2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题专题13交通运输航天中物理问题含解析_第1页
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文档简介

专题13交通运输航天中物理问题本专题涉及的交通运输航天工具有飞机、卫星、轮船、航母、潜艇、汽车、火车、自行车、摩托车等。中考试题里,交通运输航天工具考查的物理知识点大致包括以下几个方面:1.压强的大小及其计算,功率计算公式的应用.综合性强,是全国各地中考命题重要的热点素材;2.掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素,掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况;3.考查对浮沉条件的应用、惯性的理解、平衡状态的辨别,以及流体压强与流速的关系,有一定综合性,但难度不大;4.考查对牛顿第一定律的理解;5.电学、热学、声学等其他方面。【例题1】共享单车是节能环保的交通工具。关于小秦骑共享单车上学的情形,下列说法正确的是()A.小秦骑行的速度最高可以达到50m/sB.小秦骑车转弯时,运动状态没有发生改变C.小秦下坡时不蹬车,单车越来越快是因为惯性增大D.在骑行过程中,相对于路旁的建筑物是运动的【答案】D【解析】本题考查了速度、参照物、惯性和物体运动状态的变化。骑自行车的速度约为5m/s;物体运动方向和运动速度大小的变化都属于运动状态的变化;惯性是物体的属性,大小只跟物体的质量大小有关;判断物体是运动还是静止,取决于所选择的参照物,即:A.共享单车的速度约为5m/s,而不可以达到50m/s;故A错误;B.小秦骑车转弯时,运动方向不断变化,因此运动状态不断变化,故B错误;C.小秦下坡时不蹬车,单车质量不变,惯性大小不变,故C错误;D.在骑行过程中,以路旁的建筑物为参照物,小秦是运动的,故D正确。【例题2】为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离是m,汽车的速度是m/s(超声波速度是340m/s)【答案】34;42.5。 【解析】求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间:

(1)测速仪第一次发出超声波时,经过了0.25s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.25s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波行驶了0.15s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离;

(2)找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间(汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间,就是汽车运动的时间),利用速度公式求解汽车速度。

第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s,则汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m;第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s,汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m;汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:s3=s1-s2=85m-51m=34m;这34m共用时:t3=△t-t1+t2=0.9s-0.25s+0.15s=0.8s,所以汽车的车速为:v3==s3/t3=34m/0.8s=42.5m/s【例题3】国产舰载机在“辽宁号”航母上的成功起降,标志着中国航母时代的到来.下列关于舰载机的说法错误的是()A.飞机的速度越大,惯性越大B.飞机起飞的过程中,运动状态不断改变C.飞机飞离航母后,航母所受的浮力变小D.飞机飞行时,机翼上方空气流速大压强小【答案】A.【解析】A.惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,惯性的大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;惯性的大小与速度的大小无关,故A错误;B.飞机起飞的过程中,速度越来越块,运动状态改变了,故B正确;C.飞机飞离航母后,航母的总重力减小,由于航母仍然漂浮在水中,所受浮力与自身重力相等,所以受到的浮力减小,故C正确;D.飞机的机翼上凸下平,飞机飞行时,空气经过机翼上方的路程长,速度大,压强小;空气经过下方的路程短,速度小,压强大,从而使飞机获得向上的升力,故D正确.【例题4】目前家庭汽车保有量越来越高,以下跟汽车有关的热现象中说法错误的是()A.汽车玻璃起“雾”影响行车安全,是车内水蒸气液化形成的B.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气凝华成的小冰晶C.汽车水箱中加入适量酒精降低了水的凝固点,防止水结冰胀破水箱D.空调制冷时,制冷剂汽化吸热、液化放热,将车内的“热”“搬”到车外【答案】B【解析】(1)汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的附着在内表面;(2)“白气”不是气,是小水滴悬浮在空气中形成的;(3)溶液的凝固点比纯水低;(4)物质由气态变成液态的过程叫液化。液化过程放热;液化的方法由降低温度和压缩体积;物质由液态变为气态的过程叫汽化,汽化过程放热。A.汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的小水滴附着在内表面,故A正确;B.冬天排气管冒出的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;C.汽车水箱中加入适量酒精能降低水的凝固点,防止水结冰胀破水箱,故C正确;D.空调制冷时,液态制冷剂在车内热交换器内吸热由液态变为气态,发生汽化,气态制冷剂又由压缩机压入车外的热交换器,在交换器内放热液化,即将车内的“热”“搬”到车外,故D正确。【例题5】如图所示,汽车装有日间行车灯可以提高行车安全,当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起:再闭合S2车前大灯L2也亮起。符合这一情况的电路图是() ABCD【答案】D【解析】A.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,故A不符合题意;B.由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,故B不符合题意;C.由电路图可知,只闭合S1时,近灯光L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,故C不符合题意;D.由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,近灯光L2亮,故D符合题意。一、选择题1.如图为某品牌共享电单车,其涉及到的物理知识正确的是()A.没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的B.车座呈马鞍型,增大了人与车座的受力面积,压强增大C.车胎上有凹凸不平的花纹,可以减小与地面的摩擦力D.后轮上的电动机,利用电磁感应原理将电能转化为机械能【答案】A【解析】(1)手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息;(2)减小压强的方法:是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强。(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。(4)发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时机械能转化成电能;电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,工作时把电能转化成机械能。A.手机扫二维码开锁利用的是电磁波传递信息,所以没有网络传递信息,是无法实现手机扫二维码开锁的。故A正确;B.车座呈马鞍型,增大了人与车座的受力面积,压力一定是,压强减小。故B错误;C.车胎上有凹凸不平的花纹,接触面粗糙程度增大,在压力一定时,可以增大与地面的摩擦力。故C错误;D.后轮上的电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,工作时把电能转化成机械能。故D错误。2.如图所示,是某学生设计的“都市蚂蚁”概念车,这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。下列关于“都市蚂蚁”概念车的说法正确的是()A.车载GPS全球定位系统是利用超声波工作的B.概念车在加速时,人往后仰是由于人受到惯性作用C.安全带做的比较宽大,是为了增大受力面积减小压强D.概念车行驶过程中,轮胎与地面摩擦生热是通过热传递改变其内能【答案】C【解析】(1)GPS是通过电磁波传递信息进行定位与导航的;(2)任何物体都具有保持原来运动状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,据此分析;(3)减小压强的方法:减小压力、减小受力面积;(4)改变内能的方式有做功和热传递。A.车载GPS导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,故A错误;B.汽车突然加速时,车上的人下半身随车向前运动,而上半身由于惯性要保持原来的状态,所以人会向后仰,故B错误;C.安全带做的比较宽大,是为了增大受力面积减小压强,故C正确;D.“摩擦生热”,是通过克服摩擦做功的方式来改变内能,故D错误。3.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是()①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A.只有①和② B.只有②和③ C.只有①和④ D.只有②和④【答案】D【解析】(1)已知汽车行驶的时间和路程,利用速度公式即可求解;(2)根据Q放=mq可求热量;(3)根据车受到的阻力为车重的0.1倍求得车受到的阻力,因为匀速行驶,所以牵引力等于阻力,利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功,再利用P=W/t求功率;根据燃油密度和体积求得其质量,利用Q=mq可求得消耗的总能量,再利用效率公式求出该汽车的效率。①汽车的行驶速度:S=6.9kmt=5min45s=300s+45s=345s=345×1/3600h=(345/3600)h=(69/720)hv=s/t=6.9km/(69/720)h=72km/h,故①错误;(2)消耗的燃油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,故②正确;(3)因为匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:F=f=2×103N,该汽车牵引力所做的功:W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×107J,该汽车牵引力所做功的功率:P=W/t=1.38×107J/345s=40000W=40kW,故③错误;(4)汽车消耗燃油的产生的热量:Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J,该汽车的效率:η=W/Q放=1.38×107J/6.9×107J×100%=20%,故④正确。4.如图所示是我国研制的大型特种用途民用飞机“鲲龙”AG600,AG600是一款大型水陆两栖飞机,最大航速是460km/h;最大起飞质量时53.5t,一次可吸水12t;可以满足森林灭火和水上救援的需要。下面说法错误的是()A.飞机飞行时,机翼上表面受到酌气压小于机翼下表面的气压 B.飞机静止在水面上,吸水后飞机底部受到水的压强将变大 C.飞机在空中水平匀速飞行时,受到的升力最大为5.35×104N D.飞机静止在水面上,吸满水后浸入水中的体积将增大12m3【答案】C【解析】A.机翼的形状是上凸下平,相同时间内空气通过机翼上方的路程大于下方的路程,则机翼上方的空气流速大于下方的空气流速,机翼上方的压强小于下方的压强,从而产生向上的升力作用,故A正确;B.飞机静止在水面上,吸水后,飞机底部所处的深度变大,由p=ρgh可知水对飞机底部的压强将变大,故B正确;C.由于飞机的最大起飞质量是53.5t,则飞机的最大重力G最大=m最大g=53.5×103kg×10N/kg=5.35×105N,飞机在空中水平匀速飞行时,受力平衡,则受到的最大升力:F升最大=G最大=5.35×105N,故C错误;D.飞机静止在水面上时处于漂浮状态,浮力等于重力,所以,吸满水后静止在水面上时增加的浮力△F浮=G水;根据阿基米德原理可得:ρ水g△V排=m水g,则浸入水中体积的增大量:△V排===12m3;故D正确。5.近来共享电动汽车成为人们低碳出行的交通工具,某共享汽车30min行驶20km,则该车的平均速度为()A.40km/h B.1.5km/min C.15m/s D.40m/s【答案】A【解析】根据v=s/t算出平均速度即可解答。1m/s=3.6km/h共享汽车行驶的路程s=20km,时间t=30min=1/2h;共享汽车的平均速度:v=s/t=20km/1/2h=40km/h=40×1km/60min=0.67km/min=40×1000m/3600s=11.1m/s,故A正确,BCD错误。6.共享单车是节能环保的交通工具。

关于小秦骑共享单车上学的情形,说法正确的是()A.小秦骑行的速度最高可以达到50m/sB.小秦骑车转弯时,运动状态没有发生改变C.小秦下坡时不蹬车,单车越来越快是因为惯性增大D.

在骑行过程中,相对于路旁的建筑物是运动的【答案】D【解析】本题考查了机械运动及惯性。50m/s=180km/h,超过了汽车在高速公路上的速度,自行车显然达不到,A错误;骑车转弯时,自行车的运动方向发生改变,所以运动状态也发生了改变,B错误;惯性由物体的质量决定,质量不变惯性不变。自行车下坡时速度变快是因为重力势能转化成为动能,所以C错误;骑行过程中,自行车相对于路边的建筑,位置发生了改变,所以是运动的。二、填空题7.小明的爸爸新买了一辆燃油小汽车,小明估测了一下小汽车的宽大约为200_______(填长度单位);刚打开车门,他就闻到一股气味,爸爸告诉他这其实是物理学中的________现象;汽车对地面的压力是由于_______(选填“轮胎”、“地面”)发生形变而产生的;汽车依靠发动机工作时的_______冲程获得动力.【答案】cm;扩散;轮胎;做功冲程。【解析】小汽车的宽度在2m左右,也就是200cm;汽车中的气味是因为汽车中物质的扩散而来;轮胎变形对地面产生了压力;汽油机工作时,做功冲程对外做功提供动力。【知识点】长度的估测;弹力;分子动理论;热机原理。8.某家庭用的电热水器将体积为60L,温度为20℃的自来水加热到50℃,则水吸收的热量为________J[水的比热容4.2×103J/(kg·℃)].若热水器的功率为2000w,用时5000s,则该热水器的效率为_________.【答案】7.56×106;75.6%。【解析】Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×60×10-3m3×(50℃-20℃)=7.56×106J;W=Pt=2000w×5000s=1.0×107J效率为:η=Q/W=7.56×106J/1.0×107J=75%三、综合应用题9.如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间,小柯一家租用电动汽车去旅游,从租车点到目的地,手机导航显示行驶72千米,共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。甲乙项目电动汽车某型号燃油汽车空载质量(t)0.81.5每个轮胎与水平地面接触面积(cm2)5080工作时尾气排放情况0燃烧1升汽油排放2.4kg二氧化碳每百公里油耗10升租车或燃油价格0.5元/分钟6.2元/升续航里程(km)200500——600(1)当该电动汽车空载停在水平地面上时,求汽车对地面的压强。(2)电动汽车载着小柯全家(人和行李共200千克)从一坡底行驶到坡顶,如乙图。求在该过程中,汽车电动机克服重力所做的功。(3)若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米,所需油费_______元,汽车排放二氧化碳_______千克。(4)分析(3)题数据,小柯认为他们没有必要租用电动汽车,因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法,你如何评价并说明理由。【答案】(1)4×105Pa;(2)5×105J;(3)44.64;17.28;(4)赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。【解析】(1)电动车对地面的压力为:;对地面的压强为:;(2)电动车克服重力所做的功为:;(3)行驶72km需要燃烧燃油的体积为:;需要的油费为:;排放二氧化碳的质量为:;(4)赞成租用电动车:电动车可以减少二氧化碳的排放,没有污染,费用相对较低。10.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其ν﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。求:(1)在0~10s内汽车的平均速度;(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N那么在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?(3)若发动机的转化效率为80%,则10~20s内燃烧了多少千克汽油?(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)。【答案】(1)在0~10s内汽车的平均速度为12m/s;(2)在10~20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J。(3)若发动机的转化效率为80%,则10~20s内燃烧了0.02千克汽油。【解析】(1)由题知,在0~10s内汽车通过的路程为120m,则在0~10s内汽车的平均速度:v===12m/s;(2)由图象可知,10~20s汽车做匀速直线运动,速度v′=20m/s,则在10~20s汽车通过的路程为:s′=v′t′=20m/s×10s=200m;根据二力平衡条件可得,此时的牵引力:F=f=4000N,在10﹣20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功:W=Fs=4000N×200m=8×105J;(3)已知发动机的转化效率η=80%,由η==可得消耗汽油的质量:m===0.02kg。11.如图所示,是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车.轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m.已知轿车总质量m=600kg.受到的阻力f大小恒为轿车总重的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S=3×10-2m2.求:(1)轿车行驶的速度大小.(2)轿车对路面产生的压强.(3)牵引力对轿车做功的功率.【答案】(1)轿车行驶的速度大小为12m/s.(2)轿车对路面产生的压强为2×105Pa。.(3)牵引力对轿车做功的功率为7200W.【解析】(1)根据公式v=s/t,求出轿车行驶的速度大小。轿车行驶的速度:;(2)根据公式G=mg,求出轿车的总重力,轿车对地面的压力等于轿车的总重力,再根据公式P=F/S,求出轿车对路面产生的压强。轿车总重力:,轿车对路面的压力:,轿车对路面产生的压强:;(3)根据轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,求出轿车受到的牵引力,根据公式P=W/t=FV,求出牵引力对轿车做功的功率.∵轿车在水平公路上做匀速直线运动,所受阻力和牵引力是平衡力,∴轿车受到的牵引力:,牵引力对轿车做功的功率:.12.“沙场点兵,扬我军威”。2017年8月1日,习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2400kg,在600s内沿水平方向匀速前进了3000m,牵引力大小为2000N.求(1)检阅车的重力(g=10N/kg)(2)检阅车的速度(3)牵引力的功率【答案】(1)检阅车的重力为24000N;(2)检阅车的速度为5m/s;(3)牵引力的功率10kW。【解析】考查了重力公式、速度公式和功率公式的应用,第三问也可以分步计算:先利用W=Fs求检阅车牵引力做的功,再利用P=W/t求牵引力的功率。知道检阅车的质量,利用G=mg求其重力;利用速度公式v=s/t求检阅车的速度;利用P=W/t=Fv求牵引力的功率。(1)检阅车的重力:G=mg=2400kg×10N/kg=24000N;(2)检阅车的速度:v=s/t=5m/s;(3)牵引力的功率:P=W/t=Fv=2000N×5m/s=10000W=10kW。13.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示,该飞机蓄满水后总质量53.5t。为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中:飞机盘悬在火场上方150m处,将所蓄水分次投下,每次投水200kg,用时20s到达地面。在水面滑行测试中:飞机在水平面上以10m/s的速度沿直

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