配套K122019届中考物理专题复习演练二

专题复习演练二
类型一力学计算
1．(2017·江西中考)如图所示，将边长为5 cm的实心正方体木块轻轻地放
入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.1 kg(g取
10 N/kg)。

求：
(1)木块受到的浮力；
(2)木块的密度；
(3)木块下底面受到水的压强。

2.(2017·枣庄中考)如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，请计算：
(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？
(2)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大？
(4)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？
类型二电学计算
3．(2018·广东中考)如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图乙所示。

(设电源电压保持不变)求：
(1)电源电压U是多少；
(2)通过定值电阻R2的电流是多少；
(3)现用一个未知阻值的定值电阻R x替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断R x替换的是电阻R1还是R2；
(4)此时替换后电流表示数减少了0.3 A，求未知电阻R x的阻值。

4．(2018·聊城中考)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝ 20 Ω，R2＝10 Ω，R是滑动变阻器。

当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.3 A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合、S1断开时，电压表的示数为U2，且U1∶U2＝2∶3，求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少。

类型三综合计算
命题角度❶力电综合
5.(2017·衡阳中考)如图所示是某型起吊装置示意图。

在某次打捞过程中，使用该装置将质量为4.8×103 kg的水中物体A在10 s内匀速竖直吊起1 m高(物体A未露出水面)，电动机工作电压为380 V，工作电流为50 A，电动机对钢绳的拉力F1为 1.9×104 N，滑轮组的机械效率为50%，已知水的密度为 1.0×103 kg/m3。

求：
(1)电动机在10 s内消耗的电能；
(2)钢绳拉力F1在10 s内做的功；
(3)物体A所受拉力F2的大小；
(4)物体A的密度。

命题角度❷电热综合
6．(2018·临沂中考)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，内部由加热系统和按摩系统两部
分组成。

加热系统的加热电阻额定电压220 V，额定功率605 W。

问：
(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6 kg初温为20 ℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15 min将水加热到40 ℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？消耗的电能是多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(2)当小明家的实际电压是200 V时，加热电阻工作的实际功率是多少？
(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12 V(按摩系统将交流电压转换为
12 V)，工作电流为4 A，其电阻为0.5 Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
命题角度❸力热综合
7．(2017·岳阳中考)养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。

如图是某款养生壶及其铭牌，求：
(1)养生壶正常工作时的电阻；
(2)若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1 kg水从20 ℃加热到85 ℃需要多长时间；[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1 kg水从
20 ℃加热到85 ℃，实际用时363 s，通过电能表测得此过程共耗电3.726×
105 J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。

(设养生壶的电阻和加热效率不变)
8．(2017·福建中考)一辆汽车在50 km长的新建大桥进行通车测试，如图所示。

汽车总质量为1.5 t，以100 km/h的速度匀速通过大桥，受到的阻力是总重的0.08倍，全程消耗了4 kg的汽油。

g取10 N/kg，求汽车通过大桥：
(1)所需的时间；
(2)牵引力所做的功；
(3)汽油机的效率。

(q汽油＝4.6×107 J/kg)
参考答案
1．解：(1)木块受到的浮力：
F 浮＝
G 排＝m 排g ＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N 。

(2)正方体木块的体积：
V 木＝(0.05 m)3＝1.25×10－4 m 3，
因为木块漂浮，所以G 木＝F 浮＝1 N ， 因为G 木＝m 木g ＝ρ木
V 木g ，所以木块的密度：
ρ
木
＝
G 木gV 木＝ 1 N 10 N/kg×1.25×10－4 m
3＝0.8×103 kg/m 3。

(3)由于木块漂浮，根据浮力产生的原因可知，木块下表面受到的水的压力：
F ＝F 浮＝1 N ，
木块的底面积：
S ＝(0.05 m)2＝0.002 5 m 2，
木块下表面受到的水的压强：
p ＝F S ＝ 1 N 0.002 5 m 2
＝400 Pa 。

答：(1)木块受到的浮力为1 N ； (2)木块的密度为0.8×103
kg/m 3
； (3)木块下表面受到的水的压强为400 Pa 。

2．解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度：
v 物＝13v 车＝13
×1.2 m/s＝0.4 m/s ，
物体由井底拉至井口需要的时间：
t ＝s v 物＝h v 物＝10 m 0.4 m/s
＝25 s 。

(2)滑轮组的机械效率：
η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝Gh F ×3h ＝G 3F ＝4×103
N 3×2×103 N ×100%≈66.7%。

(3)由题意可得，汽车受到的阻力：
f ＝0.05G 车＝0.05×3×104 N ＝1 500 N ，
汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力：
F 牵＝F ＋f ＝2×103 N ＋1 500 N ＝3 500 N 。

(4)汽车运动的距离：
s 车＝3h ＝3×10 m＝30 m ，
牵引力做功：
W 牵＝F 牵s 车＝3 500 N×30 m＝1.05×105 J 。

答：(1)将物体由井底拉至井口，需要25 s ； (2)滑轮组的机械效率是66.7%； (3)汽车的牵引力是3 500 N ；
(4)汽车的牵引力做的功是1.05×105
J 。

3．解：由电路图可知，R 1与R 2并联，电流表A 测干路电流，电流表A 1测R 1支路的电流，电压表测电源的电压。

(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，电流表A 的量程为0～3 A ，分度值为0.1 A ，干路电流I ＝1.5 A ，电流表A 1的量程为0～0.6 A ，分度值为0.02 A ，通过R 1的电流I 1＝0.3 A ，因并联电路中各支路两端的电压相等， 由I ＝U R
可得，电源电压：
U ＝U 1＝I 1R 1＝0.3 A×30 Ω＝9 V 。

(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R 2的电流：
I 2＝I －I 1＝1.5 A －0.3 A ＝1.2 A 。

(3)由题知，用电阻R x 替换电阻R 1、R 2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化；若用R x 替换电阻R 1，则电流表A 1所在支路的电阻发生变化，电流表A 1的示数会发生变化，同时干路电流也会发生变化，即电流表A 的示数发生变化，不符合题意；因此只能是用R x 替换电阻R 2。

(4)替换后电流表示数减少了0.3 A ，则干路电流变：
I ′＝I －ΔI ＝1.5 A －0.3 A ＝1.2 A ，
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，此时通过R x 的电流：
I x ＝I ′－I 1＝1.2 A －0.3 A ＝0.9 A ，
根据I ＝U R
可得，R x 的阻值：
R x ＝U I x ＝9 V 0.9 A
＝10 Ω。

答：(1)电源电压U 是9 V ；
(2)通过定值电阻R 2的电流是1.2 A ； (3)R x 替换的是电阻R 2。

(4)未知电阻R x 的阻值为10 Ω。

4．解：(1)由题图知，滑片P 移动到最右端，开关S 1闭合，开关S 2断开时，电路中只有R 1连入电路中，电流表测电路中电流， 由欧姆定律可得，电源电压：
U ＝IR 1＝0.3 A×20 Ω＝6 V 。

(2)由题图知，当滑片P 移动到中点时，开关S 1闭合、S 2断开时，1
2R 与R 1串联，电压表测变阻器两端电
压，
由串联电路特点和欧姆定律可得，电压表示数： U 1＝I ′×12R ＝U R 1＋12
R
×1
2
R ，
滑片P 位置不变，开关S 2闭合、S 1断开时，1
2R 与R 2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：
U 2＝I ″×12R ＝U R 2＋12
R
×1
2
R ，
由题知，U 1∶U 2＝2∶3， 即(
U
R 1＋12R ×12R )∶(U R 2＋12
R
×12R )＝2∶3， 整理得，10 Ω＋12R
20 Ω＋12R
＝2
3
，
解得，R ＝20 Ω。

(3)因为R 1＞R 2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S 1闭合、S 2断开，且滑片在左端时电路的总电
阻最大，电源电压一定，由P ＝U 2
R
可知，此时电路的总功率最小，
P 最小＝U 2R 最大＝U 2R ＋R 1＝（6 V ）
2
20 Ω＋20 Ω
＝0.9 W 。

答：(1)电源电压为6 V ；
(2)滑动变阻器的最大阻值为20 Ω；
(3)要使整个电路消耗的电功率最小，应闭合开关S 1，断开开关S 2，将滑动变阻器的滑片移至最左端；最小电功率为0.9 W 。

5.解：(1)电动机在10 s 内消耗的电能：
W ＝UIt ＝380 V×50 A×10 s＝1.9×105 J 。

(2)物体上升h ＝1 m ，则F 1移动距离：
s ＝4h ＝4×1 m＝4 m ，
钢绳拉力F 1在10 s 内做的功：
W ＝F 1s ＝1.9×104 N×4 m＝7.6×104 J 。

(3)由η＝W 有用
W 总
可得，机械效率： η＝
W 有用W 总＝F 2h F 1s ＝F 2
4F 1
， 物体A 所受拉力F 2的大小：
F 2＝4ηF 1＝4×50%×1.9×104＝3.8×104 N 。

(4)物体A 的重力：
G ＝mg ＝4.8×103 kg×10 N/kg＝4.8×104 N ，
由于物体匀速上升，所以F 2＋F 浮＝G ，
F 浮＝
G －F 2＝4.8×104 N －3.8×104 N ＝1×104 N ，
由F 浮＝ρ
液
gV 排可得，排开水的体积：
V 排＝F 浮
ρ水g ＝1×104
N 1.0×103 kg/m 3
×10 N/kg ＝1 m 3
， 因为物体浸没，所以V 排＝V ＝1 m 3
，
物体的密度：ρ＝m V ＝4.8×103 kg 1 m
3
＝4.8×103 kg/m 3。

答：(1)电动机在10 s 内消耗的电能为1.9×105
J ； (2)钢绳拉力F 1在10 s 内做的功为7.6×104
J ； (3)物体A 所受拉力F 2的大小为3.8×104
N ； (4)物体A 的密度为4.8×103
kg/m 3。

6．解：(1)水吸收的热量：
Q 吸＝c 水m Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×(40 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J ；
消耗的电能：
W ＝Pt ＝605 W×15×60 s＝5.445×105 J 。

(2)加热电阻的阻值：
R ＝U 额2P 额＝（220 V ）2605 W
＝80 Ω， 实际电压为200 V 时，加热电阻工作的实际功率：
P 实＝U 实2R ＝（200 V ）2
80 Ω
＝500 W 。

(3)电动机损失的功率：
P ＝I 2R ＝(4 A)2×0.5 Ω＝8 W 。

答：(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105 J ；消耗的电能是5.445×105
J 。

(2)加热电阻工作的实际功率是500 W 。

(3)电动机工作中因发热损失的功率是8 W 。

7．解：(1)由P ＝U 2R
可得，养生壶正常工作时的电阻： R ＝U 2P ＝（220 V ）21 000 W
＝48.4 Ω。

(2)水吸收的热量：
Q 吸＝c 水m Δt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(85 ℃－20 ℃)＝2.73×105 J ，
由η＝Q 吸W
可得，养生壶消耗的电能： W ＝Q 吸η＝2.73×105 J 91%＝3×105 J ， 由P ＝W t 可得，养生壶工作时间：
t ＝W P ＝3×105 J 1 000 W
＝300 s 。

(3)在用电高峰时，养生壶仍然将1 kg 水从20 ℃加热到85 ℃，且加热效率不变，所以养生壶消耗的电能不变，仍然为3×105
J ，则养生壶的实际功率： P 实＝W t 实＝3×105 J 363 s ＝1×105121
W≈826 W， 养生壶的电阻不变，由P ＝U 2R
可得实际电压： U 实＝P 实R ＝105121
W×48.4 Ω＝200 V ， 此过程共耗电3.726×105 J ，则电路的总功率：
P 总＝W 总t 实＝3.726×105 J 363 s
≈1 026 W， 因为P 总＝P 实＋P 液晶，
所以液晶电视机的实际功率：
P 液晶＝P 总－P 实＝1 026 W －826 W ＝200 W ，
由P ＝UI 可得，通过液晶电视机的电流：
I ＝P 液晶U 实＝200 W 200 V
＝1 A 。

答：(1)养生壶正常工作时的电阻为48.4 Ω；
(2)将1 kg 水从20 ℃加热到85 ℃需要300 s ；
(3)养生壶两端的电压为200 V ，通过液晶电视机的电流为1 A 。

8．解：(1)由v ＝s t
可得，所需的时间： t ＝s v ＝50 km 100 km/h
＝0.5 h 。

(2)汽车总质量：m ＝1.5 t ＝1.5×103
kg ，
汽车的总重力： G ＝mg ＝1.5×103 kg×10 N/kg＝1.5×104 N ，
汽车受到的阻力是总重的0.08倍，则
f ＝0.08G ＝0.08×1.5×104 N ＝1.2×103 N ，
因为匀速通过大桥，所以牵引力：F ＝f ＝1.2×103
N ， 牵引力所做的功： W ＝Fs ＝1.2×103 N×5×104 m ＝6×107 J 。

(3)汽油完全燃烧放出的热量：
Q ＝m 汽油q 汽油＝4 kg×4.6×107 J/kg ＝1.84×108 J ，
汽油机的效率：
η＝W Q ＝6×107 J 1.84×108 J
×100%≈32.6%。

答：(1)所需的时间为0.5 h ；
(2)牵引力所做的功为6×107
J ；
(3)汽油机的效率为32.6%。