成都名校初升高自主招生物理综合练习卷五.docx

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成都名校初升高自主招生物理综合练习卷五

成都名校初升高自主招生物理综合练习卷（五）

一、解答题（共12小题）

1．（2009•咸宁）某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示．

名称

额定电压

频率

工作电流

洗涤电动机

220V

50HZ

0.5A

脱水电动机

220V

50HZ

0.8A

求：

（1）该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦？

脱水时的电功率是多少瓦？

（2）把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？

（3）该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳？

2．（2005•庐江县）液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具．为了比较它们的耗能费用，小明进行了调查，得出如下两组数据：

液化气炉（用气）

电磁炉（用电）

热效率

50%

热效率

90%

液化气每瓶净重

15kg

额定电压

220V

液化气热值

3.54×107J/kg

额定功率

1000W

当地液化气价格

70元/瓶

当地市电价格

0.5元/度

请问：

（1）若小明家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他一天消耗的热量为　_________　J．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电能　_________　度，若靠液化气炉提供需要燃烧　_________　kg液化气．（1KW•h=3.6×106J）

（3）通过计算，你认为使用　_________　炉耗能费用更低．（提示：

液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比．

3．（2009•黔东南州）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．

4．（2009•娄底）社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012J的热量．据媒体报道：

1L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：

（1）若汽油的密度约为0.7×103kg/m3，300L汽油的质量是多少？

（1L=1×10﹣3m3）

（2）若汽油的热值为4.6×107J/kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？

（3）从1.49×102L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时？

（4）你知道吗？

在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．这个名为托卡马克的装置就要点火实验了．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．

5．（2009•杭州）如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图．箱内电阻Rl=5kΩ，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图2所示，电源电压为12V．当电压鉴别器的两接入点a，b间的电压Uab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当Uab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热．

（1）从图2中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为　_________　kΩ．

（2）通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？

（3）若想使此恒温箱内的温度变化范围在第

（2）问的基础上降低一些，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？

6．（2012•玄武区二模）现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度．如图甲所示的电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内，其余都置于箱外．这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度．已知该电路中电源电压是12V，定值电阻R1的阻值是200Ω．热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示．求：

（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？

（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？

（3）已知电流表的量程是0﹣﹣30mA，电压表的量程是0﹣﹣8V，则此电路能够测量的最高温度是多大？

此时热敏电阻R0消耗的电功率是多大？

7．（2008•宁波）发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用．如图甲所示是LED的实物图和元件符号．把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示．

（1）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有　_________　（填“单向”或“双向”）导电性；

（2）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示．当该LED正常工作时，消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少？

（要写出必要的公式和过程）

8．（2009•河南）电磁炉是种新型炊具，它具有加热快，效率高，节能环保，使用方便等特点，其工作原理是利用感应线圈通以交流电产生交变磁场，在其烹饪锅体内产生涡流，使运动电子与金属正离子发生频繁碰撞，从而产生大量的热，这种热直接发生于锅体本身，故热能损耗小，热效率高达80%且加热均匀，烹调迅速，节能省电．小华在一次课外活动中，对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了有关数据，如下表：

观察对象

有关记录和相关活动

观察电磁炉铭牌

U额=220V，P额=1kW

观察电能表的铭牌

220V10（40）A50Hz2000r/kWh

用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t=30℃）

关闭家里其他用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃

请你就他在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题：

（1）加热5min，水所吸收的热量；

（2）电磁炉工作5min消耗的电能；

（3）电磁炉的功率；

（4）请你将（3）的结果与他在活动中的有关数据进行比较，发现了什么新问题？

并解释原因．

9．（2009•孝感）如图1所示是家用电热水器的简易示意图，通过开关S的断开或闭合可使热水器处于保温或加热状态．已知热水器水箱装水60kg，R1、R2均为发热电阻丝，R1=55Ω，R2=825Ω，电源电压220V恒定．图是电热水器工作时电路中电流随时间变化的规律．问：

（1）水箱中的水从20℃加热到70℃需要吸收多少焦耳的热量？

[C水=4.2×103J/（kg•℃）]

（2）电热水器处于加热和保温状态时的电功率分别是多大？

（3）该热水器按图2规律工作一天（24小时）需要消耗多少电能？

10．（2分）（2009•雅安）小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示．

小天鹅“蓝金刚”XCD﹣﹣50B型全自动电热水器

额定功率（kW）

2

加热方式

电加热器

额定电压（V）

220

类别

防触电保护﹣﹣类

温度设定范围（℃）

20～90

净重（kg）

20

容量（L）

50

整机外形尺寸（mm）

530×φ400

出厂时间

2005年3月2日

根据铭牌所提供的信息，求：

（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？

（2）电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦？

（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

11．（2009•达州）如图甲所示是两电阻R1、R2各自的U﹣I图线．求：

（1）电阻R1的阻值为多大？

（2）如果把R1、R2两个电阻串联接成如图乙所示的电路时，电流表的示数为0.1A．求：

①电阻R2的电功率．

②电阻R1、R2在1min内消耗的电能之和．

12．（2009•荆门）为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产．我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW•h．

（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？

（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？

（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

名校初升高自主招生物理综合练习卷（五）

参考答案与试题解析

一、解答题（共12小题）

1．（2009•咸宁）某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示．

名称

额定电压

频率

工作电流

洗涤电动机

220V

50HZ

0.5A

脱水电动机

220V

50HZ

0.8A

求：

（1）该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦？

脱水时的电功率是多少瓦？

（2）把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？

（3）该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳？

考点：

电功率的计算；电功的计算．3947866

专题：

计算题；应用题；压轴题．

分析：

（1）已知洗涤时的电压和电流，可利用公式P=UI计算电功率，已知脱水时的电压和电流，可利用公式P=UI计算电功率．

（2）首先判断洗涤时完成一次周期性变化，洗涤电动机工作的时间，已知洗涤时的电功率，再利用公式W=Pt计算电能．

（3）首先判断洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间，再判断7min内完成几次周期性变化，再让次数乘以一次消耗的电能即可．

解答：

解：

（1）设洗衣机洗涤时的电功率是P1，脱水时的电功率为P2，

P1=UI1=220V×0.5A=110W，

P2=UI2=220V×0.8A=176W．

答：

该洗衣机洗涤时的电功率是110W，脱水时的电功率是176W．

（2）洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时，洗涤电动机正转30s、反转30s，

洗涤电动机工作的时间为60s，

W1=P1t=110W×60s=6600J．

答：

该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为6600J．

（3）t总=7min=420s，

∵洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间为：

t1=30s+5s+30s+5s=70s．

∴该洗衣机洗涤420s完成6次周期性变化，

W=nW1=6600J×6=39600J．

答：

该洗衣机洗涤7min所耗电能为39600J．

点评：

本题考查了利用公式P=UI计算电功率，以及利用公式W=Pt计算电能，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能意识，注意计算时的单位变换要正确．

2．（2005•庐江县）液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具．为了比较它们的耗能费用，小明进行了调查，得出如下两组数据：

液化气炉（用气）

电磁炉（用电）

热效率

50%

热效率

90%

液化气每瓶净重

15kg

额定电压

220V

液化气热值

3.54×107J/kg

额定功率

1000W

当地液化气价格

70元/瓶

当地市电价格

0.5元/度

请问：

（1）若小明家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他一天消耗的热量为　1.26×107　J．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]

（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电能　3.89　度，若靠液化气炉提供需要燃烧　0.71　kg液化气．（1KW•h=3.6×106J）

（3）通过计算，你认为使用　电磁炉　炉耗能费用更低．（提示：

液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比．

考点：

热量的计算；能量利用效率；电功的计算．3947866

专题：

计算题；应用题；压轴题；信息给予题．

分析：

（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；

（2）若上述热量靠电磁炉提供，因为热效率为90%，即Q吸=W电×90%，单位换算后，得出答案；若靠液化气炉提供，Q吸=Q放×50%，再利用Q放=mq求需要液化气的质量；

（3）上面求出了把50kg的水从40℃加热到100℃需要的电能和液化气，根据价格计算出用气和用电的费用，进行判断．

解答：

解：

（1）水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（100℃﹣40℃）=1.26×107J；

（2）由题知，若靠电磁炉提供，

∵电磁炉的热效率为90%，

∴W电=

=

=1.4×107J≈3.89kW•h=3.89度；

若靠液化气炉提供，

∵液化炉的热效率为50%，即：

Q吸=Q放×50%，

∴Q放=

=

=2.52×107J，

∵Q放=m气q，

需要液化气的质量：

m气=

=

≈0.71kg；

（3）靠电磁炉加热费用：

0.5元/度×3.89度≈1.95元，

靠液化气炉加热费用：

70元/（15kg）×0.71kg≈3.3元，

由此可知，使用电磁炉费用更低．

故答案为：

（1）1.26×107；

（2）3.89，0.71；

（3）电磁炉．

点评：

本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，从调查表中得到相关信息是本题的关键，计算时注意热效率的存在．

3．（2009•黔东南州）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．

考点：

速度公式及其应用；物理量的单位及单位换算；二力平衡条件的应用；流体压强与流速关系的探究实验；热量的计算．3947866

专题：

计算题；应用题；简答题；压轴题．

分析：

（1）根据路程公式s=vt让最大行驶速度乘以行驶时间就可求出“和谐”号动车组3min内所通过的路程，已知最大行驶速度和最大牵引功率，根据公式F=

可求车组的牵引力，还知道车组做匀速运动，所以牵引力等于在这个过程中车组受到的阻力．

（2）先根据做功公式Q=W=Pt算出电热水器5min最多可产生的热量，再根据吸热公式Q=cm△t就可求水的质量；

（3）车头为流线型，可以减小阻力，我们还可以从流体压强与流速的关系来分析这样设计的好处．

解答：

解：

（1）车组的速度V=200km/h=

，

车组3min内所通过的路程S=Vt=200km/h×

h=10km．

车组所受的牵引力F=

=

=8.64×104N，

因车组做匀速直线运动，所受阻力等于其牵引力f=F=8.64×104N；

答：

通过的路程是10km，在这个过程中车组受到的阻力是8.64×104N．

（2）若电热水器消耗的电能全部转化为热能，一节车箱的电热水器5min最多可产生的热量Q=W=Pt=2800W×5×60s=8.4×105J，

可以加热水的质量为：

m=

=

=4kg．

答：

一节车箱内的电热水器5min最多可产生热量8.4×105J，这些热量可使4kg20℃的水温度升高到70℃．

（3）好处有：

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．

点评：

本题综合考查了速度公式、二力平衡的条件、及吸热公式的应用，以及流体压强与流速的关系，熟练掌握相应公式是解题的关键，解题过程中还要注意单位的换算．

4．（2009•娄底）社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氘在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就像造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1.44×1012J的热量．据媒体报道：

1L海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．请根据所提供的数据进行计算，并回答以下问题：

（1）若汽油的密度约为0.7×103kg/m3，300L汽油的质量是多少？

（1L=1×10﹣3m3）

（2）若汽油的热值为4.6×107J/kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？

（3）从1.49×102L海水中提取氢的同位素，在发生聚变时可以产生1.44×1012J的热量，若这些热量转化为电能的效率为50%，则它可以供给一台功率是200W的电视机正常工作多少小时？

（4）你知道吗？

在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．这个名为托卡马克的装置就要点火实验了．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．

考点：

密度的计算；功的计算；热量的计算．3947866

专题：

应用题；简答题；压轴题．

分析：

（1）已知密度和体积求质量，利用密度的计算公式计算；

（2）已知热值和体积求热量，利用热值的计算公式计算；

（3）已知功和功率求时间，利用功率的公式计算；

（4）从人类的可持续发展、环保、对中国国力的认识、安全等各方面回答均可．

解答：

解：

（1）m=ρv=0.7×103kg/m3×300×10﹣3m3=210kg；

（2）Q放=mq=210kg×4.6×107J/kg=9.66×109J；

（3）t=

=

；

44×1012J×50%=3.6×109s=1×106h．

（4）“人造太阳”解决了人类对能源的开发和利用问题，为人类的可持续发展起到了推动作用；

并且无污染．无放射性污染，大可让人们放心．

答：

（1）300L汽油的质量是210kg；

（2）完全燃烧能释放9.66×109J的热量；

（3）正常工作1×106h小时；

（4）人造太阳”解决了人类对能源的开发和利用问题，为人类的可持续发展起到了推动作用；

并且无污染．无放射性污染，大可让人们放心．

点评：

通过本题的计算，提高了学生节能减排，为人类可持续发展的意识，开发和利用新能源，是每个国家都面临的当务之急．

5．（2009•杭州）如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图．箱内电阻Rl=5kΩ，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图2所示，电源电压为12V．当电压鉴别器的两接入点a，b间的电压Uab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当Uab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热．

（1）从图2中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为　25　kΩ．

（2）通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？

（3）若想使此恒温箱内的温度变化范围在第

（2）问的基础上降低一些，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？

考点：

欧姆定律的应用．3947866

专题：

应用题；简答题；压轴题；信息给予题；逆推法．

分析：

（1）由图2中的坐标可直接读出15℃时热敏电阻的阻值；

（2）由题意可得出R1两端的电压范围，同时可求出临界电压值时的电流，则由欧姆定律可求得R2的阻值，由图2可读出对应的温度值；

（3）由图知：

热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，若要温度变化范围降低一些，热敏电阻R2的阻值就必须增大，而鉴别器功能保持不变，即a、b间的电压范围仍和原来相同，可从两方面入手考虑：

①保持电源电压一定，此时R2的阻值变大，分压增多，若保持R1两端的电压不变，就必须增大R1两端的电压来提高分压；

②增大电源电压，使得R2两端增多的电压从电源电压那里得到补偿．

解答：

解：

（1）由图2可得，当温度为15℃其对应的纵坐标为25KΩ，故答案应为25．

（2）当R1两端电压为2V时，电路中电流为；I=

R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V，

则热敏电阻的阻值R2=

由图2可得，此时温度为15℃；

当R1两端的电压为4V时，R2两端的电压U2'=U﹣U1'=12V﹣4V=8V；

同理可得此时热敏电阻的阻值R2'=

由图2可得此时温度为50℃

故温度的变化范围为15℃到50℃；

（3）由分析知：

从图上可以看出，若恒温箱的温度变化降低一些，则需增大R2的阻值，此时R2分得的电压增多；

若保持R1两端的电压变化范围不变，可以考虑两种方法：

①在电源电压不变时，R2两端的电压增大，则R1两端的电压必然减小，若要保持R1两端电压的变化范围不变，根据串联分压的原理，通过增大R1的电阻，来获得更多的电压；

②R1两端的电压不变，而R2两端的电压增大，可通过增大电源电压来承担R2两端多出的电压值；

答：

（1）25；

（2）温度变化范围为15℃～50℃；（3）增大R1的阻值或增大电源电压．

点评：

本题考查物理知识在生产生活中的应用，此类题型较为常见，并且难度相对较大，应在认真审题的基础上联系所学物理知识进行解答．

6．（2012•玄武区二模）现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度．如图甲所示的电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内，其余都置于箱外．这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度．已知该电路中电源电压是12V，定值电阻R1的阻值是200Ω．热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示．求：

（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？

（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？

（3）已知电流表的量程是0﹣﹣30mA，电压表的量程是0﹣﹣8V，则此电路能