精品解析：2025年北京市清华大学附属中学中考一模物理试题

清华附中2025年3月初三物理月考试题 （本卷满分70分，考试时间70分钟） 一、单选题（共24分，每小题2分） 1. 下列四种物态变化中，属于熔化的是（　　） A. 冰块变成水 B. 湿手被吹干 C. 嘴里呼出“白气” D. 樟脑球变小 2. 在体育竞技中，摩擦力的控制和利用对于运动员的表现有着重要影响。以下实例中采用增大压力的方法来增大摩擦的是（ ） A. 体操运动员上场前手上涂镁粉 B. 短跑运动员在比赛中穿钉鞋 C. 冰壶运动员用冰刷不断刷冰面 D. 上单杠后紧握横杆防止打滑 3. 倒车雷达是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，汽车利用超声波探测车辆后方障碍物的位置，当车辆与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于该声波的说法正确的是（　　） A. 超声波的传播需要介质 B. “嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波 C. 超声波在真空中传播速度比在固体中大 D. 驾驶员听到警报声停止倒车，说明声音可以传递能量 4. 甲、乙两人沿平直路面向东步行，他们运动的路程s随时间t变化的规律如图所示，下列分析正确的是（　　） A. 0～8s内，甲的平均速度大于乙 B. 0～8s内，甲、乙都做匀速直线运动 C. 0～4s内，以乙为参照物，甲向西运动 D. 4～8s内，以甲为参照物，乙向东运动 5. “春分”是二十四节气之一，这一天，世界各地都会有数以千万计的人在做“竖蛋”试验：选择一个光滑匀称的新鲜鸡蛋，轻手轻脚地在桌子上把它竖起来，如图所示。这一项始于中国民间的传统习俗如今已成为“世界游戏”。下列关于图中鸡蛋受力情况的说法，正确的是（　　） A. 桌子受到的压力和桌子的重力是一对相互作用力 B. 鸡蛋的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 C. 鸡蛋的重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力 D. 鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 6. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B. 图乙中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 C. 图丙中，海市蜃楼是由于光的折射形成的 D. 图丁中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 7. 如图所示，是研究“阻力对物体运动的影响”的实验示意图，依次把毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离。下列有关实验的叙述正确的是（　　） A. 小车可以在水平面上继续运动是因为受到惯性的作用 B. 小车受到的阻力越小，运动的路程越远，速度减小越慢 C. 小车在水平面运动得越来越慢，是因为惯性越来越小 D. 该实验说明，必须有力作用在物体上，物体才能运动 8. 下列说法正确的是（　　） A. 水中加盐后变咸，说明分子是运动的 B. 同一物体温度越高，其具有的热量越多 C. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 D. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 9. 如图所示，木块从斜面上匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜面所受压力就是木块重力 B. 只有木块所受重力做功 C. 木块的机械能保持不变 D. 木块的重力势能转化为内能 10. 1648年法国科学家帕斯卡做了一个著名的实验，如图所示，在一个密闭的木桶内装满水，桶盖上连接着细长的管子，他在楼房的阳台上向细管中倒水，结果只用了几杯水，就把桶撑裂了。下列说法正确的是（　　） A. 木桶被撑裂是由于桶内水的重力增大造成的 B. 桶底受到的水的压力等于桶和细管内水的重力之和 C. 桶高0.6m，当细管内水深3.4m时，水对桶底的压强是6000Pa D. 细管的横截面积较小，倒入几杯水后，水的深度变化很大 11. 如图所示，小宁用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中错误的是（　　） A. 每次倒入空桶的液体体积相同 B. 悬点O向右移，秤的量程会增大 C. 秤上标出的刻度值是均匀的 D. 增大M的质量，秤的量程会增大 12. 图甲中的水槽由M、N两部分构成，M底部的横截面积为400cm2，N底部的横截面积为200cm2，且有一个边长为10cm的正方形开口，容器厚度均忽略不计，水槽重力为12N，h0=10cm。现将一个质量为800g，边长为10cm的正方体木块平放在N水槽底部开口上方，恰好堵住开口且不下落，然后向N水槽中加水使h1=12cm，水未从N流出，观察到木块并没有上浮，如图乙所示。继续向M槽中加水，如图丙所示，直至木块刚好脱离N水槽底部时停止加水。以下说法正确的是（　　） A. 向N水槽中加水结束时，木块上表面受到水的压力为10N B. 向M水槽中加水，当深度为20cm时，木块刚好上浮 C. 木块上浮最终静止后，整个水槽对桌面的压强为3350Pa D. 木块最终漂浮时，水对M底部的压强为3000Pa 二、多选题（共6分，每小题2分） 13. 如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（　　） A. 甲：钢笔将墨水吸入时，钢笔墨囊内的气压小于外界大气压 B. 乙：图钉帽做的又圆又大，可以减小人们按图钉时图钉帽对手的压强 C. 丙：向平行地自然下垂的两张纸中间吹气，越用力吹，两张纸张开的角度越大 D. 丁：要满足所有楼层的用水需要，水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置 14. 用相同热源、相同的加热装置，对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时，得到的温度随时间变化的图像，根据图像分析，下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两种物质可能是松香和萘 B. 甲、乙两种物质在熔化过程吸收的热量相等 C. 甲物质在a、b两点时，温度和内能都相同 D. 甲、乙两种物质在固态时，甲的比热容小于乙的比热容 15. 园林工人要在过街天桥上放置花草为城市增添绿色，如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置，10s内将1个重576N的花架提升了3m。该过程中，木棒放置在天桥栏杆上且始终保持水平，与栏杆M接触点为O，用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。若花架规格相同且重力均为576N，工人重力为700N，手中所拉绳子可承受的最大拉力为400N，木棒和绳的重力、滑轮内部摩擦均忽略不计，则下列判断正确的是（　　） A. 匀速提升1个花架，在B端放置1个沙袋就能使木棒保持水平 B. 匀速提升1个花架，A点所受拉力为924N C. 匀速提升1个花架，工人拉力的功率为180W D. 若沙袋数量可满足要求，该装置滑轮组的最大机械效率可达96% 三、实验解答题（共28分，第21（3）、22（2）、23题2分，其余每空1分） 16. 小娟和小乐为探究水在沸腾前后温度随吸收热量变化的特点，进行了如下实验：他们分别用如图甲所示的装置给水加热，当水温为90℃时，每隔一分钟记录一次水的温度，从计时开始，待水沸腾后持续加热一段时间，并记录水的温度。小娟和小乐根据自己的实验数据分别画出水的温度随加热时间变化的关系图像，如图乙①、②所示。 （1）在此实验中，通过加热时间来反映_________。 （2）由图像分析：在实验中小娟所用水的质量_________小乐所用水的质量。 （3）若实验时，水面上方的气压大于1标准大气压，则烧杯中水的沸点会_________。（选填“升高”、“降低”或“不变”） 17. 小明在测量盐水密度时，进行了如下操作： （1）将天平放在水平台面上，把游码移至零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向______调； （2）用调好的天平测得烧杯和盐水的总质量为106g，将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示； （3）用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量，右盘中砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和剩余盐水的总质量为______g； （4）计算出盐水的密度为______g/cm3。 18. 为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，小李设计了如图所示的实验。 （1）实验过程中，小李应该将弹簧测力计沿水平方向 __ 拉动木块。 （2）为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关，应选择 __ 两幅图所示的实验步骤来进行实验。 （3）在图丁中，小李计划将木块沿竖直方向截去一半，再来探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。你认为该探究计划存在的问题是：__ 。针对该问题，丁图实验应：__ 。 （4）下列实验中采用了与本实验相同的科学研究方法的是 　　 。 A. 探究合力与分力的关系 B. 探究光的传播路径和方向时，引入光线 C. 探究平面镜成像特点时使用两支完全相同的蜡烛 D. 探究力的作用效果和力的三要素的关系 19. 如图所示，小李利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节； （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的一端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂位置和右侧钩码数量的前提下，只需将______即可； （3）如图丙所示，已知每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在图示位置施加一个竖直向上的力，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为______N； （4）如图丁所示，若弹簧测力计改为竖直向下拉动，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 20. 如图所示，凸透镜放在光具座上50cm处，将物体放在光具座30cm处，调整光屏位置可以得到倒立等大的实像。 （1）将物体移到35cm刻度线处，调整光屏可得到倒立___________的像（选填“缩小”或“放大”）此时的实验现象可以说明___________的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。 （2）若用此凸透镜成正立、放大的虚像，则物体在光具座上的位置可能是___________。 A. 15cm B. 25cm C. 35cm D. 45cm 21. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，进行了三次实验，实验数据如下表。 实验次数 物重 物体上升的高度 测力计示数 测力计移动的距离 机械效率 （1）由表中数据可知，该实验是用______图（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组进行操作的； （2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是__________（结果保留到0.1%）； （3）分析三次实验数据，可以得到的实验结论是：___________； （4）实验过程中，发现拉动弹簧测力计时不易读数，某同学认为应该静止时读数，老师说该想法是错误的，原因是_________。 22. 小明为了探究液体产生的压强与液体深度的关系，他利用符合要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和底面积为S的实心金属圆柱体进行实验。实验器材如图所示。 （1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，测量金属圆柱体受到的重力G，并将G和S记录在表格中。 ②在烧杯中装入适量的水，将圆柱体金属块的1格体积浸入水中，且圆柱体金属块不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，___________。 ③___________，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量金属圆柱体底面在水中的深度h，并将F和h记录在表格中。 ④仿照步骤③改变圆柱体浸入水中的深度再做四次实验…… ⑤用公式___________计算出水的压强p并记录在表格中。 （2）画出上述实验的数据记录表格。 23. “浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小理用大塑料瓶（大瓶）和开口小的玻璃瓶（小瓶）制作了图所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S。通过控制对大塑料瓶握力的大小，使小瓶恰好悬浮在液体中某一位置。当小瓶漂浮时，简化的模型如图甲所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图乙、丙所示的位置。若已知乙、丙两图中的玻璃瓶内的气体体积V1<V2，两玻璃瓶容积以及横截面积大小均相同，只有质量不同（忽略玻璃的体积以及玻璃内气体的质量），请分析推理并判断出乙图中玻璃瓶质量m1以及丙图中玻璃瓶质量m2的大小关系。 四、科普阅读（共4分） 24. 悬索桥的力学奥秘 悬索桥的设计融合了物理学中力的平衡、传递与材料科学的智慧，是人类工程史上的杰作。 一、力的传递链：从压力到拉力 悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时，车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条由数万根钢丝编织的“空中绳索”，能将桥面荷载均匀分散。主缆两端固定在“锚碇（巨型混凝土块）”上，形成闭合的传力回路。桥塔将主缆高高托起，使其自然下垂成“悬链线”曲线；它让每根钢丝承受相近的拉力，避免局部过载（若主缆被拉成直线，中部会因集中受力而断裂）。 二、力的分解与材料分工 桥塔不仅是支撑结构，更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力，水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。 悬索桥各部分材料选择也充满巧思：主缆与吊索使用高强度钢丝，发挥钢材抗拉优势（抗拉强度是混凝土的100倍）；桥塔则采用抗压的混凝土或钢结构，稳稳“顶住”竖直压力。这种分工类似团队协作：抗拉材料负责“拉”，抗压材料负责“撑”，各展所长。 三、柔性的智慧：以柔克刚 悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子——柔韧使其在狂风中屹立不倒。此外，桥面常设计波浪形护栏或导流板，将气流打散，减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形，确保其在极端天气下的稳定性。 根据上述材料，回答下列问题： （1）悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。 （2）文中关于悬索桥抗风设计，下列正确的说法是（　　） A. 桥体刚性越大越安全 B. 桥面重力越大越安全 C. 柔性设计通过变形消耗风能 D. 桥塔高度影响主缆拉力分布 （3）请通过以下简化模型计算锚碇施工参数：若某悬索桥（结构如文中所示）锚碇受到主索水平方向的拉力为，锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，N为地面受到的压力），且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，则锚碇对地面的压力至少应为___________N。 五、计算题（共8分，每题4分） 25. 如图所示，将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细杆（体积和质量均可忽略）将一个小球按压在水面下，使小球完全浸没在水中。小球静止时，细杆对小球的压力为F。已知小球的质量m=0.8kg，小球的体积V=10-3m3，圆柱形容器中水的深度30cm，求： （1）此时小球在水中受到的浮力； （2）细杆对小球的压力F； （3）撤去细杆，当小球再次静止时，容器底部所受压力的变化量。 26. 某同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3kg的空桶，，将质量分布均匀、边长为20cm、重240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时杠杆在水平位置平衡，不考虑机械的自重和摩擦，求： （1）此时细线对M的拉力； （2）M对地面的压力； （3）若将M沿竖直方向截去一部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强恰好为零，求截去部分的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 清华附中2025年3月初三物理月考试题 （本卷满分70分，考试时间70分钟） 一、单选题（共24分，每小题2分） 1. 下列四种物态变化中，属于熔化的是（　　） A. 冰块变成水 B. 湿手被吹干 C. 嘴里呼出“白气” D. 樟脑球变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．冰块变成水，物质由固态变为液态，物态变化为熔化，故A符合题意； B．湿手被吹干，物质状态由液态变为气态，物态变化为汽化，故B不符合题意； C．嘴里呼出“白气”，物质由气态变为液态，物态变化为液化，故C不符合题意； D．樟脑球变小，物质由固态直接变为气态，物态变化为升华，故D不符合题意。 故选A。 2. 在体育竞技中，摩擦力的控制和利用对于运动员的表现有着重要影响。以下实例中采用增大压力的方法来增大摩擦的是（ ） A. 体操运动员上场前手上涂镁粉 B. 短跑运动员在比赛中穿钉鞋 C. 冰壶运动员用冰刷不断刷冰面 D. 上单杠后紧握横杆防止打滑 【答案】D 【解析】 【详解】A．体操运动员上场前手上涂镁粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A不符合题意； B．短跑运动员在比赛中穿钉鞋，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故B不符合题意； C．冰壶运动员用冰刷不断刷冰面，是在压力一定时，通过减小接触面粗糙程度来减小摩擦的，故C不符合题意； D．上单杠后紧握横杆防止打滑，是通过增大压力的方法来增大摩擦的，故D符合题意。 故选D。 3. 倒车雷达是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，汽车利用超声波探测车辆后方障碍物的位置，当车辆与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于该声波的说法正确的是（　　） A. 超声波的传播需要介质 B. “嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波 C. 超声波在真空中传播速度比在固体中大 D. 驾驶员听到警报声停止倒车，说明声音可以传递能量 【答案】A 【解析】 【详解】A．声音的传播需要介质，超声波是一种声波，超声波的传播需要介质，故A正确； B．超声波的振动频率超出了人类的听觉频率范围，人类是听不到超声波的，故“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波，故B错误； C．声音不能在真空中传播，故C错误； D．驾驶员听到警报声停止倒车，说明声音可以传递信息，故D错误。 故选A。 4. 甲、乙两人沿平直路面向东步行，他们运动的路程s随时间t变化的规律如图所示，下列分析正确的是（　　） A. 0～8s内，甲的平均速度大于乙 B. 0～8s内，甲、乙都做匀速直线运动 C. 0～4s内，以乙为参照物，甲向西运动 D. 4～8s内，以甲为参照物，乙向东运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示0~8s内，甲、乙通过的路程相同，所用时间相同，甲、乙平均速度相同，故A错误； B．如图所示0~8s内，乙做匀速直线运动；甲在0~4s内静止，4~8s匀速运动，故B错误； C．如图所示0~4s内，乙的速度大于甲的，以乙为参照物，甲向西运动，故C正确； D．如图所示在4~8s内，甲的速度大于乙的，以甲为参照物，乙向西运动，故D错误。 故选C。 5. “春分”是二十四节气之一，这一天，世界各地都会有数以千万计的人在做“竖蛋”试验：选择一个光滑匀称的新鲜鸡蛋，轻手轻脚地在桌子上把它竖起来，如图所示。这一项始于中国民间的传统习俗如今已成为“世界游戏”。下列关于图中鸡蛋受力情况的说法，正确的是（　　） A. 桌子受到的压力和桌子的重力是一对相互作用力 B. 鸡蛋的重力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 C. 鸡蛋的重力和鸡蛋对桌面的压力是一对相互作用力 D. 鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．桌子受到的压力是垂直于桌面向下的，桌子的重力是竖直向下的，方向相同，并不是一对平衡力，故A错误； B．鸡蛋的重力和桌面对鸡蛋的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故B正确。 C．鸡蛋的重力是竖直向下的，鸡蛋对桌面的压力是垂直于桌面向下的，方向相同，并不是一对相互作用力，故C错误； D．鸡蛋对桌面的压力和桌面对鸡蛋的支持力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在不同物体上，是一对相互作用力，并不是一对平衡力，故D错误。 故选 B。 6. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，小孔成的是倒立的虚像 B. 图乙中，漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 C. 图丙中，海市蜃楼是由于光的折射形成的 D. 图丁中，人配戴的凹透镜可以矫正远视眼 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲是小孔成像，是由于光的直线传播形成的，所成的像是倒立的实像，可以在光屏上接收到，而不是虚像，故A错误； B．图乙是漫反射，当光线射到凹凸不平的表面时，会向各个方向反射，虽然反射光线看起来杂乱无章，但每一条光线都遵循光的反射定律，故B错误； C．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，故C正确； D．图丁中，人配戴的是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，用来矫正近视眼；远视眼应配戴凸透镜进行矫正，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，是研究“阻力对物体运动的影响”的实验示意图，依次把毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离。下列有关实验的叙述正确的是（　　） A. 小车可以在水平面上继续运动是因为受到惯性的作用 B. 小车受到的阻力越小，运动的路程越远，速度减小越慢 C. 小车在水平面运动得越来越慢，是因为惯性越来越小 D. 该实验说明，必须有力作用在物体上，物体才能运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．小车可以在水平面上继续运动是因为小车具有惯性，惯性是物体的一种属性，不是力，不能说受惯性，故A错误； BC．木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，通过的距离最长，小车受到阻力越小，运动的路程越远，速度减小越慢，惯性只与质量有关，故小车具有的惯性不变，故B正确，C错误； D．若小车在水平方向上不受力的作用，小车的速度不会变小，小车做匀速直线运动，可知运动的物体不需要力去维持，故D错误。 故选B。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 水中加盐后变咸，说明分子是运动的 B. 同一物体温度越高，其具有的热量越多 C. 铁块很难被压缩，说明分子间只存在斥力 D. 燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．水中加盐后变咸，说明盐进入到水中了，发生了扩散现象，说明分子是运动的，故A正确； B．热量是过程量，不能描述为含有或具有热量，故B错误； C．分子间同时有引力和斥力，只是压缩时斥力更明显。故C错误； D．热值是燃料的属性，与燃料放出热量的多少无关，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，木块从斜面上匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 斜面所受压力就是木块重力 B. 只有木块所受重力做功 C. 木块的机械能保持不变 D. 木块的重力势能转化为内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力是由于地球吸引而产生的力，压力属于弹力是相互接触挤压而产生的力，压力和重力不是同一个力，故A错误； B．做功的条件是有力并且在力的方向上移动一段距离。此处摩擦力也做了功，故B错误； C．匀速下滑过程中，克服摩擦力做功，木块的机械能转化为内能，机械能减小，故C错误； D．下滑过程中，木块的高度降低、重力势能减小，而动能不变，所以是重力势能转化为内能，故D正确。 故选D。 10. 1648年法国科学家帕斯卡做了一个著名的实验，如图所示，在一个密闭的木桶内装满水，桶盖上连接着细长的管子，他在楼房的阳台上向细管中倒水，结果只用了几杯水，就把桶撑裂了。下列说法正确的是（　　） A. 木桶被撑裂是由于桶内水的重力增大造成的 B. 桶底受到的水的压力等于桶和细管内水的重力之和 C. 桶高0.6m，当细管内水深3.4m时，水对桶底的压强是6000Pa D. 细管的横截面积较小，倒入几杯水后，水的深度变化很大 【答案】D 【解析】 【详解】A．木桶被撑裂并非因为“水的重力明显增大”，而是水深度增加导致桶底压强明显增大，故A错误； B．木桶底部受到的水的压力与水产生的压强有关，而水产生的压强与水的深度有关，木桶壁也承担部分水的侧向压力，所以并不是简单的桶和细管内水的重力之和，故B错误； C．由题意可知，总水深度为h=0.6m+3.4m=4m，由液体压强公式可得水对桶底的压强为p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×4m=4×10⁴Pa，远大于6000Pa，故C错误； D．细管横截面积小，倒入少量水就能使管内水面高度显著升高，从而导致桶内压强迅速增大，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，小宁用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中错误的是（　　） A. 每次倒入空桶的液体体积相同 B. 悬点O向右移，秤的量程会增大 C. 秤上标出的刻度值是均匀的 D. 增大M的质量，秤的量程会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于液体密度不同，所以当液体体积相同时，质量不同，由于杠杆的平衡条件可知，挂点B的位置会随着液体的不同而改变位置，从而在秤杆上标出不同的液体所对应的密度，故A正确，不符合题意； B．当悬点右移时，造成左边力和力臂的乘积变大，由于右边的力是一定的，所以要平衡杠杆，所需要的力臂变长，量程会缩小，故B错误，符合题意； C．根据杠杆平衡的条件则有，可得，当液体体积、阻力臂和动力一定时，动力臂与密度的大小成正比，所以密度秤的刻度是均匀的，故C正确，不符合题意； D．若只增大M的质量，右侧用较小的力臂就能使杠杆平衡，所以密度秤的量程会变大，故D正确，不符合题意。 故选B。 12. 图甲中的水槽由M、N两部分构成，M底部的横截面积为400cm2，N底部的横截面积为200cm2，且有一个边长为10cm的正方形开口，容器厚度均忽略不计，水槽重力为12N，h0=10cm。现将一个质量为800g，边长为10cm的正方体木块平放在N水槽底部开口上方，恰好堵住开口且不下落，然后向N水槽中加水使h1=12cm，水未从N流出，观察到木块并没有上浮，如图乙所示。继续向M槽中加水，如图丙所示，直至木块刚好脱离N水槽底部时停止加水。以下说法正确的是（　　） A. 向N水槽中加水结束时，木块上表面受到水的压力为10N B. 向M水槽中加水，当深度为20cm时，木块刚好上浮 C. 木块上浮最终静止后，整个水槽对桌面的压强为3350Pa D. 木块最终漂浮时，水对M底部的压强为3000Pa 【答案】C 【解析】 【详解】A.向N水槽中加水结束时，h1=12cm=0.12m， 此时木块上表面受到的压强p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa、 木块的面积S木=10cm×10cm=100cm2=1×10﹣2m2 木块上表面受到的压力F向下=pS木=1200Pa×1×10﹣2m2=12N，故A错误； B.向M槽中加水，木块刚好上浮，此刻水对下表面的压力F向上等于水对上表面压力F向下与重力G木之和，木块质量为m木=800g=0.8kg， 木块的重力为G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N， 木块上表面受到的力为F向下=12N，根据F向上=F向下+G木可知，下表面受到的压力为 F向上=F向下+G木=12N+8N=20N， 下表面受到的压强为 则此时的液体距离N水槽底部的深度 此时的液体距离M水槽底部的深度为h3=h+h0=20cm+10cm=30cm，所以向M水槽中加水，当深度为30cm时，木块刚好上浮，故B错误； C.木块上浮最终静止后，会漂浮在水面上，浮力F浮=G木=8N， 此时排开水的体积为 N水槽中的体积为：VN=SN（h1+h木）﹣V木=200cm2×（12cm+10cm）﹣（10cm）3=3400cm3， M水槽中的体积为：VM=（SM﹣SN）h+SNh0=（400cm2﹣200cm2）×30cm+200cm2×10cm=8000cm3， 水的总体积：V水总=VN+VM=3400cm3+8000cm3=11400cm3 水槽中的水总质量：m总水=ρ水V水总=1.0×103kg/m3×11400×10﹣6m3=11.4kg， 水的总重力：G总水=m总水g=11.4kg×10N/kg=114N， 整个水槽对桌面的压力：F压=G水总+G木+G水槽=114N+8N+12N=134N， 整个水槽对桌面的压强： 故C正确； D.因为水的体积不变，此时水的深度hM，SMhM=V水总+V排， 则此时底部受到的压强：p′=ρghM=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.305m=3050Pa，故D错误。 故选C。 二、多选题（共6分，每小题2分） 13. 如图所示是物理课本中的一些插图，下列分析中正确的是（　　） A. 甲：钢笔将墨水吸入时，钢笔墨囊内的气压小于外界大气压 B. 乙：图钉帽做的又圆又大，可以减小人们按图钉时图钉帽对手的压强 C. 丙：向平行地自然下垂的两张纸中间吹气，越用力吹，两张纸张开的角度越大 D. 丁：要满足所有楼层的用水需要，水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．钢笔吸墨水时捏扁笔胆的橡皮管而后再松开，钢笔墨囊内的气压小于外界大气压，利用了大气压把墨水压到橡皮管中，故A正确； B．把图钉帽的面积做的较大，根据可知，压力不变时，增大受力面积可以减少人们按图钉时图钉帽对手的压强，故B正确； C．向两张纸中间吹气，气体流速越快压强越小，两张纸会靠拢，故C错误； D．打开水龙头后，水龙头与水塔组成连通器，低于水塔水位的位置不会有水流出，所以水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置，故D正确。 故选ABD。 14. 用相同热源、相同的加热装置，对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时，得到的温度随时间变化的图像，根据图像分析，下列说法中正确的是（　　） A. 甲、乙两种物质可能是松香和萘 B. 甲、乙两种物质在熔化过程吸收的热量相等 C. 甲物质在a、b两点时，温度和内能都相同 D. 甲、乙两种物质在固态时，甲的比热容小于乙的比热容 【答案】BD 【解析】 【详解】A．读图可知，甲、乙两种物质在熔化的过程中，温度保持不变，为晶体，而松香是非晶体，故A错误； B．质量相等的甲，乙两种固态物质，在用相同的加热装置，甲熔化持续的时间为 乙熔化持续的时间为 二者的加热时间相同，说明吸收的热量相同，故B正确； C．甲物质在a、b两点时，温度相同，物质持续吸热，内能变大，所以内能不相同，故C错误； D．从图象可以看出，物质在固态时，对两物质都加热，乙升高的温度较小，由公式可知，升温慢的比热容大，所以，乙的比热容大，故D正确。 故选BD。 15. 园林工人要在过街天桥上放置花草为城市增添绿色，如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置，10s内将1个重576N的花架提升了3m。该过程中，木棒放置在天桥栏杆上且始终保持水平，与栏杆M接触点为O，用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。若花架规格相同且重力均为576N，工人重力为700N，手中所拉绳子可承受的最大拉力为400N，木棒和绳的重力、滑轮内部摩擦均忽略不计，则下列判断正确的是（　　） A. 匀速提升1个花架，在B端放置1个沙袋就能使木棒保持水平 B. 匀速提升1个花架，A点所受拉力为924N C. 匀速提升1个花架，工人拉力的功率为180W D. 若沙袋数量可满足要求，该装置滑轮组的最大机械效率可达96% 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABC．由图可知动滑轮上绳子股数，因为不计绳重和摩擦，所以工人拉绳子的力 木棒A端受到的拉力 由杠杆平衡条件可知 解得 即在B端放置1个沙袋不能使木棒保持水平，工人拉绳子的力所做的功 拉力做功的功率，故BC正确，A错误； D．提升的花架越重，由可知，有用功增大，由于绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计，所以额外功不变；由可知，有用功增大，额外功不变时，机械效率增大，即提升的物重越大，机械效率越大。由手中所拉绳子可承受的最大拉力为400N可知，提升的重物最大重力为 此时滑轮组的机械效率最大为，故D正确。 故选BCD。 三、实验解答题（共28分，第21（3）、22（2）、23题2分，其余每空1分） 16. 小娟和小乐为探究水在沸腾前后温度随吸收热量变化的特点，进行了如下实验：他们分别用如图甲所示的装置给水加热，当水温为90℃时，每隔一分钟记录一次水的温度，从计时开始，待水沸腾后持续加热一段时间，并记录水的温度。小娟和小乐根据自己的实验数据分别画出水的温度随加热时间变化的关系图像，如图乙①、②所示。 （1）在此实验中，通过加热时间来反映_________。 （2）由图像分析：在实验中小娟所用水的质量_________小乐所用水的质量。 （3）若实验时，水面上方的气压大于1标准大气压，则烧杯中水的沸点会_________。（选填“升高”、“降低”或“不变”） 【答案】 ①. 水吸收的热量多少 ②. 小于 ③. 升高 【解析】 【详解】[1]探究水在沸腾实验中，加热时间越长，水吸收的热量越多，所以实验中通过加热时间来反映水吸收的热量多少。 [2]读图乙可以看出，在同样加热的情况下，②的升温较慢，其原因应该是水的质量不同的缘故，②的质量较大，在实验中小娟所用水的质量小于小乐所用水的质量。 [3]由图可知，沸水的沸点是100℃，实验时，水面上方的气压大于1标准大气压，则烧杯中水的沸点会升高。 17. 小明在测量盐水密度时，进行了如下操作： （1）将天平放在水平台面上，把游码移至零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向______调； （2）用调好的天平测得烧杯和盐水的总质量为106g，将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，盐水的体积如图丙所示； （3）用天平测烧杯和杯内剩余盐水的总质量，右盘中砝码和游码的位置如图乙所示，则烧杯和剩余盐水的总质量为______g； （4）计算出盐水的密度为______g/cm3。 【答案】 ①. 右 ②. 62 ③. 1.1 【解析】 【详解】（1）[1]将天平放在水平台面上，把游码移至零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，指针左偏，说明左端重，要使横梁水平平衡，应将平衡螺母向右调。 （3）[2]如图乙所示，横梁标尺分度值为0.2g，则烧杯和剩余盐水的总质量为m2=50g+10g+2g=62g （4）[3]量筒中盐水的质量m=m1﹣m2=106g﹣62g=44g 图丙中量筒的分度值的是2mL，示数为40mL，则量筒中盐水的体积V=40mL=40cm3 所以盐水的密度 18. 为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，小李设计了如图所示的实验。 （1）实验过程中，小李应该将弹簧测力计沿水平方向 __ 拉动木块。 （2）为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关，应选择 __ 两幅图所示的实验步骤来进行实验。 （3）在图丁中，小李计划将木块沿竖直方向截去一半，再来探究“滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关”。你认为该探究计划存在的问题是：__ 。针对该问题，丁图实验应：__ 。 （4）下列实验中采用了与本实验相同的科学研究方法的是 　　 。 A. 探究合力与分力的关系 B. 探究光的传播路径和方向时，引入光线 C. 探究平面镜成像特点时使用两支完全相同的蜡烛 D. 探究力的作用效果和力的三要素的关系 【答案】（1）匀速直线 （2）乙、丙 （3） ①. 没有控制压力大小不变 ②. 将切下部分叠放在剩下部分的上方，再次用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数 （4）D 【解析】 【小问1详解】 必须沿水平方向匀速直线拉动木块，使木块在水平方向上做匀速直线运动，此时木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力是一对平衡力，大小相等，可以通过弹簧测力计示数得出滑动摩擦力大小。 【小问2详解】 为探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关，要控制压力的大小相同，只能改变接触面的粗糙程度，乙、丙两次实验中压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，故选择乙、丙两幅图。 【小问3详解】 [1]他将木块沿竖直方向截去一半后，改变接触面积的同时也改变了压力大小，故该探究计划存在的问题是没有控制压力大小不变。 [2]略。 【小问4详解】 探究“影响滑动摩擦力大小的因素”中，由于影响滑动摩擦力大小有多个因素，所以探究是需要运用控制变量法； A．探究合力与分力的关系，应用了等效替代法，故A不符合题意； B．探究光的传播路径和方向时，引入光线，应用了模型法，故B不符合题意； C．探究平面镜成像特点时使用两支完全相同的蜡烛，应用了等效替代法，故C不符合题意； D．探究力的作用效果和力的三要素的关系，要对力的大小、方向、作用点对力的作用点的影响逐一进行探究，应用了控制变量法，故D符合题意。 故选D。 19. 如图所示，小李利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆平衡条件”的实验装置。 （1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节； （2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的一端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂位置和右侧钩码数量的前提下，只需将______即可； （3）如图丙所示，已知每个钩码重0.5N，用弹簧测力计在图示位置施加一个竖直向上的力，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为______N； （4）如图丁所示，若弹簧测力计改为竖直向下拉动，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 左侧钩码去掉一个 ④. 2 ⑤. 变小 【解析】 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态。 [2]由图甲可知，此时杠杆左低右高，根据“杠杆平衡螺母左高左调，右高右调”的原则平衡螺母应向右调，让杠杆在水平位置平衡的原因是为了消除杠杆自重对实验产生的影响。 （2）[3]根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。所以图乙要想杠杆重新恢复平衡应将左侧钩码去掉一个或将右侧钩码挂在第四格上。 （3）[4]根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。图丙所示，已知每个钩码重0.5N，所以阻力为1.5N，故有 F×3l＝1.5N×4l 解得F＝2N。 （4）[5]根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。如图丁，阻力和阻力臂不变，将弹簧测力计改为竖直向下拉动后，动力臂将变大，所以动力会变小。 20. 如图所示，凸透镜放在光具座上50cm处，将物体放在光具座30cm处，调整光屏位置可以得到倒立等大的实像。 （1）将物体移到35cm刻度线处，调整光屏可得到倒立___________的像（选填“缩小”或“放大”）此时的实验现象可以说明___________的成像特点（选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。 （2）若用此凸透镜成正立、放大的虚像，则物体在光具座上的位置可能是___________。 A. 15cm B. 25cm C. 35cm D. 45cm 【答案】（1） ①. 放大 ②. 幻灯机 （2）D 【解析】 【小问1详解】 蜡烛放在光具座的30cm刻度线处时，在光屏上成清晰、倒立等大的像，此时物距u等于2f，即 所以。 将蜡烛移到光具座的35cm刻度线处，此时物距 处于f和2f之间，此时像距应大于2f，则应向右移动光屏，在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像，幻灯机是根据这个原理制成的。 【小问2详解】 若用此凸透镜成正立、放大的虚像，则物距需要小于一倍焦距，即处于离凸透镜10.0cm以内，在凸透镜的左右两边皆可，凸透镜放在光具座上50cm处，因此物体在光具座上大于40cm且小于60cm的位置，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 21. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，进行了三次实验，实验数据如下表。 实验次数 物重 物体上升的高度 测力计示数 测力计移动的距离 机械效率 （1）由表中数据可知，该实验是用______图（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组进行操作的； （2）第2次实验中，滑轮组的机械效率是__________（结果保留到0.1%）； （3）分析三次实验数据，可以得到的实验结论是：___________； （4）实验过程中，发现拉动弹簧测力计时不易读数，某同学认为应该静止时读数，老师说该想法是错误的，原因是_________。 【答案】（1）甲 （2）83.3% （3）使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。 （4）忽略了摩擦力对机械效率的影响 【解析】 【小问1详解】 由表格数据可知，当物体上升的高度为3cm时，测力计移动的距离为9cm，可知滑轮组绳子承重股数为 由题图可知，甲滑轮组的绳子承重股数为3股，乙滑轮组的绳子承重股数为2股，所以该实验是用甲图所示滑轮组进行操作的。 【小问2详解】 第2次实验中，滑轮组的机械效率是 【小问3详解】 纵向分析实验数据可知，第3次物体的重力最大，滑轮组的机械效率最高，可以得到使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高。 【小问4详解】 在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，所以该同学的想法是不正确的，因为没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。 22. 小明为了探究液体产生的压强与液体深度的关系，他利用符合要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和底面积为S的实心金属圆柱体进行实验。实验器材如图所示。 （1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。 将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，测量金属圆柱体受到的重力G，并将G和S记录在表格中。 ②在烧杯中装入适量的水，将圆柱体金属块的1格体积浸入水中，且圆柱体金属块不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，___________。 ③___________，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量金属圆柱体底面在水中的深度h，并将F和h记录在表格中。 ④仿照步骤③改变圆柱体浸入水中的深度再做四次实验…… ⑤用公式___________计算出水的压强p并记录在表格中。 （2）画出上述实验的数据记录表格。 【答案】（1） ①. ②用刻度尺测量金属圆柱体底面在水中的深度h，并将F和h记录在表格中 ②. ③将圆柱体金属块的2格体积浸入水中，且圆柱体金属块不接触容器 ③. （2） h/m S/m2 G/N F/N p/Pa 【解析】 【小问1详解】 探究水产生的压强与水的深度的关系，需要其他因素不变时，改变物体在水中深度，观察物体受到的压强的变化： ①将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，测量金属圆柱体受到的重力G，并将G和S记录在表格中； ②在烧杯中装入适量的水，将金属圆柱体一部分浸入水中，且不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量金属圆柱体底面在水中的深度h，并将F和h记录在表格中； ③将圆柱体金属块的2格体积浸入水中，且圆柱体金属块不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量金属圆柱体底面在水中的深度h，并将F和h记录在表格中； ④仿照步骤③再做四次； ⑤由受力分析得，物体下表面受到的压力为 物体下表面受到的水的压强 【小问2详解】 为了得到普遍规律，需要进行多次实验，实验中需要记录的数据有：物体浸入水中的深度h、物体的横截面积S、物体的重力G、物体在水中受到的测力计的拉力F、由计算得出的水的压强p，实验的数据记录表格如下表所示： h/m S/m2 G/N F/N p/Pa 23. “浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的。小理用大塑料瓶（大瓶）和开口小的玻璃瓶（小瓶）制作了图所示的“浮沉子”；装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S。通过控制对大塑料瓶握力的大小，使小瓶恰好悬浮在液体中某一位置。当小瓶漂浮时，简化的模型如图甲所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图乙、丙所示的位置。若已知乙、丙两图中的玻璃瓶内的气体体积V1<V2，两玻璃瓶容积以及横截面积大小均相同，只有质量不同（忽略玻璃的体积以及玻璃内气体的质量），请分析推理并判断出乙图中玻璃瓶质量m1以及丙图中玻璃瓶质量m2的大小关系。 【答案】由于乙、丙中玻璃瓶都是悬浮，浮力等于重力，根据阿基米德原理可知， 液体都是水，而乙、丙两图中的玻璃瓶内的气体体积V1<V2，故乙图中玻璃瓶的浮力较小，即乙图中玻璃瓶的重力较小，根据可知， 乙图中玻璃瓶的质量较小，故乙图中玻璃瓶的质量m1小于丙图中玻璃瓶的质量m2。 【解析】 【详解】略。 四、科普阅读（共4分） 24. 悬索桥的力学奥秘 悬索桥的设计融合了物理学中力的平衡、传递与材料科学的智慧，是人类工程史上的杰作。 一、力的传递链：从压力到拉力 悬索桥的核心秘密在于将垂直于桥面的压力转化为水平拉力。当车辆驶过桥面时，车辆对于桥梁的压力通过吊索传递至“主缆”——这条由数万根钢丝编织的“空中绳索”，能将桥面荷载均匀分散。主缆两端固定在“锚碇（巨型混凝土块）”上，形成闭合的传力回路。桥塔将主缆高高托起，使其自然下垂成“悬链线”曲线；它让每根钢丝承受相近的拉力，避免局部过载（若主缆被拉成直线，中部会因集中受力而断裂）。 二、力的分解与材料分工 桥塔不仅是支撑结构，更是力的“转换器”。主缆的拉力在此的作用效果在竖直方向上体现为桥塔对地基的压力，水平方向上的力则与锚碇和地面之间的摩擦力平衡。 悬索桥各部分材料选择也充满巧思：主缆与吊索使用高强度钢丝，发挥钢材抗拉优势（抗拉强度是混凝土的100倍）；桥塔则采用抗压的混凝土或钢结构，稳稳“顶住”竖直压力。这种分工类似团队协作：抗拉材料负责“拉”，抗压材料负责“撑”，各展所长。 三、柔性的智慧：以柔克刚 悬索桥并非与自然力量硬碰硬。当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏。这种原理类似随风摇曳的竹子——柔韧使其在狂风中屹立不倒。此外，桥面常设计波浪形护栏或导流板，将气流打散，减少风振影响。工程师甚至通过风洞实验优化桥体外形，确保其在极端天气下的稳定性。 根据上述材料，回答下列问题： （1）悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是___________。 （2）文中关于悬索桥抗风设计，下列正确的说法是（　　） A. 桥体刚性越大越安全 B. 桥面重力越大越安全 C. 柔性设计通过变形消耗风能 D. 桥塔高度影响主缆拉力分布 （3）请通过以下简化模型计算锚碇施工参数：若某悬索桥（结构如文中所示）锚碇受到主索水平方向的拉力为，锚碇与地面间最大静摩擦力（其中，N为地面受到的压力），且最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，才能保证桥梁安全，则锚碇对地面的压力至少应为___________N。 【答案】（1）它让每根钢丝承受相近的拉力，避免局部过载 （2）CD （3） 【解析】 【小问1详解】 由材料可知，悬索桥的主缆设计成“悬链线”形状的原因是：它让每根钢丝承受相近的拉力，避免局部过载。 【小问2详解】 A. 当台风来袭时，其柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，避免因刚性抵抗导致结构损坏，故A错误； B. 桥面重力越大，主缆需要承受的拉力越大，更容易发生过载断裂，并非重力越大越安全，因此B错误； C. 根据材料内容，柔性设计允许桥体适度摆动，通过变形消耗风能，提升抗风能力，因此C正确； D. 桥塔高度会改变主缆的弯曲程度，进而影响主缆的拉力分布，因此D正确； 综上选CD。 【小问3详解】 根据题干要求，最大静摩擦力达水平拉力的2倍及以上，已知最大静摩擦力，即 ，变形得。 主索水平方向的拉力 锚碇对地面的压力 因此锚碇对地面的最小压力为。 五、计算题（共8分，每题4分） 25. 如图所示，将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细杆（体积和质量均可忽略）将一个小球按压在水面下，使小球完全浸没在水中。小球静止时，细杆对小球的压力为F。已知小球的质量m=0.8kg，小球的体积V=10-3m3，圆柱形容器中水的深度30cm，求： （1）此时小球在水中受到的浮力； （2）细杆对小球的压力F； （3）撤去细杆，当小球再次静止时，容器底部所受压力的变化量。 【答案】（1）10N （2）2N （3）2N 【解析】 【小问1详解】 由于小球完全浸没，小球排开水的体积等于小球的体积，浮力为 【小问2详解】 小球的质量m=0.8kg，则小球的重力为G球=mg=0.8kg×10N/kg=8N 小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力，根据平衡条件知，小球受到的压力为F=F浮-G球=10N-8N=2N 【小问3详解】 由F浮>G可得，撤去细杆后物体上浮，最终漂浮，此时物体受到的浮力为F浮'=G=8N 根据力的作用是相互的，且容器是柱形，容器底部所受的压力等于液体重力加上小球排开液体的重力，则容器底部所受压力的变化量等于减小的浮力，其大小为ΔF压=F浮﹣F浮'=10N-8N=2N 26. 某同学设计了如图所示的装置探究杠杆的平衡条件，在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为3kg的空桶，，将质量分布均匀、边长为20cm、重240N的正方体工件M通过细线与B端相连，此时杠杆在水平位置平衡，不考虑机械的自重和摩擦，求： （1）此时细线对M的拉力； （2）M对地面的压力； （3）若将M沿竖直方向截去一部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强恰好为零，求截去部分的质量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 空桶重力 杠杆水平平衡，根据杠杆平衡条件 可得 代入 得细线对M的拉力 【小问2详解】 工件M静止在水平地面，受力平衡，地面对M的支持力 M对地面的压力与地面对M的支持力是相互作用力，大小相等，即 【小问3详解】 设截去部分的重力为，M对地面压强为零时，M对地面压力为零，细线对剩余M的拉力等于剩余M的重力，即B端拉力为，A端总重力为。根据杠杆平衡条件： 代入已知条件得 展开整理得，解得 截去部分的质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $