1、1.(2019新疆,16,8分)中国标准动车组“复兴号”CR400系列的成功研制,对我国掌握核心技术,加快高铁 “走出去”具有重要战略意义。 (1)“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进。例如运行过程中, 次能源电能的消耗降 低了10%左右;车内噪声有一定程度的降低,正常运行时约为 (填“6”或“60”)dB;刹车过程优先 采用再生制动,也就是将电动机转变为 机,从而将动车组的动能转化为电能。 (2)“复兴号”动车组座位上装有两孔和三孔插座。三孔插座 (填“能”或“不能”)防止用电器 漏电。同一排座位上正在充电的两部手机之间是 (填“串”或“并”)联的,使用快速充电器给手 机充电时,其充电
2、(填“功率”或“电压”)一定比使用普通充电器时大。 (3)京沪高铁线路全长1 463 km。一列从北京到上海的“复兴号”动车组载客1 193人,当动车组以300 km/h 的速度行驶时,平均每人一百公里消耗电能3.4度;当动车组以350 km/h的速度行驶时,平均每人一百公里消 耗电能3.8度。该动车组全程消耗的电能约为 (填“6”“60”或“600”)万度。动车组以350 km/h,的速度行驶时的电功率约为以300 km/h的速度行驶时的电功率的 (填“1.1”“1.2”或“1.3”)倍。,答案 (1)二 60 发电 (2)不能 并 功率 (3)6 1.3 解析 (1)电能是通过消耗一次能源
3、获得的,属于二次能源;根据生活经验可知,车内噪声的响度应该为几十 分贝,不会是几分贝,所以填60;动能转化为电能是发电机的能量转化,由此可知再生制动将电动机转变为发 电机。(2)三孔插座只是为让用电器的外壳接地,当用电器漏电时,将电导入大地,防止触电事故发生,但是不 能防止用电器漏电;同一排座位上正在充电的两部手机是并联的;快速充电器将电池充满比普通充电器用 的时间少,根据P= 可知,电能一定时,充电时间越短,充电功率越大。(3)根据题意可知,整个过程中,动车组 以300 km/h的速度行驶时,平均每人一百公里消耗电能3.4度,动车组消耗的总电能为 W=1 1933.4度 6万度,因此大约消耗
4、6万度电; 两次的功率之比 = 1.3,2.(2018湖北武汉,21,3分)2018年4月1日,“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营,开通了交路1和交路2两 条线路。交路2全长约20 km,若电车某次跑完全程需要50 min,则电车的平均速度为 km/h。“光 谷量子号”采用了能量回收系统,例如电车下坡时,为了保持匀速运动,会带动发电机发电进行“刹车”,即 将 能转化为 能供电车使用,更加节能环保。,答案 24 机械 电 解析 本题考查平均速度的计算和能量守恒定律。由题知路程s=20 km,所需时间t=50 min= h 故平均速度v= = =24 km/h 电车下坡时,为了保持匀速运动,会带
5、动发电机发电进行“刹车”,是把电车的机械能转化为电能。,3.(2018新疆乌鲁木齐,11,10分)汽车是我们生活中常见的交通工具,了解汽车的有关知识对我们十分必要。 (1)家用小汽车的挡风玻璃是倾斜的,主要是为了防止车内物体经过玻璃成的 (选填“虚”或 “实”)像对司机的干扰。深秋季节,车窗玻璃内侧有时会变模糊,是因为车内的水蒸气会 成雾附 着在玻璃上,这个过程水蒸气 热量。 (2)道交法规定汽车过隧道不能超车,是因为超车过程中两车之间的空气流速增大,压强变 ,容易发 生事故。汽车在加速过程中 (选填“安全带”或“座椅靠背”)对司机起到保护作用。 (3)汽车以最大功率在山路爬坡时,可以通过 (
6、选填“增大”或“减小”)汽车的速度来增大牵引 力。在山路的急转弯处安装 镜可以扩大司机的视野。某些路段采用测量汽车通过这段路程的时 间来判断车辆是否超速,这种方法叫区间测速。区间测速 (选填“能”或“不能”)判断车辆通过 测速区间内的任意路段是否超速。 (4)由于汽油密度的变化需要对油价调整。夏季汽油的密度为0.7 g/cm3,价格是6.65元/升,冬季汽油的密度 为0.74 g/cm3,油价应调整为 元/升。 (5)某汽车的热机效率为1,若汽油完全燃烧释放的内能转化成机械能的效率为2,则这些机械能转化成有用,机械能的效率为 。,答案 (1)虚 液化 放出 (2)小 座椅靠背 (3)减小 凸面
7、 不能 (4)7.03 (5) 解析 (1)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像规律可知,车内物体经平面镜成虚像;深秋,车内的水蒸气 遇到冰冷的车窗玻璃液化成小水珠附着在玻璃上,这个过程水蒸气放出热量。(2)超车过程中两车间的空 气流速大,压强小,两车有相互靠近的趋势,容易发生事故;汽车加速时司机由于惯性后仰,座椅靠背起到保护 作用。(3)由P=Fv可知,以最大功率爬坡时可通过减小车速来增大牵引力;急转弯处安装凸面镜,利用其对光 的发散作用,扩大司机的视野;区间速度就是某段路程的平均速度,不是瞬时速度,故不能判断任意路段是否 超速。(4)由m=V可得,夏季一升汽油的质量为m=700 g,冬季一
8、升汽油的质量为m=740 g,故冬季一升汽油 的价格应为(740/700)6.65元=7.03元。(5)由热机效率的定义得,热机所做的有用功W有=mq1,汽油完全燃烧 释放的内能转化的机械能W机械=mq2,故机械能转化为有用机械能的效率=W有/W机械=1/2。 知识拓展 功率的计算公式为P=W/t,又因为W=Fs,得出推导式P=Fs/t=Fv,一般涉及车辆的功率、牵引力与 速度的分析和计算时应用P=Fv。,4.(2018新疆乌鲁木齐,12,6分)同步通信卫星是在离地面高度为3.6107 m,绕地心转动的圆轨道(同步轨道) 上运行的卫星,运行周期跟地球自转周期相同。 (1)同步通信卫星绕地球运行
9、时 (选填“受”或“不受”)地球的引力,周期是 h。同步通 信卫星相对于地面的建筑物是 的, 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。 (2)理论和实践表明,质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行,若同步通信卫星上的天 线脱落,天线 (选填“仍然”或“不会”)在同步轨道上运行。 (3)地面上的甲乙两人用卫星电话通过同步通信卫星联系,从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少 需要 s。,答案 (1)受 24 静止 3 (2)仍然 (3)0.48 解析 (1)同步通信卫星绕地球运行时受地球引力;运行周期跟地球自转周期相同,即24 h;3颗同步通信卫星 基本可以实现全球通信。(2)同步通信
10、卫星上脱落的天线仍然处在同步轨道上,所以会与地球同步运行。 (3)地面上的甲乙两人通过同步卫星联系,从甲发出信号到他收到乙回复的信号,电磁波传播的距离是从地 面到同步卫星的距离的4倍,故需要的时间至少为t= = =0.48 s。,5.(2019内蒙古呼和浩特,22,6分)呼和浩特市共享单车的投放,为呼和浩特市市民的出行提供了极大的便 利。小董同学通过手机扫码,解锁了一辆电动自行单车。如果她骑行电动自行单车在平直的乡间小路上做 直线运动,且以恒定的功率行驶。通过收集数据,得到如图所示的v-t图像。在第16 s时速度达到10 m/s,然后 以10 m/s做匀速直线运动。已知小董质量为50 kg,电
11、动自行单车质量为10 kg,骑行时所受阻力恒为人和车 总重的1/15。求(g=10 N/kg),(1)在016 s时间内,单车通过的路程 80 m(选填“大于”或“等于”或“小于”),这段时间内,电动 机对单车产生的牵引力 单车所受的阻力(选填“大于”或“等于”或“小于”); (2)电动自行单车做匀速直线运动时,加在电动机上的电压为50 V,通过的电流10 A, 电动机提供的电功率多大, 该电动机的效率为多少,(不计机械摩擦损失) 电动机线圈电阻是多少; (3)在016 s时间内,单车通过的路程。(提示:能量守恒。动能计算公式为0.5mv2,m表示质量,v表示速度),答案 (1)大于 大于 (
12、2)500 W 80% 1 (3)85 m 解析 (1)v-t图线与横轴所围的面积表示单车通过的路程,分析可知,016 s内通过的路程大于80 m;且这段 时间内单车做加速运动,故可推断单车受非平衡力作用,牵引力大于所受阻力。 (2)P电=UI=50 V10 A=500 W F=f= G= 60 kg10 N/kg=40 N P机械=Fv=40 N10 m/s=400 W = = =80% R线= = =1 (3)P机械t-fs=0.5mv2 400 W16 s-40 Ns=0.560 kg(10 m/s)2 s=85 m,6.(2016重庆B,19,8分)小亮家新装了一台智能电热马桶盖,如图
13、甲所示,他查阅使用说明书发现便座加热电 路有高、中、低三挡并可手动调节,其额定电压为220 V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22 W和44 W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图乙所示,用两定值电阻R1和R2表示两电热丝,单刀 双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时: (1)低温挡加热的电流多大? (2)中温挡加热5 h,消耗多少度电? (3)高温挡加热的额定功率是多少瓦?,答案 (1)0.1 A (2)0.22度 (3)88 W 解析 (1)低温挡工作电流:I低= = =0.1 A(2分) (2)中温挡加热5 h,消耗电能:E电=W=P中t=0.044 kW5 h
14、=0.22 kWh=0.22度 (3分) (3)低温挡时,S1断开,S2接b,R1和R2串联: R低总=R1+R2= = =2 200 中温挡时,S1闭合,S2接b,R1接入电路:R中总=R1= = =1 100 (1分) R2=R低总-R1=2 200 -1 100 =1 100 (1分) 高温挡时,S1闭合,S2接a,R1和R2并联: R高总= = =550 高温挡额定功率:P高= = =88 W(1分),7.(2017湖北武汉,27,9分)三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机,过往船只驶入升船机中 装满水的船厢后,可以竖直升降,大大缩短船只过坝的时间。为了确保运行的安全性。工
15、程师们建造三峡 升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式,“水力浮筒式”也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方 式,如图是它的工作原理图。当进水阀关闭,排水阀打开时,竖井中水位下降,两个相同的浮筒也随之下降,船 厢就会上升;反之船厢就会下降。 已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55107 kg,每个浮筒的质量为1.8107 kg,求: (1)若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100 m,则重力对船厢和船厢里的水做的功共多少J? (2)当质量为2106 kg的船只驶入装满水的船厢,船厢上升到与上游水位相平时(即图中所示位置),进水阀、 排水阀都关闭,此时每个浮筒排开水的体积是多少m3?(不计
16、钢绳和滑轮的重力及摩擦),答案 (1)1.551010 J (2)2.5103 m3 解析 (1)船厢与水总重G总=m总g=1.55107 kg10 N/kg=1.55108 N 则重力做功W总=G总h=1.55108 N100 m=1.551010 J (2)因为船厢里装满了水,所以当船驶入船厢时,船受到的浮力等于排开水的重力等于船的重力,所以船厢、 水及船的总重力与船厢及满厢水的重力相等 而G总=2F拉,则F拉= G总= 1.55108 N=7.75107 N 则:2F拉+F浮=G浮筒 F浮=G浮筒-2F拉=m浮筒g-2F拉=1.8107 kg10 N/kg-27.75107 N=2.51
17、07 N 由F浮=液gV排可得:V排= = =2.5103 m3,思路分析 (1)根据重力和物体下移的距离求出重力做的功; (2)首先求出船驶入船厢后船厢、水和船的总重力,然后对船厢、浮筒进行受力分析,结合动滑轮的特点,求 出浮筒受到的浮力,再根据阿基米德原理求出浮筒排开水的体积。 评分细则 本题只给出结果没有计算过程不给分,计算过程正确,答案错误或单位错误扣1分。,教师专用题组 1.(2015江苏南京,15,5分)如图所示是某大厦安装的观光电梯。 (1)为便于观光,电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的 性。 (2)小明站在上升的电梯里,以电梯为参照物,他看到电梯外楼房墙面上的广告牌
18、是 的。 (3)电梯匀速上升过程中,小明的重力势能 ,动能 。若小明受到的重力为G,电梯对小明的 支持力为F1,小明对电梯的压力为F2,则F1和 是一对平衡力。,答案 (1)透光 (2)运动 (3)变大 不变 G 解析 (1)观光电梯的外壁采用玻璃材料,主要是因为玻璃有较好的透光性,游客可透过玻璃欣赏到外面景 色; (2)以电梯为参照物,广告牌相对于电梯的位置在不断发生变化,所以在电梯里的小明看到电梯外楼房墙面 上的广告牌是运动的。 (3)小明匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能增大。在竖直方向上人受到的重力G 和电梯对人的支持力F1此时是一对平衡力。,2.(2016黑
19、龙江哈尔滨,26,2分)下列说法不正确的是 ( ) A.公路旁设置声音屏障,可以减少汽车行驶时噪声带来的影响 B.太阳能汽车的开发与推广,可逐步缓解城市“热岛效应” C.人走向由平面镜制成的衣帽镜时,他在镜中的像变大 D.用遥控器遥控电视频道时,通常利用了红外传感器,答案 C 公路旁设置声音屏障,是在传播途径中控制噪声,A项正确;使用太阳能汽车,可以减少热量排放, 从而缓解“热岛效应”,B项正确;平面镜所成的像和物大小相等,人走近平面镜,像大小不会改变,所以C项 错误;遥控器利用红外线控制电视机,D项正确。故本题选择C。,3.(2016辽宁沈阳,8,3分)(多选)如图所示是妈妈为小明准备的营养
20、早餐,下列说法中正确的是 ( ) A.用吸管吸牛奶是利用了大气压的作用 B.烤面包机内的电热丝是利用电流热效应来烘烤面包的 C.闻到香喷喷的烤面包味,是由于分子间引力的作用 D.烤面包机的电源线带有三脚插头,是为了使金属外壳接地,答案 ABD 用吸管吸牛奶是利用大气压将牛奶压入口中,A项正确;电热丝是利用电流的热效应将电能 转化为内能,B项正确;闻到香喷喷的烤面包味是扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果,C项错误;三 脚插头可以使用电器的金属外壳接地,D项正确。故选A、B、D。,4.在大力倡导“低碳生活,绿色出行”的今天,越来越多的市民上下班由坐汽车改骑自行车。下列有关说法 错误的是 (
21、) A.行车时,相对于车上的人,车是静止的 B.行车时,车轮与地面之间的摩擦是滑动摩擦 C.刹车时,车很快停下来是由于受到地面的摩擦力 D.骑车能节约能源、减少污染,答案 B A选项中,车相对于车上的人而言,位置没有发生改变,相对静止;B选项中,车轮与地面间的摩擦类 型应为滚动摩擦;C选项中,力可以改变物体的运动状态,正是因为摩擦力使得车很快停下来;D选项中,骑自 行车不需要化石能源,能节约能源、减少污染。,5.(2016陕西,34,9分)如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,水 箱装水最多0.3 kg,加热功率有大、小两个挡位。设计师最初设计的内部电路
22、有如图甲、乙两种接法,其中 电热丝R1=56 ,R2=44 。 图2,图1,(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名 称)。 (2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 A;如果选择乙电路,电路中最大电流为 A,由于两 个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2 A,故设计师最终选择了甲电路。(计算结果保留 一位小数) (3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率。 (4)若将水箱中0.22 kg的水从25 加热到100 ,挂烫机至少需要加热多长时间?水的比热容c=4.2 103 J/(kg),答案 (1)液化 (2)5 8.9 (3)
23、1 100 W 484 W (4)63 s 解析 (1)水蒸气变为小水珠是由气态变为液态,属于液化。 (2)如果选择甲电路,则只把R2接入电路时,电路中电阻最小,电流最大,I大= = =5 A;如果选择乙电路,则 R1和R2并联时,电路中电阻最小,电流最大,I大= + = +5 A=8.9 A。 (3)解法一 挂烫机大功率挡工作时,电路中电流为5 A,此时功率 P大=UI大=220 V5 A=1 100 W(1分) 挂烫机小功率挡工作时,R1、R2串联,电路中电流 I总= = = = =2.2 A 小功率挡的功率,P小=UI总=220 V2.2 A=484 W(2分) 解法二 挂烫机大功率挡工
24、作时,只有R2接入电路,由P=UI,I= 得,此时功率 P大= = =1 100 W(1分) 挂烫机小功率挡工作时,R1、R2串联,由P=UI,I= 得,此时功率 P小= = = =484 W(2分) (4)水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0) =4.2103 J/(kg)0.22 kg(100 -25 ) =6.93104 J(1分) 要使加热时间最短,应选用大功率挡,且电流产生的热量全部被水吸收。,由P= 得,加热时间 t= = = =63 s(2分) 评析 该题考查了物态变化知识、电功率和热量的计算知识,分析时应根据公式综合考虑,当电路电阻最 小时,电路的电流和功率最大,当电阻最大时,电路的电流和功率最小。该题综合性很强,不失为一道好题。,
