《九年级物理培优压轴题专练》专题20 电力综合（原卷版）

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压轴专题 20 电力综合

一．计算题（共 12 小题）

1．（2018•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电

源电压恒为 16V，R0为定值电阻，L为额定电压是 2.5V 的小灯泡，其 I﹣U关系的部分数据如图乙所示，

AB 为长 14cm、阻值 60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP 为质量、电阻均不计的

金属细杆，下端连接一个重 2N 的圆球 P．闭合开关 S，无风时，OP 下垂并与 A端接触，此时电流表示

数为 0.2A ；有风时， OP 绕悬挂点 O转动，风对球的作用力 F方向始终水平向右，已知 OA 为

10cm，OP 始终与 AB 接触良好且无摩擦；求：

（1）电流表示数为 0.2A 时，灯泡的电阻为　　 Ω；

（2）无风时 R0消耗的电功率。

（3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。

2．（2019•河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压 U恒为 15V，定值电阻 R0＝

10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长 40cm，阻值为 20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹

簧上端固定，滑片 P固定在弹簧下端且与 R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M通过

无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重 80N，高 60cm，底面积为 100cm2．当水位处于最高位置 A时，M刚好

浸没在水中，此时滑片 P恰在 R1最上端；当水位降至最低位置 B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹

簧所受拉力 F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关 S，试问：

（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度　　，电压表示数　　。（两空均选填“增大”或“减

小”）

（2）当水位处于位置 A时，电压表的示数为多少？

（3）水位由位置 A降至 B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？

（已知 ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

3．（2019•重庆）图甲的储水容器底有质量 0.5kg，底面积 100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与

紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 A相连，距容器底 0.4m 处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其

电源电压 U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为 0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力

敏电阻 R与它所受压力 F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：

压力 F/N 2 4 …… 12 15

电阻 R/Ω110 70 …… 16 10

（1）浮桶的重力是多少 N？

（2）未加水时，力敏电阻所受压力为 2N，电流表的示数是多少安？

（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？

4．（2016•桂林）随着高层建筑的大量兴建，人们经常要与电梯打交道，如图甲所示是某种升降电梯的简

化模型，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、定滑轮等部件组成，其中轿厢的质量为 780kg。电梯某次搭载

一位质量为 70kg 的乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机的输出功率

与时间关系（P﹣t）如图丙所示，电动机的工作效率为 80%，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，求：

（1）当该乘客站立在静止的轿厢内时，双脚的受力面积为 500cm2，则乘客对轿厢的压强为多少帕？

（2）电动机的电梯启动上升 12s 内，消耗的电能是多少焦？（已知电动机对轿厢所做的功等于其 P﹣t

图象与时间轴所围成的阴影部分面积大小）

（3）电梯配重的质量为多少千克？

5．（2017•包头）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置，它主要由探头 A和控制盒B构成，它们

之间用有绝缘皮的细导线形成回路，如图甲所示，其中探头 A是一个高为 0.1m，重为 5N 的圆柱体，它

的底部是一个压敏电阻 R（与水的接触面涂有绝缘漆），工作时，底部始终与水平面相平，压敏电阻 R

的阻值随表面所受压力 F的大小变化如图乙所示，A与B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压

恒为 4.5V，小组同学将该装置带到游泳池，进行相关的测量研究。（导线重力与体积均不计， g取

10N/kg）求：

（1）当把探头 A刚好全部浸没到池水中时，探头 A底部受到的压力为 1N，探头 A的底面积为多少？

（2）用手拉住导线，将探头 A缓慢下降到池水中某一深度（探头 A不接触池底），此时电流表的示数

为0.3A，探头 A底部所在处水的深度 h为多少？

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