綜合應用類 中考試題解析

劉永樹

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

一、真題在線

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

（1）當開關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）當開關S1和S2處于不同狀態時，對應的有效電路有三種狀態。①S2接a且開關S1斷開時，電路圖如圖1所示，此時，R1與R2串聯，[R串=R1+R2]，兩電阻同時發熱，電路的發熱功率為[P總1=U2總R串]。②S2接a且開關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S1閉合時，電路圖如圖3所示，此時，R1與R2并聯，[R并=R1R2R1+R2]，[P總3=U2總R并]。分析比較三次總電阻，發現[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S1斷開時，對應低溫擋;S2接b且S1斷開時，對應中溫擋;S2接b且開關S1閉合時，對應高溫擋。

（2）圖2對應的是中溫擋，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對應的是高溫擋，電路功率是880 W，根據[W=Pt=880 W×420 s=3.696×105 J]，由能量守恒和轉化定律可知，電能全部轉化為熱能，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，反復推敲，挖掘題目中的隱含條件。

2. 要排除無關信息和多余因素對解題的干擾，提煉主干，使復雜問題簡單化。

3. 解題過程中要寫出所依據的原始公式（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，應用下標加以區別。

4. 先統一物理量單位，再將帶有單位的數值代入公式計算。

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，國家鼓勵發展電動車。綜合續航里程是電動車性能的重要指標，我國目前測試綜合續航里程的標準是：電動車充滿電后，重復一套循環，電能耗盡時實際行駛的里程就是綜合續航里程。一套循環由4個市區工況與1個市郊工況組成。市區工況是模擬在市區速度較低的情況，每個市區工況平均時速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。國產某型號的電動汽車有四個相同的輪胎，空載整車質量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個市區工況，電動汽車牽引力做的功。

（3）本次測試中，完成一套循環，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