專題22計算題（力、熱和電綜合）

考情分析.....................................................................1

考點一力、熱綜合計算.......................................................2

【真題研析?規(guī)律探尋】......................................................2

【核心提煉?考向探究】......................................................3

【題型特訓?命題預測】......................................................4

考點二力、電綜合計算.......................................................8

【真題研析?規(guī)律探尋】......................................................8

【核心提煉?考向探究】.....................................................10

【題型特訓?命題預測】.....................................................10

考點三熱、電綜合計算.......................................................17

【真題研析?規(guī)律探尋】.....................................................17

【核心提煉?考向探究】......................................................19

【題型特訓?命題預測］.....................................................19

考點

命題預測

要求

力學、熱學與電學的綜合計算題是中考的必考題。

題目從力、熱、電的角度，設置并列式或遞進式的問題，利用表

計算題格、銘牌或圖像提供信息，知識跨度大，綜合性強，難度高。解題過

程中，應結合題中條件，聯(lián)系對應的物理模型，選擇恰當?shù)墓椒治?/p>

求解。

考點一力、熱綜合計算

?真題研析-規(guī)律探尋

1.(2023?遼寧朝陽?中考真題)某無人駕駛汽車空載靜止時對水平地面的壓強為3xl()5pa,輪胎與

地面總接觸面積為0.04m2。當汽車在以20m/s的速度勻速直線行駛時，功率為23kW,求：

(1)汽車空載時的重力是多少？

(2)當汽車以20m/s的速度勻速直線行駛時，所受的阻力是多少？

(3)當汽車以20m/s的速度勻速直線行駛100km時，汽車牽引力做功多少？若燃燒了10kg汽

油，則發(fā)動機的效率是多少？(汽油熱值q油=4.6xl07j/kg)

2.水環(huán)境質(zhì)量是生態(tài)文明建設的重要篇章，我省“六水共治”攻堅戰(zhàn)已全面打響。如圖所示，一艘

保潔船正在開展海上環(huán)衛(wèi)作業(yè)。船由柴油機提供動力，熱機效率為30%。(取"海水=1.0xl()3kg/m3,q柴

油=4.0x1071/^,g=ioN/kg)

(1)工人打撈廢棄物時，使用的打撈桿相當于______杠桿(選填“省力”或“費力”)。

(2)某廢棄物懸浮在水面下1m深處，所受海水的壓強是多大？

(3)工人將該質(zhì)量為3kg的廢棄物打撈上船，水面距離船沿的高度為1.5m,從水面到船沿這一過

程，工人對廢棄物至少做了多少功？

(4)若船以1000N的牽引力在海上勻速行駛15km,需消耗多少柴油？

3.(2023?湖北?中考真題)2023年5月28日上午，我國首架自行研制、擁有自主知識產(chǎn)權的噴氣

式客機C919,如圖甲，歷時2h從上海到北京，開啟了首次商業(yè)載客飛行。

(1)已知上海到北京航程為1178km,求C919由上海飛往北京的平均速度；

(2)C919在高空水平定速巡航時，若受到的阻力為1.15X105N,飛機發(fā)動機的效率為25%,則

飛行4km需要消耗多少升汽油？已知汽油密度為O.8xio3kg/m3,汽油熱值為4.6xl()7j/kg：

(3)如圖乙是飛機單側機翼與周圍空氣發(fā)生相對運動的模型。圖中機翼的下表面可視為平面，

面積為N。飛機起飛前在水平跑道上快速滑行時，機輪與地面的總接觸面積為S2,飛機對地面的壓強

為P。飛機總重為G,近似地認為飛機受到的升力來自于飛機雙側機翼。請推導出飛機在跑道上滑行時

機翼上下表面的壓強差功(用字母表示)。

4.(2023?山東臨沂?中考真題)2023年3月29日，我國自主研發(fā)的首款四座氫內(nèi)燃機飛機驗證機

(如圖)成功首飛。這架飛機翼展為13.5m,機身長度為8.2m,高壓氣態(tài)儲氫罐可儲氫4.5kg,最大起

飛質(zhì)量可達1260kg,飛機靜止在水平地面上時，輪胎與地面的總接觸面積為2.1xl03cm2；在空中以

180km/h的速度勻速巡航時，前置螺旋槳提供的牽引力為L4X103N。已知氫氣的熱值為L4xl()8j/kg,g

取10N/kg,求：

(1)達最大起飛質(zhì)量的飛機靜止在水平地面上時對地面的壓強；

(2)高壓儲氫罐內(nèi)4.5kg的氫氣完全燃燒放出的熱量；

(3)飛機以180km/h的速度勻速巡航lh牽引力所做的功。

核心提煉-考向探究

考點考點點撥

1.汽車、汽艇、飛機、推土機等機械，構建了力、熱之間的聯(lián)系，因而

力

、成了力與熱綜合計算的載體。

熱

綜2.常用物理公式

合

計v=s〃、p=F/s、P^W/t,P=Fv,Q=qm、。吸=c〃z/1是解題常用的

算

公式，熱機仍是試題考查的重要載體。

■L題型特訓?命題預測

1.(2023?遼寧撫順?中考真題)鐵嶺市對大通街路面改造的過程中，使用了如圖所示的一款履帶

運輸車運送石料。空載運輸車的質(zhì)量為33履帶與地面總接觸面積為1.2m2。一次運送中，運輸車在

2min內(nèi)沿水平路面勻速直線行駛600m,行駛中受到的阻力為1()4N(g取10N/kg,燃料熱值q取

4.5xlO7J/kg)求：

(1)空載運輸車靜止時對水平路面的壓強；

(2)這次運送中，運輸車發(fā)動機的功率；

(3)若行駛中受到的阻力不變，發(fā)動機的效率是40%,10kg的燃料可供該車沿水平路面勻速直

線行駛的距離。

2.某工地一臺8t的推土機，它與地面接觸的總面積為41n2,推土機在平直的地面勻速行駛

15min,消耗柴油7kg。(g取10N/kg,4柴油=4.3xl()7j/kg)求：

(1)推土機靜止在水平地面時，對地面的壓強是多少？

(2)若推土機勻速行駛時發(fā)動機的功率為130kW,發(fā)動機做的功是多少？

(3)推土機勻速行駛時，發(fā)動機的效率是多少？(百分號前保留一位小數(shù))

3.如圖為某品牌微型電動汽車，該車的空載質(zhì)量為1.23最多載重4人，車輪與地面的總接觸面

積為lOOOcn?,發(fā)動機的最大輸出功率為20kW。g取10N/kg。求:

(1)該車載重4人(每人按60kg計算)時，靜止在水平路面上時對路面的壓強；

(2)該車以最大輸出功率在平直公路上勻速行駛18km,用時15min,在此過程中汽車受到的阻

力；

(3)若該車在上述行駛過程中的能量全部由燃油來提供，燃油汽車的效率為25%,需要消耗多少

7

千克的燃油？已知qi4=4.5xl0J/kgo

4.(2023?安徽合肥?三模)“綠色出行，低碳生活”，新能源汽車靠電池提供能量，具有環(huán)保節(jié)

能、高效等優(yōu)勢，已成為人們?nèi)粘Ｊ褂玫闹匾煌üぞ摺Ｈ鐖D所示是一款新型電動汽車，該電動汽車

內(nèi)部的電池能量為45kW?h,電動機工作時把80%的電能轉化為動能后需重新充電。(已知q汽油=

4.6x107J/kg,g=10N/kg,lkW?h=3.6xlO6J)求：

(1)該汽車電池充滿電后使用，以36km/h的速度在9.6kW的額定功率下最多可以勻速行駛的路

程;

(2)燃油汽車把汽油燃燒放出的能量轉化為動能的效率為25%。與燃油汽車相比電動汽車內(nèi)部的

電池充滿一次電來提供動能，燃油汽車需要燃燒多少千克的汽油(結果保留一位小數(shù))。

5.(2023?湖北恩施?二模)如圖甲所示是我國自主研發(fā)的一款油電混合動力汽車。該混合動力汽車

啟動時，內(nèi)燃機不工作，車內(nèi)蓄電池輸出能量；當高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機啟動，

既可以向車輪輸出能量，同時又可以向蓄電池充電。為了保護蓄電池，當電池使用到剩下最大容量

20%停止供電。在某次測試中，司機駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速行駛lh,觀察儀表盤

發(fā)現(xiàn)這段時間內(nèi)燃機消耗燃油10kg,蓄電池儲存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。該車行

駛時所受阻力/和車速v的關系如圖乙所示，該汽車的某些參數(shù)如表所示。(燃油熱值q=

4.0xl07J/kg)求：

甲乙

電機電池整車

輸出最大功率/kW輸出電壓/V最大容量/J質(zhì)量/t

903001.2X1081

(1)在測試過程中，該車克服阻力做的功的大小？蓄電池儲存的能量增加焦耳數(shù)？汽車的能量利

用率？

(2)若只用蓄電池提供動力且假設電能全部轉化為機械能，該車在蓄電池充滿電的情況下以最多

可行駛多少千米？

6.(2024?西安.二模)煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機。某縣在冬季利用地熱

能為用戶取暖縣內(nèi)有一口自噴狀態(tài)地熱井，出水溫度為90℃,出水流量為100t/h(表示每小時流出水

的質(zhì)量為100噸)。(p*^1.0xl03kg/m3,c*=4.2x103J/(kg-℃),天然氣的熱值為4xl()7j/m3)

(1)地熱水從井口噴出的最大壓強為1.2xl06pa,則井口0.03m2的面積上受到壓力為多大？

(2)求每小時流出的地熱水溫度降低到40℃,所放出的熱量；

(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為70%,則利用上述地熱

能供暖一小時可以節(jié)約多少天然氣？

7.(2024.江蘇徐州?一模)為保護環(huán)境，我市引進了新能源動力公交車，該車采用液化天然氣作

為驅(qū)動車輛的動力。已知公交車的質(zhì)量為1.2x104kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.5m2,行駛時所受

阻力是車重的0.05倍(g取10N/kg)。求：

(1)公交車靜止在平直公路上時對路面壓強；

(2)若公交車以10m/s的速度勻速行駛了lOmin,則牽引力所做功的功率；

(3)該公交車從A地到達B地消耗了5kg的天然氣，發(fā)動機的效率為40%,則A、B兩地的距

離為多少？(液化天然氣的熱值為4.8xl07j/kg)

8.(2024.安徽合肥?一模)地鐵可以緩解城市公交運輸壓力，某學習綜合實踐活動小組同學們收

集到地鐵機車和公交汽車在某段運行區(qū)間內(nèi)的相關數(shù)據(jù)如表：

XX型號地鐵地鐵電力機車功率平均速度牽引力額定載客量

機車106W60km/h5x104N500人

XX型號公交平均速度牽引力額定載客量

燃油熱值4xlO7J/kg

汽車15km/h3000N40人

(1)甲、乙兩地鐵站相距1800m,地鐵運行需要多長時間？

(2)公交汽車以平均速度行駛時，每千米消耗燃油0.3kg,則行駛1800m路程所消耗的燃油完全

燃燒放出多少熱量？

(3)公交汽車以平均速度行駛時的效率是多少？

(4)請列舉出至少一項地鐵運輸?shù)膬?yōu)點。

9.如圖為我國自主研制的兩棲戰(zhàn)車，整車質(zhì)量為26.53每條履帶與地面的接觸面積為2.5m2,水

上最快航速可達30km/h,達到世界先進水平，某次任務中它以最快航速勻速穿過一寬為66km的水

域。已知夕燃油=Q85xl()3kg/m、如=4.3x107］便、g=10N/kg、外“OxUkg/n?。求：

(1)該戰(zhàn)車停在水平地面時對地面的壓強；

(2)此次任務中該戰(zhàn)車穿過該水域需要多長時間；

(3)該戰(zhàn)車在水面漂浮時排開水的體積；

(4)該戰(zhàn)車在此次任務中消耗燃油600L,這些燃油完全燃燒放出的熱量是多少。

10.北京冬奧會上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發(fā)生化學反應產(chǎn)生電能，供給電動機而驅(qū)

動汽車行駛的。如圖所示，該類型汽車甲在平直公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度行駛lh到達B

地，消耗0.8kg氫燃料，所產(chǎn)生電能E電的80%用于維持汽車勻速行駛，所受阻力為1000N。已知每加

注1kg氫燃料所需的費用為30元。

(1)求A、B兩地之間距離。

(2)求此過程中產(chǎn)生的電能E電。

(3)燃油汽車乙也在該公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度勻速行駛。所受阻力與甲車相同，

汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的30%用來維持汽車勻速行駛，汽油熱值取q=5xl()7j/kg。

已知每加注1kg汽油所需的費用為12元。則在與甲車花費相同燃料費用的情況下：

①求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量。

②請通過計算判斷乙車能否到達B地。

甲車v=90km/h甲車

N地8地

考點二力、電綜合計算

真題研析-規(guī)律探尋

1.(2023?江蘇淮安?中考真題)人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機器人將客人從酒

店門口帶至前臺。這一過程中機器人做勻速直線運動，通過的路程為20m,所受阻力為自身重力的

0.05倍，機器人相關參數(shù)如下表所示，g取l°N/kg。

整機質(zhì)量：36kg行進速度：lm/s

工作電壓：24V工作電流：1A

輪子與地面接觸總面積：L8xl0-3m2

(1)求機器人對地面的壓強；

(2)求牽引力所做的功；

(3)求機器人全程運動的時間及消耗的電能;

(4)求電能轉化為機械能的效率。

2.(2023?山東德州?中考真題)今年一季度，我國汽車出口量全球第一，電動汽車貢獻非常大。

如圖所示為某型號電動汽車運動的門圖像，它在第10秒時速度達到30m/s,然后以30m/s的速度做勻

速直線運動。已知該車質(zhì)量為1.23以30m/s的速度運動時所受阻力為該車重力的0.1倍，

(1)已知物體運動的v-f圖像與時間軸圍成的面積大小等于路程的大小。則在0?10s內(nèi)，該車通

過的路程與150m的關系為？

(2)該汽車以30m/s的速度勻速直線行駛了10s,該過程中加在電動機上的電壓為500V,通過的

電流為100A,求電動機的效率為多少？

(3)求該車電動機的線圈電阻是多少？

3.(2022?廣西賀州?中考真題)賀州市水利資源豐富，小明設計了如圖甲所示的水文站測量桂江

水位的原理圖。電源電壓U=3V,定電阻R)=10Q,滑動變阻器R長20cm,最大阻值20。。且滑動變

阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動到最下端D位置的過程中均勻變化(滑片P移動過程中摩擦

不計)。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB,其底面積為O.Oln?、長為0.3m。彈簧伸長量與它受到

拉力的關系如圖乙所示(不計彈簧質(zhì)量，連接彈簧兩端的絕緣細繩不可伸長)。求：

(1)當物體AB上表面與水面相平時，物體AB受到的浮力大小；

(2)當水面從物體AB的上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面的過程中，彈簧伸長了多少cm?

(3)閉合開關S后，當水面在物體AB上表面時，滑片剛好在滑動變阻器R的最上端C位置，水

面從物體AB上表面逐漸下降至下表面剛好離開水面時，電壓表的示數(shù)是多少？

4.(2023?山東濰坊?中考真題)在物理項目化學習活動中，某科技小組的同學設計了如圖甲所示

的船只升降實驗模型。模型中的船廂A和所盛水的總重為5N,圓柱形浮筒B底面積為lOOcn?,重為

18No電路中電源電壓恒定，扁為定值電阻，壓敏電阻&(表面絕緣，厚度不計)固定于容器C底

部，上表面積為50cm2,&阻值隨所受水的壓力變化關系如圖乙所示。關閉排水閥，向C中注入適量

水后關閉進水閥，裝置靜止時，測得C中水深為20cm,B浸入水中的深度為7cm(未浸沒)，閉合開

關S,此時電流表示數(shù)4=30mA；再次打開進水閥，向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水，浮筒B上升，使

A下降30cm,穩(wěn)定后電流表示數(shù)4=24mA。若不計繩重和摩擦，水的密度°=L0xi()3kg/m3,g取

甲乙

(1)B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力；

(2)動滑輪的重力；

(3)C中水深為20cm時反阻值；

(4)電路中電源電壓值。

核心提煉-考向探究

考點考點點撥

力、電綜合計算題一般以發(fā)電機、電動機、壓敏電阻、滑動變阻器、

力、電

簡單機械為載體，建立力與電之間的聯(lián)系，或考查力電轉換，或力與電并

綜合計算

列設置問題進行考查。

題型特訓-命題預測

1.(2023?湖北省直轄縣級單位?中考真題)如圖，小明設計的“電子浮力秤”由浮力秤和電路兩

部分構成。浮力秤中托盤與圓柱形塑料浮筒M通過硬質(zhì)絕緣細桿固定連接，整體漂浮在裝有足夠深水

的柱形薄壁容器中，且只能豎直移動。托盤的質(zhì)量40g；M高20cm,底面積為lOOcn?,質(zhì)量為

160g；容器的底面積為300cm2。電路中R是滑動變阻器的電阻片(阻值均勻)，長8cm,最大阻值

16Q；電源電壓恒為4.5V；電壓表量程為0~3V。托盤通過滑桿帶動滑片P上下移動。托盤中不放物體

時，調(diào)節(jié)水量，使滑片P正好位于R最上端，閉合開關S,電壓表示數(shù)為0.9V(不計滑片、滑桿、細

桿的質(zhì)量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出)。求

(1)浮筒M的密度；

(2)心的阻值：

(3)托盤中不放物體時，M浸入水中的深度;

(4)該“電子浮力秤”的稱量。

2.(2022?山東濱州?中考題)如圖是某物理興趣小組，設計的簡易坐位體前屈測試儀的測試示意

圖、簡化原理圖。在測試中，測試的同學向前推動測試儀的滑塊實際上是移動滑動變阻器的滑片，電

壓表的示數(shù)用來反映被測試者的成績。電源電壓恒為6V,電壓表量程0~3V,電流表量程0~0.6A,滑

動變阻器Ri標有“15。1A"，滑片P每移動1cm,Ri的電阻變化0.50,定值電阻&=200。求：

(1)當滑片P位于最左端時，電流表的示數(shù)；

(2)某同學測試時，從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時電壓表的示數(shù)；

(3)若既能保證電路各元件的安全，又能使滑片P移動到最右端，則選取R2時，其阻值不能小

于多少？

3.(2024?陜西西安.一模)2023年12月18日，陜西佛坪抽水蓄能電站前期項目開工儀式在陜西

佛坪縣舉行。抽水蓄能電站原理示意圖如圖所示，用電低谷時(如深夜)，電站利用電網(wǎng)多余電能把

水從下水庫抽到上水庫中儲存起來；用電高峰時，再利用上水庫中的水發(fā)電。

上水庫高壓輸電線上水庫高壓輸電線

發(fā)電蓄能

(1)蓄能時，水被抽到上水庫中，電能轉化為水的能。發(fā)電機的工作原理是;

(2)發(fā)電時，若該電站上水庫可用于發(fā)電的庫容量為8xl()6m3,上下水庫平均水位差為500m。上

水庫中可用于發(fā)電的水流到下水庫，水的重力做功是多少？(水的密度0水=1.0xl()3kg/m3,取

g=10N/kg)

(3)該電站設計年平均發(fā)電量2xl()9kwh,如果一年的平均發(fā)電量由熱電轉換效率為30%的熱電

廠來提供，需要消耗多少kg煤？(煤的熱值片3.0x107〃kg)

(4)若該電站用鋁導線對外供電，輸送功率為llOOkW,下表是有關供電數(shù)據(jù)：

輸電電壓/kV線路電流/A導線橫截面積/cn?輸電線損耗功率/kW

5520132

5520103.2

22012

①輸電電壓為220kV時，線路電流是多大？

②由表可知，減小輸電線路損耗的辦法有使用橫截面積大的導線和o

4.(2023?福建?中考真題)實踐小組設計了由廂體、承重板和動滑輪組成的提升重物的裝置，示意

圖如圖甲，廂體放置在水平承重板上，承重板的上表面裝有壓力傳感器，裝置由電動機提供動力。該

裝置設計有超載限制系統(tǒng)，如圖乙，限制系統(tǒng)中的控制電路電源電壓恒為12V,定值電阻凡阻值為

200Q,壓力傳感器中的力敏電阻RF阻值隨壓力F底變化的部分數(shù)據(jù)如下表所示。當控制電路的電流大

于0.03A時，電磁鐵將銜鐵吸下，B、C兩個觸點斷開，電動機停止工作。已知廂體重150N,承重板

和滑輪共重100N,忽略繩重、摩擦和電磁鐵線圈電阻。

尸壓/N4006008009001000

RF/Q800500300200100

(1)空廂勻速豎直上升時，求繩拉力廠的大小；

(2)在6s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3m,求拉力廠做功的功率；

(3)重物放在廂體內(nèi)，求該裝置勻速豎直提升重物的最大機械效率；

(4)若要將該裝置的最大載重量調(diào)小，提出對控制電路的一條調(diào)整措施。

—O電源o-

工作

BC電路

口占

力敏電阻4

-IZZ1——

控制

電路

甲乙

5.(2024.安徽宿州.一模)一個汽車油量顯示儀的電路原理圖如圖所示，已知電源電壓恒為6V,

定值電阻&的阻值為5Q,電壓表的量程是0~3V,R為壓敏電阻，其阻值與油箱中油量的關系如下表

所示。

(1)當電壓表示數(shù)為1.5V時，油箱中的油量是幾升？

(2)此油箱最多能存多少升汽油？

(3)若在該電路中再串聯(lián)一個電流表，電流表選擇0~0.6A的量程，請通過計算判斷，該電流表

示數(shù)能取到量程的最大值嗎？

油量V/L01020304050

壓敏電阻R/Q2520151052.5

6.(2024?山東濟南?一模)如圖所示是某電動叉車抬升石材的情景。叉車的項目參數(shù)如下表。某

次電動叉車將1400kg的石材勻速提升至最大起升高度，用時30s。g取10N/kg,貝i|：

(1)空載的電動叉車靜止時對水平地面的壓強是多少？

(2)電動叉車勻速提升石材至最大起升高度的過程，對石材做的功是多少？

(3)如果此過程電動叉車消耗了6X104J的電能，那么電動叉車的效率是多少？

項目參數(shù)

額定載重/kg1500

最大起升高度/m3

空載行駛速度/(km/h)5

空載重力/N7200

國-空載輪胎接地總面積/cirf800

7.（2024?河南許昌.一模）宇通汽車是河南制造的驕傲，如圖所示是一款電動公交車，它奔跑在

鄭州的各個地點，方便著城市居民的出行。該電動公交車的部分信息如表所示（g取10N/kg）。

車身凈重7t車載電源電壓200V

最大承載量3t電池容量106mA-h

車輪四個胎壓2.5標壓

（1）該公交車每個車輪與地面的接觸面積為200cm2,則滿載時輪胎對水平地面的壓強為多少？

（2）滿載的公交車勻速直線行駛時，所受阻力為總重的0.1倍。車載電池充滿電能讓該電動公交

車勻速直線行駛60km,則該電動公交車動力系統(tǒng)將電能轉化為機械能的效率為多少？（計算結果百分

號前保留1位小數(shù)）

（3）新能源電動車越來越普及，請寫出一個新能源電動車相比較傳統(tǒng)油車的優(yōu)點。

8.（2023?湖南長沙?二模）漢能solarA國產(chǎn)汽車是一款完全依靠太陽能驅(qū)動的汽車；整車質(zhì)量為

1.2噸，動力電池容量為40kW?h,安裝有效率為90%的直流電動機作動力；若該車在某路段以54km/h

的速度勻速行駛時，所受阻力為車重的0」倍，求：

（1）該車勻速行駛lOmin,能行駛多遠；

（2）電動機的輸出功率是多少；

（3）若電能轉化為機械能的效率為90%,則在充滿電的情況下，最多行駛多遠?

9.某款水位自動測控儀的測量原理如圖甲所示，電源電壓U恒為15V,定值電阻Ro=lO。，R為

一豎直固定光滑金屬棒，總長40cm,阻值為200,其接入電路的阻值與對應棒長成正比。金屬彈簧上

端固定，滑片P固定在彈簧下端且與R接觸良好，滑片及彈簧的阻值、重力均不計。圓柱體M通過無

伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重80N,高60cm。底面積為lOOcm?,當水位處于最高位置A時，M剛好

浸沒在水中，此時滑片P恰在Ri最上端；當水位降至最低位置B時，M的下表面剛好離開水面。已知

〃〃/〃〃/

?PT

R,

H

甲

(1)當水位處于位置A時，M受到的浮力;

(2)水位由位置A降至B這一過程，彈簧的長度增加了多少？

(3)水位降至位置B時，電壓表的示數(shù)是多少？(p*=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)

10.如圖甲是物理興趣小組設計的身高體重測量儀的原理圖。電源UA的電壓為3V,電源小電壓

恒定，R2為定值電阻。水平腳踏板下方有壓敏電阻R1，其阻值隨壓力尸大小變化圖像如圖乙所示。滑

動變阻器R是豎直固定放置的電阻棒，其滑片P可以隨身高的變化豎直上下移動。同時閉合開關Si、

S2,小華站在踏板上時，電流表Ai的示數(shù)為0.15A,A2的示數(shù)為0.3A,此時滑片恰好在R的中點，電

壓表示數(shù)為3V；小明站在踏板上時，電壓表示數(shù)為3.6V,電流表A2的示數(shù)為0.24A。問：

R0

0100200300400500600700800疝

甲乙

(1)小華和小明的身高更高的是?

(2)小華的體重是多少？

(3)滑動變阻器R的最大阻值是多大？

(4)電源班的電壓和&的阻值分別是多大?

11.為了提高新會柑的開皮效率，有同學設計了如圖所示的自動開皮裝置，原理如下：傳送帶上的

柑經(jīng)過壓力檢測點時，使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化。42間的電壓也隨之發(fā)生改變，當Ro兩端電壓

大于一定值時，機械裝置啟動，將符合質(zhì)量標準的柑開皮并推出傳送帶。已知：電源電壓U=12V,

品=25。，壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關系如圖乙所示。(g取10N/kg)

(1)當檢測點上沒有柑時，電路的電流人是多少？

(2)若機械裝置的啟動電壓是4V,質(zhì)量為多大的柑經(jīng)過傳送帶會被開皮？

12.電子體重秤的原理如圖所示，&是定值電阻，R是電阻值隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電

阻，更換電壓表(量程為3V)的表盤后可直接顯示人體質(zhì)量大小。已知R的電阻與所受壓力尸變化的

關系如圖所示。設踏板的質(zhì)量忽略不計，電源電壓保持6V不變。求:

踏板

甲丙

(1)空載時,電壓表的示數(shù)為1.2V,&的電阻值:

(2)該體重秤測量質(zhì)量的范圍；

(3)在保持電壓表量程不變的前提下，在原電路中額外接入一個定值電阻R,使改進后的體重秤

最大可測量的質(zhì)量達到105kg,請畫出改進后的電路圖，并求此時R的阻值。

考點三熱、電綜合計算

—真題研析-規(guī)律探尋

1.(2023?山東淄博?中考真題)如圖甲為一款養(yǎng)生壺，其加熱原理如圖乙所示。養(yǎng)生壺的額定電

壓為220V,Ri、&均是發(fā)熱電阻，其中&=5060。養(yǎng)生壺正常工作時，開關置于“1”為加熱擋，電路

中電流為5A；開關置于“2”為保溫擋。求：

(1)當開關置于“1”時，氏的阻值及后消耗的電功率；

(2)當開關置于“2”時，養(yǎng)生壺Imin消耗的電能；

(3)將壺內(nèi)500g的水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量。產(chǎn)水=4.2xIO'j/(kg.C)]

2.(2023?青海西寧?中考真題)小寧家的電飯煲額定電壓為220V,有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，

額定加熱功率為2000W。［c水=4.2xl03j/(kg/c)］求：

(1)在正常加熱狀態(tài)下，將2.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是多少？(氣壓為標準

大氣壓)

(2)若此電飯煲的加熱效率為84%,則上述過程需要加熱多長時間？

(3)小寧想利用家里的電能表測量電飯煲的實際加熱功率，于是小寧斷開家中其他用電器，讓電

飯煲單獨處于加熱狀態(tài)，觀察到電能表轉盤在lOmin內(nèi)轉了180轉(電能表如圖所示)，則此電飯煲

的實際加熱功率為多少？

3.(2023?遼寧鞍山?中考真題)中醫(yī)藥是中華文化的瑰寶，在疾病治療方面具有不可替代的作

用。圖甲為小明同學家的小型電中藥鍋，其電路簡圖如圖乙所示，通過開關S1和S2的不同接法組合，

可以實現(xiàn)三檔加熱功能，其中定值電阻Ri、R2都是發(fā)熱電阻，其部分參數(shù)如下表所示。［已知

33

P?=l.OxlOkg/m；c藥液=42xl03j/(kg.℃)］求：

(1)鍋中的1L藥液從25℃加熱到35℃,中藥液吸收的熱量；

(2)低溫擋的功率；

(3)若該中藥鍋以中溫擋的工作電路給已煲好的藥液溫熱110s,實際消耗的電能為4X1()4J,則此

時電路的實際電壓是多少？

甲乙

額定電壓/V220

高溫擋880

額定功率/W中溫擋440

低溫擋___________

4.(2023?內(nèi)蒙古赤峰?中考真題)小明給家里買電熱水壺，他測試了價格相同的甲、乙兩款電熱

水壺，它們的銘牌如圖所示。均正常工作，都把質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃,甲用時125s,乙

用時120s。【c水=4.2xl()3j/(kgy)】

(1)甲電熱水壺正常工作時電阻是多大？

(2)質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到42℃,吸收的熱量是多少？

(3)如果從甲或乙中選擇一款節(jié)能的電熱水壺，通過計算分析，他應該選擇哪一款?

額定電壓220V額定電壓220V

額定功率880W額定功率1000W

頻率50Hz頻率50Hz

甲乙

核心提煉-考向探究

考點考點點撥

熱、電綜合熱、電綜合計算題一般用電熱器給水加熱作為情景，涉及吸熱公式、

計算電功、電功率等知識，有時也會涉及加熱效率。

題型特訓-命題預測

1.節(jié)能減排是當今社會的主題，充分利用太陽能是當今社會發(fā)展的需要。太陽能熱水器已經(jīng)走進

千家萬戶，如圖所示是小明家的太陽能熱水器。它在晴天利用太陽能集熱，則用標有“220V2000W”

字樣的電熱管對水加熱。該太陽能熱水器的容積為012m3,求：[水的比熱容c水=4.2X103j/(kg?℃),

水的密度0水=1.0X103kg/m3]

(1)該熱水器電熱管正常工作時的電阻；

(2)利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃,水吸收的熱量；

(3)與上述水吸收熱量相當?shù)碾娔芸晒?20V40W”的電燈正常工作時間。

2.圖甲為某品牌飲水機及其銘牌，圖乙為其內(nèi)部簡化電路圖，該飲水機有加熱和保溫兩個擋位。

昭、&均為電熱絲，當熱水箱中水溫降至70℃時通過自動開關S2切換到加熱擋，當溫度達到100℃時

自動切換到保溫擋，飲水機始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2xl()3j/(kg.℃)o求：

(1)電熱絲Ri的阻值;

(2)熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量；

(3)飲水機處于保溫擋工作22s時間內(nèi)電熱絲R產(chǎn)生的熱量。

3.恒溫箱廣泛應用于醫(yī)療、科研、化工等行業(yè)部門，圖示為某恒溫箱的工作原理圖。S為電源開

關，通過控制溫控開關Si可實現(xiàn)“保溫”“加熱”兩個擋位間的切換。電源電壓U=220V,以、R2是

電熱絲，7?i=55Q,“加熱”時恒溫箱的電功率尸加熱=550W。將恒溫箱兩氣孔封閉，閉合開關S,Si置

于“加熱”擋位，箱內(nèi)溫度從20℃升至設定的恒溫溫度，用時130s,該段時間內(nèi)的加熱效率〃=80%。

恒溫箱的容積V=2m3,箱內(nèi)空氣密度0=1.3kg/m3,箱內(nèi)空氣的比熱容c=1.0xl()3j/(kg.oc)。求：

(1)“保溫”時恒溫箱的電功率;

(2)電熱絲R2的阻值;

(3)恒溫箱的恒溫溫度。

4.(2024.河南新鄉(xiāng).一模)圖甲是小晨家新買的一個不銹鋼電熱水壺，其銘牌上的部分信息如表

所示。已知該電熱水壺的加熱效率為90%。[c水=4.2XK)3j/(kg?℃)]

(1)該電熱水壺正常工作時的電阻是多額定電壓220V少？

(2)該電熱水壺正常工作時，將質(zhì)量為額定功率880W1.5kg的水從18℃加

熱到40。。需要多長時間？最大容積2L

(3)善于觀察的小晨發(fā)現(xiàn)電熱水壺的電源線與手機充電器的充電線相比有兩個不同特征：一是電

熱水壺的電源線較粗；二是電熱水壺的電源線上使用的是三腳插頭(如圖乙)。請你選擇其中一個特

征并從安全用電的角度分析其設計理由。(先寫出你選擇的特征，再具體分析說明)

5.科技小組的同學設計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路，它包括控制電路和受控電路兩部分，用

于獲得高于室溫、且溫度在一定范圍內(nèi)變化的“恒溫”。其中控制電路電源電壓U=36V,R為可變電

阻，尺為熱敏電阻(置于恒溫箱內(nèi))，熱敏電阻阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，繼電器線圈電阻

Ro=5OQ,已知當控制電路的電流達到0。4A時，繼電器的銜鐵被吸合；當控制電路的電流減小到

0.036A時，銜鐵會被釋放。加熱器的規(guī)格是“220V1000W"，恒溫箱內(nèi)部空間大小是2m3,空氣的密

度O至=1.30kg/m3,空氣的比熱容c型=lxlC)3j/(kg?℃)o

(1)若要使恒溫箱內(nèi)可獲得上限為100℃的“恒溫”，可變電阻R應調(diào)節(jié)為多大？

(2)加熱器產(chǎn)生的熱量有80%轉化為恒溫箱內(nèi)空氣的內(nèi)能，若使恒溫箱內(nèi)空氣溫度從25°C升高

到65℃,加熱器需正常工作多長時間？

6.我市有些學校配置了如圖甲所示的3D打印筆。3D打印筆通過加熱，擠出熱熔的塑膠，然后在

空氣中迅速冷卻，最后固化成穩(wěn)定的形狀，此打印筆有快慢兩擋，其內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，將該

3D打印筆單獨接入裝有如圖丙所示電能表的家庭電路中正常工作。快擋打印4min,電能表指示燈閃爍

16次，剛好將30g的塑膠從20℃加熱到276℃。已知該3D打印筆慢擋打印功率為0.022kW,4、&

用于發(fā)熱的定值電阻，塑膠的比熱容為2xl03j/(kg「C)。求：

(1)3D打印筆快擋打印4min消耗多少焦耳的電能？

(2)3D打印筆快擋打印4min,塑膠吸收的熱量是多少?

(3)Ri的阻值是多少？

丙

7.如圖甲是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡化的電路原理圖，已知電阻Ri>

&，銘牌見下表。在電暖器跌倒時，跌倒開關S自動斷開，切斷電源，保證安全。電暖器有“高溫

擋”、“中溫擋”和“低溫擋”三個擋位，解答下列問題：

(1)用的阻值是多少？

(2)某同學用兩個阻值和R、&均相同的電熱絲串聯(lián)，制成一個新的電熱器，將它接在家庭電路

中工作llmin,產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)在用電高峰時，電路中的實際電壓只有198V,若此時電路中只用該電暖器的中溫擋取暖，

求電暖氣此時的實際功率。

乙

額定電壓220V

煤油體積25L

功率選擇1500W/1100W/400W三擋可調(diào)

操作方式手動

8.(2024?安徽蕪湖?一模)如圖甲所示為某電飯鍋銘牌，可知該電飯鍋能效等級為三級，額定電

壓為220V,加熱功率為1210W,電飯鍋的簡化電路圖如圖乙所示，有加熱和保溫兩擋，由開關S調(diào)

節(jié)，其中昭和&均為發(fā)熱電阻，且阻值不隨著溫度的變化而改變，求：

發(fā)熱電阻

乙

(1)讓電飯鍋處于“保溫”狀態(tài)下正常工作，測得在5min內(nèi)耗電2.64x10)。求該電飯鍋保溫功

率P保溫；

(2)電阻&的阻值；

(3)國家標準中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時，三級能效的熱效率值(電熱轉化效率)

范圍為81%W〃<86%。現(xiàn)對電飯鍋進行測試：在加熱狀態(tài)下，將溫度為30℃、質(zhì)量為2.2kg的水加熱

到100℃,電飯鍋正常工作用時700s。已知c水=4.2xl03j/(kg」C),請你通過計算判斷該電飯鍋的熱效

率值是否達到三級能效。

9.(2024?陜西西安.三模)如圖所示為一種水箱的溫控加熱裝置原理圖。圖中控制開關的通斷由

控制電壓控制，以為調(diào)溫器，可設定不同溫度，進而影響電熱器的工作狀態(tài)，達到溫控作用。&為

熱敏電阻，用于探測水的溫度，其阻值與水溫關系如下表所示。已知電熱器治標有“220V1100W”字

樣，溫控裝置的電源電壓U恒為12Vo

R2溫度/℃020406080100

R2電阻/Q876543

(1)求電熱器Ro正常工作時的電流？

(2)求電熱器Ro正常工作5min產(chǎn)生的熱量？

(3)當R接入電路中的阻值為8Q,水箱中的水被加熱到80℃時溫控開關自動斷開，求