内容正文:
2023—2024学年度第二学期期末质量监测
初二物理试卷
一、单项选择题:(本题7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项是正确的,把正确的答案填到每题后边的括号中。)
1. 下列物体的重力最接近500N的是( )
A. 一个中学生 B. 一只小白兔
C. 一辆汽车 D. 一本初二物理课本
2. 如图所示事例中,没有利用连通器的是( )
A. 锅炉的水位计 B. 水壶
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
3. 下列属于省力杠杆的是( )
A. 镊子夹取物体 B. 核桃夹夹核桃
C. 托盘天平称质量 D. 筷子夹菜
4. 一木块放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),在此过程中木块受到的摩擦力变化情况是( )
A 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法确定
5. 如图一个杯子静止在水平桌面上,以下说法正确的是( )
A. 杯子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
B. 杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是同一个力
C. 桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
D. 杯子受到重力和桌面对杯子的支持力是一对平衡力
6. 质量为8kg的均匀木块,小雪同学用2N的拉力使它在水平桌面上匀速前进了20cm,用了2s的时间,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 重力做功16J
B. 拉力做功40J
C. 拉力做功的功率0.2W
D. 重力做功的功率0.8W
7. 如图所示,当运动员在打篮球的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 投出去的篮球离手后,篮球可以继续运动,是因为它受到惯性作用
B. 篮球撞击篮板时,只有篮板发生了形变
C. 投三分球时,若篮球在上升到最高点时所有的力消失,篮球将保持静止
D. 篮球在上升过程中动能转化为重力势能
二、填空题:(本题7小题,每空1分,每小题3分,共21分)
8. 甲图说明力的作用效果与力的_________有关;图乙的气球向左喷出气体,球却向右飞出,说明物体间力的作用是________的;如图丙所示,弹簧测力计的示数为_____N。
9. 如图a所示,运动员用力拉弓,弓弦发生弯曲,说明力可以使物体发生__________;如图b所示,足球运动员用力将飞来的球顶出,力改变了足球的__________;足球的惯性__________(选填“改变”或“不变”)。
10. 如图所示,这是某同学在操场上跑步时的情景,鞋与地面之间的摩擦属于______(选填“有益”或“有害”)摩擦,他的鞋底表面制有凹凸不平的花纹,这是通过______的方法来增大摩擦,向前跑的过程中脚受到地面摩擦力的方向是______(选填“向前”或“向后”)的。
11. 让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)。两次放置时橙汁对杯底的压强大小关系是pA_________pB;橙汁对杯底的压力大小关系是FA_________FB。杯子对桌面的压力大小关系是FA′_________FB′。(三空均选填“>”、“<”或“=”)。
12. 如图所示,杆秤秤砣质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为______kg;若被测物体质量变大了,则称纽应向______(选填“左”或“右”)移动;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要______(选填“偏大”或“偏小”)。
13. 某实验小组做托里拆利实验,如题图所示,当时的大气压值等于______mm高水银柱所产生的压强,若将管上提5mm,管内外液面高度差会______,若将该装置拿到海拔更高的地方做实验,管内外液面高度差会______(后两项选填“变大”“变小”或“不变”)。
14. 将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,整个运动过程中小球的机械能___________(“守恒”或“不守恒”);小球在运动过程中经过A、B两点,在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示,在A点的重力势能___________(选填“大于”“等于”或“小于”)在B点的重力势能:若A、B两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点,则A点可能是其中的___________(选填“①”“②”或“③”)点。
三、作图题:(本题3小题,共6分)
15. 如图,物体 A 静止在斜面上,画出物体 A 所受重力G 和摩擦力 f 的示意图。
16. 如图所示,轻杆OB以O点为轴静止,请画出B点受到的拉力和阻力的力臂。
17. 如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请画出滑轮组绳子的绕法。
四、探究与实验题:(本题3小题,共18分)
18. 在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,表明该压强计的气密性_____(选填“好”或“差”)。
(2)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是____法。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与____的关系。
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择______两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状____。
(5)要探究液体压强与密度的关系,应选用______两个图进行对比。
(6)图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的同一深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向______的压强大小关系。
19. 如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
(1)实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案,认为更科学的是方案______ (选填“甲”或“乙”)。为了方便操作和判断,应当使小车处于______ 状态作为平衡状态;
(2)经过多次实验,发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,质量相等时小车保持平衡状态,这说明二力平衡的两个力大小______ 。保持两边所挂重物的质量相等,把两个重物挂在小车的同一侧,放手后小车动,说明:二力平衡时,两个力的方向必须______ (选填“相同”或“相反”);
(3)保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,如图丙所示,松手后观察到小车______ (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
20. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中;
(1)实验中小球的动能是由______能转化而来的,其大小是通过____________来反映的;
(2)分析比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系;分析比较甲、乙两组实验可得的结论:质量相同时,______越大,动能越大;
(3)某学习小组同学做丙实验时:小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验更小的球,你认为不恰当的是______同学的建议;
(4)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丁所示,观察到木块被撞击后移动的情况是______(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量小的铁球将木块推动的距离较远
C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
五、计算题:(本题2小题,共14分)
21. 如图所示为某次研学游所用的一辆校车。校车和师生的总质量为5000kg,校车轮胎与地面总接触面积是。该校车从学校出发,沿平直公路匀速行驶了,到达研学基地,校车发动机的牵引力为2000N。(取)求:
(1)乘坐师生的这辆校车总重力;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功。
22. 如图,装有水的圆柱形容器静止在水平桌面上,用细线拉着物体浸没在水中,已知物体的质量300g,体积。(,取)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体受到细线的拉力;
(3)若剪断细线后,物体静止时,物体的下表面受到水的压力是多少。
六、综合能力题:(本题3小题,共20分)
23. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此实验可证明:使用定滑轮可以______,但不可以______;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示。据此实验可知,使用动滑轮可以______,但不可以______;
(3)他们进一步观察发现晾衣架是由定滑轮和动滑轮组成(如图丙所示),若晾衣架上所挂衣物重量为40N,晾衣架横梁(含衣架、动滑轮)的总重是10N,同学通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动4s,则同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功______J,升降晾衣架的效率为______。(不计绳重及摩擦)
24. 无砟(zhǎ)轨道的高速列车,如图所示,为高速列车的无砟(砟:小块的石头)轨道。无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达360千米(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。
(1)列车设计为子弹头型,目的是:______;
(2)快到站点时,列车关闭动力,列车由于______会继续前进;
(3)列车在匀速行驶过程中,列车的动力______阻力(填“>”“<”或“=”);
(4)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______(填序号),与传统铁路轨道相比,无砟轨道的好处是______(填序号);
①增大受力面积,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里
②可以减少维护,降低粉尘
(5)乘客在站台边候车时,要站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全。因为高速列车驶过时,列车附近的空气流速变______,压强变______,外面的压强大于列车附近的压强,这样人外侧的大气压会把人推向火车。
25. 阅读短文,回答后面问题。
强大海军
中国人民海军拥有以新型航空母舰、新型驱逐舰、新型潜艇、新型战斗机为代表的新一代主战装备。例如我国第一艘航空母舰“辽宁号”,舰长304.5m、舰宽75m、吃水10.5m,满载排水量67500t。辽宁舰上建有滑跃式甲板,甲板前部有一个向上的坡度,也就是俗称的“翘头”。这样,舰载机在“翘头”上以向上倾斜的角度起飞;还有093改进型攻击潜艇,它采用了新一代潜艇钢材,从而提高了下潜深度,最大下潜深度达400m。(g取10N/kg,)
(1)如图丙,歼15舰载机在辽宁舰上加速滑跃起飞,则歼15在甲板上起飞过程中,它的动能越来越______、势能越来越______;
(2)辽宁航空母舰满载时受到的浮力是______N;
(3)093改进型攻击核潜艇在下潜至最大深度400m时受到海水压强是______Pa,此时面积为的观察窗受到海水的压力是______N;
(4)为庆祝“辽宁舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续竖直向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定的推力(不计喷射火焰时焰火的质量变化),从而竖直飞向高空,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图丁所示,则焰火受到的最大阻力为______N,焰火能够达到的最大速度为______。
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2023—2024学年度第二学期期末质量监测
初二物理试卷
一、单项选择题:(本题7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项是正确的,把正确的答案填到每题后边的括号中。)
1. 下列物体的重力最接近500N的是( )
A. 一个中学生 B. 一只小白兔
C 一辆汽车 D. 一本初二物理课本
【答案】A
【解析】
【详解】A.一个中学生质量约为50kg,重力为500N,故A符合题意;
B.一只小白兔质量约为2kg,重力为20N,故B不符合题意;
C.一辆汽车约为2t,重力为20000N,故C不符合题意;
D.一本初二物理课本约为200g,合0.2kg,重力约为2N,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示事例中,没有利用连通器的是( )
A. 锅炉的水位计 B. 水壶
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.锅炉的水位计、水壶、船闸工作时,都是两端开口,中间相连通,都是利用连通器工作的,故ABD不符合题意;
C.活塞式抽水机是利用大气压工作的,不是利用连通器工作的,故C符合题意。
故选C。
3. 下列属于省力杠杆的是( )
A. 镊子夹取物体 B. 核桃夹夹核桃
C. 托盘天平称质量 D. 筷子夹菜
【答案】B
【解析】
【详解】A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹夹核桃,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.筷子夹菜,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4. 一木块放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),在此过程中木块受到的摩擦力变化情况是( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】用水平推力F将木块缓慢匀速推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),在此过程中,桌面受到的压力大小始终等于木块的力,则桌面受到的压力大小不变,且接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力大小不变,故B符合题意,故ACD 不符合题意。
故选B。
5. 如图一个杯子静止在水平桌面上,以下说法正确的是( )
A. 杯子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对平衡力
B. 杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是同一个力
C. 桌面对杯子支持力和杯子对桌面的压力是一对平衡力
D. 杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.杯子受到的重力和地面对桌子的支持力,是对两个物体进行分析,两个力的大小不等,不是一对平衡力,故A错误;
B.杯子受到的重力和杯子对桌面的压力是两个不同的力,重力是由于地球吸引产生的,杯子对桌面的压力是弹力的范畴,故B错误;
C.桌面对杯子的支持力和杯子对桌面的压力是相互作用力,故C错误;
D.杯子受到的重力和桌面对杯子的支持力,是对同一个物体杯子受力分析,两个力的大小相同,方向相反,且在同一条直线上,故是一对平衡力,故D正确。
故选D。
6. 质量为8kg的均匀木块,小雪同学用2N的拉力使它在水平桌面上匀速前进了20cm,用了2s的时间,如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 重力做功16J
B. 拉力做功40J
C. 拉力做功的功率0.2W
D. 重力做功的功率0.8W
【答案】C
【解析】
【详解】AD.重力方向与物体运动的方向垂直,重力不做功,重力做功为0J,重力做功的功率为0W,故AD错误;
B.拉力做功
故B错误;
C.拉力做功的功率
故C正确。
故选C。
7. 如图所示,当运动员在打篮球的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 投出去的篮球离手后,篮球可以继续运动,是因为它受到惯性作用
B. 篮球撞击篮板时,只有篮板发生了形变
C. 投三分球时,若篮球在上升到最高点时所有的力消失,篮球将保持静止
D. 篮球在上升过程中动能转化为重力势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性不是力,不能用作用来描述,故A错误;
B.篮球撞击篮板时,篮球和篮板都发生了形变,故B错误;
C.投三分球时,若篮球在上升到最高点时所有力消失,篮球将由于惯性,继续前进,故C错误;
D.篮球在上升过程中,速度减小,高度增加,动能转化为重力势能,故D正确。
故选D。
二、填空题:(本题7小题,每空1分,每小题3分,共21分)
8. 甲图说明力的作用效果与力的_________有关;图乙的气球向左喷出气体,球却向右飞出,说明物体间力的作用是________的;如图丙所示,弹簧测力计的示数为_____N。
【答案】 ①. 方向 ②. 相互 ③. 3.2
【解析】
【详解】[1]图甲中,分别拉弹簧和压弹簧,力的作用方向不同,导致力的作用效果不同,说明了力的作用效果与力的方向有关。
[2]图乙的气球向左喷出气体,球却向右飞出,说明物体间力的作用是相互的。
[3]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.2N。
9. 如图a所示,运动员用力拉弓,弓弦发生弯曲,说明力可以使物体发生__________;如图b所示,足球运动员用力将飞来的球顶出,力改变了足球的__________;足球的惯性__________(选填“改变”或“不变”)。
【答案】 ①. 形变 ②. 运动状态 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]运动员用力拉弓,弓弦在力的作用下发生弯曲,产生形变,说明力可以使物体发生形变。
[2]球被顶出后,运动速度和方向都发生了变化,说明力可以改变足球的运动状态。
[3]惯性只和物体的质量有关,所以运动员用力将球顶出,球的惯性不变。
10. 如图所示,这是某同学在操场上跑步时的情景,鞋与地面之间的摩擦属于______(选填“有益”或“有害”)摩擦,他的鞋底表面制有凹凸不平的花纹,这是通过______的方法来增大摩擦,向前跑的过程中脚受到地面摩擦力的方向是______(选填“向前”或“向后”)的。
【答案】 ①. 有益 ②. 增大接触面的粗糙程度 ③. 向前
【解析】
【详解】[1][2]鞋底的花纹,是在压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦,这样可以防止由于路面光滑而摔倒,这样增大摩擦是有益的。
[3]用力蹬地时,脚对地面施加一个向后的力,由于力的作用是相互的,地面也给脚一个向前的力,因此脚受到地面摩擦力的方向是向前的。
11. 让一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图A),然后反过来倒立在桌面上(如图B)。两次放置时橙汁对杯底的压强大小关系是pA_________pB;橙汁对杯底的压力大小关系是FA_________FB。杯子对桌面的压力大小关系是FA′_________FB′。(三空均选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. < ③. =
【解析】
【详解】[1]由图得,A中的橙汁深度大于B中的橙汁深度,由得
[2]AB杯中橙汁的重力相等,A图中橙汁对杯底的压力小于橙汁重力,B图中橙汁对杯底的压力大于橙汁重力,则橙汁对杯底的压力大小关系是
[3]杯子对桌面的压力等于杯子与橙汁的总重力,则杯子对桌面的压力大小关系是
12. 如图所示,杆秤秤砣的质量为0.2kg,杆秤自身质量忽略不计。若杆秤水平静止时,被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被测物体的质量为______kg;若被测物体质量变大了,则称纽应向______(选填“左”或“右”)移动;若秤砣有缺损,则测量值比被测物体的真实质量要______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 0.8 ②. 左 ③. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]如图:
因为杠杆平衡,所以
即
则
(2)[2]秤砣质量不变,即动力不变,则阻力变大,动力臂与阻力臂的比值变大,则应减小阻力臂,所以称纽应向左端移动。
(3)[3]若秤砣有缺损,减小,而不变,所以要变大,杆秤所示的质量值要偏大。
13. 某实验小组做托里拆利实验,如题图所示,当时的大气压值等于______mm高水银柱所产生的压强,若将管上提5mm,管内外液面高度差会______,若将该装置拿到海拔更高的地方做实验,管内外液面高度差会______(后两项选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 750 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为
760mm-10mm=750mm
因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
[2]进行托里拆利实验时,玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,只要外界大气压不变,水银柱内外液面高度差值将不变;所以将管上提5mm,且玻璃管口未离开水银液面,水银柱内外液面高度差将不变。
[3]大气压随高度的升高而减小,若将该装置拿到海拔更高的地方做实验,则外界大气压减小,管内外液面高度差会变小。
14. 将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图甲所示,整个运动过程中小球的机械能___________(“守恒”或“不守恒”);小球在运动过程中经过A、B两点,在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示,在A点的重力势能___________(选填“大于”“等于”或“小于”)在B点的重力势能:若A、B两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点,则A点可能是其中的___________(选填“①”“②”或“③”)点。
【答案】 ①. 不守恒 ②. 小于 ③. ③
【解析】
【详解】[1]由图可知,小球起跳的高度越来越低,所以机械能是逐渐减小的,机械能不守恒。
[2][3]根据图乙可知,小球在B点时的机械能为
此时B的重力势能势能为
500J×70%=350J
大于A点的重力势能,图中①、③的重力势能相等,②的位置高,重力势能大,是B;小球在A点的机械能为
小于B的机械能,必然在B点之后,因而A是③位置。
三、作图题:(本题3小题,共6分)
15. 如图,物体 A 静止在斜面上,画出物体 A 所受重力G 和摩擦力 f 的示意图。
【答案】
【解析】
【15题详解】
物体在斜面上受到重力、支持力、摩擦力,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,沿斜面向上;过物体的重心做沿斜面向上的有向线段,标上力的符号,即为摩擦力;过重心作竖直向下的有向线段,标上重力的符号,即为重力,如图:
16. 如图所示,轻杆OB以O点为轴静止,请画出B点受到的拉力和阻力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】绳子对杠杆OB有一个斜向上的拉力,方向沿绳方向向上,依次画出力F1;过支点做F2作用线的垂线,即为阻力的力臂L2,如图所示:
17. 如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请画出滑轮组绳子的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由2段绳子承担物重,应从定滑轮开始绕线,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮,如图所示:
四、探究与实验题:(本题3小题,共18分)
18. 在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化都很小,表明该压强计的气密性_____(选填“好”或“差”)。
(2)为了探究多种因素对液体压强的影响,每一次只改变其中某一个因素,控制其余几个因素不变,这种探究方法是____法。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与____的关系。
(4)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择______两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状____。
(5)要探究液体压强与密度的关系,应选用______两个图进行对比。
(6)图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的同一深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向______的压强大小关系。
【答案】 ①. 差 ②. 控制变量 ③. 深度 ④. 丙、丁 ⑤. 无关 ⑥. 乙、丙 ⑦. 不同方向
【解析】
【详解】(1)[1]液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大;小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液面的高度差变化很小,表明其气密性差。
(2)[2]影响液体的压强的因素有多个,要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法是控制变量法。
(3)[3]甲、乙两图液体密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,所以,探究液体压强与深度的关系。
(4)[4]由控制变量法知道,要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择丙、丁两图进行对比。
[5]由图知道,U形管中液面的高度差没有变化,所以,得出的结论是:液体压强与盛液体的容器形状无关。
(5)[6]由控制变量法知道, 要探究液体压强与密度的关系,应选用乙、丙两个图进行对比。
(6)[7]根据题意知道,使压强计金属盒橡皮膜在盐水中的同一深度,向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体在不同方向的压强大小关系。
19. 如图所示是“探究二力平衡条件实验”的情景。
(1)实验前同学们讨论图甲和图乙两种实验方案,认为更科学的是方案______ (选填“甲”或“乙”)。为了方便操作和判断,应当使小车处于______ 状态作为平衡状态;
(2)经过多次实验,发现两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,质量相等时小车保持平衡状态,这说明二力平衡的两个力大小______ 。保持两边所挂重物的质量相等,把两个重物挂在小车的同一侧,放手后小车动,说明:二力平衡时,两个力的方向必须______ (选填“相同”或“相反”);
(3)保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,如图丙所示,松手后观察到小车______ (选填“能”或“不能”)保持平衡状态。
【答案】 ①. 乙 ②. 静止 ③. 相等 ④. 相反 ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]方案乙变滑动为滚动,摩擦力变小,可以减小摩擦力对实验的影响。
[2]实验中为了方便操作和判断,应当使小车处于静止状态作为平衡状态。
(2)[3]实验中,小车受到的拉力是由钩码的重力提供的,当两边所挂重物的质量不相等时小车不能保持平衡状态,质量相等时小车保持平衡状态,这说明二力平衡时,两个力大小相等。
[4]把两个重物挂在小车的同一侧,此时两个力方向相同,放手后小车动,说明:二力平衡时,两个力的方向必须相反。
(3)[5]保持两边所挂重物的质量相等,然后将小车扭转一个角度,如图丙所示,此时两个力不在同一条直线上,根据二力平衡的条件可知,松手后观察到小车不能保持平衡状态。
20. 如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中;
(1)实验中小球的动能是由______能转化而来的,其大小是通过____________来反映的;
(2)分析比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系;分析比较甲、乙两组实验可得的结论:质量相同时,______越大,动能越大;
(3)某学习小组同学做丙实验时:小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验更小的球,你认为不恰当的是______同学的建议;
(4)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丁所示,观察到木块被撞击后移动的情况是______(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A.质量大的铁球将木块推动的距离较远
B.质量小的铁球将木块推动的距离较远
C.质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】 ①. 重力势能 ②. 木块移动的距离 ③. 甲、丙 ④. 速度 ⑤. B ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1][2]从高处往下滚,高度减小,速度增加,实验中小球的动能是由重力势能转化而来;动能越大,对外做功越多,木块被撞移动的距离越远。
(2)[3][4]要得出物体的动能与质量的关系,需要改变质量,控制速度不同,故选择甲、丙两组实验;分析比较甲、乙两组实验,质量相同,甲的高度大,到达水平面时速度比较大,甲组木块被撞后移动的距离大,可得的结论:质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[5]小木块被撞后滑出木板,说明小球的动能比较大;若选择加长木板,木块被撞可以滑更远的距离,A同学建议可行的, 若选择质量更大的小球,木块被撞的距离会更远,一定会滑出木板,故B同学建议不可行的,C同学建议换用质量比前两次实验更小的球,小球的动能更小,木块不会滑出长木板,C同学的建议是可行的。
(4)[6]将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,相同的弹性势能转化为相同的动能,撞击同一木块,木块克服摩擦力做功,将相同的动能转化为内能,木块移动的距离相同。
五、计算题:(本题2小题,共14分)
21. 如图所示为某次研学游所用的一辆校车。校车和师生的总质量为5000kg,校车轮胎与地面总接触面积是。该校车从学校出发,沿平直公路匀速行驶了,到达研学基地,校车发动机的牵引力为2000N。(取)求:
(1)乘坐师生的这辆校车总重力;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解(1)总重力
(2)对地面压力
对地面压强
(3)该校车发动机牵引力所做的功
答:(1)乘坐师生的这辆校车总重力为;
(2)乘坐师生的这辆校车对水平地面的压强为;
(3)从学校到研学基地,该校车发动机牵引力所做的功为。
22. 如图,装有水的圆柱形容器静止在水平桌面上,用细线拉着物体浸没在水中,已知物体的质量300g,体积。(,取)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体受到细线的拉力;
(3)若剪断细线后,物体静止时,物体的下表面受到水的压力是多少。
【答案】(1)5N;(2)2N;(3)3N
【解析】
【详解】解:(1)物体受到的浮力
(2)物体受到的重力
物体受到细线的拉力
(3)剪断细线后物体漂浮,由浮沉条件和浮力产生的原因可知,物体下表面受到水的压力
答:(1)物体受到的浮力为5N;
(2)物体受到细线的拉力为2N;
(3)若剪断细线后,物体静止时,物体的下表面受到水的压力是3N。
六、综合能力题:(本题3小题,共20分)
23. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此实验可证明:使用定滑轮可以______,但不可以______;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示。据此实验可知,使用动滑轮可以______,但不可以______;
(3)他们进一步观察发现晾衣架是由定滑轮和动滑轮组成(如图丙所示),若晾衣架上所挂衣物重量为40N,晾衣架横梁(含衣架、动滑轮)的总重是10N,同学通过摇柄使衣服以0.1m/s的速度向上匀速运动4s,则同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功______J,升降晾衣架的效率为______。(不计绳重及摩擦)
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 省力 ③. 省力 ④. 改变力的方向 ⑤. 20 ⑥. 80%
【解析】
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,拉力的方向发生了变化,拉力的大小不变,故定滑轮的特点是改变力的方向,但是不省力。
(2)[3][4]如图乙所示,拉力的方向与物体的方向相同,但是拉力比重物的重力小,故动滑轮的特点是省力,但是不改变力的方向。
(3)[5]晾衣架做的有用功为
同学通过摇柄作用在钢丝绳自由端的拉力做功
[6]升降晾衣架的效率为
24. 无砟(zhǎ)轨道的高速列车,如图所示,为高速列车的无砟(砟:小块的石头)轨道。无砟轨道(如图甲)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等,高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达360千米(如图乙),传统铁路的钢轨是固定在枕木上,之下为小碎石铺成的路砟(如图丙)。
(1)列车设计为子弹头型,目的是:______;
(2)快到站点时,列车关闭动力,列车由于______会继续前进;
(3)列车在匀速行驶过程中,列车的动力______阻力(填“>”“<”或“=”);
(4)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是______(填序号),与传统铁路轨道相比,无砟轨道的好处是______(填序号);
①增大受力面积,防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里
②可以减少维护,降低粉尘
(5)乘客在站台边候车时,要站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全。因为高速列车驶过时,列车附近的空气流速变______,压强变______,外面的压强大于列车附近的压强,这样人外侧的大气压会把人推向火车。
【答案】 ①. 减小阻力 ②. 惯性 ③. = ④. ① ⑤. ② ⑥. 大 ⑦. 小
【解析】
【详解】(1)[1]列车设计为子弹头型是因为流线型的外表能减小阻力,提高车速。
(2)[2]快到站点时,列车关闭动力,由于列车具有惯性,保持原来运动状态不变,所以会继续前进。
(3)[3]因为列车在匀速行驶过程中,列车处于平衡状态,动力和阻力是平衡力,由二力平衡的条件可知列车的动力等于阻力。
(4)[4]传统的铁轨都铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,来保护路基。
故选①。
[5]传统的路基都有碎石,碎石能增加透气和透水性,能减小噪音和减小列车的振动。无砟轨道的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。这也是无砟轨道和传统轨道的重要区别。
故选②。
(5)[6][7]利用流体压强特点可知,高速列车驶过时,列车附近的空气流速变大,压强减小,外面的压强大于列车附近的压强,这样人外侧的大气压会把人推向火车。
25. 阅读短文,回答后面问题。
强大的海军
中国人民海军拥有以新型航空母舰、新型驱逐舰、新型潜艇、新型战斗机为代表的新一代主战装备。例如我国第一艘航空母舰“辽宁号”,舰长304.5m、舰宽75m、吃水10.5m,满载排水量67500t。辽宁舰上建有滑跃式甲板,甲板前部有一个向上的坡度,也就是俗称的“翘头”。这样,舰载机在“翘头”上以向上倾斜的角度起飞;还有093改进型攻击潜艇,它采用了新一代潜艇钢材,从而提高了下潜深度,最大下潜深度达400m。(g取10N/kg,)
(1)如图丙,歼15舰载机在辽宁舰上加速滑跃起飞,则歼15在甲板上起飞过程中,它的动能越来越______、势能越来越______;
(2)辽宁航空母舰满载时受到的浮力是______N;
(3)093改进型攻击核潜艇在下潜至最大深度400m时受到海水的压强是______Pa,此时面积为的观察窗受到海水的压力是______N;
(4)为庆祝“辽宁舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续竖直向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定的推力(不计喷射火焰时焰火的质量变化),从而竖直飞向高空,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图丁所示,则焰火受到的最大阻力为______N,焰火能够达到的最大速度为______。
【答案】 ①. 大 ②. 大 ③. ④. ⑤. ⑥. 4 ⑦. 10m/s
【解析】
【详解】(1)[1][2]歼15舰载机在辽宁舰上加速滑跃起飞,则歼15在甲板上起飞过程中,速度变大,它的动能越来越大;高度增加,故重力势能增加。
(2)[3]辽宁航空母舰满载时受到的浮力是
(3)[4][5] 093改进型攻击核潜艇在下潜至最大深度400m时受到海水的压强是
面积为的观察窗受到海水的压力是
(4)[6][7]产生大小为自重5倍的恒定的推力,推力的大小为
焰火受到了向上的推力5N,和向下的阻力和重力,故火焰受到的阻力为
根据图丁可知,焰火能够达到的最大速度为10m/s。
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