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近五年物理后两道思维训练及答案

《物理近五年后两道思维训练》

1．（2014•陕西）中国有着悠久的茶文化历史，不同的茶叶冲泡方式不同，图甲所示为一煮茶器，图乙是它工作电路的简化图．接通电源后，当水温达到沸点时温控开关自动断开．沸腾后，当水温降低到80℃时温控开关再次闭合，直到水温升到85℃时电路再次断开．它的铭牌如下表所示：

型号

XB﹣6991

额定电压

220V

发热管功率

600W

频率

50Hz

加热方式

底盘加热

（1）水沸腾后，煮茶器能将水温保持在80℃到85℃之间，原因是　_________　（填写选项前的字母）．

A．发热管的功率变小B．发热管间歇性工作C．温控开关闭合时，电路中的电流减小了

（2）若指示灯开始工作时的电压为55V，与它串联的电阻是560kΩ，通过指示灯的电流是多少mA？

（计算结果保留两位小数）

（3）煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？

若把质量为0.8kg的水从21℃加热到96℃所用时间8min，加热效率是多大？

[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．

2．（2014•陕西）在缺水地区，需要时刻储备生活用水．图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池，A是一个底面积为100cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动，当蓄水量达到2.4m3时，活塞B堵住进水管，注水结束，水位为H．（水的密度是1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐　_________　．

（2）注水结束时，水池中水的质量是多少？

此时塑料盒浸入水中的深度是10cm，塑料盒所受的浮力是多大？

（3）若在塑料盒内放入质量为0.3kg的物体，注水结束时的水位H高了多少？

3．（2013•陕西）“擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg）

（1）当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力　_________　（选填“变大”、“变小”或“不变”；吸盘内空气重力不计）．

（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？

（3）擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它所受重力做的功是多少？

重力做功的功率是多大？

4．（2013•陕西）图示为某种家用电热水器工作电路的简化图．表中为其三种加热模式的相关参数．

（1）该电热水器的插头应接入　_________　孔插座．

加热模式

工作状态

额定功率P/kW

发热电阻R1单独工作

发热电阻R2单独工作

发热电阻R1与R2交替工作

（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？

产生的热量是多少？

（计算结果保留两位小数）．

（3）若该电热水器连续工作15min，消耗电能0.55kW•h，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式．

5．（2012•陕西）图示为某型号压路机，其部分参数如下表其中．振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次．（g取10N/kg）

整机质量（kg）

18000

钢轮振动频率（Hz）

行驶速度

（km/h）

2.5/9.8

钢轮振动振幅（mm）

2.0/1.0

发动机功率

（kw）

110

钢轮激振力

（×103N）

320/160

（1）压路机静止时对水平路面的压力是　_________　N；钢轮的质量大、与地面　_________　小，对地面的压强大．

（2）压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少？

（3）若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力．振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作lmin．激振力对路面所做的功是多少？

功率是多大？

6．（2012•陕西）图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R1、R2为电热丝，其中R2=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

（1）电热丝是利用电流的　_________　效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2　_________　时，电熨斗处于高温档．

（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W．求：

通过电路的电流是多大？

R1的电阻是多大？

通电3min产生的热量是多少？

（3）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W．要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

7．（2011•陕西）某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置．它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg，底面积为3×10﹣3m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图．请解答下列问题（g取10N/kg）

（1）不放物体时．该装置所受的浮力是多大？

（2）如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10﹣5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m．此时，该装置受到的浮力是多大？

与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？

（3）物块A的密度是多少？

8．（2011•陕西）图为小明家的电饼铛，主要用于食品的烤烙和烹制．它采用双控电路，额定电压为220V，上、下盘同时加热时额定功率为1000W，工作的简化电路如图，S为总开关，S1和S2为两个温控开关，R1和R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2

（1）正常工作时，R1消粍的电功率是　_________　W．

（2）R1正常工作时，通过R1的电流是多少？

（计箅结果保留一位小数）

（3）小明妈妈总感觉做晚饭时，烙熟一个饼所用的时间比在其他时段要长．小明决定用家中的电能表和手表测做晚饭时电饼裆的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作5mim电能表转盘转过了225r．（注：

该电能表标有“3000r/kW•h”，表示电路中毎消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r）

①电饼铛的实际功率是多大？

②烙熟一个饼所用时间变长的原因是　_________　．

9．（2010•陕西）用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用，图甲中手电筒的发光元件就是LED灯，图乙是一个定值电阻R和手电筒中一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象．

（1）观察图象可知，通过R的电流与R两端的电压成　_________　，R的阻值为　_________　Ω．

（2）当把LED灯与R串联按图丙接入电路时，R的电功率为0.08W．求此时R中的电流和电路的总功率．

10．（2010•陕西）上海世博会采用了我国自行开发研制的纯电动中巴车用于接待来宾．该车部分技术参致如表

长宽高（mm）

7030/2050/2650

最大车速（km/h）

100

空车质量（kg）

2080

最大功率（kw）

电源

锂电池

座位数（含司乘）

参考表中数据，完成以下要求：

（g取10N/kg）

（1）该车轮胎上的花纹是为了增大　_________　；

电动车与以汽油为燃料的汽车比较，它的优点是　_________　（写出一条即可）．

（2）该车静止在水平路面上，空载时轮胎与路面接触的总面积为0.15m2车对路面的压强是多大？

（3）该车在最大功率下，以最大车速在水平路面上匀速直线行驶5km，需要多长时间？

车在运动过程中受到的阻力是多大？

《陕西物理近五年后两道》参考答案与试题解析

一．解答题（共10小题）

型号

XB﹣6991

额定电压

220V

发热管功率

600W

频率

50Hz

加热方式

底盘加热

（1）水沸腾后，煮茶器能将水温保持在80℃到85℃之间，原因是　B　（填写选项前的字母）．

A．发热管的功率变小B．发热管间歇性工作C．温控开关闭合时，电路中的电流减小了

（2）若指示灯开始工作时的电压为55V，与它串联的电阻是560kΩ，通过指示灯的电流是多少mA？

（计算结果保留两位小数）

（3）煮茶器正常工作时，发热管的阻值是多少？

若把质量为0.8kg的水从21℃加热到96℃所用时间8min，加热效率是多大？

[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．

考点：

专题：

电和热综合题．

分析：

（1）沸腾后，当水温降低到80℃时温控开关再次闭合，直到水温升到85℃时电路再次断开，据此判断发热管的工作情况；

（2）根据电路图可知，指示灯和定值电阻串联后，再与发热管并联在电源两端，先根据串联电路电压的特点求出指示灯两端电压，然后根据欧姆定律的变形公式求出通过指示灯的电流；

（3）根据P=

的变形公式求出发热管的阻值；根据Q=cm△t求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，最后根据η=

求出加热效率．

解答：

解：

（1）根据题意可知，水沸腾后，当水温降低到80℃时温控开关再次闭合，直到水温升到85℃时电路再次断开，说明发热管间歇性工作；故选B；

（2）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电阻R两端电压：

UR=U﹣UL=220V﹣55V=165V，

则通过指示灯的电流：

=0.29mA；

（3）由P=

可知，发热管的电阻：

≈80.67Ω；

水吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.8kg×（96℃﹣21℃）=2.52×105J；

电流做的功：

W=Pt=600W×8×60s=2.88×105J；

加热效率：

η=

×100%=

×100%=87.5%．

答：

（1）B；

（2）通过指示灯的电流是0.29mA；（3）加热效率是87.5%．

点评：

本题考查了电热管的工作情况、串联电路电压的特点、欧姆定律和率计算公式的应用、热量计算公式以及效率的计算等知识点；关键是选择合适的计算公式，并熟练应用计算公式．

（1）注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐　变大　．

（2）注水结束时，水池中水的质量是多少？

此时塑料盒浸入水中的深度是10cm，塑料盒所受的浮力是多大？

（3）若在塑料盒内放入质量为0.3kg的物体，注水结束时的水位H高了多少？

考点：

专题：

压强和浮力．

分析：

（1）随着水位上升，利用液体压强公式得出水对水池底部的压强大小变化情况；

（2）知道静止时排开水的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力；

（3）由浮力的增加量，利用阿基米德原理求体积再得出水位的该变量．

解答：

解：

（1）底部受到水的压强：

p=ρgh，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐变大；

（2）水池中水的质量是m=ρV=1.0×103kg/m3×2.4m3=2.4×103kg；

塑料盒排开水的体积：

V排=Sh=100cm2×10cm=103cm3=10﹣3m3；

塑料盒受到的浮力：

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N；

（3）物体重力G=mg=0.3kg×10N/kg=3N；

注水结束时，塑料盒受到的浮力应增加3N，

塑料盒排开水的体积增加值：

V′=

=3×10﹣4m3；

水位变化：

h′=

=0.03m；

故答案为：

（1）变大；

（2）注水结束时，水池中水的质量是2.4×103kg；塑料盒所受的浮力是10N；

（3）若在塑料盒内放入质量为0.3kg的物体，注水结束时的水位H高了0.03m．

点评：

本题考查了力的合成（力的平衡）、阿基米德原理、物体的浮沉条件（漂浮条件）、液体的压强计算，综合性强，难度不是很大．

（1）当擦窗机器人在竖直玻璃上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”；吸盘内空气重力不计）．

（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？

（3）擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s，它所受重力做的功是多少？

重力做功的功率是多大？

考点：

专题：

压轴题；其他综合题．

分析：

（1）首先要明确静止和匀速下滑时，物体都处于平衡状态，受平衡力，只要找出哪两个力是平衡力，然后根据平衡力的特点解题就可．

（2）根据压强定义式的变形公式F=pS可求压力．

（3）利用速度公式求出下降高度，用公式W=Gh求出重力做的功，用公式P=

（或P=Fv）求出功率．

解答：

解：

（1）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；

故答案为：

不变．

（2）由p=

得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N．

答：

吸盘对玻璃的压力为180N．

（3）擦窗机器人8s下降的高度h=s=vt=0.1m/s×8s=0.8m，

重力做功W=Gh=20N×0.8m=16J，

重力做功功率P=

=2W．

答：

重力做功16J，重力做功功率2W．

点评：

本题考查了二力平衡的特点及对压强公式、重力公式、功、功率公式的应用．物体在平衡状态下受平衡力，找出平衡力是解题关键．

4．（2013•陕西）图示为某种家用电热水器工作电路的简化图．表中为其三种加热模式的相关参数．

（1）该电热水器的插头应接入　三　孔插座．

加热模式

工作状态

额定功率P/kW

发热电阻R1单独工作

发热电阻R2单独工作

发热电阻R1与R2交替工作

（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流是多少？

产生的热量是多少？

（计算结果保留两位小数）．

（3）若该电热水器连续工作15min，消耗电能0.55kW•h，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式．

考点：

专题：

计算题；应用题；压轴题；电和热综合题．

分析：

（1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的；家用电器都使用三孔插座，当用电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，即便漏电，电流也就通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；

（2）根据P=UI求出“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流，再根据Q=W=UIt求出产生的热量；

（3）根据W=Pt求出电热水器的功率，比较“加热模式1”和“加热模式2”的功率即可判断采用了哪种加热模式．

解答：

解：

（1）该电热水器的插头应接入三孔插座，原因是当热水器万一漏电时，电流可通过接地线流入大地，避免触电危险；

（2）根据P=UI可得，“加热模式1”正常工作时通过发热电阻的电流：

I1=

A≈9.09A，

∵电热水器通过电热丝所做的功全部转化为内能，

∴连续正常工作10min产生的热量：

Q1=W1=P1t=2000W×10×60s=1.2×106J；

（3）此时电热水器的功率：

P2=

=2.2kW，

∵2kW＜P2＜3kW，

∴采用了“加热模式3”．

答：

（1）三；

（2）若该电热水器按“加热模式1”连续正常工作10min，通过发热电阻的电流约为9.09A，产生的热量是1.2×106J；

（3）该电热水器采用了“加热模式3”．

点评：

本题考查了安全用电和电功率公式、电功公式的灵活应用，会通过比较电热水器的功率判断加热模式是关键．

5．（2012•陕西）图示为某型号压路机，其部分参数如下表其中．振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次．（g取10N/kg）

整机质量（kg）

18000

钢轮振动频率（Hz）

行驶速度

（km/h）

2.5/9.8

钢轮振动振幅（mm）

2.0/1.0

发动机功率

（kw）

110

钢轮激振力

（×103N）

320/160

（1）压路机静止时对水平路面的压力是　1.8×105　N；钢轮的质量大、与地面　接触面积　小，对地面的压强大．

（2）压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少？

功率是多大？

考点：

专题：

计算题；应用题；压轴题；信息给予题．

分析：

（1）压路机静止时对水平路面的压力等于自身的重力；根据公式P=

可知，对地面压强的大小；

（2）已知通过的时间和速度，根据公式S=Vt可求通过的路程；、

（3）已知激振力和距离，根据公式W=FS可求做功的大小，再利用公式P=

可求功率的大小．

解答：

解：

（1）压路机静止时对水平路面的压力是F=G=mg=18000kg×10N/kg=1.8×105N；

根据公式P=

可知，当对地面的压力大，接触面积小时，对地面的压强大．

故答案为：

（1）1.8×105；接触面积．

（2）通过的路程是S=Vt=2.5km/h×

h=0.25km=250m；

答；通过的路程是250m；

（3）激振力对路面所做的功是W=FS=320×103N×0.002m×30×60=1.152×106J；

功率P=

=1.92×104W．

答：

激振力对路面所做的功是1.152×106J；功率是1.92×104W．

点评：

本题考查压力、路程、做功和功率的计算，考查知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力，难点是明白振动频率的物理意义．

6．（2012•陕西）图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图．R1、R2为电热丝，其中R2=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

（1）电热丝是利用电流的　热　效应工作的．分析电路图，闭合S1，当S2　闭合　时，电熨斗处于高温档．

（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W．求：

通过电路的电流是多大？

R1的电阻是多大？

通电3min产生的热量是多少？

考点：

专题：

计算题；应用题；压轴题；图析法．

分析：

（1）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应；电源电压一定，由P=

可知，电路电阻越小，功率越大，功率大，电熨斗处于高温挡，根据电路图分析电路结构，判断高温挡时，开关S2的状态；

（2）已知电熨斗的功率，由功率的变形公式I=

可求出通过电路的电流，然后由欧姆定律可求出R1的电阻，由W=Pt求出电熨斗3min产生的热量；

（3）由题意知，改造后电熨斗的功率变小，可以通过改造电阻R1来实现；由功率公式及并联电路的特点求出改造后R1的功率，然后由功率的变形公式求出改造后电阻R1的阻值．

解答：

解：

（1）电熨斗工作时，电流流过电阻产生热量，对水加热，使水汽化为蒸汽，因此电热丝是利用电流的热效应工作的；由电路图知，闭合S1，当S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=

可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；

故答案为：

热；闭合．

（2）由电路图知：

当S1闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档，此时只有电阻R1接入电路；

通过电路的电流I=

=5A，R1的电阻R1=

=44Ω；

通电t=3min=180s产生的热量Q=Pt=1100W×180s=1.98×105J；

答：

电熨斗处于低温档时，通过电路的电流是5A；电阻R1的阻值是44Ω；通电3min产生的热量是1.98×105J．

（3）当开关S1与S2都闭合时，电熨斗处于高温挡，总功率为P=1000W，

电阻R2的功率P2=

=200W，

电阻R1的功率P1′=P﹣P2=1000W﹣200W=800W，

则电阻R1改变后的阻值R1′=

=60.5Ω；

答：

可将电阻R1的阻值改为60.5Ω，电熨斗正常工作时高温挡功率是1000W．

点评：

本题考查了电熨斗的工作原理、求电熨斗的工作电流、电阻丝电阻、电熨斗产生的热量、电熨斗的改造等问题，分析电路结构，知道什么状态下电熨斗处于高温挡、什么条件下处于低温档是本题的难点，也是正确解题的前提；分清电路结构、熟练功率公式及其变形公式、欧姆定律、并联电路的特点是正确解题的关键；应知道利用电流的热效应工作的用电器工作时，电能转化为内能．

（1）不放物体时．该装置所受的浮力是多大？

（2）如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10﹣5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m．此时，该装置受到的浮力是多大？

与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？

（3）物块A的密度是多少？

考点：

专题：

计算题；压轴题．

分析：

（1）知道装置的质量，利用重力公式求该装置的重力，再根据物体的漂浮条件求受到的浮力；

（2）放入A后，求出该装置排开水的体积，利用阿基米德原理求此时所受浮力；

根据漂浮条件求出此时的总重，进而求出物体A的重，再利用重力公式求物体A的质量，确定与水面所对应位置处的刻度线应标的质量数；

（3）又知道物块A的体积，利用密度公式求物块A的密度．

解答：

解：

（1）该装置的重力：

G0=mg=0.21kg×10N/kg=2.1N，

∵装置漂浮，∴F浮=G0=2.1N；

（2）放入

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