2026年湖南中考物理一轮复习-重难题型突破题型四　综合题 课件（55页PPT）

(共55张PPT)
第二部分　重难题型突破
题型四　综合题
1．(2024·苏州)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)，丁烷的热值为4.8×107 J/kg]。求：
(1)壶中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)卡式炉的加热效率。
类型一
热学计算
解：(1)由ρ＝可知，水的质量
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3m3＝2 kg
(2)水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg· ℃)×2 kg×(100 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J
(3)丁烷气体完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝25×10－3 kg×4.8×107 J/kg＝1.2×106 J
卡式炉的加热效率
η＝＝0.525＝52.5%
考向1　速度、功、功率类
1．(2024·重庆A卷)为推动成渝双城经济圈建设，重庆金凤隧道主城区段于2024年4月28日正式通车。隧道全长约6 km，设计最高时速60 km/h。(不计车身长度)求：
(1)汽车通过隧道至少需要的时间；
(2)若一辆功率为100 kW的货车匀速通过该隧道用时8 min，货车的牵引力是多大。
类型二
力学计算
解：(1)汽车通过隧道至少需要的时间
t＝＝0.1 h
(2)货车匀速通过隧道做的功W＝Pt'＝100×103 W×8×60 s＝4.8×107 J
货车的牵引力F＝＝8 000 N
2．(2024·白银)如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3 min。若小东的质量为45 kg，求：
平衡车参数 净重 10 kg含电池组
最高车速 18 km/h
轮胎接地面积 5 cm2
(1)小东3 min骑行的距离；
(2)小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；(g取10 N/kg，车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。
解：(1)由参数表可知最高车速
v＝18 km/h＝5 m/s
小东3 min骑行的距离
s＝vt＝5 m/s×3×60 s＝900 m
(2)小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力F＝G＝mg＝(45 kg＋10 kg)×10 N/kg＝550 N
轮胎接地面积，即地面的受力面积
S＝5 cm2＝5×10－4 m2
车对地面的压强p＝＝1.1×106 Pa
(3)车匀速直线行驶时，车的牵引力与所受阻力平衡，大小相等，即：
F牵＝f＝0.1G＝0.1×550 N＝55 N
小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率P＝F牵v＝55 N×5 m/s＝275 W
考向2　密度、压强、浮力类
3．(2025·伊春)如图，这是一款国产水陆两栖
汽车航行技术测试的现场。这辆汽车在水中的
最大速度约为8.3 km/h。良好的密封技术和防
锈处理，使车体的吃水深度达到1.05 m，满载
时排开水的质量达到4×103 kg。求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)如果汽车用7.2 km/h的速度在水中航行30 min，它航行的距离。
(2)当汽车在水中航行时，若车的底部距水面0.8 m，车底受到水的压强。
(3)汽车在水中满载航行时受到的浮力。
解：(1)v＝7.2 km/h＝2 m/s，t＝30 min＝1 800 s
由v＝可得汽车航行的距离
s＝vt＝2 m/s×1 800 s＝3.6×103 m
(2)车底受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m＝8×103 Pa
(3)汽车在水中满载航行时受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝4×103 kg×10 N/kg＝4×104 N
4．(2025·乐山)如图所示，某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤，用于测量质量。空塑料瓶质量为120 g，塑料瓶底面积为20 cm2，水槽底面积为120 cm2，瓶身能够浸入水中的最大长度为18 cm，使用过程中水不溢出，塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求：
(1)空载时塑料瓶受到的浮力；
(2)浮力秤的最大称量值；
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
解：(1)空载时塑料瓶受到的浮力
F浮1＝G瓶＝0.12 kg×10 N/kg＝1.2 N
(2)瓶身浸入水中的最大长度为18 cm，此时排开液体的体积V排＝S瓶h＝20 cm2×18 cm＝360 cm3＝3.6×10－4 m3
此时塑料瓶受到的浮力F浮2＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×3.6×10－4 m3×10 N/kg＝3.6 N
此时所载物体的重力
G物＝F浮2－G瓶＝3.6 N－1.2 N＝2.4 N
浮力秤的最大称量值
mmax＝＝0.24 kg
(3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量ΔV＝＝2.4×10－4 m3
水槽内水面的高度差
Δh＝＝0.02 m
5．(2025·安徽)某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度，进行了如下操作：用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止，将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上，容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方，使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触，测得容器内水的深度为h1＝10 cm，如图所示。缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力，测得容器上升的高度为h2＝8 cm，整个过程没有水溢出，圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为H＝20 cm，圆柱体与容器的底面积之比为S1∶S2＝1∶3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计容器壁厚度。求：
(1)调节升降台前水对容器底部的压强p；
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度h；
(3)圆柱体的密度ρ。
解：(1)调节升降台前水对容器底部的压强p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝103 Pa
(2)容器内水的体积可表示为V水＝S2h1
缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力，此时升降台上升的高度h2＝8 cm，圆柱体下表面距容器底的高度为h1－h2，容器内水的体积可表示为
V水＝S2×(h2－h1)＋(S2－S1)×h
其中S1∶S2＝1∶3
由水的体积不变可列方程为S2h1＝S2×(h2－h1)＋(S2－S1)×h，代入已知条件解得h＝12 cm
(3)细线恰好伸直无压力，说明此时圆柱体处于漂浮状态，V排＝S1h
由阿基米德原理可得
F浮＝G排＝ρ水V排g＝ρ水S1hg①
由G＝mg可得
G＝mg＝ρVg＝ρS1Hg②
由浮沉条件可知，漂浮时F浮＝G，即①②两式相等，联立化简可得圆柱体的密度ρ＝＝0.6×103 kg/m3
6．(2024·自贡)自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块，使其缓慢匀速下降，并将其浸入平静的游泳池水中，如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示，忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化，已知g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，p大气＝1.013×105 Pa，求：
(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大
小。
(2)砖块的密度。
(3)砖块刚好完全浸没时，其下底面所受
的压强。
解：(1)由图乙可知，砖块的重力G＝F拉1＝54 N；砖块下底面下降的高度大于70 cm时，砖块浸没水中，砖块浸没时受到的浮力
F浮＝G－F拉2＝54 N－24 N＝30 N
(2)砖块的体积V＝V排＝＝3×10－3 m3
砖块的质量m＝＝5.4 kg
砖块的密度ρ＝＝1.8×103 kg/m3
(3)由图乙可知，砖块刚浸没时底部所处的深度h'＝70 cm－40 cm＝30 cm＝0.3 m
砖块下底面受到水的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3 000 Pa
其下底面所受的压强p＝p水＋p大气＝3 000 Pa＋1.013×105 Pa＝1.043×105 Pa
考向3　简单机械类
7．(2025·遂宁)我国很早就有使用滑轮的记载，如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计)，质量为60 kg的采矿工人用400 N的拉力将70 kg的矿石从矿坑匀速提起，10 s内矿石上升了2 m。(忽略绳重及滑轮的摩擦，g取10 N/kg)求：
(1)绳子自由端移动的速度；
(2)此滑轮组的机械效率；
(3)若工作时矿工双脚与地面接触面积为400 cm2，
他对水平地面的压强大小。
解：(1)由图乙可知，动滑轮上的绳子段数n＝2
绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2 m＝4 m
绳子自由端移动的速度v＝＝0.4 m/s
(2)矿石的重力G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N
此滑轮组的机械效率η＝＝0.875＝87.5%
(3)工人的重力
G人＝m人g＝60 kg×10 N/kg＝600 N
工作时矿工对水平地面的压力
F压＝G－F'＝600 N－400 N＝200 N
他对水平地面的压强
p＝＝5 000 Pa
8．(2023·重庆A卷)桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20 N、容积为2.8×10－2 m3的桶悬挂在B端，在A端重120 N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，OA∶OB＝3∶2；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/g)
(1)桶装满水时，求水的质量；
(2)空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积；
(3)一重力为480 N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽
略桶外壁沾水)，桔槔处于平衡状态时，人与地面的受力面
积为500 cm2，求人对地面的压强。
解：(1)由ρ＝可得，桶装满水时水的质量m水＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3× 2.8×10－2 m3＝28 kg
(2)空桶在井中漂浮时，受到的浮力F浮＝G桶＝20 N，由F浮＝ρ水V排g可得，桶排开水的体积V排＝＝2×10－3 m3
(3)水的重力
G水＝m水g＝28 kg×10 N/kg＝280 N
桶和水的总重力
G总＝G桶＋G水＝20 N＋280 N＝300 N
由杠杆的平衡条件可得：
G拗石×OA＝(G总－F)×OB，即：
120 N×3＝(300 N－F)×2
解得F＝120 N
因力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力是竖直向下的，大小也为120 N，由受力平衡和相互作用力的知识可知，人对地面的压力
F压＝F支＝G人＋F拉＝480 N＋120 N＝600 N
地面的受力面积S＝500 cm2＝5×10－2 m2
人对地面的压强
p＝＝1.2×104 Pa
考向1　简单电路类
1．(2024·新疆)如图所示的电路，定值电阻R1的阻值
为10 Ω，定值电阻R2的阻值为20 Ω，闭合开关S后，
电流表的示数为0.10 A。求：
(1)电阻R1两端的电压；
(2)电源电压；
(3)整个电路在1 min内产生的热量。
类型三
电学计算
解：(1)电阻R1两端的电压
U1＝IR1＝0.10 A×10 Ω＝1 V
(2)电源电压
U＝I(R1＋R2)＝0.10 A×(20 Ω＋10 Ω)＝3 V
(3)整个电路在1 min内产生的热量
Q＝W＝UIt＝3 V×0.10 A×60 s＝18 J
2．(2025·深圳)某简易植物工厂，为了给植物提供光和热，君君、辉辉、阳阳共同设计了如图所示的电路图。小灯泡L的规格是“12 V　6 W”。电源电压为12 V，R为加热电阻，阻值大小为6 Ω。
(1)请帮助君君同学算出只闭合S2时通过R的电流；
(2)请帮助辉辉同学算出只闭合S1时灯泡L的电阻；
(3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，求R产生
的热量和电路消耗的总电能。
解：(1)只闭合S2时通过R的电流
IR＝＝2 A
(2)只闭合S1时灯泡L的电阻
RL＝＝24 Ω
(3)阳阳同学闭合S1、S2后，通电10 min，R产生的热量Q＝Rt＝(2 A)2× 6 Ω×10×60 s＝1.44×104 J
灯泡支路的电流IL＝＝0.5 A
干路中的电流I＝IL＋IR＝0.5 A＋2 A＝2.5 A
电路消耗的总电能W＝UIt＝12 V×2.5 A×10×60 s＝1.8×104 J
3．(2025·广东)小明设计了可改变灯泡亮度的电路，如图，
电源电压U为6 V，灯泡L标有“6 V　0.5 A”，定值电阻
R为12 Ω。
(1)S2拨到1处时，闭合开关S1，求L的电功率。
(2)S2拨到2处时，闭合开关S1，电流表示数为0.3 A，求：
①R两端的电压；
②L工作100 s消耗的电能。
解：(1)S2拨到1处时，闭合开关S1，电路中只有灯泡L工作。电源电压U为6 V，灯泡L标有“6 V　0.5 A”，可知通过灯L的电流为0.5 A，L的电功率
PL＝ULIL＝6 V×0.5 A＝3 W
(2)S2拨到2处时，闭合开关S1，灯泡L与电阻R串联，电流表测量的是电路中的电流。
①根据欧姆定律可得，R两端的电压
UR＝IR＝0.3 A×12 Ω＝3.6 V
②此时灯泡L两端的电压
UL'＝U－UR＝6 V－3.6 V＝2.4 V
L工作100 s消耗的电能
W＝UL'It＝2.4 V×0.3 A×100 s＝72 J
考向2　高低温挡类
4．(2024·连云港)小明家的电水壶的内部电路如图所示，其中R1、R2为电热丝，S是电源开关，S0是温控开关(水温达到100 ℃，自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220 V。求：
××牌电水壶 额定电压 220 V
电源频率 50 Hz
加热功率 880 W
保温功率 44 W
(1)当开关S闭合，S0断开时，电路中的电流；
(2)当开关S和S0均闭合时，R1的电功率；
(3)在加热状态下，该电水壶工作50 s消耗的电能。
解：(1)当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，由P＝UI得，电路中的电流I＝＝0.2 A
(2)当开关S和S0均闭合时，此时电水壶处于加热状态，其总功率等于两电阻电功率之和，则R1的电功率
P1＝P总－P保温＝880 W－44 W＝836 W
(3)在加热状态下，该电水壶工作50 s消耗的电能W＝P总t＝880 W×50 s＝4.4×104 J
5．(2024·龙东地区)一款小型电火锅如图甲所示，
通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；
图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热
电阻(阻值保持不变)，已知R1的阻值为176 Ω，
电火锅的部分参数如表所示。求：
(1)R2的阻值是多少；
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少；
(3)某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1 kg水从20 ℃加热到沸腾，用时14 min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少。[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)]
额定电压 220 V
低温挡功率
中温挡功率 440 W
高温挡功率 1 100 W
解：(1)由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，由P＝知，R3的阻值R3＝＝44 Ω
开关接中温触点时，电阻R2、R3串联在电路中，电路的总电阻
R＝＝110 Ω
R2的阻值R2＝R－R3＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω
(2)低温挡工作时R1和R3串联，电路的总电阻R'＝R1＋R3＝176 Ω＋44 Ω＝220 Ω
低温挡的功率P低＝＝220 W
(3)水吸收的热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg· ℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J
不计热量损失时，电火锅消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105 J
实际功率P实＝＝400 W
考向3　电磁继电器类
6．(2025·烟台节选)为了节约电能又不影响照明，工人师傅设计出一个路灯改造方案。此前，每个路灯装有一只“220 V　100 W”的灯泡L0。此次改造要为每个路灯加装一只相同规格的灯泡L，并安装一个电磁控制感应装置，当夜幕降临时，光控开关闭合，路灯处于低功率的柔光状态；当行人走进感应区时，灯光瞬间变亮，离开感应区时，路灯又恢复原来的柔光状态。图甲是设计的电路(加装的灯泡L未画出)，控制电路的电源电压恒为4.5 V，压敏电阻R的阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，当通过电磁铁的电流等于或大于临界值时，衔铁会被电磁铁吸引而转换触点。工作电路的电源电压220 V不变，不考虑灯丝电阻变化，电磁铁线圈电阻忽略不计。
(1)为达到改造要求，工人师傅需要将灯泡L接在电路中______(选填“A”或“B”)处。从安全用电角度考虑，工作电路的导线______(选填“C”或“D”)端应接相线。
A
D
(2)若控制电路中R1接入的阻值为55 Ω，当感应区上受到的压力F≥300 N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，则感应装置中电磁铁的电流临界值是多少 保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，写出一种可行的改进办法。
(3)若某路灯每天工作总时间为10 h，处于柔光状态的时间累计为8 h，求改造后这个路灯在六月份(30天)节约的电能(控制电路消耗的电能忽略不计)。
解：(2)由题意可知，当感应区上受到的压力F＝300 N时，衔铁被电磁铁吸引转换触点，此时的电流即为感应装置中电磁铁的电流临界值。由乙图可知，当压力F＝300 N时，电阻R＝70 Ω，且与R1串联，根据欧姆定律可知电流的临界值I＝＝0.036 A
保持电磁铁电流临界值不变，要想让重力更小的人经过感应区时路灯变亮，可减小滑动变阻器R1接入的阻值。
(3)处于柔光状态工作时，加装的灯泡L与灯泡L0串联，又两灯泡规格相同，根据串联电路电压规律可知，每个灯泡两端的实际电压为110 V，由于灯丝电阻不变，所以有R灯＝
灯泡的实际功率
P实＝P额＝×100 W＝25 W
L与L0串联的总功率
P总＝2P实＝2×25 W＝50 W
每天节省的电能W＝(P额－P)t＝(100 W－50 W)×8×3.6×103 s＝1.44×106 J
30天节约的电能
W总＝30×1.44×106 J＝4.32×107 J
7．(2024·盐城)如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”的简化电路，受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28 ℃时冷却系统开始工作，当室温降至23 ℃时停止工作。Rt为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流为0.15 A时，衔铁刚好被吸下，控制电路电源电压恒为3 V。定值电阻R0为100 Ω，线圈电阻忽略不计。求：
(1)受控电路30 min内消耗的
电能。
(2)受控电路工作时，通过电
阻R0的电流。
(3)热敏电阻Rt的变化范围。
解：(1)由图乙可知受控电路的冷却系统30 min内工作时间为20 min，即t＝20 min＝1 200 s
其工作功率P＝1 200 W，则所消耗的电能
W＝Pt＝1 200 W×1 200 s＝1.44×106 J
(2)受控电路工作时，控制电路中R0和Rt并联，R0两端的电压U0＝U＝3 V，R0＝100 Ω，则通过R0的电流I0＝＝0.03 A
(3)根据题意可知室温为28 ℃时，热敏电阻Rt的阻值最小，热敏电阻两端的电压Ut＝U＝3 V，则热敏电阻的最小阻值Rtmin＝＝20 Ω
由题意和图示可知，冷却系统工作后，控制电路中热敏电阻Rt和定值电阻R0并联，在降温过程中热敏电阻Rt的阻值会增大，则通过热敏电阻Rt的电流会减小，但此过程中衔铁一直被吸下，说明此过程中控制电路的总电流≥0.15 A，当室温降至23 ℃时，热敏电阻Rt的阻值最大，控制电路的总电流恰为0.15 A，则此时通过热敏电阻的电流It'＝I－I0＝0.15 A－0.03 A＝0.12 A
热敏电阻两端的电压Ut＝U＝3 V，所以热敏电阻的最大阻值Rtmax＝＝25 Ω
由此可知热敏电阻的阻值变化范围为20~25 Ω
考向4　其他应用类
8．(2025·南充)电动机已广泛应用于我们的生产和生活中，它实现了电能向其他形式能的转化，如：电风扇消耗的电能转化为内能和机械能。下表是某品牌电风扇的铭牌参数，若此电风扇正常工作1 h，求：
品牌 某品牌
额定电压 220 V
送风模式 普通/睡眠/智能
毛重 6.40 kg
型号 **－35X67 Bh7
额定功率 55 W
控制方式 遥控/触摸按键
净重 5.46 kg
(1)电风扇消耗的电能；
(2)电风扇的额定电流；
(3)电风扇线圈中电流产生的热量(已知该品牌电风扇线圈电阻为32 Ω)。
解：(1)电风扇正常工作1 h消耗的电能
W＝P额t＝55 W×3.6×103 s＝1.98×105 J
(2)电风扇的额定电流I额＝＝0.25 A
(3)电风扇线圈中电流产生的热量Q＝Rt＝
(0.25 A)2×32 Ω×3.6×103 s＝7.2×103 J
9．(2024·重庆A卷)如图甲所示是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3 V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10 Ω。灯L标有“2.5 V　0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响。求：
(1)灯L正常发光时的电阻；
(2)灯L正常发光时，变阻器R工作10 min产生的热量；
(3)电源电压降为2.7 V后，灯L的最小实际电功率。
解：(1)灯正常发光时的电流
I额＝＝0.2 A
灯正常发光时的电阻
RL＝＝12.5 Ω
(2)由图乙可知，灯L与变阻器R串联，灯L正常发光时，通过变阻器的电流等于通过灯的电流，即：IR＝I额＝0.2 A，变阻器两端的电压UR＝U－
U额＝3 V－2.5 V＝0.5 V
变阻器R工作10 min产生的热量QR＝WR＝URIRt＝0.5 V×0.2 A×10×60 s＝60 J
(3)电源电压降为2.7 V后，当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，此时灯的实际功率最小，电路中的最小电流
I小＝＝0.12 A
灯L的最小实际电功率
PL小＝RL＝(0.12 A)2×12.5 Ω＝0.18 W
考向1　热力综合类
1．(2024·山西)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值q取4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。
类型四
综合计算
解：(1)汽车的平均速度
v＝＝90 km/h
(2)消耗汽油的质量
m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×25×10－3 m3＝20 kg
完全燃烧释放的热量
Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J
(3)汽车发动机做的机械功
W＝Pt＝25×103 W×4×3 600 s＝3.6×108 J
发动机的机械效率
η＝＝0.4＝40%
考向2　热电综合类
2．(2025·伊春)小君家中有一个电热壶，这个电热壶的参数如下表所示。他想知道此电热壶的热效率，他将温度为20 ℃、1.8 L的水倒入壶中，测量出水加热到100 ℃所需的时间为6 min。请根据题中的信息计算：
额定容量 1.8 L
额定电压 220 V
额定功率 1 850 W
频率 50 Hz
(1)电热壶中水的质量；(水的密度为1.0×103 kg/m3)
(2)壶中水吸收的热量；[水的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃)]
(3)电热壶的热效率。
解：(1)由ρ＝可得，水的质量
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1.8×10－3 m3＝1.8 kg
(2)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg· ℃)×1.8 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.048×105 J
电热壶正常工作时的功率为1 850 W，6 min消耗的电能
W＝Pt＝1 850 W×6×60 s＝6.66×105 J
(3)该电热壶的热效率η＝≈0.908＝90.8%
考向3　力电综合类
3．(2024·凉山州)电动自行车是常见的交通工具，某型号
的电动自行车质量为48 kg，输出电压为48 V，电动机的
额定功率为240 W，电池最大储能能量E＝3×106 J。(g取
10 N/kg)
(1)如图所示停放，若整车与水平地面的接触总面积为4×10－3 m2，求车对水平地面的压强；
(2)若电动自行车以额定功率行驶，求通过电动机的电流；
(3)若电动自行车匀速行驶时受到的阻力为80 N，能量转化率为80%，求充满电后能行驶的最远路程。
解：(1)车对水平地面的压力
F＝G＝mg＝48 kg×10 N/kg＝480 N
车对水平地面的压强
p＝＝1.2×105 Pa
(2)电动自行车以额定功率行驶时，通过电动机的电流I＝＝5 A
(3)电动自行车匀速行驶时，获得的机械能W＝ηE＝80%×3×106 J＝2.4×106 J
电动自行车匀速行驶时受到的牵引力F牵＝f＝80 N，则充满电后能行驶的最远路程
s＝＝3×104 m