内容正文:
2023-2024学年度第二学期期末考试卷
八年级物理
满分为100分 考试时间100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每题只有一个正确选项)
1. 下列数值符合实际情况的是
A. 一只普通苹果的质量约为200kg B. 两个鸡蛋的重力约为1N
C. 一个中学生的体积约为50m3 D. 中学生对地面的压强约为150Pa
【答案】B
【解析】
【详解】一只普通苹果的质量约为200g,不是200kg,故A不符合实际.
两个鸡蛋的重力约为1N,B符合实际.
人的密度与水的密度差不多,一个中学生的质量约为50kg,由可得,,故C不符合实际.
人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,故D不符合实际.
答案为B.
2. 太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是( )
A. 密度大 B. 弹性好
C. 耐低温 D. 隔热性好
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,质量可以减轻 40% ,即密度小,故A错误,符合题意;
B.机洗后不易变形,即弹性好,故B正确,不符合题意;
CD.保暖性可以提高 30% ,能在太空 −270℃环境中使用,即隔热性好,能耐低温,故CD正确,不符合题意。
故选A。
3. 为了揭示微观世界的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是( )
A. 汤姆生发现了电子,表明原子不是最小的微粒
B. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C. 科学家发现原子核由质子和中子构成
D. 质子和中子是组成物质世界的最小微粒,不可再分
【答案】D
【解析】
【详解】A.汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的,即原子不是最小的微粒,故A正确,不符合题意;
B.卢瑟福建立了原子结构的行星模型,即原子的核式结构,故B正确,不符合题意;
C.原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成,故C正确,不符合题意;
D.质子和中子是由夸克组成,后来又发现400余种粒子,所以,质子和中子不是组成物质世界的最小微粒,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 下列现象中能说明分子热运动的是( )
A. 飘香引蝶 B. 飞车扬尘
C. 歌声绕梁 D. 大雾迷江
【答案】A
【解析】
【详解】A.飘香引蝶是扩散现象,蝴蝶闻到花香,说明花香分子在不停地做无规则的热运动,故A符合题意;
B.尘土是微小的宏观物质,尘土飞扬说明尘土的位置随时间发生了变化,属于机械运动,故B不符合题意;
C.歌声绕梁,指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物,从而反射回来,从物理学的角度来看是回声现象,故C不符合题意;
D.大雾迷江是一种自然现象,雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,其在空气的流动而弥漫在江面上,属于机械运动,故D不符合题意。
故选A。
5. 小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是( )
A. 向左调节平衡螺母 B. 向左移动游码
C. 用滴管向烧杯中加水 D. 用滴管从烧杯中取水
【答案】C
【解析】
【详解】A.在测量物质的质量过程中,不能移动平衡螺母,故A不符合题意;
B.先通过增加减砝码和移动游码测量出空烧杯的质量,再增加20g的砝码,是为了称量20g水的质量,此时不能够移动游码,故B不符合题意;
CD.如图2,指针右偏,砝码盘偏重,说明左边水的质量不够20g,故需要用滴管向烧杯中加水,故C符合题意;故D不符合题意。
故选C。
6. 兴趣小组用塑料瓶、锡箔纸、金属线等物品制作了简易验电器。如图所示,将跟头发摩擦过的笔杆接触验电器的金属线,发现锡箔纸张开,下列说法中正确的是( )
A. 塑料瓶是导体 B. 笔杆由于与头发摩擦创造电荷而带电
C. 笔杆带上负电是由于失去电子 D. 锡箔纸张开是由于同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料瓶不易导电,是绝缘体,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷发生转移,笔杆与头发摩擦发生电荷转移而使两个物体带上等量的异种电荷,故B错误;
C.笔杆带上负电是由于得到电子,故C错误;
D.笔杆带负电,接触验电器后,电子转移到验电器的锡箔纸上,锡箔纸因带上同种电荷相互排斥而张开,故D正确。
故选D。
7. 我国高铁技术处于世界领先地位,下列属于通过增大受力面积来减小压强的是( )
A. 车体采用铝合金材质 B. 车厢内的座椅宽大柔软
C. 车厢内的破窗锤端部做成锥形 D. 高铁站台的盲道用“条形引导砖”铺设
【答案】B
【解析】
【详解】A.车体采用铝合金材质,是因为铝合金密度较小,可以在体积一定时,减小车身质量,故A不符合题意;
B.车厢内的座椅宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.车厢内的破窗锤端部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.高铁站台的盲道用“条形引导砖”铺设,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
8. 如图所示,在“探究二力平衡的条件”时,选质量为10g的卡片作为研究对象.在线的两端分别挂上等质量的重物,对卡片施加两个拉力.为探究这两个力满足什么条件才能平衡,则所挂重物质量合适的是
A. 5g
B. 10g
C. 200g
D. 任意质量均可
【答案】C
【解析】
【详解】质量为10g的卡片作为研究对象;当卡片受到的拉力远大于卡片的重力时,卡片的重力可以忽略不计,此时卡片可以看作只在两个拉力的作用下平衡,故应选质量大的重物来拉卡片,故C符合题意.
9. 如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,一端挂一个钩码,弹簧长20cm,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧长( )
A. 80cm B. 40cm C. 30cm D. 25cm
【答案】D
【解析】
【详解】在弹性形变的范围内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,弹簧受到的拉力是两个钩码的力。挂1个钩码长20cm,弹簧原长15cm,则1个钩码会使弹簧伸长5cm,挂2个钩码后伸长10cm,长度为25cm,故ABC错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,将漂浮在水面上的木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力( )
A. 先变大后变小 B. 先变大后不变 C. 先不变后变大 D. 先变小后变大
【答案】B
【解析】
【详解】物体在液体中所受的浮力大小跟液体的密度和排开液体的体积有关。漂浮在水面上的木块缓慢向下压的过程中,木块排开水的体积增大,所以木块所受浮力增大;当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,由于液体的密度和排开液体的体积都不变,在此过程中,木块所受的浮力将保持不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 物理课外活动课期间,小鸣从实验室里拿来两杯没有贴标签的水和盐水,如图所示,并准备了如下图所示的四组实验器材,其中不能用来区别的组合是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.将橡皮泥做成碗形,可使它漂浮于水和盐水中,橡皮泥受到的浮力相等,都等于它的重力,盐水的密度较大,根据可知,它在盐水中会上浮一些,用铅笔标记它在水和盐水中时液面到达橡皮泥的位置,即可区别出水和盐水,故A不符合题意;
B.利用细线和小石块,可以使小石块浸在水和盐水中,但是没有任何测量工具,也不会产生不同现象,无法区别水和盐水,故B符合题意;
C.盐水的密度大于水的密度,用天平和量筒可分别测量水和盐水的质量和体积,利用计算密度,即可区别出水和盐水,故C不符合题意;
D.液体压强和液体深度、密度有关,当深度相同时,液体密度越大,压强越大,将压强计的金属盒分别浸在水和盐水中,利用刻度尺使金属盒处在相同深度,利用压强计U形管两侧液面差可判断压强大小,区别出水和盐水,故D不符合题意。
故选B。
12. 小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是( )(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;
②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;
③空玻璃瓶的质量为3g;
④空玻璃瓶的质量为13g。
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】B
【解析】
【详解】①②用力挤压饮料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,会把水压入小玻璃瓶,瓶中的空气会压缩,这时浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到的浮力,那么会下沉,h2增大,最终还是漂浮;开始时,它受到的浮力等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,即
整理可得
化简可得
解得;挤压后,它受到的浮力变大,内部水的重力变大,它受到的浮力还是等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力,即
整理可得
化简可得;综上所述可知,那么水进入玻璃瓶,h1不变;①错误,②正确;
③④瓶和水都漂浮,浮力等于重力,即
整理可得
代入数值计算可得;③正确,④错误。
故选B。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约 400_____(填上适当的单位);若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量_____;将这瓶水喝一部分,剩余水的密度_____(选填“变大”“变小”或“不变”) 。
【答案】 ①. g ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约 400 g 。
[2]质量是物体本身具有的性质,与位置无关,所以若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量不变。
[3]密度是物质量本身具有的性质,与质量和体积无关,所以将这瓶水喝一部分,剩余水的密度不变。
14. 装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是___________现象,这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子热运动越___________,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1]由于一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,所以,装修材料散发出刺激性气味,这种现象叫做扩散现象。
[2]天气炎热,温度高,分子的热运动剧烈,所以,夏天这种气味会更明显。
15. 生活处处有物理。小明用矿泉水瓶做如图甲、乙两个实验:
(1)如图甲所示,将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑的木棍上,然后向矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶__________(选填“分开”或“靠近”);
(2)如图乙所示,在矿泉水瓶侧壁图示位置、处钻上、下两个小孔,可以观察到水从小孔流出,其中孔流出的水喷得更急。这表明同种液体内部压强随__________的增加而增加;将矿泉水瓶拧紧盖子,水不再流出,这是由于__________的作用。
【答案】 ①. 靠近 ②. 深度 ③. 大气压
【解析】
【详解】(1)[1]没有吹气时,两矿泉水瓶中间和外侧的压强相等,当向矿泉水瓶中间吹气时,两矿泉水瓶中间的空气流动速度增大,压强减小,两矿泉水瓶外侧的压强不变,两矿泉水瓶受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,两矿泉水瓶在压力差的作用下相互靠近。
(2)[2]A、B两处深度不同,且B处的深度比A处的深度大,B处的水流速度大于A处的水流速度,说明液体压强随着深度的增加而增大。
[3]瓶盖拧紧后,瓶内与瓶外隔绝,由于外界大气压的作用,将水压在瓶内而流不出来。
16. 端午节“赛龙舟”习俗,蕴含着大量的物理知识。“赛龙舟”比赛时,用力向后划水时,龙舟就会向前运动,这说明物体间力的作用是______________________________,也可以说明力可以改变物体的__________;离开岸后的船不施力也会继续前进,这是由于船具有____________________。
【答案】 ①. 相互的 ②. 运动状态 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]用力向后划水时,对水施加了向后的作用力,同时,水对桨及龙舟施加了向前的作用力,使龙舟向前运动,这说明物体间力的作用是相互的。
[2]水对桨及龙舟施加向前的作用力,使龙舟向前运动,龙舟的运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]离开岸后的船不施力也会继续前进,这是由于船具有惯性,要保持原来的运动状态。
17. 用托盘天平和量筒测量金属块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示,应将平衡螺母向__________调节,使指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)将金属块放在左盘,向右盘中加、减砝码,并移动游码,当天平再次平衡时,所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示,该金属块的质量为__________g;
(3)将金属块放入装有水的量筒中,液面位置如图丙所示,则金属块的密度为__________g/cm3。
【答案】 ①. 左 ②. 158.0 ③. 7.9
【解析】
【详解】(1)[1]由题意可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向左调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
(2)[2]游码对应的刻度值为3.0g,物体的质量砝码的质量游码对应的刻度值,则金属块质量
(3)由题意和图丙可知,金属块的体积
则金属块的密度
则金属块的密度为。
18. 如图甲所示,方向不变的水平推力将重为5N的物体压在竖直的粗糙墙面上,墙面足够大。的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙、丙所示。
(1)由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为__________N;
(2)时,物体受到的摩擦力为,则与的关系是__________(选填“>”“<”或“=”),此时物体在竖直方向上受到的合力为__________N。
【答案】 ①. 5 ②. = ③. 0
【解析】
【详解】(1)[1]由图丙可知,当时,物体处于静止状态,它受到的重力摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,物体受到的摩擦力为
(2)[2]由图丙可知,时,物体做匀速直线运动,它受到的重力摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,物体受到的摩擦力为
所以与的关系是。
(3)[3]此时,物体沿竖直方向做匀速直线运动,此时物体在竖直方向上受力平衡,受到的合力为0N。
19. 如图,为了判断重力的方向,小球A所受重力的施力物体是___________,实验时,缓慢改变斜面的倾角,观察悬线OA的方向___________(选填“改变”或“不变”);为了进一步验证重力的方向,小华剪断细线后观察到小球沿___________方向下落。
【答案】 ①. 地球 ②. 不变 ③. 竖直
【解析】
【详解】[1]物体由于地球的吸引而受到的力叫重力,重力的施力物体是地球。
[2][3]实验时,缓慢改变斜面的倾角,观察到悬线OA的方向不变,因为重力的方向总是竖直向下,剪断细线后观察到小球沿竖直方向下落。
20. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了下图中的(a)、(b)两个实验。请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是根据_________来比较压力的作用效果的;
(2)由(a)、(b)两个实验能够得到的结论是________;
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是Pb , 图(c)中小桌对木板的压强是PC,则Pb____PC(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】 ①. 海绵凹陷程度 ②. 见解析 ③. 等于
【解析】
【详解】(1)[1]在本实验中,小明和小华是根据海绵凹陷程度来比较压力的作用效果的,海绵凹陷越深说明压力作用效果越明显,这种研究问题的方法是转换法。
(2)[2] (a)、(b)两次实验压力相同,(b)中桌子与海绵接触面积(受力面积)小,海绵凹陷更深,则可得到结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[3]图(b)中小桌对海绵和图(c)中小桌对木板的压力相同,受力面积相同,根据可知,。
21. 用木块、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计、金属块等器材做“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验。
(1)如图所示,将木块置于水平木板上,应水平拉动木块,使它沿长木板做__________直线运动,此时弹簧测力计的读数为__________N;
(2)在图示情况下,做以下调整后再水平拉动木块,其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有__________(填序号)。
①增大拉力
②加大拉动木块的速度
③在木块上加金属块
【答案】 ①. 匀速 ②. 2.4 ③. ③
【解析】
【详解】(1)[1]将木块置于水平木板上,应水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,此时,木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等,可以通过弹簧测力计示数间接测得滑动摩擦力的大小。
[2]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为2.4N。
(2)[3]滑动摩擦力大小只与压力及接触面粗糙程度有关,增大拉力或加大拉动木块的速度,滑动摩擦力不变,在木块上加金属块,增大了木块对水平面的压力,木块所受滑动摩擦力增大,故①②不符合题意,③符合题意。
故选③。
22. 将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立以后矿泉水瓶对桌面的压强__________(选填“变大、变小”或“不变”)。正立时水对瓶底的压强为,倒立时水对瓶盖的压强为,则__________(选填“大于、等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由题意知道,装有水的矿泉水瓶对地面的压力等于其受到的重力,倒立放置其底面积变小,由 知道,压强变大。
[2]矿泉水瓶倒置后,水的深度变大,由知道,底部受到的压强变大,即
23. 中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升空,上升高度超过珠峰,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录()。
(1)该浮空艇总质量约2600kg,它受到重力的大小约为__________N;
(2)已知基地的空气密度约为,该浮空艇在营地升空前体积达,此时浮空艇受到的浮力大小约为__________N;
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇,用上层的氦气排出下层部分空气时,浮空艇将__________(选填“上浮”或“下降”),此过程中改变了浮空艇所受的__________(选填“浮力”或“重力”);
(4)空中掉重是指飞艇上方空气压强突然减小,会导致悬浮的飞艇突然向上运动,则飞艇掉重时受到向下的力__________(选填“增大、减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2.6×104 ②. 7.2×104 ③. 上浮 ④. 重力 ⑤. 减小
【解析】
【详解】(1)[1]浮空艇受到的重力为
G=mg=2600kg×10N/kg=2.6×104N
(2)[2]浮空艇受到的浮力大小为
F浮=ρ气gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9000m3=7.2×104N
(3)[3][4]由于相同条件下氦气密度比空气小得多,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,浮空艇的重力减小,而浮空艇的体积可认为不变,根据阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而上浮。
(4)[5]空中掉重是指飞艇上方空气压强突然减小,会导致悬浮的飞艇突然向上运动,则飞艇掉重时受到向上的力增大,飞艇掉重时受到向下的力减小。
24. 某校科学兴趣小组在学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后,利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制土密度计对植物细胞吸水、失水的原理展开探究,他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,在“冬瓜碗”中加入240g密度为的食盐水。并在溶液中放置自制土密度计,实验装置如图甲所示,土密度计为圆柱形。通过观察一段时间后土密度计浸入食盐水深度的变化,分析研究冬瓜得失水分的状况。若土密度计浸入食盐水的深度随时间的变化曲线如图乙所示。请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析。
(1)根据土密度计浸入深度食盐水的变化情况,可知冬瓜在食盐水中__________(选填“吸水”或“失水”),且速度变化的特点是____________________;
(2)根据图像数据通过计算可知,相对稳定后盐水密度是__________。
【答案】 ①. 失水 ②. 先快后慢 ③. 1.125
【解析】
【详解】(1)[1]根据图像知道,土密度计浸没深度逐渐变大,则V排变大,而浮力不变,由知道,ρ盐水变小,即盐水里的水增加,所以冬瓜在盐水中失水。
[2]由图像知道,土密度计浸没深度是先快后几乎不再变深,所以冬瓜失水速度变化的特点是先快后慢,最后几乎不变。
(2)[3]根据图像数据知道,开始时浸没深度为h1=6cm,则
F浮1=G
即
一段时间后浸没深度为h2=6.4cm,则
即
所以
则盐水的密度
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26题、30题要写出必要的解题过程)
25. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过物体重心画带箭头的线段,符号为G;在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F;如图所示:
26. 如图所示,在水平桌面上向左匀速拉动木块,请画出木块所受重力G和摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块受到的重力竖直向下,作用点在物体的重心上,拉着木块水平向左运动,摩擦力的方向水平向右,为了研究的方便,作用点也画在重心上,如图所示:
27. 如图所示,请分别画出水中不同深度处的大鱼受到的浮力和小鱼受到的浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】大鱼和小鱼受到的浮力方向均为竖直向上,由图可知,大鱼排开水的体积较大,根据阿基米德原理可知,大鱼受到的浮力较大,故作图如下:
28. 如图所示为公交车上的安全锤,在紧急情况下可以用它敲碎玻璃帮助乘客逃生。
(1)乘客透过车窗可以清楚地看到窗外的景物,说明玻璃具有较好的__________度;破窗时要用尖锐的一侧敲击玻璃,这是为了增大__________;
(2)已知安全锤的质量为400g,则安全锤的重力是多少(取)?
(3)若安全锤敲击处的玻璃能承受的最大压强为1.5×107Pa,锤尖的面积为,求至少要用多大的压力才能敲碎玻璃?
【答案】(1)透明度;压强;(2)4N;(3)30N
【解析】
【详解】解:(1)透过车窗可以清楚地看到窗外的景物,说明玻璃具有较好的透明度。安全锤的头部做成锥形,是在压力一定时,减小玻璃的受力面积,来增大对玻璃的压强,使玻璃容易击碎。
(2)由 知道,安全锤的重力是
(3)锤尖的面积为
由 知道,敲碎玻璃的最大压力
答:(1)乘客透过车窗可以清楚地看到窗外的景物,说明玻璃具有较好的透明度;破窗时要用尖锐的一侧敲击玻璃,这是为了增大压强;
(2)已知安全锤的质量为400g,则安全锤的重力是4N;
(3)至少要用30N的压力才能敲碎玻璃。
29. 如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)小车在同一斜面同一位置由静止释放,是为了让小车在这些物体表面开始运动的__________相同;
(2)实验过程中,应将“毛巾”填写在表格中__________(选填“①”或“②”)位置;③的位置应该填写__________;
序号
表面材料
③
小车运动的距离
1
①
2
棉布
3
②
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将做__________,由此联想到雨天驾驶汽车时应该__________(选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离;
(4)根据力与运动的关系,如图所示你认为正确的观点是__________;
A.小明 B.小华 C.都正确 D.都不正确
(5)写出一个本实验用到的物理探究方法是______________________________。
【答案】 ①. 速度 ②. ① ③. 阻力大小 ④. 匀速直线运动 ⑤. 增大 ⑥. D ⑦. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1]让小车从同一斜面的相同高度自由释放,小车经过的路径相同,受到的阻力相同,小车到达水平面时的速度相同。
(2)[2][3]实验过程中,应逐次减小较小小车在水平面上受到的阻力,因此应将“毛巾”填写在表格中①位置。记录数据时需记录水平面表面材料、阻力的大小和小车移动的距离,因此③的位置应该填写阻力大小。
(3)[4]由实验可知,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢;根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车的速度将不再减小,小车将做匀速直线运动。
[5]由此联想到雨天驾驶汽车时,路面湿滑,车受到的摩擦阻力减小,停下来需要更长的距离,为了保证安全,应该增大与前车之间的距离。
(4)[6]静止的小车被推动,风吹树动,说明力可以改变物体的运动状态;风停树止,是由于运动的树受到空气阻力而停止;由力与运动的关系可知,力可以改变物体的运动状态,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
故选D。
(5)[7]实验中控制小车在水平面的速度相同,用推理的方法得到结论,实验采用了控制变量法和科学推理法。
30. 学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中水的流量(单位时间内喷出水的体积)不同,水的流量与哪些因素有关?大家提出以下猜想:
猜想1:与小孔的形状有关
猜想2:与小孔距水面的深度有关
猜想3:与小孔的横截面积S有关
(1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三个小孔形状如图甲所示,在小孔处安装阀门和流量计(测流量的仪器),将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量,此步骤存在的问题是____。
(2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔,进行实验。
①下表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量与小孔深度的平方根的关系图线____,表格中第3次流量__________。
序号
孔面积
孔深度
平方根
流量
1
0.2
10
3.2
28
2
0.2
16
4.0
36
3
0.2
25
5.0
4
0.2
36
6.0
54
5
0.2
50
7.1
64
②进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越__________,喷出小孔的水流速度越__________。
(3)对于猜想3,大家认为是正确的,为进一步探究流量与小孔横截面积之间的定量关系,老师画了图丙所示的水柱模型,其中表示水从小孔流出的速度,表示时间内流出水柱的长度,表示小孔的横截面积。
①根据流量定义并结合模型,推导流量与流速、面积的关系式:__________;
②通常情况下,喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀,则喷出水柱在空中上端较__________(选填“粗”或“细”)。
【答案】 ①. 见解析 ②. ③. 45 ④. 大 ⑤. 大 ⑥. Sv ⑦. 粗
【解析】
【详解】(1)[1]由题意,三个小孔的深度相同,形状不同,但没有保持小孔的横截面积相同,违背了控制变量法的应用;
(2)①[2]乙图中,把表中各数据描点,再连接,如下图:
②[3]通过图象可以得出,流量Q和小孔深度的平方根成一次函数;取序号2、4的数据(是一个精确数值),得出的函数式,则表格中第3次流量
Q=9×5.0=45cm3•s-1
③[4][5]深度越大,液体的压强越大,喷出小孔的水的流速越大,这是深度影响流量的原因。
(3)①[6]由题图丙知,流量Q相当于单位时间流出的水柱的体积(水是圆柱体),水柱的速度为v,则流量Q=Sv。
②[7]从喷口喷出的水的流量Q=Sv是定值,单位时间出来的水的体积不变,随着水柱的上升,v在不断变小时,横截面积S在不断增大,因此上升阶段的水柱呈现的形态是上端较粗。
31. 某校物理兴趣小组进行了验证阿基米德原理的实验:
(1)如图所示,为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是__________;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式__________时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)组员小红利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图甲所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计的示数逐渐__________,弹簧测力计B的示数逐渐__________,若弹簧测力计的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是__________(选填“大于、等于”或“小于”);
(4)做完上述实验后,组员小亮想测出一个苹果密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图乙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.将苹果取出擦干,溢水杯中的水加满,再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签(体积忽略不计)将苹果全部压入溢水杯中如图丙所示,弹簧测力计B的示数变化量为;
则该苹果密度表达式为__________(用、和表示);若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度__________(选填“偏大、偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. B ②. ③. 减小 ④. 增大 ⑤. 等于 ⑥. ⑦. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]为方便操作和减小测量误差,合理的实验顺序是测出空桶所受的重力,再把空桶置于溢水杯口的正下方;用弹簧测力计测出物体所受的重力;用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数;测出桶和排开水所受的总重力,所以合理的实验顺序为④②①③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)[2]按照正确的操作步骤,当测量结果满足物体所受浮力等于排开水的重力,即时,则说明阿基米德原理成立。
(3)[3][4][5]重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,重物排开液体的体积增大,由阿基米德原理可知,重物所受到浮力逐渐增大,排开水的重力逐渐增大,因此弹簧测力计A的示数逐渐减小,弹簧测力计B的示数逐渐增大;弹簧测力计的示数变化量,即物体所受浮力,弹簧测力计B的示数变化量,即排开液体的重力,由阿基米德原理可知,,所以。
(4)[6][7] 将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,弹簧测力计B的示数变化量为,说明苹果受到的浮力为F5,苹果处于漂浮状态,此时苹果的重力G=F5;将苹果全部压入溢水杯中完全浸没,弹簧测力计的示数变化量为F6,说明苹果完全浸没时所受的浮力为F6,由阿基米德原理可求排开水的体积即苹果的体积为
则苹果的密度为
若在步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,因为它不影响弹簧测力计B的示数变化量,故所测的苹果密度不变。
32. 中国万米载人深潜器“奋斗者”号曾在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909m。图甲是“奋斗者”号,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t,其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(,)
(1)若海水密度均匀,“奋斗者号”在从海面下10m匀速下潜至深度为10000m的过程中,所受海水的压强__________,所受浮力__________;(选填“变大、变小”或“不变”)
(2)若固体浮力材料质量为2400kg,体积为。求:
①固体浮力材料的密度为多少?( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?( )
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,接近海沟底部时,抛掉部分压载铁后悬浮在海水中,待海底科研任务结束后,抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,船身与水平面平行,下潜和上浮过程中所受阻力大小不变,压载铁的密度为,则下潜和上浮过程中所受阻力为__________N。
【答案】 ①. 变大 ②. 不变 ③. 0.6×103kg/m3 ④. 1.6×104N ⑤. 8.75×103N
【解析】
【详解】(1)[1][2]“奋斗者号”在从海面下10m匀速下潜至深度为10000m的过程中,由p=ρgh可知所受海水的压强,排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知所受浮力不变。
(2)①[3]固体浮力材料的密度为
②[4]固体浮力材料完全浸没在海水中时,排开水的体积等于材料的体积,则此时受到的浮力为
F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3=4×104N
材料的重力
G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N
受到浮力和自身重力之差为
F浮-G=4×104N-2.4×104N=1.6×104N
(3)[5]已知奋斗者号总质量为20t,则总重力
G总=m总g=20×103kg×10N/kg=2×105N
质量为2t的可抛弃压载铁的重力
G铁=m铁g=2×103kg×10N/kg=2×104N
匀速下潜时
F浮+F阻=G总①
抛掉2t的压载铁,匀速上浮时,浮力
F′浮=G总-G铁+F阻②
由①②可得
F浮+F′浮=G总+G总-G铁=3.8×105N③
2t的压载铁的体积
由于压载铁浸没在水中,则
V铁=V排
则压载铁受到的浮力为
F1=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N④
匀速下潜和匀速上浮的浮力关系为
F浮=F′浮+F1⑤
由③④⑤可得F浮=1.9125×105N;由①可得下潜和上浮过程中所受阻力为
F阻=G总-F浮=2×105N-1.9125×105N=8.75×103N
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2023-2024学年度第二学期期末考试卷
八年级物理
满分为100分 考试时间100分钟
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每题只有一个正确选项)
1. 下列数值符合实际情况的是
A. 一只普通苹果的质量约为200kg B. 两个鸡蛋的重力约为1N
C. 一个中学生的体积约为50m3 D. 中学生对地面的压强约为150Pa
2. 太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是( )
A. 密度大 B. 弹性好
C. 耐低温 D. 隔热性好
3. 为了揭示微观世界的奥秘,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法错误的是( )
A. 汤姆生发现了电子,表明原子不是最小的微粒
B. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C. 科学家发现原子核由质子和中子构成
D. 质子和中子是组成物质世界的最小微粒,不可再分
4. 下列现象中能说明分子热运动的是( )
A. 飘香引蝶 B. 飞车扬尘
C. 歌声绕梁 D. 大雾迷江
5. 小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图1所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图2所示。接下来的操作应该是( )
A. 向左调节平衡螺母 B. 向左移动游码
C. 用滴管向烧杯中加水 D. 用滴管从烧杯中取水
6. 兴趣小组用塑料瓶、锡箔纸、金属线等物品制作了简易验电器。如图所示,将跟头发摩擦过的笔杆接触验电器的金属线,发现锡箔纸张开,下列说法中正确的是( )
A. 塑料瓶是导体 B. 笔杆由于与头发摩擦创造电荷而带电
C. 笔杆带上负电由于失去电子 D. 锡箔纸张开是由于同种电荷相互排斥
7. 我国高铁技术处于世界领先地位,下列属于通过增大受力面积来减小压强的是( )
A. 车体采用铝合金材质 B. 车厢内的座椅宽大柔软
C. 车厢内的破窗锤端部做成锥形 D. 高铁站台的盲道用“条形引导砖”铺设
8. 如图所示,在“探究二力平衡的条件”时,选质量为10g的卡片作为研究对象.在线的两端分别挂上等质量的重物,对卡片施加两个拉力.为探究这两个力满足什么条件才能平衡,则所挂重物质量合适的是
A. 5g
B. 10g
C. 200g
D. 任意质量均可
9. 如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,一端挂一个钩码,弹簧长20cm,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧长( )
A. 80cm B. 40cm C. 30cm D. 25cm
10. 如图所示,将漂浮在水面上木块缓慢向下压,当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离,在整个过程中,木块所受的浮力( )
A. 先变大后变小 B. 先变大后不变 C. 先不变后变大 D. 先变小后变大
11. 物理课外活动课期间,小鸣从实验室里拿来两杯没有贴标签的水和盐水,如图所示,并准备了如下图所示的四组实验器材,其中不能用来区别的组合是( )
A. B.
C. D.
12. 小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是( )(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;
②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;
③空玻璃瓶的质量为3g;
④空玻璃瓶的质量为13g。
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 小华带了一瓶矿泉水进入考场,这瓶矿泉水的质量约 400_____(填上适当的单位);若把这瓶矿泉水从地球带到月球上时,它的质量_____;将这瓶水喝一部分,剩余水的密度_____(选填“变大”“变小”或“不变”) 。
14. 装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是___________现象,这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子热运动越___________,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。
15. 生活处处有物理。小明用矿泉水瓶做如图甲、乙两个实验:
(1)如图甲所示,将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑木棍上,然后向矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶__________(选填“分开”或“靠近”);
(2)如图乙所示,在矿泉水瓶侧壁图示位置、处钻上、下两个小孔,可以观察到水从小孔流出,其中孔流出的水喷得更急。这表明同种液体内部压强随__________的增加而增加;将矿泉水瓶拧紧盖子,水不再流出,这是由于__________的作用。
16. 端午节“赛龙舟”习俗,蕴含着大量的物理知识。“赛龙舟”比赛时,用力向后划水时,龙舟就会向前运动,这说明物体间力的作用是______________________________,也可以说明力可以改变物体的__________;离开岸后的船不施力也会继续前进,这是由于船具有____________________。
17. 用托盘天平和量筒测量金属块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示,应将平衡螺母向__________调节,使指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)将金属块放在左盘,向右盘中加、减砝码,并移动游码,当天平再次平衡时,所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示,该金属块的质量为__________g;
(3)将金属块放入装有水的量筒中,液面位置如图丙所示,则金属块的密度为__________g/cm3。
18. 如图甲所示,方向不变的水平推力将重为5N的物体压在竖直的粗糙墙面上,墙面足够大。的大小与时间的关系和物体运动速度与时间的关系如图乙、丙所示。
(1)由图像可知,当时,物体受到的摩擦力为__________N;
(2)时,物体受到的摩擦力为,则与的关系是__________(选填“>”“<”或“=”),此时物体在竖直方向上受到的合力为__________N。
19. 如图,为了判断重力的方向,小球A所受重力的施力物体是___________,实验时,缓慢改变斜面的倾角,观察悬线OA的方向___________(选填“改变”或“不变”);为了进一步验证重力的方向,小华剪断细线后观察到小球沿___________方向下落。
20. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了下图中的(a)、(b)两个实验。请你根据已学过的压强知识分析:
(1)小明和小华是根据_________来比较压力的作用效果的;
(2)由(a)、(b)两个实验能够得到的结论是________;
(3)设图(b)中小桌对海绵压强是Pb , 图(c)中小桌对木板的压强是PC,则Pb____PC(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
21. 用木块、木板、毛巾、棉布、弹簧测力计、金属块等器材做“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验。
(1)如图所示,将木块置于水平木板上,应水平拉动木块,使它沿长木板做__________直线运动,此时弹簧测力计的读数为__________N;
(2)在图示情况下,做以下调整后再水平拉动木块,其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有__________(填序号)。
①增大拉力
②加大拉动木块的速度
③在木块上加金属块
22. 将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,则倒立以后矿泉水瓶对桌面的压强__________(选填“变大、变小”或“不变”)。正立时水对瓶底的压强为,倒立时水对瓶盖的压强为,则__________(选填“大于、等于”或“小于”)。
23. 中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇顺利升空,上升高度超过珠峰,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录()。
(1)该浮空艇总质量约2600kg,它受到重力的大小约为__________N;
(2)已知基地的空气密度约为,该浮空艇在营地升空前体积达,此时浮空艇受到的浮力大小约为__________N;
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。当悬于空中的浮空艇,用上层的氦气排出下层部分空气时,浮空艇将__________(选填“上浮”或“下降”),此过程中改变了浮空艇所受的__________(选填“浮力”或“重力”);
(4)空中掉重是指飞艇上方空气压强突然减小,会导致悬浮的飞艇突然向上运动,则飞艇掉重时受到向下的力__________(选填“增大、减小”或“不变”)。
24. 某校科学兴趣小组在学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后,利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制土密度计对植物细胞吸水、失水的原理展开探究,他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”,在“冬瓜碗”中加入240g密度为的食盐水。并在溶液中放置自制土密度计,实验装置如图甲所示,土密度计为圆柱形。通过观察一段时间后土密度计浸入食盐水深度的变化,分析研究冬瓜得失水分的状况。若土密度计浸入食盐水的深度随时间的变化曲线如图乙所示。请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析。
(1)根据土密度计浸入深度食盐水的变化情况,可知冬瓜在食盐水中__________(选填“吸水”或“失水”),且速度变化的特点是____________________;
(2)根据图像数据通过计算可知,相对稳定后盐水的密度是__________。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中26题、30题要写出必要的解题过程)
25. 如图所示,木块静止在斜面上,请在图中画出木块所受重力以及对斜面的压力的示意图。
26. 如图所示,在水平桌面上向左匀速拉动木块,请画出木块所受重力G和摩擦力f的示意图。
27. 如图所示,请分别画出水中不同深度处的大鱼受到的浮力和小鱼受到的浮力的示意图。
28. 如图所示为公交车上的安全锤,在紧急情况下可以用它敲碎玻璃帮助乘客逃生。
(1)乘客透过车窗可以清楚地看到窗外的景物,说明玻璃具有较好的__________度;破窗时要用尖锐的一侧敲击玻璃,这是为了增大__________;
(2)已知安全锤的质量为400g,则安全锤的重力是多少(取)?
(3)若安全锤敲击处的玻璃能承受的最大压强为1.5×107Pa,锤尖的面积为,求至少要用多大的压力才能敲碎玻璃?
29. 如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)小车在同一斜面同一位置由静止释放,是为了让小车在这些物体表面开始运动的__________相同;
(2)实验过程中,应将“毛巾”填写在表格中__________(选填“①”或“②”)位置;③的位置应该填写__________;
序号
表面材料
③
小车运动的距离
1
①
2
棉布
3
②
(3)根据实验现象推理:如果小车受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将做__________,由此联想到雨天驾驶汽车时应该__________(选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离;
(4)根据力与运动的关系,如图所示你认为正确的观点是__________;
A.小明 B.小华 C.都正确 D.都不正确
(5)写出一个本实验用到的物理探究方法是______________________________。
30. 学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中水的流量(单位时间内喷出水的体积)不同,水的流量与哪些因素有关?大家提出以下猜想:
猜想1:与小孔形状有关
猜想2:与小孔距水面的深度有关
猜想3:与小孔的横截面积S有关
(1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三个小孔形状如图甲所示,在小孔处安装阀门和流量计(测流量的仪器),将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量,此步骤存在的问题是____。
(2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔,进行实验。
①下表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量与小孔深度的平方根的关系图线____,表格中第3次流量__________。
序号
孔面积
孔深度
平方根
流量
1
0.2
10
3.2
28
2
0.2
16
4.0
36
3
0.2
25
5.0
4
0.2
36
6.0
54
5
0.2
50
7.1
64
②进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越__________,喷出小孔的水流速度越__________。
(3)对于猜想3,大家认为是正确的,为进一步探究流量与小孔横截面积之间的定量关系,老师画了图丙所示的水柱模型,其中表示水从小孔流出的速度,表示时间内流出水柱的长度,表示小孔的横截面积。
①根据流量定义并结合模型,推导流量与流速、面积的关系式:__________;
②通常情况下,喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀,则喷出水柱在空中上端较__________(选填“粗”或“细”)。
31. 某校物理兴趣小组进行了验证阿基米德原理的实验:
(1)如图所示,为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤应该是__________;
A.①②③④ B.④②①③ C.④①②③ D.②①③④
(2)按照正确的操作步骤,当测量结果满足等式__________时(用弹簧测力计示数、、、表示),则说明阿基米德原理成立;
(3)组员小红利用身边的器材对实验进行了改进:两个相同的弹簧测力计和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图甲所示。实验时逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好全部浸没,观察到弹簧测力计的示数逐渐__________,弹簧测力计B的示数逐渐__________,若弹簧测力计的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是__________(选填“大于、等于”或“小于”);
(4)做完上述实验后,组员小亮想测出一个苹果的密度,步骤如下:
a.将一个苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图乙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
b.将苹果取出擦干,溢水杯中的水加满,再将小桶中的水倒掉擦干后,用牙签(体积忽略不计)将苹果全部压入溢水杯中如图丙所示,弹簧测力计B的示数变化量为;
则该苹果密度表达式为__________(用、和表示);若步骤b中,小桶中有前一次实验残留的水,则所测得的苹果密度__________(选填“偏大、偏小”或“不变”)。
32. 中国万米载人深潜器“奋斗者”号曾在马里亚纳海沟成功坐底,深度达10909m。图甲是“奋斗者”号,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t,其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁,中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外,其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。(,)
(1)若海水的密度均匀,“奋斗者号”在从海面下10m匀速下潜至深度为10000m的过程中,所受海水的压强__________,所受浮力__________;(选填“变大、变小”或“不变”)
(2)若固体浮力材料质量为2400kg,体积为。求:
①固体浮力材料的密度为多少?( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时,受到的浮力和自身重力之差为多少?( )
(3)“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜,接近海沟底部时,抛掉部分压载铁后悬浮在海水中,待海底科研任务结束后,抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若“奋斗者”号只在竖直方向实现下潜和上浮,船身与水平面平行,下潜和上浮过程中所受阻力大小不变,压载铁的密度为,则下潜和上浮过程中所受阻力为__________N。
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