04常州3年中考物理壓軸題解析

常州市3年中考物理壓軸題解析（解析版）2020年第31題.創(chuàng)新小組自制簡(jiǎn)易“浸沒(méi)式液體密度計(jì)"。過(guò)程為:①將一實(shí)心小球懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，示數(shù)如圖甲所示:②將小球浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示:③將小球浸沒(méi)在某未知液體中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖丙所示:已知ρ水=1Xl03kg/m3,取g=I0N/kg，問(wèn):(1)該小球的密度有多大?(2)未知液體的密度有多大?(3)該密度計(jì)的最大測(cè)量值是_____kg/m3(4)在測(cè)量范圍內(nèi)，某待測(cè)液體的密度ρ測(cè)與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的關(guān)系式為ρ測(cè)=該“浸沒(méi)式液體密度計(jì)"的刻度值分布____(填均勻、不均勻)。【答案】31.(1)5X103kg/m(2)2x103kg/m(3)5X103(4)(5F拉)X103均勻【解析】(1)小球的質(zhì)量m小球浸沒(méi)在水中受到的浮力F水=G球F水=5N4N=1N,小球的體積V球=V排=F小球的密度ρ球=(2)小球浸沒(méi)在液體中受到的浮力F浮液=G球F液=5N3N=2N,液體的密度ρ液=F浮液V排g(3)小球浸沒(méi)在被測(cè)液體中，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為零時(shí)，液體的密度最大，此時(shí)小球受到的浮力F浮大=G球F=5N0N=5N,液體的密度ρ大=F浮大V排g=510(4)被測(cè)液體的密度ρ測(cè)=F浮液V彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉=5103ρ測(cè)(N)，所以ρ測(cè)=(5F拉)X10彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與被測(cè)液體的密度成一次函數(shù)關(guān)系，刻度是均勻的.2019中考第30題梅雨季節(jié),濕衣服久晾不干,令人煩惱.小組同學(xué)設(shè)計(jì)出兩款自動(dòng)控制“干衣神器”,可使得衣服快速變干.請(qǐng)選擇其中一種方法完成電路原理設(shè)計(jì)并算出相應(yīng)答案.(兩種方法都做，以第一種為準(zhǔn))方法一器材:開關(guān)S,電源轉(zhuǎn)換器(把220V交流電壓轉(zhuǎn)換為6V直流電壓)，定值電阻R0，熱敏電阻Rx(電阻隨溫度的變化關(guān)系如圖所示)，電磁繼電器(線圈電阻不計(jì)，線圈電流大于0.2A時(shí)銜鐵被吸下，線圈電流小于0.2A時(shí)銜鐵被彈回)，電風(fēng)扇，電熱絲(電阻不變).功能:合上開關(guān)S.當(dāng)溫度低于600C時(shí)，機(jī)器吹熱風(fēng);當(dāng)溫度高于600C時(shí)，機(jī)器吹冷風(fēng).受控電路(220V工作電路)吹熱風(fēng)時(shí)功率為120W、吹冷風(fēng)時(shí)功率為20W.(1)請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接.(2)定值電阻R0的阻值為_______Ω(3)電熱絲的阻值為________Ω.方法二器材:開關(guān)S,電源轉(zhuǎn)換器(把220V交流電壓轉(zhuǎn)換為6V直流電壓)，定值電阻R0，濕敏電阻Rx,(電阻隨濕度的變化關(guān)系如圖所示)，電磁繼電器(線圈電阻不計(jì)，線圈電流大于0.2A時(shí)銜鐵被吸下，線圈電流小于0.2A時(shí)銜鐵被彈回)，電風(fēng)扇，電熱絲(電阻不變).功能:合開關(guān)S.當(dāng)濕度大于40%時(shí)，機(jī)器吹熱風(fēng);當(dāng)濕度小于40%時(shí)，機(jī)器吹冷風(fēng)。②受控電路(220V工作電路)吹熱風(fēng)時(shí)功率為120W、吹冷風(fēng)時(shí)功率為20w.(1)請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接.(2)定值電阻R0的阻值為_____Ω.(3)電熱絲的阻值為_____Ω.【答案】30.方法一(1)如圖所示(2)120(3)484【解析】(1)由于溫度為60C時(shí)，熱敏電阻的阻值為40Ω，根據(jù)歐姆定律I=UR=6V40Ω=0.15A,由題可知,線圈電流大于0.2A時(shí)，銜鐵被吸下，線圈電流小于0.2A時(shí)，銜鐵被彈回，則需要將定值電阻R電磁繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)要接在火線上，根據(jù)圖像可知:低于600C時(shí)熱敏電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知:電路中電流變大，銜鐵被吸下，則電熱絲要接在下方靜觸點(diǎn)上，電熱絲和電風(fēng)扇并聯(lián)連接，電風(fēng)扇不受電磁繼電器控制,電風(fēng)扇直接接在火線和零線上.(2)由題可知，UR0+URx=0.2A,即6R0(3)由于吹熱風(fēng)功率為120W,吹冷風(fēng)功率為20W,則電熱絲的功率為120W20W=100W則電熱絲的電阻R=U2P=方法二【答案】(1)如圖所示(2)120(3)484【解析】(1)由于濕度為40%時(shí).濕敏電阻的阻值為40Ω，根據(jù)歐姆定律I=UR由題可知，線圈電流大于0.2A時(shí),銜鐵被吸下，線圈電流小于0.2A時(shí),銜鐵被彈回,則需要將定值電阻R0和濕敏電阻Rx并聯(lián)連接，線圈中的電流才能達(dá)到0.2A.電磁繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)要接在火線上,濕度大于40%時(shí)吹熱風(fēng)，根據(jù)圖像可知:濕度大于40%時(shí)電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知:電路中電流變大，銜鐵被吸下，則電熱絲要接在下方靜觸點(diǎn)上，電熱絲和電風(fēng)扇并聯(lián)連接,電風(fēng)扇不受電磁繼電器控制,電風(fēng)扇直接接在火線和零線上.(2)由題可知，UR0+URx=0.2A,即6(3)由于吹熱風(fēng)功率為120W,吹冷風(fēng)功率為20W,則電熱絲的功率為120W20W=100W,電熱絲的電阻R=U2P=2018常州中考第31題.(9分)興趣小組自制液體密度計(jì)，請(qǐng)選擇其中一種方法完成計(jì)算，(兩種都做，以方法一為準(zhǔn))我選擇方法▲（一/二）完成計(jì)算方法一：精確測(cè)量比水小的液體密度步驟：取一上端開口的薄壁厚底玻璃筒，有0~50mL體積刻度空玻璃筒開口向上放入水中(ρ水=1×103kg/m3)，玻璃筒豎直漂浮，向玻璃筒內(nèi)加水至50mL刻度線時(shí)，在玻璃筒與外測(cè)水面相平處做記號(hào)線。將空玻璃筒開口向上放入酒精中(ρ酒精=0.8×103kg/m3)，向玻璃筒內(nèi)加水至30mL刻度線時(shí)，外側(cè)酒精液面恰好與玻璃記號(hào)線重合。將空玻璃簡(jiǎn)開口向上放入待測(cè)液體中，向玻璃筒內(nèi)加水至外側(cè)待測(cè)液體液面與破璃的記號(hào)線重合時(shí)，利用玻璃筒內(nèi)水的體積刻度，可測(cè)得待測(cè)液體的密度。g取10N/kg，問(wèn):(1)每次實(shí)驗(yàn)，玻璃記號(hào)線與外側(cè)液面相平時(shí)，其排開外側(cè)液體的體積是多大?(2)玻璃筒的重力有多大?(3)該密度計(jì)能夠測(cè)量的液體密度的最小值有有多大?方法二:精確測(cè)量比水大的液體密度步驟:取一上端開口的薄壁厚底玻璃筒，標(biāo)有0~50mL體積刻度.將空玻璃筒開口向上放入水中(ρ水=1×103kg/m3)，玻璃筒豎直漂浮，在玻璃筒與外側(cè)水面相平處做記號(hào)線.將空玻璃筒開口向上放入鹽水中(ρ鹽水=1.2×103kg/m3)，向玻璃筒內(nèi)加水至20mL刻度線時(shí)，外側(cè)鹽水液面恰好與玻璃筒記號(hào)線重合.將空玻璃筒開口向上放入待測(cè)液體中，向玻璃筒內(nèi)加水至外側(cè)待測(cè)液體液面與玻璃筒記號(hào)線合，利用玻璃筒內(nèi)水的體積刻度，可測(cè)得待測(cè)液體的密度.g取10N/kg，問(wèn):(1)每次實(shí)驗(yàn)，玻璃筒記號(hào)線與外側(cè)液面相平時(shí)，其排開外側(cè)液體的體積是多大?(2)玻璃筒的重力有多大?(3)該密度計(jì)能夠測(cè)量的液體密度的最大值有多大?【答案】方法一 (1)V排=100mL (2)G筒=0.5N (3)ρmin=0.5×103kg/m3方法二 (1)V排=100mL(2)G筒=1N(3)ρmin=1.5×103kg/m3【解析】方法一.精確測(cè)量比水小的液體密度（1）由題意可知，玻璃筒在水和酒精中漂浮，外側(cè)液體液面恰好與玻璃筒記號(hào)線相平，則玻璃筒兩次所排開的液體的體積相等。設(shè)玻璃筒的重力為G筒，根據(jù)阿基米德原理和漂浮條件可得:F浮水=ρ水gV排=G筒+G水=G筒+ρ水gV水F浮酒精=ρ酒精gV排=G筒+G水=G筒+ρ水gV水.....②解得:G筒=0.5N，即玻璃筒的重力為0.5N玻璃筒排開外側(cè)液體的體積是V排=1x104m3=100cm3=100mL（3）將空玻璃簡(jiǎn)開口向上放入待測(cè)液體中，玻璃筒外側(cè)待測(cè)液體液面與玻璃筒的記號(hào)線重合時(shí)，此時(shí)排開液體的體積一定，玻璃筒內(nèi)不加水時(shí)，待測(cè)液體的密度最小，即Fmin=ρmingV排=G筒=0.SN解得：能夠測(cè)量的液體密度的最小值ρmin=0.5x103kg/m3方法二:精確測(cè)量比水大的液體密度（1）由題意可知，玻璃筒在水和鹽水中漂浮，外側(cè)液體液面恰好與玻璃筒記號(hào)線相平，則玻璃筒兩次所排開的液體的體積相等。設(shè)玻璃筒的重力為G筒，根據(jù)阿基米德原理和漂浮條件可得:F浮水=ρ水gV排=G筒=G筒......①F浮鹽水=ρ鹽水gV排=G筒+G水=G筒+p水gV水.....②解得:G筒=1N，即玻璃筒的重力為1N玻璃筒排開外側(cè)液體的體積是V排=1.0x104m3x=100m