2023年中考物理訓練全國通用含答案(綜合壓軸題)

綜合壓軸題

1.短文閱讀，回答問題：

汕頭海灣隧道位于廣東省汕頭市汕頭海灣大橋與磐石大橋之間汕頭內海灣（如圖甲所

示），是國內最大直徑越海盾構隧道，也是國內首條兼具城市道路與一級公路功能的水

下盾構隧道。

甲乙丙

汕頭海灣隧道東線盾構機的外形以及正在挖掘隧道的過程如圖乙所示，盾構機由中鐵隧

道局集團針對汕頭海灣隧道的特殊地質條件“量身定制”。盾構刀盤直徑15.01m,相當于

五層樓高度，全長130m,總重4600t,總功率10800kW,掘進速度約20mm∕min,有上

萬個零部件組成，海底隧道從海床以下13米深的地底由南向北穿越汕頭海灣。2017年

8月7日，該盾構機完成制造順利下線，從完成設計到建成用時13個月。

2020年5月，海灣隧道東線盾構機順利抵達北岸華僑公園內盾構接收井，完成最后一

環管片安裝，標志汕頭海灣隧道東線率先全線貫通。隧道全長6680m,將于2021年實

現通車（如圖丙所示）。（海水密度取lxl03kg∕∏13）

請思考并回答下列問題：

（1）海底隧道在海床以下13米深的地底處受到海水的壓強為Pao

（2）盾構機啟用前，需通過大型起重機將其下降至海面以下，下降20m時，盾構機重

力做功為J。盾構機挖掘隧道1小時，前進的距離是m,消耗

的電能為kW?h,

（3）在龍湖實驗中學讀書的學生小明，通過查閱相關數據發現，他家距離學校15km,

平時乘坐爸爸的汽車去學校需要30min,汽車的平均速度為km/h。如果海

灣隧道通車，他從家里到學校的路程將縮短6km,平均速度能夠提高Iokm∕h,則隧道

通車之后，他乘坐汽車從家里到學校的時間為min。

【答案】1.3×1O59.2×10x1.2108003013.5

【詳解】（1）口］己知液體壓強公式P=PgZb水面下13米深的地底處受到海水的壓強

p=夕海水=1×101kg∕m,×10N∕kg×13m=1.3×10,Pa

（2）［2］盾構機重力做功

U∕=G∕z=^∕z=4600×101kg×10N∕kg×20m=9.2×10sJ

[3]盾構機挖掘隧道1小時，前進的距離

[4]消耗的電能

Wh=Pf=108∞kW×lh=108∞kW?

(3)[5]根據v=￡可知，汽車的平均速度

—h

60

⑹山題意可知海灣隧道通車后，小明家離學校的距離

√=√-6km=15km-6km=9km

平均速度

v"=v+10kjn∕h=30km∕h+1θk?n/h=40km∕h

他乘坐汽車從家里到學校的時間

2.周末，小敏到鄉下幫爺爺摘蘋果，看見有些蘋果以不同快慢、不同時間落下來。小

敏對這些現象產生了濃厚的興趣，提出了如下兩個猜想：

猜想一：蘋果的下落快慢與蘋果的質量是否有關？

猜想二：蘋果的下落時間與下落的高度是否有關？

于是他找來一些器材，在忽略空氣阻力的情況下進行實驗。

(1)小敏在探究"猜想一''時，應控制蘋果下落高度不變，讓蘋果的改變，比較

蘋果下落時間的長短；

(2)小敏在探究“猜想二”時，測量出同一個蘋果在不同高度下落時所對應時間為力，t2,

t3,……，并繪出L〃圖象如圖所示。他發現這和函數y=A五的圖像很相似。為了進一

步確定f和h的函數關系，他應該利用以上數據做f和之間的關系圖像。

【答案】質量X

【詳解】(1)[1]要探究蘋果下落的快慢與質量的關系，根據控制變量法可知，需要保持

蘋果下落的高度相同，改變蘋果的質量，比較下落速度與質量大小的關系。

（2）[2]為了確認f/的函數關系是否滿足＞=%正，需要進步確認人力圖象和函數

丁=左?的圖像是否一致。只需要將f帶入y=左或中得出X,然后描出f-x圖像，接著

和t-h圖象對比，若圖像一致則t-h的函數關系滿足y=k6，反之不滿足。所以為了進

一步確定t和h的函數關系，他應該利用以上數據做/和X之間的關系圖像。

3.由相同材料制成的M、N兩固態實心物體，M、N的質量分別為0.3kg、0.1kg；物

體M的溫度與其吸收的熱量關系如題圖甲所示（不考慮熱量散失），則

mLmLmL

—400≡-400^400

≡-300≡-300≡-300

∣-200→200

I-loo≡-100100

M

（1）若物體N吸收的熱量為2.64χl03j（未發生物態變化）,則它的溫度升高了

（2）物體M的比熱容為J∕（kg?□）;

（3）請寫出物體M在BC段溫度不變的原因

（4）圖乙（a）為裝有20OnIL水的量筒，將物體N放入該量筒后，如圖乙（b）所示;

若在圖乙（a）中放入的物體為M（能浸沒），請在圖乙（C）中畫出水面的位置.

mL

—400

≡-300

【答案】300.88×103處于熔化過程中

∣-200

Iy100

≡ΓM"

【詳解】（1）⑴由圖甲可知，物體M吸收熱量為2.64χl（W時，升高的溫度為10,已

知相同材料制成的M、N兩固態實心物體，所以他們的比熱容相同，M、N的質量分別

為0.3kg、0.1kg；由0而C陽加可知，吸收相同熱量時，N升高的溫度應該是M升高溫

度的3倍，即N的溫度升高了30」。

（2）[2]物體M的比熱容為

2.64χl0'j

=0.88×10?,J∕(kg?°C)

WJM加M0.3kg×10℃

（3）[3]物體M在BC段溫度不變的原因處于熔化過程中，吸收熱量。溫度保持不變，

說明M是晶體。

（4）[4]已知M、N兩固態實心物體是由相同材料制成的，所以M、N的密度相同，M、

N的質量分別為0.3kg、0.1kg,根據夕=￡可知

"3匕V

由圖乙中的a、b可知，量筒的分度值是IOmL,原來量筒中水的體積是200mL,放入N

后，水面對應的刻度是250mL,即物體N的體積為

VN=VNX250mL-200mL=50mL=50cm3

則物體M的體積

KM=3VN=3×50cm3=l50cm3

將M放入水中，M排開水的體積

匕W滬匕W=I50Cm3=150mL

水面對應的刻度應為

200mL+150mL=350mL

如下圖：

"?Γ

mL

—400

C-------，

∣-300

∣-200

|-100

IM

（l-1）

4.北京冬奧會上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發生化學反應產生電能，供給

電動機而驅動汽車行駛的。如圖所示,該類型汽車甲在平直公路上從/地出發，以90km∕h

的速度行駛Ih到達B地，消耗0.8kg氫燃料，所產生電能E捅80%用于維持汽車勻速

行駛，所受阻力為IOOON。已知每加注Ikg氫燃料所需的費用為30元。（請寫出計算推

理過程）

（1）求此過程中產生的電能Ev

（2）燃油汽車乙也在該公路上從/地出發，以90kn√h的速度勻速行駛。所受阻力與甲

車相同，汽油在氣缸內完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的30%用來維持汽車勻速行駛，汽

油熱值取片5xl07j∕kg.已知每加注Ikg汽油所需的費用為12元。則在與甲車花費相同

燃料費用的情況下：

求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量？

匚:請判斷乙車能否到達8地？

（3）如果動力系統改用汽油機，在某次油品調價中，90號汽油價格每噸降低125元,

測算到零售價格每升降低0.09元。據此估算90號汽油的密度為多少？

甲車v=90km∕h甲車

【答案】（I）1.125×10iiJ;（2）l×108J;□乙車不能到達8地；（3）0.72×103kg∕m3

【詳解】解：（1）由二力平衡條件可知，汽車勻速行駛時的牽引力為

F=Z=IOOON

汽車牽引力做的功為

W=FSAB=1OOONX90000m=9×107J

此過程中產生的電能為

W_9×107J

=1.125×108J

~~η~80%

（2）山每加注Ikg氫燃料所需的費用為30元可知，消耗0.8kg氫燃料的費用為

0.8kg×30元Zkg=24元

由每加注Ikg汽油所需的費用為12元可知，在與甲車花費相同燃料費用的情況下，乙

車消耗的汽油為

24元

m==2kg

12元Zkg

乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為

。放=∕w?=2kg×5×107J∕kg=IxlOsJ

燃燒汽油時汽車獲得的機械能為

=〃汽。放87

WVM=3O%×1×1OJ=3×1OJ

汽車行駛的距離為

S=‰.=3x10j=3×104m=30km<90km

F1000N

因此乙車不能到達3地

（3）90號汽油價格每噸降低125元，測算到零售價格每升降低0.09元，則每噸汽油的

體積

v=1257C=1250gL=25m3

0.09τc∕L918

則汽油的密度

P=?=kg=0.72×103kg∕m3

V々°

一m3

18

答：⑴此過程中產生的電能為1.125xlθ8j;

(2)乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為IxlOiiJ;乙車不能到達8地;

(3)90號汽油的密度為0?72χl03kg∕n√

5.如圖所示，薄壁輕質柱形容器放在水平面上，容器內裝有密度為總的液體。

口若容器中裝有質量為2千克的水。求容器中水的體積匕M)和容器對水平面的

壓力F()；

L將不同的小球分別浸沒在容器內的液體中，液體不溢出，測得放入小球前、后容器底

部所受液體壓強的增加量，并將數據記錄在下表中;

小球甲乙丙

P珠(千克/米D2Pw2.5∕>o3Po

%（米D1.0×10^31.0×10^31.0×10^3

δ?(帕)200200200

(a)分析比較表中“淞與X?的關系，可知：當小球浸沒在同種液體中，

(b)求放入小球丙前、后，容器對水平面壓強的變化量O

【答案】2xlO-3m319.6N即濃與Z?無關600Pa

【詳解】［1］由得容器中水的體積

V.=~=-------——=2×10^3m3

水O水1.0×103kg∕mr3

[2]薄壁輕質柱形容器不考慮質量，所以容器對水平面的壓力尸為

F=G^g=2kg×9.8N∕kg=19.6N

(a)[3]將不同的小球分別浸沒在容器內的液體中，液體不溢出，由表格知，小球體

積相等，故液面上升的高度相等，由P=Qg九可知壓強的增加量A?相等，所以&?與

P球無關。

(b)[4]由尸=G=P喈得，放入小球丙后的壓力變化為

ΔF=3p球g

由P=(得放入丙球前、后壓強的變化量為

竺=處誣(1)

SS

由(a)知

△p液==20OPa(2)

由⑴⑵式解得

?p=3?∕7行600Pa

6.小華設計了一種“闖紅燈違規證據記錄器”，用于機動車輛闖紅燈時進行拍照記錄.

電路原理如圖甲所示，控制電路中的光控開關在接受到紅光照射時會自動閉合，否則處

于斷開狀態。壓敏電阻安裝在車輛停止線外，電阻大小會隨著所受車輛壓力的變化而變

化，變化規律如圖乙所示。繼電器線圈電阻為10。，通過的電流達到0.06A時銜鐵被吸

引。控制電路電源電壓為6V。(gift10N∕kg)

(1)電磁繼電器是利用電流效應工作的；當記錄器拍攝闖紅燈的機動車時,

工作電路中的指示燈將(選填“發光”或"熄滅”)。

(2)由甲乙兩圖可知，當壓力增大時，控制電路的電流將(選填“增大”、

“減小”或“不變”)，繼電器的磁性將(選填“增強”、“減弱”或“不變”).

(3)小明分析發現，只有當車輛質量大于或等于時，車輛闖紅燈，該記錄

器才能拍照記錄。若要使質量小一些的汽車闖紅燈時，該記錄器也能夠拍照記錄，改進

措施是。

【答案】磁熄滅增大增強400kg提高電源電壓

【詳解】（1）口]光控開關閉合，電路中有電流，線圈有磁性，將吸引銜鐵，所以電磁

繼電器利用了電流的磁效應工作。

⑵當記錄器拍攝闖紅燈的機動車時，電磁鐵將銜鐵吸下，照相機所在的電路接通，指示

燈所在的電路斷開，工作電路中的指示燈將熄滅。

（2）[3][4]分析圖象發現：當壓力增大時，壓敏電阻阻值減小，根據歐姆定律，電路

中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增強。

（3）[5]通過的電流達到0.06A時銜鐵被吸引，此時電路中的電流總電阻

壓敏電阻的阻值應為

ΛΛ=100Ω-10Ω=90Ω

由圖乙知，此時壓敏電阻所受的壓力為

F=4000N

所以此時車的質量

W=C=您"=40Okg

gION/kg

若車的質量再小，則電路中的電阻會變大，電流會小于0.06A,線圈不能吸引銜鐵使照

相機拍照。

⑹若要使質量小一些的汽車闖紅燈，該記錄器能夠拍照記錄，應想法在壓力相同的情況

下增大線圈的磁性，可提高電源電壓，使同種情況下電路中的電流增大，或增加線圈匝

數。

7.某學校大門口設有護學崗標志牌及其固定裝置，如圖所示，鐵桿左端固定在墻上、

右端固定有鐵夾，鐵夾張開幅度越大，夾得越緊。

（1）遇到大風天氣時，護學崗的固定裝置易損壞，針對這一問題，你認為在大風天氣

時可將護學崗標志牌的牌面（選填“垂直”或"平行”）風向放置；

（2）放學時，值班教師用13N的力可將標志牌豎直向上勻速拔出，若標志牌重4N,

此過程中，標志牌桿受到鐵夾的摩擦力方向、大小為N；

（3）雨天，標志牌桿拔出鐵夾過程中受到鐵夾的摩擦力會發生怎樣的變化？同學們展

開合理猜想。

猜想1：考慮到“雨天木質標志牌桿受潮膨脹”，導致標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵

夾的摩擦力變大，理由是;

猜想2：考慮到“雨天木質標志牌桿表面濕潤”，導致標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵

夾的摩擦力變小；

同學們討論后，認為猜想1、猜想2都合理，為確定哪一種猜想起主導作用，同學們找

來3個護學崗，先采用原始方案，測量時發現超出測力計的量程，于是設計出改進方案

1、改進方案2,如圖所示，每個滑輪重均為0.4N,不計繩重及滑輪處摩擦，應采用改

進方案進行探究,實驗時，勻速拔出標志牌桿過程及拔出后靜止時.，彈簧

測力計記錄的數據如表所示；

標志牌1標志牌2標志牌3

標志牌測力計示數

干燥淋濕干燥淋濕干燥淋濕

勻速拔出過程4.4N4.2N5.ON4.9N4.2N4.0N

拔出后靜止1.6N1.7N1.7N1.8N1.4N1.5N

由上述數據可知，淋濕后標志牌1重為N；雨天，對標志牌桿拔出鐵夾過

程中受到鐵夾的摩擦力的變化起主導作用的是猜想。

【答案】平行豎直向下9膨脹導致鐵夾張開幅度越大，壓力變大，

標志牌桿受到鐵夾的摩擦力變大24.42

【詳解】（1）[1]護學崗標志牌迎風放置，會受到較大的推力作用，護學崗標志牌容易傾

倒，故應平行于風向放置更合理。

（2）[2][3]豎直向上勻速拔出護學崗標志牌，標志牌此時受到平衡力的作用，受到豎直

向上13N的力，重力是4N,故摩擦力的大小為

為=紇-G=13N-4N=9N

方向豎直向下。

（3）[4]由題意知，“雨天木質標志牌桿受潮膨脹”，則鐵夾張開幅度越大，夾得越緊，

即壓力越大，則標志牌桿拔出鐵夾過程中，受到鐵夾的摩擦力變大。

[5]使用定滑輪不能改變力的大小，使用動滑輪可以省力，所以采用的是實驗方案2。

[6]由圖可知，滑輪組有3段繩子拉著動滑輪，標志牌1拔出后靜止時，測力計示數為

1.6N,則

FTG+G動）

吸水后的標志牌1的重力為

G'=-G動=3X1.6N-0.4N=4.4N

⑺勻速拔出過程中，設彈簧測力計的示數為反標志牌受到的拉力為尸小標志牌受到

的摩擦力為/;拔出后靜止時，設彈簧測力計的示數為尸人標志牌的重力為G/.；不計

繩重及滑輪處摩擦，有

F=；（庫+G動）

G標="婷-G動

所以標志牌受到向上的拉力為

%=nF-G劭

則勻速拔出過程中，標志牌受到的摩擦力為

/=扁一G標=〃（尸一6）

帶入表格中數據計算得：標志牌1在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為

∕=8.4N

f'=7?5N

標志牌2在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為

Λ=9.9N

t=9?3N

標志牌3在干燥和淋濕的情況下，受到的摩擦力分別為

力=8?4N

力'=7?5N

對比以上數據可知，淋濕的情況下，標志牌受到摩擦力變小了，所以標志牌桿拔出鐵夾

過程中受到鐵夾的摩擦力的變化起主導作用的是猜想2。

8.閱讀短文，回答問題

電動平衡車

電動平衡車又稱體感車，是一種時尚代步工具，以內置的精密固態陀螺儀來判斷車身所

處的姿勢狀態，檢測車體姿態的變化，并利用伺服控制系統，精確地驅動左右兩個電動

機進行相應的調整，以保持系統的平衡，電動平衡車采用站立式駕駛方式，如圖所示，

通過身體重心和操控桿控制車體運行，采用鋰電池組作為動力來源驅動左右兩個電動機

行駛。

下表為某品牌電動平衡車部分技術參數。平衡車的轉向指示燈電路如圖乙所示，電路中

電源電壓恒為6V,指示燈Li、L2的規格均為“6V6W”，服為定值電阻，電磁鐵線圈

及銜鐵的阻值忽略不計，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當單刀雙擲開關S與“1”

接通后，左轉指示燈Ll會亮暗交替閃爍。在此過程中，左轉指示燈Ll兩端實際電壓

S隨時間，變化規律如圖丙所示。

電池可光鋰電池車身自重20kg

電池最大儲能0.5kW?h最大載重90kg

每個電動機最大輸出功率350W最高速度18km∕h

每個電動機的能量轉化效率80%最大陡坡30o

(1)如圖所示，與電動平衡車驅動前行過程原理相同的是

(2)圖乙電路中定值電阻&的阻值為Ω,在單刀雙擲開關S與“1”接通情

況下，左轉指示燈L1亮暗交替閃爍工作IOmin,則整個電路消耗的電能為J；

（3）體重為60kg的小明站在該雙輪電動平衡車上時，若每個車輪與地面接觸面積為

20cm2,則地面受到的壓強是Pa；他駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大

速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的01倍，小明駕駛該電動平衡車在水平

路面上以最大速度勻速行駛時，則每個電動機的平均輸出功率為W,平衡

車最大行駛的路程是km。

【答案】C2416802×10520018

【詳解】（1）[1]電動平衡車驅動前行時的主要部件是電動機，電動機的工作原理是通電

導體在磁場中受力而轉動。

A.圖中研究電磁感應現象實驗，為發電機工作原理，故A不符合題意；

B.為奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，故B不符合題意：

C.通電導體在磁場中受力運動，為電動機的工作原理，故C符合題意；

D.串聯電路中電流相等，根據通電螺線管吸引大頭針數量的多少來研究在電流相等時

通電螺線管磁性強弱與線圈匝數的關系，故D不符合題意。

故選Co

U2

（2）[2]由P=2-可得，指示燈Ll的阻值

R

=6Ω

S與"1”接通，觸電A與B分離時，Ll與&串聯，燈的電壓小于電源電壓（當觸點A

與B接通時，電磁鐵和電阻&被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等），由圖像知

燈泡兩端電壓

S'=1.2V

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以治兩端的電壓

Uti=U-Ui-6V-1.2V=4.8V

因串聯電路中各處的電流相等，所以此時電路中的電流

,U'1.2V…

/=—L-=---=0.2A

RL6Ω

由歐姆定律可知定值電阻心的阻值

[3]。?LOs內電路消耗的電能

^z=(7√r=6V×0.2A×Is=I.2J

當觸點A與B接通時，電磁鐵和電阻&被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等,

燈的實際功率為其額定功率，則IS?1.5s內電路消耗的電能

MZ2=P√=6W×0.5S=3J

由圖丙可知，一個周期的時間

7=1.5s

Iomin內的周期個數為

41400

1.5s

則指示燈交替工作IOmin整個電路消耗的電能

眸(Wi+%)x400=(1.2J+3J)x400=1680J

(3)[4]小明站在該雙輪電動平衡車上時，地面受到的壓力大小為

F=G4=(，”林mχ)g=(20kg+60kg)×10N∕kg=800N

受力面積

S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2

對地面的壓強

F800N

P=-=2×105Pa

S4×103m2

[5]他駕駛該電動平衡車在水平路面上以最大速度勻速行駛時,受到的阻力是人與車總重

的0.1倍，則阻力

∕=0.1G,e=0.I×800N=80N

小明駕駛該電動平衡車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是

一對平衡力，所以，電動機的牽引力

F√=戶80N

已知最大速度為

v=18km∕h=5m∕s

由

可得電動機輸出的總功率

P=F√∕v=80N×5ιn∕s=400W

因電動平衡車的動力來源于左右兩個電動機，所以，每個電動機平均輸出功率

P,=0.5×400W=200W

[6]由表格數據可知，電動機的能量轉化效率為80%,鋰電池最大儲存電能0.5kW?h,則

電池提供的電能用來做功的能量

Wz^=80%×0.5kW?h=0.4kW?h=1.44×106J

由眸尸S可得平衡車行駛的路程

S=￡=FI=L8χl0'm=18km

9.請你結合下文回答下面問題。

理想實驗法

理想實驗法是科學研究中的一種重要方法，它把可靠事實和理論思維結合起來，可以深

刻地揭示自然規律。它是在實驗基礎上經過概括、抽象、推理得出規律的一種研究問題

的方法。但得出的規律卻又不能用實驗直接驗證。科學家們為了解決科學理論中的某些

難題，以原有的理論知識（如原理、定理、定律等）作為思想實驗的“材料”，提出解決

這些難題的設想作為理想實驗的目標，并在想象中給出這些實驗“材料”產生“相互作用”

所需要的條件。然后，按照嚴格的邏輯思維方法去“處理”這些思想實驗的“材料”，從而

得出一系列反映客觀物質規律的新原理，新定律，使科學難題得到解決，推動科學的發

展。理想實驗法又稱推理法。初中階段我們接觸過伽利略的斜面理想實驗,如圖甲所示。

實驗設想的步驟有：

口減小第二個斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達到原來的高度

□兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面

□繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面做持續的勻速運動

□如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度

牛頓曾研究過這樣一個問題：他發現人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面。于是

牛頓提出了一個“大炮”的設想，如圖乙所示的是他畫的“大炮”草圖。在地球上的一座高

山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就

離山腳越遠。他推想：當射出速度足夠大時，炮彈將會如何運動呢？牛頓通過科學的推

理得出了一個重要的結論，這就是只要這炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就

可以圍繞地球不停的轉而不會掉下來。故事中牛頓實際也用到了理想實驗的研究方法。

大家耳熟能詳的比薩斜塔上“兩個鐵球同時著地”的實驗，其實在歷史上并沒有確切的記

載，但是對于亞里士多德認為的“質量大的物體下落快”的說法，伽利略用了理想實驗的

方法來反駁。根據亞里士多德的理論，兩個鐵球，一個10磅（磅是一種質量單位），一

個1磅，同時從高處落下來，10磅的一定先著地，速度是1磅的10倍。那么把這兩鐵

球拴在一起,落得慢的就會拖住落得快的,落下的速度應當比10磅的鐵球口

（選填"快''或"慢”）；但是，如果把拴在一起的兩個鐵球看作一個整體，就是11磅，落

下的速度應當比10磅的鐵球U（選填“快”或"慢"）；這樣，從一個事實中卻

可以得出兩個相反的結論，說明亞里士多德的理論是有問題的。

（I）請將文中第二段后所寫步驟□□□□按照正確的順序排列（只填寫序號）；

（2）牛頓研究的問題中基于的可靠事實是；

（3）牛頓當年的推測己經變成現實，人們應用他的推論，利用現代科技制成了

（4）□□

【答案】□□□□人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面人造衛星

慢快

【詳解】（1）[1]伽利略的理想實驗，在客觀事實的基礎匕進行了合理的推理，根據題

目所示實驗操作，合理安排實驗步驟是：兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面

滾下，小球將滾上另一個斜面；，如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度；L

減小第二個斜面的傾角，小球在該斜面上仍然要達到原來的高度；繼續減小第二個斜

面的傾角，最后使它成水平面，小球將沿水平面作持續的勻速運動。即實驗步驟是□匚[。

（2）[2]牛頓善于觀察生活，從生活中的事件進行聯想分析，研究中他基于的可靠事實

是：人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面。

（3）[3]由牛頓的“大炮”的設想，畫的“大炮”草圖——在地球的一座高山上架起一只水

平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠。牛

頓當時的結論是：當拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉，做圓周

運動，我們現在的人造衛星就是此原理的應用。

（4）[4][5]亞里士多德認為，兩個鐵球，一個10磅，一個I磅，同時從高處落下來，

10磅的一定先著地，并且速度是1磅的10倍。按照此理論，把這兩鐵球拴在一起，落

得慢的就會拖住落得快的，落下的速度應當比10磅的鐵球慢；但如果把拴在一起的兩

個鐵球看作一個整體，就是11磅，落下的速度應當比10磅的鐵球快。同樣兩個鐵球的

下落速度，利用亞里士多德的理論得出了截然相反的結論，說明這個理論本身是錯誤的。

10.電動平衡車又稱體感車，是一種時尚代步工具。如圖甲所示，通過身體重心和操控

桿控制車體運行，采用鋰電池組作為動力來源驅動左右兩個電動機行駛。

如表為某品牌電動平衡車部分技術參數。平衡車的轉向指示燈電路如圖乙所示，電路中

電源電壓恒為6V,指示燈Li、L2的規格均為“6V6W”，&為定值電阻，電磁鐵線圈及

銜鐵的阻值忽略不計，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化，當單刀雙擲開關S與力”接通

后，左轉指示燈Ll會亮暗交替閃爍。在此過程中，左轉指示燈Ll兩端實際電壓S隨時

間，變化規律如圖丙所示。

電池可光鋰電池車身自重20kg

電池最大儲能0.5kW?h最大載重90kg

每個電動機最大輸出功率350W最高速度18km∕h

每個電動機的能量轉化效率80%最大陡坡30o

(1)如圖所示，與電動平衡車驅動前行過程原理相同的是;閉合開關時電磁

鐵的上端為極;

(2)體重為60kg的小菲站在該雙輪電動平衡車上時，若每個車輪與地面接觸面積為

20cm2,則地面受到的壓強是多少Pa?

(3)圖乙電路中定值電阻&的阻值為多少Ω?在單刀雙擲開關S與"1”接通情

況下，左轉指示燈Ll亮暗交替閃爍工作IOmin,則整個電路消耗的電能為多少？

【答案】DN2×105241680

【詳解】(1)[1]電動平衡車驅動前行時的主要部件是電動機，電動機的工作原理是通電

導體在磁場中受力而轉動。

A.圖為奧斯特實驗，說明電流周圍存在磁場，故A不符合題意;

B.圖中研究電磁感應現象實驗，為發電機工作原理，故B不符合題意;

C.圖中電磁鐵在吸收鐵質材料，利用J'電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性，磁性強

弱可由電流大小控制的特點，故C不符合題意;

D.通電導體在磁場中受力運動，為電動機的工作原理，故D符合題意。

故選D。

[2]由圖知道，閉合開關后，電流從電磁鐵的下端流入，上端流出，根據安培定則可知,

電磁鐵的上端為N極，下端為S極。

(2)[3]小菲站在該雙輪電動平衡車上時，地面受到的壓力大小為

F=Gs=（加交+加/）g=（20kg+60kg）×10N∕kg=800N

受力面積

S=2×20cm2=40cm2=4×10^3m2

對地面的壓強

F800NCS5n

--------T5

P=S—=4x10-32=2×IOPa

〃2

(3)[4][5]由尸=——知道，指示燈Ll的阻值

R

2

Ul（6V）

R1????-乙二6Q

LPL6W

S與"1”接通，觸點4與8分離時，Ll與Ro串聯，燈的電壓小于電源電壓(當觸點力與

8接通時，電磁鐵和電阻心被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等)，由圖像知道,

燈泡兩端電壓

Ui'=1.2V

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以&兩端的電壓

Uo=U-t∕√=6V-1.2V=4.8V

因串聯電路中各處的電流相等，所以此時電路中的電流

,U'1.2V…

/=—1------=0.2A

RL6Ω

由歐姆定律知道，定值電阻&的阻值

0?LOs內電路消耗的電能

%=U"=6VxO.2AxIs=1.2J

當觸點力與8接通時，電磁鐵和電阻&被短路，指示燈兩端的電壓和額定電壓相等,

燈的實際功率為其額定功率，則IS?L5s內電路消耗的電能

柘=∕V=6WχO.5s=3J

山圖丙知道，一個周期的時間

7'=1.5s

IOmin內的周期個數為

嘿用。

則指示燈交替工作IOmin整個電路消耗的電能

s

W=(Wl+W2>×400=(1.2J+3J)×400=1680J

11.某科技小組自制了一個測量池水深度的裝置如圖，其中是一個定值電阻，

&是一個壓敏電阻，它的阻值隨所受液體壓力廠的變化的部分參數見下表，電源電壓保

2

持6V不變，壓敏電阻只有一個面積為6πτ的面承受池水壓力。（P產LOXIO3kg∕n√,g

取10N∕kg）

（1）由題中信息可知，此裝置隨著測量深度的增加電流表的示數（選填”增

大”、“減小”或“不變”）；

（2）當液體壓力為6N時，求電流表的示數；

（3）若電流表的示數為0.6A,求此時池水的深度0

【答案】增大0.3A4×10-4m

【詳解】（1）[1]當所測水的深度增加時，對壓敏電阻的壓強和壓力增大，壓敏電阻的阻

值減小，串聯電路中的總電阻減小。電路電源電壓不變，電路中的總電流增大，電流表

的示數增大。

（2）[2]當液體壓力為6N時，壓敏電阻的阻值為15C,此時電路中電流為

Rt+R25Ω+15Ω

（3）[3]當電流表示數為0.6A時，電路中的總電阻為

R∣+R,=—=-^X-=JOΩ

'"I0.6A

壓敏電阻的阻值為

Λ2=1OΩ-Λl=10Ω-5Ω=5Ω

查表可知，此時水對壓敏電阻的壓力為24N,則水對壓敏電阻的壓強為

P=￡=組=4Pa

S6m2

此時待測水深為

4Pa

h==4×10^4m

pg1.0×103?g∕m3×10N/kg

12.閱讀下列材料，回答問題。

鐵崗水庫是深圳最大的水庫，總庫容約8322萬立方米，是深圳市重要的水源地。在“綠

水青山，就是金山銀山”的科學發展理念指導下，某興趣小組來到鐵崗水庫進行調研。

密度測儀

丙

TDS值(mg∕L)0-100100-300大于300

水質標準能直接飲用不能直接飲用不能飲用

（1）調研小組發現，水庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀（如圖甲），原因是液體壓

強隨.的增加而增大;

（2）水的密度是水質的重要指標之一、圖乙為小組成員為測量水的密度所設計的儀器。

其探尺由空心軟管加鉛錘構成，使用時通過調節“提手”高度，使探尺“標記線''與水面齊

平，由電表數據可得水的密度。請在圖乙中填上適當的電表（電流表或電壓表）符號,

并根據你所填的電表回答：當水的密度越大時，探尺所受到的浮力（選填“越

大"、"越小”或"不變”）；”電表的示數.（選填“變大”、“變小”或“不變”），b

電表的示數.（選填“變大”、"變小''或"不變”）;

（3）水中固體總溶解量（TDS）是水質的另一重要指標。圖丙為TDS檢測儀原理圖（R

為檢測電阻），圖丁為檢測電阻R的阻值與水的TDS值之間的關系圖，如表為水質標準

與TDS值的對應關系。圖丙中電源電壓為3V,定值電阻凡為50C,當電壓表示數為

2V時，水質標準為

【答案】深度變大不變變小不能直接飲用

【詳解】（1）[1]因為液體壓強隨深度的增加而增大，為了水壩能承受更大的水壓，故水

庫的攔水壩被建成“上窄下寬”的形狀。

（2）[2]電壓表并聯接入電路，電流表串聯接入電路，所以。是電流表，b是電壓表，

探尺排開水的體積不變，根據￡尸“*g夕”可知，當水的密度越大時，探尺所受到的浮

力越大。

[3]閉合開關,兩電阻串聯接入電路,滑片移動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻不變，

根據串聯電路電阻規律可知電路總電阻不變，根據歐姆定律可知通過電路的電流不變,

即α電表的示數不變。

[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力變大，拉力變小，滑片上移,

滑動變阻器與電壓表并聯部分的電阻變小，根據U=∕R可知電壓表示數變小，即心電表

的示數變小。

（3）[5]圖丙中兩電阻串聯接入電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，根據串聯分壓原

RU

理可得丁=77，串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，電源電壓為3V,定值電阻尺

κ0Uo

為50C,電壓表示數為2V,代入數據可得

R---3-V=--2--V------

50Ω2V

解得R=25Q,

由丁圖可知R在20Ω~30Ω范圍內時，TDS值在IOOmg/L與300mg∕L之間，由表中數據

可知，水質標準為不能直接飲用。

13.如圖所示，是某學校科技節上展示的兩件作品。小明為此作了以下解說：

ffl≡?

甲乙JZ

圖1圖2

（1）甲是簡易的溫度計，它的工作原理是利用的性質而制成的。它的測溫效果

與小玻璃瓶的容積和玻璃管的有關；所用的測溫物質是煤油而不是水，這是因為

煤油的較小，吸收（或放出）相同的熱量時，玻璃管內液體溫度變化更為明顯；

（2）乙是簡易的氣壓計，當外界氣壓減小時，玻璃管內液柱的液面會；

【提出問題】小華發現甲、乙的構造非常相似，提出乙是否也能做溫度計使用？

【設計實驗和進行實驗】把兩裝置中的小玻璃瓶同時沒入同一熱水中，觀察到乙裝置中

玻璃管內液柱上升更明顯，這是由于瓶內的受熱膨脹更顯著，故乙也能做溫度計

使用；

【拓展】查閱相關資料，了解到人們很早就發明了如圖2所示的氣體溫度計，當外界環

境氣溫升高時，該溫度計中的管內液面會下降，但由于受外界、季節等環境因素

變化的影響，所以，這種溫度計測量誤差較大。

【答案】液體熱脹冷縮直徑比熱容升高氣體大氣壓

【詳解】（1）口］甲圖中的溫度計是利用玻璃瓶內液體的熱脹冷縮的性質制成的。

⑵這種簡易溫度計的測溫效果與小玻璃瓶的容積和玻璃管的直徑有關。玻璃管的直徑越

小，則管內液面升降越明顯。

［3］所用的測溫物質是煤油而不是水，是因為煤油的比熱容較小，與質量相同的水比較,

在吸收或放出相同熱量時，玻璃管內煤油溫度變化更明顯。

（2）［4］圖乙中，玻璃瓶內的氣壓保持不變，當外界氣壓減小時，瓶內氣壓會將玻璃瓶

內的液體往外壓，那么玻璃管內液柱的液面會升高。

［5］將甲、乙中的玻璃瓶同時沒入熱水中，乙中玻璃瓶內的氣體受熱體積膨脹要比甲中液

體的體積膨脹更明顯，那么乙中玻璃管內液柱上升更明顯。

［6］圖2中的氣體溫度計，玻璃管上端是封閉的，而玻璃瓶卻是開口的，那么當外界大氣

壓變化時，就算溫度沒有變化，玻璃管內的液面也會變化，這會帶來較大的測量誤差。

14.閱讀短文，回答問題。

中央新風系統

中央新風系統由風機、進風口、排風口及各種管道和接頭組成。安裝在吊頂內的風機通

過管道與一系列排風口相連，風機啟動后，室內受污染的空氣經排風口及風機排往室外,

使室內形成負壓，這樣室外新鮮空氣便經進風口進入室內，從而使室內空氣中二氧化碳

的含量保持在占空氣體積的0.03%左右。

風機轉速測量原理如圖甲所示。風機的風量。指風機單位時間內排出空氣的體積，風速

V指風機排出空氣的速度。已知風機的轉速受電腦控制，與屋內空氣中二氧化碳的含量

〃的平方根成正比。風機的部分參數如表一所示，風機的風速丫、風量0和空氣中二氧

化碳的含量P的關系如表二所示。

被測轉軸磁電傳感器

甲

表一

額定轉速〃800r∕min

額定風量。0.8m3∕s

額定功率P300W

表二

風速v/(m?s^,)1.01.21.41.61.82.0

二氧化碳含量p∕%0.0500.0720.0980.1620.200

風量Ql(m3?s^1)0.50.60.70.80.9