株洲市物理中考二模试卷试卷检测题易错题培优

株洲市物理中考二模试卷试卷检测题易错题培优一、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 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'00040N 5Ω20Ω10NR 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 V R 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012V 20Ω0.6AU 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：_______________。