精品解析:福建省厦门市双十中学2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题
2024-07-06
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 26.79 MB |
| 发布时间 | 2024-07-06 |
| 更新时间 | 2024-09-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46182153.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023—2024学年(下)初二年期末考试试卷
物理
(试卷满分:100分 考试时间:90分钟)
考生注意:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡,在此试卷答题一律无效。
2.全卷g取。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 科学家提出了许多原子结构的模型,在二十世纪上半叶,最为大家接受的原子结构与下列哪个图形最相似( )
A. 西红柿
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
2. 下列物体没有受到浮力的是( )
A. 航行的山东舰 B. 太空遨游的天宫空间站
C. 下潜的蛟龙号 D. 飞行中的C919大飞机
3. 如图所示是小华同学扔实心球情景。其中,手对球做功的是( )
A. 捡起球 B. 举球停在空中
C. 球飞出去 D. 球落地后继续滚动
4. 如图是轰-6轰炸机在空中进行投放4架靶机的画面。靶机投放后,轰炸机的惯性( )
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法确定
5. 如图的生活实例中利用大气压强的是( )
A. U型管 B. 锋利的刀
C. 重垂线 D. 吸盘
6. 无人快递车逐渐走进人们的生活,如图无人快递车在水平路面上匀速行驶,与快递车所受重力是一对平衡力的是( )
A. 快递车受到阻力 B. 地面对快递车的支持力
C. 快递车对地面的压力 D. 快递车受到的牵引力
7. 厦门市大力推行垃圾分类,为了方便市民便捷投放垃圾,部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”,向下拉动拉手就能打开桶盖,方便又卫生。下列分析正确的是( )
A. 装置中的滑轮是动滑轮
B. 滑轮起到省力作用
C. 桶盖相当于费力杠杆
D. 滑轮起到改变力方向作用
8. 如图为小明用吸管做了一些家中“神器”。下列说法正确的是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖细,是为了减小压强
B. 图乙:用手堵住上端管口,提起吸管便可取水是因为水柱受重力作用
C. 图丙:简易气压计从山下移到山顶时吸管内的液面下降
D. 图丁:自制喷雾器A内液面上升是因为流体中流速越大的位置压强越小
9. 以下估测数据最符合实际的是( )
A. 人双脚站立在地面对地面压强约
B. 将一枚鸡蛋举高约做功
C. 珠穆朗玛峰顶的大气压约为
D. 救护车在市区行驶的速度约为
10. 如图,将一支装有适量铁砂的平底试管分别放入甲、乙两种不同的液体中,静止时试管在两种液体中所受浮力分别为,甲、乙两种液体密度分别为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1∶2,此时容器底部对桌面的压力为F,压强为p。把容器倒置后再置于水平桌面上,容器底部对桌面的压力和压强分别为( )
A. F, B. 2F,p C. ,p D. F,2p
12. 将重为3 N,体积为4×10-4 m3的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是( )
A. 物体悬浮,F浮= 3 N B. 物体漂浮,F浮= 4 N
C. 物体漂浮,F浮= 3 N D. 物体沉底,F浮= 4 N
13. 如图为体育测试项目——排球热球中排球离开手后上升的运动轨迹,D点为上升的最高点。下列说法正确的是( )
A. 上升过程中合力方向向上
B. 排球上升到C点时,若受到的力都消失,它将静止
C. 排球上升到D点时,处于平衡态
D. 上升过程中所受合力大于下落过程中所受合力
14. 如图甲,物块M在拉力F的作用下在竖直方向上做直线运动,其拉力F与时间t的关系图像如图乙,已知物块M在做匀速直线运动。用动滑轮把物块M匀速提升到某一高度,拉力,如图丙。下列说法中正确的是( )
A. 物块M的重力为
B. 该动滑轮的重力为
C. 该动滑轮的机械效率为
D. 所提物重越重该滑轮组的机械效率越小
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 2024年5月3日,嫦娥六号开启世界首次月背采样之旅,从结构上看嫦娥六号着陆支架底面积大是为了__________;其机械臂相当于人的前臂如图,属于___________杠杆。
16. 2024年5月8日,海军的建舰完成为期8天的首航试验任务,福建舰满载时的排水量约为80000吨,满载时所受浮力约为__________N。当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,浮力大小__________。
17. 如图是一座高山的等高线图(即同一等高线上每点高度均相问),若质量为的登山运动员从B点到达A点时,登山运动员的重力势能__________;登山时闻到清新的花香是由于分子在永不停息地__________。
18. 南水北调中线工程从丹江门水库引水,穿过黄河,直通北京。工程师设计了如图的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个__________。当水不流动时,水对A点的压强__________水对B点的压强。
19. 王亚平老师在天宫实验室里,用两片塑料板让水建成了“液桥”,如图甲,水能成桥主要是因为分子间存在__________;如图乙是构成水这种物质的固、液、气三态的分子模型,显示了不同的分子间作用力和运动特点,其中是液态水分子模型的是__________。
20. 如图甲,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙。则B物体的边长是__________m,A物体的密度为__________。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,“奋斗者”号潜水器执行完某次任务时静止在水面上,请作出此时“奋斗者”号潜水器所受力的示意图(O为潜水器的重心)。
22. 斜身引体是一种训练上肢力量的运动,如图,身体可以看成以脚为支点O的杠杆,画出运动员做斜身引体时拉力F的力臂l。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. 某司机驾驶一辆满载30吨货物的货车,行至一处高速公路连续下坡路段时,因长时间刹车使车轮的摩擦金属片发热变软,导致刹车失灵。危急之下,他将汽车驶向右侧用砂石铺设的紧急避险车道(上坡),如图甲,汽车迅速减速,避免了重大事故发生。
(1)从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因;
(2)如图乙,汽车停止后,为什么货物会向前倾泻?
五、实验探究题(本题共5小题,共30分,除27(5)和28(1)③每空2分外,其余每空1分)
24. 在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹设计过如图的“斜面”实验:
(1)让小车从同一斜面、同一高度由__________开始滑下,目的使小车在到达水平面时的初速度相同;
(2)由实验现象我们可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力就越__________,小车速度减小的越__________。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当__________汽车之间的距离;
(3)根据图中情景可判断__________是实验事实,__________是实验推理;(填序号)
(4)用如图③的装置(木板足够长),将同一小车从斜面的不同高度出静止释放,则还可以探究小车__________的关系。
A.惯性与质量 B.动能与高度 C.动能与质量 D.动能与速度
25. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),瓶嘴上扎相同的橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)该实验中,通过观察__________来反映液体压强大小;
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量__________(选填“有关”或“无关”);
(3)对比__________两次实验,可解释人游泳时越往深水区走越感到胸闷的原因;
(4)对比图C、D的实验现象,可以探究液体压强与__________的关系;
(5)实验后,小亮想利用液体压强的特点鉴别液体,自制了如图E的器材,他向隔板左右两边分别倒入水和盐水,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔,根据实验现象可知:__________侧为盐水,此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是:_________(写出一种即可)。
26. 某小组利用图器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为__________N;
(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;
(3)分析_________两组实验数据可知物体排开水的重力大小;
(4)由以上步骤可初步得出结论:________;
(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),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压强__________,电子秤的读数__________(均选填“变大”或“变小”或“不变”)。
27. 项目学习小组想利用杆秤制作一个刻度均匀的液体密度计如图。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是_________。
【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“?”刻度。
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度(单位)。
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)步骤②中?为“__________”刻度;
(3)在杯中加水,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往__________侧移动;
【产品检验】
方法一:用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
方法二:根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验:
(4)小科测量图乙中的数据如下:,,、秤砣的质量为,计算该杆秤D点应标注的密度值为__________;
【产品升级】
(5)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
A.减小秤砣的质量 B.减少加入杯中的液体体积
C.把秤纽位置往远离杯子(秤钩)一侧移动 D.换用更细的秤杆
28. 小阳为了证明“浸在水中物体所受浮力的大小跟物体的体积有关”的观点是错误的。他利用符合实验要求的弹簧测力计、如图的两个横截面积相同的铝质实心圆柱体A、B(圆柱体上每一格体积均为)、烧杯和水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①将圆柱体A、B分别悬挂在弹簧测力计下,测出圆柱体A、B的重力并记录;
②在烧杯中装入适量的水,将A浸没在水中,不碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数;
③_________,静止时记录弹簧测力计的示数。
④根据公式__________计算出圆柱体A、B受到的浮力并记录。
(2)结合实验目的和部分实验步骤,小阳设计了记录表格如下表,请将横线补充完整;
序号
__________
排开液体体积
重力
弹簧测力计的示数
浮力
1
2
(3)由于物体的体积变化时,圆柱体A受到的浮力__________圆柱体B受到的浮力(选填“等于”或“不等于”),就可以证明这种观点是错误的。
六、计算题(本题共3小题,29题7分,30题7分,31题8分,共22分)
29. 为了适应微重力环境,宇航员在地面用浮力水槽通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,获得模拟失重的感觉和效应如图。某次训练中,航天员和所带配重及所着模拟宇航服总重为。求:
(1)航天员悬浮在水中时受到的浮力;
(2)航天员从水面匀速下潜到深度处,重力做功;
(3)宇航员服手腕处有一块面积为小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面下处受到水的压力。
30. 张老师驾驶某小型房车在平直公路上以的速度匀速行驶如图。房车的车轮与水平地面总接触面积为,试驾时车和人总质量为,正常匀速行驶时阻力是车总重的0.1倍。求房车在行驶过程中:
(1)对地面的压强;
(2)受到的牵引力;
(3)牵引力做功的功率。
31. 如图甲是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,从开始打捞到全部出水,打捞船始终以的速度向上匀速提提升物体,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图像如图乙,第时物体上表面刚好到达水面,第时物体全部出水,假设海水的密度为,求:
(1)从开始打捞到物体上表面刚好到达水面的过程中,钢缆所做的功;
(2)物体的重力;
(3)被打捞的物体的密度。
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2023—2024学年(下)初二年期末考试试卷
物理
(试卷满分:100分 考试时间:90分钟)
考生注意:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡,在此试卷答题一律无效。
2.全卷g取。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 科学家提出了许多原子结构的模型,在二十世纪上半叶,最为大家接受的原子结构与下列哪个图形最相似( )
A. 西红柿
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
【答案】D
【解析】
【详解】在二十世纪上半叶,人们普遍接受的模型是卢瑟福的核式结构模型。原子核处于原子的中心,就像太阳系中的太阳;而绕核做圆周运动的电子就像太阳系当中绕太阳运动的行星。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列物体没有受到浮力的是( )
A. 航行的山东舰 B. 太空遨游的天宫空间站
C. 下潜的蛟龙号 D. 飞行中的C919大飞机
【答案】B
【解析】
【详解】A.航行中的山东舰,它同样浸在水中,其下表面受到水向上的压力,因此也受到水的浮力。故A不符合题意;
B.遨游太空的“天宫一号”空间站,它处于太空环境中,周围是真空状态,没有液体或气体对空间站产生压力,因此不存在浮力。故B符合题意。
C.正在下潜的“蛟龙号”潜艇,它完全浸没在水中,上下表面都受到水的压力,且下表面受到的压力大于上表面受到的压力,因此存在压力差,即受到水的浮力。故C不符合题意;
D.飞行中的C919大飞机,受到空气向上托起的力,即受到空气的浮力。故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中,手对球做功的是( )
A. 捡起球 B. 举球停在空中
C. 球飞出去 D. 球落地后继续滚动
【答案】A
【解析】
【详解】A.将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功,故A符合题意;
B.将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故B不符合题意;
C.球飞出去,球由于惯性向前运动,小华没有对球施加力,没有对球做功,故C不符合题意;
D.球落地后继续滚动,小华没有对球施加力,没有对球做功,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图是轰-6轰炸机在空中进行投放4架靶机的画面。靶机投放后,轰炸机的惯性( )
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】惯性的大小与物体的质量有关,靶机投放后,轰炸机的质量变小,惯性变小。
故选C。
5. 如图的生活实例中利用大气压强的是( )
A. U型管 B. 锋利的刀
C 重垂线 D. 吸盘
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中U型管是底部连通,上端开口,是连通器,故A不符合题意;
B.锋利的刀,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.重垂线是利用重力的方向竖直向下的原理,故C不符合题意;
D.用力将吸盘压在光滑墙壁上,排出里面的空气,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上,利用了大气压,故D符合题意。
故选D。
6. 无人快递车逐渐走进人们的生活,如图无人快递车在水平路面上匀速行驶,与快递车所受重力是一对平衡力的是( )
A. 快递车受到的阻力 B. 地面对快递车的支持力
C. 快递车对地面的压力 D. 快递车受到的牵引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.快递车受到的阻力在水平方向上,快递车受到的重力在竖直方向上,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.地面对快递车的支持力和快递车受到的重力受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.快递车对地面的压力和快递车受到的重力受力物体不同,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.快递车受到的牵引力在水平方向上,快递车受到的重力在竖直方向上,这两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
7. 厦门市大力推行垃圾分类,为了方便市民便捷投放垃圾,部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”,向下拉动拉手就能打开桶盖,方便又卫生。下列分析正确的是( )
A. 装置中的滑轮是动滑轮
B. 滑轮起到省力作用
C. 桶盖相当于费力杠杆
D. 滑轮起到改变力方向的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置中的滑轮不随物体一起运动,只绕轴转动,是定滑轮,故A错误;
B.定滑轮的本质是等臂杠杆,不能省力,故B错误;
C.如图,桶盖相当于一个杠杆,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D.向下拉拉手,桶盖向上运动,滑轮起到改变力方向的作用,故D正确。
故选D。
8. 如图为小明用吸管做了一些家中“神器”。下列说法正确的是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖细,是为了减小压强
B. 图乙:用手堵住上端管口,提起吸管便可取水是因为水柱受重力作用
C. 图丙:简易气压计从山下移到山顶时吸管内的液面下降
D. 图丁:自制喷雾器A内液面上升是因为流体中流速越大的位置压强越小
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸管―端做得很尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.用手堵住上端的管口时,上端不再与大气相通,下端的水受到大气压的作用,所以水不会从下端流出,则吸管中有一段水柱,故B错误;
C.大气压强与高度有关,高度越高大气压强越小,把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入吸管,吸管内水柱会升高,故C错误;
D.从B管右侧向左吹气时,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中水受到向上的压强大于向下的压强,所以吸管A中的水柱会上升,故D正确。
故选D。
9. 以下估测数据最符合实际的是( )
A. 人双脚站立在地面对地面压强约
B. 将一枚鸡蛋举高约做功
C. 珠穆朗玛峰顶的大气压约为
D. 救护车在市区行驶的速度约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.人的重力约为500N,站立时,双脚与地面的接触面积为500cm2,对地面的压强为
故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的重力约0.5N,将一个鸡蛋举高1m约做功为
W蛋=G蛋h=0.5N×1m=0.5J
故B符合题意;
C.大气压强随高度的升高而降低,海平面标准大气压为1.01×105Pa,所以珠穆朗玛峰顶的海拔高度较高,大气压低于这个值,故C不符合题意;
D.救护车在市区行驶的正常速度约为60km/h,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图,将一支装有适量铁砂的平底试管分别放入甲、乙两种不同的液体中,静止时试管在两种液体中所受浮力分别为,甲、乙两种液体密度分别为。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】装有适量铁砂的平底试管放在不同的液体中始终漂浮,根据物体的浮沉条件可知,试管受到的浮力始终等于其重力,即;据可知,在乙液体中排开液体的体积小于在甲液体中排开液体的体积,因此可得,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 如图,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为1∶2,此时容器底部对桌面的压力为F,压强为p。把容器倒置后再置于水平桌面上,容器底部对桌面的压力和压强分别为( )
A. F, B. 2F,p C. ,p D. F,2p
【答案】D
【解析】
【详解】容器对水平面上压力等于容器和水的总重力,容器倒置后,总重力不变,容器对桌面的压力不变,仍为F,受力面积变成原来的,根据可知,容器对桌面的压强变为原来的2倍,即2p。
故选D。
12. 将重为3 N,体积为4×10-4 m3的物体投入一装有适量水的烧杯中,当物体静止时,下列判断正确的是( )
A. 物体悬浮,F浮= 3 N B. 物体漂浮,F浮= 4 N
C. 物体漂浮,F浮= 3 N D. 物体沉底,F浮= 4 N
【答案】C
【解析】
【详解】物体的密度为
所以物体在水中将漂浮,由物体的浮沉条件可知,当物体静止时,浮力为
F浮=G=3N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13. 如图为体育测试项目——排球热球中排球离开手后上升的运动轨迹,D点为上升的最高点。下列说法正确的是( )
A. 上升过程中合力方向向上
B. 排球上升到C点时,若受到的力都消失,它将静止
C. 排球上升到D点时,处于平衡态
D. 上升过程中所受合力大于下落过程中所受合力
【答案】D
【解析】
【详解】A.球离手后,上升的过程中,受到竖直向下的重力、与排球运动方向相反的阻力作用,其合力方向向下,故A错误;
B.排球向上运动过程中,若一切外力都消失,它将保持原来速度做匀速直线运动,排球上升到C点时,其速度不为零,则排球不会静止,故B错误;
C.球离手后,到达最高点D点的瞬间,只受到竖直向下的重力,受到的力是非平衡力,故C错误;
D.上升过程中,排球受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力,合力等于两力之和;下落过程中,排球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力,合力等于两力之差,所以,上升过程中所受合力大于下落过程中所受合力,故D正确。
故选D。
14. 如图甲,物块M在拉力F的作用下在竖直方向上做直线运动,其拉力F与时间t的关系图像如图乙,已知物块M在做匀速直线运动。用动滑轮把物块M匀速提升到某一高度,拉力,如图丙。下列说法中正确的是( )
A. 物块M的重力为
B. 该动滑轮的重力为
C. 该动滑轮的机械效率为
D. 所提物重越重该滑轮组的机械效率越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知物块M在2~5s做匀速直线运动,由图乙可知,此时拉力F=100N,根据力的平衡关系得到物块M的重力为
G=F=100N
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮的重为
G动=2F1-G=2×80N-100N=60N
若考虑绳重和摩擦,动滑轮的重应小于60N,故B错误;
C.该动滑轮的机械效率为
故C正确;
D.所提物重越重,提升相同的高度,有用功增大,额外功不变,滑轮组的机械效率越大,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 2024年5月3日,嫦娥六号开启世界首次月背采样之旅,从结构上看嫦娥六号着陆支架底面积大是为了__________;其机械臂相当于人的前臂如图,属于___________杠杆。
【答案】 ①. 减小压强 ②. 费力
【解析】
【详解】[1]嫦娥六号着陆支架底面积大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
[2]人的前臂的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。机械臂相当于人的前臂,也属于费力杠杆。
16. 2024年5月8日,海军的建舰完成为期8天的首航试验任务,福建舰满载时的排水量约为80000吨,满载时所受浮力约为__________N。当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,浮力大小__________。
【答案】 ①. 8×108 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]满载时,福建舰受到浮力
F浮=G排=m排g=80000×103kg×10N/kg=8×108N
[2]当福建舰由密度较小的海域驶入海水密度较大的海域时,终处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,自身重力不变,浮力不变。
17. 如图是一座高山的等高线图(即同一等高线上每点高度均相问),若质量为的登山运动员从B点到达A点时,登山运动员的重力势能__________;登山时闻到清新的花香是由于分子在永不停息地__________。
【答案】 ①. 不变 ②. 做无规则运动
【解析】
【详解】[1]根据图示可知,A的高度与B的高度相同,运动员的质量不变,所以运动员在B点的重力势能等于在A点的重力势能,登山运动员从B点到达A点时,登山运动员的重力势能不变。
[2]登山时闻到清新的花香,属于扩散现象,由于分子在永不停息地做无规则运动。
18. 南水北调中线工程从丹江门水库引水,穿过黄河,直通北京。工程师设计了如图的穿黄隧洞,整个穿黄隧洞相当于一个__________。当水不流动时,水对A点的压强__________水对B点的压强。
【答案】 ①. 连通器 ②. 小于
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,穿黄隧洞两端开口、中间相连通,属于连通器。由图得,A点水的深度小于B点水的深度,由p=ρgh得,水对A点的压强小于水对B点的压强。
19. 王亚平老师在天宫实验室里,用两片塑料板让水建成了“液桥”,如图甲,水能成桥主要是因为分子间存在__________;如图乙是构成水这种物质的固、液、气三态的分子模型,显示了不同的分子间作用力和运动特点,其中是液态水分子模型的是__________。
【答案】 ①. 引力 ②. ③
【解析】
【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力,水能成桥主要是因为分子间存在引力。
[2]固态物质分子排列紧密,分子间有较大的作用力,图②分子排列紧密,是固态分子模型;液态物质分子没有固定的位置,运动相对自由,粒子间的作用力比固体的小,图③是液态分子模型;气态物质分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,易被压缩,图①是气态分子模型。
20. 如图甲,A、B是质量分布均匀的正方体,沿水平方向从该模型上方切去一定高度,该模型剩余部分对地面的压强p随切去高度h变化的图像如图乙。则B物体的边长是__________m,A物体的密度为__________。
【答案】 ①. 0.1 ②. 1×103
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当B全部切除后,只剩A,此时物体A对地面的压强变为2000Pa,此时模型切去高度为0.1m,A、B是质量分布均匀的正方体,即可确定B物体的边长是0.1m。
[2]由图乙可知,A、B的总高度为0.3m,B的高度为0.lm,物体A的高度为
hA=0.3m-0.1m=0.2m
由图乙可知,当B全部切除后A对地面压强为2000Pa,由
得到A物体的密度
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,“奋斗者”号潜水器执行完某次任务时静止在水面上,请作出此时“奋斗者”号潜水器所受力的示意图(O为潜水器的重心)。
【答案】
【解析】
【详解】“奋斗者”号潜水器静止在水面上,处于漂浮状态,受到的浮力F浮等于重力G,两个力的作用点都在重心O上,重力竖直向下,浮力竖直向上,其受力示意图,如图所示:
22. 斜身引体是一种训练上肢力量的运动,如图,身体可以看成以脚为支点O的杠杆,画出运动员做斜身引体时拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】先把拉力F所在的作用线反向延长,然后过支点O作力的作用线的垂线,垂线段的长度即为拉力F的力臂l,拉力F的力臂l如图所示:
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. 某司机驾驶一辆满载30吨货物的货车,行至一处高速公路连续下坡路段时,因长时间刹车使车轮的摩擦金属片发热变软,导致刹车失灵。危急之下,他将汽车驶向右侧用砂石铺设的紧急避险车道(上坡),如图甲,汽车迅速减速,避免了重大事故发生。
(1)从能量转化的角度解释汽车驶入避险车道后迅速减速的原因;
(2)如图乙,汽车停止后,为什么货物会向前倾泻?
【答案】
(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【详解】(1)汽车进入上坡的避险车道,动能转化为重力势能,同时车轮与碎石车道摩擦,动能转化为内能,汽车的动能减小,迅速减速。
(2)汽车前部停止后,尾部的货物由于惯性,保持向前的运动状态,所以货物向前倾泻。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分,除27(5)和28(1)③每空2分外,其余每空1分)
24. 在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹设计过如图的“斜面”实验:
(1)让小车从同一斜面、同一高度由__________开始滑下,目的使小车在到达水平面时的初速度相同;
(2)由实验现象我们可以得出初步的结论:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦阻力就越__________,小车速度减小的越__________。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当__________汽车之间的距离;
(3)根据图中情景可判断__________是实验事实,__________是实验推理;(填序号)
(4)用如图③的装置(木板足够长),将同一小车从斜面的不同高度出静止释放,则还可以探究小车__________的关系。
A.惯性与质量 B.动能与高度 C.动能与质量 D.动能与速度
【答案】 ①. 静止 ②. 小 ③. 慢 ④. 增大 ⑤. ①②③ ⑥. ④ ⑦. D
【解析】
【详解】(1)[1] ]小车在同一斜面的同一高度静止时,质量不变,高度相等,重力势能相等,速度为0,动能为0,此时小车的机械能相等,小车在斜面下滑的过程中,将重力势能转化为动能,所以小车到达水平面时的动能相等,质量不变,所以速度相等,因此为了使小车在滑到水平面时的初速度相同,在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下。
(2)[2] [3]逐渐减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同水平表面滑行的距离。根据实验中的现象可得,水平面越光滑,小车滑行的距离越远,说明小车受到的摩擦阻力越小,小车速度减小的越慢。
[4]在雨雪天,道路的摩擦力减小,汽车刹车时的滑行距离变大,为了安全,在雨雪天驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离。
(3)[5] [6]根据图中情景可知,逐渐减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同水平表面滑行的距离,可研究运动和力的关系。由实验现象可得,水平面越光滑,小车滑行的距离越远,所以①②③是实验事实。若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力,则小车将永远不停地运动下去,但事实上我们无法获得表面绝对光滑的物体,所以④是实验推理。
(4)[7]影响物体动能的因素有质量和速度。从斜面的不同高度静止释放同一小车,小车滑到水平面时的初速度不相同,从而在同一水平面上滑行的距离也不同,体现出小车的动能也不同。所以该实验可以探究小车动能与速度的关系。
25. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三个粗细相同),瓶嘴上扎相同的橡皮膜,将其倒置,如图所示向A、B、C瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)该实验中,通过观察__________来反映液体压强大小;
(2)根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同,可知:液体的压强与液体的质量__________(选填“有关”或“无关”);
(3)对比__________两次实验,可解释人游泳时越往深水区走越感到胸闷的原因;
(4)对比图C、D的实验现象,可以探究液体压强与__________的关系;
(5)实验后,小亮想利用液体压强的特点鉴别液体,自制了如图E的器材,他向隔板左右两边分别倒入水和盐水,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔,根据实验现象可知:__________侧为盐水,此时想要橡皮膜恢复原状,则可以采取的办法是:_________(写出一种即可)。
【答案】 ①. 橡皮膜鼓起的程度 ②. 无关 ③. B、C ④. 液体密度 ⑤. 左 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1] 由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较,因此在实验中,通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映液体压强大小的方法,这种研究方法是转换法。
(2)[2] 由题意可知,A、B两瓶子所装的都是水,由图可知,A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积,则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量,两瓶子所装水的质量不同,深度相同,但橡皮膜鼓起的程度相同,即液体的压强相同,因此说明液体的压强与液体的质量无关。
(3)[3] 由题意可知,B、C两瓶子所装的都是水,且两瓶子粗细相同,C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度,两瓶子水的深度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,即液体的压强不同,因此说明液体的压强与液体的深度有关,液体的深度越深压强越大,人游泳时越往深水区走,胸部受到的压强越大,越感到胸闷。
(4)[4] 由题图可知,C、D两瓶子两瓶子粗细相同,液体深度相同,液体的密度不同,橡皮膜鼓起的程度不同,根据控制变量法可知,该次实验是为了探究液体压强与液体密度的关系。
(5)[5] 由题图可知,隔板下部薄橡皮膜向右凸出,说明左侧压强大。液体压强与液体密度有关,同一深度,密度越大,压强越大,左侧压强大,可知左侧为盐水。
[6] 向隔板右侧倒入水,当加到一定程度时,同一深度,两边压强相同时,橡皮膜恢复原状。
26. 某小组利用图器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为__________N;
(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;
(3)分析_________两组实验数据可知物体排开水的重力大小;
(4)由以上步骤可初步得出结论:________;
(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),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压强__________,电子秤的读数__________(均选填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 3.4 ②. 2.0 ③. 丙、丁 ④. = ⑤. 不变 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]乙中测力计分度值为0.2N,示数为3.4N。
(2)[2]根据称重法可得,石块受到的浮力大小为
[3]由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力。
(4)[4]由丙丁两个步骤测出石块排开的水所受的重力为
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。
(5)[5]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。
[6]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。
27. 项目学习小组想利用杆秤制作一个刻度均匀的液体密度计如图。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是_________。
【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”。
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“?”刻度。
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度(单位)。
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)步骤②中?为“__________”刻度;
(3)在杯中加水,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往__________侧移动;
【产品检验】
方法一:用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
方法二:根据原理计算“密度秤”刻度值进行检验:
(4)小科测量图乙中的数据如下:,,、秤砣的质量为,计算该杆秤D点应标注的密度值为__________;
【产品升级】
(5)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是__________。
A.减小秤砣的质量 B.减少加入杯中的液体体积
C.把秤纽位置往远离杯子(秤钩)一侧移动 D.换用更细的秤杆
【答案】 ①. 杠杆平衡 ②. 0 ③. 右 ④. 2.5 ⑤. AC
【解析】
【详解】(1)[1]通过图示的模型结合杠杆的定义,即可确定它用到的相关知识,杆秤的工作原理是杠杆平衡原理。
(2)[2]杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度。
(3)[3]秤杆出现左低右高现象,根据杠杆平衡原理,右侧的动力和动力臂的乘积小于左侧阻力和阻力臂的乘积,所以向右移动秤砣,增大动力臂,可以达到水平平衡。
(4)[4]杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为零刻度,由杠杆的平衡条件得到
G砣×OA=G桶×OC
m砣g×OA=m桶g×OC
由杠杆的平衡条件得到
G×OC=G砣×OD
mg×OC=m砣g×OD
m×OC=m砣×OD
液体的质量
m液=m-m桶=550g-50g=500g
a处液体的体积是200cm3,液体的密度
(5)[5]A.减小秤砣的质量,说明动力减小,根据杠杆平衡原理,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,分度值更小,密度秤会更精确,故B符合题意;
B.杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
G0×L1=G砣×LA
杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时
(G0+G水)×L1=G砣×LB
联立两式可得
杯中加某种液体至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在AB中某一点E处,水平位置平衡时,可得
所以
当液体体积和水的体积相同时,液体和水的密度比就是重力比,也为长度比;如果减少加入杯中的液体体积,则不能通过密度秤得到液体的密度大小,故B不符合题意;
C.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动,说明阻力臂增大,根据杠杆平衡原理,动力和阻力不变,动力臂也要随着增大,AB两点之间长度增大,密度秤会更精确,故C符合题意;
D.秤杆的重力不影响最后的密度结果,换用更细的秤杆不可行,故D不符合题意。
故选AC。
28. 小阳为了证明“浸在水中的物体所受浮力的大小跟物体的体积有关”的观点是错误的。他利用符合实验要求的弹簧测力计、如图的两个横截面积相同的铝质实心圆柱体A、B(圆柱体上每一格体积均为)、烧杯和水等器材进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整;
①将圆柱体A、B分别悬挂在弹簧测力计下,测出圆柱体A、B的重力并记录;
②在烧杯中装入适量的水,将A浸没在水中,不碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数;
③_________,静止时记录弹簧测力计示数。
④根据公式__________计算出圆柱体A、B受到的浮力并记录。
(2)结合实验目的和部分实验步骤,小阳设计了记录表格如下表,请将横线补充完整;
序号
__________
排开液体体积
重力
弹簧测力计的示数
浮力
1
2
(3)由于物体的体积变化时,圆柱体A受到的浮力__________圆柱体B受到的浮力(选填“等于”或“不等于”),就可以证明这种观点是错误的。
【答案】 ①. 见解析 ②. G-F ③. 物体的体积 ④. 等于
【解析】
【详解】(1)③[1]根据控制变量法,必须控制排开液体体积相等,故将圆柱体B体积浸入水中,不碰烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数F。
④[2]根据称重法测量浮力值,即根据F浮=G-F计算出圆柱体A、B受到的浮力F浮并记录。
(2)[3]实验需要记录物体的体积,浸入的体积,重力、拉力和浮力。
(3)[4]由于物体的体积变化时,但排开液体的体积不变,圆柱体A受到的浮力等于圆柱体B受到的浮力,就可以证明这种观点是错误的。
六、计算题(本题共3小题,29题7分,30题7分,31题8分,共22分)
29. 为了适应微重力环境,宇航员在地面用浮力水槽通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,获得模拟失重的感觉和效应如图。某次训练中,航天员和所带配重及所着模拟宇航服总重为。求:
(1)航天员悬浮在水中时受到的浮力;
(2)航天员从水面匀速下潜到深度处,重力做功;
(3)宇航员服手腕处有一块面积为小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面下处受到水的压力。
【答案】(1)1000N;(2)1×104J;(3)100N
【解析】
【详解】解:(1)因为航天员悬浮在水中,所以受到的浮力
F浮=G总=1000N
(2)航天员从水面匀速下潜到10m深度处,重力做功
W=G总h=1000N×10m=1×104J
(3)小镜子在5m深度处受到的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
小镜子处于水面下处受到水的压力
F=pS=5×104Pa×20×10-4m2=100N
答:(1)航天员悬浮在水中时受到的浮力为1000N;
(2)航天员从水面匀速下潜到10m深度处,重力做功为1×104J;
(3)当小镜子处于水面下处受到水的压力是100N。
30. 张老师驾驶某小型房车在平直公路上以的速度匀速行驶如图。房车的车轮与水平地面总接触面积为,试驾时车和人总质量为,正常匀速行驶时阻力是车总重的0.1倍。求房车在行驶过程中:
(1)对地面的压强;
(2)受到的牵引力;
(3)牵引力做功的功率。
【答案】(1)1×105Pa;(2)4000N;(3)60000W
【解析】
【详解】解:(1)房车的总重力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
房车静止在水平地面上时,对地面的压力
F压=G=4×104N
对地面的压强为
(2)房车匀速行驶时受到的阻力
f=0.1G=0.1×4×104N=4000N
汽车匀速行驶时牵引力与阻力是平衡力,则牵引力
F=f=4000N
(3)牵引力做功的功率
答:(1)对地面的压强是1×105Pa;
(2)受到的牵引力是4000N;
(3)牵引力做功的功率是60000W。
31. 如图甲是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,从开始打捞到全部出水,打捞船始终以的速度向上匀速提提升物体,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图像如图乙,第时物体上表面刚好到达水面,第时物体全部出水,假设海水的密度为,求:
(1)从开始打捞到物体上表面刚好到达水面的过程中,钢缆所做的功;
(2)物体的重力;
(3)被打捞的物体的密度。
【答案】(1)1.8×105J;(2)9000N;(3)3×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)物体上表面刚到达水面时,钢缆做的功为
W=P1t=3000W×60s=1.8×105J
(2)物体全部离开水面后,钢缆的拉力等于物体的重力,此时功率P2=4500W,由
可得物体的重力
(3)物体全部浸没在水中,钢缆的拉力为
物体浸没在水中受到的浮力
F浮=G-F1=9000N-6000N=3000N
物体的体积为
物体的密度为
答:(1)从开始打捞到物体上表面刚好到达水面的过程中,钢缆所做的功是1.8×105J;
(2)物体的重力是9000N;
(3)被打捞的物体的密度是3×103kg/m3。
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