精品解析：广东省深圳市龙岗区2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题

龙岗区2023-2024学年第二学期期末学业质量监测试题 八年级物理 注意事项： 1.本试卷共8页，满分70分，考试时间60分钟。 2.答题前，请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上，并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。 3.本卷试题，考生必须在答题卡上用规定的笔作答；凡在试卷、草稿纸上作答的， 其答案一律无效。单项选择题每小题选出最佳答案后，用2B铅笔将答题区内对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案；答题卡 必须保持清洁，不能折叠。 4.考试结束，请将答题卡交回。 1. 小深向爷爷科普：“在地铁列车投入运营之前，需要进行乘客满载量测试。若列车设计成可以容纳3000个像我一样的中学生，需要多少个如图那样的沙袋进行测试呢？”（　　） A. 60个 B. 600个 C. 6000个 D. 60000个 2. 图是地铁安检处的传送带。技术人员为了让小件行李顺利通过安检帘且尽快抵达取物处，可以把M、N两区分别设计为?（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 3. 地铁站的清洁工正在辛勤劳作，她一手握住O点，则另一手握在哪个点更省力?（　　） A. ①点 B. ②点 C. ③点 D. ①②③点都一样 4. 爷爷为地铁站运营的有序高效而感慨。小深说，若这些物体所受力全部消失，则（　　） A. 运动的洗地机器人永远匀速直线运动下去 B. 手中握着的水杯掉落 C. 站在候车区的人向上飘起 D. 行驶的列车缓缓停车靠站 5. 暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……进入站台后，小深发现深圳地铁处处流露着“文明礼仪”和“安全防护”的魅力。 （1）体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升（如图甲），扶梯对他的支持力为_______N（g取10N/kg）； （2）“乘坐扶梯，左行右立”容易使扶梯右侧_______。深圳地铁取消此倡导后，小深提议让踏板“灯光交替闪烁”（如图乙），当_______（填序号）区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行； （3）车厢里常传来“请站稳扶好”的提示音。小深对乘车安全进行了思考： ①轮椅人士在地铁上手握图丙中的_______（填“A杆”或“B杆”）更安全舒适； ②为避免列车向前启动瞬间引发的危险，爷爷可乘坐如图丁中的座椅_______（填“E”或“F”）； ③站立的乘客在启动瞬间会紧握栏杆处的握把。请在图戊中画出人受的重力G（重心O）和握把对人的拉力F的示意图_______。 6. 暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……回家后，他想比较地铁口的PVC胶底地毯与家中软硅藻泥地毯的防滑性。 （1）小深从两款旧地毯中剪出等大且等质量的圆形块，分别用弹簧测力计测量重力（如图所示），地毯块的重力为________N； （2）接着他按照以下步骤进行A、B实验： ①将弹簧测力计水平调零； ②将剪好的地毯块粘连在相同杯子底部； ③往杯中________，增大杯子对接触面压力； ④用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做________运动； （3）分析实验数据，_________款（填“PVC胶底”或“软硅藻泥”）防滑性能好； （4）小深联想地铁口的“小心地面湿滑”提示语，想进一步探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响。他将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，对比两次数据后得出水会降低PVC胶底地毯的防滑性。请你对此实验过程进行评价：________。 7. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，以增大受力面积减小压强。下面事例中，与此原理相同的是（ ） A. 宽厚的书包背带 B. 公交车的安全锤 C. 锋利的手工篆刻刀 D. 蚊子的刺吸式口器 8. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 关于中国的桥梁，下列说法正确的是（ ） A. 钱塘江大桥深不见底的桥墩也受到浮力的作用 B. 涨潮时，广济桥的浮桥露出水面的部分会变小 C. 深中通道中的沉管漂浮时浮力大于重力 D. 深中通道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同 9. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 钱塘江大桥为我国最早使用“沉箱法”建造桥墩的大桥。沉箱是一种有顶无底的箱型结构（如图），顶盖有中央气闸，先将下端开口的沉箱沉入海底，随即将底部海水排出，再让工人进入作业室施工，直到沉箱沉降达到标准之后，灌注混凝土以填充沉箱。下列关于利用沉箱法建造桥墩的说法错误是（ ） A. 沉箱通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉 B. 下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体 C. 随着沉箱深度加深，需减小工作室内气压以便工人进入施工 D. 沉箱沉降未到标准时，可通过工人挖掉底部一些土石，让它继续沉降 10. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 五一假期小明到广济桥旅游，发现景区对浮桥游客数量进行限流管理，他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量，于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。 【工作原理】浮力秤水中静止时处于_______状态； 【项目取材】主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成（见图） 【项目制作】 （1）小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，他的改进方案是_______； （2）经测量发现该浮力秤的总质量为100g，当秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力是_______N，已知小筒底面积为20cm2，应在距小筒底部_______cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”；（g取10N/kg） （3）测量可知小筒高度为30cm，将标准质量为_______g的物体放入秤盘后发现，小筒恰好完全浸没，此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”； （4）最后给浮力秤完善刻度线与数值，该秤的刻度会是_______（选填“均匀”或“不均匀”）； 【项目迭代】 （5）制作完成后小明发现该浮力秤的量程小，精确度也不高，请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案，并说明理由（针对其中一个问题提出改进方案、说明理由即可）。 存在的问题 改进方案 理由 量程较小 _______ _______ 精确度不高 _______ _______ 11. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 深中通道的海底隧道部分由32节巨型长方体沉管组成，每节沉管尺寸如图所示。考虑到海底隧道的安全，设计师需要让沉管拥有超强的“防御能力”，足以抵御海水腐蚀、抗水压、抗地震等环境因素。请计算：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）沉管上表面在海底40m处时要承受多大的海水压强？ （2）由钢壳混凝土结构组成的某节沉管制成后质量为6万吨，要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入多少万吨的海水？（结果保留整数位即可） 12. 如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（　　） A. 未提起壶铃，没有对壶铃做功 B. 以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大 C. 用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大 D. 用同一壶铃健身，举得越高，做功越快 13. 如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（　　） A. 人的重力势能减小，健腹轮的重力势能增加 B. 健腹轮的动能先增大后减小 C. 人和健腹轮的总机械能守恒 D. 人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能 14. 在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误的是（　　） A. 为了增强锻炼效果，坐蹬器应该设计成费力杠杆 B. 为了方便用力，拉力器上应该安装动滑轮 C. 为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动 D. 为了均衡锻炼上肢力量，上肢牵引器应该设计成等臂杠杆 15. 弹力带是一种易于携带、使用简单，且十分有效的小型体能训练工具。 （1）如图甲，小丽妈妈挑好了适合自己的弹力带健身，教练可以通过观察弹力带的______来评估训练时拉力的大小； A.材料 B.粗细 C.伸长量 D.厚度 （2）小丽妈妈用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在A点的阻力F₂以及动力F₁的力臂l₁______； （3）小丽认为妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆，她判断的依据是______； （4）小丽看到哥哥正以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时肱二头肌施加的力将变______。 16. 龙门架综合训练器通常由两个竖立的柱子、一个位于顶部的横杆及左右各一组滑轮组成，小丽爸爸正用龙门架训练肌肉（如图）。 （1）在一次训练中，爸爸将20kg的配重匀速提升了0.8m，滑轮组的机械效率为80%，则该机械做的总功为______J。若增加5kg的配重，则机械效率为______（结果保留一位小数）（不计绳重）； （2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，可以怎么做?______（任写一条） 17. 小丽妈妈正使用一款可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼，她每次划船运动的距离相同。划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别。 （1）当妈妈在某个阻力级别以稳定的节奏划船时，显示器上的参数如图所示。在这1min内妈妈划船做的总功是多少；阻力是多大； （2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成多少? 18. “国际沸点项目”是一项以“研究影响水沸点的因素”为主题的国际合作项目，该项目为来自世界各地的师生搭建了数据共享的平台，全世界学生都可以在当地进行“水的沸腾”实验，并将数据和报告提交到项目网站，实现共享交流。请根据如下指引参与该项目式学习。 【驱动问题】水的沸点受哪些因素的影响? 【开展实验】进行水的沸腾实验并收集数据。 【提交数据】网站上要求提交的数据包括但不限于：水的沸点、水的体积、海拔、经纬度、加热设备等。 （1）你认为还可以补充提交的数据有______（任写一个）； 【交流分析】下文摘自美国新泽西州Marlboro中学的八年级学生提交的报告，请分析报告，回答问题： ①我们班用了不同体积水来测量，发现所有的沸点都相同。实验中引起我们注意的一件事是：②靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点。在科学课上，我们学过空气流动会引起气压变化，因此，我们猜测这是导致数据不一致的原因。③而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低......能与世界其他地方的伙伴一起参与项目时，我们感觉自己像“真正的科学家”； （2）画线①处所述现象说明：水的沸点与水的体积______（选填“有关”或“无关”）； （3）画线②、③处所述现象能论证影响水的沸点的本质因素是______。请结合所学知识说出论证依据：______； 【项目延伸】小华受国际沸点项目的启发，想到物理老师曾说过：地球上不同地方的“g值”也有差异。于是他上网查询到下表，并想要发起一个“国际g值项目”。 地点 地理纬度 g值（N/kg） 赤道 0° 9.780 广州 23°06 9788 武汉 30°33 9.794 上海 31°12 9.794 北京 39°56′ 9.801 纽约 40°40′ 9.803 莫斯科 55°45′ 9.816 北极 90° 9.832 （5）如图是我国四大卫星发射中心分布图，请结合图像说明海南文昌卫星发射中心的优势条件：______； （6）小华查阅资料得知：在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。如图是同一物体（m=1kg）分别从广州、莫斯科两地同一高度静止释放后的v-t图像，该物体在广州静止释放后第5s的速度为______m/s在这两地，5s内该物体重力做的功相差______J（物体未落地且不计空气阻力）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 龙岗区2023-2024学年第二学期期末学业质量监测试题 八年级物理 注意事项： 1.本试卷共8页，满分70分，考试时间60分钟。 2.答题前，请将学校、班级、姓名和考号用规定的笔写在答题卡指定的位置上，并将条形码粘贴在答题卡的贴条形码区。请保持条形码整洁、不污损。 3.本卷试题，考生必须在答题卡上用规定的笔作答；凡在试卷、草稿纸上作答的， 其答案一律无效。单项选择题每小题选出最佳答案后，用2B铅笔将答题区内对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案；答题卡 必须保持清洁，不能折叠。 4.考试结束，请将答题卡交回。 1. 小深向爷爷科普：“在地铁列车投入运营之前，需要进行乘客满载量测试。若列车设计成可以容纳3000个像我一样的中学生，需要多少个如图那样的沙袋进行测试呢？”（　　） A. 60个 B. 600个 C. 6000个 D. 60000个 【答案】C 【解析】 【详解】中学生的质量约为50kg，所受的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 3000个中学生的重力为 G总=3000G=3000×500N=1.5×106N 需要沙袋的个数为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 图是地铁安检处的传送带。技术人员为了让小件行李顺利通过安检帘且尽快抵达取物处，可以把M、N两区分别设计为?（　　） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】①②为了让小件行李顺利通过安检帘，应该选择接触面粗糙程度大的，即比较粗糙的表面，故①符合题意，②不符合题意； ③④在N区，为了尽快抵达取物处，斜面的倾斜程度大一些，故④符合题意，③不符合题意。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 地铁站的清洁工正在辛勤劳作，她一手握住O点，则另一手握在哪个点更省力?（　　） A. ①点 B. ②点 C. ③点 D. ①②③点都一样 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示，她一手握住O点，阻力与阻力臂的乘积是一个定值，动力臂越大，越省力，故③点的动力臂可以达到最大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 爷爷为地铁站运营的有序高效而感慨。小深说，若这些物体所受力全部消失，则（　　） A. 运动的洗地机器人永远匀速直线运动下去 B. 手中握着的水杯掉落 C. 站在候车区的人向上飘起 D. 行驶的列车缓缓停车靠站 【答案】A 【解析】 【详解】A．若这些物体所受力全部消失，运动的洗地机器人由于惯性，保持运动，故运动的运动的洗地机器人会永远匀速直线运动下去，故A符合题意； B．手中握着的水杯，由于惯性，保持静止，不会掉落，故B不符合题意； C．站在候车区的人由于惯性，保持静止，故C不符合题意； D．行驶的列车由于惯性，继续做匀速直线运动，故D不符合题意。 故选A。 5. 暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……进入站台后，小深发现深圳地铁处处流露着“文明礼仪”和“安全防护”的魅力。 （1）体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升（如图甲），扶梯对他的支持力为_______N（g取10N/kg）； （2）“乘坐扶梯，左行右立”容易使扶梯右侧_______。深圳地铁取消此倡导后，小深提议让踏板“灯光交替闪烁”（如图乙），当_______（填序号）区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行； （3）车厢里常传来“请站稳扶好”提示音。小深对乘车安全进行了思考： ①轮椅人士在地铁上手握图丙中的_______（填“A杆”或“B杆”）更安全舒适； ②为避免列车向前启动瞬间引发的危险，爷爷可乘坐如图丁中的座椅_______（填“E”或“F”）； ③站立的乘客在启动瞬间会紧握栏杆处的握把。请在图戊中画出人受的重力G（重心O）和握把对人的拉力F的示意图_______。 【答案】 ①. 600 ②. 过度使用和磨损 ③. ⑥ ④. A杆 ⑤. F ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意知，体重60kg的爷爷随着扶梯沿虚线方向匀速上升处于平衡状态，根据二力平衡可知，扶梯对他的支持力等于其重力，即 F支=G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）[2]由题可知，如果“乘坐扶梯，左行右立”，则扶梯右侧受到的压力较大，容易使扶梯右侧偏沉，导致右侧扶梯过度使用和磨损。 [3]由题意知，为了避免左行右立，让踏板“灯光交替闪烁”，因此右侧的⑥区灯光亮起时视为“站立区”，反之为“行走区”，这既让踏板负载合理，又让有需要的人快速通行。 （3）[4]轮椅人士在地铁上时，为了避免轮椅因车轮左右滚动而发生事故，手握图丙中的A杆更安全舒适。 [5]列车在突然启动时，人的上身由于惯性会后仰，因此为了避免引发危险，人面向列车前进方向，靠背在人的身后较为安全，所以应乘坐如图丁中的座椅F。 [6]由题可知，人受到的重力是竖直向下的，作用点在人的重心上；握把对人的拉力沿握把吊绳的方向向上，作用点在握把与手的接触点上，如图所示： 6. 暑假，小深与爷爷搭乘深圳地铁外出游玩，开启一段物理循迹之旅……回家后，他想比较地铁口的PVC胶底地毯与家中软硅藻泥地毯的防滑性。 （1）小深从两款旧地毯中剪出等大且等质量的圆形块，分别用弹簧测力计测量重力（如图所示），地毯块的重力为________N； （2）接着他按照以下步骤进行A、B实验： ①将弹簧测力计水平调零； ②将剪好的地毯块粘连在相同杯子底部； ③往杯中________，增大杯子对接触面的压力； ④用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同水平桌面做________运动； （3）分析实验数据，_________款（填“PVC胶底”或“软硅藻泥”）防滑性能好； （4）小深联想地铁口的“小心地面湿滑”提示语，想进一步探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响。他将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，对比两次数据后得出水会降低PVC胶底地毯的防滑性。请你对此实验过程进行评价：________。 【答案】 ①. 0.4 ②. 倒入适量的水 ③. 匀速直线 ④. 软硅藻泥 ⑤. 实验结论不正确，因未控制压力相同 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为0.4N，因此地毯块的重力为0.4N。 （2）[2]由实验步骤可知，若要增大杯子对接触面的压力，应往杯中倒入适量的水。 [3]根据二力平衡可知，当用弹簧测力计拉动杯子，使其在相同的水平桌面做匀速直线运动时，杯子处于平衡状态，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力。 （3）[4]由实验可知，当杯子对接触面压力相同时，在软硅藻泥地毯上匀速运动时弹簧测力计的示数较大，即滑动摩擦力较大，因此可以软硅藻泥款的地毯防滑鞋能好。 （4）[5]根据控制变量法，要想探究水对PVC胶底地毯防滑性能的影响，应控制压力相同，而将B实验杯里的水往桌面倒，用此杯继续进行C实验，此时杯子中的水减小，压力不同，因此得出的结论不正确。 7. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，以增大受力面积减小压强。下面事例中，与此原理相同的是（ ） A. 宽厚的书包背带 B. 公交车的安全锤 C. 锋利的手工篆刻刀 D. 蚊子的刺吸式口器 【答案】A 【解析】 【详解】建造桥墩时，先在水下灌注宽厚的钢筋混凝土基坑，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 A．宽厚的书包背带是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A符合题意； B．公交车的安全锤是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B不符合题意； C．锋利的手工篆刻刀是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C不符合题意； D．蚊子的刺吸式口器是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意； 故选A。 8. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 关于中国的桥梁，下列说法正确的是（ ） A. 钱塘江大桥深不见底的桥墩也受到浮力的作用 B. 涨潮时，广济桥的浮桥露出水面的部分会变小 C. 深中通道中的沉管漂浮时浮力大于重力 D. 深中通道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．浸没在液体中的物体，上、下表面受到的液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因，而深入海底的桥墩，下表面没有受到海水向上的压力，故深入海底的桥墩没有受到浮力的作用，故A错误； B．由题意知，浮桥始终处于漂浮状态，受到的浮力等于其重力，因此涨潮时，广济桥的浮桥受到的浮力不变，根据阿基米德原理可知，排开水的体积不变，因此露出水面的部分也不变，故B错误； C．根据浮与沉的条件可知，深中通道中的沉管漂浮时，受到的浮力等于重力，故C错误； D．由题意知，深中通道中的沉管是通过改变自身的重力实现下沉的，因此其原理与潜水艇相同，故D正确。 故选D。 9. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 钱塘江大桥为我国最早使用“沉箱法”建造桥墩的大桥。沉箱是一种有顶无底的箱型结构（如图），顶盖有中央气闸，先将下端开口的沉箱沉入海底，随即将底部海水排出，再让工人进入作业室施工，直到沉箱沉降达到标准之后，灌注混凝土以填充沉箱。下列关于利用沉箱法建造桥墩的说法错误是（ ） A. 沉箱通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉 B. 下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体 C. 随着沉箱深度加深，需减小工作室内气压以便工人进入施工 D. 沉箱沉降未到标准时，可通过工人挖掉底部一些土石，让它继续沉降 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据浮与沉的条件可知，当重力大于浮力时，沉箱下沉，沉箱浸没后排开水的体积不变，受到的浮力不变，所以沉箱是通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉，故A正确，不符合题意； B．下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体，增大工作室的压强，将水压出，故B正确，不符合题意； C．随着沉箱深度加深，沉箱外侧受到海水的压强越来越大，为了防止沉箱被压瘪，应使沉箱内外气压相同，因此应增大工作室内气压以便工人进入施工，故C错误，符合题意； D．由图可知，沉箱沉降未到标准时，工人可在工作室挖掉底部一些土石，让它继续沉降，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 五一假期小明到广济桥旅游，发现景区对浮桥游客数量进行限流管理，他想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量，于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。 【工作原理】浮力秤在水中静止时处于_______状态； 【项目取材】主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成（见图） 【项目制作】 （1）小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，他的改进方案是_______； （2）经测量发现该浮力秤的总质量为100g，当秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力是_______N，已知小筒底面积为20cm2，应在距小筒底部_______cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”；（g取10N/kg） （3）测量可知小筒高度为30cm，将标准质量为_______g的物体放入秤盘后发现，小筒恰好完全浸没，此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”； （4）最后给浮力秤完善刻度线与数值，该秤的刻度会是_______（选填“均匀”或“不均匀”）； 【项目迭代】 （5）制作完成后小明发现该浮力秤的量程小，精确度也不高，请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案，并说明理由（针对其中一个问题提出改进方案、说明理由即可）。 存在的问题 改进方案 理由 量程较小 _______ _______ 精确度不高 _______ _______ 【答案】 ①. 漂浮 ②. 在小筒内放入适当的重物 ③. 1 ④. 5 ⑤. 500 ⑥. 均匀 ⑦. 换用体积更大的小筒 ⑧. 见解析 ⑨. 减小小筒的横截面积 ⑩. 见解析 【解析】 【详解】[1]由题意知，浮力秤在水中静止时始终处于漂浮状态。 （1）[2]将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，是因为小筒的重心较高，因此应降低其重心，所以可以在小筒内放入适当的重物。 （2）[3]根据浮与沉的条件可知，秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力等于其重力，即 F浮=G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N [4]根据F浮=ρ液V排g可知，小筒排开水的体积为 因此小筒浸没的深度为 所以应在距小筒底部5cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。 （3）[5]已知小筒高度为30cm，则排开水的最大体积为 V排大=20cm2×30cm=600cm3=6×10-4m3 则小筒受到的最大浮力为 F浮大=ρ水V排大g=1.0×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=6N 根据浮与沉的条件可知，物体与小筒的最大重力为 G大=F浮大=6N 则物体与小筒的最大质量为 物体的质量为 m物=m大-m筒=600g-100g=500g （4）[6]根据浮与沉的条件可知，浮力秤受到的浮力为 F浮=G=mg=(m物+m筒)g 根据F浮=ρ液V排g可知，浮力秤受到的浮力为 F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h 则 (m物+m筒)g=ρ水gS筒h 则 因此该秤的刻度会是均匀的。 （5）[7][8]为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力，因此可以换用体积更大的小筒。 [9][10]为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸没的深度差，根据 F浮=ρ水V排g=ρ水gS筒h 可知，可减小小筒的横截面积。 11. 中国桥梁发展史是一部波澜壮阔的史诗。从工程技术上，可把中国桥梁分为三个时期： 深中通道的海底隧道部分由32节巨型长方体沉管组成，每节沉管尺寸如图所示。考虑到海底隧道的安全，设计师需要让沉管拥有超强的“防御能力”，足以抵御海水腐蚀、抗水压、抗地震等环境因素。请计算：（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）沉管上表面在海底40m处时要承受多大的海水压强？ （2）由钢壳混凝土结构组成的某节沉管制成后质量为6万吨，要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入多少万吨的海水？（结果保留整数位即可） 【答案】（1）4×105Pa；（2）2万吨 【解析】 【详解】解：（1）沉管上表面在海底40m处时海水压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa （2）由题可知，沉管沉入海底时排开水的体积为 V排=V=165m×46m×10.6m=80454m3 沉管受到的浮力为 F浮=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×80454m3×10N/kg=8.0454×108N 沉管的重为 G=mg=60000×103kg×10N/kg=6×108N 则需要向沉管内注入海水的重为 G海水=F浮-G=8.0454×108N-6×108N=2.0454×108N 则注入海水的质量 答：（1）沉管上表面在海底40m处时海水压强为4×105Pa； （2）要使沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向沉管内注入2万吨的海水。 12. 如图是做壶铃摇摆的三个动作，以下说法错误的是（　　） A. 未提起壶铃，没有对壶铃做功 B. 以相同的节奏摇摆，壶铃越重，人对壶铃做功的功率越大 C. 用同一个壶铃健身，节奏越快，人对壶铃做功的功率越大 D. 用同一壶铃健身，举得越高，做功越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．未提起壶铃，没有距离，故没有对壶铃做功，故A正确，A不符合题意； B．以相同的节奏摇摆，时间相同，壶铃越重，人做的功越多，人对壶铃做功的功率越大，故B正确，B不符合题意； C．用同一个壶铃健身，做相同的功，节奏越快，代表时间越短，人对壶铃做功的功率越大，故C正确，C不符合题意； D．用同一壶铃健身，举得越高，做功越多，但是时间未知，故做功快慢未知，故D错误，D符合题意。 故选D。 13. 如图，使用健腹轮时可将膝盖跪在地垫上，双手先紧握健腹轮手柄（状态1），再向前推动健腹轮至身体与地面相平，稍停数秒（状态2），然后收回归位，反复操作。则从状态1到状态2的过程中（　　） A. 人重力势能减小，健腹轮的重力势能增加 B. 健腹轮的动能先增大后减小 C. 人和健腹轮的总机械能守恒 D. 人受到的重力做的功，全部转化为健腹轮的动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．从状态1到状态2的过程中，人的质量不变，重心降低，所以重力势能减小；健腹轮的质量不变，重心高度也不变，所以重力势能不变，故A不符合题意； B．在向前推动健腹轮的过程中，速度先增大后减小，健腹轮的质量不变，所以健腹轮的动能先增大后减小，故B符合题意； C．人和健腹轮在运动过程中，存在摩擦力做功，机械能不守恒，故C不符合题意； D．人受到的重力做的功，一部分转化为健腹轮的动能，一部分克服摩擦力做功，重力势能并未全部转化为动能，故D不符合题意。 故选B。 14. 在社区健身器材中，我们可看到许多简单机械。下列说法错误的是（　　） A. 为了增强锻炼效果，坐蹬器应该设计成费力杠杆 B. 为了方便用力，拉力器上应该安装动滑轮 C. 为了使跷跷板水平平衡，小丽应该往左移动 D. 为了均衡锻炼上肢力量，上肢牵引器应该设计成等臂杠杆 【答案】B 【解析】 【详解】A．坐蹬器的目的是让人锻炼腿部力量，应该设计成费力杠杆，故A正确，不符合题意； B．拉力器上应安装定滑轮，定滑轮不能省力但可以改变力的方向，从而达到锻炼的目的，故B错误，符合题意； C．由图可知，此时左高右低，说明小丽体重较小，要使跷跷板水平平衡，根据杠杆平衡条件，小丽应该往左移动，故C正确，不符合题意； D．上肢牵引器设计成等臂杠杆，两臂的力大小相等，可以均衡锻炼上肢力量，故D正确，不符合题意。 故选B。 15. 弹力带是一种易于携带、使用简单，且十分有效的小型体能训练工具。 （1）如图甲，小丽妈妈挑好了适合自己的弹力带健身，教练可以通过观察弹力带的______来评估训练时拉力的大小； A.材料 B.粗细 C.伸长量 D.厚度 （2）小丽妈妈用手提起弹力带，桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节运动（如图乙），请在图丙中画出此时作用在A点的阻力F₂以及动力F₁的力臂l₁______； （3）小丽认为妈妈的手臂可以看成是一个费力杠杆，她判断的依据是______； （4）小丽看到哥哥正以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，此时肱二头肌施加的力将变______。 【答案】 ①. C ②. ③. 动力臂小于阻力臂 ④. 小 【解析】 【详解】（1）[1]拉力越大，弹力带的伸长量越大，故可以根据弹力带的伸长量来判断拉力的大小，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 （2）[2]阻力是弹力带施加的，方向沿弹力带方向，支点O到力F1的作用线的距离即为力臂，故如图所示： （3）[3]如图所示，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故为费力杠杠。 （4）[4]正以图丁姿势绕肘关节缓慢提起壶铃，阻力臂越变越小，阻力不变，阻力与阻力臂的乘积变小，由杠杆原理可知，动力与动力臂乘积也变小，动力臂不变，故动力变小。 16. 龙门架综合训练器通常由两个竖立的柱子、一个位于顶部的横杆及左右各一组滑轮组成，小丽爸爸正用龙门架训练肌肉（如图）。 （1）在一次训练中，爸爸将20kg的配重匀速提升了0.8m，滑轮组的机械效率为80%，则该机械做的总功为______J。若增加5kg的配重，则机械效率为______（结果保留一位小数）（不计绳重）； （2）若想提高龙门架滑轮组的机械效率，可以怎么做?______（任写一条） 【答案】 ①. 200 ②. 83.3% ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1][2]在一次训练中，爸爸将20kg的配重匀速提升了0.8m，则有用功为 滑轮组的机械效率为80%，则该机械做的总功为 则额外功为 若增加5kg的配重，则机械效率为 （2）[3]若想提高龙门架滑轮组的机械效率，在一定的范围内，增大配重，加润滑油，或者采用轻质动滑轮。 17. 小丽妈妈正使用一款可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼，她每次划船运动的距离相同。划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别。 （1）当妈妈在某个阻力级别以稳定的节奏划船时，显示器上的参数如图所示。在这1min内妈妈划船做的总功是多少；阻力是多大； （2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成多少? 【答案】（1）9000J，300N；（2）10次 【解析】 【详解】解：（1）在这1min内妈妈划船做的总功是 在这1min内妈妈的阻力是 （2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，则在这1min内妈妈的阻力是 功率变为了100W，时间不变，妈妈做的功为 则阻力做功不变，则阻力移动的距离为 第一次妈妈30次，划船的总距离为30m，即一次划船的距离是1米，故妈妈一次划船的距离为10m，妈妈1min内划船的次数变成 答：（1）在这1min内妈妈划船做总功是9000J；阻力是10N； （2）若教练将阻力大小调节为原来的2倍，并建议妈妈将功率保持在100W，则妈妈1min内划船的次数变成10次。 18. “国际沸点项目”是一项以“研究影响水沸点的因素”为主题的国际合作项目，该项目为来自世界各地的师生搭建了数据共享的平台，全世界学生都可以在当地进行“水的沸腾”实验，并将数据和报告提交到项目网站，实现共享交流。请根据如下指引参与该项目式学习。 【驱动问题】水的沸点受哪些因素的影响? 【开展实验】进行水的沸腾实验并收集数据。 【提交数据】网站上要求提交的数据包括但不限于：水的沸点、水的体积、海拔、经纬度、加热设备等。 （1）你认为还可以补充提交的数据有______（任写一个）； 【交流分析】下文摘自美国新泽西州Marlboro中学的八年级学生提交的报告，请分析报告，回答问题： ①我们班用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同。实验中引起我们注意的一件事是：②靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点。在科学课上，我们学过空气流动会引起气压变化，因此，我们猜测这是导致数据不一致的原因。③而将我们所处的海拔与该项目中其他学校作比较后，发现海拔越高的地方沸点越低......能与世界其他地方的伙伴一起参与项目时，我们感觉自己像“真正的科学家”； （2）画线①处所述现象说明：水的沸点与水的体积______（选填“有关”或“无关”）； （3）画线②、③处所述现象能论证影响水的沸点的本质因素是______。请结合所学知识说出论证依据：______； 【项目延伸】小华受国际沸点项目的启发，想到物理老师曾说过：地球上不同地方的“g值”也有差异。于是他上网查询到下表，并想要发起一个“国际g值项目”。 地点 地理纬度 g值（N/kg） 赤道 0° 9.780 广州 23°06 9.788 武汉 30°33 9.794 上海 31°12 9.794 北京 39°56′ 9.801 纽约 40°40′ 9.803 莫斯科 55°45′ 9.816 北极 90° 9.832 （5）如图是我国四大卫星发射中心分布图，请结合图像说明海南文昌卫星发射中心的优势条件：______； （6）小华查阅资料得知：在运动学中，g值又被称作“重力加速度”，用来描述物体在只受重力作用且由静止释放后的速度变化情况，它在数值上等于单位时间内速度的变化量。如图是同一物体（m=1kg）分别从广州、莫斯科两地同一高度静止释放后的v-t图像，该物体在广州静止释放后第5s的速度为______m/s在这两地，5s内该物体重力做的功相差______J（物体未落地且不计空气阻力）。 【答案】 ①. 气压 ②. 无关 ③. 气压 ④. 见解析 ⑤. 见解析 ⑥. 48.94 ⑦. 6.8614 【解析】 【详解】（1）[1]水的沸点受水面上方气压的影响，所以还可以补充提交的数据是气压。 （2）[2]用了不同体积的水来测量，发现所有的沸点都相同，说明水的沸点与水的体积无关。 （3）[3][4]靠近空调的几个小组测得的沸点略低于教室另一边的几个小组测得的沸点，这是由于靠近空调附件，空气流动速度大，气压小，所以沸点低；③处说明海拔越高的地方，气压低，沸点越低。所以所述现象能论证影响水的沸点的本质因素是气压。这是液体的沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。 （5）[5]由我国四大卫星发射中心分布图可知，海南文昌卫星发射中心的地理纬度较低，则其g值较小，与其他卫星发射中心相比，其优势条件是克服重力做功小，节省燃料。 （6）[6]由图像可知，速度与时间成正比，所以物体在广州静止释放后第5s的速度为 v=gt=9.788m/s2×5s=48.94m/s [7]1kg的物体在两地受到的重力分别为 G1=mg1=1kg×9.788N /kg=9.788N G2=mg2=1kg×9.816N /kg=9.816N 5s内该物体在广州和莫斯科通过的距离分别为 所以5s内该物体重力做的功相差的值为 ΔW=W2-W1=G2s2- G1s1=9.816N×122.7m-9.788N×122.35m=6.8614J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$