2021年中考物理第二轮复习典型例题剖析及训练题--计算题

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2021年中考物理第二轮复习典型例题剖析及训练题--《计算题》中考分值：12分－－18分中考热点概括【考点聚焦】这部分知识涉及到的考点有：1. 力学：速度、密度、重力、压强、浮力、机械功、功率、机械效率。2. 热学：比热容、燃料热值、热机的效率3. 电学：欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律。【呈现形式】以上考点常以计算题的形式出现以基础知识为主通过计算达到对知识的理解和应用并能解决实际问题多出现在压轴题。中考中常见的有电、热综合题力、电综合题和力、热综合题。典型例题剖析防触电保护类型I类额定容积20L型号NN-S313WF电源频率50Hz额定电压220V质量12kg最大功率1100W 【例题1】微波炉是一种清洁卫生无污染效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求：（1）微波炉加热时电路中的电流是多少？（2）加热过程中消耗的电能是多少？（3）加热过程中水吸收的热量是多少？ 【解析】对于电器铭牌要注意其中所隐含的知识如电压、功率等甚至体积有时需要间接利用。主要是抓住题目中的已知量合理选择公式进行计算。计算电流可以通过欧姆定律的公式也可以通过额定功率和额定电压关系主要是通过题意看有哪些已知量。本题通过额定电压和额定功率利用公式P=UI计算方便。电热水壶消耗的电能可以利用电功的转化计算电功可以利用公式W=Pt。利用电热水壶的纯电阻电路抓住电阻是不变的物理量功率可以利用P=U2/R计算。对于水吸热后温度升高计算热量可以利用公式Q=cm(t-t0)其中的质量没有可以通过质量和密度体积之间的关系间接即可。【答案】（1）根据P=UI得1100w/220V=5A                           （2）方法一：根据W=Pt得微波炉消耗的电能是：W=Pt=1100W×60s=6.6×104J 方法二：根据W=Pt得微波炉消耗的电能：W=Pt=1.1×h≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh都给满分)方法三：W=UIt=220V×5A×60s=6.6×104J（3）根据  得：1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg        Q=cm(t-t0)得水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/(kg·℃) ×0.275kg×(40℃-20℃)=2.31×104J 【例题2】电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图１）。它可以电动骑行亦可以脚踏骑行。电动骑行时蓄电池对车上电动机供电电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车主要技术参数。 整  车整车质量40kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池电压48V容量12A.h电动机额定电压48V额定功率240W        (1)请你仔细观察电动自行车的构造会发现很多地方用到了物理知识。请列举一例。示例：电动自行车的车座大而扁平可减少压强。  答：                                                                      （2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时地面受到的压强是多大？（取g=10N/kg）（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（6）从环保的角度与摩托车相比电动自行车有什么优缺点？（各举一条）【解析】本题中涉及到压强、电流、电功和速度等知识考查知识的综合利用能力。电动自行车中有很多的物理知识的应用如车轮子中有轴承减小摩擦车轮上和车把上有很多花纹模式为了增大摩擦等。在水平公路上行驶时受力平衡压力等于重力重力利用质量计算通过压强等于压力除以受力面积。额定电流的求法可以通过额定功率和额定电压之间的关系。利用能量之间的转化率可以得出W能=80%W  可以利用W能=Uit计算。利用W=FS计算机械功。【答案】⑴例：电动自行车的车轮　　可有凹凸不平的花纹增大摩擦。（2）估计身体的质量约为５０kg 地面受到的压强：P=F/S=(４０ｋg+５0ｋg) ×１０Ｎ／ｋg /0.01m2=０.９×105Pa（3）额定功率下的电流：I=P/U=240W/４８V=５A　　(4) 蓄电池储存的电能：Ｗ＝ＵＩｔ＝４８Ｖ×１２Ａ×３６００ｓ＝２０７３６００Ｊ (5) 因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功即：２０７３６００Ｊ×80％=FS所以电动自行车能连续电动行驶的路程：S = m（６）优点：无尾气、噪音小。  缺点 ：蓄电池一般使用一年左右就需更换废弃后的电池污染环境。【例题3】（09泰安）泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中在一段平直的公路上匀速行驶5.6km受到的阻力是3.0×103N消耗燃油1.5×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3热值q＝4×107J/kg求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量）则该专用车的热机效率是多少？【解析】本题是力和热的综合计算涉及到机械功、热量和转化率。机械功计算可以通过力和距离之间的关系由于汽车匀速直线运动牵引力等于摩擦力。汽油完全燃烧产生的热量可以利用Q=mq,质量利用公式m=ρV 计算带入到公式η＝利用其变形公式计算即可。【答案】（1）因为专用车匀速行驶所以牵引力F＝f＝3.0×103N牵引力做的功W＝Fs＝3.0×103N×5.6×103m ＝1.68×107J（2）消耗燃油的质量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg  燃油完全燃烧所产生的热量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J  热机效率η＝＝＝35%达标检测练习1．（2021四川广安卷II第19题）下表为一台电烤箱的铭牌其内部简化电路如图12所示R1和R2均为电热丝。    求：  (1) 电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；      (2) 电烤箱在低温档正常工作时R2的阻值是多少；     （3）假设在用电高峰时家庭电路实际电压为200V电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算结果保留到小数点后1位）【答案】解：（1）I=U/R1=6V/10Ω=0.6A………………(2分)      （2）R总=U/I=6V/0.4A=15Ω……………(1分)           R2= R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω…………（1分）      （3）Q1=（ I）2Rt=（0.4A）2×10Ω×300s=480J…………（3分）2．（2021山东泰安第291题）小明家利用天然气灶烧水把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下).[水的比热容C水=4.2×103J/（kg·℃）](1)通过观察天然气表得知消耗了0.01m3的天然气如果天然气的密度是0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克？（2）在此过程中水需要吸收多少热量？(3)用额定功率是800W的电热壶在220V的额定电压下烧开同样质量的水若电能转化为内能的效率是84％则通电时间是多少？【答案】（1）m=ρv=0.7kg/m3×0.01m3=7×10-3kg（2）Q吸=cm∆t=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105JW===4×105Jt===500s3．（2021湖北宜昌第37题）目前市场上出现了一种新型热水器——空气能热水器也称空气源热水器它是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是：空气能热水器在工作时吸收空气中的能量为Q1消耗的电能为Q2通过热交换使热水得到的能量为Q3即Q3=Q1+Q2.所以它的热效率（Q3/Q2的比值）可以达到300%~500%。问：　　（1）若电热水器的热效率是80%空气能热水器的热效率是400%现将100kg的水从15℃加热到55℃使用电功率都是1400W的电热水器和空气能热水器分别耗电多少？所用时间分别是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））　　（2）请你根据以上计算说明空气能热水器与电热水器相比有哪些优点？【答案】　37．（1）Q3=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×107J空气热水器消耗电能Q2= ==4.2×106J电热水器消耗电能W===2.1×107JW电=P1t1 t1===1.5×104s由Q2=W=P2t2得t2===3×103s（2）节能；省时 4．(2021江苏泰州第26题)图17是一台常用的电热饮水机下表是它的铭牌数据图18是它的电路原理图。其中S是温控开关R1是定值电阻R2是加热电阻。当S闭合时饮水机处于加热状态；当S断开时饮水机处于保温状态。（1）在加热状态下饮水机正常工作时电路中的电流是多大？（2）饮水机正常工作时将热水箱中的水从20℃加热到90℃需用时14min（水的比热容为4.2×103J／kg·℃）.求此加热过程中:①水吸收的热量；②饮水机的加热效率。（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。【答案】解：(1) 在加热状态下                (2) =(3)                            5．(2021湖南邵阳第34题)小红家里有一台饮水机它铭牌上标出的有关数据如下表工作电路如图所示S0是温控开关。当开关S闭合、S0断开时饮水机处于保温状态；当开关S、S0都闭合时饮水机处于加热状态。问：（1）将1kg的水从23℃加热到93℃水吸收的热量是多少？（2）饮水机在加热状态下正常工作2min消耗的电能是多少？〔C水=4.2×103J／(kg·℃)〕（3）当饮水机在保温状态下正常工作时通过R2的电流为0.2A此时饮水机消耗的功率是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 当开关S闭合、S0断开时饮水机处于保温状态此电路为R2的简单电路6．（2021年湖北省黄冈市第34题）家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中温控旋转开关接ab开始加热发光二极管正常发光当液体温度达到70℃；温控旋转开关自动接cd发光二极管熄灭电动机起动再倒入三混粉在容器中保温搅拌搅拌均匀后涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W电动机正常工作的功率为1100W发光二极管L规格为“2V  0.2W”R1是加热电热丝R2是保温电热丝R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响) （1）用电器正常工作时求保温电热丝R0的电阻值。（2）液体乙烯材料质量为6kg初温为20℃求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时液体乙烯材料吸收了多少热量【C液=1.8×103J／(kg℃)】（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时电路正常工作了6分40秒该过程中加热电热丝产生的热量为多少?【答案】（1）保温电热丝消耗的规律P保=Pcd-P动=100W    保温电热丝阻值R=U2/P=484Ω   （2）Q=cm△t=5.4×105J   (3)发光二极管的电流I=0.1A    二极管的功率P=UI=22W    电热丝消耗的功率P=1522W-22W=1500W    加热丝产生的热量Q=Pt=6×105J。7．（2021年福建省泉州市第30题）(6分)小理对家里的电磁炉进行研究电磁炉的功率调节范围是120W～2200W (1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃消耗了0.22kw·h的电能。水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图18所示问第8分钟通过电磁的电流是多少?   [水的比热是4.2×103J/(kg. ℃)家庭电路的电压为220V]【答案】Q=cm△t=4.2×103×2×80J=6.72×105J  W=0.22kw·h=7.92×105J    η==6.72×105J/7.92×105J=84.8％.    I=P/U=800/220A=3.64A8．(2021重庆第21题)在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器图21是内部水箱的结构示意图。S l是自动温控开关当水温低于20℃时闭合辅助加热电阻R开始加热；当水温高60℃时断开辅助加热电阻R停止加热。A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体密度为1.8×103kg／m3悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N寸闭合电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时S2断开电动水泵M停止注水。取g=10N／kg。求： (1)若水箱内有100 kg的水夜晚在辅助加热系统作用下水温升高了20℃水吸收的热量。 [C水=4.2×103J／(kg·℃)] (2)A、B的体积均为500 cm3A、B的总重力。 (3)正常情况下水箱中的水面最高时A受到的浮力。(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计。)图20                           图21【答案】解：(1)Q吸=CmΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100 kg×20℃=8.4×106J(2)G总=m总g=ρV总g=ρ（VA+VB）g=1.8×103kg／m3×（5×10-4m3+5×10-4m3）×10N／kg=18N(3)正常情况下当水位最高时绳子受到的拉力最小此时F总浮 = G总－F=18N－10N=8NFB浮=ρ水gVB=1.0×103kg／m3×5×10-4m3×10N／kg=5NFA浮= F总浮－FB浮=8N－5N=3N答：(1)若水箱内有100 kg的水夜晚在辅助加热系统作用下水温升高了20℃水吸收的热量为8.4×106J(2)A、B的体积均为500 cm3A、B的总重力为18N。(3)正常情况下水箱中的水面最高时A受到的浮力为3N9．(2021甘肃兰州第32题)去冬今春以来由于干旱少雨我国多个地区发生了森林火灾防火形势十分严重。近期在某地发生的山火中部队及时出动直升机进行扑救有效地抑制了火情的蔓延。直升机灭火主要靠外挂吊桶直升机吊桶一次装满水后飞到火头上空把水洒下去可直接将火头熄灭。（1）若飞机将1.5吨水竖直提升50m水平飞行2km飞机对谁做了多少功？（2）用水灭火的过程中水要吸收大量的热量。若1.5吨水温度从20℃升高到100℃能吸收多少热量？【答案】（1）（2）10．（2021广东湛江第22题）2010年12月30日通车的湛徐高速使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”．今年“五·一”期间爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg车轮与地面的总接触面积为0.09m2当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时汽车发动机牵引力为1000N效率为30％汽油的热值为4．6×107 J／kg(假设汽油完全燃烧g取10N／kg)．求：(1) 汽车静止时对路面的压强． (2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率．（3）若汽车按照这种方式行驶这次旅行全程往返250km牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？【答案】解：(1)汽车静止时对地面的压力   F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8×104N  ………（1分）          汽车静止时对地面的压强  2×105Pa     ………（1分）(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率    P=FV=1000N×25m/s=2.5×104W                                    (3) 全程往返约250km牵引力所做的功W=FS=1000N×2.5×105m=2.5×108J         由得全程往返约250km需要汽油的质量为：      答：(1)汽车静止时对在地面的压强2×105Pa．   （2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率2.5×104W．   （3）全程往返约250km牵引力所做的功2.5×108J；全程往返约250km需要汽油的质量为18.12kg．11．（2021浙江杭州第5题）人类的祖先钻木取火为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示将削尖的木棒伸到木板的洞里用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时板与棒互相摩擦机械能转化为内能而热集中在洞内不易散发提高了木棒尖端的温度当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体故受热厚度很薄木棒受热部分的质量只有0.25克。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒弓长为s=0.25米人拉弓的力为16牛顿木头比热c=2×103 焦/（千克·℃）室温为20℃问：（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能若其中有25%被木棒尖端吸收则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？【答案】（1）W=2Fs=2×16N×0.25m=8J（2）∵Q=cm△t即25%W= cm△t∴（3）【答案】(1)Q吸=cm∆t=4.2×103×100×50J=2.1×107J（2）由Q=qV得  V===0.25m3（3）Q′=1.68×106×2.5×10J=2.1×107Jη===50℅ 3．（2021年福建省福州 第23题）（3分）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路这种公交车比普通公交车节能30%以上百公里仅消耗柴油26kg这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）【答案】解：Q放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.85×108J。10．(2021江苏盐城第22题)小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力g取10N/kg．求：（1）所拉配重块的重力；（2）2s内配重块运动的速度；（3）此过程中拉力器的机械效率．  【答案】解：（1）（2）　　（3）　      11．(2021四川泸州Ⅱ卷第12题)我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况。为分析打捞工作我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3密度ρ金=7.9×103kg/m3ρ水=1×103kg/m3绳子重力不计。请问：⑴若不计摩擦和滑轮重当金属物始终浸没在水中时需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？⑵若仍不计摩擦但动滑轮重G0=60N要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m求绳子自由端竖直向上拉力的功率；⑶若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中该滑轮组的机械效率为94%问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大？（计算结果保留整数）【答案】解：（1） （2）（3）       12．（2021贵州省安顺市第16题）小红学过“机械效率”后提出一个假设：“机械的机械效率越高越省力。”为证明假设是否成立小红做了在写吗上匀速拉动物块的探究实验（如下图所示）并记录实验数据如下：（1）请你帮小红计算第3次实验得到的数据W有、W总和η（写出计算过程）。（2）该实验能验证“机械的机械效率越高越省力”吗？写出你的看法。（3）完成实验后小红又产生一个猜想“如果减小斜面摩擦可以提高斜面的机械效率吗？”请你运用所学的知识说明小红的猜想是否正确简述其理由。（简单推理）【答案】（1）W有 = G h = 5×0.2 = 1（J）  ……………………………（1分）W总 = FS = 2.7×0.5 = 1.35（J）   ……………………………（1分）η = ……………………………………（1分）（2）不能该实验反映的是：“斜面的机械效率越高越费力”。……（1分）（3）正确。…………………（1分）,因为同高度斜面减小摩擦W总减小W有不变根据机械效率变大.…（1分）13．(2021四川绵阳40题第2小题)如图是我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器2010年8月26日“蛟龙号”已完成下潜3759米得深海潜试这标志着中国已成为世界上第五个掌握3500米以上大深度载人深潜技术的国家。据悉“蛟龙号”的技术改进及5000—7000米深海潜试课题实施方案一通过专家论证不久“蛟龙号”将挑战目前世界载人深潜新记录。①已知“蛟龙号”下潜到3759米得海底用时月102分钟求“蛟龙号”下潜的平均速度约为多少米／分钟？（保留整数）若“蛟龙号”到达7000米深的海底世界时海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多大？如果潜水器的一个观测孔的面积约为300cm2则海水对该观测孔的压力约为多大？（海水密度近为1.0×103kg／m3,g=10N／kg下同）③若正在水下匀速下潜的“蛟龙号”潜水器的总质量为22吨请你有此估算潜水器的体积约为多大？④在需要紧急上浮时潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。试分析匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后在水中的一定情况。【答案】解: ①②③        ④匀速下潜的“蛟龙号”潜水器抛掉压载铁后会加速上升至水面。14．(2021甘肃兰州第31题)在水中放入质量为3kg的木块木块静止时有3∕5体积浸入水中。求：（1）木块静止时所受的浮力。（2）木块的体积。【答案】（1）因为木块是漂浮（2）15．（2021湖北黄石第39题）据报道我市某水库底是一座旧城遗址目前正在进行试探性发掘和打捞某次试探性打捞作业时用绳子将实心物体从水面下12m深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程中所用时间为42s拉力F做功的功率为90W。当物体被拉到有·的体积露出水面时让其静止此时绳子的拉力F′=520N。不计绳子的重力和水的阻力。（水的密度为ρ0=1×103kg/m3,g=10N/kg）求：（1）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中物体匀速运动的速度v；（2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F；（3）物体浸没在水下时受的浮力F浮；（4）物体的密度ρ物。【答案】(1)v= = =0.25m/s（2）P=Fv得F= = =360N（3）由F+F浮=F′+ F浮360N+F浮=520N+ F浮F浮=800N（3）G= F浮+F=800N+360N=1160Nm===116kg当物体浸没时V=V排===3.6×10-2m3ρ===3.1×103kg/m3