2022年河南省普通高中招生考试试卷白卷
物 理
注意事项：
1. 本试卷共6页，五个大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟．
2. 本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上．答在试卷上的答案无效．
一、填空题(本题共6小题，每空1分，共14分)
1. 2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成为中国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标，环绕火星获得成功．探测器在太空中是利用光伏效应进行发电提供能量，光伏装置主要是利用________(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制成的，生活中利用这一材料可以制作的其他器件有：__________________．(写出一条即可)
2. 如图1所示，用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮时，纸片由于________从而发出声音；用纸片接触________(选填“上面”“中间”或“下面”)的齿轮时，纸片发出声音的音调最高．
图1
3. 《沁园春·长沙》中的诗句“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，既展示了壮美的景色，也抒发了作者坚定的革命信念．雄鹰在水中形成的像到水面的距离________(选填“大于”“小于”或“等于”)雄鹰到水面的距离；在岸边看到水中的鱼儿是由于光的________形成的________像．
4. 如图2为我国宋代研制的一种攻击武器——床弩，扣动扳机，箭被发射出去，最远可至三百步，弓被拉弯表明力可以改变物体的________，箭离开弩弦后能继续运动，可以说明箭具有________．
图2
5. 如图3所示，电源电压恒为8 V，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，灯
泡L标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样．只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3 V时，电流表的示数为0.5 A．灯泡正常工作时的电流为________A，电阻R1的阻值为________Ω；只闭合开关S和S1，在保证电路安全的条件下，电路中消耗的电功率最大为________W.
图3
6. 如图4是静电喷涂枪的工作原理图，通电后它可以使涂料微粒带上负电荷，当涂料喷出后，会形成分散的雾状，并均匀分布到被喷涂的金属球上，金属支架中会形成瞬时电流，其电流方向是________(选填“向上”或“向下”)，你的判断依据是_____________________________．
图4
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分．第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
7. 自然界中的物态变化现象举不胜举，真可谓千姿百态，下列自然界现象的形成过程中属于熔化的是( ) A. 浓雾缭绕
B. 寒霜披叶
C. 雾凇垂枝
D. 冰雪消融
8. 关于能源、信息和材料，下列说法正确的是( ) A. 我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的 B. 天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 C. 北斗卫星导航定位系统是利用电磁波传输信号的 D. 绝缘体在任何情况下都不能导电
9. 2021年3月12日植树节活动中，小明所在班级同学参加了在郑州市惠济区花园口镇黄河生态廊道的春季义务植树活动．如图5所示是小明拎着装满水的桶水平匀速前行，去给栽好的树浇水的情景．下列说法正确的是( )
图5
A. 行走的小明相对于栽好的树是静止的 B. 拎桶的手感觉疼说明物体间力的作用是相互的 C. 小明对水桶的拉力大于水桶的总重力 D. 此过程中水桶的机械能增大
10. 小月和同学们发现地铁进出闸机可用刷脸(S1)、刷卡(S2)和扫二维码(S3)中的任一方法通过，小月和同学们经过思考，设计了如图6所示的闸机识别电路原理图，其中设计方案符合要求的是( )
图6
11. 如图7所示，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M在悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值．下列关于密度秤制作的说法正确的是( )
图7
A. 每次倒入空桶的液体的体积不同 B. 秤的刻度值分布不均匀
C. 减小M的质量，秤的量程会增大 D. 减小M的质量，秤的精确度会增大
12. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当各元件的位置如图8所示时，烛焰恰好在光屏上成清晰完整的像(未画出)．下列说法正确的是( )
图8
A. 此时光屏上成倒立、放大的像 B. 利用图中成像特点可以制成幻灯机
C. 保持透镜不动，将蜡烛移到40 cm刻线处，向左移动光屏可得到清晰的像 D. 保持蜡烛和透镜不动，换用焦距为8cm的透镜，光屏向左移动可得到清晰的像
13. (双选)水平桌面上有底面积相同的甲、乙容器，分别盛有质量相等的a、b两种不同液体，将体积相等材料不同的正方体物块c、d分别放入两种液体中，静止时的状态如图9所示，两
容器中的液面相平，下列说法正确的是( )
图9
A. a液体的密度大于b液体的密度 B. c物块的密度小于d物块的密度 C. c物块受到的浮力大于d物块受到的浮力
D. 放入物块前，甲容器底受到的压强小于乙容器底受到的压强
14. (双选)如图10甲所示是烟雾报警装置的电路图．R0为定值电阻，R为光敏电阻，它的阻值随光照强度变化情况如图10乙所示(lx为光照强度单位)，当电流表示数减小至某一数值时装置报警．开关S闭合后，下列说法正确的是( )
图10
A. 当环境无烟雾时，电压表示数最小
B. 当环境烟雾变化时，电压表与电流表示数之比始终不变 C. 当环境的烟雾增多时，电路消耗的电功率变大 D. 增大R0的阻值可使装置在更低浓度烟雾下报警 三、作图题(本题共2小题，每小题2分，共4分)
15. 2020年12月17日嫦娥五号返回器顺利着陆，如图11所示为返回器在空中下降时的情景，O点为返回器的重心，请画出返回器沿竖直方向减速降落时的受力示意图．(不考虑空气浮力)
图11
16. 如图12所示，小聪通过一个平面镜看到了鱼池中的小鱼．图中A点代表小聪眼睛的位置，B点表示鱼的实际位置，B′点代表小聪看到鱼的虚像的位置，请在图中画出小聪看到小鱼的大致光路图．
图12
四、实验探究题(本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分) 17. 小明利用如图13所示装置探究感应电流产生的条件．
图13
(1)开关闭合后，将导体AB沿着水平方向向右运动时，观察到灵敏电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”)；要使灵敏电流计的指针偏转方向改变，可采取的具体措施是____________________(写出一种即可)．
(2)在探究中还发现，导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电流的大小与______________有关．
(3)磁场方向和切割磁感线的方向同时改变，产生的感应电流的方向________(选填“会”或“不会”)改变．
18. 河南省确山县特产板栗，简称“确栗”，以个大、粒饱、味鲜著称．小明和小华发现新鲜的板栗放入水中会下沉，于是利用身边的实验器材测量它的密度．
图14
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺零刻度线处，发现指针静止时如图14甲所示，此时应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使横梁平衡．
(2)将一颗板栗放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图14乙所示，由此可知，板栗的质量为________g；量筒中装适量水，如图17丙所示；将板栗浸没在量筒中，液面与60 mL刻度线相平，板栗密度为________kg/m3.
(3)若小明实验时先测板栗的体积，再测板栗的质量，则测得的板栗的密度会________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)．
(4)小华想到另一种不用天平也能测出板栗密度的方法，请将他的实验步骤补充完整，已知水的密度为ρ水．
①在量筒内装入适量的水，将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上，此时水面对应的刻度为V1；
②将板栗放入小玻璃杯中，让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，此时水面与对应刻度为V2； ③_____________________________________，待水面静止时对应刻度为V3； ④板栗的密度为ρ板栗＝_________(用测量量和已知量表示)．
19. 一只小灯泡的额定电压为2.5 V，正常发光时的电流约为0.3 A，实验小组想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电压表、电流表、开关，两节新干电池、滑动变阻器各一个，导线若干．
图15
(1)如图15甲是小明接连的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整．(要求：滑片向右移动时，小灯泡变暗)
(2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是__________________________________．
(3)排除故障后，闭合开关，进行了三次测量，测量数据如表所示．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图15乙所示，其示数为________A，则小灯泡的额定功率为________W.
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 平均电功率/W 1 1 0.18 2 2.5 3 2.8 0.28 (4)请你指出设计的数据表格不合理之处是：__________________________．
(5)同组的小敏在测额定电压为U额的小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小敏利用身边的器材设计了如图15丙所示的电路．其中电源电压恒为U，R的电阻值已知． U额
①闭合开关S和S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；
R②闭合开关S和S1，断开S2，______________________，记录电流表的示数为I； ③小灯泡额定功率为P额＝________(用已知量和测量量符号表示)． 五、综合应用题(本题共2小题，每小题9分，共18分)
20. 如图16甲为一种超大型矿山工地液压挖掘机，质量为240 t，履带与地面的总接触面积约为12 m2，g取10 N/kg.试问：
图16
(1)挖掘机安装的履带粗糙不平，这是通过增大______________来增大摩擦的；挖掘机的铲斗做成齿牙状，这是为了增大________．
(2)某次作业时，挖掘机从矿坑中挖出30 t的矿石等待卸载，求此时挖掘机对水平地面的压强； (3)完成工作后，空载的挖掘机通过一段斜坡(如图16乙)匀速返回地面，用时250 s，求该过程中挖掘机的速度．
(4)挖掘机匀速通过斜坡返回地面的过程中，若挖掘机受到的摩擦阻力恒为2×106 N，求挖掘机的功率．
21. 如图17甲所示的某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便、安全等优点．它具有加热和保温洗涤两个挡位，加热挡工作时电动机不工作，保温挡工作时电动机同时启动，主要参数如图17乙．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg]求：
某品牌智能滚筒洗衣机 额定电压 加热功率 保温功率 设定温度范围 电动机功率
甲 乙
图17
(1)该智能滚筒洗衣机具有加热功能，其主要利用电流的________效应．加热水的过程是通过________的方式改变物体内能的．
(2)洗衣机处于保温状态时，通过电热丝的电流．
(3)洗衣机内注入10 kg的水，在额定电压下连续加热1 050 s，水温由10 ℃上升到40 ℃，求
防电墙电阻 220 V 2 400 W 440 W 30 ℃～90 ℃ 240 W 1×106 Ω 此过程中的加热效率．
(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势．防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全．异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105 Ω，人体的安全电压不高于36 V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全．
2022年河南省普通高中招生考试试卷白卷
物 理
一、填空题(本题共6小题，每空1分，共14分)
1. 半导体 电子芯片(光敏电阻、发光二极管等，答案合理即可)
2. 振动 下面 【解析】声音是由物体振动产生的；用纸片分别接触转速相同、齿数不同的旋转齿轮时，纸片由于振动所以发出声音；当纸片与齿轮接触时，齿轮越多，使纸片在相同时间内振动次数越多，纸片发声的音调就会越高，由图可知，最下面的齿轮数最多，因此在相同的时间内它刮碰纸片的频率最大，使纸片发声的音调最高，最上面的齿轮数最少，因此在相同的时间内会振动次数最少，音调最低．
3. 等于 折射 虚 【解析】根据平面镜成像特点可知，像距与物距相等，故雄鹰在水中形成的像到水面的距离等于雄鹰到水面的距离；来自水中鱼儿的光从水中斜射入空气中时发生折射现象，折射角大于入射角，人眼逆着折射光看到的是鱼儿的虚像．
4. 形状 惯性 【解析】力的作用效果有两个：改变物体的形状和改变物体的运动状态，弓被拉弯表明力可以改变物体的形状；箭离开弩弦之后还能继续运动，这是由于箭具有惯性，会保持原来的运动状态不变．
PL3 W
5. 0.5 10 4 【解析】由P＝UI知，灯泡L正常工作时的电流IL＝＝＝0.5 A；只闭
UL6 V合开关S和S2，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路的电流，根据串联电压规律可知，电阻R1两端的电压为U1＝U－U滑＝8 V－3 V＝5 V，电阻R1的阻值R1＝
U15 V＝＝10 Ω；只闭合开关S和S1，滑动变阻器R2与灯泡LI0.5 A
串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路的电流，在保证电路安全的条件下，电路中的最大电流即为灯泡L正常发光时通过的电流，为0.5 A，故此时电路中消耗的最大电功率为P＝UImax＝8 V×0.5 A＝4 W.
6. 向上 涂料上的电子在金属支架上的运动方向是向下的，而电流的方向与电子的定向移动相反
二、选择题(本题共8小题，每小题2分，共16分．第7～12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
7. D 【解析】“浓雾缭绕”中的雾是由水蒸气遇冷液化形成的，A不符合题意；“寒霜披叶”中的霜是由水蒸气遇冷凝华形成的，B不符合题意；雾凇是由水蒸气遇冷凝华形成的，C不符合题意；冰雪消融是固态的冰吸热熔化成液态的水，D符合题意．故选D.
8. C 【解析】目前核电站都是利用核裂变来工作的，核能转化为内能，然后通过汽轮机转化为机械能，发电机转化为电能，A错误；天然气燃烧虽然对大气造成的污染很小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应，B错误；北斗卫星定位系统是利用
电磁波传输信号的，C正确；导体与绝缘体没有严格的界限，当条件改变时，绝缘体也可以变成导体，D错误．故选C.
9. B 【解析】行走的小明相对于栽好的树位置发生改变，所以小明是运动的，A错误；拎桶的手感觉疼，这是因为物体间力的作用是相互的，B正确；小明拎着水桶水平匀速前行，此时水桶受平衡力作用，故在竖直方向上，小明对水桶的拉力等于水桶的总重力，C错误；在此过程中，水桶的质量、速度、高度均不变，即水桶的动能、重力势能均不变，故水桶的机械能不变，D错误．故选B.
10. C 【解析】因为需要当任意开关闭合时电动机都能够工作，所以需要将三个开关并联．故选C.
11. D 【解析】在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，A错误；根据杠杆平衡的条件F1l1＝F2l2，当阻力臂和动力一定时，动力臂与阻力的大小成正比，因此，密度秤的刻度是均匀的，B错误；减小M的质量，根据杠杆平衡的条件F1l1＝F2l2，秤的量程会减小，在同样长度下，量程减小、分度值减小，则秤的精确度增大，C错误，D正确．故选D.
12. D 【解析】由题图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成清晰的倒立、缩小的实像，A错误；该成像特点与照相机的工作原理相同，B错误；由图可知，物距大于像距，物距u＝30 cm＞2f，像距f＜v＝20 cm＜2f，可得10 cm＜f＜15 cm，保持透镜不动，将蜡烛移到40 cm刻度线处，此时物距为10 cm，处于凸透镜一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故向左移动光屏得不到清晰的像，C错误；保持蜡烛和透镜不动，换用焦距为8 cm的透镜，焦距变小，凸透镜折光能力增强，光线提前会聚，故向左移动光屏可得到清晰的像，D正确．故选D.
13. BD 【解析】设a、b两种液体体积分别为Va、Vb，密度分别为ρa、ρb ，c、d两物体体积分别为Vc、Vd，密度分别为ρc、ρd , c、d两物体排开液体体积分别为Vc排、Vd排，由图可知 Va＋Vc排＞ Vb＋Vd排，且Vc排＜ Vd排，所以有 Va＞Vb ，又因为a、b两液体质量相等，所以ρa＜ρb，A错误；c物体漂浮在a液体中，d物体漂浮在b液体中，两物体受到的浮力都等于其重力，且Vc排＜Vd排，ρa＜ρb，根据F浮＝ρ液gV排可知，d物体受到的浮力较大，则d物体m
的重力较大，由于两物体体积相同，根据ρ＝可知，ρc＜ρd，B正确，C错误；a、b的质
V量相等，分别放在甲、乙容器中，由甲、乙容器形状可知，放入物体前，甲容器底受到的压强小于乙容器底受到的压强，D正确．故选BD.
14. AD 【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．当环境无烟时，光照强度最大，敏感电阻接入电路中的阻值最小，此时电压表示数最小，A正确；电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻的阻值，当环境烟雾浓度发生变化时，敏感电阻周围的光照强度发生变化，其阻值也发生变化，故电压表与电流表示数发生变化，B错误；因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾
U
遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减
R小，即电流表的示数减小，电源电压保持不变，由P＝UI可知电路消耗的电功率变小，C错误；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度更强时，报警器就会报警，则此时的光敏电阻的阻值比原来的临界值小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大；如果要保持报警器的工作电流不变，由欧姆定律可知，应增大R0的阻值使电路中的电流减小，这样才能在一定的光照下及时报警，D正确．故选AD. 三、作图题(本题共2小题，每小题2分，共4分) 15. 如图1所示
图1
【解析】此时返回器处于沿竖直方向减速下降状态，受力不平衡，受到竖直向上的空气阻力f、降落伞的拉力F和竖直向下自身重力G共同作用，过返回器的重心沿竖直方向分别向上、向下作有向线段，并标出阻力、拉力和重力的符号，具体如图1所示． 16. 如图2所示
图2
【解析】作鱼在水中的像点B′点关于平面镜的对称点B″，连接AB″，交平面镜于点O，再连接OB′交水面于点O′，则O′O为反射光线OA对应的入射光线，最后连接BO′，即为折射光线O′O对应的入射光线，具体如图2所示．
四、实验探究题(本题共3小题，第17题4分，第18题6分，第19题8分，共18分) 17. (1)(2分)偏转 将导体AB水平向左运动(或将磁铁两极对调) (2)(1分)导体运动的快慢 (3)(1分)不会
【解析】(1)开关闭合后，将导体AB沿着水平方向向右运动时，导体AB做切割磁感线运动，电路中有感应电流产生，则灵敏电流计的指针发生偏转；要使电流计的指针偏转方向改变，即产生的感应电流方向改变，由于感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，故应将导体AB水平向左运动或将磁铁两极对调；(2)导体AB水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电
流计的指针偏转角度较小；导体AB水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，电路中的电流变大，这说明感应电流的大小与导体运动的快慢有关；(3)感应电流的方向是由导体的运动方向和磁场方向来决定的，改变导体的运动方向可以改变感应电流的方向，改变磁场方向也可以改变感应电流的方向，但磁场方向和切割磁感线的方向同时改变产生的感应电流的方向就不会改变．
18. (1)(1分)右 (2)(2分)12 1.2×103 (3)(1分)偏大 (4)(2分)③将板栗从小玻璃杯中取出并V2－V1放入量筒内的水中 ④ρ水
V3－V1
【解析】(1)将托盘天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺零刻度线处，此时指针偏向中央分度盘的左侧，根据左偏右调、右偏左调的规律可知，应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡；(2)由图乙可知，板栗的质量为m＝10 g＋2 g＝12 g；由题意可知，板栗的体积为V＝60 mLm12 g
－50 mL＝10 mL＝10 cm3，故板栗的密度为ρ＝＝＝1.2 g/cm3＝1.2×103 kg/m3；(3)
V10 cm3若先测板栗的体积，再测板栗的质量，板栗上会站有少量的水会导致测得的质量值偏大，体m
积测量值准确，由ρ＝可知，测得的板栗密度将偏大；(4)①在量筒内装入适量的水，将小
V玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上，此时水面对应的刻度为V1；②将板栗放入小玻璃杯中，让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，此时水面与对应刻度为V2；由阿基米德原理可知，板栗的质量m板栗＝(V2－V1)ρ水；③接下来应该测量板栗的体积，故③中应该将板栗从小玻璃杯中取出并放入量筒内的水中，待水面静止时对应刻度为V3；④步骤由①③可知，板栗的体m板栗V2－V1
积为V板栗＝V3－V1，所以板栗的密度为ρ板栗＝＝ρ水．
V板栗V3－V1
19. (1)(2分)如图3所示 (2)(1分)小灯泡断路 (3)(2分)0.26 0.65 (4)(1分)设计平均电功率U额
一栏 (5)(2分)保持滑动变阻器的滑片不动 U额(I－)
R
图3
【解析】(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5 V，故电压表应选0～3 V量程，滑片右移时小灯泡变暗，说明此时滑动变阻器接入电路中的阻值变大，故应将其左下接线柱接入电路，其具体如图3所示；(2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，则说明电压表与电源连通，出现这一故障的原因可能是小灯泡断路；(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，电流为0.26 A，此时小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5 V×0.26 A＝0.65 W；(4)小灯泡在额定电压下的电功率为额定功率，在不同电压下小灯泡的电功率不同，故不能将不同电压下
的电功率取平均值，这个表格设计不合理的地方是设计求平均电功率一栏；(5)①闭合开关S和S2，断开S1，此时小灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联，电流表测定值电阻所在支U额
路的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时小灯泡正常发光；②闭合开
R关S和S1，断开S2，电路依然为小灯泡和定值电阻并联后与滑动变阻器串联，此时电流表测干路电流，应保持滑动变阻器滑片不动，此时小灯泡正常发光，电流表的示数为I，由于并U额
联电路互不影响即分流特点可知，通过小灯泡的电流为I额＝I－，故小灯泡的额定功率为
RU额
P额＝U额I额＝U额(I－)．
R
五、综合应用题(本题共2小题，每小题9分，共18分) 20. (1)(2分)接触面的粗糙程度 压强 【思路分析】
求解 题干信息 液压挖掘机的质量为240 t，履带与地(2)挖掘机对水平地面的压强 面的总接触面积约为12 m2，挖掘机从矿坑中挖出30 t的矿石 由图乙可知，斜面倾角为30°，高20 m (3)该过程中挖掘机的速度 空载的挖掘机通过斜坡(如图16乙)匀速返回地面，用时250 s W＝Fs (4)挖掘机沿斜坡运动时的功率 液压挖掘机的质量为240 t，挖掘机受到的摩擦力恒为2×106 N W总＝W有＋W额 WP＝ tsv＝ t所用公式 G＝mg Fp＝ S解：(2)(2分)某次作业时，挖掘机对水平地面的压力F压＝G总＝(m车＋m石)g＝(240×103 kg＋30×103 kg)×10 N/kg＝2.7×106 N
F压2.7×106 N
对水平地面的压强p＝＝＝2.25×105 Pa 2
S12 m
(3)(2分)根据数学知识可得，斜坡的长度为s＝2h＝2×20 m＝40 m s40 m
则该过程中挖掘机的速度v＝＝＝0.16 m/s
t250 s
(4)(3分)空载的挖掘机通过斜坡返回地面时做的有用功W有＝G车h＝m车gh＝240×103 kg×10 N/kg×20 m＝4.8×107 J
克服摩擦力做功W额＝fs＝2×106 N×40 m＝8×107 J
挖掘机做的总功W总＝W有＋W额＝4.8×107 J＋8×107 J＝1.28×108 J W总1.28×108 J
挖掘机的功率P＝＝＝5.12×105 W
t250 s21. (1)(2分)热 热传递
【思路分析】
求解 (2)洗衣机处于保温状态时，通过电热丝的电流 题干信息 由图乙可知，洗液机保温状态时的功率为440 W，额定电压为220 V 洗衣机内注入10 kg的水，在额定电压下(3)此过程中的加热效率 连续加热1 050 s，水温由10 ℃上升到40 ℃，由图乙可知，洗肖机在加热状态时的功率为2 400 W (4)通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全 人体的最大电阻为1×105 Ω，人体的安全电压不高于36 V，由图乙可知，防电墙电阻为1×106 Ω P保440 W
＝＝U220 VUI＝ R所用公式 P＝UI Q＝cmΔt WP＝ tη＝Q吸×100% W电解：(2)(1分)由P＝UI可知，当洗衣机处于保温状态时，通过电热丝的电流I＝2 A
(3)(3分)水吸收的热量Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(40 ℃－10 ℃)＝1.26×106 J
洗衣机加热消耗的电能W＝P加t＝2 400 W×1 050 s＝2.52×106 J Q吸1.26×106 J洗衣机加热的效率η＝×100%＝×100%＝50%
W2.52×106 J
(4)(3分)防电墙与人相当于串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻 R＝R0＋R人＝1×106 Ω＋1×105 Ω＝1.1×106 Ω
220VU－
串联电路中的电流I0＝＝＝2×104 A 6R1.110此时人体的电压U人＝I0R人＝2×104 A×1×105 Ω＝20 V 因为U人小于36 V，所以防电墙技术能保证人的安全
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