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題型四　綜合題特訓
一、力學綜合題（10年9考）)
類型　1　浮力類（10年4考）　
1. （2020西安高新一中二模）《每日經濟新聞》記者獨家獲悉，中國郵政EMS水陸兩棲無人機在湖北荊門試飛成功.無人機空載時的質量為0.8 t，機長6米，在水平路面上靜止時輪與地面的總接觸面積為20 cm2，翼展12米，巡航速度達到130～170 km/h，具有250千克有效載荷，可水陸兩用，最大航時可達15 h，最大航程2 000 km，運營成本低，非常適合物流領域應用.（g＝10 N/kg）
（1）實際情況中，無人機從長江到東海勻速直線航行過程中，不考慮油量損耗，無人機會　　　　（選填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不變”），排水量將　　　　（選填“變大”“變小”或“不變”）.
（2）當無人機空載靜止在水平地面上時，對水平地面的壓強是多少Pa？
（3）當無人機滿載漂浮在水面上時，排開水的體積為多少m3？（ρ水＝1.0×103 kg/m3）

第1題圖


2. （2020陜師大附中六模）2020年3月27日，三川平海灣海上風電場首根超大直徑嵌巖單樁成功植入海底.該樁長62米、直徑6.7米、重740噸，是目前國內海上風電領域最大直徑的嵌巖單樁.（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）
（1）如圖所示，大型起重機將運載船上的一根嵌巖單樁吊起，吊起后運載船將　　　（選填“下沉”或“上浮”）一些，運載船所受海水向上的壓力減小了　　　N；
（2）若運載船在海上運送嵌巖單樁時做勻速直線運動，行駛108 km至目的地用時2 h，運載船所受的阻力為104 N，則牽引力的功率為多大？
（3）當嵌巖單樁進入到水中的某一深度時，吊著單樁的鋼絲繩的拉力為2.4×106 N，此時該嵌巖單樁浸入水中的體積為多大？

第2題圖

3. （2020西安鐵一中七模）如圖甲所示為中國首艘國產航母001A下水時的情景.某中學物理興趣小組的同學在實驗室模擬航母下水前的一個過程，他們將一個質量為2 kg的航母模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部，該柱形容器質量為6 kg，底面積為0.03 m2，高為0.4 m，如圖乙所示.現在向容器中加水，當加水深度為0.1 m時，模型剛好離開容器底部，如圖丙所示.繼續加水直到深度為0.38 m，然后將一質量為0.9 kg的艦載機模型輕放在航母模型上，靜止后它們一起漂浮在水面.（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）求：

甲 乙　
　
丙
第3題圖
（1）向容器中加水的過程中，水對容器底部的壓強變　　　　 .
（2）圖丙中航母模型所受浮力為多大？浸入水中的體積為多少？
（3）放上艦載機后整個裝置靜止時，通過計算判斷是否有水溢出.



4. （2019陜西黑白卷）小明學了浮力的知識后，想制造一臺浮力秤，他將一段密度為0.5×103 kg/m3、橫截面積為0.01 m2、長度為50 cm的粗細均勻的木料進行不吸水處理后，上部裝上輕質秤盤，再將其豎立水中，如圖所示.（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）空載時浮力秤所受的浮力是多少牛？
（2）浮力秤的0刻度線的位置距木料下表面多少厘米？
（3）將物體A放在秤盤上，液面穩定后距離木料下表面30 cm，A的質量為多少克？
（4）此浮力秤的最大測量值是多少？為了使其量程更大，可以將此浮力秤放入密度　　　　（選填“更大”或“更小”）的液體中.

第4題圖


5. 物理興趣小組的同學對物體的浮沉條件進行研究，在一個質量為400 g，底面積為200 cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個邊長為10 cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）.通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖所示的圖像.請你解答下列問題.（g取10 N/kg）
（1）分析圖像可知，水的深度由0逐漸增加到8 cm的過程中，物塊受到的浮力越來越　　　　，繼續往容器中倒水，隨著水的深度增加，水對容器底部的壓強　　　　 .當水深增至8 cm后，物塊處于　　　　（選填“漂浮”“懸浮”或“下沉”）狀態.
（2）物塊的密度是多少？
（3）若容器中水的重力為20 N，此時容器對水平桌面的壓強是多少？

第5題圖



類型　2　簡單運動類（2013.33、2012.33）　
6. （2020南京）如圖所示為一輛無人駕駛清掃車，空車質量為400 kg，它集激光雷達、攝像頭、超聲波雷達等傳感器于一體，可自主作業.
（1）激光是一種電磁波，它在真空中的傳播速度為　　　　m/s.
（2）空車停在水平地面上，若地面總受力面積為200 cm2 ，則車對地面的壓強為多少帕？（g取10 N/kg）
（3）空車行駛時牽引力的功率為810 W，在10 s內勻速行駛12 m，車受到的阻力為多少牛？

第6題圖





7. （2020西安高新一中一模改編）如圖所示是八軸無人機，某小區在這次疫情防控中使用該無人機對小區進行消毒工作，該無人機10 min飛行6 km，最多可裝載15 kg的消毒液，無人機相關數據見下表，則：
機身尺寸/mm 400×300×200
機身質量/kg 25
無人機單側著地面積/cm2 5
（1）該無人機由八個高性能的電動機提供動力，電動機的原理是　　　　　　　　　　　　，電動機在工作時將電能轉化為　　　能.
（2）若無人機滿載消毒液雙側著地靜止在水平地面上時，對水平地面的壓強是多少Pa？（g取10 N/kg）
（3）若無人機滿載時從地面飛到離地30 m高處，用時20 s，則無人機克服重力做功的功率是多少W？

第7題圖



















類型　3　簡單機械類（2019.33、2016.33、2015.33）　
8. （2020西安高新一中四模）如圖甲的“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設備，AB是豎直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端裝有配重體，OD段叫吊臂，E處裝有滑輪，可在O、D兩點間移動.
（1）由“塔吊”結構圖可知，當E點越遠離D點時，能安全吊起重物最大質量越　　　　（選填“大”或“小”）.
（2）某次想利用“塔吊”提升質量為3 t的工件，為了方便，先將工件放入質量為0.2 t的箱中，放在水平地面上，箱與地面的接觸面積為2 m2，求此時箱子對地面的壓強.（g取10 N/kg）
（3）接著“塔吊”通過電動機帶動如圖乙所示的滑輪組，豎直將放在箱中的工件勻速提升30 m用時20 s.電動機輸出功率為75 kW，求作用在滑輪組上的水平拉力F和這次滑輪組提升工件的機械效率.

第8題圖


9. （2020西安交大附中四模）如圖所示，小明一家在假期里游玩后乘小汽車返回市區，需要從平直的道路駛上一座大橋.已知小汽車（含乘客）總質量為2.5×103 kg，以18 m/s的速度在引橋上勻速行駛.此過程中小汽車的功率為36 kW，可以將引橋近似看成一個傾角較小的斜面，此斜面的長度為400 m，高度為12 m.（g取10 N/kg）

第9題圖
（1）如果小汽車與地面的接觸面積為500 cm2，它靜止在水平路面上對地面的壓強為多大？
（2）大橋引橋的機械效率為多大？
（3）小汽車在引橋上行駛時所受路面的摩擦力（空氣阻力忽略不計）為多大？





10. （2020臺州）升降晾衣架（如圖）給日常生活帶來許多方便，轉動手搖器能使橫桿上升或下降.

第10題圖
（1）安裝在天花板上虛線框內的簡單機械應是　　　　 .
（2）使用一段時間后，對手搖器的轉軸添加潤滑劑，目的是　　　　 .
（3）將掛在晾衣架上重為20 N的衣服升高1.5 m，至少對衣服做多少功？
（4）由于使用不當，造成晾衣架右側鋼絲繩受損，最多只能承受15 N的力，左側鋼絲繩能正常使用.晾衣架的橫桿上有11個小孔，相鄰兩孔間的距離均為20 cm.現準備將重為20 N的一件衣服掛到水平橫桿的小孔進行晾曬，通過計算說明掛在哪些編號的小孔，右側鋼絲繩會斷裂（橫桿、衣架和鋼絲繩等自重不計）.

















二、力熱、力電綜合題（2017.34）
1. （2020本溪）圖中是一輛滿載防疫物資的貨車，貨車滿載時，車輪與水平地面接觸的總面積為1 m2，對地面的壓強為5×105 Pa.貨車到送貨地點要經過一座路面平直的橋梁，這座橋限重55 t.（g取10 N/kg，柴油的熱值q＝4.3×107 J/kg）
（1）請通過計算貨車滿載時車和貨物的總質量，判斷貨車是否允許通過這座橋.
（2）貨車以20 m/s的速度在平直公路行駛，發動機的輸出功率為200 kW，求貨車受到的阻力.
（3）若貨車發動機的效率為40%，以20 m/s的速度在該平直公路上行駛17.2 km，消耗柴油的質量是多少？

第1題圖















2. “綠水青山就是金山銀山”，為了保護環境，我國大力發展電動汽車替代傳統燃油汽車.下表中是某種電動汽車的部分參數，g取10 N/kg，求：
空車質量 1 380 kg
輪胎與地面總接觸面積 320 cm2
電池容量 42 kW·h
最高時速 120 km/h
電動機的額定功率 90 kW
電動機的額定電壓 600 V
最大續航里程 260 km
（1）電動汽車靜止在水平地面，車上只有一名質量為60 kg的司機，此時對地面的壓強是多少？
（2）電動汽車以額定功率行駛時，通過電動機線圈的電流是多少？
（3）電動汽車充滿電后以節能模式勻速行駛20 km，所受阻力為總重力的125，電池剩余容量為38 kW·h.則電動汽車電能轉化為機械能的轉化效率是多少？






三、電學（電熱）綜合題（近10年必考）)
類型　1　單擋位電熱器類（2015.34、2014.33）　
1. （2020青海）王明同學家買了一個電熱水壺，其銘牌上部分信息如下表所示.求：
額定電壓 220 V
頻　率 50 Hz
額定容量 1.8 L
額定功率 1 000 W
　　
第1題圖
（1）該電熱水壺正常工作時的電阻是多少？
（2）用該電熱水壺將1.5 L的水從20 ℃加熱到100 ℃，水吸收的熱量是多少[水的比熱容是4.2×103 J/（kg·℃）]？
（3）王明興趣小組在測量電熱水壺實際功率時，斷開家中的其他用電器，讓電熱水壺單獨工作，測得1.5 min內電能表指示燈閃爍了72次（電能表如圖所示），此電熱水壺的實際功率是多少？
















2. （2020陜西逆襲卷）冬天用熱水泡腳能夠刺激足部的穴位、反射區和經絡，從而達到養生的目的.小明幫爺爺在網上買了款足浴桶，本款足浴桶由加熱系統和按摩系統兩部分組成，說明書中表格如下[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]：
型號 06C28A
額定電壓 220 V
加熱功率 1 000 W
電動機功率 22 W
（1）泡腳過程中，是通過　　　　　的方式改變腳的內能的.在足浴桶中加入5 kg水，水溫從20 ℃升高到40 ℃，水吸收的熱量為多少？
（2）若加熱過程中有20%的熱損失，則本次加熱需要正常工作多少時間？
（3）爺爺泡了一段時間腳后，關閉加熱系統，啟動按摩功能時，此時通過足浴桶的電流是多少？























類型　2　兩擋位電熱器類（10年4考）　
3. （2020陜師大附中八模）如圖甲所示，是小莉媽媽為寶寶準備的暖奶器內部電路的結構示意圖，暖奶器具有加熱、保溫雙重功能，其銘牌如表所示.（溫馨提示：最適合寶寶飲用的牛奶溫度為40 ℃）
（1）當雙觸點開關連接觸點1和2時為關閉狀態，連接觸點　　　　（選填“2和3”或“3和4”）時為加熱狀態；正常工作時，電阻R2的功率為　　　　W.
（2）求電阻R2的阻值.
（3）把0.5 kg牛奶從20 ℃加熱到40 ℃，求牛奶所吸收的熱量.[c牛奶＝4.0×103 J/（kg·℃）]
（4）如圖乙所示，是暖奶器正常加熱和保溫過程中溫度隨時間變化的圖像，求暖奶器在加熱過程中的熱效率.

甲 乙
第3題圖

型號 LZJ620
額定電壓 220 V
加熱功率 240 W
保溫功率 20 W













4. 如圖甲為某種型號的電熱飲水機，額定電壓為 220 V，具有“加熱”、“保溫”兩種功能，保溫功率為40 W.圖乙是其電路簡圖，R1、R2均為電熱絲（阻值恒定不變），R1的阻值為121 Ω.某次利用飲水機將初溫為20 ℃、1 kg的水正常加熱至沸騰（一標準大氣壓下），用時15 min.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]試問：
（1）電熱飲水機是利用了電流的　　　效應來工作的，當開關S1、S2閉合時可以實現　　　　　功能.
（2）電熱飲水機的加熱功率和電熱絲R2的阻值分別是多少？
（3）水吸收的熱量是多少？
（4）飲水機的熱效率為多少？

第4題圖




5. （2020本溪）圖中是一款家用電熱水器簡化電路圖，它有高溫和低溫兩個擋位，高溫擋功率為3 300 W.R1、R2均為加熱電阻絲，R1的阻值為55 Ω.[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]求：
（1）低溫擋時通過R1的電流.
（2）R2的阻值.
（3）如果不計熱量損失，用高溫擋把50 kg的水，從27 ℃加熱到60 ℃，需要的時間.

第5題圖







6. 如圖甲所示是某品牌料理機.其燉煮功能有高溫和低溫兩個擋位.煮飯時先用高溫擋將食物加熱，達到一定溫度時，溫控開關自動變為220 W的低溫擋，以此較低功率緩慢加熱直至沸騰，以鎖住食物的營養成分.其簡化電路如圖乙所示，已知電源電壓為220 V，R1 ＝55 Ω，R1為加熱器（只有R1放出的熱量能被食物吸收），R2為限流電阻，開關S1為溫控開關.求：
（1）已知燉煮功能最高可設置為110 ℃，當溫度達到110 ℃時其內部氣壓　　　 （選填“高于”或“低于”）一標準大氣壓.
（2）電阻R2的阻值和高溫擋的加熱功率.
（3）把質量為1.5 kg、20 ℃的湯在高溫擋加熱10 min，在此加熱過程中，電能轉化為內能的效率是75%，加熱結束時湯的溫度可升高到多少？ [不計熱量損失，c湯＝4.0×103 J/（kg·℃）]

第6題圖




















7. （2020陜西黑白卷）小明設計了一個溫控電加熱裝置，原理如圖所示，電壓U1＝6 V，Rt為熱敏電阻，其阻值隨加熱環境溫度的升高而增大.電磁鐵線圈電阻不計， 當導線中的電流大于或等于10 mA時，銜鐵被吸下與下觸點A接觸；當電流小于10 mA時，銜鐵松開與B觸點接觸，U2＝220 V，R1＝48.4 Ω.
（1）圖中電磁鐵是利用電流的　　　　效應工作的；當銜鐵被吸下時，裝置處于　　　　（選填“加熱”或“保溫”）擋.
（2）銜鐵剛被吸下時，求Rt的阻值.
（3）該電加熱器處于加熱擋時的電功率.
（4）用電高峰期，利用加熱擋將2 kg、初溫為20 ℃的水加熱至72 ℃用時8 min，忽略熱量損耗，則用電高峰期家庭電路的電壓為多少？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），結果