福建省2020-2022三年中考物理真题分类汇编-01质量和密度、浮力及其应用、阿基米德原理

福建省2020-2022三年中考物理真题分类汇编-01质量和密度、浮力及其应用、阿基米德原理

一、单选题

1．（2020·福建·统考中考真题）如图，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一体积露出水面，细线被拉直。已知A重4N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为2∶5，那么（　　）

A．A、B所受的重力之比为5∶2 B．A、B所受的浮力之比为1∶2

C．细线对A的拉力大小为1N D．B对容器底部的压力为零

2．（2020·福建·统考中考真题）用冷水冷却汽车发动机，主要是利用水的（　　）

A．比热容大 B．密度大 C．凝固点低 D．沸点高

3．（2022·福建·统考中考真题）“摘星星”的妈妈王亚平从空间站回到地球，把来自太空的纸星星送给女儿。纸星星从太空返回地面后（　　）

A．质量变小 B．质量不变

C．重力变小 D．重力不变

4．（2022·福建·统考中考真题）国产大飞机C919采用碳纤维材料减轻机身质量，因为碳纤维材料具有较小的（　　）

A．弹性 B．密度 C．硬度 D．导热性

5．（2022·福建·统考中考真题）下列对中学生体育运动相关数据的估测，符合实际的是（　　）

A．立定跳远的距离约为2m B．一个实心球的质量约为30kg

C．跑步的速度约为60m/s D．50米跑的满分成绩约为6min

二、填空题

6．（2020·福建·统考中考真题）我国自主研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器，填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白。当潜水器下潜到1.0×104m深度静止时，受到海水的压强约为______Pa（ρ海水取1.03×103kg/m3，g取10N/kg）；在预定深度完成任务后，潜水器抛掉配重物，潜水器受到的浮力______（选填“大于”“等于”或“小于”）自重，从而上浮。

7．（2021·福建·统考中考真题）如图，将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中、木块静止时露出液面的高度为2 cm，液面比放入前升高1 cm，容器底部受到液体的压强变化了80 Pa，则木块底部受到液体压强为______Pa，木块受到的浮力为______N。

三、计算题

8．（2021·福建·统考中考真题）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。

（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？

（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？

（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？

9．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：

（1）潜水器漂浮时受到的浮力；

（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；

（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。

10．（2020·福建·统考中考真题）如图所示，“玉兔二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10N/kg。求：

(1)测试时，月球车行驶的速度；

(2)测试时，月球车对水平地面的压强；

(3)登月后，月球车在月球上的质量。

四、实验题

11．（2020·福建·统考中考真题）在测量某液体密度的实验中。

(1)把托盘天平在水平工作台上，将游码移到标尺左端______刻度线处，指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向______调节，使天平横梁平衡；

(2)将装有待测液体的烧杯放在天平左盘，平衡时，右盘砝码质量和称量标尺上的示数值如图乙，待测液体和烧杯的总质量为______g；

(3)将烧杯中适量的液体倒入量筒内，液面位置如图丙，则量筒中的液体体积为______mL。称得剩余液体和烧杯的总质量为22g，则液体的密度为______g/cm3；

(4)小明提出另一种测量待测液体密度的方案，器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯。简要步骤如下：

①分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体；

②将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1；

③将挂着的金属块浸没在水中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F2；

④将挂着的金属块浸没在待测液体中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F3；

⑤液体的密度ρ液=______ （用ρ水及测得的物理量表示）。

12．（2021·福建·统考中考真题）科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下：

（1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m1，天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，m1=______g；

（2）往量筒中加入适量的水，测得其体积V1为300 mL，将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如图乙所示，此时水和种子的总体积V2=______mL；

（3）种子的密度ρ=______g/cm3，与真实值相比ρ偏______，理由是______；

（4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为m2，则种子密度ρ=______。（用ρ水和测得的物理量符号表示）

参考答案：

1．D

【详解】ACD．AB的体积相同，B受到的浮力为8N，由阿基米德原理可知物体A和B的体积

VA=VB=

A的密度

A、B密度之比为2∶5，B的密度

B的重力

GB=mBg=ρBVBg=1.25×103kg/m3×8×10-4m3×10N/kg=10N

A、B所受的重力之比为

GA∶GB=4N∶10N=2∶5

AB受力情况如图所示：

由力的平衡可知

F浮A=F+GA

=6N

F=2N

GB=F+F浮B+N

GB=2N+8N+N=10N

N=0N

B受到支持力为零，由力的作用相互性可知B对容器底部的压力为零，故AC错误，D正确。

B．A、B所受的浮力之比为

F浮A∶F浮B=6N∶8N=3∶4

故B错误。

故选D。

2．A

【详解】因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却。

故选A。

3．B

【详解】AB．质量是物体的一种属性，质量的大小与物体的位置、状态和形状无关。纸星星从太空返回地面，位置变化了，但质量不变，故A不符合题意，B符合题意；

CD．太空中物体处于微重力状态，回到地球又重新重力的作用，根据G=mg可知，当m不变时，重力变大，故CD不符合题意。

故选B。

4．B

【详解】飞机体积是不变，机身质量减小，根据可知，飞机的密度较小，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

5．A

【详解】A．初中生立定跳远成绩在2~2.4m为正常成绩，故A符合题意；

B．一个实心球的质量约为3kg左右，故B不符合题意；

C．中学生跑步的速度约为5m/s，故C不符合题意；

D．50米跑的满分成绩约为7s左右，故D不符合题意。

故选A。

6．     1.03×108     大于

【详解】[1]当潜水器号下潜至1.0×104m深处时，受到海水的压强

p=ρ水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m=1.03×108Pa

潜水器受到海水的压强为1.03×108Pa。

[2]潜水器悬浮时，浮力等于自重，在预定深度完成任务后，潜水器抛掉配重物，自重减小，V排不变，所受浮力不变，浮力大于自重，从而上浮。

7．     640     6.4

【详解】[1]木块放入液体后，液面升高的高度，容器底部受到液体的压强变化，由可知，液体密度

木块边长10cm，静止时露出液面的高度为2cm，所以木块底浸在液体中的深度

木块底部受到液体压强

[2]木块排开的液体的体积

木块受到的浮力

8．（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J

【详解】解：（1）正常工作时通过的电流是

（2）长方体体积

V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3

装满水时长方体浮力为

F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N

对压敏电阻压力

F=200N-5N=195N

此时压敏电阻为14Ω，R0应为

（3）水体积为

水的重力

重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是

答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；

（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；

（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。

9．（1）5N；（2）1J；（3）2700Pa

【详解】解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力

（2）潜水器的底面积

由

能够得出，漂浮时浸入水中的深度

潜水器下降的距离

潜水器的重力所做的功

（3）潜水器匀速下沉时，随的变化关系式为

解得

依题意，潜水器浸没后加速下沉，随的变化关系不变

即

潜水器沉底静止时，，受到的吸力，潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重等于容器中只装25cm深的水重，容器的底面积

潜水器和水的总重

潜水器沉底静止时，容器对铁板的压力

由得，容器对铁板的压强

答：（1）潜水器漂浮时受到的浮力为5N；

（2）下沉全过程潜水器重力所做的功1J；

（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强为2700Pa。

10．(1)0.05m/s；(2)9×104Pa；(3)135kg

【详解】(1)测试时，月球车行驶的速度

v==0.05m/s

(2)月球车受到的重力

G=mg=135kg×10N/kg=1350N

月球车对水平地面的压力

F=G=1350N

月球车对水平地面的压强

p==9×104Pa

(3)质量是物体的一种属性，与位置无关，登月后，月球车在月球上的质量不变，为135kg。

答：(1)测试时，月球车行驶的速度是0.05m/s；

(2)测试时，月球车对水平地面的压强是9×104Pa；

(3)登月后，月球车在月球上的质量是135kg。

11．     零     右     82     50     1.2     ⋅ρ水

【详解】(1)[1][2]实验前，将天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻线处，调节平衡螺母，使天平静止时指针指在分度盘的中央刻度线上，图中指针偏向分度盘的左侧，将平衡螺母向右调节。

(2)[3]天平平衡时物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；由图知，标尺的分度值为0.2g，则待测液体和烧杯的总质量

m总=50g+20g+10g+2g=82g

待测液体和烧杯的总质量为82g。

(3)[4]如图乙所示, 量筒的分度值为1 mL，量筒中液体的体积为50cm3。

[5]量筒内液体的质量

m=82g−22g=60g

液体的密度为

ρ===1.2g/cm3

待测液体的密度为1.2g/cm3。

(4)[6]由题知，金属块在被测液体中受到的浮力

F浮=F1−F3

根据阿基米德原理得

F1−F3=ρVg

所以

V=

金属块在水中受到的浮力

F′浮= F1−F2

根据阿基米德原理得

F1−F2=ρ水Vg

所以

V=

因为金属块浸没在被测液体中和浸没中水中的体积相等，所以

=

则未知液体密度的表达式

ρ=⋅ρ水

12．     153     400     1.53     大     种子浸没水中，由于吸水，测得其体积偏小    

【详解】（1）[1]稻谷种子的总质量

m1=100g+50g+3g=153g

（2）[2]由图可知，此时水和种子的总体积为400mL。

（3）[3][4][5]种子的密度

因为稻谷会吸水，所以测得其体积偏小，质量准确，根据，密度偏大。

（4）[6]种子吸水质量为

吸水体积

种子密度