初中物理中考复习 特训08 计算30题 （解析版）

这是一份初中物理中考复习 特训08 计算30题 （解析版），共23页。试卷主要包含了2020年“新冠”席卷全球，人工智能逐渐融入我们的生活等内容，欢迎下载使用。
2020中考物理总复习满分必刷200题
满分必刷最新社会热点专题３0题
1．从上海到南京的D412次动车组运行时刻表如表，请根据它提供的信息求：
（1）D412次动车由上海驶往南京全程的平均速度是多少千米/小时？
（2）动车在常州和南京间的平均速度是多少千米/小时？
项目
上海
苏州
常州
南京
到站时间

09：51
10：32
12：05
发车时间
09：05
09：53
10：34

里程/km
0
84
165
300
【答案】（1）D412次动车由上海驶往南京全程的平均速度是100千米/小时；
（2）动车在常州和南京间的平均速度是89千米/小时。
【解析】1）由表可知，动车由上海到南京全程的时间：
t＝t2﹣t1＝12：05﹣09：05＝3h。
由表可知，上海到南京的路程s＝300km，
则D412次动车组由上海驶往南京全程的平均速度：
v＝＝＝100km/h；
（2）由表可知，动车在常州和南京间的时间：
t′＝t4﹣t3＝12：05﹣10：34＝1h31min＝h，
由表可知，动车在常州和南京间的为：s′＝300km﹣165km＝135km，
动车在常州和南京间的平均速度为：
v′＝＝≈89km/h。
2．日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所渭的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料“一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如图雪花挂件，是利用3D打印出的模型制作的玉石挂件，称其质量是11.2g，称模型质量是3.8g。问3D打印所用的材料密度是多少kg/m3？玉石密度是2.8×103kg/m3

【答案】用3D打印所用的材料密度是0.95×103kg/m3。
【解析】根据ρ＝可得，玉石挂件的体积：
V＝＝＝4×10﹣6m3，
则问3D打印所用的材料密度：
ρ′＝＝＝0.95×103kg/m3。
3．每年6月6日为“全国爱眼日”，经调查我国有4亿人需要配戴近视或远视眼镜，组成眼镜主要材料的技术指标如表所示。求：
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
﹣
﹣
密度（kg/m3）
1.3×103
2.5×103
8×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
（1）一副铜合金镜架的质量为2.5×10﹣2kg，其体积是多少？
（2）目前市面上还有一种PC镜片（也称宇宙片、太空片），PC镜片是目前光学镜片中最轻的一类镜片，相同体积的PC片比树脂镜片轻了40%．PC镜片的密度为多少？
（3）某汽车防弹玻璃由PC镜片和树脂镜片按比例压合而成，质量为1kg体积为1dm3．求该防弹玻璃中PC镜片的体积百分比？（结果保留一位小数）
【答案】（1）一副铜合金镜架的质量为2.5×10﹣2kg，其体积是3.125×10﹣6m3；
（2）PC镜片的密度为0.78×103kg/m3；
（3）该防弹玻璃中PC镜片的体积百分比为57.7%。
【解析】1）由表格数据可知，铜合金的密度是8×103kg/m3，一副铜合金镜架的质量为2.5×10﹣2kg，
由ρ＝可得，铜合金镜架的体积：
V铜合金＝＝＝3.125×10﹣6m3；
（2）设树脂镜片和PC镜片的体积均为V，
因相同体积的PC片比树脂镜片轻了40%，
所以，＝40%，
则PC镜片的密度：ρPC＝ρ树脂×60%＝1.3×103kg/m3×60%＝0.78×103kg/m3；
（3）设1dm3该防弹玻璃中PC镜片的体积为VPC，则树脂镜片的体积（10﹣3m3﹣VPC），
因1dm3该防弹玻璃的质量为1kg，
所以，ρPCVPC+ρ树脂V树脂＝1kg，
即0.78×103kg/m3×VPC+1.3×103kg/m3×（10﹣3m3﹣VPC）＝1kg，
解得：VPC≈5.77×10﹣4m3，
该防弹玻璃中PC镜片的体积百分比为×100%＝57.7%。
4．我国研制的最新一代双发重型隐形战斗机歼﹣20（J﹣20），绰号“威龙”，整机自重8840kg，载弹量7000kg；低空飞行速度可达到1250km/h，如图所示。请回答下列问题（g取10N/kg）：
（1）“威龙”载弹后的总重力大小；
（2）若以低空最大速度飞行500km，需要多长时间。

【答案】（1）“威龙”载弹后的总重力大小为158400N；
（2）若以低空最大速度飞行500km，需要0.4h。
【解析】（1）“威龙”载弹后的总质量：
m＝8840kg+7000kg＝15840kg，
总重力：
G＝mg＝15840kg×10N/kg＝158400N；
（2）由v＝可得飞行时间：
t＝＝＝0.4h。
5．为了环保出行，节能减排，减少拥堵压力，现在城市里很多上班族选择折叠电动车作为上下班的交通工具。某品牌的折叠电动车质量为18kg，出厂测试的时候在平直的路上匀速行驶200m用了20s，此时电动车受到的阻力是35N．求：
（1）这台折叠电动车受到的重力；
（2）这台折叠电动车出厂测试时候的速度；
（3）这台折叠电动车出厂测试时候的牵引力。（g取10N/kg）

【答案】（1）这台折叠电动车受到的重力为180N；
（2）这台折叠电动车出厂测试时候的速度为10m/s；
（3）这台折叠电动车出厂测试时候的牵引力为35N。
【解析】1）折叠电动车受到的重力G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）电动车出厂测试时候的速度v＝＝＝10m/s；
（3）因为匀速行驶，由二力平衡条件可得，测试时候的牵引力F＝f＝35N。
6．2020年“新冠”席卷全球。使人民生命健康受到严重威胁。在治疗“新冠”病人时。氧气瓶必不可少。请根据所学知识计算
（1）常规氧气瓶的压强上限为15Mpa．这相当于多少个标准大气压？（1标准大气压取105pa）
（2）一容积10升的氧气瓶中的氧气密度为6kg/m3这些氧气有多重？（g取10N/kg）
【答案】150个标准大气压；0.6N。
【解析】（1）1标准大气压＝1×105Pa，则15Mpa与标准大气压的比值：
n＝＝＝150，
因此常规氧气瓶的压强上限为15Mpa．这相当于150个标准大气压。
（2）氧气的体积与氧气瓶的容积相等，则氧气的体积V＝10L＝0.01m3，氧气的密度ρ＝6kg/m3。
由和G＝mg可得：G＝ρVg，
所以这些氧气的重力：G＝ρVg＝6kg/m3×0.01m3×10N/kg＝0.6N。
7．人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为40kg，某次送餐时，托着装有8cm深热汤的大碗，碗与汤的总质量为2kg，机器人与地面的接触面积为0.01m2（g＝10N/kg，ρ汤＝1×103kg/m3）。求：
（1）送餐机器人的重力是多少？
（2）碗底5cm2面积上受到汤的压力是多少？
（3）机器人送餐时对水平地面的压强是多少？

【答案】（1）送餐机器人的重力为400N；
（2）碗底5cm2面积上受到汤的压力是0.4N；
（3）此时机器人对水平地面的压强为4.2×104Pa。
【解析】（1）送餐机器人的重力：
G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N；
（2）碗底受到汤的压强：
p＝ρ汤gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800pa，
由p＝可得，碗底5cm2面积上受到汤的压力：
F＝pS＝800Pa×5×10﹣4m2＝0.4N；
（3）碗与汤的总质量为2kg，则机器人、碗与汤的总质量：
m总＝2kg+40kg＝42kg，
机器人、碗与汤的总重力：
G总＝m总g＝42kg×10N/kg＝420N，
此时机器人对水平地面的压力：
F′＝G总＝420N，
此时机器人对水平地面的压强：
p′＝═＝4.2×104Pa。
8．094型弹道导弹核潜艇是我国正在服役的先进核潜艇，其水上排水量为8000吨，水下排水量为9000吨。
（1）当该潜艇发射一枚鱼雷后，应在水仓中＿＿＿＿（选填“充水”或“排水”）。
（2）此时潜艇受到的浮力为多少？（海水密度取1.0×103kg/m3）
（3）当该潜艇漂浮时，露出水面的体积为多少立方米？

【答案】（1）充水；
（2）此时潜艇受到的浮力为9×107N；
（3）当该潜艇漂浮时，露出水面的体积为1000m3。
【解析】（1）当该潜艇发射一枚鱼雷后，自重减小；由于潜艇的体积不变、浸没时排开水的体积不变，其受到的浮力不变；应在水仓中充水增大潜艇的自重，使得浮力等于自重，才能继续在水下航行；
（2）此时（水下）潜艇受到的浮力：
F浮＝G排水下＝m排水下g＝9000×103kg×10N/kg＝9×107N；
（3）由F浮＝ρ水V排g可得潜艇的体积：
V＝V排＝＝＝9000m3，
当该潜艇漂浮时，受到的浮力：
F浮′＝G排水上＝m排水上g＝8000×103kg×10N/kg＝8×107N，
由F浮＝ρ水V排g可得潜艇漂浮时排开水的体积：
V排′＝＝＝8000m3，
则当该潜艇漂浮时，露出水面的体积：
V露＝V﹣V排′＝9000m3﹣8000m3＝1000m3。
9．瓯江北口大桥是世界上首座“三塔四跨双层钢桁梁悬索桥”，主桥中塔为世界首创的A字型混凝土塔结构，采用沉井基础，中塔首节钢沉井体积为105米3，总重力约108牛，从江苏南通耗时七天浮运到桥位处（如图）。（ρ水＝1.0×103千克/米3）
（1）据浮沉条件判断，沉井在运输过程中处于＿＿＿＿状态。
（2）沉井就位之后，开始注水下沉着床，要使沉井完全沉入水中，需注入水的质量是多少？

【答案】（1）漂浮；（2）需注入水的质量是9×107kg。
【解析】（1）若钢沉井完全浸没在水中，其受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×105m3＝109N＞108N，
所以，沉井在运输过程中（浮运）处于漂浮状态。
（2）因为沉井开始下沉时，浮力等于总重力，
所以需要注入水的重力：G水＝F浮﹣G沉井＝109N﹣108N＝9×108N，
由G＝mg可得，需要注入水的质量：m＝＝＝9×107kg。
10．如图所示有一款大鼻子校车满载时总重为2×105N，最大功率为80kW，若以最大功率匀速行驶的效率为40%，百公里耗油量为25L，已知柴油热值为4×107J/L．试求：
（1）校车以最大功率行驶时所受的阻力；
（2）校车以最大功率行驶时的速度。

【答案】（1）校车以最大功率行驶时所受的阻力为4000N；
（2）校车以最大功率行驶时的速度为20m/s。
【解析】（1）25L柴油完全燃烧放出的热量：
Q＝Vq＝25L×4×107J/L＝1×109J，
由η＝×100%得，柴油机对外所做的机械功：
W＝ηQ＝40%×1×109J＝4×108J，
由W＝Fs可得，柴油机的牵引力：
F＝＝＝4000N，
因为汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，
所以，校车以最大功率匀速行驶时所受的阻力f＝F＝4000N。
（2）由P＝＝＝Fv得，校车以最大功率行驶时的速度：
v＝＝20m/s。
11．在公园里，常看到一些年青人玩一种平衡车，如图所示。小阳阅读此款平衡车的说明书，主要参数如下表所示。
整车质量
10kg
最大载重
100kg
最高车速
18km/h
轮胎与地面接触总面积
4×10﹣3m2
（1）请你估算小阳站在平衡车上时，平衡车对水平地面的压强是多少？
（2）该平衡车在平直的地面上以最高车速匀速前行40s，受到的平均阻力是小阳和平衡车总重力的0.1倍，则此过程中平衡车克服阻力做的功是多少？

【答案】（1）小阳站在平衡车上时，平衡车对水平地面的压强是1.5×105Pa。
（2）此过程中平衡车克服阻力做的功是1.2×104J。
【解析】（1）小阳的质量约为50kg，则小阳站在平衡车上时，平衡车对水平地面的压力：
F＝G总＝（m人+m车）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N，
所以小阳站在平衡车上时，平衡车对水平地面的压强：
p＝＝＝1.5×105Pa。
（2）最高车速v＝18km/h＝5m/s，
根据v＝可得平衡车匀速前行40s运动的距离：
s＝vt＝5m/s×40s＝200m，
根据题意可得，平衡车受到的阻力：
f＝0.1G总＝0.1×600N＝60N，
所以平衡车克服阻力做的功：
W＝fs＝60N×200m＝1.2×104J。
12．无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，一款质量为2t的无人驾驶汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶了20min，无人驾驶汽车在这个过程中的功率为4×104W．求在这段时间内（g取10N/kg）：
（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力；
（2）无人驾驶汽车行驶的距离；
（3）无人驾驶汽车的牵引力。

【答案】（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为20000N；
（2）无人驾驶汽车行驶的距离为24km；
（3）无人驾驶汽车的牵引力为2000N。
【解析】（1）无人驾驶汽车对平直公路的压力为：F＝G＝mg＝2000kg×10N/kg＝20000N；
（2）t＝20min＝h，
由v＝可得，无人驾驶汽车行驶的距离为：s＝vt＝72km/h×h＝24km；
（3）无人驾驶汽车的速度为72km/h＝20m/s；
由P＝Fv可得，无人驾驶汽车的牵引力：F＝＝＝2000N。
13．广州地铁为方便婴儿车出站提供两种无障碍方式：一种是竖直升降的无障碍电梯，另一种是沿着楼梯斜向移动的电动升降台，两种方式的情景和简化示意图如图。分别用两种方式将人（包括婴儿和婴儿车）从地下的站厅层匀速运送到地面，此过程竖直电梯的水平地板对人（包括婴儿和婴儿车）的支持力做功4000J，电功率P1＝4000w；楼梯电动升降台的电功率P2＝500W．两种方式的运动情况数据如表格。求：

速度v（m/s）
时间t（s）
竖直电梯
1
5
楼梯升降台
0.5
20

（1）两种方式所消耗的电能哪种多？请通过分析进行比较。
（2）楼梯升降台的机械效率。
（3）人（包括婴儿和婴儿车）的总重。
（4）你认为推婴儿车的人应选用哪种方式出站？并写出你的理由。
【答案】（1）竖直电梯消耗的电能多；
（2）楼梯升降台的机械效率为40%；
（3）人（包括婴儿和婴儿车）的总重为800N；
（4）你认为推婴儿车的人应选用楼梯升降台，因为提升相同的高度，楼梯升降台消耗的电能少。
【解析】1）竖直电梯消耗的电能为：W1＝P1t1＝4000W×5s＝20000J；
楼梯升降台消耗的电能为：W2＝P2t2＝500W×20s＝10000J；
所以竖直电梯消耗的电能多；
（2）竖直电梯把人提高，所做的功为有用功，W有＝4000J；
则楼梯升降台的机械效率为：
η＝＝×100%＝40%；
（3）根据W＝Gh＝Gvt可知，人和车的重力为：
G＝＝＝800N；
（4）推婴儿车的人应该选用楼梯升降台，因为提升相同的高度，楼梯升降台消耗的电能少。
14．可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
【答案】（1）水吸收的热量为1.68×108J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）若换用可燃冰，应使用0.075m3可燃冰。
【解析】1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×108J；
（2）12m3天然气完全燃烧释放的热量：
Q放＝V天然气q＝12m3×4.2×107J/m3＝5.04×108J，
燃气锅炉烧水时的效率：
η＝×100%＝×100%≈33.3%；
（3）因可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，
所以，需要可燃冰的体积：
V可燃冰＝＝＝V天然气＝×12m3＝0.075m3。
15．习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20℃升高到100℃的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤＝3×107J/kg，q天然气＝3.6×107J/m3、c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（1）水吸收的热量为＿＿＿＿J。
（2）改造前，锅炉的效率为＿＿＿＿。
（3）改造后，要放出和煤同样多的热量，需要用＿＿＿＿m3天然气？
【答案】（1）1.68×108；（2）28%；（3）16.7。
【解析】（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×500kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×108J。
（2）20kg煤完全燃烧放出的热量：
Q放＝m煤q煤＝20kg×3×107J/kg＝6×108J，
则改造前锅炉的效率：
η＝＝×100%＝28%。
（3）改造后，要放出和煤同样多的热量，则天然气完全燃烧放出的热量：Q放′＝Q放＝6×108J，
由Q＝Vq得，需要燃烧天然气的体积：
V＝＝≈16.7m3。
16．“运20”是我国自主研发的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，若“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要燃烧航空煤油4800kg，已知飞机发动机提供的机械功率是3.2×107W，航空煤油的热值为q＝4.0×107J/kg。则在这1h内：
（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）该发动机的热机效率是多大？
【答案】（1）航空煤油完全燃烧放出的热量是1.92×1011J；
（2）该飞机发动机的热机效率是60%。
【解析】（1）航空煤油完全燃烧放出的热量为：
Q放＝qm＝4×l07J/kg×4800kg＝1.92×1011J。
（2）该飞机沿水平方向匀速航行1h，则发动机做的功为：
W＝Pt＝3.2×107 W×3600s＝1.152×1011J，
发动机的热效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%。
17．我国第二艘航空母舰下水仪式在中国船舶重工集团公司大连船厂举行。该航母满载时的排水量达6.4万吨，可搭载40架舰载机，每架舰载机的质量约为20吨。航母的动力源是蒸汽轮机，投入使用后的最大功率可以达到30MW．（海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）为了使舰载机更易于起飞，航母要以一定的速度　逆风　（选填“逆风”或“顺风”）航行。
（2）该航母满载时，受到的浮力是多大？在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了多少m3？
（3）若航母以54km/h的速度匀速直线航行时，蒸汽轮机的功率为21MW，航母所受的阻力为多少N？蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油多少kg？（燃油的热值为4.0×107J/kg）
【答案】（1）逆风；
（2）该航母满载时，受到的浮力是6.4×108N；在某次训练中，40架舰载机全部起飞后，该航母浸在海水中的体积变化了800m3；
（3）航母所受的阻力为1.4×106N；蒸汽轮机的效率为35%，航行30min，需要消耗燃油2700kg。
【解析】1）当舰载机逆风起飞时，相对于空气的速度更快，机翼上下表面的压强差更大，产生向上的升力更大，所以逆风便于起飞；
（2）航母满载排水量：m排＝6.4万吨＝6.4×107kg，
根据阿基米德原理知，
航母受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝6.4×107kg×10N/kg＝6.4×108N；
航母排开海水的体积减少了：△V排＝＝＝800m3；
（3）航母的航速V＝54km/h＝15m/s航行时，
因为P＝＝＝Fv
所以F＝＝＝1.4×106N，
因为航母匀速航行，
所以牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即f＝F＝1.4×106N；
航母航行30min，获得的有用能量为：W有用＝Pt＝21×106W×30×60s＝3.78×1010J，
这种汽车燃油的能量转化效率：
η＝×100%得，
燃油放出的热量：
Q放＝＝＝1.08×1011J；
消耗燃油的质量：
m＝＝＝2700kg。
18．环境污染日益严重，不断发展和推广电动公交车是治理污染的一项举措。某电动公交主要参数如下表，简化电路如图甲所示。
动力电池电压/V
500
电机最大功率/kW
110
最高车速km/h
80
座位数/个
32
（1）电机以最大功率工作时，通过的电流是多少？
（2）行驶过程中，司机看到公路旁如图乙所示的标志牌，在遵章行驶的情况下，最快需多长时间到达距此处5km的终点？若电机两端电压为400V，功率为100kW．则滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
（3）跟使用热机的公交比，电动公交在治理污染上有哪些具体的优势？（写出两条）

【答案】（1）电机以最大功率工作时，通过的电流是220A；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为0.4Ω；
（3）①电机工作时，几乎不排放大气污染物，对大气的污染小；
②工作时，产生的热量少，能减小城市热岛效应（能减小热污染）；
③工作时，噪声小，减少噪声污染等。
【解析】1）根据表中数据可知，电机的最大功率为110kW，动力电池电压为500V，
由P＝UI得，电机以最大功率工作时通过的电流：
I＝＝＝220A；
（2）由标志牌可知，此路段允许行驶的最大速度v＝40km/h，
由v＝可得，到达终点的最短时间：
t＝＝＝0.125h；
若电机两端电压为400V，功率为100kW，则电路的电流为：
I′＝＝＝250A，
甲图中，电动机与变阻器串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
U滑＝U﹣U电＝500V﹣400V＝100V，
根据欧姆定律可得，则滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑＝＝＝0.4Ω；
（3）①电机工作时，几乎不排放大气污染物，对大气的污染小；
②工作时，产生的热量少，能减小城市热岛效应（能减小热污染）；
③工作时，噪声小，减少噪声污染等。
19．电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表。
型号
***
额定充电电压
4.8V
充电电流
500mA
电池容量
800mA•h
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
（2）图乙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①乙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为＿＿＿。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？

【答案】（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要1.44h；
（2）①低温档；②中温档功率为5.76W；③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为1.152×104J。
【解析】1）由表格数据可知，充电电流I＝500mA，电池容量Q＝800mA•h，
当该款眼罩还剩10%的电池容量时，
由I＝可得，在额定电压下充电的时间：
t＝＝＝1.44h；
（2）①由电路图可知，当S1闭合、S2断开、S3接a时两电阻串联，当S1闭合、S2闭合、S3接a时电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2闭合、S3接b时两电阻并联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当S1闭合、S2断开、S3接a时，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加热电路为低温档；
②当S1闭合、S2闭合、S3接a时，电路为R1的简单电路，加热电路为中温档，
则中温档功率：
P中＝＝＝5.76W；
③当S1闭合、S2闭合、S3接b时，两电阻并联，加热电路为高温档，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，高温档时电路中的电流：
I′＝+＝+＝2A，
由P＝可得，高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能：
W＝UI′t′＝4.8V×2A×20×60s＝1.152×104J。
20．虽然疫情有了好转，但学生仍不能返校正常上课，小时必须呆在家中隔离，一天早晨他起来用电热饭盒热早餐，发现电热饭盒具有高温、低温两挡，如图甲所示，简化电路如图乙所示，高温挡电功率为242W，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1和R2的阻值是多少Ω？
（2）高温挡加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜的温度升高多少℃？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少W？

【答案】（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。
【解析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，
由P＝UI＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝200Ω，
则R2的阻值：
R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω。
（2）高温挡加热5min消耗的电能：
W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量：
Q吸＝W＝7.26×104J，
由Q吸＝cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：
△t＝＝＝24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：
P低实＝＝＝40W。
21．如图甲所示的养生壶（类似于电水壶）采用一种新型的电加热材料，其工作原理与电水壶相似。图表为养生壶铭牌；图乙为小明同学家中电能表的表盘；小明同学关闭了家中的其它所有用电器，用养生壶将50℃的水加热到100℃用时6min，求：
（1）若加热时，家中电能表的转盘转了300转，养生壶消耗的电能为多少焦耳？
（2）壶中水的质量；
（3）养生壶的实际电压（不考虑温度对电阻的影响）。
热效率
87.5%
额定电压
220V
额定功率
1210W
频率
50Hz

【答案】（1）养生壶消耗的电能是3.6×105J；
（2）壶中水的质量是1.5kg；
（3）养生壶的实际电压是200V。
【解析】（1）3000revs/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转，
则家中电能表的转盘转了300转，养生壶消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h＝3.6×105J。
（2）由η＝×100%可得，水吸收的热量：
Q吸＝Wη＝3.6×105J×87.5%＝3.15×105J，
在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，
由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，壶中水的质量：
m＝＝＝1.5kg。
（3）由P＝UI＝可得，养生壶的电阻：
R＝＝＝40Ω，
养生壶的实际功率：
P实＝＝＝1000W，
则实际电压为：
U实＝＝＝200V。
22．电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具。它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。如表是某型号电动自行车主要技术参数。
蓄电池
电压
40V
容量
10A．h
电动机
额定电压
40V
额定功率
240W
（1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（2）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？
（3）若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为60%，电动自行车在平直的公路上匀速行驶2.16×104m，求电动自行车受到的平均阻力多大？
【答案】（1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是6A；
（2）蓄电池一次充足电可储存的能量是1.44×106J；
（3）电动自行车受到的平均阻力是40N。
【解析】（1）由P＝UI可得，额定功率下的电流：
I＝＝＝6A；
（2）蓄电池储存的电能：
W＝UIt＝40V×10A×3600s＝1.44×106J；
（3）电动自行车获得的机械能：
W1＝60%W＝60%×1.44×106J＝0.864×106J，
电动自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
根据W＝Fs＝fs可得电动自行车受到的平均阻力：
f＝＝＝40N。
23．一场突如其来的疫情阻止了我们返校的步伐，却无法阻挡我们学习的热情。没有了黑板、粉笔和教室，互联网却为我们搭建了不一样的空中课堂。从未接触过直播的老师们更是费尽心思地在有限的条件下创造出了无限的可能，武昌区物理马老师在没有手写板的情况下，为了使教师的板书呈现流畅、高效，并能使学生端的屏幕看得更清晰，他自制了一个高拍仪来解决空中课堂板书的难题。他的自制仪器是由一部国产华为智能手机（参数如下表所示）、一个柱状盒子做成的底座、一块质量约为320g的长方体均匀石块组成（如图所示）。具体使用方法为：将手机摄像头端伸出底座，另一端用长方体石块竖直向下压在手机末端，固定手机，开启摄像头后，可全程直播教师的板书过程。

（1）上课前马老师首先将手机充满电，在电池充电过程中，电能主要转化为了＿＿＿＿能和＿＿＿＿能。
（2）为了能够尽可能的扩大拍摄的有效范围，请你帮马老师估算一下，手机允许伸出的最大长度约为多少？
（3）一节45分钟的课上完后，马老师发现手机上显示的电量只剩下75%，远比自己平时使用手机耗电快了许多，请帮马老师估算一下，手机在这样的“重度”使用情况下，它的电功率有多大？
华为手机的部分基本参数
手机类型
4G、八核、智能、拍照手机
电池类型
不可拆卸式电池
输出电压
3.8V
电池容量
3750mAh
尺寸
156×73.7×7.3mm
重量
约160g
【答案】（1）化学；内；
（2）手机允许伸出的最大长度约为130mm；
（3）手机在这样的“重度”使用情况下，它的电功率有4.75W。
【解析】（1）给手机电池充电时，电能转化为化学能，同时由于电流产生热量，所以部分电能转化为手机内能；
（2）以柱状盒子做成的底座的左端为支点，如图所示：

由杠杆示意图可知，动力：
F1＝G1＝m1g＝0.16kg×10N/kg＝1.6N，
动力臂：l1＝l﹣l2＝×156mm﹣l2＝78mm﹣L2；
阻力：F2＝G2＝m2g＝0.32kg×10N/kg＝3.2N，
根据杠杆平衡条件可得：F1l1＝F2l2，
即：1.6N×（78mm﹣L2）＝3.2N×L2，
解得：L2＝26mm，
则手机允许伸出的最大长度为156mm﹣26mm＝130mm。
（3）根据参数可知，手机储存的电能：
W总＝UIt＝3.8V×3750mAh＝3.8V×3.75A×3600s＝51300J；
则消耗的电能：W消＝W总×（1﹣75%）＝51300J×（1﹣75%）＝12825J，
则它的电功率：P消＝＝＝4.75W。
24．2020年新春之际，我国出现了罕见的新型冠状病毒疫情，面对突如其来的灾害，举国上下万众一心进行科学防治。下表为一个用于急救的Pritan﹣Bennett700型急救呼吸机电源部分参数：求：
交流电源
220V 1.3A，正常工作时，接地泄漏电流＜50μA微安（整机）
内置电池
24V 7Ah，平均工作电流2.8A（呼吸频率15次/min）
（1）使用交流电源时，该急救呼吸机的额定输入功率是多大？
（2）若电网突然停电，急救机自动切换使用内置电池，它最多可以放出多少电荷量？
（3）该电池维持患者正常呼吸的工作时间约多少小时？
【答案】（1）使用交流电源时，该急救呼吸机的额定输入功率是286W；
（2）急救机自动切换使用内置电池时，它最多可以放出2.52×104C电荷量；
（3）该电池维持患者正常呼吸的工作时间约2.5h。
【解析】（1）根据表中数据可知，额定电压为220V，额定电流为1.3A，
使用交流电源时，该急救呼吸机的额定输入功率：
P＝UI＝220V×1.3A＝286W；
（2）根据表中数据可知，电池最多放出的电荷量：
Q＝7Ah＝7A×3600s＝2.52×104C；
（3）该电池储存的电能：
W＝UQ＝24V×2.52×104C＝6.048×105J，
由W＝UIt可知，该电池维持患者正常呼吸的工作时间：
t＝＝＝9000s＝2.5h。
25．新能源电动汽车逐渐在替代传统燃油汽车，电动汽车具有对环境污染小，可节约不可再生能源，效率高等优点。下表是某品牌电动汽车的相关参数（能量密度指每千克电池所存储的能量）。
电池能量密度
电池质量
理论续航里程
200W•h/kg
300kg
400km
（1）电池中存储的是＿＿＿＿能，200W•h合多少焦？
（2）如果电能转化为机械能的效率为80%，那么该品牌汽车电动机产生的拉力是多少？
【答案】（1）化学；200W•h合7.2×105J；
（2）如果电能转化为机械能的效率为80%，那么该品牌汽车电动机产生的拉力是432N。
【解析】（1）电池中存储时将电能转化为化学能，所以电池中存储的是化学能。
由W＝Pt可知，W＝200W•h＝200W×3600s＝7.2×105J。
（2）新能源电动汽车电池储存的总能量：
W总＝200W•h/kg×300kg＝6×104W•h＝2.16×108J，
由η＝×100%得，转化的机械能：
W机＝ηW总＝80%×2.16×108J＝1.728×108J；
由W＝Fs得，该品牌汽车电动机产生的拉力：
F＝＝＝432N。
26．太阳能具有环保、可再生等优点，某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中体积为50L、初温为15℃的水升高到55℃．[水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）热水器中水质量m；
（2）热水器中水吸收的热量Q吸；
（3）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧多少千克焦炭？（焦炭的热值q＝3×107J/kg，设焦炭放出的热量有70%被水吸收）
【答案】（1）热水器中水质量为50kg；
（2）热水器中水吸收的热量为8.4×106J；
（3）若改用焦炭来加热这些水，需要完全燃烧0.4kg的焦炭。
【解析】1）热水器中水的体积：
V＝50L＝50dm3＝0.05m3，
由ρ＝可得，热水器中水质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.05m3＝50kg；
（2）热水器中水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（55℃﹣15℃）＝8.4×106J；
（3）由η＝×100%可得，焦炭完全燃烧释放的热量：
Q放＝＝＝1.2×107J，
由Q放＝mq可得，需要完全燃烧焦炭的质量：
m′＝＝＝0.4kg。