物理中考二模试卷试卷测试卷附答案易错题培优

物理中考二模试卷试卷测试卷附答案易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）1．地秤可用来称量较重的物体，它有一个较大的长方形的称量面ABB'A'，如图所示，BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。

称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平，称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。

把地面和称量面都看成光滑的，AA'线与BB'线相距2m 。

有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材，体积为0.02m 3，长度为2m 。

让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。

当钢材的右端经过AA'线时开始计时，此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大，t =5s 时压力恰好增至最大。

已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3，g 取10N/kg ，则(1)钢材的质量m =______kg ，钢材匀速运动的速度v =______m/s ；(2)t =2s 时，钢材对地秤的称量面压力F =______N ；(3)t =6s 时，钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中，钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。

【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动，长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大，此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时，钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力，即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时，钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s Lv t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力，钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中，钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2．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'00040N 5Ω20Ω10NR 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 V R 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012V 20Ω0.6AU 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。

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F p 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F p 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F p 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：433336N 610m 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 100cm V 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 12N 0.6kg 1.8kg 10N/kgG m m g ∆'=+=+=水水水， 则A 中水的总体积为： -333A A 331.8kg 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 100cm V h S ===排2浸， 则此时A 中水的深度为： 33A 2A 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F p 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：1150N 0.8kg 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/mm 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 100cm V 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．港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道，全长5.6km ，由33节沉管和一个“最终接头”组成。