精品解析：山东省烟台市2025—2026学年度第二学期期中学业水平检测 初四物理试卷（一模）

2025-2026 学年度第二学期期中学业水平检测 初四物理 注意事项：本试题共 100 分，时间90分钟；写在答题卡指定区域外的答案无效！ 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 在纪念抗战胜利 80 周年的阅兵分列式上，装备方队中的国产坦克以恒定速度沿长安街直线行驶。该方队用时1分08秒刚好通过96米的核心受阅区域。下列说法中正确的是（　　） A. 一辆坦克的长度约为2米 B. 坦克采用水冷方式，主要是因为水的比热容大 C. 以天安门城楼为参照物，受阅中的坦克是静止的 D. 坦克方队通过受阅区的平均速度约为1.4m/s 2. 完全相同的小桶分别盛满不同液体，用天平测出小桶和液体的总质量，小华发现在液体密度与总质量之间存在一定的规律，在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是（　　） A. B. C. D. 3. 湿纸巾是常见的清洁用品，其韧性是衡量湿纸巾质量的一项重要指标。在比较不同品牌湿纸巾的韧性时，为了获得最可信的结果，应采用的方案是（　　） A. 在各品牌湿纸巾销售人员中进行调查 B. 比较商业广告中所描述的湿纸巾韧性 C. 用不同品牌的湿纸巾悬挂重物，测试其能承受的最大重量 D. 取不同品牌湿纸巾，用手拉一拉，感觉一下哪种湿纸巾韧性强 4. 如图所示是小丽家正确安装的家庭电路的部分电路示意图，下列说法正确的是（　　） A. 图中a线为中性线，b线为相线 B. 用测电笔测试A点时，氖管会发光 C. 开关S1短路会引发空气开关跳闸 D. 可以用湿手去按控制电风扇的开关S2 5. 如图为自由式滑雪比赛时的情景，下列相关说法正确的是（　　） A. 用力撑滑雪杖时，滑雪杖会变形，说明力能改变物体的运动状态 B. 运动员从空中落到斜坡上，在下滑过程中，仍然受到惯性的作用 C. 运动员在水平雪面上滑行时，若突然失去所有外力，会一直做匀速直线运动 D. 运动员从弧形轨道向斜上方飞出后又落回地面，其在空中最高点的速度为零 6. 如图，光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后，落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是（　　） A. 小球在C点的速度小于小球在F点的速度 B. 从A点运动到F点的过程中，机械能减小 C. 小球在E点的机械能小于在D点的机械能 D. 从B点运动到C点，重力势能减小，动能增大 7. 下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，正确的是（　　） A. 电子的发现揭示了原子是可分的 B. 在天文学中，用“光年”作为时间的单位 C. 电子、夸克、分子、水滴是按空间尺度从小到大排列的 D. 宇宙大小是固定不变的，不会随时间膨胀和演化 8. 如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；为可调电阻。温度正常时指示灯发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（ ） A. 电磁铁的上端为S极 B. 的阻值随温度的升高而增大 C. 温度升高过程中，电磁铁磁性逐渐减弱 D. 若要调低报警温度，可将的阻值调小 9. 如图所示，将铜片和锌片插入柠檬中，做成了一个水果电池，再将铜片和锌片与电压表相连，发现电压表有示数。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关之前，水果电池的电压为0 B. 水果电池将电能转化为化学能 C. 水果电池的锌片为正极，铜片为负极 D. 锌片和电压表之间的导线中电子的运动方向是从锌片到电压表 10. 我国科技创新能力日益凸显，各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法不正确的是（　　） A. 我国歼-20的表面涂有吸波材料，能够吸收雷达发射的电磁波 B. 移动电话在传递信息的过程中，5G信号的传播速度和4G信号的传播速度一样快 C. 核电站的核心设备是核反应堆，它是通过核聚变释放能量的，核能属于一次能源 D. 电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） 11. 如图甲、乙分别是探究光的反射定律、探究平面镜成像特点的实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A. 甲实验中若把纸板NOF侧（虚线右侧）向后折，则在纸板上仍能看到反射光线 B. 甲实验中让一束光沿FO入射，反射光沿OE射出，这表明在反射现象中光路可逆 C. 乙实验中把蜡烛向远离平面镜方向移动，镜中的像会变小 D. 乙实验中用玻璃板而不用平面镜，是因为玻璃板既可以反光成像，又可以透光，用它可以确定像的位置 12. 如图所示，跨学科实践活动中，在老师的指导下，同学们利用饮料瓶、带气压表的打气筒、线闸开关等材料制作了一个“水火箭”。使用打气筒向“水火箭”内不断打气，会使水从“水火箭”中向下喷出，从而使“水火箭”升空。以下说法正确的是（　　） A. 向“水火箭”内打气，瓶内气体的内能不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. “水火箭”与发射架不能套得太紧，否则会因摩擦太大难以起飞 D. 饮料瓶中水的质量越少，“水火箭”飞行时间越长 13. 如图所示，甲、乙为两个质量相同的圆柱形容器，甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器内分别装有质量相同的两种不同液体，现将两个完全相同的小球分别放入两容器中，其中甲容器中的小球漂浮，乙容器中的小球沉底。以下说法正确的是（　　） A. 小球在甲容器中受到的浮力较大 B. 甲容器对水平面的压力较大 C. 未放小球时液体对两容器底部的压强相同 D. 甲容器中的液体密度较大 14. 如图所示的电路，电源电压恒为6V，两个阻值相等的电阻，滑动变阻器的最大阻值。下列说法正确的是（　　） A. 适当调节开关和滑片的位置，电路的最大功率可达7.2W B. 当开关全闭合，滑片P在中间位置，A1与A2的示数之比为3∶5 C. 当开关S、S1闭合，滑片P向左移动的过程中，电流表A2示数不变 D. 当开关全闭合，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表A1示数之比不变 三、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15. 春晚戏曲节目《春晖满梨园》，老、中、青、幼四代同台演唱，观众能根据______分辨出主奏乐器；小演员的声音清脆是指声音的______高；现场观众从任意方向都可以看到台上的演员，是因为发生了______反射。（前两空均填声音的特性） 16. 中国导航使用的是北斗卫星导航系统，它使用_______（选填“电磁波”或“超声波”）与地面站进行通信；火箭送北斗卫星升空的过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过_______的方式改变外壳内能；光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁发生多次_______（选填“折射”或“反射”）后从另一端射出，这样就把信息传到了远方。 17. 在青藏铁路工程中，为保证多年冻土区路基的稳定性，路基两侧竖立了很多“热棒”。如图所示是“热棒”示意图，棒体里面封装有适量液氨。当路基温度上升时，液氨______热量，变成气态氨上升到热棒的上端；通过散热片散热，气态氨发生______（填物态变化名称，下同）又沉入了棒底。它能对路基进行降温，保持路基冻土不______，使路基更加稳定。 18. 人的眼睛是通过改变晶状体厚度来看清远近不同物体的。现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其________（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上形成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜以达到应有的厚度，则该“眼睛”为________（选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 19. 如图所示的电路，电源电压恒为4.5V。电流表量程为0~0.6A ，电压表量程为0~3V ，小灯泡规格为“2.5V，1.25W ”（灯丝阻值保持不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”。在确保各电路元件都安全的情况下，电压表示数变化范围为________，滑动变阻器阻值变化范围为_______，小灯泡的实际功率变化范围为________。 四、作图简答题（本题共2个小题，20题2分，21题6分，共8分） 20. 如图是一智能纸巾盒，闭合开关，电源指示灯亮，然后当手进入感应区时开关闭合，电动机转动送纸；如果断开开关，即使手进入感应区电动机也不会工作。图中已画出电源部分，请你画出该智能纸巾盒内部的电路图。 21. 阅读短文，回答问题。 福建舰（如图甲）是我国建造的首艘电磁弹射型航母，正常情况下可搭载超过 70 架舰载机（如图乙）。其装配的电磁弹射装置的核心是靠弹射轨道下的强磁场来驱动金属滑块高速移动，从而在2~3秒的时间内，通过牵引索把与之相连的舰载机弹射出去（如图丙）。 福建舰的电磁弹射装置所施加的牵引力恒为，空载的舰载机质量为10t，舰载机起飞需要达到一定的速度（相对于空气），因此需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度与路程的关系如图丁所示。 为了使福建舰上的舰载机顺利起飞，技术人员提前在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度的关系，如图戊所示。（注：“风洞”就是一个巨大的“人造吹风管道”） （1）舰载机机翼的横截面设计是利用在气体中_______的原理，从而使机翼产生升力的； （2）航母甲板表面上的涂层非常粗糙，这样设计的原因是________； （3）当航母静止在水面上时，空载的舰载机起飞至少需要______m的电磁弹射轨道； （4）若航母以54km/h的速度航行，电磁弹射装置的机械效率为50%，则该过程中舰载机从相对静止到起飞至少需要消耗______J的电能。 五、实验探究题（本题共3个小题，22题8分，23题8分，24题9分，共25分） 22. 小明同学用如图所示的微小压强计来探究影响液体内部压强大小的因素： （1）小明发现U形管两侧液面不相平，于是取下软管，待液面相平后，再将软管装回，他发现（　　） A. 与软管连接侧液面高 B. U形管两液面相平 C. 与软管连接侧液面低 D. 无法判断 （2）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面不发生变化，这说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）； （3）此实验通过______来反映液体内部压强的大小，这里运用的科学研究方法是______； （4）实验时，小明将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为20cm，此时U形管内外的气压差为______Pa；（g取10N/kg，） （5）正确操作后，分析______三图的实验现象，可以得出结论：同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相同；比较 C、D 两图，可以得出结论______； （6）在探究液体内部压强与液体密度的关系时，发现使用水和盐水进行实验时，U形管两侧液面高度差变化不明显，此时可采取的改进措施是______。（答出一种即可） 23. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，小华同学用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干钩码。 （1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做是为了避免_________； （2）杠杆调好后，进行了三次实验，实验情景如图（a）（b）（c）所示，两边钩码所受的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为_________； （3）将图（b）所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆_________（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）如图（d）所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，然后保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F的大小将_________（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）。 24. 小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，发现手中的弹簧测力计损坏了，她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程： （1）如图①所示，将物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡； （2）如图②所示，将物体G部分浸入水中，两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡； （3）如图③所示，将物体G浸没于水中，两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡； （4）如图④所示，将物体G浸没于盐水中，两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证： 分析比较（1）、（2）、（3）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 分析比较（1）、（3）、（4）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 根据题中信息计算盐水的密度___________（） 。 25. 小明和小兰在做“测定小灯泡电阻”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。 （1）小明连接的实验电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将甲图的实验电路正确连接； （2）连接电路时，应在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，产生这种现象的原因可能是______； （3）以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是______； （4）如图乙为滑动变阻器滑片移到某一位置时电流表的示数，此时通过小灯泡的电流是______A； （5）如图丙，小明根据实验数据绘制成U-I图像，根据图像提供的信息，求小灯泡正常发光时的电阻是______Ω； （6）小兰想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小（阻值已知）。下面是她的实验过程，请你帮她完成实验。 ①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数U1； ②______，读出此时电压表的示数； ③则未知电阻阻值的表达式为：______。 六、计算题（本大题共2个小题，25题10分，26题10分，共20分） 26. 物理兴趣小组制作了一个高H为1m、底面积S为0.4m2的圆柱状空心塑料筒，用以制作“浮力秤”。如图，将塑料筒竖直放入水中静止时，量出筒露出水面的长度l0=0.55m，在水面位置做一记号标注为“0N”，g取10N/kg，求： （1）塑料筒的重力G0； （2）当塑料筒露出水面长度l1=0.2m时，水面位置应标注的数值； （3）写出待测物体重G物与塑料筒露出水面长度lx的关系表达式，并据此说明该“浮力秤”的刻度是否均匀？ 27. 某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品的质量不计，闭合开关，将重物从样品正上方h=0.4m处静止释放，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V，定值电阻R0=10Ω ，重物下落时空气阻力忽略不计，g取10N/kg 。求： （1）0~t1时间内，压力传感器的电阻； （2）t1~t3时间内，样品受到的最大撞击力； （3）撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率； （4）重物从静止释放到撞击样品的过程中，重力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026 学年度第二学期期中学业水平检测 初四物理 注意事项：本试题共 100 分，时间90分钟；写在答题卡指定区域外的答案无效！ 一、单项选择题（本题共10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 在纪念抗战胜利 80 周年的阅兵分列式上，装备方队中的国产坦克以恒定速度沿长安街直线行驶。该方队用时1分08秒刚好通过96米的核心受阅区域。下列说法中正确的是（　　） A. 一辆坦克的长度约为2米 B. 坦克采用水冷方式，主要是因为水的比热容大 C. 以天安门城楼为参照物，受阅中的坦克是静止的 D. 坦克方队通过受阅区的平均速度约为1.4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．国产新型坦克的长度远大于两米，该数据不符合实际，故A错误； B．水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果好，因此坦克采用水冷方式散热，故B正确； C．以天安门城楼为参照物，坦克的位置不断改变，坦克是运动的，故C错误； D．计算坦克方队通过受阅区的平均速度时，总路程应为受阅区域长度与方队自身长度之和，题干未给出方队长度，无法准确算出结果，故D错误。 故选 B。 2. 完全相同的小桶分别盛满不同液体，用天平测出小桶和液体的总质量，小华发现在液体密度与总质量之间存在一定的规律，在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】不装入液体时，天平测空桶的质量，质量不为0；利用完全相同的小桶分别盛满不同液体，即液体的体积相同，根据可知，液体的密度越大，测得液体和小桶的总质量越大，天平的示数越大，且结合选项中的图像可知，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 3. 湿纸巾是常见的清洁用品，其韧性是衡量湿纸巾质量的一项重要指标。在比较不同品牌湿纸巾的韧性时，为了获得最可信的结果，应采用的方案是（　　） A. 在各品牌湿纸巾销售人员中进行调查 B. 比较商业广告中所描述的湿纸巾韧性 C. 用不同品牌的湿纸巾悬挂重物，测试其能承受的最大重量 D. 取不同品牌湿纸巾，用手拉一拉，感觉一下哪种湿纸巾韧性强 【答案】C 【解析】 【详解】A．销售人员会偏向推广自身品牌，结果不客观，不可信，故A不符合题意； B．商业广告多存在夸大宣传，不能得到真实结果，不可信，故B不符合题意； C．通过测试湿纸巾能承受的最大重量，是客观可量化的实验方法，结果最可信，故C符合题意； D．用手感受韧性属于主观判断，没有统一量化标准，结果误差大，不可信，故D不符合题意。 故选C。 4. 如图所示是小丽家正确安装的家庭电路的部分电路示意图，下列说法正确的是（　　） A. 图中a线为中性线，b线为相线 B. 用测电笔测试A点时，氖管会发光 C. 开关S1短路会引发空气开关跳闸 D. 可以用湿手去按控制电风扇的开关S2 【答案】B 【解析】 【详解】A．家庭电路中，开关必须接在相线上，断开开关后用电器不带电。由图可知，开关接在a对应的导线上，因此a是相线，b是中性线，故A错误； B．A点位于相线上，测电笔接触相线时氖管会发光，因此测试A点氖管会发光，故B正确； C．开关S1​短路只是相当于开关一直闭合，电灯持续发光，不会造成电路短路，也不会使总电流过大，因此不会引发空气开关跳闸，故C错误； D．湿手是导体，用湿手按开关时，容易引发触电事故，不符合安全用电要求，故D错误。 故选B。 5. 如图为自由式滑雪比赛时的情景，下列相关说法正确的是（　　） A. 用力撑滑雪杖时，滑雪杖会变形，说明力能改变物体的运动状态 B. 运动员从空中落到斜坡上，在下滑过程中，仍然受到惯性的作用 C. 运动员在水平雪面上滑行时，若突然失去所有外力，会一直做匀速直线运动 D. 运动员从弧形轨道向斜上方飞出后又落回地面，其在空中最高点的速度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑雪杖变形，体现的是力能改变物体的形状，而非运动状态，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．根据牛顿第一定律，物体不受外力时，原来运动的物体将做匀速直线运动，在水平雪面上滑行的运动员失去所有外力，会一直做匀速直线运动，故C正确； D．运动员从弧形轨道斜向上飞出后，在空中最高点时，水平方向速度不为零，故D错误。 故选C。 6. 如图，光滑桌面上的弹性小球由A点被水平向右弹出后，落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹，C、F点等高。下列有关小球的运动描述不正确的是（　　） A. 小球在C点的速度小于小球在F点的速度 B. 从A点运动到F点的过程中，机械能减小 C. 小球在E点的机械能小于在D点的机械能 D. 从B点运动到C点，重力势能减小，动能增大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．图中小球多次弹起的最大高度越来越小，则小球在整个运动过程中的机械能逐渐减小。、高度相等，重力势能相等，因而点的动能大于点动能。小球的质量不变，则小球在点的速度大于小球在点的速度，故A错误，BC正确； D．从点运动到点，小球的质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，将重力势能转化为动能，故D正确。 故选A。 7. 下列关于宇宙、物质及其结构的说法中，正确的是（　　） A. 电子的发现揭示了原子是可分的 B. 在天文学中，用“光年”作为时间的单位 C. 电子、夸克、分子、水滴是按空间尺度从小到大排列的 D. 宇宙大小是固定不变的，不会随时间膨胀和演化 【答案】A 【解析】 【详解】A．在汤姆逊发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子。电子的发现证明了原子内部存在带负电的粒子，说明原子是可以再分的，故A正确； B．光年的定义是光在真空中一年内传播的距离，它是一个长度单位，用来衡量天体之间的遥远距离，不是时间单位，故B错误； C．微观粒子的尺度排序中，夸克的尺度比电子更小，夸克构成质子和中子，再组成原子核，原子核和电子构成原子，原子构成分子，分子构成水滴。按空间尺度从小到大排列的是夸克、电子、分子、水滴，故C错误； D．根据哈勃望远镜的观测发现，星系之间的距离在不断远离，这证明了宇宙处于持续膨胀的状态，并且从大爆炸开始就在不断演化，并非固定不变，故D错误。 故选A。 8. 如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；为可调电阻。温度正常时指示灯发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列说法正确的是（ ） A. 电磁铁的上端为S极 B. 的阻值随温度的升高而增大 C. 温度升高过程中，电磁铁磁性逐渐减弱 D. 若要调低报警温度，可将的阻值调小 【答案】D 【解析】 【详解】A．判断电磁铁的磁极要用安培定则，右手握住电磁铁，四指指向电流方向，拇指所指的那端就是电磁铁的N极。由控制电路图可知，电流从电磁铁的上端导线流入，从下端导线流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A错误； B．控制电路中，R1、R2串联。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，控制电路中的电流变大，根据可知，电路中的总电阻变小，R1的阻值变小，即热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，故B错误； C．热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，电路中的总电阻变小，则控制电路中的电流随温度升高而增大，电磁铁的磁性增强，故C错误； D．控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻R1的阻值越大，要保持控制电路中的总电阻不变，应将R2的阻值调小，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，将铜片和锌片插入柠檬中，做成了一个水果电池，再将铜片和锌片与电压表相连，发现电压表有示数。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关之前，水果电池的电压为0 B. 水果电池将电能转化为化学能 C. 水果电池的锌片为正极，铜片为负极 D. 锌片和电压表之间的导线中电子的运动方向是从锌片到电压表 【答案】D 【解析】 【详解】A．电池电压跟电路状态无关，所以闭合开关前，水果电池的电压不会发生改变，故A错误； B．水果电池在工作时，消耗化学能，产生电能，是将化学能转化为电能的过程，故B错误； C．电压表的连接方法，电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出时电压表有示数，由图可知，与电压表正接线柱相连的铜片是电池的正极，锌片是负极，故C错误； D．电源外部，电流的方向是由正极经用电器流向负极，所以电流方向是从铜片到电压表，而电子带负电荷，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电子的运动方向是从锌片到电压表，故D正确。 故选D。 10. 我国科技创新能力日益凸显，各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法不正确的是（　　） A. 我国歼-20的表面涂有吸波材料，能够吸收雷达发射的电磁波 B. 移动电话在传递信息的过程中，5G信号的传播速度和4G信号的传播速度一样快 C. 核电站的核心设备是核反应堆，它是通过核聚变释放能量的，核能属于一次能源 D. 电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．歼-20的隐身原理就是表面涂吸波材料，吸收雷达发射的电磁波，减少反射回雷达的信号，故A正确，不符合题意； B．5G和4G信号都属于电磁波，电磁波在同种介质中的传播速度相同，二者传播速度一样快，故B正确，不符合题意； C．核电站的核心设备核反应堆是通过核裂变释放能量的，目前核电站均采用核裂变技术，核聚变尚未实现可控和平利用于发电；核能可直接从自然界获取，属于一次能源；故C错误，符合题意； D．电磁波本身具有能量，微波炉就是利用微波（电磁波的一种）加热食物，使食物内能增加、温度升高，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多项选择题（本题共4个小题，每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分，共12分。） 11. 如图甲、乙分别是探究光的反射定律、探究平面镜成像特点的实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A. 甲实验中若把纸板NOF侧（虚线右侧）向后折，则在纸板上仍能看到反射光线 B. 甲实验中让一束光沿FO入射，反射光沿OE射出，这表明在反射现象中光路可逆 C. 乙实验中把蜡烛向远离平面镜方向移动，镜中的像会变小 D. 乙实验中用玻璃板而不用平面镜，是因为玻璃板既可以反光成像，又可以透光，用它可以确定像的位置 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；甲实验把NOF向后折，此时反射光线所在平面和纸板NOF不在同一平面，所以纸板上看不到反射光线，故A错误； B．光沿FO入射，反射沿OE射出，说明原来的反射光线变成入射光线，光的反射规律依然成立，证明反射现象中光路可逆，故B正确； C．平面镜成像的像和物体大小始终相等，蜡烛远离时，蜡烛本身大小不变，所以像的大小也不变，只是视觉上看起来变小，实际大小不变，故C错误； D．探究平面镜成像时，玻璃板透明，既可以反射光成像，又可以透光看到玻璃板后方的蜡烛，便于确定像的位置，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，跨学科实践活动中，在老师的指导下，同学们利用饮料瓶、带气压表的打气筒、线闸开关等材料制作了一个“水火箭”。使用打气筒向“水火箭”内不断打气，会使水从“水火箭”中向下喷出，从而使“水火箭”升空。以下说法正确的是（　　） A. 向“水火箭”内打气，瓶内气体的内能不变 B. 使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. “水火箭”与发射架不能套得太紧，否则会因摩擦太大难以起飞 D. 饮料瓶中水的质量越少，“水火箭”飞行时间越长 【答案】BC 【解析】 【详解】A．外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增加，故A错误； B．打气过程中，机械能转化为内能，汽油机压缩冲程中，同样是机械能转化为内能，二者能量转化过程相同，故B正确； C．水火箭和发射架套得太紧，二者间压力更大，摩擦力更大，会阻碍水火箭起飞，故C正确； D．若水的质量太少，水向下喷出后，水火箭获得的反冲动能太小，上升速度小，飞行高度低，飞行时间反而更短，故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，甲、乙为两个质量相同的圆柱形容器，甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器内分别装有质量相同的两种不同液体，现将两个完全相同的小球分别放入两容器中，其中甲容器中的小球漂浮，乙容器中的小球沉底。以下说法正确的是（　　） A. 小球在甲容器中受到的浮力较大 B. 甲容器对水平面的压力较大 C. 未放小球时液体对两容器底部的压强相同 D. 甲容器中的液体密度较大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，甲中小球漂浮，浮力等于小球的重力；乙中小球下沉，浮力小于小球的重力，所以甲中小球受到的浮力大，故A正确； B．容器的质量相同，装有质量相同的液体，小球的质量也相同，所以甲装置和乙装置的总质量相同，因此容器对水平面的压力相同，故B错误； C．液体的质量相同，液体对容器底部的压力相同，甲的底面积大，由可知，未放小球时液体对甲容器底部的压强较小，故C错误； D．由图可知，甲中小球漂浮，小球的密度小于甲液体的密度；乙中小球下沉，小球的密度大于乙液体的密度，所以甲液体的密度大于乙液体的密度，故D正确。 故选AD。 14. 如图所示的电路，电源电压恒为6V，两个阻值相等的电阻，滑动变阻器的最大阻值。下列说法正确的是（　　） A. 适当调节开关和滑片的位置，电路的最大功率可达7.2W B. 当开关全闭合，滑片P在中间位置，A1与A2的示数之比为3∶5 C. 当开关S、S1闭合，滑片P向左移动的过程中，电流表A2示数不变 D. 当开关全闭合，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表A1示数之比不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由可知，当电路中的电流最大时电路的电功率最大，由欧姆定律和串并联电路的电阻特点可知，当开关全闭合，三个电阻并联接入电路时，电路中电流可达最大，此时R1​、R2​的电功率分别为： 由电路的总功率等于各用电器的电功率之和可知，电路的最大电功率大于，故A错误； 故 A 错误； B．当开关全闭合，滑片P在中间位置时，R1支路的电流 R2支路的电流 滑动变阻器支路的电流 根据并联电流规律，电流表A1示数 电流表A2示数 电路的总功率由A中解析可知A1与A2的示数之比，故B正确； C．分析电路可知，开关S、S1闭合时，R2和滑动变阻器R被短路，R1单独接入电路，电流表A2测电路中电流。所以滑片P向左移动的过程中，电路中总电阻不变，则电流不变，则电流表A2示数不变，故C正确； D．开关全闭合时，R1、R2和滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2和滑动变阻器R的总电流。滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器阻值变大，根据，滑动变阻器支路的电流变小，根据并联电流规律，电流表A1示数变小。电源电压不变，则电压表示数不变。所以电压表与电流表A1示数之比变大，故D错误。 故选BC。 三、填空题（本题共5个小题，每小题3分，共15分） 15. 春晚戏曲节目《春晖满梨园》，老、中、青、幼四代同台演唱，观众能根据______分辨出主奏乐器；小演员的声音清脆是指声音的______高；现场观众从任意方向都可以看到台上的演员，是因为发生了______反射。（前两空均填声音的特性） 【答案】 ①. 音色 ②. 音调 ③. 漫 【解析】 【详解】不同乐器材料和结构不同，发出声音的音色不同，所以观众能根据‌音色‌分辨出主奏乐器。 声音的高低叫音调，小演员声音清脆，说明其声音振动频率高，即‌音调‌高。 光的漫反射是指光线投射在粗糙表面上，向各个方向反射的现象。现场观众从任意方向都能看到台上演员，是因为光在演员身上发生了‌漫‌反射。 16. 中国导航使用的是北斗卫星导航系统，它使用_______（选填“电磁波”或“超声波”）与地面站进行通信；火箭送北斗卫星升空的过程中，火箭外壳与空气摩擦会发热，这是通过_______的方式改变外壳内能；光纤通信是利用光从光导纤维的一端射入，在内壁发生多次_______（选填“折射”或“反射”）后从另一端射出，这样就把信息传到了远方。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 做功 ③. 反射 【解析】 【详解】[1]卫星与地面站之间存在真空环境，而超声波的传播需要介质，无法在真空中传播；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，因此北斗卫星导航系统使用电磁波与地面站通信。 [2]改变物体内能的方式有做功和热传递。火箭外壳与空气摩擦时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使外壳温度升高，这是通过做功的方式改变外壳内能。 [3]光纤通信利用光导纤维传递信息，光从光导纤维的一端射入后，在其内壁上会发生多次反射，从而将信息从一端传到另一端，而非折射。 17. 在青藏铁路工程中，为保证多年冻土区路基的稳定性，路基两侧竖立了很多“热棒”。如图所示是“热棒”示意图，棒体里面封装有适量液氨。当路基温度上升时，液氨______热量，变成气态氨上升到热棒的上端；通过散热片散热，气态氨发生______（填物态变化名称，下同）又沉入了棒底。它能对路基进行降温，保持路基冻土不______，使路基更加稳定。 【答案】 ①. 吸收 ②. 液化 ③. 熔化 【解析】 【详解】[1]液态氨变为气态氨的过程是汽化，汽化过程需要吸收热量。 [2]气态氨在热棒上端散热后，温度降低，从气态变为液态，这个物态变化是液化，液化后密度增大，重新沉入棒底。 [3]冻土中的冰是固态，若温度升高，冰会熔化为液态水，导致冻土变软、路基不稳定，因此热棒降温可以保持冻土不熔化，维持路基稳定。 18. 人的眼睛是通过改变晶状体厚度来看清远近不同物体的。现将图中虚线圆圈部分当作是人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其________（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上形成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜以达到应有的厚度，则该“眼睛”为________（选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 【答案】 ①. 变薄 ②. 近视眼 ③. 凹透镜 【解析】 【详解】[1]人眼的视网膜（光屏）位置固定，像距不变。当蜡烛远离“眼睛”时，物距变大，需要减弱晶状体对光线的偏折能力才能让像重新成在光屏上，因此需要让晶状体变薄（晶状体越薄，焦距越大，折光能力越弱）。 [2]若“眼睛”无法将晶状体调节到足够薄，晶状体会保持较强的偏折能力，远处物体的像会成在视网膜（光屏）前方，这就是近视眼。 [3]近视眼需要配戴对光线有发散作用的凹透镜矫正，使像后移到视网膜上，从而得到清晰的像。 19. 如图所示的电路，电源电压恒为4.5V。电流表量程为0~0.6A ，电压表量程为0~3V ，小灯泡规格为“2.5V，1.25W ”（灯丝阻值保持不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”。在确保各电路元件都安全的情况下，电压表示数变化范围为________，滑动变阻器阻值变化范围为_______，小灯泡的实际功率变化范围为________。 【答案】 ①. 2V~3V ②. 4Ω~10Ω ③. 0.45W~1.25W 【解析】 【详解】小灯泡的额定电流 小灯泡的电阻 电路中灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。 电路安全限制：电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，小灯泡额定电流0.5A，滑动变阻器允许最大电流1A。 当电流最大为时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压最小，大小为 电压表最大示数为量程上限3V，所以电压表示数范围是2V~3V； 滑动变阻器最小阻值 当滑动变阻器两端电压为3V时，小灯泡两端电压 此时电路电流 则滑动变阻器最大阻值 所以滑动变阻器阻值范围是； 小灯泡最大实际功率等于额定功率1.25W，最小实际功率 所以小灯泡功率范围是0.45W~1.25W。 四、作图简答题（本题共2个小题，20题2分，21题6分，共8分） 20. 如图是一智能纸巾盒，闭合开关，电源指示灯亮，然后当手进入感应区时开关闭合，电动机转动送纸；如果断开开关，即使手进入感应区电动机也不会工作。图中已画出电源部分，请你画出该智能纸巾盒内部的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】由题可知，闭合开关电源指示灯亮，然后当手进入感应区时开关闭合，电动机转动送纸。这说明指示灯能独立工作，也能与电动机一起工作，即指示灯与电动机是并联的；断开开关，即使手进入感应区电动机也不会工作，说明开关控制整个电路，在干路中；开关单独控制电动机，在电动机支路中。据此作图。 21. 阅读短文，回答问题。 福建舰（如图甲）是我国建造的首艘电磁弹射型航母，正常情况下可搭载超过 70 架舰载机（如图乙）。其装配的电磁弹射装置的核心是靠弹射轨道下的强磁场来驱动金属滑块高速移动，从而在2~3秒的时间内，通过牵引索把与之相连的舰载机弹射出去（如图丙）。 福建舰的电磁弹射装置所施加的牵引力恒为，空载的舰载机质量为10t，舰载机起飞需要达到一定的速度（相对于空气），因此需要建造较长的起飞跑道，电磁弹射轨道上舰载机的速度与路程的关系如图丁所示。 为了使福建舰上的舰载机顺利起飞，技术人员提前在风洞中模拟了舰载机的升力F与速度的关系，如图戊所示。（注：“风洞”就是一个巨大的“人造吹风管道”） （1）舰载机机翼的横截面设计是利用在气体中_______的原理，从而使机翼产生升力的； （2）航母甲板表面上的涂层非常粗糙，这样设计的原因是________； （3）当航母静止在水面上时，空载的舰载机起飞至少需要______m的电磁弹射轨道； （4）若航母以54km/h的速度航行，电磁弹射装置的机械效率为50%，则该过程中舰载机从相对静止到起飞至少需要消耗______J的电能。 【答案】（1）流速越大的位置压强越小 （2）增大接触面粗糙程度，增大摩擦力 （3）125 （4） 【解析】 【小问1详解】 舰载机机翼横截面为上凸下平的形状，飞行时机翼上方空气流速更大、压强更小，下方流速更小、压强更大，产生向上的压力差，即升力，因此机翼的横截面设计原理为流速越大的位置压强越小。 【小问2详解】 航母甲板涂层粗糙，是为了在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，防止舰载机起飞、降落时打滑，因此设计的原因是增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。 【小问3详解】 空载舰载机质量 重力 舰载机起飞需要升力至少等于自身重力，即 从图戊可得，时，需要的相对空气速度为 航母静止时，舰载机相对空气的速度等于自身速度，从图丁可得，舰载机速度为时，弹射路程为，因此电磁弹射轨道至少为。 【小问4详解】 先换算航母航行速度 此时舰载机相对空气已有的速度，因此舰载机相对航母只需要加速到 即可满足起飞要求，从图丁可得，舰载机速度为时，弹射路程，牵引力做的有用功 已知机械效率，根据，可得消耗的电能 五、实验探究题（本题共3个小题，22题8分，23题8分，24题9分，共25分） 22. 小明同学用如图所示的微小压强计来探究影响液体内部压强大小的因素： （1）小明发现U形管两侧液面不相平，于是取下软管，待液面相平后，再将软管装回，他发现（　　） A. 与软管连接侧液面高 B. U形管两液面相平 C. 与软管连接侧液面低 D. 无法判断 （2）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面不发生变化，这说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）； （3）此实验通过______来反映液体内部压强的大小，这里运用的科学研究方法是______； （4）实验时，小明将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为20cm，此时U形管内外的气压差为______Pa；（g取10N/kg，） （5）正确操作后，分析______三图的实验现象，可以得出结论：同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相同；比较 C、D 两图，可以得出结论______； （6）在探究液体内部压强与液体密度的关系时，发现使用水和盐水进行实验时，U形管两侧液面高度差变化不明显，此时可采取的改进措施是______。（答出一种即可） 【答案】（1）B （2）漏气 （3） ①. U形管液面高度差 ②. 转换法 （4）2000 （5） ①. D、E、F ②. 同种液体，深度越深，液体压强越大 （6）换用密度差更大的液体 【解析】 【小问1详解】 小明发现U形管两侧液面不相平，于是取下软管，待液面相平后，再将软管装回，此时U形管左右液面上方气压相等，故U形管两液面相平，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 实验前要检查装置的气密性，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面不发生变化，这说明该装置漏气。 【小问3详解】 根据转换法，此实验通过U形管液面高度差来反映液体内部压强的大小，高度差越大，说明液体压强越大。 【小问4详解】 根据，U形管内外的气压差为 【小问5详解】 分析D、E、F三图，只有探头的朝向不同，U形管液面高度差相同，可得：同种液体的同一深度处，液体向各个方向的压强相同； 比较 C、D 两图，只有探头所处的深度不同，C图中探头所处的深度较大，U形管液面高度差较大，可得：同种液体，深度越深，液体压强越大。 【小问6详解】 使用水和盐水进行实验时，U形管两侧液面高度差变化不明显，此时可采取的改进措施是换用密度差更大的液体，根据，可以使得探头受到的压强差更大，则U形管两侧液面高度差变化更明显。 23. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，小华同学用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干钩码。 （1）实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，这样做是为了避免_________； （2）杠杆调好后，进行了三次实验，实验情景如图（a）（b）（c）所示，两边钩码所受的重力分别为动力F1和阻力F2，对应的力臂为L1和L2，由此可得杠杆的平衡条件为_________； （3）将图（b）所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆_________（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）； （4）如图（d）所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，然后保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力F的大小将_________（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）。 【答案】（1）杠杆自身重力对实验的影响 （2） （3）右端下沉 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心过支点，其力臂为0，所以这是为了避免杠杆自身重力对实验的影响。 【小问2详解】 设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，由（a）图可得 由（b）图可得 由（c）图可得 分析上述数据，可得出的杠杆的平衡条件是 【小问3详解】 如在图（b）杠杆两边的钩码各撤掉1个，则有 所以杠杆右端下沉。 【小问4详解】 保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力的方向不再与杠杆垂直，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。 24. 小丽同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，发现手中的弹簧测力计损坏了，她利用刻度均匀的杠杆和两个相同的钩码(每只重0.5N)替代弹簧测力计顺利完成了该实验。以下是她的实验探究过程： （1）如图①所示，将物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡； （2）如图②所示，将物体G部分浸入水中，两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡； （3）如图③所示，将物体G浸没于水中，两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡； （4）如图④所示，将物体G浸没于盐水中，两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。分析与论证： 分析比较（1）、（2）、（3）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 分析比较（1）、（3）、（4）可得：物体G所受浮力大小与___________有关； 根据题中信息计算盐水的密度___________（） 。 【答案】 ①. 排开液体体积 ②. 液体密度 ③. 【解析】 【详解】比较（1）、（2）、（3）三次实验，物体G浸入的液体都是水，但排开液体的体积不同，杠杆平衡时钩码的力臂也不同，由分析可得物体G所受浮力大小不同。所以物体G所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。 比较（1）（3）（4），物体均浸没，排开液体体积相同，液体分别是水和盐水，密度不同，钩码位置不同，说明浮力不同，所以物体G所受浮力大小与液体的密度有关。 设杠杆上一小格长度为L，由图知，，，，， 由①杠杆的平衡条件可得 解得 图③中物体G浸没在水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在水中的浮力 由阿基米德原理可得 因物体浸没，所以物体G的体积 图④中物体G浸没在盐水中时，根据杠杆平衡条件 根据称重法可知在物体G浸没在盐水中的浮力 由④根据阿基米德原理有 25. 小明和小兰在做“测定小灯泡电阻”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。 （1）小明连接的实验电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将甲图的实验电路正确连接； （2）连接电路时，应在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到最______（选填“左”或“右”）端；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，产生这种现象的原因可能是______； （3）以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是______； （4）如图乙为滑动变阻器滑片移到某一位置时电流表的示数，此时通过小灯泡的电流是______A； （5）如图丙，小明根据实验数据绘制成U-I图像，根据图像提供的信息，求小灯泡正常发光时的电阻是______Ω； （6）小兰想利用如图丁所示的电路测量未知电阻的大小（阻值已知）。下面是她的实验过程，请你帮她完成实验。 ①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数U1； ②______，读出此时电压表的示数； ③则未知电阻阻值的表达式为：______。 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 灯泡短路 （3）向左移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况 （4）0.16 （5）12.5 （6） ①. 闭合开关和、断开 ②. 【解析】 【小问1详解】 实验中电流表、变阻器和灯泡应串联，电压表应与灯泡并联，作图如下： 【小问2详解】 为保护电路，应在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表的示数为零，产生这种现象的原因可能是灯泡短路。 【小问3详解】 以上故障排除后，再闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，则电路为通路，这是因为电路中的电流过小，故接下来他应进行的操作是向左移动变阻器的滑片，观察灯的发光情况。 【小问4详解】 如图乙，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，则这时通过小灯泡的电流是0.16A。 【小问5详解】 由图丙可知，灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻为 【小问6详解】 ①闭合开关S和S2，断开S1，和串联，电压表测电源电压，读出此时电压表的示数U1； ②闭合开关和、断开，电压表改测电压，读出此时电压表的示数，根据串联电压规律，电压为； ③根据串联分压原理则有，解得未知电阻 六、计算题（本大题共2个小题，25题10分，26题10分，共20分） 26. 物理兴趣小组制作了一个高H为1m、底面积S为0.4m2的圆柱状空心塑料筒，用以制作“浮力秤”。如图，将塑料筒竖直放入水中静止时，量出筒露出水面的长度l0=0.55m，在水面位置做一记号标注为“0N”，g取10N/kg，求： （1）塑料筒的重力G0； （2）当塑料筒露出水面长度l1=0.2m时，水面位置应标注的数值； （3）写出待测物体重G物与塑料筒露出水面长度lx的关系表达式，并据此说明该“浮力秤”的刻度是否均匀？ 【答案】（1） （2） （3） 关系表达式为（单位为，单位为），该“浮力秤”刻度均匀 【解析】 【小问1详解】 由题意，塑料筒漂浮在水中，浸入水中的深度为 塑料筒排开水的体积，漂浮时重力等于浮力，根据阿基米德原理 【小问2详解】 当露出长度时，浸入深度为 放入物体后整体漂浮，总浮力为 待测物体重力等于浮力的增加量 【小问3详解】 设待测物体重为，露出长度为，整体漂浮时总浮力等于总重力 将代入上式整理得 代入已知数值计算得表达式 由表达式可知，与为一次函数（线性）关系，的变化量与的变化量成正比，因此该“浮力秤”刻度均匀。 27. 某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品的质量不计，闭合开关，将重物从样品正上方h=0.4m处静止释放，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=12V，定值电阻R0=10Ω ，重物下落时空气阻力忽略不计，g取10N/kg 。求： （1）0~t1时间内，压力传感器的电阻； （2）t1~t3时间内，样品受到的最大撞击力； （3）撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率； （4）重物从静止释放到撞击样品的过程中，重力做的功。 【答案】（1）110Ω （2）400N （3）0.4W （4）40J 【解析】 【分析】利用欧姆定律计算出电阻，通过电阻与压力的关系图像进行分析；压力等于重力，利用功的公式进行计算。 【小问1详解】 由图乙可知，时间内重物未撞击样品，电路电流。根据欧姆定律，电路总电阻 压力传感器与定值电阻串联，根据串联电路电阻规律，压力传感器的电阻 【小问2详解】 样品受到的撞击力最大时，压力最大，压力传感器电阻最小，电路电流最大。由图乙可知，电路最大电流。根据欧姆定律，此时电路总电阻 根据串联电路电阻规律，此时压力传感器的电阻 由图丙可知，对应压力为，即样品受到的最大撞击力。 【小问3详解】 撞击后重物静止，由图乙可知，此时电路电流。定值电阻的功率 【小问4详解】 重物静止时，对样品的压力等于重物重力。根据欧姆定律，此时电路总电阻 此时压力传感器的电阻 由图丙可知，此时压力，即重物重力，重力做功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $