内容正文:
2023—2024学年度第二学期期末质量检测
初三物理试题
(本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟)
一、单选题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 朱自清的《春》中描述:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”。对文中所涉及现象的说法正确的是( )
A. “小草偷偷地从土里钻出来”,草给土的力改变了该处土的形状
B. “坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面压力变小
C. “打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力的作用
D. “踢几脚球”,踢出的球能在草地上继续运动,是因为球受到了惯性作用
2. 近年来高空坠物伤人事件时有发生,《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物容易伤人是因为高处的物体在下落到地面附近时具有较大的( )
A. 弹性势能 B. 动能 C. 重力势能 D. 化学能
3. 如图所示的避险车道被称为高速公路上的“救命道”,车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列分析错误的是( )
A. 碎石可以增大摩擦力,让车快速停下来
B. 冲上陡坡时,车的部分动能转化为重力势能
C. 冲上陡坡的过程中,车的速度减小、惯性不变
D. 车在陡坡上静止时,受的重力和支持力是一对平衡力
4. 如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A. 甲图中步行者对雪地的压力比较大
B. 甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C. 甲图中步行者比滑雪者对雪地压力的作用效果明显
D. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙图实验进行模拟研究
5. 2023年5月23日,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰。在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( )
A. 做功越多 B. 功率越大 C. 做功越快 D. 功率越小
6. 如图是家用煤气灶灶头的示意图.使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃气头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是
A. 进口处煤气流速大,压强小于大气压强
B. 进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C. 进口处煤气流速小,压强大于大气压强
D. 进口处煤气流速大,压强大于大气压强
7. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A. 饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B. 饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C. 饺子上浮过程中,受到浮力等于它排开的水所受的重力
D. 饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
8. “可上九天揽月,可下五洋捉鳖”中国科技发展让世界惊叹!下列说法错误的是( )
A. 福建号航母由黄海驶入东海时所受的浮力不变
B. 三峡船闸利用连通器原理让轮船顺利通行
C. 奋斗者号沉潜器靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的
D 中国空间站绕地球匀速转动时,其运动状态不变
9. 我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于费力杠杆 B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细,是为了增大压力 D. 碓头的重力是阻力
10. 如图是阳台上的晾衣架结构简图,将重50N的衣物挂在重20N的横杆上,拉绳使衣物匀速上升0.5m,人做的总功为40J。此过程中( )
A. 顶部滑轮的作用是省力 B. 绳子自由端被拉下2.5m
C. 人做的有用功是25J D. 该装置既省力又省功
二、多选题(本题包括5个小题,每小题2分,共10分。每小题至少有两个选项符合题意,每小题错选不得分,漏选得1分)
11. 小华在实践基地参加劳动时,经历了如下过程:①用力搬一筐红薯,未搬起;②又用力推筐,未推动;③在小明帮助下,他们将这筐红薯抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A. ①中小华对这筐红薯做了功 B. ②中小华对这筐红薯做了功
C. ③中他们对这筐红薯做了功 D. ④中他们对手推车做了功
12. 护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中“闲置”,如图所示。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水瓶提升到相对针管一般不低于1.3m的高度(,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A. 没有“闲置”管也不影响正常输液
B. 输液过程中,瓶内气压减小到一定程度时,空气通过“闲置”管进入瓶内
C. “闲置”管是利用大气压使瓶内药液顺利流出的
D. 手上针管处受到药液的压强不低于1.3×104Pa
13. 如图,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同液体中,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底。关于甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受的浮力F甲、F乙的大小关系,下列正确的是( )
A. B. C. D.
14. 如图是研究液体内部压强时的实验装置及部分实验过程,下列说法正确的是( )
A. 压强计是连通器,工作时通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小
B. 甲、乙可说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大
C. 乙、丙可说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等
D. 丁可说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大
15. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,用如图所示的某滑轮组进行了3次实验,记录的数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率η/%
1
6
3
2.5
9
80.0
2
8
3
3.2
9
3
10
3
3.9
9
85.5
A. 由表中数据可知,实验是用甲图所示的滑轮组进行操作的
B. 第2次实验时做的有用功为24J,滑轮组的机械效率是83.3%
C. 由表中数据可得出:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高
D. 实验时不能等弹簧测力计静止时读数,原因是忽略了摩擦对滑轮组机械效率的影响
三、理解与应用(本题包括7个小题,共19分)
16. 如图所示,浴室里的防滑垫正面有凹凸不平的防滑气泡,这是通过增大__________来增大摩擦力;反面有防滑吸盘,这是利用__________增大对地面的压力,从而达到理想的防滑效果。
17. 太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力______,对地面的压强______(均选“>”“<”或“=”)。
18. 如图,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,与原来相比,战斗机的动能_____,机械能______。(两空均选填“变小”“变大”或“不变”)
19. 如图甲,工人师傅用拉力F竖直向上匀速提升重400N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。已知动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动速度为_____m/s,拉力F为______N,拉力F的功率为______W。
20. 图甲为一盘山公路,其模型可抽取为图乙的斜面。一辆总重为1×105N的汽车经过该盘山公路长为200m的某路段时,竖直高度爬升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N,此过程中盘山公路的机械效率为_______。汽车爬坡时,司机常要换用低速挡,这样做是在发动机输出功率一定时,增大爬坡时的_________。
21. 人的颈椎起着支撑头部的作用,颈部肌肉群连接颈部和头部,并控制着头部的运动。人在低头时,头部和颈椎可看作一个杠杆,长时间低头会对颈椎和颈部肌肉群造成损伤。因为人在低头过程中,头部重力的力臂_____,使得颈部肌肉群对后颅向下的拉力______;头部向下弯曲角度增大,颈椎所受的压力______。结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议_________。(前三个空均选填“变大”“变小”或“不变”)
22. 图是正在发声的音叉将一个悬挂的泡沫塑料小球弹开时的情景,请在图中画出此时小球受力的示意图(不考虑空气阻力)。
23. 图甲所示是《天工开物》中记载的我国古代汲水的一种器具--桔槔,图乙是其简化示意图。请在图乙中作出杠杆所受阻力F2的示意图,并画出动力F1的力臂l1。
四、实验与探究(本题包括3个小题,共36分)
24. 在本学期物理学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验。如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置及实验过程,实验时让同一小车从斜面上同一高度由静止滑下,分别观察小车在毛巾、棉布、木板表面上滑行的距离。
①实验中让小车从斜面同一高度滑下的目的是让小车滑到斜面底端时的________相同;
②由实验现象可推理,若运动的小车在水平面上不受阻力,小车将__________。你这样推理,运用了___________的研究方法。(选填“控制变量”“转换”或“理想实验”)
25. 在本学期物理学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验。如图是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验时让同一小车A从斜面的不同高度滑下,推动水平面上的木块B运动。
①实验中小车动能的大小是通过__________来反映的;
②由实验现象可得出结论:质量一定时,__________,物体的动能越大。该结论可用来解释________(选填下列“A”或“B”);
A.为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?
B.为什么在同样的道路上,对不同车型的机动车设定不一样的最高速度?
③木块B在滑行过程中所受的摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
26. 小明要探究浮力大小的影响因素。
(1)他用弹簧测力计、金属块、烧杯等实验器材进行实验,实验过程及相关实验数据如图甲所示。
①根据甲图信息可知,步骤C中金属块受到的浮力为______N,金属块的体积为_____m3。(g取10N/kg)
②由步骤B、C可初步得出结论:__________,物体受到的浮力越大。
③由步骤____可初步得出结论:排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
(2)小明对上述实验结论进行了深入思考,认为浮力的大小应该与物体排开液体所受重力的大小有更直接的关系。于是他又取了石块、溢水杯和小桶等器材继续进行了图乙所示的实验,实验数据记录如下表所示。
小桶重
G桶/N
石块重
G石/N
石块浸没在水中时测力计的示数
F/N
小桶和水的总重
G总/N
石块浸没在水中时受的浮力
F浮/N
石块排开的水所受的重力
G排/N
0.5
2.0
1.5
1.0
_________
_________
①请帮小明完成表格中的两处数据。
②分析表格中的实验数据,可得出结论___________。
③为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小间的关系,接下来他的操作是__________。
27. 在用蜡烛、铁丝、杯子、碟子等器材进行“制作蜡烛跷跷板”活动中,小明发现当一端烛油滴下时,此端就上升。两端交替上下,形成一个蜡烛“跷跷板”,如图甲所示。
【问题】
是什么因素影响了蜡烛杠杆的平衡?为什么蜡烛两端会交替上下?为寻求答案,小明取了杠杆、钩码(每个钩码重0.5N)、细绳、刻度尺、弹簧测力计等器材先进行了如图乙所示的实验。由此他猜想影响杠杆平衡的因素可能是:力和支点到力的作用点的距离(猜想1)、力和支点到力的作用线的距离(猜想2)。
【证据】
(1)为验证哪个猜想更准确,小明又进行了图丙所示的实验。在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置平衡;而将测力计向右斜着拉时,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置不能平衡;
①这两种情况下,支点到力的作用点的距离______,而_____________的距离发生了变化;②由此初步判断猜想_____是正确的;
(2)在明确了影响杠杆平衡的因素后,小明继续用乙图所示的装置重新实验,测量的数据如下表所示:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
■
1
1.0
5
0.5
10
2
1.5
10
10
15
3
1.0
10
2.0
5
【解释】
①表格中“■”处应填写的内容是__________;
②分析表格中数据,可得出杠杆的平衡条件是_________;
③由上述探究可知,乙图中每次用钩码的重力充当动力和阻力,并让杠杆在水平位置平衡,是因为此时支点到力的作用点的距离和支点到力的作用线的距离恰好相等,便于方便的从杠杆上_________;
【交流】
当一端烛油滴下时,此端就上升,原因是__________。
五、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
28. 2024年1月1日,中国首艘国产大型邮轮“”号顺利开启首航,其全长323.6米,总吨位约为13.6万吨,有24层楼高,2125间客房,最多可载乘客5246人。(g取10N/kg,海水密度)
(1)“”邮轮满载时,受到的浮力多大?
(2)某次航行时,“”邮轮的吃水深度为11m,其底部受到的海水压强多大?
(3)某次“”邮轮以10m/s的速度匀速行驶,此过程中所受阻力为船重的0.3倍,它发动机的总输出功率多大?
29. 小聪在家中自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在轻杆的A端悬挂着重为100N的沙袋,在B端施加竖直向下的作用力,使轻杆AB在水平位置平衡(不计轻杆自重和摩擦)。已知,小聪重为600N,他每只脚与地面的接触面积为。求:
(1)小聪不进行锻炼,双脚站立时对地面的压强;
(2)轻杆AB在水平位置平衡时,小聪的拉力;
(3)在B端施加竖直向下的拉力,使沙袋匀速提升1m,小聪做的功。
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2023—2024学年度第二学期期末质量检测
初三物理试题
(本试卷共8页,满分100分,考试时间90分钟)
一、单选题(本题包括10个小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 朱自清的《春》中描述:“小草偷偷地从土里钻出来,嫩嫩的,绿绿的”“坐着,躺着,打两个滚,踢几脚球”。对文中所涉及现象的说法正确的是( )
A. “小草偷偷地从土里钻出来”,草给土的力改变了该处土的形状
B. “坐着,躺着”,由坐到躺,人对地面的压力变小
C. “打两个滚”,在草地上滚动,人不受摩擦力的作用
D. “踢几脚球”,踢出的球能在草地上继续运动,是因为球受到了惯性作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.“小草偷偷地从土里钻出来”,草对土有力的作用,草改变了土的形状,故A正确;
B.“坐着,躺着”,由坐到躺,压力不变,受力面积变大,人对地面的压强变小,故B错误;
C.人在地面上滚动,其会受到一个与其运动方向相反的摩擦力,故C错误;
D.踢出的球虽然不再受到人的作用力,但球由于具有惯性仍会继续向前运动,不能说“受到惯性作用”,故D错误。
故选A。
2. 近年来高空坠物伤人事件时有发生,《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物容易伤人是因为高处的物体在下落到地面附近时具有较大的( )
A. 弹性势能 B. 动能 C. 重力势能 D. 化学能
【答案】B
【解析】
【详解】物体从高处下落的过程中,重力势能转化为动能,所以物体在下落到地面附近时具有较大的动能,容易导致人受伤。
故选B。
3. 如图所示的避险车道被称为高速公路上的“救命道”,车道内铺有厚厚的碎石,失控车辆一旦冲入就会快速停下,保护驾乘人员和车辆的安全。下列分析错误的是( )
A. 碎石可以增大摩擦力,让车快速停下来
B. 冲上陡坡时,车的部分动能转化为重力势能
C. 冲上陡坡的过程中,车的速度减小、惯性不变
D. 车在陡坡上静止时,受的重力和支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.铺碎石可以增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,加快车减速的进程,故A正确,不符合题意;
BC.冲上陡坡时,车质量不变,速度变小,高度变高,车的部分动能转化为重力势能;惯性大小只与质量有关,车的质量不变,所以惯性不变,故BC正确,不符合题意;
D.车在陡坡上静止时,受到的重力方向竖直向下,支持力方向垂直于斜面向上,两个力不在同一直线上,所以不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 如图甲是总质量相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,图乙、丙、丁是利用海绵、小桌、砝码探究影响压力作用效果的实验,下列说法正确的是( )
A. 甲图中步行者对雪地的压力比较大
B. 甲图中滑雪者和步行者对雪地单位面积的压力相等
C. 甲图中步行者比滑雪者对雪地压力的作用效果明显
D. 若要探究滑雪者和步行者对雪地压力的作用效果应该选择乙与丙图实验进行模拟研究
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.质量相同的滑雪者和步行者,由可知:体重相同,对雪地的压力相同,受力面积不同,由可知压强不同,即二者对雪地单位面积的压力不相等,甲图中步行者的受力面积较小,作用效果较为明显,故AB错误;C正确。
D.体重相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,只有一人脚穿滑雪板,为了探究他们对雪地压力的作用效果,即在压力一定时,研究压力作用效果与受力面积的关系,只改变受力面积大小,故应选择丙与丁图实验进行比较,故D错误。
故选C。
5. 2023年5月23日,我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰。在他们从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大的队员一定( )
A. 做功越多 B. 功率越大 C. 做功越快 D. 功率越小
【答案】A
【解析】
【详解】运动员从山脚下到峰顶的过程中,体重(含装备)越大,重力越大,由可知,体重(含装备)越大的队员克服重力做的一定功越多,由于不知道每位队员的登顶时间,无法利用判断队员做功的功率,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图是家用煤气灶灶头的示意图.使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃气头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是
A. 进口处煤气流速大,压强小于大气压强
B. 进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C. 进口处煤气流速小,压强大于大气压强
D. 进口处煤气流速大,压强大于大气压强
【答案】A
【解析】
【详解】因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露,所以只有A符合题意.
7. 妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)( )
A. 饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B. 饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C. 饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D. 饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.饺子在下沉的过程中,饺子在水中的深度变大,由p=ρgh可知,所受水的压强变大,故A错误;
B.饺子上浮过程中,由浮沉条件可知,饺子受到的浮力大于它受到的重力,故B错误;
C.饺子上浮过程中,由阿基米德原理可知浮力等于它排开水的重力,故C正确;
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力等于它所受的重力,故D错误。
故选C。
8. “可上九天揽月,可下五洋捉鳖”中国科技发展让世界惊叹!下列说法错误的是( )
A. 福建号航母由黄海驶入东海时所受的浮力不变
B. 三峡船闸利用连通器原理让轮船顺利通行
C. 奋斗者号沉潜器靠改变自身所受的重力实现上浮和下潜的
D. 中国空间站绕地球匀速转动时,其运动状态不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.福建号航母由黄海驶入东海时,始终处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,所以所受的浮力不变,故A正确,不符合题意;
B.船闸工作时上端开口,底部连通,属于连通器,所以三峡船闸利用连通器原理让轮船顺利通行,故B正确,不符合题意;
C.当物体受到的浮力大于重力时,物体会上浮,当物体受到的浮力小于重力时,物体将下沉,奋斗者号沉潜器可以通过改变自身所受的重力实现上浮和下潜,故C正确,不符合题意;
D.中国空间站绕地球匀速转动时,运动方向发生改变,所以中国空间站的运动状态会变,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于费力杠杆 B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细,是为了增大压力 D. 碓头的重力是阻力
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,用脚连续踏木杠时,O点为支点,支点到脚施加的动力的距离为动力臂,支点到碓头的重力的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以脚踏碓属于费力杠杆,故A正确;
B.当阻力和阻力臂不变时,人脚越靠近O点,动力臂越小,由杠杆平衡条件可知,动力越大,越费力,故B错误;
C.碓头部较细,是为了减小受力面积,这是通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.在该场景中,阻力包括碓头的重力和部分木杆的重力,故D错误。
故选A。
10. 如图是阳台上的晾衣架结构简图,将重50N的衣物挂在重20N的横杆上,拉绳使衣物匀速上升0.5m,人做的总功为40J。此过程中( )
A. 顶部滑轮的作用是省力 B. 绳子自由端被拉下2.5m
C. 人做的有用功是25J D. 该装置既省力又省功
【答案】C
【解析】
【详解】A.顶部滑轮的位置不会随着物体位置的变化而变化,所以是定滑轮,定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,故A不符合题意;
B.由图可知,n=4,拉绳使衣物匀速上升0.5m,则绳子自由端移动的距离为
故B不符合题意;
C.人做的有用功
故C符合题意;
D.额外功不可避免,所以任何机械都不能省功,省力就会费距离,省距离就会费力,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题(本题包括5个小题,每小题2分,共10分。每小题至少有两个选项符合题意,每小题错选不得分,漏选得1分)
11. 小华在实践基地参加劳动时,经历了如下过程:①用力搬一筐红薯,未搬起;②又用力推筐,未推动;③在小明帮助下,他们将这筐红薯抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( )
A. ①中小华对这筐红薯做了功 B. ②中小华对这筐红薯做了功
C. ③中他们对这筐红薯做了功 D. ④中他们对手推车做了功
【答案】CD
【解析】
【详解】A.①中小华用力搬一筐红薯,未能搬起,有力但是物体没有移动距离,未做功,故A不符合题意;
B.②中小华又用力推筐,仍未推动,有力但是物体没有移动距离,未做功,故B不符合题意;
C.③中在小明的帮助下,他们将这筐红薯抬起并放到手推车上,有力,且这筐红薯在托举力的方向上移动了距离,他们对这筐红薯做了功,故C符合题意;
D.④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,手推车在推力的作用下移动了距离,他们对手推车做了功,故D符合题意。
故选CD
12. 护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中“闲置”,如图所示。由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水瓶提升到相对针管一般不低于1.3m的高度(,g取10N/kg)。下列说法正确的是( )
A. 没有“闲置”管也不影响正常输液
B. 输液过程中,瓶内气压减小到一定程度时,空气通过“闲置”管进入瓶内
C. “闲置”管是利用大气压使瓶内药液顺利流出的
D. 手上针管处受到药液的压强不低于1.3×104Pa
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.药液流出后,瓶内气压减小,空气随“闲置”管进入瓶内,瓶内气压增大,将液体压出,故A错误,BC正确;
D.手上针管处受到药液的压强
故D正确。
故选BCD。
13. 如图,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同液体中,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底。关于甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受的浮力F甲、F乙的大小关系,下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.鸡蛋在甲中悬浮,说明鸡蛋的密度等于甲液体的密度,鸡蛋在乙中沉底,说明鸡蛋的密度大于乙液体的密度,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,故A错误,B正确;
CD.鸡蛋在甲中悬浮,浮力等于重力,鸡蛋在乙中沉底,浮力小于重力,所以鸡蛋在甲中受到的浮力更大,故C错误,D正确。
故选BD。
14. 如图是研究液体内部压强时的实验装置及部分实验过程,下列说法正确的是( )
A. 压强计是连通器,工作时通过U形管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小
B. 甲、乙可说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大
C. 乙、丙可说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等
D. 丁可说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.压强计有一端是封闭的,不属于连通器,故A错误;
B.甲乙中液体密度相同,乙中探头深度更深,U形管中液柱高度差更大,说明同种液体内部的压强随深度的增加而增大,故B正确;
C.乙丙中液体密度相同,探头深度相同而探头的朝向不同,U形管中液柱高度差相同,说明同种液体的同一深度向各个方向的压强都相等,故C正确;
D.图丁中探头深度相同,盐水的密度更大,U形管中液柱高度差更大,说明在同一深度,液体的密度越大时液体的压强越大,故D正确。
故选BCD。
15. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,用如图所示的某滑轮组进行了3次实验,记录的数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率η/%
1
6
3
2.5
9
80.0
2
8
3
3.2
9
3
10
3
3.9
9
85.5
A. 由表中数据可知,实验是用甲图所示的滑轮组进行操作的
B. 第2次实验时做的有用功为24J,滑轮组的机械效率是83.3%
C. 由表中数据可得出:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组机械效率越高
D. 实验时不能等弹簧测力计静止时读数,原因是忽略了摩擦对滑轮组机械效率影响
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由表中数据可知,测力计移动的距离为物体上升高度的3倍,说明有效绳子股数为3股,实验是用甲图所示的滑轮组进行操作的,图乙中绳子有效股数为2股,故A正确;
B.第2次实验时做的有用功
机械效率
故B错误;
C.由表中数据可知,物体重力由6N增加到10N,机械效率由80.0%增大到85.5%,可得同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,故C正确;
D.在静止时读数,忽略了绳子与滑轮间的摩擦,会导致测得的拉力偏小,所以实验时不能等弹簧测力计静止时读数,故D正确。
故选ACD。
三、理解与应用(本题包括7个小题,共19分)
16. 如图所示,浴室里的防滑垫正面有凹凸不平的防滑气泡,这是通过增大__________来增大摩擦力;反面有防滑吸盘,这是利用__________增大对地面的压力,从而达到理想的防滑效果。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 大气压##大气压强
【解析】
【详解】[1]防滑垫正面有凹凸不平的防滑气泡,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,从而起到防滑的效果。
[2]吸盘在工作时,挤出内部气压,在大气压的作用下,增大了对地面的压力,从而增大了摩擦力,起到防滑的效果。
17. 太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现图甲、乙所示的两种站姿,在保持这两种姿态静止时,他对地面的压力______,对地面的压强______(均选“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1]同一人站在水平地面上,对地面的压力等于人的重力,重力不变,因此两次压力大小相等,即
F甲=F乙
[2]甲图中人一只脚与地面接触,乙图中两只脚与地面接触,甲图中的受力面积小,根据可知,压力相等时,甲图中人对地面的压强大,即
p甲>p乙
18. 如图,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,与原来相比,战斗机的动能_____,机械能______。(两空均选填“变小”“变大”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]战斗机质量变大,速度不变,所以动能变大。
[2]战斗机质量变大,高度不变,所以重力势能变大,动能也变大,所以机械能变大。
19. 如图甲,工人师傅用拉力F竖直向上匀速提升重400N的货物,货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。已知动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动速度为_____m/s,拉力F为______N,拉力F的功率为______W。
【答案】 ①. 1 ②. 240 ③. 240
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当货物上升2.0m,所用的时间为4s,则货物移动的速度为
由图甲可知,承担物重绳子的股数是n=2,绳子自由端移动的速度为
[2]动滑轮重80N,不计绳重和摩擦,根据动滑轮特点知,拉力F为
[3]拉力F的功率为
20. 图甲为一盘山公路,其模型可抽取为图乙的斜面。一辆总重为1×105N的汽车经过该盘山公路长为200m的某路段时,竖直高度爬升了20m,如果汽车的牵引力恒为2.5×104N,此过程中盘山公路的机械效率为_______。汽车爬坡时,司机常要换用低速挡,这样做是在发动机输出功率一定时,增大爬坡时的_________。
【答案】 ①. 40% ②. 牵引力
【解析】
【详解】[1]汽车的牵引力做的有用功为
牵引力做的总功为
此过程中盘山公路的机械效率为
[2]根据功率公式可知,在发动机的输出功率一定时,司机常常要换用低速档,这样做可增大牵引力。
21. 人的颈椎起着支撑头部的作用,颈部肌肉群连接颈部和头部,并控制着头部的运动。人在低头时,头部和颈椎可看作一个杠杆,长时间低头会对颈椎和颈部肌肉群造成损伤。因为人在低头过程中,头部重力的力臂_____,使得颈部肌肉群对后颅向下的拉力______;头部向下弯曲角度增大,颈椎所受的压力______。结合以上分析,给出一条保护颈椎健康的合理建议_________。(前三个空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大 ③. 变大 ④. 不要长时间低头
【解析】
【详解】[1]人在低头过程中,重心向前移,头部重力与支点间距离变大,导致重力的力臂变大。
[2]由杠杆平衡条件可知,阻力和动力臂不变,阻力臂变大,则动力变大,即颈部肌肉群对后颅向下的拉力变大。
[3]头部向下弯曲角度增大,阻力臂变大的程度变大,由杠杆平衡条件可知,颈椎所受的压力也将变大。
[4]根据杠杆平衡条件可知,为了保护颈椎健康,不要长时间低头,要保持眼睛和书本间的距离或端正坐姿等,尽量避免使阻力臂增大,从而导致动力增大的情况出现。
22. 图是正在发声的音叉将一个悬挂的泡沫塑料小球弹开时的情景,请在图中画出此时小球受力的示意图(不考虑空气阻力)。
【答案】
【解析】
【详解】小球被弹开时,受竖直向下的重力,沿绳子向上的拉力,力的作用点都在物体的重心,小球受力的示意图如图所示:
23. 图甲所示是《天工开物》中记载的我国古代汲水的一种器具--桔槔,图乙是其简化示意图。请在图乙中作出杠杆所受阻力F2的示意图,并画出动力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】水桶对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下;过支点O作动力F1的垂线即为动力F1的力臂l1,如图所示
四、实验与探究(本题包括3个小题,共36分)
24. 在本学期物理学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验。如图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置及实验过程,实验时让同一小车从斜面上同一高度由静止滑下,分别观察小车在毛巾、棉布、木板表面上滑行的距离。
①实验中让小车从斜面同一高度滑下的目的是让小车滑到斜面底端时的________相同;
②由实验现象可推理,若运动的小车在水平面上不受阻力,小车将__________。你这样推理,运用了___________的研究方法。(选填“控制变量”“转换”或“理想实验”)
【答案】 ①. 速度 ②. 做匀速直线运动 ③. 理想实验
【解析】
【详解】①[1]每次都从斜面上同一位置释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等。
②[2][3]因为物体在水平面上受到的摩擦力越小,物体运动状态的改变就越难,由此可以推测:如果运动的物体不受外力,它将以乙原来的速度运动下去,即做匀速直线运动。这样推理,运用了理想实验的研究方法。
25. 在本学期物理学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验。如图是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验时让同一小车A从斜面的不同高度滑下,推动水平面上的木块B运动。
①实验中小车动能的大小是通过__________来反映的;
②由实验现象可得出结论:质量一定时,__________,物体的动能越大。该结论可用来解释________(选填下列“A”或“B”);
A.为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?
B.为什么在同样的道路上,对不同车型的机动车设定不一样的最高速度?
③木块B在滑行过程中所受的摩擦力大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 木块B被推出的距离大小 ②. 速度越大 ③. A ④. 不变
【解析】
【详解】①[1]在实验中,我们并没有直接测量小车动能的大小,而是通过观察小车推动木块运动的距离来间接反映的。这是因为,当小车从斜面上滑下时,它具有一定的动能,这个动能会转化为推动木块运动的能量。如果小车的动能越大,那么它就能推动木块运动更远的距离。因此,我们可以通过测量木块被推动的距离来比较不同情况下小车的动能大小。
②[2]实验现象表明,当小车从斜面的不同高度滑下时,它在水平面上推动木块运动的距离是不同的。具体来说,小车从斜面越高处滑下,推动木块运动的距离就越远。这说明,在质量一定的情况下,物体的速度越大,它的动能就越大。
[3]这个结论可以用来解释为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制。因为当机动车的速度过快时,它的动能就会很大,一旦发生碰撞或事故,就会造成更严重的后果。所以,为了保障交通安全,我们需要对机动车的最高行驶速度进行限制。不同车型的机动车设定不一样的最高速度,是因为不同车型的车的质量不同,相同速度下的动能不同。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
③[4]在木块B滑行过程中,虽然它的速度在逐渐减小,但它所受的摩擦力大小却是不变的。这是因为摩擦力的大小主要取决于两个因素:一是接触面的粗糙程度,二是两个接触面之间的压力。在这个实验中,木块与水平面之间的接触面粗糙程度和压力都没有发生变化,所以摩擦力的大小也就不变。
26. 小明要探究浮力大小的影响因素。
(1)他用弹簧测力计、金属块、烧杯等实验器材进行实验,实验过程及相关实验数据如图甲所示。
①根据甲图信息可知,步骤C中金属块受到的浮力为______N,金属块的体积为_____m3。(g取10N/kg)
②由步骤B、C可初步得出结论:__________,物体受到的浮力越大。
③由步骤____可初步得出结论:排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
(2)小明对上述实验结论进行了深入思考,认为浮力的大小应该与物体排开液体所受重力的大小有更直接的关系。于是他又取了石块、溢水杯和小桶等器材继续进行了图乙所示的实验,实验数据记录如下表所示。
小桶重
G桶/N
石块重
G石/N
石块浸没在水中时测力计的示数
F/N
小桶和水的总重
G总/N
石块浸没在水中时受浮力
F浮/N
石块排开的水所受的重力
G排/N
0.5
2.0
1.5
1.0
_________
_________
①请帮小明完成表格中的两处数据。
②分析表格中的实验数据,可得出结论___________。
③为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小间的关系,接下来他的操作是__________。
【答案】 ①. 1 ②. 1.0×10-4 ③. 见解析 ④. C、D ⑤. 0.5 ⑥. 0.5 ⑦. 见解析 ⑧. 见解析
【解析】
【详解】(1)①[1]由图甲中步骤A可知,金属块的重力为2.7N,步骤C中弹簧测力计的拉力为1.7N,根据称重法测浮力可知,金属块受到的浮力为
[2]金属块的体积为
②[3]由步骤B、C可知,在同种液体中,金属块排开液体的体积越大时,弹簧测力计的拉力越小,根据称重法测浮力可知,金属块受到的浮力越小,故可以初步得出结论:在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
③[4]由步骤C、D可知,当物体排开液体的密度相同时,密度大的盐水中,弹簧测力计的拉力小,金属块受到的浮力更大,故由步骤C、D可初步得出结论:排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
(2)①[5][6]根据称重法测浮力可知,石块浸没在水中时受的浮力为
石块排开的水所受的重力为
②[7]由表格数据可知
即石块浸没在水中时受的浮力等于排开水的重力,故可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受重力的大小。
③[8]影响浮力大小因素有石块浸在水中的体积和液体的密度,因此为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小间的关系,接下来他的操作是改变石块浸在水中的体积或者改变液体的密度,重复实验进行验证。
27. 在用蜡烛、铁丝、杯子、碟子等器材进行“制作蜡烛跷跷板”活动中,小明发现当一端烛油滴下时,此端就上升。两端交替上下,形成一个蜡烛“跷跷板”,如图甲所示。
【问题】
是什么因素影响了蜡烛杠杆的平衡?为什么蜡烛两端会交替上下?为寻求答案,小明取了杠杆、钩码(每个钩码重0.5N)、细绳、刻度尺、弹簧测力计等器材先进行了如图乙所示的实验。由此他猜想影响杠杆平衡的因素可能是:力和支点到力的作用点的距离(猜想1)、力和支点到力的作用线的距离(猜想2)。
【证据】
(1)为验证哪个猜想更准确,小明又进行了图丙所示的实验。在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置平衡;而将测力计向右斜着拉时,发现当测力计示数为1N时,杠杆在水平位置不能平衡;
①这两种情况下,支点到力的作用点的距离______,而_____________的距离发生了变化;②由此初步判断猜想_____是正确的;
(2)在明确了影响杠杆平衡的因素后,小明继续用乙图所示的装置重新实验,测量的数据如下表所示:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
■
1
1.0
5
0.5
10
2
1.5
10
1.0
15
3
1.0
10
2.0
5
【解释】
①表格中“■”处应填写的内容是__________;
②分析表格中数据,可得出杠杆的平衡条件是_________;
③由上述探究可知,乙图中每次用钩码的重力充当动力和阻力,并让杠杆在水平位置平衡,是因为此时支点到力的作用点的距离和支点到力的作用线的距离恰好相等,便于方便的从杠杆上_________;
【交流】
当一端烛油滴下时,此端就上升,原因是__________。
【答案】 ①. 不变##相等 ②. 支点到力的作用线 ③. 2 ④. 阻力臂l2/cm ⑤. 动力×动力臂=阻力×阻力臂##F1l1=F2l2 ⑥. 测量出力臂##测量出支点到力的作用线的距离 ⑦. 此端的力和力臂的乘积变小
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]由题中信息可知,小明认为影响蜡烛杠杆的平衡的因素可能是支点到力的作用线的距离或支点到力的作用点的距离,由图可知,将测力计向右斜着拉时,支点到力的作用点的距离没有发生改变,但力的方向发生了改变,所以支点到力的作用线的距离发生了改变,此时再用同样大小的拉力拉测力计,发现杠杆不能水平平衡,说明影响蜡烛杠杆的平衡的因素是支点到力的作用线的距离,即猜想2是正确的。
(2)[4]由杠杆平衡条件可知,还需要测量阻力臂,故应填:阻力臂l2/cm。
[5]由表中数据可知,每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,故得出杠杆的平衡条件是。
[6]杠杆水平平衡,拉力与阻力方向竖直向下,此时力与杠杆垂直,方便直接从杠杆上直接读出力臂。
[7]当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。
五、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
28. 2024年1月1日,中国首艘国产大型邮轮“”号顺利开启首航,其全长323.6米,总吨位约为13.6万吨,有24层楼高,2125间客房,最多可载乘客5246人。(g取10N/kg,海水的密度)
(1)“”邮轮满载时,受到的浮力多大?
(2)某次航行时,“”邮轮的吃水深度为11m,其底部受到的海水压强多大?
(3)某次“”邮轮以10m/s的速度匀速行驶,此过程中所受阻力为船重的0.3倍,它发动机的总输出功率多大?
【答案】(1)1.36×109N;(2)1.1×105Pa;(3)4.08×109W
【解析】
【详解】解:(1)因为邮轮漂浮,所以浮力等于重力,即浮力为
(2)底部受到的海水压强
(3)因为邮轮匀速行驶,则牵引力等于阻力,故牵引力为
发动机功率
答:(1)“”邮轮满载时,受到的浮力为1.36×109N;
(2)某次航行时,“”邮轮的吃水深度为11m,其底部受到的海水压强为1.1×105Pa;
(3)某次“”邮轮以10m/s的速度匀速行驶,此过程中所受阻力为船重的0.3倍,它发动机的总输出功率为4.08×109W。
29. 小聪在家中自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来,在轻杆的A端悬挂着重为100N的沙袋,在B端施加竖直向下的作用力,使轻杆AB在水平位置平衡(不计轻杆自重和摩擦)。已知,小聪重为600N,他每只脚与地面的接触面积为。求:
(1)小聪不进行锻炼,双脚站立时对地面的压强;
(2)轻杆AB在水平位置平衡时,小聪的拉力;
(3)在B端施加竖直向下的拉力,使沙袋匀速提升1m,小聪做的功。
【答案】(1)1.5×104Pa;(2)300N;(3)100J
【解析】
【详解】解:(1)小聪不进行锻炼时对地面的压力
对地面的压强
(2)由杠杆的平衡条件得
则小聪的拉力
(3)小聪做的功
或:相似三角形对应边成比例,则小聪做的功
答:(1)小聪不进行锻炼,双脚站立时对地面的压强为1.5×104Pa;
(2)轻杆AB在水平位置平衡时,小聪的拉力为300N;
(3)在B端施加竖直向下的拉力,使沙袋匀速提升1m,小聪做的功为100J。
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