内容正文:
2023—2024学年度第二学期期末质量监测
八年级物理试题
第I卷(选择题共36分)
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分,在每题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下哪个物体的重力最接近0.5N( )
A. 一张课桌 B. 一个手机 C. 一个鸡蛋 D. 一个中学生
2. 若地球上的物体所受的重力突然消失:①物体将没有质量;②摩擦力将不存在;③火焰的形状是球形的;④瀑布将消失.其中正确的是( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
3. 列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A. 说明力能改变物体的形状
B. 拉弹簧力越大弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 弹簧的长度与拉力的大小成正比
5. 如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A. 黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D. 黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
6. 移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些会更容易推拉,原因是( )
A. 重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B. 重物和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C. 重物重力变小,导致摩擦力变小
D. 接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
7. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
8. 下列做法中,属于减小压强的是( )
A. 书包带做的较宽 B. 篆刻刀刀口磨的很锋利
C. 用细线切割肥皂 D. 压路机的碾子质量很大
9. 如图所示生活中蕴含着丰富的物理知识,下列分析正确的是( )
A. 建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B. 地漏是利用连通器原理密封异味
C. 铁轨下面铺放枕木,通过减小受力面积增大压强
D. 盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
10. 放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),发现小球1依然静止在烧杯底,小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变,可推断出( )
A. F1′>F1,F2′>F2,F1′<F2′
B. F1′>F1,F2′=F2,F1′=F2′
C. F1′>F1,F2′=F2,F1′<F2′
D. F1′=F1,F2′=F2,F1′<F2′
11. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小
B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等
D. 两密度计在水面处的刻度值不同
12. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确是( )
A. 整个橙子的密度等于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
13. 下列有关功的说法正确的是( )
A. 用力推车没有推动,人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
14. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
15. 如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A. 热气球匀速下降 B. 拉弓射箭
C. 渔网散开落下 D. 滑板车滑上坡顶
16. 北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B. 动能增大,势能不变,机械能增大
C. 动能增大,势能减小,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
17. 下列工具,在如图使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用镊子取砝码 B. 用核桃钳捏核桃
C. 用剪刀剪绳子 D. 用开瓶器开瓶盖
18. 用如图所示四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题共64分)
二、填空题:本题共5小题,每空1分,共9分。
19. 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明力可以改变物体的________,上面的棋子由于________要保持原来的静止状态。
20. 大气压随地面高度的增加而________(选填“增大”或“减小”)。
21. 如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示:当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1___________ F2,若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1___________ P2(两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”)
22. 如图所示,在装有某液体的薄壁圆柱形容器中放入一边长为10cm的正方体木块后,液面升高了1cm,容器底部受到液体的压强变化了80Pa,已知圆柱形容器的底面积为800cm2,则木块受到的浮力为________N,木块底部受到液体压强为_________Pa。
23. 在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m,在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为______ N,推力做功的功率为______ W。
三、作图与实验探究题:本题共4个小题,每图或每空2分,共36分。
24. 如图所示,用轻质撬棒撬动地面上的石头,O是撬棒的支点,F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。
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),在瓶嘴上扎橡皮膜,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)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是___________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(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)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的___________有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器___________有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度___________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
26. 如图所示,摆线的长度L相同,小球A、B的质量 mA<mB,悬线与竖直方向之间的夹角θ1<θ2;
(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的______无关;
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”;小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较______反映小球撞击木块C前的动能大小;
(3)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与______有关(选填“速度”、“高度”或“质量”);
(4)若水平面绝对光滑且足够长,木块C被撞击后,它将做______直线运动(选填“减速”、“匀速”“或”“加速”);
(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能______(选填“相等”或“不相等”),该方案______(选填“正确”或“错误”)。
27. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0. 5N)。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示,此时正确的操作是向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要便杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向__________(选填“左”或“右”)移动__________个格;
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”或“变小”),原因是____________________。
四、计算题:本题包括2个小题,28题9分,29题10分,共19分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的运算步骤,只写出最后答案的不得分。
28. 一足够高的圆柱形容器,容器的质量是0.5kg,底面积为250cm2容器内原来装有10cm深的水。弹簧测力计挂着一个质量为2kg,体积为2.5×10-4m3的实心金属块,金属块浸没在水中,如图所示,求:
(1)金属块受到的重力;
(2)金属块受到的浮力;
(3)弹簧测力计的示数;
(4)容器对桌面的压强。
29. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
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2023—2024学年度第二学期期末质量监测
八年级物理试题
第I卷(选择题共36分)
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分,在每题的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 以下哪个物体的重力最接近0.5N( )
A. 一张课桌 B. 一个手机 C. 一个鸡蛋 D. 一个中学生
【答案】C
【解析】
【详解】A.一张课桌的质量接近10kg,重力为
故A不符合题意;
B.一个手机大约200g,即0.2kg,则重力
故B不符合题意
C.一只鸡蛋的质量大约50g,即0.05kg,则重力
故C符合题意;
D.一个中学生的质量大约50kg,则重力
故D不符合题意。
故选C。
2. 若地球上的物体所受的重力突然消失:①物体将没有质量;②摩擦力将不存在;③火焰的形状是球形的;④瀑布将消失.其中正确的是( )
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①质量是物体自身的一种属性,与物体是否受重力无关,不受重力,物体仍有质量;②只要物体间有压力、接触面粗糙、要发生或发生了相对运动,物体间就存在摩擦力,所以,没有重力,摩擦力可能存在;③在重力作用下,火焰周围冷暖气流发生对流,热空气上升,带动火焰向上运动,没有重力的影响,火焰周围不会发生空气对流,也就没有使火焰上升的气流,火焰的形状就变成了球形;④瀑布是水由于受重力向下流动形成的,没有重力,瀑布将消失。故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响。列车启动后,下列选项中的情况可能出现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,列车停在平直轨道上,车厢中小球b静止且与路灯杆在同一竖直线上。当列车启动后,小球b由于惯性,仍保持原来的静止状态,忽略桌面对b的摩擦及空气的影响,则小球b与路灯杆之间的位置不发生改变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A. 说明力能改变物体的形状
B. 拉弹簧的力越大弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 弹簧的长度与拉力的大小成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手拉弹簧,弹簧的形状发生了变化,由未拉伸的直线状变为拉伸后的曲线状,这说明力能改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,即拉弹簧的力越大,弹簧的伸长量就越大,故B正确,不符合题意;
C.当弹簧发生形变后,由于要恢复原状,会对使它发生形变的物体产生力的作用,这个力就是弹力,故C正确,不符合题意;
D.因为弹簧的总长度包括未拉伸时的原长和拉伸后的伸长量两部分。当拉力增大时,伸长量增大,但原长并未改变,所以总长度并不是与拉力成正比,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A. 黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力大小相等
B. 用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力增大
C. 黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D. 黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】A.黑板帖受到的重力方向竖直向下,作用点在黑板帖上,黑板帖由于在重力的作用具有向下运动的趋势,所以受到竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等方向相反,作用在同一个物体上,故A正确;
B.黑板帖受到的摩擦力为静摩擦力,不是滑动摩擦力,所以增大对黑板贴的压力,黑板帖受到的摩擦力不会增大,故B错误;
C.在水平方上,黑板帖对黑板的吸引力,作用点在黑板上,而黑板对黑板帖的吸引力作用点却在黑板贴上,这两个力大小相等方向相反,作用点不在同一个物体上,所以黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对相互作用的力,故C错误;
D.黑板帖受到的重力方向竖直向下,黑板对黑板帖的吸引力方向水平向左,所以这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
6. 移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些会更容易推拉,原因是( )
A. 重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小
B. 重物和地面的接触面积变小,导致摩擦力变小
C. 重物的重力变小,导致摩擦力变小
D. 接触面的粗糙程度变小,导致摩擦力变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.移动重物时,把重物一端稍微往上提起一些,重物对地面的压力变小,导致摩擦力变小,所以更容易推拉,故A符合题意;
B.滑动摩擦力大小与重物和地面的接触面积无关,故B不符合题意;
C.此过程中,重物的重力不变,故C不符合题意;
D.此过程中接触面的粗糙程度不变,故D不符合题意。
故选A。
7. 小京在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;将铁块放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块和铁块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲所示实验中,弹簧测力计的示数小于滑动摩擦力的大小
B. 图乙所示实验中,木板受到的压力等于木块受到的重力
C. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关
D. 甲、乙两次实验,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲所示实验中,弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,由二力平衡可知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故A错误;
B.图乙所示实验中,将铁块放在木块上,所以木板受到的压力等于木块的重力和铁块的重力之和,故B错误;
CD.将铁块放在木块上,增大了木块对木板的压力,控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,故C正确,D错误。
故选C。
8. 下列做法中,属于减小压强的是( )
A. 书包带做的较宽 B. 篆刻刀刀口磨的很锋利
C. 用细线切割肥皂 D. 压路机的碾子质量很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B.篆刻刀刀口磨的很锋利,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.用细线切割肥皂,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示生活中蕴含着丰富物理知识,下列分析正确的是( )
A. 建筑工人在砌墙时利用铅垂线确定垂直方向
B. 地漏是利用连通器原理密封异味
C. 铁轨下面铺放枕木,通过减小受力面积增大压强
D. 盆景自动供水装置是液体压强使水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用了重力的方向总是竖直向下的原理制成重垂线,建筑工人砌墙时,常用重垂线来检查墙壁是否竖直,而不是检查是否垂直,故A错误;
B.地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口的容器,这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时,连通器各容器内水面总是相平,所以当存水杯中的水面超过“碗”口时,异味就无法通过地漏进入房间,故B正确;
C.铁轨下面铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故C错误;
D.因为盆景瓶外大气压等于瓶内水产生的压强与瓶内水上方气压之和,是大气压强使水不会全部流掉而保留在塑料瓶中,故D错误。
故选B。
10. 放在水平桌面上的两个相同的烧杯中装有不同浓度的盐水,其中一杯是饱和的。盐水中的实心小球是用同种材料制作的。小球静止时情况如图所示,此时小球1、小球2受到的浮力分别记为F1、F2。向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),发现小球1依然静止在烧杯底,小球2还是处于漂浮状态。此时小球1、小球2两个小球受到的浮力分别记为F1′、F2′。整个过程温度不变,可推断出( )
A. F1′>F1,F2′>F2,F1′<F2′
B. F1′>F1,F2′=F2,F1′=F2′
C. F1′>F1,F2′=F2,F1′<F2′
D. F1′=F1,F2′=F2,F1′<F2′
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,实心小球是用同种材料制作的,即小球密度ρ相等; 由图可知,小球1的体积比2小,即
V1<V2
由 可知
由可知
根据小球1沉底,小球2漂浮可知此时
结合物体的浮沉条件可知
由于盐水只有一杯是饱和的,所以密度较大的右侧烧杯内为饱和盐水; 向两个烧杯中分别加入少许质量相等的盐后(盐的体积忽略不计),左侧不饱和盐水的密度ρ盐1增大,根据,小球1 受到的浮力会增大,即
由于小球1依然静止在烧杯底,说明增大后的浮力
右侧烧杯中的饱和盐水加入盐之后ρ盐2不变,所以小球2受到的浮力不变,即
所以
即
故选C。
11. 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小
B. 密度计B所受重力较小
C. 两密度计底部所受水的压强相等
D. 两密度计在水面处的刻度值不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排
A、B均漂浮在水中,故液体密度相同。由图可知
VB排>VA排
可得
FB浮>FA浮
故A正确;
B.密度计处于漂浮状态,浮力和重力的关系为
F浮=G计
因为
FB浮>FA浮
所以
GB>GA
故B错误;
C.A、B浸没的深度关系为
hA<hB
根据液体压强公式
p=ρgh
可得
pA<pB
故C错误;
D.密度计是用来测量液体密度的仪器,密度计漂浮时,在液面处的刻度就是所测液体的密度,A、B均为密度计,漂浮在水上,所以两密度计在水面处的刻度都是水的密度,故D错误。
故选A。
12. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 整个橙子的密度等于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个橙子放入水中,漂浮在水面上, 整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;
B.将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中,体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其受到的浮力不变,故C错误;
D.整个橙子在水中漂浮,所受浮力等于其重力。将其切成大小两块,再次投入水中,大块橙子受到的浮力等于自身重力,小块橙子受到的浮力小于自身重力,两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力,故D正确。
故选D。
13. 下列有关功的说法正确的是( )
A. 用力推车没有推动,人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力推车没有推动,只有力没有移动距离,人对车没有做了功,故A错误;
B.足球在水平地面上滚动时,重力的方向竖直向下,足球没有重力的方向上通过一定的距离,重力没有对足球做功,故B正确;
C.运动员举起杠铃在空中静止不动,运动员对杠铃有力的作用,但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离,运动员没有对杠铃做功,故C错误;
D.学生背着书包在水平路面上行走,背书包的力的方向是向上,书包没有在力的方向上移动距离,所以学生对书包没有做功,故D错误。
故选B。
14. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小孩对砖做功更多 B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多 D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】
【详解】AC.大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,根据
W=Fs=Gh
可知,做功一样多,故AC错误;
BD.两人做功一样多,大人用时较短,根据可知,大人对砖做功更快,故B错误,D正确。
故选D。
15. 如图所示的情景中,属于动能转化为重力势能的是( )
A. 热气球匀速下降 B. 拉弓射箭
C. 渔网散开落下 D. 滑板车滑上坡顶
【答案】D
【解析】
【详解】A.热气球匀速下降,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,所以不是动能转化为重力势能,故A不符合题意;
B.拉弓射箭时,弓的弹性形变程度逐渐减小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大,弹性势能转化为动能,故B不符合题意;
C.渔网散开落下,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故C不符合题意;
D.滑板车滑上坡顶,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,动能转化为重力势能,故D符合题意。
故选D。
16. 北京时间2022年6月5日10时44分,神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。关于飞船在离地加速升空过程中能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能增大,机械能增大
B 动能增大,势能不变,机械能增大
C. 动能增大,势能减小,机械能不变
D. 动能减小,势能增大,机械能不变
【答案】A
【解析】
【详解】动能大小与质量和速度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,速度增大,故动能增大;重力势能大小与质量和高度有关,飞船在离地加速升空过程中,质量不变,高度增加,故势能增大;机械能为动能与势能的总和,故机械能增大。故BCD错误,A正确。
故选A。
17. 下列工具,在如图使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 用镊子取砝码 B. 用核桃钳捏核桃
C. 用剪刀剪绳子 D. 用开瓶器开瓶盖
【答案】A
【解析】
【详解】A.用镊子取砝码,镊子的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,是费力杠杆,故A符合题意;
B.用核桃钳捏核桃时,核桃钳的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故是省力杠杆,故B不符合题意;
C.用剪刀剪绳子,剪刀的动力臂大于阻力臂,动力小于阻力,故是省力杠杆,故C不符合题意;
D.用开瓶器开瓶盖,开瓶器的动力臂大于阻力臂,故动力小于阻力,故省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
18. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如选项A中图,动滑轮是省力杠杆,其动力臂是阻力臂的2倍,则动力是阻力的一半,即
如选项B中图,根据机械功原理,任何机械都不省功,所以由得
如选项C中图,设阻力臂为L,则从支点到动力作用点长度为3L,因为动力作用线与横杆夹角为30°,说明动力臂长度为横杆的一半,即。根据杠杆平衡条件可得
如选项D中图,定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,则。综上所述,通过比较得知,B选项中最小,即在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是斜面,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题共64分)
二、填空题:本题共5小题,每空1分,共9分。
19. 如图所示,用力打击一摞棋子中间的一个,该棋子由静止开始沿水平方向飞出,这表明力可以改变物体的________,上面的棋子由于________要保持原来的静止状态。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1][2]力可以改变物体的形状或运动状态,用力打击一摞棋子中间的一个,棋子在力的作用下由静止开始沿水平方向飞出,棋子的运动速度和方向都发生了变化,这表明力可以改变物体的运动状态。
[2]任何物体都具有惯性,惯性即物体保持原来运动状态不变的性质,上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态,由于下方的棋子飞出,在重力的作用下落在桌子上。
20. 大气压随地面高度的增加而________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】减小
【解析】
【详解】海拔越高,空气越稀薄,大气压越小,大气压的变化规律是随着高度的增加而减小。
21. 如图甲所示,放在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示:当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1___________ F2,若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1___________ P2(两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,物体做匀速直线运动,速度大小为
由图丙可知,物体仍做匀速直线运动,速度大小为 v2=5m/s,物体在水平地面上做匀速直线运动时,所受推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F=f,虽然v1<v2,但由于接触面的粗糙程度和压力大小不变,故同一物体所受滑动摩擦力大小不变,则F1=F2。
[2]已知v1<v2,由
可得,两次推力的功率关系为P1<P2。
22. 如图所示,在装有某液体的薄壁圆柱形容器中放入一边长为10cm的正方体木块后,液面升高了1cm,容器底部受到液体的压强变化了80Pa,已知圆柱形容器的底面积为800cm2,则木块受到的浮力为________N,木块底部受到液体压强为_________Pa。
【答案】 ①. 6.4 ②. 640
【解析】
【详解】[1]根据p =ρgh可知, 液体的密度
木块排开液体的体积
木块受到的浮力
[2]由图可知,木块处于漂浮状态,木块上表面没有受到液体向下的压力,根据浮力产生的原因可知,木块底部受到液体的压力
木块的底面积
木块底部受到液体压强
23. 在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m,在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为______ N,推力做功的功率为______ W。
【答案】 ①. 100 ②. 120
【解析】
【详解】[1]在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,物体处于平衡状态,摩擦力和推力为一对平衡力,大小相等方向相反,故地面对箱子的摩擦力为100N。
[2]推力做的功
推力做功的功率
三、作图与实验探究题:本题共4个小题,每图或每空2分,共36分。
24. 如图所示,用轻质撬棒撬动地面上的石头,O是撬棒的支点,F2是阻力。请在图中画出作用在D点的最小动力F1、动力臂l1和阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】反向延长阻力作用线,作支点O到延长线垂线,即为阻力臂l2;阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,要想动力最小,则动力臂应该最长,则支点到动力作用点D点的直线距离,即为最长动力臂l1;此时作用在D点,垂直于动力臂向下的力,即为最小动力F1。如图所示:
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),在瓶嘴上扎橡皮膜,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)瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小,此研究方法是___________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(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)根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同,可知:液体的压强与液体的___________有关;
(4)为了探究液体压强与液体密度关系,要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关;
(5)实验后,该同学自制如图E装置继续探究,已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,这说明液体对容器___________有压强(选填“底部”或“侧壁”)。他再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图F所示,则此液体密度___________(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
【答案】 ①. 转换法 ②. 无关 ③. 深度 ④. C、D ⑤. 侧壁 ⑥. 小于
【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压力作用效果,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,由图可知,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。
(4)[4]为了探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法可知,需控制液体的密度不同,液体的深度相同,由题图可知,C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同,液体深度相同,橡皮膜鼓起的程度不同,得出的结论是:液体压强与液体的密度有关。
(5)[5]如图E所示,隔板左侧倒水,橡皮膜在侧壁上,发现橡皮膜向右凸起,表明橡皮膜所在的位置有压强,这说明液体对容器的侧壁有压强。
[6]在图F中,水对橡皮膜有向右的压强,右侧液体对橡皮膜有向左的压强,橡皮膜恢复原状,不再凸起,说明橡皮膜左右两侧压强相等,则有
因为h液>h水,所以ρ液<ρ水。
26. 如图所示,摆线的长度L相同,小球A、B的质量 mA<mB,悬线与竖直方向之间的夹角θ1<θ2;
(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的______无关;
(2)小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”;小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过比较______反映小球撞击木块C前的动能大小;
(3)根据乙、丙所示的探究过程,他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:小球的动能大小与______有关(选填“速度”、“高度”或“质量”);
(4)若水平面绝对光滑且足够长,木块C被撞击后,它将做______直线运动(选填“减速”、“匀速”“或”“加速”);
(5)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞击木块时小球的动能______(选填“相等”或“不相等”),该方案______(选填“正确”或“错误”)。
【答案】 ①. 质量 ②. 木块移动的距离 ③. 速度 ④. 匀速 ⑤. 相等 ⑥. 错误
【解析】
【详解】(1)[1]图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置;这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。
(2)[2]实验中,小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止;本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小,这种研究方法叫转换法。
(3)[3]乙、丙所示的探究过程,当悬线与竖直方向的夹角越大,小球撞击木块时的速度越大;观察到图丙中木块C撞得更远,说明:物体的动能大小与速度有关。
(4)[4]由牛顿第一定律知,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动。
(5)[5][6]在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧的弹性势能转换成小球的动能,所以不同小球的动能是相同的;小球的动能与其质量和速度都有关,由于小球的动能不变,改变其质量,因而小球的速度也会发生改变,所以该方案存在两个变量,故错误。
27. 如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置(杠杆刻度均匀,每个钩码重0. 5N)。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示,此时正确的操作是向__________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)接下来,在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要便杠杆在水平位置再次平衡,则应将B处所挂钩码向__________(选填“左”或“右”)移动__________个格;
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”或“变小”),原因是____________________。
【答案】 ①. 右 ②. 左 ③. 2 ④. 变大 ⑤. 动力臂逐渐减小
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,此时杠杆左端重,右端轻,故此时应向右调节杠杆的平衡螺母,使杠杆水平平衡。
(2)[2][3]设杠杆每格的长度为l,每个钩码的重力为G,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处的钩码拿掉一个,要便杠杆在水平位置再次平衡,则此时杠杆左端的力臂为FA=6l,杠杆右端钩码的重力为GB=3G,杠杆水平平衡时,由杠杆的平衡条件可得
G×6l=3G×lB
解得杠杆B端力臂的长度为
故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。
(3)[4][5]由图丙可知,在旋转过程中,杠杆保持水平平衡,动力臂逐渐减小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆的平衡条件可知,动力逐渐增大,即弹簧测力计的示数将逐渐变大。
四、计算题:本题包括2个小题,28题9分,29题10分,共19分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的运算步骤,只写出最后答案的不得分。
28. 一足够高的圆柱形容器,容器的质量是0.5kg,底面积为250cm2容器内原来装有10cm深的水。弹簧测力计挂着一个质量为2kg,体积为2.5×10-4m3的实心金属块,金属块浸没在水中,如图所示,求:
(1)金属块受到的重力;
(2)金属块受到的浮力;
(3)弹簧测力计的示数;
(4)容器对桌面的压强。
【答案】(1)20N;(2)25N;(3)17.5N;(4)1300Pa
【解析】
【详解】解:(1)金属块的重力为
G金=m金g=2kg×10N/kg=20N
(2)金属块浸没在水中,金属块排开水的体积为
V排=V金=2.5×10-4m3
金属块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-4m3=2.5N
(3)弹簧测力计的示数为
F′=G金-F浮=20N-2.5N=17.5N
(4)容器的重力为
G容=m容g=0.5kg×10N/kg=5N
容器内水的体积为
V水=Sh水=250cm2×10cm=2500cm3=2.5×10-3m3
容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
容器中水的重力为
G水=m水g=2.5kg×10N/kg=25N
放入金属块后,把水和金属块、容器看做整体,受到竖直向下水、金属块、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,由力的平衡条件可得
G金+G水+G容=F支持+F′
受到的支持力为
F支持=G金+G水+G容-F′=20N+25N+5N-17.5N=32.5N
因容器受到的支持力和容器对水平桌面的压力是一对相互作用力,所以容器对水平桌面的压力
F压=F支持=32.5N
容器对桌面的压强
答:(1)金属块受到的重力为20N;
(2)金属块受到的浮力为2.5N;
(3)弹簧测力计的示数为17.5N;
(4)容器对桌面的压强为1300Pa。
29. 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力,动滑轮重力。在工人用力作用下,重物匀速上升,达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是多少?
【答案】(1)240W;(2)83.3%;(3)1800N
【解析】
【详解】解:(1)承担物重的动滑轮上绳子的段数,不计绳重和机械之间的摩擦,拉力
拉力移动距离
拉力做功
拉力做功的功率
(2)滑轮组的有用功
机械效率
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则
解得该重物的重力是。
答:(1)拉力做功的功率240W;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)若用该装置提升另一重物时,机械效率达到,则该重物的重力是1800N。
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