专题七 压轴题.docx
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专题七压轴题
专题七压轴题
复习重点及策略:
近几年来,中考物理压轴题在保持整体稳定的前提下,不断加大创新改革的力度,以能力立意取代了知识立意。
试题在立足于物理基础知识和基本技能的测试的同时,更突出分析问题、解决实际问题的能力,以及物理思想、物理方法的考查。
题型结构发生了深刻的变化,从过去纯物理计算格局走向物理计算、物理实验、论证说理等多种形式。
这些创新性中考压轴题的共同特点是:
试题创设的问题新,给予的信息材料新,附设的条件新,要求解决问题的思路新、方法新。
由于此类试题解题时,采用不同于一般性试题的解答策略,因此,解答的难度较大。
解答此类题时,首先要认真阅读试题,分析试题所提供的物理过程或物理情境,理解其中的物理条件和物理意义,找出其中起重要作用的因素,然后把物理过程或物理情境分解为若干个简单的过程,分析每个过程中各物理量的变化以及它们之间的关系,最后根据所学的物理概念或物理规律建立物理量之间的关系式,得出结论。
解题时,要善于利用数学工具包括图象、图线等来帮助分析物理过程或状态,这样有利于形象地理解物理过程,快速分析求解。
1.(2010,沈阳)如图甲所示,凹面镜对光线有会聚作用。
手电筒里的反光装置相当于凹面镜(如图乙),它可以让小灯泡发出的光又远又直,这种设计应用了光在反射过程中,光路是——的原理。
小欣猜想:
声音也有反射现象,凹形面对声音是否也有类似的作用呢?
于是,小欣利用雨伞和机械手表进行了下列探究活动:
(1)如图丙所示,水平放置并固定雨伞,他把耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,记下这个位置A。
这说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有_______的作用。
(2)为了进一步探究凹形面对声音的作用,他把一块机械手表挂在伞柄上的A点,当他的耳朵位于三米远的B点时(B与A在同一水平高度),听不到手表声。
经过分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听到了手表声。
那么这两把伞的摆放方式应该如图中的_______(填“丁”或“戊”)所示。
2.(2010,上海)小华和小海同学为了探究导体中电流与电压的关系,他们用A、B两个导体进行实验,实验中多次改变导体两端的电压大小,并将测量的数据记录在表一、表二中。
(1)分析比较实验序号1,2,3或4,5,6中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:
对同一导体,______________。
(2)分析比较实验序号3,5的数据,他们提出了猜想:
在电压相同的情况下,通过不同导体的电流不相同。
Ⅰ.为验证上述猜想,在已有表一、表二实验数据的基础上,小华重新预设了B导体两端的电压,并测出相应的电流值。
小海分析了小华的测量数据后,认为小华的测量数据有问题,他未测量便修改了数据,如表三所示。
你认为小海修改数据的做法______________,理由是____________________________。
Ⅱ.为了达到验证上述猜想的目的,请结合表一、表二的实验数据,分析表三设计的不足之处:
_____________________。
3.(2011,辽宁大连)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,小明猜想导体中的电流还与导体两端的电压有关。
实验室可供选择的器材如下:
6V稳压电源、0~20Ω滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个;4Ω,5Ω,6Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω,30Ω的定值电阻各个;导线若干。
(1)画出实验电路图;
(2)本实验中,应该选择的电阻分别为_______;
(3)使用某个电阻做实验时,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表的示数是6V,则电路故障可能是_______(电路只有一处故障);
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,小明将电压选择为某值U0,但实验中发现更换电阻后,无法使每个电阻两端的电压都达到U0,他更改了电压值U0,才完成实验。
小明在学习了欧姆定律之后,他才知道本实验中控制不变的电压值U0应该在_______V至_______V范围之内选择。
4.(2010,天津)目前,“节能减排”已引起全球的关注。
如何减少能耗、提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。
(1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶。
请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整。
(2)发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。
厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下:
①测试数据:
汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时,百公里耗油量为V0(L),发动机输出功率为P0(kW);
②使用燃料:
93#汽油[热值为q0(J/kg)、密度为p0(kg/m3)]。
请用以上参数推算出在测试条件下,该汽车发动机的效率。
5.(2011,杭州)人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页。
钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓。
木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧。
因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25克。
已知:
来回拉一次钻弓需1.0秒,弓长为s=0.25米,人拉弓的力为16牛顿,木头比热c=2×103焦/(千克.℃),室温为20℃。
问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
6.(2011,湖南衡阳)有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:
踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表
(实质是电流表)。
其中AO:
BO=5:
1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V。
请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是多少mA?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10-4m2,则该秤的最大称量值是多少?
(3)为了把电流表
的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。
请你写出这个关系式。
7.(2010,哈尔滨)建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。
姜荣同学设计安装了如图所示的装置,装置中每个滑轮重100N。
工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中:
(1)该工人提升建材时的有用功率是多少?
(2)该装置的机械效率是多少?
(不计绳重和摩擦)
(3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。
她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台。
请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。
8.(2010,福建莆田)某科技兴趣小组制作了一艘小潜水艇。
为了测定该潜水艇的下潜深度,他们设计了如图甲所示的电路,其中电源电压U=12V;Ro是阻值为20Ω的定值电阻;
为深度表,其实质是一只量程为0~100mA的电流表;R是一种压力传感器,它用于感应压力的受力面积为60cm2,且所能承受的压力足够大,其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示。
已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
问:
(1)当该潜水艇浮在水面(压力传感器未浸入水中)时,电路中的电流多大?
(2)图甲电路能测量的最大深度是多少米?
(3)在不更换压力传感器的情况下,为了增大图甲电路所能测量的最大深度,应对该电路怎样进行改进?
(写出一种方法即可)
9.(2011,北京)某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示。
图中水平杆CD与竖直杆EH,DI组合成支架固定在水平地面上。
小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。
小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为v1,,滑轮组的机械效率为ηA。
小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为v2,滑轮组的机械效率为ηB。
拉力F1,F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中①②所示。
已知:
v1=3v2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2VB,物体A的密度为pA,物体B的密度为pB,且8pA=7pB。
(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)
求:
机械效率ηA与ηB之差。
10.(2011,重庆)在新农村建设中很多楼房顶上装有如图甲所示的太阳能热水器,图乙是内部水箱的结构示意图。
S1是自动温控开关,当水温低于20℃时闭合,辅助加热电阻R开始加热;当水温高于60℃时断开,辅助加热电阻R停止加热。
A,B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为1.8×103kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。
当S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当拉力小于等于10N时,S2断开,电动水泵M停止注水。
取g=10N/kg。
求:
(1)若水箱内有100kg的水,夜晚在辅助加热系统作用下,水温升高了20℃,水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)A,B的体积均为500cm3,A,B的总重力;
(3)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力。
(开关S2下的细绳和A,B间的细绳质量与体积均忽略不计)
11.(2010,湖南湘潭)客轮可以用两种方式通过三峡大坝。
(1)方式一,让客轮逐级通过五级梯级船闸:
如图所示,当下游客轮进入闸室,关闭闸门B后,应先关闭阀门_______,再打开阀门_______,待闸室内水位稳定后,打开闸门A,让客轮行驶至上一级闸室。
该船闸利用了_______原理。
(2)方式二,3000吨以下的客轮可用升船机直接垂直提升至上游:
让客轮驶入升船机承船厢,关闭厢门,用升船机将承船厢直接提升至上游,打开厢门,让客轮驶出船厢。
如果该承船厢长100m,宽20m,自重1000t,承船厢中的水4000t,客轮质量2000t,大坝上游比下游水位高100m,则升船机提升承船厢运送该客轮至少要做多少功?
该客轮在承船厢中的吃水深度小于多少?
12.(2011,南昌)长岭风电场系江西省已建成规模最大的风电场。
场址位于九江市庐山区海会镇,年上网电量约为6915万kW·h。
该风电厂技术先进,在机房监视屏上可以看到各风电机组工作情况,如图所示,其中CLA-08机组,显示风速为4m/s,发电功率为135kW;若该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时按有效扫风面积为100m2的圆面计算。
则:
(1)1min内有多少kg的空气冲击这台风车轮叶转动形成的有效圆面?
(2)这台风车工作th输出的电能是多少kW·h?
相当于完全燃烧多少kg的煤?
(煤的热值为3×107J/kg)
(3)从机房监视屏上,可以发现什么规律?
13.(2011,南京)小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路。
他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器。
压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重力,某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其他器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。
已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。
(假设U不受继电器电路影响)
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象;
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在_______(填“A,B”或“C,D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R'的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少?
14.(2010,北京)图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。
DB是以O 点为转轴的水平杠杆,OD的长度为1.6m。
水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量m
为225kg。
安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为25kg。
电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。
固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组y竖直提升水中的物体A。
物体A完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组y的机械效率为η1,甲板对配重E的支持力为N1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η2,甲板对配重E的支持力为N2。
滑轮组Y提升物体A的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。
已知物体A的质量mA为50kg,体积V为20dm3,N1与N2之比为3:
2,η1与η2之比为9:
10。
物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置。
在行走装置以0.05m/s的速度水平匀速移动的过程中,拉力T所做的功随时间变化的图象如图乙所示,行走装置受到的水平拉力为F。
细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取10N/kg。
求:
(1)OC的长度;
(2)拉力F。
15.(2009,吉林)课堂上,小宇利用图甲所示的装置完成了“测量定滑轮的机械效率”的实验,记录的数据如下:
钩码重2.5N、拉力大小为2.6N。
回到家里,他又用图乙所示的装置进行测量,记录的数据如下:
茶杯重2.5N、拉力大小为3.2N。
请你完成下面的表格。
16.(2009,宁夏)牛奶被营养学家誉为“最接近完善的食物”,但市面上有些牛奶掺水较多。
能否用身边的物品作为实验器材,通过测量牛奶的密度来鉴别其是否掺水呢?
某同学认真思考后,在没有天平、量筒的情况下,选用弹簧秤、空饮料瓶、水、细线等物品进行实验。
他实验的第一步是用弹簧秤测出空饮料瓶的重力G1;第二步是在空饮料瓶中装满水,用弹簧秤测出瓶和水的总重力G2,求得水的体积V=
。
(1)根据该同学的思路,他测算的第三步是_______(说出具体方法和要测算的物理量并用字母表示)。
(2)求得牛奶密度p奶=_______。
(用测出的物理量的字母表示)
(3)测出牛奶密度p奶=1.01g/cm3后,他又上网查询得知牛奶的密度p标=1.03g/cm3。
试问他可否通过比较p奶与p标来确定所测牛奶是否掺水,为什么?
17.(2009,广东茂名)如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
铜块和木块的大小和形状完全相同,实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。
(1)比较甲、乙两图,可得到的结论是______________。
(2)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______________相同。
(3)图甲中弹簧测力计的读数是_______N。
若物体不是做匀速运动,而是做加速直线运动,弹簧测力计读数_______摩擦力;若物体做减速直线运动,弹簧测力计读数_______摩擦力(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)实验时,小明先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,则测出的摩擦力_______实际摩擦力(填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)实际操作时,手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的,因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。
请你提出一个改进的方法,确保测力计的读数等于摩擦力的大小。
你的做法(画图或文字说明):
____________________________。
参考答案
1.可逆
(1)会聚
(2)丁
2.
(1)通过导体两端的电流与导体两端的电压成正比
(2)I.不正确 数据应以实验测量为准,实验的误差不可避免;
Ⅱ.在选用导体B的情况下,与表一中的不同导体对比,电压需要相同,应设1.2伏、2.4伏、3.6伏,表三与表一没有相同电压
3.
(1)如图所示(内接法也可以)
(2)5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω,30Ω
(3)电阻断路(内接法时,“电流表断路”也正确)(4)3.66(或63.6)
4.
(1)克服摩擦耗能 废气带走热量
(2)
5.
(1)18J
(2)4℃ (3)60s
6.
(1)16mA
(2)2000N (3)G=2500-40/I
7.
(1)360W
(2)90%
(3)①选择3.0kW的电动机,一次提升8块建材,效率最高。
②选择0.8kW的电动机,一次提升2块建材,效率最高。
8.
(1)24mA
(2)5m
(3)换用更大量程的电流表;再串联一个电阻;增大Ro的阻值;减小电源电压等(其他合理答案亦可)
9.10%
10.
(1)8.4×106J
(2)18N (3)3N
11.
(1)B A 连通器
(2)3m
12.
(1)240m
(2)16.2kg(3)风机的发电功率与风速有关(风速越大,发电功率越大)
13.
(1)如图所示
(2)C,D (3)75Ω (4)0.6×105N
14.
(1)2.88m
(2)100N
15.机械名称:
定滑轮(或圆珠笔)
机械效率;78.1%(或78%)
原因:
乙装置中的摩擦大(或两个装置中的摩擦不同等)
验证:
方法一:
选用甲装置,向滑轮中滴加润滑油重复前面的操作,计算机械效率并进行比较
方法二:
选用乙装置,在圆珠笔杆上涂油重复前面的操作,计算机械效率并进行比较
说明:
任选图中一种装嚣进行验证,提到了改变摩擦的具体方法即可
16.
(1)将瓶中水倒出,在瓶中装满牛奶,用弹簧秤测出瓶和牛奶的总重力G3,可求出牛奶的质量是m=
。
(2)
p水
(3)答出“可以判断”,答出“因为实际测量值“p奶小于p标”的意思。
或答出“不能判断”,答出“因为测量存在误差,测量值与标准值相差不大,故无法判断”的意思
17.
(1)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(2)压力大小
(3)2.2 大于 小于
(4)小于
(5)做法如图所示,或用电动机牵引测力计做匀速直线运动。
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