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2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼（高分法宝）
专题20 山东省中考2类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
电热力知识体系大综合计算
1. （力电热大综合）学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg,不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）储水罐注满水时，储水的重力是多少？
（2）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？
（3）电阻R1和R2的阻值是多少？
（4）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？
额定电压 220V
加热档额定功率 605W
额定频率 50Hz
储水罐容积 0.8L
【答案】（1）8N （2）1.68×105J；（3）80Ω，800Ω；（4）220V
【解析】（1）储水罐的容积是0.8L，储水的质量是
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg
储水的重力为G=mg=0.8kg×10N/kg=8N
（2）水温升高50℃，需要吸收的热量是
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J
（3）由图甲可知，当S接2时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S接2时，电路处于保温档；当S接1时，电路处于高温档。高温档时，发热电阻R1的电功率即为加热档额定功率，于是有
解得R1=80Ω
饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。则有
解得P1保=5W
保温档时，发热电阻R1的电功率为
解得R2=800Ω
（4）实际消耗的电能为
实际电功率为
此时实验室电路的实际电压是
答：（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收热量是1.68×105J；
（2）电阻R1和R2的阻值分别是80Ω和800Ω；
（3）此时实验室电路的实际电压是200V。
2. （力热电大综合）某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示。已知电源电压U=220V保持不变，电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换；当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。已知，ρ水=1.0×103kg/m3 。
（1）当电热水壶处于中温挡时，求电热水壶消耗的电功率；
（2）当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，求通过电阻丝R1的电流之比；
（3）用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃，自动断电，其中电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水温降到60℃时，继续保温t=1.8h，问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电？
（4）质量为m=2kg的水体积是多少m3？
【答案】（1）440W；（2）9∶5；（3）0.64度（4）2×10-3m3
【解析】（1）当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到A时，电路为R1的简单电路；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热水壶为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热水壶为低温挡；电路为R1的简单电路时，为中温挡，则中温挡电热水壶消耗的电功率
（2）高温挡通过电阻丝R1的电流
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，低温挡通过电阻丝R1的电流
则电热水壶分别处于高温挡与低温挡时通过电阻丝R1的电流之比
（3）低温挡时，R1、R2串联，由串联电路的特点可知，此时电路的总电阻
则低温挡的电功率
由可知，电热水壶加热保温消耗的电能
水吸收的热量
由可得，电热水壶这次加热和保温一共消耗电能
（4）m=2kg ρ水=1.0×103kg/m3
根据密度公式ρ=m/v得水的体积：
v= m/ρ= 2kg/1.0×103kg/m3 =2×10-3m3
答：（1）当电热水壶处于中温挡时，电热水壶消耗的电功率为440W；
（2）当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，通过电阻丝R1的电流之比为9︰5；
（3）电热水壶这次加热和保温一共消耗0.64度电。
（4）质量为m=2kg的水体积是2×10-3m3
3. （力热电大综合）某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭合开关接通电源后，可以转换触点开关使电热锅处于加热或保温状态。设电源电压，电热锅加热功率，保温功率，水的比热容，水的密度。求：
（1）连接电热锅的电线至少要能承受的电流；
（2）保温状态下，电热锅每小时耗电多少度；
（3）的水质量；
（4）某次测试中发现将温度为的水加热至费时，电热锅的效率。
【答案】 （1）5A （2）0.11度（3）1.5kg（4）73.5%
【解析】（1）由题意可知，设闭合开关接通电源后， 接a时，电热锅处于加热状态，接b时，电热锅处于保温状态，则通过a的电流
通过b的电流
因为电热锅的电线与两电阻分别是串联的，所以，连接电热锅的电线至少要能承受5A电流；
（2）保温状态下，电热锅每小时耗电为
（3）根据题意，水质量为
水升高的温度
水吸收的热量是
电热锅加热10分钟消耗的电能为
则电饭锅的效率
4. （力热电大综合）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关和加热电阻丝、组成，，；控制电路电压恒定，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体体积为，质量为。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为。形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，取，水的密度为，水的比热容为。
（1）当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；
（2）求浮体体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积。
【答案】（1）900W，200W；（2）1.5N；（3）
【解析】（1）的水吸收的热量为
当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，则高温挡产生的热量为
加热器的高档功率
根据可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小，故当开关S闭合时，、并联，总电阻较小，电功率较大，此时为加热挡，加热挡的功率为900W，当开关S断开时，只有工作，电阻较大，处于低温挡，低档功率
（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力
物体A所受的重力为
物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为2N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为
（3）设控制电路的电压为U控，当杆对A的压力为1.5N时，对应压敏电阻的阻值为，则根据串联电路电压规律可以列等式
①
浮体体积的浸入水中时受到的浮力
物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为5N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为
根据所受压力每增加，电阻减小，此时压敏电阻的阻值为
此时对应的控制电路的电流为
根据串联电路电压规律可以列等式
②
联立①②可知
当当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为，则此时总电阻为
压敏电阻的阻值为
当压敏电阻为50欧姆时，对应的压力为1.5N，此时压敏电阻的阻值为30Ω，则对应的压力为
此时物体A的浮力为
此时物体A浸入水中的体积
5. （力热综合）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值，g取10N/kg。
（1）求重物上升的速度；
（2）求起重机提升重物的功率；
（3）若将起重机提升重物做功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母表示，求起重机的提升效率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）重物上升的速度为
（2）起重机在10s内将质量为2.15t重物沿竖直方向匀速提升6m，重物处于平衡状态，起重机对重物的拉力F等于重物的重力，起重机提升重物的功率为
（3）起重机的提升效率为
6. （力热综合）为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：
（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
【答案】（1）50N；（2）8000N；（3）6kg
【解析】（1）出水口面积为
压强为
则受到的压力为
（2）发动机的功率为80kW=80000W
牵引力为
汽车做匀速直线运动，受到的阻力等于牵引力为8000N。
（3）行驶的时间为20min=1200s
发动机做功为
W=Pt=80000W×1200s=9.6×107J
则柴油产生的热量为
需要柴油的质量为
答：（1）出水口所受压力为50N；
（2）雾炮车受到的阻力为8000N；
（3）需要消耗汽油6kg。
7.（力热综合）我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机（如图）成功首飞。这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg，飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为；在空中以180km/h的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为。已知氢气的热值为，g取10N/kg，求：
（1）达最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）高压储氢罐内4.5kg氢气完全燃烧放出的热量；
（3）飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）飞机起飞前对地面的压力等于其重力，即
飞机对地面的压强为
（2）氢气完全燃烧放出的热量为
（3）飞机匀速巡航1h行驶的距离为
飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功为
答：（1）达最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强为；
（2）高压储氢罐内4.5kg的氢气完全燃烧放出的热量为；
（3）飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功为。
8. （力热综合）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】（1）20m/s （2） （3）30%
【解析】(1）汽车通过隧道的平均速度
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
（3）汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
9.（力热综合）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求：
（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
【答案】（1）60km/h；（2）52.2%；（3）
【解析】（1）汽车在柏油路上匀速行驶时的速度
（2）由题意可知，汽车在匀速行驶过受到的阻力恒为车和人总重的0.1倍，因此阻力大小为
匀速行驶时，阻力与牵引力是一对平衡力，故
汽车行驶时，发动机做功
该过程中消耗了汽油5kg，汽油完全燃烧放出的热量为
汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率
（3）汽车在柏油路上行驶时发动机的功率为
由题意可知，汽车在沙土路上行驶的功率与柏油路相同，匀速行驶时汽车受到的阻力与牵引椅是一对平衡力，大小相等，则由
可知
10. （力热综合）压路机，以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实，如图是一台双轮压路机，其工作质量为，双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中，压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程，行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取）
（1）压路机在这次压路作业中运动的速度是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若其发动机效率为30％，这次作业要消耗多少千克柴油？
【答案】（1）0.4m/s：（2）3106Pa；（3）；（4）0.96kg
【解析】（1）压路机在这次压路作业中运动的速度为
（2）压路机静止在水平路面上对水平面的压力为
压路机静止在水平路面上时对路面的压强
（3）压路机匀速前进时，牵引力大小为
牵引力做的功
（4）需要的总能量为
则柴油的质量为
11. （电热综合）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压，、、是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，，，S为电源开关，通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率，“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为的水装入煮茶机，水的比热容，水的密度。
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）将水“加热”至100°C过程中水吸收的热量为
（2）由题意可知
则定值电阻R0的阻值为
煮茶机的“保温”功率为
（3）将水“加热”至100°C过程中消耗的电能为
将水“加热”至100°C过程需要的时间为
由表格可知，若用户选择“红茶高浓度煮茶”，“煮茶加热”时间为5min，则保温时间为
煮茶机经过将水“加热”至100°C、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，这个过程煮茶机消耗的电能为
12. （电热综合）下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20°C的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100°C）？
【答案】（1）大电阻；（2）420s
【解析】（1）由图可知，指示灯和限流电阻串联，根据P=UI可知，显示灯的工作电流为
流电阻分担的电压为
U=220V-2V=218V
根据欧姆定律可知，图限流电阻为
由于大于100Ω为大电阻，故限流电是大电阻。
（2）对壶中的水来讲，吸收的热量为
Q吸=cmΔt
对电热盘来讲，由可得W=Pt， 有效放热与吸热的关系为
Ptη=cmΔt
加热时间为
答：（1）限流电阻是大电阻；
（2）需用420s将水烧开。
13. （电热综合）某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛人1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶热效率是多少。
【答案】（1）5.04×105J；（2）48.4；（3）84%
【解析】（1）此过程中壶内水的质量为
此过程中壶内水吸收的热量为
（2）该电热水壶正常工作时电阻是
（3）电热水壶的消耗的电能为
电热水壶的热效率是
答：（1）吸收了5.04×105J热量；
（2）电热水壶正常工作时电阻是48.4；
（3）电热水壶的热效率是84%。
14. （电热综合）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
（1）闭合开关S后，求电路中的电流；
（2）求通电100s电热丝产生的热量；
（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA
方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB
老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。
【答案】（1）4A；（2）；（3）方法一，825Ω
【解析】（1）S闭合后。电路中的电流
（2）通电100s电热丝产生的热量
（3）方法一更节能。两种方法的电路简图如下：
在方法一中的电热箱的功率为
在方法二中的电热箱的功率为
因为两次电热箱内的电功率相等，即
得
由W=UIt可得，方法一更节能。R0两次电压
因为电源电压保持不变，则RA和RB两端的电压，则
UB=U2=165V
R0两端的电压
电热箱内电功率
在方法一中
R0两端的电压
电热丝RA的阻值
答：（1）闭合开关S后，求电路中的电流是4A；
（2）求通电100s电热丝 R0 产生的热量8.8×104J；
（3）方法一更节能，电热丝A的阻值为825Ω。
15. （电热综合）图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 200
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
【答案】（1）4.41×105J；（2）800W；（3）735s
【解析】（1）由题可知，水的体积为
V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
（2）根据分析电路可知，当S1断开，S2接A时，R1、R2串联，为低温档；当S1闭合，S2断开时，只有R1，为中温档；当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，为高温档。因此R1的阻值为
因为R1=R2，根据并联电路电阻的特点，总电阻为
解得R=60.5Ω。则高温档功率
（3）养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，则需要电流做功为
烧开这一壶水的时间
答：（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收热量为4.41×105J；
（2）高温挡功率是800W；
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要735s。
16. （电热综合）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关和的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻，其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知：。求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
（1）当闭合开关，将开关接时，电中药锅使用的是______（选填“低温”“中温”或“高温”）挡；
（2）将药液从加热到的过程中，药液吸收的热量是多少？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热，消耗的电能是多少？
（4）的阻值是多少？
【答案】（1）高温 （2） （3） （4）
【解析】（1）当闭合开关，将开关接时，定值电阻并联，此时总电阻最小，根据，总功率最大，为高温挡；当断开开关，将开关接时，串联，此时总电阻最大，根据，总功率最小，为低温挡；则当闭合开关，将开关接时，单独工作，为中温挡。
（2）药液吸收的热量
（3）加热，消耗的电能为
（4）低温挡时，总电阻为
则的阻值
17. （力电综合）图甲所示是一种自动测定水箱内水面高度的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R是压力传感器。R的位置固定不动，其电阻随压力的变化关系如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动，A端悬挂一重为15N的圆柱体M，M的底面积为45cm2，高为30cm，下底面距离容器底1cm，杆B端始终压在传感器R上。AO长30cm，OB长15cm，杆重忽略不计，杆始终静止在水平位置。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水箱内水面高度h小于1cm时，求压力传感器R受到杆B端的压力大小。
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，电流表的示数为0.5A，求R0的阻值。
（3）水箱内水面高度h大于1cm时，随着水面的升高，用于显示水面高度的电表示数会增大，应该选用图甲电路中的______表显示水面高度。该装置能显示水面的最大高度h最大是_______cm。将支点O适当向______（选填“左”或“右”）移动，可增大该装置显示水面的最大高度h最大。
【答案】 （1）30N （2） 6Ω （3）电压 26 右
【解析】（1）水箱内水面高度h小于1cm时，圆柱体M没有受到浮力的作用，则杠杆A端受到的作用力
根据杠杆平衡条件可知，压力传感器R受到杆B端的压力
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，压力传感器R受到杆B端的压力为30N，由图像乙可知，此时R=3Ω。
由图甲可知，R与R0串联，电流表的示数为0.5A时，电路总电阻为
R0的阻值
（3）水箱内水面高度h大于1cm时，随着水面的升高，圆柱体M收到的浮力变大，作用在杠杆A端受到的力变小，则压力传感器R受到杆B端的压力变小，由图像乙可知，R的阻值变大，总电阻变大，电流变小，即电流表的示数变小，由于R0不变，由可得R0两端的电压变小，则R两端的电压变大，即电压表示数变大，故应该选用图甲电路中的电压表显示水面高度。
由题意可知，水面高度越大，压力传感器R受到杆B端的压力越小，R的阻值越大。当电压表的示数最大时，水面最高，当电压表的示数Umax=3V时，R0两端的电压
电路中的电流
则R接入电路的电阻
由图像乙可得R～F的函数式
则当R的电阻为12Ω时，F=7.5N，即压力传感器R受到杆B端的压力为7.5N，则杠杆A端的作用力
则圆柱体M受到的浮力为
圆柱体M排开水的体积
圆柱体M浸入水中的深度
该装置能显示水面的最大高度h最大
在B端作用力不变的情况下，支点O向右移动，L2变小，L1变大，根据杠杆平衡条件可得，杠杆A端受到的作用力变小，则圆柱体M受到的浮力变大，则要增大该装置显示水面的最大高度h最大。
18. （力电综合）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，，g取10N/kg）：
（1）石料露出水面前受到的浮力；
（2）石料的重力；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。
【答案】（1）80N；（2）200N；（3）80%；（4），(0≤t≤0.4s)
【解析】（1）石料的体积
V=(0.2m)3=0.008m3
石料露出水面前受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
（2）石料的重力
G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=200N
（3）由图可知，绳子承重段数n=2，不计绳重和摩擦，绳子的拉力
石料露出水面前滑轮组的机械效率
（4）拉出水面后，水面下降的高度
石料上升的实际距离
石料从刚露出水面到完全露出水面的时间
石料经过t秒上升的高度h1=vt=0.4t
石料的底面积S石=0.2m×0.2m=0.04m2
水面下降的高度
露出水面的高度h露=h1+h2=0.4t+0.1t=0.5t
此时排开水的体积
V′排=(L-h露)S石=(0.2-0.5t)×0.04m2=-0.02t+0.008
浮力F′浮=ρ水gV′排=1×103×10×(0.008-0.02t)=-200t+80
自由端的拉力
自由端的速度
v绳=2v=2×0.4m/s=0.8m/s
电动机功率
综上
(0≤t≤0.4s)
答：（1）石料露出水面前受到的浮力是80N；
（2）石料的重力是200N；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率是80%；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间是0.4s；该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式是(0≤t≤0.4s)
19. （力电综合）如图为某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中，A为点光源，B为匀速运行的自动扶梯，电源的电压为6V，R为光敏电阻，R0为定值电阻（R0=15Ω），R0两端接计数器。当点光源的光照射在光敏电阻上时，光敏电阻R=R0；当扶梯上有顾客通过，挡住由点光源射向光敏电阻的光线时，R的电阻值就增大，计数器则计数一次。
（1）若自动扶梯满载时，前、后相邻的两个顾客之间的距离均为45cm，自动扶梯运行的速度为0.9m/s，第1次光源计数到第203次计数所用的时间是多少
（2）当自动扶梯载着顾客正常运行时，定值电阻R0消耗的最大功率是多少
【答案】（1）101s；（2）0.6W
【解析】（1）第1次光源计数到第203次计数，计数器计数202次，根据可得，所用的时间为
（2）当自动扶梯载着顾客正常运行时，根据可知，当通过R0的电流最大时，定值电阻R0消耗的功率最大。由于两电阻串联，通过两电阻的电流是相等的，根据欧姆定律可得，当电路的总电阻最小时，电路的电流最大，因此R最小时，电路的总电阻最小，而当点光源的光照射在光敏电阻上时，此时光敏电阻R的阻值最小，即为
则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，此时的电路电流为
根据可得，定值电阻R0消耗的最大功率是
答：（1）第1次光源计数到第203次计数所用的时间是101s；
（2）当自动扶梯载着顾客正常运行时，定值电阻R0消耗的最大功率是0.6W。
20. （2025山东省）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求：
平均速度（km/h） 30 60 90 120
每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150
（1）电动汽车对外供电时的最大输出电流；
（2）加热过程电热水壶消耗的电能；
（3）加热过程电热水壶的效率；
（4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。
【答案】（1）15A （2）0.1kW·h （3）93.3% （4）0.1km
【解析】（1）已知输出电压220V，最大输出功率3300W，则最大输出电流
（2）电热水壶功率 ，时间
加热过程电热水壶消耗的电能
（3）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
加热过程电热水壶的效率
（4）表格显示，车速30km/h时，每100km消耗电能100 kW·h，即每公里能耗1kW·h。可行驶路程
21. （力热知识体系）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg）
（1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？
（2）在海拔约5000m米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[，]
【答案】（1）4200N， 7×10 Pa （2）8.4×105J， 0.056kg
【解析】（1）摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
（2）水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
22. （热电知识体系）水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两档加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温档的额定电流为0.25A；高温档正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃．已知水的比热容为，求该款电热毯：
（1）加热电阻的阻值。
（2）高温档正常工作时的加热效率。
【答案】（1）880Ω；（2）87.5%
【解析】（1）加热电阻的阻值
（2）水暖电热毯高温档的额定电流
水暖电热毯高温档正常工作20min，电流做功
水暖电热毯内的水吸收的热量
水暖电热毯高温档正常工作时的加热效率
答：（1）加热电阻的阻值为880Ω；
（2）高温档正常工作时的加热效率为87.5%。
23. （力电知识体系）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。
（1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。
（2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。
（3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。
（4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。
【答案】（1） A D
（2）0.036，减小滑动变阻器R1接入的阻值
（3）4.32×107J
（4）2200J
【解析】（1）当人走进压力感应区时，压力增大，由乙图可知，电阻R的阻值变小，控制电路的总电阻变小，根据可知，电压一定是，电路变大，电磁铁磁性增强，动触点被吸到右边静触点与B接触，此时只与L0接入电路，灯光亮，故灯泡L接在电路中A处。
根据安全用电的要求，开关应接在火线的用电器之间，所以工作电路的导线D端应接火线。
（2）由于题意可知，当感应区上受到的压力F=300N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时电流即为感应装置中电磁铁的临界值。由乙图可知，当压力F=300N时，电阻R=70Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值为
重力更小的人，压力更小，由图乙可知，R更大，保持电磁铁电流临界值不变，根据可知，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
（3）处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110V，由于灯丝电阻不变，所以有
灯泡的实际功率为
L与L0串联的总功率P总=2P实=2×25W=50W
每天节省的电能为W=(ΔP额-P总)t=(100W-50W)×8×3.6×103s=1.44×106J
30天节约的电能为W总=30×1.44×106J=4.32×107J
（4）推力F既克服重力做有用功，又要克服摩擦力做额外功，所以推力做的功等于有用功和额外功之和，所做的有用功为W有用=Gh=200N×20m×sin（90°-60°）=2000J
摩擦力大小为f=0.05G=0.05×200N=10N
克服摩擦力所做的额外功为W额外=fs=10N×20N=200J
所以推力F做功为W=W有用+W额外=2000J+200J=2200J中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼（高分法宝）
专题20 山东省中考2类型特色压轴题
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电热力知识体系大综合计算
1. （力电热大综合）学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg,不考虑温度对电阻的影响]求：
（1）储水罐注满水时，储水的重力是多少？
（2）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？
（3）电阻R1和R2的阻值是多少？
（4）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？
额定电压 220V
加热档额定功率 605W
额定频率 50Hz
储水罐容积 0.8L
2. （力热电大综合）某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示。已知电源电压U=220V保持不变，电阻丝R1=110Ω、R2=88Ω。通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换；当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。已知，ρ水=1.0×103kg/m3 。
（1）当电热水壶处于中温挡时，求电热水壶消耗的电功率；
（2）当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，求通过电阻丝R1的电流之比；
（3）用电热水壶高温挡把m=2kg的水从t1=28℃加热到t2=100℃，自动断电，其中电热水壶加热效率η=84%。当电热水壶中水温降到60℃时，继续保温t=1.8h，问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电？
（4）质量为m=2kg的水体积是多少m3？
3. （力热电大综合）某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭合开关接通电源后，可以转换触点开关使电热锅处于加热或保温状态。设电源电压，电热锅加热功率，保温功率，水的比热容，水的密度。求：
（1）连接电热锅的电线至少要能承受的电流；
（2）保温状态下，电热锅每小时耗电多少度；
（3）的水质量；
（4）某次测试中发现将温度为的水加热至费时，电热锅的效率。
4. （力热电大综合）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关和加热电阻丝、组成，，；控制电路电压恒定，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体体积为，质量为。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为。形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，取，水的密度为，水的比热容为。
（1）当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；
（2）求浮体体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；
（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积。
5. （力热综合）某建筑工地上，起重机在10s内将质量为2.15t的重物沿竖直方向匀速提升6m，此过程起重机消耗柴油0.01kg。柴油的热值，g取10N/kg。
（1）求重物上升的速度；
（2）求起重机提升重物的功率；
（3）若将起重机提升重物做功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母表示，求起重机的提升效率。
6. （力热综合）为改善城市空气质量，很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车，车内水箱底部出水口面积为50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的热值取4.0×107J/kg）求：
（1）洒水前水箱中水深1m，出水口所受压力；
（2）洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，发动机的功率为80kW，此时雾炮车受到的阻力；
（3）雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min，若柴油机效率为40%，需要消耗柴油的质量。
7.（力热综合）我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机验证机（如图）成功首飞。这架飞机翼展为13.5m，机身长度为8.2m，高压气态储氢罐可储氢4.5kg，最大起飞质量可达1260kg，飞机静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为；在空中以180km/h的速度匀速巡航时，前置螺旋桨提供的牵引力为。已知氢气的热值为，g取10N/kg，求：
（1）达最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）高压储氢罐内4.5kg氢气完全燃烧放出的热量；
（3）飞机以180km/h的速度匀速巡航1h牵引力所做的功。
8. （力热综合）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求：
（1）汽车通过隧道的平均速度；
（2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量；
（3）汽车通过隧道发动机的效率。
9.（力热综合）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求：
（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
10. （力热综合）压路机，以机械本身的重力作用广泛用于各种路面的压实作业，使被碾压层产生永久变形而密实，如图是一台双轮压路机，其工作质量为，双轮与地面的接触面积为400cm2。在一次压路作业中，压路机在水平路面上匀速行驶10min通过了240m的路程，行驶过程中受到的阻力是其重力的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取）
（1）压路机在这次压路作业中运动的速度是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若其发动机效率为30％，这次作业要消耗多少千克柴油？
11. （电热综合）中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图，电源电压，、、是阻值不变的电热丝，用于“加热”或“保温”，，，S为电源开关，通过温控开关可实现“加热”和“保温”状态的切换，煮茶机的“加热”功率，“加热”效率。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作，其工作过程是首先将水“加热”至，然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”（“煮茶加热”时间如表格所示），最后自动进入“保温”状态。将0.8L、初温为的水装入煮茶机，水的比热容，水的密度。
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
（1）求将水“加热”至过程中水吸收的热量；
（2）求煮茶机的“保温”功率；
（3）若用户选择“红茶高浓度煮茶”，煮茶机经过将水“加热”至、“煮茶加热”和“保温”状态，共工作15min，求这个过程煮茶机消耗的电能。
12. （电热综合）下图是陈老师办公室电热水壶的照片，右图是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0. 1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由；
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20°C的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100°C）？
13. （电热综合）某品牌电热水壶铭牌中部分参数如图所示，现将其接入220V电路中，向壶内盛人1.5L的水，在标准大气压下将水从20℃加热至沸腾，求：
额定电压 220W
额定功率 1000W
容量 1.5L
（1）此过程中壶内水吸收了多少热量；
（2）该电热水壶正常工作时电阻是多大；
（3）若烧水实际耗时为10min，求此过程电热水壶热效率是多少。
14. （电热综合）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
（1）闭合开关S后，求电路中的电流；
（2）求通电100s电热丝产生的热量；
（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA
方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB
老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。
15. （电热综合）图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温挡功率（W） 200
中温挡功率（W） 400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
16. （电热综合）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关和的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻，其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知：。求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
（1）当闭合开关，将开关接时，电中药锅使用的是______（选填“低温”“中温”或“高温”）挡；
（2）将药液从加热到的过程中，药液吸收的热量是多少？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热，消耗的电能是多少？
（4）的阻值是多少？
17. （力电综合）图甲所示是一种自动测定水箱内水面高度的装置。电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R是压力传感器。R的位置固定不动，其电阻随压力的变化关系如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动，A端悬挂一重为15N的圆柱体M，M的底面积为45cm2，高为30cm，下底面距离容器底1cm，杆B端始终压在传感器R上。AO长30cm，OB长15cm，杆重忽略不计，杆始终静止在水平位置。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水箱内水面高度h小于1cm时，求压力传感器R受到杆B端的压力大小。
（2）水箱内水面高度h小于1cm时，电流表的示数为0.5A，求R0的阻值。
（3）水箱内水面高度h大于1cm时，随着水面的升高，用于显示水面高度的电表示数会增大，应该选用图甲电路中的______表显示水面高度。该装置能显示水面的最大高度h最大是_______cm。将支点O适当向______（选填“左”或“右”）移动，可增大该装置显示水面的最大高度h最大。
18. （力电综合）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，，g取10N/kg）：
（1）石料露出水面前受到的浮力；
（2）石料的重力；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。
19. （力电综合）如图为某商场安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中，A为点光源，B为匀速运行的自动扶梯，电源的电压为6V，R为光敏电阻，R0为定值电阻（R0=15Ω），R0两端接计数器。当点光源的光照射在光敏电阻上时，光敏电阻R=R0；当扶梯上有顾客通过，挡住由点光源射向光敏电阻的光线时，R的电阻值就增大，计数器则计数一次。
（1）若自动扶梯满载时，前、后相邻的两个顾客之间的距离均为45cm，自动扶梯运行的速度为0.9m/s，第1次光源计数到第203次计数所用的时间是多少
（2）当自动扶梯载着顾客正常运行时，定值电阻R0消耗的最大功率是多少
20. （2025山东省）“五一”假期，小明随家人驾驶电动汽车前往营地据营。该车可对外供电。输出电压220V，最大输出功率3300W。家人将标有“220V 1000W”的电热水壶接入电动汽车供电电路，把1kg水从20℃加热至100℃用时6min。该车平均速度和每100km平均随耗的对应关系如下表。已知（c水=4.2×103J/(kg·℃)），求：
平均速度（km/h） 30 60 90 120
每100km平均能耗/（kW·h） 100 120 132 150
（1）电动汽车对外供电时的最大输出电流；
（2）加热过程电热水壶消耗的电能；
（3）加热过程电热水壶的效率；
（4）烧水消耗的电能可供电动汽车以30km/h的速度匀速行驶的路程。
21. （力热知识体系）小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg）
（1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？
（2）在海拔约5000m米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量？共用掉多少燃气？[，]
22. （热电知识体系）水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两档加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温档的额定电流为0.25A；高温档正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃．已知水的比热容为，求该款电热毯：
（1）加热电阻的阻值。
（2）高温档正常工作时的加热效率。
23. （力电知识体系）为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220V 100W”灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路（加装的灯泡L未画出），控制电路的电源电压恒为4.5V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。
（1）为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______（选填“A”或“B”）处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______（选填“C”或“D”）端应接火线。
（2）若控制电路中R1接入的阻值为55Ω，当感应区上受到的压力时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少？保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。
（3）若某路灯每天工作总时间为10h，处于柔光状态的时间累计为8h，求改造后这个路灯在六月份（30天）节约的电能（控制电路消耗的电能忽略不计）。
（4）如图丙所示，在方案实施过程中，工人师傅改装完某处的路灯后，需要把重为200N的材料车沿倾斜路面推至下一路灯处，M、N是途经的两点。已知MN两点间的距离为20m，竖直的灯杆与路面夹角为，材料车受到的摩擦力大小是其重力的0.05倍。假设推力F的方向始终与倾斜路面平行，求工人师傅将材料车从M点匀速推至N点的过程中推力F做的功。

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