内容正文:
2024年春期龙马潭区五校联考八年级期末模拟质量监测试题
物理
一、选择题:(1-10题每题3分,其中11、12题为多选,每小题4分,漏选得2分,错选、多选不得分。共38分)
1. 在下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 一个超市卖的常规鸡蛋所受重力约为0.5N
B. 泸州城区对小汽车的限速约为80m/s
C. 一个中学生双脚站立时对地面的压强约106Pa
D. 一次性医用口罩的质量约为5kg
2. 下列四位科学家中,最早精确测出大气压强值的是( )
A. 帕斯卡 B. 牛顿 C. 托里拆利 D. 格里克
3. 研究牛顿第一定律时运用了实验和推理的方法,以下声现象的探究中运用该方法的是( )
A. 固体能否传声
B. 响度与振幅的关系
C. 真空能否传声
D. 音调与频率的关系
4. 下列情景中,物体没有受到浮力的是( )
A. 在水中游泳的人 B. 深入淤泥的圆柱形桥墩
C. 在水中漂浮的船 D. 在水中下沉的石头
5. 对于下列物理现象的说法中,正确的是( )
A. A图,树林中雾的出现是因为空气中的水蒸气液化放出热量形成的
B. B图,同一密度计在不同的液体中所受的浮力大小也不同
C. C图,利用自拍杆进行手机自拍时,通过镜头成倒立、放大的实像
D. D图,飞机起飞时,机翼上方空气流速较大,压强也就越大
6. 2024年3月17日在鹿特丹短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,由林孝境、刘少林、刘少昂和孙龙组成的中国队成功卫冕。如图为比赛时的场景,下列相关说法正确的是( )
A. 过弯道时运动员的运动状态没有发生改变
B. 以看台为参照物,冲刺中的运动员是静止的
C. 运动员快速过弯时身体压得很低,是为了减小惯性
D. 运动员的脚向后蹬,身体就能向前运动,说明物体间力的作用是相互的
7. 如图所示,木块A与小车在水平地面上一起向右运动,各接触面均粗糙,下列说法正确的是( )
A. 木块A和小车的总重力与地面对小车的支持力是一对平衡力
B. 木块A受到的重力与小车对木块A的支持力是一对相互作用力
C. 若小车突然加速时,木块A受到平衡力的作用
D. 若木块A随小车一起向右做匀速直线运动,木块A受到向右的摩擦力
8. 下列对各图产生的现象或应用原理的叙述其中正确的是( )
A. 甲图:关闭发动机的列车运动的越来越慢,最后停下来,说明力是维持物体运动的原因
B. 乙图:用吸管吸饮料是嘴的吸力将饮料吸入嘴里的
C. 丙图:船闸保证船能够安全通过上、下游,应用了连通器的原理
D. 丁图:蛟龙号潜水器在水面下下潜过程中受到的压强大小不会变化
9. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小球从斜面上某处由静止释放,撞击斜面底部的木块,下列分析错误的是( )
A. 实验中,是通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小
B. 若水平面光滑且足够长,则木块在水平面运动时其动能保持不变
C. 乙、丙两次实验中让质量不同的小球从斜面同一高度自由下滑,是为了保证小球到达水平面时的速度相同
D. 甲、乙两次实验,使质量相同的小球从斜面的不同高度自由滚下,是为了探究动能大小与高度的关系
10. 两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A. p甲=p乙 B. p甲>p乙 C. p甲<p乙 D. 无法确定
11. 如图,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。斜面长2m,斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内,用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是( )
A. 使用斜面,既可以省力,也可以省功
B. 物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下,大小为100N
C. 若仅增大斜面的倾斜程度,此斜面装置的机械效率不改变
D. 推力做功的功率为240W
12. 如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,(忽略水面的变化,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。则下列说法中正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是10N
B. 圆柱体的高是5cm
C. 圆柱体完全浸入水中时受到的浮力是6N
D. 圆柱体的密度是2.5g/cm3
二、填空题(每空1分,共18分)
13. 掷出的铅球最终落回地面,是由于它受到______的作用;建筑工人常用重垂线来检验所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向总是_______;如图是弹簧测力计在测量某物体重力时的情境,图中弹簧测力计的示数是______N。
14. 小帅在探究水沸腾前后温度变化特点的实验中,安装烧杯和温度计时应先确定两者中__________的位置;实验过程中,某时刻温度计的示数如图甲所示为______℃;图乙是水的温度随时间变化的关系图象,分析图象可知:水在沸腾过程中温度__________。
15. 如图所示,MQ是相同水平地面,物体在M点受到5N的水平推力,推不动;增大推力为10N,仍然推不动,此时物体受到摩擦力大小为 _________N.增大推力使物体开始运动,当运动到N点时物体开始做匀速直线运动,此时受到推力为12N.到达P点时,撤去推力,施加8N水平向左的拉力,物体最后静止在Q点.请问物体在PQ段受到的摩擦力大小为_______N,方向_________.
16. 在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂______个钩码,如果在B点不悬挂钩码,而用弹簧测力计在B点竖直向上施加拉力,则______(选填“能够”或“不能够”)使杠杆保持水平平衡。
17. 如图甲所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了连通器的原理;盖上盖子,用手堵住通气孔,壶中的水在_________的作用下不易持续倒出。如图乙所示,小明制成一个简易的气压计,把它从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度______(选填“变大”、“变小”或“不变”),当用一根细管对着玻璃管口上方水平吹气时,玻璃管内水柱的高度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 如图甲所示,用滑轮组将重为90N的物体匀速提起,图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像。不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______(填“总功”“有用功”或“额外功”),该滑轮组的机械效率为______。
三、作图题(本大题共2小题,每题2分,共4分)
19. 如图,木块在水平向右的拉力作用下做水平匀速直线运动;请画出它在水平方向上的受力示意图。
20. 如图,F为凸透镜的焦点,O为光心,请将光路补充完整。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
21. 小明利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都应从斜面上_____高度由静止自由下滑,这样做的目的是使小车到达水平面时的______相等,这种研究问题的方法是______(选填“转换法”或“控制变量法”);
(2)在上述实验中,小车在______表面运动过程中速度减小得最快(选填“毛巾”、“棉布”或“木板”);
(3)让小车从斜面滑下后分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越______,进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______(选填“静止状态”或“匀速直线运动状态”);
(4)小明在某次调试实验装置时,将小车从斜面上P处静止滑下,如图丁,小车滑出水平木板右端而掉下。为了让小车不滑出木板,下列做法可行的有______。
A.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下
B.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以下位置静止滑下
D.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以上位置静止滑下
22. 妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在___________工作台上,将游码移至标尺左端的___________,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向___________调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线;
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m1=188.2g;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V=___________mL;
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量,如图丙所示,m2=___________g;
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度ρ=___________g/cm3;
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值___________(选填“大”或“小”)。
23. 某实验小组利用实验室器材进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,实验步骤如图所示。
(1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行_________;
(2)分析_______三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越_______(选填“大”或“小”);
(3)分析A、D、E三次实验的数据,可知物体浸没在水中时受到的浮力为______N,实验中所用酒精的密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
五、计算题(本大题共2小题,24题10分,25题10分,共20分)
24. 如图所示为某次研学游所用的一辆校车。校车和师生的总质量约为5000kg,校车轮胎与地面总接触面积是0.25m2。该校车从学校出发,沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了30min,到达研学基地,校车发动机的牵引力约2000N。取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)研学基地离学校的距离;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功及功率。
25. 潜水艇为增强国防力量,维护祖国安全发挥了重要作用。潜水艇截面如图,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的外部总体积为2×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.2×107N,下潜的最大深度可达400m。海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)潜水艇下潜到最大深度处受到的海水压强;
(2)水舱未充海水,潜水艇漂浮在水面上时,其露出水面的体积;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
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2024年春期龙马潭区五校联考八年级期末模拟质量监测试题
物理
一、选择题:(1-10题每题3分,其中11、12题为多选,每小题4分,漏选得2分,错选、多选不得分。共38分)
1. 在下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 一个超市卖的常规鸡蛋所受重力约为0.5N
B. 泸州城区对小汽车的限速约为80m/s
C. 一个中学生双脚站立时对地面的压强约106Pa
D. 一次性医用口罩的质量约为5kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个常规鸡蛋的重力约1N,则一个超市卖的常规鸡蛋所受重力约为0.5N,故A符合题意;
B.泸州城区对小汽车的限速约为80km/h,故B不符合题意;
C.一个中学生双脚站立时对地面的压强约
故C不符合题意;
D.一次性医用口罩的质量约3g,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列四位科学家中,最早精确测出大气压强值的是( )
A. 帕斯卡 B. 牛顿 C. 托里拆利 D. 格里克
【答案】C
【解析】
【详解】A.帕斯卡通过著名的帕斯卡实验表明液体的压强与液体的深度有关(而与液体的多少无关),故A不符合题意;
B.英国物理学家牛顿发现了万有引力定律和三大运动定律,故B不符合题意;
C.意大利科学家托里拆利精确测出大气压强值的物理学家,故C符合题意;
D.奥托•格里克做的马德堡半球实验最早证明大气压存在且很大,故D不符合题意。
故选C。
3. 研究牛顿第一定律时运用了实验和推理的方法,以下声现象的探究中运用该方法的是( )
A. 固体能否传声
B. 响度与振幅的关系
C. 真空能否传声
D. 音调与频率的关系
【答案】C
【解析】
【详解】固体能否传声、响度与振幅的关系、音调与频率的关系能直接用实验的方法得出结论,比推理更可靠,而真空能否传声的实验需要把真空罩里空气全部抽出,而现在的真空泵是达不到的,只能尽量把空气抽出,随着空气的抽出,闹钟的传出来声音越来越小,由于抽成绝对真空又不能,所以只能根据前面的实验事实上,推理假如真空罩里是真空时就没有声音传出了,从而得出真空不能传声。
故选C。
4. 下列情景中,物体没有受到浮力的是( )
A. 在水中游泳的人 B. 深入淤泥的圆柱形桥墩
C. 在水中漂浮的船 D. 在水中下沉的石头
【答案】B
【解析】
【详解】A.在水中游泳的人,受到向上和向下的压力差的作用,受到浮力,不符合题意;
B.桥墩由于底面埋在淤泥下,不能与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用,符合题意;
C.在水中漂浮的船,处于漂浮状态,受到浮力的作用,不符合题意;
D.在水中下沉的石头,石头受到的浮力小于重力,石头下沉,受到浮力,不符合题意.
5. 对于下列物理现象的说法中,正确的是( )
A. A图,树林中雾的出现是因为空气中的水蒸气液化放出热量形成的
B. B图,同一密度计在不同的液体中所受的浮力大小也不同
C. C图,利用自拍杆进行手机自拍时,通过镜头成倒立、放大的实像
D. D图,飞机起飞时,机翼上方空气流速较大,压强也就越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.A图,树林中雾的出现是因为空气中的水蒸气液化放出热量形成的水珠,故A正确;
B.B图,同一密度计在不同的液体中均处于漂浮状态,密度计所受的浮力大小均等于密度计的重力,故B错误;
C.C图,利用自拍杆进行手机自拍时,通过镜头成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.D图,飞机起飞时,机翼上方空气流速较大,压强越小,故D错误。
故选A。
6. 2024年3月17日在鹿特丹短道速滑世锦赛男子5000米接力决赛中,由林孝境、刘少林、刘少昂和孙龙组成的中国队成功卫冕。如图为比赛时的场景,下列相关说法正确的是( )
A. 过弯道时运动员的运动状态没有发生改变
B. 以看台为参照物,冲刺中的运动员是静止的
C. 运动员快速过弯时身体压得很低,是为了减小惯性
D. 运动员的脚向后蹬,身体就能向前运动,说明物体间力的作用是相互的
【答案】D
【解析】
【详解】A.过弯道时运动员的方向发生改变,所以运动状态发生了改变,故A错误;
B.以看台为参照物,冲刺中的运动员位置发生了改变,是运动的,故B错误;
C.运动员快速过弯时身体压得很低,是为了降低重心提高稳定性,而不能减小惯性,故C错误;
D.运动员的脚向后蹬,给地面一个力的作用,同时地面给人一个作用力,身体就能向前运动,说明物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,木块A与小车在水平地面上一起向右运动,各接触面均粗糙,下列说法正确的是( )
A. 木块A和小车的总重力与地面对小车的支持力是一对平衡力
B. 木块A受到的重力与小车对木块A的支持力是一对相互作用力
C. 若小车突然加速时,木块A受到平衡力的作用
D. 若木块A随小车一起向右做匀速直线运动,木块A受到向右的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.木块A和小车的总重力与地面对小车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,所以是一对平衡力,故A符合题意;
B.木块A受到的重力与小车对木块A的支持力是作用在同一个物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,故B不符合题意;
C.若小车突然加速时,木块A由于具有惯性会保持原来的运动状态不变,会有相对于小车向左运动的趋势,故木块A在水平方向上会受到与相对运动趋势相反(即水平向右)的摩擦力,此时木块A处于非平衡状态,故受到非平衡力的作用,故C不符合题意;
D.若木块A随小车一起向右做匀速直线运动,木块A与小车之间没有相对运动的趋势,不具备摩擦力产生的条件,所以它没有受到摩擦力的作用,故D不符合题意.
8. 下列对各图产生的现象或应用原理的叙述其中正确的是( )
A. 甲图:关闭发动机的列车运动的越来越慢,最后停下来,说明力是维持物体运动的原因
B. 乙图:用吸管吸饮料是嘴的吸力将饮料吸入嘴里的
C. 丙图:船闸保证船能够安全通过上、下游,应用了连通器的原理
D. 丁图:蛟龙号潜水器在水面下下潜过程中受到的压强大小不会变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图:关闭发动机的列车运动的越来越慢,最后停下来,说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.乙图:用吸管吸饮料,先将吸管中的空气吸出,使管内气压小于大气压,在大气压作用下,饮料被吸入嘴里,故B错误;
C.丙图:船闸保证船能够安全通过上、下游,船闸两端开口,中间相连通,应用了连通器的原理,故C正确;
D.丁图:蛟龙号潜水器在水面下下潜过程中,深度变深,受到的压强大小变大,故D错误。
故选C。
9. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小球从斜面上某处由静止释放,撞击斜面底部的木块,下列分析错误的是( )
A. 实验中,是通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小
B. 若水平面光滑且足够长,则木块在水平面运动时其动能保持不变
C. 乙、丙两次实验中让质量不同的小球从斜面同一高度自由下滑,是为了保证小球到达水平面时的速度相同
D. 甲、乙两次实验,使质量相同的小球从斜面的不同高度自由滚下,是为了探究动能大小与高度的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究动能大小与速度关系时,通过比较小球撞击木块后木块移动的距离来比较小球动能的大小,此实验用了转换法,故A正确,不符合题意;
B.若水平面光滑且足够长,则木块在水平面上保持匀速直线运动,由于木块的质量和速度都不变,则其动能保持不变,故B正确,不符合题意;
C.乙、丙两次实验探究的是动能大小与物体质量的关系,要控制小球到达水平面时的速度相同,所以要让小球从斜面同一高度自由下滑,故C正确,不符合题意;
D.甲、乙两次实验,使质量相同的小球从斜面的不同高度自由滚下,小球到达水平面时的速度不同,是为了探究动能大小与速度的关系,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A. p甲=p乙 B. p甲>p乙 C. p甲<p乙 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】完全相同的两个小球放入两容器中,当两球静止时,甲图小球漂浮在表面上,说明甲液体的密度大于小球的密度;而乙图的小球在水中悬浮,所以乙液体的密度等于小球的密度,故甲液体的密度大于乙液体的密度;根据公式p=ρgh可知,深度相同时,甲的密度大于乙的密度,则甲液体对容器底的压强大,即p甲>p乙,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 如图,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。斜面长2m,斜面最高处高度为1m。工人师傅在5s时间内,用大小为600N的力将一个重为1000N的物体沿着斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是( )
A. 使用斜面,既可以省力,也可以省功
B. 物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下,大小为100N
C. 若仅增大斜面的倾斜程度,此斜面装置的机械效率不改变
D. 推力做功的功率为240W
【答案】BD
【解析】
【详解】A.利用斜面可以省力,但费距离,故A错误;
B.推力做的有用功
W有用=Gh=1000N×1m=1000J
推力做的总功
W总=Fs=600N×2m=1200J
推力做的额外功
W额=W总-W有用=1200J-1000J=200J
由W额=fs知道,物体受斜面的摩擦力
方向沿斜面向下,故B正确;
C.增大斜面的倾斜程度,即高度相同、减小斜面长度,接触面的粗糙程度不变、压力变小,重物受到的摩擦力变小,由W额=fs知道,额外功变小,而有用功大小不变,则推力做的总功变小,由知道,机械效率变大,故C错误;
D.推力做功功率
故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,(忽略水面的变化,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。则下列说法中正确的是( )
A. 圆柱体受到的重力是10N
B. 圆柱体的高是5cm
C. 圆柱体完全浸入水中时受到的浮力是6N
D. 圆柱体的密度是2.5g/cm3
【答案】AD
【解析】
【详解】A.圆柱体完全露出水面时,没有受到浮力作用,此时测力计的拉力最大,且与物体的重力为平衡力,由图乙得,测力计的最大示数为10N,则圆柱体受到的重力是10N,故A正确;
B.由图乙得,圆柱体上升2cm时,测力计的示数开始发生变化,说明此时圆柱体开始露出水面;当圆柱体上升到5cm时,测力计示数不在发生改变,说明此时圆柱体完全露出水面,圆柱体的高是
故B错误;
C.圆柱体完全浸入水中时受到的浮力是
故C错误;
D.圆柱体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,由得,圆柱体的体积为
由得,圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确。
故选AD。
二、填空题(每空1分,共18分)
13. 掷出的铅球最终落回地面,是由于它受到______的作用;建筑工人常用重垂线来检验所砌的墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向总是_______;如图是弹簧测力计在测量某物体重力时的情境,图中弹簧测力计的示数是______N。
【答案】 ①. 重力 ②. 竖直向下 ③. 2.6
【解析】
【详解】[1]力会改变物体的运动状态,铅球最终落回地面,是由于它受到重力的作用。
[2]重力的方向总是竖直向下,因此建筑工人常用重垂线来检验所砌的墙壁是否竖直。
[3]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数是2.6N。
14. 小帅在探究水沸腾前后温度变化特点的实验中,安装烧杯和温度计时应先确定两者中__________的位置;实验过程中,某时刻温度计的示数如图甲所示为______℃;图乙是水的温度随时间变化的关系图象,分析图象可知:水在沸腾过程中温度__________。
【答案】 ①. 烧杯 ②. 94 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]物理实验器材的组装过程中,若为竖直方向的实验装置,需要从下往上逐步组装,因此应先确定烧杯。
[2]图甲中温度计的分度值为1℃,因此读数为94℃。
[3]由图乙图像分析可知,水在沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
15. 如图所示,MQ是相同水平地面,物体在M点受到5N的水平推力,推不动;增大推力为10N,仍然推不动,此时物体受到摩擦力大小为 _________N.增大推力使物体开始运动,当运动到N点时物体开始做匀速直线运动,此时受到推力为12N.到达P点时,撤去推力,施加8N水平向左的拉力,物体最后静止在Q点.请问物体在PQ段受到的摩擦力大小为_______N,方向_________.
【答案】 ①. 10 ②. 12 ③. 水平向左
【解析】
【详解】[1]增大推力为10N,仍然推不动,推力和摩擦力是一对平衡力,物体受到的静摩擦力等于推力为10N;
[2]当运动到N点时物体开始做匀速直线运动,此时推力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的滑动摩擦力是12N;到达P点时,撤去推力,施加8N水平向左的拉力,物体仍然继续向右运动,物体的压力没变,接触面的粗糙程度没变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍为12N;
[3]到达P点时,撤去推力,施加8N水平向左的拉力,物体仍然继续向右运动,所以物体在PQ段受到的摩擦力方向水平向左.
16. 在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂______个钩码,如果在B点不悬挂钩码,而用弹簧测力计在B点竖直向上施加拉力,则______(选填“能够”或“不能够”)使杠杆保持水平平衡。
【答案】 ①. 右 ②. 3 ③. 不能够
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,杠杆的右端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向上翘的右端移动。
[2]设一个钩码为G,一格的长度为l,根据杠杆的平衡条件可得
2G×3l=nG×2l
解得n=3,故为使杠杆保持水平平衡,应在B点悬挂3个钩码。
[3]如果在B点不悬挂钩码,而用弹簧测力计在B点竖直向上施加拉力,杠杆会逆时针转动,不能够使杠杆保持水平平衡。
17. 如图甲所示,水壶壶嘴的高度不低于壶身的高度,其设计遵循了连通器的原理;盖上盖子,用手堵住通气孔,壶中的水在_________的作用下不易持续倒出。如图乙所示,小明制成一个简易的气压计,把它从山脚带到山顶,玻璃管内水柱的高度______(选填“变大”、“变小”或“不变”),当用一根细管对着玻璃管口上方水平吹气时,玻璃管内水柱的高度______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若用手堵住通气孔,壶中的水在大气压的作用下不易持续倒出。
[2]把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会变大。
[3]若在玻璃管的上方沿水平方向吹气,管上方空气的流动速度较大,压强变小,玻璃管中的水柱在瓶内气压作用下而上升,所以玻璃管内水柱的高度变大。
18. 如图甲所示,用滑轮组将重为90N的物体匀速提起,图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像。不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______(填“总功”“有用功”或“额外功”),该滑轮组的机械效率为______。
【答案】 ①. 总功 ②. 60%
【解析】
【详解】[1]图乙中阴影部分的面积等于拉力F与绳子自由端移动距离s的乘积, 所以它表示的物理量是总功。
[2]由图知,由3段绳子吊着动滑轮,物体升高的高度为
拉力做的有用功为
拉力做的总功为
该滑轮组的机械效率为
三、作图题(本大题共2小题,每题2分,共4分)
19. 如图,木块在水平向右的拉力作用下做水平匀速直线运动;请画出它在水平方向上的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块在水平向右的拉力作用下做水平匀速直线运动,它在水平方向上受到水平向右的拉力、水平向左的摩擦力作用,两力是平衡力,大小相等,分别过O点做水平向右、水平向左的带箭头的直线,分别表示拉力、摩擦力作用,两力的作用线等长,如图所示:
20. 如图,F为凸透镜的焦点,O为光心,请将光路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】通过光心的光线传播方向不变,故延长该光线,并且画上箭头即可;折射光线平行主光轴,入射光线过焦点,故连接左侧焦点和折射点,就可以画出入射光线,如图所示:
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
21. 小明利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都应从斜面上_____高度由静止自由下滑,这样做的目的是使小车到达水平面时的______相等,这种研究问题的方法是______(选填“转换法”或“控制变量法”);
(2)在上述实验中,小车在______表面运动过程中速度减小得最快(选填“毛巾”、“棉布”或“木板”);
(3)让小车从斜面滑下后分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越______,进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持______(选填“静止状态”或“匀速直线运动状态”);
(4)小明在某次调试实验装置时,将小车从斜面上P处静止滑下,如图丁,小车滑出水平木板右端而掉下。为了让小车不滑出木板,下列做法可行的有______。
A.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下
B.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以下位置静止滑下
D.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以上位置静止滑下
【答案】 ①. 同一 ②. 速度 ③. 控制变量法 ④. 毛巾 ⑤. 远 ⑥. 匀速直线运动状态 ⑦. BC
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了得出科学结论,三次实验中小车每次都应从斜面上同一高度由静止自由下滑,小车下滑时的重力势能相等,动能为0,下滑过程中,小车将重力势能转化为动能,则小车到达平面的动能相等,小车到达平面的速度相等。
[3]实验中通过控制小车下滑时的高度相等,控制小车到达水平面的速度相等,这种研究问题的方法是控制变量法。
(2)[4]毛巾的接触面粗糙程度最大,压力相同时,毛巾对小车的摩擦力相同,则小车在毛巾表面运动过程中速度减小得最快。
(3)[5]小车对甲乙丙的压力相同,木板接触面粗糙程度最小,小车在木板上受到的摩擦力最小,由图甲乙丙的实验现象可得,小车在丙图中运动的距离最大,由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越长。
[6]进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车的速度不变,将保持匀速直线运动状态。
(4)[7]小明在某次调试实验装置时,将小车从斜面上P处静止滑下,如图丁,小车滑出水平木板右端而掉下,说明小车到达水平面的动能太大,则小车到达水平面的速度太大,则为了让小车不滑出木板,应减小小车到达水平面的速度,则应降低小车下滑时的高度。
A.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下,小车下滑时的高度升高,,故A不符合题意;
B.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上P处静止滑下,小车下滑时的高度降低,故B符合题意;
C.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以下位置静止滑下,小车下滑时的高度降低,故C符合题意;
D.斜面倾角不变,小车从斜面上P处以上位置静止滑下,小车下滑时的高度升高,故D不符合题意。
故选BC。
22. 妈妈制作了一杯奶茶,小明想知道奶茶的密度,他将奶茶带到实验室进行了测量。
(1)将托盘天平放在___________工作台上,将游码移至标尺左端的___________,当横梁静止时,指针位置如图甲所示,应将平衡螺母向___________调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线;
(2)小明进行了如下操作:
①将适量奶茶倒入烧杯中,用托盘天平测出奶茶和烧杯的质量m1=188.2g;
②将烧杯中的部分奶茶倒入量筒中,如图乙所示,测出奶茶的体积V=___________mL;
③用托盘天平测量烧杯和剩余奶茶的质量,如图丙所示,m2=___________g;
(3)根据实验数据,计算出奶茶的密度ρ=___________g/cm3;
(4)在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,测得的奶茶密度比真实值___________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 零刻度线 ③. 右
(2) ①. 80 ②. 104.2
(3)1.05 (4)大
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]根据天平的使用方法,应将托盘天平放在水平工作台上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,由图甲可知,指针向左偏,说明左端下沉,右端上翘,所以平衡螺母向右调节,直到指针对准分度盘的中央刻度线。
【小问2详解】
[1]如图乙,量筒中奶茶的体积
[2]如图丙,杯中剩余奶茶和杯子的质量为
【小问3详解】
量筒内奶茶的质量
奶茶的密度
【小问4详解】
在步骤②中,有少量的奶茶附着在量筒液面上方的内壁上,导致测量奶茶的体积偏小,质量准确,由可知测得的密度偏大。
23. 某实验小组利用实验室器材进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,实验步骤如图所示。
(1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行_________;
(2)分析_______三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越_______(选填“大”或“小”);
(3)分析A、D、E三次实验的数据,可知物体浸没在水中时受到的浮力为______N,实验中所用酒精的密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】 ①. 调零 ②. A、B、C(或A、B、D) ③. 无关 ④. 大 ⑤. 1 ⑥. 0.8×103
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计在使用之前需要调零。
(2)[2]探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变物体浸入液体中的体积,即改变物体排开液体的体积,所以需要选择A、B、C三次实验,来探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系。
[3]由C、D可知,液体密度相同,浸入液体的体积相同,浸入液体的深度不同,而C、D两次实验弹簧测力计的示数相同,则由
F浮=G-F拉
可知,浮力大小相同,所以浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[4]由A、D、E三次实验可知,液体的密度不同,浸入液体的体积和深度相同,E中弹簧测力计的示数大,则由
F浮=G-F拉
可知,E中物体受到的浮力小,酒精的密度小于水的密度,所以可以得到的结论是物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(3)[5]由A可知,物体的重力为4N,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,则物体在水中受到的浮力
F浮=G-F拉=4N-3N=1N
[6]物体的体积
物体在酒精中受到的浮力
F浮'=G-F拉'=4N-3.2N=0.8N
则酒精的密度
五、计算题(本大题共2小题,24题10分,25题10分,共20分)
24. 如图所示为某次研学游所用的一辆校车。校车和师生的总质量约为5000kg,校车轮胎与地面总接触面积是0.25m2。该校车从学校出发,沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了30min,到达研学基地,校车发动机的牵引力约2000N。取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)研学基地离学校的距离;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功及功率。
【答案】(1)2.7×104m;(2)2105Pa;(3)5.4×07J,3104W
【解析】
【详解】(1)校车匀速行驶的时间
t=30×60s=1800s
研学基地离学校的路程
s=vt=15m/s×1800s=2.7×104m
(2)校车和师生的总重力
G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N
因为在水平地面上,所以校车对地面的压力
F1=G=5×104N
乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功
功率为
答:(1)研学基地离学校的距离是1800m;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强是;
(3)校车发动机牵引力所做的功是,功率是。
25. 潜水艇为增强国防力量,维护祖国安全发挥了重要作用。潜水艇截面如图,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的外部总体积为2×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.2×107N,下潜的最大深度可达400m。海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)潜水艇下潜到最大深度处受到的海水压强;
(2)水舱未充海水,潜水艇漂浮在水面上时,其露出水面的体积;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
【答案】(1)4×106Pa;(2)0.8×103m3;(3)8×105kg
【解析】
【详解】解:(1)最大下潜深度处的海水压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106pa
(2)水舱未充海水,潜水艇漂浮在水面上时,浮力等于重力,即
F浮=G艇=1.2×107N
排开液体的体积
露出水面的体积
V露=V-V排=2×103m3-1.2×103m3=0.8×103m3
(3)潜水艇悬浮在海水中时,排开液体的体积
Vˊ排=V=2×103m3
潜水艇受到的浮力
F〞浮=ρ液Vˊ排g=1×103kg/m3×2×103m3×10N/kg=2×107N
潜水艇悬浮时受力平衡,潜水艇受到的浮力等于潜水艇重力和充入海水的重力之和,即
F〞浮=G艇+G海水
水舱至少充水重力
G海水=F〞浮-G艇=2×107N-1.2×107N=8×106N
充水质量
答:(1)潜水艇下潜到最大深度处受到的海水压强为4×106Pa;
(2)潜水艇漂浮在水面上时,其露出水面的体积为0.8×103m3;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量为8×105kg。
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