2018年江苏十三大市中考物理计算题汇总(最新最全)

2018年江苏十三大市中考物理计算题汇总
（主要分四个模块）
模块一：浮力压强相关计算
1．游泳运动员的质量为75kg ，仰泳时受到的水平平均动力为30N ，在60s 内前进了100m ．
（1）求在60s 内水平动力对运动员做功的功率．
（2）如图所示，该运动员能以仰泳姿势静躺在水中，露出水面的头部体积可以忽略不
计，请估算运动员的体积．（ρ水=1.0×103kg/m 3
，g =10N/kg ）
（1）解法一：
W =FS =30N×100m=3×103 J …………………………………………（1分） 5060s
J 1033=⨯==t W P W ……………………………………………（2分） 解法二：
m/s 3
560s 100m ===t S v ……………………………………………………（1分） W 50m/s 3
5N 30=⨯==Fv P ……………………………………………（2分） （2）解法一：运动员处于漂浮状态
N 750N/kg 10kg 75=⨯==mg G 人
N 750==人浮G F ……………………………………………………（1分）
g V F 排水浮ρ=
333m 075.0N/kg
10/m k 101N 750=⨯⨯==g g F V 水浮排ρ …………………（1分） 3m 075.0==排人V V ……………………………………………（1分）
解法二：运动员可近似处于悬浮状态
33kg/m 101⨯==水人ρρ …………………………………………（1分）
333m 075.0kg/m
101kg 75=⨯==人人人ρm V ……………………………（2分） 2. 制作豆腐过程中，要用重物把豆腐压实，如果重物对豆腐的压力为200N ，受力面积为1m 2．压实后，30kg 豆腐的体积为0.02m 3．求：
（1）重物对豆腐的压强；
（2）豆腐的密度．
【解析】（1）对豆腐的压力为200N，受力面积为1m2．根据堆计算压强为：
；
（2）30kg豆腐的体积为0.02m3，根据计算豆腐的密度为：。

3、（6分）消防员趴在淤泥地上，受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离，这与压强的知识有关。

图1模拟受困者双脚站立时的场景，他对水平地面的压强为15000Pa；图2模拟消防员趴在淤泥地上的场景，当受困者完全伏在消防员背上后，消防员与水平地面的接触面积为，受困者与消防员的质量分别为60kg和50kg，g取。

求受困者所受的重力；
求图1中受困者双脚与地面的接触面积；
当受困者完全伏在图2中消防员背上后，求消防员对地面的压强。

【答案】解：
受困者所受的重力：
；
受困者对地面的压力为：
；
根据可知，受困者双脚与地面的接触面积为：
；
消防员对地面的压力：
，
总总
消防员对地面的压强：。

答：
求受困者所受的重力为600N；
受困者双脚与地面的接触面积为；
消防员对地面的压强为。

模块二：简单机械和功、力学相关计算
1．（8分）电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。

某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.6t，车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08m2．汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶20min，此时驱动电机的输入电压为300V，电流为60A，汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，g取10N/kg。

求电动汽车：
（1）静止在水平地面上对地面的压强。

（2）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。

（3）匀速行驶过程中牵引力的大小。

（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功。

【解析】（1）驾驶员与车的总质量为1.6t，对地面的压力等于重力：
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N，
车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08m2，
静止在水平地面上对地面的压强：
p===2×105Pa；
（2）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能：
W=UIt=300V×60A×20×60s=2.16×107 J；
（3）汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N，
因做匀速直线运动，行驶过程中牵引力的大小等于阻力，故F=f=1.6×103N；
（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功：
W=Fs=Fvt=1.6×103N×10m/s×20×60s=1.92×107J。

答：（1）静止在水平地面上对地面的压强为2×105Pa；
（2）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能2.16×107 J；
（3）匀速行驶过程中牵引力的大小为1.6×103N；
（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功为1.92×107J 。

2．（2018•南京）2018年2月，一辆无人驾驶迷你巴士在南京试运行，如图所示它是一辆“微型公交”，体现了“绿色环保、低碳出行”的科学发展理念。

（1）巴士行驶过程中，以巴士为参照物，路边的树是 的
（2）为了安全，巴士设计的最大速度是20km/h 。

若它匀速行驶6km ，耗时20min ，则巴士行驶的速度多大？
（3）满载的巴士静止在水平地面上，总质量为3000kg ，若轮胎与地面的总接触面积为600cm 2，则它对地面的压强是多少帕？（g 取10N/kg ）
【解答】解：
（1）巴士行驶过程中，如果以巴士为参照物，路边的树和巴士之间发生了位置改变，所以以巴士为参照物，树是运动的；
（2）巴士匀速行驶6km ，耗时20min ，所以巴士行驶的速度：
v===18km/h ；
（3）因为巴士静止在水平地面上，对地面的压力等于巴士的重力，即：
F=G=mg=3000kg ×10N/kg=3×104N ，
巴士对地面的压强：
p===5×105Pa 。

故答案为：（1）运动；
（2）巴士行驶的速度为18km/h ；
（3）巴士静止在水平地面上，对地面的压强为5×105Pa 。

3．（9分）一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船，满载时的总质量m ＝6.7×107kg ，它在2h 内匀速航行36km ，推进力的功率P ＝6.0×107W ，海水密度取1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg ．求：
（1）满载时货船的总重力；
（2）满载时货船排开海水的体积；
（3）货船匀速航行时受到的阻力．
．解：（1）货轮满载时受到的总重力：N kg N kg mg G 87107.6/10107.6⨯=⨯⨯==；
（2）货轮满载时，受到的浮力等于重力，即N G F 8
107.6⨯==浮，货轮排开水的体积，34338107.6/10/100.1107.6V m kg N m kg N g F ⨯=⨯⨯⨯==海水浮
排ρ； （3）货轮匀速航行时的速度s m h km h
km t s v /5/18236====， 受到的阻力N s
m W v P F 77102.1/5100.6⨯=⨯== 4．（9分）如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min 后遇到障碍原地旋转20s ，然后继续扫地2min ，总行驶路程为36m 。

已知
机器人质量为3.8kg ，圆形身体半径为0.2m ，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m 2，行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10N ，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取g=10N/kg 。

求：
（1）机器人清扫工作中对地面的压强；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度
（3）若机器人某段时间以0.5m/s 的速度做匀速直线运动，计算机器人该段时间内牵引力的功率
【解答】解：
（1）机器人对水平地面的压力为：
F=G=mg=3.8kg ×10N/kg=38N ； 机器人对地面的压强为：542F 38N p==1.910Pa S 210m
-=⨯⨯； （2）机器人总行驶路程S=36m ，
所用总时间为：t=1×60s+20s+2×60s=200s ，
则机器人在本次清扫工作中的平均速度：
S 36m v===0.18m/s t 200s
； （3）因为机器人做匀速直线运动，
所以牵引力与阻力平衡，则F牵=f=10N；
由P=W
t
=
FS
t
=Fv可得，机器人牵引力的功率为：
P=F牵v=10N×0.5m/s=5W。

答：（1）机器人清扫工作中对地面的压强为1.9×105Pa；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度为0.18m/s；
（3）机器人牵引力的功率为5W。

5．（6分）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端，如图所示已知平行于斜面的拉力为120N，物体移动的距离为2m，升高1m。

求：（1）物块放在水平地面上时对地面的压强；
（2）斜面的机械效率；
（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。

【解答】解：
（1）水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块，
对水平面的压力：
F=G=200N，
受力面积为：
S=（0.2m）2=0.04m2；
物块放在水平地面上时对地面的压强：
p===5×103Pa；
（2）斜面的机械效率：
η====×100%≈83.3%；
（3）将物体拉上斜面做的额外功：
W额外=W总﹣W有=240J﹣200J=40J
克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功，故沿斜面向上滑动时所受的摩擦
力大小：
f===20N 。

答：（1）物块放在水平地面上时对地面的压强为5×103Pa ；
（2）斜面的机械效率为83.3%；
（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小为20N 。

6．如图是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人，其质量为600kg ，履带与地面接触的总面积为0.5m 2，以3m/s 的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min ，行驶时所受阻力为自重的0.02倍（g 取10N/kg ）．求：
（1）消防机器人在1min 内通过的路程．（2）消防机器人静止在水平地面时，对地面产生的压强．（3）在水平地面匀速直线前进的过
程中，消防机器人牵引力做功的功率．
答案：（1）180m （2）12000pa （3）360w
7．(6分）双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。

如图所示，质量为40kg 的小红驾驶平
衡车在平直的路而上匀速行驶，5min 通过的路程为900m ，己知平衡车的质量为10kg ，
轮胎与地面的总接触面积为25cm 2，g 取10N/kg 。

求：
(1)平衡车的速度；
(2)平衡车的重力；
(3)小红驾驶平衡车时，车对地面的压强。

答案.(1)V=t s =s
m 605900 =3m/s (2)G 车=m 车g=10KG×10N/kg=100N
(3)G 人= m 人g=40KG×10N/kg=400N
F=G= G 车+G 人=100N+400N=500N
P=
S
F =2×105Pa
模块三：机械能、内能相关计算
1．(9分)南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物．
(1)木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，g取10N/kg，
求木箱内可装货物的最大质量?
某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km．消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，q柴油=4.5×107 J/kg．
(2)求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小?
(3)求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化
为绳索牵引木箱做功的效率?
答案：(1)m max=5000kg
(2)f=900N
(3)η=20%
2．（4分）为了减少环境污染，部分农村地区改用液化气烧菜做饭。

某钢瓶装有液化气10kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）求：
（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将多少质量的水烧开？
【解答】解：
（1）10kg液化气完全燃烧释放热量：
Q放=m气q=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J；
（2）由题知，Q吸=40%×Q放=40%×4.2×108J=1.68×108J，
1标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
由Q吸=cm△t得水的质量：
m水===500kg。

答：（1）这瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是4.2×108J；
（2）若（1）中放出的热量有40%被初温为20℃的水吸收，在标准大气压下可将500kg质量的水烧开。

模块四：电学相关计算
1．(5分)如图所示为小明家卫生间电路的原理图，电源电压为220V，照明灯的规格为“220V 40W”(灯丝电阻不变)，暖风机的规格为“220V 400W”，电热水器的规格为“220V 880W”
问：(1)照明灯的电阻为多少?
(2)卫生间干路的最大工作电流为多大?
答案：(1)R灯=1210Ω
(2)I总=6A
2．（10分）某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图所示，闭合开关S1、S2，刚开始触点D与E接触，随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到103℃时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度低于50℃时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。

已知电饭锅工作电压为220V，R1=44Ω，R0为定值电阻，控制电路消耗的功率忽略不计。

求：
（1）电饭锅煮饭时消耗的电功率；
（2）要在保温时保持锅内温度不变，假设此时电饭锅散热功率恒为110W，则电路中R2的阻值应为多大；
（3）要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置，该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点。

【解答】解：
（1）由题和图示知，闭合开关S1、S2，触点D与E接触为煮饭状态，此时R2被短路，只有
R 1接入电路中，
所以电饭锅煮饭时消耗的电功率：
P 煮饭=22
1U (220V)==1100W R 44Ω
； （2）由题意知，保温时触点D 脱开E ，此时R 1、R 2串联，为使锅内温度保持不变，电饭锅保温功率应等于散热功率，
即：P 保温=P 散热=110W ，
由P=2
U R
可得，保温时电饭锅工作电路的总电阻： R 总=22U 220V ==440ΩP 110W
保温（）， 根据电阻的串联可得，R 2的阻值：R 2=R 总-R 1=440Ω-44Ω=396Ω；
（3）保温时R 2才接入电路，煮饭时R 2被短路，所以指示灯应放在图中的乙处； 指示灯与R 2并联时，并联后的总电阻比并联的每个电阻都小，即比最小的电阻还要小； 若指示灯的电阻比R 2小，总电阻更小；若指示灯的电阻比R 2大，总电阻只比R 2小，所以选择阻值比R 2更大指示灯，总电阻的变化越小，这样对保温功率的影响较小。

答：（1）电饭锅煮饭时消耗的电功率为1100W ；
（2）要在保温时保持锅内温度不变，电路中R2的阻值应为396Ω；
（3）保温工作指示灯应该放在图中乙处，指示灯电阻的阻值应比R 2更大。

3．（2018•南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V ，R 0为定值电阻，L 为额定电压是2.5V 的小灯泡，其I ﹣U 关系的部分数据如图乙所示，AB 为长14cm 、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP 为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N 的圆球P ．闭合开关S ，无风时，OP 下垂并与A 端接触，此时电流表示数为0.2A ；有风时，OP 绕悬挂点O 转动，风对球的作用力F 方向始终水平向右，已知OA 为10cm ，OP 始终与AB 接触良好且无摩擦；求：
（1）电流表示数为0.2A 时，灯泡的电阻为 Ω；
（2）无风时R 0消耗的电功率。

（3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。

【解答】解：（1）由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联；
因串联电路电流处处相等，所以，当电流表示数为0.2A时，通过灯泡的电流为0.2A，
由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V，
则根据I=可得，灯泡的电阻：R L===5Ω；
（2）无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝接入阻值最大为60Ω，
根据I=可得，电阻丝两端的电压：U AB=IR AB=0.2A×60Ω=12V，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压：
U0=U﹣U L﹣U AB=16V﹣1V﹣12V=3V，
则此时R0消耗的电功率：P0=U0I=3V×0.2A=0.6W；
（3）根据I=可得R0的阻值：R0===15Ω；
由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙可知最大电流为I′=0.3A，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB 的接触点为C，
则根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R BC两端的电压：
U BC=U﹣U额﹣U0′=16V﹣2.5V﹣4.5V=9V，
根据I=可得此时电阻丝连入电路的电阻：
R BC===30Ω；
由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则：=，
所以，BC=×AB=×14cm=7cm，
则AC=AB﹣BC=14cm﹣7cm=7cm，
如右图，把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD，
根据杠杆平衡条件可得：
F×OD=G×PD，
则：=；
由于△OAC∽△ODP，根据相似三角形的知识可得：
=，
所以，=，
则：F==×2N=1.4N。

答：（1）5；
（2）无风时R0消耗的电功率为0.6W。

（3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力为1.4N。

．
4．（9分）如图电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 4.8W”，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω0.5A”．当R2的滑片P置于最左端时，只闭合S1，灯泡正常发光．
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）滑片P 置于最左端，闭合S 1、S 2，求10s 内电路消耗的总电能；
（3）滑片P 置于最右端，只闭合S 2，移动滑片P ，使R 2的电功率占电路总功率的比值最小，则R 2的电功率多大？
解：（1）小灯泡的额定电流：A 8.0V
6W
8.4===额额额U P I
（2）滑片P 置于最左端，只闭合开关S 1，此时电路只有灯泡L 工作，因灯泡正常发光，
故电源电压等于6V ，再闭合开关S 2，电阻R 1与灯泡L 并联，此时通过电阻R 1的电流
A 6.010V 6R U I 111=Ω
==
，电路中的总电流A 4.1A 8.0A 6.01=+=+=L I I I 总，10s 内电路消耗的电能W ＝UIt ＝6V×1.4A×10s ＝84J ；
（3）滑片P 置于最右端，只闭合开关S 2，此时电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，滑动变阻器R2消耗的电功率I U P 22=，电路消耗的总功率I U P 总总=，R 2的电功率占电路总功率的比值
1
R R 1
R R R )R R (I IR I U I U P P 2
121221222+=
+=+==总总，要想使这个比值最小，则1R R 21+的值要最大，滑动变阻器接入电路的阻值最小，同时电路中的电流不能超过0.5A ，即I max ＝0.5A ，此时电路的总电阻最小为Ω===
12A
5.0V
6I U R max 总总，R 2＝R 总—R 1＝12Ω－10Ω＝2Ω，当滑动变阻器的阻值为2Ω时，滑动变阻器消耗的电功率占电路总功率的比值最小，此时滑动变
阻器消耗的电功率W A R I P 5
.02)5.0(2
222=Ω⨯==．
5．（6分）如图，把标有“12Ω 3W”的电阻R 0与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R 连接在电压恒为18V 的电源两端，闭合S ，电压表所用量程为0～15V ，电流表所用量程为0～0.6A ．求： （1）电阻R 0的额定电压；
（2）将R 的阻值调为48Ω，在1min 内R 0产生的电热； （3）为保证安全，电路消耗总功率的范围。

【解答】解：（1）根据P=可得R0的额定电压：
U 额===6V；
（2）将R的阻值调为48Ω，电路中的总电阻R总=R0+R=12Ω+48Ω=60Ω，
I===0.3A；
R0产生的电热Q0=I2R0t=（0.3A）2×12Ω×60s=64.8J；
（3）当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电功率最大；
由于R0的额定电流为I额===0.5A；电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电流I最大=0.5A；
则P最大=UI最大=18V×0.5A=9W；
当电压表的示数最大时，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：U0=U﹣U R=18V﹣15V=3V，
则I′===0.25A，
滑动变阻器接入电路中的电阻应为：
R′===60Ω＞50Ω，
所以，滑动变阻器的电阻全部接入电路，此时电路中的电流最小，
则I最小===A，
所以，P最小=UI最小=18V×A≈5.23W。

答：（1）电阻R0的额定电压为6V；
（2）将R的阻值调为48Ω，在1min内R0产生的电热为64.8J；
（3）为保证安全，电路消耗总功率的范围是5.23W～9W。

（1）第①次实验中电阻R 的功率；
（2）电阻R 的阻值；（结果保留两位有效数字）
（3）当电压表示数为0、电流表示数为0.2A 时，电路的总电阻；并由此判断出电路故
障．
（1）P =U 1I 1=1.0V ×0.20A=0.2W ……………………………………（3分） （2）Ω===
5A 20.0V
0.1111I U R Ω===
5A
40.0V
0.2222I U R Ω≈==2.5A
58.0V
0.3333I U R …………………………………………（1分） Ω≈Ω
+Ω+Ω=++=
1.53
2.5553321R R R R ………………………（2分）
（3）Ω==
=
15.2A
0V
3I U R 总总……………………………………（2分） 实验序号 U /V I /A
电路存在的故障是：与R 并联的电压表支路存在断路………（1分）
8. 如图所示电路，电源电压保持6V 不变，R 1是定值电阻，R 2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器．闭合开关，当R 2的滑片位于最左端时，电路中的电流为0.6A ．求：
（1）电阻R 1的阻值；
（2）滑片从最左端移动到最右端的过程中，滑动变阻器的最大功率． 【答案】见解析
【解析】（1）如图电路，两电阻串联，当R 2的滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，此时为只有R 1的简单电路，电流为0.6A ； 根据
计算R 1的阻值为：
；
（2）根据
可得R 2的电功率为：
分析此式可知，当电流为0.3A 时，有最大功率为：0.9W 。

23．(9分）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R 1和R 2均
为电热丝，S 2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时
功率随时间的关系图像如图乙所示。

求： (1) 30min 内电路消耗的总电能；
(2)饮水机工作时，通过电阻R 1的电流； (3)电阻R 2的阻值。

答案：.(1)W 1=P 1t 1=660W×30×60s=1.188×106J
W 2=P 2t 2=220W×30×60s=3.96×105J W= W 1+W 2=1.188×106J+0.396×106J=1.584×106J
(2)I=
U P =v
w
220220=1A (3)P=UI, I=R
U
得P=U 2/R R=U 2/P=110W。