?2020中考物理總復(fù)習(xí)滿分必刷200題
滿分必刷最新社會(huì)熱點(diǎn)專題３0題
1．從上海到南京的D412次動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)刻表如表，請(qǐng)根據(jù)它提供的信息求：
（1）D412次動(dòng)車由上海駛往南京全程的平均速度是多少千米/小時(shí)？
（2）動(dòng)車在常州和南京間的平均速度是多少千米/小時(shí)？
項(xiàng)目
上海
蘇州
常州
南京
到站時(shí)間

09：51
10：32
12：05
發(fā)車時(shí)間
09：05
09：53
10：34

里程/km
0
84
165
300
【答案】（1）D412次動(dòng)車由上海駛往南京全程的平均速度是100千米/小時(shí)；
（2）動(dòng)車在常州和南京間的平均速度是89千米/小時(shí)。
【解析】1）由表可知，動(dòng)車由上海到南京全程的時(shí)間：
t＝t2﹣t1＝12：05﹣09：05＝3h。
由表可知，上海到南京的路程s＝300km，
則D412次動(dòng)車組由上海駛往南京全程的平均速度：
v＝＝＝100km/h；
（2）由表可知，動(dòng)車在常州和南京間的時(shí)間：
t′＝t4﹣t3＝12：05﹣10：34＝1h31min＝h，
由表可知，動(dòng)車在常州和南京間的為：s′＝300km﹣165km＝135km，
動(dòng)車在常州和南京間的平均速度為：
v′＝＝≈89km/h。
2．日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計(jì)的平面物品，而所渭的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料“一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。如圖雪花掛件，是利用3D打印出的模型制作的玉石掛件，稱其質(zhì)量是11.2g，稱模型質(zhì)量是3.8g。問3D打印所用的材料密度是多少kg/m3？玉石密度是2.8×103kg/m3

【答案】用3D打印所用的材料密度是0.95×103kg/m3。
【解析】根據(jù)ρ＝可得，玉石掛件的體積：
V＝＝＝4×10﹣6m3，
則問3D打印所用的材料密度：
ρ′＝＝＝0.95×103kg/m3。
3．每年6月6日為“全國(guó)愛眼日”，經(jīng)調(diào)查我國(guó)有4億人需要配戴近視或遠(yuǎn)視眼鏡，組成眼鏡主要材料的技術(shù)指標(biāo)如表所示。求：
材料技術(shù)指標(biāo)
樹脂鏡片
玻璃鏡片
銅合金
鈦合金
透光量
92%
91%
﹣
﹣
密度（kg/m3）
1.3×103
2.5×103
8×103
4.5×103
性能
較耐磨損
耐磨損
較耐腐蝕
耐腐蝕
（1）一副銅合金鏡架的質(zhì)量為2.5×10﹣2kg，其體積是多少？
（2）目前市面上還有一種PC鏡片（也稱宇宙片、太空片），PC鏡片是目前光學(xué)鏡片中最輕的一類鏡片，相同體積的PC片比樹脂鏡片輕了40%．PC鏡片的密度為多少？
（3）某汽車防彈玻璃由PC鏡片和樹脂鏡片按比例壓合而成，質(zhì)量為1kg體積為1dm3．求該防彈玻璃中PC鏡片的體積百分比？（結(jié)果保留一位小數(shù)）
【答案】（1）一副銅合金鏡架的質(zhì)量為2.5×10﹣2kg，其體積是3.125×10﹣6m3；
（2）PC鏡片的密度為0.78×103kg/m3；
（3）該防彈玻璃中PC鏡片的體積百分比為57.7%。
【解析】1）由表格數(shù)據(jù)可知，銅合金的密度是8×103kg/m3，一副銅合金鏡架的質(zhì)量為2.5×10﹣2kg，
由ρ＝可得，銅合金鏡架的體積：
V銅合金＝＝＝3.125×10﹣6m3；
（2）設(shè)樹脂鏡片和PC鏡片的體積均為V，
因相同體積的PC片比樹脂鏡片輕了40%，
所以，＝40%，
則PC鏡片的密度：ρPC＝ρ樹脂×60%＝1.3×103kg/m3×60%＝0.78×103kg/m3；
（3）設(shè)1dm3該防彈玻璃中PC鏡片的體積為VPC，則樹脂鏡片的體積（10﹣3m3﹣VPC），
因1dm3該防彈玻璃的質(zhì)量為1kg，
所以，ρPCVPC+ρ樹脂V樹脂＝1kg，
即0.78×103kg/m3×VPC+1.3×103kg/m3×（10﹣3m3﹣VPC）＝1kg，
解得：VPC≈5.77×10﹣4m3，
該防彈玻璃中PC鏡片的體積百分比為×100%＝57.7%。
4．我國(guó)研制的最新一代雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲﹣20（J﹣20），綽號(hào)“威龍”，整機(jī)自重8840kg，載彈量7000kg；低空飛行速度可達(dá)到1250km/h，如圖所示。請(qǐng)回答下列問題（g取10N/kg）：
（1）“威龍”載彈后的總重力大?。?br /> （2）若以低空最大速度飛行500km，需要多長(zhǎng)時(shí)間。

【答案】（1）“威龍”載彈后的總重力大小為158400N；
（2）若以低空最大速度飛行500km，需要0.4h。
【解析】（1）“威龍”載彈后的總質(zhì)量：
m＝8840kg+7000kg＝15840kg，
總重力：
G＝mg＝15840kg×10N/kg＝158400N；
（2）由v＝可得飛行時(shí)間：
t＝＝＝0.4h。
5．為了環(huán)保出行，節(jié)能減排，減少擁堵壓力，現(xiàn)在城市里很多上班族選擇折疊電動(dòng)車作為上下班的交通工具。某品牌的折疊電動(dòng)車質(zhì)量為18kg，出廠測(cè)試的時(shí)候在平直的路上勻速行駛200m用了20s，此時(shí)電動(dòng)車受到的阻力是35N．求：
（1）這臺(tái)折疊電動(dòng)車受到的重力；
（2）這臺(tái)折疊電動(dòng)車出廠測(cè)試時(shí)候的速度；
（3）這臺(tái)折疊電動(dòng)車出廠測(cè)試時(shí)候的牽引力。（g取10N/kg）

【答案】（1）這臺(tái)折疊電動(dòng)車受到的重力為180N；
（2）這臺(tái)折疊電動(dòng)車出廠測(cè)試時(shí)候的速度為10m/s；
（3）這臺(tái)折疊電動(dòng)車出廠測(cè)試時(shí)候的牽引力為35N。
【解析】1）折疊電動(dòng)車受到的重力G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）電動(dòng)車出廠測(cè)試時(shí)候的速度v＝＝＝10m/s；
（3）因?yàn)閯蛩傩旭偅啥ζ胶鈼l件可得，測(cè)試時(shí)候的牽引力F＝f＝35N。
6．2020年“新冠”席卷全球。使人民生命健康受到嚴(yán)重威脅。在治療“新冠”病人時(shí)。氧氣瓶必不可少。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算
（1）常規(guī)氧氣瓶的壓強(qiáng)上限為15Mpa．這相當(dāng)于多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓？（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取105pa）
（2）一容積10升的氧氣瓶中的氧氣密度為6kg/m3這些氧氣有多重？（g取10N/kg）
【答案】150個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；0.6N。
【解析】（1）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓＝1×105Pa，則15Mpa與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的比值：
n＝＝＝150，
因此常規(guī)氧氣瓶的壓強(qiáng)上限為15Mpa．這相當(dāng)于150個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
（2）氧氣的體積與氧氣瓶的容積相等，則氧氣的體積V＝10L＝0.01m3，氧氣的密度ρ＝6kg/m3。
由和G＝mg可得：G＝ρVg，
所以這些氧氣的重力：G＝ρVg＝6kg/m3×0.01m3×10N/kg＝0.6N。
7．人工智能逐漸融入我們的生活。如圖所示，某餐廳的送餐機(jī)器人的質(zhì)量為40kg，某次送餐時(shí)，托著裝有8cm深熱湯的大碗，碗與湯的總質(zhì)量為2kg，機(jī)器人與地面的接觸面積為0.01m2（g＝10N/kg，ρ湯＝1×103kg/m3）。求：
（1）送餐機(jī)器人的重力是多少？
（2）碗底5cm2面積上受到湯的壓力是多少？
（3）機(jī)器人送餐時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？

【答案】（1）送餐機(jī)器人的重力為400N；
（2）碗底5cm2面積上受到湯的壓力是0.4N；
（3）此時(shí)機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為4.2×104Pa。
【解析】（1）送餐機(jī)器人的重力：
G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N；
（2）碗底受到湯的壓強(qiáng)：
p＝ρ湯gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800pa，
由p＝可得，碗底5cm2面積上受到湯的壓力：
F＝pS＝800Pa×5×10﹣4m2＝0.4N；
（3）碗與湯的總質(zhì)量為2kg，則機(jī)器人、碗與湯的總質(zhì)量：
m總＝2kg+40kg＝42kg，
機(jī)器人、碗與湯的總重力：
G總＝m總g＝42kg×10N/kg＝420N，
此時(shí)機(jī)器人對(duì)水平地面的壓力：
F′＝G總＝420N，
此時(shí)機(jī)器人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p′＝═＝4.2×104Pa。
8．094型彈道導(dǎo)彈核潛艇是我國(guó)正在服役的先進(jìn)核潛艇，其水上排水量為8000噸，水下排水量為9000噸。
（1）當(dāng)該潛艇發(fā)射一枚魚雷后，應(yīng)在水倉中＿＿＿＿（選填“充水”或“排水”）。
（2）此時(shí)潛艇受到的浮力為多少？（海水密度取1.0×103kg/m3）
（3）當(dāng)該潛艇漂浮時(shí)，露出水面的體積為多少立方米？

【答案】（1）充水；
（2）此時(shí)潛艇受到的浮力為9×107N；
（3）當(dāng)該潛艇漂浮時(shí)，露出水面的體積為1000m3。
【解析】（1）當(dāng)該潛艇發(fā)射一枚魚雷后，自重減?。挥捎跐撏У捏w積不變、浸沒時(shí)排開水的體積不變，其受到的浮力不變；應(yīng)在水倉中充水增大潛艇的自重，使得浮力等于自重，才能繼續(xù)在水下航行；
（2）此時(shí)（水下）潛艇受到的浮力：
F浮＝G排水下＝m排水下g＝9000×103kg×10N/kg＝9×107N；
（3）由F浮＝ρ水V排g可得潛艇的體積：
V＝V排＝＝＝9000m3，
當(dāng)該潛艇漂浮時(shí)，受到的浮力：
F浮′＝G排水上＝m排水上g＝8000×103kg×10N/kg＝8×107N，
由F浮＝ρ水V排g可得潛艇漂浮時(shí)排開水的體積：
V排′＝＝＝8000m3，
則當(dāng)該潛艇漂浮時(shí)，露出水面的體積：
V露＝V﹣V排′＝9000m3﹣8000m3＝1000m3。
9．甌江北口大橋是世界上首座“三塔四跨雙層鋼桁梁懸索橋”，主橋中塔為世界首創(chuàng)的A字型混凝土塔結(jié)構(gòu)，采用沉井基礎(chǔ)，中塔首節(jié)鋼沉井體積為105米3，總重力約108牛，從江蘇南通耗時(shí)七天浮運(yùn)到橋位處（如圖）。（ρ水＝1.0×103千克/米3）
（1）據(jù)浮沉條件判斷，沉井在運(yùn)輸過程中處于＿＿＿＿狀態(tài)。
（2）沉井就位之后，開始注水下沉著床，要使沉井完全沉入水中，需注入水的質(zhì)量是多少？

【答案】（1）漂浮；（2）需注入水的質(zhì)量是9×107kg。
【解析】（1）若鋼沉井完全浸沒在水中，其受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×105m3＝109N＞108N，
所以，沉井在運(yùn)輸過程中（浮運(yùn)）處于漂浮狀態(tài)。
（2）因?yàn)槌辆_始下沉?xí)r，浮力等于總重力，
所以需要注入水的重力：G水＝F浮﹣G沉井＝109N﹣108N＝9×108N，
由G＝mg可得，需要注入水的質(zhì)量：m＝＝＝9×107kg。
10．如圖所示有一款大鼻子校車滿載時(shí)總重為2×105N，最大功率為80kW，若以最大功率勻速行駛的效率為40%，百公里耗油量為25L，已知柴油熱值為4×107J/L．試求：
（1）校車以最大功率行駛時(shí)所受的阻力；
（2）校車以最大功率行駛時(shí)的速度。

【答案】（1）校車以最大功率行駛時(shí)所受的阻力為4000N；
（2）校車以最大功率行駛時(shí)的速度為20m/s。
【解析】（1）25L柴油完全燃燒放出的熱量：
Q＝Vq＝25L×4×107J/L＝1×109J，
由η＝×100%得，柴油機(jī)對(duì)外所做的機(jī)械功：
W＝ηQ＝40%×1×109J＝4×108J，
由W＝Fs可得，柴油機(jī)的牽引力：
F＝＝＝4000N，
因?yàn)槠囎鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，
所以，校車以最大功率勻速行駛時(shí)所受的阻力f＝F＝4000N。
（2）由P＝＝＝Fv得，校車以最大功率行駛時(shí)的速度：
v＝＝20m/s。
11．在公園里，?？吹揭恍┠昵嗳送嬉环N平衡車，如圖所示。小陽閱讀此款平衡車的說明書，主要參數(shù)如下表所示。
整車質(zhì)量
10kg
最大載重
100kg
最高車速
18km/h
輪胎與地面接觸總面積
4×10﹣3m2
（1）請(qǐng)你估算小陽站在平衡車上時(shí)，平衡車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）該平衡車在平直的地面上以最高車速勻速前行40s，受到的平均阻力是小陽和平衡車總重力的0.1倍，則此過程中平衡車克服阻力做的功是多少？

【答案】（1）小陽站在平衡車上時(shí)，平衡車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.5×105Pa。
（2）此過程中平衡車克服阻力做的功是1.2×104J。
【解析】（1）小陽的質(zhì)量約為50kg，則小陽站在平衡車上時(shí)，平衡車對(duì)水平地面的壓力：
F＝G總＝（m人+m車）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N，
所以小陽站在平衡車上時(shí)，平衡車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p＝＝＝1.5×105Pa。
（2）最高車速v＝18km/h＝5m/s，
根據(jù)v＝可得平衡車勻速前行40s運(yùn)動(dòng)的距離：
s＝vt＝5m/s×40s＝200m，
根據(jù)題意可得，平衡車受到的阻力：
f＝0.1G總＝0.1×600N＝60N，
所以平衡車克服阻力做的功：
W＝fs＝60N×200m＝1.2×104J。
12．無人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動(dòng)機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛。如圖所示，一款質(zhì)量為2t的無人駕駛汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛了20min，無人駕駛汽車在這個(gè)過程中的功率為4×104W．求在這段時(shí)間內(nèi)（g取10N/kg）：
（1）無人駕駛汽車對(duì)平直公路的壓力；
（2）無人駕駛汽車行駛的距離；
（3）無人駕駛汽車的牽引力。

【答案】（1）無人駕駛汽車對(duì)平直公路的壓力為20000N；
（2）無人駕駛汽車行駛的距離為24km；
（3）無人駕駛汽車的牽引力為2000N。
【解析】（1）無人駕駛汽車對(duì)平直公路的壓力為：F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝20000N；
（2）t＝20min＝h，
由v＝可得，無人駕駛汽車行駛的距離為：s＝vt＝72km/h×h＝24km；
（3）無人駕駛汽車的速度為72km/h＝20m/s；
由P＝Fv可得，無人駕駛汽車的牽引力：F＝＝＝2000N。
13．廣州地鐵為方便嬰兒車出站提供兩種無障礙方式：一種是豎直升降的無障礙電梯，另一種是沿著樓梯斜向移動(dòng)的電動(dòng)升降臺(tái)，兩種方式的情景和簡(jiǎn)化示意圖如圖。分別用兩種方式將人（包括嬰兒和嬰兒車）從地下的站廳層勻速運(yùn)送到地面，此過程豎直電梯的水平地板對(duì)人（包括嬰兒和嬰兒車）的支持力做功4000J，電功率P1＝4000w；樓梯電動(dòng)升降臺(tái)的電功率P2＝500W．兩種方式的運(yùn)動(dòng)情況數(shù)據(jù)如表格。求：

速度v（m/s）
時(shí)間t（s）
豎直電梯
1
5
樓梯升降臺(tái)
0.5
20

（1）兩種方式所消耗的電能哪種多？請(qǐng)通過分析進(jìn)行比較。
（2）樓梯升降臺(tái)的機(jī)械效率。
（3）人（包括嬰兒和嬰兒車）的總重。
（4）你認(rèn)為推嬰兒車的人應(yīng)選用哪種方式出站？并寫出你的理由。
【答案】（1）豎直電梯消耗的電能多；
（2）樓梯升降臺(tái)的機(jī)械效率為40%；
（3）人（包括嬰兒和嬰兒車）的總重為800N；
（4）你認(rèn)為推嬰兒車的人應(yīng)選用樓梯升降臺(tái)，因?yàn)樘嵘嗤母叨?，樓梯升降臺(tái)消耗的電能少。
【解析】1）豎直電梯消耗的電能為：W1＝P1t1＝4000W×5s＝20000J；
樓梯升降臺(tái)消耗的電能為：W2＝P2t2＝500W×20s＝10000J；
所以豎直電梯消耗的電能多；
（2）豎直電梯把人提高，所做的功為有用功，W有＝4000J；
則樓梯升降臺(tái)的機(jī)械效率為：
η＝＝×100%＝40%；
（3）根據(jù)W＝Gh＝Gvt可知，人和車的重力為：
G＝＝＝800N；
（4）推嬰兒車的人應(yīng)該選用樓梯升降臺(tái)，因?yàn)樘嵘嗤母叨?，樓梯升降臺(tái)消耗的電能少。
14．可燃冰是一種新型能源，主要成分是甲烷，用燃?xì)忮仩t燒水時(shí)，把質(zhì)量為500kg，初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了12m3天然氣，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃），天然氣熱值q＝4.2×107J/m3，可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，求：
（1）水吸收的熱量；
（2）燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率；
（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用多少m3可燃冰。
【答案】（1）水吸收的熱量為1.68×108J；
（2）燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率為33.3%；
（3）若換用可燃冰，應(yīng)使用0.075m3可燃冰。
【解析】1）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×500kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×108J；
（2）12m3天然氣完全燃燒釋放的熱量：
Q放＝V天然氣q＝12m3×4.2×107J/m3＝5.04×108J，
燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率：
η＝×100%＝×100%≈33.3%；
（3）因可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍，
所以，需要可燃冰的體積：
V可燃冰＝＝＝V天然氣＝×12m3＝0.075m3。
15．習(xí)近平總書記指出：“既要綠水青山，又要金山銀山”，為了還廣大人民群眾以“綠水青山”，響應(yīng)國(guó)家“煤改氣”政策，某單位將供應(yīng)熱水的燃煤鍋爐改造為用天然氣，改造前，加熱質(zhì)量為500kg溫度從20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，請(qǐng)計(jì)算回答：（q煤＝3×107J/kg，q天然氣＝3.6×107J/m3、c水＝4.2×103J/（kg?℃））
（1）水吸收的熱量為＿＿＿＿J。
（2）改造前，鍋爐的效率為＿＿＿＿。
（3）改造后，要放出和煤同樣多的熱量，需要用＿＿＿＿m3天然氣？
【答案】（1）1.68×108；（2）28%；（3）16.7。
【解析】（1）水吸收的熱量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×500kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×108J。
（2）20kg煤完全燃燒放出的熱量：
Q放＝m煤q煤＝20kg×3×107J/kg＝6×108J，
則改造前鍋爐的效率：
η＝＝×100%＝28%。
（3）改造后，要放出和煤同樣多的熱量，則天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放′＝Q放＝6×108J，
由Q＝Vq得，需要燃燒天然氣的體積：
V＝＝≈16.7m3。
16．“運(yùn)20”是我國(guó)自主研發(fā)的大型運(yùn)輸機(jī)，它的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力，若“運(yùn)20”在高空中飛行時(shí)，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要燃燒航空煤油4800kg，已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械功率是3.2×107W，航空煤油的熱值為q＝4.0×107J/kg。則在這1h內(nèi)：
（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）該發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率是多大？
【答案】（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量是1.92×1011J；
（2）該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率是60%。
【解析】（1）航空煤油完全燃燒放出的熱量為：
Q放＝qm＝4×l07J/kg×4800kg＝1.92×1011J。
（2）該飛機(jī)沿水平方向勻速航行1h，則發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為：
W＝Pt＝3.2×107 W×3600s＝1.152×1011J，
發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為：
η＝×100%＝×100%＝60%。
17．我國(guó)第二艘航空母艦下水儀式在中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司大連船廠舉行。該航母滿載時(shí)的排水量達(dá)6.4萬噸，可搭載40架艦載機(jī)，每架艦載機(jī)的質(zhì)量約為20噸。航母的動(dòng)力源是蒸汽輪機(jī)，投入使用后的最大功率可以達(dá)到30MW．（海水密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）為了使艦載機(jī)更易于起飛，航母要以一定的速度　逆風(fēng)　（選填“逆風(fēng)”或“順風(fēng)”）航行。
（2）該航母滿載時(shí)，受到的浮力是多大？在某次訓(xùn)練中，40架艦載機(jī)全部起飛后，該航母浸在海水中的體積變化了多少m3？
（3）若航母以54km/h的速度勻速直線航行時(shí)，蒸汽輪機(jī)的功率為21MW，航母所受的阻力為多少N？蒸汽輪機(jī)的效率為35%，航行30min，需要消耗燃油多少kg？（燃油的熱值為4.0×107J/kg）
【答案】（1）逆風(fēng)；
（2）該航母滿載時(shí)，受到的浮力是6.4×108N；在某次訓(xùn)練中，40架艦載機(jī)全部起飛后，該航母浸在海水中的體積變化了800m3；
（3）航母所受的阻力為1.4×106N；蒸汽輪機(jī)的效率為35%，航行30min，需要消耗燃油2700kg。
【解析】1）當(dāng)艦載機(jī)逆風(fēng)起飛時(shí)，相對(duì)于空氣的速度更快，機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差更大，產(chǎn)生向上的升力更大，所以逆風(fēng)便于起飛；
（2）航母滿載排水量：m排＝6.4萬噸＝6.4×107kg，
根據(jù)阿基米德原理知，
航母受到的浮力：F?。紾排＝m排g＝6.4×107kg×10N/kg＝6.4×108N；
航母排開海水的體積減少了：△V排＝＝＝800m3；
（3）航母的航速V＝54km/h＝15m/s航行時(shí)，
因?yàn)镻＝＝＝Fv
所以F＝＝＝1.4×106N，
因?yàn)楹侥竸蛩俸叫校?br /> 所以牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，即f＝F＝1.4×106N；
航母航行30min，獲得的有用能量為：W有用＝Pt＝21×106W×30×60s＝3.78×1010J，
這種汽車燃油的能量轉(zhuǎn)化效率：
η＝×100%得，
燃油放出的熱量：
Q放＝＝＝1.08×1011J；
消耗燃油的質(zhì)量：
m＝＝＝2700kg。
18．環(huán)境污染日益嚴(yán)重，不斷發(fā)展和推廣電動(dòng)公交車是治理污染的一項(xiàng)舉措。某電動(dòng)公交主要參數(shù)如下表，簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。
動(dòng)力電池電壓/V
500
電機(jī)最大功率/kW
110
最高車速km/h
80
座位數(shù)/個(gè)
32
（1）電機(jī)以最大功率工作時(shí)，通過的電流是多少？
（2）行駛過程中，司機(jī)看到公路旁如圖乙所示的標(biāo)志牌，在遵章行駛的情況下，最快需多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)距此處5km的終點(diǎn)？若電機(jī)兩端電壓為400V，功率為100kW．則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少？
（3）跟使用熱機(jī)的公交比，電動(dòng)公交在治理污染上有哪些具體的優(yōu)勢(shì)？（寫出兩條）

【答案】（1）電機(jī)以最大功率工作時(shí)，通過的電流是220A；
（2）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0.4Ω；
（3）①電機(jī)工作時(shí)，幾乎不排放大氣污染物，對(duì)大氣的污染?。?br /> ②工作時(shí)，產(chǎn)生的熱量少，能減小城市熱島效應(yīng)（能減小熱污染）；
③工作時(shí)，噪聲小，減少噪聲污染等。
【解析】1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電機(jī)的最大功率為110kW，動(dòng)力電池電壓為500V，
由P＝UI得，電機(jī)以最大功率工作時(shí)通過的電流：
I＝＝＝220A；
（2）由標(biāo)志牌可知，此路段允許行駛的最大速度v＝40km/h，
由v＝可得，到達(dá)終點(diǎn)的最短時(shí)間：
t＝＝＝0.125h；
若電機(jī)兩端電壓為400V，功率為100kW，則電路的電流為：
I′＝＝＝250A，
甲圖中，電動(dòng)機(jī)與變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：
U滑＝U﹣U電＝500V﹣400V＝100V，
根據(jù)歐姆定律可得，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：
R滑＝＝＝0.4Ω；
（3）①電機(jī)工作時(shí)，幾乎不排放大氣污染物，對(duì)大氣的污染??；
②工作時(shí)，產(chǎn)生的熱量少，能減小城市熱島效應(yīng)（能減小熱污染）；
③工作時(shí)，噪聲小，減少噪聲污染等。
19．電加熱眼罩對(duì)緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場(chǎng)上的產(chǎn)品，小敏查閱使用說明書，其相關(guān)參數(shù)如下表。
型號(hào)
***
額定充電電壓
4.8V
充電電流
500mA
電池容量
800mA?h
（1）當(dāng)該款眼罩還剩10%的電池容量時(shí)，在額定電壓下充電，充滿電至少需要多少時(shí)間？
（2）圖乙是小敏設(shè)計(jì)的可以手動(dòng)調(diào)節(jié)高、中、低三檔加熱的電熱眼罩原理圖。電源電壓U恒為4.8伏，已知電熱絲R1阻值為4歐，電熱絲R2阻值為6歐，開關(guān)S3只接a或b。
①乙圖電路中S1閉合，S2斷開，S3接a時(shí)，加熱電路為＿＿＿。
②中溫檔功率為多少瓦？
③高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能為多少焦？

【答案】（1）當(dāng)該款眼罩還剩10%的電池容量時(shí)，在額定電壓下充電，充滿電至少需要1.44h；
（2）①低溫檔；②中溫檔功率為5.76W；③高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能為1.152×104J。
【解析】1）由表格數(shù)據(jù)可知，充電電流I＝500mA，電池容量Q＝800mA?h，
當(dāng)該款眼罩還剩10%的電池容量時(shí)，
由I＝可得，在額定電壓下充電的時(shí)間：
t＝＝＝1.44h；
（2）①由電路圖可知，當(dāng)S1閉合、S2斷開、S3接a時(shí)兩電阻串聯(lián)，當(dāng)S1閉合、S2閉合、S3接a時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，當(dāng)S1閉合、S2閉合、S3接b時(shí)兩電阻并聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻，并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻，
所以，當(dāng)S1閉合、S2斷開、S3接a時(shí)，電路的總電阻最大，由P＝UI＝可知，電源的電壓一定時(shí)，電路的總功率最小，加熱電路為低溫檔；
②當(dāng)S1閉合、S2閉合、S3接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，加熱電路為中溫檔，
則中溫檔功率：
P中＝＝＝5.76W；
③當(dāng)S1閉合、S2閉合、S3接b時(shí)，兩電阻并聯(lián)，加熱電路為高溫檔，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，
所以，高溫檔時(shí)電路中的電流：
I′＝+＝+＝2A，
由P＝可得，高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能：
W＝UI′t′＝4.8V×2A×20×60s＝1.152×104J。
20．雖然疫情有了好轉(zhuǎn)，但學(xué)生仍不能返校正常上課，小時(shí)必須呆在家中隔離，一天早晨他起來用電熱飯盒熱早餐，發(fā)現(xiàn)電熱飯盒具有高溫、低溫兩擋，如圖甲所示，簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，高溫?fù)蹼姽β蕿?42W，R1、R2均是發(fā)熱電阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值是多少Ω？
（2）高溫?fù)跫訜?min，不計(jì)熱量損失，可以將1kg飯菜的溫度升高多少℃？[飯菜的比熱容取3×103J/（kg?℃）]
（3）如果實(shí)際電壓是200V，低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的實(shí)際功率是多少W？

【答案】（1）R1和R2的阻值依次為200Ω、800Ω；
（2）高溫檔加熱5min，不計(jì)熱量損失，可以將1kg飯菜升高的溫度是24.2℃；
（3）如果實(shí)際電壓是200V，低溫檔工作時(shí)的實(shí)際功率是40W。
【解析】（1）開關(guān)S接2時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路的總電阻最小，總功率最大，電熱飯盒處于高溫?fù)酰?br /> 由P＝UI＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝200Ω，
則R2的阻值：
R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω。
（2）高溫?fù)跫訜?min消耗的電能：
W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，
不計(jì)熱量損失，則飯菜吸收的熱量：
Q吸＝W＝7.26×104J，
由Q吸＝cm△t可得，1kg飯菜升高的溫度：
△t＝＝＝24.2℃；
（3）如果實(shí)際電壓是200V，低溫檔工作時(shí)的實(shí)際功率：
P低實(shí)＝＝＝40W。
21．如圖甲所示的養(yǎng)生壺（類似于電水壺）采用一種新型的電加熱材料，其工作原理與電水壺相似。圖表為養(yǎng)生壺銘牌；圖乙為小明同學(xué)家中電能表的表盤；小明同學(xué)關(guān)閉了家中的其它所有用電器，用養(yǎng)生壺將50℃的水加熱到100℃用時(shí)6min，求：
（1）若加熱時(shí)，家中電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳？
（2）壺中水的質(zhì)量；
（3）養(yǎng)生壺的實(shí)際電壓（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）。
熱效率
87.5%
額定電壓
220V
額定功率
1210W
頻率
50Hz

【答案】（1）養(yǎng)生壺消耗的電能是3.6×105J；
（2）壺中水的質(zhì)量是1.5kg；
（3）養(yǎng)生壺的實(shí)際電壓是200V。
【解析】（1）3000revs/（kW?h）表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，
則家中電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，養(yǎng)生壺消耗的電能：
W＝kW?h＝0.1kW?h＝3.6×105J。
（2）由η＝×100%可得，水吸收的熱量：
Q吸＝Wη＝3.6×105J×87.5%＝3.15×105J，
在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，壺中水的質(zhì)量：
m＝＝＝1.5kg。
（3）由P＝UI＝可得，養(yǎng)生壺的電阻：
R＝＝＝40Ω，
養(yǎng)生壺的實(shí)際功率：
P實(shí)＝＝＝1000W，
則實(shí)際電壓為：
U實(shí)＝＝＝200V。
22．電動(dòng)自行車是備受人們青睞的一種交通工具。它可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行。電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。如表是某型號(hào)電動(dòng)自行車主要技術(shù)參數(shù)。
蓄電池
電壓
40V
容量
10A．h
電動(dòng)機(jī)
額定電壓
40V
額定功率
240W
（1）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（2）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是多少焦？
（3）若電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為對(duì)自行車輸出機(jī)械能的效率為60%，電動(dòng)自行車在平直的公路上勻速行駛2.16×104m，求電動(dòng)自行車受到的平均阻力多大？
【答案】（1）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是6A；
（2）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是1.44×106J；
（3）電動(dòng)自行車受到的平均阻力是40N。
【解析】（1）由P＝UI可得，額定功率下的電流：
I＝＝＝6A；
（2）蓄電池儲(chǔ)存的電能：
W＝UIt＝40V×10A×3600s＝1.44×106J；
（3）電動(dòng)自行車獲得的機(jī)械能：
W1＝60%W＝60%×1.44×106J＝0.864×106J，
電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
根據(jù)W＝Fs＝fs可得電動(dòng)自行車受到的平均阻力：
f＝＝＝40N。
23．一場(chǎng)突如其來的疫情阻止了我們返校的步伐，卻無法阻擋我們學(xué)習(xí)的熱情。沒有了黑板、粉筆和教室，互聯(lián)網(wǎng)卻為我們搭建了不一樣的空中課堂。從未接觸過直播的老師們更是費(fèi)盡心思地在有限的條件下創(chuàng)造出了無限的可能，武昌區(qū)物理馬老師在沒有手寫板的情況下，為了使教師的板書呈現(xiàn)流暢、高效，并能使學(xué)生端的屏幕看得更清晰，他自制了一個(gè)高拍儀來解決空中課堂板書的難題。他的自制儀器是由一部國(guó)產(chǎn)華為智能手機(jī)（參數(shù)如下表所示）、一個(gè)柱狀盒子做成的底座、一塊質(zhì)量約為320g的長(zhǎng)方體均勻石塊組成（如圖所示）。具體使用方法為：將手機(jī)攝像頭端伸出底座，另一端用長(zhǎng)方體石塊豎直向下壓在手機(jī)末端，固定手機(jī)，開啟攝像頭后，可全程直播教師的板書過程。

（1）上課前馬老師首先將手機(jī)充滿電，在電池充電過程中，電能主要轉(zhuǎn)化為了＿＿＿＿能和＿＿＿＿能。
（2）為了能夠盡可能的擴(kuò)大拍攝的有效范圍，請(qǐng)你幫馬老師估算一下，手機(jī)允許伸出的最大長(zhǎng)度約為多少？
（3）一節(jié)45分鐘的課上完后，馬老師發(fā)現(xiàn)手機(jī)上顯示的電量只剩下75%，遠(yuǎn)比自己平時(shí)使用手機(jī)耗電快了許多，請(qǐng)幫馬老師估算一下，手機(jī)在這樣的“重度”使用情況下，它的電功率有多大？
華為手機(jī)的部分基本參數(shù)
手機(jī)類型
4G、八核、智能、拍照手機(jī)
電池類型
不可拆卸式電池
輸出電壓
3.8V
電池容量
3750mAh
尺寸
156×73.7×7.3mm
重量
約160g
【答案】（1）化學(xué)；內(nèi)；
（2）手機(jī)允許伸出的最大長(zhǎng)度約為130mm；
（3）手機(jī)在這樣的“重度”使用情況下，它的電功率有4.75W。
【解析】（1）給手機(jī)電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，同時(shí)由于電流產(chǎn)生熱量，所以部分電能轉(zhuǎn)化為手機(jī)內(nèi)能；
（2）以柱狀盒子做成的底座的左端為支點(diǎn)，如圖所示：

由杠桿示意圖可知，動(dòng)力：
F1＝G1＝m1g＝0.16kg×10N/kg＝1.6N，
動(dòng)力臂：l1＝l﹣l2＝×156mm﹣l2＝78mm﹣L2；
阻力：F2＝G2＝m2g＝0.32kg×10N/kg＝3.2N，
根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1l1＝F2l2，
即：1.6N×（78mm﹣L2）＝3.2N×L2，
解得：L2＝26mm，
則手機(jī)允許伸出的最大長(zhǎng)度為156mm﹣26mm＝130mm。
（3）根據(jù)參數(shù)可知，手機(jī)儲(chǔ)存的電能：
W總＝UIt＝3.8V×3750mAh＝3.8V×3.75A×3600s＝51300J；
則消耗的電能：W消＝W總×（1﹣75%）＝51300J×（1﹣75%）＝12825J，
則它的電功率：P消＝＝＝4.75W。
24．2020年新春之際，我國(guó)出現(xiàn)了罕見的新型冠狀病毒疫情，面對(duì)突如其來的災(zāi)害，舉國(guó)上下萬眾一心進(jìn)行科學(xué)防治。下表為一個(gè)用于急救的Pritan﹣Bennett700型急救呼吸機(jī)電源部分參數(shù)：求：
交流電源
220V 1.3A，正常工作時(shí)，接地泄漏電流＜50μA微安（整機(jī)）
內(nèi)置電池
24V 7Ah，平均工作電流2.8A（呼吸頻率15次/min）
（1）使用交流電源時(shí)，該急救呼吸機(jī)的額定輸入功率是多大？
（2）若電網(wǎng)突然停電，急救機(jī)自動(dòng)切換使用內(nèi)置電池，它最多可以放出多少電荷量？
（3）該電池維持患者正常呼吸的工作時(shí)間約多少小時(shí)？
【答案】（1）使用交流電源時(shí)，該急救呼吸機(jī)的額定輸入功率是286W；
（2）急救機(jī)自動(dòng)切換使用內(nèi)置電池時(shí)，它最多可以放出2.52×104C電荷量；
（3）該電池維持患者正常呼吸的工作時(shí)間約2.5h。
【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，額定電壓為220V，額定電流為1.3A，
使用交流電源時(shí)，該急救呼吸機(jī)的額定輸入功率：
P＝UI＝220V×1.3A＝286W；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電池最多放出的電荷量：
Q＝7Ah＝7A×3600s＝2.52×104C；
（3）該電池儲(chǔ)存的電能：
W＝UQ＝24V×2.52×104C＝6.048×105J，
由W＝UIt可知，該電池維持患者正常呼吸的工作時(shí)間：
t＝＝＝9000s＝2.5h。
25．新能源電動(dòng)汽車逐漸在替代傳統(tǒng)燃油汽車，電動(dòng)汽車具有對(duì)環(huán)境污染小，可節(jié)約不可再生能源，效率高等優(yōu)點(diǎn)。下表是某品牌電動(dòng)汽車的相關(guān)參數(shù)（能量密度指每千克電池所存儲(chǔ)的能量）。
電池能量密度
電池質(zhì)量
理論續(xù)航里程
200W?h/kg
300kg
400km
（1）電池中存儲(chǔ)的是＿＿＿＿能，200W?h合多少焦？
（2）如果電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，那么該品牌汽車電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拉力是多少？
【答案】（1）化學(xué)；200W?h合7.2×105J；
（2）如果電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，那么該品牌汽車電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拉力是432N。
【解析】（1）電池中存儲(chǔ)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以電池中存儲(chǔ)的是化學(xué)能。
由W＝Pt可知，W＝200W?h＝200W×3600s＝7.2×105J。
（2）新能源電動(dòng)汽車電池儲(chǔ)存的總能量：
W總＝200W?h/kg×300kg＝6×104W?h＝2.16×108J，
由η＝×100%得，轉(zhuǎn)化的機(jī)械能：
W機(jī)＝ηW總＝80%×2.16×108J＝1.728×108J；
由W＝Fs得，該品牌汽車電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拉力：
F＝＝＝432N。
26．太陽能具有環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，某品牌太陽能熱水器在一天的有效照射時(shí)間內(nèi)，將熱水器中體積為50L、初溫為15℃的水升高到55℃．[水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：
（1）熱水器中水質(zhì)量m；
（2）熱水器中水吸收的熱量Q吸；
（3）若改用焦炭來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克焦炭？（焦炭的熱值q＝3×107J/kg，設(shè)焦炭放出的熱量有70%被水吸收）
【答案】（1）熱水器中水質(zhì)量為50kg；
（2）熱水器中水吸收的熱量為8.4×106J；
（3）若改用焦炭來加熱這些水，需要完全燃燒0.4kg的焦炭。
【解析】1）熱水器中水的體積：
V＝50L＝50dm3＝0.05m3，
由ρ＝可得，熱水器中水質(zhì)量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg；
（2）熱水器中水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（55℃﹣15℃）＝8.4×106J；
（3）由η＝×100%可得，焦炭完全燃燒釋放的熱量：
Q放＝＝＝1.2×107J，
由Q放＝mq可得，需要完全燃燒焦炭的質(zhì)量：
m′＝＝＝0.4kg。

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