内容正文:
北京市西城区九年级统一测试试卷
物理
2026.5
1.本试卷共12页,共两部分,共27道题,满分70分。考试时间70分钟。
考
生
2.在试卷和草稿纸上准确填写姓名、准考证号、考场号和座位号。
须
3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
知
4.
在答题卡上,选择题、作图题用2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5.
考试结束,将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。
第一部分
一、单项选择题(下列各小题的四个选项中,只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分)
1.2023年5月11日5时16分,天舟六号货运飞船入轨后采取自主快速交
会对接模式,成功与空间站天和核心舱后向端口对接,如图1所示。对
天和核心舱
接后,若说天舟六号货运飞船是运动的,则不能选定的参照物是天舟六号货运飞船
A.地球
B.地球同步卫星
C.天和核心舱
D.太阳
图1
2.“糖画'是我国一种传统民间手工艺,以糖为材料来造型。如图2所示,先把糖加热成糖
汁,在绘制造型时,用汤勺舀起糖汁,在石板上飞快地来回浇铸,画出各种造型后,用小铲刀
将糖画铲起,粘在竹签上即可。与“糖画”制作过程中糖后发生的物态变化相同的现象是
初春,湖面上冰化成“水”盛夏,草叶上形戒“露珠”深秋枫叶上形戒“霜”严冬,湖面结了一层厚厚的冰
图2
A
分
D
3.人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术
如图3所示。它的原理是用摄像头采集含有人脸的图像或视频流,自动
在图像中检测人脸并进行识别并发出提示音。则下列说法正确的是
A.机器检测到人脸不需要振动就会发出提示音
B.人看到的是自己在摄像头中所成的实像
C.人脸不能位于摄像头的两倍焦距之外
D.当人脸的像超出识别系统设定范围时,人脸应远离摄像头移动
图3
4.关于图4所示的现象,下列说法正确的是
::0
B
图4
0
A.当笔尖插入插座的插孔中时,氖管不会发光
B.用等大的力依次从左至右敲击装水的玻璃瓶,发出的声音的音调依次降低
C.用纸锅烧水,水能沸腾,而纸锅未燃烧,是由于火焰温度低于纸的着火点
D.紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂大秤砣未被拉开,这是由于大气压的作用
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5.为探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
小姚设计了图5所示的实验电路。甲、乙、丙三个
保温烧瓶中分别装有相同体积的水和煤油、电阻丝
R、Rz和R丙(R=2R=2R丙)以及规格相同的
温度计。他闭合开关S,用电阻丝给烧瓶中液体加
热,观察并记录烧瓶中温度计示数的变化情况,发
现△T:△T西=2:45。已知烧瓶甲和乙中装有的
丙
液体种类不同,c*=4.2×103J/(kg·℃),
图5
c煤海=2.1×103J/(kg·℃),p*=1.0X10kg/mm
P煤油=0.8×10kg,小姚对他的实验进行了如下分析,其中正确的是
A.依据烧瓶甲和丙中的现象,不能探究电热的多少与电流大小的关系
B.在通电时间相同的情况下,△T:△T=2:5
C.依据烧瓶甲和乙中的现象,可以探究电热的多少与电阻大小的关系
D.在通电时间相同的情况下,△T:△T=4:9
6.小梦按图6甲所示的电路(电源两端电压保持不变)进行了两次实验。第一次实验:将
灯L接入电路(①中所示位置),闭合开关,改变滑动变阻器滑片位置,观察电表示数
以及灯L亮度变化。第二次实验:用一根导线和一枚铁钉制作了如图6乙所示的电磁铁,
将其替换灯L接入电路(①中所示位置),闭合开关,改变滑动变阻器滑片位置,观察
钉尖处吸引曲别针的数量。下列说法正确的是
一钉帽
A.实验1中,滑动变阻器滑片向右移动时,
电压表示数变大,灯L变暗
B.实验1中若电流表断路,灯L能正常发光
C.实验2中若线圈匝数不变,将滑动变阻器
滑片向右移动,钉尖处吸引曲别针的数量会减少
D.实验2中闭合开关后,钉尖一端为电磁铁的N极
图6
7.
5月28日,中国东方航空使用首架交付的C919大型客机,执行MU9191航班,
从上海飞往北京(全程约1000)。图7甲是航班信息示意图,图7乙所示是这架C919
客机首飞时起飞及降落的情景。关于这架C919客机的整个飞行过程,下列说法正确的是
∈MU9191
未起飞
C919飞机部分参数
关注提国
空载质量:60t
最大载客人数:190人
计n528045
t每5281310
实际最大飞行高度:约9000m
10:45时+
m13:10
发动机功率:约3×107W
上海红桥
北京首都
国产大飞机来了!C919今日开启全球首次商业载客飞行
航班状态:到达
航班MU1
编号B即19A
机型COMA C99
上海虹桥T2
实际起飞当地
十
北京首都T2
实际到达当地
1033
1231
计划起飞05/281045
计划到达05281310
商业首航成功!C919大型客机顺利抵达北京首都国际机场
甲
图7
乙
A.飞机起飞前在跑道上加速滑行时,地面对它的支持力与它受到的重力是一对平衡力
B.飞机起飞时,它受到的重力做功,机械能一定增大
C.飞机降落时在跑道上滑行得越来越慢,此时飞机只受到地面的摩擦力
D.飞机在高空匀速直线飞行时,受到的空气阻力约为21240N
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线
8.如图8所示,在水平桌面上进行实验:将两个金属支架固定
在木板上,并分别与电池两极相连:再把线圈放在支架上,线
圈下放一块强磁铁,给线圈通电并轻推一下,线圈就会不停转
动。关于这一现象,下列说法正确的是
A.小芳认为:只要电路中有电源,线圈就一定会转动
电池
图8
B.小华将电池替换为灵敏电流计,将线圈在U型磁铁中部左
右移动,发现灵敏电流计指针发生偏转,得出结论:闭合回路的导体在磁场中做切割
磁感线运动时,导体中就会产生感应电流
C.该实验的原理与动圈式扬声器工作原理类似
D.小明通过这一现象猜想:改变磁场方向,通电线圈在磁场中的受力方向就会发生改变
9.如图9所示,工人站在水平地面上用滑轮组提升货箱。工人用力拉绳子,
使货箱以0.08m/s的速度匀速上升,此时滑轮组的机械效率为90%。已
知工人体重为600N,货箱重为810,绳子所能承受的最大拉力为
1000N。下列判断正确的是
A.此工人使用该滑轮组可以提升重为1100N的货箱
B.动滑轮的重力为90N
C.提升货箱过程中,此工人拉力的功率为36W
D.提升货箱时,此工人对地面的压力为1050N
图9
10.将轻质柱形容器放置在水平桌面上,容器内装有重为G1的水,将重为G2的正方体物体
A放入水中后处于漂浮状态,物休A客出水面的体积为其总体积的号。若用一个竖直
向下的压力F1压物体A,使其刚好浸没在水中后静止,这时物体A的下表面受到水竖
直向上的压力为F。下列说法正确的是
A.物体A的密度为0.4×103g1
B.物体A浸没在水中后受到的浮力等于F1+G
C.物体A漂浮时,容器对桌面的压力为G1D.竖直向下的压力F1和重力G的比值为3:2
11.如图10甲所示是一款养生壶,它的有关参数如表1所示,图10
乙为其简化电路图,R1和R2为阻值不变的电热丝。当养生壶在标
准大气压下正常工作时,分别用低、中、高三个档位给质量为2g
的水加热,绘制的水温随时间变化的图像如图10丙所示(不含中
档位)。己知c*=4.2×10J/(kg·℃),使用中档位将水由70℃
甲
加热至沸腾所需时间为17.5i。下列说法正确的是
图10
A.闭合S1断开S2时,养生壶处于低档位
B.电热丝R2的阻值为121S2
C.若分别使用低、中档位加热一定质量的水,升高相同温度时所用时间之比为16:7
D.若想采用多档位烧水模式使2kg的水由20℃加热至沸腾,那么使用低、中、高三档位时
间之比可以为93:25:10
表1
江℃
70
高档位
额定电压V档位
额定功率W
60
,低档位
低
200
220
中
400
R
50
高
500
-o220Vo-
012345678910min
乙
图10
丙
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12.如图11甲所示,有一体积质量均忽略不计的弹簧,其两端分别定在容器底部和正方体形状
的物体上。已知物体的边长为10c,容器的底面积为200cm2,弹簧没有发生形变时的长
度为12c。弹簧的伸长量△L与它所受拉力F的关系如图11乙所示。向容器中加水,
直到物体的上表面与液面相平,此时水深25℃m,水对容器底部的压力为F1,物体受到的浮
力为F浮。打开出水口缓慢放水,当弹簧没有形变时关闭出水口,此时水对容器底部的压
力为F2,g=10NWg,p*=1.0×103gm2。下列说法错误的是
4△L/cm
A.F净=10W
3
B.物体受到的重力是7N
2
C.F1-F=26N
D.物体的密度是0.7×10kgm3
出水口01234FN
民
图11
乙
二、多项选择题(下列每题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共6分,每题2分。每
题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
13.关于图12所示的四种情境,下列分析不正确的是
塑料压线帽
金魚
金属球
金属杆
金属箔
陶瓷芯
电阻丝外的涂层
y
B
C
D
图12
A.锤柄撞击木桩几下后锤头就紧套在锤柄上,这是应用了锤柄的惯性
B.比较水和食用油的吸热能力,是通过温度计示数的变化量来反映吸收热量的多少的
C.滑动变阻器上标记的各部件中,通常情况下,属于绝缘体的只有瓷筒
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔之所以张开是
由于两片金属箔均带正电荷,且同种电荷相互排斥
14.如图13甲所示,是《天工开物》中记载的三千多年前中国古人利用桔槔在井上汲水的
情境,受桔槔的启发,小明组装了如图13乙所示的装置。其中,杠杆CD可绕支点O
在竖直平面内转动,且OC=2OD。正方体A悬挂在C端,且有一半体积浸在某种液体
中,静止在水平面上的正方体B悬挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知:G4=3N,
g-1ONWg。正方体A和B的边长均为0.1m,B对水平面的压力F=20N,杠杆D端受
到竖直向下的拉力60N,容器底面积为400cm',此时容器内液面高度为20cm,杠杆、
悬绳、容器的质量不计。则下列说法正确的是
A.当正方体A未浸在液体中且杠杆水
水平平衡时,B对水平面的压强减
小1200Pa
B.若剪断C端细线,则水平面受到的
压力将增大30N
7777777777777
C.正方体B的密度为6.0×10g3
水平面
图13
乙
D.若剪断D端细线,正方体A浸没在液体中时,容器底面受到压强将至少增大150P
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15.“双减”措施出台以来,西城区各学校开展了丰富多彩的物理学科活动,以下是同学们
的实验报告单,请你判断下列四个实验描述中正确的是
北京市西城区XX学校第X小组实验报告单
R/2
120
在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条
形磁铁,闭合开关S,待条形磁铁静止
100
后,再将滑片P从α端向b端移动的过
80
程中,我们发现电流表示数变大,灯工
Ro
R
60
变亮,弹簧的长度变长
气敏电阻
40
W
一弹簧
(A
20
N
S
0
50100150200250300K
图14
丙
空气质量
指数K
050
51100
101150
201300
>300
④—⑧
空气质量
等级
优
轻度污染
重度污染
严重污染
甲
图14
B
空气质量指数是反应和评价空气质量的重要指标,上表中空气质量等级按照空气质量指数划分。如图乙是我们
环保项目学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源两端的电压为18V
且保持不变,定值电阻品的阻值为I00Q,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图丙所示。我们
发现当空气质量指数为300时,乃消耗的电功率为2.25W
2021年12月9日,在“天宫课堂”第一课中,航天员王亚
平展示了一个有意思的实验。在中国空间站微重力环境
中,她用吸管把乒兵球轻轻压入水中,取出吸管后,观
察到乒乓球悬停在水中,如图丁所示。我们在中国科技
馆做同样的实验,用吸管把乒乓球压入水中,取出吸管
后,乒乓球会迅速上浮直至漂浮,如图戊所示。我们认
为图丁实验中,水对乒乓球的压力的合力几乎为零
图14
D
我们在商场看到了一种智能电梯,如图己所示。当无乘
衔铁
R
客乘电梯时,电动机低速运转,电梯上升速度较小;当
有乘客乘电梯时,电动机以较高的速度运转,电梯以较
大的速度上升。我们利用所学过的知识设计了一个能实
M现智能电梯上述功能的模拟电路,如图庚所示。其中M
电源。☐
为带动电梯运转的电动机,凡为定值电阻,R为阻值随
所受乘客对其压力大小发生改变的压敏电阻,两个电源
。电源
两端的电压均保持不变。关于这个电路,我们认为若适
图14
当增大的阻值,可减小无乘客时电动机消耗的电功率
第二部分
三、实验解答题(共28分,16、17、19题各2分,19、23、24题各3分,18、20、21、22题各4分)
16.请从(1)·(3)中任选1问作答,(4)必须作答。
(1)如图15所示,木块的长度为
cm。
(2)如图16所示,将一个小磁针放在A点处,则小磁针静止时左端为
极。
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(3)如图17所示,将标有等距的36个小格的圆形硬塑料板ENFM竖直放置在玻璃水
槽中,用激光笔贴着硬塑料板射出一束光沿AO方向射向水面,同时发生反射和折
射现象(反射光线未画出)。其中折射角比反射角小度。
激光笔
A
图15
图16
图17
(4)用笔画线代替导线,把带开关的插座正确地接入图18所示的家庭电路中。
火线
零线
地线
图18
图19
17.小京为探究水沸腾前后温度以及烧杯中水的内能变化特点,进行了如下实验:用图19
所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔1im记录一次水的温度。他
记录的实验数据如表2所示。
表2
时间tmn
012345678910
温度t/℃909294969899100101101101101
分析表中数据可知本实验的结论是:
18.小明做了以下三项物理实验。
玻璃管
玻璃管子口H
121
12
甲
图20
图21
图22
(1)小明使用的实验装置如图20所示,一个三端开口的T形玻璃管,将其下端插
入适量的水中。小华用电吹风机从左端向玻璃管中吹风,风速为1时,T形管下
端管内水面高度如图20甲所示;改变风速为2后,T形管下端管内水面高度如图
20乙所示。请比较风速y1和v2的大小,并说明理由
(2)小明使用如图21所示的实验装置探究杠杆平衡条件,杠杆上相邻两刻线间的距离
相等。杠杆空杆水平平衡后,在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10Wg。
请你判断:若在C点施加向上的力F拉杠杆,无论如何改变用力方向,F至少,
才能使杠杆水平平衡。
(3)小明将图22所示自制气压计放在电梯中,电梯开始运行时,他发现体重秤的示数
减小,则在电梯运行过程中,玻璃细管内的水面
0
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19.爱好科学,喜好钻研的小凡在物理活动课上学习了“无尽灯廊”
后,想在课下继续研究:他将一枚棋子放在两面相对放置的平
面镜中间,虽然可以在平面镜中看到很多“棋子”由近到远排
列,但它们并不是无数个,且不在同一条直线上。这个发现大
大的激发了小凡的兴趣,所以他做了以下的思考和研究。
图23
(1)小凡将两面平面镜互成角度放置后,发现了更加有趣的现象,如图24所示。他发现,
当两个平面镜之间的角度越小,所成像的个数越
。(选填“多”或“少”)
(2)请你根据以上的研究过程,帮助小凡推测:“棋子”数量有限,且不在一条直线上的
原因可能是:
0
图24
20.小欣做了以下几项光学实验。
(1)小欣为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内,按图25所示进行了两次
实验,记录了如甲、乙所示的两个实验现象。小欣又将将图26示的实验装置放在水平
台面上,其中圆柱形烟雾室可以通过旋转底座水平转动,可调节的激光笔M发出的绿光
始终斜射向O点并发生反射,激光笔N发出的红光始终过平面镜上的O点与平面镜垂直。
实验中可以观察到图27所示的现象。请你判断哪一种方案能正确证明“反射光线、入射
光线、法线在同一平面内”这一结论,并说明理由。
激光器N
激光器M
圆柱形烟室
平面镜
旋转底座
甲,当两纸板在同一平
乙.将右侧纸板向后偏折
面时,右侧纸板上能看
较大角度,右侧纸板上不
到“反射光线”
能看到“反射光线”
图25
图26
图27
0cm10
100
图28
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(2)在“重阳节”到来之际,小欣送给奶奶一个放大镜,奶奶借助这个放大镜能够细致欣
赏邮票上的图案,如图28甲所示。此时奶奶看到的是一个
像。
(3)实验室有两个凸透镜A和B。如图28乙所示,小欣先调节烛焰中心、凸透镜光心和
光屏中心在同一水平高度,然后将凸透镜甲固定在光具座上40m刻线处保持不动,将
点燃的蜡烛放置在光具座上20℃m刻线处,调节光屏到透镜的距离,直到光屏上得到烛
焰清晰的像,此时光屏位于光具座上60℃刻线处。小欣用此方法测出了凸透镜甲的焦
距,并进一步通过实验研究凸透镜成像的规律:在图28实验的基础上,小欣将凸透镜
A更换为焦距为=12c的凸透镜B,小刚认为不用移动光屏在光屏上也能呈现清晰的
像,他将一个眼镜放到凸透镜乙前,适当调节眼镜片的位置,果然在光屏上呈现出清晰
的像,则该眼镜的镜片对光有作用。
21.如图29所示,在A、B、C三套实验装置中,酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、铁架台
的规格分别相同,在三个烧杯中所装液体的质量均己知且4<阳=c。请根据以上信息
提出一个可探究的科学问题,并设计实验证明(可以添加适当的实验器材)。要求写出
实验步骤、现象及结论,并设计实验数据记录表格。
温度计
廚*
煤油
酒精
酒精
B
图29
22.小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,她先用导线将符合要求的学生
电源、两块电流表、两个定值电阻(已知定值电阻R,=22,R阻值未知)、开关连接
成图30甲所示的电路。
(1)闭合开关S后,发现两块电流表指针位置相同,如图30乙所示。由此可知R的
阻值为
2。
(2)小圆又设计了如图31所示的电路。实验中,他将定值电阻R接入电路中,读出
相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的
另一个电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能
实现探究目的。请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因,画出能够实现
探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材),并针对小圆不能实现探究目的的
原因,写出操作的方法。
A
R
A
超电耳乾
Q.6
Ro
甲
乙
图30
图31
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23.随着社会发展对于节能减排要求的日益提高,电动汽车正在
走进千家万户,如图32所示,充电桩给电动汽车充电分为快
充和慢充两种方式。已知快充时的充电功率为40kW,充电
电压约为350V;慢充时的充电功率为7kW,充电电压约为
220V。现有甲、乙两条充电线,横截面积分别为6m2和
25m?,若它们的材料和长度均相同,请你分析判断哪条是
快充线,并说明理由。
图32
24.简单机械给人们的生活带来了很大便利。
(1)长尾夹是一种常见的办公用品,如图33甲所示,小明在使用时发现,让长尾夹两尾
间的距离为15mm时比让两尾间的距离为10mm需要用的力
甲
图33
(2)杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,同时还承载着公平公正的象征意义。如
图33乙所示是小阳同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上用手提起B或C
(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当杠杆水平平衡时,可读出货物的质
量。秤砣最远可移至D点,秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度
如图33丙所示,若秤砣的质量是0.4g,则距离C点12.5c的两个刻度分别为
提纽
2cm
3cm
50cm
秤纽
秤杆D
C
)秤纽
秤盘
秤钩
货物
秤砣
丙
图33
四、科普阅读题(共4分)
请阅读《华夏之光》和《大国重器》并回答25题。
华夏之光—圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,天文学家们发
明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。
圭表(如图34所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的
尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱,叫作表,圭和表相互
垂直。战国以前的天文学家已能够利用水面来校正圭,使其水平,
图34
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使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节
气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数。
由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清
影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相
结合的科学方法,对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的
高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表
景符
图35
高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确
定梁影中心的位置,提高了测量影长的精度。郭守敬又利用小
孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像(如图35所
示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚
景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励
着我们攀登新的科技高峰。
华夏之光一中国大运河上的古人智慧
在中国的大地上,有一条蜿蜒千里的大运河,它的修建开通促进了中国古代的经济发展
和社会变革。大运河上的很多水利工程体现了我国古代劳动人
下
下塘河
民的智慧,建于宋代,位于浙江省海宁市长安镇内的长安闸坝
就是其中的代表之一。
下闸
中闸
长安闸具有“三闸两澳”的复杂结构,如图36所示。其
中三闸指上、中、下三个闸门,上闸和中闸之间是第一闸室,
上闸
中闸和下闸之间是第二闸室。两澳是两个大蓄水池,上澳与第
上接河
一闸室相通,下澳与第二闸室相通,两澳同时配有可供水进出
图36
的斗门。
当船从上塘河向下塘河通航时,关闭中闸和上澳的斗门,提起上闸,使上塘河的水流入
第一闸室,当水面相平时,上闸门全部打开,船进入第一闸室;接着关闭上闸,打开上澳的
斗门,使第一闸室的水流入上澳,当水面相平时,关闭上澳的斗门:然后关闭下闸和下澳的
斗门,提起中闸,水从第一闸室流入第二闸室,当水面相平时,中闸门全部打开,船进入第
二闸室:接着关闭中闸,打开下澳的斗门,水流入下澳,当水面相平时,关闭下澳的斗门:
然后提起下闸,第二闸室的水流入下塘河,当水面相平时,下闸门全部打开,船进入下塘河。
反之,当船从下塘河向上塘河通航时,其道理与此类似。船进出一次长安闸时,只会用掉闸
室约四分之一的水量,节省了约四分之三的水量。长安闸解决了通航、节水等大问题。
甲
图37
长安闸坝还设计了一条特殊的快行道,快行道与长安闸平行,河道中修建上窄下宽的水
坝一宋坝来分隔水域,如图37甲所示。将绳索拴在船上,牵引船只可以快速通过,这种
情况称为“翻坝”,如图37乙所示。翻坝在运河上十分常见,但是像这种闸、坝联合运营
的理念在京杭大运河中却是独一无二的。
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2014年6月,中国大运河成功入选《世界遗产名录》。大运河记录了中国历史文化写
不尽的厚重、壮美和辉煌,见证了中华文明的源远流长和中华民族的勤劳智慧。
大国重器一“奋斗者”号
深遂的海底世界充满了神秘与未知,驱动着人类孜孜不倦地探索。2012年6月24日,
“蛟龙”号载人深潜器下潜7020米新纪录诞生。在此后的八年时间中,我国科研团队攻坚
克难,不断探索,终于在2020年11月10日,“奋斗者”号载人深潜器(如图38所示)成
功下潜10909m,刷新了我国载人深潜的新纪录。
图38
图39
“奋斗者”号的载人舱设计为球形,如图39所示。球形结构可以将深海的压力向四周
分散开来,从而可以承受更大的压力。“奋斗者”号最引人注目的是中国科学院金属研究所
钛合金团队采用自主发明的Ti62A钛合金新材料,为“奋斗者”号建造了世界最大、搭载
人数最多的潜水器载人舱球壳,它比“蛟龙”号更抗压,实现了下潜更大的深度。载人舱的
研制极大推动了我国材料力学和结构力学的发展。“奋斗者”号还采用了新型固体浮力材料
保障潜水器安全返回水面。浮力材料要求密度小,还要抗很大的水压。“奋斗者”号使用的
固体浮力材料的关键部分是成千上万个纳米级大小的玻璃微珠,这个玻璃微珠中间是空心的,
密度只有水的30%。固体浮力材料的研制突破了我国浮力材料研究的关键技术。
某次执行任务时,在“奋斗者”号的外部挂好2的压载铁,注水下潜,当下潜至预定
深度时,“奋斗者”号通过适时抛掉08趾的压载铁实现悬停。当完成工作后,潜航员再抛掉
剩余的压载铁,实现上浮。可见,无论是下潜、悬停、还是上浮,压载铁的作用都是巨大的。
目前,中国成为世界上万米下潜次数和人数最多的国家。“奋斗者”号为我国探索海洋
科学奥秘,保护和合理利用海洋资源提供了强大支撑。让我们保持奋斗的状态,继续向深海
进发!
(已知铁的密度p=8.0×10gm,海水的密度p海=1.0X10kgP,g=10N/kg)
25.请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可
以保证圭和表是相互垂直的。
(2)长安闸坝采用闸、坝联合运营的理念提高了通航效率,请你举出一个应用这一理
念的例子:
(3)请你利用公式分析说明“奋斗者”号在执行该次任务时,实现上浮的原因。
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五、计算题(共8分,26题4分,27题4分)
26.图40所示是小洁设计的汽车油量表模拟电路。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻
器的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。把电流表
的刻度盘改为相应的油量体积数,可以直接读出油箱中的油量。己知:电源两端电压为
12V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A。闭合开关S,当油箱内为满油量时,滑动变
阻器的滑片P滑动到电阻片的一端,电流表指针指在“0.6A”处;当油箱内空箱时,滑
动变阻器的滑片P滑动到电阻片的另一端,电流表指针指在“0.15A”处。圆柱形容器
底面积为500cm2,高为20c,浮子的体积为100cm3。请根据上述信息,回答下列问题:
(1)某同学制作了一个简易密度计测量汽油的密度,如图41甲所示,密度计长L=16c。
把该密度计放入汽油中,密度计静止时露出水面的长度L1=10cm,如图41乙所示,
把这个密度计放入水中,密度计竖直漂浮,静止时露出水面的长度L2=11.5cm,如图
41丙所示。已知水的密度p*=1.0×103kg/m,g取10Wkg,求p
(2)当油箱(圆柱形容器)内为一半油量时,滑片恰好滑动到电阻片中点,浮子有
一半的体积浸在汽油中,求此时对应的电流表的示数以及油箱中汽油的质量:
滑才
浮
图40
图41
27.抽水机也叫水泵。图42是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接
触但是可以上下滑动(阻力忽略不计),A、B为只能向上开启的阀门。其中观测到大气
压为1×105Pa,阀门B到液面的高度约为1m,活塞横截面积约为200cm2,其质量与两
个阀门的质量均可忽略不计。请分析说明该抽水机的工作原理,并计算一次性能提升水的
最大质量,写出计算、推理过程和结论。
活塞
图42
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