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2022年北京市中考物理模拟试题分类选编：计算题（二）
1．（2022·北京一七一中模拟预测）某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡，其简化电路如图所示，铭牌如下表所示（部分参数已经看不清楚）。闭合开关后，当开关分别处于闭合和断开状态时，电流表的示数分别为和。请完成下列问题：
（1）求电阻和的阻值；
（2）求电烤箱处于高温挡时，工作产生的热量。
××电烤箱
额定电压
额定频率
高温挡额定功率
低温挡额定功率
2．（2022·北京门头沟·一模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2V。求：
（1）电源两端电压；
（2）电阻丝R2消耗的电功率。
3．（2022·北京门头沟·一模）小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度，实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤：
（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡，用刻度尺测出AO间的距离为20cm；
（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，用刻度尺测出AB间的距离为8cm。已知水的密度水=1.0×103kg/m3，请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。
4．（2022·北京朝阳·一模）如图所示，用滑轮组提升质量为2×l03kg的物体A。物体A 以0. lm/ s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，g 取10N/ kg。求：
（1）物体A受到的重力G；
（2）电动机对绳子自由端的拉力F；
（3）该滑轮组的机械效率η。
5．（2022·北京顺义·一模）图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，灯L标有“6V，3W”的字样。闭合开关S，灯L正常发光，电流表的示数为0.3A，不计温度对灯电阻的影响。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R的阻值；
（3）干路电流；
（4）10s内整个电路中电流做的功。
6．（2022·北京顺义·一模）如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m3。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10-4 m3，g取10N/kg。求：
（1）图甲中水对溢水杯底部的压强；
（2）图乙中水对溢水杯底部的压力；
（3）物体A的密度。
7．（2022·北京平谷·一模）如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图，R1和R2均为电热丝，R2=66Ω，旋钮开关可以调节到“O”、“1”和“2”三个档位。求：
（1）电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能；
（2）此电烤箱高温档正常工作时的电功率。
××牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温档 ×××W
低温档 440W
8．（2022·北京平谷·一模）小明体重600N，用如图所示滑轮组匀速竖直向上提升800N的重物A，提升的过程中，小明用竖直向下的力匀速拉动绳子，使物体A在2s内上升0.8m。已知小明拉力的功率为400W。求：
（1）机械效率；
（2）人对地面的压力。
9．（2022·北京房山·一模）图甲为某款多功能电饭煲，图乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。某次煮饭过程加热时间为0.3h，保温时间为0.2h。多功能电饭煲的主要参数如下表所示。
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热档功率 880W
保温档功率 88W
求：（1）请画出该电饭煲在加热时的等效电路图；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）这次煮饭过程中消耗的电能。
10．（2022·北京海淀·一模）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，细绳的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在质量为200g的木块的下面，使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80cm2，当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1N，此时容器中水的深度为20cm。取g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。求：
（1）木块受到的浮力大小F浮；
（2）水对容器底部的压强大小p；
（3）水对容器底部的压力FN与容器中水所受的重力G水大小是否相等？请写出计算、分析说明的过程。
11．（2022·北京海淀·一模）在如图所示的电路中，白炽灯泡L上标有“6.3V，0.3A”字样，电源两端的电压恒为7.5V，滑动变阻器的最大电阻值为10Ω。设灯L的电阻保持不变，求：
（1）灯L的电阻值；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻值；
（3）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率。
12．（2022·北京通州·一模）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻为灯正常发光时的电阻，且灯丝电阻保持不变。求：
（1）灯丝电阻。
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.4A时，灯L两端电压。
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
13．（2022·北京通州·一模）如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，在其自由端施加竖直向下的拉力F，使重为360N的物体A匀速竖直上升了1m，用时5s，滑轮组的额外功为40J。在此过程中，求：
（1）滑轮组的有用功W有；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）拉力F的功率P。
14．（2022·北京西城·一模）如图甲所示，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求：
（1）电源两端的电压；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
15．（2022·北京西城·一模）如图甲所示，是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的情境，受桔槔的启发，小明组装了如图23乙所示的装置。其中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，且OC=2OD。物体A悬挂在C端，静止在水平桌面上的正方体B悬挂在D端，此时杠杆在水平位置平衡。已知：GA=30N，GB=80N，正方体B的边长为0.1m。杠杆、悬绳的质量不计。求：
（1）杠杆D端所受的拉力；
（2）正方体B对地面的压强。
16．（2022·北京·清华附中模拟预测）一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶2.3km，轿车上的速度表如图所示。在此过程中：
（1）轿车速度为多少km/h？合多少m/s？
（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力；
（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率（q=4.6×107J/kg）。
17．（2022·北京·清华附中模拟预测）一个能装水100L的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为E=3.2×106J/（h m2）。求：
（1）如果每天接收太阳能的时间为8h，则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能？
（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有60%。那么，该晒水箱一天吸收的太阳能可使这50L的水从20℃升高到多少℃
（3）请说出利用太阳能热水器的优点。
18．（2022·北京·101中学模拟预测）某种型号的电热饮水机如图甲所示。图乙是它的电路原理图，其中电热丝R1与R2的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热或是保温状态，下表是这台电热饮水机的铭牌，求：
（1）当开关S闭合时，饮水机的状态是加热还是保温？请简单阐述理由；
（2）在保温状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；（保留两位小数）
（3）饮水机在加热状态下正常工作6min所消耗的电能为多少kW·h。
水桶容量 20L
热水箱容量 1.2L
额定电压 220V
加热功率 1100W
保温功率 40W
19．（2022·北京·101中学模拟预测）如图所示，地面上某圆柱形容器内装有水，容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中时，B受到的浮力为F1，容器对地面的压力为5N；使用杠杆提起物体B，当杠杆C端挂质量为mA的物体时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有体积露出水面，此时容器对地面的压力为2.6N，物体B受到的浮力为F2，容器内液面下降了0.5cm。已知：OD∶OC=4∶3，（取I0N/kg）。求：
（1）物体B的体积VB；
（2）浮力F2；
（3）物体B的重力GB；
（4）物体A的质量mA。
20．（2022·北京市十一学校一模）如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖，图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡
高温挡 1550W
频率 50Hz
煤油质量 20kg
（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为多少？（保留整数）
（2）R2的电阻是多少？
（3）如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要多长时间？煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
21．（2022·北京市十一学校一模）如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm，现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电源电压18V，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V，3W”的字样，且忽略温度对灯泡电阻的影响。求：
（1）初始状态下，压敏电阻的阻值；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则稳定后电路中的电流是多少？
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化0.5cm）
22．（2022·北京市十一学校一模）如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为3kg，轮子与地面总接触面积为100cm2，搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求：
（1）搬运车空载时对地面的压强？
（2）在运送过程中，搬运车受到的阻力为300N，求搬运车的功率？
23．（2022·北京一七一中模拟预测）如图所示，重为50N的正方体木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为30N，水深为50cm。g取10N/kg。要求：画出受力分析图。求：
（1）物体A所受浮力的大小。
（2）水对容器底的压强。
（3）若绳子断了，物块最终露出水面的体积与总体积之比。
24．（2022·北京市师达中学一模）如图所示，将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细线将一个小球固定在容器底部，当小球完全浸没在水中静止时，细线对小球的拉力为 F。已知小球的重力 G=8N，小球的体积为 10-3m3，水的密度 ρ=1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg。求：
(1)小球完全浸没在水中静止时，所受浮力的大小；
(2)细线对小球的拉力 F 的大小。
25．（2022·北京·清华附中模拟预测）在图（a）所示的电路中，电源电压8V保持不变，变阻器上标有“ 2A”字样。闭合开关S后，电流表的示数为0.5A。
(1)求电阻的阻值；
(2)半分钟内电流通过电阻所做的功；
(3)若用定值电阻替换，并将和按图（b）所示接入相同电源的电路，移动滑片P，在电路安全的情况下，使图（a）中电路的最大电功率是图（b）中电路最小电功率的10倍，求的阻值。
26．（2022·北京东城·一模）图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝的阻值为10Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A．求：
（1）通电10s电阻丝产生的热量；
（2）电源两端的电压．
27．（2022·北京昌平·二模）如图所示电路，电源两端电压为2V且保持不变，电阻R1=4，R2=8．
求：（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数I1___；
（2）开关S、S1都闭合时，电路的总功率P____．
28．（2022·北京市十一学校模拟预测）如图所示，电源两端的电压保持不变．电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为5Ω，当只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A．求：
（1）电源两端的电压U；
（2）当开关S、S1都闭合时，电路消耗的总功率P．
参考答案：
1．（1）44Ω和176Ω；（2）6.6×105J
【解析】
解：（1）开关S1闭合、S2闭合时，只有R1的简单电路，电路中电流I1=5A，R1的阻值为
开关S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电路中电流I=1A，总阻值为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得R2的阻值
R2=R-R1=220Ω-44Ω=176Ω
（3）开关S1闭合、S2闭合时，只有R1的简单电路，此时电路的电阻最小，由可知电功率最大，处于高温挡，电烤箱处于高温挡时，工作10min产生的热量
Q=UIt=220V×5A×10×60s=6.6×105J
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为44Ω和176Ω；
（2）电烤箱处于高温挡时，工作10min产生的热量为6.6×105J。
2．（1）6V；（2）0.8W
【解析】
解：（1）由图可知，两个电阻串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，由串联电路电流的规律和欧姆定律得到通过电路的电流
电路中的总电阻
R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电源两端电压
U=IR=0.2A×30Ω=6V
（2）电阻丝R2消耗的电功率
P2=I2R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W
答：（1）电源两端电压是6V；
（2）电阻丝R2消耗的电功率是0.8W。
3．2.5×103kg/m3
【解析】
解：根据杠杆平衡条件可知，将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。则可得出
m甲g·OA=m乙g·OD
m甲·OA=m乙·OD①
将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至B点，杠杆再次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得到
FB·OB=FD·OD
m甲g·(OA-AB)=(m乙-m排)g·OD
m甲·OA- m甲·AB=m乙·OD-m排·OD
m甲·AB= m排·OD
m甲·AB =ρ水V乙·OD
由①得到
小石块的密度
答：小石块的密度是2.5×103kg/m3。
4．（1）2×104N；（2）8000N；（3）83.3%
【解析】
解：（1）物体A的质量为2×l03kg，则重力
（2）动滑轮上的绳子段数为3段，物体A以0.lm/s的速度匀速上升，则绳端的移动速度是
电动机对绳子自由端拉力的功率恒为2400W，则绳端拉力

（3）物体A上升时的功率
滑轮组的机械效率

答：（1）物体A受到的重力是2×104N；
（2）绳子自由端的拉力是8000N；
（3）滑轮组的机械效率是83.3%。
5．（1）6V；（2）20Ω；（3）0.8A；（4）48J
【解析】
解：（1）由图可知灯泡L和电阻R并联，灯泡L和电阻R两端电压相等，且等于电源电压。闭合开关S，灯L正常发光，由灯L铭牌可知灯泡的额定电压为6V，所以电源电压为
（2）电流表和电阻R串联，所以通过电阻的电流为I=0.3A，由欧姆定律得电阻R的阻值为
（3）由灯泡铭牌可得通过灯泡的电流为
干路电流为
（4）10s内整个电路中电流做的功为
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R的阻值为20Ω；
（3）干路电流为0.8A；
（4）10s内整个电路中电流做的功为48J。
6．（1）；（2）9.6N；（3）
【解析】
解：（1）图甲中水对溢水杯底部的压强
（2）图乙中，溢水杯内水的深度不变，故水对溢水杯的压强不变，水对溢水杯底部的压力
（3）浸没时，溢出的水的体积为2×10-4 m3，那么物体的体积为2×10-4 m3，并且物体所受的浮力为
物体所受的重力为
物体A的质量为
物体A的密度为
答：（1）图甲中水对溢水杯底部的压强为；
（2）图乙中水对溢水杯底部的压力为9.6N；
（3）物体A的密度为。
7．（1）；（2）1100W
【解析】
解：（1）电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能
（2）旋钮开关可以调节到 “1”时，两电阻串联，旋钮开关“2”时，只有R1工作， 根据 可知，调节到 “1”时，总电阻最大，为低温档，故低温档的总电阻为
R1的电阻为
电烤箱高温档正常工作时的电功率
答：（1）电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能为；
（2）电烤箱高温档正常工作时的电功率为1100W。
8．（1）80%；（2）100N
【解析】
解：（1）滑轮组做的有用功为
小明拉力做的功为
机械效率
（2）绳子的拉力为
根据力的相互性，绳子拉人的力也为500N，故人对地面的压力
答：（1）机械效率为80%；
（2）人对地面的压力为100N。
9．（1）；（2）55Ω；（3）
【解析】
解：（1）根据，电源电压恒定，阻值越小，电功率越大，故当开关S、S1都闭合时，电路中只有R1接入，为加热状态，则等效电路图为
（2）因为电路中只有R1接入时，为加热状态，根据可得，加热时R1阻值为
（3）加热功率为，加热时消耗的电能为
保温功率为，保温时消耗的电能为
则这次煮饭过程中消耗的电能为
答：（1）该电饭煲在加热时的等效电路图为
（2）电热丝R1的阻值为55Ω；
（3）这次煮饭过程中消耗的电能为。
10．（1）3N；（2）2×103Pa；（3）FN与G水大小不等
【解析】
解：（1）木块所受重力
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
由木块静止时的受力平衡可知，其受到的浮力
F浮=G+F拉=2N+1N=3N
（2）水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
（3）因木块浸没时所受浮力F浮=3N，所以木块的体积
木块和水的总体积
V=Sh=80cm2×20cm=1600cm3
水的体积
V水=V-V木=1600cm3-300cm3=1300cm3
所以水重
G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×1300×10-6 m3×10N/kg=13N
水对容器底部的压力
FN= pS=2×103Pa×8×10-3m2=16N
所以FN与G水大小不等。
答：（1）木块受到的浮力F浮为3N；
（2）水对容器底部的压强大小p为2×103Pa；
（3）水对容器底部的压力FN与容器中水所受的重力G水大小不相等。
11．（1）21Ω；（2）4Ω；（3）0.36W
【解析】
解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由知道，灯L的电阻值
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器两端的电压
U滑=U- UL=7.5V-6.3V=1.2V
由知道，滑动变阻器接入电路中的电阻值
（3灯L正常工作时，由知道，滑动变阻器的电功率
P= U滑 IL=1.2V×0.3A=0.36W
答：（1）灯L的电阻值是21Ω；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻值4Ω；
（3）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率0.36W。
12．（1）5Ω；（2）2V；（3）3.6W
【解析】
解：（1）由题意可知小灯泡的额定电压U额=3V，额定电流为I额=0.6A，由欧姆定律可知小灯泡的电阻为

（2）当开关S1闭合、S2断开时小灯泡与定值电阻串联，电流表测量串联电路电流，电流表示数为0.4A时小灯泡的电流为I=0.4A，则此时小灯泡上电压为
UL=IRL=0.4A5Ω=2V
（3）当开关S1闭合、S2断开时小灯泡与定值电阻串联，电流表示数为0.4A时定值电阻R上电压为
UR=IR=0.4A10Ω=4V
可知电源电压为
U=UR+RL=4V+2V=6V
当开关S1、S2均闭合时，小灯泡L被短路，定值电阻上电压为电源电压，电阻R的功率为

答：（1）灯丝电阻为5Ω。
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L两端电压为2V。
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率为3.6W。
13．（1）360J；（2）90%；（3）80W
【解析】
解：（1）物体的重力G=360N，提升的高度h=1m，则滑轮组的有用功为
W有=Gh=360N1m=360J
（2）滑轮组的额外功W额=40J，可知滑轮组的总功为
W总=W有+W额=360J+40J=400J
则滑轮组的机械效率为

（3）时间t=5s，可知拉力的功率为
答：（1）滑轮组的有用功W有为360J；
（2）滑轮组的机械效率η为80%；
（3）拉力F的功率P为80W。
14．（1）24V；（2）10Ω；（3）6Ω
【解析】
解：（1）由乙图可知，当阻值为10Ω时，电压表示数为12V，则电源电压为
当阻值为20Ω时，电压表示数为8V，则电源电压为
由以上两式可得
所以电源电压为24V。
（2）由（1）分析可知定值电阻R1的阻值为10Ω。
（3）当R1两端的电压为15V时，R2两端的电压最小，由串联分压原理可知R2此时接入的阻值最小，R2两端的电压为
电路中的电流为
R2此时接入的阻值为
答：（1）电源两端的电压为24V；
（2）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（3）闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为6Ω。
15．（1）60N；（2）2×103Pa
【解析】
解：（1）根据杠杆的平衡条件
，OC=2OD
可得杠杆D端所受的拉力为
（2）正方体B对地面的压力为
正方体B与地面的接触面积是
所以正方体B对地面的压强为
答：（1）杠杆D端所受的拉力为60N；
（2）正方体B对地面的压强为2×103Pa。
16．（1）90km/h，25m/s；（2）1600N；（3）32%
【解析】
解：（1）由图中可知，速度表上的示数为
（2）因轿车做匀速直线运动，故由力的平衡可知，轿车所受牵引力等于阻力，由P=Fv可得，轿车所受阻力为
（3）轿车消耗0.25kg汽油放出的热量为
Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J
轿车牵引力所做的功为
W=Fs=1600N×2300m=3.68×106J
则发动机的效率为
答：（1）轿车速度为90km/h，合25m/s；
（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力为1600N；
（3）若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率为32%。
17．（1）5.12×107J；（2）100℃；（3）节约能源，无污染
【解析】
解：（1）由题意可知，晒水箱每天可以接收的太阳能为
Q总=ESt=3.2×106J/(h m2)×2m2×8h=5.12×107J
（2）由题意可知，水的体积为
V=50L=50dm3=0.05m3
由可得，水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg
由题意可知，水的吸热效率为60%，故水吸收的热量为
Q吸=ηQ总=60%×5.12×107J=3.072×107J
由Q=cmΔt可得，水的温度变化量为
因为在1标准大气压下，水的沸点为100℃，且沸腾时吸收热量，温度保持不变，故可知水的温度升高到100℃。
（3）利用太阳能热水器可以节约能源，且无污染、环保。
答：（1）该晒水箱每天可以接收5.12×107J的太阳能；
（2）该晒水箱一天吸收的太阳能可使这50L的水从20℃升高到100℃；
（3）可以节约能源、无污染。
18．（1）加热状态；见解析；（2）0.18A；（3）0.11kW·h
【解析】
解：（1）当开关S闭合时，只有电阻R2接入电路，此时接入电路的电阻最小，根据可得，电路中的电功率最大，所以此时饮水机处于加热状态。
（2）在保温状态下，电路中的电功率为40W，家庭电路的电压为220V，则电路中的电流
（3）由表中数据可知，加热状态的电功率为1100W，加热状态6min消耗的电能
答：（1）当开关S闭合时，饮水机的状态是加热状态；
（2）饮水机正常工作时电路中的电流0.18A；
（3）加热状态正常工作6min所消耗的电能为0.11kW·h。
19．（1）80cm3；（2）0.6N；（3）3N；（4）0.32kg
【解析】
解：（1）B露出水面时液面下降，则露出水面的体积
V=S h=40cm2×0.5m=20cm3
B物体的体积
VB=4 V=4×20cm3=80cm3
（2）B物体水面以下的部分为排开液体的体积，此时受到的浮力
（3）对物体B进行受力分析可知物体收到向上的浮力、向上的拉力、向下的重力，拉力
FB=F压1-F压2=5N-2.6N=2.4N
向上的力的总和等于向下的重力，故物体B的重力
GB=FB+F2=2.4N+0.6N=3N
（4）根据杠杆平衡条件可知
FA·OC=FB·OD
整理得
物体A的质量
答：（1）物体B的体积为80cm3；
（2）浮力F2等于0.6N；
（3）物体B的重力为3N；
（4）物体A的质量为0.32kg。
20．（1）7A；（2）48.4Ω；（3）600s
【解析】
解：（1）根据表中数据可知，当电暖器在高温挡时，电暖器的功率为1550W，在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为
（2）当S、S1都闭合时，只有R1工作，R1>R2，电路中的电阻最大，由可知电路的总功率最小，为低温挡，当S、S2都闭合时，只有R2工作，电路的电阻较大，由可知电路的总功率较大，为中温挡，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，为高温挡，中温挡的功率
P中=P高-P低=1550W-550W=1000W
R2的电阻
（3）煤油升温10℃吸收的热量
Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×10℃=4.2×105J
电加热器消耗的电能
使用中温挡时，煤油升温10℃需要的时间
答：（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为7A；
（2）R2的电阻是48.4Ω；
（3）如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要600s。
21．（1）24Ω；（2）0.45A；（3）2.7kg
【解析】
解：（1）初始状态下，水深
h=24cm=0.24m
则容器底受到的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力
F=pS容=2400Pa×100×10-4m2=24N
由图丙可知，压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1，故压敏电阻的阻值24Ω。
（2）由电路图可知，灯泡L与压敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，初始状态下电路中的电流
小灯泡的电阻
初始状态下，压敏电阻两端的电压
UR=IR=0.5A×24Ω=12V
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=UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则物体排开水的体积
V排=S物h浸=50cm2×8cm=400cm3
容器中水面上升的高度
此时容器底的压强
p′=ρ水gh′=ρ水g(h+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m+0.04m)=2800Pa
压敏电阻受到的压力
F′=p′S容=2800Pa×100×10-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值28Ω，电路中的电流
（3）电压表的量程0～15V，为了保证电路的安全，压敏电阻两端的电压最大等于15V，此时小灯泡两端的电压
UL′=U-UR′=18V-15V=3V
此时电路中的电流
此时压敏电阻的阻值
由图丙知，此时压敏电阻所受的压力F″=60N，此时容器底受到水的压强
此时容器中水的深度
物体的密度
由
ρ物＜ρ水
可知，水足够多时，物体处于漂浮状态，则
F浮=G
即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
物体浸入水中的深度
则物体此时排开水的体积
V排′=S物h浸′=50×10-4m2×0.18m=9×10-4m3
往容器中加入水的体积
V加=S容h″-S容h-V排′=100×10-4m2×0.6m-100×10-4m2×0.24m-9×10-4m3=2.7×10-3m3
加入水的质量
m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×2.7×10-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.7kg的水。
答：（1）初始状态下，压敏电阻的阻值为24Ω；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流为0.45A；
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入2.7kg的水。
22．（1）3×10-5Pa；（2）180W
【解析】
解：（1）该搬运车对水平地面的压力
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N
对水平地面的压强
（2）根据题意知道，搬运车受到的牵引力
搬运车的功率
答：（1）搬运车空载时对地面的压强是3×10-5Pa；
（2）搬运车的功率是180W。
23．（1）80N；（2）5000Pa；（3）
【解析】
解：（1）受力分析图如图。
物体A所受浮力
F浮=G+F=50N+30N=80N
（2）水对容器底的压强
（3）物体体积为
木块密度
若绳子断了，物体最终漂浮，浮力等于重力，即
解得
答：（1）物体A所受浮力的大小80N；
（2）水对容器底的压强5000Pa；
（3）若绳子断了，物块最终露出水面的体积与总体积之比。
24．(1) 10N；(2) 2N
【解析】
(1) 根据阿基米德原理
(2) 此时小球处于平衡状态，分析小球受力情况，分别受重力，方向竖直向下，浮力，方向竖直向上，绳子拉力，方向竖直向下，所以
答：(1) 小球完全浸没在水中静止时，所受浮力的大小为10N。
(2) 细线对小球的拉力 F 的大小为2N。
25．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由图(a)可知，R1和R2并联，电流表测量R1支路中的电流；因为并联电路两端电压相等，因此
U1=U=8V
(2)半分钟内电流通过电阻R1所做的功
(3)当图(a)中并联电路的总电流最大时，电功率最大；图(b)中，当变阻器的最大电阻连入电路中时，电流最小，其功率最小，在图(a)中电路的最大电功率为
则图(b)中电路最小电功率为
答：(1)电阻R1的阻值为16Ω；
(2)半分钟内电流通过电阻R1所做的功为120J；
(3)R0的阻值为12Ω。
26．（1）16J（2）6V
【解析】
（1）通电10s电阻丝产生的热量：；
（2）电阻丝两端电压：，电源两端的电压：U=U1+U2=4V+2V=6V.
27． 0.5A 1.5W
【解析】
（1）开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1，电流表的示数I1＝＝0.5A;
（2）开关S、S1都闭合时，R1和R2并联，通过R2电流I2＝＝0.25A,则干路电流I＝I1I2＝0.5A0.25A＝0.75A, 电路的总功率P＝UI＝2V0.75A＝1.5W.
28．（1）6V；（2）9W
【解析】
(1)当只闭合开关S时，电路中只有R1，电流表的示数0.3A即通过R1的电流为0.3A．R1=20Ω，R1两端的电压
U=R1I=20Ω=6V；
(2)当开关S、S1都闭合时R1与R2并联，电流表测干路的电流，通过R2的电流
I2===1.2A,
所以干路中的电流
I总=1.2A+0.3A=1.5A,
电路消耗的总功率
P=UI=6V1.5A=9W.
（1）根据欧姆定律求出电源电压；（2）根据并联电路的电流特点求出干路电流，再利用P=UI求出电路消耗的总功率．
试卷第1页，共3页

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