内容正文:
2023-2024学年度第二学期期末考试
八年级物理试题
本试卷共8页,23小题,满分100分.考试用时80分钟.
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的学校、姓名和座位号等填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,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,将答题卡交回.
一、选择题.(本大题共7小题,每小题3分,共21分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列估测的数据中,最接近实际情况的是( )
A. 八年级学生所受重力大约为500N
B. 八年级学生游泳时排开水体积约为0.5m³
C. 八年级学生立定跳远的成绩一般为5m左右
D. “六一”儿童节期间小朋友玩耍的充气气球内的气压大约为0.8×105N/m²
2. 下列说法正确的是( )
A. 物体没有受到力的作用时,一定处于匀速直线运动状态
B. 物体受到平衡力时,一定处于静止状态
C. 物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用
D. 物体运动状态没有改变,一定是没有受到力的作用
3. 小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小
4. 如图所示的惯性现象及描述中,正确的是( )
A. 斜向上抛出的小球A因为受到惯性力的作用而继续在空中飞行
B. 斜向上抛出的铅球到达最高点M时,若一切外力消失,铅球将保持静止
C. 向右水平匀速行驶的水车上有一个气泡,当突然刹车时,气泡加速向右运动
D. 向右水平匀速行驶的车厢内吊着物体A,绳断后,A会掉在正下方的a点处
5. 周日,小军和小丽相约练习骑自行车。在某段路面上,小军骑车,小丽慢跑,他们的速度随时间变化的图象如图所示。下列分析中正确的是( )
A. 小军做匀速直线运动
B. 以道路上的路灯为参照物,小丽总是静止的
C. 第以后,两人运动方向相反
D. 内,小军骑行路程小于
6. 如图所示,一人用滑轮组、粗绳使质量的物体匀速上升了,已知动滑轮的质量为,,人的拉力大小用表示,人拉着绳的一端沿绳的方向斜向下运动的距离为,则下列关系式中最符合实际的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断
A. 物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD
B. 各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC>FD
C. 物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大
D. 物块C和物块D受到浮力都为零
二、填空题.(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 小明走路上学时不小心踢到石头摔了一跤。小明摔跤的原因是脚踢到石头停了下来,而上半身由于______会继续向前运动,所以摔倒;走路时以小明为参照物,路边的树木是______的,以背上的书包为参照物,小明是______的(后2空选填“运动”“静止”)。
9. 原子、原子核、电子、中子、质子中,对外显示正电的是______,质量最小的是______,空间尺度最大的是______。
10. 如图所示,取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有______;在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,说明墨水分子______;水和酒精充分混合后,总体积小于,说明分子之间有______。
11. 小明使用弹簧测力计测量物体受到的重力,未挂重物时的弹簧测力计如图甲所示,使用前应该将其指针调整到______位置。调整好后挂上物体,此时弹簧测力计的示数如图乙所示,则物体受到的重力为______;若不做调整,直接用图甲的弹簧测力计测量,则弹簧测力计的示数将______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
12. 如图所示,小车在水平路面上向右行驶,车顶有一细线悬挂着一小球。当出现图甲的情况时,小车正在向右做______运动;当出现图乙的情况时,小车正在向右做______运动;当出现图丙的情况时,小车正在向右做______运动。(各空均选填“加速”“减速”或“匀速”)
13. 某科技馆内有一个风洞实验室。如图所示,一架飞机模型固定在测力计的秤盘上,当有风对着机头吹过时,测力计的示数会发生变化。这是因为风吹过飞机时,机翼上方空气的流速______机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强______(前两空均选填“大于”“小于”或“等于”)机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力;如果无风时测力计的示数为,有风吹过时测力计的示数是,那么产生的升力是______。
14. 跨越伶仃洋、连接珠江东西两岸的深中大桥全长,设计时速为,约为______。所以,车辆安全过桥的最短时间为______。一辆汽车过桥时以的速度行驶前,以的速度行驶后,则该车全程的平均速度为______。(以上计算结果均保留整数)
三、作图题.(本题9分)
15. 如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图.
( )
16. 如图所示,杠杆保持静止,O为支点,请画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
( )
17. 下图中,站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法.
四、实验题.(本大题共3小题,第16小题6分,第17小题7分,第18小题5分,共18分)
18. 婷婷要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小,②接触面的粗糙程度,③接触面积的大小。接下来婷婷通过如图所示的实验操作验证她的猜想。
(1)实验中婷婷应该用弹簧测力计水平______拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据______原理,测出木块受到的滑动摩擦力的大小,这种实验方法叫做______;
(2)若婷婷要验证猜想①,则她应该选择______两幅图所示的步骤进行实验操作;
(3)婷婷要验证猜想③,她将木块切去一半,重复图甲的操作过程,如图丁所示。她比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.她的结论______(填“可靠”或“不可靠”)。如果你来完成验证猜想③的实验你在完成图丙的步骤后,下一步的操作是______。
19. 如图所示是某科学小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”实验。
(1)实验前发现U形管的液面高度不相平,应该______;(填字母)
A.向液面低的一端加适量的液体至两端相平
B.用吸管将液面高的一端液体吸出至两端相平
C.拆下橡皮管重新安装
(2)实验前用手按压探头的橡皮膜,发现U形管液面变化不明显,原因可能是______;
(3)排除实验故障之后,进行如图所示的实验。比较实验A、B、C,可以得出的结论是______;
(4)为了探究液体压强与深度的关系,应该选择______三次实验进行比较,可以得出的结论是______;
(5)比较实验E、F,是为了探究液体压强与______的关系,可以得出的结论是______。
20. 学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,静止时铅笔的右端高、左端低(如图甲所示),若想使铅笔两端水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:______;
(2)调节铅笔水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮,并挂在杠杆支点两侧,如图乙所示.她将所测数据记录在下表中。
动力
动力臂
阻力
阻力臂
0.2
0.02
0.1
0.04
0004
0.004
记录数据后,若按现有方案得出“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”.这个结论与杠杆平衡条件______(选填“相符”或“不相符”);为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是______;(填字母)
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端露出的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁)则松手后铅笔______。(填字母)
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
五、计算题.(本大题共2小题,每小题7分,共14分)
21. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为30N的圆形鱼缸,其底面积为0.12m2,现向鱼缸内装入0.2m深、质量是27kg的水,g=10N/kg,(水的密度为1.0×103kg/m3),求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强.
22. 如图甲所示,物体A下表面恰好在水面处开始匀速下降至浸入容器内的水中,描出测力计的示数F随物体浸入水中深度h的变化关系如图乙中的a线,物体A在水中刚好浸没时底部受到水的压强为1000Pa。将容器中的水更换成另一种未知液体,重复以上操作,描出物体刚接触液面后测力计的示数F随物体浸入该液体深度h的变化关系如图乙中的b线。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体A在水中完全浸没时受到的浮力;
(2)图乙中h0的大小;
(3)未知液体的密度。
六、综合能力题.(本大题共3小题,第21、23小题各6分,第22题5分,共17分)
23. 小芳受“曹冲称象”故事的启发,自制了一个“浮力秤”。如题图甲所示,将一个高为25cm的厚底直筒形状的玻璃杯放入水中后漂浮(水未进入杯内),此时玻璃杯的外底面距水面的竖直距离为10cm,已知玻璃杯的底面积为(水的密度为,)。
(1)玻璃杯的外底面受到的水的压强为______Pa,玻璃杯的质量为______g;
(2)接着,小芳在距玻璃杯外底面______cm高的杯壁处画了一条刻度线,并在此刻度线处标注此时称量的物体质量为0g;然后将一个质量为200g的砝码放入玻璃杯中,在玻璃杯壁上又画了一条刻度线,且在此刻度线处标注此时称量的物体质量为______g;
(3)请你帮助小芳在图乙的坐标纸中,画出她自制的“浮力秤”所称量的物体的质量m与玻璃杯外底面距水面的竖直距离h之间的关系图像;______
(4)如果想提高测量的精确度,提出一个可采取的办法:______。
24. 小金利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材设计了粗略测量大气压值的实验。
(1)如图甲所示,注射器的有效容积为,将刻度尺紧贴注射器外壁,测得注射器有效容积部分的长度为______,则注射器活塞的横截面积是______;
(2)把注射器的活塞推至注射器的底端,将筒内空气全部排出,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)按图乙所示安装好器材,水平向右拉注射器针筒,当注射器中的活塞恰好开始滑动时,记录此时弹簧测力计的示数为;
(4)忽略活塞和注射器内壁间的摩擦,由以上实验数据,计算大气压的值为______;
(5)因为以上步骤忽略了活塞与注射器内壁间的摩擦,所以将导致测得的大气压值______;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(6)如果上述步骤(2)中,针筒内的空气没有全部排出,或者实验过程中,橡皮帽有一点点漏气,则测量出的大气压值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
25. 阅读下列材料,回答问题。
小小螺栓吊千斤
如图甲所示,是生活中常见的膨胀螺栓,一个长10cm、直径为12mm的螺栓,能吊起千斤以上的重物。膨胀螺栓是利用挈形斜度来促使膨胀并产生摩擦握裹力,达到固定效果。如图乙所示是它的安装说明书,螺杆一头是螺纹,另一头有椎度,外面包一膨胀管,膨胀管一半有若干切口,把它们一起塞进事先用电钻在墙面上钻好的孔内,然后锁螺母,螺母把螺杆往外拉,将椎度拉入膨胀管,膨胀管被胀开与孔壁紧贴,于是紧紧固定在墙上。膨胀螺栓一般用于空调、吊灯等电器的安装,如果载荷有较大振动,可能会发生松脱,比如安装吊扇,为避免吊扇脱落,有经验的工人师傅会在安装螺栓前,要清理墙孔内的砂石,在膨胀管上划上很多横向的划痕,甚至要在墙孔中填入强力胶,以达到增强螺栓稳定性的目的。
(1)膨胀螺栓固定的原理是:___________;
(2)按照如图乙所示方法安装好膨胀螺栓,下方挂很重的物体也不脱落,是因为螺栓与墙体间存在很大的摩擦力;用力拧紧螺母,使膨胀管的膨胀程度增大,这是通过 ___________来增大螺栓与墙体之间的摩擦力;文中提到在膨胀管上划很多横向划痕,它是通过 ___________来增大螺栓与墙体间的摩擦力(以上两空选填“增大压力”或“增大接触面的粗糙程度”);
(3)吊扇在工作时会让螺栓不断的 ___________而导致螺栓脱落;螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动,原因是螺栓与砂石间可能会产生 ___________(选填“滚动”“滑动”或“静”)摩擦,发生这种情况会导致螺栓与墙体间的摩擦力大大减小;
(4)膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为0.4F,若不考虑膨胀螺栓所在的墙孔发生形变,要螺栓吊起100kg重物,膨胀管与墙孔间的压力至少要达到 ___________N。
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2023-2024学年度第二学期期末考试
八年级物理试题
本试卷共8页,23小题,满分100分.考试用时80分钟.
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的学校、姓名和座位号等填写在答题卡上.
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的签字笔或钢笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,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,将答题卡交回.
一、选择题.(本大题共7小题,每小题3分,共21分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列估测的数据中,最接近实际情况的是( )
A. 八年级学生所受的重力大约为500N
B. 八年级学生游泳时排开水的体积约为0.5m³
C. 八年级学生立定跳远的成绩一般为5m左右
D. “六一”儿童节期间小朋友玩耍的充气气球内的气压大约为0.8×105N/m²
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.八年级学生所受的重力大约为500N,符合实际,故A符合题意;
B.八年级学生游泳时排开水的体积约为0.05m³,故B不符合题意;
C.八年级学生立定跳远的成绩一般为2m左右,故C不符合题意;
D. “六一”儿童节期间小朋友玩耍的充气气球内的气压大于外界大气压,大约为1.1×105N/m²,故D不符合题意。
故选A。
2. 下列说法正确的是( )
A. 物体没有受到力的作用时,一定处于匀速直线运动状态
B. 物体受到平衡力时,一定处于静止状态
C. 物体的运动状态发生改变,一定受到了非平衡力的作用
D. 物体运动状态没有改变,一定是没有受到力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.物体受平衡力的作用,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故B错误;
C.由于力是改变物体运动状态的原因,所以物体的运动状态发生改变,一定是受到力的作用,且受到非平衡力的作用,故C正确;
D.力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,平衡力不能改变物体的运动状态,故D错误。
故选C。
3. 小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A. 浮力不变,压强不变 B. 浮力变小,压强变小
C. 浮力变大,压强变大 D. 浮力变大,压强变小
【答案】D
【解析】
【详解】气泡上升时,体积不断变大,排开水的体积变大,根据阿基米德原理可知,气泡受到的浮力变大;气泡上升时,在水中的深度变小,受到水的压强变小,所以,气泡内的气体压强也变小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示的惯性现象及描述中,正确的是( )
A. 斜向上抛出的小球A因为受到惯性力的作用而继续在空中飞行
B. 斜向上抛出的铅球到达最高点M时,若一切外力消失,铅球将保持静止
C. 向右水平匀速行驶的水车上有一个气泡,当突然刹车时,气泡加速向右运动
D. 向右水平匀速行驶的车厢内吊着物体A,绳断后,A会掉在正下方的a点处
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.斜向上抛出的小球A由于惯性继续在空中飞行,但惯性是物体本身的一种性质,惯性不是力,不能说“受到惯性力的作用”,故A错误;
B.斜向上抛出的铅球到达最高点M时,有向前的速度,若一切外力消失,由于惯性将做匀速直线运动,故B错误;
C.当洒水车突然刹车时,水由于惯性要保持原来的运动状态,继续向前运动,所以会将气泡挤向后方,即向左运动,故C错误;
D.向右水平匀速行驶车厢内吊着物体A,物体A与车厢保持相同的速度向右运动,绳断后,物体A由于惯性继续保持原来的速度向前运动,在重力的作用下落到a点,故D正确。
故选D
5. 周日,小军和小丽相约练习骑自行车。在某段路面上,小军骑车,小丽慢跑,他们的速度随时间变化的图象如图所示。下列分析中正确的是( )
A. 小军做匀速直线运动
B. 以道路上的路灯为参照物,小丽总是静止的
C. 第以后,两人运动方向相反
D. 内,小军骑行的路程小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像知,小军的骑车速度随着时间而增加,做加速运动,小丽的速度保持不变,做匀速直线运动,故A错误;
B.以道路上的路灯为参照物,小丽有位置变化,是运动的,故B错误;
C.第5s时,小军和小丽的速度都为2m/s,第5s后,小军的速度大于2m/s,但从图像中无法判断两者的运动方向,故C错误;
D.0~5s内,小丽通过的路程
而0~5s内,小军的速度比小丽的小,所以通过的路程比10m小,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一人用滑轮组、粗绳使质量的物体匀速上升了,已知动滑轮的质量为,,人的拉力大小用表示,人拉着绳的一端沿绳的方向斜向下运动的距离为,则下列关系式中最符合实际的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】物体的重力为
动滑轮的重力为
在忽略绳重和摩擦时,拉力为
题意中不能忽略绳重和摩擦,所以拉力。
人拉着绳的一端沿绳的方向斜向下运动的距离为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,一水塘的底部是软泥巴,软泥巴上面是透明的水,将四个体积、形状完全相同的物块A、B、C、D放入水塘中,稳定后,发现物块A浮在水面上,物块B浸没在水中,物块C、D则不同程度地陷入软泥中,根据图示情景可判断
A. 物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC=ρD
B. 各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC>FD
C. 物块B受到的浮力最大,所以B的质量最大
D. 物块C和物块D受到的浮力都为零
【答案】D
【解析】
【详解】A漂浮,B悬浮,由浮沉条件知,ρA<ρ水,ρB =ρ水;C、D将沉底,可知两者密度均大于水的密度,D沉入软泥更深,说明重力更大,质量更大,在体积相等时,由可知ρC<ρD,所以密度关系为:ρA<ρB<ρC<ρD;由知,体积相等时,密度越大,质量越大,故D的质量最大;浮力是液体对物体上下表面的压力差形成的,由于C、D沉入软泥中,不能受到水的压力,故受到的浮力为零,B排开水的体积最大,浮力最大.
A.物块密度的大小关系是ρA<ρB<ρC<ρD;选项错误;
B.各物块受到浮力的大小关系是FB>FA>FC=FD;选项错误;
C.物块B受到的浮力最大,D的质量最大;选项错误;
D.物块C和物块D受到的浮力都为零;选项正确.
二、填空题.(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8. 小明走路上学时不小心踢到石头摔了一跤。小明摔跤的原因是脚踢到石头停了下来,而上半身由于______会继续向前运动,所以摔倒;走路时以小明为参照物,路边的树木是______的,以背上的书包为参照物,小明是______的(后2空选填“运动”“静止”)。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动 ③. 静止
【解析】
【详解】[1] 人走路时,被石头绊一下会向前倾倒,这是因为脚碰到石头静止,而身体上部分由于惯性继续保持原来的运动状态向前运动,所以摔倒。
[2][3] 走路时以小明为参照物,路边的树木的相对位置改变,是运动的;以背上的书包为参照物,小明的相对位置不变,是静止的。
9. 原子、原子核、电子、中子、质子中,对外显示正电的是______,质量最小的是______,空间尺度最大的是______。
【答案】 ①. 原子核、质子 ②. 电子 ③. 原子
【解析】
【详解】[1]在原子、原子核、电子、中子、质子中,原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,带负电的有电子,不带电的有中子和原子,带正电的有质子和原子核。
[2]在原子、原子核、电子、中子、质子中,质量最小的是电子,其次是质子和中子。
[3]在原子、原子核、电子、中子、质子中,空间尺度最大的是原子,其次是原子核。
10. 如图所示,取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有______;在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,说明墨水分子______;水和酒精充分混合后,总体积小于,说明分子之间有______。
【答案】 ①. 引力 ②. 不停地做无规则运动 ③. 间隙
【解析】
【详解】[1]分子间存在着相互作用的引力和斥力。取两块铅柱,把它们的断面磨平整后,将它们紧压在一起,可以吊起钩码,说明铅分子之间有引力。
[2]在一杯清水中滴入一滴红墨水,很快整杯水都红了,这是墨水分子的扩散现象,说明墨水分子在不停地做无规则运动。
[3]水和酒精充分混合后,总体积小于,是因为水分子和酒精分子彼此进入对方的空隙中,说明分子之间有间隙。
11. 小明使用弹簧测力计测量物体受到的重力,未挂重物时的弹簧测力计如图甲所示,使用前应该将其指针调整到______位置。调整好后挂上物体,此时弹簧测力计的示数如图乙所示,则物体受到的重力为______;若不做调整,直接用图甲的弹簧测力计测量,则弹簧测力计的示数将______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 2.2 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]如图甲,指针没有对准零刻度线,使用前将指针调到零刻度线位置。
[2]此弹簧测力计一大格代表1N,一小格代表0.2N,图乙读数为2.2N。
[3]若不做调整,直接用图甲的弹簧测力计测量,此时弹簧测力计的读数是物体的重力和弹簧测力计重力之和,故弹簧测力计的示数将大于真实值。
12. 如图所示,小车在水平路面上向右行驶,车顶有一细线悬挂着一小球。当出现图甲的情况时,小车正在向右做______运动;当出现图乙的情况时,小车正在向右做______运动;当出现图丙的情况时,小车正在向右做______运动。(各空均选填“加速”“减速”或“匀速”)
【答案】 ①. 匀速 ②. 加速 ③. 减速
【解析】
【详解】[1]图甲中,小球随着小车一起向右运动,在竖直方向相对小车静止,只丰竖直方向受到向下的重力和向上的拉力作用,则小车做匀速直线运动。
[2]图乙中,小球向左偏,说明小车向右加速运动,小车由于惯性,要保持原来的运动状态不变,所以向左运动。
[3]图丙中,小球向右偏,说明小车向右减速运动,小车由于惯性,要保持原来的运动状态,所以向右运动。
13. 某科技馆内有一个风洞实验室。如图所示,一架飞机模型固定在测力计的秤盘上,当有风对着机头吹过时,测力计的示数会发生变化。这是因为风吹过飞机时,机翼上方空气的流速______机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强______(前两空均选填“大于”“小于”或“等于”)机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力;如果无风时测力计的示数为,有风吹过时测力计的示数是,那么产生的升力是______。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于 ③. 20
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,一架飞机模型固定在测力计的秤盘上,当有风对着机头吹过时,测力计的示数会发生变化。这是因为风吹过飞机时,机翼上方空气的流速大于机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强小于机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力。
[3]如果无风时测力计的示数为,有风吹过时测力计的示数是,测力计减少的示数就是升力的大小,那么产生的升力是20N。
14. 跨越伶仃洋、连接珠江东西两岸的深中大桥全长,设计时速为,约为______。所以,车辆安全过桥的最短时间为______。一辆汽车过桥时以的速度行驶前,以的速度行驶后,则该车全程的平均速度为______。(以上计算结果均保留整数)
【答案】 ①. 28 ②. 864 ③. 75
【解析】
【详解】[1]合为
[2]车辆安全过桥的最短时间
[3]前所用的时间为
后所用的时间为
该车全程的平均速度
三、作图题.(本题9分)
15. 如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【分析】根据乒乓球漂浮在水面上,则可判断乒乓球受到的浮力与重力是一对平衡力,浮力方向竖直向上,重力方向竖直向下,浮力大小等于重力,作用点在球重心上;
根据力的示意图的做法,用一条带箭头的线段把浮力和重力的大小、方向、作用点分别表示出来.
【详解】乒乓球所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;乒乓球的重力与浮力大小相等,方向相等,作用点都在重心,同理做出重力的示意图,如图所示:
16. 如图所示,杠杆保持静止,O为支点,请画出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
( )
【答案】
【解析】
【详解】从支点O作动力F1作用线的垂线段,即为动力臂l1;物体A对杠杆的拉力是阻力F2,方向竖直向下,由此画出阻力的示意图,如图所示:
。
17. 下图中,站在地面上的小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法.
【答案】
【解析】
【详解】从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图所示.
四、实验题.(本大题共3小题,第16小题6分,第17小题7分,第18小题5分,共18分)
18. 婷婷要探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,她猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小,②接触面的粗糙程度,③接触面积的大小。接下来婷婷通过如图所示的实验操作验证她的猜想。
(1)实验中婷婷应该用弹簧测力计水平______拉动木块在长木板上滑动,这样做是根据______原理,测出木块受到的滑动摩擦力的大小,这种实验方法叫做______;
(2)若婷婷要验证猜想①,则她应该选择______两幅图所示的步骤进行实验操作;
(3)婷婷要验证猜想③,她将木块切去一半,重复图甲的操作过程,如图丁所示。她比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关.她的结论______(填“可靠”或“不可靠”)。如果你来完成验证猜想③的实验你在完成图丙的步骤后,下一步的操作是______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 二力平衡 ③. 转化法 ④. 甲、乙 ⑤. 不可靠 ⑥. 将木块切去一半后,另一半叠放在一起再进行实验,最后比较甲和丁的实验结果,得出结论
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]实验中应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,利用了二力平衡的原理,此时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力;用测力计示数即拉力来表示摩擦力,这种实验方法叫做转换法。
(2)[4]要探究猜想①,即摩擦力与接触面所受的压力大小有关,依据控制变量法的思路,应选择接触面的粗糙程度相同,压力不同的两次实验,故选择甲和乙两次实验.
(3)[5]将木块切去一半再进行实验时,压力大小发生了变化,不符合控制变量的规则,故结论不可靠。
[6]要完成探究猜想③实验,对丁实验改进:将木块切去一半后,另一半叠放在一起再进行实验,这样压力和接触面的粗糙程度都没有变化,实验后比较甲和丁的实验结果,得出结论。
19. 如图所示是某科学小组利用压强计探究“影响液体压强大小的因素”实验。
(1)实验前发现U形管的液面高度不相平,应该______;(填字母)
A.向液面低的一端加适量的液体至两端相平
B.用吸管将液面高的一端液体吸出至两端相平
C.拆下橡皮管重新安装
(2)实验前用手按压探头的橡皮膜,发现U形管液面变化不明显,原因可能是______;
(3)排除实验故障之后,进行如图所示的实验。比较实验A、B、C,可以得出的结论是______;
(4)为了探究液体压强与深度的关系,应该选择______三次实验进行比较,可以得出的结论是______;
(5)比较实验E、F,是为了探究液体压强与______的关系,可以得出的结论是______。
【答案】 ①. C ②. 装置漏气 ③. 同种液体的同一深度向各个方向的压强相等 ④. C、D、E ⑤. 液体的密度相同时,深度越深,液体压强越大 ⑥. 液体的密度 ⑦. 深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大
【解析】
【详解】(1)[1]使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,说明U形管两边的压强不相等,左边管内的气压不等于大气压,添加或倒出水都不能调好,接下来的操作应该是取下橡皮管重新安装,故选C。
(2)[2]实验前用手按橡皮膜,发现U形管液面变化不明显,原因可能是装置漏气。
(3)[3]比较实验A、B、C可以看出,液体密度相同,深度相同,只有金属盒的朝向不同,故可得出的结论是:同种液体的同一深度向各个方向的压强相等。
(4)[4][5]为了探究液体压强与深度的关系,使液体的密度相同,改变深度,故应该选择C、D、E三次实验进行比较,得出的结论是:液体的密度相同时,深度越深,液体压强越大。
(5)[6][7]比较E、F可以看出,深度相同,只是液体密度不同,故是为了探究液体压强与液体密度的关系,得出的结论是:深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
20. 学习了杠杆知识后,小红利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件,她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为)、细线、刻度尺等。
(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,静止时铅笔的右端高、左端低(如图甲所示),若想使铅笔两端水平平衡,她应将细线向______(选填“左”或“右”)移动;调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:______;
(2)调节铅笔水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮,并挂在杠杆支点两侧,如图乙所示.她将所测数据记录在下表中。
动力
动力臂
阻力
阻力臂
0.2
0.02
0.1
0.04
0.004
0.004
记录数据后,若按现有方案得出“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”.这个结论与杠杆平衡条件______(选填“相符”或“不相符”);为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是______;(填字母)
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小红不小心将前端露出的铅笔芯弄断了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁)则松手后铅笔______。(填字母)
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然水平平衡
【答案】 ①. 左 ②. 便于测量力臂大小 ③. 不相符 ④. B ⑤. B
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动。
[2]调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,同时可从杠杆上直接读取力臂的大小。
(2)[3]“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”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,因此通过一次实验得到的结论不具有普遍性,因此这个结论与杠杆平衡条件不相符。
[4]根据控制变量法可知,为了得到实验结论的普遍性,可改变力的方向进行多次实验,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。
(3)[5]由丁图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线上方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知
杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉,故B正确。
故选B。
五、计算题.(本大题共2小题,每小题7分,共14分)
21. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为30N的圆形鱼缸,其底面积为0.12m2,现向鱼缸内装入0.2m深、质量是27kg的水,g=10N/kg,(水的密度为1.0×103kg/m3),求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强.
【答案】(1).2×103Pa(2).240N(3).2.5×103Pa
【解析】
【详解】(1).鱼缸底部受到的水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2).根据可得,鱼缸底部受到水的压力:
F=pS=2×103Pa×0.12m2=240N;
(3).鱼缸内所装水的重力:
G=mg=27kg×10N/kg=270N;
鱼缸对桌面的压力:
F′=G+G缸=270N+30N=300N,
鱼缸对桌面的压强:
.
答:(1).水对鱼缸底的压强为2×103Pa;
(2).鱼缸底部受到的水的压力240N;
(3).鱼缸对桌面产生的压强是2.5×103Pa.
22. 如图甲所示,物体A下表面恰好在水面处开始匀速下降至浸入容器内的水中,描出测力计的示数F随物体浸入水中深度h的变化关系如图乙中的a线,物体A在水中刚好浸没时底部受到水的压强为1000Pa。将容器中的水更换成另一种未知液体,重复以上操作,描出物体刚接触液面后测力计的示数F随物体浸入该液体深度h的变化关系如图乙中的b线。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体A在水中完全浸没时受到的浮力;
(2)图乙中h0的大小;
(3)未知液体的密度。
【答案】(1)2N;(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由乙图可知,物体A受到的浮力
(2)物体A在水中恰好浸没时底部受到水的压强为1000pa,由液体压强公式可知
(3)由物体A在水中浸没时受到的浮力为2N,可求
物体完全浸没时,物体A的体积,物体A在未知液体中完全浸没时受到的浮力
则未知液体密度为
六、综合能力题.(本大题共3小题,第21、23小题各6分,第22题5分,共17分)
23. 小芳受“曹冲称象”故事的启发,自制了一个“浮力秤”。如题图甲所示,将一个高为25cm的厚底直筒形状的玻璃杯放入水中后漂浮(水未进入杯内),此时玻璃杯的外底面距水面的竖直距离为10cm,已知玻璃杯的底面积为(水的密度为,)。
(1)玻璃杯的外底面受到的水的压强为______Pa,玻璃杯的质量为______g;
(2)接着,小芳在距玻璃杯外底面______cm高的杯壁处画了一条刻度线,并在此刻度线处标注此时称量的物体质量为0g;然后将一个质量为200g的砝码放入玻璃杯中,在玻璃杯壁上又画了一条刻度线,且在此刻度线处标注此时称量的物体质量为______g;
(3)请你帮助小芳在图乙的坐标纸中,画出她自制的“浮力秤”所称量的物体的质量m与玻璃杯外底面距水面的竖直距离h之间的关系图像;______
(4)如果想提高测量的精确度,提出一个可采取的办法:______。
【答案】 ①. 1000 ②. 200 ③. 10 ④. 200 ⑤. ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1] 玻璃杯的外底面受到的水的压强为
[2] 玻璃杯漂浮,重力等于浮力,则玻璃杯的重力为
则玻璃杯的质量为
(2)[3] 玻璃杯内未放置物体时玻璃杯外底面距水面的竖直距离为10cm,则小芳在距玻璃杯外底面10cm高的杯壁处画了一条刻度线,并在此刻度线处标注此时称量的物体质量为0g。
[4] 将一个质量为200g的砝码放入玻璃杯中,在玻璃杯壁上又画了一条刻度线,且在此刻度线处标注此时称量的物体质量为200g。
(3)[5] 玻璃杯漂浮,重力等于浮力,则有
即
化简得,根据此解析式画出图像如下:
(3)[6] 如果想提高测量的精确度,根据,在增加的浮力不变的情况下,可以使用底面积更小的直筒玻璃杯,这样增加的更大,可以提高测量的精确度。
24. 小金利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材设计了粗略测量大气压值的实验。
(1)如图甲所示,注射器的有效容积为,将刻度尺紧贴注射器外壁,测得注射器有效容积部分的长度为______,则注射器活塞的横截面积是______;
(2)把注射器的活塞推至注射器的底端,将筒内空气全部排出,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)按图乙所示安装好器材,水平向右拉注射器针筒,当注射器中的活塞恰好开始滑动时,记录此时弹簧测力计的示数为;
(4)忽略活塞和注射器内壁间的摩擦,由以上实验数据,计算大气压的值为______;
(5)因为以上步骤忽略了活塞与注射器内壁间的摩擦,所以将导致测得的大气压值______;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(6)如果上述步骤(2)中,针筒内的空气没有全部排出,或者实验过程中,橡皮帽有一点点漏气,则测量出的大气压值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 5.00 ②. 4 ③. ④. 偏大 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,刻度尺的分度值为0.2cm,测得注射器有效容积部分的长度为5.00cm。注射器的有效容积为=20cm3,故活塞的横截面积为
(2)[3]当弹簧测力计的示数为F=40N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力,因此大气对活塞的压力也为40N;由此可计算出大气压强的值
(3)[4]拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦,则测得的拉力F变大,这会造成最终测量的结果偏大。
(4)[5]实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小。
25. 阅读下列材料,回答问题。
小小螺栓吊千斤
如图甲所示,是生活中常见膨胀螺栓,一个长10cm、直径为12mm的螺栓,能吊起千斤以上的重物。膨胀螺栓是利用挈形斜度来促使膨胀并产生摩擦握裹力,达到固定效果。如图乙所示是它的安装说明书,螺杆一头是螺纹,另一头有椎度,外面包一膨胀管,膨胀管一半有若干切口,把它们一起塞进事先用电钻在墙面上钻好的孔内,然后锁螺母,螺母把螺杆往外拉,将椎度拉入膨胀管,膨胀管被胀开与孔壁紧贴,于是紧紧固定在墙上。膨胀螺栓一般用于空调、吊灯等电器的安装,如果载荷有较大振动,可能会发生松脱,比如安装吊扇,为避免吊扇脱落,有经验的工人师傅会在安装螺栓前,要清理墙孔内的砂石,在膨胀管上划上很多横向的划痕,甚至要在墙孔中填入强力胶,以达到增强螺栓稳定性的目的。
(1)膨胀螺栓固定的原理是:___________;
(2)按照如图乙所示方法安装好膨胀螺栓,下方挂很重的物体也不脱落,是因为螺栓与墙体间存在很大的摩擦力;用力拧紧螺母,使膨胀管的膨胀程度增大,这是通过 ___________来增大螺栓与墙体之间的摩擦力;文中提到在膨胀管上划很多横向划痕,它是通过 ___________来增大螺栓与墙体间的摩擦力(以上两空选填“增大压力”或“增大接触面的粗糙程度”);
(3)吊扇在工作时会让螺栓不断的 ___________而导致螺栓脱落;螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动,原因是螺栓与砂石间可能会产生 ___________(选填“滚动”“滑动”或“静”)摩擦,发生这种情况会导致螺栓与墙体间的摩擦力大大减小;
(4)膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为0.4F,若不考虑膨胀螺栓所在的墙孔发生形变,要螺栓吊起100kg重物,膨胀管与墙孔间的压力至少要达到 ___________N。
【答案】 ①. 见解析 ②. 增大压力 ③. 增大接触面的粗糙程度 ④. 振动 ⑤. 滚动 ⑥. 2500
【解析】
【详解】(1)[1]由材料可知,膨胀螺栓是利用挈形斜度来促使膨胀并产生摩擦握裹力,达到固定效果。
(2)[2][3]用力拧紧螺母,使膨胀管的膨胀程度增大,膨胀管与墙体之间的压力变大,这是通过增大压力的方法来增大螺栓与墙体之间的摩擦力;在膨胀管上划很多横向划痕,它是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
(3)[4]吊扇工作时,螺栓在拉力的作用下振动,会导致螺栓脱落。
[5]螺栓安装前如果不清理墙孔中松软的砂石也会导致螺栓松动,此时砂石与螺栓之间的摩擦是滚动摩擦,同等情况下,滚动摩擦力要小于滑动摩擦力。
(4)[6]螺栓吊起100kg重物时受到的拉力为
F拉=G=mg=100kg×10N/kg=1000N
螺栓处于静止状态,不考虑螺栓的重力,螺栓受到竖直向下的拉力、竖直向上的摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力
f=F拉=1000N
膨胀管与墙孔间的摩擦力f与压力F之间的关系近似为0.4F,则膨胀管与墙孔间的压力
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