物理中考模拟试卷测试题（Word 版 含解析）含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）1．边长为10cm 的立方体物块（ρρ<物水）放入圆柱形容器底部，如图1所示。
逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h ，分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮，并绘制了如图2（实线）所示的图像。
（g 取10N/kg ）(1)在水中，h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ，物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图像。
h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ，则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
（选填“>”、“<”或“=”）【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 ＞【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图2可知，在水中，当h =8cm 时，浮力就不再增大，物块排开水的体积也不再增大，结合ρρ<物水可知，当h =12cm 时，物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时，物块受到的浮力为8N ，对物块进行受力分析可知，它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态，根据二力平衡的条件可知，物块的重力等于它受到的浮力，为8N 。
(2)[3]未倒水前，物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量 8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度 330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知，在另一种液体中，当h =12cm 时，物块浸没在液体中，所受浮力为7N ，浮力小于重力，所以物体处于沉底状态。
[6]根据阿基米德原理可得，液体的密度()3337N 0.710kg /m 0.1m 10N /kgF V g ρ===⨯⨯浮液排 [7]物块在水中处于漂浮状态，在另一液体中处于沉底状态，它在水中的位置高于在液体中的位置，所以它在水中的重力势能大于在液体中的重力势能。
2．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 300Ω0.02AF 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 1mA 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333350N 510m 10kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为 332510m 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 2mB 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。
3．阅读短文，回答问题。
2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车（图乙）成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆。
探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车设计的相关参数如下表： 设计质量/kg m135 独立驱动的车轮个数n /个 6 长/m a1.5 每个轮子与水平月面的接触面积2/cm S 100 宽/m b1 月面的行驶速度()-1/m h v ⋅ 200 高/m h 1.1 耐受温度范围 -180℃~150℃月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。
由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。
(1)根据上述信息，请判断以下说法中正确的是______________；A ．月球车可以使用汽油机来驱动B ．月球车在月球上惯性将减小C ．月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成D ．接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力(2)月球车以太阳能为能源，这是_____________（选填“常规”或“新”）能源。
若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW 。
电池产生的电压为48V ，并对车上的电动机提供5A 的电流。
则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_________________；(3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。
为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向__________________（选填“上方”、“下方”或“水平方向”）喷出；(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为______________Pa。
假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m，牵引力做的功为___________J；（g取10N/kg）(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”，如图丙所示，该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成，其中电源的电压为12V，电阻箱R的电阻为（09999Ω），P R是光敏电阻，它的阻值随光强的变化关系如下表所示，光强用符号E表示，单位用符号cd表示。
/cdE 1.0 2.0 3.0 4.0 6.07.08.0P /ΩR1896 4.5333① 据表中数据，请在图丁坐标中描点作出R P~E的关系图线。
（___________）②若a b、两端电压必须等于或大于8V时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为4.5cd时唤醒玉兔，则电阻箱的阻值至少应调到_______Ω；当光强为7.0cd时，在保证控制电路能正常启动的条件下，调节电阻箱R的阻值，使其消耗的电功率为9W，则此时p R消耗的电功率为___________W；为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态，可采取的措施是：_______________。
（答出一种即可）【答案】D 新 16% 下方 3750 1350 8 3调大电阻箱R的电阻值（或调大电源的电压值）【解析】【分析】【详解】(1)[1]A ．月球车不可以使用汽油机来驱动，因为月球上面是真空，没有氧气，汽油机里的汽油需要氧气才能燃烧，A 错误；B ．月球车在月球上质量不变，那么它的惯性也不变，B 错误；C ．如果用热胀冷缩明显的材料制作，那么会容易使月球车发生形变，仪器会损坏，C 错误；D ．探测器悬停时，处于静止状态，这时月球车受到月球的引力和发动机的反冲力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力，D 正确。
故选D 。
(2)[2]太阳能和传统能源对比，它是新能源。
[3]由题意可知，相同时间内太阳能电池板吸收的能量是1500W W t =⨯总车上的电动机电流所做的功是48V 5A 240W W UIt t t ==⨯⨯=⨯电那么太阳能电池将太阳能转化电能的效率是240W 100%100%16%1500W W t W tη⨯=⨯=⨯=⨯电总 (3)[4]探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气，由于力的作用是相互的，探测器会受到一个向上的推力，从而实现软着陆，所以从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出。
(4)[5]在地球上重6N 的物体在月球上重1N ，设这个物体的质量是m ，可得到6N 10N/kg m =⋅1N mg =月 由上式解得5N/kg 3g =月，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压力是 5135kg N/kg 225N 3F G m g ===⨯=月车 月球车与水平月面的接触面积是22660.01m 0.06m S S ==⨯=总那么可知道月球车对水平月面的压强是2225N 3750Pa 0.06mF p S ===总 [6]由题中条件可知，月球车受到的阻力是0.20.2225N 45N f G ==⨯=因为月球车水平匀速运动，水平方向上受力平衡，可知45N F f ==牵前进30m ，牵引力做的功是45N30m1350JW F s==⨯=牵牵(5)[7]根据表中的数据描点连线，如下图所示。