内容正文:
2023~2024学年度第二学期春季质量检测试卷
八年级物理
(试卷总分:70分 考试时间:60分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 力无处不在,我们在使用橡皮擦擦掉画错图时,为了擦得更干净,常常用更大的力来擦,这是通过增大____________来增大摩擦力;小明把压弯变形的橡皮弹了出去,是因为橡皮受到了____________力。
2. 电影《独行月球》中为了返回基地,袋鼠“金刚”拉着脚踏滑板独孤月在月球上飞跃大坑的画面使人泪目,在月面上脚踏宽大的滑板滑行是通过 ___________(选填“增大”或“减小”)受力面积来 ___________(选填“增大”或“减小”)对月面的压强。
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的“中国诗词大会”,深受观众的青睐。诗句“清风不识字,何故乱翻书”,清风翻书,是因为书本上方空气____________,压强____________。
4. 船闸是根据____________原理工作的;船从闸室驶向下游前,需要打开阀门____________(填字母)的同时,关闭另一阀门,直至下游水位与闸室水位相平时,再打开闸门,船就可以驶入下游。
5. 水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评,如图所示,当演员何灏浩从水中向水面“飞行”,但未露出水面的过程中,她所受水的压强______(填“变大”“不变”或“变小”),所受水的浮力______(填“变大”“不变”或“变小”);若她潜在水中时,排开水的体积约为,则她在水中所受浮力为______N。(,g取10N/kg)
6. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的水平力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系图像如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系图像如图丙所示。0~2s内推力做功为_______J;2~4s内物体受到的推力_______(选填“等于”“大于”或“小于”)摩擦力;第5s时,推力的功率为___W。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7—12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13—14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,,选对但不全的得1分,有错选的得0分。
7. 生活中经常要对一些物理量进行估测,下列估测合理的是( )
A. 一支2B铅笔的质量约为500g B. 初中生爬楼的功率约为10W
C. 水下1米处的压强约为1000Pa D. 中学生在水中漂浮时所受的浮力约为500N
8. 2023年3月25日,贵州省首届“美丽乡村”篮球联赛总决赛在黔东南州台江县台盘村举行。下列关于篮球运动中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A. 篮球抛出后,在空中受到重力和推力的作用
B. 篮球抛出后继续运动,是因为受到惯性力作用
C. 篮球撞击篮板被弹回,说明力改变了篮球的运动状态
D. 篮球撞击篮板时,篮球对篮板的力与篮板对篮球的力是一对平衡力
9. 如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力变小
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,压力不变
D. M对桌面的压强变大,压力变小
10. 下列关于浮力的说法中不正确的是( )
A. 浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水
B. 浮力是由物体上下表面所受液体压力差而产生
C. 浮力方向与重力方向相反
D. 在不同液体中浮力方向会不同
11. 如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A. 图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B. 图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始上升,它所受到浮力变小
D. 图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,A液体的密度小于B液体
12. “引体向上”和“仰卧起坐”是学考体育测试的可选项目。小明先后尝试了一次“引体向上”和一次“仰卧起坐”,发现完成一次“仰卧起坐”明显用时要短一些。请你结合右侧两幅示意图分析,小明完成一次“引体向上”和完成一次“仰卧起坐”相比( )
A. 做功更多 B. 功率更小 C. 做功更少 D. 功率更大
13. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 举重运动员举着杠铃不动,人举杠铃的力没有做功
B. 小球在粗糙的水平桌面上移动了一段距离,桌面对小球的支持力做了功
C. 做功越多的机械功率越大
D. 做功越快的机械功率越大
14. 如图所示,水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同的小球在甲、乙两容器中静止.下列判断正确的是( )
A. 甲容器中小球排开液体的重力大于乙容器中小球排开液体的重力
B. 乙容器中所装液体密度大于甲容器中所装的液体密度
C. 乙容器对水平桌面的压强大于甲容器对水平桌面的压强
D. 甲容器底部所受液体压力大于乙容器底部所受液体压力
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图(a)是民间传统体育项目抖空竹,也是国家级非物质文化遗产之一,图(b)是空竹简化图,O点为其重心,在图(b)中画出空竹所受重力的示意图。
16. 如图所示,在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块,再在水槽口下方安装固定的水平金属网(水能倒入但木块不能穿过)。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升直至与水槽口相平。请在图中画出能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图像。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)图中压强计通过U形管两侧_______反映橡皮膜所受压强的大小。实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作______;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
(2)根据乙和丁实验步骤____(选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小跟液体的密度有关;
(3)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,在图戊的装置中,容器的左右两侧分别装入深度相同的水和酒精,则________(选填“左”或“右”)侧的液体是水。(ρ酒精=0.789×103kg/m3)
18. 探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中,某小组同学做了如下猜想:
A.浮力大小与物体浸入液体中的体积有关;
B.浮力大小与液体的密度有关;
C.浮力大小可能与物体的形状有关;
(1)了探究猜想A,同学们进行了如下实验:
①使用弹簧测力计测重力前,应对弹簧测力计在______方向上进行校零;
②校零后,将物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数稳定时如图a所示,则物体的重力为________N;
③如图b,使物体的一部分浸入水中,示数稳定后,读出弹簧测力计此时的示数为3.4N,则此时物体受到的浮力为______N;
④继续增大物体浸入水中的体积,直至刚好浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐________;
⑤根据以上实验数据可得出结论:液体密度相同时,物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越_______。
(2)在探究猜想B时,同学们在图e中加入浓盐水,发现弹簧测力计示数减小,同学们因此得出结论:浮力的大小与液体的密度有关,浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力就越______。
(3)为了研究猜想C,同学们用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体按照图f、g进浮力就越行实验,弹簧测力计两次示数不同,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍却认为该结论不可靠,主要原因是____________。
19. 小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?实验中选用海绵等器材在水平桌面上进行了图乙a、b、c的实验过程;
(1)实验中,通过观察_________来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是_______,本实验还可以用________(选填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成;
(2)由图乙中的________两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关;
(3)为探究压力的作用效果跟________的关系,可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论;
(4)如图丙所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论_____(选填“合理”或“不合理”);
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量——______,即压力与受力面积之比。
(6)通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知______体重较小。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分。
20. 我市借助多功能雾炮车可喷雾、可调节、功力强、射程远、覆盖面积大的优点,将其运用到城市环卫工作中来。下表是某雾炮车的相关数据。请根据题意回答下列问题(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg):
空车质量
水罐容积
装满水时车轮与地面的总接触面积
功率
5t
4m3
0.5m2
100kW
(1)多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,司机相对于雾炮车来说是____________(选填“静止”或“运动”)的,多功能雾炮车处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,向空中喷射水雾时雾炮车的惯性____________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)若该车静止在水平地面上,装满水时,对地面的压强为多少?____
(3)该车在完成环卫工作后返回环卫处,在水平路面上以100kW的功率匀速行驶1000m用时2min,求此过程中该车牵引力做的功是多少?____
21. 2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰,开始了第一次海试。不仅仅是我国,国外各个机构和媒体,对福建舰也非常关注。例如福建舰的各方面性能水平,各国进行了各方面的推测。其中,争议最大的方面,就是福建舰的舰载机数量。在国外媒体中,出现了55架、60架、70架、75架等一系列版本。如图所示是福建舰航母,它的最大吃水深度约为13m,满载时排水量约为80000t。若该舰搭载36架歼-15舰载机,每架舰载机的最大起飞质量是32500kg。福建舰每次出海都需要至少10000吨重油。求:(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)“福建舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为多少?
(2)一架歼-15舰载机以最大起飞质量准备起飞,与水平甲板的接触总面积为0.8m2,舰载机起飞前对甲板的压强是多少?
(3)另一架质量为20.6t的舰载机返航回落在航母上,航母排开海水的体积将增大多少?
(4)使用常规燃料为航母提供动力每次出航都意味着巨大的消耗,由此请你提一个合理的建议,随着我国国力与研发技术的提高,未来可以采用什么燃料或采用什么方式为新型航母提供动力?
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2023~2024学年度第二学期春季质量检测试卷
八年级物理
(试卷总分:70分 考试时间:60分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1. 力无处不在,我们在使用橡皮擦擦掉画错的图时,为了擦得更干净,常常用更大的力来擦,这是通过增大____________来增大摩擦力;小明把压弯变形的橡皮弹了出去,是因为橡皮受到了____________力。
【答案】 ① 压力 ②. 弹
【解析】
【1题详解】
[1]为了擦得更干净,常常用更大的力来擦,在接触面粗糙程度一定时,这是通过增大压力的方法来增大摩擦力。
[2]压弯的橡皮具有弹力,而力又可以改变物体的运动状态。小明把压弯变形的橡皮弹了出去,是因为橡皮受到了小明的弹力。
2. 电影《独行月球》中为了返回基地,袋鼠“金刚”拉着脚踏滑板独孤月在月球上飞跃大坑的画面使人泪目,在月面上脚踏宽大的滑板滑行是通过 ___________(选填“增大”或“减小”)受力面积来 ___________(选填“增大”或“减小”)对月面的压强。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]在月面上脚踏宽大的滑板滑行,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。
3. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的“中国诗词大会”,深受观众的青睐。诗句“清风不识字,何故乱翻书”,清风翻书,是因为书本上方空气____________,压强____________。
【答案】 ①. 流速大 ②. 小
【解析】
【3题详解】
[1][2]清风翻书是因为当风吹时书本的上方空气流速大,压强小而使书页翻动。
4. 船闸是根据____________原理工作的;船从闸室驶向下游前,需要打开阀门____________(填字母)的同时,关闭另一阀门,直至下游水位与闸室水位相平时,再打开闸门,船就可以驶入下游。
【答案】 ①. 连通器 ②. B
【解析】
【4题详解】
[1]船闸水面与空气相通,中间底部相连通,是利用的连通器原理。
[2]从图可以看出,上游阀门打开,上游与闸室水面相平,船从闸室驶向下游前,需要阀门B打开的同时,关闭另一阀门,使下游与闸室相连通,直至下游水位与闸室水位相平时,再打开闸门,船驶入下游。
5. 水下飞天洛神舞《祈》深受观众好评,如图所示,当演员何灏浩从水中向水面“飞行”,但未露出水面的过程中,她所受水的压强______(填“变大”“不变”或“变小”),所受水的浮力______(填“变大”“不变”或“变小”);若她潜在水中时,排开水的体积约为,则她在水中所受浮力为______N。(,g取10N/kg)
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 800
【解析】
【详解】[1]当演员何灏浩从水中向水面“飞行”,但未露出水面的过程中,距离水面越来越近,深度越来越小,根据可知,水的密度不变,所以她所受水的压强变小。
[2]因为未露出水面,所以排开水的体积等于人的体积不变,水的密度不变,根据可知,浮力大小不变。
[3]她在水中所受浮力为
6. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的水平力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系图像如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系图像如图丙所示。0~2s内推力做功为_______J;2~4s内物体受到的推力_______(选填“等于”“大于”或“小于”)摩擦力;第5s时,推力的功率为___W。
【答案】 ①. 0 ②. 大于 ③. 8
【解析】
【详解】[1]由图丙可知,0~ 2s内物体运动的速度为0,处于静止状态,由W=Fs得,推力做功为0J。
[2]由图丙可知,2~4s内物体做加速运动,受到的推力大于摩擦力。
[3]由图丙可知,4~6s内物体做匀速运动,由图乙可知,物体受到的推力为2N,第5s时,由图丙可知,速度为4m/s,推力的功率为
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7—12题每小题只有一个选项符合题目要求;第13—14题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,,选对但不全的得1分,有错选的得0分。
7. 生活中经常要对一些物理量进行估测,下列估测合理的是( )
A. 一支2B铅笔的质量约为500g B. 初中生爬楼的功率约为10W
C. 水下1米处的压强约为1000Pa D. 中学生在水中漂浮时所受的浮力约为500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.一支2B铅笔的质量约为10g,故A不符合题意;
B.初中生的质量大约为50kg,重力约为
一个楼层的高度约为3m,上一层楼克服重力做功为
上一层楼用时在10s左右,则功率为
故B不符合题意;
C.根据液体压强公式,水下1米处的压强约为
故C不符合题意;
D.中学生的质量在50kg左右,受到的重力大约为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
中学生在水中漂浮时,浮力等于重力,所受的浮力约为500N,,故D符合题意。
故选D。
8. 2023年3月25日,贵州省首届“美丽乡村”篮球联赛总决赛在黔东南州台江县台盘村举行。下列关于篮球运动中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A. 篮球抛出后,在空中受到重力和推力的作用
B. 篮球抛出后继续运动,是因为受到惯性力的作用
C. 篮球撞击篮板被弹回,说明力改变了篮球的运动状态
D. 篮球撞击篮板时,篮球对篮板的力与篮板对篮球的力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.篮球被抛出后,在空中运动的过程中只受重力和空气阻力这两个力,离开人手之后就不再受到推力作用,故A错误;
B.篮球离开人手后,继续运动是因为篮球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力,故B错误;
C.篮球撞击篮板被弹回,篮球的运动状态发生改变,说明力改变了篮球的运动状态,故C正确;
D.篮球撞击篮板时,篮球对篮板的力与篮板对篮球的力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,水平桌面上有一长为L,质量分布均匀的木板M,右端与桌边相齐,在水平力F的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力变小
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,压力不变
D. M对桌面的压强变大,压力变小
【答案】C
【解析】
【详解】放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力,此时压力和重力相等,因为木块的重力不变,所以在这一过程中,木块对桌面的压力也不变;在压力不变的情况下,随着物体被缓慢推出,受力面积逐渐减小,由可知,压强逐渐增大,故C正确,ABD错误。
故选C。
10. 下列关于浮力的说法中不正确的是( )
A. 浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水
B. 浮力是由物体上下表面所受液体压力差而产生的
C. 浮力方向与重力方向相反
D. 在不同液体中浮力方向会不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.浮力是浸在液体中的物体受到的液体对物体向上托的力,浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水,故A正确,不符合题意;
B.浸在液体中的物体由于上下表面深度不同,因此上下表面受到的压强不同,存在向上的压强差,进而存在向上的压力差,即为浮力,故B正确,不符合题意;
CD.浮力的方向总是竖直向上,重力的方向总是竖直向下的,浮力与重力方向相反,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
11. 如图所示,下列与浮力有关的事例说法正确的是( )
A. 图甲中,向杯中不断加盐,鸡蛋所受浮力不变
B. 图乙中,舰载机起飞后,航母受到的浮力不变
C. 图丙中,静止在空中的热气球调大火焰开始上升,它所受到浮力变小
D. 图丁中,同一支密度计静止在不同液体中,A液体的密度小于B液体
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中鸡蛋悬浮在水中,则鸡蛋的密度等于水的密度;向图中的杯子中加盐,水的密度变大,大于鸡蛋的密度,鸡蛋将上浮,在鸡蛋上表面没有露出液面之前,鸡蛋排开盐水的体积不变,根据知,鸡蛋受到的浮力变大;当鸡蛋漂浮在液面上静止后,鸡蛋受到的浮力等于自身的重力,不再变化,所以浮力先变大后不变,故A错误;
B.舰载机起飞后,航母自重减小,因航母仍漂浮,航母受到的浮力变小,故B错误;
C.静止在空中的热气球调大火焰开始上升,热气球的体积受热膨胀,根据可知它所受到浮力变大,故C错误;
D.同一支密度计放在A、B两种液体中都漂浮,则
由图知密度计排开液体体积,根据可得,故D正确。
故选D
12. “引体向上”和“仰卧起坐”是学考体育测试的可选项目。小明先后尝试了一次“引体向上”和一次“仰卧起坐”,发现完成一次“仰卧起坐”明显用时要短一些。请你结合右侧两幅示意图分析,小明完成一次“引体向上”和完成一次“仰卧起坐”相比( )
A. 做功更多 B. 功率更小 C. 做功更少 D. 功率更大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.小明完成一次“引体向上”和完成一次“仰卧起坐”相比,克服的重力较大,重心上升的距离也较大,由得,小明完成一次“引体向上”做功更多,故A符合题意,C不符合题意;
BD.完成一次“仰卧起坐”做功较小,用时要短一些,由得,功率带下无法比较,故BD不符合题意。
故选A。
13. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 举重运动员举着杠铃不动,人举杠铃的力没有做功
B. 小球在粗糙的水平桌面上移动了一段距离,桌面对小球的支持力做了功
C. 做功越多的机械功率越大
D. 做功越快的机械功率越大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.做功的两个必要因素:一是有力的作用,二是在力的方向上移动距离;举重运动员举着杠铃不动,人举杠铃有力的作用,但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功,故A正确;
B.桌面对小球的支持力是在竖直方向上,但小球在竖直方向上没有移动距离,所以桌面对小球的支持力没有做功,故B错误;
CD.功率表示做功快慢的物理量,所以做功越快的机械,功率越大,故C错误,D正确。
故选AD。
14. 如图所示,水平桌面上甲、乙两个质量相等但底面积不同的圆柱形容器内装有质量相等的不同液体,两个完全相同的小球在甲、乙两容器中静止.下列判断正确的是( )
A. 甲容器中小球排开液体的重力大于乙容器中小球排开液体的重力
B. 乙容器中所装的液体密度大于甲容器中所装的液体密度
C. 乙容器对水平桌面的压强大于甲容器对水平桌面的压强
D. 甲容器底部所受液体压力大于乙容器底部所受液体压力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据图示可知,小球在甲容器中处于悬浮状态,受到的浮力等于自身的重力,液体的密度等于小球的密度;在乙容器中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,液体的密度大于小球的密度,所以物体在甲、乙两容器中受到的浮力相同,排开液体的重力相同,乙容器中液体的密度大于甲容器中液体的密度,故A错误,B正确;
C.两容器的质量相同,重力相同,液体的重力、小球的重力均相同,所以两个装置的总重力是相同的,对水平桌面的压力相同,乙容器的底面积小,根据可知,乙容器对水平桌面的压强大,故C正确;
D.两个容器都是圆柱形状的,则容器底部受到液体的压力都等于液体和小球的总重力,所以两个容器底部受到液体的压力大小相同,故D错误。
故选BC。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图(a)是民间传统体育项目抖空竹,也是国家级非物质文化遗产之一,图(b)是空竹简化图,O点为其重心,在图(b)中画出空竹所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,O点为其重心,重力的方向是竖直向下,所以,从重心开始沿竖直向下的方向画带箭头的线段,在箭头末端标出重力的符号G,如图所示:
16. 如图所示,在装有一定深度水的玻璃水槽中放入一正方体木块,再在水槽口下方安装固定的水平金属网(水能倒入但木块不能穿过)。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升直至与水槽口相平。请在图中画出能正确表示注水过程中木块所受浮力大小与注水时间的关系图像。
【答案】
【解析】
【详解】在注水过程中,经历了三个过程:
(1)在木块没有接触金属网之前,木块处于漂浮状态,受到的浮力等于木块重力,大小不变。
(2)木块接触到金属网后到水面刚到金属网,由于金属网的束缚,使得木块不能继续上升,随着倒水,木块排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排可知,木块受到的浮力变大。
(3)水面从金属网到水槽口,木块浸没水中,排开水的体积不变,由F浮=ρ水gV排可知,木块受到的浮力不变。可见,在注水过程中木块所受到的浮力先不变、又增大、最后又不变,如下图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,第17题4分,第18题7分,第19题8分,共19分)
17. 如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)图中压强计通过U形管两侧_______反映橡皮膜所受压强的大小。实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作______;
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
(2)根据乙和丁实验步骤____(选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小跟液体的密度有关;
(3)为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,在图戊的装置中,容器的左右两侧分别装入深度相同的水和酒精,则________(选填“左”或“右”)侧的液体是水。(ρ酒精=0.789×103kg/m3)
【答案】 ①. 液面高度差 ②. B ③. 不可以 ④. 右
【解析】
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小,高度差越大,说明橡皮膜受到的压强越大,这种研究方法叫转换法。
[2]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;观察图甲发现,组装器材时,U形管两侧液面不相平,为了使U形管两侧液面相平,应取下软管重新安装,故A不符合题意,B不符合题意。
故选B。
(2)[3]由乙和丁实验步骤,未控制液体深度相同,不可以探究液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。
(3)[4]在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则右侧液体压强大,由p=ρgh知道,右侧液体的密度较大,左侧是酒精,右侧是水。
18 探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中,某小组同学做了如下猜想:
A.浮力大小与物体浸入液体中的体积有关;
B.浮力大小与液体的密度有关;
C.浮力大小可能与物体的形状有关;
(1)为了探究猜想A,同学们进行了如下实验:
①使用弹簧测力计测重力前,应对弹簧测力计在______方向上进行校零;
②校零后,将物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数稳定时如图a所示,则物体的重力为________N;
③如图b,使物体的一部分浸入水中,示数稳定后,读出弹簧测力计此时的示数为3.4N,则此时物体受到的浮力为______N;
④继续增大物体浸入水中的体积,直至刚好浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐________;
⑤根据以上实验数据可得出结论:液体密度相同时,物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越_______。
(2)在探究猜想B时,同学们在图e中加入浓盐水,发现弹簧测力计示数减小,同学们因此得出结论:浮力的大小与液体的密度有关,浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力就越______。
(3)为了研究猜想C,同学们用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体按照图f、g进浮力就越行实验,弹簧测力计两次示数不同,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍却认为该结论不可靠,主要原因是____________。
【答案】 ①. 竖直 ②. 4.8 ③. 1.4 ④. 减小 ⑤. 大 ⑥. 大 ⑦. 没有控制排开液体的体积相同
【解析】
【详解】(1)①[1]测量重力时,弹簧测力计竖直放置,因而使用前竖直方向进行调零。
②[2]弹簧测力计分度值为0.1N,示数为4.8N,即物体重力为4.8N。
③[3]根据称重法知道,物体受到的浮力
④[4]从图a到图d,液体密度相同,物体排开液体体积变大,弹簧测力计示数变小。
⑤[5]增大物体浸入水中的体积,直至刚好浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐减小,这说明在液体密度不变的情况下,物体排开的水的体积越大,受到的浮力越大。
(2)[6]在探究猜想B时,即探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,而液体密度不同;同学们在图e中加入浓盐水,容器中液体的体积增大,发现弹簧测力计示数减小(即物体会向上移动),此过程中不一定能保证物块排开液体的体积相同。
(3)[7]探究浮力的大小与物体的形状有关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的形状,故小珍认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
19. 小明和小华在沙滩上玩耍时,留下了大小和深浅不同的脚印,如图甲所示,由此他们产生了疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?实验中选用海绵等器材在水平桌面上进行了图乙a、b、c的实验过程;
(1)实验中,通过观察_________来比较压力的作用效果,这里应用到的科学方法是_______,本实验还可以用________(选填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成;
(2)由图乙中的________两次实验可知,压力的作用效果与受力面积有关;
(3)为探究压力的作用效果跟________的关系,可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论;
(4)如图丙所示,小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论_____(选填“合理”或“不合理”);
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量——______,即压力与受力面积之比。
(6)通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印,可知______体重较小。
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 转换法 ③. 沙子 ④. b、c ⑤. 压力大小 ⑥. 不合理 ⑦. 压强 ⑧. 小华
【解析】
【详解】(1)[1][2]力可以使物体发生形变。该实验图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,故用到的科学方法是转换法。
[3]因沙子受压形变明显,故我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
(2)[4]探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,通过比较b、c两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关。
(3)[5]实验中a、b两次的受力面积相同,压力大小不同,可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(4)[6]小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化,是因为改变受力面积的同时,改变了压力大小,故结论不合理。
(5)[7]压强表示压力所用效果的物理量,是压力与受力面积之比,为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量——压强。
(6)[8]如图甲所示,留下了大小和深浅不同的脚印,小明的脚印较大且较深,脚印较深说明受力面积相同时小明的压力比小华的压力大,小明的脚印较大,故小明的压力更大,可知小明的体重较大。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题9分,共17分)解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分。
20. 我市借助多功能雾炮车可喷雾、可调节、功力强、射程远、覆盖面积大的优点,将其运用到城市环卫工作中来。下表是某雾炮车的相关数据。请根据题意回答下列问题(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg):
空车质量
水罐容积
装满水时车轮与地面的总接触面积
功率
5t
4m3
0.5m2
100kW
(1)多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,司机相对于雾炮车来说是____________(选填“静止”或“运动”)的,多功能雾炮车处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,向空中喷射水雾时雾炮车的惯性____________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)若该车静止在水平地面上,装满水时,对地面的压强为多少?____
(3)该车在完成环卫工作后返回环卫处,在水平路面上以100kW的功率匀速行驶1000m用时2min,求此过程中该车牵引力做的功是多少?____
【答案】 ①. 静止 ②. 平衡 ③. 减小 ④. ⑤. 1.2×107J
【解析】
【详解】(1)[1]多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,司机相对于雾炮车来说位置没有变化,是静止的。
[2][3]平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态;多功能雾炮车在水平地面上做匀速直线运动时,其处于平衡状态;炮车向空中喷射水雾时水的质量减小,惯性减小。
(2)[4]装满水时水的质量
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×4m3=4×103kg
车和水的总重力
G总=m总g=(5×103kg+4×103kg)×10N/kg=9×104N
车装满水静止在水平地面上时对地面的压力
F压=G总=9×104N
雾炮车对地面的压强
(3)[5]此过程中该车牵引力做的功
W=Pt=100×103W×2×60s=1.2×107J
21. 2024年5月1日,我国第三艘航母福建舰,开始了第一次海试。不仅仅是我国,国外各个机构和媒体,对福建舰也非常关注。例如福建舰的各方面性能水平,各国进行了各方面的推测。其中,争议最大的方面,就是福建舰的舰载机数量。在国外媒体中,出现了55架、60架、70架、75架等一系列版本。如图所示是福建舰航母,它的最大吃水深度约为13m,满载时排水量约为80000t。若该舰搭载36架歼-15舰载机,每架舰载机的最大起飞质量是32500kg。福建舰每次出海都需要至少10000吨重油。求:(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)“福建舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为多少?
(2)一架歼-15舰载机以最大起飞质量准备起飞,与水平甲板的接触总面积为0.8m2,舰载机起飞前对甲板的压强是多少?
(3)另一架质量为20.6t的舰载机返航回落在航母上,航母排开海水的体积将增大多少?
(4)使用常规燃料为航母提供动力每次出航都意味着巨大的消耗,由此请你提一个合理的建议,随着我国国力与研发技术的提高,未来可以采用什么燃料或采用什么方式为新型航母提供动力?
【答案】(1)1.339×105Pa;(2);(3)20m3;(4)见解析
【解析】
【详解】解:(1)“福建舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×13m=1.339×105Pa
(2)舰载机静止在甲板上时对甲板的压力
F=G=mg=32500kg×10N/kg=3.25×105N
舰载机起飞前对甲板的压强
(3)由阿基米德原理可知航母增加的浮力
所以,则排开海水质量的增加量
排开海水体积的增加量
(4)随着我国国力与研发技术的提高,未来可以采用太阳能和风能为新型航母提供动力。(合理即可)
答:(1)“福建舰”达到最大吃水深度,其底部受到海水的压强约为1.339×105Pa;
(2)舰载机起飞前对甲板的压强是;
(3)另一架质量为20.6t的舰载机返航回落在航母上,航母排开海水的体积将增大20m3;
(4)见解析。
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