内容正文:
期末题型分类特训:科普阅读题(二)-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
一、科普阅读题
1.阅读短文,回答问题。
“克重”
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书的用的纸张克重为,实际上,这种表示低张厚薄的方法与密度的知识是相关的,由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。面积的质量又叫做物质的“面密度”,即表示纸张的规格,数值越大表示纸越厚,质量越好。国家标准规定以、、、、等标记来表示纸张幅面规格。其中纸张尺寸是,纸张尺寸是。
对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为,其“面密度”记作___________;
A. B. C. D.
(2)同种材质做成等厚纸张,的“面密度” (选填“大于”、“小于”或“等于”)的“面密度”;
(3)小明测出(1)中纸张1000张的厚度为,则该纸张的密度为 ;
(4)家庭电线正常使用截面积为和的铜导线,下面关于它们的密度和“线密度”说法正确的是___________。
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度不相同,“线密度”相同
C.它们的密度相同,“线密度”不相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(5)有一捆横截面积为铜丝,质量为,小明计算该铜丝的“线密度”为 。(已知铜的密度为)
2.阅读短文,回答问题。
在出版行业,通常用“克重”来表示纸张的厚薄。例如,有些图书所用的纸张克重为60g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的:由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的“面密度”。国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格,其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”。
(1)有些图书所用的纸张克重为60g,其“面密度”记作( )
A.60g B.60g/m2 C.60g·m2 D.60g/m3
(2)同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度” A2的“面密度”(选填“等于”或“大于”或“小于”)。
(3)家庭电线正常使用截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,下面关于它们的密度和“线密度”说法正确的是( )
A.它们的密度和“线密度”都不相同
B.它们的密度相同,“线密度”不相同
C.它们的密度不相同,“线密度”相同
D.它们的密度和“线密度”都相同
(4)有一捆横截面积为2.5mm2铜丝,质量为89kg,小明计算该铜丝的“线密度”为 g/m(已知铜的密度为ρ铜=8.9×103kg/m3)。
3.阅读短文,回答问题。
风云三号G星
2023年4月16日,我国在酒泉卫星发射中心使用“长征四号乙”运载火箭,成功将“风云三号G星”发射升空(如图所示)。
在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度,称为该地该时段内的降水量,单位为毫米(mm)。如何预测某个区域的降水量呢?如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶)所能形成的水的总体积,再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系,就可以得到降水量了。风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号,获取竖直方向不同高度层的降水结构信息;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,实现对水平方向的降水探测。这就如同对大气降水进行“CT”扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)以及各种降水粒子的直径大小等。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)降水粒子的数密度越大,则内降水粒子的______越大。
A.质量 B.体积 C.密度 D.数量
(2)为了减轻运载火箭自重,在部分部件上使用碳纤维增强树脂基复合材料,该材料比钢更硬,但是密度只有钢的四分之一。某零件若使用的是80kg的钢,则该零件的体积是 。现在用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,质量减轻 kg。()
表:各类雨的降水量标准:
降水量(12小时/mm)
小于5.0
5.0~15
15.0~30
30.0~70
70.0~140
140.0以上
种类
小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
(3)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀,数密度为,每个降水粒子的体积均为。若在12小时内,该云层中有60%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(见表),可知此次降雨的种类为 。
4.2023年冬季北方迎来多轮降雪,关于雪的知识,请阅读短文并回答下列问题:
雪是从云中降落到地面的雪花形态的晶体。在低于的云层里先形成晶核,晶核周围的水蒸气在冷空气作用下,围着晶核开始凝华,使晶核逐渐变大,成为雪晶。当雪晶增大到一定程度时便落到地面,这就是雪花。降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水蒸气;三是云层下面的气温低于,靠近地面的气温一般不能高于。谚语有“霜前冷,雪后寒”之说,雪后要注意保暖。大雪过后人们在空旷的户外感到特别寂静。为了应对下雪时路面结冰对交通造成的影响,有关部门提前布局,向路面撒盐除冰雪,方便铲雪车铲雪。
(1)晶核周围的水蒸气围绕晶核 (填物态变化名称)使晶核长大成雪晶;
(2)下列不属于雪的形成条件的是 (填选项前字母);
A.云层中气温较低 B.云层中水蒸气充足
C.云层中有较冷的晶核 D.云层下气温较高
(3)“雪后寒”是因为 ,向路面撒盐除雪的原理是:撒盐使雪的熔点 (选填“升高”或“降低”);
(4)下雪过后人们感受到万籁俱寂,这是因为大雪蓬松多孔,有吸声作用,这属于在 控制噪声;
(5)为了测量雪的密度,有实验者选了一块平整地面,用力竖直向下踩在雪上,形成一个下凹的脚印(脚印下的雪由于受外力挤压可近似看成冰层),然后测量积雪原来的厚度H和被踩后形成脚印的厚度h,就可以估测雪的密度,请推导出计算雪密度的表达式 (已知冰的密度为,用已知字母表达出来。)
5.请你阅读下面的短文,回答问题:
密度是物质的基本性质之一,每种物质都有自己的密度,密度在我们的社会生活中有重要的应用,例如,鉴定牛奶、酒的品质。农业选种时配制盐水等,都要用到密度的知识,航空航天器材采用新型轻薄材料减轻其量。坚若磐石的机床底座则需要用坚固、密度大的材料制成,可见密度的知识与人们社会生活的关系十分密切。
(1)石墨烯是一种准二维材料,由于它的密度 (选填“大”或“小”),因此在航天领域的应用优势也是极为突出的。质量为4kg,体积为0.57dm3的铅球, (选填“是”或“不是”) 用铅制作的;(ρ铅=l1.3×103kg/m3)
(2)如图点燃酒精灯后,纸风车转动,说明空气的密度受到 的影响;
(3)一杯水喝掉半杯,剩余水的密度 (选填“变大”、“变小”或“不 变”); 在我国的北方,冬天户外自来水管内的水结了冰,有时还会把水管冻裂,造成设备的损坏。那么,水管为什么被冻裂?请你用所学物理知识解释: 。
6.阅读下列短文,回答问题。
气凝胶,改变世界的神奇材料
凝胶——它身轻如烟,是世界上最轻的固体材料之一。浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料——“全碳气凝胶”,它的构造类似于“碳海绵”,这种气凝胶的外表呈固体状、内部含有众多孔隙、充斥着空气,密度仅为,比气还要轻。如图所示为的“全碳气凝胶”压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景。
虽然看上去“脆弱不堪”,但“全碳气凝胶”在结构韧性方面却十分出色,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。“全碳气凝胶”对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水。“全碳气凝胶”将有望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。除了污染治理方面,“全碳气凝胶”还将成为理想的储能保温、催化载体和吸音材料。
问题:
(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。这里的“轻”实际上是指它的 小;
(2)“全碳气凝胶”之所以能成为理想的保温和吸音材料,是因为它有 的结构特点;
(3)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有 好的特点;
(4)图中花蕊上的气凝胶的质量为 。
7.阅读短文,回答问题。
无人机
无人机作为空中平台,以高分辨率、高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。如表是某小型无人机的部分参数:(帧·秒是指每秒拍摄的画面数)
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/()
拍摄速度/(帧·秒)
数据
5
50
11000
(1)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,据此判断小轿车 (填“是”或“否”)超速;
(2)如图乙是无人机竖直向上运动的图像,由图像可知,在5~10s内,无人机做 运动;
(3)为增大小型无人机的巡航时间,请从研制方面,提出一条合理化建议: 。
8.阅读短文,回答问题。
中国空间站
中国空间站质量为100多吨,在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚,可通过望远镜观察到空间站。
神舟飞船用于向空间站运送航天员,飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板,在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”,货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中,可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。
发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭,动力来自于液态燃料。发射时允许游客现场观看,但必须保持的最近安全距离通常为1.5km。
选择航天材料需要考虑多方面的因素,物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一、许多物体在温度升高时,体积会增大,这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用表示。一般情况下,不同物质的热膨胀程度不同,铝的体胀系数。
(1)火箭使用的液态燃料,是通过 (选填“压缩体积”或“降低温度”)的方法使燃气液化而形成的;晴天的夜晚,观察到的空间站 (选填“是”“不是”)光源;
(2)下列说法正确的是___________;
A.太阳能电池板应设计成白色
B.太空中的空间站的质量为零
C.空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作
D.光进入摄像机镜头前后传播速度不变
(3)天舟货运飞船靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐 ;
(4)设计师为减轻火箭的质量,将一个钢制零件改为铝制零件,使其质量减少,则该零件所需铝的质量是 ;某铝制零件时的体积为,升温至,体积变化了 。(、)
9.阅读短文,回答文后的问题。
不倒的奥秘
支持面上物体的稳定程度叫做稳度。小明观察到电风扇、落地灯等都有个大而重的底座,使它们不易翻倒。进而他提出两个猜想:①物体的稳定程度(稳度)可能与物体重心高低有关;②物体的稳度可能与接触面积大小有关。为了验证猜想①,他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的底部、中部和顶部,其重心位置如图甲所示,然后小心地推翻圆柱体,观察圆柱体刚好翻倒转过的角度θ(如图乙)并记录在表中。在验证猜想②之前,他想到照相机的三脚架与地面的接触面积不变,支得越开却越稳。于是,他调整思路,找来一块木板和四根相同的木棒,组成图丙所示装置,将四根木棒由内向外移动时,装置的稳度不断增大。
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
角度θ
大
较大
小
稳度
大
较大
小
(1)分析表中的信息可知:物体的重心越 ,其稳度越大。丙图所示实验表明稳度与支撑面积大小有关;
(2)卡车装货物时,应把车中较重的货物装在 层(填“上”或“下”),可使货物不易翻倒;
(3)乘车时,两脚 (填“分开”或“靠拢”)站得更稳;
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,如何比较甲、乙两辆汽车的稳度?结合小明的探究结果可以得到:①若S相同比较h,h小的稳度大;②若h相同比较S,S大的稳度大。现甲、乙两车S与h均不同,用 (写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
10.阅读材料,回答问题
探索降落伞的奥秘
降落伞在生活中有广泛应用。在航空领域,它是飞行员的重要安全保障,遇到紧急情况时能帮助飞行员安全着陆。降落伞还可用于物资空投,将救援物资准确投放到难以到达的地区,为受灾群众送去希望。在科学研究中,它可以携带仪器缓慢降落,确保仪器安全回收。
降落伞在空中滞留的时间长短与什么因素有关系呢?降落伞的原理主要涉及到空气阻力。当降落伞从高处落下时,巨大的伞面会与空气产生很大的摩擦力,也就是空气阻力。这个阻力会减缓降落伞下降的速度。
在对降落伞的研究中,我们会发现伞面的大小、形状以及重物的重量都会影响降落伞下降的速度。小明在网上购买了几个形状不同、绳长可调节的简易降落伞,开展了跨学科研究。下表是其中3次实验记录的具体情况:
降落伞
绳长/m
形状
面积/m2
滞留时间/s
1
1
圆形
0.5
3.6
2
1
圆形
1
5.8
3
0.5
圆形
1
5.8
(1)降落伞在空中下落时,伞面与空气摩擦,会受到 力,这个力会使空投物资的下落速度 (选填“变快”或“变慢”);
(2)如图所示,小明采用 法(填物理科学探究问题的研究方法),研究降落伞在空中滞留的时间长短与什么因素有关;
(3)比较1和2两组数据可以得出结论: ;
(4)比较2和3两组数据可以得出结论: 。
11.阅读短文,回答问题。
空气阻力
在赛车界中有这么一句话:“谁控制好空气,谁就能赢得比赛!”这里所说的空气,指的就是空气阻力。物体在空气中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做空气阻力。空气阻力的大小与物体的运动速度有关,速度越大,阻力越大;空气阻力的大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,空气阻力的大小跟物体的形状也有关,头圆尾尖的物体受到的阻力较小。物体(以雨滴为例)从高空由静止下落,速度会越来越大,它所受的空气阻力也会越来越大;下落一段距离后,雨滴将以某一速度做空气阻力匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)关于空气阻力,下列说法错误的是( )
A.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形状
B.降落伞从空中下落时因横截面积较大,更利于增大空气阻力
C.赛车要赢得比赛,应设法减小空气阻力
(2)结合材料分析,若下落过程中雨滴受到的重力消失,雨滴将______(填字母)。
A.静止
B.做匀速直线运动
C.先下降后静止
D.先下降后上升
(3)下落过程中,随着雨滴速度的增大,受到的空气阻力 (选填“增大”、“减小”或“不变”);当雨滴受到的阻力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力时,雨滴的速度达到收尾速度。
(4)若雨滴下落时受到的空气阻力仅与其速度的平方成正比,即f=kv2,其中k=1×10-4N/(m·s-1)2,则一滴质量为0.16g的雨滴下落时的收尾速度为 m/s.(g取10N/kg)
12.阅读短文回答问题
福建舰战斗力的核心
2024年5月8日,福建舰圆满完成首次航行试验任务,顺利返回上海江南造船厂码头,福建舰的成功也将推动全球航母技术的不断进步,为我国的海军建设和发展注入新的动力。福建舰上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心。
“歼﹣20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备很强的隐形性能、机动性能等。“歼﹣20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传递信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼﹣20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度20km,最大航行速度达2880km/h,最大载油量为10t。
(1)舰载机在航母上降落时,舰载机的舰钩会勾住拦阻索,达到短距离减速的目的,说明力可以改变物体的 。舰钩对拦阻索的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)拦阻索对舰钩的拉力。
(2)飞机飞离航母后,航母的惯性 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.阅读材料,完成下列小题。
汽车安全带
现代汽车的速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎而向前飞出车外,为防止撞车时发生类似的伤害,公安部门要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带,以便发生交通事故时,安全带对人体起到缓冲的作用,防止出现二次伤害,在高档轿车上,除了前后排座位都有安全带外,还安装着安全气囊系统,一旦发生严重撞击,气囊会自动充气弹出,使人不致撞到上。
(1)关于惯性,下列说法正确的是______;
A.速度越大,惯性越大 B.速度越小,惯性越小
C.质量越大,惯性越大 D.质量越小,惯性越大
(2)如图甲所示,紧急刹车时,人会向前倾倒,是由于人要保持原来的运动状态不变的原因,此时安全带被拉长了,是因为力改变了物体的 ;
(3)如图乙所示,人体模型与气囊撞击时,模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对 (填“平衡力”或“相互作用力”);
(4)为了防止交通事故的发生,请你对司机们提一条合理的建议 。
14.阅读回答:
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到的信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是 的;
(2)火箭点火向后喷气,使火箭加速升空,这说明力的作用是 ;
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是 的;(选填“增大”、“减小”、“不变”)
(4)空间站在太空运行,受力是 (选填“平衡”、“不平衡”)的;
(5)王亚平水平抛出的橡皮擦,因为具有 而继续运动。
15.阅读下列短文,回答问题:
现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时,汽车刹车之后汽车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作并操作制动器刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间;在这段时间内汽车要保持原来的速度前进一段距离,叫反应距离,从操纵制动器刹车,到车停下来,汽车又要前进一段距离,这段距离叫制动距离(如下图所示)。
一个机警的司机驾驶一辆新的国产“红旗”牌小轿车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶,测得他在不同行驶速度时的反应距离和制动距离如下表:
(1)汽车在正常行驶时,车轮与地面之间存在着 力,小轿车刹车后,由于 ,小轿车会继续向前滑行一段距离。
(2)分析上表数据可知影响汽车制动距离的主要因素是 ,请列举出分析的数据(至少3组) 。
16.阅读《失重现象》并回答31题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同并且等于物体所受的重力。而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,如图25乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力 物体实际所受重力的现象。小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力 (填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)根据图丙分析,小勇在 (选填“0~t1”“t1~t2”或“t2~t3”)段时间内处于失重状态。
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的 (选填“质量为零”“重力为零”或 “受到的支持力或拉力为零”)。
17.阅读以下文段,回答问题。
太空电梯
2023年,电影《流浪地球2》上映,这是中国科幻电影的里程碑。喷出巨大光柱的行星发动机、无所不知的量子计算机、让人类实现“永生”的“数字生命计划”……不仅呈现了一幕幕宏大震撼的视觉奇观,“太空电梯”更是给人们展示了未来科技的无限可能。
《流浪地球2》中的太空电梯,建在非洲中部西海岸的加蓬,位于赤道线,最高处连接地球同步轨道的太空站,可达3.6万公里。太空电梯的主体是连接太空站和地球发射平台的缆绳结构,可以用来将人和货物从地面运送到太空站。太空电梯的轿厢空间很大,可以容纳许多宇航员来回往返太空,从上电梯后到3.6万千米的高空要花去7天的时间。在返回地球时,为了应对穿越大气层的摩擦生热,电梯舱会在太空中注水,瞬间形成冰盾,把火焰融成冰。避免舱室与大气直接摩擦,节省返回成本。
石墨烯的发明,使建设“太空电梯”成为了可能。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好。如果和其他材料混合,石墨烯还可以用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。
(1)以地球为参照物,太空站处于 状态;
(2)制造“太空电梯”时,对其中的精密装置测量要求较高,多次测量求平均值可以 (选填“消除误差”、“减小误差”或“避免产生错误”);
(3)宇航员乘坐太空电梯匀速上升时运动状态 (填“不变”或“改变”);
(4)“太空电梯”从地面到达3.6万公里的太空站,运行速度为 km/h(保留到整数位);
(5)石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料,针对这一发现,请你提出一个具有价值且可探究的问题: 。
18.阅读短文,回答问题。
复兴号开上青藏铁路
将复兴号开上青藏高原,是我国创造的世界奇迹。青藏高原,常年有高寒、高海拔、高温、高紫外线辐射、大风沙等极端天气出现。那复兴号是如何开上青藏高原的呢?比如为确保动车组具备在-25℃时能够启动,在-40℃环境下可长期稳定运行,列车选用的金属、非金属材料全部要进行-40℃低温特性测试;比如沙尘会堵塞滤网,进入机组,粘附散热片降低散热能力,导致电气设备快速升温。为此,中国还特地量身打造了复兴号高原双源动力集中动车组,采用一体化设计,由内燃动力车、电力动力车和拖车组成,具有内燃和电力双动力源;比如为了解决高原铁路路基加固防护技术难题,勘测人员采取“空、天、地”一体化综合勘察技术,查明沿线灾害类型和分布,针对千米级危岩落石、高位泥石流等罕见不良地质,制定切实有效的工程措施。
(1)为了解决高原铁路路基加固防护技术难题,勘测人员采取 技术;
(2)当复兴号匀速拐弯时,受到的是 力;(选填“平衡”或“非平衡”)
(3)开上青藏高原后,复兴号热水机里的热水沸点 100℃(选填“小于”或“等于”或“大于”),依据是: ;
(4)复兴号的窗户是不能打开的,这一设计决策有多个因素。其中一个因素是从安全角度考虑,复兴号在高速行驶时,如果窗户打开,车厢内物品会被吸出窗外,请从物理角度解释这一现象的原因。
19.冰壶运动(如图甲)是一种投掷性竞赛项目,单个冰壶质量约20kg,比赛双方利用摩擦力,可以调整自己的投掷力度,以及在投掷之后,根据需要改变地面摩擦力,从而改变冰壶的走向,使冰壶到达自己理想的目的地,这一现象引起了小明同学的思考:冰壶沿冰面滑行至目的地时速度的变化与什么因素有关呢?于是,小明约了小张一起到某俱乐部冰壶练习场进行了实践探究。请你回答下列问题:
(1)小明了解到,冰壶赛道冰面非常奇特,并不是平整光滑的表面,甚至还有一层薄薄的冰粒,如同细小的“鹅卵石”;比赛前制冰师会身背水箱、手握“花洒”,在冰面均匀喷洒细小水珠,水珠遇冷凝固,形成“鹅卵石”(即“麻点”),其目的是 冰壶与冰面的摩擦力(选填“增大”或“减小”);
(2)小明当起了一名掷壶运动员,用力将冰壶掷出后,冰壶在冰面上滑行一段距离后停了下来,说明力可以改变物体的 ;当小明分别用不同大小的力掷出冰壶,冰壶自然运动的距离不同,说明冰壶离开手后滑行的距离与 有关;
(3)小张同学当起了擦冰运动员,小明再次掷出冰壶,一段时间后,小张便不停地在冰壶前方用毛刷摩擦地面,这个动作叫做“擦冰”,擦冰可以调整冰壶前行的方向,请从受力分析的角度解释擦冰控制冰壶前进方向的原因: ;
(4)小明进一步观察到,用冰刷擦拭冰面,会在冰场表面形成一层水膜,而水膜附在冰壶赛道冰面的“麻点”上,使冰壶能在这样的冰面上“自由”滑行;在特定条件下,冰壶有可能会被“吸”在冰面上,所以冰壶底做成较为光滑平面,但中间内凹(如图乙),这样的设计是为了防止冰壶被粘连在冰面,失去比赛的意义,请从物理学的角度解释冰壶不会被“吸”在冰面的原因: 。
20.阅读短文并回答下列问题:
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星,月球绕地球公转的周期与自转周期相同,所以月球总是同一面背对地球。月球背面与地球间的通讯是一个难题,为解决该问题,我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”(如图甲所示),我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程,最终在月球背面软着陆,工作人员给它研制了4条强有力的“腿”,让它既能平稳着陆,防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上,还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”(如图乙所示),可以有效分散冲击力。
嫦娥四号由着陆器与巡视器(即月球车,又称“玉兔二号”)组成,2019年1月3日,“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦,顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg,是世界上质量最小的月球车。
阅读短文,回答问题:
(1)“鹊桥”中继星在轨道上运行时,受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;嫦娥四号在环月飞行中受到的力 (选填“是”或“不是”)平衡力;
(2)嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可 (选填“减小”或“增大”)对月面的压强;当巡视器与着陆器成功分离后,着陆器对地面的压强会 (选填“减小”或“增大”);
(3)为增大与月面间的摩擦,“玉兔二号”采用的是 ;
(4)若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2,则“玉兔二号”对水平月面的压强为 Pa(地球上g取10N/kg)。
21.阅读短文,回答问题:
如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人。它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器距离地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小。
(1)“翔州1”在水面上飞行时,机翼 (选填“上”或“下”)表面受到的空气压强较大。“翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面(或水面)间形成气压 (选填“增大”或“减小”)的区域,使升力增加的流体力学效应。
(2)“翔州1”在平静的水面上由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动。则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是 (选填“减速”“先加速后减速”或“加速”)运动。
(3)“翔州1”靠岸后,有5名乘客登岸,则船排开海水的体积约减少 m3。(设乘客的平均质量为70kg,ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
22.阅读以下材料,回答问题。
无砟轨道的高速列车无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,沪宁城际高速铁路将建成投入运营,标志着我省进入了高速铁路时代,时速可达350千米(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上(如图丙)。
(1)列车设计为子弹头型,目的是为了在运行过程中 空气阻力(填“增大”或“减小”),列车在匀速行驶过程中,列车的动力 阻力(填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)宽大柔软的座椅,增大坐垫与人体的接触面积,以减小臀部所受的 ;
(3)通往青藏高原的列车中,为了预防乘客发生高原缺氧,在每节车厢内都配有两套供氧系统:一套是“弥散式”供氧;另一套是独立接口吸氧,旅客可以随时用吸氧管呼吸氧气,高原地区的特点是,海拔高度越 ,大气压强越 (均填“高”或“低”);
(4)高铁下方的轨道如果采用填充碎石头,当列车高速运行时,列车底部和轨道之间气压将会 (填“增大”或“减小”),碎石头可能飞起来落到轨道上,是非常危险的。
23.阅读下列材料回答各小题。
中国航母
刘华清将军被誉为“现代海军之父”和“中国航母之父”。他一生都在致力于提高我国现代海军的实力。1980年刘华清将军访美学习,在美国的航空母舰上,美军以保密为由,不让刘华清将军触碰航母上的仪器,当时的刘华清将军谦虚的如同孩子,为了看清楚仪器的构造,将军只能踮起脚尖,伸长脖子观望,那踮起的脚尖如同点在了每一位中国人民的心上。
中国航母的建设起步于从乌克兰购入苏联时期开建的瓦良格号航母。1999年,我国购买了瓦良格号,历经重重阻难,绕遍大半个地球,瓦良格号终于在3年后,即2002年3月4日抵达大连港。2005年4月26日,开始由中国海军继续建造改进。解放军的目标是对此艘未完成建造的航空母舰进行更改制造,该舰在2012年9月25日完成脱胎换骨式的重生,正式交付人民海军,命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”,舷号为“16”。
2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰在海南三亚某军港交付海军,经中央军委批准,命名为“中国人民解放军海军山东舰”,舷号为“17”。山东舰是我国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的国产航空母舰。自此我国拥有了自己的第二艘航母。
2022年6月17日,中国第三艘航空母舰下水,命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量约8万吨,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置。
我国在拥有航母前,霸权主义国家的军事单位,时不时就会来到我国领海和领空附近进行挑衅行为,严重危害我国国家安全。如今“三艘航母守国门”,我国的国家安全终于有了长足保障。每一艘航母的改造,建造都殊为不易,这离不开每一个奋斗在一线的工作人员的努力,也告诉我们中国青年,要虚心学习,自强不息。
(本题,)。
(1)福建舰在海上满载航行时受到海水的浮力大小约为 N。
(2)若福建舰上的舰载机离开甲板执行任务,则福建舰受到浮力将 (变大/不变/变小),福建舰将 (上浮/下沉)一些。为有利于舰载机升空,舰载机应 (顺风/逆风)起飞。
(3)若一起执行任务的潜艇在水下受到的液体压强为550000Pa,则潜艇所处的深度 m。
24.材料阅读
在柱子后面避风会更冷
最近,微博上流传的一些网络传闻躲在柱子后面避风起不了作用,还会感觉更冷,这个传闻是真的吗?于是小明通过一个模拟小实验验证这种说法。首先将几根蜡烛密集地摆在一起并点燃,然后在蜡烛的前方放上一个大咖啡杯,最后隔着咖啡杯吹气后发现,蜡烛都熄灭了。如果将咖啡杯换成直径更大的茶叶罐,蜡烛均被吹灭。但是,将茶叶罐换成木制长方形盒子之后,所有蜡烛始终无法被吹灭。就此,小明通过实验证实,圆柱形物体是不能阻隔气流的,长方形物体能有效阻挡气流。隔着圆柱形物体吹蜡烛,只要吹的时候保持嘴巴和蜡烛的火苗基本在一条直线上,就可以吹灭蜡烛。
(1)长方体物体能有效阻挡气流,说明力可以改变物体的 ;(选填形状、运动状态)
(2)吹气时,瓶子前方的气流剧烈波动,在瓶子(柱子)后方空气会形成一个 ,周围的空气处于 区,周围的空气会试图去平衡这个 区,便产生气流涌向这里,能将蜡烛吹灭;(选填高压、低压)
(3)请列举生活中一个类似的例子。
25.阅读下列材料,并回答相关问题。
冬季,人们穿衣较多,衣服相互摩擦会产生大量的静电荷,并积聚在皮肤表面,一旦与其他人或者金属导体接触,就极易产生火花。
一般情况下,在放电瞬间,静电电压可达到数千伏,若电压达到2000V时,手指就会有感觉;超过3000V时,就会有火花出现,手指有针刺感;超过7000V时,人就会有被电击的感觉。瞬间特高压静电放电可能影响人体脏器,严重时有可能引起心律异常。
预防静电,首先要减少静电荷的堆积。在长时间看电视、电脑或者外出回家后,勤洗手、洗脸,让皮肤表面的静电释放掉。其次,选择全棉类的衣物,可以降低因衣物摩擦产生的静电。另外,在触摸金属物品之前可先触摸一下墙壁,让身体上的静电荷通过墙体传导掉;梳头的时候,可以先将梳子沾湿等。
(1)冬季,人体产生静电的方式叫作 。
(2)特高压静电放电, (会/不会)影响人体的健康。
(3)针对图所示的情景,请你提出预防静电的简单措施: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)B
(2)等于
(3)
(4)C
(5)22.25
【详解】(1)纸张克重为60g,表示单位面积纸的质量为60g,即其“面密度”记作60g/m2,故选B。
(2)同样材质做成等厚纸张,纸张的密度相同,单位面积纸的质量相等,即同种材质做成的等厚纸张的面密度相等,则A1纸张的“面密度”等于A2纸张的“面密度”。
(3)该纸张的密度为
(4)家庭电线正常使用截面积为和的铜导线,导线的材料相同,它们的密度相同;因为它们的横截面积不同,单位长度铜导线的体积不同,所以,由可知,单位长度的质量不同,即它们的线密度不同,故选C。
(5)铜丝的质量为89kg,铜丝的体积
铜丝的长度
该铜丝的线密度为
2.(1)B
(2)等于
(3)B
(4)22.25
【详解】(1)单位面积的质量又叫做物质的“面密度”,面密度的单位应是质量单位与面积单位的比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)由面密度定义可知,面密度等于密度乘以厚度,同种材质做成等厚纸张,密度相同,厚度相同,面密度也相同,故同种材质做成的等厚纸张,A1的“面密度”等于A2的“面密度”。
(3)单位长度的质量又叫做物质的“线密度”;由线密度定义可知,线密度等于密度乘以横截面积,横截面积为2.5mm2和4mm2的铜导线,密度相同,横截面积不同,线密度不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的“线密度”, 由线密度定义可知,线密度等于密度乘以横截面积,故该铜丝的“线密度”为
3.(1)D
(2) 0.01 60
(3) 6 中雨
【详解】(1)降水粒子的数密度是指单位体积内降水粒子的数量,故降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的数量越大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2)[1]某零件若使用的是80kg的钢,则该零件的体积是
[2]现在用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,碳纤维增强树脂基复合材料密度只有钢的四分之一,根据 可知,质量变为原来的四分之一,则质量减轻
(3)[1]假设该云层对应区域面积为S,则该云层内部的降水粒子为
该云层中降落为雨滴的降水粒子为
则雨滴的体积为
所以该云层对应区域的平均降水量为
[2]根据各类雨的降水量标准可知属于中雨。
4. 凝华 D 熔化吸热 降低 传播过程中
【详解】(1)[1]晶核周围的水蒸气由气态变成固态,属于凝华现象,使晶核逐渐变大,成为雪晶。
(2)[2]降雪要满足三个气象条件:一是云层中含有较冷的晶核;二是要有充足的水蒸气;三是云层下面的气温低于,故云层下气温较高不属于雪的形成条件,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]雪后寒是因为下雪后,雪熔化需要吸热,有致冷作用。
[4]向路面撒盐,会使雪的熔点降低,使雪在较低温度时也能熔化,方便铲雪车铲雪。
(4)[5]大雪蓬松多孔,有吸声作用,可以阻断噪声的传播,这属于在传播过程中控制噪声。
(5)[6]将雪压成与冰的密度相似,质量不变,则
则雪密度的表达式为
5. 小 不是 温度 不变 见解析
【详解】(1)[1]石墨烯的密度比较小,在相同体积时,质量比较小,重力比较小,因此在航天领域的应用优势也是极为突出的。
[2]铅球的密度为
与铅的密度相差很大,所以铅球不是铅做的。
(2)[3]火焰上方空气加热后体积膨胀,质量不变,体积变大,根据可知密度变小,故热空气上升,周围冷空气填充进来,形成风,吹动风车转动。
(3)[4]将这杯水喝掉一半,质量、体积减半,但物质种类和状态没有变化,故剩余水的密度不变。
[5]由于冰的密度比水小,冬天气温较低,室外水管中的水容易结冰,根据可知,一定质量的水结冰后,密度变小,体积变大,又自来水管冷缩,所以容易撑裂。
6.(1)密度
(2)内部含有众多孔隙、充斥着空气
(3)弹性
(4)1.28
【详解】(1)气凝胶是世界上最轻的固体材料之一,即相同体积质量最小的物体,这里的“轻”实际上是指它的密度小。
(2)阅读材料可知,“全碳气凝胶”之所以能成为理想的保温和吸音材料,是因为它有内部含有众多孔隙,充斥着空气的结构特点。
(3)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有弹性好的特点。
(4)由得,图中花蕊上的气凝胶的质量
7.(1)是
(2)匀速直线
(3)减小无人机的质量
【详解】(1)高速摄像机拍摄速度为11000帧/秒,则拍摄1帧画面需要的时间,高速摄像机拍摄帧数为1100帧所需的时间
小轿车的速度
因此小轿车超速。
(2)由图乙可知,5~10s,小轿车的速度保持10m/s不变,无人机做匀速直线运动。
(3)为增大小型无人机的巡航时间,可以使用密度较小的材料,减轻无人机的质量。
8.(1) 压缩体积 不是
(2)C
(3)变大
(4) 135 1.44
【详解】(1)[1]气体液化有两种方法,降低温度或压缩体积,火箭使用的液态燃料,为了减小体积便于储存,是在常温下通过压缩体积来液化的。
[2]晴天的夜晚,观察到的空间站是空间站反射了太阳,其本身不发光,故此时的空间站不是光源。
(2)A.白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光,故太阳能电池板应设计成黑色,故A错误;
B.质量是物体的一种属性,与位置无关,太空中的空间站的质量不为零,故B错误;
C.太空中温度变化较大,为保持稳定性,空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作,故C正确;
D.光的速度与介质有关,玻璃中速度相当于真空中三分之二,光进入摄像机镜头前后传播速度减小,故D错误。
故选C。
(3)根据凸透镜成像规律,焦距一定,物距变小时,像距变大,像变大,故天舟货运飞船靠近核心舱时,它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变大。
(4)[1]将一个钢制零件改为铝制零件,其体积不变,则
解得体积为,则该零件所需铝的质量是
[2]某铝制零件时的体积为,升温至,变化的体积为
9.(1)低
(2)下
(3)分开
(4)或
【详解】(1)分析表中的信息可知:1、2、3次实验可知,物体的重心越来越高,圆柱体刚好翻倒时转过的角度越小,稳度越来越小,故结论为物体的重心越低,稳度越大。
(2)因物体的重心越低,稳度越大,因此卡车装货物时,应把车中较重的货物装在下层,降低重心,从而提升稳度。
(3)由材料内容可知,小明找来一块木板和四根相同的木棒,组成图丙所示装置,将四根木棒由内向外移动时,装置的稳度不断增大。说明装置的稳度还与支撑面积有关,支撑面积越大,稳度越高,因此乘车时,两脚应分开,增大支撑面积从而增大稳度。
(4)通过实验我们发现,物体的稳度与物体的底面积S和重心的高度h有关,物体的底面积越大、重心的高度越小,稳度越大,即S和h的大小对稳度的影响是相反的,所以我们可以通过简单比较或,就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
10.(1) 阻 变慢
(2)控制变量
(3)降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关
(4)降落伞在空中滞留时间与绳长无关
【详解】(1)[1][2]力是改变物体运动状态的原因,所以降落伞在空中下落时,伞面与空气摩擦,会受到阻力,这个力与物资运动方向相反,会使空投物资的下落速度变慢。
(2)降落伞在空中滞留时间可能与伞面的形状、伞面的面积及绳长等有关,由控制变量法,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素保持不变,因此需要用到控制变量法。
(3)根据1和2的实验数据可知,在绳长、伞面的形状相同时,伞的面积不同,降落伞在空中滞留的时间不同,可得:降落伞在空中滞留时间与伞面的面积有关。
(4)根据2和3的实验数据可知,在伞面的形状、伞的面积相同时,绳长不同,降落伞在空中滞留的时间相同,可得:降落伞在空中滞留时间与绳长无关。
11.(1)A
(2)C
(3) 增大 等于
(4)4
【详解】(1)A.飞机做成头圆尾尖的形状可以减小空气的阻力,故A错误,符合题意;
B.空气阻力的大小跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;降落伞从空中下落时因横截面积较大,可以增大空气阻力,故B正确,不符合题意;
C.赛车要赢得比赛,应设法减小空气阻力,增大汽车的速度,故C正确,不符合题意;
故选A。
(2)雨滴在高空形成后从静止开始下落后,由于开始重力大于阻力,合力方向向下,所以速度越来越大;若下落过程中雨滴受到的重力消失,阻力的方向是竖直向上的,则雨滴会向下做减速运动,速度慢慢变小,此时的阻力也慢慢变小,当速度为0时,阻力为0,此时雨滴将保持静止状态,所以雨滴的运动状态是先下降后静止,故选C。
(3)[1][2]由“流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大”知,雨滴下落过程中受到的阻力随速度的增加而增大;当雨滴受到的阻力等于重力时,雨滴的速度不再改变,开始做匀速直线运动。
(4)由题意知,当雨滴下落到收尾速度时,阻力f阻=G=mg=0.16×10-3kg×10N/kg=1.6×10-3N
由f=kv2得
12.(1) 运动状态 等于
(2)变小
【解析】【小题1】[1]舰载机在航母上降落时,舰载机的舰钩会勾住拦阻索,达到短距离减速的目的,舰载机受到舰钩对它的力的作用,速度变小,即它的运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力,施力物体和受力物体互为彼此,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同的物体上,是一对相互作用力。
【小题2】飞机飞离航母后,航母质量变小,惯性只与质量有关,所以惯性变小。
13.(1)C
(2)形状
(3)相互作用力
(4)不能超载
【详解】(1)影响惯性的因素是物体的质量,质量越大,惯性越大,惯性与速度大小无关。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)力可以改变物体的形状和运动状态。紧急刹车时,人会向前倾倒,此时安全带被拉长了,是因为力改变了物体的形状。
(3)人体模型与气囊撞击时,模型对气囊有作用力,同时气囊对模型也有作用力,二力作用在不同的物体上,因此模型对气囊的力以及气囊对模型的力是一对相互作用力。
(4)质量越大,惯性越大,遇到紧急情况时车不容易停下来,因此不能超载。
14.(1)静止
(2)相互的
(3)不变
(4)不平衡
(5)惯性
【详解】(1)火箭发射后,火箭和飞船之间没有位置变化,故火箭相对于飞船是静止的。
(2)火箭点火向后喷气,火箭是施力物体,空气是受力物体,使火箭升空运动状态发生改变,说明火箭同时受到空气的反作用力,故说明力的作用是相互的。
(3)质量是物体的基本属性,不随位置的变化而变化,故质量不变。
(4)空间站在太空运行时不是做匀速直线运动,故受力不平衡。
(5)抛出橡皮擦后橡皮擦会继续运动,是因为橡皮擦具有惯性。
15.(1) 阻力 惯性
(2) 速度 速度是40km/h时,制动距离为8m;当速度是50km/h时,制动距离是13m;当速度是60 km/h时,制动距离是20m;当速度是80 km/h时,制动距离是34m
【详解】(1)[1]汽车在正常行驶时,车轮与地面之间会产生阻碍汽车运动的力,即为阻力。
[2]汽车原来是运动的,刹车后,由于惯性,还要保持原来的运动状态,所以会继续向前滑行一段距离。
(2)[1][2]由表中数据可知:速度是40km/h时,制动距离为8m;当速度是50km/h时,制动距离是13m;当速度是60 km/h时,制动距离是20m;当速度是80 km/h时,制动距离是34m;当速度是100 km/h时,制动距离是54m。故知:行驶速度越大,制动距离越长,因此影响汽车制动距离的主要因素是汽车的速度。
16.(1) 小于 不是
(2)0~t1
(3)受到的支持力或拉力为零
【详解】(1)[1]由材料可知,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。
[2]失重状态下,压力小于重力,而压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,所以支持力小于重力,支持力与重力不是一对平衡力。
(2)已知小勇的实际质量为60kg。由图像可知,在0~t1阶段,小勇的质量为45kg,则此时对体重秤的压力小于重力,此时处于失重状态。
(3)由失重现象定义可知,物体处于完全失重状态,是指物体(的)受到的支持力或拉力为零。
17.(1)运动
(2)减小误差
(3)不变
(4)214
(5)石墨烯的硬度与石墨烯的厚度有什么关系?
【详解】(1)以地球为参照物,太空站与地球之间的位置发生了变化,所以太空站处于运动状态。
(2)制造“太空电梯”时,对其中的精密装置测量要求较高,多次测量求平均值可以减小误差,但不能消除误差。
(3)宇航员乘坐太空电梯匀速上升时,速度大小和运动方向都没有变化,所以其运动状态不变。
(4)“太空电梯”从地面到达3.6万公里的太空站,需要的时间为
t=7×24h=168h
则运行速度为
(5)针对石墨烯很薄,硬度很大,决定了它的作用很特殊,可以提出这样的问题:石墨烯的硬度与石墨烯的厚度有什么关系?(或石墨烯的硬度与石墨烯的面积有什么关系?或石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?)。
18.(1)“空、天、地”一体化综合勘察
(2)非平衡
(3) 小于 高原气压低,导致沸点降低
(4)车外空气流速大压强小,车内压强大
【详解】(1)勘测人员采用“空、天、地”一体化综合勘察技术来查明沿线灾害类型和分布,这是解决高原铁路路基加固防护技术难题的关键方法。
(2)当复兴号匀速拐弯时,虽然速度大小不变,但运动方向发生改变,因此受到的是非平衡力。
(3)[1][2]青藏高原海拔较高,大气压强较小,水的沸点随气压降低而下降,因此复兴号热水机里的热水沸点小于100℃。
(4)复兴号高速行驶时,车外空气流速大、压强小,车内空气流速小、压强大,在内外压强差的作用下,车内物品会被向外吸出,这是伯努利原理的体现。
19.(1)减小
(2) 运动状态 出手时的速度
(3)见详解
(4)见详解
【详解】(1)冰壶赛道的表面有一层薄薄的冰粒,可以增大冰壶与冰面接触面的粗糙程度,所以目的是增大冰壶与冰面的摩擦力。
(2)[1]将冰壶掷出后,冰壶在冰面上滑行一段距离后停了下来,即冰壶由运动变为静止,摩擦力使冰壶的运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]当小明分别用不同大小的力掷出冰壶,则冰壶在出手时的速度不同,冰壶由于惯性继续运动,在摩擦力的作用下,冰壶速度逐渐减小,直至停止,所以冰壶自然运动的距离不同,说明冰壶离开手后滑行的距离与冰壶在出手时的速度有关。
(3)擦冰可以使冰面变光滑,则冰壶在冰面上运动时,不同部位受到的摩擦大小不同,擦冰一侧摩擦力减小,冰壶会向该侧偏转,未擦冰一侧摩擦力较大,阻碍该侧运动,所以可以改变冰壶所受侧向力的大小和方向,进而调整冰壶前行的方向。
(4)根据压强与压力、受力面积的关系可知,在压力一定时,接触面积越小,压强越大,冰壶底做成中间内凹,则冰壶底面与冰面接触面减小,压强增大,使得冰壶底面与冰面接触处的冰更容易熔化形成水膜,水膜起到了隔离作用,防止冰壶与冰面直接粘连,让冰壶能够在冰面上自由滑行。
20.(1) 不是 不是
(2) 减小 减小
(3)带齿纹的轮子
(4)3750
【详解】(1)[1]“鹊桥”中继星在轨道上运行时不是直线运动,运动方向不断变化,所以受到的力不是平衡力。
[2]嫦娥四号在环月飞行中,运动方向不断变化,受到的力也不是平衡力。
(2)[1]嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月面的压强。
[2]因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,当巡视器与着陆器成功分离后,着陆器对地面的压力变小,而受力面积不变,根据可知,着陆器对地面的压强会减小。
(3)“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子,通过增大接触面的粗糙程度来增大与月面间摩擦。
(4)玉兔二号在月球上时,所处的空间位置发生了变化,则此时“玉兔二号”对水平月面的压力
受力面积
S=6×100cm2=600cm2=0.06m2
则“玉兔二号”对水平月面的压强
21.(1) 下 增大
(2)加速
(3)0.35
【详解】(1)[1]流体中流速越慢的地方,压强越大,“翔州1”在水面上飞行时,下表面空气流速较慢,所以机翼下表面受到的空气压强较大。
[2] “翼地效应”是气流经过机翼后机体和地面(或水面)间形成气压增大的区域,使升力增加的流体力学效应。
(2)由图乙知,当“翔州1”做匀速直线运动时,阻力与动力是一对平衡力,大小相等,此时阻力为
运动过程中受到的阻力始终不变,在0~50s内动力总是大于阻力,所以“翔州1”在此过程中一直做加速运动。
(3)“翔州1”靠岸后处于漂浮状体,受到的浮力等于重力,5名乘客上岸后,仍处于漂浮状态,浮力的减小量等于重力的减小量,则减小的浮力为
船排开海水的体积减少量为
22.(1) 减小 等于
(2)压强
(3) 高 低
(4)减小
【详解】(1)[1]列车设计为子弹头型,是因为流线型的形状能减小空气阻力。
[2]列车在匀速行驶时处于平衡状态,列车受到的动力和阻力是一对平衡力,所以列车的动力等于阻力。
(2)宽大柔软的座椅,增大坐垫与人体的接触面积,可以减小臀部所受的压强。
(3)[1][2]大气压随高度的升高而减小,则高原地区的特点是:高度越高,大气压强越低。
(4)流体流速大,压强小,高速列车在行驶过程中,会使碎石头和列车之间的空气流速变大,压强变小,碎石头外侧的气体压强不变,形成压强差,碎石头可能飞起来落到轨道上。
23.(1)8×108
(2) 变小 上浮 逆风
(3)55
【详解】(1)福建舰满载排水量约8万吨,福建舰在海上满载航行时受到海水的浮力大小等于它排开水的重力
(2)[1][2]福建舰漂浮在水面上,浮力等于重力,若福建舰上的舰载机离开甲板执行任务,舰载机起飞后,福建舰的重力减小,则福建舰受到浮力将变小;由可知,浮力减小,福建舰将上浮一些。
[3]为有利于舰载机升空,舰载机相对于甲板的速度较大时能够获得更大的升力才能起飞,因此舰载机应逆风起飞。
(3)潜艇在水下受到的液体压强为550000Pa,则潜艇所处的深度
24.(1)运动状态
(2) 低压 高压 低压
(3)小车过后,树叶往车尾中间靠拢
【详解】(1)长方体物体能有效阻挡气流是因为改变了气流的运动方向,所以这里改变物体的运动状态。
(2)[1][2][3]由题意知,吹气时,瓶子前方的气流剧烈波动,此时在瓶子(柱子)后方空气流速变大,压强变小,从而形成低压区,周围的空气因为气流波动会聚在一起形成高压区,周围空气平衡低压区使气流涌向后方,熄灭蜡烛。
(3)综上可知,在柱子后面避风会更冷,其实就是伯努利原理的应用,在生活中类似的例子还有:小车过后,树叶往车尾中间靠拢。
25.(1)摩擦起电
(2)会
(3)手先摸一下墙壁等
【详解】(1)衣服相互摩擦产生静电荷,这是典型的摩擦起电现象。
(2)材料明确指出“瞬间特高压静电放电可能影响人体脏器,严重时有可能引起心律异常”,因此会影响健康。
(3)预防措施包括:保持皮肤湿润、使用棉质衣物、提前放电等,根据材料建议,可采取先触摸墙壁等措施释放静电。
答案第1页,共2页
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