9.2016年中考科学压轴题100练_物理部分 第二周(pdf版)

中考百题冲刺物理----第二周
【例1】（2013•泰安）某同学在课外研究性学习中发现，一些不能用做电源使用的旧干电池仍然存在较大的电压．他从网上查询得知，是因为旧干电池的内部本身存在较大的电阻（简称内阻），
其状况相当于1节干电池与1个电阻R X串联，电池符号可用如图所示的方式进行表示．现有以下实验器材，要想测出一节旧干电池的内阻，请你根据实验需要选择合适的实验器材，完成实验任务．
实验器材：旧干电池1节（电压大约在1.0V～1.2V之间，内阻大约在2Ω～3Ω之间）；电流表1只（量程0～0.6A，0～3A）；电阻4个，分别为R1=2Ω、R2=3Ω、R3=100Ω、R4=150Ω；开关2个，导线若干．
（1）电流表的量程应选，选用的2个电阻为、．
（2）请在答题卡虚线方框中画出实验电路图（电池组的符号用表示）．
（3）根据画出的电路图，写出实验步骤，用字母表示出实验过程中测量的物理量．
①
②
③用测量的物理量和已知量符号表示出1节旧干电池的内阻R X的计算表达式：
R X=．
【解答】解：（1）旧干电池电压大约在1.0V～1.2V之间，内阻大约在2Ω～3Ω之间，由于R3和
R4电阻太大，根据I=，这样电路的电流很小，电流表读数会造成较大的误差．所以应选择R1和R2．若电池与一个电阻串联，则电路中的最大电流为I===0.3A，所以电流表选择0～0.6A
便可以．
（2）将两个电阻通过开关的开合能够分别与电池串联，且使电流表在干路上可测出每次组成电路的电流．如图所示．
（3）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数I1，则电源电压可表示为U=I1（R1+R X）
再闭合S2，断开S1，读出电流表的示数I2，则电源电压可表示为U=I2（R2+R X）
根据电源电压不变，I1（R1+R X）=I2（R2+R X）
解得：R X=
故答案为：（1）0～0.6A；R1；R2；（2）电路图如上图；（3）①闭合S1，断开S2，记下电流表的示数I1；②闭合S2，断开S1，记下电流表的示数I2；③R X=．
【例2】（2009•杭州）如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。

箱内电阻R l=5kΩ，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的图线如图2所示，电源电压为12V当电压鉴别器的两接入点a,b间的电压U ab小于2V时，鉴别器将使开关S接通，使恒温箱内的电热丝通电而发热，从而使箱内温度升高；当U ab大于4V时，鉴别器将使S断开，停止加热。

（1）从图2中读出环境温度为150C时的热敏电阻R2为kΩ。

（2）通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围？
（3）若想使此恒温箱内的温度变化范围在第(2)问的基础上降低一些，在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下，可采取怎样的措施？
【解答】解：（1）由图2可得，当温度为15℃其对应的纵坐标为25KΩ，故答案应为25．
（2）当R1两端电压为2V时，电路中电流为；I=
R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣2V=10V，则热敏电阻的阻值R2=
由图2可得，此时温度为15℃；
当R1两端的电压为4V时，R2两端的电压U2'=U﹣U1'=12V﹣4V=8V；
同理可得此时热敏电阻的阻值R2'=
由图2可得此时温度为50℃，故温度的变化范围为15℃到50℃；
（3）由分析知：从图上可以看出，若恒温箱的温度变化降低一些，则需增大R2的阻值，此时R2分得的电压增多；若保持R1两端的电压变化范围不变，可以考虑两种方法：
①在电源电压不变时，R2两端的电压增大，则R1两端的电压必然减小，若要保持R1两端电压的变化范围不变，根据串联分压的原理，通过增大R1的电阻，来获得更多的电压；
②R1两端的电压不变，而R2两端的电压增大，可通过增大电源电压来承担R2两端多出的电压值；答：（1）25；（2）温度变化范围为15℃～50℃；（3）增大R1的阻值或增大电源电压．
【例3】（2015•杭州）有一个足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。

圆木可近似看作
一圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3。

（g=10N/kg）
（1）未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？
（2）向水池内注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？
（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？
答案：（1）故未加水时，压力为2.8×104N，压强为3.5×104Pa；
（2）2×104N ；（3）2.8X104N
【例4】（2014•长春）小明利用如图的装置测量蜡块（ρ蜡＜ρ水）的密度，并进行了如下操作：a．如图甲，蜡块静止时，弹簧测力计的示数为F1．
b．如图乙，用细线将金属球系在蜡块下方，将它们浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为F2．
c．如图丙，将蜡块拉出水面静止时，弹簧测力计的示数为F3．
请针对以上操作回答下列问题：
（1）在b操作中将蜡块和金属球逐渐浸入水的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变小，说
明浮力的大小与有关．
（2）该蜡块密度的表达式为ρ蜡=（水的密度用ρ水表示）．
（3）以上操作顺序会使测得的密度比实际密度，为使测量值更准确，甲、乙、
丙的合理顺序应为．
【解答】（1）由图示实验可知，在b操作中将蜡块和金属球逐渐浸入水的过程中，发现弹簧测力计
的示数逐渐变小，说明浮力的大小与排开水的体积有关．
（2）由乙、丙两图可知，蜡块受到的浮力F浮=F3﹣F2，由F浮=ρ水gV排可得，
V排==，因为蜡块全部浸没在水中，所以V排=V物，蜡块的质量m=，
则蜡块的密度ρ===•ρ水．
（3）将蜡块拉出水面静止时，石蜡上沾有水珠，会导致弹簧测力计的示数F3偏大，带入（2）中的公式，F1，F2均不变，因此ρ蜡偏小，故为使测量值更准确，甲、乙、丙的合理顺序应为甲、丙、乙．
答案为：（1）排开水的体积；（2）•ρ水；（3）小；甲、丙、乙
【例5】（2005•杭州）某同学用一根两端封闭的装有少量水银圆柱形玻璃管来制作密度计，它的长度为L，外直径为d，管壁及上下两端的厚度均为h，总重量为G．
（1）请你证明密度计的刻度是不均匀的（可用设计实验方案的方法，也可用理论推导的方法．）（2）若L=20×10﹣2米，d=1.2×10﹣2米，h=0.1×l0﹣2米，并在管的下部装有1×l0﹣6米3的水银．问用这样的密度计所能测出的最小的液体密度是多大？（玻璃的密度为2.6×103千克/米3，水银的密度为13.6×103千克/米3）
【解答】（1）证明：
若用实验来验证：
先取三种已知密度的液体，将所要制作的密度计的圆柱体材料依次放入这三种液体中平衡时在此圆柱上对应刻上这三个刻度ρ1、ρ2、P3．再用刻度尺量出任两个刻度间的长度△L1和△L2，然后将它们进行比较．若有长度差之比等于密度差，则密度计刻度是均匀的，如不相等则是不均匀．
理论推导：
由于密度计的原理是运用漂浮在液面上的物体其所受到的物体的浮力等于物体的重力：
则有：V排液=Sh，F浮液=G，即ρ液gV排液=G，所以，ρ液gSh=mg，
则h=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由此可知：用浸入液体的深度h可以间接表示液体的密度，故可将h作为刻度．若刻度要是均匀，则h与被测液体密度ρ液ρ应成一次函数关系．从①可知h与ρ液成反比，所以，密度计刻度是不均匀的．
（2）密度计玻璃材料的体积为：
V玻璃=πd2L﹣π（d﹣h）2（L﹣2h）=×3.14×（1.2×10﹣2m）2×20×10﹣2m﹣×3.14×（1.2×10﹣2m
﹣0.1×10﹣2m）2×（20×10﹣2m﹣2×0.1×10﹣2m）=7.065×10﹣6m2，
玻璃材料的重力为：G玻璃=m玻璃g=ρ玻璃V玻璃g=2.6×103kg/m3×7.065×10﹣6m2×9.8N/kg≈0.18N，
水银的重力为：G水银=m水银g=ρ水银V水银g=13.6×103kg/m3×1×10﹣6m2×9.8N/kg≈0.133N，
此密度计的总重量为：G=G水银+G玻=0.133N+0.18N=0.313N，
此密度计的总体积为：
V=S（L+h）=πd2L=×3.14×（1.2×10﹣2m）2×20×10﹣2m=2.2608×10﹣5m2，
当将此密度计刚好全部沉人某液体中并达到平衡时，V排=V，其所受浮力为
F浮=G=0.313N，
由F浮=ρ液V排g得：ρ液==≈1.4×103kg/m3；
即为此密度计所能测出液体的最小密度是1.4×103kg/m3．
答：用这样的密度计所能测出的最小的液体密度是1.4×103kg/m3．。