高考物理 100考点最新模拟题千题精练 专题6.17 与科技信息相关的功能问题（含解析）-人教版教材.doc

专题6.17与科技信息相关的功能问题
一．选择题
1．（2019江苏泰州12月联考）中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。报道称新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车从北京开到杭州全长约为1300km，则列车在动力上耗电约为（）

A．3.3×103kW·hB．3.3×104kW·h
C．3.3×105kW·hD．3.3×106kW·h
【参考答案】B
【名师解析】列车从北京开到杭州所用时间为.列车在动力上耗电约为,故B正确。
2.（2018湖南师大附中质检）如图是利用太阳能驱动的小车，若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，在这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为f，那么这段时间内()

A．小车做匀加速运动B．小车做加速度逐渐减小的加速运动
C．电动机所做的功为eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)D．电动机所做的功为fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)
【参考答案】BD
【名师解析】当小车速度为v时，由P=Fv解得牵引力F=eq\f(P,v)，对小车，由牛顿第二定律得F－f＝ma，解得加速度a=-f/m,，由于小车的速度v逐渐增大，故小车加速度a逐渐减小，所以小车做加速度逐渐减小的加速运动，选项A错误B正确；对小车加速过程，由动能定理得W－fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，解得W＝fs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，选项C错误D正确．
3.如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400kg)上升60m到达灭火位置。此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3m3/min，水离开炮口时的速率为20m/s，取g＝10m/s2，则用于()

A.水炮工作的发动机输出功率约为1×104W
B.水炮工作的发动机输出功率约为4×104W
C.水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106W
D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800W
【参考答案】B
【名师解析】水炮的发动机作用是把水从地面运到水炮处，再由水炮发射出去，因此发动机做的功转化为水发射时的动能和重力势能，所以输出功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh＋\f(1,2)mv2,t)，每秒射出水的质量m＝1000×eq\f(3,60)kg＝50kg，代入得P＝4×104W，选项B正确，A、C错误；伸缩臂的发动机做功把人和伸缩臂本身抬高了60m，伸缩臂本身有一定的质量，伸缩臂自身的重力势能也增加，所以伸缩臂发动机的功率大于P1＝eq\f(m人gh,t)＝eq\f(400×10×60,5×60)W＝800W，选项D错误。
4.（2017·天津卷）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是

A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B.在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
【参考答案】B
【名师解析】乘客的机械能包括动能和重力势能，摩天轮做匀速圆周运动，所以动能不变，重力势能时刻改变，即机械能时刻改变，故A项错误；在最高点对乘客进行受力分析，列牛顿第二定律方程，得所以,故B项正确；根据冲量,重力不为零，作用时间不为零，所以重力的冲量不为零，故C项错误；乘客重力的瞬时功率,指线速度和竖直方向的夹角，转动过程中、不变，角不断变化，重力瞬时功率不断变化，故D项错误。
【分析】因为动能不变，重力势能时刻变化，判出机械能不断变化；根据牛顿第二定律计算重力与支持力的关系；冲量是力在时间上的积累，力的作用时间不为零，冲量就不为零；根据计算瞬时功率。
二．计算题
1．(16分)（2016浙江省金丽衢十二校联考）今年是我省“五水共治”全面铺开之年，一场气势恢宏、声势浩大的全民治水攻坚战在浙江大地全面打响，某地在“治污水”过程中，须对一污染井水进行排污处理，如图所示为用于排污“龙头”的示意图，喷水口距离地面高度h=1.25m，抽水机的效率η=70%，从距地面深为H=5m的井里抽水，使水充满喷水口，并以恒定的速率从该“龙头”沿水平喷出，喷水口的截面积为S=2cm2，其喷灌半径R=10m，已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，不计空气阻力。求:

（1）污水从喷水口射出时的速率多大？
（2）在1s钟内抽水机至少对水所做