中考物理試題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編：綜合能力與科普閱讀題（綜合32題）（解析版）

2023年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（解析版）

挑戰(zhàn)24綜合能力與科普閱讀題（綜合32題）

?敗型電和

密度的計(jì)算與公式的應(yīng)用（共1小題）

二.固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)（共1小題）

三.速度的計(jì)算和公式的應(yīng)用（共1小題）

四.壓強(qiáng)的計(jì)算（共4小題）

五.探究浮力大小與哪些因素有關(guān)（共1小題）

六.浮力大小的計(jì)算（共1小題）

七.物體的浮沉條件及其應(yīng)用（共2小題）

八.探究凸透鏡成像的規(guī)律（共1小題）

九.電磁繼電器的組成、原理和應(yīng)用（共1小題）

一十.電磁波的傳播與應(yīng)用（共1小題）

一十一.燃料的熱值及其計(jì)算（共2小題）

一十二.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系（共1小題）

一十三.歐姆定律的應(yīng)用（共2小題）

一十四.電功與電能的計(jì)算（共1小題）

一十五.電能表（共1小題）

一十六.電功率的計(jì)算（共3小題）

一十七.焦耳定律的計(jì)算及其應(yīng)用（共1小題）

一十八.電功與電熱的綜合計(jì)算（共5小題）

一十九.能源及其分類（共2小題）

》效型制秣

一.密度的計(jì)算與公式的應(yīng)用（共1小題）

1.（2023?淮安）閱讀短文，回答問題。

能量密度

2022年，一款新的動(dòng)力電池在中國(guó)問世，其能量密度達(dá)到0.255kW?h/kg,可實(shí)現(xiàn)整車

1000km續(xù)航，中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)“換道超車”的愿望正走向現(xiàn)實(shí)。

什么是能量密度呢？能量密度是單位質(zhì)量物體中儲(chǔ)存的能量，即能量密度=￡,其中E

m

表示物體中儲(chǔ)存的能量，m表示物體的質(zhì)量。

能量密度包含多種形式，有食物能量密度、燃料能量密度(即燃料的熱值)、電池能量密

度等。為測(cè)量食物能量密度，可以將一定質(zhì)量的食物放入測(cè)熱器的燃燒室中完全燃燒，

釋放的能量用一定質(zhì)量的水全部吸收，可以認(rèn)為水吸收的能量等于食物儲(chǔ)存的能量，再

通過相關(guān)計(jì)算獲得能量密度。目前提高電池能量密度是電動(dòng)汽車面臨的最大問題之一,

在未來(lái)的發(fā)展中，我們?nèi)匀恍枰剿餍碌碾姵丶夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的真正普及。

(1)薯片是一種高能量食品，質(zhì)量為20g的薯片完全燃燒所放出的熱量全部被水吸收，

可以使10kg的水溫度升高10℃,則上述薯片儲(chǔ)存的能量為4.2X105j,能量密度為

7

2.1X1QJ/kgo[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]

(2)某品牌純電動(dòng)汽車鋰電池的能量密度為0.2kWh/kgo該電動(dòng)汽車的能耗為每100km

消耗15kW?h電能，其理論續(xù)航里程為600km,則該汽車鋰電池的質(zhì)量為450kg。

(3)生活中常見的電動(dòng)自行車使用的是鉛酸電池，其能量密度約為0.04kW?h/kg。己知

(2)中該品牌系列純電動(dòng)汽車的質(zhì)量約為1.6?2.13若續(xù)航里程和能耗相同，(2)中的

電動(dòng)汽車換用鉛酸電池是否合理？請(qǐng)寫出計(jì)算、推理過程和結(jié)論：如果換用鉛酸電池,

所需鉛酸電池的質(zhì)量m產(chǎn)一90kW，h—=2250kg=2.25t,

0.04kW-h/kg

已知電動(dòng)汽車的質(zhì)量約為1.6?2.13則電池質(zhì)量大于整車質(zhì)量，因此使用鉛酸電池不合

【答案】(1)4.2X105；2.1X107；(2)450；(3)如果換用鉛酸電池，所需鉛酸電池的質(zhì)

量m鉛―?也_=2250kg=2.25t,

0.04kW-h/kg

已知電動(dòng)汽車的質(zhì)量約為1.6?2.1t,則電池質(zhì)量大于整車質(zhì)量，因此使用鉛酸電池不合

理。

【解答】解：(1)薯片儲(chǔ)存的能量E=Q=cm水At=4.2Xl()3j/(kg.℃)X10kgX10℃=

4.2X105；

5

能量密度=」一=4.2XJ=2]x107J/kg；

m著片20X10-3kg

(2)其理論續(xù)航里程為600km消耗電能W=15kWh/100kmX600km=90kWh,

90kW，h

則該汽車鋰電池的質(zhì)量m=^450kg;

0.2kV-h/kg

(3)如果換用鉛酸電池，所需鉛酸電池的質(zhì)量m鉗=—?jiǎng)t那_=2250kg=2.25t,

0.04kV-h/kg

已知電動(dòng)汽車的質(zhì)量約為1.6?2.13則電池質(zhì)量大于整車質(zhì)量，因此使用鉛酸電池不合

理。

故答案為：(1)4.2X105；2.1X107；(2)450；(3)如果換用鉛酸電池，所需鉛酸電池的

QfJkW

質(zhì)量m錯(cuò)—"UK"n——=2250kg=2.253

0.04kW-h/kg

已知電動(dòng)汽車的質(zhì)量約為1.6?2.1t,則電池質(zhì)量大于整車質(zhì)量，因此使用鉛酸電池不合

理。

二.固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)(共1小題)

2.(2023?大連)2023年是中國(guó)農(nóng)歷兔年，媽媽買了一個(gè)兔子形狀的純金吊墜，小明想判斷

這個(gè)吊墜是空心還是實(shí)心的。他利用實(shí)驗(yàn)箱里的天平和量筒進(jìn)行測(cè)量。

(1)在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，將游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤

的右側(cè)，則應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)。

(2)用調(diào)好的天平測(cè)量吊墜的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示。則吊墜的質(zhì)量是20.8g。

(3)將吊墜放入裝有30mL水的量筒內(nèi)，量筒中的水面如圖乙示。則吊墜的密度是5.2

X1Q3kg/m3o已知金的密度是19.3Xl()3kg/m3,則該吊墜是空心的。

(4)小明發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)箱里面還有圖丙所示的彈簧測(cè)力計(jì)，他想用這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)和水(p

水=1.0X103kg/m3)測(cè)量吊墜的體積。你認(rèn)為小明是否能測(cè)出吊墜的體積？若能，請(qǐng)寫出

實(shí)驗(yàn)方法和吊墜體積的表達(dá)式；若不能，請(qǐng)寫出理由。不能；吊墜的質(zhì)量與體積都太

小，放在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的變化量小于其分度值，無(wú)法利用浮力測(cè)出吊墜體積。

【答案】⑴左；⑵20.8；(3)5.2X103；空；(4)不能;吊墜的質(zhì)量與體積都太小,

放在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的變化量小于其分度值，無(wú)法利用浮力測(cè)出吊墜體積。

【解答】解：（1）當(dāng)調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，將游碼移至橫梁標(biāo)尺左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)

指針停在分度盤的右側(cè)，右端下沉，左端上翹，要使平衡螺母向左移動(dòng)。

（2）由圖甲知，標(biāo)尺的分度值為0.2g,所以吊墜的質(zhì)量為m=20g+0.8g=20.8g；

（3）吊墜的體積等于量筒中水增加的體積：V=34mL-30mL=4mL=4cm3；

吊墜的密p=Wi=2°?8：=5.2g/cm3=5.2X103kg/m3；

V4cm

因?yàn)榻鸬拿芏仁莗'=19.3X103kg/m3=19.3g/cm3,

則質(zhì)量為20.8g的金的體積為V'=—^―=—2U'1.08cm3<4cm3,

P19.3g/cm3

所以該吊墜是空心的；

（4）因?yàn)榈鯄嫷馁|(zhì)量與體積都太小，吊墜的浮力F浮=P/kgV排=「水8丫物=lXl（）3kg/m3

X1ON/kgX4X10-6m3=0.04N,而彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,即放在水中時(shí)彈簧測(cè)力

計(jì)的變化量小于其分度值，無(wú)法利用浮力測(cè)出吊墜體積，所以利用彈簧測(cè)力計(jì)和水不能

測(cè)出吊墜的體積。

故答案為：（1）左；（2）20.8；（3）5.2X103；空；（4）不能；吊墜的質(zhì)量與體積都太小,

放在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的變化量小于其分度值，無(wú)法利用浮力測(cè)出吊墜體積。

三.速度的計(jì)算和公式的應(yīng)用（共1小題）

3.（2023?蘇州）人眼對(duì)觀察到的景物有暫時(shí)的“記憶”，在外界景物消失后，視神經(jīng)對(duì)它的

印象還會(huì)延續(xù)0.1s左右，這種特征叫視覺暫留。例如在一張白色卡片紙的正、反面分別

畫上鳥籠和鳥，讓卡片紙快速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)正、反兩面交替出現(xiàn)在眼前的時(shí)間間隔在0.1s之

內(nèi)時(shí)，人眼就能看到鳥在籠中的現(xiàn)象（圖甲）。一些城市地鐵行駛在某些區(qū)間時(shí)，乘客能

看到窗外出現(xiàn)清晰的動(dòng)態(tài)廣告，往往也是利用了視覺暫留的原理。某段地鐵內(nèi)隧道廣告

的制作方法如下：在隧道側(cè)壁與車窗相同高度處，沿運(yùn)行方向每經(jīng)過距離d,安裝一塊大

小相同的廣告燈箱，如圖乙。燈箱采用頻閃方式實(shí)現(xiàn)亮、暗交替，且工作時(shí)各燈箱亮、

暗同步變化（人的視覺暫留時(shí)間以0.1s計(jì)算）。

甲

廣告燈牌

OO

三￥=OO

-二

劣

：

灼

無(wú)

的-O

骨

用

用

用

用

可

水

水

水

水

水

地鐵卜」d

一>

鐵軌

乙

（1）要實(shí)現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)15s的廣告效果，至少需要安裝150塊廣告燈箱;

（2）燈箱安裝好后，調(diào)節(jié)燈箱發(fā)光頻率f,控制地鐵速度v,當(dāng)它們滿足下述哪種情況

時(shí)，乘客能看到流暢穩(wěn)定的廣告畫面？答：C

A.f=5Hz,且v=df

B.f=10Hz,且v=-ldf

2

C.f=20Hz,且v=df

D.f=30Hz,且v=3df

（3）座位上乘客發(fā)現(xiàn)正常顯示的廣告畫面突然向地鐵前進(jìn)方向緩慢移動(dòng)，可能原因是

地鐵速度稍稍減慢（或發(fā)光頻率稍稍變大）（寫出一種即可）。

【答案】（1）150；（2）C；（3）地鐵速度稍稍減慢（或發(fā)光頻率稍稍變大）。

【解答】解：（1）人的視覺暫留時(shí)間以0.1s計(jì)算，人看到廣告的時(shí)間間隔不能超過0.1s,

因而每秒至少看到10幅廣告，因而實(shí)現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)15s的廣告效果，至少需要15X10=150塊

廣告燈箱；

（2）燈箱安裝好后，調(diào)節(jié)燈箱發(fā)光頻率f,控制地鐵速度v,由于工作時(shí)各燈箱亮、暗

同步變化，第1次看到燈箱亮，保證在下一次恰好也是燈箱亮，且時(shí)間間隔必須小于0.1s,

在頻率最低為f=---=10Hz,且運(yùn)動(dòng)的最快速度v=q=df,故C符合要求，而D速

0.IsT

度過大；

（3）座位上乘客發(fā)現(xiàn)正常顯示的廣告畫面突然向地鐵前進(jìn)方向緩慢移動(dòng)，說(shuō)明本應(yīng)該恰

好經(jīng)過的廣告變?yōu)榱说竭_(dá)人的前方，說(shuō)明車子的速度變慢了，也有可能畫面的播放速度

變快了，即發(fā)光頻率稍稍變大了。

故答案為：(1)150；(2)C；(3)地鐵速度稍稍減慢(或發(fā)光頻率稍稍變大)。

四.壓強(qiáng)的計(jì)算(共4小題)

4.(2023?鄂州)如圖所示，放置在水平桌面上的柱形容器中裝有適量的水，把質(zhì)量為300g

的木塊浸入水中，木塊靜止時(shí)有2的體積露出水面，此時(shí)容器中水的深度為20cm。已知

5

容器底面積為300cm2,容器重3N。求：

(1)木塊受到的浮力。

(2)木塊的密度。

(3)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。

【答案】(1)木塊受到的浮力為3N；

(2)木塊的密度為OSXKPkg/nR

(3)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2100Pa。

【解答】解：(1)由圖可知，木塊漂浮在水面上，根據(jù)物體的浮沉條件可知，漂浮時(shí)木

塊受到的浮力：F浮=6木=111木g=300X10「3kgX10N/kg=3N；

(2)根據(jù)F浮=p液gV排可知，木塊排開水的體積：V排=.......-

P水g

-------------------------------------=3X10-4m3,

lX103kg/m3XlON/kg

-43

由于木塊靜止時(shí)有2的體積露出水面，則木塊的體積V木=3X101n=5X10-4m3,

54

木塊的密度「木=學(xué)=30°X1°3M=06xl()3kg/m3；

43

V木5X10-m

(3)容器中水的體積：V水=300X10-4m2x20Xl()-2m-3X10-4m3=5.7X10-3m3,

由p=g可知，容器中水的質(zhì)量：m水=p水V水=1.0Xl()3kg/m3><5.7X10-3m3=5.7kg,

容器中水的重力：G水=111水g=5.7kgX10N/kg=57N,

容器對(duì)桌面的壓力：F=G木+G水+G容=3N+57N+3N=63N,

容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)：P=E=-------63W=2100Pao

S300X10-4m2

答：(1)木塊受到的浮力為3N；

(2)木塊的密度為0.6XItPkg/n?；

(3)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2100Pa。

5.(2023?齊齊哈爾)如圖所示為我國(guó)生產(chǎn)的一款水陸兩棲觀光車，它既能在陸地上行駛，

又能像船一樣在水中航行。該車的總質(zhì)量是12t,空載靜止在水平地面上時(shí)，四個(gè)車輪與

地面接觸的總面積為0.2m2。求：

(1)該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？

(2)該車空載(駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì))在水中航行時(shí)，受到的浮力是多少？

(3)該車在水中以36km4的速度勻速直線航行5min,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW,

觀光車航行過程中受到的阻力是多少？

【答案】(1)該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是6Xl()5pa。

(2)該車空載(駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì))在水中航行時(shí)，受到的浮力是1.2X1()5N。

(3)該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW,

觀光車航行過程中受到的阻力是1.8X1()4N。

【解答】解：

(1)該車空載靜止在水平地面上時(shí)，重力G=mg=12Xl()3kgX10N/kg=L2X105N；

它對(duì)水平地面的壓力F=G=1.2X105N；

5

它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=X=L.21?』=6X1o5Pa。

S0.2m2

(2)該車空載(駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì))在水中航行時(shí)，處于漂浮，受到的浮力：F浮=G

=1.2X105N；

(3)該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min,處于平衡狀態(tài)，車受到的牽引力、

阻力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以受到的阻力：f=F牽=E=>，U=I.8><心。

3.6/

答：(1)該車空載靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是6X105pa。

(2)該車空載(駕駛員質(zhì)量忽略不計(jì))在水中航行時(shí)，受到的浮力是1.2X1()5N。

(3)該車在水中以36km/h的速度勻速直線航行5min,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為180kW,

觀光車航行過程中受到的阻力是1.8X1()4N。

6.(2023?廣西)人工涂抹油漆難精準(zhǔn)且氣味難聞，于是某團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了“智能浸泡上漆器”,

如圖所示，上漆器由柱形硬質(zhì)浮桿、力傳感器、工作臺(tái)、擋板等組成。浮桿的質(zhì)量為0.2kg,

底面積為2Xl(/3m2；力傳感器固定且與浮桿接觸但無(wú)壓力；工作臺(tái)固定在上漆器底部,

其上表面積為Obi?,高為0.1m。將待上漆的質(zhì)量分布均勻的柱體A放在工作臺(tái)中央，

將擋板固定在1m高處，開始注漆；當(dāng)浮桿對(duì)力傳感器的壓力為14N時(shí)，停止注漆，完

成對(duì)柱體A的上漆。已知柱體A的質(zhì)量為500kg,底面積為In?,高為0.8m,油漆密度

lX103kg/m3og取10N/kg。求：

(1)當(dāng)漆面上升至0.1m時(shí)，油漆對(duì)上漆器底部的壓強(qiáng)；

(2)當(dāng)漆面上升至0.4m時(shí)，柱體A對(duì)工作臺(tái)的壓強(qiáng)；

(3)停止注漆時(shí)，柱體A被上漆的高度。

力傳感器

擋板

h=lm

工作臺(tái)

【答案】(1)當(dāng)漆面上升至0.1m時(shí)，油漆對(duì)上漆器底部的壓強(qiáng)為lOOOPa；

(2)當(dāng)漆面上升至0.4m時(shí)，柱體A對(duì)工作臺(tái)的壓強(qiáng)為4000Pa；

(3)停止注漆時(shí)，柱體A被上漆的高度為0.6m。

【解答】解：(1)當(dāng)油漆上升至0.1m時(shí)，油漆對(duì)上漆器底部的壓強(qiáng)p=pgh=lXl()3kg/m3

X1ON/kgX0.1m=lOOOPa；

(2)當(dāng)油漆上升至0.4m時(shí)，則柱體A受到的浮力F浮=「8丫排=「8$11=1XICPkg/nPx

lON/kgXlm2X(0.4m-0.1m)=3000N,柱體A的重力G=mg=500kgX10N/kg=5000N,

故此時(shí)重力大于浮力，故柱體A未上浮，則對(duì)工作臺(tái)的壓力F=G-F浮=5000N-3000N

=2000N；由于柱體A的底面積大于工作臺(tái)的上表面積，故受力面積為工作臺(tái)的上表面

積，則柱體A對(duì)工作的臺(tái)的壓強(qiáng)：p=F,=200pN,=4000Pa：

s0.5m2

(3)已知浮桿的質(zhì)量為0.2kg,則浮桿的重力6桿=]^=0.21^乂1(^儂=2必浮桿對(duì)力

傳感器的壓力為14N,則浮桿受到的浮力F'浮=2N+14N=16N,浮桿排開油漆的體積V

排=——=----------均曰--------=1.6X103m3；

PglX103kg/m3XlON/kg

則油漆的深度11=限=￡&X?12.3耳3=o.8m；柱體A受到的浮力F浮''=pgV排'

-32

S2X10m

=1X103kg/m3X10N/kgXIm2X(0.8m-0.1m)=7000N,此時(shí)F浮''>GA,則柱體A

漂浮，浮力等于重力，故此時(shí)的V''排=￡=--------迎粵----------=0.5m3；

PglX103kg/m3XlON/kg

浸入油漆的深度h'=%—=0：一翅』=0.5m,柱體A露出的高度為0.8m-0.5m=

S1m2

0.3m,油漆面到擋板的高度為Im-0.8m=0.2m,故柱體A只能露出0.2m的高度，則柱

體A實(shí)際浸入油漆的高度為0.6m。

答：(1)當(dāng)漆面上升至0.1m時(shí)，油漆對(duì)上漆器底部的壓強(qiáng)為lOOOPa；

(2)當(dāng)漆面上升至0.4m時(shí)，柱體A對(duì)工作臺(tái)的壓強(qiáng)為4000Pa；

(3)停止注漆時(shí)，柱體A被上漆的高度為0.6m。

7.(2023?成都)如圖所示，薄壁長(zhǎng)方體容器A放在水平桌面上，底面積為36cm2,高為12cm,

質(zhì)量為mA=72g。容器A內(nèi)裝有144g水。均勻?qū)嵭牧⒎襟wB和C的邊長(zhǎng)都為4cm,質(zhì)

量分別為mB=54g,mc=72g。已知p水=LOXICPkg/m"g=10N/kg。忽略實(shí)心立方體吸

水、容器壁厚度等次要因素。

(1)求容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。

(2)若將B緩慢放入容器中，請(qǐng)分析B平衡時(shí)的狀態(tài)，并求出B放入前后水對(duì)容器底

部壓強(qiáng)的變化量。

(3)若將C放在B上，再將它們緩慢放入容器中，平衡時(shí)C與B的接觸面水平，求C

對(duì)B的壓力。

【答案】(1)容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為600Pa；

(2)B放入前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量為150Pa；

(3)C對(duì)B的壓力為0.208N。

【解答】解：(1)容器A對(duì)水平桌面的壓力：F=G總=m總g=(mA+m水)g=(72X10

-3kg+144X10-3kg)X10N/kg=2.16N,

容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)p=』一=—2.嗎=600Pa；

S42

A36X10-m

(2)實(shí)心立方體B的體積VB=(4cm)3=64cm3,

B的密度p=典=-54g產(chǎn)()84g/cm3Vp水,

BVB64cm3

假設(shè)將B緩慢放入容器中后B漂浮則F浮I=GB=0.54N

由F浮=p液gV排可知，B在漂浮時(shí)排開水的體積V排i=——=

P水g

----°。5?-------------=5.4X10-5]口3=54cm3,

lX103kg/m3XlON/kg

此時(shí)需要的最少水量V需(SA-SB)=旦"SRX(36cm2-16cm2)=67.5cm3,

SB16cm2

容器A中原有水的體積V水=―圾=.144、=]44cm3,

P水lg/cm3

故V需＜V水，B一定處于漂浮狀態(tài)，

由體積關(guān)系得，水面上升的距離為411=等_=星嗎=1.5cm,

$A36cm2

由p=p水gh得，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量為：

△p=p水gAh=1.0X103kg/m3X10N/kgX1.5X10-2m=150Pa；

(3)研究B、C這個(gè)整體，假設(shè)沉底，

則容器內(nèi)水的深度h水=V水-=—嗎城5=7.2cm<8cm,

^A-^B36cm2-16cm2

-42

受到的浮力F浮2=p；j<gV排2=1.0義10%8/1113義101\[/1^*7.2乂10-2111)<16X10m=

1.152N,

33

B、C的總重力GBC=(mB+mc)g=(54X10kg+72XWkg)X10N/kg=1.26N,

由F浮2<GBC可判斷出假設(shè)成立，B、C沉底，

此時(shí)，C物體浸入水中的深度h=7.2cm-4cm=3.2cm,

C受到的浮力F浮3=「水8丫排3=1.0X103kg/m3xi0N/kgX3.2X10-2mX16義104m2=

0.512N,

C的重力Gc=mcg=72X103kgX10N/kg=0.72N,

所以C對(duì)B的壓力FK=GC-F排3=0.72N-0.512N=0.208No

答：(1)容器A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為600Pa；

(2)B放入前后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量為150Pa；

(3)C對(duì)B的壓力為0.208N。

五.探究浮力大小與哪些因素有關(guān)(共1小題)

8.(2023?濱州)”且夫水之積也不厚，則其負(fù)大舟也無(wú)力。覆杯水于坳堂之上，則芥為之舟;

置杯焉則膠，水淺而舟大也?！背鲎詰?zhàn)國(guó)莊子的《逍遙游》。從文中大舟與水的關(guān)系，我

們可以得到這樣的啟示：求大學(xué)問，干大事業(yè)，必須打下堅(jiān)實(shí)、深厚的基礎(chǔ)。但從物理

的角度，“水之積也不厚，則其負(fù)大舟也無(wú)力?！笔侵杆纳疃冗€是水的質(zhì)量呢？即物體

能否在水中漂浮(所受浮力的大小)，究竟與水的深度有關(guān)還是與水的質(zhì)量有關(guān)呢？為了

探究這一問題，某興趣小組用燒杯、水、圓柱形木塊、刻度尺等器材，進(jìn)行了如下探究,

如圖所示。

將兩個(gè)完全相同的底面積為8cm2,高為10cm的圓柱形木塊，分別放入底面積為lOcn?

和12cm2的甲、乙兩個(gè)容器中。分別向兩個(gè)容器中加水，觀察和記錄每個(gè)容器每次加水

的深度和木塊的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄如下表。實(shí)驗(yàn)中，容器足夠高，無(wú)水溢出，

不考慮木塊吸水，p*=lX103kg/m3,g=10N/kg。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)容器中水深(h/cm)和木塊的狀態(tài)

甲容器甲容器中木塊乙容器乙容器中木塊

14cm不能浮起4cm不能浮起

25cm不能浮起5cm不能浮起

36cm剛好浮起6cm剛好浮起

47cm浮起7cm浮起

(1)甲容器中木塊剛好浮起時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。

(2)木塊的密度。

(3)木塊剛好浮起時(shí)，甲、乙容器分別加入水的質(zhì)量。并由計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷:

木塊能否浮起，取決于容器中水的深度還是水的質(zhì)量？

(4)實(shí)驗(yàn)完成，把木塊從甲容器拿出，甲容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量。

V/////////////////////////////////////////////////

甲乙

【答案】(1)甲容器中木塊剛好浮起時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為600Pa；

(2)木塊的密度為0.6Xl()3kg/m3；

(3)木塊剛好浮起時(shí)，甲、乙容器加入水的質(zhì)量分別為12g和24g,木塊能否浮起，取

決于容器中水的深度；

(4)實(shí)驗(yàn)完成，把木塊從甲容器拿出，甲容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量為480Pa。

【解答】解：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，甲容器中木塊剛好浮起時(shí)水的深度h=6cm,

此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：p=p水gh=1X103kg/m3X10N/kgX6X102m=600Pa；

23

(2)甲容器中木塊排開水的體積：Vs=Ss=8cmX6cm=48cm,

則木塊受到的浮力：F浮=「水gV排=1X103kg/m3X1ON/kgX48X106m3=0.48N,

由物體的漂浮條件可知，木塊的重力：G*=F?￥=0.48N,

由G=mg可知，木塊的質(zhì)量：m木=二^=°。47N-=0.048kg=48g,

g10N/kg

木塊的體積：V木=S木卜木=8cm2x10cm=80cm3,

則木塊的密度：p木=——=—-=0.6g/cm3=0.6X103kg/m3；

V木80cm3

(3)由表中數(shù)據(jù)可知木塊剛好浮起時(shí)，甲、乙容器中水的深度均為6cm,

則甲、乙容器中水的體積分別為：

V水甲=(S甲-S木)h=(10cm2-8cm2)X6cm=12cm3,

223

V水乙=(S乙-S木)h=(12cm-8cm)X6cm=24cm,

由可知，甲、乙容器中水的質(zhì)量分別為：

V

33634

m水甲=p水V水甲=1X10kg/mX12X10m=1.2X10kg=12g,

m水乙=p水V水乙=lX103kg/m3x24X10-6m3=2.4Xl()-4kg=24g,

即木塊剛好浮起時(shí)，甲、乙容器中加入水的質(zhì)量不同，而加入水的深度相同，因此木塊

能否浮起，取決于容器中水的深度；

(4)容器對(duì)桌面的壓力等于容器水和木塊的總重力，

實(shí)驗(yàn)完成，把木塊從甲容器拿出，此時(shí)改變的只有木塊的重力，則甲容器對(duì)桌面的壓力

變化量：打=6木=0.481\[,

甲容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量：Ap="=—0.4"=480Pa。

3甲10X10m2

答：(1)甲容器中木塊剛好浮起時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為600Pa；

(2)木塊的密度為0.6Xl()3kg/m3；

(3)木塊剛好浮起時(shí)，甲、乙容器加入水的質(zhì)量分別為12g和24g,木塊能否浮起，取

決于容器中水的深度；

(4)實(shí)驗(yàn)完成，把木塊從甲容器拿出，甲容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量為480Pa。

六.浮力大小的計(jì)算(共1小題)

9.(2023?赤峰)小亮同學(xué)在測(cè)量浮力時(shí)發(fā)現(xiàn)：金屬塊浸沒在密度不同的液體中，測(cè)力計(jì)示

數(shù)不同。于是，他用測(cè)力計(jì)和重為4N、體積為IX10-4m3的金屬塊，組裝成密度計(jì)，將

金屬塊浸沒在不同液體中靜止，來(lái)探究液體密度與測(cè)力計(jì)示數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

(1)如圖所示，金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是多少？

(2)若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為L(zhǎng)OXI()3kg/m3,這條刻度線的刻度值是多少N?

(3)該液體密度計(jì)的Okg/n?刻度標(biāo)在處。這個(gè)液體密度計(jì)所能測(cè)量的液體密

度值不能超過4X103kg/nP。(g取10N/kg,p*=1.0X103kg/m3)

【答案】(1)金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是1N；

（2）若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0Xl（）3kg/m3,這條刻度線的刻度值是3N；

（3）4；4X103。

【解答】解：（1）金屬塊浸沒在水中，V排=丫金=1義10-41113,

金屬塊受到的浮力為：F浮=「水V排g=1.0X103kg/m3XlX10^4m3XlON/kg=1N；

（2）若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0Xl（）3kg/m3,這條刻度線的刻度值是：F示=

G金-F浮=4N-1N=3N；

（3）當(dāng)該液體密度計(jì)的示數(shù)為Okg/nP時(shí)，金屬塊應(yīng)未浸入液體中，則這條刻度線的刻

度值為F示'=6金=4W

當(dāng)金屬塊浸沒在液體中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0時(shí)，所測(cè)量液體密度最大，此時(shí)F示〃=G金-F

浮”—ON,貝!]F浮"=G金=4N,

此時(shí)液體的密度：Ps=———=--------------=4X103kg/m3o

-43

gV排lON/kgXlX10m

答：（1）金屬塊浸沒在水中靜止，受到的浮力是1N；

（2）若將此時(shí)測(cè)力計(jì)指針?biāo)缚潭葮?biāo)為1.0X103kg/m3,這條刻度線的刻度值是3N；

（3）4；4X103O

七.物體的浮沉條件及其應(yīng)用（共2小題）

10.（2023?湘潭）“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故，興趣小組受此啟發(fā)，找來(lái)一個(gè)上端開口

的空透明圓筒，底部用細(xì)線系一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)蔫F塊，然后將其靜止放置在水中，如圖1

所示，此時(shí)圓筒浸入水中的深度為5cm,水面與圓筒A點(diǎn)相平。利用此裝置標(biāo)上刻度后

放入水中，可以方便地測(cè)量出物體的質(zhì)量。在圓筒內(nèi)放上一個(gè)物體后，如圖2所示，圓

筒浸入水中的深度為10cm,水面與圓筒B點(diǎn)相平。已知圓筒底面積為lOcn?,圓筒和鐵

塊總重為0.6N,裝置始終處于漂浮狀態(tài)，圓筒始終豎直。貝U：

（1）圖1中圓筒和鐵塊受到的總浮力是0.6N,它們浸入水中的總體積是6X10

5m3,鐵塊所受到的浮力為0.1No

（2）圖2中圓筒底部受到水的壓強(qiáng)是1000Pa,受到水的壓力為1N。

（3）為方便測(cè)量，圓筒A點(diǎn)應(yīng)標(biāo)上Qkg刻度線。

（4）利用此裝置測(cè)量時(shí)，圓筒B點(diǎn)的刻度線對(duì)應(yīng)的質(zhì)量應(yīng)為多少？

【答案】(1)0.6；6X10-5；o.i；(2)1000；1；(3)0；(4)圓筒B點(diǎn)的刻度線對(duì)應(yīng)的

質(zhì)量應(yīng)為0.05kgo

【解答】解：(1)圖1中圓筒和鐵塊處于漂浮狀態(tài)，受到的總浮力等于總重力，即F浮

=G=0.6N；

它們浸入水中的總體積：V排=上莖-=---------0-6N------------------=6X10-5m3,

P水g1.0X103kg/m3X10N/kg

圓筒受到的浮力：F浮圓筒=p7kgV排圓筒=LOX103kg/m3XlON/kgX10X5X10-6m3=0.5N,

鐵塊所受到的浮力為：F浮鐵=F浮-F浮圓筒=0.6N-0.5N=0.1N；

(2)圖2中圓筒底部受到水的壓強(qiáng)是：p=p*gh=1.0X103kg/m3X10N/kgX10X10-2m

=1000Pa,

受到水的壓力為：F=pS=1000PaX10X10-4m2=lN；

(3)此時(shí)圓筒中沒有物體，為方便測(cè)量，圓筒A點(diǎn)應(yīng)標(biāo)上0kg刻度線；

(4)圖2中圓筒受到的浮力：AF浮圓筒=p，kgAV排圓筒=1.0Xl()3kg/m3><10N/kgX10X(10

-5)X106m3=0.5N,

△F浮圖筒—o.5N

利用此裝置測(cè)量時(shí)，圓筒B點(diǎn)的刻度線對(duì)應(yīng)的質(zhì)量應(yīng)為m=

g10N/kg

0.05kgo

故答案為：(1)0.6；6X105；0.1；(2)1000；1；(3)0；(4)圓筒B點(diǎn)的刻度線對(duì)應(yīng)

的質(zhì)量應(yīng)為0.05kg。

11.(2023?鹽城)閱讀短文，回答問題。

銅壺滴漏

銅壺滴漏是我國(guó)古代的一種計(jì)時(shí)工具，據(jù)專家推測(cè)，張衡時(shí)代制造的多級(jí)銅壺滴漏在24h

內(nèi)產(chǎn)生的誤差不大于40s。

如圖甲所示，早期的銅壺滴漏由一只播水壺和一只受水壺組成，受水壺上固定一把銅尺,

銅尺上刻有十二時(shí)辰，受水壺里放置一個(gè)浮舟，浮舟上裝一支浮箭。當(dāng)水從播水壺滴入

受水壺后，受水壺中的水位升高，浮箭被慢慢托起，古人根據(jù)浮箭上端在銅尺上對(duì)應(yīng)的

刻度就知道當(dāng)時(shí)的時(shí)間了。

由于播水壺水位下降會(huì)導(dǎo)致滴水速度發(fā)生變化，后人對(duì)銅壺滴漏進(jìn)行了改良，將播水壺

由原先的一只增加到三只（如圖乙所示），分別稱為日壺、月壺和星壺，自上而下依次放

置在階梯式座架上。使用時(shí)，定時(shí)給日壺補(bǔ)水，確保星壺始終處于滿水狀態(tài)，一晝夜恰

好能將受水壺滴滿。

據(jù)了解，銅壺滴漏中的每個(gè)壺都有蓋，下面三個(gè)壺蓋中還有圈孔承接上壺嘴滴漏的每一

滴水。

（1）銅壺滴漏工作時(shí)，中午與傍晚浮舟受到的浮力大小相同。

（2）銅壺滴漏每個(gè)壺都加蓋的用途是防止壺中的水因蒸發(fā)而減少。

（3）以下為早期銅壺滴漏的銅尺標(biāo)度，關(guān)于“子”“丑”“寅”三個(gè)時(shí)辰刻度的大概位置

（4）據(jù)查，現(xiàn)在廣州博物館保存的銅壺滴漏受水壺容積為49L,如果從星壺底部流出的

1滴水體積約為1.1X10-7m3,則從星壺底部每秒鐘大約流出5滴水（保留整數(shù)）。

（5）為確保星壺始終處于滿水狀態(tài)，在銅壺滴漏設(shè)計(jì)和使用時(shí)應(yīng)該注意哪些問題？寫出

一條即可。

【答案】（1）相同；（2）蒸發(fā)；（3）C；（4）5；（5）在制作銅壺滴漏時(shí)，日壺和月壺的

容積要大于星壺的容積。

【解答】解：(1)由圖知漏刻中的箭舟處于漂浮狀態(tài)，其浮力等于重力，重力不變，則

浮力不變；

(2)銅壺滴漏每個(gè)壺都加蓋的用途是防止壺中的水因蒸發(fā)而減少；

(3)播水壺一開始水多，相同時(shí)間內(nèi)水滴下落更多，后面水少，相同時(shí)間水滴下落更少,

故銅尺上端刻度更疏，下端刻度更密，故選：C；

-33

(4)星壺底部每秒鐘大約流出數(shù)量=------翌XI。q_滴/s；

24義3600sXLIX10-m3

(5)在制作銅壺滴漏時(shí)，日壺和月壺的容積要大于星壺的容積。

故答案為：(1)相同；(2)蒸發(fā)；(3)C；(4)5；(5)在制作銅壺滴漏時(shí)，日壺和月壺

的容積要大于星壺的容積。

八.探究凸透鏡成像的規(guī)律(共1小題)

12.(2023?大連)某小組同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中可供選擇的器材有:

由發(fā)光二極管組成的“F”和“T”形光源、凸透鏡、光具座、光屏等。

(1)他們選擇了“F”形光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與“T”形光源相比，“F”形光源的好處是：可

以比較出像與物左右是否相反。

(2)將光源、凸透鏡和光屏安裝在光具座上，點(diǎn)亮光源，移動(dòng)光屏，光屏上承接到不完

整的像，如圖所示。這是因?yàn)樗麄冞z漏了一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，這一步驟是：將光源、凸透

鏡、光屏三者中心調(diào)到同一高度。

(3)在探究物距大于二倍焦距的成像特點(diǎn)時(shí)，改變物距做了三次實(shí)驗(yàn)。與做一次實(shí)驗(yàn)相

比較，做三次實(shí)驗(yàn)的好處是：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性。

(4)完成實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室中還有一個(gè)焦距不同的凸透鏡，以及凹透鏡、硬紙

片各一個(gè)。他們想利用其中一個(gè)器材，采取增加或更換器材的方式對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展。

請(qǐng)仿照示例寫出兩個(gè)不同的拓展實(shí)驗(yàn)。

示例：將凹透鏡放在凸透鏡與光源之間，研究近視眼的矯正原理。

①更換厚度更大的凸透鏡，探究焦距變化對(duì)成像的影響；

②用硬紙片遮住凸透鏡一部分，研究成像亮度與凸透鏡透光多少的關(guān)系。

【答案】(1)可以比較出像與物左右是否相反；(2)光源、凸透鏡、光屏三者中心沒有

調(diào)到同一高度；（3）使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；（4）①LED燈代替蠟燭可以使光屏上成像

更清晰、穩(wěn)定并且無(wú)污染；②用硬紙片遮住凸透鏡一部分，研究成像亮度與凸透鏡透光

多少的關(guān)系。

【解答】解：（1）與“T”形光源相比，“F”形光源的好處是：可以比較出像與物左右是

否相反；

（2）出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象，原因是光源、凸透鏡、光屏三者中心沒有調(diào)到同一高度；

（3）用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，要多進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；

（4）拓展實(shí)驗(yàn)：①更換厚度更大的凸透鏡，探究焦距變化對(duì)成像的影響；②用硬紙片

遮住凸透鏡-部分，研究成像亮度與凸透鏡透光多少的關(guān)系。

故答案為：（1）可以比較出像與物左右是否相反；（2）光源、凸透鏡、光屏三者中心沒

有調(diào)到同一高度；（3）使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；（4）①更換厚度更大的凸透鏡，探究焦

距變化對(duì)成像的影響；②用硬紙片遮住凸透鏡一部分，研究成像亮度與凸透鏡透光多少

的關(guān)系。

九.電磁繼電器的組成、原理和應(yīng)用（共1小題）

13.（2023?湘潭）變頻空調(diào)的變頻壓縮機(jī)可以根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)整工作時(shí)間和功率。某變

頻空調(diào)電路原理示意圖如圖1所示，其中控制電路的電源電壓Ui=12V,氐為調(diào)控電阻,

可通過遙控調(diào)節(jié)其阻值大小，Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖像如圖2所示，L

為磁控開關(guān)，當(dāng)熱敏電阻Rt的阻值發(fā)生變化時(shí)，磁控開關(guān)線圈的電流隨之發(fā)生變化，當(dāng)

電流大于或等于0.02A時(shí)，L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合，工作電路的變頻壓縮機(jī)開始工

作。電壓U2=220V,Ro為保護(hù)電阻，磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì)。問：

（1）壓縮機(jī)工作過程中內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能:當(dāng)S接通，電流

大于或等于0.02A時(shí)，L的兩個(gè)磁性彈片的前端為異名磁極。

（2）由圖2可知，熱敏電阻Rt的阻值隨著溫度t的升高而變減??；若房間內(nèi)部的

溫度為22.5℃,此時(shí)熱敏電阻Rt的阻值為1000。

（3）用遙控將Rs的阻值調(diào)小時(shí)，設(shè)定溫度變低；家用空調(diào)最高設(shè)定溫度通常為

30℃,則調(diào)控電阻Rs的阻值不能超過5500。

（4）由于變頻作用，某段時(shí)間內(nèi)工作電路的總功率變化如圖3所示，已知保護(hù)電阻Ro

=20,則lOmin內(nèi)Ro消耗的電能是多少？

工作電路

圖1圖2圖3

【答案】(1)機(jī)械；異；(2)?。?00；(3)低；550；(4)lOmin內(nèi)Ro消耗的電能是14880J。

【解答】解：(1)壓縮機(jī)在工作過程中主要把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；

當(dāng)S接通，電流大于或等于0.02A時(shí)，L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合，根據(jù)磁極間的相互

作用規(guī)律可知，L的兩個(gè)磁性彈片的前端為異名磁極；

(2)由圖2可知，熱敏電阻Rt的阻值隨著溫度t的升高而變?。蝗舴块g內(nèi)部的溫度為

22.5℃,此時(shí)熱敏電阻Rt的阻值為100。；

(3)控制電路中，兩電阻串聯(lián)接入電路，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知將Rs的阻值調(diào)小

時(shí)，電路總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通過電路的電流變大，工作電路開始工作，

所以設(shè)定溫度變低；

當(dāng)I220mA=0.02A時(shí)壓縮機(jī)開始工作，此時(shí)控制電路的總電阻R=Rt+Ra=U-=12V

I0.02A

=600。；

30℃時(shí)熱敏電阻Rt的阻值為500,所以Ra=R-Rt=600(1-500=5500；

(4)變頻空調(diào)工作電流I'=E=11°°"=5A,I"=——=440W=2A；

U220VU220V

保護(hù)電阻消耗的電能：W=I'2Rot+i"2R()t，=(5A)2X2OX4X60S+(2A)ZX2OX(10

-4)X60s=14880Jo

故答案為：(1)機(jī)械；異；(2)??；100；(3)低；550；(4)lOmin內(nèi)Ro消耗的電能是

14880J。

一十.電磁波的傳播與應(yīng)用(共1小題)

14.(2023?煙臺(tái))閱讀短文，回答問題。

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