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1、 13 / 132018年物理中考压轴题1、太阳能是巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置。假如太阳能热水器内盛有200 kg、25 的水，在阳光的照射下水温升高到75 。已知水的比热容c水4.2103 J/(kg)。(1)太阳能热水器内水的温度变化了多少摄氏度？(2)这些水吸收的热量是多少焦耳？(3)若用干木柴来加热这些水升高到相同温度，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少干木柴？(已知干木材的热值为q1.2107 J/kg)解：(1)太阳能热水器内水的温度变化值t75 25 50 (2)根据Q吸cmt可得，水吸收的热量Q吸cmt4.2103
2、 J/(kg)200 kg50 4.2107 J(3)由题知，干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据Q放Q吸mq得，需要干木柴的质量mQ放/q4.2107 J/(1.2107 J/kg)3.5 kg。j2、某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置。其部分结构如图甲所示。电源电压为6 V，R0为定值电阻，滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙所示，T为容器的阀门。某次探测时，水下机器人潜入100 m深的湖底取出矿石样品M。返回实验室时，将矿石样品M悬挂于P点放入容器中，保持静止状态，打开阀门T，随着水缓慢注入容器中，电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示
3、。在电压表示数从2 V变为4 V的过程中，电流表示数变化值为0.2 A(弹簧电阻忽略不计，矿石M不吸水，湖水密度与水相同)。求：(1)水下机器人在100 m深的湖底取样时受到水的压强为多少？(2)定值电阻R0的阻值是多少？(3)矿石M密度是多少kg/m3解：(1)p水gh1.0103 kg/m310 N/kg100 m106 Pa(2)当电压表示数由2 V变为4 V，即U4 V2 V2 V，R0两端电压变化量U0U，此时I0.2 A，所以R010 那边(3)当水深0h1时，矿石未浸入水中，电路中的电流I10.4 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R15 ，由图乙可知，此时拉力GF122.5 N，当
4、水深h1h2时，矿石逐渐浸入水中，F浮增大，当水深大于h2时，矿石浸没，此时电路中的电流I20.2 A，滑动变阻器接入电路中的电阻R220 ，由图乙可知，此时F拉15 N，F浮GF拉22.5 N15 N7.5 N，V石V排7.5104 m3，石3103 kg/m3。3、从2016年开始，省会兰州和部分地区的大街小巷出现了一批体积小、节能环保的知豆纯电动车，如图所示正在充电的知豆。知豆空车时整车质量为670千克，额定功率为9 kW。则该车行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍(g10 N/kg)，请问：(1)该车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为0.04 m2，则空车时该车对地面的压强多
5、大？(2)若该车载人后总质量为800 kg，该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大？(3)小丽家距学校大约7200 m，小丽爸爸开知豆送小丽去学校路上用时10 min，兰州市城市道路限速40 km/h，请计算说明小丽爸爸是否驾车超速？解：(1)知豆(空车)受到的重力Gmg670 kg10 N/kg6700 N；对地面的压强p1.675105 Pa(2)匀速行驶时的牵引力Ff0.05G总0.05m总g0.05800 kg10 N/kg400 N，由PFv得该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度v22.5 m/s(3)汽车速度v43.2 km/h40 km/h，小丽爸爸驾车超速。4
6、、某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示 驱动模式纯电动启动、低速油电混动中速纯燃油高速汽车质量1200kg车轮与地面总接触面积0.096m2(1)由图象可知，车速越_，制动距离越长。(2)该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)(3)在水
7、平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000 N，牵引力做的功是多少？(4)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，汽油0.7103 kg/m3，q汽油4.6107 J/kg)解：(1)大(2)汽车的重力Gmg1200 kg10 N/kg12000 N，该车空载静止时，对水平地面的压强p1.25105 Pa(3)由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，F牵f1000 N，汽车牵引力做的功W机械F牵s1000 N1.7105 m1.7108 J(4)由可知，车消耗汽油的质量m汽油汽油V0.7
8、103 kg/m310103 m37 kg，汽油完全燃烧放出的热量Q放mq7 kg4.6107 J/kg3.22108 J，内燃机输出的有用能量W有用Q放3.22108 J53%1.7066108 J，最终蓄电池增加的能量W电W有用W机械1.7066108 J1.7108 J6.6105 J。5、物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路。其中探头A是一个底面积为1103 m2、高0.1 m、重4 N的实心圆柱体，探头A的底部有压敏电阻R(R与水接触的表面涂有绝缘漆，R的体积和重力均不计)，工作时底部始终与水平面相
9、平，压敏电阻R的阻值随表面压力大小的变化如图乙所示。A和B间的电路连线如图丙所示，其中电源电压恒为3 V，电流表改装成深度表(导线的重力与体积均不计)。兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中，(g10 N/kg)求：（1）探头A的密度是多少？（2）探头A一半体积浸入水中时，底部受到水的压强是多少？（3）探头A全部浸入水中时（不接触池底），导线对探头A的拉力是多少？（4）将探头A投入水池中某深度处（不接触池底），电流表示数为0.4A，则此处水的深度为多少？解：(1)探头A的质量m0.4 kg，探头A的体积V物Sh1103 m20.1 m1104 m3，探头A的密度4103 kg/m3(2)探头A一半
10、体积浸入水中时，深度hh0.1 m0.05 m，底部受到水的压强p水gh1103 kg/m310 N/kg0.05 m500 Pa(3)探头A全部浸入水中时受到的浮力F浮水gV排水gV物1103 kg/m310 N/kg104 m31 N，探头A不接触池底，则导线对探头A的拉力F拉GF浮4 N1 N3 N(4)压敏电阻的阻值R7.5 ，由图象可知，探头A下表面所受压力为F75 N，则下表面所受压强p7.5104 Pa，则水的深度h7.5 m。6、硫化镉(CdS)是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E(E越大表示光照越强，其国际单位为cd)的变化如图2所示。某展览厅(如图1所示)为保护展品，采用
11、这种材料设置了调光天窗。当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10 ，当电流达到0.06 A时能吸合衔铁。已知电源电压U112 V，U2220 V，则：(1)图2中R随光照强度E变大而_(填“增大”或“减小”)。(2)图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220 V10 W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能_kWh。(3)若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较_(填“大”或“小”)的R0。(4)当外界光照强度达到1 cd时，电动卷帘便
12、开始工作，求R0的阻值。解：(1)由图2可知，R随光照强度E变大而减小(2)10盏节能灯的总功率P10P11010 W100 W0.1 kW，则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能WPt0.1 kW4 h0.4 kWh(3)若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，节能灯才能工作；由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0(4)当外界光照强度达到1 cd时，由图2可知，R120 ，当电动卷帘开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I0.06 A，电路总电阻R总200 ，根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值R0
13、R总RRP200 120 10 70 。7、小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220 V，“煮饭”时额定功率为1210 W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为116，求：(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？(2)电阻R1的阻值为多少欧？(3)某天傍晚，小明关闭家里其他用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48 s。则R2两端的实际电压为多少伏？解：(1)正常煮饭状态下的电流I5.5 A(2)由I得R2的电阻为R240 ；在“保温”状态与“
14、煮饭”状态时的功率之比为116，则I保2R2I煮2R2116，I保I煮14，即14，R13R2120 (3)电饭锅消耗的电能为WkWh12000 J，则电饭锅的功率为P250 W；由P可知实际电压为U实200 V，此时电路中的电流为I1.25 A；则R2两端的实际电压为U2IR21.25 A40 50 V。8、母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图(甲)所示。米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热。如图(乙)所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“Pt”图象。表格内是主要技
15、术参数。额定容积1.5 L加热功率1000 W额定电压220 V电机功率130 W额定频率50 Hz机器净重1.9 kg整机尺寸232174298 cm请问：(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？(计算结果保留两位小数)(2)米糊机正常工作时做一次米糊，消耗的电能是多少？(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5 kg，初温为20 ，米糊沸腾时温度是100 ，电热管的加热效率是多少？已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103 J/(kg)，计算结果保留百分数整数 解：(1)由PUI可得，米糊机正常加热时的电流I14.55 A(2)由乙图可知
16、，加热时间t19 min540 s，电动机工作时间t22 min120 s，加热消耗的电能W1P1t11000 W540 s5.4105 J，电动机工作消耗的电能W2P2t2130 W120 s1.56104 J，米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能WW1W25.4105 J1.56104 J5.556105 J(3)米糊吸收的热量为Q吸cm(tt0)4.0103 J/(kg)1.5 kg(100 20 )4.8105 J，100%100%89%。9、如图甲所示为中国首艘国产航母001 A下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2 kg的航母模
17、型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部，该柱形容器质量为6 kg，底面积为0.03 m2，高为0.4 m，如图乙所示。现在向容器中加水，当加水深度为0.1 m时，模型刚好离开容器底部，如图丙所示，继续加水直到深度为0.38 m，然后将一质量为0.9 kg的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面。求：(1)图丙中水对容器底部的压强为多少帕？(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38 m时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？解：(1)由题意可知，图丙中水的深度h0.1 m，则图丙中水对容器底部的压强：p水gh1.0103 k
18、g/m310 N/kg0.38 m3.8103 Pa。(2)航母模型的重力：G航m航g2 kg10 N/kg20 N；由题知，模型刚好离开容器底部，即航母模型漂浮，所以此时航母模型受到的浮力：F浮G航20 N；由阿基米德原理可知，航母排开水的体积：V排2.0103 m3。(3)舰载机模型的重力：G舰载机m舰载机g0.9 kg10 N/kg9 N；放上舰载机后整个置静止时，增加的浮力：F浮G舰载机9 N，增加的排开水的体积：V排9104 m3，水面升高：h0.03 m，原来水深为0.38 m，容器高度为0.4 m，所以有水溢出，水平地面增加的压力：FG舰载机G溢9 N1103 kg/m30.03
19、 m2(0.38 m0.03 m0.4 m)10 N/kg6 N；则容器对水平地面的压强增加量：p200 Pa。10、如图1所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30 m，宽15 m，排水量60 t，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6105 W，假设接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2中甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2中乙所示。(g取10 N/kg)求：(1)满载时太阳能船受到的浮力；(2)第50 s到第100 s内牵引力做的功；(3)第50 s到第100 s的运动过程中，太阳能驱动
20、船的效率。解：(1)满载时太阳能船受到浮力：F浮G排m排g60103 kg10 N/kg6105 N。(2)第50 s到第100 s内，由图甲可知牵引力F8104 N，由图乙可知船匀速行驶的速度v0.5 m/s，由v可得，船行驶的距离：svt0.5 m/s50 s25 m，第50 s到第100 s内牵引力做的功：WFs8104 N25 m210 6 J。(3)由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为1.6105 W，则第50 s到第100 s的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能：EPt1.6105 W50 s8106 J，则太阳能驱动船的效率：100%100%25%。11、最近我市出现了许
21、多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如下表所示。请回答：(1)如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是_。(2)某次启动后，汽车显示屏上出现如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？(3)根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。电池容量/kWh22车载充电器输入电压/V220车载充电器输入电流/A16电能转化为机械能的效率70%解：(1)电磁感应现
22、象；(2)由图可知，输出电压U339 V，电流I1 A，则此时电动汽车的输出功率：PUI339 V1 A339 W，(3)电池容量W电22 kWh7.92107 J，由WUIt得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：t2.25104 s，由100%得，汽车行驶时牵引力做的功：W机械W电70%7.92107 J5.544107 J，汽车行驶距离s140 km1.4105 m，由F396 N，因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知，该车行驶时受到的阻力fF396 N.12、图甲是某型号视频展示台，其摄像头中的镜头相当于一个焦距可调的凸透镜，使用时，将物品放在展示台的投影面板上。
23、(1)该视频展示台摄像头的镜头焦距可调范围为5.4 mm64.8 mm，把一张照片放在投影面板上，镜头离投影面板的距离为40 cm，照片通过镜头成的像是_A放大的实像B缩小的实像C放大的虚像 D缩小的虚像(2)与视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图乙所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2 ，R0为阻值是10 的定值电阻，电源电压保持12 V不变，闭合开关S，当电动机正常工作时，匀速提升重为0.4 N的物体，此时电压表示数为6 V，求：电动机正常工作时，通过电阻R0的电流是多大？电动机正常工作2秒所消耗的电能是多少？若电动机正常工作时，有5%的机械能用来
24、提升物体，物体在2秒内上升的高度是多少？解(2)定值电阻和电动机串联在电路中，电压表测电动机两端电压，为U16 V，则定值电阻两端的电压为U0UU112 V6 V6 V，通过电阻R0的电流是I00.6 A电动机正常工作2 s所消耗的电能W电U1I0t6 V0.6 A2 s7.2 JW机W电W热7.2 J(0.6 A)22 2 s5.76，只有5%的机械能用来提升物体，即W机5.76 J5%0.288 J，由WFs得，物体上升的高度hs0.72 m。13、小明携带质量为10 kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行。经查询，D2503次列车时刻表如表。若该动车组列车
25、全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8105 N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2107 W。站次站名到达时间开车时间运行里程1太原南82502运城北10101012360 km3西安北1122556 km请你根据以上信息，解决下列问题：问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2 m2，求此行李箱对水平行李架的压强。(g取10 N/kg)问题二：求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功。问题三：求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率。问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气
26、态污染物的质量。(大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5106g)。解：(1)行李箱对行李架的压力：FGmg10 kg10 N/kg100 N，行李箱对水平行李架的压强：p500 Pa。(2)由表可知动车组行驶路程s360 km3.6105 m，动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功：WFs2.8105 N3.6105 m1.0081011 J。(3)由表可知，动车组运行时间t105 min10560 s6300 s，由P得，动车组消耗的电能：W电Pt2107 W6300 s1.261011 J，该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率：100%100%80%；(
27、4)该燃油汽车排放气态污染物的质量：m排1.0081011 J5106g/J5.04105 g504 kg。14、进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要参数。(g取10 N/kg)(1)电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是_。电动机的工作原理是_。空车质量800 kg每个轮胎与地面接触面积50 cm2电池容量44 kWh标准承载200 kg最大续航(充满电最大行驶路程)200 km所受阻力与汽车总重的比值0.09(2)标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？(3)乙图是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象，标准承载下，电动汽车以此速度匀速
28、行驶1分钟的耗电量为0.4 kWh，电动机的效率是多少？(4)若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？解：(1)电能转化为机械能通电线圈在磁场中受力转动(2)乘客与车的总质量：mm1m2800 kg200 kg1 000 kg，汽车对水平地面的压力：FGmg1 000 kg10 N/kg104 N，汽车与水平地面的总接触面积：S4S0450 cm2200 cm22102 m2，汽车对水平地面的压强：p5105 Pa；(3)由图可知，电动汽车做匀速直线运动，当t13 s时，s160 m，则电动汽车行驶的速度：v20 m/s，电动汽车以速度匀速行驶1分种的路程：svt20 m60 s1 200 m，电动汽车的牵引力：F1f0.09 G0.09104 N900 N，电动汽车牵引力做的功：W有F1s900 N1 200 m1.08106 J，电动汽车发动机的效率：100%100%75%；(4)燃油汽车100 km费用：6 L5.5 元/L33元，电动汽车100 km费用：22 kWh0.8元/kWh17.6元，因为17.6元小于33元，所以使用电动汽车费用少，更经济。