北京市中考物理分类汇编计算题(1)

1、15【三年中考】北京市2012-2014年中考物理分类汇编 计算题37. (6分)(2014W匕京)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R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 Si、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R的电功率为P1,电阻 的的电功率为

2、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, £1 =.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.先 1II 1L 5220V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、&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=5.5AX 220V=1210WU=U+U2解得 U=55V, U2=165V(2

3、20V) 2=4840W165V(3) W白=Pt 白=1.21kW/X 10h=12.1kW?i由图乙得：P 夜=Pl+R' =160W+4840W=5000W=5 kWW =P夜 t 夜=5kW< 14h=70kWhW=W+Wfe=12.1kW?i+70kWh=82.1kW?i.答：(1)总电功率 P为1210VV(2)电阻R2的阻值为30Q;(3)该加热照明装置共消耗电能82.1kW).用乙38. (7分)(2014W匕京)用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M,动滑轮A所受重力为G,物体M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

4、做功的功率为Pi,滑轮组的机械效率为刀1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G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M,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Y2.已知：G- G = 30N, Y 2-=5% £1=U, M、M两物体的质量相等，体积 V均为4X10 2m3, g取10N/kg ,绳重、 P2 15轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计.求：(1)物体M受到的浮力F浮；(2)拉力F1与F2之比;(3)物体M受到的重力G.解：(1)根据 5

5、浮=0水gV排=1X10kg/m X10N/kgX4X10 m=400N;(2) P=Fu tP1=F1 u 绳=2 F 1 uB = F2 U 绳=2 F 2 U(3)在匀速提升水中物体 M的过程中，以动滑轮 A和物体M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M为研究对象，受力分析如右图所示.GGzGG由图可知：2R+F?=G+G2F2+Fs=G+(GG - G=30N由得：Fi- F2=15N由解得：Fi=240N F 2=225NY=Y 2 - Y 1=5%=5%& - 400N &- 400N_co/ =5% 2X225N Z

6、X240W解得：G=760N答：（1）物体M受到的浮力F浮为400N;（2）拉力Fi与F2之比为16: 15;（3）物体M受到的重力 G为760N.9. （2分）（2013W匕京）已知水白比热容为4.2X103J/ （kg?C）,则质量为2kg的水，温度由25c降低到20c放出的热量是（）A. 4.2X104JB. 2.1X105JC. 1.68 X 105JD. 3.78 X 105J选A.14. （2分）（2013W匕京）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

7、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4.5 X103kg/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刀，钢架对定滑轮的拉力为在圆柱体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B.拉力T的大小为 为 15000Pa2700NC.拉力F的大小为D.滑轮组的机械 640N效率为90%选A.39. (6分)(2013川匕京)如图所示

8、，电源两端电压不变.当闭合开关S、S和断开开关险，滑动变阻器的滑片 P滑至某一位置时，电压表的示数为Ui,电阻R的电功率R=8Vy电流表的示数为Ii：当闭合开关 S和3,断开开关S和S3,滑片P滑至另一位置时，电压表 的示数为U2,电阻R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Si, S2和4,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：当总，求：*5 U2 7|(1)电流Ii与I2之比;(2)电功率P3.解：当闭合开关 S、Si和S,断开开关滑动变阻器的滑片 P滑至某一位置时，等效电路图如图甲所示；当闭合开关S和断开开关S和S3

9、,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Si, 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:.Pi=UIi, P2=U2I 2,£1Ii=U=Pi*U2=蒯 乂 7=4 ="=12 % F U1 3. 5W 4 1(2)-R1+Rh 7解得：RB=6R,电源的电压不变,11 =Rj+Rp+Rj R + 6R+5R12RiR1+RJ解得：RA=2R,图甲中和图丙中：电源的电压不变，11_艮14匕_% 45R i=2工3 r1+kA R+2R 1图丙中：电阻 R2 的电功率为 P3=I32R= （I 1）2X5RI i2R

10、i 至 PiX8W=10W12144 4答：（I）电流I I与I 2之比为4: I ;（2）电功率已为I0W40. （7分）（20I3打匕京）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60NK FW200N,动滑轮的质量 m）=ikg,物体 H的密度p =2XI03kg/m3, AD=0.8m, CD=0.2mi杠杆、圆盘、细绳的质 量及摩擦均忽

11、略不计，g取I0N/kg.为使杠杆AD呆持水平平衡，求：(1)物体E的最小质量m(2)物体H的最小体积V.解：由于60NK FW 200N,当Fmin=60N时，由题意知，此时以 B点为支点，分别以 E、杆、 为研究对象，受力分析如图所示：因为是动滑轮，所以 Fa(m+m) g2Fd=F+GH F 浮=5+ p gV p 水 gV根据题意及杠杆的平衡条件：Fa?LabW F d?Lbdp 水 gv)x l bd Cl则1(m + mj) gXLABW ( Fmin+ P gV-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:和郢堂根据题意及

12、杠杆的平衡条件：Fa?Lac> F d?Lcd则、(m + m) g x L AC> ( Fmax+ p gV p 水 gV)X L CD 由可得：(Fmax+ p gV p 水 gV) < ( m + m) g<F min+ p gV- p 水 gV32V> 1.0X10 抽 m> 13kg因此物体E的最小质量为13kg,物体H的最小体积为1.0X10-3mf.答：（1）物体E的最小质量为13kg; （2）物体H的最小体积为1.0X103m3.21. （2分）（2012?!匕京）阻值为50a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

13、电流产生的热量是20 J .解：电阻产生的热量 Q=I2Rt= （0.2A） 2X50QX 10s=20J;故答案为：20.22. （2分）（2012W匕京）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0.8 X103kg/m3.将密度为0.9 X103kg/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 8 g的酒精.解：由题知，p水球 p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=6物，所以mjt=m排=9g,球 0. 9名/ cm33=10cm;（2）小

14、球在酒精中时，下沉， F浮=G排=p酒精V排g=p酒精V球g, 所以m排，=p 酒精 V 球=0.8g/cm x 10cm =8g.故答案为：8.23. （2分）（2012W匕京）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0.8kgm 2.4kg 时，才能满足p水P 酒精（ P =0.8X1 03kg/m3）:二二二菜二：温： r- 甲己解：p 水=1X

15、103kg/m3, s 水=200cm2=0.02m2, h 水=0.2m； p 酒精=0.8 x 10 3kg/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?k= p 水s 水 h k=1 x 103kg/m3x 0.02m2x 0.2m=4kg,乙容器内酒精的质量为：m酒精=p酒精s酒精h酒精=0.8 x 103kg/m3x 0.01m2x 0.3m=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，F而 p水 p酒精, 由公式Pf可得：>S胃精代入数据得:(4kg - An) X g (2. 4

16、kg - Am) Xg5号0. 02m 上0. 01m *整理可得： mt> 0.8kg ;，抽出液体的质量范围：0.8kg <Amx 2.4kg .故答案为：0.8kg <Amx 2.4kg .32. （2分）（2012?北京）定值电阻 R和的串联后，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 R=2Q,则R2= 4 Q .解：（1）由I -U图象知，电路总电阻 R=k=_JL=6Q；I 1. 0A（2）由串联电路的电阻特点知，电阻R=R- R=6Q - 2Q=4Q;故答案为：4.37. （3分）（2012?北京）小阳家的热水器装有质量

17、为器装有质量为5kg的水，该热水器中的水的温度从20c升高到40 C,求这些水吸收的热量.水的比热容为4.2X103J （kg?C）. 解：Q®=cmA t=4.2 X 10 3J/ （kg?C） X 5kg X （40C-20C）=4.2X105J.答：这些水吸U的热量为 4.2X105J.38. （6分）（2012W匕京）如图所示，电源两端电压不变，当只闭合开关Si时，电流表的示数为Ii,电压表的示数为 Ui,电阻R的电功率为Pi,当开关Si、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 4时，电阻R3的电功率为0.64W,已知：!1旦,U 4（i）

18、电阻R与R2之比.（2）电阻R的电功率Pi.解：（1）当只闭合开关 Si时，如图甲，Ri、R2串联，电流表的示数为Il,电压表的示数为 U;当开关Si、&、S3都闭合时，如图乙，电流表的示数为 I2,电压表的示数为 U;Ui I Q由题知，_1=二所以U: L2=3: 1,下同.Ri、R串联, .Ui： L2=R:%=3: 1;（2）在甲图中，I在乙图中，|2：可后在甲图中，P尸（Ii） 2Ri= （一-一）2R,R+Rz在丙图中，P3= （I3）2R= （一一）R+Rz32, .P3=0.64W, .Pi=0.5W.答：（i）电阻Ri与R之比为3: i; （2）电阻R的电功率P为0.

19、5W.39. （7分）（20i2W匕京）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p a,高度为hi；物体B的底 面积为Sb,密度为p b,高度为h2.当物体A所受竖直向上拉力 不为i500N时，物体A静止,地面对物体A的支持力为 N,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 Fi,拉力Fi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, 8PA=7 p b, 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Fi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：品揖口 口与(1) ,物体A的底面积为Sa,密度为p A,高度为hi；物体B的底面积为Sb,密度为p B, 高