中考物理復(fù)習(xí)專題五-知識(shí)綜合應(yīng)用與綜合計(jì)算題

專題五知識(shí)綜合應(yīng)用與綜合計(jì)算題類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題類型二綜合計(jì)算題類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（專題闡述）知識(shí)綜合應(yīng)用題是中考近年的常考內(nèi)容，具有開放、新穎、創(chuàng)新、探究、綜合等特點(diǎn)，常以生產(chǎn)、生活中常見的器物（如電熱取暖器、電子秤、抽水機(jī)、電焊機(jī)、電熱鍋等）和新科技產(chǎn)品（如太陽能汽車、太陽能熱水器、風(fēng)力測(cè)試儀、充電鞋、可燃冰等）為背景，考查電熱綜合（主要通過用電器的銘牌、實(shí)物圖或電路圖考查力學(xué)和電學(xué)公式的綜合應(yīng)用）、力電綜合（通過結(jié)合電路圖與Ｕ－Ｉ圖像綜合考查力學(xué)與電學(xué)公式的應(yīng)用）、力熱綜合（一般以一個(gè)新興物體為背景考查力學(xué)與熱學(xué)公式的綜合應(yīng)用），難度相對(duì)較大．針對(duì)此類題目，應(yīng)進(jìn)行綜合分析，找出不同體系知識(shí)的相互區(qū)別與聯(lián)系，將物理知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中，達(dá)到活學(xué)活用．1.（’13玉林、防城港）如圖所示是一臺(tái)電熱水器銘牌上的部分信息．請(qǐng)根據(jù)銘牌提供的信息解答下列問題：［c水=4.2×103

J/（kg·℃）］（1）若給該電熱水器裝滿水進(jìn)行加熱，使水的溫度從22℃升高到62℃，求水吸收的熱量．（2）如果電熱水器正常工作時(shí)，所產(chǎn)生的熱量有80%被水吸收，則上一問中給水加熱的時(shí)間是多少？（3）當(dāng)電熱水器通電后水溫達(dá)到最高時(shí)，為什么與電熱水器連接的銅導(dǎo)線卻不怎么熱？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）解：（1）水的質(zhì)量m＝ρＶ＝1×103kg/m3×10×10-3m3=10kg水吸收的熱量Q=cm（t－t0）=4.2×103（J/kg·℃）×10kg×（62℃－22℃）=1.68×106J（2）消耗的電能W=Q÷η=1.68×106J

÷80%=2.1×106J加熱時(shí)間（3）因?yàn)殂~導(dǎo)線的電阻小，通過銅導(dǎo)線和電熱器的電流相同，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在通電時(shí)間相同時(shí)，電阻小的電線產(chǎn)生的熱量少，所以銅導(dǎo)線卻不怎么熱．類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）2.（’11百色）“節(jié)能減排”是當(dāng)今社會(huì)的主題，充分利用太陽能，是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要．太陽能熱水器已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶．如圖所示是小佳家的太陽能熱水器；它在晴天利用太陽能集熱，在陰雨連綿的天氣，則用標(biāo)有“220V2000W”字樣的電熱管對(duì)水進(jìn)行加熱．（2）該熱水器的電熱管正常工作時(shí)的電阻是多大？求：（1）該太陽能熱水器水箱容積為0.12m3，當(dāng)水箱裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是多少？［水的密度是：1.0×103kg/m3］類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）利用太陽能將滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃，水吸收的熱量是多少？［水的比熱容是：4.2×103J/（kg·℃）］（4）如用電熱管來給水加熱，加熱的效率為84%，則電熱管把滿箱水的溫度從25℃加熱到75℃需要消耗多少電能？這些電能可供“220V

40W”電燈正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）解：（1）ｍ＝ρＶ＝1.0×103kg/m3×0.12m3＝120kg（3）Q=cm（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×120kg×（75℃－25℃)=2.52×105J類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）3.（’13欽州）小剛家電能表表盤如圖所示，表格中列出了他家主要用電器的相關(guān)參數(shù)，請(qǐng)根據(jù)圖表信息解答下列問題：（1）小剛家的電視機(jī)的待機(jī)功率為0.5W，若某次看完電視后使其待機(jī)10h，則這次待機(jī)電視機(jī)消耗了多少電能？（2）電水壺正常工作時(shí)，若有16%的能量損失，則將1kg的水從20℃加熱到100℃需要多少時(shí)間？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）在用電高峰期，如果將其他用電器關(guān)閉，只讓電水壺工作，小剛發(fā)現(xiàn)電能表轉(zhuǎn)盤在100s內(nèi)轉(zhuǎn)了27轉(zhuǎn)，那么這時(shí)電水壺的實(shí)際功率是多少？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）解：（1）已知電視機(jī)的待機(jī)功率P=0.5W

=0.0005kW，電視機(jī)消耗的電能W

=Pt=0.0005kW×10h=0.005kW

·h（2）Q=cmΔt

=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃－20℃)=3.36×105J類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）4.（’13北海）某廠家研制一種以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量為2.5×103kg，該汽車蓄電池充滿電一次，測(cè)試時(shí)可供汽車以某一速度勻速行駛150km，蓄電池提供給電動(dòng)機(jī)的工作電流為50A，工作電壓為300V

，汽車受到的阻力為車重的0.04倍．求：（1）汽車在勻速行駛時(shí)受到的牽引力．（2）若汽車動(dòng)力裝置（包含蓄電池、電動(dòng)機(jī)）的效率為75%，則蓄電池充滿一次電，動(dòng)力裝置儲(chǔ)蓄的能量為多少焦？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）太陽光照射到電池板上的輻射功率為1000W/m2，電池板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的效率為15%，如果用太陽能電池作為該環(huán)保汽車的驅(qū)動(dòng)能源，其他條件不變，求太陽能電池板的最小面積？解：（1）汽車受到的阻力：f=0.04G=0.04mg

=0.04×2.5×103kg×10N/kg=1×103N，勻速行駛時(shí)汽車受到的牽引力與阻力大小相等，即F=f=1×103N；（2）該汽車蓄電池充滿電一次，可供汽車勻速行駛距離s

=150km=1.5×105m，則動(dòng)力裝置對(duì)汽車做的功為W有用=Fs=1×103N×1.5×105m=1.5×108J，類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）汽車行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率為P1

，太陽光輻射到電池板的輻射功率為P2

，太陽能電池板的最小面積為

S，P1=UI=

300V×50A=1.5×104W，由題可知P2S×15%=P1，類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）5.（’13貴港）目前，小汽車已進(jìn)入尋常百姓家．如圖甲所示為某汽車自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的電路原理圖，其中電源電壓恒為12V，R0為定值電阻，為油量表（實(shí)際是一只量程為0~

0.6A的電流表），

Rx為壓敏電阻（其電阻值隨電阻表面受到的液體壓強(qiáng)增大而減?。P(guān)于壓敏電阻Rx的阻值與所受汽油壓強(qiáng)的關(guān)系如下表所示（汽油的密度為0.71×103kg/m3，g=10N/kg）：類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（1）該汽車油箱是長(zhǎng)方形容器，底面積為0.3m2，油箱內(nèi)汽油高度達(dá)到18cm時(shí)，油箱即裝滿，則油箱裝滿時(shí)汽油的質(zhì)量是多少？（2）油箱裝滿時(shí)，油量表的示數(shù)如圖乙所示，求定值電阻R0

的值．（3）當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時(shí)，油量表的指針指向某一位置，求此位置所對(duì)應(yīng)的電流值．（4）為了測(cè)試該汽車的油耗，將汽車油箱裝滿后，沿高速公路行駛300km的路程，油量表的指針向左逐漸偏轉(zhuǎn)到“E”處，如圖丙所示，問該汽車每行類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）駛100km消耗汽油多少L（1L=1dm3

）？類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）解：（1）油箱內(nèi)汽油的高度為h=18cm，汽油的體積為V

=Sh=0.3m2×0.18m=0.054m3，得汽油的質(zhì)量為m=ρV=0.71×103kg/m3×0.054m3

=

38.34kg．（2）汽油對(duì)油箱底面積的壓強(qiáng)

查表可知Rx

=10?，裝滿油后電流表的示數(shù)為0.6A，所以此時(shí)電路中的總電阻因?yàn)镽0和Rx串聯(lián)，此時(shí)R0=R總－Rx=20Ω－10Ω＝10Ω．類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）當(dāng)油用完后，查閱表格可知Rx=90

Ω，R總=R0+Rx=10Ω+90Ω=100Ω，此時(shí)電路中的總電流（4）行駛300km，當(dāng)?shù)竭_(dá)E

處，Ｉ′=0.3A，查閱表格可以知道此時(shí)所收到的壓強(qiáng)為852Pa，壓力F=pS=852Pa×0.3m2=255.6N，油的質(zhì)量類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）耗掉的油的體積為0.054m3

－0.036m3=0.018m3=18L.所以每行駛100km消耗汽油6L.類型一知識(shí)綜合應(yīng)用題（針對(duì)訓(xùn)練）22綜合計(jì)算題主要包括力學(xué)綜合、電學(xué)綜合與電熱綜合，重在考查學(xué)生綜合分析問題并能利用物理知識(shí)解決問題的能力.力學(xué)綜合計(jì)算題一般可分為壓強(qiáng)和浮力相關(guān)計(jì)算，功、功率和機(jī)械效率相關(guān)計(jì)算兩大類，所選試題一般都以生活實(shí)踐和現(xiàn)代的科技為背景，如結(jié)合“遼寧艦”、“蛟龍?zhí)枴钡瓤疾閴簭?qiáng)和浮力知識(shí)；電學(xué)綜合計(jì)算題一般可分為純歐姆定律及串并聯(lián)電路特點(diǎn)的相關(guān)計(jì)算，電功、電功率相關(guān)計(jì)算兩大類，所選試題一般以特定的電路圖為基礎(chǔ)，在分析電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行解答；電熱綜合計(jì)算題則主要是結(jié)合電功、電功率和熱量相關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算.這類試題主要以現(xiàn)代家用電器為主要素材，如電熱水壺等.類型二綜合計(jì)算題（專題闡述）231.（’13云南）一轎車包括乘客的總質(zhì)量為1600kg轎車靜止時(shí)輪胎與水平地面接觸的總面積為0.1m2.該轎車上午11:30駛?cè)朦S城高速公路入口，下午1:30

到達(dá)青州出口，總共行駛了,240km.該段高速公路限速120km/h，其間經(jīng)過的隧道和橋梁限速為80km/h.求：（1）

轎車靜止在水平路面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？（2）轎車全程行駛的平均速度是多大？（3）轎車在行駛中有超速嗎？為什么？類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）24解：（1）轎車靜止在水平路面上，則轎車對(duì)水平地面的壓力等于其重力，F(xiàn)=G=mg=1600kg×10N/kg=16000N所以轎車對(duì)地面的壓強(qiáng)為：（2）行駛時(shí)間為t=2h，而行駛路程為s=240km所以轎車全程行駛的平均速度為：類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）（3）有超速.因?yàn)樗淼篮蜆蛄郝范蜗匏?0km/h，轎車的平均速度應(yīng)低于120km/h才能不超速252.（’13濰坊）中國第一艘航母——遼寧艦于2012年9月正式服役.該艦長(zhǎng)304m，寬70.5m，滿載時(shí)排水量67500t，最高航速60km/h.已知海水的密度約為1.0×103kg/m3，g取10N/kg,求:（1）滿載時(shí)該艦受到的浮力.（2）海面下7m處的艦體受到海水的壓強(qiáng).（3）遼寧艦在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，以,40km/h的速度勻速航行5h，若航行時(shí)的阻力為1.0×105N，則這一過程中動(dòng)力所做的功是多少？類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）26解：（1）船艦一般漂浮在水面上，由二力平衡知識(shí)分析可得該艦滿載時(shí)受到的浮力大小等于滿載時(shí)的重力，由重力公式G=mg=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N.得浮力F=6.75×108N（2）由液體壓強(qiáng)計(jì)算公式得：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7m=7×104Pa（3）由于該艦做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡知識(shí)分析可得該艦的動(dòng)力等于阻力，所以動(dòng)力做的功W=Fs=fs=fvt=1.0×105N×40×103m/h×5h=3×1010J類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）273.（’13畢節(jié)）用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將靜止在水平地面上質(zhì)量m=40kg、底面積

S=1m2的物體勻速豎直提升3m，所用拉力F=250N.求：（1）提升前，物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？（g=10N/kg）（2）滑輪組提升物體過程中做的有用功是多少？（3）拉力F

的功率是多少？（4）滑輪組的機(jī)械效率是多少？類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）28解：（1）對(duì)地面的壓強(qiáng)：（2）有用功：W有=Gh=400N×3m=1200J（3）拉力F移動(dòng)的距離：s=nh=2×3m=6m拉力F做功；W總=Fs=250N×6m=1500J拉力F的功率：類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）（4）滑輪組的機(jī)械效率：294.（’13淄博）如圖所示是一種太陽能路燈的電路示意圖，光控開關(guān)S白天與a點(diǎn)接觸，太陽能電池板給蓄電池充電，晚上與b點(diǎn)接觸，蓄電池給路燈供電.太陽能電池板在晴天時(shí)每天可接收太陽能7.5kW·h，能使“12V30W”的一盞路燈正常工作5天（路燈平均每天工作10h）.求：類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）（1）路燈正常工作時(shí)的電阻.（2）正常工作時(shí)每盞路燈每天消耗的電能.（3）太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的效率.30解：（1）由額定電壓、額定功率、電阻三者之間的關(guān)系可知：（2）每盞路燈正常工作時(shí)消耗的電能由電能公式W=Pt=30W×10h=0.3kW·h（3）由題意知太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率等于路燈5天可消耗的電能與1天接收的太陽能之比：類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）315.（’13山西改編）電壓力鍋是一種新型家用電器，集高壓鍋與電飯鍋優(yōu)點(diǎn)于一體，既安全又環(huán)保.如圖所示是某型號(hào)電壓力鍋的工作電路簡(jiǎn)圖，下表是其部分參數(shù).其中R1

是主加熱器，

R2

是保壓加熱器.接通電路后，開關(guān)

S

自動(dòng)與觸點(diǎn)

a、b

接通，開始加熱.當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃時(shí)，開關(guān)

S

自動(dòng)與

a、b斷開，并與觸點(diǎn)c

接通，開始保壓，此時(shí)鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰.小明將

3L

初溫為25℃

的水加入壓力鍋中，接通電路使其正常工作30min.已知消耗的電能有90%

被有效利用，水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）.求：類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）32（1）電壓力鍋在加熱狀態(tài)時(shí)的電流.（2）電壓力鍋多少秒后開始保壓？（3）電壓力鍋在此30min內(nèi)消耗的電能.（4）小明發(fā)現(xiàn)在夜晚時(shí)使用電壓力鍋燒開同樣多的水時(shí)間變長(zhǎng)，試分析其原因.類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）33解：（1）當(dāng)壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，R1、R2并聯(lián)同時(shí)工作，根據(jù)P=UI可知，加熱狀態(tài)時(shí)電流（2）3L水的質(zhì)量m水=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg所以水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×3kg×（105℃—25℃）=1.008×106J.因?yàn)镼吸=90%×W總，所以鍋內(nèi)溫度達(dá)到105℃所用時(shí)間，類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）34（3）保壓時(shí)間：t2=t-t1=30×60s-1120s=680s；保壓消耗電能W2=P2t2=200W×680s=1.36×105J；加熱消耗電能W1=P總t1=1000W×1120s=1.12×106J；所以30min消耗電能W=W1+W2=1.12×106J+1.36×105J=1.256×106J（4）夜晚處于用電高峰期，電壓達(dá)不到220V，電壓力鍋實(shí)際功率變低類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）356.（’13鐵嶺）用電取暖是近幾年新興起的一種家庭供暖方式，它依靠電熱管產(chǎn)生熱量，并由電動(dòng)機(jī)將熱空氣送入房間.下面是某電取暖裝置的電路圖及相關(guān)參數(shù).（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流是多少？（2）電熱管

R

正常工作

70min

能產(chǎn)生多少熱量？類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）36（3）若仍采用老式水暖系統(tǒng)供熱并忽略暖氣片吸收的熱量，暖氣片進(jìn)水管的水溫是

60℃出水管的水溫是

40℃，那么電熱管R

正常工作70min所產(chǎn)生的熱量需要由多少暖氣水來提供？【已知暖氣水的比熱容c暖氣水=4.2×103J/（kg·℃）】解：（1）由P=UI得類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）37（2）由得（3）得類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）387.（’13黔東南州）小明同學(xué)家里新買了一臺(tái)電熱飲水機(jī)，該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種功能，銘牌的部分參數(shù)如下表所示.經(jīng)分析得知，當(dāng)開關(guān)

S

閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)

S

斷開時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示.類型二綜合計(jì)算題（針對(duì)訓(xùn)練）39為了測(cè)定其加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷開家中其他所有的用電器，只將飲水機(jī)接入電路中，閉合開關(guān)

S，測(cè)得熱水箱中初溫為20℃的水燒開，共用了

7.5min（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“1200r/（kW·h）

”電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過

120轉(zhuǎn).根據(jù)以上信息，求：（1）熱水箱中的水從

20℃燒開