中考物理力热电磁综合计算题汇编 28页

‎2015年中考物理力热电磁综合计算题汇编 力学综合 ‎1. （8分）（2015•盘锦）如图甲所示，正方体石料在钢丝绳拉力作用下，从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降，直至没入水中．图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象．（g取10N/kg，ρ水=1.0×‎103kg/m3）．求：‎ ‎（1）石料全部没入水中时受到的浮力．‎ ‎（2）石料的体积．‎ ‎（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率．‎ ‎ 解：（1）由图象可知：在空气中受到的拉力F1=2.5×104N，‎ 浸没在水中受到的拉力F2=1.5×104N 因为匀速下降浸没水中 石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1﹣F2=2.5×104N﹣1.5×104N=1.0×104N；‎ ‎（2）根据F浮=G排=ρ液V排g 石料的体积V石=V排===‎1m3‎；‎ ‎（3）根据V=l3=‎1m3‎，得石料边长l=‎‎1m 由图可知200s至300s之间石料下降‎1m 石料运动的速度V石===‎0.01m/s；‎ 石料浸没后钢丝绳拉力的功率 P===Fv=1.5×104N×‎0.01m/s=150W．‎ 答：（1）石料全部没入水中受到的浮力1.0×104N；‎ ‎（2）石料的体积‎1m3‎；‎ ‎（3）石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W．‎ ‎2．（7分）（2015•黄冈）电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实，平整场地的机械，由电动机、皮带轮，偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙），启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时时打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次．表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）‎ ‎（1）若打夯机以‎10m/min的平均速度沿直线前进，则10min前进了多少米？‎ ‎（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N，底面积为‎1cm2的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？‎ ‎（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？‎ 电动机功率 ‎2KW 夯锤夯击土层的能量 ‎400J/次 夯锤着地面积 ‎600cm‎2‎ 前进速度 ‎8﹣‎11m/min 夯击次数 ‎120次/min ‎ 解：（1）由v=可得，s=vt=‎10m/min×10min=‎100m；‎ ‎（2）夯锤夯击时对土层的压强p===4×104Pa；‎ 由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强，故夯击时的平均冲击力F′=pS′=4×104Pa×6×10﹣2=2.4×103N，‎ ‎（3）打夯机工作1min时的有用功W有用=（400+200）J/次×120次=7.2×104J，‎ 由P=可得，W总=W电=Pt=2000W×60s=1.2×105J，‎ 机械效率η=×100%=×100%=60%．‎ 答：（1）10min前进了‎100m；‎ ‎（2）此次夯击时的平均冲击力为2.4×103N，‎ ‎（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是60%．‎ ‎3．（7分）（2015•雅安）‎2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣‎21”‎（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积‎1m3‎、重量7500N，最大潜水深度‎4500m，最大航速‎7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×‎103kg/m3，g取10N/kg）．‎ ‎（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10﹣‎3m2‎的探测窗口，当它下潜至‎4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？‎ ‎（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？‎ ‎（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1．请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）．‎ 解：（1）当它下潜至‎4000m深度处受到海水的压强：‎ p=ρgh=1.0×‎103kg/m3×10N/kg×‎4000m=4×107Pa；‎ 由p=得探测窗口承受海水的压力：‎ F=pS=4×107Pa×2×10﹣‎3m2‎=8×104N；‎ ‎（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G=7500N；‎ 由F浮=ρ水gV排得排开水的体积：‎ V排===‎0.75m3‎，‎ 露出海面体积为：V露=V﹣V排=‎1m3‎﹣‎0.75m3‎=‎0.25m3‎；‎ ‎（3）由图象分析知，在t 3 时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=G=7500N；‎ 由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P===Fv得：‎ P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=‎3F1，‎ 所以F1=F3=×7500N=2500N．‎ 答：（1）探测窗口承受海水的压力是8×104N；‎ ‎（2）“金枪鱼”露出海面的体积为‎0.25m3‎；‎ ‎（3）t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力7500N；t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力2500N．‎ ‎4.（11分）(2015东营)电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为‎400kg，空轿厢的质量是‎500kg，额定载重量是‎1000kg。某次电梯满载上升时的v一t图像如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。(g=10 N／kg)‎ ‎(1)电梯匀速上升的高度是多少？‎ ‎(2)电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？‎ ‎(3)电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？‎ ‎(4)简述对重的作用。（至少两条）‎ ‎ ‎ ‎ 答案：(1)‎12 m；（2）4.8×104 J；(3)2.2×104W；(4)见解析 ‎5.（2015巴中）（6分）如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：‎ ‎（1）物体上升的高度；‎ ‎（2）拉力F所做的功；‎ ‎（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率．‎ 考点：‎ 功的计算；滑轮（组）的机械效率．.‎ 专题：‎ 功、功率、机械效率．‎ 分析：‎ ‎（1）已知物体以的速度匀速上升了10秒，利用速度公式变形可求得物体上升的高度；‎ ‎（2）由图可知，重物由3段绳子承担，故s=3h，利用W=Fs可求得拉力F所做的功；‎ ‎（3）根据所用的拉力F，可求得动滑轮的重力，根据W=Gh可求得有用功，利用η=可求得滑轮组的机械效率．‎ 解答：‎ 解：（1）由v=可得，物体上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m；‎ ‎（2）由图可知，重物由3段绳子承担，故s=3h=3×2m=6m，‎ 则拉力F所做的功W总=Fs=200N×6m=1200J，‎ ‎（3）F=G总，200N=（540N+G动），‎ 解得G动=60N，‎ W有用=Gh=240N×2m=480J，‎ F′=（+G动）=（240N+60N）=100N，‎ ‎=F′s=100N×6m=600J η=×100%=×100%=80%．‎ 答：（1）物体上升的高度为2m；‎ ‎（2）拉力F所做的功为1200J；‎ ‎（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率80%．‎ 点评：‎ 此题涉及到速度公式变形的应用，功的计算、机械效率的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目．‎ 电学综合 ‎1.（2015江西）如图13所示,电源电压恒定，小灯泡上标有“2V 1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω ．求：‎ ‎ (1)小灯泡正常发光时的电阻．‎ ‎ (2)断开开关S1．闭合开关S、S2、S3．将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l／5位置时．小灯泡L恰好正常发光．电源电压是多少?‎ ‎ (3)断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少?定值电阻R1的阻值是多少?‎ ‎【答案】：（1）RL = UL2/PL = (2V)2/1W = 4Ω···1分 ‎（2）当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时，R1被短路，灯泡L与R2串联 R2 = 1/5 ×50Ω = 10Ω ‎ I = IL = PL/UL = 1W/2V = 0.5A ‎ U总 = IR总 = I(R2 +RL) = 0.5A×(10Ω + 4Ω) = 7V···2分 ‎（3）当断开开关S2，闭合开关S、S1、S3 ，滑片P移到a端时，灯泡L与R1并联 ‎∵小灯泡两端的实际电压为7V，远大于它的额定电压2V ‎∴小灯泡将被烧断，电压表示数为7V···1分 此时电路中只有电阻R1在工作 R1 = U///I1 = 7V/2A = 3.5Ω ···2分 评分意见：有其它合理答案均参照给分 ‎2.(2015枣庄) （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，三角牌电吹风的主要技术参数如图乙所示，求：‎ ‎（1）当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为多大？‎ ‎（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？‎ ‎（3）小明家的电能表如图丙所示，当小明家其它用电器都关闭，只有电吹风正常工作且吹热风时，在15min内电能表的转盘能转多少圈？‎ 考点：‎ 电功率与电压、电流的关系；电能表参数的理解与电能的求法；焦耳定律的计算公式及其应用．.‎ 专题：‎ 电能和电功率；电与热、生活用电．‎ 分析：‎ ‎（1）当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由表格数据可知吹冷风时功率，根据P=UI求出通过电动机的电流；‎ ‎（2）当同时闭合S1、S2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，吹热风时功率减去吹冷风时功率即为电热丝的功率，根据Q=W=Pt求出10min内电流通过R产生的热量；‎ ‎（3）已知吹热风时的额定功率和工作时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能，已知电能表每消耗1kW•h的电能，转盘转动600圈，可求现在电能表的表盘转动的圈数．‎ 解答：‎ 解：‎ ‎（1）当只闭合S1时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由表格数据可知，P冷=110W，‎ 由P=UI可得，通过电动机的电流：‎ I===0.5A；‎ ‎（2）当同时闭合S1、S2时，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，‎ 电热丝的功率：‎ PR=P热﹣P冷=880W﹣110W=770W，‎ ‎10min内电流通过R产生的热量 Q=W=PRt=770W×10×60s=4.62×105J；‎ ‎（3）电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能：‎ W=Pt=880×10﹣3kW×0.25h=0.22kW•h，‎ 电能表的转盘旋转的圈数：‎ n=0.22kW•h×600r/kW•h=132r．‎ 故答案为：‎ ‎（1）当只闭合S1时，电动机正常工作，通过电动机的电流为0.5A；‎ ‎（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，10min内电流通过电热丝R产生的热量是4.6×105J；‎ ‎（3）电吹风正常工作且吹热风时，在15min内电能表的转盘能转132圈．‎ 点评：‎ 本题考查了电功率公式和电热公式以及电功公式的灵活应用，知道吹热风时功率减去吹冷风时功率即为电热丝的功率和电能表参数的含义是关键．‎ ‎3.（2015凉山州）如图所示，电源两端电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示，根据图象信息．求：‎ ‎（1）滑动变阻器的最大最值；‎ ‎（2）R1的阻值和电源电压；‎ ‎（3）求此电路的最大电功率．‎ 考点：‎ 欧姆定律的应用；电功率的计算．.‎ 专题：‎ 欧姆定律；电能和电功率．‎ 分析：‎ 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．‎ ‎（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据图乙读出此时滑动变阻器消耗的电功率，利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值；‎ ‎（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的电压，再根据图象读出电路中的电流为0.8A时变阻器消耗的电功率，利用P=I2R求出滑动变阻器接入电路中的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；‎ ‎（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路消耗的电功率最大，根据P=求出电路的最大功率．‎ 解答：‎ 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．‎ ‎（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，‎ 由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.4A，滑动变阻器消耗的电功率P2=4W，‎ 由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：‎ R2===25Ω；‎ ‎（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，由I=可得，电源的电压：‎ U=I小（R1+R2）=0.4A×（R1+25Ω），‎ 由图乙可知，电路中的电流I=0.8A时，滑动变阻器消耗的电功率P2′=6.4W，‎ 则滑动变阻器接入电路中的电阻：‎ R2′===10Ω，‎ 电源的电压：‎ U=I（R1+R2′）=0.8A×（R1+10Ω），‎ 因电源的电压不变，‎ 所以，0.4A×（R1+25Ω）=0.8A×（R1+10Ω），‎ 解得：R1=5Ω，‎ 电源的电压U=I小（R1+R2）=0.4A×（5Ω+25Ω）=12V；‎ ‎（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路消耗的电功率最大，‎ 则P大===28.8W．‎ 答：（1）滑动变阻器的最大最值为25Ω；‎ ‎（2）R1的阻值为5Ω，电源电压为12V；‎ ‎（3）求此电路的最大电功率为28.8W．‎ 点评：‎ 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出不同电流下滑动变阻器消耗的电功率．‎ ‎。‎ S R1‎ P V a b R2‎ ‎4.（2015安顺）如图所示。灯泡R1的电阻为50Ω、额定功率为2.5W，滑动变阻器R2的最大电阻为200Ω，电源电压为10V保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。不考虑灯泡电阻随温度变化因素，求：‎ ‎（1）灯泡R1消耗的最大功率是多少？‎ ‎（2）电压表的读数变化范围是多少？‎ 解答：（7分）‎ ‎（1）当P在a端时，灯泡消耗的功率最大为P，此时电流最大为I1‎ ‎ ……………………………………………………（1分）‎ ‎……………………………………………… （2分）‎ ‎（2）当P在a端时，电压表读数最小为U1；‎ 当P在b端时，电压表读数最大为U2，此时电流为I2；‎ U1=0；…………………………………………………………………（1分）‎ ‎ …………………………………（1分） ‎ ‎ ……………………………………………（1分）‎ 所以，电压表的读数范围为：0—8V ……………………………………（1分）‎ ‎ ‎ ‎5.（2015福州）磁场的强弱可用磁感应强度(B表示，单位为特斯拉(T)。小华设计了磁感应强度测量仪，图14为其原理图。该仪器显示计由电流表改装，电源电压6V，定值电阻R。为40Ω，磁敏电阻RB在常温下的阻值随外加磁感应强度变化的对应关系如下表所示。求：‎ 磁感应强度B/T ‎0‎ ‎0.04‎ ‎0.08‎ ‎0.12‎ ‎0.16‎ ‎0. 20‎ 磁敏电阻/Ω ‎160‎ ‎180‎ ‎200‎ ‎230‎ ‎260‎ ‎290‎ ‎ (1)当待测磁感应强度为0T时，磁敏电阻RB是多少？‎ ‎(2)用该测量仪测得某处的磁感应强度是0.08 T，电路中的电流是多少？磁敏电阻RB两端的电压是多少？‎ ‎(3)若把该测量仪放在某处，闭合开关，电路消耗的总功率为0.12W，则该处磁感应强度是多少？‎ ‎【答案】（1）160Ω （2）0.025A 5V （3）0.16T ‎ ‎【命题立意】本题旨在考查电学欧姆定律，电功率的计算。考查学生运用物理公式进行计算的能力，难度：中上 ‎ ‎【解析】 ‎ ‎（1） 由题目表格可知，当B=0T 时，RB=160Ω ‎ ‎（2） 根据欧姆定律公式，求电流，必须先知道电压和电阻，电压等于电源电压， 当B=0.08T 时，RB=200Ω，R总=RB+R0=200Ω+40Ω=240Ω ‎ I=U/R总=6V/240Ω=0.025A ‎ UB=IRB=0.025A×200Ω=5V ‎ ‎（3） 根据表格要求，要知道磁感应强度，先要求出电阻大小，根据功率求电阻，由公式P=U2/R，得， ‎ R=U2/P=（6V）2/0.12W=300Ω ‎ RB=R-R0=300Ω-40Ω=260Ω ‎ 由表可知，B=0.16T ‎ ‎【方法技巧】本题要求学生不仅要会欧姆定律的公式，功率的变形公式，在做题时注意结合题目给出的表格，对应数值正确，再看题目要求，电路图，这是一个串联电路，这是做物理电学题必须注意的地方，知道了串并联，才能运用串并联电路的特点进行解题，串并联电路中电流，电压，电阻的特点是整个初中电学计算基础 ‎6.（2015广东）（7分）如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝．（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）‎ ‎（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？‎ ‎（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？‎ ‎（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？‎ 考点： 电功率与电压、电流的关系；电功率的计算．.‎ 专题： 电能和电功率．‎ 分析： （1）当S和S0闭合时；分析电路电阻的变化，根据P=分析电路功率大小可知电热饮水机处于哪种工作状态；‎ 由铭牌可知电热饮水机的额定电压和额定加热功率，根据I=可求在加热状态下的总电流．‎ ‎（2）饮水机保温时电路为R2的简单电路，根据欧姆定律求出R2的阻值；饮水机加热时两电阻并联，根据P=求出电路中的总电阻，利用电阻的并联求出R1的阻值；‎ ‎（3）知道加热时的电压，根据P=求出此时该饮水机在加热状态的实际功率．‎ 解答： 解：（1）当开关S、S0闭合时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P=可知，电热饮水机处于加热状态，‎ 此时电路的总电流I===4A；‎ ‎（2）饮水机保温时电路为R2的简单电路，‎ 由P=可得，电阻R2的阻值：‎ R2===1210Ω，‎ 电饭锅加热时两电阻并联，由P=可得，电路中的总电阻：R===55Ω ‎=，即=+，‎ 解得R1≈57.6Ω．‎ ‎（3）当电路两端电压为200V时，电饭锅在加热状态的实际功率：‎ P加热′==≈727W．‎ 答：（1）当S和S0闭合时，饮水机处在加热状态；此时电路的总电流是4A；‎ ‎（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为57.6Ω；‎ ‎（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是727W．‎ 点评： 本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热功率为两电阻并联；要注意开关闭合时电路中电阻的大小和有用信息的搜集．‎ ‎7.（2015内江）（9分）如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关s，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω．求：‎ ‎（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？‎ ‎（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？‎ 考点：‎ 欧姆定律的应用．.‎ 专题：‎ 欧姆定律．‎ 分析：‎ ‎（1）由图丙所示图象求出重物下落过程电路电流，然后应用欧姆定律求出压力传感器的电阻．‎ ‎（2）由图象求出最大电流，然后求出压力传感器电阻，再由图丙求出撞击力．‎ 解答：‎ 解：（1）由图乙可知，在重物没有撞击传感器的过程中，‎ 电路中的电流I=0.2A，‎ 根据欧姆定律：I=可知，‎ 定值电阻R0两端的电压：U0=IR0=0.2A×10Ω=2V，‎ 压力传感器两端的电压为：UN=U﹣U0=24V﹣2V=22V，‎ 根据欧姆定律：I=可知，‎ 压力传感器的电阻：RN===110Ω；‎ ‎（2）由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，‎ 又由图乙可知，最大的电流为Im=1.2A，‎ 根据欧姆定律：I=可知，‎ 电源电压：U=Im（R0+R），‎ 压力传感器的电阻：R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω，‎ 由图丙可知，此时受到撞击力：F=600N；‎ 答：（1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是110Ω．‎ ‎（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N．‎ 点评：‎ 本题是一道信息给予题，由图示图象求出电流、力与电阻的对应关系是正确解题的前提与关键，应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．‎ 力热综合 ‎1.（2015连云港）（9分）‎2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2，g取10N/kg。求：‎ ‎ ‎ ‎（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；‎ ‎（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108 km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；‎ ‎（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103kg/m3。‎ ‎【答案】（1）2.3×105Pa （2）2×103 N (3)2.16×108J 7.2L ‎2. （2015•宜宾）某一型号的汽车质量为5×103kg，轮胎与地面接触面积为4×250cm2，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍．求：‎ ‎（1）该汽车的行驶速度；‎ ‎（2）该汽车对地面的压强；‎ ‎（3）该汽车牵引力所做的功；‎ ‎（4）已知这一过程消耗燃油1.5×10﹣2m3，求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率．（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg，g取10N/kg）‎ 解：（1）汽车的行驶速度：‎ v===108km/h．‎ ‎（2）F=G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N，S=4×250cm2=1000cm2=0.1m2，‎ 该汽车对地面的压强：‎ p===5×105Pa．‎ ‎（3）f=0.1G=0.1×5×104N=5×103N，s=54km=5.4×104m，‎ 因为匀速行驶，所以F=f=5×103N，‎ 该汽车牵引力所做的功W=Fs=5×103N×5.4×104m=2.7×108J，‎ ‎（4）由ρ=可得，燃油的质量m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣2m3=12kg，‎ 这一过程中消耗的总能量Q=mq=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J，‎ 该汽车的效率η=×100%=×100%=50%．‎ 答：（1）该汽车的行驶速度为108km/h；‎ ‎（2）该汽车队地面的压强为5×105Pa；‎ ‎（3）该汽车牵引力所做的功为2.7×108J；‎ ‎（4）汽车发动机在这一过程中消耗的总能量为5.4×108J，该汽车的效率为50%．‎ ‎3.（2015北海）去年10月，广西首批远海钢质灯光渔船和拖网渔船在北海铁山港石头埠开工建造，今年9月样板船将可下水进行测试，渔船长71m，宽11m，高5.2m，设计最大的吃水深度为4m，采用额定功率为680kW的发动机进行捕捞作业．‎ ‎（1）当渔船在海里达到了最大的吃水深度时，求船底离海面4m深处受到的海水的压强为多大？（ρ海水=1.0×103kg/m3）‎ ‎（2）渔船在岸上建造，为了便于在完工后推到海里，一小组同学讨论所用方法是：在船底适当的位置上安装钢轮，并铺设了通到海里的滑行轨道，若下水测试渔船及所装物品的总重力为2.8×107N，安装的全部钢轮与轨道的总接触面积为1.4m2，求渔船在水平轨道上时对轨道的压强是多大？‎ ‎（3）若样板船的柴油发动机正常工作时效率为30%，假设柴油完全燃烧，求发动机正常工作时每分钟要燃烧多少柴油？（计算结果保留1位小数，柴油的热值为4.3×107J/kg）‎ 考点： 液体的压强的计算；压强的大小及其计算；热机的效率．.‎ 专题： 比热容、热机、热值；压强、液体的压强．‎ 分析： （1）根据液体压强计算公式p=ρgh计算．‎ ‎（2）根据压强定义公式p=计算．‎ ‎（3）根据W=Pt算出做功，再根据Q=算出柴油放出总能量，最后根据m=算出柴油质量．‎ 解答： 解：（1）由题意可知海水深度：h=4m p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa．‎ ‎（2）由题意可知压力为：F=G=2.8×107N，受力面积为：S=1.4m2．‎ p2===2×107Pa．‎ ‎（3）由题意可知：P=680kW=6.8×105W，t=1min=60s．‎ W=Pt=6.8×105W×60s=4.08×107J 由η=得：‎ Q===1.36×108J 由q=得：‎ m===3.2kg．‎ 答：（1）船底离海面4m深处受到的海水压强为4×104Pa．‎ ‎（2）渔船在水平轨道上对轨道的压强是4×104Pa．‎ ‎（3）柴油发动机正常工作时每分钟要燃烧3.2kg柴油．‎ 点评： 本题考查多个物理计算公式的灵活推导运用，包括p=ρgh，p=，P=，q=，η=等，物理公式的运用要注意每个物理量的含义、写法、单位、应用条件，注意训练．‎ ‎4.（2015河南）质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在乎直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg。试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×l07J/kg）‎ ‎（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？‎ ‎（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？‎ 解答：（1）（2分）汽油放出的热量Q＝mq＝1.2kg×4.5×l07J/kg＝5.4×l07J ‎（2）（3分）汽车匀速行驶时牵引力做的功W＝Pt＝20×l03W×600s＝1.2×107J 由功的计算公式，可得牵引力F＝＝2000N 由于汽车做匀速运动，则受到的阻力f＝F＝2000N ‎（3）（3分）有用功W有＝mgh＝6×103kg×10N/kg×50m＝3×106J 总功W总＝P额t＝l×l05W×2×60s＝1.2×l07J 则机械效率 评分标准：参考以上标准，其他解法只要合理同样给分。‎ ‎5.（9分）（2015•南通）2015年，南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航．若试航中平台的排水量为2.5×104t，以‎5m/s的速度匀速直线航行‎5km，所受阻力是平台重的0.016倍．取g=10N/kg，q燃油=4×107J/kg．求：‎ ‎（1）平台受到的浮力； ‎ ‎（2）平台所受牵引力的功率；‎ ‎（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量．‎ 解：（1）平台的排水量为m排=2.5×104t=2.5×‎107kg，‎ 根据阿基米德原理可知，‎ 平台受到的浮力F浮=G排=m排g=2.5×‎107kg×10N/kg=2.5×108N．‎ ‎（2）平台漂浮时，G=F浮=2.5×108N，‎ 平台所受的阻力f=nG=0.016×2.5×108N=4×106N，‎ 因为平台匀速直线航行，根据二力平衡条件，‎ 平台所受的牵引力F牵=f=4×106N，‎ 平台航行的路程s=‎5km=5×‎103m，‎ 牵引力做的功W=Fs=4×106N×5×‎103m=2×1010J，‎ 由v=得，t===1×103s，‎ 则平台所受牵引力的功率P===2×107W．‎ ‎（3）由η=得，‎ 燃油燃烧放出的热量Q放===5×1010J 由Q放=mq得，‎ 燃油质量m===1.25×‎103kg．‎ 答：（1）平台受到的浮力2.5×108N； ‎ ‎（2）平台所受牵引力的功率2×107W；‎ ‎（3）若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×‎103kg．‎ 力电综合 ‎1.（2015哈尔滨）(6分)如图甲是运送人们上楼的自动扶梯．下表是小华收集的某自动扶梯的一些参数．‎ 图甲 ‎ ‎ ‎(1) 该扶梯在额定电压下，满载运行时的工作电流是多少？（结果保留一位小数）‎ 图乙 ‎(2) 某次该扶梯将五个人送上楼，扶梯的电功率为6kW，上梯和下梯时停表示数如图乙，则从上梯到下梯，他们被扶梯运送的路程是多少？这段时间内扶梯消耗的电能是多少？‎ ‎ (3) 请结合题中数据，分析说明该扶梯在设计上采取的节能措施.‎ ‎2.（2015镇江）（8分）如图所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%．当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W．当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N．‎ ‎（1）当小车与转换器间距离为1m时，求电池充电1h所储存的电能；‎ ‎（2）小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5min，求该过程中消耗的电池电能；‎ ‎（3）若充电时小车与转换器之间的距离L=2m，则2h内所充电能可使小车以0.2m/s的速度匀速行驶多远？‎ 考点：‎ 功的计算；速度公式及其应用．菁优网版权所有 专题：‎ 长度、时间、速度；功、功率、机械效率．‎ 分析：‎ ‎（1）根据公式E电=ηW=ηPt计算电池所储存的电能；‎ ‎（2）根据s=vt计算小车行驶的距离，由W=Fs得出克服阻力所做的功，由E=可求得消耗的电池电能；‎ ‎（3）已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，根据已知条件计算出此种情况下2h内转化成的机械能，根据W=fs计算出行驶的距离．‎ 解答：‎ 解：（1）电池充电1h后，接收器接收到的超声波能量为：W1=P0t=8W×3600s=2.88×104J；‎ 由题意知，电池所储存的电能：E电=η1W=50%×2.88×104J=1.44×104J；‎ ‎（2）由v=可得，小车在平直路面上匀速行驶5min的过程中，行驶的距离：‎ s=vt=0.2m/s×5×60s=60m；‎ 克服阻力做功W2=fs=16N×60m=960J；‎ 消耗的电池能：E===1200J；‎ ‎（3）由题意得，=‎ 则=‎ 解得：P=2W ‎2h内转化成的机械能W′=Ptη1η2=2W×2×3600s×50%×80%=5760J；‎ 由W=fs可得，s′===360m．‎ 答：（1）电池充电1h所储存的电能为1.44×104J；‎ ‎（2）该过程中消耗的电池电能为1200J；‎ ‎（3）2h内所充电能可使小车以0.2m/s的速度匀速行驶360m．‎ 点评：‎ 本题考查了功和效率的有关计算，做题时要多读题、理清思路，关键搞清各个能量之间的关系，有一定难度．‎ ‎3.（2015淮安）（9分）为提倡环保，促进节能减排，鼓励使用新能源，2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，纯电动汽车也在免税之列．‎ 一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示，某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N/kg，求：‎ 最大允许总质量 ‎18000kg 核定载客人数 ‎57‎ 电动机额定功率 ‎90kW 电动机额定电压 ‎600V 电池容量 ‎600Ah ‎（1）电动机的额定电流； ‎ ‎（2）该过程客车消耗的电能； ‎ ‎（3）该过程客车所受阻力的大小；‎ ‎（4）该过程客车牵引力所做的功．‎ 考点：‎ 电功率与电压、电流的关系；功的计算；电功的计算．.‎ 专题：‎ 电能和电功率；功、功率、机械效率．‎ 分析：‎ ‎（1）电动机上表明的是额定电压和额定功率，根据P=UI求解额定电流；‎ ‎（2）已知输出功率和行驶时间，利用W=Pt求出消耗的电能；‎ ‎（3）利用G=mg求出重力，即可根据求出客车所受阻力；‎ ‎（4）根据二力平衡的知识可知客车匀速行驶牵引力等于阻力，利用s=vt求出路程，利用W=Fs求出牵引力所做的功．‎ 解答：‎ 解：（1）由P=UI得电动机的额定电流：‎ I===150A；‎ ‎（2）时间t=20min=1200s，‎ 则消耗的电能W电=P额t=90×1000W×1200s=1.08×108J；‎ ‎（3）车与人总重力G=mg=15000kg×10N/kg=1.5×105N；‎ 则阻力f=0.02G=0.02×1.5×105N=3×103N；‎ 由于客车匀速行驶，则牵引力F=f=3×103N；‎ ‎（4）由v=得通过的路程：‎ s=vt=20m/s×1200s=2.4×104m；‎ 牵引力所做的功：‎ W=Fs=3×103N×2.4×104m=7.2×107J．‎ 答：（1）电动机的额定电流为150A； ‎ ‎（2）该过程客车消耗的电能为1.08×108J； ‎ ‎（3）该过程客车所受阻力的大小为3×103N；‎ ‎（4）该过程客车牵引力所做的功为7.2×107J．‎ 点评：‎ 本题的综合性强，涉及到重力、牵引力、功和功率的有关计算，做题时要熟练掌握相关的公式，找出题干中隐含的等量关系，最后代入数值计算．‎ ‎4.（2015呼和浩特）（8分）我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站．该水电站是在某河流上游修建了120m高的拦河大坝，每分钟有200m3的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上．求：‎ ‎（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；‎ ‎（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功；‎ ‎（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率；‎ ‎（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的电阻为90Ω，某城市用电电压为220V，则该水电站送电电压大约是多少伏？‎ 考点：‎ 液体的压强的计算；功的计算；电功率的计算．.‎ 专题：‎ 电能和电功率；压强、液体的压强；功、功率、机械效率．‎ 分析：‎ ‎（1）根据p=ρ水gh可求得拦河大坝的内侧底部受到的水的压强；‎ ‎（2）已知水的体积，可求得水的质量，再利用密度公式变形可求得水的质量，然后可求得重力，再利用W=Gh可求得重力每分钟做的功；‎ ‎（3）水的机械能有75%转化为电能可求得电能，再利用P=可求得水电站的发电功率；‎ ‎（4）当两条输电导线的电阻为90Ω时，可把两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，根据串联分压的特点求得该水电站送电电压．‎ 解答：‎ 解：（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa；‎ ‎（2）由ρ=可得，m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×200m3=2×105kg，‎ W=Gh=m水gh=2×105kg×10N/kg×100m=2×108J，‎ ‎（3）W电=75%W=75%×2×108J=1.5×108J，‎ P电===2.5×106W；‎ ‎（4）两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，如图所示：‎ 该水电站送电电压为U，则电路中电流I=，电阻两端电压UR=（）R=×90Ω=×90Ω，‎ 则该水电站送电电压U=UR+U灯，‎ 即U=×90Ω+220V 解得U≈15110V．‎ 答：（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强为1×106Pa；‎ ‎（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功为2×108J；‎ ‎（3）如果水的机械能有75%转化为电能，该水电站的发电功率为2.5×106W；‎ ‎（4）则该水电站送电电压大约是15110V．‎ 点评：‎ 此题为力学和电学综合题，考查了液体压强的计算、密度公式变形的应用、功的计算、电功率的计算、串联电路的电压特点等多个知识点，有一定的拔高难度，属于难题．‎ ‎5. （9分）（2015•南京）如图所示是某压力测力计的电路原理示意图．图中电源电压为7.5V并保持不变；定值电阻Ro的规格是“400Ω 15mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器（电阻忽略不计）；R是一种新型电子元件，在压力不超过600N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示．‎ 压力F/N ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎…‎ 电阻R/Ω ‎300‎ ‎280‎ ‎260‎ ‎240‎ ‎220‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎…‎ ‎（1）R0上允许消耗的最大功率是多少？‎ ‎（2）分析表格数据可知：电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=　300﹣‎0.4F　．‎ ‎（3）该测力计的量程是多少？‎ ‎（4）若要增大该测力计的量程，请说出两种改进方法．‎ 解：（1）电阻R0中允许通过的最大电流为I=15mA=‎0.015A，‎ 则最大电压为：U0=I0R0=‎0.015A×400Ω=6V，‎ 最大电功率为：P0=U0I0=6V×‎0.015A=0.09W；‎ ‎（2）由表中数据可知，压力为0时，电阻为300Ω，‎ 压力增大到50N时，减少的电阻为300Ω﹣280Ω=20Ω，‎ 压力增大到100N时，减小的电阻为300Ω﹣260Ω=40Ω，‎ 压力增大到150N时，减少的电阻为300Ω﹣240Ω=60Ω，‎ 压力增大到200N时，减小的电阻为300Ω﹣220Ω=80Ω，‎ 依此类推，可知减小的电阻为：‎0.4F，所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R=300﹣‎0.4F；‎ ‎（3）R总===500Ω R=R总﹣R0=500Ω﹣400Ω=100Ω 根据R和F的关系可知：量程F=500N；‎ ‎（4）方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压．‎ 故答案为：‎ ‎（1）R0上允许消耗的最大功率是0.09W；‎ ‎（2）300﹣‎0.4F；‎ ‎（3）该测力计的量程是500N；‎ ‎（4）方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压．‎ ‎6. （2015•广东汕尾）电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱.下表是某品牌电动自行车的有关数据。‎ 设王涛重量为500N ，从单位骑该品牌自行车匀速回家用了20min ，行驶距离为‎6km 。根据相关信息求王涛在回家过程中：‎ ‎（1）回家时的速度大小；‎ ‎（2）电动自行车牵引力所做的功；‎ ‎（3）电动自行车消耗的电能.‎ ‎ 解：（1）回家时的速度大小 ‎(或=‎18km/h)‎ ‎（2）电动自行车牵引力所做的功 ‎（3）电动自行车消耗的电能 ‎ ‎ ‎7.（8分）（2015•资阳）如图所示，在物理课外科技活动中，小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪，他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小．电源电压为E=6V，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的规格为“10Ω、lA”．金属指针OP固定在安放托盘的轻弹簧M上，并能随轻弹簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计．轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比，当托盘所受压力为F1=0时P恰好位于R的最上端；当托盘所受压力为F2=100N时P恰好位于R的最下端（此时弹簧的形变仍在弹性限度内）．求：‎ ‎（1）电压表示数U与托盘所受压力F的关系式；‎ ‎（2）当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率P．‎ 解：‎ ‎（1）由题：当F1=0时P恰好位于R的最上端，即变阻器连入阻值为0；压力为F2=100N时P恰好位于R的最下端；又因为轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比．‎ 由此可知：受到100N压力，滑动变阻器阻值变化10Ω，即滑动变阻器连入阻值与压力关系为：=0.1Ω/N，‎ 则有R=0.1Ω/N×F．‎ 由图R0与R串联，‎ 所以电压表示数U=E﹣U0=E﹣IR0‎ ‎=6V﹣×10Ω ‎=6V﹣×10Ω ‎=（1﹣）×6V；‎ ‎（2）当压力为F3=50N时，‎ 电压表示数U=（1﹣）×6V=2V，‎ 所以U0=E﹣U=6V﹣2V=4V，‎ R0消耗的功率：P===1.6W．‎ 答：（1）电压表示数U与托盘所受压力F的关系式为：U=（1﹣）×6V；‎ 当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率为1.6W 电热综合 ‎1.（2015张家界）如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R1、R2 是发热电阻丝。‎ 型号：‎ YSJ-66‎ 额定电压 ‎220V 加热功率 ‎1100W 保温功率 ‎44W 水箱容积 ‎5L 频率 ‎50Hz ‎（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25℃的水在一标准大气压下加热至沸腾， 已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？‎ ‎（2）当饮水机处于保温状态时，R1的电阻值是多大？‎ 解：（1）水吸收的热量为：‎ Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.4kg×（100℃-25℃）=1.26×105J；‎ 由Q吸=ηW可得，消耗的电能：‎ ‎（2）由电路图可知，开关S2断开时两电阻串联，电路电阻较大，开关S2闭合时，只有电阻R2接入电路，电阻R1被短路，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，饮水机功率越大，因此当开关S2断开时，电路阻值较大，电功率较小，饮水机处于保温状态．因此当开关S2闭合时，电路阻值较小，电功率较大，饮水机处于加热状态 加热时 保温时 则R1=R总-R2=1100Ω-44Ω=1056Ω． 答：（1）水需要吸收的热量是1.26×105J；烧开这些水消耗1.4×105J电能； （2）R1的电阻值是1056Ω ‎2.(2015娄底)如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：‎ 额定电压 ‎220V 额定加热功率 ‎2000W 容量 ‎1.5L 频率 ‎50Hz ‎（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？‎ ‎（2）装满水后，壶中水的质量是多少千克？（‎1L=1×10‎-3m3‎）‎ ‎（3）将一满壶‎20℃‎的水在1标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C水=4.2×103J/（kg•℃）]‎ ‎（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要多长时间？ ‎ 考点：电功与热量的综合计算．.‎ 专题：电和热综合题．‎ 分析：（1）由铭牌上信息结合功率公式可求得电阻；‎ ‎（2）根据m=ρV计算出壶中水的质量；‎ ‎（3）根据Q=cm△t求出水吸收的热量；‎ ‎（4）根据W=Q得出电流做的功，由t=求得加热时间．‎ 解答：‎ 解：（1）由P=UI=可得，加热电阻的阻值：R===24.2Ω；‎ ‎（2）由ρ=得，装满水后壶中水的质量为：‎ m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg；‎ ‎（3）水的初温为20℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量：‎ Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103kg/m3×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；‎ ‎（4）由题意知，消耗的电能：W=Q吸=5.04×105J；‎ 由P=得，所需时间：t===252s=4.2min．‎ 答：（1）电热水壶的加热电阻的阻值是24.2Ω；‎ ‎（2）装满水后，壶中水的质量是1.5kg；‎ ‎（3）需要吸收5.04×105J的热量；‎ ‎（4）不考虑热量损失，烧开这壶水，需要4.2min．‎ 点评：本题考查生活中物理知识的应用，要注意联系电学知识解决生活中的物理应用．‎ ‎3.（2015营口）（7分）小亮家有一个容积为2L的水壶，水壶里装有初温为25℃的水，在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。[已知天然气的热值q=8.4×107J/m3，水的比热容 c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：‎ ‎（1）烧开1L水，水需要吸收多少热量？‎ ‎（2）若天然气炉具的效率是30%，则烧开1L水需要完全燃烧多少m3的天然气？‎ 解：(1)由题意可知水的体积V水=1L=1×10-3m3‎ m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg...........................(1分)‎ 一标准大气压下水的沸点是100℃水吸收的热量：Q吸 =c水水（t－t0）‎ ‎= 4.2×103J/（kg•℃）×‎1kg×（‎100℃‎－‎25℃‎）= 3.15×105J.......(2分)‎ ‎(2)由得.....................(2分)‎ 得=.(2分)‎ ‎4.（2015‎ 绥化）养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．‎ 型号 HX-201504‎ 额定电压 ‎220V 频率 ‎50Hz 额定功率 ‎1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：‎ ‎（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？‎ ‎（2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？‎ ‎（3）壶中水的质量是多少？‎ ‎（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）‎ 力热电大综合 ‎1.（6分）（2015•咸宁）太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为‎400kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，汽车上的太阳能电池板的有效面积为‎5m2‎．‎ ‎（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？‎ ‎（2）这辆汽车在某水平面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？‎ ‎（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒？‎ ‎ 解：（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，‎ 则转换的电功率为：P=ηP0S=40%×1.2×103W/m2×‎5m2‎=2.4×103W；‎ ‎（2）车的重力为G=mg=‎400kg×10N/kg=4000N，‎ 由于这辆汽车在某水平面上匀速行驶，则牵引力等于阻力，故F=f=‎0.02G=0.02×4000N=80N；‎ ‎（3）因为牵引力为F=80N，由P===Fv可得：v===‎24m/s．‎ 答：‎ ‎（1）转换给汽车电动机的电功率是2.4×103W；‎ ‎（2）汽车受到的牵引力为80N；‎ ‎（3）汽车在该平面上匀速形的速度为‎24米每秒．‎ ‎2．（10分）(2015•衡阳)近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户。图乙为某新型轿车测定油箱内油面高度的电路原理图。其中电源电压恒为6V，R0是阻值为5Ω的定值电阻，A是油量指示表（实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）。Rx为压敏电阻，它的电阻随受到的压力变化关系如下表。‎ 压力/N ‎0‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎350‎ ‎400‎ 电阻/Ω ‎550‎ ‎395‎ ‎275‎ ‎170‎ ‎90‎ ‎60‎ ‎40‎ ‎25‎ ‎5‎ ‎（1）若轿车以90kW的恒定功率启动作直线运动，且整个运动过程中受到的阻力不变，速度v与时间t的关系如图丙所示。在0～25s时间内，轿车的牵引力与阻力关系可能的是：牵引力　　 　阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”、“大于或等于”）。‎ ‎（2）由（1）中的条件求在0～5s时间内轿车发动机做功多少？‎ ‎（3）如果空油箱的质量为‎5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是多少？‎ ‎（4）若电流表的量程为0～0‎.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求油箱的容积。（ρ汽油=0.7×‎103kg/m3）‎ ‎　【解析】‎ ‎（1）从图象可以看出，在0～25s时间内，轿车的速度从逐渐变大，到匀速运动；速度逐渐变大时，牵引力大于阻力，速度不变时，受力平衡，牵引力等于阻力；所以轿车的牵引力与阻力关系可能的是大于或等于；‎ ‎（2）轿车的功率P=90kW=9×104W，‎ 轿车发动机做功：W=Pt=9×104W×5s=4.5×105J；‎ ‎（3）空油箱的重力G油箱=m油箱g=‎5kg×10N/kg=50N，‎ 从表中可以看出，50N压力对应的电阻值为395Ω，‎ 电阻Rx与电阻R0串联，电路中的总电阻R1=Rx+R0=395Ω+5Ω=400Ω，‎ 电流表的示数为：I== =‎0.015A；‎ ‎（4）油箱加满油时，电路中的电流为I′=‎0.6A，‎ 由I=得，电路中的总电阻为：‎ R′===10Ω，‎ 压敏电阻的阻值为：R=R′﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω，‎ 查表可知，压敏电阻受到的压力为400N，则油箱和油重力为400N，‎ 油的重力为：G油=400N﹣50N=350N，‎ 油的质量为：m油= = =‎35kg，‎ 由ρ得，油的体积：V油= = =‎0.05m3‎，‎ 油箱的容积等于油的体积，为‎0.05m3‎．‎ 答：（1）大于或等于；‎ ‎（2）在0～5s时间内轿车发动机做功为4.5×105J；‎ ‎（3）如果空油箱的质量为‎5kg，油量表的零刻度线对应于电流表上的示数是‎0.015A；‎ ‎（4）油箱的容积是‎0.05m3‎．‎ ‎3.（8分）(2015•镇江)图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定，下端与木块相连，轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好，闭合S，水泵工作，向空水箱里缓慢注水，当P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵自动停止注水，在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图2所示， 已知：电阻箱R1接人电路中的阻值为20Ω，R2的总电阻为20Ω，长度为l；当线圈中电流I≥0.lA时，衔铁被吸下g= l0N/kg，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。‎ ‎（1)求电源电压U； （2)求木块所受的重力； （3)当P滑至B 处时，求木块浸入水中的体积； （4)若将R1调至l0Ω，则水箱内最高水位与原设定水位的高度差△h ‎0.5l（选填“>”、“<”或“=”)，你判断的理由是： ．‎ ‎ ‎ 答案：（1）3V （2）5N （3）‎500cm3 ‎ ‎4．（7分）（2015•威海）某商厦每层楼高‎3m，小明看到工作人员将‎360kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4Ω，电梯厢（含动滑轮）的质量‎140kg，提升上述货物时电流表的示数为‎20A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题（g取10N/kg）：‎ ‎（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？‎ ‎（2）电梯工作时消耗的总电能是多少？‎ ‎（3）电动机工作时的效率多大？‎ 解：‎ ‎（1）电梯厢（含动滑轮）的质量‎140kg，货物质量‎360kg，‎ 所以电梯厢和货物的总重：‎ G=mg=（m货+m厢）g=（‎360kg+‎140kg）×10N/kg=5000N，‎ 由图可知：有4段绳子拉电梯厢和货物，‎ 所以：匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F=G=×5000N=1250N．‎ ‎（2）由图电动机工作时电路两端电压：U=220V，‎ 电梯工作时电路消耗的总电能：W=UIt=220V×‎20A×25s=1.1×105J．‎ ‎（3）电流通过电动机产生热量：‎ Q=I2Rt=（‎20A）2×2.4Ω×25s=2.4×104J，‎ 电动机输出的有用功：W有=Gh=5000N×‎3m×5=7.5×104J，‎ 不计钢丝绳的重力和一切摩擦，‎ 电动机消耗的电能：W电′=W有+Q=7.5×104J+=2.4×104J=9.9×104J，‎ 所以电动机工作效率：η=×100%=×100%≈75.8%．‎ 答；（1）匀速提升过程中钢丝绳上的拉力为1250N；‎ ‎（2）电梯工作时消耗的总电能是1.1×105J；‎ ‎（3）电动机工作时的效率是75.8%．‎ ‎5.（8分）（2015•桂林）如图甲所示，电源电压U=6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL=10Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系，（如图乙所示），R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计．‎ ‎（1）在R上水平放置质量为‎1kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流时多大？小灯泡两端的电压为多少伏？‎ ‎（2）在R上水平放置质量为2kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？‎ 解：（1）铁制品的重力G=mg=‎1kg×10N/kg=10N；‎ 由图乙知，当F=10N时，电阻R=6Ω，则电路中电流I===‎0.375A；‎ 由I=得，灯泡两端的电压UL=IRL=‎0.375A×10Ω=3.75V；‎ ‎（2）‎2kg铁制品的重力G′=m′g=‎2kg×10N/kg=20N；‎ 此时电路中的电流I′===‎0.4A；‎ 电阻R两端的电压U′=6V﹣4V=2V；‎ 则R的阻值为R′===5Ω 由图象知，FR=60N•Ω，则当R=5Ω时，F==12N；‎ 所以吸引力F′=20N﹣12N=8N．‎ 答：（1）通过小灯泡的电流为‎0.375A；小灯泡两端的电压为3.75V；‎ ‎（2）此时压敏电阻的阻值为5Ω；电磁铁P对铁制品的吸引力为8N．‎