02 题型五 计算题（有答案）2025年中考物理专题练习

题型五 计算题
类型1 力学计算
1．[2024湘西州模拟]2023年8月18日，从北京大兴机场起飞的次航班顺利降落在湘西边城机场，首批游客“空降”湘西州，标志着湘西边城机场正式通航，对改善湘西交通格局，加速湘西旅游、商贸、物流等产业的发展具有重大意义。如图是湘西边城机场夏秋季的航班时刻表。
（1） 北京航班从北京大兴机场飞到湘西边城机场需要多长时间？
（2） 为估算飞机的平均速度，假如飞机从边城机场到大兴机场沿直线飞行，湘西边城机场距离北京大兴机场的空间直线距离大约是，通过计算求出航班从起飞至到达时刻的平均时速。
2．[2024湖南]一水桶内结满了冰，且冰面正好与桶口相平，此时桶与冰的总质量是，当冰全部熔化为水后，需再向桶中倒入水，水面才正好与桶口相平。已知冰的密度为。试求：
（1） 水的质量；
（2） 桶的质量；
（3） 桶的容积。
3．[2024长沙模拟]被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙地上，它的重力为，每只脚掌与水平沙地的接触面积为（如图所示）取，求：
（1） 骆驼的质量；
（2） 当骆驼站立时，它对水平沙地的压强。
4．[2024湖南模拟]如图所示，一个质量为、棱长为的均匀实心立方体物体，浸没在水中并沉底（物体与容器底不密合，水的密度为，取）。求：
（1） 物体的密度。
（2） 物体受到水的浮力大小。
（3） 物体对容器底部的压强。
5．[2024湘西州模拟]如图所示是某企业平台开发的一款无人驾驶汽车，汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况，用北斗卫星导航系统进行定位和导航，该款车以某速度在平直的高速路上匀速行驶，用时，若行驶过程中发动机牵引力一直为，在这个过程中，求：
（1） 汽车发动机做的功；
（2） 汽车发动机的功率。
6．[2024四川广元]如图甲，一个底面积为的薄壁圆柱形容器中盛有深度为的水。电动机吊着一个底面积为的圆柱形金属块，从金属块底面距水面高处开始竖直下降，然后进入水中，最后静止在容器底部，金属块运动过程中始终做匀速直线运动，水未溢出。整个过程中，电动机对金属块拉力的功率与金属块运动时间的关系如图乙。取，水的密度为，金属块下降过程中受到的阻力和绳子自重不计。求：
（1） 金属块下降的速度大小；
（2） 金属块浸没在水中时，受到的浮力大小；
（3） 金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小。
类型2 热学计算
7．[2024郴州模拟]某家庭需要将容量为、的水加热作为生活用热水，他们利用天然气灶使水升高了，消耗了的天然气。求：
（1） 水吸收的热量（不计水的热量损失）；
（2） 天然气完全燃烧放出的热量；
（3） 天然气灶的效率。
8．[2024益阳模拟]氢燃料被公认为是21世纪最理想的能源之一。某汽车制造公司生产的氢燃料新能源汽车，假设其满载时所受的重力为，某次满载后匀速直线运行从地到地，用时。此过程中，该新能源汽车所受阻力是。（氢的热值是）
（1） 该汽车满载时与地面的总接触面积为，汽车对地面的压强是多少？
（2） 从地到地该新能源汽车牵引力所做的功是多少？
（3） 若此过程中，该新能源汽车消耗氢燃料，该新能源汽车发动机的效率是多少？（结果保留至）
类型3 电学计算
9．[2024长沙模拟]如图所示的电路，电源电压恒为，定值电阻的阻值为 ，将滑动变阻器滑片移动到最右端，闭合开关，电流表示数为。求：
（1） 通过的电流。
（2） 滑动变阻器的最大阻值。
（3） 现将滑动变阻器的滑片移动到中点，求整个电路在内消耗的电能。
10．[2024长沙模拟]如图甲所示，电源电压为且保持不变，定值电阻， 。求：
（1） 图甲中，闭合开关，电路中的电流。
（2） 图甲中，若将开关与电源的位置对换后，再闭合开关，此时电路消耗的总功率。
（3） 若用额定功率为的灯泡替换的位置，并改变开关的位置，如图乙所示。闭合开关，灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定电压。
11．[2024四川宜宾]如图甲所示，已知电源电压为保持不变，电流表量程为，电压表量程为，滑动变阻器的规格为“”，灯泡的规格为“”，其电流与电压的关系图像如图乙。求：
（1） 灯泡正常发光时的电流；
（2） 当滑片滑到某一位置时，电压表的示数为，此时电路的总功率；
（3） 在电路安全情况下，调节滑片，当灯泡的电功率最小时，灯泡的阻值；
（4） 用一个阻值为 的定值电阻替换灯泡，调节滑片，当滑动变阻器的功率为时，滑动变阻器连入电路的阻值。
12．[2024长沙模拟]如图所示的电路，灯泡上标有“”的字样，电流表的量程为，电压表量程为。滑动变阻器的最大电阻为 。当闭合、，滑片置于最右端时，此时灯泡恰好正常发光，电流表读数为，求：
（1） 小灯泡正常发光时通过的电流；
（2） 定值电阻的阻值；
（3） 只闭合开关，移动变阻器的滑片，在电路安全的前提下，电路消耗的最小总功率。
13．[2024内江]图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙。在测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块（相当于向右移动图乙中滑动变阻器的滑片），用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器标有“”的字样，定值电阻 。闭合开关，求：
（1） 当滑动变阻器连入电路的阻值 时，电压表的示数。
（2） 在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值。
14．[2024达州]如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程为，电压表量程为，滑动变阻器标有“”字样，已知阻值为 。当滑片置于最左端，开关置于1时，电流表示数为；当滑片置于中点，开关先后置于1、2时，电流表示数之比为。求：
（1） 电源电压；
（2） 电阻的阻值；
（3） 当置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
题型五 计算题
类型1 力学计算
1．（1） 解：北京航班从北京大兴机场飞到湘西边城机场需要的时间:；
答：北京航班从北京大兴机场飞到湘西边城机场需要；
（2） 航班从起飞至到达时刻的平均时速：。
答：航班从起飞至到达时刻的平均时速为。
2．（1） 解：根据密度公式得，水的质量：；
答：水的质量为；
（2） 设桶的质量为，则桶内冰的质量为，因冰化水后质量不变，所以冰化成水后水的质量为，又因桶的容积不变，且冰面正好与桶口相平，当冰全部熔化为水后，需再向桶中倒入水，所以，由可得，即，解得；
答：桶的质量为；
（3） 桶的容积：。
答：桶的容积为。
3．（1） 解：骆驼的重力为，则它的质量为；
答：骆驼的质量为；
（2） 由题意可知骆驼站立时，与水平沙地的接触总面积为，骆驼对水平沙地的压力大小等于其自身重力的大小，则它对水平沙地的压强为。
答：当骆驼站立时，它对水平沙地的压强为。
4．（1） 解：物体的体积：，物体的密度：；
答：物体的密度为；
（2） 物体受到的浮力大小：；
答：物体受到水的浮力大小为；
（3） 物体的重力：，物体对容器底的压力：，受力面积：，物体对容器底的压强：。
答：物体对容器底部的压强为。
5．（1） 解：汽车行驶过程中发动机牵引力为，在平直的高速路上匀速行驶，汽车发动机做的功：；
答：汽车发动机做的功是；
（2） 内汽车发动机的功率：
。
答：汽车发动机的功率是。
6．（1） 解：由图乙知，前内，功率不变，且最大，此过程中，金属块未浸入水中，由图甲知，金属块下降的高度为，则金属块下降的速度：；
答：金属块下降的速度大小为；
（2） 根据可得，前内金属块受到的拉力：，此过程中，金属块受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块的重力：；由图乙可知，当功率为时，且保持不变，说明金属块已浸没在水中，根据可得，此时金属块受到的拉力：，此过程中，金属块受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用，处于平衡状态，所以金属块浸没在水中时，受到的浮力：；
答：金属块浸没在水中时，受到的浮力大小为；
（3） 金属块的体积等于金属块浸没在水中时排开水的体积，即，金属块的高度：，金属块浸没在水中时，容器中水的总高度：，金属块静止在容器底部时上表面距水面的高度：，根据和可得，金属块上表面受到水的压力：。
答：金属块静止在容器底部时，上表面受到水的压力大小为。
类型2 热学计算
7．（1） 解：水吸收的热量：；
答：水吸收的热量为；
（2） 天然气完全燃烧放出的热量：；
答：天然气完全燃烧放出的热量为；
（3） 天然气灶的效率：。
答：天然气灶的效率为。
8．（1） 解：该汽车满载时对地面的压力：，汽车对地面的压强：；
答：汽车对地面的压强是；
（2） 由于汽车匀速直线运行，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡可知牵引力，从地到地该新能源汽车牵引力所做的功：；
答：从地到地该新能源汽车牵引力所做的功是；
（3） 氢燃料完全燃烧放出的热量：，该新能源汽车发动机的效率：。
答：该新能源汽车发动机的效率是。
类型3 电学计算
9．（1） 解：通过的电流：
；
答：通过的电流为；
（2） 将滑动变阻器滑片移动到最右端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流：，滑动变阻器的最大阻值： ；
答：滑动变阻器的最大阻值为 ；
（3） 滑动变阻器的滑片移动到中点时，整个电路在内消耗的电能：
。
答：整个电路在内消耗的电能为。
10．（1） 解：图甲中，闭合开关，电阻短路，电路为的简单电路，电路中的电流：；
答：图甲中，闭合开关，电路中的电流为；
（2） 图甲中，若将开关与电源的位置对换后，再闭合开关，此时、并联，开关控制，此时消耗的功率：，消耗的功率：，此时电路消耗的总功率：；
答：此时电路消耗的总功率为；
（3） 由图乙可知，和灯泡串联，设灯泡的额定功率为，由可得，灯泡的额定电压：…①，定值电阻两端的电压：，根据串联电路分压原理可得，电路的总电压为，联立①②③可得，则灯泡的额定电压。
答：灯泡的额定电压是。
11．（1） 解：由灯泡的规格可知额定电压为，根据图乙其对应的额定电流为，即灯泡正常发光的电流为。
（2） 灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，调节滑动变阻器的滑片，当移至某一位置时，电压表的示数为，即滑动变阻器两端的电压，由串联电路的电压规律知，灯泡两端的电压；由图乙可知，此时电路中的电流，由得此时电路的总功率。
（3） 由题意知，当电压表示数最大为时，灯两端电压最小，此时灯的功率最小；灯两端最小电压，由图乙知，灯的最小电流，则灯泡的电阻 。
（4） 调节滑片，当滑动变阻器的功率为时，假设此时电阻器两端电压为，电路中的电流为，根据可得…①，电源电压，根据串联电路电压规律，定值电阻两端电压，由欧姆定律的，即…②，由①②得根据欧姆定律可求得滑动变阻器连入电路中的阻值 ，不符合要求； ，符合要求。
12．（1） 解：已知，，根据得，小灯泡正常发光时通过的电流：；
答：小灯泡正常发光时通过的电流是；
（2） 当闭合、，滑片置于最右端时，定值电阻与小灯泡并联，此时灯泡恰好正常发光，电流表读数为，干路的电流，电源电压等于小灯泡的额定电压：，根据并联电路的电流特点可得定值电阻的电流：，定值电阻的阻值： ；
答：定值电阻的阻值是 ；
（3） 只闭合时，滑动变阻器和定值电阻串联，则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表量程的最大值，滑动变阻器需要连入的最大阻值，，， ，此时电路中的电流：，在电路安全的前提下，电路消耗的最小总功率：。
答：只闭合开关，移动变阻器的滑片，在电路安全的前提下，电路消耗的最小总功率是。
13．（1） 解：由图乙可知和串联，则总电阻为 ，由欧姆定律得电路中的电流，则两端的电压即电压表的示数为；
答：电压表的示数为；
（2） 由可知，电源电压恒定，电流越小，电路消耗的总功率越小，则滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小，为，此时电压表的示数为，超过了电压表的量程，电路不安全，因此电压表的最大示数为，两端的电压，则电路中的电流最小值为，由得电路中的最小电功率为。
答：在保证电路元件安全的情况下，电路消耗总功率的最小值为。
14．（1） 解：当滑片置于最左端，开关置于1时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有的简单电路，此时电流表示数为，则电源电压：。
答：电源电压为；
（2） 当滑片置于中点，开关先后置于1、2时，电阻和分别与滑动变阻器串联，此时电路中的电流分别为，，因电流表示数之比为，即，解得 。
答：电阻的阻值为 ；
（3） 当置于2时，滑动变阻器和串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的电流最小，整个电路的功率最小；由题意可知，电压表最大示数为，根据串联电路电压规律可知，此时两端电压为，通过的电流：，根据串联电路电流特点和可知，整个电路的最小电功率：。
答：当置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率为。