初中物理综合计算题

1. 某地下油层的压强为
2.10×107帕。

从地面向此油层钻一口油井，自油层顶部向上计算，原油自喷时可能达到的最大高度为多少？若油层距地面2000米，油井直径为10厘米，要阻止原油喷出地面，至少要向出油口施加多大的压力（原油密度为0.9×103千克／米3）？
2.如图（1）所示是一个电热毯的简化电路图，电源电压为220V ，R 1是发热电阻，R 2是阻值为616Ω的分压电阻，S 是控制电热毯工作状态的开关。

S 转到触点1为断开状态；S 转到触点2为低温状态；S 转到触点3为高温状态，此时功率为100W 。

求：（l ）当开关S 转到触点3时。

电热毯的发热电阻R 1是多少Ω？
（2）当开关S 转到触点2时，通过电路的电流是多少安？发热电阻R 1消耗的功率是多少瓦特？
3、社会发展到今天，能源危机开始困扰人类。

人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展。

2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆(ITER)的协议。

这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。

热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。

聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”。

反应后的生成物是无放射性污染的氦。

预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min 产生1．44×1012
J 的热量。

据媒体报道：lL 海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L 汽油完全燃烧所释放的热量。

请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
(1)若汽油的密度约为O ．7×103
kg ／m 3
，300L 汽油的质量是多少? (2)若汽油的热值约为5×107
J ／kg ，300L 汽油完全燃烧能释放多少热量？
(3)需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生1．44×1012
J 的热量?若这些热量转化为电能的效率为50％，则它可以供给一台功率是2kW 的空调正常工作多少小时?
4．随着城市建设进程的加快，绵阳城内出现子许多高层建筑，电梯是高层建筑的重要组成部分。

某电梯公寓的电梯某次在竖直向上，运行的过程中，速度随时间变化的情况如图（2）所示，忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力，向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力，电梯箱和乘客的总质量为600 kg 。

求： ①电梯在匀速运动阶段上升的高度h 1是多少?拉力F 1做了多少功?
②电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值。

已知在加速阶段，电动机的拉力F 2做了11520J 的功；求加速阶段电动机拉力F 2的大小?
③电梯开始向上运动后经过64s ，电动机的拉力的平均功率是多大?
5．电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。

电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力。

下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数： 图（1）
图（2）
若质量是60kg 的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s 的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg ，求：（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功。

（2）通过电动机线圈的电流。

（3）若摩托车百公里耗油2.5L ，每升油4.65元，照明用电每度0.52元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

6．据《威海晚报》5月23日报道：记者在荣成港西镇海边的风力发电项目施工现场了解到，落户我市的大型风力发电项目一期工程9月底可全面投产发电。

届时，我市北部沿海将耸起一片“风电林”(如图3所示)，为威海经济发展提供可再生绿色能源，同时为旅游业带来新亮点。

这项总投资12亿元，发电容量为15万千瓦的华能中电威海风力发电项目，位于荣成朝阳港大桥以西至崮山镇沿环海路。

求：
(1)即将并网的15万千瓦风力发电机组，预计年发电量3x108
kW ．h ，相当于完全燃烧多少吨煤放出的能量?(煤的热值为3．0x107
J ／kg)
(2)若电厂通过供电系统用220V 的电压给小刚家所在的离电厂较远的小区供电，某天小刚发现自家“220V 100W ”的白炽灯工作484s ，消耗电能为4x104
J 。

求：加在小刚家用电器两端的实际电压是多少? (3)已知小刚家进户线上装有一空气开关，当电流达到20A 时，空气开关将自动“跳 闸”，则小刚家使用的用电器的最大电功率不能超过多少?
7.某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅 (如图甲). 图乙为自动测定锅内温度的电路原理图．其中 R 0
为定值电阻，阻值为5Ω．A 为温度指示表(实质是一只量程为0~0.6A 的电流表) ，R X （测温探头）为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)．关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示：
(1)若锅内温度为75 o C 时电流表的示数为0.24A ．求电源的电压U ．
(2)若锅内温度为125 o C 时电流表的示数为0.6A ．求此时热敏电阻R X 的阻值及其功率．
甲
乙
8、如图（5）所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×103
kg ，底面积为1m 2
的货物G 匀速提起。

问：（1）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速吊起16m ，用了40s ，则货物上升的速度是多少？（3）起重机对货物做了多少功？（4）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？ 已知：OA ＝10m ，OB ＝5m 。

（起重机本身重力不计）
9、“5·12”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机．这种柴油发电 机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机 说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如 图（8）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 ）
10、研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图（9）所示。

图中电流表量程为0～15mA （不计其电阻），电源的电压恒为3V ，R ′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t ≥0℃时其阻值R t 随温度t 的变化关系为R t =100+0.5t （单位为Ω）。

（1）若要把R t 放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA ，则这时滑动变阻器R ′接入电路的阻值为多大？
（2）保持（1）中滑动变阻器R ′接入电路的阻值不变，当把测温探头R t 放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA ，则此时R t 的阻值为多大？对应的温度为多高？
（3）保持（1）中滑动变阻器R ′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？ （4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？
图（8）
11、小明用图26甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系．电源电压恒为6V ．实验过程中，他做了六次实验，每次改变电阻箱R'，的阻值后．通过调节滑动变阻器始终保持R'两端的电压不变，记下相应的电流值．根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流I 与电阻箱阻值R'的关系图线，如图26乙．
(1)记录第一组数据时，电阻箱R'的阻值为4Ω，此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中．控制电阻箱R'两端的电压是多大?
(3)记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 A ，此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
(4)
记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率
之比是多
少?
12、半导体材判的导电能力介于导体和绝缘体之间．其电阻受温度影响较大．如图13甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路（如图13乙）．可以测定某一空间的温度使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0~0．6A ）．开关，定值电阻R 0（10Ω）、导线若干． （1）定值电阻R 0的作用是什么？______________ （2）当环境温度为20℃时．电流表的读数为0．2A ，求电源的电压。

（3）电流表的读数为0．4A 时，当时环境温度是多少？半导体电阻的电功率是多少？
13、如图（14）所示的电动观光车，有关技术参数如下表
根据技术参数，求解下列问题：（g 取10N ／kg ）
（1）设乘员质量均为60kg ，求满载时车对水平路面的压强（3分）
图（10）乙
（10）甲
图（13）
（2）电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能？电动机对外做了多少功？若这一过程中，观光车以36km ／h 的速度沿水平路面匀速行驶，求车在行驶过程中受到的阻力．（6分）
14．（12分）水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。

溶化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图所示，求：
（1）夏天，来自冷却塔的水温为16︒C ，而回到冷却塔的水温为30︒C.若冷却塔和液化器间水的流量为15 m 3/s ，试求这个系统通过冷却塔散热的功率。

（2）如果发电机的发电功率为5.6⨯105 kW ，发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率。

15．（10分）让液体在管道中流动，液体可以看作是由片液层组成的，各片液层之间存在着摩擦，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。

小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，在温度相同的情况下，通过实验测得1 s 内通过细管的液体体积如下：
（1）在小王用油做的实验中，若细管的半径是3 mm ，1 s 内通过细管的油的体积是40.5 mm 3
，则细管两端的压强差是多少？
（2）由于液体的粘滞性，使得在流体中运动
的物体要受到流体阻力，在一般情况下，半径为R 的小球以速度v 运动时，所受的液体阻力可用公式f ＝6πηRv 表示。

一个密度为ρ、半径为R 的小球，在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v -t 图像如图所示，请推导出速度v r 的数学表达式。

16. 一个瓶子，如果装满酒精，瓶和酒精的总质量为1千克；如果装满植物油，瓶和植物油的总质量为1.1千克；那么用这个瓶子最多能装多少体积的水？（ρ洒精=0.8×103千克／米3；ρ植物油=0.9×103千克／米3）。

（6分）
v
17. 小刚今年15岁因重感冒输液，针头插在左手臂的静脉上，其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时血液才不会回流到输液管内，试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少，这个差值相当于多少mmHg 产生的压强（水银的密度是13.6×103kg/m 3）？（10分）
18. 有一种气压保温瓶其结构如图所示。

用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。

按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管口10厘米。

要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p 0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）（10分）
19. 类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。

假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力
f
与血液的流速υ成正比，即
υk f =。

那么，要想让血液匀速流过，血管两端
就需要一定的压力差。

设血管截面积为1S 时，两端所需的压强差为1p ∆；若血管截面积减少10%时，为了维持在相
同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为2p ∆。

请你通过计算比较21
p 、p ∆∆的大小，说明血管变细可能
是诱发高血压的重要因素之一。

（14分）
20. 小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm 压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100g ，排气孔的直径约为3mm 。

这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为l.01×105帕）(10分)
21、把质量相同的水和水银一起倒入横截面积为S 的圆柱形容器中，它们的总高度是73厘米，此时水银柱的高度是多少厘米？
22．为测定黄河水的含砂量是多少，某同学取了10立方分米的黄河水，称得其质量为10.18千克，试计算黄河水的含砂量。

（ρ砂=2.5×103千克／米）。

23、在圆筒形容器内有一定的水，圆筒的横截面积为100cm2，现将包有石头的决块浸没在量筒内的水中恰能悬浮，发现筒内水面上升6cm ，当冰全部熔化后，发现水面又下降了0.56cm ，如果ρ冰=0.9×103kg/m3，则石块的密度为多少？
24、有一简易密度计，质量为4g ，上部玻璃管粗细相均匀，横截面积为0.5cm2，当它浮在水面时，露出水面部分的长度为10cm ，当它浮在另一种液体中时，露出液面部分的长度为8cm ，求这种液体的密度。