2021年濰坊市中考物理模擬試題（5）一．選擇題（共5小題，滿分25分，每小題5分）1．（5分）將一塊橡皮泥放入水中會(huì)下沉，捏成船形再放入水中，它會(huì)漂浮在水面上，如圖甲、乙所示。兩次橡皮泥重力分別為G甲、G乙，排開水的體積分別為V甲、V乙，浮力分別為F甲、F乙，排開水的質(zhì)量分別為m甲、m乙，下列說(shuō)法正確的是（）A．G甲＞G乙 B．m甲＜m乙 C．F甲＝F乙 D．V甲＞V乙【答案】B【解析】AC、根據(jù)題意可知，甲乙為同一塊橡皮泥做成不同形狀的物體，因此兩物體的質(zhì)量相等，由G＝mg可得，二者所受的重力相等；甲沉入水底，則F甲＜G甲，乙漂浮在水面上，則F乙＝G乙，所以F甲＜F乙，故AC錯(cuò)誤；B、密度的變形公式m＝ρV可得，m甲＜m乙，故B正確；D、由F浮＝ρ水gV排可得，V甲＜V乙，故D錯(cuò)誤。故選：B。2．（5分）如圖所示，長(zhǎng)方體木塊M放在水平桌面上，木塊m放在木塊M上面，在水平拉力F作用下一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)，下列判斷正確的是（）A．水平拉力F和木塊M受到的摩擦力大小相等 B．木塊m受到方向向左的摩擦力 C．木塊M受到的重力和地面對(duì)木塊M的支持力是一對(duì)平衡力 D．若突然撤去水平拉力F，木塊m將向右傾倒【答案】A【解析】A、在拉力F的作用下，物體M和m一起沿水平方向向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明兩個(gè)物體受到的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，所以F和木塊M受到的摩擦力大小相等。此選項(xiàng)正確；B、在M向左勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，m與之同時(shí)運(yùn)動(dòng)，兩者處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，所以m與M之間沒(méi)有摩擦力。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、木塊M受到的重力及m的重力之和與地面對(duì)M的支持力是一對(duì)平衡力。此選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、原來(lái)m隨M一起運(yùn)動(dòng)，若突然撤去水平拉力F，由于摩擦M立刻停止運(yùn)動(dòng)；而由于慣性，木塊m下部隨M停止運(yùn)動(dòng)，而上部將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，向左傾倒。此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：A。3．（5分）2017年1月3日迎來(lái)今年的首場(chǎng)流星雨﹣﹣象限儀座流星雨。流星以高速度闖入大氣層留下一條發(fā)光的印跡，下列說(shuō)法中正確的是（）A．流星下落時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B．流星下落時(shí)，動(dòng)能不變 C．流星下落時(shí)，機(jī)械能守恒 D．流星與大氣層摩擦，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】D【解析】“流星”進(jìn)入大氣層后，高度減小，速度變大，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；流星和空氣之間有摩擦，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小，內(nèi)能增大，機(jī)械能不守恒；綜上所述，D正確。故選：D。4．（5分）如圖所示，分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組，在5s內(nèi)將重為100N的物體G勻速提升2m，每個(gè)滑輪的重均為10N。不計(jì)繩重及摩擦，此過(guò)程中（）A．F甲小于F乙 B．甲的機(jī)械效率小于乙的機(jī)械效率 C．F甲做的功小于F乙做的功 D．F甲做功的總功率等于F乙做功的總功率【答案】D【解析】A、不計(jì)繩重及摩擦，拉力F＝（G物+G輪），n甲＝2，n乙＝3，又因?yàn)槲镏鼐鶠?00N，動(dòng)滑輪重均為10N，所以繩子受的拉力：F甲＞F乙，故A錯(cuò)誤；B、因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G輪h，W有用＝G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，因?yàn)棣牵剑曰喗M的機(jī)械效率相同，即η甲＝η乙．故B錯(cuò)誤；C、不計(jì)繩重及摩擦，拉力做的功：W甲＝F甲s甲＝（G物+G輪）×2h＝（G物+G輪）h＝（100N+10N）×2m＝220J，W乙＝F乙s乙＝（G物+G輪）×3h＝（G物+G輪）h＝（100N+10N）×2m＝220J。所以W甲＝W乙．故C錯(cuò)誤；D、因?yàn)閮纱嗡龅墓甲＝W乙＝220J，由功率公式得：P甲＝＝＝44W，P乙＝＝＝44W，則P甲＝P乙，故D正確。故選：D。5．（5分）如圖所示，將邊長(zhǎng)10cm的正方體木塊放入裝有水的燒杯中，木塊靜止時(shí)，上表面距離水面4cm，g取10N/kg，則（）A．木塊受到的浮力為4N B．木塊底部受到水向上的壓強(qiáng)為103Pa C．木塊的密度是0.4g/cm3 D．使木塊完全浸沒(méi)需要4N向下的力【答案】D【解析】A、由題意可得，木塊排開水的體積（即浸入水中的體積）：V排＝Sh浸＝（10cm）2×（10cm﹣4cm）＝600cm3，靜止時(shí)，木塊受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10﹣6m3＝6N．故A錯(cuò)；B、漂浮時(shí)，木塊底部浸入水中的深度：h＝10cm﹣4cm＝6cm＝0.06m，木塊底部受到水向上的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa．故B錯(cuò)。C、木塊漂浮在水中，根據(jù)浮沉條件可得木塊的重力G＝F浮＝6N，木塊的質(zhì)量為m＝＝＝0.6kg＝600g，木塊的體積為V＝（10cm）3＝1000cm3，木塊的密度：ρ木＝＝＝0.6g/cm3，故C錯(cuò)誤；D、使木塊完全浸沒(méi)還需要的壓力等于露出部分浸入水中受到的浮力，則F壓＝F浮′＝ρ水gV排′＝ρ水gV露＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1×0.1×0.04）m3＝4N，故D正確；故選：D。二．解答題（共2小題，滿分10分）6．（4分）如圖所示，一個(gè)足球靜止在水平地面上，請(qǐng)畫出它受力的示意圖。【答案】見(jiàn)解析【解析】足球靜止在水平地面上，只受重力和支持力的作用；然后過(guò)重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向表示出重力和支持力。因?yàn)檫@兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，所以作圖時(shí)兩條線段長(zhǎng)度要相等。如圖所示：7．（6分）如圖所示，請(qǐng)?jiān)诟軛U端點(diǎn)B處畫出杠桿受到的拉力Fl的示意圖并作A點(diǎn)受到拉力的力臂L。【答案】見(jiàn)解析【解析】杠桿端點(diǎn)B處受到拉力Fl的方向豎直向下，過(guò)B點(diǎn)沿豎直向下的方向畫一條有向線段，并標(biāo)明Fl；A點(diǎn)受到的拉力沿繩子斜向上，過(guò)支點(diǎn)O作該力的作用線的垂線段，即可做出力臂L，如圖所示：三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題，滿分30分，每小題15分）8．（15分）為了探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”，小明設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)________（選填“必須”或“不必”）沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力________（選填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。（2）在四次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)摩擦力最小的是________（選填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）。（3）比較甲、乙實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與________有關(guān)；比較乙、丙實(shí)驗(yàn)，是為了研究滑動(dòng)摩擦力大小與________有關(guān)。（4）比較甲、丁實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于丁實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，小明得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小有關(guān)，你認(rèn)為他的結(jié)論是________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的。（5）本實(shí)驗(yàn)采用的探究方法是________（選填“控制變量法”或“等效替代法”）。（6）小明要對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改動(dòng)，如圖所示，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)效果更好，實(shí)驗(yàn)中，小明________（選填“一定”或“不一定”）要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板。【答案】（1）必須；等于；（2）丁；（3）壓力大小；接觸面粗糙程度；（4）錯(cuò)誤；（5）控制變量法；（6）不一定。【解析】（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)必須沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物塊處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。（2）由圖示四次實(shí)驗(yàn)可知，在實(shí)驗(yàn)丁中，物體間的壓力最小，接觸面粗糙程度最小，因此滑動(dòng)摩擦力最小。（3）由圖甲、乙所示實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，可以應(yīng)用甲、乙所示實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力的關(guān)系；由圖乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，物體間的壓力相等而接觸面的粗糙程度不同，乙、丙所示實(shí)驗(yàn)可以探究滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系。（4）由圖甲、丁所示實(shí)驗(yàn)可知，接觸面的粗糙程度相同而物體間的壓力不同，由于沒(méi)有控制物體間的壓力相同，他的結(jié)論是錯(cuò)誤的。（5）探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)”時(shí)，采用的是控制變量法；（6）由圖戊所示實(shí)驗(yàn)可知，拉動(dòng)木板時(shí)物塊保持不動(dòng)，物塊處于平衡狀態(tài)，滑動(dòng)摩擦力等于測(cè)力計(jì)的拉力，實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)長(zhǎng)木板。9．（15分）小明在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：（1）用彈簧測(cè)力計(jì)、實(shí)心圓柱體、兩個(gè)相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其裝置和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。①為了探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系，可選用________兩圖的裝置來(lái)進(jìn)行操作。②實(shí)心圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)排開的水所受到的重力是________，實(shí)心圓柱體的密度是________kg/m3，將該圓柱體從彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上取下，放到水中靜止時(shí)，該圓柱體所受到的浮力是________N。（2）如圖，現(xiàn)有水、量筒、小木頭和大頭針（小木塊密度比水的密度小，且能放入量筒中）。小明利用上述器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了小木塊的密度，并利用測(cè)量的物理量和相關(guān)量寫出了小木塊密度的表述式。水的密度用ρ水表示。步驟：①________②________③________木塊密度表達(dá)式：ρ＝________。【答案】（1）①丙、丁；②4；1.25×103；4（2）①往量筒中注入適量的水，記下量筒的讀數(shù)V1；②讓木塊漂浮在水中，記下量筒的讀數(shù)V2；③用大頭針將木塊浸沒(méi)水中，記下量筒的讀數(shù)V3；。【解析】（1）①要探究浮力與物體浸入液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度與物體排開液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，由圖示實(shí)驗(yàn)可知，圖丙、丁所示實(shí)驗(yàn)中物體排開液體的密度、物體排開液體的體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，可以選用圖丙、丁所示實(shí)驗(yàn)探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系；②由圖甲、丙所示實(shí)驗(yàn)可知，圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N；根據(jù)阿基米德原理可知：實(shí)心圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)排開的水所受到的重力為：G排＝F浮＝4N；根據(jù)F浮＝ρ水gV排可知，圓柱體的體積：V＝V排＝＝＝4×10﹣4m3；根據(jù)G＝mg可知，實(shí)心圓柱體的質(zhì)量為：m＝＝＝0.5kg；實(shí)心圓柱體的密度為：ρ＝＝＝1.25×103kg/m3，圓柱體所受浮力小于其重力，所以將該圓柱體從彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上取下，放到水中靜止時(shí)，圓柱體將下沉到燒杯底部，該圓柱體所受到的浮力仍為4N；（2）步驟：①往量筒中注入適量的水，記下量筒的讀數(shù)V1；②讓木塊漂浮在水中，記下量筒的讀數(shù)V2；③用大頭針將木塊浸沒(méi)水中，記下量筒的讀數(shù)V3。表達(dá)式：由①②知，木塊的重力G＝F浮＝ρ水g（V2﹣V1）；則m＝＝＝ρ水（V2﹣V1）；木塊的體積V＝V3﹣V1；則：ρ木＝＝。四．計(jì)算題（共3小題，滿分35分）10．（10分）如圖為現(xiàn)役某導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，該艦最大航速54km/h，滿載時(shí)排水量8000t（海水密度約為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。（1）該驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行30min，通過(guò)的路程為多少？（2）若聲吶探測(cè)器在水下50m深處，則聲吶探測(cè)器所受海水壓強(qiáng)為多少？（3）驅(qū)逐艦滿載時(shí)排開海水的體積是多少？（4）以最大航速勻速航行時(shí)所受海水阻力為驅(qū)逐艦重力的0.1倍，那么該導(dǎo)彈驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行時(shí)，推力的功率為多少？【答案】見(jiàn)解析【解析】（1）t＝30min＝0.5h，由v＝可得驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行30min，通過(guò)的路程為：s＝vt＝54km/h×0.5h＝27km；（2）聲吶探測(cè)器所處深度：h＝50m；則聲吶探測(cè)器所受海水的壓強(qiáng)：p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×50m＝5×105Pa。（3）由阿基米德原理可得，驅(qū)逐艦滿載時(shí)受到浮力：F浮＝G排＝m排g＝8×103×103kg×10N/kg＝8×107N；由F浮＝ρ水gV排可知，驅(qū)逐艦滿載時(shí)排開水的體積：V排＝＝＝8×103m3；（4）導(dǎo)彈驅(qū)逐艦處于漂浮狀態(tài)，所受浮力等于重力，則驅(qū)逐艦的重力：G＝F浮＝8×107N；驅(qū)逐艦勻速航行時(shí)所受的推力：F＝0.1G＝0.1×8×107N＝8×106N，v＝54km/h＝15m/s，推力的功率：P＝＝＝Fv＝8×106N×15m/s＝1.2×108W＝1.2×105kW；答：（1）驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行30min，通過(guò)的路程為27km；（2）聲吶探測(cè)器在水下50m深處，則聲吶探測(cè)器所受海水壓強(qiáng)為5×105Pa。（3）驅(qū)逐艦滿載時(shí)排開海水的體積是8×103m3；（4）導(dǎo)彈驅(qū)逐艦以最大航速勻速航行時(shí)，推力的功率為1.2×105kW。11．（10分）如圖所示，一工人用滑輪組提升重500N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s（不計(jì)繩重、繩與滑輪間的摩擦）。求：（1）物體上升的高度；（2）拉力F所做的功；（3）若物重為800N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率。【答案】見(jiàn)解析【解析】（1）由v＝可得，物體上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m；（2）由圖可知，n＝3，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s＝3h＝3×2m＝6m，拉力F所做的功：W＝Fs＝200N×6m＝1200J；（3）由F＝（G+G動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)＝3F﹣G＝3×200N﹣500N＝100N，若物重為800N時(shí)，需要的拉力：F′＝（G′+G動(dòng)）＝×（800N+100N）＝300N，滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈88.9%。答：（1）物體上升的高度為2m；（2）拉力F所做的功為1200J；（3）若物重為800N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為88.9%。12．（15分）用如圖所示的滑輪組提升物塊A時(shí)，物塊A受到的重力為GA，繩子自由端拉力為F1，滑輪組的機(jī)械效率為η1，拉力F1做功的功率為P1；用這兩個(gè)滑輪構(gòu)成另一種形式的滑輪組（未畫出），從水中勻速提升物塊B時(shí)（物塊B未露出水面），物塊B受到的重力為GB，繩子自由端拉力為F2，滑輪組的機(jī)械效率為η2，拉力F2做的功率為P2；物塊B完全離開水面后，與物塊A上升的速度相同，繩子自由端拉力為F3，滑輪組的機(jī)械效率為η3，拉力F3做的功率為P3；已知：F1＝200N，3GA＝GB，P3﹣P1＝30W，6η1＝5η3（繩的質(zhì)量，滑輪與軸的摩擦，水對(duì)物體的阻力均忽略不計(jì)，g取10N/kg．）．求：（1）拉力F1做功的功率P1；（2）若從水中勻速提升物塊B，物塊B露出水面的體積占總體積的時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η4＝80%，物塊