专题13 寻找隐含条件突破难点的中考问题练----2025年中考物理三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中专项练习

2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题13 寻找隐含条件突破难点的中考问题练 一、选择题 1. 如图所示，在水平拉力F的作用下，木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是（　　） A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为F C. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F 2. 我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法，先后用泥土制作“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是（　　） A. “炙化其中油蜡”是升华过程 B. “炙化其中油蜡”是液化过程 C. 铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程 3. 如图所示，左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧，使气球保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力 B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强 C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力 D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力 4. 如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为 了（　　） A. 增大动力臂，能够省力 B. 增大阻力臂，方便使用 C. 减小动力臂，方便使用 D. 减小阻力臂，能够省力 5. 在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A. 液体A的沸点等于液体B的沸点 B. 电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C. 相同时间内液体A吸收热量等于液体B吸收的热量 D. 液体A的比热容大于液体B的比热容 6. 用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力的功率为200W B. 额外功为400J C. 绳子自由端拉力的大小为250N D. 滑轮组的机械效率约为88.9% 7. 小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡的电阻约为12.7Ω B. 小灯泡的额定功率为1.14W C. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω D. 小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W 二、填空题 1. 我国高铁总里程居世界第一，人们出行更加方便快捷．小红和父母外出旅游，她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶，旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶，以普通列车为参照物，小红向______（选填“南”或“北”）运动；小红看到水平桌面上的茶杯静止不动，则茶杯_______（选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”）。 2. 如图所示，一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端，一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了，猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬，在爬的过程中，若木杆始终竖直，猴子与地面的高度一直保持不变，g取10N/kg，则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。 3.一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 4. 如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为______J。 5. 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为，灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流为。则______。 6. 小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题： (1)画出拉力F的力臂L（ ） (2)要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填所有符合要求的选项序号）。 ①缩短拉杆的长度 ②使拉力方向顺时针改变30° ③使拉力方向逆时针改变60° ④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至 三、作图与实验题 1. 了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 2. 图甲为小英同学设计“探究电流与电压的关系”电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整；_____ （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障，她断开开关，然后按图丙所示的电路图，只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作，发现电压表有示数且保持不变，电流表始终无示数。若电路中只有一处故障，则故障可能是______。 （3）排除故障后进行实验，得到的实验数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45 分析表中的数据，可以初步得出结论，在电阻一定的情况下，______。 （4）本实验中，定值电阻R的阻值为______Ω（保留一位小数）。 3. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 四、综合计算题 1. 2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。 （1）求运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行多少千米？ （2）若飞机及所有物资总重达150t，与地面的总接触面积约为1.5m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g取10N/kg） （3）若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为，求此过程中发动机的功率。 2. 一起重机在10s内将重为5000N的物体竖直向上匀速提升2m，求： （1）物体上升的速度大小： （2）起重机提升物体的功率。 3. 如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为，求： （1）小东骑行的距离； （2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（，车对地面的压力等于人和车受到的总重力） （3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。 平衡车参数 净重 含电池组 最高车速 轮胎接地面积 4. 如图所示的是某款两档电热器的简化电路，、为阻值一定的电热丝，，。该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温档时电路中的电流； （2）高温档时电热器的电功率。 5. 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的的多档位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，均为发热电阻，的阻值为。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同档位的转换； 物理量 参数 额定电压 中温档功率 低温档功率 （1）使用中温档时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置，简单说明理由______； （2）电加热器电路中的阻值各为________、________； （3）在高温档模式下，向锅内装温度为的水，高温档连续正常工作，水温升高到，这时电火锅的加热效率是________。[电热丝的电阻不随温度变化，，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率] 6. 如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球，此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求： (1)容器中水的深度； (2)挡板对小球的压力； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。 7.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为35Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。 8. 一个不吸水的实心圆柱体Q，底面积为0.01m2，高为0.3m，密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示，现将 Q 放在容器中，缓慢往容器中注水（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）， 求： （1）圆柱体Q的质量； （2）当注入水的深度为0.1m时（此时Q未漂浮），Q受到的浮力； （3）广西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上涨，为了监测河水水位，某项目小组设计了“智能水位报警器”，如图乙所示。其由A、B两部分组成，A模拟控制器，B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m，顶部固定着压力传感器，当压力达到某一数值时，报警器会自动报警。在某次注水测试中，当注水到某一深度时，Q开始漂浮，随着注入水的深度增加，Q 最终会与传感器接触，当Q 露出水面长度为0.1m时，报警器恰好开始报警。请通过计算，分析从开始注水到报警器报警的过程，并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。 9. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年中考三轮复习查缺补漏77个亮点特色微专题集中练 专题13 寻找隐含条件突破难点的中考问题练 一、选择题 1. 如图所示，在水平拉力F的作用下，木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是（　　） A. 木块受到水平向右的摩擦力 B. 木块所受摩擦力的大小为F C. 小车受到水平向左的摩擦力 D. 小车所受摩擦力的大小为F 【答案】CD 【解析】AB．木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动，此时木块与小车之间没有相对运动趋势，因此木块不受摩擦力，AB错误； C．在水平拉力F的作用下，小车在水平地面上向右做匀速直线运动，小车向右运动，因此小车受到向左的摩擦力，C正确； D．小车做匀速直线运动，根据二力平衡知识，小车所受到的摩擦力大小与拉力F相等，方向与拉力F相反，D正确。 故选CD。 【点评】木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。隐含条件是木块在水平方向不受力。小车都受到平衡力作用，进一步分析得出结论。 2. 我国古代科技著作《天工开物》里记载了铸造“万钧钟”和“鼎”的方法，先后用泥土制作“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”。下列说法正确的是（　　） A. “炙化其中油蜡”是升华过程 B. “炙化其中油蜡”是液化过程 C. 铜液冷却成钟鼎是凝固过程 D. 铜液冷却成钟鼎是凝华过程 【答案】C 【解析】AB．“炙化其中油蜡”是固态的油蜡变成液态的蜡水，因此是熔化的过程，故AB错误； CD．铜液冷却成钟鼎是液态的铜液变成固态的铜，因此是凝固的过程，故C正确，D错误。 故选C。 【点评】待铜液冷却后，隐含条件就是温度降低了，液态变固态，然后进一步得出结论。 3. 如图所示，左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧，使气球保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 手指对气球的压力大于手掌对气球的压力 B. 手指对气球的压强大于手掌对气球的压强 C. 手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力 D. 手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力 【答案】B 【解析】A．气球处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平方向上，受到手指对它向右的压力和手掌对它向左的压力，气球处于平衡状态，说明这两个力是一对平衡力，因此手指对气球的压力等于手掌对气球的压力，故A错误； B．因手指对气球的压力等于手掌对气球的压力，手指与气球的接触面积较小，由可知，手指对气球的压强大于手掌对气球的压强，故B正确； C．手掌对气球的压力与气球对手掌的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C错误； D．相互作用力是指两个物体之间相互之间的作用力，而手指和手掌都受到了气球对它们的力，不是手指和手掌两者之间的作用力，因此不是一对相互作用力。故D错误。 故选B。 【点评】使气球保持静止，隐含条件就是手指对气球的压力等于手掌对气球的压力。再进一步分析，受力面积不同，受到压强不同，可得出正确结论。 4. 如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为 了（　　） A. 增大动力臂，能够省力 B. 增大阻力臂，方便使用 C. 减小动力臂，方便使用 D. 减小阻力臂，能够省力 【答案】D 【解析】常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，阻力臂减小了，阻力与阻力臂的乘积减小，动力臂不变，则动力减小，能够省力，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【点评】把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，隐含条件是阻力臂减小了，再进一步分析，阻力一定，阻力与阻力臂的乘积减小。结合杠杆平衡条件就可以得出结论。 5. 在两个相同的烧杯中分别装有两种液体A、B，其质量；用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，电加热器的额定功率，它们均正常工作。液体A、B的温度随加热时间变化的关系如图所示。不考虑热量损失，下列说法正确的是（　　） A. 液体A的沸点等于液体B的沸点 B. 电加热器甲的电阻丝阻值大于乙的电阻丝阻值 C. 相同时间内液体A吸收热量等于液体B吸收的热量 D. 液体A的比热容大于液体B的比热容 【答案】D 【解析】A．液体达到沸点时开始沸腾，沸腾时温度不变，继续吸热，由图可知，A的沸点大于B的沸点，故A错误； B．由题意可知，两个加热器的额定电压相同，额定功率，由可知，，即电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值，故B错误； C．用额定电压相同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，因，加热相同的时间，由 可知，相同时间内甲加热器释放的热量多，则相同时间内液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量，故C错误； D．由图像可知，AB均未沸腾前，加热相同的时间，温度升高的快慢相同，即，但是由于，因此加热相同的时间，，由题意可知，则可知，。故D正确。 故选D。 【点评】它们均正常工作，隐含条件就是两个加热器的实际电功率等于其额定电功率，或者说实际电压等于额定电压。不考虑热量损失，隐含条件就是电加热器放出的热量等于液体吸收的热量。 6. 用某滑轮组提升重物时，绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图所示，在20s内绳子自由端竖直匀速移动16m，重物竖直匀速上升4m。已知动滑轮总重100N，提升的物体重800N。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力的功率为200W B. 额外功为400J C. 绳子自由端拉力的大小为250N D. 滑轮组的机械效率约为88.9% 【答案】AC 【解析】A．由图像可知，当时间为20s时，拉力做功为，则绳子自由端拉力的功率为 故A正确； B．有用功 额外功 故B错误； C．由可得，绳子自由端拉力的大小为 故C正确； D．滑轮组的机械效率约为 故D错误。故选AC。 【点评】根据图像可以找隐含条件：当时间为20s时，拉力做功为，然后很容易求出拉力做工的功率。 7. 小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图象如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 小灯泡的电阻约为12.7Ω B. 小灯泡的额定功率为1.14W C. 小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω D. 小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为0.88W 【答案】BD 【解析】A．灯泡电阻随温度升高而增大，所以灯泡电阻不能确定，故A错误； B．由乙可知，当灯泡电压为3.8V时，通过灯泡电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为 故B正确； C．小灯泡正常发光时，灯泡亮度电压为3.8V时，通过灯泡电流为0.3A，根据串联电路的电流与电压特点可得，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器阻值为 故C错误； D．小灯泡两端电压为2.0V时，电路电流为0.22A，根据串联电路的电流与电压特点可得，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器消耗的电功率为 故D正确。故选BD。 【点评】在选项C中，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值是多少，隐含条件就是小灯泡的额定功率时的电阻，或者小灯泡的额定电压下的电阻。 二、填空题 1. 我国高铁总里程居世界第一，人们出行更加方便快捷．小红和父母外出旅游，她们乘坐的高铁正以的速度在水平轨道上向南匀速直线行驶，旁边平行铁轨上一列普通列车以的速度也向南行驶，以普通列车为参照物，小红向______（选填“南”或“北”）运动；小红看到水平桌面上的茶杯静止不动，则茶杯_______（选填“不受摩擦力”、“受静摩擦力”或“受滑动摩擦力”）。 【答案】 南 不受摩擦力 【解析】以地面为参照物，两车均向南行驶，因为高铁速度大于普通列车速度，以普通列车为参照物，若高铁在普通列车的前方，普通列车上乘客会发现高铁离普通列车越来越远；若高铁在普通列车后方，普通列车上乘客会发现高铁离自己越来越近。这两种情况下，以普通列车为参照物，高铁均是向南行驶的。 高铁做匀速直线运动，桌面上的茶杯与桌面之间保持相对静止，没有相对运动趋势，因此，茶杯不受摩擦力。 【点评】茶杯静止不动，隐含条件是没有相对运动趋势，就会得出茶杯不受摩擦力。 2. 如图所示，一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端，一只质量为10kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一间细绳突然断了，猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬，在爬的过程中，若木杆始终竖直，猴子与地面的高度一直保持不变，g取10N/kg，则该过程中猴子所受摩擦力的大小为______N。 【答案】100 【解析】在爬的过程中，若木杆始终竖直，猴子与地面的高度一直保持不变，所以猴子相当于地面始终处于静止状态，受到的摩擦力等于自身重力，猴子所受摩擦力的大小为 f=G=mg=10kg×10N/kg=100N 【点评】若木杆始终竖直，猴子与地面的高度一直保持不变，隐含条件就是猴子相当于地面始终处于静止状态，受到的摩擦力等于自身重力。 3.一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 【答案】0.6×103 【解析】由题意知，水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-25℃)=4.2×103J 因金属块放出的热量全部被水吸收，则金属块放出的热量为4.2×103J，则金属块的比热容为 【点评】金属块放出的热量全部被水吸收，隐含条件就是金属块放出的热量等于水吸收的热量，也就是，Q放=Q吸 4. 如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为______J。 【答案】120 【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V测R2两端的电压，根据串联电路电压的特点，通过电路的电流是 则通电100s整个电路产生的热量为 Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J 【点评】给出串联电路，马上就要想到隐含条件就是串联电路各处电流相等，根据已知条件求出某一电阻流经的电流就知道了整个电路总电流。 5. 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为，灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流为。则______。 【答案】4∶1 【解析】当闭合开关S、，滑片P在a端时，定值电阻R与灯泡L并联，L正常发光，则电源电压为6V，通过灯泡电流 通过定值电阻R电流 干路电流为 当闭合开关S、断开，定值电阻R与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流 则 【点评】灯泡L标有“6V 3W”字样,隐含条件是马上能求灯泡电阻，正常工作下电流。 当闭合开关S、，L正常发光，隐含条件是灯泡L的实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率。 滑片P在a端时，隐含条件是滑动变阻器接入的电阻为0. 6. 小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。请完成下列问题： (1)画出拉力F的力臂L（ ） (2)要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填所有符合要求的选项序号）。 ①缩短拉杆的长度 ②使拉力方向顺时针改变30° ③使拉力方向逆时针改变60° ④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至 【答案】 （1） （2）③④ 【解析】(1)过支点O做拉力F作用线的反向延长线的垂直距离为力臂L，如图所示 (2)①拉杆箱的重力、重力的力臂不变；缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大，故该方法不可行； ②拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向顺时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不省力，即不能使作用在A点的拉力减小，故该方法不可行； ③拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行； ④拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至，重力的力臂变短；拉力方向不变，拉力的力臂不变；根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行。 所以③④能使作用在A点的拉力减小。 【点评】在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。隐含条件是杠杆处于平衡状态，动力臂和动力、阻力臂和阻力四个物理量满足杠杆平衡条件。在此基础上分析问题是解决问题的正确思路。 三、作图与实验题 1. 了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。 【答案】如图所示 【解析】眼睛观察到的A′点在A点的斜上方，然后连接A′与眼睛与界面的交点为折射点O，在图中A′点是A点的像，光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入眼睛点，A′就在折射光线的反向延长线上。 【点评】人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。隐含条件是像点在实际物点正上方。可以用这个隐含条件断定作图的正确性。 2. 图甲为小英同学设计“探究电流与电压的关系”电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整；_____ （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障，她断开开关，然后按图丙所示的电路图，只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作，发现电压表有示数且保持不变，电流表始终无示数。若电路中只有一处故障，则故障可能是______。 （3）排除故障后进行实验，得到的实验数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45 分析表中的数据，可以初步得出结论，在电阻一定的情况下，______。 （4）本实验中，定值电阻R的阻值为______Ω（保留一位小数）。 【答案】（1）见详解 （2）电流表断路（或与电流表相连的某根导线断了）（3）电流与电压成正比（4）3.9 【解析】（1）由电路图可知，滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联，由于电源电压较低，电流表选择小量程，实物电路连接如下： （2）由电路图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数，说明电路中某处断开，电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通；由电路图丙可知，电压表测量定值电阻和电流表两端的电压，此时电压表有示数，说明电压表能与电源两极连通，则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。 （3）由表中数据可知，在误差允许的范围内，电流与电压的比值不变，即：在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。 （4）根据可得，六次测量时，定值电阻的阻值分别为：R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω，则定值电阻R的阻值为 【点评】（2）小问中小英发现电流表和电压表均无示数，隐含条件就是电流表断路或者与其连接的导线断开，电压表处于短路，或者电流表断路会导致电压表没有示数。但根据丙图，电压表正常，所以综合分析可以得出正确结论。 3. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 【答案】（1）① A ②. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V ③. 0.75 （2）< 【解析】小问1详解】 ①为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。 ②L1的额定电压为2.5V，为了使灯泡正常发光，闭合开关后，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V。 由图乙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，因此L1的额定功率为 【小问2详解】 保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压增大，而滑动变阻器接入电路的阻值不变，由可知，电路中电流增大，总电阻减小，因 因此，由可知，灯泡正常发光时， 【点评】②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，其隐含条件就是让你看看小灯泡的额定电压是不是2.5V。 四、综合计算题 1. 2023年12月18日23时59分，临夏州积石山县发生6.2级地震，道路中断、房屋倒塌、人员伤亡，人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后，中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中，我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备，为抢险工作赢得了时间。 （1）求运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行多少千米？ （2）若飞机及所有物资总重达150t，与地面的总接触面积约为1.5m2，则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大？（g取10N/kg） （3）若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为，求此过程中发动机的功率。 【答案】（1）1080；（2）；（3） 【解析】（1）已知运-20以720km/h的速度飞行1.5h，能飞行的距离为 （2）若飞机及所有物资总重达150t，即150000kg，总重力为 飞机静止在水平地面上时对地面的压力大小等于总重力大小，即 已知飞机与地面的总接触面积约为1.5m2，由压强公式可得，飞机静止在水平地面上时对地面的压强是 （3）运-20水平匀速直线飞行时所受阻力为，则发动机提供牵引力大小等于所受阻力大小，即为 运-20在空中的速度为 由功率的推导式可得，此过程中发动机的功率为 答：（1）能飞行1080千米； （2）飞机静止在水平地面上时对地面的压强是； （3）此过程中发动机的功率为。 【点评】飞机静止在水平地面上时,隐含条件是地面受到的压力等于其重力。运-20水平匀速直线飞行时所受阻力为，隐含条件是则发动机提供的牵引力大小等于所受阻力大小。 2. 一起重机在10s内将重为5000N的物体竖直向上匀速提升2m，求： （1）物体上升的速度大小： （2）起重机提升物体的功率。 【答案】（1）0.2m/s；（2）1000W 【解析】（1）物体上升的速度 （2）由题意知，物体匀速上升，在物体受到的拉力与重力是一对平衡力，所以，拉力 F=G=5000N 起重机做的功 W=Fh=5000N×2m=10000J 起重机提升物体的功率 答：（1）物体上升的速度大小为0.2m/s； （2）起重机提升物体的功率为1000W。 【点评】物体竖直向上匀速提升隐含条件有2个：（1）知道利用匀速直线运动速度公式求速度：（2）物体受到平衡力作用，即物体受到的拉力等于重力。 3. 如图所示，电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物，平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为，求： （1）小东骑行的距离； （2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压强；（，车对地面的压力等于人和车受到的总重力） （3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时，平衡车的功率。 平衡车参数 净重 含电池组 最高车速 轮胎接地面积 【答案】（1）900m；（2）；（3）275W 【解析】（1）小东3min骑行的距离 （2）小东在水平路面上骑行时，车对地面的压力 车对地面的压强 （3）骑行平衡车时所受阻力 因为匀速行驶，所以牵引力 平衡车的功率 答：（1）小东3min骑行的距离是900m； （2）车对地面的压强是； （3）平衡车的功率是275W。 【点评】小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了3min，隐含条件是（1）可以求出这段时间内路程；（2）牵引力等于阻力。 4. 如图所示的是某款两档电热器的简化电路，、为阻值一定的电热丝，，。该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温档时电路中的电流； （2）高温档时电热器的电功率。 【答案】（1）0.4A （2）1188W 【解析】【小问1详解】 根据可知，当总电阻越小，总功率越大，当两个电阻并联时，为高温档，当闭合S1时，为低温档时，只有R1工作，故电路中的电流 【小问2详解】 当两个电阻并联时，为高温档，通过电阻R2的电流为 则干路电流为 高温档时电热器的电功率 【点评】因为电路电压不变。 （1）低温档，隐含条件就是电路电阻最大，消耗总功率最小； （2）高温档，隐含条件就是电路电阻最小，消耗总功率最大。 5. 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的的多档位电火锅，其内部电路原理如图所示，部分参数如表所示，均为发热电阻，的阻值为。旋转开关S，让其和触点1和2、2和3或3和4接触时，可实现不同档位的转换； 物理量 参数 额定电压 中温档功率 低温档功率 （1）使用中温档时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置，简单说明理由______； （2）电加热器电路中的阻值各为________、________； （3）在高温档模式下，向锅内装温度为的水，高温档连续正常工作，水温升高到，这时电火锅的加热效率是________。[电热丝的电阻不随温度变化，，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率] 【答案】 （1）2和3 当开关S与触点2和3接触时，电路中只有R2，由可知为中温档 （2）66Ω 44Ω （3）90.9% 【解析】（1）分析电路图可知，旋转开关S，让其和触点1和2接触时，R1与R2串联；旋转开关S，让其和触点2和3接触时，R1被短路，电路中只有R2；旋转开关S，让其和触点3和4接触时，R2与R3并联；由可知，电路中电阻越大时，电路的总功率越小，所以旋转开关S，让其和触点1和2接触时，电阻最大，为低温档；旋转开关S，让其和触点3和4接触时，电阻最小，为高温档；旋转开关S，让其和触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温档。 （2）由于旋转开关S，让其和触点2和3接触时，电路中只有R2，为中温档，所以 旋转开关S，让其和触点1和2接触时，R1与R2串联，为低温档，则总电阻 则 （3）旋转开关S，让其和触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温档 锅内装2kg温度为20℃的水，水温升高到70℃，吸收的热量 高温档连续正常工作210s，消耗电能 电火锅的加热效率 【点评】高温档连续正常工作210s，隐含条件有旋转开关S，让其和触点3和4接触时，R2与R3并联，为高温档，可以求出这时电路消耗的总功率。R2与R3的额定电压均为220V。 6. 如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球，此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求： (1)容器中水的深度； (2)挡板对小球的压力； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。 【答案】(1)0.3m；(2)0.4N；(3)0.4N 【解析】(1)根据p=ρgh可得容器中水的深度 (2)小球浸没在水中排开水的体积 则此时小球受到的浮力 小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用，则挡板对小球的压力 (3)小球浸没时受到水的浮力大于本省的重力，撤去挡板，小球静止后漂浮在水面，此时受到的浮力等于小球本身的重力，即 水对容器底压力等于水的重力和小球受到的浮力之和，水的重力不变，则水对容器底压力的变化量 答：(1)容器中水的深度是0.3m； (2)挡板对小球压力是0.4N； (3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量是0.4N。 【点评】挡板的体积忽略不计,隐含条件就是说明挡板对水的深度无影响。挡板下方有一实心小球，隐含条件是小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用后处于平衡状态。撤去挡板，小球静止后，一定漂浮在液面上。 7.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为35Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。 【答案】（1）0.3A；（2）1000kg；（3）需要增大R0的阻值 【解析】（1）由图可知：压力传感器R和定值电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的电流为50mA时，当R的阻值为35Ω时，电路的电流 （2）当通过电路的电流为0.4A时，电路的总电阻 R的阻值 R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω 由图乙可知压力是1×104N，地磅的测量值 （3）电流表的示数最大为0.6A，电源电压不变，电路的总电阻为 为了增加地磅的最大测量值，即压力增大，需要减小R的阻值，R的阻值为 R=20Ω-R0 所以需要增大R0的阻值。 答：（1）当R的阻值为35Ω时，电路的电流是0.3A； （2）当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值是1000kg； （3）为了增加地磅的最大测量值，需要增大R0的阻值。 【点评】R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。图像隐含重要条件是压力传感器阻值R要知道了，就能知道传感器所受压力F大小。等于其重力，进而求解质量，得出地磅测量值。 8. 一个不吸水的实心圆柱体Q，底面积为0.01m2，高为0.3m，密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示，现将 Q 放在容器中，缓慢往容器中注水（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）， 求： （1）圆柱体Q的质量； （2）当注入水的深度为0.1m时（此时Q未漂浮），Q受到的浮力； （3）广西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上涨，为了监测河水水位，某项目小组设计了“智能水位报警器”，如图乙所示。其由A、B两部分组成，A模拟控制器，B模拟河道。其中A 内部高度为0.7m，顶部固定着压力传感器，当压力达到某一数值时，报警器会自动报警。在某次注水测试中，当注水到某一深度时，Q开始漂浮，随着注入水的深度增加，Q 最终会与传感器接触，当Q 露出水面长度为0.1m时，报警器恰好开始报警。请通过计算，分析从开始注水到报警器报警的过程，并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。 【答案】（1）1.5kg；（2）10N；（3） 【解析】（1）圆柱体Q的体积 V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3 由可得，圆柱体Q的质量 m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg （2）当注入水的深度为0.1m时，Q排开水的体积 V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3 此时圆柱体Q受到的浮力 F浮= ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N 当注入水的深度为0.1m时，圆柱体Q受到的浮力大小是10N。 （3）圆柱体Q受到的重力大小 G=mg=1.5kg×10N/kg=15N 圆柱体Q刚好漂浮在水中时，排开水的体积 此时注水的深度 此时圆柱体Q底部受到的压强大小是 p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa 圆柱体Q刚接触压力传感器时，注水的深度 h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m 此时圆柱体Q底部受到的压强大小是 p2=p1=1500Pa 当圆柱体Q漏出水面长度为0.1m时，注水的深度 h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m 此时圆柱体Q浸在水中的深度 h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m 此时圆柱体Q底部受到的压强大小是 p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa 此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线如图所示： 9. 图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。 （1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 加热挡 80W 保温挡 22W 【答案】（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）2.4×104J，90% 【解析】（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2电流 （2）由图乙可知，闭合开关S，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值 （3）孵化器消耗的电能 W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J 孵化器对水加热的效率 1 学科网（北京）股份有限公司 $$