2021年中考物理考前冲刺复习：计算题专项练习题1一．计算题（共10小题）1．用激光器向月球发射激光信号，2.7秒后接收到从月球返回的信号，（光速c＝3×108m/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，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，R1＝22Ω，洗衣机主要参数如下表。[c水＝4.2×103J/（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第32页共32页,加热功率2400W设定温度范围30﹣90℃防电墙电阻1×106Ω4．如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，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．（g＝10N/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；第32页共32页,（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60℃．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）求：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）第32页共32页,运行速度v/（m•s﹣1）0.8最大载重量G满载/N3.5×104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。8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。灯L标有“4V2W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，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I﹣U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。第32页共32页,9．近日，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（g＝10N/kg，海水的密度ρ海水＝1.03×103kg/m3）。（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“40Ω1A”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？第32页共32页,二．解答题（共2小题）11．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？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：HMPZ﹣12D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年5月18日编号：2015051188第32页共32页,（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＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]。第32页共32页,参考答案与试题解析一．计算题（共10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=12×2.7s＝1.35s，由v=st得月球到地球的距离：s＝vt＝1.35s×3×108m/s＝4.05×108m＝4.05×105km；（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′=sv'=4.05×105km500km/h=810h。答：（1）月球距离地球4.05×108m；（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=st得声音在空气中的传播时间：t空气=sv空气=1020m340m/s=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﹣2.8s＝3s﹣2.8s＝0.2s，（3）声音在钢中的传播速度：v钢=st钢=1020m0.2s=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。第32页共32页,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=U2R1=(220V)222Ω=2200W，因总功率等于各电阻消耗功率之和，所以电热丝R2消耗的功率：P2＝P加热﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，则电热丝R2的阻值：R2=U2P2=(220V)2200W=242Ω。（2）洗衣机内注入8kg水，水温由20℃上升到50℃时水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×8kg×（50℃﹣20℃）＝1.008×106J，由η=Q吸W×100%可得，洗衣机加热时消耗的电能：W=Q吸η=1.008×106J60%=1.68×106J，由P=Wt可得，需要的加热时间：t′=WP加热=1.68×106J2400W=700s；（3）由（1）可知，加热时R2的电功率：P2＝200W，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P2＝200W不变，此时电路的总功率：P保温＝UI＝220V×2A＝440W，第32页共32页,所以，电动机的功率：PM＝P保温﹣P2＝440W﹣200W＝240W。答：（1）电热丝R2的阻值是242Ω；（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700s；（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240W。4．【解答】解：（1）根据P=U2R得，灯泡正常工作时电阻：RL=U额2P额=(3V)21.5W=6Ω；（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15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，通过R1的电流：I1=UR1=4.5V10Ω=0.45A，通过滑动变阻器R2的电流：I2=UR2=4.5V15Ω=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=P额U额=1.5W3V=0.5A；因为灯泡额定电流I额＝0.5A，电流表量程为0～3A，滑动变阻器标有“15Ω1A”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=UI最大=4.5V0.5A=9Ω第32页共32页,滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；因为电压表量程为0～3V，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U2＝3V时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流：I最小=U-U2RL=4.5V-3V6Ω=0.25A，滑动变阻器R2最大阻值：R2最大=U2I最小=3V0.25A=12Ω，综上所述滑动变阻器的阻值范围为3Ω～12Ω。答：（1）灯泡正常工作时电阻为6Ω；（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，滑动变阻器R2的取值范围为3Ω～12Ω。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：；（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h＝0.1m，杯中水对杯底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa。第32页共32页,（4）小球的质量：m球=G球g=1.8N10N/kg=0.18kg＝180g，小球的密度：ρ球=m球V球=180g20cm3=9g/cm3＝9×103kg/m3；因为ρ球＞ρ水，所以，小球沉底，小球在水中静止时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N，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：F＝G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：F′＝G水+G球﹣G排＝3N+1.8N﹣0.2N＝4.6N，当小球再次静止时，杯子对桌面的压力增加值：△F＝F′﹣F＝4.6N﹣3N＝1.6N。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1×103Pa；（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，由并联电阻总电阻小于其中任一电阻及P=U2R可知，S0闭合时为加热档，S0断开时为保温挡，第32页共32页,则电热丝R2的阻值：R2=U2P保温=(220V)244W=1100Ω；（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（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（60℃﹣20℃）＝2.52×105J；（3）由P=Wt可得，电饭锅消耗的电能：W＝Pt＝1200W×5×60s＝3.6×105J，电饭锅的加热效率：η=Q吸W×100%=2.52×105J3.6×105J×100%＝70%。答：（1）电热丝R2的阻值为1100Ω；（2）水吸收的热量为2.52×105J；（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P＝UI，满载运行时的工作电流：I=P满载U额=19×103W380V=50A；（2）小明一家五口的重力：G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N，该扶梯对小明一家五口做的功：W人＝Gh＝3000N×5m＝1.5×104J；（3）由图乙可知扶梯运送的时间t＝12.5s，扶梯以最小电功率工作，由P=Wt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t＝4×103W×12.5s＝5×104J第32页共32页,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1.5×104J；（3）该扶梯将小明一家五口载上梯顶消耗的电能为5×104J。8．【解答】解：（1）由P=U2R得，小灯泡正常工作时的电阻为：RL=U额2P额=(4V)22W=8Ω；（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2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。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，在图（b）中取两组数据代入公式，可得：U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②解得：U＝5V，R2＝10Ω；（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：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，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大=U1大I最小=3V0.4A=7.5Ω；灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（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＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V，第32页共32页,由欧姆定律得，R1接入电路的最小电阻：R1小=U1小I最大=1V0.5A=2Ω，所以，R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω。答：（1）小灯泡的电阻为8Ω；（2）电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。9．【解答】解：（1）核潜艇水下最大航速v＝36×0.5m/s＝18m/s，s＝2700km＝2.7×106m，由v=st得所用时间：t=sv=2.7×106m18m/s=1.5×105s；（2）由表格数据可知，在水面上航行时，m排＝9000t＝9×106kg，则核潜艇在水面航行时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝9×106kg×10N/kg＝9×107N；下潜最大深度h＝350m，受到海水的压强：p＝ρgh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×350m＝3.605×106Pa；（3）核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大小相等，它在水下航行速度为20节时，则速度v＝20×0.5m/s＝10m/s，由图像可知：F＝f＝30×104N，因此动力的功率：P＝Fv＝30×104N×10m/s＝3×106W。答：（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为1.5×105s；第32页共32页,（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力为9×107N；下潜到最大深度时受到水的压强为3.605×106Pa；（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，它的动力功率是3×106W。10．【解答】解：（1）只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到中点时，L与12R2串联，电流表A1测电路中的电流，此时电压表被断路，示数为0V，由P＝I2R可得，灯泡的电阻：RL=PL实I2=1.6W(0.2A)2=40Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=UR可得，电源的电压：U＝I（RL+12R2）＝0.2A×（40Ω+12×40Ω）＝12V；（2）同时闭合开关S1、S2，且将变阻器滑片P移到a端时，L与R1并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过L的电流：IL=URL=12V40Ω=0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A1的示数：I′＝IL+I1＝0.3A+0.1A＝0.4A，灯泡的电功率即为额定功率：PL＝UIL＝12V×0.3A＝3.6W。答：（1）只闭合开关S1时，电压表示数是0V，电源电压是12V；第32页共32页,（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0.4A，灯泡L的额定功率是3.6W。二．解答题（共2小题）11．【解答】答：（1）分析上图可知，此时导致家庭电路中电流过大的原因是由于总功率过大造成的；（2）保险丝应串联在电路中，据焦耳定律可知，保险丝应选用电阻较大的、熔点较低的材料制成，即在电流过大时，产生热量较多，即此时会自动熔断，保护电路，即它是利用电流的热效应的原理制成的；（3）短路或总功率过大都会导致保险丝熔断，所以我们使用对应的规格的保险丝，且必须检查清楚电路的故障后再闭合开关，千万不能直接换上规格大些的保险丝直接供电。12．【解答】解：（1）因为电热水器是金属外壳，所以必须接地线，而三孔插座接地线，故选乙；（2）电热丝的电阻R=U2P=(220V)22000W=24.2Ω；（3）水的体积V＝40L＝40dm3＝4×10﹣2m3，水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4×10﹣2m3＝40kg，水吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J，η=Q吸W得消耗的电能WQ吸η=8.4×106J0.8=1.05×107J，加热器工作的时间t=WP=1.05×107J2000W=5250s＝87.5min。答：（1）乙；（2）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻为24.2Ω；（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87.5min。第32页共32页,2021年中考物理考前冲刺复习：计算题专项练习题2一．计算题（共12小题）1．甲、乙两物体同时同地反方向开始做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，它们的s﹣t图象为如图所示a、b两条线。求：①甲物体运动的速度；②运动5秒甲、乙间的距离s。2．如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20Ω，滑动变阻器R0铭牌上标有“30Ω1A”，开关S闭合后：（1）将S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片滑到最左端后电流表示数为0.3A，电压表示数为6V，求定值电阻R1的阻值；（2）将S1、S2断开，滑动变阻器滑到最右端后，求电流表此时的示数。（3）若电流表的量程为0～0.6A，将S1、S2闭合，求滑动变阻器的取值范围。第32页共32页,3．如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：型号额定电压打浆装置电热装置JYD﹣P11S220V电机功率加热功率保温功率180W1000W242W（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为多大？4．如图所示，弹簧测力计下挂着同一金属块，在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中显示了相关示数，g＝10N/kg。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）第32页共32页,（1）金属块在盐水中所受到的浮力；（2）金属块的密度。5．如图甲所示的电路中，电源为电压可调的直流电源，灯泡L1标有“6V3.6W”字样，图乙是灯泡L2工作时的U﹣Ⅰ图像。（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.8V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值；（2）当开关S接b时，将电源电压调节到8V，电流表的示数为0.5A，灯泡L2恰好正常发光，求灯泡L1的实际电功率；（3）若将一个“20Ω1A”的滑动变阻器替换灯泡L1以最大值接入电路，电流表量程选择“0～0.6A”，当开关S接b时，为使电路及各元件安全工作，电源电压最大可以调到多少V？6．如图所示，是某电热水器内部电路简化原理图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，开关通过闭合与断开不同的组合，有高温、中温、低温三挡加热功能，已知中温挡的加热功率为500W。求：（1）每段电热丝的电阻阻值；第32页共32页,（2）若某次电热水器用高温挡加热0.1h，耗电0.09kW•h，通过计算判断此时电热水器是否正常工作；（3）电热水器调至中温挡正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水器的效率。7．根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的“非标”电动自行车不得上路行驶。如图甲所示，是小麒家新购买的电动自行车，整车质量为40kg。小麒的爸爸在上班途中，在水平路面上匀速骑了18km，用时1h。已知车轮与地面的总接触面积为200cm2，小麒爸爸的质量是60kg，g取10N/kg。求：（1）小麒的爸爸在骑行的过程中对地面的压力为多少N？（2）匀速骑行的过程中车对地面的压强是多少Pa？（3）若在路边有如图乙所示的交通标志牌，则小麒爸爸有没有超速行驶？8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω，小灯泡L上标有“6V10W”字样，当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A。求：（1）滑动变阻器的最大电阻值Rmax和电源电压U；（2）当开关S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数为0.15A，此时小灯泡L的实际电功率。第32页共32页,9．如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇“220V44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1的阻值为50Ω．在某次熔烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控开关闭合5分钟然后断开1分钟，如此循环，求过程中：（不考虑温度对电阻的影响）（1）温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流多大？（2）R2阻值调为零，当定时开关显示已工作12分钟时，R1一共产生多少焦耳的电热？（3）温控开关闭合，谓节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率多大？10．盛夏的傍晚，关于去何处纳凉的问题两名同学有了不同的看法：甲同学主张将船划到湖中去；乙同学主张将船停在岸边，上岸散步更凉爽。你认为谁的看法合理？为什么？11．某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.2×107J/m3，求：（1）天然气完全燃烧放出的热量；（2）水吸收的热量；（3）该热水器工作时的效率。第32页共32页,12．用如图所示的滑轮组提升物体A，在匀速竖直提升物体A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮的机械效率η为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。求：（1）拉力F做功的功率P；（2）物体A所受的重力GA；（3）动滑轮所受的重力G动。第32页共32页,参考答案与试题解析一．计算题（共12小题）1．【解答】解：（1）甲的速度：v甲=st=60m3s=20m/s；（2）甲经过5s运动的路程为s甲＝v甲t＝20m/s×5s＝100m；由图象可以看出，乙运动的路程为s乙＝60m，因为甲、乙两物体同时同地反方向运动，所以运动5秒甲、乙间的距离s＝s甲+s乙＝100m+60m＝160m。答：（1）甲物体的速度为20m/s；（2）运动5s后甲、乙间的距离为160m。2．【解答】解：（1）由图知，将S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片滑到最左端后，对R2短路，只有R1连入电路，根据I=UR可得：R1=UI1=6V0.3A=20Ω；（2）将S1、S2断开，滑动变阻器R0与R1串联，滑动变阻器滑到最右端后，则总电阻为：R＝R0+R1＝30Ω+20Ω＝50Ω，则电流表示数为I=UR=6V50Ω=0.12A；（3）S1、S2闭合，滑动变阻器R0、R2并联，电流表测量干路电流，由于电流表的量程为0～0.6A，第32页共32页,则干路最大电流为0.6A，所以，通过R0最大电流为：I0最大＝I最大﹣I2＝I最大-UR2=0.6A-6V20Ω=0.3A；根据I=UR可得：R0最小=UI0最大=6V0.3A=20Ω；所以，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为20Ω～30Ω。答：（1）定值电阻R1的阻值为20Ω；（2）将S1、S2断开，滑动变阻器滑到最右端后，电流表此时的示数为0.12A；（3）若电流表的量程为0～0.6A，将S1、S2闭合，滑动变阻器的取值范围为20Ω～30Ω。3．【解答】解：（1）加热该浆需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P=U2R可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P=U2R可知，此时电功率较小，为保温挡；由P=U2R可得R1的阻值：R1=U2P加热=(220V)21000W=48.4Ω；由P=U2R可得串联时的总电阻：R串=U2P保温=(220V)2242W=200Ω，则R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；第32页共32页,（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总＝180W+1000W＝1180W，正常工作1min所消耗电能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。答：（1）加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量；（2）电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为70800J。4．【解答】解：（1）由图甲、丁可知，金属块在盐水中受到的浮力：F浮＝G﹣F拉丁＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；（2）由图甲可知，金属块的重力：G＝4.8N，由G＝mg可得，金属块的质量：m=Gg=4.8N10N/kg=0.48kg，由图甲、丙可知，金属块浸没在水中受到的浮力：F浮′＝G﹣F拉丙＝4.8N﹣2.8N＝2N，由F浮＝ρ水gV排可知，金属块的体积：V＝V排=F浮'ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，金属块的密度：ρ=mV=0.48kg2×10-4m3=2.4×103kg/m3。答：（1）金属块在盐水中所受到的浮力为2.4N；（2）金属块的密度为2.4×103kg/m3。5．【解答】解：（1）当开关接a时，R0与L2串联，由题知此时U0＝1.8V，IA＝0.3A，根据I=UR可得，定值电阻R0的阻值：R0=U0I0=1.8V0.3A=6Ω；（2）开关S接a，灯泡L1与灯泡L2串联，电流为I＝0.5A时，灯泡L2正常发光，由图可知：L2的两端的电压为4V，第32页共32页,由串联电路的特点可得，L1两端电压为：U1＝U﹣U2＝8V﹣4V＝4V，则灯泡L1的功率为：P1＝U1I＝4V×0.5A＝2W；（3）若将一个“20Ω1A”的滑动变阻器替换灯泡L1以最大值接入电路，电流表量程选择“0～0.6A”，当开关S接b时，滑动变阻器与L2串联，因串联电路中电流处处相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，I2额＝I＝0.5A，电流表量程选择“0～0.6A”，所以为了保证电路的安全，则电路中最大电流应为I最大＝I2额＝0.5A，此时L2正常发光，L2两端电压为U2＝4V，由于滑动变阻器以最大值接入电路，滑动变阻器两端最大电压为：U滑大＝I最大R滑大＝0.5A×20Ω＝10V；由串联电路的特点可得，最大电源电压：U＝U滑大+U2＝10V+4V＝14V。答：（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.8V，电流表的示数为0.3A，定值电阻R0的阻值为6Ω；（2）当开关S接b时，将电源电压调节到8V，电流表的示数为0.5A，灯泡L2恰好正常发光，灯泡L1的实际电功率为2W；（3）若将一个“20Ω1A”的滑动变阻器替换灯泡L1以最大值接入电路，电流表量程选择“0～0.6A”，当开关S接b时，为使电路及各元件安全工作，电源电压最大可以调到为14V。6．【解答】解：（1）由题知，两电热丝阻值相同，均为R，S1、S2闭合，S3在a处时，只有电阻R1工作，总电阻较小，根据P=U2R知此时总功率较大，为中温挡，则P中=U2R=500W，第32页共32页,每段电热丝的阻值为：R=U2P中=(220V)2500W=96.8Ω；（2）S1、S2闭合，S3在b处时，两电阻并联，总电阻最小，根据P=U2R知此时总功率最大，为高温挡，总电阻为R并=12R，电热水器在高温挡的额定功率为：P高=U212R=2U2R=2P中＝2×500W＝1000W；电热水器在高温挡的实际功率：P实=Wt=0.09kW⋅h0.1h=0.9kW＝900W＜1000W，所以此时电热水器不是正常工作；（3）标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J，由P=Wt可得，中温挡正常加热消耗的电能：W＝P中t′＝500W×20×60s＝6×105J，电热水器的效率：η=Q吸W×100%=5.88×105J6×105J×100%＝98%.答：（1）每段电热丝的电阻阻值为96.8Ω；（2）此时电热水器不能正常工作；（3）水所吸收的热量为5.88×105J，电热水器的效率为98%。7．【解答】解：（1）小麒爸爸和车的总质量：m＝40kg+60kg＝100kg，总重力：G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N；第32页共32页,因为在水平路面上，所以车对地面的压力：F＝G＝1000N；（2）已知车轮与地面的总接触面积S＝200cm2＝0.02m2，对地面的压强：p=FS=1000N0.02m2=5×104Pa；（3）如图乙所示的交通标志牌表示限速20km/h，小麒爸爸骑车速度v=st=18km1h=18km/h＜20km/h，故小麒爸爸没有超速行驶。答：（1）小麒的爸爸在骑行的过程中对地面的压力为1000N；（2）匀速骑行的过程中车对地面的压强是5×104Pa；（3）若在路边有如图乙所示的交通标志牌，则小麒爸爸没有超速行驶。8．【解答】解：（1）当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由I=UR可得，滑动变阻器的最大电阻值：Rmax=URI=4V0.2A=20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝IR总＝I（R0+Rmax）＝0.2A×（10Ω+20Ω）＝6V；（2）当开关S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片P移到中点时，灯泡L与12Rmax串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，此时滑动变阻器两端的电压：UR′＝I′×12Rmax＝0.15A×12×20Ω＝1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时小灯泡两端的电压：UL＝U﹣UR′＝6V﹣1.5V＝4.5V，此时小灯泡L的实际电功率：PL＝ULI′＝4.5V×0.15A＝0.675W。第32页共32页,答：（1）滑动变阻器的最大电阻值为20Ω，电源电压为6V；（2）当开关S1断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片P移到中点时，小灯泡L的实际电功率为0.675W。9．【解答】解：（1）由图可知，R2阻值调为零时电风扇与电阻R1并联，由并联电路特点知，U＝UM＝U1＝220V，由欧姆定律可得，通过R1的电流：I1=U1R1=220V50Ω=4.4A，由P＝UI可得，通过电风扇的电流：IM=PMUM=44W220V=0.2A，所以干路电流：I＝I1+Im＝4.4A+0.2A＝4.6A；（2）由题知，温控开关闭合5分钟然后断开1分钟，如此循环，所以通电12min，R1工作时间：t＝10min＝600s，R1产生的电热：Q＝I12R1t＝（4.4A）2×50Ω×600s＝5.808×105J；（3）由图可知，R1与R2串联，再与电风扇并联，由串联电路特点知：UR1＝U﹣UR2＝220V﹣20V＝200V，此时通过温控电路的电流为：I温控＝IR1=UR1R1=200V50Ω=4A，此时温控电路消耗的电功率为：P温控＝UI温控＝220V×4A＝880W，第32页共32页,电路消耗的总功率为：P＝P温控+Pm＝880W+44W＝924W。答：（1）温控开关闭合，R阻值调为零时，通过干路的电流为4.6A；（2）R2阻值调为零，当定时开关显示已工作12分钟时，R1一共产生5.808×105J的电热；（3）温控开关闭合，谓节R2的阻值使其两端电压为20V，此时电路的总功率924W。10．【解答】答：乙同学的看法比较合理；傍晚，在水和干泥土放出相同热量时，由于干泥土的比热容比较小，根据Q＝cm△t可知，干泥土降低的温度比较多，即干泥土的温度比较低，所以岸上更凉爽，更适宜在岸边散步。11．【解答】解：（1）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝1m3×3.2×107J/m3＝3.2×107J；（2）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×107J；（3）该热水器的效率：η=Q吸Q放×100%=1.26×107J3.2×107J×100%＝39.4%。答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J；（2）水吸收的热量为1.26×107J；（3）该热水器工作时的效率为39.4%。12．【解答】解：（1）物体A上升的速度vA＝0.1m/s，则绳子移动的速度v＝2vA＝2×0.1m/s＝0.2m/s，拉力F做功的功率P=Wt=Fst=Fv＝400N×0.2m/s＝80W；第32页共32页,（2）滑轮的机械效率η=W有用W总=90%，即W有用W总=GhFs=GhF×2h=G400N×2=90%，解得G＝720N；（3）由图可知，重物A由2段绳子承担，则F=12（GA+G动），即400N=12（720N+G动），解得G动＝80N。答：（1）拉力F做功的功率P为80W；（2）物体A所受的重力GA为720N；（3）动滑轮所受的重力G动为80N。第32页共32页