2014年中考物理综合计算题

2014 中考物理综合计算题中考物理综合计算题 类型一类型一 力电综合力电综合 1 电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具 如图 1 所示 电动骑行时 蓄电池给车上的电动机供电 为车提供动力 下表是某种型号电动自行车主要的技术参数 问 1 该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大 2 行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为 0 005m2 某中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶 试计算地面受到的压强是多大 g 取 10N kg 中学生体重取 50 kg 3 从环保的角度考虑 与摩托车相比 电动自行车有什么优点 列举两条 2 随着社会和科技的发展 小汽车已进入寻常百姓家 如图 2 所示是一种 测量小汽车油箱内油量装置的原理图 它主要由压力传感器 R 电阻值 随所受压力变化而变化 油量表 A 由电阻可忽略不计的电流表改装 而成 电源等组成电路 压力传感器 R 在一定范围内的电阻与所受压 力的关系如下表所示 油箱位于压力传感器上 压力传感器 R 的上表 面面积为 5cm2 电源电压为 6V 质 量35kg 最高车速30km h 轮胎限压 2 105Pa 整 车 最大噪声62dB 蓄电池36V 10Ah 额定电压36V 额定功率240W电动机 电动机效率80 压力 F N050100150200250300 压敏电阻值500380310245200170150 图 1 图 2 油箱 汽油 S R A 1 当油箱和油总重为 500N 时 压力传感器 R 上受到的压强为多大 2 若油箱的质量为 8 7kg 当油量表示数为 3 10 2m3时 电路中的电流是多大 汽油 0 71 103kg m3 3 请指出该电路设计中的不足 并提出你的改进意见 3 第 41 届世界博览会于 2010 年 5 月 1 日至 10 月 31 日在我国上海举行 世博会的 主题是 城市 让生活更美好 在场馆和楼房建设工地上 塔吊 是常见的一 种起重设备 如图 3 所示是 塔吊 的示意图 假设某塔吊配置的电动机铭牌上 标有 额定电压 380V 额定功率 38kW 线圈电阻 0 4 在一次吊起重物时 电动机正常工作 20s 把重物吊起 20m 求 1 该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能 2 电动机工作过程中 线圈产生的热量 3 在该起重设备中 如果这次吊起重物的机械效率为 80 则被吊重物的质 量 为多少 t 类型二类型二 电热综合电热综合 4 有一种 XX 88 型号电水壶的铭牌如下表 图 4 是电水壶的电路图 R 为加热器 温控器 S 是一个双金属片 温控开关 当温度较低时 其处于闭合状态 加热器加热 当水沸腾后 会自动断开进入保温状态 从而实 现了自动温度开关控制 若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计 则 1 电水壶正常工作时 其加热电阻的阻值是多大 2 若电水壶产生的热量全部被水吸收 现将一满壶 23 的水在标准大气压下烧开需要多长时间 水的比 热容 c 4 2 103J kg lL 10 3m3 3 当电水壶处于保温状态时 通过加热器的电流是 0 2A 此时电阻 Rc的电功率是多少 型号 XX 88 额定电压 220V 额定功率 1100W 频率 50Hz 220V R0 R S 温控器 图 4 图 3 类型三类型三 力热综合力热综合 5 如图 5 为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片 以汽油为燃料的观光汽车沿 该盘山公路 盘山公路近似处理为斜面 以 36km h 的速度匀速行驶 经过 15min 从山脚到达山顶 汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为 9 2 103N 已知 汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为 30 汽油热值 q 4 6 107J kg 求 1 汽车上山时牵引力发挥的功率为多大 2 汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油 类型四类型四 电 热 能量综合电 热 能量综合 6 6 月 5 日是世界环境日 今年我国的主题是 低碳减排 绿色生活 人类对能源的需求越来越大 世界 能源危机日益突出 如何合理利用和开发能源 提高能源的利用率 实现低碳减排 已成为世界各国共同 关注的问题 1 图 6 甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图 由图可知 自 1950 年以来 人类能源消耗的情况是 A 显著增长 B 平稳增长 C 稳中有降 D 显著减少 2 在众多的未来能源中 风能 太阳能 水能都同属于 选填 可再生 或 不可再生 能源 它们的开发和利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致严重的环境污染和生态破坏 3 为实现减排目标 国家大力推广风力发电 我省沿海地区风力发电项目已全面启动 沿海壮观的风电场 图 5 图 6 乙 图 6 丙 图 6 甲 走廊即将形成 如图乙 假如 1 2 106 kW 的风电场项目全面建成之后 所有机组发电 1h 可提供多 少 kW h 的电能 这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量 煤的热值为 3 0 107J kg 1kW h 3 6 106J 4 充分利用太阳能 符合节能减排的理念 太阳能热水器 如图丙 已走进了千家万户 小名家的太阳能 热水器接受太阳能的总有效面积为 2m2 热水器每平方米的面积上 1h 得到的太阳辐射能平均为 2 52 106 J 热水器仅能把接收的太阳能的 50 转化为水的内能 若光照 3h 可以使热水器内初温为 20 质量为 100kg 的水温度升高多少摄氏度 已知水的比热容是 4 2 103 J kg 类型五类型五 力 电 能量综合力 电 能量综合 7 近几年环保低碳风劲吹 混合动力汽车已成为车展上的 常客 2010 年 3 月 我国自行研制的一款混合动 力汽车也在北京车展上展出 混合动力汽车启动时 内燃机并不工作 动力电池通过驱动电机向车轮输送能 量 当高速行驶或动力电池储存电能过低时 内燃机启动 既可以向车轮输送能量 也可以同时给动力电池 充电 当车辆需要全力加速时 内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电 当车辆需要全力加速时 内 燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量 1 该混合动力汽车启动时 若驱动电机两端的电压为 250V 通过的电流为 80A 则驱动电机的电功率为 多大 2 该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为 2 88 107J 若充电电压为 320V 充电电 流为 50A 则对动力电池充电的时间最长为多少 充电时无能量损耗 3 该混合动力汽车在平直公路上以 72km h 匀速行驶 10min 后 其内燃机消耗了汽油 1 2kg 假设汽油完 全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电 其中动力电池储存的电能增加了 7 2 106J 试求汽车受到的阻力是多大 汽油的热值 q 4 6 107J kg 且 Q放 qm 8 2010 梅州 如图 8 所示是一直流电动机提升重物的装置 已知 重物质量 m 50kg 电源电压 U 110V 保持不变 电动机线圈的 电阻 R 4 不计各处摩擦 当电动机以某一速度匀速向上提升 重物时 电路中的电流 I 5A g 10N kg 求 1 电源的输出功率 2 电动机线圈电阻 R 的发热功率 3 试从能量转化和守恒的角度 求重物上升的速度大小 9 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 图 8 电动机 S v 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 4x107 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 3kg 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 参考答案参考答案 类型一 1 解 1 根据 P UI 得 I P U 240W 36V 6 67A 2 地面受到的压力为 F G m车 m人 g 50kg 35kg 10N kg 850N P F S 850N 2 0 005m2 8 5 104Pa 3 节能 噪声小 无尾气 2 解 1 P 10 4m2 1 106Pa F S 500N 5 2 m油 油 V油 0 71 103kg m3 3 10 2m3 21 3kg F G总 m油 m箱 g 8 7kg 21 3kg 10N kg 300N 由上表可知此时 R 的电阻为 R 150 I 0 04A U R 6V 150 3 当油箱内油量增多 压力达到一定值时 压力传感器的电阻很小 使得电路中电流较大 会超过电 流表 油量表 的量程 甚至发生短路而烧毁电流表 油量表 改进方法 应在电路中串联一个阻值合适的定值电阻 3 解 1 由于电动机正常工作 消耗的功率等于额定功率 即 P 38kW 3 8 104W 工作时间 t 20s 所以 电动机消耗的电能为 W Pt 3 8 104W 20s 7 6 105J 切记不能用 W t 算 U2 R 2 电动机正常工作时的电流 I 100A P U 4 3 8 10 W 380W 线圈产生的热量 Q I2Rt 100A 2 0 4 20s 8 104J 3 电流产生热量消耗的电能 W1 Q 8 104J 电能转化为机械能的总量为 W总 W W1 7 6 105J 8 104J 6 8 105J 因为 W W 有用 总 W Gh 总 即 80 5 20 6 8 10 J Gm 解得 G 2 72 104N 所以 重物的质量为 m 2 72 103kg 2 72t G g 4 2 72 10 N 10 N kg 类型二 4 解 1 加热电阻 R 44 U额2 P 220V 2 1100W 2 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 2 10 3m3 1 0 103kg m3 100 23 6 468 105J 消耗的电能 W Q吸 6 468 105J 加热时间 t 585s 9 8min W P 6 468 105J 1100W 3 串联的总电阻 R串 1100 U I 220V 0 2A 保温电阻 R0 R串 R 1100 44 1056 电阻 R0的电功率 P0 I2R0 0 2A 2 1056 42 24W 类型三 5 解 1 由 v 得 s vt 10m s 900s 9 103m s t W牵 FS 9 2 103N 9 103m 8 28 107J 2 牵引力的功率 P 9 2 104W W牵 t 8 28 107J 900s 由 得 Q 2 76 108J W牵 Q W牵 8 28 107J 30 由 Q mq 得 消耗汽油的质量 m 6kg Q q 2 76 108J 4 6 107J 类型四 6 1 A 2 可再生 3 W Pt 1 2 106 kW 1h 1 2 106 kW h 4 32 1012 J Q W 4 32 1012 J M 1 44 105 kg Q q 4 32 1012 J 3 0 107 J kg 4 Q1 2 52 106 J 2 3 1 512 107J Q2 50 Q1 1 512 107J 50 7 56 106J t 18 Q2 cm 7 56 106J 4 2 103 J kg 100kg 类型五 7 1 4800W 2 1800s 3 1700N 8 1 P出 UI 110V 5A 550W 2 P热 I2R 5A 2 4 100W 3 因能量守恒 电动机对重物做的功的功率为 P有用 P出 P热 550W 100W 450W 又因为 P F Fv 且匀速向上提升重物时 F G mg 50kg 10N kg 500N 所以 W t Fh t vt t v