2022年北京市中考物理一模试题汇编：解答压轴题

2022北京初三一模物理汇编

解答压轴题

一、综合题

1.（2022•北京房山•一模）如图所示，水平面上放置一个装满水的溢水杯，总重为8N。物体A悬挂在弹簧测

力计上，缓慢将其浸没在水中静止时，溢水杯溢出水的体积为200cm3。物体A的密度为2.7xl03kg/m3,水的

密度为1.0x1（Tkg/n?,g取10N/kg。求:

（1）如图所示，画出物体A受力示意图；

（2）物体A受到的浮力尸消

（3）弹簧测力计示数尸;

（4）溢水杯对水平桌面的压力。

二、计算题

2.（2022•北京通州•一模）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V0.6A”的字样，定值电阻R的阻

值为10Qo设灯丝电阻为灯正常发光时的电阻，且灯丝电阻保持不变。求：

（1）灯丝电阻。

（2）当开关Si闭合、S2断开，电流表示数为0.4A时，灯L两端电压。

（3）当开关8、S2均闭合时，定值电阻A消耗的电功率。

I_0~~

L

0）

--------

3.（2022•北京平谷•一模）如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱

内部的简化电路图，Q和&均为电热丝，&=66。，旋钮开关可以调节到“0”、“1”和“2”三个档位。求：

（1）电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能；

（2）此电烤箱高温档正常工作时的电功率。

XX牌电烤箱

额定电压220V

高温档xxxW

额定功率

低温档440W

4.（2022.北京丰台.一模）如图所示，一个底面积为1.5x10-12的薄壁柱形容器静止放在水平桌面上，将一个重

为8N,边长为0.1m的实心正方体物块A放在容器底部（物块A与容器底部不密合），沿侧壁向容器中缓慢注

入0.3kg的水，且水始终未溢出，已知水的密度分WOxlO'kg/n?,g取10N/kg。请你通过计算，判断注水后

物块A能否在容器中处于漂浮状态。请写出计算、推理过程和结论。

777777777H.////////

5.（2022•北京东城•一模）图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图。在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重

800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m。在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有

用功为卬〃，卷扬机对绳子的拉力尸做功的功率尸为200W,不计绳重和摩擦。求：

（1）有用功W存；

（2）动滑轮的重力G助；

（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率77。

卷扬机

钢架

(

A

6.（2022•北京朝阳•一模）如图甲所示为一款储水式电热水器，它的实际电路如图乙所示，简化电路如右图所

示，通过控制开关S可以使电热水器分别在两个不同状态下工作，主要参数如下表所示。已知2次

=1.0xl03kg/m3,c4=4.2XI03J/（kg-℃）。求：

（1）画出电热水器在标准功率下工作时的等效电路图；

（2）发热器R的阻值；

（3）将额定容量的水从35℃加热到额定最高温度需要的最短时间。

额定电压220V额定容量50L

额定频率50Hz速热功率2000W

额度最高温度75℃标准功率800W

漏

火o-电

保

-220V护

地o开

零关

甲乙

7.(2022•北京西城•一模)如图甲所示，电源两端电压保持不变，Q为定值电阻，滑动变阻器/?2的最大阻值

为50C,电压表的量程为0〜15V。电压表的示数与滑动变阻器&的关系如图乙所示。求：

(1)电源两端的电压；

(2)定值电阻R/的阻值；

(3)闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器及接入电路的最小阻值。

8.(2022.北京顺义.一模)如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm,其底

面积为8x1(13m3。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力

计的示数为3N,溢出的水的体积为2x10-4m3,g取lON/kg。求：

(1)图甲中水对溢水杯底部的压强；

(2)图乙中水对溢水杯底部的压力；

(3)物体A的密度。

9.(2022•北京延庆・一模)实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中G是满偏电流

(即小量程电流表允许通过的最大电流)4=3mA的电流计，其电阻&=10C,串联一个定值电阻&,可把它改

装为一个量程为3V的电压表，如图乙。改装后的电压表，当它两端的电压为3V时，通过它的电流为3mA,

实际上我们可以把电压表等效成一个定值电阻。

(1)求电压表的等效阻阻;

(2)求串联电阻&的阻值;

（3）用改装后的电压表测量定值电阻R.的阻值，电路图如图丙所示。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为

2.4V时，电流表示数为0.2A,求通过电阻R的电流。

10.（2022.北京大兴•一模）一盛有水的容器放在水平桌面上，容器和水的总质量为2.0kg,容器的底面积为

1.0x102m2。将一体积为1.2x10/0?的金属块用细线吊起后浸没在水中保持静止，如图所示。已知金属块的重

力为7.5N,g=10N/kg,水的密度pa=l.Oxl（）3kg/m3,不计细线的质量和体积。

（1）画出金属块在竖直方向的受力示意图；

（2）求金属块受到的浮力大小：

（3）求细线对金属块的拉力大小；

（4）求容器对桌面的压强。

11.（2022•北京石景山•一模）如图甲所示，用卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过动滑轮提升重力为

G=360N的物体并使其匀速上升时，卷扬机对动滑轮绳子端的拉力为F,平台对卷扬机的支持力为G，拉力

E的功率为尸，动滑轮的机械效率为"=75%；已知被提升物体移动的距离随时间变化的图像如图乙所示，卷

扬机的重力为G机=600N,吸盘和绳子的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）拉力尸的大小；

（2）平台对卷扬机的支持力G；

（3）拉力尸的功率P；

（4）若卷扬机通过动滑轮提升物体的最大重力是G"=680N,此时动滑轮提升重物的机械效率是多少？

12.（2022•北京门头沟•一模）小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和

适量的水测量小石块的密度，实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤：

（1）将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和。端，用细线做好的绳套系住杠杆某处后，移动绳套

到。点时，杠杆恰好在水平位置平衡，用刻度尺测出A。间的距离为20cm；

（2）将小石块乙完全浸没在水中，且不与塑料容器相接触，金属块甲移至8点，杠杆再次在水平位置平衡，

用刻度尺测出AB间的距离为8cm。已知水的密度pQl.OxKTkg/加，请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的

密度。

巴

13.（2022•北京海淀•一模）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，细绳的一端固定在柱

形容器的底部，另一端系在质量为200g的木块的下面，使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80cm2,当

木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1N,此时容器中水的深度为20cm。取g=10N/kg,水的密度为

33

1.0xl0kg/mo求：

（1）木块受到的浮力大小/浮；

（2）水对容器底部的压强大小p；

（3）水对容器底部的压力及与容器中水所受的重力G次大小是否相等？请写出计算、分析说明的过程。

2022北京初三一模物理汇编

解答压轴题参考答案

1.(1)见解析；(2)2N；(3)3.4N；(4)8N

【解析】

【详解】

解：(1)根据题意知道，物体A受到竖直向下的重力、竖直向上浮力和弹簧秤的拉力，示意图如下:

(2)由阿基米德原理可得，物块浸没在装满水的溢水杯中时所受到的浮力

33

Q=G推=mng=水g%=1.Ox10kg/mx10N/kgx200x10<n?=2N

(3)根据题意知道，物体A的体积等于排开水的体积，即

匕=%=200cm3=2x1(T*m3

由夕=£知道，物体A的质量

343

mA=pNz=2.7x10kg/m'x2x10m=0.54kg

物体A的重力

GA=-0.54kgx10N/kg=5.4N

由F桁G-尸知道，弹簧测力计的示数

F=G-/=5.4N-2N=3.4N

（4）溢水杯溢出水的重力

G流水=叫遥=。水匕遥=1.0xl03kg/m,x2xl0-4m,x10N/kg=2N

把溢水杯、物体A,以及杯内的水作为一个整体，则放物体A后溢水杯对水平桌面的压力等于溢水杯、物体

A以及杯内水的重力之和减去弹簧测力计的拉力和溢出水的重力，即

%=G&+GA-F-G温水=8N+5.4N-3.4N-2N=8N

答：（1）见解析；

（2）物体A受到的浮力2N；

（3）弹簧测力计示数3.4N；

（4）溢水杯对水平桌面的压力8N。

2.（1）5Q；（2）2V；（3）3.6W

【解析】

【详解】

解：（1）由题意可知小灯泡的额定电压UM3V,额定电流为/祈0.6A,由欧姆定律/=为可知小灯泡的电阻

A

为

（2）当开关Si闭合、S2断开时小灯泡与定值电阻串联，电流表测量串联电路电流，电流表示数为0.4A时小

灯泡的电流为/=0.4A,则此时小灯泡上电压为

U/尸/R/.=0.4Ax5c=2V

（3）当开关Si闭合、S2断开时小灯泡与定值电阻串联，电流表示数为0.4A时定值电阻R上电压为

[/R=//?=0.4AX10Q=4V

可知电源电压为

U=UK+&=4V+2V=6V

当开关宇、S2均闭合时，小灯泡L被短路，定值电阻上电压为电源电压，电阻R的功率为

u-(6vy

P=—=^_乙=3.6W

R10Q

答:(1)灯丝电阻为5。。

(2)当开关Si闭合、S2断开，灯L两端电压为2V。

(3)当开关Si、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率为3.6W。

3.(1)2,64X104J;(2)1100W

【解析】

【详解】

解：(1)电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能

W==440Wx60s=2.64x104J

〃2

(2)旋钮开关可以调节到“1”时，两电阻串联，旋钮开关“2”时，只有R/工作，根据尸='可知，调节到

R

“1”时，总电阻最大，为低温档，故低温档的总电阻为

(220V)2

二110。

440W

R/的电阻为

R}=R总一6=110C-66c=44C

电烤箱高温档正常工作时的电功率

p—Ry

=1100W

高与44c

答：(1)电烤箱在低温档正常工作时每分钟消耗的电能为2.64xl()4j；

(2)电烤箱高温档正常工作时的电功率为1100W。

4.注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态

【解析】

【详解】

解：假设注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，则物块A受到的浮力为

产，产G=8N

物块A排开水的体积为

8N

=8xlO_4m,

夕水g1.Ox10skg/m3x1ON/kg

物块A浸入水中的深度为

%=8芷m二oogm

“SAO.lmxO.lm

要使注水后物块A能在容器中处于漂浮状态，至少需要水的体积为

-223

V(S容-SA)〃行(1.5x10m-0.1mxO.1m)xO.OSmMxlO^m

倒入水的体积为

43-43

4=鸣=——O^kg_=3xl0-m<4xl0m

水&l.OxlO'kg/m3

所以注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。

答：注水后物块A不能在容器中处于漂浮状态。

5.(1)8000J；(2)200N；(3)80%

【解析】

【详解】

解：(1)物体A匀速直线上升，以物体A为研究对象，其受力分析如图1所示，所受拉力T与其重力G二力

平衡

AT

A•

A

图1

所以有T=GA,故动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为

wfj=Th=GAh=800Nx10m=8000J

⑵根据T可知,物体运动的速度为

h10m八c,

—=-----=0.2m/s

t50s

由动滑轮特点可知，绳子末端移动距离是物体移动的二倍，运动时间相同，故绳子末端运动的速度时物体速度

的二倍，速度为

正绳=2%=0.2m/sx2=0.4m/s

根据

可得物体运动过程中所受牵引力大小为

P200W

=---=-------=--5--00N

u绳0.4m/s

以动滑轮和物体A为研究对象，其受力分析如图2所示

A2F

A<»

、’G动

%

可得

2F=GA+G动

故动滑轮重力为

G动=2/一GA=2X500N-800N=200N

（3）卷扬机做的总功为

W&=Pt=200Wx50s=10000J

则动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为

%8000J

7=x100%=80%

喙10000J

答：（1）有用功W在为8000J；

（2）动滑轮的重力G动为200N；

（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%。

~11--------11-------

RR

6.（1）12；（2）36.3C；（3）4200s

<---------------------------------------->

220V

【解析】

【详解】

,1/2

解：（1）电热水器的标准功率是800W,根据p=\可知，此时电路中的电阻最大，所以两电阻串联，电路

图如图所示：

I--------1

&4

220V

（2）电热水器的速热功率是2000W,此时电路中只有以接入电路，则此时电路中的电阻

U2(220V)2

=24.2Q

司■一2000W

标准功率时，电阻B和R2串联接入电路，此时电路中的总电阻

R=Rl+R,=—=(220V)2=6o5。

&'>4800W，

则发热器&的阻值

R2=Rm-R=60.5。-24.2。=36.3Q

(3)电热水器的额定容量是50mL,即50dm3,则此时所装水的质量

33-33

W2=/7V=1.0xl0Jtg/mx50xl0m=50*g

水从35℃加热到额定最高温度吸收的热量

g.=cmAt=4.2X1O'J/(Zg♦。(2)X50kgx(75℃-35℃)=8.4xl06J

水吸收的热量就是电热水器放出的热量，则所需时间

，="=纽=丝任l=4200s

/勺2000W

答：(1)如图所不；

(2)发热器及的阻值是36.3C；

(3)需要的最短时间是4200s。

7.(1)24V；(2)10Q；(3)6c

【解析】

【详解】

解：(1)由乙图可知，当阻值为10。时，电压表示数为12V,则电源电压为

U源=a+/«=12V+—X10Q

当阻值为20。时，电压表示数为8V,则电源电压为

8V

U源=U；+/'R,=8V+—x20Q

R

由以上两式可得

R、=10Q

4=24V

所以电源电压为24V。

(2)由(1)分析可知定值电阻R/的阻值为IOC。

(3)当以两端的电压为15V时，R2两端的电压最小，由串联分压原理可知&此时接入的阻值最小，R?两端

的电压为

U2=U源-G=24V-15V=9V

电路中的电流为

=4=1^=1.5A

RiIOC

R2此时接入的阻值为

&4=高葩

答：(1)电源两端的电压为24V；

(2)定值电阻R/的阻值为10C；

(3)闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器上接入电路的最小阻值为6。。

8.(1)1.2xlO3Pa;(2)9.6N；(3)2.5xl03kg/m3

【解析】

【详解】

解：(1)图甲中水对溢水杯底部的压强

p=。水g//=lxlO'g/n?xlON/kgx12x10-2m=l.2x103Pa

(2)图乙中，溢水杯内水的深度不变，故水对溢水杯的压强不变，水对溢水杯底部的压力

F=pS=1.2xl03Pax8xl03m3=9.6N

(3)浸没时，溢出的水的体积为2x10/m3,那么物体的体积为2x1。4m3,并且物体所受的浮力为

&=夕水g咻=1x103kg/m3x10N/kgx2x10口m3=2N

物体所受的重力为

G=&+F=2N+3N=5N

物体A的质量为

G5N

m=—=---0-.-5-kg

g10N/kg

物体A的密度为

m0.5kg

=2.5xlO3kg/m3

夕A==--14

A匕2X10m5

答:（1）图甲中水对溢水杯底部的压强为1.2X1（）3Pa;

(2)图乙中水对溢水杯底部的压力为9.6N；

(3)物体A的密度为2.5xl03kg/m'。

9.(1)1000Q；(2)990Q；(3)0.1976A

【解析】

【详解】

解:（1）电压表的等效电阻

U3V

—=———=1000Q

/g0.003A

(2)串联电阻R。的阻值

R产Rv-R&=l000Q-10C=990C

(3)图丙中，电压表和电阻R并联，电流表测量电路中的电流，通过电阻R的电流

U?4V

—=——=0.0024A

Rv1000Q

由并联电路电流的规律可知通过电阻R的电流

4=/-/产0.2A-0.0024A=0.1976A

答：（1）电压表的等效电阻是1000C；

（2）串联电阻Ro的阻值是990Q；

（3）通过电阻R\的电流是0.1976A。

10.(2)1.2N；(3)6.3N；(4)2120Pa

【解析】

【详解】

（1）金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力和浮力，如下图所示:

%

%

（2）金属块浸没时，金属块排开水的体积

43

V/f=V*=1.2xlO-m

金属块受到的浮力

3343

F;f=p次g匕"=1.Ox10kg/mx1ON/kgx1.2x10-m=1.2N

（3）由于用细线将金属块浸没在水中处于静止状态，则根据受力平衡可得：细线对金属块的拉力

Ff^G-F;^7.5N-1.2N=6.3N

（4）容器和水的总重力

G^=m忘g=2kgx10N/kg=2()N

容器对桌面的压力

F荷G总+G-F/产20N+7.5N-6.3N=21.2N

容器对桌面的压强

F21.2N

P一飞-1.0xl0-2m2=2120Pa

答:（1）如详解中的图;

(2)金属块受到的浮力大小为1.2N；

(3)细线对金属块的拉力大小为6.3N；

(4)容器对桌面的压强为2120Pa。

11.(1)240N；(2)840N；(3)960W；(4)85%

【解析】

【详解】

解：（1）由图甲可知，绳子的段数为2段，则s=2〃，所以

陛xlOO%=^^xlOO%=-^-xlOO%=^xlOO%

W总FsFx2/?2F

由于动滑轮的机械效率为〃=75%,物体的重力为G=360N,则

甯x100%=75%

解得：拉力F=240N。

（2）卷扬机受到重力、绳子的拉力和平台对它的支持力，且卷扬机处于静止状态，则平台对卷扬机的支持力

Fi=G时F=60()N+24()N=840N

（3）2s内运动的高度为4m,则2s内绳子移动的距离为

5=2x4m=8m

2s内拉力做功为

W=A=240Nx8m=1920J

拉力厂的功率为

尸=+嘤"OW

（4）吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，这种情况下尸=：（G物+G动），则G"」="F-G,由于

〃=2,则

G动=2F-G=2x240N-360N=120N

若卷扬机通过动滑轮提升物体的最大重力是Gm=680N,此时动滑轮提升重物的机械效率是

1「

=xlOO%=7GJx100%=―—xlOO%=——x100%=85%

%（。,+G动）/?G.+G动680N+120N

答：（1）拉力产的大小为240N；

（2）平台对卷扬机的支持力为840N；

（3）拉力尸的功率为960W；

（4）若卷扬机通过动滑轮提升物体的最大重力是G,=680N,此时动滑轮提升重物的机械效率是85%。

12.2.5xl03kg/m3

【解析】

【详解】

解：根据杠杆平衡条件可知，将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆4和。端，用细线做好的绳套系

住杠杆某处后，移动绳套到O点时，杠杆恰好在水平位置平衡。则可得出

m甲g・OA二m乙gOD

mlfrOA=m乙•0。①

将小石块