人教版物理中考模拟试卷专题练习(word版含答案

人教版物理中考模拟试卷专题练习（word 版含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）1．入夏以来，我国部分地区发生洪涝灾害。

实践小组为了减轻巡堤人员的工作量，设计了水位自动监测装置，其原理如图所示。

电源电压恒定，0R 是压敏电阻，所受压力每增加10N ，电阻减小5Ω。

R 是长1m 、电阻100Ω的电阻丝，其连入电路的电阻与长度成正比。

电流表量程为00.6A ，其示数反映水位变化。

0R 下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。

轻质金属滑杆PQ 可以在金属棒EF 上自由滑动，PQ 下方通过轻质绝缘杆与重100N 、高4m 的圆柱体M 固定在一起。

当水位上升时，PQ 随圆柱体M 向上移动且保持水平。

（整个装置接触良好且无摩擦，PQ 和EF 的电阻不计，331.0310kg /m ρ=⨯河水，g 取10N/kg ）(1)闭合开关，当PQ 恰好位于R 最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A 。

此时M 漂浮，有14体积浸在水中，M 所受的浮力为______N ； (2)当水位上升，PQ 向上移动过程中，R 连入电路的电阻______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

PQ 上升到R 的最上端，刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时，为三级预警；(3)水位继续上升，PQ 开始通过“⊥”形杆对0R 产生压力。

当达到二级预警时，电流表示数为0.15A ；水位再上升0.4m 达到一级预警时，电流表示数为0.20A 。

电源电压为______V ；(4)在保证电路安全的情况下，此装置能测量的最高水位高于警戒水位______m ； (5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上，即把电流表改装成水位计，水位计的刻度是______（选填“均匀”或“不均匀”）的。

【答案】100 变小 12 2.6 不均匀 【解析】【分析】 【详解】(1)[1]物体M 漂浮时，其受到的浮力和重力为一对平衡力，大小相等M 100N F G ==浮(2)[2]PQ 向上移动过程中，R 连入电路中的长路变短，故其接入电路中的电阻变小。

(3)[3]由题意可知，达到“三级预警”时PQ 上升到R 的最上端，此时R 接入电路中的电阻为0。

达到“二级预警”时，电流表示数为0.15A ，此时电源电压即为0R 两端电压000.15A U IR R =⨯=总①假设物体M 总体积为V ，由于其高度为4m ，若水位再上升0.4m 达到一级预警，此时它排开水的体积会增大110V ，此时“⊥”形硬杆受到的压力增大，其增大的压力等于物体M 所受浮力的增大值。

根据“阿基米德”原理可知，物体受到的浮力和排开液体的体积成正比，可得1210154V F F V ∆==浮浮 将上式整理可得物体M 所受浮力的增大值22100N=40N 55F F ∆==⨯浮浮 “一级预警”相对于“二级预警”来说，“⊥”形硬杆受到的压力增大了40N ，由于0R 是压敏电阻，所受压力每增加10N ，电阻减小5Ω，所以0R 在“一级预警”时对应的阻值为'00040N5Ω20Ω10NR R R =-⨯=- 此时电路中的电流为0.2A ，故电源电压''000.2A (20Ω)U I R R =-⨯=总②由①②两式联立可得12V U =总 080ΩR =即电源电压为12V ，“二级预警”时0R 对应的电阻为80Ω。

(4)[4]当PQ 恰好位于R 最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A ，此时压敏电阻0R 不受压力且和R 的最大阻值串联，电路中的总电阻0.06A12200ΩU VR I ===总总总 故压敏电阻0R 不受压力时的阻值为0200Ω100Ω100ΩR R R =-=-=初总大由题意可知，当电流表指针满偏，此时为水位最大值。

此时压敏电阻0R 的阻值最小012V20Ω0.6AU R I ===小总大 假设此时“⊥”形硬杆受到的压力为F ，由题意可得00100Ω20Ω10N 10N=160N 5Ω5ΩR R F --=⨯=⨯小初“⊥”形硬杆受到的压力值等于物体M 增大的浮力值，由此可知相对于“三级预警”时，物体M 受到的浮力增大了'160N F F ∆==浮由题意可知，物体M 被浸没1m 其所受浮力为100N ，以此类推相对于“三级预警”时，物体M 被浸没的深度又增加了1.6m ，所以此装置能测量的最高水位高于警戒水位1m 1.6m 2.6m h =+=高(5)[5]由题意可知，从“警戒水位”到“三级预警”时，水位上升了1m ，电路总电阻减小了100Ω；而从“三级预警”到“最高警戒”水位时，水位上升了1.6m ，但电路总电阻减小了80Ω。

综上所述，电路中总电阻的变化量并不和水位的上涨量成正比，由此可推断若把电流表改装成水位计，因电路中电流的变化和水位的变化并不成正比，所以改装而成的水位计其刻度是不均匀的。

2．如图甲为小明家新购买的足浴盆，其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分（如图乙所示），工作电路的电源电压为220V ，控制电路的电源电压为6V ，加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。

控制电路中，R x 为热敏电阻，其阻值随温度变化而变化。

电磁铁线圈的电阻为100Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA 时，控制电路中继电器的衔铁被吸合。

使用时手动闭合总开关S ，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S 1、S 2就会自动闭合，此时 R 1、R 2 会同时工作进入加热模式，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式：(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg ，它最多能装水__________m 3；（ρ =1.0×103kg/m 3） (2)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是__________（选填“R 1”“R 2”或“R x ”）；压控开关S 1 的作用是防止__________，达到保护电路的目的； (3) R x 阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________； A ．甲 B ．乙 C ．丙 D ．丁 (4) R 2的阻值为__________Ω；(5)小明在某次使用过程中，保温时间是加热时间的4倍，整个过程中消耗了7.5×105J 的电能，则保温时间为多大_____？【答案】33510m -⨯ R 1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]水的体积为3333101.010k 5k 5m g/m g mV ρ-===⨯⨯(2)[2]工作电路是R 1和R 2并联，所以保温时，只有R 1工作。

[3]当足浴盆有水注入到一定量时，压控开关才会闭合，电路才会工作；所以压控开关S 1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。

(3)[4]当水温到达40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式，所以温度升高，R x 的阻值应该减小；加热到40℃时衔铁被吸下，此时电流为20mA ，控制电路的总电阻为36V 300Ω2010AU R I -===⨯ 所以此时R x 的阻值为300Ω-100Ω=200Ωx R =综上分析，R x 的阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的丁，故选D 。

(4)[5]由保温功率为100W ，加热功率为2100W ，可以求出R 2的功率为22100W-100W=2000W P =所以R 2的阻值为()222220V 24.2Ω2000WU R P === (5)[6]根据题意可知5100421007.510J W t W t =⨯⨯+⨯解之得300s t =所以保温时间为300s 4=1200s ⨯3．一质量为200g 的柱形容器由A 、B 两部分组成，底部通过阀门相连通，且两部分底面积之比S A :S B =1:2，在A 中有一底面积为100cm 2，高为20cm ，密度为0.4×103kg/m 3圆柱体M ，M 底部中心位置通过一条长度为10cm 的细绳与A 的底部紧密相连，最初阀门紧闭，容器两部分均装有一定量的水，如图，此时M 对容器底部的压强为200Pa ，A 中水的质量为0.6kg ，容器对水平桌面的压强为2500Pa （g 取10N/kg ）．求： (1)最初M 对容器底的压力；(2)打开阀门，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，物体M 克服重力做功多少J ？ (3)打开阀门后，当A 、B 中水静止不流动时，细线对M 的拉力为多大？【答案】(1)2N ；(2)0.4J ；(3)8N ． 【解析】 【分析】(1)根据固体压强公式Fp S=的变形公式求解；(2)通过对最初状态的圆柱体M 受力分析，求解出其受到的浮力，应用阿基米德原理解出此时水的深度，接着运用密度及体积公式求出容器A 、B 的底面积；然后将B 中减少的水转换到A 中，求出此时A 中水的体积（此处判断细绳是否处于绷直状态），根据M 的漂浮状态求出其液面以下的高度，将圆柱体M 等效成等质量的水，进而求出A 中所有水（包含等效水）的深度，则可求出圆柱体M 上升的高度，根据W Gh =最终求出克服重力做的功； (3)根据Fp S=先求解容器、圆柱体M 以及水的总重，进而求出所有水的质量、体积；将水分成圆柱体M 底面以下部分和以上部分，根据几何关系解出此时圆柱体M 液面以下的高度，应用阿基米德原理求出此时M 的浮力，通过对圆柱体M 受力分析最后求出细线对M 的拉力． 【详解】(1)根据固体压强公式Fp S=可得，最初M 对容器底的压力： -421200Pa 10010m 2N F pS ==⨯⨯=压；(2)圆柱体M 的质量：334221111110.410kg/m 10010m 2010m 0.8kg m V S h ρρ--===⨯⨯⨯⨯⨯=，最初M 受到的浮力：111=0.8kg 10N/kg 2N 6N F G F m g F =--=⨯-=浮压支，根据F gV ρ=浮液排可知，最初M 排开水的体积：433336N610m 600cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮1排1水 则最初A 容器中水的深度为：3A 21600cm 6cm 100cmV h S ===排1水， 最初A 容器中水的体积为：433A A 330.6kg 610m 600cm 1.010kg/m m V ρ-===⨯=⨯水水水，则A 容器的底面积为：322A A 1A 600cm 100cm 200cm 6cmV S S h =+=+=水水，B 容器的底面积为：22B A 22200cm 400cm S S ==⨯=，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，根据p gh ρ=可知，B 中水的减少量为：-42B 300Pa 40010m 12N G F pS ∆=∆=∆=⨯⨯=水，此时A 中水的总质量为：AA 12N0.6kg 1.8kg 10N/kgG m m g∆'=+=+=水水水，则A 中水的总体积为：-333AA331.8kg 1.810m 1800cm 1.010kg/m m V ρ''===⨯=⨯水水水，假设细绳处于绷直状态，则至少需要水的体积为：23A A200cm 10cm 2000cm V S h V '==⨯=>绳水水， 所以细绳未达到绷直状态，此时M 处于漂浮状态，其重力与浮力平衡，则有112=0.8kg 10N/kg 8N F G m g ==⨯=浮，根据F gV ρ=浮液排可知排开水的体积为：433338N 810m 800cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮2排2水， 则此时M 浸入液面以下的高度为：3221800cm 8cm 100cmV h S ===排2浸， 则此时A 中水的深度为：33A2A 22A1800cm +800cm 13cm 200cm V V h S '+===水排水， 所以M 上升的高度为：2A 213cm 8cm=5cm h h h ∆=-=-浸水，物体M 克服重力做功为：21110.8kg 10N/kg 510m 0.4J W G h m g h -=∆=∆=⨯⨯⨯=；(3)根据Fp S=可知，容器、圆柱体M 以及水的总重为： ()()-42A B 2500Pa 20040010m 150N G F p S S ==+=⨯+⨯=总总压总，则容器中所有水的质量为：1150N0.8kg 0.2kg 14kg 10N/kgG m m m g =--=--=总水容器， 水的总体积为：333314kg 0.014m 14000cm 1.010kg/m m V ρ====⨯水水水，细绳处于拉伸状态时，圆柱体M 底面以下部分的水的体积为：()()223A B 200cm 400cm 10cm 6000cm V S S l =+=+⨯=水下绳，则上部剩余水的体积为：33314000cm 6000cm 8000cm V V V =-=-=水上水水下，此时圆柱体M 浸入水中的高度为：3222A B 18000cm 16cm 0.16m 200cm 400cm 100cmV h S S S ====+-+-水上浸，圆柱体M 受到的浮力为：33-421 1.010kg/m 10N/kg 10010m 0.16m 16N F gV gS h ρρ===⨯⨯⨯⨯⨯=浸浮水水排，对圆柱体M 进行受力分析可知，细线对M 的拉力为：116N 8N 8N F F G =-=-=拉浮．答：(1)最初M 对容器底的压力为2N ；(2)打开阀门，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，物体M 克服重力做功0.4J ；(3)打开阀门后，当A 、B 中水静止不流动时，细线对M 的拉力为8N ． 【点睛】本题具有很强的综合性，难度也很大，考查知识涉及到密度公式、重力公式、浮力公式、体积公式、压强公式、功的公式、阿基米德原理以及物体的沉浮应用，其中穿插着数学里的体积相关求解思想，要求学生熟练掌握以上所有知识点外，还要有较高的空间想象能力和立体几何计算能力．4．小亮家有一辆轿车，爸爸在给他讲车的性能时，总是说“2.0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。