内容正文:
2023/2024学年度第二学期八年级期末质量检测
物理试卷
温馨提示:
1.本试卷共6页,四大题,共26小题,满分100分,考试时间90分钟,请合理分配时间
2.请你仔细核对每页试卷下方页码和题数,核实无误后再答题
3.请将答案写在答题卷上,在试卷上答题无效,考试结束只收答题卷
4.本试卷中,水的密度为
5.请你仔细思考,认真答题,不要过于紧张,祝考试顺利!
一、填空题(每空2分,共26分)
1. 如图所示,拨打簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,是因为金属球具有_______。
2. 如图所示,质量相等的甲、乙、丙三个小球,以大小相同的速度沿不同的方向开始运动,当运动到各自的最高点时,若受到的所有力均消失,将匀速直线运动的是___________球。
3. 写出相应的数值和单位:1个标准大气的值为:______;一个原子的直径约______。
4. 如图,往B管中吹气,可以看到A管中液面__________。(选填“上升”、“下降”或“不变")
5. 如图所示,在一个重,底面积为的容器里装的水,容器中水的深度为。把它放在水平桌面上,。水对容器底部的压力为______N。
6. 推动血液流动功率为1.5W,那么在1h内,做功______J,这些功可将一个质量为60kg的人匀速举高______m。
7. 优秀运动员短时间的运动功率可达1kW。请回答该功率的物理意义是:______________________。
8. 如图所示,用滑轮组拉着质量为的物体,使它在水平面上匀速前进,水平拉力,滑轮组的机械效率为,则受到地面的摩擦力为______N。
9. 一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为,放在水银中静止时所受浮力为,则铁球放在水银中稳定后会______(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),______。(用最简整数比形式表示)(,,)
10. 如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。在图上画出动力臂l1。
二、选择题(每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意)
11. 某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,这是物理学研究问题的一种方法,下列根据这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A. 图甲中将两个铅柱压在一起,下面能悬挂一个钩码,推测出分子之间存在引力
B. 图乙中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测出分子间存在空隙
C. 丙图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明分子在不停地做无规则运动
D. 图丁中注射器里密封一些液体,很难推动活塞压缩液体,推测出分子之间存在斥力
12. 如图所示,打羽毛球是同学们非常喜爱的体育活动。下列有关说法正确的是( )
A. 击打羽毛球后,羽毛球运动状态一定不变
B. 羽毛球运动到最高点时受到平衡力的作用
C. 球拍击打羽毛球,只能改变羽毛球运动状态
D. 羽毛球运动中可能存在匀速直线运动的情况
13. 如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是:( )
A. 图甲中瓶所受的重力与瓶对桌面压力是一对相互作用力
B. 图甲中瓶对桌面压力与桌面对瓶支持力是一对平衡力
C. 甲图瓶对桌面的压强等于乙图瓶对桌面的压强
D. 甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力
14. 如图所示,正在使用的四种工具、属手费力杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶盖起子
C 单角锤 D. 核桃夹
15. 如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓(duì)舂米(将稻米去皮)的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠,木杠绕着点能够上、下转动,木杠的前端装有锥形石头。不断用脚踩踏木杠后端,就可以舂米。下列分析正确的是( )
A. 脚踏碓主要是为了省时省力
B. 该装置的机械效率可达
C. 使用脚踏碓这种工具可以省功
D. 石头下端做成锥形是为了增大压强
16. 如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A. A球所受浮力最小 B. B球所受浮力最小
C. C球所受浮力最小 D. D球所受浮力最小
17. 如图甲所示,放在水平桌面上的烧杯里盛有温度为的水,小球恰好悬浮,水的密度随温度的变化如图乙所示。在烧杯四周放上大量的冰块,当烧杯内水的温度缓慢下降到0℃的过程中,则,若小球的体积始终不变,下列相关问题判断正确的是:( )
A. 小球一直悬浮 B. 小球一直漂浮
C. 小球受到的浮力先不变后变小 D. 小球受到的浮力先变大后变小
18. 如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,滚摆上升的高度慢慢降低,最后滚摆停止上下摆动。下列解释正确的是( )
A. 下降时重力势能减小,动能减小
B. 上升时重力势能增大,动能增大
C. 整个运动过程中,机械能不变
D. 整个运动过程中,机械能减小
19. 如图所示,把小车放在水平桌面上,在两侧相同质量的小盘里添加砝码,左盘和右盘添加砝码的质量分别为,、。若忽略绳重、滑轮和绳子间的摩擦、小车与桌面间的摩擦,下列情况有可能出现的是( )
A. 若,小车受力大小等于
B. 若小车受到拉力和大小相等
C. 若,小车能保持静止
D. 扭转小车一个角度后,松手小车能静止
20. 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示,下列分析正确的是( )
A. 由图甲和图丙可知:金属块浸没在水中时受到的浮力为
B. 由图甲、图乙和图戊可知:浮力大小与液体密度有关
C. 由图乙、图丙可知:浮力大小与物体在液体中的深度有关
D. 由图中所示的数据,可以算出盐水的密度为
三、实验题(第21小题6分,第22小题8分,第23小题8分,共22分)
21. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强相同时其形状为一平面,压强不同时为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1)若在隔板两侧装入同一种液体,右侧液体深度更大,发现橡皮膜向左弯曲,由此说明______(选填“左”或“右”)压强大。
(2)根据(1)问中的现象得到的结论是:______。
(3)若要研究在深度相同时液体压强跟液体密度的关系。在操作时,应该在隔板两侧倒入______(填字母)的液体。
A.密度相同、深度相同
B.密度不同、深度不同
C.密度不同、深度相同
22. 物理小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量为、的两个钢球,分别从同一斜面的、高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后运动的距离,实验过程如图所示()。请你完成下列内容:
(1)实验过程中是通过比较______来反映钢球的动能大小;
(2)由图甲、乙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。表明:质量相同时,钢球的速度越大,动能越______(选填“大”或“小”);
(3)上述实验中,探究的“动能”是指______(填字母);
A.钢球在斜面上时的动能 B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能 D.钢球在刚释放时的动能
(4)在图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,若完成了图乙操作后,在做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,______(选填“能”“不能”)比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。
23. 小明探究“杠杆平衡条件”,进行了如下探究:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,向左调节(杠杆两端)螺母,______(请补充完整实验操作过程);
(2)正确调节后,小明在杠杆左右两侧挂上钩码,杠杆保持水平平衡,如图乙所示。她只改变右侧钩码的个数,杠杆不能再在水平位置保持平衡,这说明力的______会影响杠杆的平衡;
(3)小明同学实验时,挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,如图乙所示。然后多次改变杠杆两侧悬挂的钩码的个数并移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,记录的数据如下表所示。分析表格数据规律,在表中①处数据为______;
实验次数
动力
间距离
阻力
间距离
1
0.5
10
1.0
5
2
1.0
15
①
10
3
2.0
5
1.0
10
(4)小明继续用放大的杠杆继续实验,如图丙所示,他先在、两处挂上钩码,使杠杆水平平衡,保持处钩码个数和位置不变:①若只将处的钩码改挂到或处()时,发现杠杆不能再在水平位置平衡;②若只将处的钩码改挂到、处时(、,但、和在一条竖直线上),发现杠杆却仍然能在水平位置平衡。他分析,之所以钩码在、处时杠杆仍然平衡,是因为支点到和所在直线的距离相等,正是这个距离会影响杠杆是否平衡,在物理学上将这个距离称为力臂。结合(3)中数据归纳杠杆平衡条件准确表述是:______(填字母)。
A.动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离
B.动力支点到动力作用线的距离阻力支点到阻力作用线的距离
四、计算和推导题(第24小题6分,第25小题8分,第26小题8分,共22分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
24. 如图所示,在细绳的一端拴一个小球,绳子的另一端固定在悬挂点上,做成一个单摆。小球重力为,长为,小球自然下垂于位置。小球受到一个水平向左且大小变化的拉力的作用,把小球缓慢地从A点拉至点过程中,测得运动时间为,小球上升高度为,与的夹角为(不计空气等阻力),在这个过程中,求:
(1)小球克服重力做的功;
(2)小球所受拉力做功;
(3)小球所受拉力做功的功率。
25. 为了将一重为的物块送到高处。工人师傅用木板和定滑轮搭建了如图所示的装置,用大小为的拉力拉动绳端,物块从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知物体沿斜面运动距离,物体上升高度。忽略物体体积的影响。求该过程中:
(1)拉力做功;
(2)该装置的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力。
26. 密度计构造简单,使用方便,直接从密度计上所标的刻度就可以读出被测液体的密度。如图所示,在一根粗细均匀的圆柱形玻璃管内放一些小铅粒,使它能竖直浮在水中不动,吃水深度(浸入水中的深度)用表示,在玻璃管与水面交接处标记上水的密度值“1.0”。如图b所示,把玻璃管放入不同密度的液体中静止时,浸入液体的中的深度用表示,同样可以在玻璃管与液面交接处,标上对应液体的密度值。已知玻璃管横截面积为、玻璃管的总质量为、水的密度为,均为已知量。则:
(1)图a中玻璃管所受浮力的大小;
(2)图a中吃水深度表达式(用题中已知物理量,、表示);
(3)根据图和图推导与液体密度的关系式成立,在图C中标注“0.9”在a刻度线还是b刻度线处?
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物理试卷
温馨提示:
1.本试卷共6页,四大题,共26小题,满分100分,考试时间90分钟,请合理分配时间
2.请你仔细核对每页试卷下方页码和题数,核实无误后再答题
3.请将答案写在答题卷上,在试卷上答题无效,考试结束只收答题卷
4.本试卷中,水的密度为
5.请你仔细思考,认真答题,不要过于紧张,祝考试顺利!
一、填空题(每空2分,共26分)
1. 如图所示,拨打簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,是因为金属球具有_______。
【答案】惯性
【解析】
【详解】拨打簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球由于惯性仍保持原来的静止状态,在重力的作用下落在支柱上。
2. 如图所示,质量相等的甲、乙、丙三个小球,以大小相同的速度沿不同的方向开始运动,当运动到各自的最高点时,若受到的所有力均消失,将匀速直线运动的是___________球。
【答案】甲
【解析】
【详解】甲球向斜上方运动,当到达最高点时,仍有水平向前的速度,若此时受到的所有力均消失,根据牛顿第一定律可知,甲球将匀速直线运动;乙球竖直向上运动,当到达最高点时,速度为0,若此时受到的所有力均消失,根据牛顿第一定律可知,乙球将静止;丙球被细线拉着,在重力和拉力的做用下,向左摆动,当到达最高点时,速度为0,若此时受到的所有力均消失,根据牛顿第一定律可知,丙球将静止。故当运动到各自的最高点时,若受到的所有力均消失,将匀速直线运动的是甲球。
3. 写出相应的数值和单位:1个标准大气的值为:______;一个原子的直径约______。
【答案】 ①. 1.013×105 ②. m
【解析】
【详解】[1][2]意大利科学家托里拆利测出了大气压的数值,等于760cm高的水银柱产生的压强,为1.013×105Pa,称为标准大气压;分子是由原子组成的,一个原子的直径约为10-10m,即0.1nm。
4. 如图,往B管中吹气,可以看到A管中的液面__________。(选填“上升”、“下降”或“不变")
【答案】上升
【解析】
【详解】往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升。
5. 如图所示,在一个重,底面积为的容器里装的水,容器中水的深度为。把它放在水平桌面上,。水对容器底部的压力为______N。
【答案】20
【解析】
【详解】水对容器底部的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
水对容器底部的压力
F=pS=2000Pa×0.01m2=20N
6. 推动血液流动功率为1.5W,那么在1h内,做功______J,这些功可将一个质量为60kg的人匀速举高______m。
【答案】 ①. 5400 ②. 9
【解析】
【详解】[1]由题意
则心脏在内做的功为
[2]人的重力为
由得人被举高的高度为
7. 优秀运动员短时间的运动功率可达1kW。请回答该功率的物理意义是:______________________。
【答案】运动员1秒内做功1000焦耳
【解析】
【详解】单位时间内所做的功叫功率,1kW=1000W,优秀运动员短时间的运动功率可达1kW的物理意义为运动员1秒内做功1000焦耳。
8. 如图所示,用滑轮组拉着质量为的物体,使它在水平面上匀速前进,水平拉力,滑轮组的机械效率为,则受到地面的摩擦力为______N。
【答案】144
【解析】
【详解】由图可知,绳子段数n=2,则绳端移动的距离
s绳=ns物=2×2m=4m
拉力F做的功
W总=Fs绳=120N×4m=480J
由可得,拉力做的有用功
W有=W总η=480J×60%=288J
因有用功为克服摩擦力所做的功,由W=Fs可得,物体A受到地面的摩擦力
9. 一个实心铁球,放在水中静止时所受浮力为,放在水银中静止时所受浮力为,则铁球放在水银中稳定后会______(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),______。(用最简整数比形式表示)(,,)
【答案】 ①. 漂浮 ②. 10:79
【解析】
【详解】[1]铁的密度比水大,放在水中会沉底,而铁的密度比水银的密度小,所以放在水印中会处于漂浮状态。
[2]因为实心铁球的密度ρ铁>ρ水,所以放在水中静止时,铁球下沉,最终沉底,其排开水的体积等于铁球的体积,即V排=V, 则铁球所受水的浮力为
F1=ρ水gV排=ρ水gV
因为ρ铁<ρ水银,所以放在水银中铁球会上浮,最终处于漂浮状态, 根据物体的漂浮条件可得,所受水银的浮力为
F2=G=mg=ρ铁gV
所以
10. 如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动。在图上画出动力臂l1。
【答案】
【解析】
分析】
【详解】拉力作用点为B点,过支点O作拉力作用线的垂线,垂线段即为动力臂l1,如下图所示:
【点睛】
二、选择题(每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中,只有一个符合题意)
11. 某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,这是物理学研究问题的一种方法,下列根据这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A. 图甲中将两个铅柱压在一起,下面能悬挂一个钩码,推测出分子之间存在引力
B. 图乙中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,推测出分子间存在空隙
C. 丙图中抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,说明分子在不停地做无规则运动
D. 图丁中注射器里密封一些液体,很难推动活塞压缩液体,推测出分子之间存在斥力
【答案】C
【解析】
【详解】A.将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱的底面分子之间的距离略大于平衡距离,表现为引力,使两个铅柱结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开,故A不符合题意;
B.图中将水和酒精充分混合,观察到液面位置下降了,是因为水分子进入酒精分子之间的空隙导致的,说明分子间存在空隙,故B不符合题意;
C.图中抽去玻璃板后,二氧化碳气体密度比空气大,会在重力作用下向下运动与空气混合在一起,不能说明是扩散现象,正确开展实验时应在下面的瓶子里充入二氧化碳气体,故C符合题意;
D.图中在注射器筒内先吸入适量的水,再用橡皮套将针管的管口封住,发现很难把活塞压进去,这是因为分子间存在着相互作用的斥力,故D不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,打羽毛球是同学们非常喜爱的体育活动。下列有关说法正确的是( )
A. 击打羽毛球后,羽毛球运动状态一定不变
B. 羽毛球运动到最高点时受到平衡力的作用
C. 球拍击打羽毛球,只能改变羽毛球运动状态
D. 羽毛球运动中可能存在匀速直线运动的情况
【答案】D
【解析】
【详解】A.击打羽毛球后,羽毛球由静止变为运动,其运动状态一定改变,故A错误;
B.球运动到最高点时,只受重力作用,因此受到的是非平衡力,故B错误;
C.球拍击打羽毛球,能改变羽毛球运动状态,也能改变羽毛球的形状,故C错误;
D.羽毛球运动中,受到重力和空气阻力作用,如果受到重力和空气阻力大小相等,且在同一条直线上时,羽毛球受到平衡力的作用,将做匀速直线运动,所以羽毛球运动中可能存在匀速直线运动的情况,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。下列说法正确的是:( )
A. 图甲中瓶所受的重力与瓶对桌面压力是一对相互作用力
B. 图甲中瓶对桌面压力与桌面对瓶的支持力是一对平衡力
C. 甲图瓶对桌面的压强等于乙图瓶对桌面的压强
D. 甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.瓶对桌面压力大小等于瓶所受的重力和瓶中水的重力之和,大小不相等,所以不是一对相互作用力,故A错误;
B.瓶对桌面压力与桌面对瓶的支持力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.由图可知,甲图的受力面积大,乙图的受力面积小,两瓶对桌面的压力大小相等,都等于瓶和瓶中水的重力之和,根据可知,甲图瓶对桌面的压强小于乙图瓶对桌面的压强,故C错误;
D.由图可知,甲图中水的对瓶底的压力等于瓶中水的重力大小,乙图中水对瓶盖的压力小于水的重力,所以甲图水对瓶底的压力大于乙图水对瓶盖的压力,故D正确。
故选D。
14. 如图所示,正在使用的四种工具、属手费力杠杆的是( )
A 筷子 B. 瓶盖起子
C. 单角锤 D. 核桃夹
【答案】A
【解析】
【详解】A.筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.瓶盖起子使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.单角锤使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
15. 如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓(duì)舂米(将稻米去皮)的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠,木杠绕着点能够上、下转动,木杠的前端装有锥形石头。不断用脚踩踏木杠后端,就可以舂米。下列分析正确的是( )
A. 脚踏碓主要是为了省时省力
B. 该装置的机械效率可达
C. 使用脚踏碓这种工具可以省功
D. 石头下端做成锥形是为了增大压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.脚踏碓的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故A错误;
BC.使用脚踏碓不能省功,而且要克服摩擦和机械自重做额外功,所以机械效率不可能达到100%,故BC错误;
D.石头下端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D正确。
故选D
16. 如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A. A球所受浮力最小 B. B球所受浮力最小
C. C球所受浮力最小 D. D球所受浮力最小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】四个物体浸在同种液体,所受浮力
A球排开液体体积最小,所以A球所受浮力最小,故A正确,BCD错误。
故选A。
17. 如图甲所示,放在水平桌面上的烧杯里盛有温度为的水,小球恰好悬浮,水的密度随温度的变化如图乙所示。在烧杯四周放上大量的冰块,当烧杯内水的温度缓慢下降到0℃的过程中,则,若小球的体积始终不变,下列相关问题判断正确的是:( )
A. 小球一直悬浮 B. 小球一直漂浮
C. 小球受到的浮力先不变后变小 D. 小球受到的浮力先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】因烧杯里盛有6℃的水时,小球恰好悬浮,所以,小球的密度与此时水的密度相等,受到的浮力和自身的重力相等;
由图象可知:4℃的水的密度最大,6℃的水的密度比0℃时水的密度大,当水的温度从6℃降到4℃时,水的密度增大,大于小球的密度,小球缓慢上浮、最后漂浮,无论悬浮还是漂浮,小球受到的浮力和自身的重力相等;当水的温度从4℃降到0℃时,水的密度减小,在水的密度不小于小球的密度时,小球由漂浮变为悬浮,受到的浮力仍和自身的重力相等,在水的密度小于小球的密度时,小球由悬浮变为下沉,受到的浮力小于自身的重力;综上可知,小球受到的浮力先不变后变小。故C正确,ABD错误。
故选C。
18. 如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,滚摆上升的高度慢慢降低,最后滚摆停止上下摆动。下列解释正确的是( )
A. 下降时重力势能减小,动能减小
B 上升时重力势能增大,动能增大
C. 整个运动过程中,机械能不变
D. 整个运动过程中,机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.滚摆下降时,质量不变,速度增大,动能增加,高度减小,重力势能减小,故A错误;
B.滚摆上升时,质量不变,速度减小,动能减小,同时高度增加,重力势能增加,故B错误;
CD.由于空气的摩擦,所以整个过程中,一部分机械能会转化为内能,故机械能是减小的,故C错误,D正确。
故选D。
19. 如图所示,把小车放在水平桌面上,在两侧相同质量的小盘里添加砝码,左盘和右盘添加砝码的质量分别为,、。若忽略绳重、滑轮和绳子间的摩擦、小车与桌面间的摩擦,下列情况有可能出现的是( )
A. 若,小车受力大小等于
B. 若小车受到拉力和大小相等
C. 若,小车能保持静止
D. 扭转小车一个角度后,松手小车能静止
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若忽略绳重、滑轮和绳子间的摩擦、小车与桌面间的摩擦,当m左=m右时,小车受力平衡,即小车受到拉力F1和F2大小相等,合力为0,故A不符合题意,B符合题意;
C.若忽略绳重、滑轮和绳子间的摩擦、小车与桌面间的摩擦,当m左≠m右时,小车受力不平衡,其一定处于非平衡状态,因此不会保持静止,也不会做匀速直线运动,故C不符合题意;
D.扭转小车一个角度后,两个力不在同一直线上,松手小车不能静止,故D不符合题意。
故选B。
20. 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示,下列分析正确的是( )
A. 由图甲和图丙可知:金属块浸没在水中时受到的浮力为
B. 由图甲、图乙和图戊可知:浮力大小与液体的密度有关
C. 由图乙、图丙可知:浮力大小与物体在液体中的深度有关
D. 由图中所示的数据,可以算出盐水的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,金属块的重力为2.8N,图丙中弹簧测力计示数为1.8N,由称重法可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为
故A错误;
B.探究浮力大小与液体的密度是否有关,应控制金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,图乙和图戊中,液体的密度和金属块排开水的体积都不同,因此不能得出浮力大小与液体的密度有关的结论,故B错误;
C.由图乙、图丙中,物体排开水的体积和在液体中的深度都不同,不符合控制变量法的要求,因此不能得出浮力大小与物体在液体中的深度有关的结论,故C错误;
D.由图中所示的数据,物体浸没在盐水中时受到的浮力为
物体浸没在水中时受到的浮力为1N,则物体的体积为
由可得,盐水的密度
故D正确。
故选D。
三、实验题(第21小题6分,第22小题8分,第23小题8分,共22分)
21. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强相同时其形状为一平面,压强不同时为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。
(1)若在隔板两侧装入同一种液体,右侧液体深度更大,发现橡皮膜向左弯曲,由此说明______(选填“左”或“右”)压强大。
(2)根据(1)问中的现象得到的结论是:______。
(3)若要研究在深度相同时液体压强跟液体密度的关系。在操作时,应该在隔板两侧倒入______(填字母)的液体。
A.密度相同、深度相同
B.密度不同、深度不同
C.密度不同、深度相同
【答案】 ①. 右 ②. 液体密度相同时,深度越深度,液体压强越大 ③. C
【解析】
【详解】(1)[1]容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。向隔板两侧分别加入同一种液体,若橡皮膜出现图所示情况,向左侧凹陷,说明隔板左侧的液体对橡皮膜的压强小于隔板右侧液体对橡皮膜的压强,说明右侧压强大。
(2)[2]根据实验现象可知,液体密度相同时,深度越深度,液体压强越大。
(3)[3]根据控制变量法,研究在深度相同时液体压强跟液体密度的关系,需控制深度相同,改变液体密度,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
22. 物理小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量为、的两个钢球,分别从同一斜面的、高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后运动的距离,实验过程如图所示()。请你完成下列内容:
(1)实验过程中是通过比较______来反映钢球的动能大小;
(2)由图甲、乙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。表明:质量相同时,钢球的速度越大,动能越______(选填“大”或“小”);
(3)上述实验中,探究的“动能”是指______(填字母);
A.钢球在斜面上时的动能 B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能 D.钢球在刚释放时的动能
(4)在图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,若完成了图乙操作后,在做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,______(选填“能”“不能”)比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。
【答案】 ①. 被撞木块移动的距离 ②. 大 ③. B ④. 能
【解析】
【详解】(1)[1]实验运用了转换法,通过观察被撞木块移动的距离来比较钢球动能的大小,被撞木块移动的距离越远,钢球的动能越大。
(2)[2]由图甲和乙得实验结论,质量相同时,钢球的速度越大,被撞木块移动的距离越远,动能越大。
(3)[3]钢球滚落斜面底端时具有了初速度,具有动能,钢球撞击木块,使木块运动,所以“动能”是指钢球撞击木块时的动能,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[4]图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,保证了速度相同,质量不同,做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,说明木块移动的距离远,从两次实验中能比较出被撞木块移动的距离大小,故能得出实验结论。
23. 小明探究“杠杆的平衡条件”,进行了如下探究:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,向左调节(杠杆两端)螺母,______(请补充完整实验操作过程);
(2)正确调节后,小明在杠杆左右两侧挂上钩码,杠杆保持水平平衡,如图乙所示。她只改变右侧钩码的个数,杠杆不能再在水平位置保持平衡,这说明力的______会影响杠杆的平衡;
(3)小明同学实验时,挂上钩码并调节钩码的位置,使杠杆水平平衡,如图乙所示。然后多次改变杠杆两侧悬挂的钩码的个数并移动钩码的位置,使杠杆水平平衡,记录的数据如下表所示。分析表格数据规律,在表中①处数据为______;
实验次数
动力
间距离
阻力
间距离
1
0.5
10
1.0
5
2
1.0
15
①
10
3
2.0
5
1.0
10
(4)小明继续用放大的杠杆继续实验,如图丙所示,他先在、两处挂上钩码,使杠杆水平平衡,保持处钩码个数和位置不变:①若只将处的钩码改挂到或处()时,发现杠杆不能再在水平位置平衡;②若只将处的钩码改挂到、处时(、,但、和在一条竖直线上),发现杠杆却仍然能在水平位置平衡。他分析,之所以钩码在、处时杠杆仍然平衡,是因为支点到和所在直线的距离相等,正是这个距离会影响杠杆是否平衡,在物理学上将这个距离称为力臂。结合(3)中数据归纳杠杆平衡条件准确表述是:______(填字母)。
A.动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离
B.动力支点到动力作用线的距离阻力支点到阻力作用线的距离
【答案】 ①. 使杠杆水平位置平衡 ②. 大小 ③. 1.5 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂。
(2)[2]改变右侧钩码的个数,钩码对杠杆的拉力发生了变化,杠杆不能再在水平位置保持平衡,这说明力的大小会影响杠杆的平衡。
(3)[3]根据杠杆平衡条件
解得,则表中①处数据为1.5。
(4)[4]力臂是支点到力的作用线的距离,若只将处的钩码改挂到或处()时,发现杠杆不能再在水平位置平衡,原因是力臂发生了改变。若只将处的钩码改挂到、处时(、,但、和在一条竖直线上),发现杠杆却仍然能在水平位置平衡,因为此时力臂保持不变,由表中实验数据可知,杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即动力支点到动力作用线的距离阻力支点到阻力作用线的距离。
故选B。
四、计算和推导题(第24小题6分,第25小题8分,第26小题8分,共22分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
24. 如图所示,在细绳的一端拴一个小球,绳子的另一端固定在悬挂点上,做成一个单摆。小球重力为,长为,小球自然下垂于位置。小球受到一个水平向左且大小变化的拉力的作用,把小球缓慢地从A点拉至点过程中,测得运动时间为,小球上升高度为,与的夹角为(不计空气等阻力),在这个过程中,求:
(1)小球克服重力做的功;
(2)小球所受拉力做功;
(3)小球所受拉力做功的功率。
【答案】(1)1.5J;(2)1.5J;(3)0.03W
【解析】
【详解】解:(1)由题中可知小球从A到B上升的高度为0.3m,则小球克服重力做的功
(2)已知题中给出不计空气阻力,所以小球的能量转化只是机械能之间相互转化,小球所受拉力做的功等于克服重力所做功,则有
(3)小球所受拉F做功的功率
答:(1)小球克服重力做的功是1.5J;
(2)小球所受拉力F做功是1.5J;
(3)小球所受拉F做功的功率为0.03W。
25. 为了将一重为的物块送到高处。工人师傅用木板和定滑轮搭建了如图所示的装置,用大小为的拉力拉动绳端,物块从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知物体沿斜面运动距离,物体上升高度。忽略物体体积的影响。求该过程中:
(1)拉力做功;
(2)该装置的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力。
【答案】(1)600J;(2)80%;(3)30N
【解析】
【详解】解:(1)拉力所做的总功
W总=Fs=150N×4m=600J
(2)所做的有用功
W有用=Gh=480N×1m=480J
此斜面的机械效率
(3)克服摩擦力做的额外功
W额=W总-W有=600J-480J=120J
由W额=fs得,物体所受斜面的摩擦力
答:(1)拉力做功600J;
(2)该装置的机械效率是80%;
(3)物体受到的摩擦力是30N。
26. 密度计构造简单,使用方便,直接从密度计上所标的刻度就可以读出被测液体的密度。如图所示,在一根粗细均匀的圆柱形玻璃管内放一些小铅粒,使它能竖直浮在水中不动,吃水深度(浸入水中的深度)用表示,在玻璃管与水面交接处标记上水的密度值“1.0”。如图b所示,把玻璃管放入不同密度的液体中静止时,浸入液体的中的深度用表示,同样可以在玻璃管与液面交接处,标上对应液体的密度值。已知玻璃管横截面积为、玻璃管的总质量为、水的密度为,均为已知量。则:
(1)图a中玻璃管所受浮力的大小;
(2)图a中吃水深度表达式(用题中已知物理量,、表示);
(3)根据图和图推导与液体密度的关系式成立,在图C中标注“0.9”在a刻度线还是b刻度线处?
【答案】(1)mg;(2);(3)a刻度线
【解析】
【详解】解:(1)图a中玻璃管漂浮,根据浮沉条件可知,此时浮力大小等于重力大小,由题意可知,玻璃管的总质量为m,则玻璃管所受浮力的大小
F浮=G=mg
(2)由F浮=ρ液gV排可得
ρ水gSh水=G=mg
解得吃水深度h水表达式
(3)由于玻璃管在图a和图b中均漂浮,所以F浮=G,则玻璃管在水和另一种液体中受到的浮力相同,即F浮水=F浮液,已知玻璃管横截面积为S,根据阿基米德原理可得
解得
水的密度是1.0×103kg/m3,液体的密度是0.9×103kg/m3,则
则此时液体的深度大于吃水深度,所以应该是a刻度线。
答:(1)图a中玻璃管所受浮力的大小是mg;
(2)图a中吃水深度的表达式是;
(3)推导见详解,图C中标注“0.9”×103kg/m3在a刻度线。
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