三年中考中考物理分类汇编计算题.docx

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三年中考中考物理分类汇编计算题

【三年中考】中考物理分类汇编计算题

37．（6分）（2014•北京）冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明．小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合．该装置从早晨7：

00至17：

00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17：

00至第二天早晨7：

00处于夜间工作状态，连续正常工作14h．已知：

电源两端的电压U恒为220V，=．求：

（1）总电功率P；

（2）电阻R2的阻值；

（3）从早晨7：

00到第二天早晨7：

00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时．

解：

当开关S1、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图甲所示；

当开关S1、S2同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图乙所示．

（1）由图甲可知：

P=I1U=5.5A×220V=1210W；

（2）由图甲可知：

==，

U=U1+U2

解得U1=55V，U2=165V

则R1===10Ω

R2===30Ω

（3）W白=Pt白=1.21kW×10h=12.1kW∙h

由图乙得：

P1′===4840W

P夜=PL+P1′=160W+4840W=5000W=5kW

W夜=P夜t夜=5kW×14h=70kW∙h

W=W白+W夜=12.1kW∙h+70kW∙h=82.1kW∙h．

答：

（1）总电功率P为1210W；

（2）电阻R2的阻值为30Ω；

（3）该加热照明装置共消耗电能82.1kW∙h．

38．（7分）（2014•北京）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为η2．已知：

G1﹣G2=30N，η2﹣η1=5%，=，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10﹣2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计．

求：

（1）物体M1受到的浮力F浮；

（2）拉力F1与F2之比；

（3）物体M1受到的重力G．

解：

（1）根据F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N；

（2）P===Fυ

P1=F1υ绳=2F1υ

P2=F2υ绳=2F2υ

==①

（3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如左图所示；

在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如右图所示．

由图可知：

2F1+F浮=G+G1②

2F2+F浮=G+G2③

G1﹣G2=30N④

由②③④得：

F1﹣F2=15N⑤

由①⑤解得：

F1=240NF2=225N

η=

η2﹣η1=5%

﹣=5%

﹣=5%

解得：

G=760N；

答：

（1）物体M1受到的浮力F浮为400N；

（2）拉力F1与F2之比为16：

15；

（3）物体M1受到的重力G为760N．　

9．（2分）（2013•北京）已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则质量为2kg的水，温度由25℃降低到20℃放出的热量是（　　）

A．

4.2×104J

B．

2.1×105J

C．

1.68×105J

D．

3.78×105J

选A．

14．（2分）（2013•北京）如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图，滑轮组固定在钢架上，滑轮组中的两个滑轮质量相等，绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N，连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N．圆柱体M高为3m，底面积为0.02m2，密度为4.5×103kg/m3．在绳端拉力F作用下，圆柱体M从其下表面距水面15m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了3min，在这个过程中，拉力F的功率为160W，滑轮组的机械效率为η，钢架对定滑轮的拉力为T．在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中，圆柱体M的下表面受到水的压强为p．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．下列选项中正确的是（　　）

A．

压强p的最小值为15000Pa

B．

拉力T的大小为2700N

C．

拉力F的大小为640N

D．

滑轮组的机械效率为90%

选A．

39．（6分）（2013•北京）如图所示，电源两端电压不变．当闭合开关S、S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1=8W，电流表的示数为I1：

当闭合开关S和S2，断开开关S1和S3，滑片P滑至另一位置时，电压表的示数为U2，电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=3.5W，电流表的示数为I2；当闭合开关S，断开开关S1，S2和S3，滑片P滑向B端时，电阻R2的电功率为P3，电流表的示数为I3，已知：

=，=．求：

（1）电流I1与I2之比；

（2）电功率P3．

解：

当闭合开关S、S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，等效电路图如图甲所示；

当闭合开关S和S2，断开开关S1和S3，滑片P滑至另一位置时，等效电路图如图乙所示；

当闭合开关S，断开开关S1，S2和S3，滑片P滑向B端时，等效电路图如图丙所示．

（1）图甲和图乙中：

∵P1=U1I1，P2=U2I2，

∴==×=×=；

（2）∵I=，

∴==×=×=，

解得：

RB=6R1，

∵电源的电压不变，

∴====，

解得：

RA=2R1，

图甲中和图丙中：

∵电源的电压不变，

∴===，

图丙中：

电阻R2的电功率为P3=I32R2=（I1）2×5R1=I12R1=P1=×8W=10W．

答：

（1）电流I1与I2之比为4：

1；

（2）电功率P3为10W．　

40．（7分）（2013•北京）如图所示，杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m．细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上．浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F．已知60N≤F≤200N，动滑轮的质量m0=1kg，物体H的密度ρ=2×103kg/m3，AD=0.8m，CD=0.2m，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取10N/kg．为使杠杆AD保持水平平衡，求：

（1）物体E的最小质量m；

（2）物体H的最小体积V．

解：

由于60N≤F≤200N，当Fmin=60N时，由题意知，此时以B点为支点，分别以E、杆、H为研究对象，受力分析如图所示：

；

因为是动滑轮，所以FA=（m+m0）g

FD=F+GH﹣F浮=F+ρgV﹣ρ水gV

根据题意及杠杆的平衡条件：

FA•LAB≤FD•LBD

则（m+m0）g×LAB≤（Fmin+ρgV﹣ρ水gV）×LBD①

当Fmax=200N时，由题意知，此时以C点为支点，分别以以E、杆、H为研究对象，受力分析如图所示：

根据题意及杠杆的平衡条件：

FA•LAC≥FD•LCD

则（m+m0）g×LAC≥（Fmax+ρgV﹣ρ水gV）×LCD②

由①②可得：

（Fmax+ρgV﹣ρ水gV）≤（m+m0）g≤Fmin+ρgV﹣ρ水gV

V≥1.0×10﹣3m3，m≥13kg

因此物体E的最小质量为13kg，物体H的最小体积为1.0×10﹣3m3．

答：

（1）物体E的最小质量为13kg；

（2）物体H的最小体积为1.0×10﹣3m3．

21．（2分）（2012•北京）阻值为50Ω的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流产生的热量是　20　J．

解：

电阻产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×50Ω×10s=20J；

故答案为：

20．

22．（2分）（2012•北京）甲、乙两溢水杯放在实验桌上，分别装满水和酒精，酒精的密度为0.8×103kg/m3．将密度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中，小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水，将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球M静止时从乙溢水杯中溢出8　g的酒精．

解：

由题知，ρ水＞ρ球＞ρ酒精；

（1）小球M轻轻放入甲溢水杯的水中，小球漂浮，F浮=G排=G物，

所以m球=m排=9g，V球===10cm3；

（2）小球在酒精中时，下沉，F浮′=G排′=ρ酒精V排g=ρ酒精V球g，

所以m排′=ρ酒精V球=0.8g/cm3×10cm3=8g．

故答案为：

8．

23．（2分）（2012•北京）如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为200cm2和100cm2．容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精．若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精．当质量为m的范围为0.8kg＜△m＜2.4kg时，才能满足p水＞p酒精．（）

解：

①∵ρ水=1×103kg/m3，s水=200cm2=0.02m2，h水=0.2m；ρ酒精=0.8×103kg/m3，s酒精=100cm2=0.01m2，h酒精=0.3m，g=9.8N/kg，

∴甲容器内水的质量为：

m水=ρ水s水h水=1×103kg/m3×0.02m2×0.2m=4kg，

乙容器内酒精的质量为：

m酒精=ρ酒精s酒精h酒精=0.8×103kg/m3×0.01m2×0.3m=2.4kg，

②因为容器形状规则，液体对容器底部的压力等于自身的重力，

而p水＞p酒精，由公式P=可得：

∴＞，

代入数据得：

＞，

整理可得：

△m＞0.8kg；

∴抽出液体的质量范围：

0.8kg＜△m＜2.4kg．

故答案为：

0.8kg＜△m＜2.4kg．

32．（2分）（2012•北京）定值电阻R1和R2串联后，接在电压可调的电源两端，电路中的电流I随电源电压U变化关系的图象如图所示．已知R1=2Ω，则R2=　4　Ω．

解：

（1）由I﹣U图象知，电路总电阻R===6Ω；

（2）由串联电路的电阻特点知，电阻R2=R﹣R1=6Ω﹣2Ω=4Ω；

故答案为：

4．

37．（3分）（2012•北京）小阳家的热水器装有质量为器装有质量为5kg的水，该热水器中的水的温度从20℃升高到40℃，求这些水吸收的热量．[水的比热容为4.2×103J（kg•℃）]．

解：

Q吸=cm△t

=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）

=4.2×105J．

答：

这些水吸收的热量为4.2×105J．

38．（6分）（2012•北京）如图所示，电源两端电压不变，当只闭合开关S1时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率为P1，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U；当只闭合开关S2时，电阻R3的电功率为0.64W，已知：

=，=，求

（1）电阻R1与R2之比．

（2）电阻R1的电功率P1．

解：

（1）当只闭合开关S1时，如图甲，R1、R2串联，电流