2017中考物理分类汇编28计算题.doc
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1、28计算题30. (2017湘潭)如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图A是水箱中的实心圆柱体,体积为800cm3,密度为2.0103kg/m3,用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关S上当传感开关S受到竖直向下的拉力大于10N时闭合,与S连接的水泵(图中未画出)向水箱注水:当拉力等于10N时,S断开,水泵停止注水细绳的质量忽略不计,求:(1)A的质量为 1.6kg(2)停止注水时,水箱水位高为1.2m,水箱底部受到水的压强为 1.2104Pa(3)停止注水时,A受到的浮力为 6N,此时圆柱体A排开水的体积为多少?【专题】计算题;密度及其应用;压强、液体的压强;浮力【分析】(1)利用密度公式计算A的质量;
2、(2)利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强;(3)细绳的质量忽略不计,停止注水时,A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡,则浮力等于重力与拉力之差;知道浮力,利用V排=F浮水g求解此时圆柱体A排开水的体积【解答】解:(1)根据m/V可得,A的质量:m=V=2.0103kg/m380010-6m3=1.6kg;(2)利水箱底部受到水的压强:p=水gh=1.0103kg/m310N/kg1.2m=1.2104Pa;(3)A受到的拉力为F拉=10N,A的重力G=mg=1.6kg10N/kg=16N,细绳的质量忽略不计,停止注水时,A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡,则A受到的浮力F浮=G-F拉=
3、16N-10N=6N,根据F浮=水gV排可得,排开水的体积:V排=F浮水g=6N1.0103kg10N/kg=610-4m3故答案为:(1)1.6;(2)1.2104;(3)6;此时圆柱体A排开水的体积为610-4m3【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用,题目难度适中,适合学生训练,是一道好题31. (2017湘潭)硫化镉(CdS)是一种光敏材料,其电阻值R随光照强度E(E越大表示光照越强,其国际单位为cd)的变化如图2所示某展览厅(如图1所示)为保护展品采用这种材料设置了调光天窗当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,自动启动节能灯给
4、予补光调光天窗的电路原理如图3所示,R0为定值电阻,R为CdS电阻,P为电磁铁,其线圈电阻RP为10,当电流达到0.06A时能吸合衔铁已知电源电压U1=12V,U2=220V,则:(1)图2中R随光照强度E变大而 减小(选填“增大”或“减小”)(2)图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能 0.4kWh(3)若要缩短节能灯点亮的时间,可换用阻值较 小(选填“大”或“小”)的R0(4)当外界光照强度达到1cd时,电动卷帘便开始工作,求R0的阻值【专题】应用题;信息给予题;定量思想;推理法;欧姆定律;电能和电功率;磁现象、电生磁
5、【分析】(1)由图2可知,电阻值R随光照强度E的变化规律;(2)先求出10盏节能灯的总功率,又知道正常工作时间,根据W=Pt求出这些节能灯共消耗电能;(3)为缩短路灯点亮时间,在设置时将光敏电阻的光照强度减小,结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变,利用欧姆定律判断即可;(4)当外界光照强度达到1cd时,根据图象可以看出R的阻值,根据欧姆定律的变形公式求出总电阻,再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值【解答】解:(1)由图2可知,R随光照强度E变大而减小(2)10盏节能灯的总功率:P=10P1=1010W=100W=0.1kW,则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能:W=Pt=0.1kW4h=0
6、.4kWh(3)若要缩短节能灯点亮的时间,即当外界光照更弱时,电磁铁才能吸合衔铁,节能灯才能工作;由图2可知,当光照强度E减小时,R的阻值变大,而电磁铁能吸合衔铁的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,故应换用阻值较小的R0(4)当外界光照强度达到1cd时,由图2可知,R=120,当电动卷帘便开始工作,电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.06A,电路总电阻:R总=U1I=12V0.06A=200,根据串联电路电阻规律可知,R0的阻值:R0=R总-R-RP=200-120-10=70故答案为:(1)减小;(2)0.4;(3)小;(4)R0的阻值为70【点评】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、
7、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识,关键能从图象上找出有用的信息,并弄清楚电磁继电器的工作原理,有一定的综合性28(2017百色)如图15所示的电路中。电源电压恒为4.5V,电压表的量程为03V,电流表的量程为00.6A,滑动变阻器的规格为“20 1.5A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样(小灯泡的电阻值随温度变化忽略不计)。求:(1)小灯泡正常发光60s消耗的电能;(2)小灯泡正常发光时的电阻;(3)在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压和不损坏其它元件的情况下,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。【答案】(1)75J;(2)5;(3)410命题立意:电路
8、变化分析综合计算解析:本题主要考查了电功率公式、欧姆定律的应用。要掌握其基本公式及推导公式和公式变形,同时注意分析电路中的极值问题。(1)根据小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样,由P=W/t可得:小灯泡正常发光60s消耗的电能,由W=Pt可得:W=1.25W60s=75J(2)小灯泡正常发光时,由P=UI,I=U/R可得: P=U2/R小灯泡正常发光时的电阻:R=U2/P=(2.5V)2/1.25W=5(2)由图R与L串联,电压表测R两端电压,由题,滑动变阻器允许通过最大电流1.5A,灯泡额定电流I=P/U=1.25W/2.5V=0.5A,电流表的量程为00.6A,由串联电路电流处处相等
9、可知,电路最大电流等于灯泡额定电流,即Imax=0.5A,由串联电路特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值最小:R滑最小=(UU额)/Imax=(4.52.5)V/0.5A=4若电压表量程为03V,电压表最大示数是3V,此时电路电流:I=(UUR)/RL=(4.53)V/5=0.3A由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值:R滑最大=UR/I=3V/0.3A=10则滑动变阻器接入电路的阻值范围是:41024. (2017潍坊)(5分)某品牌的电热水壶铭牌如图所示,电热水壶正常工作时,将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。已知室温与水的初温皆为20,水的比热容c水=4.2103 J/(k
10、g),水的密度水=1.0103kg/m3。(1) 求水吸收的热量;(2) 通过计算判断,加热时间是否可能为200s。27. (2017潍坊)(9分)如图所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,灯泡L的额定电压UL=6V。断开S1,闭合S2、S3,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数I1=0.2A时,电压表的示数U1=4.8V。闭合S1、S2、S3,滑片滑至最右端时,灯泡L正常发光,电流表的示数I2=0.75A。断开S3,闭合S1、S2,在移动滑片的过程中,当电流表示数分别为I、2I时,滑动变阻器的电功率均为P同。忽略灯泡电阻随温度的变化。求:(1) 定值电阻R0的阻值;(2) 灯泡L的额定
11、电流IL;(3)滑动变阻器的电功率P同。*牌智能滚筒洗衣机额定电压220V加热功率2400W设定温度范围3090电动机功率240W110 6防电墙电阻23(2017东营)(11 分)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,此时处于空档位置。闭合开关 S,旋钮绕 P 转动,实 现档位转换,旋至 1 档时 R1、R2 同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至 2 档时 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,R1=22, 主要参数如下表。(C 水=4.2103 J(kg) )(1)洗衣
12、机内注入 10kg 的水,在额定电压下连续加热1050 秒,水温由 20上升到 50,此过程中的加热效率是多少?(2)R2 阻值是多少?(3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?(4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电 阻为 1105,人体的安全电压不高于 36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。23(11 分)解:(1)水吸收的热量:Q 吸=cm(t2-t1)=4.2l03J/(kg)10kg(50-20)= 1.26l06J1 分 加热消耗的电能:W=Pt=2
13、400W1050s=2.52106J1 分加热的效率:= =1 分(2)R1 与 R2 并联,P=UI,I= P=R1 电热丝的加热功率:P1= =2200W1 分R2 电热丝的加热功率:P2= P- P1=2400W-2200W=200W1 分R2 电热丝的阻值:R2= =2421 分(3)R2 与电动机并联R2 与电动机的总功率:P 总= P2+P 动=240W+200W=440W1 分 保温洗涤的干路电流:I=1 分(4)防电墙与人的电阻串联 串联总电阻:R=R0+R 人=1106+1105=1.110 6串联电路的电流:I0= =210-4A1 分人体的电压:U 人=I0R 人=210
14、-4A 1105=20V1 分因为 U 人小于 36V,所以防电墙技术能保证人的安全。1 分 24(2017东营)(12 分)进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要 参数。(g 取 10N/kg)空车质量800kg 50cm244kwh每个轮胎与地面接触面积电池容量标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是。电动机的工作原理是。(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?(3)右图是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像,标准承载下, 电动汽车以速度
15、匀速行驶 1 分钟的耗电量为 0.4 kwh,电动机的效率 是多少?(4)若某燃油汽车百公里耗油 6 升,每升油 5.5 元,电动汽车充电每度 0.8 元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?24(12 分)解:(1)电能转化为机械能1 分通电线圈在磁场中受力转动2 分(2)乘客与车的总质量:m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg 汽车对水平地面的的压力:F=G =mg=1000 kg10 N /kg= 10000 N1 分 汽车与水平地面的总接触面积:S=4S0=450cm2=200 cm2=210-2 m21 分F汽车对水平地面的压强:P=S=5105Pa1 分(3
16、)由图表知电动汽车的速度:v=201 分32(2017衡阳)如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中,使用该装置将质量为4.8103kg的水中物体A在10s内匀速竖直吊起1m高(物体A未漏出水面),电动机工作电压为380V,工作电流为50A,电动机对钢绳的拉力F1为1.9104N,滑轮组的机械效率为50%,已知水的密度为1.0103kg/m3。求:(1)电动机在10s内消耗的电能;(2)钢绳拉力F1在10秒内做的功;(3)物体A所受拉力F2的大小;(4)物体A的密度。【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】【考点】电功、滑轮组、浮力、密度30(2017衡阳)2017年5月5日C919在浦
17、东机场成功起飞。这是我国最新自主研发的中型民航客机,打破了欧美国家民航技术长期垄断,成为我国“大国制造”的标志之一。该机在某次试飞时飞机以300km/h的速度水平匀速飞行了2h;估计该机质量为40t,着陆后静止在水平地面时轮子与地面的总结出面积为4m2。求:(1)飞机在这2h内水平飞行的路程;(2)飞机水平匀速飞行时受到的升力;(3)飞机静止在水平地面时对地面的压强。【答案】(1)600km(2)(3)【解析】【考点】速度、二力平衡、压强28(2017威海)图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速
18、升到16楼用时50s,已知每层楼的高度为3m小明重600N轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程,解答下列问题(1)拉力F的功率为多大?(2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少?(3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压为6V,保护电阻R2=100,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02A时
19、,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载多少人?【考点】IH:欧姆定律的应用;F4:滑轮(组)的机械效率;FF:功率的计算【分析】(1)根据滑轮组的省力特点求出拉力大小,求出轿厢上升的高度,根据s=2h求出拉力移动距离,再根据W=Fs求出拉力做的功,根据P=求出拉力的功率;(2)根据W=Gh求出动滑轮做的有用功,再根据=求出机械效率;(3)根据欧姆定律求出电路中的总电阻,减去保护电阻阻值,求出电阻式压力传感器R1的阻值,根据图象读出此时的压力,除以客人均重,得出客人数量【解答】解:(1)拉力F=(G+G轿厢)=3000N,轿厢上升的高度h=153m=45m,拉力移动距离
20、s=2h=245m=90m,拉力做的功W总=Fs=3000N90m=270000J,拉力的功率P=18000W;(2)滑轮提升小明做的有用功:W有用=Gh=600N45m=27000J,动滑轮A提升小明的机械效率=100%=100%=10%;(3)由欧姆定律得:电路总电阻R=300,此时压力传感器的电阻值R1=RR2=300100=200,根据图象可知此时的最大压力为9000N,电梯承载的人数=12人答:(1)拉力F的功率为18000W;(2)动滑轮A提升小明的机械效率为0%;(3)该电梯最多可以乘载12人11.(2017青岛)小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。请画
21、出与解题过程相应的受力分析示意图。(1)物体A的质量为50kg,求物体A的重力是多少?(2)如图甲所示,小雨对绳子自由端的拉力为150N时,地面对物体A的支持力是100N。为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,并利用它将物体A在空气 中匀速提升了2m,求小雨做的功是多少?(3)小雨用图乙所示的滑轮组,将另一密度为1.5103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图象如图丙所示。已知F2与F1之差为50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。求液体密度是多少?21.(2017安徽)已知物体的重力势能表达式为EP=mgh,动能表达式为EK
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