备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题08 力学 综合题（解析版）

这是一份备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题08 力学 综合题（解析版），共52页。试卷主要包含了阅读下列短文，回答问题，阅读短文，回答问题，请阅读《中国的桥》并回答问题，请阅读《频闪照相》并回答问题等内容，欢迎下载使用。
备战2023年中考物理抢分秘籍(全国通用)专题08 力学 综合题（解析版）

1．港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，全长为49.968km，中途经过三个人工岛，已经在去年通车。

（1）大桥采用群桩基础，桩基工程由几十根大型水下钻孔灌注桩组成，每根桩的横截面积约为6m2，平均桩长50m，那么灌注一根桩需要密度为2.5×103kg/m3的混凝土约______kg；
（2）灌注大桥桥墩前，先在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础，是为了增大______，从而减小______；
（3）如图1甲所示为大桥效果图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，对大桥结构进行简化，可以抽象成图1乙所示的模型。可以看出它用到了______（选填“杠杆”或“斜面”）的科学知识，为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当______（选填“增加”或“减小”）桥塔的高度；
（4）在建人工岛时，采用钢沉井基础，如图2所示是钢沉井的俯视图，它是由钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t。钢沉井建好后要拖运到人工岛处，经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后（钢沉井处于漂浮状态），水面下的高度会达到7.5m。为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一部分方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m。钢沉井底部有______个的被密封方形孔。（海水的密度取ρ海水＝1.0×103kg/m3）
【答案】 7.5×105 受力面积 压强 杠杆 增加 9
【详解】（1）[1]一根桩的体积
V＝Sh＝6m2×50m＝300m3
则由知道，一根桩的质量

（2）[2][3]在水下的基坑灌注宽厚的钢筋混凝土基础，由知道，是在压力一定时，增大受力面积，减小压强。
（3）[4][5]图乙所示的模型，可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定义，即可知道，它就是杠杆的模型，所以用到了杠杆的知识；由图知道，若增加塔桥的高度，增加了支点O到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，由知道，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小，即桥对钢索的拉力就越小。
（4）[6]设每一个方形孔的面积为S，第二次密封的孔有n个，钢沉井自行滑入江中稳定后，第一次钢沉井平衡时
F浮＝G钢
F浮＝ρ水gV排
所以


故代入数据

解得
S＝125m2
钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，第二次平衡时
F浮′＝G钢+G板
即

代入数据
解得
n＝9
2．阅读下列短文，回答问题。
为传承民族传统文化，银川市青少年宫“扎染艺术进校园”活动在银川市某中学多功能厅举行。如图甲所示，王老师为该校的师生们介绍了扎染艺术的历史渊源，并教给大家扎染的基本方法。小明了解到，若用“冷染”的方法，需将棉、丝织物扎缬浸泡在植物或工业染液中较长时间才能染色；若用“热染”的方法，需将织物放入染锅内沸煮一会即可快速染色。小明和同学们在王老师的指导下，利用电磁炉通过热染的方法，收获了属于自己的第一幅扎染作品，如图乙所示。
电磁炉是一种常用的灶具，尤其在一些火锅店里经常看到。其工作原理是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，使铁的部分电子定向移动，从而形成无数个小涡流（即电流），铁的电阻率较大（导体的温度、横截面积、长度相同），使锅底自身发热达到加热食品的目的，而使用铝锅效果却很差。如图丙所示是电磁炉的原理图，图丁是该电磁炉的铭牌。

请根据以上资料，回答下列问题：
（1）“热染”可使织物快速染色，从分子动理论的角度说明：_____；
（2）请从短文描述中找出蕴含的物理知识；[至少二条，知识点不能重复，第（1）问的实例不能使用：
举例：磁场使铁的部分电子定向移动，说明力能改变物体的运动状态；
①_____；
②_____；
（3）根据短文及所学物理知识猜想，铝锅放置在电磁炉上产生热量少的原因_____；
（4）使用电磁炉把盆中10℃水烧开（标准大气压下），水吸收的热量是多少焦耳_____？如果电磁炉在额定电压下6min把盆中水烧开，则电磁炉消耗多少电能_____？[盆中水的体积为2.5L，水的比热容是c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（5）电磁炉上面的面板的好坏是衡量电磁炉质量的主要指标之一，组成面板的材料有哪些要求？试举一例（要求写出材料特点及其作用）
示例：特点：绝缘性好；原因或作用：防止铁水壶或铁锅带电，带来安全隐患。
特点：_____；原因或作用 _____。
【答案】 温度越高，分子运动越剧烈 通电后使锅底自身发热达到加热食品，说明电磁炉将电能转化为内能 电流通过线圈产生磁场，这是电流的磁效应或说明通电导体周围存在磁场 电流小，电阻小，由焦耳定律可知产生的热量少 9.45×105J 7.2×105J 耐高温 防止高温变形、燃烧
【详解】（1）[1]因为温度越高，分子运动越剧烈，所以“热染”可使织物快速染色。
（2）[2][3]通电后使锅底自身发热达到加热食品，说明电磁炉将电能转化为内能；电流通过线圈产生磁场，这是电流的磁效应或说明通电导体周围存在磁场；电流通过线圈产生磁场，使电子移动形成涡流这是电磁感应现象。
（3）[4]由题意知铝锅不能被磁化，不能使铝的部分电子定向移动，不能形成小涡流，即电流小，且铝的电阻小，由焦耳定律可知产生的热量少。
（4）[5]根据知，水的质量为

水吸收的热量为

[6]根据知，电磁炉消耗的电能为

（5）[7][8]为了防止高温变形、燃烧等，电磁炉上面的面板需要具备耐高温等特点。
3．阅读短文，回答问题。
我国研制的大客机C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”，能很好地保温与吸收噪声，其单丝纤维直径只有3~5μm，1m3的质量为5kg。
机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，能将机外-50℃以下的冷空气不断压缩，使送入舱内的空气温度达到50℃以上，同时系统依靠传感器的自动控制，使舱内气压和温度达到舒适值。
该飞机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。（如表是飞机的部分技术参数，燃油热值为4.6×107J/kg）
最大起飞质量
72.5t
客舱内气压
8.0×104Pa
巡航速度
920km/h
发动机巡航推力
3.6×104N
（1）若飞机的翼载是500kg/m2，则机翼面积为 ___________m2；
（2）下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是 ___________；
A．单丝纤维比头发细
B．密度与玻璃差不多
C．隔音性能相对较好
D．导热能力相对较弱
（3）飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为 ___________N；若飞机在以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，发动机的热效率为40%，则此过程中发动机的推进效率为 ___________%。
【答案】 145 B 3.6×104 50
【详解】（1）[1]飞机的最大起飞质量是72.5t，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，机翼面积为

（2）[2]“超细航空级玻璃棉”性质有：直径只有3~5μm，比头发细。密度

密度比玻璃的密度小很多，还具有很好的隔音和保温效果，导热能力较弱。故B错误，符合题意，ACD正确，不符合题意。
故选B。
（3）[3][4]飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力是平衡力，大小相等，故
f=F=3.6×104N
燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m油q=1800kg×4.6×107J/kg=8.28×1010J
根据得发动机获得的机械能
W机械=ηQ放=40%×8.28×1010J=3.312×1010J
发动机巡航的距离为
s=vt=920km/h×0.5h=460km=460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力=Fs=3.6×104N×460000m=1.656×1010J
发动机的推进效率

4．北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。（请写出计算推理过程）
（1）求此过程中产生的电能E电？
（2）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量？
②请判断乙车能否到达B地？
（3）如果动力系统改用汽油机，在某次油品调价中，90号汽油价格每吨降低125元，测算到零售价格每升降低0.09元。据此估算90号汽油的密度为多少？

【答案】（1）1.125×108J；（2）①1×108J；②乙车不能到达B地；（3）
【详解】解：（1）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力为

汽车牵引力做的功为

此过程中产生的电能为

（2）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为

由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油为

乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为

②燃烧汽油时汽车获得的机械能为

汽车行驶的距离为

因此乙车不能到达B地
（3）90号汽油价格每吨降低125元，测算到零售价格每升降低0.09元，则每吨汽油的体积

则汽油的密度

答：（1）此过程中产生的电能为；
（2）乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为；乙车不能到达B地；
（3）90号汽油的密度为。
5．如图所示，薄壁轻质柱形容器放在水平面上，容器内装有密度为的液体。

①若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积( )和容器对水平面的压力F( )；
②将不同的小球分别浸没在容器内的液体中，液体不溢出，测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量，并将数据记录在下表中；
小球
甲
乙
丙
（千克／米）



（米）



（帕）
200
200
200
（a）分析比较表中与的关系，可知：当小球浸没在同种液体中，______；
（b）求放入小球丙前、后，容器对水平面压强的变化量______ 。
【答案】 2×10-3m3 19.6N 与无关 600Pa
【详解】①[1] 由得容器中水的体积

[2] 薄壁轻质柱形容器不考虑质量，所以容器对水平面的压力F为
F=G水=m水g=2kg×9.8N/kg=19.6N
②（a）[3] 将不同的小球分别浸没在容器内的液体中，液体不溢出，由表格知，小球体积相等，故液面上升的高度相等，由可知压强的增加量相等，所以与无关。
（b）[4]由F=G=ρVg得，放入小球丙后的压力变化为
∆F=3ρ球g
由得放入丙球前、后压强的变化量为
     （1）
由（a）知
（2）
由(1)(2)式解得
∆p=3∆p液=600Pa
6．阅读短文，回答问题：
风洞
风洞即风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。风洞种类繁多，如题图甲所示为闭口直流式风洞，其主要组成部分为收缩段、试验段、扩散段和动力装置，动力装置包括直流电机和风扇.风扇转动后，将空气吸入风洞中，通过调节电机转速以获得不同的实验段速度，收缩段前装有整流栅，整流栅是做成方格状的，用来消除气流中的旋涡，气流通过收缩段后，流速增大，这样可使进入试验段的气流较为均匀，试验段截面是方形的，模型放在其中进行试验，扩散段的功能是使试验段后面的气流减速后再排入大气。因为风洞的控制性佳，可重复性高，现今风洞广泛用于空气动力学工程的测试，譬如结构物的风力荷载和振动，风力发电、防风设施的功效等，一些研究也指出风洞实验之结果与现地风场的观测的结果相近。

（1）用题图甲所示的风洞做实验，实验模型应放置在_________段，风机工作时风速的方向向_________（选填：“左”或“右”）。
（2）风洞通过调节，获得不同的风速，实验时模型以_________为参照物，是运动的。
（3）将题图乙所示的机翼模型固定在台式测力计上（类似物体放在台秤上），并放置于风洞中，无风时记录测力计的示数，风机工作时测力计的示数将随着风速的变化而变化，关于这一现象，以下说法正确的是_________。
A．有风时测力计的示数比无风时的大，机翼模型下方的空气流速比上方的大
B．有风时测力计的示数比无风时的大，机翼模型下方的空气流速比上方的小
C．有风时测力计的示数比无风时的小，机翼模型下方的空气流速比上方的大
D．有风时测力计的示数比无风时的小，机翼模型下方的空气流速比上方的小
（4）若题图乙所示机翼模型在水平风的作用下获得竖直方向的力的大小为F，实验得到F与风速的二次方v2关系图像如题图丙所示，当风速是原来的2倍时，力F是原来_________。
A．2倍　　B．4倍　　C．0.5倍　　D．0.25倍
【答案】 实验 右 气流 D 4
【详解】（1）[1]试验段的横截面面积最小，风速最大，故实验模型应放置在试验段。
[2]风机工作时，根据“风扇转动后，将空气吸入风洞中”知，风从左端进入风洞中，即风速的方向向右。
（2）[3]实验时，模型相对于气流有位置的变化，故以气流为参照物，模型是运动的。
（3）[4]有风时，在相同时间内，空气经过模型上表面路程长，气体速度大，压强小，下表面路程短，气体速度小，压强大，产生向上的升力，测力计示数小，故ABC错误，D正确。
故选D。
（4）[5]由图丙可知，升力F于速度的平方v2成正比，写成表达式为，当风速是原来的2倍时，升力是，升力是原来的4倍，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7．阅读短文，回答问题。
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数：
参数名称
最大飞行半径/km
最大巡航速度/（km/h）
电池电压/V
电池容量/（mA·h）
电动机额定功率/W
拍摄速度/（帧/秒）
数据
5
50
24
2500
20
11000
（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mA·h是指以1mA的电流能连续工作1h。帧/秒是指每秒拍摄的画面数）

（1）人们是利用遥控器通过传输信息操控无人机的，其有效操控距离最大为________km；
（2）无人机拍摄地面图像时，减小悬停高度可以使图像________（选填“变大”或“变小”）；为了使照片更清晰，还应将摄像机的镜头适当________（选填“前推”或“后缩”）；
（3）小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车________（选填“超速”或“不超速”）；镜头到汽车的距离u与镜头焦距f的关系为________；
（4）如图乙是无人机竖直向上运动的v-t图像。由图像可知，在0~5s内，无人机受到的升力________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力。如图丙是同一架无人机在执行某次任务过程中未更换电池情况下的s-t图像，若第一次、第二次受到的升力分别为F1、F2，则F1________F2（选填“>”“2f 大于 =
【详解】（1）[1]由表中数据可知，该无人机的最大飞行半径为5km，故有效操控距离最大为5km。
（2）[2][3]摄像机的镜头是凸透镜，成倒立、缩小的实像，当降低悬停高度时，物距减小，像距变大，所成的像也变大，所以还应将摄像机的镜头适当前推。
（3）[4]高速摄像机拍摄速度为11000帧/秒，则拍摄1帧画面需要的时间为

高速摄像机拍摄帧数为110帧所需的时间

小轿车的速度

说明小轿车已经超速。
[5]摄像头的原理和照相机相同，都是利用物体在凸透镜两倍的焦距外成倒立的缩小的实像，故摄像机的镜头到汽车的距离u与镜头焦距f的关系为u>2f。
（4）[6]分析图乙可知，在0~5s内，无人机做加速运动，则无人机处于非平衡状态，升力大于重力。
[7]分析图丙可知，无人机两次都做匀速直线运动，都受到了重力和升力，且都处于平衡态，重力和升力是平衡力，升力等于重力，重力的大小不变，故升力的大小不变，故两次的升力相同。
8．如图是一辆集吊装、运输为一体的工程车。某次要吊运一批输水管材，该吊运车赶往10.8km外的作业地，用时15min。到达作业地后利用起重机把地面上的管材吊装到车厢里，每根管材的质量约为810kg，将一根管材匀速吊升2m，卷扬机对钢丝绳的拉力为3×103N，g取10N/kg，不计绳重和摩擦。

（1）起重机的吊臂伸得越长，起重机的最大起重质量越_______（选填“大”或“小”）；
（2）吊运车赶往作业地的过程中的平均速度为多大_______？
（3）吊装管材的过程中，滑轮组的机械效率是多少_______？
（4）设吊臂在某长度时卷扬机的最大输出功率为2.4×103W，若使物体以0.2m/s的速度竖直上升，则此时最大可以吊起多重的物体______？
【答案】 小 43.2km/h 43.2km/h 1.11×104N
【详解】解：（1）根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在动力和动力臂一定的情况下，阻力臂越长，阻力越小，所以起重臂伸得越远，所能吊起的货物重力越小、质量越小。
（2）由题知，吊运车赶往作业地的路程s=10.8km，时间t=15min，平均速度

（3）每根管材的重力
G=mg=810kg×10N/kg=8100N
由图知，承担重物绳子的段数n=3，滑轮组的机械效率

（4）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮重力
G动=3F﹣G=3×3×103N﹣8100N=900N
由

可得卷扬机对钢丝绳的最大拉力

最大可以提起的物体重力
G最大=nF最大-G动=3×4×103N﹣900N=1.11×104N
答：（1）起重机的吊臂伸得越长，起重机的最大起重质量越小；
（2）吊运车赶往作业地的过程中的平均速度为43.2km/h；
（3）吊装管材的过程中，滑轮组的机械效率是多90%；
（4）此时最大可以吊起多重的物体1.11×104N。
9．请阅读《中国的桥》并回答问题。
中国的桥
近年来在中国的江河大海上，一个又一个“世界之最”的桥梁正在如火如荼地建设，在世界桥梁界有句话：世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美，90年代看日本，21世纪看中国。
例如：中国云贵两省交界的北盘江大桥，桥面距江面约565米，刷新世界第一高桥纪录。连接香港、珠海、澳门的港珠澳大桥全长55公里，是世界最长的跨海大桥。而全球最长的大桥，是中国建造的—“丹昆特大桥”（如图所示），全长164.851公里，限速110km/h。它打破了美国的波弗特海路桥全长109公里最长大桥的世界纪录。丹昆特大桥是京沪高速铁路丹阳至昆山段特大铁路桥，全程跨越了公路，铁路，水路等三种路径，长度、跨度巨大，建造地形十分复杂，中国工程建设者们攻克了一个个难关，在整个建设过程先后约10000人投入工作，历时3年顺利完工。
目前全球最长的10座大桥，中国有6座。从中国的桥梁建设中，可以深刻体会到我们祖国的发展与强大，真的是——厉害了，我的国！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）世界第一高桥——北盘江大桥，桥面距江面的距离相当于_____层普通楼房的高度；（请估算并选择最接近答案，只填代号）
A．220    　　　　　　B．187   　　　　　C．140
（2）爸爸驾车带小英通过港珠澳大桥，小英记录了汽车在三段时间内汽车的运动情况。回家后，她根据记录的数据绘制成路程随时间变化的s-t图像，由图可知，这段时间内休息了_____分钟，全程的平均速度为_____km/h。若汽车在OA段速度为v1，在BC段速度为v2。根据s-t图像分析：v1_____v2（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（3）在全球最长的大桥——丹昆特大桥上，爸爸为了赶时间，只用了1小时40分钟就通过了全程，他有没有超速？_____（选填“有”或“没有”）；
（4）高速行车，会受到风力影响，挡风玻璃设计成向倾斜安装，除了可以减小阻力，还有什么优点？写出一个：_____。

【答案】 B 6 56 小于 没有 见解析
【详解】（1）[1]世界第一高桥—北盘江大桥，桥面距江面约565米，一层楼高约为3米，设桥面距江面的距离相当于n层普通楼房的高度，则

故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[2]由图可知，这段时间内休息了

根据速度的计算公式可得，全程的平均速度为

[3]由图象可知，物体在OA段通过的路程为
s=12km，t=0.2h
根据速度的计算公式可得，则物体通过OA段的速度为

[4]由图象可知，物体在BC段通过的路程和时间分别为
s=28km-12km=16km
t=0.5h-0.3h=0.2h
则

所以v1ESP，所以M点的高度大于S点的高度，即M在上S在下，又因为EM>ES由于小球在运动过程中受到空气阻力作用，机械能越来越小，所以先经过M点再经过S点，故M、S两点位置关系可能是甲、乙。
[2]因为N点在M和S点之间，所以N点的机械能可能为1~1.2J之间。
[3]小球在最高点时有速度，由牛顿第一定律可知，物体在不受力的时候，小球将做匀速直线运动。
（2）[4]由题中实验并结合液体压强的特点可知，液体内部压强大小与液体的深度有关。
[5]此时水对桶底的压强
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×3.5m= 3.5×104Pa
[6]根据压强公式p=ρgh可知，如果减小h，则要增大液体的密度，才能达到相同的效果。
[7]向A管吹气，B管中的水面上升，原因是B管上方的空气流速大，压强小，烧杯内的水在大气压作用下沿B管上升。
20．阅读短文，回答问题。
第一艘国产航母——山东舰
2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式列装服役，它是我国独立自主建造的第一艘航母，百分百实现了中国航母中国造。航母上配备大量先进装备，其中舰载机是航母战斗力的核心，舰载机可以在航母上起飞、着落，执行各种军事任务。


（1）舰载机在航母上着落时必须适时放下舰钩，钩住甲板上的拦阻索，达到强行减速的目的，这个过程中，舰载机上飞行员的惯性___________（选填“发生”或“不发生”）变化；
（2）下列说法正确的是___________
A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰钩的拉力
B．舰载机在航母上着落后，航母所受的浮力大小不变
C．舰载机着落在航母甲板上，航母甲板不发生形变
D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
（3）如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×105N，则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为___________N。

（4）为庆祝“山东舰”列装服役，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重6倍的恒定的推力。因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。这里的“高”是指啸叫声的___________（选填“音色”、“响度”、“音调”）。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为___________N，焰火能够达到的最大速度为___________。（火药的质量不计，g取10N/kg）
【答案】 不发生 D 4×105 音调 5 11m/s
【详解】（1）[1]惯性大小只跟物体的质量大小有关，在舰载机强行减速的过程中，舰载机上飞行员的质量不变，惯性大小不变。
（2）[2]A．舰载机在航母上着落时，舰钩对拦阻索的拉力和拦阻索对舰钩的拉力是平衡力，两个力的大小相等，故A错误；
B．舰载机在航母上着落后，重力增大，航母仍然漂浮，浮力等于重力，航母所受的浮力增大，故B错误；
C．舰载机着落在航母甲板上，舰载机对甲板产生了压力，航母甲板会发生形变，故C错误；
D．航母沿直线匀速航行，停在水平甲板上的舰载机与甲板之间没有发生相对运动，也没有发生相对运动的趋势，所以不受甲板对它的摩擦力，故D正确。
故选D。
（3）[3]航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，，航母受到的阻力
f=kv2
则
9×105N=k×(15m/s)2
解得k=4×103Ns2/m2；所以，当航母以10m/s的速度匀速航行时，受到的阻力
f′=kv12=4×103Ns2/m2×(10m/s)2=4×105N
（4）[4]焰火速度快产生啸叫声的频率高，因此这里的高是指音调高。
[5][6]焰火的重力
G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
恒定的推力
F′=6G=6×1N=6N
当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，所以最大阻力
f=F′-G=6N-1N=5N
由图可知，当阻力最大为5N时，焰火能够达到的最大速度v=11m/s。
21．回答问题：
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm，以人的手掌摸到缸底为宜，传统鱼缸的总体高不超过1.2m~1.3m。如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸，负压鱼缸（图甲）则是“立式”鱼缸，可以增加高度，换水、喂鱼相当方便，“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计，该设计使负压缸顶部保持低压状态，因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵，如图乙所示，可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统家居鱼缸（水族箱）能长不能高的难题。

（1）上述的新型鱼缸 ___________（选填“属于”或者“不属于”）连通器，了解了负压鱼缸后，小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置（见图丙）。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里，瓶中的水 ___________（选填“会”或者“不会”）流出。接着用注射器吸走部分盆景盘里的水来模拟绿化吸水，当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，瓶中的水 ___________（选填“会”或者“不会”）流出；
（2）“负压”原理在生活中非常普遍，下列例子中利用“负压”原理的是 ___________；
A．我们呼吸时，肺部扩张状态时，新鲜的空气被压入肺内
B．运送病人的120救护车
C．为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤
D．医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管
（3）小明还利用电磁继电器为这款鱼缸中设计了如图丁所示的电路：当温度过低时，大功率灯泡能自动发光发热，方便给鱼缸加热。请你帮小明将电路连接完整___________。
【答案】 不属于 不会 会 ABD
【详解】（1）[1]连通器是上端开口，下端相连通，上述的新型鱼缸上端不是开口的，所以不属于连通器。
[2]用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里，由于大气压的作用，大气压将瓶内的水托住，所以瓶中的水不会流出。
[3]当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，此时内外大气相通，瓶中的水会在重力的作用下流出来。
（2）[4]A．我们呼吸时，肺部扩张状态时，膈肌下降时，胸腔内的压强减小，形成负压，外界大气压将新鲜空气压入，故A符合题意；
B．运送病人的120救护车，通过排气扇将车厢内的空气高速排出，里面形成负压，经过过滤的新鲜空气被吸进来，故B符合题意；
C．为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤，增大了锅内的气压，故C不符合题意；
D．医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，形成负压，血液便自动流入采血管，故D符合题意。
故选ABD。
（3）[5]根据题目的要求和电磁继电器的基本工作原理，当温度较低时，灯泡发光，给新型鱼缸加热，当温度达到设定的温度时，水银和金属丝连通，控制电路接通，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点下移，断开灯泡电路，照明电路中开关必须接在火线上，如下图所示：

22．阅读以下材料，回答问题。
无砟轨道的高速列车
无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等，沪宁城际高速铁路将建成投入运营，标志着我省进入了高速铁路时代，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达350千米（如图乙），传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）。

（1）列车设计为子弹头型，目的是为了在运行过程中 _____空气阻力（选填“增大”或“减小”），列车在匀速行驶过程中，列车的动力 _____阻力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）宽大柔软的座椅，增大坐垫与人体的接触面积，以减小臀部所受的 _____；
（3）通往青藏高原的列车中，为了预防乘客发生高原缺氧，每节车厢内都配有两套供氧系统：一套是“弥散式”供氧，可保证车厢内含氧量都在合适水平；另一套是独立接口吸氧，旅客可以随时用吸氧管呼吸，高原地区的特点是：高度越高，大气压强越 _____，水的沸点越 _____；
（4）高铁下方的轨道如果采用填充碎石头，当列车高速运行时，列车底部和轨道之间气压将会 _____（选填“增大”或“减小”），碎石头可能飞起来落到轨道上，是非常危险的，所以高速轨道是不能填充碎石头的。
【答案】 减小 等于 压强 低 低 减小
【详解】（1）[1]列车设计为子弹头型，是因为流线型的形状能减小空气阻力，提高车速。
[2]列车在匀速行驶时处于平衡状态，列车受到的动力、阻力是一对平衡力，所以列车的动力等于阻力。
（2）[3]宽大柔软的座椅，可增大坐垫与人体的接触面积，在压力一定时，可以减小臀部所受的压强。
（3）[4][5]高度越高，空气越稀薄，大气压强越低，水的沸点越低。
（4）[6]高速列车在行驶过程中，会使碎石头和列车之间的空气流速变大，压强变小，碎石头外侧的气体压强不变，碎石头在向内压强差的作用下，可能飞起来落到轨道上，所以高速轨道是不能填充碎石头的。
23．电动平衡车又称体感车，是一种时尚代步工具。如图甲所示，通过身体重心和操控杆控制车体运行，采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。

如表为某品牌电动平衡车部分技术参数。平衡车的转向指示灯电路如图乙所示，电路中电源电压恒为6V，指示灯L1、L2的规格均为“6V  6W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计，不考虑指示灯电阻随温度的变化，当单刀双掷开关S与“1”接通后，左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在此过程中，左转指示灯L1两端实际电压U1随时间，变化规律如图丙所示。
电池
可光锂电池
车身自重
20kg
电池最大储能
0.5kW·h
最大载重
90kg
每个电动机最大输出功率
350W
最高速度
18km/h
每个电动机的能量转化效率
80%
最大陡坡
30°
（1）如图所示，与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是 ________；闭合开关时电磁铁的上端为 ________极；


（2）体重为60kg的小菲站在该双轮电动平衡车上时，若每个车轮与地面接触面积为20cm2，则地面受到的压强是多少Pa？________
（3）图乙电路中定值电阻R0的阻值为多少________Ω？在单刀双掷开关S与“1”接通情况下，左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min，则整个电路消耗的电能为多少？________
【答案】 D N 2×105 24 1680
【详解】（1）[1]电动平衡车驱动前行时的主要部件是电动机，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而转动。
A．图为奥斯特实验，说明电流周围存在磁场，故A不符合题意；
B．图中研究电磁感应现象实验，为发电机工作原理，故B不符合题意；
C．图中电磁铁在吸收铁质材料，利用了电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，磁性强弱可由电流大小控制的特点，故C不符合题意；
D．通电导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理，故D符合题意。
故选D。
[2]由图知道，闭合开关后，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。
（2）[3]小菲站在该双轮电动平衡车上时，地面受到的压力大小为
F＝G总＝（m车+m人）g＝（20kg+60kg）×10N/kg＝800N
受力面积
S＝2×20cm2＝40cm2＝4×10-3m2
对地面的压强

（3）[4][5]由知道，指示灯L1的阻值

S与“1”接通，触点A与B分离时，L1与R0串联，灯的电压小于电源电压（当触点A与B接通时，电磁铁和电阻R0被短路，指示灯两端的电压和额定电压相等），由图像知道，灯泡两端电压
UL'＝1.2V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R0两端的电压
U0＝U﹣UL′＝6V﹣1.2V＝4.8V
因串联电路中各处的电流相等，所以此时电路中的电流

由欧姆定律知道，定值电阻R0的阻值

0～1.0s内电路消耗的电能
W1＝UIt＝6V×0.2A×1s＝1.2J
当触点A与B接通时，电磁铁和电阻R0被短路，指示灯两端的电压和额定电压相等，灯的实际功率为其额定功率，则1s～1.5s内电路消耗的电能
W2＝PLt′＝6W×0.5s＝3J
由图丙知道，一个周期的时间
T＝1.5s
10min内的周期个数为

则指示灯交替工作10min整个电路消耗的电能
W＝（W1+W2）×400＝（1.2J+3J）×400＝1680J
24．如图甲所示，为了航行安全，远洋轮船的船体上都标有多条水平横线，叫“吃水线”。“吃水线”对应的是轮船在不同水域及不同季节承载最大载重石时浸入水中的深度。为了了解“吃水线”，小明查阅资料后得知：①不同水域，表层海水的盐度不同，会导致其密度不同；②不同季节，表层海水温度不同。某一水域，表层海水任不同温度下的密度如下表所示。
某一水域的表层海水
温度t（℃）
6
16
26
密度
1026.8
1025.5
1022.5

（1）根据表格中数据，可以得出结论______。
（2）图乙中钵船上两条线A、B分别表示该船在某水域冬季和夏季时的“吃水线”，其中______是冬季时的“吃水线”。
（3）结合所学知识及以上信息，指出在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同的原因，并写出分析过程。_______
【答案】 表层海水温度越高，海水的密度越小 B 见解析
【详解】（1）[1]分析表中数据可知，当温度不同时海水的密度不同，表层海水的温度越高，海水的密度越小。
（2）（3）[2][3]轮船始终在水面处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，在不同水域及不同季节轮船满载时受到的浮力大小相等；根据阿基米德原理可知，轮船受到的浮力和液体密度及轮船排开液体的体积有关，，液体的密度越大，轮船排开液体的体积越小，则吃水线越靠下。在同一水域，冬天时气温较低，水的密度较大，轮船排开液体的体积较小，则吃水线靠下，所以B是冬季时的“吃水线”。
25．阅读短文，回答问题。
太阳能混合动力游船
如图所示是我国第一艘太阳能混合动力游船“尚德国盛号”。首次将太阳能电力导入游船动力，船体配有最具标志性且极具特色的太阳翼，太阳翼采用高效晶硅异型太阳能电池板拼装而成，整艘船最多可容纳170位旅客，满载时排水最为60吨。
“尚德国盛号”驾驶室里有一个GPS（全球卫星定位系统）接收器装置，全船照明均采用节能型灯泡及LED灯，LED灯是一种高效的节能光源，该LED灯泡的额定电压为36V、额定功率为3W，与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约90%的电能，大大降低能源损耗。
“尚德国盛号”年发电量可达1.7×104kW·h，相当于每年节约标准煤约60×104kg，每年可减少二氧化碳排放量约15.7t。豪华、超前、节能、环保尽让中外游客用更低碳的方式来欣赏浦江美景。
（1）太阳能电池板是将太阳能转化为 ___________；
（2）如果该船满载乘客从东海驶入黄浦江，游船所受到的浮力为 ___________N（g=10N/kg）；
（3）“尚德国盛号”使用的LED灯与功率为 ___________W的白炽灯亮度相当；
（4）该游船的动力由电动机提供，电动机的转换效率是指所输出的机械能与电源提供的电能之比。在转换效率η一定时，其耗电功率与转速n的立方成正比，系数为K1、而行驶速度与电机转速n成正比，系数为K2。当游船匀速直线行驶时，所受阻力f与电机转速n的关系关系为f ___________（用以上字母表示）。

【答案】 电 6×105 30
【详解】（1）[1]太阳能电池板吸收太阳能、产生电能，将太阳能转化为电能。
（2）[2]游船满载时排水量为
m排=60t=60000kg
根据浮沉条件得游船的受到的浮力为

（3）[3]LED灯和白炽灯相比可以节约90%的电能，则LED灯电功率为白炽灯电功率的10%，则白炽灯的功率

（4）[4]由题意知


机械功率

因为匀速行驶，所以F=f，代入整理得

化简后得到

26．小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻；
（1）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，则开始报警后1min内电路所消耗的电能为___________ J；
（2）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦；
①则刚开始报警时水面距池底的高度H为___________ cm；
②下列措施中，可使①中H值减小的有___________。
A．将池中水换为密度更大的液体      B．仅适当减小Q的边长
C．仅在空心管F中装入适量沙子      D．仅适当减小Q的密度

【答案】 225
37 ABD
【详解】（1）[1]当水位上升到一定高度时E与C、D接触，电路接通，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来与B点接触，R0及线圈被短路，蜂鸣器开始报警，已知





那么完成一个周期需要2s，消耗的电能为

完成一个周期需要的时间是2s，则1min完成30个周期，故

（2）[2]已知
，
木头漂在水面上，故

木块浸入液体的体积

木块浸入液体的深度

则刚开始报警时水面距池底的高度

[3]A．由题意可知，h0和h大小不变，则由

可知，能够变化的只有h排，即木块浸入液体的深度变大时，水面距池底的高度H就变大，已知木块在水面漂浮，浮力等于自身重力，将池中水换为密度更大的液体时，木块的浮力仍然等于其重力，由

可知，物体浸入液体的体积变小，因此h排变小，H变小，故A符合题意；
B．仅减小Q的边长，则Q的体积减小，则由

可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，V排变小，因此h排变小，H变小，故B符合题意；
C．仅在空心管F中装入适量沙子，则木块受到的向下的压力变大，则木块受到的浮力变大，由公式

可知，V排变大，因此h排变大，H变大，故C不符合题意；
D．仅适当减小Q的密度，则由

可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，因此V排变小，h排变小，H变小，故D符合题意。
故选ABD。
27．阅读下列材料，回答问题。
铁岗水库是深圳最大的水库，总库容约8322万立方米，是深圳市重要的水源地。在“绿水青山，就是金山银山”的科学发展理念指导下，某兴趣小组来到铁岗水库进行调研。

TDS值（mg/L）
0~100
100~300
大于300
水质标准
能直接饮用
不能直接饮用
不能饮用
（1）调研小组发现，水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状（如图甲），原因是液体压强随___________的增加而增大；
（2）水的密度是水质的重要指标之一、图乙为小组成员为测量水的密度所设计的仪器。其探尺由空心软管加铅锤构成，使用时通过调节“提手”高度，使探尺“标记线”与水面齐平，由电表数据可得水的密度。请在图乙中填上适当的电表（电流表或电压表）符号，并根据你所填的电表回答：当水的密度越大时，探尺所受到的浮力___________（选填“越大”、“越小”或“不变”）；a电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），b电表的示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）水中固体总溶解量（TDS）是水质的另一重要指标。图丙为TDS检测仪原理图（R为检测电阻），图丁为检测电阻R的阻值与水的TDS值之间的关系图，如表为水质标准与TDS值的对应关系。图丙中电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，当电压表示数为2V时，水质标准为___________。
【答案】 深度 变大 不变 变小 不能直接饮用
【详解】（1）[1]因为液体压强随深度的增加而增大，为了水坝能承受更大的水压，故水库的拦水坝被建成“上窄下宽”的形状。
（2）[2]电压表并联接入电路，电流表串联接入电路，所以a是电流表，b是电压表，如图：

探尺排开水的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，当水的密度越大时，探尺所受到的浮力越大。
[3]闭合开关，两电阻串联接入电路，滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，即a电表的示数不变。
[4]探尺受到重力、浮力、拉力的共同作用，其受到的浮力变大，拉力变小，滑片上移，滑动变阻器与电压表并联部分的电阻变小，根据U=IR可知电压表示数变小，即b电表的示数变小。
（3）[5]图丙中两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据串联分压原理可得，串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压为3V，定值电阻R0为50Ω，电压表示数为2V，代入数据可得


解得R=25Ω，
由丁图可知R在20Ω~30Ω范围内时，TDS值在100mg/L与300mg/L之间，由表中数据可知，水质标准为不能直接饮用。
28．阅读下面的短文，回答问题。
图1是某款油电混合动力汽车，同时装备两种动力来源——热动力源（内燃机）与电动力源（电池与电动机）。混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机，也可以充当发电机，汽车启动时内燃机不工作，由蓄电池为电动机供电提供动力，当汽车需要高速行驶或电池电量过低时，改由内燃机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电。

（1）油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到图3中哪幅蕴含的物理知识？___________（填字母）；
（2）如图2所示是四缸汽油机一个气缸工作循环的四个冲程，工作循环的顺序是 ___________，如该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成做功 ___________次；
（3）如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力，汽车与驾驶员的总质量为4000kg，汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h，消耗汽油10L，汽车所受的阻力是总重力的0.2倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg，则：完全燃烧汽油10L，放出 ___________J的热量；汽车的牵引力为 ___________N，牵引力的功率为 ___________W。
【答案】 C 乙、甲、丁、丙 30 3.68×108 8000 2×105
【详解】（1）[1]混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成，当汽车需要高速行驶时，内燃机工作，为汽车提供动力，同时能通过电机给蓄电池充电，此时电机充当发电机，它的工作原理是电磁感应现象。
A．A图是电磁感应现象的，是发电机的原理图，故A不符合题意；
B．图B工作时将内能转化为机械能，同热机的做功冲程，故B不符合题意；
C．图C中有电源，是电动机的原理图，此时混合动力汽车上没有用到此原理，故C符合题意；
D．图D工作时将机械能转化为内能，同热机的压缩冲程，故D不符合题意。
故选C。
（2）[2]图2甲图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程，乙图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程，丙图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程，丁图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，故顺序为：乙、甲、丁、丙。
[3]若飞轮转速是

表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
（3）[4]由密度计算公式得，10L汽油的质量为

放出的热量为

[5]汽车的总重为

汽车匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，汽车的牵引力等于阻力

[6]牵引力的功率为

29．在学习了“浮力”的知识后，同学们对浮力在生产、生活中的应用产生了浓厚的兴趣，纷纷利用课余时间查找资料进行深入了解。以下为小明同学和小丽同学的查找到的部分资料，请根据资料和自己的知识储备回答问题：
小明的收获：半潜船可用来运输超大型货物；
①空载时漂浮于海面，如图1（a）所示；
②装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，如图1（b）所示；
③待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载，如图1（c）所示；

（1）以下与半潜船完成上浮和下潜工作原理相同的是( )；
A．普通货船 B．飞艇 C．潜水艇 D．密度计
（2）当半潜船一次处于图1中三种状态时，从左至右船底受到水的压强分别为p1、p2、p3，则压强最大的是_______图，受到的浮力最大的是_______图；
（3）甲板面积为6000m2，当甲板下潜至水下2m时，受到水的压力为_______N；（设海水密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（4）半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW，效率为90％，当它以6m/s的速度匀速航行时，半潜船所受的阻力是_______N；
小丽的收获：港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，它由桥梁和海底隧道组成，如图2所示；
①隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，沉管两端密封；
②用船将密封沉管拖运到预定海面上，向其内部灌入海水使之沉入海底，并在水中进行对接；
③当密封沉管中下沉到海底后，其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出；
（5）下沉到海底后并抽出其中海水的密封沉管不会再上浮的原因是_______。
【答案】 C b c 密封沉管的密度大于海水的密度，由物体的沉浮条件可知，密封沉管处于沉底状态
【详解】（1）[1]半潜船向船体水舱注水，船体重力增加，船体下沉，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面；普通货船、飞艇、密度计都是通过减小密度，使自身漂浮；潜水艇是通过增加或减小自身重力，来实现上浮或下潜，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）[2]由于物体受到的压强与物体所在液体中的深度有关，图1中图b的船底在水中的深度最深，所以图b的船底受到水的压强最大。
[3]图1中船的三种状态都是漂浮，由沉浮条件可知，漂浮时受到的浮力等于物体的重力，图c中船的重力最大，所以图c中船受到的浮力最大。
（3）[4]甲板面积为6000m2，当甲板下潜至水下2m时，受到水的压强

受到的压力

（4）[5]半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW，效率为90％，则船前进功率

当它以6m/s的速度匀速航行时，由

半潜船所受的牵引力

船匀速航行时，受到阻力等于牵引力，所以阻力为。
（5）[6]抽出密封沉管中的海水后，密封沉管的密度大于海水的密度，由物体的沉浮条件可知，密封沉管处于沉底状态。
30．小杨一家“五一”期间自驾车到贵阳旅游，途中小杨发现在高速公路的旁边有一些避险车道的标志和避险车道，好奇的小杨问了爸爸避险车道的作用。小杨爸爸解释道：“避险车道是指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控 （刹车失灵） 车辆驶离正线安全减速的专用车道。避险车道主要由引道、制动车道、服务车道及辅助设施（路侧护栏、 防撞设施、施救锚栓、呼救电话、照明） 等组成。 ”爸爸的话引起了小杨的思考： 避险车道要多长才能让车避免失控的危险呢？ 在设计和修建避险车道的长度时，人们要考虑哪些因素呢？对此，小杨做出了以下猜想：
猜想一： 避险车道的长度与车辆的速度有关；
猜想二： 避险车道的长度与车辆的质量有关；
假期结束后， 针对这个问题与自己的猜想，小杨与同学们进行了实验探究：

（1）除上述两个猜想外，你认为避险车道的长度还可能与______有关；
（2）探究装置如图乙所示，斜面 1 和斜面 2 相对而立，让质量不同的小车从斜面2的同一高度处由静止自由滑下， 目的是______，当小车撞击放在水平面上的木块， 使木块滑上斜面 1 后，记录木块的位置并比较木块在斜面 1 上滑行的长度，从而获得实验结论，该探究方案主要是为了验证猜想______； 若要完成小杨的另一种猜想应进行的操作是______；
（3）该小组的其他同学在探究“避险车道的长度与车辆质量的关系”时将实验装置改成如图丙所示， 让两个质量不同的小车将同一弹簧压缩到相同的位置， 放手后将小车弹出去撞击放在同一位置的木块，测出木块在斜面 1 上滑行的距离就可以探究避险车道的长度与车辆质量的关系。你认为这种方案是否可行______，理由是 ______。
【答案】 车道的倾斜程度 使小车到水平面时的速度相同 二 见解析 不可行 见解析
【详解】（1）[1]避险车道的作用是让刹车失灵的车的速度逐渐减小，那么避险车道的倾斜程度不同，车的速度减慢也不同，所通过的距离也不同，所以避险车道的长度与其倾斜度有关。
（2）[2]让质量不同的小车从同一斜面的同一高度静止滑下，可控制小车到达水平面的速度相同。
[3]小车在撞击木块的过程中，速度相同，质量不同，通过比较木块移动的距离，可比较速度相同质量不同的小车在避险车道上通过的距离，所以探究的避险车道的长度与车辆质量的关系，即猜想二。
（3）[4]要探究避险车道的长度与车辆速度的关系，应让质量相同的小车，从斜面2的不同高度静止滑下，观察记录小车撞击木块在斜面1上滑行的最远距离，便可比较出车道长度与车辆速度的关系。
（4）[5][6]同一弹簧被压缩的程度相同，弹簧的弹性势能相同，释放小车后转化为小车的动能也相同，小车撞击木块后，木块滑上斜面1克服摩擦力做的功也相同，所以木块在斜面1上运动的距离是相同的，不能得到结论。
31．阅读短文，回答问题。
神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆
北京时间2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。现场医监医保人员确认，航天员翟志刚、王亚平、叶光富身体状态良好，神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。
神舟十三号本次返回地球，使用了黑科技——快速返回技术。载人飞船从脱离太空站到返回地球只用了8小时，比神舟十二号飞船返回的时间缩短了20小时。那么神舟十三号有什么特别之处呢？其实要想快速返回，最重要的就是让飞船在一定程度上尽快减速着陆，这就需要推进舱的动力足够大，除此之外还有一个比较重要的就是推进舱的点火速度要快。这两个问题解决了，飞船的返回时间就可以大大缩短。
神舟十三号在太空中的外形结构如图所示，由轨道舱与返回舱（可载人）以及推进舱所组成。轨道舱可以与太空站相连，返回舱与推进舱相连。
神舟十三号飞船与太空站分离后，先围绕地球5圈做近似的圆周运动，调整运动状态。9时06分，飞船在距离地面约145km处，收到从北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令，神舟十三号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离（轨道舱自行穿越大气层而销毁）；然后飞船穿越大气层不断减速，于09时30分，在距离地面约10km时，飞船制动发动机点火，返回舱与推进舱分离；再接着返回舱开始做直线运动，通过大气的摩擦、降落伞以及各种减速科技让飞船不断减速；最后飞船下降到距离地面1m时，4台反推发动机同时点火，向地面方向喷出高温燃气，使飞船获得一个竖直向上的阻力，飞船再一次减速，返回舱最终成功匀速着陆。

（1）神舟十三号在绕地球做圆周运动过程中，返回舱相对轨道舱是______的（选填“运动”或“静止”）；飞船受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用；
（2）返回舱进入地球大气层与大气剧烈摩擦，通过______方式增加了返回舱表面的内能，该过程与内燃机的冲程能量转化相同；
（3）距地面10km至着陆的过程中，返回舱的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）；
（4）在太空站内，下列说法错误的是______；
A．可以利用天平测量物体的质量
B．飞船舱内气压大于外界气压
C．可以用弹簧做成的拉力器锻炼身体
D．探究乒乓球是否受到浮力的实验中，发现乒乓球可以静止于水中任意位置
（5）神舟十三号返回舱在预定区域安全降落。从返回舱距地面10km做直线运动开始计时到成功匀速着陆，返回舱的动能与其下降高度的关系图像中，大致正确的是______。
A．B．C．D．
【答案】 静止 非平衡力 做功 不守恒 A A
【详解】（1）[1]神舟十三号在绕地球做圆周运动过程中，返回舱相对轨道舱的位置没有发生改变，所以是静止的。
[2]由于飞船运动的方向不断改变，即处于非平衡状态，所以飞船受到非平衡力的作用。
（2）[3]返回舱进入地球大气层与大气剧烈摩擦，这是通过做功的方式增加了返回舱表面的内能，即机械能转化为内能，该过程与内燃机的做功冲程相同。
（3）[4]距地面10km至着陆的过程中，飞船克服空气的摩擦力做功，使部分机械能转化为内能，所以飞船的机械能减少，故距地面10km至着陆的过程中，返回舱的机械能不守恒。
（4）[5]A．太空站内物体处于“失重”状态，无法利用天平测量物体的质量，故A错误，符合题意；
B．太空中舱外气压为零，舱内气压与地球表面的大气压相当，因此，飞船舱内气压大于外界气压，故B正确，不符合题意；
C．太空站内物体处于“失重”状态，但不影响弹力的存在，因此，可以用弹簧做成的拉力器锻炼身体，故C正确，不符合题意；
D．探究乒乓球是否受到浮力的实验中，由于水和乒乓球都处于“失重”状态，因此，会发现乒乓球可以静止于水中任意位置，故D正确，不符合题意。
故选A。
（5）[6]回舱减速下降的过程中，质量不变，速度减小，所以动能减小，后来做匀速运动，所以动能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
32．如图所示，某品牌两轮电动摩托车采用石墨烯电池技术，其电池的能量密度约为80Wh/kg（每千克电池储存的能量为80Wh）。充满一次电，该电动摩托车可连续行驶70km，电动车的部分参数如表所示。
整车质量
90kg（含电池组）
最大载重
150kg
行驶速度
≤40km/h
电池组参数
60V 20Ah
请解答下列问题：
（1）电动摩托车的车座相较普通自行车的车座要宽大些，骑行时坐着更舒服，这是通过______的方式来减小压强的；电动摩托车都装有限速保护装置，这是因为质量相同时，速度越大，______能越大，一旦失控后果严重；
（2）试驾该款电动车，30min内里程表显示行驶了9km，求本次试驾电动车的平均速度；( )
（3）计算一下该款电动摩托车电池组的总质量；( )
（4）一位骑着这款电动摩托车的外卖小哥，在充满电后连续行驶了60km，若电动摩托车的效率为80%，且沿平直道路匀速行驶，计算一下此过程中电动摩托车受到的阻力。( )

【答案】 增大受力面积 动 18km/h 15kg 57.6N
【详解】（1）[1]电动摩托车的车座相较普通自行车的车座要宽大些，骑行时坐着更舒服，这是通过增大受力面积的方式来减小压强的。
[2]物体的动能与质量和速度有关，质量一定的电动车，速度越大，动能越大，越不容易刹车，一旦失控后果越严重。
（2）[3]电动车行驶的时间
t＝30min＝0.5h
本次试驾电动车的平均速度为

（3）[4]该款电动摩托车电池组储存的电能为

由于电池的能量密度约为80Wh/kg，所以该款电动摩托车电池组的总质量为

（4）[5]该款电动摩托车电池组储存的电能为

若电动摩托车的效率为80%，则电动车做的有用功为

根据得电动摩托车的牵引力为

由于电动车匀速直线运动，所以电动车受到的阻力为