2024中考物理分类汇编28计算题.docx

30.〔2024?湘潭〕如以以下图是某自动蓄水箱的结构示意图．A是水箱中的实心圆柱体，体积为800cm3，密度为2.0×103kg/m3，用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关S上．当传感开关S受到竖直向下的拉力大于10N时闭合，与S连接的水泵〔图中未画出〕向水箱注水：当拉力等于10N时，S断开，水泵停止注水．细绳的质量忽略不计，求：

〔1〕A的质量为

kg．

〔2〕停止注水时，水箱水位高为1.2m，水箱底部受到水的压强为

Pa．

〔3〕停止注水时，A受到的浮力为

N，此时圆柱体A排开水的体积为多少？

【专题】计算题；密度及其应用；压强、液体的压强；浮力．

【分析】〔1〕利用密度公式计算A的质量；

〔2〕利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强；

〔3〕细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，那么浮力等于重力与拉力之差；知道浮力，利用V排=

F浮

ρ水g

求解此时圆柱体A排开水的体积．

【解答】解：〔1〕根据ρ＝m/V可得，A的质量：

m=ρV=2.0×103kg/m3×800×10-6m3=1.6kg；

〔2〕利水箱底部受到水的压强：

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa；

〔3〕A受到的拉力为F拉=10N，

A的重力G=mg=1.6kg×10N/kg=16N，

细绳的质量忽略不计，停止注水时，A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡，

那么A受到的浮力F浮=G-F拉=16N-10N=6N，

根据F浮=ρ水gV排可得，排开水的体积：V排=

F浮

ρ水g

=

6N

1.0×103kg×10N/kg

=6×10-4m3．

故答案为：〔1〕1.6；〔2〕1.2×104；〔3〕6；此时圆柱体A排开水的体积为6×10-4m3．

【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用，题目难度适中，适合学生训练，是一道好题．

31.〔2024?湘潭〕硫化镉〔CdS〕是一种光敏材料，其电阻值R随光照强度E〔E越大表示光照越强，其国际单位为cd〕的变化如图2所示．某展览厅〔如图1所示〕为保护展品．采用这种材料设置了调光天窗．当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯给予补光．调光天窗的电路原理如图3所示，R0为定值电阻，R为CdS电阻，P为电磁铁，其线圈电阻RP为10Ω，当电流到达0.06A时能吸合衔铁．电源电压U1=12V，U2=220V，那么：

〔1〕图2中R随光照强度E变大而

〔选填“增大〞或“减小〞〕．

〔2〕图3中的L代表的是并联安装在展厅内的10盏“220V10W〞节能灯，这些节能灯同时正常工作4小时，共消耗电能

kW?h．

〔3〕假设要缩短节能灯点亮的时间，可换用阻值较

〔选填“大〞或“小〞〕的R0．

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，电动卷帘便开始工作，求R0的阻值．

【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；欧姆定律；电能和电功率；磁现象、电生磁．

【分析】〔1〕由图2可知，电阻值R随光照强度E的变化规律；

〔2〕先求出10盏节能灯的总功率，又知道正常工作时间，根据W=Pt求出这些节能灯共消耗电能；

〔3〕为缩短路灯点亮时间，在设置时将光敏电阻的光照强度减小，结合图象和电磁铁能吸合衔铁的电流不变，利用欧姆定律判断即可；

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，根据图象可以看出R的阻值，根据欧姆定律的变形公式求出总电阻，再利用串联电路电阻特点求出R0的阻值．

【解答】解：

〔1〕由图2可知，R随光照强度E变大而减小．

〔2〕10盏节能灯的总功率：

P=10P1=10×10W=100W=0.1kW，

那么这些节能灯同时正常工作4小时消耗的电能：

W=Pt=0.1kW×4h=0.4kW?h．

〔3〕假设要缩短节能灯点亮的时间，即当外界光照更弱时，电磁铁才能吸合衔铁，节能灯才能工作；

由图2可知，当光照强度E减小时，R的阻值变大，而电磁铁能吸合衔铁的电流不变，电源电压不变，那么电路总电阻不变，故应换用阻值较小的R0．

〔4〕当外界光照强度到达1cd时，由图2可知，R=120Ω，

当电动卷帘便开始工作，电磁铁能吸合衔铁的电流I=0.06A，电路总电阻：R总=

U1

I

=

12V

0.06A

=200Ω，

根据串联电路电阻规律可知，R0的阻值：

R0=R总-R-RP=200Ω-120Ω-10Ω=70Ω．

故答案为：〔1〕减小；〔2〕0.4；〔3〕小；〔4〕R0的阻值为70Ω．

【点评】此题主要考查光敏电阻的特点、电功的计算、串联电路的特点及欧姆定律的灵巧运用等知识，关键能从图象上找出有用的信息，并弄清楚电磁继电器的工作原理，有一定的综合性．

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