初三物理海淀模拟近三年(含2012一摸)计算题汇编含答案20120508.doc

我敢做，我不错近三年（含2012年一模）海淀模拟计算题2012-4-202012（一）37太阳能热水器的水箱内有100kg的水，在阳光的照射下，水温从20升高到70，求此过程中水吸收的热量。水的比热容为4.2103J/(kg)38如图25所示，电源两端的电压U保持不变。当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表V1的示数为U1，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的电功率为PA，电路消耗的总功率为P1；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2。保持开关S1闭合、S2断开，当滑动变阻器的滑片P由最右端调至使其接入电路中的电阻为RA时，电流表的示数为I3，电压表V2的示数为U2，电路消耗的总功率为P3。继续改变滑动变阻器接入电路的电阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电路消耗的总功率P4=2.4W。已知P2-P3=1.2W，U1:U2=4:9，I2:I3=4:3。求：（1）P2与P3的比值； （2）RA与RB的比值；（3）当开关S1、S2均闭合时，滑动变阻器RA消耗的电功率PA。S1R2R1S2图25PV1V2 电动机QBCOD定滑轮K动滑轮MH甲金属材料图26E39图26是某科研小组设计的在岸边打捞水中物品的装置示意图。该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由固定杆OD和杠杆BC构成，O为杠杆BC的支点，CO:OB=4:1。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=500kg。安装在杠杆C端的提升装置由支架、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成。其中支架和电动机Q的总质量mQ=12kg，定滑轮K和动滑轮M的质量均为m0。可利用遥控电动机拉动绳子，通过滑轮组提升浸没在水中的物品。在一次打捞一批实心金属材料过程中，金属材料浸没在水中匀速竖直上升，此时电动机Q牵引绳子的功率为P1，绳子H端的拉力为F1，金属材料上升速度大小为v1，地面对配重E的支持力为N1，滑轮组的机械效率为1；在金属材料全部露出水面后匀速竖直上升的过程中，绳子H端的拉力为F2，地面对配重E的支持力为N2，滑轮组的机械效率为2。已知F1=200N，v1=0.2m/s，2=95%，N1:N2=6:1，绳和杠杆的质量、捆绑金属材料的钢丝绳的质量和体积、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属材料的阻力均可忽略不计，g取10N/kg。求：（1）金属材料浸没在水中匀速上升时电动机牵引绳的功率P1；（2）动滑轮M的质量m0；（3）被打捞金属材料的密度金。2011（一）36玻璃杯内装有质量为0.25kg的热水，水的温度从90降低到50，已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，求这杯水放出的热量。图21R1V2S2R2V1LS137如图21所示的电路中，电源两端电压不变，灯L上标有“4V 2W”字样，不计灯丝电阻受温度的影响。当开关S1闭合、S2断开时，灯泡正常发光，电压表V1与V2的示数之比为6:7，电路消耗总功率为P；当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率改变P，且P=P。求：（1）当开关S1、S2均闭合时，电路中的电流；（2）电阻R1与R2的阻值； （3）当开关S1、S2均闭合时，电阻R2在1min内消耗的电能W。图22动滑轮KBE定滑轮MCODHQ楼顶A38图22是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架AD和杠杆BC构成，CO:OB=2:3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量mE=100kg，底面积S=200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮M、动滑轮K、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量m0=10kg，定滑轮M和动滑轮K的质量均为mK。可利用遥控电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机Q提供的功率恒为P。当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强p0=4104Pa，此时杠杆C端受到向下的拉力为FC。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组提升物体m1的机械效率为。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1：p2=1:2，F1：F2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求：（1）拉力FC； （2）机械效率； （3）功率P。2011（二）37一只水壶内装有2kg的水，在加热一段时间后，水的温度从45升高到95，在这个过程中水壶内的水吸收了多少热量？水的比热容为4.2103J/(kg)R1S1PR2ABLSV1V2S1图2338如图23所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路的电阻值为其最大值的一半，电压表V1的示数为U1，电流表的示数I1为0.2A；闭合开关S、S1，此时小灯泡L正常发光，电流表的示数I2为0.5A；闭合开关S，断开开关S1，调节滑动变阻器R2滑片P至B端，电压表V2的示数为U2，再调节滑动变阻器R2的滑片P使接入电路的电阻值为其最大值的3/4，此时电路消耗的总功率P为1W。已知5U16U2，忽略温度对灯丝电阻的影响。求 ：（1）电阻R1和灯丝电阻RL的比值；（2）小灯泡L的额定电功率。GBACDEFO图2439图24是利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞，吊臂OB始终处于水平状态。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提起重物。当重物在水中匀速上升时起重机对地面的压力为F1，柱塞E对吊臂的支撑力为N1，滑轮组的机械效率为1；重物被完全提出水面后匀速上升时起重机对地面的压力为F2，柱塞E对吊臂的支撑力为N2，滑轮组的机械效率为2。已知动滑轮A的质量mA为250kg，重物被拉出水面后上升的速度v为0.2m/s，F1 为1.2105N，F2为1.5105N，N1：N2=13：25。若吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及机械摩擦不计，g取10N/kg，求：（1）被打捞的重物浸没在水中时受到的浮力F浮的大小；（2）滑轮组的机械效率1与2之比；（3）被打捞的重物完全提出水面后，卷扬机牵引力。2010（一）38一个热水袋内装有质量为2kg的水，在水温从100降到40的过程中，水放出的热量是多少？水的比热容为4.2103J/（kg） 图24S2AR1R2R3SS1Vab 39小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图24所示。电源两端电压不变，R1的阻值为20，滑动变阻器的最大阻值为R2。当开关S闭合，S1、S2 断开时，将滑动变阻器的滑片置于b端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为6.4W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2。已知I1I2=37，U1U2=29。求：（1）R2的阻值；（2）电源两端的电压；（3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片置于b端时，通电10s，多档位电热器产生的总热量。ABO图25D40图25是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO:OB=3:4，D是一个系在杠杆B端的配重物体，重为2580N。人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一质量为60kg的工人站在水平地面上，他对地面的压强p0=1.2104Pa。他利用该装置匀速提升一块木材时，配重物体D受到的支持力为N1，工人对地面的压强p1=0.8104Pa；他利用该装置匀速提升一块钢材时，配重物体D受到的支持力为N2，工人向下的拉力为F2；已知N1: N2=7:6，提升木材时滑轮组的机械效率=90%，每个滑轮质量都相等，绳重及滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。求：（1）工人提升木材时向下的拉力F1；（2）工人提升钢材以0.3m/s的速度匀速上升需要的功率。2010（二）38某太阳能热水器内盛有20的水50kg，在阳光照射下水温升高到60。试计算在此过程中这些水吸收了多少热量？c水=4.2103J/(kg) 图19CBO水蒸气A排气管D39.如图19所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。 R2S2V1V2L图20S1S1PRBA40如图20所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P位于A端时，电压表V2示数为U2，电阻R2和滑动变阻器消耗的总功率为P1=1W；当开关S1断开，S2闭合时，电压表V1示数为U1，灯正常发光，电流表的示数为I；当开关S1、S2都闭合时，接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的3/4时，电流表的示数与I相比变化了I=0.6A, 滑动变阻器消耗的电功率为P2=4.8 W。已知U1: U26: 5。求：（1）灯正常发光时通过灯L的电流；（2）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。2012（一）37解：Q 吸=cm（tt0） （1分） =4.2103J/(kg )100kg （7020） （1分） =2.1107J （1分）图4RBR2R1UI4丁P4RAR2R1UU2I3丙P3乙R1UI2R2P2甲U1R2UPAI1RAP138. 解：当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电路消耗的总功率为P1，等效电路如图4甲所示；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器滑片P位于最右端时，电路消耗的总功率为P2，等效电路如图4乙所示；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电路消耗的总功率为P3，等效电路如图4丙所示；当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电路消耗的总功率为P4，等效电路如图4丁所示。（1分）（1）由图4乙、丙得：=，P3=UI3，I2:I3=4:3所以 = = （1分）（2）电源两端的电压不变，由图4乙、丙得： = = ，R1+R2=3RA由 = ，P2- P3=1.2W，解得：P2=4.8W，P3=3.6W （1分）由图4乙、丁得：=，P4=UI4， = = = = = ，R1+R2=RB解得： = （1分）（3）由图4甲、丙得： = ，解得： =，电源两端的电压不变， = =，解得： = （1分）因为 =， =，所以P1=P2=4.8W由图4甲得： =，解得：PA= 1.6W （1分） （其他解法正确的，均可相应得分）39.解：（1）金属材料浸没在水中匀速上升时，电动机牵引绳子的功率为P1=F13v1=200N30.2m/s=120W （2分）图7BCFB1FC1OFB1N1mEg图6FC1图53F1GQ +G0（2）金属材料浸没在水中匀速上升时，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图5所示，配重E的受力分析图如图6所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图7所示。（说明：受力分析图正确得1分）=FC1 ，=FB1 ， FC1CO= FB1 OB =3F1+ GQ+G0FB1=4(3F1+ GQ+G0) 图83F2GQ +G0图10BCFB2FC2O金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以支架、电动机Q、定滑轮K为研究对象，受力分析图如图8所示，配重E的受力分析图如图9所示，杠杆上C点、B点受力分析图如图10所示。FB2N2mEg图9=FC2 ，=FB2 ， FC2CO= FB2 OB =3F2+ GQ+G0FB2=4(3F2+ GQ+G0) （1分）解得：G0=50N，m0=5kg （1分）（3）金属材料浸没在水中匀速上升时，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图11所示，金属材料离开水面后匀速上升的过程中，以动滑轮和被提升的金属材料为研究对象，受力分析图如图12所示。F1= F1，F2= F23F2G0+G图123F1F浮G0+G图11F浮+3F1=G0+G3F2=G0+G 解得：F浮=400N，G=950N（1分）根据阿基米德原理F浮=水g V，解得：V = =410-2m3金属材料密度= = =2.4103kg/m3（或2.375103kg/m3）（1分）2011（一）题号答 案得分36解：Q放=cm（t0- t） = 4.2103J/（kg）0.25 kg （90-50） = 4.2104J 11137解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路如图甲所示，电压表V1与V2的示数分别为U1、U2，电路中的电流为I；当开关S1、S2均闭合时，电路如图乙所示，此时电路中的电流为I。甲IU2U1R1LR2UI乙R1R2UU1U2 小灯泡正常工作时的电阻RL=电流I=P=UI，P=UI 依题意 P=P，P P则P=P，U I=UI ，I=I解得 I=0.9A（2）由图甲： 解得 6R1-7R2=8 I=， I= 解得R1+R2=10 由两式解得R1=6，R2=4（3）电阻R2在1min内消耗的电能W= I2 R2t=（0.9A）2460s=194.4J11223838解：（1）当提升装置空载悬空静止时，配重E的受力分析如图1所示。GE=mEg=100kg10N/kg=1000NN0=p0S=4104Pa20010-4m2=800NTB= GE-N0=1000N- 800N=200N 当提升装置空载悬空静止时，杠杆B端和C端的受力分析如图2所示。图2CBOFCFB FB= TB=200NFCCO=FBOB 图1TBN0GE（2）当提升装置空载悬空静止时，提升装置整体的受力分析如图3所示。 TC = FC =300N图3TCG0+2GKG0=m0g=10kg10N/kg=100N TC= G0+2GK= m0g +2mKg 解得mK=10kg 吊篮匀速上升时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图4、图5、图6所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图7所示。图4TB1N1GE图5CBOTC1G0+2GK+G1图63F1G0+GK+G1图7TB1 = FB1 TC1 = FC1 FC1CO= FB1 OB FC1 =TC1= G0+2GK+G1FB1=( G0+2GK+G1) 配重对楼顶的压力N1= GE- FB1 p1= F1= 吊篮匀速下降时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图8、图9、图10所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图11所示。3F2G0+GK+G2图11TC2G0+2GK+G2图10图8TB2N2GE图9CBOFB2FC2TB2 = FB2 TC2 = FC2 FC2CO= FB2 OB FC2 =TC2= G0+2GK+G2FB2=( G0+2GK+G2) 配重对楼顶的压力N2= GE- FB1 p2= F2= 由可得 解得2m1-m2=120kg 由可得 解得 8m1-11m2=60kg 由解得：m1=90kg，m2=60kg 当吊篮匀速上升时，滑轮组提升重物的机械效率：= （3）当吊篮匀速下降时，电动机Q提供的功率： P= F23v=211122011（二）题号答 案得分36解：Q放=cm（t0- t） = 4.2103J/（kg）2 kg （95-45） = 4.2105J 11137解：当开关S闭合、S2断开，滑动变阻器R2接入电路电阻为其最大值一半时，电路如图3甲所示；当开关S、S1均闭合时，电路如图3乙所示；当开关S闭合，断开开关S1，滑动变阻器R2的滑片P在B端时，电路如图3丙所示；再调节滑动变阻器R2的滑片P使其接入电路电阻为其最大值3/4时，电路如图3丁所示。乙I2LU甲I1R1LR2/2UU1丙I3R1LUU2丁I4R1L3R2/4UP=1W 图3（1）由图甲、乙得：U1 = I1RL ，U = I2RL ， I1=0.2A，I2=0.5A， 解得：=。因5U16U2，解得= ，所以解得： （2）由图甲得：解得：2R1+R2= 3RL 由解得：由图乙、丁得：I2RL = I4（R1RL）解得： I4=A，因P=UI41W，解得： U=6V则P额 =U I23W说明：其他解法正确同样得分。11111138图4图5F1F浮G0+GF2G0+G解：（1）以液压汽车起重机和被提升的重物为研究对象，重物在水中匀速上升时，受力分析如图4所示，重物被完全提出水面匀速上升时，受力分析如图5所示。 F1+F浮= G0+G F2= G0+G F1= F1， F2= F2由解得：F浮= F2- F1=1.5105N-1.2105N=3104N3T1F浮GA+G图63T2GA+G图7（2）以动滑轮A和被提升的重物为研究对象，被提升的重物在水中匀速上升时，受力分析如图6所示，被提升的重物被拉出水面后匀速上升时，受力分析如图7所示。3T1 = GA+G-F浮 3T2= GA+G /得：以杠杆BFO为研究对象，两个状态的受力分析如图8和图9所示。3T1BO=N1FO 图8BOF图9BOF3T2BO=N2FO T1=T1，T2=T2/得：所以： 解得：G=6104N /得： （3）重物被拉出水面后，卷扬机牵引力的功率为P 说明：其他解法正确同样得分。1111122010（一） 38Q放=cm(t1-t2)1分 =4.2103J/（kg）2kg(100-40) 1分 =5.04105J1分P3=6.4WU1甲R1UI1乙AR3R2R1UII2R1R2/2UA39题答案图丙R3I3R1R2UA丁R339当开关S闭合，S1、S2断开，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如39题答案图甲所示；当开关S、S2闭合，S1断开时，等效电路如图乙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于R2中点，等效电路如图丙所示；当S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于b端时，等效电路如图丁所示。U2等效电路图正确1分（1）由图乙得：I1R1=U2 由图丙得：I2 由题意得：U2=U /得：，将=，R1=20代入运算得 R2=302分（2）设图甲中电流为I，由图甲得：IR1=U1 由图甲和图乙得，I(R1+R2+R3)=U2 由题意得：U1U2=29 /得：，将R1=20、R2=30代入解得 R3=40 由题意得：P3=I2R3，I=0.4A 由图甲得电源电压：U= I（R1+R2+R3）=0.4A（20+30+40）=36V2分（3）由图丁得： Q=s=1404J1分 说明；其他方法答案正确，均可得分。40 人站在地面上时受力如40题图（1）所示，提升木材时，人站在地面上受力如图（2）所示，提升钢材时，人站在地面上受力如图（3）所示；提升木材时动滑轮受力如图（4）所示，杠杆A端定滑轮受力如图（5）所示，杠杆受力及力臂如图（6）所示，配重物体受力如图（7）所示；提升钢材时动滑轮受力如图（8）所示，杠杆A端定滑轮受力如图（9）所示，杠杆受力及力臂如图（10）所示，配重物体受力如图（11）所示F人支0G人（1）F 1G人（2）F人支1F 2G人（3）F人支2（4）G轮F木2F 1（6）ABOL1L2FA1FB1（7）DFB1N1GD（5）FA13F1G轮40题答案图（8）G轮F钢2F 2（9）FA23F2G轮（10）ABOL1L2FA2FB2（11）DFB2N2GD有受力示意图给1分，画得不全者酌情定夺。（1）由图可知：G人=p0S人 提升木材时人受力如图所示：G人=F人1+p1S人由式得： = ，F1=g=N=200N2分（2）提升木材时，= = G轮=2F1-2 F1=400N(1-90%)=40N提升木材时定滑轮