专题二十一-学科内综合及压轴题课件

,好题精练,栏目索引,专题二十一,学科内综合及压轴题,中考物理,(江苏专用),1.(2018湖北武汉,12,3分)在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子,放入热水中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述,错误,的是,(),A.分子的无规则运动会加剧,B.内能会增大,C.质量会不变,D.压强会减小,好题精练,答案,D把瓶子放入热水中,由于热传递,瓶内气体的内能会增大,温度会升高,温度越高,分,子无规则运动越剧烈,故A、B正确;质量是物体的属性,与物体的温度无关,故瓶内气体的质量,不会变化,C正确;瓶内气体温度升高,压强会增大,D错误。故选D。,2,.(2018天津,14,4分)下面是两则科技新闻:“天眼FAST”第一次发现了一颗距地球4 000,光年的毫秒脉冲星;我国新能源汽车产业发展迅速,锂电池单体能量密度已达230 Wh/kg。,其中“光年”是,的单位,“Wh”是,的单位。(填物理量名称),答案,距离能量,解析,“一光年”表示光在一年时间传播的距离,“光年”是距离单位,常用来表示天体之间,的距离;“W”是功率单位,“h”是时间单位,根据,W,=,P,t,可知,“Wh”表示能量或功的单位。,3,.(2018吉林长春,24,5分)如图所示是小明自制的用来探究影响浮力大小因素的装置:将弹簧和,标尺固定在支架上,用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的,A,位,置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度)。,(1)向杯中缓慢注水,从金属块底部接触水面,到金属块刚好浸没水中的过程中,指针由标尺上,的,A,位置缓慢上移至,C,位置,说明物体所受浮力的大小跟,有关,此过程中支架上,O,点所受拉力的最大变化量为,F,1,;继续向杯中注水,指针,(选填“上移”、“不动”,或“下移”);当注满水时,金属块底部受到的压强为,p,1,。,(2)将水倒尽,向杯中缓慢注入某种液体(,液,水,),当指针指在,C,位置时,金属块底部受到的压强,为,p,2,则,p,1,p,2,(选填“”、“=”或“”),分析推理可知:金属块所受浮力的大小还与,有关。,(3)将液体倒尽,用等体积塑料块(,水,塑料,”、“=”或“液体密度(3)=,解析,(1)金属块在水中时受力平衡,G,=,F,拉,+,F,浮,金属块浸入水中的过程中,排开水的体积增大,指针由,A,位置上移到,C,位置,所受拉力变小,浮力随之变大,故说明物体所受浮力跟排开水的体,积有关;浸没后继续向杯中注水,金属块排开水的体积不变,所受浮力不变,故指针的位置不,变。,(2)金属块刚好浸没在水中时,可以认为上表面不受水的压强(压力),只有下表面受到向上的压,强(压力),此时向上的压力即浮力,设此时金属块下表面受到的压强为,p,3,而水加满时金属块下,表面受到的压强是,p,1,则,p,1,p,3,。向杯子中倒入某种液体,指针指在,C,位置时,弹簧的形变量相同,减小的力(,F,)相同。向杯子中倒入某种液体指针指到,C,时,所受浮力与水中时相等,由,F,浮,=,液,gV,排,可知,因液体的密度与水不同,故指针指到,C,时,金属块一定不会浸没,金属块底部受到的压,力等于浮力,则,p,2,=,p,3,即,p,1,p,2,;还可推知金属块浸没在该种液体中时受到的浮力大于浸没在水,中时受到的浮力,即金属块所受浮力大小还与液体的密度有关。,(3)同体积的金属块和塑料块逐渐浸没水中时支架,O,点所受拉力的最大变化量都等于它们浸,没时所受浮力,由,F,浮,=,液,gV,排,可知,金属块与塑料块浸没时所受浮力相等,故支点,O,所受拉力的,最大变化量也相等。,4,.(2018淮安,25,7分)测量小石块的密度。,(1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,为使横梁在水平,位置平衡,应将平衡螺母向,(选填“左”或“右”)调节。,(2)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,天平平衡,则小,石块的质量,m,1,为,g。,(3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积。,方案一:,如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使,小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。,将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量,m,2,为152.4 g。,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量,m,3,为165.2 g。,方案二:,向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量,m,4,。,如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中使小石块浸没在水,中,在烧杯壁上记下水面位置。,将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量,m,5,。,(4)根据方案一测量结果计算出小石块密度,=,kg/m,3,测出的小石块密度与真实值,相比,(选填“偏大”或“偏小”)。,(5)你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确?答:,理由是,。,答案,(1)左(2)32(4)2.5,10,3,偏小(5)方案二理由见解析,解析,(1)指针右偏,螺母应向左调。,(2),m,1,=20 g+10 g+2 g=32 g。,(4),V,=,=,=12.8 cm,3,=,=,=2.5 g/cm,3,=2.5,10,3,kg/m,3,由于将小石块从水中取出时会带出一些水,导致测出的石块体积偏大,密度偏小。,(5)利用方案二测量结果计算出的小石块密度更精确。因为先测量了烧杯和水的总质量,然后,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水,过多,体积的测量值较精确,故密度更精确。,5,.(2018扬州,29,5分)某制作小组所设计的电饭锅,其结构如图所示,控制系统中的感温磁体与,受热面固定在一起,当温度低于103 时,感温磁体具有磁性。,煮饭时用手向下按动开关,通过轻质传动杆,AOB,使永久磁体和感温磁体吸合,触点闭合,电路接,通,发热板开始发热。当温度达到103 时,感温磁体失去磁性,永久磁体受重力及弹簧的弹力,作用而落下,通过传动杆使触点分开,发热板停止发热。,(1)画出使触点分开时,B,点受到的力和力臂。,(2)若用4 N的力按下开关,B,端受到的阻力为1 N,则动力臂和阻力臂之比为,如果手按,下的距离为0.5 cm,则永久磁体和感温磁体之间的距离至少,cm。,(3)用电饭锅烧水(在标准气压下),水沸腾时,(能/不能)自动断电。,答案,(1)如图所示,(2)142(3)不能,解析,(1)使触点分开时,B,点受到向下的压力,F,2,从支点,O,向力,F,2,作垂线,垂线段的长度为力臂,l,2,。,(2)由杠杆平衡条件得,=,=,=,;,=,s,2,=4,s,1,=4,0.5 cm=2 cm,故永久,磁体和感温磁体之间的距离至少为2 cm。,(3)标准大气压下,水的沸点为100 ,达不到103 ,所以水沸腾时电饭锅不能自动断电。,6,.(2018无锡,24,7分)图甲是消防应急照明灯,使用时,将它接入家庭电路,当电路断电时,它能提,供一段时间的应急照明。图乙是某款消防应急照明灯的模拟工作原理图,将应急照明灯接入,家庭电路后,它将家庭电路电压转换为直流电压,U,为蓄电池充电。同时,电流流过电磁铁,A,的,线圈产生磁性,吸引衔铁,B,使动触点,C,、,E,和静触点,D,、,F,脱开。当家庭电路断电时,线圈中电,流消失,电磁铁的磁性消失,衔铁复位,触点,C,、,E,和,D,、,F,接触,蓄电池给两只LED灯组供电,提供,照明。每只LED灯组的额定电压为3.8 V,额定功率为0.95 W。,(1)给蓄电池充电时,U,的电压会高于蓄电池电压,所以在电路中要串联一个定值电阻,R,。关于,定值电阻,R,的作用,以下说法错误的是,。,A.主要用来发热 B.可以保护电路元件,C.可以限制电流大小D.可以分去部分电压,(2)两只LED灯组正常工作时,干路电流为多大?,(3)若该款应急照明灯接入家庭电路后,以,I,=75 mA的电流连续充电20 h,蓄电池可以从无电能,至充满;放电时,蓄电池释放的电能达到充满电时电能的60%时,LED灯组将不能正常工作。,充、放电时蓄电池不会发热且电压保持3.8 V不变。则该款应急照明灯蓄电池充满电后,可供,两只LED灯组正常工作的时间为多长?,答案,(1)A(2)0.5 A(3)1.8 h,解析,(1),U,的电压高于蓄电池电压,在电路中串联一个定值电阻,R,起分压作用,可以限制电路,中电流大小,保护电路元件。,(2),I,总,=,=,=0.5 A。,(3),W,电,=,UIt,=3.8 V,0.075 A,20 h=5.7 Wh,t,=,=,=,=1.8 h,7,.(2017新疆乌鲁木齐,12,14分)2017年5月5日,凝聚着国人梦想的国产大飞机C919首飞成功。,(1)C919首飞时,由于发动机的,而产生的轰鸣声是通过,(填具体介质)传入人,耳的。C919返回首飞现场时,现场见证者心情愈发激动,随着声音的,(填“响度”或,“频率”)越来越大,飞机开始着陆,最终首飞取得圆满成功。十年心血,终于破茧成蝶,现场C9,19研发专家们流下了激动和幸福的泪水,对于他们来说,C919发动机的轰鸣声属于,(填“乐音”或“噪声”)。,(2)若不计飞机质量的变化,当C919在水平跑道上加速滑行时,其机械能的增加量,(填,“大于”、“小于”或“等于”)动能的增加量,跑道对飞机的支持力,(填“大于”、,“小于”或“等于”)飞机的重力;当C919腾空加速上升时,其机械能的增加量,(填“大于”、“小于”或“等于”)动能的增加量,此时飞机受力,(填“平衡”或,“不平衡”)。,(3)C919首飞成功后,将进入适航认证阶段,其中非常重要的一项就是结冰试验。飞机表面结,冰是由于飞机飞行过程中过冷水滴或降雨碰到机体后,(填物态变化过程)而形成的,也可由水蒸气在机体表面,(填物体变化过程)而成,上述两个过程都是,热过,程。飞机表面结冰后,会破坏其空气动力学外形,使飞机升力减小,阻力,影响飞机的稳,定性和操控性。,(4)C919为了减重,使用了大量新型合金材料。飞机某合金部件由甲、乙两种金属构成,已知,甲、乙按质量比21混合后的密度与甲、乙按体积比34混合后的密度相等,则甲、乙的密,度之比为,。若该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,则该合金部,件中甲、乙的质量之比为,。,答案,(1)振动空气响度乐音,(2)等于小于大于不平衡,(3)凝固凝华放增大,(4)8323,解析,(1)声音是由物体振动而产生的,轰鸣声通过空气传入人耳;飞机在机场着陆时,离人越,来越近,响度越来越大;发动机的轰鸣声对于专家们来说是乐音。,(2)飞机在跑道上滑行时,重力势能不变,机械能的增加量等于动能的增加量;飞机滑行时,受到,向上的升力,所以跑道对飞机的支持力小于飞机重力;飞机加速上升时,动能和势能均增大,故,机械能的增加量大于动能的增加量,此时飞机不是平衡状态,受力不平衡。,(3)冷水滴或降雨变成冰是凝固过程;水蒸气直接变成冰是凝华过程,凝固和凝华过程都是放热,过程;飞机表面结冰,会破坏其空气动力学外形,使飞机升力减小,阻力增大,影响飞机的稳定性,和操控性。,(4)若,m,甲,=2,m,乙,则,=,=,=,若,=,则,=,=,=,甲,+,乙,令,=,甲,+,乙,解得,甲,=,乙,(舍去),8,乙,=3,甲,所以,=,合金部件与原部件体积相等,质量减少了50%,则,V,总,=,+,2(,m,甲,+,m,乙,)=,甲,所以,=,-2=,8,.(2016苏州,31,3分)为研究纸锥下落的运动情况,小华查阅资料了解到,物体下落过程中会受,到空气阻力的作用,阻力,f,的大小与物体的迎风面积,S,和速度,v,的二次方成正比,公式为,f,=,kSv,2,(,k,为比例常数)。,现用一张半径为,R,、面密度为,(厚度和质量分布均匀的物体,其质量与面积之比称为面密度),的圆纸片,按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为,n,的扇形,然后做成如图乙所示的纸锥,纸锥的,底面积为,S,0,(即纸锥的迎风面积),让纸锥从足够高处静止下落。,(1)纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是,。,A.一直加速 B.一直匀速,C.先加速后匀速D.先加速后减速,(2)下落过程中纸锥能达到的最大速度为,。,答案,(1)C,(2),解析,(1)合力方向与运动方向相同,则物体做加速运动,开始时重力大于阻力,物体加速运动;,随着速度增大阻力增大,当阻力等于重力时,物体受力平衡开始做匀速直线运动,故选择C。,(2)根据(1)分析当阻力等于重力时达到最大速度,所以,G,=,f,即,mg,=,kSv,2,S,=,S,0,所以,v,=,而扇形,面积,S,扇,=,面密度为,所以扇形质量,m,=,S,扇,=,将质量代入速度的表达式得:,v,=,。,9,.(2015天津,25,6分)底面积为,S,0,的圆柱形薄壁容器内装有密度为,0,的液体,横截面积为,S,1,的圆,柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图所,示。已知细线所能承受的最大拉力为,T,现往容器中再缓慢注入密度为,0,的液体,直到细线刚好,被拉断为止。请解答下列问题:,(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;,(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力,F,与注入的液体质量,m,之间的关系式;,(3)求出细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化,量。,答案,(1)图见解析(2),F,=,m,(3),(2)注入液体的质量为,m,时,细线对木块的拉力为,F,F,=,F,浮,=,0,g,hS,1,m,=,0,h,(,S,0,-,S,1,),F,=,m,(3)当细线刚好被拉断时,F,浮,=,G,+,T,液面恢复稳定后,F,浮,=,G,0,g,(,V,排,-,V,排,)=,T,0,g,h,S,0,=,T,p,=,解析,(1)如图所示,评析,本题考查了力学知识的综合运用,对木块正确地受力分析、灵活运用阿基米德原理和,液体压强公式进行转化是解题的关键,本题较难。,说明:其他方法正确即可得分。,