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    2021年中考物理考前沖刺復習:計算題 專項練習題 2套(含答案解析)

    2021-11-161 9.99元 32頁 356.20 KB
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    2021年中考物理考前沖刺復習:計算題專項練習題1一.計算題(共10小題)1.用激光器向月球發射激光信號,2.7秒后接收到從月球返回的信號,(光速c=3×108m/s)問:(1)月球距離地球多遠?(2)如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑,它要經過多長時間才能跑完這段路程?2.我們可用下述方法測定鋼里的聲速。在鋼管的一端敲一下,在管的另一端聽到兩次響聲,第一次是由鋼傳來的,第二次是由空氣傳來的。管長1020m,兩次響聲間隔2.8s,如果當時空氣中的聲速是340m/s,求:(1)聲音在空氣中傳播的時間?(2)聲音在鋼管中傳播的時間?(3)鋼里的聲速?3.某品牌智能滾筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便安全等優點。其簡化等效電路如圖所示,此時處于空擋位置。閉合開關S,旋鈕繞P轉動,實現擋位轉換,旋至1擋位置時,R1、R2同時工作,洗衣機處于加熱狀態;旋至2擋位置時,R2和電動機同時工作,洗衣機處于保溫洗滌狀態。R1和R2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,R1=22Ω,洗衣機主要參數如下表。[c水=4.2×103J/(kg•℃)](1)電熱絲R2的阻值是多少?(2)某次洗衣時,洗衣機內注入8kg水,在額定電壓下對水加熱,水溫由20℃上升到50℃,洗衣機的加熱效率為60%,則洗衣機的加熱時間是多少?(3)若洗衣機處于保溫洗滌狀態時,干路中的電流為2A,則電動機的功率是多少?xx牌智能洗衣機額定電壓220V第32頁共32頁,加熱功率2400W設定溫度范圍30﹣90℃防電墻電阻1×106Ω4.如圖,電源電壓恒為4.5V,燈泡L上標有“3V1.5W”字樣,滑動變阻器R2上標有“15Ω1A”字樣,定值電阻R1阻值為10Ω,電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~3V,不計溫度對燈絲電阻的影響。求:(1)燈泡正常工作時電阻為多大;(2)當開關S、S1、S2閉合,S3斷開時,電路最小總功率為多大;(3)當開關S、S3閉合,S1、S2斷開時,在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器R2的取值范圍。5.如圖所示,在水平桌面上放置一個體積為20cm3、重為1.8N的小球,小球處于靜止狀態。旁邊的桌面上放置一個平底薄塑料杯(重力忽略不計),高為0.1m,杯中裝滿水,水重為3N.(g=10N/kg)求:(1)畫出小球靜止在水平桌面時的受力示意圖;(2)小球對水平桌面的壓力;第32頁共32頁,(3)杯中水對杯底的壓強;(4)把小球緩慢的放入水中,當小球再次靜止時,杯子對桌面的壓力增加了多少牛?6.小明觀察家中電飯鍋的使用說明書,得到電飯鍋的部分參數如表所示,電飯鍋的簡化電路圖如圖所示,R1和R2都是電熱絲(不考慮溫度對電熱絲電阻的影響)。小明將初溫為20℃質量為1.5kg的水倒入電飯鍋里加熱,觀察到加熱5min水溫升高到60℃.[c水=4.2×103J/(kg•℃)求:額定電壓220V額定功率加熱1200W保溫44W(1)電熱絲R2的阻值;(2)水吸收的熱量;(3)電飯鍋燒水的效率。7.如圖甲所示的是南昌融創茂入園口的自動扶梯,如表是該自動扶梯的部分參數。周末,總質量為300kg的小明和爸爸媽媽、爺爺奶奶一家五口乘坐扶梯入園游玩,扶梯以最小電功率工作,小明分別記錄了上梯和下梯時秒表的示數,如圖乙所示,(g取10N/kg)求:額定電壓U額/V380電功率P/kW4(空載)~19(滿載)第32頁共32頁,運行速度v/(m•s﹣1)0.8最大載重量G滿載/N3.5×104高度h/m5(1)該扶梯正常滿載運行工作時的電流;(2)該扶梯對小明一家五口做的功;(3)該扶梯將小明一家五口載上梯頂消耗的電能。8.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變。燈L標有“4V2W”字樣,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω,只閉合開關S、S1,調節滑動變阻器滑片P,電流表的示數與電壓表的示數變化關系圖象如圖乙所示。求:(1)燈L正常工作時的電阻;(2)電源電壓及定值電阻R2的阻值;(3)只閉合開關S和S2,移動滑動變阻器的滑片P,燈L的I﹣U圖象如圖丙所示,在保證各元件安全工作的情況下,滑動變阻器R1允許的取值范圍。第32頁共32頁,9.近日,我國新型戰略核潛艇,如圖甲所示為保障國家安全,進行了戰略巡航。如表是核潛艇的部分性能參數下排水量11500噸水下最大航速36節水面排水量9000噸水下巡航速度20節艇長135米最大潛深350米艇寬13米發電機最大功率25000千瓦求:(1)核潛艇以水下最大航速行駛,到距離2700km外的某海域執行任務所用的時間(1節≈0.5m/s)。(2)核潛艇在水面航行時受到的浮力,下潛到最大深度時受到水的壓強(g=10N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103kg/m3)。(3)若核潛艇在水下巡航時做水平勻速直線運動,所受阻力與速度的關系如圖乙所示,它的動力功率是多少?10.如圖所示,滑動變阻器R2上標有“40Ω1A”字樣,只閉合開關S1,將變阻器滑片P移到中點時,電流A1示數為0.2A,燈泡L的實際功率為1.6W;同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,燈泡正常發光,此時電流表A2的示數為0.1A.(電源電壓不變,忽略溫度對燈泡電阻影響)則:(1)只閉合開關S1時,電壓表示數是多少?電源電壓是多少?(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,電流表A1的示數是多少?燈泡L的額定功率是多少?第32頁共32頁,二.解答題(共2小題)11.如圖所示,由于人們沒有按安全用電的原則用電,造成了電路中電流過大,從而使插座板發生熱甚至要燃燒,利用你所學過的知識來回答下面問題。(1)上面所說的“電路中電流過大”產生的原因是什么?(2)在家庭電路中,人們安裝了保險絲來防止這種現象所帶來的危害。保險絲是根據什么原理制成的?(3)小明家的保險絲經常熔斷,在不改電路其它原件的情況下,小明的爸爸想換一個規格大些的是否可以?12.小華家安裝的電熱水器銘牌如表所示:XX牌全自動電熱水器型號:HMPZ﹣12D凈重:10kg額定電壓:220V類別:防觸電保護類額定功率:2kW水容量:40L出廠日期:2015年5月18日編號:2015051188第32頁共32頁,(1)為安全起見,電熱水器應選用  插座(選填“甲”或“乙”)。(2)該電熱水器正常工作時,電熱絲的電阻;(3)熱水器裝滿水,正常工作時電熱絲產生的熱量有80%被水吸收,要使水溫從20℃升高到70℃,需要加熱的時間[已知c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。第32頁共32頁,參考答案與試題解析一.計算題(共10小題)1.【解答】解:(1)由題知,激光從月球傳到地球所用的時間:t=12×2.7s=1.35s,由v=st得月球到地球的距離:s=vt=1.35s×3×108m/s=4.05×108m=4.05×105km;(2)一輛賽車以500km/h的速度不停地跑完月球到到地球的距離所用時間,t′=sv'=4.05×105km500km/h=810h。答:(1)月球距離地球4.05×108m;(2)如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑,它要經過810h才能跑完這段路程。2.【解答】解:(1)由v=st得聲音在空氣中的傳播時間:t空氣=sv空氣=1020m340m/s=3s;(2)由題意知:t空氣﹣t鋼=2.8s,聲音在鋼中的傳播時間:t鋼=t空氣﹣2.8s=3s﹣2.8s=0.2s,(3)聲音在鋼中的傳播速度:v鋼=st鋼=1020m0.2s=5100m/s。答:(1)聲音在空氣中傳播的時間是3s;(2)聲音在鋼管中傳播的時間是0.2s;(3)鋼里的聲速是5100m/s。第32頁共32頁,3.【解答】解:(1)由題意和電路圖可知,當旋鈕旋至1檔時,電熱絲R1與R2并聯,洗衣機處于加熱狀態,由表格數據可知,加熱功率P加熱=2400W,電熱絲R1消耗的功率:P1=U2R1=(220V)222Ω=2200W,因總功率等于各電阻消耗功率之和,所以電熱絲R2消耗的功率:P2=P加熱﹣P1=2400W﹣2200W=200W,則電熱絲R2的阻值:R2=U2P2=(220V)2200W=242Ω。(2)洗衣機內注入8kg水,水溫由20℃上升到50℃時水吸收的熱量:Q吸=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×8kg×(50℃﹣20℃)=1.008×106J,由η=Q吸W×100%可得,洗衣機加熱時消耗的電能:W=Q吸η=1.008×106J60%=1.68×106J,由P=Wt可得,需要的加熱時間:t′=WP加熱=1.68×106J2400W=700s;(3)由(1)可知,加熱時R2的電功率:P2=200W,當旋鈕旋至2檔時,R2與電動機并聯,洗衣機處于保溫洗滌狀態,干路中的電流為2A,且R2的電壓不變、阻值不變,其消耗的功率仍然為P2=200W不變,此時電路的總功率:P保溫=UI=220V×2A=440W,第32頁共32頁,所以,電動機的功率:PM=P保溫﹣P2=440W﹣200W=240W。答:(1)電熱絲R2的阻值是242Ω;(2)某次洗衣時,洗衣機內注入8kg水,在額定電壓下對水加熱,水溫由20℃上升到50℃,洗衣機的加熱效率為60%,則洗衣機的加熱時間是700s;(3)若洗衣機處于保溫洗滌狀態時,干路中的電流為2A,則電動機的功率是240W。4.【解答】解:(1)根據P=U2R得,燈泡正常工作時電阻:RL=U額2P額=(3V)21.5W=6Ω;(2)當開關S、S1、S2閉合,S3斷開時,燈泡L被短路,定值電阻R1與滑動變阻器R2并聯,當滑動變阻器R2的阻值最大為15Ω時,電路總電流最小,電路總功率最小,通過R1的電流:I1=UR1=4.5V10Ω=0.45A,通過滑動變阻器R2的電流:I2=UR2=4.5V15Ω=0.3A,電路最小總功率:P最?。経×(I1+I2)=4.5V×(0.45A+0.3A)=3.375W;(3)當開關S、S3閉合,S1、S2斷開時,R1斷路,燈泡L與滑動變阻器R2串聯,電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓燈泡的額定電流:I額=P額U額=1.5W3V=0.5A;因為燈泡額定電流I額=0.5A,電流表量程為0~3A,滑動變阻器標有“15Ω1A”字樣,所以,在確保電路元件安全的情況下,電路中最大電流為I最大=I額=0.5A,此時滑動變阻器R2阻值最小,則電路最小總電阻:R最小=UI最大=4.5V0.5A=9Ω第32頁共32頁,滑動變阻器R2最小阻值:R2最?。絉最小﹣RL=9Ω﹣6Ω=3Ω;因為電壓表量程為0~3V,所以在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器兩端電壓最大為U2=3V時,此時滑動變阻器阻值最大,此時電路中電流:I最小=U-U2RL=4.5V-3V6Ω=0.25A,滑動變阻器R2最大阻值:R2最大=U2I最小=3V0.25A=12Ω,綜上所述滑動變阻器的阻值范圍為3Ω~12Ω。答:(1)燈泡正常工作時電阻為6Ω;(2)當開關S、S1、S2閉合,S3斷開時,電路最小總功率為3.375W;(3)當開關S、S3閉合,S1、S2斷開時,在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器R2的取值范圍為3Ω~12Ω。5.【解答】解:(1)小球靜止在水平桌面上,受到豎直向下的重力G球、豎直向上的支持力F支,二力是一對平衡力,大小相等,F支=G球=1.8N,二力的作用點都畫在小球的重心,如圖所示:;(2)小球對水平桌面的壓力:F壓=G球=1.8N。(3)杯中裝滿水,水深h=0.1m,杯中水對杯底的壓強:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa。第32頁共32頁,(4)小球的質量:m球=G球g=1.8N10N/kg=0.18kg=180g,小球的密度:ρ球=m球V球=180g20cm3=9g/cm3=9×103kg/m3;因為ρ球>ρ水,所以,小球沉底,小球在水中靜止時受到的浮力:F?。?rho;水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N,杯子重力忽略不計,小球沒有放入水中時杯子對桌面的壓力:F=G水=3N;小球排開水的重力:G排=F?。?.2N,則小球放入水中時杯子對桌面的壓力:F′=G水+G球﹣G排=3N+1.8N﹣0.2N=4.6N,當小球再次靜止時,杯子對桌面的壓力增加值:△F=F′﹣F=4.6N﹣3N=1.6N。故答案為:(1)小球靜止在水平桌面時的受力示意圖,如圖所示;(2)小球對水平桌面的壓力為1.8N;(3)杯中水對杯底的壓強為1×103Pa;(4)把小球緩慢的放入水中,當小球再次靜止時,杯子對桌面的壓力增加了1.6N。6.【解答】解:(1)S、S0閉合時兩電阻并聯,當S0斷開時為R2的簡單電路,由并聯電阻總電阻小于其中任一電阻及P=U2R可知,S0閉合時為加熱檔,S0斷開時為保溫擋,第32頁共32頁,則電熱絲R2的阻值:R2=U2P保溫=(220V)244W=1100Ω;(2)初溫為20℃、質量為1.5kg的水升高到60℃,水吸收的熱量:Q吸=cm水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(60℃﹣20℃)=2.52×105J;(3)由P=Wt可得,電飯鍋消耗的電能:W=Pt=1200W×5×60s=3.6×105J,電飯鍋的加熱效率:η=Q吸W×100%=2.52×105J3.6×105J×100%=70%。答:(1)電熱絲R2的阻值為1100Ω;(2)水吸收的熱量為2.52×105J;(3)電飯鍋燒水的效率為70%。7.【解答】解:(1)由表格可知:扶梯額定電壓U額=380V,滿載運行時電功率P滿=19kW,根據P=UI,滿載運行時的工作電流:I=P滿載U額=19×103W380V=50A;(2)小明一家五口的重力:G=mg=300kg×10N/kg=3000N,該扶梯對小明一家五口做的功:W人=Gh=3000N×5m=1.5×104J;(3)由圖乙可知扶梯運送的時間t=12.5s,扶梯以最小電功率工作,由P=Wt可得,該扶梯將小明一家五口載上梯頂消耗的電能:W電=P最小t=4×103W×12.5s=5×104J第32頁共32頁,答:(1)該扶梯正常滿載運行工作時的電流為50A;(2)該扶梯對小明一家五口做的功為1.5×104J;(3)該扶梯將小明一家五口載上梯頂消耗的電能為5×104J。8.【解答】解:(1)由P=U2R得,小燈泡正常工作時的電阻為:RL=U額2P額=(4V)22W=8Ω;(2)只閉合開關S、S1,定值電阻R2和滑動變阻器R1串聯,電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得,電源電壓:U=U1+IR2,在圖(b)中取兩組數據代入公式,可得:U=3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①U=1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②聯立①②解得:U=5V,R2=10Ω;(3)只閉合開關S和S2,燈泡L串聯和滑動變阻器R1串聯,電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由串聯電路的分壓規律可知,當電壓表示數最大為3V時,R1接入電路的電阻最大,此時小燈泡兩端電壓為:UL=U﹣U1大=5V﹣3V=2V,由圖丙可知電路中最小電流:I最?。?.4A,則R1接入電路的最大電阻:R1大=U1大I最小=3V0.4A=7.5Ω;燈泡L正常工作時電流:I最大=0.5A<0.6A(電流表安全),燈泡L正常工作時的電壓為4V,此時滑動變阻器兩端的電壓:U1?。経﹣UL額=5V﹣4V=1V,第32頁共32頁,由歐姆定律得,R1接入電路的最小電阻:R1小=U1小I最大=1V0.5A=2Ω,所以,R1允許的取值范圍是2Ω~7.5Ω。答:(1)小燈泡的電阻為8Ω;(2)電源電壓為5V,定值電阻R2的阻值為10Ω;(3)只閉合開關S和S2,滑動變阻器R1允許的取值范圍為2Ω~7.5Ω。9.【解答】解:(1)核潛艇水下最大航速v=36×0.5m/s=18m/s,s=2700km=2.7×106m,由v=st得所用時間:t=sv=2.7×106m18m/s=1.5×105s;(2)由表格數據可知,在水面上航行時,m排=9000t=9×106kg,則核潛艇在水面航行時受到的浮力:F?。紾排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N;下潛最大深度h=350m,受到海水的壓強:p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×350m=3.605×106Pa;(3)核潛艇在水下巡航時,做水平勻速直線運動,受到的動力和阻力是一對平衡力,大小相等,它在水下航行速度為20節時,則速度v=20×0.5m/s=10m/s,由圖像可知:F=f=30×104N,因此動力的功率:P=Fv=30×104N×10m/s=3×106W。答:(1)核潛艇以水下最大航速行駛,到距離2700km外的某海域執行任務所用的時間為1.5×105s;第32頁共32頁,(2)核潛艇在水面航行時受到的浮力為9×107N;下潛到最大深度時受到水的壓強為3.605×106Pa;(3)若核潛艇在水下巡航時,做水平勻速直線運動,它的動力功率是3×106W。10.【解答】解:(1)只閉合開關S1,將變阻器滑片P移到中點時,L與12R2串聯,電流表A1測電路中的電流,此時電壓表被斷路,示數為0V,由P=I2R可得,燈泡的電阻:RL=PL實I2=1.6W(0.2A)2=40Ω,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,由I=UR可得,電源的電壓:U=I(RL+12R2)=0.2A×(40Ω+12×40Ω)=12V;(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,L與R1并聯,電流表A1測干路電流,電流表A2測R1支路的電流,因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,所以,通過L的電流:IL=URL=12V40Ω=0.3A,因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,電流表A1的示數:I′=IL+I1=0.3A+0.1A=0.4A,燈泡的電功率即為額定功率:PL=UIL=12V×0.3A=3.6W。答:(1)只閉合開關S1時,電壓表示數是0V,電源電壓是12V;第32頁共32頁,(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,電流表A1的示數是0.4A,燈泡L的額定功率是3.6W。二.解答題(共2小題)11.【解答】答:(1)分析上圖可知,此時導致家庭電路中電流過大的原因是由于總功率過大造成的;(2)保險絲應串聯在電路中,據焦耳定律可知,保險絲應選用電阻較大的、熔點較低的材料制成,即在電流過大時,產生熱量較多,即此時會自動熔斷,保護電路,即它是利用電流的熱效應的原理制成的;(3)短路或總功率過大都會導致保險絲熔斷,所以我們使用對應的規格的保險絲,且必須檢查清楚電路的故障后再閉合開關,千萬不能直接換上規格大些的保險絲直接供電。12.【解答】解:(1)因為電熱水器是金屬外殼,所以必須接地線,而三孔插座接地線,故選乙;(2)電熱絲的電阻R=U2P=(220V)22000W=24.2Ω;(3)水的體積V=40L=40dm3=4×10﹣2m3,水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10﹣2m3=40kg,水吸收的熱量Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(70℃﹣20℃)=8.4×106J,η=Q吸W得消耗的電能WQ吸η=8.4×106J0.8=1.05×107J,加熱器工作的時間t=WP=1.05×107J2000W=5250s=87.5min。答:(1)乙;(2)該電熱水器正常工作時,電熱絲的電阻為24.2Ω;(3)熱水器裝滿水,正常工作時電熱絲產生的熱量有80%被水吸收,要使水溫從20℃升高到70℃,需要加熱87.5min。第32頁共32頁,2021年中考物理考前沖刺復習:計算題專項練習題2一.計算題(共12小題)1.甲、乙兩物體同時同地反方向開始做勻速直線運動,甲的速度大于乙的速度,它們的s﹣t圖象為如圖所示a、b兩條線。求:①甲物體運動的速度;②運動5秒甲、乙間的距離s。2.如圖所示,電源電壓恒定,R1、R2為定值電阻,R2=20Ω,滑動變阻器R0銘牌上標有“30Ω1A”,開關S閉合后:(1)將S1閉合、S2斷開,滑動變阻器滑片滑到最左端后電流表示數為0.3A,電壓表示數為6V,求定值電阻R1的阻值;(2)將S1、S2斷開,滑動變阻器滑到最右端后,求電流表此時的示數。(3)若電流表的量程為0~0.6A,將S1、S2閉合,求滑動變阻器的取值范圍。第32頁共32頁,3.如圖甲所示的九陽豆漿機,由打漿和電熱兩部分裝置構成。中間部位的打漿裝置是電動機工作帶動打漿刀頭,將原料進行粉碎打漿;外部是一個金屬圓環形狀的電熱裝置,電熱裝置的簡化電路圖如圖乙所示,開關S可切換加熱和保溫兩種狀態,R1、R2是發熱電阻,豆漿機的主要參數如下表。請解答下列問題:型號額定電壓打漿裝置電熱裝置JYD﹣P11S220V電機功率加熱功率保溫功率180W1000W242W(1)某次向豆漿機中加入黃豆和清水共1.0kg,打漿完成后漿的初溫為40℃,加熱該漿使其溫度升高到100℃,需要吸收多少熱量?[設該漿的比熱容為4.0×103J/(kg•℃)](2)電阻R1和R2的阻值分別為多大?(3)該九陽豆漿機同時處于打漿和加熱時,正常工作1min所消耗電能為多大?4.如圖所示,彈簧測力計下掛著同一金屬塊,在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中顯示了相關示數,g=10N/kg。求:(ρ水=1.0×103kg/m3)第32頁共32頁,(1)金屬塊在鹽水中所受到的浮力;(2)金屬塊的密度。5.如圖甲所示的電路中,電源為電壓可調的直流電源,燈泡L1標有“6V3.6W”字樣,圖乙是燈泡L2工作時的U﹣Ⅰ圖像。(1)當開關S接a時,電壓表的示數為1.8V,電流表的示數為0.3A,求定值電阻R0的阻值;(2)當開關S接b時,將電源電壓調節到8V,電流表的示數為0.5A,燈泡L2恰好正常發光,求燈泡L1的實際電功率;(3)若將一個“20Ω1A”的滑動變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路,電流表量程選擇“0~0.6A”,當開關S接b時,為使電路及各元件安全工作,電源電壓最大可以調到多少V?6.如圖所示,是某電熱水器內部電路簡化原理圖,其中R1、R2為阻值相同的電熱絲,開關通過閉合與斷開不同的組合,有高溫、中溫、低溫三擋加熱功能,已知中溫擋的加熱功率為500W。求:(1)每段電熱絲的電阻阻值;第32頁共32頁,(2)若某次電熱水器用高溫擋加熱0.1h,耗電0.09kW•h,通過計算判斷此時電熱水器是否正常工作;(3)電熱水器調至中溫擋正常加熱,將2kg溫度為30℃的水燒開(標準大氣壓下)需要20min,水所吸收的熱量及電熱水器的效率。7.根據《電動自行車安全技術規范》,交管部門規定自2019年5月1日起未申領臨時標識的“非標”電動自行車不得上路行駛。如圖甲所示,是小麒家新購買的電動自行車,整車質量為40kg。小麒的爸爸在上班途中,在水平路面上勻速騎了18km,用時1h。已知車輪與地面的總接觸面積為200cm2,小麒爸爸的質量是60kg,g取10N/kg。求:(1)小麒的爸爸在騎行的過程中對地面的壓力為多少N?(2)勻速騎行的過程中車對地面的壓強是多少Pa?(3)若在路邊有如圖乙所示的交通標志牌,則小麒爸爸有沒有超速行駛?8.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,定值電阻R0=10Ω,小燈泡L上標有“6V10W”字樣,當開關S1閉合,S2斷開,滑動變阻器R的滑片P移到最右端時,電壓表的示數為4V,電流表的示數為0.2A。求:(1)滑動變阻器的最大電阻值Rmax和電源電壓U;(2)當開關S1斷開,S2閉合,滑動變阻器的滑片P移到中點時,電流表的示數為0.15A,此時小燈泡L的實際電功率。第32頁共32頁,9.如圖甲所示,是某品牌的“無油空氣炸鍋”,其原理是利用循環的熱空氣流加熱食物,工作電路如圖乙所示。使空氣循環流動的電風扇“220V44W”的字樣,R1、R2為加熱空氣的電熱絲,其中R1的阻值為50Ω.在某次熔烤薯條的過程中,定時開關始終閉合,溫控開關閉合5分鐘然后斷開1分鐘,如此循環,求過程中:(不考慮溫度對電阻的影響)(1)溫控開關閉合,R2阻值調為零時,通過干路的電流多大?(2)R2阻值調為零,當定時開關顯示已工作12分鐘時,R1一共產生多少焦耳的電熱?(3)溫控開關閉合,謂節R2的阻值使其兩端電壓為20V,此時電路的總功率多大?10.盛夏的傍晚,關于去何處納涼的問題兩名同學有了不同的看法:甲同學主張將船劃到湖中去;乙同學主張將船停在岸邊,上岸散步更涼爽。你認為誰的看法合理?為什么?11.某家庭用燃氣熱水器將質量為100kg,溫度為20℃的自來水加熱到50℃,消耗的天然氣體積為1m3(假設天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),天然氣的熱值為3.2×107J/m3,求:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量;(2)水吸收的熱量;(3)該熱水器工作時的效率。第32頁共32頁,12.用如圖所示的滑輪組提升物體A,在勻速豎直提升物體A的過程中,卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N,物體A上升的速度vA為0.1m/s,滑輪的機械效率η為90%,不計繩重和滑輪與軸的摩擦。求:(1)拉力F做功的功率P;(2)物體A所受的重力GA;(3)動滑輪所受的重力G動。第32頁共32頁,參考答案與試題解析一.計算題(共12小題)1.【解答】解:(1)甲的速度:v甲=st=60m3s=20m/s;(2)甲經過5s運動的路程為s甲=v甲t=20m/s×5s=100m;由圖象可以看出,乙運動的路程為s乙=60m,因為甲、乙兩物體同時同地反方向運動,所以運動5秒甲、乙間的距離s=s甲+s乙=100m+60m=160m。答:(1)甲物體的速度為20m/s;(2)運動5s后甲、乙間的距離為160m。2.【解答】解:(1)由圖知,將S1閉合、S2斷開,滑動變阻器滑片滑到最左端后,對R2短路,只有R1連入電路,根據I=UR可得:R1=UI1=6V0.3A=20Ω;(2)將S1、S2斷開,滑動變阻器R0與R1串聯,滑動變阻器滑到最右端后,則總電阻為:R=R0+R1=30Ω+20Ω=50Ω,則電流表示數為I=UR=6V50Ω=0.12A;(3)S1、S2閉合,滑動變阻器R0、R2并聯,電流表測量干路電流,由于電流表的量程為0~0.6A,第32頁共32頁,則干路最大電流為0.6A,所以,通過R0最大電流為:I0最大=I最大﹣I2=I最大-UR2=0.6A-6V20Ω=0.3A;根據I=UR可得:R0最小=UI0最大=6V0.3A=20Ω;所以,滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為20Ω~30Ω。答:(1)定值電阻R1的阻值為20Ω;(2)將S1、S2斷開,滑動變阻器滑到最右端后,電流表此時的示數為0.12A;(3)若電流表的量程為0~0.6A,將S1、S2閉合,滑動變阻器的取值范圍為20Ω~30Ω。3.【解答】解:(1)加熱該漿需要吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×1.0kg×(100℃﹣40℃)=2.4×105J;(2)由圖知,當S接a時,電路中只有R1,電阻較小,由P=U2R可知,此時電功率較大,為加熱檔;當S接b時,電路中R1、R2串聯,電阻較大,由P=U2R可知,此時電功率較小,為保溫擋;由P=U2R可得R1的阻值:R1=U2P加熱=(220V)21000W=48.4Ω;由P=U2R可得串聯時的總電阻:R串=U2P保溫=(220V)2242W=200Ω,則R2的阻值:R2=R串﹣R1=200Ω﹣48.4Ω=151.6Ω;第32頁共32頁,(3)該九陽豆漿機同時處于打漿和加熱時,總功率:P總=180W+1000W=1180W,正常工作1min所消耗電能:W=Pt=1180W×60s=70800J。答:(1)加熱該漿使其溫度升高到100℃,需要吸收2.4×105J的熱量;(2)電阻R1和R2的阻值分別為48.4Ω、151.6Ω;(3)該九陽豆漿機同時處于打漿和加熱時,正常工作1min所消耗電能為70800J。4.【解答】解:(1)由圖甲、丁可知,金屬塊在鹽水中受到的浮力:F?。紾﹣F拉?。?.8N﹣2.4N=2.4N;(2)由圖甲可知,金屬塊的重力:G=4.8N,由G=mg可得,金屬塊的質量:m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg,由圖甲、丙可知,金屬塊浸沒在水中受到的浮力:F浮′=G﹣F拉丙=4.8N﹣2.8N=2N,由F?。?rho;水gV排可知,金屬塊的體積:V=V排=F浮'ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3,金屬塊的密度:ρ=mV=0.48kg2×10-4m3=2.4×103kg/m3。答:(1)金屬塊在鹽水中所受到的浮力為2.4N;(2)金屬塊的密度為2.4×103kg/m3。5.【解答】解:(1)當開關接a時,R0與L2串聯,由題知此時U0=1.8V,IA=0.3A,根據I=UR可得,定值電阻R0的阻值:R0=U0I0=1.8V0.3A=6Ω;(2)開關S接a,燈泡L1與燈泡L2串聯,電流為I=0.5A時,燈泡L2正常發光,由圖可知:L2的兩端的電壓為4V,第32頁共32頁,由串聯電路的特點可得,L1兩端電壓為:U1=U﹣U2=8V﹣4V=4V,則燈泡L1的功率為:P1=U1I=4V×0.5A=2W;(3)若將一個“20Ω1A”的滑動變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路,電流表量程選擇“0~0.6A”,當開關S接b時,滑動變阻器與L2串聯,因串聯電路中電流處處相等,且滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,I2額=I=0.5A,電流表量程選擇“0~0.6A”,所以為了保證電路的安全,則電路中最大電流應為I最大=I2額=0.5A,此時L2正常發光,L2兩端電壓為U2=4V,由于滑動變阻器以最大值接入電路,滑動變阻器兩端最大電壓為:U滑大=I最大R滑大=0.5A×20Ω=10V;由串聯電路的特點可得,最大電源電壓:U=U滑大+U2=10V+4V=14V。答:(1)當開關S接a時,電壓表的示數為1.8V,電流表的示數為0.3A,定值電阻R0的阻值為6Ω;(2)當開關S接b時,將電源電壓調節到8V,電流表的示數為0.5A,燈泡L2恰好正常發光,燈泡L1的實際電功率為2W;(3)若將一個“20Ω1A”的滑動變阻器替換燈泡L1以最大值接入電路,電流表量程選擇“0~0.6A”,當開關S接b時,為使電路及各元件安全工作,電源電壓最大可以調到為14V。6.【解答】解:(1)由題知,兩電熱絲阻值相同,均為R,S1、S2閉合,S3在a處時,只有電阻R1工作,總電阻較小,根據P=U2R知此時總功率較大,為中溫擋,則P中=U2R=500W,第32頁共32頁,每段電熱絲的阻值為:R=U2P中=(220V)2500W=96.8Ω;(2)S1、S2閉合,S3在b處時,兩電阻并聯,總電阻最小,根據P=U2R知此時總功率最大,為高溫擋,總電阻為R并=12R,電熱水器在高溫擋的額定功率為:P高=U212R=2U2R=2P中=2×500W=1000W;電熱水器在高溫擋的實際功率:P實=Wt=0.09kW⋅h0.1h=0.9kW=900W<1000W,所以此時電熱水器不是正常工作;(3)標準大氣壓下水的沸點為100℃,則水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣30℃)=5.88×105J,由P=Wt可得,中溫擋正常加熱消耗的電能:W=P中t′=500W×20×60s=6×105J,電熱水器的效率:η=Q吸W×100%=5.88×105J6×105J×100%=98%.答:(1)每段電熱絲的電阻阻值為96.8Ω;(2)此時電熱水器不能正常工作;(3)水所吸收的熱量為5.88×105J,電熱水器的效率為98%。7.【解答】解:(1)小麒爸爸和車的總質量:m=40kg+60kg=100kg,總重力:G=mg=100kg×10N/kg=1000N;第32頁共32頁,因為在水平路面上,所以車對地面的壓力:F=G=1000N;(2)已知車輪與地面的總接觸面積S=200cm2=0.02m2,對地面的壓強:p=FS=1000N0.02m2=5×104Pa;(3)如圖乙所示的交通標志牌表示限速20km/h,小麒爸爸騎車速度v=st=18km1h=18km/h<20km/h,故小麒爸爸沒有超速行駛。答:(1)小麒的爸爸在騎行的過程中對地面的壓力為1000N;(2)勻速騎行的過程中車對地面的壓強是5×104Pa;(3)若在路邊有如圖乙所示的交通標志牌,則小麒爸爸沒有超速行駛。8.【解答】解:(1)當開關S1閉合,S2斷開,滑動變阻器R的滑片P移到最右端時,R0與R串聯,電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由I=UR可得,滑動變阻器的最大電阻值:Rmax=URI=4V0.2A=20Ω,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電源的電壓:U=IR總=I(R0+Rmax)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;(2)當開關S1斷開,S2閉合,滑動變阻器的滑片P移到中點時,燈泡L與12Rmax串聯,電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,此時滑動變阻器兩端的電壓:UR′=I′×12Rmax=0.15A×12×20Ω=1.5V,因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時小燈泡兩端的電壓:UL=U﹣UR′=6V﹣1.5V=4.5V,此時小燈泡L的實際電功率:PL=ULI′=4.5V×0.15A=0.675W。第32頁共32頁,答:(1)滑動變阻器的最大電阻值為20Ω,電源電壓為6V;(2)當開關S1斷開,S2閉合,滑動變阻器的滑片P移到中點時,小燈泡L的實際電功率為0.675W。9.【解答】解:(1)由圖可知,R2阻值調為零時電風扇與電阻R1并聯,由并聯電路特點知,U=UM=U1=220V,由歐姆定律可得,通過R1的電流:I1=U1R1=220V50Ω=4.4A,由P=UI可得,通過電風扇的電流:IM=PMUM=44W220V=0.2A,所以干路電流:I=I1+Im=4.4A+0.2A=4.6A;(2)由題知,溫控開關閉合5分鐘然后斷開1分鐘,如此循環,所以通電12min,R1工作時間:t=10min=600s,R1產生的電熱:Q=I12R1t=(4.4A)2×50Ω×600s=5.808×105J;(3)由圖可知,R1與R2串聯,再與電風扇并聯,由串聯電路特點知:UR1=U﹣UR2=220V﹣20V=200V,此時通過溫控電路的電流為:I溫控=IR1=UR1R1=200V50Ω=4A,此時溫控電路消耗的電功率為:P溫控=UI溫控=220V×4A=880W,第32頁共32頁,電路消耗的總功率為:P=P溫控+Pm=880W+44W=924W。答:(1)溫控開關閉合,R阻值調為零時,通過干路的電流為4.6A;(2)R2阻值調為零,當定時開關顯示已工作12分鐘時,R1一共產生5.808×105J的電熱;(3)溫控開關閉合,謂節R2的阻值使其兩端電壓為20V,此時電路的總功率924W。10.【解答】答:乙同學的看法比較合理;傍晚,在水和干泥土放出相同熱量時,由于干泥土的比熱容比較小,根據Q=cm△t可知,干泥土降低的溫度比較多,即干泥土的溫度比較低,所以岸上更涼爽,更適宜在岸邊散步。11.【解答】解:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J;(2)水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(50℃﹣20℃)=1.26×107J;(3)該熱水器的效率:η=Q吸Q放×100%=1.26×107J3.2×107J×100%=39.4%。答:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量為3.2×107J;(2)水吸收的熱量為1.26×107J;(3)該熱水器工作時的效率為39.4%。12.【解答】解:(1)物體A上升的速度vA=0.1m/s,則繩子移動的速度v=2vA=2×0.1m/s=0.2m/s,拉力F做功的功率P=Wt=Fst=Fv=400N×0.2m/s=80W;第32頁共32頁,(2)滑輪的機械效率η=W有用W總=90%,即W有用W總=GhFs=GhF×2h=G400N×2=90%,解得G=720N;(3)由圖可知,重物A由2段繩子承擔,則F=12(GA+G動),即400N=12(720N+G動),解得G動=80N。答:(1)拉力F做功的功率P為80W;(2)物體A所受的重力GA為720N;(3)動滑輪所受的重力G動為80N。第32頁共32頁
    2021年中考物理考前沖刺復習:計算題 專項練習題 2套(含答案解析)
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