内容正文:
蓬莱区2023—2024学年度第二学期期末学业水平检测
初三物理试题
注意事项:
1.本试卷共五个大题,26个小题,满分100分,考试时间90分钟。答题前,务必用0.5亳米黑色的签字笔将自己的姓名、考号、座号填写在答题卡规定的位置上。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5亳米黑色的签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正液。写在试卷上或答题卡指定区域外的答案无效。
本试卷出现的g值除有特殊说明外全部取值10N/kg
一、单项选择题:(1-10题,每小题只有一个选项符合题意,将正确选项用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1. 小明对所学物理量或物理名词进行了如图所示的归纳,(1)、(2)处的内容依次可能是( )
A. 密度、速度 B. 重力、电功
C. 动能、功率 D. 机械效率、功
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度是物质的一种特性,与质量无关;速度等于路程和时间的比值,用比值法定义的,故A不符合题意;
B.重力的大小与质量有关,电功不是比值法定义的,故B不符合题意;
C.动能与物体的质量有关,功率是功和时间的比值,用比值法定义的,故C符合题意;
D.机械效率是有用功与总功的比值,有用功与物体的重力有关,而重力的大小与质量有关,所以机械效率与质量有关;功的大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,不是用比值法定义的,故D不符合题意。
故选C。
2. 中国科技成就让世人瞩目。探月“嫦娥”、人海“蛟龙”、“天舟一号”、国产大飞机“C919”等对社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A. “嫦娥”探测器绕月匀速飞行时,运动状态不变
B. “蛟龙”潜水器在水面下下潜时,海水密度不变时,深度越深,浮力越大
C. “天舟一号”加速上升时,机械能保持不变
D. “C919”水平匀速直线飞行时,受平衡力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. “嫦娥”探测器绕月匀速飞行时,它的运动方向不断改变,则它的运动状态在改变,故A错误;
B. “蛟龙”潜水器在水面下下潜时,海水密度不变时,深度变深,它排开水的体积不变,受到的浮力不变,故B错误;
C. “天舟一号”加速上升时,它的质量不变,速度和高度增大,动能和重力势能都增大,机械能增大,故C错误;
D. “C919”水平匀速直线飞行时,处于平衡状态,受平衡力的作用,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A. a点时大 B. b点时大 C. 一样大 D. 均有可能
【答案】B
【解析】
【详解】由于圆形水管左粗右细,当水经过a、b两点时,b点的流速大,压强小,所以气泡经过b两点时的体积大于a点时体积。
故选B。
4. 如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。对于阀门打开前后出现的现象或结果说法正确的是(g=10N/kg)( )
A. 阀门打开前,B容器底部受到水的压强为5×104Pa
B. 阀门打开前,阀门K的左侧和右侧受到水的压强是相等的
C. 打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1
D. 打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】AB.B容器底部受到水的压强为
pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
A容器底部受到水的压强为
pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa
故AB错误;
CD.打开阀门前,A液面比B液面高4cm,打开阀门后,两容器中的液面会相平,A液面下降2cm,变为hA=5cm,B液面上升2cm,变为hB=7cm,A、B两容器底面的压强之比
故C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:
②液体对容器底部的压强:
③容器对桌面的压力:
④容器对桌面的压强:
A. 只有①和② B. 只有②和③
C. 只有③和④ D. 只有②和④
【答案】D
【解析】
【详解】①由图可知甲液体的体积小与乙液体的体积,液体的质量相同,由可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,①错误;
②液体的深度相同,甲液体的密度大于乙液体的密度,由可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强,②正确;
③④容器对桌面的压力大小等于容器的重力和所装液体重力的总和,因为容器和所装液体的重力相同,则容器对桌面的压力相同,容器的底面积相同,由可知,压强相同,③错误,④正确;故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B. 浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C. 浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D. 浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
【答案】C
【解析】
【详解】由阿基米德原理可知:物体在液体中受到浮力的大小,与液体的密度和排开液体的体积有关,由于深桶中装有水,则液体的密度一定,据此可以得出最有探究价值且易于探究的科学问题是研究浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系,故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
7. 如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,滑轮的重和绳的摩擦不计,假设物体与地面的摩擦力为f,第一幅图中滑轮为定滑轮,不省力,则;第二幅图中滑轮为动滑轮,省一半的力,则,第三幅图中滑轮为动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,使用时费力,则;所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8. 抛出的小球竖直向上运动并落回地面的过程中,先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小球在A、B两点的动能相等
B. 小球在运动过程中机械能不守恒
C. 小球在A点的速度比在B点大
D. 小球在A点的离地高度比在B点低
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,小球在A点的动能小于B点的动能,故A错误;
B.由图可知,小球在A点的动能等于其在B点的重力势能,A点的重力势能大于其在B点的动能,因此A点的机械能大于B点的机械能,因此小球在运动过程中机械能不守恒,故B正确;
C.小球质量不变,在A点动能小于B点的动能,则小球在A点的速度比在B点小,故C错误;
D.小球质量不变,在A点的重力势能大于B点的重力势能,则小球在A点的离地高度比在B点高,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,立定跳远主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成,下列分析正确的是( )
A. 起跳时地面对人的力大于人对地面的力 B. 起跳时的初速度越大,人的惯性越大
C. 人在空中运动时,一直受非平衡力作用 D. 人在最高点时重力势能最大,动能为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.起跳时地面对人的力和人对地面的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误;
B.惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与初速度无关,故B错误;
C.人在空中运动时,受到重力作用,运动状态不断改变,一直受到非平衡力作用,故C正确;
D.人在最高点时质量不变,高度最高,重力势能最大,水平方向上有一定的速度,速度不为0,因此动能不为0,故D错误。
故选C。
10. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3 的油中。弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力是6N
B. 小球的质量是0.2kg
C. 小球的体积是2.5×10⁻³m³
D. 小球的密度是3.2×10³kg/m³
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据称重法可得,小球受到的浮力是,故A错误;
B.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,可知小球的重力为8N,则小球的质量是,故B错误;
C.小球浸没在油中,排开油的体积等于小球的体积,根据阿基米德原理可得,小球的体积为,故C错误;
D.小球的密度为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(11-14题,每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 山间公路往往环绕山坡,盘山而上,汽车这样上山相比于直线沿坡(路程较短)行驶时( )
A. 汽车的功率更大 B. 汽车的所需的牵引力更小
C. 机械效率更大 D. 机械效率更小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.汽车的功率决定于汽车的发动机,每辆汽车都有自己的输出功率,是一个不变量,故A错误;
B.盘山公路是生活中的斜面,使用斜面可以省力,即减小了汽车的牵引力,故B正确;
CD.机械效率取决于有用功在总功中所占的比例,根据“斜面的机械效率”实验可知:斜面越陡,机械效率越高;盘山公路实际上是一个较缓的斜面,其机械效率较低,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A无初速度释放后沿曲杆运动(末端不在竖直方向),如图所示。不计空气阻力,则( )
A. 小环从A点释放后到D点,动能一直变化,机械能一直不变
B. 小环能在BC段移动,是因为受到了惯性
C. 小环到达D点,离开D点后将竖直向下运动
D. 如果A点低于D点,小环不可能到达D点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.质量为m的小环在光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,不计空气阻力,小环的运动过程中机械能是守恒的,动能与势能转化,高度不断变化,小环的重力势能变化,所以小环的动能一直变化,故A符合题意;
B.小环能在BC段移动,是因为小环具有惯性,从而保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到了惯性,故B不符合题意;
C.小环到达D后,由于惯性沿着在末端时的运动方向继续运动一段距离,不会竖直向下运动,故C不符合题意;
D.由于机械能守恒,所以只要A点高于或等于C点高度,小环就能到达C点,从而到达D点,如果A点低于D点,一定低于C点,不能越过C点,不能到达D点,故D符合题意。
故选AD。
13. 为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修,爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处,滑轮组的结构如图所示。已知每个滑轮重50N,绳子能够承受的最大拉力是500N。忽略绳重和摩擦,用此滑轮组提升材料,下列说法与实际相符的是( )
A. 每次将材料提起,需要施加材料和动滑轮总重的一半的力
B. 当滑轮组的机械效率是50%时,电机提供的拉力为50N
C. 工人以0.2m/s的速度拉绳子时,材料上升的速度为0.4m/s
D. 当材料重低于50N时,使用此滑轮组不会省力
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由于滑轮组中有一个动滑轮b,在忽略绳重和摩擦时,每次将材料提起,需要施加材料和动滑轮总重的一半的力,故A符合题意;
B.忽略绳重和摩擦,根据
可得,当滑轮组的机械效率是50%时,提升的重物的重力为
由题图可知,滑轮组的绳子承重股数为n=2,则电机提供的拉力为
故B符合题意;
C.工人以0.2m/s的速度拉绳子时,材料上升的速度为
故C不符合题意;
D.由于动滑轮重50N,绳子的股数n=2,根据
可知,当物重小于50N时,拉力大于材料的重力,使用此滑轮组不能省力,故D符合题意。
故选ABD。
14. 物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5︰2
C. 拉力F在AB段所做的功为10J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.惯性的大小只与质量有关,因质量不变,所以惯性不变,即该物块在CD段和AB段的惯性一样大,故A错误;
B. AB段和CD段的路程相等,时间之比为
故B正确;
C.因为物体在AB段做匀速直线运动,所以
拉力F在AB段所做的功为
故C正确;
D.因为物体在CD段做匀速直线运动,所以
拉力F在CD段做功的功率为
故D正确。
故选BCD。
三、填空题(15-19题,每空1分共15分)
15. 新疆的达坂城号称“百里风区”,当地的民谣说:“达坂城,老风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有______。为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的风力发电站可以将风能转化为______,从而减少二氧化碳排放。风将石头从地面吹飞起来的过程中石头的重力势能______。
【答案】 ①. 能量 ②. 电能 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]根据民谣知道,风做功使树发生弹性形变,具有弹性势能,使石头机械能增大,说明风具有能量。
[2]风能资源不同于化石燃料,风能是可再生无污染的清洁能源。风力发电站可以将风能转化为电能,从而减少二氧化碳排放。
[3]风将石头从地面吹飞起来的过程中,石头的质量不变,高度增大,重力势能增大。
16. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用__________原理工作的;三峡大坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而__________(选填“增大”或“减小”);水库蓄水发电是__________能转化为电能。
【答案】 ①. 连通器 ②. 增大 ③. 水重力势
【解析】
【详解】[1]连通器的原理:连通器只盛有一种液体,当液体不流动时,各液面总保持相平。三峡船闸是世界上最大的船闸,船闸是利用连通器原理工作的。
[2]液体压强随深度的增加而变大,故三峡大坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而增大。
[3]水库蓄水提高了上游的水位,上下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电越多。水库蓄水发电是水的重力势能能转化为电能。
17. 小明为研究动能大小与哪些因素有关设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和平面平滑相接,实验中通过_______反映小球动能的大小;实验中让_______(选填‘相同、不相同’)的小球从斜面不同高度滚下,当高度________(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
【答案】 ①. 弹簧被压缩的长度 ②. 相同 ③. 越大
【解析】
【详解】[1]小球压缩弹簧,对弹簧做功,做功的多少反映了小球动能的多少,弹簧被压缩的程度越大,说明小球的动能越大,所以,可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少。
[2][3]要探究动能大小与速度的关系,需要控制小球的质量相同,当高度越大时,小球达到水平面上的速度越大,弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
18. 鼹鼠洞挖成如图甲所示的形状,从而能较好地保持洞内的通风和干燥,图示情境中左边为鼹鼠洞的______(选填“出”或“进”)风口;喷雾器工作时如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强______,水在______的作用下进入管子上升,在瓶口处遇到高速气流打散成雾状。
【答案】 ①. 进 ②. 减小 ③. 大气压
【解析】
【详解】[1]由图可知,鼹鼠洞左边洞口较平,右边洞口凸起,空气水平吹过左边洞口时,流速慢、压强大;空气水平吹过右边洞口时,流速快、压强小,这样空气从左边洞口进入洞中,从右边洞口出来,从而能较好地保持洞内的通风和干燥。
[2][3]如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,由伯努利原理可知,管口处的压强减小,小于大气压,容器内的水在大气压的作用下进入管子上升,在瓶口处遇到高速气流打散成雾状。
19. 小明先用密度计测量某种液体的密度,之后又用它去测量海水的密度,如果该密度计在这种液体中受到浮力的大小为F1,在海水中受到浮力的大小为F2,则F1______F2,(“>”“<”“=”),得出此结论的力学原理是______,密度计上的刻度______(“是”“不是”)均匀的。
【答案】 ①. = ②. 二力平衡 ③. 不是
【解析】
【详解】[1][2]密度计是用来测量液体密度的仪器,它是利用漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体自身重力的原理(二力平衡)制成的,密度计漂浮在不同的液体中受到的浮力都等于密度计自身的重力,所以受到的浮力相等,即F1=F2。
[3]因为密度计在不同液体中漂浮,所以密度计受到的浮力都等于密度计的重力,则所受浮力不变;根据阿基米德原理可知:液体的密度越大,排开液体的体积就越小,所以密度计的刻度是从上到下刻度越来越大,刻度不均匀的。
四、作图简答题(20题4分,第21题5分,共9分)
20. 建筑工人在A处,使用如图所示的滑轮组提升物体,试在图中画出最省力的绕线方法。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,绳子端拉力方向向上,要画出最省力的绕线方法,则起点在动滑轮上,由3根绳子承担物重,如下图所示:
21. 如图所示,弹簧测力计的示数为2牛,在杠杆上挂上一个重力1牛的钩码,使杠杆在水平位置平衡,请在杠杆上用“·”标记钩码悬挂点位置并记为A。
【答案】
【解析】
【详解】因弹簧测力计使杠杆逆时针方向旋转,故就在杠杆右端挂重物使杠杆在水平方向平衡;设杠杆每一刻度长度为L,由杠杆平衡条件可得
即
解得n=4,故应在下图所示的位置挂重物:
22. 阅读短文,回答问题。
轮轴
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。如图1甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂,如图1乙所示。根据杠杆的平衡条件,可得F1·R=F2·r,使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的几分之一、如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离。辘轳就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮,作用在把手上的力为动力F1,井筒对轴向下的拉力是阻力F2。选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验,如:圆珠笔芯(可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
(1)辘轳是______杠杆;(填“省力”或“费力”或“等臂”)
(2)左手捏紧笔管,右手旋转笔头,则左手______(填“能”或“不能”)使笔管部分保持不被旋转;
(3)当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,所以捏住笔管的手比捏住笔头的手______(填“省”或“费”)距离;
(4)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是______(选填“省力”或“费力”)的,且动力和阻力之比是______。
【答案】 ①. 省力 ②. 能 ③. 费 ④. 省力 ⑤. 1∶5
【解析】
【详解】(1)[1]对于辘轳来说,其实是一个变形的杠杆,支点在轴心处,动力作用在轮上,阻力作用在轴上,所以其动力臂大于阻力臂,故辘轳是省力杠杆。
(2)[2]左手捏紧笔管,作用在轮上,右手旋转笔头,作用在轴上,则左手能使笔管部分保持不被旋转。
(3)[3]当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于比管的直径,所以捏住笔管的手笔,捏住笔头的手更省力,虽然省力,但是会费距离。
(4)[4][5]由题意可知,螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,所以正常使用螺丝刀是省力的,根据杠杆平衡条件可得
可得
五、实验探究题(22题9分,23题8分,24题9分,共26分)
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中小明做出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积有关。
小明为了验证自己的猜想是否正确,先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)。
(1)由A、D两图可知,物体在水中受到浮力为______N;
(2)分析比较实验步骤A、E、F,可得:“猜想一”是______(选填“正确”或“错误”);
(3)分析比较实验步骤A、______可知:浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与浸没深度无关;
(4)分析实验数据可知,实验步骤F中所用液体密度为______ kg/m3;(取g=10N/kg)
(5)小明完成实验后,整理器材时发现他使用的弹簧测力计没有调零,指针正好在0.2N处,这种情况对F中液体密度计算结果的影响是______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【拓展】小明在进行E步骤实验时,物体接触并挤压了容器底部,则他测得的物体浮力比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。若装水的烧杯底面积为100cm2,不计烧杯厚度,当物体浸没在水中后,水未溢出如图D所示,烧杯对桌面的压强比没放入物体时增加了______Pa。
【答案】 ①. 1 ②. 正确 ③. D、E ④. 0.8×103 ⑤. 无影响 ⑥. 偏大 ⑦. 100
【解析】
【详解】(1)[1]A图中,弹簧测力计的示数为2.7N,即物体重力为2.7N,由A、D两图可知,根据称重法,物体在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F=2.7N﹣1.7N=1N
(2)[2]由实验步骤A、E、F可知,物体浸没在水和液体中,排开水和液体的体积相等,液体密度不同,浮力不同,故“猜想一”是正确的。
(3)[3]由A、D、E知,在同一液体中,液体密度相同,并且都浸没,故排开液体的体积也相同,但液体深度不同,而物体所受浮力相等,故说明浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与浸没深度无关。
(4)[4] 由AF,浸没在液体中受到的浮力
F浮液=2.7N﹣1.9N=0.8N
根据阿基米德原理,因V排水=V排液,则
液体密度
(5)[5]因为浮力是两次示数之差,故没有调零对结果无影响。
【拓展】[6]若碰到容器底,则容器底会对物体一个向上的支持力,使得测力计示数偏小,根据称重法,可知所测浮力会偏大。
[7]D中物体受到的浮力为1N,根据力的作用是相互的,物体对水的作用力也等于1N,所以水对容器底的压力增大了1N,根据,烧杯对桌面的压强比没放入物体时增加了
24. 如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。实验前,他进行了猜想:
A.接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
B.接触面积越大,滑动摩擦力越大;
C.接触面的压力越大,滑动摩擦力越大;
于是,他利用形状大小完全相同的铜块和木块进行了如下实验:
(1)实验时,他水平拉动弹簧测力计,使物体在水平方向做______运动,这样做的目的是______;
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______;
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同;
(4)一实验小组同学使用了如下图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被拉动时,弹簧测力计a示数为3N,b弹簧测力计示数为5N,则A与水平面间的摩擦力的大小为______。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 见解析 ③. 见解析 ④. 压力 ⑤. 2N
【解析】
【详解】(1)[1][2]测滑动摩擦力大小时,要用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,根据二力平衡的条件,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小。
(2)[3]甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力越大,弹簧测力计示数越大,滑动摩擦力越大。所以,比较甲、乙两图,可得到的结论是:在触面粗糙程度相同的条件下,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]乙、丙两图,铜块和木块叠在一起的目的是对接触面的压力相同,比较乙、丙两图知:在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,所以乙、丙两图探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。
(4)[5]对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到A对B向右的摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力,由于B处于静止状态,因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力,即f=3N;如果物体A做匀速直线运动,则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力;并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和,A与水平面间的摩擦力的大小为
5N-3N=2N
25. 如图所示是某校初三(1)班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验开始若发现杠杆在使用前右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_____调节;也可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。此后在整个实验过程中,是否还要再旋动两侧的平衡螺母?_____;
(2)一实验小组得到的三组数据如下表所示:
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
8
2
4
2
2
8
1
16
3
2
12
3
8
通过此探究实验应该得出的结论是:_____;
(3)小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点,只将图中的F1改用弹簧测力计来拉,实验中改变拉力的_____,仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的_____,即可证明小华的观点是否正确;
(4)小刚用身边一些器材做实验:①他将塑料直尺放圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如图所示,则支点O与直尺的_____一定在 同一竖直线上;
②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆_____(填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)。
【答案】 ①. 左 ②. 左 ③. 否 ④. 动力×动力臂=阻力×阻力臂 ⑤. 方向 ⑥. 大小 ⑦. 重心 ⑧. 向左倾斜
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]实验开始对杠杆进行水平位置平衡调节;若发现杠杆在使用前右端低左端高,要使它在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,应将杠杆右端的平衡螺母向左调节;也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节;此后在整个实验过程中,不需要旋动两侧的平衡螺母。
(2)[4]分析两组数据:
实验序号1中
F1L1=1N×8cm=8N·cm,F2L2=2N×4cm=8N·cm
实验序号2中
F1L1=2N×8cm=16N·cm,F2L2=1N×16cm=16N·cm
实验序号3中
F1L1=2N×12cm=24N·cm,F2L2=3N×8cm=24N·cm
得出杠杆平衡时,F1L1=F2L2;得出的结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)[5][6]杠杆在水平位置平衡,力竖直作用在杠杆上,力臂在杠杆上,力臂是作用点到支点的距离,将图中的F1改用弹簧测力计倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,改变了拉力方向,观察拉力大小,计算“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”是否成立,即可证明小华的观点是否正确。
(4)①[7]塑料直尺放圆柱形水杯上,为避免杠杆重力对杠杆平衡产生的影响,使其在水平位置平衡,直尺的重心一定在同一竖直线上。
②[8]如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,当在相同时间内,右端的硬币先到达支点,左端的硬币在支点的左侧,杠杆会向左倾斜。
六、计算题(25题8分,26题9分,共17分)
26. 如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:
(1)水平推力做功的功率为多少?
(2)斜面的机械效率为多少?
(3)斜面对物体的摩擦力?
【答案】(1)24 W;(2)80%;(3)100 N
【解析】
【详解】(1)货物在水平面上运动的距离为s=1.2 m,所用时间为t=5 s,在水平面上运动的速度
水平推力做功的功率
(2)在斜面上推力做的功
做的有用功
则斜面的效率
(3)所做的额外功
因为,所以斜面对物体的摩擦力
答:(1)水平推力做功的功率为24W;
(2)斜面的机械效率为80%;
(3) 斜面对物体的摩擦力100N。
27. 小京同学利用质量为8kg正方体重物,自制了如图的健身器材来锻炼身体。小京用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬挂起来,先在杆的A端悬挂正方体重物,然后在B端施加竖直向下的力,缓慢拉动轻杆至水平位置。已知m人=60kg,小京单脚与地面接触面积为300cm2,AO长1.5m,OB长0.5m,不计连接处摩擦,求:
(1)轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力F1;
(2)此时小京对地面的压力F压;
(3)此时小京对地面的压强p;
(4)若在B端施加向下的力F2=120N,也能使杠杆悬挂原重物水平位置静止,求此时O点距重物的悬挂点A的距离l。
【答案】(1)240N;(2)360N;(3)6×103Pa;(4)1.2m
【解析】
【详解】解:(1)杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,阻力FA大小等于物体自身的重力,即
FA=G=mg=8kg×10N/kg=80N
OB是动力臂,小京对杠杆的拉力F1为动力,根据杠杆平衡条件可得
FA×OA=F1×OB
即
80N×1.5m=F1×0.5m
解得F1=240N。
(2)小京的重力为
G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
由于物体间力的作用是相互的,所以轻杆对小京的拉力等于小京对轻杆的拉力,为,小京受到重力、轻杆对小京的拉力和地面对小京的支持力,根据力的平衡知识知,地面对小京的支持力为
根据物体间力的作用是相互的知,小京对地面的压力为
(3)根据可得,此时小京对地面的压强为
(4)杠杆的总长为
若在B端施加向下的力F2=120N,也能使杠杆悬挂原重物水平位置静止,根据杠杆平衡条件可得
即
解得l=1.2m。
答:(1)轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力是240N;
(2)此时小京对地面的压力360N;
(3)此时小京对地面的压强是6×103Pa;
(4)此时O点距重物的悬挂点A的距离是1.2m。
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蓬莱区2023—2024学年度第二学期期末学业水平检测
初三物理试题
注意事项:
1.本试卷共五个大题,26个小题,满分100分,考试时间90分钟。答题前,务必用0.5亳米黑色的签字笔将自己的姓名、考号、座号填写在答题卡规定的位置上。
2.选择题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.非选择题必须用0.5亳米黑色的签字笔作答,答案必须写在答题卡指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正液。写在试卷上或答题卡指定区域外的答案无效。
本试卷出现的g值除有特殊说明外全部取值10N/kg
一、单项选择题:(1-10题,每小题只有一个选项符合题意,将正确选项用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1. 小明对所学物理量或物理名词进行了如图所示的归纳,(1)、(2)处的内容依次可能是( )
A. 密度、速度 B. 重力、电功
C. 动能、功率 D. 机械效率、功
2. 中国科技成就让世人瞩目。探月“嫦娥”、人海“蛟龙”、“天舟一号”、国产大飞机“C919”等对社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法正确的是( )
A. “嫦娥”探测器绕月匀速飞行时,运动状态不变
B. “蛟龙”潜水器在水面下下潜时,海水密度不变时,深度越深,浮力越大
C. “天舟一号”加速上升时,机械能保持不变
D. “C919”水平匀速直线飞行时,受平衡力的作用
3. 如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( )
A. a点时大 B. b点时大 C. 一样大 D. 均有可能
4. 如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm、5cm深的水,A、B之间用导管连接。对于阀门打开前后出现的现象或结果说法正确的是(g=10N/kg)( )
A. 阀门打开前,B容器底部受到水的压强为5×104Pa
B. 阀门打开前,阀门K的左侧和右侧受到水的压强是相等的
C. 打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为1∶1
D. 打开阀门当水不流动时,A、B两容器底所受压强之比为5∶7
5. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是( )
①液体的密度:
②液体对容器底部的压强:
③容器对桌面压力:
④容器对桌面的压强:
A. 只有①和② B. 只有②和③
C. 只有③和④ D. 只有②和④
6. 学习浮力时,老师组织同学们进行了以下体验活动:将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,如图所示用手试着慢慢把它竖直压入水中,体会手的感受;空筒全部没入水中后,继续试着把它压向桶底,体会手的感受。根据活动中的感受,大家提出了以下四个问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 手的感受与物体所受到的浮力大小有什么关系
B. 浮力的大小与浸入液体的物体形状有什么关系
C. 浮力的大小与物体排开液体的体积有什么关系
D. 浮力的大小与物体浸入液体的深度有什么关系
7. 如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,那么这三个力的关系是( )
A. B. C. D.
8. 抛出的小球竖直向上运动并落回地面的过程中,先后经过A、B两点。小球在这两点的动能和重力势能如图所示,下列说法正确的是( )
A. 小球在A、B两点的动能相等
B. 小球在运动过程中机械能不守恒
C. 小球在A点的速度比在B点大
D. 小球在A点的离地高度比在B点低
9. 如图所示,立定跳远主要由起跳、腾空和落地等技术动作组成,下列分析正确是( )
A. 起跳时地面对人的力大于人对地面的力 B. 起跳时的初速度越大,人的惯性越大
C. 人在空中运动时,一直受非平衡力作用 D. 人在最高点时重力势能最大,动能为0
10. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N,把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3 的油中。弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力是6N
B. 小球的质量是0.2kg
C. 小球体积是2.5×10⁻³m³
D. 小球的密度是3.2×10³kg/m³
二、多项选择题(11-14题,每小题给出的四个选项中,均有多个选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,不选或选错的得0分,共12分)
11. 山间公路往往环绕山坡,盘山而上,汽车这样上山相比于直线沿坡(路程较短)行驶时( )
A. 汽车的功率更大 B. 汽车的所需的牵引力更小
C. 机械效率更大 D. 机械效率更小
12. 质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A无初速度释放后沿曲杆运动(末端不在竖直方向),如图所示。不计空气阻力,则( )
A. 小环从A点释放后到D点,动能一直变化,机械能一直不变
B. 小环能在BC段移动,因为受到了惯性
C. 小环到达D点,离开D点后将竖直向下运动
D. 如果A点低于D点,小环不可能到达D点
13. 为了赶在雨季之前给住在青山的奶奶做一次房屋维修,爸爸专门请了一个小型施工队。这个施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处,滑轮组的结构如图所示。已知每个滑轮重50N,绳子能够承受的最大拉力是500N。忽略绳重和摩擦,用此滑轮组提升材料,下列说法与实际相符的是( )
A. 每次将材料提起,需要施加材料和动滑轮总重的一半的力
B. 当滑轮组的机械效率是50%时,电机提供的拉力为50N
C. 工人以0.2m/s的速度拉绳子时,材料上升的速度为0.4m/s
D. 当材料重低于50N时,使用此滑轮组不会省力
14. 物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动(如图),其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N,则以下判断正确的是( )
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5︰2
C. 拉力F在AB段所做的功为10J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10W
三、填空题(15-19题,每空1分共15分)
15. 新疆的达坂城号称“百里风区”,当地的民谣说:“达坂城,老风口,大风小风天天有,小风刮歪树,大风飞石头。”这首民谣通俗地表达了风具有______。为了实现中国2030年前“碳达峰”,新疆的风力发电站可以将风能转化为______,从而减少二氧化碳排放。风将石头从地面吹飞起来的过程中石头的重力势能______。
16. 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用__________原理工作的;三峡大坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而__________(选填“增大”或“减小”);水库蓄水发电是__________能转化为电能。
17. 小明为研究动能大小与哪些因素有关设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和平面平滑相接,实验中通过_______反映小球动能的大小;实验中让_______(选填‘相同、不相同’)的小球从斜面不同高度滚下,当高度________(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
18. 鼹鼠洞挖成如图甲所示的形状,从而能较好地保持洞内的通风和干燥,图示情境中左边为鼹鼠洞的______(选填“出”或“进”)风口;喷雾器工作时如图乙所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强______,水在______的作用下进入管子上升,在瓶口处遇到高速气流打散成雾状。
19. 小明先用密度计测量某种液体的密度,之后又用它去测量海水的密度,如果该密度计在这种液体中受到浮力的大小为F1,在海水中受到浮力的大小为F2,则F1______F2,(“>”“<”“=”),得出此结论的力学原理是______,密度计上的刻度______(“是”“不是”)均匀的。
四、作图简答题(20题4分,第21题5分,共9分)
20. 建筑工人在A处,使用如图所示的滑轮组提升物体,试在图中画出最省力的绕线方法。
21. 如图所示,弹簧测力计的示数为2牛,在杠杆上挂上一个重力1牛的钩码,使杠杆在水平位置平衡,请在杠杆上用“·”标记钩码悬挂点位置并记为A。
22. 阅读短文,回答问题。
轮轴
轮轴是一种简单机械。轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。如图1甲所示是一些轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴上的两个力F1和F2的力臂,如图1乙所示。根据杠杆的平衡条件,可得F1·R=F2·r,使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是阻力的几分之一、如果动力作用在轴上就费力,但可以省距离。辘轳就是轮轴的一种,它的侧面图如图2所示,辘轳也可以看成是杠杆的变形,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮,作用在把手上的力为动力F1,井筒对轴向下的拉力是阻力F2。选用身边的器材探究轮轴的特点完成实验,如:圆珠笔芯(可以选用油性笔笔芯或普通圆珠笔笔芯,如图3所示),若手头没有圆珠笔芯也可以选用其它一头粗一头细的笔代替。该实验不考虑摩擦力不同对结果的影响。
(1)辘轳是______杠杆;(填“省力”或“费力”或“等臂”)
(2)左手捏紧笔管,右手旋转笔头,则左手______(填“能”或“不能”)使笔管部分保持不被旋转;
(3)当笔管转动一圈,笔头也转动一圈,由于笔头的直径小于笔管的直径,所以捏住笔管的手比捏住笔头的手______(填“省”或“费”)距离;
(4)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是______(选填“省力”或“费力”)的,且动力和阻力之比是______。
五、实验探究题(22题9分,23题8分,24题9分,共26分)
23. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中小明做出了以下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积有关。
小明为了验证自己猜想是否正确,先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)。
(1)由A、D两图可知,物体在水中受到的浮力为______N;
(2)分析比较实验步骤A、E、F,可得:“猜想一”是______(选填“正确”或“错误”);
(3)分析比较实验步骤A、______可知:浸没在同种液体中的物体,所受浮力大小与浸没深度无关;
(4)分析实验数据可知,实验步骤F中所用液体密度为______ kg/m3;(取g=10N/kg)
(5)小明完成实验后,整理器材时发现他使用的弹簧测力计没有调零,指针正好在0.2N处,这种情况对F中液体密度计算结果的影响是______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【拓展】小明在进行E步骤实验时,物体接触并挤压了容器底部,则他测得的物体浮力比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。若装水的烧杯底面积为100cm2,不计烧杯厚度,当物体浸没在水中后,水未溢出如图D所示,烧杯对桌面的压强比没放入物体时增加了______Pa。
24. 如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。实验前,他进行了猜想:
A.接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
B.接触面积越大,滑动摩擦力越大;
C.接触面的压力越大,滑动摩擦力越大;
于是,他利用形状大小完全相同的铜块和木块进行了如下实验:
(1)实验时,他水平拉动弹簧测力计,使物体在水平方向做______运动,这样做的目的是______;
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______;
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同;
(4)一实验小组同学使用了如下图所示装置测滑动摩擦力,将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被拉动时,弹簧测力计a示数为3N,b弹簧测力计示数为5N,则A与水平面间的摩擦力的大小为______。
25. 如图所示是某校初三(1)班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验开始若发现杠杆在使用前右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_____调节;也可将杠杆左端的平衡螺母向_____调节。此后在整个实验过程中,是否还要再旋动两侧的平衡螺母?_____;
(2)一实验小组得到的三组数据如下表所示:
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
8
2
4
2
2
8
1
16
3
2
12
3
8
通过此探究实验应该得出的结论是:_____;
(3)小明通过观察以上实验装置,并分析数据得出杠杆平衡的条件是:“动力乘以动力作用点到支点的距离=阻力乘以阻力作用点到支点的距离”。小华认为小明的结论不正确,小华为了验证自己的观点,只将图中的F1改用弹簧测力计来拉,实验中改变拉力的_____,仍使杠杆在水平位置平衡时,比较拉力的_____,即可证明小华的观点是否正确;
(4)小刚用身边一些器材做实验:①他将塑料直尺放圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,如图所示,则支点O与直尺的_____一定在 同一竖直线上;
②如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中,则杠杆_____(填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”)。
六、计算题(25题8分,26题9分,共17分)
26. 如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:
(1)水平推力做功的功率为多少?
(2)斜面的机械效率为多少?
(3)斜面对物体的摩擦力?
27. 小京同学利用质量为8kg的正方体重物,自制了如图的健身器材来锻炼身体。小京用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬挂起来,先在杆的A端悬挂正方体重物,然后在B端施加竖直向下的力,缓慢拉动轻杆至水平位置。已知m人=60kg,小京单脚与地面接触面积为300cm2,AO长1.5m,OB长0.5m,不计连接处摩擦,求:
(1)轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力F1;
(2)此时小京对地面的压力F压;
(3)此时小京对地面的压强p;
(4)若在B端施加向下的力F2=120N,也能使杠杆悬挂原重物水平位置静止,求此时O点距重物的悬挂点A的距离l。
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