专题10 模块综合计算题 2025年中考物理基础知识分点练

专题10 模块综合计算题
一、力热综合
1.(临沂)为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业.如图所示某品牌植保无人机，加满农药和汽油后总质量为20kg，底部支架与水平地面的接触面积为 在某次喷洒作业中，该无人机以5m/s的水平速度匀速喷洒 3m in，消耗汽油 100 mL.已知汽油的密度为 ，其热值为 ,g取10 N/ kg,求无人机:
(1)起飞前对水平地面的压强；
(2)3m in内飞行的水平路程;
(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量.
2.(抚顺、葫芦岛)新能源汽车正逐步取代传统燃油车.如图是一款无人驾驶智能电动车.电动车静止在水平地面上，对地面的压强为 ，车胎与地面接触总面积为 .最高时速可达180 km/h,此时车的功率为90 kW. ,g.取10N/ kg).求:
(1)电动车的质量；
(2)若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
(3)在(2)的条件下，车的电动机效率为90%，匀速行驶4.6km，消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量.
二、力电综合
3.( 哈尔滨)为响应国家“全民健身计划”，提高身体素质，小明家购买了一台跑步机，其主要参数如下表所示，请回答下列问题：
(1)小明在跑步机上以3m/s的速度锻炼，请计算他以该速度在地面上运动10 min通过的路程；
(2)请根据表中信息求出这台跑步机的额定功率；
(3)请计算这台跑步机正常工作10 min消耗的电能.
型号 ZK·608
额定电压 220 V
额定电流 10 A
最大承载 150kg
4.(陕西)如图是某家用电扇的铭牌.
(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能.
(2)电扇底座与地面总接触面积为 电扇静止时对水平地面的压强是多少 (g取10 N/ kg)
(3)电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少 若此状态持续1m in ，则线圈中电流产生的热量是多少
5.(恩施州)如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致.求:(g取10 N/kg,电池容量20 Ah相当于在额定电压下,用1 A的放电电流工作可连续供电20h)
(1)动力锂电池可提供的总电能；
(2)机器人满载匀速爬升的功率；
(3)上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大 (结果保留到整数位)
技术参数
载重 120kg
配绳 20 m
爬绳速度 12 m/ min
自重 10kg
额定电压 36 V
电池容量 20 Ah
电池 动力锂电池
6. 挑战题 (贺州)贺州市水利资源丰富，小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图.电源电压 ，定值电阻 滑动变阻器R长20cm，最大阻值20Ω，且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计).弹簧下端悬挂一重为50 N的物体AB，其底面积为( 长为0.3m.弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量，连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长).求：
(1)当物体AB上表面与水面相平时，物体AB受到的浮力大小；
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了多少 cm
(3)闭合开关S后，当水面在物体AB上表面时，滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置，水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是多少
三、电热综合
7.(青海省卷)“厨宝”是一种小型家用厨房热水器，内部电路如图所示，R为电热丝，额定电流为5 A.该“厨宝”正常工作100s能将5kg水的温度升高4℃，已知 请你完成下列计算：
(1)“厨宝”的功率;
(2)“厨宝”消耗的电能；
(3)水吸收的热量；
(4)“厨宝”的效率.
8.(河南)九一班开展“节约一度电”主题活动.请你和他们一起，完成以下活动内容.
(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250 W，完成一次洗涤的时间为30 min，则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤
(2)若自来水的温度为15℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45℃ [C水=
(3)请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释.
9.(兰州)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等.电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如图丙所示，高温挡额定功率字迹已被磨损，旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换. R 和R 均为电热丝， 求：
(1)R 的阻值;
(2)高温挡额定功率；
(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次,使质量为1.7 kg的水从25℃升高到49℃，求此时电陶炉的加热效率.
电陶炉
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 ×× W
低温挡 400 W
10.(潍坊)图示是一款自动炖煮机的简化电路图， 是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关 实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换.从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220 V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清.为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5kg 的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏(消耗电能忽略不计)，记录有关信息如表格所示.水的比热容 求：
(1)0~14 min水吸收的热量;
(2)炖煮机高温挡时的功率；
(3)炖煮机24~29 min消耗的电能.
指示灯状态 工作时间 水温变化
高温灯亮 0~14 min 34℃升至 100 ℃
中温灯亮 14~24 min 100℃保持不变
低温灯亮 24~29 min 100℃保持不变
四、力电热综合
11.(眉山)为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力.下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：
充电电压U 380 V
充电电流I 100 A
支付方式 刷卡支付、APP 扫二维码(小程序)
安装方式 壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率η 60%~75%
在该新能源电动车正常充电10 min后，求：
(1)电动车获得的电能；
(2)若获得的电能由完全燃烧热值为 的燃油来提供，需要该燃油的质量；
(3)若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500 N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程.
12.( 哈尔滨)我们生产、生活中利用的能量，追根溯源，大都来自太阳.
(1)用一块太阳能电池给电路供电，使5Ω的电阻中通过了0.2A的电流，则电阻1m in内产生的热量是多少
(2)一个太阳能热水器的容量为80L，装满水后，使这些水的温度从 升高至 则水需要吸收多少热量
(3)一辆太阳能汽车接收到 的光能，其中有8%用于汽车的牵引力做功，若匀速行驶时汽车的牵引力为200 N，这辆汽车能匀速行驶多远
专题 10 模块综合计算题
1.解：(1)加满农药和汽油后无人机的总重力
G=m总g=20kg×10 N/ kg=200 N
无人机对水平地面的压力 F=G=200 N
无人机对水平地面的压强
(2)由 得，无人机3m in内飞行的水平路程s= vt=5m/s×3×60s=900m
(3)由 得，无人机3m in内消耗汽油的质量 无人机3m in内消耗的汽油完全燃烧放出的热量
2.解：(1)由压强公式 得，电动车对地面的压力
电动车对水平地面的压力等于电动车的重力，所以
由 得，电动车的质量
(2)由 得，电动车的牵引力
由于电动车做匀速直线运动，则阻力.
(3)电动机做的有用功
由电动机的机械效率 得，电动机做的总功
汽油放出的热量
由Q=mq得，消耗的汽油质量
3. 解:(1)由 得，小明通过的路程s= vt=3m/s×10×60 s=1 800m
(2)跑步机的额定功率
P=UI=220 V×10 A=2200 W
(3)跑步机消耗的电能
W= Ult=220 V×10 A×10×60 s=1.32×10 J
4.(1)力 机械 【解析】(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用；其正常工作时主要将电能转化为机械能
解：(2)电扇对水平地面的压力
F=G= mg=6kg×10N/ kg=60 N
电扇对水平地面的压强
(3)正常工作的电扇，叶片被卡住时，线圈中的电流
1m in线圈中电流产生的热量
(或Q=W= Ult=220 V×10 A×60 s=1.32×10 J,其他答案合理均可)
5.解：(1)根据爬绳机器人的技术参数可知，动力锂电池的电池容量为20 Ah，则动力锂电池可提供的总电能W= Ult=36 V×20 A×3 600s=2.592×10 J
(2)机器人满载时受到的重力
G=m总g=(120 kg+10 kg)×10 N/ kg=1 300 N
机器人满载匀速爬升时牵引力与重力是一对平衡力，所以F=G=1300 N,则爬升时的功率
(3)机器人爬升12m,用时t'=60s
机器人爬升12m，克服重力做的功
W有用= Gh=1300 N×12m=1.56×10 J
机器人爬升的效率
则机器人消耗的电能
由W=Ult得，实际工作电流
6.解：(1)当物体AB 上表面与水面相平时，物体AB 排开水的体积
物体 AB 所受浮力
(2)水面与物体AB上表面相平时，弹簧对物体的拉力为
水面下降至与物体AB下表面相平时，弹簧对物体的拉力
弹簧拉力的变化量 由乙图可知
由 得，弹簧伸长的长度 (3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时，弹簧伸长15cm，即滑片下移15cm，滑动变阻器接入电路的电阻变化量
此时滑动变阻器接入电路中的电阻R'=R-ΔR=20Ω-15Ω=5Ω
则电路中的电流
此时电压表的示数
7. 解:(1)“厨宝”的功率P=UI=220 V×5 A=1 100 W
(2)“厨宝”正常工作100s消耗的电能
W= Pt=1 100 W×100s=1.1×10 J
(3)水吸收的热量
(4)“厨宝”的效率
8.解：(1)洗衣机洗涤一次消耗的电能
W = Pt=0.25kW×0.5 h=0.125kW·h
则一度电(1kW·h)能洗涤的次数
次
(2)一度电为W=1kW·h=3.6×10 J,水吸收的热量：Q吸= ηW,则水的质量
(3)①建议：离开房间时随手关灯.
解释：减少电灯工作的时间t，由W=Pt可知消耗的电能减少.
②建议：用LED灯代替白炽灯.
解释：在亮度相同时，LED灯的电功率P 更小，由W=Pt可知，相等时间内LED 灯消耗的电能更少.
9.解：(1)由电路图可知，当旋钮开关接0时，电陶炉处于停止工作状态；当旋钮开关接1时，电热丝R 与R 串联；当旋钮开关接2时，电路为电热丝R 的简单电路；由 可知，当旋钮开关接1时，电陶炉处于低温挡，总电阻
则
(2)当旋钮开关接2时，电陶炉处于高温挡，高温挡额定功率
(3)电能表上的3 000 imp/(kW·h),表示电路中用电器消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，所以闪烁 168次消耗的电能 ×168 imp=0.056kW·h=2.016×10 J
1.7 kg水从25℃升高到49℃吸收的热量
电陶炉的加热效率
10. 解:(1)0~14 min水吸收的热量
(2)消耗的电能 由题图可知，当R 、R 并联时，炖煮机处于高温挡，功率
(3)由 可得，
由并联电路电阻规律 及 可得
当 R 、R 串联时，炖煮机处于低温挡，功率
炖煮机24~29 min消耗的电能 (29-24)×60s=1.65×10 J
11.解：(1)新能源电动车获得的电能
W=UIt=380 V×100 A×10×60 s=2.28×10 J
(2)由题知，获得的电能由燃油完全燃烧提供，所以 则所需燃油的质量
(3)由题知，电能转化为机械能的效率为60%，则转化的机械能
新能源电动车在水平公路上做匀速直线运动，牵引力
新能源电动车行驶的距离
12. 解:(
(2)由 得，水的质量
水吸收的热量为
(3)汽车牵引力所做的功
由 W=Fs得，该辆汽车行驶的距离为