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  • 2021-11-10 发布

杭州专版2020中考物理复习专题10物理解答题

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专题10 物理解答题 ‎ ‎1.随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭.某品牌小汽车空载时质量是1600 kg,车上载有人和物品质量共为200 kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2 m2.若小汽车以输出功率60 kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72 km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24 kW,并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图WT10-4所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10 N/kg.求:‎ ‎(1)该汽车载人和物品静止时对水平路面的压强.‎ ‎(2)汽车运动过程中受到的阻力.‎ ‎(3)t2时刻后汽车运动的速度v2的大小.‎ 图WT10-4‎ 9‎ ‎2.[2018·舟山]笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常随身携带.出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带0.16 kW·h以下的可充电设备.目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段,有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备.请回答下列问题:‎ ‎(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量为3000 mA·h,输出电压为15 V,充满电后,若工作时的平均电流为1.5 A,则可工作多长时间?‎ ‎(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机.‎ ‎(3)使用发现,电脑工作时会发热,原因是         .当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑.如果断开电源总开关S2,风扇和其他工作系统同时停止工作.根据上述特点,图WT10-5中可能符合散热控温特点的原理图是    . ‎ 图WT10-5‎ 9‎ ‎3.[2019·宁波]如图WT10-6所示电路,电源电压U不变,灯L1、L2上都标有“3 V”字样,且灯丝阻值不变,R1是定值电阻.闭合开关S1后,依次进行如下操作:①开关S2接1、2,移动滑片P,使电压表V1示数为3 V,此时电流表示数为0.3 A;②开关S2接2、3,电流表示数为0.4 A;③开关S2接4、5,电流表示数仍为0.4 A,电压表V2示数为2 V.‎ 请解答下列问题:‎ ‎(1)灯L1、L2的额定功率分别是多少?‎ ‎(2)小科根据上述实验数据,计算R1的阻值,分析如下:‎ 操作①中,L1与R0串联,L1两端电压为3 V,通过L1的电流大小为0.3 A.‎ 操作②中,L1与R1并联后(可看作一个阻值变小的电阻)与R0串联,通过L1与R1的总电流大小I为0.4 A.假设此时L1两端电压为U1,通过的电流为IL1.‎ 可求得R1=U‎1‎I‎1‎=U‎1‎I-‎IL1‎=‎3 V‎0.4 A-0.3 A=30 Ω.‎ 老师指出:求解R1时,代入的“3 V”“0.4 A”“0.3 A”三个数据中有错误.请你指出错误的数据:      ,并正确求解R1. ‎ ‎(3)当开关S2接4、5时,滑片P怎样移动才能使L2正常工作?(要求说明移动方向和变化的阻值大小)‎ 图WT10-6‎ 9‎ ‎4.水平桌面上放置底面积为80 cm2、质量为400 g的圆筒,筒内装有16 cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为40 cm2、高为8 cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图WT10-7乙所示.求:(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出;g取10 N/kg)‎ ‎(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力.‎ ‎(2)筒内液体的密度.‎ ‎(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强.‎ 图WT10-7‎ ‎5.[2017·下城一模]如图WT10-8所示的小型四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器.若质量m=2 kg的无人机从地面上由静止开始竖直向上起飞,20 s末无人机离地高度h=50 m,整个运动过程中电动机提供升力F=24 N,所受空气阻力f大小不变,且无人机动能增加量ΔE=25 J.已知动力系统的电动机工作电压U=25 V,电流I=3 A.求:‎ ‎(1)无人机上升过程中受到的空气阻力f.(g取10 N/kg)‎ ‎(2)该电动机的线圈电阻R.(保留一位小数)‎ 图WT10-8‎ 9‎ ‎6.[2019·衢州]空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能,其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等.使用时,通常向水箱中加水,使吹出的风比无水时凉爽.下表是某品牌空调扇部分参数.‎ 项目 参数 项目 参数 额定电压 ‎220伏 额定功率 ‎50瓦 空机质量 ‎7.5千克 单个轮子接触地面面积 ‎2厘米2‎ 水箱容量 ‎0.5升 轮子数量 ‎4个 蒸发量 ‎1升/时 电源线长度 ‎1.2米 ‎(1)向水箱的水里再加入一些碎冰,可降低水温,使吹出的风比只有水时更凉爽.加冰可降低水温的原因有  ‎ ‎  . ‎ ‎(2)人在运动大量出汗后,对着空调扇吹,很容易感冒.此时,在脑干调节下,皮肤血管收缩,血流量减少,皮肤温度下降,散热量      ,从而维持人体体温恒定. ‎ ‎(3)小科阅读参数表后发现,该空调扇比较省电.计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能.‎ ‎(4)计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强.(g取10 N/kg)‎ ‎(5)该空调扇底座安装了万向轮,方便移动.但在其他设计上仍存在缺陷,为更方便用户使用,请结合表中参数提出一条改进建议:  . ‎ 9‎ ‎7.[2018·富阳一模] 小金同学设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图WT10-9甲所示.ABO为一水平杠杆,O为支点,OA∶OB=5∶1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6 V时,报警器R0开始发出报警信号.已知电路中电源电压为8 V,R0的阻值恒为15 Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计.试问:‎ ‎(1)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?‎ ‎(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?‎ ‎(3)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,则踏板触点B应向左移动,请简要说明理由.‎ 图WT10-9‎ 9‎ ‎8.[2019·台州]某电热砂锅的简化电路如图WT10-10乙所示.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”“低挡”“高挡”之间的转换,工作时先用高挡加热锅内汤料到沸腾,再用低挡持续加热食物,使食物“汤浓味鲜”.‎ ‎(1)高挡加热时,开关S应旋至触点    (选填“ab”“bc”或“cd”)位置. ‎ ‎(2)某次烹饪一共用时6 h,电功率与加热时间的关系如图丙所示,则本次烹饪共消耗多少电能?‎ ‎(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少?‎ ‎(4)生活中,有时也会选择电压力锅烹饪,因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物,通常比电热砂锅更省电.请你从能量利用率的角度,结合所学知识对电压力锅能省电做出简要的解释.‎ 图WT10-10‎ 9‎ ‎【参考答案】‎ 针对训练 ‎1.解:(1)该汽车载人和物品静止时对水平路面的压力:‎ F压=G总=m总 g=(m车+m') g=(1600 kg+200 kg)×10 N/kg=1.8×104 N,‎ 对水平路面的压强:p=F压S=‎1.8×1‎0‎‎4‎N‎2.0×1‎0‎‎-2‎ ‎m‎2‎=9×105 Pa.‎ ‎(2)因为P=Wt=Fst=Fv,所以,当汽车以v1速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力:‎ F1=P‎1‎v‎1‎=‎6×1‎0‎‎4‎W‎72×‎1‎‎3.6‎m/s=3000 N,‎ 因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力f=F1=3000 N.‎ ‎(3)当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=f=3000 N,‎ 则t2时刻后汽车运动的速度:v2=P‎2‎F‎2‎=‎24×1‎0‎‎3‎W‎3000 N=8 m/s.‎ ‎2.解:(1)笔记本电脑电池容量为3000 mA·h,‎ 平均电流为I=1.5 A=1500 mA,则可工作时间为t=‎3000 mA·h‎1500 mA=2 h.‎ ‎(2)W=UIt=15 V×3 A×3600 s=162000 J=0.045 kW·h,因为0.045 kW·h<0.16 kW·h,所以该笔记本电脑能带上民航飞机.‎ ‎(3)电流通过导体时会产生热量 B ‎3.(1)灯L1、L2的额定功率分别是0.9 W、1.8 W.‎ ‎(2)3 V、0.3 A 10 Ω ‎(3)当开关S2接4、5时,滑片P向左移动,使其阻值减小5 Ω才能使L2正常工作.‎ ‎4.解:(1)由图像知,当h=0时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10 N;当h≥8 cm时,弹簧测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=2 N;所以F浮=G-F=10 N-2 N=8 N.‎ ‎(2)圆柱体完全浸没时排开液体的体积V排=V物=40×10-4 m2×8×10-2 m=3.2×10-4 m3,由F浮=ρ液 gV排得,‎ ρ液=F浮gV排=‎8 N‎10 N/kg×3.2×1‎0‎‎-4‎ ‎m‎3‎=2.5×103 kg/m3.‎ ‎(3)液体的质量m液=ρ液V液=2.5×103 kg/m3×80×10-4 m2×16×10-2 m=3.2 kg,‎ 圆柱体浸没时,将圆柱体、圆筒、水看作一个整体,则其对桌面的压力 F'=(m液+m筒) g+G-F=(3.2 kg+400×10-3 kg)×10 N/kg+10 N-2 N=44 N,p=F'‎S=‎44 N‎80×1‎0‎‎-4‎ ‎m‎2‎=5.5×103 Pa.‎ ‎5.解:(1)无人机从地面上由静止开始竖直向上运动到高度h=50 m的过程中,‎ 重力势能增加量ΔE重=mgh=2 kg×10 N/kg×50 m=1000 J;‎ 电动机输出机械能(升力所做的功)W机=Fh=24 N×50 m=1200 J,‎ 根据能量守恒定律可得,电动机输出的机械能(升力所做的功)=动能增加量+重力势能增加量+内能增加量(克服阻力做的功),即W机=ΔE+ΔE重+Q,‎ 则克服阻力做的功Q=W机-ΔE重-ΔE=1200 J-1000 J-25 J=175 J,‎ 由Q=Fh可得空气阻力 f=Qh=‎175 J‎50 m=3.5 N.‎ 9‎ ‎(2)无人机在20 s内,电动机消耗的电能W电=UIt=25 V×3 A×20 s=1500 J;‎ 根据能量守恒定律可得,电动机消耗的电能=输出的机械能+线圈产生的热量;‎ 则电流通过线圈产生的热量:Q'=W电-W机=1500 J-1200 J=300 J;‎ 由焦耳定律Q=I2Rt可得,线圈电阻:‎ R=Q'‎I‎2‎t=‎300 J‎(3 A‎)‎‎2‎×20 s≈1.7 Ω.‎ ‎6.(1)水箱中的冰熔化吸收水的热量,使水的温度降低;冰熔化后,冰水混合物的温度低于原来水的温度,两者之间存在温度差,发生热传递,使水的温度进一步下降,使吹出的风比只有水时更凉爽 ‎(2)减少 ‎(3)0.5 kW·h ‎(4)1×105 Pa ‎(5)加大水箱的容积,避免频繁加水(或加长电源线,方便距离远些使用)‎ ‎7.(1)3 V ‎(2)40 N ‎(3)向左移动;若电源电压降低,R0两端分得的电压减低,根据串联电路的分压特点可知,应减小压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该减小压敏电阻的阻值,因电阻值随所受压力的增大而减小,所以应该增大压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,则F压和OB成正比,要增大压杆对传感器的压力,应增大OB,即把踏板触点B向左移动.‎ ‎8.(1)cd ‎(2)0.94 kW·h ‎(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为110 Ω、374 Ω.‎ ‎(4)电压力锅锅内气压大,所以水的沸点高,食物在高温下容易熟,可以减少用电时间.‎ 9‎