精品解析：河南省许昌市襄城县2023-2024学年八年级下学期学习之星评选物理试题

2023—2024学年第二学期学习之星评选 八年级物理 一、填空题（每空2分，共32分） 1. 月球表面对物体的引力约为地球的，地球上质量为60kg的物体到月球上后，其质量为___________kg；地球上最多能够举起1000N重物的人到月球上能够举起重___________N的物体。 2. 如图所示，水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为______N；如果当拉力F增大到20N时，物体甲和乙均以相同的速度沿地面向左做匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为______N。 3. 如图所示，将小球竖直向上抛出时，小球在A、B、C三点速度分别为vA=4m/s，vB=2m/s，vC=0m/s。如果小球在经过B处时，重力突然消失，则小球将________，其速度大小为________；若小球在C处时，重力突然消失，则小球将_________（不考虑空气阻力）。 4. 如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动，B在A的正前方，B的质量小于A的质量，假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体的速度关系vA___________vB（选填“>”、“<”或“=”）。这两个物体对小车的压力是由于___________（选填“物体”、“小车平板”或“地面”）的弹性形变产生的。 5. 一个未装满饮料的密闭杯子，先正立放在桌面上（如图甲），然后反过来倒立放在桌面上（如图乙），两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙、和p甲、p乙，则p甲___________p乙，F甲___________F乙；这两次放置，杯子对桌面的压力F＇甲___________F＇乙（三空均选填“>”、“=”或“<”） 6. 如图所示的实验装置，大缸中水足够多，打开A阀门，当水稳定后，a管液面高度 _________b管液面高度；再打开B阀门，在水流动的过程中，a管液面高度 _________b管液面高度（均选填“大于”“等于”“小于”）。 7. 用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧AB对应的圆心角为60°，如图所示，则在此过程中，力F对物体做的功为___________；若将推力改为水平恒力F，则此过程中力F对物体做功为___________。 二、选择题：（第7~12题为单项选择题，每题3分；第13、14题每题有两个正确选项，每选对一个选项得2分，若出现错选本题不得分；共26分） 8. 2023年12月，中国羽毛球队在世界羽联年终总决赛中获得2金3银，成为全球羽坛焦点。关于羽毛球运动涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 运动员用球拍击打羽毛球时球拍不会发生形变 B. 正在飞行的羽毛球如果外力消失，它将静止不动 C. 击打羽毛球后羽毛球改变方向，说明力可以改变物体运动状态 D. 羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间，是由于它受到惯性作用 9. 如图所示，是一辆自行车，它的后轮是驱动轮，前轮是从动轮，下列关于骑行时它的前、后轮所受地面的摩擦力的说法中，正确的是（　　） A. 前、后轮所受摩擦力方向都是向前的 B. 前、后轮所受摩擦力方向都是向后的 C. 前、后轮所受摩擦力方向分别是向前、向后的 D. 前、后轮所受摩擦力方向分别是向后、向前的 10. 如图所示，水平地面上的木块乙上叠放木块甲，在力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起水平向右匀速运动，已知F1=100N，F2=10N，下列关于甲、乙和地面之间的摩擦力大小和方向说法正确的是（　　） A. 甲对乙的摩擦力为100N，水平向左 B. 乙对地面的摩擦力为90N，水平向右 C. 甲受到的摩擦力为10N，水平向左 D. 地面对乙的摩擦力为10N，水平向右 11. 某海滨浴场，水底布满石头，在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是（　　） A. 脚不疼，是因为人越来越轻 B. 脚越来越疼，是因为水底对人的支持力越来越大 C. 脚越来越疼，是因为人受到的重力越来越大 D. 脚不疼，是因为水底对人的支持力越来越小 12. 弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，如图1。图2是弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像。（不考虑水面高度的变化）（　　） A. 物体浸没时受到的浮力为5N B. 物体的体积为4×10-4m3 C. 物体刚浸没时下表面受到水的压强是8×102Pa D. 物体的密度是1.8×103kg/m3 13. 下列关于功、功率的说法中正确的是（　　） A. 物体对外做功越多，功率就越大 B. 物体做功时功率越大，做的功就越多 C. 有一个力作用在物体上且物体移动了一段距离，该力一定对物体做功 D. 在做功过程中做功时间最长的，做功不一定最多 14. 甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平地面上，分别盛有A、B两种液体，将两个完全相同的小球分别放入两个容器中，静止时小球位置如图所示，两容器内液面恰好相平，下列分析正确的是（　　） A. 两小球所受到浮力FA＜FB B. 两种液体的密度ρA＜ρB C. 两种液体对容器底部的压强pA＞pB D. 两容器对水平桌面的压强＞ 15. 物体在同一水平地面上做直线运动，通过相等路程s，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2；两次推力做功分别为W1、W2；两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　） A. W1<W2，P1=P2 B. W1=W2，P1<P2 C. F1<F2，P1=P2 D. F1=F2，P1<P2 三、作图题：（每题3分，共6分） 16. 如图所示，一个长方体物块沿粗糙斜面向上做减速运动，请在图中画出此过程中物块的受力示意图。 17. 如图，斜面上静止放置着一个盛有水的烧杯，请画出静止在水中的小球所受力的示意图。 四、实验探究题：（第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分） 18. 小明想要探究液体内部压强的特点： （1）如图所示，他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，U形管左侧液面的高度___________（选择“大于”、“等于”或“小于”）右侧液面的高度； （2）如图乙所示，他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究___________； （3）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是___________（选填下面三个选项前的字母）； A．酒精 B．植物油 C．盐水 （4）若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为___________Pa。 19. 小萌在水平路面上骑自行车时发现这样现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。 （1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离，需要选用质量___________的小车从斜面的___________高度自由滑下（两空均选填“相同”或“不同）； （2）由实验可以得出的结论是：动能大小与___________有关； （3）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）如果水平木板是绝对光滑的，则___________（选填“能”或“不能”）完成这个探究； （5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越___________。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W₁和W₂，则___________（选填“”、“”或“=”）。 20. 某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。 （1）方案一：小王同学用石块按照如图1甲所示的实验步骤依次进行实验。 ①由图甲可知，石块浸没在水中时排开水重力___________N，发现造成这种结果的原因不可能是___________（选前下列选项前的字母）。 A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部 ②小王同学改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为___________kg/m³； （2）方案二：如图1乙所示，小李同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当小李逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A示数___________（选填“逐渐变大”、“逐渐就小”或“保持不变”），弹簧测力计B示数___________（选填“逐渐变大”、“逐渐就小”或“保持不变”），弹簧测力计A示数变化量___________B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了，在这个过程中溢水杯对升降台C的压力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）小军实验后用如图2方法测量石块密度，在圆柱形透明桶中装入适量水并将一个木块放入圆桶中，水深为h₁；把小石块放在木块上，水深为h₂；再将小石块放入水中，水深为h₃。已知水的密度为ρ水，则石块密度为ρ石=___________。 五、计算题：（第20题9分，第21题8分，共17分） 21. 2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m³、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h航行器在下潜时，要在它周围固定上配重铁，当它要停留在海水某个深度时，会把固定的配重铁抛掉（不考虑海水密度变化，密度ρ取，g取10N/kg）。 （1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm²的探测窗口，当它下潜至最大潜水深度处进行搜寻任务时，问该探测窗口承受海水的压力为多少？ （2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，把配重铁全部丢掉，航行器会上浮，航行器从开始上浮到露出海面之前（航行器的高度忽略不计），浮力做的功为多少？ （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，把配重铁全部丢掉，航行器会上浮，最终静止漂浮在海面上，此时航行器露出海面的体积为多大？ 22. 甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，球的体积为（注：所有结果均用字母表示） （1）半径为r雨滴重力为___________。 （2）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，所用的时间为t，重力对它做功的功率有多大？___________。 （3）在接近地面时，大雨滴的下落速度___________小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”），写出推理过程___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年第二学期学习之星评选 八年级物理 一、填空题（每空2分，共32分） 1. 月球表面对物体的引力约为地球的，地球上质量为60kg的物体到月球上后，其质量为___________kg；地球上最多能够举起1000N重物的人到月球上能够举起重___________N的物体。 【答案】 ①. 60 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]质量是物体的一种基本属性，它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变，因此，地球上质量为60kg的物体，无论它在哪里，其质量都是60kg，所以，当这个物体被带到月球上时，它的质量仍然是60kg。 [2]在地球上，一个人最多能够举起1000N的重物，这表示他的最大举力为1000N。这个举力是由人的肌肉力量和体力决定的，与物体所在的环境（如地球或月球）无关。因此，在月球上，这个人能够举起的物体的最大重力仍然是1000N。 2. 如图所示，水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起，有一大小为10N的水平向左的拉力F作用在乙物体上后，甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg，乙物体的质量为6kg，则物体甲受到的水平作用力为______N；如果当拉力F增大到20N时，物体甲和乙均以相同的速度沿地面向左做匀速直线运动，则此时甲物体受到的水平作用力为______N。 【答案】 ①. 0 ②. 0 【解析】 【详解】[1]当甲处于静止状态时，受到的是平衡力，重力和支持力是一对平衡力，而水平方向不受力。 [2]当甲、乙都处于匀速直线运动时，也是平衡状态，所以甲受到的是平衡力，重力和支持力是一对平衡力，水平方向依然不受力，否则就不可能处于平衡状态。 3. 如图所示，将小球竖直向上抛出时，小球在A、B、C三点的速度分别为vA=4m/s，vB=2m/s，vC=0m/s。如果小球在经过B处时，重力突然消失，则小球将________，其速度大小为________；若小球在C处时，重力突然消失，则小球将_________（不考虑空气阻力）。 【答案】 ①. 做匀速直线运动 ②. 2m/s ③. 处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】[1][2][3]一切物体在没有受到力的作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态。已知vB=2m/s，如果小球在经过B处时，因不考虑空气阻力，若重力突然消失，则小球不受任何力的作用，根据牛顿第一定律，小球将以原来的速度做匀速直线运动，其速度大小为2m/s。因vC=0m/s，若小球在C处时，重力突然消失，根据牛顿第一定律，则小球将处于静止状态。 4. 如图所示，上表面水平且光滑的小车上有A、B两个物体，两物体与小车以相同的速度一起向右匀速运动，B在A的正前方，B的质量小于A的质量，假设小车的上表面足够长，不计空气阻力，小车遇到障碍物突然停止后，A、B两物体的速度关系vA___________vB（选填“>”、“<”或“=”）。这两个物体对小车的压力是由于___________（选填“物体”、“小车平板”或“地面”）的弹性形变产生的。 【答案】 ①. = ②. 物体 【解析】 【详解】[1]小车的表面是光滑的，两物体与小车间不存在摩擦力；小车遇到障碍物突然停止后，由于A、B在水平方向上不受力，根据牛顿第一定律可知，A、B两物体会保持原来的速度做匀速直线运动，所以A、B两物体的速度相等，即 vA=vB [2]当A、B两物体与小车接触时，由于它们受到重力的作用，会向下压小车，使小车表面发生微小的弹性形变。根据弹力的产生原因，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对与它接触的物体产生力的作用，这个力就是弹力，也就是A、B两物体对小车的压力。所以，这两个物体对小车的压力是由于物体（A、B两物体）的弹性形变产生的。 5. 一个未装满饮料的密闭杯子，先正立放在桌面上（如图甲），然后反过来倒立放在桌面上（如图乙），两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙、和p甲、p乙，则p甲___________p乙，F甲___________F乙；这两次放置，杯子对桌面的压力F＇甲___________F＇乙（三空均选填“>”、“=”或“<”） 【答案】 ①. > ②. < ③. = 【解析】 【详解】[1]由图可知，正放时，杯中饮料的深度较大，根据P=ρgh可知，正放时饮料对杯底的压强较大，即 p甲＞p乙 [2]正放时，杯中的饮料柱是上粗下细的，一部分饮料压的是杯壁，所以杯底受到的压力小于杯中液体的重力；倒放时，杯中的饮料柱下粗上细，所以杯底受到的压力大于饮料的重力，因此 F甲＜F乙 [3]因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且杯子的总质量不变，所以，由 F=G=mg 可知，杯子对桌面的压力不变，即 F'甲=F'乙 6. 如图所示的实验装置，大缸中水足够多，打开A阀门，当水稳定后，a管液面高度 _________b管液面高度；再打开B阀门，在水流动的过程中，a管液面高度 _________b管液面高度（均选填“大于”“等于”“小于”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大缸构成了连通器，因为连通器中装有同种液体，所以根据连通器原理可知，当水稳定后，a管液面高度等于b管液面高度。 [2]再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低；粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管下端的液体压强大于b管下端的液体压强，a管液面高度大于b管液面高度。 7. 用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧AB对应的圆心角为60°，如图所示，则在此过程中，力F对物体做的功为___________；若将推力改为水平恒力F，则此过程中力F对物体做功为___________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]该图中，用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力F，由于该力的方向始终与物块运动的方向是相同的，所以该力做的功与路程成正比，即 [2]F为水平恒力时，F做的功为 二、选择题：（第7~12题为单项选择题，每题3分；第13、14题每题有两个正确选项，每选对一个选项得2分，若出现错选本题不得分；共26分） 8. 2023年12月，中国羽毛球队在世界羽联年终总决赛中获得2金3银，成为全球羽坛焦点。关于羽毛球运动涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 运动员用球拍击打羽毛球时球拍不会发生形变 B. 正在飞行的羽毛球如果外力消失，它将静止不动 C. 击打羽毛球后羽毛球改变方向，说明力可以改变物体运动状态 D. 羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间，是由于它受到惯性作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．力的作用是相互的，运动员用球拍击打羽毛球时，球拍也受到羽毛球的反作用力，所以会发生形变，故A错误； B．根据牛顿第一定律，正在飞行的羽毛球，如果外力消失，它将做匀速直线运动，故B错误； C．击打羽毛球后羽毛球改变方向，说明力可以改变物体运动状态，故C正确； D．羽毛球离开球拍后还能继续向前飞行一段时间，是由于它具有惯性，而不能说受到惯性作用，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，是一辆自行车，它的后轮是驱动轮，前轮是从动轮，下列关于骑行时它的前、后轮所受地面的摩擦力的说法中，正确的是（　　） A. 前、后轮所受摩擦力方向都是向前 B. 前、后轮所受摩擦力方向都是向后的 C. 前、后轮所受摩擦力方向分别是向前、向后的 D. 前、后轮所受摩擦力方向分别是向后、向前的 【答案】D 【解析】 【详解】骑自行车时自行车前轮是从动轮，后轮是主动轮，主动轮为自行车前进提供动力。因为是后轮驱动，所以后轮受到地面对它向前摩擦力，而前轮不是驱动轮，被后轮推着前进，对地面向前运动，受到地面对它向后的摩擦力。故ABC错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示，水平地面上的木块乙上叠放木块甲，在力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起水平向右匀速运动，已知F1=100N，F2=10N，下列关于甲、乙和地面之间的摩擦力大小和方向说法正确的是（　　） A. 甲对乙的摩擦力为100N，水平向左 B. 乙对地面的摩擦力为90N，水平向右 C. 甲受到的摩擦力为10N，水平向左 D. 地面对乙的摩擦力为10N，水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲、乙一起水平向右匀速运动，受力平衡，对甲做受力分析，水平方向上甲受到两个力拉力F1和乙对甲的摩擦力，二者是一对平衡力，大小相等，方向相反，故乙对甲方向水平向左，大小为 而甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故甲对乙的摩擦力方向水平向右，大小为 故A错误； B．甲、乙一起水平向右匀速运动，受力平衡，对乙做受力分析，水平方向上受到拉力F2和甲对乙的摩擦力，以及地面对乙的摩擦力 方向水平向左，而乙对地面的摩擦力，与地面对乙的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以乙对地面的摩擦力方向水平向右，大小为 故B正确； C．甲受到的摩擦力是乙给甲的，由选项A的分析可知，甲受到的摩擦力为100N，水平向左，故C错误； D．由选项B的分析可知，地面对乙的摩擦力为90N，方向水平向左，故D错误。 故选B。 11. 某海滨浴场，水底布满石头，在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是（　　） A. 脚不疼，是因为人越来越轻 B. 脚越来越疼，是因为水底对人的支持力越来越大 C. 脚越来越疼，是因为人受到的重力越来越大 D. 脚不疼，是因为水底对人的支持力越来越小 【答案】B 【解析】 【详解】在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，排开海水的体积越来越小，由阿基米德原理可知，人受到的浮力越来越小。人在海水中行走时，受到浮力、海底的支持力和重力，且 F浮+F支=G 所以支持力 F支=G-F浮 人受到重力不变，浮力变小，则脚底受到的支持力变大，由力的作用是相互的可知，脚对水底的压力变大，则在受力面积不变时，压强变大，脚会越来越疼，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 12. 弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，如图1。图2是弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系图像。（不考虑水面高度的变化）（　　） A. 物体浸没时受到的浮力为5N B. 物体的体积为4×10-4m3 C. 物体刚浸没时下表面受到水的压强是8×102Pa D. 物体的密度是1.8×103kg/m3 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，0~4cm，弹簧测力计示数为9N不变，说明物体未浸入水中，重力为9N，当 时，弹簧测力计示数为5N不变，此时物体完全浸没在水中，则物体受到的最大浮力 故A不符合题意； B．因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由可得，物体的体积 故B符合题意； C．由图乙可知，当 时物体刚要浸入水中，到 时刚好浸没，则物体的高度 物体刚浸没时下表面受到水的压强 故C不符合题意； D．由可得，物体质量 物体体积 故D不符合题意。 故选B。 13. 下列关于功、功率的说法中正确的是（　　） A. 物体对外做功越多，功率就越大 B. 物体做功时功率越大，做的功就越多 C. 有一个力作用在物体上且物体移动了一段距离，该力一定对物体做功 D. 在做功过程中做功时间最长的，做功不一定最多 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体对外做功越多，并不意味着功率就越大，还要看完成这些功所用的时间，如果时间很长，功率可能并不大。故A错误； B．物体做功时功率越大，只说明它做功的速度快，但并不意味着做的功就越多，如果做功的时间很短，那么总的功也可能并不多。故B错误； C．做功需要两个条件同时满足：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了一段距离。如果物体移动的方向与力的方向垂直，那么力对物体是不做功的。故C错误； D．根据功的公式W=Pt，可以知道，在功率一定的情况下，做功的时间越长，做的功就越多；但题目中说的是“在做功过程中做功时间最长的，做功不一定最多”，这实际上是在说，如果功率不同，即使时间最长，做的功也不一定最多，因为功还受到功率的影响。故D正确。 故选D。 14. 甲、乙两个底面积和质量相同的容器放在水平地面上，分别盛有A、B两种液体，将两个完全相同的小球分别放入两个容器中，静止时小球位置如图所示，两容器内液面恰好相平，下列分析正确的是（　　） A. 两小球所受到浮力FA＜FB B. 两种液体的密度ρA＜ρB C. 两种液体对容器底部的压强pA＞pB D. 两容器对水平桌面的压强＞ 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．由图知，小球在A液体中漂浮，在B液体中悬浮，且两个完全相同的小球的重力相同，由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力，则两小球所受浮力 故A错误； B．小球在A液体中漂浮，则 小球在B液体中悬浮，则 由于小球完全相同，则有 故B错误； C．因A液体的密度大于B液体的密度，且深度相同，则根据公式可知，两种液体对容器底部的压强 故C正确； D．由C选项可知液体对容器底部的压强，两容器底面积相同，由公式 可知，两种液体对容器底部的压力 由于甲开口大，有一部分液体压在了容器侧壁，液体对容器底的压力小于重力，乙容器底与口面积相等，乙中液体对容器底的压力等于重力，所以甲中液体和物体的总重力大于乙中物体的总重力，又因为容器质量相同，所以甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，根据知两个容器对水平桌面的压强 故D正确。 故选CD。 15. 物体在同一水平地面上做直线运动，通过相等的路程s，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到的水平推力为F2；两次推力做功分别为W1、W2；两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（　　） A. W1<W2，P1=P2 B. W1=W2，P1<P2 C. F1<F2，P1=P2 D. F1=F2，P1<P2 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由图象甲可知，物体做匀速直线运动，速度大小为 由乙图象可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为。因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力不变（压力和接触面的粗糙程度都没有变），故受到的水平推力为 因为物体通过相等的路程s，由可知两次推力做的功W1=W2。 因为，由可知两次推力的功率。故AC错误，BD正确。 故选BD。 三、作图题：（每题3分，共6分） 16. 如图所示，一个长方体物块沿粗糙斜面向上做减速运动，请在图中画出此过程中物块的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】重力的方向是竖直向下的，长方体物体的重心在物体的几何中心，作重力示意图就是过重心作竖直向下带箭头的线段；滑动摩擦力的方向和相对运动方向是相反的，物块沿斜面向上做减速运动，则受到的摩擦力平行于斜面向下，为物块受到的摩擦力f；物块与斜面接触，斜面对物块有一个垂直于斜面向上的支持力，作用点也在物体的重心上，记为F。如下图所示： 17. 如图，斜面上静止放置着一个盛有水的烧杯，请画出静止在水中的小球所受力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】小球受到浮力和重力的作用点为小球的重心，浮力的方向总是竖直向上的，重力的方向是竖直向下的，如图所示： 四、实验探究题：（第17题4分，第18题7分，第19题8分，共19分） 18. 小明想要探究液体内部压强的特点： （1）如图所示，他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，U形管左侧液面的高度___________（选择“大于”、“等于”或“小于”）右侧液面的高度； （2）如图乙所示，他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差。这是为了探究___________； （3）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在下列液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是___________（选填下面三个选项前的字母）； A．酒精 B．植物油 C．盐水 （4）若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为___________Pa。 【答案】 ①. 等于 ②. 液体内部压强与深度的关系 ③. C ④. 1000 【解析】 【详解】（1）[1]在探究液体内部压强的特点时，首先需要确保U形管内的液体相平，以便准确观察液面的高度差。由于U形管左右两侧连通，且管内注入的是同种液体（红墨水），根据连通器原理，当液体静止时，U形管左右两侧液面的高度应该相等。 （2）[2]在图乙所示的实验中，小明将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后，多次改变探头在水中的深度，并观察每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差，这一操作的目的是为了探究液体内部压强与深度的关系，通过比较不同深度下U形管两侧液面的高度差，可以推断出液体内部压强随深度的增加而增大的规律。 （3）[3]在探头深度相同的情况下，由于不同液体的密度不同，它们对探头产生的压强也会不同，根据液体压强公式p=ρgh，在深度h相同的情况下，液体密度ρ越大，压强p就越大，因此，当探头在盐水（密度最大）中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差会最大。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]橡皮管内气体的压强与大气压之差约为 Δp=ρ红墨水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa 19. 小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。 （1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离，需要选用质量___________的小车从斜面的___________高度自由滑下（两空均选填“相同”或“不同）； （2）由实验可以得出的结论是：动能大小与___________有关； （3）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）如果水平木板是绝对光滑的，则___________（选填“能”或“不能”）完成这个探究； （5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越___________。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W₁和W₂，则___________（选填“”、“”或“=”）。 【答案】 ①. 相同 ②. 不同 ③. 速度 ④. 不变 ⑤. 不能 ⑥. 慢 ⑦. = 【解析】 【详解】（1）[1][2]在实验中，让小车从斜面的不同高度自由滑下，这样小车到达水平面时的速度就会不同。同时，为了更准确地观察动能的大小，需要选用质量相同的小车进行实验。因此，需要选用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下。 （2）[3]通过实验观察，可以发现，当小车从斜面的不同高度滑下时，撞击物块后物块移动的距离是不同的。具体来说，小车从斜面较高位置滑下时，撞击物块后物块移动的距离更远。这说明小车的动能与速度有关，速度越大，动能越大。因此，我们可以得出的结论是：动能大小与速度有关。 （3）[4]物块被撞击后在做减速运动的过程中，虽然它的速度在减小，但它与粗糙程度以及压力都没有发生变化，因此，可以判断物块所受的摩擦力是不变的。 （4）[5]如果水平木板是绝对光滑的，那么小车在水平面上将不会受到摩擦力的作用，它将一直做匀速直线运动而不会停下来，这样，就无法观察到小车速度的变化以及动能与速度的关系了，因此，在这种情况下，不能完成这个探究实验。 （5）[6]根据现象②和图乙的探究实验，可以发现，小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离是不同的，具体来说，阻力越小（即表面越光滑），小车滑行的距离就越远，速度减小的越慢。 [7]让小车从斜面的相同位置由静止滑下，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在两个表面克服摩擦力做功相同，即W1=W2。 20. 某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。 （1）方案一：小王同学用石块按照如图1甲所示的实验步骤依次进行实验。 ①由图甲可知，石块浸没在水中时排开水的重力___________N，发现造成这种结果的原因不可能是___________（选前下列选项前的字母）。 A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 C．步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部 ②小王同学改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为___________kg/m³； （2）方案二：如图1乙所示，小李同学将装满水溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当小李逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A示数___________（选填“逐渐变大”、“逐渐就小”或“保持不变”），弹簧测力计B示数___________（选填“逐渐变大”、“逐渐就小”或“保持不变”），弹簧测力计A示数变化量___________B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了，在这个过程中溢水杯对升降台C的压力___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）小军实验后用如图2方法测量石块密度，在圆柱形透明桶中装入适量水并将一个木块放入圆桶中，水深为h₁；把小石块放在木块上，水深为h₂；再将小石块放入水中，水深为h₃。已知水的密度为ρ水，则石块密度为ρ石=___________。 【答案】 ①. 1.0 ②. B ③. 2.5×103kg/m3 ④. 逐渐就小 ⑤. 逐渐变大 ⑥. 等于 ⑦. 不变 ⑧. 【解析】 【详解】（1）①[1]石块浸没在水中时排开水的重力 [2]为了准确测量石块浸没在水中时排开水的重力G排​，需要确保溢水杯中的水在石块浸入前是满的，且石块完全浸没在水中后，排开的水能够全部流入小桶中。 A．如果最初溢水杯中的水未装至溢水口，那么当石块浸入时，溢出的水可能不足以填满小桶，导致测量的G排​偏小。故A正确，不符合题意； B．如果整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零，那么无论是测量石块的重力还是石块在水中的拉力，都会存在一个固定的偏差，但这个偏差在计算浮力F浮​=G−F拉​时会被抵消掉，所以不会影响F浮​和G排​的比较。故B错误，符合题意； C．如果步骤C中，石块浸没后碰触到溢水杯的底部，那么石块会受到一个额外的支持力，导致弹簧测力计测得的拉力F拉​偏小，根据浮力公式F浮​=G−F拉​，这将导致计算出的浮力F浮​偏大，从而可能出现F浮​>G排​的情况。故C正确，不符合题意。 故选B。 ②[3]由图甲A可知，石块的重力为 G石=F1=2.5N 则石头的质量为 石块浸没在水中的浮力为1N，由于石块完全浸没，所以其排开水的体积等于石块的体积。根据阿基米德原理，石块的体积为 石头的密度为 （2）[4]弹簧测力计A是测量水中拉力的，当升降台逐渐调高时，重物浸入水中的体积增加，浮力增大，所以弹簧测力计A的示数应该逐渐就小。 [5]弹簧测力计B是测量溢水杯和水以及被排开的水的总重力的，当重物浸入水中的体积越来越大时，它排开的水也越来越多，这些被排开的水会留在溢水杯中增加其总重力，因此，弹簧测力计B的示数会逐渐变大。 [6]重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据可知，重物受到的浮力变大，因为F浮=G-F示，所以弹簧测力计A的示数F示=G-F浮变小；又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等。 [7]将溢水杯、水和物体看做一个整体，溢水杯对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数），即 而G物-F示=F浮，所以 根据阿基米德原理，F浮=G排水，所以 由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水的重力，是个定值，所以在这个过程中溢水杯对升降台C的压力不变。 （3）[8]设烧杯的底面积为S，由甲乙图可知，石块放在木块上时比单独放木块时多排开液体的体积为 此时木块增加的浮力为 木块和石块放在木块上时的木块漂浮，漂浮时物体所受浮力等于重力，则小石块的重力为 小石块的质量为 由甲、丙两图可知小石块的体积为 小石块的密度为 五、计算题：（第20题9分，第21题8分，共17分） 21. 2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m³、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h航行器在下潜时，要在它周围固定上配重铁，当它要停留在海水某个深度时，会把固定的配重铁抛掉（不考虑海水密度变化，密度ρ取，g取10N/kg）。 （1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm²的探测窗口，当它下潜至最大潜水深度处进行搜寻任务时，问该探测窗口承受海水的压力为多少？ （2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，把配重铁全部丢掉，航行器会上浮，航行器从开始上浮到露出海面之前（航行器的高度忽略不计），浮力做的功为多少？ （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，把配重铁全部丢掉，航行器会上浮，最终静止漂浮在海面上，此时航行器露出海面的体积为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3）0.25m3 【解析】 【详解】解：（1）由题意可知，“金枪鱼”最大潜水深度为4500m，则当它下潜至最大潜水深度处进行搜寻任务时，该探测窗口受到的水的压强为 该探测窗口承受海水的压力为 （2）“金枪鱼”在潜入水中时，排开水的体积不变，由可知，其受到的浮力不变，为 浮力做的功为 （3）“金枪鱼”搜寻任务完成后，把配重铁全部丢掉，航行器会上浮，最终静止漂浮在海面上，由物体浮沉条件可知，航行器受到的浮力等于自身重力，即 此时航行器排开水的体积为 此时航行器露出海面的体积为 答：（1）该探测窗口承受海水的压力为； （2）浮力做的功为； （3）此时航行器露出海面的体积为0.25m3。 22. 甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，球的体积为（注：所有结果均用字母表示） （1）半径为r的雨滴重力为___________。 （2）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，所用的时间为t，重力对它做功的功率有多大？___________。 （3）在接近地面时，大雨滴的下落速度___________小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”），写出推理过程___________。 【答案】 ①. ②. ③. 大于 ④. 见详解 【解析】 【详解】（1）[1]雨滴的体积为 则根据得，其质量为 故重力为 （2）[2]重力对雨滴做功为 则重力做功的功率为 （3）[3][4]雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f=G，因为 f=kSv2=kπr2v2 所以 化简得 又因为k、ρ、g均为定值，所以，r越大，速度越大，即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$