内容正文:
2023-2024年度第二学期期中考试初二物理试卷
一、单项选择题(每题3分,共21分)
1. 下列数值最接近实际情况的是
A. 一张纸厚度约为0.1cm
B. 正常骑行自行年的速度约为5m/s
C. 一支普通圆珠笔重约为2N
D. 标准大气压下冰水混合物的温度约为4℃
2. 新云中八景之一的“九龙倒影”,是指坐落在大同城内九龙壁上的九条神龙映入壁前映龙池水中栩栩如生、活灵活现的景观。下列光现象与该现象原理相同的是( )
A. 镜花水月 B. 坐井观天
C. 海市蜃楼 D. 放大文字
3. 下列词语和对应物理知识解释错误的是( )
A. “一个巴掌拍不响”说明一个物体不能产生力的作用
B. “风吹草动”说明力可以改变物体的运动状态
C. “鸡蛋破石头——自不量力”说明鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
D. “落叶归根”说明树叶向下落是由于树叶受到了重力的作用
4. 定期体检是保证中小学学生健康的最有效手段之一,如图是体检时测量身高体重的情景,下列说法正确的是( )
A. 人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对平衡力
B. 人对台秤的压力就是人的重力
C. 台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
D. 地面对台秤的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力
5. 一种塑料做的方便衣钩,只要将它往很平的墙上一按,便牢牢的贴在墙上,并可以挂上衣服,衣钩能贴在墙上,这是由于
A. 墙对塑料衣钩有吸引力
B. 有大气压强作用在塑料衣钩上面
C. 地球对塑料衣钩没有吸引力
D. 墙壁受大气压力作
6. 两个体积相同、质地均匀的实心物体甲、乙,已知m甲=50g,物体乙放在已正确调好的天平上测量质量,如图1所示;再把甲、乙如图2摆放,以下说法正确的是( )
A. 由图1可知,物体乙的质量是65.2g
B. 物体甲的密度一定比物体乙的密度小
C. 图2中,物体甲对物体乙的压力小于物体乙对物体甲的支持力
D. 图2中,物体乙受到的向上的支持力大小等于物体乙的重力大小
7. 如图,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器.向容器中注入高度相等的水,水对容器底部的压强分别为 p甲 、p乙, 装水后的容器对桌面的压力分别为 F甲、F乙 ,则
A. p甲>p乙,F甲=F乙 B. p甲=p乙 , F甲=F乙 C. p甲 <p乙 , F甲<F乙 D. p甲=p乙 , F甲<F乙
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 如图,铅笔长___________cm;停表的读数为___________s;弹簧测力计的示数是___________N。
9. 甲乙两辆汽车在水平路面行驶图,甲车的速度是______m/s=______km/h。车里的乘客必须系好安全带是为了防止______(选“紧急刹车”或“突然启动”)时由于惯性造成受伤。
10. 排球运动员扣球时,球沿弧线运动过去了,说明力可以改变物体的___________。排球最终要落到地面,是因为排球受到___________力的作用。落到地面上滚动的排球,越滚越慢是因为受到___________的作用。
11. 如图,一个体重为50kg的人坐在小船上,用力推另一艘小船而自己坐的小船则同时向后运动,原因是物体间力的作用是___________的;人受到的重力的大小为___________N;俗话说“鸡蛋碰石头——自不量力”,从物理学的角度看,石头受到的力___________鸡蛋受到的力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
12. 如图所示,粗糙水平面上一木箱重200N,当小明用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为______N;当小明用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,小明脚受到的摩擦力大小是______N,方向向______(选填“左”或“右”)。
13. 如图所示的托里拆利实验中,测得此时的大气压强等于___________m高水银柱所产生的压强,该气压下水的沸点___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃。若将实验中的液体改为水,则当时的大气压强可以支持___________m高的水柱。(g取10N/kg,)。
14. 如图所示,茶壶与船闸一样,都利用了______原理:若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面______(选填“相平”或“不相平”)。水平桌面上茶壶质量为200g、底面积,盛有500g水,壶水深为9cm,则水对壶底部的压力为______N。
三、作图题(2+2+3分,共7分)
15. 如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点)
16. 如图所示,球在绳的拉力作用下静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力示意图。
17. 如图所示,重为8N的物体A静止在斜面上,请画出物体A所受的重力和摩擦力的示意图。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
18. 小芸利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请回答下列问题。
(1)该实验是通过泡沫塑料的___________来显示压力的作用效果,这种研究方法叫_________法;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越___________,压力作用效果越明显;这个探究过程采用的物理方法叫___________法;
(3)小芸在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙___________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
19. 小彤和小婷所在的物理兴趣小组利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)如图甲实验中,向左盘和右盘同时加入砝码,使作用在小车上的两个拉力方向___________,并通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)小彤向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须___________才能平衡;
(3)把小车转过一个角度,松手后观察到小车会发生转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在___________才能平衡;
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到___________的影响;
(5)为尽量减少以上影响,小婷提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。实际操作中还发现乙装置具有更适合探究___________的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡 B.不在同一物体上的两个力能否平衡
20. 在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U型管的两端液面的 ____________ 来显示橡皮膜所受压强大小.
(2)当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图A所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强 _____ 右边压强(大于/小于/等于),调节的方法是 _____ (选填序号);
①从U型管内向外倒出适量水 ②拆除软管重新安装 ③向U型管内添加适量水
(3)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 _______ 的增加而增大.
(4)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图 _________ 进行比较.
(5)已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则U型管底部受到的液体的压强为 __________ Pa(ρ水=1×103kg/m3 g=10N/kg) .
五、计算题(7+7分,共14分)
21. 长城汽车——欧拉新能源品牌推出最新电动轿跑欧拉闪电猫如图所示,外形酷似保时捷·帕拉梅拉,备受人们青睐。它具有低能耗、无污染、车型时尚、精致等优点。一驾驶员驾驶该车匀速行驶在平直公路上,此时该车总质量为1.8t。求:
(1)该车从中山行驶到珠海用时45min,行车里程为60km,求该路段它的平均速度为多少?
(2)汽车停在路边时,对水平地面的压力;
(3)若该车匀速行驶时所受的阻力是车身总重力的0.1倍,求此时车受到的牵引力。()
22. 如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,该坦克具有潜渡功能(即:坦克可以完全钻入水中,沿河底从水下通过),坦克总质量为42t,坦克顶部离地面的高度为2.3m,每条履带与地面的接触面积为。(人与其他物体质量忽略不计,g取10N/kg,河水的密度约为)。请利用给出的数据,求:
(1)该坦克停在水平地面上时,对地面压强是多少?
(2)坦克在深为5m的河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是多少?
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是多少?
六、解答题(每空1分,共19分)
23. 请阅读下面的文章
物体的惯性
一辆空车和一辆装满货物的车,在相同的牵引力的作用下由静止开始运动,空车的质量小,在较短的时间内可以达到某一速度,运动状态容易改变。装满货物的车,质量大,要在较长的时间内才能达到相同的速度,运动状态难改变。质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的惯性小。质量大的物体,运动状态难改变,我们说它的惯性大。
惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。相反,当我们要求物体的运动状态不易改变时,应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。
通过上述阅读,请你回答以下问题
(1)阅读上述文章可以得到的结论是物体的惯性与物体的_________有关;
(2)请你解释一下为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱?
答:歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的_______来减小飞机的______,使自身的_____ 容易改变,以提高歼击机的灵活性。
(3)请你注意在本文第一自然段的叙述中较好地体现了“控制变量”这种研究方法,这一自然段所控制是两车受到的________________相同和两车的_______________相同;
(4)根据物体惯性的特点,请你给广大的驾驶员提出一条建议_____________。
24. 汽车在通过起伏路段的凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
151
1.47
1.38
(1)先测小球静止时对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。
25. 阅读短文,回答问题:
“冰丝带”——国家速滑馆
国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆,它有一个美丽的昵称——“冰丝带”。馆内拥有亚洲最大的冰面,冰面温差被控制在0.5℃以内,有利于运动员创造好成绩。科学家对赛道表面进行了微观的观察。结果,他们就发现冰面的最上面有一层过渡层,在过渡层中,物质的微观结构也不是一模一样的,而是渐变的,依次是冰的晶体,冰和水的混合物,液态水膜。真正起到作用的是水膜中具有流动性的“水分子”,或者也可以理解成“可移动的冰”,也可以简单粗暴地理解成冰碴或者冰粒,这让冰刀在冰面上游刃有余。
速滑想要快速提速需要双推,在滑行的过程中两只脚分别向后侧方向全力蹬冰,这样可以使速滑提速,另外在刚开始起步时想要提速,可以采用踩小碎步的方法,如同跑步一样用力往前冲。
运动员衣服也蕴含高科技,通过实验发现,并不是越光滑的表面风阻就越小,“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是小的。”在身体不同部位,凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。
(1)短道速滑运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服,是为了减小___________;
(2)如图乙,在滑行的过程中,两只脚分别向后侧方向用力的蹬冰面,实现加速,其中包含的物理原理有①___________;②___________;
(3)如图丙所示是我国运动员任子威在短道速滑男子1000米决赛中通过弯道时情景,此时他受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力;
(4)若冰刀长度为40cm,平均宽度为1.5mm,当运动员利用单脚冰刀在水平冰面滑行时,冰面受到的压强为,若冰刀所受的摩擦力为运动员重力的0.02倍,则此过程运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为___________N。有同学猜想:场地冰层能够换成表面粗糙程度相同的玻璃吗?请你判断:当同一运动员穿同一冰刀以同样技术滑行时,冰刀在外形相同的玻璃表面所受的摩擦力___________(选填“大于”或“小于”或“等于”)在冰面所受的摩擦力。
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2023-2024年度第二学期期中考试初二物理试卷
一、单项选择题(每题3分,共21分)
1. 下列数值最接近实际情况的是
A. 一张纸的厚度约为0.1cm
B. 正常骑行自行年的速度约为5m/s
C. 一支普通圆珠笔重约为2N
D. 标准大气压下冰水混合物的温度约为4℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.一张纸的厚度为100μm=0.1mm左右,故A错误;
B.人正常骑自行车的速度为5m/s=18km/h,故B正确;
C.一支普通圆珠笔的质量约为10g=0.01kg,其重力G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N,故C错误;
D.标准大气压下冰水混合物的温度为0℃,故D错误.
2. 新云中八景之一的“九龙倒影”,是指坐落在大同城内九龙壁上的九条神龙映入壁前映龙池水中栩栩如生、活灵活现的景观。下列光现象与该现象原理相同的是( )
A. 镜花水月 B. 坐井观天
C. 海市蜃楼 D. 放大文字
【答案】A
【解析】
【详解】“九龙倒影”实际是平面镜成像,是光的反射形成的。
A.镜花水月是平面镜成像,是光的反射形成的,故A符合题意;
B.坐井观天,是光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光通过密度不均匀的空气中发生的折射现象,故C不符合题意;
D.放大的文字的原理是光的折射,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列词语和对应物理知识解释错误的是( )
A. “一个巴掌拍不响”说明一个物体不能产生力的作用
B. “风吹草动”说明力可以改变物体的运动状态
C. “鸡蛋破石头——自不量力”说明鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
D. “落叶归根”说明树叶向下落是由于树叶受到了重力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,“一个巴掌拍不响”说明一个物体不能产生力的作用。故A正确,不符合题意;
B.“风吹草动”描述的是草在风吹的力的作用下由静止变为运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。故B正确,不符合题意;
C.力的作用是相互的,根据相互作用力的特点可知,鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力等于石头对鸡蛋的力。故C错误,符合题意;
D.地球表面及附近的物体会受到重力的作用,且重力的作用是竖直向下的,“落叶归根”说明树叶向下落是由于树叶受到了重力的作用。故D正确,不符合题意。
故选C。
4. 定期体检是保证中小学学生健康最有效手段之一,如图是体检时测量身高体重的情景,下列说法正确的是( )
A. 人对台秤的压力和台秤对人的支持力是一对平衡力
B. 人对台秤的压力就是人的重力
C. 台秤所受的重力和地面对台秤的支持力是一对平衡力
D. 地面对台秤的支持力和台秤对地面的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.人对台秤的压力和台秤对人的支持力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故A错误;
B.人对台秤的压力,施力物体是人,受力物体是台秤;人受到的重力的施力物体是地球,受力物体是人。两个力的施力物体和受力物体都不相同,所以这两个力不是同一个力,故B错误;
C.地面对台秤的支持力等于台秤和人的总重力,故台秤所受的重力和地面对台秤的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.地面对台秤的支持力和台秤对地面的压力同时作用在台秤和地面上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
5. 一种塑料做的方便衣钩,只要将它往很平的墙上一按,便牢牢的贴在墙上,并可以挂上衣服,衣钩能贴在墙上,这是由于
A. 墙对塑料衣钩有吸引力
B. 有大气压强作用在塑料衣钩上面
C. 地球对塑料衣钩没有吸引力
D. 墙壁受大气压力作
【答案】B
【解析】
【分析】衣钩能牢牢地贴在墙上,并不是靠胶水之类的,而是靠衣钩内外的气压差,即是利用大气压强把衣钩“压”在了墙上.
【详解】这种衣钩要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料衣钩,把衣钩内的空气挤出,这样衣钩就被外界的大气压紧压在了墙壁上.故选B.
6. 两个体积相同、质地均匀的实心物体甲、乙,已知m甲=50g,物体乙放在已正确调好的天平上测量质量,如图1所示;再把甲、乙如图2摆放,以下说法正确的是( )
A. 由图1可知,物体乙的质量是65.2g
B. 物体甲的密度一定比物体乙的密度小
C. 图2中,物体甲对物体乙的压力小于物体乙对物体甲的支持力
D. 图2中,物体乙受到的向上的支持力大小等于物体乙的重力大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图1可知,此时指针没有指在刻度盘的正中间,偏向左边一点,说明物体要重,说明天平还未达到水平,需要继续调节游码,故A错误;
B.由图1可知,乙的质量大于65.2g,而甲乙两物体体积相同,则由密度公式可知,甲的密度小于乙的密度,故B正确;
C.根据力的作用是相互的,且大小相等的原理,物体甲对物体乙的压力等于物体乙对物体甲的支持力,故C错误;
D.物体乙在竖直方向受到重力,压力和支持力作用,并且处于静止状态,此时为三力平衡,而不是二力平衡,因此物体乙受到的向上的支持力大小不等于物体乙的重力大小,故D错误。
故选B。
7. 如图,水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积都相等的容器.向容器中注入高度相等的水,水对容器底部的压强分别为 p甲 、p乙, 装水后的容器对桌面的压力分别为 F甲、F乙 ,则
A. p甲>p乙,F甲=F乙 B. p甲=p乙 , F甲=F乙 C. p甲 <p乙 , F甲<F乙 D. p甲=p乙 , F甲<F乙
【答案】D
【解析】
【分析】知道两容器内水的深度相同,根据液体压强公式比较水对两容器底部的压强大小;
因为两容器的底面积相同,注入水的高度相同,由图可知甲容器内水的重力小于乙容器内水的重力,又因为对桌面的压力等于容器重加上水重,得出桌面受到的压力关系.
【详解】由题知,向容器中注入高度相等的水,即水深h相同,根据知,水对容器底部的压强相等,即;
甲、乙两个容器的质量相等,则两个容器重相等;
由图知甲容器越往上直径越大,所以甲容器内装水的重小于乙容器内装水的重,地面受到的压力为;,
所以装水后的容器桌面的压力:
F甲<F乙.
故选D.
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 如图,铅笔长___________cm;停表的读数为___________s;弹簧测力计的示数是___________N。
【答案】 ①. 4.80 ②. 367.5 ③. 3.6
【解析】
【详解】[1]如图,铅笔左端与2.00cm对齐,右端与6.80cm对齐,铅笔的长度为
l=6.80cm-2.00cm=4.80cm
[2]停表小盘分度值为0.5min,指针在6和7之间,偏向6,示数为6min,大盘示数应小于30s,大盘分度值为0.1s,示数为7.5s,所以,停表读数为
t=6min7.5s=367.5s
[3]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N。
9. 甲乙两辆汽车在水平路面行驶图,甲车的速度是______m/s=______km/h。车里的乘客必须系好安全带是为了防止______(选“紧急刹车”或“突然启动”)时由于惯性造成受伤。
【答案】 ①. 15 ②. 54 ③. 紧急刹车
【解析】
【详解】[1][2]由图像可知,甲20s运动的路程为300m,甲的速度
[3]车里的乘客必须系好安全带是为了防止紧急刹车时汽车由于刹车而停止运动,而乘客由于惯性还要继续向前运动对乘客造成伤害。
10. 排球运动员扣球时,球沿弧线运动过去了,说明力可以改变物体的___________。排球最终要落到地面,是因为排球受到___________力的作用。落到地面上滚动的排球,越滚越慢是因为受到___________的作用。
【答案】 ① 运动状态 ②. 重 ③. 阻力
【解析】
【详解】[1]排球运动员扣球时对球施加了作用力,球沿弧线运动,运动状态发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]排球最终要落到地面,是因为排球受到竖直向下的重力作用。
[3]落到地面上滚动的排球,越滚越慢是因为受到阻力的作用,改变了它的运动状态。
11. 如图,一个体重为50kg的人坐在小船上,用力推另一艘小船而自己坐的小船则同时向后运动,原因是物体间力的作用是___________的;人受到的重力的大小为___________N;俗话说“鸡蛋碰石头——自不量力”,从物理学的角度看,石头受到的力___________鸡蛋受到的力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 500 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]用力推另一艘小船而自己坐的小船则同时向后运动,原因是物体间力的作用是相互的,用力推另一小船时使另一小船运动,同时,另一小船也对人乘坐小船施加了作用力,使人乘坐的小船运动。
[2]人受到的重力的大小为
[3]鸡蛋碰石头时,石头受到的力和鸡蛋受到的力是一对相互作用力,大小相等。
12. 如图所示,粗糙水平面上一木箱重200N,当小明用50N的水平推力推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到水平方向的摩擦力为______N;当小明用100N的水平推力推木箱时,木箱恰能做匀速直线运动,小明脚受到的摩擦力大小是______N,方向向______(选填“左”或“右”)。
【答案】 ①. 50 ②. 100 ③. 右
【解析】
【详解】[1]木箱受到50N的推力,木箱处于静止状态,木箱水平方向上受到水平向右的推力和水平向左的静摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,推力是50N,静摩擦力是50N。
[2][3]木箱恰好做匀速直线运动,小明也做匀速直线运动,木箱受到小明施加的100N水平推力,由力的作用是相互的可知,小明也受到木箱100N的水平推力,方向向左,小明处于平衡状态,小明受到的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,故小明脚受到的摩擦力大小是100N,方向向右。
13. 如图所示的托里拆利实验中,测得此时的大气压强等于___________m高水银柱所产生的压强,该气压下水的沸点___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃。若将实验中的液体改为水,则当时的大气压强可以支持___________m高的水柱。(g取10N/kg,)。
【答案】 ①. 0.75 ②. 低于 ③. 10.2
【解析】
【详解】[1]由图示知,水银柱的高度为750mm,所以此时大气压强等于0.75m水银柱所产生的压强。
[2]1标准大气压时,水银柱的高度为760mm,此时大气压比1标准大气压低,所以沸点低于100摄氏度。
[3]据得
解得,当时的大气压强可以支持的水柱高度h=10.2m。
14. 如图所示,茶壶与船闸一样,都利用了______原理:若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面______(选填“相平”或“不相平”)。水平桌面上茶壶质量为200g、底面积,盛有500g水,壶水深为9cm,则水对壶底部的压力为______N。
【答案】 ①. 连通器 ②. 相平 ③. 3.6
【解析】
【详解】[1]根据连通器的定义可知:茶壶与船闸一样,都具有上端开口、下端连通器的特点,是连通器原理在生活中的实际应用。
[2]根据连通器原理的特点可知,当用茶壶装水,水面静止时,壶嘴和壶身内的水面是相平的。
[3]水对壶底的压强为
水对壶底的压力
三、作图题(2+2+3分,共7分)
15. 如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点)
【答案】
【解析】
【详解】平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线经过凸透镜的焦点;经过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,折射光线平行于凸透镜的主光轴,故作图如下:
16. 如图所示,球在绳的拉力作用下静止在斜面上,请画出小球对斜面的压力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球对斜面的压力垂直于斜面向下,作用在斜面上,作图如下:
17. 如图所示,重为8N的物体A静止在斜面上,请画出物体A所受的重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】重力的方向是竖直向下的,过物体的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,用符号G表示,大小是8N,物体静止在斜面上,有沿斜面向下滑动的运动趋势,所以它受到一个阻碍它向下滑动的斜向上的摩擦力,方向沿斜面向上。
四、实验探究题(每空1分,共18分)
18. 小芸利用小桌、砝码、泡沫塑料在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请回答下列问题。
(1)该实验是通过泡沫塑料的___________来显示压力的作用效果,这种研究方法叫_________法;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越___________,压力作用效果越明显;这个探究过程采用的物理方法叫___________法;
(3)小芸在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强p乙___________p丁(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 转换 ③. 大 ④. 控制变量 ⑤. =
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中通过观察泡沫塑料的凹陷程度可以显示压力的作用效果,泡沫塑料的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越大,这是转换法的运用。
(2)[3][4]由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,乙图中压力越大,泡沫塑料凹陷程度越大,力的作用效果越明显,由此可知:受力面积相同,压力越大,压力的作用效果越明显,采用控制变量法。
(3)[5]将图乙中的小桌和砝码放到一块木板上,如图丁所示,在乙、丁两种情况中小桌对受压面的压力相同、受力面积也相同,由可知,其产生的压强p乙=p丁。
19. 小彤和小婷所在的物理兴趣小组利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)如图甲的实验中,向左盘和右盘同时加入砝码,使作用在小车上的两个拉力方向___________,并通过调整___________来改变拉力的大小;
(2)小彤向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须___________才能平衡;
(3)把小车转过一个角度,松手后观察到小车会发生转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在___________才能平衡;
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,此时小车受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到___________的影响;
(5)为尽量减少以上影响,小婷提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙所示。实际操作中还发现乙装置具有更适合探究___________的优点(填字母)。
A.不在同一条直线上的两个力能否平衡 B.不在同一物体上的两个力能否平衡
【答案】 ①. 相反 ②. 砝码的数量 ③. 大小相等 ④. 同一直线 ⑤. 是 ⑥. 摩擦力 ⑦. B
【解析】
【详解】(1)[1][2]小车左侧的砝码对其施加向左的拉力,右侧的砝码对其施加向右的拉力,两个拉力方向相反;由于是砝码的重力提供了拉力,所以改变砝码的数量即可调整拉力的大小。
(2)[3]实验时,向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时,小车在水平方向受到的拉力相等,处于静止状态,改变其中一端的砝码数量,小车无法保持静止状态,这表明平衡的两个力需要大小相等。
(3)[4]当小车平衡时,将小车转过一个角度,松手后小车不能静止,说明两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
(4)[5][6]实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,但小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力。
(5)[7]探究二力必须作用在同一物体上,实验时可将物体分成两个物体,而小卡片比小车更容易被分成两个物体,因此乙装置更适合探究不在同一物体上的两个力能否平衡,故选B。
20. 在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计是通过观察U型管的两端液面的 ____________ 来显示橡皮膜所受压强大小.
(2)当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图A所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强 _____ 右边压强(大于/小于/等于),调节的方法是 _____ (选填序号);
①从U型管内向外倒出适量水 ②拆除软管重新安装 ③向U型管内添加适量水
(3)比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 _______ 的增加而增大.
(4)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择图 _________ 进行比较.
(5)已知乙图中U型管左侧液柱高为4cm,右侧液柱高为10cm,则U型管底部受到的液体的压强为 __________ Pa(ρ水=1×103kg/m3 g=10N/kg) .
【答案】 ①. 高度差 ②. 大于 ③. ② ④. 深度 ⑤. 乙、丙 ⑥. 1000
【解析】
【详解】(1)根据转换法可知,压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
(2)由图A可知,左边的液面较低,说明左边液面受到的压强大于右边液面受到的大气压;此时应该将软管卸下来,使管内压强和大气压相等,然后再接上;故选②;
(3)由甲乙两幅图可知,液体的密度相同,随着金属盒所处深度的增加,观察到U形管两侧的液面高度差变大,说明:在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而增大;
(4)探究液体内部的压强与液体的密度有关时,需控制金属盒在液体中的深度不变,而液体密度不同,由图可知,乙和丙两幅图符合题意;
(5)图乙中U形管的右侧与大气相通,则U型管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa.
五、计算题(7+7分,共14分)
21. 长城汽车——欧拉新能源品牌推出最新电动轿跑欧拉闪电猫如图所示,外形酷似保时捷·帕拉梅拉,备受人们青睐。它具有低能耗、无污染、车型时尚、精致等优点。一驾驶员驾驶该车匀速行驶在平直公路上,此时该车总质量为1.8t。求:
(1)该车从中山行驶到珠海用时45min,行车里程为60km,求该路段它的平均速度为多少?
(2)汽车停在路边时,对水平地面的压力;
(3)若该车匀速行驶时所受的阻力是车身总重力的0.1倍,求此时车受到的牵引力。()
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)该路段它的平均速度为
(2)汽车停在路边时,对水平地面压力为
(3)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,汽车受到的牵引力大小为
答:(1)该路段它的平均速度为;
(2)汽车停在路边时,对水平地面的压力为;
(3)此时车受到的牵引力为。
22. 如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,该坦克具有潜渡功能(即:坦克可以完全钻入水中,沿河底从水下通过),坦克总质量为42t,坦克顶部离地面的高度为2.3m,每条履带与地面的接触面积为。(人与其他物体质量忽略不计,g取10N/kg,河水的密度约为)。请利用给出的数据,求:
(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)坦克在深为5m河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是多少?
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是多少?
【答案】(1)1.05×105Pa;(2)2.7×104Pa;(3)2.16×104N
【解析】
【详解】解:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力
F=G=mg=42×103kg×10N/kg=4.2×105N
受力面积
S=2×2m2=4m2
坦克对地面的压强
(2)坦克顶部所处的深度
h=5m-2.3m=2.7m
坦克顶部受到水的压强
(3)由 知道,舱门受到水的压力
答:(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强是1.05×105Pa;
(2)坦克在深为5m的河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是2.7×104Pa;
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是2.16×104N。
六、解答题(每空1分,共19分)
23. 请阅读下面的文章
物体的惯性
一辆空车和一辆装满货物的车,在相同的牵引力的作用下由静止开始运动,空车的质量小,在较短的时间内可以达到某一速度,运动状态容易改变。装满货物的车,质量大,要在较长的时间内才能达到相同的速度,运动状态难改变。质量小的物体,运动状态容易改变,我们说它的惯性小。质量大的物体,运动状态难改变,我们说它的惯性大。
惯性的大小在实际中是经常要加以考虑的。当我们要求物体的运动状态容易改变时,应该尽可能减小物体的质量来减小物体的惯性。相反,当我们要求物体的运动状态不易改变时,应该尽可能增大物体的质量来增大物体的惯性。
通过上述阅读,请你回答以下问题
(1)阅读上述文章可以得到的结论是物体的惯性与物体的_________有关;
(2)请你解释一下为什么歼击机在战斗前要抛掉副油箱?
答:歼击机在战斗前要抛掉副油箱,是为了减小飞机的_______来减小飞机的______,使自身的_____ 容易改变,以提高歼击机的灵活性。
(3)请你注意在本文第一自然段的叙述中较好地体现了“控制变量”这种研究方法,这一自然段所控制是两车受到的________________相同和两车的_______________相同;
(4)根据物体惯性的特点,请你给广大的驾驶员提出一条建议_____________。
【答案】 ①. 质量 ②. 质量 ③. 惯性 ④. 运动状态 ⑤. 牵引力 ⑥. 速度改变量 ⑦. 请勿超载行驶
【解析】
【详解】(1)[1]从短文中可以看出质量越大,运动状态改变得越慢,惯性越大,所以惯性的大小与质量有关。
(2)[2][3][4]歼击机在战斗时需要较高的机动性,即非常容易地改变自己的运动状态,惯性要小。抛掉副油箱,是为了减小飞机的质量,从而减小飞机的惯性,使自身的运动状态容易改变。
(3)[5][6]根据短文内容可知,在相同的牵引力的作用下,以及空车在较短的时间内达到某一速度,而装满货物的车在较长时间内才能达到相同的速度,因此是控制两车受到的牵引力和两车的速度改变量相同。
(4)[7]汽车超载行驶时,质量变得很大,惯性也很大,在行驶的过程中急刹车时,汽车的运动状态很难改变,容易引发翻车或撞车等事故,所以汽车勿超载行驶,可以减小惯性带来的危害。
24. 汽车在通过起伏路段凸起路面时,经验丰富的司机往往慢速平稳适过。若快速通过会让乘客有“腾飞”的感觉,且安全隐患很大,这一现象是因为凸起路面与车之间竖直方向的相互作用力在变大吗?
小明猜想:汽车通过凸起路面时的速度越大,可能路面与车之间的相互作用力越大。
为了探究这一问题他选用小球(模拟小车)、轨道、弧面支架(模拟凸起路面)、电子秤等器材进行了如图所示的实验。
释放位置
A
B
C
D
F/N
1.56
1.51
1.47
1.38
(1)先测小球静止时对电子秤的__________(选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,则力F=__________N(g取10N/kg)。
(2)在秤上安放弧面支架并调零,将小球从轨道的A点由静止释放,沿轨道经弧面运动到右侧轨道,记录小球通过弧面顶部O点时小球与弧面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,目的是逐次增大小球通过O点时的__________,各次实验F的大小记录如表,分析数据可知小明的猜想__________(选填“成立”或“不成立”)。
(3)根据上述实验现象推理:若小球速度足够大,通过弧面顶部时,电子秤的示数将显示__________kg。进一步推理:当汽车通过凸起路面顶部的速度足够大,若路面前方突发状况,结合本实验判断是否可以紧急刹车避让并说明理由:________________。
【答案】 ①. 压力 ②. 1.7 ③. 速度 ④. 不成立 ⑤. 0 ⑥. 不可以,理由:压力减小为0,摩擦力减小为0,不能改变汽车的运动状态
【解析】
【详解】(1)[1]电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变化,先测出小球静止时对电子秤的压力来反映小球与弧面顶部相互作用力F的大小。
[2]他将小球置于水平放置的电子秤上时,示数为0.17kg,压力等于物体质量等于示数时受到的重力
F=G=mg=0.17kg×10N/kg=1.7N
(2)[3]依次将小球从高于A点的B、C、D点由静止释放,由于小球释放位置升高,具有的重力势能增大,下滑后获得动能增大,速度逐渐变大,故目的是逐次增大小球通过O点时的速度。
[4]从表格数据可知,速度越大,电子秤而对应的示数逐步减小,说明压力逐渐减小,因而小明的猜想不成立。
(3)[5] [6]根据上述实验知,速度越大,路面与车之间的相互作用力越小,当速度足够大时,相互作用力减小为0,则压力为0,显示的示数为0。因而汽车与地面的摩擦力减小为0,不可以紧急刹车避让,容易出现危险。
25. 阅读短文,回答问题:
“冰丝带”——国家速滑馆
国家速滑馆是2022年北京冬奥会北京主赛区标志性场馆,它有一个美丽的昵称——“冰丝带”。馆内拥有亚洲最大的冰面,冰面温差被控制在0.5℃以内,有利于运动员创造好成绩。科学家对赛道表面进行了微观的观察。结果,他们就发现冰面的最上面有一层过渡层,在过渡层中,物质的微观结构也不是一模一样的,而是渐变的,依次是冰的晶体,冰和水的混合物,液态水膜。真正起到作用的是水膜中具有流动性的“水分子”,或者也可以理解成“可移动的冰”,也可以简单粗暴地理解成冰碴或者冰粒,这让冰刀在冰面上游刃有余。
速滑想要快速提速需要双推,在滑行的过程中两只脚分别向后侧方向全力蹬冰,这样可以使速滑提速,另外在刚开始起步时想要提速,可以采用踩小碎步的方法,如同跑步一样用力往前冲。
运动员衣服也蕴含高科技,通过实验发现,并不是越光滑的表面风阻就越小,“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是小的。”在身体不同部位,凹坑结构的形状、大小、深度都是不同的。新款短道速滑服最大减阻率超过10%。
(1)短道速滑运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服,是为了减小___________;
(2)如图乙,在滑行的过程中,两只脚分别向后侧方向用力的蹬冰面,实现加速,其中包含的物理原理有①___________;②___________;
(3)如图丙所示是我国运动员任子威在短道速滑男子1000米决赛中通过弯道时的情景,此时他受到的力___________(选填“是”或“不是”)平衡力;
(4)若冰刀长度为40cm,平均宽度为1.5mm,当运动员利用单脚冰刀在水平冰面滑行时,冰面受到的压强为,若冰刀所受的摩擦力为运动员重力的0.02倍,则此过程运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为___________N。有同学猜想:场地冰层能够换成表面粗糙程度相同的玻璃吗?请你判断:当同一运动员穿同一冰刀以同样技术滑行时,冰刀在外形相同的玻璃表面所受的摩擦力___________(选填“大于”或“小于”或“等于”)在冰面所受的摩擦力。
【答案】 ①. 减小阻力 ②. 力的作用是相互的 ③. 力可以改变物体的运动状态 ④. 不是 ⑤. 12 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]通过实验发现,并不是越光滑的表面风阻就越小,“恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料,产生的阻力是小的。”新款短道速滑服最大减阻率超过10%。所以运动员参加比赛时所穿的由有肌理的凹坑结构面料做成的速滑服,是为了减小阻力。
(2)[2][3]在滑行的过程中,两只脚分别向后侧方向用力的蹬冰面,实现加速,说明冰面给运动员向前的力;在这个力的作用下加速即运动状态发生改变;所以其中包含的物理原理有:①力的作用是相互的;②力可以改变物体的运动状态。
(3)[4]运动员通过弯道时,运动方向发生改变,属非平衡状态,所以他受到的力不是平衡力。
(4)[5]冰刀与冰面的接触面积
运动员的重力等于对冰面的压力,由知
运动员鞋上的冰刀受到的摩擦力约为
[6]运动员在冰面上滑动时,在冰刀与冰面之间熔化的冰形成一层水膜,将接触面分离,可减小摩擦力,因此,当同一运动员穿同一冰刀以同样技术在冰面与粗糙程度相同的玻璃表面滑行时,在玻璃表面的摩擦力大于在冰面的摩擦力。
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