1、 中考物理 （江苏专用） 题型突破四 计算型试题 1.(2020南京,27,6分)如图所示为一辆无人驾驶清扫车,空车质量为400 kg,它集激光雷达、摄像头、超声波 雷达等传感器于一体,可自主作业。 (1)激光是一种电磁波,它在真空中的传播速度为 m/s。 (2)空车停在水平地面上,若地面总受力面积为200 cm2,则车对地面的压强为多少帕?(g取10 N/kg) (3)空车行驶时牵引力的功率为810 W,在10 s内匀速行驶12 m,车受到的阻力为多少牛? 答案答案 (1)3108 (2)2105 Pa (3)675 N 解析解析 (1)电磁波在真空中的速度为3108 m/s。 (2)G=m
2、g=400 kg10 N/kg=4 000 N F=G=4 000 N S=200 cm2=210-2 m2 p=2105 Pa (3)W=Pt=810 W10 s=8 100 J F=675 N 因为清扫车匀速行驶,所以清扫车受力平衡,阻力f=F=675 N。 F S -22 4 000N 2 10 m W s 8 100J 12m 易错警示易错警示 在压强计算过程中,受力面积单位一定要转换为m2,且单位换算要准确。 2.(2020盐城,22,6分)小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃杯的质量为0.3 kg,底面积为20 cm2,最多能装300 g的水(水=1 g/cm3,g取1
3、0 N/kg)求: (1)玻璃杯的重力; (2)玻璃杯的容积; (3)装满水时玻璃杯对桌面的压强。 答案答案 (1)3 N (2)300 cm3 (3)3103 Pa 解析解析 (1)玻璃杯的重力 G=mg=0.3 kg10 N/kg=3 N (2)玻璃杯的容积 V杯=V水=300 cm3 (3)玻璃杯中水的重力 G水=m水g=0.3 kg10 N/kg=3 N 装满水时玻璃杯对桌面的压力 F=G总=G+G水=3 N+3 N=6 N 装满水时玻璃杯对桌面的压强 m 水 水 3 300g 1g/cm p=3103 Pa F S -32 6N 2 10 m 3.(2019苏州,25,6分)某款电热
4、水壶的相关信息如表所示。现在该水壶内装入质量为1 kg、初温为20 的 水,放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)。求: 额定功率 1 000 W 自重 5 N 与桌面接触面积 200 cm2 (1)装入水后水壶对桌面的压强p; (2)水吸收的热量Q; (3)将水烧开所需时间t。c水=4.2103 J/(kg ),g=10 N/kg 答案答案 (1)750 Pa (2)3.36105 J (3)336 s 解析解析 (1)装入水后,水壶的总重力G总=G自+G水=5 N+1 kg10 N/kg=15 N;装入水的水壶对水平桌面的压力 等于其总重力, 根据p
5、=,得p=750 Pa; (2)将水烧开时水壶中的水吸收的热量根据Q=cmt得 Q=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg )1 kg(100 -20 )=3.36105 J; (3)根据W=Pt得,t=336 s。 F S G S 总 -42 15N 200 10 m W P Q P 5 3.36 10 J 1 000W 解题关键解题关键 本题中有一个隐含条件就是标准大气压下水沸腾时的温度是100摄氏度,水吸收的热量和电功 是相等的,水壶对桌面的压力包含了水的重力和壶自身重力两个部分。 易错警示易错警示 中考对解题的规范要求很高,很多同学在计算过程中容易漏了单位导致白白失分,特别是比热
6、 容的单位比较复杂,很容易漏掉。 4.(2019南京,28,10分)在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图所示,电 源电压恒为18 V,电阻箱最大阻值为999.9 。报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10 mA会报警,超 过20 mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800 N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如表所示。 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻Rx/ 580 560 540 520 500 480 460 (1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少? (2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800 N的前提下,报警电
7、路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少? (3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200 N时,电路报警。按照下列步骤调试此报警电路: 电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 ; 将开关向 端(填数字)闭合,调节 ,直至 ; 保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。 (4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700 N时,电路报警。若电源电压 可调,其他条件不变,则将电源电压调为 V即可。 答案答案 (1)0.36 W(2分) (2)1 540 (2分) (3)500 2 滑动变阻器的滑片P 报警器报警 滑
8、动变阻器的滑片P位置不变(5分) (4)16(1分) 解析解析 (1)不损坏元件的情况下,当电路中的电流最大时,报警电路的功率最大。故最大功率P=U总I0=18 V 20 mA=18 V2010-3 A=0.36 W。 (2)当压力F=800 N,电路中的电流为10 mA时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小。由表格中的数据可知: Rx=580-,由此可计算出F=800 N时,Rx=260 。电路中的总电阻R总=1.8103 =1 800 , 所以R滑=R总-Rx=1 800 -260 =1 540 故报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1 540 。 (3)当压力F=200 N时,Rx=50
9、0 ,移动滑动变阻器滑片P至合适位置,电路报警。故用电阻箱等效替代Rx时, 应将电阻箱调到500 。接下来应将开关向2端闭合,使电阻箱所在电路接通,然后移动滑动变阻器滑片P 直至报警电路报警。然后保持滑动变阻器滑片P位置不变,将开关向另一端闭合,即可确保压力达到或超 过200 N时电路报警,报警电路即可正常使用。 2 5 FU I 总 -3 18V 10 10 A (4)因为(3)中已调试好的报警电路刚报警时,电路中的电流为10 mA,压敏电阻Rx两端的电压 U压=IRx=0.01 A500 =5 V 滑动变阻器两端的电压UP=U总-U压=18 V-5 V=13 V 滑动变阻器的阻值RP=1
10、300 当压力F=700 N时,Rx=300 ,此时报警电路刚报警,则电路中的电流I=10 mA,RP=1 300 R总=RP+Rx=1 300 +300 =1 600 则U总=IR总=0.01 A1 600 =16 V P U I 13V 0.01A 5.(2019无锡,24,7分)在更换家用轿车的轮胎时,剪式千斤顶是一种常用工具,图甲是某型号剪式千斤顶的结 构示意图。使用时,将底部支撑台置于水平地面,保持千斤顶竖直,将顶升置于汽车车身下,用手摇动扳手使 扳手绕O点不断旋转,带动丝杆转动,通过丝杆水平拉动左端铰链,使支架向内收缩,顶升升高,从而将汽车车 身顶起,丝杆上刻有梯形扣,图乙是梯形扣
11、的实物图。 甲 乙 (1)该型号的剪式千斤顶是由一些简单机械组合而成的。在顶起车身的过程中,丝杆上的梯形扣属于下列 哪一种简单机械?( ) A.滑轮 B.滑轮组 C.杠杆 D.斜面 (2)现使用该剪式千斤顶更换轮胎,顶起汽车车身后,若顶升受到车身竖直向下的压力大小始终为10 000 N, 且等于顶升对车身的支持力,千斤顶自身重量忽略不计。 若底部支撑台与地面接触面积为0.04 m2,顶起汽车车身后手不再用力,则千斤顶对地面产生的压强是多 大? 顶起汽车车身后,为了方便更换轮胎,需要继续摇动扳手,使顶升继续升高一段距离,若人摇动扳手使顶升 在1 min内升高12 cm,用千斤顶顶起车身时的机械效
12、率为80%,则人做功的功率是多大? 答案答案 (1)D (2)2.5105 Pa 25 W 解析解析 (1)螺丝或螺杆相当于斜面,螺纹的周长相当于斜面的长,螺距相当于斜面的高。 (2)p=2.5105 Pa W有=Gh=10 000 N0.12 m=1.2103 J W总=1.5103 J P=25 W F S 2 10 000N 0.04m W 有 3 1.2 10 J 80% W t 总 3 1.5 10 J 60s 审题指导审题指导 大多题干文字多、阅读量大的题目,只要认真细心阅读题干,理解题意,解题过程并不复杂,难度 不大。 6.(2019连云港,23,10分)中国95后的天才科学家曹
13、原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实 验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究 的里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图所示,发电机提供的电压U=250 V,保 持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻R0=0.15 。闭合开关S,若发电机提供给电路的总 功率P=50 kW,求: (1)通过输电线的电流I和输电线上损耗的热功率P0; (2)用户得到的功率P1和输电效率; (3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装 置,以保证用电器能正常
14、工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P2=1 kW的电饭煲正常工作 多少天?(假设电饭煲每天工作2小时) 答案答案 (1)200 A 6 kW (2)44 kW 88% (3)72天 解析解析 (1)根据P=UI得 I=200 A P0=I2R0=(200 A)20.15 =6103 W=6 kW (2)P1=P-P0=50 kW-6 kW=44 kW =100%=100%=88% (3)将输电线改为超导输电线后,节省的电能W0等于原输电线上损耗的电能。根据能量关系,得W0=W2 即P0t3=P2t2N 6 000 W243 600 s=1 000 W23 600 sN 解得N=
15、72天 P U 3 50 10 W 250V 1 P P 44 50 7.(2019扬州,30,6分)阅读短文,回答问题。 水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 2018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降,如图所示。AG600装有4台国 产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机, 既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。 飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能 与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得
16、的机械 能之比。 飞机的部分参数如表所示: WJ6发动机数量 4台 最大起飞质量 53.5 t 最大巡航速度 500 km/h 发动机巡航推力 4.6104 N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 (1)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能 ,动能 。 (2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了 的原理,从而产生较大的升力。 (3)AG600以最大速度满载巡航2 h,消耗燃油5 000 kg,燃油完全燃烧获得的内能是 J,此过程中发动 机的推进效率为 。(燃油的热值为q=4.6107 J/kg) (4)观看“鲲龙”AG600在水面上起降后,小明发现“鲲龙”AG600与普通飞机不
17、同,机身下部制成“V” 形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有 。 答案 (1)减小 减小 (2)流体流速越大,压强越小 (3)2.31011 J 50% (4)增大稳定性 解析解析 (1)“鲲龙”AG600在水面降落,根据实际情况分析,应为减速下落,所以重力势能与动能均减小。 (2)流线型设计原理即流体流速与压强关系。 (3)Q=mq=5 000 kg4.6107 J/kg=2.31011 J 根据热效率,其获得机械能W获=Q 热 则推进效率推=50%。 (4)“V”形设计类似于海船可减小阻力,这种设还计可让重心移至吃水线以下,利用水下部分面积更大来 稳定机身。 W W 推 获 43 11
18、 4.6 10 N5002 10 m 2.3 10 J40% 8.(2019盐城,23,9分)新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所 示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率如表。煮饭时,闭合开关S,电饭锅 正常工作30 min消耗的电能为0.44 kW h。求: (1)煮饭时通过R1的电流; (2)电热丝R2的电阻; (3)30 min内R2消耗的电能。 答案答案 (1)2 A (2)73.3 (3)0.22 kW h 解析解析 (1)由题意得,当R1工作时为低温挡,R1、R2并联工作时为高温挡,则 I1=2 A (2)P2=P高-P低=1 100 W-440 W=660 W R2=73.3 (3)30 min内R1消耗的电能 W1=P低t=0.44 kW0.5 h=0.22 kW h R2消耗电能W2=0.44 kW h-0.22 kW h=0.22 kW h 1 P U 440W 220V 2 2 U P 2 (220V) 660W 易错警示易错警示 R1持续工作,R2实际工作时间可能不足30 min,因为煮饭时采用“高温”和“低温”交替加热, 不能用W2=P2t=0.66 kW0.5 h=0.33 kW h求得,由此我们还可以得出R2实际工作时间不足30 min。
