中考压轴题题强化训练.docx
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中考压轴题题强化训练
压轴题综合计算考点
考点一.电学综合
典型例题1.小明家买了一个电热水壶,其铭牌如下表所示。
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1000W
保温功率
40W
最大容量
2L
环境湿度
≤90%
(1)铭牌中“50Hz”的含义是__________。
(2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。
当只有电热水壶工作时,小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/kW·h字样,表示指示灯每闪2000次,电路中耗电1kW.h),电热水壶的实际功率是多少?
(3)在进行上述测试时,小华在热水壶中装了2L温度为20℃的水,测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。
试求这次测试时电热水壶的效率。
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
变式训练1-1.下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图,其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。
电热锅的部分参数如下表所示。
容积
4.5L
额定电压
220V
保温功率
80W
加热功率
500W
⑴三脚插头上标着E的导线和相连,插座上相应的导线和相连。
⑵调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,则原理图中的切换开关连接触点“”时为保温档。
小明发现,当电热锅处于保温档正常工作时,不论加热多长时间,都不能使锅内的汤水沸腾,原因可能是。
⑶该电热锅处于高温档正常工作时,使4.5L的水温度升高54℃需要42min,那么电热锅的效率为多少?
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
变式训练1-2.图甲是一种常见的用电器——电吹风,它既可以吹热风,又可以吹冷风。
(1)图乙是电吹风的电路示意图,图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点l、2同时接通。
请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示,当电吹风正常吹热风时,通过电热丝的电流及其lmin内产生的热量分别为多少?
变式训练1-3.甲图是一种即开即可以用的电热水龙头,乙图是它的电路原理图。
旋转水龙头的手柄可带动切换开关在1、2、3之间接通对应的电路,从而实现冷水、温水之间的切换。
电热水龙头的部分参数如丙图所示。
(1)开关处于位置1时,放出的水温最高,试求电热丝R1的阻值。
(2)当开关处于位置1、进水口的水温接近25℃时,超温保护器就切断了电路。
试估算水龙头每分钟可以放出多少千克的热水?
变式训练1-4.表一是某同学家的太阳能热水器铭牌上的部分数据,表二是装满水时太阳能热水器的水温变化情况。
表一
采光面积
容量
水箱尺寸
效率
支架材料
2.5m2
150L
Φ550mm×1500mm
50%
锌彩板
表二
时刻
9:
00
9:
30
10:
00
10:
30
11:
00
11:
30
12:
00
温度/℃
44
45
47
49
52
54
55
时刻
12:
30
13:
00
13:
30
14:
00
14:
30
15:
00
温度/℃
57
58
60
61
62
63
(1)目前直接利用太阳能的方式有两种,一种是用集热器把水等物质加热,另一种是________________________。
(2)太阳能热水器的支架与楼顶接触处均垫有一块面积较大的相同的砖块,这样做的好处是_____________________________。
表二中数据显示在不同时段水的温度升高不同,原因可能是________________。
(3)在11:
00-14:
30这段时间内,楼顶每平方米的面积上太阳辐射的功率约为多少瓦?
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
变式训练1-5.下图是一种调温型电热毯的电路示意图,R1和R2是两根相同的电热丝。
图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关,“三刀”(即AB、CD、EF三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动,使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上。
当开关处于“4”档时,电热毯不发热;当开关处于其他三档中的某一档位时,电热毯的最小发热功率为30W。
(1)电热毯以最小发热功率工作时,流过电路中的电流为A。
(结果保留两位小数)
(2)开关分别处于“1”、“2”档时,电热毯的发热功率分别为W、W。
(3)开关分别处于“3”档时,电热毯工作30分钟产生的热量是多少焦?
考点二:
力学综合
典型例题2.下图是武汉市欢乐谷的双木质过山车。
(1)小明坐在高速运行的过山车上,感到“天旋地转”,这时他是以作为参照物的。
(2)过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长为50m、高30m的斜面顶端,此后依靠
能和能的不断转化,沿着轨道穿梭行驶。
(3)如果电动机的输出功率为45Kw,将重为3×104N的乘客和小列车推上斜面顶端需要32s,那么此时斜面的机械效率是多少?
电动机对小列车的推力是多少牛?
效率
80%
提升高度
4.8m
额定运输能力
5.4×106N/h
额定速度
0.6m/s
变式训练2-1甲图是大型超市内常见的自动人行道,它能方便快捷地运输顾客和货物上下楼,乙图是其构造示意图,右表是其部分参数(表中“运输能力”是指每小时运输的顾客和货物所受的总重力)。
(1)图乙中顾客A站在静止的自动人行道上,请画出他受到的重力和支持力的示意图。
(2)自动人行道以额定速度上行时,假设站在一楼地板上的观察者看到自动人行道上的顾客处于静止状态,则该顾客一定______(填“顺”或“逆”)着自动人行道上行的方向运动,他相对于观察者的速度是_____。
(3)自动人行道的电动机的额定输入功率是多少瓦?
变式训练2-2.如图甲所示,我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼—15”飞机起降飞行训练,置于飞行甲板下的拦阻索装置完全由我国自主研发制造。
如图乙是拦阻索装置简化后的示意图,它是由压缩气缸、滑轮组和拦阻索组成,气缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连。
战舰着舰时,拦阻索与战机的尾钩咬合,使高速运行的战机瞬间停下来。
(1)请在图乙中作出飞机的尾钩受到的拉力的示意图。
(2)如果气缸内活塞A的横截面积为20dm2,活塞受到的最大气压为1.6×107Pa,那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛?
拦阻索上的最大拉力约为多少牛?
(不计拦阻索装置各部件之间的摩擦及大气压)
变式训练2-3.平推杠铃架是一种健身器材,结构如图所示,其中直杆ABCD是质量分布均匀的圆柱体状杠铃杆。
训练时人平躺在长凳上,双手将杠铃杆反复向上推起,起到锻炼身体的作用。
(1)请在图中画出杠铃杆的重力的示意图。
(2)杠铃杆两侧可以装配杠铃片,杠铃片按质量可分为5kg、15kg、20kg、25kg共5种型号。
往空的杠铃杆上安装杠铃片时,先将一个杠铃片套在杠铃杆的一端,再将这个杠铃片水平向里推到图示位置,然后在杠铃杆的另一侧安装一个相同的杠铃片。
试通过计算说明,在上述安装过程中,为了不使杠铃杆翻转,杠铃杆的质量至少应为多大?
(3)某人在一次健身时,20s内向上推举了l0次杠铃杆,已知杠铃杆和杠铃片的总质量为80kg,如果每次推举时手斜向上移动了50cm,杠铃杆上升的高度为40cm,那么他在这次健身时推举做功功率约为多少?
变式训练2-4.如图甲所示,一名工人进人到一根竖直打入海底的圆柱形钢护筒的底部作业时,因海水涨潮,钢护筒上部突然变形,最窄的地方只有3—5cm,工人被困钢护筒底部。
(1)图甲中钢护筒最窄处受到海水的压强是多少?
(2)为了将工人救出,救援人员将与钢护筒下端连在一起的水泥桩切断,已知钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重为2.0×106N、浸入水中的体积为40m。
,现用起重机吊起它们,起重臂滑轮组上的钢缆绕法如图乙所示,则钢缆承受的拉力变化范围为多少?
(海水的密度取1.0×103k/m3,g取10N/kg。
不考虑风浪、水流等的影响,吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计)
【当堂训练】
1.为创建全国“环保节能模范城市”,武汉市新建的小区将普遍安装太阳能路灯。
如图甲所示是某型号太阳能路灯,图乙是它的结构示意图,图丙是该太阳能路灯的技术参数。
(1)白天,太阳能电池板的能量转化情况是:
。
(2)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关 (如图乙中的S所示)。
晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与触点接触;铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,控制开关S与 触点接触即可。
(3)经测试.在太阳能电池板不工作的情况下,该太阳能路灯最多可持续发光40h,则铅酸蓄电池最多能储存大约多少千瓦时的电能?
(4)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s·m2)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),太阳能电池光电转换率为8%,则太阳能电池板的面积为多大?
2.武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。
有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如下。
坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)
(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦?
(2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?
3.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能,某型号电压力锅的额定电压为220V,右图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40mA时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路.开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通.开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.
(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值.
(2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值.
(3)用该压力锅对5L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?
已知消耗的电能有90%
被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).
4.据报道,华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清理船,它能将水而上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集后,由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中,如图是设计的样船。
若相关数据如下表:
(1)工作前,质量为60Kg的驾驶员登上船后,它排开水的体积是多少?
(2)正常工作时,传送带将收集的垃圾升高0.5m后,落人垃圾箱中,这要消耗发动机的1%的能量。
它在5分钟内可传送300Kg的垃圾,求传送带的传送效率。
(3)如何提高该船效率,请提出一条合理化的建议。
5.热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在—起。
如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。
单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示。
扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪门冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C。
(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?
(2)当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化lkg胶需要吸收6.0x105J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?
(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理。
6.有一种太阳能路灯(电路如图),光控开关S1白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上,与触点b接触,给路灯供电。
时控开关S2晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d接触,副灯发光。
主灯为“24V15W”的节能灯,副灯为“24V 10W”的节能灯,平均每天各工作6小时。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5m2,每平方米平均收集功率为1.5KW,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点
7.小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计,图甲是其原理图,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长5cm的均匀电阻丝,其阻值为25Ω,电源电压U=3V,电流表的量程0~0.6A,请回答:
(1)小强在电路中连入R0的目的是。
(2)当拉环不受力时,滑片处与a端,闭合开关S后电流表的读数是多少?
(3)已知该弹簧伸长的长度△L,与所受拉力F间的关系如图乙所示,通过计算说明,开关S闭合后,当电流表指针指在0.3A处时,作用在拉环上水平向右的拉力是多大?
8.小雯设计了一个测量物体重力的托盘称,如图是原理示意图,其中的托盘用来放置被测物体的,OBA是可以绕0点转动的杠杆,R1是压力传感器,(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如下表),R0为定值电阻,为显示重力大小的仪表(实质上是一个量程为0~3V的电压表),已知OA∶OB=2∶1,R0=100Ω,电源电压恒为3V(忽略托盘、杠杆及压杆的重力)
(1)拖盘上没有物体时,压力传感器R1的电阻值
(2)当托盘上放被测物体时,电压表的示数如图所示,则此时压力传感器R1上的电压是多少?
(3)第
(2)题中被测物体的重力是多少?
9.某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻质弹簧一端相连,穿在光滑的金属杆上,弹簧由绝缘材料制成,均匀金属杆的阻值随长度均匀变化,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。
电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动,两端导线与金属杆均接触良好。
已知电源电压恒为4.5V,定植电阻R=1.0Ω,金属杆接入电路中Rx与迎风板所承受的风力F的关系如乙所示,
(1)若电路中接入一个电压表,使电压表示数随风力的增大而增大,请在适当的位置画出电压表。
(2)无风时,求电压表的示数和定值电阻R消耗的电功率;
(3)
如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力
10.在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表:
请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求借在这段时间内
观察对象
有关记录
研究活动
电磁炉的铭牌
U额=220VP额=1kw
①用电磁炉加热一壶水(水的质量为2kg,,初温为30℃.②关闭家里其他用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表的铭牌
220V10(40)A
50HZ2000r/kwh
(1)水所吸收的热量
(2)电磁炉的实际功率
(3)电磁炉烧水的效率
27.(9分)如图所示是一种吊钩门式起重机,它在武汉城市建设中发挥着重要作用,起重机主体由起重小车和横梁AB组成,起重小车内装有提升电动机和小车电动机,分别用于提升货物和让小车水平移动。
下表为某起重机的部分参数,它的最大起吊质量为10吨。
起吊质量(吨)
3
5
10
提升重物的总功率(千瓦)
5
7.5
12
水平行走的总功率(千瓦)
0.5
0.6
1.0
起升速度(米/分钟)
8
8
8
运行速度(米/分钟)
10
10
10
适用电源
600V
50Hz
(1)已知起重小车与滑轮总重1000N,均匀横梁AB长15m,当起重小车离A端距离3m吊起4.9×104N的货物时,则A端对横梁的支持力比B端大多少?
(2)让某次起重机将10吨土从9m深井中吊至3m高的运土车中,运土车离深井的水平距离为3m,则起重机消耗了多少电能?
12.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车的速度表如图所
示,在些过程中;
(1)轿车速度为多少千米每小时?
合多少米每秒?
(2)若轿车发动机的功率为40kw,则该车行驶中所受阻力多大?
(3)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?
(汽油的热值为
q=4.6×107J/kg)
13.如图所示为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路)。
电源电压恒为4.5V
(1)若对总质量为5Kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度
须达到115℃时,器械共吸收多少热量?
[C钢=0.46×103J/(kg·℃)]
(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,
其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许
的最高气压是多少?
(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高
于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:
气压表零刻度线应标在电流表A1刻度盘多少毫安处?
(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?
温度t/℃
80
85
90
95
100
105
110
115
……
电阻R2/Ω
120
110
100
90
80
70
60
50
……
27.(10分)在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥,大桥的两个桥塔均为钢沉井基础,其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后,采用气囊法整体下水,是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井。
(ρ江水=1.0×103kg/m3ρ钢=7.9×103kg/m3)
(1)如图甲所示,在钢沉井的底部两侧塞满气囊,松开固定的钢沉井的钢索后,钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中。
钢沉井入水后能自己滑行数百米,这是由于。
托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了。
(2)钢沉井下水后,依靠拖船将其拖行至指定位置。
当拖船对钢沉井输出的总功率为5000Kw时,1min内将钢沉井匀速拖行了120m,试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力。
(3)工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井,其俯视图如图乙所示。
钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t。
经测算,这样的钢沉井自行滑入江中稳定后,水面下的高度会达到7.5m。
为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩,下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来,使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。
请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数。
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