2019届初三物理中考复习综合应用题专项训练含答案

2019届初三物理中考复习综合应用题专项训练
1. 质量为3 t的小型载重汽车.额定功率为100 kW.车上装有6 t的砂石。

汽车先以10 m/s的速度在平直公路上以20 kW的功率匀速行驶了10 min.消耗汽油1.2 kg.然后又以额定功率用了2 min的时间.将砂石从山坡底运送到50 m高的坡顶施工现场。

g取10 N/kg。

试问：
(1)1.2 kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(已知汽油的热值为 4.5×107 J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时.受到的阻力为多少？
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
2. 适当进行足浴对身体很有好处.如图所示是小凯姐姐给奶奶买的家用足浴盆.其功率为1000 W.质量为2.5 kg.最大容水量是5 kg.限定最高温度是50 ℃.足浴盆底安装有四个轮子.与地面的总接触面积是8 cm2。

已知水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)。

(1)足浴盆装满水后对水平地面的压强多大？
(2)若把最大水量的水从20 ℃加热到最高温度至少需要多长时间？
(3)足浴盆底部安装有按摩轮.按摩轮工作时是把______能转化为_____能；请写出一条足浴盆的设计应用到的其它物理知识_____________。

3. 一名体重为500 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上.要用滑轮组在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m。

(1)他站在地面上时对地面的压强多大？
(2)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%.拉力F多大？拉力的功率多大？
4. 某同学想知道某种液体的密度.设计了如图所示的实验.已知木块的重力为1.2 N.体积为200 cm3.当木块静止时弹簧测力计的示数为2 N.g＝10 N/kg.求：
(1)木块受到的浮力是多少？
(2)液体的密度是多少？
(3)剪断细绳.木块稳定时处于什么状态？所受浮力又是多大？
5. 如图所示.工人将一底面积为0.06 m2.高为2 m.密度为2.0×103 kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1 m.当物体未露出水面时.(g取10 N/kg)求：
(1)此时.物体受到的浮力。

(2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重.工人对绳的拉力大小是多少？
(3)若工人对绳的拉力为400 N.使物体匀速上升.此装置的机械效率是多少？
6. 如图所示.电源电压保持不变.R1＝10 Ω。

当闭合开关S.滑动变阻器滑片P 从a端移到b端.两电表示数变化关系用图中线段AB表示。

求：
(1)电源电压；
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。

7. 在图甲所示电路中.电源电压恒为9 V.灯泡L的额定电压为6 V.通过灯泡L 的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示.求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)灯泡正常发光时.滑动变阻器接入电路的阻值；
(3)当电压表示数是5 V时.灯泡L的实际功率。

8. 如图所示.电源电压恒定不变.小灯泡L标有“6 V 3 W”字样.当开关S1、S2闭合.滑片P置于b端时.小灯泡正常发光.此时电流表的示数为0.8 A。

求：(1)电源的电压U；
(2)滑动变阻器的最大阻值R1；
(3)当开关S1闭合、S2断开.滑片P置于a端时.电流表的示数为0.2 A.求此时R2的电功率。

9. LED(发光二极管简称LED)是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一.它是一种新型节能、环保的光源。

小明对它很感兴趣.拆开了自己新买的LED手电筒(如图甲所示)。

发现灯头有6只(并联)都标有“2.5 V”字样的LED灯泡。

小明拆下其中一只LED灯泡.用精密电表测出几组电流、电压值.并描绘出该灯
泡的电流随电压变化图线.如图丙所示。

(1)LED灯是用_______材料制成的。

(2)这种LED手电筒正常工作时的总电流为多少？
(3)小明将这只LED灯泡和滑动变阻器串联接到5 V的电源上.用电压表与滑动变阻器并联.如图乙所示。

假设LED灯允许通过的最大电流为30 mA.为了灯泡的安全.求滑动变阻器允许接入电路的最小电阻以及此时电路的总功率？
(4)除了照明。

你还知道LED在哪方面有应用？请举一实例。

10. 在课外活动中.同学们设计了一种物品自动筛选器.可将质量小于一定标准的物品自动剔除.其原理如图所示：放在水平轻质传送带上的物品.经过装有压敏电阻R的检测区时.使R的阻值发生变化.其阻值随压力F变化的关系如图所示。

已知电源电压为12 V.R0为定值电阻.当电路中电压表示数小于2.4 V时.机械装置启动.将质量不达标的物品推出传送带.实现自动筛选功能。

g取10 N/kg。

试问：
(1)当物品随传送带匀速运动时.物品______(填“受”或“不受”)摩擦力。

(2)当检测区上没有物品时.电压表的示数为2 V.R0的阻值为多少？
(3)当压敏电阻的电功率最大时.电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？
(4)电路中的电池使用一段时间后.电源电压会降低.能通过检测区物品的最小质量将______(填“增大”或“减小”)。

11. 某抽水蓄能电站.是某省第一座抽水蓄能电站。

在深夜用电低谷.它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内.白天用电高峰时放水发电.补充电网电能不足.为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献。

(1)蓄能电站放水发电时.______能转化为______能。

(2)该蓄能电站的发电总功率为110 MW.采用220 kV高压进行输电.求高压输电线中的电流。

(3)该蓄能电站每天可发电5小时.如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供.需要消耗多少煤？(煤的热值q＝3.0×107 J/kg)
12. 为反对浪费.响应“光盘行动”.小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。

餐盘放在载盘台上.若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值.人一旦离开餐桌.提示器就会发出提示音.其原理图如图所示。

电源电压3 V不变.提示器的电阻忽略不计.传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如图所示。

开关S闭合后.问：
(1)根据表中数据.当载盘台所载质量是140 g时.R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？
(2)在第(1)问的基础上.通电5 s.电流通过R1产生的热量是多少？
(3)当电路中的电流达到0.06 A时.提示器会发出提示音.若空餐盘质量为100 g.此时盘内剩余食物的质量是多少？
13. 图1所示为一种自动蓄水装置示意图：轻质弹簧上端固定.下端与木块相连.轻质滑片P的右端固定在弹簧最下端.左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处且接触良好.闭合S.水泵工作.向空水箱里缓慢注水.当P上滑至B处(R2的中点)时.水面到达设定高度.水泵自动停止注水.在此过程中.弹簧弹力F与滑片P
上滑长度x之间的关系如图2所示。

已知：电阻箱R1接入电路中的阻值为20 Ω.R2的总电阻为20 Ω.长度为l；当线圈中电流I≥0.1 A时.衔铁被吸下。

g取10 N/kg.弹簧始终处于弹性限度范围内.不考虑线圈的电阻和滑片P滑动时的摩擦。

求：
(1)电源电压U;
(2)木块所受的重力；
(3)当P滑至B处时.求木块浸入水中的体积；
(4)若将R1调至10 Ω.则水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh________(填“>”“<”或“＝”)0.5l.你判断的理由是:
14. 为了比赛的公平公正.小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置.该装置安装在起跑线前.如图甲所示.丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前.开关S1、S2、S3都闭合.K与A端相连.绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连动.扣动扳机.枪响同时开关S2断开；当电流表示数小于或等于30 mA时.在弹簧弹力作用下.K 与A端相连.绿灯亮.无人抢跑；当电流表示数大于30 mA时.衔铁被吸下.K与B 端相连.红灯亮同时铃声响.有人抢跑。

已知两电路电源电压均为6 V.保持不变.压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示.压板重力不计.电磁铁线圈电阻不计。

(1)起跑发令枪发令前.开关S1、S2、S3都闭合.压力传感器R压板上无人(压力F ＝0 N)时.左端电路消耗的电功率为多少？
(2)比赛时.起跑发令枪发令前.抢跑同学踩在压板上的压力F为900 N时.左端电路电流表读数为多少？
(3)比赛时.枪声响起后.若某同学踩在压板上的力为1500 N时.要使得红灯不亮.电阻R0至少为多大？
15. 平底茶杯放在水平桌面上.茶杯重3 N.茶杯的底面积是25 cm2.茶杯内装有200 cm3的水(g取10 N/kg)。

求：
(1)茶杯内水的质量。

(2)茶杯对桌面的压强。

16. 如图所示.是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器.以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时.消耗汽油1.5 L。

假设燃油完全燃烧.汽油机的效率为30%.那么.在这段运动过程中.求：
(1)该汽车发动机做的有用功是多少？
(2)该汽车的输出功率为多少？ (已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3.汽油的热值为4.5×107 J/kg)
参考答案：
1. （1）汽油燃烧放出的热量为Q ＝mq ＝1.2 kg ×4.5×107 J/kg ＝5.4×107 J （2）由P ＝Fv 可得牵引力F ＝P v ＝20000 W
10 m/s ＝2000 N.汽车匀速行驶.则所受阻力
f ＝F ＝2000 N
（3）汽车在斜坡上做的有用功为W 有用
＝Gh ＝mgh ＝6000 kg×10 N/kg×50 m＝
3×106 J.总功为W 总＝P 额
t ＝100000 W×120 s＝1.2×107
J.η＝W 有用W 总
×100%＝3×106 J
1.2×107 J
×100%＝25%
2. （1）足浴盆装满水后对水平地面的压强p ＝F S ＝m 总g S
＝（5 kg ＋2.5 kg ）×10 N/kg 8×10－4 m 2
＝9.375×104
Pa
（2）把水加热到50 ℃.水吸收的热量Q ＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×5
kg×(50 ℃－20 ℃)＝6.3×105
J.加热时间t ＝W P ＝Q P ＝6.3×105
J 1000 W
＝6.3×102 s
＝630 s
（3）电 机械 电流的热效应
3. （1）(1)他站在地面上时对地面的压力F ＝G ＝500 N.对地面的压强p ＝
500 N
0.04 m 2＝1.25×104 Pa
（2）由图可知.n ＝2.则绳端移动的距离s ＝nh ＝2×1 m＝2 m.拉力做的有用功W 有＝Gh ＝600 N×1 m＝600 J.由η＝W 有W 总可得.拉力做的总功W 总＝W 有η＝600 J
75%
＝
800 J.由W ＝Fs 可得.拉力的大小F ＝W 总s ＝800 J 2 m ＝400 N.拉力的功率P ＝W 总
t ＝
800 J
20 s
＝40 W 4. （1）木块受到的浮力F 浮＝F ＋G ＝2 N ＋1.2 N ＝3.2 N
（2）因为F 浮＝ρ液gV 排.所以液体的密度为ρ液＝F 浮gV 排＝ 3.2 N
10 N/kg×2×10－4 m 3＝1.6×103 kg/m 3
（3）因为G ＝mg.所以木块的质量为m ＝G g ＝1.2 N 10 N/kg ＝0.12 kg.木块的密度为ρ
＝m V ＝0.12 kg 2×10－4 m 3＝0.6×103 kg/m 3.因为ρ<ρ液.所以木块最终静止在液面上.受到的浮力为F 浮′＝G ＝1.2 N 。

5. (1)当物体未露出水面时.V 排＝V 物＝Sh ＝0.06 m 2×2 m＝0.12 m 3.则F 浮＝ρ
水
gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg×0.12 m 3＝1.2×103 N
(2)由ρ＝m
V 得G ＝mg ＝ρ物Vg ＝2.0×103 kg/m 3×0.12 m 3×10 N/kg＝2.4×103 N ；
物体未露出水面时.物体对滑轮组的拉力为F′＝G －F 浮＝2.4×103 N －1.2×103 N ＝1.2×103 N.由图可知绳子的股数n ＝4.若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重.则拉力F ＝1n F′＝1
4
×1.2×103 N ＝300 N
(3)若工人对绳的拉力为400 N.由于物体未露出水面时.物体对滑轮组的拉力为F′.则η＝W 有用W 总＝F′h Fnh ＝F′nF ＝1.2×103 N
4×400 N
＝75%
6. （1）由电路图可知.当滑片在b 端时只有R 1接入电路.此时电路电流最大.由U －I 图象可知.电路最大电流为0.6 A.由I ＝U
R
可知.电源电压U ＝U 1＝IR 1＝0.6
A×10 Ω＝6 V
（2）由电路图可知.滑片在a 端时.滑动变阻器阻值全部接入电路.由U －I 图象可知.此时电路电流I ＝0.2 A.滑动变阻器两端电压U 滑＝4 V.由I ＝U
R 可知.滑动
变阻器最大阻值R 2＝U 2I ＝4 V 0.2 A ＝20 Ω.滑片在ab 中点时电路电流I′＝U
R 1＋
R 2
2＝
6 V 10 Ω＋
20 Ω2＝0.3 A.由I ＝U R 可知.电压表示数U V ＝U 2′＝I′×12R 2＝0.3 A×1
2
×20 Ω＝3 V
7. (1)由题灯泡的额定电压U 额＝6 V.由图象可知.此时通过灯泡的电流I 额＝0.5 A.所以灯泡的额定功率P 额＝U 额I 额＝6 V×0.5 A＝3 W
(2)由图甲可知.L 与R 串联.所以灯泡正常发光时.U R ＝U －U L ＝9 V －6 V ＝3 V.I R ＝I 额＝0.5 A.根据I ＝U R .此时滑动变阻器接入电路的阻值R ＝U R I R ＝3 V
0.5 A ＝6 Ω
(3)由图甲知.电压表测滑动变阻器两端电压.所以灯泡的实际电压U L ′＝U －U R ′＝9 V －5 V ＝4 V.由图象乙可知此时通过灯泡的电流I L ′＝0.4 A.所以灯泡的实际功率P′＝U L ′I L ′＝4 V×0.4 A＝1.6 W 。

8. (1)当开关S 1、S 2都闭合.滑片P 置于b 端时.R 1与L 并联.电流表测电路中的总电流.由于并联电路中各支路两端的电压相等.且灯泡正常发光.所以.电源的电压U ＝U L I ＝6 V
(2)根据P ＝UI 可得.通过灯泡的电流I L ＝P L U L ＝3 W
6 V ＝0.5 A.根据并联电路中干路
电流等于各支路电流之和可知通过R 1的电流I 1＝I －I L ＝0.8 A －0.5 A ＝0.3 A.根据欧姆定律可得R 1＝U I 1＝6 V
0.3 A
＝20 Ω
(3)当开关S 1闭合.S 2断开时.滑片P 置于a 端时.灯泡被短路.R 1与R 2串联.此时电路的总功率为P ＝UI′＝6 V×0.2 A＝1.2 W.滑动变阻器消耗的电功率P 1＝(I′)2×R 1＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W.所以P 2＝P －P 1＝1.2 W －0.8 W ＝0.4 W 。

9. （1）半导体
（2）手电筒正常工作时的总电流I 总＝6×10 mA＝60 mA
（3）滑动变阻器接入电路最小阻值为R 最小＝U I ＝1.5 V
0.03 A ＝50 Ω.此时电路总功
率P ＝U 总I ＝5 V×0.03 A＝0.15 W （4）广告牌、信号灯、电视屏幕等 10. （1）不受
（2）当检测区上没有物品时.由图可知.R ＝100 Ω.R 两端电压U R ＝U －U 0＝12 V －2 V ＝10 V.电路中的电流I ＝U R R ＝10 V 100 Ω＝0.1 A.R 0＝U 0I ＝2 V
0.1 A ＝20 Ω
（3）R 的电功率P ＝(U －U 0)I ＝(U －IR 0)I ＝12I －20I 2.则当I ＝0.3 A 时.P 有最大值.此时电压表示数U 0＝IR 0＝0.3 A×20 Ω＝6 V.R ＝U －U 0I ＝12 V －6 V
0.3 A ＝20 Ω.
由图可知对应压力F ＝40 N.物品质量m ＝G g ＝F g ＝40 N
10 N/kg ＝4 kg
（4）增大
11. （1）机械 电 （2）I ＝P U ＝110×106 W
220×103 V
＝500 A
（3）W ＝Pt ＝110×106 W×5×3600 s＝1.98×1012
J.Q ＝W η＝1.98×1012
J 30%＝
6.6×1012 J.m ＝Q q ＝ 6.6×10
12
3.0×107
J/kg
＝2.2×105 kg
12. （1）由表可知.R 1＝60 Ω.电路中的电流I ＝U R 1＝ 3 V
60 Ω＝0.05 A
（2）电流通过R 1产生的热量Q ＝I 2R 1t ＝(0.05 A)2×60 Ω×5 s＝0.75 J （3）当电路中的电流达到0.06 A 时.R′＝U I ＝ 3 V
0.06 A ＝50 Ω.查表可知.载盘
台所载质量为150 g.剩余食物的质量m 余＝150 g －100 g ＝50 g
13. (1)由题意可知.当滑片P 滑至B 处时.水泵停止注水.此时电路中的电流I ＝0.1 A.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和.所以.由I ＝U
R 可得.电源电压U
＝I(R 1＋12R 2)＝0.1 A×(20 Ω＋1
2
×20 Ω)＝3 V
(2)木块没有浸入水中时弹簧测力计的示数即为木块的重力.由图2可知.木块的重力G ＝5N
(3)当P 滑至B 处时.由图2可知弹簧测力计的示数为0.由二力平衡条件可知.木块受到的浮力F 浮＝G ＝5 N.由F 浮＝ρgV 排可得.木块浸入水中的体积V 排＝
F 浮
ρ水g ＝ 5 N
1.0×103 kg/m 3
×10 N/kg
＝5×10－4 m 3 (4)将R 1调至10 Ω.水泵停止注水时电路中的总电阻R ＝U I ＝3 V
0.1 A ＝30 Ω.此时
R 2接入电路中的电阻R 2′＝R －R 1′＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω＝R 2.即滑片位于上端时.水泵停止注水.因为滑片位于B 点时弹簧测力计的示数为0.滑片上移时.木块受到的浮力增大.浸入水中的体积增大.所以.水箱内最高水位与原设定水位的高度差Δh>l－0.5l ＝0.5l
14. (1) 当开关S 1.S 2.S 3都闭合.压力传感器R 压板上无人时.由图象知.压力传感器的电阻为R ＝300 Ω.所以左端电路消耗的电功率为P ＝U 2R ＝（6 V ）2
300 Ω
＝0.12
(2)当有人抢跑时.对传感器的压力为900 N.由图象乙知.此时压力传感器的电阻为R′＝100 Ω.所以左端电路电流表读数为I′＝U R′＝ 6 V 100 Ω＝0.06 A
(3)由题意知.红灯不亮时的电路最小电流为I
最小
＝30 mA ＝0.03 A.此时的电路
最大电阻为R 总＝U I 最小＝ 6 V
0.03 A ＝200 Ω.由图象知.当传感器受到的压力是1500 N
时.此时的电阻为R 最小＝50 Ω.所以保护电阻的阻值最小为R 0＝R 总－R 最小＝200 Ω－50 Ω＝150 Ω。

15. (1)由ρ＝可得.茶杯内水的质量m 水＝ρV＝1.0 g/cm 3×200 cm 3＝200 g ＝0.2 kg
(2)茶杯内水的重力G 水＝m 水g ＝0.2 kg ×10 N/kg ＝2 N. 茶杯对桌面的压力F ＝G 水＋G 杯＝2 N ＋3 N ＝5 N.
茶杯对桌面的压强p ＝F S ＝ 5 N 25×10－4 m 2
＝2×103 Pa 。

16. (1)
由ρ＝m V 得消耗汽油的质量为m ＝ρV ＝0.8×103 kg/m 3×1.5×10－
3 m 3＝1.2 kg ，汽油完全燃烧
放出的热量Q 放＝mq ＝1.2 kg ×4.5×107 J/kg ＝5.4×107 J ；由η＝W
Q 放得，汽油机的有用功W ＝
ηQ 放＝30%×5.4×107 J ＝1.62×107 J
(2)由v ＝s t 得汽车运动的时间t ＝s v ＝8 km 72 km/h ＝1
9h ＝400 s ；汽车的输出功率P
＝W t ＝1.62×107 J
400 s ＝4.05×104 W。