《2025年5年中考3年模拟九年级物理全一册人教版》

1.跨学科社会发展「2024黑龙江大庆中考」如图甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。接收太阳能的电池板面积为$6m^2。$某次试车过程中,该车在水平路面上以恒定功率P做直线运动,v-t图像如图乙所示。已知,汽车(包括司乘人员)的总质量为480kg,汽车行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍,取g= 10N/kg。求：
甲
乙

(1)汽车的功率P；
(2)在0~15s内汽车牵引力做的功；
(3)若电池板吸收的太阳能转化为汽车的机械能的效率为20%,则太阳光照射到电池板单位面积上的功率为多少瓦？(假设汽车运动过程中太阳光照情况不变)

答案： 1.解析
(1)汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力,牵引力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×480 kg×10 N/kg=96 N；因为行驶时功率恒定,故汽车的功率P=W/t=Fs/t=Fv=96 N×10 m/s=960 W；
(2)在前15 s内汽车牵引力做功W=Pt=960 W×15 s=14 400 J；
(3)15 s内太阳能转化为汽车的机械能为14 400 J,则电池板吸收的太阳能E=W/20%=14 400 J/0.2=72 000 J；太阳光照射到电池板单位面积上的功率:P₁=E/(nt)=72 000 J/(6×15 s)=800 W。

2.跨学科日常生活「2024四川达州中考」在1个标准大气压下,小明用天然气灶将质量1kg的水,从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是3.36×10⁵J。他家长然气热水器的热效率是70%,他某次洗澡,耗水20kg,热水器进水温度是22℃,出水温度是42℃,他这次洗澡消耗天然气0.075m³。已知水的比热容是$4.2×10^3J/(kg·℃),$天然气的热值是$3.2×10^7J/m^3。$

答案： 2.答案 3.36×10⁵ 0.075
解析 1个标准大气压下水的沸点为100 ℃,故1 kg水从20 ℃加热到沸腾吸收的热量Q=cmΔt=4.2×10³ J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×10⁵ J。天然气加热20 kg水,吸收的热量Q吸=cm'Δt'=4.2×10³ J/(kg·℃)×20 kg×(42 ℃-22 ℃)=1.68×10⁶ J,热水器的热效率为70%,则需要天然气放热Q放=Q吸/η=1.68×10⁶ J/70%=2.4×10⁶ J,需消耗的天然气体积为V=Q放/q=2.4×10⁶ J/(3.2×10⁷ J/m³)=0.075 m³。

3.跨学科日常生活「2024江苏苏州中考」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2L初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,消耗了25g丁烷气体[水的比热容为$4.2×10^3J/(kg·℃),$丁烷的热值为$4.8×10^7J/kg]。$求：

(1)壶中水的质量；
(2)水吸收的热量；
(3)卡式炉的加热效率。

答案： 3.解析
(1)壶中水的质量:m水=ρ水V水=1.0×10³ kg/m³×2×10⁻³ m³=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=2.5×10⁻² kg×4.8×10⁷ J/kg=1.2×10⁶ J；卡式炉的加热效率η=Q吸/Q放×100%=6.3×10⁵ J/1.2×10⁶ J×100%=52.5%。