2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】09（压强 浮力 摩擦力 凸透镜成像 质量密度）（江苏专用）

2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】09 压强的计算与正确应用第一部分 考点01 内容导航 精选好题 典型题型 针对训练 第一部分—压强的计算与正确应用 第二部分—浮力与压强与液体压强+密度综合应用 第三部分—摩擦力方向与摩擦力大小+受力分析+判断摩擦力的类型结合 第四部分—凸透镜成像规律与凸透镜成像的实际应用+焦距的距离实验结合和工作原理 第五部分—电磁继电器的应用与工作原理，生活中的实际应用，与液体压强，计算相结合+阅读材料结合 第六部分—质量与密度计算结合+压强中面积结合 第七部分—欧姆定律中实际中的电阻，范围+新情景结合 1．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（　　） A．液体对容器底部的压强： B．液体对容器底部的压力： C．容器对桌面的压力： D．容器对桌面的压强： 2．水平桌面上放置一个装有水的平底柱形容器，已知容器质量为100g，底面积为，现将一个重为6N、底面积为、体积为的实心体A用细线吊着，然后将其一半浸入水中（容器厚度不计），如图甲所示（，g取），求： (1)细线对实心体A的拉力； (2)水对容器底部的压强； (3)若剪断细线，水对容器底部增大的压强与容器对桌面增大的压强之比。 (4)（升降台的相对运动）如图乙所示，若在容器下方加一升降台，调节升降台高度，使实心体A恰好完全浸没，此时升降台上升的高度。 (5)若将实心体A提出水后，使实心体A从刚接触水面开始下移，则水对容器底部增大的压强。 3．水平地面上有一工件如图甲所示，由上下两个不同物质组成的正方体A、B叠放在一起。其中A对B的压强与工件对水平地面的压强相等。若将其沿水平方向切割如图甲所示，该工件对水平地面的压强随切去高度h变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A、B工件重力之比为1：9 B．A工件的密度大小为 1.6g/cm3 C．若剩余部分对地面的压强为4000Pa，则h=15cm D．若h=12cm，则工件剩余部分对水平地面的压强为4925Pa 4．如图甲所示，用弹簧测力计将一柱形物体从装有水的杯子底部匀速拉出，物体的底面积为，杯子的底面积为。杯子的质量为100g，不计杯壁的厚度，拉力与时间的关系如图乙所示。下列有关说法不正确的是（   ） A．物体的密度为 B．时，水对杯底的压力为24N C．物体上升的速度为8cm/s D．当物体有一半露出水面时，杯子对桌面的压强为 5．根据我国明代《菽园杂记》中记载的用莲子比较食盐水密度的方法，某同学将三个相同的杯子放在水平桌面上，分别向其中加入密度不同、体积相同的食盐水，将同一莲子先后放入三个杯中，莲子静止时在杯中的位置如图所示。图丙中莲子对杯底有压力，忽略莲子吸入或带出的食盐水，下列说法正确的是（　　） A．图甲中食盐水密度等于莲子密度 B．莲子所受浮力的大小关系是 C．三杯食盐水密度的大小关系是 D．杯子对桌面压强的大小关系是 6．如图所示，将一块实心圆柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 7．小明利用容积的注射器、小桶、刻度尺等器材测量大气压强的值。 (1)实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 (2)操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，松手后观察到活塞能回到注射器筒的前端，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。 ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示。慢慢向桶内加细沙，直到活塞刚好被拉动时，停止加细沙。测得桶和沙总重力为G，则大气对活塞的压力大小为______。 ③测出注射器上有刻度部分的长度为l，即可计算大气压的值。 (3)如图乙所示，在原实验装置的基础上，使用力传感器在竖直方向上连接注射器的活塞与桶，即可实时记录活塞受到的拉力F。逐渐往桶中添加细沙，直到58.000s时活塞刚好被拉动，此时，该过程中活塞受到拉力F随时间t的变化情况如图丙所示。 ①如图丁所示，该注射器有刻度部分的长度是______cm，则本地大气压的测量值为______Pa。 ②小明对实验进行评估，发现本次测量结果低于当地当时的大气压，则可能原因是______。 (4)本次实验小明选用20mL的注射器而非2mL的，原因是______。 考点02 第二部分 浮力与压强与液体压强+密度综合应用 8．如图所示，足够深的薄壁柱形容器底面积，内装有20cm深的水。木块A重24N，底面积，高40cm。用轻质细杆将木块A缓慢向下压，使其浸入水中深度为自身高度的，然后继续竖直向下移动4cm。则木块A的密度为________；继续向下移动的过程容器对水平地面的压强变化量为________Pa。（g取10N/kg） 9．如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，将同一木块分别放入两容器中，木块静止时两容器中液面相平。下列判断正确的是（　　） A．木块在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力 B．木块排开甲液体的重力大 C．乙液体的密度比甲液体的密度大 D．在甲液体中木块底部受到的压力大于在乙液体中木块底部受到的压力 10．如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个实心物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为、，A、B的体积分别为、，A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是（　　） A．若，则一定有 B．若，则一定有 C．甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力 D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 11．如图所示，电子秤上有一重为2N、高为20cm、底面积为的圆柱形平底溢水杯（不计厚度），杯中装有水，将质量为240g，密度为的圆柱形金属块挂在弹簧测力计下，从金属块下表面接触水面到金属块浸没水中直至沉底的过程中，电子秤示数增加了1N，此时弹簧测力计示数为1.2N。下列说法正确的是（　　） A．金属块沉底时对容器的压力为1N B．水对溢水杯底压强增大了80Pa C．小桶收集到溢出水的重力为0.4N D．溢水杯对电子秤的压强为2400Pa 12．如图甲所示，将底面积为S的柱形薄壁容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至h₁深；再将系有细线的金属圆柱体A缓缓向下浸入液体中（液体未溢出），直到它最后自由静止于容器底部。将容器M置于电子秤上到圆柱体静止于容器底的整个过程中，电子秤示数m随液体深度h的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．金属圆柱体A最终浸没在液体中 B．金属圆柱体A底部在处所受的液体压强小于在处所受的液体压强 C．液体的密度是 D．金属圆柱体A受到的最大浮力是 13．如图所示，足够高的甲、乙两柱形容器放在水平地面上，甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度忽略不计。已知甲、乙容器的底面积分别为和，容器底部受到的液体压强分别为和。已知，乙中水的质量为0.12kg，则_______Pa，液体对甲底部的压力为_______N。若将容器乙放入容器甲中，液面稳定后，容器甲的液面与容器乙的水面相差0.06m，此时液体对容器甲的压强变化了750Pa，则容器甲中液体的密度为_______ 。（g取） 14．水平桌面上有一装有适量水的足够高的柱形水槽，水中放一个木块，将铁块a放在木块上，静止时木块刚好浸没在水中（如图甲）；将铁块a用细线系在木块下面，静止时木块体积的五分之一露出水面（如图乙）。若木块体积为V，则铁块a的体积是（　　） A． B．5V C． D．V 摩擦力方向与摩擦力大小+受力考点03 第三部分 分析+判断摩擦力的类型结合 15．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在5N的水平推力F1作用下，木块A、B一起做匀速直线运动，此时木块A受到桌面的摩擦力方向是____（选填“水平向左”或“水平向右”）；若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推木块A使它们一起做匀速直线运动（如图乙所示），则推力F2______（选填“＞”“＜”或“＝”）5N。 16．把表面光滑程度一样的瓶子灌满水后，横放在水平桌面上，如图所示，瓶底和瓶盖的面积之比为5：1。先用水平向右的力推瓶子，使其做匀速直线运动；撤去力后再用水平向左的力推瓶子，使其做匀速直线运动。则两次推力之比____________，前后两次手受到的压强之比____________。（瓶底和瓶盖均与手充分接触） 17．如图所示，用大小为5N的力F拉动木板B，使B在水平桌面上向左做匀速直线运动，物体A相对于桌面保持静止，物体A通过水平轻绳经定滑轮与弹簧测力计相连接，此时弹簧测力计的示数为2N，下列判断正确的是（   ） A．物体A受到水平向右的滑动摩擦力 B．物体A受到的滑动摩擦力大小为5N C．若用大小为6N的力F拉动木板B，木板B的运动状态不变 D．若用大小为6N的力F拉动木板B，物体A受到的滑动摩擦力为2N 18．如图甲，物体在水平拉力F1的作用下，向右做匀速直线运动，已知F1＝4N。若突然撤去F1，同时对物体施加一个大小为2N、水平向左的拉力F2，如图乙，则此时物体受到的滑动摩擦力大小和方向为（　　） A．2N；水平向左 B．2N；水平向右 C．4N；水平向左 D．4N；水平向右 19．如图所示，水平桌面上叠放着A、B、C三个物体，在水平推力F的作用下与桌面相对静止，B物体受力个数为（    ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 20．如图所示，物体A和B紧靠在粗糙程度均匀的竖直墙面上。两物体在竖直向上的力和水平向左的力作用下，沿竖直方向一起以相同速度做匀速直线运动，其中、，且大小和方向始终保持不变。已知物体A、B的重力分别为10N和30N，且B的右表面光滑，则下列说法正确的是（    ） A．物体A对墙的摩擦力为10N，方向竖直向下 B．物体A受到B的摩擦力为30N，方向竖直向上 C．物体B受到A的支持力为20N，方向水平向左 D．物体B受到的摩擦力大小为30N，方向竖直向上 21．如图甲所示，粗糙程度相同的水平桌面上叠放着柱体、，的底面积是的2倍，对桌面的压强是对压强的2倍，、表面粗糙程度相同。如图乙，在作用下，、一起以的速度向右做匀速直线运动；如图丙，将和用轻绳水平连接，在作用下，、一起以的速度向右做匀速直线运动；如图丁，在、共同作用下，、一起以的速度向左做匀速直线运动。已知：、、均为水平拉力；接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比。若，以下说法正确的是（　　） A．物体、重力之比为1:2 B．乙图中物体受水平向左的摩擦力 C．绳子在丙图中拉力比丁图中小 D．将丁图中物体沿水平方向切掉，若大小不变，当时，、一起向左做匀速直线运动 22．如图所示，五块相同木块叠放在水平桌面上，用水平力向右拉木块，用水平力向左拉木块，但没有拉动，各木块均保持静止，已知，关于这些木块所受摩擦力的情况，以下判断中正确的是（　　） A．b受到一个摩擦力 B．d受到两个摩擦力 C．c受到两个摩擦力 D．e受到一个摩擦力 23．如图甲所示，A、B、C(，，)三个物体与桌面粗糙程度均相同，叠放在水平桌面，水平拉力作用于B上，A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连，水平拉力作用于B，B相对于地面做匀速直线运动，保持静止。下列说法正确的是（　　） ①图乙中A不受摩擦力        ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力 ③                ④图乙中地面对C的摩擦力为2N，方向水平向左 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 24．小明设计了如图所示的实验装置来探究不同物体在木板上运动时所受摩擦力的大小。当木板沿箭头所示的方向运动，直到物体稳定、使滑片P指向间某一位置时，物体相对地面处于________（选填“静止”或“运动”）状态。已知电流表的量程为“”，电源电压为，当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻的阻值至少为________；在此条件下，物体在木板上处于平衡状态时，电流表示数为，物体所受摩擦力是________N，此时在一分钟内产生的热量为________J。（下图为物体所受摩擦力f与电阻接入电路中的阻值的关系图像） 25．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mP＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） ①F1小于F2 ②F3等于F4 ③图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力 ④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力 A．只有①②正确 B．只有①③④正确 C．只有②③④正确 D．①②③④都正确 26．如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。 (1)木块离开弹簧后，在光滑水平面上运动时，其动能有何特点？ (2)请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。 考点04 第四部分 凸透镜成像规律与凸透镜成像的实际应用+焦距的距离实验结合和工作原理 27．探究凸透镜成像的规律时，将蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示的光具座上，凸透镜的焦距为10.0cm，此时光屏上呈现烛焰的像，将凸透镜以1cm/s的速度匀速移动至位置A的过程中，下列说法正确的是（　　） A．光屏上将再次呈现烛焰缩小的像 B．烛焰的实像将先向右移动再向左移动 C．烛焰实像左移时的平均速度比凸透镜小 D．若光屏以1cm/s速度向右运动，则光屏上无法呈现烛焰的像 28．凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（　　）。 A．凸透镜成的像先变大、后变小 B．凸透镜成的像一直变小 C．物像间距一直变小 D．物像间距一直变大 29．图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各挡曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？______ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（c）______（d）______（在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中乒乓球运动的平均速度。______ (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？______ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。______ (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ ______已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 30．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的______（选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为______； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为______； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图戊中的4个字母适合做光源的有______个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f______L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离______（用L0、L表示）； 31．小明同学在地上放一根火柴，将凸透镜正对着太阳，移动凸透镜，使最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上，他看到火柴被点燃了，如图所示。小明非常好奇，想弄清楚是怎么回事，于是他到学校物理实验室进行了一系列关于凸透镜的实验探究。 （l）小明把凸透镜放在光具座的零刻度线处，让平行光照射到凸透镜上，移动光屏找到最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光有___________（选填“会聚”或“发放”）作用；光屏所在位置如图所示，则该凸透镜的焦距为___________cm； （2）小明用该凸透镜靠近书上的文字，如图所示，他发现字被___________。（选填“放大”或“缩小”）了；他移动凸透镜远离书，却看到了缩小的文字，小明很好奇，用同一个凸透镜观察文字，为什么有如此变化？他猜想凸透镜的成像可能与物距有关； （3）他把蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在___________； （4）他把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把蜡烛移动到20cm刻度线处，然后移动光屏，直到找到___________的像，此像是___________（选填“倒立”或“正立”）缩小的； （5）小明发现除了倒立、缩小的实像外，还有一个正立、缩小的像，如图所示，查阅课本后，他明白了这个像是___________选填“凸面镜”或“凸透镜"）所成的。    32．一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经透镜会聚到焦点，现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径为d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物的右侧，距离障碍物s处垂直主光轴放置一个光屏（图中未画出），屏上出现了一个直径为d2的圆形光斑。若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现一个亮点。已知s=10cm，d1=1cm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为（　　） A．30cm B．25cm C．20cm D．15cm 第五部分 电磁继电器的应用与工作原理，生活中的实际应用，与液体压强，计算相结合+阅读材料结合考点05 33．【项目提出】深外跨学科项目化学习小组开展了“自制豆芽机”实践活动。 【项目分析】要进行自制豆芽机的设计需要完成以下任务： ①设计氧气提供装置； ②设计合适的控温系统。 【项目实施】 （一）图甲是小组成员完成的设计草图，主要包括发育盒和淋水系统。发育盒上有沥水孔，淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。 (1)另一小组设计的自制豆芽机盖子上孔开得很小，其他设计都相同，发现豆芽生长速度缓慢。请你根据以上信息提出一个可探究的科学问题：___________。 （二）图乙是控温系统内部电路，控制电路电源电压，可实现加热、保温两挡自动切换。其中（25）是定值电阻，为热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图丙所示），（330）、为电热丝。电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。（忽略电磁铁的电阻） (2)如图乙，开关闭合后，电磁铁的上端为___________（选填“N”或“S”）极。 (3)温度升高，电磁铁磁性___________（选填“增强”或“减弱”）。 【项目评价】小组成员设计了评价量表（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 氧气提供 能够提供充足的氧气，不会出现缺氧情况。 能够提供充足氧气，偶尔出现缺氧情况。 不能提供充足氧气，经常出现缺氧情况。 温度控制 能实现自动控温，并能提供适宜的温度。 能实现自动控温，但温度过高或过低。 不能自动控温。 (4)由图乙和图丙可求得，当控制电路电流为60mA时，对应的温度是23℃，当电流为30mA时，对应的温度为___________℃。小组成员查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20~25℃，根据评价量表评定，此款豆芽机“温度控制”指标为___________（选填“优秀”“合格”或“待改进”）。 (5)如图丁（a）所示为控制水泵喷水断续工作的模拟电路，AB两端的输入电压随时间的变化图像如图丁（b）所示，定值电阻，D为电子元件。当图丁（a）中时，D两端的电压等于输入电压（即）：时，保持5V不变。当R的电功率满足时，水泵启动喷水。则时电阻R的电功率为___________W；该电路工作3min，喷水时间共为___________s。 34．如图所示连接电路，单刀双掷开关S拨到1时，通电螺线管A端为_________极，若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外，则边受力方向为_______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）；将单刀双掷开关S拨到2时，导线框的边受力方向为______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）。 35．图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换， 为热敏电阻（置于发育盒内），为电阻箱，、为电热丝，且。控制电路电流≥5mA时衔铁被吸下。 (1)主要是由__________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作而成，当温度升高时，的阻值______；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (2)如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为______极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于______（选填“加热”或“保温”）状态，加热与保温功率之比为__________； (3)豆芽适宜在23℃~28℃环境下生长，豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为______Ω；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度______（选填“偏高”或“偏低”），除了更换电池外，还可以采取措施是____________________，使得豆芽机恢复在25℃自动切换挡位； 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 (4)如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵1h内喷出水的质量。若水泵的流速为0.5m/s，喷口的横截面积为0.4cm2，则水泵喷口流量为______kg/h； (5)实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是：____________________。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，AB两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，D为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，D两端的电压等于电子元件D两端的实际输入电压；时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变。则时，通过电路的电流为______A；若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率______W时，水泵启动喷水。 36．小刚设计了一个如图所示的实验，A、B两线圈通过导线连接构成闭合回路，并将导线通过绝缘线悬挂起来，使磁体甲穿入线圈A中，手拿磁体乙靠近或远离线圈B时，线圈A会随之摆动。对于这一实验过程，下列说法正确的是（　　）    A．线圈A相当于用电器，线圈B相当于电源 B．利用A线圈的摆动原理可以制成发电机 C．磁体乙靠近线圈B时，磁体乙上的电能转移到线圈B中 D．磁体乙靠近与远离线圈B时，线圈A的起始摆动方向相同 37．如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。 C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm；1m3的质量为5kg。 机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩；导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。 （1）图所示实验中，能反映电动机工作原理的是 ___________ 。 （2）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。 ① 若将R1的阻值适当减小，则受控电路将在比设定温度 ___________ （选填“高”或“低”）的温度下被接通。 ② 当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路.已知热敏电阻的电流随电压变化的I-U图像如图丙，则此时控制电路中的电流为 _____________ A。 （3）飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图a所示，如图b所示的检测电路，电源电压恒定，要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在 _________ （选填“1”、“2”或“3”）位置，该高度表示数刻度 ___________ （选填“均匀”或“不均匀”）。 38．某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求： (1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？ (2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？ 考点06 第六部分 质量与密度计算结合+压强中面积结合 39．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0.4m的正方形，木材内部有一空心部分，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，木材的重力为_____N。为有效利用木材，现沿图甲虚线截去上方、下方完全相同的两部分，截去的两部分的质量之和为，将木材剩余部分放在水平面上，如图乙所示，木材剩余部分对水平面的压强为_____Pa。 40．质量均匀的甲、乙两实心长方体木块放置在水平面上，尺寸如图所示，已知甲的密度，乙的密度，则甲的质量______g。小明用这两木块分别制作有孔的底座，为使钻孔后两底座对水平地面的压强相等，在两木块垂直表面正中央，沿水平或竖直方向打通横截面积相同的圆柱形孔洞，钻孔底座与原来放置相同，则孔洞的最小横截面积______。 41．超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中“额定加湿量”是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；“循环风量”是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；“加湿效率”是指实际加湿量（V）和实际输入功率（P）的比值。（空气密度，g取10N/kg） 额定电压 220V 额定加湿量 15L/h 水箱容量 25L 额定输入功率 500W 加湿效率 循环风量 净重 95kg 轮子与地面接触的总面积 (1)加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为多少？ (2)加满水时，加湿器对水平地面的压强为多少？ (3)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了720次。此过程中的实际加湿量V至少为多少L/h? (4)利用湿敏电阻可实现对超声波加湿器的自动加湿。小明小组根据所学知识给蔬果超市设计了自动加湿器，由工作电路和控制电路两部分组成（如图乙）。在控制电路中，已知电源电压恒为12V，R是可调电阻箱，为湿敏电阻，其阻值随空气湿度变化的关系如图丙所示。 ①当电阻箱接入电路中的阻值为12Ω时，控制电路的功率是4.5W，此时空气湿度为多少？ ②若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动加湿器进入工作状态，工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作，则电阻箱的阻值至少应调到多少？ ③为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器进入工作状态，分析可采取的措施是什么?（写出一条即可）考点07 第七部分 欧姆定律中实际中的电阻，范围+新情景结合 42．如图甲是小航设计的电子秤结构示意图，托盘质量不计，电子秤的表盘由测量范围为的电压表改装而成。电源电压恒为，定值电阻，力敏电阻的阻值随所称物体质量变化如表所示。（取） 质量m/kg 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 阻值/ 165 110 75 55 41 30 24.5 20 16 12.5 10 (1)电子秤的零刻度线对应的电压表示数为___________V。 (2)将底面积为的圆柱体放在水平托盘上，电压表示数为，则圆柱体A对托盘的压强为___________Pa。 (3)小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍，可用阻值为___________的定值电阻来替换。 43．道路被损坏的一个重要原因是车辆严重超载。为了抓拍超载车辆，学校的科技小组设计了一个“汽车超载记录器”，其电路原理图如图甲。已知控制电路的电源电压U=10V，线圈电阻R0=5Ω，保护电阻R1=10Ω。当车辆经过水平检测点时，Rx阻值与压力变化的关系如图乙所示。当电压表示数U1≥4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始抓拍。某总质量为1.5×104kg的汽车，轮胎与路面接触的总面积为0.3m2。求： (1)该汽车对水平路面的压强； (2)通过计算说明该车是否被抓拍； (3)为了延长某大桥的使用寿命，将控制电路电源电压降为9V，要抓拍m总≥30t的车，则R1要更换多大的电阻。 44．阅读短文，回答问题 无人航拍机 无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机．如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电．表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积． 表一 额定电压/V 6 额定功率/W 42 电池容量/mAh 1500 工作噪音/dB <50 遥控距离/m 200 整机质量/g 500 充电时间/min 200 电机转化效率/％ 90 无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二．产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率． 表二 风叶转速/（） 1 1.2 1.4 升力/N 4 动率/（） 1 （1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是________． A．利用超声波对无人机进行遥控的 B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压力 C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．用镜头的焦距要尽量长一点 （2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力．这是利用______，当风叶转速为时，获得的向上的升力为_________N． （3）该无人机正常工作时的电流为________A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为___________J． （4）由表二数据可知，当转速为时，无人机的动率为________．上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg，转力效率为__________%．（） （5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少．在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加．如图乙所示，为光敏电阻，为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________（光敏/定值）电阻相并联． 45．阅读短文，回答问题。 综合实践活动——设计蔬菜温室 【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。 【设计与实施】 任务一：设计温室结构，温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3，由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是γ三＜γ四＜γ五＜γ六。 任务二：设计温控系统温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下；当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V　275W”字样。 【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等　级 优秀 良好 合格 不合格 评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温 (1)关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是（　　） A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B．墙体选用隔热性能好的材料 C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D．图甲中通电线圈上端是S极 (2)由模型实验可知，搭建温室选用________（三角形/正方形/圆形）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，g为已知常量，则其上表面所能承受的最大压强p＝________。 (3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为________J，电热丝对温室的加热效率约为________%；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为________℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg·℃）] (4)根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为________，依据是________；进一步给出优化建议：________。 46．在跨学科实践学习中，某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案，如图乙（A）（B）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 (1)针对项目产品及其设计电路，下列说法中不正确的是______； A．随着温度的升高，两电路图中电磁铁的磁性将变弱 B．图（A）与图（B）的设计达成的控制效果是相同的 C．图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态相同 D．为了提高所控制的温度，可以减小R0的阻值 (2)以图（B）设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少？ (3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃~25℃自动控温，可将图（B）控制电路中的电源电压调至______V。该产品保温功率和加热功率之比为1:4，则制作的电热丝电阻R2阻值为______。保温时从最高温经过15min后降温到最低温，若关闭电路从最高温只经过10min后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为______。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年中考物理压轴题训练【热点 重点 难点】09 压强的计算与正确应用第一部分 考点01 内容导航 精选好题 典型题型 针对训练 第一部分—压强的计算与正确应用 第二部分—浮力与压强与液体压强+密度综合应用 第三部分—摩擦力方向与摩擦力大小+受力分析+判断摩擦力的类型结合 第四部分—凸透镜成像规律与凸透镜成像的实际应用+焦距的距离实验结合和工作原理 第五部分—电磁继电器的应用与工作原理，生活中的实际应用，与液体压强，计算相结合+阅读材料结合 第六部分—质量与密度计算结合+压强中面积结合 第七部分—欧姆定律中实际中的电阻，范围+新情景结合 1．如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（　　） A．液体对容器底部的压强： B．液体对容器底部的压力： C．容器对桌面的压力： D．容器对桌面的压强： 【答案】BD 【详解】AB．由题可知甲、乙两容器的底面积相同，又装有深度相同，质量相等的不同液体，即，由图可知，根据，则两种液体的密度关系。由可知，液体对容器底部的压强；由可知，液体对容器底部的压力，故A错误，B正确； C．容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和，由题可知两容器质量相等，且装有相等质量的液体，所以容器对桌面的压力相等，即，故C错误； D．由及可知，两容器对桌面的压强相等，即，故D正确。 故选BD。 2．水平桌面上放置一个装有水的平底柱形容器，已知容器质量为100g，底面积为，现将一个重为6N、底面积为、体积为的实心体A用细线吊着，然后将其一半浸入水中（容器厚度不计），如图甲所示（，g取），求： (1)细线对实心体A的拉力； (2)水对容器底部的压强； (3)若剪断细线，水对容器底部增大的压强与容器对桌面增大的压强之比。 (4)（升降台的相对运动）如图乙所示，若在容器下方加一升降台，调节升降台高度，使实心体A恰好完全浸没，此时升降台上升的高度。 (5)若将实心体A提出水后，使实心体A从刚接触水面开始下移，则水对容器底部增大的压强。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 【分析】综合应用阿基米德原理、称重法及液体压强公式来进行求解，特别要注意分析物体排开液体的体积、液面高度变化、物体位置移动距离、物体浸入液体的深度与物体底面积、容器底面积、物体体积之间的关系。 【详解】（1）实心体A排开水的体积 实心体A受到的浮力 则细线对实心体A的拉力 （2）容器中水的体积 未放实心体A之前，容器中的水面高度 实心体A浸入水中后水面上升的高度 则此时水深 水对容器底部的压强 （3）实心体A的密度 实心体A的密度大于水，故剪断细线后，实心体A浸没在水中，实心体A排开水的体积增加量 水面上升的高度 水对容器底部的压强增加量 剪断细线前容器对桌面的压力 剪断细线后容器对桌面的压力 容器对桌面的压力变化量 容器对桌面的压强变化量 水对容器底部增大的压强与容器对桌面增大的压强之比为 （4）依据A的底面积和体积可得，A的高度 A浸入水中一半时，水的深度，则A的顶端距离容器底部的高度为 当A刚好浸没时，水和A的总体积为 水在容器中的深度 所以升降台上升的高度 （5）使实心体A从刚接触水面开始下移，若实心体A没有浸没，则水面升高的高度为 则实心体A浸入水中的深度为 所以，实心体A浸没在水中，水面实际升高的高度为 水对容器底部增大的压强为 3．水平地面上有一工件如图甲所示，由上下两个不同物质组成的正方体A、B叠放在一起。其中A对B的压强与工件对水平地面的压强相等。若将其沿水平方向切割如图甲所示，该工件对水平地面的压强随切去高度h变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A、B工件重力之比为1：9 B．A工件的密度大小为 1.6g/cm3 C．若剩余部分对地面的压强为4000Pa，则h=15cm D．若h=12cm，则工件剩余部分对水平地面的压强为4925Pa 【答案】C 【分析】结合图像甲乙明确初始压强和完全切去正方体A时压强的大小，再根据公式、计算正方体A、B的高度，即边长，从而得到正方体A、B对应的底面积和体积，进而求出正方体A、B的密度，从而得到切去不同高度h后工件剩余部分对地面的压强。 【详解】AB．分析图乙，当切去高度为0时，工件对水平地面的初始压强为5400Pa，则有 由图像变化特点可知，当工件对地面压强为4800Pa时，正方体A恰好被完全切去，此时工件对地面的压力等于正方体B的重力，则有 由此可得① 正方体A恰好被完全切去时，压强变化了 由此可得② 正方体A高为，正方体B高度为，将②代入①，可得，所以 当切去20cm时，此时③，工件对地面压强为3200Pa，则有 可得 由，两式相比，可得，所以④ 将④代入③，可得，所以，由此可得正方体A、B的底面积和体积分别为 ， 由，可得 由 可得，故AB错误； C．当，此时工件剩余部分的高度为 此时工件对地面的压强为，故C正确； D．若，此时工件剩余部分的高度为 此时工件剩余部分对水平地面的压强为，故D错误。 故选C。 4．如图甲所示，用弹簧测力计将一柱形物体从装有水的杯子底部匀速拉出，物体的底面积为，杯子的底面积为。杯子的质量为100g，不计杯壁的厚度，拉力与时间的关系如图乙所示。下列有关说法不正确的是（   ） A．物体的密度为 B．时，水对杯底的压力为24N C．物体上升的速度为8cm/s D．当物体有一半露出水面时，杯子对桌面的压强为 【答案】B 【分析】根据称重法求出物体完全浸没在水中时受到的浮力后结合阿基米德原理、压强公式解题。 【详解】A．由题意可知，乙图中前2s物体完全浸没在水中，此时弹簧测力计的拉力为3N，3s后，物体被完全拉出水面，弹簧测力计的示数为5N，则物体所受重力为5N。所以物体完全浸没在水中时受到的浮力为 则物体的体积为 则物体的密度为，故A正确，不符合题意； BC．物块的高度为 物体被拉出水面后，水面下降高度为 根据图像乙可知，物体被拉出水面耗时1s，故物体上升速度为 所以物块在没有被拉出水面时，水面的高度为 则1s时，物体仍完全浸没在水中，此时水对杯底的压强为 则时，水对杯底的压力为，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．与完全浸没时相比，当物体有一半露出水面时，减少的浮力为 根据力的相互作用，水对杯底的压力减小量为 则水对杯底的压力为 杯子的重力为 则当物体有一半露出水面时，杯子对桌面的压力为 则杯子对桌面的压强为，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．根据我国明代《菽园杂记》中记载的用莲子比较食盐水密度的方法，某同学将三个相同的杯子放在水平桌面上，分别向其中加入密度不同、体积相同的食盐水，将同一莲子先后放入三个杯中，莲子静止时在杯中的位置如图所示。图丙中莲子对杯底有压力，忽略莲子吸入或带出的食盐水，下列说法正确的是（　　） A．图甲中食盐水密度等于莲子密度 B．莲子所受浮力的大小关系是 C．三杯食盐水密度的大小关系是 D．杯子对桌面压强的大小关系是 【答案】BD 【详解】A．在图甲中莲子漂浮，则莲子的密度小于食盐水的密度，故A错误； B．在图甲中莲子漂浮，浮力等于重力，在图乙中莲子漂浮，浮力等于重力，在图丙中莲子下沉，浮力小于重力，所以莲子所受浮力的大小关系是，故B正确； C．莲子密度小于甲中食盐水密度，图乙莲子漂浮，莲子密度小于乙中食盐水密度，且浸入体积更大，图丙中莲子下沉，莲子密度大于丙中食盐水密度，所以三杯食盐水密度的大小关系是，故C错误； D．三杯食盐水体积相同，但，所以甲中食盐水质量最大，丙中食盐水质量最小，三个容器质量和底面积都相同，所以甲对桌面的压力最大，丙对桌面的压力最小，由可知，甲对桌面的压强最大，丙对桌面的压强最小，故D正确。 故选BD。 6．如图所示，将一块实心圆柱形金属块浸没在水中，金属块上、下表面受到水的压力分别为F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（   ） A．F1变小 B．上表面受到的压强不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 【答案】D 【详解】AB． 由可知，金属块下沉过程中，上、下表面的深度 都不断增大，水的密度 不变，因此上、下表面受到的水的压强都变大；根据，受力面积不变，因此上表面压力也会变大。故AB错误； CD．物体受到的浮力。 金属块浸没下沉过程中，排开水的体积 等于金属块自身体积，保持不变，根据，浮力大小不变，因此与的差值不变。故C错误，D正确。 故选D。 7．小明利用容积的注射器、小桶、刻度尺等器材测量大气压强的值。 (1)实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 (2)操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，松手后观察到活塞能回到注射器筒的前端，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。 ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示。慢慢向桶内加细沙，直到活塞刚好被拉动时，停止加细沙。测得桶和沙总重力为G，则大气对活塞的压力大小为______。 ③测出注射器上有刻度部分的长度为l，即可计算大气压的值。 (3)如图乙所示，在原实验装置的基础上，使用力传感器在竖直方向上连接注射器的活塞与桶，即可实时记录活塞受到的拉力F。逐渐往桶中添加细沙，直到58.000s时活塞刚好被拉动，此时，该过程中活塞受到拉力F随时间t的变化情况如图丙所示。 ①如图丁所示，该注射器有刻度部分的长度是______cm，则本地大气压的测量值为______Pa。 ②小明对实验进行评估，发现本次测量结果低于当地当时的大气压，则可能原因是______。 (4)本次实验小明选用20mL的注射器而非2mL的，原因是______。 【答案】(1)活塞 (2) 不漏气 (3) 6.80 注射器内空气没有排尽（或装置漏气，合理即可） (4)2mL注射器容积小，活塞受到的大气拉力较小，测量误差更大 【详解】（1）实验中大气压作用在注射器活塞上，研究的是大气对活塞的压力。 （2）[1]拉动活塞后松手，活塞能回到前端，说明内部气压小于外界大气压，装置气密性好，不漏气；若漏气，内外气压平衡，活塞不会回到前端。 [2]活塞刚好被拉动时，二力平衡，忽略活塞自重，大气对活塞的压力等于桶和沙的总重力G。 （3）[1]由丁图刻度尺可知，分度值为1mm，有刻度部分左端对齐0.00cm，右端对齐6.80cm，故长度为6.80cm。 活塞横截面积 拉力F=29.00N，则大气压 [2]测量结果低于真实大气压，说明测得的拉力F偏小，最常见原因是注射器内没有排尽空气（或装置漏气），内部空气会对活塞产生向外的压强，抵消一部分大气压，导致测得拉力偏小，计算出的大气压偏小。 （4）2mL注射器容积小，活塞横截面积小，大气产生的拉力小，测量时相对误差更大；20mL注射器容积大，大气压力更大，测量的相对误差更小，因此选用20mL注射器减小实验误差。 考点02 第二部分 浮力与压强与液体压强+密度综合应用 8．如图所示，足够深的薄壁柱形容器底面积，内装有20cm深的水。木块A重24N，底面积，高40cm。用轻质细杆将木块A缓慢向下压，使其浸入水中深度为自身高度的，然后继续竖直向下移动4cm。则木块A的密度为________；继续向下移动的过程容器对水平地面的压强变化量为________Pa。（g取10N/kg） 【答案】 400 【分析】分析木块继续下移时，要考虑容器中水面上升对木块浸入深度的影响，不能直接认为木块下移距离就是排开水的深度增加量。容器对地面的压力变化量等于额外排开水的重力，需准确判断排开水的体积变化。 【详解】[1]木块体积 木块质量 木块密度 [2]木块向下移动x=4cm，设水面上升Δh： 多排开水的体积满足 整理得 多排开体积 浮力增加量 容器对地面的压力增加量等于浮力增加量 压强变化量 9．如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，将同一木块分别放入两容器中，木块静止时两容器中液面相平。下列判断正确的是（　　） A．木块在甲液体中受到的浮力等于在乙液体中受到的浮力 B．木块排开甲液体的重力大 C．乙液体的密度比甲液体的密度大 D．在甲液体中木块底部受到的压力大于在乙液体中木块底部受到的压力 【答案】ACD 【详解】A.木块在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件： 漂浮时，物体受到的浮力等于自身的重力，即 。 因为是同一木块，重力相同，所以木块在甲、乙液体中受到的浮力相等，故A正确； B.根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重力，即。 因为 ，所以，即木块排开甲、乙液体的重力相等，故B错误； C.根据阿基米德原理 ， 已知因为 ，且从图中能看出， 所以，即乙液体的密度比甲液体的密度大，故C正确； D.甲中木块悬浮，底部受到向上的压力，顶部受到向下的压力。乙中木块漂浮，顶部不受液体压力，浮力等于底部向上的压力。两者浮力相等，甲中，乙中。所以，故D正确。 故选ACD。 10．如图所示，甲、乙两个相同的烧杯中装有密度相同的液体，将两个实心物体A、B分别放入甲、乙两杯液体中。静止时，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，两杯中的液体液面高度均为h。若A、B的质量分别为、，A、B的体积分别为、，A、B受到的浮力分别为、。下列判断中正确的是（　　） A．若，则一定有 B．若，则一定有 C．甲杯中液体对容器底的压力等于乙杯中液体对容器底的压力 D．甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 【答案】ABC 【分析】根据浮沉条件，结合密度公式分析； 利用公式和分析可得； 利用浮沉条件判断浮力、物体重力、排开液体重力关系，从而得到烧杯中物体和液体总重力关系，再利用公式判断。 【详解】甲乙两烧杯装的是密度相同的液体，物体A在甲杯液体中处于沉底状态，根据物体浮沉条件，说明A的密度大于液体密度，物体B在乙杯液体中处于漂浮状态，说明B的密度小于液体密度。所以A的密度大于B的密度。 A．若 ，由可知，A、B的质量关系为，故A正确； B．若 ，由可知，A、B的体积关系为，故B正确； C．两杯中的液体液面高度均为h，由得，两容器底部所受液体压强相等。又因为两个容器底面积相等，根据可知，两杯中液体对容器底部的压力相等，故C正确； D． 为了便于比较，设丙烧杯中只装入同种液体，且液面高度也为h，丙烧杯中液体重力为G液丙，如图所示： 甲烧杯中物体A沉底，则，即A的重力大于它排开的液体的重力，所以 乙烧杯中物体B漂浮，则，即B的重力等于它排开的液体的重力，所以 则 甲、乙两烧杯完全相同（两烧杯重力相同），且桌面受到的压力等于容器、液体和物体的总重力，所以甲杯对桌面的压力大于乙杯对桌面的压力，即；两烧杯的底面积相同，由得甲杯对桌面的压强大于乙杯对桌面的压强，故D错误。 故选ABC。 11．如图所示，电子秤上有一重为2N、高为20cm、底面积为的圆柱形平底溢水杯（不计厚度），杯中装有水，将质量为240g，密度为的圆柱形金属块挂在弹簧测力计下，从金属块下表面接触水面到金属块浸没水中直至沉底的过程中，电子秤示数增加了1N，此时弹簧测力计示数为1.2N。下列说法正确的是（　　） A．金属块沉底时对容器的压力为1N B．水对溢水杯底压强增大了80Pa C．小桶收集到溢出水的重力为0.4N D．溢水杯对电子秤的压强为2400Pa 【答案】B 【详解】A．金属块的质量 金属块的重力 根据公式可得，金属块的体积 金属块沉底时排开水的体积等于自身的体积，即 根据阿基米德原理可知，金属块受到的浮力 金属块沉底时受到重力、浮力和容器底对其的支持力以及弹簧测力计对它的拉力，四力平衡，故金属块沉底时容器底对金属块的支持力 又因为金属块沉底时对容器的压力与容器底对金属块的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以金属块沉底时对容器的压力为0.6N，故A错误； BC．金属块的重力为2.4N，沉底时，弹簧测力计的示数为1.2N，故容器和水对金属块的作用力为1.2N，根据力的作用是相互的，金属块对容器和水的作用力也为1.2N，而电子秤示数增加了1N，故有0.2N的水溢出，即溢出水的重力为0.2N，根据公式可得，溢出水的质量 根据公式可得，溢出水的体积 溢水杯的底面积 溢水杯水面上升的高度 水对溢水杯底的压强变化值 故B正确，C错误； D．容器的高度 溢水杯中水的体积 根据公式可得，水的质量 水的重力 溢水杯对电子秤的压力 溢水杯对电子秤的压强 故D错误。 故选B。 12．如图甲所示，将底面积为S的柱形薄壁容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至h₁深；再将系有细线的金属圆柱体A缓缓向下浸入液体中（液体未溢出），直到它最后自由静止于容器底部。将容器M置于电子秤上到圆柱体静止于容器底的整个过程中，电子秤示数m随液体深度h的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．金属圆柱体A最终浸没在液体中 B．金属圆柱体A底部在处所受的液体压强小于在处所受的液体压强 C．液体的密度是 D．金属圆柱体A受到的最大浮力是 【答案】C 【详解】A．从图中可知，当深度为时，电子秤示数还在增加，说明圆柱体没有完全浸没，所以不能确定金属圆柱体最终浸没在液体中，故A错误； ‌B．根据液体压强公式，因为，所以金属圆柱体底部在处所受的液体压强大于在处所受的液体压强，故B错误； C‌．当电子秤示数为时，圆柱体所受浮力 圆柱体排开液体的体积 根据阿基米德原理可得 故C正确； ‌D．图中斜线顶点对应的位置，是圆柱体所受浮力最大的位置，此时电子秤示数不到，所以金属圆柱体受到的最大浮力不是 故D错误。 故选C。 13．如图所示，足够高的甲、乙两柱形容器放在水平地面上，甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度忽略不计。已知甲、乙容器的底面积分别为和，容器底部受到的液体压强分别为和。已知，乙中水的质量为0.12kg，则_______Pa，液体对甲底部的压力为_______N。若将容器乙放入容器甲中，液面稳定后，容器甲的液面与容器乙的水面相差0.06m，此时液体对容器甲的压强变化了750Pa，则容器甲中液体的密度为_______ 。（g取） 【答案】 0.18 或 【分析】求甲中液体的密度时，先分析乙在甲中所处状态，然后分类讨论液面高0.06m和低0.06m两种情况。由相互作用力的关系可知，液体对容器甲的压力变化量等于乙中液体对甲的浮力。 【详解】[1]乙底部受到水的压强为 [2]容器甲底部受到液体的压强为 液体对甲底部的压力为 [3]将容器乙放入容器甲中后，液体对容器甲的压力变化量为 不计容器的质量和厚度，则容器乙在容器甲中触底，容器乙中水的深度为 ①容器甲放入容器乙后，当甲的液面比乙的水面高0.06m时，最终甲中液面的深度为 则容器甲中液体的密度为 ②容器甲放入容器乙后，当甲的液面比乙的水面低0.06m时，最终甲中液面深度为 则容器甲中液体的密度为 综上，容器甲中液体的密度为或。 14．水平桌面上有一装有适量水的足够高的柱形水槽，水中放一个木块，将铁块a放在木块上，静止时木块刚好浸没在水中（如图甲）；将铁块a用细线系在木块下面，静止时木块体积的五分之一露出水面（如图乙）。若木块体积为V，则铁块a的体积是（　　） A． B．5V C． D．V 【答案】A 【详解】将木块和铁块a看作整体，整体在甲、乙中均漂浮，浮力等于重力，整体重力相等，则整体受到的浮力相等，根据可得，，解得铁块a的体积。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。考点03 第三部分 摩擦力方向与摩擦力大小+受力 分析+判断摩擦力的类型结合 15．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在5N的水平推力F1作用下，木块A、B一起做匀速直线运动，此时木块A受到桌面的摩擦力方向是____（选填“水平向左”或“水平向右”）；若将木块A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力F2推木块A使它们一起做匀速直线运动（如图乙所示），则推力F2______（选填“＞”“＜”或“＝”）5N。 【答案】 水平向左 ＝ 【详解】[1]图甲中，AB看成一个整体，在5N的水平推力F1作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，因此A受的推力和摩擦力是一对平衡力，二者方向相反，推力水平向右，故木块A受到桌面的摩擦力方向是水平向左。 [2]若将A、B紧靠着放在水平桌面上，接触的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，木块A、B一起做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的摩擦力与推力F2是一对平衡力，大小相同，因此 16．把表面光滑程度一样的瓶子灌满水后，横放在水平桌面上，如图所示，瓶底和瓶盖的面积之比为5：1。先用水平向右的力推瓶子，使其做匀速直线运动；撤去力后再用水平向左的力推瓶子，使其做匀速直线运动。则两次推力之比____________，前后两次手受到的压强之比____________。（瓶底和瓶盖均与手充分接触） 【答案】 1：1 1：5 【详解】[1]因为瓶子在水平桌面上做匀速直线运动，处于平衡状态，此时推力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，即。 滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度。瓶子灌满水后，总重力不变，所以对桌面的压力不变；又因为瓶底和瓶盖表面光滑程度一样，即接触面粗糙程度不变，两次滑动摩擦力大小相等，所以两次推力，则。 [2]压强公式为 。前后两次手受到的压力都等于推力，由于，所以两次压力相等。 已知瓶底和瓶盖的面积之比为，即。根据压强公式，当压力相等时，压强与受力面积成反比，所以。 17．如图所示，用大小为5N的力F拉动木板B，使B在水平桌面上向左做匀速直线运动，物体A相对于桌面保持静止，物体A通过水平轻绳经定滑轮与弹簧测力计相连接，此时弹簧测力计的示数为2N，下列判断正确的是（   ） A．物体A受到水平向右的滑动摩擦力 B．物体A受到的滑动摩擦力大小为5N C．若用大小为6N的力F拉动木板B，木板B的运动状态不变 D．若用大小为6N的力F拉动木板B，物体A受到的滑动摩擦力为2N 【答案】D 【详解】A．物体A相对于桌面保持静止，处于平衡状态。在水平方向上，A受到弹簧测力计向右的拉力T和木板B对A的滑动摩擦力。因为A处于平衡状态，所以这两个力是一对平衡力，大小相等，方向相反。弹簧测力计的示数为2N，即，方向向右。因此，物体A受到的滑动摩擦力方向为水平向左，故A错误； B．由二力平衡条件可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为，故B错误； C．当用大小为的力拉动木板B时，B做匀速直线运动，处于平衡状态。B在水平方向上受到向左的拉力F、A对B向右的摩擦力和地面对B向右的摩擦力。根据力的作用是相互的，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力大小相等，所以。根据B的平衡条件，，所以地面对B的摩擦力。当用大小为F=6N的力拉动木板B时，B受到的总摩擦力（包括A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力）大小不变，仍为。此时拉力大于总摩擦力，B受力不平衡，会做加速运动，运动状态发生改变，故C错误； D．滑动摩擦力的大小取决于压力大小和接触面的粗糙程度，与物体运动的速度和外力大小无关。当用大小为6N的力拉动木板B时，物体A对木板B的压力（等于A的重力）和它们之间接触面的粗糙程度都没有改变，因此A受到的滑动摩擦力大小不变。由A选项的分析可知，A受到的滑动摩擦力大小为2N，故D正确。 故选D。 18．如图甲，物体在水平拉力F1的作用下，向右做匀速直线运动，已知F1＝4N。若突然撤去F1，同时对物体施加一个大小为2N、水平向左的拉力F2，如图乙，则此时物体受到的滑动摩擦力大小和方向为（　　） A．2N；水平向左 B．2N；水平向右 C．4N；水平向左 D．4N；水平向右 【答案】C 【详解】图甲，物体向右匀速直线运动，水平方向拉力F1与滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡条件，滑动摩擦力f＝F1＝4N，方向与运动方向相反，即水平向左。 图乙，撤去F1并施加水平向左的F2＝2N，物体由于惯性继续向右运动，此时压力和接触面粗糙程度未变，滑动摩擦力大小仍为4N；因物体相对接触面向右运动，滑动摩擦力阻碍相对运动，方向保持水平向左。所以物体受到的滑动摩擦力大小为4N，方向水平向左。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 19．如图所示，水平桌面上叠放着A、B、C三个物体，在水平推力F的作用下与桌面相对静止，B物体受力个数为（    ） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】D 【详解】一切物体都有重力，则B受到重力作用；物体A叠放在B上，B受到A的压力；B叠放在C上，受到C的支持力；在水平推力F的作用下，受到向右的推力作用，保持静止状态，受到向左的摩擦力。所以B物体受到5个力的作用，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 20．如图所示，物体A和B紧靠在粗糙程度均匀的竖直墙面上。两物体在竖直向上的力和水平向左的力作用下，沿竖直方向一起以相同速度做匀速直线运动，其中、，且大小和方向始终保持不变。已知物体A、B的重力分别为10N和30N，且B的右表面光滑，则下列说法正确的是（    ） A．物体A对墙的摩擦力为10N，方向竖直向下 B．物体A受到B的摩擦力为30N，方向竖直向上 C．物体B受到A的支持力为20N，方向水平向左 D．物体B受到的摩擦力大小为30N，方向竖直向上 【答案】D 【详解】A．以物体A和B整体为研究对象，在竖直方向上，整体受到竖直向上的力F1，竖直向下的总重力 以及墙对A的竖直向下的摩擦力。根据平衡条件有 墙对A的摩擦力方向竖直向下，根据力的作用是相互的，物体A对墙的摩擦力大小也为10N，方向竖直向上，故A错误； B．以物体B为研究对象，在竖直方向上，B受到竖直向下的重力GB和A对B竖直向上的摩擦力fAB。根据平衡条件有 物体A受到B的摩擦力fBA与A对B的摩擦力fAB是一对相互作用力，大小相等，方向相反。所以物体A受到B的摩擦力大小为30N，方向竖直向下，故B错误； C．以物体B为研究对象，在水平方向上，B受到水平向左的力F2和A对B水平向右的支持力NAB。根据平衡条件有 所以物体B受到A的支持力大小为20N，方向水平向右，故C错误； D．以物体B为研究对象，在竖直方向上，B受到竖直向下的重力GB和A对B的摩擦力fAB。因为B做匀速直线运动，处于平衡状态，所以这两个力是一对平衡力。因此，B受到的摩擦力大小为 方向竖直向上，故D正确。 故选D。 21．如图甲所示，粗糙程度相同的水平桌面上叠放着柱体、，的底面积是的2倍，对桌面的压强是对压强的2倍，、表面粗糙程度相同。如图乙，在作用下，、一起以的速度向右做匀速直线运动；如图丙，将和用轻绳水平连接，在作用下，、一起以的速度向右做匀速直线运动；如图丁，在、共同作用下，、一起以的速度向左做匀速直线运动。已知：、、均为水平拉力；接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面所受压力大小成正比。若，以下说法正确的是（　　） A．物体、重力之比为1:2 B．乙图中物体受水平向左的摩擦力 C．绳子在丙图中拉力比丁图中小 D．将丁图中物体沿水平方向切掉，若大小不变，当时，、一起向左做匀速直线运动 【答案】C 【详解】 A．设物体A、B的重力分别为GA、GB，底面积分别为SA、SB。 根据题意，可知……① 在图甲中，A对B的压强为……② B对桌面的压力为 B对桌面的压强为……③ 已知……④ 联立①②③④可得。 因此物体A、B的重力之比为1:3，故A错误； B．在图乙中，A、B一起向右做匀速直线运动，A处于平衡状态。对A进行水平方向受力分析，A没有受到水平方向的拉力，也没有相对于B运动的趋势，因此A不受摩擦力作用，故B错误； C．在图乙中，A、B整体向右做匀速直线运动，处于平衡状态。水平方向上，拉力F1与桌面对B的滑动摩擦力f乙是一对平衡力，所以 滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关。在图丙中，A、B并排放置，对桌面的总压力等于A、B的总重力，且桌面粗糙程度不变，所以A、B受到的总滑动摩擦力 因为，且接触面粗糙程度相同，所以A、B单独在桌面上受到的滑动摩擦力之比为……⑤ 又因为……⑥ 联立⑤⑥解得，。 在图丙中，A、B一起向右做匀速直线运动。对A进行受力分析，A在水平方向受到绳子c向右的拉力T丙和桌面向左的摩擦力fA，根据二力平衡条件可知，所以……⑦ 在图丁中，A、B一起向左做匀速直线运动。首先分析整体，整体在水平方向受到向左的拉力F3、向右的拉力F2和向右的总摩擦力f丁，总摩擦力 在图丙中，对整体分析可知， 在图丁中，整体处于平衡状态，所以……⑧ 再对A进行受力分析，A在水平方向受到向左的拉力F3、向右的绳子c的拉力T丁和向右的摩擦力fA，三力平衡，所以……⑨ 联立⑦⑧⑨可得。 绳子c在丙图中的拉力比丁图中小 故C正确。 D．将丁图中B物体沿水平方向切掉，B的重力变为原来的，即。 B对桌面的压力减小，其受到的摩擦力变为 A的摩擦力不变，仍为3N。 此时A、B受到的总摩擦力为 若A、B一起向左做匀速直线运动，则摩擦力方向向右。 此时水平方向合力应为零。由题意可知受到向左的力为20 N。受力分析可知向右的力为 因为向左的力20N不等于向右的力21N，所以物体不能做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 22．如图所示，五块相同木块叠放在水平桌面上，用水平力向右拉木块，用水平力向左拉木块，但没有拉动，各木块均保持静止，已知，关于这些木块所受摩擦力的情况，以下判断中正确的是（　　） A．b受到一个摩擦力 B．d受到两个摩擦力 C．c受到两个摩擦力 D．e受到一个摩擦力 【答案】B 【详解】五块相同木块叠放在水平桌面上，各木块均保持静止，将五块木块看作一个整体，整体静止，处于平衡态，受平衡力，已知，所以木块e受地面的摩擦力，方向水平向左。隔离木块e，木块e静止，水平方向受平衡力，木块e受地面水平向左的摩擦力和木块d水平向右的摩擦力；隔离木块d，木块d静止，木块d受水平向左的拉力F2、受木块e水平向左的摩擦力，受木块c水平向右的摩擦力；隔离木块c，木块c静止，受木块d水平向左的摩擦力，受水平向右的拉力F1；分别隔离木块b、a，木块b、a与其它木块之间没有相对运动趋势，不具备摩擦力产生的条件，故a、b不受摩擦力。综上，e受两个摩擦力，d受两个摩擦力，c受一个摩擦力，a、b不受摩擦力。故ACD错误，B正确。 故选B。 23．如图甲所示，A、B、C(，，)三个物体与桌面粗糙程度均相同，叠放在水平桌面，水平拉力作用于B上，A、B、C整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将A、C相连，水平拉力作用于B，B相对于地面做匀速直线运动，保持静止。下列说法正确的是（　　） ①图乙中A不受摩擦力        ②图甲中B所受重力与支持力是一对平衡力 ③                ④图乙中地面对C的摩擦力为2N，方向水平向左 A．①③ B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【详解】①在乙图中，A相对于地面保持静止，但B在A的下方相对于地面运动，因此A和B之间存在相对滑动。B对A有滑动摩擦力作用。 B相对于A向右运动，所以B对A的滑动摩擦力方向水平向右。故①错误； ②图乙中，B相对地面匀速直线运动，处于平衡状态，竖直方向上所受的竖直向下的重力、A对B的压力和竖直向上的C对B的支持力是平衡力，所以B的重力比支持力小，故②错误； ③图甲中，A、B间没有摩擦力，把A、B、C三个物体看成一个整体，这个整体在水平方向上所受的拉力和地面对这个整体的滑动摩擦力是一对平衡力，地面对C，即地面对这个整体的摩擦力 A、B、C三个物体的重力分别为 三个物体与桌面的粗糙程度均相同，滑动摩擦力与压力成正比，设C对B的摩擦力为，则有 所以C对B的滑动摩擦力 同理，A对B的滑动摩擦力 B相对A、C都是向右运动，所受的两个摩擦力水平向左，B在水平方向上所受的摩擦力与拉力是平衡力，所以拉力 故③正确； ④A、C保持静止，B相对于地面向右做匀速直线运动，则A、C受到B的滑动摩擦力方向均水平向右。由A静止处于平衡状态可知，定滑轮上的绳子对A向左的拉力为3N，则C受到定滑轮上的绳子向左的拉力也为3N。C保持静止，处于平衡状态，应受平衡力的作用，分析C受力情况：绳子对C有水平向左的3N的拉力，B对C有水平向右的摩擦力5N，则地面对C应有2N水平向左的摩擦力，故④正确。 故选D。 24．小明设计了如图所示的实验装置来探究不同物体在木板上运动时所受摩擦力的大小。当木板沿箭头所示的方向运动，直到物体稳定、使滑片P指向间某一位置时，物体相对地面处于________（选填“静止”或“运动”）状态。已知电流表的量程为“”，电源电压为，当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻的阻值至少为________；在此条件下，物体在木板上处于平衡状态时，电流表示数为，物体所受摩擦力是________N，此时在一分钟内产生的热量为________J。（下图为物体所受摩擦力f与电阻接入电路中的阻值的关系图像） 【答案】 静止 5 5 27 【详解】[1]木板运动时，物体稳定后相对地面的位置没有发生变化，因此物体相对地面处于静止状态。 [2]当滑片P指向b端时，接入电路的阻值为，电路中只有。电流表量程为，为保护电流表，电路最大电流。根据欧姆定律，可得 [3]电路中与串联，电流时，电路总电阻 则 从图像中可知，当时，摩擦力。 [4] 在一分钟内产生的热量 25．如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mP＜mQ）的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） ①F1小于F2 ②F3等于F4 ③图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力 ④图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力 A．只有①②正确 B．只有①③④正确 C．只有②③④正确 D．①②③④都正确 【答案】D 【详解】摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个影响因素不变，摩擦力不变； ①表面粗糙程度相同、质量不同，甲、乙两图中，因为mp＜mQ，所以Gp＜GQ，所以fp＜fQ，推着木块做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，所以F1＜F2，故①正确； ②丙、丁实验在压力大小和接触面的粗糙程度不变时，改变了接触面积的大小，摩擦力不变，则F3=F4，故②正确； ③图丙中P，相对Q静止，没有相对运动或相对运动趋势，所以不受摩擦力，图丁中P相对地面向右运动，受到向左的摩擦力，所以图丙中木块P所受摩擦力小于图丁中木块P所受摩擦力，故③正确； ④图丙中Q对地面的压力大于图丁中Q对地面的压力，两图接触面粗糙程度相同，图丙中木块Q所受地面摩擦力大于图丁中木块Q所受摩擦力，故④正确。故ABC错误，D正确。 故选D。 26．如图甲所示水平面AB段光滑，B点右侧粗糙，一轻质弹簧左端固定于竖直墙面。用小木块P压缩弹簧至A点由静止释放，木块离开弹簧后，动能随位置变化关系的大致图像如图乙所示。若换另一相同底面的小木块Q（）将弹簧同样压缩至A点由静止释放，弹簧形变均在弹性限度内。 (1)木块离开弹簧后，在光滑水平面上运动时，其动能有何特点？ (2)请在同一坐标系中画出小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像。 【答案】(1)动能不变 (2) 【详解】[1]水平面AB段光滑，木块离开弹簧后在AB段运动时，不受摩擦力作用，水平方向合力为零。 根据牛顿第一定律，木块将做匀速直线运动，速度大小不变。由于质量 m和速度v均不变，因此木块在光滑水平面上运动时，动能保持不变。 [2]将弹簧同样压缩至A点由静止释放，由于弹簧形变程度相同，弹性势能转化为动能大小相同，即小木块Q和小木块P具有相同的动能，由于水平面AB段光滑动能不变，故在AB段小木块Q和小木块P动能随位置变化关系的图像相同；由于水平面B点右侧粗糙，小木块在滑行过程中需要克服摩擦做功，而滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，因小木块具有相同底面积，且，所以小木块Q受到的摩擦力大于小木块P，由于两木块具有的动能相同，对外做的功应该相同，根据可知，过了B点后，小木块Q在水平面滑行的距离应该小于小木块P，故小木块Q从离开弹簧至静止的过程中，动能随位置变化关系的大致图像如图所示: 凸透镜成像规律与凸透镜成像的实际应用+焦距的距离实验结合和工作原理考点04 第四部分 27．探究凸透镜成像的规律时，将蜡烛、凸透镜和光屏置于如图所示的光具座上，凸透镜的焦距为10.0cm，此时光屏上呈现烛焰的像，将凸透镜以1cm/s的速度匀速移动至位置A的过程中，下列说法正确的是（　　） A．光屏上将再次呈现烛焰缩小的像 B．烛焰的实像将先向右移动再向左移动 C．烛焰实像左移时的平均速度比凸透镜小 D．若光屏以1cm/s速度向右运动，则光屏上无法呈现烛焰的像 【答案】C 【详解】A．当凸透镜向左移动时，物距从 大于2f，减小到 等于f。 当物距在区间时，会成放大的实像；当时，不成像。 因此，在移动过程中，会先成放大的像，然后不能成像，不是再次成缩小的像，故A错误； B．当凸透镜向左移动，物距减小，当凸透镜在40.0~50.0cm刻度之间移动时，物距大于二倍焦距，成实像时，物距减小的速度大于像距增大的速度，则烛焰的实像将向左移动；当凸透镜在30.0~40.0cm刻度之间移动时，物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，成实像时，物距减小的速度小于像距增大的速度，则烛焰的实像将向右移动；所以烛焰的实像将先向左移动再向右移动，故B错误； C．烛焰的实像向左移动时，凸透镜在40.0~50.0cm刻度之间移动时，物距大于二倍焦距，物距减小的速度大于像距增大的速度，所以烛焰实像左移时的平均速度比凸透镜小，故C正确； D．当凸透镜在40.0~50.0cm刻度之间移动时，物距大于二倍焦距，成实像时，物距减小的速度大于像距增大的速度，凸透镜以1cm/s的速度匀速移动，则光屏以小于1cm/s速度向左运动；当凸透镜在30.0~40.0cm刻度之间移动时，物距大于一倍焦距、小于二倍焦距，成实像时，物距减小的速度小于像距增大的速度，凸透镜越靠近30.0cm刻度，烛焰实像向右运动的速度越快，则凸透镜以1cm/s的速度匀速移动，则光屏先以小于1cm/s速度向右运动，然后光屏向右运动的速度逐渐增大；当光屏以1cm/s速度向右运动时，光屏上可以呈现烛焰的像，故D错误。 故选C。 28．凸透镜的焦距为5cm，一物体位于凸透镜的主轴上，距离透镜中心距离为6cm，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，下列说法正确的是（　　）。 A．凸透镜成的像先变大、后变小 B．凸透镜成的像一直变小 C．物像间距一直变小 D．物像间距一直变大 【答案】B 【详解】AB．物体初始物距，此时 成倒立、放大的实像。当物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，即物距增大，根据凸透镜成像规律：成实像时，物体远离透镜（物距增大）时，像会靠近透镜（像距减小），且像的大小一直变小，故A错误，B正确； CD．凸透镜成实像时，物像之间的距离L（即物距u与像距v之和）随物距u的变化规律如下：当物距u从大于焦距f逐渐增大到两倍焦距2f时，像距v从接近于无穷大，逐渐减小到两倍焦距2f，物像距离L逐渐减小；当物距u从两倍焦距2f继续增大到无穷大时，像距v只是从两倍焦距2f减小到接近焦距 f ，并且此时物距增大的范围大，增大的更快，像距减小的范围小，减小的慢，可见物像距离L仍是逐渐增大。所以当物距u等于两倍焦距2f时，像距v也等于两倍焦距2f ，此时物像距离L达到最小值4f。因此，在物体沿主轴向远离透镜中心移动的过程中，物像间距“先变小、后变大”，并非“一直变小”或“一直变大”，故CD错误。 故选B。 29．图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各挡曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？______ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（c）______（d）______（在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中乒乓球运动的平均速度。______ (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？______ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。______ (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ ______已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 【答案】(1)恒为2.5m/s (2) 自右向左 自下而上 (3)4.8m/s (4)大于 (5)2.125m/s (6)215mm 【详解】（1）通过对表中数据进行分析可知，各挡曝光时间对应的幕帘运动速度恒为 可见“幕帘快门”的幕帘运动速度是恒定的。 （2）[1]如c图，幕帘运动，汽车也在运动，由于汽车的高度不变，汽车的长度变短，所以幕帘和汽车行驶的方向相反，汽车向左运动，所以幕帘自左向右。 [2] 如d图，幕帘运动，汽车也在运动，由于汽车的长度和高度都没有发生改变，只是汽车的下方倾斜于汽车行驶的方向，所以幕帘自上向下运动。 （3）根据像与物的相似关系来估算照片中乒乓球运动的平均速度。测得乒乓球在照片上留下的轨迹宽，轨迹长，已知新标准乒乓球的直径。设在快门开启胶片曝光过程中，乒乓球实际运动的路程为L，根据像与物的相似关系，有 将数据代入上式，得 （4）要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开的瞬间闪亮。从图中可以看到每张照片的画面长度为35毫米，而从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系的表中可以看到，要达到与闪光灯的同步，应选择缝隙宽度大于35毫米所对应的曝光时间才行。 （5）由“幕帘快门”闪光同步原理可知，当前帘到达左端时，带动闪光灯发光，此时后帘开始运动，闪光结束，前后帘的距离即为较深的区域。所以对应不同的设定曝光时间，触发闪光灯点亮的位置相同，两张照片上闪光灯闪亮留下的影像宽度差等于两种曝光时间对应的缝隙宽度差。据此列出等式即可计算出该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。影像宽度差 曝光时间对应的缝隙宽度差为 因为它们相等，所以。 （6）因为太阳距离地球很远，所以太阳所成像到透镜的距离近似等于焦距，而且像长与物长之比等于像距与物距之比。则有 式中d表示太阳像的直径，D表示太阳的直径，s为太阳到地球的距离，f为物镜的焦距。所以 即他应选用焦距为215毫米的摄影物镜来进行拍摄。 30．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的______（选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为______； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丁中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为______； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图戊中的4个字母适合做光源的有______个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图所示，则该透镜焦距f______L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B，则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离______（用L0、L表示）； 【答案】 近视镜 0.1m ②①③⑤⑥④ 1 ＜ 【详解】（1）[1]当蜡烛向左移动时，物距变大了，此时像距要减小，因此像的位置变化到光屏的左侧，要想继续在光屏上得到清晰的像，应该将蜡烛发出的光线发散，使它们通过凸透镜后会聚在光屏上，因此需要在蜡烛与凸透镜中间放置一个能够发散光线的透镜——凹透镜，即近视镜。 （2）[2]当物距倒数为时，即物距为 此时像距的倒数也为，即此时像距为0.2m。即此时成像时像距与物距相等，此时成的倒立的等大的实像，像距与物距均等于二倍焦距，则凸透镜的焦距为 （3）[3]蜡烛距凸透镜在二倍焦距以外时，成倒立缩小的实像；蜡烛距凸透镜在一倍焦距与二倍焦距之间时，成倒立放大的实像；且成实验过程中，物距越大，像就越小。蜡烛距凸透镜小于一倍焦距时，成正立的放大的虚像；成虚像时，蜡烛离凸透镜越远，像就越大。故蜡烛自远向近靠近凸透镜时，成的像依次为：②①③⑤⑥④。 （4）[4]物体通过凸透镜成实像时，上下左右都是颠倒的，所以，为了更好地探究凸透镜成像，选择的字母，上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故F这个发光字母适合做光源。 （5）[5]此时，物距小于像距，即物距小于二倍焦距大于一倍焦距时成放大的实像，即。 [6]因为凸透镜成像中，光发生了折射，在光的折射现象中，光路是可逆的。如果物体和光屏的位置不动，移动凸透镜，两次成像，则第一次成像时的像距与物距分别等于第二次成像时的物距与像距。第一次成像时，凸透镜距蜡烛为L。则第二次成像时，凸透镜距光屏为L，则两次透镜相距 31．小明同学在地上放一根火柴，将凸透镜正对着太阳，移动凸透镜，使最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上，他看到火柴被点燃了，如图所示。小明非常好奇，想弄清楚是怎么回事，于是他到学校物理实验室进行了一系列关于凸透镜的实验探究。 （l）小明把凸透镜放在光具座的零刻度线处，让平行光照射到凸透镜上，移动光屏找到最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光有___________（选填“会聚”或“发放”）作用；光屏所在位置如图所示，则该凸透镜的焦距为___________cm； （2）小明用该凸透镜靠近书上的文字，如图所示，他发现字被___________。（选填“放大”或“缩小”）了；他移动凸透镜远离书，却看到了缩小的文字，小明很好奇，用同一个凸透镜观察文字，为什么有如此变化？他猜想凸透镜的成像可能与物距有关； （3）他把蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在___________； （4）他把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把蜡烛移动到20cm刻度线处，然后移动光屏，直到找到___________的像，此像是___________（选填“倒立”或“正立”）缩小的； （5）小明发现除了倒立、缩小的实像外，还有一个正立、缩小的像，如图所示，查阅课本后，他明白了这个像是___________选填“凸面镜”或“凸透镜"）所成的。    【答案】 会聚 11.00 放大 同一水平直线上 清晰 倒立 凸面镜 【详解】（1）[1]与凸透镜主光轴平行的光经过凸透镜后，成为一个最小最亮的光斑，说明凸透镜将平行光传到到了一个点上，对光起会聚作用。 [2]那个最小最亮的光斑位于凸透镜焦点位置，焦点到透镜中心的距离叫做焦距，所以这个透镜的焦距为 （2）[3]一行字母大小相同，但通过看到了比两边大得多的字母，说明通过凸透镜看到了放大的像。 （3）[4]为了使像成在光屏的中央，应该调节蜡烛、透镜、光屏中心在同一直线上。 （4）[5][6]凸透镜的焦距为11cm，此时物距为 物距大于2倍焦距，此时物体通过凸透镜成倒立的缩小的实像。 移动光屏上找像时，光屏上的像最清晰时，光屏所在位置才是像的位置。 （5）[7]烛焰的光大部分通过了凸透镜，人们通过凸透镜看蜡烛，可以看到正立的放大的虚像、倒立的实像。同时，凸透镜的表面还是个凸面，对光起反射作用，烛焰发出的光经凸面镜反射后，还成一个正立的、缩小的虚像。 32．一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经透镜会聚到焦点，现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径为d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图所示，在障碍物的右侧，距离障碍物s处垂直主光轴放置一个光屏（图中未画出），屏上出现了一个直径为d2的圆形光斑。若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现一个亮点。已知s=10cm，d1=1cm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为（　　） A．30cm B．25cm C．20cm D．15cm 【答案】C 【详解】 根据题意绘出如上光路图，若障碍物P的圆孔内未放置凹透镜，则光线将聚集于F，则F即为凸透镜的焦点。加入凹透镜后，由于其对光线的发散作用，最终在光屏上光线汇聚成点E。由光路的可逆性，将E点视为一个发光点，则F即为E通过凹透镜所成的虚像，由题给条件可知，物距u= s=10 cm，又d1=1cm，d2=0.5cm，可知像距大小v=cm，设凹透镜焦距大小为f，则由透镜成像公式可得 解得f=20cm，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。第五部分 考点05 电磁继电器的应用与工作原理，生活中的实际应用，与液体压强，计算相结合+阅读材料结合 33．【项目提出】深外跨学科项目化学习小组开展了“自制豆芽机”实践活动。 【项目分析】要进行自制豆芽机的设计需要完成以下任务： ①设计氧气提供装置； ②设计合适的控温系统。 【项目实施】 （一）图甲是小组成员完成的设计草图，主要包括发育盒和淋水系统。发育盒上有沥水孔，淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。 (1)另一小组设计的自制豆芽机盖子上孔开得很小，其他设计都相同，发现豆芽生长速度缓慢。请你根据以上信息提出一个可探究的科学问题：___________。 （二）图乙是控温系统内部电路，控制电路电源电压，可实现加热、保温两挡自动切换。其中（25）是定值电阻，为热敏电阻（阻值随温度变化的关系如图丙所示），（330）、为电热丝。电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于或等于30mA时释放，此时为保温状态。（忽略电磁铁的电阻） (2)如图乙，开关闭合后，电磁铁的上端为___________（选填“N”或“S”）极。 (3)温度升高，电磁铁磁性___________（选填“增强”或“减弱”）。 【项目评价】小组成员设计了评价量表（部分指标如表），并以此作为豆芽机评价改进的依据。 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 氧气提供 能够提供充足的氧气，不会出现缺氧情况。 能够提供充足氧气，偶尔出现缺氧情况。 不能提供充足氧气，经常出现缺氧情况。 温度控制 能实现自动控温，并能提供适宜的温度。 能实现自动控温，但温度过高或过低。 不能自动控温。 (4)由图乙和图丙可求得，当控制电路电流为60mA时，对应的温度是23℃，当电流为30mA时，对应的温度为___________℃。小组成员查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20~25℃，根据评价量表评定，此款豆芽机“温度控制”指标为___________（选填“优秀”“合格”或“待改进”）。 (5)如图丁（a）所示为控制水泵喷水断续工作的模拟电路，AB两端的输入电压随时间的变化图像如图丁（b）所示，定值电阻，D为电子元件。当图丁（a）中时，D两端的电压等于输入电压（即）：时，保持5V不变。当R的电功率满足时，水泵启动喷水。则时电阻R的电功率为___________W；该电路工作3min，喷水时间共为___________s。 【答案】(1)豆芽的生长速度与豆芽机盖子上开孔的大小是否有关 (2)S (3)减弱 (4) 26 合格 (5) 50 72 【详解】（1）由题干中“自制豆芽机盖子上孔开得很小，其他设计都相同，发现豆芽生长速度缓慢”的信息提出可探究的科学问题是“豆芽的生长速度与豆芽机盖子上开孔的大小是否有关”。 （2）由图乙可知，当S0闭合时，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极，则上端为S极。 （3）由图丙可知，随着温度的升高，热敏电阻阻值变大，由串联电路电阻的特点可知。电路的总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，则电磁铁的磁性减弱。 （4）[1][2]由欧姆定律可知，电路中的总电阻为 则Rx的电阻为 由图丙可知，此时对应的温度为26℃。此款豆芽机的温度变化范围是23~26℃，略高于绿豆萌发的适宜温度，由评价量表可知，评定为合格。 （5）[1]由题意可知，当时，D两端的电压UD等于输入电压，时，UD保持不变。当时，，此时，由串联电路的特点可知，定值电阻R两端的电压为 则电阻R的电功率为 [2]当R的电功率满足时，水泵启动喷水，所以当时，由可知，R两端的电压为 这个电压为水泵能否喷水的临界电压，所以UAB对应的电压为 则时，水泵启动喷水。由图可知，0~3s内AB两端的电压均匀增加，3s达到15V，故UAB达到9V对应的时间为，则在一个周期（6s）内，的时间（水泵的工作时间） 即一个周期喷水的时间为2.4s，该电路工作时间，喷水的时间为 34．如图所示连接电路，单刀双掷开关S拨到1时，通电螺线管A端为_________极，若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外，则边受力方向为_______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）；将单刀双掷开关S拨到2时，导线框的边受力方向为______（选填“垂直纸面向外”、“垂直纸面向里”或“不受力”）。 【答案】 N 垂直纸面向里 垂直纸面向外 【详解】[1]当开关接到1时，电流从电源正极经过一个分流点，过右边的定值电阻向上，从螺线管上方导线流入，由安培定则可知：握住螺线管，四指指向电流方向，拇指指向N极。所以通电螺线管A端为N极。 [2]当开关接到1时，由安培定则可知，通电螺线管左端为N极，右端为S极，则cd边与ab边的周围磁场方向相同，cd边与ab边电流方向相反，通电线圈受力方向与磁场方向和电流方向有关，若此时导线框的边受力方向为垂直纸面向外，则边受力方向为垂直纸面向里。 [3]将单刀双掷开关S拨到2时，由安培定则可知，通电螺线管左端为S极，右端为N极，则ab边周围的磁场方向与原磁场方向相反，ab边电流方向与原电流方向相反，ab边的电流方向和周围的磁场方向都与原方向相反，则的受力方向不变，仍为垂直纸面向外。 35．图甲是一款普通的豆芽机，项目小组想在图甲的豆芽机上增设智能控温和自动淋水功能，从而保证豆子发芽需要的适宜温度和湿度。图乙是智能豆芽机的简化模型。项目小组为此开展了以下的项目式学习。 【任务一】设计豆芽机的温控装置 控温装置的电路设计如图丙所示，可实现加热、保温两挡自动切换， 为热敏电阻（置于发育盒内），为电阻箱，、为电热丝，且。控制电路电流≥5mA时衔铁被吸下。 (1)主要是由__________（选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）材料制作而成，当温度升高时，的阻值______；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (2)如图丙所示，开关闭合时，电磁铁的上端为______极，当衔铁被吸下来时，工作电路处于______（选填“加热”或“保温”）状态，加热与保温功率之比为__________； (3)豆芽适宜在23℃~28℃环境下生长，豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，则控制电路中电阻箱应该调为______Ω；干电池用久了，会导致发育盒内温度比设定的温度______（选填“偏高”或“偏低”），除了更换电池外，还可以采取措施是____________________，使得豆芽机恢复在25℃自动切换挡位； 【任务二】设计豆芽机的喷淋装置 (4)如图乙所示，水在水泵的作用下通过水管输送到淋水系统，多余的水通过沥水孔会回到水箱。水泵喷口流量指水泵1h内喷出水的质量。若水泵的流速为0.5m/s，喷口的横截面积为0.4cm2，则水泵喷口流量为______kg/h； (5)实验小组结合豆芽的生长特性，采用淋水系统定时给豆芽淋水，而不是将豆芽浸泡在水中的原因是：____________________。控制水泵间歇性喷水的电路设计如图戊所示，AB两端输入如图己所示的周期性变化的电压，定值电阻，D为电阻可以变化的电子元件。当图戊中时，D两端的电压等于电子元件D两端的实际输入电压；时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变。则时，通过电路的电流为______A；若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，请你结合上面的电路设计，应设置的电功率______W时，水泵启动喷水。 【答案】(1) 半导体 变小 (2) S 保温 3∶1 (3) 偏高 减小R的阻值 (4)72 (5) 保证豆芽呼吸作用所需氧气 5 12.5 【详解】（1）[1]热敏电阻是一种电阻值随温度显著变化的半导体元件，所以主要是由半导体材料制作而成。 [2]根据图丙分析，热敏电阻的阻值随温度升高而变小。 （2）[1]如图丙所示，根据安培定则，电流从电磁铁的下端流入，伸出右手，四指弯曲所指方向为电流的方向，则大拇指指向电磁铁的N极，即电磁铁的下端为N极，电磁铁的上端是S极。 [2]分析图丙所示的工作电路，当衔铁被吸下来时，R1和R2串联，根据串联电路的电阻特点，串联电路时总电阻最大，当衔铁释放时，工作电路中仅有R2，由可得，衔铁被吸下来时，工作电路处于保温状态，衔铁释放时，工作电路处于加热状态。 [3]工作电路处于保温状态时的功率为 工作电路处于加热状态时的功率为 因为，则可得 （3）[1]豆芽机若要实现25℃自动切换挡位，即当热敏电阻的阻值为300Ω时，如图丙所示，控制电路中，电阻箱R与热敏电阻Rx串联，当控制电路中电流达到5mA即0.005A，衔铁被吸下，实现换挡，由欧姆定律可得，热敏电阻两端的电压为 由串联分压可得，电阻箱R两端的电压为 则控制电路中电阻箱的阻值为 [2][3]干电池用久了，控制电路的总电压值减小，衔铁被吸下时控制电路中的电流不变，由欧姆定律可得，电路的总电阻减小，若电阻箱的阻值不变，则热敏电阻的阻值变小，由丁图可知，热敏电阻的阻值变小，温度变高，故会导致发育盒内温度比设定的温度偏高；若想豆芽机恢复在25℃自动切换挡位，即热敏电阻的阻值不变，可以减小电阻箱R的阻值。 （4）由题意可知，喷口的横截面积为0.4cm2，即为 若水泵的流速为0.5m/s，则水泵每秒流过水的体积为 由可得，每秒流过水的质量为 则水泵1h内喷出水的质量为 即水泵喷口流量为72kg/h。 （5）[1]豆芽生长时需要氧气，如果将豆芽浸泡在水中，豆芽呼吸作用时所需氧气不足，故采用淋水系统定时给豆芽淋水，保证豆芽呼吸作用所需氧气。 [2]当时，由图己可知，，由题可知，时，电子元件D通过改变阻值，控制保持5V不变，根据图戊可知，电子元件D与定值电阻R0串联，根据串联电路分压特点可得，定值电阻R0两端电压为 根据串联电路电流处处相等，由可得，通过电路的电流为 [3]若要使豆芽机在1小时内，喷水时间为20min，结合题意，淋水系统每3秒之中要工作1秒，从第2秒工作至第3秒，由图己可得，第2秒时， 此时电子元件D两端的电压为5V，电阻R0两端的电压为 由可得，此时R0的电功率为 故应设置的电功率12.5W时，水泵启动喷水。 36．小刚设计了一个如图所示的实验，A、B两线圈通过导线连接构成闭合回路，并将导线通过绝缘线悬挂起来，使磁体甲穿入线圈A中，手拿磁体乙靠近或远离线圈B时，线圈A会随之摆动。对于这一实验过程，下列说法正确的是（　　）    A．线圈A相当于用电器，线圈B相当于电源 B．利用A线圈的摆动原理可以制成发电机 C．磁体乙靠近线圈B时，磁体乙上的电能转移到线圈B中 D．磁体乙靠近与远离线圈B时，线圈A的起始摆动方向相同 【答案】A 【详解】A．将磁体乙靠近线圈B，是通过电磁感应产生电流，线圈B相当于电源；感应电流通过线圈A，由于磁体与电流的相互作用，线圈A摆，此时A相当于电动机，故A正确； B．线圈A摆动，是因为磁体对电流产生了力的作用，这是电动机的工作原理，故B错误； C．此过程中，是机械能转化为电能，不是电能的转移，故C错误； D．乙靠近或者远离B时，产生的感应电流方向是不同的；A中的电流方向不同，磁体对A的作用力方向也不同，故A摆动方向是变化的，故D错误。 故选A。 37．如图甲，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功。 C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径只有3～5μm；1m3的质量为5kg。 机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩；导致送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。 （1）图所示实验中，能反映电动机工作原理的是 ___________ 。 （2）如图乙是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V，R1为电阻箱，L为阻值不计的线圈，R2是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作。 ① 若将R1的阻值适当减小，则受控电路将在比设定温度 ___________ （选填“高”或“低”）的温度下被接通。 ② 当电阻R1调到1kΩ时，能接通受控电路.已知热敏电阻的电流随电压变化的I-U图像如图丙，则此时控制电路中的电流为 _____________ A。 （3）飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图a所示，如图b所示的检测电路，电源电压恒定，要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大，则此高度表应安装在 _________ （选填“1”、“2”或“3”）位置，该高度表示数刻度 ___________ （选填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】 A 低 0.002 3 不均匀 【详解】(1)[1]A．图中有电源，闭合开关后，导线会运动起来，能反映电动机工作原理，选项A符合题意； B．图中当导线切割磁感线运动时，灵敏电流计中会有电流流过，这是反映发电机的工作原理，B项不合题意； C．图中是电磁继电器的工作原理，不是电动机，C项不合题意； D．图中转动风扇叶，小灯泡发光，这是发电现象，反映发电机的工作原理，不是电动机工作原理，D项不合题意。 (2)[2]若将R1的阻值适当减小，这时R2的大小不变，根据可知，电路中的电流变大，当控制电路中的电流大于等于某一值时，接通受控电路使空调工作，这时R2对应的温度较低，即受控电路将在比设定温度低的温度下被接通； [3]从图丙可以看到，热敏电阻的电压是4V时，此时电路中电流是2mA，电阻R1阻值是1kΩ，那么电阻R1的电压是 两电阻的电压之和等于电源电压，符合题意，所以此时控制电路中的电流为0.002A； (3)[4]由题意可知，高度表的示数能随飞行高度的增大而增大，当飞行高度增大时，电阻R1的大小也在变大，从图b可以看到，不可能是安装在2位置，因为这是放电流表的，电流在变小，也不是在1位置，因为流过R0的电流在变小，R0的电压也在变小，应该是3位置，电阻R1的电压在变大； [5]从图a可以看到，设，R1的电压是，电源电压是，由欧姆定律可得到 这是R1的电压与飞机飞行高度的函数关系式，可知该高度表示数刻度是不均匀的。 38．某物理学习小组设计了一个机械自动拉开开关，如图1所示。该装置主要由滑轮组，重物C、铁块D、电磁铁E以及杠杆AB和控制电路组成，重物C通过细绳与动滑轮Q相连，重物C、铁块D分别通过支架固定在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端置于水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，自动拉开开关被拉开前，杠杆在水平位置处于平衡状态，已知滑轮Q的质量为0.2kg，OA:OB=3:1，重物C、铁块D的质量分别为1.5kg和3kg，若刚好拉开开关所需的拉力T为6N，D的正上方有一电磁铁，它对D的吸引力大小F与通过的电流I的关系（如图2所示），电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不计电磁铁电阻，不计细绳、杠杆的重力和一切摩擦，g取10N/kg。求： (1)当控制电路上的电键S断开，杠杆B端对水平台面的压力刚好为零时，与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是多少？ (2)闭合控制电路上的电键S后，当变阻器的滑片移到中点时，自动拉开开关刚好被拉开，则保护电阻R0的电阻值是多少？ 【答案】(1)3.5N；(2)10Ω 【详解】(1)杠杆AB的B端受到的力是D的重力 根据杠杆平衡条件得 因为 所以 ， 根据重物C静止 代入数据得。 (2)自动拉开开关刚好被拉开，说明拉力T为6N 根据杠杆平衡条件 因为 所以 ，， 根据重物D静止 所以，，由图像可此时电流为0.6A。电路总电阻 所以R0的电阻值为 答：(1)与机械自动拉开开关相连的细绳上的拉力是3.5N； (2)保护电阻R0的电阻值是10Ω。 质量与密度计算结合+压强中面积结合考点06 第六部分 39．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0.4m的正方形，木材内部有一空心部分，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，木材的重力为_____N。为有效利用木材，现沿图甲虚线截去上方、下方完全相同的两部分，截去的两部分的质量之和为，将木材剩余部分放在水平面上，如图乙所示，木材剩余部分对水平面的压强为_____Pa。 【答案】 720 2400 【详解】[1]水平面上，木材对水平面的压力等于自身重力，即 F=G。 已知上下表面是边长a=0.4m的正方形，因此受力面积 得 [2]截去部分总体积 截去部分可拼成一个底面长宽都为0.4m的长方体，可得截去部分的高度 根据勾股定理得图乙物体与地面接触面长度为 原木材实心部分总质量 已知截去部分总质量，因此剩余部分重力 剩余部分放在水平面时，接触面积为 因此剩余部分对水平面的压强 40．质量均匀的甲、乙两实心长方体木块放置在水平面上，尺寸如图所示，已知甲的密度，乙的密度，则甲的质量______g。小明用这两木块分别制作有孔的底座，为使钻孔后两底座对水平地面的压强相等，在两木块垂直表面正中央，沿水平或竖直方向打通横截面积相同的圆柱形孔洞，钻孔底座与原来放置相同，则孔洞的最小横截面积______。 【答案】 900 30 【详解】[1]由图中尺寸，甲长方体体积为 根据得，甲的质量 [2]由图中尺寸，乙的体积为 根据得，乙的质量 甲对地面的压强为 乙对地面的压强 故 考虑打孔方案有四种。 方案一：两个长方体均竖直打孔。由均匀柱体压强知，竖直打孔后，两木块压强不变，仍为原压强，不可能相等。 方案二：甲水平打孔，乙竖直打孔。甲的底面积不变，质量减小，则压强减小。而乙的压强不变，因本来，故不可能相等。 方案三：甲竖直打孔，乙水平打孔。甲的压强不变为。要想横截面积最小，需要沿着20cm长边的方向打孔，挖去的体积，剩余的质量为 打孔后乙的压强为 解得 方案四：两个长方体均水平打孔。由图中尺寸，甲挖去的体积，剩余的质量为 打孔后甲的压强为 乙挖去的体积，剩余的质量为 打孔后乙的压强为 由，代入解得 综上所述，孔洞的最小横截面积。 41．超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中“额定加湿量”是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；“循环风量”是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；“加湿效率”是指实际加湿量（V）和实际输入功率（P）的比值。（空气密度，g取10N/kg） 额定电压 220V 额定加湿量 15L/h 水箱容量 25L 额定输入功率 500W 加湿效率 循环风量 净重 95kg 轮子与地面接触的总面积 (1)加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为多少？ (2)加满水时，加湿器对水平地面的压强为多少？ (3)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了720次。此过程中的实际加湿量V至少为多少L/h? (4)利用湿敏电阻可实现对超声波加湿器的自动加湿。小明小组根据所学知识给蔬果超市设计了自动加湿器，由工作电路和控制电路两部分组成（如图乙）。在控制电路中，已知电源电压恒为12V，R是可调电阻箱，为湿敏电阻，其阻值随空气湿度变化的关系如图丙所示。 ①当电阻箱接入电路中的阻值为12Ω时，控制电路的功率是4.5W，此时空气湿度为多少？ ②若a、b两端电压必须等于或大于9V时，控制电路才能启动加湿器进入工作状态，工作人员设定相对湿度为30%时启动加湿器工作，则电阻箱的阻值至少应调到多少？ ③为了能在较大的湿度值时开始启动加湿器进入工作状态，分析可采取的措施是什么?（写出一条即可） 【答案】(1)2580kg (2) (3)5.76L/h (4)40%，90Ω，减小电阻箱R的阻值 【分析】 （1）加湿器正常工作时，由“循环风量”可知1h通过风扇的空气体积，根据密度公式求出每小时通过风扇的空气质量； （2）知道加满水后水的体积、利用计算水的质量，求出加湿器与水的总质量，利用求其总重力，加湿器对水平地面的压力，再利用计算加湿器对水平地面的压强； （3）3000imp/(kW·h)的含义是：电路中每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3000次，据此求出指示灯闪烁了720次消 耗的电能，根据求出加湿器实际功率，根据表格中的加热效率求出最少的实际加湿量； （4）①因为已知控制电路的电源电压、电阻箱阻值和电路功率，所以先利用算出总电阻，再求出湿敏电阻的阻值，结合图丙确定空气湿度； ②因为已知启动时a、b两端电压，所以先根据串联电路电压规律算出湿敏电阻两端电压，结合图丙找到湿度30%时湿敏电阻的阻值，利用串联分压规律求出电阻箱的最小阻值； ③因为要在较大湿度值启动加湿器，结合图丙中湿敏电阻随湿度的变化规律，所以从改变电阻箱阻值或电源电压的角度分析可采取的措施。 【详解】（1）由题意可知，加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气体积为 每小时通过风扇的空气质量为 （2）加满水时，水的体积 水的质量 加湿器的总质量 加湿器对水平地面的压力 加湿器对水平地面的压强为 （3）加湿器工作时间 此过程中加湿器消耗的电能为 加湿器的实际输入功率为 根据题意，加湿效率 则实际加湿量 V 至少为 （4）控制电路中，湿敏电阻RH与电阻箱 R 串联。控制电路的总电阻为 湿敏电阻的阻值为 由图丙可知，当时，对应的空气湿度为40%。 当相对湿度为30%时，由图丙可知，湿敏电阻的阻值 加湿器启动时，电阻箱R两端的电压 根据串联电路分压特点，此时湿敏电阻 RH两端的电压为 由于 RH 和 R 串联，电路中的电流相等，根据欧姆定律可得 则电阻箱的阻值至少应调到 要使加湿器在更大的湿度值时启动，即在湿敏电阻 RH的阻值更小时启动。启动条件为 即 整理可得 要使启动时的 RH 更小（即湿度更大），在电源电压 U 和启动电压阈值不变的情况下，应减小电阻箱R的阻值。因此，可采取的措施是减小电阻箱R的阻值。第七部分 欧姆定律中实际中的电阻，范围+新情景结合考点07 42．如图甲是小航设计的电子秤结构示意图，托盘质量不计，电子秤的表盘由测量范围为的电压表改装而成。电源电压恒为，定值电阻，力敏电阻的阻值随所称物体质量变化如表所示。（取） 质量m/kg 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 阻值/ 165 110 75 55 41 30 24.5 20 16 12.5 10 (1)电子秤的零刻度线对应的电压表示数为___________V。 (2)将底面积为的圆柱体放在水平托盘上，电压表示数为，则圆柱体A对托盘的压强为___________Pa。 (3)小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍，可用阻值为___________的定值电阻来替换。 【答案】(1)1.2 (2)500 (3)20 【详解】（1）当质量时，查表得。电路总电阻 电路电流 此时电压表读数 （2）当电压表示数时，电路中电流为 两端的电压 故此时的电阻为 查表得，对应质量，压力为 则圆柱体A对托盘的压强为 （3）原最大称量对应电压表满偏，此时力敏电阻的电压为1.5V，定值电阻，根据串联分压原理，此时（查表对应） 小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍，则目标最大称量为1.0kg，查表得对应，仍需电压表满偏，则两端电压，电路电流： 新定值电阻阻值 43．道路被损坏的一个重要原因是车辆严重超载。为了抓拍超载车辆，学校的科技小组设计了一个“汽车超载记录器”，其电路原理图如图甲。已知控制电路的电源电压U=10V，线圈电阻R0=5Ω，保护电阻R1=10Ω。当车辆经过水平检测点时，Rx阻值与压力变化的关系如图乙所示。当电压表示数U1≥4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始抓拍。某总质量为1.5×104kg的汽车，轮胎与路面接触的总面积为0.3m2。求： (1)该汽车对水平路面的压强； (2)通过计算说明该车是否被抓拍； (3)为了延长某大桥的使用寿命，将控制电路电源电压降为9V，要抓拍m总≥30t的车，则R1要更换多大的电阻。 【答案】(1) (2)不会被抓拍 (3) 【分析】（1汽车对水平路面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，然后根据求出汽车水平对路面的压强。 （2）由图甲可知，闭合开关S时，、、串联，电压表测两端的电压，当电压表的示数为时，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律求出的阻值，由图乙确定出此时的压力，并与第一问汽车对地面的压力比较，确定照相机是否抓拍。 （3）根据求出30t的车对地面的压力，由图乙确定出的阻值;更换电阻后，报警电压，电压表示数，也会发生变化，但衔铁刚被吸下时控制电路的电流是一定的，由(2)可知衔铁刚被吸下时控制电路的电流，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律即可求出更换的阻值。 【详解】（1）汽车对水平路面的压力等于其重力，则此时汽车对水平路面的压力为 汽车对水平路面的压强为 （2）由图甲可知，闭合开关S时，、、串联，电压表测两端的电压，当时，电路中的电流为 则电路的总电阻为 则的阻值为 由图乙可知，此时压力为，而该车对地面的压力为 所以不会被抓拍。 （3）30t的车对路面的压力为 由图乙可知，此时，更换电阻后，报警电压，电压表示数，也会发生变化，但衔铁刚被吸下时控制电路的电流是一定的，则由第二问可知衔铁刚被吸下时控制电路的电流，由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻为 由串联电路的电阻特点可得此时保护电阻的阻值为 即要抓拍的车，要更换为的电阻。 44．阅读短文，回答问题 无人航拍机 无人驾驶飞机简称“无人机”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机．如图甲所示是目前较为流行的某型号无人航拍机，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电．表一为某型号无人航拍机的部分参数，其中的电池容量是指放电电流与放电总时间的乘积． 表一 额定电压/V 6 额定功率/W 42 电池容量/mAh 1500 工作噪音/dB <50 遥控距离/m 200 整机质量/g 500 充电时间/min 200 电机转化效率/％ 90 无人机有竖直方向的三档风力和水平方向的两档风力，其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，对应关系如表二．产生的升力与风叶转速之比叫做动率，升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率． 表二 风叶转速/（） 1 1.2 1.4 升力/N 4 动率/（） 1 （1）无人航拍机在空中悬停、飞行、降落、航拍、降落过程中，下列说法中正确的是________． A．利用超声波对无人机进行遥控的 B．底座做得比较宽大，是为了减小无人机对地面的压力 C．工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 D．用镜头的焦距要尽量长一点 （2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，增大了无人机向上的升力．这是利用______，当风叶转速为时，获得的向上的升力为_________N． （3）该无人机正常工作时的电流为________A；充满电后至下一次自动充电，能够提供无人机工作的机械能为___________J． （4）由表二数据可知，当转速为时，无人机的动率为________．上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为_____kg，转力效率为__________%．（） （5）光敏电阻是制作感光器材的常用元件，其阻值随受光强度的增加而减少．在无人机的航拍镜头中，加入光敏电阻电路可自动控制进入镜头的光强度，电子镜头的透光能力随着受控电压的增加而增加．如图乙所示，为光敏电阻，为定值电阻，无人机的航拍镜头中将电子镜头电路与__________（光敏/定值）电阻相并联． 【答案】 C 力的作用是相互的 5.76 7 5.6 65.52 71.8% 光敏 【详解】（1）A. 无人机利用无线电进行遥控的，而不是超声波，故A错误； B.底座做得比较宽大，是为了无人机更容易平稳着陆，保证稳定性，故B错误； C.工作时发出的声音小于50dB，所以不会对人的听力造成损伤，故C正确； D.摄像机的镜头相当于一个凸透镜，其成像的原理是：当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像；当物距增大时，像距减小，也就是当无人机高度上升时增大了物距，这时需减小镜头与感光晶片的距离，所以焦距并非越长越好，才能拍摄到清晰的画面，故D错误． （2）起飞时，增大风叶的转速，使吹向下方的风量增加，风给直升机一个反作用力进而增大了无人机向上的升力，这是利用力的作用是相互的原理；其中竖直方向的升力与风叶转速的平方成正比，所以可列：F升=kr转2，对应关系如表二，当升力为4N时，转速为，代入上式可知k=4，F升=4r转2①，所以当风叶转速为时，代入公式①可知，获得的向上的升力为5.76N． （3）该无人机正常工作时额定电压6V，额定功率为42W，根据P=UI可知该无人机正常工作时的电流为；充满电后电量为1500 mAh=1.5Ah，当剩余电量减为电池容量的10%时，无人航拍机会自动下降并停留地面等待充电，所以至下一次自动充电用时为，耗时能够提供无人机工作的机械能为（电机转化率为90%）：． （4）根据F升=4r转2，由表二数据可知，当转速为时，无人机的升力为7.84N，又因为产生的升力与风叶转速之比叫做动率，所以动率为;上述转速下，若风叶的转圈时扫过的面积为，空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为，因为升力与每秒钟通过风叶空气重力之比为转力效率，每秒钟通过风叶空气重力为所以转力效率：． （5）如图乙所示，为光敏电阻与为定值电阻串联，根据串联分压原理以及实际拍摄时为了保持清晰，当外界环境光线较强时，无人机的航拍镜头中将电子镜应减小透光能力（即减小受控电压，此时所并联的电阻应减小），当外界环境光线较弱时，无人机的航拍镜头中将电子镜应增大透光能力（即增大受控电压，此时所并联的电阻应增大），又因为光敏电阻的阻值随受光强度的增加而减少，而无人机的航拍镜头透光能力随着受控电压的增加而增加，所以电子镜头电路应该与光敏电阻相并联． 45．阅读短文，回答问题。 综合实践活动——设计蔬菜温室 【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在20～30℃之间。 【设计与实施】 任务一：设计温室结构，温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为80m3，由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比γ指立柱能承受的最大质量与其质量的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是γ三＜γ四＜γ五＜γ六。 任务二：设计温控系统温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为6V，电阻箱R0的阻值调为90Ω，热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下；当电流降低到25mA时，衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω，浴霸灯L标有“220V　275W”字样。 【交流与评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等　级 优秀 良好 合格 不合格 评价指标 能自动控制室温在规定范围内波动，且降温较平缓 能自动控制室温升降，且降温较平缓 不能控制室温升降，降温较平缓 不能控制室温升降，也不能平缓降温 (1)关于设计蔬菜温室的实践活动，下列说法不正确的是（　　） A．屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B．墙体选用隔热性能好的材料 C．图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D．图甲中通电线圈上端是S极 (2)由模型实验可知，搭建温室选用________（三角形/正方形/圆形）立柱的承重比大；已知模型的承重比为γ，质量为m，受力面积为S，g为已知常量，则其上表面所能承受的最大压强p＝________。 (3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃，则空气吸收的热量为________J，电热丝对温室的加热效率约为________%；电磁铁线圈的电阻忽略不计，电热丝刚停止工作时，室温为________℃。[ρ空气取1.25kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg·℃）] (4)根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为________，依据是________；进一步给出优化建议：________。 【答案】(1)D (2) 圆形 (3) 83.3 20 (4) 良好 见解析 将电阻箱R0的阻值调大至130Ω 【详解】（1）A．蔬菜是不透明物体，且叶子通常是绿色的，只反射绿光，说明蔬菜不喜欢绿光，若屋顶选用绿色玻璃，绿色玻璃只透过绿光，则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用，不利于蔬菜生长，故A正确，A不符合题意； B．墙体选用隔热性能好的材料，可以减少蔬菜温室内外的热专递，可以使蔬菜温室内的温度控制在一定范围内，故B正确，B不符合题意； C．由图甲得，当衔铁被吸下时，电阻丝不工作，浴霸灯工作，此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量，可以使降温时能平缓些，故C正确，C不符合题意； D．图甲中电流从线圈的上端流入，下端流出，由安培定则得，通电线圈上端是N极，故D错误，D符合题意。 故选D。 （2）[1]由材料信息得，在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是 即模型的横截面的边数越多承重比越大，圆形可以看作无数条变构成的多边形，因此由模型实验可知，搭建温室选用圆形立柱的承重比大。 [2]由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知，承重比 则质量为m的模型能承受的最大质量 模型上表面所成承受的最大压力 则模型上表面所成承受的最大压强 （3）[1]蔬菜温室内空气的质量 空气吸收的热量为℃ [2]电热丝通电5min产生的热量 电热丝对温室的加热效率为 [3]依题意得，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻为 由串联电路的电阻特点，此时热敏电阻R1的阻值 由图乙得，此时的室温为20℃。 （4）[1][2]由题意值，当控制电路中的电流达到30mA时，衔铁被吸下，此时电热丝刚停止工作，当电流降低到25mA时，衔铁被弹回，此时电热丝开始工作，说明蔬菜温度室能自动控制室温升降，电热丝刚停止工作时，浴霸灯工作，使得将温较平缓。当电流降低到25 mA时，由欧姆定律得，此时控制电路中的总电阻 由串联电路电阻特点得，此时热敏电阻R1的阻值 由图乙得，此时的室温约为13℃，即温度控制在13~20℃之间。由题意得，蔬菜温度室能自动控制温度升降，且降温较平缓，但温度只能在13~20℃之间，而要求温度控制在20~30℃之间，即不能自动控制室温在规定范围内不动，则所设计的蔬菜温度室等级为良好。 [3]现在所设计的蔬菜温度室等级为良好。进一步优化可使等级提升到优秀，使温度控制在20~30℃之间。由图乙可知，热敏电阻的阻值在70Ω~110Ω之间。由前面计算可知，总电阻的范围在200Ω~240Ω之间。因此电阻箱的阻值调为130Ω，故进一步给出优化建议：将电阻箱R0的阻值调大至130Ω。 46．在跨学科实践学习中，某学习小组开展生物学科的“自制豆芽机”项目化学习活动，主要包括产品设计、功能调试、评价改进三个环节。 【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图，内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔：淋水系统由水泵驱动，豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动，使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路出现两种方案，如图乙（A）（B）所示，可实现加热、保温两挡自动切换，其中R0是定值电阻，Rx为热敏电阻，R1、R2为电热丝。 【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下：控制电路电源电压U为3V，R0为25Ω，R1为330Ω，Rx的阻值与温度的关系如图丙所示，电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合，此时为加热状态；当电流小于30mA时释放，此时为保温状态。 【评价改进】针对设计图纸及项目研究要求，他们认真进行了研究并确定相对应的参数，选购相应器材，并完善产品设计。 (1)针对项目产品及其设计电路，下列说法中不正确的是______； A．随着温度的升高，两电路图中电磁铁的磁性将变弱 B．图（A）与图（B）的设计达成的控制效果是相同的 C．图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态相同 D．为了提高所控制的温度，可以减小R0的阻值 (2)以图（B）设计的产品电路分析，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温是多少？ (3)若“自制豆芽机”产品要达到“优秀”等级，需实现20℃~25℃自动控温，可将图（B）控制电路中的电源电压调至______V。该产品保温功率和加热功率之比为1:4，则制作的电热丝电阻R2阻值为______。保温时从最高温经过15min后降温到最低温，若关闭电路从最高温只经过10min后到最低温，假设整个过程中热量损失功率始终相同，则从最低温加热到最高温需要的时间为______。 【答案】(1)C (2)26℃ (3) 2.25 110Ω 30min 【详解】（1）A．分析电磁铁的磁性变化。电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，电流越大，磁性越强。根据欧姆定律，当电阻一定时，电流与电压成正比。但在这个问题中，电源电压是恒定的，因此电磁铁的磁性变化主要取决于电路中的总电阻。随着温度的升高，热敏电阻Rx​的阻值会增大（根据图丙），两个电路图中，热敏电阻与定值电阻R0串联在电路中，所以导致电路中的总电阻增大，根据欧姆定律，电流会减小，因此电磁铁的磁性将变弱，而不是变强。故A正确，不符合题意； B．比较图（A）与图（B）的设计效果。在图（A）中，当电流较小时（即温度较高时），电磁铁不吸合，R1​和R2​串联工作，电路处于保温状态；当电流增大到一定程度时（即温度升降低到一定程度时），电磁铁吸合，R1被短路，只有R2​工作，电路处于加热状态。在图（B）中，当电流较小时（即温度较高时），电磁铁不吸合，R1​和R2​串联工作，电路处于保温状态；当电流增大到一定程度时（即温度升高到一定程度时），电磁铁吸合，R1被断路，只有R2​工作，电路处于加热状态。但无论哪种情况，都能实现加热和保温两挡的自动切换。故B正确，不符合题意； C．图（A）中电阻R1没有工作时，电磁铁吸合，R1被短路，只有R2​工作，电路处于加热状态；图（B）中电阻R1没有工作时，电磁铁吸合，R1被断路只有R2​工作，电路处于加热状态。故图（A）与图（B）中电阻R1没有工作时的电路状态不相同，故C错误，符合题意； D．热敏电阻随温度的升高而升高，若想要提高控制温度，需减小R0的阻值，故D正确，不符合题意。 故选C。 （2）乙图B中，S0断开时，衔铁向上弹起，R1与R2串联，S0闭合时，衔铁被吸下，R1没有接入电路，此时电路只有R2工作，当达到最高温时，热敏电阻最大，此时电路中电流 I=30mA=0.03A 电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可知，热敏电阻的阻值 由图丙可知当Rx=75Ω时，“自制豆芽机”内部温度控制的最高温度 （3）[1]由题可知，自动控温最高温度为25℃，此时Rx=50Ω，控制电路应使弹片向上弹起，则电路的电流为最小电流30mA，此时电源电压调至 U总=Imin(R0+Rx)=0.03A×(25Ω+50Ω)=2.25V [2]加热时只有R2工作，保温时R1与R2串联工作，其功率之比为1:4，即 制作的电热丝电阻R2阻值 R2=110Ω [3]加热功率 保温功率 保温时，电热丝R1​和R2串联工作，总功率为P保温，则保温状态下产生的总热量为P保温×900s。同时，热量的变化为(P损−P保温)×900s。关闭电路时，没有电热丝工作，只有热量损失，所以热量的变化为P损×600s。根据题目条件，这两个过程中热量的变化是相等的，即 (P损−P保温​)×900s=P损×600s损失的功率 由于从最低温加热到最高温需要使豆芽机的温度从20℃升高到25℃，这个过程中电热丝产生的净热量（即产生的热量减去损失的热量）应该等于保温时从最高温降到最低温过程中热量的变化。 P加热t−P损t=(P损−P保温)×900s从最低温加热到最高温需要的时间 学科网（北京）股份有限公司 $