2022年广西桂林市中考物理试卷

这是一份2022年广西桂林市中考物理试卷，共18页。试卷主要包含了单项选择题请将答案填在答题卡上，填空题请将答案填写在答题卡上，作图题请将答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

2022年广西桂林市中考物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共36分）请将答案填在答题卡上
1．（3分）小桂想测量物理课本的宽度，应该选择的测量工具是（　　）
A．秒表 B．刻度尺 C．温度计 D．弹簧测力计
2．（3分）声音在一些介质中的传播情况如图所示，声音在哪种介质中传播速度最慢（　　）
A．空气 B．水 C．尼龙 D．冰
3．（3分）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是（　　）
A．煤炭 B．木柴 C．太阳能 D．石油
4．（3分）在通常情况下，下列物体属于绝缘体的是（　　）
A．铁丝 B．人体 C．铜线 D．塑料尺
5．（3分）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
6．（3分）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇
7．（3分）下列情景中的声音属于噪声的是（　　）
A．音乐厅中的演奏声 B．教室里的读书声
C．报告厅中的演讲声 D．建筑工地上嘈杂的响声
8．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（　　）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
9．（3分）灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（　　）
A．L1、L2并联时，L1比L2亮 B．L1、L2并联时，亮度相同
C．L1、L2串联时，L1比L2亮 D．L1、L2串联时，亮度相同
10．（3分）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A．增大摩擦 B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力
11．（3分）2022年6月5日，长征2F火箭顺利将载有三名航天员的神舟十四号飞船送入预定轨道，飞船变轨后与天和核心舱成功对接。下列说法错误的是（　　）
A．火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能
B．飞船进入预定轨道后，飞船仍然具有惯性
C．飞船与核心舱对接后，以核心舱为参照物，飞船是静止的
D．航天员在核心舱里做实验时，仍然可以用天平测量物体的质量
12．（3分）如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有质量相同的A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB；容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则它们的大小关系正确的是（　　）

A．pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙
B．pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙
C．pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙
D．pA＜pB，FA＜FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙
二、填空题（每空2分，共16分。不要求写出计算过程）请将答案填写在答题卡上
13．（4分）小桂带了一瓶水进入中考考场，在考试过程中，小桂喝掉一部分水后，瓶中水的质量 　 　、密度 　 　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 　 　（选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 　 　机。

15．（4分）桂林山水素有“甲天下”之称，周末小林一家乘坐竹筏游览漓江，当他们登上竹筏时，竹筏浸入水中的体积增大，竹筏受到的浮力 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；筏工向后撑竹竿使竹筏前进，这说明物体间力的作用是 　 　的。
16．（4分）在物理兴趣小组的活动中，小桂按如图所示的电路图连接电路，电源电压恒定为10V，R0为滑动变阻器，R、Rx为定值电阻，且R＜Rx，R＝15Ω。闭合开关S前，应将R0的滑片移动至最 　 　（选填“左”或“右”）端；闭合开关S，将滑片移至某点固定不动，当开关S1由a点切换到b点时，电压表示数变化了0.5V，电流表示数变化了0.1A，则Rx＝　 　Ω。

三、作图题（每小题2分，共4分）请将答案填写在答题卡上
17．（2分）请画出图中入射光线对应的反射光线。

18．（2分）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
四、实验与探究题（19、20题各8分，21题10分，共26分）请将答案填写在答题卡上
19．（8分）如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
（1）小桂安装器材时应该 　 　（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。
（2）图乙是小桂根据实验数据绘制的温度﹣时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为 　 　℃，可以判断海波是 　 　体。
（3）小桂观察乙图发现，AB和CD两段图像中，温度升高快慢不同，这是因为物质在不同状态时的 　 　（选填“密度”或“比热容”）不同造成的。
20．（8分）如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。

（1）实验时，应拉动弹簧测力计使木块A在水平桌面上做 　 　运动。
（2）分析甲、乙两次实验可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 　 　。
（3）比较甲、丙两次实验，　 　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论，其原因是 　 　。
21．（10分）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：

（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。
（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2　 　路。
（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为 　 　A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 　 　（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.18
0.2

电流表A2的示数/A
0.18
0.2

电流表A的示数/A
0.36
0.4

（4）本实验要进行多次实验的目的是 　 　。
五、综合应用题（22题8分，23题10分，共18分）请将解答过程填写在答题卡上
22．（8分）用天然气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水，加热到70℃，此过程中天然气完全燃烧放出的热量为2.1×106J。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）天然气灶烧水时的热效率是多少？
23．（10分）用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（g取10N/kg）
装备质量
电池总电能
电池输出电压
续航里程
850kg
40kW•h
240V
360km
注意：电池电能剩余20%时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以900kg计；实际可利用的电能以电池总电能的80%计；忽略动力以外的电能消耗。
（1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少N？
（2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程？
（3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少A？

2022年广西桂林市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共36分）请将答案填在答题卡上
1．（3分）小桂想测量物理课本的宽度，应该选择的测量工具是（　　）
A．秒表 B．刻度尺 C．温度计 D．弹簧测力计
【解答】解：A、秒表是测量时间的工具，故A错误；
B、刻度尺是测量长度的工具，可以测量物理课本的宽度，故B正确；
C、温度计是测量温度的工具，故C错误；
D、弹簧测力计是测量力的大小的工具，故D错误。
故选：B。
2．（3分）声音在一些介质中的传播情况如图所示，声音在哪种介质中传播速度最慢（　　）
A．空气 B．水 C．尼龙 D．冰
【解答】解：由图可知，声音在冰中传播的速度每秒约3230m、在尼龙中传播的速度每秒约2600m、在水中传播的速度每秒约1500m、在空气中传播的速度每秒约340m，说明声音在不同介质中的传播速度不同，声音在固体中传播最快，在冰和尼龙中的传播速度要大于在水（液体）和空气中的传播速度。
故选：A。
3．（3分）保护环境是全球性重大课题，下列能源在使用过程中对环境污染最小的是（　　）
A．煤炭 B．木柴 C．太阳能 D．石油
【解答】解：煤炭、石油和木柴燃烧时会产生大量的有害气体和烟尘，对环境污染较大，而太阳能属于无污染能源，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4．（3分）在通常情况下，下列物体属于绝缘体的是（　　）
A．铁丝 B．人体 C．铜线 D．塑料尺
【解答】解：在通常情况下，铁丝、人体、铜线容易导电，都属于导体；塑料尺不容易导电，属于绝缘体。
故选：D。
5．（3分）在如图所示的光学元件中，属于凸透镜的是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：AB、中间薄、边缘厚后的透镜是凹透镜，故AB错误；
C、该透镜中间厚、边缘薄，为凸透镜，故C正确；
D、该元件厚度相同，不是凸透镜，也不是凹透镜，故D错误。
故选：C。
6．（3分）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇
【解答】解：A、电饭煲工作时主要把电能转化为内能，故A不合题意；
B、电灯工作时主要把电能转化为光能，故B符合题意；
C、洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，故C不合题意；
D、电风扇工作时只要把电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选：B。
7．（3分）下列情景中的声音属于噪声的是（　　）
A．音乐厅中的演奏声 B．教室里的读书声
C．报告厅中的演讲声 D．建筑工地上嘈杂的响声
【解答】解：A、音乐厅中的演奏声属于乐音，没有影响他人，不是噪声，故A不符合题意；
B、教室里的读书声没有影响别人的学习，不是噪声，故B不符合题意；
C、报告厅中的演讲声没有影响他人，不是噪声，故C不符合题意；
D、建筑工地上嘈杂的响声会影响别人的学习和生活，属于噪声，故D符合题意。
故选：D。
8．（3分）在如图所示的各场景中，符合安全用电要求的是（　　）
A．导线绝缘层破损
B．同时使用大功率电器过多
C．冰箱外壳接地
D．双手同时分别接触火线和零线
【解答】解：A、绝缘皮破损的导线会造成触电，及时更换破损的导线才符合安全用电的原则，故A错误；
B、同时使用的大功率电器过多，总电流太大，容易引起火灾，故B错误；
C、冰箱的金属外壳接地是为了防止外壳带电而发生触电，符合安全用电的原则，故C正确；
D、双手同时分别接触火线和零线，会造成触电事故，故D错误。
故选：C。
9．（3分）灯泡L1、L2分别标有“220V 100W”、“220V 40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则（　　）
A．L1、L2并联时，L1比L2亮 B．L1、L2并联时，亮度相同
C．L1、L2串联时，L1比L2亮 D．L1、L2串联时，亮度相同
【解答】解：AB、由P＝可知，两灯泡正常发光时的电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小；
灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯并联接入220V的电路中，两灯正常发光，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，所以两灯泡正常发光时L1的功率大，灯更亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联起来接入220V的电路中，它们的电流相等，根据P＝I2R可知，L1的电阻较小，较暗，L2的电阻大，较亮，故CD错误。
故选：A。
10．（3分）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A．增大摩擦 B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力
【解答】解：A、增大摩擦，有用功不变，额外功增大，总功增大，根据η＝＝＝可知，机械效率会减小，故A错误；
B、增大定滑轮重力，不会改变有用功、额外功的大小，不会改变机械效率，故B错误；
C、增大动滑轮的重力，在有用功一定时，额外功增加，滑轮组的机械效率会降低，故C错误；
D、增大被提升重物的重力，在额外功一定时，可增加有用功，η＝＝＝＝＝可知，机械效率会增大，故D正确。
故选：D。
11．（3分）2022年6月5日，长征2F火箭顺利将载有三名航天员的神舟十四号飞船送入预定轨道，飞船变轨后与天和核心舱成功对接。下列说法错误的是（　　）
A．火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能
B．飞船进入预定轨道后，飞船仍然具有惯性
C．飞船与核心舱对接后，以核心舱为参照物，飞船是静止的
D．航天员在核心舱里做实验时，仍然可以用天平测量物体的质量
【解答】解：A、火箭发射时，燃料燃烧释放的内能最终转化为火箭的机械能，故A正确；
B、一切物体都有惯性，飞船进入预定轨道后，飞船仍然具有惯性，故B正确；
C、对接后，以核心舱为参照物，飞船与核心舱之间没有发生位置的改变，故飞船是静止的，故C正确；
D、天平的实质是一个等臂杠杆，因为物体处于失重状态，所以没有作用在杠杆上的力，所以用天平无法测量物体的质量。因此不能实现，故D错误。
故选：D。
12．（3分）如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有质量相同的A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB；容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则它们的大小关系正确的是（　　）

A．pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙
B．pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙
C．pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙
D．pA＜pB，FA＜FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙
【解答】解：由题意可知，A、B两容器内液体的深度和质量相等，
由图可知，A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积，
由ρ＝可知，两容器内液体的密度关系为ρA＜ρB，
由p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为pA＜pB，
因两容器的底面积相等，
所以，由p＝的变形式F＝pS可知，液体对容器底部的压力关系为FA＜FB；
又因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且两容器的质量和液体的质量相等，由G＝mg知总重力相等，对桌面的压力也相等，即F甲＝F乙；
所以，由p＝可知，容器对桌面的压强p甲＝p乙，故B正确。
故选：B。
二、填空题（每空2分，共16分。不要求写出计算过程）请将答案填写在答题卡上
13．（4分）小桂带了一瓶水进入中考考场，在考试过程中，小桂喝掉一部分水后，瓶中水的质量 　减小　、密度 　不变　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：小桂喝掉一部分水后，瓶中水所含物质减少，所以质量减小；
水的温度、状态不变，所以密度不变。
故答案为：减小；不变。
14．（4分）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体AB在磁场中沿 　左右　（选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了 　发电　机。

【解答】解：产生感应电流的两个必要条件：（1）闭合电路；（2）电路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。图中马蹄形磁铁在导体AB附近的磁感线是竖直的，如果导体AB上下方向运动，不能切割磁感线；导体AB左右方向运动，能切割磁感线；上述产生感应电流的现象，是电磁感应现象，它是发电机原理。
故答案为：左右；发电。
15．（4分）桂林山水素有“甲天下”之称，周末小林一家乘坐竹筏游览漓江，当他们登上竹筏时，竹筏浸入水中的体积增大，竹筏受到的浮力 　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；筏工向后撑竹竿使竹筏前进，这说明物体间力的作用是 　相互的　的。
【解答】解：人踏上竹筏时，竹筏受到的浮力大小等于竹筏重力加人的重力，浮力变大；力是物体对物体的作用，且物体间力的作用是相互的，所以筏工向后撑竹竿可以使竹筏前进。
故答案为：增大；相互的。
16．（4分）在物理兴趣小组的活动中，小桂按如图所示的电路图连接电路，电源电压恒定为10V，R0为滑动变阻器，R、Rx为定值电阻，且R＜Rx，R＝15Ω。闭合开关S前，应将R0的滑片移动至最 　右　（选填“左”或“右”）端；闭合开关S，将滑片移至某点固定不动，当开关S1由a点切换到b点时，电压表示数变化了0.5V，电流表示数变化了0.1A，则Rx＝　20　Ω。

【解答】解（1）根据保护电路的要求，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片要移到电阻最大处，故应将R0的滑片移动至最右端；
（2）由题意知：当开关S1由a点切换到b点时，电压表示数变化了0.5V，电流表示数变化了0.1A，
因为R＜Rx，所以，电压表示数增大了0.5V，电流表示数减小了0.1A，
又因为电源电压不变，所以，滑动变阻器R0的电压减小了0.5V；
因为滑片移至某点固定不动，所以，R0＝＝＝5Ω，
当开关S1接触a点时：Ia＝＝＝0.5A，
当开关S1接触b点时：Ib＝Ia﹣0.1A＝0.4A，
Ib＝，
即：0.4A＝，
解得：Rx＝20Ω。
故答案为：右；20。
三、作图题（每小题2分，共4分）请将答案填写在答题卡上
17．（2分）请画出图中入射光线对应的反射光线。

【解答】解：图中法线已画出，根据反射角等于入射角在法线右侧做出反射光线，如图所示：

18．（2分）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【解答】解：在磁体外部，磁感线从磁体N极出发回到S极，据此标出磁感线方向；
条形磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的左端为N，端为S极，如图所示：

四、实验与探究题（19、20题各8分，21题10分，共26分）请将答案填写在答题卡上
19．（8分）如图甲是小桂“探究海波熔化的特点”的实验装置。
（1）小桂安装器材时应该 　由下往上　（选填“由上往下”或“由下往上”）安装。
（2）图乙是小桂根据实验数据绘制的温度﹣时间图像，由图像可知，海波熔化时温度保持不变，此温度为 　48　℃，可以判断海波是 　晶　体。
（3）小桂观察乙图发现，AB和CD两段图像中，温度升高快慢不同，这是因为物质在不同状态时的 　比热容　（选填“密度”或“比热容”）不同造成的。
【解答】解：（1）实验时需要酒精灯的外焰加热，温度计玻璃泡全部进入被测液体不能碰容器底和壁，所以按照自下而上的顺序组装器材；
（2）BC段海波不断吸收热量，温度保持48℃不变，所以海波的熔点是48℃，所以海波是晶体；
（3）在图乙所示中，AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为水和冰的比热容不同，相同质量的水和冰，吸收相同的热量，其温度变化不同。
故答案为：（1）由下往上；（2）48；晶体；（3）比热容。
20．（8分）如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。

（1）实验时，应拉动弹簧测力计使木块A在水平桌面上做 　匀速直线　运动。
（2）分析甲、乙两次实验可得出结论：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 　大　。
（3）比较甲、丙两次实验，　不能　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力与压力大小有关的结论，其原因是 　没有控制接触面粗糙程度相同　。
【解答】解：（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小；
（2）甲、乙两实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与接触面越粗糙程度的关系，压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）比较如图甲和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。
故答案为：（1）匀速直线；（2）大；（3）不能；没有控制接触面粗糙程度相同。
21．（10分）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：

（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。
（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2　断　路。
（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为 　0.24　A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 　不同　（选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.18
0.2

电流表A2的示数/A
0.18
0.2

电流表A的示数/A
0.36
0.4

（4）本实验要进行多次实验的目的是 　寻找普遍规律　。
【解答】解：（1）根据实物图可知，该电路为并联电路，电流表A2与L2先串联，再并联在L1和电流表A1的两端，见下图：
；
（2）由电路图知灯泡L1和L2并联，在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，所以电路可能出现的故障是L2断路，若L2短路时，L1也会同时被短路，不会发光；
（3）（4）由图丙知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.24A；
为了寻找普遍规律，应该换用不同规则的器材多次实验；之所以得出：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等，是因为选两个规格相同的小灯泡、只测量了一次实验数据就得出结论，该结论不具有普遍性。
故答案为：（1）见解答图；（2）断；（3）0.24；不同；（4）寻找普遍规律。
五、综合应用题（22题8分，23题10分，共18分）请将解答过程填写在答题卡上
22．（8分）用天然气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水，加热到70℃，此过程中天然气完全燃烧放出的热量为2.1×106J。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）水吸收的热量是多少J？
（2）天然气灶烧水时的热效率是多少？
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）＝4.2×105J；
（2）天然气灶烧水时的热效率：
η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）水吸收的热量是4.2×105J；
（2）天然气灶烧水时的热效率是20%。
23．（10分）用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（g取10N/kg）
装备质量
电池总电能
电池输出电压
续航里程
850kg
40kW•h
240V
360km
注意：电池电能剩余20%时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以900kg计；实际可利用的电能以电池总电能的80%计；忽略动力以外的电能消耗。
（1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少N？
（2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程？
（3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少A？
【解答】解：（1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时受到的阻力：
f1＝0.02G＝0.02mg＝0.02×900kg×10N/kg＝180N；
（2）电池充满电后能获得的机械能：
W机械＝40kW•h×80%＝32kW•h＝32×3.6×106J＝1.152×108J，
因汽车匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力F＝f1＝180N，
由W＝Fs可得，电动运输车匀速行驶的路程：
s＝＝＝6.4×105m＝640km＞360km，
所以，电池可利用的电能可以让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程；
（3）汽车刚好能匀速完成续航里程时的牵引力：
F′＝＝＝320N，
则此时汽车受到的阻力：f2＝F′＝320N，
因汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，且v1＝18m/s时f1＝180N，
所以，由f＝kv2可得：＝＝，即＝，
解得：v2＝24m/s，
此时汽车的机械功率：P机械＝＝＝F′v2＝320N×24m/s＝7680W，
忽略动力以外的电能消耗，此时电动机的电功率：P电＝P机械＝7680W，
由P＝UI可得，电池的输出电流：I＝＝＝32A。
答：（1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时的阻力是180N；
（2）电池可利用的电能能让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程；
（3）汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是32A。