精品解析:2025年河南省洛阳市新安县中考一模物理试题
2025-08-24
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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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 洛阳市 |
| 地区(区县) | 新安县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.48 MB |
| 发布时间 | 2025-08-24 |
| 更新时间 | 2025-09-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53597536.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年河南省洛阳市新安县中考物理一模试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 为了保护地球,人们一直在从自然界中寻找清洁的“绿色”能源,请举出一种你熟悉的“绿色”能源__________ ,并写出其在生产、生活中的一项应用__________.
2. 图是植树节当天同学们植树时情境。 同学们掘地前先清理铁锹上的干泥土使铁锹表面光滑,这样做的目的是减小 ___________力。用力可将掘出的土块拍碎 ,说明了力可以改变物体的 __________ 。
3. 在探究液体压强产生的原因时,老师用两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,保持玻璃管静止(图甲)。水越多,气球体积越大,说明__。手握管子突然__(选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然会变大(图乙)。
4. 物理课上,老师用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个吸盘对接,用力挤压出空气,再用力向外拉,难以将其分开,说明吸盘内部气体压强__(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力变小,说明海拔越高,大气压强越__。教室外边起风时,窗帘会向窗户外飘,是因为室外空气流速大压强__的缘故。
5. 如图所示,工人用沿斜面向上,大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点再用100N的水平推力使其沿水平面匀速运动5s,到达C点,已知AB长3m,BC长1.2m,距离地面1.5m,试问:斜面的机械效率是______,水平推力做功的功率是______,沿斜面匀速运动时受到的阻力是______N。
6. 如图,用脚踢静止在水平草坪上的足球,足球运动起来足球离开脚在草坪上滚动一段距离后,停了下来。请你从上述情境中提取一个物理问题,要求运用运动和力的关系进行解释,不得与示例重复。
【示例】问题:足球为什么会静止在水平草坪上?解释:足球受到重力与支持力,二力平衡,足球保持静止状态。
问题:______。解释______。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12每小题只有一个选项符合题目要求第13~14每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,先对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示,是用频闪相机拍摄的甲、乙球的运动照片。频闪照相机每隔曝光一次。甲、乙两球分别从a点竖直下落至b点的过程中,下列说法正确的是( )
A 甲球做匀速直线运动
B. 甲球的运动时间为
C. 甲球与乙球运动时间之比为1:1
D. 甲球与乙球的平均速度之比为4:3
8. 水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 0~2秒,物体没有推动,因为推力小于摩擦力
B. 2~4秒,物体做匀速直线运动
C. 2~4秒,物体受到的摩擦力是3N
D. 4~6秒,物体受到的摩擦力是2N
9. 为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。关于图中的项目,下列说法正确的是( )
A.
跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
B. 花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用
C. 掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
D. 短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
10. 掷实心球是中考体育项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,a点是实心球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b点后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 实心球从a点到b点一直受手的推力
B. 实心球在最高点b时处于平衡状态,速度为零
C. 实心球从a点运动到b点的过程中,动能一直减小
D. 实心球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要用力来维持
11. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小,当开关S1闭合,光线变暗时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数减小,电磁铁的磁性减弱,开关S2闭合
B. 电流表示数减小,电磁铁的磁性增强,开关S2断开
C. 电流表示数增大,电磁铁的磁性增强,开关S2闭合
D. 电流表示数增大,电磁铁的磁性减弱,开关S2断开
12. 关于能源、信息与材料,下列说法正确的是( )
A. 化石能源和太阳能都属于可再生能源
B. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
C. 5G通信信号的电磁波在真空中传播的速度比4G大
D. 核反应堆中发生的链式反应,是不可控制的
13. 如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
14. 如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力F1的大小为0.5G
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D. 若将作用于A点的力F1变为图中的F2,要使杠杆水平平衡F2应大于F1
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 华山西峰索道作为世界索道建设之最,它的建成结束了“华山自古一条路”的历史。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请在图中画出货物A所受力的示意图(O点为其重心)。
16. 图甲是脚踏式翻盖垃圾桶,图乙是该垃圾桶上两根杠杆GHI和ABC组合的示意图。当脚竖直向下踩G处时,连接I处的竖直直杆将桶盖顶起,请你画出脚踏时杠杆GHI上的动力臂和阻力F。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 如图所示是某物理兴趣小组探究“影响浮力大小因素”的实验过程,根据实验数据,请你回答下列问题。()
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力=__N。
(2)对比分析图__可知:物体浸没前,随浸入液体体积的增加,物体受到的浮力越大。
(3)分析实验数据可初步得出:物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积和__有关。
(4)此实验中弹簧测力计下挂的物体的密度是__kg/m3。
18. 在探究通电螺线管外部磁场的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)螺线管通电后,小磁针静止时的分布如图所示,由此可以看出通电螺线管外部的磁场与______的磁场相似。通过观察N极(黑色一端)的指向,可以得到螺线管外部的磁场方向是______;
(2)改变通电螺线管中电流的方向,发现小磁针指向偏转180°,说明通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的______方向有关;
(3)小明按图乙连接电路后,在螺线管中插入一根铁芯继续进行实验探究。他先将开关S接a,观察电流表示数和螺线管吸引大头针的数目,再将开关S从a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数和螺线管吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器的滑片是为了______,来探究电磁铁磁性强弱与______的关系。此实验通过螺线管吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性的强弱,下列实验也采用了这种研究方法的是______。
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果来认识它
B.探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
19. 实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验器材:铁架台、刻度均匀的杠杆,质量相同的钩码10个、弹簧测力计一个。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于______(填“平衡”或“不平衡”)状态为使其在水平位置平衡,应向______调节左端的平衡螺母,实验过程中让杠杆在水平位置平衡的好处是______。
(2)在水平平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码,改变钩码的位置,杠杆平衡时获得的部分数据如表所示,可得杠杆的平衡条件为______(用表中给出的字母表示)。其中第2次的实验情景如图乙所示,在杠杆左侧A处挂三个钩码,则在杠杆右侧B处挂______个钩码。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
动力F2/N
动力臂l2/m
1
1.0
0.10
0.5
0.20
2
1.5
0.10
0.15
3
2.5
0.10
0.5
0.50
4
2.0
0.15
1.5
0.20
(3)实验过程中发现,杠杆哪边“重”时往哪边下沉,这里的“重”实际指的是______。
(4)根据得到的结论,请推断:行路者(如图丙)用一根木棒挑着包袱向前赶路,木棒可以看成以肩膀为支点的杠杆,为了减小手部用力,可行的操作是______。
(5)在分析与论证环节中,为得出结论,你是如何想到用力和力臂相乘呢?请说出你的理由______。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,21题9分,共18分)
20. 如图所示,质量为70kg的工人通过滑轮组用100N的竖直拉力在4s内将重为150N的重物匀速提升2m,已知工人双脚与地面的接触面积为400cm2。求:
(1)工人所做功的功率为多少?
(2)工人对地面的压强为多少?
(3)该滑轮组的机械效率为多少?
(4)若只加大提升重物的质量,则滑轮组的机械效率会怎样变化。
21. 2023年1月22日,是西宁舰入列六周年纪念日,恰逢兔年春节大年初一。西宁舰长155米,宽18米,高40米,满载排水量达7500吨。已知海水密度为1.03×103 kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水面下5m处的舰体所受海水的压强为多大?
(2)西宁舰满载时受到海水的浮力是多少?
(3)若西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行,动力推进系统的输出功率为6×107 W,则船受到的阻力是多少?
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2025年河南省洛阳市新安县中考物理一模试卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 为了保护地球,人们一直在从自然界中寻找清洁的“绿色”能源,请举出一种你熟悉的“绿色”能源__________ ,并写出其在生产、生活中的一项应用__________.
【答案】 ①. 太阳能 ②. 太阳能热水器
【解析】
【详解】所谓“绿色”能源指的是清洁、可再生能源,其中常见的有太阳能、风能等,生活中的应用有太阳能热水器,风力发电机.
【点睛】能够区分生活中常见可再生与不可再生能源
2. 图是植树节当天同学们植树时的情境。 同学们掘地前先清理铁锹上的干泥土使铁锹表面光滑,这样做的目的是减小 ___________力。用力可将掘出的土块拍碎 ,说明了力可以改变物体的 __________ 。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 形状
【解析】
【详解】[1]挖土时,锹与土之间存在着摩擦,阻碍挖土。将锹面变得光滑一些,是减小锹与土接触面的粗糙程度,以减小摩擦。
[2]用力将土块拍碎,说明力可以改变物体的形状。
3. 在探究液体压强产生的原因时,老师用两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,保持玻璃管静止(图甲)。水越多,气球体积越大,说明__。手握管子突然__(选填“向上”或“向下”)运动时,气球突然会变大(图乙)。
【答案】 ①. 液体压强随深度的增加而增大 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]两端开口的玻璃管,下端套有扎紧的气球,管中装有适量水,处于竖直静止状态(图甲),水越多,气球体积越大,说明液体压强随深度的增加而增大。
[2]当气球突然变大,说明水向下充入了气球,由于水具有惯性,当手握管子突然向上运动时,管子上升,水保持静止,流入气球,使得气球突然变大。
4. 物理课上,老师用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个吸盘对接,用力挤压出空气,再用力向外拉,难以将其分开,说明吸盘内部气体压强__(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强。若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力变小,说明海拔越高,大气压强越__。教室外边起风时,窗帘会向窗户外飘,是因为室外空气流速大压强__的缘故。
【答案】 ①. 小于 ②. 小 ③. 小
【解析】
【详解】[1]用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压强差的作用下,很难拉开。
[2]在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力变小。因为将吸盘分开需要克服外界大气压力,所需力变小意味着外界大气压力变小,在受力面积不变的情况下,大气压力变小说明大气压强变小,所以说明海拔越高,大气压强越小。
[3]风沿着外墙吹过窗口时,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面。
5. 如图所示,工人用沿斜面向上,大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点再用100N的水平推力使其沿水平面匀速运动5s,到达C点,已知AB长3m,BC长1.2m,距离地面1.5m,试问:斜面的机械效率是______,水平推力做功的功率是______,沿斜面匀速运动时受到的阻力是______N。
【答案】 ①. 80% ②. 24W ③. 100
【解析】
【详解】[1]在斜面上克服货物重力做的有用功
在斜面上推力做的总功
斜面的机械效率
[2]水平推力做功
水平推力做功的功率
[3]沿斜面匀速运动时克服阻力做的额外功
由可得沿斜面匀速运动时受到的阻力
6. 如图,用脚踢静止在水平草坪上的足球,足球运动起来足球离开脚在草坪上滚动一段距离后,停了下来。请你从上述情境中提取一个物理问题,要求运用运动和力的关系进行解释,不得与示例重复。
【示例】问题:足球为什么会静止在水平草坪上?解释:足球受到重力与支持力,二力平衡,足球保持静止状态。
问题:______。解释______。
【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]用脚踢静止在水平草坪上的足球,足球为什么运动起来
[2]力可以改变物体的运动状态
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12每小题只有一个选项符合题目要求第13~14每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,先对但不全的得1分,有错选的得0分)
7. 如图所示,是用频闪相机拍摄的甲、乙球的运动照片。频闪照相机每隔曝光一次。甲、乙两球分别从a点竖直下落至b点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲球做匀速直线运动
B. 甲球的运动时间为
C. 甲球与乙球的运动时间之比为1:1
D. 甲球与乙球平均速度之比为4:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.观察图片可以看出,在每个0.02s中,甲球运动的距离越来越大,因此,可判断甲球从a点竖直下落至b点的过程中做加速运动,故A错误;
B.由频闪照相机每隔0.02s曝光一次,则甲球的运动时间为
故B错误;
C.乙球的运动时间为
则甲球与乙球的运动时间之比为
故C错误;
D.设从a点到b点的距离为s,甲球的平均速度为
乙球的平均速度为
甲球与乙球的平均速度之比为
故D正确。
故选D。
8. 水平地面上的一物体受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
B. 2~4秒,物体做匀速直线运动
C. 2~4秒,物体受到的摩擦力是3N
D. 4~6秒,物体受到的摩擦力是2N
【答案】D
【解析】
【详解】A.由v﹣t图像可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,故A错误;
B.由v﹣t图像可知,2s~4s内物体运动的速度均匀增大,做的是加速运动,故B错误;
CD.由v﹣t图像可知,4s~6s内物体运动速度4m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,由F﹣t图像可知,4s~6s内推力的大小为2N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以,2~4秒物体受到的摩擦力与4s~6s受到的摩擦力相同,为2N,故C错误,D正确。
故选D。
9. 为迎接2022年北京冬奥会,运动员积极训练。关于图中的项目,下列说法正确的是( )
A.
跳台滑雪运动员在下落过程中,重力对运动员做功
B. 花样滑冰运动员向前滑行,是由于受到惯性的作用
C. 掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
D. 短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动状态不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.跳台滑雪运动员在下落过程中,运动员在重力的方向上通过了距离,所以重力对运动员做功,故A正确;
B.花样滑冰运动员向前滑行,是由于运动员具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故B错误;
C.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的,所以不是相互作用力,冰壶对冰面的压力和冰面对冰壶的支持力是相互作用力,故C错误;
D.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,运动的方向发生了变化,所以运动状态改变,故D错误。
故选A。
10. 掷实心球是中考体育项目之一,如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹,a点是实心球刚离开手的位置,球从a点上升到最高点b点后下落到地面c点,然后滚动到d点停止。下列说法正确的是( )
A. 实心球从a点到b点一直受手的推力
B. 实心球在最高点b时处于平衡状态,速度为零
C. 实心球从a点运动到b点的过程中,动能一直减小
D. 实心球从c点运动到d点停止,说明物体运动需要用力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.球从a点上升到b点,是因为球具有惯性,球离开手以后不再受手的推力,故A错误;
B.实心球在最高点b时,只受重力和空气阻力,受力不平衡,处于非平衡状态,速度不为零,故B错误;
C.实心球从a点运动到b点的过程中,质量不变,速度减小,动能一直减小,故C正确;
D.球最终到d点停止,是因为受到了阻力作用,说明力是改变物体运动状态的原因,物体运动不需要力来维持,故D错误。
故选C。
11. 小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小,当开关S1闭合,光线变暗时,下列判断正确的是( )
A. 电流表示数减小,电磁铁的磁性减弱,开关S2闭合
B. 电流表示数减小,电磁铁的磁性增强,开关S2断开
C. 电流表示数增大,电磁铁的磁性增强,开关S2闭合
D. 电流表示数增大,电磁铁的磁性减弱,开关S2断开
【答案】A
【解析】
【详解】当开关S1闭合,光线变暗时,光敏电阻的电阻变大,控制电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电流表的示数变小,电磁铁的磁性减弱,对衔铁的吸引力减小,在右边弹簧的拉力作用下,动触点向下运动,开关S2闭合,故A正确,BCD错误。
故选A。
12. 关于能源、信息与材料,下列说法正确的是( )
A. 化石能源和太阳能都属于可再生能源
B. 若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
C. 5G通信信号的电磁波在真空中传播的速度比4G大
D. 核反应堆中发生的链式反应,是不可控制的
【答案】B
【解析】
【详解】A.化石能源(煤、石油、天然气等)是不可再生能源,太阳能是可再生能源,故A错误;
B.超导材料电阻为零,根据焦耳定律Q=I2Rt,用超导材料制造输电线,输电过程中不会产生电热,可大大降低电能损耗,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s,与通信信号是5G还是4G无关,故C错误;
D.核反应堆中发生的链式反应,是可控制的,故D错误。
故选B。
13. 如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两杯水面一样高,则由液体压强公式可知两杯水对容器底部压强都相等,则由压力公式可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力和容器的重力之和,因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的,故A正确;
B.由于两容器对桌面的压力相等,烧杯的底面积也相同,由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强,故B错误;
CD.乙烧杯中冰块处于漂浮状态,冰块所受的浮力等于自身受到的重力,也等于冰块排开液体所受的重力,因此当冰块熔化成水后,恰好将冰块排开液体的体积填充,即水的液面高度不变,由此可知水对烧杯底部的压强不变,水对烧杯底部的压力也不变,故C错误,D正确。
故选AD。
14. 如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A. 在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力F1的大小为0.5G
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D. 若将作用于A点的力F1变为图中的F2,要使杠杆水平平衡F2应大于F1
【答案】CD
【解析】
【详解】A.动力臂为OA,阻力臂为OB,因为,且,所以,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.根据杠杆平衡条件,,则
故B错误;
C.重物悬挂点向移动,阻力臂变小,阻力不变,动力臂OA不变,根据杠杆平衡条件,应变小,故C正确;
D.动力变为,动力臂变小(的力臂小于OA ),阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件,应大于,故D正确。
故选CD。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 华山西峰索道作为世界索道建设之最,它的建成结束了“华山自古一条路”的历史。如图所示,封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,请在图中画出货物A所受力的示意图(O点为其重心)。
【答案】
【解析】
【详解】封闭式轿厢随钢索向右上方做匀速直线运动,静止在轿厢内的货物A处于平衡状态,所以受力平衡,货物A受到竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F的作用,这两个力大小相同、方向相反、在同一直线上,作用点在货物A的重心上,示意图如图所示:
16. 图甲是脚踏式翻盖垃圾桶,图乙是该垃圾桶上两根杠杆GHI和ABC组合的示意图。当脚竖直向下踩G处时,连接I处的竖直直杆将桶盖顶起,请你画出脚踏时杠杆GHI上的动力臂和阻力F。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,动力的作用点在G点,方向竖直向下,据此画出动力F1的示意图,然后从支点H作动力作用线的垂线即为动力臂L1,桶盖对杠杆GHI施加了竖直向下的阻力,由此可以做出阻力F的示意图,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题6分,第19题8分,共18分)
17. 如图所示是某物理兴趣小组探究“影响浮力大小因素”的实验过程,根据实验数据,请你回答下列问题。()
(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力=__N。
(2)对比分析图__可知:物体浸没前,随浸入液体体积的增加,物体受到的浮力越大。
(3)分析实验数据可初步得出:物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积和__有关。
(4)此实验中弹簧测力计下挂的物体的密度是__kg/m3。
【答案】(1)0.5 (2)A、B、C
(3)液体密度 (4)4×103
【解析】
小问1详解】
比较图A、D,根据称重法得,物体浸没在水中受到的浮力
【小问2详解】
由图A、B、C可知,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,受到的浮力不同,物体浸没前,随浸入液体体积的增加,物体受到的浮力越大。
【小问3详解】
由图A、D、F可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,但弹簧测力计示数不同,说明受到的浮力不同,分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关。
【小问4详解】
物体完全浸没在水中时,排开水的体积等于物体体积。根据阿基米德原理可得
物体重力,由可得物体质量
物体的密度
18. 在探究通电螺线管外部磁场的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)螺线管通电后,小磁针静止时的分布如图所示,由此可以看出通电螺线管外部的磁场与______的磁场相似。通过观察N极(黑色一端)的指向,可以得到螺线管外部的磁场方向是______;
(2)改变通电螺线管中电流的方向,发现小磁针指向偏转180°,说明通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的______方向有关;
(3)小明按图乙连接电路后,在螺线管中插入一根铁芯继续进行实验探究。他先将开关S接a,观察电流表的示数和螺线管吸引大头针的数目,再将开关S从a换到b,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数和螺线管吸引大头针的数目,此时调节滑动变阻器的滑片是为了______,来探究电磁铁磁性强弱与______的关系。此实验通过螺线管吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性的强弱,下列实验也采用了这种研究方法的是______。
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果来认识它
B.探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
【答案】(1) ①. 条形磁体 ②. 从右向左
(2)电流 (3) ①. 控制电流相同 ②. 线圈匝数 ③. A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知,通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。通过观察N极(黑色一端)的指向可知通电螺线管的左端为S极,右端为N极,螺线管外部的磁场方向是从右向左。
【小问2详解】
改变通电螺线管中电流的方向,发现小磁针指向偏转180°,说明通电螺线管的磁场方向改变了,可知通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【小问3详解】
[1][2]如图乙,他先将开关S接a,再将开关S从a换到b,前后两次螺线管的线圈匝数发生了变化,所以他这样操作的目的是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系,根据控制变量法,此过程需调节滑动变阻器的滑片,保持通过螺线管的电流相同。
[3]此实验通过螺线管吸引大头针的数目来研究电磁铁磁性的强弱,这种方法叫转换法。
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果来认识它,运用了转换法,故A符合题意;
B.探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系,运用了控制变量法,故B不符合题意;
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻,运用了等效替代法,故C不符合题意。
故选A。
19. 实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验器材:铁架台、刻度均匀的杠杆,质量相同的钩码10个、弹簧测力计一个。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于______(填“平衡”或“不平衡”)状态为使其在水平位置平衡,应向______调节左端的平衡螺母,实验过程中让杠杆在水平位置平衡的好处是______。
(2)在水平平衡的杠杆两侧挂上不同数量的钩码,改变钩码的位置,杠杆平衡时获得的部分数据如表所示,可得杠杆的平衡条件为______(用表中给出的字母表示)。其中第2次的实验情景如图乙所示,在杠杆左侧A处挂三个钩码,则在杠杆右侧B处挂______个钩码。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
动力F2/N
动力臂l2/m
1
10
0.10
0.5
0.20
2
1.5
0.10
0.15
3
2.5
0.10
0.5
0.50
4
2.0
0.15
1.5
0.20
(3)实验过程中发现,杠杆哪边“重”时往哪边下沉,这里的“重”实际指的是______。
(4)根据得到的结论,请推断:行路者(如图丙)用一根木棒挑着包袱向前赶路,木棒可以看成以肩膀为支点的杠杆,为了减小手部用力,可行的操作是______。
(5)在分析与论证环节中,为得出结论,你是如何想到用力和力臂相乘呢?请说出你的理由______。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂
(2) ①. F1×l1=F2×l2 ②. 2
(3)力与力臂的乘积大
(4)将手适当向人的前方移动
(5)利用数学归纳可以得出力和力臂相乘相等的结论
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]因为杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态调节杠杆在水平位置平衡,应向杠杆上翘一端调节平衡螺母在实验中仍然使杠杆在水平位置平衡,好处主要是为了便于测量力臂。
【小问2详解】
[1][2]分析表格数据发现,每组数据中动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,所以可得杠杆的平衡条件是F1×l1=F2×l2
设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件FBLB=FALA
即3G×2L=nG×3L,解得n=2,需挂2个钩码。
【小问3详解】
通过多次实验,总结得出杠杆平衡的条件F1L1=F2L2。所以对于杠杆“哪边重往哪边沉”这句话的理解,这里的“重”实际指的是指力与力臂的乘积大。
【小问4详解】
将手适当向人的前方移动,阻力和阻力臂不变,动力臂变大,由杠杆平衡条件可知动力变小,手向下的压力变小包袱的重力不变,将包袱适当向人的前方移动,阻力臂变小,阻力不变,动力臂不变,由杠杆平衡条件可知动力变小,手向下的压力变小。
【小问5详解】
在分析与论证环节中,为得出结论,想到用力和力臂相乘,理由是利用数学归纳可以得出力和力臂相乘相等的结论。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题9分,21题9分,共18分)
20. 如图所示,质量为70kg的工人通过滑轮组用100N的竖直拉力在4s内将重为150N的重物匀速提升2m,已知工人双脚与地面的接触面积为400cm2。求:
(1)工人所做功的功率为多少?
(2)工人对地面的压强为多少?
(3)该滑轮组的机械效率为多少?
(4)若只加大提升重物的质量,则滑轮组的机械效率会怎样变化。
【答案】(1)100W
(2)1.5×104Pa
(3)75% (4)若只加大提升重物的质量,滑轮组的机械效率会增大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,承重绳子的段数为,绳自由端移动的距离为
由可得,工人所做的总功为
由可得,工人所做功的功率为
【小问2详解】
匀速提升重物时,工人受到竖直向下的重力、绳子竖直向上的拉力和地面竖直向上的支持力,由力的平衡条件和力的作用是相互的可知,工人对地面的压力为
由可得,工人对地面的压强为
【小问3详解】
由可得,工人做的有用功为
由可得,该滑轮组的机械效率为
【小问4详解】
加大提升重物的质量,由W有=Gh=mgh可知,有用功W有增大,额外功W额外几乎不变,由可知,机械效率会增大。
21. 2023年1月22日,西宁舰入列六周年纪念日,恰逢兔年春节大年初一。西宁舰长155米,宽18米,高40米,满载排水量达7500吨。已知海水密度为1.03×103 kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)水面下5m处的舰体所受海水的压强为多大?
(2)西宁舰满载时受到海水的浮力是多少?
(3)若西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行,动力推进系统的输出功率为6×107 W,则船受到的阻力是多少?
【答案】(1)5.15×104 Pa;(2)7.5×107 N;(3)6×106 N
【解析】
【详解】解:(1)水面下5m处的舰体受到海水的压强
(2)由阿基米德原理可得,在满载排水量时船所受浮力
(3)西宁舰的航行速度
根据
知匀速直线航行时,船受到的阻力
答:(1)水面下5m处的舰体受到海水的压强是;
(2)在满载排水量时,西宁舰所受浮力是;
(3)西宁舰匀速直线巡航时所受阻力是。
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