精品解析:吉林省长春市力旺实验初级中学2023-2024学年八年级下学期期末教学诊断物理试题
2024-07-24
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 长春市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.13 MB |
| 发布时间 | 2024-07-24 |
| 更新时间 | 2024-08-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46491970.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
长春力旺实验中学
2023-2024学年度下学期八年级物理学科期末教学诊断
考试时间:60分钟
一、选择题(共10小题,1-8题单选,9.10题多选)
1. 乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害( )
A 汽车 B. 安全带 C. 乘客 D. 座椅
2. 沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的( )
A. 质量大 B. 温度高 C. 密度大 D. 比热容大
3. 发现万有引力的科学家是( )
A. 伽利略 B. 沈括 C. 牛顿 D. 阿基米德
4. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
5. 力旺实验中学八年级的杨蓝戈同学,在2024年吉林省青少年锦标赛上,获得雪上回转亚军,当她从雪坡上加速滑下时,下面说法正确的是( )
A. 重力势能增加,动能减少 B. 动能增加,重力势能减少
C. 重力势能和动能不变 D. 这个过程中机械能守恒
6. 如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为( )
A. F1>F2 B. F3>F4
C. F1<F4 D. F1=F2=F3=F4
7. 下列对生活中物理量的估测正确的是( )
A. 一个中学生的质量约为6000N
B. 一个中学生行走时对水平地面的压强约为30Pa
C. 大气压的值为
D. 托起两个鸡蛋的力约为1N
8. 小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是( )
A. 摇柄的粗糙条纹是为了减小压力 B. 底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C. 刀片薄薄的刀刃是为了增大压强 D. 透明储屑仓设在下方与惯性有关
9. 如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
10. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B. 拉力做有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为100W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
二、综合题(每空1分,画图2分,21(3)3分,共50分)
11. 乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
12. 2024年5月3日,长征五号运载火箭成功将探月工程嫦娥六号送入预定轨道。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为___________能,燃料燃烧时,质量___________,热值___________,散失的能量越少,发动机效率越___________。
13. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲___________F乙,液体的密度ρ甲___________ρ乙。液体对杯底的压强p甲___________p乙。(选填“<”、“=”或“>”)
14. 如图所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”);匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力________(选填“向上”或“向下”);匀速下滑时小明的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
15. 我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)。如图所示,脚踏碓属于___________杠杆;碓头比较尖,是为了增大对稻壳的___________。(选填“压力”或“压强”)
16. 篮球比赛开场跳球,裁判把篮球竖直向上抛出,球离开裁判手后,由于___________还能继续向上升,队员手拍到篮球令球飞向队友,说明力能改变物体的___________;队员手拍篮球时感到疼痛,是因为物体间力的作用是___________的。
17. 在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆位置如甲所示,要使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)杠杆调节平衡后,小旺在杠杆左边B处挂2个相同的钩码(如图乙所示),要使杠杆在水平位置平衡,应在A处挂___________个相同的钩码;
(3)如图丙所示,改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为___________N,将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁,仍使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________。此时拉力与力臂的乘积与丙图相比将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(4)请在丁图中画出此时拉力的力臂L。___________
18. 如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小旺选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强大小变化是通过比较___________来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是___________(选填“A”、“B”);
A.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强___________;小旺还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是___________;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,应___________(选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
(4)若在丁图中U形管右侧管口上方用吸管吹气加快右侧管口上方空气流速,这个过程中则U形管两侧液面的高度差将___________,密封管内的气压将___________,压强计探头受到的浮力将___________。
19. 小明用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边用细线挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在水平方向受到的力 ______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明重新设计了如图乙所示的改进装置,目的是减小 _____对小车平衡的影响;
(3)实验时,将小车扭转一个角度,松手后小车转回原来位置,说明相互平衡的两个力作用在 ______;
(4)继续对这一问题进行探究:如图丙所示,将系于轻质卡片两端的细线分别跨过高度不同的滑轮,细线两端分别挂上钩码,该装置____(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
20. 在探究“动能与速度的关系”时,如图所示,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑。
(1)本实验用___________来体现小车动能的大小,这是___________法;
(2)小旺两次实验操作,第一次木块A被撞得远,木块受到的摩擦力为f1;第二次木块A被撞得近,木块受到的摩擦力为f2;则f1与f2的大小关系是f1___________f2。
(3)画出图中A对木板的压力示意图。___________
21. 科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的实心圆柱体,B能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积:高(g取10N/kg)
(1)当水深15cm时,水对模型底面的压强为___________Pa;
(2)当模型内水深上升至h=15cm的过程中,圆柱体B的浮力逐渐___________,说明浮力的大小与___________有关,当圆柱体B漂浮,逐渐升高没有碰到A时,受到的浮力___________,说明浮力的大小与液体的多少___________(选填“有关”或“无关”),圆柱体B的密度为___________kg/m³。
(3)为了提高防洪安全性,需在圆柱体B的上方叠加与B同材质同底面积高度为10cm的实心圆柱体C,则现警戒水位比原设计低多少cm?___________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
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长春力旺实验中学
2023-2024学年度下学期八年级物理学科期末教学诊断
考试时间:60分钟
一、选择题(共10小题,1-8题单选,9.10题多选)
1. 乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害( )
A. 汽车 B. 安全带 C. 乘客 D. 座椅
【答案】C
【解析】
【详解】现代汽车速度很快,急刹车时,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,为防止发生类似伤害,安全带可以对人体起到缓冲作用。
故选C。
2. 沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的( )
A. 质量大 B. 温度高 C. 密度大 D. 比热容大
【答案】D
【解析】
【详解】沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 发现万有引力的科学家是( )
A. 伽利略 B. 沈括 C. 牛顿 D. 阿基米德
【答案】C
【解析】
【详解】A.伽利略发现了单摆的等时性,故A不符合题意;
B.第一个发现磁偏角的是中国宋代的沈括,故B不符合题意;
C.牛顿发现了万有引力和光的色散,故C符合题意;
D.阿基米德发现了杠杆的平衡条件和阿基米德原理,故D不符合题意;
故选D。
4. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
5. 力旺实验中学八年级的杨蓝戈同学,在2024年吉林省青少年锦标赛上,获得雪上回转亚军,当她从雪坡上加速滑下时,下面说法正确的是( )
A. 重力势能增加,动能减少 B. 动能增加,重力势能减少
C. 重力势能和动能不变 D. 这个过程中机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.当她从雪坡上加速滑下时,速度增大,质量不变,动能增大;高度降低,质量不变,所以重力势能减小,故B正确,AC错误;
D.当她从雪坡上加速滑下时,要克服阻力做功,将机械能转化为内能,故机械能减小,不守恒,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为( )
A. F1>F2 B. F3>F4
C. F1<F4 D. F1=F2=F3=F4
【答案】D
【解析】
【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,力大小都相等。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 下列对生活中物理量的估测正确的是( )
A. 一个中学生的质量约为6000N
B. 一个中学生行走时对水平地面的压强约为30Pa
C. 大气压的值为
D. 托起两个鸡蛋的力约为1N
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个中学生的质量约为50kg,重力约为500N,故A错误;
B.一个中学生的重力约为600N,一个脚的面积约为200cm2,行走时对水平地面的压强约为
故B错误;
C.1标准大气压的值为1.01×105Pa,故C错误;
D.两个鸡蛋的质量约100g,两个鸡蛋的重力约为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
托起两个鸡蛋大约需要用1N的力,故D正确。
故选D。
8. 小小卷笔刀,处处皆学问.对下图所示卷笔刀的分析,正确的是( )
A. 摇柄的粗糙条纹是为了减小压力 B. 底部的橡胶软垫是为了减小摩擦
C. 刀片薄薄的刀刃是为了增大压强 D. 透明储屑仓设在下方与惯性有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.摇柄的粗糙条纹是为了通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,不能改变压力大小,故A错误;
B.底部的橡胶软垫是压力一定时,通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力,增大摩擦力,故B错误;
C.刀片薄薄的刀刃是为了通过减小受力面积,增大压强,故C正确;
D.透明储屑仓设在下方与重力有关,削下来的铅笔屑在重力作用下,向下运动,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯对桌面的压力等于乙烧杯对桌面的压力
B. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D. 乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.两杯水面一样高,则由液体压强公式可知两杯水对容器底部压强都相等,则由压力公式可知两杯水对容器底部的压力也相等。烧杯对桌面的压力等于水对容器底部压力和容器的重力之和,因此甲乙烧杯对桌面的压力是相等的,故A正确;
B.由于两容器对桌面的压力相等,烧杯的底面积也相同,由压强公式可知甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强,故B错误;
CD.乙烧杯中冰块处于漂浮状态,冰块所受的浮力等于自身受到的重力,也等于冰块排开液体所受的重力,因此当冰块熔化成水后,恰好将冰块排开液体的体积填充,即水的液面高度不变,由此可知水对烧杯底部的压强不变,水对烧杯底部的压力也不变,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为100W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,承担物重绳子的股数是n=2,则绳子自由端移动的距离
s=nh=2×6m=12m
则绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.拉力做的有用功为
W有=Gh=400N×6m=2400J
故B正确;
C.拉力所做的功
W总=Fs=250N×12m=3000J
功率为
故C正确;
D.根据可知,动滑轮的重为
G动=nF-G=2×250N-400N=100N
当物体重500N时,拉力为
滑轮的机械效率为
故D错误。
故选BC。
二、综合题(每空1分,画图2分,21(3)3分,共50分)
11. 乘客在高铁站台要站在白色安全线内,是因为高铁列车进站时带动空气,使靠近列车一侧的空气流速变________,压强变________,压强差会给乘客带来危险。
【答案】 ①. 大 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。高铁列车进站时靠近列车的一侧空气流速变大,压强变小。而外侧的空气流速小,压强较大,会产生一个向列车方向的压强差,乘客靠近时会给乘客带来危险。
12. 2024年5月3日,长征五号运载火箭成功将探月工程嫦娥六号送入预定轨道。火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为___________能,燃料燃烧时,质量___________,热值___________,散失的能量越少,发动机效率越___________。
【答案】 ①. 机械 ②. 变小 ③. 不变 ④. 高
【解析】
【详解】[1]火箭加速升空,其机械能增大,此过程是燃料燃烧释放的内能转化为了火箭的机械能。
[2]质量指物体所含物质的多少,燃料燃烧时,质量变小。
[3]某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值,燃料燃烧时,其热值不变。
[4]用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。散失的能量越少,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值越大,机械效率越高。
13. 物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平如图所示,密度计在液体中受到浮力F甲___________F乙,液体的密度ρ甲___________ρ乙。液体对杯底的压强p甲___________p乙。(选填“<”、“=”或“>”)
【答案】 ①. = ②. < ③. <
【解析】
【详解】[1]由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,即F甲=F乙。
[2]由图可知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,浮力相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙。
[3]甲液体的密度小于乙液体的密度,液面高度相同,根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p乙。
14. 如图所示,小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力________(选填“增大”“减小”或“不变”);匀速上爬过程中小明受到竖直的摩擦力________(选填“向上”或“向下”);匀速下滑时小明的机械能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 向上 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]小明同学在体育课上进行竖直爬杆训练,双脚离地静止时,小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以手握得越紧,小明与杆之间的摩擦力不变。
[2] 小明匀速上爬过程中,小明受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上。
[3]匀速下滑时,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小。
15. 我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落)。如图所示,脚踏碓属于___________杠杆;碓头比较尖,是为了增大对稻壳的___________。(选填“压力”或“压强”)
【答案】 ①. 费力 ②. 压强
【解析】
【详解】[1]由图可知,用脚连续踏木杠时,O点为支点,支点到脚施加的动力的距离为动力臂,支点到碓头的重力作用线的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以脚踏碓属于费力杠杆。
[2]碓头部较细,是为了减小受力面积,这是通过减小受力面积来增大压强。
16. 篮球比赛开场跳球,裁判把篮球竖直向上抛出,球离开裁判手后,由于___________还能继续向上升,队员手拍到篮球令球飞向队友,说明力能改变物体的___________;队员手拍篮球时感到疼痛,是因为物体间力的作用是___________的。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态 ③. 相互
【解析】
【详解】[1]裁判把篮球竖直向上抛出,篮球由于惯性离开手后仍会保持原来的运动状态,所以能继续向上升。
[2]队员手拍到篮球,篮球受到力的作用飞向队友,说明力能改变物体的运动状态。
[3]队员手拍篮球时感到疼痛,是因为物体间力作用是相互的,手也受到一个反作用力。
17. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆位置如甲所示,要使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节;
(2)杠杆调节平衡后,小旺在杠杆左边B处挂2个相同的钩码(如图乙所示),要使杠杆在水平位置平衡,应在A处挂___________个相同的钩码;
(3)如图丙所示,改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为___________N,将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁,仍使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________。此时拉力与力臂的乘积与丙图相比将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(4)请在丁图中画出此时拉力力臂L。___________
【答案】 ①. 右 ②. 3 ③. 1.6 ④. 变大 ⑤. 不变 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]实验前,杠杆位置如甲所示,由图甲可知,杠杆右端高,说明水平时重心在支点左边,所以应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能在水平位置平衡。
(2)[2]设杠杆上的一个格的长度为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件可得
nG×2L=2G×3L
解得n=3,即要使杠杆在水平位置平衡,应在A处挂3个相同的钩码。
(3)[3]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N。
[4]竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,力臂变小, 仍使杠杆在水平位置平衡,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
[5]丙图、丁图中,无论拉力竖直向上还是向右倾斜拉杠杆,只要杠杆水平平衡,拉力与其力臂的乘积都等于B点钩码对杠杆拉力与其力臂的乘积,故拉力与力臂的乘积与丙图相比将不变。
(4)[6]找到支点O,画出弹簧测力计拉力的作用线,然后过O点向拉力的作用线做垂线,该垂线段即为拉力的力臂,如下图:
18. 如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小旺选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水。
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较___________来判断的,下面列举的实验与此研究方法相同的是___________(选填“A”、“B”);
A.用木块被小车撞击后移动的距离来反映动能的大小
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(2)比较图甲、乙、丙三次实验,说明液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强___________;小旺还比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出结论是不正确的,她的理由是___________;
(3)若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,应___________(选填“增大”或“减小”)丁容器中探头在液体中的深度。
(4)若在丁图中U形管右侧管口上方用吸管吹气加快右侧管口上方空气流速,这个过程中则U形管两侧液面的高度差将___________,密封管内的气压将___________,压强计探头受到的浮力将___________。
【答案】 ①. U形管内液面的高度差 ②. A ③. 相等 ④. 没有保持深度相同 ⑤. 减小 ⑥. 变大 ⑦. 变小 ⑧. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映液体压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,这种研究物理问题的方法通常称为转换法。
[2]A.用木块被小车撞击后移到的距离来反映动能的大小,采用的是转换法,故A符合题意;
B.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像,采用是等效替代法,故B不符合题意。
故选A。
(2)[3]甲、乙、丙三图中,探头浸在液体的深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,但压强相等,可得出结论∶ 液体密度和深度相同时,液体向各个方向的压强大小相等。
[4]探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,丙、丁两图中没有控制液体在同深度,故不能得出正确的结论。
(3)[5]若要使丙、丁两图中U形管中的液面高度差相同,即压强相等,根据p=ρgh可知,由于丁图中盐水的密度大于水,应使丁图中探头所处的深度小于丙图探头的深度,故应减小丁容器中探头在液体中的深度。
(4)[6]丁图中,U形管左侧气体压强等于右侧管中水产生的压强与大气压之和。若在丁图中U形管右侧管口上方用吸管吹气加快右侧管口上方空气流速,根据流速与压强的关系可知,右侧管口上方压强减小,所以在左侧管中气压的作用下将水向右侧压,使得U形管两侧液面的高度差变大。
[7]左侧密封管内的气体将水向右压,体积将变大,气压变小。
[8]由于U形管两边的液面高度差变大,说明探头橡皮膜形变量增大,凹陷的更深,所以探头排开水的体积即V排变小,根据F浮=ρ液gV排可知,压强计探头受到的浮力将变小。
19. 小明用如图所示的实验装置“探究二力平衡的条件”。
(1)如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边用细线挂两个钩码时,木块仍然保持静止,这时木块在水平方向受到的力 ______(选填“平衡”或“不平衡”);
(2)小明重新设计了如图乙所示的改进装置,目的是减小 _____对小车平衡的影响;
(3)实验时,将小车扭转一个角度,松手后小车转回原来位置,说明相互平衡两个力作用在 ______;
(4)继续对这一问题进行探究:如图丙所示,将系于轻质卡片两端的细线分别跨过高度不同的滑轮,细线两端分别挂上钩码,该装置____(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【答案】 ①. 平衡 ②. 摩擦力 ③. 在同一直线上 ④. 能
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,左边用细线挂一个钩码,右边用细线挂两个钩码时,木块保持静止,处于平衡状态,这时木块在水平方向受到的力是平衡力。
(2)[2]变滑动为滚动可减小摩擦,如图乙所示的改进装置,目的是减小摩擦力对小车平衡的影响。
(3)[3]实验时,将小车扭转一个角度,作用在小车水平方向上的两个力不在同一直线上,松手后小车转回原来位置,说明相互平衡的两个力作用在同一条直线上。
(4)[4]图丙中,虽然两个定滑轮的高度不同,但定滑轮不能改变力的大小,只改变力的方向,且细线仍可以在一条直线上,因此,该装置能探究二力平衡的条件。
20. 在探究“动能与速度的关系”时,如图所示,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止开始下滑。
(1)本实验用___________来体现小车动能的大小,这是___________法;
(2)小旺两次实验操作,第一次木块A被撞得远,木块受到的摩擦力为f1;第二次木块A被撞得近,木块受到的摩擦力为f2;则f1与f2的大小关系是f1___________f2。
(3)画出图中A对木板的压力示意图。___________
【答案】 ①. 木块被撞击后运动的距离 ②. 转换 ③. 等于 ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2]小车动能的大小无法直接观察出来,可以通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断小车动能的大小,这是转换法的应用。
(2)[3]木块移动的距离不同,但木块压力大小和接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,两次实验中木块受到的摩擦力大小相同,即f1等于f2。
(3)[4]木块A对木板的压力作用在木板上,方向垂直木板向下,作用在与A接触的木板上,作图如下:
21. 科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的实心圆柱体,B能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积:高(g取10N/kg)
(1)当水深15cm时,水对模型底面的压强为___________Pa;
(2)当模型内水深上升至h=15cm的过程中,圆柱体B的浮力逐渐___________,说明浮力的大小与___________有关,当圆柱体B漂浮,逐渐升高没有碰到A时,受到的浮力___________,说明浮力的大小与液体的多少___________(选填“有关”或“无关”),圆柱体B的密度为___________kg/m³。
(3)为了提高防洪安全性,需在圆柱体B的上方叠加与B同材质同底面积高度为10cm的实心圆柱体C,则现警戒水位比原设计低多少cm?___________(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。)
【答案】 ①. 1500 ②. 变大 ③. 排开液体的体积 ④. 不变 ⑤. 无关 ⑥. 0.6×103kg/m3 ⑦. 4cm
【解析】
【详解】(1)[1]当水深15cm时,水对模型底面的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15×10-2m=1500Pa
(2)[2][3]当模型内水深上升至h=15cm的过程中,圆柱体B浸在水中的体积即B排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力逐渐变大。说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
[4][5]圆柱体B漂浮且逐渐升高没有碰到A时,B排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力大小不变。圆柱体B浸没后,虽然模型内的水越来越大,水位不断升高,但浮力不变,说明浮力的大小与液体的多少无关。
[6]根据题意可知,此时圆柱体B浸在水中的深度为15cm,圆柱体B受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gS0h=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-4m2×15×10-2m=6N
根据漂浮体积可知,圆柱体B的重力为
GB=F浮=6N
圆柱体B的质量为
圆柱体B的体积为
VB=S0h0=40cm2×25cm=1000cm3=10-3m3
圆柱体B的密度为
(3)[7]触发报警装置时,圆柱体B对压力传感器的压力为2N,由于力的作用是相互的,所以压力传感器对圆柱体B的压力也为2N ,对B受力分析可得,B受到的浮力为
F浮′=GB+F压=6N+2N=8N
刚触发警报装置时,根据F浮=ρ液gV排得,B排开液体的体积为
B浸入水中的深度为
由刚触发报警装置时,B浸入水中深度和B的高度可知,A到水面的距离为
hA=hB-h2=25cm-20cm=5cm
圆柱体B的上方叠加与B同材质同底面积高度为10cm的实心圆柱体C,此时BC的高度为
hBC=hB+hC=25cm+10cm=35cm
则此时BC的重为
由力的平衡条件可知,刚触发报警装置时,BC受到的浮力为
F浮′′=GBC+F压=8.4N+2N=10.4N
由阿基米德原理可知,此时BC排开水的体积为
则BC浸入水中的深度为
则此时A到水面的距离为
hA''=hBC-h3=35cm-26cm=9cm
所以警戒水位比原设计低
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