【压轴难题】物理中考一模试卷复习练习(Word版 含答案)
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【压轴难题】物理中考一模试卷复习练习(Word 版 含答案)
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)
1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则
(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;
(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;
(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t
⨯=- 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]钢材的质量为
3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯
重量为
10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=
[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为
0.4m/s 5s
2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为
0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=
则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即
0.8m N 632N 21580m
s F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为
11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s
L v t t =--=-⨯-=
钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为
113
321.6m 0.02m 810m 2m 2m
s V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为
513211580N 1.97510Pa 810m
G p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为
202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-
钢材对地秤的称量面的接触面积为
3
222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m
)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为
5
21580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t
⨯===-⨯--
2.阅读短文,回答问题。
2018 年 12 月 9 日,“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。
“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。
它全面采用了自动化设计,其车头(“飞龙”)被设计成修长的流线型,可谓颜值爆表,试验速度可达时速 400 公里以上。
“复兴号”轨道采用无砟轨道(砟:是岩石、煤等碎片的意思),普通铁路上常见的枕木被混凝土取代,枕木下的小石头也不见了,而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。
对于有砟轨道,当列车运行时速达到 250 公里时,那些碎石子就会被掀起来,给列车造成极大的危险。
(1)“复兴号”采用了流线型车头,不仅美观还可以_______;高速行驶时车头对地面的压力_______ ,摩擦力_______;(后两空均选填“增大”或“减小”)
(2)将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的_______,从而减小对路基的_______;
(3)请你用所学物理知识分析,列车快速行驶过有砟轨道时,那些碎石子会被掀起来的原因:______。
【答案】减小阻力 减小 减小 受力面积 压强 列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,因此石子会被掀起
【解析】
【详解】
(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头,可以减小空气阻力。
[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大,压强较小,车头底部的压强较大,会产生一个向上的力,根据受力平衡可知,地面对车头的支持力会变小,力的作用是相互的,那么车头对地面的压力会变小,这个压力变小,那么摩擦力也会变小。
(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的受力面积,根据
F
p
S
可知,在压力一定
时,路基受到的压强会变小。
(3)[6]流体流速大,压强小。
列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,会产生一个向上的升力,因此石子会被掀起。
3.阅读短文,回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃在右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源,在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c 水
=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107J/m3]
(1)可燃冰的主要成分是_________和__________。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_______m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_______N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量是______J,在标准大气压下,这些热量全部被水吸收,至少可以将质量为____kg温度为20℃的水加热至沸腾。
【答案】甲烷水 290 0 2.7552×109 8.2×103
【分析】 【详解】
(1)[1][2]由文中信息可知,可燃冰的主要成分是甲烷和水。
(2)[3]当可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,则可燃冰形成的气压为
56110Pa 2.910Pa 29p ⨯=⨯=⨯
根据p gh ρ=可得,海水的深度
6332.910Pa 110m kg/m 10N 2kg
9/0p h g ρ===⨯⨯⨯ (3)[4]浮力产生的原因是上下表面的压力差,即F F F =-浮向上向下,当可燃冰的底部与海底紧密相连时,0F =向上,其受到海水的浮力为0。
(4)[5]0.5m 3的可燃冰分解出的天然气体积为
331640.5m 82m V =⨯=
甲烷最少为
3380%82m 80%65.6m V V '=⨯=⨯=
甲烷完全燃烧放出的热量
3973 4.210J/m 10J 65.6m 2.7552Q V q ⨯⨯⨯'===放
水吸收的热量与甲烷完全燃烧放出的热量相等,由Q cm t =∆吸可知。
水的质量
()339k 2.7510J 10kg 528.2()04.210J/g 1002Q Q m c t c t ⨯⨯⨯⋅====∆∆⨯-放
吸水水℃℃℃
4.阅读短文,回答问题
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保箸优点备受大家喜爱。
这些电动自疔车是以蓄电池作为能量来,为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,作了放电余留2即停止电能输出的电路设计。
电动机为核心部件,通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具,近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔,提醒大家要遵守交通规则,做到文明出行,安全骑行。
下表是某型号电动自行车的一些参数:
整车质量
40kg 最高车速 10m/s
效率75%
容量0.5kW•h
(1)电动自行车的车座扁而平,这是为了_________,骑行过程中刹车时,则是通过
_________的方法增大摩擦的;
(2)电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中_________(填物理实验器材名称),它和电动机应该_________联在一起使用;
(3)电动自行车的核心部件电动机的工作原理是____________;
(4)电动自行车的电能消耗后需要在集中停放点进行充电,充电时是将_________能转换为_________能;充电后最多能输出的机械能为_________J;
(5)小明骑着该电动自行车,最大规定速度在水平路而匀速行驶时,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示,则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W,则小明的质量是_________kg。
(g取10N/kg)【答案】增大受力面积,减小压强增大压力滑动变阻器串磁场对电流的作用(通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力运动)电化学 1.35×106 50 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电动自行车的车座扁而平,人对车座的压力一定,由压强公式
F
p
S
=可知,受力面积
越大,压强越小,所以车座扁而平是增大受力面积,减小压强。
[2]骑行过程中刹车时,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦的。
(2)[3]电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变,电流变化了,电动机转动的速度就会改变,因此,电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器。
[4]因为接入滑动变阻的作用是为了改变电路电流,是影响整个电路的,所以在连接时,应将滑动变阻器与电动机串联在电路中。
(3)[5]电动自行车的核心部件电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。
(4)[6][7]电动自行车充电时,自行车蓄电池相当于用电器,消耗电能,充电时是将电能转化为化学能。
[8]蓄电池的最大容量
66
0.5kW h0.5 3.610J 1.810J
W=⋅=⨯⨯=⨯
电
电能转化为的机械能
66
W=W75%=1.810J75% 1.3510J
⨯⨯⨯=⨯
电
机械能
(5)[9]已知最大功率225W
P=,由
W Fs
P Fv fv
t t
====
可得
225W 22.5N 10m /s
P F f v ==== 已知摩擦力f 随车辆和人的总质量M 的变化关系图象为正比例图象,由图象可知,当5N f =,车辆和人的总质量'20kg M =,则阻力为1N f =时,车辆和人的总质量为4kg , 则当22.5N f =时,车辆和人的总质量
22.5N 4kg /N 90kg M =⨯=
则小明的质量
90kg 40kg 50kg m M m =-=-=小明车
5.陕西的西凤酒历史悠久,多次获得国际金奖,是中国“凤香型”白酒的典型代表。
小彬为了测定西凤酒的密度,进行了以下的实验:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺_________后,发现指针静止时所指的位置如图(a )所示,他应将平衡螺母向____调,才能使天平平衡;
(2)天平调平衡后,在烧杯内倒入一部分酒,并将它放到天平的左盘,在右盘中添加砝码, 并移动游码,待天平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示, 则烧杯与酒的总质量为_______g ;
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图(c)所示,针筒内酒的体积为______cm 3,然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。
由此,他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。
(4)在交流与评估时,同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒,这导致所测得的酒的密度会比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在天平使用时,要将游码移动到标尺零刻度线处,此时指针向右偏,则应向左调节平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)[3]由图(b)知,烧杯与酒的总质量
m 1=56.4g
(3)[4]由图(c)知,针筒内酒的体积
V =50cm 3
由题意知,针筒内酒的质量
m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g
[5]西凤酒的密度
333340.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cm
m V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒,这样测得的体积偏小,而测得的质量是真实值,那么测出的酒的密度比真实值偏大。
6.港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,总长约55公里。
图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A 从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A 的拉力F 1随时间t 变化的图像。
A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力F 大小为6.25×103N ,滑轮组的机械效率为80%,已知上升的速度始终为0.1m/s 。
(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响,g =10N/kg ),求:
(1)长方体A 的重力是_______N ;未露出水面时受到的浮力是_______N 。
(2)长方体A 的密度是多少?在如图虚线框中的滑轮组通过动滑轮吊起物体,动滑轮上的绳子段数是多少?______
(3)把长方体A 放在岸边的水平地面上,它对地面的压强是多少?______
(4)长方体A 完全离开水面后,在上升过程电动机对绳的拉力F 的功率。
______
【答案】2×104 104 2×103kg/m 3,4 股 4×104Pa 2.5×103W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图象乙可知,长方体A 完全露出水面时受到钢缆绳的拉力41N =210F ⨯,因为长方
体A 做匀速直线运动,所以长方体A 处于平衡状态,受平衡力,长方体A 受到的重力A G 与受到的拉力1F 是一对平衡力,根据平衡力条件,则
4A 1210N G F ==⨯
[2]由图象乙可知,长方体A 浸没在水中时,受到钢缆绳的拉力411=110N F ⨯,因为长方体
A 做匀速直线运动,所以长方体A 处于平衡状态,受平衡力,长方体A 受到的重力A G 与受到的拉力11F 和浮力F 浮三个力平衡,根据平衡力条件,则
444A 11-=210N-110N=110N F G F =⨯⨯⨯浮
(2)[3]长方体A 浸没时,可求长方体A 的体积A V ,根据阿基米德原理,则
43A 33110N =1m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 长方体A 的质量,由
G mg =得
43A A 210N =210kg 10N/kg
G m g ⨯==⨯ 则长方体A 的密度
333A A 3A 210kg =210kg/m 1m
m V ρ⨯==⨯ 设绳子股数为n ,A 完全离开水面后,滑轮组的机械效率为80%,则
W Gs G W F s nF η=
==有用物物总电绳电
则 43210N 48 6.2510N
0%G n F η⨯===⨯⨯物电 (3)[4]由图象乙可知,长方体A 上表面刚好到达水面处至下表面刚好离开水面所用时间是20s ,上升的速度始终为0.1m/s ,则长方体A 的长度
A A A 0.1m/s 20s=2m h v t ==⨯
则长方体A 的横截面积
3
2A A A 1m =0.5m 2m
V S h == 则长方体A 对水平地面的压强
44A A A 2A A 210N =410Pa 0.5m
F G p S S ⨯===⨯ (4)[5]绳子自由端移动的速度
40.1m/s=0.4m/s v nv ==⨯自物
长方体A 完全离开水面后,绳子自由端拉力的功率
33=0.4m 6.2510N 2.5W /s ×10=F s W P F v t t
=
==⨯⨯电自总电自 7.阅读短文,问答问题:
2020年4月27日,“和谐号”动车第一次驶过通沪铁路张家港站,标志着我市正式跨入“高铁时代”,如图甲。
通沪铁路全长约140km ,设计时速200km/h 。
高铁运行时,每节车厢下的牵引电机同时驱动车轮工作,所以可以使列车达到很高的时速。
牵引电动机主要由定子和转子组成,运行时是由定子接收电流,使定子内的定子绕组产生旋转磁场,然后令转子绕组在该磁场中产生感应电流,最后作用转子进行转动。
为了测量列车速度,可以采用“霍尔式”传感器技术。
如图乙所示,将一非磁性圆盘固定装在列车车轮转轴上,周围均匀安装磁性较强的块状磁钢60个,霍尔元件固定在磁块附近当车轮转动,磁块与霍尔元件靠近时,磁场较强,霍尔元件输出低电流,反之输出高电流,因此随着车轮转动,霍尔元件连续输出脉冲信号。
通过整形送单片机进行信号处理即可算出车轮转速。
(1)乘客候车时要在黄线以外才能保证安全,是由于空气流速越大,________越小的原理;若“和谐号”按设计时速匀速跑完通沪铁路全程,需用时________s;
(2)列车前进时,牵引电动机可以把________能转化为动能,其中“定子”在工作时相当于________(选填“电磁铁”、“发电机”);
(3)利用“霍尔式”测速法,单片机信号输出得到了图丙所示的I-t图像。
已知列车车轮周长约240cm,请结合图丙相关信息,计算列车的车轮转速为________转/min,车速为
________km/h。
【答案】压强 2520 电电磁铁 1250 180
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]人站在安全线以内候车时,列车高速驶来,人和列车之间空气流动很快,压强较小,安全线内的人被外侧的大气压压向列车,非常危险,故应填压强。
[2]由速度公式
s
v
t
=得
140km
0.7h=2520s
200km h
s
t
v
===
(2)[3]列车前进时,牵引电动机是通过通电导体在磁场中受力的原理使列车前进,说明是电能转化为动能的。
[4]牵引电动机运行时是由定子接收电流,使定子内的定子绕组产生旋转磁场,然后令转子绕组在该磁场中产生感应电流,最后作用转子进行转动,所以“定子”在工作时相当于电磁铁。
(3)[5][6]由题意知,列车车轮周长约240cm,即2.4m,车轮转一周所用时间为
4
810s600.048s
t-
=⨯⨯=
则车速为
2.4m
50m s180km h
0.048s
v===
那么1min 车轮走过的路程为
1180km h h 3km 60
s =⨯
= 则车轮转速为 33km 1250min 2.410km
v -==⨯转转
8.船舶“吃水线”的奥秘
“吃水线”是指船舶浮在水上时水面与船舶在船体上的交界线。
载重线表示船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。
各水平线的上缘是在各种航行情况时所允许的最高水面位置。
载重线因航行季节航、区或船舶用途而异。
须依据国家法令要求,将载重线标志绘于船舷两侧的船长中点处,用以限制吃水以保证安全。
不同字母表示船舶航行于不同海区及不同季节的载重线限制。
如果船吃水超过相应的载重线标志,港口监督部门将不准船出航。
载重线标志如图所示,其中TF 表示热带淡水载重线,即船舶航行于热带地区淡水中总载重量不得超过此线;T 表示热带海水载重线;S 表示夏季海水载重线,WNA 表示北大西洋冬季载重线。
除此以外船体上还有“冬季海水载重线 W ”和“淡水载重线 F ”。
“远望21”号是第1艘新一代运载火箭运输船,目前还有 1 艘同型船“远望 22”号姊妹船。
首制船于2012年4月1日动工,2012年11月29日下水,满载排水量达9080 吨,吃水约5.8米。
该船的任务是将陆上生产的运载火箭分段经由海上转运到位于海南的文昌火箭发射场组装发射。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)船舶航行于不同海区及不同季节的载重线位置是不同的,是因为不同海区及不同季节液体的密度_____(选填:“相同”或“不同”),图中①号载重线表示____(选填:“W ”或“F ”);
(2)当船舶从热带海水区域驶入热带淡水区域时,船舶的吃水会有所变化,船舶的总重力不变,船舶受到的浮力____(选填:“变大”、“不变”或“变小”);
(3)“远望 21 号”火箭运输船满载时受到的浮力是____N 。
(g 取 10N/kg )
【答案】不同 F 不变 9.08×107
【解析】
【详解】
(1)[1][2]船舶处于漂浮状态,浮力始终等于重力,重力不变所以浮力大小不变。
由阿基米德原理知道,浮力大小等于排开液体的重力,所以载重线位置不同是由于液体的密度发生了变化。
热带海水的密度稍小一些,海水的密度大于淡水,而①号载重线位于TF和T之间,说明此时水的密度应该大于热带淡水且小于热带海水,所以是淡水载重线 F。
(2)[3]船舶处于漂浮状态,浮力始终等于重力,重力不变所以浮力大小不变。
(3)[4]由阿基米德原理可知
67
F G m g⨯⨯⨯
===9.0810kg10N/kg=9.0810N
浮排排
9.把图1中的塑料吸盘(吸盘及挂钩的总质量为100g),轻放在水平桌面上,与桌面的接触面积是图中的阴影部分,其中0是圆心,外圆半径R=3cm,内圆半径 r=2.5cm,π=3,g取10N/kg
(1)求吸盘对桌面的压强____________;
(2)紧压吸盘,把吸盘内的空气全部挤出;
①吸盘对水平桌面的压力有何变化____________?写出你的判断依据___________。
②用杆秤竖直向上拉吸盘上的挂钩,提绳在手拉力作用下保持静止。
向右移动秤砣(质量为5kg),当秤砣移到图2所示的位置时,吸盘刚好脱离桌面,求大气压强________。
(本小题忽略秤杆和吸盘的重力)
(3)把水倒在桌面上,使桌面有一层水膜,把吸盘压在桌面上,挤出吸盘内部分空气。
用弹簧测力计水平拉着吸盘向右匀速运动了0.8m,如图3甲所示,其中弹簧测力计的示数如图乙所示。
①求拉力做的功______;
②若把吸盘内的空气挤出多一些,用较快的速度水平拉着吸盘向右匀速运动同样的距离,拉力做的功将如何变化_________?写出你的判断依据____________。
【答案】1.2×103Pa 增大见解析 9.26×104Pa 9.6J 增大见解析
【分析】
【详解】
(1)[1]吸盘对水平桌面的压力
F 压=
G =mg =0.1kg×10N/kg=1N
吸盘与桌面的接触面积
S =S 大-S 小=πR 2-πr 2=3×(3cm)2-3×(2.5cm)2=8.25cm 2=8.25×10-4m 2
吸盘对桌面的压强
p =421N 8.2510m
F S -=⨯压≈1.2×103Pa (2)①[2][3]紧压吸盘,把吸盘内的空气全部挤出,吸盘受到大气压力的作用,所以吸盘对桌面的压力增大。
②[4]秤砣对杠杆的作用力
F =
G 砣=5kg×10N/kg=50N
设杆秤一格为l ,根据杠杆的平衡条件得到
F 拉×3l = F ×15l
F 拉=5F =5×50N=250N
因为
S 大=πR 2=3×(3cm)2=27cm 2=2.7×10-3m 2
大气压
p =32250N ==2.710m
F F S S -⨯大拉大大≈9.26×104Pa (3)①[5]由图可知,弹簧测力计的示数
F 弹=12N
拉力做的功
W =F 弹s =12N×0.8m=9.6J
②[6][7]多挤出空气时,吸盘对桌面的压力增大,在同一接触面上,压力增大,所受的摩擦力增大,则匀速直线运动时,拉力增大,根据W =Fs 可知,在s 不变时,拉力F 越大,所做的功将增大。
10.阅读下列短文,回答问题。
负压式救护车
2020 年 2 月 5 日下午,经过 11 天加班赶产的 20 辆负压救护车,在安徽芜湖全部完工并顺利交付。
这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配,发往疫情形势严重地区,用于感染者的安全隔离与转运,后经国内汽车厂家的合作,“负压救护车”的产能进一步提升。
截至 2 月 15 日,累计 360 辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。
那么,什么是负压式救护车?这种救护车较常见的救护车又有何区别呢?其实,这种车最大的特点是负压。
所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排
出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。
车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备,安装了消毒灯、中心供氧接口等,后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行,这在普通救护车上是难以实现的。
(1)相比较于普通救护车,“抗击疫情”中使用负压式救护车的最大好处是_________;
(2)在利用电热丝高温消毒的过程中,是将____________能转化成 ________能;
(3)负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备,消毒灯是利用________(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的;
(4)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。
若车内气压为外界标准大气压的 90%,车顶的面积大约为 4m 2,车顶受到的内外压力差为 ________N ;(标准大气压为 1.01×105Pa )
(5)若车载排风机每 t 时间段排出空气的体积为 V ,每立方米这样的空气的动能是E 。
若该排风机的效率为 η,则该排风机的功率的表达式为 ________。
【答案】在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率 电能 内能 紫外线 44.0410⨯
VE t
η 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。
(2)[2][3]通过电流做功将电能转化为内能,升高温度,从而杀灭病毒。
(3)[4]紫外线具有杀菌消毒的特点,所以是利用紫外线消毒。
(4)[5]车顶外部所受大气压力为 525==1.0110Pa 4m =4.0410N F p S ⨯⨯⨯外外
车顶内部所受气体压力为
525==90% 1.0110Pa 4m =3.63610N F p S ⨯⨯⨯⨯内
内 内外压力差为
554=4.0410N 3.63610N=4.0410N F F F ∆=-⨯-⨯⨯外内
(5)[6]则在t 时间段内排出空气的总动能为VE ,排风机做功,其有用功转化为空气的动能,所以在t 时间段内排风机的有用功为VE ,排风机的效率为η,根据效率公式可得
=
=W VE W W η有总总 解得=VE W η总,根据功率公式可得
W VE P t t
η=
=总
二、中考物理电学问题易错压轴题提优(难)
11.图甲所示的豆浆机由打浆和电热两部分装置构成,中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙,开关S可切换加热和保温两种状态,R1,R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表,求:
型号额定电压打浆装置电热装置
JYD﹣PIIS220V
电动机功率加热功率
保温功
率
180W1000W242W
(1)开关s接_______(选填“a”或“b”)时电热装置处于保温状态;
(2)电阻R1、R2的阻值_______;
(3)该豆浆机同时处于打浆和加热状态时,正常工作6min消耗电能多少焦耳?_______可使标有“1000r/(kW h )”字样的电能表转盘转多少圈?_______
【答案】b48.4Ω、151.6Ω 4.248×105J 118圈
【解析】
【详解】
(1)当开关S接a时,为R1的简单电路,S接b时,两电阻串联,因为串联总电阻大于其中任一电阻,由P=
2
U
R
可知,当开关S接a时,电路中电阻较小,处于加热状态;当开关S 接b时,电阻R1和R2串联,电路中电阻较大,处于保温状态;
(2)由P=
2
U
R
可得电阻R1的阻值:
R1=
热
2
U
P
=
2
(220V)
1000W
=48.4Ω;
当开关S接b时,电阻R1和R2串联,为保温状态,则总电阻:
R=
2
U
P
保温
=
2
(220V)
242W
=200Ω,
由电阻的串联特点可得R2的阻值:
R2=R﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;
(3)“1000r/(kW h⋅)”表示每消耗kW h⋅的电能,电能表的转盘转1000r,该豆浆机同时处于打浆和加热状态时,正常工作6min消耗电能:
W=Pt=(P电动机+P加热)t=(180W+1000W)×6×60s=4.248×105J=0.118kW h⋅,可使电能表转盘转动的圈数:
n=1000r/(kW h⋅)×0.118kW h⋅=118r。
12.阅读短文,回答问题。
“无人机”多功能飞行器可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
如图甲为某品牌“无人机”,由锂电池供电,采用4个电机带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力。
该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
下表是该无人机的部分参数:
无人机质量含摄像机 1.5kg锂电池额定电压12V
最大上升速度6m/s电动机工作电压10V
最大水平速度15m/s每个电动机最大输出功率50W 最大上升速度时受
9N电动机的能量转化效率95%到的空气阻力
(1)当“无人机”携带摄像机飞行在空中进行拍摄地面图象时,下列说法中错误的是
______
A.“无人机”升空时,获得升力的施力物体是空气
B.“无人机”中的电动机是将电能主要转化为机械能
C.“无人机”在拍摄地面图象时增加悬停高度可以使所成的像变大
D.“无人机”升空过程中所受到大气压变小
(2)为了保证电动机正常工作,通过电子调速器简称电调来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_________(选。