物理中考二模试卷试卷综合测试卷(word含答案)易错题培优

物理中考二模试卷试卷综合测试卷（word 含答案）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 5

7.910

10p 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．边长为10cm 的立方体物块（ρρ<物水）放入圆柱形容器底部，如图1所示。逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h ，分别计算出该物块对应受到的浮力

F 浮，并绘制了如图2（实线）所示的图像。（g 取10N/kg ）

(1)在水中，h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块重为______N 。

(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ，物体的密度为______kg/m 3。

(3)更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图像。h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），液体的密度为______kg/m 3。如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ，则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。（选填“>”、“<”或“=”）

【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 ＞ 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]由图2可知，在水中，当h =8cm 时，浮力就不再增大，物块排开水的体积也不再增

大，结合ρρ<物水可知，当h =12cm 时，物块在水中处于漂浮状态。

[2]此时，物块受到的浮力为8N ，对物块进行受力分析可知，它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态，根据二力平衡的条件可知，物块的重力等于它受到的浮力，为8N 。 (2)[3]未倒水前，物块对容器底的压强

8N 800Pa 0.1m 0.1m

F G p S S =

===? [4]物体的质量

8N 0.8kg 10N /kg

G m g =

== 物体的密度

330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1m

m V ρ=

==??? (3)[5]由图2可知，在另一种液体中，当h =12cm 时，物块浸没在液体中，所受浮力为7N ，浮力小于重力，所以物体处于沉底状态。 [6]根据阿基米德原理可得，液体的密度

()33

37N 0.710kg /m 0.1m 10N /kg

F V g ρ=

==??浮液排 [7]物块在水中处于漂浮状态，在另一液体中处于沉底状态，它在水中的位置高于在液体中的位置，所以它在水中的重力势能大于在液体中的重力势能。

3．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

122140N 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 。

4．水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm 2的柱形容器，容器中水深 20cm 则水对容器底部的压强为_____Pa ，现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端，使 A 浸入水中，稳定后，A 的下表面距水面 4cm ，弹簧测力计的示数为0.8N ，则物块的密度为_____kg/m 3，如图所示，然后使升降台上升 7cm ，再次稳定后，A 所受的浮力为_____N （已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ）（取 g =10N/kg ，ρ水=1×103kg/m 3）

【答案】2000 30.610? 1.2 【解析】 【分析】 【详解】

[1]水对容器底部的压强：

33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=???水；

[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力：

33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=?????浮水排；

根据力的平衡，物体的重力：

=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹；

物体的质量：

1.2N =0.12kg=120g 10N kg

G m g =

=； 物体的密度：

3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cm

m V ρ=

==??； [3]如图所示，然后使升降台上升7cm ，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm ，将切去的7cm 水再倒入，则加入水的体积： V 加＝7cm ×40cm 2＝280cm 3；

而V 加＝△h 弹S 容+△h 浸（S 容﹣S 柱）；（△h 浸为圆柱体在水中增加的深度，弹簧缩短的量为△h 弹）

代入已知量：280cm 3＝△h 弹×40cm 2+△h 浸×（40cm 2﹣10cm 2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，△F 浮＝△F 弹，即

ρ水g △h 浸S 物＝k △h 弹 代入已知量：

1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2＝100×△h 弹 △h 浸＝10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得：

△h 弹≈0.82cm ，已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ，故增加的浮力为0.82N ，

原来弹簧测力计的示数为0.8N ，弹簧伸长0.8cm ； 因0.82cm ＞0.8cm ；故物体漂浮， 故F ′浮＝G ＝1.2N 。

5．新西兰企业家GuyHoward-Willis 设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车，图甲是在水面骑行的情形。该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼（如图乙所示），用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动，骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度，该车部分参数如表格所示。请完成以下问题：（ρ水=1.0×103kg/m 3，g =10N/kg ） 自身质量/kg 20 最快速度/(m ·s -1) 5 适合骑手质量/kg

50~70

(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积，从而减小______；停止蹬车后，水翼自行车会由于______，继续向前运动一段距离；用于提供升力的水翼，其横截面应如______图形所示；

(2)该车没有船体形状的结构，但它搭载了浮力模块。则它空载静止漂浮在水面上时，受到的浮力为多少______，浸入水中的体积是多少______?

(3)一质量为50kg 的人坐在车上骑行时，车没在水中的体积跟空载时一样，则水翼提供的升力是多少______?

(4)骑行中，若脚掌对脚踏板的压力为400N ，接触面积为50cm 2，则脚掌对脚踏板的压强是多少______？

【答案】压强 惯性 C 200N 0.02m 3 500N 4810Pa

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]根据F

p S

=可知，在压力一定时，即人体对车座的压力一定时，增大接触面积，从而减小压强。

[2]任何物体都有惯性，停止蹬车后，水翼自行车会由于惯性，继续向前运动一段距离。 [3]水翼会提供升力，那么从四个图中可看到，C 图水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，这样符合要求，其他三个不符合要求。 故选C 。

(2)[4]踏板式水翼自行车的重力为

20kg 10N/kg 200N G mg ==?=

由于自行车漂浮在水面上，故

200N F G ==浮

受到的浮力是200N 。

[5]由阿基米德原理F gV ρ=浮液排可以求出排开液体的体积即物体浸在液体中的体积为

333

200N

0.02m 1.010kg/m 10N/kg

F V V g ρ==

==??浮浸排水 浸入水中的体积是0.02m 3。

(3)将人和车看作一个整体，受到的总重力为

()20kg+50kg 10N/kg 700N G m g ==?=总总

人骑行在车上，其浸在水中的体积跟空载时一样，所以受到的浮力和空载时一样，即

200N F =浮；在竖直方向上人和车处于静止状态，所以在竖直方向上人和车受力平衡，此

时人和车受向下的重力和向上的浮力以及升力，且向上的力等于向下的力，即

G F F =+总浮升

故

-700N -200N 500N F G F ===升总浮

水翼提供的升力是500N 。 (4)脚掌对脚踏板的压强

24

4400N 810Pa 5010m

F p S -=

==?? 脚掌对脚踏板的压强是4810Pa ?。

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．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2.4cm ；

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

333

327.4g 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

由②③得

()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

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：

(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=

()2

12

220V 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=

()2

1

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

1

R

并

=

1

1

R

+

2

1

R=

2

1210Ω

解得R并=605Ω，则高温档的功率

P高=

2

U

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/m3×10N/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

F1=p水S=5×105Pa×24×10?6m2=12N

由杠杆平衡条件可得：F1×OA=F B×OB，则

F B=F1×OA

OB

=12N×()

3

3

2510m

2252510m

-

-

?

-?

=1.5N

空心铜球的重力

G=mg=0.08kg?10N/kg=0.8N

浮球受三个力作用平衡，即F浮=F B+G，铜球完全浸没时受到的浮力

F浮=1.5N +0.8N=2.3N

空心铜球的体积

V=

F

g

浮

水

ρ=33

2.3N

110kg/m10N/kg

??

=2.3?10-4m3=230cm3

空心铜球的体积为230cm3。

答：(1)坐垫加热高温档功率为80W；

(2)一楼配水房提供的水压应不低于多少2.5×105Pa；

(3)空心铜球的体积是230cm3。

9．如图甲是我市沿海风力发电的外景，风力发电机主要由风机叶片和发电机组成。

（1）叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向_______（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转。

（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用_______原理，使机械能转化为电能。

（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确的是_____

A．只要有风，机组就能产生电能

B．风速越小，机组产生的电功率一定越小

C．风速越大，机组产生的电功率一定越大

D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变

（4）下表给出了在不同风速下某风力发电机获得的能量：

对表格进行分析，你发现该风机 1 s 内获得的能量E 与风速v 的定量关系是_____。

【答案】上电磁感应 D 风机1s获得的能量与风速增大倍数的三次方成正比

【解析】

【详解】

(1)[1]由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力；

(2)[2]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；

(3)[3]由丙图知，在风速小时，不能产生电能；在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率越大，风速越小，机组产生的电功率越小；风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变；

故选D；

(4)[4]由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍……，所以风机获得的能量与风速增大倍数的三次方成正比。

10．阅读短文，回答问题：

电磁流量计

电磁流量计是利用法拉第电磁感应原理制成的用来检测导电液体流量（液体在单位时间内通过某横截面的体积）和流速的仪表。

如图甲是用来检测血流速度和血流量的电磁流量计，又称电磁血流计。其原理如图乙所示，使用时，将血管放置于两磁极之间，金属电极A、B与血管壁接触，仪表与电极A、B 相连。血液在血管中流动时，A、B间就会有电压，电流通过仪表从而显示出血流速度和流量。

某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n（病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值）的关系。测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表：

n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 v （m/s ）

0.180

0.200

0.225

0.240

0.300

研究表明，当血液在管内匀速流动时，受到的阻力f 与血液的流速v 成正比，即f =k v ，k 为常数，血管横截面积越小，血液流速越大，受到的阻力越大，心脏的负担就越重。

(1)利用电磁流量计_____（选填“可以”或“不可以”）测量某食用油管道中油的流量； (2)电磁流量计上的仪表是由_____改装的（选填“电压表”或“电流表”）；电磁血流计的工作原理与_____（选填“电动机”、“发电机”或“电磁铁”）的工作原理相同； (3)测得某液体的流速为0.2m/s ，流量为10﹣4m 3/s ，则管子的横截面积为_____m 2； (4)根据表中数据可知，当n =0.5时，v =_____ m/s ；

(5)心脏主动脉血管的横截面积变化时，心脏推动血液流动的功率P 随n 的变化而变化。若当n =1时，心脏推动血液流动的功率P =P 0，则当n =0.5时，心脏推动血液流动的功率P =_____P 0。

【答案】不可以 电流表 发电机 5×10-4 0.36 4 【解析】 【详解】

(1)[1]电磁流量计是将血液当作导体来进行测量的，而食用油是绝缘体，因此利用电磁流量计不可以测量某食用油管道中油的流量；

(2)[2]根据图甲可知，仪表与电阻串联，因此仪表是电流表改装而成；

[3]根据图甲可知，电路中没有电流，因此其原理是电磁感应，即与发电机原理相同； (3)[4]已知v =0.2m/s ，血流量为10?4 m 3/s ，所以血管的横截面积：

S =v 血流量 =4310m /s 0.2m /s

=5×10?4m 2；

(4)[5]根据表中数据可知，n 与v 的乘积不变，因此n 与v 成反比，即nv =0.18;当n =0.5时，

v =

0.18

0.5

m/s=0.36m/s ； (5)[6]由f=kv 和P=Fv 可知，心脏推动血液流动的功率P =kv 2，故P 与速度的平方成正比，而n 与v 成反比，因此P 与n 的平方成反比；故n =1时，心脏推动血液流动的功率P=P 0，则当n =0.5时，心脏推动血液流动的功率：

P=

2

1

n

P0=22P0=4P0。

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．

电动拖盘搬运车

如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于运输、提升货物，常被称作“地牛”．下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙．当闭合开关S1时，进退电动机M1工作，驱动“地牛”前进或后退．当闭合开关S2时，提升电动机M2工作，将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）

型号

自身质量

最大

载货量

蓄电

池电

压

蓄电

池容

量

进退电机

额定电压

额定功率

提升电机

额定电压

额定功率

电机

效率PTE20X4×102kg2×103 kg36V80Ah36V 900W36V 800W80%

（1）下列关于电动拖盘搬运车的蓄电池的说法错误的是______

A．蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的

B．蓄电池组充电时，蓄电池相当于用电器

C．蓄电池充电的过程中，电能转化为化学能

D．充足电一次，消耗的电能约2.88×105J

（2）利用“地牛”将0.8×103k g的货物放至货架，闭合开关______（选填“S1”、

“S2”），当货物向上匀速竖直提升10s，则货物被提升了______m；

（3）“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压

18V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R4（60Ω 1A），压敏电阻R3的阻值与所受压力F 的关系如图丁所示；压敏电阻R3是由______（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）材料制成的，当压力变大时，压敏电阻R3的阻值将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R4的阻值应至少调至______Ω。

（4）“地牛”检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电，若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍，剩余电池容量40%的能量可供“地牛”克服阻力做功，为确保“地牛”能顺利返回充电，需要充电时“地牛”离充电座不超过______m 。 【答案】D S 2 0.8 半导体 变小 右 22 259.2 【解析】 【分析】

（1）根据串联电路电压规律，电池应串联使用才能增大电压；根据电池的能量转化，充电时作为用电器，将电能转化为化学能，供电时作为电源，将化学能转化为电能；利用

W UIt =求出电池的能量；

（2）由题中文段可知，提升电动机工作时开关闭合情况，先算出10s 内提升电动机消耗的电能，再根据电机效率算出有用功，最后根据W Gh =有求出提升高度h ；

（3）压敏电阻是由半导体材料制成的，根据图象分析压敏电阻的变化，根据器材的允许通过电流的限制情况，可知电路中的电流最大值，根据串联电路电阻规律求出R 4的阻值； （4）由题可知机器人返回时克服摩擦力做功40%f W W =剩，再由f W fs =计算需要充电时离充电座的最远距离。 【详解】

(1)[1]A ．根据串联电路电压规律，为了使电源电压增大，蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的，A 项正确，故A 项不符合题意；

B ．蓄电池组充电时，蓄电池消耗了电能，所以蓄电池相当于电路中的用电器，B 项正确，故B 项不符合题意；

C ．蓄电池在充电的过程中，消耗了电能，再以化学能的形式储存起来，所以充电过程是将电能转化为化学能，C 项正确，故C 项不符合题意；

D ．蓄电池容量80Ah ，充足电一次，消耗的电能

736V 80A 3600s 1.036810J W UIt ==??=?

D 项错误，故D 项符合题意。

(2)[2]由题意可知，当闭合开关S 2时，提升电动机M 2工作，将货物提升到指定高度； [3]由表可知，提升电动机额定电压为36V ，额定功率为800W ，匀速竖直提升10s ，则消耗的电能

2800W 10s 8000J W P t ==?=

提升电机做的有用功

80%8000J 6400J W W η==?=有

货物的重力

330.810kg 10N/kg 810N G mg ==??=?

由W Gh =有可知，货物被提升了

36400J

0.8m 810N

W h G =

==?有； (3)[4]导体不受外界因素影响，而半导体的导电性能容易受温度、光照、杂质、压力等因素的影响，所以压敏电阻R 3是由半导体材料制成的；

[5] 由图丁可知，压敏电阻R 3的阻值与所受压力F 的关系，当压力变大时，压敏电阻R 3的阻值将变小；

[6]由图丙电路图可知，压敏电阻R 3与滑动变阻器R 4串联，电流表测电路中的电流，由图丁可知，载货量越大时，托盘受到的压力越大，压敏电阻R 3的阻值越小，电路中的电流越大，由于电流表的量程为0到0.6A ，变阻器允许通过的最大电流为1A ，且串联电路中电流处处相等，则当电流表的示数最大I =0.6A 时，所载物重量达最大值，故由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度最大值在最右边。 [7]当达到最大载货量2×103 kg 时， 即最大载货重量为

34210kg 10N/kg 210N G mg ==??=?

此时电流最大I =0.6A ，由欧姆定律变形式得电路中的总电阻

18V 30Ω0.6A

U R I =

== 由丁图可知，此时压敏电阻R 3的阻值R 3=8Ω，则滑动变阻器R 4的阻值

4330Ω-8Ω22ΩR R R =-==

(4)[8]若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍，由表可知自身质量m =4×102kg ，可知摩擦阻力

230.40.40.4410kg 10N/kg 1.610N f G mg ===???=?

电池容量低至10%时会报警提示返回充电，则剩余的电能

7610%10% 1.036810J 1.036810J W W ==??=?剩

剩余电池容量40%的能量的“地牛”克服摩擦力做功，即机器人返回时，克服摩擦力做功

6540%40% 1.036810J 4.147210J f W W ==??=?剩

根据W Fs =可得

54.147210J

259.2m 1600N

f

W s f ?===。

12．如图是某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图，电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。 (1)电热加湿器是靠电流的______工作的用电器；

(2)当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R 1的阻值______；

(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值（即最大值）为1100Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电功率______；

(4)在某一次加湿器工作的时候，小丽将家里的其它用电器全都断开通电，她观察到家里标1200imp/kW h?字样的电能表指示灯在10min内闪烁了6次，此时加湿器的实际功有()

率______。

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率44W

储水箱容积：2.4L

【答案】热效应1100Ω11W30W

【解析】

【分析】

(1)根据家用电热加湿器的加湿原理分析作答。

(2)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，加湿器以最大运行功率工作，根据表格数据可知加湿器的最大运行功率，根据2

U

P

=求出电热丝R1的阻值。

R

(3)当滑片移到最右端时，接入电路中的电阻最大，此时R1与R2串联，加湿器以最低气雾量工作，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用2

=求出此时电热丝R1

P I R

的电功率。

(4)1200imp/(kW·h)表示的是电路中每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁1200次，据此