物理中考模拟试卷测试卷(解析版)含答案
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物理中考模拟试卷测试卷（解析版）含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．如图所示，在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡。已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示，圆柱形物体重4.4N，底面积为10cm2、高为12cm，圆柱形容器的底面积为50cm2；若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的23时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1：F2=9：11；若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18cm，杠杆B端绳上的拉力为F3，（杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，取g=10N/kg）则：
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N；
(2)未知液体的密度为________g/cm3；
(3)作用在B端的拉力F3大小为________N。（小数点后保留两位）
【答案】1.2 1.1 2.47
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]物体的体积为
42431010m0.12m1.210mVSh物物
由阿基米德原理可知，圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为
334310N/kg1.010kg/m1.210m1.2NFgV浮水
(2)[2]水的体积为
4242435010m0.2m1010m0.12m8.810mVShSh水水物物容
未知液体的深度为18cm，则未知液体的体积为
424243()5010m0.18m1010m0.1m810mVShShhh液液物物水液容
由于水的质量与液体的质量相等，则
VV水水液液
则可解得液体的密度为
433333438.810m1.010kg/m1.110kg/m810mVV水液水液
(3)[3]设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′，根据杠杆平衡条件可知
11FOBFOA
22FOBFOA
滑轮组中n=3，此时
11nFTGGFG动浮动
223FnFTGGG浮动动
由F1：F2=9：11，联立可得
11229113GFGnFFFFnFGG浮动浮动
可得动滑轮重量为
0.4NG动
换成未知液体后，物体所受浮力为
334210N/k1.110kg/m1010m0.1m1.1gNFgV浮液排
则作用在A端绳子的拉力为
34.4N1.1N+0.4N1.233N33GFGF浮动
由杠杆平衡条件可知
33FOBFOA
则作用在B端的拉力F3大小为
3321.233N2.47NOAFFOB
2．中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h。比普通列车的速度大很多。如图是动车组进站时的情景。请回答：
(1)铁轨为什么要铺在枕木上？
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的？
(3)当列车驶过时，人必须站在安全线外候车，如果让你设计，动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，应大一些还是小一些？
【答案】(1)增大受力面积，减小压强；(2)减小；(3)大一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶，对路基的压力一定，铁轨铺到枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。
(2)动车组进站时质量不变，速度减小，动能减小；势能不变，机械能为动能和势能的总和，所以机械能减小。
(3)大一些，这是因为动车组进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速较大，压强较小。而相对远些的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险。故对于速度快的动车组来说，所设计的安全线应该距离更大一些才安全。
3．新西兰企业家GuyHoward-Willis设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车，图甲是在水面骑行的情形。该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼（如图乙所示），用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动，骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度，该车部分参数如表格所示。请完成以下问题：（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
自身质量/kg 20
最快速度/(m·s-1) 5
适合骑手质量/kg 50~70
(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积，从而减小______；停止蹬车后，水翼自行车会由于______，继续向前运动一段距离；用于提供升力的水翼，其横截面应如______图形所示；
(2)该车没有船体形状的结构，但它搭载了浮力模块。则它空载静止漂浮在水面上时，受到的浮力为多少______，浸入水中的体积是多少______?
(3)一质量为50kg的人坐在车上骑行时，车没在水中的体积跟空载时一样，则水翼提供的升力是多少______?
(4)骑行中，若脚掌对脚踏板的压力为400N，接触面积为50cm2，则脚掌对脚踏板的压强是多少______？
【答案】压强 惯性 C 200N 0.02m3 500N 4810Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据FpS可知，在压力一定时，即人体对车座的压力一定时，增大接触面积，从而减小压强。
[2]任何物体都有惯性，停止蹬车后，水翼自行车会由于惯性，继续向前运动一段距离。
[3]水翼会提供升力，那么从四个图中可看到，C图水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，这样符合要求，其他三个不符合要求。
故选C。
(2)[4]踏板式水翼自行车的重力为
20kg10N/kg200NGmg
由于自行车漂浮在水面上，故
200NFG浮
受到的浮力是200N。
[5]由阿基米德原理FgV浮液排可以求出排开液体的体积即物体浸在液体中的体积为
333200N0.02m1.010kg/m10N/kgFVVg浮浸排水
浸入水中的体积是0.02m3。
(3)将人和车看作一个整体，受到的总重力为
20kg+50kg10N/kg700NGmg总总
人骑行在车上，其浸在水中的体积跟空载时一样，所以受到的浮力和空载时一样，即200NF浮；在竖直方向上人和车处于静止状态，所以在竖直方向上人和车受力平衡，此时人和车受向下的重力和向上的浮力以及升力，且向上的力等于向下的力，即
GFF总浮升
故
-700N-200N500NFGF升总浮
水翼提供的升力是500N。
(4)脚掌对脚踏板的压强
244400N810Pa5010mFpS
脚掌对脚踏板的压强是4810Pa。
4．在今年抗击新冠疫情的过程中，负压式救护车发挥了重要作用。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等，还配备了呼吸机、除颤仅等系列抢救设备，这在普通救护车上是难以实现的。
根据以上信息，请回答下列问题：
(1)相较于普通救护车，负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由______，从而可以大大减少交叉感染的几率；
(2)在利用电热器高温消毒的过程中，能量的转化情况是______；负压救护车内的消毒灯是利用______（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的；
(3)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。若某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%。车顶的面积大约为5m2，求车顶受到的内外压力差（______）（标准大气压p=1.01×105Pa）。
【答案】车外流向车内 电能转化为内能 紫外线 4N.05510
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]能使车内的气压小于车外的气压，所以空气在自由流动时只能由车外流向车内，车内空气通过过滤消毒排到车外，在救治和转运传染病等特殊疾病时可度以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。
(2)[2]在利用电热器高温消毒的过程中，将电能转化为内能。
[3]紫外线具有杀菌消毒的作用，所以负压救护车内的消毒灯是利用紫外线进行消毒的。
(3)[4]救护车车内气压为外界标准大气压的90%，则车内气压为
5490%1.0110Pa9.0910Pa90%pp
由FpS可得车顶受到的内外压力差
54241.0110Pa9.0910Pa5m.0515N0FppS
5．物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究，在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中加水（始终未溢出）如图甲所示。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的乙图象。请你解答下列问题。
(1)分析图象可知，水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越________，继续往容器中加水，随着水的深度增加，水对容器底部的压强________。当水深增至8cm后，继续加至12cm时，物块处于________（选填：漂浮、悬浮或下沉）状态；
(2)物块的重力是多少____？物块的密度是多少____？
(3)将物块取出后，此时容器对水平桌面的压强是多少_____？
【答案】大 增大 漂浮 8N 0.8×103kg/m3 1000Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图像得，水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中，物块受到的浮力越来越大。
[2]根据pgh，随着水的深度增加，水对容器底部的压强增大。
[3]木块的体积
3333310cm1000cm110mVL物（）
若木块浸没则受到的浮力为
33331.010kgm10Nkg110m10NFgV浮水排
根据图像可知，水深增至8cm后，浮力8N不再增大，所以物体没有完全浸入，物体漂浮在液体中，继续加至12cm时，物块仍处于漂浮状态。
(2)[4]由图像知道，木块漂浮时
8NGF物浮＝＝
[5]物块的密度
