精品解析:广东省汕头市潮南区育才实验学校2024-2025学年九年级下学期期中考试物理试卷
2026-07-20
|
2份
|
38页
|
52人阅读
|
0人下载
内容正文:
潮南区育才实验学校2024-2025学年度第二学期
九年级期中考试物理试题
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的。
1. 以下估计你同意的是( )
A. 教室里空气的质量约几百千克(ρ空气=1.29kg/m3)
B. 中学生步行速度为5m/s
C. 橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为3s
D. 某中学生估计自己双脚站立在水平地面时对地的压强大约为1.25×102Pa
2. 核能是原子核裂变或聚变释放出的能量,核能发电是重要的电力来源之一,它给人类解决能源危机带来希望。下列有关说法正确的是( )
A. 核能是可再生能源 B. 当前的核电站是利用核聚变工作的
C. 原子核由质子和中子构成 D. 原子核带负电
3. 下列关于声现象的描述,正确的是( )
A. 图甲中,真空罩抽完空气后,我们也能听到闹钟铃声
B. 图乙中,观察乒乓球被弹开的幅度可以判断音叉的音调
C. 图丙中,禁止鸣笛是在人耳处减弱噪声
D. 图丁中,倒车雷达利用了回声定位的原理
4. 如图所示,小雅在上课时发现,将这款粉笔擦背面贴在黑板上后不会掉下来,原因是粉笔擦背面附有磁性材料。下列说法正确的是( )
A. 粉笔擦不会掉下来是因为黑板对粉笔擦的摩擦力大于粉笔擦的重力
B. 粉笔擦受到的重力与黑板对粉笔擦的摩擦力是一对平衡力
C. 粉笔擦对黑板的压力与黑板对粉笔擦的吸引力是一对相互作用力
D. 粉笔擦对黑板的吸引力与黑板对粉笔擦的吸引力是一对平衡力
5. 如图所示,利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升,已知拉力为,若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的速度为 B. 动滑轮重力为
C. 拉力做功的功率为 D. 滑轮组的机械效率为80%
6. 小明和小红用相同的橡皮泥捏小船,探究“看谁装得硬币多”,如图甲、乙所示分别是小明和小红捏的小船装4枚和6枚一元硬币时放入相同水杯中的情景,下列分析正确的是( )
A. 图甲中的小船所受的浮力小
B. 图乙中小船排开水的体积小
C. 两艘小船排开水的重力相等
D. 甲、乙两杯杯底受到水的压强相等
7. 如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端移向中点的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变大
B. 灯泡的亮度不变,电路总功率变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 滑动变阻器R的电功率变小
第Ⅱ卷
二、填空题(本题有7小题,每空1分,共21分)
8. 吉利牌“涡轮增压”轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车更节能,排气更清洁。为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的______ 较大;热量只能从高温发动机传递给低温的水,说明能量的转移和转化具有______ ,若汽油机曲轴的转速为,汽油机每秒内对外做功______ 次。
9. 如图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要材料是氯乙烷。它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化,这一过程需要______热量。寒冷的冬天,房间窗子______(选填“内”或“外”)侧会起一层“白雾”。
10. 如图所示,物理兴趣小组在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,利用了一个条形磁铁和一个右端固定在同一水平面上的电磁铁。当闭合开关S后,电磁铁的左端磁极是 ___________极,滑动变阻器的滑片P向右移动时,条形磁铁始终保持静止,在此过程中,条形磁铁所受摩擦力 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),方向为 ___________。
11. 如图所示是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体质量是1000g,则物体重力G=___________N。拉力F的方向如图所示,该杠杆是___________杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”),F= ___________N。(g取10N/kg)
12. 如图所示,一平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为2m,一物点S以A点为圆心、为半径沿逆时针做圆周运动,则物点S的像沿___________ 时针旋转;在运动过程中物、像之间的最小距离为___________ m。身高的小杰站立在该平面镜前面,如果他想看到自己的全身像,忽略他的眼睛与头顶之间的距离,那么该平面镜在竖直方向上的最小长度为___________ m。
13. 浮力调整器也称作浮力控制背心(如图),潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力,便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3,他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为_________Pa,受到的浮力为________N,浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为________N。(ρ海水=1.03×103kg/m3)(g=10N/kg)
14. 置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,密度为0.9×103kg/m3的正方体物块,如图甲所示,此时物块对容器底的压强为___________Pa;当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触,液体未溢出),记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示,则液体密度为___________kg/m3,当h=10cm时,物块处于___________状态。
三、作图题(共7分)
15. 如图所示,完成光线从左边射向凹透镜折射后再射向凸透镜折射后的光路。
16. 如图,质量均匀分布、形状不规则的物体A用细绳系于杠杆MN上。请你在图中画出:
①物体A的重心的大概位置并标上字母O;
②作用在M点上、使杠杆MN静止在图中位置的最小力F的方向以及该力的力臂L。(以上请保留必要的作图痕迹)
17. 如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:
①开关控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光;
②带保险丝的三孔插座单独接入。
四、实验题:本大題共3小题,第16小题7分,第17、18小题各6分,共19分。
18. 小尉有一块矿石,他准备用天平和量筒来测量该矿石的密度。该矿石虽然体积不是很大,但实验室的量筒还是装不下。于是,他就在该矿石上敲下一小块来进行测量:
(1)测量前要对天平进行调节。小尉将天平放在水平桌面上,如图甲所示。这时他应该进行的操作具体是:先将___________ ,然后调节天平横梁上的平衡螺母向___________ 移动,直到使指针指到分度盘中央刻度线处;
(2)将小块矿石放在天平的左盘上,往右盘加减砝码,当最后放入最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图乙所示。则下一步的操作是:___________ (请填选项中的字母);
A.取出5g的砝码
B.向左移动平衡螺母
C.向右移动游码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图丙所示,则该小块矿石的质量为___________ g;
(4)小尉用量筒测出该小块矿石的体积为20cm3,由此可算出该矿石的密度为___________ kg/m3;
(5)课后,小尉跟同学一起又研究出一种不用敲碎矿石测量其密度的方法(如图丁):
①用细绳将矿石挂在弹簧测力计下静止,读出弹簧测力计的示数为F1
②将该矿石浸没在水中,但不接触容器底部,读出此时弹簧测力计的示数为F2
由上可算出该矿石体积表达式为___________ ;该矿石的密度表达式为___________ 。(这两空请用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ是水的密度)
19. 小明对凸透镜成像规律进行探究。
(1)如图1是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是______;
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从图2所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,直至在光屏上成清晰的倒立的实像,此成像的特点与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)原理相同;这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上______(选填“能”或“不能”)再次得到烛焰清晰的像;
(3)实验过程中突然一只蚊子紧贴透镜的右侧飞过,光屏上______(选填“会”或“不会”)有蚊子的影子飞过;
(4)图3能说明远视眼及其矫正的原理图正确的是______。
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
20. 如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10Ω1A)和R2(30Ω0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确;___________
(2)连接电路时,滑动变阻器应选___________(选填“R1”或“R2”);
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是___________;
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________端移动(选填“左”或“右”)。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为___________W;
(5)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
断开开关,闭合开关、,调节滑动变阻器滑片,使得电流表示数为___________用字母表示,此时灯泡正常发光;
保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关、,记下电流表的读数为;
小灯泡额定功率的表达式___________(用字母、、表示)。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
21. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值为。试求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
22. 某恒温装置简易原理如图甲所示,定值电阻R1阻值为200Ω,定值电阻R2消耗的电功率P2与通过它的电流的平方图像如图乙所示,求:
(1)当开关S与触点a、b接通,提供恒温检测环境,此时电流表A的示数;
(2)R2的阻值;
(3)检测完成后,S与a、b断开,与触点c接触时,电路消耗的总功率如何变化?此时通电0.5min电路消耗的电能;
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题7分,第22、23小题各6分,共19分。
23. (1)如图1甲是磁悬浮列车,它的电磁悬浮系统的原理简图如乙图所示:在车体底部、两侧和T形轨道分别安装电磁铁,控制电磁铁的电流,使电磁铁和轨道间保持10-15毫米的间隙,并使它们之间的磁场力与车辆受到的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于:___________ 。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(2)受磁悬浮列车原理的启发,在探究声音的传播时,李老师对课本的“真空中的闹钟”实验进行了改进,如图2所示。
①为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中。图中A磁体上端为S极,则B磁体下端为___________ 极;
②内部充有少量空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁,实验过程中发现气球体积变大,这说明玻璃罩内气压变___________ ;
③罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球依旧在跳动,这说明发声体仍在___________ ;
④本实验无法抽成绝对真空,但是我们可以在此实验的基础上,进一步推理得出:真空中___________ 传播声音;
⑤下面几个物理研究实例中所采用的研究方法与上面的理想推理法相同的是:___________ 。
A.研究牛顿第一定律;
B.研究光现象时,引入光线来描述光传播的规律
C.研究电阻大小与哪些因素有关;
24. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼”“歼”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼”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,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼”配备了大功率雷达,为解决放热难题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达倍声速合,最大油量为,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是,具体数据见表:(已知飞机发动机的效率是,航空燃油的热值为取)
速度
阻力
(1)“歼-20”飞机表面能___________(选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波,从而实现电磁隐身,飞机在水平匀速飞行过程中机械能___________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不考虑燃油减小对质量的影响)
(2)下列说法中不正确的是___________。
A.飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B.为解决雷达的散热问题,采用比热容大的液体作为冷却剂
C.飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号
D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用
(3)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为___________kW。
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为___________m2,飞机的推重比是指飞机以最大航行速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为___________。(结果保留两位小数)
(5)飞机利用测距传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值R1与离地高度大小的关系如图乙所示,如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在___________(选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度___________。(选填“均匀”或“不均匀”)
25. 起重船“振华30”(如图甲)是中国制造的世界最大起重船,被誉为“大国重器”;世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就由“振华30”完成;安装沉管的过程中,“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起,然后在空中水平旋转了90°,最后将沉管放入水中,实现双向对接;“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳,使沉管能精准对接;“振华30”每侧均有一个输出功率为825kW的“侧推器”,“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力;则:
(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是______;
(2)如图乙,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增加了______m3;之后,“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,在浸入的过程中,“振华30”主船体底部受到水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”);(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管______(选填“做功”或“不做功”);
(4)若“振华30”的“侧推器”在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,如图丙,为了保持船体的平稳,开启一侧的“侧推器”,让水从船体______(选填“左侧”或“右侧”)喷出,喷出速度为______m/s。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
潮南区育才实验学校2024-2025学年度第二学期
九年级期中考试物理试题
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的。
1. 以下估计你同意的是( )
A. 教室里空气的质量约几百千克(ρ空气=1.29kg/m3)
B. 中学生步行速度为5m/s
C. 橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为3s
D. 某中学生估计自己双脚站立在水平地面时对地的压强大约为1.25×102Pa
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室内空气的体积
V=8m×6m×3.5m=168m3
由可知,教室内空气的质量
m=ρ空气V=1.29kg/m3×168m3≈216kg
故A符合题意;
B.中学生步行速度约为1m/s,故B不符合题意;
C.橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为0.4s,故C不符合题意;
D.初中生的体重在G=500N左右,双脚与地面的接触面积在
S=500cm2=0.05m2
左右,站立在水平地面上时对地面的压强为
故D不符合题意。
故选A。
2. 核能是原子核裂变或聚变释放出的能量,核能发电是重要的电力来源之一,它给人类解决能源危机带来希望。下列有关说法正确的是( )
A. 核能是可再生能源 B. 当前的核电站是利用核聚变工作的
C. 原子核由质子和中子构成 D. 原子核带负电
【答案】C
【解析】
【详解】A.核能源于矿石内的能量,矿产资源属于不可再生能源,故A错误;
B.核反应堆内的铀发生裂变,会释放出能量,核电站主要应用核裂变释放出的能量来进行发电,故B错误;
C.原子是由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,故C正确;
D.原子核带正电,核外电子带负电,中子不带电,故D错误。
故选C。
3. 下列关于声现象的描述,正确的是( )
A. 图甲中,真空罩抽完空气后,我们也能听到闹钟铃声
B. 图乙中,观察乒乓球被弹开的幅度可以判断音叉的音调
C. 图丙中,禁止鸣笛是在人耳处减弱噪声
D. 图丁中,倒车雷达利用了回声定位的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A.真空罩抽完空气后,缺少了传声的介质,我们几乎不能听到闹钟铃声,故A错误;
B.观察乒乓球被弹开的幅度可以判断音叉的响度,故B错误;
C.禁止鸣笛是在声源处减弱噪声,故C错误;
D.倒车雷达利用了汽车发出超声波通过回声定位的原理测量距离,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,小雅在上课时发现,将这款粉笔擦背面贴在黑板上后不会掉下来,原因是粉笔擦背面附有磁性材料。下列说法正确的是( )
A. 粉笔擦不会掉下来是因为黑板对粉笔擦的摩擦力大于粉笔擦的重力
B. 粉笔擦受到的重力与黑板对粉笔擦的摩擦力是一对平衡力
C. 粉笔擦对黑板的压力与黑板对粉笔擦的吸引力是一对相互作用力
D. 粉笔擦对黑板的吸引力与黑板对粉笔擦的吸引力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.粉笔擦不会掉下来是因为黑板对粉笔擦的摩擦力和粉笔擦的重力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.粉笔擦受到的重力与黑板对粉笔擦的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,两个力作用在同一个物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.粉笔擦对黑板的压力与黑板对粉笔擦的吸引力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误;
D.粉笔擦对黑板的吸引力与黑板对粉笔擦的吸引力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升,已知拉力为,若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 绳端移动的速度为 B. 动滑轮重力为
C. 拉力做功的功率为 D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,有两段绳子吊着动滑轮,即n=2。绳端移动的距离为
s=nh=2×3m=6m
绳端移动的速度为
故A错误;
B.忽略绳子的重力和摩擦的情况下
则
由于n=2,则
故B错误;
C.拉力做功为
拉力做功的功率为
故C错误;
D.克服物体的重力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
6. 小明和小红用相同的橡皮泥捏小船,探究“看谁装得硬币多”,如图甲、乙所示分别是小明和小红捏的小船装4枚和6枚一元硬币时放入相同水杯中的情景,下列分析正确的是( )
A. 图甲中的小船所受的浮力小
B. 图乙中小船排开水的体积小
C. 两艘小船排开水的重力相等
D. 甲、乙两杯杯底受到水的压强相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.小船装4枚和6枚一元硬币时都处于漂浮状态,甲中小船的重力要小于乙中小船的重力,由于漂浮时,浮力等于重力,故乙中的小船所受的浮力大,故A正确;
B.根据阿基米德原理可知,乙中的小船所受的浮力大,液体的密度相同,则乙中小船排开水的体积大,故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,甲中的小船所受的浮力小,则甲小船排开水的重力小,故C错误;
D.题中没有说明两容器中水的深度之间的关系,故无法判断两杯杯底受到水的压强大小,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,电路中电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端移向中点的过程中(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数变大
B. 灯泡的亮度不变,电路总功率变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 滑动变阻器R的电功率变小
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.由图可知,滑动变阻器R与灯泡L并联,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测量电源的电压。由于电源电压不变,滑动变阻器滑片移动时,电压表示数不变;闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端滑到中点过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;并联电路各支路互不影响,所以通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变,灯泡的亮度不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故B正确,AD错误;
C.电压表示数不变,电流表示数不变,电压表示数与电流表示数的比值不变,故C错误。
故选B。
第Ⅱ卷
二、填空题(本题有7小题,每空1分,共21分)
8. 吉利牌“涡轮增压”轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车更节能,排气更清洁。为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的______ 较大;热量只能从高温发动机传递给低温的水,说明能量的转移和转化具有______ ,若汽油机曲轴的转速为,汽油机每秒内对外做功______ 次。
【答案】 ①. 比热容 ②. 方向性 ③. 25
【解析】
【详解】[1]用水做冷却剂是因为水的比热容大,质量和升高相同的温度时,水能带走更多的热量,冷却效果好。
[2]发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体,而不能反向传递,说明能量的转移和转化具有方向性。
[3]汽油机曲轴的转速为
即汽油机的曲轴每秒转圈,所以汽油机每秒完成个工作循环,对外做功次。
9. 如图是一款疗伤喷雾剂,医学上针对外伤的疼痛常用“冷疗法”治疗。喷雾剂的主要材料是氯乙烷。它的装瓶是采用______的方法使其在常温下液化,这一过程需要______热量。寒冷的冬天,房间窗子______(选填“内”或“外”)侧会起一层“白雾”。
【答案】 ①. 压缩体积 ②. 放出 ③. 内
【解析】
【详解】[1][2]使气体液化的方法有两种:一是降低温度,二是压缩体积。要在常温下让氯乙烷从气态变为液态,我们可采取压缩体积的方法使其在常温下液化,这一过程要放出热量。
[3]寒冷的冬天,房子内温度较高,屋内的水蒸气遇到冷的房间窗子,液化形成小水滴,附着在房间窗子的内侧。
10. 如图所示,物理兴趣小组在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,利用了一个条形磁铁和一个右端固定在同一水平面上的电磁铁。当闭合开关S后,电磁铁的左端磁极是 ___________极,滑动变阻器的滑片P向右移动时,条形磁铁始终保持静止,在此过程中,条形磁铁所受摩擦力 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),方向为 ___________。
【答案】 ①. N ②. 减小 ③. 水平向右
【解析】
【详解】[1]根据螺线管的线圈绕向和电流从螺线管的左端流入,利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,条形磁铁受到电磁铁对它向左的斥力。
[2][3]条形磁铁处于静止状态,受到平衡力的作用,桌面对它施加了一个摩擦力,斥力水平向左,所以摩擦力水平向右;滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,对条形磁铁的斥力减弱,由于条形磁铁始终处于平衡状态,所以摩擦力始终等于斥力,故摩擦力会随着斥力的减小而减小。
11. 如图所示是某简易杠杆的示意图,已知AOB水平,OA=OB,物体质量是1000g,则物体重力G=___________N。拉力F的方向如图所示,该杠杆是___________杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”),F= ___________N。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 10 ②. 费力 ③. 20
【解析】
【详解】[1]物体重力
[2]如图,延长动力作用线,作出动力臂OC
∠CBO=30°,BO=AO,在直角三角形中所对的直角边是斜边的一半,所以
O是杠杆AOB的支点,OA是阻力臂,OC是动力臂,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆。
[3]F是动力,阻力
根据杠杆平衡条件得
即
解得F=20N。
12. 如图所示,一平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为2m,一物点S以A点为圆心、为半径沿逆时针做圆周运动,则物点S的像沿___________ 时针旋转;在运动过程中物、像之间的最小距离为___________ m。身高的小杰站立在该平面镜前面,如果他想看到自己的全身像,忽略他的眼睛与头顶之间的距离,那么该平面镜在竖直方向上的最小长度为___________ m。
【答案】 ①. 顺 ②. 3 ③. 0.8
【解析】
【详解】[1]平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为2m,一物点S以A点为圆心、为半径沿逆时针做圆周运动,根据平面镜像距等于物距,物像对称,像的旋转方向为顺时针。
[2]A点到平面镜距离为2m,长为半径,S点距离平面镜最近为
物、像间的最小距离为
[3]如图可知,脚反射的光线能经镜子反射后进入眼睛,反射光线的反向延长线的交点就是脚的像, O点便是反射光线与镜子交点的最低点,同理,忽略他的眼睛与头顶之间的距离,上侧的O′点是反射光线与镜子的最高交点,又根据几何知识,此时OO′恰好是身高的一半,所以平面镜的高度为
13. 浮力调整器也称作浮力控制背心(如图),潜水者可以从气囊中增加或释放空气来达到一个适当的浮力,便于潜水者更轻松地在水下运动。潜水者背着浮力调整器时排开水的体积约为0.065m3,他下潜至水下5m深处时所受到的压强约为_________Pa,受到的浮力为________N,浮力调整器1cm2的面积上受到的海水压力为________N。(ρ海水=1.03×103kg/m3)(g=10N/kg)
【答案】 ①. 5.15×104 ②. 669.5 ③. 5.15
【解析】
【详解】[1]下潜至水下5m深处时所受到的压强为
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa
[2]他下潜至水下5m深处时受到的浮力
F浮=ρ海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×0.065m3=669.5N
[3]1cm2的面积上受到的海水压力
F=pS=5.15×104Pa×1×10-4m2=5.15N
14. 置于水平桌面上的容器底部放有一个边长为10cm,密度为0.9×103kg/m3的正方体物块,如图甲所示,此时物块对容器底的压强为___________Pa;当逐渐向容器内倒入某种液体(物块与容器底未紧密接触,液体未溢出),记录物块所受浮力F浮与容器内液体的深度h关系如图乙所示,则液体密度为___________kg/m3,当h=10cm时,物块处于___________状态。
【答案】 ①. 900 ②. 1000 ③. 漂浮
【解析】
【详解】[1]根据题意知道,正方体物块的体积
V=L3=(0.1m)3=1×10-3m3
由知道,正方体的质量
m=ρV=0.9×103kg/m3×1×10-3m3=0.9kg
由知道,正方体的重力
G=mg=0.9kg×10N/kg=9N
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,此时物块对容器底的压强
[2]由图知道,容器内水的深度为9cm时,正方体受到的浮力为9N,正方体排开液体的体积
V排=Sh=L2h=(0.1m)2×0.09m=9×10-4m3
由知道,液体的密度
[3]由图知道,容器内液体的深度大于9cm后正方体受到的浮力不变,此时物体受到的浮力和自身的重力相等,且此时物体没有浸没(h浸<L),所以,当h=10cm时,物块处于漂浮状态。
三、作图题(共7分)
15. 如图所示,完成光线从左边射向凹透镜折射后再射向凸透镜折射后的光路。
【答案】
【解析】
【详解】对于凹透镜,指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过右侧焦点。
16. 如图,质量均匀分布、形状不规则的物体A用细绳系于杠杆MN上。请你在图中画出:
①物体A的重心的大概位置并标上字母O;
②作用在M点上、使杠杆MN静止在图中位置的最小力F的方向以及该力的力臂L。(以上请保留必要的作图痕迹)
【答案】
【解析】
【详解】①重力的方向是竖直向下的,A的重心在细绳的方向上,重心在A的中心附近;
②由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,动力作用在M点,当OM作为动力臂时动力臂最长,此时动力最小,连接OM就是最长的动力臂;根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡,动力方向向下,据此过M点垂直于OM向左上方向作出最小力F的示意图,如图所示:
17. 如图所示,请用笔画线代替导线,将图中元件接入家庭电路中,要求:
①开关控制两盏灯,且每盏灯都能正常发光;
②带保险丝的三孔插座单独接入。
【答案】
【解析】
【详解】为使两个灯泡正常发光,将两个灯泡并联,火线要先过开关,再接入灯泡顶部的金属点,零线接入螺旋套;三孔插座与灯泡并联,其接法为:左零右火上接地,保险丝接在火线上,如图所示:
四、实验题:本大題共3小题,第16小题7分,第17、18小题各6分,共19分。
18. 小尉有一块矿石,他准备用天平和量筒来测量该矿石的密度。该矿石虽然体积不是很大,但实验室的量筒还是装不下。于是,他就在该矿石上敲下一小块来进行测量:
(1)测量前要对天平进行调节。小尉将天平放在水平桌面上,如图甲所示。这时他应该进行的操作具体是:先将___________ ,然后调节天平横梁上的平衡螺母向___________ 移动,直到使指针指到分度盘中央刻度线处;
(2)将小块矿石放在天平的左盘上,往右盘加减砝码,当最后放入最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如图乙所示。则下一步的操作是:___________ (请填选项中的字母);
A.取出5g的砝码
B.向左移动平衡螺母
C.向右移动游码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如图丙所示,则该小块矿石的质量为___________ g;
(4)小尉用量筒测出该小块矿石的体积为20cm3,由此可算出该矿石的密度为___________ kg/m3;
(5)课后,小尉跟同学一起又研究出一种不用敲碎矿石测量其密度的方法(如图丁):
①用细绳将矿石挂在弹簧测力计下静止,读出弹簧测力计的示数为F1
②将该矿石浸没在水中,但不接触容器底部,读出此时弹簧测力计的示数为F2
由上可算出该矿石体积表达式为___________ ;该矿石的密度表达式为___________ 。(这两空请用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ是水的密度)
【答案】 ①. 游码移到标尺左端零刻度线 ②. 右 ③. AC ④. 92.6 ⑤. 4.63×103 ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上;游码没有在标尺左端零刻度线时,指针在分度盘的中央,那么把游码移到标尺左端零刻度线后,指针会偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡。
(2)[3]当最后放入最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,说明砝码重了,应该先取出5g的砝码,再向右移动游码使天平平衡。
(3)[4]由图丙知,标尺的分度值为,所以吊坠的质量为
(4)[5]矿石的密度为
(5)[6][7]由称重法求出矿石受到的浮力为
由阿基米德原理求出矿石的体积
矿石的密度
19. 小明对凸透镜成像规律进行探究。
(1)如图1是利用太阳光测凸透镜焦距的方法,其中操作最合理的是______;
(2)将焦距为10cm的凸透镜,固定在光具座50cm的刻度处,将蜡烛从图2所示位置,移到光具座20cm刻度处,需将光屏向______(选填“左”或“右”)移动,直至在光屏上成清晰的倒立的实像,此成像的特点与______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)原理相同;这时若将蜡烛和光屏位置互换,光屏上______(选填“能”或“不能”)再次得到烛焰清晰的像;
(3)实验过程中突然一只蚊子紧贴透镜的右侧飞过,光屏上______(选填“会”或“不会”)有蚊子的影子飞过;
(4)图3能说明远视眼及其矫正的原理图正确的是______。
A.甲和丙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】 ①. C ②. 左 ③. 照相机 ④. 能 ⑤. 会 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,由图知,操作最合理的是C。
(2)[2][3]已知焦距f=10cm,当物距u=30.0cm,光屏上要有清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,像距
即
图2中的像距v=25.0cm,故应将光屏向左移动。此时,,根据凸透镜成像规律可知,成倒立缩小的实像,应用在照相机。
[4]将蜡烛和光屏位置互换,由光的折射中光路可逆知,此时光屏上仍能成清晰的像,此时,,根据凸透镜成像规律可知,光屏上成倒立放大的实像。
(3)[5]实验过程中突然一只蚊子紧贴透镜的右侧飞过,蜡烛的光可通过透镜其他位置射向光屏,光屏上不会有蚊子的影子,若蚊子较大,则蜡烛的像会稍有变暗。
(4)[6]远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方,应佩戴会聚透镜凸透镜,使光线提前会聚。因此图乙能够说明远视眼的成像原理,图丁是远视眼的矫正方法,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
20. 如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10Ω1A)和R2(30Ω0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线,将电路连接正确;___________
(2)连接电路时,滑动变阻器应选___________(选填“R1”或“R2”);
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是___________;
(4)排除故障,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___________端移动(选填“左”或“右”)。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为___________W;
(5)乙同学设计了如图丙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额),R0阻值已知。
断开开关,闭合开关、,调节滑动变阻器滑片,使得电流表示数为___________用字母表示,此时灯泡正常发光;
保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关、,记下电流表的读数为;
小灯泡额定功率的表达式___________(用字母、、表示)。
【答案】 ①. ②. ③. 小灯泡短路 ④. 右 ⑤. ⑥. ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1] 在进行“测量小灯泡的电功率”实验过程中,滑动变组要与用电器串联,所以定值电阻与滑动变阻器串联,电压表应并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[2]小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电流为
根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器此时两端的电压为
串联电路电流处处相等,则由欧姆定律可得,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为
故滑动变阻器应为R2。
(3)[3]分析电路,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测串联电路电流,电压表测灯泡两端电压。当闭合开关后,电流表有示数则电路为通路,而灯泡不亮,且电压表无示数,说明电压表并联的支路短路,即电路故障原因可能是小灯泡短路。
(4)[4]由题意知,当调节滑动变阻器滑片P至某位置,电压表的示数为2.2V,为了达到灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故变阻器滑片应向右端移动。
[5]由U-I图象可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,由可得,小灯泡额定功率为
(5)①[6]当开关S3断开,开关S1、S2闭合时,灯泡与定值电阻R0并联,根据并联电路各支路电压相等,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为
此时灯泡正常发光。
②当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,此时保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,即滑片P位置不变,记下电流表的读数为I。
③[7]在步骤②中,灯泡L与电阻R0仍并联,电流表测通过灯泡和电阻R0的总电流;因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为
灯的额定功率的表达式为
五、计算题:本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分。
21. 我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N.已知燃油的热值为。试求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)发动机的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)40%
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
汽车匀速行驶的时间
汽车运动的距离
汽车发动机所做的有用功
【小问3详解】
汽油机的效率
22. 某恒温装置简易原理如图甲所示,定值电阻R1阻值为200Ω,定值电阻R2消耗的电功率P2与通过它的电流的平方图像如图乙所示,求:
(1)当开关S与触点a、b接通,提供恒温检测环境,此时电流表A的示数;
(2)R2的阻值;
(3)检测完成后,S与a、b断开,与触点c接触时,电路消耗的总功率如何变化?此时通电0.5min电路消耗的电能;
【答案】(1)1.1A;(2)100Ω;(3)14520J
【解析】
【详解】解:(1)当开关S与触点a、b接通时,电阻R1和R2并联,电流表测量通过定值电阻R1的电流;通过定值电阻R1的电流为
即此时电流表A的示数为1.1A。
(2)由图像知道,P与I2的图像是直线,说明R2的电阻大小是不变的,根据P=I2R知道,R2的阻值为
(3)检测完成后,S与a、b断开,与触点c接触时,电路只有电阻R2工作,由并联电路电流的规律知道,总电阻增大,由知道,S与a、b断开,与触点c接触时,根据并联不相互影响,电路消耗的总功率变小;此时通电0.5min电路消耗的电能为
答:(1)当开关S与触点a、b接通,提供恒温检测环境,此时电流表A的示数为1.1A;
(2)R2的阻值为100Ω;
(3)检测完成后,S与a、b断开,与触点c接触时,电路消耗的总功率变小,此时通电0.5min电路消耗的电能为14520J。
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题7分,第22、23小题各6分,共19分。
23. (1)如图1甲是磁悬浮列车,它的电磁悬浮系统的原理简图如乙图所示:在车体底部、两侧和T形轨道分别安装电磁铁,控制电磁铁的电流,使电磁铁和轨道间保持10-15毫米的间隙,并使它们之间的磁场力与车辆受到的重力平衡,从而使车体悬浮于车道的导轨面上运行。
磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用属于:___________ 。
A.异名磁极相互吸引
B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥
D.同名磁极相互排斥
(2)受磁悬浮列车原理的启发,在探究声音的传播时,李老师对课本的“真空中的闹钟”实验进行了改进,如图2所示。
①为了避免声音通过底部固体传出,利用磁悬浮装置使发声体悬浮于空中。图中A磁体上端为S极,则B磁体下端为___________ 极;
②内部充有少量空气的气球口系紧,并悬挂于玻璃罩内壁,实验过程中发现气球体积变大,这说明玻璃罩内气压变___________ ;
③罩内空气不断减少,最后几乎听不到声音了,但发声体上方的轻质小球依旧在跳动,这说明发声体仍在___________ ;
④本实验无法抽成绝对真空,但是我们可以在此实验的基础上,进一步推理得出:真空中___________ 传播声音;
⑤下面几个物理研究实例中所采用的研究方法与上面的理想推理法相同的是:___________ 。
A.研究牛顿第一定律;
B.研究光现象时,引入光线来描述光传播的规律
C.研究电阻大小与哪些因素有关;
【答案】 ①. A ②. S ③. 小 ④. 振动 ⑤. 不能 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1]磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间保持10-15毫米的间隙,说明磁悬浮列车运行时悬浮电磁铁与轨道电磁铁间的相互作用为异名磁极相互吸引,故A正确,BCD错误;
故选A。
(2)①[2]A磁体上端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,则B磁体下端为S极。
②[3]玻璃罩内一个充有空气的气球其体积变大,说明气球内的气压大于外部气压,则此时罩内气压变小。
③[4]罩内空气不断减少,最后几乎听不到发声体的声音了,但发声体上方的轻质小球照旧跳动,说明发声体仍在振动。
④[5]当逐渐抽出其中的空气,虽然无法抽成绝对真空,但发声体的声音越来越小,最后几乎听不到声音,说明声音的传播需要介质,真空不能传声。
⑤[6]A.探究牛顿第一定律,采用了理想推理法,故A符合题意;
B.研究光现象时,引入光线来描述光传播的规律,采用了模型法,故B不符合题意;
C.研究电阻大小与哪些因素有关,采用了控制变量法,故C不符合题意。
故选A。
24. 阅读短文,回答问题。
第五代战斗机“歼”“歼”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼”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,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼”配备了大功率雷达,为解决放热难题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达倍声速合,最大油量为,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系是,具体数据见表:(已知飞机发动机的效率是,航空燃油的热值为取)
速度
阻力
(1)“歼-20”飞机表面能___________(选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波,从而实现电磁隐身,飞机在水平匀速飞行过程中机械能___________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不考虑燃油减小对质量的影响)
(2)下列说法中不正确的是___________。
A.飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B.为解决雷达的散热问题,采用比热容大的液体作为冷却剂
C.飞机与地面的联系采用光信号的形式传输信号
D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用
(3)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为___________kW。
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为___________m2,飞机的推重比是指飞机以最大航行速度巡航时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为___________。(结果保留两位小数)
(5)飞机利用测距传感器来判断离地高度,若某测距传感器的阻值R1与离地高度大小的关系如图乙所示,如图丙所示的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)的示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在___________(选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度___________。(选填“均匀”或“不均匀”)
【答案】 ①. 吸收 ②. 不变 ③. ④. ⑤. ⑥. ⑦. ⑧. 均匀
【解析】
【详解】(1)[1]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测,主要是它表面有一种特殊材料,能够增强对电磁波的吸收,减弱电磁波反射回雷达。
[2]飞机匀速飞行时,其速度不变,不考虑燃油的质量变化,则飞机的质量不变,所以其动能不变;同时其高度不变,故其重力势能不变,机械能也不变。
(2)[3] A.飞机的机翼做成流线型可以减小空气的阻力,故A正确,A不符合题意;
B.相同质量的两种物体,升高相同温度,比热容较大的物体吸收热量多,为解决雷达的散热问题,采用比热容较大的液体作为冷却剂,故B正确,B不符合题意;
C.“歼”采用先进的光传操纵系统,将获取的信息,通过光信号向地面传递,故C正确,C不符合题意;
D.当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用;当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,处于非平衡状态,故受到非平衡力的作用,故D错误,D符合题意。
故选D。
(3)[4]当飞机以的速度巡航时,飞机发动机的牵引力等于飞机受到的阻力,为
输出功率
(4)[5]据翼载的定义可得
所以机翼面积
[6]从飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系可知
飞机最大航行速度为
可知此时的飞机牵引力
该飞机最大起飞质量为,则该飞机最大起飞重力为
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼”飞机的推重比约为
(5)[7]由题意知,检测电路电源输出的电流恒定,高度表示数能随飞行高度的增大而增大,所以高度计应是电压表,由图丙说明高度成一次函数关系,所以电压表应与并联,则此高度表应安装在位置。
[8]由
可知,电压表高度表示数刻度均匀。
25. 起重船“振华30”(如图甲)是中国制造的世界最大起重船,被誉为“大国重器”;世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就由“振华30”完成;安装沉管的过程中,“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起,然后在空中水平旋转了90°,最后将沉管放入水中,实现双向对接;“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳,使沉管能精准对接;“振华30”每侧均有一个输出功率为825kW的“侧推器”,“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力;则:
(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是______;
(2)如图乙,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增加了______m3;之后,“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,在浸入的过程中,“振华30”主船体底部受到水的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”);(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管______(选填“做功”或“不做功”);
(4)若“振华30”的“侧推器”在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,如图丙,为了保持船体的平稳,开启一侧的“侧推器”,让水从船体______(选填“左侧”或“右侧”)喷出,喷出速度为______m/s。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 6000 ③. 变小 ④. 不做功 ⑤. 右侧 ⑥. 15
【解析】
【详解】(1)[1]定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2]吊起沉管前,“振华30”主体船处于漂浮状态,浮力等于“振华30”主体船的重力;吊起沉管后,“振华30”主体船仍处于漂浮状态,浮力等于“振华30”主体船的重力与沉管重力之和,所以主体船受到浮力的增加量等于沉管的重力,即
根据可得主体船浸入水中的体积增加量
[3] “振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,沉管也受到浮力的作用,则“振华30”船体受到的浮力变小,船体将上上浮,主船体底部所处深度减小,故根据知,底部受到水的压强将减小。
(3)[4]吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管的拉力方向竖直向上,而沉管是水平移动,即力的方向与运动方向垂直,所以吊绳对沉管不做功。
(4)[5]水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,即船左侧受到的冲击力是向右的,为了保持船体的平稳,开启侧推器时应该产生一个作用在右侧的向左的冲击力,结合力作用的相互性可知,水应该向右喷。
[6]在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为F=5.5×104N,每侧均有一个功率为825kW的侧推器,且
因为
所以水喷出速度为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。