精品解析：广东省梅州市兴宁一中2023-2024学年八年级下学期期中物理试题

兴宁一中2023-2024八年级下期物理中段试卷 （时间：80分钟 总分100分） 一．选择题（共7小题，每题只有一个正确答案，每题3分，共21分） 1. 等待考试是漫长的，我又玩起了玩具小车，下列说法正确的是（　　） A. 用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 B. 小车被推出离开手后仍然继续运动，是因为小车受到惯性的作用 C. 使劲推，小车离开桌面，在空中下落得越来越快，是因为力改变了物体的运动状态 D. 小车掉落在水平地面最终静止，此时小车受到静摩擦力 2. 航天员费俊龙、邓清明和张陆要在完全失重的太空轨道舱生活6个月，体能锻炼不能少，下述活动中可采用的是（　　） A. 用弹簧拉力器健身 B. 跳绳 C. 举哑铃 D. 引体向上 3. 随着我市经济的快速发展，居民生活水平显著提高，小汽车逐渐走进千家万户，关于小汽车所应用的物理知识，下列说法错误的是（　　） A. 车上配备安全气囊，是为了防止惯性力对人体造成伤害 B. 安全带做得较宽，是为了减小压强，保证舒适性和安全性 C. 汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度 D. 汽车每过一段时间就需要给有关部件加润滑油，是为了减小部件间的摩擦 4. 如图所示，叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. B石块受到A石块的重力和压力的作用 B. A、B、C三个石块所受合力不为零 C. C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力 D. B石块受到A石块的压力与B石块对A石块的支持力是一对相互作用力 5. 下列分析中不正确的是（　　） A. 甲图所示的托里拆利实验中，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压强值比实际值偏小 B. 乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时。U形管两边液面高度差不变 C. 丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积，可估测大气压强的值 D. 丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一 6. 如图，一方形容器置于水平面上，用竖直薄隔板将其分成左、右两部分，右侧部分横截面积是左侧的2倍，隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体，液面在图中位置时，橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是（　　） A. 左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等 B. 左、右两侧液体对容器底的压力相等 C. 左侧液体的密度小于右侧液体的密度 D. 容器中左、右两侧液体的质量相等 7. 水平桌面上的圆台形容器中盛有适量的水，将一个重力是0.5N的小球放入容器中，水未溢出，小球处于漂浮状态，此时水面到容器底的深度为50cm，放入小球后下列说法不正确的是（　　）（g=10N/kg） A. 水对容器底部的压强为5000Pa B. 投入小球后水对容器底的压强增大 C. 桌面增大的压力小于0.5N D. 水对容器底部的压力变化小于0.5N 二、填空题（共7小题，每空1分，共21分） 8. 2023年5月21日中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛的决赛上取得胜利．实现三连冠的同时第13次捧起苏迪曼杯。比赛中，当运动员用球拍击打羽毛球后，羽毛球高速飞出，说明力可以改变物体的__________，打出去的羽毛球继续前进是因为羽毛球具有__________，羽毛球最终会落到地面上，是由于受到__________的作用。 9. 小华轻松地戴上宽大的乳胶手套做家务，劳动后发现汗涔涔的手很_____（“易”或“难”）从手套中抽出，这是由于接触面的粗糙程度___________导致手套与手之间的摩擦力___________（“变小”、“不变”或“变大”）。 10. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，小高用酒精灯将插有温度计带盖烧杯中的热水从加热到时，继续加热，温度计示数保持不变，可以推断：此时烧杯中的水______（选填“即将”或“正在”）沸腾，杯内气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）一标准大气压。移去酒精灯后，烧杯中的气泡逐渐减少直至消失，此现象说明水在沸腾过程中，需要______热量。 11. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后，船体将______一些（选填“下沉”或“上浮”），它受到的浮力大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），浮力的方向为______。 12. 如下图甲所示，工人师傅将一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同位置并用笔标记出水面位置。这样做的目的是保证所标记的两位置在_______，这样做是利用了________原理。图乙是家庭卫生间常用的防止反味的地漏，若存水杯中的水由于蒸发而变干，地漏将_________（选填“仍能”或“不能”）阻止下水道异味上逸。 13. 如图甲所示，两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在16N的水平推力F1作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，则此时物体A、B之间______（有/无）摩擦力；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动，如图乙所示，则F2是______N；若改用大小为20N水平外力F3作用在B物体上，使它们一起向右运动，如图丙所示，物体A受到地面的摩擦力为______N。 14. 如图所示，底面积不同的甲、乙圆柱形容器（S甲>S乙）分别装有不同的液体，两液体对甲、乙容器底部的压强相等，则甲、乙两种液体密度大小关系为ρ甲_________ρ乙；两液体对底部的压力大小关系为F甲___________F乙；若从甲、乙中抽取相同深度的液体，则剩余液体对底部的压强大小关系为p甲___________p乙。（选填“>”“＜”或“=”） 三、作图题（3小题，共7分） 15. 在图中画出小球受到的弹力。 16. 如图，请画出索道上匀速上山的轿厢内物体A的受力示意图。 17. 网上有个小视频，如图所示，在平面镜前放一张白纸，将小鸡与平面镜隔开，从侧方依然可以看到小鸡在镜中的像。网友们问：“为什么小鸡藏在纸后面，还能被镜子发现哪”。请你在下图中作出小鸡成像的光路图。 四、实验题（共3小题，每空1分，共20分） 18. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压强。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）测量中，探究的是大气对________（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于________状态。若不考虑其他因素，根据________的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。 （2）实验时，同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的________（选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压强的值，则________。 19. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图1所示： （1）实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 _________运动，可得出滑动摩擦力的大小。 （2）若图1甲中木块运动的速度大小为v1，图1乙中木块运动的速度大小为v2，实验过程中关于v1和v2的大小，下列说法正确的是 _____（填选项字母）： A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2 C.v1一定等于v2 D.v1可大于、等于或小于v2 （3）比较图1丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 _______（选填“有关”或“无关”），图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 _____N。 （4）小明用图2所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉长木板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力的大小。 ①实验过程中 ________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动长木板。 ②多次实验后小明得到滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图线如图3，由图可知：当压力为11N时，拉力传感器测出的拉力为 _________N。 20. 人们到游泳馆游泳时，在下水的过程中感觉身体越来越“轻”，针对这一现象，聪聪通过如图所示的步骤进行了“浮力大小与哪些因素有关”的实验探究。 （1）由A、B、C三图可知，浮力大小与____________有关；由A、____________三图可知，浮力大小与浸没深度无关； （2）对A、D、E三图中的实验现象和数据进行分析，可得出结论：物体受到的浮力大小还与__________有关； （3）由弹簧测力计的示数，还可以计算圆柱体密度为____________g/cm3（已知酒精的密度为0.8g/cm3），图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了____________N； （4）他观察到，改变液体的密度，而物块受到的浮力变化不够明显，聪聪想出下列四种实验改进方案，其中可行的是____________（选填字母）； A.换用体积更大的同种物块 B.换用两种密度相近的液体进行实验 C.换用分度值大一些的弹簧测力计 D.利用现有器材进行多次实验 （5）实验中，聪聪发现如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越____________，于是聪聪想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全浸没在水中时，他就在弹簧测力计的示数为3N的刻度处标上1g/cm3的字样，则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为____________g/cm3。 五、计算题（2小题，21题6分，22题7分，共13分） 21. 虽然目前的新能源汽车还存在很多的不足之处，但是在低碳经济视角下，新能源汽车行业得到了发展。某品牌新能源汽车在水平地面上测试时的相关数据如表所示，根据表中数据求： （1）该汽车以最大时速行驶30min通过的距离； （2）该车空载时汽车的重力； （3）该车空载时静止在水平地面上，对地面的压强。 轮胎与地面接触的总面积 0.4m2 电动机最大功率 900kW 车身总质量 1.4t 最大时速 160km/h 22. 如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处，下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象（忽略水面高度变化），已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。 求： （1）圆柱体的重力； （2）圆柱体浸没时受到的浮力； （3）圆柱体的密度； （4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。 六、综合能力题（3小题，每空1分，共18分） 23. 阅读短文，回答问题：冰丝带”——国家速滑馆 国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆，它有一个美丽的昵称——“冰丝带”。馆内拥有亚洲最大的冰面，冰面温差被控制在0.5℃以内，有利于运动员创造好成绩。科学家对赛道表面进行了微观的观察。结果，他们就发现冰面的最上面有一层过渡层，在过渡层中，物质的微观结构也不是一模一样的，而是渐变的，依次是冰的晶体，冰和水的混合物，液态水膜。真正起到作用的是水膜中具有流动性的“水分子”，或者也可以理解成“可移动的冰”，也可以简单粗暴地理解成冰碴或者冰粒，这让冰刀在冰面上游刃有余。 速滑想要快速提速需要双推，在滑行的过程中两只脚分别向后侧方向全力蹬冰，这样可以使速滑提速，另外在刚开始起步时想要提速，可以采用踩小碎步的方法，如同跑步一样用力往前冲。 运动员衣服也蕴含高科技，通过实验发现，并不是越光滑的表面风阻就越小，“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，产生的阻力是小的。”在身体不同部位，凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。 （1）短道速滑运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服，是为了减小______； （2）如图乙，在滑行的过程中，两只脚分别向后侧方向用力的蹬，实现加速，其中包含的物理原理有①______，②______； （3）如图丙所示是我国运动员任子威在短道速滑男子1000米决赛中通过弯道时的情景，此时他受到的力 ______（选填“是”或“不是”）平衡力，由于______，他到达终点后还能继续向前滑行； （4）,当运动员利用单脚冰刀在水平冰面滑行时，受力面积是6cm2，冰面受到的压强为1×106Pa，若冰刀所受的摩擦力为运动员重力的0.02倍，则此过程运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为______。有同学猜想：场地冰层能够换成表面粗糙程度相同的玻璃吗？请你判断：当同一运动员穿同一冰刀以同样技术滑行时，冰刀在外形相同的玻璃表面所受的摩擦力______（选填“大于”或“小于”或“等于”）在冰面所受的摩擦力。 24. 阅读短文，回答问题。 空心锤子 在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢？ 科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。 回答下列问题： （1）如果宇航员在地球上的质量为，每只脚的触月面积为，则在月球上的质量为________，对水平月面的压力为_______N，地球上g取，月球对物体的引力约为地球的）； （2）用锤子击打钉子时，锤子对钉子的力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）钉子对锤子的力； （3）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动，人和锤子也会反向运动，这表明物体间力的作用是________。敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹飞得越远，是因为力的_________（选填力的三要素之一）影响了力的作用效果。 25. 阅读短义，回答问题。 我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统出太阳能电池提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。 飞行高度/km 20 40 50 80 100 探测范围半径/km 194 347 414 589 695 飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。 表二： 平流层风速v/（m·s-1） 0 10 20 30 40 空气阻力f/N 0 90 360 810 1440 （1）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是（ ） A.孔明灯 B.飞机 C火箭 D.风筝 （2）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将_______，探测范围将___________；（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N，平流层空气密度取0.06kg/m3； （4）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从飞艇上掉下，随后飞艇将_________（填运动情况），设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化； （5）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，由表二可知阻力与速度的关系为；当飞艇推进器的功率为2.025×104W，且飞艇悬停时，此时平流层风速为_________m/s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兴宁一中2023-2024八年级下期物理中段试卷 （时间：80分钟 总分100分） 一．选择题（共7小题，每题只有一个正确答案，每题3分，共21分） 1. 等待考试是漫长的，我又玩起了玩具小车，下列说法正确的是（　　） A. 用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 B. 小车被推出离开手后仍然继续运动，是因为小车受到惯性的作用 C. 使劲推，小车离开桌面，在空中下落得越来越快，是因为力改变了物体的运动状态 D. 小车掉落在水平地面最终静止，此时小车受到静摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．用力推车，车未动，小车受平衡力，推力和摩擦力是一对平衡力，则推力和摩擦力大小相等，故A错误； B．惯性是物体的一种固有属性，惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故B错误； C．小车在下落过程中受到重力的作用，运动越来越快，说明力改变了物体的运动状态，故C正确； D．小车掉落在水平地面最终静止，没有运动的趋势，所以不受静摩擦力，故D错误。 故选C。 2. 航天员费俊龙、邓清明和张陆要在完全失重的太空轨道舱生活6个月，体能锻炼不能少，下述活动中可采用的是（　　） A. 用弹簧拉力器健身 B. 跳绳 C. 举哑铃 D. 引体向上 【答案】A 【解析】 【详解】A．用弹簧拉力器健身利用的是弹力，可以进行体能锻炼，故A符合题意； BCD．跳绳、举哑铃、引体向上都是与重力相关的体能锻炼，因为宇航员在太空中处于失重状态，起不到锻炼身体的作用，故BCD不符合题意。 故选A。 3. 随着我市经济的快速发展，居民生活水平显著提高，小汽车逐渐走进千家万户，关于小汽车所应用的物理知识，下列说法错误的是（　　） A. 车上配备安全气囊，是为了防止惯性力对人体造成伤害 B. 安全带做得较宽，是为了减小压强，保证舒适性和安全性 C. 汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度 D. 汽车每过一段时间就需要给有关部件加润滑油，是为了减小部件间的摩擦 【答案】A 【解析】 【详解】A．车上配备安全气囊，是为了防止发生撞击时由于惯性对人体造成伤害，惯性不是力，不能说惯性力，故A错误，符合题意； B．小轿车的安全带做得较宽是为了是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B正确，不符合题意； C．物体的重心越低，物体的稳定性越好，稳度越大。汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度，故C正确，不符合题意； D．汽车每过一段时间就需要保养，给有关部件加润滑油，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小部件间的摩擦，故D正确，不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. B石块受到A石块的重力和压力的作用 B. A、B、C三个石块所受合力不为零 C. C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力 D. B石块受到A石块的压力与B石块对A石块的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．B石块受到A石块的压力，但A石块的重力是作用在A石块上，故A错误； B．A、B、C三个石块处于静止状态，所受的力是平衡力，所以合力为零，故B错误； C．B石块除了受到C对它的支持力、A对它的压力，还受到重力，B受到三个力的作用处于静止状态，即三力平衡，而不是二力平衡，故C错误； D．B石块对A的力和A石块对B的力一对相互作用力，故D正确。 故选D。 5. 下列分析中不正确的是（　　） A. 甲图所示的托里拆利实验中，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压强值比实际值偏小 B. 乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时。U形管两边液面高度差不变 C. 丙图实验，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积，可估测大气压强的值 D. 丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图所示的托里拆利实验中，若有空气进入玻璃管内，则玻璃管上部也有气压，因此导致水银柱偏低，测出的大气压强值比实际值偏小，故A正确，不符合题意； B．液体压强随深度的增加而增大，所以当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时，U形管两边液面高度差变大，故B错误，符合题意； C．根据压强公式，测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S，可估测大气压强的值，故C正确，不符合题意； D．大气压受海拔高度、温度等因素的影响，因此大气压强是天气预报的重要气象要素之一，故D正确，不符合题意。 故选B。 6. 如图，一方形容器置于水平面上，用竖直薄隔板将其分成左、右两部分，右侧部分横截面积是左侧的2倍，隔板底部有一小圆孔用薄橡皮膜封闭。左、右两侧分别注入两种不同液体，液面在图中位置时，橡皮膜恰好不发生形变。下列说法正确的是（　　） A. 左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等 B. 左、右两侧液体对容器底的压力相等 C. 左侧液体的密度小于右侧液体的密度 D. 容器中左、右两侧液体的质量相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．橡皮膜容易发生形变，通过橡皮膜的形变来判断容器两侧压强的大小，两侧受到压强不同时，会向压强小的一侧凸起，已知当左右两边分别注入两种不同的液体时，橡皮膜的形状没有发生改变，则橡皮膜左右两边受到液体的压强相等，故A正确； B．左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等，而橡皮膜位于隔板底部，所以左、右两侧液体对容器底部的压强相等，右侧部分横截面积是左侧的2倍，根据F=pS，左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力，故B错误； C．由A可知，橡皮膜左右两边受到液体的压强相等，由图可知，h左h右，根据 p=gh可得，容器左边液体的密度小于右边液体的密度，故C正确； D．由C可知，左右，因为m=V=Sh，2S左=S右，h左h右，故不能判断容器中左、右两侧液体的质量相等，故D错误。 故选AC。 7. 水平桌面上的圆台形容器中盛有适量的水，将一个重力是0.5N的小球放入容器中，水未溢出，小球处于漂浮状态，此时水面到容器底的深度为50cm，放入小球后下列说法不正确的是（　　）（g=10N/kg） A. 水对容器底部的压强为5000Pa B. 投入小球后水对容器底的压强增大 C. 桌面增大的压力小于0.5N D. 水对容器底部的压力变化小于0.5N 【答案】C 【解析】 【详解】A．水对容器底部的压强 故A正确，不符合题意； B．投入小球后，水的液面上升，由可知，投入小球后水对容器底的压强增大，故B正确，不符合题意； C．未投入小球前，桌面受到的压力的大小等于容器和小球的总重力的大小；投入小球后，桌面受到的压力的大小等于容器、水和小球的总重力的大小，故桌面增大的压力等于小球重力，为0.5N，故C错误，符合题意； D．因为容器为上口粗下口细的容器，所以水对容器底部的压力 F=pS=ρghS<G水 则放入小球后，水对容器底部增大的压力 ΔF<G排=G木=0.5N 故D正确，不符合题意。 故选C。 二、填空题（共7小题，每空1分，共21分） 8. 2023年5月21日中国羽毛球队在苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛的决赛上取得胜利．实现三连冠的同时第13次捧起苏迪曼杯。比赛中，当运动员用球拍击打羽毛球后，羽毛球高速飞出，说明力可以改变物体的__________，打出去的羽毛球继续前进是因为羽毛球具有__________，羽毛球最终会落到地面上，是由于受到__________的作用。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性 ③. 重力 【解析】 【详解】[1]比赛中，当运动员用球拍击打羽毛球后，羽毛球高速飞出，羽毛球因受力其运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]羽毛球由于具有惯性，当被球拍击打出去后会保持原有的运动状态。 [3]由于羽毛球受到竖直向下的重力，所以羽毛球最终会落到地面上。 9. 小华轻松地戴上宽大的乳胶手套做家务，劳动后发现汗涔涔的手很_____（“易”或“难”）从手套中抽出，这是由于接触面的粗糙程度___________导致手套与手之间的摩擦力___________（“变小”、“不变”或“变大”）。 【答案】 ①. 难 ②. 增大 ③. 变大 【解析】 【详解】[1][2][3]手出汗后，由于手套和手之间没有了空气，接触面的粗糙程度增大，使手套和手之间的摩擦力增大，所以手很难从手套中抽出。 10. 在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，小高用酒精灯将插有温度计带盖烧杯中的热水从加热到时，继续加热，温度计示数保持不变，可以推断：此时烧杯中的水______（选填“即将”或“正在”）沸腾，杯内气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）一标准大气压。移去酒精灯后，烧杯中的气泡逐渐减少直至消失，此现象说明水在沸腾过程中，需要______热量。 【答案】 ①. 正在 ②. 大于 ③. 吸收 【解析】 【详解】[1]水沸腾时持续吸热，但是温度保持不变，此时温度计示数保持不变，可以推断，此时烧杯中的水正在沸腾。 [2]一标准大气压下水的沸点为100℃，水的沸点随气压增大而升高，此时水的沸点为102℃，所以杯内气压大于一标准大气压。 [3]移去酒精灯后，停止了对水加热，烧杯中的气泡逐渐减少直至消失，表明水停止了沸腾，此现象说明水在沸腾过程中，需要吸收热量。 11. 一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江后，船体将______一些（选填“下沉”或“上浮”），它受到的浮力大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），浮力的方向为______。 【答案】 ①. 下沉 ②. 不变 ③. 竖直向上 【解析】 【详解】[1][2]一艘远洋轮船由大海驶入黄浦江，轮船始终处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变。河水的密度小于海水的密度，由可知，船体排开水的体积将变大，所以船体将下沉一些。 [3]浮力的方向竖直向上，与竖直向下的重力相平衡。 12. 如下图甲所示，工人师傅将一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同位置并用笔标记出水面位置。这样做的目的是保证所标记的两位置在_______，这样做是利用了________原理。图乙是家庭卫生间常用的防止反味的地漏，若存水杯中的水由于蒸发而变干，地漏将_________（选填“仍能”或“不能”）阻止下水道异味上逸。 【答案】 ①. 在同一高度上 ②. 连通器 ③. 不能 【解析】 【详解】[1][2]由于塑料软管中装有水，两管子两端开口，下端相连通，因此利用了连通器的原理，当连通器中的同种液体自由静止时，液面是相平的，因此是为了保证两点在同一高度处。 [3] 家庭卫生间常用的防止反味的地漏，也是利用了连通器的原理，使里面长期存有一定量的水，若存水杯中的水由于蒸发而变干，则地漏将不能将阻止下水道“异味”上逸。 13. 如图甲所示，两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在16N的水平推力F1作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，则此时物体A、B之间______（有/无）摩擦力；若将A、B紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动，如图乙所示，则F2是______N；若改用大小为20N水平外力F3作用在B物体上，使它们一起向右运动，如图丙所示，物体A受到地面的摩擦力为______N。 【答案】 ①. 无 ②. 16 ③. 16 【解析】 【详解】[1]由甲图知，木块A和木块B叠放在水平桌面上，A、B一起向右做匀速直线运动，木块A与木块B间没有相对运动的趋势，所以物体A、B之间没有摩擦力。 [2]甲图中，由于整体匀速直线运动，二力平衡，水平推力F1为16N，所以滑动摩擦力为16N。乙图中，木块B紧靠着A放在水平桌面上，用F2推木块A使它们一起也向右做匀速直线运动，压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力没有改变，因为受力平衡，推力等于摩擦力，即F2是16N。 [3]若改用大小为20N水平外力F3作用在B物体上，使它们一起向右运动，此时的压力和接触面的粗糙程度没有改变，则摩擦力没有改变，此时物体A受到地面的摩擦力仍为16N。 14. 如图所示，底面积不同的甲、乙圆柱形容器（S甲>S乙）分别装有不同的液体，两液体对甲、乙容器底部的压强相等，则甲、乙两种液体密度大小关系为ρ甲_________ρ乙；两液体对底部的压力大小关系为F甲___________F乙；若从甲、乙中抽取相同深度的液体，则剩余液体对底部的压强大小关系为p甲___________p乙。（选填“>”“＜”或“=”） 【答案】 ①. < ②. > ③. > 【解析】 【详解】[1][2]由图可知，两容器内所装液体的深度 h甲>h乙 两容器内液体对容器底部的压强相等，根据p=ρgh可知，两液体的密度 ρ甲<ρ乙 圆柱形容器底面积的关系 S甲>S乙 由F=pS可知两液体对底部的压力大小关系为 F甲>F乙 [3]抽出相同深度的液体，即抽取的深度关系为 h甲1=h乙1 根据p=ρgh可知，抽取液体的压强关系 Δp甲<Δp乙 原来它们对容器底部的压强相等，甲中剩余液体对容器底的压强为 p甲=p-Δp甲 乙中剩余液体对容器底的压强为 p乙=p-Δp乙 剩余液体对容器底部的压强 p甲>p乙 三、作图题（3小题，共7分） 15. 在图中画出小球受到的弹力。 【答案】 【解析】 【详解】小球受到两个弹力，一个为斜面对它的支持力，方向垂直斜面斜向上，另一个为挡板对它的支持力，方向为垂直于挡板斜向上，两个力的作用点都画在小球的重心，故作图如下： 16. 如图，请画出索道上匀速上山的轿厢内物体A的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】静止在轿厢内的物体A，随着轿厢做匀速直线运动，与轿厢之间没有相对运动或相对运动趋势，不受摩擦力，受到了平衡力的作用，即受到了竖直向下的重力和竖直向上的支持力是一对平衡力，重心在几何中心，过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向画一条带箭头、等长的线段，分别表示重力和支持力，分别用符号G和F表示。如图所示： 17. 网上有个小视频，如图所示，在平面镜前放一张白纸，将小鸡与平面镜隔开，从侧方依然可以看到小鸡在镜中的像。网友们问：“为什么小鸡藏在纸后面，还能被镜子发现哪”。请你在下图中作出小鸡成像的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】根据物像连线与镜面垂直，由P（小鸡）向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等，找到P点的像点P′（小鸡的像）；连接眼睛A和像点P′，与平面镜交于O点（入射点），连接PO为入射光线，OA为反射光线。如图所示： 四、实验题（共3小题，每空1分，共20分） 18. 物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压强。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）测量中，探究的是大气对________（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于________状态。若不考虑其他因素，根据________的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。 （2）实验时，同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的________（选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压强的值，则________。 【答案】 ①. 活塞 ②. 静止 ③. 二力平衡 ④. 偏小 ⑤. C ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]该实验中以活塞为研究对象，分析研究大气对活塞的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面之间没有位置变化，是相对静止的，当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的读数。 （2）[4]当注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定的气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，根据可知，会使测得的大气压偏小。 （3）[5][6]因大气压是一定的，根据可知，受力面积越小，压力也会越小，因此，当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选用注射器C，压强值为 19. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图1所示： （1）实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做 _________运动，可得出滑动摩擦力的大小。 （2）若图1甲中木块运动的速度大小为v1，图1乙中木块运动的速度大小为v2，实验过程中关于v1和v2的大小，下列说法正确的是 _____（填选项字母）： A.v1一定大于v2 B.v1一定小于v2 C.v1一定等于v2 D.v1可大于、等于或小于v2 （3）比较图1丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小 _______（选填“有关”或“无关”），图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为 _____N。 （4）小明用图2所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉长木板的时候利用压力传感器和拉力传感器测出拉力和压力的大小。 ①实验过程中 ________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动长木板。 ②多次实验后小明得到滑动摩擦力F摩与压力F压的关系图线如图3，由图可知：当压力为11N时，拉力传感器测出的拉力为 _________N。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. D ③. 无关 ④. 0 ⑤. 不需要 ⑥. 2.75 【解析】 【详解】（1）[1]实验中木块沿物板在水平方向上前进，则拉力方向必须与物块前进的方向一致，因此需要沿水平方向匀速拉动物块，即物体做匀速直线运动。根据二力平衡的可知，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 （2）[2]由于影响摩擦力的因素与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与物体运动速度无关，所以甲、乙两图中的速度之间的关系是v1可以大于、等于或小于v2，故D正确，ABC错误。 故选D。 （3）[3]比较图丙、丁两次实验可知，两次实验中，物体对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度不变，只是两次实验中物块与木板的接触面积不等，两次实验中测力计的示数相同，滑动摩擦力相同，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。 [4]图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，B相对A没有相对运动的趋势，则木块B受到的摩擦力为0N。 （4）①[5]由图2知，拉动长木板时，铜块相对于地面处于静止状态，所受拉力传感器的拉力与摩擦力平衡，大小相等，拉力传感器显示的示数与铁块受到的滑动摩擦力大小相等，铜块和长木板之间接触面的粗糙程度一定，当压力大小恒定时，滑动摩擦力的大小是固定不变的，因此只要让长木板和铜发生相对滑动，不需要做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小。 ②[6]由图3知，摩擦力的大小和压力的大小成线性关系（正比例关系），当压力为8N时，滑动摩擦力大小为2N，即 F摩＝0.25F压 当压力为11N时，可得摩擦力大小为 F摩＝0.25×11N＝2.75N 20. 人们到游泳馆游泳时，在下水的过程中感觉身体越来越“轻”，针对这一现象，聪聪通过如图所示的步骤进行了“浮力大小与哪些因素有关”的实验探究。 （1）由A、B、C三图可知，浮力大小与____________有关；由A、____________三图可知，浮力大小与浸没深度无关； （2）对A、D、E三图中的实验现象和数据进行分析，可得出结论：物体受到的浮力大小还与__________有关； （3）由弹簧测力计的示数，还可以计算圆柱体密度为____________g/cm3（已知酒精的密度为0.8g/cm3），图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了____________N； （4）他观察到，改变液体的密度，而物块受到的浮力变化不够明显，聪聪想出下列四种实验改进方案，其中可行的是____________（选填字母）； A.换用体积更大的同种物块 B.换用两种密度相近的液体进行实验 C.换用分度值大一些的弹簧测力计 D.利用现有器材进行多次实验 （5）实验中，聪聪发现如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越____________，于是聪聪想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全浸没在水中时，他就在弹簧测力计的示数为3N的刻度处标上1g/cm3的字样，则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为____________g/cm3。 【答案】 ①. 排开液体的体积 ②. C、D ③. 液体密度 ④. ⑤. 1 ⑥. A ⑦. 小 ⑧. 4 【解析】 【详解】（1）[1]由A、B、C三图可知液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，由称重法可知，浮力不同，故可得到浮力与物体排开液体的体积有关。 [2]探究浮力大小与浸没深度的关系，应控制液体密度相同，排开液体体积相同，故选A、C、D可知，浮力大小与浸没深度无关。 （2）[3]通过比较A、D、E三图，控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可得出浮力大小与液体密度有关。 （3）[4]物体浸没在水中时，，物体浸没在酒精中时，，根据可得 即 根据可得，物体的体积 则根据可得在水中的浮力为 根据则物体的重力为 物体质量为 则物体密度为 [5]根据力的作用是相互的可知，水对物体产生竖直向上1N的浮力，则物体会对水产生向下1N的推力，则图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了1N。 （4）[6]根据阿基米德原理可知，若要使浮力变化明显，应使两种液体密度变化大一些或增大排开液体的体积（即增大物体的体积），故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （5）[7][8]由和可知，如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，物体受到的浮力越大，弹簧测力计的示数越小。当把物体完全放在水中时，弹簧测力计的示数为3N，他就在对应的刻度处标上1g/cm3的字样，即将此弹簧测力计的示数改为对应液体的密度，就制得“密度秤”。弹簧测力计的示数最小值为0，当弹簧测力计的示数为0时，浮力等于重力，物体悬浮，ρ物=ρ液。物体的密度 此时ρ液=ρ物=4g/cm3，所以此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为4g/cm3。 五、计算题（2小题，21题6分，22题7分，共13分） 21. 虽然目前的新能源汽车还存在很多的不足之处，但是在低碳经济视角下，新能源汽车行业得到了发展。某品牌新能源汽车在水平地面上测试时的相关数据如表所示，根据表中数据求： （1）该汽车以最大时速行驶30min通过的距离； （2）该车空载时汽车的重力； （3）该车空载时静止在水平地面上，对地面的压强。 轮胎与地面接触的总面积 0.4m2 电动机最大功率 900kW 车身总质量 1.4t 最大时速 160km/h 【答案】（1）80km；（2）1.4×104N；（3）3.5×104Pa 【解析】 【详解】解：（1）汽车行驶的时间 由得，通过的距离 （2）由题意知，车身的总质量 汽车的重力 （3）因为汽车静止在水平地面上，所以 汽车对地面的压强 答：（1）该汽车以最大时速行驶30min通过的距离是80km； （2）该车空载时汽车的重力是1.4×104N； （3）该车空载时静止在水平地面上，地面的压强是3.5×104Pa。 22. 如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处，下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象（忽略水面高度变化），已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。 求： （1）圆柱体的重力； （2）圆柱体浸没时受到的浮力； （3）圆柱体的密度； （4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。 【答案】（1）12N；（2）8N；（3）；（4）400Pa 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）由图可知，圆柱体的重力就是当h=0时弹簧测力计的示数，即 G=12N （2）由图可知，当h=7cm以后，物体浸没于水中时，弹簧测力计的示数不变，为4N，圆柱体浸没时受到的浮力为 F浮=G-F=12N-4N=8N （3）圆柱体的体积 圆柱体的密度 （4）由图可知，圆柱体在h=3cm时，其下表面刚好接触水面，当h=7cm时，圆柱体内里好完全浸没，刚刚浸没在水中时圆柱体下底处的深度为 h=7cm-3cm=4cm=0.04m 所以刚浸没时下表面受到水的压强为 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 答：（1）圆柱体的重力为12N； （2）圆柱体浸没时受到的浮力为8N； （3）圆柱体的密度为； （4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强为400Pa。 考点：浮力、密度、压强的综合计算 六、综合能力题（3小题，每空1分，共18分） 23. 阅读短文，回答问题：冰丝带”——国家速滑馆 国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆，它有一个美丽的昵称——“冰丝带”。馆内拥有亚洲最大的冰面，冰面温差被控制在0.5℃以内，有利于运动员创造好成绩。科学家对赛道表面进行了微观的观察。结果，他们就发现冰面的最上面有一层过渡层，在过渡层中，物质的微观结构也不是一模一样的，而是渐变的，依次是冰的晶体，冰和水的混合物，液态水膜。真正起到作用的是水膜中具有流动性的“水分子”，或者也可以理解成“可移动的冰”，也可以简单粗暴地理解成冰碴或者冰粒，这让冰刀在冰面上游刃有余。 速滑想要快速提速需要双推，在滑行的过程中两只脚分别向后侧方向全力蹬冰，这样可以使速滑提速，另外在刚开始起步时想要提速，可以采用踩小碎步的方法，如同跑步一样用力往前冲。 运动员衣服也蕴含高科技，通过实验发现，并不是越光滑的表面风阻就越小，“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，产生的阻力是小的。”在身体不同部位，凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。 （1）短道速滑运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服，是为了减小______； （2）如图乙，在滑行的过程中，两只脚分别向后侧方向用力的蹬，实现加速，其中包含的物理原理有①______，②______； （3）如图丙所示是我国运动员任子威在短道速滑男子1000米决赛中通过弯道时的情景，此时他受到的力 ______（选填“是”或“不是”）平衡力，由于______，他到达终点后还能继续向前滑行； （4）,当运动员利用单脚冰刀在水平冰面滑行时，受力面积是6cm2，冰面受到的压强为1×106Pa，若冰刀所受的摩擦力为运动员重力的0.02倍，则此过程运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为______。有同学猜想：场地冰层能够换成表面粗糙程度相同的玻璃吗？请你判断：当同一运动员穿同一冰刀以同样技术滑行时，冰刀在外形相同的玻璃表面所受的摩擦力______（选填“大于”或“小于”或“等于”）在冰面所受的摩擦力。 【答案】 ①. 空气阻力 ②. 力的作用是相互的 ③. 力可以改变物体的运动状态 ④. 不是 ⑤. 惯性 ⑥. 12N ⑦. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服，是为了减小空气阻力。 （2）①②[2][3]在滑行的过程中，两只脚分别向后侧方向用力的蹬，运动员向前运动，说明力的作用是相互的。运动员不断加速，说明力可以改变物体的运动状态。 （3）[4]运动员通过弯道时，运动方向发生改变，属非平衡状态，所以他受到的力不是平衡力。 [5]任何物体都具有惯性，由于惯性，他到达终点后还能继续向前滑行一段距离。 （4）[6]冰刀与冰面的接触面积为 运动员的重力等于对冰面的压力，根据可知，运动员的重力为 运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为 [7]运动员在冰面上滑动时，在冰刀与冰面之间熔化的冰会形成一层水膜，将接触面分离，可减小摩擦力，因此，当同一运动员穿同一冰刀以同样技术在冰面与粗糙程度相同的玻璃表面滑行时，在玻璃表面的摩擦力大于在冰面的摩擦力。 24. 阅读短文，回答问题。 空心锤子 在生产、生活和科学实验中，我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时，我们用锤子反复击打钉子，钉子便进入墙里。但是，在宇宙空间，当宇航员用锤子敲击物体时，锤子给物体一个作用力，物体受力运动的同时，人和锤子也会向背离物体的方向运动，并且敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹的越远，根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢？ 科学家把宇航员用的锤子设计成空心的，并在里面装入一定量的钢砂，当手握锤子敲击物体时，锤子会把受到的反作用力传给钢砂，使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力，同时产生热量，减慢了锤子的运动，使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。 回答下列问题： （1）如果宇航员在地球上的质量为，每只脚的触月面积为，则在月球上的质量为________，对水平月面的压力为_______N，地球上g取，月球对物体的引力约为地球的）； （2）用锤子击打钉子时，锤子对钉子的力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）钉子对锤子的力； （3）宇航员用锤子敲击物体，物体会运动，人和锤子也会反向运动，这表明物体间力的作用是________。敲击时的作用力越大，人和锤子就会被弹飞得越远，是因为力的_________（选填力的三要素之一）影响了力的作用效果。 【答案】 ①. 68 ②. 113.3 ③. 等于 ④. 相互的 ⑤. 大小 【解析】 【详解】（1）[1]质量指的是物体所含物质的多少，与物体所处的位置无关，所以宇航员在地球上的质量为，在月球上的质量仍为。 [2]对水平月面的压力等于宇航员在月球上受到的重力，故压力为 （2）[3]用锤子击打钉子时，锤子对钉子的力和钉子对锤子的力是一对相互作用力，大小相等。 （3）[4]宇航员用锤子敲击物体，物体会运动，人和锤子在反作用力的作用下也会反向运动，这表明物体间力的作用是相互的。 [5]敲击时的作用力越大，反作用力就越大，人和锤子就会被弹飞得越远，是因为力的大小对力的作用效果有影响。 25. 阅读短义，回答问题。 我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层，其推进系统出太阳能电池提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停。平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示。 飞行高度/km 20 40 50 80 100 探测范围半径/km 194 347 414 589 695 飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示。 表二： 平流层风速v/（m·s-1） 0 10 20 30 40 空气阻力f/N 0 90 360 810 1440 （1）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是（ ） A.孔明灯 B.飞机 C火箭 D.风筝 （2）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将_______，探测范围将___________；（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） （3）若飞艇的气囊体积为3×104m3，则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N，平流层空气密度取0.06kg/m3； （4）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从飞艇上掉下，随后飞艇将_________（填运动情况），设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化； （5）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为0.01N/W，由表二可知阻力与速度的关系为；当飞艇推进器的功率为2.025×104W，且飞艇悬停时，此时平流层风速为_________m/s。 【答案】 ①. A ②. 变小 ③. 变大 ④. 1.8×104 ⑤. 减速运动 ⑥. 15 【解析】 【详解】（1）[1]飞艇工作时，需要向飞艇内充入比空气密度小的气体，其飞行原理与浮力有关，孔明灯灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重，孔明灯上升，其飞行原理与浮力有关，其升空原理与飞艇相同；飞机、风筝升空原理是流体压强与流速关系的应用，火箭升空是根据力的作用是相互的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）[2]飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将变小；由表一知道，探测范围将变大。 （3）[3]飞艇在平流层受到的浮力 （4）[4]飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从气球上掉下，重力减小，小于浮力，由力与运动的关系知道，飞艇做减速运动。 （5）[5][6]由表二数据知道，当速度增大为原来的2倍时，空气阻力增大为原来的4倍，当速度增大为原来的3倍时，空气阻力增大为原来的9倍，所以可知艇所受的空气阻力f与速度的平方v2成正比，设f=kv2，当v=10m/s时，飞艇受到的阻力f=90N，则有 解得k=0.9，所以 由题意可得飞艇推进器的功效 则此时飞艇推进器的推力为 飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，水平推力 则此时平流层风速 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $