在年春晚的舞台上一组跳舞机器人以其精准的舞步和协调的动作吸引了观众的目光每个机器人总质量为机器人在舞台上移动时可以通过轮子匀速直线运动也可以通过关节的电机实现复杂的舞蹈动作机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度控制驱动电机运转如图乙所示为控制电机运转的原理电路为输入电压为定值电阻为磁敏电阻阻值随外加磁场强弱的变化而改变如表为机器人的部分参数电池比能量为单位质量的电池所能输出的电能减速器的减速比为输入转速与输出转速的比值电池的质量减速

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187568. （2025•高新一中•二模）在2025年春晚的舞台上，一组跳舞机器人以其精准的舞步和协调的动作吸引了观众的目光。
$德优题库$
每个机器人总质量为20kg,机器人在舞台上移动时，可以通过轮子匀速直线运动，也可以通过关节的电机实现复杂的舞蹈动作。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，如图乙所示为控制电机运转的原理电路，U为输入电压，R₁为定值电阻，R_B为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变。
如表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。

电池的质量	10kg	减速器的减速比	30：1
电池比能量	150W?h/kg	驱动电机的输入总功率	500W
移动速度	0.1～1m/s	驱动电机将电能转化为机械能的效率	60%

（1）电池所能输出的总电能为 J。如果机器人在跳舞过程中突然跳起，离地高度为0.1m后落地，则这一过程中重力对机器人所做的功为 J。（g=10N/kg）
（2）机器人在跳舞过程中，完成一个舞蹈动作需要10s,则驱动电机在这段时间内消耗的电能是多少J？
（3）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s,此过程中机器人受到的阻力为多少N？
（4）控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图像如图丙所示，当磁敏电阻R₀在正常工作区时，即使图乙电路中输入电压U发生改变，R₁两端电压U₁都能维持在某一定值附近基本不变，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图丙中（选填“ab”或“bc”）段。正常工作时，当R_B阻值为800Ω，R₁的阻值为300Ω，线圈电阻忽略不计，处在磁场中的R_B电功率为0.72W，则R₁两端的电压U₁是多少？

共享时间:2025-03-19 难度:4

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[考点]

功的简单计算，欧姆定律的应用，电功与电能的计算，电功率的综合计算，

[答案]

（1）5.4×10⁶；20；

（2）驱动电机在这段时间内消耗的电能是5000J；

（3）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s，此过程中机器人受到的阻力为300N；

（4）bc；R₁两端的电压U₁是9V。

[解析]

解：（1）电池比能量为150W•h/kg，根据电池比能量的定义可知，电池所能输出的总电能为
W＝150W•h/kg×10kg＝1500W•h＝1500W×3600s＝5.4×10⁶J
如果机器人在跳舞过程中突然跳起，离地高度为0.1m后落地，则这一过程中重力对机器人所做的功为
W₁＝Gh＝mgh＝g＝20kg×10N/kg×0.1m＝20J
（2）驱动电机的输入总功率为500W，完成一个舞蹈动作需要10s，则驱动电机在这段时间内消耗的电能是
W′＝Pt＝500W×10s＝5000J
（3）驱动电机的输入总功率为500W，驱动电机将电能转化为机械能的效率为60%，机械功率为：
P_机＝500W×60%＝300W，
由P＝Fv得，机器人所受牵引力：
F＝

＝

＝300N
根据二力平衡的条件，此过程中机器人受到的阻力为
f＝F＝300N
（4）由题意可知，R₁与R_B串联，
由串联分压原理可知，为维持U₁两端电压稳定，磁敏电阻R_B两端电压U_B也应该随输入电压U的变化而发生变化，且R_B阻值的变化量较大，所以，由图乙可知，应选择“bc”段；
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I²R可得等式：
0.72W＝I²×800Ω；
解得电路中的电流为：I＝0.03A；
由I＝可得，R₁两端的电压为：
U₁＝IR₁＝0.03A×300Ω＝9V。
故答案为：（1）5.4×10⁶；20；
（2）驱动电机在这段时间内消耗的电能是5000J；
（3）若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动10s，此过程中机器人受到的阻力为300N；
（4）bc；R₁两端的电压U₁是9V。

[点评]

本题考查了"功的简单计算，欧姆定律的应用，电功与电能的计算，电功率的综合计算，"，属于"综合题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

193238. （2025•新城区•三模）某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R₁、R₂（阻值不受温度影响）和开关S₁组成，其中R₁=55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：在额定电压下，先闭合开关S，电流表的示数为0.8A。再闭合开关S₁，电流表的示数变为4A。
$德优题库$
（1）该电加热器使用的是三脚插头，是为了将电加热器的金属外壳与相连。
（2）该电加热器高温挡的额定功率是多少？发热电阻R₂的阻值是多少？
（3）小华增加了一个单刀双掷开关S₂，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，如图乙所示，图中的虚线框内分别是R₁和R₂，改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能，且低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。
①请将发热电阻R₁、R₂的元件符号填入图乙电路的虚线框内，将电路补充完整。
②改装后，电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少？

共享时间:2025-04-14 难度:2 相似度:1.5

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194390. （2024•西工大附中•九模）某电热砂锅的简化电路如图甲，R₁、R₂为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换，工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾，再用低温挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
$德优题库$
（1）当S接bc时，电热砂锅处于挡，高温挡的电流为 A。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R₂的阻值为多少？
（4）若只将低温挡功率变为80W，请通过计算说明改装方法。

共享时间:2024-06-20 难度:2 相似度:1.5

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187496. （2025•陆港中学•四模）学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，提示器R₁的阻值恒为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电阻R₂阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g时，提示器就会发出提示音。求：
（1）当压力为零时，电阻R₂阻值；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表多少安培的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为350g时，电路消耗的总功率。
$德优题库$

共享时间:2025-04-20 难度:2 相似度:1.5

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183659. （2024•西北大附中•九上期末） $德优题库$ 如图，R₁=4Ω，R₂=6Ω，电源电压6V恒定，当闭合开关S。求：
（1）通过电阻R₁的电流。
（2）电压表的示数。
（3）通电2min,电路消耗的总电能是多少。

共享时间:2024-02-04 难度:2 相似度:1.5

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188202. （2024•逸翠园中学•十二模）空气净化器是由马达、风扇和空气过滤网等组成，主要是依靠风扇将环境内的空气循环吸入机体，然后通过各类净化方式将吸入的空气进行净化，最后输出净化后的洁净空气。图甲为某型号的空气净化器，它在不同挡位工作时的参数如下表所示，其中“洁净空气量”是指1h净化空气的体积。

工作挡位	待机	1挡	2挡	3挡	4挡	5挡	6挡
功率P（W）	0.9	23	44	75	110	121	148
洁净空气量Q（m³/h）	﹣	120	240	360	500	610	760

（1）空气净化器在工作时，将电能主要转化为　　能。
（2）单独使用该净化器10min，规格为2400imp/（kW•h）的电能表指示灯闪烁30次，则该空气净化器的实际功率是多少W？本次使用过程能洁净空气量Q是多少？
（3）若室内面积为20m²，房间的高度为2.5m，使该空气净化器工作挡位为4挡时，理论上1h可以净化房间内空气次数n是多少？
（4）利用气敏电阻可以检测空气质量，如图乙所示为检测电路，电源电压恒为28V，定值电阻R₀＝10Ω。如图丙所示为气敏电阻R的阻值随空气中有害气体浓度β变化的曲线。现用此电路检测该型号净化器的净化效率，净化器启动前，检测电路中电流表的示数为0.7A；净化器正常使用30min后，检测电路的电流变为0.1A。则该空气净化器的实际净化效率Z为多少？（净化效率等于净化前、后空气中有害气体浓度的差与净化前有害气体浓度的百分比。）

共享时间:2024-07-20 难度:2 相似度:1.5

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184451. （2024•师大附中•九上期中） $德优题库$ 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，R_P是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时，摄像机自主启动拍摄。求：
（1）电路中的电流。
（2）R_P的阻值。

共享时间:2024-11-11 难度:1 相似度:1.25

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184717. （2024•理工大附中•九上期中）如图甲所示是潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，已知电源电压U=5V且恒定不变，定值电阻R₀=10Ω，R_P是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图像如图丙所示。求：
$德优题库$
（1）下潜深度越深，R_P的阻值越，电压表的示数越。（均选填“大”或“小”）。
（2）当电路中电流为0.15A时，R_P两端的电压为多少？
（3）电压表示数为2V时，潜水员所处的位置深度h为多少？

共享时间:2024-11-13 难度:1 相似度:1.25

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193859. （2024•莲湖区•四模） $德优题库$ 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示：

空气质量指数A	0-50	51-100	101-150	151-200	201-300	＞300
空气质量等级	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	严重污染

某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压U=18V，R₀是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示，当空气质量指数A为100时，电压表示数为12V。求：
（1）由图象可知，气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而；
（2）定值电阻R₀的阻值是多少？
（3）当电压表示数为9V时对应的空气质量等级是什么？

共享时间:2024-04-16 难度:1 相似度:1.25

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187447. （2025•陆港中学•二模） $德优题库$ 如图所示，电源两端电压为24V，电阻R为20Ω。
（1）只闭合开关S，求通过电阻R的电流；
（2）同时闭合开关S、S₁，若通过干路的电流为1.6A，求通过电阻R₁的电流和电阻R₁的阻值。

共享时间:2025-03-25 难度:1 相似度:1.25

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193330. （2025•高新一中•三模）为改善学习环境，学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220V、额定功率为1210W的长虹空调。求：
（1）空调的额定电流大小；
（2）所有空调在额定电压下同时工作10h,消耗电能多少千瓦时。

共享时间:2025-04-08 难度:1 相似度:1.25

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194079. （2024•高新三中•二模）如图甲是某型号家用电饭煲的原理简图，R₁、R₂、R₃为加热电阻，其中R₃=48.4Ω，S为温控开关，该电饭煲有加热、保温功能，按下温控开关S与a、b接触，电饭煲处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c,使电饭煲处于保温状态，已知该电饭煲的额定加热功率为2000W，额定保温功率为500W。求： $德优题库$
（1）加热电阻R₂的阻值是多少？
（2）某次将该电饭煲插在智能插座上煮饭，煮饭结束时的智能插座显示的信息如图乙，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作时间是多少min？
（3）在制造该型号电饭煲时，由于工人师傅操作失误造成一百台电饭煲不合格，经检测，这台不合格电饭煲的额定加热功率为2000W，额定保温功率为1000W，加热电阻规格同合格电饭煲，请在图丙中补全该台不合格电饭煲的电路简图。（不用写出计算过程）

共享时间:2024-03-20 难度:1 相似度:1.25

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187640. （2025•高新三中•三模） $德优题库$ 直饮机的电路图如图所示，电热丝R₁、R₀绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态，可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是550W。
（1）温、开水选择开关处于（“断开”或“闭合”）状态时饮水机处于加热状态；
（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？
（3）电热丝R₁的电阻是多少？
（4）现想缩短将水烧开所用的时间，需对直饮机的电路进行改造，请你仅用现有器材设计新的电路图。

共享时间:2025-04-13 难度:1 相似度:1.25

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187399. （2025•经开区•一模） $德优题库$ 中国茶文化源远流长，如图-1是某款工夫茶保温碟。电路原理如图-2所示，电阻R₁为发热体，它的额定电压为220V，额定电功率为44W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温，L为电功率忽略不计的电源指示灯。求：
（1）保温碟正常工作时的电流；
（2）保温碟正常工作时发热体电阻的阻值。

共享时间:2025-03-07 难度:1 相似度:1.25

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187375. （2025•曲江一中•二模） $德优题库$ 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，R_P是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时，摄像机自主启动拍摄。求：
（1）电路中的电流。
（2）R_P的阻值。

共享时间:2025-03-30 难度:1 相似度:1.25

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187878. （2025•交大附中•一模）如图，是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时，两种发电装置发出的电能不能立刻使用完，会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg，电池能量密度为0.2kW•h/kg，为了增加蓄电池的使用寿命，在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电，放电余留10%时停止放电。
（1）0.2kW•h/kg的物理意义是　　。
（2）风力发电机参数如表所示，按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算，风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能？

风速v/（m/s）	v＜1	1≤v＜3	3≤v＜6	6≤v＜10	10≤v
1s内获得的风能/（×10⁴J）	0	0.1	0.15	0.20	0.25
风电转化效率	﹣	30%

（3）在风速为0.8m/s，晴朗的一天启动能源系统工作5h，已知该太阳能电池板1m²面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW，太阳能板面积为10m²，光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量，若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW•h，这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作？
（4）小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北，而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点？简要说明你的观点和理由　　。

共享时间:2025-03-10 难度:1 相似度:1.25

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dyczwuyn

2025-03-19

初中物理 | | 解答题

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2025年陕西省西安市高新一中中考物理模拟试卷（二）

更新:2025-03-19 01:43浏览量:7

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