初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案.docx

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1、初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案专题27：力学、热学和电学综合计算一、计算题1.2021安顺小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数型号FEDH50额定电压220V最大水量50L额定功率2000W现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25上升到45，求：1此经过中水所吸收的热量；2热水器中电热丝的电阻；3热水器的效率【答案】1热水器水箱中水所吸收的热量为106J；2热水器中电热丝的电阻为；3热水器的效率为%考点：电功与电热的综合计算2.2021茂名混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统。汽车加速，汽油机提供的动力缺乏时，蓄电池的电能转化为动

2、能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池储存起来，减少能量的浪费。两种动力系统可以以独立工作，只要汽油机工作时，与一般的汽车一样；只使用电力时，由电动机提供动力。右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池储存的最大电能。该汽车匀速行驶时遭到的阻力为720N。求：1在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间2仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。3仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车遭到的阻力不变，汽油的热值为107J/L即焦耳/升，汽油机的效率为24%。【答案】1在家庭电路中对放电

3、完毕的蓄电池充满电需要10h2仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离是220km3仅由汽油机提供动力，汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升考点：功和功率的计算、热值计算3.2021本溪如下图为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软化衣物纤维下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数g=10N/kg，=103J/kg，g=10N/kgc水发热功率880W额定电压220V储水箱注满水量2kg挂烫机净重4kg轮子与地面接触的总面积12cm21储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少2该蒸

4、汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少3假如发热体每分钟能把25g水由20加热至100，在这一经过中水吸收了多少热量发热体产生多少热量【答案】1储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5104Pa；2该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A3水吸收的热量为8400J；发热体产生的热量为52800J【解析】试题分析：1储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力：F=G总=m总g=2kg+4kg10N/kg=60N，则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强：24m1012N06-?=SFP=5104Pa；2由P=UI可得，挂烫机正常工作时通过发热体的电流：A4V220W880=UPI；3水吸收的

5、热量：Q吸=cmtt0=103J/kg10020=8400J；发热体产生的热量：Q=W=Pt=880W60s=52800J考点：压强的大小及其计算；电功与热量的综合计算.4.2021镇江如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为光1无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kWh光电池将光能转化为电能的功率光为多大2在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当

6、时的风速为多大【答案】1无风的晴天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是h；光电池将光能转化为电能的功率为20%；2在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为10m/s【解析】试题分析：1路灯工作t1=10h消耗的电能：W电1=P灯t1=10h=h；光照t2=6h，光电池接收的太阳能：W光1=P光t2=1kW6h=6kWh；光电池将光能转化为电能的效率：电=hkW6hk2.111?=WWW光电100%=20%；2路灯工作t3=7h消耗的电能：W电2=P灯t3=7h=h；光照t4=3h，光电池接收的太阳能：W光2=P光t4=1kW3

7、h=3kWh；根据公式电=光电WW可知光电池产生的电能：W电2=W光2电=3kWh20%=h；风力发电机产生的电能：W风电=W电2W光电=hh=h；根据公式风=，可知消耗的风能：W风=?=%4h.24kW0风风电W6kWh；风的功率为：WtWPk2h3h6kW4=?=风，根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s考点：能源与可持续发展5.2021湖州如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯，白天太阳能发电板给电池充满电，晚上电池给LED灯照明供电。该灯的铭牌上标有“6V字样，阅读讲明书后可知，该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。1白天此灯把光能最终转化为能储存在电池中。2若某公园想采购一

8、批太阳能荷花灯，要求天天亮灯不小于6小时。那么此灯能否符合要求3该灯正常工作时的电流是多少安培4若每盏灯的质量为千克，漂浮时浸在水中的体积是多少米3【答案】1化学；2符合要求；3；42104m3。【解析】试题分析：1由题意知：白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能，后给电池充电经过中，又将电能转化为化学能储存在电池内。2由题意可知：该灯正常工作时的功率为P=，工作时间t=6h=10800s，则消耗的电能W=Pt=10800s=3240J，小于8640J，此灯符合要求。3该灯正常工作时的功率P=，电压U=6V，则正常工作时的电流为：I=P/U=6V=。4每盏灯的质量为m=，g=10N/kg，漂浮时

9、遭到的浮力F浮=G=mg=10N/kg=2N，而水的密度水=103kg/m3，则漂浮时浸在水中的体积3433m10210N/kgkg/m101.02N-?=?=gFV水浮排。考点：能量转化，电能、电功率的相关计算，浮力的相关计算6.2021厦门如图是小林家里电热水器的工作原理图，两根加热管电阻一样电热水器功率有高、中、低三档当S1断开，S2接b时，其功率为低档，大小为1000W1请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦不必写出推导经过2小林选用某功率档加热水箱里的50L水，水温升高40用了40min，求此经过电热水器的功率【水的比热容c=103J/kg】【答案】1电热水器的高、中档功率分别是4

10、000W、2000W。2此经过电热水器的功率为3500W。【解析】试题分析：1当S1断开，S2接b时，两个电阻丝串连接入电路，功率最小，是低挡。S2接b，S1闭合，将一个电阻丝单独接入电路，电功率稍大，是中档。当S2接a，S1闭合，两个电阻丝并连接入电路，电功率最大，是高温档。由RUP2=可知，电压一定，电功率与电路的电阻成反比。低档电路中的总电阻为2R，中档电路中的总电阻为R，高温档电路中的总电阻为R/2，所以电热器的高档功率是4000W，中档功率是2000W。2水箱中水的质量50kg50Lkg/L1=?=Vm，水吸收的热量36?4.210/(50kg408.410JQJcmkgt=?=?=

11、?吸)，电热水器的功率W103.560s40J108.436?=?=tQP吸。考点：电功率比热容7.2021日照亮堂同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶，如下图该电热水壶能够将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开亮堂同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不明晰，其它铭牌标记均明晰如表所示；烧水前他关掉家里其它用电器，只接通电热水壶控制开关，小电动机开场额定电压下用5s时间将水从桶中提升了加至电热水壶满刻度处自动停止加水，此时显示水温为20，电热水壶加满水后开场在额定电压下烧水至水温为100时自动断开电路停止工作亮堂同学还观察到，在电热水壶烧水的经过中，家里标有3000r/kWh的电

12、能表在30s内转盘转了50转g=10N/kg，水=103kg/m3，c水=103J/kg求：1小电动机提升水的工作效率；2电热水壶的额定加热功率；3假如在用电高峰时亮堂同学家中的实际电压是额定电压的90%，电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%，试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间【答案】164%；22000W；3【解析】试题分析：1由=m/V可得，水的质量：m=V=1103kg/m32103m3=2kg；则水的重力：G=mg=2kg10N/kg=20N；有用功：W有=Gh=20N=16J；电动机消耗的电能W=P机t=5W5s=25J；电动机工作效率机=总有WW100%=JJ251610

13、0%=64%；2根据电能表上标的参数“3000r/kWh的含义可知，当电能表上转盘转50转时，用电器消耗的电能W=3000501kWh=601kWh=6104J所以热水壶的学科网额定加热功率P加=W/t=s301064J=2000W3把2L水从20加热到100吸收的热量：Q吸=cmt=103J/kg2kg10020=106J；热水壶的额定加热功率P加=2000W，由P=RU2得：加热电阻为：R=PU2=WV2000)220(2=，当实际电压是额定电压的90%，其实际功率为P实=RU实2=?2.24)90220(200V=1620W，由题意可知：Q吸=P实t，则加热时间t=实吸PQ=004901

14、6202072.6?WJ=考点：电功与热量的综合计算8.2021丹东小明买了一辆电动自行车，该车电动机的工作电压为32V，电能转化为机械能的效率为75，车轮与地面接触的总面积为40cm2。小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min，牵引力为20N，人和车的总质量为100kg，在此经过中：1电动自行车对水平地面的压强是多少2电动自行车通过的路程是多少牵引力做功为多少3电动自行车匀速行驶时，电动机的工作电流为多少【答案】1105Pa；2103m；104J；35A【解析】试题分析：1电动车对水平面的压力等于电动车的重力即NkgNkgmgGF1000/10100=?=2匀速行

15、驶mssmvts3106.3600/6?=?=3JJWW44106.975.0102.7?=?=电考点：压强计算；功的计算，速度的公式应用；电学综合计算9.2021无锡有一混合动力汽车，由汽车发动机汽油机和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机的最大功率是69kW，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是，压缩比为10：1，动力蓄电池额定电压为200V，容量蓄电池放电电流和放电时间乘积为150Ah，

16、已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示1该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能2a当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大b当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108km/h减小到72km/h，若在此经过中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦3若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是105kg，此时这台汽油发动机的效率是多少q汽油=107J/kg【答案】1该汽车的动力

17、蓄电池最多可储存108J的电能；2a：此时汽车所受的阻力是103N；b：动力蓄电池获得的电能为105J；3此时这台汽油发动机的效率是25%【解析】试题分析：1蓄电池最多可储存的电能J101.083600s150A200Vh150A200V8?=?=?=UItW。2a.汽车的牵引力N101.830m/s54000W3?=vPF牵，由于汽车做匀速直线运动，汽车遭到的阻力N108.13?=牵Ff。b.由表格中的数据能够看出，汽车的动能与速度的平方成正比。所以当汽车的速度是30m/s时，汽车的动能为105J。减少的动能为3105J，汽车学科网获得的电能为105J。3排气量为的汽车，汽缸容积为2L910L8.1=?=V，吸气冲程末气缸内混合气体中汽油的质量kg101.442kg107.2-4-5?=?=m。一分钟内汽油完全燃烧放出的热量J101.656J/kg104.6kg101.442500774总?=?=-qmQ放。一分钟内汽油发动机对外做的有用功J104.1460sW109.664?=?=PtW。