2023年安徽省中考物理真题变式题21-23题

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（1）做的有用功；
（2）该装置的机械效率。

变式题1基础
2. 如图所示，斜面长s=8m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功。求：
（1）运动过程中所做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）推力F的大小。
变式题2基础
3. 如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求：
（1）运动过程中所做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）推力F的大小。
变式题3基础
4. 在斜面上将一个重 150N 的物体从底端匀速拉到顶端（如图所示），沿斜面向上的拉力为 50N，斜面长 1.2m、高 0.3m，求：
(1)拉力所做的功；
(2)克服物体重力所做的功；
(3)斜面的机械效率。
变式题4巩固
5. 如图所示，在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到顶端所用的时间为。沿斜面向上的拉力，斜面中，，物体与斜面的接触面积为100cm2，斜面对物体的支持力为。求；
（1）物体在斜面上的速度；
（2）物体对斜面压强；
（3）斜面的机械效率。（计算结果保留一位小数）

变式题5巩固
6. 如图所示，斜面长4m，高2m。质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g＝10N/kg，求：
（1）小明对物体做的总功；
（2）斜面的机械效率；
（3）物体所受的摩擦阻力。

变式题6巩固
7. 一辆东风牌汽车发动机功率为160kW，运送4t的货物，以4m/s的速度沿30度的斜坡匀速到达坡顶，如图所示，已知斜坡长100m。求：（g取10N/kg）
（1）汽车从斜坡底端到达坡顶的时间是多少秒？
（2）把货物从坡底运送到坡顶汽车所做的有用功？
（3）汽车运送货物的机械效率是多少？
变式题7提升
8. 一物块重2.5N，在拉力F的作用下从底部沿斜面匀速运动到如图1所示的位置，用时6s。此过程F做的功W和时间t的关系图像如图2所示，物块运动的速度和时间的关系图像如图3所示。求：
（1）图1中，拉力F对物体所做的有用功是多少？
（2）拉力F做的总功是多少？
（3）斜面的机械效率是多少？（保留一位小数）
（4）拉力F是多少？
变式题8提升
9. 以“‘荆歌’铁马，奔向未来”为主题的2023荆州马拉松3月26日在荆州体育中心鸣枪起跑。在开赛场地建设过程中，工人利用长度L=3m的斜面把质量为240kg的重物匀速推到h=1m高处，如图所示，工人所用推力F=1000N。g取10N/kg。求：
（1）推力做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）工人将另一质量为300kg的重物匀速推到同一高度，为了省力，换用长度为5m的斜面，此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为6∶5，共用时20s，工人推力做功的功率。

变式题9提升
10. 往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。如图所示，工人用400N的力将重为900N的箱子，沿长3m、高1m的斜面匀速推到车厢，所用时间为10s。在该过程中，求：
（1）工人做有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）斜面对物体的摩擦力；
（4）若想增大此斜面的机械效率，可采用哪些方法。（只要求写出一条措施）
原题
11. 为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。
（1）求该过程中水吸收的热量；
（2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率；
（3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。
变式题1基础
12. 家庭电路中，某电热水壶电功率为1100W，装水2.2kg，初温为20℃。该电热水壶正常工作一段时间，使水温升高50℃，（已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），假设加热电阻产生的热量都被水吸收）求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶加热的时间。
变式题2基础
13. 太阳能具有环保、可再生等优点。某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内，将热水器中质量为50kg、初温为15℃的水升温到55℃。已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），通过计算回答：
（1）热水器中水吸收的热量是多少？
（2）阴天时，热水器通过备用的电热棒将水加热，电热棒的功率是2000W，则电热棒加热5min消耗的电能是多少？
变式题3基础
14. 小丽家安装的净水器有配套的即热式电加热器，如图所示，它采用大功率的电加热管快速加热净水，小丽想知道这个加热器的电功率有多大，加热前她观察到窗口显示水温为20℃，按下加热开关，用时40s即得到250g、100℃的开水。【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
（1）这些水吸收的热量是多少J？
（2）这个加热器的电功率为多少W？

变式题4巩固
15. 现代家庭普遍安装了节能型燃气热水器，在一次用水过程中，将10kg的水从12℃加热到52℃。已知，q天然气＝4×107J/m3，此燃气热水器的加热效率为84%。求：
（1）水吸收的热量；
（2）此次加热水消耗的天然气的体积；
（3）若使用额定功率为2000W的电热水器，使10kg的水从12℃加热到52℃，需要正常加热的时间是多少min？（不计热量损失）
变式题5巩固
16. 某电热水壶外观及规格参数如图所示，壶内装有温度为20℃的水，让其正常工作1.4min可使水温升高45℃，不计热量损失，求：
（1）该电热水壶正常工作1.4min放出的热量；
（2）壶内所装水的质量；
（3）如果利用热值为3.2×107J/m3的天然气来加热，至少需要完全燃烧多少dm3的天然气？
变式题6巩固
17. 小明奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示），内部由加热系统和按摩系统两部分组成。其铭牌部分参数如图乙所示，问：
（1）往足浴盆里加入初温为22℃水，使之达到最大允许注水量，开始正常加热。控制面板如图丙所示，当温度达到显示温度时，完成加热。求此过程中水所吸收到热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；
（2）此次加热过程耗时10min，求此过程足浴盆的电热效率；
（3）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
变式题7提升
18. 如图甲所示的是速热型电热水龙头，其电路简图如图乙所示，R1、R2为电热丝，其中R2的阻值为110Ω。通过操作开关，可以提供温水和热水。该水龙头的铭牌参数如图丙所示，温水挡电功率模糊不清。电热水龙头在额定电压下工作。
（1）当闭合开关S1，断开开关S2时，电热丝R1和R2的电功率分别为P1和P2，电路的总功率为P，试证明：P＝P1+P2；
（2）该电热水龙头的温水挡功率是多大；
（3）闭合开关S1、S2，不计热量损失，该水龙头把1kg的水从15℃加热到37℃，需要加热多长时间。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
变式题8提升
19. 如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，。求：
（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；
（2）本次工作过程共消耗的电能；
（3）R1和R2的阻值。
变式题9提升
20. 作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。【c中药取4.0×103J/(kg·℃)】求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。

原题
21. “浮沉子”最早是由科学家笛卡尔设计的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A，A的质量为m，水的密度为，g为已知量，求：
（1）图2中A所受浮力的大小；
（2）图2中A排开水的体积；
（3）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。

变式题1基础
22. 小刚自制了一个泡沫救生板船，如图所示。其质量为8kg，体积为80dm3.求：
（1）该泡沫救生板船的密度是多少kg/m3？
（2）当泡沫救生板船在泳池中静止时，它所受的浮力为多大？
（3）当小刚躺到泡沫救生板船上面时，救生板船刚好完全浸没在水中，则小刚的重力是多少？（g=10N/kg）
变式题2基础
23. 一木板漂浮在水面上，已知木板重1800N，体积为0.3m2。求：
（1）木板的密度；
（2）木板所受的浮力；
（3）有一个人重700N，通过计算说明他能否安全地躺在木板上？（水密度ρ=1.0×103kg/m3）
变式题3基础
24. 地球气候变暖，冰川熔化加剧，是造成海平面变化的原因之一、小明同学根据所学知识，通过比较冰川完全熔化成水后水的体积与冰川熔化前排开海水的体积，就能推断海平面的升降。如图所示，是冰川漂浮在海面上的情景，若冰川的质量为m冰，海水的密度为ρ海，水的密度为ρ水，且ρ海>ρ水，g用符号表示。求：
（1）冰川熔化前受到的浮力；
（2）冰川熔化前排开海水的体积；
（3）冰川完全熔化成水后水的体积。
变式题4巩固
25. 一个不规则的实心物体，质量为88g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开80g的水，然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止，取g=10N/kg，求：
（1）物体在水中所受的浮力；
（2）物体在盐水中所受的浮力；
（3）物体悬浮食盐水的密度。
变式题5巩固
26. 如图所示，小金将一段质量分布均匀长方体木块放入水中，此时木料竖立漂浮在水面上。已知木块的重力为200N，高度为40cm，底面积为1000cm2。当小金将物体A放在木块上方时，木块露出水面高度为10cm。设木块不吸水，且上表面始终与水面保持水平，求：
（1）木块单独漂浮时受到的浮力；
（2）木块单独漂浮时排开水的体积；
（3）物体A的重力。
变式题6巩固
27. 如图甲所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中，木块静止时，上表面距离水面4cm，若在木块上方压上一个物体A，使木块刚好全部压入水中，如图乙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3，若g取10N/kg，求：
（1）木块受到的重力；
（2）木块的密度；
（3）物体A的重力。
变式题7提升
28. 小明同学利用如图所示的装置来测量某不溶于水的物块的密度，所用的长方体水槽底面积为200cm2，实验过程如下：①将空烧杯漂浮在水槽内，用刻度尺测得水面高度为h1=10cm；②将物块放在烧杯内，用刻度尺测得水面的高度为h2=14cm；③将烧杯内的物块拿出直接放入水中，用刻度尺测得水面高度为h3=11cm。（已知ρ水=1×103kg/m3）求：
（1）该物块的重力大小；
（2）该物块的密度大小。

变式题8提升
29. 如图所示，重为10N的物体挂在弹簧测力计下面，当它一半的体积浸入到水中时，测力计的示数为7.5N，，，求：
（1）物体此时受到的浮力；
（2）物体的总体积；
（3）物体的密度；
（4）物体完全浸没且不接触容器时测力计的示数。
变式题9提升
30. “曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为300g，底面积为30cm2，高度为15cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）将杯子开口向上竖直漂浮在水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力；
（2）此时杯子浸入水中的深度是多少；
（3）此浮力秤能称物体的最大质量是多少；
（4）将玻璃杯开口向上放入一装满水的溢水杯中，并使之完全沉没于水中，测得溢出水的重力为1.2N，求玻璃的密度。
额定电压
额定功率
220V
温水
热水
4400W
型号
SDS-15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W