湖南省长沙市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

湖南省长沙市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

一、单选题

1．（2023·湖南长沙·统考中考真题）学雷锋活动月，小明到敬老院献爱心，同时也收获了一些物理知识，下列事例与物理知识对应正确的是（　　）

A．把面团压成面皮— —力可以改变物体的形状

B．给木凳装上软垫坐起来史舒服——受力面积越大压强越大

C．抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性

D．用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆

2．（2021·湖南长沙·统考中考真题）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升

B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降

C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小

D．乙装置更能准确地测量出大气压的值

3．（2021·湖南长沙·统考中考真题）2020年11月13日，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1万米。“沧海”号是“奋斗者”号的“御用摄影师”，在某一时间段，“沧海”号在万里深海固定好机位，而“奋斗者”号从其上方徐徐下降，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的

B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号是运动的

C．“奋斗者”号受到海水的压强变小

D．“奋斗者”号受到的浮力变大

4．（2023·湖南长沙·统考中考真题）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快

C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快

二、多选题

5．（2023·湖南长沙·统考中考真题）物理兴趣小组用吸管做了下列小实验，关于这些实验说法正确的是（　　）

A．图甲：A管中水面上升说明在流体中流速越快的位置压强越大

B．图乙：吹响吸管时上下推拉吸管内的活塞，音调不变

C．图丙：与带负电的吸管一端相排斥的物体一定带负电

D．图丁：用吸管吸取饮料，利用了大气压强

6．（2022·湖南长沙·统考中考真题）如图为小庆滑雪时的情景，他收起雪杖加速下滑的过程中（　　）

A．动能增大 B．重力势能减小 C．机械能增大 D．动能转化为重力势能

7．（2021·湖南长沙·统考中考真题）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　）

A．动能减小 B．重力势能增大

C．重力势能转化为动能 D．机械能增加

三、填空题

8．（2023·湖南长沙·统考中考真题）2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过___________波来传递信息；6月2日神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接，6月3日21点29分神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是___________的；返回舱落向地面的过程中重力势能变___________。

9．（2021·湖南长沙·统考中考真题）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如下表；当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（取g =10N/kg）

（1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为______N；

（2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中，请帮他计算此时Rx的电阻为_______Ω；

（3）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP=0.3m，OB=0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为_______kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）

10．（2022·湖南长沙·统考中考真题）用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功是___________J；它的电动机功率为3000W，此过程用时10s，起重机的机械效率为___________%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变___________。

四、实验题

11．（2021·湖南长沙·统考中考真题）学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后（如图甲所示），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据：然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时（如图乙所示），记录下第二次实验数据：剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（取g=10N/kg）

（1）观察乙、丙两图可知物体在______图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的______更大；

（2）在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62N，小伟记的是0.42N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由______。

12．（2022·湖南长沙·统考中考真题）为了探究杠杆的平衡条件，小庆将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

（1）某次实验时，小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是___________；

A．将左侧钩码向左移动    B．将右侧钩码向右移动    C．将平衡螺母向左调节

（2）正确完成实验后，获得的三组数据如下表所示。

分析数据可得杠杆的平衡条件：___________。

五、计算题

13．（2021·湖南长沙·统考中考真题）总部位于湖南省长沙市岳麓区的某股份有限公司，是一家持续创新的全球化企业。如图是这个公司生产的高空作业平台，它重心低，运行高效。求：

（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程；

（2）作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功；

（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，此时作业平台对水平地面的压强。（取g=10N/kg）

14．（2022·湖南长沙·统考中考真题）一个不吸收液体的圆柱体重5N，底面积。如图所示，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，已知，取g=10N/kg。

（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力；

（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p；

（3）一个足够高的柱形容器放在水平桌面上，装入某种液体后，液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中，圆柱体始终保持竖直，松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，液体对容器底部的压强为。已知，容器底面积。求容器中液体的质量。

15．（2023·湖南长沙·统考中考真题）如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中，求：

（1）杠铃片在0.5s内上升0.2m，杠铃片的速度；

（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小；

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。

参考答案：

1．A

【详解】A．面团压成面皮，因受力发生形变，说明：力可以使物体发生形变，故A正确；

B．给木凳装上软垫坐起来史舒服，通过增大受力面积减小压强，故B错误；

C．一切物体都具有惯性，抖床单拍灰尘利用了灰尘具有惯性，故C错误；

D．用筷子夹饺子，可以省距离，但是费力，所以筷子是费力杠杆，故D错误。

故选A。

2．A

【详解】A．甲图中水银柱产生的压强，就是大气压强，大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，压强就越大，故A正确；

B．乙图中大气压变小时，由于瓶内气压大于外界大气压，玻璃管内的液面会上升，故B错误；

C．由于气压随高度的升高而减小，把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定大，故C错误；

D．因为玻璃瓶内外气压不等，乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况，不能准确地测量出大气压的值，故D错误。

故选A。

3．B

【详解】A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过电磁波传递给通信卫星的，故A错误；

B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号位置发生了变化，故“奋斗者”号是运动的，故B正确；

C．“奋斗者”号缓缓下降，深度变大，故受到海水的压强变大，故C错误；

D．“奋斗者”号浸没，排开液体的体积不变，故受到的浮力不变，故D错误。

故选B。

4．D

【详解】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据

W=Fs=Gh

可知，做功一样多，故AC错误；

BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。

故选D。

5．CD

【详解】A．由流体压强与流速关系可知，流体中流速越快的位置压强越小，故A错误；

B．吹响吸管时吸管内空气柱振动发声，上下推拉吸管内的活塞，管内空气柱长短发生变化，振动频率改变，发出声音的音调不同，故B错误；

C．由“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”可知，与带负电的吸管一端相排斥的物体一定带负电，故C正确；

D．用吸管吸取饮料，管内气压小于外界大气压，在外界大气压作用下将饮料通过饮料管压入嘴中，故D正确。

故选CD。

6．AB

【详解】A．加速下滑的过程中，速度变大，故动能变大，故A符合题意；

B．高度减小，故重力势能减小，故B符合题意；

C．克服摩擦力做功，机械能减小，故C不符合题意；

D．在下滑的过程中，重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能，故D不符合题意。

故选AB。

7．BD

【详解】ABC．探测器在离地加速上升的过程中速度越来越快，高度越来越高，动能增大，重力势能增大，机械能增加，故A错误，B正确，C错误；

D．探测器在离地加速上升的过程，速度增加，高度增加，质量不变，则天问一号探测器的机械能增加，故D正确。

故选BD。

8．     电磁     运动     小

【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，卫星通过电磁波来传递信息。

[2]在飞船远离空间站的过程中，飞船与空间站之间的相对位置在变化，所以飞船相对于空间站是运动的。

[3]返回舱落向地面的过程中高度减小，所以重力势能变小。

9．     200     24     30

【详解】（1）[1] 经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力

（2）[2]检测装置恰好报警时, R0两端电压U0=3V，此时电路电流

Rx两端电压

Rx的电阻

（3）[3]将行李放在行托盘上时，杠杆OP平衡，O为这根杠杆的支点，根据杠杆的平衡条件可知，将行李放在托盘上时，行李对托盘的压力与其对应力臂的乘积与P点对Rx的压力与其对应力臂的乘积相等。即

而商务舱的乘客允许携带比经济舱更重的免费托运行李，将经济舱行李和商务舱行李放在托盘上时，检测装置都恰好报警，由此判断经济舱行李放在了A处托盘，商务舱行李放在了B处托盘。当检测装置恰好报警时，Rx接入电路中的电阻为24Ω，由表格中数据可知，此时Rx受到的压力FP=150N,则

即

代入数据

解得OA=0.9m

当把商务舱行李放在B托盘时有

即

代入数据

解得模拟商务舱乘客的行李限的重力G2=300N

其质量

10．     1.2×104     40     大

【详解】[1]将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功为

W有用=Gh=3000N×4m=1.2×104J

[2]电动机功率为3000W，此过程用时10s，做的总功为

W总=Pt=3000W× 10s= 3×104J

起重机的机械效率为

[3]若减小动滑轮的重力，将重物提升同样的高度，做的额外功变小，做的有用功不变，总功变小，根据机械效率的公式，起重机的机械效率将变大。

11．     丙     体积     小雪正确，理由见解析

【详解】（1）[1][2]观察乙、丙两图，由F浮=液gV排可知，乙丙两图中，丙图V排更大，故物体在丙图中所受浮力更大，浮力更大是因为此时物体浸在水中的体积更大。

（2）[2]实验过程中总重力不变，

G物+G杯+G水+G桶= G总

由前2次实验数据可知

G总=1N+0.02N+50010-3kg10N/kg=6.02N

故第三次实验测力计B的示数

F=6.02N0N54010-3kg10N/kg=0.62N

所以小雪记的是0.62N是正确的。

12．     A     动力×动力臂=阻力×阻力臂

【详解】（1）[1]将安装好的器材放到水平桌面上，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

某次实验时，小庆在已调好的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形，即右端下沉，说明右侧力与力臂之积较大，此时不能再调节平衡螺母，为了使杠杆在水平位置平衡，应将左侧钩码向左移动（增大左侧力臂的大小），故A正确，BC错误。

故选A。

（2）[2]根据表中数据有

1.0N×10.0cm=0.5N×20.0 cm

1.0N×20.0cm=2.0N×10.0 cm

2.0N×15.0cm=1.5N×20.0 cm

故得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂

13．（1）40m；（2）；（3）

【详解】解：（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程

（2）支持力对货物所做的功

（3）此时作业平台对水平地面的压力

此时作业平台对水平地面的压强

答：（1）它行驶的路程为40m；

（2）支持力对货物所做的功为；

（3）此时作业平台对水平地面的压强为。

14．（1）2N；（2）2000Pa；（3）0.54kg或0.72kg

【详解】解：（1）圆柱体重5N，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计的示数为3N，在水中时受到的浮力为

（2）圆柱体重5N，底面积，竖直放在水平桌面上，对底部的压力大小等于重力大小，则圆柱体对水平桌面的压强为

（3）将圆柱体浸没在水中，受到的浮力为2N，则圆柱体体积为

圆柱体密度为

圆柱体高度为

①若圆柱体漂浮在液面上时，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为

已知，则根据可知，液体密度为

液体密度小于物体密度，故圆柱体不可能漂浮，只能沉底。

②若圆柱体沉底，但只有部分浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为

已知，则根据可知，液体密度为

与题意相符，且此时装有液体的体积为

则容器中液体的质量为

③若圆柱体沉底，且全部浸没，液面与圆柱体顶部的距离d=2cm，此时液面上升的高度为

已知，则根据可知，液体压强为

与题意相符，且此时装有液体的体积为

则容器中液体的质量为

答：（1）求圆柱体浸没在水中时受到的浮力为2N；

（2）将圆柱体竖直放在水平桌面上，求圆柱体对水平桌面的压强p为2000Pa；

（3）容器中液体的质量为0.54kg或0.72kg。

15．（1）0.4m/s；（2）125N；（3）45J

【详解】解：（1）杠铃片上升的速度

（2）由图可知，动滑轮由两段绳子承担，即n=2,当动滑轮下挂两个杠铃片，不计绳重和摩擦，握杆对绳子的拉力

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力所做的功

答：（1）杠铃片的速度为0.4m/s；

（2）动滑轮下挂着两个杠铃片，握杆对绳子拉力的大小为125N；

（3）动滑轮下挂着四个杠铃片，拉力做的功为45J。