杭州专版2020中考物理复习专题10物理解答题 9页

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