2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题 专题13 交通运输航天中物理问题（含解析）.doc

专题13 交通运输航天中物理问题本专题涉及的交通运输航天工具有飞机、卫星、轮船、航母、潜艇、汽车、火车、自行车、摩托车等。中考试题里，交通运输航天工具考查的物理知识点大致包括以下几个方面：1.压强的大小及其计算，功率计算公式的应用综合性强，是全国各地中考命题重要的热点素材；2.掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况；3.考查对浮沉条件的应用、惯性的理解、平衡状态的辨别，以及流体压强与流速的关系，有一定综合性，但难度不大；4.考查对牛顿第一定律的理解；5.电学、热学、声学等其他方面。【例题1】共享单车是节能环保的交通工具。关于小秦骑共享单车上学的情形，下列说法正确的是（ ）a小秦骑行的速度最高可以达到50m/sb小秦骑车转弯时，运动状态没有发生改变c小秦下坡时不蹬车，单车越来越快是因为惯性增大d在骑行过程中，相对于路旁的建筑物是运动的【答案】d【解析】本题考查了速度、参照物、惯性和物体运动状态的变化。骑自行车的速度约为5m/s；物体运动方向和运动速度大小的变化都属于运动状态的变化；惯性是物体的属性，大小只跟物体的质量大小有关；判断物体是运动还是静止，取决于所选择的参照物，即：a共享单车的速度约为5m/s，而不可以达到50m/s；故a错误；b小秦骑车转弯时，运动方向不断变化，因此运动状态不断变化，故b错误；c小秦下坡时不蹬车，单车质量不变，惯性大小不变，故c错误；d在骑行过程中，以路旁的建筑物为参照物，小秦是运动的，故d正确。【例题2】为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是0.9s，超声波的速度是340m/s，汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离是 m，汽车的速度是 m/s（超声波速度是340m/s）【答案】34； 42.5。【解析】求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间：（1）测速仪第一次发出超声波时，经过了0.25s到达了汽车处，而信号从汽车处返回测速仪，也行驶了0.25s的时间；在第二次发出的信号，在与汽车相遇返回到测速仪时，超声波行驶了0.15s；这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离；（2）找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间（汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始，到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间，就是汽车运动的时间），利用速度公式求解汽车速度。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，则汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪：s1=v声t1=340m/s0.25s=85m；第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪：s2=v声t2=340m/s0.15s=51m；汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了：s3=s1-s2=85m-51m=34m；这34m共用时：t3=t-t1+t2=0.9s-0.25s+0.15s=0.8s，所以汽车的车速为：v3=s3/t3=34m/0.8s=42.5m/s【例题3】国产舰载机在“辽宁号”航母上的成功起降，标志着中国航母时代的到来下列关于舰载机的说法错误的是（ ）a飞机的速度越大，惯性越大b飞机起飞的过程中，运动状态不断改变c飞机飞离航母后，航母所受的浮力变小d飞机飞行时，机翼上方空气流速大压强小【答案】a【解析】a惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性的大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小与速度的大小无关，故a错误；b飞机起飞的过程中，速度越来越块，运动状态改变了，故b正确；c飞机飞离航母后，航母的总重力减小，由于航母仍然漂浮在水中，所受浮力与自身重力相等，所以受到的浮力减小，故c正确；d飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，空气经过机翼上方的路程长，速度大，压强小；空气经过下方的路程短，速度小，压强大，从而使飞机获得向上的升力，故d正确【例题4】目前家庭汽车保有量越来越高，以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是（ ）a汽车玻璃起“雾”影响行车安全，是车内水蒸气液化形成的b冬天排气管冒出的“白气”，是水蒸气凝华成的小冰晶c汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点，防止水结冰胀破水箱d空调制冷时，制冷剂汽化吸热、液化放热，将车内的“热”“搬”到车外【答案】b【解析】（1）汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的附着在内表面；（2）“白气”不是气，是小水滴悬浮在空气中形成的；（3）溶液的凝固点比纯水低；（4）物质由气态变成液态的过程叫液化。液化过程放热；液化的方法由降低温度和压缩体积；物质由液态变为气态的过程叫汽化，汽化过程放热。a汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的小水滴附着在内表面，故a正确；b冬天排气管冒出的“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故b错误；c汽车水箱中加入适量酒精能降低水的凝固点，防止水结冰胀破水箱，故c正确；d空调制冷时，液态制冷剂在车内热交换器内吸热由液态变为气态，发生汽化，气态制冷剂又由压缩机压入车外的热交换器，在交换器内放热液化，即将车内的“热”“搬”到车外，故d正确。【例题5】如图所示，汽车装有日间行车灯可以提高行车安全，当汽车启动时，s1闭合，日间行车灯l1立即亮起：再闭合s2车前大灯l2也亮起。符合这一情况的电路图是（）a b c d【答案】d【解析】a由电路图可知，只闭合s1时，两灯泡均不亮，故a不符合题意；b由电路图可知，只闭合s1时，两灯泡都亮，再闭合s2时，l1不亮，故b不符合题意；c由电路图可知，只闭合s1时，近灯光l2亮，再闭合s2时，日间行车灯l1亮，故c不符合题意；d由电路图可知，只闭合s1时，日间行车灯l1亮，再闭合s2时，近灯光l2亮，故d符合题意。一、选择题1.如图为某品牌共享电单车，其涉及到的物理知识正确的是（ ） a没有网络传递信息，是无法实现手机扫二维码开锁的b车座呈马鞍型，增大了人与车座的受力面积，压强增大c车胎上有凹凸不平的花纹，可以减小与地面的摩擦力d后轮上的电动机，利用电磁感应原理将电能转化为机械能【答案】a【解析】（1）手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息；（2）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。（3）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。（4）发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时机械能转化成电能；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化成机械能。a手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息，所以没有网络传递信息，是无法实现手机扫二维码开锁的。故a正确；b车座呈马鞍型，增大了人与车座的受力面积，压力一定是，压强减小。故b错误；c车胎上有凹凸不平的花纹，接触面粗糙程度增大，在压力一定时，可以增大与地面的摩擦力。故c错误；d后轮上的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时把电能转化成机械能。故d错误。2.如图所示，是某学生设计的“都市蚂蚁”概念车，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。下列关于“都市蚂蚁”概念车的说法正确的是（ ） a车载gps全球定位系统是利用超声波工作的b概念车在加速时，人往后仰是由于人受到惯性作用c安全带做的比较宽大，是为了增大受力面积减小压强d概念车行驶过程中，轮胎与地面摩擦生热是通过热传递改变其内能【答案】c【解析】（1）gps是通过电磁波传递信息进行定位与导航的；（2）任何物体都具有保持原来运动状态的性质叫惯性，一切物体都具有惯性，据此分析；（3）减小压强的方法：减小压力、减小受力面积；（4）改变内能的方式有做功和热传递。a车载gps导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故a错误；b汽车突然加速时，车上的人下半身随车向前运动，而上半身由于惯性要保持原来的状态，所以人会向后仰，故b错误；c安全带做的比较宽大，是为了增大受力面积减小压强，故c正确；d“摩擦生热”，是通过克服摩擦做功的方式来改变内能，故d错误。3.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000n，燃油的热值为4.6107j/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ）汽车行驶速度是20km/h 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9107j汽车牵引力做功的功率是30kw 汽车发动机的效率是20%a只有和b只有和c只有和d只有和【答案】d【解析】（1）已知汽车行驶的时间和路程，利用速度公式即可求解；（2）根据q放=mq可求热量；（3）根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力，因为匀速行驶，所以牵引力等于阻力，利用w=fs可求得该汽车牵引力所做的功，再利用p=w/t求功率；（4） 根据燃油密度和体积求得其质量，利用q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率。汽车的行驶速度：s=6.9kmt=5min45s=300s+45s=345s=3451/3600h=(345/3600)h=(69/720)hv=s/t=6.9km/(69/720)h=72km/h，故错误；（2）消耗的燃油完全燃烧放出的热量：q放=mq=1.5kg4.6107j/kg=6.9107j，故正确；（3）因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力：f=f=2103n，该汽车牵引力所做的功：w=fs=2103n6.9103m=1.38107j，该汽车牵引力所做功的功率：p=w/t=1.38107j /345s=40000w=40kw，故错误；（4）汽车消耗燃油的产生的热量：q放=mq=1.5kg4.6107j/kg=6.9107j，该汽车的效率：= w / q放=1.38107j /6.9107j100%=20%，故正确。4.如图所示是我国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”ag600，ag600是一款大型水陆两栖飞机，最大航速是460km/h；最大起飞质量时53.5t，一次可吸水12t；可以满足森林灭火和水上救援的需要。下面说法错误的是（）a飞机飞行时，机翼上表面受到酌气压小于机翼下表面的气压b飞机静止在水面上，吸水后飞机底部受到水的压强将变大c飞机在空中水平匀速飞行时，受到的升力最大为5.35104nd飞机静止在水面上，吸满水后浸入水中的体积将增大12m3【答案】c【解析】a机翼的形状是上凸下平，相同时间内空气通过机翼上方的路程大于下方的路程，则机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，机翼上方的压强小于下方的压强，从而产生向上的升力作用，故a正确；b飞机静止在水面上，吸水后，飞机底部所处的深度变大，由pgh可知水对飞机底部的压强将变大，故b正确；c由于飞机的最大起飞质量是53.5t，则飞机的最大重力g最大m最大g53.5103kg10n/kg5.35105n，飞机在空中水平匀速飞行时，受力平衡，则受到的最大升力：f升最大g最大5.35105n，故c错误；d飞机静止在水面上时处于漂浮状态，浮力等于重力，所以，吸满水后静止在水面上时增加的浮力f浮g水；根据阿基米德原理可得：水gv排m水g，则浸入水中体积的增大量：v排12m3；故d正确。5.近来共享电动汽车成为人们低碳出行的交通工具，某共享汽车30min行驶20km，则该车的平均速度为（ ）a40km/h b1.5km/min c15m/s d40m/s【答案】a【解析】根据v=s/t算出平均速度即可解答。1m/s=3.6km/h共享汽车行驶的路程s=20km，时间t=30min=1/2h；共享汽车的平均速度：v=s/t=20km/1/2h=40km/h=401km/60min=0.67km/min=401000m/3600s=11.1m/s，故a正确，bcd错误。6.共享单车是节能环保的交通工具。关于小秦骑共享单车上学的情形，说法正确的是（ ）a.小秦骑行的速度最高可以达到50m/sb.小秦骑车转弯时，运动状态没有发生改变c.小秦下坡时不蹬车，单车越来越快是因为惯性增大d.在骑行过程中，相对于路旁的建筑物是运动的【答案】d【解析】本题考查了机械运动及惯性。50m/s=180km/h，超过了汽车在高速公路上的速度，自行车显然达不到，a错误；骑车转弯时，自行车的运动方向发生改变，所以运动状态也发生了改变，b错误；惯性由物体的质量决定，质量不变惯性不变。自行车下坡时速度变快是因为重力势能转化成为动能，所以c错误；骑行过程中，自行车相对于路边的建筑，位置发生了改变，所以是运动的。二、填空题7.小明的爸爸新买了一辆燃油小汽车，小明估测了一下小汽车的宽大约为200_（填长度单位）；刚打开车门，他就闻到一股气味，爸爸告诉他这其实是物理学中的_现象；汽车对地面的压力是由于_（选填“轮胎”、“地面”）发生形变而产生的；汽车依靠发动机工作时的_冲程获得动力.【答案】cm；扩散；轮胎；做功冲程。【解析】小汽车的宽度在2m左右，也就是200cm；汽车中的气味是因为汽车中物质的扩散而来；轮胎变形对地面产生了压力；汽油机工作时，做功冲程对外做功提供动力。【知识点】长度的估测；弹力；分子动理论；热机原理。8.某家庭用的电热水器将体积为60l，温度为20的自来水加热到50，则水吸收的热量为_j水的比热容4.2103j/（kg）. 若热水器的功率为2000w，用时5000s，则该热水器的效率为_.【答案】7.56106；75.6%。【解析】q=cmt=4.2103j/（kg）1.0103kg/m36010-3m3（50-20）=7.56106 j；w=pt=2000w5000s=1.0107j效率为：=q/w=7.56106 j /1.0107j=75%三、综合应用题9.如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间，小柯一家租用电动汽车去旅游，从租车点到目的地，手机导航显示行驶72千米，共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。 甲 乙项目电动汽车某型号燃油汽车空载质量（t）0.81.5每个轮胎与水平地面接触面积（cm2）5080工作时尾气排放情况0燃烧1升汽油排放2.4kg二氧化碳每百公里油耗10升租车或燃油价格0.5元/分钟6.2元/升续航里程（km）200500600（1）当该电动汽车空载停在水平地面上时，求汽车对地面的压强。（2）电动汽车载着小柯全家（人和行李共200千克）从一坡底行驶到坡顶，如乙图。求在该过程中，汽车电动机克服重力所做的功。（3）若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米，所需油费_元，汽车排放二氧化碳_千克。（4）分析（3）题数据，小柯认为他们没有必要租用电动汽车，因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法，你如何评价并说明理由。【答案】（1）4105pa；（2）5105j；（3）44.64；17.28；（4）赞成租用电动车：电动车可以减少二氧化碳的排放，没有污染，费用相对较低。【解析】(1)电动车对地面的压力为：；对地面的压强为：；（2）电动车克服重力所做的功为：；（3）行驶72km需要燃烧燃油的体积为：；需要的油费为：；排放二氧化碳的质量为：；（4）赞成租用电动车：电动车可以减少二氧化碳的排放，没有污染，费用相对较低。10.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：（1）在010s内汽车的平均速度；（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f=4000n那么在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？（3）若发动机的转化效率为80%，则1020s内燃烧了多少千克汽油？（已知汽油的热值大约为5107j/kg）。【答案】（1）在010s内汽车的平均速度为12m/s；（2）在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8105j。（3）若发动机的转化效率为80%，则1020s内燃烧了0.02千克汽油。【解析】（1）由题知，在010s内汽车通过的路程为120m，则在010s内汽车的平均速度：v=12m/s；（2）由图象可知，1020s汽车做匀速直线运动，速度v=20m/s，则在1020s汽车通过的路程为：s=vt=20m/s10s=200m；根据二力平衡条件可得，此时的牵引力：f=f=4000n，在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功：w=fs=4000n200m=8105j；（3）已知发动机的转化效率=80%，由=可得消耗汽油的质量：m=0.02kg。11.如图所示，是我市著名民营企业生产的力帆100e型电动微型轿车轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1 min所通过的路程为720 m已知轿车总质量m 600 kg受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍，轮胎与路面接触的总面积s310-2m2求：(1)轿车行驶的速度大小(2)轿车对路面产生的压强(3)牵引力对轿车做功的功率【答案】(1)轿车行驶的速度大小为12m/s(2)轿车对路面产生的压强为2105pa。(3)牵引力对轿车做功的功率为7200w【解析】（1）根据公式v=s/t，求出轿车行驶的速度大小。轿车行驶的速度：；（2）根据公式g=mg，求出轿车的总重力，轿车对地面的压力等于轿车的总重力，再根据公式p=f/s，求出轿车对路面产生的压强。轿车总重力：，轿车对路面的压力：，轿车对路面产生的压强：；（3）根据轿车在水平公路上做匀速直线运动，所受阻力和牵引力是平衡力，求出轿车受到的牵引力，根据公式p=w/t=fv，求出牵引力对轿车做功的功率轿车在水平公路上做匀速直线运动，所受阻力和牵引力是平衡力，轿车受到的牵引力：，牵引力对轿车做功的功率：12.“沙场点兵，扬我军威”。2017年8月1日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400kg，在600s内沿水平方向匀速前进了3000m，牵引力大小为2000n求（1）检阅车的重力（g=10n/kg）（2）检阅车的速度（3）牵引力的功率 【答案】（1）检阅车的重力为24000n；（2）检阅车的速度为5m/s；（3）牵引力的功率10kw。【解析】考查了重力公式、速度公式和功率公式的应用，第三问也可以分步计算：先利用w=fs求检阅车牵引力做的功，再利用p=w/t求牵引力的功率。知道检阅车的质量，利用g=mg求其重力；利用速度公式v=s/t求检阅车的速度；利用p=w/t=fv求牵引力的功率。（1）检阅车的重力：g=mg=2400kg10n/kg=24000n；（2）检阅车的速度：v=s/t=5m/s；（3）牵引力的功率：p=w/t=fv=2000n5m/s=10000w=10kw。13.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”ag600如图所示，该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的