7.题型七 综合题(word练习)-【卓文中考·精准巧练】2024年陕西中考物理复习

题型七　综合题 类型1 热学综合计算（2022.23） 1.[2023益阳]如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全,为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入40 g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中1 kg的水温度从20 ℃升高到了70 ℃。已知固体酒精的热值为1.5×107 J/kg,水的比热容是4.2× 103 J/（kg·℃）。 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ （4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。 第1题图 2.[2023铁一中三模]小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20 ℃，天然气的热值为3.2×107 J/m3，c水＝4.2× 103 J/（kg·℃），ρ水＝1×103 kg/m3。求： 表1 燃气热水器 输出热水温度 40 ℃ 气量 1.2 m3/h 水量 5.0 L/min 热效率 表2 太阳能热水器 集热管数/支 28 吸热板面积/m2 2.5 太阳辐射功率/[J/（m2·h）] 1.68×106 能量转化效率/% 50 （1）燃气热水器正常工作10分钟流出多少热水。 （2）第（1）问中，热水吸收的热量是多少。 （3）燃气热水器正常工作10分钟的热效率为多少？（结果保留一位小数） （4）因全国性煤炭紧缺和经济复苏伴生的高用电需求，今年入夏以来全国20多个省份出现错避峰乃至“拉闸限电”的现象，开发绿色、环保、碳排放达标的新能源迫在眉睫。太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,具有安全、节能、环保等优点,表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间。 类型2 力学综合计算 考向1　压强、浮力类（2020.22、2018.33） 1.[2023西工大附中六模]如图所示是我国国产第三艘航母福建舰，满载排水量8.5万吨，搭载的重型舰载飞机单架质量为5 150 kg，舰载飞机与甲板的总接触面积为5 000 cm2。求： 第1题图 （1）福建舰满载时受到的浮力是　 　 N，舰载飞机加速起飞过程中，飞行员的惯性　 　。 （2）舰载飞机停在甲板上时对甲板的压强为多少。 （3）若因执行任务其中两架舰载飞机起飞，则航母排开海水的体积减少了多少m3。（海水的密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg） 2.[2023齐齐哈尔]如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12 t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2 m2。（g取10 N/kg）求： 第2题图 （1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少。 （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少。 （3）该车在水中以36 km/h的速度匀速直线航行5 min,此时发动机输出功率为180 kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少。 考向2　简单运动类 3.[2023十堰]如图甲是中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景，相关参数如下表。执行任务过程中，该舰以恒定最大推进功率航行。（g取10 N/kg）求： 第3题图 排水量 1 220 t 吃水深度 4 m 最大航速 12.5 m/s 最大推进功率 1 250 kW （1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小。 （2）若十堰舰从静止出发，加速航行0.96 km时达到最大航速，图乙是本次航行的v－t图象，求加速阶段的平均速度。 （3）十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时，十堰舰所受阻力大小。 4.[2023东营]2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30 kg，底部轮与地面接触总面积为150 cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10 N/kg） （1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。 （2）求智能机器人在0～6 s内行走的距离和0～10 s内的平均速度。 （3）在0～6 s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。 第4题图 考向3　简单机械类（2019.33） 5.[2023益阳]早在3 000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m,水桶的质量为1 kg，在这一过程中，人做的总功为500 J，g取10 N/kg。求此次取水的过程中： 第5题图 （1）人做的有用功为多少。 （2）辘轳的机械效率多大。 （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少。 6.[2022荆州]某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70 kg的建筑材料匀速提升了6 m，用时10 s。电动机的输出功率恒定为600 W,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求： （1）建筑材料上升的速度。 （2）10 s内电动机输出的总功。 （3）动滑轮所受的重力。 （4）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。 第6题图 7.[2023江西]如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了。某同学用100 N的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质量为20 kg，斜面长3 m，斜面高1.2 m，g取10 N/kg。求： （1）箱子受到的重力。 （2）箱子受到的摩擦力。 （3）斜面的机械效率。 （4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。 第7题图 8.[2023广元]如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中，工人对绳的拉力始终沿竖直方向，工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为300 cm2，工人对地面的压强为2.0×104 Pa；此工人的质量为70 kg，两个动滑轮的质量共为10 kg，绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计，g取10 N/kg。求： （1）工人的手对绳的拉力大小。 （2）工件移动过程中，地面对工件摩擦力的大小。 （3）滑轮组在此次工作中的机械效率。 第8题图 类型3 电学综合计算 考向1　多挡位用电器相关计算（2023.22、2021.22、2019.34、2018.34） 1.[2023武威]如图甲所示为小艺同学家的电中药壶,有“猛火”和“文火”两个挡位,工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于“猛火”挡时，红灯亮；处于“文火”挡时,绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220 V，“猛火”挡的额定功率为2 420 W，R2的阻值为180 Ω。 （1）判断A灯是　 　（选填“红灯”或“绿灯”），你的判断依据是什么？ （2）求电中药壶“文火”挡的额定功率。 （3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其他用电器，只将电中药壶调到“猛火”挡上,电中药壶工作1 min,电能表（如图丙所示）的表盘转了100转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？ 第1题图 2.[2023乐山]如图所示，图甲为某电饭锅的实物图，图乙为其电路原理图，下表为电饭锅铭牌的主要参数,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1为总开关,S2为温控开关。该电饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220 V的电路中，求： （1）电饭锅在处于加热挡时的电流。 （2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10 min，产生的热量是多少焦。 （3）R1和R2的阻值。 额定电压：220 V 加热功率：880 W 保温功率：80 W 第2题图 3.[2023潍坊]恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220 V，R1、R2是电热丝，R1＝440 Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550 W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20 ℃升至设定的恒温温度，用时130 s,该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2 m3，箱内空气密度ρ＝1.3 kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103 J/（kg·℃）。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率。 （2）电热丝R2的阻值。 （3）恒温箱的恒温温度。 第3题图 4.[2023东营]小明家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示,其内装有4 kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 第4题图 （1）电暖器低温挡工作时，开关应处于　 　（选填“1”“2”或“3”）位置。 （2）已知中温挡额定功率为1 000 W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。 （3）使用高温挡正常工作5 min，导热油温度由15 ℃升高到75 ℃。若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。 （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 考向2　电热器改装类相关计算（2020.23） 5.[2023长沙]课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220 V，R0是阻值为55 Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。 （1）闭合开关S后，求电路中的电流。 （2）求通电100 s电热丝R0产生的热量。 （3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P0，小组成员想出了两种方法改进电路。 方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA； 方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB。 老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为P0,小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为U1和U2，U1＞U2，U2＝165 V，但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。 第5题图 6.[2023朝阳]彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位,其内部简化电路如图甲所示。[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]求： 额定电压 220 V 加热电阻R1 55 Ω 加热电阻R2 44 Ω （1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大。 （2）若将锅中0.5 L的水从23 ℃加热到100 ℃，水吸收多少热量。 （3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间。 （4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示,也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为8 A,请判断乙图电路是否合理,并通过计算说明原因。 第6题图 类型4 力热、力电综合计算 考向1　力热综合（2021.23） 1.[2023张家界]为进一步推进美丽乡村建设，提升村民幸福感，部分示范县已实现农业生产机械化。拖拉机不仅可以很好地犁耕、旋耕,还可以用于播种、收割,提高了农业生产效率。单缸小四轮拖拉机车身自重1 000 kg，车轮与地面总接触面积0.08 m2 ，体重为72 kg的师傅驾驶该拖拉机，以30 kW的额定功率在平直耕地上工作2 h，匀速前进14.4 km。（g取10 N/kg，q柴油＝4.3×107 J/kg，ρ柴油＝0.8×103 kg/m3 ）求： （1）师傅驾驶拖拉机停在水平地面上时，拖拉机对地面的压强是多少。 （2）师傅驾驶拖拉机工作时拖拉机受到的阻力是多少。 （3）若拖拉机工作2小时消耗柴油15 L，则此次拖拉机发动机的效率是多少。（结果保留一位小数） （4）拖拉机以额定功率工作时,在平直公路上的行驶速度高于在平直耕地上的行驶速度，试分析主要原因。 2.[2023河北]一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌，牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25 min，从乙运动到丙的过程中，仪表盘显示汽车一直以108 km/h的速度匀速行驶。g取10 N/kg。 旅行中汽车部分数据表： 汽车（包括人员及物品）总质量/kg 2 000 停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250 汽油的热值/J·L－1 3.6×107 汽油机效率 25% 第2题图 （1）求这辆车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强。 （2）求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度。 （3）通过仪表盘显示的数据可知，从标志牌乙到丙的过程中，汽车消耗0.7 L汽油，求这一过程中牵引力做功的功率。 考向2　力电综合（2023.23、2022.22） 3.[2023福建]实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12 V，定值电阻R0阻值为200 Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如表所示。当控制电路的电流大于0.03 A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150 N,承重板和滑轮共重100 N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。求： （1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小。 （2）在6 s内将空厢匀速竖直提升3 m，求拉力F做功的功率。 （3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。 （4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。 F压/N …… 400 600 800 900 1 000 …… RF/Ω …… 800 500 300 200 100 …… 第3题图 　　 题型七　综合题 类型1　热学综合计算 1.解：（1）固体酒精完全燃烧放出的热量 Q放＝m酒精q酒精＝40×10－3 kg×1.5×107 J/kg＝6×105 J （2）水吸收的热量 Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（70 ℃－20 ℃）＝2.1×105 J （3）固体酒精炉的热效率 η＝×100％＝×100％＝35％ （4）固体酒精不能完全燃烧,且加热过程中有热量的损失，使得固体酒精炉热效率不高。 2.解：（1）由燃气热水器的铭牌数据可知，燃气热水器正常工作10分钟流出热水的体积 V＝5.0 L/min×10 min＝50 L＝50 dm3＝0.05 m3 由ρ＝可知，流出热水的质量 m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×0.05 m3＝50 kg （2）燃气热水器正常工作10分钟，水吸收的热量 Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×50 kg×（40 ℃－20 ℃）＝4.2×106 J （3）由燃气热水器的铭牌数据可知，燃气热水器正常工作10分钟消耗天然气的体积 V'＝1.2 m3/h× h＝0.2 m3 天然气完全燃烧放出的热量Q放＝qV'＝3.2×107 J/m3×0.2 m3＝6.4×106 J 燃气热水器正常工作10分钟的热效率 η＝×100％＝×100％≈65.6％ （4）由表2可知，太阳能热水器的能量转化效率为50％，由η＝×100％可知，太阳能热水器需要吸收的太阳能 E＝＝＝8.4×106 J 太阳能热水器需要在阳光下照射的时间 t＝＝＝2 h 类型2　力学综合计算 1.解：（1）8.5×108　不变 （2）舰载飞机对甲板的压力 F压＝G飞机＝mg＝5 150 kg×10 N/kg＝51 500 N 舰载飞机对甲板的压强 p＝＝＝1.03×105 Pa （3）两架舰载飞机起飞前后，航母受到的浮力分别为 F浮＝G航母＝ρ海水gV排 F浮'＝G航母－G飞机'＝ρ海水gV排' 根据阿基米德原理可得，排开海水的体积减少量 ΔV＝V排－V排'＝－＝＝＝10 m3 2.解：（1）该车空载静止在水平地面上时，重力 G＝mg＝12×103 kg×10 N/kg＝1.2×105 N 它对水平地面的压力F＝G＝1.2×105 N 它对水平地面的压强 p＝＝＝6×105 Pa （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，处于漂浮状态，受到的浮力 F浮＝G＝1.2×105 N （3）该车在水中以36 km/h的速度匀速直线航行5 min，处于平衡状态，车受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等，又P＝＝＝Fv，所以受到的阻力 f＝F牵＝＝＝1.8×104 N 3.解：（1）十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小 F浮＝G排＝m排g＝1 220×103 kg×10 N/kg＝1.22×107 N （2）由图乙知，十堰舰到达最大航速的时间为120 s，则加速阶段的平均速度 v＝＝＝8 m/s （3）根据P＝＝＝Fv得，十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时的牵引力 F＝＝＝1×105 N 由于十堰舰匀速行驶，所以其受到的阻力等于牵引力，即f＝F＝1×105 N 4.解：（1）机器人的重力 G＝mg＝30 kg×10 N/kg＝300 N 机器人对地面的压力 F压＝G＝300 N 对地面产生的压强 p＝＝＝2×104 Pa （2）由图乙可知，0～6 s匀速运动，速度为1.2 m/s，智能机器人在0～6 s内行走的距离 s1＝v1t1＝1.2 m/s×6 s＝7.2 m 由图乙可知，6～10 s匀速运动，速度为1.0 m/s，智能机器人在6～10 s内行走的距离 s2＝v2t2＝1.0 m/s×4 s＝4 m 0～10 s内的平均速度 v＝＝＝＝1.12 m/s （3）在0～6 s内，智能机器人受到的水平阻力 f＝0.05G＝0.05×300 N＝15 N 机器人匀速运动，牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力 F＝f＝15 N 此段时间内智能机器人牵引力做功的功率 P＝＝＝Fv1＝15 N×1.2 m/s＝18 W 5.解：（1）拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m，水的重力 G水＝m水g＝10 kg×10 N/kg＝100 N 做的有用功 W有用＝G水h水＝100 N×4 m＝400 J （2）辘轳的机械效率 η＝×100％＝×100％＝80％ （3）此过程的额外功 W额＝W总－W有用＝500 J－400 J＝100 J 额外功包含克服水桶重力做功和克服井绳重力、摩擦阻力做功，克服水桶重力做的额外功 W额桶＝G桶h桶＝m桶gh桶＝1 kg×10 N/kg×4 m＝40 J 克服井绳重力与摩擦阻力做的功 W额余＝W额－W额桶＝100 J－40 J＝60 J 6.解：（1）建筑材料上升的速度 v＝＝＝0.6 m/s （2）10 s内电动机输出的总功 W＝Pt＝600 W×10 s＝6 000 J （3）由图可知n＝2，s＝nh＝2×6 m＝12 m 由W＝Fs可知，F＝＝＝500 N 建筑材料的重力G物＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N 因为不计绳重和摩擦时F＝（G＋G动），所以动滑轮的重力 G动＝nF－G物＝2×500 N－700 N＝300 N （4）由η＝×100％得，此时的物重 G'＝＝＝2 700 N 此时拉力的大小 F'＝（G'＋G动）＝×（2 700 N＋300 N）＝1 500 N 电动机拉绳的速度v'＝＝＝0.4 m/s 建筑材料上升的速度 v″＝×v'＝×0.4 m/s＝0.2 m/s 7.解：（1）箱子受到的重力 G＝mg＝20 kg×10 N/kg＝200 N （2）推力所做的总功 W总＝Fs＝100 N×3 m＝300 J 推力做的有用功 W有用＝Gh＝200 N×1.2 m＝240 J 沿斜面推动箱子，克服斜面对箱子的摩擦力做的功是额外功 W额＝W总－W有用＝300 J－240 J＝60 J 由W额＝fs可得，箱子受到的摩擦力 f＝＝＝20 N （3）斜面的机械效率 η＝×100％＝×100％＝80％ （4）增大斜面长度、减小斜面的粗糙程度等，都可以省力。 8.解：（1）工人的重力 G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N 由p＝可知，工人对地面的压力 F压＝pS＝2.0×104 Pa×300×10－4 m2＝600 N 由力的作用是相互的可知，工人受到的支持力F支＝F压＝600 N，由力的平衡条件可知，工人的手对绳的拉力 F＝G－F支＝700 N－600 N＝100 N （2）两个动滑轮的重力 G动＝m动g＝10 kg×10 N/kg＝100 N 由图可知n＝4，因为不计绳重和摩擦时F＝（f＋G动），所以地面对工件的摩擦力 f＝nF－G动＝4×100 N－100 N＝300 N （3）滑轮组的机械效率 η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝75％ 类型3　电学综合计算 1.解：（1）红灯　当开关S闭合，S'打至触点N时，电路为R1和指示灯A串联的电路，电中药壶处于“猛火”挡，此时红灯亮，故A灯是红灯。 （2）“猛火”挡的额定功率为2 420 W，根据P＝UI＝可知，R1＝＝＝20 Ω 当开关S闭合，S'打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，电中药壶处于“文火”挡，故电中药壶“文火”挡的额定功率 P文火＝＝＝＝242 W （3）“猛火”挡熬药时，电中药壶消耗的电能 W＝×1 kW·h＝ kW·h＝1.2×105 J 电中药壶的实际功率 P实＝＝＝2 000 W 此时家庭电路的实际电压 U实＝＝＝200 V 2.解：（1）由表格参数可知，电饭锅的加热挡功率P加＝880 W，由P＝UI可知，电饭锅在处于加热挡时的电流 I＝＝＝4 A （2）由P＝可知，电饭锅处于保温挡时，持续工作10 min，产生的热量 Q＝W＝P保t＝80 W×10×60 s＝4.8×104 J （3）由图乙可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P＝可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡；由P＝可知，R1的阻值 R1＝＝＝55 Ω R1、R2串联的总电阻 R＝＝＝605 Ω 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值 R2＝R－R1＝605 Ω－55 Ω＝550 Ω 3.解：（1）由图可知，当闭合开关S,温控开关S1置于右边两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于“加热”挡；当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于“保温”挡；“保温”时恒温箱的电功率 P保＝＝＝110 W （2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则“加热”挡工作时R2的电功率P2＝P加热－P保＝550 W－110 W＝440 W，由P＝可知，R2的阻值 R2＝＝＝110 Ω （3）由P＝可知，恒温箱消耗的电能 W＝P加热t'＝550 W×130 s＝71 500 J 由η＝×100％可知，恒温箱内气体吸收的热量 Q吸＝ηW＝80％×71 500 J＝57 200 J 由ρ＝可知，恒温箱内气体的质量 m＝ρV＝1.3 kg/m3×2 m3＝2.6 kg 由Q吸＝cm（t－t0）可知，恒温箱的恒温温度 t＝＋t0＝＋20 ℃＝42 ℃ 4.解：（1）1 （2）由图乙可知,当开关处于1时，两个发热电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电暖器处于低温挡；当开关处于3时,两个发热电阻并联,根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，电暖器处于高温挡；当开关处于2时，只有一个发热电阻工作，电暖器处于中温挡；根据题意可知，电暖器中温挡功率P中＝1 000 W，由P＝可知，R的阻值 R＝＝＝48.4 Ω 电暖器高温挡时，电路中的总电阻 R并＝＝＝＝24.2 Ω 高温挡的额定功率 P高＝＝＝2 000 W （3）由P＝可知，高温挡工作5 min消耗的电能 W＝P高t'＝2 000 W×5×60 s＝6×105 J 由η＝×100％可知，导热油吸收的热量 Q吸＝ηW＝84％×6×105 J＝5.04×105 J 由Q吸＝cm（t－t0）可知，导热油的比热容 c＝＝＝2.1×103 J/（kg·℃） （4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。 5.解：（1）S闭合后，电路中的电流 I＝＝＝4 A （2）通电100 s电热丝R0产生的热量 Q＝I2R0t＝（4 A）2×55 Ω×100 s＝8.8×104 J （3）方法一更节能。 两种方法的电路简图如解图所示： 第5题解图 在方法一中的电热箱的功率P1＝（R0＋RA） 在方法二中的电热箱的功率P2＝R0 因为两次电热箱内的电功率相等，即（R0＋RA）＝R0，得出IA＜IB，则R0两次电压U0A＜U0B，因为电源电压保持不变，RA和RB两端的电压UA＞UB，所以UB＝U2＝165 V，则U0B＝55 V，因为 P0＝＝＝55 W 在方法一中IA＝＝＝0.25 A 所以R0两端的电压 U0A＝IA×R0＝0.25 A×55 Ω＝13.75 V A点接入的电热丝的阻值 RA＝＝＝＝825 Ω 6.解：（1）由图甲可知，当双触点开关置于1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电热锅处于低挡位；当双触点开关置于2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于高挡位；电热锅在高挡位工作时的额定功率 P高＝＝＝1 100 W （2）电热锅中水的体积V＝0.5 L＝0.5 dm3＝0.5×10－3 m3 由ρ＝可知，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×0.5×10－3 m3＝0.5 kg 水吸收的热量 Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×0.5 kg×（100 ℃－23 ℃）＝1.617×105 J （3）不计热量损失，电热锅消耗的电能 W＝Q吸＝1.617×105 J 由P＝可知，电热锅高挡位需正常工作的时间 t'＝＝＝147 s （4）不合理；由图乙可知，当双触点开关置于2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电热锅处于高挡位，根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知，高挡位工作时干路中的总电流 I＝＋＝＋＝9 A＞8 A 所以乙图电路不合理。 类型4　力热、力电综合计算 1.解：（1）拖拉机的总重力 G＝mg＝（m车＋m人）g＝（1 000 kg＋72 kg）×10 N/kg＝ 10 720 N 师傅驾驶拖拉机停在水平地面上时，拖拉机对地面的压力F＝G＝10 720 N 拖拉机对地面的压强p＝＝＝1.34×105 Pa （2）工作2 h牵引力做的功 W＝Pt＝3×104 W×2×3 600 s＝2.16×108 J 拖拉机的牵引力F＝＝＝1.5×104 N 拖拉机匀速行驶，拖拉机受到的阻力等于牵引力，阻力 f＝F＝1.5×104 N （3）拖拉机工作消耗的柴油质量 m柴油＝ρ柴油V＝0.8×103 kg/m3×15×10－3 m3＝12 kg 消耗15 L柴油产生的热量 Q＝m柴油q柴油＝ 12 kg×4.3×107 J/kg＝5.16×108 J 拖拉机发动机的效率 η＝×100％＝×100％≈41.9％ （4）在平直耕地上行驶所需的牵引力更大；根据公式P＝＝＝Fv可知，在额定功率不变的条件下，拖拉机在耕地上需要减小行驶速度来增大牵引力。 （从物理角度分析，合理即可） 2.解：（1）这辆车（包括人员及物品）的总重力 G＝mg＝2 000 kg×10 N/kg＝2×104 N 车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压力F压＝G＝2×104 N，则车（包括人员及物品）停放在水平地面上时对地面的压强 p＝＝＝2×105 Pa （2）由图可知，汽车从标志牌甲运动到丙的路程s＝47 km－2 km＝45 km，从乙运动到丙的路程s'＝11 km－2 km＝9 km，由v＝可知，从乙运动到丙的过程中所用时间t'＝＝＝ h＝5 min 则从甲运动到丙所用时间 t总＝t＋t'＝25 min＋5 min＝30 min＝0.5 h 从甲运动到丙这一过程中的平均速度 v＝＝＝90 km/h （3）汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq＝0.7 L×3.6×107 J/L＝2.52×107 J 由η＝×100％可知，牵引力做的功 W＝ηQ放＝25％×2.52×107 J＝6.3×106 J 这一过程中牵引力做功的功率 P＝＝＝2.1×104 W 3.解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小 F＝＝＝＝125 N （2）绳端移动距离s＝2h＝2×3 m＝6 m 绳拉力F做的功W＝Fs＝125 N×6 m＝750 J 绳拉力F的功率P＝＝＝125 W （3）控制电路的最大电流I＝0.03 A时，载重量最大，控制电路最小总电阻 R＝＝＝400 Ω 力敏电阻的阻值 RF＝R－R0＝400 Ω－200 Ω＝200 Ω 当RF＝200 Ω时，压力F压＝900 N，即最大载重 G大＝F压－G厢＝900 N－150 N＝750 N 装置的最大机械效率 η＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝×100％＝75％ （4）减小R0（或增大电源电压） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$