计算题考前信息卷-2022年初中物理备考冲刺

这是一份计算题考前信息卷-2022年初中物理备考冲刺，共19页。
计算题考前信息卷
1．如图是2022年北京冬季奥运会的吉祥物——冰墩墩，寓意创造非凡、探索未来，体现了追求卓越、引领时代，以及面向未来的无限可能。老金匠邓师傅用纯金打造了一个空心的“金墩墩”送给即将中考的女儿小莉当作纪念品。小莉想多了解父亲制作的“金墩墩”，于是用天平测出它的质量是77.2g，同时也测出了它的体积为6cm3。（ρ金＝19.3×103kg/m3，ρ银＝10.5×103kg/m3）
（1）这个“金墩墩”中纯金的体积是多少cm3？
（2）这个“金墩墩”空心部分体积是多少cm3？
（3）如果“冰墩墩”用纯银打造成实心体，则它的质量是多少g？

2．平衡车以体积小巧、携带方便等特点，成为短途代步的一种交通工具。某品牌平衡车质量20kg，最大车速5m/s。车轮与地面总接触面积50cm2；质量为50kg的人从家骑行该品牌易步车上班，以最大速度匀速行驶10min到达公司，行驶中受到阻力为车和人总重的0.1倍。（取g=10N/kg）求：
（1）该人的家到公司的距离。
（2）该人在水平路面上骑平衡车时，车对地面的压强。
（3）该人以最大速度匀速行驶时，平衡车的功率是多少？

3．如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由A、B两个小盒组成，A盒装有红外线发射器和超声波发射器，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，若两者的时间差为t1，空气中的声速为v0问：
（1）A与B之间的距离为多少？
（2）经过短暂的Δt时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为多少？

4．质量为50kg的小李同学，用如图甲所示的滑轮组（不计绳重及摩擦）运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。若小李在1min内将重力为300N的货物匀速向上提高了6m，求：
（1）小李做的有用功是多少？
（2）动滑轮的重力是多少？
（3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

5．新冠病毒使2020年春的中国成为了一个没有硝烟的战场，负压救护车（如图所示）则是众多“逆行者”中的一员。所谓负压就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，车的医疗舱每小时可换气20次，能过滤分离病毒高达99.97%，既对车内人员起到防护的作用，也避免了感染车外更多的人。已知该车平均输出功率50kW，平均速度90km/h。
（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为多少？
（2）若汽车的效率为25%，则该车百公里（100km）消耗多少升汽油？（结果保留一位小数，汽油的密度为0.70×103kg/m3，热值4.6×107J/kg）。

6．如图所示，圆柱形容器甲、乙放在水平桌面上，甲中盛有密度为的水，乙中液体密度未知。水的深度为0.12m，两容器底部受到液体的压强相等。问：（g取10N/kg）
（1）若水的质量为2kg水的体积是多大？
（2）水对容器甲底部的压强是多大？
（3）在容器甲中注入水，使两容器中液面相平，此时水对容器甲底部的压强增加了300Pa，容器乙中液体的密度是多大？

7．某品牌电热水壶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能，其简化电路如图所示，S1是安装在壶底的温控开关，通常是闭合的，通过调整参数，可设置开关的断电温度，即当环境温度达到某一值时便自动断开；S2是壶壁上的温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水壶便处于保温状态；S3是电动出水开关，人工按下时才闭合，电磁泵将水抽出。已知R3＝200Ω，电热水壶保温功率为44W，加热功率为1000W。
（1）闭合S3时，电磁泵两端电压为20V，求电磁泵的电功率；
（2）电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？
（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后2s，开关S1便自动断开，以保护设备，避免火灾。已知发热盘的质量为0.5kg，比热容为0.5´103J/(kg×℃)，水烧干瞬间，发热盘的温度为102 oC，不计热损失，则应将S1的断电温度设置为多少？

8．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示。已知汽车前10s通过的路程为80m，在匀速行驶过程中所受阻力f=4000N。求：
（1）在0~10s内汽车的平均速度；
（2）汽车匀速行驶时的功率；
（3）在0~10s内汽车受到的牵引力所做的功。

9．为了倡导绿色出行，城区投放了大量的公共自行车。小明骑着公共自行车出行，在水平路面上匀速骑行900m，所用时间为3min。已知人与车总质量为60kg，每个轮胎与地面接触面积为100cm2。g取10N/kg，求：
(1)自行车行驶的速度为多少m/s?
(2)人和自行车受到的总重力是多少？
(3)骑行时，自行车对路面的压强为多大？

10．下表是某品牌全自动洗衣机的技术参数，如图是洗衣机正常工作时，洗一次衣服的过程中，洗涤和脱水交替工作的“P—t”图像。
（1）根据有关技术参数，求洗衣机脱水时的正常工作电流是多少？
（2）洗衣机正常洗衣一次，消耗的电能是多少？
铭牌
海尔
型号
EG8012B29W1
额定电压
220V
洗涤功率
220W
脱水功率
440W
（3）在寒冷的冬天，洗涤前需要先将水加热，来增强洗涤效果，冬天洗衣机正常工作时，不考虑热量损失，加热电阻的功率为880W，求加热电阻的阻值。

11．如图所示是我国自主研制的726型气垫登陆艇，其质量为，当该型艇满载时停在水平地面上，与地面间的总接触面积为。求：
（1）当该型艇满载时停在水平地面上，对地面的压强为多少？
（2）该型艇静止在水面上，启动时能把船身抬高，则抬高一次需要消耗多少的柴油？（柴油机的效率为，柴油的热值）
（3）该型艇最大速度是，若此时受到的阻力始终为，推力做功的功率是多少？

12．如图甲所示，电源电压可调，R1､R2为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的I-U图像｡闭合开关S，把电源电压调到4V，R2的功率为0.8W｡求∶

(1)通过R2的电流｡
(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是多少？
(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是多少？
13．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝30Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“6V 3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了24Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作5min消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的功率变化范围。

14．如图甲所示，是一款家用多功能涮烤一体锅，既可以单独涮火锅、烧烤，又可以同时涮、烤，且火锅加热的功率可以根据实际需要进行调节。其内部简化电路如图乙所示，其中R1、R2均为电热丝，滑动变阻器R的最大阻值为70Ω，下表为铭牌上的部分参数。求：
多功能涮烤一体锅
额定电压/V
220
额定功率/W
火锅最大功率
1210
烧烤
2000
涮锅容量/L
2
额定频率/Hz
50
（1）R2的阻值？
（2）仅在火锅状态下，电热丝的最小功率。
（3）若一体锅在火锅状态下的加热效率为80%，当涮锅中盛满20℃的水时，将水在一标准大气压下烧开至少需要多少秒？【c水=4.2×l03J/(kg·℃)，计算结果保留整数】
（4）若滑动变阻器滑片始终位于最左端保持不动，在某次涮、烤过程中，电路中的电流随时间变化如图丙所示。15~25min消耗的电能为多少焦耳？

15．一新型无人驾驶电动汽车的质量为1.6×103kg．性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶6.0×103m用时300s，共消耗电能1.2×107J，测得电机输出的机械功率为3.2×104W，g取10N/kg．求：
（1）汽车的重力；
（2）汽车电机的效率；
（3）汽车受到的阻力．
16．如图所示的电路中，小灯泡L上标有“”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），R1的最大阻值为120Ω。闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时，电压表的示数由5U变化到U，R0的功率变为原来的4倍，电流表的示数变化了，此时滑动变阻器的功率为1.6W。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻；
(2)闭合开关S1和S2，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少？
(3)若电压表量程为0~15V，闭合S1、断开S2，移动滑片，在电路安全的前提下求R0功率的最小值。


1．（1）4cm3；（2）2cm3；（3）63g
【详解】
解：（1）金墩墩的质量m=77.2g，金的密度为
ρ金＝19.3×103kg/m3=19.3g/cm3
由可知，纯金的体积为

（2）金墩墩体积为V=6cm3，则空心部分体积为
V空=V-V金=6cm3-4cm3=2cm3
（3）银的密度为
ρ银＝10.5×103kg/m3=10.5g/cm3
用纯银打造成实心体，则它的质量是
m银=ρ银V=10.5g/cm3×6cm3=63g
答：（1）这个“金墩墩”中纯金的体积是多少4cm3；
（2）这个“金墩墩”空心部分体积是2cm3；
（3）如果“冰墩墩”用纯银打造成实心体，则它的质量是多少63g。
2．（1）3000m；（2）1.4×105Pa；（3）350W
【详解】
解：（1）由得，                                                                             
该人的家到公司的距离

（2）由压强公式得，                                                                             
     车对地面的压强为

（3）功率得                                                                      
平衡车的功率是

答：（1）该人的家到公司的距离3000m。
（2）该人在水平路面上骑平衡车时，车对地面的压强。
（3）该人以最大速度匀速行驶时，平衡车的功率是。
3．（1）v0t1；（2）
【详解】
（1）由于红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，可忽略红外线在A与B之间传播的时间，根据速度公式得A、B间的距离为

（2）同理可知：进行第二次测量时，此时A、B间的距离为

两次的路程差（即小车通过的路程）为

两次发射超声波脉冲的时间间隔为，即为小车运动时所用的时间，则小车运动的速度为

答：（1）A与B之间的距离为v0t1；
（2）经过短暂的Δt时间后，进行第二次测量，此次的时间差为t2，则小车运动的速度为。
4．（1）1800J；（2）200N；（3）80%
【详解】
解：（1）小李做的有用功为

（2）总功为

动滑轮的重力为

（3）小李给绳子的最大拉力等于小李的重力，动滑轮的重力一定，拉力最大时，所拉物体的重力最大，此时机械效率最高，小李给绳子的最大拉力为

所提升物体的最大重力为

此滑轮组的机械效率最大值为

答：（1）小李做的有用功是1800J；
（2）动滑轮的重力是200N；
（3）小李竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是80%。
5．（1）2×108J；（2）24.8升
【详解】
解：（1）已知该车的平均速度

行驶的路程

由得，则行驶的时间为

则该车行驶百公里输出的机械功为

（2）根据可得汽油完全燃烧放出的热量为

则该车百公里（100km）消耗的汽油质量为

消耗的汽油体积为

答：（1）该车行驶百公里（100km）输出的机械功为2×108J；
（2）该车百公里（100km）消耗24.8升汽油。
6．（1）；（2）1.2×103Pa；（3）
【详解】
解：（1）由可知质量为2kg水的体积为

（2）水对容器甲底部的压强

（3）由可知，在容器甲中注入水，此时水对容器甲底部的压强增加了300Pa，则增加的水的深度为

所以此时甲、乙两容器中液体的深度相同为

由题意知：水的深度为0.12m，两容器底部受到液体的压强相等即

则根据可得，液体的密度为

答：（1）质量为2kg水的体积是；
（2）水对容器甲底部的压强是1.2×103Pa；
（3）容器乙中液体的密度是。
7．（1）20W；（2）48.4Ω；（3）110℃
【详解】
解：（1）由电路图可知电磁泵与电阻R3串联接入电路，电源电压U=220V，电磁泵电压为U泵=20V，由串联分压可知R3的电压为
U3=U-U泵=220V-20V=200V
若流经R3和电磁泵的电流为I3，由欧姆定律可知
       
可知电磁泵的功率为
P泵=U泵I3=20V´1A=20W
（2）由题意可知开关S2闭合时电热水壶处于加热状态，P热=1000W，若此时电路中的电阻为R热，由可知

即此时电路中的电阻大小为48.4Ω。
（3）发热盘质量m=0.5kg，比热容c=0.5´103J/(kg×℃)，水烧干后电热水壶继续产生热量，t=2s时产生的热量等于消耗的电能，可知发热盘产生的热量为
Q=W=P热t=1000W´2s=2000J
发热盘的初温度为t0=102℃，若末温度为t，则由Q=cm(t-t0)可知末温度大小为

即开关S1的断电温度应设置为110℃。
答：（1）闭合S3时，电磁泵的电功率为20W；
（2）电热水壶处于加热状态且不抽水时，电路中的电阻是多48.4Ω；
（3）应将S1的断电温度设置为110℃。
8．（1）8m/s；（2）6×104W；（3）6×105J
【详解】
解：（1）由题知，在0~10s内汽车通过的路程s=80m，则在0~10s内汽车的平均速度为

（2）由图可知，10s后汽车做匀速直线运动，速度v1=15m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力为
F=f=4000N
汽车行驶时的功率为

（3）因为汽车的功率不变，所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为
W=Pt=6×104W×10s=6×105J
答：（1）在0~10s内汽车的平均速度为8m/s；
（2）汽车行驶时的功率为6×104W；
（3）在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是6×105J。
9．(1)5；(2)600N；(3)3×104Pa
【详解】
(1)自行车行驶的时间为
t = 3min = 180s
自行车行驶的速度为

(2) 已知人与车总质量为60kg，则人和自行车受到的总重力是

(3) 骑行时，自行车对路面的压力等于重力为
F = G=600N
骑行时，自行车对路面的压强为

答：(1)自行车行驶的速度为5m/s；
(2)人和自行车受到的总重力是600N；
(3)骑行时，自行车对路面的压强为3×104Pa。
10．（1）2A；（2）1.32×106J；（3）55Ω
【详解】
解：（1）由P=UI可得，洗衣机脱水时正常工作的电流

（2）由洗涤和脱水交替工作的“P—t”图像可知，洗涤时间
t洗涤=60min=3600s
则洗涤消耗的电能
W洗涤=P洗涤t洗涤=220W×3600s=7.92×105J
脱水时间
t脱水=20min=1200s
脱水消耗的电能
W脱水=P脱水t脱水=440W×1200s=5.28×105J
洗衣机正常工作一次总共消耗的电能
W=W洗涤+W脱水=7.92×105J+5.28×105J=1.32×106J
（3）加热电阻的功率为 880W，额定电压为220V，加热时的正常工作电流

加热电阻

答：（1）洗衣机脱水时的正常工作电流是2A；
（2）消耗的电能是1.32×106J；
（3）加热电阻的阻值是55Ω。
11．（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）当该型艇满载时停在水平地面上，对水平地面的压力为

对地面的压强为

（2）该型艇静止在水面上，启动时能把船身抬高，则所做的功为

柴油完全燃烧放出的热量为

柴油的质量为

（3）推力做功的功率是

答：（1）当该型艇满载时停在水平地面上，对地面的压强为；
（2）抬高一次需要消耗的柴油；
（3）推力做功的功率是。
12．（1）0.2A；（2）27J；（3）0.2W
【详解】
(1)由公式可得，通过R2的电流

(2)由图乙可知，当小灯泡正常发光时，U灯=2.5V，此时I灯=0.30A
R1两端的电压
U1=U-U灯=4V-2.5V=1.5V
通过R1的电流，1min内电流在R1上做的功

(3)由公式可得

R2两端的电压

由可得

由图乙可知，当，此时，灯泡的实际功率

答：(1)通过R2的电流0.2A；
(2)若小灯泡正常发光，则1min内电流在R1上做的功是27J；
(3)现把电源电压调到某一值时，通过R2的电流为0.1A，灯泡与R2两端的电压之比为1∶2，则灯泡的实际功率是0.2W。
13．（1）900J；（2）18V；（3）3.75W~43.2W
【详解】
解：由可知灯泡的电阻为

（1）已知灯泡正常工作时的功率为：PL＝3W，则灯泡正常工作5min消耗的电能为

（2）当开关S闭合，S1、S2断开，该电路为R和L的串联电路；由题知滑片P从b滑至某一位置时，其接入电路的阻值变小；当滑片P从b端滑至某一位置时，灯泡正常发光，额定电流为

则电源电压为
①
当滑片P在b端时，电路中的电流为

则电源电压为
U＝I′（RL+RP）＝0.3A×（12Ω+RP）②
联立①②可解得
，
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，L被短路，该电路为R和R0的并联电路，电流表测干路的电流；通过R0的电流为

已知电流表量程为0~3A，则干路电流最大I＝3A，由并联电路的电流特点可知通过R的最大电流为

则滑动变阻器的最大功率为

当滑动变阻器接入电路阻值最大时，滑动变阻器接入电路的电阻的功率最小为

由上述分析可知滑动变阻器R的功率变化范围是6.75W~43.2W。
答：（1）小灯泡正常工作5min消耗的电能为900J；
（2）电源电压为18V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，在保证电路安全的前提下滑动变阻器R的功率变化范围为6.75W~43.2W。
14．（1）24.2Ω；（2）160W；（3）694s；（4）1.926×106J
【详解】
解：（1）由题意可知，烧烤功率恒定，则当开关S1断开，其他开关闭合时，为烧烤状态，此时只有电阻R2接入电路，则

即

（2）由图乙电路图可知，当开关S2断开，其他开关闭合时，为火锅状态，根据功率公式

可知，在电源电压恒定时，电路总电阻越小则功率越大，当滑动变阻器滑片移至最左端接入电阻为零时，火锅达到最大功率，则R1的阻值

当滑动变阻器滑片移至最右端接入电阻最大时，电路电流最小，电热丝达到最小功率，则

（3）一体锅体积为2L，则盛满后的水质量为

水在一标准大气压下的沸腾温度为100℃，若一体锅在火锅状态下的加热效率为80%，则水吸收的热量


一体锅消耗的电能

火锅状态下功率最大时，所需的时间最小，即

（4）滑动变阻器滑片始终位于最左端保持不动，则滑动变阻器接入电阻为零，由图丙可知在某次涮、烤过程中电流出现三个不同值，且逐次增大，根据

可知电阻逐次减小，可知15~25min时间段，两个定值电阻并联在电路中，此时电路功率为

则消耗的电能为

答：（1）R2的阻值为24.2Ω；
（2）仅在火锅状态下，电热丝的最小功率为160W；
（3）将水在一标准大气压下烧开至少需要694s；
（4）15~25min消耗的电能为1.926×106J。
15．（1）1.6×104N；（2）80%；（3）1600N．
【详解】
（1）．汽车的重力：
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N；
（2）．汽车电机做的功：
W=Pt=3.2×104W×300s=9.6×106J，
汽车电机的效率：
η=×100%=×100%=80%；
（3）．由W=Fs得：
F===1600N，
由于汽车匀速行驶，受到的阻力等于牵引力，所以汽车受到的阻力：
f=F=1600N．
答：（1）．汽车的重力是1.6×104N；
（2）．汽车电机的效率是80%；
（3）．汽车受到的阻力是1600N．
16．(1)6Ω；(2)12Ω；(3)0.315W
【详解】
(1)由灯泡额定电压及额定功率可求器正常发光电阻为

(2)由于滑动滑片电压表的示数由5U变化到U，则由串联分压可知，滑动变阻器接入阻值变小，电路电流变大，设滑片滑动前电流为I，滑片滑动后，R0的功率变为原来的4倍，由P=I2R可知电流变为原来的两倍，即2I，又有电流表的示数变化了，则有
2I=I+0.4A
解得
I=0.4A
则电源电压可表示为
IR额+5U+IR0=U总①
2IR额+U+2IR0=U总②
又有滑动变阻器功率为
P滑=U×2I③
由①②③可得
U总=18V，R0=14Ω
灯泡额定电流为

则电流表为大量程，当闭合开关S1和S2时，电路为R1与灯泡串联，则电路电流最大为1A，此时电路电阻最小，为

则滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是
R滑=Rmin-R额=18Ω-6Ω=12Ω
(3)当闭合S1、断开S2时，电路为滑动变阻器和R0以及灯泡串联，为使R0功率最小，则电路电流最小，当滑动变阻器可接入阻值最大时，电路电流最小，由串联分压可知，电压表示数最大，为15V，总电压为18V，由串联分压可得R0和灯泡分的电压共为3V，则R0分得电压为

则最小功率为

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻6Ω。
(2)闭合开关S1和S2，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是12Ω。
(3)在电路安全的前提下求R0功率的最小值为0.315W。