内容正文:
濉溪县2023 - 2024学年度第二学期期末检测
八年级物理试题
注意事项: 本试卷g取10 N/kg。
一、填空题(每空1分,第10题作图2分,共23分)
1. 我们小学学过一篇课文《朱德的扁担》,对于扁担中间一般要做成扁平形而不是圆柱形,是采取_______的方法来_______压强(选填“增大”或“减小”)。如果扁担对肩膀的压强为4×l03Pa,其物理意义是:________。
2. 小明在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。实验时他没有将玻璃管竖直放置,稍稍倾斜了,如图所示,则此时在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将______(选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。
3. 如图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较______,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
4. 如图所示,用水平力F=20 N将一个重为5N的物体压在竖直墙面上匀速下滑20 cm,则匀速下滑的过程中物体所受到的摩擦力为____N,压力F做的功为______J。
5. 物理知识与日常生活和技术密切相关,请填写与下列情境相关的物理概念或装置名称。
a图双肩背包背带做的较宽,是为了减小_________ ;
b图锅炉水位计是利用了___________________的原理;
c图“负压病房”是利用病房内的________________低于病房外,避免了医护人员交互感染。
6. 2023年6月4日,我国神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图甲神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)飞船返回舱进入大气层,在距地面约10km的空中打开降落伞,如图乙。在飞船返回舱减球下降的过程中,飞船返回舱的动能_______,机械能_______。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)在距离地面约1m处飞船返回底部的反发动机点火,向下喷出燃气,使飞船返回舱进一步减速,如图丙、这利用了力的作用是________。
7. 曹冲称象是大家熟悉的故事,实际亚洲象的质量约为3 t,称象时象上船后,船排开水体积的增加量为___________m3。()
8. 由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。在电气化铁路的线路上用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为矗(不考虑滑轮自重、绳重及摩擦)。
(1)M是_______滑轮,它作用是_______
(2)拉力F=_____G;拉力F做的功=_____。(用题目中的已知量来表示)
9. 轿车逐渐进入千家万户的生活中。轿车包含许多物理知识,请你用所过的物理知识进行解答。
(1)“流线型”的设计优点______________
(2)轿车行驶中,司机和乘客应当正确佩戴好安全带,这样做的科学道理是_______
10. 将西瓜放入装水的桶中,静止后如图所示,请画出此时西瓜所受浮力及水对桶壁上A点压力的示意图。
二、选择题(每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。)
11. 最先通过实验测出大气压值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡 C. 伽利略 D. 托里拆利
12. 估测是学好物理的基本功之一。下列几种估测最符合实际情况的( )
A. 人体最舒适的环境温度是37℃
B. 初二物理课本重约为2.5 N
C. 今天教室内大气压约为1.8×l05Pa
D. 空气的密度约1.29×l03 kg/m3
13. 下列实例中没有力对物体做功的是( )
A. 叉车把货物举高
B. 掷出去的冰壶在光滑的水平面上向前滑行过程中
C. 人推车水平前进
D. 中国选手张湘祥把的杠铃举高1.8米
14. 将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
B. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
C. 向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D. 向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
15. 盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力
C. 良种漂浮,而次种下沉 D. 只有少量次种漂浮
16. 如图所示,站在水平地面上的人水平向右推地面上的木箱,但木箱始终没有被推动。下列说法正确的是( )
A. 箱子受到地面对它的摩擦力水平向右
B. 人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
C. 小东推木箱的过程中,木箱的运动状态没有改变
D. 箱子受到的重力和箱子对地面的压力是一对平衡力
17. 龙年春晚舞蹈《锦鲤》,展现了寓意“年年有余”的祥瑞画面。如图所示,此时演员悬停于空中,则下列分析正确的是( )
A. 悬停于空中的演员不受力的作用
B. 悬停于空中的演员没有惯性
C. 悬停于空中的演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
D. 悬停于空中的演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
18. 关于图示的四个实验情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计的示数大于木块受到的滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与小桌的质量有关
C. 图丙所示的实验中,用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小
D. 图丁所示的实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
19. 如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,下列说法正确的是( )
A. 甲乙两容器对桌面的压力F甲=F乙
B. 甲乙两容器对桌面的压力F甲>F乙
C. 液体对烧杯底部的压强p甲=p乙
D. 液体对烧杯底部的压强p甲>p乙
20. 下列办法中,能提高如图滑轮组机械效率的是( )
A. 增大摩擦 B. 增大定滑轮重力
C. 增大动滑轮重力 D. 增大被提升物体重力
三、实验题(每空2分,21题10分,22题6分,23题10分,共26分。)
21. 游泳时,人在水中越往深处走就越觉得身体越来越轻。再如人在水中会下沉,但是在死海中却能漂浮于水面。基于日常的生活经验使小明对影响浮力大小的因素产生很多猜想。
猜想1:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想2:可能与排开液体的体积有关;
猜想3:可能与液体的密度有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图1所示的一系列实验。
(1)通过比较实验图1中①③④发现,浮力大小与浸入液体的________无关。比较实验①②③,分析发现浮力大小与________有关;
(2)如图2所示能正确反映弹簧测力计示数F与物块下表面到水面距离的关系(物块不触底)的图像是________(填字母代号);
(3)比较①、③、⑤的实验数据可知:物体浸没在水中所受的浮力_____(选填“>”、“<”或“=”)浸没在盐水中所受的浮力,两者对比可说明浮力与_______有关。
22. 如图所示,利用铁架台、材质均匀并带有均匀刻度的直杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量均为50 g)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,发现杠杆静止在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于____(选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来具体详细的实验操作是:_______使杠杆在水平位置平衡;
(2)正确调平杠杆后,将弹簧测力计从位置①缓慢移动到位置②时,杠杆始终保持水平平衡状态,如图丙所示。弹簧测力计的示数将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,根据生活经验提出如下猜想,并设计了如图所示的实验验证猜想。
猜想1:物体的动能与物体的速度有关
猜想2:物体的动能与物体的质量有关
(1)本实验中钢球动能大小是通过________来反映的,这种研究问题的方法叫_______;
(2)为了验证猜想2,小明进行了如图丙所示的操作,控制钢球质量不同但高度相同的目的是________,通过观察甲、丙两图,可以初步得到的结论是________;此结论可以解释汽车_________(选填“超速”或“超载”)带来的危害。
四、计算与阅读题(第24小题5分,第25小题8分,第26小题8分共21分;计算题要有必要的公式和过程。)
24. 如图甲为开瓶器起瓶盖时的情景。它可简化抽象为图乙所示的不计自重的杠杆模型,O为支点,动力和阻力的方向均垂直于杠杆,AO=6 cm,BO=1 cm,动力F1=20 N。
(1)这是一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)求阻力F2的大小?________
25. 2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人,质量为,底部轮与地面接触总面积为,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强;
(2)在内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
26. 阅读短文,回答问题:
神奇的天宫课堂
2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。在约45分钟的授课时间内,航天员相互配合,生动演示了微重力环境下太空冰雪实验、液桥演示实验,水油分离实验等。
王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动。科学计算表明,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的88.5%,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。但是由于地球并非是个完美的球体且密度分布不均匀,并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力的影响,使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动,因此太空舱中的物体也并非处于严格的“完全失重”状态。
(1)王亚平在太空舱中时,相比起在地球,她的质量______,重力______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动,主要原因是______:
A.“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用
B.地球对“冰墩墩”没有吸引力
C.地球对“冰墩墩”的吸引力很小
D.地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动
(3)地面课堂同学也同步尝试完成水油分离实验。将瓶子里的水和油摇晃均匀后静置于水平桌面上,水和油会逐渐分离,因为油不溶于水且油的密度比水______,所以会处于______层(选填“上”或“下”)。
(4)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,防止身体各部分机能退化。以下可以在太空舱内进行的体育活动有______。
A.跳绳 B.拉弹力带 C.打篮球 D.举重
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濉溪县2023 - 2024学年度第二学期期末检测
八年级物理试题
注意事项: 本试卷g取10 N/kg。
一、填空题(每空1分,第10题作图2分,共23分)
1. 我们小学学过一篇课文《朱德的扁担》,对于扁担中间一般要做成扁平形而不是圆柱形,是采取_______的方法来_______压强(选填“增大”或“减小”)。如果扁担对肩膀的压强为4×l03Pa,其物理意义是:________。
【答案】 ①. 增大受力面积 ②. 减小 ③. 肩膀每平方米受到扁担4×103N的压力
【解析】
【详解】[1][2]对于扁担中间一般要做成扁平的,通过增大接触面积从而减小压强;根据可知,这是因为在压力一定的情况下,可以增大肩膀与扁担的接触面积,增大了受力面积,减小了压强,使得肩膀感到更加舒适。
[3]根据可知,压强为4×103Pa的物理意义是1m2的面积上受到的压力是4×103N。
2. 小明在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值。实验时他没有将玻璃管竖直放置,稍稍倾斜了,如图所示,则此时在该实验室做“观察水沸腾”的实验,测得水的沸点将______(选填“高于”“等于”或“低于”)100℃。
【答案】低于
【解析】
【详解】由图示知,玻璃管内外水银面的高度差为750mm,所以此时大气压强能支持的水银柱高度为750mm,大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。一标准大气压能支持水银柱的高度为760mm,此时物理实验室气压低于一标准大气压,所以水的沸点低于100℃。
3. 如图所示,是河水中的漩涡,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较______,压强较______,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
【答案】 ①. 慢 ②. 大
【解析】
【详解】[1][2]流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,流速越小,压强越大,漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成指向漩涡中心的压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。
4. 如图所示,用水平力F=20 N将一个重为5N的物体压在竖直墙面上匀速下滑20 cm,则匀速下滑的过程中物体所受到的摩擦力为____N,压力F做的功为______J。
【答案】 ①. 5 ②. 0
【解析】
【4题详解】
[1]物体匀速下滑时,木块在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,且重力与摩擦力平衡,二力的大小相等、方向相反,所以物体受到摩擦力大小为
f=G=5N
方向竖直向上。
[2]由题意可知,物体在水平方向上受压力和支持力作用,但没有移动距离,压力F对物体没有做功,即做功为0J。
5. 物理知识与日常生活和技术密切相关,请填写与下列情境相关的物理概念或装置名称。
a图双肩背包的背带做的较宽,是为了减小_________ ;
b图锅炉水位计是利用了___________________的原理;
c图“负压病房”是利用病房内的________________低于病房外,避免了医护人员交互感染。
【答案】 ①. 压强 ②. 连通器 ③. 气压
【解析】
【详解】[1]书包背带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,使背起来更舒适。
[2]锅炉液位计和锅炉就构成了一个连通器,水不流动时,液面就保持在同一水平面上,我们通过观察水位计中水位的高低就可以知道锅炉中水的多少,及时加水。
[3]“负压病房”是利用病房内的气压低于病房外,可防止室内空气中的病毒扩散到室外,避免了医护人员交互感染。
6. 2023年6月4日,我国神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图甲神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)飞船返回舱进入大气层,在距地面约10km的空中打开降落伞,如图乙。在飞船返回舱减球下降的过程中,飞船返回舱的动能_______,机械能_______。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)在距离地面约1m处飞船返回底部的反发动机点火,向下喷出燃气,使飞船返回舱进一步减速,如图丙、这利用了力的作用是________。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 相互的
【解析】
【详解】(1)[1][2]在飞船返回舱减球下降的过程中,飞船返回舱的质量不变,速度变小,动能减小;同时其高度减小,重力势能减小;由于机械能等于动能和势能的总和,所以机械能减小。
(2)[3]飞船返回底部的反发动机点火,向下喷出燃气,返回舱获得一个向上的力,从而达到减速的目的,利用物体间力的作用是相互的原理。
7. 曹冲称象是大家熟悉的故事,实际亚洲象的质量约为3 t,称象时象上船后,船排开水体积的增加量为___________m3。()
【答案】3
【解析】
【详解】象的重力
象上船后,船仍漂浮,增加的浮力等于象的重力,据阿基米德原理得,船排开水的体积增加量
8. 由于热胀冷缩,户外的导线在夏天会变得松弛,冬天又拉得很紧。在电气化铁路的线路上用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F,配重水泥块(重为G)被匀速拉升的高度为矗(不考虑滑轮自重、绳重及摩擦)。
(1)M是_______滑轮,它的作用是_______
(2)拉力F=_____G;拉力F做的功=_____。(用题目中的已知量来表示)
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 2 ④. Gh
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知,滑轮M在使用时,轴固定不动,是定滑轮。定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[3]由图可知n=2,因为不计绳重和摩擦时
所以轴端拉力
[4]由图可知,轴端拉力F移动的距离
拉力F做的功
拉力F做的功为Gh。
9. 轿车逐渐进入千家万户的生活中。轿车包含许多物理知识,请你用所过的物理知识进行解答。
(1)“流线型”的设计优点______________
(2)轿车行驶中,司机和乘客应当正确佩戴好安全带,这样做的科学道理是_______
【答案】 ①. 减小行驶过程中空气对汽车的阻力 ②. 防止(降低)急刹车时司机和乘客由于惯性向前倾到造成的伤害
【解析】
【详解】(1)[1]流线型的形状可以减小空气对轿车的阻力;流线型的轿车快速运动时气流对其产生的向上的压力差,减小汽车对地面的压力,从而减小摩擦,利于加速,利于节能。
(2)[2]当紧急刹车时,乘客由于惯性继续向前运动,身上有安全带时,可以对人体施加力的作用,减轻由于惯性对人体的伤害。
10. 将西瓜放入装水的桶中,静止后如图所示,请画出此时西瓜所受浮力及水对桶壁上A点压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】西瓜在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,由题知,压力F作用点为A;则过A点作垂直于杯壁向右下的压力F,如图所示:
二、选择题(每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。)
11. 最先通过实验测出大气压值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡 C. 伽利略 D. 托里拆利
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿在力学、光学、数学等领域做出了重大贡献,提出了牛顿第一定律等规律,故A不符合题意;
B.提出了帕斯卡原理、帕斯卡定理等,故B不符合题意;
C.伽利略提出了力是改变物体运动状态的原因等观点,故C不符合题意;
D.托里拆利第一个测量出大气压的值,约为1×105Pa,故D符合题意。
故选D。
12. 估测是学好物理的基本功之一。下列几种估测最符合实际情况的( )
A. 人体最舒适的环境温度是37℃
B. 初二物理课本重约为2.5 N
C. 今天教室内大气压约1.8×l05Pa
D. 空气的密度约1.29×l03 kg/m3
【答案】B
【解析】
【详解】A.人体正常体温在37℃左右,但感觉舒适的温度在23℃左右,因为人体在进行新陈代谢的过程中会产生热量,当环境温度过高时,人体会感觉不适。故A不符合题意;
B.初二物理课本的质量在250g左右,受到的重力大约为
左右。故B符合题意;
C.一个标准大气压的值约为1.01×105Pa,教室内的大气压接近标准大气压,不可能达到1.8×105Pa。故C不符合题意;
D.空气的密度较小,约为1.29kg/m3,而不是1.29×103kg/m3。故D不符合题意。
故选B。
13. 下列实例中没有力对物体做功的是( )
A. 叉车把货物举高
B. 掷出去的冰壶在光滑的水平面上向前滑行过程中
C. 人推车水平前进
D. 中国选手张湘祥把的杠铃举高1.8米
【答案】B
【解析】
【详解】A.叉车把货物举高,叉车对货物的力向上,货物移动的距离向上,所以力对物体做了功,故A不符合题意;
B.冰壶在光滑水平面上滑行时,不受到摩擦力的作用,所受的重力和支持力方向在竖直方向,移动的距离是水平方向,所以没有力对物体做功,故B符合题意;
C.人推车水平前进,人对车的力水平方向,车移动的距离也是水平方向,所以力对物体做了功,故C不符合题意;
D.把杠铃举高1.8m,人对杠铃的力向上,杠铃移动的距离向上,所以力对物体做了功,故D不符合题意。
故选B。
14. 将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的( )
A. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
B. 向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
C. 向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D. 向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
【答案】A
【解析】
【详解】同一长方体悬浮在水中,长方体受到的浮力等于重力,故两种情况下长方体受到的浮力相同,而长方体受到的浮力等于物体上、下表面受到水的压力之差,所以长方体向上、向下表面受到水的压力差相等;由长方体向上、向下表面受到水的压强差等于,水平放置时Δh比竖直放置时小,则水平放置在水中产生的向上、向下的压强差小于竖直放置在水中产生的向上、向下的压强差。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 盐水选种是我国农民常采用的选种方法:将待选的种子放入浓度适当的盐水中后,良种沉入水底,次种则漂浮于水面,很快就能完成选种工作,如图所示。但盐水浓度的把握是关键,如果盐水的浓度太低,则可能( )
A. 所有种子都漂浮在水面 B. 所有种子都不受浮力
C. 良种漂浮,而次种下沉 D. 只有少量次种漂浮
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】将种子放入盐水中后,由于干瘪、虫蛀的种子重量较小,故受到的浮力大于重力而使种子上浮,最后漂浮于水面上;而饱满的种子,本身重量较大,故重力大于所受浮力,故种子会下沉。但如果盐水的浓度太低,因为种子排开盐水的体积不变,所以种子受到盐水的浮力减小,所以只有少量次种漂浮。
故选D。
16. 如图所示,站在水平地面上的人水平向右推地面上的木箱,但木箱始终没有被推动。下列说法正确的是( )
A. 箱子受到地面对它的摩擦力水平向右
B. 人对箱子的推力小于地面对箱子的摩擦力
C. 小东推木箱的过程中,木箱的运动状态没有改变
D. 箱子受到的重力和箱子对地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.箱子有相对地面向右运动的趋势,所以受到的摩擦力水平向左,故A错误;
B.木箱始终没有被推动,说明木箱处于平衡状态,受平衡力,所以人对箱子的推力等于地面对箱子的摩擦力,故B错误;
C.小东推木箱的过程中,木箱始终处于静止状态,运动状态没有变化,故C正确;
D.箱子受到的重力和箱子对地面的压力方向相同,且作用在两个物体上,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
17. 龙年春晚舞蹈《锦鲤》,展现了寓意“年年有余”的祥瑞画面。如图所示,此时演员悬停于空中,则下列分析正确的是( )
A. 悬停于空中的演员不受力的作用
B. 悬停于空中的演员没有惯性
C. 悬停于空中的演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
D. 悬停于空中的演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.悬停于空中的演员受重力和绳子对演员的拉力的作用,故A错误;
B.惯性是物体固有属性,一切物体都具有惯性,故B错误;
CD.演员受到的重力与绳索对演员的拉力使演员处于静止状态,这两力是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选C。
18. 关于图示的四个实验情景,下列说法正确的是( )
A. 图甲所示的实验中,弹簧测力计的示数大于木块受到的滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,说明压力的作用效果与小桌的质量有关
C. 图丙所示的实验中,用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小
D. 图丁所示的实验中,如果石块接触溢水杯底部,那么石块受到的浮力会变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡原理可知,此时木块所受摩擦力的大小与拉力的大小相等,弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力的大小,故A错误;
B.图乙所示的实验中,在小桌面上放一个砝码后海绵的凹陷程度会增大,受力面积不变,压力增大,压力的作用效果比较明显,说明压力的作用效果与压力有关,故B错误;
C.图丙所示的实验中,用U形管两侧液面的高度差可以反映探头处水产生压强的大小,液面高度差越大,表示水内部的压强越大,故C正确;
D.图丁所示的实验中,如果石块接触溢水杯底部,石块排开水的体积不变,由阿基米德原理可知石块受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
19. 如图所示,质量和底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,下列说法正确的是( )
A. 甲乙两容器对桌面的压力F甲=F乙
B. 甲乙两容器对桌面的压力F甲>F乙
C. 液体对烧杯底部的压强p甲=p乙
D. 液体对烧杯底部的压强p甲>p乙
【答案】A
【解析】
【详解】AB.水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,甲乙两个容器质量相等,且容器中两种液体质量相等,则总质量相等,即总重力相等,故F甲=F乙,故A正确,B错误。
CD.因为容器底面积相同,液体高度相同,所以甲中液体的体积大于乙中液体的体积,即V甲>V乙,当质量相同时,根据可知ρ甲<ρ乙,两容器中液体的深度相同,根据知,液体对杯底的压强为,故CD错误。
故选A。
20. 下列办法中,能提高如图滑轮组机械效率的是( )
A. 增大摩擦 B. 增大定滑轮重力
C. 增大动滑轮重力 D. 增大被提升物体重力
【答案】D
【解析】
【详解】A.增大摩擦,会增大额外功在总功所占比值,使机械效率降低,故A不符合题意;
B.增大定滑轮重力,不会改变额外功和有用功,即机械效率不变,故B不符合题意;
C.增大动滑轮重力,会增大额外功在总功所占比值,使机械效率降低,故C不符合题意;
D.增大被提升物体重力,增大有用功在总功所占比值,使机械效率增大,故D符合题意。
故选D。
三、实验题(每空2分,21题10分,22题6分,23题10分,共26分。)
21. 游泳时,人在水中越往深处走就越觉得身体越来越轻。再如人在水中会下沉,但是在死海中却能漂浮于水面。基于日常的生活经验使小明对影响浮力大小的因素产生很多猜想。
猜想1:可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想2:可能与排开液体的体积有关;
猜想3:可能与液体的密度有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图1所示的一系列实验。
(1)通过比较实验图1中①③④发现,浮力大小与浸入液体________无关。比较实验①②③,分析发现浮力大小与________有关;
(2)如图2所示能正确反映弹簧测力计示数F与物块下表面到水面距离的关系(物块不触底)的图像是________(填字母代号);
(3)比较①、③、⑤的实验数据可知:物体浸没在水中所受的浮力_____(选填“>”、“<”或“=”)浸没在盐水中所受的浮力,两者对比可说明浮力与_______有关。
【答案】 ①. 深度 ②. 物体排开液体的体积 ③. B ④. < ⑤. 液体的密度
【解析】
【详解】(1)[1][2]比较实验图1中①③④可知,浸入深度不同,弹簧测力计的示数相等,浮力相等,故可得出结论:浮力大小与浸入液体的深度无关;比较实验①②③可知,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,可得出结论:浮力大小与排开液体的体积有关。
(2)[3]在物体逐渐浸入液体的过程中,排开液体的体积增大,浮力逐渐增大,直到完全浸没,浮力达到最大值后保持不变,则弹簧测力计的示数应是先变小后保持不变,故图B正确反映了这一变化过程。
(3)[4][5]由①③可知,物体在水中受到的浮力
F浮=G-F=4N-3N=1N
由⑤可知,该弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为2.8N,由①⑤可知,物体在盐水中受到的浮力
F浮'=G-F'=4N-2.8N=1.2N
因此同样体积的物体在盐水中受到的浮力大于在水中受到的浮力,说明浮力与液体的密度有关。
22. 如图所示,利用铁架台、材质均匀并带有均匀刻度的直杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码质量均为50 g)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,发现杠杆静止在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于____(选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来具体详细的实验操作是:_______使杠杆在水平位置平衡;
(2)正确调平杠杆后,将弹簧测力计从位置①缓慢移动到位置②时,杠杆始终保持水平平衡状态,如图丙所示。弹簧测力计的示数将____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 将杠杆的平衡螺母向左调节 ③. 变大
【解析】
【详解】(1)[1][2]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都是平衡状态,因此图甲中杠杆已经是静止状态故此时杠杆处于平衡状态。由图甲知,实验前杠杆静止时右端下沉,左侧较高,为调节杠杆水平平衡,故接下来的操作是:应该将杠杆的平衡螺母向左侧调节直至杠杆在水平位置保持平衡。
(2)[3]弹簧测力计从①位置移动到②位置时,由于拉力的力臂变小,根据杠杆平衡的条件可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂变小,则动力变大,即弹簧测力计示数变大。
23. 小明在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,根据生活经验提出如下猜想,并设计了如图所示的实验验证猜想。
猜想1:物体的动能与物体的速度有关
猜想2:物体的动能与物体的质量有关
(1)本实验中钢球动能的大小是通过________来反映的,这种研究问题的方法叫_______;
(2)为了验证猜想2,小明进行了如图丙所示的操作,控制钢球质量不同但高度相同的目的是________,通过观察甲、丙两图,可以初步得到的结论是________;此结论可以解释汽车_________(选填“超速”或“超载”)带来的危害。
【答案】 ①. 木块被撞移动的距离 ②. 转换法 ③. 使钢球到达水平面的速度相同 ④. 物体的速度相同时,质量越大,它具有的动能越大 ⑤. 超载
【解析】
【详解】(1)[1][2]本实验中,钢球的动能大小是通过小木块向前移动的距离来反映的,运用了转换法。
(2)[3]探究物体的动能与物体的质量关系,要改变物体质量,控制物体运动速度一定,具体操作是使不同质量的物体从同一斜面同一高度由静止滑下;
[4][5]观察甲、丙两图,质量大的物体,撞击木块后,小木块移动的距离大,即动能大,故得结论物体运动速度相同时,质量越大,动能越大;此结论可以解释汽车超载带来的危害。
四、计算与阅读题(第24小题5分,第25小题8分,第26小题8分共21分;计算题要有必要的公式和过程。)
24. 如图甲为开瓶器起瓶盖时的情景。它可简化抽象为图乙所示的不计自重的杠杆模型,O为支点,动力和阻力的方向均垂直于杠杆,AO=6 cm,BO=1 cm,动力F1=20 N。
(1)这是一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)求阻力F2的大小?________
【答案】 ①. 省力 ②. 120N
【解析】
【详解】[1]由图可知,动力臂为AO,阻力臂为BO,动力臂大于阻力臂,这是一个省力杠杆。
[2]由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得,阻力
25. 2023年5月,世界智能大会在天津的成功举办,将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人,质量为,底部轮与地面接触总面积为,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时,对地面产生的压强;
(2)在内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
【答案】(1);(2)18W
【解析】
【详解】解:(1)智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压强
(2)在0~6s内机器人做匀速直线运动,水平方向上牵引力和阻力是一对平衡力,机器人牵引力F大小等于受到的阻力f,牵引力为
F=f=0.05G=0.05×300N=15N
机器人匀速直线运动时速度为1.2m/s,则牵引力做功的功率为
答:(1)智能机器人对地面产生的压强为;
(2)在0~6s内智能机器人牵引力做功的功率为18W。
26. 阅读短文,回答问题:
神奇的天宫课堂
2022年3月23日下午,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。在约45分钟的授课时间内,航天员相互配合,生动演示了微重力环境下太空冰雪实验、液桥演示实验,水油分离实验等。
王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩”沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面,而是做近乎完美的匀速直线运动。科学计算表明,在太空舱中的物体受到的地球引力大约是在地面附近的88.5%,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。但是由于地球并非是个完美的球体且密度分布不均匀,并且太空舱在运动中受高空稀薄空气阻力的影响,使得太空舱的运动轨道不是完美的圆形且速度大小会有波动,因此太空舱中的物体也并非处于严格的“完全失重”状态。
(1)王亚平在太空舱中时,相比起在地球,她的质量______,重力______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)“冰墩墩”在太空舱中被抛出后做近似匀速直线运动,主要原因是______:
A.“冰墩墩”受到跟运动方向相同的推力作用
B.地球对“冰墩墩”没有吸引力
C.地球对“冰墩墩”的吸引力很小
D.地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动
(3)地面课堂的同学也同步尝试完成水油分离实验。将瓶子里的水和油摇晃均匀后静置于水平桌面上,水和油会逐渐分离,因为油不溶于水且油的密度比水______,所以会处于______层(选填“上”或“下”)。
(4)航天员长时间驻留在太空舱内,需要进行体育锻炼以保证身体健康,防止身体各部分机能退化。以下可以在太空舱内进行的体育活动有______。
A.跳绳 B.拉弹力带 C.打篮球 D.举重
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. D ④. 小 ⑤. 上 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]质量是表示物体含有物质的多少,是物体的固有属性,不随位置变化而变化,所以王亚平在太空舱中时,相比起在地球,她的质量不变。
[2]因为在太空舱中的物体处于失重状态,所以王亚平在太空舱中时,相比起在地球,重力变小。
(2)[3]由材料可知,如果地球对物体的吸引力恰好能使物体绕地球做圆周运动,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。只有在这样的状态下,“冰墩墩”在太空舱中被抛出后才能做近似匀速直线运动,所以主要原因是地球对“冰墩墩”的吸引力绝大部分使它绕地球做圆周运动。
故选D。
(3)[4][5]水和油摇匀后静置于水平桌面上,过段时间后水和油会逐渐分离,因为油的密度比水的密度小,根据物体沉浮条件可知,密度小的物体会浮在密度大的物体上层。
(4)[6] 太空舱内近乎处于失重状态,所以克服自重做功的跳绳和对杠铃做功的举重不可能实现,而篮球在太空舱里只能匀速直线运动了;拉弹力带是自己的双臂相互施加力的作用,在太空舱可以用这种方式锻炼身体。
故选B。
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