物理综合计算题(9.10).doc

物理综合计算题(培优9)

图6—甲6．6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”

图6—甲

〔1〕图6甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是〔〕

A．显著增长B．平稳增长C．稳中有降D．显著减少

〔2〕在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都同属于〔选填“可再生”或“不可再生”〕能源，它们的开发和利用可以减少大量化石燃料的生产和消费导致严重的环境污染和生态破坏．

〔3〕为实现减排目标，国家大力推广风力发电．我省沿海地区风力发电工程已全面启动，沿海壮观的风电场走廊即将形成〔如图乙〕．假设1.2×106kW的风电场工程全面建成之后，所有机组发电1h，可提供多少kW·h的电能？这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量？〔煤的热值为3.0×107J/kg，1kW·h=3.6×106J〕

〔4〕充分利用太阳能，符合节能减排的理念．太阳能热水器〔如图丙〕已走进了千家万户，小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m2，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×106J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，假设光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高多少摄氏度？【水的比热容是4.2×103J/(kg·℃

图6

图6—乙

图6—丙

图87．如图8所示是一直流电动机提升重物的装置。重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A〔g=10N／kg

图8

〔1〕电源的输出功率；

〔2〕电动机线圈电阻R的发热功率；

〔3〕试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。

物理综合计算题(培优10)

8．近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的“常客”。2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。

〔1〕该混合动力汽车启动时，假设驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，那么驱动电机的电功率为多大？

〔2〕该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J，假设充电电压为320V，充电电流为50A，那么对动力电池充电的时间最长为多少？〔充电时无能量损耗〕

〔3〕该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？〔汽油的热值q=4.6×107J/kg，且Q

9．地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号

地铁机车

地铁电力机车

功率106W

平均速度60km

牵引力5×104N

额定载客量500人

××型号

公交汽车

燃油热值

4x107J／kg

平均速度15km

牵引力3000N

额定载客量40人

〔1〕甲、乙两地铁站相距1.8km

〔2〕公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶1.8

〔3〕根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．〔写出两条即可〕