中考物理计算题专练解析.docx

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中考物理计算题专练解析

1、太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。

如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：

一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。

如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。

玻璃吸热管工作原理如图乙所示：

当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热。

向光一侧的水被加热后体积增大，向上运动；背光一侧的水由于温度较低，向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。

玻璃吸热管具有吸热保温作用。

请回答以下问题：

（1）玻璃吸热管

内向光一侧的水吸热后体积增大、密度 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上？

简单说明理由。

（3）将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量？

[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）]

（4）某品牌太

阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J）。

在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供

，求需要加热多长时间？

2、如图甲是电子

体重测量仪的原理图，其中金属弹簧上端和滑动变阻器R′（最大值为25Ω）的滑片焊接在一起，下端与电压表的一端及开关连接．R0为保护电阻，其阻值大小为5Ω.重力大小可通过电压表示数来转换，电源的电压为12V．（g取10N/kg）

（1）质量为m=60kg的学生双脚站立在测量仪平台上时，人双脚与平台的接触面积为2.5×10-2m2，求此时人对平台的压强P；

（2）在称量不同人的重力时，求电压表示数的最大值UR’

（3）已知平台所受压力F与变阻器接入电路的阻值之间的关系如

图乙所示，求当测量题

（1）中学生体重时滑动变阻器R’的电功率．

3、已知××型汽车的质量M=1200kg，汽车的额定功率P=40kW.一般情况下，驾驶员酒后的反应时间（从发现情况到开始制动所需的时间）比正常时慢了0.1～0.5s，易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正

常反应距离（汽车在正常反应时间内通过的距离）的表格：

车速v（km/h）

40

60

80

反应距

离s（m）

5

7.5

10

（1）假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min，速度大小v1=72km/h，消耗汽油的质量m=2kg，求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率；（g取10N/kg，q汽油=4.5×107J/kg）

（2）请根据表格数据，计算驾驶员的正常反应时间.

4、2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔

多斯国际赛车场举行.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时半时，车的总质量为3×103kg，受到的阻力为车重的0.1倍.求

（1）该房车的行驶速度；　

（2）该房车牵引力所做的功；

　（3）已知这一过程消耗燃油1.5×10-2m3，则热机在这一过程中消耗的总能量为多少？

（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ为0.8×103kg/m3，燃油热值q为4.5×107J/kg）；

　（4）若将该房车改装成纯电动汽车，则可使二氧化碳排放量由每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳降为零.已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160

kW·h，则该房车的效率.

5、有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油

机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机　的最大功率是69W，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是1.8L，压缩比为10∶1，动力蓄电池额定电压为200V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150A·h，已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.

v/m·s-1

1

2

4

10

20

E/J

6.0×102

2.4×103

9.6×103

6×104

2.4×105

（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？

（2）①当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大？

　②当驾驶员看到前方限速标志时，立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电，汽车速度由108km/h减小到72km/h，若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为多少焦？

　（3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10-4kg，此时这台汽油发动机的效率是多少？

（q汽油=4.6×107J/kg）

6、爸爸买了一个水族箱，箱内装有55cm深的水.打开装饰用照明灯后，显得水清草碧，特别美丽.水族箱的铭牌如表所示.求：

（1）距水箱底部15cm处的鱼受到水的压强.

（2）如果电加热棒的加热效率为90%，若将水族箱里的水由25℃加热到30℃，两只加热棒同时加热，需要加热多长时间?

（水族箱内其他物体的体积和吸热情况忽略不计）［g取10N／kg，ρ水=1.0×103kg／m3，c水＝4.2×103J／（kg·℃）］

***牌水族箱

材质：

玻璃实木

电源（AC）：

220V/50Hz

防触电保护类型：

Ⅰ

水箱内径尺寸（长×宽×高）：

90cm×40cm×60cm

照明灯额定功率：

红30W绿30W

电加热棒额定功率：

200W×2

过滤泵额定功率：

15W

7、小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能.其装置如图所示，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃），水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，电热水壶的铭牌数据如表.

（1）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能.

（2）电

热水壶正常工作时，把1.2L水从20℃加热到100℃用的时间是6min，求电热水壶的热效率.

产品型号

BH-X22

额定电压

220V

频率

50Hz

加热功率

1200W

容量

1.2L

8、小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流表，量程0～0.6A）,定值　电阻R0，滑动变阻器R1，弹簧和开关组成.已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电流表示数是0.1A.

（1）定值电阻R0多大？

（2）弹簧的长度与受到的力的关系是：

在弹性限度

内，.

　（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？

　（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20欧，R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替

换后，最大称量时，电流表示数多大？

9、建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40cm，电　动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600kg，电动机的电功率P=4kW，g取10N/kg，求:

（1）在1min内重物被提升的高度.

（2）在1min内钢索对重物所做的功.

　（3）这套设备的机械效率为多少？

10、当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：

额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m（g取10N/kg）.求：

（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能.

（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.

　（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.

11、图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为0～3V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V.

（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少欧？

（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？

（3）已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指

在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大?

此拉力计的量程是多少？

12、利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体，下图P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系。

已知0～80s时间内，物体始终以

的速度匀速上升，当

时，物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上。

已知电动机的电压是200V，物体上升过程中的

摩擦阻

力不计，g取10N/kg。

求：

（1）湖水的深度h1，甲板离水面距离h2。

（2）物体的质量m，长度l，体积V.

（3）若电动机电能转换为机械能的效率为80%，求在0～50s内，电动机线圈中电流的大小。

13、如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置，其中定值电阻R0=10Ω，Rx是压敏电阻，其阻值随压力变化的图像如图乙所示。

电子秤表是由量程为0～3V的电压表改装而成的，电源电压保持9V不变。

电子秤托盘（其质量忽略不计）内放有质量为1000g、底面积为0.04m2薄壁容器，容器内装有质量为7000g、深为12cm的水（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

求：

（1）容器对托盘的压强；

（2）水对容器底的压力；

 （3）当开关S闭合，此时电子秤中电压表的示数；

14、小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示．电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比．水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连．滑片与电阻丝始终保持良好接触．水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏．测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小．

（1）电阻Ro的阻值为多少？

（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？

15、如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。

R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关，闭合S1后，电路通过R1对电力压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关与触点a断开，并与b点接通，起到控压控温的目的，此时保温电路的总功率为20W。

（1）当锅内121kPa时，锅内气体对锅盖的压力是多少？

（2）保温电阻R2的阻值多大？

（3）已知锅内水的质量为m，初温为T0、比热容为c，为了求出电

压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率，只要测出闭合开关S1到电路中        的时间为t，就可推导出效率的表达式η=           （用已知量表示）

16、电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。

将电热炉接入家庭电路中。

（1）当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大?

（2）若要求电热炉发热功率最大，R1R2应怎样连接?

求出这个 最大功率值。

（3）图34是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。

如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将34触点接通，同时也将89触点接通。

试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉

的功率最大?

17、水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大水的沸点越高。

下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。

技术员小陈利用这一关系，设计了如图15所示的锅炉水温控制装置，图中OC为一可绕O点旋转的横杆（质量不计），在横杆上的B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3cm2（计算时可认为阀门上、下底面积相等），OB长度为20cm，横杆上A点处挂着重物G，OA长度为60cm。

对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大。

当压强增大到一定值时，阀门被S顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。

当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方的气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内的水的最高温度。

（1）当锅炉内水的温度达到120 ℃沸腾时，锅炉内气体的压强是多少？

（2）当大气压强为  1.0×105Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾时的温度为120 ℃，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少？

重物G的重量是多大？

（3）若要使锅炉内的水的温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处？

气体压强（Pa）

1.0×105

1.4×105

2.0×105

2.7×105

水的沸点（℃）

100

110

120

130

18、图

（1）是用来焊接自来水管的塑料热熔器。

通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了。

其电路部分如图

（2）所示，S2为温控开关，S1是手控开关，ND为指示灯，R1是限流电阻。

R2和R3均为加热电阻。

下表列出了它的技术参数。

产品名称

便携自动控温式PPR/PP-R塑料管材

额定电压

220V

型号

20~32MM（配Ф20Ф25Ф32模头）

加热头温度

260±5℃

环境温度

﹣20℃～50℃

功率

加热：

1000W，保温：

250W

相对湿度

45%～95%

安全指标

绝缘电阻不小于1ΜΩ

（1）请说出加热和保温状态下，开关S1和S2所处的状态；

（2）求出R2的电阻值；

（3）若熔化1kgPVC塑料需要吸收106J热量，某次熔接时要需熔化80gPVC，则正常情况下至少要加热多长时间？

（4）在设计时，若指示灯ND可在“3V 0.3A”普通灯泡和“3V 10mA”的发光二极管中任选一种，你认为先选哪一种比较合适，请说明理由。

19、图是小强设计的一种汽车油量表装置．R1是粗细均匀的弧形滑动变阻器（两端黑点表示接线柱），金属滑片P做成一根可以绕D点转动的杠杆，另一端通过一根可以自由转动的轻杆和浮标相连．油量表是用量程为3V的电压表改装而成．要求它的示数陋汽油液面的下降而减小．当继电器线圈中电流I≥0.5A时，提示灯亮表示油量不足．电源电压U=6V，汽油密度ρ汽=0.7×103kg/m3，线圈电阻不计．

（1）为达到上述要求，只需在图中加一根导线即可，请在图中用笔画线完成电路；

（2）完成电路后，小强进行电路调试，已知当油箱加满时（汽油体积为Vl），滑片P在A处，R1接入电路的阻值为10Ω．为使此时油量表

指针指在3V处，电阻箱R2应调至多大？

（3）调试结束后，当汽油消耗至提示灯刚亮时，求此时R1的电功率；

（4）某加油站在汽油中掺入一种与汽油能够相溶的有机物后进行销售（ρ有机物=0.97×103kg/m3）．若将此种汽油加入该油箱，当油量表显示已满时，油箱内所加这种汽油的体积V2      Vl（选填“>”、“<”或“=”），理由是                       ．

20、某玻璃厂要研

发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×105N的撞击力。

测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑t0时刻之后的情况）。

已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积S0=1×10-3m2；电源电压U=36V，定值电阻R0=20Ω。

则：

（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻R0两端的电压是多少？

（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？

  （3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？

22、“蛟龙号”创造了“中国深度”——下潜7062m．今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘．已知：

海水密度ρ=1.03×103kg/m3，声音在海水中的传播速度是1500m/s，取g=10N/kg．问：

（1）“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少？

（2）电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离是短．母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐．在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？

（3）“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5×103N，它受到的浮力是多少？

（4）任务完成后，起重机把重2.2×105N的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68750N，移动的距离是40m，则滑轮装置的机械效率是多少？

（5）你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么（答出一条即可）？

23、如图甲是一种“违规闯红灯证据记录器”的模拟电路，用来拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景。

其原理如下：

当汽车规范行驶时，光控开关断开，压敏电阻即使受到车的压力引起阻值变化，控制电路也不工作，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。

当光控开关接收到某种颜色的信号灯光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规现场情景。

请回答下列问题（取g=10N/kg）：

（1）由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而       。

（2）通过阅读“违规闯红灯证据记录器”的工作原理，请你归纳使控制电路形成通路工作的两点条件：

       、       。

（3）假设控制电路电压为6V，继电器线圈电阻为10欧，当控制电路中电流≥0.06安时，衔铁被吸引。

求：

①当一辆汽车恰好使衔铁被吸引，求此时控制电路中压敏电阻的实际功率的大小？

②请结合图乙并通过计算说明，质量至少达到多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。

24、小明生日时，妈妈给他买了个电暖手袋．小明在查看说明书时，发现其主要参数如图所示。

设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时。

则：

（1）该电暖手袋正常工作时的电流和电阻是多少？

（2）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？

[已知液体比热容为4.2×103J/（kg•℃）]

（3）如图电流产生的热全部被袋中液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它的

自动断开温度？

（4）小明家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为22Ω，当小明在家断开其它用电器只使用该电暖手袋时，电暖手袋消耗的实际功率是多少？

（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）

参考答案

一、计算题

1、⑴变小  

⑵不能 因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水      ⑶1.68×107J       ⑷1.5×104S≈4.2h

2、⑴2.4×104Pa  ⑵10V  （3）5.4W

3、

（1）①牵引力做的功为

W=Pt=40×103W×15×60s=3.6×107J

汽车牵引力F=P/v=40×103W/72×13.6=2000N

机车受到的阻力f=F=2000N

②汽油完全燃烧释放的能量Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J

汽车发动机的效率η=W/Q=3.6×107J/9×107J=40%

（2）车速v1=40km/h=403.6m/s

驾驶员的反应时间Δt=s1/v1=5m/403.6m/s=0.45s

4、

（1）v=s/t=56km/0.5h=112km/h

（2）W有=Fs=110mgs

=110×3×103kg×10N/kg×56×103m=1.68×108J

（3）W总=mq=ρVq

=0.8×103kg/m3×1.5×10-2m3×4.5×107J/kg=5.4×108J

（4）η=W有/W′总=1.68×10

8J/（160×56/100×3.6×106J）=52%

5、

（1）储存的电能

W=UIt=200V×150A×3600s=1.08×108J

（2）①速度108km/h=30m/s

阻力F=P/v=54kW/30m/s=1800N

②分析表中数据可知，汽车的动能E与速度v的关系为E=kv2

当车速为72km/h=20m/s时，汽车的动能E1=2.4×105J

故车速为108km/h=30m/s时，汽车的动能

E2=E1v22/v12=2.4×105J×302/202=5.4×105J

电池获得的电

能W′=（5.4×105J－2.4×105J）×50%=1.5×105J

（3）1s内汽车发动机所做的功W车=Pt=69kW×1s=6.9×104J

1s内汽车发动机做功次数n=5000/（60×2）=250/6

1

s内汽车发动机消耗的汽油质量m=250/6×1.8×7.2×10-4kg×0.1=5.4×10-3kg

这些汽油燃烧放出的热量Q=mq=5.4×10-3kg×4.6×107J/kg=2.484×105J

发动机的效率η=W车/Q=6.9×104J/（2.484×105J）≈27.

8%.

6、

（1）p=

ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.55m-0.15m）=4000Pa

（2）m=ρV=1.0×103kg/m3×（0.9m×0.4m×0.5

5m）=198kg

Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·