天津中考物理20082014压轴题汇编 15页

‎2008年28．(4分)某同学想利用电磁继电器制成一个温度自动报警器，实现对温控箱内的温度监控．用如图10所示带金属触丝的水银温度计和电磁继电器组装成自动报警器，正常情况下绿灯亮，当温控箱内温度升高到一定温度时．红灯亮(绿灯熄灭)．请按此要求连接电路(红、绿灯的额定电压相同)．‎ ‎29·(7分)菜物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动．‎ ‎ [实验探究]‎ 将长度为l m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面(如图11所示)．用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量．表3呈现的是部分实验数据：‎ 表3‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 斜面高度h/m ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ 拉力F/N ‎2.7‎ ‎3.2‎ ‎3.6‎ ‎4.1‎ 机械效率η ‎0.56‎ ‎0.63‎ ‎0.69‎ ‎0.73‎ ‎(1)疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗?”‎ 请报据表3中的实验数据，写出正确的结论。 ‎ ‎(2)疑惑二，“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”‎ 请进一步分析表3实验数据，写出正确的结论： ‎ 简述理由：‎ ‎[理论探究]‎ ‎ (3)疑惑三。“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量，能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”‎ ‎ 请根据已有的知识推导：对于倾斜程度不同的斜面，在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时，滑块受到的摩擦力f的数学表达式（斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量）‎ ‎2009年27．(6分)物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。小明对这种落体运动产生了探究的兴趣，提出如下两个问题。‎ 问题一：物体下落的快慢是否与物体的质量有关?问题二：物体下落的高度与下落的时 间存在着怎样的关系?于是他找来一些器材并在可忽略空气阻力情况下准备进行实验。‎ ‎(1)请你帮助小明设计探究“问题一”的实验方案。‎ ‎(2)小明探究“问题二”时，通过实验，测量出同一物体分别从最高点下落的高度为hl、h2、h3，并测量出每次下落的高度所对应的下落时间为fl、f2、f3。分析实验数据发现：“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。他猜想“物体下落的高度与下落的时间平方成正比”，若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据?‎ ‎28．(6分)天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h。米，CD段海拔高度为h‎2米，如图l4甲所示。在整个运输过程中，汽车以恒定速度v米／秒运动，汽车t=0时经过A处，tl时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间，变化的图象可简化为图l4乙所示(P1、‎ P2、tl和t2也为已知量)。‎ ‎ ‎ ‎（1）请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。‎ ‎(2)请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。‎ ‎2010年27．(6分)某同学复习中用图16甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律，实验时意外发现：“当变阻器滑片P向左移时，两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑，在老师的引导下，知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻，可将它看作一个理想电源(电压U恒定，电阻为0)与一个电阻r的串联(图16乙所示)．‎ ‎ 请你帮他选择适当器材，设计测量干电池电阻r的实验方案。‎ ‎ 可供选用的器材：一个电压表，符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1、R2(R1≠R2），‎ 导线和开关若干，一节旧干电池。‎ ‎ 要求R1、R2在同一电路中不能同时工作。请完成：‎ ‎ (1)面出实验电路图；‎ ‎ (2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量：‎ ‎(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。‎ ‎28．(5分)目前，“节能减排”已引起全球的关注．如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，‎ ‎ (1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶．请你将图17中汽油机工作时的能流图补充完整。‎ ‎ (2)发动机的效率是汽车的经济性能指标之一。‎ ‎ 厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；‎ ‎ ①测试数据：汽车在平直公路上以‎90km／h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为 V0(L)，发动机输出功率为P0(kW)；‎ ‎ ②使用燃料：93#汽油[热值为q0(J／kg)、密度为ρo(kg／m3)］．‎ 请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率。‎ ‎2011年26．“等效替代法”是物理学中常用的一种方法。若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同，请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R与R1、R2的关系式。‎ ‎2011年27．某校地质小组的同学们，需测量一种矿石的密度。现有器材：小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线。请你利用上述器材帮助他们设计出两种测量该矿石密度的实验方案。‎ 要求：‎ ‎（1）写出其中一种方案的实验步骤及矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示）‎ ‎（2）简述另一种方案的步骤；‎ ‎（3）对两种方案的可操作性或误差进行简单评估，写出一条即可。‎ ‎（11·天津）28．如图所示，某桥梁工程部门在一次工程作业中，利用汽车将重为G，高为h0的柱形实心铁块，从水深为h1的河底竖直打捞上来。汽车速度为υ，且保持恒定。水的密度为ρ0，铁的密度为ρ1。不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响。请完成下列有关分析和计算。‎ ‎（1）铁块上升过程中所受浮力的最大值；‎ ‎（2）推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中，绳子的拉力随时间变化的关系式（从铁块上表面与水面相平时开始计时）‎ ‎（3）在右图中，定性画出铁块自河底升至滑轮处的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图象。‎ ‎2012年27．（6分）小明要测量一根长1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的称重。于是，他想用其他方法进行测量。‎ 现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足够长的细绳。‎ 只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求：‎ ‎（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量：‎ ‎（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。‎ ‎28．（6分）高压锅是生活中一种密闭的加热窗口，锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压锅被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图21所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为mO.限压阀顶部面积为S1（已知大气压强为p0）‎ ‎（1）写出液体沸点与气压的关系；‎ ‎（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强：‎ ‎（3）为保证使用安全，不可随意增加限压阀质量。如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。‎ ‎2013年27.（6分）现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有0—3V量程的电压表，一个最大阻值约为200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干。请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为20Ω的位置电阻Rx的阻值（电路可重组）。‎ 要求：（1）画出实验电路图；（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。‎ ‎28.（6分）某教师用“试管爬升”‎ 实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图23所示，细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G，外直径为d，水的密度为ρ0，大气压强为p0,请你通过推导计算，回答下列问题：‎ ‎（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？（2）细试管开始插入的深度h0满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”。、‎ ‎2014年24．（6分）（2014•天津）小亮想测出小木块（密度比水的小，表面经处理后不吸水）的密度．除了此木块，老师还给他提供了如下器材：与木块体积相同的铜块，足够大的量筒和足量的水（已知水的密度为ρ水）．请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方案，要求：‎ ‎（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；‎ ‎（2）写出木块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）．‎ ‎25．（6分）（2014•天津）下面是小明自制“浮力秤”的装置图（如图）和使用说明书．‎ 已知水的密度为ρ水，秤盘中未放物体时浮体的圆柱体侵入水中的深度为h0，请根据上述内容和条件解答：‎ ‎（1）在图中画出未称物体时，浮体在水中沿竖直方向受力的示意图；‎ ‎（2）推倒出被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式；‎ ‎（3）求出要使此“浮力秤”能够达到最大称量值，使用前应在外筒中至少加入的水的质量．‎ ‎2008年28．(4分)如图答l所示 评分标准：控制电路连接正确给2分，工作电路连接正确给2分．‎ ‎2009年27．(6分)‎ ‎(1)选用质量不同的物体，比较它们下落相同的高度所用的时间。(或选用质量不 同的物体，比较它们在相同时间内下落的高度。)(3分)‎ ‎(2)计算出下落的高度与对应一下落的时间平方的比值，即 ‎ 如果它们的比值在误差范围内可认为相等，说明以上猜想是正确的，否则猜想是错误的(1分)‎ ‎28．(6分)‎ ‎(1)汽车在BC段运动时牵引力较大。 (1分)‎ 设汽车的牵引力为F，根据又因为P2大于Pl且 速度秒一定，所以汽车在BC段运动时牵引力较大。 (1分)‎ ‎(2)设BC段长为L、高为h，由功的关系可得 ‎2010年 ‎2011年27.答案：实验方案一：‎ ‎（1）用天平称出矿石块的质量m0‎ ‎（2）在烧杯中倒入适量的水，称出质量m1‎ ‎（3）烧杯仍放在天平左盘，用细线将矿石块系好后，手提细线使矿石块浸没在此烧杯的水中并保持静止（水无溢出且矿石块不接触烧杯）。天平平衡时的称量值为m2‎ 矿石的密度：‎ ‎ 实验方案二：‎ ‎（1）用天平称出矿石块的质量m0‎ ‎（2）在烧杯中倒满水，称出质量m1‎ ‎（3）将矿石块放入水中，将杯壁外的水擦干净，称出质量m2‎ 矿石的密度：‎ 与实验方案二同理的方法：‎ ‎（1）用天平称出矿石块的质量m0‎ ‎（2）将块石块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一记号，称出质量m1‎ ‎（3）取出矿石块，向烧杯中加水，直到水面与标记相平，称出质量m2‎ 矿石的密度：‎ ‎28.答案：（1）由题意可知，铁块在未打捞出水面前，铁块受到的浮力最大 ‎ ‎ ‎ （2）‎ ‎（3）如图 ‎2012年27.（6分）‎ ‎（1）主要实验步骤：‎ ‎①用天平称出金属块的质量 ‎②用细绳和刻度尺测出木棒的长度L；‎ ‎③将用细绳系好的金属块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上，用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；‎ ‎④用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L1‎ ‎(2)木棒的质量为 ‎28.（6分）‎ ‎（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高。‎ ‎（2）当限压阀刚要被顶起时，受力平衡 锅内气体最大压强 ‎(3)锅内气体对锅盖最大压力的增加量 锅体对锅盖的最大作用力增加量为 因为S远大于S0，所以 ‎2013年【答案】（1）如图答2所示 ‎（2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0；②断开开关，保持滑片位置不动，将电压表改接在待测电阻两端。闭合开关，记下电压表的示数Ux.‎ ‎（3）Rx=UxR0/U0。‎ ‎【解析】电学实验。‎ ‎【答案】（1）F0=p0S=p0πd2/4。‎ ‎（2）细试管受力情况如图答3。‎ 细试管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡F0=G+F，p0S=G+（p0-ρ0gh0）S，h0=4G/πd2ρ0g。‎ ‎2014年 ‎25.解：（1）过浮体的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符合F浮1和G0表示，如下图所示：‎ ‎（2）秤盘中未放物体时，浮体在水中漂浮，则有 F浮1=G0‎ ρ水gV排1=G0‎ 化简后可得：G0=Dρ水gh0；‎ 被秤物体放在秤盘上后，浮体仍漂浮，则有 F浮2=G0+G物 ρ水gV排2=G0+mg ρ水gDh=ρ水gDh0+mg 化简后可得：m=Dρ水（h﹣h0）；‎ ‎（3）至少应加入水的体积：V水=（D2﹣D）L0，其质量：m水=ρ水V水=（D2﹣D）ρ水L0．‎ 答：（2）被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式为m=Dρ水（h﹣h0）；‎ ‎（3）使用前应在外筒中至少加入水的质量为（D2﹣D）ρ水L0．‎