内容正文:
2024年春学期初中期末质量监测卷
初二物理
(本试卷分为试题和答题卡两部分,试卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将姓名、准考证号填写在答题卡相应位置。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 金属基复合材料是一种新型材料,具有良好的导热性、导电性、耐高温、耐磨和耐腐蚀、可加工等特点。下列物体不适合使用金属基复合材料制作的是( )
A. 高压电缆绝缘层 B. 汽车的刹车盘
C. 切割机刀片 D. 飞机的机身
2. 关于分子动理论,下列说法中正确的是( )
A. 春天柳絮飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有空隙
C. 梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明分子之间存在引力
D. 空气容易被压缩,说明分子间不存在斥力
3. 在揭示大自然奥秘的道路上,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法中正确的是( )
A. 汤姆生建立了原子的核式结构模型
B. 电子的发现说明原子是可分的
C. 银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D. 组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动,其中地球是宇宙的中心
4. 在“探究二力平衡的条件”实验中,下列说法中正确的是( )
A. 本实验的研究对象是钩码
B. 在两侧挂等质量的钩码,卡片质量可以接近于钩码质量
C. 将卡片下拉一定距离,可探究两个平衡力是否在同一直线上
D. 本实验通过观察松手瞬间卡片是否静止判断两个力是否平衡
5. 小红在排球垫球训练时,用手臂将排球竖直向上垫起,排球脱离手臂后减速上升至最高点然后下落。下列说法中正确的是( )
A. 垫球时,手臂对球的力是因为球发生弹性形变产生的
B. 垫球时,手臂对球的力其施力物体是排球
C. 球离开手臂竖直上升过程中,受到重力、空气阻力和手臂对它向上的力
D. 球上升到最高点时,若受到的力都消失,排球将静止
6. 2024年4月5—7日花样游泳世界杯在国家游泳中心举行,如图所示,是某参赛选手比赛时的情景。该选手运动过程,下列说法中正确的是( )
A. 选手漂在水面上时所受的浮力大于其重力
B. 选手向后划水的力与水对该选手向前的力是一对平衡力
C. 选手在水中下潜,后背受到水的压强变大
D. 选手用力向后划水才能向前游动,说明物体的运动需要力来维持
7. 如图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深,压强越小
B. 乙图中书包带很宽是通过增大受力面积减小压强
C. 丙图中的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强大
D. 丁图中的自制气压计从山脚到山顶,细管中液面会降低
8. 2024年5月3日,嫦娥六号搭载运载火箭成功发射升空,之后准确进入地月转移轨道,进行月球地表勘察。下列说法中正确的是( )
A. 运载火箭发射升空,其原理与直升机升空的原理相同
B. 运载火箭在加速升空的过程中,受平衡力作用
C. 嫦娥六号与运载火箭分离后还能继续运动是受到了惯性的作用
D. 嫦娥六号在绕月飞行时,其运动状态不变
9. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用F=6N的水平拉力拉木板B以1m/s的速度向左匀速直线运动,固定A的测力计示数如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板B对木块A的摩擦力大小为2.4N,方向水平向右
B. 若小明以2m/s的速度拉动木板B,测力计示数会变大
C. 木板B在运动的过程中受到地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右
D. 不添加任何器材,此装置还可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
10. 如图所示,小明用该装置模拟“蹦极”实验,弹性绳下端系一石块,上端固定在A点,B点是弹性绳不系石块自然下垂时下端所在位置,C点是石块从A自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力作用,关于石块下列说法中正确的是( )
A. 从A点运动B点的过程中,石块受到重力和弹力的作用
B. 从B点下落到C点的过程中,石块的速度先增大后减小
C. 在C点时,石块处于平衡状态
D. 下落过程中,石块速度一直变化,重力和弹力不可能成为一对平衡力
11. 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推力F,使木板沿着桌面缓慢做水平向右的直线运动,直到木板长度的四分之一伸出桌面时停止运动。此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动距离s的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.2m,下列说法中正确的是( )
A. 长木板底面积为0.2m²
B. 当s=0.25m时,木板对桌面的压力为8N
C. 当s=0.2m时,木板对桌面的压强为48Pa
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
12. 如图所示,小明将装有适量水的薄壁小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,玻璃瓶和瓶内的水构成“浮沉子”。小玻璃瓶底部的横截面积S=2cm²,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=4.4cm,玻璃瓶口与塑料瓶内水面高度差h2=8.4cm,(不考虑塑料瓶和小玻璃瓶中空气的重力,忽略小玻璃瓶瓶壁厚度与瓶口部分体积)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
①空玻璃瓶质量为16.8g
②小玻璃瓶瓶内的气压大于塑料瓶内的气压
③用力挤压大塑料瓶,发现“浮沉子”仍漂浮在水面,此过程中“浮沉子”受到的浮力不变
④用力挤压大塑料瓶,发现“浮沉子”仍漂浮在水面,此过程中h1不变
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 小明为了调制酱料,在厨房中用鼻子嗅气味来鉴别酱油和醋,闻到刺激性气味的是醋,这是______现象,说明分子______。
14. 用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引轻小纸屑,是因为带电体具有______性质。如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器金属小球,验电器的金属箔片张开,此时箔片带______电(选填“正”或“负”)。摩擦起电的实质是______在物体间转移。
15. 如图所示,2024年6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器构成的“组合体”成功着陆月球背面,开启人类探测器首次月背样品采集任务。着陆器腿部是四个圆盘状底座,其目的是通过增大______来减小对月球表面压强。着落器到达月球表面时,相比较于在地球上而言,其质量______,重力______。
16. 如图所示,在烧杯中盛入一定量的水,缓慢增加木板倾角θ,用量角器量出悬线AO与水平面的夹角始终为______°,由此可判定悬线AO在______方向,此时还需探究重力方向向下,接下来的操作是______。
17. 如图所示,小明利用矿泉水瓶和两根吸管制作了一个“口吹喷雾器”,从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气,观察到水呈雾状从A管的管口喷出,原因是A管上方流速变大,压强______,若要让水雾能持续喷出,矿泉水瓶需______(选填“敞口”或“封口”)。
18. 如图所示,小明探究影响压力作用效果的因素:
(1)如图甲所示,将小桌放在受压物体A上,通过观察______来显示压力的作用效果;
(2)如图乙所示,将钩码放在小桌上观察现象,并对比(1)中的现象,可以探究压力的作用效果与______的关系;
(3)如图丙所示,将小桌倒放于受压物体A上,钩码放在小桌上,观察实验现象并对比(2)中的现象。由此可以得到的结论______。
19. 小明要测量某品牌陈醋的密度,其操作过程如图所示:
(1)将天平放在水平台面上,游码移到标尺左端的“0”刻度线处,发现指针如图甲所示,接下来的操作是______;
(2)A.用调好的天平称出空烧杯质量为40.4g;
B.在烧杯中倒入适量陈醋,如图乙所示,用天平称出烧杯和陈醋总质量为______g;
C.将烧杯中的陈醋倒入量筒中,静止时液面如图丙所示;
D.算出陈醋的密度是______kg/m³;
(3)同组小华认为,该方法测出的陈醋密度会有误差,她建议小明调整实验步骤即可解决这一误差,调整后(2)中的实验步骤应为______(填字母序号)。
20. 如图所示,甲、乙两个相同烧杯,装有密度不同的两种液体,将A、B两个相同物体分别放入杯中,静止时杯中液面刚好相平。此时A、B所受浮力分别为FA、FB;杯中液体对烧杯底部压强分别为p甲、p乙;烧杯对水平桌面压强分别为p甲´、p乙´,则FA______FB,p甲______p乙,p甲´______p乙'(选填“>”“<”或“=”)。
21. 如图所示,2024年5月1日,我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰“福建舰”从江南造船厂解缆启航,开展航行试验,已知“福建舰”满载排水量为88000t。g取10N/kg:
(1)“福建舰”满载时受到的浮力是______N,航母的舰体成流线型,其目的是为了______;
(2)航母从港口驶向远海区域的过程中,水的密度逐渐变大,则航母的吃水深度______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同);某舰载机从航母甲板上起飞后,舰底所受水的压强将______。
22. 2024年5月28日,搭载“蛟龙号”载人潜水器的“深海一号”科考船顺利回到国家深海基地码头,标志着我国首个大西洋载人深潜科考航次任务圆满完成,“蛟龙号”载人潜水器总质量22t,其底部备有质量为2t可拆卸的压载铁(潜水艇的总质量不包含压载铁)。在某次任务的过程中,潜水器按照一定速度竖直匀速下潜,当潜水器到达设定深度时,可抛掉质量为m的压载铁,使潜水器处于悬停状态,任务完成后,抛掉剩余压载铁,使潜水器竖直匀速上浮至水面(假设下潜和上浮过程所受阻力不变,忽略抛掉压载铁导致的潜水器体积变化)。g取10N/kg:
(1)蛟龙号潜水器是通过改变______实现上浮和下沉;
(2)蛟龙号潜水器在水下时受到的浮力是______N;
(3)潜水器处于悬浮状态时,抛掉的压载铁的质量m为______t。
23. 如图甲所示,是一种“强力吸盘挂钩”。如图乙、丙为其安装示意图。安装时,按住锁扣把吸盘紧压在干净的墙壁上(如图乙),然后把锁扣扳下(如图丙),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出,使吸盘牢牢地被固定在墙上:
(1)正确安装后,吸盘在______的作用下吸在墙面上,挂钩上挂上重物,则重物和该装置总重力的平衡力是______;
(2)若安装好后,要使挂钩能挂起5kg的重物,已知吸盘与空气的接触面积为25cm²,吸盘内外大气压力差F与摩擦力f之间的关系近似为F=2f,则吸盘内外大气压强差至少为______Pa(g取10N/kg)。
24. 如图甲所示是伽利略彩球温度计,其结构简图如图乙所示。A、B、C为体积相同的不同玻璃小球,小球上标有不同的温度示数。当环境温度降低时,容器内的液体温度同步降低,液体密度变大,玻璃球依次浮起。上浮小球中最下方玻璃球所标注的温度即为液体温度,当该液体温度为22℃时,三个小球稳定时位置如图乙所示:
(1)A、C两球的密度ρA、ρc的大小关系是ρA______ρC;
(2)当液体温度从30℃降到25℃的过程中,A球所受浮力FA的变化情况是______(选填“先变大后不变”、“先不变后变大”或“一直变大”),当液体温度为22℃时,A球所受浮力FA与A球重力GA的大小关系是FA______GA。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中第26题写出必要的解题过程)。
25. 如图所示,一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进,请画出此时货物的受力示意图。
26. 按要求完成下列作图。如图所示,物块B从斜面上由静止下滑,最终停在粗糙的水平面上,请画出物块B在水平面上运动时受到的摩擦力的示意图以及物块B对水平面压力的示意图。
27. 按要求完成下列作图。如图所示,请画出小球C在水中加速上浮过程中的受力示意图,不计水对球的阻力。
28. 小明在家利用吸盘、拉力传感器、小桶、米等器材估测大气压强,传感器连接电脑,实时记录挂钩上的拉力F随时间t的变化关系,操作如下:①将吸盘紧压在光滑玻璃餐桌下表面;②在吸盘下方挂上传感器,并开始记录数据;③在传感器下方轻轻挂上小桶;④将米慢慢装入小桶直至吸盘和桌面脱离。传感器记录的拉力F与时间t的关系如图丙所示(不考虑吸盘自身重力,g取10N/kg,π取3.14)。求:
(1)由图乙可知,吸盘的直径为______cm,由图丁可知,该传感器自身的重力为______N;
(2)小桶的质量为多少______?
(3)大气压强的值为多少______?
29. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中始终都不能让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示:
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察U形管内液面是否有明显的高度差并保持稳定,这是为了检查装置______;
(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,还可初步得出同种液体在同一深度向各个方向的压强______;
(3)通过图戊和图______对比得出液体压强与______的关系;
(4)小明在探究过程中发现压强计左右两边垫圈不一样高,导致U形管发生了倾斜,则U形管中两液面所对应刻度线间的距离将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
30. 如图甲,小明同学利用带有蓝牙传感器的小车探究阻力对物体运动的影响,并用数据采集器采集了小车在运动过程中路程s随时间t变化图像,如图乙所示,实验步骤如下:
a.将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
b.取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
c.取下棉布,将塑料板铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
(1)以上实验步骤中存在错误的一处是______;
(2)纠正错误后,3次实验图像如图乙所示,小明发现图像在0-t0时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度______;小车在塑料板表面运动的s-t图像是图______,在毛巾表面运动的路程是______cm;
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量______(选填“相同”或“不同”),由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越______(选填“快”或“慢”),由此推出运动的小车不受阻力作用时,将做______运动。
31. 小明用电子秤、水、柱状烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力相关内容。其中柱状烧杯的质量为100g,其底面积为50cm2,实验操作如图所示:
A.用电子天平称出紫砂壶盖的质量m1,如图A所示;
B.在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量m2,如图B所示;
C.将用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数m3,如图C所示;
D.将壶盖全部浸入烧杯水中,电子秤示数m4,如图D所示。
(1)比较______两图可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系;
(2)根据实验数据可知:壶盖浸没在水中时所受到的浮力大小为______N,此时细线对壶盖的拉力大小为______N,所测壶盖的密度为______g/cm3;
(3)如图D所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为______Pa;
(4)实验后小明发现壶盖略有吸水,导致所测壶盖密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)为了分析误差,小明将步骤D中取出的壶盖表面快速擦干后,放在电子秤上,示数如图E所示,由此可知,壶盖的密度可以修正为______g/cm3。
32. 小红和妈妈一起腌制黄瓜酱菜时提出“抹了盐的黄瓜浸没在盐水中是得水还是失水”?于是进行了如下实验:
(1)在装有500g水的玻璃容器中加入50g食盐配置成盐水(食盐溶于水时,液体总体积不变),则配置的盐水密度为______g/cm³,然后取300g黄瓜切成小块放入盐水中;
(2)将一根塑料吸管一端封口,在干净“砂石粒”、“泡沫粒”两种颗粒中,应选择______作为配重放入塑料吸管中,并将塑料吸管放入上述配置好的盐水中,使其竖直漂浮在液面上;
(3)每隔一段时间t测出吸管浸在盐水中的长度h,并绘制出长度h与时间t的关系图像如图所示。在此过程中吸管所受浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)由图像得黄瓜在腌制过程中______(选填“得水”或“失水”),最终的盐水密度是______g/cm3;
(5)如果不考虑黄瓜对盐分的吸入和水蒸发的影响,那么最终黄瓜的失水的质量是多少______?
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2024年春学期初中期末质量监测卷
初二物理
(本试卷分为试题和答题卡两部分,试卷满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将姓名、准考证号填写在答题卡相应位置。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动,先划掉原来答案,然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 金属基复合材料是一种新型材料,具有良好的导热性、导电性、耐高温、耐磨和耐腐蚀、可加工等特点。下列物体不适合使用金属基复合材料制作的是( )
A. 高压电缆绝缘层 B. 汽车的刹车盘
C. 切割机刀片 D. 飞机的机身
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属基复合材料具有良好的导电性,不适合制作高压电缆的绝缘层,故A符合题意;
B.金属基复合材料具有良好的耐磨性,适合制作汽车的刹车盘,故B不符合题意;
C.金属基复合材料具有良好的耐高温性能和耐磨性能,适合制作切割机刀片,故C不符合题意;
D.金属基复合材料具有耐高温和耐磨性能等,可制作飞机的机身,故D不符合题意。
故选A。
2. 关于分子动理论,下列说法中正确的是( )
A. 春天柳絮飞舞,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有空隙
C. 梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明分子之间存在引力
D. 空气容易被压缩,说明分子间不存在斥力
【答案】B
【解析】
【详解】A.柳絮飞舞,是柳絮在做机械运动,不是分子的无规则运动,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积变小,是水和酒精分子相互进入对方,说明分子间有空隙,故B正确;
C.塑料梳子梳头时,与头发摩擦带了电,而带电体能吸引轻小物体,所以能吸引碎纸屑。故C错误;
D.空气容易被压缩,是因为分子间距较大,分子作用力较小,分子间的斥力表现不明显,故D错误。
故选B。
3. 在揭示大自然奥秘的道路上,无数科学家进行了不懈的探索。下列说法中正确的是( )
A. 汤姆生建立了原子的核式结构模型
B. 电子的发现说明原子是可分的
C. 银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
D. 组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动,其中地球是宇宙的中心
【答案】B
【解析】
【详解】A.卢瑟福最早提出了原子结构的行星模型,即原子的核式结构,故A错误;
B.汤姆生发现了电子(比原子小的带负电微粒),从而揭示了原子是可以再分的,故B正确;
C.按照尺度由大到小的顺序排列应该是银河系、地球、分子、原子核,故C错误;
D.组成大自然的天体和微观粒子都在不停地运动,地球是地月系的中心,太阳是太阳系的中心,太阳系只是银河系中的一部分,而整个宇宙中有无数个类似银河系的星系,所以地球不是宇宙的中心,故D错误。
故选 B。
4. 在“探究二力平衡的条件”实验中,下列说法中正确的是( )
A. 本实验的研究对象是钩码
B. 在两侧挂等质量的钩码,卡片质量可以接近于钩码质量
C. 将卡片下拉一定距离,可探究两个平衡力是否在同一直线上
D. 本实验通过观察松手瞬间卡片是否静止判断两个力是否平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.本实验研究对象是卡片,需要观察卡片是否平衡,不是观察钩码,故A错误;
B.用卡片做实验,就是因为卡片的质量小,对实验的影响小,所以B选项中说卡片质量可以接近于钩码质量,错误,故B错误;
C.将卡片下拉一定距离,虽然左右两边的拉力不在同一直线上,但没有控制两个拉力的方向相反,所以此操作不能探究两个平衡力是否在同一直线上,故C错误;
D.小卡片开始是静止的,如果卡片受到的两个力是平衡的,则松手瞬间小卡片应保持静止,所以实验中通过观察松手瞬间卡片是否静止判断两个力是否平衡,故D正确。
故选D。
5. 小红在排球垫球训练时,用手臂将排球竖直向上垫起,排球脱离手臂后减速上升至最高点然后下落。下列说法中正确的是( )
A. 垫球时,手臂对球的力是因为球发生弹性形变产生的
B. 垫球时,手臂对球的力其施力物体是排球
C. 球离开手臂竖直上升过程中,受到重力、空气阻力和手臂对它向上的力
D. 球上升到最高点时,若受到的力都消失,排球将静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.垫球时,手臂对球的力是因为手发生形变后要恢复原状产生的,故A错误;
B.手臂对球的力的施力物体是小红的手,排球是受力物体,故B错误;
C.排球离开手臂竖直上升过程中,受到重力、空气阻力作用,上升过程中与手臂不接触,手臂对它不产生向上的力,故C错误;
D.球上升到最高点时,球的速度变为零,若受到的力都消失,排球将保持静止状态,故D正确。
故选D。
6. 2024年4月5—7日花样游泳世界杯在国家游泳中心举行,如图所示,是某参赛选手比赛时的情景。该选手运动过程,下列说法中正确的是( )
A. 选手漂在水面上时所受的浮力大于其重力
B. 选手向后划水的力与水对该选手向前的力是一对平衡力
C. 选手在水中下潜,后背受到水压强变大
D. 选手用力向后划水才能向前游动,说明物体的运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.选手漂在水面上时,由物体浮沉条件可知,漂浮时所受的浮力等于其重力,故A错误;
B.选手向后划水的力与水对该选手向前的力是一对相互作用力,故B错误;
C.选手在水中下潜,根据公式,h变大,后背受到水的压强变大,故C正确;
D.选手用力向后划水才能向前游动,说明力的作用是相互的,他给水一个向后的作用力,水同时给他一个向前的反作用力,水给他的反作用力使他向前运动,说明力能改变物体的运动状态,故D错误。
故选C。
7. 如图所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
A. 甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深,压强越小
B. 乙图中书包带很宽是通过增大受力面积减小压强
C. 丙图中的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强大
D. 丁图中的自制气压计从山脚到山顶,细管中液面会降低
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深,压强越大,故A错误;
B.乙图中书包带很宽是通过增大受力面积来减小压强,故B正确;
C.丙图中的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强小,造成内外压强差,故C错误;
D.丁图中的自制气压计从山脚到山顶,外界海拔升高,大气压强减小,瓶内部气压大于外界气压,所以细管中液面会升高,故D错误。
故选B 。
8. 2024年5月3日,嫦娥六号搭载运载火箭成功发射升空,之后准确进入地月转移轨道,进行月球地表勘察。下列说法中正确的是( )
A. 运载火箭发射升空,其原理与直升机升空的原理相同
B. 运载火箭在加速升空的过程中,受平衡力作用
C. 嫦娥六号与运载火箭分离后还能继续运动是受到了惯性的作用
D. 嫦娥六号在绕月飞行时,其运动状态不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.运载火箭升空时喷气式发动机向下喷出高温气体,它对气体有向下的力,气体对它有向上的力,利用了物体间力的作用是相互的原理,与直升机升空的原理相同,故A正确;
B.运载火箭在点火加速升空过程中,速度在变化,运动状态改变,所以受到的力不是平衡力,故B错误;
C.嫦娥六号与火箭分离后还能继续飞行是由于嫦娥六号具有惯性,惯性是物体本身具有的性质,不能说受到惯性作用,故C错误;
D.嫦娥六号绕月飞行时,运动方向在改变,所以运动状态改变,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用F=6N的水平拉力拉木板B以1m/s的速度向左匀速直线运动,固定A的测力计示数如图。下列说法中正确的是( )
A. 木板B对木块A的摩擦力大小为2.4N,方向水平向右
B. 若小明以2m/s的速度拉动木板B,测力计示数会变大
C. 木板B在运动的过程中受到地面的摩擦力为3.6N,方向水平向右
D. 不添加任何器材,此装置还可研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.图示中,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。木块在水平方向上受到两个力,相对地面静止,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,方向相反,拉力水平向右,大小为2.4N,则B对A的摩擦力水平向左,大小为2.4N。故A错误;
B.木板的运动状态对木块无影响,木块相对地面总是静止的,处于平衡状态,所受的拉力及摩擦力总是一对平衡力,A与B间的压力不变,接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,所以以2m/s的速度拉动木板B时,拉力不变,测力计的示数不变,故B错误;
C.B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对相互作用力,B对A的摩擦力水平向左,所以A对B的摩擦力水平向右,B木板向左匀速直线运动,在水平方向上受到向左的拉力和向右的A对B的摩擦力及地面的摩擦力作用,则地面的摩擦力
f=F-fAB=6N-2.4N=3.6N
故C正确;
D.不添加任何器材,无法改变A对B的压力,不能研究滑动摩擦力与压力的关系,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,小明用该装置模拟“蹦极”实验,弹性绳下端系一石块,上端固定在A点,B点是弹性绳不系石块自然下垂时下端所在的位置,C点是石块从A自由释放后所能达到的最低点,不计空气阻力作用,关于石块下列说法中正确的是( )
A. 从A点运动B点的过程中,石块受到重力和弹力的作用
B. 从B点下落到C点的过程中,石块的速度先增大后减小
C. 在C点时,石块处于平衡状态
D. 下落过程中,石块速度一直变化,重力和弹力不可能成为一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.从A点运动到B点的过程中,弹性绳并没有在力的作用下发生弹性形变,故此时石块仅受重力,不受弹力的作用,故A错误;
BCD.从B点下落到C点的过程中,石块所受绳子拉力逐渐增大,直到拉力等于重力时,石块速度最大,之后随着拉力继续增大,石块速度开始减小,直到C点速度为0,故在B点下落到C点的过程中,石块速度先增大后减小,而在速度最大时,石块处于平衡状态,故C、D错误,B正确。
故选B。
11. 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推力F,使木板沿着桌面缓慢做水平向右的直线运动,直到木板长度的四分之一伸出桌面时停止运动。此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动距离s的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.2m,下列说法中正确的是( )
A. 长木板的底面积为0.2m²
B. 当s=0.25m时,木板对桌面的压力为8N
C. 当s=0.2m时,木板对桌面的压强为48Pa
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.木板长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸出桌面的长度为
0.25m-0.1m=0.15m
木板的长度
l=0.15m×4=0.6m
长木板的底面积为
S=0.6m×0.2m=0.12m2
故A错误;
BD.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是40Pa,木板对桌面的压力
F=pS=40Pa×0.12m2=4.8N
在移动过程中,木板对桌面的压力等于重力,木板重力不变,木板对桌面的压力不变,所以当s=0.25m时,木板对桌面的压力为4.8N,故BD错误;
C.当s=0.2m时,受力面积为
S1=(0.6m-0.2m+0.10m)×0.2m=0.1m2
木板对桌面的压强为
故C正确;
故选C。
12. 如图所示,小明将装有适量水的薄壁小玻璃瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶内的水面上,玻璃瓶和瓶内的水构成“浮沉子”。小玻璃瓶底部的横截面积S=2cm²,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=4.4cm,玻璃瓶口与塑料瓶内水面高度差h2=8.4cm,(不考虑塑料瓶和小玻璃瓶中空气的重力,忽略小玻璃瓶瓶壁厚度与瓶口部分体积)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中正确的是( )
①空玻璃瓶质量为16.8g
②小玻璃瓶瓶内的气压大于塑料瓶内的气压
③用力挤压大塑料瓶,发现“浮沉子”仍漂浮在水面,此过程中“浮沉子”受到的浮力不变
④用力挤压大塑料瓶,发现“浮沉子”仍漂浮在水面,此过程中h1不变
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①玻璃瓶漂浮在水面上,所以此时浮力等于空玻璃瓶重力加上玻璃瓶内水的重力,所以
由题意知,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8.4cm,玻璃瓶内外水面高度差h1=4.4cm,设玻璃瓶排开水的体积为V排,瓶内水的体积为V水,所以有
即
所以有
解得,①错误;
②由图可知,瓶内水面低于瓶外水面,说明瓶内大气压大于瓶外大气压,把瓶内水往下压,②正确;
③用力挤压塑料瓶,瓶内气体的体积减小,气压变大,将水压入小玻璃瓶,这时浮沉子里进入一些水,浮沉子所受重力大于它受到浮力,于是向下沉,但塑料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2增大就会,由
可知,玻璃瓶受到的浮力也会增大,所以玻璃瓶最终还是漂浮在水面上,③错误;
④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
即
解,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
即
化简得,综上可知,即水进入玻璃瓶,h1不变,④正确。综上所述可知②④正确,故ABC错误,D正确。
故选D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 小明为了调制酱料,在厨房中用鼻子嗅气味来鉴别酱油和醋,闻到刺激性气味的是醋,这是______现象,说明分子______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 永不停息的做无规则运动
【解析】
【13题详解】
[1][2]醋具有刺激性气味,人能根据气味来辨别物质是因为分子的扩散。扩散现象说明了分子在永不停息的做无规则运动。
14. 用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引轻小纸屑,是因为带电体具有______性质。如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器金属小球,验电器的金属箔片张开,此时箔片带______电(选填“正”或“负”)。摩擦起电的实质是______在物体间转移。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 正 ③. 电子
【解析】
【14题详解】
[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带上了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以当其靠近纸屑时,纸屑会被吸引。
[2]用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器上的金属球后,验电器的箔片上的电子会转移到玻璃棒上,箔片因失去电子而带正电,因为同种电荷相互排斥,所以验电器的金属箔片张开。
[3]摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,当某种物质失去了电子时,物质的电子比质子少,带正电;当某种物质得到了电子时,物质的电子比质子多,带负电。
15. 如图所示,2024年6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器构成的“组合体”成功着陆月球背面,开启人类探测器首次月背样品采集任务。着陆器腿部是四个圆盘状底座,其目的是通过增大______来减小对月球表面压强。着落器到达月球表面时,相比较于在地球上而言,其质量______,重力______。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【15题详解】
[1]“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘状底座,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强。
[2]质量是物体的一种属性,与物体的位置无关,所以着落器到达月球表面时,相比较于在地球上而言其质量不变。
[3]研究表明,同一个物体在月球上的重力大约是它在地球上重力的六分之一,所以着落器到达月球后重力将变小。
16. 如图所示,在烧杯中盛入一定量的水,缓慢增加木板倾角θ,用量角器量出悬线AO与水平面的夹角始终为______°,由此可判定悬线AO在______方向,此时还需探究重力方向向下,接下来的操作是______。
【答案】 ①. 90 ②. 竖直 ③. 剪断AO,观察小球下落方向
【解析】
【详解】[1]由于静止在O点的物体仅受重力和AO拉力的作用,故拉力与重力是一对平衡力,故拉力的方向竖直向上,即悬线与水平面夹角始终为90°。
[2][3]悬线AO始终与水平面垂直,故其方向在竖直方向;想进一步探究重力方向是竖直向下,可以剪断AO,观察小球是否竖直向下运动,如果是则说明重力方向是竖直向下的。
17. 如图所示,小明利用矿泉水瓶和两根吸管制作了一个“口吹喷雾器”,从吸管B的管口向吸管A上端用力吹气,观察到水呈雾状从A管的管口喷出,原因是A管上方流速变大,压强______,若要让水雾能持续喷出,矿泉水瓶需______(选填“敞口”或“封口”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 敞口
【解析】
【详解】[1][2]向B管口吹气时,A管管口上方空气流速变大,压强变小,小于矿泉水瓶内水面上方的气体压强,于是水被压出A管管口。为了保持压强差,应让矿泉水瓶敞口,因为封口时,随着水被喷出而减小,液面上方空气体积增大,压强减小,当瓶内外压强压不足够大时,水不能喷出。
18. 如图所示,小明探究影响压力作用效果的因素:
(1)如图甲所示,将小桌放在受压物体A上,通过观察______来显示压力的作用效果;
(2)如图乙所示,将钩码放在小桌上观察现象,并对比(1)中的现象,可以探究压力的作用效果与______的关系;
(3)如图丙所示,将小桌倒放于受压物体A上,钩码放在小桌上,观察实验现象并对比(2)中的现象。由此可以得到的结论______。
【答案】 ①. A的形变程度 ②. 压力大小 ③. 压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法的思想,本实验是通过观察A的形变程度来比较压力作用效果的。
(2)[2]比较图甲、乙所示的实验可知,受力面积相同,乙的压力较大,乙的压力作用效果较明显,因此可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。
(3)[3]通过比较图乙、丙可知,压力一定时,受力面积越小,物体A凹陷更深,说明压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
19. 小明要测量某品牌陈醋的密度,其操作过程如图所示:
(1)将天平放在水平台面上,游码移到标尺左端的“0”刻度线处,发现指针如图甲所示,接下来的操作是______;
(2)A.用调好的天平称出空烧杯质量为40.4g;
B.在烧杯中倒入适量陈醋,如图乙所示,用天平称出烧杯和陈醋总质量为______g;
C.将烧杯中的陈醋倒入量筒中,静止时液面如图丙所示;
D.算出陈醋的密度是______kg/m³;
(3)同组小华认为,该方法测出的陈醋密度会有误差,她建议小明调整实验步骤即可解决这一误差,调整后(2)中的实验步骤应为______(填字母序号)。
【答案】 ①. 向左调节平衡螺母直至天平平衡 ②. 82.4 ③. 1.05×103 ④. BCAD
【解析】
【详解】(1)[1]将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,由图甲知,指针偏右,要使横梁平衡她向左调节平衡螺母直至天平平衡。
(2)[2]由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,所以陈醋和烧杯的总质量为
[3]由步骤B、C可知陈醋的质量为
由图丙知,量筒的分度值为1mL,陈醋的体积为
陈醋的密度为
(3)[4]小明不可能把烧杯内的陈醋全部倒入量筒内,导致测得陈醋的体积偏小,由公式知所测密度偏大;根据测量液体密度的步骤可知,应该先用天平称出盛有陈醋的烧杯的总质量;再把烧杯中的陈醋倒入量筒中,记下量筒中陈醋的体积;最后用天平称出此时烧杯的质量;所以合理的实验顺序是BCAD。
20. 如图所示,甲、乙两个相同烧杯,装有密度不同的两种液体,将A、B两个相同物体分别放入杯中,静止时杯中液面刚好相平。此时A、B所受浮力分别为FA、FB;杯中液体对烧杯底部压强分别为p甲、p乙;烧杯对水平桌面压强分别为p甲´、p乙´,则FA______FB,p甲______p乙,p甲´______p乙'(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. > ③. >
【解析】
【详解】[1]由图知,物体A、B在液体中都处于漂浮,则
FA=GA
FB=GB
而物体A、B是完全相同的物体,则重力相等,即
GA=GB
所以
FA=FB
[2]由图知,A排开液体的体积小于B排开液体的体积,已知FA=FB,根据F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙;已知两液面等高,根据p=ρ液gh可知,两烧杯底部所受液体的压强
p甲>p乙
[3]由题意知,将A、B两个相同物体分别放入杯中,静止时杯中液面刚好相平,且A排开液体的体积小于B排开液体的体积,因此甲杯中液体的体积大于乙杯中液体的体积,ρ甲>ρ乙,甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量,即甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,两个杯子是相同的,重力相同,A、B是完全相同的物体,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,即p甲´>p乙'。
21. 如图所示,2024年5月1日,我国完全自主设计建造的弹射型航空母舰“福建舰”从江南造船厂解缆启航,开展航行试验,已知“福建舰”满载排水量为88000t。g取10N/kg:
(1)“福建舰”满载时受到的浮力是______N,航母的舰体成流线型,其目的是为了______;
(2)航母从港口驶向远海区域的过程中,水的密度逐渐变大,则航母的吃水深度______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同);某舰载机从航母甲板上起飞后,舰底所受水的压强将______。
【答案】 ①. 8.8×108 ②. 减小流体阻力 ③. 变小 ④. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]“福建舰”满载时受到的浮力是
[2]为了减小航母在水中航行时受到的阻力,科学家把航母的舰体设计成流线型。
(2)[3]航母始终处于漂浮状态,浮力不变,水的密度变大,由可知排开水的体积变小,则航母的吃水深度变小。
[4]舰载机从航母甲板上起飞后,航母的重力减小,航母始终漂浮,故航母的浮力减小,水的密度不变,航母会上浮一些,所以舰底的深度减小,根据可知舰底所受水的压强将变小。
22. 2024年5月28日,搭载“蛟龙号”载人潜水器的“深海一号”科考船顺利回到国家深海基地码头,标志着我国首个大西洋载人深潜科考航次任务圆满完成,“蛟龙号”载人潜水器总质量22t,其底部备有质量为2t可拆卸的压载铁(潜水艇的总质量不包含压载铁)。在某次任务的过程中,潜水器按照一定速度竖直匀速下潜,当潜水器到达设定深度时,可抛掉质量为m的压载铁,使潜水器处于悬停状态,任务完成后,抛掉剩余压载铁,使潜水器竖直匀速上浮至水面(假设下潜和上浮过程所受阻力不变,忽略抛掉压载铁导致的潜水器体积变化)。g取10N/kg:
(1)蛟龙号潜水器是通过改变______实现上浮和下沉;
(2)蛟龙号潜水器在水下时受到的浮力是______N;
(3)潜水器处于悬浮状态时,抛掉的压载铁的质量m为______t。
【答案】 ①. 自重 ②. 2.3×105 ③. 1
【解析】
【详解】(1)[1]潜水器是通过改变自身的重力来实现在水中上浮和下沉的。
(2)[2]根据题意,潜水器下潜时
①
悬停时
②
上浮时
③
由①③得。
(3)[3]由(2)②得
23. 如图甲所示,是一种“强力吸盘挂钩”。如图乙、丙为其安装示意图。安装时,按住锁扣把吸盘紧压在干净的墙壁上(如图乙),然后把锁扣扳下(如图丙),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出,使吸盘牢牢地被固定在墙上:
(1)正确安装后,吸盘在______的作用下吸在墙面上,挂钩上挂上重物,则重物和该装置总重力的平衡力是______;
(2)若安装好后,要使挂钩能挂起5kg的重物,已知吸盘与空气的接触面积为25cm²,吸盘内外大气压力差F与摩擦力f之间的关系近似为F=2f,则吸盘内外大气压强差至少为______Pa(g取10N/kg)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 墙壁对装置的摩擦力 ③. 40000
【解析】
【详解】(1)[1]图乙中吸盘内空气绝大部分被排出,图丙中,吸盘被拉伸,吸盘内空气体积变大,空气的密度减小,压强减小,吸盘外大气压大于吸盘内空气压强,使吸盘在大气压的作用下吸在墙面上。
[2]挂钩上挂上重物,则重物和该装置总重力与墙壁对装置的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力。
(2)[3]吸盘挂钩能挂起5kg的重物时,摩擦力为
则吸盘内外大气压力差为
则吸盘内外大气压强差为
24. 如图甲所示是伽利略彩球温度计,其结构简图如图乙所示。A、B、C为体积相同的不同玻璃小球,小球上标有不同的温度示数。当环境温度降低时,容器内的液体温度同步降低,液体密度变大,玻璃球依次浮起。上浮小球中最下方玻璃球所标注的温度即为液体温度,当该液体温度为22℃时,三个小球稳定时位置如图乙所示:
(1)A、C两球的密度ρA、ρc的大小关系是ρA______ρC;
(2)当液体温度从30℃降到25℃的过程中,A球所受浮力FA的变化情况是______(选填“先变大后不变”、“先不变后变大”或“一直变大”),当液体温度为22℃时,A球所受浮力FA与A球重力GA的大小关系是FA______GA。
【答案】 ①. < ②. 先变大后不变 ③. =
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,A球漂浮,ρA<ρ液,C球沉底,,ρC>ρ液,则ρA<ρC。
(2)[2]A球标注温度为26℃,当环境温度降低时,容器内的液体温度同步降低,液体密度变大,当液体温度从30℃降到25℃的过程中,A球由沉底到漂浮,当A浸没在水中时,排开液体体积不变,液体密度变大,则根据可知,A球受到的浮力变大,当A漂浮时,浮力等于重力,保持不变,则A球所受浮力FA的变化情况是先变大后不变。
[3]当液体温度为22℃时,B球悬浮,A球漂浮,浮力等于重力,即FA=GA。
三、解答题(本题共6小题,共40分,其中第26题写出必要的解题过程)。
25. 如图所示,一辆叉车载着货物A在路面上匀速直线前进,请画出此时货物的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】货物随着叉车一起做匀速直线运动,与叉车保持相对静止,所以叉车对其没有摩擦力作用。货物是因惯性而前进,叉车对其也没有推力作用。在竖直方向上,货物受到一对平衡力:重力、叉车对其向上的支持力。如下图所示
26. 按要求完成下列作图。如图所示,物块B从斜面上由静止下滑,最终停在粗糙的水平面上,请画出物块B在水平面上运动时受到的摩擦力的示意图以及物块B对水平面压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物块B在水平面上向右运动,受到水平面向左的摩擦力,作用在接触面上,物块B对水平面的压力,作用在水平面上,方向垂直于水平面向下,作图如下:
27. 按要求完成下列作图。如图所示,请画出小球C在水中加速上浮过程中的受力示意图,不计水对球的阻力。
【答案】
【解析】
【27题详解】
过小球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;小球在水中上浮,浮力大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度,如图:
28. 小明在家利用吸盘、拉力传感器、小桶、米等器材估测大气压强,传感器连接电脑,实时记录挂钩上的拉力F随时间t的变化关系,操作如下:①将吸盘紧压在光滑玻璃餐桌下表面;②在吸盘下方挂上传感器,并开始记录数据;③在传感器下方轻轻挂上小桶;④将米慢慢装入小桶直至吸盘和桌面脱离。传感器记录的拉力F与时间t的关系如图丙所示(不考虑吸盘自身重力,g取10N/kg,π取3.14)。求:
(1)由图乙可知,吸盘的直径为______cm,由图丁可知,该传感器自身的重力为______N;
(2)小桶的质量为多少______?
(3)大气压强的值为多少______?
【答案】 ①. 2.00 ②. 2 ③. 0.1kg ④. 1×105Pa
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由图可知,刻度尺分度值为0.1cm,所以吸盘的直径为2.00cm。
[2]由实验操作和丁图可知,传感器自身的重力为2N。
(2)[3]由实验操作和丁图可知,小桶加传感器自重为3N,所以小桶重力为
所以小桶质量为
(3)[4]由圆的面积公式可知
由图丁可知拉力最大时为31.4N,此时的拉力为大气压强造成的压力大小,所以大气压强的值为
【点睛】
29. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中始终都不能让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示:
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察U形管内液面是否有明显的高度差并保持稳定,这是为了检查装置______;
(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,还可初步得出同种液体在同一深度向各个方向的压强______;
(3)通过图戊和图______对比得出液体压强与______的关系;
(4)小明在探究过程中发现压强计左右两边垫圈不一样高,导致U形管发生了倾斜,则U形管中两液面所对应的刻度线间的距离将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 打开 ②. 气密性 ③. 丙 ④. 相等 ⑤. 丁 ⑥. 液体密度 ⑦. 变大
【解析】
【详解】(1)[1] U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,确保液体上方压强相等,以确保U形管内的水面相平。
[2]组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,这是为了检查装置的气密性,如果U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置不漏气,探头处受到的压强可以大小不变地传递给管内液体。
(2)[3]比较图乙与丙两图,探头在水中深度越深,两边液面高度差越大,说明液体压强越大,可得出液体压强随深度的增加而增大。
[4]比较图丙与丁两图,探头在水中相同深度的不同朝向,两边液面高度差相同,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[5][6]通过图丁和戊对比,深度相同,液体密度不同,两边液面高度差不同,故可以得出液体压强与液体密度有关的结论。
(4)[7]探究过程中,左右两边垫圈不一样高,导致U形管发生了倾斜,偏离竖直方向,由于液体压强不变, U形管中两液面高度差不变,但是U形管中液柱变长,所以U形管中两液面所对应的刻度线间的距离将变大。
30. 如图甲,小明同学利用带有蓝牙传感器的小车探究阻力对物体运动的影响,并用数据采集器采集了小车在运动过程中路程s随时间t变化图像,如图乙所示,实验步骤如下:
a.将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
b.取下毛巾,将棉布铺斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
c.取下棉布,将塑料板铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,传感器全程采集小车s-t图像;
(1)以上实验步骤中存在错误的一处是______;
(2)纠正错误后,3次实验图像如图乙所示,小明发现图像在0-t0时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度______;小车在塑料板表面运动的s-t图像是图______,在毛巾表面运动的路程是______cm;
(3)进一步分析可知,三次实验中小车在水平面上速度减小量______(选填“相同”或“不同”),由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越______(选填“快”或“慢”),由此推出运动的小车不受阻力作用时,将做______运动。
【答案】 ①. b将棉布铺在斜面上 ②. 相等 ③. A ④. 12 ⑤. 相同 ⑥. 慢 ⑦. 匀速直线
【解析】
【详解】(1)[1] 实验中,通过改变水平面的粗糙程度探究力对物体运动的影响,故b步骤存在错误,应该将棉布铺在木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下。
(2)[2] 实验时斜面固定,由控制变量法可知,让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。图像在0-to时间段内完全重合,说明该小车每次进入水平面的速度相同。
[3] 毛巾、棉布、塑料板中,塑料板的粗糙程度最小,阻力最小,故小车在塑料板表面前进的距离最大,由图可知,小车在塑料板表面运动的s-t图像是图A。
[4] 三个表面当中,毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,在毛巾表面运动的s-t图像是图C,故在毛巾表面运动的路程是39cm-27cm = 12cm。
(3)[5]进一步分析可知,小车在斜面由静止滑下时的位置相同,到达水平面时的速度相同,然后最终都停了下来,速度为零,因此,三次实验中小车在水平面上速度减小量相同。
[6] [7] 由图像可知:小车在水平面上所受阻力越小,小车速度减小得越慢。由此推出运动的小车不受阻力作用时,小车的速度将不再减小,将做匀速直线运动。
31. 小明用电子秤、水、柱状烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力相关内容。其中柱状烧杯的质量为100g,其底面积为50cm2,实验操作如图所示:
A.用电子天平称出紫砂壶盖的质量m1,如图A所示;
B.在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量m2,如图B所示;
C.将用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数m3,如图C所示;
D.将壶盖全部浸入烧杯的水中,电子秤示数m4,如图D所示。
(1)比较______两图可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系;
(2)根据实验数据可知:壶盖浸没在水中时所受到的浮力大小为______N,此时细线对壶盖的拉力大小为______N,所测壶盖的密度为______g/cm3;
(3)如图D所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为______Pa;
(4)实验后小明发现壶盖略有吸水,导致所测壶盖密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)为了分析误差,小明将步骤D中取出的壶盖表面快速擦干后,放在电子秤上,示数如图E所示,由此可知,壶盖的密度可以修正为______g/cm3。
【答案】 ①. CD ②. 0.2 ③. 0.4 ④. 3 ⑤. 440 ⑥. 偏大 ⑦. 2.5
【解析】
【详解】(1)[1]烧杯中装都是水,由图C和图D可知,液体密度相同,壶盖排开水的体积不同,浮力不同,故由CD两图可探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系。
(2)[2]把壶盖放入水中,水对壶盖产生向上的浮力,根据力的作用是相互的原理,壶盖对水产生向下的压力,这两个力大小相等,壶盖浸没在水中时,由图B和D可知水对容器底的压力增加了
则浮力为
[3]根据图D可知此时细线对壶盖的拉力大小为
[4]壶盖完全浸没,则壶盖的体积与排开水的体积相同,即
壶盖的密度为
(3)[5]由图B可得烧杯中水的质量为
烧杯中水的体积为
烧杯中水的深度为
图D中水的深度增加了
图D烧杯中水的深度为
图D烧杯中水对烧杯底的压强为
(4)[6]壶盖吸水,会导致所测壶盖的体积偏小,根据可知所测密度偏大。
(5)[7]根据图A和图E,可知壶盖吸水为4g,则所测壶盖体积偏小了
故壶盖的真实体积为
壶盖的真实密度为
32. 小红和妈妈一起腌制黄瓜酱菜时提出“抹了盐的黄瓜浸没在盐水中是得水还是失水”?于是进行了如下实验:
(1)在装有500g水的玻璃容器中加入50g食盐配置成盐水(食盐溶于水时,液体总体积不变),则配置的盐水密度为______g/cm³,然后取300g黄瓜切成小块放入盐水中;
(2)将一根塑料吸管一端封口,在干净的“砂石粒”、“泡沫粒”两种颗粒中,应选择______作为配重放入塑料吸管中,并将塑料吸管放入上述配置好的盐水中,使其竖直漂浮在液面上;
(3)每隔一段时间t测出吸管浸在盐水中的长度h,并绘制出长度h与时间t的关系图像如图所示。在此过程中吸管所受浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)由图像得黄瓜在腌制过程中______(选填“得水”或“失水”),最终的盐水密度是______g/cm3;
(5)如果不考虑黄瓜对盐分的吸入和水蒸发的影响,那么最终黄瓜的失水的质量是多少______?
【答案】 ①. 1.1 ②. 砂石粒 ③. 不变 ④. 失水 ⑤. 1.08 ⑥. 125g
【解析】
【详解】(1)[1]500g的水体积为
则盐水密度为
(2)[2] 因为塑料管密度比水小,要使熟料管下沉一些,应选择密度比水大的材料作为配重,所以应选择砂石粒。
(3)[3]因为吸管漂浮在水面上,所以
浮力大小不变。
(4)[4]由图可知吸管浸在盐水中的长度h在变大,则吸管排开水的体积在变大,而浮力大小不变,可知,液体密度变小,由[1]可知,当水增加时盐水密度变小,所以黄瓜在腌制过程中失水。
[5]因为吸管漂浮在水面上,由浮力产生的根本原因可知,浮力大小由于吸管下表面受到盐水的压力而产生,因为变化前后浮力不变,则盐水对吸管底部压力不变,底部面积不变,由可知,变化前后底部压强不变,所以变化前后密度之比为
所以盐水最终密度为
(5)[6]失水的质量为m1,则因为水的密度为1g/cm3,所以失水的体积为
则
解得m1=125g。
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