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(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)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(shù)。（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。3．如圖甲所示的九陽豆?jié){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(huán)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(tài)，R1、R2第32頁共32頁 是發(fā)熱電阻，豆?jié){機的主要參數(shù)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?jié){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?jié){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(shù)，g＝10N/kg。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（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(diào)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。第32頁共32頁 （1）當開關S接a時，電壓表的示數(shù)為1.8V，電流表的示數(shù)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(diào)節(jié)到8V，電流表的示數(shù)為0.5A，燈泡L2恰好正常發(fā)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(diào)到多少V？6．如圖所示，是某電熱水器內(nèi)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；（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(diào)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。第32頁共32頁 7．根據(jù)《電動自行車安全技術規(guī)范》，交管部門規(guī)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(zhì)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(zhì)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(shù)為4V，電流表的示數(shù)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(shù)為0.15A，此時小燈泡L的實際電功率。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(huán)的熱空氣流加熱食物，工作電路如圖乙所示。使空氣循環(huán)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(huán)，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(diào)為零時，通過干路的電流多大？（2）R2阻值調(diào)為零，當定時開關顯示已工作12分鐘時，R1一共產(chǎn)生多少焦耳的電熱？第32頁共32頁 （3）溫控開關閉合，謂節(jié)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(zhì)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。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 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(jīng)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(jù)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(lián)，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(shù)為I=UR=6V50Ω=0.12A；（3）S1、S2閉合，滑動變阻器R0、R2并聯(lián)，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(jù)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(shù)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(lián)，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(lián)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?jié){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?jié){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浮＝G﹣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(zhì)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?。溅阉甮V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(lián)，由題知此時U0＝1.8V，IA＝0.3A，根據(jù)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(lián)，電流為I＝0.5A時，燈泡L2正常發(fā)光，由圖可知：L2的兩端的電壓為4V，第32頁共32頁 由串聯(lián)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(lián)，因串聯(lián)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(fā)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(lián)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(shù)為1.8V，電流表的示數(shù)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(diào)節(jié)到8V，電流表的示數(shù)為0.5A，燈泡L2恰好正常發(fā)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(diào)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(jù)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(lián)，總電阻最小，根據(jù)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(zhì)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(lián)，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(lián)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(lián)，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(lián)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(diào)為零時電風扇與電阻R1并聯(lián)，由并聯(lián)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(huán)，所以通電12min，R1工作時間：t＝10min＝600s，R1產(chǎn)生的電熱：Q＝I12R1t＝（4.4A）2×50Ω×600s＝5.808×105J；（3）由圖可知，R1與R2串聯(lián)，再與電風扇并聯(lián)，由串聯(lián)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(diào)為零時，通過干路的電流為4.6A；（2）R2阻值調(diào)為零，當定時開關顯示已工作12分鐘時，R1一共產(chǎn)生5.808×105J的電熱；（3）溫控開關閉合，謂節(jié)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(jù)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。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）第32頁共32頁 1．如圖所示，輕質(zhì)薄壁圓柱形容器足夠高且置于水平桌而上，其底面積為2×10﹣2m2，內(nèi)盛有體積為8×10﹣3m3的水。g＝10N/kg。求：（1）容器中水的質(zhì)量m；（2）容器底部受到水的壓強p水。2．如圖所示的電路，電源電壓為12V且保持不變，電阻R1＝8Ω。求：（1）當S1閉合、S2斷開時，電流表A的示數(shù)為1A，則R2的阻值多大？（2）當S1、S2均閉合時，電流表A的示數(shù)多大？（3）當S1、S2均斷開時，電壓表V1的示數(shù)為3V，則R3的阻值多大？3．如圖中為家用電熱飲水機，圖乙為它的電路原理圖，下表為它的銘牌數(shù)據(jù)，其中水楊和熱水箱中均已加滿水。水桶容量20L熱水箱容量1L額定電壓220V加熱功率800W第32頁共32頁 保溫功率88W（1）當S1閉合，S2斷開時，電熱飲水機處于　　狀態(tài)（填“加熱”或“保溫”），此時電路中的電流是多大？（2）飲水機正常工作時，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃，求：水吸收的熱量是多少？（水的比熱容4.2×103J/（kg?℃））（3）電熱飲水機正常工作時加熱效率為80%．求：將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃所消耗的電能為多少？4．為減少新型冠狀病毒的滋生蔓延，武漢市城管部門在夜間對城區(qū)道路集中開展了霧炮車噴灑消毒作業(yè)（如圖甲所示）。某型號4輪霧炮車空載時的質(zhì)量為10t，每個車輪與地面的接觸面積為200cm2，它配備了一個體積為10m3的水箱。為了方便清洗，水箱底部有一個排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2（g取10N/kg）。（1）裝滿消毒液的霧炮車勻速通過一座橋，該橋的橋頭立有一塊牌子（如圖乙所示），通過計算說明這輛車能否安全通過該橋？（2）求裝滿消毒液的霧炮車靜止時對地面的壓強。（3）當水箱中消毒液的深度為1m時，排水孔蓋子受到消毒液的壓力約為多大？（消毒液的密度為0.8×103kg/m3）第32頁共32頁 5．如圖所示，用甲、乙兩種滑輪組，分別勻速豎直向上提升同一重物，從相同位置開始提升至同一高度處，求：（1）若不計繩重，滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比；（2）若不計繩重及摩擦，重物質(zhì)量為400g，動滑輪質(zhì)量為100g，勻速拉動過程中甲、乙兩裝置的機械效率。6．如圖所示是某品牌養(yǎng)生壺的簡化電路圖，該養(yǎng)生壺有高溫、中溫和低溫三種工作擋位，下表是它的相關參數(shù)。請回答下列問題：（1）電阻R1、R2的阻值是多少？（2）該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，則水吸收的熱量為多少？（3）該養(yǎng)生壺在額定電壓下，處于高溫擋狀態(tài)，將滿壺水從20℃加熱至45℃，用時120s，該養(yǎng)生壺的加熱效率是多少？項目參數(shù)電源電壓/V220低溫擋功率/W275中溫擋功率/W550高溫擋功率/W？容積/L1.1第32頁共32頁 7．如圖所示是我國自主研發(fā)的極地漫游機器人，質(zhì)量為5×103kg，裝有四條三角形履帶，每條履帶與水平地面的接觸面積約為0.1m2．設該機器人在某水平路段沿直線勻速行駛480m耗時120s，該過程中機器人受到水平方向的牽引力為2×103N．取g＝10N/kg，求：（1）該過程機器人行駛的速度是多少？（2）機器人靜止時對水平路面的壓強是多少？（3）牽引力在此過程中所做的功是多少？8．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。第32頁共32頁 9．如圖甲所示的是家用電暖器。圖乙是其簡化的電路原理圖，已熱電阻R1＞R2，部分銘牌參數(shù)如表。在電暖器翻倒時，開關S自動斷開，切斷電源，保證安全。小明在家中估測電暖器的加熱效率，估測出房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，觀察家中寒暑表，得出空氣溫度為10℃，讓電暖器在高溫擋正常工作20min，讀出空氣的溫度為25℃．求：[c空氣＝1.1×103J/（kg?℃）]×牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫擋550W中溫擋1100W高溫擋1650W頻率50Hz（1）電暖器在低溫擋正常工作時通過的電流。（2）發(fā)熱電阻R1的阻值。（3）電暖器的加熱效率。第32頁共32頁 10．小明家剛買一臺儲水式電熱水器，它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，它的銘牌和簡化電路如下：型號3D226﹣J1額定電壓220V額定容量40L額定頻率50Hz最高水溫70℃保溫模式額定電流4A防水等級IPX4加熱模式額定電流10A（1）R1和R2阻值分別是多少？（2）將滿箱水從20℃加熱到50℃用于洗澡，求水吸收的熱量。（水的比熱容為c水＝4.2×103J/（kg?℃）（3）在額定電壓下工作，此次加熱水的過程用了45min，則該熱水器的加熱效率約為多少？（保留一位小數(shù)的百分數(shù)）11．用如圖所示的滑輪組勻速提升浸沒在水中的物體，已知G＝3900N。圓柱形容器底面積S＝0.6m2，物體浸沒在水中時水面高度為100cm，當物體完全離開水面后（不計物體粘水），水面高度為80cm，已知物體浸沒在水中被提升時此裝置的機械效率為90%（不計繩重和繩子與滑輪間摩擦及水的阻力，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。）求：第32頁共32頁 （1）物體浸沒在水中時，水對容器底的壓強。（2）物體浸沒在水中時受到的浮力。（3）物體在離開水面前勻速提升物體所需的拉力。12．歡歡同學在學習了大氣壓強知識后，自制了一個氣壓計。如圖所示，在一小瓶內(nèi)裝適量的帶顏色的水（未滿），插入玻璃管，然后從樓下跑到樓上，他將看到什么現(xiàn)象？為什么？他又想用這瓶子改成一個溫度計，并提高靈敏度，請問他應該怎樣改進？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）由ρ=mV可得：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×8×10﹣3m3＝8kg；（2）容器內(nèi)水的深度為：h水=V水S=8×10-3m32×10-2m2=0.4m，則容器底部受到水的壓強為：P水＝ρ水gh水＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4000Pa；答：（1）容器中水的質(zhì)量m為8kg；（2）容器底部受到水的壓強p水為4000Pa。2．【解答】解：（1）當S1閉合、S2斷開時，電路為R2的簡單電路，電流表測電路中的電流，由I=UR可得，R2的阻值：R2=UI2=12V1A=12Ω；（2）當S1、S2均閉合時，R1與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R2的電流不變，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過R1的電流：I1=UR1=12V8Ω=1.5A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A的示數(shù)：I＝I1+I2＝1.5A+1A＝2.5A；（3）當S1、S2均斷開時，R2與R3串聯(lián)，電壓表V1測R2兩端電壓，電壓表V2測R3第32頁共32頁 兩端電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′=U2R2=3V12Ω=0.25A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R3兩端的電壓：U3＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V，則R3的阻值：R3=U3I'=9V0.25A=36Ω。答：（1）R2的阻值為12Ω；（2）當S1、S2均閉合時，電流表A的示數(shù)為2.5A；（3）R3的阻值為36Ω。3．【解答】解：（1）由電路圖可知，當S1閉合，S2斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI=U2R可知電路的總功率最小，處于保溫狀態(tài)；由P＝UI可知，此時電路中的電流：I保溫=P保溫U=88W220V=0.4A；（2）由ρ=mV可知，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，水吸收的熱量為：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J；（3）由η=Q吸W電可得，消耗的電能：W電=Q吸η=2.94×105J80%=3.675×105J。答：（1）保溫；此時電路中的電流是0.4A；（2）水吸收的熱量是2.94×105J；（3）熱水箱中的水從20℃加熱到90℃所消耗的電能為3.675×105J。4．【解答】解：（1）霧炮車裝滿消毒液時消毒液的體積：V＝10m3，由ρ=mV可得，消毒液的質(zhì)量：m液＝ρ液V＝0.8×103kg/m3×10m3＝8×103kg＝8t，裝滿消毒液的霧炮車的總質(zhì)量：m總＝m車+m液＝10t+8t＝18t，第32頁共32頁 由圖乙可知，該橋限重20t，由20t＞18t可知，這輛車能安全通過該橋；（2）裝滿消毒液的霧炮車靜止時對地面的壓力：F＝G總＝m總g＝18×103kg×10N/kg＝1.8×105N，受力面積：S＝4×200cm2＝800cm2＝0.08m2，對地面的壓強：p=FS=1.8×105N0.08m2=2.25×106Pa；（3）當水箱中消毒液的深度為1m時，排水孔蓋子受到消毒液的壓強：p液＝ρ液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1m＝8×103Pa，由p=FS可得，排水孔蓋子受到消毒液的壓力：F液＝p液S蓋＝8×103Pa×100×10﹣4m2＝80N。答：（1）這輛車能安全通過該橋；（2）裝滿消毒液的霧炮車靜止時對地面的壓強壓強為2.25×106Pa；（3）當水箱中消毒液的深度為1m時，排水孔蓋子受到消毒液的壓力約為80N。5．【解答】解：（1）由圖知，甲圖中，n1＝2；乙圖中，n2＝3，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則拉力F=1nG，兩次拉力F1和F2之比：F1：F2=1n1G：1n2G=12：13=3：2；（2）重物的重力：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N，第32頁共32頁 動滑輪的重力：G輪＝m輪g＝0.1kg×10N/kg＝1N，不計繩重及摩擦時，滑輪組的機械效率η=W有用W總=GhGh+G輪h=GG+G輪，由于兩裝置中物重和動滑輪重均相同，所以甲、乙兩裝置的機械效率：η1＝η2=GG+G輪=4N4N+1N×100%＝80%。答：（1）若不計繩重、滑輪重及摩擦，兩次拉力F1和F2之比為3：2；（2）若不計繩重及摩擦，甲、乙兩裝置的機械效率都是80%。6．【解答】解：由圖知，當開關S1斷開，S2接A時，電阻R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P＝UI=U2R可知，總功率最小，此時為低溫擋；由圖知，當開關S1閉合，S2接B時，電阻R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P＝UI=U2R可知，總功率最大，所以此狀態(tài)為高溫擋；當S2接A，S1閉合時，R2被短路，只有電阻R1接入電路，養(yǎng)生壺處于中溫擋，（1）養(yǎng)生壺處于中溫擋工作時，由P=U2R得電阻R1接入電路的阻值為：R1=U2P中溫=(220V)2550W=88Ω；低溫擋時電路的總電阻為：R=U2P低溫=(220V)2275W=176Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律知電阻R2的阻值為：R2＝R﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω；（2）根據(jù)ρ=mV知，水的質(zhì)量為：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.1×10﹣3m3＝1.1kg，第32頁共32頁 該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，則水吸收的熱量為：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.1kg×（45℃﹣20℃）＝1.155×105J；（3）高溫擋的功率為：P高溫=U2R1+U2R2=(220V)288Ω+(220V)288Ω=1100W，由P=Wt可得，使用高溫擋正常加熱120s消耗的電能：W＝P高t′＝1100W×120s＝1.32×105J，養(yǎng)生壺高溫擋的加熱效率：η=Q吸W×100%=1.155×105J1.32×105J×100%＝87.5%。答：（1）電阻R1、R2的阻值都為88Ω；（2）該養(yǎng)生壺將滿壺水從20℃加熱至45℃，水吸收的熱量為1.155×105J；（3）該養(yǎng)生壺的加熱效率是87.5%。7．【解答】解：（1）該過程機器人行駛的速度：v=st=480m120s=4m/s；（2）機器人靜止時對水平路面的壓力：F＝G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，機器人靜止時對水平路面的壓強：p=FS=5×104N4×0.1m2=1.25×105Pa；（3）牽引力在此過程中所做的功：W＝F′s＝2×103N×480m＝9.6×105J。答：（1）該過程機器人行駛的速度是4m/s；（2）機器人靜止時對水平路面的壓強是1.25×105Pa；第32頁共32頁 （3）牽引力在此過程中所做的功是9.6×105J。8．【解答】解：（1）根據(jù)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(lián)，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(lián)，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，第32頁共32頁 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。9．【解答】解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，低溫擋功率為550W，由P＝UI可得，電暖器在低溫擋時，正常工作的電流：I=P低U=550W220V=2.5A；（2）已知電阻R1＞R2，只閉合S1，只有R1連入電路中，由P=U2R可知，這時為“低溫”檔，“低溫”檔正常工作時的電阻是：R1=U2P低=(220V)2550W=88Ω；（3）估測出房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，空氣溫度為10℃升高到25℃，空氣吸收的熱量：Q吸＝c空氣m△t＝1.1×103J/（kg?℃）×60kg×（25℃﹣10℃）＝9.9×105J；高溫擋功率為1650W，電暖器的“高溫”檔正常工作20分鐘，放出的熱量：W＝P高溫t′＝1650W×20×60s＝1.98×106J；電暖器的加熱效率：η=QW=9.9×105J1.98×106J×100%＝50%。答：（1）電暖器在低溫擋時，正常工作的電流為2.5A；（2）R1的阻值為88Ω；（3）電暖器的加熱效率為50%。第32頁共32頁 10．【解答】解：（1）由電路圖可知，開關S斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大；開關S閉合時，只有電阻R2接入電路；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以當開關S閉合時，電路中的電阻較小，由P=U2R可知，電壓一定時，熱水器功率較大，處于加熱狀態(tài)；當開關S斷開時，處于保溫狀態(tài)；由I=UR知R2的電阻為：R2=UI加熱=220V10A=22Ω，保溫時，R1、R2串聯(lián)的總電阻為：R總=UI保溫=220V4A=55Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律知R1的阻值為：R1＝R總＝R2＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；（2）由ρ=mV可得水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3＝40kg，水從20℃加熱至50℃時吸收的熱量為：Q吸＝c水cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（50℃﹣20℃）＝5.04×106J；（3）由P=Wt可得消耗的電能：W＝P加熱t(yī)＝UI加熱t(yī)＝220V×10A×45×60s＝5.94×106J，電熱水器的加熱效率：η=Q吸W×100%=5.04×106J5.94×106J×100%≈84.8%。答：（1）R1和R2阻值分別是33Ω、22Ω；（2）水吸收的熱量為5.04×106J；第32頁共32頁 （3）該熱水器的加熱效率約為84.8%。11．【解答】解：（1）物體浸沒在水中時，水的深度：h1＝100cm＝1m，水對容器底的壓強：p＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa；（2）當物體完全離開水面后，水面高度：h2＝80cm＝0.8m，物體排開水的體積：V排＝S容（h1﹣h2）＝0.6m2×（1m﹣0.8m）＝0.12m3，物體浸沒在水中時受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3＝1200N；（3）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，設物體在離開水面前提升的高度為h，則繩端移動的距離s＝nh＝3h，則拉力所做的有用功：W有＝（G﹣F浮）h＝（3900N﹣1200N）h＝2700N×h，由η=W有W總×100%可得，拉力所做的總功：W總=W有η=2700N×h90%=3000N×h，由W＝Fs可得，提升物體所需的拉力：F=W總s=3000N×h3h=1000N。答：（1）物體浸沒在水中時，水對容器底的壓強為1×104Pa；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力為1200N；第32頁共32頁 （3）物體在離開水面前勻速提升物體所需的拉力為1000N。12．【解答】答：在一小瓶內(nèi)裝適量的帶顏色的水（未滿），插入玻璃管，然后從樓下跑到樓上，將看到細玻璃管中液面上升，說明大氣壓隨高度的升高而減??；溫度計是根據(jù)液體的熱脹冷縮的原理工作的，所以要制一只溫度計，他應該將玻璃瓶裝滿水；玻璃泡中的液體升高相同的溫度，體積膨脹相同，如果管越細，上升的刻度越多，越靈敏，因此為了提高該溫度計的靈敏度，他應該選擇細一點的玻璃管。第32頁共32頁