精品解析：辽宁省沈阳市和平区南昌中学2023-2024学年八年级下学期期末物理试题

2023-2024学年辽宁省沈阳市和平区南昌中学八年级（下）期末物理试卷 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1. 下列物理学家中，以其名字命名力的单位的是（　　） A 牛顿 B. 瓦特 C. 帕斯卡 D. 焦耳 2. 如图，一只蜻蜓落在小草上休憩。下列说法正确的是（　　） A. 小草被压弯是由于力改变了运动状态 B. 蜻蜓静止时受到的是平衡力 C. 小草上露珠的形成属于熔化现象 D. 蜻蜓对小草的压力等于蜻蜓的重力 3. 如图，运动员正在进行冰壶比赛。下列说法正确的是（　　） A. 一只冰壶重约0.5N B. 掷出的冰壶如果不受力，很快将会停止 C. 掷出的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 D. 运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物冰壶是静止的 4. 下列实例中，力对物体做了功的是（　　） A. 桌子上的茶杯受到支持力保持静止 B. 物体在绳子拉力的作用下升高 C. 提着滑板在水平路面上前进 D. 用力搬石头却搬而未起 5. 物理小组用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管等材料制作一只潜水艇模型（忽略进排气管质量和体积），如图所示。下列有关潜水艇模型的说法正确的是（　　） A. 它漂浮在水面时，所受浮力大于重力 B. 它从水面以下下沉过程中，所受浮力变大 C. 它在下沉过程中，所受水的压强不变 D. 要使它上浮，应向进排气管吹气 6. 关于下面几个实验的说法正确的是（　　） A. 纸片保持静止，说明纸片受到的大气压力等于管中水柱的重力 B. 弹簧测力计示数变小，说明浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差 C. 探头向下移动时U形管两边液面高度差增大，说明液体压强跟深度有关 D. 同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时的形变明显，说明海绵受到的压强大于瓷砖受到的压强 7. 日常生活中的许多现象都与物理知识有关，下列说法正确的是（　　） A. 盘山公路既省力又能省距离 B. 公路旁植树可在声源处减弱噪声 C. 轮胎上的花纹是为了增大摩擦 D. 盲道上的凸起是为了增大压强 8. 将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，小球静止时的情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 B. 甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度 C. 甲杯中盐水对容器底的压强等于乙杯中盐水对容器底的压强 D. 甲、乙两杯盐水混合后，将小球放入其中静止时小球会漂浮 9. 物体M放在水平地面上，其上表面有一物体m，M与m之间有一根处于拉长状态的弹簧，如图所示。关于M和m的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. m受到向左的摩擦力 B. M受到m对它向右的摩擦力 C. 地面对M没有摩擦力的作用 D. 地面对M的摩擦力方向向右 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 将单摆小球拉至A点后松手，发现小球在A与C之间来回摆动，说明动能和 ___________能可以相互转化；若小球到达B点时，摆线突然断开且小球受到的所有力都消失，小球将___________。 11. 建筑工人在青藏高原上必须使用压力锅做饭，是由于液体的沸点随气压增大而 ___________；工人在砌墙时常常利用铅垂线来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了 ___________的道理。 12. 利用托里拆利实验装置测量大气压，如图1所示。若只改用内径不同的玻璃管做这个实验，可以发现水银柱的竖直高度 ___________760mm（填“大于”“等于”或“小于”）；关于图1现象的成因，十七世纪有两种观点，玻璃管内可充满液体，液面下降是因为管内的部分液体变成气体，液面下降越多。观点二：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确，将两根长12m规格相同的玻璃管分别装满水和酒，酒的密度比水小，且比水易变成气体。若观点一正确，应出现图2中 ___________图的现象。 13. 两端开口U形管中装有适量水，U形管左端通过橡皮管与玻璃管（水平放置且两端开口）侧壁管口相连通，此时的U形管 ___________（填“是”或“不是”）连通器。用电吹风机向玻璃管中吹风，风速分别为v1和v2，已知v1>v2，则图 ___________（填“乙”或“丙”）是风速为v1时的现象。 14. 如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计，其底部是边长为5cm的正方形，容器内装有6cm的水，此时水对容器底的压强为 ___________Pa。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为3cm，则容器的质量为___________g。（，g取10N/kg） 15. “水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶。请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成。磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。水轮盘部分相当于简单机械中的 ___________；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的___________能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 如图，人要站在地面提升重物，请在图中画出滑轮组的绕线方法。 （ ） 17. 图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的简化图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动 ①F的力臂l； ②F的示意图。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 某同学认真观察弹簧测力计的刻度，他猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。该同学这样猜想的依据是弹簧测力计的刻度是 ___________的。为了验证猜想，进行如下实验： （1）要完成实验，除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码质量已知）、铁架台以外还需要的实验器材是___________。记录数据如表所示，表中数据明显错误的是第 ___________次实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 弹簧伸长量ΔL/cm 0 0.40 0.80 2.20 1.60 2.00 （2）在图乙中作出弹簧伸长量跟所受拉力的关系图象。（ ） （3）分析图象可知该同学的猜想是 ___________（填“正确”或“错误”）的。 （4）该同学认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是：用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端，力的大小可从弹簧测力计测出。你认为弹簧测力计和钩码哪个更适合进行这一实验？答：___________；理由是：___________。 19. 某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制，连接滑块和压块的细绳自然拉直。用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。 （1）此装置中定滑轮的作用是改变力的 ___________； （2）本实验中 ___________控制传送带匀速运转，___________控制滑块右侧的细绳保持水平（两空均填“需要”或“不需要”）； （3）开启电源，使皮带轮上方的传送带向 ___________（填“左”或“右”）运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向 ___________（填“左”或“右”）。读出电子秤的示数G3，此时滑块所受滑动摩擦力大小f=___________（用测得的物理量表示）。 20. 在测“滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行实验，改变钩码个数，使钩码匀速向上运动，实验数据记录如表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效率η/% 1 2 0.1 10 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 A 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）表格中编号A处数据应为 ___________N； （2）该同学进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是___________； （3）接下来该同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出η﹣G动关系图像，如图乙所示。分析图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重___________。因此在生活中为了提高机械效率，滑轮的材料会选择硬度大且密度 ___________（填“大”或“小”）的材料。分析图像中的B点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________（填“大于”“小于”或“等于”）3N； （4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中可行的是 ___________。 A．增加所提物体重力； B．增加重物上升高度； C．加快提升物体的速度； D．减轻机械自身重力。 21. 如图，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，使木块滑动（虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置）。 （1）本实验研究的是影响 ___________（填“小球”或“木块”）的动能大小的因素。使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于 ___________； （2）图甲中的小球到达平面时速度为v1，图乙中的小球到达平面时速度为v2，则v1___________v2，根据这两次实验可以探究动能大小跟 ___________的关系； （3）小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和 ___________（填“守恒”或”不守恒”）。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 兴趣小组的同学用一个上端开口的空透明圆筒制作浮力秤。圆筒底部用细线（质量和体积均不计）系一块质量适当的铁块，将其放置在水中静止，此时圆筒浸入水中的深度为3cm，水面到达圆筒A点，在A点标记为零刻度线。在圆筒内放入一个物体后，圆筒浸入水中的深度为10cm，水面与圆筒B点相平，已知圆筒底面积为10cm2，圆筒和铁块总重为0.4N，装置始终处于漂浮状态，圆筒始终竖直。利用此装置标上刻度后放入水中 （1）图甲中圆筒和铁块受到的总浮力是多少？ （2）图甲中圆筒和铁块浸入水中的总体积是多少？ （3）图乙中圆筒B点刻度线对应的质量是多少？ （4）写出一种增大浮力秤称量范围的方法。 23. 电梯上升到某层的过程中，速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程通过改变拉力大小来实现。某次电梯上升过程中用时1min （1）电梯在整个上升过程中的平均速度是多少？ （2）电梯在整个上升过程中拉力做的功是多少？ （3）电梯在整个上升过程中拉力做功的功率是多少？ 24. 物理兴趣小组的同学学习了“托盘天平的使用”和“杠杆”的知识后，对托盘天平有了初步了解，同时也遇到了一些困惑。下面是他们学习和研究托盘天平的过程。 【学习知识】 （1）将天平放在水平台上，如图1所示，应先___________，再调节平衡螺母使天平平衡； （2）测量过程中，天平右盘内所加砝码和游码的位置如图2所示，此时天平恰好平衡，则被测物体的质量是___________g； （3）从杠杆的分类角度看，托盘天平属于 ___________杠杆。 【提出质疑】 同学们仔细观察托盘天平的结构原理图，如图3所示，结合所学杠杆的知识，提出了两个疑问： （1）如果左侧托盘内物体的质量稍大，指针会微微偏向该侧后停止，如图4所示，而不是向着质量稍大的一端一偏到底，如图5所示。这是什么原因？ （2）根据图3的结构原理图，如果被测物体和砝码不放在托盘的正中央，测量质量的结果是否准确呢？ 【解决问题】 （1）简化问题 由于以上的问题与游码位置没有关系，同学们认为在讨论的时候可以默认游码归零； （2）针对第一个问题 同学们仔细观察托盘天平的横梁，发现横梁质量很大，且在刀口（支点）下方有一部分向下突起，如图6所示。这个结构使横梁的重心在刀口的下方，此时横梁的重力的力臂为___________。假设左边质量大，左边会向下运动，而横梁由于自重原因会产生___________时针运动的趋势。当横梁重力的力臂增大到一定程度时，横梁不再继续偏转； （3）针对第二个问题 同学们继续仔细观察天平的结构，发现除了横梁的中间位置有一个刀口之外，两个托盘下面的托盘架与横梁连接的地方各有一个刀口，托盘架的最下端各有一根铁杆将其连接在底座内部的适当位置，同学们尝试画了托盘天平的结构示意图，如图7所示，A、B、C、D、O、P为可以转动的点，AD为横梁，A、O、D为横梁上的刀口，AB、CD分别为托盘架下面的杆。当横梁水平平衡时，AB边和CD边保持___________方向，横梁在A点和D点所受的压力与物体和砝码放置的位置无关。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年辽宁省沈阳市和平区南昌中学八年级（下）期末物理试卷 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。） 1. 下列物理学家中，以其名字命名力的单位的是（　　） A. 牛顿 B. 瓦特 C. 帕斯卡 D. 焦耳 【答案】A 【解析】 【详解】A．牛顿是力的单位，故A符合题意； B．瓦特是功率的单位，故B不符合题意； C．帕斯卡是压强的单位，故C不符合题意； D．焦耳是功和热量的单位，故D不符合题意。 故选A。 2. 如图，一只蜻蜓落在小草上休憩。下列说法正确的是（　　） A. 小草被压弯是由于力改变了运动状态 B. 蜻蜓静止时受到的是平衡力 C. 小草上露珠的形成属于熔化现象 D. 蜻蜓对小草的压力等于蜻蜓的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．小草被压弯是由于力改变了物体的形状，故A错误； B．蜻蜓静止时处于平衡状态，受到平衡力的作用。故B正确； C．小草上露珠的形成是水蒸气液化成的小水滴，故C错误； D．静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，蜻蜓对小草的压力不等于蜻蜓的重力，故D错误。 故选B。 3. 如图，运动员正在进行冰壶比赛。下列说法正确的是（　　） A. 一只冰壶重约0.5N B. 掷出的冰壶如果不受力，很快将会停止 C. 掷出的冰壶能继续运动，是由于冰壶具有惯性 D. 运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物冰壶是静止的 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰壶的质量大约20kg，重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N 故A错误； B．掷出的冰壶如果不受力，根据牛顿第一定律，将保持原来的速度做匀速直线运动，故B错误； C．掷出的冰壶，由于冰壶具有惯性，能继续运动，故C正确； D．运动员推动冰壶滑行，以冰面为参照物，冰壶的位置不断发生改变，是运动的，故D错误。 故选C。 4. 下列实例中，力对物体做了功的是（　　） A. 桌子上的茶杯受到支持力保持静止 B. 物体在绳子拉力的作用下升高 C. 提着滑板在水平路面上前进 D. 用力搬石头却搬而未起 【答案】B 【解析】 【详解】A．桌子上的茶杯受到支持力保持静止，茶杯在支持力的方向上没有通过距离，所以力对物体不做功，故A不符合题意； B．物体在绳子拉力的作用下升高，物体在绳子拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故B符合题意； C．提着滑板在水平路面上前进，提滑板车的力竖直向上，滑板车运动的方向是水平的，距离的方向与力的方向垂直，所以力对物体不做功，故C不符合题意； D．用力搬石头却搬而未起，石头在人的搬力的方向上没有通过距离，所以力对物体不做功，故D不符合题意。 故选B。 5. 物理小组用塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管等材料制作一只潜水艇模型（忽略进排气管的质量和体积），如图所示。下列有关潜水艇模型的说法正确的是（　　） A. 它漂浮在水面时，所受浮力大于重力 B. 它从水面以下下沉过程中，所受浮力变大 C. 它在下沉过程中，所受水的压强不变 D. 要使它上浮，应向进排气管吹气 【答案】D 【解析】 【详解】A．潜水艇模型漂浮在水面时，根据物体的浮沉条件可知，浮力等于重力，故A错误； B．潜水艇从水面以下下沉过程中，排开水的体积不变，由F浮=ρgV排可知，所受浮力不变，故B错误； C．潜水艇模型下沉过程中，深度增大，压强增大，故C错误； D．潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的，要使潜水艇模型上浮，让水流出减小潜水艇的重力，应向进排气管吹气，故D正确。 故选D。 6. 关于下面几个实验的说法正确的是（　　） A. 纸片保持静止，说明纸片受到的大气压力等于管中水柱的重力 B. 弹簧测力计示数变小，说明浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差 C. 探头向下移动时U形管两边液面高度差增大，说明液体压强跟深度有关 D. 同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时的形变明显，说明海绵受到的压强大于瓷砖受到的压强 【答案】C 【解析】 【详解】A．1标准大气压能支撑约10m的水柱，纸片静止，说明纸片受到的大气压力大于管中水柱的重力。故A错误； B．弹簧测力计示数变小，说明物体受到液体对其竖直向上的浮力的作用，但不能说明浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差。故B错误； C．实验中用U形管两侧液面的高度差反映压强的大小，探头向下移动时U形管两边液面高度差增大，说明液体压强跟深度有关，故C正确； D．同一个小桌放在海绵上比放在瓷砖上时，压力和受力面积都相等，压强也相等，放在海绵上比放在瓷砖上时的形变明显，是因为海绵较容易发生形变，故D错误。 故选C。 7. 日常生活中的许多现象都与物理知识有关，下列说法正确的是（　　） A. 盘山公路既省力又能省距离 B. 公路旁植树可在声源处减弱噪声 C. 轮胎上的花纹是为了增大摩擦 D. 盲道上的凸起是为了增大压强 【答案】CD 【解析】 【详解】A．盘山公路可以看做是变形的斜面，斜面省力而费距离，故A错误； B．在公路两旁植树是在传播过程中减弱噪声，故B错误； C．轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，来增大摩擦力的，故C正确； D．盲道上的凸起是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的，使盲人可以沿着盲道行走，故D正确。 故选CD。 8. 将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯盐水中，小球静止时的情况如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两杯中小球受到的浮力相等 B. 甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度 C. 甲杯中盐水对容器底的压强等于乙杯中盐水对容器底的压强 D. 甲、乙两杯盐水混合后，将小球放入其中静止时小球会漂浮 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图，甲杯中小球处于漂浮状态，乙杯中小球处于悬浮状态，根据浮沉条件可知，两个小球受到的浮力都等于它们的重力，两个小球重力相等，所以，甲、乙两杯中小球受到的浮力相等，故A正确； B．如图，两小球体积相等，甲杯中小球排开盐水的体积小于乙杯中小球排开盐水的体积，而两小球受到的浮力相等，根据阿基米德原理可知，甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度，故B错误； C．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度，两杯中盐水深度相同，根据可知，甲杯中盐水对容器底的压强大于乙杯中盐水对容器底的压强，故C错误； D．甲杯中小球处于漂浮状态，甲杯中盐水密度大于小球的密度；乙杯中小球处于悬浮状态，乙杯中盐水密度等于小球的密度；甲、乙两杯盐水混合后的密度大于小球密度，将小球放入其中静止时小球会漂浮，故D正确。 故选AD。 9. 物体M放在水平地面上，其上表面有一物体m，M与m之间有一根处于拉长状态的弹簧，如图所示。关于M和m的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. m受到向左的摩擦力 B. M受到m对它向右的摩擦力 C. 地面对M没有摩擦力的作用 D. 地面对M的摩擦力方向向右 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．以m为研究对象，拉长状态的弹簧对m有向右的弹力，由平衡条件得到，m受到M对它向左的摩擦力，故A正确； B．根据力的作用是相互的，则M受到m对它向右的摩擦力，故B正确； CD．把m、M和弹簧看成一个整体，因为整个装置处于静止状态，水平方向上，系统受力为0，所以地面对M没有摩擦力的作用，故D错误，C正确。 故选ABC。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10. 将单摆小球拉至A点后松手，发现小球在A与C之间来回摆动，说明动能和 ___________能可以相互转化；若小球到达B点时，摆线突然断开且小球受到的所有力都消失，小球将___________。 【答案】 ①. 重力势 ②. 做匀速直线运动 【解析】 【详解】[1]小球由C点到B点的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小；小球由B点到A点的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大；往回摆时，小球由A点到B点的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，则小球的动能增大，重力势能减小；小球由B点到C点的过程中，质量不变，速度减小，高度增大，则小球的动能减小，重力势能增大，由此说明小球在A与C之间来回摆动是动能和重力势能之间的转化。 [2]当小球刚好摆到B点时，速度最大，假如所有力突然都消失，根据牛顿第一定律可知，小球将保持匀速直线运动状态。 11. 建筑工人在青藏高原上必须使用压力锅做饭，是由于液体的沸点随气压增大而 ___________；工人在砌墙时常常利用铅垂线来检查所砌的墙壁是否竖直，这是利用了 ___________的道理。 【答案】 ①. 升高 ②. 重力的方向竖直向下 【解析】 【详解】[1]气压随着海拔高度的增加而减小，青藏高原海拔高、气压低；液体的沸点随气压增大而升高，因此需要用压力锅提升锅内气压。 [2]地面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫做重力，重力的方向竖直向下，工人利用铅垂线检查墙壁是否竖直就是利用这一原理。 12. 利用托里拆利实验装置测量大气压，如图1所示。若只改用内径不同的玻璃管做这个实验，可以发现水银柱的竖直高度 ___________760mm（填“大于”“等于”或“小于”）；关于图1现象的成因，十七世纪有两种观点，玻璃管内可充满液体，液面下降是因为管内的部分液体变成气体，液面下降越多。观点二：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确，将两根长12m规格相同的玻璃管分别装满水和酒，酒的密度比水小，且比水易变成气体。若观点一正确，应出现图2中 ___________图的现象。 【答案】 ①. 等于 ②. 甲 【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竖直高度为760mm，当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强，若只改用内径不同的玻璃管做这个实验，大气压强不变，则水银柱竖直高度不变。 [2]根据观点一知：管内部分液体变成气体，管内气体越多，液面下降越多，酒精比水易变成气体，管中气体多，液柱低，则应出现图2中甲图现象。 13. 两端开口的U形管中装有适量水，U形管左端通过橡皮管与玻璃管（水平放置且两端开口）侧壁管口相连通，此时的U形管 ___________（填“是”或“不是”）连通器。用电吹风机向玻璃管中吹风，风速分别为v1和v2，已知v1>v2，则图 ___________（填“乙”或“丙”）是风速为v1时的现象。 【答案】 ①. 是 ②. 乙 【解析】 【详解】[1]图中U形管的两端是开口的，是连通器。 [2]用电吹风机向玻璃管中吹风，左侧橡皮管口处空气流速增大，而U形管右侧的气体压强不变且较大，造成左管水面较高，压强越小，水面高度差越大，比较乙，可知风速v1>v2。 14. 如图甲所示的密闭容器，壁厚忽略不计，其底部是边长为5cm的正方形，容器内装有6cm的水，此时水对容器底的压强为 ___________Pa。将容器倒置并使其在水中竖直漂浮，如图乙所示，容器内外水面的高度差为3cm，则容器的质量为___________g。（，g取10N/kg） 【答案】 ①. 600 ②. 75 【解析】 【详解】[1]已知水的深度 h=6cm=0.06m 则此时水对容器底的压强 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa [2]容器排开水的体积 V排=V水+V空=Sh+SΔh=5cm×5cm×6cm+5cm×5cm×3cm=225cm3 容器所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×225×10﹣6m3=2.25N 容器和水重力 G=F浮=2.25N 容器和水的质量 水的体积 V水=Sh=5cm×5cm×6cm=150cm3 水的质量 m水=ρ水V水=1g/cm6×150cm3=150g=0.15kg 容器的质量 m容=m﹣m水=0.225kg﹣0.15kg=0.075kg=75g 15. “水磨”是劳动人民成功运用自然力量的代表，是劳动人民智慧的结晶。请认真观察图中的水磨模型，它主要由上、下扇磨盘和木质转轴、水轮盘和支架构成。磨盘用坚硬的石块制作，下扇磨盘和水轮盘固定在同一个转轴的两端。水轮盘部分相当于简单机械中的 ___________；在水磨的工作过程中，流水作用在水轮盘上，利用水的___________能驱动水轮盘，使水轮盘转动，水轮盘通过转轴带动下扇磨盘转动，完成将谷物磨制成粉的作用。 【答案】 ①. 轮轴 ②. 动 【解析】 【详解】[1]轮轴是指由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械。由图可知水轮盘部分相当于简单机械中的轮轴。 [2]水由于流动而具有能叫做动能，因此在水磨的工作过程中，是利用水的动能带动水轮盘转动的。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16. 如图，人要站在地面提升重物，请在图中画出滑轮组的绕线方法。 （ ） 【答案】 【解析】 【详解】人要站在地面上用滑轮组提升重物，拉力方向向下，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示： 17. 图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的简化图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动 ①F的力臂l； ②F的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，要求在C点作用力越小，则AC就是最长的动力臂l，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，据此可画出最小动力F的示意图，如图所示： 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18. 某同学认真观察弹簧测力计的刻度，他猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。该同学这样猜想的依据是弹簧测力计的刻度是 ___________的。为了验证猜想，进行如下实验： （1）要完成实验，除了需要如图甲所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码质量已知）、铁架台以外还需要的实验器材是___________。记录数据如表所示，表中数据明显错误的是第 ___________次实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 拉力F/N 0 1 2 3 4 5 弹簧伸长量ΔL/cm 0 0.40 0.80 2.20 1.60 2.00 （2）在图乙中作出弹簧伸长量跟所受拉力的关系图象。（ ） （3）分析图象可知该同学的猜想是 ___________（填“正确”或“错误”）的。 （4）该同学认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码。他的做法是：用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端，力的大小可从弹簧测力计测出。你认为弹簧测力计和钩码哪个更适合进行这一实验？答：___________；理由是：___________。 【答案】 ①. 均匀 ②. 刻度尺 ③. 4 ④. ⑤. 正确 ⑥. 用钩码更好 ⑦. 见解析 【解析】 【详解】[1]因为弹簧测力计的刻度是均匀的，所以猜想弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比。 （1）[2]实验中需要测量弹簧的伸长量，所以还需要的实验器材为刻度尺。 [3]分析数据发现，除第4次实验数据外，其余几次弹簧的伸长量跟受到的拉力成正比，因此第4次实验数据是错误的。 （2）[4]将表中拉力对应横坐标，弹簧伸长量对应纵坐标，作图如下： （3）[5]由图象可以得出的结论是：弹簧的伸长量与它受到拉力成正比，因此该同学的猜想是正确的。 （4）[6][7]实验中，如果用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小，尽管力的数值由弹簧测力计读出，但是弹簧测力计难控制，力的大小、弹簧的伸长量难以确定，因此还是用钩码好些。 19. 某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制，连接滑块和压块的细绳自然拉直。用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。 （1）此装置中定滑轮作用是改变力的 ___________； （2）本实验中 ___________控制传送带匀速运转，___________控制滑块右侧的细绳保持水平（两空均填“需要”或“不需要”）； （3）开启电源，使皮带轮上方传送带向 ___________（填“左”或“右”）运动，此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向 ___________（填“左”或“右”）。读出电子秤的示数G3，此时滑块所受滑动摩擦力大小f=___________（用测得的物理量表示）。 【答案】 ①. 方向 ②. 不需要 ③. 需要 ④. 左 ⑤. 左 ⑥. G2﹣G3 【解析】 【详解】（1）[1]定滑轮不能省力和省距离，能改变力的方向。 （2）[2][3]本实验中，要保证压块在电子秤上保持静止，还需保证滑块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，则二力应该在水平方向上，所以还需控制的条件是定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关，不需要控制传送带匀速转动。 （3）[4][5]皮带轮上的传送带应向左运动，滑块相对于传送带向右运动，滑块受到的摩擦力水平向左。 [6]滑块相对于地面静止，故拉力大小等于摩擦力大小，对压块受力分析，拉力等于压块的重力减去电子秤的示数，即 20. 在测“滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图甲所示的装置进行实验，改变钩码个数，使钩码匀速向上运动，实验数据记录如表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 有用功W有用/J 总功 W总/J 机械效率η/% 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 A 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）表格中编号A处数据应为 ___________N； （2）该同学进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功差值ΔW，发现每一次都不同，可能是___________； （3）接下来该同学改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出η﹣G动关系图像，如图乙所示。分析图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重___________。因此在生活中为了提高机械效率，滑轮的材料会选择硬度大且密度 ___________（填“大”或“小”）的材料。分析图像中的B点可知，此时被提升物体所受的重力 ___________（填“大于”“小于”或“等于”）3N； （4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中可行的是 ___________。 A．增加所提物体重力； B．增加重物上升高度； C．加快提升物体的速度； D．减轻机械自身重力。 【答案】 ①. 2.2 ②. 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 ③. 低 ④. 小 ⑤. 大于 ⑥. AD 【解析】 【详解】（1）[1]根据W总=Fs可得，编号A处数据为 （2）[2]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值 ΔW=W总﹣W有﹣W轮 即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应比较①、②和③组的数据： ΔW1=W总1﹣W有1﹣W轮=0.30J﹣0.20J﹣G轮h=0.10J﹣G轮h ΔW2=W总2﹣W有2﹣W轮=0.42J﹣0.3J﹣G轮h=0.12J﹣G轮h ΔW3=W总3﹣W有3﹣W轮=0.66J﹣0.4J﹣G轮h=0.16J﹣G轮h 故重物的重力越大，差值ΔW越大，摩擦力增大。 （3）[3]根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 [4]为了提高机械效率，滑轮的材料会选择硬度大且密度小的材料，以减小动滑轮在重力。 [5]根据图像可知，当动滑轮重力为1N时，假设忽略绳重和摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源， 即 被提升物体的重力G=3N。由于绳重和摩擦的存在，在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升高度相同，物体的重力会大于3N。 （4）[6]由公式 可知，影响滑轮组的机械效率的因素有：提升物体的重、动滑轮自重；滑轮组的机械效率与提升物体的高度、提升物体的速度无关。 故选AD 21. 如图，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，让质量为m、2m的两个小球分别从带有凹槽的斜面上由静止开始运动，使木块滑动（虚线位置是木块滑动一段距离后停止的位置）。 （1）本实验研究的是影响 ___________（填“小球”或“木块”）的动能大小的因素。使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于 ___________； （2）图甲中的小球到达平面时速度为v1，图乙中的小球到达平面时速度为v2，则v1___________v2，根据这两次实验可以探究动能大小跟 ___________的关系； （3）小球推动木块运动的过程中，小球和木块的机械能总和 ___________（填“守恒”或”不守恒”）。 【答案】 ①. 小球 ②. 便于控制小球的运动方向 ③. = ④. 质量 ⑤. 不守恒 【解析】 【详解】（1）[1]探究影响动能大小的因素，实验的主体是小球，所以本实验研究的是影响小球动能大小的因素。 [2]直接从平板斜面下滑的小球运动方向不易控制，所以使用带有凹槽的斜面比平板斜面更利于控制小球的运动方向。 （2）[3][4]由图甲、乙可知，小球从斜面相同高度下滑，到达水平面的速度相同，即v1=v2；小球的质量不同，推动木块移动的距离不同，探究的是动能大小跟质量的关系。 （3）[5]小球和木块在运动过程中机械能有一部分通过摩擦转化为内能，使机械能总量减小，故小球和木块的机械能总和不守恒。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22. 兴趣小组的同学用一个上端开口的空透明圆筒制作浮力秤。圆筒底部用细线（质量和体积均不计）系一块质量适当的铁块，将其放置在水中静止，此时圆筒浸入水中的深度为3cm，水面到达圆筒A点，在A点标记为零刻度线。在圆筒内放入一个物体后，圆筒浸入水中的深度为10cm，水面与圆筒B点相平，已知圆筒底面积为10cm2，圆筒和铁块总重为0.4N，装置始终处于漂浮状态，圆筒始终竖直。利用此装置标上刻度后放入水中 （1）图甲中圆筒和铁块受到的总浮力是多少？ （2）图甲中圆筒和铁块浸入水中的总体积是多少？ （3）图乙中圆筒B点刻度线对应的质量是多少？ （4）写出一种增大浮力秤称量范围的方法。 【答案】（1）0.4N；（2）4×10﹣5m3；（3）0.07kg；（4）换用密度比水大的液体可增大浮力秤称量范围。 【解析】 【详解】解： （1）图甲中圆筒和铁块处于漂浮状态，受到的总浮力等于总重力，则图甲中圆筒和铁块受到的总浮力为 F浮甲=G=0.4N （2）由阿基米德原理可知，图甲中圆筒和铁块浸入水中的总体积为 （3）根据漂浮的特点，在甲、乙图中分别有 ΔF浮甲=ρ水gΔV排甲 ΔF浮乙=ρ水gΔV排乙 两式相减有 ΔF浮圆筒=ρ水gΔV排乙-ρ水gΔV排甲=ρ水gΔV排圆筒 即 ΔF浮圆筒=ρ水gΔV排圆筒=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×（10﹣3）×10﹣6m3=0.7N 利用此装置测量时，圆筒B点的刻度线对应的质量应为 （4）对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，根据阿基米德原理可知在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。 答：（1）图甲中圆筒和铁块受到的总浮力是0.4N； （2）图甲中圆筒和铁块浸入水中的总体积是4×10﹣5m3； （3）图乙中圆筒B点刻度线对应的质量是0.07kg； （4）换用密度比水大的液体可增大浮力秤称量范围。 23. 电梯上升到某层的过程中，速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程通过改变拉力大小来实现。某次电梯上升过程中用时1min （1）电梯在整个上升过程中的平均速度是多少？ （2）电梯在整个上升过程中拉力做的功是多少？ （3）电梯在整个上升过程中拉力做功的功率是多少？ 【答案】（1）1m/s；（2）1.2×106J；（3）2×104W。 【解析】 【详解】解：（1）由图示和题意可知，整个过程中电梯上升的高度h=60m，则电梯上升的平均速度 （2）由图象可知，电梯上升0﹣5m过程中的拉力F1=2.5×104N，则电梯上升0﹣5m过程中拉力做的功 在5﹣55m过程中拉力做的功 在55﹣60m过程中拉力做的功 所以，整个过程中拉力做的功 （3）整个过程中拉力做功的功率 答：（1）电梯上升的平均速度为1m/s； （2）电梯在整个上升过程中拉力做的功是1.2×106J； （3）电梯在整个上升过程中拉力做功的功率是2×104W。 24. 物理兴趣小组的同学学习了“托盘天平的使用”和“杠杆”的知识后，对托盘天平有了初步了解，同时也遇到了一些困惑。下面是他们学习和研究托盘天平的过程。 【学习知识】 （1）将天平放在水平台上，如图1所示，应先___________，再调节平衡螺母使天平平衡； （2）测量过程中，天平右盘内所加砝码和游码的位置如图2所示，此时天平恰好平衡，则被测物体的质量是___________g； （3）从杠杆的分类角度看，托盘天平属于 ___________杠杆。 【提出质疑】 同学们仔细观察托盘天平的结构原理图，如图3所示，结合所学杠杆的知识，提出了两个疑问： （1）如果左侧托盘内物体的质量稍大，指针会微微偏向该侧后停止，如图4所示，而不是向着质量稍大的一端一偏到底，如图5所示。这是什么原因？ （2）根据图3的结构原理图，如果被测物体和砝码不放在托盘的正中央，测量质量的结果是否准确呢？ 【解决问题】 （1）简化问题 由于以上的问题与游码位置没有关系，同学们认为在讨论的时候可以默认游码归零； （2）针对第一个问题 同学们仔细观察托盘天平的横梁，发现横梁质量很大，且在刀口（支点）下方有一部分向下突起，如图6所示。这个结构使横梁的重心在刀口的下方，此时横梁的重力的力臂为___________。假设左边质量大，左边会向下运动，而横梁由于自重原因会产生___________时针运动的趋势。当横梁重力的力臂增大到一定程度时，横梁不再继续偏转； （3）针对第二个问题 同学们继续仔细观察天平的结构，发现除了横梁的中间位置有一个刀口之外，两个托盘下面的托盘架与横梁连接的地方各有一个刀口，托盘架的最下端各有一根铁杆将其连接在底座内部的适当位置，同学们尝试画了托盘天平的结构示意图，如图7所示，A、B、C、D、O、P为可以转动的点，AD为横梁，A、O、D为横梁上的刀口，AB、CD分别为托盘架下面的杆。当横梁水平平衡时，AB边和CD边保持___________方向，横梁在A点和D点所受的压力与物体和砝码放置的位置无关。 【答案】 ①. 将游码移到标尺左端的零刻度线处 ②. 57.6 ③. 等臂 ④. 0 ⑤. 顺 ⑥. 竖直 【解析】 【详解】[学习知识] （1）[1]根据天平使用规则可知，将天平放在水平桌面上后，应先将游码移到标尺左端的零刻度线处，如图1所示，然后调节平衡螺母使天平平衡。 （2）[2]由图2可知，被测物体的质量为 50g+5g+2.6g=57.6g （3）[3]天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。 [解决问题] （2）[4][5]横梁的重心在刀口（支点）的下方，支点到横梁的重力方向上的距离为0，即横梁重力的力臂为0，左边会向下运动，而对应的重力会产生一个使横梁顺时针旋转的力矩。 （3）[6]如图7所示，天平平衡时，且L1=L2，对托盘天平进行受力分析，如图所示： 物体对托盘底部的压力大小等于物体的重力，设为G1，砝码对托盘的压力大小等于砝码的重力，设为G2，横梁在A点对托盘架的力，我们将其分解为竖直方向的FAy和水平方向的FAx，在D点对托盘架的力，我们将其分解为竖直方向的FDy和水平方向的FDx，那么托盘架在A、D点给与横梁向下的力大小分别为FAy、FDy，对于B、C两点，设水平方向的力分别为FB、FC，对于左托盘架受力平衡，竖直方向：FAy=G1①，水平方向：FAx=FB，对于右托盘架受力平衡，竖直方向：FDy=G2②，水平方向：FDx=FC，对于横梁AD，杠杆平衡：FAy=FDy③，由①②③可得：G1=G2，即m物=m码，所以当横梁水平平衡时，AB边和CD边保持竖直方向，横梁在A点和D点所受的压力与物体和砝码放置的位置无关。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$