内容正文:
专题四 综合能力题
课时12 综合能力题——分析计算型
第2轮 专题突破
物理
目录
考点集训
01
CONTENTS
目 录
物理
PART THREE
目录
考点集训
KAO DIAN JI XUNA
考点集训
SPORT
解题诀窍:
分析计算题的特点与阅读研究题较为相近,试题通过文字、图像或表格提供相关信息,要求学生通过阅读、理解、思考和分析从中筛选出有关的信息,然后运用所学的物理知识来解决问题。侧重考查学生收集信息和处理信息能力,从省卷命题特点看,近年多为根据提供信息进行分析计算,由于信息量大,涉及公式多,综合性强,对学生的能力要求较高。解题要注意认真分析题意,确定研究对象,重视分析过程,从文字和图像中获取、提炼有用信息,然后进行归纳或应用公式计算。
1. (2024·广东)我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜,潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。
某科创小组设计了氧气浓度报警装置,其简化电路(未连接完整)如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻,其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关,当氧气浓度c>0.28kg/m3时,绿灯正常发光;当c≤0.28kg/m3时,红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)“奋斗者”号下潜过程中,受到海水的压强变 。
(2)电解水制备氧气的过程中,电能主要转化为 能。
(3)图甲中的A灯为 (选填“红”或“绿”)灯。
大
化学
绿
(4)闭合开关S,当c=0.28kg/m3时,通过电磁铁线圈的电流为 A。
(5)请根据文中信息,用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求导线不能相交(∅为接线柱)。
0.1
【答案】
2. (2021·广东)阅读短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙所示是信号传播过程的s-t图像,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是:测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)人耳 (填“能”或“不能”)听到超声波,超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点。
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
不能
反射能力强
68
(3)通过计算,在图丙中,大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像(t从第一次发射信号开始计时),跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m,跑车的速度大小为 m/s。
【答案】
51
60
3. 阅读短文,回答问题:
随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭,扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。如图所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数,该款机器人发出的超声波在空气中的传播速度为340m/s,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电,返回过程中需要剩余电池容量的40%用于克服阻力做功。
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
(1)机器人工作时,主机内部的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为 cm。
(2)电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA,能持续供电1h。机器人充满电后至自动充电前,能够连续正常工作的最长时间为 h。
(3)若机器人工作时受到地面阻力为20N,为确保该机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为 m。
小于
17
0.9
216
4. (2024·广东模拟)阅读下列短文,回答问题:
混合动力汽车
随着汽车科技的不断进步,混合动力汽车逐渐受到人们的青睐。插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式,它是介于纯电动汽车和燃油汽车之间的新能源汽车,具有传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱和电池,可以外接充电。油电混合动力汽车燃油经济性高,驾驶性能优异。油电混合动力汽车的发动机需要燃油,起步和加速时,在电动机的辅助下,可以降低油耗。当电池电量充足时,以电动模式行驶,实现“零油耗”和“零排放”;当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。
(1)汽车的后视镜是一个 镜,能让司机看到车后更大的范围。
凸面
(2)汽车上的“倒车防撞可视雷达”,通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 (选填“远”或“近”)。
缩小
近
(3)已知该车电池能够储存电能20kW簚h,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路如图甲所示从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的能量还剩余30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失),若该行驶模式过程中恰好消耗3L汽油,则汽车从C地到B地的过程中汽油的综合利用效率为 (汽油的热值取q=4.0×107J/L)。
40%
(4)如图乙所示为四冲程汽油机某气缸的各冲程示意图,一个工作循环合理的顺序为 。若该汽油机以3000r/min的速度运行,则该气缸每秒对外做功 次。
DACB
25
5. (2024·广东模拟)深圳至中山的“深中通道”是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程,全线预计在2024年7月通车。在“深中通道”的水上建筑工程中,起重船是不可或缺的机械,如图甲所示是“深中通道”建设中起重船正在工作的实景图,如图乙所示是起重船原理的简要示意图。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
(1)“深中通道”按双向8车道设计,最高时速为100km/h,项目全长约24km,小轿车在通过“深中通道”全程时,在不超速的前提下,其行驶的最短时间为 h。
0.24
(2)如图丙所示是起重船两侧的“侧推器”,在施工时可使起重船在洋流中保持平稳。若某次工作时洋流仅对船左侧产生冲击力,为了保持船体平稳,需开启“侧推器”,让水从船体 (选填“左”或“右”)侧喷出。
右
(3)当起重船吊起质量为600t的重物时,需要向压载水舱中快速地注入一定量的压载水,这样就能使整船的重力作用线和浮力作用线重合且位置不变,从而保持船的稳定。若以船的重心为支点,起重船可以看作 (填一种简单机械名称);若压载水舱重心到起重船重力作用线的距离为45m,到重物重力作用线的距离为105m。当起重船吊起重物后,需要向压载水舱中注入 t压载水。
杠杆
800
(4)利用起重船吊起(3)中的重物时,起重船在4min内将重物匀速吊起10m高,起重船对重物做功的功率是 W,起重船排开海水的体积增加了 m3。
2.5×105
1400
6. (2024·广东模拟)如图1所示是我国具有完全自主知识产权的“CR400AF复兴号”动车组,它采用了全新低阻力流线型头型,全车部署了2500余项监测点,能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测。列车内还设有高清监控摄像、无线WIFI、USB充电插口等,动车部分参数见下表。(设乘客人均质量为50kg,取g=10N/kg)
车身质量m(t) 360
每节车厢长L(m) 25
车厢数(节) 8
每节载客(人) 100
最高时速(km/h) 400
(1)“复兴号”动车的通信设备是利用 (选填“电磁波”或“超声波”)来传递信息的。
(2)复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对 力。
电磁波
平衡
(3)推重比是衡量动车牵引能力的重要指标,其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测,“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足f=kv2关系,其中k=40N/,则“复兴号”动车以100m/s的速度在水平轨道上满载运行时的推重比是 ,牵引力每秒做功 J。
0.1
4×107
(4)阴雨天,空气潮湿,能见度低,路面湿滑,为保证旅客上下动车时的安全,需在车门旁开启警示灯。如图2乙所示是某同学为动车设计的模拟电路:
①选择如图2甲中的 (选择“R1”或“R2”)湿敏电阻,将它串联在图2乙电路中的 (选择“a”或“b”)位置,闭合开关,警示灯能随湿度变化而自动调整亮度,达到一定湿度时出现明暗闪烁发光。
R2
b
②已知电源电压恒为6V,警示灯的规格是“6V 3W”,当空气湿度为80%时,警示灯明暗闪烁发光,灯较暗时的实际功率是 W(电磁铁电阻忽略不计,灯泡电阻不随温度变化)。
0.75
$$