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【期末综合练习】2022-2023学年苏科版八年级物理下册期末特训08 综合题(信息题)(原卷+解析)
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特训08 综合题(信息题)
一、综合题
1.阅读短文,回答文后的问题。
在出版行业,通常用克重来表示纸张的厚薄。比如,某A4纸的包装上印有克重为70g/m2,即1m3的A4纸质量为70g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的;由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的面密度。国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的线密度。
(1)同种材质做成的等厚纸张,A1纸张的面密度___________A2纸张的面密度;(选填>、<或=)
(2)家庭电路中正常使用截面积为1.5mm2和2.5mm2的铜导线,下面关于它们的密度和线密度说法正确的是___________;
A.它们的密度和线密度都不相同 B.它们的密度相同,线密度不相同
C.它们的密度不相同,线密度相同 D.它们的密度和线密度都相同
(3)有一捆横截面积为1.0mm2铁丝,质量为7.9kg,则该铁丝的线密度为___________g/m;(已知铁的密度为7.9×103 kg/m3)
(4)用正确的方法测出一张克重为70g/m2 的A1纸厚度为100μm(1m=1000mm,1mm=1000μm),则该种A1纸的密度为___________g/cm3
2.阅读短文,回答问题
气凝胶
气凝胶是世界上密度最小的固体。浙江大学制造出了一种“全碳气凝胶”,它刷新了目前世界上最轻材料的纪录。密度为1.6×10-1kg/m3,也是迄今吸油能力最高的材料,吸收量最高可达自身质量的900倍,但气凝胶只能吸油不能吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。全碳气凝胶将有望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。目前应用较多的是二氧化硅气凝胶,它具有很多特性。把它放在玫瑰与火焰之间,玫瑰会丝毫无损:用它制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失;利用这种材料当作窗户,降噪效果比普通双层玻璃强两倍。二氧化硅气凝胶制造时首先要进行溶胶和凝胶。溶胶和凝胶时先将硅源、水和酒精等按一定的配比混合均匀,然后加入一定量的催化剂,在催化剂的作用下,形成纳米尺度的二氧化硅凝胶,酒精含量过高或过低都会使二氧化硅气凝胶的性能降低,而温度的高低影响凝胶需要的时间,具体关系如表所示:
温度/℃
30
40
50
60
70
凝胶时间/h
100
80
60
40
20
气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,某次实验发现:在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损此外,因为它耐磨且富有弹性,被用于制造职业登山鞋等;气凝胶还是航天吧不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来做热绝缘。
(1)人们把气凝胶称为“凝固的烟”,用确切的物理语言来说是指它的________很小(质量/密度);
(2)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是________;
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做毛巾,抹布 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,这是利用了气凝胶的________;
A.密度小 B.吸收性好 C.折射率高 D.隔热性好
(4)根据表格中的数据,在图中作出凝胶时间和温度关系的图像_______;
(5)若用体积为2m3的“全碳气凝胶”去吸油,则最多可吸油的质量为________kg。
3.物质的密度与影响因素
密度作为物质的一种特性,取决于物质的温度、压强、状态等因素,跟物体的质量和体积无关。物体(包括固体、液体和气体)一般情况下具有热胀冷缩的性质,物体的温度升高时,会发生热膨胀,体积增大,但其质量不变,从而使物体的密度减小。反之,当物体的温度降低时,其密度增大。物体状态变化时,质量不变,但体积通常要发生变化,从而也会引起密度变化,如:冰熔化成水。体积减小,密度增大。
气体的密度通常还会受到自身气压的影响,气压增大。气体体积减小,密度随之增大。反之,气压减小,气体膨胀(体积增大),密度随之减小,
我们在初中物理学习中得知,当湿度为4℃时,水的密度最大(ρ水=1.0×103kg/m3),即相同质量的水在4℃时体积最小,
由此可见,一定质量的水在温度由0℃升高到4℃的过程中,水的体积逐渐减小,即水在这一温度范围内会发生“热收缩”;在温度由4℃升高到100℃的过程中,水的体积逐渐增大,即水在这一温度范围内会发生“热膨胀”,如图所示为冬天湖水温度分布示意图,在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温,鱼儿仍然可以自由自在地游动呢。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)广袤的青藏高原地区的气体密度与北京所在平原地区的气体密度相比_______;(选填“更大”“更小”或“没差别”)
(2)如图中P点为冰与水相接触位置上的某点,则该点的温度最接近________;
A.﹣4℃
B.0℃
C.4℃
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据阅读材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是_________;
A.4℃、3℃、2℃、1℃
B.4℃、1℃、2℃、3℃
C.1℃、2℃、3℃、4℃
(4)在A、B、C、D位置取体积相同的水,质量最大的是哪个位置的_________;
A.A
B.B
C.C
D.D
(5)下列4个图像中,能够正确反映水的密度ρ、1g水的体积V分别随温度t变化关系的是________(多选)。
A.
B.
C.
D.
4.阅读短文,回答问题。
石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”,密度仅为2.2×10﹣3kg/m3(空气的密度为1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此,其应用前景十分广阔。
(1)这种新材料属于_____(导体/绝缘体);
(2)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成_____;
A.高压输电线 B.冲击钻的钻头 C.保温隔热材料 D.电饭锅的锅胆
(3)最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的_____;
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(4)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度_____(大/小);
(5)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为_____;
(6)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为有价值且最可探究的问题是_____(填选项前的字母);
A.石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系?B.如何提取石墨烯这种物质?
C.石墨烯在生活中有什么用处?D.石墨烯为什么很薄?
(7)因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图:
①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1;
②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2;
③一个月后,发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3;
④以后,烧杯内液体体积保持不变。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,问:
一个月后,烧杯内剩余的液体密度是_____g/cm3;是何种物质_____。
实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的优点?(写出两点即可)
①____________。②__________。
5.探究原子结构的奥秘。
【实验过程】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验。结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是______,该结构带______电;
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明______;
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的______。
A.道耳顿模型特点:不可再分的实心球体
B.汤姆生模型特点:正负电荷均匀分布
C.卢瑟福模型特点:核位于原子中心,质量集中在核上
6.阅读短文,回答问题
01什么是新型冠状病毒?
新冠小知识
冠状病毒是自然界广泛存在的病毒之一,因该病毒非常小,大约只有100nm,看起来像王冠而得名。2020年2月11日,世界卫生组织将新型冠状病毒感染的肺炎命名为“COVID-19”。
02为什么要戴口罩?
病毒无法独立存在,主要靠附着在分泌物和打喷嚏时的飞沫传播,飞沫的大小在5μm左右,当口罩里的纤维直径和飞沫差不多大时,就很容易阻挡飞沫,从而起到保护人们健康的作用。
03什么是核酸检测?
采样样品的初始病毒含量极低,仪器是检测不出,需要对样品进行培养扩增,对病毒进行荧光标记,当紫外线照射到被标记的新冠病毒时,组成病毒的原子吸收紫外线的能量,原子发出荧光, 发出荧光强度与病毒含量成正比,检测人员根据荧光强度即可判断病毒含量。
04酒精能消毒吗?
医用酒精是指浓度为75%-95%的酒精,主要用于消毒杀菌。当浓度过高或过低都很难杀死新冠病毒,浓度为75%的酒精渗透能力最强,它能穿过细菌表面的膜,深入细菌内部,使构成细菌生命基础中的蛋白质分子结构改变,引起蛋白质变性,从而起到杀菌作用。
05学校是如何消毒的?
学校现在采用的是84 消毒液消毒,84消毒液是一种次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂,主要用于各种物体表面和环境消毒。保洁阿姨每天中午和晚上背着消毒水的喷雾器,通过喷头向地面上喷洒84消毒液,以 0.5m/s 的速度向前运动,喷雾器的容积为20L,出水量为10L/h;每天都坚持为学校重点区域进行消毒的行为,值得大家为他们点赞!
(1)样品中荧光物质被紫外线照射后发出的荧光强度增强,则_______越高。
(2)医用口罩纤维直径的范围大约是______。
A.0.5cm~10cm B.0.5mm~10mm
C.0.5μm~10μm D.0.5nm~10nm
(3)假设保洁阿姨平均每次消毒30min,一箱消毒水可以使用_______天。
(4)人的肉眼最低可以区分0.2mm,光学显微镜最低可以区分200nm,电子显微镜最低可以区分0.2nm,那么需要使用_______(肉眼/光学显微镜/电子显微镜)才可以看清新冠病毒的真面目。
(5)根据文章的信息判断,下列可能符合酒精浓度C和杀毒能力P的图线是_______。
A.B.
C.D.
7.如图1所示,是α粒子散射实验示意图。1909年,著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,结果发现,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数的α粒子偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出,“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这个“很小的结构”指的是______;
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,下列有关该现象的解释中合理的是______;
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)卢瑟福根据实验现象,经过想象、类比建立了类似行星绕日的______模型。这种方法叫______(选填“控制变量”或“建构模型”)法;
(4)根据以上的现象分析,以氢原子为例,正确的模型是图2中的______。
8.如下图是反映某种物质在固、液、气三种状态的微观模型。
(1)寒冷的清展,北方窗户上经常看到玻璃上有美丽的冰花,它是由图的___________状态直接变成图的___________状态,发生的物态变化名称为___________,此过程需要___________(填“吸收”或“放出”)热量,一般出现在窗户___________(填“内侧”或“外侧”)。
(2)下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是___________(填序号)。
①固体清香剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置两天后因失去水分而萎缩
④冰棍拿出冰柜后,包装袋上出现了一层雪白的“霜”
(3)若我们用潮湿的抹布去擦这片窗户,抹布会粘在上面又是为什么呢?请用物理知识解释原因:___________。
9.阅读短文,回答问题:
熔喷布
疫情期间,口罩必备。配戴时,用双手拿着耳绳,把颜色深的一面朝外,轻压鼻夹(侧的塑型条)使其贴紧面部,并拉伸口罩,罩住鼻、口至下颌。一般一次性医用口罩有三层,内外层都是无纺布,中间夹着一层熔喷布并由超声波焊接而成,透气防水、质地轻盈、富有弹性。熔喷布主要用于过滤粉尘、微生物、雾霾等微米级颗粒物,堪称口罩的“心脏”。
熔喷布是以直径范围为0.5~10微米的纤维随机方向层叠而成的膜。小颗粒物和大颗粒物都容易被过滤。直径小于0.1微米非油性颗粒物,可通过静电吸附,过滤效果高达99%。
直径大于10微米的颗粒物,可通过纤维的物理结构吸附。最难过滤的,是直径在0.3微米左右的颗粒物新型冠状病毒传播途径主要有分泌物和打喷嚏时的飞沫,飞沫核的直径大多在0.7~5微米之间,一次性医用口罩对这些微粒的过滤效果可达80%以上,有较好的防护效果。
(1)外表面呈蓝色的口罩,在日光下 ___________(吸收/反射)蓝色光,口罩上的压鼻夹即塑型条,应选用弹性 ___________(好/差)的材料;
(2)对于一次性医用口罩,下列说法中不正确的是 ___________;
A.耳绳对耳朵的拉力是由于耳绳发生弹性形变产生的
B.口罩被拉展开来,说明力可以使物体发生形变
C.超声波焊接主要是利用了超声波方向性好的性质
D.口罩不能多次反复使用,用完后最好要投放到专用垃圾箱
(3)熔喷布有很好的过滤作用是因为 ___________;(①/②/①和②)
①它有层层细密的纤维
②它带有静电
(4)某熔喷布的规格为20g/m2,即每平方米的质量为20克,厚度约200微米,则熔喷布的密度约为 ___________kg/m3;
(5)一次性医用口罩的过滤效果是个“微笑曲线”,下列能正确表示微粒过滤效果和微粒直径的大致关系图线是 ___________。
A. B.
C. D.
10.19世纪以前,人们一直以为原子是不可再分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图所示。
(1)放射源——放射性物质放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;
(2)金箔——作为靶子,厚度1µm,重叠了3000层左右的原子;
(3)荧光屏——α粒子打在上面发出闪光;
(4)显微镜——通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子的质量、正电荷在原子内均匀分布,就______(会/不会)出现实验中的现象,卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是______。
(2)1μm金泊包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,该现象可以说明( )
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)阅读了原子结构模型建立的过程,你认为最符合实际情况的原子结构图是( )
A.道尔顿模型
B.汤姆生模型
C.卢瑟福模型
11.请阅读《无处不在的静电》并回答下列各题。
无处不在的静电
在干燥的北方冬季,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光:见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,这就是发生在人体的静电现象。这些神奇的静电是怎样产生的呢?原来物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核内带正电的质子数与核外带负电的电子数相等,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外部因素影响即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其他的原子B.A原子因减少电子而带有正电,B原子因增加电子而带负电,从而造成电子分布不平衡。这些外部因素包括各种能量(如机械能、内能、化学能等)。在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后就会发生电子的转移,若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电,所以说静电现象无处不在。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)从能量转化的角度来看,摩擦起电是 _______能转化为电能;
(2)下列所列举的四种微粒中,其中尺度最大的应该是 _______;
A.分子B.电子C.原子D.质子
(3)根据你的生活经验判断,下列事例中比较容易产生静电的是 _______;
A.穿全棉的衣服
B.使用加湿器增加房间湿度
C.使用尼龙围巾
(4)静电现象产生的原因是 _______。
A.质子发生了转移B.电子发生了转移C.原子核发生了转移
12.阅读材料并完成问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比、写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是_____(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”);
(2)弹箭的劲度系数与所受弹力大小_____(选填“有关”或“无关”);
(3)M、N分别是底面积相同,高度不同的两个实心长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别挂上M、N后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图2所示):
①以下说法正确的是:_____(选填序号)
a.M的质量比N的质量大 b.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
c.弹簧甲施加给M的弹力小于M受到的重力 d.M受到重力,这个力的施力物体是地球
②胡克定律F=kx中的x即为图中的弹簧伸长量,上述图2中的甲弹簧和乙弹簧,劲度系数更大的是_____(选填“甲”或“乙”);
(4)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量为W1的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1及W2的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图3所示,若三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断W1∶W2应为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
13.跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关。由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。下表列出的是质量为1kg的物体,在不同星球上受到的重力。
星球
月球
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
重力/N
1.62
3.60
8.50
9.80
3.76
22.9
9.05
8.30
11.0
请回答下列问题:
(1)在月球上能否用弹簧测力计测物体的重力?___________
(2)同一个物体放在不同星球上,质量___________,重力___________;(填“改变”、“不改变”)
(3)由上表可知,同一物体放在___________星受到的重力最大,海王星上g=11.0N/kg,它表示的物理意义是___________;
(4)一宇航员质量为72kg,这个宇航员在地球上最多能举起100kg的物体,若宇航员到达火星上,那么他在火星上最多能举起最大质量是___________的物体。
14.阅读短文回答:
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力,这是不对的。根据,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______(选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是______;
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.用水球做透镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为______N;如果他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,则电子秤的示数______60kg(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
15.阅读短文,回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小, 好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲, 他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像, 如图乙所示,已知小明的实际质量为60kg。
课后小明和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,我们称这种现象为完全失重。
请回答以下问题:
(1)由图乙可知,小明在______时间段内处于失重状态;
(2)物体处于完全失重状态,是指物体______;
A.质量为零
B.重力为零
C.受到的支持力或拉力为零
D.以上都为零
(3)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态,他们要锻炼身体,可行的是______;
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用弹簧拉力器健身
D.用单杠做引体向上
(4)乙图中的质量为74kg时,可能是小明在电梯中处于下列哪种情形 ______。
A.加速上升或加速下降
C.减速上升或加速下降
B.减速上升或减速下降
D.加速上升或减速下降
16.阅读短文,回答问题。
“玉兔”探月
2020年12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号(图甲),搭载着“玉兔三号”月球车(图乙)返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量1731g的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。
月球车的部分参数如表:
设计质量m/kg
135
车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/()
200
高h/m
1.1
耐受温度范围
月球车利用太阳能提供能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。已知在地球上重6N的物体在月球上重1N,g取10N/kg。
(1)探测器绕月飞行时,运动状态____________(选填“发生改变”或“不发生改变”);探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向____________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(2)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是______________;
A.探测器向上运动,若整流罩脱落,由于受到惯性,整流罩仍要向上运动一段时间
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(3)1731g月球样品,采回地球后质量将____________(选填“变大”、“不变”或“变小”),在地球上受到的重力是______N;
(4)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为_______Pa。月球车上某一零件,用金属铝代替了金属铁后,质量减少了1.04kg,则该铝零件的质量是______kg(已知,)。
17.阅读短文,回答问题
天宫上的“毛细”现象
2022年10月12日,“天宫课堂”第三课开讲,这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。在微重力环境下的毛细效应实验如图1所示,航天员在培养皿中装入一定质量的液体。我们看到,将不同粗细的上下开口的直管插入液体中,不论管子粗细,液体都能上升直至填满整个管子。
当把一根与液体“浸润”的管子插入液面时,由于与管壁接触的一圈液体分子受到了被管壁向上拉的力,液面与器壁接触的位置就会向上弯曲,如图2所示,管中的液体由于拉力也会出现上升的现象。当向上的力量与液柱受到的向下的重力匹敌时,液面就不再上升。在微重力环境的空间中,由于没有重力的影响,液面会上升得更高。
反之如果把“不浸润”的管子放进液体里,液面会由于毛细效应而下降,在空间站这样微重力的环境中,无论管子插多深,液体都很难进入管内。
毛细效应是生活中十分常见的现象,医院里采指尖血用的那根细细的玻璃管就是利用毛细效应把血液吸进管中的。把纸巾的一角放入水中,稍后会发现整张纸巾都会变湿,土壤中的缝隙把深处的地下水吸到浅表处都是源于毛细效应,植物根系吸收的水分通过微管输送到高处也和毛细效应有关。
太空探索永无止境,我们要努力学习科学知识,为中国式现代化贡献力量。
(1)下列说法中错误的是______;
A.“浸润”现象中,液面上升的高度与重力有关
B.在天宫,将“不浸润”的管子插入液体越深,液体越容易进入管内
C.医院里采指尖血用细玻璃管把血液吸进管中利用了毛细效应
D.航天器上的热管中利用毛细效应将工作介质从冷凝端移动到蒸发端
(2)“浸润”现象中,与管壁接触的一圈液体分子之所以受到了被管壁向上拉的力,是由于分子间存在相互作用的______(选填“吸引力”或“排斥力”);
(3)“浸润”现象中,当液面停止上升时,管壁对液柱的拉力与液柱的重力大小______(选填“相等”或“不相等”);
(4)用玻璃量筒测量水的体积,视线要与水面的______齐平(选填“向下凹的底”或“向上凸的顶”),这是______现象(选填“浸润”或“不浸润”)。
18.阅读材料,回答问题。
北京时间2022年6月5日10时44分07秒,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,由航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲组成的飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
长征二号F遥十四运载火箭主要由火箭主体和四个助推器组成,利用燃料燃烧产生高温高压的燃气向下喷出,获得的起飞推力超过6×106N,力大无穷却又身轻如燕。
神舟十四号载人飞船与核心舱的径向接口对接前,必须在19米停泊点自动对焦,使瞄准靶心与天和核心舱的十字靶心完全重合,然后平移靠拢,19米、15米、10米对接环接触,飞船与空间站组合体合二为一。
在神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱,按程序完成各项准备后,航天员陈冬成功开启天和核心舱舱门,北京时间2022年6月5日20时50分,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。
(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是______;若火箭连同载人飞船的重力大小是G,则G______(选填“>”“=”或“<”)6×106N;
(2)神舟十四号载人飞船飞近且在与核心舱径向接口对接过程中,相对于核心舱,它是______的(选填“运动”或“静止”);在与径向接口对接前,载人飞船在19米停泊点时,它与核心舱______(选填“需要”或“不需要”)保持相对静止。
19.阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量/g
2
3
45
小球半径/10﹣3m
5
5
15
小球的收尾速度/(m•s﹣1)
16
40
40
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为______m/s,此时空气阻力为______N,依据是______原理;
(2)半径相同的小球,质量______(选填“大”或“小”)的收尾速度大;
(3)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力______重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是______;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被______(选填“前面”或“后面”)的车撞击时对乘客的伤害;
(5)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议:______。
20.阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量
2
3
45
小球半径
5
5
15
小球的收尾速度
16
40
40
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为___________m/s,此时空气阻力为___________N,依据是___________原理。
(2)半径相同的小球,质量___________(填“大”或“小”)的收尾速度大。
(3)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力___________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是___________。
(5)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议:___________。
21.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服役,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,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,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技水参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
空机质量
最大起飞质量
推重比
发动机最大巡航推力
17.5t
32.5t
0.4~0.9
2.5×105N
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了___________(选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)舰载机在航母上降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,舰钩对拦阻索的拉力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力,舰载机的惯性___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为___________m2;
(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,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”。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,则焰火产生的恒定的推力为___________N,焰火能够达到的最大速度为___________m/s。(火药的质量不计,g取10N/kg)
22.阅读文章,回答问题。
现代社会汽车大量增加,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲。安全带结构一般由软带等部分组成。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
根据材料内容,回答下列问题:
(1)当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于______而造成伤害;
(2)汽车轮胎表面粗糙,目的是为了增大______;
(3)汽车在水平路面上匀速行驶时,牵引力______阻力(选填“小于”“大于”或“等于”);
(4)根据材料所述,下列说法正确的是______;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩。
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些。
C.当发生了事故,乘客将要急速往前冲时,安全带会自然拉紧。
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用。
(5)每个座椅上安装有头枕,这是为了防止车辆______(选填“急刹车”或“被追尾”)时,对人员颈椎骨带来伤害。
23.港珠澳大桥连接香港、珠海及澳门,全长55km,是世界最长的跨海大桥,主体工程由“海上桥梁、海底隧道及连接二者的人工岛”三部分组成,海底隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,由于其整体密度稍小于海水密度,所以沉管漂浮在海面上,需用船将密封沉管拖到预定海面上再沉放安置。设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为,(海水的密度取,g取10N/kg)
(1)海底隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,其下半部分埋入海底的泥沙中,在海底的沉管所受浮力为___________N;
(2)漂浮在海面上的密封沉管,受到的浮力是___________ N,密封沉管下表面受到水的压力是___________ N,排开海水的体积是___________;
(3)密封沉管水平漂浮在海面上时,下表面受到的海水压强是___________Pa。(保留小数点后1位)
(4)两端密封后的沉管,由于其整体密度稍小于海水密度,所以沉管浮在海面,需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师,你如何将沉管沉放到海底安装,请运用所学浮力知识进行说明。( )
24.阅读短文,回答问题。
2020年12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号(图甲),搭载着“玉兔三号”月球车(图乙)返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。
月球车的部分参数如表:
设计质量
135
车轮个数n/个
6
长
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积
100
宽
1
月面的行驶速度
200
高
1.1
耐受温度范围
月球车利用太阳能提供能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。已知在地球上重的物体在月球上重,(地球上g取)。
(1)探测器绕月飞行时,运动状态___________(选填“发生改变”或“不发生改变”);探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向___________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(2)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是___________;
A.探测器向上运动,若整流罩脱落,由于受到惯性,整流罩仍要向上运动一段时间
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(3)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为___________。月球车上某一零件,用金属铝代替了金属铁后,质量减少了,则该铝零件的质量是___________(已知,)
25.阅读材料,回答问题。
输液中的物理知识
密封的瓶式输液装置如图1所示。首先将药液瓶A倒挂在输液架上,然后将进气管B插入瓶塞,与药液连通。输液过程中,药液通过输液管C从瓶中流出,会使得瓶内液面降低,于是气体从进气管B进入瓶内,从而维持瓶内的气压稳定。进气管的这种气压调节作用,使药液能够稳定的从输液管C流出。
输液管C下方的装置D有什么作用呢?输液过程中,瓶内液面会持续降低,以及病人身体的一些突发情况,都会影响药液进入血管的速度。为此,在输液管C的下方会设置一个滴壶装置D。该装置能够帮助医生直观观察药液滴入的快慢,从而帮助医生通过输液管上的控制器等调整输液的速度。此外,应对紧急情况时,也可以将新的药液直接注入滴壶装置D,从而对病情起到迅速的缓解作用。
封闭瓶式输液,由于药液通过进气管B与大气直接接触,容易产生污染,有一定的机率导致医疗事故,因此目前医院大多采用塑料袋式包装输液装置,由于塑料袋可以变形,袋内气压始终与环境气压相同,就不需要再使用进气管了。
人体内血液的流动是连续的,如图2所示为大动脉、小动脉、毛细血管、静脉的血管总截面积和血液流速的关系图,毛细血管总截面积最大,流速最慢。由于静脉总截面积比毛细血管小,因此血液流速度较大,而且静脉血直接流回心脏,因此选择静脉输液,药液可以及时随血液流走,输液速度可以较快。此外,由于血液具有粘滞性,以及综合血液流速的关系,整个循环过程中,从大动脉、小动脉、毛细血管、静脉,血压是逐渐降低的,静脉血压小,有利于药液顺利流入血管,有利于针眼的愈合,这些也是我们选择静脉输液的原因。
输液时,假设药液密度为ρ,药瓶的位置比人体输液扎针位置高h,那么扎针位置药液的液体压强为,该压强值需要高于静脉血压,才能使药液顺利进入静脉血管。若药瓶的位置过低,可能会使得扎针位置药液的压强低于静脉血压,导致出现血液倒流入输液瓶的现象。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某次输液的时候,药瓶的位置比人体输液扎针位置高约1m,药液的密度为,那么扎针位置药液的液体压强比大气压强高约___________Pa;()
(2)静脉血压比毛细血管血压小的原因,与下列哪一个物理现象的原理相同___________;
A.图钉的尖做得很尖锐
B.活塞式抽水机将水抽向高处
C. 向两张纸中间吹气纸会向中间聚拢
(3)输液的时候,一瓶药液的规格有限,如图3所示是两瓶相同的药液连续输液的情形,请根据你所学的知识判断,输液过程中,甲、乙药瓶中___________的药液液面会先降低较多?简述你判断的理由:___________。
26.阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)安全带的软带做得很宽,目的是___________;紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的___________;
(2)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将___________(变大/变小/不变);
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是___________;
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离之间的关系图线如图丁所示。已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x=_______m。
27.阅读下列材料,回答问题:
台风
热带受太阳光照射,气温升高导致空气密度下降,气体上升;当大面积出现这种现象时,就形成了中心低气压区域,中心区域空气上升,四周空气流向中心,便形成破坏力强大的台风;每年夏秋季台风来临时,天气预报中常会出现相关的气象云图(如图所示),同时播报台风中心气压和平均风速等信息。
某校气象兴趣小组同学查阅了前几年几个台风的相关资料,经过整理后列出了如表格;观察分析并结合我们学过的知识回答以下问题:
台风名称
年份
台风中心气压(百帕)
平均风速(米秒)
海葵
2012
960
40
菲特
2013
945
45
凤凰
2014
990
25
灿鸿
2015
920
58
(1)由表中数据可知,台风的中心气压都_______标准大气压的值选填“大于”或“小于”或“等于”,于是产生一个向_______(选填“内”、“外”)的气压差,使得四周空气流向台风中心;
(2)根据以上信息,关于台风的中心气压与台风平均风速关系,可得到的初步结论是:_______;
(3)通过查阅资料了解到,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会_______(选填“升高”或“降低”);
(4)台风实质是高速运动的气流,具有巨大的动能,破坏力惊人,对粗大的树干都可以吹断,在把树枝吹弯曲的过程中,利用的是力的哪个作用效果:_______。
28.阅读下面短文,回答后面的问题。
冬奥会为啥“怕”下雪?
[环球时报综合报道]13日,北京冬奥会自由式滑雪女子坡面障碍技巧资格赛、自由式滑雪女子空中技巧资格赛因强降雪天气延期举行。作为冰雪运动殿堂的冬奥会,为何反而“害怕”下雪呢?
对冬奥会雪上项目来说,降雪、气温、风速、能见度等气象要素,都会对运动员的人身安全、赛程安排、比赛成绩、雷务工作带来直接影响。此外,空中医疗救援、电视转播、城市运行的能源供应和交通运输等外围保障工作也和气象条件密切相关。
冬奥会之所以“怕”雪,首先是下雪会对赛道带来影响。一是下雪时伴随的升温,会影响赛道雪温和雪质。二是降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,尤其是竞速项目。
此外,下雪还会影响比赛安全性。下雪时往往伴随不小的风力。对需要在雪上旋转、跳跃、翻腾的项目来说,风力的大小会对运动员产生非常大的影响。试想当运动员飞在3至5米的高空中,短时6级大风吹在身上,犹如在空中被人推了一把,人身安全自然会受到较大威胁。
同时,降雪天气下能见度较低,会影响运动员和裁判的视线。尤其对于高速滑行的运动员来说,是非常危险的。一方面运动员需要在比赛过程中保持正常视距,另一方面给他们打分的裁判员也要能够清楚地看见运动员的动作及姿态。
(1)冬奥会之所以“怕”雪,是因为降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,使得摩擦力______(选填“减小”、“不变”或“增大”);若此时让冰墩墩分别站在松软的积雪赛道上和水泥地面上,它对赛道的压强为p1,对水泥地面的压强为,则p1______p2(选填“小于”、“等于”或“大于”);若冰墩墩的质量为30kg,一只脚的面积为,则对赛道的压强为______Pa;(g取10N/kg)
(2)下雪伴随不小的风力,风力的大小会对运动员产生非常大的影响,但是某些运动项目,有适当的风力有利于选手的发挥,比如跳台滑雪比赛中,如图所示,运动员起跳后,利用空气流速大,压强______,产生一个向______的升力,因此比赛中______(选填“顺风”或“逆风”)更有利延长运动员的飞跃距离。
29.阅读短文,回答问题。
帕斯卡在布莱特1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度很大,使压强增大,便将桶压裂了。
这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。一个容器里的液体,容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身所受的重力,这对许多人来说是不可思议的。
实验原理,根据液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积这个原理。在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开。人们在水中活动要承受一定的压强,屏住呼吸的潜水员在浅海中采集海参、珍珠贝;背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留;若要在较深的海水中工作,就要穿抗压潜水服了,这是由于海水的压强随着深度的增加而增大,人体此时已无法承受海水的压强,如果要潜入更深的海底,抗压潜水服也无能为力,需要专门的潜水器以抵抗巨大的水压,2020年我国奋斗者号载人潜水器顺利完成了马里亚纳海沟潜水实验,坐底深度10909米,这标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平。
(1)帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的_________有关;
(2)此实验的实验原理是_________;
(3)潜水员若要在较深的海水中工作,就要穿抗压潜水服了,这是由于_________。
(4)如果要潜入更深的海底,抗压潜水服也无能为力,需要专门的潜水器,以抵抗巨大的水压,2020年我国奋斗者号载人潜水器顺利完成马里亚纳海沟坐底实验,奋斗者号载人潜水器在10000m深处所受到的海水压强为_________Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
一、综合题
1.阅读短文,回答文后的问题。
在出版行业,通常用克重来表示纸张的厚薄。比如,某A4纸的包装上印有克重为70g/m2,即1m3的A4纸质量为70g。实际上,这种表示纸张厚薄的方法与密度的知识是相关的;由于纸张的厚薄是均匀的,所以我们无需测算其单位体积的质量,只需知道它单位面积的质量即可。单位面积的质量又叫做物质的面密度。国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格。其中A1纸张尺寸是841mm×594mm,A2纸张尺寸是594mm×420mm。同样,对粗细均匀的线形材料,我们也常常只考虑其单位长度的质量,单位长度的质量又叫做物质的线密度。
(1)同种材质做成的等厚纸张,A1纸张的面密度___________A2纸张的面密度;(选填>、<或=)
(2)家庭电路中正常使用截面积为1.5mm2和2.5mm2的铜导线,下面关于它们的密度和线密度说法正确的是___________;
A.它们的密度和线密度都不相同 B.它们的密度相同,线密度不相同
C.它们的密度不相同,线密度相同 D.它们的密度和线密度都相同
(3)有一捆横截面积为1.0mm2铁丝,质量为7.9kg,则该铁丝的线密度为___________g/m;(已知铁的密度为7.9×103 kg/m3)
(4)用正确的方法测出一张克重为70g/m2 的A1纸厚度为100μm(1m=1000mm,1mm=1000μm),则该种A1纸的密度为___________g/cm3
2.阅读短文,回答问题
气凝胶
气凝胶是世界上密度最小的固体。浙江大学制造出了一种“全碳气凝胶”,它刷新了目前世界上最轻材料的纪录。密度为1.6×10-1kg/m3,也是迄今吸油能力最高的材料,吸收量最高可达自身质量的900倍,但气凝胶只能吸油不能吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。全碳气凝胶将有望在海上漏油、净水甚至净化空气等环境污染治理上发挥重要作用。目前应用较多的是二氧化硅气凝胶,它具有很多特性。把它放在玫瑰与火焰之间,玫瑰会丝毫无损:用它制成的透明材料使入射光线几乎没有反射损失;利用这种材料当作窗户,降噪效果比普通双层玻璃强两倍。二氧化硅气凝胶制造时首先要进行溶胶和凝胶。溶胶和凝胶时先将硅源、水和酒精等按一定的配比混合均匀,然后加入一定量的催化剂,在催化剂的作用下,形成纳米尺度的二氧化硅凝胶,酒精含量过高或过低都会使二氧化硅气凝胶的性能降低,而温度的高低影响凝胶需要的时间,具体关系如表所示:
温度/℃
30
40
50
60
70
凝胶时间/h
100
80
60
40
20
气凝胶貌似“弱不禁风”,其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力,某次实验发现:在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损此外,因为它耐磨且富有弹性,被用于制造职业登山鞋等;气凝胶还是航天吧不可替代的材料,俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器都用它来做热绝缘。
(1)人们把气凝胶称为“凝固的烟”,用确切的物理语言来说是指它的________很小(质量/密度);
(2)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是________;
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做毛巾,抹布 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
(3)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间,玫瑰丝毫无损,这是利用了气凝胶的________;
A.密度小 B.吸收性好 C.折射率高 D.隔热性好
(4)根据表格中的数据,在图中作出凝胶时间和温度关系的图像_______;
(5)若用体积为2m3的“全碳气凝胶”去吸油,则最多可吸油的质量为________kg。
3.物质的密度与影响因素
密度作为物质的一种特性,取决于物质的温度、压强、状态等因素,跟物体的质量和体积无关。物体(包括固体、液体和气体)一般情况下具有热胀冷缩的性质,物体的温度升高时,会发生热膨胀,体积增大,但其质量不变,从而使物体的密度减小。反之,当物体的温度降低时,其密度增大。物体状态变化时,质量不变,但体积通常要发生变化,从而也会引起密度变化,如:冰熔化成水。体积减小,密度增大。
气体的密度通常还会受到自身气压的影响,气压增大。气体体积减小,密度随之增大。反之,气压减小,气体膨胀(体积增大),密度随之减小,
我们在初中物理学习中得知,当湿度为4℃时,水的密度最大(ρ水=1.0×103kg/m3),即相同质量的水在4℃时体积最小,
由此可见,一定质量的水在温度由0℃升高到4℃的过程中,水的体积逐渐减小,即水在这一温度范围内会发生“热收缩”;在温度由4℃升高到100℃的过程中,水的体积逐渐增大,即水在这一温度范围内会发生“热膨胀”,如图所示为冬天湖水温度分布示意图,在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温,鱼儿仍然可以自由自在地游动呢。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)广袤的青藏高原地区的气体密度与北京所在平原地区的气体密度相比_______;(选填“更大”“更小”或“没差别”)
(2)如图中P点为冰与水相接触位置上的某点,则该点的温度最接近________;
A.﹣4℃
B.0℃
C.4℃
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据阅读材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是_________;
A.4℃、3℃、2℃、1℃
B.4℃、1℃、2℃、3℃
C.1℃、2℃、3℃、4℃
(4)在A、B、C、D位置取体积相同的水,质量最大的是哪个位置的_________;
A.A
B.B
C.C
D.D
(5)下列4个图像中,能够正确反映水的密度ρ、1g水的体积V分别随温度t变化关系的是________(多选)。
A.
B.
C.
D.
4.阅读短文,回答问题。
石墨烯﹣﹣改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖。这种全新材料名为“石墨烯”,密度仅为2.2×10﹣3kg/m3(空气的密度为1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的。利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料。比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池。如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。因此,其应用前景十分广阔。
(1)这种新材料属于_____(导体/绝缘体);
(2)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成_____;
A.高压输电线 B.冲击钻的钻头 C.保温隔热材料 D.电饭锅的锅胆
(3)最近国外研究人员通过引入由多层墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的_____;
A.透光性好 B.硬度大 C.导热性好 D.导电性强
(4)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度_____(大/小);
(5)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为_____;
(6)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料。针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为有价值且最可探究的问题是_____(填选项前的字母);
A.石墨烯的硬度与其的厚度、面积有什么关系?B.如何提取石墨烯这种物质?
C.石墨烯在生活中有什么用处?D.石墨烯为什么很薄?
(7)因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈•海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展。为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图:
①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1;
②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2;
③一个月后,发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3;
④以后,烧杯内液体体积保持不变。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,问:
一个月后,烧杯内剩余的液体密度是_____g/cm3;是何种物质_____。
实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的优点?(写出两点即可)
①____________。②__________。
5.探究原子结构的奥秘。
【实验过程】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子(带正电)轰击金箔实验。结果发现:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是______,该结构带______电;
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明______;
A.原子的质量是均匀分布的
B.原子内部绝大部分空间是空的
C.原子内部有一个体积特别大的中心结构
(3)科学家对原子结构的探究经历了三个过程,通过α粒子散射实验,你认为原子结构为以下的______。
A.道耳顿模型特点:不可再分的实心球体
B.汤姆生模型特点:正负电荷均匀分布
C.卢瑟福模型特点:核位于原子中心,质量集中在核上
6.阅读短文,回答问题
01什么是新型冠状病毒?
新冠小知识
冠状病毒是自然界广泛存在的病毒之一,因该病毒非常小,大约只有100nm,看起来像王冠而得名。2020年2月11日,世界卫生组织将新型冠状病毒感染的肺炎命名为“COVID-19”。
02为什么要戴口罩?
病毒无法独立存在,主要靠附着在分泌物和打喷嚏时的飞沫传播,飞沫的大小在5μm左右,当口罩里的纤维直径和飞沫差不多大时,就很容易阻挡飞沫,从而起到保护人们健康的作用。
03什么是核酸检测?
采样样品的初始病毒含量极低,仪器是检测不出,需要对样品进行培养扩增,对病毒进行荧光标记,当紫外线照射到被标记的新冠病毒时,组成病毒的原子吸收紫外线的能量,原子发出荧光, 发出荧光强度与病毒含量成正比,检测人员根据荧光强度即可判断病毒含量。
04酒精能消毒吗?
医用酒精是指浓度为75%-95%的酒精,主要用于消毒杀菌。当浓度过高或过低都很难杀死新冠病毒,浓度为75%的酒精渗透能力最强,它能穿过细菌表面的膜,深入细菌内部,使构成细菌生命基础中的蛋白质分子结构改变,引起蛋白质变性,从而起到杀菌作用。
05学校是如何消毒的?
学校现在采用的是84 消毒液消毒,84消毒液是一种次氯酸钠为主要成分的含氯消毒剂,主要用于各种物体表面和环境消毒。保洁阿姨每天中午和晚上背着消毒水的喷雾器,通过喷头向地面上喷洒84消毒液,以 0.5m/s 的速度向前运动,喷雾器的容积为20L,出水量为10L/h;每天都坚持为学校重点区域进行消毒的行为,值得大家为他们点赞!
(1)样品中荧光物质被紫外线照射后发出的荧光强度增强,则_______越高。
(2)医用口罩纤维直径的范围大约是______。
A.0.5cm~10cm B.0.5mm~10mm
C.0.5μm~10μm D.0.5nm~10nm
(3)假设保洁阿姨平均每次消毒30min,一箱消毒水可以使用_______天。
(4)人的肉眼最低可以区分0.2mm,光学显微镜最低可以区分200nm,电子显微镜最低可以区分0.2nm,那么需要使用_______(肉眼/光学显微镜/电子显微镜)才可以看清新冠病毒的真面目。
(5)根据文章的信息判断,下列可能符合酒精浓度C和杀毒能力P的图线是_______。
A.B.
C.D.
7.如图1所示,是α粒子散射实验示意图。1909年,著名科学家卢瑟福进行了α粒子散射实验,结果发现,绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数的α粒子偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
(1)根据实验现象,卢瑟福提出,“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,这个“很小的结构”指的是______;
(2)1μm金箔包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,下列有关该现象的解释中合理的是______;
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)卢瑟福根据实验现象,经过想象、类比建立了类似行星绕日的______模型。这种方法叫______(选填“控制变量”或“建构模型”)法;
(4)根据以上的现象分析,以氢原子为例,正确的模型是图2中的______。
8.如下图是反映某种物质在固、液、气三种状态的微观模型。
(1)寒冷的清展,北方窗户上经常看到玻璃上有美丽的冰花,它是由图的___________状态直接变成图的___________状态,发生的物态变化名称为___________,此过程需要___________(填“吸收”或“放出”)热量,一般出现在窗户___________(填“内侧”或“外侧”)。
(2)下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是___________(填序号)。
①固体清香剂用了一段时间后变小
②打开冰箱冷冻室的门,可看到有“白气”冒出
③新鲜的蔬菜放置两天后因失去水分而萎缩
④冰棍拿出冰柜后,包装袋上出现了一层雪白的“霜”
(3)若我们用潮湿的抹布去擦这片窗户,抹布会粘在上面又是为什么呢?请用物理知识解释原因:___________。
9.阅读短文,回答问题:
熔喷布
疫情期间,口罩必备。配戴时,用双手拿着耳绳,把颜色深的一面朝外,轻压鼻夹(侧的塑型条)使其贴紧面部,并拉伸口罩,罩住鼻、口至下颌。一般一次性医用口罩有三层,内外层都是无纺布,中间夹着一层熔喷布并由超声波焊接而成,透气防水、质地轻盈、富有弹性。熔喷布主要用于过滤粉尘、微生物、雾霾等微米级颗粒物,堪称口罩的“心脏”。
熔喷布是以直径范围为0.5~10微米的纤维随机方向层叠而成的膜。小颗粒物和大颗粒物都容易被过滤。直径小于0.1微米非油性颗粒物,可通过静电吸附,过滤效果高达99%。
直径大于10微米的颗粒物,可通过纤维的物理结构吸附。最难过滤的,是直径在0.3微米左右的颗粒物新型冠状病毒传播途径主要有分泌物和打喷嚏时的飞沫,飞沫核的直径大多在0.7~5微米之间,一次性医用口罩对这些微粒的过滤效果可达80%以上,有较好的防护效果。
(1)外表面呈蓝色的口罩,在日光下 ___________(吸收/反射)蓝色光,口罩上的压鼻夹即塑型条,应选用弹性 ___________(好/差)的材料;
(2)对于一次性医用口罩,下列说法中不正确的是 ___________;
A.耳绳对耳朵的拉力是由于耳绳发生弹性形变产生的
B.口罩被拉展开来,说明力可以使物体发生形变
C.超声波焊接主要是利用了超声波方向性好的性质
D.口罩不能多次反复使用,用完后最好要投放到专用垃圾箱
(3)熔喷布有很好的过滤作用是因为 ___________;(①/②/①和②)
①它有层层细密的纤维
②它带有静电
(4)某熔喷布的规格为20g/m2,即每平方米的质量为20克,厚度约200微米,则熔喷布的密度约为 ___________kg/m3;
(5)一次性医用口罩的过滤效果是个“微笑曲线”,下列能正确表示微粒过滤效果和微粒直径的大致关系图线是 ___________。
A. B.
C. D.
10.19世纪以前,人们一直以为原子是不可再分的,直到1897年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。实验做法如图所示。
(1)放射源——放射性物质放出α粒子(带正电荷),质量是电子质量的7000倍;
(2)金箔——作为靶子,厚度1µm,重叠了3000层左右的原子;
(3)荧光屏——α粒子打在上面发出闪光;
(4)显微镜——通过显微镜观察闪光,且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数α粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显的改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)若原子的质量、正电荷在原子内均匀分布,就______(会/不会)出现实验中的现象,卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是______。
(2)1μm金泊包含了3000层金原子,绝大多数α粒子穿过后方向不变,该现象可以说明( )
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
(3)阅读了原子结构模型建立的过程,你认为最符合实际情况的原子结构图是( )
A.道尔顿模型
B.汤姆生模型
C.卢瑟福模型
11.请阅读《无处不在的静电》并回答下列各题。
无处不在的静电
在干燥的北方冬季,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光:见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,这就是发生在人体的静电现象。这些神奇的静电是怎样产生的呢?原来物质都是由分子构成,分子是由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核内带正电的质子数与核外带负电的电子数相等,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外部因素影响即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其他的原子B.A原子因减少电子而带有正电,B原子因增加电子而带负电,从而造成电子分布不平衡。这些外部因素包括各种能量(如机械能、内能、化学能等)。在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后就会发生电子的转移,若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电,所以说静电现象无处不在。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)从能量转化的角度来看,摩擦起电是 _______能转化为电能;
(2)下列所列举的四种微粒中,其中尺度最大的应该是 _______;
A.分子B.电子C.原子D.质子
(3)根据你的生活经验判断,下列事例中比较容易产生静电的是 _______;
A.穿全棉的衣服
B.使用加湿器增加房间湿度
C.使用尼龙围巾
(4)静电现象产生的原因是 _______。
A.质子发生了转移B.电子发生了转移C.原子核发生了转移
12.阅读材料并完成问题。
胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小F和弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比、写成公式就是F=kx,其中k是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从胡克定律,当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要是_____(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”);
(2)弹箭的劲度系数与所受弹力大小_____(选填“有关”或“无关”);
(3)M、N分别是底面积相同,高度不同的两个实心长方体,把它们放在已调好平衡的天平上,如图1所示,把不计质量的两根不同材质、原长相同的弹簧甲、乙同时竖直悬挂在铁架台上,分别挂上M、N后静止,此时甲弹簧比乙弹簧长(如图2所示):
①以下说法正确的是:_____(选填序号)
a.M的质量比N的质量大 b.弹簧甲受到的拉力与弹簧乙受到的拉力相等
c.弹簧甲施加给M的弹力小于M受到的重力 d.M受到重力,这个力的施力物体是地球
②胡克定律F=kx中的x即为图中的弹簧伸长量,上述图2中的甲弹簧和乙弹簧,劲度系数更大的是_____(选填“甲”或“乙”);
(4)甲、乙、丙三条完全相同的弹簧悬挂在一根水平横杆上,甲弹簧无悬挂物品,乙弹簧悬挂重量为W1的砝码,丙弹簧悬挂重量为W1及W2的砝码,静止平衡时,三者的长度关系如图3所示,若三条弹簧质量均很小忽略不计,且乙、丙两弹簧在取下砝码后,均可恢复原长,由上述信息判断W1∶W2应为( )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
13.跟地球一样,在其他所有星球上,物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力。如果我们把这些力也叫重力的话,那么,物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关,还跟该星球的质量、半径等因素有关。由于不同的星球质量和半径各不相同,所以,同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同。下表列出的是质量为1kg的物体,在不同星球上受到的重力。
星球
月球
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
重力/N
1.62
3.60
8.50
9.80
3.76
22.9
9.05
8.30
11.0
请回答下列问题:
(1)在月球上能否用弹簧测力计测物体的重力?___________
(2)同一个物体放在不同星球上,质量___________,重力___________;(填“改变”、“不改变”)
(3)由上表可知,同一物体放在___________星受到的重力最大,海王星上g=11.0N/kg,它表示的物理意义是___________;
(4)一宇航员质量为72kg,这个宇航员在地球上最多能举起100kg的物体,若宇航员到达火星上,那么他在火星上最多能举起最大质量是___________的物体。
14.阅读短文回答:
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力,这是不对的。根据,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______(选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是______;
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.用水球做透镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为______N;如果他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,则电子秤的示数______60kg(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
15.阅读短文,回答问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同,就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小, 好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象,如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲, 他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像, 如图乙所示,已知小明的实际质量为60kg。
课后小明和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,我们称这种现象为完全失重。
请回答以下问题:
(1)由图乙可知,小明在______时间段内处于失重状态;
(2)物体处于完全失重状态,是指物体______;
A.质量为零
B.重力为零
C.受到的支持力或拉力为零
D.以上都为零
(3)航天飞机在太空中飞行,宇航员处于失重状态,他们要锻炼身体,可行的是______;
A.举哑铃
B.做俯卧撑
C.用弹簧拉力器健身
D.用单杠做引体向上
(4)乙图中的质量为74kg时,可能是小明在电梯中处于下列哪种情形 ______。
A.加速上升或加速下降
C.减速上升或加速下降
B.减速上升或减速下降
D.加速上升或减速下降
16.阅读短文,回答问题。
“玉兔”探月
2020年12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号(图甲),搭载着“玉兔三号”月球车(图乙)返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量1731g的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。
月球车的部分参数如表:
设计质量m/kg
135
车轮个数n/个
6
长a/m
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2
100
宽b/m
1
月面的行驶速度v/()
200
高h/m
1.1
耐受温度范围
月球车利用太阳能提供能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。已知在地球上重6N的物体在月球上重1N,g取10N/kg。
(1)探测器绕月飞行时,运动状态____________(选填“发生改变”或“不发生改变”);探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向____________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(2)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是______________;
A.探测器向上运动,若整流罩脱落,由于受到惯性,整流罩仍要向上运动一段时间
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(3)1731g月球样品,采回地球后质量将____________(选填“变大”、“不变”或“变小”),在地球上受到的重力是______N;
(4)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为_______Pa。月球车上某一零件,用金属铝代替了金属铁后,质量减少了1.04kg,则该铝零件的质量是______kg(已知,)。
17.阅读短文,回答问题
天宫上的“毛细”现象
2022年10月12日,“天宫课堂”第三课开讲,这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。在微重力环境下的毛细效应实验如图1所示,航天员在培养皿中装入一定质量的液体。我们看到,将不同粗细的上下开口的直管插入液体中,不论管子粗细,液体都能上升直至填满整个管子。
当把一根与液体“浸润”的管子插入液面时,由于与管壁接触的一圈液体分子受到了被管壁向上拉的力,液面与器壁接触的位置就会向上弯曲,如图2所示,管中的液体由于拉力也会出现上升的现象。当向上的力量与液柱受到的向下的重力匹敌时,液面就不再上升。在微重力环境的空间中,由于没有重力的影响,液面会上升得更高。
反之如果把“不浸润”的管子放进液体里,液面会由于毛细效应而下降,在空间站这样微重力的环境中,无论管子插多深,液体都很难进入管内。
毛细效应是生活中十分常见的现象,医院里采指尖血用的那根细细的玻璃管就是利用毛细效应把血液吸进管中的。把纸巾的一角放入水中,稍后会发现整张纸巾都会变湿,土壤中的缝隙把深处的地下水吸到浅表处都是源于毛细效应,植物根系吸收的水分通过微管输送到高处也和毛细效应有关。
太空探索永无止境,我们要努力学习科学知识,为中国式现代化贡献力量。
(1)下列说法中错误的是______;
A.“浸润”现象中,液面上升的高度与重力有关
B.在天宫,将“不浸润”的管子插入液体越深,液体越容易进入管内
C.医院里采指尖血用细玻璃管把血液吸进管中利用了毛细效应
D.航天器上的热管中利用毛细效应将工作介质从冷凝端移动到蒸发端
(2)“浸润”现象中,与管壁接触的一圈液体分子之所以受到了被管壁向上拉的力,是由于分子间存在相互作用的______(选填“吸引力”或“排斥力”);
(3)“浸润”现象中,当液面停止上升时,管壁对液柱的拉力与液柱的重力大小______(选填“相等”或“不相等”);
(4)用玻璃量筒测量水的体积,视线要与水面的______齐平(选填“向下凹的底”或“向上凸的顶”),这是______现象(选填“浸润”或“不浸润”)。
18.阅读材料,回答问题。
北京时间2022年6月5日10时44分07秒,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约577秒后,神舟十四号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,由航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲组成的飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
长征二号F遥十四运载火箭主要由火箭主体和四个助推器组成,利用燃料燃烧产生高温高压的燃气向下喷出,获得的起飞推力超过6×106N,力大无穷却又身轻如燕。
神舟十四号载人飞船与核心舱的径向接口对接前,必须在19米停泊点自动对焦,使瞄准靶心与天和核心舱的十字靶心完全重合,然后平移靠拢,19米、15米、10米对接环接触,飞船与空间站组合体合二为一。
在神舟十四号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后,航天员乘组从返回舱进入轨道舱,按程序完成各项准备后,航天员陈冬成功开启天和核心舱舱门,北京时间2022年6月5日20时50分,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。
(1)火箭发射时,高温高压的燃气从尾部喷出,火箭获得上升的推力,该推力的施力物体是______;若火箭连同载人飞船的重力大小是G,则G______(选填“>”“=”或“<”)6×106N;
(2)神舟十四号载人飞船飞近且在与核心舱径向接口对接过程中,相对于核心舱,它是______的(选填“运动”或“静止”);在与径向接口对接前,载人飞船在19米停泊点时,它与核心舱______(选填“需要”或“不需要”)保持相对静止。
19.阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量/g
2
3
45
小球半径/10﹣3m
5
5
15
小球的收尾速度/(m•s﹣1)
16
40
40
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为______m/s,此时空气阻力为______N,依据是______原理;
(2)半径相同的小球,质量______(选填“大”或“小”)的收尾速度大;
(3)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力______重力(选填“大于”“等于”或“小于”);
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是______;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被______(选填“前面”或“后面”)的车撞击时对乘客的伤害;
(5)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议:______。
20.阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
小球编号
1
2
3
小球质量
2
3
45
小球半径
5
5
15
小球的收尾速度
16
40
40
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为___________m/s,此时空气阻力为___________N,依据是___________原理。
(2)半径相同的小球,质量___________(填“大”或“小”)的收尾速度大。
(3)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力___________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力。
(4)轿车的外形常做成流线型,目的是___________。
(5)为提高游泳成绩,请从泳姿或泳装方面,给运动员提一条合理化建议:___________。
21.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服役,标志我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,不仅因为它是我国独立自主建造的第一艘航母,更因为山东舰的设计理念、重要系统、建造材料,如电磁兼容系统、动力系统、阻拦系统、航母特种钢等,都是我国独立自主研发的,完全没有依赖进口,并且拥有完全自主产权,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,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技水参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
空机质量
最大起飞质量
推重比
发动机最大巡航推力
17.5t
32.5t
0.4~0.9
2.5×105N
(1)航母的舰体呈流线型,目的是为了___________(选填“增大”或“减小”)阻力;
(2)舰载机在航母上降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,舰钩对拦阻索的拉力___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)拦阻索对舰钩的拉力,舰载机的惯性___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为___________m2;
(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,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”。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,则焰火产生的恒定的推力为___________N,焰火能够达到的最大速度为___________m/s。(火药的质量不计,g取10N/kg)
22.阅读文章,回答问题。
现代社会汽车大量增加,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲。安全带结构一般由软带等部分组成。汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
根据材料内容,回答下列问题:
(1)当汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于______而造成伤害;
(2)汽车轮胎表面粗糙,目的是为了增大______;
(3)汽车在水平路面上匀速行驶时,牵引力______阻力(选填“小于”“大于”或“等于”);
(4)根据材料所述,下列说法正确的是______;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩。
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些。
C.当发生了事故,乘客将要急速往前冲时,安全带会自然拉紧。
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用。
(5)每个座椅上安装有头枕,这是为了防止车辆______(选填“急刹车”或“被追尾”)时,对人员颈椎骨带来伤害。
23.港珠澳大桥连接香港、珠海及澳门,全长55km,是世界最长的跨海大桥,主体工程由“海上桥梁、海底隧道及连接二者的人工岛”三部分组成,海底隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,由于其整体密度稍小于海水密度,所以沉管漂浮在海面上,需用船将密封沉管拖到预定海面上再沉放安置。设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为,(海水的密度取,g取10N/kg)
(1)海底隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,其下半部分埋入海底的泥沙中,在海底的沉管所受浮力为___________N;
(2)漂浮在海面上的密封沉管,受到的浮力是___________ N,密封沉管下表面受到水的压力是___________ N,排开海水的体积是___________;
(3)密封沉管水平漂浮在海面上时,下表面受到的海水压强是___________Pa。(保留小数点后1位)
(4)两端密封后的沉管,由于其整体密度稍小于海水密度,所以沉管浮在海面,需用拖轮浮运至既定位置再沉放安装。若你是大桥的工程师,你如何将沉管沉放到海底安装,请运用所学浮力知识进行说明。( )
24.阅读短文,回答问题。
2020年12月17日,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号(图甲),搭载着“玉兔三号”月球车(图乙)返回器,并携带月球样品,成功返回地面。从月球采回质量的月球样品,标志着中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。
月球车的部分参数如表:
设计质量
135
车轮个数n/个
6
长
1.5
每个轮子与水平月面的接触面积
100
宽
1
月面的行驶速度
200
高
1.1
耐受温度范围
月球车利用太阳能提供能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。已知在地球上重的物体在月球上重,(地球上g取)。
(1)探测器绕月飞行时,运动状态___________(选填“发生改变”或“不发生改变”);探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向___________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(2)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是___________;
A.探测器向上运动,若整流罩脱落,由于受到惯性,整流罩仍要向上运动一段时间
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(3)“玉兔三号”月球车对水平月面的压强为___________。月球车上某一零件,用金属铝代替了金属铁后,质量减少了,则该铝零件的质量是___________(已知,)
25.阅读材料,回答问题。
输液中的物理知识
密封的瓶式输液装置如图1所示。首先将药液瓶A倒挂在输液架上,然后将进气管B插入瓶塞,与药液连通。输液过程中,药液通过输液管C从瓶中流出,会使得瓶内液面降低,于是气体从进气管B进入瓶内,从而维持瓶内的气压稳定。进气管的这种气压调节作用,使药液能够稳定的从输液管C流出。
输液管C下方的装置D有什么作用呢?输液过程中,瓶内液面会持续降低,以及病人身体的一些突发情况,都会影响药液进入血管的速度。为此,在输液管C的下方会设置一个滴壶装置D。该装置能够帮助医生直观观察药液滴入的快慢,从而帮助医生通过输液管上的控制器等调整输液的速度。此外,应对紧急情况时,也可以将新的药液直接注入滴壶装置D,从而对病情起到迅速的缓解作用。
封闭瓶式输液,由于药液通过进气管B与大气直接接触,容易产生污染,有一定的机率导致医疗事故,因此目前医院大多采用塑料袋式包装输液装置,由于塑料袋可以变形,袋内气压始终与环境气压相同,就不需要再使用进气管了。
人体内血液的流动是连续的,如图2所示为大动脉、小动脉、毛细血管、静脉的血管总截面积和血液流速的关系图,毛细血管总截面积最大,流速最慢。由于静脉总截面积比毛细血管小,因此血液流速度较大,而且静脉血直接流回心脏,因此选择静脉输液,药液可以及时随血液流走,输液速度可以较快。此外,由于血液具有粘滞性,以及综合血液流速的关系,整个循环过程中,从大动脉、小动脉、毛细血管、静脉,血压是逐渐降低的,静脉血压小,有利于药液顺利流入血管,有利于针眼的愈合,这些也是我们选择静脉输液的原因。
输液时,假设药液密度为ρ,药瓶的位置比人体输液扎针位置高h,那么扎针位置药液的液体压强为,该压强值需要高于静脉血压,才能使药液顺利进入静脉血管。若药瓶的位置过低,可能会使得扎针位置药液的压强低于静脉血压,导致出现血液倒流入输液瓶的现象。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某次输液的时候,药瓶的位置比人体输液扎针位置高约1m,药液的密度为,那么扎针位置药液的液体压强比大气压强高约___________Pa;()
(2)静脉血压比毛细血管血压小的原因,与下列哪一个物理现象的原理相同___________;
A.图钉的尖做得很尖锐
B.活塞式抽水机将水抽向高处
C. 向两张纸中间吹气纸会向中间聚拢
(3)输液的时候,一瓶药液的规格有限,如图3所示是两瓶相同的药液连续输液的情形,请根据你所学的知识判断,输液过程中,甲、乙药瓶中___________的药液液面会先降低较多?简述你判断的理由:___________。
26.阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)安全带的软带做得很宽,目的是___________;紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的___________;
(2)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将___________(变大/变小/不变);
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是___________;
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离之间的关系图线如图丁所示。已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x=_______m。
27.阅读下列材料,回答问题:
台风
热带受太阳光照射,气温升高导致空气密度下降,气体上升;当大面积出现这种现象时,就形成了中心低气压区域,中心区域空气上升,四周空气流向中心,便形成破坏力强大的台风;每年夏秋季台风来临时,天气预报中常会出现相关的气象云图(如图所示),同时播报台风中心气压和平均风速等信息。
某校气象兴趣小组同学查阅了前几年几个台风的相关资料,经过整理后列出了如表格;观察分析并结合我们学过的知识回答以下问题:
台风名称
年份
台风中心气压(百帕)
平均风速(米秒)
海葵
2012
960
40
菲特
2013
945
45
凤凰
2014
990
25
灿鸿
2015
920
58
(1)由表中数据可知,台风的中心气压都_______标准大气压的值选填“大于”或“小于”或“等于”,于是产生一个向_______(选填“内”、“外”)的气压差,使得四周空气流向台风中心;
(2)根据以上信息,关于台风的中心气压与台风平均风速关系,可得到的初步结论是:_______;
(3)通过查阅资料了解到,当台风登陆后,台风的强度会有所减弱,由此可以推测其中心气压会_______(选填“升高”或“降低”);
(4)台风实质是高速运动的气流,具有巨大的动能,破坏力惊人,对粗大的树干都可以吹断,在把树枝吹弯曲的过程中,利用的是力的哪个作用效果:_______。
28.阅读下面短文,回答后面的问题。
冬奥会为啥“怕”下雪?
[环球时报综合报道]13日,北京冬奥会自由式滑雪女子坡面障碍技巧资格赛、自由式滑雪女子空中技巧资格赛因强降雪天气延期举行。作为冰雪运动殿堂的冬奥会,为何反而“害怕”下雪呢?
对冬奥会雪上项目来说,降雪、气温、风速、能见度等气象要素,都会对运动员的人身安全、赛程安排、比赛成绩、雷务工作带来直接影响。此外,空中医疗救援、电视转播、城市运行的能源供应和交通运输等外围保障工作也和气象条件密切相关。
冬奥会之所以“怕”雪,首先是下雪会对赛道带来影响。一是下雪时伴随的升温,会影响赛道雪温和雪质。二是降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,尤其是竞速项目。
此外,下雪还会影响比赛安全性。下雪时往往伴随不小的风力。对需要在雪上旋转、跳跃、翻腾的项目来说,风力的大小会对运动员产生非常大的影响。试想当运动员飞在3至5米的高空中,短时6级大风吹在身上,犹如在空中被人推了一把,人身安全自然会受到较大威胁。
同时,降雪天气下能见度较低,会影响运动员和裁判的视线。尤其对于高速滑行的运动员来说,是非常危险的。一方面运动员需要在比赛过程中保持正常视距,另一方面给他们打分的裁判员也要能够清楚地看见运动员的动作及姿态。
(1)冬奥会之所以“怕”雪,是因为降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,使得摩擦力______(选填“减小”、“不变”或“增大”);若此时让冰墩墩分别站在松软的积雪赛道上和水泥地面上,它对赛道的压强为p1,对水泥地面的压强为,则p1______p2(选填“小于”、“等于”或“大于”);若冰墩墩的质量为30kg,一只脚的面积为,则对赛道的压强为______Pa;(g取10N/kg)
(2)下雪伴随不小的风力,风力的大小会对运动员产生非常大的影响,但是某些运动项目,有适当的风力有利于选手的发挥,比如跳台滑雪比赛中,如图所示,运动员起跳后,利用空气流速大,压强______,产生一个向______的升力,因此比赛中______(选填“顺风”或“逆风”)更有利延长运动员的飞跃距离。
29.阅读短文,回答问题。
帕斯卡在布莱特1648年表演了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小,几杯水灌进去,其深度很大,使压强增大,便将桶压裂了。
这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。一个容器里的液体,容器底部(或侧壁)产生的压力远大于液体自身所受的重力,这对许多人来说是不可思议的。
实验原理,根据液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积这个原理。在这个实验中,水的密度不变,但深度一再增加,则下部的压强越来越大,其液压终于超过木桶能够承受的上限,木桶随之裂开。人们在水中活动要承受一定的压强,屏住呼吸的潜水员在浅海中采集海参、珍珠贝;背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留;若要在较深的海水中工作,就要穿抗压潜水服了,这是由于海水的压强随着深度的增加而增大,人体此时已无法承受海水的压强,如果要潜入更深的海底,抗压潜水服也无能为力,需要专门的潜水器以抵抗巨大的水压,2020年我国奋斗者号载人潜水器顺利完成了马里亚纳海沟潜水实验,坐底深度10909米,这标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平。
(1)帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的_________有关;
(2)此实验的实验原理是_________;
(3)潜水员若要在较深的海水中工作,就要穿抗压潜水服了,这是由于_________。
(4)如果要潜入更深的海底,抗压潜水服也无能为力,需要专门的潜水器,以抵抗巨大的水压,2020年我国奋斗者号载人潜水器顺利完成马里亚纳海沟坐底实验,奋斗者号载人潜水器在10000m深处所受到的海水压强为_________Pa。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
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