2024年中考物理題型專題難點（全國）專題57 力熱電計算類綜合應(yīng)用題（學(xué)生版）

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點亮點的60個小微專題專題57力熱電計算類綜合應(yīng)用題1.小軍同學(xué)周末和家人駕駛越野汽車去郊游，車和人的總質(zhì)量為2.4t，他們先在一段可近似看成水平直線的柏油路上勻速行駛50km，用時50min，消耗汽油5kg。假設(shè)此過程汽車所受阻力恒為車和人總重的0.1倍。然后他們又以相同功率，繼續(xù)在一段可近似看成水直線的沙土路上，以25km/h的速度勻速行駛12min后到達目的地。已知汽油的熱值為。求：（1）汽車在柏油路上勻速行駛時速度的大?。唬?）汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率；（3）汽車在沙土路上勻速行駛時受到阻力的大小。2．如圖甲，是被大家認可的我國自主品牌混合動力暢銷車型“比亞迪秦”。在某次性能測試中，汽車啟動時內(nèi)燃機工作，由內(nèi)燃機提供能量驅(qū)動汽車以v1＝50km/h的速度勻速行駛，同時給初始能量為E0＝5.6×107J的蓄電池組充電，充電電壓U1＝400V，充電電流I1＝50A；汽車行駛t1＝2h、內(nèi)燃機消耗燃料m＝20kg后蓄電池組充電完成，改由電動機提供能量驅(qū)動汽車在水平路面上以v2＝90km/h的速度勻速行駛，此時蓄電池組加在電動機兩端的電壓U2＝320V，電動機的效率η＝80%；已知汽車蓄電池組所儲存能量降為E0時即自動切換為內(nèi)燃機工作。若汽車運動過程中車速v與所受阻力f的關(guān)系如圖乙所示，所用燃料的熱值q＝4.5×107J/kg，且燃料完全燃燒。不計汽車電路連接導(dǎo)線的電阻，忽略傳動裝置消耗的能量。求：（1）內(nèi)燃機工作時的效率η1（結(jié)果保留一位小數(shù)）；（2）汽車蓄電池組儲存能量的最大值Em；（3）充電一次采用純電動模式以v2＝90km/h的速度勻速行駛的最大里程sm。3.水環(huán)境質(zhì)量是生態(tài)文明建設(shè)的重要篇章，我省“六水共治”攻堅戰(zhàn)已全面打響。如圖所示，一艘保潔船正在開展海上環(huán)衛(wèi)作業(yè)。船由柴油機提供動力，熱機效率為30％。（取，，）（1）工人打撈廢棄物時，使用的打撈桿相當于_______杠桿（選填“省力”或“費力”）。（2）某廢棄物懸浮在水面下1m深處，所受海水的壓強是多大？（3）工人將該質(zhì)量為3kg的廢棄物打撈上船，水面距離船沿的高度為1.5m，從水面到船沿這一過程，工人對廢棄物至少做了多少功？（4）若船以1000N的牽引力在海上勻速行駛15km，需消耗多少柴油？4.（2023遼寧錦州）我國道路交通安全規(guī)定，貨車輪胎對地面的壓強應(yīng)控制在7×105Pa以內(nèi)，王師傅的貨車自身質(zhì)量是6t．車輪與地面總接觸面積是0.5m2。一次，王師傅開著裝有24t沙子的貨車在平直的公路上勻速行駛30km，貨車受到的阻力是貨車總重力的0.02倍，消耗柴油10kg。（g取，）求：（1）通過計算判斷裝有沙子的貨車靜止時，對水平地面的壓強是否符合安全規(guī)定？（2）這一過程中貨車牽引力所做的功是多少？（3）這一過程中貨車發(fā)動機的效率是多少？（計算結(jié)果精確到1%）5.（2023黑龍江大慶）圖甲為某品牌飲水機及其銘牌，圖乙為其內(nèi)部簡化電路圖，該飲水機有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為電熱絲，當熱水箱中水溫降至70℃時通過自動開關(guān)S2切換到加熱擋，當溫度達到100℃時自動切換到保溫擋，飲水機始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）電熱絲R1的阻值；（2）熱水箱中的水由70℃加熱到100℃所吸收的熱量；（3）飲水機處于保溫擋工作22s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量。6.如圖為小明家的電壓力鍋，圖是它的銘牌，在鍋內(nèi)裝入2.5kg初溫為15℃的食材，加熱至95℃，已知，問：（1）電壓力鍋加熱時，電流為______A，電阻為______Ω；（2）此過程中，食材吸熱______J；這些熱量相當于完全燃燒______m3天然氣放出的熱量；（3）若該壓力鍋的加熱效率為80%，此加熱過程需要多長時間？7.（2023山東濰坊）恒溫箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、科研、化工等行業(yè)部門，圖示為某恒溫箱的工作原理圖。S為電源開關(guān)，通過控制溫控開關(guān)可實現(xiàn)“保溫”“加熱”兩個擋位間的切換。電源電壓，、是電熱絲，，“加熱”時恒溫箱的電功率。將恒溫箱兩氣孔封閉，閉合開關(guān)S，置于“加熱”擋位，箱內(nèi)溫度從升至設(shè)定的恒溫溫度，用時130s，該段時間內(nèi)的加熱效率。恒溫箱的容積，箱內(nèi)空氣密度，箱內(nèi)空氣的比熱容。求：（1）“保溫”時恒溫箱的電功率；（2）電熱絲的阻值；（3）恒溫箱的恒溫溫度。8.小明媽媽為奶奶買了一個電熱足浴盆。內(nèi)部加熱系統(tǒng)和按摩系統(tǒng)兩部分組成。加熱系統(tǒng)的加熱電阻額定電壓為220V，額定功率為605W，問：(1)小明幫奶奶泡腳時，向足浴盆中加入6kg初溫為20℃的水，加熱系統(tǒng)的加熱電阻正常工作16min將水加熱到40°C，此加熱過程中吸收的熱量是多少？（c水=4.2×103J/(kg·°C)）(2)加熱系統(tǒng)加熱時的熱效率是多少？（結(jié)果精確到0.1%）(3)當小明家的實際電壓是200V，加熱電阻工作的實際功率是多少？（加熱電阻阻值不隨溫度變化而變化）(4)足浴盆按摩系統(tǒng)中的電動機工作電壓是12V（按摩系統(tǒng)將交流電壓轉(zhuǎn)換為12V），工作電流為4A，其電阻為0.5Ω，電動機工作中因發(fā)熱損失的功率是多少？9.（2023遼寧營口）某款帶保溫功能的電水壺，其簡化電路圖如圖所示，S為總開關(guān)，S1為自動控制開關(guān)，R1和R2為阻值不變的發(fā)熱電阻，R2=840Ω，加熱功率為1210W，電水壺將質(zhì)量1kg、初溫20℃的水燒開，加熱效率為84%。[c水=4.2×103J/(kg?℃)，標準大氣壓]求：（1）水吸收的熱量；（2）把水燒開需要多長時間（結(jié)果保留整數(shù)）；（3）電水壺的保溫功率。10.（2023山東東營）小明家購置了一款多功能電暖器。如圖甲所示，其內(nèi)裝有4kg導(dǎo)熱油，轉(zhuǎn)動旋鈕可實現(xiàn)高、中、低不同擋位之間的切換，圖乙是其內(nèi)部電路原理圖，其中四個發(fā)熱電阻阻值相同。（1）電暖器低溫擋工作時，開關(guān)應(yīng)處于__________位置（選填“1”“2”或“3”）。（2）已知中溫擋額定功率為1000W，求電阻R的阻值和高溫擋的額定功率。（3）使用高溫擋正常工作5min，導(dǎo)熱油溫度由15℃升高到75℃，若消耗的電能有84%被導(dǎo)熱油吸收，求導(dǎo)熱油的比熱容。（4）根據(jù)所學(xué)的電學(xué)知識，請你提出一條安全使用電暖器的建議。11.（2023江蘇泰州）小華查看家中電燉鍋的說明書后發(fā)現(xiàn)：電燉鍋有低溫、中溫、高溫三擋；電阻，，該電燉鍋的原理圖如圖所示。請解答：（1）閉合開關(guān)S、S1，電燉鍋處于______擋；（2）電燉鍋高溫擋的額定功率為多大？（3）正常工作時，使用電燉鍋高溫擋加熱10min，可將一鍋1.5kg的湯從20℃加熱到100℃，電燉鍋的加熱效率是多少？（湯的比熱容取4×103J/(kg·℃)）12.（2023黑龍江哈爾濱）6月5日是世界環(huán)境日，為了創(chuàng)造美好的生活環(huán)境，我國逐步推廣風(fēng)力發(fā)電取代火力發(fā)電，實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)新環(huán)境。下圖是某風(fēng)力發(fā)電機正在發(fā)電，其發(fā)電功率為。（1）若用密度為的鋁合金材料制作風(fēng)車的槳葉，所用材料的體積為，計算需用材料的質(zhì)量。（2）計算該風(fēng)力發(fā)電機工作10s的發(fā)電量（）。（3）若風(fēng)車10s獲得的風(fēng)能（）為，請計算利用此風(fēng)車發(fā)電時風(fēng)能的利用率（）。13.（2023湖北恩施）某實踐小組用一個最大阻值為10k?的直滑電位器、電壓為24V的鋰電池等元件，設(shè)計了一個電子秤，工作電路如圖所示，R0是個保護電阻，電壓表連入0～15V量程。當開關(guān)接通，秤盤中未放物體時，表盤的示數(shù)為0；當放物體質(zhì)量最大，滑片滑到最下端時，電表示數(shù)達到最大。求：（1）R0的阻值;（2）電路所消耗的功率；（3）小敏同學(xué)還分享了另一種設(shè)計，如圖所示，請對此作出評價；（4）若用一個壓敏電阻代替直滑電位器（電路符號為），其阻值隨所受壓力變化情況如下表所示。請自選合適的元件，按上述要求，設(shè)計一個工作電路圖（只畫電路部分）。F/N20406080100R/?121086414.（2023江蘇宿遷）圖甲所示是一種自動測定水箱內(nèi)水面高度的裝置。電源電壓恒為4.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0～3V，R0是定值電阻，R是壓力傳感器。R的位置固定不動，其電阻隨壓力的變化關(guān)系如圖乙所示。杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，A端懸掛一重為15N的圓柱體M，M的底面積為45cm2，高為30cm，下底面距離容器底1cm，桿B端始終壓在傳感器R上。AO長30cm，OB長15cm，桿重忽略不計，桿始終靜止在水平位置。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，求壓力傳感器R受到桿B端的壓力大小。（2）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，電流表的示數(shù)為0.5A，求R0的阻值。（3）水箱內(nèi)水面高度h大于1cm時，隨著水面的升高，用于顯示水面高度的電表示數(shù)會增大，應(yīng)該選用圖甲電路中的______表顯示水面高度。該裝置能顯示水面的最大高度h最大是_______cm。將支點O適當向______（選填“左”或“右”）移動，可增大該裝置顯示水面的最大高度h最大。15.（2023遼寧營口）某型號航拍無人機，由于體積小、操控方便、拍攝效果好，深受攝影愛好者喜歡。下表是它的部分技術(shù)參數(shù)，某次航拍的過程中，在正常工作電壓下，無人機以8m/s的速度勻速豎直上升（g=10N/kg，不計空氣阻力及能量損耗）。求：總質(zhì)量1200g四個腳與地面的接觸面積6cm2最大上升速度9m/s最大水平飛行速度18m/s正常工作電壓15V（1）無人機靜止在水平地面時，對地面壓強；（2）無人機上升過程中的功率和電池的工作電流。16.（2023山東濰坊）圖示為某公司研發(fā)的一款太陽能輔助電動車，車身上部鋪滿了太陽能電池薄膜，可實現(xiàn)太陽能和充電樁兩種充電模式。使用前對該車進行測試，在其勻速直線行駛階段，有關(guān)測試數(shù)據(jù)如下表所示。已知該車行駛過程所受阻力包括摩擦力和空氣阻力，摩擦力為整車重力的0.03倍，空氣阻力與行進速度的關(guān)系為，。若定義該車的推進效率為該車的牽引力所做的功與其消耗電能之比，用字母表示，g取10N/kg，求該車本次測試過程中：整車質(zhì)量940kg行駛路程54km行駛時間0.5h消耗電能（1）行駛的速度；（2）牽引力做功的功率；（3）推進效率。17.（2023山東濰坊）在物理項目化學(xué)習(xí)活動中，某科技小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的船只升降實驗?zāi)Ｐ?。模型中的船廂A和所盛水的總重為5N，圓柱形浮筒B底面積為，重為18N。電路中電源電壓恒定，為定值電阻，壓敏電阻（表面絕緣，厚度不計）固定于容器C底部，上表面積為，阻值隨所受水的壓力變化關(guān)系如圖乙所示。關(guān)閉排水閥，向C中注入適量水后關(guān)閉進水閥，裝置靜止時，測得C中水深為20cm，B浸入水中的深度為7cm（未浸沒），閉合開關(guān)S，此時電流表示數(shù)；再次打開進水閥，向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，穩(wěn)定后電流表示數(shù)。若不計繩重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：（1）B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力；（2）動滑輪的重力；（3）C中水深為20cm時阻值；（4）電路中電源電壓值。18.如圖所示是某款電熱水壺及相關(guān)信息表?，F(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入1L、初溫為20℃的水，放置在水平桌面上。接通電源使其正常工作，在標準大氣壓下將水燒開。求：額定功率1000W自重5N與桌面接觸面積200cm2（1）裝入水后水壺對桌面的壓強；（2）水吸收的熱量；（3）此電熱水壺在額定電壓下正常工作7min可將1L水燒開，試計算該電熱水壺的加熱效率。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]19.如圖是一種用于建筑工地、橋梁施工等工程的爬梯式混凝土攪拌機。工作時，攪拌機將原料加工成混凝土后自動倒入運料斗，在提升電機的帶動下，運料斗通過爬梯頂端定滑輪沿豎直爬梯上升到一定位置，然后將混凝土卸下。該爬梯式攪拌機部分參數(shù)如表所示，求：型號J2M310整機質(zhì)量（kg）2000空的運料斗質(zhì)量（kg）70提升電機額定功率（kW）4.5(1)提升電機正常工作8h，消耗的電能是多少？(2)若運料斗每次能運送混凝土400kg，則運送40m3的混凝土至少需要多少次？（設(shè)混凝土的密度為2×103kg/m3）(3)某次將裝有4000N混凝土的運料斗提升9m，若提升部分的機械效率為80%，則提升過程中運料斗受到的阻力是多少N？（不計繩重及滑輪摩擦）20.某品牌家用電熱水器的簡化電路如圖所示，熱水器有快加熱、慢加熱和保溫三個工作狀態(tài)。熱水器內(nèi)裝有40kg的水，慢加熱額定功率為1210W，保溫額定功率為605W，R1、R2均為加熱電阻（溫度對電阻的影響忽略不計）。（水的比熱c=4.2×103J/（kg?℃））求：(1)熱水器把水從20℃加熱到70℃時，水吸收的熱量是多少J？(2)開關(guān)S1閉合，S2接b點時，電熱水器處于慢加熱工作狀態(tài)，電阻R1的阻值是多少Ω？(3)電熱水器在快加熱工作狀態(tài)下正常工作，要產(chǎn)生2.42×106J的熱量，需要多少s？21.下表是小李家部分用電器的參數(shù)。用電器額定電壓/V額定功率/W數(shù)量/個電飯鍋22011001電烙鐵1001節(jié)能燈1610(1)表中所有用電器同時正常工作的總功率是多少千瓦？(2)電飯鍋正常工作時的電流是多少？(3)電烙鐵正常工作時的電阻是多少？(4)小李家有一款電熱水壺、加熱效率是75%正常工作時，將質(zhì)量是3.63kg，初溫是20℃的水加熱至30℃，需要2.8min。小李在某次燒水時，發(fā)現(xiàn)這個電熱水壺的實際功率只有1000W，則這次燒水時，小李家的實際電壓是多少？（設(shè)電熱水壺電阻不受溫度影響）22.入夏以來，我國部分地區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害。實踐小組為了減輕巡堤人員的工作量，設(shè)計了水位自動監(jiān)測裝置，其原理如圖所示。電源電壓恒定，是壓敏電阻，所受壓力每增加10N，電阻減小5Ω。R是長1m、電阻100Ω的電阻絲，其連入電路的電阻與長度成正比。電流表量程為，其示數(shù)反映水位變化。下方固定一個輕質(zhì)絕緣“⊥”形硬桿。輕質(zhì)金屬滑桿可以在金屬棒上自由滑動，下方通過輕質(zhì)絕緣桿與重100N、高4m的圓柱體M固定在一起。當水位上升時，隨圓柱體M向上移動且保持水平。（整個裝置接觸良好且無摩擦，和的電阻不計，，g取10N/kg）(1)閉合開關(guān)，當恰好位于R最下端時，為警戒水位，電流表示數(shù)為0.06A。此時M漂浮，有體積浸在水中，M所受的浮力為______N；(2)當水位上升，向上移動過程中，R連入電路的電阻______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。上升到R的最上端，剛好與“⊥”形桿接觸且對桿無壓力時，為三級預(yù)警；(3)水位繼續(xù)上升，開始通過“⊥”形桿對產(chǎn)生壓力。當達到二級預(yù)警時，電流表示數(shù)為0.15A；水位再上升0.4m達到一級預(yù)警時，電流表示數(shù)為0.20A。電源電壓為______V；(4)在保證電路安全的情況下，此裝置能測量的最高水位高于警戒水位______m；(5)若將水位相對警戒線上升的高度