专题五知识综合应用与综合计算题
类型一知识综合应用题类型二综合计算题
类型一知识综合应用题（专题阐述）
知识综合应用题是中考近年的常考内容，具有开放、新颖、创新、探究、综合等特点，常以生产、生活中常见的器物（如电热取暖器、电子秤、抽水机、电焊机、电热锅等）和新科技产品（如太阳能汽车、太阳能热水器、风力测试仪、充电鞋、可燃冰等）为背景，考查电热综合（主要通过用电器的铭牌、实物图或电路图考查力学和电学公式的综合应用）、力电综合（通过结合电路图与Ｕ－Ｉ图像综合考查力学与电学公式的应用）、力热综合（一般以一个新兴物体为背景考查力学与热学公式的综合应用），难度相对较大．针对此类题目，应进行综合分析，找出不同体系知识的相互区别与联系，将物理知识灵活运用到实际生产生活中，达到活学活用．
类型一知识综合应用题（针对训练）
1.（’13玉林、防城港）如图所示是一台电热水器铭牌上的部分信息．请根据铭牌提供的信息解答下列问题：［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］
（1）若给该电热水器装满水进行加热，使水的温度从
22 ℃升高到 62 ℃，求水吸收的热量．
（2）如果电热水器正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收
，则上一问中给水加热的时间是多少？
（3）当电热水器通电后水温达到最高时，为什么与电热水器连
接的铜导线却不怎么热？
2.（’11百色）“节能减排”是当今社会的主题，充分利用太阳能，是当今社会发展的需要．太阳能热水器已经走进千家万户．如图所示是小佳家的太阳能热水器；它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220 V 2 000 W”字样的电热管对水进行加热．求：
（1）该太阳能热水器水箱容积为0.12
m3，当水箱装满水时，水的质量是多少？［水的密度是：1.0×103 kg/m3］
（2）该热水器的电热管正常工作时的电阻是多大？
（3）利用太阳能将满箱水的温度从
25 ℃加热到75 ℃，水吸收的热量是多少？［水的比热容是：4.2×103 J/（kg·℃）］
（4）如用电热管来给水加热，加热的效率为84%，则电热管把满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃需要消耗多少电能？这些电能可供“220 V 40W”电灯正常工作多长时间？
3.（’13钦州）小刚家电能表表盘如图所示，表格中列出了他家主要用电器的相关参数，请根据图表信息解答下列问题：
（1）小刚家的电视机的待机功率为 0.5 W，若某次看完电视后使其待机10 h，则这次待机电视机消耗了多少电能？
（2）电水壶正常工作时，若有16% 的能量损失，则将 1 kg 的水从20 ℃加热到100 ℃需要多少时间？
（3）在用电高峰期，如果将其他用电器关闭，只让电水壶工作，小刚发现电能表转盘在100 s 内转了27转，那么这时电水壶的实际功率是多少？
4.（’13北海）某厂家研制一种以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量为 2.5×103 kg，该汽车蓄电池充满电一次，测试时可供汽车以某一速度匀速行驶150
km，蓄电池提供给电动机的工作电流为50A ，工作电压为300 V ，汽车受到的阻力为车重的0.04倍．求：
（1）汽车在匀速行驶时受到的牵引力？
（2）若汽车动力装置（包含蓄电池、电动机）的效率为75%，则蓄电池充满一次电，动力装置储蓄的能量为多少焦？
（3）太阳光照射到电池板上的辐射功率为 1 000 W/m2，电池板将太阳能转换为电能的效率为15%，如果用太阳能电池作为该环保汽车的驱动能源，其他条件不变，求太阳能电池板的最小面积？
5.（’13贵港）目前，小汽车已进入寻常百姓家．如图甲所示为某汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为12 V，R0为定值电阻，为油量表（实际是一只量程为0 ~ 0.6 A 的电流表），
Rx为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）．关于压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示（汽油的密度为 0.71×103 kg/m3，g = 10 N/kg）：
（1）该汽车油箱是长方形容器，底面积为0.3 m2，油箱内汽油高度达到18 cm 时，油箱即装满，则油箱装满时汽油的质量是多少？
（2）油箱装满时，油量表的示数如图乙所示，求定值电阻R0的值．
（3）当油箱内汽油用完时，油量表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值．
（4）为了测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300 km 的路程，油量表的指针向左逐渐偏转到“E”处，如图丙所示，问该汽车每行驶 100 km 消耗汽油多少L （ 1 L = 1 dm3）？
类型二综合计算题（专题阐述）
综合计算题主要包括力学综合、电学综合与电热综合，重在考查学生综合分析问题并能利用物理知识解决问题的能力.力学综合计算题一般可分为压强和浮力相关计算，功、功率和机械效率相关计
算两大类，所选试题一般都以生活实践和现代的科技为背景，如结合“辽宁舰”、“蛟龙号”等考查压
强和浮力知识；电学综合计算题一般可分为纯欧姆定律及串并联电路特点的相关计算，电功、电功率相关计算两大类，所选试题一般以特定的电路图为基础，在分析电路的基础上进行解答；电热综合计算题则主要是结合电功、电功率和热量相关计算公式进行计算.这类试题主要以现代家用电器
为主要素材，如电热水壶等.
类型二综合计算题（针对训练）
1.（13云南）一轿车包括乘客的总质量为1 600 kg轿车静止时轮胎与水平地面接触的总面积为0.1 m2 .该轿车上午11:30驶入黄城高速公路入口，下午1:30 到达青州出口，总共行驶了,240 km.该段高速公路限速120 km/h，其间经过的隧道和桥梁限速为80 km/h. 求：
（1）轿车静止在水平路面上时对地面的压强是多大？
（2）轿车全程行驶的平均速度是多大？
（3）轿车在行驶中有超速吗？为什么？
2.（’13潍坊）中国第一艘航母——辽宁舰于2012 年9月正式服役.该舰长304 m，宽70.5 m，满载时排水量67500 t，最高航速60 km/h.已知海水的密度约为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg,求: （1）满载时该舰受到的浮力？
（2）海面下7 m处的舰体受到海水的压强？
（3）辽宁舰在执行任务时，以,40 km/h的速度匀速航行5 h，若航行时的阻力为1.0×105 N，则这一过程中动力所做的功是多少？
3.（’13毕节）用如图所示的滑轮组在5 s内将静止在水平地面上质量m=40 kg、底面积S=1 m2的物体匀速竖直提升3 m，所用拉力F=250 N.求：
（1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g=10 N/kg）
（2）滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？
（3）拉力F的功率是多少？
（4）滑轮组的机械效率是多少？
4.（’13淄博）如图所示是一种太阳能路灯的电路示意图，光控开关S 白天与 a 点接触，太阳能电池板给蓄电池充电，晚上与 b 点接触，蓄电池给路灯供电.太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能7.5 kW·h，能使“12 V 30 W ”的一盏路灯正常工作 5 天（路灯平均每天工作 10 h ）.求：
（1）路灯正常工作时的电阻.
（2）正常工作时每盏路灯每天消耗的电能.
（3）太阳能电池板把光能转化为电能的效率.
5.（’13山西改编）电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保.如图所示是某型号电压力锅的工作电路简图，下表是其部分参数.其中R1是主加热器，R2是保压加热器.接通电路后，开关S 自动与触点a、b接通，开始加热.当锅内温度达到105 ℃时，开关S 自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾.小明将3 L 初温为25 ℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30 min.已知消耗的电能有90% 被有效利用，水的比热容为 4.2× 103 J/（kg·℃）.求：
（1）电压力锅在加热状态时的电流.
（2）电压力锅多少秒后开始保压？
（3）电压力锅在此 30 min 内消耗的电能.
（4）小明发现在夜晚时使用电压力锅烧开同样多的水时间变长，试分析其原因.
6.（’13铁岭）用电取暖是近几年新兴起的一种家庭供暖方式，它依靠电热管产生热量，并由电动机将热空气送入房间.下面是某电取暖装置的电路图及相关参数.
（1）电动机正常工作时的电流是多少？
（2）电热管R正常工作 70 min 能产生多少热量？
（3）若仍采用老式水暖系统供热并忽略暖气片吸收的热量，暖气片进水管的水温是60 ℃出水管的水温是40 ℃，那么电热管R正常工作70 min 所产生的热量需要由多少暖气水来提供？【已知暖气水的比热容c 暖气水=4.2×103 J/（kg·℃）】
7.（’13黔东南州）小明同学家里新买了一台电热饮水机，该电热饮水机有加热和保温两种功能，铭牌的部分参数如下表所示.经分析得知，当开关S 闭合时，饮水机处于加热状态；当S 断开时，饮水机处于保温状态，其工作电路图如图所示.
为了测定其加热时的实际功率，小明断开家中其他所有的用电器，只将饮水机接入电路中，闭合开关S，测得热水箱中初温为20 ℃的水烧开，共用了7.5 min（在标准大气压下），同时观察到家中标有“ 1 200 r/（kW·h）”电能表转盘转过120 转.根据以上信息，求：
（1）热水箱中的水从 20 ℃烧开所吸收的热量？【已知c水= 4.2 ×103 J/（kg·℃）】
（2）饮水机加热时的实际电功率？
（3）饮水机加热过程中的热效率？
8.（’13河南）小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R 等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示.他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示.闭合开关S ，当继电器线圈中电流大于或等于20 mA 时，衔铁被吸合.已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20 Ω.
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载.请你判断灯（选填“L1”或“L2”）是红灯.
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20 t 的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R 的阻值应调节为多少？（g取10 N/kg ）
（3）在水平路面上，要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少？
（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害.