2016年中考物理经典计算题有答案

2016 浙江物理中考 生活相关 计算题浙江物理中考 生活相关 计算题 1 某直流电动机的铭牌上标有 220V6 6kW 电动机线圈的电阻为 0 5 1 电动机的工作原理是什么 2 该电动机正常工作 1h 消耗多少 J 电能 电动机线圈产生多少热量 3 在工作过程中 电动机因故障卡住无法转动 很快就闻到焦糊味道 请你从能量转化角度解释 这个现象 2 风光互补路灯已成为许多城镇 乡村一道靓丽的风景线 如图所示 该路灯既可通过太阳能电 池组独立发电储存于蓄电池 可也通过风力发电机独立发电储存于蓄电池 下表为某型号风光互补 路灯技术参数 路灯额定电压 路灯额定功率 太阳能电池板平均输出功率风力发电额定风速 风力发电额定功率 20V60W80W6m s200W 1 如果太阳能电池板接收太阳能的总功率为 800W 太阳能电池光电转换效率为多大 2 在平均风速为 6m s 的白天 风力发电机工作 6 小时 储存的电能可供路灯正常工作多长时 间 3 写出风光互补路灯的优点 写两条 3 爱好科学的小明同学找来了一种电热饮水机 如图 甲是饮水机的简化示意图 S 是温控开关 当 S S1都闭合时为加热状态 S 断开 S1闭合为保温状态 图乙是饮水机的铭牌参数 请你帮他 求出 1 初温为 20 的一满箱水 用此饮水机将水加热到 90 需要吸收的热量是多少 C水 4 2 103J kg 2 电阻丝 R2的阻值多大 3 在正常加热状态工作下 加热 5min 需要消耗的电能是多少 J 4 小林在做测量小灯泡功率的实验时 连接了如图甲所示电路 电源电压保持不变 小灯泡额定 电压为 2 5V 闭合开关后 将滑动变阻器滑片 P 从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中 电流 表示数与电压表示数的闭合曲线如图乙所示 求 1 小灯泡正常发光时的电阻 2 当电压表示数为 1V 时 小灯泡在 1min 中内消耗的电能 3 灯泡正常发光时 滑动变阻器连入电路的阻值是其最大阻值的五分之一 求电源电压 5 如图甲所示 是一种自动测量油箱内油量的装置 油量表 由电流表改装而成 的指针能指示油箱内 油的多少 当油箱加满油时 浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端 当油箱油量减少到 5L 时 油 量表就会发出警告 油的体积 V 和变阻器接入电路的电阻 R 的关系如图乙所示 电源电压恒为 6V 定 值电阻 R0的阻值为 100 闭合开关 S 求 1 当油箱加满油时电路中的电流 2 油箱内油量剩余一半时变阻器 R 两端的电压 3 油量表刚报警时 R0的功率 6 科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路 设环境温度不高于 20 由工作电路和 控制电路组成 工作电路中的电热器上标有 220V 2000W 的字样 控制电路中热敏电阻 Rt作为感应 器探测水温 置于恒温水箱内 其阻值随温度变化的关系如图乙所示 R1为滑动变阻器 电磁铁产生的 吸引力 F 与控制电路中电流 I 的关系如图丙所示 衔铁只有在不小于 3N 吸引力的作用下才能被吸下 闭合开关 S 不计继电器线圈的电阻 1 用电热器给恒温箱中 100kg 的水加热 正常工作 20min 时 水温由 20 升高到 25 求电热器 的加热效率 2 调节滑动变阻器 使 R1 280 为了把温度控制在 25 左右 设定在水温低于 25 时自动加热 在水温达到 25 时停止加热 求控制电路中的电源电压 U 是多少 3 设控制电路中电源电压 U 不变 将水箱中水温由 25 的恒温调节到 30 的恒温 应 填 增大 或 减小 滑动变阻器接入电路中的阻值 为什么 7 近年来 理论电动平衡车深受年轻人的喜爱 如图所示 它采用站立式的驾驶方式 人通过身 体的前倾 后仰实现驾驶 如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据 则 质量10kg 轮胎与地面接触面积30cm2 最大速度16km h 充满电行程24km 1 该车充满电后 若以最大速度行驶 能行驶的最长时间是多少 2 质量为 50kg 的人驾驶该车 在水平地面上匀速行驶 若所受阻力为总重力的 0 2 倍 此时该车受到 的牵引力是多大 g 取 10N kg 3 质量为 50kg 的人驾驶该车时 车对水平地面的压强是多大 8 如图甲为塔式起重机简易示意图 塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安 装 动滑轮重 绳重及摩擦均不计 g 取 10 牛 千克 1 为保持平衡 起重臂的长度越长的塔式起重机 配备的平衡重的质量应越 2 图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图 滑轮 a 的作用是 若钢丝绳能承受的最大拉力为 3 104牛 则能吊起货物的质量不能超过多少千克 3 若将重为 1 2 104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升 30 米 再沿水平方向移动 20 米 则此 过程中克服货物重力做功多少焦 4 若该起升电动机的效率为 90 将重为 1 2 104牛的货物提升到 30 米的高度 用时 50 秒 则 该起升电动机的实际功率是多少瓦 9 在马航 MH370 失联后 由东海舰队导弹驱逐舰 长春 舰 导弹护卫舰 常州 舰和综合补给舰 巢湖 舰组成的中国第 17 批搜救编队参与了搜救工作 如图所示 长春 舰满载时排水量为 7 5 106kg 吃水深度 6m 海水的密度为 1 0 103kg m3 g 取 10N kg 1 搜救舰队通常采用 一 字编队形式前行 而不是 并排 前行 为什么 2 满载时 长春 舰受到的浮力有多大 3 长春 舰底受到海水的压强是多少 4 长春 舰以 36km h 的速度匀速航行 6h 海水平均阻力为 1 0 106N 则这一过程中军舰所做的 功至少为多少 1 解答 1 电动机的工作原理是 通电导体在磁场中受到力的作用 2 电动机消耗的电能 W Pt 6 6kW 1h 6 6kW h 2 376 107J 根据 P UI 可知电动机正常工作时的电流 I PU 6 6 103W220V 30A 线圈产生的热量 Q I2Rt 30A 2 0 4 3600s 1 62 106J 3 线圈卡住无法转动 电能无法转化为机械能 消耗的电能全部转化为内能 因此产生大量的热 温度迅速升高 故答案为 1 通电导体在磁场中受到力的作用 2 该电动机正常工作 1h 消耗的电能为 2 376 107J 电动机线圈产生的为热量 1 62 105J 3 线圈卡住无法转动 电能无法转化为机械能 消耗的电能全部转化为内能 因此产生大量的热 温度迅速升高 2 解答 1 光电转换效率为 P 输出 P 总 80W800W 100 10 2 工作 6h 蓄电池储存的电能 W Pt 0 2kW 6h 1 2kW h 储存的电能可供路灯工作的时间 t WP 1 2kW h0 06kW 20h 3 风光互补路灯以自然界中可再生的太阳能和风能为能源 不消耗任何非可再生能源 不想大 气中排放污染性气体 使污染排放量降低为零 风光互补路灯免除电缆辅线工 程 无需大量供电设施建设 答 1 太阳能电池光电转换效率为 10 2 储存的电能可供路灯正常工作 20h 3 风光 互补路灯以自然界中可再生的太阳能和风能为能源 不消耗任何非可再生能源 不 想大气中排放污染性气体 使污染排放量降低为零 风光互补路灯免除电缆辅线工程 无需大量供 电设施建设 3 解答 1 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 2kg 90 20 5 88 105J 2 S 断开 S1闭合为保温状态 此时电路为 R2的简单电路 已知 P保温 44W 由 P 可得 电阻丝 R2的阻值 R2 1100 3 已知 P加热 1000W t 5min 300s 由 P 可得 加热 5min 需要消耗的电能 W P加热t 1000W 300s 3 105J 答 1 初温为 20 的一满箱水 用此饮水机将水加热到 90 需要吸收的热量是 5 88 105J 2 电阻丝 R2的阻值为 1100 3 在正常加热状态工作下 加热 5min 需要消耗的电能是 3 105J 4 解答 1 灯泡正常发光时的电压 UL 2 5V 由图象可知通过灯泡的电流 IL 0 25A 由 I UR 可得 正常发光时的电阻 RL ULIL 2 5V0 25A 10 2 当电压表示数为 1V 时 由图乙可知通过的电流 I L 0 2A 小灯泡在 1min 中内消耗的电能 W U LI Lt 1V 0 2A 60s 12J 3 当滑动变阻器的滑片位于 P 最右端时 接入电路中的电阻最大 电路中的电流最小 由图乙可知 电路中的最小电流 I小 0 15A 电压表的示数 UL 0 5V 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以 电源的电压 U2 R U2 P保 温 220V 2 44W W t U I小R UL 0 15A R 0 5V 灯泡正常发光时 电源的电压 U IL 15R UL 0 25A 15R 2 5V 因电源的电压不变 所以 0 15A R 0 5V 0 25A 15R 2 5V 解得 R 20 电源的电压 U I小R UL 0 15A 20 0 5V 3 5V 答 1 小灯泡正常发光时的电阻为 10 2 当电压表示数为 1V 时 小灯泡在 1min 中内消耗的电能为 12J 3 电源电压为 3 5V 5 解答 1 由题意可知 当油箱加满油时 滑片恰好移至变阻器的最下端 接入电路中的电阻为零 则电路中的电流 I UR0 6V100 0 06A 2 由图乙可知 R 与 V 的关系为一次函数 设为 R kV b 把 V 0 R 1000 和 V 50 R 0 代入可得 R k 0V b 0 k 50L b 解得 k 20 V b 1000 即 R 20 V V 1000 当油箱内油量剩余一半 即 V 25L 时 R 的阻值 R1 20 V 25L 1000 500 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以 电路中的电流 I1 UR0 R1 6V100 500 0 01A 变阻器 R 两端的电压 U1 I1R1 0 01A 500 5V 3 油量表刚报警时 R 的阻值 R2 20 V 5L 1000 900 电路中的电流 I2 UR0 R2 6V100 900 0 006A R0的功率 P0 I22R0 0 006A 2 100 3 6 10 3W 答 1 当油箱加满油时电路中的电流为 0 06A 2 油箱内油量剩余一半时变阻器 R 两端的电压为 5V 3 油量表刚报警时 R0的功率为 3 6 10 3W 6 解答 1 水吸收的热量 Q吸 cm t 4 2 103J kg 100kg 25 20 2 1 106J 电热器消耗的电能 W Pt 2000W 20 60s 2 4 106J 电热器的加热效率 Q吸W 100 2 1 106J2 4 106J 100 87 5 2 当水温达到 25 时停止加热 由图乙可知 热敏电阻的阻值为 Rt 80 因为串联电路的总阻值等于各电阻之和 所以电路中的总电阻 R总 Rt R1 80 280 360 衔铁受到 3N 的吸引力 由图象丙可知 控制电路中电流为 I 100mA 0 1A 由欧姆定律得 电源电压 U IR总 0 1A 360 36V 3 将水箱中水温由 25 的恒温调节到 30 的恒温 即将启动的温度调高 则热敏电阻的阻值 将减小 由 I URt R1可知 当电源电压一定时 热敏电阻越小 则滑动变阻器接入电路的 阻值应增大 答 1 电热器的加热效率为 87 5 2 控制电路中的电源电压 U 是 36V 3 增大 温度调高 热敏电阻的阻值将减小 由 I URt R1可知 当电源电压一定时 热敏电阻 越小 则滑动变阻器接入电路的阻值应增大 7 解答 1 该车充满电后 若以最大速度行驶 根据 v st 可得 能行驶的最长时间 t sv 24km16km h 1 5h 2 人和电动平衡车的总重力 G总 m人 m车 g 50kg 10kg 10N kg 600N 因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶 所以牵引力 F f 0 2G总 0 2 600N 120N 3 车对水平地面的压力 F压 G总 600N 车对水平地面的压强 p F压S 600N30 10 4m2 2 105Pa 答 1 该车充满电后 若以最大速度行驶 能行驶的最长时间是 1 5h 2 此时该车受到的牵引力是 120N 3 车对水平地面的压强是 2 105Pa 8 解答 1 根据在流体中 流速越大的位置压强越小可知 并排前行时 两舰艇间流速快压强小 外侧压强大 两舰艇可能发生碰撞事故 采用 一 字形编队能有效防止这种情况发生 2 根据浮沉条件可知 F浮 G排 m排g 7 5 106kg