云南师范大学附属中学物理中考模拟试卷检测题含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．阅读短文，回答问题
“负压病房”
新冠疫情期间，火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了 非常大的作用，它是指在特殊的装置之下，病房内的气压低于病房外的气压，这样的话，从空气的流通来讲，就只能是外面的新鲜空气可以流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去，而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。这样病房外的地方就不会被污染，从而减少了医务人员被大量感染的机会，这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。
传染病负压隔离病房的功能主要有两点，一是利用负压原理隔离病原微生物，同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放，不会污染环境；二是通过通风换气及合理的气流组织，稀释病房内的病原微生物浓度，并使医护人员处于有利的风向段，保护医护人员工作安全。传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。
(1)负压病房的病房内气体压强_______（选填“大于”或“小于”或“等于”）室外 的大气压，空气从_____流向 ______（选填“室内”或“室外”）；
(2)为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染，同时考虑到患者的呼吸问题，你认为病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的是______，经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是_____；
A．20pa B．1000pa C．20000pa D．100000pa
(3)在抢救重症患者的时候，给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服，为保护医生，防护服内气压 ________（选填“大于”或“小于”或“等于”）病房内的气压； (4)下列现象中有可能处于“负压”状态的是（______） A．正在熬制中药的高压锅内 B．高空中飞行的飞机机舱内
C．充满气后的氧气罐内 D．人吸气时肺的内部
【答案】小于 室外 室内 A D 大于 D 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2][3]负压病房内气体压强小于室外的大气压，空气从室外流向室内。
(2)[4]负压病房的病室与外界气压差值约为30Pa，缓冲间与外界气压差值为15Pa，所以病房内的气压与缓冲间气压的差值最接近的是20Pa，所以A选项正确。 [5]新冠病人转为轻症后，呼吸基本不受影响的气压应接近常压，即100000Pa。 (3)[6]医生所穿的防护服内的气压应大于病房内的气压，因为负压病房内的气压小于常压，而人体内的气压跟大气压相似所以D选项正确。
(4)[7]正在熬制中药的高压锅内，其气压大于正常大气压；高空飞行的飞机机舱内气压要大于机舱内的气压，因为高空的空气稀薄，气压较小，而机舱内的气压接近正常大气压；充满气后的氧气罐内，其气压较大，才能对外送气，所以ABC三个选项都不是负压状态。而人吸气时肺内部的气压要小于人体外气压，空气才能压入肺内，所以D选项正确。
2．如图，重5N的薄壁容器放在水平硬板MN上，容器底面积为300cm2，高度为
25cm，装有15cm深的水。一根原长为10cm的轻质的细弹簧EF吊着柱形木块刚好静止，木块下表面与水的液面相平。弹簧上端E连接着固定不动的支架上，下端F连接在木块（不吸水）上表面的中心上，弹簧长度每改变1cm，弹力变化量为1N，木块的重力为5N，底面积为50cm2；高度为20cm。现将水平硬板MN缓慢向上移动，木块始终保持
竖直方向，弹簧均在弹性限度内。（g = 10N/kg）。求：
(1)当木块浸入水中的深度为2cm时，木块受到的浮力； (2)当木块浸入水中的深度为6cm时，水对容器底部的压强； (3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度； (4)当硬板向上移动28cm时，容器对硬板的压强。 【答案】(1)1N；(2)1600Pa；(3)6cm；(4)2100 Pa 【解析】 【分析】 【详解】
(1)当木块浸入水中的深度为2cm时，其所受的浮力为
F浮??水gV排?1.0?103kg/m3?50?2?10-6m3?10N/kg?1N
(2)容器底面积为300cm2?3?10?2m2，当木块浸入水中的深度为6cm时，容器中水面增加的高度
?H?此时容器底部受到的压强
V排1S容50?6?10?6m3??0.012m -223?10mp??g(H??H)?1.0?103kg/m3?10N/kg?(15?10?2m?0.01m)?1600Pa
(3)当木块下表面刚接触容器底部时，水的深度（木块浸入的深度）为H1，容器中水的体积不变，即
(S容?S木)H1?300cm2?15cm
代入得
(300cm2?50cm2)H1?300cm2?15cm
解得
H1?18cm?28cm
即水未溢出。此时木块受到的浮力
''F浮?ρ水gV排?1.0?103kg/m3?50?18?10-6m3?10N/kg?9N
弹簧对木块的弹力
F弹?F浮?G?9N?5N?4N
弹簧的长度
L'?L??L?10cm?(4)容器中水的重力
4N?6cm 1N/cmG??水gV水?1.0?103kg/m3?300?15?10-6m3?10N/kg?45N
当硬板向上移28cm时，弹簧的长度
L''?20cm?10cm?28cm?2cm
弹簧的原长为10cm，此时弹簧的形变量为
10cm?2cm?8cm
因为弹簧长度每改变1cm，弹力变化量为1N。所以此时弹簧对木块的弹力F弹?8N，弹力的方向是竖直向下，结合(3)可知，此时容器对硬板的压力
'F?G容?G水?G木?F弹?5N?45N?5N?8N?63N
'此时容器对硬板的压强为
p?F63N??2100Pa S3?10?2m2答：(1)当木块浸入水中的深度为2cm时，木块受到的浮力为1N；
(2)当木块浸入水中的深度为6cm时，水对容器底部的压强为1600Pa； (3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度为6cm； (4)当硬板向上移动28cm时，容器对硬板的压强为2100 Pa。
3．水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm2的柱形容器，容器中水深 20cm则水对容器底部的压强为_____Pa，现将底面积为 10cm2、高 20cm 的圆柱体 A悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端，使 A 浸入水中，稳定后，A 的下表面距水面 4cm，弹簧测力计的示数为0.8N，则物块的密度为_____kg/m3，如图所示，然后使升降台上升 7cm，再次稳定后，A 所受的浮力为_____N（已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm）（取 g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）
【答案】2000 0.6?103 1.2 【解析】 【分析】 【详解】
[1]水对容器底部的压强：
p??水gh=1.0?103kgm3?10Nkg?0.2m=2000Pa；
[2]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力：
F浮??水gV排=1.0?103kgm3?10Nkg?4?10?10-6m3=0.4N；
根据力的平衡，物体的重力：
G?F浮?F弹=0.4N+0.8N=1.2N；
物体的质量：
m?物体的密度：
G1.2N?=0.12kg=120g； g10Nkg??m120g??0.6gcm3=0.6?103kgm3； 3V10?20cm[3]如图所示，然后使升降台上升7cm，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm，将切去的7cm水再倒入，则加入水的体积： V加＝7cm×40cm2＝280cm3；
而V加＝△h弹S容+△h浸（S容﹣S柱）；（△h浸为圆柱体在水中增加的深度，弹簧缩短的量为△h弹）
代入已知量：280cm3＝△h弹×40cm2+△h浸×（40cm2﹣10cm2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，△F浮＝△F弹，即 ρ水g△h浸S物＝k△h弹 代入已知量：
1.0×103kg/m3×10N/kg×△h浸×10×10﹣4 m2＝100×△h弹 △h浸＝10△h弹﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得：
△h弹≈0.82cm，已知弹簧受到的拉力每减小1N，弹簧的长度就缩短1cm，故增加的浮力为0.82N，
原来弹簧测力计的示数为0.8N，弹簧伸长0.8cm； 因0.82cm＞0.8cm；故物体漂浮， 故F′浮＝G＝1.2N。
4．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。 桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F，只不过落桶时F方向向下，提水时F方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重G石?也就是石头的重力是所汲水重的一半。
1G水，2
桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有
F1R?F2r，且R?r，所以F1?F2，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的
长度。
云南师范大学附属中学物理中考模拟试卷检测题含答案
