南京育英外国语学校物理中考模拟试卷检测题含答案

南京育英外国语学校物理中考模拟试卷检测题含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．边长为20cm 的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm 2，高度为10cm 。

如图1所示。

然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。

（g 取10Nkg ）
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据； (2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。

【答案】(1)见解析；(2) 20N ；(3) 4kg 【解析】 【分析】 【详解】
(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg 时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度。

(2)由题意知，圆柱体的底面积为
22200cm 0.02m S ==柱
其高为
h ＝10cm ＝0.1m
则圆柱体的体积为
23
30.02m 0.1m 210m V S h ==⨯=⨯﹣柱柱
正方体容器的底面积
20.2m 0.2m 0.04m S =⨯=容
圆柱体刚好浸没时，液体的体积为
223
30.04m 0.02m 0.1m 210m V S S h =-⨯=⨯﹣液体柱容＝（﹣）（）
由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2kg ，则液体的密为
3333
2kg
110kg/m 210m
m V ρ=
==⨯⨯液﹣液体 根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力为
333
3110kg/m 10N/kg 210m 20N F gV gV ρρ===⨯⨯⨯⨯=﹣浮液液柱排
(3)由(2)知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg ；当注入液体质量m 1小于或等于2kg 时，液体的底面积为
2220.04m 0.02m 0.02m S S S ∆柱容＝﹣＝﹣＝
由m
V
ρ=
可得，容器内液体的深度为 '1m V h S S
ρ=
=∆∆液 液体对容器底部的压强为
'1112
0.02m m m g
p gh g S ρρρ==⨯
=∆液液液① 由图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N ，即圆柱体的重力为140N ，则注入液体后，容器对桌面的压力为
1140N F m g =+
容器对桌面的压强
122
140N 0.04m m g F p S +=
=容② 已知
123p p ∶＝1∶③
将①②代入③解得得： 解得
m 1＝2.8kg
因为
m 1＝2.8kg ＞2kg
故应舍去。

当注入液体的质量大于2kg 时，即注入液体的深度大于10cm ，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即
V V S h '+=液柱容
且根据m
V
ρ=
可得液体的体积为 m
V ρ=
液液
所以有
m
V S h ρ'+=柱容液
则此时液体的深度
m V h S ρ'
+=
柱
液
容
此时液体对容器底部的压强为
m
V mg gV p gh g S S ρρρρ'++==⨯
=
柱
液
液柱液液液容
容
容器对桌面的压强为
1140N m g F p S S +=
=容容容
因为
p 液：p 容＝1：3
所以
1140N 13mg gV m g S S ρ++=液柱容容
∶∶ 代入数据可得m ＝4kg 。

答：(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg 时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度； (2)当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N ；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，容器内液体的质量为4kg 。

2．阅读短文，回答问题。

2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车（图乙）成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆。

探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。

月球车设计的相关参数如下表： 设计质量/kg m 135 独立驱动的车轮个数n /个
6 长/m a
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积2/cm S
100
宽/m b 1 月面的行驶速度(
)-1
/m h v ⋅
200 高/m h
1.1
耐受温度范围
-180℃~150℃
月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。

由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。

(1)根据上述信息，请判断以下说法中正确的是______________； A ．月球车可以使用汽油机来驱动 B ．月球车在月球上惯性将减小
C ．月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D ．接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力 (2)月球车以太阳能为能源，这是_____________（选填“常规”或“新”）能源。

若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW 。

电池产生的电压为48V ，并对车上的电动机提供5A 的电流。

则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_________________； (3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。

为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向__________________（选填“上方”、“下方”或“水平方向”）喷出；
(4)在地球上重6N 的物体在月球上重1N ，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为______________Pa 。

假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m ，牵引力做的功为___________J ；（g 取10N/kg ）
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”，如图丙所示，该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成，其中电源的电压为
12V ，电阻箱R 的电阻为（09999Ω），P R 是光敏电阻，它的阻值随光强的变化关系
如下表所示，光强用符号E 表示，单位用符号cd 表示。

/cd E
1.0
2.0
3.0
4.0 6.0 7.0 8.0 P /ΩR
18
9
6
4.5
3
3
3
① 据表中数据，请在图丁坐标中描点作出R P ~E 的关系图线。

（___________）
②若a b 、两端电压必须等于或大于8V 时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为4.5cd 时唤醒玉兔，则电阻箱的阻值至少应调到_______Ω； 当光强为7.0cd 时，在保证控制电路能正常启动的条件下，调节电阻箱R 的阻值，使其消耗的电功率为9W ，则此时p R 消耗的电功率为___________W ；为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态，可采取的措施是：_______________。

（答出一种即可）
【答案】D 新 16% 下方 3750 1350 8 3
调大电阻箱R 的电阻值（或调大电源的电压值） 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]A ．月球车不可以使用汽油机来驱动，因为月球上面是真空，没有氧气，汽油机里的汽油需要氧气才能燃烧，A 错误；
B ．月球车在月球上质量不变，那么它的惯性也不变，B 错误；
C ．如果用热胀冷缩明显的材料制作，那么会容易使月球车发生形变，仪器会损坏，C 错误；
D ．探测器悬停时，处于静止状态，这时月球车受到月球的引力和发动机的反冲力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上，是一对平衡力，D 正确。

故选D 。

(2)[2]太阳能和传统能源对比，它是新能源。

[3]由题意可知，相同时间内太阳能电池板吸收的能量是
1500W W t =⨯总
车上的电动机电流所做的功是
48V 5A 240W W UIt t t ==⨯⨯=⨯电
那么太阳能电池将太阳能转化电能的效率是
240W 100%100%16%1500W W t
W t
η⨯=
⨯=⨯=⨯电总 (3)[4]探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气，由于力的作用是相互的，探测器会受到一个向上的推力，从而实现软着陆，所以从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出。

(4)[5]在地球上重
6N 的物体在月球上重1N ，设这个物体的质量是m ，可得到
6N 10N/kg m =⋅ 1N mg =月
由上式解得5
N/kg 3
g =
月，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压力是 5
135kg N/kg 225N 3
F G m g ===⨯=月车
月球车与水平月面的接触面积是
22660.01m 0.06m S S ==⨯=总
那么可知道月球车对水平月面的压强是
2
225N 3750Pa 0.06m F p S =
==总 [6]由题中条件可知，月球车受到的阻力是
0.20.2225N 45N f G ==⨯=
因为月球车水平匀速运动，水平方向上受力平衡，可知
45N F f ==牵
前进30m ，牵引力做的功是
45N 30m 1350J W F s ==⨯=牵牵
(5)[7]根据表中的数据描点连线，如下图所示。

[8]从图中可看到，光强为4.5cd 时，光敏电阻的阻值大小是P 4ΩR =，由题意可知，电阻箱的电压最小是8V ，根据串联电路电压规律可知，光敏电阻的电压是
P 12V -8V 4V U ==
这时电路中的电流大小是
'P P 4V
1A 4Ω
U I R =
== 则电阻箱的阻值是
8V
8Ω1A
R =
= 即电阻箱的阻值至少应调到8Ω。

R=，由题意可知调节电阻箱的阻值，使其消耗的功率是[9]当光强是7.0cd时，P3Ω
9W，假设这时电阻箱的电压是U，电路中的电流是I，可列出对应方程
=+⨯
12V3Ω
U I
=
9W UI
U=，可求得
解得U等于3V或9V，但是题中条件说明电压至少是8V，所以9V
I=，所以p R消耗的电功率是
1A
()2
P=⨯=
1A3Ω3W
[10]当光线较弱时，光敏电阻的阻值较大，根据串联电路的分压原理可知，p R分得的电压较大，而R两端的电压较小，所以可通过增大电阻箱R的阻值，使在p R阻值较大时，也可以分得至少是8V的电压；也可以调大电源的电压值，这时即使p R阻值较大，R两端的电压也可达到8V以上。

3．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______cm3，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⁄m3。

(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
m1=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
333340.6g 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。

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/m 3，江水密度ρ江为1.0×103kg/m 3，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
()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．小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。

让系于橡皮筋一端的小球，从O 点的正下方的P 点由静止释放，分别经过a 、b 、c 三点，如图甲所示。

整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F 与小球下落高度h 的关系如图乙所示；小球的速度v 与下落高度h 的关系如图丙所示。

(1)小球从a 点运动到c 点的过程中，小球下落速度的变化情况是______（填字母）。

A ．一直变大 B ．一直变小 C ．先变大后变小 D ．先变大后不变
(2)当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“v a ”、“v b ”或“0”），此时小球处于______状态（选填“平衡”或“非平衡”）；
(3)已知该橡皮筋每受到0.3N 的拉力就伸长1cm ，经测量小球从P 点下落到a 、b 、c 三点的距离分别为：h a =0.4m ，h b =0.5m ，h c =0.7m 。

则实验中所用小球的重力为______N 。

【答案】C 0 非平衡 3 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图丙知，小球从a 点运动到c 点的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小，故选C 。

(2)[2][3]由图甲和乙可知，在c 点橡皮筋的伸长量最大，由图丙可知在c 点时小球的速度为0；由图丙可知在b 点时，小球停止加速，速度达到最大值，下一时刻小球将开始减速，经分析可知在b 点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力，而在c 点时由于橡皮筋的伸长量比b
点大，所以此时橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力，此时小球处于非平衡状态。

(3)[4]由图甲和乙可知，小球从P点下落到a后橡皮筋才有拉力，所以在a点橡皮筋处于自然伸长最大值，下一刻橡皮筋将产生拉力；由图丙可知在b点时，小球停止加速，速度达到最大值，下一时刻小球将开始减速，经分析可知在b点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力，此时橡皮筋的伸长量为
Δl=h b-h a=0.5m-0.4m=0.1m=10cm
所受橡皮筋的拉力为
F b=0.3N/cm×10cm=3N
即小球的重力为
G= F b=3N
6．短文，回答问题
新型冠状病毒漫延世界
2020新春之际，突如其来的“新型冠状病毒”在我国武汉暴发，在中国共产党的领导下，全国人民万众一心，科学防治，已经取得了阶段性的胜利。

但由于种种原因现已漫延到世界多地，导致我国目前的防控任务仍很艰巨。

新型冠状病毒传染性强，对人体危害重，救治难度大。

它主要通过人体接触和空气传播，所以，同学们要戴好口罩和手套，做到不聚集、不扎堆、勤洗手，听从防疫人员的指挥和安排，保护好自己就是对国家做贡献。

(1)病毒可通过空气传播。

当人呼气时胸部收缩，肺的容积减小，肺内含病毒的空气压强
___________（选填“增大”、“减小”、“不变”），然后就经气管、鼻腔排出体外，还有一部分经痰液排出，痰液在空气中___________（选填物态变化名称）病毒又回到空气中；
(2)我们在外出时要佩戴口罩来降低病毒的感染率，这一措施类似于下列减弱噪音的哪一种途径____；
A．在声源处减弱 B．在传播过程中减弱
C．在人耳处减弱 D．两者无相似之处
(3)人每打一个喷嚏大约有10万个唾沫飞沫，在1厘秒（0.01s）时间内向前喷射40cm。

小一点的喷沫可以在空气中漂浮更长时间，大约能够飞行10m的距离，几分钟工夫就能够扩散到天花板。

打喷嚏时唾沫飞沫传播的速度为___________m/s；
(4)在急救危重病人时，呼吸功能障碍应急系统（呼吸机）是必不可少的。

Puritan-Bennett 700型急救呼吸机的电源名牌部分数据如下表：
使用交流电源时该机的额定输入功率是__________ W ，若突然停电而使用内置电池，该电池最多能维持患者正常呼吸的工作时间大约为__________s 。

说明：“7Ah ”是指电池的最大存储电荷量，已知电荷量与电流和时间的关系是Q=It ，电荷量的单位为库仑，符号为C 。

【答案】增大 汽化（蒸发） C 40 286 9000
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当人呼气时胸部收缩，肺的容积减小，肺内空气的密度变大，所以肺内气体的压强变大。

[2]痰液是液态，当到空气中时变为气体，这个过程中发生的物体变化是汽化。

(2)[3]外出时要佩戴口罩来降低病毒的感染率就相当于我们通过防止噪声进入耳朵来控制噪声。

故选C 。

(3)[4]飞沫传播的距离为
40cm=0.4m s =
打喷嚏时唾沫飞沫传播的速度为
0.4m ==40m/s 0.01s
s v t = (4)[5]使用交流电源时该机的额定输入功率为
=220V 1.3A=286W P UI =⨯
[6]内置电池的电荷量为
47Ah=7A 3600 2.5210C Q s =⨯=⨯
该电池最多能维持患者正常呼吸的工作时间为
432.5210C ==910s 2.8A
Q t I ⨯=⨯
7．阅读短文，国答问题。

饮水机
饮水机是利用电能，通过内部的制冷、制热系统及净化、消毒等系统来达到制备冷、热水功能的，并且安全、快捷、健康的新一代饮水电器产品。

饮水机内部的水是通过负压来实现的，水瓶底部为密封，插入饮水机。

当用户接水时，水罐内水位下降，空气由下面进入瓶内，使得瓶内的水进入水罐。

若水瓶破裂或出现缝隙，外面的空气进入水瓶内，使得版内压力增大，破坏了压力平衡，致便水罐水面上升，出现聪明座溢水现象。

制热系统分为内热式和外然式。

制冷系统有电子制冷与压缩机制冷。

电子制冷主要是通过电子制冷芯片达到制冷目的。

电子冰胆中的制冷芯片包含着许多（常用的是255对）由P 型和N 型丰导体元件连结成的电偶。

半导体中有可以自由移动的电荷，通电时，电荷移动
的方向与电流方向相反。

由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。

从绝缘陶光片上吸收（放出）热量的多少可用公式Q=π·I表示，其中，I为电流的大小，π称为“帕尔帖系数”，吸收热量时π为正值，放出热量π为负值，π的绝对值不变。

通直流电之后丰导体热端放出热量、冷端吸收热量，产生温差。

然后将冷端与水罐接触，吸收水的热量，使水罐内水温持续下降，热端通过直流风扇散热降温，再通过热敏传感器来控制制冷芯片工作，达到控制水温的目的。

在室温条件下，电子制冷初次使用需90分钟左右降到15℃。

电子制冷最低温度为9-11℃，每小时制冷水能力为0.7L/h，仅适合家庭使用；压缩机制冷系统主要由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四个部件，他们之间用管道联接，形成一个封闭系统，制冷剂在系统内循环流动，不断地发生状态变化，并与外界进行能量交换，从而达到制冷的目的。

压嫁机制冷速度较快，初次使用30分钟后度降到10℃以下，约为电子制冷时间的20%~30%。

压缩机制冷最低温度为5-6℃，每小时制冷水能力为2L/h，适合公司等商务使用。

请回答下列问题：
(1)水瓶插入饮水机，其内部的压力___________外界的大气压力，保证瓶内的水不会流满出来；
(2)若将图中电源换成交流电源、此时饮水机_________（选填“能”或“不能”）正常制冷；
(3)如图所示，应该将_________（上面/下面）的绝缘陶瓷片与水罐接触来制冷；
(4)给半导体制冷器提供乙图所示的交流电，当电流为正值时，表示电流方向与甲图直流电方向相同，当电流为负值时，表示电流方向与乙图直流电方向相反，在丙图上作出绝缘瓷片热端处的Q-t图像；
（__________）
(5) 直冷式冷热饮水机由水箱提供常温水（20℃），电子制冷最低温度为10℃， 30min水可以放出________J热量。

【答案】小于不能上面见解析所示 4.2×104
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]用桶里气压小于外部气压，把水压于桶内，当我们倒水时，空气进入桶内导致桶内气压加大，所以水就流出，当水流出后，桶内气压又减小，导致内外压平衡，使水压在桶内不能流出。

(2)[2]交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的
部分恒定保持吸热状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态。

(3)[3]由图甲可知，上方吸冷藏吸热，温度下降。

(4)[4]观察图乙可知，当电流为正值时，表示电方向与乙图直流电方向相同，电流为负值时，表示电流方向与乙图直流方向相同相反，在丙图上作出Q - t 图象如图所示：
(5)[5] 每小时制冷水能力为2L/h ，30min 制冷1L
-331L 110m V ==⨯
水的质量
33-331.010kg/m 110m =1kg m V ρ==⨯⨯⨯
30min 水可以放出热量
()()344.210J/kg 1kg 20-10=4.210J Q cm t =∆=⨯⋅⨯⨯⨯放℃℃℃
8．小明家卫生间新装一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫自动加热和冲水功能：
①坐垫加热原理如图甲：R 1和 R 2是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关 S 2可接a 或b ，通过开关 S 1和 S 2的不同接法组合，实现“高、中、低”三档加热功能，其中低温档和中温档功率分别为20W 和40W ；
②冲水原理如图乙：手动打开出水阀，水箱中的水减少，空心铜球在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆 AB 绕 O 点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位逐渐上升，空心铜球也随之向上运动，进水管阀门则向下运动，当金属杆处于水平位置时，进水管阀门将进水口堵住，不再进水。

下表为马桶的相关参数： 项目
内容 适用水压
0.2—0.5MPa 水箱容积 1.8L
(1)坐垫加热高温档功率为_________W ；
(2)小明家的马桶比设在一楼的配水房高 25m ，若要使家里的马桶能正常工作，则一 楼配水房提供的水压应不低于多少_____Pa ？
(3)已知空心铜球的质量为 80g ， AB 长 225mm ，AO 长 25mm ，进水管阀门的受力面积是24mm 2，当它承受水的压强是5×105Pa 时停止进水，且空心铜球恰好浸没。

若不计金属杆的质量与形变，重力和浮力认为作用在铜球重心C 点，则空心铜球的体积是多少
_______cm 3？
【答案】80 2.5⨯105 230
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙可知，当断开S 1，S 2接a 时，R 1与R 2串联接入，电路总电阻最大，由P =2
U R 可知，此时处于低温档；即
20W=()
212220V R R +−−−−−−−−−−①
由图可知，当闭合S 1，S 2接a 时，电路中只有R 1接入，由P =2
U R
可知，此时处于中温档；即
40W=()21
220V R −−−−−−−−−−②
由①②可得 R 1=1210Ω，R 2=1210Ω
当闭合S 1，S 2接b 时，R 1与R 2并联接入，此时电路总电阻最小，由P =2
U R
可知，此时处于高温档；由电阻的并联可得
1R 并 =11R +21R =21210Ω
解得R 并=605Ω，则高温档的功率
P 高=2U R 并=()2
220V 605Ω
=80W 高温档的功率为80W 。

(2)[2] 配水房需要提供的水压
p 最小=ρgh =1×103kg/m 3×10N/kg ×25m=2.5×105Pa
配水房需要提供的水压应不低于多少2.5×105Pa 。

(3)[3]A 处受到水向上的压力
F 1=p 水S =5×105Pa×24×10−6m 2=12N
由杠杆平衡条件可得：F 1×OA =F B ×OB ，则。