2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】04(辽宁专用)
2026-01-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 电磁学,压强,浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.59 MB |
| 发布时间 | 2026-01-15 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 追梦者试卷达人✰ |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55970351.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】04
【第一部分:浮力与压强】
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,柱形容器的质量,底面积,静置于水平桌面,其底部放置边长的正方体物块。向容器中慢慢注入水,当水的深度时,物块与容器之间恰好无弹力,取,水的密度。
(1)求水的深度时,物块受到的浮力;
(2)求物块的密度;
(3)求水的深度时,容器对桌面的压强;
(4)若注水前,将物块用轻质弹簧悬挂,使物块与容器之间恰好无弹力,如图乙所示。已知该弹簧弹力大小跟其伸长量(或压缩量)之间的关系如图丙所示,向容器中慢慢注入水,直到水面与物块上表面平齐,求水面与物块上表面平齐时水的深度。
【答案】(1) (2) (3) (4)
【详解】(1)物块排开水的体积
根据阿基米德原理,可得物块受到的浮力
(2)当时,物块与容器无弹力,物块漂浮,,由G=mg得物块质量
物块体积
物块的密度
(3)水的体积
水的质量
容器对桌面压力
容器对桌面的压强
(4)未加水前弹簧拉力等于方块重力,为8 N,可从图丙读出其伸长量为。
当水面与物块上表面平齐时,物块排开水体积
物块受到的浮力
弹簧弹力
此时弹力方向向下,由图丙知时,弹簧压缩量。
物块边长,所以水面与物块上表面平齐时水的深度
2.(2025·福建福州·一模)小明对传感器感兴趣,他将力传感器固定在容器底部,用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示,力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力(不计细杆的质量和体积)。现缓慢向容器中加水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.物块M的重力为15N
B.当水深为9cm时,物块M所受浮力为9N
C.物块M的密度为
D.物块M刚浸没时,水对容器底的压强为1400Pa
【答案】C
【详解】A.由图可知,当时,细杆受到的压力等于物体M的重力,所以物块M的重力为15N,故A正确,不符合题意;
B.当水深为9cm时,细杆受到的压力为6N,由相互作用力的关系可知,细杆对物体M向上的支持力为6N,则物块M所受浮力为
故B正确,不符合题意;
C.物块M的质量为
分析图像可知,当时,水面刚好到M的下表面;当时,M受到的浮力恰好等于重力;然后浮力继续增大,M对细杆的拉力变大,当力传感器的示数F为9N时,M刚好浸没,受到的浮力为
根据阿基米德原理可得物体M的体积为
则物块M的密度为
故C错误,符合题意;
D.当时,M受到的浮力等于重力,即
根据阿基米德原理可得此时物块排开水的体积为
由图乙可知,当时,水面刚好到M的下表面;当时,M受到的浮力恰好等于重力;此时M在水中的高度为
M的底面积为
则M的高度为
物块M刚浸没时,容器内水的深度
则此时水对容器底的压强为
故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底的压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数F和水的深度h,并画出如图丙所示的图像。,,求:
(1)水深为0.2m时水对容器底的压强;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对容器底的压强。
【答案】(1)
2000Pa
(2)
5.0×103kg/m3
(3)
8000Pa
【详解】(1)根据液体压强公式,可得 水对容器底的压强为:
(2)由图甲可知,圆柱体静止在水平压力传感器上时,示数为100N,此时压力等于重力,所以圆柱体的重力为
根据,可得圆柱体的质量为
由图丙可知,当水的深度从0增加到0.2m时,拉力传感器的示数逐渐减小;当水深超过0.2m后,示数保持不变,说明在水深为0.2m时圆柱体恰好完全浸没。因此,圆柱体的高度为
圆柱体的体积为
圆柱体的密度为
(3)圆柱体完全浸没在水中时,受到的浮力为
取走拉力传感器后,圆柱体沉在容器底部,对容器底的压力为
圆柱体对容器底的压强为
4.(2025·广西贺州·一模)如图-甲为某水塔(水塔未画出)的自动监测的部分装置,该装置安装在水塔顶部且通过管道与塔内空间相连,监测装置外围是一个底面积为200cm2的水平放置的容器,距离底部20cm处有一排水口。容器底部固定了原长为10cm的弹簧,弹簧受到的外力F与其长度的变化量ΔL如图乙所示。底面积为100cm2的实心柱体A固定在弹簧顶端且始终保持竖直状态,当容器内没有水时A受到的弹力为2N;当容器中水深为16cm时,A刚好浸没一半,此时弹簧长度为12cm;当水位继续上升直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)时,监测装置发出警报信号。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,。求:
(1)柱体A的质量;
(2)当弹簧自然伸长时,柱体A底部受到的液体压强;
(3)当弹簧长度为12cm时,柱体A受到的浮力;
(4)弹簧所受的弹力不再发生变化,容器中水的重力。
【答案】(1)0.2kg (2)200Pa (3)4N (4)34N
【详解】(1)没有加水时,A受到竖直向下的重力和弹簧对A竖直向上的弹力,由二力平衡条件可知,A的重力
则A的质量
(2)根据二力平衡条件可知,当弹簧恰好恢复原长时,A受到的浮力等于A自身的重力,即
由可知,A排开水的体积
根据可知,A下表面的深度
此时柱体A底部受到的液体压强
(3)当弹簧长度为12cm时,弹簧的伸长量
由图乙可知,此时弹簧对A的拉力,则A受到的浮力
(4)当容器中水深为16cm时,弹簧长度为12cm,由于A刚好浸没一半,则A的高度为
向容器加水,当水面到达排水口时,继续加水,弹簧不再发生变化,假设此时弹簧的伸长量为xcm,根据图乙可知,弹簧每伸长1cm,弹簧受到的弹力为1N,则此时弹簧对A的拉力,根据题意可知,A浸入水的深度为
A此时受到的浮力
A受到浮力、弹簧的拉力和自身重力作用,并在三个力的作用下保持平衡,则
即
解得,则A浸入水的深度为
容器里水的体积为
根据和可得容器中水的重力
【第二部分:电学综合】
5.(2025·四川泸州·中考真题)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D.乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
【答案】AD
【详解】A.在甲电路中,与串联。由图丙可知,当击打力时,压敏电阻。此时,电流表的示数为,故A 正确;
B.在乙电路中,与并联。当电流表示数时,通过的电流
通过压敏电阻的电流,由此时压敏电阻的阻值
由图丙可知,此时击打力为,故B错误;
C.对于甲电路,当电流表的示数时,由可得
因为为,则压敏电阻的阻值可以为0,由图丙可知对应的击打力可达到4000N。
对于乙电路,当电流表的示数时,通过的电流
通过压敏电阻的最大电流
可得压敏电阻的最小阻值,由图丙可知此时对应的击打力最大为2000N。
所以甲电路的击打力测量范围较大,故C 错误;
D.在乙电路中,与并联。电流表测干路电流。根据欧姆定律,增大的阻值,通过的电流变小。当电流表量程不变时,通过压敏电阻的最大电流增大,由欧姆定律可知,压敏电阻的最小阻值减小,由图丙可知,击打力测量范围会增大,故D正确。
故选AD。
6.(2025·辽宁鞍山·一模)图甲是生活中常见的电子秤,图乙是它的工作原理图,电源电压不变,电子秤的示数表是由电流表改装的,是一根长6cm、阻值30Ω的均匀电阻丝。不称重物时,滑片P在a端,电流表的示数为0.2A,在b端时电流表的示数为0.6A。弹簧c受到压力F与压缩量的关系如图丙,挂钩的重力不计,所称物重最大时滑片P在b端。如下结论正确(g取10N/kg)( )
A.阻值为15Ω
B.电源电压为6V
C.当电子秤示数为4kg时,电路中的电流为0.36A
D.当电子秤示数为3kg时,的功率为1.35W
【答案】ACD
【详解】AB.设电源电压为U,滑片P在a端时电流表的示数为0.2A,滑动变阻器全部接入,此时电源电压为,在b端时电流表的示数为0.6A,只有R2接入,则电源电压为
经整理可知,电源电压为,,故A正确,B错误;
C.当电子秤示数为4kg时,弹簧测力计的示数为
从图中可知此时弹簧测力计压缩4cm,则滑动变阻器接入阻值为
电路中的电流为,故C正确;
D.当电子秤示数为3kg时,弹簧测力计的示数为
从图中可知此时弹簧测力计压缩3cm,则滑动变阻器接入阻值为
电路中的电流为
的功率为,故D正确。
故选ACD。
7.(2025·辽宁盘锦·二模)如图甲所示电路,电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2 W,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光,图乙是其中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列分析中正确的是( )
A.图乙是示数与变阻器阻值变化关系图像
B.滑片P滑动至最右端时,灯泡的阻值为10 Ω
C.灯泡正常发光时,10 s内消耗的电能之比为
D.电路总功率的变化范围为1.8~2.4 W
【答案】BCD
【详解】A.由图甲可知,开关S闭合后,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变大,由此可知图乙是电压表的示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像,故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片滑动到灯泡正常发光时,电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,由图乙可知电压表的示数,滑动变阻器接入电路的电阻,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流,此时灯正常发光,,
由可得灯泡两端的电压
由串联电路电压规律可得电源电压
滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,,由图乙可知滑动变阻器两端的电压即电压表的示数,根据欧姆定律可得,电路中的电流
由串联电路电压规律可得,此时灯泡两端的电压
由欧姆定律可得,灯泡的电阻,故B正确;
C.由可知,灯泡与滑动变阻器相同时间内消耗的电能之比即为功率之比。当滑动变阻器的滑片滑动到灯泡正常发光时,电路中的电流最大,灯泡两端的电压,滑动变阻器两端的电压,由可得,灯泡与滑动变阻器的功率之比,故C正确;
D.滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,则电路的最小电功率
当滑动变阻器的滑片滑动到灯泡正常发光时,电路中的电流最大,此时电路的最大电功率,故D正确。
故选BCD。
8.(2025·辽宁沈阳·三模)如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器。当只闭合开关S和,滑片从的最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光。此时断开开关,闭合,再将滑片从a点向右移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中电表示数关系如图乙所示,则( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为10Ω
C.灯泡L的额定功率为0.9W
D.灯泡L正常发光时阻值为5Ω
【答案】ABD
【详解】BCD.由电路图甲知,只闭合开关S和S1时,灯泡和变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,当滑片从R2的最右端滑动到a点时,变阻器连入电路的电阻减小,由电阻的串联可知电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流增大,由U=IR可知,电压表示数增大,由于灯泡L电阻随温度的变化而变化,故电流表与电压表示数变化关系为图乙中曲线,滑片在a点,即灯泡正常工作时,电路中的电流为0.6A;断开开关S1,闭合S2,R1与R2串联,电压表测R1的电压,当滑片从a点向右移动,变阻器连入电路的电阻增大,由电阻的串联可知此过程中电路的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,由U=IR可知电压表示数变小,电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线;滑片在a点时,电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,则定值电阻R1的阻值为
当电压表示数与灯泡的额定电压相同时,电流表示数为0.3A,此时电压表的示数,即灯泡正常发光时的电压为
灯泡L正常发光时阻值为
灯泡L的额定功率为,故BD符合题意,C不符合题意;
A.只闭合S和S1,滑片在a点时,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压①
只闭合S和S2,滑片在a点时,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压②
解①②得电源电压,故A符合题意。
故选ABD。
【第三部分:电与磁综合】
9.(2025·辽宁营口·一模)植物长时间缺水会导致土壤湿度过低,影响生长。在跨学科实践课上,某小组同学们开展了“设计自动浇花装置”的活动。
任务一:设计浇花装置
小组同学将小型水泵接入如图甲所示的电路,闭合开关,水泵开始工作,将水箱中的水输送到花盆中,实现浇花的目的。若要使水泵输送的水流大小可调节,可在电路中串联一个 ;水泵的核心部件电动机的工作原理是 。
任务二:优化浇水装置
小华同学希望增加根据土壤湿度自动浇水的功能,把土壤湿度传感器插入土壤中,如图乙所示,并设计了如图丙所示的控制电路。控制电路电压恒为12V,Rx为湿敏电阻。当土壤湿度低于设定值时,Rx阻值减小,使得通过电磁铁线圈的电流≥30mA,衔铁被吸下,水泵启动;当湿度达标后,会使电流<30mA,衔铁弹回,指示灯L亮。请在图乙虚线框中正确连接水泵和指示灯 。
任务三:调试浇水装置
若要求当土壤湿度为20%(此时时启动水泵,则滑动变阻器的阻值应调节为 Ω;若希望在土壤湿度更高时(如25%)就开始浇水,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)调节。
【答案】 滑动变阻器 通电线圈在磁场中受力转动/通电导线在磁场中受力的作用 280 左
【详解】[1]在电路中串联一个滑动变阻器,可以通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来改变电路中的总电阻,从而改变电路中的电流,进而改变水泵的实际功率,达到调节水流大小的目的。
[2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,将电能转化为机械能,向外输出动力。
[3]由题意得,衔铁被吸下,水泵启动,此时工作电路的电源与电动机连通;当湿度达标后,衔铁弹回,工作电路指示灯L亮,此时工作电路的电源与指示灯连通,因此连接方式如下所示:
[4]当水泵启动时,通过控制电路的电流为0.03A,则由欧姆定律可知,此时总电阻为
此时,则滑动变阻器接入电路的阻值为
[5] 通过电磁铁线圈的电流≥30mA,衔铁被吸下,水泵启动,则水泵启动时电路中的总电阻为400,若希望在土壤湿度更高时(如25%)就开始浇水,Rx阻值会增大,因此应适当减小滑动变阻器接入电路的阻值,即将滑片向左调节。
10.(2025·广东揭阳·一模)如图,是小宇设计的智能光伏供电系统。光敏电阻R的阻值跟光照有关,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作。晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电。相关设备技术参数与信息如表所示。
太阳能电池板
蓄电池
LED灯
光电转化效率15%
额定容量10,额定电压12V
额定电压12V,额定功率20W
(1)白天,太阳能电池板将太阳能转化为 能,再通过蓄电池转化为 能储存起来。
(2)如图所示,电磁铁上端的极性是 极。晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电。说明光敏电阻R在晚上的阻值比的白天阻值 (选填“大”或“小”)。
(3)太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W,太阳光照射4h,电池板能输出电能 。
(4)充满电的蓄电池储存了电能 J,一次可供LED灯正常工作 h(蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出)。
【答案】(1) 电 化学
(2) S 大
(3)0.15
(4) 4.8
【详解】(1)[1] [2]由题意可知,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,太阳能电池板工作,将太阳能转化为电能;然后蓄电池再将电能转化为化学能储蓄起来。
(2)[1]如图所示,根据安培定则,电流从电磁体的上方流入,下方流出,用右手握住螺线管,四指弯曲方向与电流方向一致,大拇指所指的方向即电磁铁的下端为N极,则电磁铁的上端是S极。
[2]电磁铁的磁性强弱与通过它的电流和线圈匝数有关,晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电,则电路中的电流变小,由可得,光敏电阻R在晚上的阻值比的白天阻值大。
(3)根据可得,太阳光照射4h获得的太阳能为
由表格可知,太阳能电池板的光电转化效率为15%,则电池板能输出电能为
(4)[1]由表格可得,充满电的蓄电池储存了电能为
[2]由题意可知,蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出,所以一次可供LED灯正常工作的时间为
11.(2025·福建泉州·模拟预测)项目式学习小组利用力敏电阻设计如图所示“超载报警器”电路,电源电压恒为9V,要求:当电流表示数时且压力时,衔铁被吸下,报警器报警。
(1)力敏电阻阻值的测量
①按下图所示,连接电路的过程中,应将开关 ,将电阻箱的阻值调至最大;
②让力敏电阻受到压力为100N,闭合开关、断开开关,记录此时电流表示数;然后 (描述开关状态),调节电阻箱直至电流表示数为 ,此时;
③将力敏电阻置于不同压力,重复步骤②,测得的数据如下表:
F/N
100
200
300
400
500
600
700
800
900
300
200
125
90
70
65
62
60
59
分析上表数据可知:力敏电阻的阻值随压力的增大而 ;
(2)报警器调试
①当超载时,控制电路的电流会 ,电磁铁的磁性会 ;
②电梯受到压力为800N时,超重报警器报警,则应调至 ;
(3)报警器改进:在使用过程中,发现当电梯支架上的重物的重还未达到800N时,电流表示数已达到20mA时,报警器报警,小组分析发现,一致认为出现这种现象的原因可能是 。请提出一条改进的措施: 。
【答案】(1) 断开 闭合开关、断开开关 减小
(2) 增大 增强 60
(3) 见解析 见解析
【详解】(1)①[1]按图 2 所示,连接电路的过程中,应将开关断开,将电阻箱的阻值调至最大。这样做是为了确保在连接电路时,电路中没有电流通过,保障操作人员的安全以及避免电路元件受到意外损坏。
②[2][3]让力敏电阻受到压力为100N,闭合开关S1、断开开关S2,记录此时电流表示数I0;然后闭合开关S2、断开开关S1,调节电阻箱R0直至电流表示数为I0,此时Rs = R0。这是因为当开关状态改变后,电路中只有电阻箱接入电路,通过调节电阻箱使电流表示数与之前力敏电阻单独接入电路时相同,根据串联电路中电流相等以及欧姆定律,此时电阻箱的阻值就等于力敏电阻的阻值。
③分析上表数据可知:压力增大,力敏电阻的阻值减小,可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小。
(2)①[1][2]当超载时,压力F增大,根据力敏电阻的特性,其阻值Rs减小。由于电源电压U1 恒为9V不变,电路中的总电阻减小,由可知,控制电路的电流会增大。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,其它条件不变,电流越大,电磁铁的磁性会增强。
②[3]当电梯受到压力为800N 时,由表格可知此时力敏电阻Rs=60Ω。要使报警器报警,电流I≥20mA=0.02A。此时电路的总电阻
由串联电路电阻的规律可知R0=R总-Rs=450Ω-60Ω=390Ω
(3)[1][2]在使用过程中,发现当电梯支架上的重物的重还未达到800N时,电流表示数已达到20mA时,报警器报警,报警器改进出现这种现象的原因可能是:电源电压长期使用后有所下降,导致在力敏电阻阻值还未减小到对应 800N 压力下的阻值时,电路电流就已经达到了 20mA;改进的措施:可以在电路中串联一个可调电阻,通过调节该电阻来补偿电源电压的变化或力敏电阻性能的变化,使报警器在设定的压力和电流条件下准确报警。
12.(2025·陕西·模拟预测)【项目式学习】
每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某物理科技小组围绕“监测水位”为主题设计了多个监测水位的方案,进行多种“项目化设计”活动。
【项目分解】
(1)设计水位监测系统;
(2)设计水位报警系统。
【项目实施】
方案1:光学水位自动监测系统设计
(3)如图甲所示的是小组成员设计的光学水位自动监测装置,在水面上方水平放置刻度尺,现一束光经反射后的光斑在处,当光斑照到光感元件上会发出警报声。若要从图示水位上升后达到一定高度时可以触发警报,则应该将光感元件安装在点 (选填“左侧”或“右侧”)某位置。
方案2:水位监测的力电整合设计
(4)如图乙所示的是科技小组共同设计的浮力水位监测电路,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值为),浮子可带动金属滑杆(滑动变阻器滑片)竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒水位达到警戒值。接入电路的阻值随水位的变化关系如图丙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丁所示。小组成员结合数学知识分析得出水位显示仪的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;若根据电压表的表盘改装为水位显示仪的表盘,当水位高度为20cm时,电压表的示数为 V。当水位达到警戒水位时,滑动变阻器的电功率是 W。
【项目拓展】
方案3:水位监测与报警电路的整合设计
(5)如图戊所示的是经过科技小组成员实验和研究后设计的兼有水位监测和报警的电路,绿灯为安全指示灯,电铃和红灯为报警器,为定值电阻,为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片指向的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。当减小的阻值,警戒水位会变 (选填“高”或“低”)。当达到警戒水位后,红色报警灯工作状态是 (选填“常亮”或“闪烁”)。
【答案】 左侧 不均匀 3 0.4 低 闪烁
【详解】[1]由于光源位置不变,则入射光线方向不变,即激光射入的角度不变,水面上升时,入射点左移,根据光的反射定律可知反射角不变,故光斑位置左移,应将光感元件安装在点左侧某位置。
[2]由图乙可知,闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器R滑串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压;当变阻器接入电路的阻值为0时,电路为定值电阻R0的简单电路,由欧姆定律可知电路中的电流最大,由图丁可知电路中的最大电流为0.3A,此时定值电阻两端的电压为6V,故电源电压为6V,根据欧姆定律可知定值电阻R0的阻值
接入电路的阻值随水位的变化关系如图丙,由丙图可知,10cm×k+b=40Ω ①
30cm×k+b=0Ω ②
两式联立可得k=-2Ω/cm,b=60Ω,
则接入电路的阻值随水位的变化关系R滑=-2Ω/cm×h+60Ω
由此可知水位显示仪的刻度是不均匀的。
[3]当水位高度为20cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=-2Ω/cm×20cm+60Ω=20Ω
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,电路的总电阻R总=20Ω+20Ω=40Ω
根据欧姆定律可得通过电路的电流
串联电路的电流相等,电压表示数U′=IR=0.15A×20Ω=3V
[4]当水位达到警戒水位25cm时,滑动变阻器接入电路的电阻为R滑′=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,电路的总电阻R总′=20Ω+10Ω=30Ω
根据欧姆定律可得通过电路的电流
滑动变阻器消耗的功率P=I′2R滑′=(0.2A)2×10Ω=0.4W
[5]电磁铁刚好吸下衔铁的电流不变,电源电压不变,由欧姆定律可知电路的总电阻不变,若减小R1的阻值,R2的阻值会增大,滑片P会向下移动,警戒水位会变低。
[6]该电路报警时,红灯和电铃并联接入电路中,通过灯泡有电流,通过电铃的电磁铁有电流,电磁铁会吸引衔铁,衔铁把工作电路断开,灯泡不发光,通过灯泡和电铃无电流,电磁铁不具有磁性,衔铁在弹簧的作用下恢复原状,接通工作电路;所以该电路报警时,通过正在工作的电灯的电流是不连续的,红色报警灯的工作状态是闪烁的。
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2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】04
【第一部分:浮力与压强】
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,柱形容器的质量,底面积,静置于水平桌面,其底部放置边长的正方体物块。向容器中慢慢注入水,当水的深度时,物块与容器之间恰好无弹力,取,水的密度。
(1)求水的深度时,物块受到的浮力;
(2)求物块的密度;
(3)求水的深度时,容器对桌面的压强;
(4)若注水前,将物块用轻质弹簧悬挂,使物块与容器之间恰好无弹力,如图乙所示。已知该弹簧弹力大小跟其伸长量(或压缩量)之间的关系如图丙所示,向容器中慢慢注入水,直到水面与物块上表面平齐,求水面与物块上表面平齐时水的深度。
2.(2025·福建福州·一模)小明对传感器感兴趣,他将力传感器固定在容器底部,用轻硬细杆连接力传感器和柱形物块M,如图甲所示,力传感器能够显示细杆所受的压力或拉力(不计细杆的质量和体积)。现缓慢向容器中加水,力传感器的示数F随水深h变化的图像如图乙所示,下列分析错误的是( )
A.物块M的重力为15N
B.当水深为9cm时,物块M所受浮力为9N
C.物块M的密度为
D.物块M刚浸没时,水对容器底的压强为1400Pa
3.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底的压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数F和水的深度h,并画出如图丙所示的图像。,,求:
(1)水深为0.2m时水对容器底的压强;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对容器底的压强。
4.(2025·广西贺州·一模)如图-甲为某水塔(水塔未画出)的自动监测的部分装置,该装置安装在水塔顶部且通过管道与塔内空间相连,监测装置外围是一个底面积为200cm2的水平放置的容器,距离底部20cm处有一排水口。容器底部固定了原长为10cm的弹簧,弹簧受到的外力F与其长度的变化量ΔL如图乙所示。底面积为100cm2的实心柱体A固定在弹簧顶端且始终保持竖直状态,当容器内没有水时A受到的弹力为2N;当容器中水深为16cm时,A刚好浸没一半,此时弹簧长度为12cm;当水位继续上升直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)时,监测装置发出警报信号。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,。求:
(1)柱体A的质量;
(2)当弹簧自然伸长时,柱体A底部受到的液体压强;
(3)当弹簧长度为12cm时,柱体A受到的浮力;
(4)弹簧所受的弹力不再发生变化,容器中水的重力。
【第二部分:电学综合】
5.(2025·四川泸州·中考真题)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A.用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D.乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
6.(2025·辽宁鞍山·一模)图甲是生活中常见的电子秤,图乙是它的工作原理图,电源电压不变,电子秤的示数表是由电流表改装的,是一根长6cm、阻值30Ω的均匀电阻丝。不称重物时,滑片P在a端,电流表的示数为0.2A,在b端时电流表的示数为0.6A。弹簧c受到压力F与压缩量的关系如图丙,挂钩的重力不计,所称物重最大时滑片P在b端。如下结论正确(g取10N/kg)( )
A.阻值为15Ω
B.电源电压为6V
C.当电子秤示数为4kg时,电路中的电流为0.36A
D.当电子秤示数为3kg时,的功率为1.35W
7.(2025·辽宁盘锦·二模)如图甲所示电路,电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2 W,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光,图乙是其中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列分析中正确的是( )
A.图乙是示数与变阻器阻值变化关系图像
B.滑片P滑动至最右端时,灯泡的阻值为10 Ω
C.灯泡正常发光时,10 s内消耗的电能之比为
D.电路总功率的变化范围为1.8~2.4 W
8.(2025·辽宁沈阳·三模)如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器。当只闭合开关S和,滑片从的最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光。此时断开开关,闭合,再将滑片从a点向右移动,直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同,两次调节过程中电表示数关系如图乙所示,则( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为10Ω
C.灯泡L的额定功率为0.9W
D.灯泡L正常发光时阻值为5Ω
【第三部分:电与磁综合】
9.(2025·辽宁营口·一模)植物长时间缺水会导致土壤湿度过低,影响生长。在跨学科实践课上,某小组同学们开展了“设计自动浇花装置”的活动。
任务一:设计浇花装置
小组同学将小型水泵接入如图甲所示的电路,闭合开关,水泵开始工作,将水箱中的水输送到花盆中,实现浇花的目的。若要使水泵输送的水流大小可调节,可在电路中串联一个 ;水泵的核心部件电动机的工作原理是 。
任务二:优化浇水装置
小华同学希望增加根据土壤湿度自动浇水的功能,把土壤湿度传感器插入土壤中,如图乙所示,并设计了如图丙所示的控制电路。控制电路电压恒为12V,Rx为湿敏电阻。当土壤湿度低于设定值时,Rx阻值减小,使得通过电磁铁线圈的电流≥30mA,衔铁被吸下,水泵启动;当湿度达标后,会使电流<30mA,衔铁弹回,指示灯L亮。请在图乙虚线框中正确连接水泵和指示灯 。
任务三:调试浇水装置
若要求当土壤湿度为20%(此时时启动水泵,则滑动变阻器的阻值应调节为 Ω;若希望在土壤湿度更高时(如25%)就开始浇水,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)调节。
10.(2025·广东揭阳·一模)如图,是小宇设计的智能光伏供电系统。光敏电阻R的阻值跟光照有关,白天电磁铁磁性强,吸下衔铁,太阳能电池板、蓄电池与控制器所在电路工作。晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电。相关设备技术参数与信息如表所示。
太阳能电池板
蓄电池
LED灯
光电转化效率15%
额定容量10,额定电压12V
额定电压12V,额定功率20W
(1)白天,太阳能电池板将太阳能转化为 能,再通过蓄电池转化为 能储存起来。
(2)如图所示,电磁铁上端的极性是 极。晚上电磁铁磁性弱,衔铁向上弹起,蓄电池给LED灯供电。说明光敏电阻R在晚上的阻值比的白天阻值 (选填“大”或“小”)。
(3)太阳光照射到此太阳能电池板的功率为250W,太阳光照射4h,电池板能输出电能 。
(4)充满电的蓄电池储存了电能 J,一次可供LED灯正常工作 h(蓄电池放电至余留20%自动停止电能输出)。
11.(2025·福建泉州·模拟预测)项目式学习小组利用力敏电阻设计如图所示“超载报警器”电路,电源电压恒为9V,要求:当电流表示数时且压力时,衔铁被吸下,报警器报警。
(1)力敏电阻阻值的测量
①按下图所示,连接电路的过程中,应将开关 ,将电阻箱的阻值调至最大;
②让力敏电阻受到压力为100N,闭合开关、断开开关,记录此时电流表示数;然后 (描述开关状态),调节电阻箱直至电流表示数为 ,此时;
③将力敏电阻置于不同压力,重复步骤②,测得的数据如下表:
F/N
100
200
300
400
500
600
700
800
900
300
200
125
90
70
65
62
60
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分析上表数据可知:力敏电阻的阻值随压力的增大而 ;
(2)报警器调试
①当超载时,控制电路的电流会 ,电磁铁的磁性会 ;
②电梯受到压力为800N时,超重报警器报警,则应调至 ;
(3)报警器改进:在使用过程中,发现当电梯支架上的重物的重还未达到800N时,电流表示数已达到20mA时,报警器报警,小组分析发现,一致认为出现这种现象的原因可能是 。请提出一条改进的措施: 。
12.(2025·陕西·模拟预测)【项目式学习】
每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某物理科技小组围绕“监测水位”为主题设计了多个监测水位的方案,进行多种“项目化设计”活动。
【项目分解】
(1)设计水位监测系统;
(2)设计水位报警系统。
【项目实施】
方案1:光学水位自动监测系统设计
(3)如图甲所示的是小组成员设计的光学水位自动监测装置,在水面上方水平放置刻度尺,现一束光经反射后的光斑在处,当光斑照到光感元件上会发出警报声。若要从图示水位上升后达到一定高度时可以触发警报,则应该将光感元件安装在点 (选填“左侧”或“右侧”)某位置。
方案2:水位监测的力电整合设计
(4)如图乙所示的是科技小组共同设计的浮力水位监测电路,电路中电源电压保持不变,为定值电阻,是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值为),浮子可带动金属滑杆(滑动变阻器滑片)竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒水位达到警戒值。接入电路的阻值随水位的变化关系如图丙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丁所示。小组成员结合数学知识分析得出水位显示仪的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的;若根据电压表的表盘改装为水位显示仪的表盘,当水位高度为20cm时,电压表的示数为 V。当水位达到警戒水位时,滑动变阻器的电功率是 W。
【项目拓展】
方案3:水位监测与报警电路的整合设计
(5)如图戊所示的是经过科技小组成员实验和研究后设计的兼有水位监测和报警的电路,绿灯为安全指示灯,电铃和红灯为报警器,为定值电阻,为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片指向的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。当减小的阻值,警戒水位会变 (选填“高”或“低”)。当达到警戒水位后,红色报警灯工作状态是 (选填“常亮”或“闪烁”)。
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