2019-2020中考物理分类汇编28计算题

28计算题

30. （2019•湘潭）如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图．A是水箱中的实心圆柱体，体积为800cm3，密度为2.0×103kg/m3，用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关S上．当传感开关S受到竖直向下的拉力大于10N时闭合，与S连接的水泵（图中未画出）向水箱注水：当拉力等于10N时，S断开，水泵停止注水．细绳的质量忽略不计，求：（1）A的质量为 kg．

（2）停止注水时，水箱水位高为1.2m，水箱底部受到水的压强为 Pa．

（3）停止注水时，A受到的浮力为 N，此时圆柱体A排开水的体积为多少？

【专题】计算题；密度及其应用；压强、液体的压强；浮力．

【分析】（1）利用密度公式计算A的质量；

（2）利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强；

（3）细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，则浮力等于重力与拉力之差；知道浮力，利用V排=

F

浮

ρ

水

g

求解此时圆柱体A排开水的体积．

【解答】解：（1）根据ρ＝m/V可得，A的质量：

m=ρV=2.0×103kg/m3×800×10-6m3=1.6kg；

（2）利水箱底部受到水的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；

（3）A受到的拉力为F拉=10N，

A的重力G=mg=1.6kg×10N/kg=16N，

细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，

则A受到的浮力F浮=G-F拉=16N-10N=6N，

根据F浮=ρ水gV排可得，排开水的体积：V排=

F

浮

ρ

水

g

=

6N

1.0×103kg×10N/kg

=6×10-4m3．

故答案为：（1）1.6；（2）1.2×104；（3）6；此时圆柱体A排开水的体积为6×10-4m3．

【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用，题目难度适中，适合学生训练，是一道好题．

31. （2019•湘潭）硫化镉（CdS）是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E（E越大表示光照越强，其国际单位为cd）的变化如图2所示．某展览厅（如图1所示）为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻R P为10Ω，当电流达到0.06A时能吸合衔铁．已知电源电压U1=12V，U2=220V，则：

（1）图2中R随光照强度E变大而（选填“增大”或“减小”）．

（2）图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V 10W”节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能 kW•h．

（3）若要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较（选填“大”或“小”）的R0．

（4）当外界光照强度达到1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值．

【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁．

【分析】（1）由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；

（2）先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W=Pt求出这些节能灯共消耗电能；

（3）为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；

（4）当外界光照强度达到1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值．

【解答】解：

（1）由图2可知，R随光照强度E变大而减小．

（2）10盏节能灯的总功率：

P=10P1=10×10W=100W=0.1kW，

则这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：

W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW•h．

（3）若要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；

由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，则电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0．

（4）当外界光照强度达到1cd时，由图2可知，R=120Ω，

当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.06A，电路总电阻：R总=

U1

I

=

12V

0.06A

=200Ω，

根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：

R0=R总-R-R P=200Ω-120Ω-10Ω=70Ω．

故答案为：（1）减小；（2）0.4；（3）小；（4）R0的阻值为70Ω．

【点评】本题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵活运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性．

28．（2019•百色）如图15所示的电路中。电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样（小灯泡的电阻值随温

度变化忽略不计）。求：

（1）小灯泡正常发光60s消耗的电能；

（2）小灯泡正常发光时的电阻；

（3）在两电表的示数均不能超过所选量程、灯泡两端电压不超过额定电压和不损坏其它元件的情况下，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。