中考物理试题分类汇编——计算及综合题.pdf

物理中考题分类汇编计算及综合题1.(2 0 2 1 年江苏省苏州市中考中真题)如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在 40 0 N 的拉力作用下，使质量为7 0%的建筑材料在1 0 s 的时间里，匀速竖直上升了 2 m。不计绳子重力和摩擦，g 取10N/kg。求：(1)拉力的功率P；(2)滑轮组的机械效率小(3)动滑轮的重力G 动。2.(2 0 2 1 年江苏省苏州市中考中真题)小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S 为旋转型开关，通过旋转开关S,可实现从低温到中温、高温的转换。保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：(1)保温箱内空气温度从1(T C 升高到32。(：需要吸收的热量；(2)电加热器电路中七 的阻值；(3)要完成(1)中的升温要求，至少需要的加热时间。3.(2 0 2 1 年江苏省苏州市中考中真题)纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。物理量参数加热器工作电压220V中温挡功率n o w低温挡功率44W电阻R440。加热效率7?8 0%保温箱空气质量m1.5kg空气比热容C0.8 X 1 0 3(k g .)电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻&、滑动变阻器治串联接在电压为6 V 的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流/大于或等于2 5 7 n A 时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值上与温度t 的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为2 0 0。(1)图甲中应将b 端与 端相连；(2)当开关S闭合时，电磁铁上端为 极；(3)若设置电池温度为60。(：时启动制冷系统，则 滑 动 变 阻 器 阻 值 应 为 0；(4)该 电 路 可 设 置 启 动 制 冷 系 统 的 最 高 温 度 是；(5)现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60久时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为7 0 0,然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。第一步：断开开关，;第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，完成电路调试。4.(2021年江苏省苏州市中考中真题)光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定。装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图)。当正方体转动到图示位置静止时，激光束恰能以45。角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上，经此处的光反射器(内部结构未画出，不计光在其中的传播时间)反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处，最终被接收装置接收到。(1)若光速为3 x 105km/s,正方体到光反射器之间的距离为3 0 k m,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 s；(2)正方体快速转动一周，光反射器能接收到 次激光的照射；（3）当正方体的转速为几圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：z n）表示，则 测 得 的 光 速 可 能 为 m/s（填写选项符号）A.8ndB.12ndCA6ndD.20nd5.（2 0 2 0 年江苏省苏州市中考中真题）科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置，小明观察后画出简图（如图）进行研究。若爷爷质量小人=60 k g,奶奶用尸=2 4 0 N 的拉力将爷爷匀速拉升到顶端，该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s =6 m。不计绳重和摩擦，g 取 10N/k g 求：（1）奶奶所做的功；（2）动滑轮（含座椅）的质量；（3）该升降座椅装置的机械效率（保留一位小数）。6.（2 0 2 0 年江苏省苏州市中考中真题）如图所示电路中，电源电压为6 匕灯泡L规 格 为“6 V 3 ”，其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3 闭合，S2 断开时，电流表示数为0.5 4。（1）求灯泡L的额定电流；（2）求定值电阻的阻值：（3）断开Si、S 3,闭合S、S 2,调节滑片P，使 的 电 功 率 为 灯 泡 的 2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大。7.（2 0 2 0 年江苏省苏州市中考中真题）P h y p/i ox 是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的Ac ou s t i c St opw at c 九功能能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.0 0 1 s。甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的4、B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t 尹、t乙.甲 手 机.乙手机(1)若已知空气中的声速为3 4 0 m/s,0.0 0 1 s 内声音的传播距离为 m；(2)本实验中两手机所记录的时间大小关系是t 尹 _ _ _ _ _电(填”或)；测得空气中声音的传播速度声=(用s、t甲、也表示)8.(2 0 1 9 年江苏省苏州市中考中真题)如图所示，利用动滑轮提升货物在竖直向 心 ya a上大小为2 5 0 N 的拉力F 作用下，重为4 0 0 N 的货物在2 0 s 的时间内匀速上升5 m求：(1)有用功W有；自(2)拉力尸的功率P；(3)此过程中动滑轮的机械效率小9.(2 0 1 9 年江苏省苏州市中考中真题)某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1 k g、初温为2 0 T 的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)，求：额定功率 1 0 0 0 V I Z自重 5 N与桌面接触面积2 0 0 c m 2(1)装入水后水壶对桌面的压强p：(2)水吸收的热量Q；(3)将水烧开所需时间t。(c水=4.2 x 1。3(的 ),5=10N/kg)1 0.(2 0 1 9 年江苏省苏州市中考中真题)如图所示电路中，电源电压为6 V,_|i _电阻、/?2 的阻值分别为1 2。和 6。闭合开关S,贝 I：I/I(1)电流表的示数是多少？(2)求电阻R 2 在讥内消耗的电能；(3)断开S,将 电 阻 拆 下，再将最大阻值为3 0 0 的滑动变阻器R 3 接入剩余电路中，重新闭合S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。表中有1个数据记录错误，该数据是；请根据表中数据判断&与/?3 的连接方式并简述理由。序号123电流(A)0.120.250.40参考答案1.【答案】解：(1)由图可知，动滑轮上绳子的有效股数n=2,绳子自由端移动的距离：s=2h=2 x 2m=4m,拉力做的功：W忘=Fs=400Nx 4m=1600/,拉力的功率：p=0=此国=160W；t 10s(2)建筑材料的重力：G =mg=70kg x ION/kg=700N,有用功：W=Gh-700/V x 2m-1400/,滑轮组的机械效率：V=含 X 100%=揣 x 100%=87.5%；WM loU U y(3)不计绳子重力和摩擦，由F=G +G动)可得，动滑轮的重力：G动=2F-G =2X4OON-700N=100/Vo答：(1)拉力的功率为160W：(2)滑轮组的机械效率为87.5%；(3)动滑轮的重力为100N。【解析】(1)由图可知，动滑轮上绳子的有效股数n=2,根据s=n/i求出绳子自由端移动的距离，然后根据W=Fs求出拉力做的功，再根据P=/求出拉力的功率：(2)根据G =mg求出建筑材料的重力，根据卬有=Gh求出有用功，再根据=酒求出滑轮组的机械效率；(3)不计绳子重力和摩擦，根据尸=/G +。动)求出动滑轮的重力。本题考查有用功、总功、功率、机械效率以及动滑轮重力的计算，从滑轮组的结构找出71的值，知道不计绳子重力和摩擦时，F=：(G+G动)、s=n/i是本题的关键。2.【答案】解：(1)保温箱内空气温度从10升高到32久需要吸收的热量：2=cm A t=0.8 x 103J/(kg )x 1.5kg x(32-10)=2.64 x 104J.(2)当旋转开关S接触点1、2 时，、/?2串联，电加热器为低温挡，当旋转开关S接触点2、3 时，电路为私 的简单电路，电加热器为中温挡，当旋转开关S接触点3、4 时，/?2、/?3并联，电加热器为高温挡，根据P=?可知，电加热器电路中&的阻值：竺=二=44。./P 中 110W(3)/?3的功率为:高温挡的功率为：P =P2+P3=P+P3=n o w +1101V=2201V,根据”=第X 100%得消耗的电能为：%啊，T)80%J根据P=:得加热时间为：t =2 L =13 x l0 =P 高 220W 答：(1)保温箱内空气温度从10久升高到32久需要吸收的热量为2.64 x 104J；(2)电加热器电路中的阻值为440。；(3)要完成(1)中的升温要求，至少需要加热150s,【解析】本题为电热综合题，考查欧姆定律、吸热公式的运用、串联电路的规律及电功率和效率公式的运用，关键是明确不同挡位电路的连接。3.【答案】c；N;(3)170；(4)90：(5)用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱【解析】解：(1)由题意可知，当控制电路电流达到25nM时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。(2)由图中可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。(3)若设置电池温度为60汽启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60。(：时，凡的阻值为700,由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R=*=*篇，=2400,I 25x10 6A由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为RP=R-Rt=2400-700=1700,(4)当滑动变阻器的最大阻值为2000时，热敏电阻的阻值&=R-RP=240/2-200/2=400,由图乙可知此时对应的温度为90,所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90o(5)为使电路能在60久时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为7 0 0,然后过三个关键的调试步骤,第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻：第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。故答案为：(l)c；(2)N；(3)170；(4)90；(5)用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱。由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，据此分析：(2)由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极，据此分析；(3)若设置电池温度为60汽启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60。(：时，凡的阻值为700,由欧姆定律得此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律可得出滑动变阻器接入的电阻：(4)当滑动变阻器的最大阻值为200。时，由串联电路的电阻规律可得出热敏电阻的阻值，由图乙可知此时对应的温度，进而得出此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度：(5)运用等效替代的思路分析此问题。为使电路能在6(TC时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为7 0 0,然后过三个关键的调试步骤，第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻；第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。本题考查欧姆定律的应用和电磁继电器的有关知识，综合性强，难度较大。4.【答案】2 x 10-4 4 A【解析 1 解：(1)正方体到光反射器之间的距离为30km,则光所走的路程为2 x 30km=60km,光从P点射出到射回Q点所用的时间为：=3 x n/g=2 x l 0 T4 s；(2)正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，由图可知正方体快速转动一周，光反射器能接收到 4 次激光的照射；(3)正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位：徵)表示，则每反射一次光所走的路程为2 d,正方体快速转动一周，光反射器能接收到4 次激光的照射，当正方体的转速为n圈/秒时，光每秒所走的路程为2d x 4 x n=8 n d,故选：A.故答案为：(1)2x10-4；(2)4；(3)4o(1)正方体到光反射器之间的距离为30 km,则光所走的路程是正方体到光反射器之间的距离的2倍，根据速度公式计算光从P点射出到射回Q点所用的时间；(2)正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，由图可知正方体快速转动一周，光反射器能接收到 4 次激光的照射；(3)正方体每反射一次光所走的路程为正方体与对面山顶光反射器间距离的2 倍，正方体快速转动一周，光反射器能接收到4 次激光的照射，正方体的转速为般 圈/秒，进一步计算光每秒所走的路程即光速。本题考查速度公式的灵活运用，能读懂图是解题的关键。5.【答案】解：（1）奶奶所做的功：W =Fs=2 4 0 N x 6z n =1 440/；（2）爷爷的质量加人=6 0 k g,则爷爷的重力：G=m人g=60kg x 10N/kg=60 0/V,由图可知，n =3,不计绳重和摩擦，由F=；（G+G动）可得动滑轮（含座椅）的重力：6动=n F-G=3 x 240 N -600N=1 20 N,动滑轮（含座椅）的质量：m =7G 动 =7120N=12dk,g；（3）不计绳重和摩擦，该升降座椅装置的机械效率：V =X 1 0 0%=W有用，x 1 0 0%=x 1 0 0%8 3.3%。W 总 W 有用+W 额 GA+G#G+G 动 600N+120N答：（1）奶奶所做的功是1 440 7；（2）动滑轮（含座椅）的质量是12kg；（3）该升降座椅装置的机械效率是8 3.3%。【解析】（1）根据W=Fs 可求奶奶所做的功；（2）不计绳重和摩擦，根据F=；（G+G初变形可求动滑轮（含座椅）的重力，再根据6动=小 4可求动滑轮（含座椅）的质量；（3）不计绳重和摩擦，根据4=醇 x 1 0 0%=丁 空 厂 x 1 0 0%=X 1 0 0%=占 x 1 0 0%WA W有用+卬 额 Gh+G动h G+G动可求该升降座椅装置的机械效率.此题主要考查了学生对功和机械效率计算公式的理解和掌握，属于常见题目。6.【答案】解：（1）灯泡L 规格为“6 V 3 W”，是指额定电压为6V、额定功率为3小。由P =U/可得灯泡L 的额定电流：/颉=爪=m=3 4（2）由图甲可得，当S、S i、S 3闭合，S 2断开时，灯L 被短路，滑动变阻器没有连入电路，电路中只有治,由欧姆定律可得：R1=-=1 2/2；1/0.54（3）断开S i、S 3,闭合S、S 2,灯L 与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P,使&的电功率为灯泡的2 倍，由=U/可知:/?2两端的电压、灯L 两端电压之比：U2：UL=2：1,因为 U 2+UL =U=6V,所以两端的电压为4V、灯L 两端电压为2V,由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流：/=0.257 1,滑动变阻器连入的电阻：“2=华=7 =1 60。答：(D 灯泡L 的额定电流为0.54；(2)定值电阻 的阻值为1 2。；(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值为1 60。【解析】(1)知道灯泡L 规格(额定电压、额定功率)，利用P =U/求灯泡L 的额定电流；(2)由图甲可得，当S、S i、S 3闭合，S 2断开时，灯L 被短路，滑动变阻器没有连入电路，电路中只有,利用欧姆定律求治的阻值；(3)由图甲可得，断开S i、S 3,闭合S、S 2,灯L 与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P,使%的电功率为灯泡的2 倍，利用P =U/求/?2两端的电压、灯小 两端电压之比，知道电源电压，可求/?2两端的电压、灯L 两端电压；由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流，利用欧姆定律求滑动变阻器连入的电阻。本题考查了电功率公式、欧姆定律、串联电路特点的应用以及对灯的铭牌含义的理解，分析通过灯的电流与电压图象得出相关信息是关键。7.【答案】(1)0.34；(2)；(3)得 念【解析】解：(1)声音的传播距离为s =vt=340m/s x 0.0 0 1 s =0.34m；(2)由记录过程知，好比吃 多记录声音传播的时间，故 心 电；(3)从4 到B 处声音的传播的时间为：=理,测得空气中声音的传播速度u 声2甲 乙故答案为：(1)0.34；(2)；(3)&。(1)根据速度公式s =说计算声音的传播距离；(2)根据题意分析两手机记录的时间；(3)根 据 速 度 公 式 计 算。本题考查速度的计算，解题的关键是求声音的传播时间，熟练应用速度公式的变形公式即可正确解题。8.【答案】解：(1)拉力做的有用功：W=G h=400/V x5m =2000/.(2)动滑轮绳端移动的距离：s=nh=2 x 5m=10m,拉力做的总功：UZ总=Fs=250/V x 10m=2500/,拉力F的功率：P=125W；t 20s(3)动滑轮的机械效率：=X 100%=瑞 x 100%=80%。答：(1)有用功勿有为2000/；(2)拉力F的功率P为 125小；(3)此过程中动滑轮的机械效率为80%。【解析】(1)知道物体的重力和提升的高度，根据W=G/i求出拉力做的有用功，(2)根据s=n/i求出动滑轮绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据P=/求出拉力尸的功率；(3)利用100%求出动滑轮的机械效率。总本题考查了动滑轮绳子拉力公式和做功公式、机械效率公式、功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。9.【答案】解：(1)壶内装入质量为M g的水，重力为：G水=mg-1kg x ION/kg-ION,装入水后水壶对桌面的压力：尸=10N+5N=15N；装入水后水壶对桌面的压强：(2)水壶装了质量为1 k g,初温为20汽的水，标准大气压下水的沸点是100。&则水吸收的热量：2 级=cm(t-to)=4.2 x 103/k g )x 1kg x(100-20)=3.36 x 1057；(3)不计热损失，w =Q破,由p =:可得电热水壶工作时间：.W Q 吸 3.36X1057t=-=-=-=3 3 6 s。P额定P额定 100皿答：(1)装入水后水壶对桌面的压强为75 0 P a；(2)水吸收的热量是3.3 6 x 1 057：(3)电热水壶把这壶水烧开需要3 3 6 s。【解析】(1)已知壶内装入水的质量，根据G 次=m g 求出水的重力，装入水后水壶对桌面的压力等于壶的总重，根据p =求出装入水后水壶对桌面的压强；(2)标准大气压下水的沸点是1 0 0 ,根据Q 级=。一 玲)求出水吸收的热量；(3)不计热损失，=Q级，根据P =：求出电热水壶工作时间。本题考查了压强公式、电功率公式和吸热公式，要能从表格中获取有用的信息，注意标准大气压下水的沸点是1 0 0 o1 0.【答案】0.1 2【解析】解：(1)闭合开关S,两只电阻&、并联，电流表测量通过岛 的电流。电流表的示数为八=黑=0.5 4I Z J i(2)电阻/?2 在 l m i n 内消耗的电能为卬2 =t =6 0 s =3 6 0/；A 2 O J2(3)假设%与角并联，由于段阻值、两端电压都不变，所以滑片移动对号支路无影响，也就是电流表示数应该不变；但已知滑片移动过程中电流表示数变化，所以是心与滑动变阻器串联：在第一组数据中，电流表的示数是/=0.1 2 4已知电源电压为U =6V,因为/=3所以电路总电阻为R =彳=悬=5 0 0,而滑动变阻器即使全部接入,电路，电路总电阻最大为R 其=&+/?3 =1 2 0 +3 0 0 =4 2 0 5 0 0,所以第一组数据就是错误的。答：(1)电流表的示数是0.5 A；(2)电阻/?2 在 l a i n 内消耗的电能为3 6 0/；0.1 2：串联；如果并联，滑片移动电流表示数不变。(1)闭合开关S，两只电阻并联，各支路两端电压相等。已知&阻值和两端电压，利用欧姆定律得到通过 的电流，即电流表示数；(2)己知/?2 阻值、两端电压及通电时间，利用公式W=得到/?2 在 1瓶切内消耗的电能；A(3)首先根据电流表示数确定与色 的连接方式；然后根据电源电压和电流表示数确定电路总电阻,并根据 和滑动变阻器最大阻值确定错误的数据。此题考查了串并联电路的特点、欧姆定律和电能计算公式的应用，根据电流表示数变化确定&与治的连接方式，是解决第三小题的突破口。