内容正文:
【题型押题预测】查漏补缺:计算题(三)-2024-2025学年中考物理
一、计算题
1.如图所示,电源由两节新干电池串联组成。开关S1闭合,S2断开时,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A。求:
(1)开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数;
(2)R1的阻值;
(3)R2的阻值。
2.小宇想把一个重1300N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
3.小明想给妈妈设计一款USB恒温杯,如图所示,只要将杯子装水放上杯垫,就可以给水加热,这样妈妈就能随时喝到温水了。电源电压恒为5V,通过开关的断开和闭合可以实现“加热挡”和“保温挡”的控制,加热电阻选用了两个阻值均为5Ω的电热丝,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)请在虚线框内画出加热电路内部电路图;
(2)处于加热挡时,电路中的电功率大小;
(3)若只要求将加热挡的功率提升25%,请通过计算具体说明改进措施。
4.科技小组的同学们设计了一款水位调节装置,该装置能够使水位维持在特定范围。装置中有一根轻质硬杆AD置于水平台上,其中 AB=BC=CD=1m。在B点和C点分别安装了一个压力传感器,水位调节过程中轻质硬杆始终保持在水平位置处于平衡状态。当B点所受压力达到最大值时,阀门K会自动开启进行放水操作;当C点所受压力达到最大值时,阀门 K 自动关闭,停止放水。装置中的物体M,其密度为 kg/m3,底面积为,高度为,物体M下表面与池塘底部的距离为。在D点通过细线悬挂着物体m,物体m的质量m=10kg。(忽略绳子重力、滑轮摩擦、滑轮自重以及杆AD的重力,kg/m3,g 取10N/kg )求:
(1)M的重力。
(2)该装置能够维持池塘水深h的范围是多少?
(3)B点和C点受到的最大压力FB、FC。
5.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻不变,电阻R2为100,灯L标有“6V ;1.8 W”,电流表量程为0~3 A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R1上标有“80; 0.2 A”。只闭合开关S、S3、S4,电流表的示数为0.18A。求:
(1)电源电压;
(2)只闭合开关S、S1、S2,移动滑片,在安全前提下,灯泡L的最小功率。
6.2021年5月15日,“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记,如图甲所示。发射前,火星车在水平地面上进行测试时,受到的摩擦力为200N,其速度v与时间t的关系图像如图乙所示。火星车的质量为240kg,车轮与地面接触的总面积约为(空气阻力忽略不计,g取10N/kg)求:
(1)火星车静止时,对水平地面的压强。
(2)火星车做匀速直线运动时,牵引力做的功。
(3)为了测试火星车的推力,用火星车将重900N的物体从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知火星车沿斜面所用的推力是300N,该物体受的摩擦力是多大?
7.近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,下表是某型号独轮电动平衡车的部分数据,则:
质量
10kg
轮胎与地面接触面积
30cm2
最大速度
16km/h
充满电行程
24km
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少小时?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?
(3)质量为50kg的人站在该车上静止时,车对水平地面的压强是多大?
8.2025年1月5日,由介休独家冠名的一列全新智能复兴号高铁列车——“介休绵山号”正式开通运营,成为又一张推介介休资源、展示介休形象、宣传介休文化的“流动名片”,越来越多的游客将选择来到介休,感受这座历史文化名城的独特魅力。如图为“绵山号”的列车时刻表,求:
部分经停站
站名
达到
发车
停留
介休东
----
07:02
始发
平遥古城
07:12
07:15
3分钟
..........
保定东
10:22
10:24
2分钟
北京丰台
11:02
-----
终点
(1)“绵山号”从介休到北京的运行总里程约为680公里,则高铁在此段过程运行的平均速度为多少km/h?
(2)若供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W,求高铁列车从介休东站到平遥古城站消耗的电能为多少?
9.小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,为加热电阻,为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为;当温度升到130℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为,当温度降到100℃时,S又回到位置“1”。
(1)求的阻值。
(2)求挂烫机待机状态的功率。
(3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0~消耗的电能。
(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
10.如图是某款扫地机器人,它可以沿自动规划路线进行清扫。机器人质量5kg,与地面接触面积为。某次清扫,机器人以0.2m/s速度匀速直线运动0.5min,机器人受到的阻力为自身重力的3倍。g取10N/kg,求:
(1)此次清扫,机器人运动的路程;
(2)行驶过程中牵引力做的功占消耗电能的20%,消耗多少电能;
(3)清扫完成后,机器人对水平地面的压强为,此次清扫的垃圾质量。
11.如图所示,这是利用潮汐单向发电的示意图,左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道。涨潮时,水进入海湾(如图甲);待内外水面高度相同时,堵住通道(如图乙);潮落至最低点时开始放水带动发电机发电(如图丙)。图乙中利用漂浮在水面的、体积为2m3椭圆形水位监测仪可以实时监测水位高度,涨潮和退潮时最高液面与最低液面间的高度差是4m(如图甲、丙)。(海水的密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水坝中间有一细长的进出水孔(忽略水孔高度),水孔紧贴通道下表面、求此处受到海水的最大压强;
(2)若图乙中水位监测仪露出水面的体积占总体积的,求水位监测仪的重力;
(3)若发电机组发电的平均输出功率为2×106W,则利用潮汐发电1h所产生的电能。
12.“开车不饮酒,酒后不开车”。图甲是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”原理图,电源电压是10V,是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.08A,调零后电阻为25Ω且滑片位置保持不变。求:
(1)调零时电压表的示数;
(2)调零时,10s内电流通过产生的热量;
(3)酒精气体浓度对应的酒驾等级如表所示,在某次检测中,电压表示数为5V,试通过计算分析,判断该司机属于哪种酒驾等级。
酒精气体浓度P/mg•(100mL)
酒驾等级
不影响驾驶机动车
饮酒驾驶
醉酒驾驶
13.如图-1,是某款挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为待机状态保护电路的电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0A。当温度升到130℃时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02A。当温度降到100℃时,S又回到位置“1”。
(1)求R1的阻值。
(2)求挂烫机待机状态的功率。
(3)如图-2,是某次熨烫过程中,电路的电流随时间变化的情况,求挂烫机0~50s产生的热量。
(4)如图-3,请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
14.盛有水的柱形容器甲放在水平地面上,用一块比管口略大的轻质薄塑料片堵在玻璃管乙的下端,将玻璃管浸入水中深处,如图(a)所示,薄塑料片的面积为(约等于玻璃管乙的内截面积)。
(1)求塑料片下表面受到水的压强。
(2)现按压玻璃管乙至水更深处,再向玻璃管乙中轻放底面积为、质量为的柱体丙后,塑料片仍未脱落,如图(b)所示。
a.求柱体丙对塑料片的压强。
b.求水面离塑料片距离的最小值。
15.如图所示,柱形容器内水深20cm,体积均为300cm3、密度之比为1:3的A、B两个实心长方体通过底部的定滑轮用细线相连,物体A有体积露出水面,物体B上表面与水面相平,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)物体A受到的浮力;
(3)物体B的密度。
16.变频空调跟普通空调相比,电能消耗少,室温波动小,大大提高舒适度。小明利用电磁铁(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1、定值电阻R0=60Ω,设计并制作了如图甲所示自动控制空调通断的电路,其中电源电压恒为3V。
(1)电阻R0工作20min时间消耗的电能是多少?
(2)当气温升至设定温度时,通过电磁铁的电流为0.20A,衔铁被吸下,接通R0和空调线路,此时R1、R0的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),R1的阻值为多少?
(3)某品牌变频空调和定频空调在测试时的功率P一开机时间t图像如图乙和图丙。
①图乙所示某品牌变频空调工作1h消耗的电能是多少kW⋅h;
②若定频空调开机时间1h,消耗电能0.6kW⋅h,“开”“停”过程中能量损耗不计,根据图丙分析,定频空调功率P'是多少kW。
试卷第1页,共3页
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《【题型押题预测】查漏补缺:计算题(三)-2024-2025学年中考物理》参考答案
1.(1)3V
(2)10Ω
(3)5Ω
【详解】(1)由电路图知,开关S1断开,S2闭合,两电阻串联在电路中,电压表测电源电压。而电源为2节新干电池,电压为3V,所以电压表示数为3V。
(2)开关S1闭合,S2断开,两电阻串联接入电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。则R1的阻值
(3)据串联电路的电压特点知,R2两端的电压
R2的阻值
2.(1)2600J
(2)72.2%
(3)120W
【详解】(1)由图乙可知,30s内物体沿木板移动的距离为5m,则物体刚好上升了2m,故克服物体重力做的有用功W有=Gh=1300N×2m=2600J
(2)克服物体所受摩擦力做的额外功W额=fs=200N×5m=1000J
拉力做的总功W总=W有+W额=2600J+1000J=3600J
斜面的机械效率
(3)30s内拉力的功率
3.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)根据题意,USB恒温杯可以实现“加热挡”和“保温挡”的控制,根据可知,加热挡,电功率大,电阻小;保温挡电功率小,电阻大,因此可以使开关短路其中一个定值电阻时为高温挡,两电阻串联时为低温挡,设计电路如下图所示:
(2)当开关S1、S2都闭合时,只有R2工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,恒温杯处于加热挡;加热挡的电功率为
(3)将加热挡的功率提升25%,则改进后加热挡功率
由于只提高加热挡功率,改变R2的阻值,R2的阻值为
由于保温挡的功率不变,则保温挡的总电阻不变,保温时两电阻串联,总电阻为,现R2的阻值变为,则R1的阻值变为
4.(1)500N
(2)2.1m~2.4m
(3)300N,150N
【详解】(1)物体M的体积为VM=SMhM=0.1m2×0.4m=0.04m3
物体M的质量为mM=ρMVM=1.25×103kg/m3×0.04m3=50kg
物体M的质量为GM=mMg=50kg×10N/kg=500N
(2)水位最浅时B点受力最大。由杠杆平衡条件可得,杠杆A端受到的拉力为
对M进行受力分析可得,
根据阿基米德原理可得,物体M排开水的体积为
水的最小深度为
水位最深时C点受力最大。由杠杆平衡条件可得,杠杆A端受到的拉力为
对M进行受力分析可得,
根据阿基米德原理可得,物体M排开水的体积为
水的最大深度为
故水深范围2.1m~2.4m。
(3)B点受到的最大压力为FB=Gm+FA=10kg×10N /kg+200N=300N
A点受到的最大压力为FB=Gm+FA′=10kg×10N /kg+50N=150N
5.(1)18V
(2)0.648W
【详解】(1)只闭合S、S3、S4,只有R2接入电路,电流表的示数为0.18A,则根据可得电源电压为
(2)只闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。根据可得小灯泡的电阻
当滑动变阻器接入的阻值最大时,总电阻最大,电路中的电流最小,则电路中的最小电流
此时电压表示数为
则灯泡L的最小功率为
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当火星车静止在水平地面上时,它对地面的压力F等于其重力G。则火星车对地面的压力
火星车静止时,对水平地面的压强
(2)由图乙可知,火星车在10~40s内做匀速直线运动,火星车做匀速直线运动的速度,运动时间
火星车运动的路程
牵引力做的功
(3)将物体从斜面底部匀速推上斜面顶端,克服物体重力做的功为有用功。根据功的计算公式W=Gh(其中G为物体重力,h为物体上升的高度),可得火星车做的有用功
火星车沿斜面所用的推力做的总功
额外功是克服物体与斜面之间的摩擦力做的功,即,可得摩擦力
7.(1)1.5h
(2)120N
(3)2×105Pa
【详解】(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,根据可得,能行驶的最长时间
(2)人和电动平衡车的总重力为
因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,所以该车受到的牵引力为
(3)车对水平地面的压力为
车对水平地面的压强为
8.(1)170km/h
(2)
【详解】(1)由时刻表可知,列车从介休到北京运行时间为
列车运行的平均速度为
(2)由表可知,介休到平遥运行时间
得,动车组消耗的电能为
9.(1)44Ω
(2)4.4W
(3)33088J
(4)见解析
【详解】(1)当S在位置“1”时,R1接入电路,电路中的电流为5.0A,R1的阻值
(2)当S在位置“2”时,R2接入电路,挂烫机处于待机状态,则挂烫机待机状态的功率P待机=UI2=220V×0.02A=4.4W
(3)挂烫机加热状态时的功率P加热=UI1=220V×5A=1100W
挂烫机0~50s消耗的电能W=P加热t加热+P待机t待机=1100W×30s+4.4W×(50s-30s)=33088J
(4)设计的提示语可以为:①通电即加热,请注意防烫;②使用完请及时拔掉插头;③高温蒸汽,请勿对人;④切勿用手触碰电热板;⑤使用时请勿离人;⑥使用时请勿覆盖等。
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)此次清扫,机器人运动的路程为
(2)机器人的重力为
机器人受到的阻力为
机器人做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力为
行驶过程中牵引力做的功为
机器人消耗的电能为
(3)清扫完成后,机器人的总重为
此次清扫的垃圾质量为
11.(1)4×104Pa
(2)1.6×104N
(3)7.2×109J
【详解】(1)由图甲可知,出水孔的位置为海水最低液面,由于涨潮和退潮时最高液面与最低液面间的高度差是4m,则出水孔的最大深度为4m,受到海水的最大压强
(2)水位监测仪排开液体的体积
根据阿基米德原理可得,水位监测仪受到的浮力
由于水位监测仪漂浮,则水位监测仪的重力
(3)发电机组发电的平均输出功率为
潮汐发电1h产生的电能
12.(1)8V
(2)1.6J
(3)该司机属于饮酒驾驶
【详解】(1)由甲图可知,两电阻串联,电压表测量R1的电压,电流表测电路的电流
由乙图可知,当气体中的酒精浓度为0时
由欧姆定律得,调零时电压表的示数
(2)调零时,10s内电流通过产生的热量
(3)两电阻串联,当电压表示数为5V,R2的电压
此时电路电流
由欧姆定律得,气敏电阻的阻值
由图乙知,当气敏电阻的阻值为时,气体中的酒精浓度大于60mg/100mL且小于80mg/100mL,该司机属于饮酒驾驶。
13.(1)
(2)4.4W
(3)
(4)节约用电,防止烫伤
【详解】(1)当S在位置“1”时,R1接入电路,电路中的电流为5.0A,此时为加热档,R1的阻值
(2)当S在位置“2”时,R2接入电路,挂烫机处于待机状态,则挂烫机待机状态的功率P待机=UI2=220V×0.02A=4.4W
(3)挂烫机加热状态时的功率P加热=UI1=220V×5A=1100W
挂烫机0~50s消耗的电能W=P加热t加热+P待机t待机=1100W×30s+4.4W×20s=33088J
(4)从使用安全或节能的角度,设计的提示语可以为:①通电即加热,请注意防烫;②使用完请及时拔掉插头;③高温蒸汽,请勿对人;④切勿用手触碰电热板;⑤使用时请勿离人;⑥使用时请勿覆盖等。
14.(1)
(2) ,
【详解】(1)玻璃管浸入水中,塑料片下表面受到水的压强为
(2)a.柱体丙质量为,底面积为,柱体丙对塑料片的压强为
b.当塑料片受到水的压力等于柱体丙对塑料片的压力,此时水面离塑料片距离就是最小值,即
则
水面离塑料片距离的最小值为
15.(1)
(2)2N
(3)
【详解】(1)水对容器底的压强为
(2)物体A受到的浮力为
(3)物体B受到的浮力为
受力分析可知,A与B对细线向上的拉力相等,有
且
综上所述,得
16.(1)180J
(2) 并联 20Ω
(3)①0.46kW⋅h;②1kW
【详解】(1)电阻工作时间消耗的电能为
(2)[1][2]当衔铁被吸下时,电阻和并联。当气温升至设定温度时,通过电磁铁的电流为,通过的电流大小为
通过的电流大小为
的阻值大小为
(3)①变频空调工作消耗的电能是
②定频空调开机时间内的工作时间是
定频空调功率
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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