2019-2021年山西省中考物理試題分類匯編-作圖及計(jì)算題

2019-2021年山西省物理中考題分類匯編——作圖及計(jì)算題一、作圖題(2021·山西省·歷年真題)中醫(yī)藥文化是中華民族悠久歷史文化的重要組成部分。如圖是用切刀將黃芪切片的示意圖，請你在圖中畫出施加在手柄上A點(diǎn)最小力F的示意圖及其力臂L。

(2020·山西省·歷年真題)蘋果受充足的陽光照射才會變紅，有此部位陽光照射不到，因此蘋果通常不是全紅。小亮在蘋果樹下鋪設(shè)一層銀色地膜，如圖甲所示。利用光的反射使蘋果能接受更多的光照，大部分蘋果會整個(gè)變紅，甜度也會增加，這樣的蘋果市場價(jià)格變高，易于銷售。這項(xiàng)小創(chuàng)意使他家蘋果收益大幅提升。請你在圖乙中畫出一束太陽光經(jīng)銀色地膜反射至蘋果的光路圖。(2019·山西省·歷年真題)如圖甲所示，家用小轎車的前擋風(fēng)玻璃都是斜的，這樣可以保證夜間行車時(shí)，車內(nèi)景物通過擋風(fēng)玻璃所成的像，成在司機(jī)前面斜上方避免干擾司機(jī)視線，保證駕駛安全。請你在圖乙中畫出司機(jī)眼睛（B點(diǎn)）通過擋風(fēng)玻璃MN看到車內(nèi)裝飾物（A點(diǎn)）的像的光路圖。

二、計(jì)算題(2021·山西省·歷年真題)2021年5月15日，“祝融號”火星車在火星上留下了屬于中國的第一道印記，如圖甲所示。發(fā)射前，火星車在水平地面上進(jìn)行測試時(shí)，受到的摩擦力為200N，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示?；鹦擒嚨馁|(zhì)量為240kg，車輪與地面接觸的總面積約為0.2m2。（空氣阻力忽略不計(jì)，g取10N/kg）求：

（1）火星車靜止時(shí)，對水平地面的壓強(qiáng)。

（2）火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)，牽引力做的功。

(2021·山西省·歷年真題)小偉家的電熱飲水機(jī)通過旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩個(gè)擋位的切換。小偉查閱資料得到飲水機(jī)的部分信息如表。飲水機(jī)正常加熱7min，可將質(zhì)量為1kg的水從20℃加熱到沸騰（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），然后轉(zhuǎn)入保溫狀態(tài)。請你結(jié)合小偉的調(diào)查研究，解決下列問題：

（1）在圖中虛線框內(nèi)畫出導(dǎo)線、電阻R1和電阻R2三個(gè)元件的符號，將飲水機(jī)的電路圖連接完整。（旋鈕開關(guān)位于a、a點(diǎn)，表示a與a接通）

（2）加熱過程中，飲水機(jī)的加熱效率。[水的比熱容4.2×103J/（kg?℃）]額定電壓U/V220加熱功率P1/W1000保溫功率P2/W100電阻R1/Ω435.6電阻R2/Ω48.4

(2020·山西省·歷年真題)在這次新冠肺炎抗疫戰(zhàn)中，中醫(yī)藥為診療發(fā)揮了積極作用，成為抗疫“中國方法”的重要組成部分。小明對家里的電中藥壺進(jìn)行觀察，并用水替代中藥進(jìn)行了相關(guān)研究。收集和記錄數(shù)據(jù)如下表。請你結(jié)合他的調(diào)查研究，完成下列問題。觀察對象觀察記錄研究記錄電中藥壺成分：紫砂

電源：220V/50Hz

容積：2L

檔位：高溫（1100W）

低溫①水的質(zhì)量m=2kg，水的初溫t=20℃

②用高溫檔加熱5min，水的末溫t=50℃

③壺內(nèi)加熱體由兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻組成

④c水=4.2×103J/（kg?℃）（1）請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電中藥壺內(nèi)部的電路圖；

（2）求電中藥壺內(nèi)部一個(gè)發(fā)熱電阻的阻值；

（3）求高溫加熱時(shí)，電中藥壺的加熱效率。

(2020·山西省·歷年真題)2020年初，一場罕見的大雪襲擊了加拿大。厚達(dá)2m的積雪，給市民出行帶來了極大不便。若積雪的密度約為0.2×103kg/m3，g取10N/kg。

（1）請計(jì)算2m厚的積雪對水平地面的壓強(qiáng)；

（2）若2m厚的積雪，壓在面積為5m2的汽車頂部，請計(jì)算汽車頂部所受的壓力。

(2019·山西省·歷年真題)“創(chuàng)新”小組的同學(xué)們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雨雪天氣里汽車后視鏡會變模糊，影響行車安全。同學(xué)們設(shè)計(jì)了給后視鏡除霧、除霜的加熱電路。如圖是加熱電路原理圖，電源電壓100V，加熱電阻R1與R2阻值均為100Ω，電路低溫?fù)醭F，高溫?fù)醭Ｍ瑢W(xué)們對電路進(jìn)行模擬測試，開啟除霜模式加熱后視鏡1min，用溫度傳感器測得其溫度升高了6℃．求：

（1）除霜模式下，電路中的電流；

（2）除霜模式下，電路的加熱效率。[查資料得：視鏡玻璃質(zhì)量約0.5kg，玻璃的比熱容約0.8×103/（kg?℃）]

(2019·山西省·歷年真題)汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要原因之一。全國各地設(shè)置了許多超載監(jiān)測站加強(qiáng)監(jiān)管。如圖所示，一輛兩軸貨車正在水平地面上設(shè)置的某種電子地磅秤上稱重。先讓貨車前輪單獨(dú)開上電子地磅秤，其讀數(shù)為8t；前輪駛離電子地磅秤，再讓后輪單獨(dú)開上電子地磅秤，其讀數(shù)為9t。國家規(guī)定兩軸貨車限載車貨總重18t，請你通過計(jì)算分析該貨車是否超載。

參考答案1.【答案】解：由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越??；

圖中支點(diǎn)在O點(diǎn)，要求在A點(diǎn)用力，連接OA，則OA就是最長的動力臂L；由題意可知，要在A點(diǎn)用最小的力F將黃芪切片時(shí)，杠桿應(yīng)按順時(shí)針轉(zhuǎn)動，則動力應(yīng)垂直于力臂L向下，據(jù)此可畫出最小動力F的示意圖。如圖所示：

【解析】（1）力臂的概念：力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離；

（2）杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F1L1=F2L2），在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越小。

本題的解題關(guān)鍵是通過杠桿的平衡條件得出：在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí)，動力臂越長，動力越小的結(jié)論。

2.【答案】解：過地膜面作出其中一個(gè)蘋果的對稱點(diǎn)A′，即為蘋果A在地膜中的像，連接A′與太陽上的某一點(diǎn)P，與地膜面的交點(diǎn)O為入射點(diǎn)，連接PO得到入射光線，OA為反射光線，

如下圖所示：

【解析】為了使一束太陽光經(jīng)銀色地膜反射至蘋果，則可以根據(jù)平面鏡成像的原理和特點(diǎn)完成光路圖；由物與像關(guān)于地膜對稱，作出蘋果的像點(diǎn)后，連接像點(diǎn)與太陽，與地膜的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，再完成光路圖。

此題考查了根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作光的反射光路圖，注意不能隨意作出一束太陽光，否則經(jīng)銀色地膜反射后不一定照射到蘋果。

3.【答案】解：作出車內(nèi)裝飾物（A點(diǎn)）關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A′，即為像點(diǎn)，連接A′B交平面鏡于點(diǎn)O，連接AO畫出入射光線，沿OB畫出反射光線，如圖所示：

【解析】利用平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對稱，作出車內(nèi)裝飾物（A點(diǎn)）的像點(diǎn)A′，根據(jù)反射光線反向延長通過像點(diǎn)，可以由像點(diǎn)和B點(diǎn)確定反射點(diǎn)，最后由發(fā)光點(diǎn)和反射點(diǎn)畫出入射光線和反射光線，從而完成光路。

本題考查的是光的反射定律與平面鏡成像特點(diǎn)相結(jié)合的作圖題，要清楚點(diǎn)光源、像點(diǎn)、入射光線、反射光線之間的關(guān)系，才能準(zhǔn)確作出這一類作圖題。

4.【答案】解：（1）火星車靜止時(shí)，對水平地面的壓力：

F=G=mg=240kg×10N/kg=2400N，

對水平地面的壓強(qiáng)：

p=FS=2400N0.2m2=1.2×104Pa；

（2）因火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)處于平衡狀態(tài)，牽引力和受到的摩擦力是一對平衡力，

所以，牽引力F′=f=200N，

由圖乙可知，火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)的速度v=20cm/s=0.2m/s，運(yùn)動的時(shí)間t=40s-10s=30s，

由v=st可得，火星車勻速直線運(yùn)動的距離：

s=vt=0.2m/s×30s=6m，

牽引力做的功：

W=F′s=200N×6m=1.2×103J。

答：（1）火星車靜止時(shí)，對水平地面的壓強(qiáng)為1.2×104Pa；

（2）火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)，牽引力做的功為【解析】（1）火星車靜止時(shí)，對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，利用p=FS求出對水平地面的壓強(qiáng)；

（2）火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)處于平衡狀態(tài)，牽引力和受到的摩擦力是一對平衡力，二力大小相等，據(jù)此求出牽引力，根據(jù)圖乙讀出火星車做勻速直線運(yùn)動時(shí)的速度和時(shí)間，根據(jù)s=vt求出火星車勻速直線運(yùn)動的距離，利用W=Fs求出牽引力做的功。

本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式、速度公式、做功公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，從圖像中獲取有用的信息和知道物體對水平面的壓力等于自身的重力是關(guān)鍵。5.【答案】解：（1）飲水機(jī)只有加熱和保溫兩個(gè)擋位，由信息表可知：

飲水機(jī)加熱時(shí)接入電路的電阻：R加熱=U2P加熱=(220V)21000W=48.4Ω=R2，

飲水機(jī)保溫時(shí)接入電路的電阻：R保溫=U2P保溫=(220V)2100W=484Ω=R1+R2，

觀察圖可知：左邊的虛線框始終連入電路，所以應(yīng)為電阻R2，另一個(gè)擋位應(yīng)該是與右邊的其中一個(gè)虛線框里的電阻R1與左邊電阻R2串聯(lián)后為保溫?fù)跷?，如圖所示，左圖：aa為斷開；bb為加熱；cc為保溫。右圖：aa為斷開；bb為保溫；cc為加熱。

（2）水吸收的熱量：

Q=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；

由P=Wt可得，消耗電能：

W=P加熱t(yī)=1000W×7×60s=4.2×105J，

飲水機(jī)的加熱效率：

η=QW×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。

答：（1）如圖所示，左圖：aa為斷開；【解析】（1）根據(jù)題干可知飲水機(jī)只有加熱和保溫兩個(gè)擋位，觀察圖可知：左邊的虛線框始終連入電路，所以應(yīng)為一個(gè)電阻，另一個(gè)擋位應(yīng)該是與右邊的其中一個(gè)虛線框里的電阻電阻串聯(lián)即可，據(jù)此即可完成電路圖；

（2）根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；根據(jù)W=Pt求出電流做的功，利用η=QW×100%求出飲水機(jī)的加熱效率。

此題考查電路設(shè)計(jì)和電功、吸收熱量、效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。6.【答案】解：（1）根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一電阻，而P=U2R，故兩電阻并聯(lián)時(shí)（兩開關(guān)都閉合），功率大，為高溫檔；

只閉合Sa時(shí)，只有R2電阻連入電路中，為低溫檔，如下所示：

（2）高溫檔時(shí)，兩電阻并聯(lián)，P=U2R，R并=U2P高=(220V)21100W=44Ω，

由等值電阻的并聯(lián)規(guī)律，R并=R12，故R1=R2=88Ω；

（3）用高溫檔加熱5min，將水加熱到50℃，水吸收的熱量：

Q=cm△t=4.2×103kg/m3×2kg×（50℃-20℃）=2.52×105J。

用高溫檔加熱5min消耗的電能：

W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J，

高溫加熱時(shí)，電中藥壺的加熱效率：

η=QW=2.52×105J3.3×105J×100%≈75.4%。

（其它方法合理即可）?！窘馕觥浚?）根據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)律結(jié)合P=U2R可知故兩電阻并聯(lián)為高溫檔，只有一個(gè)電阻連入電路時(shí)為低溫檔，據(jù)此畫出電路圖；

（2）高溫檔時(shí)，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)P=U2R得出R并，

由等值電阻的并聯(lián)規(guī)律求出其中一個(gè)電阻大??；

（3）根據(jù)Q=cm△t求出將水加熱到50℃水吸收的熱量；根據(jù)W=P高t得出用高溫檔加熱5min消耗的電能；根據(jù)η=QW7.【答案】解：（1）積雪對水平面的壓力等于重力，即F=G=mg=ρVg=ρSg?，

積雪對水平面的壓強(qiáng)為：p=FS=ρS?gS=ρg?=0.2×103kg/m3×10N/kg×2m=4×103Pa；

（2）根據(jù)p=FS可知，汽車頂部所受的壓力為：F=pS=4×103Pa×5m2=2×104N。

【解析】本題考查了學(xué)生對壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，注意在水平面上F=G。

（1）積雪對水平面的壓力等于重力，即???????F=G=mg=ρVg=ρSg?，

根據(jù)P=FS=ρSg?S=ρg?算出積雪對水平面的壓強(qiáng)；

（28.【答案】解：

（1）由圖知，只閉合開關(guān)S時(shí)，兩電阻串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R2被短路，只有R1工作，此時(shí)電阻最小，根據(jù)P=U2R可知此時(shí)電路的功率最大，處于高溫除霜模式，

除霜模式下，電路中的電流：

I=UR1=100V100Ω=1A；

（2）除霜模式下1min消耗的電能：

W=UIt=100V×1A×60s=6000J，

后視鏡玻璃吸收的熱量：

Q=cm△t=0.8×103/（kg?℃）×0.5kg×6℃=2400J，

除霜模式下，電路的加熱效率：

η=QW×100%=2400J6000J×100%=40%。

答：（1）除霜模式下，電路中的電流為1A；【解析】（1）由圖知，只閉合開關(guān)S時(shí)，兩電阻串聯(lián)；當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，R2被短路，只有R1工作，根據(jù)P=U2R判斷檔位模式；根據(jù)歐姆定律求出電流；

（2）根據(jù)W=UIt求出除霜模式下1min消耗的電能，根據(jù)Q=cm△t求出后視鏡玻璃吸收的熱量，再根據(jù)η=QW求出加熱效率。9.【答案】解：以汽車前輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖甲，

根據(jù)杠桿平衡條件得