1、2024长沙中考物理二轮复习 专题三 压轴题冲刺满分之力电综合类型1简单机械电路图类1. 一位设计师设计了一种“重力灯”无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光重复以上操作，可以实现长时间照明现挂上一个质量为25 kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落在重物下落高度为2.4 m的过程中，就可以供一个标有“3.6 V1 W”字样的LED灯持续正常发光4 min.(g取10 N/kg)甲 乙第1题图(1)甲图虚线框内一定有_，它的工作原理是_(2)求重物下落时，重力做功的功率(3)求重物在一次
2、下落过程中，甲图装置能量转化的效率(4)取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验(设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6 V电压)R0为标有“5 0.3 A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50 1 A”，电流表选择量程为00.6 A，电压表选择量程为03 V为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围2. 小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示OAB为水平杠杆，OB长1 m，O为支点，OAAB14，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示已知定值电阻R0的阻值为
3、10 ，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计第2题图(1)当电池组电压U012 V，平板上物体所受重力分别是80 N和100 N时，闭合开关S，分别求出电流表的读数(2)电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100 N时，电流表读数为0.3 A，求U1的大小(3)在第(2)问情况中，电池组电压大小为U1，要求平板上重为100 N的物体对应的电流表读数和电池组电压U012 V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其他条件不变，只更换电阻R0，试求出更换后的R0的大小其他条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪
4、个方向移动？移动多少厘米？类型2压强、浮力电路图类3.暑假期间某同学和父母去海滩游玩，看到浩瀚的大海，突然有个疑问：海水有多深呢？回学校后结合已学物理知识，设计了一个测量海水深度的电路如图甲所示，其中R12 是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图乙所示，电源电压保持6 V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02 m2的面承受海水压力(设海水的密度海水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)第3题图(1)当电流表示数为0.2 A时，求压敏电阻R2的阻值；(2)如图乙所示，当压敏电阻R2
5、的阻值为20 时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；(3)若电流的最大测量值为0.6 A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？类型3电磁继电器类4. 课间休息时，小华发现，学校的楼道灯光是持续正常工作的，他认为这样会浪费资源，于是小华为学校设计了一个楼道照明系统自动控制装置如图甲所示，已知控制电路电压U恒为6 V，电磁继电器线圈电阻R1为20 ，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小工作电路中，路灯L上标有“220 V22 W”字样图甲中AC可绕O点转动，OA长为0.5 cm，OB长为1 cm，AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计第4题图(1)为了实现光照减弱
6、时，受控电路接通，灯L发光，图中导线M应接_(选填“触点1”或“触点2”)(2)灯L正常工作时，通过它的电流是多少？(3)电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.4 N，此时光敏电阻R2的阻值为多少5.小明在果园劳动时看到一个蓄水池，他想帮果农设计一个水池水位自动控制的装置，设计的模拟装置电路如图甲：可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系一正方体浮块，B端固定一轻质三角支架， 支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡已知： AO长为1 m，BO长为2 m；浮块边长为20 cm，密度为5
7、103 kg/m3，下表面距池底2 m；当电磁铁线圈中的电流I0.02 A时，衔铁K被释放，水泵开始工作向水池注水，反之停止注水，池内达到所设定的最高水位，线圈电阻不计；电压U6 V，电阻箱R调至75 ；设RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图乙所示g取10 N/kg.甲 乙第5题图(1)浮块的重力为_N在达到最高水位之前，随着浮块排开水的体积逐渐增大，支架对RF的压力将_(选填“增大”、“减小”或“不变”)(2)当池内达到所设定的最高水位时，求：轻绳对浮块的拉力池内水面距池底的高度(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位，在其他条件不变的情况下，电阻箱R接入电路的阻值满足的条件参考答案
8、1. 解：(1)发电机电磁感应 (2)重物的重力Gmg25 kg10 N/kg250 N重力做的功WGh250 N2.4 m600 J 重力做功的功率P2.5 W(3)小灯泡正常发光4 min消耗的电能W电Pt1 W460 s240 J所以重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率100%100%40%(4)电路中最大电流为0.3 A，根据欧姆定律得I0.3 A解得：R17 ，即R1最小阻值为7 电压表最大示数为3 V，则R13 V解得：R125 ，即R1最大阻值为25 所以，为了保证电路安全，R1接入电路的阻值变化范围为725 2. 解：(1)由杠杆平衡条件可知，当F A180 N、F A
9、2100 N时，有F A1OAFB1OB，F A2OAFB2OB由题意：OAOB 15，解得：FB116 N、FB220 N；由R的阻值随所受压力F变化关系图像得，R130 、R220 由欧姆定律得，电路中的电流：I10.3 AI20.4 A(2)电池组用久后电压变小为U1，这时平板上物体重100 N时，电流表读数为0.3 A，则电池组两端U1 IR总2 I0(R2R0)0.3 A(20 10 )9 V(3)其他条件不变，只更换电阻R0为R0，由题意可知，U1 I2R总2I2(R2R0)解得R02.5 其他条件不变，只将触点A向左调L m，压力传感器阻值为R3，U1 I2R总3I2(R3R0)
10、解得R312.5 由图像可知，FB323 N，由杠杆平衡条件FB3OBFA2(OAL m)，解得L0.03即触点向左移动的距离为0.03 m3 cm3. 解：(1)由I可得，当电流表示数为0.2 A时电路的总电阻：R总30 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以压敏电阻R2的阻值：R2R总R130 2 28 (2)当压敏电阻R2的阻值为20 时，由图乙可知，压敏电阻受到的压力为F4104 N，此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：p2106 Pa(3)当电流表的示数I0.6 A时，使用此方法能测出海水的深度最大，此时电路的总电阻：R总10 此时压敏电阻的阻值：R2R总R110 2 8 由图乙
11、可知，压敏电阻受到的压力F10104 N此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：p5106 Pa由pgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度：h500 m4. (1)触点1解：(2)路灯L上标有“220 V22 W”字样，根据PUI得，灯L正常工作的电流：I0.1 A(3)根据杠杆的平衡条件得，FAOAFBOB，即24 N0.5 cmFB1 cm解得FB1.2 N 由图乙知，吸引力F与控制电路中电流I成正比，即故当引力为1.2 N时，对应的电流大小为I24 mA0.024 A 电源电压是6 V，则串联电路的总电阻R250 定值电阻R120 ，因为R1和R2串联，所以光敏电阻R2RR1250 20 230 5. (1)400减小(2)3502.125 (3)50 R90
