中考物理铁路相关题目及答案

中考物理铁路相关题目及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.高铁列车在平直轨道上匀速行驶，下列说法正确的是（）A.列车受到的牵引力大于它受到的阻力B.列车受到的牵引力等于它受到的阻力C.列车受到的合力不为零D.列车受到的合力方向与运动方向相反2.为了方便乘客上下车，高铁站台的候车区域通常会比轨道附近更宽。这主要是为了减小（）A.乘客受到的空气阻力B.列车对站台的压力C.列车行驶的摩擦力D.站台对地面的压强3.高铁列车进站时，车窗玻璃会发出“哐当”的响声，这是因为（）A.空气快速进入车厢，温度骤降导致玻璃收缩B.玻璃受到列车振动而共振C.列车刹车时，玻璃受到的冲击力过大D.玻璃本身老化发声4.磁悬浮高速列车利用同名磁极相互排斥的原理，使列车悬浮在轨道上方。这种悬浮方式主要是为了（）A.增大列车与轨道之间的摩擦力B.减小列车受到的空气阻力C.消除列车与轨道之间的接触压力D.增大列车受到的重力5.乘客乘坐高铁出行，车窗外景物快速向后掠过，这是以（）A.高铁列车为参照物B.地面为参照物C.乘客自身为参照物D.站台为参照物6.高铁车厢内的座椅通常都设计得比较软和，这主要是为了（）A.增大座椅对乘客的支持力B.减小列车行驶时产生的振动对乘客的影响C.增大乘客坐在座椅上的压力D.让乘客感到更舒适7.高铁列车上的信号系统通常使用电磁波传递信息，这表明电磁波（）A.可以在真空中传播B.传播速度与光的传播速度相同C.可以传递能量D.以上都是8.在寒冷的冬天，高铁站台上的人呼出的气体看起来像“白气”，这是由于（）A.水蒸气凝华成小冰晶B.水蒸气液化成小水珠C.空气中的水蒸气汽化成水D.气体温度降低变成液体二、多项选择题（每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9.高铁列车能够高速行驶，主要得益于（）A.自身质量较小B.动能较大C.牵引力足够大D.受到的空气阻力较小10.关于高铁列车和普通火车，下列说法正确的有（）A.高铁列车通常采用电力驱动B.普通火车的速度通常比高铁列车慢C.高铁列车由于速度高，惯性更大D.高铁列车运行时噪音通常比普通火车小11.高铁车站的站台通常比车身长，这是为了（）A.方便乘客上下车B.增大列车停站时的稳定性C.满足列车高速进站时的制动需求D.美观考虑12.乘坐高铁时，乘客可能会感觉到身体向前倾，这是因为（）A.列车突然加速B.列车突然刹车C.列车转弯时离心作用D.乘客自身的惯性三、填空题（每小题4分，共20分。）13.高铁列车从上海站到北京站行驶了约5小时，两地铁路线距离约为1300km，则该高铁列车在这段路程中的平均速度约为______km/h。14.高铁列车对铁轨的压力是通过______来实现的；为了减小列车对铁轨的压强，铁轨通常被铺设在由特殊材料制成的______上。15.高铁列车车窗玻璃通常采用钢化玻璃，这是利用了钢化玻璃______性能比普通玻璃更好的特点。当钢化玻璃突然受到猛烈撞击而破裂时，碎片会呈______状，边缘不锋利，这大大降低了伤人风险。16.高铁列车运行时，车头部分通常设计得比车尾更圆滑，这是为了______（选填“增大”或“减小”）列车受到的空气阻力。17.高铁车站的信号系统利用______（选填“声波”或“电磁波”）来传递行车信息，确保列车运行的安全。四、简答题（每小题5分，共15分。）18.简述为什么高铁列车进出站时，站台上的乘客必须站在安全线以外的区域。19.简单说明磁悬浮高速列车是如何实现悬浮的，并指出这种悬浮方式的主要优点。20.高铁列车在隧道中行驶时，车厢内的乘客有时会感觉空气被“吸”走，好像外面在“抽气”。请解释这种现象产生的原因。五、计算题（共25分。）21.（6分）一列高铁列车长200米，在平直轨道上匀速行驶，经过一座长3000米的大桥。求该列车完全通过大桥所需的时间是多少？（假设列车过桥过程速度保持不变）22.（9分）质量为5×10^4kg的高铁列车在水平轨道上匀速行驶，受到的牵引力为4.0×10^5N。求：(1)列车受到的阻力大小是多少？(2)如果列车行驶的速度是250m/s，它每小时行驶多少公里？(3)列车行驶1分钟，发动机做的功是多少？（假设列车做匀速直线运动）23.（10分）在高铁站台上，一个身高1.6米的人站在距离站台边缘1.5米处。假设高铁列车进站时速度为72km/h，列车距离站台边缘10米。如果不考虑列车减速，求：(1)列车到达该人所在位置需要多少时间？(2)在列车进站过程中，该人是否会因为惯性而冲出站台？（结果保留一位小数）试卷答案一、单项选择题1.B2.D3.B4.C5.B6.B7.D8.B解析：1.B：高铁列车在平直轨道上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。故B正确，A错误。平衡状态合力为零，故C错误。合力方向与运动方向相同，故D错误。2.D：站台更宽，与站台面积增大，在压力（列车对站台压力等于列车重力）不变的情况下，减小了站台对地面的压强。故D正确。宽度增加会增大受力面积，减小摩擦力（若接触面性质不变），但主要目的通常是减小压强。空气阻力、列车摩擦力与站台宽度无直接主要关系。3.B：列车高速行驶时，带动靠近车厢的空气快速流动，根据流体压强与流速的关系，流速快压强小。车厢内气压相对较大，产生向外的压强差，将靠近车窗的玻璃“吸”向车厢外，玻璃振动发生共鸣而响。故B正确。玻璃收缩、冲击力、老化都不是主要原因。4.C：磁悬浮利用同名磁极相互排斥，使列车悬浮，消除了列车轮子与轨道之间的直接接触，从而大大减小了摩擦力，允许列车高速运行。故C正确。目的是减摩，不是增摩、减空气阻力、增重力。5.B：车窗外景物向后掠过，是景物相对于高铁列车运动，景物是物体，选择高铁列车作为参照物。故B正确。若以地面为参照物，景物可能是静止的或向后运动。6.B：座椅较软和，可以在压力一定时，通过增大受力面积来减小座椅对乘客的支持力（根据压强公式p=F/S），从而有效缓冲振动，提高乘坐舒适度。故B正确。不是增大支持力或压力。7.D：电磁波可以在真空中传播，传播速度与光速相同，可以传递信息（能量的一种形式）。故D正确。8.B：寒冷的冬天，人呼出的气体温度较高，含有大量水蒸气。遇到冷空气时，水蒸气放热液化，形成大量悬浮的小水珠，看起来像“白气”。故B正确。是液化，不是凝华（需要更低温度）、汽化（吸热过程）。二、多项选择题9.ACD10.ABD11.AC12.ABD解析：9.A：高铁列车质量大，速度高，动能和惯性都较大。但高速行驶主要得益于牵引力大、空气阻力小以及轻量化设计（减小惯性）。故ACD正确。10.A：高铁采用电力驱动，效率高、速度快。速度远超普通火车。惯性大小与质量有关，高铁质量大，惯性也大。高铁运行更平稳，噪音相对较小。故ABD正确。11.AC：站台比车身长，方便乘客上下车，避免过度拥挤和安全隐患。长站台也有利于列车稳定停靠和减速。美观不是主要目的。故AC正确。12.ABD：列车加速时，乘客由于惯性保持原有速度（相对车厢向后），感觉向后倾。列车刹车时，乘客由于惯性保持原有速度（相对车厢向前），感觉向前倾。列车转弯时，乘客由于惯性有沿切线方向运动的趋势，感觉被甩向外侧（离心现象）。故ABD正确。三、填空题13.26014.压力；道砟（或轨道枕木）15.强度；颗粒16.减小17.电磁波解析：13.平均速度v=s/t=1300km/5h=260km/h。14.压力是物体由于受到重力作用而产生的，通过接触面实现。高铁对铁轨的压力通过铁轨自身及与其接触的道砟（或轨道枕木）传递到地面，道砟/枕木分散了压力到更大的面积上。15.钢化玻璃比普通玻璃更坚硬，抗冲击能力更强（强度更好）。破碎时，内部应力导致碎片呈小颗粒状，边缘不锋利。16.列车头部设计圆滑，可以减小空气阻力，提高运行效率，节省能源。17.信号系统利用无线电波，即电磁波传递信息，具有传播速度快、距离远、抗干扰能力强等优点。四、简答题18.高铁列车行驶速度很高，根据流体力学知识，列车快速经过时，会带动其附近的空气高速流动，导致列车附近的空气压强急剧降低。而站台外侧的空气压强相对较大。在较大压强差的作用下，站台上的乘客可能会被推向列车，造成危险。因此，乘客必须站在安全线以外，远离列车，以避免被气流吸引而发生危险。19.磁悬浮高速列车通过在列车底部和轨道上分别安装电磁铁，利用通电线圈产生的磁场。当线圈产生的磁场与轨道上的磁极（或另一个线圈产生的磁场）相互作用时，产生强大的磁力（同名磁极相斥，异名磁极相吸）。这个磁力克服了列车重力，使列车悬浮在轨道上方，消除了轮轨间的接触。这种悬浮方式的主要优点是大大减小了摩擦力，允许列车以极高的速度行驶，提高了运行效率和速度，并且减少了磨损和噪音。20.高铁列车进入隧道时，隧道内的空气被列车迅速“压缩”，导致隧道内的空气密度在列车经过的瞬间增大，压强也相应增大。由于列车速度很快，空气压强的变化也很快。车厢内的气压相对稳定（或变化较小）。当列车经过隧道口后，隧道内的空气需要重新扩散，周围大气压将车厢内的空气向外“挤压”。这种车厢内外气压的快速变化，产生了向外的压力差，使得车厢内的乘客感觉好像被一股力量“吸”向车外，或者感觉外面在“抽气”。五、计算题21.解：列车完全通过大桥，意味着从车头上桥到车尾离桥，列车通过的总路程s=桥长+车长=3000m+200m=3200m。列车匀速行驶，速度v=250m/s。所需时间t=s/v=3200m/250m/s=12.8s。答：该列车完全通过大桥所需的时间是12.8秒。22.解：(1)列车匀速直线运动，受到的牵引力F牵和阻力f是一对平衡力，大小相等。f=F牵=4.0×10^5N。(2)列车速度v=250m/s。1小时=3600秒。速度单位换算：v=250m/s×(1km/1000m)×(3600s/1h)=900km/h。列车每小时行驶速度是900公里。(3)列车行驶时间t=1分钟=60秒。牵引力做的功W=F牵×s=F牵×v×t=4.0×10^5N×250m/s×60s=6.0×10^10J。答：(1)列车受到的阻力大小是4.0×10^5N。(2)列车每小时行驶速度是900公里。(3)列车行驶1分钟，发动机做的功是6.0×10^10J。23.解：(1)列车速度v=72km/h=72×(1000m/1km)×(1h/3600s)=20m/s。列车到达该人所在位置需要行驶的路程s=10m+1.5m=11.5m。所需时间t=s/v=11.5m/20m/s=0.575s。(2