初中物理中考热点：动车组.doc

以动车组题材设置“情景”的试题
2007年4月18日，我国铁路实现了第六次大提速，本次提速的最大亮点是使用了“和谐”号动车组。2008年4月11日国产时速三百五十公里CRH3“和谐号”动车组列车在中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司下线。火车提速涉及到很多技术难题，显示了一个国家的科技实力。以火车提速为背景材料可从速度、电磁电热转换、流体压强与流速、力和运动关系、功率和效率等方面设置试题。这类试题不仅考查了同学们应用所学知识解决实际问题的能力，同时也可激发同学们学习自然科学、关心科技发展的热情。
1．2007年4月18日，我国实行第六次铁路大提速，参与这次提速的列车由几节自带动力的车厢和几节不带动力的车厢编成一组，叫动车组，代号用“D”开头，其时速均在二百公里以上。若一“D”字头列车在某路段上以216km/h＝　　　　m/s的速度匀速行驶，某同学要想以1.5m／s的速度横穿9m宽的铁路，则他至少应在距列车　　　　m处横穿铁路才安全。
2．去年4月18日，我国铁路正式实施第六次大提速，这次提速的最大亮点就是动车组的投入使用。提速后，从无锡开往上海的D457次动车组列车，20：15从无锡发车，21：14到达上海。若无锡至上海的距离为126km，则该列车全程运行的平均速度是 ______ km/h（取整数）。高速列车常设计成子弹
头形，如图1所示，其主要目的是为了 _____________________ 。列车中的乘客看到车外的景物飞驰而过，这是以 为参照物．列车进站的过程中，它的动能会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)．
3．去年，我国进行了第6次火车大提速，提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕显示时速变化,当屏幕上示数增大时,火车的动能将 （变大／变小／不变）。
4．我国铁路第六次大提速后，新型高速列车“和谐”号动车组开始运行，其总功率为6000kW，最大牵引功率为4800kW，最大行驶速度为200km／h。若驾驶员以座位为参照物，高速列车“和谐”号是 的（选填“静止”或“运动”）。当该车以最大速度在平直轨道上行驶时，列车的动能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
5．我国铁路实施第六次大提速的最大亮点是使用了“和谐”号动车组，这种新型动车组的车厢下部安置有多组电动机，电动机是利用了__________ 的原理来工作的。
6．  中新网唐山2008年4月11日电 ：中国国产时速三百五十公里CRH3“和谐号”动车组列车在中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司下线，首批下线的前三列动车组列车将在北京奥运会召开前驰骋在京津城际铁路上。由于动车组列车速度达350km/h，列车到站前先停止供电，并利用减速发电，车速达到90km/h以下时才可以进行机械刹车。减速发电应用的原理是 ，其中的能量转化是 。请你说出这样做的好处： 。此外，由于列车速度由250 km/h提高到350km/h，候车安全线距离应 （填“变大”、“变小”、“不变”）。
7．铁路第六次大提速后，部分区段时速甚至达到250km。据测算，当列车以时速200km运行时，列车距行人500m时，只需 s就可到达面前。时速200km列车经过时，在铁路边掀起的风速值将大于14m／s，超过人站立所能承受的风速值。也就是说，铁路边的行人稍不留神可能因此被吸进去。铁路准备将旅客候车的安全线由现有的1.0m加宽。
其中包含的物理道理是 ，针对火车提速应该注意些什么问题（写出一条即可） 。
8．从2007年4月18日零时起，全国铁路进行第6次大提速后，将进一步增大铁路边上行人的危险性。这是由于行人和高速行驶的列车之间的空气流速 ，压强 ，由此产生的压力差将人推向火车，危及行人的生命安全。
9．你乘坐在动车组列车上感觉到噪音很小，这是由于采用了很多降噪声措施，其中：（1）铁轨用的是超长无缝钢轨，可以避免轮和轨之间的缝隙碰撞发声；（2）车窗采用双层玻璃，厢体之间采用气密性车体结构，即使在70m/s（合352km／h）的速度下车内也很安静。措施（1）是在 处减弱噪声的，（2）是在 减弱噪声的。
10．车厢之间的门可以自动开关、洗手池可以自动喷出洗手液、自动放水、自动吹干手，这些都是利用了 （选填“红外线”、“可见光”或“紫外线”）光电传感器；厕所地面作成类似于盲道的目的是 。
11．动车组安装了热风干手机，可是在使用时感觉到的是起先手特别凉，好象只吹冷风，等手上的水快干时，才能感觉到吹的是热风。其实一直吹的都是热风，其中的原因是
。
12．动车组设计成流线型车头和圆滑鼓形断面车体是为了减小运行中受到的 ；轻量化设计的铝合金或者不锈钢车体可以减小车体对轨道的 ，从而减小 ，由于减小了车体的 ，减小了惯性，实现了节能降耗的目的。
13．现在的铁路轨道不是铺设在普通的枕木上，而是铺设在更宽更厚的混凝土轨枕上，轨枕做更宽是为了 ；轨枕加厚加宽使其质量和机械强度都增大到原来的2倍，轨枕和铁轨作为一个整体，质量增大使它的 大了，运动状态也就难改变了。另外选择最佳的温度铺设，比如当地的最高温度和最低温度是37℃和2℃，那就要通过计算选择一个最佳温度，使受热膨胀和遇冷收缩的量 。
14．动车组设计的最高速度是200~250km／h，可是从北京到上海的距离是1463km,全程运行时间是9h59min，这个速度小于200~250km／h，我们算出来的是运行速度，大约是147 km／h。原因除了动车组不可能一直以最高速度运行外，你认为还应有 　。
15． 车内装饰全部采用环保、防火、轻量化的航空内装材料，车厢内的扶手采用的不再是金属材料，原来用的金属材料摸上去感觉很凉，是由于金属材料的 。采用复合材料后，手摸上去感觉就舒适多了。
16．为了真正实现节约能源，国家已经出台政策，公共场所的空调温度不能调得太低动车组的车厢温度和湿度均采用全自动智能化控制，其温控的下限是 ℃，
17．  动车组内的垃圾实行分类回收，如果让你分类，你可以分成哪几类？(至少写出两种分类方法) 。
18．新华网1月25日电：1月23日20时48分北京开往四方的D59次动车组列车，在胶济线安丘至昌邑间发生重大路外交通事故，造成施工人员18人死亡，9人受伤。目击者回顾说：“当时的情况，你跳得慢自然没命，跳得快如果落地不远也没命，18个人，有被直接撞倒的，有被刮倒的，还有被卷进去的……”。我国铁路第六次大提速后，动车组列车在部分区段速度高达到250km／h，据测算，当列车以200km／h的速度运行时，在铁路边掀起的风速极值达20m／s，相当于7～8级的大风，超过人站立所能承受的风速值。也就是说，铁路边的行人稍不留神就可能因此被吸进去。
上文中打点文字涉及到的物理知识是： 。
19． 2007年4月18日零进起，中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速。高速列车经过时，若人离铁太近很可能被吸进铁道，应特别注意安全。从物理学的角度看，这是因为 ( ) A．车与人之间的空气流速减小，压强增大 B．车与人之间的空气流速减小，压强减小
C．车与人之间的空气流速加大，压强增大 D．车与人之间的空气流速加大，压强减小
20．D次列车的运行充分发挥了铁路运输量大、速度快的优势。下列关于D次列车的
描述，科学合理的解释是( ) A．“车速是55m／s”，这意味着行驶500m运行时间为13s
B．“紧急刹车后要冲出近3km才能停住”，这说明运动的物体具有的惯性大
C．“为了安全起见,铁路两旁2m以内不允许站人”,这是因为气体流速大的地方压强大
D．“D次列车车体质量仅8.5t，全车采用铝合金材料制成”，这是利用了铝合金材料高强度、低密度的特点
21．2007年4月18日，新型高速列车“和谐”号动车组开始驰骋在主要铁路线上，从而拉开了全国铁路第六次大提速的大幕。如图2所示的CRH2型动车组由5节车箱组成，车组总功率为6000kW，最大牵引功率为4800kW，最大行驶速度为200km／h。
（1）当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min，通过的路程是多少？在这个过程中车组受到的阻力是多少？
（2）为保证车组正常行驶，每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W。一节车箱内的电热水器5min最多可产生多少热量？这些热量可使多少20℃的水温度升高到70℃？[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)] （3）仔细观察车头的外形，请你谈谈这样设计的好处。

往上海方向（里程：237km）
车次
到达时间（镇江）
开车时间（镇江）
终点站（上海）
T131
09︰43
09︰45
12︰31
D413
10︰04
10︰06
11︰53
22．小星利用节假日到上海去看望奶奶，他来到镇江火车站看到列车运行时刻表的一部分如图所示，他比较了特快T131和动车组“和谐号”D413的运行时间后，决定乘坐动车组“和谐号”D413前往上海．若两列车均正常运行，试问：
⑴动车组“和谐号”D413比特快T131少运行多少时间？

⑵动车组“和谐号”D413从镇江到上海的运行过程中的平均速度为多少米／秒？合多少千米／时？
⑶动车组“和谐号”的行李架正上方都装有小平面镜,可以方便乘客查看行李架上是否有物品遗漏，这是利用了光学的什么原理？答：　　　

以动车组题材设置“情景”的试题参考答案
1．60　 360 2．128.1 减小空气阻力 列车 变小 3．变大 4． 静止 不变 5．通电线圈在磁场中受力转动 6．电磁感应现象 机械能转化为电能 可以减少机械磨损，节能  变大 7．9 流体流速越大的地方压强越小 候车要站在安全线以外(或横穿铁路要谨慎；不要乱穿铁路或机动车过道口要减速；火车挡风玻璃的防撞性要好等) 8．大 小 9．声源 传播过程中 10．红外线 增大接触面粗糙程度来增大摩擦力 11．起先水蒸发从手上吸收的热量大于手从热风中吸收的热量，故感觉很凉；等手上水快干时水蒸发从手上吸收的热量小于手从热风中吸收的热量，就感觉到是热风了 12．空气阻力 压力 摩擦阻力 质量 13．增大受力面积减小压强 惯性 最小 14． 计算运行速度的时间包括了停车时间15．导热性能好，是热的良导体 16．26 17．（1）有机物，无机物，瓶罐（2）可再生，不可再生 （3）可回收，不可回收等 18．空气流速大的位置压强小{或空气流速小的位置压强大 或列车经过时，因行人两侧空气流速不同，产生压强差，使行人受到了一个指向列车方向的推力（吸力）作用} 19．D 20．D
21．（1）车组3min内所通过的路程 　　
或　
牵引力3min内做的功
车组的最大牵引力 　　
或　由可知，车组的最大牵引力　

因车组做匀速直线运动，所受阻力等于其牵引力　
（2）若电热水器消耗的电能全部转化为热，一节车箱的电热水器5min最多可产生的热量　 Q = W = Pt =2800×5×60（J）= 8.4×105J 可加热水的质量　
（3）本问为开放性问题，只要学生说的有理即可给分。参考答案有：①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力②车头上部空气流速大，下部流速小，高速行驶时可减小车头对轨道的压力（压强），从而减小阻力，降低噪声。 22．⑴ T131运行时间 t1 = 12︰31－09︰45 = 2h46min
D413运行时间 t2 = 11︰53－10︰06 = 1h47min 少运行时间 t = t1－t2 = 2h46min－1h47min = 59min
⑵ 平均速度 v = S／t = 237×103m／107×60s = 36.9m／s = 132.8(132.9)km／h⑶ 光的反射

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