1、12015各区初三一模试题汇编计算题专题一 电学45图22是由“控制电路” 和“工作电路”两部分组成的光控电路。 “控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R 0、电源U 1等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。 “工作电路”由工作电源U 2、发热电阻R 1和R 2组成。已知：U 2 = 20V， R1=5，R 2 =15 ，光敏电阻 R的阻值随照射在光敏电阻的光强E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号是cd）之间的变化关系如图23所示。求：（1）画出当“控制电路” 中的电流小于20mA时， “工作电路 ”的等效电路图；（2）当“控制电路” 中的电
2、流小于20mA时， “工作电路”消耗的功率；（3）当“控制电路” 中的电流等于30mA时， “工作电路”中R 1在5min内产生的热量；（4）如果“控制电路” 中的线圈阻值R L= 1、R 0= 140 、U 1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时， 磁控开关的磁性弹片相互吸合？48. 有一种电烤箱又名“空气炸锅”如图 29 甲所示，其原理是利用热空气流加热食物，其优点是可以用很少油或者不用油，工作电路图如图 29 乙。工作时，当电烤箱内温度高于预设温度时，温控开关自动断开，电热管停止加热，当电烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热，循环工作保障箱内温度维持
3、为预设温度。已知电风扇的功率为 55W，电热管的电阻 R 为 40。求：（1）正常工作时电热管的功率；（2）使用该空气炸锅在一次焙烤玉米的过程中，定时开关设定为 20 分钟，电热管正常循环工作图像如图 29 丙，求本次焙烤玉米共消耗的电能。46（4 分）在学习了电动机的相关知识后，课外活动小组的同学们在淘宝上购买了几个小电动机，拆开了其中一个小电动机，认认真真地观察和研究它的内部构造，并测得该电动机的电阻为 1，给这种小电动机加 3V 电压，电动机正常工作，通过它的电流为 0.3A 。求：（1）小电动机正常工作时的产热功率；（2）小电动机正常工作时 1s 内消耗的电能 W UIt 3V 0.3
4、 A1s0.9J ，则 1s 内有多少电能转化为机械能。 图 23图 22246. 某同学家浴室装修时安装了浴霸如图 23 甲所示。此浴霸有四盏取暖灯、一盏照明灯、一个换气扇。它们既可以同时工作又可以单独工作,控制此浴霸的开关面板如图 23 乙所示。说明书中关于该浴霸的部分数据，如下表所示。求：（1）照明灯和换气扇同时工作，取暖灯不工作时，干路中的电流 I；（结果请保留两位小数） （2）为了节约电能,该同学家采取了两项措施:将 40W 的照明灯换成 5W 的节能灯；每次洗浴时由开四盏取暖灯改为只开两盏取暖灯。就这两项节能措施，如果三口之家,每人每次洗浴时间为 20 min，隔天洗浴一次；照明灯
5、平均每天开两小时,那么采取节电措施后他家每月(按 30 天计算) 可以节约多少度电。43如图20是家庭、宾馆常用的电热水壶，下表中列出了这只电热水壶部分技术参数。假设电热水壶电阻丝电阻不变。求：（1）电热水壶正常工作的电流；（2）电热水壶正常工作6min烧开一壶水所消耗的电能；（3）用电高峰时，家庭电路的实际电压为198V，电热水壶的实际功率。46如图 32 甲所示为某实验室的自动恒温箱，该恒温箱工作环境的温度为 15左右，恒温箱内部的电路由控制电路和加热电路两部分组成，简化后的电路图如图 32 乙所示。控制电路中的电源两端电压为 12V，定值电阻 R1 的阻值为 5k，R 2 为装在恒温箱内
6、的热敏电阻，如图 32 丙所示为 R2 阻值随温度变化的图像。电压鉴别器接在控制电路的A、B 两点间。当热敏电阻 R2 的阻值发生变化时，A、B 间的电压 UAB 随之发生变化。电压鉴别器可通过内部的电磁继电器控制加热电路中开关 S 的通断。当 UAB 小于 2V时，鉴别器将使加热电路中开关 S 闭合，使加热电路的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当 UAB 大于 3V 时，鉴别器将使开关 S 断开，停止加热。在分析电路时，可将电压鉴别器内部视为断路。求：（1）恒温箱内部的温度为 20时，通过热敏电阻 R2 的电流；（2）该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围；（3）若想使此恒温箱内的最高温度
7、升高到 45，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，通过计算说明可采取怎样的措施？电压/频率 220V/50Hz取暖灯功率 275W4照明功率 40W换气功率 40W型号 FYTSl010A额定电压 220V频率 50Hz额定功率 1100W容量 1.0L图 23甲 乙图 20343. 下表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图 19 所示，R 1 和 R2 均为电热丝，求（1）电烤箱在高温档正常工作 10min 所消耗的电能是多少焦耳？（2）电路中 R1 的阻值是多少？42. 某电热毯有高温档和低温档两个挡位，它的原理图如图 25 所示。当电热毯在高温档工作时，电路消耗的总功率 P0 为 40W
8、；当电热毯在低温档工作时，R 0 消耗的电功率是高温档工作时电路消耗总功率 P0 的 。 （电源两端的0P254电压恒定，忽略温度对电阻阻值的影响）求：（1） R0 的阻值；（2）电热毯在低温档工作时，电路消耗的总电功率46.某地下通道的照明电路原理图如图 29 所示，L 为一个标有“220V 100W”的白炽灯，为了节省电能和延长 L 的使用寿命，在电路中接入两个定值电阻 R1 和 R2。从晚上 17:00 点到 24:00 点，开关 S1 自动闭合，开关 S2 自动断开，电灯 L 的实际功率为 64W； 从凌晨 0:00 点到早上 7:00 点，行人稀少，开关 S1 自动断开， S2 自动
9、闭合，电灯 L 的实际功率为 25W。已知电源电压为 220V，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求：定值电阻 R1 和 R2 的阻值。46某种型号的电热饮水机如图 21 甲所示。图 21 乙是它的电路原牌电烤箱额定电压 220V高温档 1100W额定功率 低温档 440W电源频率 50Hz甲R2/k0丙1020304050t/6010 20 30 40 50 60图 32乙R1 R2电压鉴别器A B控制电路12V220V电热丝S控制开关S 的通断加热电路图 19S2S1 220VR2R1RXR0220V图 25SS1S2R2R1L220V图 294理图，其中电热丝 R1 与 R2 的阻值不变。温控
10、开关 S 可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态。下表是这台电热饮水机的铭牌。 （1）饮水机在加热状态下，电路中的电流（2）饮水机在加热状态下，工作 15min 所消耗的电能（3）在保温状态下，电热丝 R1 消耗的电功率44. 一种学生设计的电热座椅主要由座垫和脚踏组成，其电路示意图如图 19 所示。座垫内的电热丝 R1=260、R 2=150，脚踏内的电热丝 R3= 400。闭合开关 S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温档” 、 “中温档” 、 “高温档” （忽略温度变化对电阻的影响） ，求：（1）该电热座椅消耗的最大功率；（2）当脚踏处于中温档时，电热座椅
11、在通电 5min 所消耗的电能。47电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。图 24 为某型号电压力锅的工作原理图， R1、R 2 分别是主加热器和保压加热器，额定电压均为 220V，R 1 的额定功率为 880W。接通电路，开关 S 自动与触点 a、b 闭合，开始加热，当锅内水温达到105时，S 自动与 a、b 断开，并与触点 c 接通，接通保压加热器，此时锅内水温不变，且未沸腾。求：（1）在加热状态下，电压力锅正常工作时，通过 R1的电流；（2）在保压状态下，加热器正常工作 1h 耗电 0.2kWh，求 R2 的阻值。（3）某次使用这种型号的电压力锅做饭共用时 27min，其中
12、加热 15min，求共消耗电能多少千瓦时。44. 在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝 R1 和 R2，设计成高、中、低三个档位的电热器，电路如图 22 所示，其中 R1=2R2。在正常工作情况下，用三个档位分别给同一容器中质量相同的水加热，加热过程中水均未沸腾。求：（1）R 1 的阻值。（2）中温档的额定功率。 （3）利用高温档加热时，电热器内的水温度每升高 1消耗的电能。 水桶容量 20L热水箱容量 1L额定电压 220v加热功率 440W保温功率 44W电热器档位 额定电压/V 额定功率/W 水升高的温度/ 加热时间/min高温 10 6中温 8 8低温220100
13、 4 9图 24R2R1S bac220VR1S1图 22S2220VR2545某型号家用电饭锅有高温烧煮和保温焖饭两个档位，其原理如图 26 所示，R 1 和 R2 为两个加热电阻。已知电阻 R244，保温焖饭时电饭锅的功率 P22W。求： （1）电饭锅高温烧煮的功率 P；（2）保 温 焖 饭 时 电路中的电流 I 和 R2 两端的电压 U2；（3）一次做晚饭，用该电饭锅高 温 烧 煮 15min，保 温 焖 饭 30min，则此过程中，电饭锅消耗多少度电。45为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了 “光盘仪”。其原理图如图 27 所示：餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质
14、量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音。电源电压 3 V 不变，提示器的电阻 R0 恒为 50，传感器 R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示：（1）当载盘台所载质量是 100g 时，求电路中的电流。（2）当电路中的电流达到 0.03 A 时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，求出此时盘内剩余食物的质量。（3）求在就餐过程中此电路所能消耗的最大功率。专题二 力学46如图24所示，是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图。在湖底有一个体积为0.02m3实心铸铁球，其所受重力为 1400N，现用滑轮组将铸铁球打捞出水面，铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳
15、子自由端的拉力分别为F 1、F 2，且F1F 2=1517。作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持340W不变。不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力，g取10N/kg。求：（1）铸铁球浸没在水中时受到的浮力；（2）铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率；（3）铸铁球提出水面后匀速上升的速度。49如图 30 所示，牵引车通过滑轮组匀速打捞起河水中的物体 A，在被打捞的物体没有露出水面之前，牵引车控制绳子自由端，使物体 A 以 0.5m/s 的速度 v1 匀速上升，牵引车对绳的拉力为 F1，拉力 F1 的功率为 P1；当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车控制绳子自由端，使物体 A 以 0.3
16、m/s 的速度 v2 匀速上升，牵引车对绳的拉力为 F2，拉力 F2 的功率为 P2，且 P1=P2。已知动滑轮重 100N，物体完全露出水面后滑轮组的机械效率为 80%（若不计摩擦、绳重及水的阻力， g 取 10N/kg） 。求：载盘台所载质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160 传感器 R1/ 100 90 80 70 60 50 40 图 24SR11图 26R2220V2图 276（1）物体 A 的重力；（2）物体没有露出水面之前拉力 F1 的功率为 P147（4 分）如图 21 所示，课外研究小组的同学们利用卷扬机和滑轮组（图中未画出）以 0.1m/s 的
17、速度匀速提升重为 2000N 的物体，该物体密度为 2103kg/m3。提升重物过程中，卷扬机对绳子自由端的最大拉力为250N 时，滑轮组的机械效率为 80%。不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，g 取 10N / kg。求：(1)物体未露出水面时受到的浮力；(2)卷扬机对绳子自由端拉力的最小功率；(3)课外研究小组中的小聪认为：在不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力的情况下，改变滑轮组的绕绳方式，能够提高滑轮组的机械效率。请分析说明这种想法是否正确？47. 图 24 甲所示，杠杆 MN 可绕固定点 O 在竖直平面内转动，OM：ON=1:3，物体 A 用细绳挂在杠杆 M 端，某同学在杠杆 N
18、 端通过细绳用 F =150N 竖直向下的力使物体 A离开地面，杠杆在水平位置平衡；如图 24 乙所示，卷扬机固定在工作台上，通过细绳与滑轮组相连，工作时可将滑轮组匀速提升，滑轮组自由端固定在地面上（杠杆和细绳的质量不计，绳与滑轮轴之间的摩擦不计，g 取 10N/kg） 。求：（1）物体 A 所受到的重力；（2）把物体 A 挂在滑轮组下提升 3m 时，卷扬机上绳子移动的距离；（3）若每个滑轮的重力为 30N，提升物体 A 时，卷扬机的机械效率。图 21滑轮组图 24FO甲M NA乙A工作台地面744 如图 21 所示是工人利用液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。其中 A 是动滑轮，B 是定滑
19、轮，C 是卷扬机， E 是柱塞，柱塞能够竖直向上支撑起重臂 OFD，再通过卷扬机 C 竖直向上匀速拉动钢丝绳的自由端将重物拉起。假如重物质量为1400kg，动滑轮 A 及定滑轮 B 的质量均为100kg，卷扬机的质量为 50kg，输出功率为5kw。g 取 10N/kg，不计起重臂及钢丝绳重，忽略摩擦及水的阻力。（1）在打捞过程中，当重物浸在水中的体积为 1m3 时，求此时吊臂右端 D 点受到的作用力大小。（2）在打捞过程中，某时刻杠杆处于静止状态，若此时液压油缸对吊臂的力为N1，吊臂右端 D 点受力为F=8.0103N，若 OF：FD=1:4，求 N1 的大小。（3）当重物在空中被匀速提起上升
20、时，求卷扬机拉动钢丝绳的速度。45图 31 是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度 v1 匀速提起质量为 m1 的建筑材料时，滑轮组的机械效率为 1，卷扬机拉力的功率为 P1；当以速度v2 匀速提起质量为 m2 的建筑材料时，滑轮组的机械效率为2，卷扬机拉力的功率为 P2。若 2-1=5%，P 1: P2=2:3，m 1=90kg，动滑轮受到的重力 G 动 =100N。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg。求：（1）提起质量为 m1 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力 F1；（2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度 v1 与 v2 之比。44.某科技小组设计从水
21、中打捞重物 A 的装置如图 20 所示，小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为 1200N 的物体 A。当物体 A 在水面下，小文以拉力 F1 匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为 1；当物体 A 完全离开水面，小文以拉力 F2 匀速竖直拉动绳子，滑轮组的机械效率为 2。已知：物体 A 的密度为3103kg/m3，小文同学的重力为 600N， 1: 2=14:15。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦，g=10N/kg。求：(1) 重物 A 在水面下受到的浮力；(2) 动滑轮的重力。ECFOBA液压起重机示意图图 21D图 31建筑材料卷扬机D FIBEHAC图 208图 30A43.用如图 26
22、 所示的滑轮组提升水中的物体 M，A 为动滑轮 B、C 为定滑轮。物体 M 高为3m，底面积为 0.02m2，密度为 4.5103kg/m3。物体 M 完全在水面下以 0.2m/s 速度匀速竖直上升的过程中，电动机加在绳子自由端的拉力为 F，拉力 F 做功的功率为 P，滑轮组的机械效率为 。已知电动机的输出功率为 480W 恒定不变， g 取 10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求：（1）物体 M 完全在水面下时的浮力；（2）滑轮组的机械效率 。47如图 30 所示，是建筑工人用滑轮组提升长方体物块的示意图。当用这个滑轮组匀速提升物块 A 时，物体上升的速度为 v1，工人对
23、绳子绳子 F1，拉力 F1 做功的功率为 P1，滑轮组的机械效率为 ；当用这个滑轮组匀速提升物块 B 时，物体上升的速度为 v2，工人对绳子绳子 F2，拉力 F2 做功的功率为 P2，滑轮组的机械效率为 。已知：v1：v 2=5：4， P1：P 2=4：5， ： =25：28，G B-GA=180N。不计绳1重和摩擦，求：（1）拉力 F1 与 F2 之比；（2）物体 A 的重力GA；（3）动滑轮的重力。 （4 分）47如图 22 所示，渗水井的排水管的管口，恰好被一块底面积为 0.2m2，高为 0.3m 的圆柱形石块盖严，渗水井中有 1.5m 深的水不能排放，小明站在地面上通过滑轮组将石块提出
24、渗水井。当石块被提起，并在水中以 v1 速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力为 F1，小明拉绳的功率为 p1，滑轮组的机械效率为 75%；当水被全部排出，石块以 v2 速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力为 F2，小明拉绳的功率为 p2。已知： v1 v243 ，p 1p289，g 取 10N/kg，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦。求： （1）石块未提起时，水对石块顶部的压力 （2）石块被提起，并在水中匀速上升时受到的浮力（3）石块密度45. 图 20 甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体 A 从江底竖直方向匀速吊起，钢缆绳对 A 的拉力 F1 随时间
25、 t 变化的图像如图 20乙所示。A 完全离开水面后，电动机对绳的拉力 F 大小为8103N，滑轮组的机械效率为 75%，A 上升的速度始终为0.1m/s（g 取 10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响） 。求：图 22排水管渗水井9（1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力；（2）长方体 A 完全离开水面后，在上升过程中 F 的功率； （3）把长方体 A 按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强。 48图 25 甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体 A 从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对 A 的拉力 随时间
26、 t 变化的图像。长方体 A 完全在水面下匀速竖直上升的过程中，电动机对绳的拉力为 F1，滑轮组的机械效率为 1； A 完全离开水面后匀速竖直上升的过程中，电动机对绳的拉力为 F2，其大小为 6.25103N，滑轮组的机械效率为 2。A 上升的速度始终为 0.1m/s， 1： 2=5： 6， g 取10N/kg， 不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响，求：（ 1）长方体 A 未露出水面时受到的浮力；（2）长方体 A 完全离开水面后，匀速上升过程中电动机对绳的拉力 F2 的功率；（3）F 1 的大小。45. 如图 23 所示，是利用电动机通过滑轮组提升水中物体 A 的示意
27、图。当浸没在水中的物体 A 匀速上升时，滑轮组的机械效率为 80%；当物体 A 离开水面后，以 0.1m/s 的速度匀速上升时，电动机的功率为 P。已知物体A 的体积 V=0.2 3，质量 m=0.5t。不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力，g取 10N/kg。求：（1）动滑轮重 G 动 。 （2）电动机的功率 P。 46如图 27 所示装置，轻质杠杆 AB 在水平位图 20甲电动机FF1滑轮组A 乙1.4104F1/N0 t/s20 402.410460 80 /N0 20 40 60 80 100 120 140t/s11042104电动机A滑轮组甲 乙图 25图 23电 动 机Ah2h1BAO
28、图 27 乙甲MC10置保持平衡，O 为杠杆的支点， OA OB2 3。甲、乙两容器中均装有水，物体 M 浸没在乙容器的水中。已知：甲容器中活塞 C（含杆 AC）的质量 m00.5kg，活塞 C 的横截面积 S400cm 2，水深 h145cm，h 240cm ，物体 M 的体积 VM110 3cm3。不计摩擦和绳重，g 取 10N/kg。求：（1）物体 M 所受浮力 F 浮 ；（2）活塞受到水的压强 p ；（3）物体 M 的密度 M 。46如图 28 所示，用滑轮组从 H=10 m 深的水中匀速提起底面积为 0.04 m 2、 高 2 m 的实心圆柱体，该物体的密度是 2.5103 kg/m3。现在动滑轮挂钩用钢丝绳与该物体相连，已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力 F 为 1100N。不计摩擦和绳重，g 取 10N/kg。求：（1）该物体露出水面前所受的浮力。（2）将物体匀速提升至露出水面前，该装置的机械效率为 80%，装置所做的额外功。（3）判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，写出分析过程。若被拉断，绳子被拉断时，物体留在水中的图 28
