初中物理计算题

(8分)太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点．为有效利用太阳能，某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水，烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计(温度计的玻璃泡浸没在水中，大部分刻度露出可见)，放在阳光下曝晒．每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：

塑料袋 颜色	水的质量(m/Kg)	初　温 (t/℃)	温　度 (t1/℃)	温　度 (t2/℃)	温　度 (t3/℃)	……
黑　色	1.0	15.0	22.3	27.8	31.5	……
白　色	1.0	15.0	16.5	17.8	19.0	……

根据上述数据回答下列问题：
(1)这次实验过程中，采用的科学研究方法是　　　　　　　
(2)通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以　　　　　　为宜；
(3)小明家使用的太阳能热水器的说明书如图，若在太阳能热水器的水箱中装满水，中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少？

容　　积	100L
集热箱的采光面积	1.5m^2
效　　率	40%
使　用　年　限	15年

 

(6分)某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，横切面积为0.1 m²的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料——轻木，其密度为0.2g/cm³．(g=10N/kg)
⑴请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实．
 
图甲             图乙
(2)若小华用图乙所示滑轮组匀速提升该木头至1 m高的车上，所用拉力F为250N，时间为10秒，求小华做功的功率．
(3)用此滑轮组匀速提升900 N的物体的机械效率．(不计摩擦和绳重)

在第26次南极科学考察过程中，我国科考队员展开了多项科学探究．
(1)科考队员钻探获取了冰层深处的冰芯．钻探过后，为测量冰孔的深度，科考队员使用探测仪在冰面向冰孔内发射一束激光，经8.8×10^－7s，探测仪接收到反射激光．冰孔的深度是多少?(光速为3×10⁸m/s)

(2)该地区冰层深度与其年代(指距今多少年)的关系如图所示，由图可知此次钻探获取的最深处的冰芯距今大约      年．

(3)科考队员在南极格罗夫山地区发现了新的陨石分布区，并找到上千块陨石．科考队员对编号为“cz20100603”的陨石进行密度测量：首先将陨石悬挂于弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数是3.4N；然后将陨石全部浸没于水中，读出弹簧测力计的示数是2.4N．陨石的密度是多少?(g取10N／kg)
(4)陨石分三类，其类型、主要成分及密度见下表．

类 型	石陨石	石铁陨石	铁陨石
主要成分	硅酸盐	铁和硅酸盐的混合物	铁镍合金
密度／kg·m^-3	3.O×10^3～3.5×10^3	5.5×10^3～6.O×10^3	7.5×10^3～8.O×10^3

“cz20100603”陨石的主要成分是           ．

如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体，杠杆处于水平静止状态．已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30º．
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂．
(2)拉力F的大小是多少?

2010年4月，日本广岛大学高分子材料科研小组宣布，已研发出硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料．某型汽车使用的是质量高达237kg的钢质外壳，若替换成等体积的聚丙烯塑料材质，除增强车壳强度之外，还可减少多少质量?(钢的密度ρ_钢=7.9×10³kg/m³，聚丙烯塑料的密度ρ_塑="1.1" ×10³kg/m³)
  

(7分)如图所示，电源电压为12V，且保持不变，己知滑动变阻器R₃的最大阻值为20Ω，定值电阻R₁ = 10Ω，R₂= 15Ω，电流表的量程为0.6A。
(l)S，S₁闭合，S₂断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R₁产生的热量是多少?
(2)S、S₂闭合，S₁断开时，求电路允许消耗的最大功率。

(6分)一列质量为1×10³t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×10³N。
(1)火车的牵引力多大?
(2)火车行驶1 min时间内，重力做了多少功?机车牵引力做了多少功?牵引力的功率多大?

(6分)图(甲)是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图22(乙)是自制简易电动机模型．现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：

（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够_________________，因此这一部位就相当于图(甲)中的_____________________(填某一部件的名称)．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?(说出两点即可)
①_____________________________；②_____________________________．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①_____________________________ ；②_____________________________．

图（甲）是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图，其中R₁是定值电阻。

实验序号	1	2	3
电压／v	2.0	2.4	2.8
电流／A	0.40	0.48	0.56

（1）用笔画线代替导线，补充图21（乙）中实验器材的连接。要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小。
（2）当探究电流与电压的关系时，通过调节变阻器滑片P的位置来改变 ___________ 两端的电压．三次改变滑片位置，测得三组电压和电流值(见右表)，发现每次电压与电流的比值是________________的(选填“相同”或“不同”)，固此可得出电流与电压关系的初步结论：当电阻一定时，__________________________________________。
（3）要探究电流与电阻的关系，仅凭图21(乙)所示器材是不够的．你认为(除导线外)还应增加的器材是____________________．

(8分)本题有两小题：
（1）图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．
①加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；水和煤油吸热的多少是通过_______________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是______________（填字母）
A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯

（2）用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”

①图19所示压强计是通过U形管中液面的______________来反映被测压强大小的．使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置_________________（选填“漏气”或“不漏气”）。
②图20甲、乙、丙、表示探究过程中的三个情景．容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况，都可以从图上看出．比较图_________________可知液体压强大小与深度有关；比较图______________可知液体压强大小还与液体的密度有关。

图所示的装置很有创意——它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果。

××滚筒式洗衣机
电压/V	220
洗衣功率/W	200
胶水功率/W	330
最大洗涤容量/kg	5
水加热功率/W	2000

（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次?
（2）求脱水时的正常工作电流
（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加熟15min水温达到设定要求。
①求首次进水的质量；
②求加热过程消耗的电能；
③若加热时电能的84％转化为水的内能，求水升高的温度．[c_水=4.2× l0³J／(kg·℃)]

用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：

（1）拉力所做的功和拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率．

(10分)科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源、减少了对环境的污染．某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×10³W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量．
(1)漂浮房冬暖夏凉，利用了水的 ▲ 比较大的特性．
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 ▲ 能．若只用来给水加热时，电池板两极的电压为200V，加热电阻丝的电阻为15Ω，设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，则加热5min，水的内能增加了 ▲ J．
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加 ▲ N．
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮房受到承平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动．则在整个运动过程中，漂浮房受到的阻力大小为 ▲ N，太阳能转化为机械能的效率为 ▲ ．

(8分)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻．提供的器材有：电源(电压约5V)、学生用电压表(0～6V)、电阻箱R(0～9999Ω  5A)、开关S₁和S₂、导线若干．现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图甲所示的实验电路图．

(1)小虎进行的实验过程如下：
①根据实验电路图，连接成如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×"，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
②电路连接正确后，闭合S₁，将S₂拨到触点1时，电压表的读数为U₁，则电源电压为    ▲ ．
③闭合S₁，将S₂拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R₀时，电压表的示数为U₂，则待测电阻的阻值Rx= ▲ ．
(2)如果实验器材中没有提供电压表，现再提供一只电流表(0～0.6A)，利用上述器材，你认为    ▲    (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值，原因是 ▲ ．

(8分)在课外实践活动中，用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次．
(1)小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图所示，由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是 ▲ (选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”)．若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此过程中，纸锥的速度为 ▲ m/s．
(2)小组间交流时，发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同．
①请你猜想影响最大速度的因素可能是 ▲ (写出一个影响因素)．
②为了验证你的猜想，简要的做法是 ▲ ．