中考浙教版科学必刷计算题（物理部分）

中小学教育资源及组卷应用平台


初中科学必刷物理计算题
一、力与功的计算
1. 如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3m，用时3s，工人的拉力为50N，工人质量为50kg。(物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦)

（1）求工人放绳的速度。
（2）求滑轮组的效率 1。
（3）如果物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为 2 ， 已知 1： 2=4：3(物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦)。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。




2. 如图甲所示,小明的体重为600N,他的鞋与地面接触总面积为0.04m2,他用滑轮组将重为500N的物体A在空气中匀速提升时,绳子自由端的拉力为150N。当他用此滑轮组将另一密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,绳子自由端的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示。已知F2与F1之差为60N,在空气中提升B时此滑轮组的机械效率为75%。不计绳重、摩擦、空气阻力及液体的阻力求

（1）提升物体A时,小明对地面的压强
（2）物体B受到的重力
（3）液体密度






3. 新能源汽车可以提供“油”“电”两种驱动模式。“电动”模式以蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力。某品牌新能源汽车的质量M=1.15×103 kg，电动机功率P=45 kW，驾驶员质量m=50 kg，当汽车在水平路面以v=20 m/s的速度匀速行驶时,汽车所受阻力f为总重力的k=0.15倍。g取10 N/kg。求:
（1）汽车通过l=1.5 km长的桥梁所用的时间t。
（2）电动机工作的机械效率 。
4. 如图是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24m时，用时100s．（g=10N/kg）求：
（1）在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？
（2）若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？（不计摩擦和起重机自重）






5. 如图甲所示，是一小型起重机吊起货物的图片，货物挂在动滑轮的下端，绳子的自由端通过安装在起重机上的卷扬机竖直向上拉动，最右端是为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重.起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示.已知AB、CD、DE水平且长度为1m，BC段的水平距离CF也为1m，前轮与地的接触点在B点的正下方，后轮与地的接触点在D点的正下方，起重机的自重（含配重）为3×104N，重心在CD中点．起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，g取10N/kg．

（1）为使起重机吊起货物时不发生倾倒，求起重机最多能吊起货物的质量m；
（2）当起重机吊起质量m1=2×102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW．求此时滑轮组的机械效率η；
（3）当起重机吊起质量m2=3×102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时，求卷扬机的输出功率P2 ．











6. 如图所示，斜面高为2m，小兵同学用绳子在1min内将重为450N的木箱沿斜面由底端匀速拉到顶端，物体沿斜面移动了4 m，拉力大小为300N，绳重不计。求：

（1）小兵对木箱做的有用功；
（2）拉力做的功；
（3）斜面的机械效率；
（4）拉力做功的功率。







7. 工人师傅利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。不计摩擦和绳重，请完成下列问题：

（1）请画出滑轮组的绕线图；
（2）当重物重为G＝160N时，绳中的拉力F＝50N，求动滑轮重是多少？滑轮组的机械效率为多少？
（3）如果工人的体重是500N，则该滑轮组的机械效率最大可达到多少？




二、电与功的计算
8. 如图是一栋大楼的快速升降观光电梯，40 秒时间即可匀速到达 100 米高的平台，每次可运送游客 15 人。请根据下表所列的电梯铭牌中的参数，计算在电梯满载游客从地面上升到观光平台的过程中，求：
额定载客 15 人
自重（质量） 600kg
电动机额定功率 45kW
额定电压 380V
（1）电动机消耗的电能（电动机的额定功率可视为电梯满载时的功率）；
（2）若平均每位游客的质量为 60kg，电梯的效率。（g 取 10N/kg）
9. 有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，灯泡L的正常工作电压为12V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求：

（1）小灯泡正常工作时，小灯泡的电阻
（2）移动滑片，使通过灯的电流为0.4A,此时滑动变阻器R连入电路的阻值是多少？













10. 小军家里有一款高、低温两档电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压220V，低温档电功率880W，高温档电功率1980W，电路原理图如图所示，R1 ， R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：

（1）在高温档正常工作时，电路的总电流多大？
（2）在低温档正常工作1h消耗多少度电能？电热丝R1的电阻多大？
（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220V550W”的相同电热丝替代R2 ， 你认为小军的做法能否满足要求（请你用计算结果回答），并在如图的电路中将两根电热丝接入电路。








11. 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 V ，定值电阻R2=20Ω。求：

（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是多少；
（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。






12. 小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R0=20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：

（1）当环境温度为20℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压是多少？
（3）如果将R0、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？






13. 如图甲为小亮家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能，图乙是其简化电路，已知电源电压为 U=220V，R1=55Ω，R2=220Ω，c 米饭=4×103J/（kg·°C），请你综合应用所学知识解决下列问题：

（1）当 S 接 b 时，电煲锅处于________状态（选填“加热”或“保温”）
（2）若电煲锅内装有 1kg 米饭，从 12°C 加热到 100°C，米饭吸收热量多少 J？
（3）若电煲锅的热效率为 80%，加热 1kg 米饭（从12°C 加热到 100°C），电煲锅消耗的电能是多少 J？
（4）电煲锅的加热功率是多少 W？
（5）若电煲锅的热效率为 80%，加热 1kg 米饭(从甲12°C 加热到 100°C)，需要时间多少 s？










14.有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。求：

饮水机
热水箱水量 2kg
额定电压 220v
加热功率 1000w
保温功率 44w
（1）将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少?[c水=4.2x103J／(kg·℃)]
（2）若饮水机加热时产生的热量全部被水吸收，将2kg的水从20℃加热到100 ℃，需加热多长时间?
（3）R2的阻值是多少?





15. 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水＝1×103kg/m3 ， c水＝4.2×103J/（kg℃））
项目 参数
电源电压（V） 220
低温档功率（W） 275
中温档功率（W） 550
高温档功率（W） 1100
容积（L） 1

（1）求养生壶处于中温档工作时，电路中的电流大小为多少？
（2）求R2的阻值是多少？
（3）在1标准大气压下，使用高温档将初温是23℃的一壶水烧开，需要时间392s，求养生壶高温档加热效率为多少？





16.小莉在实践活动中设计的摸拟调光灯电路．如图所示．她选用的电源电压恒为12V．小灯泡上标有“6V 6W”．滑动变阻器上标有“20 ? 2A”字样．若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻：
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时．电压表的示数：
（3）电路消耗的总功率。








17. 水资源的缺乏越来越成为社会关注的热点，很多企业都通过污水处理来节约生产用水。我市某企业在生产系统中每使用100吨水，就有96.2吨来源于处理后的循环水，补充的水仅3.6吨，问：
（1）每使用100吨水，所补充新水的体积为多少？
（2）使用抽水机将这些补充的新水抽到比原来高10米的蓄水池中需用50秒，则抽水机对这些水所做功是多少？（g=10N/kg）
（3）抽水机工作时两端的电压为380V，通过的电流为25A，则抽水机的效率是多少？





18. 如图，图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表A（量程为0﹣0.1A．转换刻度后可以显示体童大小）。其中AO：BO=5：1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g=10N/kg。计算

（1）如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是多少kg？
（2）该秤能显示的最大体重值是多少kg？



19.如图所示，两轮自动平衡电动车做为一种新兴的交通工具备受中学生的喜爱，下表是某型号两轮自动平衡电动车的主要参数，请通过计算解答下列问题：

（1）图中小夏质量为40kg，轮胎与地面的总接触面积为0.01m2 ， 小夏骑行过程中地面受到的压强为多少？
（2）锂电池充满电后能储存多少焦耳的电能？
（3）锂电池充满电后，小夏多次骑着两轮自动平衡电动车在平直路面上匀速行驶进行测试，最多行驶27km电能恰好耗尽，假设受到的平均阻力是总重力的0.1倍，求此过程中两轮自动平衡电动车的工作效率是多少？
（4）在小夏骑行两轮自动平衡电动车的过程中，为确保安全，请你对他提出一条合理的建议。





三、能与功的计算
20. 如图甲是某同学家的水族箱，箱内盛水40L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V? 200W”的电加热棒给水加热，当水温升到设定值时，加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图像如图乙所示.（c水=4.2×103J/（kg·℃））求：
?????????????
（1）水族箱内水的质量.
（2）正常工作时，通过电加热棒的电流（保留一位小数）
（3）电加热棒给水加热时的效率.









21. 小星家的太阳能热水器，水箱容积是100L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧多少m3的煤气？（q煤气=3.9×107J/m3 ， ）



22. 某型号专用车在车型测试中，在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1.5L （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）燃依汽油的质量是多少？
（2）专用车牵引力所做的功？
（3）则该专用车的热机效率是多少？



23. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。
（3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。



24. 2018年5月8日，全球首条智能轨道快运系统在湖南株洲试开通。该智能轨道快运列车使用新能源的快充钛酸锂电池，电池容量为170k·Wh，满载时电耗为4kW·h/km，最高运行速度为70km/h。
（1）该电池充满电储存的能量相当于多少kg的汽油完全燃烧放出的热量。（汽油的热值是4.6×107J/kg）
（2）若列车满载匀速行驶电动机驱动列车的效率为75%，求列车匀速行驶过程中受到的平均阻力是多大?
25. 煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有 一口自喷状态地热井，出水温度为 90°C ，出水流量为150m3? / h 。

（1）求每小时流出的地热水温度降低到 50°C ，所放出的热量。
（2）这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热，且天燃气蒸汽锅炉的热效率为 90% ，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气？（ ρ水= 1.0×103 kg / m3 ， c水= 4.2 ×103J / (kg ? °C) ，天燃气的热值为 4 ×107 J / m3）





26. 天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐.小明用天然气灶将一壶质量为2kg、温度为30℃的水加热至80℃.已知：天然气的热值为3.5x 107J／m3 ， 水的比热容为4.2x 103J／(kg·℃).求：

（1）这过程中水吸收多少热量；
（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60％被水吸收，则需要多少m3的天然气.






27. 小明家新买来一台天然气热水器。小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，已知热水器内装有质量为40kg、温度为20℃的自来水，他把“出水温度”设置为40℃后，开始加热。当水温达到40℃时，自动停止加热。加热前天然气表的示数为129.96m3 ， 停止加热后变为130.06 m3。[天然气的热值q天然气=4.2×107J/ m3 ， 水的比热容C水=4.2×103J/(kg.℃)。]求：
（1）热水器中水吸收的热量；
（2）天然气燃烧放出的热量；
（3）该热水器的热效率。






28. ? 2018珠海航展上我国自主研制的某型号战斗机大放异彩，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20000 m，最大航行速度达2．5倍声速(合3060 km／h)，最大载油量为10 t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：
速度V/(m/s) 100 200 300 400 500 600
阻力f/N 0.3x104 1.2x104 2.7x104 4.8x104 7.5x104 10.8x104
己知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40％，飞机使用的航空燃油的热值为5x107 J／kg．求：
（1）飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是多少焦?
（2）当飞机以600 m／s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m／s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少?




29. 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎．图乙是某品牌养生壶简化电路图·(p水=1x103kg／m3 ， c水=4.2×103 J／kg℃，g=10N／kg)
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据：
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶开水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸引的热量和烧开一壶水需要的时间??
甲 乙 丙




30. 为了解决大量农作物秸秆被随意焚烧造成的环境污染问题，科学家们已研制出利用秸杆生产的节能环保型燃料一秆浆煤。小明对此很感兴趣，他查知秆浆煤的热值为2.4×107J／kg，水的比热容是C水=4.2×10 3J／(kg·℃)，小明用秆浆煤烧水,产生的热量有20％被水吸收。把质量为20kg、温度为20℃的水加热到60℃，求：

（1）水需要吸收的热量Q吸。
（2）实际消耗的秆浆煤的质量m煤。


答案解析部分
一、力与功的计算
1.【答案】 （1）根据题意知道，物体下降速度是：v=h/t=3m/3s=1m/s；
由图知道滑轮组的有效绳子段数是n=4，所以工人放绳的速度是：v绳 =4v物 =4×1m/s=4m/s；

（2）因为n=4，所以绳子运动距离是：s=4h=4×3m=12m；
工人放绳子的有用功是：W有用=Gh=160N×3m=480J；
放绳子的总功是：W总 =Fs=50N×12m=600J；
所以，滑轮组的效率是：η1 =W有用/W总×100%=480J/600J×100%=80%；

（3）物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由F=（G动+G）/n知道，动滑轮重力是：G动=4F-G=4×50N-160N=40N；
又因为η1：η2 =4：3，所以物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率是：η2 =3η1/4 =3/4×80%=60%；
物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率是：η2 =W′有用/W′总=F拉物h/F拉物h+G动h=F拉物/F拉物+40N=60%，解得F拉物 =60N；
当完全入水后，动滑轮受到重物向下的拉力、自身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可知：4F绳=F拉物+G动 ， 故人对绳子的拉力是：F绳=（F拉物 +G动）/4=（60N+40N）/4=25N，
此时人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，由于物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N；而人的重力是：G人=m人 g=50kg×10N/kg=500N，人受到竖直向上的支持力是：F支 =G人 +F绳=500N+25N=525N，根据物体间力的作用是相互的知道，则人对地面的压力是525N。
【考点】机械效率的计算，滑轮组绳子拉力的计算，功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用物体移动的路程和时间的比值计算物体移动的速度，结合滑轮组绳子的股数n，绳子移动的速度是物体速度的n倍；
（2）根据物体的重力和上升高度的乘积计算有用功，利用拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；
（3）根据滑轮组上拉力和物体重力的大小可以计算动滑轮重力，结合已知的机械效率计算第二次的机械效率，根据机械效率和动滑轮的重力可以计算动滑轮对物体的拉力，结合绳的股数计算人对绳的拉力大小，因为绳对人有向下的拉力，所以人对地面的压力是绳对人向下的拉力和人体重力的和。
2.【答案】（1）解：提升A时，小明对底面的压力
小明对底面的压强
（2）解：由图，提升A时，


在空气中提升B时

（3）解：因为G=mg所以
由 可得，B的体积

因为浸没所以
由乙图可知：绳子自由端为 时，物体B完全拉出水面，有
绳子自由端为 时，物体B完全浸没液体中，有
所以 可得
液体的密度

【解析】【解答】（1）提升物体A时，小明受到重力和绳子对小明向上的拉力，则小明对地面的压力：F=G -F拉=600N-150N=450N，小明对地面的压强：p===11250Pa；（2）由滑轮组的绕线情况可知n=4，提升A时，则F拉=（G动+GA），动滑轮的总重力：G1=4F拉-GA=4×150N-500N=100N；在空气中提升B时，滑轮组的机械效率η=== ， 所以物体B受到的重力：GB===300N；（3）物体B的质量：mB===30kg，由密度公式可得B的体积：VB===0.02m3 ，
由乙图知，绳子拉力为F2时，物体B完全拉出液面，由力的平衡条件可得：4F2=GB+G1-----①
绳子拉力为F1时，物体B完全浸没在液体中，则F1+F浮=GB+G1------②
由①②可得，B物体浸没在液体中时受到的浮力：F浮=4F2-4F1=4×（F2-F1）=4×60N=240N，
B物体浸没在液体中时，V排=VB=0.02m3 ， 由F浮=ρ液gV排可得，液体的密度：ρ液===1.2×103kg/m3.
【分析】（1）对小明进行受力分析，然后利用力的合成计算出对地面的压力，再根据压强公式计算提升物体A时，小明对地面的压强；（2）根据滑轮组的绕线情况可知通过动滑轮绳子的股数，然后根据F拉=（G动+G）计算出动滑轮的重力，然后根据机械效率公式计算出B受到的重力；（3）由物体B的重力求出质量，利用密度公式求出体积，物体浸没在液体中，则物体的体积等于其排开液体的体积；绳子拉力为F1和F2时，由力的平衡条件列出等式求出浮力大小，再根据阿基米德原理计算液体密度.
3.【答案】 （1）解：根据匀速运动速度公式 得，汽车通过l=1.5km长的桥梁所用的时间：


（2）解：汽车做匀速直线运动，则牵引力为：
；
功率： ；
效率为：
【考点】功率的计算，速度公式及其应用，机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由速度公式 得汽车通过桥梁所用的时间 .
（2）根据二力平衡的知识得出汽车的牵引力，根据P=Fv表示出功率，再根据 算出机械效率.
4.【答案】（1）起重机对重物的拉力：F=G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N，
对重物做功：W=Fs=1×104N×24m=2.4×105J，
起重机的功率：P1===2400W；
起重机的机械效率为：η=W有/W总=W有/Pt==80%；
（2）由杠杆平衡条件得：OA×mg=OB×mBg，即（AB-OB）×m=0B×mB ，
则OB长为：OB=AB×=20m×=4m。
【考点】功率的计算，杠杆的平衡条件，机械效率的计算
【解析】【分析】（1）匀速提起重物时F=G，可利用公式W=Fs计算起重机对货物做的功，再利用P=计算起重机的功率；根据η=W有/W总求出起重机的机械效率；（2）将O点视作支点，将整个机械看作杠杆，已知重物的质量和AB的长度，还知道配重物体的质量，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可求力臂OB。
5.【答案】（1）解：由乙图知道起重机相当于一个杠杆，根据杠杆的平衡条件及题意知道：m货g×AB=G起重机 ×（FC+CD/2），即m货×10N/kg×1m=3×104N×（1m+1m/2），所以起重机最多能吊起货物的质量是：m =4.5×103kg
（2）解：设起重机提起重物的时间是t，则此时滑轮组的机械效率是：η=W有/W总×100%=Gvt/P1t×100%=2×102kg×10N/kg×0.5m/s/1.1×103W×100%≈90.9%
（3）解：由图甲知道滑轮组绳子的有绳子段数是：n=4，所以钢绳自由端速度是：vF=4v，当提起质量m1 物体时，卷扬机的输出功率是P1 ， 且P1 =F4v，即F=P1/4v=1.1×103W/0.5m/s×4=550N，由于起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，当提起质量是m1物体时，F=（G+G动）/4，G动=4F-G=4×550N-2×102kg×10N/kg=200N，当提起质量为m2 物体的时钢绳自由端拉力：F′=（G′+G动）/4=（3×102kg×10N/kg+200N）/4=800N，所以，此时卷扬机的输出功率是：P2=F′×4v=800N×4×0.5m/s=1600W
【考点】功率的计算，杠杆的平衡条件，机械效率的计算，滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件，利用起重机的质量计算重力，结合力臂计算货物的质量；
（2）根据物体的质量计算重力，结合速度计算物体移动的功率，利用物体的功率和机械功率的比值计算机械效率；
（3）根据滑轮组绳子的股数，结合物体移动的速度分析拉力的速度，利用（2）中功率和速度计算拉力的大小，结合物体重力计算动滑轮的重力，再根据动滑轮和新的物体的重力计算拉力，利用拉力和速度的乘积计算功率的大小。
?
6.【答案】（1）解：由W=Gh可知，小兵对木箱做的有用功是：W有用=Gh=450N×2m=900J
（2）解：由W=Fs可知，拉力做的功是：W=Fs=300N×4m=1200J
（3）解：斜面的机械效率是：η=
（4）解：由 知道，拉力做功的功率：
【考点】功率的计算，斜面的机械效率
【解析】【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；
（2）利用W=Fs求出总功；
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（4）利用 求拉力做功的功率.
7.【答案】 （1）解：
（2）解：由上图可知n＝4；
不计摩擦和绳重，由F＝ （G物+G轮）可得动滑轮的重：
G轮＝nF﹣G物＝4×50N﹣160N＝40N。
滑轮组的机械效率为，
η1＝ ×100%＝ ×100＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%＝80%

（3）解：工人的体重是500N，绳子承受的最大拉力：F′＝500N，
由F＝ （G物+G轮）可得，提升物体的最大重力：
G大＝nF′﹣G动＝4×500N﹣40N＝1960N，
所以，该滑轮组的机械效率最大可达：
η2＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ＝98%
【考点】滑轮组绳子拉力的计算，滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）以人手为起点，按照滑轮组的绕线方法进行绕线即可.
（2）由 F＝ （G物+G轮） 可求动滑轮重；再利用η=得到滑轮组的机械效率；
（3）同理，由工人的体重是500N，利用 F＝ （G物+G轮）求出能提升的最大物重，再利用效率公式 η＝ ＝ ＝ ＝ 求滑轮组的最大机械效率.
二、电与功的计算
8.【答案】 （1）电动机消耗的电能W=Pt=4.5×104W×40s=1.8×106J；
（2）电梯满载时游客的总重力G=nmg=15×60kg×10N/kg=9000N，
电梯做的有用功W有=Gh=9000N×100m=9×105J，
电梯的效率η=×100%=×100%=50%。
【考点】机械效率的计算，电功的计算
【解析】【分析】（1）电梯满载时的功率为电动机的额定功率，由电梯铭牌找出电动机的额定功率，再由W=Pt求出电动机消耗的电能；
（2）先求出电梯满载时游客的总重力，再利用W有=Gh求出电梯做的有用功，最后利用η=×100%求出电梯的效率。

9.【答案】（1）解：由图乙知道，当灯的电压等于额定电压12V时，通过灯泡的电流为0.8A，则小灯泡正常工作时，小灯泡的电阻是：R=U /I=12V/0.8A=15Ω
（2）解：由图乙知道，当灯的电流是0.4A时，灯泡两端的电压是3V，根据串联电路的电压规律知道，滑动变阻器两端的电压是U滑=15V-3V=12V，所以，此时滑动变阻器连入电路的阻值是：R滑 =U滑/I′=12V/0.4A=30Ω
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据图象读出灯泡两端的电压和对应的电流，利用欧姆定律求出灯丝的电阻；
（2）利用串联电路的电压特点及欧姆定律求解即可.
10.【答案】 （1）解：由P=UI可得，在高温档正常工作时电路的总电流：I= = =9A
（2）解：由P= 可得，在低温档正常工作1h消耗的电能：W=P低温t=880×10?3kW×1h=0.88kW?h=0.88度；由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大(大于并联时的总电阻)，由P=UI= 可知，电路中的总功率最小，电烤炉处于低温档，则电热丝R1的电阻：R1= = =55Ω
（3）解：由电路图可知,开关S1、S2闭合时,R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电烤炉处于高温档，因电路中总功率等于各用电器功率之和，所以,R2的电功率：
P2=P高温?P低温=1980W?880W=1100W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以,R2的阻值：R2= = =44Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，两根88Ω的相同电热丝并联时的总电阻：R并= =44Ω，因R并=R2 ， 所以，小军的做法能满足要求
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=UI求出电路的总电流；
（2）根据W=Pt求出在低温档消耗的电能，结合电路图，理清开关处于不同状态时电路的连接方式根据P=判断电路所处的状态，据此求解；
（3）电路中的总电阻最小时，电路的总功率最大，电烤箱处于高温档，高温档的功率减去低温档的功率即为R2的电功率，根据并联电路的电压特点和P=求出R2的阻值利用电阻的并联求出两电热丝的总电阻，然后与R2相比较得出答案.
11.【答案】（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电路中的电流：I===0.1A，电压的示数：U1=IR1=0.1A×60Ω=6V

（2）当电流表的示数为0.2A时，电路中的总电阻：R===40Ω，此时R1的电阻：R1′=R-R2=40Ω-20Ω=20Ω，由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml。由于0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，所以被检测者属于酒驾。

【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）分析电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压的示数；
（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。
12.【答案】 （1）解：观察图乙可知，当环境温度为20℃时，此时热敏电阻R1的阻值是40Ω
（2）解：因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流： ;R1两端的电压：U1=IR1=0.1A×40Ω=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U0+U1=2V+4V=6V
（3）解：将R0、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R0的电流： ，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1′=I﹣I0=0.5A﹣0.3A=0.2A，此时热敏电阻的阻值： ,由图乙可知，此时环境温度为30℃
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1） 观察图乙得出相关的信息.
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）当干路电流为0.5A时，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R0的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值，由图乙可知环境的温度.
13.【答案】 （1）保温
（2）米饭吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-12℃）=3.52×105J；
（3）由η=可得，电煲锅消耗的电能：W===4.4×105J；
（4）当S接a时，电煲锅处于加热状态，则电煲锅的加热功率：
P===880W；

（5）由P=可得，需要的加热时间：t′===500s。
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【解答】（1）当S接b时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，根据P=可知，电路的总电功率最小，电煲锅处于保温状态；
【分析】（1）当S接b时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，根据P=可知，电压一定时，电路的电功率最小；
（2）已知米饭的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出吸热的热量；
（3）已知电煲锅的热效率，根据η=求出消耗的电能；
（4）当S接a时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，则电煲锅处于加热状态，根据P=求出电煲锅的加热功率；
（5）根据P=求出需要的加热时间。
14.【答案】 （1）解：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
（2）解：t=
（3）解：当S闭合、S0断开时，电路中只有R2 ， 总功率较小，为保温状态。
由 得R2=
【考点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知水的质量、比热容、水的初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（2）水吸收的热量和饮水机加热时产生的热量相等，根据W=Pt求出需要的加热时间；（3）由电路图可知，当开关S闭合，温控开关S0断开时，电路为R2的简单电路，此时电路中的总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态，根据P=求出R2的阻值。
?
15.【答案】 （1）解：由P=UI得：I1=P中／U=550W／220V=2.5A
（2）解：由图乙知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，
由P=U2／R可知，电路的总功率最大，此时为高温档
此时，P总=PR1+PR2
PR2=P总-PR1=1100W-550W=550W
南P=Ul得，养生壶在中温档工作时电路中的电流为：IR2=PR2/U
=550W／220V=2.5A
由I=U／R得R2的阻值：RR2=U／IR2
=220V／2.5A=88

（3）解：由p=m／V可得，
水的质量：m=pV=1×103kg／m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J／(kg°C)×1kg×(100°C-23°C)=3.234×105J
养生壶所消耗的电能W=Pt=1100W×392s=4.312×105J
=Q吸／W=3.234×105J／4.312×105J =75％
【考点】热机的效率，欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据公式P=UI计算电路中的电流大小；
（2）由P总=PR1+PR2求出R2的功率，计算可知R1=R2 ， 由U=IR求出R1（即R2）的阻值；
（3）由密度公式可求得壶中水的质量，根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量，养生壶所消耗的电能由W=Pt求出，加热效率η=Q吸/W；
16.【答案】 （1）解：小灯泡正常发光时的电阻：
（2）解：当滑动变阻器滑片P在中点时，RP=10
? ?
IU压表的示数：U1=IR1=0.75A×6 =4.5v

（3）解：电路消耗的总功率：P=UI=12Vx0.75A=9W
【考点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据公式计算灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑动变阻器滑片位于中点时，电阻为10Ω，结合公式计算电路中的电流；
（3）根据功率公式P=UI计算；
17.【答案】 （1）解：由题，在生产系统中每使用100t水，补充的水仅3.6t，根据密度公式 可得，所补充新水的体积：
；

（2）解：抽水机对这些水所做功


（3）解：50s抽水机消耗的电能： ，
则抽水机的效率：
【考点】机械效率的计算，功的计算及应用
【解析】【分析】（1）利用V=求新补充水的体积；
（2）利用W=Gh=mgh求抽水机所做功；
（3）利用W=UIt求消耗的电能，抽水机的效率等于对水做的功与消耗的电能之比，代入数据求解即可.
18.【答案】（1）解：由图a知，压力传感器R与电流表串联在电源上，由欧姆定律可得此时R连入电路的阻值：
由图象可知，此时压力传感器受到的压力F=100N，
人对踏板压力为： ，由杠杆平衡条件得：
解得人的质量为：
（2）解：由图象知，R与所受压力F变化成线性关系，设 ，
当 时， ，
即： …①
当 时， ，
即： …②
解①②可得： ， ，
所以 ，
因为R阻值随F增大而减小，所以当电流表示数达到最大0.1A时，R阻值最小，压力传感器受到压力最大，人对踏板压力最大，
此时传感器的电阻： ，
则： ，
解得压力杆对传感器的压力： ，
由杠杆平衡条件有：
秤的最大体重值： 。
【考点】杠杆的平衡条件，电功率的计算
【解析】【分析】从图象中获取有用信息并得到R与F的表达式，人体重最大时对踏板压力最大，压力传感器受到压力最大，由图象知R连入电路的阻值最小，电路中电流最大，由此计算电流表示数为0.1A时，计算出压力传感器受到压力，从而计算人的体重即可.
19.【答案】（1）解：小夏骑行过程中地面受到的压力等于总重力：
?????????????????
根据 得小夏骑行过程中地面受到的压强：
；
（2）解：根据 得锂电池充满电后能储存的电能：

（3）解：匀速直线运动时，牵引力与平均阻力是一对平衡力，所以牵引力为：
??????????????????????????????????????
行驶27km做功为：
??????????????????????????????
电动车的工作效率为；

（4）为保证安全行驶，建议：减速慢行，不要闯红灯，右侧行驶等。

【解析】【分析】（1）利用p=求地面受到的压强；
（2）根据W=UIt求得锂电池充满电后能储存多少焦耳的电能；
（3）汽车匀速行驶，所以F=f，利用W有=Fs可求得有用能量，然后利用η=可求得工作效率；
（4）为确保安全，减速慢行，不要闯红灯等.
三、能与功的计算
20.【答案】（1）解:水的体积：V=40L=0.04m3 ， 由 可得，水族箱内水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg
答：水族箱内水的质量为40kg

（2）解:由P=UI可得，正常工作时，通过电加热棒的电流：
答：正常工作时，通过电加热棒的电流为0.9A

（3）解:由图可知，加热过程中温度由22℃加热到28℃，加热时间为100min，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（28℃﹣22℃）=1.008×106J，由P=可得，消耗的电能：W=Pt=200W×100×60s=1.2×106J，电加热棒给水加热时的效率： ．
答：电加热棒给水加热时的效率为84%
【考点】密度公式及其应用，热量的计算，电功率的计算，电功与热量的综合计算
【解析】【分析】根据物体的密度和体积计算质量，利用水的比热容、质量和温度差可以计算吸热的多少，利用电功率和时间计算消耗的电能，吸收的热量和消耗的电能的比值计算电热效率。
21.【答案】（1）解：水的体积：V=100L=100dm3=0.1m3 ， 水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg
（2）解：水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（45℃-20℃）=1.05×107J
（3）解：煤气完全燃烧释放热量： ，
需要煤气的体积：
【考点】密度公式及其应用，热量的概念，燃料的热值
【解析】【分析】利用物体的密度和体积计算质量，根据比热容、质量和温度差求吸热的多少，根据燃料的放热和热值计算燃料的质量。
22.【答案】（1）解：消耗燃油的质量：m=ρv=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg

（2）解：W=fL=3.0×103N×5.6×103?m =1.68×107?J
（3）解：m=ρV=0.8×103?kg/m3×1.5×103m3=1.2kg ??? ?Q=qm=4×107?J/kg×1.2kg =4.8×107J ???? η=W/Q=1.68×107?J/4.8×107?J=35%
【考点】热量的计算，热机的效率，功的计算及应用
【解析】【分析】（1）消耗燃油的质量可以通过密度和体积直接算得；
（2）牵引力与其所受阻力为一对相互作用力，牵引力所做的功即为阻力的等大相反方向作用力乘以行驶的距离；
（3）热机效率为所做功与总消耗热量之比。
23.【答案】（1）解：一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×104J
（2）解：3g酒精完全燃烧释放的热量：
Q放=mq=3×10﹣3kg×3.0×107J/kg=9×104J
酒精灯烧水的热效率：η= ×100%= ×100%≈37.3%
（3）解：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量，则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量：
Q=5g×2.26×103J/g=1.13×104J。

【考点】热量的计算，热机的效率
【解析】【分析】（1）根据一个标准大气压下水的沸点是100℃，可知水的末温是100℃，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0），可求出水吸收的热量；
（2）已知完全燃烧酒精的质量和酒精的热值，利用公式Q放=mq，可求出酒精完全燃烧放出的热量，即总能量；再利用效率的计算式 η=? ，即可求出酒精灯烧水的热效率；
（3）已知1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量，将且热量乘以5，即为5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收的热量。
?
?
24.【答案】（1）解：电池储存的电能即汽油完全燃烧放出的热量为：
Q=W=170kW?h=170×3.6×106J=6.12×108J
故汽油的质量为：m= = ≈13.3kg
（2）解：列车满载匀速行驶电动机所做的有用功：
W有用=75%W=75%×6.12×108J=4.59×108J
可行驶的路程：s= =42.5km
由f=F牵引力 ， W=Fs可知
列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小为：
f=F牵引力= = =1.08×104N

【考点】热量的计算，功的计算及应用
【解析】【分析】（1）由题意知，需要 汽油完全燃烧放出的热量等于电池充满电储存的能量，即Q=W，利用公式 ， 即可求出需要完全燃烧汽油的质量；
（2）利用效率的变形公式 ， 求出列车满载匀速行驶电动机所做的有用功，根据电池容量170k·Wh和满载时电耗为4kW·h/km，求出列车满载时可行驶的路程s，再利用功的计算公式的变形公式 ， 求出牵引力，然后根据列车匀速行驶时f=F牵引力， 即可求出列车匀速行驶过程中受到的平均阻力大小。
?
?
25.【答案】（1）解：已知出水流量为150m3/h，由ρ=m/V得：水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg，水放出的热量Q=cm△t=4．2×103J/（kg?℃）×1.5×105kg×（90℃-50℃）=2.52×1010J

（2）解：由η=Q吸/Q放得：天然气需要放出的热量Q放=Q吸/η=2．52×1010J/90%=2．8×1010J，
由Q放=Vq得：天然气的体积V=Q放/q=2．8×1010J/4×107J/m3=700m3
【考点】密度公式及其应用，热量的计算，燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据水的体积和密度计算水的质量，利用水的比热容、质量和温度差计算水吸热的多少；
（2）利用水吸收的热和热效率计算燃料放热的多少，根据放热和燃料的热值计算消耗燃料的体积。
?
26.【答案】 （1）Q吸=cm水（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（80℃-30℃）=4.2×105J

（2）由η=可得，Q放===7×105J，
由Q放=Vq得V===0.02m3

【考点】热量的计算，燃料的热值
【解析】【分析】（1）根据吸热公式Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（2）根据η=求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据Q放=Vq求出烧开这壶水需要天然气的体积。

27.【答案】 （1）解：根据题意知道，热水器中水吸收的热量是：
Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg?℃）×40kg×（40℃-20℃）=3.36×106 J

（2）解：根据题意知道，使用天然气的体积是：V气 =130.06m3 -129.96m3 =0.1m3 ，
天然气完全燃烧释放的热量是：Q放=qV气=4.2×107 J/m3 ×0.1m3 =4.2×106 J

（3）解：该热水器的热效率是：
【考点】热量的计算，热机的效率
【解析】【分析】（1）利用Q吸=cm△t求水吸收的热量；
（2）利用Q放=qV求天然气放出的热量；
（3）该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气放出的热量之比.
?
28.【答案】 （1）解：燃油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=1×104 kg×5×107 J/kg=5×1011J

（2）解：由表中数据可知,飞机以600 m/s的速度巡航时,所受阻力为
f=10.8×104 N,?
飞机匀速飞行，则牵引力F=f=10.8×104 N,
则飞机发动机的输出功率
P= = =Fv=10.8×104N×600m/s=6.48×107W=6.48×104kW

（3）解：由(1)可知Q=5×1011 J;
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,则有用功
W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J,??
根据表格查出500 m/s时的阻力为7.5×104 N,则由W=fs=Fs,
可得s= = ≈2.7×106 m=2.7×103 km
【考点】功率的计算，热量的计算，功的计算及应用
【解析】【分析】热量公式：；由表根据速度可知阻力，又因为匀速运动，牵引力等于阻力；有用功W=Q×机械效率；功率公式：；做功公式：
29.【答案】 （1）解：当开关S1闭合，S2接B时，为高温档。
因为当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温档。

（2）解：当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。
由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：
?
由 得，R1的阻值为：


（3）解：由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：


（4）解：水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J
由: ，W=Pt得
烧开一壶水需要的时间为：

【考点】热量的计算，欧姆定律及其应用，电功率的计算
【解析】【分析】养生壶有3个档，当S1闭合，S2接B时，电路中电阻最小，养生壶处于高温档功率；当S1断开，S2接A时，两个电阻串联电阻最大，养生壶处于低温档功率；当S1闭合，S2断开时，只有R1接入电路，此时电阻大小处于高温档和低温档电阻之间，养生壶处于中温档功率；功率公式：P=UI；欧姆定律公式：；热量公式：；热效率公式：；功公式：W=Pt
30.【答案】 （1）解：Q吸=C水m×(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-20℃)=3.36×106 J
（2）解：Q放=Q吸/20％=3.36×106 J/20％=1.68×107J
由Q放=qm得：m=Q放/q=1.68×107J/2.4×107J／kg=0.7kg
【考点】热量的计算，燃料的热值
【解析】【分析】（1）已知水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸=c水m×(t-t0)求出水吸收的热量；
（2）由题意可知Q放×20%=Q吸 ， 可以求出Q放 ， 由Q放=qm，可求出实际消耗的秆浆煤的质量。
















21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）



HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)