中考物理电学综合题专训2.doc

电学计算综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于全新的物理情境解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析，划分为子问题，划分步骤，逐层深入；要求学生关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力。1、 小强利用压敏电阻R、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个为家里太阳能热水器储水箱自动供水的装置，如图1所示当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，电动机M所在电路接通，水泵给水箱补水压敏电阻的阻值R随受到的拉力F的变化图象如图2压敏电阻通过细线悬挂一根长度略小于储水箱高度的圆柱形物体，其下端与储水箱底部刚好不接触储水箱高度为40cm，圆柱体横截面积为15.0cm2，质量为0.8kg，控制电路的电源电压U=15V，g=10N/kg（1）储水箱中水位下降的过程中，电磁铁产生的磁场_；（填“增强”、“减弱”或“不变”），电磁铁的上端是_极；（填“N”或“S”）（2）若要保证给储水箱补水时，水不会从溢水口流出，可调电阻R接入电路的阻值应满足的条件是什么？2、随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小林的爸爸最近也购买了一辆轿车。（1）图甲是汽车的启动原理图，请在图中用笔画线代替导线将电路连接完整。 说明:当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当于闭合开关)，电动机工作，启动轿车;电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。（2）通过查看说明书得知轿车车身质量为1.7吨，当车上载有300 kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为4.010 -2m2，试求轿车对地面的压强。（g取10N/kg）（3）若轿车以50kW的恒定功率，在一段平直的路段上行驶了5km，汽车速度计的指针一直停在如图乙所示的位置请计算汽车在这段时间内做的功和汽车的牵引力。（4）汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率某型号轿车的有关数据如表：发动机最大功率60kW百公里耗油（100km/h匀速行驶）6.0L（某标号汽油）最大车速170km/h（某标号汽油的热值约为4.6107J/kg，密度约为0.7103kg/m3）求：A、若轿车以100km/h的速度匀速行驶1h，则轿车消耗了的汽油质量。B、若轿车发动机的效率是30%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少？燃烧1kg的汽油，轿车匀速行驶的路程为多少千米？（5）通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是_ m。3、无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图象信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图象无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点下表是某小型无人机的部分参数：参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度/kmh-l电池电压/V电池容量/mAh电动机额定功率/W拍摄速度/帧秒-1数据5502425002011000（电池容量=放电电流放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h帧秒-1是指每秒拍摄的画面数）（1）人们是利用遥控器通过电磁波传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为多远？（2）小轿车在高速公路上限速120km/h如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图象，由图象可知，在05s内，无人机受到的升力与重力存在什么关系？（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是多少焦耳？已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过多长时间？（5）为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议。甲 乙4、 在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力，变化的关系如图所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问：（1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力。（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小”）。5、某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q=5107J/kg，设汽油在气缸内完全燃烧。（1） 图示时刻，四冲程汽油机处于 冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成 个工作循环。（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f；（3）研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为1000W的用电器持续工作多长时间？6、 图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6105W，若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，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示（g取10N/kg）求：（1）满载时太阳能船受到的浮力；（2）第50s到第100s内牵引力做的功；（3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率。7、某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22，主要参数如下表。（c水=4.2103J/（kg）（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20上升到50，此过程中的加热效率是多少？（2）R2阻值是多少？（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？（4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1105，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。*牌智能滚筒洗衣机额定电压220V加热功率2400W设定温度范围3090电动机功率240W防电墙电阻11068、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0.06A时能吸合衔铁。已知电源电压U1=12V，U2=220V，则：（1） 图2中R随光照强度E变大而 选填“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“220V 10W”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 （选填“大”或“小”）的R0。（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值。9、某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器，如图所示，它主要由工作电路和控制电路两部分组成，工作电路可以在保温和加热两挡之间切换，当磁控开关L线圈中的电流等于或大于20mA时，磁控开关L的簧片吸合（簧片与线圏电阻不计），当线圈中的电流小于20mA时簧片断开，光敏电阻R随光照强度E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号cd）变化的关系如下表所示，当开关S闭合时：【水的比热容C水=4.2103J/（kg）】光照强度E/cd12345光敏电阻R/18964.53（1）若控制电路中R0=82，U2=2V，当光强E达到多少时，磁控开关的簧片恰好吸合？（2）当线圈中的电流等于20mA时，工作电路处于何种档位？将质量为2kg的水由50加热至100需吸收多少热量？（3）若工作电路在加热和保温两种状态时R1的功率之比为25:9，求R1与R2的比值。10、用如甲中所示的滑轮组提升浸没在水中的实心圆柱形物体，己知物体的高度为1m，底面积为0.12m2，质量为200kg物体始终以0.5m/s的速度匀速上升，物体浸没在水中匀速上升时，作用在绳端的拉力F所做的功随时间的变化关系如图乙所示（不计绳重、摩擦及水的阻力=1.0103kg/m3；g=10N/kg）求：（1）当物体的上表面刚好与水面相平时，其底部受到水的压强；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体浸没在水中匀速上升时绳端受到的拉力；（4）物体浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率：（5）物体出水后绳端拉力的功率。11、某商厦每层楼高3 m，小明看到工作人员将360 kg的货物在一楼放入载货电梯内，闭合开关，仅用25 s的时间，便将货物运到六楼，小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣，他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及电路如图所示，电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的，电动机线圈电阻为2.4 ，电梯厢(含动滑轮)的质量140 kg，提升上述货物时电流表的示数为20 A，不计钢丝绳的重力和一切摩擦，请解答下列问题(g取10 N/kg)： (1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大？(2)电梯工作时消耗的总电能是多少？(3)电动机工作时的效率多大？12、当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.5 .在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25 s，把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg)求：(1)电动机吊起重物的过程中消耗的电能。(2)电动机正常工作过程中线圈产生的热量。(3)该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。第 4 页 共 4 页