1、 1 / 142018 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 4.210 3 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 q1.210 7 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
2、 热量 Q 吸 cmt4.210 3 J/(kg)200 kg50 4.210 7 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/q4.210 7 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
3、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。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/m32 / 14解：(1)p 水 gh1.010 3 kg/m310 N/kg100 m10 6 Pa (2)当电压表示数由 2 V 变为 4 V，即 U4 V 2 V2 V，R 0 两端电压变化量 U0U，此 时 I0.2
4、 A ，所以R0 10 那边(3)当水深 0h 1时，矿石未浸入水中，电路中的电流 I1 0.4 A ，U0I 2 V0.2 A U0R0 6 V 2 V10 滑动变阻器接入电路中的电阻 R1 5 ，由 图乙可知，此时拉力 GF 122.5 N ，当水深 h1h 2时，矿石2 V0.4 A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 I2 0.2 A，滑动变阻器U0R0 2 V10 接入电路中的电阻 R2 20 ，由 图乙可知，此时 F 拉 15 N，F 浮 GF 拉 22.5 N 15 N7.5 N，V 石4 V0.2 AV 排 7.510 4 m3， 石 3
5、10 3 F浮水 g 7.5 N103 kg/m310 N/kg m石V石 G石gV石 22.5 N10 N/kg7.510 4 m3kg/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
6、？(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？3 / 14解：(1)知豆(空车 )受到的重力 Gmg 670 kg10 N/kg6700 N ；对地面的压强 p 1.67510 5 Pa FS 6700 N0.04 m2(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 v 22.5 m/s (3)汽车速度 v 43.2 km/h40 P额F 9000 W400 N
7、 st 7.2 km16hkm/h，小丽爸爸驾车超速。4、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 纯电动 启动、低速油电混动 中速驱动模式纯燃油 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
8、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 0.710 3 kg/m3，q 汽油 4.610 7 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 p FS1.2510 5 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 f1
9、000 12000 N0.096 m2N，汽车牵引力做的功 W 机械 F 牵 s1000 N1.710 5 m1.710 8 J (4)由 可知，车消耗汽油的质量 m 汽油mV 汽油 V0.710 3 kg/m310103 m37 kg，汽油完全燃烧放出的热量 Q 放 mq7 kg4.610 7 J/kg3.2210 8 J，内燃机输出的有用能量 W 有用 Q 放 3.2210 8 J53%1.706610 8 J，最终蓄电池增加的能量 W 电 W 有用 W 机械 1.706610 8 J1.710 8 J6.610 5 J。4 / 145、物理兴趣小组设计了一个便携式水深 测量仪，如 图甲所
10、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
11、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 m 0.4 kg，探 头 A 的体 积 V 物 Sh110 3 m20.1 m110 4 m3，探 头 AGg 4 N10 N/kg的密度 410 3 kg/m3 (2)探头 A 一半体积浸入水中时，深度 h h 0.1 m0.05 m，mV物 0.4 kg110 4 m3 12 12底部受到水的压强 p 水 gh110 3 kg/m310 N/kg0.05 m500 Pa (3
12、)探头 A 全部浸入水中时受到的浮力F 浮 水 gV 排 水 gV 物 110 3 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 R 7.5 ，由图象可知，探头 A 下表面所受压UI 3 V0.4 A力为 F75 N，则下表面所受压强 p 7.5104 Pa，则水的深度 h FS 75 N110 3 m2 p水 g7.5 m。7.5104 Pa1103 kg/m310 N/kg6、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
13、如图 2 所示。某展览厅(如图 1 所示)为保护展品，采用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，R 0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，U 2220 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 V 10 W”节能灯，这些节能灯同时正常工作 4 小时，共消耗电能_kWh。
14、5 / 14(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 P10P 11010 W100 W 0.1 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
15、阻值较小的 R0 (4)当外界光照强度达到1 cd 时，由图 2 可知，R 120 ，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 R0R 总 RR P200 120 10 70 。U1I 12 V0.06 A7、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
16、)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 I 5.5 A (2)由 I 得 R2 的电阻为 R2 40 ；在P煮 饭U 1210 W220 V UR UI 220 V5.5 A“保温”状态与“ 煮饭”状态时的功率之比为 116，则 I 保 2R2I 煮 2R2116，I 保 I 煮 14， 即 UR1 R26 / 1414，R 1 3R2120 (3)电饭锅消耗的电能为 W kWh12000 J，则电饭锅
17、的功率为 P UR2 41200 Wt250 W；由 P 可知实际电压为 U 实 200 V，此时电路中的电流为12000 J48 s U2R PR 250 W160 I 1.25 A；则 R2 两端的实际电压为 U2I R21.25 A40 50 V。U实R 200 V160 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 术参数。
18、7 / 14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
19、热时的电流 I1 4.55 A (2)由乙图可知，加热时间 t19 P1U 1000 W220 Vmin540 s， 电动 机工作时间 t22 min120 s，加热消耗的电能 W1P 1t11000 W540 s5.410 5 J，电动机工作消耗的电能 W2P 2t2130 W120 s1.5610 4 J，米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能WW 1W 25.410 5 J1.5610 4 J5.55610 5 J (3)米糊吸收的热量为 Q 吸 cm( tt 0)4.010 3 J/(kg)1.5 kg(100 20 )4.810 5 J， 100% 100%89%。Q吸W1 4.81
20、05 J5.4105 J9、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
21、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？8 / 14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 gh1.010 3 kg/m310 N/kg0.38 m 3.8103 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 2.010 3 m3。F浮水 g 20 N1.0103 kg/m310 N/kg(3)舰载
22、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 910 4 m3，F浮水 g 9 N1103 kg/m310 N/kg水面升高： h 0.03 m，原来水深为 0.38 m，V排S 910 4 m30.03 m2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 N110 3 kg/m30.03 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：p 200 Pa。FS 6 N0.03 m210、如图
23、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：9 / 14(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，太阳能驱动船的效率。解：(1)满载时太阳能船受到浮力
24、：F 浮 G 排 m 排 g6010 3 kg10 N/kg610 5 N。(2)第 50 s 到第 100 s 内，由图甲可知牵引力 F810 4 N，由图乙可知船匀速行驶的速度 v0.5 m/s ，由 v 可得，st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：W Fs810 4 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：EPt 1.6105 W50 s810 6 J，则太阳能驱动船的效率： 100% 100%2
25、5%。WE 2106 J8106 J10 / 1411、最近我市出现了许多共享 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/kWh 22车载充电器输入电压/V 220车载充电器输入电流/A 16电能转化为机械能的效率 70%解：(1)电磁感应现象；(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 A 339 W，(3)电池容量 W 电 22 kWh 7.9210 7 J，由 WUIt 得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：t 2.2510 4 s，由 100%得，W电UI 7.92107 J220 V16 A W机 械W电汽车行驶时牵引力做的功：W 机械 W 电 70%7.9210 7 J5.54410 7 J，
