2025年河南中考物理二轮复习题型专项课件：综合应用题

综合应用题 1．(2024·陕西渭南一模)如图是某款新能源动力公交车，该车采用液化天然气作为驱动车辆的动力能源。已知公交车的质量为1.2×104 kg，公交车以10 m/s的速度，从A地沿平直公路匀速驶往B地时，所受阻力恒为车重的0.05。(g取10 N/kg) (1)冬天载满人的公交车在户外长时间运行，车窗玻璃上常常附有小水珠，小水珠出现在车窗　 　(选填“内侧”“外侧”或“内外侧都有”)。公交车使用的液化天然气是在常温下通过　 　的方法使天然气液化的。  (2)求公交车牵引力所做功的功率。 (3)该公交车从A地到达B地消耗了5 kg的天然气，发动机的效率 为40%，则A、B两地的距离为多少？(液化天然气的热值为4.8×107 J/kg) 　压缩体积　 　内侧　 解：(2)公交车从A地沿平直公路匀速驶往B地，可知其受到的阻力等于牵引力，所受阻力恒为车重的0.05，可得F＝f＝0.05mg＝0.05×1.2×104 kg×10 N/kg＝6×103 N，公交车牵引力所做功的功率为P＝＝Fv＝6×103 N×10 m/s＝6×104 W。 (3)公交车从A地到达B地消耗了5 kg的天然气，天然气完全燃烧释放的能量为Q放＝mq＝5 kg×4.8×107 J/kg＝2.4×108 J，发动机的效率为40%，则转化为公交车的做功的能量为W＝Q放×40%＝2.4×108 J×40%＝9.6×107 J， 则A、B两地的距离为s＝＝1.6×104 m。 (1)如图所示为汽油机的　 　冲程示意图。  (2)该电动自行车静止时与水平路面的接触面积为0.005 m2， 则电动自行车对路面的压强为多少？ 2．(2024·陕西汉中二模)某电动自行车在日常行驶中可以利用动力电池(蓄电池)给电动机供电，纯电续航里程70 km；同时该自行车搭载了增程器(小型汽油机和发电机)，在电力不足时(低于20%)，车载增程器中的汽油机启动，带动发电机发电驱动电动机工作，多余的电能对蓄电池充电，油电综合续航可达200 km。已知该自行车整车质量40 kg，动力蓄电池最大储电量1.4 kW·h，最高车速25 km/h，g取10 N/kg。问：(电动机对机械能的转化率非常高，可近似看成100%) 　做功　 (3)若质量是60 kg的人骑该电动自行车在水平路面上以18 km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.08，则行驶2 h电动机做的功是多少？ (4)当动力蓄电池的蓄电量降低到20%时，增程器立即启动并给动力蓄电池充电，同时维持电动自行车继续以18 km/h的速度匀速行驶，再行驶2 h后蓄电池正好充满电，消耗汽油400 g，汽油的热值为q汽油＝4.6×107 J/kg，则该“增程器”在此过程中的效率为多大？(结果保留到0.1%) 解：(2)电动自行车在水平地面上静止时对地面的压力等于自身的重力，即F压＝G车＝m车g＝40 kg×10 N/kg＝400 N，该电动自行车对地面的压强为p＝＝8×104 Pa。 (3)电动自行车行驶2 h通过的路程为s＝vt＝18 km/h×2 h＝36 km＝ 36 000 m；因电动自行车受到的阻力是人与车总重的0.08，即f＝0.08G总＝0.08(m车＋m人)g＝0.08×(40 kg＋60 kg)×10 N/kg＝80 N；电动自行车在水平路面上匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故F＝f＝80 N，行驶2 h电动机做的功为W＝Fs＝80 N×36 000 m＝2.88×106 J。 (4)行驶2 h蓄电池充电电能为W电＝η'W电总＝80%×1.4 kW·h＝1.12 kW·h＝4.032×106 J，汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝0.4 kg×4.6×107 J/kg＝1.84×107 J，该增程器此过程中的效率η＝≈37.6%。 3．(2024·贵州安顺一模)如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，它的体积约为9 000 m3，总质量约为2.6 t，内部上层充满氦气，下层是空气，中间隔开。由于没有动力系统，它通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。能在低温、低压、高风速等恶劣环境中完成科学观测任务。在2022年5月15日凌晨1点26分，它从海拔4 300 m的科考营地顺利升空，4点40分到达海拔9 032 m空气稀薄的高空，超过珠峰8 848.86 m的高度，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。 若浮空艇的质量和体积不变，请回答下列问题： (1)浮空艇内的氦气密度　 　(选填“大于” “小于”或“等于”)艇外空气密度。  　小于　 (2)浮空艇所受重力约为多少？(g取10 N/kg) (3)请判断浮空艇在无风时匀速上升的过程中缆绳的拉力大小如何变化？并说明理由。 (4)若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要排出下层的部分空气。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇上升还是下降的过程中排出部分空气？说明理由。 解：(2)浮空艇总质量约为2.6 t，G＝mg＝2.6×103 kg×10 N/kg＝2.6×104 N。 (3)若浮空艇的质量和体积不变，它在无风时匀速上升的过程中缆绳的拉力会变小，因为空气密度减小，所受空气浮力变小 (4)上升；越往高处，大气压越小，内外压强差越大，所以在浮空艇上升的过程中排出部分空气来减小浮空艇内部的压强，使内外压强差变小 4．(2024·江苏常州二模)一款名为“The Icon”的全电动水翼船，利用与飞机机翼类似的水翼将船体抬升到水面以上，以减少行驶过程中的阻力。驱动水翼船前进的是两台电动螺旋桨，每台最大输出功率为100 kW，船上搭载有储存了240 kW·h电能的大容量电池。某次测试中，水翼船以最大功率行驶，耗时1 h 匀速直线行驶了72 km，测试结束时，电能全部耗尽。问，测试过程中： (1)水翼顶部的水流速度　 　(选填“大”或“小”)，水翼底部的压强 　 　(选填“大”或“小”)。  (2)水翼船受到的阻力有多大？ (3)电动机把电能转化为机械能的效率有多大？ 大　 　大　 解：(2)船的速度v＝＝104 N。 (3)做功W机＝Pt＝100 kW×2×1 h＝200 kW·h；消耗240 kW·h电能，则电能转化为机械能的效率η＝≈83.3%。 5．(2023·贵州六盘水模拟)北京时间2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射(如图甲)，10分钟后，天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入距地面高度393 km的预定轨道，采用6.5小时自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口，形成三舱两船组合体(如图乙)，中国空间站即将进入应用与发展阶段。截止目前，中国空间站一共完成3次太空授课任务。为保证航天员在空间站内正常的生活和工作，采用密闭加压舱，舱内空气成分与压强均与地面环境相同。请你回答下列问题： 甲 乙 丙 (1)遥七运载火箭发射过程，是将燃料燃烧的化学能转化为　 　能，再转化为火箭的机械能。  (2)求天舟六号货运飞船从发射到进入预定轨道过程中，竖直方向上的平均速度为多少千米每小时？ (3)假设空间站内气压为标准大气压(按1.0×105 Pa计算)，求面积为2 m2太空授课实验桌面上所受气体的压力。 (4)如图丙为航天员王亚平在太空授课时成功演示浮力消失实验场景。她将乒乓球压入水中，放手后观察到乒乓球没有上浮而继续停留在水中，请根据所学物理知识解释浮力消失的原因。 　内　 解：(2)10分钟，天舟六号货运飞船与火箭成功分离并进入距地面高度393 km的预定轨道，竖直方向上的平均速度为v＝＝2 358 km/h。 (3)假设空间站内气压为标准大气压(按1.0×105 Pa计算)，太空授课实验桌面上所受气体的压力F＝pS＝1.0×105 Pa×2 m2＝2×105 N。 (4)太空中处于失重状态，水对浸入其中的物体没有压强，不会产生上下表面的压力差，因而不受浮力 6．(2024·陕西西安三模)2023年7月，西北首辆无人驾驶智能快递配送车亮相西安，如图所示，该车从站点装货后，能够按照既定线路自动导航行驶，到达指定送货地点。该智能无人快递车利用激光雷达和光学摄像头感知周边环境，依靠卫星导航系统控制实现自动行驶。空载质量与最大承载质量均为400 kg；在路上匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.02，某次运载最大载重质量的快递匀速行驶1.8 km，用时10 min(g取10 N/kg)。 (1)通过　 　波实现对智能无人快递车的控制，限制其最大承载质量是为了避免刹车时　 　过大。  (2)智能无人快递车最大载重时的总重力是多少？ (3)该智能无人快递车以最大载重匀速行驶时，牵引力 的平均功率为多少？ 　惯性　 　电磁　 解：(2)因为空载质量与最大承载质量均为400 kg，由此可知m总＝2×400 kg＝800 kg，根据G＝mg可求出总重力为G总＝m总g＝800 kg×10 N/kg＝8 000 N。 (3)因为该配送车匀速行驶过程中有F牵＝f，而在路上匀速行驶时受到的阻力为总重力的0.02，即F牵＝f＝0.02G总＝0.02×8 000 N＝160 N，根据P＝＝480 W。 (1)无人机外形采用流线型设计，目的是使其飞行时机身上表面的气体流速较　 　(选填“大”或“小”)，压强较　 　(选填“大”或“小”)的原理来提供升力。  　小　 丙 　大　 乙 甲 7．(2024·广东广州二模)如图甲所示，“翼龙”是我国自主研制的多用途无人机，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。 (3)工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中保护电阻R0为定值电阻，R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示，要使电表示数能随飞行速度的增大而增大，则电表应选用 　 　(选填“电流表”或“电压表”)，并且应安装在电路中的 　 　(选填“①”或“②”)的位置。  　②　 (2)无人机能将灾情监视、军事活动等信息通过　 　(选填“超声波”或“电磁波”)传递到指挥中心。  　电压表　 　电磁波　 (4)当飞行速度达到某设定值时，电磁铁刚好能够吸下衔铁B，使得油门C的喷油量减小，从而实现控制无人机的速度不再增大。已知电源两端的电压恒为12 V，R0的阻值为20 Ω，电磁铁的线圈电阻忽略，当无人机飞行速度达到280 km/h时，求： ①匀速行驶5 min时，电路消耗的总电能。 ②R的电功率。 解：(4)当无人机飞行速度达到280 km/h时，从图中可知R＝10 Ω，R、R0串联，根据欧姆定律可知电路电流为I＝＝0.4 A。 ①匀速行驶5 min时，电路消耗的总电能为W＝UIt＝12 V×0.4 A×5×60 s＝1 440 J。 ②R的电功率为P＝I2R＝(0.4 A)2×10 Ω＝1.6 W。 8．(2024·湖南模拟)某生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化电路图如图甲所示。 甲 乙 浇水系统的开关：S2是电子时控开关，每天会在3个固定的时间段自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋，共工作60 min。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路电源电压U＝12 V，R0是定值电阻，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度RH(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%)变化的图像如图乙所示。当控制电路的电流达到0.04 A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.03 A时，衔铁被释放。(不计线圈的电阻) (3)花棚内空气湿度小于50%时，喷雾系统启动，则R0的阻值为多少？ (4)棚内空气湿度达到多少时，喷雾系统停止工作？ (2)浇水系统的水泵参数如下表所示，则水泵一个月(按30天)耗电多少kW·h？ (1)闭合开关S1后，随着花棚内空气湿度的减小，控制电路的电流将 　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  　变小　 型号 SC**** 材质 不锈钢 功率 1 200 W 颜色 灰白色 电源 220 V/50 Hz 重量 80 kg 解：(2)由题意可知，浇水系统每天工作的时间t＝60 min，则水泵一个月工作的总时间t总＝30t＝30×60 min＝30 h，由P＝可知，水泵一个月消耗的电能W＝Pt总＝1 200×10－3 kW×30 h＝36 kW·h。 (3)由图乙可知，湿度为50%时，湿敏电阻的阻值为150 Ω，由题意可知，喷雾系统启动时电路中的电流为0.03 A，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻R启动＝＝400 Ω，由串联电路的电阻特点可知，R0的阻值R0＝R启动－R＝400 Ω－150 Ω＝250 Ω。 (4)由题意可知，喷雾系统停止工作时电路中的电流为0.04 A，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻R停止＝＝300 Ω，由串联电路的电阻特点可知，此时湿敏电阻的阻值R'＝R停止－R0＝300 Ω－250 Ω＝50 Ω；由图乙可知，花棚湿度为70%。 (1)开关S1和S2都闭合时，电炖锅处于　 　(选填“高温挡”或“保温挡”)。此时电路中的电流为　 　 A。  　5　 甲　　　 乙 　高温挡　 9．(2024·宁夏吴忠一模)图甲为某型号电炖锅，图乙是其工作原理的简化电路图。该电炖锅有“高温烧煮”和“低温保温”两个挡位，R1和R2为电热丝，S2为挡位自动控制开关，铭牌上部分参数如下表所示。若电炖锅正常工作，请完成以下问题： 额定电压/V 220 高温烧煮功率/W 1 100 低温保温功率/W 200 (2)只闭合开关S1时，电炖锅正常工作0.5 h，消耗的电能是多少焦耳？ (3)用高温蒸煮挡正常工作6 min，将1 000 g的水从20 ℃加热到100 ℃，求水吸收的热量。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］ 解：(2)只闭合开关S1时，R1、R2串联，此时总电阻较大，根据P＝可知总功率较小，为保温挡，电炖锅正常工作0.5 h，消耗的电能为W＝P保t＝200 W×0.5×3 600 s＝3.6×105 J。 (3)水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J。 10．(2024·安徽合肥二模)如图所示为青少年科技创新大赛的作品——温度报警电路，电阻箱R0是可以调节并显示阻值的变阻器。电源电压恒为12 V，热敏电阻Rt(阻值随温度变化规律如表所示)，电阻箱R0(阻值0~999 Ω)，数字电压表(电压升高到7.2 V时报警)，数字电流表(电流升高到0.6 A时报警)，开关，导线若干。求： 温度t/℃ 0 10 20 30 40 热敏电阻Rt/Ω 30 18 12 8 6 (1)若闭合开关S、S1，若想让环境温度达到0 ℃时报警，应该把电阻箱的阻值调为多少 Ω； (2)若只闭合开关S，将电阻箱R0阻值调至12 Ω，环境温度在什么范围内时，报警器不报警。 解：(1)闭合开关S、S1，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表被短路，环境温度达到0 ℃时，热敏电阻接入电路的阻值为30 Ω，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I＝＝20 Ω，所以需将电阻箱R0阻值调至20 Ω。 (2)只闭合开关S，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，串联电路总电压等于各部分电压之和，电压升高到7.2 V时电阻箱两端的电压U0＝U－Ut＝12 V－7.2 V＝4.8 V，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I＝＝20 Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时热敏电阻接入电路的阻值Rt'＝R－R0＝20 Ω－12 Ω＝8 Ω，由表格可知此时的温度为30 ℃，所以环境温度在10~30 ℃范围内时，报警器不报警。 (1)该汽车中有如图乙所示的电路，其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触，当汽车向前启动时，　 　灯亮；当汽车急刹车时，　 　灯亮。(均填“红”或“绿”)  　红　 乙 　绿　 甲 11．(2024·陕西西安二模)某品牌混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越。该款混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；小明家新购置了一台该品牌的混合动力汽车。 (2)在某次出行的过程中，在水平道路上匀速行驶170 km，共消耗汽油10 L，水平道路的平均阻力为1 000 N，若该混合动力汽车内燃机的效率为60%，忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油＝0.7×103 kg/m3，q汽油＝4.6×107 J/kg，求： ①此过程中牵引力所做的功； ②汽油燃烧放出的热量； ③最终使蓄电池增加的电能。 解：(2)①由题可知，汽车在水平道路上做匀速直线运动，汽车的牵引力和汽车受到的阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力F＝f＝1 000 N，汽车牵引力做的功W机械＝Fs＝1 000 N×170×103 m＝1.7×108 J； ②10 L汽油的质量m＝ρ汽油V＝0.7×103 kg/m3×10×10－3 m3＝7 kg，完全燃烧10 L汽油放出的热量Q放＝mq汽油＝7 kg×4.6×107 J/kg＝3.22×108 J； ③内燃机输出的有用能量W有＝ηQ放＝60%×3.22×108 J＝1.932×108 J，最终蓄电池增加的能量W电＝W有－W机械＝1.932×108 J－1.7×108 J＝2.32×107 J。 (1)图乙横杆属于　 　力杠杆，杵一般选用花岗岩石，是利用其硬度 　 　。  (2)人脚与踏板的接触面积为200 cm2，为使横杆水平平衡，求： ①人在B点至少需施加竖直向下多大的力； ②人对踏板的压强。 　大　 12．(2024·江苏丹阳二模)如图甲是《天工开物》中我国古人用舂臼捣米的情境，简化装置如图乙所示。若在A点悬挂的杵(石块)为50 N，O为支点，OA∶OB＝4∶1，不计横杆自重。 　费　 甲 乙 $$