中考物理图表型计算题.docx
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中考物理图表型计算题
中考物理图表型计算题
图表型计算题就是以图像、图形和数据表格为试题的信息来源，围绕材料而精心设计问题的一类计算题。
图表型计算题的题型十分丰富，有实验类的计算题，探究性计算题，推理性计算题，学科内综合性计算题，数据分析类计算题等。
图表型计算题的命题内容主要包括光、电、力、能量等知识，试题的形式呈现出较强的综合性、复杂性和探究性。
试题对学生的考查能力点主要涉及到实验设计能力，数据读取、分析与处理能力，图像的识别与分析能力，运用数学工具能力，以及灵活运用一些重要物理概念、规律与原理解决简单问题的能力。
图表型计算题的试题一般蕴涵的信息量大，学科知识的综合性较强，对学生的解题能力要求高，一般图表型计算题都作为中考的压轴题或综合性的计算题的首选题型。
通常此类题型特点是，命题的形式都以图像、图形或数据表格为形式，图像、图表或数据表格一般都含有题目需求的信息，或是问题成立的条件、或是问题产生和存在必备的数据等等，试题的命题内容的取材范围很广，并不局限于教材或教科书有的取材于教材，有的涉及高新技术，有的涉及生活中一些常用的电器或生活现象，有的涉及一些日常电路，有的涉及环境环保或资源利用等等。
由于学生物理与数学知识的综合能力较弱，缺乏一定的知识迁移能力，往往会因为数学知识或工具运用不熟练或不正确，导致物理问题无法正确解决。
此类试题的解决方法一般是仔细阅读、观察、分析图像、图像或数据表格中蕴涵的物理信息，不轻易放弃对试题提供的图像、图形和数据的利用，在解题过程中要尽可能的利用题目所提供的数据，充分挖掘图像和图像以及数据表格中包含的物理信息，从而将问题解决。
典型例题
例1（2002昆明）纳米技术不仅应用于高科技，在生产、生活中得到了广泛应用，如纳米洗衣机，纳米冰箱，纳米服装等。
某中学纳米课题研究小组的同学对其应用进行了调查，下面是他们了解到的某一生产厂家的新产品——纳米电热水器的部分技术参数表：
如图所示，是它的电路原理图，设R1、R2、R3电阻值不受温度影响，S为档位开关，使用时接入家庭电路中：
（1）开关S接哪一档（“1”、“2”和“3”）时为低温档，并说明理由；
（2）根据表中所给的数据计算出电路中R2的电阻值。
（3）从表中任选两个型号的电热水器，分别在高温档通电1min（不计热量损耗），求两水箱中的水的温度升高之比。
[水的比热容：
c水=4.2×103J/（kg·℃），1L=1dm3]
导引：
本题主要突出了物理知识与科学技术与社会的密切联系，要求学生注意关注生活中的现象和物理知识的应用。
本题借助产品的技术参数表和产品电路图提供一些必要的数据，要求学生能从产品参数表中分析出体积数值为40L、50L、60L,同时知道三种型号的电热水器的额定电压均为220V,额定功率都相同。
根据焦耳定律、热量计算，知道电热水器电流所做的功等于电热水器中水吸收的热量，利用密度、额定功率等公式变形，列出比例式。
解：
点精：
本题既考查物理知识与生活、社会的联系，又突出物理知识在生活中的应用。
同时通过数据表，结合电路图来考查具体的焦耳定律、热量计算以及电学基本计算公式的灵活应用。
误区分析：
本题涉及到的知识点多，如密度、热量、额定功率、串联电阻特点等，同时要求学生能从提供的数据表格中根据需要合理采集数据。
如果学生的数据分析能力和阅读分析能力薄弱，很难从数据表中分析出电热水器的容积、额定功率、额定电压220V。
另外，学生对电路图的识别与阅读能力也会影响电阻阻值的计算。
例2（2002常州）赵亮同学用图所示的实验电路进行如下操作：
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端c点移动到最左端a点的过程中，记录了滑片P分别置于a、b、c三点时电表的示数，（见下表），
滑片P位置
电表示数
a点
b点
c点
V1表/V
6
2.5
1.5
V2表/V
0
3.5
4.5
A表/A
0.6
0.25
0.15
已知小灯泡L的额定电压为6V，求：
（1）电源电压
（2）小灯泡的额定功率（3）滑动变阻器的最大值（4）滑片P在移动过程中，电路消耗的最大功率与最小功率之比。
导引：
本题主要考查串联电路、额定功率、变阻器等知识。
但电路中的一些数据的变化都在数据表中一一列出。
当开关闭合，滑动变阻器滑片从最右端移到最左端，在最右端时，变阻器接入电路电阻为0，此时电压表V1示数为电源电压，V2示数为导线两端电压即为0,d电流表示数为0.6A,，此时电路中电流最大，根据欧姆定律可以求得电灯得电阻；当滑片在最右端c时，变阻器接入电路电阻为变阻器的最大值，此时电压表V1为1.5V,电压表V2示数为4.5V,电路电流表的示数0.15A，此时电路中电流最小，根据欧姆定律可求得电路中得总电阻，因为灯的电阻已知，则变阻器的最大电阻即可求得。
结合电功率得公式P=UI,根据电路中的最大和最小电流，即可知最大、最小功率比为电流之比。
解：
点精：
本题既考查学生数据分析处理能力，又考查学生对电路的识别以及应用电学知识解决简单问题的能力。
本题的关键是学生要能够识别在变阻器滑片滑动后的电路形式以及电表示数对应的测量的量。
误区分析：
本题学生容易失误的地方是在滑片滑动后，不能清楚的知道电流表、电压表分别测量的数据和对应的电路关系，特别是滑片在最左端时，学生不能看出电压表V1测量的数值是电源电压。
例3（2002安徽）明明和妈妈到商场去购买电饭锅。
它从品种繁多的电饭锅说明书中取出一份，下表所示即为该说明书一部分:
明明与妈妈商议后，购买了型号为MG-TD35型的电饭锅，回家后想想，此电饭锅将电能转化为锅内水的内能的效率如何？
于是他在锅内装入1.5L温度为20的水，通电后16min水开始沸腾，根据以上实验，他估测了该型号电饭锅烧水的效率，你也能估算出吗？
写出你的估算方法，并计算其效率[家中的电压220V，水的比热容：
c水=4.2×103J/（kg·℃），水的密度1.0×103kg/m3]
导引：
本题使以生活中的电饭锅为命题的切入点，对电饭锅的热效率进行了研究。
要求解热效率必须利用题目提供了电饭锅的说明书中的一些数据。
比如要会查表知道MG-TD35的额定功率为600w，同时要求学生知道加热锅内的水要吸收电流做功所释放的热量，但这些热量不是全部被锅内水吸收，利用热量计算公式求出了锅内水吸收的热量，这样根据热效率的公式η=Q吸/W，代入数据就可以估算出热效率。
解：
W=Pt=600×16×60J=576000J
Q吸=c水m（t2-t1）=c水ρV（t2-t1）=4.2×1031×.0×103×1.5×10-3×80J=504000J
η=Q吸/W=（504000/576000）×100%=87.5%
点精：
本题以电饭锅为试题的主题，围绕电饭锅进行探究。
通过产品说明书巧妙的将要研究的电饭锅额定功率给出，只有合理的选择图表中信息才能正确求得热效率。
误区分析：
本题的关键点是恰当的利用说明书提供的数据，分析出明明研究的电饭锅的额定功率，否则此题的热效率很难求得。
例4、下列是某中型号洗衣机所用电动机的有关数据：
名称
额定电压/V
频率/Hz
工作电流/A
电阻/Ω
洗涤电动机
220
50
0.5
20
脱水电动机
220
50
0.8
18
星期天，小林在家帮妈妈用上述洗衣机洗衣服（设电动机正常工作）。
如果这次洗衣机所用的洗涤时间为20min，脱水时间为5min，那么，这次洗衣服共消耗的电能W1是多少J？
其中有多少电能W2转化为机械能？
导引：
本题以生活中常见的洗衣机为命题点，主要考查计时方法、，额定功率、电功以能量及转化。
洗衣机的洗涤时间和脱水时间都是洗衣机的工作时间，洗衣服的洗衣时尽管额定电压相同，但额定功率和脱水时的电功率是不一样的，因此，要分别求解不同条件下的电流所做的功。
洗衣服消耗的电能应该是洗涤和脱水两部分电流所做功的总合。
因为洗衣机的洗涤电动机和脱水电动机都有电阻，因此，电流做功时转化的机械能W2可以通过总功减去电流通过导体电阻发热消耗的能量而求得
解：
W洗=UIt1=220v×0.5A×20×60s=132000J
W脱=UI2t2=220v×0.8A×5×60s=52800J
W1=W洗+W脱=132000J+52800J=184800J
W洗=I21R1t1=（0.5A）2×20Ω×20×60s=6000J
W脱=I22R2t2=（0.8A）2×18Ω×5×60s=3456J
W2=W1-（W洗+W脱）=1848000J-（6000J+3456J）=175344J
点精：
本题以生活中常见的洗衣机着眼，引导学生注意生活中的物品以及其中蕴涵的物理问题。
本题主要考查用电器的能量的转化，需要分清总能量是由洗衣机的洗涤和脱水两部分电流做功消耗能量组成，不可忽略任何一个。
误区分析：
本题容易在计算能量转化时只考虑洗衣机的洗涤时电流所做的功，以及能量的转化，这样计算的总能量就缺少了洗衣机脱水时电流所做的功。
例5、（2002连云港）“5.7”空难发生后，“黑匣子”的打捞工作始终是人们关注的焦点。
为了尽快把它打捞出水。
专家们用声纳技术在失事海域进行探测，下面是几个关于“黑匣子”的物理问题，请根据所学知识分析解决。
（1）在寻找“黑匣子”的过程中，测量船在其上方海面向海底发射波速为1450m/s的超声波，并测得超声波从发射到反射回海面经历的时间为0.02s，则“黑匣子”所在海域的深度约为多少m?
（2）“黑匣子”是长约32cm，宽约20cm，高约12cm的长方体，质量约10kg。
当潜水员触摸到“黑匣子”时，发现它已经陷入海底的淤泥中仅有一个面（12×20cm）露出海水中，则此时该面受到海水的压力约为多少？
“黑匣子”受到的浮力是多大？
（海水的密度为1.03×103kg/m3）
（3）清除淤泥后，潜水员将其托在手中，此时他对“黑匣子”向上的托力应为多大？
（4）出水后，技术人员要对“黑匣子”的电路进行检测，如图示，是“黑匣子”某部分电路图，图中R1标有“5V，2.5W”字样，滑动变阻器R2标有“5Ω，1A”字样，电流表量程为0—0.6A，电压表量程为0—3V。
1若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分安全，在a、b间所加电源电压的最大值多少V?
2由于海水渗透等原因可能造成R1变为一个新的阻值R/（其它元件正常），根据技术资料得知，R/与R1的额定值相差在2Ω以内时，电路仍可继续使用，实际检测时，将一电源加在a、b两端（该电源电压小于第①问中所求的最大值），通过调节R2，改变电路中电压表和电流表的示数，记录结果如下：
记录
示数
第一次记录
第二次记录
电压表示数/V
1.35
0.90
电流表示数/A
0.35
0.40
通过计算分析，你认为这部分电路还可以继续使用吗？
并求出所加电源的电压为多大？
导引：
本题是一道涉及声学、力学、电学和电学实验的学科内综合题，题目考查的侧重点各有不同，第一小题，主要考查声学中的回声，只要学生知道回声传播需要的时间是超声波从发射到反射回海面所经历的总共的时间，回声传播的距离是海底深度的2倍就能将本题迎刃而解。
第二小题，考查浮力形成的成因和液体对“黑盒子”的压力，只要求出“黑盒子”所处深度的液体压强，根据F=PS就能求得盒子受到的压力，而盒子由于下表面没有受到液体对其压力，所以“黑盒子”此时没有受到浮力。
第三小题，当淤泥清除后，潜水员将“黑盒子”托起，此时盒子受到浮力、手对其竖直向上的支持力以及重力，根据三者之间的平衡力关系，列出等式，即能求解答案。
第四小题，此题又分为两个小问，应当说，本小题的综合性相对较高，对学生的探究要求较强。
要求学生能够识别正确电路结构，知道本题是一个串联电路，同时要注意各电表和滑动变阻器安全工作时的量程限制，这样就能根据欧姆定律求出电源间的最大电压值。
而本小题的最后一小问是本大题的核心和难点，难点的主要原因是此问的探究性很强，对学生电路分析能力要求很高，只有学生根据电路提供的表格中的数据，结合题目的条件，注意原电阻R1的阻值大小，再利用欧姆定律和串联电路的电压特点，分步列出两个关系式，就能将本小问解决。
解：
由于滑动变阻器的滑片不知在什么位置．所以在给电路加电压时，为了确保R1,两端的电压不超过其额定电压，首先应加5V电压，再移动滑动变阻器的滑片，使伏特表的读数最大（滑动变阻器滑到最大位置），最后，再将电源电压加至7.5V.
点精：
此题是近年来中考中出现的一种新题型，既有图表，又突出学科内综合，把声学、力学、电学等知识联系起来，题型新颖，富有创意，有利于培养学生的识图能力，数学分析能力，以及电路分析能力，同时对学生创新意识和实践能力的培养也有一定的促进作用，体现了素质教育的新理念，同时本题也突出了学生对科学探究能力考查做了一定的尝试和努力，是一道体现STS的图表型的习题。
误区分析：
由于本题的综合性、复杂性和探究性，对电学知识、力学知识、声学知识的要求相对较高，学生会因为缺乏完整而系统的相关物理知识而使本题难于完全解决，对于本题的四个问题，必须分步解决，否则很难得心应手，但是，每道小题之间又相对独立，若个别步骤不能解决，也可以继续探究后续问题，即不会因为前一小题的卡壳，而使后面的问题的解决受到影响。
拓展练习
1、质量、初温都相同的水和某种液体，分别盛在壁很薄且质量不计的容器中，用两个完全相同的酒精灯对它们加热，将记录的数据绘制如下图，
（1）求出该液体的比热容
（2）100g该液体温度升高20℃吸收的热量是多少？
2、如图，人眼E位于坐标（3，0）处，一平面镜平行于X轴固定于坐标（0，3）处，求人眼E从平面镜MN中观察到X轴标尺上的刻度范围。
3、某物理课外活动小组按图所示电路图连接电路，进行实验，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大值为25Ω，三次改变滑动变阻器滑片P的位置，得到下表的实验数据，
次数
A1表示数（A）
A2表示数
（A）
V1表示数（V）
V2表示数
（V）
1
0.4
0.4
6
6
2
0.5
0.5
7.5
4.5
3
0.6
0.6
9
3
求：
（1）V表三次的示数各为多大？
（2）R1的阻值多大？
（3）滑片P怎样移动可使R1的电功率减到最小？
R1的电功率最小值为多少？
4、震惊世界的“9.11”事件中，策划周密的恐怖分子劫持波音767作为撞击纽约世界贸易中心大楼的飞行大炸弹，使整个大楼的在爆炸和优质航空汽油猛烈燃烧过程中垂直塌落，造成巨大的经济损失和人员伤亡。
（1）一架波音767飞机可载51t优质航空汽油，这些汽油完全燃烧，可放出多少热量？
这些热量的30%可使103t钢材温度升高多少？
[汽油的热值为4.6×107J/kg，钢的熔点为1400℃，汽油的比热容为0.46×103J/（kg·℃）
（2）有关专家分析，大楼为何垂直塌落而不是倾倒的原因，你认为正确的原因是（）
A仅仅是飞机的惯性B下面有人在同时搞定点爆破
C主要是汽油燃烧起的熊熊大火长时间猛烈燃烧，烧软了飞机所撞击的那几个楼层的钢材，而它上部楼层约数千吨到上万吨的重力自然就会落下来，砸向下面的楼层，下面的楼层结构自然难以承受，于是一层层垂直地垮塌下来
D飞机撞击时刚好发生地震
（3）撞击世贸大楼的767波音飞机的高度计上显示288m字样,请你计算撞击点所处楼层的大气压值？
（设地面气压为1标准大气压，在海拔2km的范围内每升高1212m，大气压下降1mm汞柱）
（4）事发时，少数在大楼里工作的职员，由于信念和理智被彻底摧毁，分别从几十层楼高的窗口跳下，以求逃生，如图，若此人质量为70kg，试求此人所受重力和浮力？
（g=10N/kg,,ρ空气=1.29kg/m3,ρ人=1.0×103kg/m3）
（5）救援人员在现场发现了记录飞行信息的“黑盒子”，其某一部件外壳上有电压表、电流表和一指示灯，指示灯上标有“6V,9W”字样，其内部结构如下图示，短开开关S后，某同学用万用表测得R的最大值为16Ω，闭合开关S后，P在A点时，指示灯正常发光，求，当P点在B点，小灯泡消耗的实际功率是多少？
5、取一定量的某种液体倒入量杯中，如图，甲用刻度尺测出液体的深度为27cm，将压强计的橡皮膜放到量杯底部时，装有水银的U型管中的情况乙，把这些液体倒入烧杯中，用一个“热得快”对其进行加热，如下表，观察到与“热得快”相连的电能表丙1min转2圈。
（已知：
ρ水银=13.6×103kg/m3）
时间（min）
0
1
2
3
4
5
……
温度/℃
90
92
94
96
98
98
……
求：
（1）该液体的密度
（2）该液体的比热容，此液体比热容的真实值是大还是小，为什么？
当加热到98℃，仍继续加热，液体温度不再升高，但又没沸腾，试分析其原因。
（3）求该“热得快”的电功率为多少？
6、小明同学在物理实验室进行实验，实验的连接电路图如图示，在实验中，小明一切正常（操作正确，各电路元件完好），各电表的示数如图示，在实验中小明用了两节干电池串联作为电源，
（1）通过L1、L2灯及干路中电流分别为多少？
（2）灯L1、L两端的电压和电源电压为多少？
7、如图示，是小明自制的液体液压秤示意图，M是一只水袋，袋口通过塞子与左端的开口玻璃管相通，管旁立着一根米尺，其零刻度线正好与水袋上表面在同一水平面上，然后，将木板N呈水平状态放在水袋上，木板质量为1.5kg，设木板与水袋的有效接触面积为300cm2，问：
（1）该秤的“零”刻度线（木板上未放被测物）在米尺上何处？
（2）若在木板上放一重物，细管内水面上升到80cm处，则重物的质量是多少？
8、（2002北京海淀区）水的沸点与水面上方气体的压强有关，气体压强越大的沸点越高。
下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系，技术人员小陈利用这一关系，设计了如图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），在横杆上的饿B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3cm2，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S被顶开，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，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度。
压强/Pa
1.0×105
1.4×105
2.0×105
2.7×105
沸点/℃
100
110
120
130
（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1.0×103Pa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什么？
（计算时可认为阀门上、下底面积相等）
（3）当大气压强为1.0×105Pa时，要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾，应将G挂在离O点多远处？
9、（2002天津）如下图甲示，闭合开关S,滑动变阻器取四个不同阻值时，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。
这四组对应的值在图乙的U-I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示，（坐标原点表示的电压值和电流值均为零）。
由这四个点做出的U-I图像为一条直线，延长直线交纵轴（U轴）于E点，交横轴（I轴）于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0，据此分析：
（1）E点表示的电流表、电压表的示数各为多少？
此时电路处于什么状态？
（2）F点表示电压表、电流表的示数各为多少？
此时电路处于什么状态？
10、（2002黄冈）如图甲，是HG2002型饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时，阀门C关闭，A未浸没时，C略有下降，桶内水流入控水槽。
已知桶内水位高40cm，阀门C横截面积1.0cm2，不计A、C本身质量、大气压强和热损失。
（1）为使控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多大？
（2）若热胆中储水1.0kg，由电热管加热，要求10min将水由20℃加热到100℃，求电热管的电功率是多少？
（3）饮水机的电路如图乙示，水沸腾前，红灯亮、绿灯灭，加热管正常工作；水沸腾后，绿灯亮，红灯不亮，加热管不工作，试分析温控开关1和开关2在水沸腾前、后的通断情况以及红绿指示灯电阻R灯、R绿应满足的条件？
11、某校“STS”活动课前往县酒厂考察，同学们了解到：
酿制白酒是发酵后的粮食里的酒精从酒糟中蒸煮汽化出来，其装置如图。
因为汽化要吸收热量，所以需要在锅灶下加热．蒸锅实际是一个汽化池，将其封闭后仅与输汽管相通，然后将“气酒”引入冷凝池后再注入储酒罐。
罐里的白酒度数很高，一般不宜饮用，需要与适量水勾兑（即混合）后才能出售。
有关行业规定：
白酒的“度数”是指气温在20C时，100ml酒中所含酒精的毫升数．试回答：
（1）在标准大气压下，对汽化池加热应保持多高温度才能出好酒?
输汽管为什么要弯弯曲曲的经过冷凝池?
（2）该厂生产的每瓶装“500ml、45度”的白酒质量是多少kg？
是否恰好“1斤酒”?
这种酒的密度是多少?
（不考虑勾兑时的体积变化）
12、一般情况下，家用电器的实际电压与额定电压并不相等，小明想知道一只电饭锅（铭牌如图a示）单独工作时的实际电压，他借助电能表进行了测量，当电饭锅单独工作时，电能表转盘转过100转的时间为121s，则此时加在电饭锅两端的电压为的多大？
（电能表转盘图如图b示）
13、水平地面上有一个质量为m、边长为l的正方体A，它在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，在时间t内通过的距离为s，如图示，在下列表格中，请你根据所学力学知识，写出与物体A有关的物理量，并用题目的已知量写出其计算表达式。
编号
物理量
计算表达式
示例
物体A受到的重力G
G=mg
1
2
3
4
5
6
7
14、长江三峡是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利工程，其主要技术数据如下表所示：
大坝高度/m
大坝长度/m
最高蓄水位/m
总库容量/m3
平均流量（m3/min）
185
2335
175
4×1010
8.5×105
（流量：
单位时间内通过水轮机的水的体积）
根据上述数据，试计算：
（1）蓄满水时大坝底部受到水的压强为多大？
（2）每小时水流对水轮机所做的最大的功为多大？
（3）若利用水流发电的效率为40%，发电机所能达到的最大功率是多大？
15、某物理课外活动小组的同学按图甲所示的电路；进行实验。
已知电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“45Ω1A”字样，实验时甲同学把变阻器的滑片P移动到三个不同位置，测得实验数据如下表一示，乙同学通过继续移动滑动变阻器的滑片P，使R1的功率达到最小，丙同学也利用这一电路进行实验，出现了故障，为了探究其原因，他小心地将滑片移动，并将实验数据记录在下表二中（以上实验中各电表均正常）。
表一
实验次数
A1示数/A
A2示数/A
V1示数/V
V2示数/V
V示数/V
1
0.4
0.4
6
6
12
2
0.5
0.5
7.5
4.5
12
3
0.6
0.6
9
3
12
表二
实验次数
A1示数/A
A2示数/A
V1示数/V
V2示数/V
V示数/V
1
0.4
0.4
0
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