【三年中考】北京市中考物理分类汇编 计算题(1).doc

【三年中考】北京市2012-2014年中考物理分类汇编 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“220v 160w”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=5.5a220v=1210w；（2）由图甲可知：=，u=u1+u2解得u1=55v，u2=165v则r1=10r2=30（3）w白=pt白=1.21kw10h=12.1kwh由图乙得：p1=4840wp夜=pl+p1=160w+4840w=5000w=5 kww夜=p夜 t夜=5kw14h=70kwhw=w白+w夜=12.1kwh+70kwh=82.1kwh答：（1）总电功率p为1210w；（2）电阻r2的阻值为30；（3）该加热照明装置共消耗电能82.1kwh38（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1；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2已知：g1g2=30n，21=5%，=，m1、m2两物体的质量相等，体积v均为4102m3，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=水gv排=1103kg/m310n/kg4102m3=400n；（2）p=f p1=f1绳=2 f1p2=f2绳=2 f2= （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+g1 2f2+f浮=g+g2 g1g2=30n 由得：f1f2=15n 由解得：f1=240n f2=225n=21=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760n9（2分）（2013北京）已知水的比热容为4.2103j/（kg），则质量为2kg的水，温度由25降低到20放出的热量是（）a4.2104jb2.1105jc1.68105jd3.78105j选a14（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4.5103kg/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，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15000pab拉力t的大小为2700nc拉力f的大小为640nd滑轮组的机械效率为90%选a39（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）25r1=i12r1=p1=8w=10w答：（1）电流i1与i2之比为4：1；（2）电功率p3为10w40（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60nf200n，动滑轮的质量m0=1kg，物体h的密度=2103kg/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60nf200n，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）gfd=f+ghf浮=f+gv水gv根据题意及杠杆的平衡条件：falabfdlbd则（m+m0）glab（fmin+gv水gv）lbd 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：falacfdlcd则（m+m0）glac（fmax+gv水gv）lcd 由可得：（fmax+gv水gv）（m+m0）gfmin+gv水gvv1.0103m3，m13kg因此物体e的最小质量为13kg，物体h的最小体积为1.0103m3答：（1）物体e的最小质量为13kg；（2）物体h的最小体积为1.0103m321（2分）（2012北京）阻值为50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20j解：电阻产生的热量q=i2rt=（0.2a）25010s=20j；故答案为：2022（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0.8103kg/m3将密度为0.9103kg/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8g的酒精解：由题知，水球酒精；（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=酒精v排g=酒精v球g，所以m排=酒精v球=0.8g/cm310cm3=8g故答案为：823（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0.8kgm2.4kg时，才能满足p水p酒精（）解：水=1103kg/m3，s水=200cm2=0.02m2，h水=0.2m；酒精=0.8103kg/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=水s水h水=1103kg/m30.02m20.2m=4kg，乙容器内酒精的质量为：m酒精=酒精s酒精h酒精=0.8103kg/m30.01m20.3m=2.4kg，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：m0.8kg；抽出液体的质量范围：0.8kgm2.4kg故答案为：0.8kgm2.4kg32（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=2，则r2=4解：（1）由iu图象知，电路总电阻r=6；（2）由串联电路的电阻特点知，电阻r2=rr1=62=4；故答案为：437（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4.2103j（kg）解：q吸=cmt=4.2103j/（kg）5kg（4020）=4.2105j答：这些水吸收的热量为4.2105j38（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，电流表的示数为i1，电压表的示数为u1；当开关s1、s2、s3都闭合时，如图乙，电流表的示数为i2，电压表的示数为u；由题知，=，所以u1：u2=3：1，r1、r2串联，u1：u2=r1：r2=3：1；（2）在甲图中，i1=，在乙图中，i2=+，=，=，即：（+）=1：4，r1：r3=2：1；r1：r2：r3=6：2：3；在甲图中，p1=（i1）2r1=（）2r1，在丙图中，p3=（i3）2r3=（）2r3，p1：p3=（）2r1：（）2r3=（）2=25：32，p3=0.64w，p1=0.5w答：（1）电阻r1与r2之比为3：1；（2）电阻r1的电功率p1为0.5w39（7分）（2012北京）图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体a和物体b物体a的底面积为sa，密度为a，高度为h1；物体b的底面积为sb，密度为b，高度为h2当物体a所受竖直向上拉力t1为1500n时，物体a静止，地面对物体a的支持力为n1，挂在滑轮组挂钩上的物体a匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为f1，拉力f1做的功为w当物体b所受竖直向上的拉力t2为1000n时，物体b静止，地面对物体b的支持力为n2挂在滑轮组挂钩上的物体b以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力f2为625n，拉力f2做功的功率p为500w，滑轮组的机械效率为80%已知：n1=2n2，5sa=4sb，8a=7b，2ha=5hb，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦求：（1）物体b匀速上升的速度v：（2）拉力f1做的功w解：物体a和物体b在竖直方向受三个力的作用，竖直向上的拉力和支持力，竖直向下的重力如图所示：（1）物体a的底面积为sa，密度为a，高度为h1；物体b的底面积为sb，密度为b，高度为h2，物体a的重力为：ga=asahag；物体b的重力为：gb=bsbhbg，而物体a和物体b静止，ga=t1+n1，gb=t2+n2，而t1=1500n，t2=1000n，即：asahag=1500n+n1，bsbhbg=1000n+n2，则=，而n1=2n2，5sa=4sb，8a=7b，2ha=5hb，解得：n1=2000n，n2=1000n，ga=3500n，gb=2000n；绳子自由端的拉力f2=625n，=80%，=80%，解得：n=4又拉力f2做功的功率p=500w，由公式p=fv得，绳子自由端运动的速度为：v绳