2021年中考物理考前沖刺復(fù)習(xí)：計(jì)算題專項(xiàng)練習(xí)題1一．計(jì)算題（共12小題）1．甲、乙兩物體同時(shí)同地反方向開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲的速度大于乙的速度，它們的s﹣t圖象為如圖所示a、b兩條線。求：①甲物體運(yùn)動(dòng)的速度；②運(yùn)動(dòng)5秒甲、乙間的距離s。2．如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2＝20Ω，滑動(dòng)變阻器R0銘牌上標(biāo)有“30Ω1A”，開(kāi)關(guān)S閉合后：（1）將S1閉合、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端后電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)為6V，求定值電阻R1的阻值；（2）將S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑到最右端后，求電流表此時(shí)的示數(shù)。（3）若電流表的量程為0～0.6A，將S1、S2閉合，求滑動(dòng)變阻器的取值范圍。3．如圖甲所示的九陽(yáng)豆?jié){機(jī)，由打漿和電熱兩部分裝置構(gòu)成。中間部位的打漿裝置是電動(dòng)機(jī)工作帶動(dòng)打漿刀頭，將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱裝置，電熱裝置的簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，開(kāi)關(guān)S可切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，R1、R2第32頁(yè)共32頁(yè) 是發(fā)熱電阻，豆?jié){機(jī)的主要參數(shù)如下表。請(qǐng)解答下列問(wèn)題：型號(hào)額定電壓打漿裝置電熱裝置JYD﹣P11S220V電機(jī)功率加熱功率保溫功率180W1000W242W（1）某次向豆?jié){機(jī)中加入黃豆和清水共1.0kg，打漿完成后漿的初溫為40℃，加熱該漿使其溫度升高到100℃，需要吸收多少熱量？[設(shè)該漿的比熱容為4.0×103J/（kg?℃）]（2）電阻R1和R2的阻值分別為多大？（3）該九陽(yáng)豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí)，正常工作1min所消耗電能為多大？4．如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下掛著同一金屬塊，在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中顯示了相關(guān)示數(shù)，g＝10N/kg。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）金屬塊在鹽水中所受到的浮力；（2）金屬塊的密度。5．如圖甲所示的電路中，電源為電壓可調(diào)的直流電源，燈泡L1標(biāo)有“6V3.6W”字樣，圖乙是燈泡L2工作時(shí)的U﹣Ⅰ圖像。第32頁(yè)共32頁(yè) （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.8V，電流表的示數(shù)為0.3A，求定值電阻R0的阻值；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，將電源電壓調(diào)節(jié)到8V，電流表的示數(shù)為0.5A，燈泡L2恰好正常發(fā)光，求燈泡L1的實(shí)際電功率；（3）若將一個(gè)“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路，電流表量程選擇“0～0.6A”，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，為使電路及各元件安全工作，電源電壓最大可以調(diào)到多少V？6．如圖所示，是某電熱水器內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖，其中R1、R2為阻值相同的電熱絲，開(kāi)關(guān)通過(guò)閉合與斷開(kāi)不同的組合，有高溫、中溫、低溫三擋加熱功能，已知中溫?fù)醯募訜峁β蕿?00W。求：（1）每段電熱絲的電阻阻值；（2）若某次電熱水器用高溫?fù)跫訜?.1h，耗電0.09kW?h，通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電熱水器是否正常工作；（3）電熱水器調(diào)至中溫?fù)跽＜訜幔瑢?kg溫度為30℃的水燒開(kāi)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）需要20min，水所吸收的熱量及電熱水器的效率。第32頁(yè)共32頁(yè) 7．根據(jù)《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》，交管部門規(guī)定自2019年5月1日起未申領(lǐng)臨時(shí)標(biāo)識(shí)的“非標(biāo)”電動(dòng)自行車不得上路行駛。如圖甲所示，是小麒家新購(gòu)買的電動(dòng)自行車，整車質(zhì)量為40kg。小麒的爸爸在上班途中，在水平路面上勻速騎了18km，用時(shí)1h。已知車輪與地面的總接觸面積為200cm2，小麒爸爸的質(zhì)量是60kg，g取10N/kg。求：（1）小麒的爸爸在騎行的過(guò)程中對(duì)地面的壓力為多少N？（2）勻速騎行的過(guò)程中車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少Pa？（3）若在路邊有如圖乙所示的交通標(biāo)志牌，則小麒爸爸有沒(méi)有超速行駛？8．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R0＝10Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V10W”字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R的滑片P移到最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，電流表的示數(shù)為0.2A。求：（1）滑動(dòng)變阻器的最大電阻值Rmax和電源電壓U；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.15A，此時(shí)小燈泡L的實(shí)際電功率。9．如圖甲所示，是某品牌的“無(wú)油空氣炸鍋”，其原理是利用循環(huán)的熱空氣流加熱食物，工作電路如圖乙所示。使空氣循環(huán)流動(dòng)的電風(fēng)扇“220V44W”的字樣，R1、R2為加熱空氣的電熱絲，其中R1的阻值為50Ω．在某次熔烤薯?xiàng)l的過(guò)程中，定時(shí)開(kāi)關(guān)始終閉合，溫控開(kāi)關(guān)閉合5分鐘然后斷開(kāi)1分鐘，如此循環(huán)，求過(guò)程中：（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）（1）溫控開(kāi)關(guān)閉合，R2阻值調(diào)為零時(shí)，通過(guò)干路的電流多大？（2）R2阻值調(diào)為零，當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)顯示已工作12分鐘時(shí)，R1一共產(chǎn)生多少焦耳的電熱？第32頁(yè)共32頁(yè) （3）溫控開(kāi)關(guān)閉合，謂節(jié)R2的阻值使其兩端電壓為20V，此時(shí)電路的總功率多大？10．盛夏的傍晚，關(guān)于去何處納涼的問(wèn)題兩名同學(xué)有了不同的看法：甲同學(xué)主張將船劃到湖中去；乙同學(xué)主張將船停在岸邊，上岸散步更涼爽。你認(rèn)為誰(shuí)的看法合理？為什么？11．某家庭用燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg，溫度為20℃的自來(lái)水加熱到50℃，消耗的天然氣體積為1m3（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），天然氣的熱值為3.2×107J/m3，求：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）該熱水器工作時(shí)的效率。12．用如圖所示的滑輪組提升物體A，在勻速豎直提升物體A的過(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.1m/s，滑輪的機(jī)械效率η為90%，不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物體A所受的重力GA；（3）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)。第32頁(yè)共32頁(yè) 第32頁(yè)共32頁(yè) 參考答案與試題解析一．計(jì)算題（共12小題）1．【解答】解：（1）甲的速度：v甲=st=60m3s=20m/s；（2）甲經(jīng)過(guò)5s運(yùn)動(dòng)的路程為s甲＝v甲t＝20m/s×5s＝100m；由圖象可以看出，乙運(yùn)動(dòng)的路程為s乙＝60m，因?yàn)榧?、乙兩物體同時(shí)同地反方向運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)5秒甲、乙間的距離s＝s甲+s乙＝100m+60m＝160m。答：（1）甲物體的速度為20m/s；（2）運(yùn)動(dòng)5s后甲、乙間的距離為160m。2．【解答】解：（1）由圖知，將S1閉合、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端后，對(duì)R2短路，只有R1連入電路，根據(jù)I=UR可得：R1=UI1=6V0.3A=20Ω；（2）將S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R0與R1串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑到最右端后，則總電阻為：R＝R0+R1＝30Ω+20Ω＝50Ω，則電流表示數(shù)為I=UR=6V50Ω=0.12A；（3）S1、S2閉合，滑動(dòng)變阻器R0、R2并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，由于電流表的量程為0～0.6A，第32頁(yè)共32頁(yè) 則干路最大電流為0.6A，所以，通過(guò)R0最大電流為：I0最大＝I最大﹣I2＝I最大-UR2=0.6A-6V20Ω=0.3A；根據(jù)I=UR可得：R0最小=UI0最大=6V0.3A=20Ω；所以，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍為20Ω～30Ω。答：（1）定值電阻R1的阻值為20Ω；（2）將S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器滑到最右端后，電流表此時(shí)的示數(shù)為0.12A；（3）若電流表的量程為0～0.6A，將S1、S2閉合，滑動(dòng)變阻器的取值范圍為20Ω～30Ω。3．【解答】解：（1）加熱該漿需要吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg?℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；（2）由圖知，當(dāng)S接a時(shí)，電路中只有R1，電阻較小，由P=U2R可知，此時(shí)電功率較大，為加熱檔；當(dāng)S接b時(shí)，電路中R1、R2串聯(lián)，電阻較大，由P=U2R可知，此時(shí)電功率較小，為保溫?fù)?；由P=U2R可得R1的阻值：R1=U2P加熱=(220V)21000W=48.4Ω；由P=U2R可得串聯(lián)時(shí)的總電阻：R串=U2P保溫=(220V)2242W=200Ω，則R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；第32頁(yè)共32頁(yè) （3）該九陽(yáng)豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí)，總功率：P總＝180W+1000W＝1180W，正常工作1min所消耗電能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。答：（1）加熱該漿使其溫度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的熱量；（2）電阻R1和R2的阻值分別為48.4Ω、151.6Ω；（3）該九陽(yáng)豆?jié){機(jī)同時(shí)處于打漿和加熱時(shí)，正常工作1min所消耗電能為70800J。4．【解答】解：（1）由圖甲、丁可知，金屬塊在鹽水中受到的浮力：F?。紾﹣F拉丁＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；（2）由圖甲可知，金屬塊的重力：G＝4.8N，由G＝mg可得，金屬塊的質(zhì)量：m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg，由圖甲、丙可知，金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力：F浮′＝G﹣F拉丙＝4.8N﹣2.8N＝2N，由F?。溅阉甮V排可知，金屬塊的體積：V＝V排=F浮'ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，金屬塊的密度：ρ=mV=0.48kg2×10-4m3=2.4×103kg/m3。答：（1）金屬塊在鹽水中所受到的浮力為2.4N；（2）金屬塊的密度為2.4×103kg/m3。5．【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，R0與L2串聯(lián)，由題知此時(shí)U0＝1.8V，IA＝0.3A，根據(jù)I=UR可得，定值電阻R0的阻值：R0=U0I0=1.8V0.3A=6Ω；（2）開(kāi)關(guān)S接a，燈泡L1與燈泡L2串聯(lián)，電流為I＝0.5A時(shí)，燈泡L2正常發(fā)光，由圖可知：L2的兩端的電壓為4V，第32頁(yè)共32頁(yè) 由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，L1兩端電壓為：U1＝U﹣U2＝8V﹣4V＝4V，則燈泡L1的功率為：P1＝U1I＝4V×0.5A＝2W；（3）若將一個(gè)“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路，電流表量程選擇“0～0.6A”，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，滑動(dòng)變阻器與L2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中電流處處相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，I2額＝I＝0.5A，電流表量程選擇“0～0.6A”，所以為了保證電路的安全，則電路中最大電流應(yīng)為I最大＝I2額＝0.5A，此時(shí)L2正常發(fā)光，L2兩端電壓為U2＝4V，由于滑動(dòng)變阻器以最大值接入電路，滑動(dòng)變阻器兩端最大電壓為：U滑大＝I最大R滑大＝0.5A×20Ω＝10V；由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得，最大電源電壓：U＝U滑大+U2＝10V+4V＝14V。答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.8V，電流表的示數(shù)為0.3A，定值電阻R0的阻值為6Ω；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，將電源電壓調(diào)節(jié)到8V，電流表的示數(shù)為0.5A，燈泡L2恰好正常發(fā)光，燈泡L1的實(shí)際電功率為2W；（3）若將一個(gè)“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路，電流表量程選擇“0～0.6A”，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b時(shí)，為使電路及各元件安全工作，電源電壓最大可以調(diào)到為14V。6．【解答】解：（1）由題知，兩電熱絲阻值相同，均為R，S1、S2閉合，S3在a處時(shí)，只有電阻R1工作，總電阻較小，根據(jù)P=U2R知此時(shí)總功率較大，為中溫?fù)?，則P中=U2R=500W，第32頁(yè)共32頁(yè) 每段電熱絲的阻值為：R=U2P中=(220V)2500W=96.8Ω；（2）S1、S2閉合，S3在b處時(shí)，兩電阻并聯(lián)，總電阻最小，根據(jù)P=U2R知此時(shí)總功率最大，為高溫?fù)?，總電阻為R并=12R，電熱水器在高溫?fù)醯念~定功率為：P高=U212R=2U2R=2P中＝2×500W＝1000W；電熱水器在高溫?fù)醯膶?shí)際功率：P實(shí)=Wt=0.09kW?h0.1h=0.9kW＝900W＜1000W，所以此時(shí)電熱水器不是正常工作；（3）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，則水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J，由P=Wt可得，中溫?fù)跽＜訜嵯牡碾娔埽篧＝P中t′＝500W×20×60s＝6×105J，電熱水器的效率：η=Q吸W×100%=5.88×105J6×105J×100%＝98%.答：（1）每段電熱絲的電阻阻值為96.8Ω；（2）此時(shí)電熱水器不能正常工作；（3）水所吸收的熱量為5.88×105J，電熱水器的效率為98%。7．【解答】解：（1）小麒爸爸和車的總質(zhì)量：m＝40kg+60kg＝100kg，總重力：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N；第32頁(yè)共32頁(yè) 因?yàn)樵谒铰访嫔希攒噷?duì)地面的壓力：F＝G＝1000N；（2）已知車輪與地面的總接觸面積S＝200cm2＝0.02m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=FS=1000N0.02m2=5×104Pa；（3）如圖乙所示的交通標(biāo)志牌表示限速20km/h，小麒爸爸騎車速度v=st=18km1h=18km/h＜20km/h，故小麒爸爸沒(méi)有超速行駛。答：（1）小麒的爸爸在騎行的過(guò)程中對(duì)地面的壓力為1000N；（2）勻速騎行的過(guò)程中車對(duì)地面的壓強(qiáng)是5×104Pa；（3）若在路邊有如圖乙所示的交通標(biāo)志牌，則小麒爸爸沒(méi)有超速行駛。8．【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R的滑片P移到最右端時(shí)，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由I=UR可得，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值：Rmax=URI=4V0.2A=20Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U＝IR總＝I（R0+Rmax）＝0.2A×（10Ω+20Ω）＝6V；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，燈泡L與12Rmax串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR′＝I′×12Rmax＝0.15A×12×20Ω＝1.5V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時(shí)小燈泡兩端的電壓：UL＝U﹣UR′＝6V﹣1.5V＝4.5V，此時(shí)小燈泡L的實(shí)際電功率：PL＝ULI′＝4.5V×0.15A＝0.675W。第32頁(yè)共32頁(yè) 答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為20Ω，電源電壓為6V；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L的實(shí)際電功率為0.675W。9．【解答】解：（1）由圖可知，R2阻值調(diào)為零時(shí)電風(fēng)扇與電阻R1并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點(diǎn)知，U＝UM＝U1＝220V，由歐姆定律可得，通過(guò)R1的電流：I1=U1R1=220V50Ω=4.4A，由P＝UI可得，通過(guò)電風(fēng)扇的電流：IM=PMUM=44W220V=0.2A，所以干路電流：I＝I1+Im＝4.4A+0.2A＝4.6A；（2）由題知，溫控開(kāi)關(guān)閉合5分鐘然后斷開(kāi)1分鐘，如此循環(huán)，所以通電12min，R1工作時(shí)間：t＝10min＝600s，R1產(chǎn)生的電熱：Q＝I12R1t＝（4.4A）2×50Ω×600s＝5.808×105J；（3）由圖可知，R1與R2串聯(lián)，再與電風(fēng)扇并聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知：UR1＝U﹣UR2＝220V﹣20V＝200V，此時(shí)通過(guò)溫控電路的電流為：I溫控＝IR1=UR1R1=200V50Ω=4A，此時(shí)溫控電路消耗的電功率為：P溫控＝UI溫控＝220V×4A＝880W，第32頁(yè)共32頁(yè) 電路消耗的總功率為：P＝P溫控+Pm＝880W+44W＝924W。答：（1）溫控開(kāi)關(guān)閉合，R阻值調(diào)為零時(shí)，通過(guò)干路的電流為4.6A；（2）R2阻值調(diào)為零，當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)顯示已工作12分鐘時(shí)，R1一共產(chǎn)生5.808×105J的電熱；（3）溫控開(kāi)關(guān)閉合，謂節(jié)R2的阻值使其兩端電壓為20V，此時(shí)電路的總功率924W。10．【解答】答：乙同學(xué)的看法比較合理；傍晚，在水和干泥土放出相同熱量時(shí)，由于干泥土的比熱容比較小，根據(jù)Q＝cm△t可知，干泥土降低的溫度比較多，即干泥土的溫度比較低，所以岸上更涼爽，更適宜在岸邊散步。11．【解答】解：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放＝Vq＝1m3×3.2×107J/m3＝3.2×107J；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J；（3）該熱水器的效率：η=Q吸Q放×100%=1.26×107J3.2×107J×100%＝39.4%。答：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×107J；（2）水吸收的熱量為1.26×107J；（3）該熱水器工作時(shí)的效率為39.4%。12．【解答】解：（1）物體A上升的速度vA＝0.1m/s，則繩子移動(dòng)的速度v＝2vA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力F做功的功率P=Wt=Fst=Fv＝400N×0.2m/s＝80W；第32頁(yè)共32頁(yè) （2）滑輪的機(jī)械效率η=W有用W總=90%，即W有用W總=GhFs=GhF×2h=G400N×2=90%，解得G＝720N；（3）由圖可知，重物A由2段繩子承擔(dān)，則F=12（GA+G動(dòng)），即400N=12（720N+G動(dòng)），解得G動(dòng)＝80N。答：（1）拉力F做功的功率P為80W；（2）物體A所受的重力GA為720N；（3）動(dòng)滑輪所受的重力G動(dòng)為80N。2021年中考物理考前沖刺復(fù)習(xí)：計(jì)算題專項(xiàng)練習(xí)題2一．計(jì)算題（共12小題）第32頁(yè)共32頁(yè) 1．如圖所示，輕質(zhì)薄壁圓柱形容器足夠高且置于水平桌而上，其底面積為2×10﹣2m2，內(nèi)盛有體積為8×10﹣3m3的水。g＝10N/kg。求：（1）容器中水的質(zhì)量m；（2）容器底部受到水的壓強(qiáng)p水。2．如圖所示的電路，電源電壓為12V且保持不變，電阻R1＝8Ω。求：（1）當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表A的示數(shù)為1A，則R2的阻值多大？（2）當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)多大？（3）當(dāng)S1、S2均斷開(kāi)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為3V，則R3的阻值多大？3．如圖中為家用電熱飲水機(jī)，圖乙為它的電路原理圖，下表為它的銘牌數(shù)據(jù)，其中水楊和熱水箱中均已加滿水。水桶容量20L熱水箱容量1L額定電壓220V加熱功率800W第32頁(yè)共32頁(yè) 保溫功率88W（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電熱飲水機(jī)處于　　狀態(tài)（填“加熱”或“保溫”），此時(shí)電路中的電流是多大？（2）飲水機(jī)正常工作時(shí)，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃，求：水吸收的熱量是多少？（水的比熱容4.2×103J/（kg?℃））（3）電熱飲水機(jī)正常工作時(shí)加熱效率為80%．求：將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃所消耗的電能為多少？4．為減少新型冠狀病毒的滋生蔓延，武漢市城管部門在夜間對(duì)城區(qū)道路集中開(kāi)展了霧炮車噴灑消毒作業(yè)（如圖甲所示）。某型號(hào)4輪霧炮車空載時(shí)的質(zhì)量為10t，每個(gè)車輪與地面的接觸面積為200cm2，它配備了一個(gè)體積為10m3的水箱。為了方便清洗，水箱底部有一個(gè)排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2（g取10N/kg）。（1）裝滿消毒液的霧炮車勻速通過(guò)一座橋，該橋的橋頭立有一塊牌子（如圖乙所示），通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這輛車能否安全通過(guò)該橋？（2）求裝滿消毒液的霧炮車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。（3）當(dāng)水箱中消毒液的深度為1m時(shí)，排水孔蓋子受到消毒液的壓力約為多大？（消毒液的密度為0.8×103kg/m3）第32頁(yè)共32頁(yè) 5．如圖所示，用甲、乙兩種滑輪組，分別勻速豎直向上提升同一重物，從相同位置開(kāi)始提升至同一高度處，求：（1）若不計(jì)繩重，滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比；（2）若不計(jì)繩重及摩擦，重物質(zhì)量為400g，動(dòng)滑輪質(zhì)量為100g，勻速拉動(dòng)過(guò)程中甲、乙兩裝置的機(jī)械效率。6．如圖所示是某品牌養(yǎng)生壺的簡(jiǎn)化電路圖，該養(yǎng)生壺有高溫、中溫和低溫三種工作擋位，下表是它的相關(guān)參數(shù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電阻R1、R2的阻值是多少？（2）該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，則水吸收的熱量為多少？（3）該養(yǎng)生壺在額定電壓下，處于高溫?fù)鯛顟B(tài)，將滿壺水從20℃加熱至45℃，用時(shí)120s，該養(yǎng)生壺的加熱效率是多少？項(xiàng)目參數(shù)電源電壓/V220低溫?fù)豕β?W275中溫?fù)豕β?W550高溫?fù)豕β?W？容積/L1.1第32頁(yè)共32頁(yè) 7．如圖所示是我國(guó)自主研發(fā)的極地漫游機(jī)器人，質(zhì)量為5×103kg，裝有四條三角形履帶，每條履帶與水平地面的接觸面積約為0.1m2．設(shè)該機(jī)器人在某水平路段沿直線勻速行駛480m耗時(shí)120s，該過(guò)程中機(jī)器人受到水平方向的牽引力為2×103N．取g＝10N/kg，求：（1）該過(guò)程機(jī)器人行駛的速度是多少？（2）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是多少？（3）牽引力在此過(guò)程中所做的功是多少？8．如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0～3A，電壓表量程為0～3V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為多大；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率為多大；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍。第32頁(yè)共32頁(yè) 9．如圖甲所示的是家用電暖器。圖乙是其簡(jiǎn)化的電路原理圖，已熱電阻R1＞R2，部分銘牌參數(shù)如表。在電暖器翻倒時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電源，保證安全。小明在家中估測(cè)電暖器的加熱效率，估測(cè)出房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，觀察家中寒暑表，得出空氣溫度為10℃，讓電暖器在高溫?fù)跽９ぷ?0min，讀出空氣的溫度為25℃．求：[c空氣＝1.1×103J/（kg?℃）]×牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫?fù)?50W中溫?fù)?100W高溫?fù)?650W頻率50Hz（1）電暖器在低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)通過(guò)的電流。（2）發(fā)熱電阻R1的阻值。（3）電暖器的加熱效率。第32頁(yè)共32頁(yè) 10．小明家剛買一臺(tái)儲(chǔ)水式電熱水器，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，它的銘牌和簡(jiǎn)化電路如下：型號(hào)3D226﹣J1額定電壓220V額定容量40L額定頻率50Hz最高水溫70℃保溫模式額定電流4A防水等級(jí)IPX4加熱模式額定電流10A（1）R1和R2阻值分別是多少？（2）將滿箱水從20℃加熱到50℃用于洗澡，求水吸收的熱量。（水的比熱容為c水＝4.2×103J/（kg?℃）（3）在額定電壓下工作，此次加熱水的過(guò)程用了45min，則該熱水器的加熱效率約為多少？（保留一位小數(shù)的百分?jǐn)?shù)）11．用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒(méi)在水中的物體，已知G＝3900N。圓柱形容器底面積S＝0.6m2，物體浸沒(méi)在水中時(shí)水面高度為100cm，當(dāng)物體完全離開(kāi)水面后（不計(jì)物體粘水），水面高度為80cm，已知物體浸沒(méi)在水中被提升時(shí)此裝置的機(jī)械效率為90%（不計(jì)繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。）求：第32頁(yè)共32頁(yè) （1）物體浸沒(méi)在水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。（2）物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力。（3）物體在離開(kāi)水面前勻速提升物體所需的拉力。12．歡歡同學(xué)在學(xué)習(xí)了大氣壓強(qiáng)知識(shí)后，自制了一個(gè)氣壓計(jì)。如圖所示，在一小瓶?jī)?nèi)裝適量的帶顏色的水（未滿），插入玻璃管，然后從樓下跑到樓上，他將看到什么現(xiàn)象？為什么？他又想用這瓶子改成一個(gè)溫度計(jì)，并提高靈敏度，請(qǐng)問(wèn)他應(yīng)該怎樣改進(jìn)？第32頁(yè)共32頁(yè) 參考答案與試題解析一．計(jì)算題（共12小題）1．【解答】解：（1）由ρ=mV可得：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×8×10﹣3m3＝8kg；（2）容器內(nèi)水的深度為：h水=V水S=8×10-3m32×10-2m2=0.4m，則容器底部受到水的壓強(qiáng)為：P水＝ρ水gh水＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4000Pa；答：（1）容器中水的質(zhì)量m為8kg；（2）容器底部受到水的壓強(qiáng)p水為4000Pa。2．【解答】解：（1）當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，由I=UR可得，R2的阻值：R2=UI2=12V1A=12Ω；（2）當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，通過(guò)R2的電流不變，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過(guò)R1的電流：I1=UR1=12V8Ω=1.5A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A的示數(shù)：I＝I1+I2＝1.5A+1A＝2.5A；（3）當(dāng)S1、S2均斷開(kāi)時(shí)，R2與R3串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R2兩端電壓，電壓表V2測(cè)R3第32頁(yè)共32頁(yè) 兩端電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′=U2R2=3V12Ω=0.25A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R3兩端的電壓：U3＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V，則R3的阻值：R3=U3I'=9V0.25A=36Ω。答：（1）R2的阻值為12Ω；（2）當(dāng)S1、S2均閉合時(shí)，電流表A的示數(shù)為2.5A；（3）R3的阻值為36Ω。3．【解答】解：（1）由電路圖可知，當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI=U2R可知電路的總功率最小，處于保溫狀態(tài)；由P＝UI可知，此時(shí)電路中的電流：I保溫=P保溫U=88W220V=0.4A；（2）由ρ=mV可知，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，水吸收的熱量為：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J；（3）由η=Q吸W電可得，消耗的電能：W電=Q吸η=2.94×105J80%=3.675×105J。答：（1）保溫；此時(shí)電路中的電流是0.4A；（2）水吸收的熱量是2.94×105J；（3）熱水箱中的水從20℃加熱到90℃所消耗的電能為3.675×105J。4．【解答】解：（1）霧炮車裝滿消毒液時(shí)消毒液的體積：V＝10m3，由ρ=mV可得，消毒液的質(zhì)量：m液＝ρ液V＝0.8×103kg/m3×10m3＝8×103kg＝8t，裝滿消毒液的霧炮車的總質(zhì)量：m總＝m車+m液＝10t+8t＝18t，第32頁(yè)共32頁(yè) 由圖乙可知，該橋限重20t，由20t＞18t可知，這輛車能安全通過(guò)該橋；（2）裝滿消毒液的霧炮車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力：F＝G總＝m總g＝18×103kg×10N/kg＝1.8×105N，受力面積：S＝4×200cm2＝800cm2＝0.08m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=FS=1.8×105N0.08m2=2.25×106Pa；（3）當(dāng)水箱中消毒液的深度為1m時(shí)，排水孔蓋子受到消毒液的壓強(qiáng)：p液＝ρ液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1m＝8×103Pa，由p=FS可得，排水孔蓋子受到消毒液的壓力：F液＝p液S蓋＝8×103Pa×100×10﹣4m2＝80N。答：（1）這輛車能安全通過(guò)該橋；（2）裝滿消毒液的霧炮車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)壓強(qiáng)為2.25×106Pa；（3）當(dāng)水箱中消毒液的深度為1m時(shí)，排水孔蓋子受到消毒液的壓力約為80N。5．【解答】解：（1）由圖知，甲圖中，n1＝2；乙圖中，n2＝3，若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，則拉力F=1nG，兩次拉力F1和F2之比：F1：F2=1n1G：1n2G=12：13=3：2；（2）重物的重力：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，第32頁(yè)共32頁(yè) 動(dòng)滑輪的重力：G輪＝m輪g＝0.1kg×10N/kg＝1N，不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率η=W有用W總=GhGh+G輪h=GG+G輪，由于兩裝置中物重和動(dòng)滑輪重均相同，所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率：η1＝η2=GG+G輪=4N4N+1N×100%＝80%。答：（1）若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比為3：2；（2）若不計(jì)繩重及摩擦，甲、乙兩裝置的機(jī)械效率都是80%。6．【解答】解：由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2接A時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI=U2R可知，總功率最小，此時(shí)為低溫?fù)?；由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接B時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P＝UI=U2R可知，總功率最大，所以此狀態(tài)為高溫?fù)?；?dāng)S2接A，S1閉合時(shí)，R2被短路，只有電阻R1接入電路，養(yǎng)生壺處于中溫?fù)?，?）養(yǎng)生壺處于中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，由P=U2R得電阻R1接入電路的阻值為：R1=U2P中溫=(220V)2550W=88Ω；低溫?fù)鯐r(shí)電路的總電阻為：R=U2P低溫=(220V)2275W=176Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律知電阻R2的阻值為：R2＝R﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω；（2）根據(jù)ρ=mV知，水的質(zhì)量為：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.1×10﹣3m3＝1.1kg，第32頁(yè)共32頁(yè) 該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，則水吸收的熱量為：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.1kg×（45℃﹣20℃）＝1.155×105J；（3）高溫?fù)醯墓β蕿椋篜高溫=U2R1+U2R2=(220V)288Ω+(220V)288Ω=1100W，由P=Wt可得，使用高溫?fù)跽＜訜?20s消耗的電能：W＝P高t′＝1100W×120s＝1.32×105J，養(yǎng)生壺高溫?fù)醯募訜嵝剩害?Q吸W×100%=1.155×105J1.32×105J×100%＝87.5%。答：（1）電阻R1、R2的阻值都為88Ω；（2）該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，水吸收的熱量為1.155×105J；（3）該養(yǎng)生壺的加熱效率是87.5%。7．【解答】解：（1）該過(guò)程機(jī)器人行駛的速度：v=st=480m120s=4m/s；（2）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力：F＝G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：p=FS=5×104N4×0.1m2=1.25×105Pa；（3）牽引力在此過(guò)程中所做的功：W＝F′s＝2×103N×480m＝9.6×105J。答：（1）該過(guò)程機(jī)器人行駛的速度是4m/s；（2）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是1.25×105Pa；第32頁(yè)共32頁(yè) （3）牽引力在此過(guò)程中所做的功是9.6×105J。8．【解答】解：（1）根據(jù)P=U2R得，燈泡正常工作時(shí)電阻：RL=U額2P額=(3V)21.5W=6Ω；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，燈泡L被短路，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值最大為15Ω時(shí)，電路總電流最小，電路總功率最小，通過(guò)R1的電流：I1=UR1=4.5V10Ω=0.45A，通過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流：I2=UR2=4.5V15Ω=0.3A，電路最小總功率：P最?。経×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，R1斷路，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓燈泡的額定電流：I額=P額U額=1.5W3V=0.5A；因?yàn)闊襞蓊~定電流I額＝0.5A，電流表量程為0～3A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“15Ω1A”字樣，所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為I最大＝I額＝0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2阻值最小，則電路最小總電阻：R最小=UI最大=4.5V0.5A=9Ω滑動(dòng)變阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?～3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為U2＝3V時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值最大，此時(shí)電路中電流：I最小=U-U2RL=4.5V-3V6Ω=0.25A，第32頁(yè)共32頁(yè) 滑動(dòng)變阻器R2最大阻值：R2最大=U2I最小=3V0.25A=12Ω，綜上所述滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為3Ω～12Ω。答：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為6Ω；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電路最小總功率為3.375W；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開(kāi)時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍為3Ω～12Ω。9．【解答】解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，低溫?fù)豕β蕿?50W，由P＝UI可得，電暖器在低溫?fù)鯐r(shí)，正常工作的電流：I=P低U=550W220V=2.5A；（2）已知電阻R1＞R2，只閉合S1，只有R1連入電路中，由P=U2R可知，這時(shí)為“低溫”檔，“低溫”檔正常工作時(shí)的電阻是：R1=U2P低=(220V)2550W=88Ω；（3）估測(cè)出房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，空氣溫度為10℃升高到25℃，空氣吸收的熱量：Q吸＝c空氣m△t＝1.1×103J/（kg?℃）×60kg×（25℃﹣10℃）＝9.9×105J；高溫?fù)豕β蕿?650W，電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量：W＝P高溫t′＝1650W×20×60s＝1.98×106J；電暖器的加熱效率：η=QW=9.9×105J1.98×106J×100%＝50%。答：（1）電暖器在低溫?fù)鯐r(shí)，正常工作的電流為2.5A；（2）R1的阻值為88Ω；（3）電暖器的加熱效率為50%。第32頁(yè)共32頁(yè) 10．【解答】解：（1）由電路圖可知，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大；開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，只有電阻R2接入電路；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路中的電阻較小，由P=U2R可知，電壓一定時(shí)，熱水器功率較大，處于加熱狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，處于保溫狀態(tài)；由I=UR知R2的電阻為：R2=UI加熱=220V10A=22Ω，保溫時(shí)，R1、R2串聯(lián)的總電阻為：R總=UI保溫=220V4A=55Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律知R1的阻值為：R1＝R總＝R2＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；（2）由ρ=mV可得水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3＝40kg，水從20℃加熱至50℃時(shí)吸收的熱量為：Q吸＝c水cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（50℃﹣20℃）＝5.04×106J；（3）由P=Wt可得消耗的電能：W＝P加熱t(yī)＝UI加熱t(yī)＝220V×10A×45×60s＝5.94×106J，電熱水器的加熱效率：η=Q吸W×100%=5.04×106J5.94×106J×100%≈84.8%。答：（1）R1和R2阻值分別是33Ω、22Ω；（2）水吸收的熱量為5.04×106J；第32頁(yè)共32頁(yè) （3）該熱水器的加熱效率約為84.8%。11．【解答】解：（1）物體浸沒(méi)在水中時(shí)，水的深度：h1＝100cm＝1m，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa；（2）當(dāng)物體完全離開(kāi)水面后，水面高度：h2＝80cm＝0.8m，物體排開(kāi)水的體積：V排＝S容（h1﹣h2）＝0.6m2×（1m﹣0.8m）＝0.12m3，物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3＝1200N；（3）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，設(shè)物體在離開(kāi)水面前提升的高度為h，則繩端移動(dòng)的距離s＝nh＝3h，則拉力所做的有用功：W有＝（G﹣F?。﹉＝（3900N﹣1200N）h＝2700N×h，由η=W有W總×100%可得，拉力所做的總功：W總=W有η=2700N×h90%=3000N×h，由W＝Fs可得，提升物體所需的拉力：F=W總s=3000N×h3h=1000N。答：（1）物體浸沒(méi)在水中時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1×104Pa；（2）物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為1200N；第32頁(yè)共32頁(yè) （3）物體在離開(kāi)水面前勻速提升物體所需的拉力為1000N。12．【解答】答：在一小瓶?jī)?nèi)裝適量的帶顏色的水（未滿），插入玻璃管，然后從樓下跑到樓上，將看到細(xì)玻璃管中液面上升，說(shuō)明大氣壓隨高度的升高而減小；溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮的原理工作的，所以要制一只溫度計(jì)，他應(yīng)該將玻璃瓶裝滿水；玻璃泡中的液體升高相同的溫度，體積膨脹相同，如果管越細(xì)，上升的刻度越多，越靈敏，因此為了提高該溫度計(jì)的靈敏度，他應(yīng)該選擇細(xì)一點(diǎn)的玻璃管。第32頁(yè)共32頁(yè)