内容正文:
2025陕西
物 理
必练题型
1
解题格式规范要求
1. 必要时,要有相关的图示、文字说明。
文字说明的目的是说明物理过程和答题依据,我们可以从以下几个方面给
予考虑:
(1)说明研究对象(个体或系统);
(2)说明分析过程需要画图(如受力分析图、电路图、光路图、运动过
程的示意图);
(3)说明所设字母的物理意义;
(4)说明题目中的隐含条件;
2
(5)说明所列方程的依据、名称及对应的物理过程或物理状态;
(6)说明所求结果的物理意义(有时需要讨论分析)。
3
2. 物理量符号、单位、字母的大小写,书写要规范。
3. 同一题目中,如果出现多个同类的物理量,应通过附加角标或注释进行
区分。
4. 计算题的解题过程应有相应的物理公式(导出公式也可)及数据代入过
程,结果要有数值和单位。
5. 计算结果如果出现非整数,一般来说,不宜用无理数或者分数作为最后
结果(字母式结果例外)。如果题目没有特殊要求,结果用国际制单位,
计算结果保留到小数点后 2位。鼓励用科学记数法表示结果。
4
题型七 综合题
(一)力学、力热综合题
5
第1题图
1.如图所示是中国迄今研制的最大直径盾构机“京华号”,
整机长度,总质量 ,最大开挖直径达
。它的工作原理类似于穿山甲挖洞,顶端装有巨
型刀盘,相当于穿山甲锋利的前爪用于挖土、粉碎石块。
(1)盾构机前部的刀盘上有很多刀片,转动时能轻易切入泥土、岩石,
且各刀片都呈尖利的形状,这是通过______________的方法来增大压强。
减小受力面积
6
第1题图
(2)已知“京华号”掘进速度约为 ,距离
一天收工时间还剩 ,通过计算请你判断盾构机
当天剩余时间里不停地工作,还能前进多少米?
(结果保留小数点后两位)
解:由题意得,盾构机当天剩余工作时间 ;
则盾构机还能前进的距离 。
7
第1题图
(3)根据相关资料显示,“京华号”盾构机推进效率达
左右,该参数是指发动机传递给盾构机的推进功率
与其产生的总机械功率之比。已知“京华号”的总功率约为
,若该盾构机每天 不停地工作,则“京华
号”盾构机的最大推进力是多少时才能满足每天挖掘
的要求?
解:盾构机的推进功率 ;
盾构机所做的推进功
;
盾构机的最大推进力 。
8
2.(2024赤峰)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海
底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取
,取 )
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
解:深潜器在一万米深处受到海水的压强为
;
②若其载人舱舱盖面积为 ,此深度它受到海水的压力是多少?
解:若其载人舱舱盖面积为,根据 可知,此深度它受到海水
的压力为
。
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(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过
电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量
为 时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
解:当深潜器总质量为 时恰好能悬停于某一深度作业,说明深潜器悬
浮,此时它受的浮力为
;
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
解:“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附
的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
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第3题图
3.陕西科技馆里,小明和爸爸正在体验升降座椅装置,如
图为升降座椅装置的简图。已知爸爸的质量为 ,小明
用的拉力将爸爸匀速拉升到顶端,用时 ,该过程
中小明手握住绳子向下拉动的总长度为 。不计绳重和
摩擦,取 。求:
(1)小明拉绳所做功的功率为多少?
解:小明拉绳所做功 ,
小明拉绳所做功的功率为 。
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(2)动滑轮(含座椅)的质量为多少?
第3题图
12
第3题图
解:爸爸的重力
,
由图可知 ,不计绳重和摩擦,根据
可得,
动滑轮(含座椅)的重力
;
动滑轮(含座椅)的质量
。
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第3题图
(3)该升降座椅装置的机械效率多大?(结果保留至
)
解:该升降座椅装置的机械效率
。
14
第3题图
(4)在拉绳时小明感觉绳子有点滑,请你给他提出一条防
止绳子打滑的建议。
解:增加手对绳子的压力或增大绳子的粗糙程度,如在绳
子上缠绕一条毛巾,可以防止绳子打滑。
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第4题图
4.如图是一种用于河道清淤的绞吸挖泥船,其工作原理
是利用转动的绞刀绞松河底的淤泥和土壤,与水混合成
泥浆,经吸泥泵吸入泵体并经过排泥管送至高处的排泥
区。该绞吸挖泥船总质量为 ,吸泥泵额定功率为
。取,水的密度为 ,泥
浆的密度为 问:
(1)挖泥船在河里航行时,若以岸边的树木为参照物,挖泥船是______
(选填“静止”或“运动”)的。
运动
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第4题图
(2)非工作状态下静止漂浮在水面的绞吸挖泥船浸入水
中的体积是多少?
解: 漂浮在水面上的绞吸挖泥船受到的浮力为
,
绞吸挖泥船浸入水中的体积为
。
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(3)某次吸泥泵正常工作时,排泥流量为 ,排泥扬程
(将河底泥浆提起的高度)为 ,吸泥泵此次工作时的机械效率是多少?
第4题图
18
第4题图
解:吸泥泵 排泥质量
,
吸泥泵 做的有用功为
,
吸泥泵做的总功 ,
则吸泥泵此次工作时的机械效率为
。
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5.(2024内蒙古)2023年3月29日,我国自主研发的首款四座氢内燃机飞机
验证机成功首飞。这架飞机翼展为,机身长度为 ,高压气态
储氢罐可储氢,最大起飞质量可达 。达到最大起飞质量的飞
机静止在水平地面上时对地面的压强为;在空中以 的速
度匀速巡航时,前置螺旋桨提供的牵引力为 。已知氢的热值为
,取 。求:
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(1)达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时轮胎与地面的总接触
面积。
解:达到最大起飞质量的飞机静止在水平地面上时对地面产生的压力等于
重力,即压力为 ,
轮胎与地面的总接触面积
。
(2)高压储氢罐内 的氢气完全燃烧放出的热量。
解:高压储氢罐内 的氢气完全燃烧放出的热量
。
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(3)飞机以的速度匀速巡航 牵引力所做的功。
解:飞机以的速度匀速巡航 行驶的距离
,
飞机以的速度匀速巡航 牵引力所做的功
。
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6.(2024潍坊)某建筑工地上,起重机在内将质量为 的重物沿竖
直方向匀速提升,此过程起重机消耗柴油 。柴油的热值
,取 。
(1)求重物上升的速度。
解:重物上升的速度为
。
(2)求起重机提升重物的功率。
解:起重机提升重物的功率为
。
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(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比
定义为其提升效率,用字母 表示,求起重机的提升效率。
解:起重机的提升效率为
。
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7.2024年1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌
航天发射场点火发射,天舟七号货运飞船于1月18日成功与天和核心舱对
接,实现“太空快递”次日达。货运飞船除了提供航天员在空间站所需的生
活物资、实验设备和 的推进剂外,还预备了春节大礼包和龙年盲
盒为航天员备足年货。
(1)喷出的气体对火箭的力与火箭对喷出气体的力是一对____________
(选填“相互作用力”或“平衡力”),火箭加速升空说明力能改变物体的
__________。
相互作用力
运动状态
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(2)不考虑热量损耗,天舟七号货运飞船补加给空间站的推进剂完全燃
烧能将多少千克 的水在标准大气压下加热至刚好沸腾?
解:推进剂完全燃烧放出的热量
,
水吸收的热量 ,
由得, 。
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(3)在网上查阅相关资料得到了概念:
燃烧室的压强 ,相关资料说明“长
征七号的起飞推力735吨,助推器4个,每个助推器的收缩喷管的出口截面
积为 ”。请你通过计算说明长征七号运载火箭燃烧室的压强是多少?
(结果用科学记数法表示并保留一位小数)要想增大运载火箭发动机的推
力,你的办法是什么?
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解:4个助推器的推力为735吨,
则一个助推器的推力为 ,即一个助推器的推力
,
各个助推器燃烧室的压强为
;
根据 可知,要想增大运载火箭发动机的推力,可以增大燃烧室的压
强或增大出口横截面积。
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8.如图1所示为我国“复兴号”系列动车,速度可达 以上,是我国
重要的交通工具之一。
第8题图
(1)“复兴号”动车的上方覆盖着如图2所示的供电装置“接触网”,将电能
源源不断地提供给动车,该“接触网”采用的材料应具有良好的______性。
导电
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第8题图
(2)监测显示,“复兴号”动车以
的速度匀速直线运行时,行驶的阻力为
。则“复兴号”动车牵引电机的功率
为多少?
解:动车的速度
,
因为动车做匀速直线运动,所以牵引力与阻力是一对平衡力,即牵引力
,
动车牵引电机的功率为
。
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第8题图
(3)小明一家三口计划从西安去成都旅
行,第一种出行方式为乘坐“复兴号”动
车,每人票价263元;第二种出行方式为
驾驶汽车。若小明家的汽车发动机的功
率(即牵引力的功率)为 ,汽车发
动机的效率为,从西安到成都需要行驶 ,全程过路费为400元,汽
油的价格为7.5元/ 。请通过计算说明哪种出行方式更经济。
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第8题图
解:汽车发动机做的功为
,
汽车发动机消耗的汽油完全燃烧放出的热量为
,
汽车消耗汽油的质量为
,
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汽车消耗汽油的体积为
,
汽车消耗汽油的费用为 元/
元,
小明一家人驾驶汽车由西安到成都的费
用为577.5元元 元,
小明一家人乘坐动车由西安到成都的费
用为263元 元,
则小明一家人乘坐动车出行更经济。
第8题图
第9题图
9.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 ;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 ),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 。已知该自行车
(1)如图所示为汽油机的______冲程示意图。
做功
整车质量,动力蓄电池最大储电量,最高车速,
取。问:(电动机对机械能的转化率非常高,可近似看成 )
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第9题图
(2)该电动自行车静止时与水平路面的接触面积为 ,
则电动自行车对路面的压强为多少?
解: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 ,
该电动自行车对地面的压强为
。
35
第9题图
(3)若质量是 的人骑该电动自行车在水平路面上以
的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.08倍,
求行驶 电动机做的功是多少?
36
第9题图
解:电动自行车行驶 通过的路程为
;
因电动自行车受到的阻力是人与车总重的0.08倍,即
;
电动自行车在水平路面上匀速行驶,所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,故 ,
行驶 电动机做的功为
。
37
第9题图
(4)当动力蓄电池的蓄电量降低到 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 的速度
匀速行驶,再行驶后蓄电池正好充满电,消耗汽油 ,汽
油的热值为 ,则该“增程器”在此过程中的
效率为多大?(结果保留到 )
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第9题图
解:行驶 蓄电池充电电能为
,
汽油完全燃烧放出能量
;
该增程器此过程中的效率
。
39
第10题图
10.(2024湖北改编)据统计,每燃
烧燃油约排放 二氧化碳。
为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能
作为一种绿色低碳的清洁能源在我国
交通领域的应用场景不断扩大,使用
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为____能。
电
氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
40
(2)当储氢瓶内气体压强为时,求瓶内壁 的面积上受
到的压力。
第10题图
解:当储氢瓶内气体压强为时,瓶内壁 的面积上受到
的压力为 。
41
第10题图
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平
路面上匀速行驶用时,功率为 。
求卡车的行驶速度和所受牵引力。
解:卡车的行驶速度为
;
卡车所做的机械功为
,
卡车所受牵引力为
。
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第10题图
(4)与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶
可减排二氧化碳的质量为多少?
(燃油机的效率取,燃油的热值 取
)
43
第10题图
解:燃油完全燃烧放出的热量为
,
消耗燃油的质量为
,
则减排二氧化碳的质量为
。
44
第11题图
11.抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆。
某型号的抑尘车如图所示,它主要由摆臂式喷洒装置、
储液罐、自行运载车辆及控制系统组成,其部分参数如
下表所示。
空载质量
抑尘车水箱容积
最大喷水流量
柴油机效率
(1)抑尘车动力来自柴油机,它的做功冲程是将____能转化为______能。
内
机械
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(2)抑尘车在匀速直线行驶过程中,受到的阻力是整车总重的0.05倍,那
么在装满水且无喷洒作业的情况下匀速直线行驶 ,牵引力所做的功是
多少?(水的密度为 ,取 )
第11题图
46
第11题图
解:由表中数据可知,抑尘车水箱容积为 ,装满水
后,水的质量为
,
装满水后整车总重为
,
在匀速直线行驶过程中,受到的阻力为
,
在匀速直线行驶过程中,所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即
,则牵引力所做的功为
。
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第11题图
(3)抑尘车执行喷洒作业时,柴油发动机输出的能量
被分为两部分,一部分提供给抑尘车牵引力做功,另一
部分提供给发电机,使发电机输出功率达到稳定的 ,
柴油的热值为 。
网上资料显示:抑尘车中发电机的效率在 之间。某次喷洒作业
时该抑尘车匀速行驶,牵引力做的功为消耗了 柴油
(柴油完全燃烧)。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率
是否与网上信息相符?
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第11题图
解: 柴油完全燃烧放出的热量
,
由表中数据可知,柴油机效率为 ,
则柴油发动机输出的能量为
,
柴油机提供给发电机的能量为
49
,
某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶 ,发电机输出
的电能: ,
则发电机的效率为
,与网上信息相符。
第11题图
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$$