内容正文:
初二年级期末试卷
物理
2024.06
(满分100分:考试用时100分钟)。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考号等信息用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卷的相应位置上;
2.答选择题必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卷指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题;
3.考生答题必须答在答题卷上,保持卷面清洁,不要折叠,不要弄破,答在试卷和草稿纸上一律无效。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 南京金箔锻制技艺是南京地方传统手工技艺,有“中华一绝”之称.如图所示,厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的( )
A. 延展性好 B. 透光性好 C. 导热性好 D. 密度大
2. 胎压的高低对汽车的性能和动力起着至关重要的作用。胎压常用巴(bar)作为单位,某汽车的仪表屏上显示轮子胎压为2.5bar,如图所示。那么,2.5bar等于( )
A. 2.5t B. 2.5N C. 250Pa D. Pa
3. 在“会飞的章鱼”实验中,将塑料带剪成细丝制成“章鱼”,毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 塑料管是导体
B. 毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引
C. 摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷
D. “章鱼”飞起的原理为同种电荷相互排斥
4. 寒冷季节,装满水的水缸放在室外容易破裂,关于此现象,下列说法中正确的是( )
A. 水结成冰,质量变大 B. 水结成冰,受到的重力变大
C 水结成冰,体积变大 D. 水结成冰,密度变大
5. 学习了第七章“从粒子到宇宙”,下列说法正确的是( )
A. 科学家常根据观察到的现象提出有关物质结构模型的猜想
B. 摩擦起电现象的本质是质子的转移
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有空隙
D. 宇宙是一个收缩的、有层次的天体结构系统
6. 如图所示的示例中,属于减小压强的是( )
A. 安全锤的锤头做成尖形
B. 书包背带做得较宽
C. 压路机的锤子很重
D. 切蛋钢丝很细
7. 下列实验现象中,能说明大气压强存在的是( )
A. 用力挤压大塑料瓶,小瓶会下沉 B. 收纳袋抽出气体后体积减小
C. 吹气球要比直接吹口气更吃力 D. 手压钢钉上的气球,气球不破
8. 如图是运动员跳水的情景,下列关于跳板对运动员的作用力说法正确的是( )
A. 施力物体是地球 B. 一定等于运动员的重力
C. 使跳板发生形变 D. 与重力一起使运动员的运动状态发生改变
9. 利用一根吸管制作一个简易密度计,下图中四种刻度的标示合理的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,水平桌面上放一个装有适量水的玻璃碗,将乒乓球在碗中慢慢向下按(碗中的水未溢出,乒乓球最终未完全浸没)。在下按过程中,下列分析错误的是( )
A. 向下按的力越来越大 B. 乒乓球受到的浮力越来越大
C. 水对碗底的压力越来越大 D. 玻璃碗对桌面的压力不变
11. A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①甲图中两物体均处于静止状态;②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;③丙图中水平恒力F作用在A物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动。空气阻力不计,比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 三种情况下,A在水平方向都不受力
B. 三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C. 甲、乙中A在水平方向不受力,丙中A在水平方向受力
D. 甲中A在水平方向不受力,乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同
12. 如图甲所示,体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底,一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水,杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. F越大,浮力越小 B. 当F大小为0时,水深度为11cm
C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 小明站立在健康秤上时示数为60______(填物理量单位);它是______(填物理量名称)的基本单位。
14. 如图所示,将注射器的出口封住,在活塞向外拉的过程中,注射器内空气的体积______,质量______,密度______(以上空格均选填“变大/变小/不变”)。
15. 如图所示,在杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来,这是______(静/滑动)摩擦力的作用;若将竹筷插得更深一些再提起,此时的摩擦力将______(变大/不变/变小)。
16. 2024年3月20日,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭成功发射,如图所示。使火箭加速升空推力的施力物体是______(火箭/空气/喷出的燃气),该力的方向是______的(向上/向下)。如果飞行中的火箭受到的力全部消失,火箭将______。
17. 动物的生理结构是它适应自然、长期进化的结果,为它的生存起到了重要的作用。如章鱼脚掌上的吸盘,是利用______把自己牢牢地“粘”在墙壁上;深海鱼到浅海后,由于在水中的深度减小导致______减小使它内脏破裂。
18. 知识梳理是物理学习的一种重要方法,如图是第九章《力与运动》单元知识的树形结构图,请根据知识间的结构关系,补充完成空白框中的内容。
①______;②______;③______
19. 物理课上老师演示了一个实验,如图所示,将一细棒从苹果中间竖直穿过,初始时细棒、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,由于苹果具有______,相对细棒向______移动。
20. 如图所示是探究二力平衡条件时的实验,平衡时系小卡片的两根细线______(在/不在)同一直线上。小卡片所受拉力的施力物体是______(细线/钩码)。
21. 如图所示,两个完全相同的玻璃缸装满了水,其中a水中漂浮着一只大鸭子,b水中漂浮着一只小鸭子。两只鸭子所受浮力______(a/b)较大,容器底部所受水的压力______(相同/不相同),若把两个缸放到台秤上称量,台秤示数______(相同/不相同)。
22. 阅读材料,回答问题
马格努斯效应
当旋转的球体或圆柱体在气流中飞行时,会受到一个与运动方向垂直的横向力,在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。比如,图甲中向前运动的球以顺时针方向旋转时带动周围流体旋转,使得球一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小,从而使球受到一个横向力。
马格努斯效应可以用来解释乒乓球中的弧线球、足球中的香蕉球等现象,它在航海、航空、航天领域也有广泛应用。2024年1月10日,中国自主研发制造的亚洲首套船用风力旋筒助推系统成功投用。它不同于传统风帆的造型,看上去好像是船上竖着的一个个圆“烟囱”(图乙)。通过电机驱动圆筒在风中旋转,使其逆风旋转一侧表面的气压增大,顺风旋转一侧表面的气压降低,从而产生一个垂直于风速方向的力,为船体提供前行的推力,旋筒风帆有固定式/可倾倒式/轨道式等多种形式供不同船型选择,其中可倾倒式旋筒风帆倾倒角度达到89°,接近水平。
旋筒风帆的工作原理基于马格努斯效应,根据单船安装旋筒风帆的大小与数量不同,平均节省燃料可高达5-25%,被国内外业界广泛关注与研究。
问题:
(1)图甲中球的左侧流速小于右侧流速,所以左侧压强______右侧压强,产生______(向左/向右)的横向力;
(2)如果海面上正在从西往东刮风,船向北航行,为了能够使船获得前进的动力,旋筒风帆直立时从俯视看应该______(顺时针/逆时针)转动;
(3)如果船迎风航行,将旋筒风帆倾倒放置并调整转动方向,船可以获得一个向上的升力,使船受到的浮力______(增大/减小),从而减小行驶中的阻力以达到节能的目的。
三、简答题(本题共8小题,共50分,解答24、25、26题时应有解题过程)
23. 如图,小球A静止悬挂在架子上,请画出小球所受重力G的示意图。
24. 如图,小明从滑道滑下,作出滑道对他的弹力的示意图。
25. 如图,小华拉着行李箱行走,请画出行李箱所受拉力F的示意图。
26. 如图,在水平桌面上向右拉动木块,请画出木块所受滑动摩擦力f的示意图。
27. 实验室里有形状相同圆柱形金属块a,b,底面积和高度都分别是和5cm,小明用托盘天平测出金属块a的质量是89g。已知金属块b的密度为,求:
(1)金属块a的密度大小;
(2)金属块b的质量大小。
28. 中国的火星探测器天问一号及其火星车于2021年5月15日成功登陆火星,已知此火星车的质量,火星车轮子与地面接触的总面积。火星上的物体重力G与质量m的比值取4N/kg。求此火星车:
(1)在火星上的重力G;
(2)在火星上静止时,对火星水平地面的压强p;
(3)在火星水平地面上匀速行驶时的水平牵引力F(已知行驶时受到的阻力为车重的0.1倍)。
29. 如图甲所示,一装有适量水的圆柱形容器放在水平地面上,将一个边长为10cm的质量分布均匀的正方体木块A放入容器中,静止时,木块有体积露出水面。g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)水对木块底面的压强p;
(3)在木块A上放一个物体B,恰好使木块A全部进入水中时物体B的重力。
30. 为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向______调节,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测量某物块的质量时,当在右盘放入5g的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧稍许,则应该______(填下面选项前的字母);
A.向右调平衡螺母 B.继续向右盘中加砝码 C.向右移动游码
当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,物块的质量为______g;
(3)对蜡块和干松木进行实验,得到的数据如下表所示,根据表中数据,在图丙中分别画出蜡块和干松木质量随体积变化的图像:( )
实验序号
蜡块
干松木
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(4)通过对图像的分析可得:同种物质的不同物体,质量与体积的比值为______;不同物质的物体,质量与体积的比值一般______;
(5)物体质量与体积之比反映了组成该物体的物质所特有的性质,在物理学中,描述这种物理属性的物理量叫作______。
31. 某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了以下操作和分析:
(1)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的______来表示。在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,接下来的操作是______(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)完成了仪器的组装后,为检验装置的气密性,他们按压住探头的橡皮膜,发现U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性______(好/差);
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的______(填字母)两个位置处进行实验;在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体(如下图所示)置于水中时,能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是图中的______(选填字母)。
A. B. C. D.
32. 小明利用图中装置(器材)研究牛顿第一定律。
(1)小明先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度由静止释放,这样操作的目的是:使小车到达水平面时的______相同;
(2)小车到达水平面后运动状态的改变只与水平方向的______有关;
(3)三次操作步骤如下:
①让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在木板上的位置;
②将薄玻璃板放在水平木板上,让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在玻璃板上的位置;
③将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在棉布上的位置;
为完成实验,比较合理的操作顺序是______;
(4)由上述实验可知:支持面越光滑,小车受到的阻力______,小车运动的路程______;
(5)试想,如果小车在绝对光滑的水平面上运动,那么它将______,在可靠的事实基础上,通过______得出结论,这是一种重要的科学方法。
33. 某实践小组利用塑料吸盘粗测大气压,g取10N/kg。
(1)小明设计并进行了图甲所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积S;
②用弹簧测力计竖直向上拉吸盘,测出吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F;
③根据______,就可以粗测出大气压的值。
(2)小华设计并进行了图乙所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积;
②将装有适量细砂的小桶挂在吸盘的挂钩上,用小勺轻轻地向小桶内加砂,直到吸盘刚好脱离玻璃板;
③用电子秤测出此时小桶和砂的质量为1.8kg。
请完成下列问题:
Ⅰ.吸盘脱离玻璃板时,空气对吸盘的压力大小是______N,由此测得大气压______Pa;
Ⅱ.小华测得的测量值小于实际大气压值,误差原因不可能是______
A.吸盘及挂钩质量的影响
B.玻璃板质量的影响
C实验时没有排尽空气
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小
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初二年级期末试卷
物理
2024.06
(满分100分:考试用时100分钟)。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考号等信息用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卷的相应位置上;
2.答选择题必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卷指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效,不得用其他笔答题;
3.考生答题必须答在答题卷上,保持卷面清洁,不要折叠,不要弄破,答在试卷和草稿纸上一律无效。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 南京金箔锻制技艺是南京地方传统手工技艺,有“中华一绝”之称.如图所示,厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的( )
A. 延展性好 B. 透光性好 C. 导热性好 D. 密度大
【答案】A
【解析】
【详解】厚厚的金片可以敲打成极薄的金箔是利用了金的延展性,延展过程中其质量和密度不变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 胎压的高低对汽车的性能和动力起着至关重要的作用。胎压常用巴(bar)作为单位,某汽车的仪表屏上显示轮子胎压为2.5bar,如图所示。那么,2.5bar等于( )
A. 2.5t B. 2.5N C. 250Pa D. Pa
【答案】D
【解析】
【详解】我们知道,胎压的单位bar与压强单位Pa(帕斯卡)之间存在转换关系,具体来说,1bar=105Pa,接下来,我们根据这个转换关系,将题目中给出的胎压值2.5 bar转换为Pa单位为
2.5bar=2.5bar×105Pa/bar=2.5×105 Pa
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 在“会飞的章鱼”实验中,将塑料带剪成细丝制成“章鱼”,毛巾分别摩擦“章鱼”和塑料管,将摩擦后的“章鱼”抛向空中,在其下方用摩擦后的塑料管靠近“章鱼”,丝状塑料带就会像章鱼一样悬在空中,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 塑料管是导体
B. 毛巾摩擦后的“章鱼”细丝间会相互吸引
C. 摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了同种电荷
D. “章鱼”飞起的原理为同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料不容易导电,塑料管是绝缘体,故A错误;
B.毛巾摩擦后的“章鱼”每一根细丝所带电荷相同,所以,细丝间会相互排斥,故B错误;
C.摩擦起电的本质是电子的转移,用毛巾和“章鱼”摩擦,摩擦后的“章鱼”与毛巾带上了异种电荷,故C错误;
D.“章鱼”飞起是因为“章鱼”和塑料管都和毛巾摩擦,带上了同种电荷,由于同种电荷相互排斥使“章鱼”受到的斥力和重力相互平衡而保持静止,故D正确。
故选D。
4. 寒冷季节,装满水水缸放在室外容易破裂,关于此现象,下列说法中正确的是( )
A. 水结成冰,质量变大 B. 水结成冰,受到的重力变大
C. 水结成冰,体积变大 D. 水结成冰,密度变大
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.在寒冷的冬季,装满水的水缸放在室外容易破裂,是因为水缸内水的质量不变,水遇冷结冰后质量不变,密度减小,根据密度公式可知,结冰后的体积为
故水结成冰后质量不变,体积变大,水缸容易破裂,故AD错误,C正确;
B.水结成冰后,质量不变,根据重力的公式
G=mg
可知,水结成冰后,受到的重力不变,故B错误。
故选C。
5. 学习了第七章“从粒子到宇宙”,下列说法正确的是( )
A. 科学家常根据观察到的现象提出有关物质结构模型的猜想
B. 摩擦起电现象的本质是质子的转移
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有空隙
D. 宇宙是一个收缩的、有层次的天体结构系统
【答案】A
【解析】
【详解】A.学习了“从粒子到宇宙”后,科学家在研究物质内部结构时,为了方便理解分子、原子等微观粒子的结构,建立了多个模型,如研究原子结构是建立了枣糕模型、核式结构模型等,于是有了关于物质结构模型的猜想,故A正确;
B.原子由原子核和核外电子构成,摩擦起电现象的本质是电子的转移,而不是质子转移,故B错误;
C.海绵很容易被压缩,是因为海绵内有许多空洞,而不是微观结构的分子间有空隙,故C错误;
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的膨胀的和演化的,故D错误。
故选A。
6. 如图所示的示例中,属于减小压强的是( )
A. 安全锤的锤头做成尖形
B. 书包背带做得较宽
C. 压路机的锤子很重
D. 切蛋钢丝很细
【答案】B
【解析】
【详解】A.安全锤的锤头做成尖形,是通过减小受力面积来达到增大压强的效果,使玻璃很容易被砸开,故A不符合题意;
B.书包带制作得比较宽,是通过增大受力面积来达到减小压强的目的,背起书包来感觉舒服,故B符合题意;
C.压路机的锤子很重,是在受力面积一定时,增大压力来增大压强,故C不符合题意;
D.用很细的钢丝切鸡蛋,是通过减小受力面积来达到增大压强的效果,容易将鸡蛋切开,故D不符合题意。
故选B。
7. 下列实验现象中,能说明大气压强存在的是( )
A. 用力挤压大塑料瓶,小瓶会下沉 B. 收纳袋抽出气体后体积减小
C. 吹气球要比直接吹口气更吃力 D. 手压钢钉上的气球,气球不破
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.用力挤压大塑料瓶,小瓶会下沉,是利用改变大瓶的气压,使水被压入小瓶中,重力增大,大于浮力而下沉,不能说明大气压存在,故A不符合题意;
B.收纳袋抽出气体后,内部气压减小,外界大气压将袋子压扁,体积减小,说明大气压真实存在,故B符合题意;
C.吹气球时,因为力的作用是相互的,形变的气球给口腔一个反作用力,故吹气球要比直接吹口气更吃力,不能说明大气压的存在,故C不符合题意;
D.手压钢钉上的气球,气球不破,是因为增大受力面积,减小压强,故气球不破,不能说明大气压的存在,故D不符合题意。
故选B。
【点睛】
8. 如图是运动员跳水的情景,下列关于跳板对运动员的作用力说法正确的是( )
A. 施力物体是地球 B. 一定等于运动员的重力
C. 使跳板发生形变 D. 与重力一起使运动员的运动状态发生改变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.跳板对运动员的作用力,受力物体是运动员,施力物体是跳板,故A错误;
B.跳板对运动员施加力的作用时,跳板发生弹性形变,产生的弹力大于运动员的重力,使运动员向上运动,故B错误;
C.力的两个作用效果,一是改变物体的运动状态,二是使物体发生形变,如图,跳板在压力的作用下发生了形变,故C错误;
D.运动员在跳板发生弹性形变所产生的弹力与重力的合力作用下,使运动员向上运动,故D正确。
故选D。
【点睛】
9. 利用一根吸管制作一个简易密度计,下图中四种刻度的标示合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为密度计漂浮在液体中,排开液体的体积为
密度计漂浮在液体中,受到的浮力为
F浮=G=mg
于是有
即
故此时液体的密度为
液体密度与深度的关系为
即h与密度成反比例函数,所以该密度计刻度不均匀,密度计越上浮,说明液体密度越大,综上所述,密度计记忆口诀为“上小下大,上疏下密”,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,水平桌面上放一个装有适量水的玻璃碗,将乒乓球在碗中慢慢向下按(碗中的水未溢出,乒乓球最终未完全浸没)。在下按过程中,下列分析错误的是( )
A. 向下按的力越来越大 B. 乒乓球受到的浮力越来越大
C. 水对碗底的压力越来越大 D. 玻璃碗对桌面的压力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A B.向下按的过程中,乒乓球排开水的体积变大,由知道,乒乓球受到的浮力增大,将乒乓球在碗中慢慢向下按,始终处于平衡,所以向下按的力越来越大,故AB正确,不符合题意;
C.乒乓球在碗中慢慢向下按,由于碗中的水未溢出,且乒乓球最终未完全浸没,所以说明高度增大,由知道,碗底的压强越来越大,由 知道,水对碗底的压力越来越大,故C正确,不符合题意;
D.玻璃碗即其内的水和乒乓球整体为研究对象,受到竖直向下重力、竖直向上支持力和竖直向下手的压力,由平衡条件知道,下按过程中压力越来越大,重力不变,所以支持力越来越大,由于碗对桌面的压力与支持力是相互作用力,所以会越来越大,故D错误,符合题意。
故选D。
11. A、B两物体叠放在水平桌面上,在如图所示的三种情况下:①甲图中两物体均处于静止状态;②乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动;③丙图中水平恒力F作用在A物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动。空气阻力不计,比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 三种情况下,A在水平方向都不受力
B. 三种情况下,A在水平方向都受力且受力相同
C. 甲、乙中A在水平方向不受力,丙中A在水平方向受力
D. 甲中A在水平方向不受力,乙、丙中A在水平方向都受力但受力不同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】甲图中两物体均处于静止状态,故A物体受到重力和B物体对其支持力的作用,且互为平衡力,在水平方向不受力的作用。乙图中水平恒力F作用在B物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动,AB相对静止,故A物体受到重力和B物体对其支持力的作用,且互为平衡力,在水平方向不受力的作用。丙图中水平恒力F作用在A物体上,使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动时,B物体之所以会向右运动,是由于B物体受到A物体的摩擦力,故A物体在竖直方向受到重力和支持力的作用,在水平方向受到摩擦力的作用,故ABD错误;故C正确。
故选C。
12. 如图甲所示,体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底,一端与不吸水的实心正方体A固定。现缓慢向容器中加水,杆B受到正方体A的作用力大小F随注水深度变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. F越大,浮力越小 B. 当F大小为0时,水的深度为11cm
C. 物体A完全浸没时受到的浮力为2N D. 物体A的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由乙图知当F=0时,物体A受到的浮力刚好等于其重力,物体处于漂浮状态,此后随着注入水的深度越深,物体A的浮力大于它的重力,此时对A受力分析可知,A受到重力、浮力和杆B的拉力的作用,而杆B对A的拉力和杆B受到正方体A的作用力(拉力)F是一对相互作用力,则
结合乙图可知,此时随着注入水的深度越深,物体A受到的浮力越大,F也越大,故F越大,浮力越大。
故A错误;
B.由图乙可知,当h=5cm时物体A的下表面恰好与水面接触,因此细杆的长度:L杆=5cm,到h=15cm后,物体A完全浸入水中,物体A为正方体,故其边长为
当F大小为0时,此时,A受到的浮力等于A的重力GA,由图乙可知,当水的深度为0时,力传感器的示数大小F0=6N,则此时正方体对传感器的压力等于A的重力,则物体A重力
则A受到的浮力
解得此时A排开水的体积
此时正方体A浸在水中的深度
所以此时容器中水的深度
故B正确;
C.由以上知A的边长为,则A的体积
A刚浸没时,它排开水的体积等于A的体积,故A受到的浮力
故C错误;
D.由以上B、C选项可知,物体A重力,物体A的体积,由G=mg可知,物体A的质量
则物体A的密度
故D错误。
故选B。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 小明站立在健康秤上时示数为60______(填物理量单位);它是______(填物理量名称)的基本单位。
【答案】 ①. kg ②. 质量
【解析】
【详解】[1][2]中学生的质量比成年人略小一些,在60kg左右,所以,健康秤测量的是质量,即小明站立在健康秤上时示数为60kg。
14. 如图所示,将注射器出口封住,在活塞向外拉的过程中,注射器内空气的体积______,质量______,密度______(以上空格均选填“变大/变小/不变”)。
【答案】 ①. 变大 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1][2]把活塞向外拉的过程中,筒内的空间体积变大,而质量是物体的一种属性,体积变化不会引起质量变化,即被封在注射器内空气的质量不变。
[3]由知道,当质量m不变、体积V变大后,注射器内空气的密度将变小。
15. 如图所示,在杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来,这是______(静/滑动)摩擦力的作用;若将竹筷插得更深一些再提起,此时的摩擦力将______(变大/不变/变小)。
【答案】 ①. 静 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]提起时,竹筷相对米是静止的,两物体间的摩擦是静摩擦,在静摩擦力的作用下,竹筷将杯子提起。
[2]竹筷插得更深些,再提起,此时的摩擦力将不变。将杯和米及筷子看成一个整体,这个整体受到竖直向下的重力和手的提力的作用,处于平衡状态。提力等于重力,整个过程中,这个整体的重力不变,所以提力不变;筷子受到提力及摩擦力的作用,处于平衡,提力等于摩擦力,提力不变,摩擦力也不变。
16. 2024年3月20日,探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭成功发射,如图所示。使火箭加速升空的推力的施力物体是______(火箭/空气/喷出的燃气),该力的方向是______的(向上/向下)。如果飞行中的火箭受到的力全部消失,火箭将______。
【答案】 ①. 喷出燃气 ②. 向上 ③. 做匀速直线运动
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]火箭发射过程中,火箭内气体燃烧,向下推动空气,根据力的作用是相互的,空气给火箭一个向上的力,使火箭上升,故使火箭加速升空的推力的施力物体是喷出的燃气;故喷出的燃气对火箭推力的方向是向上的。
[3]由牛顿第一定律可知,当物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故飞行中火箭受到的力全部消失,火箭将做匀速直线运动。
【点睛】
17. 动物的生理结构是它适应自然、长期进化的结果,为它的生存起到了重要的作用。如章鱼脚掌上的吸盘,是利用______把自己牢牢地“粘”在墙壁上;深海鱼到浅海后,由于在水中的深度减小导致______减小使它内脏破裂。
【答案】 ①. 大气压 ②. 压强
【解析】
【详解】[1]章鱼脚掌上的吸盘,能利用大气压强产生大气压力把章鱼压在物体上。
[2]海水越深,海水压强越大,深海鱼的体内外压强相等,到浅海时,海水压强减小,体内压强大于体外压强容易涨破鱼肚。
18. 知识梳理是物理学习的一种重要方法,如图是第九章《力与运动》单元知识的树形结构图,请根据知识间的结构关系,补充完成空白框中的内容。
①______;②______;③______
【答案】 ①. 改变 ②. 匀速直线运动 ③. 物体受到非平衡力
【解析】
【详解】[1]物体的运动状态有两种情况,一种是运动状态不变,另一种是运动状态发生改变。
[2]物体的运动状态不变时,可能处于静止,也可能处于匀速直线运动状态。
[3]物体的运动状态发生改变时,是因为受到了力的作用,且所受的力不是平衡力。
19. 物理课上老师演示了一个实验,如图所示,将一细棒从苹果中间竖直穿过,初始时细棒、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,由于苹果具有______,相对细棒向______移动。
【答案】 ①. 惯性 ②. 上
【解析】
【详解】[1][2]初始时细棒竖直、苹果静止,然后用铁锤猛地敲击棒的上端,苹果由于惯性保持在原来的位置,细棒向下运动,苹果相对于细棒向上移动,受到向下的摩擦力。
20. 如图所示是探究二力平衡条件时的实验,平衡时系小卡片的两根细线______(在/不在)同一直线上。小卡片所受拉力的施力物体是______(细线/钩码)。
【答案】 ①. 在 ②. 细线
【解析】
【详解】[1]二力平衡条件是作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反、并且在同一直线上,所以平衡时系于小卡片的两根细线在同一直线上。
[2]物体间力的作用总是相互的,小卡片给细绳一个拉力,同时细绳也给小卡片一个相反的拉力,所以小卡片所受拉力的施力物体是细线。
21. 如图所示,两个完全相同的玻璃缸装满了水,其中a水中漂浮着一只大鸭子,b水中漂浮着一只小鸭子。两只鸭子所受浮力______(a/b)较大,容器底部所受水的压力______(相同/不相同),若把两个缸放到台秤上称量,台秤示数______(相同/不相同)。
【答案】 ①. a ②. 相同 ③. 相同
【解析】
【详解】[1]由题可知,两只鸭子都漂浮在水中,处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,大鸭子的重力大于小鸭子的重力,故大鸭子受到的浮力大于小鸭子受到的浮力,故两只鸭子中a受到的浮力较大。
[2]由于两个完全相同的玻璃缸装满了水,鸭子漂浮在水面上,玻璃缸内水的深度相同,根据液体压强的公式
可知,液体密度相同,深度相同,对玻璃缸底部的压强相同,玻璃缸的底面积相同,根据压强的公式可得,液体对玻璃缸底部的压力为
F=pS
故液体对玻璃缸底部的压力相同。
[3]由于鸭子都处于漂浮状态,于是有
F浮=G排=G鸭
即放入鸭子后排开水的重力等于鸭子自身的重力,所以两玻璃缸的总重力相同,由公式
G=mg
可知,两玻璃缸的总质量相同,故放在电子秤上的示数相同。
22. 阅读材料,回答问题
马格努斯效应
当旋转的球体或圆柱体在气流中飞行时,会受到一个与运动方向垂直的横向力,在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。比如,图甲中向前运动的球以顺时针方向旋转时带动周围流体旋转,使得球一侧的流体速度增加,另一侧流体速度减小,从而使球受到一个横向力。
马格努斯效应可以用来解释乒乓球中的弧线球、足球中的香蕉球等现象,它在航海、航空、航天领域也有广泛应用。2024年1月10日,中国自主研发制造的亚洲首套船用风力旋筒助推系统成功投用。它不同于传统风帆的造型,看上去好像是船上竖着的一个个圆“烟囱”(图乙)。通过电机驱动圆筒在风中旋转,使其逆风旋转一侧表面的气压增大,顺风旋转一侧表面的气压降低,从而产生一个垂直于风速方向的力,为船体提供前行的推力,旋筒风帆有固定式/可倾倒式/轨道式等多种形式供不同船型选择,其中可倾倒式旋筒风帆倾倒角度达到89°,接近水平。
旋筒风帆的工作原理基于马格努斯效应,根据单船安装旋筒风帆的大小与数量不同,平均节省燃料可高达5-25%,被国内外业界广泛关注与研究。
问题:
(1)图甲中球的左侧流速小于右侧流速,所以左侧压强______右侧压强,产生______(向左/向右)的横向力;
(2)如果海面上正在从西往东刮风,船向北航行,为了能够使船获得前进的动力,旋筒风帆直立时从俯视看应该______(顺时针/逆时针)转动;
(3)如果船迎风航行,将旋筒风帆倾倒放置并调整转动方向,船可以获得一个向上的升力,使船受到的浮力______(增大/减小),从而减小行驶中的阻力以达到节能的目的。
【答案】 ①. 大于 ②. 向右 ③. 顺时针 ④. 减小
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]由流体压强与流速的关系可知,流速越大的位置,压强越小,图甲中球的左侧流速小于右侧流速,所以左侧压强大,会产生向右的横向力。
(2)[3]由题干可知,电机驱动圆筒在风中旋转,使其逆风旋转一侧表面的气压增大,顺风旋转一侧表面的气压降低,从而产生一个垂直于风速方向的力,为船体提供前行的推力,风向由西向东,从直立俯视来看,此时风是顺时针流向,要使船向北行驶获得动力,应该利用“顺风旋转一侧表面的气压降低”这一原理,故旋筒风帆应该顺时针转动。
(3)[4]如果船迎风航行,将旋筒风帆倾倒放置并调整转动方向,船可以获得一个向上的升力,根据受力情况分析,此时船向下受到重力,向上受到水的浮力和向上的升力,向下的重力不变时,当向上的升力增大,浮力将减小。
三、简答题(本题共8小题,共50分,解答24、25、26题时应有解题过程)
23. 如图,小球A静止悬挂在架子上,请画出小球所受重力G的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球A所受的重力方向竖直向下,作用在其重心上,作图如下:
24. 如图,小明从滑道滑下,作出滑道对他的弹力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】滑道对小明的弹力作用点在小明身体上,力的方向斜向上且与滑道垂直,如图所示:
25. 如图,小华拉着行李箱行走,请画出行李箱所受拉力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小华用手拉着箱子行走,箱子受到拉力的作用,拉力F的作用点在接触点上,方向斜向右上方,力的名称为F,大小任意,在线段的末端画箭头,所画拉力F的示意图如图所示:
26. 如图,在水平桌面上向右拉动木块,请画出木块所受滑动摩擦力f的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】木块在水平方向上受向右的拉力、向左的摩擦力f作用,在水平桌面上向右拉动木块,拉力和摩擦力方向相反,摩擦力作用在物体重心,如图所示:
27. 实验室里有形状相同的圆柱形金属块a,b,底面积和高度都分别是和5cm,小明用托盘天平测出金属块a的质量是89g。已知金属块b的密度为,求:
(1)金属块a的密度大小;
(2)金属块b的质量大小。
【答案】(1)8.9g/cm3;(2)27g
【解析】
【详解】解:(1)金属块的体积
V=2cm2×5cm=10cm3
金属块a的密度
(2)金属块b的质量
答:(1)金属块a的密度为8.9g/cm3;
(2)金属块b的质量大小为27g。
28. 中国的火星探测器天问一号及其火星车于2021年5月15日成功登陆火星,已知此火星车的质量,火星车轮子与地面接触的总面积。火星上的物体重力G与质量m的比值取4N/kg。求此火星车:
(1)在火星上的重力G;
(2)在火星上静止时,对火星水平地面的压强p;
(3)在火星水平地面上匀速行驶时的水平牵引力F(已知行驶时受到的阻力为车重的0.1倍)。
【答案】(1)960N;(2)8000Pa;(3)96N
【解析】
【详解】解:(1)火星上的物体重力G与质量m的比值g′取4N/kg,火星车在火星上的重力为
G=mg′=240kg×4N/kg=960N
(2)火星车在火星上静止时,对火星水平地面的压力等于自生的重力,为960N,受力面积为1200cm2,即0.12m2,则火星车对火星表面的压强为
(3)已知行驶时火星车受到的阻力为车重的0.1倍,则火星车受到的阻力为
F阻=0.1G=0.1×960N=96N
火星车在火星水平地面上匀速行驶,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,大小相等,故火星车受到的水平牵引力为
F=F阻=96N
答:(1)在火星上的重力为960N;
(2)在火星上静止时,对火星水平地面的压强为8000Pa;
(3)在火星水平地面上匀速行驶时的水平牵引力为96N。
29. 如图甲所示,一装有适量水的圆柱形容器放在水平地面上,将一个边长为10cm的质量分布均匀的正方体木块A放入容器中,静止时,木块有体积露出水面。g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)水对木块底面的压强p;
(3)在木块A上放一个物体B,恰好使木块A全部进入水中时物体B的重力。
【答案】(1)6N;(2)600Pa;(3)4N
【解析】
【详解】解:(1)木块的体积为
V木=a3=(0.1m)3=1×10−3m3
木块排开水的体积为
木块受到的浮力为
(2)木块浸入水中的深度为
水对木块底面的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(3)由(1)知,木块A的重力为6N。木块A上放一个物体B,当木块恰好全部浸入水中时整体处于漂浮状态,整体受到的浮力等于木块A与物体B受到的重力之和,即
所以,物体B的重力
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)水对木块底面的压强为600Pa;
(3)在木块A上放一个物体B,恰好使木块A全部进入水中时物体B的重力GB为4N。
30. 为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的右侧,如图甲所示,则应将平衡螺母向______调节,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测量某物块的质量时,当在右盘放入5g的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧稍许,则应该______(填下面选项前的字母);
A.向右调平衡螺母 B.继续向右盘中加砝码 C.向右移动游码
当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,物块的质量为______g;
(3)对蜡块和干松木进行实验,得到的数据如下表所示,根据表中数据,在图丙中分别画出蜡块和干松木质量随体积变化的图像:( )
实验序号
蜡块
干松木
体积
质量m/g
体积
质量m/g
①
10
9
10
5
②
20
18
20
10
③
30
27
30
15
④
40
36
40
20
(4)通过对图像的分析可得:同种物质的不同物体,质量与体积的比值为______;不同物质的物体,质量与体积的比值一般______;
(5)物体质量与体积之比反映了组成该物体的物质所特有的性质,在物理学中,描述这种物理属性的物理量叫作______。
【答案】 ①. 左 ②. C ③. 16.4 ④. ⑤. 0.9g/cm3 ⑥. 不同 ⑦. 密度
【解析】
【详解】(1)[1]将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处之后,指针静止时指在分度盘中线右侧了,即指针右偏,故为了使天平水平平衡,此时应将平衡螺母向左边调节。
(2)[2]用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,即说明此时右盘所放的砝码的质量较小,故应该向右移动游码,使得天平再次平衡,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
[3]据图乙可知,此时天平标尺的分度值是0.2g,砝码总质量为15g,游码在标尺上对应的示数为1.4g,故物块的质量等于砝码总质量和游码在标尺上对应的示数之和,为
15g+1.4g=16.4g
(3)[4]根据表格中的实验数据用描点法,描出对应mV的坐标点,然后用一条平滑的曲线把点连接起来,如下图所示:
(4)[5][6]分析图表可知,由同种物质组成的物体,其质量与体积的比值相同;由不同物质组成的物体,其质量与体积的比值一般不同。
[7]单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度,密度是物质本身的一种特性,物体的质量与体积之比反映了组成该物体的物质的这种特性,故在物理学中,用以描述这种物理属性的物理量就称为密度。
31. 某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了以下操作和分析:
(1)实验中,液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的______来表示。在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,接下来的操作是______(选填字母);
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体 B.拆除胶管重新安装
(2)完成了仪器的组装后,为检验装置的气密性,他们按压住探头的橡皮膜,发现U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性______(好/差);
(3)为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的______(填字母)两个位置处进行实验;在a、b、c、d、e五点中压强最大的是______点;
(4)当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体(如下图所示)置于水中时,能大致反映橡皮膜受到水的压强情况的是图中的______(选填字母)。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 液面高度差 ②. B ③. 好 ④. bc ⑤. d ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1][2]液体压强计是利用橡皮膜受到压强发生形变时,这个压强通过管中的空气传递给U形管中的液体,使液体产生压强差,故液体内部压强的大小可以用压强计U形管两侧液面的高度差来表示的;在使用压强计前,发现U形管中两侧液面位置如图甲所示,不相平时,应该拆除胶管重新安装,使液面相平,故选B。
(2)[3]在检查U形管气密性时,用手按住探头的橡皮膜,若U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明该装置的气密性良好。
(3)[4][5]为了探究液体密度对液体内部压强大小的影响,应采用控制变量法,保证液体的深度相同,改变液体的密度,故应分别将压强计金属盒的橡皮膜放在图乙烧杯中的bc两个位置处进行实验;根据液体压强随液体密度和液体深度的增大而增大可知,在乙图中a、b、c、d、e五点中压强最大的是d点。
(4)[6]把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的正方体置于水中时,根据在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大的特点可知,正方体下底面水的深度大于上表面的深度,则下底面受到的压强大,形变程度明显,左右两边深度相同,形变程度相同。
故选D。
32. 小明利用图中装置(器材)研究牛顿第一定律。
(1)小明先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度由静止释放,这样操作的目的是:使小车到达水平面时的______相同;
(2)小车到达水平面后运动状态的改变只与水平方向的______有关;
(3)三次操作步骤如下:
①让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在木板上的位置;
②将薄玻璃板放在水平木板上,让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在玻璃板上的位置;
③将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面上A点处滑下,记下小车最终停在棉布上的位置;
为完成实验,比较合理的操作顺序是______;
(4)由上述实验可知:支持面越光滑,小车受到的阻力______,小车运动的路程______;
(5)试想,如果小车在绝对光滑的水平面上运动,那么它将______,在可靠的事实基础上,通过______得出结论,这是一种重要的科学方法。
【答案】 ①. 速度 ②. 阻力 ③. ③①② ④. 越小 ⑤. 越远 ⑥. 做匀速直线运动 ⑦. 推理
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]小车从斜面下滑的过程中,将重力势能转化成为小车的动能,小车的质量不变,故高度决定了小车到达斜面底端的速度,故使小车同一斜面上的同一高度由静止释放,这样操作的目的是:使小车到达水平面时的速度相同。
(2)[2]小车在水平面上运动,在竖直方向,重力与支持力是平衡力,在水平方向,小车由于惯性继续滑行,水平方向上的阻力改变了小车的运动状态。
(3)[3]在该实验过程中,应该将阻力设计越来越小,故实验顺序应该是毛巾、木板、玻璃板,表面越光滑,摩擦力越小,即阻力越小,小车滑行的距离越远,故该实验的顺序为③①②。
(4)[4][5]根据实验现象可知,表面越光滑,摩擦力越小,小车受到的阻力越小,运动的路程越远。
(5)[6][7]由于阻力是该实验过程中改变小车运动状态的原因,故如果小车在绝对光滑的水平面上运动,不受阻力的作用,那么它将做匀速直线运动,该实验实在大量事实的基础上,通过理论推理得出的结论,这种实验方法叫做实验推理法,又叫理想实验法。
【点睛】
33. 某实践小组利用塑料吸盘粗测大气压,g取10N/kg。
(1)小明设计并进行了图甲所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积S;
②用弹簧测力计竖直向上拉吸盘,测出吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F;
③根据______,就可以粗测出大气压的值。
(2)小华设计并进行了图乙所示实验。
①将吸盘按压在水平玻璃板上,测出吸盘圆面积;
②将装有适量细砂的小桶挂在吸盘的挂钩上,用小勺轻轻地向小桶内加砂,直到吸盘刚好脱离玻璃板;
③用电子秤测出此时小桶和砂的质量为1.8kg。
请完成下列问题:
Ⅰ.吸盘脱离玻璃板时,空气对吸盘的压力大小是______N,由此测得大气压______Pa;
Ⅱ.小华测得的测量值小于实际大气压值,误差原因不可能是______
A.吸盘及挂钩质量的影响
B.玻璃板质量的影响
C.实验时没有排尽空气
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小
【答案】 ①. ②. 18 ③. 7.2×104 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]测出吸盘圆面积S,测量吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F,根据可知粗测出大气压的值。
(2)Ⅰ.[2][3]吸盘所受向下的拉力等于大气对它向上的压力,空气对吸盘的压力大小
F=F拉=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N
大气压
Ⅱ.[4]A.吸盘及挂钩的重力和小桶的拉力之和等于大气压力,计算大气压力时按照小桶的拉力计算,所以测量的大气压值偏小,故A不符合题意;
B.玻璃板是固定不动的,它的质量不会影响实验结果,故B符合题意;
C.实验时没有排尽空气,内部会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故C不符合题意;
D.吸盘脱离前的一瞬间,吸盘四周向中间收缩,导致吸盘与玻璃板的接触面积变小,大气压力变小,拉力变小,测量的大气压值变小,故D不符合题意。
故选B。
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