【压轴难题】物理中考一模试卷练习卷(Word版 含解析)

【压轴难题】物理中考一模试卷练习卷（Word版 含解析）

一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难） 1．阅读短文，回答问题。

中国移动将5G智能机器人如图甲所示，运用到校园环境监测中，进行红外智能测温以及校园消毒。智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪，能够在5m范围内同时扫描多达10人的体温，如果检测到体温异常或者未带口罩，机器人会向相关人员自动发送警报。机器人当剩余电量减为电池容量的20%时，会主动寻找充电器充电。下表为某智能机器人的部分参数。 额定工作电压 电池容量 水箱容积 额定雾化量 18V 30Ah 20L 15L/h 额定行进功率 额定喷洒功率 行进速度 净重 200W 100W 0.3~0.6m/s 102kg

机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪，工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将消毒液雾化成大量1um~5um的超微粒子，再吹散到空气中进行消杀病毒。其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h雾化液体的体积。

(1)机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的机械能__（变大/变小/不变）。喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，这是__现象。 (2)下列说法正确的是__。

A．高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像

B．红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温 C．机器人安装宽履带代替车轮，既为了增大摩擦，又为了减小压强 D．通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退

(3)若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm2，在装满密度为0.9?103kg/m3的消毒液时，对水平地面的压强为__Pa，以额定雾化量工作时，喷完一箱消毒液最多需要__min。 (4)该机器人仅执行消杀任务，以正常工作状态行进，充满电后最多可连续工作__min．假设返回充电过程中受到的阻力为360N，剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的20%

用于克服阻力做功，机器人为确保能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为__m。 (5)小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度

T的变化关系如图丙所示。

①要求：当所测温度达到成超过37?C时，系统报警，按照下列步骤试电路：

a．电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到__Ω；

b．将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至__；

c．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。

②用①中已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为36.5?C，此时该电路中的电流是__mA（保留一位小数）。

【答案】变小 扩散 C 4?104 80 86.4 216 500 报警器报警 9.7 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时，机器人的质量减小，速度不变，高度不变，动能减小，重力势能减小，机械能变小。

[2]喷洒消毒剂后，离得远的地方也能闻到刺鼻的气味，这是一种扩散现象，扩散现象说明了消毒剂分子在不停地做无规则运动。

(2)[3]A、摄像头与照相机的原理相同，成倒立、缩小的实像，故A错误；

B、红外线测温仪工作时，把物体发射的红外线具有的辐射能转变成电信号，再经过电路

运算处理后，换算转变为被测目标的线性的温度信号值，最后显示输出被测物体的温度，故B错误；

C、机器人安装宽履带代替车轮是为了在压力一定时增大受力面积来减小压强，同时增加了接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；

D、通过遥控器发出红外线来远程控制机器人的前进和后退，故D错误。 故选C。

m(3)[4]根据??知，消毒液的质量

Vm液??液V?0.9?103kg/m3?20?10?3m3?18kg

机器人对水平地面的压力

F?G??m液?m机器人?g??18kg?102kg??10N/kg?1200N

机器人对水平地面的压强

p?[5]喷完一箱消毒液的时间

F1200N4??4?10Pa ?42S300?10mt?V20L44??h??60min?80min v15L/h33(4)[6]该机器人仅执行消杀任务，以正常工作状态行进，其总功率为

P?P行进?P喷洒?200W?100W?300W

机器人正常工作时的电流

I?P300W50??A U18V3充满电后的电池容量Q1?30Ah，下一次自动充电前的电池容量

Q2??Q1?20%?30Ah?6Ah

消耗的电池容量

Q?Q1?Q2?30Ah?6Ah?24Ah

由I?Q得，连续正常工作的最长时间 tt?[7]剩余20%电池储存的电能

Q24Ah??1.44h?86.4min50 IA3W?UIt?18V?6A?3600s?388800J

克服摩擦力做到功

W返?20%W剩?20%?388800J?77760J

因为W?Fs?fs，所以为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远距离

s?W返77760J??216m f360N(5)①[8]由图丙知，热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系，设关系式为

RT?kT?b

将35C,700Ω和38C,400Ω代入上式得，

??????700Ω?35?Ck?b????????①

400Ω?38?Ck?b???????②

综合分析①②得

k??100Ω/?C，b?4200?

所以关系式为

RT??100Ω/?CT?4200Ω

当温度为37?C时

RT??100Ω/?C?37?C?4200Ω?500Ω

[9]所以为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值

500?，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使

电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。 [10]此时电路的总电阻

R?滑动变阻器的电阻

U18V??1800Ω I0.01AR滑?R?RT?1800Ω?500Ω?1300Ω

②当温度为36.5?C时，热敏电阻的阻值

RT???100?/?C?36.5?C?4200??550?

此时电路的电流

I??U18V??0.0097A=9.7mA

RT??R滑550Ω+1300Ω

2．新西兰企业家GuyHoward-Willis设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车，图甲是在水面骑行的情形。该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼（如图乙所示），用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动，骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度，该车部分参数如表格所示。请完成以下问题：（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） 自身质量/kg 最快速度/(m·s-1) 适合骑手质量/kg 20 5 50~70

(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积，从而减小______；停止蹬车后，水翼自行车会由于______，继续向前运动一段距离；用于提供升力的水翼，其横截面应如______图形所示；

(2)该车没有船体形状的结构，但它搭载了浮力模块。则它空载静止漂浮在水面上时，受到的浮力为多少______，浸入水中的体积是多少______?

(3)一质量为50kg的人坐在车上骑行时，车没在水中的体积跟空载时一样，则水翼提供的升力是多少______?

(4)骑行中，若脚掌对脚踏板的压力为400N，接触面积为50cm2，则脚掌对脚踏板的压强是多少______？

【答案】压强 惯性 C 200N 0.02m3 500N 8?104Pa

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]根据p?减小压强。

[2]任何物体都有惯性，停止蹬车后，水翼自行车会由于惯性，继续向前运动一段距离。 [3]水翼会提供升力，那么从四个图中可看到，C图水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，这样符合要求，其他三个不符合要求。 故选C。

(2)[4]踏板式水翼自行车的重力为

F可知，在压力一定时，即人体对车座的压力一定时，增大接触面积，从而SG?mg?20kg?10N/kg?200N

由于自行车漂浮在水面上，故

F浮?G?200N

受到的浮力是200N。

[5]由阿基米德原理F浮??液gV排可以求出排开液体的体积即物体浸在液体中的体积为

V浸?V排?浸入水中的体积是0.02m3。

F浮200N??0.02m3 33?水g1.0?10kg/m?10N/kg(3)将人和车看作一个整体，受到的总重力为

G总?m总g??20kg+50kg??10N/kg?700N

人骑行在车上，其浸在水中的体积跟空载时一样，所以受到的浮力和空载时一样，即

F浮?200N；在竖直方向上人和车处于静止状态，所以在竖直方向上人和车受力平衡，此

时人和车受向下的重力和向上的浮力以及升力，且向上的力等于向下的力，即

G总?F浮?F升

故

F升?G总-F浮?700N-200N?500N

水翼提供的升力是500N。 (4)脚掌对脚踏板的压强

p?F400N4??8?10Pa ?42S50?10m脚掌对脚踏板的压强是8?104Pa。

3．从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替