1、第 1 页 共 29 页 2021 年中考物理考前冲刺复习：年中考物理考前冲刺复习：计算计算题题 专项练习题专项练习题 1 一计算题（共一计算题（共 12 小题）小题） 1如图所示，轻质薄壁圆柱形容器足够高且置于水平桌而上，其底面积为 210 2m2，内 盛有体积为 810 3m3 的水。g10N/kg。求： （1）容器中水的质量 m； （2）容器底部受到水的压强 p水。 2如图所示的电路，电源电压为 12V 且保持不变，电阻 R18。求： （1）当 S1闭合、S2断开时，电流表 A 的示数为 1A，则 R2的阻值多大？ （2）当 S1、S2均闭合时，电流表 A 的示数多大？ （3）当 S1、
2、S2均断开时，电压表 V1的示数为 3V，则 R3的阻值多大？ 3如图中为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据，其中水杨和 热水箱中均已加满水。 水桶容量20L 热水箱容量1L 额定电压220V 加热功率800W 保温功率88W （1）当 S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于状态（填“加热”或“保温” ） ，此 时电路中的电流是多大？ 第 2 页 共 29 页 （2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从 20加热到 90，求：水吸收的热量是多 少？（水的比热容 4.2103J/（kg） ） （3）电热饮水机正常工作时加热效率为 80%求：将热水箱中的水从 20加热到 90 所
3、消耗的电能为多少？ 4为减少新型冠状病毒的滋生蔓延，武汉市城管部门在夜间对城区道路集中开展了雾炮车 喷洒消毒作业（如图甲所示） 。某型号 4 轮雾炮车空载时的质量为 10t，每个车轮与地面 的接触面积为 200cm2，它配备了一个体积为 10m3的水箱。为了方便清洗，水箱底部有 一个排水孔，排水孔盖子面积约为 100cm2（g 取 10N/kg） 。 （1）装满消毒液的雾炮车匀速通过一座桥，该桥的桥头立有一块牌子（如图乙所示） ， 通过计算说明这辆车能否安全通过该桥？ （2）求装满消毒液的雾炮车静止时对地面的压强。 （3）当水箱中消毒液的深度为 1m 时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为多大？（
4、消毒 液的密度为 0.8103kg/m3） 5如图所示，用甲、乙两种滑轮组，分别匀速竖直向上提升同一重物，从相同位置开始提 升至同一高度处，求： （1）若不计绳重，滑轮重及摩擦，两次拉力 F1和 F2之比； （2）若不计绳重及摩擦，重物质量为 400g，动滑轮质量为 100g，匀速拉动过程中甲、 乙两装置的机械效率。 第 3 页 共 29 页 6如图所示是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位， 下表是它的相关参数。请回答下列问题： （1）电阻 R1、R2的阻值是多少？ （2）该养生壶将满壶水从 20加热至 45，则水吸收的热量为多少？ （3） 该养生壶在额定电压下，
5、 处于高温挡状态， 将满壶水从 20加热至 45， 用时 120s， 该养生壶的加热效率是多少？ 项目参数 电源电压/V220 低温挡功率/W275 中温挡功率/W550 高温挡功率/W？ 容积/L1.1 7如图所示是我国自主研发的极地漫游机器人，质量为 5103kg，装有四条三角形履带， 每条履带与水平地面的接触面积约为 0.1m2设该机器人在某水平路段沿直线匀速行驶 480m 耗时 120s，该过程中机器人受到水平方向的牵引力为 2103N取 g10N/kg，求： （1）该过程机器人行驶的速度是多少？ （2）机器人静止时对水平路面的压强是多少？ 第 4 页 共 29 页 （3）牵引力在此过
6、程中所做的功是多少？ 8如图，电源电压恒为 4.5V，灯泡 L 上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器 R2上标有“15 1A”字样，定值电阻 R1阻值为 10，电流表量程为 03A，电压表量程为 03V，不计 温度对灯丝电阻的影响。 求： （1）灯泡正常工作时电阻为多大； （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R2的取值范围。 9如图甲所示的是家用电暖器。图乙是其简化的电路原理图，已热电阻 R1R2，部分铭牌 参数如表。在电暖器翻倒时，开关 S 自动断开，切断电源，保证安全
7、。小明在家中估测 电暖器的加热效率，估测出房间内空气质量为 60kg，观察家中寒暑表，得出空气温度为 10， 让电暖器在高温挡正常工作 20min， 读出空气的温度为 25 求： c空气1.1103J/ （kg） 牌电暖器 额定电压220V 额定功率低温挡550W 中温挡1100W 高温挡1650W 频率50Hz 第 5 页 共 29 页 （1）电暖器在低温挡正常工作时通过的电流。 （2）发热电阻 R1的阻值。 （3）电暖器的加热效率。 10小明家刚买一台储水式电热水器，它有加热和保温两种工作状态，它的铭牌和简化电路 如下： 型号3D226J1额定电压220V 额定容量40L额定频率50Hz
8、最高水温70保温模式额定电流4A 防水等级IPX4加热模式额定电流10A （1）R1和 R2阻值分别是多少？ （2）将满箱水从 20加热到 50用于洗澡，求水吸收的热量。 （水的比热容为 c水4.2 103J/（kg） （3）在额定电压下工作，此次加热水的过程用了 45min，则该热水器的加热效率约为多 少？（保留一位小数的百分数） 11用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的物体，已知 G3900N。圆柱形容器底面积 S0.6m2，物体浸没在水中时水面高度为 100cm，当物体完全离开水面后（不计物体粘 水） ，水面高度为 80cm，已知物体浸没在水中被提升时此装置的机械效率为 90%（不计
9、绳重和绳子与滑轮间摩擦及水的阻力，水1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。 ）求： 第 6 页 共 29 页 （1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强。 （2）物体浸没在水中时受到的浮力。 （3）物体在离开水面前匀速提升物体所需的拉力。 12欢欢同学在学习了大气压强知识后，自制了一个气压计。如图所示，在一小瓶内装适量 的带颜色的水 （未满） ， 插入玻璃管， 然后从楼下跑到楼上， 他将看到什么现象？为什么？ 他又想用这瓶子改成一个温度计，并提高灵敏度，请问他应该怎样改进？ 第 7 页 共 29 页 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一计算题（共一计算题（共 12 小题）小题） 1
10、【解答】解： （1）由? ? ?可得： m水水V水1.0103kg/m3810 3m38kg； （2）容器内水的深度为： h水? ?水 ? ? ?i?i ? ?0.4m， 则容器底部受到水的压强为： P水水gh水1103kg/m310N/kg0.4m4000Pa； 答： （1）容器中水的质量 m 为 8kg； （2）容器底部受到水的压强 p水为 4000Pa。 2 【解答】解： （1）当 S1闭合、S2断开时，电路为 R2的简单电路，电流表测电路中的电流， 由 I? ? ?可得，R2 的阻值：R2? ? ? ? ? ?t ?12； （2）当 S1、S2均闭合时，R1与 R2并联，电流表测干路电
11、流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过 R2的电流不变， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过 R1的电流：I1? ? ? ? ? ? ?1.5A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表 A 的示数：II1+I21.5A+1A2.5A； （3）当 S1、S2均断开时，R2与 R3串联，电压表 V1测 R2两端电压，电压表 V2测 R3两 端电压， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流：I? ? ? ? i? ? ?0.25A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R3两端的电压：U3UU212V3V9V， 则 R3的阻值：R3?
12、 ?i ?t ? ? ?t?t ?36。 答： （1）R2的阻值为 12； 第 8 页 共 29 页 （2）当 S1、S2均闭合时，电流表 A 的示数为 2.5A； （3）R3的阻值为 36。 3 【解答】解： （1）由电路图可知，当 S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻 最大，由 PUI? ? ? 可知电路的总功率最小，处于保温状态； 由 PUI 可知，此时电路中的电流：I保温? ?保温 ? ? ? ? ?0.4A； （2）由? ? ?可知，水的质量：mV1.010 3kg/m3103m31.0kg， 水吸收的热量为：Q吸cmt4.2103J/（kg）1.0kg（9020）2.9
13、4 105J； （3）由? ?吸 ?电可得，消耗的电能：W 电? ?吸 ? ?t? ? ?3.675105J。 答： （1）保温；此时电路中的电流是 0.4A； （2）水吸收的热量是 2.94105J； （3）热水箱中的水从 20加热到 90所消耗的电能为 3.675105J。 4 【解答】解： （1）雾炮车装满消毒液时消毒液的体积：V10m3， 由? ? ?可得，消毒液的质量：m 液液V0.8103kg/m310m38103kg8t， 装满消毒液的雾炮车的总质量：m总m车+m液10t+8t18t， 由图乙可知，该桥限重 20t， 由 20t18t 可知，这辆车能安全通过该桥； （2）装满消毒
14、液的雾炮车静止时对地面的压力： FG总m总g18103kg10N/kg1.8105N， 受力面积： S4200cm2800cm20.08m2， 对地面的压强： p? ? ? ? ?t? ?t? ?2.25106Pa； （3）当水箱中消毒液的深度为 1m 时，排水孔盖子受到消毒液的压强： p液液gh0.8103kg/m310N/kg1m8103Pa， 由 p? ? ?可得，排水孔盖子受到消毒液的压力： 第 9 页 共 29 页 F液p液S盖8103Pa10010 4m280N。 答： （1）这辆车能安全通过该桥； （2）装满消毒液的雾炮车静止时对地面的压强压强为 2.25106Pa； （3）当水
15、箱中消毒液的深度为 1m 时，排水孔盖子受到消毒液的压力约为 80N。 5 【解答】解： （1）由图知，甲图中，n12；乙图中，n23， 若不计绳重、滑轮重及摩擦，则拉力 F? ? ?G， 两次拉力 F1和 F2之比： F1：F2? ? ?G： ? ?G? ? ?： ? i ?3：2； （2）重物的重力：Gmg0.4kg10N/kg4N， 动滑轮的重力：G轮m轮g0.1kg10N/kg1N， 不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率? ?有用 ?总 ? ? ?轮 ? ? ?轮， 由于两装置中物重和动滑轮重均相同， 所以甲、乙两装置的机械效率： 12? ? ?轮 ? ? ? ?100%80%。 答：
16、（1）若不计绳重、滑轮重及摩擦，两次拉力 F1和 F2之比为 3：2； （2）若不计绳重及摩擦，甲、乙两装置的机械效率都是 80%。 6 【解答】解：由图知，当开关 S1断开，S2接 A 时，电阻 R1、R2串联，电路中的总电阻 最大，由 PUI? ? ? 可知，总功率最小，此时为低温挡；由图知，当开关 S1闭合，S2接 B 时，电阻 R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由 PUI? ? ? 可知，总功率最大，所以 此状态为高温挡； 当 S2接 A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻 R1接入电路，养生壶处于中温挡， （1）养生壶处于中温挡工作时，由 P? ? ? 得电阻 R1接入电路的阻值为：
17、 R1? ? ?中温 ? ? ? ?88； 低温挡时电路的总电阻为： R? ? ?低温 ? ? ? ?176， 第 10 页 共 29 页 根据串联电路电阻的规律知电阻 R2的阻值为： R2RR11768888； （2）根据? ? ?知， 水的质量为： m水V1.0103kg/m31.110 3m31.1kg， 该养生壶将满壶水从 20加热至 45，则水吸收的热量为： Q吸c水m（tt0）4.2103J/（kg）1.1kg（4520）1.155105J； （3）高温挡的功率为： P高温? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1100W， 由 P? ? ? 可得，使用高温挡正常加热 1
18、20s 消耗的电能： WP高t1100W120s1.32105J， 养生壶高温挡的加热效率： ? ?吸 ? ?100%? ?t? ?ti? ?100%87.5%。 答： （1）电阻 R1、R2的阻值都为 88； （2）该养生壶将满壶水从 20加热至 45，水吸收的热量为 1.155105J； （3）该养生壶的加热效率是 87.5%。 7 【解答】解： （1）该过程机器人行驶的速度： v? ? ? ? ? ? ?4m/s； （2）机器人静止时对水平路面的压力： FGmg5103kg10N/kg5104N， 机器人静止时对水平路面的压强： p? ? ? ? ? ?t? ?1.25105Pa； （3
19、）牵引力在此过程中所做的功： WFs2103N480m9.6105J。 答： （1）该过程机器人行驶的速度是 4m/s； （2）机器人静止时对水平路面的压强是 1.25105Pa； （3）牵引力在此过程中所做的功是 9.6105J。 8 【解答】解： 第 11 页 共 29 页 （1）根据 P? ? ? 得，灯泡正常工作时电阻： RL? ?额? ?额 ? ?i? ?t? ?6； （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器 R2并联， 当滑动变阻器 R2的阻值最大为 15时，电路总电流最小，电路总功率最小， 通过 R1的电流：I1? ? ? ? t
20、? ? ?0.45A， 通过滑动变阻器 R2的电流：I2? ? ? ? t? ? ?0.3A， 电路最小总功率：P最小U（I1+I2）4.5V（0.45A+0.3A）3.375W； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡 L 与滑动变阻器 R2串联，电压 表测滑动变阻器 R2两端电压 灯泡的额定电流：I额? ?额 ?额 ? ?t? i? ?0.5A； 因为灯泡额定电流 I额0.5A，电流表量程为 03A，滑动变阻器标有“15 1A”字样， 所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大I额0.5A，此时滑动变 阻器 R2阻值最小， 则电路最小总电阻：R最小?
21、? ?最大 ? t? ?t?t ?9 滑动变阻器 R2最小阻值：R2最小R最小RL963； 因为电压表量程为 03V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最 大为 U23V 时，此时滑动变阻器阻值最大， 此时电路中电流：I最小? ? ? ? t?i? ? ?0.25A， 滑动变阻器 R2最大阻值：R2最大? ? ?最小 ? i? ?t?t ?12， 综上所述滑动变阻器的阻值范围为 312。 答： （1）灯泡正常工作时电阻为 6； （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为 3.375W； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下
22、，滑动变阻器 R2的取值范围为 312。 9 【解答】解： （1）根据表中数据，低温挡功率为 550W，由 PUI 可得， 第 12 页 共 29 页 电暖器在低温挡时，正常工作的电流： I? ?低 ? ? ? ? ?2.5A； （2）已知电阻 R1R2，只闭合 S1，只有 R1连入电路中，由 P? ? ? 可知，这时为“低温” 档， “低温”档正常工作时的电阻是： R1? ? ?低 ? ? ? ?88； （3）估测出房间内空气质量为 60kg，空气温度为 10升高到 25，空气吸收的热量： Q吸c空气mt1.1103J/（kg）60kg（2510）9.9105J； 高温挡功率为 1650W，
23、电暖器的“高温”档正常工作 20 分钟，放出的热量： WP高温t1650W2060s1.98106J； 电暖器的加热效率： ? ? ? ? ?t? ?t? ?100%50%。 答： （1）电暖器在低温挡时，正常工作的电流为 2.5A； （2）R1的阻值为 88； （3）电暖器的加热效率为 50%。 10 【解答】解： （1）由电路图可知，开关 S 断开时，两电阻串联，电路电阻较大；开关 S 闭合时，只有电阻 R2接入电路； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以当开关 S 闭合时，电路中的电阻较小，由 P? ? ? 可知，电压一定时，热水器功率较大，处于加热状态；当开关 S 断开时，处于保温
24、 状态； 由 I? ? ?知 R2 的电阻为： R2? ? ?加热 ? ? ?t ?22， 保温时，R1、R2串联的总电阻为： R总? ? ?保温 ? ? t ?55， 根据串联电路电阻的规律知 R1的阻值为： R1R总R2552233； （2）由? ? ?可得水的质量为： 第 13 页 共 29 页 mV1.0103kg/m34010 3m340kg， 水从 20加热至 50时吸收的热量为： Q吸c水cmt4.2103J/（kg）40kg（5020）5.04106J； （3）由 P? ? ? 可得消耗的电能： WP加热tUI加热t220V10A4560s5.94106J， 电热水器的加热效率
25、： ? ?吸 ? ?100%? ?t? ?t? ?100%84.8%。 答： （1）R1和 R2阻值分别是 33、22； （2）水吸收的热量为 5.04106J； （3）该热水器的加热效率约为 84.8%。 11 【解答】解： （1）物体浸没在水中时，水的深度： h1100cm1m， 水对容器底的压强： p水gh11.0103kg/m310N/kg1m1104Pa； （2）当物体完全离开水面后，水面高度： h280cm0.8m， 物体排开水的体积： V排S容（h1h2）0.6m2（1m0.8m）0.12m3， 物体浸没在水中时受到的浮力： F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg0.12
26、m31200N； （3）由图可知，滑轮组绳子的有效股数 n3， 设物体在离开水面前提升的高度为 h，则绳端移动的距离 snh3h， 则拉力所做的有用功： W有（GF浮）h（3900N1200N）h2700Nh， 由? ?有 ?总 ?100%可得，拉力所做的总功： W总? ?有 ? ? ? ?3000Nh， 由 WFs 可得，提升物体所需的拉力： 第 14 页 共 29 页 F? ?总 ? ? i? i ?1000N。 答： （1）物体浸没在水中时，水对容器底的压强为 1104Pa； （2）物体浸没在水中时受到的浮力为 1200N； （3）物体在离开水面前匀速提升物体所需的拉力为 1000N。
27、12 【解答】答：在一小瓶内装适量的带颜色的水（未满） ，插入玻璃管，然后从楼下跑到楼 上，将看到细玻璃管中液面上升，说明大气压随高度的升高而减小； 温度计是根据液体的热胀冷缩的原理工作的，所以要制一只温度计，他应该将玻璃瓶装 满水； 玻璃泡中的液体升高相同的温度，体积膨胀相同，如果管越细，上升的刻度越多，越灵 敏，因此为了提高该温度计的灵敏度，他应该选择细一点的玻璃管。 第 15 页 共 29 页 2021 年中考物理考前冲刺复习：年中考物理考前冲刺复习：计算计算题题 专项练习题专项练习题 2 一计算题（共一计算题（共 10 小题）小题） 1用激光器向月球发射激光信号，2.7 秒后接收到从月
28、球返回的信号， （光速 c3108m/s） 问： （1）月球距离地球多远？ （2）如果一辆赛车以 500km/h 的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？ 2我们可用下述方法测定钢里的声速。在钢管的一端敲一下，在管的另一端听到两次响声， 第一次是由钢传来的，第二次是由空气传来的。管长 1020m，两次响声间隔 2.8s，如果 当时空气中的声速是 340m/s， 求： （1）声音在空气中传播的时间？ （2）声音在钢管中传播的时间？ （3）钢里的声速？ 3某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。 其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。闭合开关 S，
29、旋钮绕 P 转动，实现挡位 转换，旋至 1 挡位置时，R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至 2 挡位置时，R2 和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和 R2均为电热丝，其阻值不受温度影 响，R122，洗衣机主要参数如下表。c水4.2103J/（kg） （1）电热丝 R2的阻值是多少？ （2）某次洗衣时，洗衣机内注入 8kg 水，在额定电压下对水加热，水温由 20上升到 50，洗衣机的加热效率为 60%，则洗衣机的加热时间是多少？ （3）若洗衣机处于保温洗涤状态时，干路中的电流为 2A，则电动机的功率是多少？ xx 牌智能洗衣机 额定电压220V 加热功率2400W 设定温度范
30、围3090 防电墙电阻1106 第 16 页 共 29 页 4如图，电源电压恒为 4.5V，灯泡 L 上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器 R2上标有“15 1A”字样，定值电阻 R1阻值为 10，电流表量程为 03A，电压表量程为 03V，不计 温度对灯丝电阻的影响。 求： （1）灯泡正常工作时电阻为多大； （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R2的取值范围。 5如图所示，在水平桌面上放置一个体积为 20cm3、重为 1.8N 的小球，小球处于静止状态。 旁边的桌面上放
31、置一个平底薄塑料杯（重力忽略不计） ，高为 0.1m，杯中装满水，水重 为 3N （g10N/kg）求： （1）画出小球静止在水平桌面时的受力示意图； （2）小球对水平桌面的压力； （3）杯中水对杯底的压强； （4）把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加了多少牛？ 6小明观察家中电饭锅的使用说明书，得到电饭锅的部分参数如表所示，电饭锅的简化电 路图如图所示，R1和 R2都是电热丝（不考虑温度对电热丝电阻的影响） 。小明将初温为 第 17 页 共 29 页 20质量为 1.5kg 的水倒入电饭锅里加热，观察到加热 5min 水温升高到 60c水4.2 103J/（kg）求：
32、 额定电压220V 额定功率加热1200W 保温44W （1）电热丝 R2的阻值； （2）水吸收的热量； （3）电饭锅烧水的效率。 7如图甲所示的是南昌融创茂入园口的自动扶梯，如表是该自动扶梯的部分参数。周末， 总质量为 300kg 的小明和爸爸妈妈、爷爷奶奶一家五口乘坐扶梯入园游玩，扶梯以最小 电功率工作，小明分别记录了上梯和下梯时秒表的示数，如图乙所示， （g 取 10N/kg）求： 额定电压 U额/V380 电功率 P/kW4（空载）19（满载） 运行速度 v/（ms 1） 0.8 最大载重量 G满载/N3.5104 高度 h/m5 （1）该扶梯正常满载运行工作时的电流； （2）该扶梯对
33、小明一家五口做的功； （3）该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能。 第 18 页 共 29 页 8如图甲所示电路，电源电压保持不变。灯 L 标有“4V 2W”字样，电流表的量程为 0 0.6A，电压表的量程为 03V，滑动变阻器 R1的最大阻值为 20，只闭合开关 S、S1， 调节滑动变阻器滑片 P，电流表的示数与电压表的示数变化关系图象如图乙所示。求： （1）灯 L 正常工作时的电阻； （2）电源电压及定值电阻 R2的阻值； （3）只闭合开关 S 和 S2，移动滑动变阻器的滑片 P，灯 L 的 IU 图象如图丙所示，在 保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器 R1允许的取值范围。 9近日，
34、我国新型战略核潜艇，如图甲所示为保障国家安全，进行了战略巡航。如表是核 潜艇的部分性能参数 下排水量11500 吨水下最大航速36 节 水面排水量9000 吨水下巡航速度20 节 艇长135 米最大潜深350 米 艇宽13 米发电机最大功率25000 千瓦 求： （1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离 2700km 外的某海域执行任务所用的时间 （1 节0.5m/s） 。 （2）核潜艇在水面航行时受到的浮力，下潜到最大深度时受到水的压强（g10N/kg， 海水的密度海水1.03103kg/m3） 。 第 19 页 共 29 页 （3）若核潜艇在水下巡航时做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系
35、如图乙所示， 它的动力功率是多少？ 10如图所示，滑动变阻器 R2上标有“401A”字样，只闭合开关 S1，将变阻器滑片 P 移 到中点时，电流 A1示数为 0.2A，灯泡 L 的实际功率为 1.6W；同时闭合开关 S1、S2，且 将变阻器滑片 P 移到 a 端时，灯泡正常发光，此时电流表 A2的示数为 0.1A （电源电压 不变，忽略温度对灯泡电阻影响）则： （1）只闭合开关 S1时，电压表示数是多少？电源电压是多少？ （2）同时闭合开关 S1、S2，且将变阻器滑片 P 移到 a 端时，电流表 A1的示数是多少？ 灯泡 L 的额定功率是多少？ 二解答题（共二解答题（共 2 小题）小题） 11
36、如图所示，由于人们没有按安全用电的原则用电，造成了电路中电流过大，从而使插座 板发生热甚至要燃烧，利用你所学过的知识来回答下面问题。 （1）上面所说的“电路中电流过大”产生的原因是什么？ （2）在家庭电路中，人们安装了保险丝来防止这种现象所带来的危害。保险丝是根据什 么原理制成的？ （3）小明家的保险丝经常熔断，在不改电路其它原件的情况下，小明的爸爸想换一个规 格大些的是否可以？ 第 20 页 共 29 页 12小华家安装的电热水器铭牌如表所示： XX 牌全自动电热水器 型号：HMPZ12D净重：10kg 额定电压：220V类别：防触电保护类 额定功率：2kW水容量：40L 出厂日期：2015
37、 年 5 月 18 日编号：2015051188 （1）为安全起见，电热水器应选用插座（选填“甲”或“乙” ） 。 （2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻； （3）热水器装满水，正常工作时电热丝产生的热量有 80%被水吸收，要使水温从 20 升高到 70，需要加热的时间已知 c水4.2103J/（kg） ，水1.0103kg/m3。 第 21 页 共 29 页 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一计算题（共一计算题（共 10 小题）小题） 1 【解答】解： （1）由题知，激光从月球传到地球所用的时间： t? ? ? ?2.7s1.35s， 由 v? ? ?得月球到地球的距离： svt1.
38、35s3108m/s4.05108m4.05105km； （2）一辆赛车以 500km/h 的速度不停地跑完月球到到地球的距离所用时间， t? ? ?t ? t? ?r ?810h。 答： （1）月球距离地球 4.05108m； （2）如果一辆赛车以 500km/h 的速度不停地跑，它要经过 810h 才能跑完这段路程。 2 【解答】解： （1）由 v? ? ?得声音在空气中的传播时间： t空气? ? ?空气 ? ? i?r? ?3s； （2）由题意知：t空气t钢2.8s， 声音在钢中的传播时间： t钢t空气2.8s3s2.8s0.2s， （3）声音在钢中的传播速度： v钢? ? ?钢 ? ?
39、 ?t? ?5100m/s。 答： （1）声音在空气中传播的时间是 3s； （2）声音在钢管中传播的时间是 0.2s； （3）钢里的声速是 5100m/s。 3 【解答】解： （1）由题意和电路图可知，当旋钮旋至 1 档时，电热丝 R1与 R2并联，洗衣机处于加热 状态，由表格数据可知，加热功率 P加热2400W， 电热丝 R1消耗的功率： P1? ? ? ? ? ? ?2200W， 因总功率等于各电阻消耗功率之和， 第 22 页 共 29 页 所以电热丝 R2消耗的功率： P2P加热P12400W2200W200W， 则电热丝 R2的阻值： R2? ? ? ? ? ? ?242。 （2）洗衣
40、机内注入 8kg 水，水温由 20上升到 50时水吸收的热量： Q吸c水m水（tt0）4.2103J/（kg）8kg（5020）1.008106J， 由? ?吸 ? ?100%可得，洗衣机加热时消耗的电能： W? ?吸 ? ?t? ? ?1.68106J， 由 P? ? ? 可得，需要的加热时间： t? ? ?加热 ? ?t? ? ?700s； （3）由（1）可知，加热时 R2的电功率：P2200W， 当旋钮旋至 2 档时，R2与电动机并联，洗衣机处于保温洗涤状态，干路中的电流为 2A， 且 R2的电压不变、阻值不变，其消耗的功率仍然为 P2200W 不变， 此时电路的总功率： P保温UI22
41、0V2A440W， 所以，电动机的功率： PMP保温P2440W200W240W。 答： （1）电热丝 R2的阻值是 242； （2）某次洗衣时，洗衣机内注入 8kg 水，在额定电压下对水加热，水温由 20上升到 50，洗衣机的加热效率为 60%，则洗衣机的加热时间是 700 s； （3）若洗衣机处于保温洗涤状态时，干路中的电流为 2A，则电动机的功率是 240 W。 4 【解答】解： （1）根据 P? ? ? 得，灯泡正常工作时电阻： RL? ?额? ?额 ? ?i? ?t? ?6； （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器 R2并联， 当滑
42、动变阻器 R2的阻值最大为 15时，电路总电流最小，电路总功率最小， 第 23 页 共 29 页 通过 R1的电流：I1? ? ? ? t? ? ?0.45A， 通过滑动变阻器 R2的电流：I2? ? ? ? t? ? ?0.3A， 电路最小总功率：P最小U（I1+I2）4.5V（0.45A+0.3A）3.375W； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡 L 与滑动变阻器 R2串联，电压 表测滑动变阻器 R2两端电压 灯泡的额定电流：I额? ?额 ?额 ? ?t? i? ?0.5A； 因为灯泡额定电流 I额0.5A，电流表量程为 03A，滑动变阻器标有“15 1A”字样
43、， 所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大I额0.5A，此时滑动变 阻器 R2阻值最小， 则电路最小总电阻：R最小? ? ?最大 ? t? ?t?t ?9 滑动变阻器 R2最小阻值：R2最小R最小RL963； 因为电压表量程为 03V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最 大为 U23V 时，此时滑动变阻器阻值最大， 此时电路中电流：I最小? ? ? ? t?i? ? ?0.25A， 滑动变阻器 R2最大阻值：R2最大? ? ?最小 ? i? ?t?t ?12， 综上所述滑动变阻器的阻值范围为 312。 答： （1）灯泡正常工作时电阻为 6； （2）当开关
44、S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为 3.375W； （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R2的取值范围为 312。 5 【解答】解： （1）小球静止在水平桌面上，受到竖直向下的重力 G球、竖直向上的支持力 F支，二力 是一对平衡力，大小相等，F支G球1.8N，二力的作用点都画在小球的重心，如图所 示： 第 24 页 共 29 页 ； （2）小球对水平桌面的压力： F压G球1.8N。 （3）杯中装满水，水深 h0.1m，杯中水对杯底的压强： p水gh1.0103kg/m310N/kg0.1m1103Pa。 （4）小球的质量： m球?
45、 ?球 ? ? ?t? ?r? ?0.18kg180g， 小球的密度： 球? ?球 ?球 ? ? ?i ?9g/cm39103kg/m3； 因为球水，所以，小球沉底， 小球在水中静止时受到的浮力： F浮水gV排水gV1103kg/m310N/kg2010 6m30.2N， 杯子重力忽略不计，小球没有放入水中时杯子对桌面的压力： FG水3N； 小球排开水的重力：G排F浮0.2N， 则小球放入水中时杯子对桌面的压力： FG水+G球G排3N+1.8N0.2N4.6N， 当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加值： FFF4.6N3N1.6N。 故答案为： （1）小球静止在水平桌面时的受力示意图，如图所
46、示； （2）小球对水平桌面的压力为 1.8N； （3）杯中水对杯底的压强为 1103Pa； （4）把小球缓慢的放入水中，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加了 1.6N。 6 【解答】解： （1）S、S0闭合时两电阻并联，当 S0断开时为 R2的简单电路， 第 25 页 共 29 页 由并联电阻总电阻小于其中任一电阻及 P? ? ? 可知，S0闭合时为加热档，S0断开时为保 温挡， 则电热丝 R2的阻值：R2? ? ?保温 ? ? ? ?1100； （2）初温为 20、质量为 1.5kg 的水升高到 60，水吸收的热量： Q吸cm水（tt0）4.2103J/（kg）1.5kg（6020）2.
47、52105J； （3）由 P? ? ? 可得，电饭锅消耗的电能： WPt1200W560s3.6105J， 电饭锅的加热效率： ? ?吸 ? ?100%? ?t? it? ?100%70%。 答： （1）电热丝 R2的阻值为 1100； （2）水吸收的热量为 2.52105J； （3）电饭锅烧水的效率为 70%。 7 【解答】解： （1）由表格可知：扶梯额定电压 U额380V，满载运行时电功率 P满19kW， 根据 PUI，满载运行时的工作电流： I? ?满载 ?额 ? ?i? i? ?50A； （2）小明一家五口的重力： Gmg300kg10N/kg3000N， 该扶梯对小明一家五口做的功：
48、 W人Gh3000N5m1.5104J； （3）由图乙可知扶梯运送的时间 t12.5s，扶梯以最小电功率工作， 由 P? ? ? 可得，该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能： W电P最小t4103W12.5s5104J 答： （1）该扶梯正常满载运行工作时的电流为 50A； （2）该扶梯对小明一家五口做的功为 1.5104J； （3）该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能为 5104J。 8 【解答】解： 第 26 页 共 29 页 （1）由 P? ? ? 得，小灯泡正常工作时的电阻为： RL? ? 额 ? ?额 ? ? ? ?8； （2）只闭合开关 S、S1，定值电阻 R2和滑动变阻器 R
49、1串联，电压表测量滑动变阻器 R1 两端的电压，电流表测电路中的电流。 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：UU1+IR2， 在图（b）中取两组数据代入公式，可得： U3.0V+0.2AR2 U1.0V+0.4AR2 联立解得：U5V，R210； （3）只闭合开关 S 和 S2，灯泡 L 串联和滑动变阻器 R1串联，电压表测量滑动变阻器 R1 两端的电压，电流表测电路中的电流， 由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为 3V 时，R1接入电路的电阻最大， 此时小灯泡两端电压为：ULUU1大5V3V2V， 由图丙可知电路中最小电流：I最小0.4A， 则 R1接入电路的最大电阻：R1
50、大? ? 大 ?最小 ? i? ?tt ?7.5； 灯泡 L 正常工作时电流：I最大0.5A0.6A（电流表安全） ，灯泡 L 正常工作时的电压为 4V， 此时滑动变阻器两端的电压：U1小UUL额5V4V1V， 由欧姆定律得，R1接入电路的最小电阻： R1小? ? 小 ?最大 ? ? ?t?t ?2， 所以，R1允许的取值范围是 27.5。 答： （1）小灯泡的电阻为 8； （2）电源电压为 5V，定值电阻 R2的阻值为 10； （3）只闭合开关 S 和 S2，滑动变阻器 R1允许的取值范围为 27.5。 9 【解答】解： （1）核潜艇水下最大航速 v360.5m/s18m/s，s2700km
