初中物理练习题07情景分析题（解析版）

/5/5专题07情景分析题1．（2025·上海徐汇·二模）小敏发现，在冬天的户外，把手机一直放在羽绒服的内袋里和一直挂在外面相比，手机的工作时间有明显差异，她为此查阅相关资料得知：（1）羽绒服有良好的保暖效果，在零下20℃的环境中，体感温度可以保持在25℃左右；（2）自己手机使用的是额定容量为1600mAh的锂电池，且该款锂电池在工作负载稳定的情况下，放电容量、放电时间与环境温度的具体变化关系见表1。表1环境温度（℃）放电容量（mAh）放电时间（s）30155450402515104980515014260-513823780-1511453240(1)分析比较表中数据可知：随着环境温度的降低，放电容量会_______（选填“升高”“不变”或“降低”），放电时间会_______（选填“变长”“不变”或“变短”）。(2)小敏计划冬季去“尔滨”旅游，当地气温为零下20℃左右，为了尽量延长手机的工作时间，她应该把手机_______（选填“A”或“B”），理由是：_______。A．放在羽绒服内袋里，尽量贴近皮肤B．挂在羽绒服外面，尽量保持通风【答案】(1)降低变短(2)A见解析【详解】（1）[1][2]分析比较表中数据，环境温度越低，电池的放电容量越小，放电时间越短；可知结论：随着环境温度的降低，放电容量会降低，放电时间会变短。（2）[1][2]由以上结论可知，为了尽量延长手机的工作时间，应使手机所处的环境温度较高，即她应该把手机放在羽绒服内袋里，尽量贴近皮肤，故选A；理由是：手机随工作环境温度的越高工作时间越长；羽绒服有良好的保暖效果，在零下20摄氏度的环境中，体感温度可以保持在25摄氏度左右，高于户外零下20摄氏度。2．（2025·上海崇明·二模）晴朗炎热的夏日，小明去体育场骑行，骑行中发现：在烈日下暴晒的自行车轮胎有爆裂现象。他猜想气体压强大小可能与气体温度有关。回家后，他将一定质量的气体放入体积不变的容器中，借助压强传感器探究气体压强与温度的关系，实验数据如下表。气体温度t／℃0255075100气体压强p／×103Pa100110120130140试完成下列问题：(1)晴朗炎热的夏日其大气压比潮湿闷热的夏日大气压______（选填“高”、“差不多”或“低”）。(2)分析比较表中密闭气体的温度、压强及相关条件，可归纳得出的初步结论是____________。(3)请你简单说明，轮胎爆裂的原因是_______________。(4)根据以上探究，猜想气体压强大小还可能与气体的____________有关。【答案】(1)高(2)气体的质量、体积一定时，气压随气体温度的升高而增大(3)见解析(4)质量【解析】【小题1】晴朗炎热的夏日大气压比潮湿闷热的夏日大气压高。因为晴朗炎热的天气空气中水蒸气含量低，而潮湿闷热的天气空气中水蒸气含量高，水蒸气会降低大气压。【小题2】将一定质量的气体放入体积不变的容器中，保证了气体的质量、体积一定，根据表格中的数据温度越高，气压越大。因此可归纳得出的初步结论是：一定质量的气体，在体积不变时，温度越高，压强越大。【小题3】轮胎爆裂的原因是：烈日下暴晒，轮胎内气体温度升高，压强增大，超过了轮胎材料所能承受的极限。【小题4】根据给车胎打气过多会爆炸，猜想气体压强大小还可能与气体的质量有关。3．（2025·上海松江·二模）在树叶尾部的边缘滴一滴圆珠笔油，然后将它缓缓放进水面，树叶在水面上像小船一样运动起来，滴了圆珠笔油的树叶被称为“油墨小船”。小明通过查阅资料了解到，由于油墨中表面活性剂的存在，当水与油墨接触时，“油墨小船”便获得向前运动的力，小明想探究“油墨小船”在水中运动的快慢与水的温度的关系，他用塑料片代替树叶制作的“油墨小船”如图所示。实验中，控制水温为17℃、35℃、65℃，记录“油墨小船”在不同温度水面上的运动情况，采集数据如表1所示。表一温度（℃）173565时间（秒）0.51230.51230.5123速度（厘米/秒）2.12.32.01.95.36.25.94.86.48.26.35.1(1)“油墨小船”运动的快慢与水温度的关系是______；(2)“油墨小船”在运动过程中受的力是______（选填“平衡力”或“非平衡力”）；(3)若实验条件确定时，“油墨小船”获得的动能大小是固定的，为了使“油墨小船”获得更大的速度，请从能量的角度，写出可以采取的措施并说明理由______。【答案】(1)见解析(2)非平衡力(3)见解析【详解】（1）根据表格中的数据，相同时刻，在17℃时，“油墨小船”的速度相对较低；在35℃时，速度有所提高；在65℃时，速度进一步增大。并且在每种温度下，都是先加速，达到一个峰值后再减速。因此，“油墨小船”运动的快慢与水温度的关系是：在一定范围内，水的温度越高，“油墨小船”运动得越快，且在运动过程中速度都是先变快后变慢。（2）因为“油墨小船”在运动过程中速度不断变化，因物体在平衡力的作用下将保持静止或匀速直线运动状态，而“油墨小船”速度发生改变，所以它受到的力是非平衡力。（3）根据动能公式，当动能Ek固定时，质量m与速度v的平方成反比。所以可以采取减轻“油墨小船”质量的措施，这样在获得相同能量时，根据公式可知，其速度会更大。4．（2025·上海虹口·二模）小红在上海科技馆体验了高空自行车项目，如图（a）所示。她对如何提高物体的稳定性产生了兴趣，通过查阅资料获得以下信息：（1）物体的稳定性与重心有关。高空自行车下方由于固定着一个较重的物体，因此更加稳定。（2）受到重力和支持力作用处于平衡状态的物体与支承物之间的接触面称为支面。例如相机三脚架展开时的支面如图（b）（c）所示，且图（c）中相机三脚架更加稳定。结合上述信息回答下列问题：(1)处于平衡状态的物体，______________________，物体越稳定；(2)如图（d）所示，2025年春节联欢晚会上表演的机器人扭秧歌节目引发广泛关注。以下_______设计能有效提高双足机器人的稳定性。A．采用分段脚掌，通过调整脚掌的形状来增大接触面积B．下肢关节使用高密度合金C．在机器人头部安装摄像头等设备D．将电池、处理器等部件集中于腰部或下肢区域【答案】(1)重心的位置越低，支面的面积越大(2)ABD【详解】（1）由信息可知，处于平衡状态的物体，重心的位置越低，支面的面积越大，物体越稳定。（2）处于平衡状态的物体，重心的位置越低，支面的面积越大，物体越稳定。A．采用分段脚掌，通过调整脚掌的形状来增大接触面积，增大了支面面积可以增大稳定性，故A符合题意；B．下肢关节使用高密度合金，可以增大下肢的质量，可以使机器人的重心位置降低，可以增大稳定性，故B符合题意；C．在机器人头部安装摄像头等设备，能让机器人的功能变得强大，但无法提高其稳定性，故C不符合题意；D．将电池、处理器等部件集中于腰部或下肢区域，可以增大下肢的质量，可以使机器人的重心位置降低，可以增大稳定性，故D符合题意。故选ABD。5．（2025·上海普陀·二模）小明发现在日常生产和生活中，导线的线芯主要由铜或铝制成，也有小部分导线用银和铁作为线芯，但它们的应用场景并不相同。为此他查阅了这四种金属的相关性能参数，具体包括：（1）长1米，横截面积1平方毫米的四种金属导体在18℃时的电阻值；（2）金属的密度值；（3）2025年3月的金属市场价格；（4）金属的机械强度和耐腐蚀性。并将相关数据和结果汇总在表二中。表二金属电阻（Ω）密度（千克/米）价格（元/吨）机械强度耐腐蚀性铜0.01779970高优铝0.02721040中良银0.0168340000低优铁0.0992500-10000高差(1)家庭电路所用的导线除了考虑电阻和经济性以外，还必须有较高的机械强度和很好的耐腐蚀性，表二中适合家庭布线的导线线芯是金属______；(2)长距离架空输电线路中，为大幅减少杆塔、绝缘子等支撑结构的承重要求，降低建设成本，主要采用铝芯电缆线；而为了弥补其导电性不足，通常采用增加横截面积的方法。请综合比较表二中铜和铝两种金属的相关性能参数，并结合所学知识分析解释其中的主要原因______。【答案】(1)铜(2)见解析【详解】（1）家庭布线需要综合考虑电阻、经济性、机械强度和耐腐蚀性。从表格数据看，电阻方面银电阻最小，铜次之，铝再次之，铁电阻较大。电阻小能减少电能在导线上的损耗。经济性方面银价格高，不适合大规模家庭布线；铁价格虽相对低，但电阻大且耐腐蚀性差；铝价格相对较低，但机械强度和耐腐蚀性不如铜；铜价格相对合理，且机械强度高、耐腐蚀性优，综合性能适合家庭布线。（2）从密度角度看，铝的密度远小于铜的密度。在长距离架空输电线路中，导线长度长，根据，相同体积下铝线质量小。这样可以大幅减少杆塔、绝缘子等支撑结构的承重要求，降低建设成本。从电阻与横截面积角度看，长1米，横截面积1平方毫米的四种金属导体在18℃时的电阻值，铝的电阻0.027Ω大于铜的电阻0.017Ω。在材料和长度一定时，增大横截面积可减小电阻。通过增加铝线的横截面积，能在一定程度上弥补铝导电性不足的问题，使输电线路电阻不至于过大，减少电能损耗。6．（2025·上海长宁·二模）小明为研究凸透镜成像时所成像与凸透镜焦距的关系，选取高度为10厘米的发光物、光屏和不同焦距的凸透镜进行实验，得到相关数据记录在表中。序号焦距（厘米）物距（厘米）像距（厘米）像高（厘米）15605.50.92106012.02.03156020.03.34206030.05.0(1)根据表1中像高、像距与焦距的关系，可以得出的结论是：凸透镜成缩小的实像时，物高和物距不变，______。(2)小明是一名摄影爱好者，图所示的三张照片，是他用同一架照相机换三个不同焦距的镜头、在相同位置拍摄远处同一景物的照片。其中图______的照片是使用焦距最大的镜头拍摄的，你判断的理由是：______。【答案】(1)凸透镜焦距越大，像越大(2)（c）物距不变时，焦距越大，像距越大，像越大【详解】（1）分析表1中像高h像、像距v与焦距f的关系可知，凸透镜成缩小的实像时，物高和物距不变，凸透镜的焦距越大，像高越大，即像越大。（2）[1][2]用同一架照相机换三个不同焦距的镜头、在相同位置拍摄远处同一景物的照片，物高和物距不变，凸透镜的焦距越大，像越大，故凸（c）是使用焦距最大的镜头拍摄的。7．（2025·上海宝山·二模）在学习“液体压强”过程中，小明观察图（a）后得出结论：深度越大，水的压强越大，水喷出的最远距离就越大。小宝并不认同此观点，于是另找一个矿泉水瓶，在侧边扎了两个小圆孔C和D（圆孔A、B、C、D的直径相同），并搭建了图（b）所示实验装置。(1)图（b）中两个小圆孔C、D的压强______（选填“大于”“等于”或“小于”），理由是______。(2)你是否认同小明的结论，请利用图（b）的实验装置加以说明：______（选填“认同”或“不认同”），____________。【答案】(1)小于同种液体中，深度越大，压强越大(2)不认同将木板向右平移至最远的水流依然落在木板上，可观察到D孔喷出的水流最远距离小于C孔喷出的水流【详解】（1）[1][2]由图可知，C点的深度小于D点的深度，由于同种液体中，深度越大，压强越大，所以小于。（2）[1][2]将（b）图中的木板向右到如图位置：由上图可知，C孔的深度小于D孔的深度，C孔所在的压强小于D孔所在的压强，而C孔、D孔喷出的水都落在木板上，且C孔喷出的水落在木板上的距离大于D孔喷出的水落在木板上的距离，与小明的结论不符，故不认同小明的结论。8．（2025·上海闵行·二模）高铁站的候车区一般在地面上标有黄色警戒线，称为安全线，主要起到提醒和警示作用。为了明确设置安全线的原因，小航查阅资料后获得如下信息：①液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为流体；②列车进站时会带动周围的气体流动，且车速越大，气体流动速度越大；③如果乘客与列车靠得过近，存在被列车“吸”过去的危险；④不同运行速度的列车对应安全线到站台边缘的距离如表1所示。表1列车速度安全线到站台边缘的距离不大于120千米/小时1.0米120千米/小时至160千米/小时1.5米160千米/小时至200千米/小时2.0米请根据相关材料，回答下列问题。(1)乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压___________。根据上述材料信息还可知：流体压强和流速有关，随着流体流速增大，流体压强将___________；（均选填“增大”或“减小”）(2)流体压强和流速的关系应用非常广泛，文丘里流量计可用于测量有压管道天然气流量，其结构示意图如图所示；（a）若有压管道内天然气没有流动，则文丘里管内液面高度差为___________。（b）当文丘里管内液面高度差为时，查阅相关资料可知此时截面位置的流速差为，则该有压管道内天然气的流速大小为___________。（用的代数式表示）【答案】(1)减小减小(2)0【详解】（1）[1][2]乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压减小。根据上述材料信息知道，流体压强和流速有关，随着流体流速增大，流体压强将减小。因为列车进站时带动周围气体流动，使乘客与列车之间的空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，此处压强变小，而乘客身后的空气流速相对较小，压强大，从而产生一个推向列车的压力差，导致乘客有被“吸”过去的危险。（2）[1]若有压管道内天然气没有流动，则文丘里管内液面高度差为0。因为天然气不流动时，管道内各处压强相等，根据连通器原理，文丘里管内液面应保持水平，高度差为0。[2]天然气从管道流过时，在相同时间内截面的流量相等，则有，可得。由图可知，v2>v1，则流速差解得有压管道内天然气的流速。9．（2025·上海静安·二模）空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式：①冷风模式，此时工作电流较小，低温慢煮食物；②热风模式，此时工作电流较大，高温烘烤食物。某小组同学依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图（a）（b）（c）所示。(1)请判断图（a）所示的电路是否符合空气炸锅两种工作模式的原理，并简述理由；___________(2)对于图（b）（c）所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由。___________【答案】(1)见解析(2)见解析【详解】（1）图（a）所示的电路，当开关断开时，电路为吹风机和发热管串联，此时为热风模式；当开关闭合时，电路为吹风机单独串联，此时冷风模式；冷风模式的总电阻小于热风模式的总电阻，根据可知，冷风模式的电流大于热风模式的电流，不符合题目要求。（2）图（b）（c）所示的电路，连接方式均为吹风机和发热管并联，可以满足两种工作模式；图（b）中发热管不能单独工作，若要发热管工作，吹风机必须工作、吹风机可以单独工作、吹风机和发热管可以共同工作；（c）所示电路，吹风机和发热管可以单独工作，可以共同工作；发热管单独工作，高温容易损坏用电器，在发热管工作的前提次下吹风机工作更安全，因此图（b）设计更符合设计要求。10．（2025·上海·二模）小东由图所示的“冰透镜取火”现象，发现会聚的太阳光照射到物体上，可以使物体的内能迅速增加，温度升高。他思考：冰透镜相当于凸透镜，若使用平面镜，是否也能达到相同的效果。他查阅资料得知，太阳光可以看作是平行光。(1)若仅使用一块平面镜，是否可以会聚太阳光？请结合上述信息和所学知识，说明你的观点；______(2)根据给出的入射光线，在图6所示三个方框中分别画出平面镜的大致位置，使反射光线会聚在点O；(3)受到启发，人们造出了将反射光会聚在一起来加热食物的太阳灶。图7中最适合作为太阳灶模型的是______。【答案】(1)见解析(2)(3)C【详解】（1）由于太眼光可看作是平行光，根据光的反射定律，当平行光线射到平面镜上时，反射光线乃为平行光线，所以不能仅用一块平面镜来会聚太阳光，因此若仅使用一块平面镜不能会聚太阳光。（2）分别将上下两条条入射光线的入射点与O点相连为反射光线，根据光的反射定律，分别画出入射光线与反射光线夹角的角平分线为法线，过入射点分别作对应法线的垂线为镜面的位置，中间镜子将光线原路返回，中间镜面与入射光线垂直，如下图所示：（3）凹面镜对光具有会聚作用可以加热食物，故C符合题意。11．（2025·上海青浦·二模）“曹冲称象”的故事家喻户晓，曹冲设计的方法中，先后将大象和石块装载到同一艘船上，通过称量石块的质量得到大象的质量。这种方法在科学研究中称为“等效替代法”。为了探究同一直线上二个力的合力与分力的关系，可以采用如图所示的实验装置及两个弹簧测力计等器材进行实验。①请写出实验的关键步骤：_______________②用“等效替代法”说明得出结论的依据。________________【答案】见解析见解析【详解】[1]实验中先用两个同一直线上的两个力F1、F2，使橡皮筋伸长到某一位置；再用一个力F拉绳圈，使橡皮筋伸长到同一位置。[2]橡皮筋伸长到同一位置，橡皮筋形变程度相同，说明同一直线上的两个力共同作用效果与一个力的作用效果相同，这一个力F可以替代两个力F1、F2。12．（2025·上海黄浦·二模）《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为。小明猜想高空坠物的破坏力可能与物体的质量、所处的高度有关。他用质量不同的小球从同一高度自由下落到沙坑，通过小球落入沙坑的深度来反映高空坠物的破坏力，实验数据如表所示。实验序号1234质量m（克）20406080落入沙坑的深度d（厘米）1.21.41.61.7(1)分析上述实验数据及相关条件，可以得出的结论是：__________；(2)小明查阅资料后得知：撞击时动能越大，破坏力越强。请从机械能及其转化的角度阐述重物从高处下落比从低处下落时造成破坏力更大的原因。__________【答案】(1)见解析(2)见解析【详解】（1）由上述实验数据及相关条件可知，小球下落高度相同，质量越大，沙坑的深度越大，说明高空坠物的破坏力与物体的质量有关，质量越大、空坠物的破坏力越大。（2）物体在下落的过程中，重力势能转化为动能，质量相同的物体，高度越大，重力势能越大，则撞击时动能越大，即重物从高处下落比从低处下落撞击时动能大，则造成破坏力更大。13．（2025·上海杨浦·模拟预测）阅读以下文字，回答相关问题。电磁铁的应用内部带有铁芯的螺线管叫做电磁铁，大量实验表明，通电后电磁铁两端的磁性强弱与线圈中的电流等因素有关，人们根据电磁铁的这一特点，将电磁铁应用于自动控制电路中，根据某些外界因素（如温度、水、光强弱等）的变化，来控制电路的通断。(1)为探究电磁铁的磁性强弱与线圈中电流的关系，小华制作了如图所示的电磁铁，将其接入电路中，改变通过其线圈电流，测量电磁铁一端能吸引回形针的数量，实验的数据如表1。实验序号123电流（安）0.120.230.31吸引回形针的数量（个）3813根据表1的数据，可得初步结论是∶同一通电电磁铁的磁性______；(2)小华利用该电磁铁设计了水位警戒报警装置，其原理图如图所示，其中两电路的电源电压不变。当水位超过警戒线时，电磁铁通电工作，对铁制开关S产生磁力，开关S从A触点转动至B触点，小灯泡和电铃工作，起到报警作用。开关S与墙壁间固定了一根弹簧，当水位下降至警戒线以下，弹簧拉动开关S从B触点转回A触点，小灯泡和电铃停止工作。a.图中的电磁铁通电工作时，其右端是______极（选填“N”或“S”）；b.小华在容器中增加水后，水位超过了警戒线，他发现由于电磁铁磁性不强，而导致产生的磁力弱，致使开关S无法转至触点B，小灯与电铃无法工作。为了使该装置继续起到报警作用，接下来在原电路上可采取的操作是______，理由是：______。【答案】(1)随电流的增大而增强(2)N将滑动变阻器的滑片向左移见解析【详解】（1）由表1可知，电流越大，电磁铁吸引回形针的数量越多，说明同一通电电磁铁的磁性随电流的增大而增强。（2）[1]图中的电磁铁通电工作时，电流从其左端流入，根据安培定则，其右端是N极。[2][3]同一通电电磁铁的磁性随电流的增大而增强。左侧控制电路中，电磁铁和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片向左移，滑动变阻器阻值变小，根据，电路中电流变大，则电磁铁的磁性增强。14．（5分）（2025·上海金山·二模）建在地面的建筑往往会面临地基沉降问题，地基的沉降会影响建筑的结构和安全。意大利的比萨斜塔就是因为地基沉降不均匀而倾斜的，那么为何会发生地基沉降呢？小金同学查阅资料得知地基土层中的土粒很坚硬，很难被压缩，但是土粒之间有孔隙（如图所示），在压力作用下，土粒会发生移动，重新排列、靠紧，使得土的体积变小。通常情况下，土层中孔隙总体积与土粒总体积之比称为土的孔隙比。对某建筑地基样本土进行压缩试验，得到孔隙比和所加压强的关系如表所示。压强/（×105帕）01234孔隙比0.500.450.420.400.39（1）分析比较表中压强与孔隙比的变化情况，可得出的初步结论是：__随着压强的增大，孔隙比逐渐减小__。（2）当建在该样本土层上的房屋总重力为1.2×107牛，房屋与地基的接触面积为40米2时，样本土层的孔隙比为__0.40__。（3）根据以上信息以及学过的物理知识，说明“高层建筑建造之前，要先夯实地基”的原因__夯实地基，施加了很大的压强，使得地基的孔隙比很小，建造后不再沉降__。【解答】解：（1）分析比较表中压强与孔隙比的变化情况，可得出的初步结论是：随着压强的增大，孔隙比逐渐减小；（2）房屋对地基的压强p=FS=（3）高层建筑建造之前，要先夯实地基，施加了很大的压强，使得地基的孔隙比很小，建造后不再沉降。故答案为：（1）随着压强的增大，孔隙比逐渐减小；（2）0.40；（3）夯实地基，施加了很大的压强，使得地基的孔隙比很小，建造后不再沉降。15．（3分）（2025·上海奉贤·二模）学习了压强知识后，小明想对家中的茶壶进行研究，如图所示。他发现这把茶壶的壶盖和壶身之间密封性很好，盖紧壶盖，用手堵住小孔，将壶倾斜向外倒水，流出一点水后，不能继续流出。手离开小孔后，水立即从壶嘴流出。为了解释这个现象，小明查阅了相关资料，得到质量和温度一定时，密闭气体的气压和体积的数据如表所示。质量和