精品解析：江西省吉安市吉安县2023-2024学年八年级下学期6月期末物理试题

2023~2024学年度第二学期期末质量检测 八年级物理试卷 说明：1.全卷满分80分，考试时间为80分钟。 2.请将答案写在答题卡上，否则不给分。 一、填空题（共16分，每空1分） 1. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在________力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的________。 2. 如图所示，长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动，此时弹簧测力计示数为6N且保持不变，则物块B对A的摩擦力方向是向 _____，地面对A的摩擦力为 _____N。 3. 卓玛学习了大气压强之后，用密度为p的液体自制了气压计，气压计放在一楼时，细玻璃管内外液面相平，如图（甲）所示，她乘坐电梯到达顶楼时，细玻璃管内液面上升的高度为h，如图（乙）所示。液面上升的原因是随高度的增加，大气压强变______；已知到达顶楼时瓶内气压为p，请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______（结果还需用到符号g）。 4. 质量分布均匀的A、B两个实心正方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中，静止时如图所示。A、B在水中受到的浮力的大小关系是FA______FB。如果将A、B捞起擦干后放置在水平桌面上，它们对水平桌面压强的大小关系是pA______pB。 5. 甲图中是一个高尔夫球、小聪发现它的表面不光滑而是布满凹坑，这是为什么呢？通过查阅资料，她了解到球在空气中高速运动时的情况如图乙、球前端与空气剧烈冲撞，产生巨大气压，而球后方的空气被排挤开，后方气压减小，于是产生方向向后的压力差，这种压力差就是压差阻力，高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面，使得空气与球的分离点更靠后，从而减小压差阻力。 （1）其它条件相同时，布满凹坑的高尔夫球比光滑的高尔夫球飞得更___________（选填“近”或“远”）； （2）图乙中___________球（选填“A”或“B”）是布满凹坑的高尔夫球。 6. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。滑行过程中滑雪板的温度升高，这是通过__________的方式改变内能；运动员利用__________从B点飞出后在空中完成动作。 7. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将杠杆的O点悬挂，并能自由转动，在A点悬挂总重为6N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止。其中，。②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为2.5N。回答下列问题： （1）杠杆缓慢转动时，其机械效率为______； （2）若只将弹簧测力计拉杠杆的位置由B移至C点，O和A位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦阻力）则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 8. 在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分。全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 2023年川渝田径赛在重庆奥体中心举行，图是100m短跑比赛的情境。以下描述正确的是（　　） A. 运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力 B. 运动员静止站立时受到重力和支持力是平衡力 C. 运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变大 D. 运动员到达终点时受到惯性作用不能立即停下来 10. 如图甲所示，一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上，对长木板施加一个水平向右的力F，使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动，直到木板的长度伸出桌面时停止运动，此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。已知木板宽为0.5m，下列判断正确的是（　　） A. 长木板的底面积为 B. 当时，木板对桌面的压强为40Pa C. 当时，木板对桌面的压力为9N D. 移动过程中，木板对桌面的压力先不变后增大 11. 图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“5kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（　　） A. 大于5kg B. 等于5kg C. 小于5kg D. 无法判断 12. 水平桌面上有两个完全相同的杯子，盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中，取出后剥皮再放入右侧杯中，橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强 B. 甲图中杯底所受水的压强小于乙图中杯底所受水的压强 C. 甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大 D. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力 13. 在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A. B. C. 先后两次滑轮组机械效率之比为3︰4 D. 先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6 14. 如图所示情景是一种蹦极游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游戏者的动能一直在增加 B. 游戏者的重力势能一直在减少 C. 游戏者到b点时，他的动能为零 D. 游戏者到a点时，他的动能最大 三、计算题（共22分，第15、16小题各7分，第17小题8分） 15. 如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为，内盛有40cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到50cm，若物体完全拉出水面后时滑轮组的机械效率为62.5%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力），，g取10N/kg。求： （1）物体浸没在水中后，水对容器底压强； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）动滑轮的重力。 16. 如图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而春之”。若碓头质量为10kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力； （2）碓头竖直下落0.5m，用时0.2s，求重力做功的功率； （3）质量为71kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求：右脚在B点用最小力的大小和人左脚对地面的压强。 17. “浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的，一般都是通过外部压强的变化，改变浮沉子内部气体的体积，从而达到控制其沉浮的目的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”：装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A。A的质量为m，水的密度为，g为已知量，求： （1）图2中A所受浮力大小； （2）图2中A排开水的体积； （3）图3中空气的体积； （4）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。（以上结果均用字母m、、S、g、h中的几个来表示） 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图1所示： （1）本次实验前，应在___________方向上对弹簧测力计进行调零。实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做___________，可得出滑动摩擦力的大小； （2）若图1甲中木块运动的速度大小为，图1乙中木块运动的速度大小为，实验过程中关于和的大小，下列说法正确的是___________（填选项字母）； A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定等于 D. 可大于、等于或小于 （3）比较图1丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小___________（选填“有关”或“无关”），图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为___________N； （4）小明用图2所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉长木板的时候利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力和拉力的大小。 ①实验过程中___________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动长木板。 ②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如图3，由图可知：当压力为10N时，拉力传感器测出的拉力为___________。 19. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。 （1）U形管与探头连接时，阀门K应处于__________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置__________（选填“漏气”或“不漏气”）； （2）比较图乙与__________两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__________； （3）小婷发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更__________的液体以方便读数；探究过程中，保持探头所处深度不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）实验中的U形管__________（选填“属于”或“不属于”）连通器。 20. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）如图所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 ___________； （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 ___________N，所测出排出液体的重力为 ___________N； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于它 ___________； （4）根据实验数据，还可得出石块的体积为 ___________m3； （5）小明将装满水溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中（如图戊）（始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的压力 ___________（填“变大”“变小”或“不变”），电子秤的读数 ___________（填“变大”或“变小”或“不变”）。 21. “探究杠杆的平衡条件”的实验中； （1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆__________平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________调； （2）如图乙所示，在A点挂2个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡；继续竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数__________（变大/变小/不变）； （3）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丁所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的__________。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是__________（写出一种即可）； （4）为了研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用图戊实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/M 钩码移动距离h/m 拉力F/M 测力计移动距离s/m 机械效率/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.16 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？ 答：__________；请简要说明一条理由：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023~2024学年度第二学期期末质量检测 八年级物理试卷 说明：1.全卷满分80分，考试时间为80分钟。 2.请将答案写在答题卡上，否则不给分。 一、填空题（共16分，每空1分） 1. 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在________力的作用下落入扇车，气流使枯瘪谷物从出风口飞出，说明力可以改变物体的________。 【答案】 ①. 重 ②. 运动状态 【解析】 【详解】[1]地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下。谷物倒入扇车时，谷物由于受重力的作用落入扇车。 [2]“扇车”中枯瘪谷物被风力吹出机外，运动状态发生变化，这个现象说明力能改变物体的运动状态。 2. 如图所示，长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动，此时弹簧测力计示数为6N且保持不变，则物块B对A的摩擦力方向是向 _____，地面对A的摩擦力为 _____N。 【答案】 ①. 左 ②. 2 【解析】 【详解】[1]如图所示，长方体物块A在拉力8N的作用下沿水平面匀速向右运动，此时A相对于B是向右运动，因而B对A的摩擦力阻碍其运动，摩擦力的方向向左。 [2]B始终静止受力平衡，受到弹簧测力计的拉力与A对B的摩擦力平衡，此时弹簧测力计示数为6N且保持不变，则A对B的摩擦力为6N，根据相互作用力大小相等，则B对A的摩擦力也是6N，方向水平向左，A做匀速直线运动，受力平衡，向右的拉力与B对A向左的摩擦力和地面对A向左的摩擦力平衡，则地面对A的摩擦力 3. 卓玛学习了大气压强之后，用密度为p的液体自制了气压计，气压计放在一楼时，细玻璃管内外液面相平，如图（甲）所示，她乘坐电梯到达顶楼时，细玻璃管内液面上升的高度为h，如图（乙）所示。液面上升的原因是随高度的增加，大气压强变______；已知到达顶楼时瓶内气压为p，请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______（结果还需用到符号g）。 【答案】 ①. 小 ②. p-ρgh 【解析】 【详解】[1]将自制气压计从一楼拿到顶楼时，瓶内的气压不变，而外界气压减小，所以细玻璃管中液面上升，说明大气压随着高度的增大而变小。 [2]顶楼时瓶内气压为p，细玻璃管内水柱的高度为h，则根据p等于细玻璃管内液体柱产生的压强与外界大气压强p0的和可得外界大气压强为 p0=p-ρgh 4. 质量分布均匀的A、B两个实心正方体（VA＞VB），放置在盛水的容器中，静止时如图所示。A、B在水中受到的浮力的大小关系是FA______FB。如果将A、B捞起擦干后放置在水平桌面上，它们对水平桌面压强的大小关系是pA______pB。 【答案】 ①. ＞ ②. ＞ 【解析】 【详解】[1]由图知A浸没在水中，B漂浮在水面上，又因为VA＞VB，所以VA排＞VB排，根据公式F浮＝ρ水gV排可知，A、B在水中受到的浮力的大小关系是FA＞FB。 [2]当将它们放入水中后，A悬浮、B漂浮，则：ρA＝ρ水，ρB＜ρ水；所以ρA＞ρB；A、B两个实心正方体的体积关系为VA＞VB，则hA＞hB。由于质量分布均匀的A、B两个实心正方体对水平桌面的压强 因为ρA＞ρB，hA＞hB，所以pA＞pB。 5. 甲图中是一个高尔夫球、小聪发现它的表面不光滑而是布满凹坑，这是为什么呢？通过查阅资料，她了解到球在空气中高速运动时的情况如图乙、球前端与空气剧烈冲撞，产生巨大气压，而球后方的空气被排挤开，后方气压减小，于是产生方向向后的压力差，这种压力差就是压差阻力，高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面，使得空气与球的分离点更靠后，从而减小压差阻力。 （1）其它条件相同时，布满凹坑的高尔夫球比光滑的高尔夫球飞得更___________（选填“近”或“远”）； （2）图乙中___________球（选填“A”或“B”）是布满凹坑的高尔夫球。 【答案】 ①. 远 ②. B 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意“高尔夫球表面凹坑的作用就是将表层空气紧紧贴合在球面，使得空气与球的分离点更靠后，从而减小压差阻力”可知，表面带凹坑的高尔夫球，压差阻力小，高尔夫球由于惯性，会运动的更远。 （2）[2]题意中，带凹坑的高尔夫球，前后的压差阻力小，所以B图符合题意。 6. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略。滑行过程中滑雪板的温度升高，这是通过__________的方式改变内能；运动员利用__________从B点飞出后在空中完成动作。 【答案】 ①. 做功 ②. 惯性 【解析】 【详解】[1]整个过程中摩擦力和空气阻力不可忽略，滑行过程中滑雪板和接触面和空气摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，滑雪板的温度升高。 [2]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，运动员由于具有惯性，会从B点飞出，并在空中完成动作。 7. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将杠杆的O点悬挂，并能自由转动，在A点悬挂总重为6N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止。其中，。②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为2.5N。回答下列问题： （1）杠杆缓慢转动时，其机械效率为______； （2）若只将弹簧测力计拉杠杆的位置由B移至C点，O和A位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦阻力）则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 80% ②. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可知，AO的距离为10cm，AB的距离为20cm，则BO的距离为30cm，则 提升物体时，由相似三角形的对应边关系可得 可得 杠杆缓慢转动时，弹簧测力计的读数即拉力F=2.5N，则杠杆的机械效率为 （2）[2]杠杆提升钩码时对钩码做的功是有用功，克服杠杆重力做的功是额外功。由题意可知，钩码的重力和挂的位置都不变，杠杆自身的重力不变，只将弹簧测力计拉杠杆的位置由B移至C点，因为钩码升高的高度不变，则杠杆上旋的角度不变，杠杆重心升高的距离就不变，所以有用功和额外功都不变，则总功不变，则杠杆的机械效率不变。 8. 在水平地面上铺一张纸将两个弹性相同。质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA______mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，由此判断，皮球的机械能总量______（选填“不变”、“减少”或“增大”）。 【答案】 ①. 小于 ②. 减少 【解析】 【详解】[1]从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大，由于高度相同，所以质量为mB的皮球的质量较大，即 mA＜mB [2]皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低，皮球的一部分机械能转化为了内能，所以在整个运动过程中的机械能减少。 二、选择题（共14分，把你认为正确选项的代号填涂在答题卡的相应位置上。第9~12小题，每小题只有一个正确选项，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确选项，每小题3分。全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 2023年川渝田径赛在重庆奥体中心举行，图是100m短跑比赛的情境。以下描述正确的是（　　） A. 运动员鞋底有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力 B. 运动员静止站立时受到的重力和支持力是平衡力 C. 运动员快速冲刺使得周围空气流速变快压强变大 D. 运动员到达终点时受到惯性作用不能立即停下来 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员鞋底有凹凸不平的花纹，增大了接触面的粗糙程度，是为了增大摩擦力，故A错误； B．运动员静止站立时受到的重力和支持力都作用在运动员上，且大小相等、方向相反、在同一条直线上，是一对平衡力，故B正确； C．运动员快速冲刺使得周围空气流速变快，压强越小，故C错误； D．惯性是物体自身的特性，不能说受到惯性作用，运动员到达终点时不能立即停下来是因为运动员具有惯性，故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示，一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上，对长木板施加一个水平向右的力F，使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动，直到木板的长度伸出桌面时停止运动，此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。已知木板宽为0.5m，下列判断正确的是（　　） A. 长木板的底面积为 B. 当时，木板对桌面的压强为40Pa C. 当时，木板对桌面的压力为9N D. 移动过程中，木板对桌面的压力先不变后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，长木板从x=0.10m处运动到x=0.30m处，共运动了0.20m，此时木板长度伸出桌面，所以长木板的长度为 4×0.20m=0.8m 长木板的底面积 S=0.8m×0.5m=0.4m2 故A错误； BC．由图乙可知，长木板完全在桌面时对桌面的压强p=30Pa，长木板对桌面的压力 F=pS=30Pa×0.4m2=12N 即长木板的重力为12N，当x=0.30m时，此时桌面的受力面积 S1=(0.8m-0.30m+0.10m)×0.5m=0.3m2 长木板对桌面的压力不变，此时木板对桌面的压强 故B正确，C错误； D．木板移动过程中，木板伸长的长度始终小于木板长度的一半，所以木板对桌面的压力始终等于自身的重力，所以木板对桌面的压力不变，故D错误。 故选B。 11. 图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具，与各1个标有“0.5kg”“1kg”“5kg”和2个标有“2kg”的增砣配套使用。如果把图乙所示的标有“5kg”的增砣放在秤盘中称量它的质量，测量结果应该（　　） A. 大于5kg B. 等于5kg C. 小于5kg D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】根据杠杆的平衡条件可判断，增砣盘所对应力臂较长，秤盘所对应的力臂短，则秤盘中物体的力大于增砣盘中的力，即案秤平衡时秤盘中物体的质量大于增砣盘中增砣的质量，故这个标有“5kg”的增砣真实质量小于5kg。 故选C。 12. 水平桌面上有两个完全相同的杯子，盛有等质量的水。将橘子放入左侧杯中，取出后剥皮再放入右侧杯中，橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示。下列分析正确的是（　　） A. 甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强 B. 甲图中杯底所受水的压强小于乙图中杯底所受水的压强 C. 甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大 D. 甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．橘子剥皮后的重力变小，水和杯子的重力相同，所以甲杯子的总重力大于乙杯子的总重力，甲杯子对桌面的压力大于乙杯子对桌面的压力，受力面积相同，由可知，甲图中杯子对桌面的压强大于乙图中杯子对桌面的压强，故A错误； BCD．甲图中的橘子在水中处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，浮力等于重力，乙图中的橘子处于沉底状态，受到的浮力小于自身的重力；由于乙中的橘子的重力小于甲中橘子的重力，所以甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大，根据F浮=ρ液gV排可知，甲中橘子排开的水的体积大，所以甲中水的液面高，根据p=ρgh可知，甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强，故C正确，BD错误。 故选C。 13. 在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A. B. C. 先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D. 先后两次滑轮组的机械效率之比为5︰6 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．因为不计绳重和摩擦，则有用功为提升物体所做的功，额外功为提升动滑轮所做的功。由题意知，滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；即 3G动h=G1h 解得。再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5，即 解得 故A错误，B正确； CD．根据 先后两次滑轮组的机械效率之比 故C错误，D正确。 故选BD。 14. 如图所示情景是一种蹦极游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 游戏者的动能一直在增加 B. 游戏者的重力势能一直在减少 C. 游戏者到b点时，他的动能为零 D. 游戏者到a点时，他的动能最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．游戏者从最高点到a时，重力势能转化为动能，重力势能越来越小，动能越来越大。从a点到b点的过程中，上段受到向下的合力改变物体的运动状态，速度越来越快，动能越来越大；下段受到向上的合力改变物体的运动状态，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零。所以整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零，故A错误； B．游戏者在下落的过程中，质量不变，高度不断减小，重力势能不断减小，故B正确； C．游戏者到达最低点b时，速度为零，则动能为零，故C正确； D．游戏者到a点时，其所受重力大于绳子的弹力，所以其速度会继续增大，动能仍会增大，故D错误。 故选BC。 三、计算题（共22分，第15、16小题各7分，第17小题8分） 15. 如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为，内盛有40cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到50cm，若物体完全拉出水面后时滑轮组的机械效率为62.5%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力），，g取10N/kg。求： （1）物体浸没在水中后，水对容器底的压强； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）动滑轮的重力。 【答案】（1）5000Pa；（2）10N；（3）54N 【解析】 【详解】解：（1）物体浸没在水中后，水对容器底的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa （2）物体排开水的体积 V排=Sh=100cm2×(50cm-40cm)=1000cm3=1×10-3m3 物体浸没在水中时受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N （3）浸没时，由于不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力，滑轮组的机械效率 动滑轮的重力 答：（1）物体浸没在水中后，水对容器底的压强是5000Pa； （2）物体浸没在水中时受到的浮力是10N； （3）动滑轮的重力是54N。 16. 如图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，促踏其末而春之”。若碓头质量为10kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）求碓头的重力； （2）碓头竖直下落0.5m，用时0.2s，求重力做功的功率； （3）质量为71kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知，求：右脚在B点用最小力的大小和人左脚对地面的压强。 【答案】（1）100N；（2）250W；（3）150N，2.8×104Pa 【解析】 【详解】解：（1）碓头的重力为 G=mg=10kg×10N/kg=100N （2）碓头竖直下落0.5m，重力做的功为 W=Gh=100N×0.5m=50J 重力做功的功率为 （3）根据杠杆的平衡条件可得 F1×OB=G×OA 则捣谷人右脚对横木的压力为 因为力的作用是相互的，则横木对右脚的支持力 F右支=F1=150N 捣谷人的重力为 G人=m人g=71kg×10N/kg=710N 以捣谷人为研究对象，根据力的平衡条件可得 G人=F右支+F左支 则左脚受到地面的支持力 F左支=G人-F右支=710N-150N=560N 左脚对地面的压力和左脚受到地面的支持力是一对相互作用力，大小相等，则 F压=F左支=560N 左脚对地面的压强为 答：（1）碓头的重力是100N； （2）碓头竖直下落0.5m，用时0.2s，重力做功的功率是250W； （3）右脚在B点用最小力的大小是150N，人左脚对地面的压强是2.8×104Pa。 17. “浮沉子”最早是由科学家笛卡儿设计的，一般都是通过外部压强的变化，改变浮沉子内部气体的体积，从而达到控制其沉浮的目的。小华用大塑料瓶（大瓶）和开口小玻璃瓶（小瓶）制作了图1所示的“浮沉子”：装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气。将小瓶视为圆柱形容器，底面积为S，忽略其壁厚（即忽略小瓶自身的体积）。当小瓶漂浮时，简化的模型如图2所示，小瓶内空气柱的高度为h。手握大瓶施加适当的压力，使小瓶下沉并恰好悬浮在图3所示的位置。将倒置的小瓶和小瓶内的空气看成一个整体A。A的质量为m，水的密度为，g为已知量，求： （1）图2中A所受浮力的大小； （2）图2中A排开水体积； （3）图3中空气的体积； （4）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。（以上结果均用字母m、、S、g、h中的几个来表示） 【答案】（1）mg；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】解：（1）由图2可知，A处于漂浮状态，由物体的漂浮条件可知，图2中A所受浮力 F浮=G=mg （2）由F浮=ρ液gV排可知，图2中A排开水的体积 （3）图2中小瓶内空气的体积为V=Sh，由图3可知，A处于悬浮状态，由物体的悬浮条件可知，图3中A所受浮力 F浮'=G=mg 由F浮=ρ液gV排可知，图3中A排开水的体积 因为忽略小瓶自身的体积，所以图3中空气的体积 （4）由于图2和图3中小瓶内空气的质量不变，图2和图3中小瓶内空气的密度之比 答：（1）图2中A所受浮力的大小为mg； （2）图2中A排开水的体积为； （3）图3中空气的体积是； （4）图2和图3中小瓶内空气的密度之比。 四、实验与探究题（共28分，每小题7分） 18. 小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，实验过程如图1所示： （1）本次实验前，应在___________方向上对弹簧测力计进行调零。实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做___________，可得出滑动摩擦力的大小； （2）若图1甲中木块运动的速度大小为，图1乙中木块运动的速度大小为，实验过程中关于和的大小，下列说法正确的是___________（填选项字母）； A. 一定大于 B. 一定小于 C. 一定等于 D. 可大于、等于或小于 （3）比较图1丙、丁两次实验，可得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积大小___________（选填“有关”或“无关”），图1丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，则木块B受到的摩擦力为___________N； （4）小明用图2所示器材探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”，通过改变沙桶中沙的质量来改变铜块对长木板（质量忽略不计）的压力大小，在抽拉长木板的时候利用压力传感器和拉力传感器分别测出压力和拉力的大小。 ①实验过程中___________（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动长木板。 ②多次实验后小明得到滑动摩擦力与压力的关系图线如图3，由图可知：当压力为10N时，拉力传感器测出的拉力为___________。 【答案】 ①. 水平 ②. 匀速直线运动 ③. D ④. 无关 ⑤. 0 ⑥. 不需要 ⑦. 2.5N 【解析】 【详解】（1）[1]实验中木块在水平方向上前进，则拉力方向必须与物块前进的方向一致，因此需要沿水平方向拉动物块，弹簧测力计在哪个方向上使用就在哪个方向上调零，所以本次实验前，应在水平方向上对弹簧测力计进行调零。 [2]根据二力平衡的原理可知，沿水平方向匀速拉动物块，即物体做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。所以实验时用弹簧测力计往水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，可得出滑动摩擦力的大小。 （2）[3]由于影响滑动摩擦力大小因素与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与物体的运动速度无关，所以甲、乙两图中木块运动的速度大小之间的关系是：可以大于、等于或小于，故ABC错误，D正确。 （3）[4]比较图丙、丁两次实验可知，两次实验中，木块对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度相同，只是两次实验中木块与木板的接触面积不相等，但可以发现两次实验中弹簧测力计的示数相同，则木块受到的滑动摩擦力相同，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。 [5]图丙中木块A、B一起做匀速直线运动时，木块B处于平衡状态，必须受平衡力。由受力分析可知，木块B自身的重力与木块A对它的支持力已经是一对平衡力，则木块B受到的摩擦力为0。 （4）①[6]由图2可知，拉动长木板时，铜块相对于地面处于静止状态，所受拉力传感器的拉力与摩擦力平衡，大小相等，即拉力传感器显示的示数与铜块受到的滑动摩擦力大小相等，铜块和长木板之间接触面的粗糙程度一定，当压力大小恒定时，滑动摩擦力的大小是固定不变的，因此只要让长木板和铜块发生相对滑动，不需要匀速直线拉动长木板就可以测出滑动摩擦力的大小。 ②[7]由图3可知，滑动摩擦力的大小和压力的大小成线性关系（正比例关系），当压力为8N时，滑动摩擦力的大小为2N，即 当压力为10N时，可得滑动摩擦力的大小为 即拉力传感器测出的拉力为2.5N。 19. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。 （1）U形管与探头连接时，阀门K应处于__________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置__________（选填“漏气”或“不漏气”）； （2）比较图乙与__________两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强__________； （3）小婷发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更__________的液体以方便读数；探究过程中，保持探头所处深度不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）实验中的U形管__________（选填“属于”或“不属于”）连通器。 【答案】 ①. 打开 ②. 不漏气 ③. 丙 ④. 相等 ⑤. 小 ⑥. 变大 ⑦. 不属于 【解析】 【详解】（1）[1][2]为了保持内外气压平衡，U形管与探头连接时，阀门K应处于打开状态，以确保U形管内的水面相平；按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化明显并保持稳定，说明实验装置密封良好不漏气。 （2）[3][4]研究液体压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，比较图乙与丙两图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图可知，探头在水中的深度相同，方向不同，U形管内液柱的高度差相同，因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。 （3）[5]由p=ρgh可知，压强相同时，密度越小的液体，深度越大，所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。 [6]探究过程中，保持探头所处深度不变，探头所受的液体压强不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向时，U形管中两液面的高度差不变，但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大。 （4）[7]实验中的U形管一端封闭，不属于连通器。 20. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。 （1）如图所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 ___________； （2）把石块浸没在盛满水溢水杯中，石块受到的浮力大小为 ___________N，所测出排出液体的重力为 ___________N； （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中物体所受浮力的大小等于它 ___________； （4）根据实验数据，还可得出石块的体积为 ___________m3； （5）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中（如图戊）（始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的压力 ___________（填“变大”“变小”或“不变”），电子秤的读数 ___________（填“变大”或“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 丁、乙、甲、丙 ②. 2 ③. 2 ④. 排开液体的重力 ⑤. 2×10﹣4 ⑥. 不变 ⑦. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重；实验中利用二次称重法得到石块浸入水中受到的浮力，则应先测量石块在空气中的重力，再将石块直接浸入水中观察测力计的示数，求出石块浸入水中的浮力，且得到石块排出的水的重力，最合理的顺序应为：丁、乙、甲、丙。 （2）[2]乙中测力计分度值为0.2N，示数为3.4N，根据称重法 [3]由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力 （3）[4]由以上计算结果得 即浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。 （4）[5]石块浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积根据阿基米德原理得，物体的体积 （5）[6]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，水对溢水杯底的压强不变，水对溢水杯底的压力不变。 [7]由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，铝块对水的压力大小与浮力相等，即电子秤示数不变。 21. “探究杠杆的平衡条件”的实验中； （1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆__________平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向__________调； （2）如图乙所示，在A点挂2个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡；继续竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数__________（变大/变小/不变）； （3）我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丁所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的__________。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是__________（写出一种即可）； （4）为了研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用图戊实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重G/M 钩码移动距离h/m 拉力F/M 测力计移动距离s/m 机械效率/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.16 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？ 答：__________；请简要说明一条理由：___________。 【答案】 ①. 是 ②. 左 ③. 不变 ④. 力臂 ⑤. 换一个质量较大的权（秤砣） ⑥. 见解析 ⑦. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1][2]杠杆静止或匀速转动时都属于平衡状态，如图甲中杠杆处于静止状态，此时杠杆处于平衡状态；如图杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （2）[3]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。 （3）[4][5]图中标是支点到权的拉力的距离，本是支点到重的拉力的距离，故“标”“本”表示力臂。由杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，G重L本=G权L权，若换一个质量较大的权（秤砣），即动力变大，本（阻力臂）不变，标（动力臂）不变，由杠杆平衡条件可知，重（阻力）变大，则称量的最大质量变大，量程变大。在“权”不变时，将“本”变小，则“标”增大，“权”和“标”的乘积增大，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大。 （4）[6][7]分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变。应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论。只凭一次实验数据做出结论是不科学的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$