【题型分类特训】计算题核心考点练习卷(二)-2025年中考物理复习
2025-06-12
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内容正文:
【题型分类特训】计算题核心考点练习卷(二)-2025年中考物理复习
一、计算题
1.为了探测海底山脉分布,某南海科考探测船利用回声探测仪探测科考,探测船从某港口出发前往90km处的某海域科考探测,经过2.5h到达该海域(声音在海水中的传播速度是1500m/s)。求:
(1)探测船行驶的平均速度为多少km/h,合多少m/s?
(2)探测船在海面上向海底发出声波,经过4s后收到回波,则此处海水的深度是多少?
2.K5次列车由北京开往上海,自北京到上海铁路长1458km,K5次列车的运行时刻表如下,根据列车运行时刻表解答问题:
车次
到、发站时间
北京
天津西
济南
上海
K5
到站时间
——
16:11
20:16
次日8:20
发车时间
14:20
16:16
20:21
——
(1)K5次列车由天津西到济南所用的时间;
(2)K5次列车由北京到达上海的平均速度;
(3)中途K5次列车以36km/h的速度穿越长度为1600m的一个隧道,这列火车的长度100m,列车通过隧道的时间是多少?
3.民谚“五月五、过端午、蒸粽子”,呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用的水蒸粽子,当水沸腾时,水温升高了。,。求:
(1)从加热至沸腾,水吸收的热量;
(2)此过程若采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为,需要完全燃烧煤的质量。
4.小明家的电饭锅,额定电压220V,简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化,操作开关S1、S2、S3的通断(S1、S2不会同时闭合),可实现煮饭、煲汤、保温三个档位调节,只闭合S3时,为煲汤档,额定功率为440W。求:
(1)电饭锅在煲汤档正常工作时,电路中的电流;
(2)某天用电高峰,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭档工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s内闪烁11次,电饭锅煮饭档的实际功率;
(3)若电阻R1在保温档和煮饭档时,消耗的功率之比是1∶9,电阻R1的阻值。
5.在如图所示的电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S,电流表A2的示数是0.6A,而电流表A1的示数如图所示,求:
(1)L1的两端电压;
(2)L1的电流;
(3)L2的电流。
6.如图所示的电路中,电阻,电源电压保持不变,闭合开关S后,电流表的示数为,电流表A的示数为。求:
(1)通过的电流;
(2)两端的电压;
(3)的阻值。
7.如图所示是我国自主研发的载人潜水器“奋斗者”号,潜水记录最深为10909m,世界领先。在某次下潜之前,用声呐向该海域的海底发出超声波,经过12s后,声呐接收到了回声信息,声音在海水中传播的速度为1500m/s,请问:
(1)该海域的深度为多少?
(2)若“奋斗者”号以50m/s的速度下潜,需要多长时间可以潜到海底?
8.我国新能源汽车的发展已经走在世界前列。如图为某国产新能源汽车,纯电续航里程可达600km,某次行驶时,从静止加速到100km/h仅用时3.5s,行驶了49m,此后保持100km/h的速度行驶,求:
(1)汽车加速行驶过程中的平均速度;
(2)汽车行驶3h通过的路程;
(3)汽车通过全长为7km的黄埔大桥主桥段需要多少分钟。
9.2020年2月17日,两张“运-20机票”在微信朋友刷屏,“运-20飞机票致敬白衣战士”登上微博热搜榜,无数网友点赞,若运-20在高空中飞行时在恒定的推力F的作用下,以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h,需要完全燃烧航空煤油4800kg,已知飞机发动机的机械功率是3.2×107W,航空煤油的热值为4×107J/kg。试求:
(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量;
(2)发动机获得的水平推力F;
(3)该飞机发动机的效率。
10.在综合实践活动课上,小敏同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2测滑动变阻器两端电压未画出)示数变化关系图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻?
(2)小灯泡正常发光时,小灯泡的功率?
(3)若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个多大的电阻。
11.有一四轮汽车质量为3t,在平直公路上以36km/h 的速度做匀速直线运动,已知汽车在公路上运动时受到的摩擦力是车重的0.02倍,当汽车静止时每个车轮与地面的接触面积为0.05m2。(g取10N/kg)求:
(1)该汽车的重力;
(2)该汽车匀速行驶时的牵引力。
(3)该汽车静止时对地面的压强;
12. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘转,通常用于从井中提水。如图所示 是古代民问的提水设施辘转,由辘转头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的装满水的水桶缓慢上升了4m, 水桶的质量为1kg, 在这一过程中,人做的总功为500J,g 取10N/kg。求此次取水的过程中
(1)人做的有用功为多少?
(2)辘护的机械效率多大?
(3)人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少?
13. 如图甲为洋洋家新购的一款智能养生壶,其内部电路如图乙所示,它有加热和保温两挡,R1与R2均为电热丝,已知R1的阻值为44Ω。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡,养生壶的部分参数如表所示。求:
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
?W
保温功率
44W
(1)养生壶加热挡正常工作时的功率;
(2)R2的阻值;
(3)养生壶保温挡正常工作10min消耗的电能。
14. 如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重6000N,汽车匀速拉绳子时速度为3m/s,拉力为2.2×103N,受到的阻力为3×103N。求:将物体从井底拉至井口的过程中:
(1)绳子自由端移动的距离是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)汽车牵引力的功率是多少?
15.如图甲所示为某品牌电饭煲,内部电路可简化为图乙所示电路,其发热元件为两个电阻,可实现高温、中温、低温三档的档位调节。电路额定电压为220V,电阻阻值为50Ω,中温档功率为242W。
(1)的电阻值是多少?
(2)低温档正常工作时,求电路消耗的总功率;
(3)家中只有电饭煲在高温档工作时,如图丙所示,电能表转盘1min转了50转,则实际功率比高温档额定功率变化了多少?此时的实际电压是多少?
16.研学活动时,小郡和同伴一起制作了一个陶瓷工艺品,如图甲所示模型,A、B是质量分布均匀的圆柱体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度h,并将切去部分平放在同一水平面上,该模型剩余部分对地面的压强p1随切去高度h变化的图像如图乙所示。已知A、B的底面积分别为200cm2和100cm2,B的质量为2.5kg,g取10N/kg。求:
(1)没切割之前,B对A的压强大小;
(2)圆柱体A的密度;
(3)当该模型切去部分对地面的压强p2为剩余部分对地面的压强p1的4倍时,将切去部分平放人底面积为400cm2、高为30cm、质量为0.7kg的柱形水槽底部,往水槽中缓慢加水,直至水面与B的上表面相平,此过程中切去部分始终沉底,则水槽对地面的压强为多少?
17.如图所示,铁桶重为30N,桶的底面积为200cm2,往桶里倒入5kg的水,水深15cm,平放在水平桌面上,求:()
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)向桶中放一个重为10N的铁球,求此时桶对桌面的压强。(桶内水没有溢出)
18.现有一个质量为1.6kg、不吸水的实心圆台体建筑材料,身边只有量程为5N的弹簧测力计,为了完成相关物理量的测量,设计了如图所示的装置(轻质杠杆OAB可绕O点无摩擦转动)。已知薄壁容器M自重8N、底面积为,内盛有的水,容器M置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N,此时材料浸没在水中静止且未触底(无水溢出,g取10N/kg)。求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料的密度;
(3)此时薄壁容器M对水平地面的压强。
19.如图所示为大疆航拍无人机,由于体积小,操控安全方便,拍摄效果好,深受摄影爱好者喜欢,下表是它的部分技术参数。
总质量(含电池及桨)
900g
四脚着地总面积
5cm2
最大上升速度
8m/s
电池容量
5000mAh
最大水平飞行速度
21m/s
正常工作电压
15V
最大上升高度
8000m
飞行时间
约46min
(1)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为多少?
(2)电池充满后储存的电能是多少焦耳?
(3)某次航拍过程中,无人机以最大上升速度匀速竖直上升,正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%,则该过程中无人机电池工作电流多大?(不计空气阻力)
20.东京奥运会跳水女子10米台的决赛中,中国14岁天才运动员全红婵打破了世界纪录,并获得奥运会的金牌。如图所示,为全红婵进行10米台跳水比赛中的情景。她从距水面10米高的跳台向上跳起0.8米后下落,并在空中完成了一连串标准优美的动作,最后以极小的水花进入水中。已知,全红婵从起跳后的最高点到入水过程用了1.5s。
(1)全红婵从起跳后的最高点到入水过程中的平均速度是多少m/s?
(2)若比赛场馆中某一观众看到全红婵入水后,经过0.3s听到入水的声音,则此观众距离全红婵入水点有多少m?(已知:声音在空气中的传播速度是340m,忽略光的传播时间)
21.已知一辆满载防疫物资的货车满载时,受到的阻力是车重的0.1,车轮与地面接触的总面积为1㎡,对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁,这座桥限重55t。
(1)请通过计算判断该货车是否被允许通过这座桥;
(2)货车满载在平直公路匀速行驶时,求货车的牵引力。
22.将重为6N,边长为10cm的正方体物块A轻轻放入容器中,物块A静止于容器底部,其底部与容器底部不密合,如图所示。现逐渐向容器中倒入某种液体,当容器中的液体的深度时,容器底部受到液体的压强为300Pa.求:
(1)该液体的密度;
(2)当容器中的液体的深度时,正方体物块A对容器底部的压强;
(3)继续向容器中倒入该液体,当容器中的液体的深度时(液体未溢出),物块A受到的浮
23.生活中,利用斜面将重物推上车厢比直接将重物搬上车厢要轻松许多。如图所示,小聪为了节省体力,他用大小为400N的推力F将质量的物体沿着高,长的斜面匀速推上车厢。这一过程用时10s,推力方向与斜面方向平行。求:
(1)斜面的机械效率;
(2)在匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率。
24.寒冷的冬天,人们经常会使用油汀取暖器(如图甲)进行取暖。如图乙是小智家油汀取暖器的工作电路简化图,S为温控开关,R1和R2为发热电阻丝,且R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,家庭电压为220V不变。
(1)由电路图可知,取暖器有高、中、低三个挡位,请分析论证:当开关S、S1闭合时,该油汀取暖器处于什么挡位?
(2)设高温挡功率为P1,低温挡功率为P2,求·的值;
(3)小智选择中温挡在房间取暖时,使用一段时间发现一个规律,取暖器工作25min后,温控开关S自动断开停止加热, 5min后温控开关又自动闭合, 取暖器再次工作, 如此循环保持室内温度基本恒定,水选择中渴挡使用时,该取暖器正常工作1小时消耗的电能。
25.如图为某款电热器内部简化的工作电路图。电源电压保持220V不变,两根电热丝的电阻值关系为,通过两个开关的控制可实现该电热器高、低两个挡位的转换,其中该电热器正常工作“低温挡”时的发热功率为440W。
求:
(1)的电阻值;
(2)该电热器处于“高温挡”正常工作的电功率;
(3)如果该电热器在“高温挡”下正常工作5min所产生热量的75%被水吸收,则在一个标准大气压下这些热量能够使质量为2kg、初温为30℃的水温度升高到多少摄氏度?[结果保留一位小数,]
26.如图所示,一个质量,底面积为的长方体物块恰能以的速度由斜面顶端沿着倾角的斜面匀速下滑至斜面底端,然后沿水平地面减速滑行最终静止在水平地面上,已知斜面的高度为。(不计空气阻力)
求:
(1)当该长方体物块最终静止在水平地面上时,对水平地面的压强;
(2)该长方体物块由斜面顶端匀速下滑至斜面底端的过程中,物块所受重力做功的功率(在此过程中,不考虑物块的体积大小)。
27.如图是工程中使用的一款能自动浮沉的潜水器缩小模型。将重为8N,边长为10cm的正方体潜水器模型放入装有水的圆柱形薄壁容器中。潜水器启动前处于漂浮状态,此时水深为25cm。潜水器启动后先匀速下沉,完全浸入水中后,变为加速下沉直至容器底部,水深变化的影响忽略不计。(g取10N/kg)求:
(1)潜水器漂浮时受到的浮力;
(2)潜水器漂浮时,容器底部受到水的压强是多少?
(3)下沉全过程潜水器下降的距离是多少m?
28.如图1甲所示是一款家用可调温果汁加热鼎,如图2是它的内部简化电路图,R1、R2为两个加热电阻,其中R1是滑动变阻器改装成的可调电阻,S为单刀多掷开关。当开关接1时,加热鼎处于保温挡,保温功率为220W;当开关接2时,加热鼎处于可调温挡,可调功率范围为220~1100W;当开关接3时,加热鼎不工作。(果汁比热容取4.0×103J/(kg·℃))。求:
(1)加热鼎保温时电路中的电流;
(2)加热电阻R1的阻值;
(3)加热鼎用最大功率对1kg的果汁加热2min可使果汁的温度升高30℃,则此时的加热效率(计算结果保留到1%)。
29.为进行浮力相关实验,晓聪将力传感器固定在铁架台上,底面积为50cm2,不吸水的实心均匀圆柱体A通过轻质且不伸缩的细线与力传感器相连,力传感器可测量细线拉力的大小。重5N,底面积为100cm2,装有20cm 深水的薄壁溢水杯B放在水平升降台上,如图甲所示。从某时刻开始让升降台缓慢上升,使A 逐渐浸入水中,A始终保持竖直状态。力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示,取ρ水=1g/cm3。求:
(1)升降台上升3cm,溢水杯受到的支持力对它做的功;
(2)当h=5cm 时,水对圆柱体A底部的压强;
(3)当力传感器的示数为零时,溢水杯对升降台的压力。
30.小黄在厨房观察到一个有趣的现象,他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时, 从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内,取出西红柿,盆子浮了起来。经过思考,他建立了以下模型研究盆子浮起的条件,如图20所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上,容器A底面积为500cm2; 内放一个高度为20cm, 重力为2N, 底面积为300cm2的圆柱形容器B(B的厚度不计,且与A底部未紧密贴合),现在容器B中装入60N的水,使其恰好装满;水平地面上放着一个正方体木块,其质量为600g,边长为10cm(木块不吸水)。求:
(1)木块的密度;
(2)将木块缓慢放入B容器中,木块静止时 漂浮在水面,溢出水的体积;
(3)把木块从容器B中取出(木块不沾水且未造成多余的水从容器B中溢出),再从容器B中抽出质量为1000g的水倒入容器A中。请通过计算判断容器B是否浮起来了,并求此时容器A底部受到水的压强。
答案解析部分
1.【答案】解:(1)探测船行驶的平均速度。
(2)发出信号遇到海底4s后接收到返回的波,声波从船所在的位置到障碍物的时间,由知道,此处海水的深度。
答:(1)探测船行驶的平均速度为36km/h,合10m/s;
(2)探测船在海面上向海底发出声波,经过4s后收到回波,则此处海水的深度是3000m。
【解析】【分析】(1) 探测船从某港口出发前往90km处的某海域科考探测,经过2.5h到达该海域 ,根据速度公式计算探测船行驶的平均速度;
(2)根据回声的特点可知发出信号遇到海底4s后接收到返回的波,声波从船所在的位置到障碍物的时间2s,由计算此处海水的深度。
2.【答案】解:(1)K5次列车由天津西到济南所用的时间
(2)北京到上海铁路长1458km,即s=1458km,北京到上海的时间为
则火车的平均速度为
(3)列车通过隧道的路程等于隧道长与列车长度的和,即
列车通过隧道的行驶速度为
那么列车通过隧道的时间为
答:(1)K5次列车由天津西到济南所用的时间为4h;
(2)K5次列车由北京到达上海的平均速度为81km/h;
(3)列车通过隧道的时间是170s。
【解析】【分析】(1)根据时刻差,计算时间;
(2)根据,计算速度;
(3)利用,时间通过的时间。
3.【答案】(1)由题意可知,根据热量狗狗是可知水吸收的热量为
(2)由得,煤炉放出的热量为
由得,需要完全燃烧煤的质量为
【解析】【解答】 (1)知道水的比热容、水的质量、水的温度升高值,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量;
(2)知道煤炉加热的效率,利用效率公式求煤完全燃烧放出的热量,再根据Q放=mq求完全燃烧煤的质量。
(1)由题意可知,水吸收的热量为
(2)由得,煤炉放出的热量为
由得,需要完全燃烧煤的质量为
4.【答案】解:(1)电饭锅在煲汤挡正常工作时,电路中的电流
(2)“1200imp/( kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1200次,电饭锅煮饭消耗的电能
电饭锅煮饭挡的实际功率
(3)闭合S3时,为煲汤挡,只有R2的简单电路,R2的阻值
当只闭合开关S2,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,电饭煲处于保温档;只闭合开关S1和S3,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电饭煲处于煮饭挡;电阻R1在保温档和煮饭挡时,消耗的功率之比是1:9,即
设电阻R1在保温档的电压为U1,而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U,所以根据可得
由串联电路的电压规律可得,保温时R1、R2分得的电压之比
由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比为
所以电阻R1的阻值为
答:(1)电饭锅在煲汤档正常工作时,电路中的电流为2A;
(2)某天用电高峰,小明关闭其它用电器,只让电饭锅在煮饭档工作,发现电能表(如图乙)指示灯30s内闪烁11次,电饭锅煮饭档的实际功率为1100W;
(3)若电阻R1在保温档和煮饭档时,消耗的功率之比是1∶9,电阻R1的阻值为55Ω。
【解析】【分析】(1)根据P=UI得到电饭锅在煲汤挡正常工作时,电路中的电流;
(2)“1200imp/(kW·h)”表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表的指示灯闪烁1200r,据此可求电能表指示灯闪烁11次消耗的电能,再利用得到电饭锅煮饭挡的实际功率;
(3)闭合S3时,为煲汤挡,只有R2的简单电路,由得到R2的阻值;当只闭合开关S2,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由P2可知电路的总功率最小,电饭煲处于保温档;当只闭合开关S1和S3,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由P可知电路的总功率最大,电饭煲处于煮饭挡;电阻R1在保温档和煮饭挡时,消耗的功率之比是1:9,根据可得保温时R1的电压与电源电压之比,再由串联电路的电压特点得出保温时R1、R2分得的电压之比,最后根据串联分压的规律求出电阻R1的阻值。
5.【答案】解:如图所示,闭合开关后,两灯并联,A2测干路电流为0.6A,A1测量L1电流。
(1)故L1的两端电压等于电源电压为
(2)如图所示,A1接入量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故L1的电流为0.22A。
(3)L2的电流为
答:(1)L1的两端电压为3V;
(2)L1的电流为0.22A;
(3)L2的电流为0.38A。
【解析】【分析】(1)并联电路中,支路电压等于电源电压;
(2)并联电路中,干路电流大于支路电流,结合指针位置,测量电流大小;
(3)根据并联电路电流规律,计算支路电流。
6.【答案】(1)解:分析电路可知,闭合开关S后,并联,电流表A测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律,通过的电流为
(2)解:两端的电压为
(3)解:根据并联电压规律可知电压也为6V,则的阻值为
【解析】【分析】1、已知并联电路中干路电流和其中一条支路电流求另外一条支路电流,根据并联电路电流特点:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可求。
2、已知通过电阻的电流和电阻阻值,求电阻两端电压,利用公式U=IR可求。
3、已知电阻两端电压和通过电阻的电流求其电阻,利用公式可求。
(1)分析电路可知,闭合开关S后,、并联,电流表A测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律,通过的电流为
(2)两端的电压为
(3)根据并联电压规律可知,电压也为6V,则的阻值为
7.【答案】(1)解:根据题意可知,声呐发出的声音传播的路程为:s=vt=1500m/s×12s=18000m该海域的深度为:
(2)解:由公式得,潜水器下潜到海底的时间为:
【解析】【分析】1、利用回声测海水深度,深度是声音传播路程的一半。先利用s=vt计算声音路程。
2、已知路程和速度求时间,利用可求。
(1)根据题意可知,声呐发出的声音传播的路程为
s=vt=1500m/s×12s=18000m
该海域的深度为
(2)由公式得,潜水器下潜到海底的时间为
8.【答案】(1)解:由公式可知,汽车加速行驶的平均速度为;
答: 汽车加速行驶过程中的平均速度14m/s;
(2)解:由题意可知,汽车行驶3h通过的路程为;
答:汽车行驶3h通过的路程300km;
(3)解:由题意可知,通过全长7km的黄埔大桥,需要的时间为。
答:汽车通过全长为7km的黄埔大桥主桥段需要4.2min。
【解析】【分析】 (1)根据所用时间和通过的路程,求平均速度。
(2)根据速度和所用时间,求通过的路程。
(3)根据速度和路程,求通过大桥所用的时间。
(1)由题意可知,该车在加速阶段,行驶49m,用时3.5s,速根据公式可知,汽车加速行驶的平均速度为
(2)由题意可知,该车以100km/h的速度行驶3小时,根据公式可知,汽车行驶3h通过的路程为
(3)由题意可知,通过全长7km的黄埔大桥,其速度为,根据公式可知,需要的时间为
9.【答案】解:(1)已知燃烧煤油的质量m=4800kg,则煤油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=4800kg×4×107J/kg=1.92×1011J。
(2)已知发动机的功率P=3.2×107W;速度v=720km/h=200m/s,根据,可求得发动机的水平推力为。
(3)该发动机做的有用功为W=Pt=3.2×107W×1×3600s=1.152×1011J,则该飞机发动机的效率为。
答:(1)4800kg航空煤油完全燃烧放出的热量为1.92×1011J;
(2)发动机获得的水平推力F为1.6×105N;
(3)该飞机发动机的效率为60%。
【解析】【分析】(1)已知燃烧煤油的质量m,根据热值公式Q放=mq计算煤油完全燃烧放出的热量;
(2)已知发动机的功率P,速度v,根据可计算发动机的水平推力;
(3)该发动机做的有用功为W=Pt;根据效率公式计算该飞机发动机的效率。
10.【答案】(1)解: 由①可知,灯泡电压增大至2.5V小灯泡正常发光,此时的电压为2.5V,由灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻
由I=U/R得
(2)解: 小灯泡正常发光时的功率 P=UI=2.5 V×0.5 A=1.25W
(3)解: 由②图像可知道,小灯泡正常发光时滑动变阻器R2的电压0.75V、电流为0.5 A此时它的电阻R2=U2/ I2=0.75V/0.5 A=1.5Ω
因为滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R2的阻值变为0,为了让灯泡正常发光,则需要串联一个电阻1.5Ω
【解析】【分析】题目可知需要通过相关条件求出小灯泡正常发光时的电阻、功率以及为保证灯泡安全需串联的电阻。根据图乙中电压增大到一定值(2.5V)时对应的电流(0.5A),利用欧姆定律可求出正常发光时的电阻。直接利用功率公式 P=UI 计算。根据图乙找到灯泡正常发光时滑动变阻器的电压和电流,从而算出其电阻,当滑片滑到最左端时,为保证灯泡正常发光且不被烧坏,需要串联一个与此时滑动变阻器电阻相同的电阻。
11.【答案】(1)解: 汽车的质量 .
该汽车受到的重力
(2)解: 汽车受到的摩擦力 .
汽车受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,所以汽车的牵引力
(3)解: 汽车静止时对地面的压力 ..
汽车静止时对地面的压强
【解析】【分析】1)据题可知 汽车的质量 该汽车受到的重力 ,根据G=mg计算汽车的重力
2) 汽车受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,所以汽车的牵引力 , 汽车受到的摩擦力 .
3) 汽车静止时对地面的压力 汽车静止时对地面的压强
12.【答案】(1)解: 拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水的重力
G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
做的有用功:W有用=G水h水=100N×4m=400J
(2)解: 辘轳的机械效率
(3)解:此过程的额外功W额=W总-W有用=500J-400J=100J;
额外功包含克服水桶重力做功和克服摩擦力做功,
对水桶做的额外功:W额桶=G桶h桶=m桶gh桶=1kg×10N/kg×4m=40J;
克服井绳重力与摩擦阻力做的功:W额余=W额-W额桶=100J-40J=60J。
【解析】【分析】明确研究对象是提水过程,根据水的质量和重力加速度计算水的重力,利用重力乘以提升高度得到有用功;机械效率通过有用功与总功的比值来计算;总功已知,用总功减去有用功得到额外功,额外功包括克服水桶重力做的功和克服井绳重力与摩擦阻力做的功,通过计算出克服水桶重力做的功,再用额外功减去该项即可得到人克服井绳重力与摩擦阻力做的功。
13.【答案】(1)解: 当两个开关都闭合时,只有R1接入电路,为加热挡,养生壶加热挡正常工作时的功率为
答:养生壶加热挡正常工作时的功率为1100W;
(2)解: 当S1闭合,S2断开时,电路为串联电路,为保温挡,R2的阻值
答:R2的阻值为1056Ω;
(3)解: 养生壶保温挡正常工作10min消耗的电能
答:养生壶保温挡正常工作10min消耗的电能为2.64×104J。
【解析】【分析】分析电路中的开关连接情况发生改变时,能够快速识别电路的串并联连接情况,从而准确确定智能养生壶所处的状态。
(1)能根据求出养生壶工作时的电功率大小;
(2)能根据W=pt求出养生壶工作时的所消耗的电能大小。
14.【答案】(1)解:由图可知,由3段绳子吊着动滑轮,所以,绳子自由端移动的距离是
答:绳子自由端移动的距离是;
(2)解:拉力做的总功为
有用功为
滑轮组的机械效率是
答:滑轮组的机械效率是;
(3)解:汽车做匀速直线运动,汽车的牵引力、汽车受到的阻力、绳子对汽车的拉力三力平衡,汽车的牵引力为
汽车牵引力的功率是
答:汽车牵引力的功率是。
【解析】【分析】(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离s=nh。
(2)利用求滑轮组的机械效率。
(3)根据力的平衡条件求出汽车的牵引力,根据求汽车牵引力的功率。
15.【答案】(1)解:由电路图可知,当开关S1闭合、S接a时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电路中的电阻较大,由 知此时电功率较大,电饭煲处于中温挡,中温挡功率P中温=242W;
由 可得,R2的阻值:
(2)解: 当开关S1断开、S接a时,R1和R2串联,此时电路中的电阻最大,由 可知电功率最小,电饭煲处于低温挡;
低温挡正常工作时,总电阻为:R串=R1+R2=50Ω+200Ω=250Ω;
电路消耗的总功率为:
(3)解: 当开关S1闭合、S接b时,R1和R2并联,电路中电阻最小,由 可知此时电功率最大
因为R1和R2并联时总电阻: ,所以
高温挡功率为:
电能表上标有“3000r/kW•h”的字样,表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,
电能表的转盘转50转时,电饭煲消耗的电能:
实际功率为:
实际功率比高温挡额定功率变化了ΔP=P高温-P实际=1210W-1000W=210W;
此时的实际电压为:
【解析】【分析】(1)明确中温档只有一个电阻工作,根据功率公式,已知电压和中温档功率,可求出该电阻值。
(2)分析出低温档是两个电阻串联,先求出总电阻,再根据功率公式求出低温档时电路消耗的总功率。
(3)先根据电能表转盘转数和时间求出实际功率,与高温档额定功率比较得出变化量;然后根据实际功率的表达式,结合已知条件求出实际电压。
16.【答案】(1)解: 2500Pa
(2)解: 1250kg/m3
(3)解: 3125Pa
【解析】【分析】(1)根据压强公式,用 B 的重力除以 B 的底面积可求得 B 对 A 的压强。
(2)结合图像信息,利用压强公式找出切去一定高度后压强的变化关系,进而推导出 A 的高度和质量,再根据密度公式求出 A 的密度。
(3)先根据压强关系求出切去部分的高度,从而得到切去部分的质量和体积。然后分析将切去部分放入水槽后的受力情况,包括水槽自身重力、水的重力、切去部分的重力等,用总重力除以水槽底面积可得到水槽对地面的压强。
17.【答案】解:(1)水对桶底的压强为
(2)水对桶底的压力为
(3)向桶中放一个重为10N的铁球,此时桶对桌面的压力为
桶对桌面的压强为
答:(1)水对桶底的压强为;
(2)水对桶底的压力为;
(3)向桶中放一个重为10N的铁球,此时桶对桌面的压强为。
【解析】【分析】(1)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据F=pS,计算容器底受到的压力;
(3)水平面受到的压力等于重力;利用,计算压强。
18.【答案】解:(1)材料受到的重力为;
(2)根据杠杆平衡知识可知,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N时,阻力为;材料处于静止状态,根据平衡力知识可知,材料受到的浮力为;则材料的体积为;则材料的密度为;
(3)根据相互作用力知识可知,水对材料的浮力与材料对水的压力为一对相互作用力,大小相等,故材料对水的压力为
;薄壁容器M对地面的压力由容器的重力、水的重力和材料对水的压力组成,水的重力为;故容器对地面的压力为;此时薄壁容器M对水平地面的压强为
答:(1)材料受到的重力为16N;
(2)材料的密度为;
(3)此时薄壁容器M对水平地面的压强为。
【解析】【分析】(1)材料质量为1.6kg,根据G=mg计算重力;
(2)当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力F为1.5N时,根据杠杆平衡可计算阻力为;材料处于静止状态,受到的浮力为;根据浮力公式计算材料的体积;结合密度公式计算材料的密度为;
(3)根据相互作用力知识可知,水对材料的浮力与材料对水的压力为一对相互作用力,大小相等,即;薄壁容器M对地面的压力由容器的重力、水的重力和材料对水的压力组成,根据G=mg计算水的重力为,故容器对地面的压力为,根据压强公式计算此时薄壁容器M对水平地面的压强为。
19.【答案】解:(1)无人机的质量为m=900g=0.9kg;四脚着地平放在地面上时,对地面的压力为F=G=mg=0.9kg×10N/kg=9N
无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为;
(2)由表中数据可知,无人机正常工作的电压为15V,电池容量为5000mAh,所以电池充满后储存的电能为W=UIt=15V×5000×10-3A×1×3600s=2.7×105J;
(3)无人机匀速上升,所以升力为F=G=9N,由,可得,无人机的机械功率为P机=Fv=9N×8m/s=72W;由可得,无人机工作时的电功率为,无人机工作时的电流为
。
答:(1)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强1.8×104Pa;
(2)电池充满后储存的电能是2.7×105J;
(3)某次航拍过程中,无人机以最大上升速度匀速竖直上升,正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%,则该过程中无人机电池工作电流是6A。
【解析】【分析】(1)无人机的质量为m,四脚着地平放在地面上时,对地面的压力等于重力,即F=G=mg;根据F=Ps计算无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强;
(2)由表中数据可知,无人机正常工作的电压为15V,电池容量为5000mAh,根据W=UIt计算电池充满后储存的电能;
(3)无人机匀速上升,所以升力等于重力,即F=G;根据做功公式W=Pt计算无人机的机械功率;由效率公式计算无人机工作时的电功率;根据P=UI计算无人机工作时的电流。
20.【答案】解:(1)全红婵从起跳后的最高点到入水过程中的平均速度
(2)由得,距离全红婵入水点的距离
答:(1)全红婵从起跳后的最高点到入水过程中的平均速度为7.2m/s;
(2)此观众距离全红婵入水点的距离是102m。
【解析】【分析】 (1)已知距离和时间,根据速度公式计算全红婵从起跳后的最高点到入水过程中的平均速度;
(2)已知声速和时间,根据s=vt求此观众距离全红婵入水点的距离。
21.【答案】(1)解: G=F=P·S=5×105Pa×1m2=5×105N
m=G/g=5×105N/(10N/Kg)=5×104kg=50t
50t<55t, 所以可以通过
(2)解:匀速 F=f=1/10G=1/10×5×105N=5×104N
【解析】【分析】利用已知货车满载时,对地面的压强,根据F=pS可计算对地面的压力,与桥的限重相比较判断得出结论;
(2)货车做匀速直线运动,牵引力等于阻力。
22.【答案】(1)解: 当容器中的液体的深度,由容器底部受到液体的压强为300Pa可得
(2)解: 当容器中的液体的深度,物块A受到的浮力
当物块A静止时,物块A受到重力G、浮力及容器底部的支持力,三个力的关系为:,得,
而物块A对容器底部的压力与容器底部对物块A的支持力是一对相互作用力,其大小关系为,
故物块A对容器底部的压强
(3)解: 继续向容器中加入该液体,物块A浸入在液体中的体积增大,浮力也随之增大,由可得容器对物块A的支持力随之减小,当物块A受到的浮力等于重力时,容器对物块A的支持力为零,此时
此时物块A浸入液体中的深度
故当容器中的液体的深度为时,容器对物块A的支持力为零,此时
物块A在液体中处于漂浮状态,由漂浮条件可得
【解析】【分析】1) 据题可知,容器底部受到液体的压强为300Pa,根据P=ρgh可知
2) 当容器中的液体的深度,物块A受到的浮力
当物块A静止时,物块A受到重力G(向下)、浮力(向上)及容器底部的支持力(向上),得,
物块A对容器底部的压力与容器底部对物块A的支持力是一对相互作用力,所以,根据P=F/S可计算物块A对容器底部的压强
3) 继续向容器中加入该液体,物块A浸入在液体中的体积增大,浮力也随之增大,由可得容器对物块A的支持力随之减小,当物块A受到的浮力等于重力时,容器对物块A的支持力为零,此时,此时物块A浸入液体中的深度
当容器中的液体的深度为时,容器对物块A的支持力为零,此时物块A在液体中处于漂浮状态,由漂浮条件可得
23.【答案】(1)解: 小聪将物体推上车厢做的有用功
小聪推力做的总功
斜面的机械效率
(2)解: 匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做的功
小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率
【解析】【分析】1) 据题可知,物体质量为50kg,上升高度为1.2m根据计算有用功;推力为400N,运动距离为3m,根据计算小聪推力做的总功,根据计算斜面的机械效率
2) 匀速推动物体至车厢的过程中,小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做的功
小聪克服物体与斜面之间的摩擦力做功的功率
24.【答案】(1)解: 中温挡。因为开关 闭合时, 只有 工作, 电路中的电阻为 ; 当开关S1、S2闭合时, 只有 工作,电路中的电阻为 ;
当开关 都闭合时, 和 并联,总电阻 总最小。电源电压不变,
根据 可知, 当电压不变时, 电阻越小, 电功率越大;
的阻值大于 总, 小于 , 消耗的功率处于中间位置, 故为中温挡。
(2)解: 高温挡的总电阻:
高温挡的功率:
低温挡功率:
高温挡与低温挡功率之比:
(3)解: 闭合开关 和 时, 独立工作, 取暖器处于中温挡, 消耗的电功率:
正常工作 1 小时, 除去 2 次间隔时间 , 取暖器的实际发热时间:
取暖器正常工作 1 小时, 消耗的电能:
【解析】【分析】本题考查电功率、消耗的电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析开关断开与闭合时电路的连接情况,本题的重点是分析出电阳串联 时电功率最小,电阻并联时电功率最大,要知道电阻串联和并联的规律。
25.【答案】(1)解: 由电路图可知,当仅闭合开关时,电热器只有电热丝工作,电热器处于低温档,
此时功率为440W,根据公式可得
由于;则
(2)解: 该电热器处于“高温挡”时,开关、均闭合,电热丝与并联,此时电热器的发热功率为:
(3)解: 电热器处于“高温挡”正常工作5min所产生热量为;
由题意可得:;
代入数据可得:,
解之得:;
则被加热的水温能够升高到
【解析】【分析】(1) 由电路图可知,当仅闭合开关时,电热器只有电热丝工作,电热器处于低温档, 根据 计算R1的阻值,再根据 计算R2的阻值。
(2)该电热器处于“高温挡”时,开关、均闭合,电热丝与并联,根据分别计算出两个电阻的电功率,根据P高=P1+P2计算高温档时的电功率。
(3)根据Q=W=Pt计算高温档时产生的热量,再根据 计算升高的温度,最后根据 计算水升高到的温度。
26.【答案】(1)解: 由题意可知,该物块的重力大小;
当该长方体物块最终静止在水平地面上时,其对水平地板的压力;
受力面积;
根据压强公式并代入数据可得
(2)解: 该长方体物块由斜面顶端匀速下滑至斜面底端的过程中,
其受到的重力所做的功;
由题意可知,斜长为8m,物块由斜面顶端匀速下滑至斜面底端的时间为:
再根据功率的公式可得:
【解析】【分析】(1)首先跟机F=G=mg计算物体对地面的压力,再根据计算对地面的压强;
(2)根据W=Gh计算重力做功大小,根据计算运动时间,最后根据 计算做功的功率。
27.【答案】(1)解:(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮力为:F浮=G潜水器=8N
(2)解:(2)潜水器漂浮时,容器底部受到的水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa
(3)解:(3)潜水器的底面积:S1=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由F浮=ρ液V排g=ρ水S1h1g
得漂浮时浸入水中的深度:
潜水器下降的距离:h2=h-h1=0.25m-0.08m=0.17m
【解析】【分析】(1)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;
(2)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(3)根据,判断物体在液体中进入的深度。
(1)潜水器处于漂浮状态时,潜水器受到的浮力为
F浮=G潜水器=8N
(2)潜水器漂浮时,容器底部受到的水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa
(3)潜水器的底面积
S1=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
由
F浮=ρ液V排g=ρ水S1h1g
得漂浮时浸入水中的深度
潜水器下降的距离
h2=h-h1=0.25m-0.08m=0.17m
28.【答案】解:(1)由于果汁加热鼎的保温时功率是220W,由P=UI可知,电路中的电流
(2)内部有R1、R2两个加热电阻,其中R1是滑动变阻器改装成的可调电阻,S为单刀多掷开关。当开关接1时,加热鼎处于保温挡,保温功率为220W;当开关接2时,加热鼎处于可调温挡,可调功率范围为220~1100W;由于果汁加热鼎的最大功率是1100W,加热器最大功率时,滑片在最右端,只有加热电阻R2接入电路,根据知,加热电阻R2的阻值为
由于果汁加热鼎的最小功率是200W,加热器最小功率时,滑片在最左端,R1、R2两个加热电阻同时工作,根据知,此时总电阻为
根据串联电路电阻的特点,加热电阻R1的阻值为
R1=R总-R2=242Ω-44Ω=198Ω
(3)加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min消耗的电能为
W=P大t=1100W×2×60s=1.32×105J
果汁的温度升高30℃吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.0×103J/(kg·℃)×1kg×30℃=1.2×105J
加热器的效率为
答:(1)加热鼎保温时电路中的电流是1A;
(2)加热电阻R1的阻值是198Ω;
(3)此时的加热效率91%。
【解析】【分析】1)由于果汁加热鼎的保温时功率是220W,由P=UI可知计算电路中的电流
(2)只有加热电阻R2接入电路,根据计算加热电阻R2的阻值
由于果汁加热鼎的最小功率是200W,加热器最小功率时,滑片在最左端,R1、R2两个加热电阻同时工作,根据知计算此时总电阻为R总根据串联电路电阻的特点,加热电阻R1的阻值为R1=R总-R2
(3)加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min消耗的电能为W=P大t
果汁的温度升高30℃吸收的热量为Q吸=cmΔt
加热器的效率为
29.【答案】解:(1)20cm 深水受到的重力为;对B受力分析,溢水杯B受到的支持力大小等于B和水的总重力,即;故由W=Fs得,升降台上升3cm,溢水杯受到的支持力对它做的功W=F支s=25N×0.03m=0.75J;
(2)由乙图可知,当升降台上升的高度为3cm时,物体A底部刚好与水面相接触,当升降台上升的高度为5cm时,则圆柱体A浸入水的深度为;此时物体A排开水的体积为;由V=Sh可得,此时水面上涨的高度为;圆柱体A底部所处的深度;由p=ρgh得,水对圆柱体A底部的压强为p=ρ水ghA'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
(3)由图乙可知,物体A未浸入水时,即h=0cm时,拉力为F=10N,则由二力平衡条件得A的重力为GA=F=10N;当升降台从上升高度h从3cm到10cm过程中,拉力不断减少,而浮力不断增大,当h为10cm时,浮力达到最大,此时物体A应刚好完全浸入水中,且没有水溢出,故对A受力分析可知,当力传感器的示数为零时,物体A刚好触到B容器底,此时对B和水及物体A整体受力分析可得,溢水杯对升降台的压力等于溢水杯B和物体A及溢水杯中水的总重力,即。
答:(1)升降台上升3cm,溢水杯受到的支持力对它做的功为0.75J;
(2)当h=5cm时,水对圆柱体A底部的压强为400Pa;
(3)当力传感器的示数为零时,溢水杯对升降台的压力为35N。
【解析】【分析】(1)根据重力公式计算20cm 深水受到的重力;溢水杯B受到的支持力大小等于B和水的总重力,即;根据W=Fs得,升降台上升3cm,溢水杯受到的支持力对它做的功;
(2)由乙图可知,当升降台上升的高度为3cm时,物体A底部刚好与水面相接触,据此计算当升降台上升的高度为5cm时,则圆柱体A浸入水的深度;进而计算此时物体A排开水的体积为;此时水面上涨的高度为;所以圆柱体A底部所处的深度;由p=ρgh计算水对圆柱体A底部的压强;
(3)由图乙可知,物体A未浸入水时,拉力为F=10N,即A的重力为GA=F;当h为10cm时,浮力达到最大,此时物体A应刚好完全浸入水中,对A受力分析可知,力传感器的示数为零时,物体A刚好触到B容器底,此时对B和水及物体A整体受力分析溢水杯对升降台的压力等于溢水杯B和物体A及溢水杯中水的总重力,即。
30.【答案】解:(1)木块的体积为;
木块的密度为;
(2)木块的重力为;
因为木块漂浮,根据物体浮沉条件可知;
根据阿基米德原理可知木块排开水的体积即为溢出水的体积
;
(3)B中原来水的体积为;
原来水的质量为;
排开水的质量为;
则B中剩余水的质量为;
B与剩余水的总重力为;
A中水的体积为;
A中水的高度为;
此时A底部受到的压强为;
B浸在水中的体积为;
B受到的浮力为;
因为B与剩余水的总重力大于B受到的浮力,所以B没有浮起。
答:(1)木块的密度是;
(2)溢出水的体积;
(3)容器B没有浮起来,此时容器A底部受到水的压强为。
【解析】【分析】 (1)已知木块的质量和体积,根据密度公式计算木块的密度;
(2)根据重力公式计算木块的重力,木块的密度小于水的密度,当木块最终静止时,木块漂浮,浮力等于重力,根据阿基米德原理计算溢出水的体积;
(3)根据密度公式、体积公式计算从容器B中抽出质量为1000g的水倒入容器A中时容器A中水的高度,根据阿基米德原理计算B浸入水中深度为0.05m时受到的浮力,进一步计算B容器的总重力,比较可知B是否浮起,根据液体压强公式计算此时容器A底部受到水的压强
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