年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類(lèi)匯編（原卷版）挑戰(zhàn)27解答題（簡(jiǎn)單機(jī)械8題、其他綜合17題）1．（2022?杭州）為弘揚(yáng)紅軍長(zhǎng)征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保運(yùn)輸與安裝的安全，需要測(cè)量出雕像的重力和重心所在位置。其測(cè)量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測(cè)出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測(cè)出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過(guò)顯示器直接讀取壓力大?。?，其測(cè)量值如表所示。壓力顯示器讀數(shù)/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力為多少？（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？2．（2022?臺(tái)州）圖甲是一種太陽(yáng)能“擺葉花”，其擺動(dòng)原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質(zhì)整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。（1）圖乙為斷電靜止時(shí)的狀態(tài)，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點(diǎn)。擺桿OB質(zhì)量不計(jì)，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？（2）線圈E有電流時(shí)，推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，則線圈E上端的磁極是極。（3）線圈E推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，使擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，立即斷電，擺葉AOB會(huì)自動(dòng)逆時(shí)針擺回來(lái)。請(qǐng)利用杠桿知識(shí)對(duì)上述現(xiàn)象作出分析。。3．（2022?揚(yáng)州）某同學(xué)鍛煉時(shí)，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置.此時(shí)墻壁對(duì)手掌的支撐力F如圖所示，不計(jì)墻壁對(duì)手掌的摩擦力。（1）以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F的力臂L。（2）該同學(xué)質(zhì)量為50kg，則墻壁對(duì)人的支撐力約為N。（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F如何變化？，并說(shuō)明理由。4．（2022?浙江）如圖是廣泛應(yīng)用于建筑的強(qiáng)夯機(jī)，使用時(shí)夯錘從高處下落撞擊地面，從而起到夯實(shí)地基的作用。（g取10N/kg）（1）如圖所示，a是動(dòng)滑輪。（2）為確保安全，應(yīng)考慮鋼繩的承受力。若強(qiáng)夯機(jī)使用了質(zhì)量為4×104千克的夯錘，則鋼繩能承受的拉力至少多大？（不計(jì)滑輪、鋼繩自重及摩擦）（3）夯實(shí)地基所需能量來(lái)自于夯錘的重力勢(shì)能。若質(zhì)量為4×104千克的夯錘，從10米高處下落至地面，重力做了多少功？5．（2022?蘇州）用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。6．（2022?廣元）如圖所示，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬為l，邊緣安裝有壓力傳感器C、D，現(xiàn)將長(zhǎng)為3l的一輕質(zhì)桿平放在C、D上，其兩端到C、D的距離相等，兩端分別掛有質(zhì)量均為m0的空容器A、B，實(shí)驗(yàn)中向A中裝入一定質(zhì)量的細(xì)沙，要使桿始終水平靜止不動(dòng)，可向B中注入一定質(zhì)量的水。請(qǐng)分析：（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）已知m0＝2kg，若小剛操作中，向B中注入水的體積為6L時(shí)，觀察到傳感器C示數(shù)恰好為零。①求容器B中水的質(zhì)量；②求容器A中細(xì)沙的質(zhì)量。（2）若小明操作中，向A中裝入細(xì)沙的質(zhì)量為mA（mA＞0），求桿始終水平靜止不動(dòng)時(shí)，B中注入水的質(zhì)量范圍（結(jié)果用mA、m0表示）。7．（2022?常州）某記者報(bào)道：他在植物園內(nèi)，看到一位老人伸手抱起一根長(zhǎng)約3m，橫切面積為0.1m2的木頭輕輕地舉在頭頂盡情玩耍，如圖甲，該木頭就是地球上最輕的木料﹣﹣輕木，其密度為0.2g/cm3，（g＝10N/kg）（1）請(qǐng)你通過(guò)文中給出的數(shù)據(jù)計(jì)算并回答上述報(bào)道是否真實(shí)。（2）若小華用圖乙所示滑輪組勻速提升該木頭至1m高的車(chē)上，所用拉力F為250N，時(shí)間為10秒，求小華做功的功率。（3）用此滑輪組勻速提升900N的物體的機(jī)械效率。（不計(jì)摩擦和繩重）8．（2022?大連）如圖是液壓汽車(chē)起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。作用在動(dòng)滑輪上共三股鋼絲繩，卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)動(dòng)滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積V＝0.5m3．若在本次打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p1＝2.0×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2＝2.375×107Pa，物體完全出水后起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p3＝2.5×107Pa．假設(shè)起重時(shí)柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，N1與N2之比為19：24．重物出水后上升的速度v＝0.45m/s。吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：（1）被打撈物體的重力；（2）被打撈的物體浸沒(méi)在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率；（3）重物出水后，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率。9．（2022?麗水）螢石是我市的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，也是我國(guó)“戰(zhàn)略性礦物”。為探討螢石的形成、開(kāi)采、浮選等跨學(xué)科問(wèn)題。興趣小組對(duì)某螢石礦區(qū)開(kāi)展項(xiàng)目化研究?！疚炇_(kāi)采】螢石開(kāi)采過(guò)程中，通常用乳化炸藥裝入鑿好的巖壁小孔，將巖石炸成碎塊，再將巖石碎塊裝入車(chē)廂運(yùn)出礦洞。乳化炸藥將巖石炸成碎塊的過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成。10．（2022?山西）2021年10月16日，小明和小亮收看神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射升空的電視直播，直播信息是衛(wèi)星通過(guò)電磁波傳遞的。當(dāng)飛船與火箭分離，進(jìn)入預(yù)定軌道時(shí)，小亮突然問(wèn)小明：“飛船與火箭分離，沒(méi)有了推力，怎么還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)？”從小亮提出的問(wèn)題中可判斷他所持有的觀點(diǎn)是。11．（2022?柳州）某汽車(chē)有限公司是一家大型的特種專(zhuān)用汽車(chē)生產(chǎn)基地。該廠某型號(hào)專(zhuān)用車(chē)在車(chē)型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：（1）專(zhuān)用車(chē)牽引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？（3）已知熱機(jī)效率η＝（式中W為熱機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，Q為它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專(zhuān)用車(chē)的熱機(jī)效率是多少？12．（2022?柳州）共有3座污水處理廠，每天約處理污水43.5萬(wàn)噸，產(chǎn)生約300t污泥。過(guò)去，這些污泥多采取自然晾曬和直接利用等處理方式，效率低下，且需要大量的填埋場(chǎng)地。其實(shí)，污泥也是一種可再生資源，污泥可以用于發(fā)電，污泥摻人煤中進(jìn)行焚燒發(fā)電，只需對(duì)熱電廠鍋爐除塵裝置進(jìn)行改造，增加污泥貯存輸送裝置，便可通過(guò)高溫燃燒后產(chǎn)生一定的熱量，為廣大市民取暖、夏季制冷之用，同時(shí)燃燒后的產(chǎn)物經(jīng)除塵處理后，還可作修路等用途。研究表明：污泥中水的含量達(dá)80%，可燃物含量達(dá)9%，只有4%為廢物。從熱值角度看，6t污泥經(jīng)能量置換后相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤。一天可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤50t.300t污泥可發(fā)電約70000kW?h，如果每戶居民每月用電可以讓700戶居民用電一個(gè)月。請(qǐng)根據(jù)上述提供的信息進(jìn)行估算并回答問(wèn)題：（1）如果標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×107J/kg，污泥燃燒放出的熱量全部被水吸收。則1kg污泥完全燃燒放出的熱量能使多少kg水溫度升高50℃？[（J/（kg?℃）]（2）請(qǐng)估算污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率。13．（2022?鞍山）某同學(xué)乘坐的汽艇遙對(duì)一座高崖，他向高崖大喊一聲，歷時(shí)5s鐘聽(tīng)到回聲（聲速為340m/s）．問(wèn)：（1）若汽艇靜泊水面，他離高崖多遠(yuǎn)？（2）若汽艇以10m/s的速度正對(duì)高崖駛?cè)?，他喊叫時(shí)離高崖多遠(yuǎn)？14．（2022?常州）太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。為有效利用太陽(yáng)能，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“物體吸收太陽(yáng)能的能力與表面顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在兩只相同的燒杯中裝有質(zhì)量和初溫相同的水，燒杯外用一個(gè)黑色塑料袋和一個(gè)白色塑料袋密封，插入溫度計(jì)（溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)在水中，大部分刻度露出可見(jiàn)），放在陽(yáng)光下曝曬。每隔相同的時(shí)間讀出溫度計(jì)的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下：塑料袋顏色水的質(zhì)量m（kg）初溫t0℃溫度t1℃溫度t2℃溫度t3℃…黑色11522.327.831.5…白色11516.517.819…根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：（1）這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用的科學(xué)研究方法是；（2）通過(guò)上面的研究可以推斷：太陽(yáng)能熱水器的集熱管表面顏色以為宜；（3）小明家使用的太陽(yáng)能熱水器的說(shuō)明書(shū)如表，若在太陽(yáng)能熱水器的水箱中裝滿水，中午在太陽(yáng)照曬下每小時(shí)溫度升高10℃，則該熱水器中的水每小時(shí)吸收的熱量是多少？該熱水器中午每秒鐘每平方米的面積上獲得的太陽(yáng)能是多少？容積100L集熱箱的采光面積1.5m2效率40%使用年限15年15．（2022?徐州）用燃?xì)庠顭?，燃?.5千克的煤氣，使50千克的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．求：（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量。（2）水吸收的熱量。（3）燃?xì)庠顭男省?6．（2022?揚(yáng)州）利用一根長(zhǎng)橡皮筋自制簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，裝置如圖1所示，在制作測(cè)力計(jì)刻度面板時(shí)，小明和小華的方法不同。小明：在回形針上掛6個(gè)50g的鉤碼，記下指針靜止時(shí)的位置，等分刻度，畫(huà)出的刻度線如圖2所示。小華：在回形針上每次加掛一個(gè)50g的鉤碼，分別記下指針靜止時(shí)的位置，畫(huà)出相應(yīng)的刻度線如圖3所示。（1）實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)兩人的刻線并不完全重合，你認(rèn)為圖的刻度較準(zhǔn)確；若采用小明的測(cè)力計(jì)測(cè)力，讀數(shù)為2.0N，則測(cè)量值真實(shí)值。（2）小華想在原有刻度基礎(chǔ)上進(jìn)一步畫(huà)出分度值是0.1N的刻線，但未找到10g的鉤碼。他注意到拉力越大，橡皮筋形變，于是想通過(guò)探尋形變與拉力的定量關(guān)系進(jìn)行細(xì)分刻度。他測(cè)量了每根刻線到零刻線的距離L，數(shù)據(jù)記錄在下表中。拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻線到零刻線的距離L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐標(biāo)紙上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的F﹣L圖像如圖4所示，請(qǐng)你利用圖像信息在圖5中標(biāo)出2.2N力對(duì)應(yīng)的刻度線。（3）小華將鉤碼逐個(gè)取下，測(cè)量每次指針到零刻線的距離L，畫(huà)出拉力逐漸減小過(guò)程的F﹣L圖像，如圖6中圖線②所示，與拉力逐漸增大過(guò)程的圖線①不重合。若用此測(cè)力計(jì)連續(xù)不間斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)大小不等的拉力（小于3N），為使測(cè)量準(zhǔn)確，請(qǐng)針對(duì)此橡皮筋的特性提出操作要求。。17．（2022?蘇州）小明暑假外出旅游，他到火車(chē)站乘坐復(fù)興號(hào)列車(chē)，進(jìn)入車(chē)廂時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊停著一列和諧號(hào)列車(chē)。（1）坐到座位上后，透過(guò)車(chē)窗只能看到和諧號(hào)列車(chē)，發(fā)現(xiàn)它動(dòng)了，據(jù)此判斷：。A.一定是和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)了B.一定是復(fù)興號(hào)運(yùn)動(dòng)了C.可能是兩車(chē)都運(yùn)動(dòng)了（2）列車(chē)在平直軌道上向西行駛，小明發(fā)現(xiàn)桌上茶杯中的水面突然變?yōu)槿鐖D所示情形，此時(shí)茶杯受到的摩擦力方向；（3）行駛過(guò)程中，復(fù)興號(hào)列車(chē)以68m/s的速度駛?cè)腴L(zhǎng)1000m的平直隧道，復(fù)興號(hào)在進(jìn)入隧道時(shí)鳴笛5s，在隧道另一端口的護(hù)路工人聽(tīng)到鳴笛的時(shí)間為s。（空氣中聲速340m/s）18．（2022?蘇州）疫情期間“停課不停學(xué)”，在云課堂上物理老師要求學(xué)生利用家中的物品測(cè)量冰糖的密度。（1）小明找來(lái)電子秤、喝糖漿用的量杯、大米等物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①把放在電子秤盤(pán)上，測(cè)出它的質(zhì)量為m；②向量杯中加入適量的大米，將冰糖完全放入米中，讀出體積為V1；③取出冰糖，讀出量杯中大米的體積為V2；④利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，計(jì)算冰糖的密度ρ＝（用m、V1和V2表示）。（2）線上交流時(shí)，小華的測(cè)量方法和小明相同，只是小明用大米，小華用芝麻。你認(rèn)為的測(cè)量結(jié)果誤差更小，理由是：。19．（2022?蘇州）探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)，所用器材有鐵架臺(tái)、燒瓶、溫度計(jì)、秒表、石棉網(wǎng)等。（1）在安裝如圖甲的裝置時(shí)，要保證用酒精燈的外焰加熱，應(yīng)先固定（a/b/c）的位置；（2）實(shí)驗(yàn)中，從水溫升到90℃開(kāi)始，每隔1min讀一次溫度并記入表格，第2min時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為℃；時(shí)間/min01234567水的溫度/℃90929698999999（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水的沸點(diǎn)為℃；（4）實(shí)驗(yàn)完成后熄滅酒精燈，將燒瓶從鐵架臺(tái)上取下。拿橡皮塞塞緊瓶口，用冷水噴灑瓶底（如圖丙），里面的水沸騰。20．（2022?揚(yáng)州）在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1所示（1）為了更好的完成實(shí)驗(yàn)，最好選用（選填“無(wú)色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板應(yīng)放置在水平桌面上，可用（填器材名稱(chēng)）來(lái)檢驗(yàn)。（2）將棋子A置于玻璃板前方，觀察到A的兩個(gè)像，在玻璃板后方放置棋子B，使之與棋子A較亮的像重合。在白紙上記下棋子A和B的位置，如圖2所示，此時(shí)物到鏡面的距離為，像到鏡面的距離為（選填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）?？裳胤较颍ㄟx填“MN”或“PQ”）移動(dòng)棋子A多次實(shí)驗(yàn)，尋找普遍規(guī)律。21．（2022?杭州）密閉的房間里有一臺(tái)規(guī)格為“220V800W”的取暖器，閉合開(kāi)關(guān)使其正常工作30分鐘。（1）該取暖器消耗的電能為多少焦耳？（2）若房間里空氣質(zhì)量為45千克，取暖器放出熱量的15%被空氣吸收，則房間里空氣溫度升高了多少攝氏度？[空氣的比熱為1000J/（kg?℃）]22．（2022?湖州）2021年10月14日，“羲和號(hào)”探日衛(wèi)星順