精品解析：2025年重庆市巴蜀中学中考自主招生保送生考试物理模拟试题

2025年重庆市巴蜀中学中考自主招生保送生考试 物理模拟试题 1. 某科研小组设计的高空作业装置如图所示，该装置固定于15m高的楼顶，主要由悬挂装置和提升装置两部分组成。悬挂装置由支架AD和杠杆BC构成，CO∶OB=2∶3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量为100kg，底面积为200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮、动滑轮、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量为10kg，定滑轮和动滑轮的质量相等。利用遥控装置可控制电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机提供的功率恒为P。 当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组的机械效率为η1。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1∶p2=1∶2，F1∶F2=5∶3，不计杠杆重、绳重及摩擦。求： （1）动滑轮重力； （2）m2； （3）滑轮组的机械效率η1； （4）电动机的功率P。 【答案】（1）100N；（2）40kg（3）80%；（4）300W 【解析】 【详解】解：（1）当提升装置空载悬空静止时，配重E的受力分析如图1所示 则配重E的重力 配重E对楼顶的压力 绳子对杠杆B端的拉力 FB=GE-F0=1000N-800N=200N 当提升装置空载悬空静止时，杠杆B端和C端的受力分析如图2所示，则由杠杆平衡原理可得 所以绳子对杠杆C端的拉力 当提升装置空载悬空静止时，提升装置整体的受力分析如图3所示，则电动机Q和吊篮的总重力 由于 FC=G0+2GK=m0g+2mKg 解得mk=10kg，动滑轮重力 Gk=mkg=10kg×10N/kg=100N （2）吊篮匀速上升时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图4、图5、图6所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图7所示 则受力大小关系为 TB1=FB1，TC1=FC1，，FC1=TC1=G0+2GK+G1 则 配重对楼顶的压力 N1'=GE-FB1 配重对楼顶的压强 ① ② 吊篮匀速下降时，配重E、杠杆、提升装置的受力分析分别如图8、图9、图10所示，物体、动滑轮、电动机与吊篮整体的受力分析如图11所示 则受力大小关系为 TB2=FB2，TC2=FC2，，FC2=TC2=G0+2GK+G2 则 配重对楼顶的压力 N2'=GE-FB2 配重对楼顶的压强 ③ ④ 已知p1∶p2=1∶2，由①③可得 解得 2m1-m2=120kg⑤ 已知F1∶F2=5∶3，由②④可得 解得 3m1-5m2=40kg⑥ 由⑤⑥解得 m1=80kg，m2=40kg （3）当吊篮匀速上升时，滑轮组提升重物的机械效率 （4）当吊篮匀速下降时，电动机Q提供的功率 答：（1）动滑轮重力为10kg； （2）m2为40kg； （3）滑轮组的机械效率η1为80%； （4）电动机的功率P为300W。 2. 如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为，电压表的量程，柱形容器的底面积为，柱体A、B分别通过细线悬挂在轻质杠杆MN两端，，柱体A重10N、密度为、底面积为，柱体B重40N，放置于压敏电阻的托盘上（不计绳、托盘的重及摩擦），此时，电流表的示数为0.15A，压敏电阻阻值随压力F的变化关系如下表所示。求： F/N 20 23 26 29 32 35 30 25 20 15 10 5 （1）杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力； （2）若压敏电阻受到的压力为26N，则电阻的电功率； （3）现向容器内缓慢注水至刚好与柱体A上表面相平，在保证电路安全的前提下，沿水平方向截取柱体A底部，并将截取部分放置于柱体B上，求截取柱体A的最大质量。 【答案】（1）20N （2）0.4W （3）0.2kg 【解析】 【小问1详解】 杠杆平衡时B受到的压力为 即 解得 则杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力为 【小问2详解】 当压力为20N时，电流表的示数为0.15A，由表中数据可知，此时的阻值为30欧姆，则定值电阻的阻值为 当压敏电阻受到的压力为26N时，压敏电阻的阻值为20欧姆，则电路中的电流为 电阻的电功率 【小问3详解】 电流表最大测量值为0.6A，此时定值电阻两端的电压为 大于电压表的最大测量值，所以为了电路安全，定值电阻两端的电压应为3V，电源电压为6V，所以两端的电压也为3V，串联电路电压比等于电阻比，所以此时的阻值等于的阻值等于10欧姆，由表中数据可知，此时压力为32N，设A切去部分的长度为h，则切去部分受到的重力为 则B受到绳子的拉力为 由杠杆平衡条件可得 A的高度为 A切去h，则切去的体积为 则排开水的体积减少，水面将下降 所以A排开液体的体积为 故此时A受到的浮力为 则 又因为 解得 则切去A的重力为 故切去A的质量为 3. 在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为6N，圆柱形浮筒B底面积为，重为20N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，长方形压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）水平固定于容器C底部，压敏电阻上表面面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得容器C中水深为20cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数为；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力； （2）B浸入水中的深度为8cm时滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）； （3）容器C中水深为20cm时阻值； （4）电路中电源电压值。 【答案】（1）8N；（2）66.7%；（3）50Ω；（4）2.4V 【解析】 【详解】解：（1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力为 F浮=ρ水gSBh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-4m2×8×10-2m=8N （2）将动滑轮和浮筒B看成一个整体，对其受力分析，由平衡条件可得 3GA+F浮=GB+G动 代入数据得 3×6N+8N=20N+G动 解得G动=6N。不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 （3）容器C中水深为20cm时，水对容器底部压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2×103Pa 水对R压力为 F=pS=2×103Pa×50×10-4m2=10N 根据图乙可知，此时Rx=50Ω。 （4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为8cm不变；在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10cm，此时容器底部受到水的压强为 p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10N/kg×30×10-2m=3×103Pa 水对R压力为 F2=p2S=3×103Pa×50×10-4m2=15N 此时Rx'=70Ω。根据欧姆定律可得 U=I1（Rx+R0）=0.03A×（50Ω+ R0） U=I2（Rx'+R0）0.024A×（70Ω+ R0） 解得U=2.4V。 答：（1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力为8N； （2）滑轮组的机械效率为46.2%； （3）C中水深为20cm时Rx阻值为50Ω； （4）电路中电源电压值为2.4V。 4. 小华设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。 求： （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率； （2）定值电阻的阻值； （3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水深已下降到1.5m的水箱，到下一次注满2m的过程，工作电路消耗的电能。 【答案】（1） 2.4W （2） 30Ω （3） 3.3×104J 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，当水箱内水位达到时，压敏电阻阻值，控制电路电流。 根据电功率公式，压敏电阻的电功率 【小问2详解】 控制电路中与串联，根据欧姆定律，控制电路总电阻 根据串联电路电阻规律，定值电阻的阻值 【小问3详解】 注水过程水位从上升到，水位变化量 需要增加水的总体积 注水同时喷淋系统持续喷水，每秒净注水量 注水总时间 工作电路电源电压，注水时电流，根据电能公式，工作电路消耗的电能 5. 随着汛期的到来，同学们发现河水流动更加湍急，于是设计如图甲、乙所示的测量水深度的装置和其电路图，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的压敏电阻R1，其上表面积为2×10﹣4m2，R1的电阻随水对它的压力F的变化而变化，关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻R0和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R2，电源电压保持不变。不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V。在确保电路安全的情况下同学们进行如下电路操作：（g取10N/kg） （1）R1=30Ω时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，此时电压表的示数达到最大值，R0的电功率为P0，试说明R1是否放入水中？ （2）测量头放到水下深度h1=10m时，闭合S断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R0的电功率为P0′，电路的总功率为P总，R1的电功率为P1，已知P0∶P0′=9∶4，P总∶P1=6∶1，求电源两端的电压。 【答案】（1）R1未放入水中；（2）12V 【解析】 【详解】解：（1）由图丙可知，R1=30Ω时压敏电阻受到的压力为0，所以，R1未放入水中； （2）R1未放入水中时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，R2接入电路中电阻为0，此时R1与R0串联，电压表测R0两端的电压，由电压表的量程为0~3V可知，R0两端的电压U0=3V，则R0的电功率 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压 测量头放到水下深度h1=10m时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R1、R2、R0串联，电压表测R0两端的电压，由P0∶P0′=9∶4可得 解得U0′=2V，此时测量头受到水的压强 p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa 由可得，压敏电阻R1受到压力 F=pS=1×105Pa×2×10﹣4m2=20N 由图丙可知，压敏电阻的阻值R1′=10Ω，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，所以，由P总∶P1=6∶1可得 则电路的总电阻 R总′=6R1′=6×10Ω=60Ω 此时电路中的电流 电源的电压 因电源电压保持不变，所以 解得R0=10Ω，所以，电源两端的电压 答：（1）R1=30Ω时，R1未放入水中； （2）电源两端的电压为12V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年重庆市巴蜀中学中考自主招生保送生考试 物理模拟试题 1. 某科研小组设计的高空作业装置如图所示，该装置固定于15m高的楼顶，主要由悬挂装置和提升装置两部分组成。悬挂装置由支架AD和杠杆BC构成，CO∶OB=2∶3。配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量为100kg，底面积为200cm2。安装在杠杆C端的提升装置由定滑轮、动滑轮、吊篮及与之固定在一起的电动机Q构成。电动机Q和吊篮的总质量为10kg，定滑轮和动滑轮的质量相等。利用遥控装置可控制电动机拉动绳子H端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机提供的功率恒为P。 当提升装置空载悬空静止时，配重E对楼顶的压强。科研人员将质量为m1的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮匀速上升时，绳子H端的拉力为F1，配重E对楼顶的压强为p1，滑轮组的机械效率为η1。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为m2的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子H端的拉力为F2，配重E对楼顶的压强为p2，吊篮经过30s从楼顶到达地面。已知p1∶p2=1∶2，F1∶F2=5∶3，不计杠杆重、绳重及摩擦。求： （1）动滑轮重力； （2）m2； （3）滑轮组的机械效率η1； （4）电动机的功率P。 2. 如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为，电压表的量程，柱形容器的底面积为，柱体A、B分别通过细线悬挂在轻质杠杆MN两端，，柱体A重10N、密度为、底面积为，柱体B重40N，放置于压敏电阻的托盘上（不计绳、托盘的重及摩擦），此时，电流表的示数为0.15A，压敏电阻阻值随压力F的变化关系如下表所示。求： F/N 20 23 26 29 32 35 30 25 20 15 10 5 （1）杠杆平衡时柱体B对压敏电阻的压力； （2）若压敏电阻受到的压力为26N，则电阻的电功率； （3）现向容器内缓慢注水至刚好与柱体A上表面相平，在保证电路安全的前提下，沿水平方向截取柱体A底部，并将截取部分放置于柱体B上，求截取柱体A的最大质量。 3. 在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为6N，圆柱形浮筒B底面积为，重为20N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，长方形压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）水平固定于容器C底部，压敏电阻上表面面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得容器C中水深为20cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数为；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求： （1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力； （2）B浸入水中的深度为8cm时滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）； （3）容器C中水深为20cm时阻值； （4）电路中电源电压值。 4. 小华设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。 求： （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率； （2）定值电阻的阻值； （3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水深已下降到1.5m的水箱，到下一次注满2m的过程，工作电路消耗的电能。 5. 随着汛期的到来，同学们发现河水流动更加湍急，于是设计如图甲、乙所示的测量水深度的装置和其电路图，它由测量头和控制盒构成，测量头的测量面是一个涂有绝缘漆的压敏电阻R1，其上表面积为2×10﹣4m2，R1的电阻随水对它的压力F的变化而变化，关系如图丙所示。控制盒内有一个定值电阻R0和一个最大阻值为90Ω的滑动变阻器R2，电源电压保持不变。不计导线的电阻，电压表的量程为0~3V。在确保电路安全的情况下同学们进行如下电路操作：（g取10N/kg） （1）R1=30Ω时，闭合S，断开S1，将R2的滑片移至最上端，此时电压表的示数达到最大值，R0的电功率为P0，试说明R1是否放入水中？ （2）测量头放到水下深度h1=10m时，闭合S断开S1，将R2的滑片移至某一位置时，R0的电功率为P0′，电路的总功率为P总，R1的电功率为P1，已知P0∶P0′=9∶4，P总∶P1=6∶1，求电源两端的电压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $