四川省宜宾市2020年中考物理 实验计算题精析

PAGE2020年四川省宜宾市 中考 中考数学全套课件中考心理辅导讲座中考语文病句辨析修改中考语文古诗文必背中考单选题精选 物理实验计算 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 题精析一、实验与探究题（共10分）16．（2020•宜宾）（I）小明根据对机动车行驶速度的限制和在同样的道路上，对不同车型的限制车速不一样，由此猜想：物体的动能大小可能与其速度、质量有关：于是设计了如图1所示的实验进行探究，让小球从光滑斜槽轨道上静止滑下，进入光滑水平滑槽与固定在水平滑槽右端的一轻质自然长度的弹簧相接触并压缩，弹簧被压缩得越短，弹簧的弹性势能越大，说明小球的动能就越大．实验测得的数据如下表一、表二表一：当小球质量m=0.1kg时实验序号小球在斜槽上的高度h/cm小球到达水平槽时的速度t/cm∙s﹣1弹簧的压缩长度△x/cm1201984.92503147.938040010.0实验序号小球的质量m/kg小球到达水平槽时的速度t/cm∙s﹣1弹簧的压缩长度△x/cm10.053977.120.140010.030.239814.1（2）本实验中该同学采用的研究方法有（　　）A、转换法B．类比法C．控制变量法D、模拟法（II）为了测定一个待测电阻Rn的阻值，实验室提供如下器材：电池、电流表A1、电流表A2、滑动变阻器R、定值电阻R0、电键S、导线若干．小李同学用所提供的器材，设计了如图2（甲）所示的电路图．（1）请报据设计的电路图，在实物图2（乙）中用笔画代替导线，把连接图补充完整．（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应调到　b　端（选填“a”或“b”）（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，记录下此时电流表A1、A2的示数分別是I1和I2，则待测电阻R0的表达式：P=　　．考点：伏安法测电阻的探究实验；探究影响物体动能大小的因素。专题：实验题；控制变量法；图析法；转换法。分析：（1）分析表一和表二的数据即可得出决定小球运动速度大小的因素和影响动能大小的因素；根据实验的目的和表格中的变量和不变量即可判断本实验所采用的研究方法．（2）①由电路图可知，滑动变阻器和电流表A2位于干路上，连接实物图时滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；②为防止电路中电流过大烧坏电路元件、保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；③根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律得出等式，解等式即可求出待测电阻的阻值．解答：解：I、（1）分析表一中的第二列和第三列数据可知，小球到达水平槽时的速度随小球在斜槽上高度的增加而变大，即小球运动速度大小由小球在斜槽上的高度决定的；分析表一、表二的第二列和第三列可知，影响小球动能因素与小球的质量和速度有关．（2）由两个表格数据可知，在探究动能与速度关系时控制了质量不变，探究动能与质量的关系时控制了速度不变；动能的大小都是通过弹簧被压缩的长度来体现的，故本实验所采用的探究方法有控制变量法和转换法．故答案为：（1）小球斜槽上的高度；质量和速度；（2）A、C．Ⅱ、（1）滑动变阻器的任意下方接线柱与待测电阻或定值电阻的左侧连接，待测电阻的右端与电流表A2的负接线柱连接即可，如下图所示：（2）闭合开关前保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b端；（3）定值电阻和待测电阻并联，电流表A1测R0支路的电流，A2测干路电流，通过Rx的电流Ix=I2﹣I1，因并联电路各支路两端的电压相等，所以U0=Ux，即I1R0=（I2﹣I1）Rx，解得：Rx=．故答案为：（1）如上图所示；（2）b；（3）．点评：解决本题的关键：一是掌握探究影响动能大小因素的实验方法，即控制变量法和转换法；二是看懂电路图、明白测待测电阻实验的方法，并会连接实物图；三是能分析实验数据得出结论．二、计算与解答题（共2小题，共20分）要求17．（2020•宜宾）如图所示，是某鱼缸水温凋节器的原理图，其中R1为阻值可调的电热丝，开关S2为单刀双掷开关．开关S1闭合．S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1断开、S2接a时，电路处于保温状态．已知U=220V，R2=600Ω，R2不会短路．取水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）．试问：（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为多少？（2）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P=48.4W，则电热丝R1连人电路的阻值应为多少？（3）当电路处于加热状态时，要将缸中m=48.4kg的水温度升高△t=2.0℃，现调节电热丝R1使其阻值为=200Ω，则加热需多少时间？（假设电热全部被水吸收，且无热量散失）考点：电功率的计算；欧姆定律的应用。专题：计算题；应用题；动态预测题。分析：（1）开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，两电阻并联，根据I=求出通过电阻R2的电流；（2）当开关S1断开、S2接a时，两电阻串联，根据R=求出电路的总电阻，再根据电阻的串联求出电热丝R1连人电路的阻值；（3）根据Q=cm△t求出水吸收的热量，电流做的功即为水吸收的热量，根据W=Q=Pt=t即可求出加热时间．解答：解：（1）当电路处于加热状态时，等效电路图如下图所示：通过电阻R2的电流I2==≈0.37A；（2）当电路处于保温状态时，等效电路图如下图所示：电路的总电阻R===1000Ω，R1=R﹣R2=1000Ω﹣600Ω=400Ω；（3）水需要吸收热量：Q=c水m水△t=4.2×103J/（kg•℃）×48.4kg×2℃=406560J，电热丝R1的功率P′===242W，加热时间t====16940s．答：（1）通过电阻R2的电流约为0.37A；（2）电热丝R1连人电路的阻值应为400Ω；（3）加热需16940s．点评：本题考查了串联、并联电阻特点和电功率公式的应用，以及电阻、吸热、加热时间的计算，关键是公式的灵活运用和开关闭合、断开时电路连接方式的判断．18．（2020•宜宾）如图所示，是小明同学为宜宾港设计的一个货物运送装罝图，其中，AB是长L=10m的传送带，BC是平台，AB两端的高度差h=2.5m，传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动．现有一质量m=542.7kg的货物，从A端随传送带一起匀速地被运送到平台BC上，传送带运行的速度v=4m/s．由于轮轴等方面的摩擦，电动机输出功（转化为机械功）的效率η=80%，电动机允许通过的最大电流为25A．取g=10N/kg求：（1）要使该货物从A端运送到B端，电动机需工作多少时间？（2）货物从A端运送到B端，需克服重力做多少功？电动机的输出功率是多大？（3）如果电动机接在电压U=380V不变的电源上，电动机中线圈的电阻r=1.9Ω，在把货物从A端运送到B端的过程中，电动机消耗的电能是多少？考点：重力的计算；电功的计算；电功率的计算。专题：计算题。分析：（1）已知传送带运行的速度和长度，利用t=计算需要的时间；（2）已知货物的质量可以得到重力，已知重力和上升高度，利用W=Gh计算克服重力做的功；已知克服重力做的功和转化效率，可以得到电动机做的功；利用电动机做的功和做功时间，得到电动机的输出功率；（3）已知电动机的额定电压和线圈电阻，可以得到工作电流；已知电动机的工作电流和线圈电阻，可以得到线圈的发热功率；已知电动机的输出功率和发热功率，可以得到总功率；已知总功率和工作时间，利用W=Pt得出消耗的电能．解答：解：（1）电动机工作的时间为t===2.5s（2）克服重力做的功为W重=Gh=mgh=542.7kg×10N/kg×2.5m=13567.5J电动机输出的功为W电===16959.375J电动机的输出功率为P动===6783.75W（3）电动机的工作电流为I===20A线圈的发热功率为P热=I2R=（20A）2×1.9Ω=760W电动机的总功率为P=P动+P热=6783.75W+760W=7543.75W电动机消耗的电能为W=Pt=7943.75W×2.5s≈18859J（1）电动机工作的时间为2.5s；（2）电动机克服重力做的功为13567.5J；电动机的输出功率为6783.75W；（3）电动机消耗的电能为18859J．点评：电动机带到传送带升高物体的过程中，有两次能量转化：首先电能转化为电动机的机械能和线圈的内能；其次电动机的机械能转化成物体的重力势能和机械间摩擦产生的内能，所以效率是不断降低的．