九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷(含答案解析)易错题培优

九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷（含答案解析）易错题培优
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．地秤可用来称量较重的物体，它有一个较大的长方形的称量面ABB'A'，如图所示，BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。

称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平，称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。

把地面和称量面都看成光滑的，AA'线与BB'线相距2m 。

有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材，体积为0.02m 3，长度为2m 。

让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。

当钢材的右端经过AA'线时开始计时，此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大，t =5s 时压力恰好增至最大。

已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3，g 取10N/kg ，则
(1)钢材的质量m =______kg ，钢材匀速运动的速度v =______m/s ；
(2)t =2s 时，钢材对地秤的称量面压力F =______N ；
(3)t =6s 时，钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中，钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。

【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t
⨯=- 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]钢材的质量为
3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯
重量为
10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=
[2]钢材匀速运动，长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大，此时钢材匀速运动的速度为
0.4m/s 5s
2m s v t === (2)[3]t =2s 时，钢材进入地秤的称量面的长度为
0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=
则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力，即
0.8m N 632N 21580m
s F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时，钢材进入地秤的称量面的长度为
11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s L
v t t =--=-⨯-=
钢材对地秤的称量面压力等于自身重力，钢材对地秤的称量面的接触面积为
113
321.6m 0.02m 810m 2m 2m
s V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为
513211580N 1.97510Pa 810m
G p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中，钢材进入地秤的称量面的长度为
202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-
钢材对地秤的称量面的接触面积为
3
222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m
)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为
5
21580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t
⨯===-⨯--
2．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，33
1.0310kg /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110
V ，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
1210154
V 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 55
F 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 5Ω20Ω10N
R 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
0.06A
12200ΩU 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 20Ω0.6A
U 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。

3．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=kΔl
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 ∆=⨯∆⨯∆=∆＝
4．在水平桌面上放有一柱形容器，底面积为 500cm 2，里面装有深度为 20cm 的水；一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ，其底部与一个体积为50cm 3，重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连（细线的质量体积忽略不计），然后放入水中，但在放入过程中由于不小心，容器中有少量的水流入了玻璃杯中，最后A 、B 两物体在水中处于静止，如图所示，此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。

则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ；若细线突然断开，A 、B 两物体再一次静止后（这个过程中玻璃杯A 开口始终向上），水对容器底部的压强为_____Pa 。

【答案】3210⨯； 667.9。

【解析】
【详解】
[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强：
33311g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯；
[2]B 受到的浮力：
33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排；
=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉；
容器内水的体积：
-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水；
玻璃杯A 受到的浮力：
33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮
排； 设进入玻璃杯中水的重力为G 则：
A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮
进水； 根据==G mg Vg ρ得：
33-530.5=
==110kg m 10N kg
510m G N V g ρ⨯⨯⨯进水进水； 杯外水的体积: 3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水
水进水； 玻璃杯A 最终漂浮，此时的浮力：
A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水；
设此时A 排开水的体积为3V 排，由浮力公式有：
33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排；
解得-43
3=2.910m V ⨯排
绳断后，两物体A 、B 再一次静止时水深： 334363B 32429.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010m
V V V h S ----'++⨯+⨯+⨯==⨯水
排 则水对容器底部的压强：
3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。

5．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；
②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；
③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示；
已知ρ水＝1×103kg/m 3，取10N/kg ，问：
(1)该小球的密度有多大______？
(2)未知液体的密度有多大______？
(3)该密度计的最大测量值是______kg/m 3；
(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为______，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______（均匀/不均匀）。

【答案】5×103kg/m 3 2×103kg/m 3 5×103 435N 110m 10N /kg
F ρ--⨯=⨯待测液体 均匀 【解析】
【分析】
(1)由图甲读出弹簧测力计的示数，即为小球的重力，然后求出小球的质量；由图乙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在水中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出小球的体积；根据 m V
ρ=求出小球的密度； (2)由图丙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在液体中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度；
(3)根据F 浮＝ρ液gV 排可知当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，据此即可根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的最大密度；
(4)在测量范围内，根据F 浮＝G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度表达式；然后分析判断即可。

【详解】
(1)[1]由图甲可知：金属球的重力G ＝5N ，则小球的质量
5N 0.5kg 10N /kg
G m g === 由图乙可知：弹簧测力计的示数为F 1＝4N ，根据称重法可知小球在水中受到的浮力
F 浮1＝
G ﹣F 1＝5N ﹣4N ＝1N
由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：小球的体积
431331N 110m 110kg /m 10N /kg
F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮1排水 小球的密度 33430.5kg 510kg /m 110m
m V ρ-===⨯⨯ (2)[2]由图丙可知：弹簧测力计的示数为F 2＝3N ，根据称重法可知小球在液体中受到的浮力
F 浮2＝
G ﹣F 2＝5N ﹣3N ＝2N
由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：液体的密度
33432N 210kg /m 110m 10N /kg
F Vg ρ-===⨯⨯⨯浮2液 (3)[3]当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力
F 浮最大＝
G ﹣0＝5N ﹣0N ＝5N ；
则根据F 浮＝ρ液gV 排可得液体的最大密度
33435N 510kg /m 110m 10N /kg
F Vg ρ-===⨯⨯⨯液最大浮最大 (4)[4][5]在测量范围内，根据F 浮＝
G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排可得液体的密度表达式
435N 110m 10N/kg
F G F F Vg Vg ρ---===⨯⨯浮待测液体 因ρ待测液体与F 成一次函数，所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

答：(1)该小球的密度为5×103kg/m 3；
(2)未知液体的密度为2×103kg/m 3；
(3)该密度计的最大测量值是5×103kg/m 3；
(4) 待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为435N 110m 10N /kg
F ρ--⨯=
⨯待测液体；该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

【点睛】
此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点，是一道综合性较强的题目，通过阿基米德原理来测算物体的体积，是一种很重要的方法，应该熟练掌握。

6．陕西的西凤酒历史悠久，多次获得国际金奖，是中国“凤香型”白酒的典型代表。

小彬为了测定西凤酒的密度，进行了以下的实验：
(1)把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺_________后，发现指针静止时所指的位置如图(a )所示，他应将平衡螺母向____调，才能使天平平衡；
(2)天平调平衡后，在烧杯内倒入一部分酒，并将它放到天平的左盘，在右盘中添加砝码， 并移动游码，待天平重新平衡后，右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示， 则烧杯与酒的总质量为_______g ；
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒，如图(c)所示，针筒内酒的体积为______cm 3，然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。

由此，他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。

(4)在交流与评估时，同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒，这导致所测得的酒的密度会比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在天平使用时，要将游码移动到标尺零刻度线处，此时指针向右偏，则应向左调节平衡螺母，才能使天平平衡。

(2)[3]由图(b)知，烧杯与酒的总质量
m 1=56.4g
(3)[4]由图(c)知，针筒内酒的体积
V =50cm 3
由题意知，针筒内酒的质量
m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g
[5]西凤酒的密度
3333
40.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cm m V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒，这样测得的体积偏小，而测得的质量是真实值，那么测出的酒的密度比真实值偏大。

7．“中国梦，科技梦”，中国民用无人机世界闻名。

无人机在航拍、救灾等多个领域发挥重要作用。

下表是小明同学查找的某款无人机的相关数据。

(1)它的螺旋桨形状跟机翼相似，螺旋桨高速旋转，给无人机提供向上的动力，所利用的物理原理是_____， 在图中画出无人机在空中盘旋时所受这个力的示意图。

（________）
(2)在某次航拍过程中无人机以最大速度上升至 300m 高空，工作电流为6A ，则该过程工作效率是多少_____？
(3)电池所储存的电能供无人机上升至300m 高空后改为水平飞行，假设飞机竖直上升和水平飞行时受到的空气阻力大小与速度成正比，若不计能量损失，无人机在整个航拍过程中能以最大水平飞行速度多长时间______？ 技术参数
飞行器
质量（含电池及桨）
1380g
最大上升速度 5m/s
最大水平飞行速度15m/s
智能飞行电池
容量4480mAh
正常工作电压15.2V
能量Wh
相机镜头焦距20mm
【答案】在气体中流速越大的位置压强越小75.7%1200s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在气体中流速越大的位置压强越小，如图所示：。

(2)[3]克服重力做的功
1.38kg10N/kg300m=4140J
W Gh mgh
===⨯⨯
有
无人机上升的时间
300m
=60s
5m/s
h
t
V
==
上
上
上升消耗的电能
=15.2V 4.48A60s=5472J
W UIt
=⨯⨯
上上
该过程工作效率
4140J 100%100%75.7%5472J
W W η=
⨯=⨯≈有上 (3)[4]上升时的额外功 5472J-4140J=1332J W W W =-=额上有
上升的阻力
1332J =4.44N 300m
W f h =
=额上 水平飞行的阻力 33 4.44N=13.32N f f ==⨯水平上
水平飞行消耗的电能
15.2V 4.48A 3600s-5472J=239673.6J W W W =-=⨯⨯水平总上
以最大速度水平飞行的时间
239673.6J 1200s 13.32N 15m/s
W t f V =
=≈⨯水平水平水平水平
8．阅读短文，回答问题。

流体的阻力
液体和气体统称为流体。

物体在流体中运动时，会受到阻力的作用，该阻力叫做流体阻力，流体阻力的大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体的受到的阻力较小。

物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。

某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表(g 取10N/kg)。

(1)关于流体的阻力，下列说法正确的是_________；
A ．飞机为了减小阻力，应做成头尖尾圆的形
B ．一张纸揉成纸团从空中下落较快，是因为纸团受到的阻力小
C ．人游泳时身体应尽可能保持流线型，可增大水对人体的作用力
D ．海豚等海洋动物能在水中高速前行，是因为它们的横截面积较小，阻力较小
(2)分析实验数据，对于从高空由静止下落的球形物体，空气阻力大小与球的半径和速度的关系，下列说法不正确的是_________；
A ．1号小球受到空气阻力最大时，小球的速度为16m/s
B ．2号小球以收尾速度运动时，受到的阻力为50N
C ．3号小球的速度为30m/s 时，空气阻力小于重力
D ．半径相同的小球，质量大的小球收尾速度大
(3)现有一个质量为15g ，半径为10×10-3m 的小球从空中由静止落下，预计其收尾速度为__________m/s ；
(4)若3号小球从足够高的高度由静止下落，它的速度随时间变化的大致图象是
___________。

A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B B 30 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] A ．流体阻力的大小跟跟物体的形状有关，头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体的受到的阻力较小，故A 错误；
B ．流体阻力的大小跟物体的横截面积有关，横截面越大，阻力越大；一张纸揉成纸团，它的横截面积减小，所受的阻力减小，故从空中下落较快，故B 正确；
C ．人游泳时身体应尽可能保持流线型，可以减小阻力，不能增加水对人的作用力，故C 错误；
D ．海豚等海洋动物能在水中高速前行，是因为它们的身体呈流线型，阻力较小，故D 错误。

故选B 。

(2)[2] A ．1号小球受到空气阻力最大时，处于平衡状态，以收尾速度运动，故A 正确，不符合题意；
B ．2号小球以收尾速度运动时，处于平衡状态，受平衡力作用，所受的阻力等于重力，即
3510kg 10N kg 0.05N f G mg -===⨯⨯=
故错误，符合题意；
C ．3号小球的速度为30m/s 时，速度小于收尾速度，处于非平衡状态，所受的阻力小于重力，故C 正确，不符合题意；
D ．由1号、2号小球实验数据知：半径相同的小球，质量大的小球收尾速度大，故D 正确，不符合题意。

故选B 。

(3)[3]比较1、2的数据知，半径相同的小球，收尾速度之比等于质量之比，因此：小球半径相同时，收尾速度与质量成正比；与2号小球相比，若小球的质量为10g ，半径为3510m -⨯的小球从空中落下，其收尾速度为
1240m s 80m s v =⨯= ①
由①知，小球质量为45g ，半径为3510m -⨯的小球从空中落下，其收尾速度为
280m s 4.5360m v =⨯= ②
由表中3号球的数据可知，小球质量为45g ，半径为31510m -⨯，从空中落下，其收尾速
度为 340m s v =
③
由②③知，小球质量相等时，半径增大原来的3倍，其收尾速度减小为原来的
32240m s 11360m s
93
v v === 由此可得：小球质量相等时，小球的收尾速度与半径的平方成反比；
与2号小球相比，若小球质量为15g ，半径为3510m -⨯的小球从空中落下，其收尾速度为
4340m s 120m s v =⨯=
根据小球质量相等时，小球的收尾速度与半径的平方成反比，可得，质量为15g ，半径为31010m -⨯的小球从空中落下，预计其收尾速度为
521120m s 30m s 2
v =⨯= (4)[4]3号小球从足够高的高度由静止下落，它的速度会越来越大，所受阻力也越来越大，速度的增加量逐渐变小，当阻力等于物体的重力时，物体做匀速直线运动。

故选C 。

9．重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

据统计，在各国修建的大坝中，重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。

在中国的坝工建设中，三峡水电站大坝高185米，正常蓄水位175米，水库长2335米，是典型的混凝土重力坝。

（1）某河段按照重力坝设计方案来完成大坝建设，初步设计图及数据如右图所示，实际中假设在水深160m 时，水对整个大坝水平向右的平均压强约为8×105Pa ，坝体与水接触的总面积约为3.2×105m 2，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，O 为大坝的重心。

①大坝受到水的水平压力为_________？
②不考虑其他力对大坝的作用，仅在大坝自重下，为了防止大坝被水的压力掀翻，则该大坝整体重力至少为________？
（2）根据我们的设计要求，对于两面都有水的大坝，其平面图最佳的设计方案是____。

A ．
B ．
C ．
D ． （3）查阅资料获悉，大坝还会受到山体和地面对其的水平应力作用（含山体拉力和地面摩擦力），大坝设计时主要考虑如何有效提高蓄水深度，而为了不使大坝被水在水平方向推动，在大坝设计时应该考虑让大坝下游底部的边长适当长一些还是短一些___________？
【答案】112.5610N ⨯ 106.410N ⨯ D 长一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由F p S
=可得大坝受到水的水平压力 55211810Pa 3.210m 2.5610N F pS ==⨯⨯⨯=⨯
[2]水对坝体产生一个向右的作用力，为了防止大坝被水的压力掀翻，可以把坝体看做是一个以右下端的点为支点的杠杆，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，则水对坝体压力的力臂由图可知为
F 160cm 80cm 2
l == O 为大坝的重心，则大坝重力的力臂为320cm ，满足平衡条件
G F Gl Fl = 代入数据
11F G 102.5610N 80cm 320c 6.10N 4m
Fl G l ⨯⨯⨯=== 所以大坝重力至少要106.410N ⨯。

(3)[3]因为水的压强随深度的增加而增加，所以水深的一边大坝底部要宽一些，以便承受更大的压强，所以应该选D 。

(4)[4]在大坝的重力一定时，大坝的底部的边长适当长一些，可以增大动力臂，使大坝更稳定。

10．随着共享自行车在武汉走红，共享汽车也开始走入人们的视野，如图甲所示是某型号的共享电动汽车，其主要技术参数如表所示。

已知该电动汽车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为总重的 0.1 倍，电动机能把 80%的电能用来牵引汽车克服阻力做功。

一辆电动汽车可供三名质量为 100kg 的人同时乘坐， 充满电后一次可行驶 1.5h 。

求：
(1)对蓄电池充电时，电能转化为_____能；行驶时，电动机的工作原理是_____；
(2) 若轮胎与地面的总接触面积是22810m -× ，空车静止时，对地面的压强是_____Pa ；
(3)电动汽车以额定功率工作时放电电流是_____A （结果保留整数）；
(4)电动汽车满载时，以额定功率在平直路面匀速行驶，最多可通过多少路程_______？
(5)电动汽车还可给随身携带的手机、电热水袋（如图乙）等电器充电，某电热水袋的性能指标如下表，当热水袋原来的温度是 10℃时，若不计热量损失，则给热水袋加热到设计温
度需要多少分钟 ______？[3
4.210J/(kg )c =⨯⋅水℃，32.110J/kg c =⨯⋅袋（℃）] 额定电压
额定加热功率 指示灯功率 热水袋质量 袋内充水 自动断电温度 220V 500W ≤0.2W 100g 1L 80℃
【答案】化学能 通电线圈在磁场中受力转动 1.425×105 136 4910m ⨯ 10.29
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]对电池充电时，消耗了电能，获得了化学能，是将电能转化为化学能。

[2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。

(2)[3]空车静止在水平地面上时对地面的压力
1140kg 10N/kg 11400N F G m g ===⨯=车车
对水平地面的压强
52211400N =1.42510Pa 810m
F p S -=
=⨯⨯ 对地面的压强是1.425×105Pa 。

(3)[4]电动汽车以额定功率工作时放电电流是
33010W 136A 220V
P I U ⨯==≈ 电动汽车以额定功率工作时放电电流是136A 。

(4)[5]电动汽车满载时，以额定功率在平直路面匀速行驶，充满电后一次可行驶 1.5h ，消耗的电能为
81=30kW 1.5h=45kW h=1.6210J W P t =⨯⋅⨯电电
电动机能把 80%的电能用来牵引汽车克服阻力做功，根据100%W W η=⨯有电
可得 88==1.6210J 80%=1.29610J W W η⨯⨯⨯有电
电动汽车满载时，总质量为
==1140kg 3100kg 1440kg m m m ++⨯=人总车
电动汽车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力是
0.1=0.10.11440kg 10N/kg 1440N f G mg ==⨯⨯=总
因电动车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力
1440N F f '==
根据=W Fs 有可得
84' 1.29610J ==910m 1440N
W s F ⨯=⨯有 最多可通过4910m ⨯。

(5)[6]热水袋中的水的质量
33331.010kg/m 110m 1kg m V ρ-==⨯⨯⨯=水
温度从10℃升高到80℃，此过程中水吸收的热量是
354.210J/(kg 1kg (80-10) 2.9410J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯=⨯吸℃)℃℃
热水袋温度从10℃升高到80℃吸收的热量是
314=2.110J/)0.1kg (80-10)=1.4710J (kg Q c m t ⨯=∆⨯⨯⨯⋅袋袋袋℃℃℃
不计热量损失，则
'545==2.9410J 1.4710J 3.08710J W Q Q Q =+⨯+⨯=⨯电总水吸袋
给热水袋加热到设计温度需要
'52' 3.08710J 617.4s 10.29min 500W
W t P ⨯====电 则给热水袋加热到设计温度需要10.29分钟。

二、中考物理电学问题 易错压轴题提优（难）
11．小明同学设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，电路中电源电压恒为6 V ，R 0为定值电阻，指示灯
规格均为“6 V 3 W”，电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计，指示灯的电压与电流的变化规律如表所示：
电压（V）…0.5 1.2 2.0 3.0 4.0 5.0 5.5…
电流（A）…0.080.120.180.260.340.420.46…
（1）若让左转，右转指示灯同时工作，转向开关应与触点_____接通（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）；
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压U灯随时间t变化规律如图乙所示，已知当右转指示灯微弱发光时，右转指示灯的功率与定值电阻R0的功率之比是1:4，求定值电阻R0的阻值；_____
（3）右转指示灯交替闪烁工作15 s时，求指示灯和R0消耗的电能分别是多少? _____、
_____
【答案】3和4;40Ω16.44J 5.76J
【解析】
【详解】
(1)[1]若让左转、右转指示灯同时工作，应让两灯并联后全部接入电路中，故转向开关应与触点3和4接通；
(2)[2]当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯与R0串联接入电路中，电流相同，右转指示灯的功率与定值电阻R0的功率之比是1:4，根据P=UI可知：右转指示灯的功率与定值电阻R0的电压之比为：
U L:U0=P L I:P0I=P L: P0=1:4，
在串联电路中电源电压等于各部分电压之和，
U=U L+U0=6V，
则：
U L =1.2V，
U0=4.8V；
由表格可知，当灯泡两端电压为1.2V时，灯泡的电流为0.12A，由欧姆定律可知R0的阻值为：。