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扩散
哥白尼
不是
②③①
惯性
做匀速直线运动
形状
A流向B
相平

减小
大于
a
0
4

相等
1

【分析】
1. 第(1)问:闻到气味是分子无规则运动导致物质分子彼此进入对方的结果,这符合扩散现象的定义,由此可判断粽叶飘香属于扩散现象。
2. 第(2)问:需牢记天文学史实,“日心说”由哥白尼创立;现代天文学证实宇宙是无限的,太阳仅为太阳系中心,并非宇宙中心。
3. 第(3)问:明确天体尺度关系,地球是太阳系中的行星,太阳系属于银河系的一部分,据此可按从小到大的顺序排列。
【解析】
(1) “粽叶飘香”是粽叶中的香气分子永不停息地做无规则运动,扩散到空气中被人感知到,属于扩散现象。
(2) 创立“日心说”的天文学家是哥白尼;现代天文学研究表明,太阳只是太阳系的中心,宇宙没有中心,所以太阳不是宇宙的中心。
(3) 地球是太阳系的组成部分,太阳系又隶属于银河系,因此按空间尺度从小到大的顺序为②地球、③太阳系、①银河系。
【答案】
(1) 扩散
(2) 哥白尼;不是
(3) ②③①
【知识点】
扩散现象;日心说;天体尺度层级
【点评】
本题考查粒子与宇宙领域的基础识记知识点,涵盖分子动理论、天文学史实及天体尺度关系,侧重对学生基础知识积累的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析第一个空:实心球离开手前处于运动状态,离开手后能继续向前运动,是因为物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性;
接着分析第二个空:球飞行到最高点时,仍具有水平方向的速度,根据牛顿第一定律,物体不受任何外力时,将保持原来的运动状态,所以它会做匀速直线运动;
最后分析第三个空:草地被砸出小坑,说明草地的形状发生了改变,这体现了力能改变物体的形状。
【解析】
1. 向前抛掷的实心球离开手后,由于实心球具有惯性,要保持原来的运动状态,因此能继续向前运动;
2. 球飞行到最高点时,仍具有水平方向的运动速度,若此时不受任何外力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,所以它将做匀速直线运动;
3. 球落地时草地被砸出小坑,草地的形状发生了改变,这说明力能改变物体的形状。
【答案】
惯性;做匀速直线运动;形状
【知识点】
惯性、牛顿第一定律、力的作用效果
【点评】
本题考查力学基础知识点的应用,将惯性、牛顿第一定律、力的作用效果与实际运动情景结合,需要学生准确理解相关物理概念,能结合具体现象分析物理原理,属于基础型题目,有助于巩固力学核心概念。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,判断阀门打开后水的流向:通过比较阀门两侧液体的压强,A容器液面相对于阀门的竖直高度更大,根据液体压强公式$p=\rho gh$,A侧阀门处压强更大,所以水会从A流向B。其次,两个容器通过导管连接构成连通器,根据连通器原理,当液体静止时,装同种液体的连通器各容器液面保持相平。
【解析】
1. 判断水流方向:
由图可知,A容器内水深7cm,B容器内水深5cm,且A容器底部比B容器底部低2cm,因此A容器液面的高度高于B容器液面高度。根据液体压强公式$p=\rho gh$,在液体密度$\rho$相同的情况下,深度$h$越大,压强$p$越大,所以阀门K处A侧的压强大于B侧,水将会由A流向B。
2. 分析静止时液面状态:
容器A、B通过导管连接,构成连通器。根据连通器的特点,当连通器内装同种液体且液体静止时,各容器中的液面是相平的。
【答案】
A流向B;相平
【知识点】
连通器原理,液体压强公式
【点评】
本题主要考查连通器原理和液体压强的应用,解题关键是结合容器的位置关系判断液面高度,理解连通器的工作特点。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 对于沸点与气压的关系:回忆液体沸点的变化规律,气压越大,液体沸点越高,鼎内水的沸点高于标准大气压下的沸点,说明液面上方气压大,据此确定第一个空。
2. 对于压强的影响:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,压力一定时,受力面积越大,压强越小。宽大的“熊足”增大了与地面的接触面积,从而减小对地面的压强,确定第二个空。
3. 对于流体压强与流速:从$c$处吹气时,$b$管上方通道较窄,气流速度更快,即$b$管上方流速大于$a$管上方;根据流体流速越大压强越小的规律,$b$管上方压强更小,因此$a$管水面会升高,确定后两个空。
【解析】
1. 液体的沸点随液面上方气压的增大而升高,鼎内的水在$120°\mathrm{C}$沸腾(高于标准大气压下的沸点$100°\mathrm{C}$),说明液面上方气压越大,液体沸点越高。
2. 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,在鼎对地面的压力一定时,宽大的“熊足”增大了受力面积,从而减小对地面的压强。
3. 用嘴从右端$c$处往装置里急吹气,$b$管上方的通道较狭窄,空气流速更快,因此$b$管上方气流速度大于$a$管上方的气流速度;根据流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,可知$b$管上方压强小于$a$管上方压强,在压强差的作用下,$U$形管中a管水面升高。
【答案】
大;减小;大于;a
【知识点】
沸点与气压的关系;压强的影响因素;流体压强与流速的关系
【点评】
本题将古代器具与物理实验结合,考查了热学和力学的基础知识点,要求学生将物理规律与实际场景结合,注重对基础知识的理解与应用,题目贴近生活,有助于提升学生理论联系实际的能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
解题思路:首先结合速度-时间图像判断物体在不同时间段的运动状态,再根据运动状态对应分析受力情况,逐步推导各空答案:
1. 匀速直线运动阶段:利用二力平衡判断合力为0,同时可计算出滑动摩擦力的大小;
2. 滑动摩擦力分析:滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,因此只要物体处于滑动状态,摩擦力大小不变;
3. 加速/减速阶段:根据水平方向三个力($F_1$、$F_2$、滑动摩擦力)的方向,结合同一直线力的合成规则计算合力大小和方向。
具体思考步骤:
① 先分析$t_1 ∼ t_2$:速度不变,物体做匀速直线运动,根据二力平衡直接得出合力为0;
② 再分析$t_2 ∼ t_3$:物体减速运动,先通过$t_1 ∼ t_2$的匀速状态算出滑动摩擦力,再根据滑动摩擦力的影响因素判断此阶段摩擦力大小,结合运动方向判断摩擦力方向;
③ 最后分析$0 ∼ t_1$:物体加速运动,滑动摩擦力与之前阶段相等,再根据力的方向计算合力大小和方向。
【解析】
1. $t_1 ∼ t_2$时间内的合力:
由图丙可知,物体在$t_1 ∼ t_2$时间内做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时物体所受合力大小为$\boldsymbol{0\ \mathrm{N}}$。
2. $t_2 ∼ t_3$时间内的摩擦力:
在$t_1 ∼ t_2$时间内,物体匀速运动,水平方向受力平衡:向右的拉力$F_2=12\ \mathrm{N}$,向左的拉力$F_1=8\ \mathrm{N}$,滑动摩擦力$f$向左,因此$F_2 = F_1 + f$,解得滑动摩擦力:
$f = F_2 - F_1 = 12\ \mathrm{N} - 8\ \mathrm{N} = 4\ \mathrm{N}$。
在$t_2 ∼ t_3$时间内,物体向右做减速运动,由于压力大小和接触面粗糙程度均不变,滑动摩擦力大小不变,仍为$\boldsymbol{4\ \mathrm{N}}$;物体向右运动,摩擦力阻碍相对运动,方向向$\boldsymbol{左}$。
3. $0 ∼ t_1$时间内的摩擦力与合力:
滑动摩擦力的大小只与压力和接触面粗糙程度有关,$0 ∼ t_1$时间内物体向右运动,压力和接触面粗糙程度不变,因此该摩擦力与$t_1 ∼ t_2$、$t_2 ∼ t_3$时间内的摩擦力$\boldsymbol{相等}$。
在$0 ∼ t_1$时间内,$F_1=4\ \mathrm{N}$,$F_2=9\ \mathrm{N}$,滑动摩擦力$f=4\ \mathrm{N}$,水平方向上$F_2$向右,$F_1$和$f$向左,因此合力:
$F_{\mathrm{合}} = F_2 - F_1 - f = 9\ \mathrm{N} - 4\ \mathrm{N} - 4\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{N}$,
合力方向与较大的力方向一致,即向$\boldsymbol{右}$。
【答案】
$\boldsymbol{0}$;$\boldsymbol{4}$;$\boldsymbol{左}$;$\boldsymbol{相等}$;$\boldsymbol{1}$;$\boldsymbol{右}$
【知识点】
1. 二力平衡条件
2. 滑动摩擦力的影响因素
3. 同一直线力的合成(合力计算)
【点评】
本题将力的变化图像与速度变化图像结合,综合考查受力分析、合力计算和滑动摩擦力的特性,需要学生具备图像信息提取能力、受力分析能力,能将运动状态与受力情况关联起来,对综合应用能力要求较高。
【难度系数】
$\boldsymbol{0.4}$