2024年4月湖北省老河口市初中学业水平调研测试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份2024年4月湖北省老河口市初中学业水平调研测试物理试题（原卷版+解析版），共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
（本试题卷共14页，满分120分，考试时间120分钟）
★祝考试顺利★
第一部分 物理
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 下列估测中，最接近实际情况的是（ ）
A. 两只鸡蛋的重力约为1N
B. 成年人正常的步行速度约为10km/h
C. 一个中学生的体积约500dm3
D. 人双脚站立时对地面的压强约1.5×105Pa
2. 如图所示是神舟十五号三名航天员在中国空间站送来2023年的新年祝福。三位航天员在太空舱要经常进行“失重”保护锻炼。所进行的下列哪项活动可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果（ ）
A. 举杠铃B. 做引体向上
C. 拉弹簧拉力器D. 跳绳运动
3. 乘上公交车后，车很快就到了校门口，司机踩下刹车，你不自觉地向前倾，幸好你及时抓紧了扶手。关于刹车时你向前倾的原因，下列说法正确的是（ ）
A. 你没站稳
B. 你受到了惯性的作用
C. 你具有惯性
D. 如果鞋底光滑，你就会纹丝不动
4. 下图中的四个实例，目的是为了减小摩擦的是（ ）
A. 鞋底的花纹B. 浴室脚垫做得凹凸不平
C. 在合页轴上加润滑油D. 矿泉水瓶盖上的条纹
5. 如图所示的实例中，属于增大压强的是（ ）
A. 书包背带较宽B. 刀刃磨得很薄
C. 穿滑雪板滑雪D. 坦克装有宽大的履带
6. 夏季到来，交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度，如图所示，遮阳伞虽能遮挡阳光，但是当电动车快速行驶时，伞面被向上吸，存在较大的安全隐患。以下四种情景与其原理不同的是（ ）
A. 人站在高铁站的安全线以外候车B. 飞机的机翼设计成流线型
C. 气垫船船体脱离水面行驶D. 赛车尾部安装的气流偏导器
7. 如图，是被誉为“十年长安号丝路新驼队”中欧班列，它促进了“一带一路”沿线国家的经济、文化交流。关于该列车说法正确的是（ ）

A. 铁轨下方铺设的轨枕，可以减小列车对地面的压力
B. 列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C. 列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态
D. 列车在减速进站的过程中，因不受力而逐渐停下来
8. 如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙，则（ ）
A. F甲＞F乙B. p甲＞p乙C. F甲＜F乙D. p甲＜p乙
9. 为落实“双减”，蕲春县某学校开设了篮球兴趣小组，下图为小勇同学在练习投篮的情景，则篮球离开小勇手后继续在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 篮球到达最高点时动能为零
B. 篮球到达最高点时重力势能最小
C. 篮球离开手后上升的过程中，动能转化为重力势能
D. 篮球离开手后上升的过程中，重力势能转化为动能
10. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A. 夹起食物的筷子B. 拔钉子的羊角锤
C. 剪铁丝的钢丝钳D. 起瓶盖的开瓶扳手
11. 如图所示，向两只相同的气球中分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气球加速升上空中，而空气球下落静止在地面上，则下列说法中正确的是（ ）

A. 氢气球受到浮力，空气球不受浮力
B. 氢气球受到浮力较大，空气球受到的浮力较小
C. 氢气球和空气气球受到的浮力一样大
D. 氢气球受到浮力等于自身重力
12. 如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是
A. W1=W2=W3B. W1=W2＜W3
C W2＜W1=W3D. W1＜W2＜W3
二、填空题（10分）
13. 滑板车越来越受到青少年的喜爱，下图所示为一款滑板车的实物图。
（1）西西一脚站立在踏板上，另一只脚不时用力向后蹬地，滑板车和人会向前滑行一段距离，这是利用了物体间__________；
（2）西西脚离地后，由于__________，滑板车将继续向前滑行。

14. 如图是一架遥控直升飞机模型，当它在空中匀速上升时，其动能将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是________（选填“相等”或“不等”）的；在某次竖直爬升的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即________（选填“加速下落”或“减速上升”）。
15. 如图所示是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石头能被弹射到很远；橡皮筋被拉开表明力可以________；小石头被弹射出去表明橡皮筋的________能转化为石头的动能。
16. 如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1____F2。
（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 ____J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是 ____W。（g取10N/kg）
三、作图与实验探究题（4+17=21分）
17. 攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图，请你以重心O为作用点，在图乙中画出：
（1）运动员所受的重力；
（2）峭壁对运动员的支持力。
18. 如图甲所示为高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线牵引装置的简化图，钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣，使输电线绷直，请你在图中画出滑轮组的绕线方式。
19. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关：②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择___________两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择___________两图所示的实验来操作；
（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了___________的知识；
（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图所示，示数为___________N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：___________；
（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上：不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是___________（选填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
20. 某物理社团在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：
（1）物体所受重力为________N；
（2）物体浸没在水中受到的浮力________N；
（3）通过比较________三幅图，物理社团得出：浮力的大小与液体密度有关的结论；
（4）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是________（“正确”或“错误”）的。理由是________；
（5）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是________N。（g取10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）
21. 在下图“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________调节；
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为___________时，拉力最小，大小为___________N；
（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的___________端将下沉。
（4）小明为了锻炼身体，买了一个可调握力器如图丁，当适应了一定强度的训练后，可以调节旋钮使弹簧下端的固定位置逐渐向左，从而增加训练强度，从物理学的视角来看，向左调弹簧下端的固定位置其实质是___________。
A.增大动力B.增大阻力C.减小动力臂 D.增大阻力臂
四、综合应用题（7+8=15分）
22. “中国环球号”集装箱货运船满载时排水量达3×105t，是最大的远洋船之一，某次发生事故斜向搁浅。救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙，利用水的浮力使船体重新漂浮（如图甲）。（ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）满载时货轮吃水深度为15m，求此时船底受到水的压强是多大；
（2）货轮满载正常航行时所受到的浮力；
（3）救援前，救援队还制定了通过卸载船上的集装箱，减小船的排水量来使船脱困的方案。若采用此方案，利用如图乙所示的塔式起重机卸载集装箱，当把重约4.8×104N的一个集装箱匀速吊起2m时，绳端的拉力F为2×104N，求此时滑轮组的机械效率。
23. 如图是正在充电的某款智能电动汽车，电池输出的电能有80%用于维持车辆行驶，并在剩余10%时启动系统低电量保护，而无法行驶。该款电动汽车的部分参数如下表：
若小张驾驶该车在匀速直线行驶，时刻仪表盘显示：输出P=10kW，速度v=100km/h，剩余电量60%。
（1）该款智能电动汽车充电时对地面的压强是多少？
（2）该车在该路段行驶时的阻力为多少？
（3）若此地距目的地还有260km，小张是否需要在前方50km左右的服务区充电？（需要计算过程）

2024年4月老河口市初中学业水平调研测试
物理·化学试卷
（本试题卷共14页，满分120分，考试时间120分钟）
★祝考试顺利★
第一部分 物理
一、选择题（共12题，每题2分，共24分。在每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 下列估测中，最接近实际情况的是（ ）
A. 两只鸡蛋的重力约为1N
B. 成年人正常的步行速度约为10km/h
C. 一个中学生的体积约500dm3
D. 人双脚站立时对地面的压强约1.5×105Pa
【答案】A
【解析】
【详解】A．10个鸡蛋的质量约为1斤，即500g，故两个鸡蛋的质量约为100g，两个鸡蛋的重力约为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
故A符合题意；
B．成年人正常步行的速度约为1.2m/s即4.5km/h，故B不符合题意；
C．一个中学生的质量约为50kg，人的密度与水接近，因此体积约为
故C不符合题意；
D．中学生的体重约为G=500N，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右，对水平地面的压强约为
故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示是神舟十五号三名航天员在中国空间站送来2023年的新年祝福。三位航天员在太空舱要经常进行“失重”保护锻炼。所进行的下列哪项活动可以达到几乎和地面上一样的锻炼效果（ ）
A. 举杠铃B. 做引体向上
C. 拉弹簧拉力器D. 跳绳运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．举杠铃，靠杠铃的重力来进行锻炼的，而在太空舱是失重状态，达不到锻炼的效果，故A不符合题意；
B．做引体向上，靠自身的重力进行锻炼的，而在太空舱是失重状态，达不到锻炼的效果，故B不符合题意；
C．拉弹簧拉力器，靠弹簧产生的拉力来锻炼的，因此可以在太空中达到锻炼的效果，故C符合题意；
D．跳绳运动，靠自身重力下落挑起进行锻炼的，而在太空舱是失重状态，达不到锻炼的效果，故D不符合题意。
故选C。
3. 乘上公交车后，车很快就到了校门口，司机踩下刹车，你不自觉地向前倾，幸好你及时抓紧了扶手。关于刹车时你向前倾的原因，下列说法正确的是（ ）
A. 你没站稳
B. 你受到了惯性的作用
C. 你具有惯性
D. 如果鞋底光滑，你就会纹丝不动
【答案】C
【解析】
【详解】AC．人与车行驶，紧急刹车时，由于人具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以人会向前倾倒，与是否站稳无关，故A错误，C正确；
B．惯性不是力，不能说受到惯性作用，应该说具有惯性，故B错误；
D．如果鞋底光滑，摩擦力变小为0，在急刹车时，人整体向前滑动，不会纹丝不动，故D错误。
故选C。
4. 下图中的四个实例，目的是为了减小摩擦的是（ ）
A. 鞋底的花纹B. 浴室脚垫做得凹凸不平
C. 在合页轴上加润滑油D. 矿泉水瓶盖上的条纹
【答案】C
【解析】
【详解】A．鞋底有凹凸的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力，故A不符合题意；
B．浴室脚垫做得凹凸不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大脚和脚垫之间的摩擦力，防止滑倒，故B不符合题意；
C．在合页轴上加润滑油，是相互接触的两表面彼此离开，减小摩擦力，故C符合题意；
D．矿泉水瓶盖上的条纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大手和瓶盖之间的摩擦力，防止打滑，故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示的实例中，属于增大压强的是（ ）
A. 书包背带较宽B. 刀刃磨得很薄
C. 穿滑雪板滑雪D. 坦克装有宽大的履带
【答案】B
【解析】
【详解】A．书包背带较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意；
B．刀刃磨得很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B符合题意；
C．穿滑雪板滑雪，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意；
D．坦克装有宽大的履带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。
故选B。
6. 夏季到来，交警部门加大了对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度，如图所示，遮阳伞虽能遮挡阳光，但是当电动车快速行驶时，伞面被向上吸，存在较大的安全隐患。以下四种情景与其原理不同的是（ ）
A. 人站在高铁站的安全线以外候车B. 飞机的机翼设计成流线型
C. 气垫船船体脱离水面行驶D. 赛车尾部安装的气流偏导器
【答案】C
【解析】
【详解】伞面“上凸下平”，当电动车快速行驶时，伞上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，伞就受到一个向上的升力，使伞面被向上吸，存在较大的安全隐患；
A．高速列车进站时，带动周围的空气流动，因此列车周围空气流速快，压强小，当人离列车比较近时，容易将人压向列车发生安全事故，故人应站在高铁站的安全线以外候车，故A不符合题意；
B．飞机的机翼设计成流线型，空气通过机翼上表面的流速快、压强小，通过下表面的流速慢、压强大，从而形成向上的升力，利用了流体压强和流速的关系，故B不符合题意；
C．气垫船船体脱离水面行驶，是利用了使接触面分离减小摩擦，没有涉及流体压强与流速的关系，故C符合题意；
D．赛车尾部安装的气流偏导器，相当于倒置的飞机机翼，赛车行驶时，上方的气流速度小于下方气流速度，对气流偏导器产生一个向下的压力，使车轮更好地抓紧地面，利用了流体压强和流速的关系，故D不符合题意。
故选C。
7. 如图，是被誉为“十年长安号丝路新驼队”的中欧班列，它促进了“一带一路”沿线国家的经济、文化交流。关于该列车说法正确的是（ ）

A. 铁轨下方铺设的轨枕，可以减小列车对地面的压力
B. 列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C. 列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态
D. 列车在减速进站过程中，因不受力而逐渐停下来
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据压强知识可知，铁轨下方铺设的轨枕，是在压力大小一定时，通过增大受力面积的方式减小列车对地面的压强，故A错误；
B. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上静止时，列车对铁轨的压力，受力物体是铁轨，铁轨对列车的支持力，受力物体是列车，不是同一个受力物体，不是一对平衡力，故B错误；
C. 根据二力平衡的知识可知，列车在平直轨道上匀速行驶时，处于平衡状态，故C正确；
D. 列车在减速进站的过程中，受到摩擦力，因此逐渐停下来，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，一个装有水的平底密闭矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。两次放置时，瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙，瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙，则（ ）
A. F甲＞F乙B. p甲＞p乙C. F甲＜F乙D. p甲＜p乙
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AC．水瓶放在水平桌面上，它对桌面的压力等于水瓶的重力，即F＝G，正立和倒立时，水瓶的重力不变，压力大小也不变，即F甲＝F乙，故AC不符合题意；
BD．由公式可知，在压力F一定时，受力面积S越小，压强p越大，水瓶倒立时桌面的受力面积更小，压强更大，即p甲＜p乙，故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 为落实“双减”，蕲春县某学校开设了篮球兴趣小组，下图为小勇同学在练习投篮的情景，则篮球离开小勇手后继续在空中运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 篮球到达最高点时动能为零
B. 篮球到达最高点时重力势能最小
C. 篮球离开手后上升的过程中，动能转化为重力势能
D. 篮球离开手后上升的过程中，重力势能转化为动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．篮球经过最高点时，竖直方向上的速度为零，但在水平方向上的速度不为零，所以动能不为零，故A错误；
B．篮球经过最高点时，质量不变，高度最大，重力势能最大，故B错误；
CD．篮球离开手后升空的过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大；篮球的动能主要转化成了重力势能，故C正确，D错误。
故选C。
10. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A. 夹起食物的筷子B. 拔钉子的羊角锤
C. 剪铁丝的钢丝钳D. 起瓶盖的开瓶扳手
【答案】A
【解析】
【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意；
BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。
故选A。
11. 如图所示，向两只相同的气球中分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气球加速升上空中，而空气球下落静止在地面上，则下列说法中正确的是（ ）

A. 氢气球受到浮力，空气球不受浮力
B. 氢气球受到的浮力较大，空气球受到的浮力较小
C. 氢气球和空气气球受到的浮力一样大
D. 氢气球受到的浮力等于自身重力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．氢气球和空气球都受浮力作用，充气后体积相同，排开空气的体积相同，由，可知两球所受的浮力相同，故AB错误，C正确；
D．氢气球上浮说明氢气球所受浮力大于重力；而空气球浮不起来说明空气球所受浮力小于所受重力，故D错误。
故选C。
12. 如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是
A. W1=W2=W3B. W1=W2＜W3
C. W2＜W1=W3D. W1＜W2＜W3
【答案】B
【解析】
【详解】由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W1＝F1s；
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W2＝F2s；
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为：W3＝F32s．
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，
所以综上分析可得：W1＝W2＝Fs＜W3＝2Fs．故B正确，ACD错误．
二、填空题（10分）
13. 滑板车越来越受到青少年的喜爱，下图所示为一款滑板车的实物图。
（1）西西一脚站立在踏板上，另一只脚不时用力向后蹬地，滑板车和人会向前滑行一段距离，这是利用了物体间__________；
（2）西西脚离地后，由于__________，滑板车将继续向前滑行。

【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 惯性
【解析】
【详解】（1）[1]当西西不时用力向后蹬地，脚对地有力的作用，根据物体间力的作用是相互的可知，地也对西西有力的作用，使得西西和滑板车一起向前滑行一段距离。
（2）[2]西西脚离地后，由于惯性，滑板车要保持原来的运动状态，因此将继续向前滑行。
14. 如图是一架遥控直升飞机模型，当它在空中匀速上升时，其动能将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当它匀速上升和匀速降落时，旋翼提供的升力是________（选填“相等”或“不等”）的；在某次竖直爬升的过程中，若四个悬翼同时意外停转，则飞机模型将立即________（选填“加速下落”或“减速上升”）。
【答案】 ①. 不变 ②. 相等 ③. 减速上升
【解析】
14题详解】
[1]直升飞机模型匀速上行时，质量不变、速度不变，动能大小不变。
[2]当直升飞机模型匀速上升和匀速降落时，它都处于平衡状态，受到平衡力作用，旋翼提供升力的大小等于飞机模型的重力，则两种情况下旋翼提供的升力相等。
[3]直升飞机模型竖直爬升过程中，若四个旋翼同时意外停转，飞机模型不再受向上的升力，该飞机模型由于惯性还会上升，在重力的作用下它将立即减速上升。
15. 如图所示是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石头能被弹射到很远；橡皮筋被拉开表明力可以________；小石头被弹射出去表明橡皮筋的________能转化为石头的动能。
【答案】 ①. 改变物体的形状 ②. 弹性势
【解析】
【15题详解】
[1]橡皮筋被拉开，形状发生了变化，表明力可以改变物体的形状。
[2]橡皮筋把小石头弹射出去，消耗了橡皮筋的弹性势能，使石头获得了动能，故小石头被弹射出去表明橡皮筋的弹性势能转化为石头的动能。
16. 如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1____F2。
（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 ____J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是 ____W。（g取10N/kg）
【答案】 ① ＜ ②. 420 ③. 70
【解析】
【详解】（1）[1]图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力与对双脚的支持力的总和等于小明自身的重力大小，因此F1＜G；图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F2等于小明自身的重力，即F2＝G，因此F1＜F2。
（2）[2]小明的重力
由图乙可知，小明做引体向上时，上升的高度h＝0.7m，因此做一次引体向上需克服重力做功
[3]小明1min完成10个引体向上，克服重力做的总功
则他的功率
三、作图与实验探究题（4+17=21分）
17. 攀岩是年轻人非常喜欢的一种运动，如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景。图乙是这一时刻的简化图，请你以重心O为作用点，在图乙中画出：
（1）运动员所受的重力；
（2）峭壁对运动员的支持力。
【答案】
【解析】
【详解】（1）运动员所受的重力，作用在运动员的重心，方向竖直向下；（2）峭壁对运动员的支持力，作用在运动员的重心，方向垂直支持面向上，如图所示：
18. 如图甲所示为高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线牵引装置的简化图，钢绳通过滑轮组挂多个相同的坠砣，使输电线绷直，请你在图中画出滑轮组的绕线方式。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意，绳子自由端要绕到悬挂坠砣这根绳上，所以绕线时可以采用反向绕法，即从绳子自由端开始绕，按顺序绕过定滑轮再绕过动滑轮，最后把绳子绕到定滑轮的挂钩上，如下图所示：
19. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。
（1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关：②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择___________两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择___________两图所示的实验来操作；
（2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了___________的知识；
（3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图所示，示数为___________N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例：___________；
（5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动，木块挂在弹簧测力计的挂钩上：不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是___________（选填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 乙、丙 ③. 二力平衡 ④. 1.0 ⑤. 自行车轮胎上制有凹凸的花纹（答案不唯一） ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]小明要验证猜想①，需控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小，由图可知，甲、乙两图接触面粗糙程度相同，压力大小不同，所以他应该选择甲、乙两图所示的实验来操作.
[2]如果小明要验证猜想②，需控制压力的大小相同，改变接触面的粗糙程度，由图可知，乙、丙两图压力大小相同，接触面粗糙程度不同，所以他应该选择乙、丙两图所示的实验来操作。
（2）[3]实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时木块在水平方向上受到拉力和摩擦力两个力的作用，由于木块做匀速直线运动，所以木块受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡的知识可知，拉力与滑动摩擦力二力大小相等。
（3）[4]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，所以测力计示数为1.0N。
（4）[5]通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例很多，如：自行车轮胎上制有凹凸的花纹、塑料瓶盖刻竖条纹、结冰路面撒些煤渣等。
（5）[6]A．因为压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，滑动摩擦力的大小与速度无关，实验时不需要做匀速直线运动，更易于操作，故A正确，不符合题意；
B．改进后，测力计静止，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值，方便读数，故B正确，不符合题意；
C．图中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动，拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，弹簧测力计的示数等于木板对木块的摩擦力，故C不正确，符合题意。
故选C。
20. 某物理社团在探究影响浮力大小因素的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验：
（1）物体所受重力为________N；
（2）物体浸没在水中受到的浮力________N；
（3）通过比较________三幅图，物理社团得出：浮力的大小与液体密度有关的结论；
（4）通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出：浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论，对此结论你认为是________（“正确”或“错误”）的。理由是________；
（5）根据已有条件，请你求出E图中弹簧秤的示数是________N。（g取10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）
【答案】 ①. 4 ②. 1 ③. A、D、E ④. 错误 ⑤. 没有控制排开液体的体积相同 ⑥. 3.2
【解析】
【详解】（1）[1]由A图可知，物体所受重力为4N。
（2）[2]物体在空气中时弹簧测力计示数4N，全部浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N，根据称重法可知，物体浸没在水中受到的浮力
F浮水=G-F=4N-3N=1N
（3）[3]根据控制变量法的思想，要想探究浮力的大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同，因此应比较A、D、E三幅图。
（4）[4][5]通过比较B、C、D三幅图，物理社团得出的结论是不对的；物体没有浸没时，深度变化的同时，排开液体的体积也在变化，浮力发生变化；因此应该将物体完全浸没后，再探究浮力与深度是否有关。
（5）[6]物体浸没时排开水体积
E图中物体浸没在酒精中，所以
V排酒精=V排水=1×10-4m3
物体浸没在酒精中受到的浮力
F浮酒精=ρ酒精gV排酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.8N
则E图中弹簧秤的示数
F示=G-F浮酒精=4N-0.8N=3.2N
21. 在下图“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________调节；
（2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为___________时，拉力最小，大小为___________N；
（3）课后，小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的___________端将下沉。
（4）小明为了锻炼身体，买了一个可调握力器如图丁，当适应了一定强度的训练后，可以调节旋钮使弹簧下端的固定位置逐渐向左，从而增加训练强度，从物理学的视角来看，向左调弹簧下端的固定位置其实质是___________。
A.增大动力B.增大阻力C.减小动力臂 D.增大阻力臂
【答案】 ①. 右 ②. 竖直向下 ③. 2 ④. 右 ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]小明安装好杠杆后，发现其左端下沉，则杠杆的重心在支点的左侧，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。
（2）[2][3]根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，需要使动力臂最大。当动力的方向竖直向下时，动力臂最长，拉力最小； 在A点悬挂3个钩码，由杠杆的平衡条件得
3G×4l=FB×3l
解得最小的力
FB=4G=4×0.5N=2N
（3）[4]如图丙，设每个硬币的重力为G，由杠杆平衡条件得
2Gl1=4Gl2
则
l1∶l2=2∶1
若两边同时各取走—枚硬币，则左边力与力臂的乘积为
Gll1=2Gll2
右边力与力臂的乘积为3Gl2， 由于2Gl2＜3Gl2，所以杠杆的右端将下沉。
（4）[5]如下图所示，O为杠杆的支点，人施加的力为动力，弹簧施加的力为阻力，向左调弹簧下端的固定位置其实质是增大阻力臂，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
四、综合应用题（7+8=15分）
22. “中国环球号”集装箱货运船满载时排水量达3×105t，是最大的远洋船之一，某次发生事故斜向搁浅。救援队用挖掘机挖走船头和船尾底部的泥沙，利用水的浮力使船体重新漂浮（如图甲）。（ρ海水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）满载时货轮吃水深度为15m，求此时船底受到水的压强是多大；
（2）货轮满载正常航行时所受到的浮力；
（3）救援前，救援队还制定了通过卸载船上的集装箱，减小船的排水量来使船脱困的方案。若采用此方案，利用如图乙所示的塔式起重机卸载集装箱，当把重约4.8×104N的一个集装箱匀速吊起2m时，绳端的拉力F为2×104N，求此时滑轮组的机械效率。
【答案】（1）1.5×105Pa；（2）3×109N；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）由p=ρgh知道，此时船底受到水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa
（2）由阿基米德原理知道，货轮满载正常航行时所受浮力
F浮=G排=m排g=3×105×103kg×10N/kg=3×109N
（3）由图知道，n=3，滑轮组的机械效率
答：（1）满载时货轮吃水深度为15m，此时船底受到水的压强是1.5×105Pa；
（2）货轮满载正常航行时所受到的浮力为3×109N；
（3）此时滑轮组的机械效率是80%。
23. 如图是正在充电的某款智能电动汽车，电池输出的电能有80%用于维持车辆行驶，并在剩余10%时启动系统低电量保护，而无法行驶。该款电动汽车的部分参数如下表：
若小张驾驶该车在匀速直线行驶，时刻仪表盘显示：输出P=10kW，速度v=100km/h，剩余电量60%。
（1）该款智能电动汽车充电时对地面的压强是多少？
（2）该车在该路段行驶时的阻力为多少？
（3）若此地距目的地还有260km，小张是否需要在前方50km左右的服务区充电？（需要计算过程）

【答案】（1）5×105Pa；（2）360N；（3）需要
【解析】
【详解】解：（1）汽车的重力
G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
汽车对地面的压力
F压=G=15000N
该款智能电动汽车充电时对地面的压强
（2）根据
得到牵引力
汽车匀速行驶，阻力和牵引力是平衡力，阻力
f=F=360N
（3）已知剩余60%电量，当剩余10%电量时系统启动低电量保护，而无法行驶，故能让汽车行驶的电量为50%；维持车辆行驶的电能为输出电能的80%，则实际行驶可使用的电量
W=50%×80%×60kW•h=24kW•h
由W=Fs可知，消耗此电能行驶的距离
240km