科技與生活中的物理問題專項試題

1、科技與生活中的物理問題專項試題一、 家用電器 1電冰箱試題 1（06廣東8） 圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時，強迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時致冷劑液化，放出熱量到箱體外。下列說法正確的是（ ）A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能 C電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律2. 飲水機 試題 2 右圖是家用飲水機的簡化電路圖, 當開關S接“升溫”擋時，加熱器以額定功率P額 將水加熱至沸騰；當 S 接“保溫” 擋 時 ，加

2、 熱 器 給 開 水 保溫，這時 加 熱 器 的 功 率P保1/9P額，電流 I保1A。已知R24，加熱器為電阻絲，試求： (1)保溫時，電阻 R兩端的電壓 UR (2)電源電壓 U(3)加熱器的額定功率P額3電熱水器 試題 3 下表為某電熱水器的銘牌,電熱水器將一滿箱常溫下的水燒開，大約需要花時間 min，共耗電 kw·h。(保留兩位小數(shù).) 4.電飯鍋（煲） 試題 4 電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一是鍋內(nèi)飯煮熟前的加熱狀態(tài)，一是煮熟后的保溫狀態(tài)，如圖所示為電飯鍋的電路圖,下列描述正確的是 ( ) A.其中 R2 是供加熱用的電阻絲 B.當開關S 閉合時,電飯鍋為加熱狀態(tài),S

3、斷開時為保溫狀態(tài) C.要使 R2 在保溫狀態(tài)時的功率為加熱狀態(tài)時的一半,R1:R2=2:1 D.要使 R2 在保溫狀態(tài)時的功率為加熱狀態(tài)時的一半, R1:R2 應為():15.電磁灶（爐） 試題 5 電磁灶是利用電磁感應引起渦流的原理來工作的，它主要是由 感應線圈(加熱)，臺板和金屬鍋等組成，如圖所示。 (1)電磁灶的臺板 .下面布滿了線圈，當其中通過交流電時，在臺板與金屬鍋之間產(chǎn)生交變磁場，磁感線穿過鍋體，不但會產(chǎn)生 ，而且會促使金屬鍋體內(nèi)的分子運動，使分子 。因為這兩種熱是直接在鍋體上產(chǎn)生的，熱能的損耗很小，所以電磁灶的熱效率可達80%，比煤氣灶的熱效率約高一倍。 (2)電磁灶工作時對下列

4、哪些物品有干擾作用？( ) A.手機 B.磁帶 C.心臟起搏器 D.圓珠筆(3)與一般灶具相比,電磁灶具有哪些優(yōu)點? 試題6 電磁灶專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成,起加熱作用的是安在鍋底的一系列半徑不同的同心導電圓環(huán)。 導電圓環(huán)所用材料每米的電阻為 0.125，從中心向外第 n個同心圓環(huán)的半徑為rn（2n-1）r1 (n =1,2,3, ,7)當電磁灶開啟后，能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化的磁場，該磁場的磁感應強度 B 隨時間的變化率為100sint 。試求： （1）半徑為 r1 的導電圓環(huán)中感應電流的最大值是多少？ （2）假設導電圓環(huán)產(chǎn)生的熱全部以波長為 1.0×10-6

5、m的紅外線光子輻射出來，那么半徑為 r1 的導電圓環(huán)上每分鐘輻射出的光子數(shù)是多少？（3）若不計其他損失!所有導電圓環(huán)釋放的總功率P是多大？（以上計算中均取 210，h6.6×10-34J·s ）6.微波爐 試題 7 家用微波爐是利用微波的電磁能加熱食物的新型爐具,主要是由磁控管、波導管、微波加熱器、爐門、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、外殼等組成。其工作原理是：接通電源后，220V交流電經(jīng)變壓器變壓后， 一方面在次級產(chǎn)生3.4V 的交流電對磁控管加熱， 另一方面在次級產(chǎn)生2000V 的高壓電，經(jīng)整流后加到磁控管的陰陽兩極之間，使磁控管產(chǎn)生頻率為 2450MHz的微波，微波被輸送至金屬制

6、成的加熱器（爐腔），并被來回反射，微波的電磁作用使食物內(nèi)的極性分子高頻振動，因而食物內(nèi)外同時迅速變熱，并能最大限度地保存食物中的維生素。 （1）導體能反射微波，絕緣體可被微波透射，而食物通常較易吸收微波并將其轉換成熱能，故在使用微波爐時應() A.用金屬容器盛放食物放入爐內(nèi)加熱 B.用陶瓷容器盛放食物放入爐內(nèi)加熱 C.將微波爐置于磁性材料附近 D.將微波爐遠離磁性材料 （2）微波輸出功率為 700W的磁控管每秒鐘產(chǎn)生的光子為() A.4.3×1026 個 B.4×1025 個 C.3×1025 個 D.4.4×1024個 （3）變壓器的高壓變壓比為()

7、A.11:100 B.1:10 C.1:100 D.1:50 （4）微波產(chǎn)生的微觀機理是() A.振蕩電路中自由電子的周期性運動而產(chǎn)生的 B.原子的外層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 C.原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 D.原子核受到激發(fā)而產(chǎn)生的試題 8 微波爐的心臟是磁控管， 即微波發(fā)生器，磁控管的輸出功率一般為500700W，磁控管通過天線向波導管發(fā)射出帶有高頻能量的電磁波即微波，微波在波導管內(nèi)經(jīng)過多次反射后，再照射到爐腔內(nèi)的食品上，右圖為 磁 控 管某 截 面示意圖，一群電子在垂直 于 管 的 某 截 面 內(nèi) 做勻速圓周運動，在管內(nèi)有 平 行 于 管 軸 線 方 向的勻強磁場，磁感應強度為 B。在

8、運動中，這群電子時而接近電極1，時而接近電極2，從而使電極附近的電場強度發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生電磁波。由于這一群電子分布的范圍很小，可以看作集中于一點，共有 N個電子，每個電子的電量為 e，質量為 m。設這群電子的圓形軌道的直徑為D電子群離電極 1 端點 P 的最短距離為 r，則 （1）這群電子做圓周運動的速率、頻率各是多少？ （2）在電極 1的端點 P 處，電場強度變化的頻率是多少？ （3）在電極1的端點 P處，運動的電子群產(chǎn)生的電場強度最大值、最小值各是多少？ 試題9 家用微波爐的微波泄漏會對人體產(chǎn)生危害，正常工作時，微波爐的爐門對微波起著很好的反射和屏蔽作用，開門前務必先讓微波產(chǎn)生電路停止

9、工作。為了方便微波爐的操作，需要設計一保護開關，它能在爐門被打開前自動斷電，為了防止微波大量泄漏，該開關必須保證在爐門被打開之前的一定時間內(nèi)完成斷電動作， 這一時間稱為保護開關動作的時間提前量 t。假設微波在食品以及空氣中的速度都差不多，微波爐爐腔對角線約 50cm，且微波束每次穿過爐中食品僅被吸收1， 若要求爐門打開時爐內(nèi)微波強度至少應衰減到正常工作時的百萬分之一，請估算保護開關動作的時間提前量t。（已知lg0.999=-4.345 ×104）7電視機試題10（06天津21） 在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為 U的加速電場，設其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截

10、面積為 S、電流為 I的電子束。已知電子的電量為e、質量為 m，則在剛射出加速電場時，一小段長為L的電子束內(nèi)電子個數(shù)是 （） 【參考答案】1. BC 2.（1）24V （2）36V （3）108W 3. 59.50 5.95 4. ABD5.（1）渦流熱 振 動 生 熱 （2）ABC （3）無明火，不污染室內(nèi)空氣；使用時不必點火，沒有火苗，沒有高于300的高溫部位，且有過壓和過熱保護功能，安全可靠；省電、節(jié)能。6.（1）4 A （2）1.2×1020個 （3）1.9×103W7.（1）BD (2)A (3)A (4)A8. (1) （2） （3） 9. 2.3×1

11、0-5s 10. B二、摩托車與電動自行車1.“飛車走壁”表演試題 1（06上海20）辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道，然后駛入一段半圓形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道求摩托車在直道上行駛所用的最短時間有關數(shù)據(jù)見表格某同學是這樣解的：要使摩托車所用時間最短，應先由靜止加速到最大速度 V140 m/s，然后再減速到V220 m/s，t1 = = ； t2 = = ； t= t1 + t2你認為這位同學的解法是否合理？若合理，請完成計算；若不合理，請說明理由，并用你自己的方法算出正確結果試題 2 有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩

12、托車沿圓臺形表演桶的側壁高速行駛，做勻速圓周運動。圖 5中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為 h，下列說法中正確的是 A.h 越大，摩托車對側壁的壓力將越大 B.h 越大，摩托車做圓周運動的向心力將越大C.h 越大，摩托車做圓周運動的周期將越小D.h 越大，摩托車做圓周運動的線速度將越大2.碰撞事件 試題3 兩輛摩托車速率均為 20km/h， 相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時間是1ms。求摩托車碰撞時產(chǎn)生的加速度。3.騰躍特技表演 試題 4 如圖 所示，摩托車作騰躍特技表演，以v010m/s的初速度沖上高臺， 然后從高臺水平飛出。若摩托車沖向高臺的過程中以額定功率 P=1.8KW行駛,所經(jīng)

13、時間為 t116s,人和車的總質量為 M180kg，臺高h6m。求摩托車飛出的水平距離 s。（不計空氣阻力和摩擦所產(chǎn)生的熱量，重力加速 度取g10m/s2） 4.轉向燈、指示燈控制試題5 如圖7 所示，是一摩托車轉向燈的電路圖。電 路 中 RJ 為 閃 光 器 （實際上是一個熱繼電器）， 它可以使電路間歇地通斷。S 為轉向開關，它是一個單刀三擲開關，D為轉向指示燈（裝 在 儀 表 內(nèi) ）。RD1、RD2為前后兩個右轉向燈，LD1、LD2為前后兩個左轉向燈。該電路的工作原理為：假如摩托車要向右轉，就把 S撥至 1 位，閃光器和 RD1、RD2接通電源，發(fā)出亮光，向其他路人或車輛發(fā)出信號

14、，同時 D也在閃光，向駕駛員提供轉向燈是否在工作的情況；若摩托車向左轉，其原理與向右一樣。如果 4 個轉向燈都用“6V，10W”的燈泡，指示燈用“6V，1.5W”的小燈泡，試通過計算說明該電路左右轉向燈不同時亮而指示燈在左轉和右轉時都亮的原因。5. 機械效率試題 6 某人為了測定電動自行車的效率， 當自行車被突然卡死時，測得電流為 15A，而自行車正常行駛時的電流為 4.5A，試計算該自行車的機械效率。已知電機工作的額定電壓為 36V（不計其他能量損耗） 6. 能量關系試題 7 某同學給電動自行車的電池充電 4 個小時后， 駕駛自行車以一定的速度在水平路面上勻速行駛?，F(xiàn)假設電池充電電

15、流和電壓分別為 0.6A（電流的平均值）和220V，水泥地面的動摩擦因數(shù)為 0.02，人和車的質量為 95kg，車的機械效率65，試計算自行車能勻速行駛的最遠距離。（取 g=10m/s2） 7.焊接電流 試題 8 電動自行車的車架是用較薄型鋼材制作的，因此，車架連接處對焊接的技術要求很高，通常利用交變電流進行焊接，它的原理如圖所示。線圈中通以交變電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，由于焊縫處的接觸電阻很大，放出的熱量很多，溫度升高，將金屬熔化并焊接在一起。為了保證焊接處的光滑平整，焊接時溫度一定要高，根據(jù)這一要求，下列關于交流電頻率的說法正確的是A.頻率要低 B.頻率要高 C.

16、頻率與民用交流電相當D.與交流電的頻率無關8.電磁力矩 試題9 電動自行車的電機采用的是直流電動機。當電樞旋轉時，它的原理圖如圖所示，其中AB間是一個換向器， 它可以保持電樞受到電磁力矩的方向不變- 電動自行車為了 減 少 機 械 能 損 失，將電機的電樞轉 軸 直 接 與 自 行車 后 輪 的 軸 連 在 一起（同軸）?，F(xiàn) 假 設 定 子 繞 軸 所 產(chǎn)生 的 磁 場 大 小 為 1.0T，電樞線圈共 100匝，它的轉動半徑為 6cm，ab 長為10cm，自行車后輪的直徑為 50cm，車和人的質量共為90kg，車與地面間的動摩擦因素為 0.02。試問： （1）勻速行駛時，電樞線圈中的電流為多

17、大？ （2）假如把連接電樞兩端的電池斷開，而電樞與車后輪仍保持同軸轉動，且定子繞軸部分的磁場保持不變，那么，當車以 14.4km/h的速度行駛時，AB兩端的感應電動勢有多大？（不計機械能損耗及輪軸間摩擦，并設靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取 g=10m/s2） 【參考答案】1. 不合理.理由是：如按以上計算，則質點完成位移為：+=278m218m。所以以上做法不對，而且說明最大速度一定比40m/s要小。正確結果：設在直道上最大速度為v，則有s=+代入數(shù)據(jù)并求解得：v=36m/s則加速時間t1=9s，減速時間t2=2s最短時間為 t= t1 + t2=11s2. D 3. -5.6

18、5;103m/s2 4. m 6. B 7. 70 8. 65km 9.（1）3.75A （2）19.2V三、體育運動1壘球試題1(06天津16) 在平坦的壘球運動場上，擊球手揮動球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時間后落地。若不計空氣阻力，則 （ ）A壘球落地時瞬間速度的大小僅由初速度決定 B壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定 C壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定 D壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定 2蕩秋千試題2（06四川23） 蕩秋千是大家喜愛的一項體育活動。隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。假設你當時所在星球的質

19、量是M、半徑為R,可將人視為質點，秋千質量不計、擺長不變、擺角小于90°，萬有引力常量為G。那么：(1) 該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？(2) 若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少？3跳高試題3（06全國20） 一位質量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中（ ）A.地面對他的沖量為mv+mgt，地面對他做的功為mv2B.地面對他的沖量為mv+mgt，地面對他做的功為零C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D.地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為零4滑雪試題4（06北京22）下圖是簡化后的跳臺

20、滑雪的雪道示意圖，整個雪道由傾斜的滑雪道AB和著陸雪道DE，以及水平的起跳平臺CD組成，AB與CD圓滑連接。 運動員由助滑雪道AB上由靜止開始，在重力作用下，滑到D點水平飛出，不計飛行中的空氣阻力，經(jīng)2s在水平方向飛行了60m，落在著陸雪道DE上，已知從B點到D點運動員的速度大小不變，（g=10m/s2），求（1）運動員在AB段下滑到B點的速度大?。唬?）若不計阻力，運動員在AB段下滑過程中下降的高度。【參考答案】1D2(1)設人的質量為m,在星球表面附近的重力等于萬有引力，有mg星= 解得 g星= （2）設人能上升的最大高度為h,由功能關系得mg星h= 解得 h= 3B4(1)運動員從D點飛

21、出時的速度v=依題意，下滑到助滑雪道末端B點的速度大小是30 m/s(2)在下滑過程中機械能守恒，有 mgh=下降的高度 h= (3)根據(jù)能量關系，有mgh-Wt=運動員克服阻力做功Wt=mgH- =3000 J四、交通安全1.防止追尾事件試題1 高速公路給人們的出行帶來了方便，但霧天車輛在高速公路上行駛時容易出現(xiàn)追尾事件。汽車在某高速公路上正常行駛速度為 v120km/h，汽車剎車產(chǎn)生的最大加速度為 amax=8 m/s2。若某天有薄霧，能見度約為40m，為安全行駛，避免追尾事件，應對汽車行駛速度作何限制？（設司機反應時間為 0.6s） 2.車輛轉彎 試題 2 汽車與路面的動摩擦因數(shù)為 ，公路某轉彎處半徑為R，（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2），問： （1）假設路面水平，為確保汽車轉彎時不發(fā)生側滑，汽車速度不能超過多少？（2）若將公路轉彎處路面設計成外高內(nèi)低，使路面與水平面成一傾角，汽車以多大速度轉彎時，可使車與路面間在半徑方向上無摩擦力？  3.過橋限重（限速）試題 3 1999年 10 月，中國第一座跨度超過千米的特大懸索橋江蘇江陰長江大橋正式通車。一輛汽車以速度 v 行駛在橋中央（設該處曲率半徑 R220m），為確保安全，速度v 不能超過多少？（