第二部分專題突破專題四綜合能力題二、分析計算(歸納)類

名師指導

此類綜合題將物理學的基本知識與基本技能放在真實、生動、具體

的情境下進行考查，而且往往是將多個知識點融合在一起，要求學生靈

活運用所學知識進行分析、歸納、計算．此類題情境性強，涉及知識面

廣，對學生歸納、分析問題的能力要求比較高．它通過一定的物理情境

落實了對物理思維能力和建構(gòu)物理模型能力的考查．

1．(2025·廣東)巡檢機器人可對高壓輸電線進行巡檢，如圖甲，其

相關(guān)參數(shù)見表．機器人的電機可切換為電動機或發(fā)電機．水平勻速巡檢

時，蓄電池減少的儲能全部用于電機產(chǎn)生的牽引力做功．當蓄電池儲能

降至0.1E0時，停止電能輸出，巡檢終止．下坡巡檢時，電機可將重力勢

能轉(zhuǎn)化為電能并為蓄電池充電，將能量儲存起來．質(zhì)量m054kg最大巡檢速度v04km·h-1蓄電池滿電時儲能E00.2kW·h電動機最大輸出功率P0100W

(1)下坡時，發(fā)電機利用

?原理發(fā)電．電磁感應質(zhì)量m054kg最大巡檢速度v04km·h-1蓄電池滿電時儲能E00.2kW·h電動機最大輸出功率P0100W

(2)請完成以下能量轉(zhuǎn)化流程圖：化學

(3)若充滿電的機器人保持P0、

v0水平巡檢1.2h，則巡檢路程

為

km，牽引力為

N，蓄電池儲能剩余

?kW·h.4.8900.08

(4)如圖乙巡檢線路，當機器人到達A點時，蓄電池儲能為0.95E0.隨

后機器人先下坡巡檢(電機切換為發(fā)電機)，后水平巡檢(電機切換為電動

機)，巡檢全程速度大小保持不變，AB段重力勢能減少量為1×105

J．

充電過程中，重力勢能每減少1J，轉(zhuǎn)化為電能并儲存在蓄電池中的

能量為0.45J．

水平階段機器人所受阻力大小是重力的0.15倍，則水平

階段勻速巡檢的最大路程為

m．(g取10N/kg)8000

2．為實現(xiàn)減排目標，國家大力推廣風力發(fā)電，某物理興趣小組想

動手制作一臺小型風力發(fā)電機，請你參與其中并回答下列問題：

(1)風力發(fā)電利用的是風能，風能是清潔的、

(選填“可

再生”或“不可再生”)能源．可再生

(2)為提高捕獲風能的效率，葉片設(shè)計是風力發(fā)電機研制的核心技術(shù)

之一，若葉片橫截面如圖乙所示，當風以圖丙所示的角度流經(jīng)葉片時，

葉片會按

(選填“順時針”或“逆時針”)方向轉(zhuǎn)動．風輪機

葉片具有質(zhì)量輕、強度高和耐磨損等性能，通常由硬度大、密

度

(選填“大”或“小”)的復合材料制成．順時針小

(3)風輪機葉片旋轉(zhuǎn)掃過圓面的面積S可看作風力發(fā)電機用來接收風

能的面積．若該小組選用的風輪機葉片長度為0.5m，則該發(fā)電機接收

風能的面積為

m2.(π取3.14)0.785

510.25102.05

3．小明制作了一個簡易火災自動報警器，其電路原理圖如圖甲所

示，其中熱敏電阻R的阻值隨溫度t變化的圖像如圖乙所示，電磁鐵線圈

電阻不計．

(1)當無災情時，閉合開關(guān)S1，電磁鐵所在電路

(選填“有”

或“無”)電流，電磁鐵的左端為

?極．

(2)為使報警器在達到報警溫度時響起，單刀雙擲開關(guān)應接

(選

填“a”或“b”)．有Na

(3)若通過電磁鐵線圈的電流I0≥10mA才會報警，電源U1為18V，

欲實現(xiàn)溫度為60℃時報警器響起，滑動變阻器最大阻值不能小于

?Ω.在其他條件不變的情況下，若要報警器在50℃報警，則可將滑動變阻器的滑片P向

(選填“左”或“右”)滑動．1220右

4．我國自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機具備超聲速巡航等優(yōu)異性

能，該飛機最大起飛質(zhì)量為37t，最大飛行高度達20000m，最大航行

速度達2.5倍聲速(合3060km/h)，最大載油量為10t，飛機航行時所受阻

力的大小與速度的關(guān)系見下表：速度v/(m·s-1)100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1047.5×104

已知飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率是30%，

飛機使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.作戰(zhàn)半徑是指戰(zhàn)機攜帶正常

作戰(zhàn)載荷，在不進行空中加油，自機場起飛，沿指定航線飛行，執(zhí)行完

任務后返回原機場所能達到的最遠單程距離．

(1)若不計飛機燃油質(zhì)量的變化，該戰(zhàn)斗機在水平跑道上加速滑行

時，飛機對跑道的壓力

?飛機的重力；當飛機騰空加速上升時，

其機械能的增加量

(前兩空選填“大于”“等于”或“小于”)

動能的增加量，此時飛機受到的力是

(選填“平衡力”或

“非平衡力”)．小于大于非平衡力

(2)該戰(zhàn)斗機以400m/s的速度巡航時，所受到的阻力

為

N.

(3)某次執(zhí)行任務緊急起飛時，若飛機的油量還剩5×103kg，則飛

機發(fā)動機燃油完全燃燒能轉(zhuǎn)化為

J機械能．如果以500m/s

的速度勻速巡航，此次該戰(zhàn)斗機的最大作戰(zhàn)半徑是

?km.4.8×1047.5×1010500

5．深圳機場局地性雷雨天氣多發(fā)，風速的精密測量可以幫助確定

飛機的起飛和降落條件，確保飛行安全．某款風速儀的工作原理如圖甲

所示，電源為恒流源，能提供大小恒為1.2A的電流，電流表測量范圍為

0～0.6A，R0為10Ω的定值電阻，R1為壓敏電阻，無風時R1受到的壓力

為零，有風時迎風板受到的壓力能大小不變地傳遞給R1，R1的阻值隨壓

力F大小變化的關(guān)系如圖乙所示．

(1)風能是

(選填“一次”或“二次”)能源．一次

(2)當風速為0時，電流表示數(shù)為

A；當風速變大時，

?

(選填“電流”或“電壓”)表的示數(shù)將變大，讀出此表示數(shù)，即可

知此時的風速．

(3)當風速為8m/s時，電壓表示數(shù)為8V，迎風板受到的壓力

為

N.

0.3電

流6

(4)小明查閱資料后獲知該迎風板所受的風力與風速的平方成正比，

若保護電阻R0換成阻值為6Ω的定值電阻，則與更換電阻前相比，所能