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2014届中考物理专题复习《专题16


2014届中考物理专题复习

专题16

学科综合

专题诠释
一、解释学科综合: 物理学科的内容(包括力、热、电、 能源等问题)经常出在一道综合题中,对物理学科的内容进行 全面的考查,这类题多数是以能源、发电 (风力发电、太阳能 发电)、用电器等为载体对物理知识进行大的综合,其中多数 还包含有效率的问题。 二、难点突破: 1.析图表:分析图表给出的对应关系。 2.挖条件:仔细审题,深入挖掘题目给出的已知条件和 隐含条件。 3.理思路:理清题目所涉及的物理过程,综合利用物理 学科知识进行有效的分析。

典例分析
例题 [2013· 温州] 电梯为居民出入带来很大的便利, 出于安 全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图 Z16-1 甲所示。 已知控制电路的电源电压 U=6 V, 保护电阻 R1=100 Ω , 压敏电阻 R2 的阻值随压力 F 大小变化如图乙所示, 电梯底架自重 和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

图Z16-1

(1)当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时,其阻值减小,控制电路 中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁 铁吸住,触点 K 与触点________ B 接触,电铃发出警报声。 (2)若电梯在 20 s 内将一位重 600 N 的乘客匀速提升 15 m, 求电梯 对乘客做功的功率。 (3)当电磁铁线圈电流达到 20 mA 时,衔铁刚好被吸住。若该电梯 厢内站立总质量为 1000 kg 的乘客时, 试通过计算说明电梯是否超载。 (g 取 10 N/kg) [答案] (2)450 W (3)超载

[解析] (2)W=Fs=Gh=600 N×15 m=9000 J, W 9000 J P= t = =450 W。 20 s

(3)方法一:G=mg=1000 kg×10 N/kg=10000 N, U1=IR1=0.02 A×100 Ω=2 V, U-U1 6 V-2 V R2= I = =200 Ω, 0.02 A 查图乙可知 F≈9000 N<10000 N,所以超载。 方法二:G=mg=1000 kg×10 N/kg=10000 N, U 6V R 总= = =300 Ω, I 0.02 A R2=R 总-R1=300 Ω-100 Ω=200 Ω, 查图乙可知 F≈9000 N<10000 N,所以超载。 方法三:G=mg=1000 kg×10 N/kg=10000 N, 查图乙可知 F≈10000 N,R2=100 Ω, R 总=R1+R2=100 Ω+100 Ω=200 Ω, 6V U I= = =0.03 A=30 mA>20 mA,所以超载。 R总 200 Ω

[针对训练]
[2012· 福州] 某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等 优点,下表是该电热水壶的铭牌。

(1)如图 Z16-2 所示,小电动机将 1.2 kg 的水从桶中提升了 0.5 m,电动机对水做的功至少是多少?(g 取 10 N/kg)

(2)为了泡绿茶要将水从 25℃加热到 85℃,则 1.2 kg 的水需 要吸收的热量是多少?[c 水=4.2×103 J/( kg·℃)] (3)若加热题(2)中的水需用时 315 s,电热水壶加热效率为 96%,则它的实际工作电压是多少?

[答案] (1)6 J

(2)3.024×105 J

(3)200 V

自主训练
1. 电动自行车已成为大众化的一种交通工具,在使用时人们经 常遇到的问题是:一次性充满电后行驶不能达到说明书上的 里程数。 为探明原因, 小明用家里的电动自行车进行了测试。 他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图 Z16-3 所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象。

先加速后匀速 (1)由图可知电动自行车的运动特点是____________________ , 35 7~12 s 内它受到的摩擦力为________N 。电动自行车匀速行驶 3.5×103 。 100 m 克服摩擦力做功________J (2)小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试,得到了一 次充满电的最大行驶量程如下表所示,由此可以看出负重与最 负重越大,电动自行车一次性充满电 大里程数的关系是______________________________________ ___________________________ , 你认为产生这种现象的原因是 连续行驶最大里程越小 ________________________ 负重越大,摩擦力越大 。
负重/kg 60 80 100 120 140 一次充满电连续行驶 20 16.7 14.3 12.5 11.1 最大里程/km

(3) 电动机是电动自行车上提供动力的装置,其工作原理是 通电线圈在磁场中转动 ______________________________ 。

(4)测试过程中,小明还发现随着刹车、启动次数增加,其 能量转化趋势在变化,通过分析可知 (D )

A.电能利用率增大,里程增大 B.电能利用率降低,里程增大 C.电能利用率增大,里程减小 D.电能利用率降低,里程减小 (5)除了以上两个原因外, 你认为还有哪些因素会影响电动 自行车充满电后的最大行驶里程______________________ 。 略 (写一条)

2. 电焊是利用电流的热效应产生高温,将焊条熔化而使两金属 部件焊接在一起。电焊机时断时续地工作时,电路中会产生 迅速变化的强大电流。设电焊机工作时输出电压 40 V,输出 功率 2600 W 。若焊条熔点为 1200 ℃、比热容为 0.4×103 J/(kg· ℃),环境温度为 30℃,电焊机工作时所消耗的电能有 80%转化为热量且被焊条全部吸收,并使焊条升温。求: (1)电焊机工作时输出的电流是多少? (2)电焊机工作 4 s 产生的热量可使一根质量为 20 g 的焊条全 部熔化吗? (3)电焊机工作时会对附近人们的生活造成一定的影响,请指 出其中的一点。

[答案] (1)65 A (2)不可 (3)①有强光,会造成光污染; ②产生电磁波,影响电器的正常工作。

3.众所周知,煤炭是不可再生能源,地球上储量有限,节约能 源关系到子孙后代的生存。火力发电是利用煤炭燃烧来发电 的,煤炭在燃烧时会释放大量二氧化碳、二氧化硫等有害气 体,能形成酸雨和大气污染,会造成全球气候灾难性的变化, 节约 1 kW· h 电约少消耗 0.4 kg 煤,约少排放 0.5 m3 二氧化 碳和 30 g 二氧化硫,因此,节约用电具有重要的现实意义。 (1)现居住在苏州的人口大约有 1000 多万, 约有 350 万个家庭, 假设每个家庭原来用三盏 60 W 的普通灯泡照明,每天每盏 灯正常工作 4 h,现将 60 W 的普通灯泡都换成亮度相当的 11 W 节能灯,请你估算:苏州市每天能节约多少千瓦时电?

这些电若由火力发电厂提供,则需消耗多少千克煤?产生多 少千克二氧化碳(二氧化碳的密度为 1.98 kg/m3,估算时可取 2 kg/m3)? (2)为增强节能环保意识,倡导低碳生活,请你从节约用电的 角度再提出一条合理化建议: ____________________________ 夏天开空调时将温度调高1℃ __________________ (答案合理均可) 。

[答案] (1)约 2×106 kW·h

约 8×105 kg

约 2×106 kg

4. 如图 Z16-5 甲所示是某型号汽车的自动测定油箱内油量的电 路原理图。其中,电源的电压为 12 V,保护电阻 R0=5 Ω ,A 为一个量程为 0~0.6 A 的电流表(油量表),Rx 为压敏电阻(厚 度不计),其阻值 Rx 随油量深度 h 的变化关系如图乙所示;油 箱的上、下两部分均为大小不同的圆柱形容器,上部容器和下 部容器的横截面积之比为 1∶2,且下部容器的高和底面直径 均为 2 dm。则:

(1)当圆柱形容器内盛装一定量的汽油时,上部与下部容器 中汽油的深度之比为 2∶1。那么,此时电路中的电流是多 少? (2)若汽油价格是 8 元/升,当该汽车在高速公路上匀速行驶 1 100 km 时,油量表的指针由满刻度指到了 刻度,那么, 4 汽车每匀速行驶 1 km 所消耗的汽油费是多少元?(π =3)

[答案] (1)0.24 A

(2)0.72 元

5.[2013· 龙东] 如图 Z16-6 甲所示,水平地面上有一个大木 箱,其质量为 150 kg,其底面积为 2 m2。张明同学用沿水 平方向的力想把大木箱推走,先用 100 N 的力推 2 s,没推 动, 再用 300 N 的力推 2 s, 使其加速前进, 最后用 200 N 的 力推 2 s,使其做匀速直线运动。他推重物的三个阶段中, 速度 v 与时间 t 的关系图象如图乙所示。求:

(1)木箱的重力为多少牛顿? (g 取 10 N/kg) (2)木箱静止时对水平地面的压强是多少帕斯卡? (3)在 4~6 s 内推力做功的功率是多少瓦特? (4)在 2~4 s 内木箱所受的摩擦力是多少牛顿?(不必说明理由)

[答案] (1)1500 N

(2)750 Pa

(3)400 W

(4)200 N

6.如图 Z16-7 所示是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装置 图,其中 AB 是长 L=10 m 的传送带,BC 是平台,AB 两端的 高度差 h=2.5 m, 传送带在电动机 M 的带动下顺时针匀速转动。 现有一质量 m=547.2 kg 的货物, 从 A 端随传送带一起匀速地被 运送到平台 BC 上,传送带运行的速度 v=4 m/s。由于轮轴等方 面的摩擦,电动机输出功(转化为机械功)的效率η =80%,电动 机允许通过的最大电流为 25 A。g 取 10 N/kg,求:

[答案] (1)2.5 s (2)1.368×104 J 6.84×103 W (3)1.9×104 J

7.随着科技的发展,人们常用空气源热水器来冲 凉洗澡,如图 Z16-8 所示是“美的”空气源 热水器。空气源热水器内有一种吸热介质—— 冷媒,“冷媒”作为空气源热水器的热“搬运 工”,能把外界的热搬到空气源热水器的内部。 液态的冷媒温度低于零下 20℃,与外界存在着 温差,因此,冷媒可吸收外界空气的热能,在 蒸发器内部转化为气态①,然后通过空气源热水器中压缩机 的工作,使气态冷媒的温度升高,温度较高的冷媒通过冷凝 器时从气态转化为液态②,同时释放出大量的热量,被水箱 中的储备水吸收,使水温升高,从而达到制热的目的。空气 源热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作,由于大量空气 中的热能进入系统, 所以它得到的能量是压缩机消耗电能的 3 倍以上。

蒸发(或 ; (1)试写出文中画线部分的两个物态变化的名称:①________ 液化 。 __________ ②________ 汽化) (2)空气源热水器中水的内能增加是能量的________( 转移 选填“转 移”或“转化”)。 (3)某家庭每天需要用 60℃的热水 200 kg,若水的初温是 10℃, 则水吸收的热量为多少焦耳?[水的比热容 c=4.2×103 J/(kg· ℃)] (4)该家庭使用空气源热水器提供热水,若空气源热水器得到的 能量是压缩机消耗的电能的 3 倍,则每天需要消耗的电能是多 少千瓦时?(保留小数点后一位) [答案] (3)4.2×107 J (4)3.9 kW·h


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