2．特殊热学性质：通常晶体具有固定的熔点，当晶体达到纳米尺寸时却截然不同。例如：金的熔点为1064℃，而直径为10nm的金粉熔点降低到940℃，直径为5nm的金粉熔点降低到830℃。此特性可应用于粉末冶金工业。
3．特殊电学、磁学性质：纳米材料的导电性有所改变。例如：铜颗粒达到纳米尺寸就变得不能导电；通常绝缘的二氧化硅颗粒在20nm时却开始导电。此外，纳米材料呈现出超顺磁性，科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中都存在超微磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。
4．特殊力学性质：氟化钙纳米材料在室温下可大幅度弯曲而不断裂。研究表明，人的牙齿具有高强度，是因为它由磷酸钙等纳米材料构成。纳米金属要比传统金属硬3～5倍。金属陶瓷复合纳米材料不但强度高且韧性好，制成的刀具比金钢石制品还要坚硬。
纳米材料小尺寸效应还表现在超导电性，介电性能、声学特性以及化学性能等方面。 纳米技术目前已成功应用于许多领域，在工业、农业、能源、 环保、医疗、国家安全等都有广泛应用，图34是1993年中国科学 院北京真空物理实验室自行操纵原子写出的“中国”二字，标志着 我国开始在世界纳米领域占有一席之地。 图34 请回答下列问题：
（1）铜颗粒达到纳米尺寸就可以变成 。（选填：“导体”或“绝缘体”）
（2）金属陶瓷复合纳米材料强度高且韧性好，请对此种材料提出一项可以应用于人体
的设想： 。
（3）小东针对纳米材料的“特殊光学性质”，提出了一个问题：金属的颜色会变黑吗？
请你判断这是不是一个可以探究的科学问题。答： 。
（4）请你针对纳米材料“特殊热学性质”，提出一个可以探究的科学问题： 。
五、计算题（共6分，每小题3分）
40. 某种型号的电热饮水机如图35甲所示。图35乙是它的电路原理图，其中电热丝R1与
R2的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热或是保温状态。下表是这台电热饮水机的铭牌。求： （1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；（请画出相关状态的等效电路图） ．．．．．．．．．．
（2）饮水机在加热状态下正常工作6min所消耗的电能为多少度。
220V R1 S R2 水桶容量 热水箱容量 额定电压 加热功率 保温功率 20 L 1.2 L 220V 1100W 40W 甲
图35
乙
41. 用如图36所示的滑轮组从水中提升物体A，物体A完全在水面下匀速竖直上升的
过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力为F，滑轮组的机械效率为?。已
3
知：F=400N，?=80%，物体A的体积V=9dm，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均忽略不计。求：
（1）物体A的浮力F浮； （2）物体A所受的重力GA。
F 卷扬机
A
图36
北京市西城区2016年初三一模
物理试卷参考答案及评分标准 2016. 4
一、单项选择题：（每题2分，共30分）
题号 答案 1 2 3 A 4 C 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 D B C A B D C B D C A D B 二、多项选择题：（每题2分，共8分）
题 号 答 案 16 C、D 17 A、B、C 18 A、C 19 B、D 三、实验与探究题：（共48分） （1） （2） F 20 （2分） N L S O 图1 图2 21 （2分） 22 （2分） 23 （3分） 24 （3分） 大 28 （1）小 ；C （5分） （2）增大； （3）压强（力）差 吸引轻小物体； 29 电荷间的相互作用（同种电荷相互排（2分） 斥，异种电荷相互吸引） 25 （3分） 30 （1）左 ； （2）右 ； （3）0.2 （3分） 31 0.06 （1）8263.2 ；（2）-14 （1分） 32 (0.07Ω/cm) ? L C ； D （2分） （1）电路连接如图3所示。 （1）增大 ； （2）0.2 0.5 R0 RX （1）变化；（2）色光；（3）-7 6.30×10 S1 S2 （1）垂直 ； 33 （2）反射光线是否与入射光线和（3分） S 法线在同一平面上； （3）两 图3 （1）通过透镜（向蜡烛方向） 26 （2分） （2）丁 U2?U1（2） R0（2分） U1（2）放在量筒水面使其漂浮； （1）水珠； 降低温度； 27 （2）烧杯里的水吸收了水蒸气液（3分） 化所放出的热量 （3）口向上按入水中使其沉底； 34 V2?V1ρ水 （3分） （4） V3?V135 （1）实验中没有控制电阻箱两端电压不变（或：没有控制电压表示数不变）； （2分） （2）在步骤③闭合开关S后加入：调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为U。 （1）补充器材：（1分） 天平。 （2）实验步骤：（1分） ①用嘴向气球中吹适量的空气，系紧气球的气口，将其放在已调平的天平左36 盘中，移动游码，使天平平衡。 （3分） ②将气球中的空气放出后，仍放到天平左盘中。 （3）实验现象及说明：（1分）天平失去平衡，横梁右侧下沉。这说明：空气有质量。 （1）补充器材：（1分）真空罩、抽气机。 （2）实验步骤：（1分）将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着 5kg的重物，用抽气机持续向外抽气。 37 （1分）用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物 （4分） （3）实验现象：拉开。 （4）简要说明：（1分）持续抽气后，真空罩中没有空气，两铅棒始终不会被重 物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用。 因此证明小乐的观点错误。 （实验方法合理即可给分！） 四、科普阅读题：（每题4分，共8分） 38 6（1）电 电动机 （2）1.296×10 （3）3∶4 （4分） （1）绝缘体 （2）人造牙齿、人造骨骼 等 （3）不是 39 （4）纳米晶体的熔点与其直径有关吗？ （4分） 或：纳米晶体的直径越小，它的熔点如何变化？ R2 五、计算题：（每题3分，共6分）
40. 解：
（1）当开关S闭合时，只有电阻R2接入电路，如图4所示。 I加 此时接入电阻最小，电路功率最大，饮水机处于加热状态。
U 图 4
（正确画出等效电路图） ……………………1分
饮水机加热状态时：I加=P加==5A ……………………1分
220VU
（2）加热状态6min消耗的电能为：
1100WW= P加t =1.1kW×0.1h = 0.11kW·h=0.11度 ……………………1分
41. 解：
（1）物体A所受浮力
F浮＝?水gVA
＝1×10kg/m×10N/kg×9×10m＝90N ……………………1分
（2）在匀速提升水中物体A的过程中，以动滑轮和物体A为研究对象，受力分析如图5
所示；
3
3
－33
滑轮组的机械效率 ?=
W有GA?F浮= ……………………1分
2FW总2F F浮
G?90N80%=A
2?400N
解得：GA=730N ……………………1分
G动 GA
图5
说明：解题过程中缺少必要的文字说明的扣1分；计算过程中缺少单位的扣1分。