【备考2023】杭州中考科学一模试题分类汇编（7）：物理分析计算（含答案）

1．（2023拱墅一模）如图所示，甲物体在绳子拉力作用下沿粗糙斜面匀速上升，甲物体重为1000N，乙物体重为500N。斜面长5m，高2m，不计滑轮摩擦和绳重。求：
（1）甲物体上升过程中受到的摩擦力。
（2）此过程中斜面的机械效率。
2．（2023拱墅一模）一盛水的圆柱形容器放置于水平桌面上，用细线悬挂一重为10N的正方体实心合金块，当正方体实心合金块浸没于水中静止时，细线的拉力F1=6N，如图甲所示。g取10N/kg，求：
（1）如图乙所示，当正方体实心合金块一半浸在水中静止时，细线的拉力F2为多少？
（2）该正方体实心合金块的密度是多少？
（3）圆柱形容器在图乙所示状态比图甲所示状态对桌面的压力 （选填“大”或“小”），压力的差值是 N。
3．（2023拱墅一模）如图所示电路，电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，R1为5 Ω的定值电阻。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片使电压表示数为2.5V，求此时滑动变阻器R接入电路的阻值和整个电路消耗的电功率。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片至某一位置，此时电压表的示数为U0。若只将R1替换成10 Ω的定值电阻R2，要求替换后电压表示数不超过3V，则U0不能超过 V。
4.(2023西湖区一模)图甲是智能加热恒温杯垫，其电路原理简图如图乙所示，R1和R2均为电热丝，杯垫具有加热和保温两个挡位，加热功率为40W，保温功率为10W.(C水=4.2x103J/(kg.°C))求:
(1)当S1和S2均闭合时，智能加热恒温杯垫处于 (选填“加热”或“保温”)状态。
(2)该杯垫在加热状态下正常工作10分钟，消耗的电能是多少
(3)用该加热杯垫将0.5 Kg水从25°C加热到75°C时，水吸收的热量是多少
5. (2023西湖区一模)甘蔗秆直立，粗壮多汁，质地坚硬，食用时常需削皮切断。如图是常用来切甘蔗的铡刀，可以看作是杠杆，O是支点，铡刀OA长36 cm。
(1)铡刀在使用时属于 杠杆 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)如图，甘蔗对铡刀施加的阻力为F2, F2的大小为300牛，阻力臂为15cm,当手在A点竖直向下作用时，动力臂为25cm,则此时F1至少为多少牛
(3)在第二问的基础上，当手作用在A点的力F’垂直OA向下时，请列式分析F1’与F1的大小关系。
6.(2023西湖区一模)现有一重力为2.4N的实心物体A系在轻质细线上，细线绕过滑轮与弹簧测力计相连，如图所示，物体A浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为2.1N,求:
(1)物体A受到的浮力大小。
(2)物体A的密度。
(3)向右匀速拉动弹簧测力计，物体A缓缓上升，当物体A的一半体积露出水面时，求此时弹簧测力计的示数。(不计绳重和摩擦)
7．(2023滨江一模)小滨同学用一个电流表和阻值为20Ω的电阻Ro测某未知电阻Rx的阻，值，设计的电路如图所示。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关S、S1后，电流表的示数为0.5A，电源电压保持不变。求
（1）电源电压
（2）电阻Rx阻值
（3）同时闭合S、S12分钟，电阻Rx消耗的电能
8．(2023滨江一模)某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
（1）当金属块下表面刚好接触水面并开始下降，下列图中能正确反映浮力F和小金属块下表面到水面距离h的关系的图象是________
（2）将小金属块浸没在某种液体时，左边测力计示数为0.8牛，则对应右边的密度值是多少？（写出计算过程）
（3）当弹簧测力计悬挂大金属块浸没在待测液体中进行测量时，请通过计算判断该密度计的量程和精确度（每1N对应的密度变化量）为多少？
9．(2023滨江一模)如图为某新款扫地机器人，工作时利用其内部的电动机快速旋转产生高速气流，将周围的灰尘、杂物等吸入集尘盒；底部安装的塑料刷，可清扫吸附在地板上的杂物；机身侧面安装的感应器通过发射、接收超声波来感应障碍物。当电量降至电池容量的20％时，机器人停止工作并自动返回充电仓充电。下表为该款扫地机器人的部分参数。
（1）下列各项中，可能是扫地机器人工作时内部气压值的是
A.1.01x105Pa B.5000Pa C.C.2x105Pa
（2）该机器人静止时，四个轮子与地面的总接触面积为2c㎡，此时它对地面的压强是多少？
（3）若该机器人工作时保持匀速运动，受到的摩擦阻力共为8N，清扫宽度为15cm，且消耗的电能中20％用于克服摩擦力做功。则一次充满电后，该机器人能够清扫的最大面积是多少？
10.(2023采实一模)如图甲所示，有一柱形容器置于水平桌面上，容器高度为15cm，内装有10cm深的水。如图乙所示，用细线拴一重为16.2N的金属块，将金属块的一半浸在水中，弹簧测力计的示数为13.2N，容器中的液面相对于图甲上升了3cm。将细线剪断，金属块沉到容器底部，如图丙所示。求:
(1)当金属块的一半浸在水中时受到的浮力;
(2)该金属块的密度;
(3)图丙中水平桌面受到的压强相对于图乙增加了多少Pa
11.(2023采实一模)如图甲是一款可调温果汁加热器，图乙是其简化电路图，R1，R2均为加热电阻。当开关接1时，加热器处于保温挡，保温功率为220W；当开关接2时，加热器处于可调温挡，可调功率范围为220W-1100W。[果汁比热容取4.0×103J/(kg ℃)]求:
(1)加热电阻R2的阻值;
(2)当滑动变阻器R1的阻值调到66欧时，加热器的功率;
(3)若加热器用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁的温度升高30℃，求加热器的效率。
12.(2023采实一模)如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型。查阅壁灯说明书，得知壁灯与支架总质量为6.0千克，B为支架ADC上一点，测得壁灯与支架总重力的作用线经过B点，BD=35厘米，DA=30厘米，DC=40厘米，DC垂直于AD。
(1)若以D点为支点，请计算上方螺丝钉A受到墙面垂直的力F.有多大
(2)若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请画图施加的最小动力F1，并计算至少为多大
13.(2023育才模拟)如图所示，一根长为0.4米的轻质杠杆AD可绕О点转动,C点所挂小球重为30牛。已知AB=BC=CO=OD。
(1)若在B点施加一个竖直向上的作用力F1后，杠杆在水平位置平衡，求力F1的大小。
(2)求能使杠杆在水平位置平衡的最小力F最小的大小及方向。
(3)若在D点施加一个力使杠杆在水平位置平衡，甲同学认为该杠杆一定是等臂杠杆，乙同学认为该杠杆可能是费力杠杆．你赞同哪位同学的观点 回答并说明理由。
14.(2023育才模拟)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(1)开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档: 。
(2)求R1和R2的阻值;
(3)若此养生壶处于高温挡工作30分钟，求电路中消耗的电能
15.(2023育才模拟)在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未漫入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙．(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)若圆柱形容器的底面积是5cm2，由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少
参考答案
1．（1）斜面所做的额外功W额=W总-W有=FL-Gh=500N×5m-1000N×2m=500J（2分）
由W额=fL得：f=W额/L=500J/5m=100N（1分）
（2）斜面机械效率：（3分）
（其他合理解法均可）
2．（1）合金块浸没时受到的浮力F浮=G－F1=10N－6N=4N
合金块一半浸在水中时受到的浮力F浮＇= F浮/2=4N/2=2N
绳子的拉力F2= G－F浮＇=10N－2N=8N （2分）
（2）合金块完全浸没时V物=V排
由G=ρ合gV物得合金块的密度
（2分）
（其他合理解法均可）
（3）小（1分），2N（1分）。
3．（1）变阻器的电压是：U变=U－U 0=6V－2.5V=3.5V
（3分）
电路消耗的总功率：P=UI=6V×0.5A=3W（2分）
（2）2（2分）
4.（1）加热；（2）2.4x104J；（3）1.05x105J；
5. （1）省力；（2）180N；
（3）F1 L1 =F2L2，当L1 变大，则F1 变小，所以F1 6.（1）0.3N；（2）8x103kg/m3；（3）2.25N.
7．（1）6V（2）12欧姆（3）360J
8．（1）C（2）3×103Kg/m3
（3）0<ρ6.25×103Kg/m3 1.25×103Kg/m3
9．（1）B（2）2×105（3）1404m2
10.
11.
12.
13.（1）F1xBO=G球xCO，F1=30NxCO/2CO=15N;
（2）F最小xAO=G球xCO, F最小=30NxCO/3CO=10N，方向竖直向上，如图所示；
（3）赞成乙的观点，当F垂直D点向下时为等臂杠杆，当F与OD成一定角度，动力臂小于阻力臂时，则为费力杠杆。
14.（1）S1闭合，S2接B；（2）88Ω；（3）1.98x106J；
15.（1）F浮=2N-1.6N=0.4N；（2）5x103kg/m3；（3）ΔP=ρgh=ρgV排/S=80pa；
物理分析计算
甲
乙
F1
F2
甲 乙
V
A
S
R1
R