物理中考综合计算 9页

综合计算题 ‎1、如图21所示的电动观光车，有关技术参数如下表 空车质量 ‎1180kg 电动机额定功率 ‎4kW 满栽乘员 ‎11人 电动机额定电压 ‎48V 满载时轮胎与地接触面积 ‎4×‎250cm2‎ 最大车速 ‎45km‎／h 电动机效率 ‎80%‎ 平路续驶里程 ‎≤‎‎80km 根据技术参数，求解下列问题：（g取10N／kg）‎ ‎（1）设乘员质量均为‎60kg，求满载时车对水平路面的压强（3分）‎ ‎（2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？电动机对外做了多少功？若这一过程中，观光车以‎36km／h的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力．（6分）‎ ‎2、下表是某辆四轮轿车的部分数据：‎ ‎(1)该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向)。则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(g取l0牛／千克)?‎ ‎(2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电．最多能供氙气大灯正常工作多长时间?‎ ‎(3)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大?‎ ‎(4)有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是▲。‎ ‎3、为了配合今年“世界环境日”的主题活动，小明所在的课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查，下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：‎ ‎（1）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能。那么，电动自行车每行驶1Km电动机平均做的有用功大约是多少？当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的功率大约是多大？‎ ‎（2）摩托车每行驶1Km大约要消耗多少能量？‎ ‎（3）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势？（说出一个方面）‎ ‎（汽油的密度：0.71×103kg/m3；汽油的热值：4.6×107J/ kg ）‎ ‎4、清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器，有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答：‎ ‎（1）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出。‎ ‎（2）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少？‎ ‎（3）某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时，则一天需要用水多少立方米？耗电多少千瓦时？‎ ‎5、由于雨雪冰冻、地震等灾害原因导致停电后，发电机就能大显身手。某种小型汽油发电机组外形如图23所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。其能量转化是汽油机先将汽油燃烧释放的内能转化为机械能，提供给发电机使用；发电机再将机械能转化为电能提供给用电器使用。该发电机铭牌部分数据如下表所示，设该发电机处于正常工作状态，根据表中的数据求：‎ 发动机（汽油机）‎ 发电机 型号 XGQF5.0‎ 型号 XGQF5.0‎ 额定功率 8.3kW 额定功率 5kW 噪声 73db 额定电压 220V 连续运行时间 8h 额定频率 50Hz 强制水冷四冲程 自动电压保护 ‎（1）在允许的连续运转时间内，发电机能够提供的电能是多少度？‎ ‎（2）已知汽油的热值是q＝4.6×107J/kg，设汽油完全燃烧释放内能的75%转化为汽油机做功的机械能，该发动机（汽油机）每小时消耗多少kg汽油？‎ ‎（3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？‎ ‎6、如图10所示，质量为8kg，边长为5㎝的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕0点转动，且CO=3BO，在C端用F=100N 的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且细蝇被拉直。(细绳重量不计，g取10N／kg)‎ 求(1)物体A的重力G；(2)B端细绳的拉力F拉；‎ ‎ (3)物体A对地面的压力F压； (4)物体A对地面的压强P。‎ ‎7．（9分）中国移动重庆公司的抢险队作为第一支到达灾区的移动通信抢险队，队员们用鲜血和生命架起了一条条抗震救灾无形的生命线，为抗震救灾提供了强有力的通信保障。如图15所示，在通讯线路的抢修现场，起重机正将一箱箱设备吊装到‎3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N，施工台距离地面的高度为‎3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时，动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N，在忽略钢绳重和摩擦的情况下。‎ ‎ （1）起重机提升一箱设备时，对箱子做的有用功是多少？‎ ‎ （2）动滑轮在提升这箱设备时的机械效率是多大？‎ ‎ （3）在安全操作的前提下，为了节省时间，加快施工进度，起重机同时将两箱设备以‎0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下，动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大？‎ ‎8、如图22是电饭锅的实物图，图23（甲）是它的内部电路图，图23（乙）是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起 ‎（1）对照观察图23（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮．“烧煮电路部分”的电压为_______V，“保温电路部分”将_______（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_______（选填“大”或“小”）（4分）‎ ‎（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：“烧煮电路部分”的电阻R1（2分）‎ ‎（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R2（3分）‎ ‎（4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮（3分）‎ ‎9．生活在高原的人们常用高压锅煮食物，这是由于高原地区的大气压较___________。以下是电压力锅和它的工作电路图，R1为工作时的加热电阻，标有额定功率为800W。R2为保温保压电阻，且R2＝2R1，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，S2为限时开关，可以设定加热时间。求：‎ ‎(1)当锅内气压为110千帕时，锅内气体对锅盖(400厘米2)的压力多大？‎ ‎ (2)正常工作时，R1阻值多大？‎ ‎(3)若用此电压力锅煮骨头汤，S2限时60分钟。S1、S2同时闭合，工作30分钟后，S1达到限压值断开，S1闭合至限时结束。此过程中共消耗多少电能？‎ ‎10．如图22是啸宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下表．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，啸宇用所学知识和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从‎25℃‎上升到‎35℃‎所用的时间是50s。同时观察到家中“220V ‎10A（‎40A）3200imp／（kW·h）”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp．请根据相关信息解答下列问题．【c水=4．2×103J／(kg·℃)】‎ 产品型号：SWF‎18A5T-200 最大容积：1．‎‎8L 额定功率：2000W 额定频率：50Hz 额定电压：220V~‎ ‎（1）电水壶中水的质量；（2）电水壶烧水对的实际功率；（3）电水壶加热的效率 ‎（4）通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因 ‎11．有一种WSJ—60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶‎20℃‎的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l03J／(kg·℃)。求：‎ ‎(1)水吸收的热量。(2)电热壶的效率。‎ ‎(3)小明发现在用电高峰时烧开一满壶‎20℃‎的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少?‎ ‎23.(6分)电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关Se自动控制)，从说明书上收集到如下数据及图12所示的电路原理图 ‎(1)请分析说明温控开关So断开时，饮水机处于哪种工作状态?‎ ‎(2)求电R1R2的阻值。⑶求电热饮水机在加热状态下的工作电流。‎ ‎12．小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了观察与研究，发现当加热内胆里的水温达到‎90℃‎时，温控开关就会自动断开，停止加热；‎ 当水温降至60℃时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为 t=4min。‎ （1） 饮水机加热一次消耗的电能W0为多少？‎ 额定电压 ‎220V 加热功率 ‎550W 制热方式 电加热 ‎（2）饮水机设计加热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使人 们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。【假设消耗的电能完全转化为水的内能，水的比热容为c水=4．2×103J／(kg·℃)】。‎ ‎13、电磁炉是一种新型灶具，图9所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问：‎ ‎(1)电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？‎ ‎(2)某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？(水的比热容为4.2×103J/（kg﹒℃) ) ‎ ‎14. 液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小胜进行了调查，得出如下两组数据：‎ 液化气炉（用气）‎ 电磁炉（用电）‎ 热效率 ‎50％‎ 热效率 ‎90％‎ 液化气每瓶净重 ‎15㎏ 额定电压 ‎220V 液化气热值 ‎3.54×107J/㎏ 额定功率 ‎1000W 当地液化气价格 ‎70元／瓶 当地市电价格 ‎0.5元／度 请问：‎ ‎(1)若小胜家一天所需热量相当于把‎50kg的水从‎40℃‎加热到‎100℃‎，则他家一天需消耗多少热量?[C水＝4.2×103J/(kg·℃)]‎ ‎(2)上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度?若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气?(1kw·h＝3.6×106J)‎ ‎(3)通过计算，你认为使用哪种炉具耗能费用更低？‎ ‎（提示：液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；‎ 电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比）‎ ‎15.太阳能是一种理想的绿色能源．小华家最近安装了一台太阳 能热水器，如图14其室内进出水管的安装示意图，Ⅰ为进水阀，‎ Ⅱ出水阀，Ⅲ为调温阀．在水箱接口处有一根进出水管，一根溢 流管，一根排气管．给水箱上冷水或沐浴时用热水，均通过这根 进出水管来完成．请完成下列问题：‎ ‎(1)给水箱上水时I、Ⅱ应处于何种状态?此时水塔、自来水管 与热水器的水箱、排气管、溢流管它们共同构成的物理模型是什么？‎ ‎(2)若水箱安装在七楼楼顶上，且距楼顶地面高‎1米，小华家住二楼，进水阀距二楼地面高‎1米，每层楼高‎3米，则在进水阀处水压至少为多大，才能顺利上水．‎ ‎(3)设水箱容积为‎100升，在一般的光照条件下，一满箱‎15℃‎的水到傍晚时，水温可达到‎65℃‎，相当于多少米3的煤气完全燃烧放出的热量 (C水=4.2X103J／(kg·℃)，煤气的热值约4X107J／m3).‎ ‎(4)水箱中的水温在冬天有时不够高，一般都预装了电加热器．若该电加热器的规格为“220V 2.4KW”，家里当时的实际电压只有200V，要把满箱水温度提高‎10℃‎，需加热多少分钟?‎ ‎16. 电热器是现在家庭中常用的家用电器。小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：‎ 小明准备同爸爸一起安装热水器。‎ 请你回答下列问题：‎ ‎(1)他们应当选用下图中___号插座为热水器插座，因为这种插座_________________。‎ ‎(2)小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当他们正常工作时，电路中的电流和电阻会多大？‎ ‎(3)电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从‎20℃‎加热到‎80℃‎需要通电多长时间？‎ ‎(4)妈妈认为客厅中使用40W的灯泡亮度就足够了。但是家中有2个灯泡，标签都模糊不清了，妈妈只记得一只是60W的、一只是40W的，不将灯泡连入电路，你有办法分辨出两只灯泡吗？说明你的方法和理由。‎ 商品特征：安全防电墙 防水、防尘、防潮 ‎17．(8分)有一海尔电热水器铭牌如右表：‎ ‎ (1)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于12V，如图19所示，这就保证了人体安全。人体的最大电阻约为‎20MΩ，求防电墙的电阻大约是多少？‎ ‎(2)如果该电热水器在10min内产生的热量为7.8×105J,求电热水器的实际功率和电路的实际电压？‎ ‎18．（6分）冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。‎ ‎（1）图甲中有定值电阻R2（置于电热毯外部），电热丝R：，请说明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。‎ ‎（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明 要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应 处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热 电功率的表达式。‎ ‎（3）请指出你认为其中较好的电路，并说 明理由。‎ ‎19、(6分)电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：‎ ‎(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作lmin消耗的电能是多少J?‎ ‎(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大?‎ ‎(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?‎ ‎20、在学习了电学知识后，老师提供了以下器材，让同学们自己设计一个能调节电灯发光亮度的电路。器材：电源（电压20V）、一个定值电阻R（“20V10W”）、一个小电灯L（“20V 10W”）、一个滑动变阻器R0（0~500Ω）和若干开关、导线。‎ ‎（1）小明的小组首先完成了设计，他们设计的是能使小电灯L在两种功率下工作的电路，如图所示。请计算电灯在两种工作情况下的功率。‎ ‎（2）小华的小组设计出的是能够在家庭电路中使用的电路，可以连续调节电灯的功率大小，如图所示。请计算此电路工作时，变阻器接入电路中的最小阻值。‎ ‎21、有一种太阳能路灯(电路如图)，光控开关S，白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。‎ ‎(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?‎ ‎(2)已知太阳能电池饭的面积为‎0.5m2‎，每平方米平均收集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。‎ ‎(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。‎ ‎22、一台接在220V电压的电路中正常工作的电风扇，通过风扇电动机的电流为‎0.455A，测得风扇电动机线圈电阻为5Ω，试求 （1）电风扇的输入功率多大？‎ （2）电风扇每分钟消耗电能多少？‎ （3）风扇的电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？‎ ‎23、“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是，“鸟巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×‎105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。‎ ‎ ‎ ‎ (1)给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有42％转化为水的内能，则可以使‎104kg水温度升高多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J／(kg·℃)]‎ ‎(2)若每根钢柱的横截面积为‎1.5m2‎。，则平均每根柱子承受的压强为多大?‎ ‎24、在学校举行的物理创新大赛上，小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，如图甲、乙所示。两装置中所用的器材与规格完全相同，压力表是由电压表改装而成，R1为定值电阻，阻值为10Ω，R2为滑动变阻器，规格为“10Ω lA"。金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当托盘所受压力为零时，P恰好位于R2的最上端；当托盘所受压力为50N时，P恰好位于R2的最下端，此时弹簧的形变仍在弹性限度内。‎ ‎(1)甲装置中，当P位于R2的最下端时，电压表的示数为3V，则电源电压是多少?‎ ‎(2)甲装置中，压力25N的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上?‎ ‎(3)在甲、乙两种装置中，两压力表的刻度特点有何不同?试说明理由。‎ ‎25、图22甲是某电子秤的原理示意图．电压表量程为0~3V（可对应显示质量大小）。已知电阻R0=60Ω．压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图22乙所示，压力传感器表面能承受的最大压强为2×l06Pa，压杆与压力传感器的接触面积是‎2cm2。设托盘和压杆的质量可以忽略不计，电源电压恒定不变。试求：‎ ‎（1）该压力传感器能承受的最大压力；‎ ‎（2）若要求传感器受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则电源电压是多大？‎ ‎（3）通过计算判断电子秤的刻度是否均匀。‎ ‎26、为锻炼身体，小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图16甲是其原理图。硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω，R是一根长为‎5cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比)，其最大阻值为25Ω，电源电压为3V，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b 端。已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图16乙所示。求：‎ ‎(1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的多少伏处?‎ ‎(2)闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?‎ ‎27、半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图14甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图14乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0—‎0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．‎ ‎（1）定值电阻R0的作用是什么？．‎ ‎（2）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．‎ ‎（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少．‎ 图14‎ t/℃‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎100‎ R/Ω O ‎40‎ 甲 A R0‎ S 半导体电阻R 乙 ‎22、图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)．电源电压恒为4.5V．‎ ‎(1)若对总质量为‎5kg、初温为‎15℃‎的钢制器械进行消毒，消毒温度须达到‎115℃‎时，器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J／(kg·℃)]‎ ‎(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内，其受压面积为‎2cm2，如果R1表面能承受的最大压力为70N，则锅内允许的最高气压是多少?‎ ‎(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表)，当锅内气压不高于1标准大气压时，A1显示气压值都为0，此时R1阻值为200Ω，求：气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?‎ ‎(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内，A2为显示温度的仪表(实质是电流表)；R2的电阻与温度的关系如下表所示：‎ 温度t／℃‎ ‎80‎ ‎85‎ ‎90‎ ‎95‎ ‎100‎ ‎105‎ ‎110‎ ‎115‎ ‎……‎ 电阻R2／Ω ‎120‎ ‎110‎ ‎100‎ ‎90‎ ‎80‎ ‎70‎ ‎60‎ ‎50‎ ‎……‎ 当电流表A2示数为60mA时，锅内的温度为多少?‎