綜合應(yīng)用類 中考試題解析

劉永樹

歷年中考物理壓軸的綜合應(yīng)用題都注重對同學(xué)們的物理思維和綜合運用基礎(chǔ)知識的能力的考查，試題難度大。下面以2019年中考壓軸題為例，幫助同學(xué)們梳理解題思路，從容應(yīng)對2020年中考。

一、真題在線

例（2019·江蘇·宿遷）某電器廠設(shè)計了一種具有高溫、中溫、低溫三擋的家用電火鍋，該火鍋產(chǎn)品銘牌和電路分別如下表和圖1所示：

（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接a時，該電火鍋選用 （選填“高溫”“中溫”或 “低溫”）擋工作。

（2）當(dāng)電火鍋使用中溫擋正常工作時，電路中電流是多大？接入電路的電熱絲的阻值是多少？

（3）用電火鍋高溫擋在額定電壓下燒7分鐘，電流做了多少功？若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在1個標準大氣壓下，能使1 kg初溫為20℃的水升高多少攝氏度？[c水 = 4.2 × 103 J/（kg·℃）]

解析：（1）當(dāng)開關(guān)S1和S2處于不同狀態(tài)時，對應(yīng)的有效電路有三種狀態(tài)。①S2接a且開關(guān)S1斷開時，電路圖如圖1所示，此時，R1與R2串聯(lián)，[R串=R1+R2]，兩電阻同時發(fā)熱，電路的發(fā)熱功率為[P總1=U2總R串]。②S2接a且開關(guān)S1閉合時，電路短路，燒毀電源，不考慮此種情況。③S2接b且S1斷開時，電路圖如圖2所示，此時，R1中沒有電流經(jīng)過，電路中只有R2，是簡單電路，[R總=R2]，[P總2=U2總R2]。④S2接b且開關(guān)S1閉合時，電路圖如圖3所示，此時，R1與R2并聯(lián)，[R并=R1R2R1+R2]，[P總3=U2總R并]。分析比較三次總電阻，發(fā)現(xiàn)[R串>R2>R并]，[P總1<P總2<P總3]，功率越大，溫度越高，故S2接a且開關(guān)S1斷開時，對應(yīng)低溫擋;S2接b且S1斷開時，對應(yīng)中溫擋;S2接b且開關(guān)S1閉合時，對應(yīng)高溫擋。

（2）圖2對應(yīng)的是中溫擋，R2的功率是440 W，電源電壓是220 V，所以[I=PU=440 W220 V=2 A]，[R2=UI=220 V2 A=] 110 Ω。

（3）圖3對應(yīng)的是高溫擋，電路功率是880 W，根據(jù)[W=Pt=880 W×420 s=3.696×105 J]，由能量守恒和轉(zhuǎn)化定律可知，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，水吸熱的熱量為3.696×105[ ]J，[Δt=Qcm=3.696×105 J4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg]=88 ℃，水的末溫為88 ℃ + 20 ℃=108 ℃，而水在1個標準大氣壓下，沸點為100 ℃，故水升高的溫度為80 ℃。

答案：（1）低溫擋 （2）2 A 110 Ω （3）[3.696×105J] 80 ℃

二、解題注意事項

1. 要仔細研讀，反復(fù)推敲，挖掘題目中的隱含條件。

2. 要排除無關(guān)信息和多余因素對解題的干擾，提煉主干，使復(fù)雜問題簡單化。

3. 解題過程中要寫出所依據(jù)的原始公式（或變形公式），要注意每個公式的適用條件和范圍，切忌亂套公式。在解同一道題時，若遇到幾個相同的物理量，應(yīng)用下標加以區(qū)別。

4. 先統(tǒng)一物理量單位，再將帶有單位的數(shù)值代入公式計算。

5. 對于不能用公式求解答案的，書寫必要文字敘述，如“勻速直線騎行，F(xiàn)牽引 = f阻”“物體在地面水平上，故F壓 = G總”，這樣的解題過程才算完整。

【真題演練】

（2019·四川·綿陽）為減少碳排放，國家鼓勵發(fā)展電動車。綜合續(xù)航里程是電動車性能的重要指標，我國目前測試綜合續(xù)航里程的標準是：電動車充滿電后，重復(fù)一套循環(huán)，電能耗盡時實際行駛的里程就是綜合續(xù)航里程。一套循環(huán)由4個市區(qū)工況與1個市郊工況組成。市區(qū)工況是模擬在市區(qū)速度較低的情況，每個市區(qū)工況平均時速18 km/h，行駛時間200 s;市郊工況是模擬交通暢通的情況，每個市郊工況平均時速64.8 km/h，行駛時間400 s。國產(chǎn)某型號的電動汽車有四個相同的輪胎，空載整車質(zhì)量2400 kg，在水平地面上時每個輪胎與地面的接觸面積是0.06 m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70 kW·h。某次測試，在市區(qū)工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是480 N，在市郊工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是600 N，測得的綜合續(xù)航里程是336 km，g取10 N/kg。求：

（1）空載時輪胎對地面的壓強。

（2）本次測試中，完成1個市區(qū)工況，電動汽車牽引力做的功。

（3）本次測試中，完成一套循環(huán)，電動汽車平均消耗多少電能。

答案：（1）[1×105 Pa] （2）[4.8×105 J] （3）2.3 kW·h