《2026年中考123试题精编物理》

23.(10分)“水能载舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告诉我们人民才是社会的主人！ 习近平总书记在纪念长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说：“老百姓是天，老百姓是地。忘记了人民，脱离了人民，我们就会成为无源之水、无本之木，就会一事无成。”
从物理学角度来说，浸在水中的物体，当排开水的体积不同时，浮力和压强会发生怎样的变化呢？为了探究这个问题，某小组设计如下实验进行探究。
如图甲所示，质地均匀的长方体物体，质量为1 kg、底面积为 $1 × 10^{-2} m^2$ ，将物体竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(${\rho$$水} = 1.0 × 10^3 kg/m^3$ ，g 取 10 N/kg)。
(1)求物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2 cm深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示，求水对容器底部的压强。
(3)现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如图丙所示，求物体的密度。
(4)往容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示，将露出水面的部分切去，待剩余部分再次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量 $\Delta p_水$ 与容器对桌面压强的变化量 $\Delta p_桌$ 的大小有何关系。

答案： 23.解：
(1)物体对容器底部的压力：
$F=G=mg=1kg × 10N/kg=10N$，
则物体对容器底部的压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{10N}{1 × 10^{-2}m^2}=1000Pa$；
(2)水的深度：$h=2cm=0.02m$，
根据$p=\rho_{液}gh$可得，水对容器底部的压强：
$p_{水}=\rho_{水}gh=1.0 × 10^3kg/m^3 × 10N/kg × 0.02m=200Pa$；
(3)物体对容器底部的压力刚好为0时，对物体进行受力分析可知，此时物体所受浮力等于其所受重力，即$F_{浮}=G=10N$，
根据阿基米德原理可得，物体排开水的体积：
$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{10N}{1.0 × 10^3kg/m^3 × 10N/kg}=1 × 10^{-3}m^3$，
则物体的体积：$V=2V_{排}=2 × 10^{-3}m^3$，
根据密度公式可得，物体的密度：
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{1kg}{2 × 10^{-3}m^3}=0.5 × 10^3kg/m^3$；
(4)将物体露出水面部分切去，即切去物体的一半，则切去部分的重力：$G'=\frac{1}{2}G$，
容器对桌面压强的变化量：$\Delta p_{桌}=\frac{F'}{S_{容}}=\frac{G'}{S_{容}}=\frac{G}{2S_{容}}$，
将物体切去一半后，剩下的一半仍漂浮，
则物体剩余部分受到的浮力等于物体剩余部分受到的重力，
即$F_{浮}'=G - G'=\frac{1}{2}G$，
物体所受浮力的变化量：$\Delta F_{浮}=F_{浮}-F_{浮}'=G - \frac{1}{2}G=\frac{1}{2}G$，
根据阿基米德原理可知，物体排开液体体积的变化量：
$\Delta V_{排}=\frac{\Delta F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{\frac{1}{2}G}{\rho_{水}g}=\frac{G}{2\rho_{水}g}$，
则容器内水面高度的变化量：$\Delta h=\frac{\Delta V_{排}}{S_{容}}=\frac{G}{2\rho_{水}gS_{容}}$，
则水对容器底部压强的变化量：
$\Delta p_{水}=\rho_{水}g\Delta h=\rho_{水}g × \frac{G}{2\rho_{水}gS_{容}}=\frac{G}{2S_{容}}$，
所以$\Delta p_{水}=\Delta p_{桌}$。
答：
(1)物体对容器底部的压强为1000Pa；
(2)水对容器底部的压强为200Pa；
(3)物体的密度为$0.5 × 10^3kg/m^3$；
(4)$\Delta p_{水}=\Delta p_{桌}$。

24.(10分)为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡 L 标有“12 V 12 W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，求：
(1)灯泡 L 正常发光时的电流。
(2)灯泡 L 正常发光 10 s 消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。

答案： 24.解：
(1)灯泡L正常发光时的电流：$I_{L}=\frac{P_{L}}{U_{L}}=\frac{12W}{12V}=1A$；
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能：
$W=P_{L}t=12W × 10s=120J$；
(3)由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，电压表$V_1$测量R两端的电压，电压表$V_2$测量灯泡L两端的电压，由题图乙知，当电路中的电流为0.3A时，灯泡和滑动变阻器两端的电压分别为3V和15V，
则电源电压：$U=3V+15V=18V$；
(4)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，$I_{min}=0.3A$，根据串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压最大，根据题图乙可知，滑动变阻器两端的最大电压：$U_{Rmax}=15V$，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：
$R_{max}=\frac{U_{Rmax}}{I_{min}}=\frac{15V}{0.3A}=50\Omega$，
同理，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，则电路中的电流最大，$I_{max}=1A$，滑动变阻器两端的电压最小，
根据题图乙可知，滑动变阻器两端的最小电压：$U_{Rmin}=6V$，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：$R_{min}=\frac{U_{Rmin}}{I_{max}}=\frac{6V}{1A}=6\Omega$，
故滑动变阻器阻值的变化范围是6~50$\Omega$。
答：
(1)灯泡L正常发光时的电流是1A；
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能是120J；
(3)电源电压是18V；
(4)滑动变阻器阻值的变化范围是6~50$\Omega$。