精品解析：山西省朔州市怀仁市2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题

姓名___________准考证号___________ 怀仁市2023—2024学年度第二学期八年级期末学业质量监测 物理 注意事项： 1.试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献。其中发现了万有引力、推理概括了运动与力关系的物理学家是（　　） A. 牛顿 B. 瓦特 C. 托里拆利 D. 焦耳 2. “掬手为升”是我国古代的计量方法之一，“掬”即为双手捧。如图所示，普通中学生双手捧起一“升”米用的力约为（　　） A. 0.2N B. 2N C. 20N D. 200N 3. “人在空间站里流眼泪是什么样？”2022年3月23日，“天宫课堂”授课时互动提问环节，地面上的同学提出这样一个有趣的问题。请你思考：以下成语中不能用来描述空间站里人的流泪情景的是（　　） A. 热泪盈眶 B. 眼泪汪汪 C. 泪如雨下 D. 泪眼婆娑 4. 小明在参加社会实践活动时，发现斧头松动了他想利用学过的惯性知识将斧头套紧在斧柄上。图示的操作合理的是（　　） A. B. C. D. 5. 为有效遏制酒驾、超载等违法行为的恶意逃避，我市交警部门在公路卡口安装了闯卡扎胎阻车器，如图所示，阻车器上的钉尖设计是为了（　　） A. 增大压力 B. 减小压力 C. 增大压强 D. 减小压强 6. 一方有难，八方支援。2023年12月，我市志愿者奔赴遭遇地震灾害的甘肃进行物资援助。下列情景中，志愿者对物资做了功的是（　　） A. 提物站立 B. 抬物平移 C. 搬物未起 D. 扛物爬楼 7. 真空采血管是一种一次性的、可实现定量采血的真空负压采血装置。如图所示用真空采血管抽血时，将采血针一端刺入人体静脉后，另一端插入真空采血管的胶塞，血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自（　　） A. 大气的压力 B. 人体内血压 C. 手指的压力 D. 针尖的压力 8. 如图所示的是一个送餐机器人同时用三层水平托盘托着餐品，在同一水平地面上沿直线匀速行驶的情景。关于上述情景，下列说法正确的是（　　） A. 地面对机器人的支持力与机器人对地面的压力平衡 B. 此时，餐品与所在的水平托盘之间没有摩擦力的作用 C. 上层餐品的重力势能一定大于下层餐品的重力势能 D. 关闭电源的机器人由运动变为静止说明运动需要力维持 9. 现有史籍中最早记载滑轮的是《墨经》。书中将图甲所示的整个滑轮称为“绳制”，向上提举重物的力称为“挈”，自由往下降落的力称为“收”。现分别用、两个拉力替代“收”（如图乙），分两次提升同一重物在相同时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中滑轮的“收”小于“挈” B. 使用图乙所示滑轮可以省功 C. 图乙中两拉力大小关系为 D. 图乙中的两拉力功率相等 10. 如图甲所示为一款救生手环。某次救生测试时，测试者戴好救生手环下潜到湖面下5m处，打开开关，手环上瞬间弹出一个如图乙所示的气囊，将测试者快速带出水面。下列说法正确的是（　　） A. 下潜过程中人体受到的浮力不断变小 B. 救生手环上浮与潜水艇上浮原理相同 C. 出水时测试者整体所受浮力大于重力 D. 完全打开的气囊可以减轻人体的重力 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验与探究（本大题共5个小题，11、14题各5分，12、15题各4分，13题7分，共25分） 11. （1）图甲中木块受到的拉力为___________N； （2）比较图乙中的实验现象，可得出结论___________，因此拦河大坝设计成___________（选填“上窄下宽”“上宽下窄”或“上下同宽”）的形状； （3）如图丙所示将质量为m的钢球从一定高度H由静止滚下，撞击木块B移动一段距离。若将小球从另一高度h由静止滚下（），将观察到木块B移动的距离比更___________一些，由此初步得出物体的动能与___________的关系。 12. 在学习“阿基米德原理”时，小红利用物块A、溢水杯、小桶等器材设计了如图所示的实验方案，其中还缺少一个实验步骤丁。请你解答： （1）实验步骤丁的内容是：用弹簧测力计测出___________的重力，记为； （2）当通过实验获得的测力计示数、、、满足___________的关系时，可验证阿基米德原理正确； （3）以下操作不会影响实验结论是___________（选填相应序号）。 A.图甲中水面未达溢水口 B.图乙中A未浸没于水中 C.图乙中水未溢完就进行丙操作 13. 如图是使用每小格长度为5cm的轻质杠杆、每个重为0.5N的钩码，“探究杠杆平衡条件”的实验情景。请你解答： （1）实验前，为了使图甲中静止的杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向___________旋一些； （2）如图乙所示，当用测力计在B点施加竖直向___________大小为___________N拉力时，杠杆再次水平平衡；小明同学根据这次实验数据就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，同组同学认为这个结论不可靠，原因是___________； （3）请为本实验设计一个合理的记录数据的表格；___________ （4）图丙是小明以重心O所在的线为界切分萝卜，请根据本实验最后正确结论推测：切开后两块萝卜的质量大小关系为___________（选填“＞”“＝”或“＜”）。 14. 投石器是古代的攻城利器。科学小组同学想进一步了解投石器，首先利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材制成如图甲所示的投石器；接着松开系绳，配重下降，装有石块的木杆一端快速上升。当木杆停止后，测出被投出石块的投射距离；接着调整投射角度，重复上述操作，记录数据如表。请你解答： 乙 投石器测试（m石块＝60g） 投射角度θ/° 15 30 45 60 75 投射距离s/m 4.5 5.8 7.2 6.0 4.8 （1）根据上述操作提出一个可探究科学问题是___________； （2）根据表中数据在图丙的坐标系中描点作图___________，可得出的结论是___________； （3）除了选择合适的投射角度，还可以通过___________的方法增大石块的投射距离。 15. 为家中浴室地面选购防滑垫时，小红调查发现市场上出售的防滑垫主要有PVC、橡胶等材质，她想知道哪种材质的防滑垫防滑效果更好？请设计方案帮她解决上述问题。 （1）实验器材：___________； （2）实验步骤：___________； （3）实验结论：___________。 三、综合与应用（本大题共6个小题，16、17题各2分，18题3分，19题8分，20、21题各5分，共25分） 16. 如图所示是小红设计的一款盆景自动浇水器。当盆景盘中的水位下降到刚好露出塑料瓶口时，瓶中的水就会流出一些直至将瓶口重新淹没。塑料瓶中的水能保持一定高度是由于受到___________的作用；该装置___________（选填“是”或“不是”）连通器。 17. 学习了《机械能及其转化》一节后，小明进行了如图所示的项目设计，你认为可以实现的功能设想是___________（选填相应序号），判断的依据是___________。 《骑车上学——节能在路上》 【结构规划】把图甲所示的从家到学校的一条水平公路设计为图乙所示的“U”字形公路。 【功能设想】①从家骑上自行车后，实现自动下、上坡； ②途中不用刹车也不再蹬脚踏板，等车停下来正好到达学校。 18. 生活中有很多小妙招，如图甲所示，用一只手的拇指顶住钢勺底部不动，用另一只手在勺柄的合适位置快速下压就可以很轻松地打开饮料瓶盖，此时钢勺可简化成图乙所示的模型。它是以___________（选填“A”或“B”）为支点的省力杠杆；请从C或D中选择一点作动力作用点，作出作用在勺柄的最小动力的示意图。___________ 19. 阅读短文，回答问题 深远海浮式风电平台 2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。 “海油观澜号”由浮式基础和单风轮风机组成，整体高度超200m，总质量达。整个平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有风力发电机。叶片在风的作用下带动发电机高速旋转生成绿色电力。该风电平台年发电量将达千瓦时，满足了3万人一年的用电需求。图乙是2024年4月18日，由某团队研制的“V”字形双风轮风电平台使海上风力发电技术取得进一步突破。 （1）“海油观澜号”风电平台由浮式基础和___________风机组成。风平浪静时，不考虑海底锚链对基础的作用力，此时平台处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，其浸入海水的体积为___________（海水密度取，）； （2）与单风轮风电平台相比，相同条件下，双风轮风电平台将带来的优势是___________（写出一点即可）； （3）如图丙所示，当风正面垂直吹向静止的、上平下凸形叶片时，叶片A在将沿___________（选填“顺”或“逆”）时针方向转动，请用物理知识解释其中的原因___________。 温馨提示：计算题解题过程应有必要的文字说明、计算公式和和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 如图是民警用两轮电动平衡车在天安门广场上巡逻的场景。质量为60kg的民警驾驶10kg的平衡车在平直的路面上匀速行驶，5min通过的路程为900m。已知平衡车匀速行驶时所受的阻力为人和车总重力的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积为，。请你计算： （1）民警驾驶平衡车时，车对地面的压强？ （2）匀速行驶5min，平衡车牵引力做功的功率？ 21. 在美丽乡村建设中，建筑工人利用小型升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，电动机作用在滑轮组绳端的拉力F将8袋水泥匀速提起6m，其中，每袋水泥的重力为500N，不计绳重和摩擦。请你解答： （1）电动机对8袋水泥做的有用功；___________ （2）本次搬运时，滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）；___________ （3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为300N，不计绳重和摩擦，则这种装置一次最多能提起___________袋水泥。（本小题不要求写出计算过程） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 姓名___________准考证号___________ 怀仁市2023—2024学年度第二学期八年级期末学业质量监测 物理 注意事项： 1.试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页，满分80分，考试时间80分钟。 2.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该选项涂黑） 1. 在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献。其中发现了万有引力、推理概括了运动与力关系的物理学家是（　　） A. 牛顿 B. 瓦特 C. 托里拆利 D. 焦耳 【答案】A 【解析】 【详解】A．创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是牛顿，故A符合题意； B．瓦特是工业革命时期的重要人物，他改良了蒸汽机，提高了蒸汽机的效率和可靠性，推动了工业革命的进程。但瓦特并没有在万有引力和运动与力关系方面作出杰出贡献，故B不符合题意； C．托里拆利通过实验第一次测定了大气压强的值，为大气压强的研究提供了重要的实验依据。但托里拆利同样没有在万有引力和运动与力关系方面作出显著贡献，故C不符合题意； D．在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律，故D不符合题意。 故选A。 2. “掬手为升”是我国古代计量方法之一，“掬”即为双手捧。如图所示，普通中学生双手捧起一“升”米用的力约为（　　） A. 0.2N B. 2N C. 20N D. 200N 【答案】B 【解析】 【详解】根据经验可知，中学生双手捧起的米质量约为4个鸡蛋的质量，所以质量可能约为200g，米的重力约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. “人在空间站里流眼泪是什么样的？”2022年3月23日，“天宫课堂”授课时互动提问环节，地面上的同学提出这样一个有趣的问题。请你思考：以下成语中不能用来描述空间站里人的流泪情景的是（　　） A. 热泪盈眶 B. 眼泪汪汪 C. 泪如雨下 D. 泪眼婆娑 【答案】C 【解析】 【详解】由于空间站处于失重状态，空间站里的物体不受重力影响，所以在空间站里流泪时，泪水不会下落，故泪如雨下不符合，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 小明在参加社会实践活动时，发现斧头松动了他想利用学过的惯性知识将斧头套紧在斧柄上。图示的操作合理的是（　　） A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】物体保持原来运动状态不变的性质称为惯性。 A．在地面上撞击斧头柄时，斧头柄停止运动，斧头由于惯性还会向下运动，会使斧头更松动，故A不符合题意； B．斧头柄撞到地面停止运动，而斧头由于惯性继续向下运动，斧头就能套紧在斧柄上了，故B符合题意； CD．两种做法都不能利用斧头的惯性使斧头紧套在斧头柄上，故CD不符合题意。 故选B。 5. 为有效遏制酒驾、超载等违法行为的恶意逃避，我市交警部门在公路卡口安装了闯卡扎胎阻车器，如图所示，阻车器上的钉尖设计是为了（　　） A. 增大压力 B. 减小压力 C. 增大压强 D. 减小压强 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，阻车器上的钉尖设计是为了通过减少受力面积的方式来增大压强，不会改变压力大小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6. 一方有难，八方支援。2023年12月，我市志愿者奔赴遭遇地震灾害的甘肃进行物资援助。下列情景中，志愿者对物资做了功的是（　　） A. 提物站立 B. 抬物平移 C. 搬物未起 D. 扛物爬楼 【答案】D 【解析】 【详解】做功的两个要素是：一是作用在物体上的力；而是物体沿力的方向移动一段距离。 A．提物站立，有力没距离，不做功，故A不符合题意； B．抬物平移，物体运动方向与力的方向垂直，不做功，故B不符合题意； C．搬物未起，有力没有距离，不做功，故C不符合题意； D．扛物爬楼，物体沿提力方向移动了一段距离，对物体做了功，故D符合题意。 故选D。 7. 真空采血管是一种一次性的、可实现定量采血的真空负压采血装置。如图所示用真空采血管抽血时，将采血针一端刺入人体静脉后，另一端插入真空采血管的胶塞，血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的动力来自（　　） A. 大气的压力 B. 人体内血压 C. 手指的压力 D. 针尖的压力 【答案】B 【解析】 【详解】真空采血管内的气压很小，采血时采血针插入人体静脉，在人体内血压的作用下，血液流入真空采血管。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 如图所示的是一个送餐机器人同时用三层水平托盘托着餐品，在同一水平地面上沿直线匀速行驶的情景。关于上述情景，下列说法正确的是（　　） A. 地面对机器人的支持力与机器人对地面的压力平衡 B. 此时，餐品与所在的水平托盘之间没有摩擦力的作用 C. 上层餐品的重力势能一定大于下层餐品的重力势能 D. 关闭电源的机器人由运动变为静止说明运动需要力维持 【答案】B 【解析】 【详解】A．地面对机器人的支持力与机器人对地面的压力是大小相等，同一直线上方向相反的两个力，且作用在两个物体上，所以它们是一对相互作用力，故A错误； B．机器人匀速滑行，则餐品与所在的水平托盘处于相对静止，所以餐品与所在的水平托盘之间没有摩擦力的作用，故B正确； C．重力势能的大小与质量和高度有关，只知道上层高度大于下层高度，不知道质量，无法比较重力势能的大小，故C错误； D．关闭电源后，机器人在阻力的作用由运动变为静止，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。 故选B。 9. 现有史籍中最早记载滑轮的是《墨经》。书中将图甲所示的整个滑轮称为“绳制”，向上提举重物的力称为“挈”，自由往下降落的力称为“收”。现分别用、两个拉力替代“收”（如图乙），分两次提升同一重物在相同时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中滑轮的“收”小于“挈” B. 使用图乙所示滑轮可以省功 C. 图乙中两拉力大小关系为 D. 图乙中的两拉力功率相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中滑轮是定滑轮，不省力，但能改变力的方向，则“收”等于“挈”，故A错误； B．任何机械可以省力，但一定不省功，故B错误； C．图乙中滑轮是定滑轮，不省力，但能改变力的方向，则两拉力大小关系为，故C错误； D．图乙中滑轮是定滑轮，不省力，也不费距离，物体的移动速度和拉力的移动速度相等，拉力大小相等，由可得，两拉力功率相等，故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示为一款救生手环。某次救生测试时，测试者戴好救生手环下潜到湖面下5m处，打开开关，手环上瞬间弹出一个如图乙所示的气囊，将测试者快速带出水面。下列说法正确的是（　　） A. 下潜过程中人体受到的浮力不断变小 B. 救生手环上浮与潜水艇上浮原理相同 C. 出水时测试者整体所受浮力大于重力 D. 完全打开的气囊可以减轻人体的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．下潜过程中人体排开水的体积不变，水的密度不变，根据可知人体受到的浮力不变，故A错误； B．潜水艇在水中时，排开水的体积不变，是靠改变自身重力实现上浮和下潜。当潜水艇水舱进水时，潜艇自身重力增加，浮力小于重力，于是就下潜。反之，水舱中水排出艇外，潜水艇重量减轻，浮力大于重力，于是就上浮。救生过程中，气囊弹出，排开水的体积变大，受到的浮力增大，二者原理不同，故B错误； C．出水时测试者整体所受浮力大于重力，所受合力向上，所以人体上浮，故C正确； D．人体重力只与自身质量有关，完全打开的气囊不能减轻人体的重力，故D错误。 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验与探究（本大题共5个小题，11、14题各5分，12、15题各4分，13题7分，共25分） 11. （1）图甲中木块受到的拉力为___________N； （2）比较图乙中的实验现象，可得出结论___________，因此拦河大坝设计成___________（选填“上窄下宽”“上宽下窄”或“上下同宽”）的形状； （3）如图丙所示将质量为m的钢球从一定高度H由静止滚下，撞击木块B移动一段距离。若将小球从另一高度h由静止滚下（），将观察到木块B移动的距离比更___________一些，由此初步得出物体的动能与___________的关系。 【答案】 ①. 1.8 ②. 液体密度一定时，深度越深压强越大 ③. 上窄下宽 ④. 小 ⑤. 速度 【解析】 【详解】（1）[1]图示弹簧测力计分度值为0.2N，故木块受到的拉力为1.8N。 （2）[2][3]图乙所示，深度越深，U形管的高度差越大，即压强越大；因此拦河大坝要设计成上窄下宽的形状。 （3）[4][5]从越高的高度将小球由静止滚下，重力势能越大，到达水平面时钢球具有的动能也越大，能够做的功越多，故s2小于s1，故可以得出物体的动能和速度的关系。 12. 在学习“阿基米德原理”时，小红利用物块A、溢水杯、小桶等器材设计了如图所示的实验方案，其中还缺少一个实验步骤丁。请你解答： （1）实验步骤丁的内容是：用弹簧测力计测出___________的重力，记为； （2）当通过实验获得的测力计示数、、、满足___________的关系时，可验证阿基米德原理正确； （3）以下操作不会影响实验结论的是___________（选填相应序号）。 A.图甲中水面未达溢水口 B.图乙中A未浸没于水中 C.图乙中水未溢完就进行丙操作 【答案】 ①. 小桶 ②. ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]实验步骤丁的内容是用弹簧测力计测出小桶，记为，则和之差为排开水的重力。 （2）[2]实验测得物块A浮力为 排开液体的重力为 则当 可验证阿基米德原理正确。 （3）[3] A．图甲中水面未达溢水口，会造成排开液体的体积减小，测得排开液体的重力减小，会影响实验，故A不符合题意； B．图乙中A未浸没于水中，不会影响浮力和排开液体重力的测量，故B符合题意； C．图乙中水未溢完就进行丙操作，会造成排开液体的体积减小，测得排开液体的重力减小，会影响实验，故C不符合题意。 故选B。 13. 如图是使用每小格长度为5cm的轻质杠杆、每个重为0.5N的钩码，“探究杠杆平衡条件”的实验情景。请你解答： （1）实验前，为了使图甲中静止的杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向___________旋一些； （2）如图乙所示，当用测力计在B点施加竖直向___________的大小为___________N拉力时，杠杆再次水平平衡；小明同学根据这次实验数据就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，同组同学认为这个结论不可靠，原因是___________； （3）请为本实验设计一个合理的记录数据的表格；___________ （4）图丙是小明以重心O所在的线为界切分萝卜，请根据本实验最后正确结论推测：切开后两块萝卜的质量大小关系为___________（选填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】 ① 右 ②. 上 ③. 3 ④. 实验次数太少结论具有偶然性 ⑤. 实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 2 3 ⑥. ＞ 【解析】 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆向左偏，此时应将杠杆右端的螺母向右调。 （2）[2][3]如图乙所示，由杠杆的平衡条件可得 可解得 动力和阻力在支点的同一侧，为了保持杠杆得平衡，拉力的方向应该竖直向上。 [4]结论不可靠，只做了一次实验，实验具有偶然性，应多次实验，得到多组数据，寻找普遍规律。 （3）[5]设计的记录数据的表格如图所示： 实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 2 3 （4）[6]根据杠杆的平衡关系有 且 则 则切开后两块萝卜的质量大小关系为。 14. 投石器是古代的攻城利器。科学小组同学想进一步了解投石器，首先利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材制成如图甲所示的投石器；接着松开系绳，配重下降，装有石块的木杆一端快速上升。当木杆停止后，测出被投出石块的投射距离；接着调整投射角度，重复上述操作，记录数据如表。请你解答： 乙 投石器测试（m石块＝60g） 投射角度θ/° 15 30 45 60 75 投射距离s/m 4.5 5.8 7.2 6.0 4.8 （1）根据上述操作提出一个可探究的科学问题是___________； （2）根据表中数据在图丙的坐标系中描点作图___________，可得出的结论是___________； （3）除了选择合适的投射角度，还可以通过___________的方法增大石块的投射距离。 【答案】 ①. 投石器投射的石块的距离与投射的角度有什么关系？ ②. ③. 当石块的质量一定时，投石器投射石块的距离随投射的角度的增大而先增大后减小 ④. 适当增加木杆左端部分的长度 【解析】 【详解】（1）[1]分析表格数据可知实验中石块的质量不变，改变投射角度，故探究的问题是石块投射的距离与投射角度的关系。 （2）[2]根据表中数据在坐标系中描点作图，如下图所示： [3]由图可知，石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小。 （3）[4]为使投石器将石块投得更远，根据杠杆平衡条件可知，可以增大动力或增大动力臂，即增大配重的质量或增加木杆的长度。 15. 为家中浴室地面选购防滑垫时，小红调查发现市场上出售的防滑垫主要有PVC、橡胶等材质，她想知道哪种材质的防滑垫防滑效果更好？请设计方案帮她解决上述问题。 （1）实验器材：___________； （2）实验步骤：___________； （3）实验结论：___________。 【答案】 ①. 见解析 ②. 见解析 ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向分别拉着长方体木块在两种防滑垫上做匀速直线运动，长方体木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，故需要的实验器材：弹簧测力计、带钩的长方体木块，PVC和橡胶材质的防滑垫。 （2）[2]实验步骤：用弹簧测力计拉动带钩的长方体木块，在水平放置的PVC材质的防滑垫上匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数为；换用橡胶材质的防滑垫，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数为；比较与的大小。 （3）[3]实验结论：若，则两种材质的防滑垫防滑效果相同；若，则PVC材质的防滑垫防滑效果好；若，则橡胶材质的防滑垫防滑效果好。 三、综合与应用（本大题共6个小题，16、17题各2分，18题3分，19题8分，20、21题各5分，共25分） 16. 如图所示是小红设计的一款盆景自动浇水器。当盆景盘中的水位下降到刚好露出塑料瓶口时，瓶中的水就会流出一些直至将瓶口重新淹没。塑料瓶中的水能保持一定高度是由于受到___________的作用；该装置___________（选填“是”或“不是”）连通器。 【答案】 ①. 大气压 ②. 不是 【解析】 【16题详解】 [1]当大气压强对瓶口处的水产生的力等于瓶内气体和水对瓶口处的水产生的力大小相等时，瓶内的水就停止流动，所以塑料瓶中的水能保持一定高度是由于受到大气压的作用。 [2]上端开口，下端连通的容器称为连通器；由于塑料瓶上端是封闭的，所以不是连通器。 17. 学习了《机械能及其转化》一节后，小明进行了如图所示的项目设计，你认为可以实现的功能设想是___________（选填相应序号），判断的依据是___________。 《骑车上学——节能在路上》 【结构规划】把图甲所示的从家到学校的一条水平公路设计为图乙所示的“U”字形公路。 【功能设想】①从家骑上自行车后，实现自动下、上坡； ②途中不用刹车也不再蹬脚踏板，等车停下来正好到达学校。 【答案】 ①. ① ②. 见解析 【解析】 【详解】[1][2]重力势能和动能之间可以相互转化，下坡时人、车的重力势能转化为动能，上坡时人、车的动能转化为重力势能，因此从家骑上自行车后，可以实现自动下、上坡，即可以实现的功能设想是①。设想②不能实现，因为自行车运动过程中受到阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校。若让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样有更多的重力势能转化为动能。 18. 生活中有很多小妙招，如图甲所示，用一只手的拇指顶住钢勺底部不动，用另一只手在勺柄的合适位置快速下压就可以很轻松地打开饮料瓶盖，此时钢勺可简化成图乙所示的模型。它是以___________（选填“A”或“B”）为支点的省力杠杆；请从C或D中选择一点作动力作用点，作出作用在勺柄的最小动力的示意图。___________ 【答案】 ①. B ②. 【解析】 【详解】[1]如图乙，用钢勺撬动瓶盖，以点B为支点，动力作用在勺柄上，瓶盖对勺头的阻力作用在点A向上，此时动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，是省力杠杆。 [2]图中用勺子打开瓶盖时，A点随瓶盖上升，B点不动，所以B点是支点；打开瓶盖时，阻力臂不变，动力臂越长越省力，所以手作用在D点时的动力臂大于作用在C点的动力臂，即最大力臂为BD，过D做垂直于BD的直线为最小动力F1所在的作用线，这样在阻力和阻力臂不变时，动力更小，更省力，如图所示： 19. 阅读短文，回答问题。 深远海浮式风电平台 2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。 “海油观澜号”由浮式基础和单风轮风机组成，整体高度超200m，总质量达。整个平台采用“半潜式”设计，底部是一个三角形浮式基础，包括3个边立柱和1个中间立柱，图甲为其实物照片。浮式基础上方是高约83m的圆筒状柱子，柱子上方安装有风力发电机。叶片在风的作用下带动发电机高速旋转生成绿色电力。该风电平台年发电量将达千瓦时，满足了3万人一年的用电需求。图乙是2024年4月18日，由某团队研制的“V”字形双风轮风电平台使海上风力发电技术取得进一步突破。 （1）“海油观澜号”风电平台由浮式基础和___________风机组成。风平浪静时，不考虑海底锚链对基础的作用力，此时平台处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，其浸入海水的体积为___________（海水密度取，）； （2）与单风轮风电平台相比，相同条件下，双风轮风电平台将带来的优势是___________（写出一点即可）； （3）如图丙所示，当风正面垂直吹向静止的、上平下凸形叶片时，叶片A在将沿___________（选填“顺”或“逆”）时针方向转动，请用物理知识解释其中的原因___________。 【答案】 ①. 单风轮 ②. 平衡 ③. ④. 增加年发电量 ⑤. 顺 ⑥. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]由短文内容可知，“海油观澜号”由浮式基础和单风轮风机组成。 [2][3]风平浪静时，此时平台处于漂浮状态，即平衡状态。此时受到的浮力为 浸入海水的体积为 （2）[4]双风轮风电平台，其并列安装的两个风轮，互不干扰，带动各自的发电机工作，因此双风轮风机可提升发电机的年发电量（或增加受风面积/可以为更多用户供电）。 （3）[5][6]如图丙所示，叶片上平下凸，当水平气流吹过时，叶片上方气体的流速小压强大，下方气体的流速大压强小，形成一个向下的压强差，产生一个向下的压力差，在这个压力差的作用下，叶片沿顺时针方向转动。 温馨提示：计算题解题过程应有必要的文字说明、计算公式和和演算步骤，只写最后结果不得分。 20. 如图是民警用两轮电动平衡车在天安门广场上巡逻的场景。质量为60kg的民警驾驶10kg的平衡车在平直的路面上匀速行驶，5min通过的路程为900m。已知平衡车匀速行驶时所受的阻力为人和车总重力的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积为，。请你计算： （1）民警驾驶平衡车时，车对地面的压强？ （2）匀速行驶5min，平衡车牵引力做功的功率？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）平衡车对水平地面的压力 平衡车对地面的压强 （2）民警驾驶平衡车处于匀速直线运动状态，车受到的牵引力和阻力为平衡力，所需牵引力 牵引力所做的功 牵引力所做功的功率 答：（1）民警驾驶平衡车时，车对地面的压强为； （2）匀速行驶5min，平衡车牵引力做功的功率为。 21. 在美丽乡村建设中，建筑工人利用小型升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，电动机作用在滑轮组绳端的拉力F将8袋水泥匀速提起6m，其中，每袋水泥的重力为500N，不计绳重和摩擦。请你解答： （1）电动机对8袋水泥做的有用功；___________ （2）本次搬运时，滑轮组的机械效率（结果精确到0.1%）；___________ （3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为300N，不计绳重和摩擦，则这种装置一次最多能提起___________袋水泥。（本小题不要求写出计算过程） 【答案】 ①. ②. 83.3% ③. 13 【解析】 【详解】（1）[1]8袋水泥总重力 有用功为 （2）[2]由图可知，承担物重的绳子股数，不计摩擦和绳重，拉力F做的功为 该滑轮组的机械效率为 （3）[3]由图乙可知，承担物重的绳子股数，不计摩擦和绳重，拉力F为 即 解得水泥的总重力 G总=6900N 每袋水泥重500N，则这种装置一次最多能提起水泥的袋数 N整数，故取13袋，即这种装置一次最多能提起13袋水泥。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$