物理中考模拟试卷培优测试卷含答案

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初中物理培优试题及答案

初中物理培优试题及答案

初中物理培优试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于光的传播说法正确的是()。

A. 光在真空中传播速度最快B. 光在所有介质中传播速度都相同C. 光在空气中传播速度比在水中慢D. 光在所有介质中传播速度都比在真空中慢答案:A2. 物体的内能与下列哪个因素无关?()A. 温度B. 质量C. 形状D. 材料答案:C3. 以下哪种现象不属于扩散现象?()A. 墨水滴入水中颜色逐渐变淡B. 香水的香味弥漫整个房间C. 铁块在空气中生锈D. 糖块在水中溶解答案:C4. 以下哪种力属于非接触力?()A. 摩擦力C. 重力D. 磁力答案:D5. 根据欧姆定律,当电阻一定时,电流与电压的关系是()。

A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 先增大后减小答案:A6. 以下哪种物质是导体?()A. 橡胶B. 玻璃C. 塑料D. 铜答案:D7. 以下哪种现象是利用了光的折射?()A. 镜子反射B. 激光笔照射C. 彩虹的形成D. 影子的形成答案:C8. 以下哪种物质是绝缘体?()B. 铝C. 陶瓷D. 盐溶液答案:C9. 以下哪种现象是利用了光的反射?()A. 彩虹的形成B. 影子的形成C. 激光笔照射D. 镜子反射答案:D10. 以下哪种物质是半导体?()A. 橡胶B. 玻璃C. 铜D. 硅答案:D二、填空题(每题3分,共30分)1. 牛顿第一定律指出,物体在没有外力作用时,将保持______状态或______状态。

答案:静止;匀速直线运动2. 声音的传播需要______作为介质。

答案:介质3. 光年是天文学中用来表示______的单位。

答案:距离4. 物体的浮沉条件是:浮力______重力时上浮,浮力______重力时下沉。

答案:大于;小于5. 电流的单位是______。

答案:安培6. 电磁铁的磁性强弱与______有关。

答案:电流大小和线圈匝数7. 热机的工作原理是将______能转化为______能。

人教版物理中考模拟试卷培优测试卷(1)含答案

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人教版物理中考模拟试卷培优测试卷(1)含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.小明同学发现生活中的桌椅板凳是各式各样的,他对此进行了思考和探究。

(1)他发现坐在有椅垫的椅子上更舒服一些,人落座时,通过增大_______的方法减小了_______。

(2)如图甲是常见的有靠背的四脚座椅,所负载的重量通过四个脚落在地上,只要不超过椅子的容许荷载,就不会对椅子产生破坏。

那么,椅子的荷载能力与哪些因素有关呢?小明认为与制作椅子的材料和四个脚落地围成的面积大小有关。

你认为椅子的荷载能力还可能与_______有关(填写一种合理猜想即可)。

(3)为了探究椅子的容许荷载与其四个脚落地围成的面积大小的关系,小明和同学在课外进行了模拟实验。

他们按照如图乙所示的设计模型,裁剪硬纸板并用图钉钉成椅子的形状,不断改变四个脚的落地位置,然后在硬纸板椅子上放置物理课本检测其荷载能力,记录实验数据如下:四脚围成的面积/m20.10.1440.2250.3240.4椅子的荷载能力/本371062分析表中数据可得:在其他条件相同时,椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而_______。

(4)如果要增大椅子的容许荷载,你打算_______。

(5)如图丙是一种装有滚轮的椅子,能够减小移动时的_______,方便移动。

而且所用的支架、坐垫和靠背等材料具有更好的_______(填写一种材料的物理属性即可)。

(6)通过以上活动,结合实际,说说你对改进座椅的一条设想是_______。

【答案】受力面积压强四脚的横截面积(答案合理即可)先增大后减小增大四脚的横截面积(答案合理即可)摩擦力弹性选用弹性较好的材料做座椅(答案合理即可)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]坐在有椅垫的椅子上舒服一些,因为椅垫增大了受力面积,而压力不变,由Fp可知,压强减小。

S(2)[3]椅子的荷载能力可能与四脚的横截面积有关,截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响小,不会发生强度破坏,若截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响大,则会发生强度破坏。

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人教版物理中考模拟试卷培优测试卷含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km,由33节沉管和一个“最终接头”组成。

如图所示,是吊装机吊着“最终接头”人海前的情景,当吊装起重机吊着“最终接头”完全浸没海水后,吊装起重机的吊钩拉力为2×107N,如果“最终接头”的质量为6×106kg,吊入海底后,“最终接头”上表面离海面28m,求:(1)“最终接头”完全浸没海水后。

随着吊入深度增加,“最终接头”受到浮力将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);(2) “最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强?(海水密度取1.0×103kg/m3);(________)(3)若“最终接头”的内空体积以1600m3计算,则“最终接头”混泥土的平均密度?(________)【答案】不变 2.8×105Pa 2.5×103kg/m3【解析】【分析】【详解】(1)[1]“最终接头”完全浸没海水后,随着吊入深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知“最终接头”受到的浮力不变。

(2)[2]“最终接头”吊入海底后上表面的深度h=28m,则“海斗一号”上表面受到的海水压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×28m=2.8×105Pa(3)[3]“最终接头”的重力G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N则受到的浮力F浮=G-F=6×107N-2×107N=4×107N由于“最终接头”处于浸没状态,由F 浮=ρ水V 排g 可得73333410N 410m 1.010kg/m 10N/kgg F V V ρ====⨯⨯⨯⨯浮总水“最终接头”实心部分体积V 实=V 总-V 空=4×103m 3-1.6×103m 3=2.4×103m 3则混泥土的密度63333610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实答:(1)不变。

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物理中考模拟测试卷培优测试卷含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.一质量为200g的柱形容器由A、B两部分组成,底部通过阀门相连通,且两部分底面积之比S A:S B=1:2,在A中有一底面积为100cm2,高为20cm,密度为0.4×103kg/m3圆柱体M,M底部中心位置通过一条长度为10cm的细绳与A的底部紧密相连,最初阀门紧闭,容器两部分均装有一定量的水,如图,此时M对容器底部的压强为200Pa,A中水的质量为0.6kg,容器对水平桌面的压强为2500Pa(g取10N/kg).求:(1)最初M对容器底的压力;(2)打开阀门,当B中水对容器底部的压强减小300Pa时,物体M克服重力做功多少J?(3)打开阀门后,当A、B中水静止不流动时,细线对M的拉力为多大?【答案】(1)2N;(2)0.4J;(3)8N.【解析】【分析】(1)根据固体压强公式FpS=的变形公式求解;(2)通过对最初状态的圆柱体M受力分析,求解出其受到的浮力,应用阿基米德原理解出此时水的深度,接着运用密度及体积公式求出容器A、B的底面积;然后将B中减少的水转换到A中,求出此时A中水的体积(此处判断细绳是否处于绷直状态),根据M的漂浮状态求出其液面以下的高度,将圆柱体M等效成等质量的水,进而求出A中所有水(包含等效水)的深度,则可求出圆柱体M上升的高度,根据W Gh=最终求出克服重力做的功;(3)根据FpS=先求解容器、圆柱体M以及水的总重,进而求出所有水的质量、体积;将水分成圆柱体M底面以下部分和以上部分,根据几何关系解出此时圆柱体M液面以下的高度,应用阿基米德原理求出此时M的浮力,通过对圆柱体M受力分析最后求出细线对M的拉力.【详解】(1)根据固体压强公式FpS=可得,最初M对容器底的压力:-421200Pa 10010m 2N F pS ==⨯⨯=压;(2)圆柱体M 的质量:334221111110.410kg/m 10010m 2010m 0.8kg m V S h ρρ--===⨯⨯⨯⨯⨯=,最初M 受到的浮力:111=0.8kg 10N/kg 2N 6N F G F m g F =--=⨯-=浮压支,根据F gV ρ=浮液排可知,最初M 排开水的体积:433336N 610m 600cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮1排1水 则最初A 容器中水的深度为:3A 21600cm 6cm 100cm V h S ===排1水, 最初A 容器中水的体积为: 433A A 330.6kg 610m 600cm 1.010kg/m m V ρ-===⨯=⨯水水水, 则A 容器的底面积为:322A A 1A 600cm 100cm 200cm 6cmV S S h =+=+=水水, B 容器的底面积为: 22B A 22200cm 400cm S S ==⨯=,当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时,根据p gh ρ=可知,B 中水的减少量为:-42B 300Pa 40010m 12N G F pS ∆=∆=∆=⨯⨯=水,此时A 中水的总质量为:AA 12N 0.6kg 1.8kg 10N/kgG m m g ∆'=+=+=水水水, 则A 中水的总体积为: -333A A 331.8kg 1.810m 1800cm 1.010kg/m m V ρ''===⨯=⨯水水水, 假设细绳处于绷直状态,则至少需要水的体积为:23A A200cm 10cm 2000cm V S h V '==⨯=>绳水水, 所以细绳未达到绷直状态,此时M 处于漂浮状态,其重力与浮力平衡,则有112=0.8kg 10N/kg 8N F G m g ==⨯=浮,根据F gV ρ=浮液排可知排开水的体积为:433338N 810m 800cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮2排2水, 则此时M 浸入液面以下的高度为:3221800cm 8cm 100cmV h S ===排2浸, 则此时A 中水的深度为: 33A 2A 22A1800cm +800cm 13cm 200cm V V h S '+===水排水, 所以M 上升的高度为: 2A 213cm 8cm=5cm h h h ∆=-=-浸水,物体M 克服重力做功为:21110.8kg 10N/kg 510m 0.4J W G h m g h -=∆=∆=⨯⨯⨯=;(3)根据F p S=可知,容器、圆柱体M 以及水的总重为: ()()-42A B 2500Pa 20040010m 150N G F p S S ==+=⨯+⨯=总总压总,则容器中所有水的质量为:1150N 0.8kg 0.2kg 14kg 10N/kgG m m m g =--=--=总水容器, 水的总体积为: 333314kg 0.014m 14000cm 1.010kg/mm V ρ====⨯水水水, 细绳处于拉伸状态时,圆柱体M 底面以下部分的水的体积为:()()223A B 200cm 400cm 10cm 6000cm V S S l =+=+⨯=水下绳,则上部剩余水的体积为:33314000cm 6000cm 8000cm V V V =-=-=水上水水下,此时圆柱体M 浸入水中的高度为:3222A B 18000cm 16cm 0.16m 200cm 400cm 100cmV h S S S ====+-+-水上浸, 圆柱体M 受到的浮力为: 33-421 1.010kg/m 10N/kg 10010m 0.16m 16N F gV gS h ρρ===⨯⨯⨯⨯⨯=浸浮水水排, 对圆柱体M 进行受力分析可知,细线对M 的拉力为:116N 8N 8N F F G =-=-=拉浮.答:(1)最初M 对容器底的压力为2N ;(2)打开阀门,当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时,物体M 克服重力做功0.4J ;(3)打开阀门后,当A 、B 中水静止不流动时,细线对M 的拉力为8N .【点睛】本题具有很强的综合性,难度也很大,考查知识涉及到密度公式、重力公式、浮力公式、体积公式、压强公式、功的公式、阿基米德原理以及物体的沉浮应用,其中穿插着数学里的体积相关求解思想,要求学生熟练掌握以上所有知识点外,还要有较高的空间想象能力和立体几何计算能力.2.“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。

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物理中考模拟测试卷培优测试卷含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。

【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出,拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt =弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。

在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。

但电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E 表示,定义式为_________。

若在间距为d 两平行板上所加的电压为U ,两板间电场强度的计算公式为UE d=。

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物理中考模拟试卷培优测试卷含答案一、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。

物理中考模拟试卷培优测试卷含答案

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物理中考模拟试卷培优测试卷含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.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。

物理中考模拟试卷(培优篇)(Word版 含解析)含答案

物理中考模拟试卷(培优篇)(Word版 含解析)含答案

物理中考模拟试卷(培优篇)(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.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。

已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。

(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.阅读短文,回答问题。

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物理中考模拟试卷培优测试卷含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.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2m175N 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1m320N 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。

2.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。

【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F随伸长量Δl变化的图象可以看出,拉力F是关于Δl的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt =弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=3.某校物理兴趣小组改装了一个压力传感器,设计了如图甲所示的装置。

轻质杠杆的支点为O ,不吸水的实心圆柱体A 通过轻质细线悬于杠杆左端C 点,A 的高度h 0=50cm ,上表面与容器中的水面刚好相平,下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。

物体B 通过轻质细线悬于杠杆右端D 点,置于压力传感器上,压力传感器可以显示B 对其支撑面压力F 的大小。

连接杠杆和物体A 、B 间的细线承受的拉力有一定限度。

现对该装置进行测试,以500cm 3/min 的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出,10min 恰能将水全部抽尽,压力传感器示数随时间变化的图像如图乙所示。

杠杆始终静止在水平位置,不计杠杆、细线的重力,不计细线的形变,已知圆柱形容器底面积S =200cm 3,杠杆OC ∶OD =1∶2。

求:(1)A 的底面积。

(2)t =0min 时刻A 所受到的浮力和t =6min 时刻圆柱形容器底受到水的压强。

(3)A 和B 的重力G A 、G B 。

【答案】(1)100cm 3;(2)50N ;2000Pa ;(3)80N ;40N 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图乙可知,10min 将水全部抽空,则容器中水的体积为33500c /min 10mi m m n 5000c V =⨯=水而A A 0()V V V S S h =-=-水容容则A 的底面积为2A 0325000cm 200c 1005mcm c m 0V S S h =-=-=水容(2)由阿基米德浮力公式,可知t =0min 时刻A 所受到的浮力为332A A A 010kg/m 10N/kg 0.010.550N m m F gV gS h ρρ===⨯⨯⨯=t =6min 时刻,容器中水的高度为A 022A 3500c /min 6min50c 20c 2m m m m c 0m0010c V h h S S ⨯=-=-=--抽容 圆柱体A 所受的浮力减小量为332A 0A A ()10kg/m 10N/kg m 0.010.30N m 3g F S h h ρ-⨯⨯⨯=∆==此时圆柱形容器底受到水的压强为33A A 10kg/m 10N/kg 0.22000Pa m p gh ρ==⨯⨯=(3)杠杆始终静止在水平位置且杠杆OC ∶OD =1∶2,连接杠杆和物体A 间的细线承受的拉力大于杠杆和物体B 间的拉力;由图乙可知,第6分钟至10分钟继续抽水,但物体B 对压力传感器的支撑面压力不变,则说明第6分钟时连接杠杆和物体A 间的细线断开,物体B 的重力即为此后压力传感器的示数,即B 04G F =第6分钟细线未断之前,A A AB 0()()G F F OC G F OD -+∆⋅=-⋅已知实心圆柱体A 下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压,由杠杆平衡条件可得A AB 05()()2G F OC G F OD -⋅=-⋅ 联立可得B 0A A A A A B 0()()5()()2G F OD G F F OC G F OC G F OD -⋅-+∆⋅=-⋅-⋅ 即A A 050N 30N 53220N 3F G G F -+==- 则可得A 80N G =,B 40N G =答:(1)A 的底面积为100cm 3;(2)t =0min 时刻A 所受到的浮力为50N ,t =6min 时刻圆柱形容器底受到水的压强为2000Pa ;(3)A 和B 的重力G A 、G B 分别为80N 、40N 。

4.阅读下面短文并回答问题混合动力汽车下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。

测试人员驾驶该车在平直公路上以 50km/h 的速度匀速行驶 1h ,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油 10kg ,蓄电池储存的能量由最大值的 60%增大至最大值。

该车行驶时所受阻力 f 和车速 v 的关系如图甲所示,蓄电池的参数如图乙所示。

(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,若飞轮转速是 1800r/min ,则每秒对外做功_____次; (2)下列说法错误的是_____; A .蓄电池充电时化学能转化为电能 B .方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力 C .使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力D .汽车设计为流线型,则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小(3)在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。

1人骑电动自行车,每消耗 106J 的能量可行驶 30km ,则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有两人)的客运效率之比是_____;(汽油的热值为4.6×107J/kg )(4)测试过程中该车内燃机能量转化效率为_____(结果保留一位小数)。

若内燃机不工作,该车_____(填“能”或“不能”)保持 50km/h 的速度匀速行驶。

【答案】15 A 105.6:1 45.2% 不能 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,一个工作过程有4个冲程,活塞往复2次,曲轴飞轮转2周,只做功1次;则若飞轮转速是1800r/min ,即每秒飞轮转30周,则每秒对外做功15次。

(2)[2]蓄电池充电过程是电能转化为电池内部的化学能,A 错误;方向盘上适当增加花纹是为了增大粗糙度从而增大摩擦力,B 正确;轮胎对地面产生压力,施力物体是轮胎,故是轮胎发生弹性形变对地面的力,C 正确;小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,车身上方空气流速大,压强小,小汽车受到了一个向上的升力,减小了小汽车对地面的压力,D 正确;故选A 。

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