专题2 计算与推导题-【学海风暴·PK中考】2026中考物理备考（安徽专用）

专题日 计算与推导题 类型一 功、功率相关计算(10年6考) 1.(2025潜山二模)随着生活水平的提高，扫地3.(2025合肥瑶海区三模)“祝融号”火星车在火 机器人的发展前景较为广阔。某品牌扫地机 星上留下了属于中国的第一道印记，如图甲所 器人工作时，在30s内沿水平地面匀速直线 示。发射前，火星车在水平地面上进行测试时， 清扫的距离为12m,在此运动过程中的输出 受到的阻力为200N,其速度v与时间t的关系 功率恒为40W。求： 图像如图乙所示。在本次测试全程中，火星车 (1)扫地机器人的牵引力所做的功。 在变速运动阶段运动的总路程是3m。则： (2)扫地机器人的牵引力的大小。 ↑z/(cm's) 20- 0102030405060/9 (1)火星车在本次测试全程中的平均速度是 多少？ (2)火星车做匀速直线运动时，牵引力做功的 2.(2025苏州)叉车常用于货物 功率是多少？ 的转运，如右图所示。若该叉 车在10s内将质量为300kg 的货箱匀速竖直提升3m,g 取10N/kg。求此过程中： (1)货箱的速度。 (2)叉车对货箱所做的功。 (3)叉车对货箱所做功的功率。 安徽专题突破 161 类型二 浮力相关计算(10年9考) 1.(2025乐山)如右图所示，某同学 塑料瓶 乙)，在杯子侧壁水面位置做一个标记B;用轻 用一个上端开口的圆柱形厚底 质细线将石块与木块连接后放入水中，静止后 空塑料瓶和装有水的圆柱形水 如图丙所示。 水槽 槽制作了一个浮力秤，用于测量 质量。空塑料瓶的质量为120g,塑料瓶的底 面积为20cm2,水槽的底面积为120cm2,瓶 身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过 程中水不溢出，塑料瓶始终漂浮且瓶身保持 (1)求木块的密度。 竖直。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g (2)分析图乙中木块底部相对于标记A变化 取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求： 的距离。 (1)空载时塑料瓶受到的浮力。 (3)分析图丙中水面相对于标记B变化的 (2)浮力秤的最大称量值。 距离。 (3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面 的高度差。 3.如图a所示，装有水的薄壁柱形容器甲置于水 平地面上，容器乙中盛有质量为0.4kg的某 液体，容器乙漂浮在容器甲中的水面上，此时 容器甲中水的深度为0.5m。(g取10N/kg) 2.(2025滁州凤阳一模)一个柱形木块，底面积 甲乙 为50cm2,高10cm,放入底面积为100cm2的 盛有水的圆柱形薄壁杯子中，木块露出水面 的高度为4cm(如图甲)，在杯子侧壁水面位 置做一个标记A;将一个石块轻轻放在木块 (1)求水对容器甲底部的压强p水。 正上方，静止后木块刚好浸没在水中（如图 (2)若容器乙中液体的体积为0.5×10-3m3, 162 己·已5安徽物理 求该液体的密度pz。 如图乙所示；再沿着容器壁缓慢加入密度为 (3)若容器甲和容器乙的底面积分别为3S和 P2且与液体甲不相溶的液体乙，直到容器恰 S,如图b所示，将物体丙浸没在容器乙内的 好装满液体(p甲≤p<pz),此时正方体A与 液体中，容器乙仍然漂浮在水面上，容器甲中 容器底部不再接触，如图丙所示；正方体A不 水的深度增加了2△h,容器乙中液体的深度增 吸收液体，其上、下表面始终与液面平行，g为 加了△h,水和液体均未溢出。求物体丙的密 已知量。 度P丙。 (1)加入液体甲后，请写出正方体A底部所受 液体的压强p。的表达式。（用题中字母表示） (2)容器装满液体后，请写出正方体所受的浮 力F的表达式。（用题中字母表示） (3)若a=10cm,p甲=0.8×103kg/m3,p= 0.9X103kg/m3,pz=1.2×103kg/m3,则正 方体A浸在液体甲中的高度。是多少？ 4.(2025合肥庐阳区三模)小明过生日时收到了 一个礼物，如图甲所示，寓意为友谊如同小船 一样永不沉没。经过仔细观察，小明发现容 器中装满了两种互不相溶的液体，为了探究 小船受到的浮力问题，他设计了一个模型来 进行研究。取一个高度足够的容器，将棱长 为a的均匀正方体A放置在容器底部，正方 体A的密度为ρ；缓慢向容器中加入密度为 ρ甲的液体甲，直到物体的上表面恰好被浸没， 类型三简单机械相关计算(10年4考) 1.(2025安徽名校大联考二模)如下图所示，用 (1)拉力F的大小。 力F将G=100N的物体以v=1m/s的速度 从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面与 水平面的夹角为30°，此时斜面的机械效率为 80%。求： 安徽专题突破 163 (2)拉力F做功的功率。 3.(2025宣城一模)右图是 0 小明利用器械进行锻炼的 示意图，其中横杆AB可 绕固定点O在竖直平面 内转动。LoA:Los=3:2,在横杆A端用细 绳悬挂重力为300N的配重，小明在B端施 2.(2025遂宁)我国很早就有使用滑轮的记载， 加竖直方向的力F1,使横杆AB在水平位置 图甲所示的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮 平衡。不计杆重与绳重。 做起吊机械的场景。借助图乙所示的装置 (1)求小明在B端施加的力F1的大小。 (篮子质量不计)，质量为60kg的矿工用 (2)若小明重650N,两只脚与地面接触的总 400N的拉力将70kg的矿石从矿坑匀速提 面积为400cm2,求他对水平地面的压强。 起，10s内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑 (3)若横杆AB的总长度为L,在横杆A端悬 轮的摩擦，g取10N/kg) 挂的配重的重力为G配且不变，现将支点O 向右移动一段距离△L,使B端的重力为G人 的人的双脚刚好离开地面，且横杆处于水平平 衡状态，求这段距离△L。(计算结果用物理 量字母L、△L、G屁、G人表示) 汉代砖刻 (1)求绳子自由端移动的速度。 (2)求此滑轮组的机械效率。 (3)工作时矿工双脚与地面的接触面积为 400cm2,求他对水平地面的压强大小。 164 己0已6安徽物理 类型四 热效率相关计算(10年1考) 1.(2025苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃加热 某品牌的油电混合动力汽车，行驶之前其所用 到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的热值 的蓄电池组储存的电能是1.0×108J。若该 为4.2×10J/kg,水的比热容为4.2×103J/ 车匀速直线行驶了40km,所受平均阻力为 (kg·℃)。求： 900N,蓄电池的电能增加了12%，内燃机共 (1)水吸收的热量。 消耗燃油3kg。(q油=4.6×10J/kg)则： (2)煤气完全燃烧放出的热量。 (1)3kg燃油完全燃烧可放出多少热量？ (3)煤气炉加热的效率。 (2)该汽车行驶过程中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？（结果精确 到0.1%) 2.(2025芜湖南陵一模)油电混 合动力汽车是新型节能汽车， 这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力， 同时也给蓄电池组充电。上图所示的是我国 类型五 电功、电功率相关计算(10年5考) 1.(2025云南)右图所示的 (3)整个电路工作10s消耗的电能W。 电路中，电源电压U= 6V,电阻R2=52。闭合△ 开关S,电流表A1的示数 2.（2025合肥瑶海区一模)右图所 I1=0.3A。求： 示的电路中，电源电压不变，灯 (1)R1的阻值。 泡标有“6V0.3A”的字样，R 为定值电阻。闭合开关S、S, 灯泡正常发光，电流表的示数为0.5A,求： (1)电源电压。 (2)电流表A的示数I。 安徽专题突破 165 (2)R的阻值。 4.(2025合肥肥东模拟)右图 R S 所示的电路中，电源电压恒 为12V,定值电阻R,= 302、R3=102。电流表的 测量范围为0~0.6A,滑动变阻器R2标有 (3)只闭合开关S2时，电路消耗的总功率。 “500.5A”字样。 (忽略灯泡电阻的变化) (1)当闭合开关S1、S2,断开开关S时，电流表 的示数是多少？ (2)只闭合开关S,当滑动变阻器的滑片在某 一个位置时，电流表的示数为0.3A,此时滑 动变阻器接入电路的电阻是多少？ 3.(2025乐山)如右图所 ⑧ (3)当开关S、S1、S2均闭合时，若将电流表的 示，电源电压恒定，灯 测量范围换成0~3A,在确保电路安全的前 泡L标有“6V6W” R 提下，求电路消耗的最大总功率。 字样（忽略温度对灯丝 5 R 电阻的影响)，滑动变阻器R的最大阻值为 202。当S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片 移至a端时，灯泡正常发光，此时电流表示数 为1.6A。求： (1)电源电压。 (2)定值电阻R1的阻值。 (3)整个电路的最小电流。 5.(2025绥化)图甲所示的电路中，电源电压可 调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻 的变化)，电压表的测量范围是0~15V,电流 表的测量范围是0~3A。在保证电路各元件 安全的前提下：先将电源电压调为U,只闭合 开关S1,把滑动变阻器R的滑片P从最右端 滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示 数关系图像如图乙。 166 己0已6安徽物理 IA (4)断开开关S1,再将电源电压调为U。,闭合 1.5 开关S2,当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯 泡L正常发光，电压表的示数为6V,灯泡L 0.1 14 U/V 消耗的电功率为P;当滑片P滑动到某位置 时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为 (1)求滑动变阻器R的最大阻值。 1 0.25A,灯泡L消耗的实际功率P实=P额。 求灯泡L的额定功率P。 (2)求电源电压U和R1的电阻值。 (3)保持(2)中电源电压U不变，滑动变阻器 的滑片P在最右端时，求通电1min电阻R, 产生的热量。 类型六 家用电器相关计算(10年3考) 1.(2025伊春)小君家中有一个电热水壶，这个 (2)壶中水吸收的热量。〔水的比热容为4.2 电热水壶的部分参数如下表所示。他想知道 ×103J/(kg·℃)门 此电热水壶的热效率，他将温度为20℃、体积 为1.8L的水倒入壶中，测量出水加热到 l00℃所需的时间为6min。请根据题中的信 息计算： 额定容量 1.8L (3)电热水壶的热效率。（结果精确到0.1%） 额定电压 220V 额定功率 1850W 频率 50 Hz (1)电热水壶中水的质量。 安徽专题突破 167 2.(2025广州改编)图a是电热加湿器，其内部 (2)电火锅处于高温挡时，电火锅的电功率为 结构及电路简图如图b所示，通电后，发热电 多少？ 阻R使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出， (3)电火锅处于中温挡时，电火锅工作30min 增加环境湿度。已知水的比热容为4.2× 产生的热量为多少？ 103J/(kg·℃)，密度为1.0×103kg/m3,沸 点为100℃。 蒸气出口 进水阀门目 蒸气阀门 加热仓 220V 6 (1)已知R的阻值为550，求电热加湿器的 功率。 (2)若消耗电能1.2×104J,可使加热仓内3.0 ×10-5m3的水从20℃加热至沸腾，求： ①加热仓内水吸收的热量。 ②电热加湿器的加热效率。 4.(2025泸州)小飞家响应国家家电以旧换新惠 民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如 下表，原理如下图，R,、R2是储水箱中加热器 内的电阻，S,为漏电保护开关，S2为温控开 关。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，P*= 1.0×103kg/m3. 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 3.(2025阜阳一模)右图是某款 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 电火锅内部的简化电路图，加 R 温度范围 室温 额定容量 50L -W 热装置由电热丝R1和R2组 加热方式 双管加热 内胆材质金属板糖瓷 成，通过控制两个开关实现高 保险装置 储水箱 热 温、中温、低温三挡的调节， …220Vg 加热器 出 火（相）线 R1=1762,R2=442。问： 零（中性）线。 (1)S1断开，S2接a时，电火锅处于什么挡位？ 外壳 此时电功率为多少？ 冷水进口 1682025安徽物理 (1)求该电热水器在保温挡下正常工作2h消 (3)该电热水器在加热状态下正常工作40mim, 耗的电能。 使额定容量的水温度升高20℃，求它的热 效率。 (2)求R1的阻值。 类型七 推导题(10年3考) 1.如右图所示，某工人用滑轮组将一个重 (3)证明：滑轮组在不计摩擦和绳重时，匀速拉 力G=600N的物体匀速提升1m,用 起物体的机械效率7=6。×100%。 G 时2s,已知动滑轮的重力G力= 150N,不计摩擦和绳重。 (1)求拉力做功的功率。 2.(2025天津改编)在跨学科实践活动中，同学 们制作了图甲所示的“浮力秤”，用来称量物体 的质量。圆柱形薄壁外筒足够高且内装足量 的水，带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水 中，浮体浸入水中的深度为h。已知浮体的 (2)求该滑轮组的机械效率。 横截面积为S。,外筒的横截面积为3S。,水的 密度为po。 上秤盘 浮体 外简 安徽专题突破 169 (1)求浮体和秤盘的总质量。 3.如右图所示，小海给鱼 L☒ (2)秤盘中未放物体，在浮体位于水面的位置 缸设计了一个加热装 标记“0”刻度线；秤盘中放质量为1的砝码， 置：电源电压不变，R, 在浮体位于水面的位置标记“m,”刻度线。请 是电热丝，S1是总开关， 鱼缸 推导出这两条刻度线间的距离△h的表达式。 S2是温控开关（温度低于20℃时自动接通， (3)为了测算该“浮力秤”的最大测量值，先把 温度升高到24℃时自动断开)，装饰小彩灯L 带有秤盘的浮体直立在外筒底部（如图乙）， 上标有“12V3W”字样。某次换水后，鱼缸 再向外筒内缓慢注水，外筒底部受到的水的 内有质量为5kg、温度为18℃的水，闭合S, 压强与注入水的质量的关系如图丙所示。当 L正常发光，R1的电功率为18W。〔水的比 外筒底部受到水的压强至少为p1时，此“浮 热容为4.2×103J/(kg·℃)门请解答以下 力秤”能够达到最大测量值，该最大测量值是 问题： 多少？ (1)换水后，从R,开始加热到停止工作，水吸 收的热量是多少？ (2)换水后，从R,开始加热到它停止工作的 时间是多少？（不考虑热量损失，R1产生的热 量均被水吸收》 (3)为缩短加热时间，现增加电热丝R2,使R1 与R2并联，R1、R2工作时电功率分别为P1、 P2,总功率为P。 ①请推导证明P=P,十P2 ②若总功率P=30W,则R2的阻值为多大？ 170 己0已6安徽物理数据可知，总电压等于L,与L,两端电压之和，故在 专题二计算与推导题 串联电路中，总电压等于各部分电压之和，即U=U ⊙类型一功、功率相关计算 +U2。 14.(1)定值电阻(2)右(3)定值电阻断路(4)不变 1.解：1根据P-罗可得牵引力所做的功 (5)选用的定值电阻不同 W=Pt=40WX30s-1200J 【解析】(1)探究电流与电压的关系时，应控制电阻不 (2)根据W=F可得牵引力F=W-1200 =100N 变，所以电路中需要接人定值电阻。(2)闭合开关前， 12m 为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大 2.解：1)货箱的速度-三=3m=0.3m/s 处。由图可知，滑片在最右端时，滑动变阻器接入电 t 10s 路的电阻丝最长，阻值最大。(3)电流表指针不偏转， (2)叉车对货箱所做的功 说明电路中有断路故障；电压表指针有较大幅度的 W=Gh =mgh =300 kgX 10 N/kgX3 m=9 000 J 偏转，说明电压表与电源连通，所以故障可能是与电 (3)叉车对货箱所做功的功率 压表并联的定值电阻断路。(4)根据表中数据，计算 p=W-9000J=900W 1V_1.6V2.4V t 10s 出电压与电流的比值为0.2A-0.32A=0.48A 3.解：(1)由图乙可知，火星车匀速直线运动的速度。= 2.8V 0.56A=50,可知电压与电流的比值不变。(5)导致 20cm/s=0.2m/s,匀速运动的时间t=40s-10s= 30s,由口=三可得，火星车匀速直线运动的距离 甲组数据与乙组和丙组数据不同的原因是选用的定 U s=ut=0.2 m/sX30 s=6 m 值电阻的阻值不同。根据欧姆定律I一京可知，当定 全程的总路程s。=s十s√=6m十3m=9m 值电阻的阻值不同时，在相同电压下，通过导体的电 火星车在本次测试全程中的平均速度 流不同，所以会导致I-U图像不同。 -是-9n0-0.15m/s 15.(1)如下图所示(2)短路 (3)0.48(4)B 1g60s (2)因为火星车做匀速直线运动，牵引力和受到的摩擦 力是一对平衡力，所以牵引力F=f=200N 火星车做匀速直线运动时，牵引力做功的功率 p=W=P=Fu=200N×0.2m/s=40w 月3I✉t 【解析】(1)滑片向右移动时电压表示数变小，说明滑 ○类型二浮力相关计算 动变阻器接入电路的阻值变大，故滑动变阻器选用 1.解：(1)空塑料瓶的重力为G瓶-m氟g=120X10-3kg 左下接线柱与电阻R串联。(2)电流表有示数，说明 ×10N/kg=1.2N 电路是通路，电压表无示数，说明故障可能是与电压 由于塑料瓶漂浮，空载时塑料瓶受到的浮力为F1= 表并联的部分短路，即故障可能是定值电阻短路。 G瓶=1.2N (3)电流表选用小的测量范围，分度值为0.02A,电 (2)当塑料瓶满载时，浸入水中的深度最大，此时塑料 流表的示数为0.48A。(4)由题意可知，要保持让定 瓶排开水的体积为 值电阻分得电压2.4V,滑动变阻器分得电压3.6V, V#=S瓶h=20×10-4m2×18×10-2m=3.6× Uv R 10-4m3 根据串联分压规律可知一R着。当R=300时， 塑料瓶受到的浮力为 2.4V30 F2=P水gV#=1.0X103kg/m3X10N/kg×3.6× 3.67Rw ,解得R指=45Q,故滑动变阻器接人电 10-4m3=3.6N 路的阻值应该调到45，超出最大值352，故A不可 所载物体的重力为 行。当滑动变阻器以最大阻值接入电路时， G物=Fm:-Gs=3.6N-1.2N=2.4N 产-韶8新得U=(8X.放电覆电压不得 浮力秤的最大称量值为 高于4.8V;定值电阻两端电压为2.4V,所以电源电 m-Gis-2.4N Γg10N/kg =0.24kg 压的取值范围为2.4~4.8V。 (3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体 16.(1)地磁场(2)N(北)正(3)电流(4)增大电 积变化量为 流（或增加线圈匝数，或插人铁芯等） △V=4Fa=F:-Fm1 3.6N-1.2N 17.(1)切割磁感线(2)左(3)增大导体切割磁感线的 P水g P水8 1.0×103kg/m3×10N/kg 速度（或换用磁场更强的U形磁铁等） =2.4×10-4m3 参考答案 27 水槽内水面的高度差为 X100N 1 =AV_2.4X10-m =0.02m 直×100%= 则有？一W FL -×100%= S情120×10-1m7 F 2.解：(1)图甲中木块漂浮，则G本=F萍，根据G本= 100%=80% P本gV*和F#=P依gV#得，P*gV本=P水gV#,木块 解得F=62.5N V#S本h 的密度p一Pk一 (②拉力F做功的功率P=W-=F=62.5NX h本 -10cm-4cm×1.0X102kg/m2-0.6×102kg/m 1m/s=62.5W 10 cm 2.解：(1)由图乙可知，此滑轮组绳子的股数n=2,矿石 (2)图乙与图甲相比，木块多浸人的体积V=50cm2 上升的高度h=2m,则绳子自由端移动的距离s=nh X4 cm=200 cm3 =2×2m=4m 液面上升的高度H'=Y-200cm S100 cm3-2 cm 已知时间1一10s,绳子自由端移动的速度v=三= 此时木块底部浸人水中的深度为10cm,木块底部相 4 m -0.4m/s 对于标记A变化的距离L=h本一H'一ha=10cm一 10s 2 cm-6 cm=2 cm (2)矿石的重力Gg=mrg=70kg×10N/kg=700N (3)图乙和图丙中木块和石块的整体均处于漂浮状 矿工做的有用功W有=Grh=700N×2m=1400J 态，则有F乙=G石十G本，F浮两=G石十G木 矿工做的总功W。=Fx=400NX4m=1600J 因此F序乙=F带两，故V#乙=V#网，故图丙中水面相对 此滑轮组的机械效率？一W ×100%=1400J 于标记B变化的距离为零。 1600j× 3.解：(1)由题意知，容器甲中水的深度为0.5m。水对 100%=87.5% 容器甲底部的压强pk=P本gh=1.0X103kg/m3× (3)矿工的重力Gx=m人g=60kgX10N/kg=600N 10N/kg×0.5m=5×103Pa 矿工对地面的压力F居=G人一F=600N-400N= 200N (2)容器乙中液体的体积为0.5×10~3m3,该液体的 已知矿工.双脚与地面的接触面积S=400cm2= 0.4kg 密度pz=20.5X10m=0.8X10ke/m 0.04m (3)由题意可知，丙的体积V=S△/ 他对水平地面的压强 Fs-200N =5000Pa S0.04m2 丙的重力G=P两gS△h 放人丙后容器乙漂浮，增大的浮力F荐=P*gV#=1.0 3.解：(1)根据杠杆平衡条件可知F:Los=G XLo, ×102kg/m3X10N/kg×3S×2△h 代入数据得F,×2=300N×3 解得F,-450N 根据增大的浮力等于丙的重力，则P两×10N/kg× S△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×3S×2△h (2)小明对横杆有向下的450N的拉力，横杆对他有向 解得p两=6X103kg/m3 上的450N的拉力，水平地面对他的支持力等于他对 水平地面的压力，即FN=F支=G人一F,=650N一 4.解：(1)根据液体压强公式p=P孩gh可知，加入液体 甲后，正方体A底部所受液体的压强p。=p甲ga 450N=200N 200N (2)容器装满液体后，正方体A悬浮，浮力等于重力， 他对水平地面的压强p= 400×10-+m =5X 故F=G=pgV=pga3 103Pa (3)根据阿基米德原理可知，F#=P甲gV排甲十 (3)将支点O向右移动一段距离△L,此时B端到支点 P%gV#z,又因为浮力等于重力，则有 0.8×103kg/m3×g×a2×h。+1.2×103kg/m3×g 0的距离Lm'=台L-ALA端到支点0的距离Lm a2×(0.1m-ho)=0.9×103kg/m3×g×a2×0.1m 解得h。=0.075m 一L十△L。使B瑞的人的双陶刚好离开地面，且横 ⊙类型三简单机械相关计算 杆处于水平平衡状态，则人在B端施加的向下的力的 1.解：(1)假设斜面的长度为L,由30°角所对的直角边等 大小为G人。根据杠杆的平衡条件可得G人×L'= 于斜边的一半可知，物体上升到顶端时上升的高度为 G XLO L,有用功等于克服物体的重力做的功，为W有=Gh 1 代入已知物理量得GxX(号-a4L)=GeX(L+ 1 △L) -2GL 2G人-3GEL 总功为W是=Fs=FL 解得△L=5(G人+G) 28 从。己0已6安徽物理 ○类型四热效率相关计算 (3)当S、S,闭合，S断开，滑动变阻器的滑片移至b 1.解：(1)水吸收的热量Q服=c*m东△1=4.2×103J/ 端时，R与R,串联，此时整个电路的电阻最大，电流 (kg·℃)×4kg×(70-20)℃=8.4×10J U 6 V (2)煤气完全燃烧放出的热量Q做=mq=0.05kg× 最小，最小电流为1m=R+R=202十100=0.2A 4.2×102J/kg=2.1×10°J 4.解：(1)当闭合开关S、S,断开开关S时，电路中只有 (3)煤气炉加热的效率？= 题×100%= .4×103J U_12Y=0.4A.即 Q做 2.1×10J R,工作，电路中的电流为1一反300 100%=40% 电流表的示数为0.4A 2.解：(1)3kg燃油完全燃烧可放出的热量Q做=mq箱= (2)只闭合开关S时，R2、R,串联，电流表测电路中的 3kg×4.6×10J/kg-1.38×10J 电流。当电流表的示数为0.3A时，电路的总电阻为 U 12V (2)汽车匀速行驶，牵引力F=f=900N,牵引力做功 Ra=7=0.3A=400 W=Fs=900N×40×103m=3.6×102J 根据串联电路的电阻规律可知，滑动变阻器接入电路 (3)蓄电池增加的电能W′=1.0×10°J×12%=1.2× 的电阻为R,=R。-R,=402-102=302 10J (3)当开关S、S、S2均闭合时，R1,R2并联。此时通过 汽车内燃机的效率刀= W+W' ×100%= R:的电流为0.4A。滑动变阻器允许通过的最大电 Q 3.6×102J+1.2X102×100%≈34.8% 流为0.5A,则干路最大电流为I。=1,十I状=0.4A +0.5A=0.9A 1.38×103J 电路消耗的最大总功率P大=U1。=12V×0.9A= ○类型五电功、电功率相关计算 10.8W 1.解：(1)由图可知，闭合开关，两个电阻并联，电流表A 5.解：(1)由图乙可知，电流最小时，滑动变阻器两端的电 测量干路电流，电流表A,测量通过R,的电流，R,的 U 6V 阻值R,=7-0.3A=200 压为14V,滑动变阻器R的最大阻值R大=片= 14V U6 V (2)通过电阻R:的电流1，=R-501.2A 0.1A-1402 (2)闭合开关S,断开开关S2,R,与滑动变阻器R串 电流表A的示数I=I1十12=0.3A十1.2A=1.5A 联。由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时， (3)整个电路工作10s消耗的电能W-U1=6V× 电压表的示数为0V,电流表的示数为1.5A,则电源 1.5A×10s=90J 电压U=I1R1=1.5A×R① 2.解：(1)闭合开关S、S,灯泡正常发光，灯泡和定值电 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为 阻并联，电流表测干路电流。灯泡标有“6V0.3A” 14V,电流表的示数为0.1A,则电源电压U=IR,+ U 6V 的字样，则灯泡的电阻为R=了-0.3A=200 Us=0.1A×R1+14V② 由①②解得U=15V,R,=10n 灯泡两端的电压为6V,则电源电压也为6V。 (3)由焦耳定律可得，R,产生的热量Q=IR1= (2)根据并联电路电流的特点可知，流过R的电流为 (0.1A)2×102×60s=6J I2=0.5A-0.3A=0.2A (4)断开开关S,闭合开关S,灯泡L与滑动变阻器R U 6V 根据欧姆定律可知，R的阻值为R=了-0.2A=300 串联。由题意可知，若滑动变阻器以最大阻值接入电 (3)只闭合开关S时，灯泡与定值电阻串联，则电路消 路中时，滑动变阻器两端的电压U霸'=I小R大= 0.25A×1402=35V>15V U(6V) 耗的总功率为P=R。200十30n=0.72W 所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率 3.解：(1)当S、S、S2均闭合，滑动变阻器的滑片移至a 最小，灯泡L的额定功率P。- (U。-6V) R ③ 端时，L与R并联，电流表测干路电流，由于灯泡正常 发光，根据并联电路电压的特点可知，电源电压为U 灯泡L消耗的实际功率P实= (U。-15V)2 ④ RL =U=6V U2(6V) 知P生三P则由③④可得U。=24 (2)灯泡的电阻为R-P=6W=60 UL 6V 则灯泡L的电阻R,-24V二15y-36n 通过灯泡的电流为1-定-601A 0.25A 通过R1的电流为I1=I-I1=1.6A-1A=0.6A 则灯泡L的额定功率P-。-6 RL -=6 R,的电阻为R--0.6A=100 (24V-6V)2 =9W 36 参考答案 29 ○类型六家用电器相关计算 将开关S2接b点时，只有电阻R:接入电路中，由P= 1.解：(1)电热水壶中水的质量m=oV=1.0×103kg/ U UI= m3×1.8×10-3m3=1.8kg 反可知，此时电热水器处于加热挡，电阻R,一 (2)水吸收的热量Q最=cm(t-t。)=4.2×10J/ (220V)2 P 2000 W -24.22 (kg·℃)×1.8kg×(100℃-20℃)=6.048×103J (3)电热水壶正常工作时的功率为1850W,6min消耗 则电阻R,的阻值R,=R。一R:=121一24.2= 96.82 的电能W=Pt'=1850W×6×60s=6.66×103J W 该电热水壶的效率7-9器×10%-6,08X10 (3)由P=可得，该电热水器在加热挡下正常工作 6.66×105J 40min消耗的电能 100%≈90.8% W'=Pt'=2000W×40×60s=4.8×10J 2.解：(1)电热加湿器的功率P=U1= U(220V)2 水的质量m=p*V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3 5500 =50kg 88W 水吸收的热量 (2)①加热仓内水吸收的热量Q最=cm△1=4.2× Q最=c本m△1=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×20℃ 103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×3.0×10-5m3× =4.2×10°J (100℃-20℃)=1.008×10J 4.2×10J ②电热加湿器的加热效率刀= Q题×100%= 电热水器的热效率”一 0×100%= 4.8×10°j 100%=87.5% 1.008×10J×100%=84% ○类型七推导题 1.2×10'J 1.解：(1)由图可知，承担物重的绳子段数n=3,不计摩 3.解：(1)由图可知，S断开，S2接a时，R,和R2串联。 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻 擦和绳重，绳子自由端的拉力为下=G+Ga一 最大，电源电压U不变，由P一发可知，此时电路中的 600N+150N =250N 3 总功率最小，电火锅处于低温挡；根据串联电路的电 绳子自由端移动的距离为s=nh=3×1m=3m U2 阻特点和P二可知，此时的电功率P=R十R, 拉力所做的总功为W。-Fs=250N×3m=750J (220V2 拉力做功的功率为P=W-750J-375W 1760+440=220w 2s (2)他使用滑轮组做的有用功为W有用=Gh=600N× (2)开关S闭合，S接b时，R,和R,并联，根据并联 1m=600J 电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，电 U 滑轮组的机械效率为刀一w。 里×100%-600 750J 源电压U不变，由P=尺可知，此时电路中的总功率 100%=80% 最大，电火锅处于高温挡；电火锅高温挡的电功率P (3)在不计摩擦和绳重时，额外功就是克服动滑轮重力 +心_2207+220VD=1375W =R,+R:=1760 440 的功，滑轮组的机械效率)=w。×100义 (3)S断开，S接b时，电路中只有R,工作，电火锅处 W布 Gh G 于中温挡。则电火锅处于中温挡时，电火锅工作 W有用十W额外 X100%=Gh十GaX100%-6十G 30min产生的热量Q=W=, 1=220 ×100% -×30X 442 2.解：(1)带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中，浮体 60s=1.98×10°J 浸入水中的深度为h。,则浮体和秤盘的总重力为G。 4.解：1)由P-”可得，该电热水器在保温挡下正常工 =F#o=pogV=pogS。ho 作2h消耗的电能 则浮体和秤盘的总质量为m。==0gS。九。二 g W=P.题1=400W×2×3600s=2.88×10°J poS。ho (2)闭合开关S,将开关S2接a点时，电阻R,、R串 (2)“浮力秤”始终漂浮，浮力等于重力，则△F浮=△G 联在电路中，由P=1一发可知，此时电热水器处于 则有△G=m:g=pogS。仍 解得△h=m1&=m, 保温指，电路中的总电阻R。一R,十R:一P U pogS。poS (3)从“浮力秤”恰好漂浮到外筒底部受到水的压强为 (220V) p:时，加入的水的重力为△G本=△F=△pS=(p: 400w=1212 pogh。)X3Sa 30 A。己·已6安徽物理 则称量的物体质量最大时，“浮力秤”深度变化量为△h= 中一个较大的石子进行测量，由于没有考虑车厢内小 △G水 石子存在内部空隙，导致测出的小石子密度大于车厢 (p-pogh)X3S。_(p1-pogh。)X3 中小石子的平均密度，估算出的总质量会偏大。 po(3S。-So) 2poSo g 2m8 ○主题二运动和相互作用 结合(2)中解析式则有 (p1-ogho)X3=m大 1.扩散高2.中间靠拢 2po8 PoSo 3.a竖直向下【解析】排球上升过程中受到竖直向下 解得最大测量值m大= （p1-pogh。)×3 的重力和空气对排球竖直向下的阻力，排球受力不平 2pog X po So _3So (P:-po gho) 衡，力能改变物体的运动状态，经过a、b、c三点的过 程中排球做减速运动，到达最高点d时排球速度为 3.解：(1)换水后，从R:开始加热到停止工作，水吸收的 零，排球上升的过程中受到的阻力越来越小，由于排球 热量Q题=cm△1=4.2×103J/(kg·℃)×5kg× 受到的重力方向与空气对排球的阻力方向相同，故合 (24℃-18℃)=1.26×103J 力的方向是竖直向下的，排球在a点时所受合力最大。 (2)依题意得，R产生的热量Qt=Q魔=1.26X10J 4.C5.D6.A R:的电功率为18W,由Q做=P!得，换水后，从R:开 7.C【解析】在金属导体中，能够自由移动的是电子，即 始加热到它停止工作的时间1==L26×10更 负电荷。当带电体接触大头针后，是电子发生转移，而 P 18W 不是正电荷，故A错误。仅通过金属箔张开这一现 =7000s 象，不能直接检验带电体的电性，故B错误。带电体 (3)①通过两个电阻的总电流I=I十I: 接触大头针后，电荷会传导到金属箔上，使金属箔带上 则总功率P=U1=U(I十I,)=U11十U1:=P1十P: 同种电荷。根据同种电荷相互排斥的原理，金属箔会 ②闭合S,L正常发光，电源电压等于L的额定电压 张开，故C正确。金属箔张开角度的大小反映了所带 12V。R,的电功率P,=P一P,=30W一18W= 电荷的多少，张开角度越大，所带电荷越多：张开角度 12W 越小，所带电荷越少，故D错误。 U2(12V)2 8.C【解析】以静止不动的黄鹂为参照物，平静的水面、 由P= R得，R,的阻值R,=P 12W =122 溪边的柳树、黄鹂在水中的倒影的位置没有发生变化， 专题三大单元主题 所以它们相对黄鹂是静止的：飞行的白鹭相对静止不 ○注题一物质 动的黄鹂位置发生了变化，所以是运动的。 1.液吸收 9.C【解析】静止在地面上的歼-15T战斗机受到重力 2.D【解析】分子的运动与温度有关，温度越高分子运 和地面对它的支持力，而战斗机对地面有压力的作 动得越刷烈，故A错误。卢瑟福是第一个提出原子核 用，故A不符合题意。战斗机受到的重力作用在战斗 式结构模型的科学家，汤姆孙发现了电子，故B错误。 机上，它对地面的压力作用在地面上，两个力作用在 分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，所以分 不同物体上，不满足平衡力的条件，故B不符合题意。 子不是微观世界中的最小粒子，故C错误。液体蒸发 战斗机对地面的压力和地面对它的支持力，大小相 的实质是扩散现象，是由分子不停地运动引起的，故D 等，方向相反，作用在两个物体上，且在同一条直线上， 正确。 满足相互作用力的条件，故C符合题意。战斗机轮胎 3.C4.B 上有凹凸花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大 5.(1)4(2)游码63(3)30(4)2.1×103(5)8.4 摩擦，故D不符合题意。 ×103(6)偏大 10.C【解析】移动巨木时在下面垫上圆木，这样变滑动 【解析】(1)小石子装满车厢，则车厢内小石子的总体积 为滚动，是为了减小摩擦，故A错误。支架下垫有面 与车厢的体积相等，小石子的总体积V=4m×2m× 积较大的石块，是在压力一定时通过增大受力面积来 0.5m=4m3。(2)使用天平测量物体质量时，在增减 减小对地面的压强，故B错误。人的位置远离支架 砝码不能使天平平衡的情况下，应调节游码。由图乙 时，阻力和阻力臂不变，动力臂变大，根据杠杆平衡条 可知，天平标尺的分度值为0.2g,砝码的质量为50g 件可知动力变小，可以更容易将巨木拾起，故C正 十10g=60g,游码示数为3g,所以这些小石子的质量 确。支架的位置远离巨木时，阻力不变，阻力臂变大， m'=60g十3g=63g。(3)由图丙可知，量简的分度值 动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变大，更难 为2cm3,用量简中测得溢出水的体积V海-30cm。 以将巨木拾起，故D错误。 (4)小石子的体积等于溢出水的体积V=V量= ○主题三能量 m_63g=2.1g/ 30cm',则这些小石子的密度p=7=30cm 1.热值化学 2.30012【解析】由图可知动滑轮上有3段绳子，则拉 cm=2.1×103kg/m。(5)小石子总质量m=pV= 力端移动的距离是物体移动距离的3倍，拉力做的功 2.1×103kg/m2×4m3=8.4×103kg。(6)若只对其 为W=Fs=10N×10m×3=300J。摩擦力大小为f 参考答案 31