内容正文:
物理
1
2
题型二 选填压轴题
注:g取10 N/kg
3
一、压力、压强相关计算(2023.14)
1.小华是个侦探迷,当他学习了压强知识后,他准备通过脚印的深浅来推测出罪
犯的身体特征.他让小刚扮演“罪犯”,并站立在水平沙滩上保持不动,留下一对鞋
印.小华用蜡液对其中一只鞋印进行了浇注,凝固后测得蜡鞋模的平均厚度为
,蜡鞋模的质量为;小华再将一个底面积为 的圆柱体放在鞋
印旁边,并加入沙子进行测试,发现当沙子和容器的总质量为 时,圆柱体达
到与鞋印同样的深度.已知 ,在小华的分析计算过程中得到
信息正确的是 ( )
A. 蜡鞋模的体积为
B. “罪犯”站立时,与水平沙面的接触面积为
C. “罪犯”站立时对沙面的压强为
D. “罪犯”的质量约为
√
4
【解析】由 可得,鞋模体积,故A错
误;由 可得,鞋印的面积为 ,
“罪犯”站立时,与地面的接触面积为 ,故B错
误;圆柱体对水平沙面的压力等于自身的重力,即
,则圆柱体对水平沙面的压强
为 ,因圆柱体达到与鞋印同样的深度,说明
“罪犯”站立时对沙面的压强等于圆柱体对沙面的压强,即“罪犯” 站立时对沙面
的压强为 ,故C错误;“罪犯”站立时对沙面的
压力为 ,又因为“罪犯”对沙面的压
力等于自己的体重,即 ,故“罪犯”的质量为
,故D正确.故选D.
5
第2题图
2.[2024重庆B卷]地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和
的圆柱体、组成.经测量,高 .为分析样品的地质结构,
将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示.传感器所受
压强随切去高度 的变化图像如图乙所示.下列说法正确的是 ( )
A. 圆柱体的密度大小为
B. 切割前,对传感器的压力为
C. 当时,圆柱体剩余部分对的压强
为
D. 当时,剩余样品与切割前的总重之比为
√
6
【解析】由图像乙可知,当时,传感器所受压强为0,则、的总高
度为,则的高度 ;由图像乙知,
传感器所受压强随切去高度 的函数,则当
全部切去时,传感器所受压强 ,
根据可得,的密度
,故A错误;切割前对传感器的压强为,
对传感器的压力
,
故B错误;
第2题图
7
,则的重力 ;当
时,切去的重力 , 剩余部分对的压强
第2题图
,故C错误;当时,剩余样品与切割前的总重之比 ,故D正确.故选D.
3.[2025新疆]如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边
长为 的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分
外,其余部分的密度均为,木材对水平面的压强为 .
现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为 ,
将剩余部分放在水平面上,如图乙所示.图乙中木材对水平面的压强为
( )
第3题图
A. B. C. D.
√
9
【解析】木材对水平面的压强为 ,木材与水平面的接触面积为
,则木材对水平面的压力为
,木材的重力为 ,
现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为
,则剩余部分的重力为
,剩余部分对水平面的压力为
,切去部分的体积为 ,
第3题图
第3题解图
10
切去的两部分拼在一起,即得到一个新的长方体,该长方体的底面积即为
甲中红杉木与水平面接触的底面积,即边长为的正方形的面积,高
度为切除部分的高度 ,如解图所示,则切除部分的高度为
,由勾股定理可得
,则切除虚线部分后,即图乙
中,剩余部分与水平面的接触面为边长分别为和 的长方形,
该长方形的面积为 ,则此时木材对水平面的
压强为 ,故选B.
第3题图
第3题解图
4.如图甲所示, 由10个相同的长方体小积木叠加而成(忽略叠加缝隙),
长方体积木的高度为,、底面积之比为;将 中的小积
木从上至下逐块取下并搭放在积木 上方的中央,两积木对水平桌面的压
强随积木减少的高度的变化关系图像如图乙所示,则 的密度为
____________,两者压强相等时取下了___个小积木放到 的上方.
第4题图
4
12
第4题图
【解析】由题意可知对水平桌面的压强随的增大而减小, 对水平桌面
的压强随 的增大而增大;长方体对水平地面的压强
,由图乙可知,当时, 对地面的
压强为,则 的密度
,
由图乙可知,的总高度为,则每个长方体
小积木高度为;当时, 对地面的压强为,
13
则 的密度,已知 ,则,设取下个小积木放到 的上方时,两者压强相等,根据和 得解得,即两者压强相等时取下了4个小积木放到 的
上方.
第4题图
二、压强、浮力相关计算(2024.14)
第1题图
1.[2025莆田二检改编]如图所示,水平地面上有底面积为的薄壁柱
形容器.内有质量为、边长为 的正方体物块,物块被一根与容器
底部相连的细绳拉住,水的深度为, 则
( )
A. 物块受到的浮力为
B. 绳子的拉力为
C. 容器中水的质量为
D. 剪断细绳后,水对容器底的压强为
√
15
第1题图
【解析】物块的体积 ,物块浸没在
水中,则物块受到的浮力
, 故A错误;
物块的重力 ,对物块进行受力分析,
物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力 和绳子向下的拉力 ,由于物
块静止,所以绳子受到的拉力 ,故B错误;
容器中水的体积
,由 得,
,故C正确;
16
剪断绳子后,由 可知,物块静止时漂浮在水面上,此时物块受到的浮力 ,此时物块排开水的体积
,则排开液体体积的变化量为
,容器底面积,所以剪断绳子后水面下降的高度,则剪断绳子后水面的高度,水对容器底的压强
,
故D错误.故选C.
第1题图
2.[2025南平二检]如图甲,水平桌面上放置圆柱形容器,容器内放置底面
积为的圆柱形木块.缓慢向容器中注水,水对容器底的压强 与所
注水质量的关系如图乙,木块始终竖直,当注入 水时,木块恰好
漂浮. 下列判断正确的是( )
第2题图
A. 木块恰好漂浮时,注入水的深度为
B. 木块漂浮时,受到的浮力为
C. 容器的底面积为
D. 注水时水对容器底的压强为
√
18
第2题图
【解析】由图乙可知,注入 水时,水对容器底的压强为,据
得,注入的水的深度 ,
故A错误;木块漂浮时,排开水的体积
,
根据阿基米德原理可知,木块受到的浮力
,故B错误;注入 水时,
水的体积 ,
水及排开水的总体积
,
容器的底面积,故C错误;
19
注水 ,
漂浮时,木块所受的重力等于木块所受的浮力为 ,水和木块的总重力
第2题图
,此时
水对容器底的压强 ,
故D正确.故选D.
3.[字母推导][2025北京改编]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 ,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 ,再次
触发开关,水泵停止向水箱注水.已知控制棒的质量为,水的密度为 .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. 控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
C. 控制棒受到的浮力的变化量最大为
D. 控制棒受到的浮力的变化量最大为
第3题图
√
21
第3题图
【解析】由题意可知,控制棒始终浸在水中,控制棒受到向下的重力、向
上的浮力和拉力的作用.当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于
,由 可知,此时控制棒排开水的体积最大,水的密度不变,
则此时控制棒受到的浮力最大.控制棒处于静止状态,受平衡力,则
,控制棒的重力不变,受到的浮力最大,此时拉力最小为
.因 ,则此时排开水的体积
,故A错误,B正确;当到
达最低水位时,力传感器所受拉力等于 ,由
可知,此时控制棒排开水的体积最小,
22
水的密度不变,则此时控制棒受到的浮力最小,则,此时
拉力最大为 .水位由最低到达最高的过程,控制棒排开水的体积变化量
最大,水的密度不变, ,则控制棒受到的浮力的变化量最
大.最低水位时,浮力 ,最高水位时浮力
第3题图
,则浮力的最大变化量 ,故C、D错误.故选B.
4.小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水
的杯中,如图甲所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图
乙所示.已知物块的质量为,则物块的密度为__________ .剪断
细线,当物块静止后压力传感器的示数为____ .(水的密度为
)
第4题图
58
24
第4题图
【解析】由图乙可知,物体浸没时受到的浮力
,则物体的体积
,则物块的密度
. 剪断细线,当物块静止时,物块沉
底,压力传感器的示数就等于原有水(含水杯)的重力加上物块的重力,
由图乙可知,原有水及水杯的重力为 ,物块
受到的重力为 ,
则剪断细线后传感器的示数为
.
25
5.小飞进行了如下创新实验:如图所示,把体积为 且带有自动阀
门的空心金属盒(空心部分为真空),放入底面积为 盛有水的薄
壁圆柱形容器中,放入后容器对水平桌面的压强变化量为 ,则空心
金属盒的重力为___;然后打开自动阀门,金属盒 的空心部分充满水
后沉底,与图中相比,容器底部受到水的压强的变化量为 .则金属盒
空心部分的体积为_____ .(阀门的质量和体积均忽略不计)
第5题图
6
850
26
第5题图
【解析】如图把金属盒 放入容器中后,容器对水平桌面的压强变化量为
,由压强公式 得,容器对水平桌面的压力变化量
,又因为容器对水平桌面压
力的变化量等于金属盒的重力,所以金属盒的重力为 ,金
属盒处于漂浮状态,根据二力平衡可知,金属盒 受到的浮力
,根据可知,金属盒 排开水
的体积 ;
27
金属盒充满水下沉后,金属盒排开水的重力小于金属盒 的重力,所以
液面会下降,已知水对容器底部的压强的变化量为,根据
可知,水面下降的高度
,体积的减小量为
,又因为水的体积不变,所以
第5题图
水面减小的体积等于金属盒 漂浮时排开液体的体积与金
属盒实心部分体积之差,则金属盒 实心部分的体积
,
所以金属盒空心部分的体积为
.
三、简单三力平衡模型(必考)
1.[2025达州]“奇思妙想”小组组装了如图所示装置,测量滑动摩擦力大小.
长木板置于水平面,在水平拉力 作用下向右做匀速直线运动,速
度为,弹簧测力计的示数为.拉力的功率为_____, 受到
水平面的摩擦力为___ (不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保
持竖直状态).
0.75
3
第1题图
29
2.如图所示,在两个大小相等的力和的作用下,质量为 的木块可在
两长板之间以的速度匀速向下滑落,如果保持两力和 的大小方向不
变,能使木块以 的速度匀速向上滑动,那么木块向上的推力应是
______.(用题目中提供的物理量表示)
第2题图
30
3.空降兵在降落伞打开一段时间后匀速竖直下落,他的体重为 ,伞
的质量为,若人受到的阻力忽略不计,则伞对人的拉力为_____ ,
伞受到的阻力为_____ .
550
750
31
4.如图所示,一艘微型气艇在空中沿竖直方向匀速下降,始终受到竖直向
上的升力.若气艇中物体的质量减少 ,气艇就能沿竖直方向匀
速上升.设气艇在上升和下降时所受的升力和阻力大小均不变,则气艇在匀
速上升时受到的重力是_______,受到的空气阻力大小为_____ ;若再减
少 的物体,物体将做______(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动.
4 600
400
加速
第4题图
32
四、简单机械相关计算(2022.20)
1.[2025吉林]如图所示,工人用的拉力,在内将重为 的物
体匀速提升 ,在这个过程中,下列说法正确的是( )
第1题图
A. 使用的滑轮是动滑轮 B. 做的有用功为
C. 拉力的功率为 D. 该装置的机械效率为
√
33
第2题图
2.[2025兰州]某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离和物体
上升的高度随时间变化的关系分别如图线、所示.已知物体的质量为
,动滑轮的质量为,绳子自由端的拉力为 .则在 的
时间内,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为
B. 滑轮组的有用功为
C. 拉力的功率为
D. 滑轮组的机械效率为
√
34
第2题图
【解析】使用滑轮组时,省力费距离,由图可知,在 的时间内,绳
端移动的距离为,物体上升的高度为 ,绳端移动的速
度 ,故A错误;滑轮组对物体做的有用功
,故B正确;拉力
做的总功,拉力 的功率
,故C错误;滑轮组的机械效率 ,故D错误.故选B.
35
3.[2025广州改编]图a所示的斜拉桥,可逐步简化成图b、、 的模型;为
了减小钢索承受的拉力,可适当______(填“升高”或“降低”)钢索悬挂点
在桥塔上的高度,理由是:________________________________________
________________________________________________________________
___________.
第3题图
升高
阻力、阻力臂不变,阻力与阻力臂的乘积不
变,为了减小钢索承受的拉力,可增大动力臂,即可适当升高悬挂点在桥
塔上的高度
36
五、动态电路分析与计算
(2025.14、2024.20、2022.14)
敏感电阻引起的动态电路分析与计算(2025.14、2024.20)
第1题图
1.[2025山东]水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标.小红利用溶解氧传感
器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变.溶
解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小.闭合开关,当溶氧量降低
时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
√
37
第2题图
2.[2024东营]图甲是某酒精测试仪的简化电路图,为定值电阻, 为酒精
气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示.若电源电压不变,
闭合开关,当 周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电压表示数变大
C. 电压表与电流表示数的比值不变
D. 电路消耗的总功率变大
√
38
3.[2025河北]图为某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图,电源电压不
变,为压敏电阻,它的阻值随风速的增加而减小, 为定值电阻. 风速
时,两电表都不报警.当风速 时,两表中的一个会报警;当
风速时,另一个表会报警.已知: ,两表都是在大于等于各自设定
的电压值或电流值时触发报警.在电路处于两表都未报警的工作状态下,下列
说法正确的是( )
第3题图
A. 风速减小时, 的功率会增大
B. 风速变化时,电压表示数一定不变
C. 当 时,触发报警的表是电流表
D. 风速变化时,电压表和电流表示数之比不变
√
39
4.如图是小明为某仓库设计的温度报警电路 为热敏电阻,其阻值随温度
的变化而变化;为可调电阻.温度正常时指示灯 发光,当温度升高到报
警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警.下列判断正确的是( )
第4题图
A. 的阻值随温度的升高而增大
B. 温度升高过程中,电磁铁磁性逐渐减弱
C. 若要调低报警温度,可将 的阻值调小
D. 若控制电路电源电压升高,报警温度将升高
√
40
5.[2024镇江改编]图甲是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压 恒为
,为定值电阻,电压表量程为 ,将电压表作为气体浓度的显示
装置.气敏电阻 阻值与气体浓度的关系如图乙所示.当气体浓度增加时,
电压表的示数会______.要求将电压表示数为处标为气体浓度 ,
电阻的阻值应为____ .
第5题图
增大
12
41
第5题图
【解析】根据图乙可知,当气体浓度增加时, 的阻值将减小.由于电路是串联
的,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分得的电压也越大.因此,当的阻
值减小时,它分得的电压也会减小,而电压表与定值电阻 并联,所以电压表的
示数(即定值电阻 两端的电压)会增大.当电压表示数为 ,且此时气体浓
度为 时,根据图乙可以知道,此时的阻值
为 .由于电源电压为 ,根据串联电路的
电压特点可以得到, 两端的电压为
,此时电路
中的电流为,根据欧姆
定律可得,的阻值为 .
42
滑片(类滑片)移动引起的动态电路分析与计算
(2022.14)
6.[2025山西]在创新实践活动中,小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了
一个水位监测装置,内部简化电路图如图所示.电源电压一定, 为定值电
阻,为滑动变阻器,水位计由电压表改装而成.闭合开关 ,水箱中水位
上升时,连杆带动滑片 向上移动,下列分析正确的是( )
A. 接入电路的电阻变大 B. 通过 的电流变小
C. 电压表的示数变小 D. 电阻 的功率变大
第6题图
√
43
7.[2025苏州]如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片 向右移动时,则
( )
第7题图
A. 电流表A示数变小
B. 电压表 示数不变
C. 电压表 示数与电流表A示数之比变大
D. 电压表 示数与电流表A示数之比变小
√
44
第8题图
8.[2025泉州二检]如图,电源电压恒定不变, 为滑动变阻器,为定
值电阻.闭合开关,当的滑片 向右移动的过程中( )
A. 电压表与电流表 的示数之比变大
B. 电压表与电流表 的示数之比变大
C. 电流表的示数变小,电压表 的示数变小
D. 电流表的示数变大,电流表 的示数变小
√
45
9.[2025自贡]如图为初中体育均衡检测中握力计的工作原理简图,电源电
压恒为,的阻值大小与其连入电路的长度成正比, 为保护电阻,弹
簧电阻不计.握力为零时,在端;握力最大时,在端.从 端滑至
端过程中,弹簧的弹性势能将______(填“减小”“增大”或“不变”).电路
中电流表的变化范围是, 连入电路的阻值变化范围是_______
.
第9题图
增大
46
开关通断引起的动态电路分析与计算
10.如图所示,电源电压不变,开关 由断开到闭合时,电表的示数变化情况是
( )
第10题图
A. 电流表、电压表示数均变大
B. 电流表、电压表示数均变小
C. 电压表示数变大,电流表示数变小
D. 电压表示数变小,电流表示数变大
√
47
11.如图,电源电压一定,当开关 由闭合到断开,下列说法正确的是
( )
第11题图
A. 灯泡的亮度不变 B. 电路的总电阻变小
C. 电压表的示数不变 D. 电流表示数变大
√
48
12.[2025泸州节选]如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“ ”的
字样,不考虑灯丝电阻变化,电流表量程为 ,滑动变阻器最大阻值
为 .闭合所有开关,移动滑片到中间位置, 正常发光,则电源电压
为___;保持滑片不动,闭合,断开、,电流表示数变化了 ,
则为____ .
第12题图
6
18
49
【解析】当闭合所有开关,移动滑片到中间位置时, 正常发光.此时灯泡与滑动
变阻器并联,因为灯泡正常发光,其额定电压为 ,在并联电路中各支路电压
等于电源电压,所以电源电压为 .灯泡正常发光时的电流
,闭合所有开关,移动滑片到中间位置时,
电流表测干路电流,此时通过滑动变阻器的电流
,所以通过干路的电流 ,即电流表的示
数为;保持滑片不动,闭合,断开、,此时和滑动变阻器串联,电流
表示数变化了 ,串联电路中的电流 ,此
时电路总电阻 ,则 .
第12题图
50
$