初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题页含答案Word文件下载.doc
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2.(2014·
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,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;
汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;
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贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为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?
假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0×
107J/L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h.
(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km.
(3)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.
功和功率的计算、热值计算
3.(2014·
本溪)如图所示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,c水=4.2×
103J/(kg•℃),g=10N/kg]
发热功率
880W
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
12cm2
(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?
(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?
(3)如果发热体每分钟能把25g水由20℃加热至100℃,在这一过程中水吸收了多少热量?
发热体产生多少热量
(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×
104Pa;
(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A
(3)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+4kg)×
10N/kg=60N,[来源:
学科网]
则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强:
=5×
(2)由P=UI可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:
;
(3)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×
103J/(kg•℃)×
0.025kg×
(100℃﹣20℃)=8400J;
发热体产生的热量:
Q=W=Pt=880W×
60s=52800J.
压强的大小及其计算;
电功与热量的综合计算..
4.(2014·
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0.12kW,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η光.
风速(m/s)
2
4
6
8
10
12
16
风功率(W)
15
125
420
1000
2000
3375
8000
(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kW•h?
光电池将光能转化为电能的功率η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,则当时的风速为多大?
(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1.2kW•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.
(1)路灯工作t1=10h消耗的电能:
W电1=P灯t1=0.12kW×
10h=1.2kW•h;
光照t2=6h,光电池接收的太阳能:
W光1=P光×
t2=1kW×
6h=6kW•h;
光电池将光能转化为电能的效率:
η电=×
100%=20%;
(2)路灯工作t3=7h消耗的电能:
W电2=P灯t3=0.12kW×
7h=0.84kW•h;
光照t4=3h,光电池接收的太阳能:
W光2=P光×
t4=1kW×
3h=3kW•h;
根据公式η电=可知光电池产生的电能:
W电2=W光2η电=3kW•h×
20%=0.6kW•h;
风力发电机产生的电能:
W风电=W电2﹣W光电=0.84kW•h﹣0.6kW•h=0.24kW•h;
根据公式η风=,可知
消耗的风能:
W风=6kW•h;
风的功率为:
,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s.
能源与可持续发展
5.(2014·
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“6V0.3W”字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
[来源:
Z,xx,k.Com]
(1)白天此灯把光能最终转化为能储存在电池中。
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。
那么此灯是否符合要求?
(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0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3?
(1)化学;
(2)符合要求;
(3)0.05A;
(4)2×
10-4m3。
(1)由题意知:
白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能,后给电池充电过程中,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=0.3W,工作时间t=6h=10800s,则消耗的电能W=Pt=0.3W×
10800s=3240J,小于8640J,此灯符合要求。
(3)该灯正常工作时的功率P=0.3W,电压U=6V,则正常工作时的电流为:
I=P/U=0.3W/6V=0.05A。
(4)每盏灯的质量为m=0.2kg,g=10N/kg,漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg×
10N/kg=2N,而水的密度ρ水=1.0×
103kg/m3,则漂浮时浸在水中的体积。
能量转化,电能、电功率的相关计算,浮力的相关计算
6.(2014·
厦门)如图是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同.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1000W.
(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦.(不必写出推导过程)
(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,求此过程电热水器的功率.【水的比热容c=4.2×
103J/(kg•℃)】
(1)电热水器的高、中档功率分别是4000W、2000W。
(2)此过程电热水器的功率为3500W。
(1)当S1断开,S2接b时,两个电阻丝串联接入电路,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,两个电阻丝并联接入电路,电功率最大,是高温档。
由可知,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,
水吸收的热量,
电热水器的功率。
电功率比热容
7.(2014·
日照)明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.明亮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清晰,其它铭牌标记均清晰(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,小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m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始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,ρ水=1.0×
103kg/m3,c水=4.2×
103J/(kg•℃)).
(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)如果在用电高峰时明亮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.
(1)64%;
(2)2000W;
(3)460.9s
(1)由ρ=m/V可得,水的质量:
m=ρV=1×
103kg/m3×
2×
10﹣3m3=2kg;
则水的重力:
G=mg=2kg×
10N/kg=20N;
有用功:
W有=Gh=20N×
0.8m=16J;
电动机消耗的电能W=P机t=5W×
5s=25J;
电动机工作效率η机=×
100%=×
100%=64%;
(2)根据电能表上标的参数“3000r/kW•h”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=×
1kW•h=kW•h=6×
104J.
所以热水壶的学科网额定加热功率P加=W/t==2000W.
(3)把2L水从20℃加热到100℃吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×
2kg×
(100℃﹣20℃)=6.72×
∵热水壶的额定加热功率P加=2000W,
∴由P=得:
加热电阻为:
R===24.2Ω,
当实际电压是额定电压的90%,其实际功率为P实===1620W,
由题意可知:
Q吸=P实t′η′,
则加热时间t′===460.9s.
电功与热量的综合计算
8.(2014·
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,在此过程中:
(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?
(1)2.5×
105Pa;
(2)3.6×
103m;
7.2×
104J;
(3)5A
(1)电动车对水平面的压力等于电动车的重力即
(2)匀速行驶
(3)
压强计算;
功的计算,速度的公式应用;
电学综合计算
9.(2014·
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1.8L,压缩比为10:
1,动力蓄电池额定电
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