专题05 密度、压强和浮力(全国通用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-05-22
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2份
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57页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 质量和密度,压强,浮力 |
| 使用场景 | 中考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.98 MB |
| 发布时间 | 2025-05-22 |
| 更新时间 | 2025-05-22 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52235495.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 密度、压强和浮力
题型
单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
简答题
综合题
科技题
总数
题数
10
4
10
5
4
2
2
2
39
一、单选题
1.(2025·山东省泰安市新泰市·二模)有A、B两个正方体物块,B边长是A边长的一半,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面;再将物块B放在A的上面,物块A恰好完全没入水面,如图乙所示。若g取10N/kg,水的密度为,下列判断正确的是( )
①物块A的密度为
②图乙中物块B对A的压力为25N
③物块A与B质量之比为
④物块A与B密度之比为
A.只有①② B.只有①④
C.只有②③ D.只有①③④
2.(2025·吉林省长春市·二模)PC镜片是一种热塑性材料,又名“大空片”,作为眼镜镜片材料,具有出色的抗冲击性、轻便性,常用于制作运动眼镜和儿童眼镜。关于PC材料,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.密度小
C.强度小 D.导电性好
3.(2025·广东省佛山市·二模)我国自主开发出可被手撕开的“手撕钢”,已广泛应用于高新技术领域。“手撕钢”被撕掉一部分后,其不变的物理量是( )
A.质量 B.密度 C.体积 D.重力
4.(2025·吉林省长春市·二模)交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,为了控制货车对路面的压强,平板多轴货车装有很多轮子,下列改变压强的方法与货车相同的是( )
A.注射器的针头做得很尖 B.破窗锤的敲击端做成锥形
C.铁轨的下面铺放枕木 D.篆刻刀的刀口做得很锋利
5.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)物理知识在生活中有着广泛的应用,下列生活实例(如图)与物理原理的对应关系正确的是( )
A.热气球升空,是利用空气产生的浮力
B.高压锅能快速将食物炖得软烂,是因为锅内气压高,沸点低
C.挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来减小压强,便于挖掘
D.“奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而减小
6.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A.洗手池的下水管 B.茶壶
C.小鸡饮水器 D.锅炉水位计
7.(2025·福建省厦门市·二模)如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小 C.先不变后变小 D.将会变大
8.(2025·四川省成都市·二模)关于教材上的实验,下列说法正确的是( )
A.探究“重力与质量的关系”实验表明:物体的质量跟所受的重力成正比
B.探究杠杆的平衡条件时,挂上钩码后,可通过调节螺母来调节杠杆平衡
C.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度有关
D.使用弹簧测力计测量力时,测力计中的弹簧伸长方向要与受力方向一致
9.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)如图所示,用弹簧测力计吊起一个盛满水的薄塑料袋,逐渐浸入水中直至浸没。下列有关该实验过程分析说法不正确的是( )
A.水袋逐渐浸入水的过程中,测力计示数逐渐减小直至为零
B.当弹簧测力计示数减小到零时,水袋在水中处于漂浮状态
C.水袋浸没水中时,水袋所受浮力与水袋重力是一对平衡力
D.通过该实验现象可推导得出F浮水袋=G排水的结论
10.(2025·江苏省扬州市·二模)如图所示,将装有适量水的杯子放在电子秤上,用细线系住石块,将石块慢慢放入水中,下列说法正确的是( )
A.石块浸没在水中深度越大,电子秤示数就越大
B.石块浸没在水中深度越大,水对杯底的压强就越大
C.石块从接触水面到碰到杯底前,电子秤示数保持不变
D.石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤增大的示数等于石块排开水的质量
二、多选题
11.(2025·吉林省长春市·二模)目前世界上最“轻”的材料——“全碳气凝胶”是由多孔碳管交织成的三维网状结构,1m3的质量仅为0.16kg。它可被压缩至原体积的20%,吸油能力极强,吸油量最高可达自身质量的900倍。1cm3的“全碳气凝胶”( )
A.压缩前的密度是0.16kg/m3
B.被压缩过程中密度保持不变
C.温度升高,质量不变
D.最多能吸收144kg海上泄漏的原油
12.(2025·山东省济南市·模拟)学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们,尝试用不同的方法测量盐水的密度。实验前,把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处。如图丁所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3。下列说法正确的是( )
A.测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图甲所示,接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码
B.该鹅卵石的密度为2.7×103kg/m3
C.小瓷杯密度的表达式
D.实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果偏小
13.(2025·河南省驻马店市·二模)如图所示,在利用称重法测浮力时,将铁块缓慢地浸入装满水的溢水杯,溢出的水流入小烧杯中,已知水的密度为ρ,下列说法正确的是( )
A.铁块浸没在水中所受浮力为
B.图乙中溢水杯对桌面的压力大于图甲中溢水杯对桌面的压力
C.图乙中溢水杯杯底受到水的压强等于图甲中溢水杯杯底受到水的压强
D.若流入小烧杯的水的体积为V,则铁块的质量为pV
14.(2025·江西省上饶市·二模)浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
三、填空题
15.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将_________移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm³,由此判断该钥匙_________(选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
16.(2025·新疆维吾尔自治区吐鲁番市·调研)青拓冷轧科技近日使用国产化设备成功轧制出0.015mm超薄手撕钢。这是目前世界上最薄的不锈钢,是工艺技术的重大突破。
(1)将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,钢材的质量___________(填“变大”“变小”或“不变”),钢材在高压下表面的分子热运动___________(填“会”或“不会”)停止,光线在手撕钢凸表面发生反射时反射角___________(填“等于”或“不等于”)入射角。
(2)青拓冷轧科技最终实现了使用国产化设备轧制出0.015mm厚——即厚度为___________μm的手撕钢,手撕钢能够导电是由于内部有大量可以自由移动的___________(填“电子”“质子”或“中子”),这种规格的手撕钢宽度为600mm,每卷长度为5000m的材料质量约为___________(填“350g”“350kg”或“350t”)。
17.(2025·四川省成都市·二模)《茅屋为秋风所破歌》是唐代大诗人杜甫旅居四川成都草堂期间创作的一首歌行体古诗。首句起势迅猛“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,原因是屋顶上方的空气流速大,压强________,“茅”受到的合力向_________。
18.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)如图,薄壁柱形小桶重为G0,在桶内装入适量的水,将小桶挂在弹簧测力计的秤钩上,弹簧测力计的示数为 F1;再将小桶缓慢浸入液体中,此过程水槽底部液体压强逐渐___________(选填“变大”。“不变”或“变小”),当示数 时,小桶内水面高于桶外液面、此时小桶受到的浮力 F浮=___________ (用“F1”和“G0”表示),液体的密度___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。
19.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)救援人员趴在充气垫上营救冰面被困人员,在救援人员重力恒定的情况下,救援人员趴在充气垫上增大了___________,减小了___________,从而防止冰面破裂,使救援能更安全地进行。
20.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)歼-35战斗机做日常飞行时,机翼上、下方空气流速不同,从而产生_________(选填“升力”或“浮力”)而上升。战斗机水平向右加速飞行时,飞机所受合力方向为水平向_________。
21.(2025·辽宁省抚顺市·二模)如图是一辆户外便携式折叠露营小推车,车轮宽大,是为了减小对地面的________。露营车拉杆角度可以调节,若把拉杆固定在竖直方向,当拉杆下的车轮遇到障碍时,需向上提把手,这时露营车可视为________杠杆。
22.(2025·安徽省六安市金安区六安市·二模)小智利用保鲜袋探究液体压强与哪些因素有关:
(1)实验时,在手上套上保鲜袋,将手慢慢伸入水中,通过观察保鲜袋的______来判断液体压强;
(2)实验中,随着手进入水中深度的增加,塑料膜与手贴合得越来越紧密,利用现象可探究液体压强与液体______是否有关。
23.(2025·安徽省阜阳市·二模)如图所示,将铅笔水平挤压在两食指间,左边食指受到的压强为3.2×104Pa,笔尾和笔尖的面积分别为5×10-5m2、8×10-7m2,不计铅笔的重,则右边食指受到的压强为______Pa。
24.(2025·陕西省西安市·二模)2024年11月17日,我国首艘大洋钻探船“梦想”号正式入列,如图所示。“梦想”号最大排水量约33000吨,最大钻深达11000米。“梦想”号满载漂浮在海面时受到的浮力约为_________N。在“梦想”号船头的船身上标有“吃水线”,其中印度洋“吃水线”在北大西洋“吃水线”的上方,由此可以判断出:印度洋海水密度_________(选填“大于”“等于”或“小于”)北大西洋海水密度。(g取10N/kg)
四、实验题
25.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)实验课上,老师和同学们用图示天平、量筒测量回形针的密度。
(1)将托盘天平放在___________台面上,调节好天平,取50枚回形针放在天平的左盘,移动游码至图1所示位置,天平平衡,则50枚回形针的总质量为___________g;
(2)如图2,在量筒中加入适量水,示数为___________mL,再将50枚回形针全部浸没在水中,量筒内液面达到8.4mL,则回形针的密度为 ____________g/cm3;
(3)小华利用回形针设计了一种测量液体密度的方案,实验步骤如下:
①如图3,在柱形容器中缓慢加入待测液体,直至液体质量等于50枚回形针的质量;
②如图4,从电子秤上取下容器,用刻度尺测出液面高度 h1;
③___________,用刻度尺测出液面高度h2;
则液体的密度ρ液=___________(用回形针密度ρ、h1和h2表示)。
26.(2024·江苏省无锡市·二模)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?小明同学了解到如下信息:
①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;
②篮球充气越多,越不易被压扁;
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。
(1)信息________(填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”猜想的依据;
(2)为了探究气压大小与体积的关系,小明设计实验方案如下:保持环境________不变,在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气竖直固定在铁架台上,然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,如图甲所示。待气体状态稳定后,记录气体压强、体积即注射器示数与________之和,逐次增加砝码质量,采集多组数据记录如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
100.0
120.0
140.0
160.0
200.0
280.0
330.0
20.00
16.67
14.29
12.50
10.00
7.14
5.00
0.05
0.06
0.07
0.08
0.10
0.14
0.20
(3)根据表格中的数据,在乙图中画出与关系的图像__________,根据表格数据和图像,可以推算,当气压时,__________。第7个数据点显著偏离规律,小明仔细观察发现注射器筒壁出现模糊,这是因为___________,因此气体的质量减小了;
(4)小明将口服液外壁有棱的吸管弄丢了,用外壁光滑的圆吸管代替后,发现药液无法全部吸出。根据实验结论其原因可能是__________。
27.(2025·江苏省扬州市·二模)利用矿泉水瓶可以做很多物理小实验。
(1)如图(a)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大________来增大摩擦力。
(2)如图(b)所示,在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,再立即盖上瓶盖,看到瓶子变瘪了,这是因为________。
(3)如图(c)所示,他将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑的木棍上,然后向两个矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶________(选填“分开”或“靠近”),这是因为________。
(4)如图(d)所示,是用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成的“浮沉子”,当用较大的力挤压矿泉水瓶时,“浮沉子”会________(选填“上浮”或“下沉”),这是因为________。
(5)如图(e)所示,用一个丝绸摩擦过的气球靠近平放在桌上的空矿泉水瓶,发现空矿泉水瓶向气球方向滚动,这是因为________。
28.小明同学在网上看到一则消息:某工厂的圆柱形水泥窖内有一口笨重的圆柱形大缸(空缸),缸重千牛以上,直径比窖略小。现需将大缸转动一个方位,有人想出一个妙法,端来一盆水,倒入窖与缸的空隙中使缸浮起,实现了“盆水举缸”,轻而易举地解决了问题。
小明同学想判断“一盆水能够浮起质量比它大的缸”这则消息的真伪,进行了如下探究:
【实验探究】
小明准备了如下器材:托盘天平、内径相差不大的大小两支试管、沙、水及烧杯,请你设计一个实验帮助小明解除困惑。请写出实验方案。__________
【理论探究】
第一步:建立模型
将缸和窖看成圆柱形物体(密度小于水的密度)和薄壁容器,放在水平桌面上进行研究,如下图所示;
第二步:理论推导
若已知缸底直径为d,能实现“盆水举缸”,窖底直径D应满足的条件是什么?请你写出推导过程。____________温馨提示:推导过程中需要的物理量请提前设定(可在图中标出)
【实际应用】
若窖底直径是缸底直径的1.02倍,则使缸刚好浮起时倒入水的质量是缸质量的____________%。
【拓展研究】
小明利用模型进一步研究:在薄壁容器内继续注入适量的水,物块静止时如下图所示。如果将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,水对容器底部的压强的变化量为Δp水,容器对水平桌面的压强的变化量为Δp桌,则Δp水:p桌=____
29.相传在三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”。小华学物理知识描述了“孔明灯”升空原理:当孔明灯内部气体的温度升高,孔明灯内部气体的密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)其外部气体的密度,由于受到浮力的作用,孔明灯便“腾起”。她利用一些物品测量了自制孔明灯能提升的最大物重,实验方案如下:
小贴士:孔明灯放飞过程易引起火灾,一定要远离居民楼、高压线等物体。
(1)如图-1,是已装配好的自制孔明灯模型,孔明灯的形状为一个圆柱体与一个半球的组合体,体积约为0.028m3,支架采用细竹篾制成,将细竹篾弯成一个圆圈,将圆圈均分成四份,十字型交叉又绑上两根细铜丝,将燃料石蜡固定在两铜丝的交叉点上。
(2)在标准大气压下,一间室温为20℃的普通房间,门窗关闭,使得室内无风。如图-2所示,用手提起灯罩,将燃料点燃,灯罩内气体受热,孔明灯体积变化忽略不计,大约5s后孔明灯开始升空,持续升空时间大于6s,石蜡燃烧结束后孔明灯由于________的作用下落。
(3)制作一条长度和质量合适的铁链(铁链受到空气的浮力忽略不计),一端挂在孔明灯铜丝的交叉点下方,另一端固定在地上。
(4)更换石蜡并点燃,直到孔明灯上升到空中并处于________状态,测量孔明灯拉起的铁链质量,即可得到提升的最大物重。
(5)更换石蜡,放飞孔明灯,重复上述操作两次,测出提升的最大物重。测量数据如表1:(g取10N/kg)
实验次数
孔明灯支架质量m1/g
灯罩质量m2/g
石蜡质量m3/g
拉起铁链质量m4/g
提升的最大物重G/N
第一次
5.2
12
8.0
21.8
第二次
27.8
第三次
23.8
分析数据得出:该孔明灯能提升的最大物重是________N。
(6)小华从资料中查到,在一个标准大气压下,温度为20℃时,空气的密度约为1.2kg/m3,则空气对孔明灯的浮力为________N。据此初步判断,孔明灯所受浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)其总重力,进一步猜想:仅用浮力和密度来描述孔明灯的升空原理可能是不正确的。
(7)小华将面积2mm2的碎纸屑放置在孔明灯底部,拿住支架不松手,在孔明灯燃料的燃烧过程中,可以观察到纸屑向下飘动,同时小华用红外温度计测得火焰的内焰温度235.6℃,外焰270.0℃;灯罩顶部温度高,侧面温度低,最高温度49.5℃。
温度t/℃
20
50
100
200
300
气体密度ρ/(kg·m-3)
1.205
1.093
0.946
0.746
0.616
由此可以判断出:孔明灯内的热空气向上运动时,孔明灯底部的气流运动方向是向________。综合本实验的过程和数据,小华认识到孔明灯内部气流运动,灯罩受到气流冲击力,孔明灯便开始“腾空而起”。
(8)下列哪一种飞行器也不能仅用浮力和密度来描述升空原理,________(选填序号)。
A.飞艇 B.氦气球 C.热气球
五、计算题
30.(2025·陕西省西安市·二模)2024年5月1日,福建舰(如图﹣1)圆满完成首次航行试验任务,预计配备的“歼﹣15B”舰载机(如图﹣2)是福建舰战斗力的核心。据了解,吃水深度最大可达13m。
(1)舰载机机翼的横截面如图﹣3所示,飞行时机翼上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速,根据在气体中流速越大的位置压强越 _____的原理,舰载机获得升力。
(2)福建舰以最大吃水深度漂浮时,排水量为8.2×104t,求福建舰此时所受浮力的大小和舰底所受海水的压强。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(3)福建舰的最大行驶速度为,若福建舰以最大航速沿直线匀速航行时,福建舰的动力输出功率为1.8×105kW,求福建舰受到的阻力。
31.(2025·福建省厦门市·二模)2025 年 4 月,在北京亦庄举行的半程马拉松赛事,首次由人类和人形机器人共跑。某型号机器人的质量为 50kg,拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制。本次赛事的赛道约 21km,下表是该机器人的部分参数,g 取10N/kg。请通过计算回答:
脚与地面接触总面积cm²
500
跑步最高速度 /(km・h⁻¹)
10
满电时持续工作时间/h
3
续航电能 /(kW・h)
2.025
(1)该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是多少?
(2)该机器人站立在水平地面上,对地面的压强是多少?
(3)该机器人满电时持续工作的功率是多少?
32.如图所示,图(a)是一个装满酒精的薄壁圆柱形容器甲,图(b)是一个正方体物块乙。将重为的物块乙轻放入容器甲中,溢出的酒精重为,且存在。(千克/米3)
(1)若乙物块的边长为h,求乙物块的密度;
(2)若甲容器高0.2米,求酒精对容器底部的压强;
(3)若在甲容器中装满水,将乙物块轻放入容器甲中,求溢出水的重力与、的关系。
33.如图甲所示, 由我国自主研发的“极目一号”浮空艇已在青藏高原成功升空,为大气科学观测创造了海拔9000余米的的世界记录。浮空艇内部拥有大量密度小于空气的氦气,下部系有缆绳并与地面相连接进行锚泊,整个浮空艇就像人牵着绳子放飞在空中的巨型气球。
(1)若浮空艇3h内匀速竖直上升9km,则上升速度是多少?
(2)若浮空艇总质量为2600kg, 其受到的重力是多少? (取g=10N/ kg)
(3)当浮空艇上升到9km的高空静止时,若外界空气密度为0.5kg/m3,浮空艇体积约为9000m3,则地面处于竖直方向的缆绳对它的拉力大小是多少?
(4)如图乙所示,浮空艇内部主要由两个气囊组成,两个气囊分别充有氦气和空气,主气囊装有氦气负责提供升力;无论上升还是下降,都依靠调节副气囊内的空气实现。若要浮空艇上升,请你从浮力的角度分析,副气囊是往外排出空气还是向内注入空气?为什么?(不考虑缆绳对浮空艇的拉力,假设浮空艇体积不变)
六、简答题
34.(2025·河南省周口市·二模)物理源于生活,最终又应用于生活。学习物理知识可以帮助我们分析生活现象背后的原理并加以利用,同时也能帮助我们避免它们带来的危害。请仿照下面的示例写出一个物理知识并列举一个利用(或防止)的实例。
【示例】物理知识:惯性。
利用(或防止)的实例:跳远时助跑以提高成绩(或乘车时系安全带以防止紧急刹车带来的伤害)。
物理知识:___________。
利用(或防止)的实例:___________。
35.(2025·福建省南平市·二模)“滩涂泥撬制作工艺”是福建省非物质文化遗产。泥撬是一块前端翘起的长木板,形似滑雪板,不易陷入泥潭。如图15,渔民一条腿跪在板上,另一只脚向后蹬地,泥撬快速向前滑行,收脚后,泥撬会继续向前滑行。请你用物理知识解释:
(1)泥撬不易陷入泥潭的原因;
(2)收脚后,泥撬继续向前滑行的原因。
七、综合题
36.(2025·吉林省长春市·二模)明珠少年科学院的同学们受邀为雕塑公园景观池设计液体深度监测仪。图甲为他们设计的模拟装置示意图,一个底部有传感器(固定在容器底)的薄壁圆柱形容器(足够深),容器底面积为250cm2,传感器的体积忽略不计,将一个底面积为200cm2、高10cm的圆柱体A放在传感器上方,A与传感器通过不可伸长的细线(质量、体积都不计)相连,向容器中加某种液体,传感器测得的圆柱体A对它的压力或者绳子对它的力 F随容器中液体深度h的变化关系图像如图乙所示。
(1)圆柱体A的重力为___________N;
(2)从开始加液体到液体深度为7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,则该液体密度为___________kg/m3;
(3)细线的长度为___________cm;
(4)圆柱体A刚好浸没在液体中时,细线对转感器的拉力为___________N;
(5)当液体深度为20cm时,停止注入液体,切断细线,最终物体静止时,容器底部受到的液体压强为___________Pa。
37.(2025·广东省韶关市·二模)阅读短文,回答问题。
两栖攻击舰
题图甲所示是我国自主研制的两栖攻击舰。该舰艇采用燃电双推进系统,满载时排水量为4.8万吨,最大吃水深度为8m。其在某次直线航行动力测试中,采用燃气模式,总消耗燃气5吨,燃气在发动机中完全燃烧所释放能量的30%用于推动舰艇前进。设测试中发动机当前消耗燃气质量占总消耗燃气质量的百分比为D,通过调节,航行速度v与D的关系如题图乙所示,其中D<10%时的图线未画出。在航行过程中,舰艇受到的阻力大小并不恒定,当航速在10~20km/h时,阻力大小与航速大小成正比,当航速为10km/h时,受到的阻力大小为3×105N,航速超过20km/h时,阻力与航速不再是正比关系。表格是测试中D在各范围内对应的航行路程s,其中(s1+s2)∶s3=3∶4.(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ淡水=1.0×103kg/m3,q燃气=3.6×107J/kg,g取10N/kg)
D
0~10%
10%~60%
60%~100%
s
s1=17km
s2
s3
(1)舰艇从淡水域驶入海水域(忽略舰艇总质量的变化),所受浮力______,吃水深度______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)若舰艇在淡水域时达到了最大吃水深度,其底部受到水的最大压强为______Pa。满载时所受的重力为______N。
(3)舰艇以10km/h匀速航行时牵引力做功功率为P1,以15km/h匀速航行时牵引力做功功率为P2,则P1∶P2=______。
(4)此次动力测试中,舰艇总航行路程为______km。
八、科普阅读题
38.(2024·山西省吕梁市·三模)阅读短文,回答问题。
“极目一号”浮空艇飞过珠峰
2022年5月15日凌晨1点,“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔高度为5200m的中国科学院珠峰站升空,凌晨5点达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇搭载的观测仪器,主要用于同步记录从地表到9000m高空的大气组成数据和水汽传输过程,对研究青藏高原环境变化具有重要作用。
浮空艇是一种依靠浮力留空的飞行器,浮空艇与飞机相比,主要优势:能源消耗少,留空时间长,载荷能力强大。如图所示是“极目一号”Ⅲ型浮空艇空载时静止在地面的场景,它的艇体材料是我国自主研发的复合织物材料,能胜任在9000多米高空的低温、强辐射、空气稀薄等严苛环境中作业!
(1)本次浮空艇上升的平均速度为______km/h;
(2)浮空艇在上升到高空的过程中,浮力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),你判断的理由是______;
(3)为了能胜任在高空的严苛环境中作业,浮空艇的复合织物材料需要具备______特性。(写出一条即可)
39.(2025·广东省深圳市·二模)阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
20
30
40
50
60
0.25
20
45
80
125
180
0.5
40
90
160
250
360
1.0
80
180
320
500
720
1.5
120
270
480
750
1080
2.0
160
360
640
1000
1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以__________为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是__________N,流速增大时,模型受到的升力变__________;
(3)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是__________Pa;(取1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗?你的判断及理由是__________;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角__________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f=__________(比例系数用字母k表示),其中k=__________;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究__________。
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专题05 密度、压强和浮力
题型
单选题
多选题
填空题
实验题
计算题
简答题
综合题
科技题
总数
题数
10
4
10
5
4
2
2
2
39
一、单选题
1.(2025·山东省泰安市新泰市·二模)有A、B两个正方体物块,B边长是A边长的一半,如图甲所示,将质量为1kg的物块A放入水中,有五分之三体积露出水面;再将物块B放在A的上面,物块A恰好完全没入水面,如图乙所示。若g取10N/kg,水的密度为,下列判断正确的是( )
①物块A的密度为
②图乙中物块B对A的压力为25N
③物块A与B质量之比为
④物块A与B密度之比为
A.只有①② B.只有①④
C.只有②③ D.只有①③④
【答案】B
【来源】2025年山东省泰安市新泰市中考二模物理试题
【解析】①物块A漂浮在水面上,受到的浮力与自身重力相等,则浮力为
物体A浸在液体中的体积为
已知物体A有五分之三体积露出水面,则物体A的体积为
物体A的密度为
故①正确;
②将物块B放在A的上面,物块A恰好完全没入水面,此时物体A增加的浮力与B对A施加的压力大小相等,则压力为
故②错误;
③B对A施加的压力大小与B的重力相等,则B的重力为15N,B物体的质量为
物块A与B质量之比为
故③错误;
④已知A、B两个正方体物块,且B边长是A边长的一半,则B的体积是A体积的,B的体积为
B的密度为
物块A与B密度之比为
故④正确,综合上述分析可知,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.(2025·吉林省长春市·二模)PC镜片是一种热塑性材料,又名“大空片”,作为眼镜镜片材料,具有出色的抗冲击性、轻便性,常用于制作运动眼镜和儿童眼镜。关于PC材料,下列说法正确的是( )
A.导热性好 B.密度小
C.强度小 D.导电性好
【答案】B
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】题目指出PC材料具有轻便性,而材料的轻便通常与其密度小有关(密度小表示单位体积质量小)。导热性好和导电性好不符合实际,塑料类材料(如PC)通常是热和电的不良导体。选项C(强度小)与题干中“抗冲击性出色”矛盾,抗冲击性强说明材料强度大。
故选B。
3.(2025·广东省佛山市·二模)我国自主开发出可被手撕开的“手撕钢”,已广泛应用于高新技术领域。“手撕钢”被撕掉一部分后,其不变的物理量是( )
A.质量 B.密度 C.体积 D.重力
【答案】B
【来源】2025年广东省佛山市顺德区共君兰实验中学中考二模物理试题
【解析】ACD.质量是物体所含物质的多少,“手撕钢”被撕掉一部分后,所含的物质减小,质量减小,由G=mg可知重力减小,它的体积也减小,故ACD不符合题意;
B.密度是物质的一种特性,与质量和体积无关,“手撕钢”被撕掉一部分后,密度不变,故B符合题意;
故选B。
4.(2025·吉林省长春市·二模)交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,为了控制货车对路面的压强,平板多轴货车装有很多轮子,下列改变压强的方法与货车相同的是( )
A.注射器的针头做得很尖 B.破窗锤的敲击端做成锥形
C.铁轨的下面铺放枕木 D.篆刻刀的刀口做得很锋利
【答案】C
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】平板多轴货车装有很多轮子,是为了增大受力面积减小压强。
A.注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.破窗锤的敲击端做成锥形,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故B不符合题意;
C.铁轨的下面铺放枕木,是在压力一定时,增大受力面积减小压强,故C符合题意;
D.篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故D不符合题意。
故选C。
5.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)物理知识在生活中有着广泛的应用,下列生活实例(如图)与物理原理的对应关系正确的是( )
A.热气球升空,是利用空气产生的浮力
B.高压锅能快速将食物炖得软烂,是因为锅内气压高,沸点低
C.挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来减小压强,便于挖掘
D.“奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而减小
【答案】A
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】A.热气球升空,是利用空气产生的浮力,当浮力大于气球的重力时,气球就会升空,故A正确;
B.高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压大,水的沸点高,水沸腾后的温度高,故B错误;
C.挖掘机的铲子很锋利,是通过减小受力面积来增大压强,便于挖掘,故C错误;
D.“奋斗者号”能潜入水下10909米,是因为液体压强随深度增加而增大,需要用更坚固的材料,故D错误。
故选A。
6.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A.洗手池的下水管 B.茶壶
C.小鸡饮水器 D.锅炉水位计
【答案】C
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】ABD.洗手池下水管、茶壶和锅炉水位计上端开口下端连通,都是利用连通器的原理制成的,故ABD不符合题意;
C.把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,由于外界大气压的作用,此时瓶内的水不会流出;鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,有空气进入瓶中,瓶中水会补充到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复,故C符合题意。
故选C。
7.(2025·福建省厦门市·二模)如图所示,我国汉代发明的孔明灯,加热灯内空气,当内部气体的密度比外部气体密度小到一定程度时,孔明灯就上升。海拔越高,空气越稀薄,若忽略孔明灯体积的变化,在升空过程中,它所受浮力( )
A.始终不变 B.将会变小 C.先不变后变小 D.将会变大
【答案】B
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】孔明灯升空过程中,海拔升高空气稀薄,密度变小,孔明灯排开空气的体积不变,根据可知,浮力变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(2025·四川省成都市·二模)关于教材上的实验,下列说法正确的是( )
A.探究“重力与质量的关系”实验表明:物体的质量跟所受的重力成正比
B.探究杠杆的平衡条件时,挂上钩码后,可通过调节螺母来调节杠杆平衡
C.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度有关
D.使用弹簧测力计测量力时,测力计中的弹簧伸长方向要与受力方向一致
【答案】D
【来源】2025年四川省成都市温江区中考二模物理试题
【解析】A.探究“重力与质量的关系”实验表明:物体所受重力与其质量成正比,故A错误;
B.探究杠杆的平衡条件时,先通过调节螺母来调节杠杆平衡,再挂上钩码,通过调节力臂的大小来调节杠杆平衡,故B错误;
C.探究可知浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体在液体中的深度无关,跟物体排开液体的体积、液体密度有关,故C错误;
D.弹簧测力计测重力时要竖直拉,测其它力时,则要求拉力方向与弹簧伸长的方向一致,即要使弹簧测力计的受力方向沿着弹簧的轴线方向,是为了尽量避免弹簧与外壳的摩擦,故D正确。
故选D。
9.(2025·黑龙江省哈尔滨市·二模)如图所示,用弹簧测力计吊起一个盛满水的薄塑料袋,逐渐浸入水中直至浸没。下列有关该实验过程分析说法不正确的是( )
A.水袋逐渐浸入水的过程中,测力计示数逐渐减小直至为零
B.当弹簧测力计示数减小到零时,水袋在水中处于漂浮状态
C.水袋浸没水中时,水袋所受浮力与水袋重力是一对平衡力
D.通过该实验现象可推导得出F浮水袋=G排水的结论
【答案】B
【来源】2025年黑龙江省哈尔滨市道里区中考二模物理试题
【解析】A.随着水袋逐渐浸入水的体积增大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力增大,根据称重法F浮=G-F示可知,测力计示数减小;当盛满水的薄塑料袋浸没在水中,排开水的重力G排即浮力F浮和这袋水的重力G相等,据称重法F浮=G排=G-F示可知,F示=0,即弹簧测力计示数减小到零,故A正确,不符合题意;
B.当弹簧测力计示数减小到零时,浮力F浮和这袋水的重力G相等,水袋在水中处于悬浮状态,故B错误,符合题意;
C.水袋浸没水中时,水袋只受浮力和重力,二力大小相等,方向相反,作用在一个物体上,作用在一条直线上,是一对平衡力,故C正确,不符合题意。
D.排开水的体积和等于水袋的体积,根据m=ρV可知,排开水的质量等于水袋中水的质量,根据G=mg可知,排开水的重力等于水袋中水的重力,又水袋悬浮,所以F浮水袋=G=G排水水,故根据通过该实验现象可推导得出F浮水袋=G排水的结论,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.(2025·江苏省扬州市·二模)如图所示,将装有适量水的杯子放在电子秤上,用细线系住石块,将石块慢慢放入水中,下列说法正确的是( )
A.石块浸没在水中深度越大,电子秤示数就越大
B.石块浸没在水中深度越大,水对杯底的压强就越大
C.石块从接触水面到碰到杯底前,电子秤示数保持不变
D.石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤增大的示数等于石块排开水的质量
【答案】D
【来源】2025年江苏省扬州市广陵区扬州中学教育集团树人学校中考二模物理试题
【解析】A.由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力,而石块对水的压力大小与浮力相等,石块浸没后,在水中深度越大,排开水的体积不变,即浮力不变,因此电子秤示数就不变,故A错误;
B.石块浸没后,在水中深度越大,排开水的体积不变,因此水的深度不变,根据可知,水对杯底的压强不变,故B错误;
C.石块从接触水面到碰到杯底前,石块排开水的体积先增大,再不变,即浮力先增大后不变,电子秤示数先增大后保持不变,故C错误;
D.由阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力,而石块对水的压力大小与浮力相等,石块浸没在水中与未浸入水中相比,电子秤测质量,增大的示数等于石块排开水的质量,故D正确。
故选D。
二、多选题
11.(2025·吉林省长春市·二模)目前世界上最“轻”的材料——“全碳气凝胶”是由多孔碳管交织成的三维网状结构,1m3的质量仅为0.16kg。它可被压缩至原体积的20%,吸油能力极强,吸油量最高可达自身质量的900倍。1cm3的“全碳气凝胶”( )
A.压缩前的密度是0.16kg/m3
B.被压缩过程中密度保持不变
C.温度升高,质量不变
D.最多能吸收144kg海上泄漏的原油
【答案】AC
【来源】2025年吉林省长春市中考二模物理试题
【解析】A.已知1m3的全碳气凝胶质量为0.16kg,则其密度为
故A符合题意;
B.全碳气凝胶被压缩过程中,质量不变,体积变小,根据可知,密度会变大,故B不符合题意;
C.质量是物体的一种基本属性,不随物体的温度、状态、位置等因素的变化而变化,所以温度升高,全碳气凝胶的质量不变,故C符合题意;
D.1cm3全碳气凝胶的质量
其吸油量最高可达自身质量的900倍,则最多能吸收原油的质量
故D不符合题意。
故选AC。
12.(2025·山东省济南市·模拟)学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们,尝试用不同的方法测量盐水的密度。实验前,把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处。如图丁所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V3。下列说法正确的是( )
A.测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图甲所示,接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码
B.该鹅卵石的密度为2.7×103kg/m3
C.小瓷杯密度的表达式
D.实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果偏小
【答案】ABC
【来源】2025年山东省济南市高新区中考模拟物理试题
【解析】A.测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图甲所示,指针右偏,说明砝码较重,则接下来应该取下5g的砝码并向右移动游码直至天平平衡,故A正确;
B.图乙中天平横梁标尺分度值为0.2g,则鹅卵石的质量为
图丙量筒分度值为,鹅卵石的体积为
则该鹅卵石的密度为
故B正确;
C.由图丁可知,小瓷杯体积为,小瓷杯漂浮时,根据浮沉条件和阿基米德原理则有
所以小瓷杯质量为
则小瓷杯密度为
故C正确;
D.小瓷杯内的水未倒干净,设杯内水的体积为,此时
可见,结果不受影响,即所测结果不变,故D错误。
故选ABC。
13.(2025·河南省驻马店市·二模)如图所示,在利用称重法测浮力时,将铁块缓慢地浸入装满水的溢水杯,溢出的水流入小烧杯中,已知水的密度为ρ,下列说法正确的是( )
A.铁块浸没在水中所受浮力为
B.图乙中溢水杯对桌面的压力大于图甲中溢水杯对桌面的压力
C.图乙中溢水杯杯底受到水的压强等于图甲中溢水杯杯底受到水的压强
D.若流入小烧杯的水的体积为V,则铁块的质量为pV
【答案】AC
【来源】2025年河南省驻马店市确山县中考二模物理试题
【解析】A.由图甲可知,铁块受到的重力是F1,浸入水中后,弹簧测力计的示数是F2,对浸入水中的铁块受力分析可知,铁块受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,则铁块受到的浮力
故A正确;
B.力的作用是相互的,铁块对水的压力大小等于水对铁块的浮力的大小,由阿基米德原理知,,所以铁块对水的压力大小等于排开水的重力的大小,所以两图中,溢水杯对桌面的压力大小相等,故B错误;
C.水的深度相同,根据p=ρgh可知,杯底所受水的压强大小相等,故C正确;
D.由图乙可知,铁块浸没在水中,则排开水的体积等于铁块的体积,流入小烧杯的水的体积是排开水的体积,根据可知,铁块的质量,故D错误。
故选AC。
14.(2025·江西省上饶市·二模)浮沉条件在日常生活中有广泛的应用,从简单的物体漂浮到复杂的建筑结构设计,都有其独特的用途。下列四幅图中关于浮沉条件的应用说法正确的是( )
A.图甲中密度计测量的液体密度越大,密度计受到的浮力越大
B.图乙中盐水选种时,下沉的种子密度比盐水的密度大
C.图丙中热气球是通过自带的加热器调节气囊中气体的温度来控制升降
D.图丁中古人打捞铁牛时,浮船受到的浮力等于铁牛的重力
【答案】BC
【来源】2025年江西省上饶市中考二模物理试题
【解析】A.密度计是根据物体的漂浮条件来工作的,不论液体密度大小如何,密度计受到的浮力都等于重力,浮力大小不变,故A错误;
B.当物体密度大于液体密度时,物体在液体中下沉,图乙中下沉的种子密度比盐水的密度大,故B正确;
C.图丙中热气球通过自带的加热器调节气囊中气体的温度,从而改变囊中气体的密度,当浮力大于重力时,气球上升;当浮力小于重力时,气球下降,故C正确;
D.图丁中古人打捞铁牛时,船和铁牛的总重等于船和铁牛受到的浮力,故D错误。
故选BC。
三、填空题
15.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)小强想知道他家铜制钥匙是否由纯铜制成,于是通过测量其密度来进行判断(如图)。使用天平前,他先将_________移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁平衡。通过测量,得到钥匙的质量为7.6g,体积为0.95cm³,由此判断该钥匙_________(选填“是”或“不是”)由纯铜制成的。()
【答案】 游码 不是
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】[1]使用天平前,将天平放在水平桌面,将游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母使横梁水平平衡。
[2]钥匙密度为
钥匙与铜的密度关系
因此钥匙不是纯铜。
16.(2025·新疆维吾尔自治区吐鲁番市·调研)青拓冷轧科技近日使用国产化设备成功轧制出0.015mm超薄手撕钢。这是目前世界上最薄的不锈钢,是工艺技术的重大突破。
(1)将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,钢材的质量___________(填“变大”“变小”或“不变”),钢材在高压下表面的分子热运动___________(填“会”或“不会”)停止,光线在手撕钢凸表面发生反射时反射角___________(填“等于”或“不等于”)入射角。
(2)青拓冷轧科技最终实现了使用国产化设备轧制出0.015mm厚——即厚度为___________μm的手撕钢,手撕钢能够导电是由于内部有大量可以自由移动的___________(填“电子”“质子”或“中子”),这种规格的手撕钢宽度为600mm,每卷长度为5000m的材料质量约为___________(填“350g”“350kg”或“350t”)。
【答案】(1) 不变 不会 等于
(2) 15 电子 350kg
【来源】2025年新疆维吾尔自治区吐鲁番市中考素养调研第二次模拟考试物理试题
【解析】(1)[1]质量是物体的一种属性,与形状无关,将钢材轧制成超薄手撕钢的过程中,形状发生变化,但钢材的质量不变。
[2]一切物体的分子不停地做无规则运动,钢材在高压下表面的分子热运动不会停止。
[3]由光的反射定律可知,反射角等于入射角,光线在手撕钢凸表面发生反射时反射角等于入射角。
(2)[1]厚度为0.015mm=0.015×103μm=15μm
[2]手撕钢属于金属,能够导电,是由于内部有大量可以自由移动的电子,这些电子定向移动形成电流。
[3]每卷长度为5000m的材料的体积V=0.6m×0.015×10-3m×5000m=0.045m3
每卷长度为5000m的材料质量约为m=ρV=7.9×103kg/m3×0.045m3=355.5kg
因此每卷长度为5000m的材料质量约为350kg。
17.(2025·四川省成都市·二模)《茅屋为秋风所破歌》是唐代大诗人杜甫旅居四川成都草堂期间创作的一首歌行体古诗。首句起势迅猛“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,原因是屋顶上方的空气流速大,压强________,“茅”受到的合力向_________。
【答案】 小 上
【来源】2025年四川省成都市温江区中考二模物理试题
【解析】[1][2]流体压强与流速的关系是:流速大的位置压强小;风吹过屋顶时,屋顶上方空气流速大,所以压强小,而屋内气压正常,就会产生向上的压力差,“茅”受到的合力向上,将屋顶掀翻。
18.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)如图,薄壁柱形小桶重为G0,在桶内装入适量的水,将小桶挂在弹簧测力计的秤钩上,弹簧测力计的示数为 F1;再将小桶缓慢浸入液体中,此过程水槽底部液体压强逐渐___________(选填“变大”。“不变”或“变小”),当示数 时,小桶内水面高于桶外液面、此时小桶受到的浮力 F浮=___________ (用“F1”和“G0”表示),液体的密度___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】 变大 F1-G0 大于
【来源】2025年江苏省泰州市靖江市中考二模物理试题
【解析】[1]将小桶缓慢浸入液体中,液体深度变大,根据液体压强公式分析可知水槽底部液体压强逐渐变大。
[2]根据称重法可知此时小桶受到的浮力F浮=F1-F2=F1-G0
[3]水的重力为F1-G0,所以水的重力等于排开液体的重力,排开液体的体积大于水的体积,根据密度公式分析可知液体的密度大于水的密度。
19.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)救援人员趴在充气垫上营救冰面被困人员,在救援人员重力恒定的情况下,救援人员趴在充气垫上增大了___________,减小了___________,从而防止冰面破裂,使救援能更安全地进行。
【答案】 受力面积 压强
【来源】2025年江苏省泰州市靖江市中考二模物理试题
【解析】[1][2]救援人员趴在充气垫上,充气垫与冰面接触面积较大,增大了受力面积,由可知,受力面积增大时,压强减小,这样可以防止冰面因压强过大而破裂,保障救援安全进行。
20.(2025·四川省成都市邛崃市·二模)歼-35战斗机做日常飞行时,机翼上、下方空气流速不同,从而产生_________(选填“升力”或“浮力”)而上升。战斗机水平向右加速飞行时,飞机所受合力方向为水平向_________。
【答案】 升力 右
【来源】2025年四川省成都市邛崃市中考二模物理试题
【解析】[1]在流体中,流速越大的位置压强越小。 歼- 35战斗机机翼的形状上凸下平,当战斗机做日常飞行时,机翼上方的空气流速比下方大,根据流体压强与流速的关系可知,机翼上方的压强比下方小,从而在机翼上下表面产生了一个向上的压力差,这个压力差就是升力,战斗机在升力的作用下上升。
[2]力是改变物体运动状态的原因, 战斗机水平向右加速飞行,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用。 因为战斗机水平向右加速飞行,速度在水平向右的方向上增大,所以飞机所受合力方向水平向右。
21.(2025·辽宁省抚顺市·二模)如图是一辆户外便携式折叠露营小推车,车轮宽大,是为了减小对地面的________。露营车拉杆角度可以调节,若把拉杆固定在竖直方向,当拉杆下的车轮遇到障碍时,需向上提把手,这时露营车可视为________杠杆。
【答案】 压强 省力
【来源】2025年辽宁省抚顺市顺城区中考二模物理试题
【解析】[1] 露营小推车的车轮宽大,是为了通过增大受力面积来减小对地面的压强。
[2]若把拉杆固定在竖直方向,当拉杆下的车轮遇到障碍时,需向上提把手,这时离拉杆远的车轮的轴为支点,车的重力为阻力,动力臂大于阻力臂,露营车可视为省力杠杆。
22.(2025·安徽省六安市金安区六安市·二模)小智利用保鲜袋探究液体压强与哪些因素有关:
(1)实验时,在手上套上保鲜袋,将手慢慢伸入水中,通过观察保鲜袋的______来判断液体压强;
(2)实验中,随着手进入水中深度的增加,塑料膜与手贴合得越来越紧密,利用现象可探究液体压强与液体______是否有关。
【答案】(1)形变
(2)深度
【来源】2025年安徽省六安市金安区六安市清水河学校中考二模物理试题
【解析】(1)液体压强越大,塑料袋的形变量越大,所以可以通过观察保鲜袋的形变程度来判断液体压强大小。
(2)随着手进入水中深度的增加,塑料膜与手贴合得越来越紧密,说明液体压强大小和液体的深度有关系,所以可以探究液体压强与液体深度是否有关。
23.(2025·安徽省阜阳市·二模)如图所示,将铅笔水平挤压在两食指间,左边食指受到的压强为3.2×104Pa,笔尾和笔尖的面积分别为5×10-5m2、8×10-7m2,不计铅笔的重,则右边食指受到的压强为______Pa。
【答案】
【来源】2025年安徽省阜阳市太和县中考二模物理试题
【解析】根据平衡力和相互作用力条件可知,两食指受到的压力相同,压力大小为
则右边食指受到的压强为
24.(2025·陕西省西安市·二模)2024年11月17日,我国首艘大洋钻探船“梦想”号正式入列,如图所示。“梦想”号最大排水量约33000吨,最大钻深达11000米。“梦想”号满载漂浮在海面时受到的浮力约为_________N。在“梦想”号船头的船身上标有“吃水线”,其中印度洋“吃水线”在北大西洋“吃水线”的上方,由此可以判断出:印度洋海水密度_________(选填“大于”“等于”或“小于”)北大西洋海水密度。(g取10N/kg)
【答案】 3.3×108 小于
【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题
【解析】[1] “梦想”号最大排水量约33000吨,最大钻深达11000米。“梦想”号满载漂浮在海面时受到的浮力约为
[2]船在印度洋与北大西洋均处于漂浮状态,则船受到的浮力均等于重力,船的重力不变,则船受到的浮力不变;在“梦想”号船头的船身上标有“吃水线”,其中印度洋“吃水线”在北大西洋“吃水线”的上方,说明“梦想”号排开印度洋的水的体积大于排开北大西洋的水的体积,由得,印度洋海水密度小于北大西洋海水密度。
四、实验题
25.(2025·江苏省泰州市靖江市·二模)实验课上,老师和同学们用图示天平、量筒测量回形针的密度。
(1)将托盘天平放在___________台面上,调节好天平,取50枚回形针放在天平的左盘,移动游码至图1所示位置,天平平衡,则50枚回形针的总质量为___________g;
(2)如图2,在量筒中加入适量水,示数为___________mL,再将50枚回形针全部浸没在水中,量筒内液面达到8.4mL,则回形针的密度为 ____________g/cm3;
(3)小华利用回形针设计了一种测量液体密度的方案,实验步骤如下:
①如图3,在柱形容器中缓慢加入待测液体,直至液体质量等于50枚回形针的质量;
②如图4,从电子秤上取下容器,用刻度尺测出液面高度 h1;
③___________,用刻度尺测出液面高度h2;
则液体的密度ρ液=___________(用回形针密度ρ、h1和h2表示)。
【答案】(1) 水平 18
(2) 6 7.5
(3) 将50枚回形针浸没于液体中
【来源】2025年江苏省泰州市靖江市中考二模物理试题
【解析】(1)[1]天平在使用前需要先放置在水平台面上。
[2]图1所示,天平标尺的分度值是0.2g,则50枚回形针的总质量为
(2)[1][2]图2中量筒的分度值是0.4mL,示数为6mL,再将50枚回形针全部浸没在水中,量筒内液面达到8.4mL,50枚回形针的体积为
则回形针的密度为
(3)[1][2]实验中运用在质量相等来得到液体的密度,在柱形容器中缓慢加入待测液体,直至液体质量等于50枚回形针的质量,从电子秤上取下容器,用刻度尺测出液面高度 h1;接下来将50枚回形针浸没于液体中,用刻度尺测出液面高度h2;设容器的底面积为S,则液体的质量表示为,回形针的体积为
回形针的质量可表示为
由于液体质量和回形针的质量相等,则可得
解得
26.(2024·江苏省无锡市·二模)气体产生的压强(气压)大小与哪些因素有关呢?小明同学了解到如下信息:
①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎;
②篮球充气越多,越不易被压扁;
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
猜想:气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。
(1)信息________(填序号)可作为“气压大小可能与气体温度有关”猜想的依据;
(2)为了探究气压大小与体积的关系,小明设计实验方案如下:保持环境________不变,在带刻度的注射器内密封一段掺入酒精蒸气的空气竖直固定在铁架台上,然后将注射器与气体压强传感器连接管相连接。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,如图甲所示。待气体状态稳定后,记录气体压强、体积即注射器示数与________之和,逐次增加砝码质量,采集多组数据记录如下表:
序号
1
2
3
4
5
6
7
100.0
120.0
140.0
160.0
200.0
280.0
330.0
20.00
16.67
14.29
12.50
10.00
7.14
5.00
0.05
0.06
0.07
0.08
0.10
0.14
0.20
(3)根据表格中的数据,在乙图中画出与关系的图像__________,根据表格数据和图像,可以推算,当气压时,__________。第7个数据点显著偏离规律,小明仔细观察发现注射器筒壁出现模糊,这是因为___________,因此气体的质量减小了;
(4)小明将口服液外壁有棱的吸管弄丢了,用外壁光滑的圆吸管代替后,发现药液无法全部吸出。根据实验结论其原因可能是__________。
【答案】(1)①
(2) 温度 压强传感器连接管的容积
(3) 8 酒精蒸汽液化
(4) 见解析
【来源】2024年江苏省无锡市河埒中学中考二模物理试题
【解析】(1)根据信息①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎可知,自行车在烈日下暴晒时温度发生改变,则气压大小可能与气体的温度有关。
(2)[1]根据控制变量法可知,为了探究气压大小与体积的关系,应该控制气体的温度、气体的质量不变。
[2]在该实验中,体积V是注射器示数与注射器与压强传感器连接管的容积之和。
(3)[1]根据表格中的数据,结合描点法,可知对应画出的与关系的图像如下图所示:
[2]由图像及表格数据可得p与成正比,即pV=常数,当时,有,即,解得V=8cm3。
[3]第7个数据点显著偏离规律,因为注射器筒壁出现模糊,是由于压强增大,温度降低,酒精蒸汽液化,导致气体的质量减小了。
(4)根据实验结论可知,一定质量的气体,温度不变时体积越大,压强越小。有棱的吸管外壁不光滑,与瓶口接触不紧密,吸出药液时,管内气体体积增大,气压减小,药液在外界大气压作用下被压入吸管。而光滑圆吸管与瓶口接触紧密,在吸药液过程中,空气很难进入,很难形成气压差,所以很难“吸”上药液,导致药液无法全部吸出。
27.(2025·江苏省扬州市·二模)利用矿泉水瓶可以做很多物理小实验。
(1)如图(a)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大________来增大摩擦力。
(2)如图(b)所示,在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,再立即盖上瓶盖,看到瓶子变瘪了,这是因为________。
(3)如图(c)所示,他将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑的木棍上,然后向两个矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶________(选填“分开”或“靠近”),这是因为________。
(4)如图(d)所示,是用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成的“浮沉子”,当用较大的力挤压矿泉水瓶时,“浮沉子”会________(选填“上浮”或“下沉”),这是因为________。
(5)如图(e)所示,用一个丝绸摩擦过的气球靠近平放在桌上的空矿泉水瓶,发现空矿泉水瓶向气球方向滚动,这是因为________。
【答案】(1)接触面的粗糙程度
(2)见解析
(3) 靠近 流体流速大的地方压强小
(4) 下沉 见解析
(5)带电体具有吸引轻小物体的性质
【来源】2025年江苏省扬州市广陵区扬州中学教育集团树人学校中考二模物理试题
【解析】(1)瓶盖侧面竖纹,在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,方便拧开或拧紧瓶盖。
(2)装入少量热水又迅速倒出并盖盖,瓶内气体受热膨胀部分逸出,之后瓶内气体温度降低,气压减小,外界大气压强大于瓶内气压,从而使瓶子变瘪。
(3)[1][2]向两矿泉水瓶中间吹气,中间空气流速变大,根据流体压强与流速关系,流速大的地方压强小,而瓶子外侧气压不变,外侧气压大于内侧气压,所以两瓶子会靠近。
(4)[1][2]挤压矿泉水瓶,瓶内气压增大,水被压入小瓶,“浮沉子” 重力增加,当重力大于浮力时就会下沉。
(5)丝绸摩擦过的气球带电,空矿泉水瓶是轻小物体,根据带电体性质,带电体能够吸引轻小物体,所以气球能吸引矿泉水瓶使其滚动。
28.小明同学在网上看到一则消息:某工厂的圆柱形水泥窖内有一口笨重的圆柱形大缸(空缸),缸重千牛以上,直径比窖略小。现需将大缸转动一个方位,有人想出一个妙法,端来一盆水,倒入窖与缸的空隙中使缸浮起,实现了“盆水举缸”,轻而易举地解决了问题。
小明同学想判断“一盆水能够浮起质量比它大的缸”这则消息的真伪,进行了如下探究:
【实验探究】
小明准备了如下器材:托盘天平、内径相差不大的大小两支试管、沙、水及烧杯,请你设计一个实验帮助小明解除困惑。请写出实验方案。__________
【理论探究】
第一步:建立模型
将缸和窖看成圆柱形物体(密度小于水的密度)和薄壁容器,放在水平桌面上进行研究,如下图所示;
第二步:理论推导
若已知缸底直径为d,能实现“盆水举缸”,窖底直径D应满足的条件是什么?请你写出推导过程。____________温馨提示:推导过程中需要的物理量请提前设定(可在图中标出)
【实际应用】
若窖底直径是缸底直径的1.02倍,则使缸刚好浮起时倒入水的质量是缸质量的____________%。
【拓展研究】
小明利用模型进一步研究:在薄壁容器内继续注入适量的水,物块静止时如下图所示。如果将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,水对容器底部的压强的变化量为Δp水,容器对水平桌面的压强的变化量为Δp桌,则Δp水:p桌=____
【答案】 见解析 ,见解析 4.04 1∶1
【来源】2025年天津市和平区中考二模物理试题
【解析】[1]实验步骤:①用天平和烧杯称出适量的质量为m1的水,倒入大试管中。
②取适量的沙装入小试管中,用天平称其总质量m2,使得m2>m1。
③将盛有沙的小试管放入大试管中,观察小试管是否漂浮。若小试管不漂浮,应在保证m2>m1的条件下,调节水及沙的多少,使小试管漂浮在大试管中。
实验结论:小试管漂浮在大试管中所受浮力F=m2g>m1g
这就说明了质量较小的一盆水能够浮起质量较大的缸。
[2]物体刚好漂浮
物理模型及符号设定:缸视为底面积为S缸、底直径为d、密度小于水的圆柱体,质量为M;薄壁窖视为底面积为S窖、底直径为D;缸要恰能离开窖底时,水对缸底的向上压力(即浮力)应等于缸重Mg;设水密度为ρ,倒入环形空隙中水的高度为h。
推导过程:缸刚好浮起时
则有
此时倒入水的质量m水为
代入h得
若,
则
要“用较小质量的水浮起更重的缸”,需
即
则有
解得。也就是说,窖的直径D不能过大(满足)时,就可出现用少量水(质量小于缸本身)顶起缸的情形。
[3]若窖底直径是缸底直径的1.02倍,即D = 1.02 d,则使缸刚好浮起时,所需水的质量占缸质量的百分比
即约4.04%。
[4]当再往容器中注水、物块漂浮后,若将物块露出水面的部分切去(使物体减轻),它所需排开(水下部分)的体积将减小,受到的浮力减小,水面因而下降,容器底部受到的压力变化量等于物块所受浮力变化量。即
因为物块漂浮,浮力等于自身重力,则浮力的变化量等于 自身重力变化量,假设切去部分质量为,则有
故水对容器底部的压强的变化量为
容器对桌面的压力大小等于“容器+水+物体”对桌面的总重力之,此时因为物体被切去一部分,其质量减少,总重力减小,即压力减小,容器对水平桌面的压力变化量为
则容器对水平桌面的压强的变化量
故
29.相传在三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”。小华学物理知识描述了“孔明灯”升空原理:当孔明灯内部气体的温度升高,孔明灯内部气体的密度________(选填“大于”“等于”或“小于”)其外部气体的密度,由于受到浮力的作用,孔明灯便“腾起”。她利用一些物品测量了自制孔明灯能提升的最大物重,实验方案如下:
小贴士:孔明灯放飞过程易引起火灾,一定要远离居民楼、高压线等物体。
(1)如图-1,是已装配好的自制孔明灯模型,孔明灯的形状为一个圆柱体与一个半球的组合体,体积约为0.028m3,支架采用细竹篾制成,将细竹篾弯成一个圆圈,将圆圈均分成四份,十字型交叉又绑上两根细铜丝,将燃料石蜡固定在两铜丝的交叉点上。
(2)在标准大气压下,一间室温为20℃的普通房间,门窗关闭,使得室内无风。如图-2所示,用手提起灯罩,将燃料点燃,灯罩内气体受热,孔明灯体积变化忽略不计,大约5s后孔明灯开始升空,持续升空时间大于6s,石蜡燃烧结束后孔明灯由于________的作用下落。
(3)制作一条长度和质量合适的铁链(铁链受到空气的浮力忽略不计),一端挂在孔明灯铜丝的交叉点下方,另一端固定在地上。
(4)更换石蜡并点燃,直到孔明灯上升到空中并处于________状态,测量孔明灯拉起的铁链质量,即可得到提升的最大物重。
(5)更换石蜡,放飞孔明灯,重复上述操作两次,测出提升的最大物重。测量数据如表1:(g取10N/kg)
实验次数
孔明灯支架质量m1/g
灯罩质量m2/g
石蜡质量m3/g
拉起铁链质量m4/g
提升的最大物重G/N
第一次
5.2
12
8.0
21.8
第二次
27.8
第三次
23.8
分析数据得出:该孔明灯能提升的最大物重是________N。
(6)小华从资料中查到,在一个标准大气压下,温度为20℃时,空气的密度约为1.2kg/m3,则空气对孔明灯的浮力为________N。据此初步判断,孔明灯所受浮力________(选填“大于”“小于”或“等于”)其总重力,进一步猜想:仅用浮力和密度来描述孔明灯的升空原理可能是不正确的。
(7)小华将面积2mm2的碎纸屑放置在孔明灯底部,拿住支架不松手,在孔明灯燃料的燃烧过程中,可以观察到纸屑向下飘动,同时小华用红外温度计测得火焰的内焰温度235.6℃,外焰270.0℃;灯罩顶部温度高,侧面温度低,最高温度49.5℃。
温度t/℃
20
50
100
200
300
气体密度ρ/(kg·m-3)
1.205
1.093
0.946
0.746
0.616
由此可以判断出:孔明灯内的热空气向上运动时,孔明灯底部的气流运动方向是向________。综合本实验的过程和数据,小华认识到孔明灯内部气流运动,灯罩受到气流冲击力,孔明灯便开始“腾空而起”。
(8)下列哪一种飞行器也不能仅用浮力和密度来描述升空原理,________(选填序号)。
A.飞艇 B.氦气球 C.热气球
【答案】 小于 重力 静止 0.53 0.336 大于 下 C
【来源】2025年陕西省西安交通大学附中中考三模物理试题
【解析】[1]根据浮与沉的条件可知,孔明灯内部气体的密度小于其外部气体的密度,由于受到浮力的作用,孔明灯便“腾起”。
(2)[2]地球附近的物体都受到地球重力的作用,所以石蜡燃烧结束后孔明灯由于重力的作用下落。
(4)[3]根据力的平衡可知,更换石蜡并点燃,直到孔明灯上升到空中并处于静止状态(即平衡状态),测量孔明灯拉起的铁链质量,进而可得到提升的最大物重。
(5)[4]第一次实验中m=m1+m2+m3+m4=(5.2+12+8.0+21.8)g=47g=0.047kg,G=mg= 0.047kg×10N/kg=0.47N
第二次实验中m=m1+m2+m3+m4=(5.2+12+8.0+27.8)g=53g=0.053kg,G=mg= 0.053kg×10N/kg=0.53N
第三次实验中m=m1+m2+m3+m4=(5.2+12+8.0+23.8)g=49g=0.049kg,G=mg= 0.049kg×10N/kg=0.49N
分析数据得出:该孔明灯能提升的最大物重是0.53N。
(6)[5][6]根据F浮=ρ气V排g,空气对孔明灯的浮力为F浮=ρ气V排g=1.2kg/m3×0.028m3×10N/kg=0.336N
根据浮与沉的条件可知,孔明灯能上升,说明孔明灯所受浮力大于其总重力。
(7)[7]孔明灯内的热空气向上运动时,孔明灯底部的气流运动方向是向下。因为热空气上升,周围冷空气会从底部补充进来,形成向下的气流。
(8)[8]热气球和孔明灯类似,内部是热空气,不能仅用浮力和密度来描述升空原理,还涉及到内部气流运动等因素。而飞艇和氦气球是利用气体密度小于空气密度产生浮力升空,主要是基于浮力和密度原理,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
五、计算题
30.(2025·陕西省西安市·二模)2024年5月1日,福建舰(如图﹣1)圆满完成首次航行试验任务,预计配备的“歼﹣15B”舰载机(如图﹣2)是福建舰战斗力的核心。据了解,吃水深度最大可达13m。
(1)舰载机机翼的横截面如图﹣3所示,飞行时机翼上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速,根据在气体中流速越大的位置压强越 _____的原理,舰载机获得升力。
(2)福建舰以最大吃水深度漂浮时,排水量为8.2×104t,求福建舰此时所受浮力的大小和舰底所受海水的压强。(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(3)福建舰的最大行驶速度为,若福建舰以最大航速沿直线匀速航行时,福建舰的动力输出功率为1.8×105kW,求福建舰受到的阻力。
【答案】(1)小
(2)8×108N,1.3×105Pa
(3)
【来源】2025年陕西省西安市高新唐南中学中考二模物理试题
【解析】(1)气体中,流速越大的位置压强越小。飞行时机翼上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速,利用了气体中,流速越大的位置压强越小的原理使舰载机获得升力。
(2)福建舰此时所受浮力
吃水深度最大可达13m,则舰底所受海水的压强
(3)福建舰以最大航速沿直线匀速航行,阻力与牵引力大小相等,则
31.(2025·福建省厦门市·二模)2025 年 4 月,在北京亦庄举行的半程马拉松赛事,首次由人类和人形机器人共跑。某型号机器人的质量为 50kg,拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制。本次赛事的赛道约 21km,下表是该机器人的部分参数,g 取10N/kg。请通过计算回答:
脚与地面接触总面积cm²
500
跑步最高速度 /(km・h⁻¹)
10
满电时持续工作时间/h
3
续航电能 /(kW・h)
2.025
(1)该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是多少?
(2)该机器人站立在水平地面上,对地面的压强是多少?
(3)该机器人满电时持续工作的功率是多少?
【答案】(1)2.1h
(2)1×104Pa
(3)0.675kW
【来源】2025年福建省厦门市同安区第一中学中考二模物理试题
【解析】(1)本次赛事的赛道约 21km,该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是
(2)该机器人站立在水平地面上,对地面的压力为
对地面的压强是
(3)该机器人满电时持续工作的功率是
32.如图所示,图(a)是一个装满酒精的薄壁圆柱形容器甲,图(b)是一个正方体物块乙。将重为的物块乙轻放入容器甲中,溢出的酒精重为,且存在。(千克/米3)
(1)若乙物块的边长为h,求乙物块的密度;
(2)若甲容器高0.2米,求酒精对容器底部的压强;
(3)若在甲容器中装满水,将乙物块轻放入容器甲中,求溢出水的重力与、的关系。
【答案】(1)
(2)1568帕
(3)见解析
【来源】2025年上海市崇明区中考二模物理试题
【解析】(1)解:乙物块为正方体,其体积为
密度为。
(2)酒精对容器底部的压强为。
(3)①漂浮时:G溢水=G排水=F浮=G乙,结合题目可得:G溢酒精<G溢水=G乙
②悬浮时:G溢水=G排水=F浮=G乙,结合题目可得:G溢酒精<G溢水=G乙
③沉底时:G溢水=G排水=F浮<G乙
因为G乙>G溢酒精,那么乙在酒精中也是沉底,则V排水=V排酒精
因为ρ水>ρ酒精,根据可知m排水>m排酒精,那么G排水>G排酒精=G溢酒精
所以G溢酒精<G溢水<G乙。
33.如图甲所示, 由我国自主研发的“极目一号”浮空艇已在青藏高原成功升空,为大气科学观测创造了海拔9000余米的的世界记录。浮空艇内部拥有大量密度小于空气的氦气,下部系有缆绳并与地面相连接进行锚泊,整个浮空艇就像人牵着绳子放飞在空中的巨型气球。
(1)若浮空艇3h内匀速竖直上升9km,则上升速度是多少?
(2)若浮空艇总质量为2600kg, 其受到的重力是多少? (取g=10N/ kg)
(3)当浮空艇上升到9km的高空静止时,若外界空气密度为0.5kg/m3,浮空艇体积约为9000m3,则地面处于竖直方向的缆绳对它的拉力大小是多少?
(4)如图乙所示,浮空艇内部主要由两个气囊组成,两个气囊分别充有氦气和空气,主气囊装有氦气负责提供升力;无论上升还是下降,都依靠调节副气囊内的空气实现。若要浮空艇上升,请你从浮力的角度分析,副气囊是往外排出空气还是向内注入空气?为什么?(不考虑缆绳对浮空艇的拉力,假设浮空艇体积不变)
【答案】(1)3km/h
(2)26000N
(3)1.9×104N
(4)见解析
【来源】2025年贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县中考三模物理试题
【解析】(1)浮空艇3h内匀速竖直上升9km,则上升速度是
(2)浮空艇总质量为2600kg, 其受到的重力是
(3)外界空气密度为0.5kg/m3,浮空艇体积约为9000m3,浮空艇受到的浮力为
浮空艇上升到9km的高空静止,处于平衡状态,则缆绳对它的拉力大小是
(4)浮空艇的体积不变,浮力不变,若要浮空艇上升,需要减小浮空艇的重力,因副气囊应向外排气。
六、简答题
34.(2025·河南省周口市·二模)物理源于生活,最终又应用于生活。学习物理知识可以帮助我们分析生活现象背后的原理并加以利用,同时也能帮助我们避免它们带来的危害。请仿照下面的示例写出一个物理知识并列举一个利用(或防止)的实例。
【示例】物理知识:惯性。
利用(或防止)的实例:跳远时助跑以提高成绩(或乘车时系安全带以防止紧急刹车带来的伤害)。
物理知识:___________。
利用(或防止)的实例:___________。
【答案】 流体流速大的地方压强小 列车驶过时,人站在安全线内以防止发生危险(或电流的热效应 电饭锅煮米饭或光的折射现象 切勿因水看起来浅就下水游泳,防止溺水)
【来源】2025年河南省周口市沈丘县两校联考中考二模物理试题
【解析】[1] 流体流速大的地方压强小
[2] 列车驶过时,人站在安全线内以防止发生危险
或[1] 电流的热效应
[2] 电饭锅煮米饭
或[1] 光的折射
[2] 切勿因水看起来浅就下水游泳,防止溺水
等
35.(2025·福建省南平市·二模)“滩涂泥撬制作工艺”是福建省非物质文化遗产。泥撬是一块前端翘起的长木板,形似滑雪板,不易陷入泥潭。如图15,渔民一条腿跪在板上,另一只脚向后蹬地,泥撬快速向前滑行,收脚后,泥撬会继续向前滑行。请你用物理知识解释:
(1)泥撬不易陷入泥潭的原因;
(2)收脚后,泥撬继续向前滑行的原因。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【来源】2025年福建省南平市中考二模物理试题
【解析】(1)泥撬底面的面积较大,作用在泥滩上时,受力面积较大。根据可知,在压力一定时,受力面积越大,对泥滩的压强越小,所以泥撬不会陷入泥滩中。
(2)收脚后,泥撬不再受到向前的作用力,但由于它具有惯性,要保持原来的运动状态,所以能继续向前滑行。
七、综合题
36.(2025·吉林省长春市·二模)明珠少年科学院的同学们受邀为雕塑公园景观池设计液体深度监测仪。图甲为他们设计的模拟装置示意图,一个底部有传感器(固定在容器底)的薄壁圆柱形容器(足够深),容器底面积为250cm2,传感器的体积忽略不计,将一个底面积为200cm2、高10cm的圆柱体A放在传感器上方,A与传感器通过不可伸长的细线(质量、体积都不计)相连,向容器中加某种液体,传感器测得的圆柱体A对它的压力或者绳子对它的力 F随容器中液体深度h的变化关系图像如图乙所示。
(1)圆柱体A的重力为___________N;
(2)从开始加液体到液体深度为7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,则该液体密度为___________kg/m3;
(3)细线的长度为___________cm;
(4)圆柱体A刚好浸没在液体中时,细线对转感器的拉力为___________N;
(5)当液体深度为20cm时,停止注入液体,切断细线,最终物体静止时,容器底部受到的液体压强为___________Pa。
【答案】(1)12
(2)
(3)6
(4)4
(5)1440
【来源】2025年吉林省长春市东北师大附中中考二模物理试题
【解析】(1)根据题意和题图信息可知,当未向容器内加入液体时,圆柱体A对传感器的压力大小等于圆柱体的重力大小,所以,圆柱体A的重力为G=12N。
(2)从开始加液体到液体深度为7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,此时圆柱体受到的浮力等于圆柱体的重力,则,由阿基米德原理可得
即
解得该液体密度为。
(3)由图乙可知,当液体深度为13.5cm时,绳子开始对传感器有力的作用,可知,当圆柱体A对传感器刚好无压力时继续加液体,圆柱体会漂浮在液面上,当液体深度为13.5cm时,此时绳子刚好伸直,圆柱体排开液体的深度为7.5cm,所以,绳子(细线)的长度为
(4)圆柱体A刚好浸没在液体中时,圆柱体受到的浮力为
对圆柱体受力分析可得
所以,圆柱体受到细线的拉力为
根据物体间力的作用是相互的和二力平衡可知,细线对转感器的拉力为
(5)由题意可知,圆柱体A刚好浸没在液体中时,此时液体的深度为6cm+10cm=16cm
当液体深度为20cm时,停止注入液体,此时已加液体的体积为
根据题意,由于,即圆柱体完全浸没在液体中受到的浮力大于其自身的重力,切断细线,圆柱体会上浮,最终物体静止时,漂浮在液面上,此时圆柱体浸入液体中的深度为7.5cm,则有
即
所以,此时液体的深度为,容器底部受到的液体压强为
37.(2025·广东省韶关市·二模)阅读短文,回答问题。
两栖攻击舰
题图甲所示是我国自主研制的两栖攻击舰。该舰艇采用燃电双推进系统,满载时排水量为4.8万吨,最大吃水深度为8m。其在某次直线航行动力测试中,采用燃气模式,总消耗燃气5吨,燃气在发动机中完全燃烧所释放能量的30%用于推动舰艇前进。设测试中发动机当前消耗燃气质量占总消耗燃气质量的百分比为D,通过调节,航行速度v与D的关系如题图乙所示,其中D<10%时的图线未画出。在航行过程中,舰艇受到的阻力大小并不恒定,当航速在10~20km/h时,阻力大小与航速大小成正比,当航速为10km/h时,受到的阻力大小为3×105N,航速超过20km/h时,阻力与航速不再是正比关系。表格是测试中D在各范围内对应的航行路程s,其中(s1+s2)∶s3=3∶4.(ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ淡水=1.0×103kg/m3,q燃气=3.6×107J/kg,g取10N/kg)
D
0~10%
10%~60%
60%~100%
s
s1=17km
s2
s3
(1)舰艇从淡水域驶入海水域(忽略舰艇总质量的变化),所受浮力______,吃水深度______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)若舰艇在淡水域时达到了最大吃水深度,其底部受到水的最大压强为______Pa。满载时所受的重力为______N。
(3)舰艇以10km/h匀速航行时牵引力做功功率为P1,以15km/h匀速航行时牵引力做功功率为P2,则P1∶P2=______。
(4)此次动力测试中,舰艇总航行路程为______km。
【答案】(1) 不变 变小
(2)
(3)4︰9
(4)84
【来源】2025年广东省韶关市乳源瑶族自治县中考二模物理试题
【解析】(1)[1] 舰艇从淡水域驶入海水域时,始终处于漂浮状态,漂浮时,浮力与重力是一对平衡力,重力不变,故浮力不变。
[2] 由阿基米德原理可知,浮力不变时,海水密度更大,则 减小,因此吃水深度变小。
(2)[1] 舰艇在淡水中最大吃水深度 ℎ=8 m,底部最大压强:
[2] 满载排水量, 排开水所受重力,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,且此时舰艇处于漂浮状态,浮力等于舰艇的重力,故舰艇的重力为。
(3)当航速在10~20km/h时,阻力大小与航速大小成正比,当航速为10km/h时,受到的阻力大小为f1=3×105N,当航速为15km/h时,易知受到的阻力大小为f2=4.5×105N(速度15km/h是10km/h的1.5倍,阻力也是1.5倍)。匀速航行时牵引力 F等于阻力f,则功率P=Fv= fv,则功率之比为。
(4)已知舰艇在s3段时,速度为15km/h,阻力大小为f2=4.5×105N,此段航程通过表格知道消耗的燃料占总体的40%,则发动机消耗的能量,这些能量有30%转化为发动机对舰艇所做的功,做功,则根据做功公式W=Fs, s3段的路程,因为(s1+s2)∶s3=3∶4,故s1+s2=36km,所以总的路程为s1+s2+s3=36km+48km=84km。
八、科普阅读题
38.(2024·山西省吕梁市·三模)阅读短文,回答问题。
“极目一号”浮空艇飞过珠峰
2022年5月15日凌晨1点,“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔高度为5200m的中国科学院珠峰站升空,凌晨5点达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的海拔高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。浮空艇搭载的观测仪器,主要用于同步记录从地表到9000m高空的大气组成数据和水汽传输过程,对研究青藏高原环境变化具有重要作用。
浮空艇是一种依靠浮力留空的飞行器,浮空艇与飞机相比,主要优势:能源消耗少,留空时间长,载荷能力强大。如图所示是“极目一号”Ⅲ型浮空艇空载时静止在地面的场景,它的艇体材料是我国自主研发的复合织物材料,能胜任在9000多米高空的低温、强辐射、空气稀薄等严苛环境中作业!
(1)本次浮空艇上升的平均速度为______km/h;
(2)浮空艇在上升到高空的过程中,浮力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),你判断的理由是______;
(3)为了能胜任在高空的严苛环境中作业,浮空艇的复合织物材料需要具备______特性。(写出一条即可)
【答案】(1)0.958
(2) 变小 高空中空气密度变小
(3)低密度(或高强度、抗辐射、耐低温等)
【来源】2024年山西省吕梁市中阳县多校中考三模理综物理试题
【解析】(1)本次浮空艇上升的时间
浮空艇上升的平均速度为
(2)[1][2]浮空艇在上升到高空的过程中,空气变的稀薄,即空气密度变小,浮空艇的体积不变,根据阿基米德原理知,浮力会变小,判断的理由是高空中空气密度变小。
(3)为了能胜任在9000多米高空的低温、强辐射、空气稀薄等严苛环境中作业浮空艇的复合织物材料需要具备低密度(或高强度、抗辐射、耐低温等)特性。
39.(2025·广东省深圳市·二模)阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
20
30
40
50
60
0.25
20
45
80
125
180
0.5
40
90
160
250
360
1.0
80
180
320
500
720
1.5
120
270
480
750
1080
2.0
160
360
640
1000
1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以__________为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是__________N,流速增大时,模型受到的升力变__________;
(3)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是__________Pa;(取1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗?你的判断及理由是__________;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角__________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f=__________(比例系数用字母k表示),其中k=__________;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究__________。
【答案】(1)气流
(2) 11 大
(3)2.16
(4)
(5)不是,由图丁可知,当迎角大于15°后,升力会快速变小
(6)减小
(7) kSv2 0.2N•s2/m4
(8)汽车车内噪音与行驶速度的关系
【来源】2025年广东省深圳市光明区中考二模物理试题
【解析】(1)当气流吹过飞机模型时,以气流为参照物,飞机模型的位置发生改变,则飞机模型是运动的。
(2)[1]由图乙可知,当气流速度为0时,传感器受到的压力为11N,此时传感器受到的压力等于模型的重力,则模型受到的重力是11N。
[2]流速增大时,模型上表面空气流速变大,压强变小,模型受到的升力变大。
(3)由图得,当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,此时上下表面的气体流速相同,上下表面的气压相同,翼状模型对支架的压力等于翼状模型的重力10N,此过程中压力大小F不随流速的改变而改变,如图所示:
(5)由图丁可知,当迎角大于15°后,升力会快速变小,故飞机飞行时,迎角不是越大越好。
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,飞机上下表面的流速差变大,飞机受到的升力变大,由图丁得,迎角小于15°,迎角越小,升力越小,则要保持飞机所受升力不变,应使仰角减小。
(7)[1][2]由表格中数据得,当S不变时,f扩大的倍数与v扩大的倍数的平方相同;当v不变时,f扩大的倍数与S扩大的倍数相同,则可设
当速度为、时
则
(8)如果你有机会开展风洞实验,可以进行的探究有汽车车内噪音与行驶速度的关系;汽车高速行驶时对地面压力的变化;高层建筑晃动情况与风速的关系;轮船受到的阻力与船头形状的关系;大风条件下轮船平稳航行的方法;速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
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