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1.（2024·兰州中考）阅读短文，回答问题.
火花放电
在干燥的冬季，如果一只猫在你的身上蹭来蹭去，那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移，你的身上就会聚集一定数量的负电荷.这些负电荷需要一段较长的时间才能被地面等物体慢慢导走.但是，如果你不等待，立即将手指靠近水龙头，就会出现令人难受的电火花，手指上就会有针刺般的疼痛感.如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫，不但会听到噼里啪啦的响声，还会看到火花.请注意，你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子，以免产生火花放电，让猫受到惊吓而攻击你.
(1)在放电的过程中，电子是从________（填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”）.
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时，容易产生火花放电的原因:__________.
火花放电
在干燥的冬季，如果一只猫在你的身上蹭来蹭去，那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移，你的身上就会聚集一定数量的负电荷.这些负电荷需要一段较长的时间才能被地面等物体慢慢导走.但是，如果你不等待，立即将手指靠近水龙头，就会出现令人难受的电火花，手指上就会有针刺般的疼痛感.如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫，不但会听到噼里啪啦的响声，还会看到火花.请注意，你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子，以免产生火花放电，让猫受到惊吓而攻击你.
(1)在放电的过程中，电子是从________（填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”）.
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时，容易产生火花放电的原因:__________.
答案
(1) 手指飞向水龙头 (2) 人体带负电，猫身体带正电
2.阅读短文，回答问题.
薄壳结构
国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6475吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶.
为什么能建起如此宏伟的建筑？秘密就在于其外形结构：薄壳结构.从外观看，蛋壳、蚌壳这些薄壳结构有的像半球形，有的成拱形，有的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的弧形.尽管它们形态各异，却有着共同的力学特征：薄壳结构在受到外力作用时，能够把力沿着整个壳体表面向四周传递，使壳体单位面积上受到的力并不大，更为重要的是，在壳体上不存在作用力集中于一个地方的情况.
(1)下列著名建筑中没有利用到薄壳结构原理的是________.
A.悉尼歌剧院
B.金字塔
C.赵州桥
D.首都机场顶部
(2)鸡蛋握在手中不易损坏是因为________.
A.鸡蛋壳很厚
B.鸡蛋壳是接近球形的
C.鸡蛋壳内部是空心的
D.鸡蛋壳的硬度很大
(3)站立在地面上，人的脚能够承载较大的重量，主要是因为________.
A.脚骨骼的数量多
B.脚骨骼组成拱形结构
C.脚部的肌肉发达
D.脚骨骼比钢铁还要坚硬
(4)下列对薄壳结构受力分析正确的是________.
薄壳结构
国家大剧院如图所示，它的整个壳体钢结构重达6475吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的穹顶.
为什么能建起如此宏伟的建筑？秘密就在于其外形结构：薄壳结构.从外观看，蛋壳、蚌壳这些薄壳结构有的像半球形，有的成拱形，有的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的弧形.尽管它们形态各异，却有着共同的力学特征：薄壳结构在受到外力作用时，能够把力沿着整个壳体表面向四周传递，使壳体单位面积上受到的力并不大，更为重要的是，在壳体上不存在作用力集中于一个地方的情况.
(1)下列著名建筑中没有利用到薄壳结构原理的是________.
A.悉尼歌剧院
B.金字塔
C.赵州桥
D.首都机场顶部
(2)鸡蛋握在手中不易损坏是因为________.
A.鸡蛋壳很厚
B.鸡蛋壳是接近球形的
C.鸡蛋壳内部是空心的
D.鸡蛋壳的硬度很大
(3)站立在地面上，人的脚能够承载较大的重量，主要是因为________.
A.脚骨骼的数量多
B.脚骨骼组成拱形结构
C.脚部的肌肉发达
D.脚骨骼比钢铁还要坚硬
(4)下列对薄壳结构受力分析正确的是________.
答案
(1) B (2) B (3) B (4) C
3.阅读短文，回答问题.
孔隙率
某地区靠近运河的田地里多是粘性土壤，土体深厚，土壤质地较粘，雨后通常行走困难，靠近丘陵的山地多沙土，颗粒间的空隙较大，具有良好的渗透性，有利于水分的流动，雨水对行走影响不大，土壤空隙分布是土壤重要的物理性质.如图固体颗粒放入容器中，颗粒间有孔隙.材料学上把孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率P，把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度$ρ_{堆}，$如图甲所示将某种碎石制成的颗粒装满容器，容器的容积为1000 mL，容器放置在水平桌面上，碎石的密度为$2.6 g/cm^{3}，$装入碎石颗粒的质量为2210 g.
(1)碎石的密度为________kg/m³.
(2)图甲中碎石的堆密度$ρ_{堆}=________g/cm³.$
(3)图甲中碎石的孔隙率P=________.
(4)将同种碎石制成的大小不同的颗粒分别装满相同容器，如图甲、图乙所示，容器的质量为1.2 kg，则容器对水平桌面压力F的大小与孔隙率P的关系是________.
孔隙率
某地区靠近运河的田地里多是粘性土壤，土体深厚，土壤质地较粘，雨后通常行走困难，靠近丘陵的山地多沙土，颗粒间的空隙较大，具有良好的渗透性，有利于水分的流动，雨水对行走影响不大，土壤空隙分布是土壤重要的物理性质.如图固体颗粒放入容器中，颗粒间有孔隙.材料学上把孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率P，把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度$ρ_{堆}，$如图甲所示将某种碎石制成的颗粒装满容器，容器的容积为1000 mL，容器放置在水平桌面上，碎石的密度为$2.6 g/cm^{3}，$装入碎石颗粒的质量为2210 g.
(1)碎石的密度为________kg/m³.
(2)图甲中碎石的堆密度$ρ_{堆}=________g/cm³.$
(3)图甲中碎石的孔隙率P=________.
(4)将同种碎石制成的大小不同的颗粒分别装满相同容器，如图甲、图乙所示，容器的质量为1.2 kg，则容器对水平桌面压力F的大小与孔隙率P的关系是________.
答案
(1) $2.6×10^{3}$ (2) $2.21$ (3) $15\%$ (4) $F = 3.8g - 2.6Pg$
解析：(1) 碎石的密度为 $2.6g/cm^{3}=2.6×10^{3}kg/m^{3}$。
(2) 把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度 $\rho_{堆}$，甲图中颗粒质量为 $2210g$，颗粒和孔隙总体积即容器的容积为 $1000mL = 1000cm^{3}$，则堆密度为 $\rho_{堆}=\frac{m_{石}}{V_{总}}=\frac{2210g}{1000cm^{3}} = 2.21g/cm^{3}$。
(3) 图甲中碎石颗粒的体积为 $V_{石}=\frac{m_{石}}{\rho_{石}}=\frac{2210g}{2.6g/cm^{3}} = 850cm^{3}$，图甲中碎石的孔隙率为 $P=\frac{V_{空}}{V_{总}}×100\%=\frac{1000cm^{3}-850cm^{3}}{1000cm^{3}}×100\% = 15\%$。
(4) 容器对水平桌面压力 $F$ 的大小等于碎石重力与容器重力之和，容器重力 $G_{容}=1.2g$，碎石重力为 $G_{石}=\rho_{石}V_{石}g=\rho_{石}(1 - P)V_{总}g = 2.6×10^{3}kg/m^{3}×(1 - P)×1000×10^{-6}m^{3}×g = 2.6g - 2.6Pg$，则容器对水平桌面压力 $F$ 的大小与孔隙率 $P$ 的关系是 $F = G_{石}+G_{容}=2.6g - 2.6Pg + 1.2g = 3.8g - 2.6Pg$。
解析：(1) 碎石的密度为 $2.6g/cm^{3}=2.6×10^{3}kg/m^{3}$。
(2) 把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度 $\rho_{堆}$，甲图中颗粒质量为 $2210g$，颗粒和孔隙总体积即容器的容积为 $1000mL = 1000cm^{3}$，则堆密度为 $\rho_{堆}=\frac{m_{石}}{V_{总}}=\frac{2210g}{1000cm^{3}} = 2.21g/cm^{3}$。
(3) 图甲中碎石颗粒的体积为 $V_{石}=\frac{m_{石}}{\rho_{石}}=\frac{2210g}{2.6g/cm^{3}} = 850cm^{3}$，图甲中碎石的孔隙率为 $P=\frac{V_{空}}{V_{总}}×100\%=\frac{1000cm^{3}-850cm^{3}}{1000cm^{3}}×100\% = 15\%$。
(4) 容器对水平桌面压力 $F$ 的大小等于碎石重力与容器重力之和，容器重力 $G_{容}=1.2g$，碎石重力为 $G_{石}=\rho_{石}V_{石}g=\rho_{石}(1 - P)V_{总}g = 2.6×10^{3}kg/m^{3}×(1 - P)×1000×10^{-6}m^{3}×g = 2.6g - 2.6Pg$，则容器对水平桌面压力 $F$ 的大小与孔隙率 $P$ 的关系是 $F = G_{石}+G_{容}=2.6g - 2.6Pg + 1.2g = 3.8g - 2.6Pg$。
