物理中考模拟试卷专题练习(word版含答案

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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.边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。(g取10Nkg) (1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;

(2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力;

(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,求容器内液体的质量。

【答案】(1)见解析;(2) 20N;(3) 4kg 【解析】 【分析】 【详解】 (1)圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图2可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体

对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度。 (2)由题意知,圆柱体的底面积为

22200cm0.02mS

其高为 h=10cm=0.1m 则圆柱体的体积为 2330.02m0.1m210mVSh﹣柱柱

正方体容器的底面积 20.2m0.2m0.04mS

圆柱体刚好浸没时,液体的体积为 22330.04m0.02m0.1m210mVSSh﹣液体柱容

=(﹣)()

由图2可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为2kg,则液体的密为 33332kg110kg/m210mmV液﹣液体

根据阿基米德原理可得,当圆柱体刚被浸没时,它受到的浮力为 3333110kg/m10N/kg210m20NFgVgV﹣浮液液柱排

(3)由(2)知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg;当注入液体质量m1小于或等于2kg

时,液体的底面积为 2220.04m0.02m0.02mSSS柱容=﹣=﹣=

由mV可得,容器内液体的深度为 '1

mV

hSS

液

液体对容器底部的压强为

'11

120.02mmmgpghgS

液液

由图2可知,当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,容器对桌面的压力为

1140NFmg

容器对桌面的压强 122

140N0.04mmgFpS容②

已知 123pp∶=1∶③

将①②代入③解得得: 解得 m1=2.8kg 因为 m1=2.8kg>2kg 故应舍去。 当注入液体的质量大于2kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即 VVSh液柱容

且根据mV可得液体的体积为 mV液

所以有 mVSh柱容

则此时液体的深度 mVhS

柱液

容 此时液体对容器底部的压强为

mVmggVpghgSS

柱

液液柱液液液容容

容器对桌面的压强为

1140NmgFpSS容容容

因为 p液:p容=1:3 所以

1140N13mggVmgSS液柱容容∶∶

代入数据可得m=4kg。 答:(1)圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图2可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度; (2)当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N;

(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,容器内液体的质量为

4kg。

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

D.人吸气时肺的内部

【答案】小于 室外 室内 A D 大于 D 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2][3]负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气从室外流向室内。

(2)[4]负压病房的病室与外界气压差值约为30Pa,缓冲间与外界气压差值为15Pa,所以病

房内的气压与缓冲间气压的差值最接近的是20Pa,所以A选项正确。 [5]新冠病人转为轻症后,呼吸基本不受影响的气压应接近常压,即100000Pa。

(3)[6]医生所穿的防护服内的气压应大于病房内的气压,因为负压病房内的气压小于常压,

而人体内的气压跟大气压相似所以D选项正确。 (4)[7]正在熬制中药的高压锅内,其气压大于正常大气压;高空飞行的飞机机舱内气压要大

于机舱内的气压,因为高空的空气稀薄,气压较小,而机舱内的气压接近正常大气压;充满气后的氧气罐内,其气压较大,才能对外送气,所以ABC三个选项都不是负压状态。而人吸气时肺内部的气压要小于人体外气压,空气才能压入肺内,所以D选项正确。 3.如图,重5N的薄壁容器放在水平硬板MN上,容器底面积为2300cm,高度为25cm,装有15cm深的水。一根原长为10cm的轻质的细弹簧EF吊着柱形木块刚好静

止,木块下表面与水的液面相平。弹簧上端E连接着固定不动的支架上,下端F连接在木块(不吸水)上表面的中心上,弹簧长度每改变1cm,弹力变化量为1N,木块的重力为5N,底面积为250cm;高度为20cm。现将水平硬板MN缓慢向上移动,木块始终保持

竖直方向,弹簧均在弹性限度内。(g = 10N/kg)。求:

(1)当木块浸入水中的深度为2cm时,木块受到的浮力;

(2)当木块浸入水中的深度为6cm时,水对容器底部的压强;

(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度;

(4)当硬板向上移动28cm时,容器对硬板的压强。

【答案】(1)1N;(2)1600Pa;(3)6cm;(4)2100 Pa 【解析】 【分析】 【详解】 (1)当木块浸入水中的深度为2cm时,其所受的浮力为

33-631.010kg/m50210m10N/kg1NFgV

浮水排

(2)容器底面积为222300cm310m,当木块浸入水中的深度为6cm时,容器中水面增

加的高度 63-2250610m0.012m310mVHS



排1

容 此时容器底部受到的压强 332()1.010kg/m10N/kg(1510m0.01m)1600PapgHH

(3)当木块下表面刚接触容器底部时,水的深度(木块浸入的深度)为H1,容器中水的体积

不变,即 21()300cm15cmSSH

木容

代入得 2221(300cm50cm)300cm15cmH

解得 118cm28cmH