内容正文:
盘锦市第一完全中学2023-2024学年度第二学期八年级期中物理试卷
试卷满分:80分
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答,答在本试卷上无效
第一部分 选择题(共18分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,漏选得1分,错选得0分)
1. 2023年杭州第十九届亚运会女排决赛,中国队以3︰0战胜日本队,顺利赢得亚运会金牌。如图是女排队员参赛时的情境,其中力的作用效果与其他三图不同的是( )
A. 扣球 B. 拦网
C. 握球 D. 垫球
2. 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图所示).下列分析正确的是
A. 飞叶转速变慢,惯性减小
B. 轴承内有滚珠,目的是减小压强
C. 飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D. 陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
3. 水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力 ,,图乙中,下列说法正确的是( )
A. A受桌面的摩擦力方向水平向右 B. A与桌面的摩擦力为14N
C. B与桌面的摩擦力为6N D. 绳子的拉力为12N
4. 某兴趣小组利用如图装置探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗?”的实验,并推导出小球不受阻力时运动情景。实验时用频闪照相机拍下小球在不同平面上运动的照片(每0.2s拍摄一次),下列说法不正确的是( )
A. 实验时要让小球从斜面同一高度由静止滑下
B. 实验中小球在毛巾平面上受到的阻力最大
C. 实验表明,小球受到的阻力越小,移动的距离越远,速度减小的越快
D. 根据实验现象可以推导出:如果小球受到的阻力为零,小球将永远运动下去
5. 如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B 外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C. 玻璃管竖直时,上端无水银部分肯定是真空
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
6. 甲、乙两个实心金属球,它们的质量相同,其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3。甲球挂在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下,并且让甲乙两个金属球全部没入水中,这时( )(ρ水=1×103kg/m3)
A. 甲、乙两球所受浮力之比是1∶1
B. 甲、乙两球所受浮力之比是1∶2
C. 甲、乙两弹簧测力计示数之比是8∶9
D. 甲、乙两弹簧测力计示数之比是11∶12
7. 下列分析错误的是( )
A. 智能手机自动旋转屏幕的功能,是手机内部重力感应器检测到重力方向发生了变化
B. 乙图中压强计利用了连通器原理测量液体内部的压强
C. 丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压大于瓶内气压
D. 丁图中赛车外形设计成上凸下平,以确保快速行驶时对地面的压力会比静止时大而不易侧翻
8. 如图甲所示,用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块,现将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面为止。乙图坐标体现了某些科学量随H(小物块底面到容器底面的距离)的变化情况。下列科学量符合图乙图象变化的是( )
A. 弹簧测力计的示数 B. 台秤的示数
C. 小物块受到的浮力 D. 容器底部受到的液体压强
9. 取一根横截面积为1cm2的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。下列结论中正确的是( )(g取10N/kg)
A. 管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
B. 管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C. 管外液体密度约为0.83×103kg/m3
D 若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向下凸
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共12分)
10. 如图所示是一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉钉入木板,甚至能将混凝土压碎。铁钉被打出,说明力可以______。
11. 2022年4月21日上午,大连地铁五号线04标盾构隧道全面贯通,其中使用到的盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备,如图所示,盾构机前端安装了锋利的刀盘,是为了___________压强(选填“增大”或“减小”),击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
12. 如图所示是一辆半挂车正在运输一个十多吨重的钢卷时的情景。若半挂车遇到紧急事故刹车时,钢卷由于具有_________,要保持原来的运动状态,从而给司机造成生命危险。
13. 如图是一种DNC电动智能防护口罩。该口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶,这样可以通过增大____________来减小压力作用效果,使用户感觉到更舒适更贴紧脸颊;四层过滤网可以有效的防止PM2.5、带病毒飞沫、细菌等这类有害物质;送风辅助系统采用涡轮电机主动送风,使涡轮中心气流速度增大,压强____________,周围空气主动进入口罩中。
14. 如图所示,体育课上老师让学生做深蹲训练,当一名学生正蹲在操场的水平地面上静止时,在不调整重心的情况下,若他此时抬起右脚,该学生___________(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是___________。
15. 如图所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中,若将乒乓球稍微右移,放手后乒乓球将会____________。(填序号)
①往下掉落 ②往右移动 ③回到正上方
16. “五一”假期期间,小优和家人去青藏高原游玩。如图是小优拍摄的同一包密封零食分别在黄冈市内(平均海拔约200m)和青藏高原(平均海拔约4000m)的两张照片,拍摄时两地温度基本相同。图片______(选填“甲”或“乙”)是在黄冈市拍的。这包零食从黄冈市带到青藏高原,______(选填“甲”或“乙”)中密封包装袋内部气体的密度较大。
17. 2023年12月27日,中国首艘超深水大洋钻探船“梦想”号顺利完成首次试航。“梦想”号排水量约为33000t,可抵御16级台风海况,具备海域11000m的钻探能力,标志着我国深海探测能力建设和海洋技术装备研发迈出关键一步。试航时,“梦想”号受水的浮力约为______N。
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示,用手把木块压在竖直的墙上,并处于静止状态,请在图中O点画出木块受到的重力和墙对木块的摩擦力的示意图。
19. 如图所示,是一个重为2N的漂流瓶静止在水面,请画出它受到的浮力示意图。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
20. 小康对冬奥会冰壶运动员擦冰的情景(如图甲)留下了深刻的印象。于是想探究冰壶所受滑动摩擦力的大小与什么因素有关。他找来两个冰壶、一块玻璃板(模拟冰面)和足量的碎冰粉末做了如下实验(如图乙)。
(1)小康把冰壶放在水平玻璃板上,用弹簧测力计沿水平方向____________拉动冰壶,此时弹簧测力计示数等于冰壶所受滑动摩擦力的大小;
(2)通过比较图乙A、C两次实验,可初步得到结论:当____________相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过比较图乙A、B两次实验,小康认为擦冰后,冰迅速熔化成水,在冰壶与冰之间有一薄层水,____________(填“增大”或“减小”)了冰壶与冰之间的摩擦力,使冰壶沿着一定的轨迹运动得更远;
(4)实验中,小康发现弹簧测力计示数很难稳定,便设计图丙方案进行实验(忽略定滑轮摩擦),此时冰壶所受摩擦力的方向为水平向____________(填“左”或“右”)。当传送带运动逐渐变快时,弹簧测力计的示数____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中:如果物体只受到两个力的作用,且处于静止状态或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的,实验中要使物体处于静止状态来探究。
(1)为此,两名同学不断改进并先后设计了三种实验方案,如图1所示,请你判断出他们改进的先后顺序:______(用字母表示),这样的改进是为了减小______对实验的影响;
(2)最终确认的实验方案如图2所示,与图C中方案相比,此方案中可忽略卡片______对实验的影响;
(3)卡片已处于静止状态,小明用剪刀把卡片从中间剪开,卡片向两边运动。设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足______;
(4)小强同学想利用如图3所示的装置探究二力平衡的条件,你认为他的方案可行吗?______。(选填“可行”或“不可行”)
22. 小康在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于______(填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;
(2)实验装置调试完毕进行实验,比较图乙与图______两图,可得出:液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出:液体在同一深度向各个方向的压强______;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向______移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小康取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则______Pa;
(4)小康发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更______的液体以方便读数;
(5)完成上述实验后,小康与同学经过交流又设计了一个实验装置,如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同液体,其中不能比较两种液体密度大小关系的是______(填字母)。
A. B. C. D.
23. 小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是_______,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_______(用实验步骤对应的字母表示);
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中,从表中数据可知石块受到的浮力是________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是________;
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B,饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量________(选填“相等”或“不相等”);
(5)若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,已知水的密度为1g/cm3,则该重物的密度为________kg/m3。
五、综合应用题(共22分,24题8分、25题8分、26题6分)
24. 如图所示2022北京冬奥会上的送餐机器人“旦旦”,该机器人的质量约为50kg。空载时它对水平地面的压强为105Pa,该机器人最多可负载40kg的重物(g=10N/kg)。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的受力面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设车轮与地面的受力面积不变)。
25. 如图,是我国最先进的055型导弹驱逐舰,谓之“国之重器”,可执行防空、反导、反潜、反舰、对陆地打击等最为多样化的任务。排水量达12000t,吃水深度8m(水面至舰艇底部的距离)。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)此驱逐舰漂浮在海面上受到的浮力是多少N?
(2)此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水压强是多少Pa?
(3)降落在后甲板质量为3t的舰载直升机,轮胎与甲板的总接触面积为0.06m2,则直升机对甲板的压强是多少Pa?
26. 阅读短文回答:
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力,这是不对的。根据,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______(选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在完全失重的空间实验室里,下列实验不能完成的是______;
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.用水球做透镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为______N;如果他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,则电子秤的示数______60kg(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
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盘锦市第一完全中学2023-2024学年度第二学期八年级期中物理试卷
试卷满分:80分
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答,答在本试卷上无效
第一部分 选择题(共18分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一个选项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,漏选得1分,错选得0分)
1. 2023年杭州第十九届亚运会女排决赛,中国队以3︰0战胜日本队,顺利赢得亚运会金牌。如图是女排队员参赛时的情境,其中力的作用效果与其他三图不同的是( )
A. 扣球 B. 拦网
C. 握球 D. 垫球
【答案】C
【解析】
【详解】扣球时,属于力改变物体的运动状态;拦网时,属于力改变物体的运动状态;握球,属于力改变物体的形状;用力垫球,属于力改变物体的运动状态;综上所述,只有C选项力的作用效果与其它选项不同。
故选C。
2. 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承,轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图所示).下列分析正确的是
A. 飞叶转速变慢,惯性减小
B. 轴承内有滚珠,目的是减小压强
C. 飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D. 陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A. 飞叶在转动过程中由于受到阻力作用,所以飞叶的转速变慢;惯性大小只与物体的质量有关,所以飞叶的惯性不变,故A错误;
B. 轴承内有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,有利于减小摩擦,故B错误;
C. 飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态,故C正确;
D. 陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D错误.
3. 水平桌面上有物体A、B,如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,如图乙,A、B用轻绳水平连接,在和共同作用下一起向右做匀速直线运动,水平拉力 ,,图乙中,下列说法正确的是( )
A. A受桌面的摩擦力方向水平向右 B. A与桌面的摩擦力为14N
C. B与桌面的摩擦力为6N D. 绳子的拉力为12N
【答案】D
【解析】
【详解】A.图乙中,A向右做匀速直线运动,则受到的摩擦力方向向左,故A错误;
B.如图甲,A在的作用下向左做匀速直线运动,则受到的滑动摩擦力大小和大小相等,在图乙中,A与地面粗糙程度和压力不变,则滑动摩擦力不变,大小为,故B错误;
C.图乙中,两物体一起做匀速直线运动,把A、B看成一个整体受力分析,在水平方向上受力平衡,受、、桌面对A水平向左的摩擦力、桌面对B水平向左的摩擦力,则B与桌面的摩擦力大小为
故C错误;
D.图乙中,单独对A受力分析,受、桌面对A水平向左的摩擦力、绳子对A拉力,则绳子的拉力为
故D正确。
故选D。
4. 某兴趣小组利用如图装置探究“运动物体如果不受其他物体的作用,会一直运动下去吗?”的实验,并推导出小球不受阻力时运动情景。实验时用频闪照相机拍下小球在不同平面上运动的照片(每0.2s拍摄一次),下列说法不正确的是( )
A. 实验时要让小球从斜面同一高度由静止滑下
B. 实验中小球在毛巾平面上受到的阻力最大
C. 实验表明,小球受到的阻力越小,移动的距离越远,速度减小的越快
D. 根据实验现象可以推导出:如果小球受到的阻力为零,小球将永远运动下去
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中应使小球到达水平面上速度相同,需使小球从斜面的同一高度处由静止自由滑下,故A正确,不符合题意;
B.毛巾上小球运动的距离最短,故实验中小球在毛巾平面上受到的阻力最大,故B正确,不符合题意;
C.实验表明,小球受到的阻力越小,移动的距离越远,速度减小的越慢,故C错误,符合题意;
D.由此进一步推想:如果运动小车不受阻力,它将做匀速直线运动,小球将永远运动下去,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是( )
A. 玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
B. 外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强
C. 玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.大气压不变,对玻璃管顶端水银液面进行受力分析,由于液面受力平衡,所以玻璃管顶端的水银液面受到的压强等于大气压减去水银柱的压强,也等于玻璃管上端对液面的压强,进而等于液面对玻璃管上端的压强,即2cm高水银柱产生的压强,故A正确,不符合题意;
B.由于玻璃管上方是真空,所以外界大气压就等于76cm高水银柱,故B正确,不符合题意;
C.玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故C正确,不符合题意;
D.上端碰出一小孔,管内水银会下降,而不会向上喷,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 甲、乙两个实心金属球,它们的质量相同,其密度分别是5×103kg/m3和10×103kg/m3。甲球挂在甲弹簧测力计下,乙球挂在乙弹簧测力计下,并且让甲乙两个金属球全部没入水中,这时( )(ρ水=1×103kg/m3)
A. 甲、乙两球所受浮力之比是1∶1
B. 甲、乙两球所受浮力之比是1∶2
C. 甲、乙两弹簧测力计示数之比是8∶9
D. 甲、乙两弹簧测力计示数之比是11∶12
【答案】C
【解析】
【详解】AB.金属球的体积关系
浸没水中,排开液体体积和本身的体积相等,甲、乙两球所受浮力之比
故AB不符合题意;
CD.因为
G=mg=ρVg,F浮=G-F′=ρ水gV
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7. 下列分析错误的是( )
A. 智能手机自动旋转屏幕的功能,是手机内部重力感应器检测到重力方向发生了变化
B. 乙图中压强计利用了连通器的原理测量液体内部的压强
C. 丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压大于瓶内气压
D. 丁图中赛车外形设计成上凸下平,以确保快速行驶时对地面的压力会比静止时大而不易侧翻
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.手机内部有一个重力感应器,由一个重物和两个互相垂直的对力敏感的传感器组成,之所以能感受到方向的改变,是因为当手机转动时,重力方向不变,始终竖直向下,而互相垂直的传感器却发生了转动,所以重物对每个传感器的力发生了变化,故A错误,符合题意;
B.乙图中压强计一端开口,一端封闭,不是连通器,故B错误,符合题意;
C.丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不流下来是因为瓶外气压等于瓶内气压与瓶内外水的高度差产生的压强之和,故瓶外气压大于瓶内气压,故C正确,不符合题意;
D.赛车外形上凸下平,快速行驶时,空气通过上面的流速大于下面的流速,所以上方所受的压强小于下方的压强,则汽车所受的空气向上的压力大于受到的向下的压力,所以汽车对地面的压力小于自身重力,而汽车静止时,对地面的压力等于自身重力,故D错误,不符合题意。
故选ABD。
8. 如图甲所示,用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块,现将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面为止。乙图坐标体现了某些科学量随H(小物块底面到容器底面的距离)的变化情况。下列科学量符合图乙图象变化的是( )
A. 弹簧测力计的示数 B. 台秤的示数
C. 小物块受到的浮力 D. 容器底部受到的液体压强
【答案】BD
【解析】
【详解】由图乙可知,小物块底面到容器底面的距离H增大时,某科学量先不变后减小,但最后不为0。
AC.将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面,物块排开水的体积先不变后变小,由阿基米德原理可知,物块所受浮力先不变后变小,且物块脱离水面时物块所受浮力为0,物块的重力不变,则由称重法F浮=G-F示可知,弹簧秤的示数先不变后变大,故AC不符合题意;
B.弹簧测力计的示数先不变后变大,把物块、水、容器看做一个整体,台秤的示数等于整体的重力之和减去拉力(弹簧测力计的示数),所以台秤的示数先不变后变小,且物块脱离水面时台秤的示数不为0,故B符合题意;
D.物块排开水的体积先不变后变小,水的深度先不变后变小,由p=ρgh可知容器底部受到的液体压强先不变后变小,且物块脱离水面时容器底部受到的液体压强不为0,故D符合题意。
故选BD。
9. 取一根横截面积为1cm2的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。下列结论中正确的是( )(g取10N/kg)
A. 管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
B. 管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C. 管外液体密度约为0.83×103kg/m3
D. 若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向下凸
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.管内水对底部橡皮膜的压力大小和管内水的重力大小相等,即
故A错误;
B.塑料管的横截面积为1 cm2,即1×10-4m2;由于橡皮膜恰好变平,所以橡皮膜内外压强相等,即
故B正确;
C.由可得,管内水的深度
管外液面比管内液面高2cm,即高0.02m,故管外液体深度
所以,管外液体密度约
故C正确;
D.若将塑料管上提少许,橡皮膜所处的深度减小,液体对橡皮膜的压强也会减小,小于管内水对橡皮膜的压强,所以橡皮膜会向下凸,故D正确。
故选BCD。
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共12分)
10. 如图所示是一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉钉入木板,甚至能将混凝土压碎。铁钉被打出,说明力可以______。
【答案】改变物体的运动状态
【解析】
【详解】铁钉被打出,铁钉的运动状态由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
11. 2022年4月21日上午,大连地铁五号线04标盾构隧道全面贯通,其中使用到的盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备,如图所示,盾构机前端安装了锋利的刀盘,是为了___________压强(选填“增大”或“减小”),击碎后的石料由传送带运输,当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料___________(选填“受”或“不受”)摩擦力。
【答案】 ①. 增大 ②. 不受
【解析】
【详解】[1]盾构机前段安装了锋利的刀盘,是在压力一定时,通过减小受力面积的方法增大压强。
[2]当石料与传送带一起匀速水平前进时,石料与传送带相对静止,没有相对运动的趋势,所以石料不受摩擦力作用。
12. 如图所示是一辆半挂车正在运输一个十多吨重的钢卷时的情景。若半挂车遇到紧急事故刹车时,钢卷由于具有_________,要保持原来的运动状态,从而给司机造成生命危险。
【答案】惯性
【解析】
【详解】牛顿第一定律告诉我们,一切物体都有保持运动状态不变的性质。这种性质叫惯性。若半挂车遇到紧急事故刹车时,钢卷由于具有惯性,要保持原来的运动状态,从而给司机造成生命危险。
13. 如图是一种DNC电动智能防护口罩。该口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶,这样可以通过增大____________来减小压力作用效果,使用户感觉到更舒适更贴紧脸颊;四层过滤网可以有效的防止PM2.5、带病毒飞沫、细菌等这类有害物质;送风辅助系统采用涡轮电机主动送风,使涡轮中心气流速度增大,压强____________,周围空气主动进入口罩中。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]口罩内侧有食用级硅胶材质软胶,这样可以增大受力面积,在压力一定时,可以减小压强。
[2]送风辅助系统采用涡轮电机主动送风,使涡轮中心气流速度增大,压强减小,而周围气流速度小,压强大,从而使周围空气主动进入口罩中。
14. 如图所示,体育课上老师让学生做深蹲训练,当一名学生正蹲在操场的水平地面上静止时,在不调整重心的情况下,若他此时抬起右脚,该学生___________(选填“能”或“不能”)保持静止不动,原因是___________。
【答案】 ①. 不能 ②. 重力和支持力不在同一直线上
【解析】
【详解】[1][2]当没抬起右脚时,在竖直方向上人受到重力和地面的支持力的作用,地面对人的支持力作用在人的两只脚上,抬起右脚时,不调整重心,重力和支持力不在同一直线上,所以人不能保持静止不动。
15. 如图所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中,若将乒乓球稍微右移,放手后乒乓球将会____________。(填序号)
①往下掉落 ②往右移动 ③回到正上方
【答案】③
【解析】
【详解】如图所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中,若将乒乓球稍微右移,由吹风机的作用,乒乓球的左侧空气流速快,压强小,乒乓球的右侧空气流速慢,压强大,所以乒乓球在右侧较大的压强的作用下被压回原位置,即回到正上方,故③符合题意,①②不符合题意。
故选③。
16. “五一”假期期间,小优和家人去青藏高原游玩。如图是小优拍摄的同一包密封零食分别在黄冈市内(平均海拔约200m)和青藏高原(平均海拔约4000m)的两张照片,拍摄时两地温度基本相同。图片______(选填“甲”或“乙”)是在黄冈市拍的。这包零食从黄冈市带到青藏高原,______(选填“甲”或“乙”)中密封包装袋内部气体的密度较大。
【答案】 ①. 甲 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]从低海拔地区到高海拔地区,大气变稀薄,大气压强变小,袋内气压不变,包装袋会鼓起,因此图乙是在青藏高原拍的,图甲是在黄冈市拍的。
[2]甲乙两图中,包装袋内气体的质量相同,甲包装袋内气体体积较小,由可知,甲中密封包装袋内部气体的密度较大。
17. 2023年12月27日,中国首艘超深水大洋钻探船“梦想”号顺利完成首次试航。“梦想”号排水量约为33000t,可抵御16级台风海况,具备海域11000m的钻探能力,标志着我国深海探测能力建设和海洋技术装备研发迈出关键一步。试航时,“梦想”号受水的浮力约为______N。
【答案】3.3×108
【解析】
【详解】由题意知,“梦想”号排水量约为33000t,则其排开水的重力为
根据阿基米德原理可得,“梦想”号受水的浮力等于其排开水的重力,即
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
18. 如图所示,用手把木块压在竖直的墙上,并处于静止状态,请在图中O点画出木块受到的重力和墙对木块的摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】用手把木块压在竖直墙上,并处于静止状态,在竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,作用在同一条直线上,重力从重心竖直向下画,标出字母G;摩擦力从重心竖直向上画,标出字母f,注意两条线段长度要相等,如下图所示:
19. 如图所示,是一个重为2N的漂流瓶静止在水面,请画出它受到的浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】漂流瓶静止漂浮在水面上,重力大小和受到的浮力的大小相等,竖直向上,大小为2N,方向竖直向上,它受到的浮力示意图如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
20. 小康对冬奥会冰壶运动员擦冰的情景(如图甲)留下了深刻的印象。于是想探究冰壶所受滑动摩擦力的大小与什么因素有关。他找来两个冰壶、一块玻璃板(模拟冰面)和足量的碎冰粉末做了如下实验(如图乙)。
(1)小康把冰壶放在水平玻璃板上,用弹簧测力计沿水平方向____________拉动冰壶,此时弹簧测力计示数等于冰壶所受滑动摩擦力的大小;
(2)通过比较图乙A、C两次实验,可初步得到结论:当____________相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过比较图乙A、B两次实验,小康认为擦冰后,冰迅速熔化成水,在冰壶与冰之间有一薄层水,____________(填“增大”或“减小”)了冰壶与冰之间的摩擦力,使冰壶沿着一定的轨迹运动得更远;
(4)实验中,小康发现弹簧测力计示数很难稳定,便设计图丙方案进行实验(忽略定滑轮摩擦),此时冰壶所受摩擦力的方向为水平向____________(填“左”或“右”)。当传送带运动逐渐变快时,弹簧测力计的示数____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 接触面粗糙程度 ③. 减小 ④. 左 ⑤. 不变
【解析】
【详解】(1)[1] 由二力平衡条件可知,把冰壶放在水平玻璃板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动冰壶时,冰壶在水平方向上受到平衡力的作用,此时弹簧测力计示数等于冰壶所受滑动摩擦力的大小。
(2)[2]通过比较图乙A、C两次实验可知,A、C中接触面的粗糙程度相同,C中受到的压力较大,弹簧测力计的示数较大,说明C中冰壶受到的滑动摩擦力较大,因此可初步得到结论:当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]通过比较图乙A、B两次实验,小康认为擦冰后,冰迅速熔化成水,减小了接触面的粗糙程度,从而减小了冰壶与冰之间的摩擦力,使冰壶沿着一定的轨迹运动得更远。
(4)[4]图丙方案,冰壶相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,细线对冰壶的拉力方向为水平向右,则冰壶所受的摩擦力方向为水平向左。
[5]当传送带运动逐渐变快时,由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,由滑动摩擦力的影响因素可知,冰壶受到的滑动摩擦力不变,因此弹簧测力计的示数不变。
21. 在“探究二力平衡条件”的实验中:如果物体只受到两个力的作用,且处于静止状态或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的,实验中要使物体处于静止状态来探究。
(1)为此,两名同学不断改进并先后设计了三种实验方案,如图1所示,请你判断出他们改进的先后顺序:______(用字母表示),这样的改进是为了减小______对实验的影响;
(2)最终确认的实验方案如图2所示,与图C中方案相比,此方案中可忽略卡片______对实验的影响;
(3)卡片已处于静止状态,小明用剪刀把卡片从中间剪开,卡片向两边运动。设计这一步骤的目的是探究二力平衡时,两个力必须满足______;
(4)小强同学想利用如图3所示的装置探究二力平衡的条件,你认为他的方案可行吗?______。(选填“可行”或“不可行”)
【答案】 ①. BAC ②. 摩擦力 ③. 重力 ④. 作用在同一物体上 ⑤. 可行
【解析】
【详解】(1)[1][2]由图可知,B为滑动摩擦,A为滚动摩擦,C只有滑轮间的摩擦,他们的改进顺序为:BAC;这样改进是为了减小摩擦对实验的影响。
(2)[3]最终确认的实验方案如图2所示,与图C中方案相比,由于卡片的重力远小于小车的重力,卡片的重力可忽略不计,这样可以忽略卡片的重力对实验的影响。
(3)[4]小明用剪刀把卡片从中间剪开,此时二力作用在两个物体上,二力不平衡,所以纸片向两边运动,这说明平衡的两个力必须作用在同一物体上。
(4)[5]忽略卡片的重力,由图可知两个力仍然满足二力平衡的条件,故此方案可行。
22. 小康在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于______(填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;
(2)实验装置调试完毕进行实验,比较图乙与图______两图,可得出:液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出:液体在同一深度向各个方向的压强______;
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向______移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管水面高度差为,此时探头受到盐水的压强为,小康取出探头放回水中,当U形管水面高度差再次为时,测出探头在水中的深度为0.2m,则______Pa;
(4)小康发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更______的液体以方便读数;
(5)完成上述实验后,小康与同学经过交流又设计了一个实验装置,如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状发生改变。若往隔板两侧分别加入两种不同液体,其中不能比较两种液体密度大小关系的是______(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】 ①. 打开 ②. 丙 ③. 相等 ④. 上 ⑤. 2000 ⑥. 小 ⑦. D
【解析】
【详解】(1)[1]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平。
(2)[2]研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图乙与丙两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
[3]比较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[4]由控制变量法可知,若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的距离。
[5]探头在盐水中和水中时,观察到U形管水面高度差均为Δh,说明探头在盐水中受到的压强与在水中受到的压强相同,所以
(4)[6]由可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
(5)[7]A.橡皮膜向右凸,说明左侧液体产生压强大,根据p=ρgh,因橡皮膜在左、右两种液体的深度相同,故左侧液体的密度大,故A不符合题意;
B.橡皮膜向右凸,说明左侧液体产生压强大,根据p=ρgh,因橡皮膜处在左侧液体的深度小,故可知左侧液体的密度大,故B不符合题意;
C.橡皮膜是平的,说明左侧、右侧液体产生的压强相同,根据p=ρgh,因橡皮膜处在左侧液体的深度小,故可知左侧液体的密度大,故C不符合题意;
D.橡皮膜向左凸,说明右侧液体产生压强大,根据p=ρgh,因橡皮膜处在右侧液体的深度大,故不能确定左右两侧液体密度的大小,故D符合题意。
故选D
23. 小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图甲所示,遗漏的主要步骤是_______,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_______(用实验步骤对应的字母表示);
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中,从表中数据可知石块受到的浮力是________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是________;
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取________相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B,饮料瓶、薄塑料袋(质量忽略不计)和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图乙所示。向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量________(选填“相等”或“不相等”);
(5)若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,已知水的密度为1g/cm3,则该重物的密度为________kg/m3。
【答案】 ①. 测量空桶的重力 ②. DBAC ③. 0.2 ④. 见解析 ⑤. 体积 ⑥. 相等 ⑦. 4×103
【解析】
【详解】(1)[1]探究浮力大小与排开液体的重力的关系,先根据称重法F浮=G-F示求出物体受到的浮力大小,再称出物体排开的水和小桶的总重力,但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系,所以需要减掉小桶的重力,因此遗漏的步骤是测量空桶的重力。
[2]实验时先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示求出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的顺序为:DBAC。
(2)[3]由实验步骤A、B可知,物体的重力为1.8N,浸在液体中时,弹簧测力示的示数为1.6N,浸在液体中时受到的浮力为
F浮=G-F示=FB-FA=1.8N-1.6N=0.2N
[4]由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会有偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验。
(3)[5]想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,根据控制变量法,需要选用体积相同,密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力大小。所以可取体积相同的铁块和铝块进行实验。
(4)[6]如图乙所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F示可知弹簧测力计A的示数变小;重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数越大,薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
(5)[7]重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N,则重物浸在水中时受到的浮力为
F浮1=G1-F示1=FA1-FA2=4.8N-3.6N=1.2N
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为
重物的质量为
因为重物全部浸没,所以重物的体积
V=V排=1.2×10-4m3
则重物的密度为
五、综合应用题(共22分,24题8分、25题8分、26题6分)
24. 如图所示2022北京冬奥会上的送餐机器人“旦旦”,该机器人的质量约为50kg。空载时它对水平地面的压强为105Pa,该机器人最多可负载40kg的重物(g=10N/kg)。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的受力面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设车轮与地面的受力面积不变)。
【答案】(1)500N;(2)0.005m2;(3)1.8×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)机器人空载时的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)空载时它对水平地面的压力
F=G=500N
由可得,机器人空载时的车轮与地面的受力面积
(3)机器人满载时对水平地面的压力
F′=G总=m总g=(50kg+40kg)×10N/kg=900N
由可得,机器人满载时对地面的压强
答:(1)机器人所受的重力为500N;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的受力面积为0.005m2;
(3)机器人满载时对地面的压强为1.8×105Pa。
25. 如图,是我国最先进的055型导弹驱逐舰,谓之“国之重器”,可执行防空、反导、反潜、反舰、对陆地打击等最为多样化的任务。排水量达12000t,吃水深度8m(水面至舰艇底部的距离)。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)此驱逐舰漂浮在海面上受到的浮力是多少N?
(2)此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是多少Pa?
(3)降落在后甲板质量为3t的舰载直升机,轮胎与甲板的总接触面积为0.06m2,则直升机对甲板的压强是多少Pa?
【答案】(1)1.2×108N;(2)8×104Pa;(3)5×105Pa
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,该驱逐舰排水量
受到的浮力
(2)舰底部受到海水的压强
(3)直升机对甲板的压力
对甲板的压强
答:(1)此驱逐舰漂浮在海面上受到的浮力是1.2×108N;
(2)此驱逐舰漂浮在海面上舰底部受到海水的压强是8×104Pa;
(3)直升机对甲板的压强是5×105Pa。
26. 阅读短文回答:
平时我们感觉到自己有多重时,这种感觉来自支持力。如果失去支持,我们就将失去对重力的感觉。例如,一个人从高处坠落,在坠落的过程中,因为失去了支持,所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是,失重环境中物体的重力却仍然存在。
我们平常说的重力是由地球引力产生的,所以不少人会误认为,人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远,因此地球对它们的引力很小,所以叫做微重力,这是不对的。根据,同一个物体我们常用g来衡量重力的大小。距离地球越远,g就越小,然而,就算是在距离地面200km的高度也没有降多少,大约为0.94g,而在1000km的高度为0.75g。也就是说,一个物体在地面重100N,到了1000km高度,依然受到75N的重力。国际空间站离地球的距离不超过420km,因此,它受到的地球引力并没有减少多少。因此,如果我们把“微重力”理解为微小的重力。或者是微小的地球引力,肯定是不对的。只有当距离地球很遥远时,才会出现地球引力很小的情况。(g取10N/kg)
(1)失重状态下的人造地球卫星______(选填“受到”或“不受”)重力,人造卫星的质量与在地面上时相比______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)在完全失重空间实验室里,下列实验不能完成的是______;
A.用秒表测时间
B.用弹簧测力计测重力
C.用水球做透镜成像实验
D.用刻度尺测书本长度
(3)一个在地面上60kg的人,在距离地面1000km的高度所受的重力为______N;如果他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,则电子秤的示数______60kg(选填“小于”、“等于”或“大于”);
(4)在如图所示的四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 受到 ②. 不变 ③. B ④. 450 ⑤. 小于 ⑥. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]由材料可知,失重环境中物体的重力却仍然存在,即使是离地球几百千米的人造地球卫星也受到重力;人造地球卫星从地球发送到太空中只是位置变了,所含物质的多少没有改变,所以其质量不变。
(2)[3]A.秒表测时间时,利用的是弹性势能或电能,没有涉及到重力问题,故A不符合题意;
B.弹簧测力计工作原理是根据弹簧的伸长与受到的拉力成正比,拉力能使弹簧伸长,能用弹簧测力计测量拉力,但物体在失重状态下,物体将不能对弹簧测力计产生拉力作用,所以在失重状态下,不能用弹簧测力计测量重力,故B符合题意;
C.用水球做透镜成像实验,利用的是光的折射原理,与重力无关。可以完成实验。故C不符合题意;
D.用刻度尺测量物体的长度,没有涉及到重力问题,在失重状态下能用刻度尺测长度,故D不符合题意。
故选B。
(3)[4]在距离地面1000km的高度所受的重力为
[5]他站立在电梯中的电子秤上,电梯失控,他与电梯、电子秤一起加速下落,此时电梯对他的支持力减小,因此可以看到电子秤的示数变小。小于他的体重。
(4)[6]由可知,物体所受的重力跟它的质量成正比,图像过坐标原点的倾斜直线。故BCD错误,A正确。
故选A。
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