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物理中考模拟测试卷专题练习(word版含答案

物理中考模拟测试卷专题练习(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.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。

桔槔和辘轳中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着:“井深用辘轳,井浅用桔槔。

”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具,如图甲所示,在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根绳与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。

这个石头不能太重,也不能太轻,太重落桶时费力,太轻提水时费力。

石头到底多重呢?假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ,只不过落桶时F 方向向下,提水时F 方向向上,不计桶本身重力,利用杠杆平衡条件,我们可以计算出对于等臂的桔槔,石头重12G G =石水,也就是石头的重力是所汲水重的一半。

桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。

辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求(如图乙所示)。

辘轳是典型的轮轴,其结构如图丙所示,半径较大的是轮,半径较小的是轴,轮轴是能够连续转动的杠杆,支点就在转轴线上。

R 为轮半径,r 为轴半径,1F 为作用在轮上的力,2F 为作用在轴上的力,当轮轴匀速转动时,有12F R F r =,且R r >,所以12F F <,因而辘轳能够省力,同时可以根据井深确定绳子的长度。

根据上述材料,回答下列问题。

(1)与桔槔相比,辘轳的优势是______(写出一条即可);(2)用桔槔汲水时,不计桶本身重力,设所提水重为G 水,石头重为G 石,动力臂为1l ,阻力臂为2l ,提水时人施加在绳上的力F 方向向上,如果桔槔匀速转动,根据杠杆平衡条件,下列关系式符合提水情景的是______;(选填选项前的字母) A .12l l G G =石水 B .()12G F l G l -=石水 C .()12G F l G l +=石水(3)使用辘轳时,若想更加省力,可以进行改进,请你列举出一条_______。

【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些 【解析】 【分析】(1)根据题中信息分析解答; (2)根据杠杆的平衡条件分析解答; (3)根据12F R F r =分析解答。

【详解】(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,辘轳既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求;(2)[2]由题意知拉力F 使杠杆逆时针转动,石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动,水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动, 根据杠杆平衡条件得121G l G l Fl =+石水整理得()12GF lG l -=石水故B 正确;(3)[3]根据12F R F r =知,要想更加省力,可以使轮半径更大些或轴半径更小些。

【点睛】本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识,还考查了学生的分析解答能力,是一道综合题,难度不是很大。

4.小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以200N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10s 绳子下端移动了1.5m ,重物上升0.5m ,已知该滑轮组的效率为70%(g 取10N/kg ,不计绳重和摩擦,滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ),求: (1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况; (2)被吊起物的质量是多少?(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为多大? (4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率多大?【答案】(1)见解析;(2)42kg ;(3)1020N ;(4)86.7% 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意,绳子下端移动1.5m 时重物上升0.5m ,则滑轮组的n =3,且人向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,则滑轮组的绕线情况如图所示:。

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