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【题型分类特训】计算题核心考点练习卷(三)-2025年中考物理
1.如图所示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温挡的功率为990W,低温挡的功率为110W。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)高温挡工作5min时R1产生的热量。
2.某智能机器人以恒定的功率在某段平直的路面上由静止开始运动,共用时12s。图甲是该机器人的速度v随时间t变化的关系图像,图乙是该机器人所受动力F 随时间t变化的关系图像。求:
(1)7~12s内机器人运动的距离;
(2)7~12s内机器人所受动力做功的功率;
(3)0~7s内机器人所受动力做的功。
3.我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,重为2N,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)玻璃杯底面所受水的压力;
(2)铁块的质量;
(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度。
4.如图所示电路,电源电压U为3V,定值电阻R1阻值为5 Ω,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)通过定值电阻R1的电流;
(2)定值电阻R2两端的电压;
(3)通电10 s,电流所做的总功。
5.如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“?Ω;2A”字样,电流表接入电路量程为,电压表接入量程为。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路阻值为,此时电流表示数为,电压表示数为6V;
(1)求定值电阻的阻值和电源电压;
(2)求电路功率的最大值;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,电压表示数的最大值与最小值之比为5︰1,求滑动变阻器连入电路的最大值。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
6.重力为10N、底面积为的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内部盛有50N的水,如图中甲所示。现用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面处开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示。当圆柱体下表面距液面为20cm时,将系圆柱体的细线松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(,g取)求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强。(解答时,要有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
7.项目式学习小组设计便携式水深测量仪,如图22甲,主要结构包括探头A和控制盒B,其简化工作电路图如图乙。探头A是一个底部为力敏电阻R的圆柱体,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化情况如图丙。圆柱体重为7.5N,底面积S为50cm2、高h为10cm,其底部到水面的距离记为水深H。控制盒B中电源电压恒为5V,R0为定值电阻,阻值为40Ω。探头A、控制盒B和导线的表面均防水且绝缘,不计导线的重力与体积。探头A向下运动过程始终匀速,电流表示数反映水深H。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)探头A恰好浸没时,其底部受到水的压强。
(2)探头A浸没时,受到导线的拉力。
(3)根据题中所给条件,写出电流表示数I与水深H关系的表达式。
8.小闽想了解家中纯电车的耗电情况与行驶速度的关系,他与爸爸一起对该车进行测试,其他条件相同,以三次不同速度,分别匀速行驶50 km,记录的数据如下表。求:
序号
路程s /km
速度v/(km·h-1)
耗电量W/(kW·h)
1
50
60
5.0
2
50
80
7.6
3
50
100
8.9
(1)三次测试中,耗电量最少的行驶速度。
(2)速度为100 km/h的耗电功率。
(3)小闽查到,该型号电车以60 km/h速度匀速行驶时,电车将电能转化为机械能的效率为90%以上,若按照效率90%计算,在这次测试中该车受到的阻力。
9.在《哪吒:魔童闹海》电影中,哪吒与申正道的打斗场面惊心动魄。只见哪吒身姿矫健,立于一根高竹竿之巅,突然双脚一蹬,在空中翻腾旋转,最后稳稳地落在水面的一根细长竹竿上,此过程可近似看成竖直下落,如图所示。已知哪吒的质量为30kg,哪吒下落的竖直距离为21m,下落所用时间为3s,细长竹竿的质量是40kg。求:
(1)哪吒竖直下落的平均速度;
(2)哪吒下落过程中重力做的功;
(3)哪吒静止在细长竹竿上时,细长竹竿排开水的体积。
10.五一假期,小明一家驾车去大纵湖旅游,行驶过程中看到了如图所示的标志牌。已知车和人的总质量为1.8×103kg,轮胎与地面接触总面积为600cm2,汽车在行驶过程中受到的牵引力为1500N。(g=10N/kg)求∶
(1)在遵守交通法规的前提下,从标志牌到大纵湖至少多长时间?
(2)汽车静止时对水平地面的压强;
(3)从标志牌处到大纵湖这段时间内牵引力做功的功率。
11.“围炉煮茶”是近年人们喜爱的“国风”休闲方式之一,其中最离不开的就是土陶罐制作的小火炉(如图甲所示),考虑到安全性和环保性,不少顾客更愿意选择电陶炉(如图乙所示)。小德同学发现其中工作的关键就是一条可拆卸的发热电阻丝,在原包装盒内还找到了一条一模一样的备用电热丝(可剪短),于是他想通过所学知识改装该电陶炉的加热挡位。可惜由于食物污渍,已无法由铭牌得知电热丝的具体信息。小德关闭其他用电器,将电陶炉单独接入220V的家庭电路,观察并记录家中电能表(如图丁所示)的指示灯闪烁情况:1分钟之内闪烁了20次,求:
(1)该过程中电热丝产生的电热Q为多少焦耳;
(2)炉腔内电热丝的电阻R的大小;
(3)小德同学想借助备用电阻丝串联或并联在原炉体内部改装电陶炉的加热功率,使之与原功率成为不同挡位,且高低挡位功率之比为,请你从可实现性通过计算说明改装方案。
12.解放军在一次夺岛登陆演习中,出动某型号中型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为32t,同时,该车装配有输出功率为的发动机,机动性能卓越(g取10N/kg)。
(1)该车在平面沙滩上行进时,两条履带与沙滩的总接触面积为,求该车对沙滩的压强;
(2)该车在陆地上以36km/h的速度匀速行进54km时,若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?
13.2024年6月,国家卫健委等16个部门启动“体重管理年”三年行动。为响应国家号召,动态监测自己的体重情况,某科技创新小组同学利用所学知识做了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路图如图甲所示。已知电源电压为12V,定值电阻R0=10Ω,RV为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。求:
(1)闭合开关,体重计空载时电路的总功率是多少W?
(2)此体重计所能测量的最大体重是多少kg?
14.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。问:
(1)物体在空中上升1m,小雨做的功是多少?
(2)每个滑轮的重力是多少?
(3)物体的密度是多少?
15.物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统,当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋。如图甲为该模拟系统示意图,Rc为控制电路中的气敏电阻,定值电阻R0=30Ω。控制电路中的电流I控≥0.02A时,磁性开关动触片被电磁铁吸引与触点a接触,安全指示灯L熄灭,报警喷淋系统正常工作,控制电路中的电流I控<0.02A时,动触片被释放,与触点b接触,安全指示灯亮,报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节,电磁铁线圈电阻50Ω,气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示。工作电路电源电压U=36V,报警电铃标有“36V 18W”字样,安全指示灯L标有“24V 12W”。
(1)报警电铃响时电流表示数为2.5A,喷淋系统工作20s消耗的电能是多少?
(2)工作电路中R′阻值多大?
(3)通过调节U控大小,可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调节U控,当触发报警喷淋的最低烟雾浓度C=8%时,则控制电路此时消耗的电功率是多少?
16.一个柱形木块,底面积为50cm2,高10cm,放入底面积为100cm2的盛有水的圆柱形杯子中,木块露出水面高度为4cm(如图甲),在杯子侧壁水面位置做一标记记为A;将一石块轻轻放在木块正上方,静止后木块刚好浸没水中(如图乙),在杯子侧壁水面位置做一标记记为B;用轻质细线将石块与木块连接后放入水中,静止后如图丙所示。
(1)求木块的密度。
(2)分析图乙中木块底部相对于标记A变化的距离。
(3)分析图丙中水面相对于B的变化,并写出推理过程。
17.R是一个随推力F变化而变化的电阻,F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,R0为定值电阻,阻值为20Ω,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A。
(1)图乙中,用300N的力推电阻R,求R0的电功率;
(2)图丙中,当干路电流不超过电流表量程时,求推力F的最大值。
18.2024年9月,受台风“摩羯”影响大面积降水,导致水位急剧上涨。为减小抗洪压力,科创小组设计了水位报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动,当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触且作用力为零,水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启通洪阀门,已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm,ρ水=1×103kg/m3,求:
(1)当模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)B的密度;
(3)刚触发报警装置时A距离水面的高度。
试卷第1页,共3页
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《【题型分类特训】计算题核心考点练习卷(三)-2025年中考物理》参考答案
1.(1)0.5A
(2)55Ω
(3)3.3×104J
【详解】(1)由图知,当S1闭合,S2断开时,只有R1接入电路中,电源电压一定,由知,此时电路电阻较大功率较小,电热器处于低温挡,低温挡通过电路的电流
(2)当S1,S2都闭合时,两电阻并联,此时电路电阻较小功率较大,电热器处于高温挡,R2的功率
所以
(3)工作5min时R1产生的热量
2.(1)30m
(2)
(3)1260J
【详解】(1)由图甲可知,7~12s内机器人的速度为6m/s,则7~12s内机器人运动的距离
(2)由图乙可知,7~12s内机器人所受动力为30 N,则7~12s内机器人所受动力做功的功率
(3)因为机器人做功的功率不变,所以0~7s内机器人所受动力做的功
3.(1)4.4N
(2)
(3)
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm,则玻璃杯底面所受水的压强
由可知,玻璃杯底面所受水的压力F=pS=550Pa×80×10-4m2=4.4N
(2)因玻璃杯上表面受到水的压力为零,下表面受到的压力F=4.4N,则由压力差法F浮=F向上-F向下
可知,玻璃杯受到水的浮力F浮=F=4.4N
由图甲可知,装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块的总重力G总=F浮=4.4N
则铁块的重力G铁=G总-G杯=4.4N-2N=2.4N
由G=mg可得铁块的质量
(3)将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力F浮′=G杯=2N
此时玻璃杯排开待测液体的体积V排=Sh1=80×10-4m2×2×10-2m=1.6×10-4m3
由阿基米德原理可知待测液体的密度
4.(1)0.4A
(2)1V
(3)12J
【详解】(1)由电路图知,两个电阻串联接入电路,电压表测电阻R1两端的电压,则电路中的电流,即通过R1的电流
(2)据串联电路的电压特点知,定值电阻R2两端的电压
(3)通电10s,电流所做的总功
5.(1),18V
(2)36W
(3)
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据欧姆定律知,定值电阻
电源电压
(2)根据滑动变阻器的铭牌可知,能够通过滑动变阻器的最大电流为2A,电流表接入电路量程为,电路中的最大电流为2A,此时定值电阻两端的电压
此时定值电阻两端的电压小于电源电压,也在电压表的量程之内,故电路中的最大电流可以达到2A,则最大功率
(3)在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为2A,电压表最大示数为10V;电压表示数的最大值与最小值之比为5︰1,则电压表的最小示数为
此时电路中最小电流为
滑动变阻器连入电路的最大值
6.(1)1N
(2);
(3)3150Pa
【详解】(1)由图乙可知,圆柱体未进入水中时拉力为3N,则圆柱体的重力为,圆柱体浸没在水中后拉力为,由称重法可知,圆柱体浸没在水中时所受的浮力为
(2)当圆柱体浸没在水中,圆柱体的体积,由可得圆柱体的体积为
则圆柱体的质量为
故圆柱体的密度为
(3)根据题意可知,容器对桌面的压力为
圆柱体沉入容器底部时,容器对桌面的压强为
7.(1)1×103Pa
(2)2.5N
(3)
【详解】(1)探头A恰好浸没时,下表面到液面的深度为
由可知,底部受到水的压强为
(2)探头A恰好浸没时,受到的浮力为
受到导线的拉力为
(3)由丙图可知,电阻R的阻值随所受水的压力大小变化情况为一次函数,设,把(0,60)代入可得------①
把(50,50)代入可得------②
由①②解得:,。
即------③
A所受压力为
带入③可得
由欧姆定律可得,电流表的示数为
8.(1)60km/h
(2)17.8kW
(3)324N
【详解】(1)观察表格中的数据:
当速度 60km/h时,耗电量 为5.0kW·h;
当速度 80km/h时,耗电量 为7.6kW·h;
当速度 100km/h时,耗电量 为8.9kW·h;
比较耗电量可知,耗电量最少的行驶速度是 60km/h。
(2)计算速度为100km/h的时间,由得
(3)该型号电车以60 km/h速度匀速行驶时,W机械=η×W电=90%×5.0kW·h=0.9×5.0×3.6×106 J=1.62×107J
由得
由于电车匀速行驶,由二力平衡得f=F=324N
9.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)哪吒竖直下落的平均速度为
(2)哪吒下落过程中重力做的功为
(3)哪吒静止在细长竹竿上时,细长竹竿受到的浮力为
由 得,哪吒静止在细长竹竿上时,细长竹竿排开水的体积为
10.(1)0.65h
(2)
(3)
【详解】(1)在遵守交通法规的前提下,汽车的最快速度为60km/h,由得,从标志牌到大纵湖的时间至少为
(2)汽车静止时对水平地面的压力
汽车静止时对水平地面的压强为
(3)由可得,从标志牌处到大纵湖这段时间内牵引力做功的功率
11.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)从电能表的参数和工作情况可知,电能表闪烁20次,所以该过程中电热丝产生的电热
(2)该电阻丝工作时的功率为
则电阻大小为
(3)可能的改装方案有两种,等效电路图如图所示:
方案①:串联后炉腔内总电阻大于R,故发热功率低于原发热功率,因此改装后该方案只能作为低温挡,由题意知,则有
则炉腔内的电热丝阻值为
由于电炉丝不能达到,故该方案舍去。方案②:并联后炉腔内总电阻小于R,故发热功率高于原发热功率,因此改装后该方案只能作为高温挡,由题意知,又因为此时,故有,则有
需要并联入炉腔的电热丝
将备用电炉丝剪短为原长度的即可实现,该方案可行。所以将备用电热丝剪短为原来长度的再并联接入炉腔内作为高温挡,原电热丝作为低温挡。
12.(1)
(2)
【详解】(1)该车对沙滩的压力
该车对沙滩的压强
(2)车的速度为
由得,车运动过程中所用时间
若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做的功
13.(1)
(2)
【详解】(1)体重秤空载时,由图乙知
电路的电功率
(2)电路允许通过的最大电流
根据图乙可得,
此体重秤能测量的最大体重是
14.(1)800J
(2)60N
(3)1.7×103kg/m3
【详解】(1)由图乙可知,0~4m时,拉力为100N不变,此时物体没有露出水面,4~6m时,物体开始逐渐露出水面,拉力不断增大,6~8m时,拉力为200N不变,此时物体完全离开水面,故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N,由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=4,所以绳子自由端移动的距离s=nh=4×1m=4m
小雨做的功W总=Fs=200N×4m=800J
(2)物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%,则物体在空中上升1m,所做的有用功W有=ηW总=85%×800J=680J
物体的重力
不计绳重、摩擦和水的阻力,动滑轮的总重力
每个滑轮等重,每个滑轮的重力是
(3)由乙图可知,物体浸没在水中时,绳端所受拉力F1=100N,物体浸没在水中时,以物体和动滑轮的整体为研究对象,由力的平衡条件可得4F1+F浮=G+G动
则物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G+G动总-4F1=680N+120N-4×100N=400N
物体的体积
物体的密度
15.(1)1440J
(2)24Ω
(3)0.12W
【详解】(1)由图甲的工作电路知,报警电铃响时,电铃与喷淋系统并联,电流表测干路的电流。电流表示数为2.5A,工作电路工作20s消耗的总电能
报警电铃消耗的电能
喷淋系统消耗的电能
(2)工作电路中,安全指示灯工作时,与电阻R′串联接入电路,此时电路中的电流
R′两端的电压
R′的阻值
(3)由乙图可知,RC与浓度成一次函数关系,当浓度为0时,RC为300Ω,当浓度为5%时,RC为250Ω,所以当浓度为8%时,有
解得RC的电阻。
控制电路中,两个电阻及电磁铁串联接入电路,电路的总电阻
触发报警喷淋时,电路中的电流大于等于0.02A,所以控制电路此时消耗的电功率
16.(1)
(2)2cm
(3)见解析
【详解】(1)图甲中木块漂浮,根据物体的浮沉条件可得,,根据G木=ρ木gV木和F浮=ρ水gV排得,ρ木gV木=ρ水gV排,木块的密度为
(2)图乙比图甲多浸入的体积
液面上升的高度为
此时浸入了10cm,木块底部相对于A变化的距离
(3)图乙和图丙中木块和石块整体均处于漂浮状态,则有
,
因此,故,故乙、丙中水面相对于B的变化为零。
17.(1)0.8W
(2)200N
【详解】(1) 图乙中,R和R0串联,由图甲可知,用300N的力推电阻时,电阻R的阻值为10Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则总电阻R总=R+R0=10Ω+20Ω=30Ω
根据欧姆定律可得电路中的电流为
R0的电功率P0=I2R0=(0.2A)2×20Ω=0.8W
(2)图丙中,两电阻并联,电流表测量干路电流,通过R0支路的电流为
已知电流表量程为0~0.6A;则当干路电流刚好达到电流表最大值0.6A时,通过R的电流为IR=Imax-I0=0.6A-0.3A=0.3A
根据可得,R的阻值为
由图甲可知最大推力F=200N。
18.(1)1500Pa
(2)0.6g/cm3
(3)7cm
【详解】(1)当模型内水深h1=15cm=0.15m时,水对模型底部的压强为p=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)当模型内水深h1=15cm时,B排开水的体积为V排=SBh1=100cm2×15cm=1500cm3=1.5×10-3m3
由B与模型地面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力为GB=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N
由G=mg可知,B的质量为
B的体积为VB=SBh1=100cm2×25cm=2500cm3
则B的密度为
(3)刚触发报警装置时,圆柱对压力传感器的压力为3N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力为F′浮=G+F=15N+3N=18N
由F浮=ρ液gV排可知,B排开水的体积为
由V=Sh可知,B浸入水中的深度为
所以A到水面的距离为H=hB-h=25cm-18cm=7cm
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