2024中考物理备考专题 题型二 计算题 (课件)

这是一份2024中考物理备考专题 题型二 计算题 (课件)，共60页。PPT课件主要包含了6×104，2R2的阻值等内容，欢迎下载使用。
表1：成都近8年作图题板块分析
表2：成都近8年力学作图题分析
表3：成都近8年电学计算题分析
1. 暑假小明与家人乘坐高铁出去游玩．如图所示是他们乘坐的高铁，表格中是它的部分参数，g取10 N/kg.求：(1)高铁以最高时速匀速行驶 5 min的路程．
一、力学计算 (8年8考)
解：(1)由表格数据可知，高铁的最高时速v＝360 km/h＝100 m/s 由 可得，高铁以最高时速匀速行驶5 min的路程s＝vt＝100 m/s×5×60 s＝3×104 m
(2)高铁满载时所受的重力． (3)高铁满载静止时对水平轨道的压强
(3)高铁满载时对轨道的压力F＝G＝1.2×107 N对轨道的压强p＝ ＝1.2×107 Pa
(2)高铁满载时所受的重力G＝mg＝1 200×103 kg×10 N/kg＝1.2×107 N
2. (2023河南改编)成都市农业已进入智能化时代，农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业．如图所示为一架无人机在农田中喷洒农药时的情景，无人机载满农药时的总质量为45 kg，g取10 N/kg.试问：(1)载满农药的无人机不工作时，静止在水平地面上，底部支架与地面的总接触面积为90 cm2，它对地面的压强是多大？
解：(1)无人机载满农药时的总重力G＝mg＝45 kg×10 N/kg＝450 N 无人机对地面的压力F＝G＝450 N 无人机对地面的压强p＝ ＝5×104 Pa
(2)无人机在农田上方持续喷洒农药时，以5 m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动．无人机载满农药时所载农药的质量为20 kg，每分钟喷洒的农药量为2 kg，则无人机从开始喷洒农药到喷洒完毕，飞行的路程是多少？
(2)无人机喷洒农药的时间t＝ ×1 min＝10 min＝600 s无人机飞行的路程s＝vt＝5 m/s×600 s＝3 000 m
解题关键点根据“每分钟喷洒农药量和农药的质量”计算出时间进而利用v＝st求解飞行的路程．
3. (2023武侯区二诊)为了做好“文明典范城市”的创建工作，成都市巴士公交有限公司开展以“文明出行礼让斑马线”为主题的活动．成都11路公交车满载时车总重为1.5×105 N(包括车上的司机与乘客)，该公交车匀速行驶时所受的阻力是车总重的0.4倍并保持不变．在某水平路段该公交车匀速行驶了1 200 m．g取 10 N/kg.求：(1)该公交车满载匀速行驶时受到的阻力为多少N?
解：(1)该公交车满载匀速行驶时受到的阻力f阻＝0.4G＝0.4×1.5×105 N＝6×104 N
(2)在该路段行驶1 200 m时，公交车牵引力做的功为多少J?
(2)因为公交车沿平直公路匀速行驶，所以公交车受到的阻力和牵引力是一对平衡力则牵引力F牵＝f阻＝6×104 N牵引力做的功W＝F牵s＝6×104 N×1 200 m＝7.2×107 J
解题关键点公交车处于匀速行驶状态，即处于平衡状态，牵引力等于其受到的阻力，进而利用W＝Fs求解牵引力做的功．
4. (2023山西)如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6 m，求解下列问题．(小伟的质量为50 kg，g取10 N/kg)(1)引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600 m用时5分钟，他热身运动的平均速度．
解：(1)小伟热身运动所用的时间t＝5 min＝300 s小伟热身运动的平均速度v＝ ＝2 m/s
(2)小伟完成1次引体向上克服重力做的功． (3)小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你估算他此时对地面的压强．
(3)小伟双脚站在地面上，鞋底与地面的接触面积约S＝500 cm2＝5×10－2 m2(合理即可)小伟双脚站立时对水平地面的压力F＝G＝500 N小伟双脚站立时对水平地面的压强p＝ ＝1×104 Pa
(2)小伟所受的重力G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N小伟完成1次引体向上克服重力做的功W＝Fs＝Gh＝500 N×0.6 m＝300 J
解题关键点关键在于估算出小伟的双脚和地面的接触面积．
典型试题拓展情境拓展——攀岩如图所示，在攀岩运动中，质量为60 kg的小明在1.5 min内攀登上了15 m高的山岩到达岩顶，取得了很好的成绩．小明在攀岩过程中克服重力做的功是______ J，克服重力做功的平均功率为____W．(g取10 N/kg)
5. (2023内江)如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103 km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录．在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103 km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105 N，求在这次测试中：(1)汽车受到水平方向的牵引力．
解：(1)超音速汽车在水平轨道上做匀速直线运动，此时超音速汽车处于平衡状态，因此汽车受到水平方向的牵引力F牵＝f＝1.8×105 N
(2)汽车牵引力的功率．
(2)测试中超音速汽车的速度v＝1.26×103 km/h＝350 m/s由W＝Fs和v＝ 可得，汽车牵引力的功率P＝ ＝F牵v＝1.8×105 N×350 m/s＝6.3×107 W
6. 为了增加村民收入，助推乡村振兴，成都部分地区农户开始种植蔬菜，并建成了蔬菜生态园．货车司机也成立了爱心蔬菜车队，运送蔬菜的重型货车如图甲所示，g取10 N/kg，试问：(1)已知车轮与水平地面的总接触面积为 8×103 cm2，满载时货车对水平地面的压强为5.0×105 Pa.请通过计算判断是否允许该满载货车通过有图乙所示标志的桥．
解：(1)由p＝ 可得，货车满载时对水平地面的压力F＝pS＝5.0×105 Pa×8×103×10－4 m2＝4×105 N由相互作用力可知，地面对货车的支持力F支＝F＝4×105 N
根据二力平衡原理可得，满载时货车和蔬菜的总重力G总＝F支＝4×105 N由G＝mg可得，满载时货车和蔬菜的总质量m总＝ ＝4×104 kg＝40 t由图乙可知，该桥限重为55 t＞40 t，故允许该满载货车通过这座桥
(2)某次运输蔬菜时，该货车以72 km/h的速度匀速通过某座长为2 620 m的大桥，从车头上桥到车尾离桥所经历的时间是132 s，则该货车的长度为多少？
(2)该货车从车头上桥到车尾离桥所走过的路程s＝vt＝ m/s×132 s＝2 640 m 该货车的长度L＝2 640 m－2 620 m＝20 m
1. (2023绥化)如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1＝44 Ω，R2＝176 Ω.当开关S1闭合，S2 ________时是高温挡，该电加热器低温挡正常工作5 min产生的热量是________J.
二、电学计算(8年8考，每年1～2道)
家用电器类相关计算(8年5考)
2. (2022锦江区二诊)某电压力锅额定电压为220 V，有加热和保温两个挡位，其简化电路图如图甲所示．R1、R2都是加热电阻，加热挡时只有电阻R1工作，加热功率为800 W；保温挡时只有电阻R2工作，电阻R2＝1 210 Ω.S为温控开关，可自动实现“加热”和“保温”状态的转换．求：(1)压力锅的保温功率；
解：(1)保温挡时只有电阻R2工作，则保温挡的功率 P保温＝ ＝ ＝40 W
(2)用电高峰期电压会降低．若电路中只让电压力锅单独工作600 s，图乙所示电能表转盘转了360转，请算出它的实际加热功率．
(2)因3 000 r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000 r，所以电能表转盘转360转，电压力锅消耗的电能W＝ ＝0.12 kW·h＝0.12×3.6×106 J＝4.32×105 J电压力锅的实际加热功率P实＝ ＝ ＝720 W
解：(1)由 、P＝UI可得， ，当电路中的电压一定时，电路中的电阻越小，电路消耗的电功率越大当S2闭合、S1断开时，R总1＝R2当S1闭合、S2断开时，R总2＝R1
3. (2022安徽)如表所示为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＜R2.通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作．(1)电火锅在低温挡工作时，开关 S1、S2分别处于什么状态？
解题关键点根据电路图判断出分别闭合开关S1、S2以及同时闭合开关S1和S2时电路中的电阻情况；再根据电功率公式 判断电火锅的工作挡位；
当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路中的总电阻最小因R12 A 所以电路中允许通过的最大电流为2 A，此时电路的总电阻R＝ ＝12 Ω滑动变阻器连入电路的最小阻值Rmin＝R－R0＝12 Ω－4 Ω＝8 Ω
解题关键点需要从两个方面考虑，一是当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小；二是滑动变阻器通过的电流最大时，滑动变阻器接入的阻值最小，然后取满足电路安全的阻值即可．
8. (2023武侯区一诊)如图甲，电源电压恒定，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，R为滑动变阻器．当S1断开，单刀双掷开关S2接b，滑片P位于变阻器的最右端时，电压表示数为3 V，电流表示数为0.4 A，灯泡的电流与两端电压的关系如图乙．求：(1)滑动变阻器R的最大电阻值；
解：(1)当S1断开，单刀双掷开关S2接b，滑片P位于滑动变阻器的最右端时，灯泡和滑动变阻器的全部电阻丝串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流由 可知，滑动变阻器R的最大电阻值 ＝7.5 Ω
(2)当S1闭合，单刀双掷开关S2接a，调节变阻器的滑片P，使电流表示数为1.5 A，经过10 s的时间，电流对滑动变阻器R所做功的大小．
(2)当S1断开，单刀双掷开关S2接b，滑片P位于滑动变阻器的最右端时，电流表的示数为0.4 A，由图乙可知此时小灯泡两端的电压为3 V由串联电路电压的规律可知，电源电压U＝UL＋UR＝3 V＋3 V＝6 V当S1闭合，单刀双掷开关S2接a时，小灯泡和滑动变阻器并联
解题关键点根据题干条件，求出电源电压为6 V，当S1闭合、S2接a时，属于并联电路，根据并联电路电流关系，即可求出通过滑动变阻器的电流，根据W＝UIt即可计算出电流做的功．
根据并联电路电压特点可知，小灯泡两端的电压为6 V，由图乙可知此时通过小灯泡的电流为0.5 A由并联电路的电流规律可知，通过滑动变阻器R的电流IR′＝I－IL′＝1.5 A－0.5 A＝1 A经过10 s的时间，电流对滑动变阻器R所做的功W＝UIR′t＝6 V×1 A×10 s＝60 J
9. (2023荆州)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V　3.6 W”(电阻不随温度而变化)，滑动变阻器R标有“30 Ω　1 A”，电流表的量程为0～3 A．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端 处时，小灯泡正常发光．求：(1)小灯泡的电阻RL；
解：(1)小灯泡的电阻RL＝ ＝10 Ω
(2)通电10 s电路消耗的电能；
(2)当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端 处时，L与R串联，小灯泡L正常发光，则电路电流等于小灯泡L的额定电流I额＝ ＝0.6 A滑动变阻器连入电路的阻值R1＝ R＝ ×30 Ω＝10 Ω电源电压U＝I额(R1＋RL)＝0.6 A×(10 Ω＋10 Ω)＝12 V通电10 s电路消耗的电能W＝UI额t＝12 V×0.6 A×10 s＝72 J
(3)在保证电路安全的前提下，任意调整开关 S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比．
(3)在保证电路安全的前提下，开关S闭合，S1、S2都断开且滑片P在最左端时，L与R串联，电路消耗的功率最小，则电路中的最小电流Imin＝ ＝0.3 A＜I额电路的最小功率Pmin＝UImin＝12 V×0.3 A＝3.6 W在保证电路安全的前提下，开关都闭合时，L被短路，R与R0并联，干路电流最大时电路消耗的功率最大，则
通过R0的电流I0＝ ＝1.2 A若电流表示数最大为3 A，则通过滑动变阻器的电流I1＝I－I0＝3 A－1.2 A＝1.8 A＞1 A滑动变阻器允许通过的最大电流I1＝1 A故电路允许通过的最大电流Imax＝I0＋I1＝1.2 A＋1 A＝2.2 A电路的最大功率Pmax＝UImax＝12 V×2.2 A＝26.4 W电路消耗总功率的最小值与最大值之比
10. (2023黑白卷)如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝16 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为25 Ω，电流表的量程为0～0.6 A.(1)当开关 S2闭合，S1、 S3断开，滑动变阻器R的滑片移动到最右端时，电流表的示数为0.4 A，求电源电压；
解：(1)当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器R的滑片移动到最右端时，此时电路是只有R2的简单电路根据欧姆定律 可得，电源电压U＝IR2＝0.4 A×10 Ω＝4 V
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R消耗电功率的范围．
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时，此时R2被短路，电路是R1和R的并联电路，已知电流表的量程为0～0.6 A，此时通过定值电阻R1的电流 ＝0.25 A由并联电路的电流规律可知，通过滑动变阻器R的最大电流I最大＝I干－I1＝0.6 A－0.25 A＝0.35 A
滑动变阻器的最大功率P最大＝UI最大＝4 V×0.35 A＝1.4 W滑动变阻器的最小功率P最小＝ ＝0.64 W滑动变阻器R消耗电功率的范围为0.64～1.4 W
11. (2023高新区一诊)某同学选用规格为“6 V 1.5 W”的灯L、定值电阻R1(12 Ω)、规格为“24 Ω　2 A”的滑动变阻器R0、量程为0～0.6 A的电流表以及量程为0～3 V的电压表等元件设计了如图所示的电路．当闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时灯L正常发光．电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化．求：(1)当S、 S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至b端时，电路消耗的功率；
解：(1)闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为灯泡L的简单电路，此时灯L正常发光，则灯泡两端的电压等于电源电压，即U＝UL＝6 V
由P＝UI＝ 可知，灯泡的电阻RL＝ ＝24 Ω当S、S2闭合，S1断开时，灯泡与滑动变阻器R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器的滑片P移至b端时，其接入电路的阻值最大为R0＝24 Ω不考虑灯丝电阻的变化，根据串联电路的电阻规律可知，此时电路的总电阻R总＝R0＋RL＝24 Ω＋24 Ω＝48 Ω由P＝UI＝ 可得，电路消耗的功率P＝ ＝0.75 W
(2)当S、S1闭合，S2断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R0能接入电路的阻值范围．
(2)当S、S1闭合，S2断开时，定值电阻R1与滑动变阻器R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表的量程是0～0.6 A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A根据串联电路的电流规律可知，电路中允许通过的最大电流I大＝0.6 A根据欧姆定律可得，电路的最小电阻R小＝ ＝10 Ω定值电阻R1＝12 Ω
解题关键点当S、S1闭合、S2断开时，先分析电路的连接方式，再根据电流表量程和电压表的量程，判断滑动变阻器的阻值范围．
因为R1＞R小，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值R0小＝0由电路可知，滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电阻越大，通过定值电阻的电流越小，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压越小，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端的电压(即电压表的示数)越大电压表的量程为0～3 V，当电压表的示数U0＝3 V时定值电阻两端的电压U1＝U－U0＝6 V－3 V＝3 V根据欧姆定律可得，通过定值电阻的电流I1＝ ＝0.25 A
由串联电路电流规律可得，通过滑动变阻器的电流I0＝I1＝0.25 A根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最大阻值R0大＝ ＝12 Ω＜24 Ω由此可知，滑动变阻器R0能接入电路的阻值范围是0～12 Ω