物理中考模拟试卷测试卷附答案(1)含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O 点转动的轻质杠杆A 端用轻绳系正方体浮块，B 端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻R F 保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡，已知∶AO 长为1m ，BO 长为2m ；浮块边长为20cm ，密度为5×103kg/m 3，下表面距池底2m ；当电磁铁线圈中的电流I ≤0.02A 时，铁K 被释放，水泵开始工作向水池注水，反之停止注水，池内达到所设定的最高水位，线圈电阻不计；电压U =6V ，电阻箱R 调至75Ω；设R F 的阻值与支架所施加压力F 的关系图线如图2所示，g 取10N/kg ｡
(1)浮块的重力为____N 。在达到最高水位之前，随着浮块排开水的体积逐渐增大，支架对R F 的压力将____｡
(2)当池内达到所设定的最高水位时，求∶ ①轻绳对浮块的拉力____ ②池内水面距池底的高度____
(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位，在其他条件不变的情况下，电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是____｡
【答案】400 减小 350N 2.125m 50Ω≤R ≤90Ω 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由密度计算公式，可知浮块的质量为
333510kg/m (0.2m)kg 40m V ρ⨯⨯===
由重力与质量关系可知浮块的重力为
40kg 10N/kg 400N G mg ==⨯=
[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大，其所受竖直向上的浮力逐渐增大，根据杠杆平衡条件，可知支架对R F 的压力将逐渐减小｡
(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时，电路中电流I =0.02A ，即
6V 300Ω0.02A
F U R R I +=
== 则R F 的电阻为
300Ω75Ω225ΩF R =-=
由图可知，R F 的阻值与支架所施加压力F 的数值关系为
50F R F =+
此时支架对R F 的压力为
F B =175N
根据杠杆平衡条件
A B F OA F OB ⨯=⨯
代入数据得A 端绳拉力为
2m
175N 350N 1m
A B OB F F OA ⨯
⨯=== [4]在A 端根据平衡条件
F A +F 浮=G
代入数据得
F 浮=400N-350N=50N
根据浮力公式
F gV ρ=浮水排
代入数据可得
3333
50N 510m 10kg/m 10N/kg
F V g ρ-=
==⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为
33
2
510m 0.125m (0.2m)V h S -⨯===排
浸
则池内水面距池底的高度为
2m 0.125m 2.125m H =+=
(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化，此时浮力为
33310N/10kg/m (0.2m)80N kg F gV ρ==⨯⨯='浮水
此时A 端绳的拉力为
400N 80N 320N A F G F =-'=='-浮
根据杠杆平衡条件
A B F OA F OB ⨯=⨯
代入数据得B 端压力为
1m
320N 160N 2m
B A OA F F OB ⨯
⨯=== 此时R F 的阻值达到最小，为210Ω，则电阻箱R 接入电路阻值最大为
max 300Ω210Ω90ΩR =-=
当浮块不受水浮力时，代入数据得B 端压力为200N ，此时R F 的阻值达到最大，为250Ω，则电阻箱R 接入电路阻值最小为
min 300Ω250Ω50ΩR =-=
故电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R≤90Ω。
2．阅读短文，回答问题
“负压病房”
新冠疫情期间，火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用，它是指在特殊的装置之下，病房内的气压低于病房外的气压，这样的话，从空气的流通来讲，就只能是外面的新鲜空气可以流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去，而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。这样病房外的地方就不会被污染，从而减少了医务人员被大量感染的机会，这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。
传染病负压隔离病房的功能主要有两点，一是利用负压原理隔离病原微生物，同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放，不会污染环境；二是通过通风换气及合理的气流组织，稀释病房内的病原微生物浓度，并使医护人员处于有利的风向段，保护医护人员工作安全。传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。
(1)负压病房的病房内气体压强_______（选填“大于”或“小于”或“等于”）室外的大气压，空气从_____流向 ______（选填“室内”或“室外”）；
(2)为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染，同时考虑到患者的呼吸问题，你认为病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的是______，经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是_____；
A．20pa B．1000pa C．20000pa D．100000pa
(3)在抢救重症患者的时候，给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服，为保护医生，防护服内气压 ________（选填“大于”或“小于”或“等于”）病房内的气压；
(4)下列现象中有可能处于“负压”状态的是（______）
A．正在熬制中药的高压锅内
B．高空中飞行的飞机机舱内
C．充满气后的氧气罐内
