【压轴难题】物理中考一模测试卷测试题(Word版 含解析)

【压轴难题】物理中考一模测试卷测试题（Word 版 含解析）
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 300Ω0.02A
F 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
2m
175N 350N 1m
A 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
3333
50N 510m 10kg/m 10N/kg
F V g ρ-=
==⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为
33
2
510m 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
1m
320N 160N 2m
B 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．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
63-22
50610m 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
2263N
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．中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h 。

比普通列车的速度大很多。

如图是动车组进站时的情景。

请回答： (1)铁轨为什么要铺在枕木上？
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的？
(3)当列车驶过时，人必须站在安全线外候车，如果让你设计，动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，应大一些还是小一些？
【答案】(1)增大受力面积，减小压强；(2)减小；(3)大一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶，对路基的压力一定，铁轨铺到枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。

(2)动车组进站时质量不变，速度减小，动能减小；势能不变，机械能为动能和势能的总和，所以机械能减小。

(3)大一些，这是因为动车组进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速较大，压强较小。

而相对远些的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险。

故对于速度快的动车组来说，所设计的安全线应该距离更大一些才安全。

4．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1.0×103m3，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
()222
4
6
2
N 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 ⨯。

5．珠海有“发明大王”之称的宋有洲通过上千次实验之后，于2008年底研制出的“空中绿化存车亭”获得国内和国际专利。

此亭集绿化、停车、防盗、户外广告于一体，存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。

下图是“空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A 为存车架，O 为杆OB 的转动轴，杆的B 端固定悬挂泊车装置，BC 为牵引OB 杆转动的钢丝绳，M 为牵引钢丝绳的电动机。

存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC 将杆OB 拉到一定高度固定；取车时，将OB 杆放下使存车架落回地面，现场还配有电动车充电柱。

请根据以上信息回答下列问题（忽略OB 的重和机械各部分的摩擦力）：
(1)图中使用了_________滑轮；它是______（选填“省力”、“费力”、“既不省力也不费力”）的机械；
(2)在图中画出杠杆OB 的动力臂____。

若汽车的质量为0.9t ，存车架框的质量为100kg ，杆OB 的长度为5m ；求出此时绳CB 的拉力_____；
(3)专家建议遮阳蓬上加装太阳能光电板，给蓄电池充电，再由蓄电池给电动机供电，蓄电池给电动机供电效率为80%，电动机再把电能转化为机械能的效率为60％，每次存车，车被提升的高度为2.4m，每提升一辆车总共需要消耗的电能多少______J？
(4)每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为 8000W，充电1 h可使总质量为1t、额定输出功率为12kW的新能源小汽车匀速直线行驶36km。

设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍，g取10N/ kg。

该小汽车以额定输出功率，在平直公路上匀速行驶时速度为多少
m/s_____？此电动汽车的电机效率是多少______？
【答案】定既不省力也不费力 8000N 5×104J 20m/s 75%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如左图中的滑轮轮轴都是固定的，轴不随物体运动，所以都是定滑轮。

[2]根据定滑轮的特点，使用定滑轮既不省力也不费力，但可以改变力的方向。

(2)[3]
[4]由题意，汽车受到的重力
3
==⨯⨯
G m g
0.910kg10N/kg=9000N
车车
存车框架受到的重力
==⨯
100kg10N/kg=1000N
G m g
架架
汽车和存车框架的总重
4
=+=
G G G
9000N+1000N=10N
总车架
杠杆OB的动力臂为杆OB长，即
5m
l=
动
由图可知阻力臂长4m，即
4m l =阻
若杠杆此时平衡，可求此时绳CB 的拉力CB F ，根据杠杆平衡条件
CB F l G l ⨯=⨯阻动总
则
44m 10N=8000N 5m
CB l F G l =
⋅=⨯阻总动 (3)[5]蓄电池给电动机供电效率为180%η=，电动机把电能转化为机械能的效率为
260η=％；
每提升一辆车需要做的有用功
4410N 2.4m=2.410J W G h ==⨯⨯有总
每提升一辆车电动机消耗的电能，由机械效率W W η=有
电动机
可得
442 2.410J
=410J 60%W W η⨯==⨯有电动机
每提升一辆车总共需要消耗的电能
441
410J
=510J 80%
W W η⨯=
=⨯电动机
总 (4)[6]因小汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，小车的牵引力
40.060.06110N=600N F f G ===⨯⨯新车
由
W Fs P Fv t t
=
== 可得，该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度
31210W
=20m/s 600N
P v F ⨯==输出
[7]汽车牵引力做的功
37600N 3610m=2.1610J W Fs ==⨯⨯⨯
由W
P t
=
可得，消耗的电能 7
8000W 3600s=2.8810J W P t ==⨯⨯电充电
该小汽车将电能转化为机械能的效率
77
2.1610J 100%100%=75%2.8810J
W W η⨯=⨯=⨯⨯电
6．“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
1.38kg 10N/kg 300m=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 4.48A 60s=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
7．阅读短文，回答问题
“鲲龙”AG600
2018 年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如左图所示。

“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气
象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。

“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。

最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。

“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。

发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：
WJ6发动机数量4台M最大起飞质量
53.5t
最大巡航速度
500km/h 发动机巡航推力
4.6×104 N
发动机的热效率
40%发动机的推进效率
……
（1）如左图所示，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有
______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________；
（2）“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。

该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3）
（4）若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N，所蓄水的质量为__________t；
（5）“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是_________J，此过程中发动机的推进效率为__________。

（燃油的热值
q=4.6×107J/kg）
【答案】降低重心，更稳定 小 减小 减小 5410⨯ 48 52.510⨯ 10 112.310⨯ 50% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]机身下部制成“V ”形，除了能减小阻力外，还可以降低飞机的重心，使其落在水面使更稳定。

[2]机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，在相同时间内，机翼上方空气通过的路程比下方大，则速度大，压强小。

(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，高度降低、速度减小，故重力势能减小，动能减小。

(3)[5]飞机停在水平地面时，对地面的压力等于本身的重力，即
454.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ===⨯⨯=⨯
则对地面的压强
55
2
4.810N 410Pa 1.2m
F P S ⨯===⨯ [6]停在水面上时，处于漂浮状态，受到的浮力等于本身的重力，即
54.810N F G ==⨯浮
根据F gV ρ=浮液排可得排开水的体积
53
334.810N 48m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水
(4)[7][8]由题可知发动机牵引力的实际总功率为
62500kW 2.510W P ==⨯
飞机在水面上匀速滑行的速度
36km/h 10m/s v ==
由于飞机匀速滑行，受到的阻力等于发动机牵引力，由W Fs P Fv t t
===可得滑行过程中所受阻力
652.510W
2.510N 10m/s
P f F v ⨯====⨯牵
又滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则蓄水时飞机重力为
552.510N 510N 0.50.5
f G ⨯'===⨯
则由G=mg 可得蓄水时的总质量
54510N 510kg 50t 10N/kg
G m g '⨯===⨯=总
已知飞机空载的质量，则所蓄水的质量
50t 40t 10t m m m '=-=-=水总
(5)[9]燃油完全燃烧获得的内能
7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q m q ==⨯⨯=⨯油放
[10]由表格中数据可知发动机的热效率为40%，由100%E
Q η=
⨯放
可得获得的机械能 111040% 2.310J 40%=9.210J E Q =⨯=⨯⨯⨯放
“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，由s
v t
=
可得巡航路程 6500km/h 2h 1000km 110m s v t ==⨯==⨯最大
则发动机巡航推力做功
46104.610N 110m 4.610J W F s ==⨯⨯⨯=⨯推
则发动机的推进效率
1010
4.610J 100%100%50%9.210J
W E η⨯=⨯=⨯=⨯
8．小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：
①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；
②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为________g ；
③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL 水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的密度为_____kg/m 3。

若将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来，这样使得鹅卵石的实际密度_____测量值（选填“大于”“小于”“等于”）；
(2)小华利用形状规则底面积为200cm 2且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm 不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下： A 、如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm ；
B 、如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为
C 、如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm ； ①鹅卵石的质量m =___________g ； ②鹅卵石的体积V =___________cm 3； ③鹅卵石的密度ρ=____________kg/m 3。

④图戊与图丙相比，水对容器底部压强的变化量Δp =___________Pa 。

【答案】左 27.4 2.74×103kg/m 3 偏大 360g 120cm 3 3×103kg/m 3 180Pa 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧，应将平衡螺母向左调节，使天平横梁平衡。

[2]天平平衡时，左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和，即
20g 5g 2.4g 27.4g m =++=
[3][4]鹅卵石的体积为
350mL 40mL 10mL=30cm V =-=
鹅卵石的密度为
333327.4g 2.74g /cm 2.7410kg /m 10cm
=m V ρ=
==⨯ 将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来，导致后来读数偏小，所测鹅卵石的体积偏小，计算出来的鹅卵石密度偏大。

(2)[5]如图丙，木块漂浮在水面上
1 G F gV gSh ρρ===水木浮水排①
如图丁，鹅卵石放在木块上，木块还是漂浮在水面上
2 =G G F gV gSh ρρ''
+===木浮水水鹅卵石排
210cm 2.4cm 7.6cm h =-= 2 G G gSh ρ+=木水鹅卵石②
②-①得鹅卵石得重力
()21 G gS h h ρ=-水鹅卵石
鹅卵石的质量
()32
21 1.0g /cm 100cm (7.6cm 4cm)360g G m S h h g
ρ=
=-=⨯⨯-=鹅卵石水鹅卵石
[6]如图戊，鹅卵石吊在木块下端，鹅卵石和木块漂浮在水面上
310cm 3.6cm 6.4cm h =-=
()3
G G F gV g Sh V ρρ''''
+===+浮水水鹅卵石木块排鹅卵石③
()23
gSh g Sh V ρρ=+水水鹅卵石
所以，鹅卵石的体积
()2323 100cm (7.6cm 6.4cm)120cm V S h h =-=⨯-=鹅卵石
[7]鹅卵石的密度
333
3
360g 3g /cm 310kg /m 120cm m V ρ=
=
==⨯鹅卵石鹅卵石
[8] 图戊与图丙相比，图戊比图丙多了鹅卵石的质量 m 鹅卵石=360g=0.36kg
容器底面积为
S =200cm 2=2×10-2m 2
根据公式F p S
=
得 22a 0.36kg 10N/kg
2=1810m
0P G m g F p S S S -∆∆=
==⨯=⨯鹅卵石鹅卵石
9．如图所示是某电子秤的原理图，AO ∶BO =5∶1，压力传感器 R 表面能承受的最大压强为 2×106Pa ，压力传感器 R 的电阻与压力的关系如下表所示，踏板与杠杆组件的质量可忽略不计，电源电压为 6V ：（g 取 10N/kg ）
压力 F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻 R /Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
(1)该电子秤空载时电流表的示数为______A ；
(2)当电流表的示数为 25mA 时，所称量物体的质量是______kg ；
(3)若压杆与压力传感器之间的最大接触面积为 2cm 2，则该电子秤的最大称量值是______kg ；
(4)若增大电子秤的量程，可将 B 点的踏板向______移动。

【答案】0.02 50 200 右 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电子秤空载时压力传感器电阻R =300Ω，此时电流表示数为
6V =0.02A 300Ω
U I R =
= (2)[2]电流示数为25mA ，即0.025A ，此时压力传感器的电阻为
6V 240Ω0.025A
U R I =
== 由表可知，此时压力传感器所受的压力为100N ，设重物重力为G ，根据杠杆平衡原理可得 AO F BO G ⨯=⨯
所以物体重力为
5
100N=500N 1
AO G F BO =
⨯=⨯ 重物的质量为
500N
50kg 10N/kg
G m g =
== (3)[3]压力传感器表面能承受的最大压强为2×106Pa ，压杆与压力传感器之间的最大接触面积为 2cm 2，即42210m -⨯，根据压强公式可得，能承受的最大压力为
642max max 210P N 210m 40a 0F p S -=⨯=⨯=⨯
根据杠杆平衡原理可得
max max AO F BO G ⨯=⨯
所以物体重力为
max max 5
400N=2000N 1
AO G F BO =
⨯=⨯ 最大称量值为
max max 2000N
200kg 10N/kg
G m g =
== (4)[4]压力传感器表面能承受的最大压力为2000N 不变，根据杠杆平衡原理可得
max max AO F BO m g ⨯=⨯
化简得max
max AO F m BO g
⨯=
⨯，所以可以通过向右移动踏板，减小BO 的长度的方式来增大电
子秤的量程。

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℃，3
2.110J/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
5
2211400N =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
8
1=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．阅读短文，回答问题
热电效应。