人教版物理中考二模试卷试卷达标检测(Word版 含解析)易错题培优

人教版物理中考二模试卷试卷达标检测（Word版含解析）易错题培优
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
0.040.080.120.16
Δl/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
012
s 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
21112562.522
P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆＝
2．如图，重5N 的薄壁容器放在水平硬板MN 上，容器底面积为2300cm ，高度为25cm ，装有15cm 深的水。

一根原长为10cm 的轻质的细弹簧EF 吊着柱形木块刚好静止，木块下表面与水的液面相平。

弹簧上端E 连接着固定不动的支架上，下端F 连接在木块（不吸水）上表面的中心上，弹簧长度每改变1cm ，弹力变化量为1N ，木块的重力为5N ，底面积为250cm ；高度为20cm 。

现将水平硬板MN 缓慢向上移动，木块始终保持竖直方向，弹簧均在弹性限度内。

（g = 10N/kg ）。

求：
(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，木块受到的浮力；
(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时，水对容器底部的压强；
(3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度；
(4)当硬板向上移动28cm 时，容器对硬板的压强。

【答案】(1)1N ；(2)1600Pa ；(3)6cm ；(4)2100 Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，其所受的浮力为
33-631.010kg/m 50210m 10N/kg 1N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排
(2)容器底面积为222300cm 310m -=⨯，当木块浸入水中的深度为6cm 时，容器中水面增加的高度
63-2250610m 0.012m 310m
V H S -⨯⨯∆=
==⨯排1容 此时容器底部受到的压强 332() 1.010kg/m 10N/kg (1510m 0.01m)1600Pa p g H H ρ-=+∆=⨯⨯⨯⨯+=
(3)当木块下表面刚接触容器底部时，水的深度（木块浸入的深度）为H 1，容器中水的体积不变，即
21()300cm 15cm S S H -=⨯木容
代入得
2221(300cm 50cm )300cm 15cm H -=⨯
解得
118cm 28cm H =<
即水未溢出。

此时木块受到的浮力
''33-631.010kg/m 501810m 10N/kg 9N F gV ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排ρ
弹簧对木块的弹力
9N 5N 4N F F G =-=-=弹浮
弹簧的长度
'4N 10cm 6cm 1N/cm
L L L =-∆=-
= (4)容器中水的重力 33-631.010kg/m 3001510m 10N/kg 45N G gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=水水
当硬板向上移28cm 时，弹簧的长度
''20cm 10cm 28cm 2cm L =+-=
弹簧的原长为10cm ，此时弹簧的形变量为
10cm 2cm 8cm -=
因为弹簧长度每改变1cm ，弹力变化量为1N 。

所以此时弹簧对木块的弹力'
8N F =弹，弹力的方向是竖直向下，结合(3)可知，此时容器对硬板的压力
'5N 45N 5N 8N 63N F G G G F =+++=+++=水木弹容 此时容器对硬板的压强为
22
63N 2100Pa 310m F p S -===⨯ 答：(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，木块受到的浮力为1N ；
(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时，水对容器底部的压强为1600Pa ；
(3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度为6cm ；
(4)当硬板向上移动28cm 时，容器对硬板的压强为2100 Pa 。

3．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 。

4．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/m 3）；（________）
(3)若“最终接头”的内空体积以1600m 3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/m 3
【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/m 3×10N/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/kg
g 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
63333
610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实 答：(1)不变。

(2)“最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强为2.8×105Pa ；
(3)“最终接头”混泥土的平均密度为2.5×103kg/m 3。

5．如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球（m甲>m乙）正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。

请回答下列问题：
（1）当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大______？
（2）若两球各自再继续向下运动相同的距离时，它们所受的合力分别为F甲和F乙，请判断F甲和F乙的大小关系，并说明理由______。

（整个过程均在弹簧的弹性限度内，不计空气阻力）
【答案】甲F甲=F乙；理由见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由于m甲>m乙，所以G甲>G乙，球在下落过程中，球的速度达到最大值时，球受到的重力等于受到的弹力，甲的重力大于乙的重力，所以甲受到的弹力大于乙受到的弹力，甲弹簧发生的弹性形变大于乙弹簧发生的弹性形变。

(2)[2]球的速度达到最大值时，球受到的重力等于受到的弹力，在速度最大处再向下运动相同的距离，由于在弹性限度内弹簧的压缩量跟受到的压力成正比，所以甲弹簧和乙弹簧再次发生的弹性形变相同，再次产生的弹力相同，这个再次产生的弹力即合力，所以甲乙所受的合力相等，即F甲=F乙。

6．阅读短文，回答问题：
核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。

我国某核潜艇H最大潜深350m，完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮．已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m3，江水密度ρ江为1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg，不考虑潜艇的体积变化。

(1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是（）
A．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B ．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C ．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会________，将给核潜艇带来安全隐患．为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是___________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。

(3)该核潜艇H 悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明
_________________；核潜艇H 所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力为_________N 。

(4)该核潜艇H 浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.0×103m 3，此时核潜艇H 的总重量是多少?（请写出计算过程）
(5)该核潜艇H 在深海某区域内以某一速度匀速下降，在到达一定深度后从水舱中向外排出6t 的海水，经过一段时间，核潜艇H 以相同的速度匀速上升。

若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇H 所受阻力仅与速度有关。

则核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为_________N 。

【答案】(1)D ；(2)下沉；从水舱中向外排水；(3)力的作用是相互的；1.92×106；
(4)7.21×107N ；(5)3×104N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A ．由于核潜艇要下潜到水中，会受到水的压力，这压力较大，不能用硬度小的钢材制成，A 错误；
B ．核潜艇自身体积不能改变，它是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，B 错误；
C ．核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，那么所受的浮力也不相等，C 错误；
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度变小，根据阿基米德原理
F gV ρ=浮液排，排开液体的体积不变，所受的浮力变小，D 正确。

故选D 。

(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层，海水密度突然变小，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，排开海水的体积不变，那么所受的浮力变小，在重力作用下，核潜艇将会下沉。

[3]为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，这样核潜艇的重力变小，不会下沉。

(3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，螺旋桨对海水向后的力，而海水对螺旋桨向前的力，这说明力的作用是相互的。

[5]从图乙可以看到，所受的海水阻力与航速的关系可设为
2f kv =
由图乙中的数据可得到k 的大小是4310⨯，那么当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力是
()2224
62N s 3108m/s 1.9210N m f kv ⋅==⨯⨯=⨯ 核潜艇H 所受的海水阻力是61.9210N ⨯。

(4)由于完全下潜到海面下后的排水量为38.2410t ⨯，那么排开这些海水的体积是
633338.2410kg 810m 1.0310kg/m
m V ρ⨯=
==⨯⨯海海海 核潜艇的体积是 33810m V V ==⨯海核
由于露出海面的体积为331.010m ⨯，那么核潜艇排开海水的体积是
333333-8.010m -1.010m 7.010m V V V ==⨯⨯=⨯排核
这时核潜艇受到的浮力是
333371.0310kg/m 10N/kg 7.010m 7.2110N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=⨯浮海排
处于漂浮时，受到的重力大小等于浮力，即
77.2110N G F ==⨯重浮
此时核潜艇H 的总重量是77.2110N ⨯。

(5)[6]设核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为f ，由题意可知匀速下降时
G f F =+浮
以相同的速度匀速上升时
3-610kg 10N/kg G f F ⨯⨯+=浮
由上面两式解得4
310N f =⨯，核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为4310N ⨯。

7．阅读短文，回答问题｡
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温､移动､避障等功能｡
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。

当发现超温人员，系会自动语音播报，并在显示屏上用红色框标注人的脸部｡
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电机运转，图甲为控制电机运转的原理电路，U 为输入电压，R B 为磁敏电阻，阻值随外加磁场强弱的变化而改变｡
机器人为有效避障，在移动过程中会发射､接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线｡
下表为机器人的部分参数，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能；“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值｡
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用____（选填“超声波”或“激光”）才能较好感知到障碍物：以移动机器人为参照物，障碍物是____的｡
(2)下列关于机器人的说法中，错误的是____｡
A．菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B．菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C．图甲中电磁铁的上端为N极
D．机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min，此过程中机器人受到的阻力为
____N，消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。

(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙，当磁敏电阻在正常工作区时，即使图甲电路中输入电压U发生改变，R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化，从而使控制电路中的电机稳定转动，则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____（选填“ab”或“bc”）段，己知无磁场时R B阻值为200Ω，R1的阻值为400Ω，线圈电阻忽略不计当U为24V时，处在磁场中的R B电功率为0.32W，则R1两端的电压U1是_____V。

(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图，磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧，当传感器对准齿轮两齿间隙时，电缆输出电流为0。

某次当驱动电机的齿轮匀速转动时，电缆输出如图丁所示周期性变化的电流，则1s内对准传感器的齿间隙共有
_____个；若此时机器人遇到障碍物，减速器启动，则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。

【答案】超声波 运动 A 240 3.33 ab 16 100 10
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]激光可以在透明介质中传播，超声波遇到障碍物会反射从而被机器人接收到，故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时，利用超声波才能较好感知到障碍物。

[2]机器人在运动的过程中，障碍物相对于机器人的位置发生了改变，所以以移动机器人为参照物，障碍物是运动的。

(2)[3]由题意可知菲涅尔透镜对光线有会聚作用，所以它相当于凸透镜，所以A 错误、符合题意，故选A 。

(3)[4]驱动电机的机械功率
60%60%400W 240W P P =⨯=⨯=总 机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动时，其受到的阻力和驱动电机的牵引力相等
240W 240N 1m/s
P f F v ==== [5]机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min ，其消耗的电能
5400W 760 1.6810J W P t s ==⨯⨯=⨯耗总
电池所能输出的总电能
66140W h/kg 10kg=1400W h=1.4kW h=1.4 3.610J=5.0410J W =⋅⨯⋅⋅⨯⨯⨯总 消耗的电能占电池所能输出总电能的百分比
561.6810J 100%100% 3.33%5.0410J
W W ⨯⨯=⨯≈⨯耗总 (4)[6]由题意可知，磁敏电阻在正常工作区时，其电阻的变化阻很小，所以控制电路两端电压相对较稳定，所以磁敏电阻的正常工作区对应图中ab 段。

[7]R 1和R B 串联，当U 为24V 时，通过R B 的电流
124V 400ΩB B B
U I R R R =
=++ 此时R B 的电功率为0.32W ，可得 2224V ()(
)0.32W 400ΩB B B B B P I R R R ===+
解上式可得 12
200Ω
800ΩB B R R ==
由于磁敏电阻的正常工作时，其电阻变大不大，故由题意可得此时
1200ΩB B R R ==
R 1和R B 串联，由串联电路的分压原理可得
1111400Ω224200Ω1
B B U U R U V U R ====- 解上式可得
116V U =
(5)[8]由丁图可知，10ms 内对准传感器的齿间隙为1个，则1s 内对准传感器的齿间隙共有
31s 1001010s
n -==⨯ 即：1s 内对准传感器的齿间隙共有100个。

[9]由丙图可知驱动电机的齿轮间隙共有20个，也就是说驱动电机的转速为5r/s ，若以分钟为单位，其转速为
5r/s 300r/min =
减速器的减速比为301:，故经减速器降速后的齿轮转速为10r/min 。

8．小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。

他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。

装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O 为支点，B 为重心，A 为拉杆的端点。

在A 点沿图示方向施加拉力F ，旅行箱静止。

请完成下列问题：
(1)画出拉力F 的力臂L （______）。

(2)要使作用在A 点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填所有符合要求的选项序号）。

①缩短拉杆的长度
②使拉力方向顺时针改变30°
③使拉力方向逆时针改变60°
④将箱内较重的物品靠近O 点摆放，重心由B 变至B '
【答案】③④
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]过支点O做拉力F作用线的反向延长线的垂直距离为力臂L，如图所示
(2)[2]①拉杆箱的重力、重力的力臂不变；缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大，故该方法不可行；
②拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向顺时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不省力，即不能使作用在A点的拉力减小，故该方法不可行；
③拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行；
④拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B ，重力的力臂变短；拉力方向不变，拉力的力臂不变；根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行。

所以③④能使作用在A点的拉力减小。

9．小明利用砝码盒、边长为0.1m的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。

实验方法如下：（g取10N/kg）
①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐內加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。

问：
(1)铁皮罐的体积为多少m 3？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小，写岀你的依据。

【答案】(1) 10-3m 3；(2)5N ；(3)1.2×103kg/m 3；(4)见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×12
V 罐 在铁皮罐上加砝码，铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F 浮2=ρ水gV 排2=ρ水gV 罐
由于铁皮罐处于漂浮，则
F 浮1=
G 罐，F 浮2=G 罐+G 砝码1
所以
F 浮2-F 浮1=
G 砝码1
即
ρ水gV 罐-ρ水g
12
V 罐=G 砝码1 则 V 罐=12G g
ρ砝码水==3325N 1.010kg /m 10N /kg ⨯⨯⨯=1×10−3m 3 (2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×12V 罐=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×12
×1×10-3m 3=5N 由于铁皮罐漂浮在水面上，则
G 总=F 浮1=5N
(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得
F 浮3=
G 罐+G 砝码2
即
ρ盐水gV 罐=G 罐+G 砝码2
则盐水的密度
盐水ρ=2
G G gV +砝码罐罐=335N 5N 2N 10N /kg 110m
-++⨯⨯=1.2310⨯kg/3m (4)比较③、④步骤可知，两图排开液体的体积V 排相同，根据F 浮=ρgV 排得，当gV 排相同时，④步骤得ρ液较大，所以浮力较大。

答：(1)铁皮罐的体积为1×10-3m 3。

(2)铁皮罐和沙石的总重为5N 。

(3)盐水的密度为1.2×103kg/m 3。

(4)见上解析。

10．阅读短文，回答问题：
空气能热水器
空气能热水器工作原理如图甲所示．蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水，随后经过“节流降温过滤降压”回到室外的蒸发器开始下一个循环。

空气能热水器具有高效节能的特点，它工作时，氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量Q A ；压缩机消耗电能W 转化为机械能，再由机械能转化为内能，最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量B A Q Q W =+，通常我们用“能效比”（即放出的热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器的节能性能。

某款空气能热水器，它的部分技术参数如下表：
额定制热量P 1/W
2800 电源规
格U /V 220
额定电功率P 2/W
600 水箱容积V /L 200
适用环境温度范围：－7～43℃
（1）在空气能热水器中，是通过____（加压/降温）方法使氟介质液化的。

（2）氟介质经膨胀阀减压后，它的沸点所在温度范围可能是____。

A ．低于－7℃
B ．高于43℃
C ．高于50℃
D ．－7℃ ～43℃
（3）正常使用时，将一箱15℃ 的冷水加热到55℃，消耗的电能为____kW·
h 。

[c 水=4.2×103J/（kg·℃）]
（4）在如图乙所示的冲程中，压缩机气缸内实现了把____能转化为____能。

（5）压缩机活塞上下移动的距离是18cm ，横截面积是50cm 2，工作时，活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105Pa ，若系统正常工作消耗的电能有90%转化为压缩氟介质的能量，则压缩机曲轴的转速是___r/min 。

【答案】降温 A 2 机械 内 144
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在空气能热水器中，蒸发器从室外空气吸热，加热低沸点氟介质并使其汽化，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入冷凝器是通过降温的方法使氟介质液化释放热量传递给水箱中的冷水。

(2)[2]氟介质经膨胀阀减压后，沸点降低，适用环境温度范围：−7℃∼43℃，由于回到蒸发器，将重新变为气态，所以它的沸点所在温度范围可能是低于−7℃，故A 选项符合题意，BCD 选项不符合题意。

故选A 。

(3)[3]由能效比的定义可知，这款空气能热水器正常工作时的能效比为
1122
2800W 14600W 3Pt P Q W Pt P η===== 水的体积V 水=200L=0.2m 3，由m V ρ=
得，水的质量 333水水水 1.010kg/m 0.2m 200kg m V ρ==⨯⨯=
水获取的能量：
37水水0()()4.210J/kg ℃200kg 55℃-15℃ 3.361()0J Q c m t t =-=⨯⋅⨯⨯=⨯
由能效比公式Q W
η= 得，消耗的电能 763.3610J 7.210J=2kW h 143
Q W η
⨯===⨯⋅ (4)[4][5]由图乙所示的冲程为压缩冲程，在此冲程中，曲轴动连杆带动活塞向上运动，压缩氟介质蒸汽对其做功，所以是将机械能转化为内能。

(5)[6]由F p S
= 得，活塞受到的压力 5422.510Pa 5010m 1250N F pS -==⨯⨯⨯=
则活塞压缩一次氟介质做的功
11250N 0.18m=225J W Fs ==⨯
系统正常工作时每分钟消耗的电能
222
600W 60s=36000J W Pt ==⨯ 电能转化为压缩氟介质的能量
290%90%36000J=32400J W W '==⨯
则每分钟压缩氟介质的次数
132400J 144225J
W n W '=== 由图可知，压缩机曲轴转动一周，经历一个吸气冲程和一个压缩冲程，因为每分钟压缩氟介质的次数是144，即144个压缩冲程，所以曲轴压缩机的转速是144r/min 。

二、中考物理电学问题 易错压轴题提优（难）
11．阅读短文，回答问题
热电效应
1821年，德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生电流，称为“塞贝克效应”。

其基本情况可用如图甲所示热电偶电路实验来描述：把1根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路，然后把铜、铁丝的一个接点D 放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G 用火焰加热时，发现电流表的指针会发生偏转，闭合电路中会产生电流。

1834年，法国实验科学家珀尔帖又发现了它的相反情况：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同，一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差，称为“珀尔帖效应”。

1837年，俄国物理学家愣次又发现，改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接点变成升温。

根据上述原理可以制作出一种电子制冷箱，其结构可简化为：将P型半导体与N型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，为了取得更好的效果，实际的电子制冷箱是把多对P、N型半导体连接起来的（如图乙）。

在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接头散热（箱外部）。

（1）图甲中的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_________能转化而来的；
（2）电子制冷箱是根据_________效应原理工作的，使用_______（直流/交流）电源供电；
（3）如果想利用上述电子制冷箱来制热，最简便的方法是_______；
（4）在图乙中多对P、 N型半导体对是_______ （串联/并联）连接的。

【答案】内珀尔帖直流改变电流的方向串联
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由材料可知，热电偶消耗了内能，转化成了电能，热电偶的电能是由内能转化来的；
(2)[2][3]由材料可知，电子制冷箱是根据珀尔帖效应原理工作的；在回路中接通电流后，一个接点变冷（箱内部），另一个接头散热（箱外部），说明通过电子制冷箱的电流的方向不变，使用直流电源供电；
(3)[4]如果想利用上述电子制冷箱来制热，可以改变通过用电器的电流的方向；
(4)[5]由题意可知，电路中只有一个回路，因此多对PN型半导体对是串联连接的。

12．向“大气污染宣战
环保局研究表明:“PM2.5”来源中,机动车的排放占33.1%.排第一位,燃煤污染排放占第二位。

“减少污染排放,还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。

下面是本市有关部门针对“节能减排”采取的部分措施。