2012中考物理高频考点 20页

中考物理高频考点分析 一：神九即将升空 1. 航天员通过返回舱的透明窗仍然可以看见天上的红日，但其周围的景象是：（ C ） A.一片黑暗，能看见星星闪烁 B.一片明亮，无法看见星星 C.一片黑暗，看见星星，但不闪烁 D.一片蓝天，只发现地球 2. 火箭的上升是靠三台主发动机和置于大燃料箱两旁的两台火箭助推器实现升空的，助推 器在脱落之前它相对 火箭 静止的。飞船在轨飞行相对地面是 运动 的，而地球同步卫 星相对地面是 静止 的。 3. 牛顿曾研究过这样一个问题：从高山上用不同的水平速度抛出物体，抛出速度越大，落 地点就离山脚越远，当速度越来越大时，物体将如何运动呢?当时他无法使物体达到很大的 速度，但他通过科学的推测得出了一个重要的结论。 （1）请你根据以上提示及牛顿当年所绘制的草图推测出这个结论。 （2）这个结论在现代科技领域中应用是 宇宙飞船、 航天飞机 等。 （3）伽利略等人利用相似推理方法对力和运动的关系进行了研究，牛顿在此基础上总结出 了著名的 牛顿第一定律。 4. 神舟 8 号飞船为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构，质量基本保持在 8 吨左右。飞船 入轨后先是在近地点 200 公里，远地点 350 公里的椭圆轨道上运行 5 圈，然后变轨到距地面 343 公里的圆形轨道，绕地球飞行一圈需要 90 分钟。（地球的半径约为 6400km） （1）飞船在地面时重力约多大？ G=mg=8×103×10=8×104N （2）飞船从近地点到远地点能量如何转化？ 动能转化为势能 （3）飞船在圆形轨道上的速度大小是多少？v=S/t=2×3.14× (6400+343)/ 1.5=28231km/h 5. （1） “神舟”8 号在太空成功地完成了包括变轨和姿态确定在内的数百个运行动作，实 质是改变运行的高度和运行的方向，这些动作是通过喷射燃气来实施的，这是应用了物理中 力的作用是相互的 的原理，同时也说明了力可以改变物体的 运动状态 。 （2）你知道火箭和直升机上升的原理吗？在月球上火箭和直升机都能升空吗？ 6. "神舟"8 号飞船的太阳能帆板展开是为了 将太阳能转化为电能 。假设太阳能帆板的一 部分光电池板面积为 8m2，正对太阳可以产生 120V 的电压，可以为工作舱提供 10A 的电流， 若太阳光照射处每平方米面积上获得太阳辐射功率为 1kW，试计算该光电池的光电转换效 率。 解：η=P 有用/P 总 =（UI）/（P0S） =（120×10）/（1000×8）=15% 7. 飞船飞行过程中，由多个地面测控站和 4 艘远望号航天测量船组成的测控网测控。测量 船通过发射一种波，对飞船进行跟踪、测量与控制，这种波是 （ C ） A. 红外线 B. γ射线 C. 微波 D. 超声波 8. 火箭刚离开地面上升的过程中，飞船的动能_增大；重力势能_增大_（选填“增大”、“减 小”或“不变”）火箭内部燃料燃烧，由燃料的 化学 能转化为 内 能，这些能主要是用来 对飞船 做功 。 9. “神舟”六号飞船轨道舱的内部安装了各种仪器，可以用于科学实验及对地观测，下列仪 器在“神州”六号飞船中不能使用的是（ E F ） A、刻度尺 B、温度计 C、放大镜 D、验电器 E、弹簧测力计 F、天平 G、水银气压计 10. 科学家们为了保证宇航员的安全，努力营造一个在空间环境条件下和地球表面相同的微 生态环境，于是便设计出了高性能的宇航服。试根据所学知识回答下列问题： （1）在飞船发射过程中，为了保证宇航员脑部供血正常，宇航员最好处于 睡 姿。 （2）宇航服的用途很多，你能说出其中的两点吗？ 宇航服的功能：1、通讯和摄像 2、供氧供水 3、保温和保湿 4、防止宇宙射线的 辐射 5、能使太空的人处在标准气压下 6、经得起微流星的冲击 11. 我国在成功地发射“神舟”6 号之后，又将实施登月的“嫦娥工程”。我国科学家在研制月 球探测车的过程中要克服的主要难题有： （1）指令迟滞问题：当以 5cm/s 行进的探测车发现某种情况后，向地球发一个无线电信号， 地球上的设备立即回发一个无线电指令。地球到月球距离约为 3.8×108m，试计算当这一指 令到达月球时，已比探测车发出信号时至少滞后多少秒？这时探测车已移动了多少距离？ （2）温差大问题： 月球上的温差范围从–170℃ 到 140℃ ，请说出一条如此大的温差变化 对探测车的影响。 解： 12. 神舟系列飞船的成功发射和顺利回收标志着我国载人航天技术的研究已经进入世界领 先行列，我国飞行员登上月球即将成为现实。月球表面没有空气，它对物体的引力仅为地球 的六分之一，月球表面没有磁场。根据这些特征，在月球上下列四种情况能做到的是（ D ） A 用指南针定向 B 马德堡半球实验 C 举行露天演唱会 D 用天平称质量 二综合计算 13 微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将 体积为 275ml、初温是 20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热 1min，取出后测得水温是 40℃。若水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？ （2）加热过程中消耗的电能是多少？ （3）加热过程中，水吸收的热量是多少？ 【解析】对于电器铭牌，要注意其中所隐含的知识，如电压、功率等，甚至体积有时需要间 接利用。主要是抓住题目中的已知量，合理选择公式进行计算。计算电流可以通过欧姆定律 的公式也可以通过额定功率和额定电压关系，主要是通过题意看有哪些已知量。本题通过额 定电压和额定功率利用公式 P=UI 计算方便。电热水壶消耗的电能可以利用电功的转化，计 算电功可以利用公式 W=Pt。利用电热水壶的纯电阻电路，抓住电阻是不变的物理量，功率 防触电保护类型 I 类 额定容积 20L 型号 NN-S313WF 电源频率 50Hz 额定电压 220V 质量 12kg 最大功率 1100W 可以利用 P=U2/R 计算。对于水吸热后温度升高，计算热量可以利用公式 Q=cm(t-t0)，其中 的质量没有，可以通过质量和密度体积之间的关系间接即可。 【答案】（1）根据 P=UI 得， 1100w/220V=5A （2）方法一：根据 W=Pt 得，微波炉消耗的电能是：W=Pt=1100W×60s=6.6×104J 方法二：根据 W=Pt 得，微波炉消耗的电能： W=Pt=1.1× h≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh 都给满分) 方法三：W=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J （3）根据 得： 1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg Q=cm(t-t0)得，水吸收的热量： Q 吸=c 水 m 水（t-t0）=4.2×103J/(kg·℃) ×0.275kg×(40℃-20℃)=2.31×104J 14 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图１）。它可以电动骑行，亦可以脚踏 骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。下表是某型号电动自 行车主要技术参数。 整 车 整车质量 40kg 最高车速 ≤30km/h 最大噪声 ≤62dB 蓄电池 电压 48V 容量 12A.h 电动机 额定电压 48V 额定功率 240W (1)请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识。请列举一例。 示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强。 答： （2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为 0.01m2，当你骑着该电动自行车在平直的公路 上行驶时，地面受到的压强是多大？（取 g=10N/kg） （3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？ （4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？ （5）若蓄电池储存能量的 80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公 路上匀速行驶时受到的平均阻力为 40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？ （6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条） 【解析】本题中涉及到压强、电流、电功和速度等知识，考查知识的综合利用能 力。电动自行车中有很多的物理知识的应用，如车轮子中有轴承，减小摩擦，车轮上和车 把上有很多花纹模式为了增大摩擦等。在水平公路上行驶时受力平衡，压力等于重力，重力 利用质量计算，通过压强等于压力除以受力面积。额定电流的求法，可以通过额定功率和额 定电压之间的关系。利用能量之间的转化率，可以得出 W 能=80%W ，可以利用 W 能=Uit 计算。 利用 W=FS 计算机械功。 【答案】⑴例：电动自行车的车轮 可有凹凸不平的花纹，增大摩擦。 （2）估计身体的质量约为５０kg 地面受到的压强： P=F/S=(４０ｋg+５0ｋg) ×１０Ｎ／ｋg /0.01m2=０.９×105Pa （3）额定功率下的电流：I=P/U=240W/４８V=５A (4) 蓄电池储存的电能：Ｗ＝ＵＩｔ＝４８Ｖ×１２Ａ×３６００ｓ＝２０７３６００Ｊ (5) 因蓄电池储存能量的 80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，即： ２０７３６００Ｊ×80％=FS 所以，电动自行车能连续电动行驶的路程： S = m （６）优点：无尾气、噪音小。 缺点 ：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境。 15：泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。 该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶 5.6km，受到的阻力是 3.0 ×103N，消耗燃油 1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，热 值 q＝4×107J/kg，求： （1）专用车牵引力所做的功。 （2）已知热机效率η＝W Q（式中 W 为热机在某段时间内对外所做的功，Q 为它在这段时间 内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？ 【解析】本题是力和热的综合计算，涉及到机械功、热量和转化率。机械功计算可以通过力 和距离之间的关系，由于汽车匀速直线运动，牵引力等于摩擦力。汽油完全燃烧产生的热量 可以利用 Q=mq,质量利用公式 m=ρV 计算带入到公式η＝W Q，利用其变形公式计算即可。 【答案】（1）因为专用车匀速行驶，所以牵引力 F＝f＝3.0×103N 牵引力做的功 W＝Fs＝3.0×103N×5.6×103m ＝1.68×107J （2）消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg 燃油完全燃烧所产生的热量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J 热机效率η＝W Q＝1.68×107J 4.8×107J＝35% 16．地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和 公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下： ××型号 地铁机车 地铁电力机车 功率 106W 平均速度 60 km／h 牵引力 5×104 N 额定载客量 500 人 ××型号 公交汽车 燃油热值 4×107 J／kg 平均速度 15 km／h 牵引力 3000 N 额定载客量 40 人 (1)甲、乙两地铁站相距 1.8 km，地铁运行需要多长时间?消耗多少电能? (2)公交汽车每千米消耗燃油 0.3 kg，行驶 1.8 km 路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量? 公交汽车的效率是多少? (3)根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．(写出两条即可) )①速度快(或节省运行时间)；②能量转化效率高；③乘客人均消耗能量较 少(或节能)；④无废气污染(或环保)．(答出其中两条 1 分) 深度练习 1．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图 12 所示，R1 和 R2 均为电热丝。 求： (1) 电烤箱在高温档正常工作 15min 所消耗的电能； (2) 电烤箱在低温档正常工作时，R2 的阻值是多少； （3）假设在用电 高峰时，家庭电路实际电压为 200V，电烤箱在高温档的实际功率是 多少（实际功率计算结果保留到小数点后 1 位） 【答案】解：（1）I=U/R1=6V/10Ω=0.6A………………(2 分) （2）R 总=U/I，=6V/0.4A=15Ω……………(1 分) R2= R 总-R1=15Ω-10Ω=5Ω…………（1 分） （3）Q1=（ I，）2R t=（0.4A）2×10Ω×300s=480J…………（3 分） 2．小明家利用天然气灶烧水，把质量为 1kg 的 20℃的水烧开(在标准大气压下).[水的比 热容 C 水=4.2×103J/（kg·℃）] (1)通过观察天然气表得知消耗了 0.01m3 的天然气，如果天然气的密度是 0.7kg/m3,烧水 时消耗天然气多少千克？ （2）在此过程中水需要吸收多少热量？ (3)用额定功率是 800W 的电热壶在 220V 的额定电压下，烧开同样质量的水，若电能 转化为内能的效率是 84％，则通电时间是多少？ 【答案】（1）m=ρv=0.7kg/m3×0.01m3=7×10-3kg （2）Q 吸=cm∆t=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J W= = =4×105J t= = =500s 3．目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器，也称空气源热水器，它是通 过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时， 吸收空气中的能量为 Q1，消耗的电能为 Q2，通过热交换使热水得到的能量为 Q3，即 Q3=Q1+Q2.所以它的热效率（Q3/Q2 的比值）可以达到 300%~500%。问： （1）若电热水器的热效率是 80%，空气能热水器的热效率是 400%，现将 100kg 的水从 15℃加热到 55℃，使用电功率都是 1400W 的电热水器和空气能热水器分别耗电多少？所用 时间分别是多少？（水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃）） （2）请你根据以上计算说明，空气能热水器与电热水器相比，有哪些优点？ 【答案】 37．（1）Q3=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×107J 空气热水器消耗电能 Q2= = =4.2×106J 电热水器消耗电能 W= = =2.1×107J W 电=P1t1 t1= = =1.5×104s 由 Q2=W=P2t2 得 t2= = =3×103s （2）节能；省时 4．图 17 是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图 18 是它的电路原理图。 其中 S 是温控开关，R1 是定值电阻，R2 是加热电阻。当 S 闭合时，饮水机处于加热状态； 当 S 断开时，饮水机处于保温状态。 （1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？ （2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从 20℃加热到 90℃，需用时 14min（水的比 热容为 4.2×103J／kg·℃）.求此加热过程中:①水吸收的热量；②饮水机的加热效率。 （3）求电阻 R1 的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。 【答案】解：(1) 在加热状态下， (2) = (3) 5．小红家里有一台饮水机，它铭牌上标出的有关数据如下表，工作电路如图所示，S0 是温控开关。当开关 S 闭合、S0 断开时，饮水机处于保温状态；当开关 S、S0 都闭合时，饮 水机处于加热状态。问： （1）将 1kg 的水从 23℃加热到 93℃，水吸收的热量是多少？ （2）饮水机在加热状态下正常工作 2min，消耗的电能是多少？〔C 水=4.2×103J／ (kg·℃)〕 （3）当饮水机在保温状态下正常工作时，通过 R2 的电流为 0.2A，此时饮水机消耗的功 率是多少？ 【答案】 (1) (2) (3) 当开关 S 闭合、S0 断开时，饮水机处于保温状态，此电路为 R2 的简单电路 6．家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体 的用电器，下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋 转开关接 ab 开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到 70℃；温控旋转开关自动接 cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到 墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接 ab 时电路消耗功率为 1522W，旋转开关接 cd 时电 路消耗功率为 1200W，电动机正常工作的功率为 1100W，发光二极管 L 规格为“2V 0.2W”， R1 是加热电热丝，R2 是保温电热丝，R0 为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度 对电阻的影响) （1）用电器正常工作时，求保温电热丝 R0 的电阻值。 （2）液体乙烯材料质量为 6kg，初温为 20℃，求温控旋转开关接 ab 开始加热到刚接 cd 时，液体乙烯材料吸收了多少热量【C 液=1.8×103J／(kg℃)】 （3）温控旋转开关接 ab 开始加热到刚接 cd 时，电路正常工作了 6 分 40 秒，该过程中 加热电热丝产生的热量为多少? 【答案】（1）保温电热丝消耗的规律 P 保=Pcd-P 动=100W 保温电热丝阻值 R=U2/P=484Ω （2）Q=cm△t=5.4×105J (3)发光二极管的电流 I=0.1A 二极管的功率 P=UI=22W 电热丝消耗的功率 P=1522W-22W=1500W 加热丝产生的热量 Q=Pt=6×105J。 7．小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是 120W～2200W， (1)小理用电磁炉将质量为 2kg 的水从 20℃加热到 100℃，消耗了 0.22kw·h 的电能。 水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少? (2)小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如 图 18 所示问第 8 分钟通过电磁的电流是多少? [水的比热是 4.2×103J/(kg. ℃)，家庭电 路的电压为 220V] 【答案】Q=cm△t=4.2×103×2×80J=6.72×105J W=0.22kw·h=7.92×105J η==6.72 ×105J/7.92×105J=84.8％. I=P/U=800/220A=3.64A 8．在新农村建设中很多楼房顶上装有如图 20 所示的太阳能热水器，图 21 是内部水箱的结 构示意图。S l 是自动温控开关，当水温低于 20℃时闭合，辅助加热电阻 R 开始加热；当水 温高 60℃时断开，辅助加热电阻 R 停止加热。A、B 是水箱中两个相同的实心圆柱体，密 度为 1.8×103kg／m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关 S2 上。当 S2 受到竖直向下的拉力达 到 16 N 寸闭合，电动水泵 M 开始向水箱注水；当拉力小于等于 10N 时，S2 断开，电动水泵 M 停止注水。取 g=10N／kg。求： (1)若水箱内有 100 kg 的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了 20℃，水吸收的热 量。 [C 水=4.2×103J／(kg·℃)] (2)A、B 的体积均为 500 cm3，A、B 的总重力。 (3)正常情况下水箱中的水面最高时，A 受到的浮力。(开关 S2 下的细绳和 A、B 间的细绳 质量与体积均忽略不计。) 图 20 图 21 【答案】解：(1)Q 吸=CmΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100 kg×20℃=8.4×106J (2)G 总=m 总 g=ρV 总 g=ρ（VA+VB）g=1.8×103kg／m3×（5 ×10-4m3+5×10-4m3）×10N／kg=18N (3)正常情况下，当水位最高时，绳子受到的拉力最小，此时 F 总浮 = G 总－F=18N－10N=8N FB 浮=ρ 水 gVB=1.0×103kg／m3×5×10-4m3×10N／kg=5N FA 浮= F 总浮－FB 浮=8N－5N=3N 答：(1)若水箱内有 100 kg 的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了 20℃，水吸收的 热量为 8.4×106J (2)A、B 的体积均为 500 cm3 ，A、B 的总重力为 18N。 (3)正常情况下水箱中的水面最高时，A 受到的浮力为 3N 9．去冬今春以来，由于干旱少雨，我国多个地区发生了森林火灾，防火形势十分严重。 近期在某地发生的山火中，部队及时出动直升机进行扑救，有效地抑制了火情的蔓延。直升 机灭火主要靠外挂吊桶，直升机吊桶一次装满水后，飞到火头上空，把水洒下去，可直接将 火头熄灭。 （1）若飞机将 1.5 吨水竖直提升 50m，水平飞行 2km，飞机对谁做了多少功？ （2）用水灭火的过程中，水要吸收大量的热量。若 1.5 吨水，温度从 20℃升高到 100℃， 能吸收多少热量？ 【答案】（1） （2） 102010 年 12 月 30 日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约 1 个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”． 今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉 三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为 1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为 0.09m2，当汽车以 90km/h 的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为 1000N， 效率为 30％，汽油的热值为 4．6×107 J／kg(假设汽油完全燃烧，g 取 10N／kg)．求： (1) 汽车静止时对路面的压强． (2) 汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率． （3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返 250km，牵引力做的功是多少？李 兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少 kg？ 【答案】解：(1)汽车静止时对地面的压力 F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8× 104N ………（1 分） 汽车静止时对地面的压强 2×105Pa ……… （1 分） (2)汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率 P=FV=1000N×25m/s=2.5×104W (3) 全程往返约 250km 牵引力所做的功 W=FS=1000N×2.5×105m=2.5×108J 由 得 全程往返约 250km 需要汽油的质量为： 答：(1)汽车静止时对在地面的压强 2×105Pa． （2）汽车以 90km/h 的速度匀速行驶时，牵引力的功率 2.5×104W． （3）全程往返约 250km 牵引力所做的功 2.5×108J；全程往返约 250km 需要汽油的 质量为 18.12kg． 11．人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示， 将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板 与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度， 当达到约 260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部 分的质量只有 0.25 克。已知：来回拉一次钻弓需 1.0 秒，弓长为 s=0.25 米，人拉弓的力为 16 牛顿，木头比热 c=2×103 焦/（千克·℃），室温为 20℃，问： （1）人来回．．拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？ （2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有 25%被木棒尖端吸收，则 1 秒 内可使木棒尖端温度提高多少℃？ （3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？ 【答案】（1）W=2Fs=2×16N×0.25m=8J （2）∵Q=cm△t，即 25%W= cm△t ∴ （3） 【答案】(1)Q 吸=cm∆t=4.2×103×100×50J=2.1×107J （2）由 Q=qV 得 V= = =0.25m3 （3）Q′=1.68×106×2.5×10J=2.1×107J η= = =50℅ 3．福州首辆油电混合动力公交车于今年 3 月 28 日正式上路，这种公交车比普通公交车 节能 30%以上，百公里仅消耗柴油 26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的 热值 q＝3.3×107J/kg） 【答案】解：Q 放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.85×108J。 10．(2011 江苏盐城，第 22 题)小明健身用的拉力器结构如图所示．他用 250N 的拉力 向下拉动拉杆，使 20kg 的配重块在 2s 内匀速升高 40cm．不计拉杆和绳的重力，g 取 10N/kg．求： （1）所拉配重块的重力； （2）2s 内配重块运动的速度； （3）此过程中拉力器的机械效率． 【答案】解：（1） （2） （3） 11．我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家，图甲是起重工程船将 “南海 1 号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图 乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积 V=1×10-2m3， 密度ρ金=7.9×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，绳子重力不计。请问： ⑴若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于 绳子自由端才能将金属物匀速提升？ ⑵若仍不计摩擦，但动滑轮重 G0=60N，要求在 1min 内将始终浸没在水中的金属物匀速 提升 6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率； ⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组的机械效率为 94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数） 【答案】解：（1） （2） （3） 12．小红学过“机械效率”后，提出一个假设：“机械的机械效率越高越省力。”为证 明假设是否成立，小红做了在写吗上匀速拉动物块的探究实验（如下图所示），并记录实验 数据如下： （1）请你帮小红计算第 3 次实验得到的数据 W 有、W 总和η（写出计算过程）。 （2）该实验能验证“机械的机械效率越高越省力”吗？写出你的看法。 （3）完成实验后，小红又产生一个猜想“如果减小斜面摩擦，可以提高斜面的机械效 率吗？”请你运用所学的知识，说明小红的猜想是否正确，简述其理由。（简单推理） 【答案】（1）W 有 = G h = 5×0.2 = 1（J） ……………………………（1 分） W 总 = FS = 2.7×0.5 = 1.35（J） ……………………………（1 分） η = ……………………………………（1 分） （2）不能，该实验反映的是：“斜面的机械效率越高，越费力”。……（1 分） （3）正确。…………………（1 分）,因为同高度斜面，减小摩擦，W 总减小，W 有不变， 根据 ，机械效率变大.…（1 分） 13．如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器，2010 年 8 月 26 日“蛟龙号”已完成下潜 3759 米得深海潜试，这标志着中国已成为世界上第五个掌握 3500 米以上大深度载人深潜技术的国家。据悉，“蛟龙号”的技术改进及 5000—7000 米深 海潜试课题实施方案一通过专家论证，不久，“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新记录。 ①已知“蛟龙号”下潜到 3759 米得海底用时月 102 分钟，求“蛟龙号”下潜的平均速 度约为多少米／分钟？（保留整数） 若“蛟龙号”到达 7000 米深的海底世界时，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大？ 如果潜水器的一个观测孔的面积约为 300cm2，则海水对该观测孔的压力约为多大？（海水 密度近为 1.0×103kg／m3,g=10N／kg，下同） ③若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为 22 吨，请你有此估算潜水器的 体积约为多大？ ④在需要紧急上浮时，潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。试分析匀速下潜的“蛟龙号” 潜水器抛掉压载铁后在水中的一定情况。 【答案】解: ① ② ③ ④匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后会加速上升至水面。 14．在水中放入质量为 3kg 的木块，木块静止时有 3∕5 体积浸入水中。求： （1）木块静止时所受的浮力。 （2）木块的体积。 【答案】（1）因为木块是漂浮 （2） 15．据报道，我市某水库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞，某次试 探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下 12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面 1.5m 深处的过程中所用时间为 42s，拉力 F 做功的功率为 90W。当物体被拉到有 ·的体积露 出水面时，让其静止，此时绳子的拉力 F′=520N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密 度为ρ0=1×103kg/m3,g=10N/kg） 求：（1）物体从水面下 12m 深处匀速上升到离水面 1.5m 深处的过程中，物体匀速运 动的速度 v； （2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力 F； （3）物体浸没在水下时受的浮力 F 浮； （4）物体的密度ρ物。 【答案】(1)v= = =0.25m/s （2）P=Fv 得 F= = =360N （3）由 F+F 浮=F′+ F 浮 360N+F 浮=520N+ F 浮 F 浮=800N （3）G= F 浮+F=800N+360N=1160N m= = =116kg 当物体浸没时 V=V 排= = =3.6×10-2m3 ρ= = =3.1×103kg/m3 四、测功率和测电阻 1．某同学在做“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源的电压为 6 伏特，小灯泡的额 定电压为 3.8 伏特。在测定小灯泡的额定功率时，该同学发现实验所用电压表的 0—15 伏特 量程档坏了，而 0—3 伏特量程档完好，实验所用的其他器材也都完好。在不更换实验器材 的条件下，这位同学想了一个巧妙的办法测出了小灯泡的额定功率。请画出该同学的实验电 路图，并简要说明判断小灯泡是否正常发光的方法和理由。 2 某同学在做“测定小灯泡的功率”实验中，所用滑动变阻器的阻值范围为 0—20 欧，额定 电流为 2 安，灯泡上标的字样模糊。他按图 36 所示的电路图正确连接电路进行实验。实验 时，他把滑片 P 从 B 向 A 移动，观察灯泡发光情况，发现滑片 P 移到中点附近某位置时，灯 泡发光正常。此时电压表 V1、V 和电流表 A 的示数如图 37 所示。请你读出三只电表的示数， 求出该同学测得小灯泡的额定功率。 图 36 图 37 3．某同学用导线把电源（电压为 4.5 伏）、电键、电流表、标有“20Ω 2A”字样的滑 动变阻器、小灯泡连成串联电路进行实验，其中灯泡上只有所标“0.2A”（指小灯正常工作 电流）字样清晰可见。闭合电键后，他调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯正常发光，这时， 他发现滑片的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧）。经过思考、分 析，该同学得出了小灯泡的额定功率。（1）请画出该同学的实验电路图。（2）简要说明该 同学如何判定小灯是正常发光的。（3）求出小灯泡的额定功率。 4 某同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源的电压为 6 伏，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，灯泡上标的字样模糊，但其额定电压可能是 2.2 伏或 3.8 伏。他按图 38 所示的电 路进行实验。实验时，他调节滑动变阻器滑片 P 的位置，观察小灯的发光情况，当他认为小 灯接近正常发光时，再去观察电压表和电流表的示数，观察到的现象如图 39 所示。该同学 经过思考、分析后，重新进行实验，使小灯正常发光，此时，滑片 P 的位置恰好在中点上 （即滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧）。（1）简述产生图 39 所示现象的原因；（2）求出小灯泡的额定功率。 图 38 图 39 5． 某同学利用电源、电流表、电压表、电键、标有“50Ω 2A”字样的滑动变阻器和 若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见，电压表 0—15 伏 档损坏，小灯的额定功率估计为 1.5 瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表 和电流表的示数分别为 2 伏和 0.2 安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑动 变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为 25 欧）。（1）画出小灯正常发光 时的电路图，并简述判定小灯正常发光的理由。（2）求出小灯泡的额定功率。 6．某同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压是 1.5 伏的整数倍（即电源由几节干电 池串联组成），滑动变阻器标有“5Ω 3A”字样，所用小灯是额定电压为“2.2V”、“2.5V” 和“3.8V”中的一个，估计小灯的额定功率在 1.2 瓦以内。该同学正确连接电路，闭合电键 后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯正常发光。此时电流表的 示数如图 40 所示。求：（1）小灯正常发光时的电流，并简要说明理由。（2）小灯的额定 电压，并简要说明理由。（3）小灯的额定功率。 7:某同学用电源、电压表、电流表、 滑 动 变阻器、电键和若干导线，测定电阻 RX 的值。所有元 件均完好，电源电压为 6.0 伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电路连接正确。闭合电键，该同学在移动滑 动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为 0.20~0.58 安；当滑片在中点附近某 个位置时，电压表、电流表的示数分别如图 41（a）、（b）所示。（1）请在下表中补上实 验数据表格的有关栏目。（2）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表 格内，并求出 RX 的阻值。（计算电阻时，精确到 0.1 欧） 物理量 实验序号 图 41 8 某同学利用如图 42 所示的电路测定电阻 RX 的阻值，所用滑动变 阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压不变。该同学实验步骤正确， 闭合电键 K，观察到电流表的示数为 0.14 安。当他把滑动变阻器的滑片 移到中点位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为 10 欧）时，电压表、电流表的示数分别为 2.5 伏、0.20 安。接着他又移 动 滑片到某点 A，这时电压表、电流表的示数分别如图 43（a）、（b） 所示。 （1）通过分析可知 A 点在滑动变阻器中点的 侧（选 填 “左”或“右”）。 （2）请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算 出电阻值。 （计算电阻时，精确到 0.1 欧） 物理量 实验序号 电压 （伏） 电流 （安） 电阻 （欧） 电阻平均值 （欧） 1 0.14 2 2.5 0.20 3 9．甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，电源电压都为 6 伏且不变，滑动变阻 器上都标有“20Ω 2A”字样，待测两小灯的额定电压相同，但额定电流分别为 0.35 安、0.2 安。他们各自正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，直至小灯正常发光。此 时观察到乙同学的小灯比甲同学的小灯亮，且乙同学的滑动变阻器滑片恰好在中点上（即滑 动变阻器接入电路的电阻为 10 欧）。求：（1）乙同学所用小灯的额定电流。（2）乙同学 所用小灯的额定功率。（3）甲同学所用小灯正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻值。 10．甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，他们使用的电源电压相同且不变，选 用的滑动变阻器上都标有“20Ω 2A”字样，待测的两小灯额定电流均为 0.35 安。两位同学 分别正确连接电路进行实验。甲同学观察到当小灯正常发光时，电压表的示数如图 44（a） 所示，且变阻器的滑片恰好在中点上（即它接入电路的电阻为 10 欧），则甲同学所测小灯 的额定功率 P 额甲为____________瓦，所使用的电源电压 U 为____________伏。乙同学观察到 当小灯正常发光时，电压表的示数如图 44（b）所示，则乙同学所测小灯的额定电压 U 额乙为 ____________伏。当两灯均正常发光时，乙同学所测小灯发光较__________（选填“亮”或 “暗”）。 11．某同学做“测定小灯泡的功率”实验，所用小灯是额定电压为“2.5 伏”和“4.5 伏”中的一个。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合电键 S，观察到电压表、电流表的示 数分别为 2 伏和 0.2 安。过了一会儿，小灯突然熄灭，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小 灯都不亮，电压表的示数始终为 12 伏，则电源电压为______伏，滑动变阻器的最大阻值为 _____欧。他换用一个相同规格的小灯接入电路，重新进行实验，当小灯正常发光时，滑片 的位置恰好在变阻器的中点上，电压表的示数如图 45 所示，则小灯的额定电压为_____伏， 额定功率为_____瓦。 12.小亮家新买了一个电热水壶，铭牌上标有“220V 一 50Hz900W"的字样，在侧面透明小窗 口上清晰地看到盛水的最大容量和最小容量“MAX 一 1.0L；MIN 一 0.5L”。小亮对新电热水 壶很感兴趣，于是在家里做了实验。他把水倒入电热水壶至最小容量处，用温度计测出水的 初温是 20℃，通电 4min 后水烧开了(当时气压为 1 标准大气压)。根据以上数据，求： (1)加热过程中水吸收的热量。[C 水=4.2×1 03J／(kg·℃) ρ水=1.0×1 03 kg／m3] (2)电热水壶烧水的效率。 (3）若电热水壶盛水至最大容量时对桌面的压强等于不盛水时对桌面压强的 3 倍，电热水 壶的质量是多少?(取 g=l0N／kg)