综合计算题及其解析.docx

1、综合计算题及其解析综合计算题及其解析1下列作图中，正确的是（）A.通电螺线管的极性 B磁极间的磁感线 C动力F1的力臂 D上浮小球受到的力答案：D解析：（1）对电磁铁，利用安培定则来判断通电螺线管的极性（2）在磁体外部，磁感线的特点是由N极指向S极（3）力臂是支点到力的作用线的距离，力臂与力的作用线垂直（4）物体的浮沉条件：浮力大于重力物体上浮A由图可知，电流从左端流入，右端流出，利用安培定则可知，电磁铁的左端应为N极，右端为S极，故A错误；B在磁体外部，磁感线的特点是由N极指向S极，故B错误；C力臂应该是从支点到力的作用线（力F所在直线）的垂直距离，如下图所示，故C错误；D由物体的浮沉条件可

2、知，上浮的小球受到的浮力大于重力，故D正确2.已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点F的位置答案如图所示：解析：此题主要考查凹透镜的三条特殊光线，将此知识点与平面镜相结合，给此题增加了一定的难度，因此属于难题根据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答图中已给出了凹透镜的主光轴，且射出黑箱的光线平行于主光轴，则射向凹透镜的光线延长后过其焦点，所以，可以先利用平面镜反射光，光线再射向凹透镜，且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交作法：画出射入黑箱的光线，在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜，入射光线与平面镜的交点为入射点，垂直于平面镜作出法

3、线，根据光在反射时反射角等于入射角作出反射光线；反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点，由此画出凹透镜，延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F3如图所示，用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升，在时间t内物体上升的高度为h（物体未拉出水面），若物体的体积为V，水的密度为，则下列算式正确的是（）A= B= CW有=Gh DP有=答案：D解析：用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升时物体未拉出水面，排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=mh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，根据W=（GF浮）h求出有用

4、功，根据P=求出有用功的功率，利用=求出滑轮组的机械效率因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物体竖直匀速上升过程中，受到的浮力：F浮=gV排=gV；由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳端移动的距离：s=nh=3h，绳子拉力做的总功：W总=Fs=F3h=3Fh；动滑轮对物体的拉力：F=GF浮=GgV，动滑轮对物体的拉力做的功为有用功，则有用功：W有=Fh=（GgV）h，故C错误；有用功的功率：P有=，故D正确；滑轮组的机械效率：=，故AB错误4如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的

5、变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断正确的是AR0的阻值是10 B电路的最大总功率是25.6WCR0的最小功率是3.2W D滑动变阻器的最大阻值是70【答案】 ABD【解析】U=I最小R0+UR=0.2AR0+14V，因电源的电压不变，所以，1.6AR0=0.2AR0+14V，解得：R0=10，故A正确；电源的电压U=I大R0=1.6A10=16V；（2）电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V1.6A=25.6W，故B正确；R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）210=0.4W，故C错误故选ABD考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算5在生活中人们常会有一些模糊或错误

6、的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释（1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路 限速牌上却显示，大型车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的越大惯性越大（2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调250元/吨，柴油价格下调235元/吨但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18 元/升，柴油价格下调0.20元/升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，其原因是 （3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速在如图所示限 速要求的高速公路上，第一个监控点测得某辆小车于8：10

7、以115千米/时的速度通过，相距30千米的第二个监控点于8：22 测得该小车以118 千米/时的速度通过请通过计算判断该小车行驶途中是否超速答案：（1）质量；（2）柴油比汽油的密度大；（3）超速解析：惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质，惯性的大小只与质量有关；根据汽油和柴油的密度的大小分析；根据速度公式求出速度（1）惯性的大小只与质量有关，大型车辆比小型车辆的质量大，速度相同时，大型车的惯性大，故大型车辆最高限速比小型车辆低；（2）由汽油每吨降低250元，可算出降低1元对应的质量m1，则m1=1000kg=4kg，也就是4kg的汽油下调价格是1元，由汽油每升降低0.18元，可算出下调1元

8、对应的体积V1，则V1=1L=L=103m3，也就是L的汽油下调价格是1元，所以，汽油的密度：汽油=0.72103kg/m3；同理，根据以上方法可以求出柴油的密度为：柴油=0.85103kg/m3比较可知柴油比汽油的密度大，这是出现价格差异的原因；（3）小车运动的时间为：t=8：228：10=12min=0.2h；小车在该路段中的平均速度为：v=150km/h，而小车在高速公路上允许的最大速度为120km/h，故小车超速了6端午节到了，小明在吃粽子时，向想用所学的物理知识测出粽子的体积，他先在烧杯中加入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为100g；再用细线将粽子悬吊在水中，通过加减砝

9、码和调节游码，使天平再次平衡，如图所示，此时天平的称量结果为g，据此算出该粽子的体积为cm3（g=10N/kg）答案：152.4；52.4解析：物块受到的浮力等于排开的液体受到的重力已知烧杯和水的质量以及物块在水中时的总质量，可以得到物块排开的水的质量，利用F浮=G排得到物块受到的浮力，在根据F浮=液gV排求出体积如图所示，此时天平的称量结果为：100g+50g+2.4g=152.4g；由题意得，物块排开水的质量为m排=152.4g100g=52.4g=0.0524kg物块受到的浮力为F浮=G排=m排g=0.0524kg10N/kg=0.524N；根据F浮=液gV排可出体积，该粽子的体积：V=

10、V排=0.524104m3=52.4cm37如图所示一块橡皮放在水平放置的文具盒上，并随文具盒一起向左做匀速自线运动，请在图中作出橡皮所受力的示意图。 【答案】【解析】考点： 力的示意图8如图所示一束光线经平面镜反射后，过凸透镜的焦点F射向凸透镜请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜后的折射光线并标出入射角的度数。【答案】【解析】考点：透镜的光路图；平面镜成像的相关作图 9.请你阅读下面的短文，回答问题“宇宙级快递小哥”出发了 2017年4月20日19时41分35秒，搭载“天舟一号”货运飞船的“长征七号”运载火箭（图甲），在我国海南文昌航天发射场点火发射飞船按计划抵达预定轨道，“长征七号”

11、运载火箭发射取得圆满成功“天舟一号”是我国首个货运飞船，4月22日12时23分，“天舟一号”货运飞船和“天舟二号”空间实验室在太空完成首次交会对接“长征七号”运载火箭上还安装了“箭载摄像机”，火箭上升时可拍到摄像机镜头下方箭体周围的实况（1）“长征七号”火箭加速上升时受到的力是（选填“平衡力”或“非平衡力”），所搭载的“天舟一号”货运飞船在此上升过程中的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）（2）如图乙所示是“箭载摄像机”在火箭上升时拍得的一幅图片，这是光线通过镜头时发生了光的（选填“反射”或“折射”）后在感光元件上所成的像；摄像机在高温环境下工作，镜头用耐高温的二氧化硅（SiO2）晶体制

12、成，这是因为二氧化硅晶体具有较高的（3）小明观看火箭发射时的电视直播，看到捆绑在箭体上的助推火箭的燃料耗尽立即与箭体分离，之后又上升了一段距离才下坠而远离箭体请你用所学的物理知识解释为什么助推火箭离开箭体后上升了一段距离才下坠 【分析】（1）处于平衡状态的物体一定受到平衡力的作用，处于非平衡状态的物体一定受到非平衡力的作用；动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，重力势能的影响因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能在分析各个能量的变化时，应根据各自的影响因素进行分析（2）摄像机的镜头相当于一个凸透镜；二氧化硅为常见的原子晶体，原子晶体熔点高；（3）根据惯性和力的作用效果分

13、析解答【解答】解：（1）“长征七号”火箭加速上升时处于非平衡状态，所以受到的力是非平衡力；搭载的“天舟一号”货运飞船随“长征七号”火箭一起加速上升，在此上升过程中，“天舟一号”货运飞船的质量不变，速度增大，动能变大，同时高度上升，重力势能变大，而机械能为动能和势能之和，所以机械能增大；（2）摄像机的镜头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，由图乙可知，这是光线通过镜头时发生了光的折射后在感光元件上所成的像；摄像机在高温环境下工作，镜头用耐高温的二氧化硅（SiO2）晶体制成，这是因为二氧化硅晶体具有较高的熔点；（3）助推火箭和火箭箭体原来一起上升，助推火箭和火箭箭体分离后，由于助推火箭具有惯性，

14、仍要保持原来的运功状态，所以继续向上运动一段距离；同时，由于助推火箭受到重力的作用，在重力的作用下改变了运动状态，所以上升一段距离后才下坠故答案为：（1）非平衡力；增大；（2）折射；熔点；（3）助推火箭和火箭箭体原来一起上升，助推火箭和火箭箭体分离后，由于助推火箭具有惯性，仍要保持原来的运功状态，所以继续向上运动一段距离；同时，由于助推火箭受到重力的作用，在重力的作用下改变了运动状态，所以上升一段距离后才下坠【点评】此题以“长征七号”运载火箭为载体，考查力与运动的关系、动能和势能的大小变化、光的折射、惯性和力的作用效果，涉及到的知识点较多，综合性较强，难度适中，属于中档题目10已知A灯标着“6

15、V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50 2A”A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示则：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率答案：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62104J；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4；（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在1

16、2V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W解析：（1）将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB=6W，电路的总功率：P总=PA+PB=3W+6W=9W，由P=可得，30min内电路消耗的电能：W总=P总t=9W3060s=1.62104J；（2）将A、B两灯串联接在某电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，所以，由图象可知，电路中的电流I=IA=0.5A，由图甲可知，B灯泡两端的电压UB=2V，由I=可知，此时B灯电阻：RB=4；（

17、3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，所以，由P=UI可知，U滑=2UA，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U滑+UA=2UA+UA=3UA=12V，解得：UA=4V，U滑=2UA=24V=8V，由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A，则滑动变阻器的功率：P滑=U滑I=8V0.4A=3.2W11如图所示，定值电阻R0=10，滑动变阻器R的最大阻值为20，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A（1）电源电压为多少？（2）若三个开关都

18、闭合，R的滑片移到最左端，此时电路的总功率为多少？答案：（1）电源电压为3V；（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，此时电路的总功率为1.5W解析：闭合S和S1，定值电阻R0与滑动变阻器串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，灯泡与R0并联，根据P=求出的功率，由于灯泡正常工作实际功率与额定功率相等，最后即可求出总功率（1）只闭合开关S、S1，R0与滑动变阻器串联，R的滑片移到最右端连入电路的电阻为20，则总电阻：R=R0+R滑=10+20=30，由I=可得，电源的电压：U=IR=0.1A30=3V；（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端连

19、入电路的电阻为0，所以灯泡与R0并联；则：P0=0.9W，灯泡两端的电压UL=U=3V，与额定电压3V相等，则灯泡正常发光；PL=P额=0.6W，所以总功率P=P0+PL=0.9W+0.6W=1.5W12如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h关系如图乙所示（g=10N/kg；水的密度约为1.0103kg/m3）求：（1）圆柱体的重力； （2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强； （3）圆柱体的密度答案：（1）圆柱体的重力为6N； （2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压

20、强为300Pa； （3）圆柱体的密度为3103kg/m3解析：（1）由图乙可知，圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F=6N，则圆柱体的重力G=F=6N；（2）由图乙可知，当圆柱体刚好全部浸没时，下表面所处的深度：h=7cm4cm=3cm，则下表面受到的水的压强：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.03m=300Pa；（3）由图乙可知，圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数F=4N，则圆柱体完全浸没后受到的浮力：F浮=GF=6N4N=2N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=gV排可得，圆柱体的体积：V=V排=2104m3，由G=mg可求，圆柱体的质量：m=0.6

21、kg，则圆柱体密度：=3103kg/m313甲、乙两个薄壁圆柱形容器（容器足够高）置于水平地面上甲容器底面积为6102米2，盛有质量为8千克的水，乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水求乙容器中水的体积V乙求乙容器底部受到水的压强P乙现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量P甲答案：乙容器中水的体积为2103m3；乙容器底部受到水的压强为980Pa；抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量为490Pa解析：已知水的质量和密度，两者之比得到其体积；已知水的密度和深度，可以得到水对容器底的压强；放在水平面上的物体对水平面的压力等于

22、物体的重力薄壁容器质量不考虑，根据两个容器中原来水的质量和质量多少变化后的压力相同，可以得到甲减少的水的质量，进一步得到重力；根据甲减少水的重力和容器底面积，得到甲容器底部受到水的压强变化量因为=，所以乙容器中水的体积：V乙=2103m3；乙容器中水对容器底的压强：p乙=水gh乙=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m=980Pa；已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，也就是剩余水的重力相同，甲容器剩余水的质量：m剩=5kg，甲抽出水的质量：m=m甲m剩=8kg5kg=3kg，甲容器中水对容器底减小的压力：F=G=mg=3kg9.8N/kg=29.4N，

23、甲容器中水对容器底压强的变化量：p=490Pa14如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接入电路的阻值R1的变化图象如图乙所示求：（1）当电压表的示数为4V，电流表的示数为2A时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在1min内消耗的电能；（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表和电压表的示数；（3）R0的阻值答案：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为2和它在1min内消耗的电能为480J；（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表的示数为1.5A和电压表的示数为6V；（3）R0的阻值为4解析：（1）分析电路的连接，根据欧姆定律求滑动变

24、阻器接入电路的阻值；根据图2知变阻器对应阻值的功率，根据W1=P1t求它在1min内消耗的电能；（2）由P1R1图可知，当滑动变阻器的电功率P1最大时R1的大小；根据P=I2R求电流表示数；根据欧姆定律的变形公求电压表的示数：（3）根据在上面两种情况下，由欧姆定律和串联电路电压的规律列方程组求解R0的阻值由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）当电压表的示数为U1=4V，电流表的示数为I1=2A时，根据欧姆定律I=，滑动变阻器接入电路的阻值：R1=2，由图乙知，对应的功率为P1=8W，滑动变阻器在1min内消耗的电能：W1=P1t=8W160s=480

25、J；（2）由P1R1图可知，当滑动变阻器的电功率P1最大时，P1mix=9W，此时，R1=4；根据P=I2R，电流表示数：I=1.5A根据欧姆定律的变形公式，电压表的示数：U=R1I=41.5A=6V；（3）根据I=U/R可得：当U1=4V，电流表的示数为I0=I1=2A时，根据欧姆定律和串联电路电压的规律有：U电源=U1+U0U电源=4V+2R0 .当滑动变阻器的电功率P1最大时，U=6V，电流表的示数为I0=I=1.5A时，根据欧姆定律和串联电路电压的规律有：U电源=6V+1.5R0 .解式可得：R0=415如图所示，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数I1=0.5A，电

26、压表示数U1=6V；滑动变阻器的滑片置于最右端时电流表的示数I2=0.25A，若电源电压不变，求：（1）待测电阻Rx的阻值；（2）滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数U2；（3）滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率P2答案：（1）待测电阻Rx的阻值为12；（2）滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数为3V；（3）滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率为0.75W解析：（1）滑动变阻器的滑片置于最左端时，电路为Rx的简单电路，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，由I=可得，待测电阻Rx的阻值：Rx=12；（2）滑动变阻器的滑片置于最右端时，Rx与

27、滑动变阻器的最大阻值R串联，电压表测Rx两端的电压，此时电压表的示数（即Rx两端的电压）：U2=I2Rx=0.25A12=3V；（3）滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率：P2=U2I2=3V0.25A=0.75W16如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“6V 3W”，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，当滑动变阻器滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2=2R1，测绘出小灯泡的IU图象如图乙所示，电源电压保持不变（1）根据小灯泡的IU图象判断，小灯泡的阻值是否恒

28、定（选填“恒定”或“不恒定”），用物理知识解释其原因是 （2）小灯泡正常发光时的电流是多少A？（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W？（4）电源电压是多少V？答案：（1）不恒定；灯丝电阻随温度改变而改变；（2）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；（3）小灯泡两端电压为2V时的实际功率是0.5W；（4）电源电压是12V解析：（1）根据小灯泡的IU图象判断，小灯泡的阻值不恒定，其原因是灯丝电阻随温度改变而改变；（2）由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：IL=0.5A；（3）有图象知，小灯泡UL=2V时，IL=0.25A，小灯泡的实际功率：PL实=ULIL=2V0.25A=0.5W，（4）

29、P在A点时，U灯=4V，变阻器阻值R1，由欧姆定律I=可得，U=U灯+I1R1，P在B点时，U灯=2V，U=U灯+I2R2，且R2=2R1，由图象可得，I1=0.4A，I2=0.25A，代入数据，U=4V+0.4R1，U=2V+0.25R2.，4V+0.4R1=2V+0.252R1，解得，R1=20，R2=40，代入得，U=12V17如图1示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30 1A”，在AB间接入规格为“12V 12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光（1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压（2）R0是如图2示的Ra和Rb之间任意取值的电阻，当在AB间接入电阻R0后，闭合开关，在保证电路安全的情况下，将滑片P从最右端向左滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4A（电流表选择00.6A量程），求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值答案：（1）灯泡正常工作时通过的电流为1A，电源电压为18V；（2）R0的取值范围为1525，电压表示数的最大值为12V、最小值为3V解析：在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R串联，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出变阻器两端的电压，根据串联电路