2016-2025年北京市物理选择题、非选择题中考真题汇编卷-【2026年中考复习】10年物理压轴题
2025-07-23
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45页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.55 MB |
| 发布时间 | 2025-07-23 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53176739.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年北京市物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•北京)某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于F1,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于F2,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为m,水的密度为ρ水。下列说法正确的是( )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为mg﹣F2
C.力传感器受到的拉力大小在F1与F2之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
2.(2024•北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B.通过R的电流为20mA
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
3.(2023•北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=3:2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm2,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.F1为200N B.F2为1100N
C.F3为830N D.p为11750Pa
4.(2022•北京)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
5.(2021•北京)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动,小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3。为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3。小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为(忽略铜丝的体积)( )
A.9.2cm B.9.6cm C.10cm D.10.4cm
6.(2020•北京)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ﹣h图象,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B.将b同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②.他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ3﹣ρ2=ρ2﹣ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
7.(2019•北京)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1’,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2、F1<F2 B.p1<p2、F1=F2
C.p1'=p2′、F1′=F2′ D.p1’>p2′、F1′>F2′
8.(2018•北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa
B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8N
9.(2017•北京)如图所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.RxR0 B.Rx
C.Rx D.Rx
10.(2016•北京)下列说法中正确的是( )
A.跳伞运动员匀速下落的过程中,动能变大
B.投出去的实心球在空中运动过程中,运动状态不变
C.跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性
D.跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力小于地对运动员的支持力
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•北京)图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其工作温度为t0。使用时接通电路,金属丝升温到t0,风流过通道时,会带走部分热量,风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变,此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等,风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度,从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大,单位时间内风带走的热量越多;当风速一定时,单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变,下列说法正确的是( )
A.金属丝升温到t0的过程中阻值不变
B.流入风速仪的风的温度不变时,所测风速增大,金属丝两端的电压增大
C.若风速仪测得的电压越大,流入风速仪的风的温度越高,则风速越大
D.若t0=150℃,风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同,则金属丝两端的电压之比为2:
(多选)12.(2024•北京)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A.彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
(多选)13.(2023•北京)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
(多选)14.(2022•北京)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为0.1m2,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
(多选)15.(2021•北京)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块持续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
(多选)16.(2020•北京)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升物体A的过程中,滑轮组的机械效率为90%.已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B.绳子自由端拉力的功率为120W
C.该工人对地面的压力为200N
D.支架受到滑轮组的拉力为960N
(多选)17.(2019•北京)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B.拉力F的功率为0.26W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
(多选)18.(2018•北京)如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功
(多选)19.(2017•北京)下列说法中正确的是( )
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,物体密度是需要控制的变量
B.探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,液体密度是需要控制的变量
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,物体的受力面积是需要控制的变量
D.探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,物体对接触面的压 力是需要控制的变量
(多选)20.(2016•北京)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A.小球在下落过程中动能不变
B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
三.实验探究题(共2小题)
21.(2018•北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1﹣F2 F1﹣F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
22.(2018•北京)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端。(选填“左”或“右”)
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P= W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论: 。(写出一条即可)
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有: 。(写出一个即可)
四.解答题(共2小题)
23.(2023•北京)某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3)求浮力秤上2cm刻度线对应的质量值。
24.(2020•北京)图所示的电路中,定值电阻R0阻值为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器Rp,使电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求Rp接入电路的阻值;
(3)求R0的电功率。
五.计算题(共8小题)
25.(2025•北京)图甲所示的载货汽车,其前面为“单轴﹣单轮”(一根轴上有2个车轮),后面为“单轴﹣双轮”(一根轴上有4个车轮),如图乙所示。装货后该货车总质量为16t,每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等,常偏向车的后半部,为简化研究问题,假设整体重心C到前、后轴的距离相等,水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等,等效作用在A点;水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等,等效作用在B点;因此,货车可看成水平杠杆,如图丙所示,AB距离等于前、后车轴间的距离,C在AB中点。g取10N/kg。
(1)求货车在B点所受的总支持力。
(2)为了保护路面,需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值,即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa,请通过计算判断该货车是否超限。
26.(2024•北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
27.(2022•北京)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
28.(2021•北京)为了说明分子之间有引力,小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验,如图所示,铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N,两个铅柱接触面的面积为3cm2,当悬挂重物所受的重力为20N时,两个铅柱没有被拉开。于是,小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa,于是她认为两个铅柱之所以没被拉开,是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据,判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
29.(2019•北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)物块受到的浮力;
(2)物块浸在水中的体积。
30.(2018•北京)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重450N的货物A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,拉力F做的功为5000J.求:
(1)有用功W有;
(2)拉力F的功率P;
(3)动滑轮的机械效率η。
31.(2017•北京)如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.求:
(1)滑轮组的机械效率η;
(2)拉力F的功率P。
32.(2016•北京)如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W.绳重可忽略不计。求:
(1)有用功W有;
(2)额外功W额;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
【10年压轴题】2016-2025年北京市物理选择题、非选择题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
D
B
C
C
C
D
C
二.多选题(共10小题)
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
BC
CD
ACD
ABC
AC
BCD
BC
CD
BD
BCD
一.选择题(共10小题)
1.(2025•北京)某小组设计了水箱自动控制进水装置,如图所示。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于F1,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于F2,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量。已知控制棒的质量为m,水的密度为ρ水。下列说法正确的是( )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为mg﹣F2
C.力传感器受到的拉力大小在F1与F2之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
【解答】A、由题意,控制棒受到了重力、浮力和拉力的作用。当水位达到最高水位时,此时力传感器所受的拉力为F2,方向向下,根据力的作用是相互的,控制棒受到的拉力F2',大小等于F2,方向向上。此时控制棒排开水的体积为最大,浮力最大。控制棒的重力、浮力和拉力三个力的关系是:F浮+F2'=G=mg,可知F浮=mg﹣F2'=mg﹣F2,由F浮=ρ液gV排得:控制棒此时排开水的体积V排。故A错误。
B、当水位到达最低水位时,力传感器受到的拉力等于F1,方向向下,根据力的作用是相互的,控制棒受到的拉力F1',大小等于F1,方向向上。此时控制棒排开水的体积为最小,浮力最小。控制棒的重力、浮力和拉力三个力的关系是:F浮min+F1=G=mg,得F浮min=mg﹣F1,
由以上分析知:最高水位时浮力最大,F浮max=mg﹣F2,
则浮力的最大变化量ΔF浮max=(mg﹣F2)﹣(mg﹣F1)=F1﹣F2,故B错误;
C、由题意,最低水位时传感器的拉力为F1,此时控制棒对传感器的拉力最大,水泵启动进水。最高水位时传感器的拉力为F2,此时控制棒对传感器的拉力最小,水泵停止向水箱注水。故注水过程中,拉力逐渐从F1减小到F2。若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以此时水位是上升的,拉力是从F1减小到F2。若水泵停止注水(拉力已达到F2),开始用水,水位下降,则拉力从F2逐渐增大,直到水泵启动(此时拉力为F1)则不管是进水还是出水,拉力确实处于F1和F2之间。故C错误。
D、缩短悬挂控制棒的细线,因F1和F2触发的条件不变,控制棒的重力不变,由F浮=G﹣F知:则控制棒受到的浮力不变。
根据F浮=ρ液gV排得:V排,
若初始时细线的长度为L,控制棒的长度为h,水箱底到力传感器的距离为H。控制棒浸入水中的体积为V排,
设浸入深度为d,控制棒的横截面积为S棒,
则V排=S棒d,则d,
因mg、F1、ρ水、S棒均不变,所以d不变;
则水位高度y=H﹣L﹣h+d,
缩短细线长度L,水位高度y变大。故D正确。
故选:D。
2.(2024•北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B.通过R的电流为20mA
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
【解答】解:根据图像,温度上升80℃,对应电阻增大32Ω,故每升高1℃,R的阻值增大值为32Ω÷80=0.4Ω。故A选项错误。
根据欧姆定律,在恒定电流状态下,U与R成正比,故电压变化量△U与电阻变化量△R成正比,即,两者的比值即为恒定电流的值。从20℃到30℃,电阻增加量为0.4×10Ω=4Ω,故恒定电流值为,B选项错误。
C、环境温度变为20℃时,电阻为108Ω,电流不变仍为2mA,故电压U=IR=2mA×108Ω=216mV,C选项正确。
D、为了增大改装置的灵敏度,应该在温度变化量相同时,变化更大的电压,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,恒流状态下,电流I越大,电压U变化量越大,装置更灵敏,故应该换一个电流更大的恒流源,D选项错误。
故选:C。
3.(2023•北京)如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=3:2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2。为了锻炼不同位置的肌肉力量,他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,压强为p。已知小强重为650N,两只脚与地面接触的总面积为400cm2,不计杆重与绳重,下列判断正确的是( )
A.F1为200N B.F2为1100N
C.F3为830N D.p为11750Pa
【解答】解:横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=3:2,在杆A端用细绳悬挂重为300N的配重,他在B端施加竖直方向的力F1,杆AB在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为F2,
根据杠杆平衡条件可得F1450N,方向向下,
他对杠杆有向下的450N拉力,杠杆对他有向上的450N的拉力,所以他对水平地面的支持力等于他对水平地面的压力为F2=G人﹣F1=650N﹣450N=200N,故AB错误;
他将固定点移动到A端,杆AB可绕端点A在竖直平面内转动,配重悬挂在O点,在B端施加竖直方向的力使杆AB在水平位置再次平衡,此时,他对水平地面的压力为F3,
根据杠杆平衡条件可得F180N,方向向上,
他对杠杆有向上的180N推力,杠杆对他有向下的180N的压力,所以他对水平地面的压力为F3=G人+F=650N+180N=830N,故C正确;
此时他对地面的压强p20750Pa,故D错误。
故选:C。
4.(2022•北京)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲<ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA>pB
C.ρ甲>ρ乙,pA=pB D.ρ甲>ρ乙,pA<pB
【解答】解:由题意知两容器底部受到的液体压强相等p甲=p乙,由图知甲液体的深度小于乙液体的深度,由p=ρgh知ρ甲>ρ乙;
由题意知液体内A、B两点到容器底部的距离相等,根据p=ρgh知pA下>pB下,
由于p甲=pA+pA下,p乙=pB+pB下,且p甲=p乙,
所以pA<pB,故D正确。
故选:D。
5.(2021•北京)测量工具为我们的工作和生活带来了极大的便利,而成功制作测量工具需要科技人员的创造性劳动,小慧通过自制密度计。体验动手与动脑相结合的劳动过程。她在粗细均匀的木棒一端缠绕一些细铜丝制成简易密度计(未标刻度)。该密度计放在水和酒精中时均竖直漂浮,露出液面的长度用L表示(如图所示),已知酒精的密度为0.8g/cm3,水的密度为1.0g/cm3。为了给简易密度计标刻度,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,她在密度计上距顶端6cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为0.8g/cm3。小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,她在密度计上距顶端8cm处标记刻度线,该刻度线对应的密度值为1.0g/cm3。利用上述数据,可计算出该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为(忽略铜丝的体积)( )
A.9.2cm B.9.6cm C.10cm D.10.4cm
【解答】解:设木棒长度为h,底面积为S,密度计重力为G,小慧将该密度计放入酒精中,密度计静止时L为6cm,ρ酒精=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3,
由F浮酒精=G,可得:ρ酒精gV排酒精=G,
即[(h﹣0.06m)S]×0.8×103kg/m3×10N/kg=G﹣﹣﹣﹣﹣①,
小慧将该密度计放入水中,密度计静止时L为8cm,ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
由F浮水=G,可得:
[(h﹣0.08m)S]×1.0×103kg/m3×10N/kg=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②可得,h=0.16m;
设该密度计上对应密度值为1.25g/cm3的刻度线到密度计顶端的距离为L′,
则[(h﹣L′)S]×1.25×103kg/m3×10N/kg=G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
将h=0.16m分别代入②和③,并将②③联立,
解得L=0.096m=9.6cm。
故选:B。
6.(2020•北京)某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出ρ﹣h图象,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B.将b同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②.他进一步研究发现对同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是( )
A.上述实验中密度计A在不同液体中漂浮时,浸入的深度h越大,受到的浮力越大
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量
D.若图乙中ρ3﹣ρ2=ρ2﹣ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
【解答】解:
A、由于密度计A在不同液体中静止时都处于漂浮,则F浮=G,即密度计A在不同液体中受到的浮力相等,都等于密度计A受到的重力G,故A错误;
B、由于缠绕的细铜丝在木棒的底部,所以,密度计B上越靠近铜丝的位置,密度计B浸没的深度越小,则排开液体的体积越小,由于密度计B受到的浮力相同,根据F浮=ρ液gV排可知:排开液体的体积越小,对应的液体密度值越大,即:其刻度线对应的密度值越大,故B错误;
C、B与A是完全相同的木棒,由图知,木棒浸入液体的深度相同时,即密度计排开液体的体积相同,由图知,B测量的液体的密度大,根据F浮=ρ液gV排可知:密度计B受到的浮力大,根据漂浮条件可知:密度计B的重力大于A的重力,所以,密度计A上缠绕铜丝的重力小于密度计B上缠绕铜丝的重力,则密度计A上缠绕铜丝的质量小于密度计B上缠绕铜丝的质量,故C正确;
D、密度计A分别测量液体ρ1、ρ2、ρ3时,根据漂浮条件和F浮=ρ液gV排可知密度计A浸入液体的深度分别为:
h1;h2;h3;
则密度计A上ρ2与ρ1刻度线的间距:Δh21=h1﹣h2;
密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距:Δh32=h2﹣h3;
由图知:ρ1<ρ2<ρ3,若ρ3﹣ρ2=ρ2﹣ρ1,则:
1,
所以,Δh32<Δh21,
即:密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ2与ρ1刻度线的间距,故D错误。
故选:C。
7.(2019•北京)两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,其中分别装有质量相等的水和酒精,液面高度如图所示。甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p1和F1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为p2和F2;甲容器对桌面的压强和压力分别为p1′和F1’,乙容器对桌面的压强和压力分别为p2′和F2′,已知水的密度大于酒精的密度,则下列判断中正确的是( )
A.p1<p2、F1<F2 B.p1<p2、F1=F2
C.p1'=p2′、F1′=F2′ D.p1’>p2′、F1′>F2′
【解答】解:(1)分别装有质量相等的水和酒精,液体对容器底的压力等于液柱的重力,根据G=mg,因质量相同,故F1=F2;
因两个完全相同的圆柱形容器,故液柱的受力面积S相同,根据p,液柱对容器底的压强:
p1=p2;
(2)容器对水平桌面的压力等于容器和液体的重力,
故两容器对桌面的压力相等,F1′=F2′
根据p,两容器对桌面的压强相等,p1′=p2′;只有C正确。
故选:C。
8.(2018•北京)如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高9cm,底面积30cm2;杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900Pa
B.水对杯底的压力为2N
C.水杯对桌面的压强为1000Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8N
【解答】解:(1)杯内水的深度:
h=6cm=0.06m,
水对杯底的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,
根据p可得,水对杯底的压力:
F=pS=600Pa×30×10﹣4m2=1.8N;故AB错误;
(2)G水=2N,
在水平桌面上,杯对桌面的压力:
F′=G水+G杯=1N+2N=3N,
杯对桌面的压强:
p′1000Pa;故C正确,D错误;
故选:C。
9.(2017•北京)如图所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.RxR0 B.Rx
C.Rx D.Rx
【解答】解:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx并联,电流表测R0支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I可得,电源的电压:
U=I1R0,
当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过Rx的电流:
Ix=I2﹣I1,
则Rx的阻值:
Rx。
故选:D。
10.(2016•北京)下列说法中正确的是( )
A.跳伞运动员匀速下落的过程中,动能变大
B.投出去的实心球在空中运动过程中,运动状态不变
C.跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性
D.跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力小于地对运动员的支持力
【解答】解:A、跳伞运动员匀速下落的过程中,质量不变、速度不变,动能不变,故A错误;
B、投出去的实心球在空中运动过程中,受到非平衡力的作用,运动状态不断改变。故B错误;
C、跳远运动员起跳后能继续向前运动,是由于运动员具有惯性,仍然要保持原来的运动状态。故C正确;
D、跳高运动员起跳蹬地时,运动员对地的压力与地对运动员的支持力是一对相互作用力,大小相等。故D错误。
故选:C。
二.多选题(共10小题)
(多选)11.(2025•北京)图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图,将一根细金属丝置于圆柱形通道内,设定其工作温度为t0。使用时接通电路,金属丝升温到t0,风流过通道时,会带走部分热量,风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变,此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等,风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度,从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大,单位时间内风带走的热量越多;当风速一定时,单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变,下列说法正确的是( )
A.金属丝升温到t0的过程中阻值不变
B.流入风速仪的风的温度不变时,所测风速增大,金属丝两端的电压增大
C.若风速仪测得的电压越大,流入风速仪的风的温度越高,则风速越大
D.若t0=150℃,风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同,则金属丝两端的电压之比为2:
【解答】解:A、由图乙可知,金属丝升温到t0的过程中阻值变大,故A错误;
B、流入风速仪的风的温度不变时,所测风速增大,风带走的热量增多,为了维持温度不变,需要增大流过金属丝的电流,由于温度不变,金属丝电阻不变,由U=IR可知金属丝两端的电压增大,故B正确;
C、风速仪测得的电压越大,相等时间内产生的热量越多,流入风速仪的风的温度越高,金属丝和风的温度差变小,带走的热量少了,为了维持恒温,需要调大风速,故C正确;
D、风速一定时,单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比,风速仪测得温度为0℃,温度差为Δt1=150℃﹣0℃=150℃
风速仪测得温度为30℃,温度差为Δt2=150℃﹣30℃=120℃
风带走的热量
代入数据得
恒温时,单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等,所以 =
由以上分析可知
代入数据得 ,故D错误;
故选:BC。
(多选)12.(2024•北京)图甲为一彩球“温度计”,其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体,随着温度升高,这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃。下列说法正确的是( )
A.彩球4在22℃时所受浮力大于18℃时所受浮力
B.当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,5个彩球均漂浮
C.若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则环境温度t满足24℃<t<26℃
D.要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与彩球1体积相等、质量更小的彩球
【解答】解:由题意知,液体的温度升高时,密度变小,原来悬浮的小球因液体的温度升高而下沉,所以4号彩球标牌所标温度值为22℃,则5号小球应标20℃,3号小球应标24℃;
A、22℃大于18℃,液体在22℃时密度小,等于4号球的密度,4号球悬浮,浮力等于重力;18℃时密度大,大于4号球的密度,4号球漂浮,浮力等于重力,所以4号在22℃时所受浮力等于18℃时所受浮力,故A错误;
B、由于液体的密度随着环境温度降低会增大,有更多的彩球能漂浮,所以当环境温度处于该温度计可测得的最低温度时,液体的密度等于密度最大一个小球的密度,即5号彩球悬浮,其余四个小球漂浮,故B错误;
C、若有2个彩球漂浮,3个彩球沉底,则3、4、5三个彩球沉底,4号球标示22℃、3号球标示24℃、2号球标示26℃,表明当前环境温度在24℃到26℃之间,故C正确;
D、当环境温度升高时,液体的密度减小,当前1号球标示温度最高,若想测量更高的温度,应增加一个密度更小的彩球,所以与彩球1体积相等、质量更小,故D正确。
故选:CD。
(多选)13.(2023•北京)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【解答】解:根据电路图可知,电阻R1、R2串接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;
AB、压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,当油箱中的油量减少时,压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担电压变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变小,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以R1是压敏电阻;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故A正确、B错误;
C、电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据R可知,压敏电阻的阻值变大,警戒油量将变小,故C正确;
D、电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据R可知,压敏电阻的阻值变小,警戒油量将变大,故D正确
故选:ACD。
(多选)14.(2022•北京)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,货物与地面的接触面积为0.1m2,动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为81W
【解答】解:
A、工人施加的拉力F=200N,由于力的作用是相互的,工人受到的拉力F拉=F=200N,
提升重物时对水平台面的压力:F压=F拉+G人=200N+600N=800N,故A正确;
B、由图可知,n=3,F200N,解得货物对地面的压力F压′=400N,
则第一次拉绳子时,货物对地面的压强为p4000Pa,故B正确;
C、第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率η100%100%100%100%=90%,故C正确;
D、第二次拉绳子的过程中,工人拉力F′,由于n=3,自由端绳子移动的速度:v=3v物=3×0.09m/s=0.27m/s,
根据PFv求出拉力F′的功率P=F′v90W,故D错误。
故选:ABC。
(多选)15.(2021•北京)如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上。木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块持续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
B.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块的机械能转化为内能,机械能逐渐减小
D.木块在AB段运动得越来越快,木块的机械能越来越大,机械能没有转化为内能
【解答】解:
A、木块在AB段和BC段对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以所受的摩擦力不变,即木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力,故A正确;
B、木块在BC段运动得越来越慢,是由于摩擦力改变了木块的运动状态,摩擦力的大小不变,故B错误;
C、木块在BC段运动得越来越慢,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,使得机械能逐渐减小,故C正确;
D、木块在AB段运动得越来越快是因为受到了拉力的作用;此过程中,木块与桌面之间存在摩擦,有一部分机械能转化为内能,故D错误。
故选:AC。
(多选)16.(2020•北京)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升物体A的过程中,滑轮组的机械效率为90%.已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B.绳子自由端拉力的功率为120W
C.该工人对地面的压力为200N
D.支架受到滑轮组的拉力为960N
【解答】解:
A、由图可知n=2,该滑轮组的机械效率η,
即:90%,
解得F=300N,故A错误;
B、物体A以0.2m/s的速度匀速上升,则绳子自由端移动的速度v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
绳子自由端拉力的功率:PFv绳=300N×0.4m/s=120W,故B正确;
C、该工人对地面的压力:F压=G人﹣F=500N﹣300N=200N,故C正确;
D、不计滑轮组的绳支架重和摩擦,由F(G+G动)可得,
动滑轮的重力G动=2F﹣G=2×300N﹣540N=60N,
两个滑轮质量相等,其重力相等,则定滑轮的重力也为60N,
物体间力的作用是相互的,由图可知,支架受到滑轮组的拉力F′=3F+G定=3×300N+60N=960N.故D正确。
故选:BCD。
(多选)17.(2019•北京)某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为5.0cm/s
B.拉力F的功率为0.26W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
【解答】解:A、绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,绳子自由端移动的速度为:v20cm/s,故A错误;
B、拉力F的功率:P=Fv=1.3N×0.2m/s=0.26W,故B正确;
C、有用功:W有用=Gh=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J,故C正确;
D、由图线ab所示分析可得,s=nh可得n4,
滑轮组的机械效率为:
η100%=86.5%,故D错误,
故选:BC。
(多选)18.(2018•北京)如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是( )
A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变
B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变
C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性
D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功
【解答】解:A、运动员在空中下落的过程中,高度减小,故重力势能变小;故A错误;
B、运动员在转弯滑行的过程中,运动方向改变,故运动状态改变;故B错误;
C、掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性;故C正确;
D、冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力方向竖直向下,距离的方向沿水平方向;力和距离的方向不一致,故重力没有做功;故D正确;
故选:CD。
(多选)19.(2017•北京)下列说法中正确的是( )
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,物体密度是需要控制的变量
B.探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,液体密度是需要控制的变量
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,物体的受力面积是需要控制的变量
D.探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,物体对接触面的压 力是需要控制的变量
【解答】解:
A.探究物体所受重力大小与物体的质量的关系时,改变物体的质量,测出对应重力,找出规律即可,不需要控制物体密度不变,故A错误;
B.液体内部压强与液体的密度和液体的深度都有关系,探究液体内部压强大小与液体的质量的关系时,应控制液体的密度和深度相同,故B正确;
C.探究物体所受压力大小与物体所受重力大小的关系时,应改变物体的重力,利用测量工具(如压力传感器等)测量出压力的大小,找出两者之间的关系,不需要控制物体的受力面积不变,若要探究压力作用效果与压力和重力的关系时,需要保证受力面积一定,故C错误;
D.滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关系,探究物体所受滑动摩擦力大小与物体所受重力大小的关系时,应控制物体对接触面的压力和受力面积相同,故D正确。
故选:BD。
(多选)20.(2016•北京)一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A.小球在下落过程中动能不变
B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
【解答】解:
A、小球从A点由静止开始下落,质量不变,速度越来越大,动能不断变大。故A错误;
B、小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。故B正确;
C、已知AB和BC的距离相等,根据W=Gh可知,重力一定,通过的距离相同,所以重力做的功相同。故C正确;
D、由题意知,小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,AB和BC的距离相等,所以在BC段所用的时间小于在AB段所用时间,根据P可知,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段做功的功率大,故D正确。
故选:BCD。
三.实验探究题(共2小题)
21.(2018•北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③ 将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器 ,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1﹣F2 ≠ F1﹣F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【解答】解:(1)③要探究:浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体的体积,故需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F3;
(2)圆柱体A下部的一格浸入水中时的浮力:F浮1=F1﹣F2;
圆柱体A下部的两个格浸入水中时的浮力:F浮2=F1﹣F3;
由F1﹣F2≠F1﹣F3知,F浮1≠F浮2可得“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
故答案为:(1)将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器;(2)≠。
22.(2018•北京)小阳为测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况,连接了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 右 端。(选填“左”或“右”)
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3V时的电功率P= 0.26 W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论: 小灯泡的发光情况与其实际功率有关,且灯泡的实际功率越大,灯泡越亮; 。(写出一条即可)
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有: 测小灯泡正常发光时的电阻值。 。(写出一个即可)
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大处,即右端;
(2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3V时的电流为0.20A,电功率:
P=UI=1.3V×0.20A=0.26W;
(3)分析上表的实验数据可知,小灯泡的发光情况与其实际功率有关,且灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;另外,根据欧姆定律计算可知两次实验中灯丝的电阻分别为8.93Ω和6.5Ω,说明灯泡的电压增大时,灯丝的电阻会增大。
(4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有:测小灯泡正常发光时的电阻值。
故答案 为:(1)右;(2)0.26;(3)小灯泡的发光情况与其实际功率有关,且灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;(4)测小灯泡正常发光时的电阻值。
四.解答题(共2小题)
23.(2023•北京)某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
(2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(3)求浮力秤上2cm刻度线对应的质量值。
【解答】解:(1)浮力秤漂浮时浮力等于重力,都画在重心上,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,受力示意图如下图所示:
;
(2)浮力秤漂浮,依据平衡条件可知:
F浮=G秤=m秤g=0.17kg×10N/kg=1.7N;
(3)浮力秤浸到2cm刻度线漂浮时,秤内被测物的质量为m测,
依据漂浮时受力平衡条件:
不放入被测物时:F浮=G秤;
放入被测物时:F浮'=G秤+m测g;
可知:m测g=F浮'﹣F浮;
依据阿基米德原理:F浮=ρ水gV0;
F浮'=ρ水gV0+ρ水gΔV排;
则有:。
答:(1)图见解答;
(2)图中所示状态浮力秤受到的浮力1.7N。
(3)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值100g。
24.(2020•北京)图所示的电路中,定值电阻R0阻值为10Ω,电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器Rp,使电压表示数为2V。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求Rp接入电路的阻值;
(3)求R0的电功率。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器RP串联,电压表测R0两端的电压。
(1)先画出电源符号,从电源的正极出发依次画出滑动变阻器、定值电阻R0、开关S回到电源的负极,
然后把电压表并联在R0两端,如下图所示:
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流I0.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压UP=U﹣U0=3V﹣2V=1V,
则变阻器接入电路中的电阻Rp5Ω;
(3)R0的电功率P0=U0I=2V×0.2A=0.4W。
答:(1)电路图如上图所示;
(2)Rp接入电路的阻值为5Ω;
(3)R0的电功率为0.4W。
五.计算题(共8小题)
25.(2025•北京)图甲所示的载货汽车,其前面为“单轴﹣单轮”(一根轴上有2个车轮),后面为“单轴﹣双轮”(一根轴上有4个车轮),如图乙所示。装货后该货车总质量为16t,每个轮胎与地面的接触面积约为400cm2。实际货车和货物整体的重心到前、后轴的距离一般不相等,常偏向车的后半部,为简化研究问题,假设整体重心C到前、后轴的距离相等,水平地面对货车前面两个车轮的作用力相等,等效作用在A点;水平地面对货车后面四个车轮的作用力均相等,等效作用在B点;因此,货车可看成水平杠杆,如图丙所示,AB距离等于前、后车轴间的距离,C在AB中点。g取10N/kg。
(1)求货车在B点所受的总支持力。
(2)为了保护路面,需要限定车辆对路面的压强大小。只要车辆的任何一个轮胎对路面的压强超过限定值,即视为车辆超限。若某水平路面能承受的最大压强为7.0×105Pa,请通过计算判断该货车是否超限。
【解答】解:(1)货车的总质量m=16t =16000kg。
货车的总重力为:
G=mg=16000kg×10 N/kg=160000N。
设前轴的总支持力为F1,后轴的总支持力为F2。
以A点为支点,后轴的总支持力为F2为动力,货车重力G为阻力,如图所示,其中AB为动力臂L1,AC为阻力臂L2
根据平衡条件得,F2L1=GL2。
又因为C在AB的中点,所以 L1= 2L2。
因此,F1G 80000 N。
B点的总支持力:F2=80000 N。A点总支持力为F1=G﹣F2=160000N﹣80000 N=80000 N。
(2)每个轮胎与地面的接触面积S=400 cm2=400×10−4 m2=0.04 m2。
前轴2 个轮子,每个轮子对地压力F前F180000 N=4000N。
故单个轮胎的压强:
p前1.0×106 Pa。
前轴单个轮胎的压强 1.0×106 Pa>7.0×105 Pa。因此,货车的前轴轮胎对路面的压强超过了限定值,该货车超限。
答:(1)货车在B点所受的总支持力为 80000 N。(2)该货车超限,因为前轴轮胎对路面的压强超过了7.0×105Pa。
26.(2024•北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积。
(2)该东北虎的质量。
【解答】解:(1)根据图中每一小格表示9cm2,脚印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有15个格,
则图中脚印面积大约为S0=15×9cm2=135cm2;
(2)容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明两者产生的压强相同,
则有:p1=p2,
根据压强公式可得:,
所以G东北虎,G东北虎m东北虎g,
m东北虎=162kg。
答:(1)图中脚印面积大约为135cm2;
(2)该东北虎的质量为162kg。
27.(2022•北京)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,他的身体与地面平行,可抽象成如图1乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,对手的力作用在B点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m,OB长为1.5m。
(1)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力F2与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
【解答】解:(1)
如图1所受,O为支点,重力的力臂为lA,F1的力臂为lB,依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得:F1500N;
(2)
小京手扶栏杆时,抽象成杠杆模型如图2所示,O为支点,重力的力臂为lA′,F2的力臂为lB′,依据杠杆的平衡条件,F2lB′=GlA′可得:F2,由图可知:lA′<lA,lB′=lB,因此F2<F1。
答:(1)F1的大小为500N。
(2)F2<F1。
28.(2021•北京)为了说明分子之间有引力,小明在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验,如图所示,铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N,两个铅柱接触面的面积为3cm2,当悬挂重物所受的重力为20N时,两个铅柱没有被拉开。于是,小明认为这个实验说明了分子之间存在引力。小华观测到该实验室的大气压为1×105Pa,于是她认为两个铅柱之所以没被拉开,是因为大气压的作用。请你利用所学知识和上述数据,判断小明做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论。
【解答】解:以B为对象受力分析如图
①F气=P气S=1×105Pa×3×10﹣4m2=30N
②GB+G物=2N+20N=22N
③因为F气>GB+G物;仅靠大气压也能使铅块无法被拉开,所以小明的实验无法证明分子间存在引力。
29.(2019•北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)物块受到的浮力;
(2)物块浸在水中的体积。
【解答】解:(1)由称重法可得物块受到的浮力:
F浮=F1﹣F2=2.6N﹣1.8N=0.8N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,物块浸在水中的体积:
V排8×10﹣5m3。
答:(1)物块受到的浮力为0.8N;
(2)物块浸在水中的体积为8×10﹣5m3。
30.(2018•北京)如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下,使重450N的货物A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,拉力F做的功为5000J.求:
(1)有用功W有;
(2)拉力F的功率P;
(3)动滑轮的机械效率η。
【解答】解:
(1)有用功:
W有=Gh=450N×10m=4500J;
(2)已知拉力F做的功为5000J,即W总=5000J,
拉力做功的功率:
P100W;
(3)动滑轮的机械效率:
η100%=90%。
答:(1)有用功为4500J;
(2)拉力F的功率为100W;
(3)动滑轮的机械效率为90%。
31.(2017•北京)如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m。在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.求:
(1)滑轮组的机械效率η;
(2)拉力F的功率P。
【解答】解:(1)W有用=Gh=900N×1m=900J;
W总=Fs=500N×2m=1000J;
机械效率η100%100%=90%;
(2)拉力F的功率:
P200W。
答:(1)滑轮组的机械效率为90%;
(2)拉力F的功率为200W。
32.(2016•北京)如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图,在卷扬机对绳子的拉力作用下,使重800N的建筑材料A在50s的时间里,匀速竖直上升了10m。在这个过程中,动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W有,卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W.绳重可忽略不计。求:
(1)有用功W有;
(2)额外功W额;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η。
【解答】解:
(1)有用功:W有用=Gh=800N×10m=8000J;
(2)由P得拉力F做的功:W总=Pt=200W×50s=10000J,
额外功:W额=W总﹣W有=10000J﹣8000J=2000J;
(3)使用动滑轮的机械效率:
η100%100%=80%。
答:(1)有用功为8000J;
(2)额外功为2000J;
(3)动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/7/11 22:47:21;用户:思达教育;邮箱:15200006450@xyh.com;学号:30653724
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