四川地震灾区唐家山

篇一：汶川地震中唐家山堰塞湖泄洪问题

汶川地震中唐家山堰塞湖泄洪问题

摘要

本文研究的是唐家山地震次生灾害引发的堰塞湖问题，结合数字高程地图和新闻报道所提供的数据分别建立模型研究了唐家山堰塞湖形成之后湖水高程、蓄水量、溃坝情形、溃坝灾害等一系列问题。

针对第一问，首先对数字高程地图进行等高图像分析求解了堰塞湖不同高程水位（高程间隔为1米）对应的湖区面积，接着本文采用拟合法得到任意高程（710-750）的湖区面积，对高程积分建立了蓄水量体积与堰塞湖水位高程的离散化模型，然后建立了多元线性回归模型研究了北川天气预报3天降雨量与堰塞湖入库流量的关系，继而求解得到不同降雨量下每日堰塞湖水位高程。

针对第二问，首先研究泄洪过程和溃坝过程的区别与联系，从而分别建立正交多项式逼近和仿真模型得到溃坝时的溃口流量随时间变化的关系，继而分析求解得到溃坝时溃口宽度、深度、水位高程和水流速度随时间变化的关系。

针对第三问，综合数字高程地图和行政区域地图，在数字地图中查找地势相对较低区域,进而得到洪水下泄区域及被淹没区域。确定洪水的流速之后，利用数字地图计算了洪水到达各被淹没区域的时间，淹没范围，以及淹没之后的安全区域，并据此制订了初步的撤离方案。

关键字 微元积分 多元线性回归模型

2008年5月12日14：28在我国四川汶川地区发生了8.0级特大地震，给人民生命财产和国民经济造成了极大的损失。地震引发的次生灾害也相当严重，特别是地震造成的34处高悬于灾区人民头上的堰塞湖，对下游人民的生命财产和国家建设构成巨大威胁。加强对震后次生灾害规律的研究，为国家抗震救灾提供更有力的科学支撑是科技工作者义不容辞的责任。

唐家山堰塞湖是汶川大地震后山体滑坡后阻塞河道形成的最大堰塞湖，位于涧河上游距北川县城6公里处，是北川灾区面积最大、危险最大的堰塞湖，其堰塞体沿河流方向长约803米，横河最大宽约611米，顶部面积约为30万平方米，主要由石头和山坡风化土组成。由于唐家山堰塞湖集雨面积大、水位上涨快、地质结构差，溃坝的可能性极大，从最终的实际情况看，从坝顶溢出而溃坝的可能性比其它原因溃坝的可能性大得多。

经过专家分析，采取有效措施，最终完成了唐家山堰塞湖的成功泄洪。当时的科技工作者记录了大量的珍贵数据，新闻媒体也对唐家山堰塞湖进展情况进行了及时的报道，通过对这些数据的收集（由于数据来源不同，数据有些冲突，以新华社报道的相关数据为准），我们对堰塞湖及其泄洪规律进行了初步研究，完成以下工作：

1.建立唐家山堰塞湖以水位高程为自变量的蓄水量的数学模型 ，并以该地区天气预报的降雨情况的50%，80%，100%，150%为实际降雨量预计自5月25日起至6月12日堰塞湖水位每日上升的高度(不计及泄洪)。（由于问题的难度和实际情况的复杂性及安全方面的考虑，没有充分追求模型的精度，以下同）；

2.唐家山堰塞湖泄洪时科技人员记录下了大量宝贵的数据。我们在合理的假设下，利用这些数据建立堰塞湖蓄水漫顶后在水流作用下发生溃坝的数学模型，模型中包含缺口宽度、深度、水流速度、水量、水位高程，时间等变量。

3.根据数字地图，给出坝体发生溃塌造成堰塞湖内1/3的蓄水突然下泻时（实际上没有发生）的洪水水流速度及淹没区域（包括洪水到达各地的时间），并在此基础上考虑洪水淹没区域中人口密集区域的人员撤离方案。

4.根据我们所建立的数学模型分析当时所采取对策的正确性和改进的可能性。讨论应对地震后次生山地灾害 (不限堰塞湖) ，科技工作中应该设法解决的关键问题，并提出有关建议。

1、

降雨量预报数据绝大部分为区间值，而且一天预测多次，我们取其平均值作为一天的降雨量。不计及泄洪，水位上升高度除与降雨量有关，与上游流量亦有关联。考虑用神经网络模型反映前两天的降雨量与当日入湖流量增量的关系。进而利用堰塞湖该地区的降雨量预测湖中水位上升高度；

2、 假设单位长度湖面可以看做为矩形，当长度很小的时候鉴于微元的思想是

?h

可以接受的

；

3、 溃坝过程与泄洪过程内在机理是相同的，泄洪相当于一次小型溃坝； 4、 溃坝水位高程750米对应的堰塞体构造与泄洪743米对应的堰塞体构造是

一样的，因而溃口处沙石泥土等内部结构一样。

三、 符号说明和名词解释

V： 堰塞湖内蓄水量，即总库容，单位：亿立方米

h(t)：坝前水位高程，单位：米

hb0： 堰塞湖底部高程，常数?667.4米

R(t)：堰塞湖每天的新增水量 ，单位：亿立方米

QIN(t)：t时刻的单位入湖流量，单位：立方米/秒 QOUT(t)：t时刻的单位泄流量，单位：立方米/秒

四、 问题分析

1.研究不同高程水位对应的堰塞湖蓄水量，即研究不规则体的体积问题，可以考虑引入面积对高度的微元进行积分这一思想进行求解。新闻报道中的实际数值可以作为求解时的重要参考和校正点。在研究降雨量和堰塞湖水位的关系之时，认为将这一问题转化为首先研究降雨量和库容变化量之间的关系更为直观，考虑到两者关系的复杂性，并不一定需要建立明确的函数关系式。

2.现实中唐家山并没有发生溃坝，无法获得溃坝的直接数据。这里也十分缺乏利用成型模型求解溃坝问题的大量参数。但是唐家山的泄洪的规模也是非常大的，可以借助研究唐家山的泄洪过程分析这一泄洪和溃坝的区别与联系，继而通过拟合、仿真等手段得出唐家山的溃坝过程。

3.结合数字地图可以求得不同位置的海拔高度，根据水顺势而流的原理就可以推算洪水的流经区域。结合泻出的洪水量就可以结合问题1的思想计算求解淹没范围。

五、 模型准备

5.1.1模型的分析与准备

[1]初始数据提取与分析

唐家山堰塞湖是由地震活动引起山崩滑坡体堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊，湖泊总蓄水量与湖泊水位高程相关，研究附件提供的数据（见表一）

? 数据分布不均匀，主要集中在（710?720）和（730?740）两个水位

段；

? 数据量较少，整个水位高程对应的数据不完善；

随着水位高程增加堰塞湖蓄水量的变化率趋势总体上越来越大，但增长规律不够稳定，有些高程大的水位蓄水量增长反而慢，数据可能有误差。

[2]数字高程地图图像处理

湖泊总蓄水量由不同水位高程的剖面蓄水量组成，且不同水位高程剖面的蓄水量随着水位高程增加有增大的趋势，图5.1，图5.2为数字高程地图处理后所得730米、750米水位高程对应的横向剖面图：

图一水位高程为730米时堰塞湖图像面积

图二水位高程为750米时堰塞湖图像面积

从图一、图二可以看出唐家山堰塞湖不同水位高程时横向剖面面积不同，水位高程大对应横向剖面面积也大，因为图中白色边宽。

堰塞湖横向剖面图像面积的处理方法：

相对面积的获取可以从附件所给的唐家山数字地图上得到，具体步骤如下： Step1:利用所给的3DEM软件将tjs.dem文件载入。

Step2:利用唐家山的经纬度与高度，从709m开始至750m，以1m为间隔设定某一高度值，例如720m，为高度分界值后，将原数字地图分为两种明显的不同颜色。

Step3:保存新得到的数字地图。

篇二：初二物理下期末检测试卷及答案(一)

（最新人教版）２０１３初二物理下册期末检

测试题（一）

一、选择题（每题3分，共48分）

1．（天津）滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。 滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中，不考虑空气阻力，图6关于滑块的受力示意图正确的是（ ）

2．（吉林）小轩坐在船上，下列说法正确的是（ ） A、船前进时，小轩相对于船是运动的， B、停止划桨时船会立即停止

C、用桨向后划水船会前行，说明物体间力的作用是相互的 D、小轩对船的压力和船对小轩的支持力是一对平衡力 3．（赤峰市）下列事例中，能避免惯性产生的危害的是（ ） A、离垃圾箱一段距离扔果核，果果核也能飞进垃圾箱 B、让磁体离铁屑有一段距离，也能把铁屑吸引过来 C、行驶的汽车离障碍物一段距离，就要提前刹车 D、运动员跳远 4．（2011丽水）如图所示，甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动，可以确定 ( )

A

B

A．甲的速度一定小于乙的速度 B．F甲所做的功一定小于F乙所做的功 C．甲、乙的运动状态发生改变

D．甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力 5．（2011桂林）你在使用水性笔解答中考试题时，水性笔中的墨水保持不变的物理量是（ ）

A．质量 B．密度 C．重力 D．体积 6．（2012淮安）如图1甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F，向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面如图1乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是（ ）

A.F、p不变，f变大 B.F、f不变，p变大 C.F变小，p、f变大 D.F、f不变，p变小 7．（2012嘉兴）某同学用嘴对一小空瓶吸一口气，空瓶就能“挂”在嘴唇上，原因是（ ）

A.唾液把瓶粘住了 B.瓶内气压减小了 C.瓶外气压增大了 D.瓶子质量减小了

8．（2011眉山）如图所示，体积相同的三个球A、B、C，则它们所受浮力最大的是

A．A球 B．

B球

C．C球 D．B球和C球 9．（2011包头）如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3

的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是

A．0 B．0.3N C．0.5N D．0.8N 10．（2011赤峰市）如图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂（ ）

A、1个 B、2个 C、3个 D、6个 11．（2011山西）如图4所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是 ( )

A．ABC是一个省力杠杆

B．D处刀刃较薄，可以增大压力 C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦

D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆 12．（2011桂林）在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（ ）

A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面 13．（2011天津）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（ ）

A、重力势能增加，动能增加 B、重力势能减少，动能减少 C、重力势能增加，动能减少 D、重力势能减少，动能增加 14.（2008临沂）两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（ ）

A.甲运动员做功较多，功率较小 B.甲运动员做功较多，功率较大 C.甲运动员做功较多， 他们的功率相等

D.甲、乙运动员做功相等，功率相等 甲 乙 15.（2008常州）中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是

A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W

解析：本题是一道估算题，先估体重、跳绳高度。再计算。小明体重约500N，每次升高5cm，P=W/t＝Gh×120/60s=50W

16．（2011莆田）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ）

A、燕子比鸽子飞得快 B、鸽子比燕子飞得快 C、燕子与鸽子飞得一样 D、两者速度大小无法比较 17．（2011桂林）图5是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”，下列说法中

正确的是（D ）

A．身体悬挂不动时，势能为零

B．身体上升时，重力做功，势能减少 C．身体下降时，重力做功，势能增加

D．身体上升时，克服重力做功，势能增加 18．（2011绍兴）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则（ ）

A．t1时刻，小球动能最小

B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小

C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少 D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能

二．填空题（每空1分，共22分）请把答案直接填

在题中横线上的空白处，不要写出演算过程。

19．（2011柳州）由于地球的吸引而使物体受到的力叫做________力.一切物体在没有受到力的作用时，总保持__________状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。行驶的汽车突然刹车时乘客会向前倾倒，这是因为乘客具有___________。

20．（2012?哈尔滨）鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10﹣4m3的水，则小船受到的浮力是___________N，小船所受的重力与浮力的关系是___________（g=1O N/kg）．

21．（2011攀枝花）云南盈江地震中，一块体积为0.1m3的石头从崖上滚落水中（完全浸没），则它受到的浮力大小约为＿＿＿＿＿＿N。（g=10 N/kg）

22．（2011南充）质量为120g、体积20cm3的物体挂在弹簧测力计上，再把物体浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1N，物体受到的浮力为＿＿＿＿N，液体的密度为＿＿＿＿kg/m3。

23．（2012南京）用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为___________N，放手后物体将___________（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体静止时所受浮力为___________N，排开水的体积是

___________m3

。

24.（2008广安）俄制米一26TS是世界上最大的重型直升机，它在四川地震灾区唐家山堰塞湖应急疏通工程完成后的撤离行动中，把重约14t的挖掘机在30s内匀速提升到距工地600m的空中，在这个过程中它对挖掘机所做的功是______ J,功率是____________ W（g=1ON/kg）。

25. （2011烟台）如图14所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是_______________,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将_____________(选填“变大”、“变小”或“不变”).

26．（衢州卷）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题： (1)在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2；

(2)钓鱼竿属于________杠杆

(选填“省力”、

（27题）

27. （2011德州）刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上（如图11所示）。胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则GA_______GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)

28. （2011内江） 2011年4月12日，人类首位宇航员一一

32．（金华）在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在加加林进入太空50周年庆祝大会在俄罗斯隆重举行。如果通过宇重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机航员把物体从地面带到太空后，那么，物体的质量将 (选起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊填"不变"、"增加" 或"减小") ，物体 (选填"有"或"起了20000千克的重物(钢绳的重和摩没有")机械能。

擦不计，取g＝10N／kg)。求：

三、作图题（4分）

(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的29．（2011青海）如图是盛有水的杯子静止在斜面上，画出拉力为多少牛?

小球静止时的受力示意图。

(2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?

(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?

四、实验探究题（6分）

30．（衢州卷）将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的 量，这是一种常见的科学研究方法。请分析回答：

(1)在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中(如图甲所示)， 用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做 ________ 运动，通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小；

(2)在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中(如图乙33．(2008广东)如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他所示)，将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．

斜面滚下，通过比较同一木块被小钢球推动后 ________ ，可求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?

判断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。

(2)他在这段时间内做了多少功? (3)他做功的功率是多少? 五、综合应用题（31小题6分，32小题7分、33小 题7分共20分）

31．（2011常德）佳佳冷饮店在顾客购买果汁后会免费为其 提供冰块。如图是一杯果汁饮料中放有冰块的示意图。已知该饮

料的密度为0.98×103kg/m3

,冰块质量为20g，冰的密度为

0.9×103kg/m3，杯子内部底面积为50cm2

，杯中饮料的深度为10cm。

求：（1）冰块所受的浮力；（2）杯底所受的压力。

功的计算公式求出功，再由功率计算公式求出功率。

参考答案 5

答案：（1） F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×10N

一、选择题 (2)s=vt=0.1m/s×15s=1.5m W=Fs=2×105N×1.5m=3

×105J

1．Ｂ 2. Ｃ 3. Ｃ 4.D 5. B 6. B 7.B 8.C （3）P=W/t=3×105J/15s=2×104W 或者根据P=Fv=2×105N9.B 10.C 11.A 12.A 13.D 14.B 15.C 16.A ×0.1m/s=2×104W 17.D 18.D 33．答案：(1)由V=S/t 得：

S=vt=5m／s×30×60s=9000m=9km

二、填空题 (2)W=Fs=40N×9000m=360000J

(3)P=W/t=360000J/1800s=200W

19. 重力;静止;惯性 20。5；平衡力 21。1000 22．0.2 1.0×103 23。故答案为：8；上浮；5；5

×10﹣4

．

24。8.4×107 2.8×106

25。30 不变 26。

27． 2.4；大于 28。不变 有

三、作图题 29．

F

浮

G

四、实验探究题 30． (1)匀速直线 (2)运动的距离大小(或运动的远近)

五、综合应用题 31．答案：（1）由题意可知冰块放入果汁饮料中会漂浮

故冰块受到的浮力F-3浮=G冰=20×10kg×10N/kg=0.2N （2）由液体内部的压强公式可得杯子底部的压强为: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=0.98×103Pa

故杯底受到的压力

F=pS=0.98×103Pa×50×10-4m2

=4.9N

32。解析：当重物匀速上升时，拉力与重力是一对平衡力，大小相等。由速度和时间可以求出距离，然后根据

篇三：(最新人教版)2013年初二物理下册期末检测试卷及答案(一)

（最新人教版）２０１３初二物理下册期末检测试题（一）

一、选择题（每题3分，共48分）

1．（天津）滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出。

滑块离开弹簧后沿斜面向上运动的过程中，不考虑空气阻力，图6关于滑块的受力示意图正确的是

（ ）

2．（吉林）小轩坐在船上，下列说法正确的是（ ）

A、船前进时，小轩相对于船是运动的，

B、停止划桨时船会立即停止

C、用桨向后划水船会前行，说明物体间力的作用是相互的 D、小轩对船的压力和船对小轩的支持力是一对平衡力 3．（赤峰市）下列事例中，能避免惯性产生的危害的是（ ）

A、离垃圾箱一段距离扔果核，果果核也能飞进垃圾箱 B、让磁体离铁屑有一段距离，也能把铁屑吸引过来 C、行驶的汽车离障碍物一段距离，就要提前刹车

D、运动员跳远

4．（2011丽水）如图所示，甲、乙两物体在A、B两水平桌面上做匀速直线运动，可以确定 ( )

A B

A．甲的速度一定小于乙的速度 B．F甲所做的功一定小于F乙所做的功 C．甲、乙的运动状态发生改变

D．甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力

5．（2011桂林）你在使用水性笔解答中考试题时，水性笔中的墨水保持不变的物理量是（ ）

A．质量 B．密度 C．重力 D．体积

6．（2012淮安）如图1甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F，向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面如图1乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力

f的变化情况是（ ）

1

A.F、p不变，f变大 B.F、f不变，p变大 C.F变小，p、f变大 D.F、f不变，p变小

7．（2012嘉兴）某同学用嘴对一小空瓶吸一口气，空瓶就能“挂”在嘴唇上，原因是（ ）A.唾液把瓶粘住了 B.瓶内气压减小了 C.瓶外气压增大了 D.瓶子质量减小了

8．（2011眉山）如图所示，体积相同的三个球A、B、C，则它们所受浮力最大的是

A．A球 B．B球 C．C球 D．B球和C球

9．（2011包头）如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3

其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐

平，则石鼓受到的浮力是

A．0 B．0.3N C．0.5N D．0.8N

10．（2011赤峰市）如图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂

（ ）

A、1个 B、2个 C、3个 D、6个

11．（2011山西）如图4所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是 ( ) A．ABC是一个省力杠杆 B．D处刀刃较薄，可以增大压力 C．杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦 D．指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆 12．（2011桂林）在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N

的物体的简单机械是（ ）

的均匀对称石鼓，

A．一个定滑轮 B．一个动滑轮

C．杠杆 D．斜面

13．（2011天津）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（ ）

A、重力势能增加，动能增加 B、重力势能减少，动能减少 C、重力势能增加，动能减少 D、重力势能减少，动能增加

14.（2008临沂）两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，

如图所示，则（ ）

A.甲运动员做功较多，功率较小 B.甲运动员做功较多，功率较大

C.甲运动员做功较

多，

他们的功率相等

甲 乙 D.甲、乙运动员做功相等，功率相等

15.（2008常州）中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的

功率大约是

A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W

解析：本题是一道估算题，先估体重、跳绳高度。再计算。小明体重约500N，每次升高5cm，P=W/t

＝Gh×120/60s=50W

16．（2011莆田）质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么

（ ）

A、燕子比鸽子飞得快 B、鸽子比燕子飞得快 C、燕子与鸽子飞得一样 D、两者速度大小无法比较

17．（2011桂林）图5是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”，

下列说法中

正确的是（D ）

A．身体悬挂不动时，势能为零 B．身体上升时，重力做功，势能减少 C．身体下降时，重力做功，势能增加 D．身体上升时，克服重力做功，势能增加

18．（2011绍兴）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙

所示，则（ ）

A．t1时刻，小球动能最小 B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小

C．t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少

D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能

二．填空题（每空1分，共22分）请把答案直接填在题中横线上的空白处，不要

写出演算过程。

19．（2011柳州）由于地球的吸引而使物体受到的力叫做________力.一切物体在没有受到力的作用时，总保持__________状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。行驶的汽车突然刹

车时乘客会向前倾倒，这是因为乘客具有___________。

20．（2012?哈尔滨）鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10﹣4m3的水，则小船受到的浮力是___________N，小船所受的重力与浮力的关系是

___________（g=1O N/kg）．

21．（2011攀枝花）云南盈江地震中，一块体积为0.1m3的石头从崖上滚落水中（完全浸没），

则它受到的浮力大小约为＿＿＿＿＿＿N。（g=10 N/kg）

22．（2011南充）质量为120g、体积20cm3的物体挂在弹簧测力计上，再把物体浸没在某种液体中，弹簧测力计的示数是1N，物体受到的浮力为＿＿＿＿N，液体的密度为＿＿＿＿kg/m3。 23．（2012南京）用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重8N，此时物体受到的浮力为___________N，放手后物体将___________（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”），待物体

3

静止时所受浮力为___________N，排开水的体积是___________m。

24.（2008广安）俄制米一26TS是世界上最大的重型直升机，它在四川地震灾区唐家山堰塞湖应急疏通工程完成后的撤离行动中，把重约14t的挖掘机在30s内匀速提升到距工地600m的空中，在这个过程中它对挖掘机所做的功是______ J,功率是____________ W（g=1ON/kg）。 25. （2011烟台）如图14所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是_______________,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将_____________(选填“变大”、“变小”或“不变”). 26．（衢州卷）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请

完成下列问题：

(1)在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2；

()

2

（27题）

27. （2011德州）刘佳的妈妈从超市买回一袋胡萝卜，刘佳捡了一个最大的用细线系好挂在弹簧测力计上（如图11所示）。胡萝卜重为 N，如果在系线处将胡萝卜切成两段，则

GA_______GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)

28. （2011内江） 2011年4月12日，人类首位宇航员一一加加林进入太空50周年庆祝大会在俄罗斯隆重举行。如果通过宇航员把物体从地面带到太空后，那么，物体的质量将 (选

填"不变"、"增加" 或"减小") ，物体 (选填"有"或"没有")机械能。

32．（金华）在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起

了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取g＝10N／kg)。求：

(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛? (2)若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?

(3)在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?

33．(2008广东)如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速

跑动30min，跑动的总动力为40N．

求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?

(2)他在这段时间内做了多少功?

(3)他做功的功率是多少?

3

三、作图题（4分）

29．（2011青海）如图是盛有水的杯子静止在斜面上，画出小球静止时的受力示意图。

四、实验探究题（6分）

30．（衢州卷）将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这是一种常见的科学研究方

法。请分析回答：

(1)在“研究影响摩擦力大小的因素”的实验中(如图甲所示)，用弹簧测力计拉动木块时，必须让木块在水平面上做 ________ 运动，通过弹簧测力计上的示数可得知摩擦力的大小； (2)在“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中(如图乙所示)，将质量不同的小钢球从同一斜面、相同高度由静止开始沿斜面滚下，通过比较同一木块被小钢球推动后 ________ ，可判

断出小钢球刚滚到水平面时动能的大小。

五、综合应用题（31小题6分，32小题7分、33小题7分共20分）

31．（2011常德）佳佳冷饮店在顾客购买果汁后会免费为其提供冰块。如图是一杯果汁饮料中

33

放有冰块的示意图。已知该饮料的密度为0.98×10kg/m,冰块质量为20g，冰的密度为

332

0.9×10kg/m，杯子内部底面积为50cm，杯中饮料的深度为10cm。

求：（1）冰块所受的浮力；（2）杯底所受的压力。

参考答案

一、选择题

1．Ｂ 2. Ｃ 3. Ｃ 4.D 5. B 6. B 7.B 8.C 9.B 10.C 11.A

（2）由液体内部的压强公式可得杯子底部的压强为: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=0.98×103Pa 故杯底受到的压力F=pS=0.98×103Pa×50×10-4m2=4.9N

32。解析：当重物匀速上升时，拉力与重力是一对平衡力，大小相等。由速度和时间可以求出距离，然后根据功的计算公式求出功，再由功率计算公式求出功率。

答案：（1） F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×105N

(2)s=vt=0.1m/s×15s=1.5m W=Fs=2×105N×1.5m=3×105J

（3）P=W/t=3×105J/15s=2×104W 或者根据P=Fv=2×105N×0.1m/s=2×104W

12.A 13.D 14.B 15.C 16.A 17.D 18.D

二、填空题

19. 重力;静止;惯性 20。5；平衡力 21。1000

22．0.2 1.0×103 23。故答案为：8；上浮；5；5×10﹣4．24。8.4×107 2.8×106 25。30 不变

26。

27． 2.4；大于

28。不变 有

三、作图题

29．

F

浮

G

四、实验探究题

30． (1)匀速直线 (2)运动的距离大小(或运动的远近)

五、综合应用题

31．答案：（1）由题意可知冰块放入果汁饮料中会漂浮 故冰块受到的浮力F浮=G冰=20×10-3kg×10N/kg=0.2N

4

33．答案：(1)由V=S/t 得： S=vt=5m／s×30×60s=9000m=9km (2)W=Fs=40N×9000m=360000J (3)P=W/t=360000J/1800s=200W

篇四：2013年学业水平模拟测试物理试题(1)

2013年初中学业水平模拟测试物理试题

一、单选题：（共30分，每小题2分，下列各小题四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 下列物理量中，以科学家的名字欧姆作为单位的物理量是

A．电阻 B．电流 C．电压 D．电功率

2．图1所示的现象中，由于光的直线传播形成的是 景物在水中成像 手在墙上形成手影 放大镜把字放大 铅笔好像在水面处折断了 A B C D 图1

3．在物理学中，原子、原子核及其更深层次的物体统称为微观粒子，以下微观粒子按空间

尺度由小到大排序正确的是

A．原子 原子核 质子 夸克 B．夸克 质子 原子核 原子 C．夸克 原子核 质子 原子 D．原子核 质子 夸克 原子 4．下列现象中的物态变化属于升华的是

图2

5.随着生活水平的提高，代步工具已经越来越广泛，但是城市交通拥堵严重，为了推行“低碳生

活”，自行车重新成为人们的重要交通工具，下列有关自行车的结构及使用的说法中不正确的是

A．自行车的轮胎表面做得凹凸不平是为了增大摩擦 B

．自行车的刹车把手实际上是一个省力杠杆 C．骑自行车上坡前加紧用力蹬车是为了增大惯性 D．骑自行车匀速下坡时动能不变，机械能减小

6.

关于声现象的说法正确的是

A．声和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播 B．住宅安装双层玻璃窗可以减小室外噪声对室内的影响 C．“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，响度增大

D．只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”，其辨别声音的主要依据是音调 7．小明同学是一位初三的男生，下列与他相关的一些数据的估测，明显不合理的是 A．他穿的鞋的长度大约是50cm左右 B．他的身高大约是17dm左右

C．他的质量大约是60kg左右 D．他穿的校服上衣的长度大约是0.8m左右 8. 如图3所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，

R

是转动式变

阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是 A．油量表是由电流表改装而成的 B．R 、R0在电路中是并联的 C．油位越高，流过R

的电流越大 D．油位越高，R两端的电压越大 9. 为了防范灰太狼的入侵,聪明的喜羊羊给羊村安装了一套报警系统,要

求:用细导线ab将羊村围住，合上开关，值班室的灯亮而铃不响；当灰太狼碰断导线ab进入羊村时，电铃就会响起来。下列电路图中符合要求的是

10. 蹦极(Bungee Jumping)是一项户外休闲活动。如图5所示，跳跃者站在约40米以上高度的位

置，用橡皮绳固定住后跳下，落地前弹起。在人的整个运动过程中，以下说法正确的是 A.人的运动速度一直在增加 B.人减少的重力势能全都转化为动能

C.蛙人跳下以后，橡皮筋便具有弹性势能 图4 D.人到达最低点的瞬间时，人的动能为零

11. 如图6所示，电磁铁左侧的C 为条形磁铁，右侧的D 为软铁

图5

棒，A、B 是电源的两极.下列判断中正确的是 A．若A为电源正极，则C、D都被吸引 B．若B为电源正极，则C被吸引，D被排斥 C．若B为电源正极，则C、D都被排斥

图6

D．若A为电源正极，则C被排斥，D被吸引

12.如图7所示的杠杆正处于平衡状态，现将弹簧秤改为沿斜上方用力拉，要使这个杠杆仍保持平衡，弹簧秤的示数将 A．增大 B．不变 C．减小 D．无法判定

13.在探究凸透镜成像规律时，一位同学用凸透镜观察书上的文字,文字变图7 大了，为了看到更大的清晰的像，应

A.书与眼睛不动, 凸透镜离书远一些 B.书与眼睛不动,凸透镜离书近一些

C.书与凸透镜不动,眼睛离书近一些 D.书与凸透镜不动,眼睛离书远一些

14.小刚同学在超市买了一盏台灯，为了了解台灯的照明效果，回家后将台灯的插头插入插座时，

室内电灯全部熄灭保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是

A．台灯的功率太大了 B．台灯的灯丝断了 C．插座内有短路 D．台灯插头处短路了

15.如图8所示是上海世博会门票，门票中有中国自主知识产权的

芯片——“世博芯”，它记录着参观者的资料，并能以无线方式与

遍布世博园区的传感器交换信息．在交换信息时，应用了大量的

物理知识，下列知识得到应用的是

A．回声 B．电流的热效应 C．电磁感应 D．光的反射

图8

二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请把答案填写在横线上的空白处） 16. 2011年11月14日晚20时“天宫”与“神八”成功对接，“天宫”与“神八”这次太空中的亲密接触意味着我国成为继美国、俄罗斯后，第三个独立掌握航天交会对接技术的国家，可谓“一吻定江山”。如图9，“天宫”与“神八”对接时，它们以地面为参照物是 的（填“运动”或“静止”）。

图9

17．元宵佳节，娄底许多人在孙水河公园燃放孔明灯（如图10）祈

福。孔明灯上升的原因是点燃蜡炬，使灯罩内的气体密度＿＿＿＿（选填“大于”、“小于”或“等于”）灯罩外的空气密度。

18. 小兰站在竖直放置的平面镜前1m处，她在镜中的像到镜面的距离是________m。

图10

19.如图11所示是娄底珠山公园的太阳能路灯，灯杆顶端是

图11

太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107

J，这些能量经转化后，可供功率为

35 W的路灯工作60 h

，那么该太阳能路灯的能量转化效率是________%． 20.滑板车深受青少年的喜爱，如图12所示，小明正

“驾驶”

滑板车向前滑行．

图

中小明一脚站立其上，另一只脚不时用力向后蹬地，使滑板车前进，这说明力的

作用是_____ ___． 21.俄制米一26TS是世界上最大的重型直升机，它在四川地震灾区唐家山堰塞湖

应急疏通工程完成后的撤离行动中，把重约14T的挖掘机在30s

内匀速提升

到距工地600m的空中，在这个过程中它对挖掘机所做功的功率是 W（g=1ON/kg图）12 。

22.生物学家最新的研究表明，生活在3.6亿年前泥盆纪的一种邓氏鱼

(如图13所示)的咬合力比任何已知生物都要强．它在啃噬猎物时每平

方厘米的咬合力高达5.6×104

N，由此可计算出它的咬合压强高达

__________Pa.

23.京沪高铁客运专线于2011年6月正式运营。专线全长1318千米，

列

图13 车早上7点从北京南发车，中午12点便能到达上海虹桥，则列车的平均速度约为______km/h.

24.2011年7月, D3115次动车与D301次动车行至温州时，发生追尾

脱轨坠落事故.危急之际，工作人员虽然紧急刹车制动，但由于列车具

有______前滑，追尾事件瞬间发生。

25. 如图14是我国的航母平台2011年首次进行出海航行试验时的情景，如果航母上的起重机将甲板上的飞机吊起来,则航母所受的浮力将_________(填“变大”,“变小”或“不变”)

图14

三、作图与实验探究题（共27分26题4分，27题6分，28题8分，29题9分）

26.①.如图15所示，将一篮球以某一初始速度竖直向上抛出，请画出篮球离开手后竖直上升过程中所受力的示意图 (空气阻力f不能忽略，浮力不计)．

图15

图16

②.大坝总是修成上窄下宽的形状，如图16为一大坝的截面图，A、B为大坝上两点，请画出A、B两点处大坝受到水压力的示意图。

27.如图17是探究物体动能大小与物体的质量、速度的关系的示意图.

(1)在探究动能与速度的关系时，要保持________不变，让小球从________(填“相同”或“不同”)的高度滚下，使小球以不同的速度推动木块移动.

(2)要探究动能与物体质量的关系时，要保持________相同，就是让质量不同的小球从____________高度滚下．

图17

(3)物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等．本实验运用了两种研究方法：一是____________法；二是转换法，就本题来说用 来表示小球动能大小的方法就是转化法．

28.如图18是“探究平面镜成像特点”的实验：竖立的透明玻璃板下放一把直尺，直尺与玻璃板垂直，两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以

A 蜡烛为成像物体．

(1) 为便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑图图9 18

暗”）；此外采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在

观察到A蜡烛像的同时，也能观察到____ _ __，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题. (2)小明点燃A蜡烛，在寻找A蜡烛的像的位置与B蜡烛相同为止，这时发现A蜡烛像与B蜡烛的大小________ .

(3)为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列________(填序号)项操作． A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(2)相同的操作．

29.为了探究“通过导体中的电流与电压、电阻的关系”，某同学连接了如图19所示的电路图.（9分）（1）请将图19所示的实物连接成实验电路，（要求滑动变阻器的滑片向左移电流表示数变小）并在右面的方框内画出电路图

.

（2）连接电路时，开关应 ，变阻器的滑片P应置于 端.(填“左”或“右”) （3）接通电路后，发现电流表指针不偏转，电压表指针有明显的偏转，调节变阻器的滑片时也没有任何的变化．你认为电路中的故障是 .

(4) 在研究导体中的电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是 . （5）此电路还可以研究的实验是 . 四、综合应用题（共23分，30题11分，31题12分）

30. 小刚同学家新买了一台电热水器，他发现铭牌上有一些数据如下表所示。

（１）用该热水器把20 kg的水从20℃加热到40℃，水吸收的热量为多少？[c３

水＝4.2×10Ｊ／（kg·℃），不考虑电阻随温度变化]

（2）若在用电高峰时，电路上的实际电压只有200Ｖ，热水器加热（1）中的水需要38.5 min，这些时间会消耗多少电能？

（3）前两问中，热水器加热时的效率是多少？ （4）我国用电量逐年增长，如何缓解这种压力呢？请你 提出两个好的建议。

31. 随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率。某型号轿车的有关数据如下表。（某标号汽油的热值约为5.0×107

J/kg，密度约为0.7×103

kg/m3

）

求：（l）若轿车以100km/h的速度匀速行驶lh，则轿车消耗了多少千克的汽油？

(2)若轿车发动机的效率是30％，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦特？

(3)从环保角度来看汽车的大量使用造成了哪些环境污染？请你提出一条解决的建议；交通法规定，汽车在公路上行驶不许超载，其原因是什么？

2012年初中学业水平模拟测试物理试题（一）参考答案

P = W/t = 6.3×107J/3600s=1.75×104W（4分）

（4）大气污染和噪声污染，发展太阳能汽车等；超载时质量大，惯性大，容易发生交通事故（2分）

16、运动 17、小于 18、1 19、28 20、相互的 21、2.8×106 22、5.6×108 23、263.6 24、惯性 25、不变 三、作图与实验探究 26、略

27、（1）质量 不同 （2）速度；同一高度滚下 （2）控制变量法；木块滑动的距离

28、(1)较黑暗；蜡烛 (2)相等 (3)B

29、(1)图略 (2)断开；左 (3)电阻R断路 (4)改变电流 (5)测电阻R的电功率

四、综合应用

30、 (1) Q吸=c m (t2一t1) =4.2×103J／(kg?℃)×20kg×(40℃—20℃)=1.68×106J (2) P实/P = U实2 / U2 P实/1100W= （200 V)2/(220V)2 P实 =1000 W

W=P实 t= 1000 W×38.5×60 =2.31 ×106J（3分） （3）η= Q吸/ W=72.7 % （4）只要建议符合实际即可。

31、（1）m =ρV = 0.7×103kg/m3×6×10-3 m3=4.2 kg（2分） （2）Q = mq = 5.0×107J/kg×4.2 kg=2.1×108J W =ηQ = 30%×2.1×108J=6.3×107J

体裁作文