2025年初中物理计算题专项训练及答案

2025年初中物理计算题专项训练及答案力学部分1.密度与质量、体积计算已知一个铁球的质量是158g，铁的密度是7.9×10³kg/m³。求：（1）该铁球的体积是多少？（2）若将此铁球全部浸没在水中，受到的浮力是多大？（g取10N/kg）解：（1）首先将铁球质量单位换算为kg，158g=0.158kg。根据密度公式\(\rho=\frac{m}{V}\)，可得铁球体积\(V=\frac{m}{\rho}\)，将\(m=0.158kg\)，\(\rho=7.9×10³kg/m³\)代入，\(V=\frac{0.158kg}{7.9×10³kg/m³}=2×10^{5}m³\)。（2）铁球全部浸没在水中时，\(V_{排}=V=2×10^{5}m³\)。根据阿基米德原理\(F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}\)，水的密度\(\rho_{水}=1.0×10³kg/m³\)，\(F_{浮}=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^{5}m³=0.2N\)。2.压强计算如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm²，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m²的水平桌面中央。（g取10N/kg）求：（1）水对茶壶底部的压力；（2）茶壶对桌面的压强。解：（1）先求水对茶壶底部的压强，由\(p=\rhogh\)，假设水的深度\(h=12cm=0.12m\)，水的密度\(\rho=1.0×10³kg/m³\)，\(p=\rhogh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.12m=1200Pa\)。根据\(p=\frac{F}{S}\)，可得水对茶壶底部的压力\(F=pS\)，茶壶底面积\(S=40cm²=4×10^{3}m²\)，\(F=1200Pa×4×10^{3}m²=4.8N\)。（2）茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的总重力，\(G_{总}=G_{壶}+G_{水}=(m_{壶}+m_{水})g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N\)。茶壶对桌面的压强\(p'=\frac{F'}{S}=\frac{G_{总}}{S}\)，\(S=4×10^{3}m²\)，\(p'=\frac{10N}{4×10^{3}m²}=2500Pa\)。3.功和功率计算用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s。求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率。解：（1）有用功\(W_{有}=Gh\)，\(G=480N\)，\(h=3m\)，\(W_{有}=480N×3m=1440J\)。（2）由图可知，\(n=3\)，则绳子自由端移动的距离\(s=nh=3×3m=9m\)。拉力做的总功\(W_{总}=Fs\)，\(F=200N\)，\(s=9m\)，\(W_{总}=200N×9m=1800J\)。拉力做功的功率\(P=\frac{W_{总}}{t}\)，\(t=10s\)，\(P=\frac{1800J}{10s}=180W\)。（3）滑轮组的机械效率\(\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1440J}{1800J}×100\%=80\%\)。电学部分1.欧姆定律计算如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻\(R_{1}=20Ω\)，当开关S闭合时，电流表\(A_{1}\)的示数为0.3A，电流表\(A\)的示数为0.5A。求：（1）电源电压；（2）电阻\(R_{2}\)的阻值。解：（1）由图可知，\(R_{1}\)和\(R_{2}\)并联，\(A_{1}\)测\(R_{1}\)的电流\(I_{1}\)，\(A\)测干路电流\(I\)。根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，对于\(R_{1}\)，\(U=U_{1}=I_{1}R_{1}\)，\(I_{1}=0.3A\)，\(R_{1}=20Ω\)，\(U=0.3A×20Ω=6V\)，即电源电压为6V。（2）因为\(R_{1}\)和\(R_{2}\)并联，所以\(U_{2}=U=6V\)。\(R_{2}\)的电流\(I_{2}=II_{1}=0.5A0.3A=0.2A\)。根据欧姆定律\(R_{2}=\frac{U_{2}}{I_{2}}\)，\(U_{2}=6V\)，\(I_{2}=0.2A\)，\(R_{2}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω\)。2.电功和电功率计算如图所示，灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器\(R\)的最大阻值为12Ω，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，小灯泡恰好正常发光。求：（1）电源电压；（2）小灯泡正常发光时的电阻；（3）当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电路消耗的总功率。解：（1）当滑片P滑到最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时小灯泡恰好正常发光，所以电源电压\(U=U_{额}=6V\)。（2）根据\(P=\frac{U^{2}}{R}\)，可得小灯泡正常发光时的电阻\(R_{L}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}\)，\(U_{额}=6V\)，\(P_{额}=3W\)，\(R_{L}=\frac{(6V)^{2}}{3W}=12Ω\)。（3）当滑片P滑到最左端时，\(R\)与\(L\)串联，\(R=12Ω\)，\(R_{L}=12Ω\)，总电阻\(R_{总}=R+R_{L}=12Ω+12Ω=24Ω\)。根据\(P=\frac{U^{2}}{R}\)，\(U=6V\)，\(R_{总}=24Ω\)，电路消耗的总功率\(P=\frac{U^{2}}{R_{总}}=\frac{(6V)^{2}}{24Ω}=1.5W\)。3.焦耳定律计算有一个电热水壶，铭牌上标有“220V1000W”字样，正常工作时，将质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时7min。求：（1）水吸收的热量；（2）电热水壶正常工作时的电阻；（3）电热水壶加热水的效率。解：（1）根据\(Q_{吸}=cm(tt_{0})\)，\(c=4.2×10³J/(kg·℃)\)，\(m=1kg\)，\(t_{0}=20℃\)，\(t=100℃\)，\(Q_{吸}=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(100℃20℃)=3.36×10^{5}J\)。（2）根据\(P=\frac{U^{2}}{R}\)，可得电热水壶正常工作时的电阻\(R=\frac{U^{2}}{P}\)，\(U=220V\)，\(P=1000W\)，\(R=\frac{(220V)^{2}}{1000W}=48.4Ω\)。（3）电热水壶正常工作7min消耗的电能\(W=Pt\)，