内容正文:
碧江区2023-2024学年度八年级下期末模拟考试物理试题
(考试时间120分钟,满分100分)
一、 选择题(本题共9个小题, 每小题3分,共27分)下列各题给出的四个选项中,第1至7小题为单选题,每小题3分;第8至9小题为多选题,每小题3分,选对但不全得1分,全对得3分,有选错不得分。
1. 《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体具有较大的( )
A. 重力 B. 惯性 C. 动能 D. 重力势能
2. 2024年4月8日,地球上的部分区域观测到了日全食,这一天文奇观的成因蕴含了下列哪一物理知识( )
A. 凸透镜成像 B. 光的色散 C. 光的直线传播 D. 小孔成像
3. 在中国空间站的“天宫课堂”上,航天员王亚平和叶光富做了太空抛物实验,冰墩墩被王亚平轻轻一推,便几乎沿直线匀速飘向叶光富,下列哪一定律能解释此运动现象( )
A. 光的反射定律 B. 牛顿第一定律
C. 欧姆定律 D. 焦耳定律
4. “走遍大地神州,醉美多彩贵州。”梵净山主峰时而薄雾缭绕,时而雾散峰青。此现象主要包含下列哪两种物态变化( )
A. 熔化和凝华 B. 液化和汽化
C. 汽化和熔化 D. 凝固和升华
5. 用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
6. 随着对各种新材料深入研究及应用,促进了科技的进步和发展。某款无人机为增加有效载重,需要“瘦身”以提高机械效率。使用碳纤维替代传统材料制作无人机机架,可以使其重量减轻约15%~20%,这主要是由于该材料具有较小的( )
A. 体积 B. 硬度 C. 弹性 D. 密度
7. 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
8. 如图甲所示,用弹簧测力计挂一长方体物体逐渐浸入水中,图乙是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 金属块的质量为0.4kg
B. 金属块受到的最大浮力是2N
C. AB过程中,金属块受到的浮力逐渐减小
D. 金属块浸没时排开水的体积是2×10-4m3
9. 如图甲所示,用电动起重机的动滑轮竖直向上提升物体,拉力F移动的距离s随时间t变化的关系图象如图乙所示。已知物体的质量为0.5kg,绳子的拉力F恒为3.0N,g取10N/kg。在0~2s的时间内,下列说法正确的是( )
A. 物体上升的速度为4.0m/s B. 动滑轮的机械效率约为83.3%
C. 拉力的功率为12W D. 提升物体时所做的额外功为8J
二、填空题(本题共4个小题,每空2分 ,共10分)
10. 2023年5月30日,神舟十六号载人航天飞船与空间站天和核心舱成功对接,3名航天员顺利进驻空间站。对接成功后,以天和核心舱为参照物,神舟十六号载人飞船是______的。
11. 山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力变小,部分山体在___________的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
12. 无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,需________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.
13. 有一个木块,将木块放在盛满水的溢水杯中时,从溢水杯中溢出90g水,若把木块放在盛有足够多酒精的烧杯中,静止后木块受到的浮力为 ___________N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3;ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木块=0.9×103kg/m3)
三、作图题(本题共3个小题,每题2分,共6分)
14. 如图所示,一条与主光轴垂直的光线经平面镜反射后射向前方的凹透镜。请画出经过平面镜反射后的反射光线以及经过凹透镜折射后的折射光线。
15. 如图所示,木块沿粗糙斜面下滑,请画出斜面对木块的支持力和摩擦力的示意图。(O点为力的作用点)
16. 如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的大致曲线。
( )
四、简答题(本题共2个小题,每题3分,共6分)
17. 在抗击全球新冠肺炎疫情中,中国展现出大国担当。湖南长沙远大科技集团根据国家最新标准,从方案设计、机器人生产组装、集装箱打包、轮船运输、安装调试到投入使用,仅仅20多天便向韩国出口了一整座医院。机器人生产车间内,机械臂安装在宽大的底座上。启动电源开关,巨大的机械臂在AL电脑系统控制下实现灵活转动。机械抓手上凹凸不平的花纹实现稳当取放物体。整座医院空气系统实现了内部气压负20帕,自动隔离病原微生物,只让外面新鲜空气可以进入病房。病房内照明系统和卫生间下水道排放系统工程都做得非常科学精致。根据当地疫情发展情况,病房建在坚实而宽大的地基上,后续还可灵活加减增层,像“搭积木”一样增加病房模块,扩大收治容量。请根据以上材料及如图所示图片,找出一个相关物理信息,并指出其对应的物理知识(不得与示例重复)。
示例:物理信息:机械臂安装在宽大的底座上;
物理知识:压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。
作答:物理信息:___________________________________________________;
物理知识:___________________________________________________。
18. 自行车、扫码单车是我们绿色出行的首选。在落满树叶的无风街道上快速骑行时,会发现街道两边的树叶会飞向单车,这是为什么?在紧急刹车时,应该压刹后轮,而不能只压刹前轮,这又为什么?请用学过的物理知识解释这两种现象。
五、实验探究题(本题共3个小题,19.20.21每题10分,每空2分,共30分)
19. 卓越实验小组用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律的实验”,请回答下列问题;
(1) 如图甲所示,测得凸透镜的焦距为_________cm;
(2)实验前,为了让像成在光屏中央,需对蜡烛、凸透镜和光屏进行调节,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在_____________;
(3) 将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置,移动光屏得到一个清晰烛焰的像,利用这一成像特点人们制成了_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)保持物距不变,用焦距为20.0cm的凸透镜替换原来的凸透镜,向右移动光屏后,在光屏上得到一个倒立、放大的像,于是该实验小组得出结论:当物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成的像越大,且像距也越大,你认为他们通过这一探究所得出的结论是否可信? ______________,理由是_______________。
20. 如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是___________N。
(2)比较___________(填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较___________(填字母代号)二图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为___________kg/m3。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于称重法所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因:_________________。
21. 小明在观看冬奥会冰壶比赛时,发现运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同,一只是较光滑的塑料制成的,另一只是较粗糙的橡胶制成的,如图甲。爱思考的他认为两只鞋的鞋底受到的摩擦力可能不同。于是他找来一个木块,在木块的上下两面分别贴上一层橡胶和一层较光滑的塑料,探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)小明先把木块的橡胶面朝下如图乙所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,并读出弹簧测力计的示数为___________N;
(2)然后把木块的塑料面朝下,如图丙所示,重复刚才的实验,比较两次测力计的示数可以得到初步实验结论:压力大小相同时,___________,滑动摩擦力越大。生活中有很多此结论的应用,请举出一例:___________;(3)小明查资料得知,冰壶比赛时,运动员一只鞋是蹬冰鞋,另一只鞋是滑行鞋。结合实验结论,小明判断出塑料底的鞋是用来___________(选填“蹬冰”或“滑行”)的;
(4)实验中他没有选择两个木块,而是在同一木块的两面分别贴上橡胶和塑料,这样进行实验的好处是___________。
六、综合应用题(本题共2个小题,22小题9分,23小题12分,共21分)
22. 如图所示,两个完全相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上,容器的底面积为3×10-2m2,容器内水的深度为0.2m,且两容器中水和酒精的质量相等(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
(1)求A容器中水的质量;
(2)求B容器中酒精的体积;
(3)将体积为2×10-3m3的实心铝块浸没在水中,质量为3.95kg的另一种金属块浸没在酒精中,发现两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出。求放入酒精中的金属块密度。
23. 如图是我国自主研发的大型海事巡航救助船“海巡06”,据报道:2021年2月8日,“海巡06”在武昌船舶重工集团双柳造船基地正式下水,列编后将成为驻守我国东南沿海水域的最大海事巡航救助船。“海巡06”总长128.6米,型宽16米,型深7.9米,设计排水量5560吨,设计航速20节(1节1.852km/h,具备无限航区航行能力,续航里程1万海里,在没有外界补给的情况下能在海上巡航执法60天。求:
(1)将其他船只上的货物装到“海巡06”上后,“海巡06”受到的浮力__(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“海巡06”吃水深度为4.2m时,水对船底的压强为多大?__
(3)“海巡06”满载时所受到的浮力是多大__?排开水的体积是多少?__
(4)若“海巡06”输出功率为,其匀速巡航180km,需要5个小时,则此过程中它受到的阻力是多少?__
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碧江区2023-2024学年度八年级下期末模拟考试物理试题
(考试时间120分钟,满分100分)
一、 选择题(本题共9个小题, 每小题3分,共27分)下列各题给出的四个选项中,第1至7小题为单选题,每小题3分;第8至9小题为多选题,每小题3分,选对但不全得1分,全对得3分,有选错不得分。
1. 《民法典》规定:禁止从建筑物中抛掷物品。高空抛物存在巨大的安全隐患,是因为高处的物体具有较大的( )
A. 重力 B. 惯性 C. 动能 D. 重力势能
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患,是因为物体被举高后具有了重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大,因此高空抛物会造成很大的危害,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 2024年4月8日,地球上的部分区域观测到了日全食,这一天文奇观的成因蕴含了下列哪一物理知识( )
A. 凸透镜成像 B. 光的色散 C. 光的直线传播 D. 小孔成像
【答案】C
【解析】
【详解】由于光沿直线传播,太阳射出的光线被月球挡住了,太阳光射不到地球上,所以地球上部分的人们看不到太阳,这样就形成了日食。
故选C。
3. 在中国空间站的“天宫课堂”上,航天员王亚平和叶光富做了太空抛物实验,冰墩墩被王亚平轻轻一推,便几乎沿直线匀速飘向叶光富,下列哪一定律能解释此运动现象( )
A. 光的反射定律 B. 牛顿第一定律
C. 欧姆定律 D. 焦耳定律
【答案】B
【解析】
【详解】冰墩墩被推出后,由于冰墩墩在太空中处于失重状态,在空中不受力的作用,所以冰墩墩会沿着原来的方向做匀速直线运动,能解释此运动现象的是牛顿第一定律。
故选B。
4. “走遍大地神州,醉美多彩贵州。”梵净山主峰时而薄雾缭绕,时而雾散峰青。此现象主要包含下列哪两种物态变化( )
A. 熔化和凝华 B. 液化和汽化
C. 汽化和熔化 D. 凝固和升华
【答案】B
【解析】
【详解】薄雾是空气中的水蒸气液化形成的小水珠;雾散是因为小水珠汽化成了水蒸气。
故选B。
5. 用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】C
【解析】
【详解】不同乐器、不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,我们是靠音色来辨别乐器的种类。所以用钢琴和二胡来进行演奏,它们演奏出来的乐曲不可能具有相同的音色。
故选C。
6. 随着对各种新材料深入研究及应用,促进了科技的进步和发展。某款无人机为增加有效载重,需要“瘦身”以提高机械效率。使用碳纤维替代传统材料制作无人机机架,可以使其重量减轻约15%~20%,这主要是由于该材料具有较小的( )
A. 体积 B. 硬度 C. 弹性 D. 密度
【答案】D
【解析】
【详解】由可得,可知体积相同的不同物质,密度越小,质量越小。由题知,使用碳纤维材料替代传统材料制作无人机机架,可以降低自重,所以这主要是由于该材料具有较小的密度。
故选D。
7. 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。
8. 如图甲所示,用弹簧测力计挂一长方体物体逐渐浸入水中,图乙是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况,下列说法正确的是( )
A. 金属块的质量为0.4kg
B. 金属块受到的最大浮力是2N
C. AB过程中,金属块受到的浮力逐渐减小
D. 金属块浸没时排开水的体积是2×10-4m3
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图像可知,金属块重力为6N,则质量为
故A错误;
B.当h=6cm,拉力最小,所受浮力最大,表明物体恰好完全浸没,此时弹簧测力计的拉力F拉=4N,金属块受的浮力为
F浮=G﹣F拉=6N﹣4N=2N
故B正确;
C.AB过程中,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据F浮=G﹣F拉,重力不变,拉力变小,则浮力变大,故C错误;
D.根据阿基米德原理可得金属块浸没时排开水的体积为
故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,用电动起重机的动滑轮竖直向上提升物体,拉力F移动的距离s随时间t变化的关系图象如图乙所示。已知物体的质量为0.5kg,绳子的拉力F恒为3.0N,g取10N/kg。在0~2s的时间内,下列说法正确的是( )
A. 物体上升的速度为4.0m/s B. 动滑轮的机械效率约为83.3%
C. 拉力的功率为12W D. 提升物体时所做的额外功为8J
【答案】BC
【解析】
【详解】A.拉力F移动的距离随时间变化的关系为一过原点的直线,物体做匀速直线运动,由图可知拉力F的速度为
物体由动滑轮提升,有效股数n=2,拉力的速度是物体速度的2倍,所以物体上升的速度是2.0m/s,故A错误;
B.由图可知,滑轮组绳子有效股数n=2,绳子自由端移动的距离s=8m,物体上升h=4m,拉力所做的总功
W总=Fs=3.0N×8m=24J
有用功
W有=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×4m=20J
滑轮组的机械效率
故B正确;
C.绳子的拉力F恒为3.0N,拉力的功率
故C正确;
D.提升物体时所做的额外功为
W额=W总-W有=24J-20J=4J
故D错误。
故选BC。
二、填空题(本题共4个小题,每空2分 ,共10分)
10. 2023年5月30日,神舟十六号载人航天飞船与空间站天和核心舱成功对接,3名航天员顺利进驻空间站。对接成功后,以天和核心舱为参照物,神舟十六号载人飞船是______的。
【答案】静止
【解析】
【详解】对接成功后,以天和核心舱为参照物,神舟十六号的位置没有发生改变,所以载人飞船是静止的。
11. 山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力变小,部分山体在___________的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
【答案】重力
【解析】
【详解】强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡。
12. 无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、________(选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机上升时,需________(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面.
【答案】 ①. 缩小 ②. 减小
【解析】
【分析】照相机是根据物距大于二倍焦距、像距在一倍焦距到二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像的原理工作的,且凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【详解】摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像;当物距增大时,像距减小,也就是当无人机高度上升时增大了物距,这时需减小镜头与感光晶片的距离,才能拍摄到清晰的画面.
13. 有一个木块,将木块放在盛满水的溢水杯中时,从溢水杯中溢出90g水,若把木块放在盛有足够多酒精的烧杯中,静止后木块受到的浮力为 ___________N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3;ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木块=0.9×103kg/m3)
【答案】0.8
【解析】
【详解】因为ρ水>ρ木,所以木块在水中处于漂浮状态,浮力与木块的重力相等。根据阿基米德原理求出木块的重力
木块的质量
木块的体积
已知ρ木>ρ酒精,木块在酒精中沉底;若把木块放在盛有足够多酒精的烧杯中,静止后木块受到的浮力
三、作图题(本题共3个小题,每题2分,共6分)
14. 如图所示,一条与主光轴垂直的光线经平面镜反射后射向前方的凹透镜。请画出经过平面镜反射后的反射光线以及经过凹透镜折射后的折射光线。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】入射光线与平面镜的夹角为,则入射角为
根据反射角等于入射角画出反射光线,易知反射光线平行于主光轴。根据平行光经凹透镜折射后的光线的反向延长线过凹透镜的焦点,故连接凹透镜的焦点与入射光线与凹透镜的交点后延长线即为经过凹透镜折射后的折射光线,如下所示:
15. 如图所示,木块沿粗糙斜面下滑,请画出斜面对木块的支持力和摩擦力的示意图。(O点为力的作用点)
【答案】
【解析】
【详解】沿斜面下滑的物体受重力、支持力、滑动摩擦力,支持力垂直于斜面向上,滑动摩擦力平行于斜面向上,如图所示:
16. 如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后,在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的大致曲线。
( )
【答案】
【解析】
【详解】如图甲,铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动,动能不为零。从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程动能增大;整个过程动能先减小再增大。图像如下:
四、简答题(本题共2个小题,每题3分,共6分)
17. 在抗击全球新冠肺炎疫情中,中国展现出大国担当。湖南长沙远大科技集团根据国家最新标准,从方案设计、机器人生产组装、集装箱打包、轮船运输、安装调试到投入使用,仅仅20多天便向韩国出口了一整座医院。机器人生产车间内,机械臂安装在宽大的底座上。启动电源开关,巨大的机械臂在AL电脑系统控制下实现灵活转动。机械抓手上凹凸不平的花纹实现稳当取放物体。整座医院空气系统实现了内部气压负20帕,自动隔离病原微生物,只让外面新鲜空气可以进入病房。病房内照明系统和卫生间下水道排放系统工程都做得非常科学精致。根据当地疫情发展情况,病房建在坚实而宽大的地基上,后续还可灵活加减增层,像“搭积木”一样增加病房模块,扩大收治容量。请根据以上材料及如图所示图片,找出一个相关物理信息,并指出其对应的物理知识(不得与示例重复)。
示例:物理信息:机械臂安装在宽大的底座上;
物理知识:压力相同的情况下,受力面积越大,压强越小。
作答:物理信息:___________________________________________________;
物理知识:___________________________________________________。
【答案】 ①. 机械抓手上凹凸不平的花纹实现稳当取放物体 ②. 物体间压力相同的情况下,接触面粗糙程度越大,摩擦力越大
【解析】
【详解】[1][2]“机械抓手上凹凸不平的花纹实现稳当取放物体”,此处涉及到的物理知识为“物体间压力相同的情况下,接触面粗糙程度越大,摩擦力越大。
18. 自行车、扫码单车是我们绿色出行的首选。在落满树叶的无风街道上快速骑行时,会发现街道两边的树叶会飞向单车,这是为什么?在紧急刹车时,应该压刹后轮,而不能只压刹前轮,这又为什么?请用学过的物理知识解释这两种现象。
【答案】快速骑行时周围空气流速大,压强小,树叶在压强差的作用下被压向单车行驶过的地方;快速行驶的自行车,如果突然只刹前轮,前轮停止运动,而后轮由于惯性要保持原来的状态继续向前运动,由于人和车具有惯性后轮会跳起来,而使车向前翻倒,故紧急刹车时,我们应该压刹后轮,而不能只压刹前轮。
【解析】
【详解】略。
五、实验探究题(本题共3个小题,19.20.21每题10分,每空2分,共30分)
19. 卓越实验小组用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律的实验”,请回答下列问题;
(1) 如图甲所示,测得凸透镜的焦距为_________cm;
(2)实验前,为了让像成在光屏中央,需对蜡烛、凸透镜和光屏进行调节,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在_____________;
(3) 将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置,移动光屏得到一个清晰烛焰的像,利用这一成像特点人们制成了_________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)保持物距不变,用焦距为20.0cm的凸透镜替换原来的凸透镜,向右移动光屏后,在光屏上得到一个倒立、放大的像,于是该实验小组得出结论:当物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成的像越大,且像距也越大,你认为他们通过这一探究所得出的结论是否可信? ______________,理由是_______________。
【答案】 ①. 10.0 ②. 同一高度 ③. 照相机 ④. 不可信 ⑤. 仅根据一次实验得的结论存在偶然性
【解析】
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
(2)[2] 为了让像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)[3] 将点燃的蜡烛放置在如图乙所示的位置,此时物距为
根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)[4][5]小组只通过一次实验得出结论,结论具有片面性和偶然性,故他们通过这一探究所得出的结论是不可信的,应换用不同焦距的凸透镜进行多次实验。
20. 如图所示,物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是___________N。
(2)比较___________(填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)比较___________(填字母代号)二图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
(4)金属块的密度为___________kg/m3。
(5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于称重法所受的浮力,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因:_________________。
【答案】 ①. 1N ②. A、B、C或A、B、D ③. C、D ④. 2.7×103kg/m3 ⑤. 溢水杯没有装满水
【解析】
【详解】(1)[1] 由图A可知,金属块的重力:G=2.7N,由图C、D可知,金属块浸没在水中时,测力计示数:F=1.7N,金属块浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
(2)[2]探究金属块受到的浮力大小与排开液体体积的关系是否有关时,应控制液体的密度相同,改变金属块排开液体的体积,故应比较A、B、C或A、B、D三图。
(3)[3]探究金属块受到的浮力大小与浸没在水中的深度无关时,应控制液体的密度相同,排开液体的体积相同,改变金属块浸没在液体中的深度,故应比较C、D二图。
(4)[4]金属块的质量
金属块浸没时排开水的体积也是金属块的体积
金属块的密度
(5)[5] 金属块排开水的重力明显小于所受的浮力,可能是溢水杯没有装满水,使得溢出水的重力小于排开水的重力。
21. 小明在观看冬奥会冰壶比赛时,发现运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同,一只是较光滑的塑料制成的,另一只是较粗糙的橡胶制成的,如图甲。爱思考的他认为两只鞋的鞋底受到的摩擦力可能不同。于是他找来一个木块,在木块的上下两面分别贴上一层橡胶和一层较光滑的塑料,探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(1)小明先把木块的橡胶面朝下如图乙所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,并读出弹簧测力计的示数为___________N;
(2)然后把木块的塑料面朝下,如图丙所示,重复刚才的实验,比较两次测力计的示数可以得到初步实验结论:压力大小相同时,___________,滑动摩擦力越大。生活中有很多此结论的应用,请举出一例:___________;(3)小明查资料得知,冰壶比赛时,运动员一只鞋是蹬冰鞋,另一只鞋是滑行鞋。结合实验结论,小明判断出塑料底的鞋是用来___________(选填“蹬冰”或“滑行”)的;
(4)实验中他没有选择两个木块,而是在同一木块的两面分别贴上橡胶和塑料,这样进行实验的好处是___________。
【答案】 ①. 1.8N ②. 接触面粗糙程度越大 ③. 自行车轮胎上有花纹 ④. 滑行 ⑤. 可以控制压力大小不变
【解析】
【详解】(1)[1]先把木块的橡胶面朝下,如图乙所示,用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做匀速直线运动运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小;如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N。
(2)[2]然后把木块的塑料面朝下,如图丙所示,重复刚才的实验,比较两次测力计的示数可以得到初步实验结论:压力相同时,乙中接触面粗糙,测力计示数大,故得出压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[3]生活中的自行车轮胎上有花纹也是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
(3)[4]因塑料冰鞋较光滑,摩擦力较小,判断出塑料底的鞋是用来滑行的。
(4)[5]实验中他没有选择两个木块,而是在同一木块的两面贴上不同材料进行实验,目的是可以控制压力大小不变,用到的实验方法是控制变量法。
六、综合应用题(本题共2个小题,22小题9分,23小题12分,共21分)
22. 如图所示,两个完全相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上,容器的底面积为3×10-2m2,容器内水的深度为0.2m,且两容器中水和酒精的质量相等(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
(1)求A容器中水的质量;
(2)求B容器中酒精的体积;
(3)将体积为2×10-3m3的实心铝块浸没在水中,质量为3.95kg的另一种金属块浸没在酒精中,发现两个容器中的液面一样高,且液体均没有溢出。求放入酒精中的金属块密度。
【答案】(1)6kg;(2)7.5×10-3m3;(3)7.9×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)容器中水的体积
V水=Sh水=3×10-2m2×0.2m=6×10-3m3
A容器中水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg
(2)B容器中酒精的质量
m酒精=m水=6kg
则酒精的体积
(3)水和铝块的总体积
V总=V水+V铝=6×10-3m3+2×10-3m3 =8×10-3m3
两个完全相同的圆柱形容器,因为放入金属块和铝块之后的液面一样高,则金属块和水的总体积等于水和铝块的总体积,则金属块的体积
V金=V总-V酒=8×10-3m3-7.5×10-3m3=0.5×10-3m3
金属块密度
答:(1)A容器中水的质量是6kg;
(2)B容器中酒精的体积7.5×10-3m3;
(3)放入酒精中的金属块密度是7.9×103kg/m3。
23. 如图是我国自主研发的大型海事巡航救助船“海巡06”,据报道:2021年2月8日,“海巡06”在武昌船舶重工集团双柳造船基地正式下水,列编后将成为驻守我国东南沿海水域的最大海事巡航救助船。“海巡06”总长128.6米,型宽16米,型深7.9米,设计排水量5560吨,设计航速20节(1节1.852km/h,具备无限航区航行能力,续航里程1万海里,在没有外界补给的情况下能在海上巡航执法60天。求:
(1)将其他船只上的货物装到“海巡06”上后,“海巡06”受到的浮力__(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“海巡06”吃水深度为4.2m时,水对船底的压强为多大?__
(3)“海巡06”满载时所受到的浮力是多大__?排开水的体积是多少?__
(4)若“海巡06”输出功率为,其匀速巡航180km,需要5个小时,则此过程中它受到的阻力是多少?__
【答案】 ①. 变大; ②. ; ③. ; ④. ; ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]将其他船只上的货物装到“海巡06”上后,救助船质量增大,重力增大,但仍然处于漂浮状态,由二力平衡知
故浮力增大。
(2)[2]水对船底的压强为
(3)[3][4]根据阿基米德原理可知:浮力的大小等于物体排开的液体的重力,“海巡06”满载时排水量为
故“海巡06”满载时所受到的浮力为
根据可知排开水的体积为
(4)[5]“海巡06”巡航180km,需要5个小时,其速度为
救助船匀速行驶时受到的阻力等于牵引力,可得此过程中它受到的阻力为
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