物理中考模拟测试卷培优测试卷含答案

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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

333

3101.010k 5k 5m g/m g m

V 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 300Ω2010A

U 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

()2

22220V 24.2Ω2000W

U 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 ⨯

2．水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm 2的柱形容器，容器中水深 20cm 则水对容器底部的压强为_____Pa ，现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端，使 A 浸入水中，稳定后，A 的下表面距水面 4cm ，弹簧测力计的示数为0.8N ，则物块的密度为_____kg/m 3，如图所示，然后使升降台上升 7cm ，再次稳定后，A 所受的浮力为_____N （已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ）（取 g =10N/kg ，ρ水=1×103kg/m 3）

【答案】2000 30.610⨯ 1.2

【解析】

【分析】

【详解】

[1]水对容器底部的压强：

33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=⨯⨯⨯水；

[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力：

33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排；

根据力的平衡，物体的重力：

=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹； 物体的质量：

1.2N =0.12kg=120g 10N kg

G m g =

=； 物体的密度： 3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cm

m V ρ===⨯⨯； [3]如图所示，然后使升降台上升7cm ，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm ，将切去的7cm 水再倒入，则加入水的体积：

V 加＝7cm ×40cm 2＝280cm 3；

而V 加＝△h 弹S 容+△h 浸（S 容﹣S 柱）；（△h 浸为圆柱体在水中增加的深度，弹簧缩短的量为△h 弹）

代入已知量：280cm 3＝△h 弹×40cm 2+△h 浸×（40cm 2﹣10cm 2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，△F 浮＝△F 弹，即

ρ水g △h 浸S 物＝k △h 弹

代入已知量：

1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2＝100×△h 弹

△h 浸＝10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得：

△h 弹≈0.82cm ，已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ，故增加的浮力为0.82N ，

原来弹簧测力计的示数为0.8N ，弹簧伸长0.8cm ；

因0.82cm＞0.8cm；故物体漂浮，

故F′浮＝G＝1.2N。

3．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