上海市杨浦区三年（2020-2022）年中考物理二模试题-03计算题
一、计算题
1．（2022·上海杨浦·统考二模）质量为5千克的水温度升高了20℃，求水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2．（2022·上海杨浦·统考二模）某物体在10牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，5秒内前进了6米．求此过程中拉力做的功W和功率P．
3．（2022·上海杨浦·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S，电流表A的示数为1.5安。
（1）求通过电阻R1的电流I1。
（2）求电阻R2的阻值。
（3）请利用欧姆定律及并联电路中电流、电压的规律，推导出并联电路电阻的规律。
4．（2022·上海杨浦·统考二模）如图所示，足够高的薄壁柱形容器A和均匀圆柱体B置于水平地面上．A中盛有体积为2×10-3米3的水，B物体重为20牛，底面积为2×10-2米2．
① 求A中水的质量m水．
② 求B对水平地面的压强pB．
③ 现将圆柱体B沿水平方向均匀分成若干等份，逐个将每一等份放入容器A中并叠成柱形，直至全部放入容器A．下表记录的是上述过程中水对容器底部的压强p水和容器对桌面的压强p容．
未放入 放入一块 …… …… 全部放入
p水（帕） 490 588 …… 882 980
p容（帕） 540 640 …… 940 1040
请根据上述信息求出容器A的重力G容和圆柱体B的体积VB．
5．（2022·上海杨浦·统考二模）小李同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用电源电压为6伏，且保持不变，小灯泡的额定电压为3.5伏。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表的示数为2伏，电流表的示数为0.2安。
（1）画出小李实验时的电路图；
（2）小李根据上述信息，进行了计算。他的计算过程如下：
他利用这组数据计算出小灯的电阻欧； 当小灯正常工作时，伏，瓦。
小李同学的这种做法正确吗？为什么？
（3）小李同学继续移动滑动变阻器的滑片继续实验。当滑片移至滑动变阻器中点时，小灯正常发光。请根据相关信息，求出小灯的额定功率。
6．（2021·上海杨浦·统考二模）如图所示，用轻质动滑轮匀速提起重为10牛的A物体，在5秒内将A物体匀速提升4米，不计摩擦和绳子重力。求这段时间内，拉力F所做的功W和功率P。
7．（2021·上海杨浦·统考二模）如图所示，将盛有水的薄壁柱形容器甲放在水平地面上，容器的高度为5h。
（1）若水的体积为1×10﹣3米3，求水的质量m水。
（2）求距离水面0.1米深处的压强p水。
（3）若水的体积为3V，深度为3h。现有两个柱形物体A、B，其密度、体积的关系如表所示。
物块 密度 体积
A 5ρ水 1.5V
B 1.5ρ水 3V
请选择其中一个，将其竖直放入容器甲中（物体均能浸没在水中），使水对容器甲底部的压强增加量p最大。请写出选择的物体并说明理由，求出p最大。（用字母表示）
8．（2021·上海杨浦·统考二模）在如图（a）所示电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，电压表与电流表的表盘如图（b）所示。闭合开关S，电路元件均正常工作。
（1）若电流表示数为0.5A，电压表示数为12V。
（a）求R1的阻值。
（b）求R1消耗的电功率P1。
（2）现将电阻R0替换R1，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P，发现电压表示数最小值与最大值的比值为0.6，求R0的阻值。（请写出所有可能的情况）
9．（2021·上海杨浦·统考二模）小杨做“测定小灯泡电功率”实验，所用电源电压（为2伏的整数倍）保持不变、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器两种规格（A：“10Ω 2A”、B：“50Ω 2A”）以及导线若干。他正确连接电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片移至中点附近，电压表与电流表的示数如图（a）（b）所示，发现无法从电压表上精确读出“3.8V”电压。小杨经过思考重新连接电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，直至小灯正常发光，电流表的示数如图（c）所示。他继续移动滑动变阻器的滑片，将测得的另外两组数据记录在如表中。
试验序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安）
1 3.0 0.34
2 1.5 0.42
请根据上述信息，
（1）计算出小灯泡的额定功率P额。
（2）计算说明小杨实验所用的电源电压。
（3）计算并判断滑动变阻器的规格。
10．（2020·上海杨浦·统考二模）质量为5千克的水温度降低了40℃，求水放出的热量Q放。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
11．（2020·上海杨浦·统考二模）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P．
12．（2020·上海杨浦·统考二模）在图(a)所示电路中，电源电压为24伏且保持不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“1A”字样，电压表V的表盘如图(b)所示。闭合开关S，电路中的电流为0.8安。
(1)求R1两端电压U1；
(2)求10秒内电流通过电阻R1做的功W1；
(3)移动滑动变阻器滑片P过程中，电流的最大变化量为0.4安，求电压表最大示数和最小示数的差值ΔU2。
13．（2020·上海杨浦·统考二模）如图所示，底面积不同、高度相同的A、B圆柱形薄壁容器放置在水平地面上，分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为1.5×103千克/米3，A、B容器底面积分别为3×10-2米2和2×10-2米2。
(1)若水的质量为3千克，求水的体积V水；
(2)将质量为3千克的物块先后浸没在水和液体乙中。下表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力；
①求放入物块前，液体乙对容器底部的压力Ｆ乙；
②求该物块密度的最大值ρ物。
放入前 放入后
水对容器A底部的压力（牛） 29.4 44.1
液体乙对容器B底部的压力（牛） F乙 44.1
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．4.2×105J
【详解】解：水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=4.2×105J
答：水吸收的热量是4.2×105J。
2．60J；12W．
【详解】拉力做的功：W=Fs=10N×6m=60J；
拉力的功率：．
答：此过程中拉力做的功是60J，功率是12W．
3．（1）1.2A；（2）40Ω；（3）
【详解】（1）由电路图可知，电路为R1与R2的并联电路，根据欧姆定律通过电阻R1的电流I1
（2）由电路图可知，电流表测量干路电流，根据并联电路的电流规律，通过电阻R2的电流I2
电阻R2的阻值
（3）在并联电路中，干路中的电流是各支路的电流和
根据欧姆定律可得
在并联电路中各支路两端的电压与电源两端电压相等
故有
整理可得
答：(1)通过电阻R1的电流I1为1.2A；
(2)电阻R2的阻值为40Ω；
(3)并联电路的电阻规律为。
4．2千克；1×103帕；2×103米3
【详解】(1)A中盛有体积为2×10-3 m3的水，由知道，A中水的质量是：
m水=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg；
(2) B物体重为20N，底面积为2×10-2 m2，B对水平地面的压强：
；
(3)水对柱形容器A的压力等于水的重力是：
F水=G水=m水 g=2kg×9.8N．kg=19.6N；
由于水对容器底部的压强是 ，所以，
；
未放入时容器对桌面的压强p容 =540Pa，容器对桌面的压力是：
F桌=p容SA =540Pa×0.04m2 =21.6N；
将容器与水视为一个整体，对桌面的压力等于容器与水的总重，即F桌=G总，容器A的重力是：
G容=G总-G水=F桌-G水=21.6N-19.6N=2N；
由表中数据知道，放入B前和B完全浸没，p水是原来的倍，由p=ρgh，水的深度是原来的2倍，水的体积也是原来的2倍，故圆柱体B的体积是：
VB =2×10-3 m3
答：(1)A中水的质量为2kg；
(2)B对水平地面的压强为1000Pa；
(3)容器A的重力是G容 =2N，圆柱体B的体积是2×10-3 m3．
5．（1）；（2）见解析；（3）0.875W
【详解】解：（1）伏安法测量小灯泡的电功率，由P=UI可知，需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用滑动变阻器调节电路中的电流，所以电流表、变阻器与灯串联在电路中，电压表并联在灯的两端，电路图如图所示：
（2）小李同学的这种做法不正确，因为灯丝电阻随温度变化而变化，在2V时灯丝的电阻不等于3.5V时灯丝的电阻，用10Ω计算额定功率是错误的。
（3）闭合开关时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，此时变阻器处于阻值最大处，变阻器两端的电压
UR=U-UL=6V-2V=4V
变阻器的最大阻值
当滑片移至滑动变阻器中点时，小灯正常发光，此时变阻器两端的电压
U' R=U-U额=6V-3.5V=2.5V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到通过灯泡的电流
灯的额定功率
P额=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W
答：（1）如上图所示；
（2）见解析；
（3）小灯的额定功率是0.875W。
6．40J，8W
【详解】因为不计绳子重力和摩擦，且滑轮是轻质滑轮，所以拉力F所做的功等于克服物体重力做的功，即拉力F所做的功为
拉力F所做的功的功率为
答：拉力F所做的功为40J，功率为8W。
7．（1） 1kg；（2） 980Pa；（3） 物体B， 2ρ水gh
【详解】解：（1）水的质量
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg
（2）距离水面0.1米深处的压强
p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m＝980Pa
（3）由题意可知，水的体积为3V，深度为3h，则容器甲的底面积
若选物块A，容器甲中水面的高度
此时水未溢出，若选物块B，容器甲中水面的高度
此时水有溢出，所以，物体B竖直放入容器甲中时水面上升的高度最大，使水对容器甲底部的压强增加量最大，最大压强增加量
p最大＝ρ水gh＝ρ水g(h容﹣h水′)＝ρ水g(5h﹣3h)＝2ρ水gh
答：（1）若水的体积为1×10﹣3米3，则水的质量为1kg；
（2）距离水面0.1米深处的压强为980Pa；
（3）应选择物体B，使水对容器甲底部的压强增加量最大，原因是物体B放入容器甲中后，容器甲内水深度的变化量最大，p最大的大小为2ρ水gh。
8．（1） 24Ω，6W；（2） 20Ω或10Ω
【详解】解：（1）由图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测量R1两端的电压；电流表测量电路中的电流，R1的阻值
R1消耗的电功率
P1＝U1I1＝12V×0.5A＝6W
（2）现将电阻R0替换R1，闭合开关S后，R0与滑动变阻器串联，由于电源电压为18V，电压表的量程为0~15V，则根据电压表示数最大值为15V，已知电压表示数最小值与最大值的比值为0.6，则
U0min＝0.6U0max＝0.6×15V＝9V
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
即
解得R0＝20Ω，由于滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，则电路中的最大电流为1A，由于电压表示数最小值与最大值的比值为0.6，则
U0min＝0.6U0max
即
R0Imin＝0.6R0Imax
所以最小电流为
Imin＝0.6Imax＝0.6×1A＝0.6A
根据串联电路的特点和欧姆定律可得
R0的阻值为20Ω或10Ω。
答：（1）R1的阻值为24Ω，R1消耗的电功率P1为6W；
（2）现将电阻R0替换R1，R0的阻值可能为20Ω或10Ω。
9．（1） 1.52W；（2） 6V；（3） 10Ω 2A
【详解】解：（1）已知灯泡的额定电压为3.8V，从图（c）读出灯泡正常发光的电流值为0.4A，小灯泡的额定功率
P额＝U额I额＝3.8V×0.4A＝1.52W
（2）电压表选0~15V的量程时，发现无法从电压表上精确读出“3.8V”电压，故应将电压表并联在变阻器两端，此时电源电压等于灯泡两端的电压与变阻器两端的电压之和，灯泡的额定电流为0.4A；从表中可知，实验序号1的电流值为0.34A，小于灯泡的额定电流，故此时灯泡两端的电压值小于灯泡的额定电压3.8V，可得电源电压
U＜3.8V+3.0V＝6.8V
实验序号2的电流值为0.42A，大于灯泡的额定电流，故此时灯泡两端的电压值大于灯泡的额定电压3.8V，可得电源电压
U＞3.8V+1.5V＝5.3V
即5.3V＜U＜6.8V，又因电源电压U为2V整数倍，所以U为6V。
（3）他正确连接电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片移至中点附近，电压表与电流表的示数如图（a）（b）所示，可知电路中的电流为0.38A，灯泡两端电压为3.5V，根据串联电路的特点及欧姆定律可知变阻器此时的接入电路的电阻值
比较接近10Ω的一半，所以滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”的A变阻器。
答：（1）出小灯泡的额定功率1.52W；
（2）小杨实验所用的电源电压6V；
（3）滑动变阻器的规格10Ω 2A。
10．8.4×105J
【详解】水放出的热量
Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×40℃=8.4×105J
答：水放出的热量是8.4×105J。
11．（1）1000J（2）100W
【分析】知道水平拉力的大小和前进的距离，根据W＝Fs求出拉力做的功，根据P＝求出功率的大小．
【详解】拉力做的功： W＝Fs＝50N×20m＝1000J；拉力的功率：P＝＝100W.
12．(1)16V；(2) 128J；(3) 8V。
【详解】(1) R1两端电压
U1=I1R1=0.8A×20Ω=16V
(2) 10秒内电流通过电阻R1做的功
W1=U1I1t=16V×0.8A×10s=128J
(3)电压表最大示数和最小示数的差值
ΔU2=U2大-U2小=U1大-U1小=I大R1-I小R1=ΔIR1=0.4A×20Ω=8V
答：(1)R1两端电压是16V；
(2)10秒内电流通过电阻R1做的功是128J；
(3)电压表最大示数和最小示数的差值8V。
13．(1) 3×10-3m3；(2)①29.4N；②2×103kg/m3
【详解】(1)水的体积
V水==3×10-3m3
(2)①原来水和液体乙的深度相同，水对容器底的压力为
F水=ρ水gh S甲①
乙对容器底的压力为
F乙=ρ乙gh S乙②
由①②得到
F水= F乙=29.4N
②若均不溢出，因为
S甲＞S乙
所以
Δh水＜Δh乙
h水1＜h乙1
而放入后
F乙=F水=44.1N
ρ水g h水1 S甲=ρ乙g h乙1S乙
h水1= h乙1
前后矛盾，可推力得出乙液体有溢出。
V物≥=1.5×10-3m3
ρ物==2×103kg/m3
答：(1)水的体积是3×10-3m3；
(2)①放入物块前，液体乙对容器底部的压力是29.4N；
②求该物块密度的最大值2×103kg/m3。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
