中考物理 计算压轴题集锦

中考物理计算压轴题集锦1.如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图．A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为2×103kg/m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S上．当S受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力等于10N时，S断开，电动水泵M停止注水，此时水箱水位最高为1.2m．g取10N/kg．求：①若水箱内有100kg的水，该太阳能热水器将水从20℃加热到50℃时水吸收的热量．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]②停止注水后水箱底部受到的水的压强．③若A、B的体积均为400cm3，A、B受到的总重力．④正常情况下水箱中的水位最高时如图所示，A受到的浮力（开关S下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计）．2.如图所示，已知电源电压为U，三个电源的阻值分别为R1、R2和R3，求：①当S1、S2均断开，电流表和电压表的示数；②当S1、S2均闭合时，电压表和电流表的示数．3.如图所示，甲为电路的连接情况，R1=20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电压保持不变．当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P 在b端，则电压表示数为8V．求：①电源电压．②滑动变阻器R2的最大阻值．③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数．4.图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景．图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：①长方体A的高度．②长方体A浸没在水中后受到的浮力．③长方体A的密度．5.有一空瓶质量是0.5kg，最多能装1.2kg的水，现在其中放入质量为1.9kg的碎石块，然后再往瓶中注满水，此时称得瓶的总质量是3.1kg，求石块的密度．6.一个质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，求：（1）物块受到的重力．（2）物块对地面的压强．（3）若将物块浸没在水中后松手，通过计算判断该物块的浮沉情况．7.目前，小汽车已进入寻常百姓家．如图1所示为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图．其中电源电压恒为12V，R0为定值电阻．A为油量表（实际是一只量程为0﹣0.6A 的电流表），R x为压敏电阻（其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小）．关于压敏电阻R x的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示（汽油的密度为0.71×103kg/m3，g取10N/kg）：2，油箱内汽油高度达到18cm时，油箱即装满，则油箱装满时汽油的质量是多少？（2）油箱装满时，油量表的示数如图2所示，求定值电阻R0的值．（3）当油箱内汽油用完时，油量表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值．（4）为了测试该汽车的油耗，将汽车油箱装满后，沿高速公路行驶300km的路程，油量表的指针向左逐渐偏转到“E”，如图3所示，问该汽车每行驶100km消耗汽油多少L（1L=1dm3）？8.小李用如图的滑轮组匀速提升水中的重物．当重物A未露出水面之前，人对地面的压力为F1；当重物A完全露出水面之后，人对地面的压力为F2．已知重物A的重力为750N，体积为0.015m3，动滑轮重为120N，F1：F2=3：2．（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）求：（1）重物A的密度；（2）重物A浸没在水中时受到的浮力；（3）重物A未露出水面之前，滑轮组的机械效率；（4）人的重力．9.某校科技小组设计（如图甲所示的汽车转向灯电路模型原理图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮（正常发光）、暗（微弱发光）交替闪烁．电路中电源电压12V不变，指示灯的规格为“12V 6W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示．设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计．求：①指示灯的电阻；②转向开关S与触点“3”和“4”接触时，指示灯正常发光状态下通过衔铁的电流；③转向开关S与触点“2”和“3”接触时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率；④转向开关S与触点“4”和“5”接触时，指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能．10.某人身高1.7米，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1米/秒的速度匀速走开，某时刻他的影子长为1.3米，再经过2秒钟，他的影子长为1.8米，路灯距地面的高度是多少？（提示：可画图解答）11.一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上，如图甲所示．现有一边长为l A=0.2m的立方体物块A，放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中，把B轻放于A上，静止后A恰好浸没入水中，如图乙所示．（已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3，A的密度ρA=0.5×103kg/m3，取g=10N/kg）求：（1）B对水平面的压强；（2）把B从A上取走后（如图丙所示），A浮出水面的体积；（3）把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了多少；（4）把B从A上取走，水的重力做功多少．12.如图，已知电源电压为24V，R2上标有“100Ω3A”的字样，灯泡上标有“12V3W”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A.（1）求灯泡正常工作时的电阻；（2）当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围.13.小刚家电能表表盘如图所示，表格中列出了他家主要用电器的相关参数，请根据图表信息解答下列问题：（1）小刚家的电视机的待机功率为0.5W，若某次看完电视后使其待机10h，则这次待机电视机消耗了多少电能？（2）电水壶正常工作时，若有16%的能量损失，则将1kg的水从20℃加热到100℃需要多少时间？（3）在用电高峰期，如果将其他用电器关闭，只让电水壶工作，小刚发现电能表转盘在100s 内转了27转，那么这时电水壶的实际功率是多少？14.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖，设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为 4.0×103J/（kg•℃）．求：①若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？②R1的阻值是多少？③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．15.钦州高铁已开通，其部分运行时刻表如下（均当天到达）．请根据上面的运行时刻表提供的信息回答和计算：（1）D8252动车组从钦州站到桂林站的运行时间是多少？（2）D8251动车组从钦州站到防城港北站的平均速度是多少？（3）如果D8252动车组在钦州站出站时发动机的功率恒定为5×103kW，经过5min后速度达180km/h，则这段时间内牵引力做功是多少？参考答案1.①100kg的水，从20℃加热到50℃时水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100 kg×（50℃﹣20℃）=1.26×107J；②电动水泵M停止注水时水箱水位最高为1.2m，水箱底部受到的水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；③由G=mg和ρ= 可得A、B的总重力：G总=m总g=ρV总g=ρ（V A+V B）g=2×103kg/m3×（4×10﹣4m3+4×10﹣4m3）×10N/kg=16N④正常情况下，当水位最高时，S断开，电动水泵M停止注水，拉力等于10N时，此时：F总浮=G总﹣F=16N﹣10N=6N，B浸没在水中，由F浮=ρ水gV排可得B受到的浮力：F B浮=ρ水gV B=1.0×103kg/m3×4×10﹣4m3×10N/kg=4N，F A浮=F总浮﹣F B浮=6N﹣4N=2N．答：①若水箱内有100kg的水，该太阳能热水器将水从20℃加热到50℃时水吸收的热量为1.26×107J；②停止注水后水箱底部受到的水的压强1.2×104Pa③A、B受到的总重力为16N；④正常情况下水箱中的水位最高时，A受到的浮力2N．2.①当S1、S2均断开时，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数：I= ，电压表的示数：U2=IR2= ×R2= ；②当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流，则电压表的示数为U，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R= ，电流表的示数：I′= = = ．答：①当S1、S2均断开，电流表的示数为，电压表的示数为；②当S1、S2均闭合时，电压表的示数为U，电流表的示数为．3.①当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I= 可得，电源电压：U=I a R1=0.6A×20Ω=12V；②当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I b= = ，即= ，解得：R2=40Ω；③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流I3=0.3A，则R3的阻值：R3= = =20Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R= = =10Ω，干路电流表的示数：I= = =1.2A．答：①电源电压为12V；②滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；③当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2A．4.①由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间：t=15s﹣10s=5s，根据v= 可得，长方体A的高度：s=vt=0.3m/s×5s=1.5m；②由图乙可知，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则：G=F=3×104N，10～15s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′=1×104N，所以石料受到的浮力：F浮=G﹣F′=3×104N﹣1×104N=2×104N；③根据F浮=ρ水gV排可得，A的体积：V=V排= = =2m3，所以A的密度：ρ= = = =1.5×103kg∕m3；答：①长方体A的高度为1.5m．②长方体A浸没在水中后受到的浮力为2×104N．③长方体A的密度为1.5×103kg∕m3．5.解：由ρ= 可得，瓶子的容积：V=V水= = =1.2×10﹣3m3，瓶子放入碎石块后加满水时水的质量：m水′=m﹣m石﹣m0=3.1kg﹣1.9kg﹣0.5kg=0.7kg，此时瓶子内水的体积：V水′= = =7×10﹣4m3，碎石块的体积：V石=V﹣V水′=1.2×10﹣3m3﹣7×10﹣4m3=5×10﹣4m3，石块的密度：ρ石= = =3.8×103kg/m3．答：石块的密度约为3.8×103kg/m36.（1）物块受到的重力：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N；（2）物块对地面的压力：F=G=6N，受力面积：S=L2=（0.1m）2=10-2m2，物块对地面的压强：p==600Pa（3）物块的体积：V=L3=（0.1m）3=10-3m3，物块的密度：ρ==0.6×103kg/m3，因物块的密度小于水的密度，所以，物块浸没在水中后松手，该物块将上浮，最终处于漂浮状态．7.（1）已知：S0=0.3m2h=18cm=0.18m ρ=0.71×103kg/m3 g=10N/kg U=12V I最大=0.6A I E=0.3A s=300km∵ρ=∴油箱装满时汽油的质量是m=ρV=ρ•S0h=0.71×103kg/m3×0.3m2×0.18m=38.34kg答：油箱装满时汽油的质量是38.34kg（2）油箱对压敏电阻的压强为p=ρgh=0.71×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1278Pa查表得，压敏电阻的阻值为R x=10Ω∵I=∴电路电阻为R= = =20Ω∴定值电阻的阻值为R0=R﹣R x=20Ω﹣10Ω=10Ω答：定值电阻R0的值为10Ω（3）当油箱内汽油用完时，压敏电阻受到的压强为0，查表得，压敏电阻的阻值为R x=90Ω ∴电路总电阻为R总=R x+R0=90Ω+10Ω=100Ω∵I=∴电流表指针的位置为I= = =0.12A答：当油箱内汽油用完时，此位置所对应的电流值为0.12A．（4）油量表的指针向左逐渐偏转到“E”，电路电阻为R E= = =40Ω∴压敏电阻的阻值为R x=R E﹣R0=40Ω﹣10Ω=30Ω查表得，压敏电阻受到的压强为p′=852Pa∴汽油的深度为h′= = =0.12m汽油减少的体积为△V=S•（h﹣h′）=0.3m2×（0.18m﹣0.12m）=0.018m3=18L∴100km耗油体积为V0= •△V= ×18L=6L．答：该汽车每行驶100km消耗汽油6L8.（1）m A= = =75kg，ρA= = =5×103kg/m3答: 重物A的密度为=5×103kg/m3（2）重物A浸没在水中时受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m3=150N答：重物A浸没在水中时受到的浮力为150N（3）重物A未露出水面之前，滑轮组的机械效率η= ×100%=×100%= ×100%≈83.3%答：重物A未露出水面之前，滑轮组的机械效率为83.3%（4）重物A未露出水面时，设人对绳子的拉力为F3，F3= ==360N人对地面的压力为F1=G人﹣F3①重物A露出水面后，设人对绳子的拉力为F4，F4= = =435N人对地面的压力为F2=G人﹣F4 ②又F1：F2=3：2 ③联立①②③解得G人=585N答：人的重力为585N9.解：①由P= 得指示灯的电阻：R L= = =24Ω；②由电路图可知，转向开关接3和4时，左转、右转指示灯同时工作；由P=UI可知指示灯处于正常发光时通过电流I L= = =0.5A；则通过衔铁的电流I=2I L=2×0.5A=1A；③转向开关S与触点“2”和“3”接触时，由图乙可知当指示灯微弱发光时R0两端的电压为U0=9.6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以指示灯两端的电压：U L实=U﹣U0=12V﹣9.6V=2.4V，则指示灯的实际功率：P L实= = =0.24W；④转向开关S与触点“4”和“5”接触时，由图乙可知，交替工作的周期为0.3s，一个周期内正常发光时间为0.2s，微弱发光时间为0.1s；则指示灯交替闪烁工作1min，正常发光的时间t1= ×0.2s=40s，微弱发光的时间t2=t﹣t1=60s﹣40s=20s，由P= 可得，正常发光消耗的电能：W1=P L t1=6W×40s=240J，微弱发光时消耗的电能：W2=P L实t2=0.24W×20s=4.8J，共消耗电能：W=W1+W2=240J+4.8J=244.8J．答：①指示灯的电阻为24Ω；②转向开关S与触点“3”和“4”接触时，指示灯正常发光状态下通过衔铁的电流为1A；③转向开关S与触点“2”和“3”接触时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率为0.24W；④转向开关S与触点“4”和“5”接触时，指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能为244.8J．10.解：据题意，可得到以下示意图：如图，人的身高CG=EH=1.7m，路灯高为AB，第一次影子长为CD=1.3m，第二次影子长为EF=1.8m，2s内人前进的距离CE=1m/s×2s=2m，根据题意得：（1）△GCD∽△ABD，∴=，代入数据得：= ；（2）△HEF∽△ABF，∴= ，代入数据得：= ；（1）（2）两式联立解得：BC=5.2m，AB=8.5m．答：路灯距地面的高度是8.5m．11.（1）B的重力：G B=m B g=4kg×10N/kg=40N；B对水平面的压强：p B= ==2×103Pa答：B对水平面的压强为2×103Pa（2）取走B后，A漂浮在水面上，由G A=F浮可知，ρA gV A=ρ水gV排V排= V A= ×0.2m×0.2m×0.2m=4×10﹣3m3；则A浮出水的体积：V露=V A﹣V排=8×10﹣3m3﹣4×10﹣3m3=4×10﹣3m3答：把B从A上取走后（如图丙所示），A浮出水面的体积为4×10﹣3m3（3）设液面高度变化为△h，原来水深为h，容器底面积为S，由于水的总量保持不变，故hS﹣V A=（h﹣△h）S﹣V排化简可得，△h= = =0.025m；压强变化量：△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa答：把B从A上取走后，水对容器底部压强改变了2.5×102Pa（4）设A上升的高度为a，如下图所示：则有a+ l A+△h=l Aa= l A﹣△h= ×0.2m﹣0.025m=0.075m，下降的水可等效为物块A上升部分的体积，则这部分水的质量：m=ρ水a=1.0×103kg/m3×（0.2m）2×0.075m=3kg，重心下降的高度：h′= △h+ l A+ a= （0.025m+0.2m+0.075m）=0.15m；水的重力做功：W G=mgh′=3kg×10N/kg×0.15m=4.5J．答：把B从A上取走，水的重力做功为4.5J12.（1）解:R L＝＝48Ω（2）解:闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L发光正常，U1＝U电－U L＝24V－12V＝12V ，I L额＝＝0.25A, I＝I L额，R1＝＝48Ω（3）解:当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，U1＝U2＝U电＝24V I1＝＝0.5A，I＝3A ，I2max＝I干max－I1＝3A－0.5A＝2.5A ，P2max＝UI2max＝24V 2.5A＝60W，R2max 干max＝100Ω，P2min＝＝5.76W，R2的电功率范围为5.76W～60W13.（1）电视机待机10h消耗的电能：W=Pt=0.5×10﹣3kW×10h=0.005kW•h答：这次待机电视机消耗了0.005kW•h的电能（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J，∵16%的能量损失，∴热量的利用率：η=1﹣16%=84%，∵η= ×100%，∴电水壶消耗的电能：W= = =4×105J，根据W=Pt可得，加热时间：t= = =400s答：将1kg的水从20℃加热到100℃需要400s的时间（3）消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转动1200圈，则电水壶实际消耗的电能：W′= =0.0225kW•h=0.0225×3.6×106J=8.1×104J，电水壶的实际功率：P= = =810W答：这时电水壶的实际功率是810W14.①汤吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）=9.6×105J．加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，由P= 得，电炖锅消耗的电能：W=P加热t=1000W×1200s=1.2×106J，则电炖锅的效率：η= ×100%= ×100%=80%．②当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，根据P= 可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电炖锅处于加热状态，由P= 得，电阻R1的阻值：R1= = =48.4Ω．③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；理由是：当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，根据P= 可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．答：①在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J；电炖锅的效率是80%；②R1的阻值是48.4Ω；③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，根据P= 可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．15.（1）D8252动车组从钦州站到桂林站运行时间：t1=18：39﹣14：44=3h55min答：D8252动车组从钦州站到桂林站的运行时间是3h55min（2）钦州站到防城港北站所用时间t2=20min，运行路程s2=42km，平均速度：v= ==126km/h答：D8251动车组从钦州站到防城港北站的平均速度是126km/h（3）D8252动车组功率P=5×106W，运行时间t3=5min=5×60s=300s，牵引力做的功是：W=Pt=5×106 W×300s=1.5×109J．答：如果D8252动车组在钦州站出站时发动机的功率恒定为5×103kW，经过5min后速度达180km/h，则这段时间内牵引力做功1.5×109J。