中考物理综合应用题汇编(力、电、能)

1．电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械

能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？（2）已知电流通过导体产生的热量Q＝I2R t（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生多少热量？ （3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？

2． 某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。 名称 洗涤电动机 脱水电动机 求：

正转 30s

额定电压 220V 220V 频率 50HZ 50HZ 工作电流 0.5A 0.8A 洗衣机洗涤时的工作顺序 停 5s

反转 30s

停 5s

正转 30s

……

⑴该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦？脱水时的电功率是多少瓦？

⑵把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化，那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？

⑶该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳？

3,]如图所示为自动测定油面高度的装置原理图，其中R为滑动变阻器，Ro为校准电阻，A为油量表(实际上是一只量程为0—0．6A的电流表)。如果电源电压120V，当油箱内油面高度在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，且油箱内油面达到最低位置时，电流表的示数为0．1A。求：(1)校准电阻R。的阻

R0值应为多大? P(2)滑动变阻器的阻值变化范围多大? R(3)若油箱内油面最高为1．20m，最低为0．20m，应在电流表

A2

上何处刻上最大及最小油量值?若油箱的横截面积为2．0m，这两个油量值分别是多少? (4)当油箱内油量值为1．4m3时，滑动变阻器的滑片P恰在中点，则这一油量值应对应电流表刻度的何处?

4．太阳能是21世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。

有一种太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S8m2，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P01kW。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为U120V，并对车上的电动机提供I10A的电流，试问： ⑴ 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？

⑵ 如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为150N，则汽车的行驶速度是多大？

5.某山区有一小型水电站，每分钟有60m3的水从高处落下冲击水轮机。水轮机与上游水位的落差是50 m。请问：

（1）水从高处落下时，重力每分钟做了多少功？（g取10N／kg） （2）若水的机械能有70%转化为电能，水电站的发电功率是多少？

（3）若输电电压为10000V，求输电电流是多少？若输电线的总电阻为0.5Ω，则输电线上

每分钟产生的热量是多少？

6．电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。表是某种型号电动自行车的相关数据，若骑车人质量为80kg在2h内匀速行驶36km，根据表中数据，求：

⑴ 这辆电动自行车在2h内克服阻力所做的功。 ⑵ 电动自行车匀速行驶时的工作电流。

7．某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图甲是其原理图．放在水平地面上

的物体A通过硬质弹簧与拉环相连。弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触良好且不计摩擦）．已知物体A的质量为100kg，定值电阻R1 = 6 Ω，R2 是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~06A．当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示，问：

（1）要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘

的何处？

（2）闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R2接入电路中的电阻为多少？

（3）在保证电路安全的条件下，物块A对地面的压力范围是多少？（取g=10N/kg）

11.某山区有一小型水电站，每分钟有60m3的水从高处落下冲击水轮机。水轮机与上游水位的落差是50 m。请问：

（1）水从高处落下时，重力每分钟做了多少功？（g取10N／kg） （2）若水的机械能有70%转化为电能，水电站的发电功率是多少？

（3）若输电电压为10000V，求输电电流是多少？若输电线的总电阻为0.5Ω，则输电线上

每分钟产生的热量是多少？

12．现在用一台柴油发电机给某灾民临时安置区供电，如 图所示．发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股

铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω／m.安置区家用电器的总功率为44kW, 当这些家用电器都正常工作时，求：

(1)输电线路中的电流多大？ (2)输电线路 损失的电功率多大？ (3)发电机实际输出 电压多大？(4)该柴油发电机工作过程中， 每小时消 耗18kg柴油，柴油完全燃烧 产生的内能转化为发电机输出电能的效率 是 多少？（柴油热值是3.3 X 107J/kg)

14．某电动自行车的主要技术参数如下表：请同学们根据表中所列的数据求出以下问题：

(1)当电动自行车以最大时速行驶时，电机的工作电压等于额定电压，求此时电机的工作电流?

(2)若在lOmin内，电动自行车连续行驶3km，求电动自行车在这段时间内的平均速度?

(3)电动自行车匀速行驶时所受的平均阻力是整车重的O．07倍，当电动自行车以最大时速匀速行驶30min时，求这段时间内电动自行车克服阻力所做的功．

(4)若摩托车百公里耗油2．5L，每升油4．85元；照明用电每度0．50元，试通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪个更经济?

7、（2013台州）有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成．踏板和压力杠杆ABO ，压力传感器R （电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其中AO 长20 厘米，BO 长5 厘米，压力传感器R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。 压力F/牛 0 50 100 150 200 250 300 … 21 18 15 12 … 电阻R/欧 30 27 24

踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6 伏． (1)重300 牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 2

米 ，此时对踏板的压强为多少帕？ (2)电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R 消耗的电功率为多少瓦？

(3)当重300牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R 的电流为________________ 安。（答案保留两位小数）

(4)电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点B 应向________________ 方向移动。

(1)P=F/S=G/S=300N/0.04m2=7.5×103Pa

(2)没有秤量物体时压力传感器R受到的压力为0，查表得R=30Ω 压力传感器R 消耗的电功率P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W

(3)当重300牛的学生站在踏板上时,设B处压力为FB，A处压力为FA 由杠杆平衡条件有FAlA=FBlB ,FA×0.2m=300N×0.05m ，解得FA=75N

观察表中数据，发现电阻随压力的增大而均匀减小，压力每增大50N，电阻减小3欧，由此可推出此时R=25.5Ω. 此时电流I=U/R=6V/25.5Ω=0.24A

(4)电池使用较长时间后，电源电压会降低,电流表示数会减小，测得的质量偏小。 为了保证秤量准确，应增大电流表示数，这时应通过减小R的阻值，而减小R的阻值可通过增大压力来完成，由杠杆平衡条件可判断出应增大lB，即踏板触点B 应向左（或A）方向移动。

10、（2013威海）图22甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表(一只量程为0～0.6A的电流表)；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图22乙所示．油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处．（已知：汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的热值q＝3.0×1010J／m3）．

请解答下列问题：

（1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？

（2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？

（3）当该车匀速行驶1h消耗10L（1L=1dm3）汽油时，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？

R/Ω

R0

Rx

A

S

F/N

甲 乙

图22

（1）p =ρgh =0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m =2.8×103 Pa F1=pS= 2.8×103 Pa×10×10-4m2=2.8 N （2）当油箱内装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为2.8 N， 根据压敏电阻与所受压力的对应关系，可得Rx1=30 Ώ

则U= I1(R0+Rx1) 即24V= 0.6 A×(R0+30 Ώ) 可得R0=10 Ώ 当油箱内汽油用完时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为零， 根据压敏电阻与所受压力的对应关系，Rx2=290 Ώ

油箱内汽油用完时的电流值I2= U/(R0+Rx2)=24V/ (10 Ώ +290 Ώ) =0.08 A （3）Q放＝qV＝3.0×1010Ｊ/m3×10×10-3 m3 =3×108J （4）W有= Q放×30% = 3×108J×30% =9×107J P=W有/t=9×107J/3600s =25000W

图

20

21．如图21所示为重庆野生动物园内的电动观光车，有关技术参数如下表： 空车质量 满载乘员(含驾驶员) 满载时轮胎与地接触面积 电动机效率 1230kg 11人 4×250cm2 80% 电动机额定功率 电动机额定电压 最大车速 平路连续行驶里程 5kw 72V 28km／h ≤80km 根据上表的技术参数求解以下问题：

(1)电动机正常工作时，通过电动机内的电流为多少? (结果保留整数) (2)电动机以额定功率工作20min消耗多少电能? (3)由表可知，电动机效率为80％，即消耗的电能中有80％的能量用于电动机对外做了功，若电动机以额定功率工作20min的过程中，观光车以1.8km／h的速度沿水平路面匀速行驶，该车在行驶过程中受到的阻力为多大?

图21

21．美国研制出“会飞的汽车”．如图所示，其车身和一般的汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在陆地行驶时，翅膀折叠；在空中飞行时，翅膀张开．汽车的参数如

表．问：

汽车质量

空中最大飞行速度 陆地最大行驶速度

600kg 200km/h 150km/h

发动机功率 最大飞行距离

75kW 800km

轮胎与地面接触面积 2×0.03m2

（1）会飞的汽车飞行时，机翼上方的空气流速

，压强较

．

（2）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h，通过的距离是多少？ （3）该汽车静止在地面上时，对地面的压强是多少？

（4）若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km，汽车受到的阻力是多大？

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