广东省汕头市潮阳区龙港初级中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题（解析版）

这是一份广东省汕头市潮阳区龙港初级中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本大题7小题，每小题3分，共21分．
1. “掬手为升”是我国古代的计量方法之一，掬即为双手捧。如图，人双手捧起的米质量约为（ ）

A. 3gB. 300gC. 30kgD. 300kg
【答案】B
【解析】
【详解】一个鸡蛋质量约为50g，人双手捧起的米质量约为6个鸡蛋重，即300g，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2. 下列关于力和运动的说法，错误的是（ ）
A. 两个物体相互接触，不一定有力的作用
B. 踢出去的足球能在空中飞行，是因为足球具有惯性
C. 力是维持物体运动状态的原因
D. 物体运动状态发生改变，一定受到非平衡力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．力是物体对物体的作用，如果两个物体相互接触，但没有发生作用，则两物体间没有作用力，故A正确，不符合题意；
B．一切物体都具有惯性，踢出去的足球由于惯性能在空中继续飞行，故B正确，不符合题意；
C．力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误，符合题意；
D．物体运动状态发生改变，处于非平衡状态，一定受到非平衡力的作用，故D正确，不符合题意。
故选C。
3. 如图所示，推土机的履带做得很宽大，是为了（ ）
A. 增大压强B. 减小压强C. 增大摩擦D. 减小摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】推土机的履带做得很宽大，是为了在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小对地面的压强，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示的事例中，利用连通器原理工作的是（ ）．
A. 活塞式抽水机B. 拦河大坝
C. 船闸D. 盆栽自动给水装置
【答案】C
【解析】
【详解】A．活塞式抽水机利用的是大气压强，不是连通器，故A不符合题意；
B．因为水深度越深，对拦河大坝的压强越大，所以拦河大坝要做成上窄下宽，不是利用连通器原理，故B不符合题意；
C．船闸的上游与闸室下面通过阀门相通，当下游阀门关闭，上游阀门打开，上游与闸室内的水位逐渐相平，打开上游闸门，船就可以进入闸室；同理，船再进入下游，就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器，故C符合题意；
D．盆景自动供水装置中瓶内水在重力、向下气体压力、向上的大气压力的作用下处于静止状态，不是连通器，故D不符合题意。
故选C。
5. 近年来，我国在科学技术领域取得了辉煌的成就。下列科技成果没有受到浮力的是（ ）
A. 在太空中遨游的“天宫”空间站B. 在海面上航行的航母“福建舰”
C. 在海水中下潜的“奋斗者号”D. “极目一号”Ⅲ型浮空艇
【答案】A
【解析】
【详解】A．太空中没有空气，故在太空中遨游的“天宫”空间站不受浮力，故A符合题意；
B．浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，在海面上航行的航母“福建舰”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故B不符合题意；
C．在海水中下潜的“奋斗者号”在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合题意；
D．空中上升的“极目一号”Ⅲ型浮空艇受到空气的浮力，故D不符合题意。
故选A。
6. 小明在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（ ）
A. 皮球由a到b时，动能逐渐增大
B. 皮球在b点时的动能为零
C. 皮球由c到d时，机械能一直减小
D. 皮球在a、c两点时动能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．皮球由a到b时，其质量不变，速度变慢，即动能变小，同时其高度增加，重力势能变大，故A错误；
B．皮球在b点时，高度最高，竖直方向的速度为0，但水平方向的速度不为0，所以动能不为零，故B错误；
C．皮球由c到d时，由于和空气、地面摩擦，损失掉一部分机械能，所以机械能减小，故C正确；
D．据机械能的损失可知，小球在a出的动能大于在c处的动能，故C错误。
故选C。
7. 如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体重力为，忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（ ）．
A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等B. 乙滑轮组做的额外功比甲的少
C. 甲滑轮组的总功率比乙的小D. 甲滑轮组的机械效率比乙的大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，滑轮组绳子有效股数
则
则两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误；
B．不计绳重和摩擦，动滑轮的重力相同，物体提升的高度相同，动滑轮上升的高度相同，根据
可知，两个滑轮组所做的额外功相同，故B错误；
C．已知物体受到的重力
上升的高度相同，根据可知，甲滑轮组的有用功比乙的多，即
根据
可知，甲滑轮组所做的总功大； 做功的时间相同，根据可知，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误；
D．滑轮组相同
根据
可知，甲滑轮组的机械效率比乙的大，故D正确。
故选D。
二、填空题：本大题7小题，每空1分，共21分．
8. 小华用如图所示的装置判断重力的方向，球A所受重力的施力物体是 ______，缓慢改变木板的倾角α，可观察到悬线OA的方向 ______（填“改变”或“不变”）。说明重力的方向为 ______。
【答案】 ①. 地球 ②. 不变 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]重力是由于地球的吸引而受到的力，球A所受重力的施力物体是地球。
[2][3]改变木板的倾角α，可观察到悬线OA的方向不变，依然是竖直向下，说明重力的方向为竖直向下。
9. 如图所示，公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部尖，是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时________（选填“增大”或“减小”）压强，更容易破窗；已知锤头顶部面积是2.0mm2，底部面积是2.0cm2，若乘客敲击力是200N，则破窗锤对车窗的最大压强是________Pa。破窗锤手柄有花纹，是为了________（选填“增大”或“减小”）摩擦力。

【答案】 ①. 增大 ②. 1×108 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]破窗锤的锤头顶部尖，是在压力一定时，减小受力面积增大压强，在紧急情况下更容易破窗。
[2]破窗锤对车窗的最大压强
[3]破窗锤手柄有很多凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
10. 如图甲为自制的气压计，将此气压计从楼顶移至楼下，吸管中水柱的高度将__________（选填“升高”或“降低”）；意大利科学家__________用如图乙的装置首次测量大气压的值，若将管子倾斜（如图丙），则管内水银柱高度将__________（选填“升高”“降低”或“不变”）．
【答案】 ①. 降低 ②. 托里拆利 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]大气压与高度有关，高度越高，气压越低，当将此气压计从楼顶移至楼下，外界气压增大，玻璃管中水柱的高度将降低。
[2]意大利科学家托里拆利，利用一根玻璃管和水银测出了大气压的数值。
[3]由于外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，所以当实验时将玻璃管稍微倾斜一些，管内水银柱的液面的高度仍然不变。
11. 神舟十六号载人飞船于2023年5月成功发射，火箭点火后向下喷出燃气，火箭获得向上的动力，说明物体间力的作用是______，载人飞船加速升空的过程中，航天员的动能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），航天员的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。

【答案】 ①. 相互的 ②. 变大 ③. 不守恒
【解析】
【详解】[1][2][3]火箭点火后向下喷出燃气，火箭给气体向下的推力，而力的作用是相互的，气体向上推动火箭，获得向上的动力，说明物体间力的作用是相互的，载人飞船加速升空的过程中，航天员的质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能增大，因而航天员的机械能增大，即不守恒。
12. 如图所示，两个相同的烧杯分别盛有质量相等的水和盐水放在水平桌面上，已知，则装有盐水的是___________，桌面受到的压力___________，烧杯底受到的液体压强___________。（后两空均选填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】 ①. 乙 ②. 等于 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]水和盐水的质量相同，因为
由可知水和盐水的体积关系
V水>V盐水
装有盐水的是乙。
[2]烧杯的质量相等，水和盐水的质量相同，烧杯和液体的总质量相等，由G=mg可知烧杯和液体的总重力相等，桌面受到的压力等于总重力，所以桌面受到的压力相等，即
F甲=F乙
[3]水和盐水的质量相同，由G=mg可知水和盐水的重力相等，烧杯底受到的液体压力相等，烧杯的底面积相等，由可知烧杯底受到的液体压强相等，即
p甲=p乙
13. 如图为《天工开物》中记载的桔槔，它的前端通过细杆系一木桶，后端捆绑质量适当的配重石块．桔槔属于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），在桔槔上的“A”“B”和“O”三点中，点______为支点；提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可适当______（选填“增大”或“减小”）配重石块的质量。
【答案】 ①. 杠杆 ②. O ③. 增大
【解析】
【详解】[1][2]桔槔的横杆是可以绕着固定点转动的硬棒，属于杠杆，图中绕着O点转动，O为支点。
[3]提同样多的水，配重对杠杆的拉力作用在A点，水桶对杠杆的拉力作用在B点，且配重对杠杆的拉力
水桶对杠杆的拉力
人的向上拉力作用在B处，结合杠杆平衡条件可得
要使人的拉力减小，需要增大配重的质量。
14. 我国第三艘航母“福建舰”满载时的排水量为，当它满载航行在海面上时，受到的浮力为__________N，排开海水的体积为__________，当舰载机飞离甲板后，“福建舰”受到的浮力__________（选填“变小”“不变”或“变大”）．（g取、水取）
【答案】 ①. ②. ③. 变小
【解析】
【详解】[1]“福建舰”的满载排水量为，即
则“福建舰”满载时航行在大海中，其受到的浮力
[2]根据阿基米德原理可知，排开海水的体积为
[3]航母始终漂浮于水面上，由漂浮条件可知，浮力等于重力，当舰载机飞离航母后航母的重力G变小，因航母仍处于漂浮状态，故所受浮力将变小。
三、作图题：本题7分
15.
（1）如图甲所示，用细线将重的小球悬挂在竖直墙壁上，请画出小球所受重力的示意图；
（2）如图乙是钓鱼竿的杠杆模型图，O为支点，请在图中作出的力臂及阻力的示意图；
（3）如图丙，请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
首先找到物体的重心，即球心。然后过球心沿重力的方向即竖直向下的方向画一条线段并标出箭头，如图所示：
【小问2详解】
从阻力F2的作用点开始，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，在线段末尾标上字母F2，即为阻力F2的示意图；从支点O作F1的作用线的垂线段，即动力臂l1，如下图所示：
【小问3详解】
要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向，说明绳端拉力的方向应向下，所以绳子最后通过定滑轮，由此从外向内依次完成绕线，如图所示：
或
四、实验题：本大题3小题，第16题6分，第17题6分，第18题7分，共19分．
16.
（1）如图所示，被测物体的长度为__________cm；停表的示数是__________s；弹簧测力计的读数是__________N；
（2）小明同学在用天平测物体质量的实验中：
①首先把天平放在水平台上，将游码归零，发现如图甲所示情况，他应将平衡螺母向__________调节；天平平衡后，小明按图乙所示的方法来称量物体的质量，请指出小明操作时的一处明显错误；__________
②小明重新进行正确的操作，天平平衡后，托盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示，物体质量是__________g．
【答案】（1） ①. 3.90 ②. 367.5 ③. 4.6
（2） ①. 左 ②. 用手拿砝码##加减砝码没有用镊子 ③. 76.8
【解析】
【小问1详解】
[1]刻度尺的分度值是0.1cm，左端与0.00cm对齐，右端在3.9cm与4.0cm刻度线之间，估读为3.90cm，则图中物体的长度为
[2]图中停表的分度值是0.1s，小表盘的指针在6~7之间，偏向“6”，大表盘的指针在7.5的刻度上，因此，图中停表的示数为
[3]图弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数为4.6N。
【小问2详解】
[1]在测量前的调平时，若天平的指针静止在图甲所示位置，则可将平衡螺母向左调节，使天平横梁在水平位置平衡。
[2]在称量时，应左盘放被测物体，右盘放砝码，即图中的物和码放反了；同时加减砝码用镊子，而图中是用手加减砝码的，所以这两个地方错误。
[3]砝码的质量是
标尺上的是示数是1.8g，物体的质量等于
17. 小洋同学在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示。选取相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。
（1）在测摩擦力前，应将弹簧测力计在__________（选填“水平”或“竖直”）方向调零；实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做__________运动，根据__________知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）比较甲、乙两图的实验数据可得出结论是__________；
（3）小洋同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），重复甲图的实验操作。他比较甲图和丁图的实验结果后，得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是__________；
（4）另一小组的小光同学在进行图丙实验时，若不小心加速拉动木块，导致弹簧测力计的示数为，则此时木块所受滑动摩擦力为__________N。
【答案】（1） ①. 水平 ②. 匀速直线 ③. 二力平衡
（2）接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大
（3）没有控制压力大小相同
（4）2
【解析】
【小问1详解】
[1]因为是水平拉动木板，在水平方向上测量摩擦力，使用弹簧测力计前，所以应在水平方向进行调零。
[2][3]用弹簧测力计匀速直线拉动木块时，拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力，由二力平衡可知，这两个力大小相等，故木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
甲、乙两次实验中，接触面粗糙程度相同，乙对接触面的压力大，所受滑动摩擦力越大；故可得出结论：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
甲、丁两图中接触面积与压力大小均不同，没有控制压力大小相同，不符合控制变量法的要求，所以不能探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系。
【小问4详解】
丙图中，物体匀速直线运动时，摩擦力大小为2N，小光同学在进行图丙实验时，若不小心加速拉动木块，导致弹簧测力计的示数为2.8N，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，则物体所受摩擦力不变仍为2N。
18. 探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据如图所示实验操作，从中选出一些图，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。
（1）②、③图中弹簧测力计示数均小于①图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的物体__________（选填“受到”或“不受到”）浮力；图②中物体受到的浮力大小是__________N；
（2）若要探究浮力大小与液体密度的关系；选用的图是：__________（填序号）；探究的结果是：浸没在液体中的物体，__________一定时，液体密度越大，浮力就__________；
（3）由图①③④可知，浮力的大小与物体浸没的深度__________（选填“有关”或“无关”）；
（4）小宏在图④中弹簧测力计刻度盘的处对应标上（水的密度）的字样；当他把物体浸没在盐水中时，如图⑤，应该在弹簧测力计刻度盘的__________N处对应标上（盐水的密度）的字样，聪明的他就将图①所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤（g取）。
【答案】（1） ①. 受到 ②. 0.4
（2） ①. ①④⑤ ②. 排开液体的体积 ③. 越大
（3）无关 （4）2.8
【解析】
【小问1详解】
[1]由图①可知，物体的重力为
G=F1=4N
由图②、③可知，物体浸入水中后，弹簧测力计的示数减小，说明浸入水中的物体受到浮力作用。
[2]由图②可知，此时测力计的示数F2=3.6N，则图②中物体受到的浮力为
【小问2详解】
[1][2][3]要探究浮力大小与液体密度的关系，根据控制变量法，需要控制物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，所以应选用的图是①④⑤（或①③⑤）；探究后得出的结论为：浸没在液体中的物体，排开液体的体积一定时，液体密度越大，浮力就越大。
【小问3详解】
物体的重力为4N，由图③可知此时测力计的示数为3N，根据称重法可得物体浸没在水中受到的浮力为
图③和图④中物体排开水的体积和水的密度都相同，而物体浸没在水中的深度不同，由称重法可知，物体在图④受到的浮力仍为1N，所以可以得出结论：浮力的大小与物体浸没的深度无关。
【小问4详解】
把物体浸没在水中时，其受到的浮力，根据阿基米德原理可得
①
把物体浸没在盐水中时，其受到的浮力为
②
因同一物体分别浸没在两种液体中时其排开液体的体积相等，即
所以，由①②两式相比可得
则图⑤中弹簧测力计示数为
故应该在弹簧测力计刻度盘的2.8N处对应标上1.2g/cm3（盐水的密度）的字样。
五、计算题：本大题2小题，第19题6分，第20题7分，共13分．
19. 人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为，它与地面的接触面积为，将餐菜送到远的顾客桌上需要，求：（g取）
（1）送餐机器人的移动速度；
（2）送餐机器人的重力；
（3）若送餐机器人托着的餐菜，求此时机器人对水平地面的压强。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
送餐机器人的移动速度
【小问2详解】
送餐机器人的重力
【小问3详解】
送餐机器人托着的餐菜，总质量
机器人对水平地面的压力
此时机器人对水平地面的压强
20. 工人师傅要将质量的木箱搬到高的车厢里，他将一块长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用的拉力在内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：
（1）工人所做的功；
（2）工人做功的功率；
（3）斜面的机械效率。
【答案】（1）
（2）
（3）82.5％
【解析】
【小问1详解】
工人所做的功
【小问2详解】
工人做功的功率
【小问3详解】
工人做的有用功
斜面的机械效率
六、综合能力题：本大题3小题，第21题6分，第22题6分，第23题7分，共19分．
21. 生活中处处有物理．小明利用身边的物品做了如图几个有趣的实验：
（1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的__________有关；如图甲所示，将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明__________；
（2）如图乙所示，某同学向水平吸管吹气，发现竖直吸管中的水面__________（选填“升高”或“降低”），说明流体中流速越大的位置压强越__________；
（3）如图丙所示，取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口制成一个简易密度计，现使吸管竖直漂浮在不同液体中；
①三种液体的密度的比较：密度最大的是__________（选填“2”或“3”）；
②把这个简易密度计分别漂浮在水中和液体3中时，吸管在水中部分和在液体3中部分的长分别为和（橡皮泥在水中的体积忽略不计），求液体3的密度__________。
【答案】（1） ①. 大小 ②. 滚动摩擦比滑动摩擦小（滑动摩擦比滚动摩擦大）
（2） ①. 升高 ②. 小
（3） ①. 2 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟力的大小有关。
[2]用力向它的侧面吹气它会滚动，此时受到滚动摩擦力；用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，此时受到滑动摩擦力，可见滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【小问2详解】
[1][2]往水面管中吹气，下面吸管上方空气的流速增大，压强减小，下面管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面升高。
【小问3详解】
①[1]同一吸管漂浮在不同液体中，受到的浮力相等，都等于自身的重力，由图知排开液体的体积关系为：
由可知
故密度最大的为2号，最小的为3号。
②[2]设吸管的底面积为S，由于吸管在不同的液体中均漂浮，则
即
代入数据可得
解得
22. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件．
（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于__________（填“平衡”或“不平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆两端的平衡螺母向__________移。实验中仍然使杠杆在水平位置平衡，主要是为了__________；
（2）如图乙，在杠杆左侧A位置先挂3个钩码，每个钩码为，在右侧B位置用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为__________N；
（3）如图丙，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码，现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）实验结束后，小明根据杠杆原理制作了如图丁所示的杆秤，经测试发现能测的物体的最大质量太小。下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是__________（单选）。
A. 将a点向左移B. 将b点向左移
C. 将a、b点都向右移动等长距离D. 换一个质量较小的秤砣
【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂
（2）2 （3）变小
（4）B
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。
【小问2详解】
一个钩码的重力为G，设杠杆的一个小格为L，由杠杆的平衡条件知
解得
【小问3详解】
图丙中，当弹簧测力计沿AD方向逐渐转到AC方向，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变大，这是因为，当拉力由竖直变成倾斜时，阻力和阻力臂不变，拉力F力臂变小，相应的力会变大，这样才能继续平衡。
【小问4详解】
A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A不符合题意；
B．将b点向左移，阻力臂变小，动力不变，动力臂增大，由杠杆平衡条件可知，阻力变大，称量的最大质量变大，量程变大，故B符合题意；
C．杆秤使用时，有
将a、b点都向右移等长距离，不变，变小，不变，可见变小，则所称量物体的质量变小，量程变小，故C不符合题意；
D．换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故D不符合题意。
故选B。
23. 阅读短文，回答问题．
我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功，飞艇依靠浮力可升到高的平流层，其推进系统由太阳能电池提供能量，推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡，可使飞艇长时间悬停．平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示．飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示．
表一：
表二：
（1）下列飞行器件中，其升空原理与飞艇相同的是（ ）．
A. 火箭B. 飞机C. 孔明灯
（2）飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将__________，探测范围将__________．（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
（3）若飞艇的气囊体积为，则飞艇在平流层受到的浮力约为__________N（平流层空气密度取，g取）．
（4）若飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从飞艇上掉下，随后飞艇将__________（填运动情况），设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化．
（5）飞艇推进器的功效（功效是指推进器的推力与功率的比值）为，由表二可知阻力与速度的关系为；当飞艇推进器的功率为，且飞艇悬停时，此时平流层风速为__________．
【答案】（1）C （2） ①. 变小 ②. 变大
（3）
（4）减速运动 （5）15
【解析】
【小问1详解】
飞艇是利用它在空气中的浮力来工作的，即依靠空气的浮力升空的物体。而火箭是利用燃料燃烧产生的推力升空的，是靠力的作用而上升的；飞机是利用机翼上下方空气的流速不同、压强不同，即流体压强和流速的关系来产生升力升空的；孔明灯灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使孔明灯受到空气的浮力大于孔明灯的自重，孔明灯上升，其飞行原理与浮力有关，其升空原理与飞艇相同。
故选C。
【小问2详解】
[1]大气压随着高度的增加而减小，所以飞艇从近地面升到平流高空的过程中，所受大气压将变小。
[2]由表格数据可知，飞艇飞行高度越高，探测范围半径越大，所以飞艇从近地面升到平流高空的过程中，探测范围将变大。
【小问3详解】
飞艇在平流层受到的浮力
【小问4详解】
飞艇从足够高处匀速竖直下降时，一重物从气球上掉下，重力减小，小于浮力，由力与运动的关系知道，飞艇做减速运动。
【小问5详解】
由表二数据知道，当速度增大为原来的2倍时，空气阻力增大为原来的4倍，当速度增大为原来的3倍时，空气阻力增大为原来的9倍，所以可知艇所受的空气阻力f与速度的平方v2成正比，由于，当时，飞艇受到的阻力，则有
解得，所以
由题意可得飞艇推进器的功效
则此时飞艇推进器的推力为
飞艇悬停在空中，因此飞艇受到的水平推力和阻力是一对平衡力，所以，空气阻力
则此时平流层风速
飞行高度/km
20
40
50
80
100
探测范围半径/km
194
347
414
589
695
平流层风速
0
10
20
30
40
空气阻力
0
90
360
810
1440