物理中考模拟测试卷试卷(word版含答案)含答案

物理中考模拟测试卷试卷（word 版含答案）含答案

一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）

1．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。

2．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