九年级物理模拟考试精选测试卷测试与练习(word解析版)易错题培优

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九年级物理模拟考试精选测试卷测试与练习(word解析版)易错题培优 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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

M100NFG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

000.15AUIRR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 1210

154VFF

V

浮

将上式整理可得物体M所受浮力的增大值 22100N=40N55FF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0

R

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 '000

40N5Ω20Ω10NRRR

此时电路中的电流为0.2A,故电源电压 ''000.2A(20Ω)UIRR

总②

由①②两式联立可得 12VU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

0.06A12200ΩUVRI总总总

故压敏电阻0R不受压力时的阻值为 0200Ω100Ω100ΩRRR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

012V20Ω0.6AURI

小总

大 假设此时“⊥”形硬杆受到的压力为F,由题意可得

00100Ω20Ω10N10N=160N5Ω5ΩRRF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 '160NFF

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 1m1.6m2.6mh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.阅读短文,回答问题。 2018 年 12 月 9 日,“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。“复兴号”

是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。它全面采用了自动化设计,其车头(“飞龙”)被设计成修长的流线型,可谓颜值爆表,试验速度可达时速 400 公里以上。

“复兴号”轨道采用无砟轨道(砟:是岩石、煤等碎片的意思),普通铁路上常见的枕木被混凝土取代,枕木下的小石头也不见了,而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。对于有砟轨道,当列车运行时速达到 250 公里时,那些碎石子就会被掀起来,给列车造成极大的危险。

(1)“复兴号”采用了流线型车头,不仅美观还可以_______;高速行驶时车头对地面的压

力_______ ,摩擦力_______;(后两空均选填“增大”或“减小”) (2)将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的_______,从而减小对路基的_______;

(3)请你用所学物理知识分析,列车快速行驶过有砟轨道时,那些碎石子会被掀起来的原 因:______。 【答案】减小阻力 减小 减小 受力面积 压强 列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,因此石子会被掀起

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]“复兴号”采用了流线型车头,可以减小空气阻力。

[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大,压强较小,车头底部的压

强较大,会产生一个向上的力,根据受力平衡可知,地面对车头的支持力会变小,力的作用是相互的,那么车头对地面的压力会变小,这个压力变小,那么摩擦力也会变小。

(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的受力面积,根据FpS可知,在压力一定

时,路基受到的压强会变小。 (3)[6]流体流速大,压强小。列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,

压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,会产生一个向上的升力,因此石子会被掀起。

3.阅读短文,回答问题: 核潜艇 庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。我国某核潜艇H最大潜深350m,完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t.潜艇内部有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮.已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m3,江水密度ρ江为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,不考虑潜艇的体积变化。

(1)下列关于核潜艇的说法中,正确的是( )

A.核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的

B.核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的

C.核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等

D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小

(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水密度突然变小)时,核潜艇

将会________,将给核潜艇带来安全隐患.为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是___________________(选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”)。 (3)该核潜艇H悬浮在海面下时,螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,说明 _________________;核潜艇H所受的海水阻力与航速的关系如图乙,当核潜艇H航速为

8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力为_________N。

(4)该核潜艇H浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为1.0×103m3,此时核潜艇H的总重

量是多少?(请写出计算过程) (5)该核潜艇H在深海某区域内以某一速度匀速下降,在到达一定深度后从水舱中向外排出

6t的海水,经过一段时间,核潜艇H以相同的速度匀速上升。若该区域内海水的密度保持

不变,核潜艇H所受阻力仅与速度有关。则核潜艇H在匀速下降时所受阻力的大小为_________N。

【答案】(1)D;(2)下沉;从水舱中向外排水;(3)力的作用是相互的;1.92×106;(4)7.21×107N;(5)3×104N 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]A.由于核潜艇要下潜到水中,会受到水的压力,这压力较大,不能用硬度小的钢材

制成,A错误; B.核潜艇自身体积不能改变,它是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自

重,从而控制其下沉或上浮,B错误; C.核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同,根据阿基米德原理FgV浮液排,那么所

受的浮力也不相等,C错误; D.核潜艇由东海海面下潜行进入长江后,液体的密度变小,根据阿基米德原理

FgV浮液排

,排开液体的体积不变,所受的浮力变小,D正确。

故选D。 (2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时,突然进入密度跃层,海水密度突然变小,根据阿基

米德原理FgV浮液排,排开海水的体积不变,那么所受的浮力变小,在重力作用下,核潜艇将会下沉。 [3]为确保核潜艇安全,应立即采取的措施是从水舱中向外排水,这样核潜艇的重力变小,

不会下沉。 (3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力,螺旋桨对海水向后的力,而海水对螺旋桨向

前的力,这说明力的作用是相互的。 [5]从图乙可以看到,所受的海水阻力与航速的关系可设为

2fkv

由图乙中的数据可得到k的大小是4310,那么当核潜艇H航速为8m/s时,核潜艇H所受的海水阻力是

22246

2

Ns3108m/s1.9210Nmfkv

核潜艇H所受的海水阻力是61.9210N。 (4)由于完全下潜到海面下后的排水量为38.2410t,那么排开这些海水的体积是