精品解析:山东省青岛市胶州市瑞华实验初级中学2023-2024学年八年级下学期5月月考物理试题
2024-07-30
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内容正文:
八年级物理阶段性检测
一、单项选择题(每题2分,共28分)
1. 桌面上平放着一本书,若书受到的外力全部消失了,此时移去桌子,书会( )
A. 加速向下掉 B. 匀速向下掉
C. 减速向下掉 D. 静止在原处
2. 下列如图情景中,没有受到浮力的物体是( )
A. 大桥的桥墩 B. 漂在死海中的人
C. 沉入水底的鸡蛋 D. 码头上的游轮
3. 随“一带一路”规划的推进,厦门将成为“海上丝绸之路”中心枢纽城市。如图为一艘满载集装箱的货轮正在卸货,则货轮所受浮力和水对船底的压强的变化情况是( )
A. 浮力减小,压强减小 B. 浮力减小,压强增大
C. 浮力不变,压强减小 D. 浮力不变,压强增大
4. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 物体在任何情况下都有惯性
B. 静止的物体没有惯性
C. 物体运动时的惯性比静止时大
D. 航天员在空间站中将没有惯性
5. 将一体积为250cm3的物体轻轻地放入盛满水的杯中,溢出m=100g水,则物体受到浮力为( )
A. F=250N B. F=1N C. F=100N D. 100N<F<250N
6. 如图,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A. 甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强 B. 甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强
C. 甲对沙滩的压力等于乙对沙滩的压力 D. 甲对沙滩的压力小于乙对沙滩的压力
7. 下列说法错误的是( )
A. 甲:压力相同,接触面积越大,压强越大
B. 乙:同一液体,深度相同时,各个方向压强相等
C. 丙:马德保半球实验证明了大气压强的存在
D. 丁:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变小了
8. 学校开展组织“学雷锋实践活动”。小梦将如图所示的一袋5kg的大米送到二楼王奶奶家,则克服这袋大米重力做的功大约是( )
A. 50J B. 150J C. 1000J D. 500J
9. 如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小为( )N
A. 5 B. 4 C. 12 D. 8
10. 四月春暖花开,正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示,上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同,若氦气气球受到的浮力为、空气气球受到的浮力为,则两者所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
11. 在下图所示体育运动中,有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中,运动员推着小车加速向前运动,运动员的推力对小车做了功
B. 乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员的推力对冰壶做了功
C. 丙图中,跳水运动员在下落的过程中,没有力对运动员做功
D. 丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃做了功
12. 下列估测最接近实际的是( )
A. 一个苹果在盐水中漂浮时的浮力约为30N
B. 物理课本平放在水平地面上的压强约为60Pa
C. 一标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强
D. 人双脚站立在地面上时对地面的压强约为1×106Pa
13. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强与乙杯液体对容器底的压强大小相等
C. 甲杯中物体受到的浮力与乙杯中物体受到的浮力大小相等
D. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
14. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的装有水的容器。A、B、C是三个体积相同,材料不同的长方体。A与容器底部间用细线相连且浸没于水中(细线绷紧),B悬浮在水中,C被细线提着浸没于水中,此时容器中的水面相平,如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 物体的密度ρA>ρB>ρC
B. 容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
C. 剪断甲、丙两图中的细线后,水对容器底部压力的变化量相等
D. 剪断甲、丙两图中的细线后,容器对桌面压力的变化量不相等
二、多选题(每题有2—3选项正确,选对3分,漏选2分,错选0分,共18分)
15. 将质量、体积相同的两乒乓球分别浸没在置于地面和太空的两杯水中,观察到甲杯中乒乓球上浮,而乙杯中乒乓球静止不动,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲杯水中乒乓球上浮过程中受到的浮力大于重力
B. 乙杯中乒乓球静止不动,是因为杯中水的密度为零
C. 甲杯中乒乓球的密度大于乙杯中乒乓球的密度
D. 乙杯中乒乓球所受浮力为零
16. 如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
甲:侧壁开口并塞有橡胶塞的装满水的圆柱形容器
乙:空饮料瓶放入水中
丙:插有细玻璃管的装有水的椭圆形玻璃瓶
丁:装有橡皮膜的长方体放入水中
A. 甲实验:将容器侧壁的塞子拔出,水从c孔喷射地最远
B. 乙实验:空饮料瓶排开水的体积越大,它所受浮力就越大
C. 丙实验:将玻璃瓶从海平面拿到高山,可以观察到细玻璃管内的液柱高度将上升
D. 丁实验:四面装有橡皮膜的长方体浸没水中,其下表面的凹陷程度最大
17. 盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法正确的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力等于重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐
18. 如图,一玻璃瓶,瓶口扎上橡皮膜密封,竖直浸入水中,第1次瓶口朝上,第2次瓶口朝下,两次瓶子在水里的位置相同。从第1次到第2次的过程中,下列物理量变大的是( )
A. 玻璃瓶内空气的质量
B. 玻璃瓶内空气的密度
C. 橡皮膜受到水的压强
D. 玻璃瓶受到水的浮力
19. 如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,下列说法中正确的是( )
A. 石料所受的重力为1400N B. 石料所受的浮力为900N
C. 石料的体积为 D. 石料的密度为
20. 小明发现实心的橡皮泥放入水中会下沉,于是他做了一个橡皮泥小船,小船内又放了一个实心小球,它们静止在水面上时如图甲所示。他又将橡皮泥小船捏成实心团用细线(细线重不计)拴在小球下放入水中,静止时如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球的密度小于水的密度
B. 从甲图到乙图中,橡皮泥受到的浮力不变
C. 从甲图到乙图中,容器对桌面的压力增大
D. 从甲图到乙图中,水对容器底的压强不变
三、填空题(每空1分,共18分)
21. 甲、乙两底面积相同的轻质容器内盛有液体,置于水平桌面时,液面相平,如图所示,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度______乙容器中液体的密度;甲容器中液体的质量______乙容器中液体的质量;甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
22. 将同一支密度计分别放置在水和甲液体中,静止后如图所示,密度计在水中受到的浮力______在甲液体中受到的浮力,液体的密度ρ甲______ρ水;(均选填“小于”、“等于”或“大于”)将密度计从水中取出,水对容器底部的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23. 潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮_______ G(“>”、“=”或“<”),当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将_______(“上浮”、“下沉”或“悬浮”),若有一艘潜水艇保持水面下10m的深度由长江进入大海,则这艘潜水艇的重力将_______(“变大”、“不变”或“变小”)。
24. 如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是__________Pa,木块受到的浮力是__________N,木块的质量是__________kg,木块的密度是__________kg/m3(,g取10N/kg)。
25. 如图甲所示,水平地面上有一长方体木块,小杰用不同的水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在内,物体处在____________状态,此时推力对木块做功为____________J,在内,木块受到____________N的摩擦力,在内,木块受到____________N的摩擦力,内物块受到的摩擦力方向向____________(选填:前/后)。在运动的全过程中,克服摩擦力做的功为____________J
四、作图题(每题2分,共4分)
26. 拦河大坝有调水、防洪、发电等功能,大坝设计成上窄下宽如图所示,请画出水对大坝侧壁面积相同的A、B两处的压力。
27. 如图所示,一个鸡蛋在盐水中匀速向上运动,请画出鸡蛋所受重力和浮力的示意图(A点为鸡蛋的重心)。
五、实验探究题(每空1分,其中24题(5)2分,共12分)
28. 如图所示,图甲是“阿基米德原理”的实验示意图,圆柱体通过细绳与弹簧测力计相连。
(1)在验证阿基米德原理的实验过程中,图甲中第______(填序号)幅图中的数据是多余的,可以省去;
(2)图甲中______(填序号)两个步骤是为了测量圆柱体浸没在液体中时受到的浮力大小;
(3)由图甲中测量数据可知,圆柱体排开液体的重力为______N;
(4)若容器的底面积为100cm2,从步骤②到步骤④,水对容器底部的压强增加了______Pa;
(5)图乙是弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h变化的关系图(仅画出h为6-14cm范围的图线),已知圆柱体高为4cm。请结合图甲中测量数据,在图乙中画出h为0-6cm范围时的F-h图线______。
29. 在用压强计探究液体内部压强规律时。
(1)如图a,压强计是通过观察U形管两侧______来反映被测压强大小的;
(2)若压强计在使用前出现如图a中的情形,则原因是:U形管左侧空气柱及软管中的气压______(“大于”、“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是______;
A.将右侧管中的液体倒掉一些
B.取下软管重新安装
(3)图b中是压强计金属盒放在水中不同位置时的情形,能得到的结论是:______;
(4)若将压强计的金属盒放入水和盐水两种不同液体中,如图c和d,得出d烧杯中一定是盐水。这个结论______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______;
(5)为了探究液体压强与液体密度关系,将金属盒放在两种液体的相同深度,发现U形管左右两侧高度差变化不明显,下面的操作能使高度差对比更明显的是______。
A.同时将深度减小
B.U形管的换成更细的玻璃管
C.U形管内换成密度小的液体
D.U形管内换成密度大的液体
六、计算题(第30题6分,第31题6分,第32题8分,共20分)
30. 中国高铁技术世界领先,高铁总里程世界第一。如图为运行的某列“复兴号”高铁列车,它的总质量约为。列车在水平轨道上以100m/s的速度匀速直线行驶,所受阻力是重力的0.02倍。g取10N/kg。求列车匀速直线行驶时:
(1)1分钟通过的路程;
(2)所受牵引力的大小;
(3)牵引力的功率。
31. 木球被固定在水池底部的细线系住,未能浮出水面,如图所示。已知:木球的体积为3×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)木球受到的重力G木;
(2)木球受到的浮力F浮;
(3)细线对木球的拉力F拉。(画出木球的受力分析图)
32. 水平桌面上有一个底面积为且足够高的柱形薄壁容器(容器的质量、厚度均忽略不计),容器中装有0.15m深的水,如图甲所示。现将一个密度为,体积为的实心柱形物体A(不吸水)放入容器中,静止时如图乙所示。,求:
(1)物体A未放入水中时,容器底部受到的压强;
(2)物体A在水中静止时所受到的浮力;
(3)若将物体A刚好压入水中浸没时,此时容器对桌面的压强。
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八年级物理阶段性检测
一、单项选择题(每题2分,共28分)
1. 桌面上平放着一本书,若书受到的外力全部消失了,此时移去桌子,书会( )
A. 加速向下掉 B. 匀速向下掉
C. 减速向下掉 D. 静止在原处
【答案】D
【解析】
【详解】桌面上平放着一本书,书处于静止状态。若书受到的外力全部消失了,此时移去桌子,由于惯性,那么书将保持原来的静止状态,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列如图情景中,没有受到浮力的物体是( )
A. 大桥的桥墩 B. 漂在死海中的人
C. 沉入水底的鸡蛋 D. 码头上的游轮
【答案】A
【解析】
【详解】物体受到的浮力是因为受到液体上下表面的压力差;
A.大桥的桥墩下端位于河底地基内,没有向上的压力,所以桥墩不受浮力,故A符合题意;
B.漂浮在死海中的人,由于受到海水的浮力而不会下沉,故B不符合题意;
C.沉入水底的鸡蛋也受到浮力的作用,因为浮力小于重力而下沉,故C不符合题意;
D.游轮由于受到浮力而漂浮在水面上,故D不符合题意。
故选A。
3. 随“一带一路”规划的推进,厦门将成为“海上丝绸之路”中心枢纽城市。如图为一艘满载集装箱的货轮正在卸货,则货轮所受浮力和水对船底的压强的变化情况是( )
A. 浮力减小,压强减小 B. 浮力减小,压强增大
C. 浮力不变,压强减小 D. 浮力不变,压强增大
【答案】A
【解析】
【详解】根据物体浮沉条件可知,货轮始终漂浮,故F浮=G总;在卸货过程中,G总变小,货轮所受浮力F浮变小,根据阿基米德原理可知,货轮会上浮一些,根据p=ρgh可知,船底受到的压强变小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 关于惯性,下列说法中正确的是( )
A. 物体在任何情况下都有惯性
B. 静止的物体没有惯性
C. 物体运动时的惯性比静止时大
D. 航天员在空间站中将没有惯性
【答案】A
【解析】
【详解】AB.任何物体在任何情况下都有惯性,静止的物体有惯性,运动的物体也有惯性,故A正确,B错误;
C.惯性与质量有关,与运动情况无关,同一物体静止和运动时惯性一样,故C错误;
D.任何物体在任何情况下都有惯性,航天员在空间站中有惯性,故D错误。
故选A。
5. 将一体积为250cm3的物体轻轻地放入盛满水的杯中,溢出m=100g水,则物体受到浮力为( )
A. F=250N B. F=1N C. F=100N D. 100N<F<250N
【答案】B
【解析】
【详解】把物体轻轻放入盛满水的溢水杯中,排开的水重
G排=mg=0.1kg×10N/kg=1N
物体受到的水的浮力
F浮=G排=1N
故选B。
6. 如图,甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A. 甲对沙滩的压强大于乙对沙滩的压强 B. 甲对沙滩的压强等于乙对沙滩的压强
C. 甲对沙滩的压力等于乙对沙滩的压力 D. 甲对沙滩的压力小于乙对沙滩的压力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于甲、乙两人在沙滩上留下的脚印深浅相同,即压力的作用效果相同,所以甲、乙对沙滩的压强相等,故A不符合题意,B符合题意;
CD.由图知,甲的脚印大,对沙滩的受力面积大,根据F=pS可知,甲对沙滩的压力大,故CD不符合题意。
故选B。
7. 下列说法错误的是( )
A. 甲:压力相同,接触面积越大,压强越大
B. 乙:同一液体,深度相同时,各个方向压强相等
C. 丙:马德保半球实验证明了大气压强的存在
D. 丁:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变小了
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,两手指受到的压力相同,左边手指与铅笔的接触面积大,由可知,在压力一定时,受力面积越大,压强越小,故A错误,符合题意;
B.据液体内部压强的特点可知,在同一深度,液体向各个方向压强相等,故B正确,不符合题意;
C.1654年时,当时的马德堡市长奥托•格里克最早用实验证明了大气压强的存在,称为马德堡半球实验,故C正确,不符合题意;
D.往B管吹气,造成A管液面上方的空气流速变大,烧杯中液面上方空气流速不变,而流体流速越大,压强越小,于是造成A管液面上升;故D正确,不符合题意。
故选A。
8. 学校开展组织“学雷锋实践活动”。小梦将如图所示的一袋5kg的大米送到二楼王奶奶家,则克服这袋大米重力做的功大约是( )
A. 50J B. 150J C. 1000J D. 500J
【答案】B
【解析】
【详解】一层楼的高度约3m,克服这袋大米重力做的功
W=Gh=mgh=5kg×10N/kg×3m=150J
故选B。
9. 如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小为( )N
A. 5 B. 4 C. 12 D. 8
【答案】A
【解析】
【详解】此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,木块受到的浮力为上下表面的压力差,故木块受到的浮力为
木块静止,受力平衡,细杆对木块的力等于浮力减重力,即
故选A。
10. 四月春暖花开,正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示,上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同,若氦气气球受到的浮力为、空气气球受到的浮力为,则两者所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 在下图所示体育运动中,有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中,运动员推着小车加速向前运动,运动员的推力对小车做了功
B. 乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员的推力对冰壶做了功
C. 丙图中,跳水运动员在下落的过程中,没有力对运动员做功
D. 丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃做了功
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,运动员推着小车加速向前运动,小车在运动员推力的方向上移动了距离,所以运动员的推力对小车做了功,故A正确;
B.乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中冰壶不再受到运动员的推力,所以运动员的推力没有对冰壶做功,故B错误;
C.丙图中,跳水运动员在下落的过程中,重力对运动员做了功,故C错误;
D.丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,杠铃没有在举力的方向上移动距离,所以举力没有对杠铃做功,故D错误。
故选A。
12. 下列估测最接近实际的是( )
A. 一个苹果在盐水中漂浮时的浮力约为30N
B. 物理课本平放在水平地面上的压强约为60Pa
C. 一标准大气压的大小约为760mm水柱产生的压强
D. 人双脚站立在地面上时对地面的压强约为1×106Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个苹果的质量约为200g,合0.2kg,重力为
G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
漂浮时,浮力等于重力,即
F浮=G=2N
故A不符合题意;
B.物理课本的重力约为3N,放在水平地面上时对地面的压力为
F=G=3N
受力面积约为
S=500cm2=0.05m2
压强约为
故B符合题意;
C.一标准大气压的大小约为760mm汞柱产生的压强,水柱大约为10.13m,故C不符合题意;
D.人对地面的压力约为
F=G=500N
双脚与地面的接触面积约为
S=400cm2=0.04m2
压强约为
故D不符合题意。
故选B。
13. 两个完全相同的烧杯中,分别盛有不同密度的液体,将同一物体先后放入甲、乙两杯中,当物体静止时,两个烧杯的液面相平,物体所处的位置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲杯液体密度比乙杯液体密度大
B. 甲杯液体对容器底的压强与乙杯液体对容器底的压强大小相等
C. 甲杯中物体受到的浮力与乙杯中物体受到的浮力大小相等
D. 甲杯中物体受到的浮力比乙杯中物体受到的浮力小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.同一物体在甲杯中悬浮,甲杯液体的密度等于物体的密度,在乙杯中漂浮,乙杯液体的密度大于物体的密度,所以
根据可知,深度相同时,,则甲杯液体对容器底的压强小于乙杯液体对容器底的压强,故AB错误;
CD.同一物体在甲杯中悬浮,在乙杯中漂浮,根据物体的浮沉条件有
故C正确,D错误。
故选C。
14. 水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的装有水的容器。A、B、C是三个体积相同,材料不同的长方体。A与容器底部间用细线相连且浸没于水中(细线绷紧),B悬浮在水中,C被细线提着浸没于水中,此时容器中的水面相平,如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 物体的密度ρA>ρB>ρC
B. 容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
C. 剪断甲、丙两图中的细线后,水对容器底部压力的变化量相等
D. 剪断甲、丙两图中的细线后,容器对桌面压力的变化量不相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.若剪断细线,A将漂浮,B悬浮,C沉底,故ρA<ρ水,ρB=ρ水,ρC>ρ水,所以ρA<ρB<ρC,故A错误;
B.甲容器受到重力、水的压力、桌面的支持力以及绳子拉力;乙、丙容器受到重力、水的压力以及桌面的支持力;水的深度相同,由p=ρgh知三个容器中水对容器底的压强相等,再由F=pS知,三个容器中水对容器底的压力相等;容器重力也相等,容器对桌面的压力等于桌面对容器的支持力,所以F甲<F乙=F丙,故B错误;
C.剪断甲、丙两图中的细线后,A最终漂浮,甲中液面下降;C沉底,丙中液面不变,所以甲中水对容器底压强发生了变化,压力也会变化,但丙中水对容器底压强不变,压力不变,所以两者对容器底部压力的变化量不相等,故C错误;
D.剪断甲、丙两图中的细线后,甲容器对桌面的压力还是等于容器、A、水的总重力,保持不变;丙中压力增大了,增大量为绳子原来的拉力F,所以两容器对桌面压力的变化量不相等,故D正确。
故选D。
二、多选题(每题有2—3选项正确,选对3分,漏选2分,错选0分,共18分)
15. 将质量、体积相同的两乒乓球分别浸没在置于地面和太空的两杯水中,观察到甲杯中乒乓球上浮,而乙杯中乒乓球静止不动,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲杯水中乒乓球上浮过程中受到的浮力大于重力
B. 乙杯中乒乓球静止不动,是因为杯中水的密度为零
C. 甲杯中乒乓球的密度大于乙杯中乒乓球的密度
D. 乙杯中乒乓球所受浮力为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 甲为在地面实验室进行的实验,甲杯水中乒乓球上浮,说明受到的浮力大于重力,故A正确;
B. 密度是物质的一种特性,与位置无关,故即使在太空水的密度和在地球上一样,故B错误;
C. 乒乓球在地面实验室和太空实验室,质量、体积都不变,由据可知密度不变,故C错误;
D. 在没有重力的条件下,排开液体所受的重力为零,即不受浮力,所以乙杯中的乒乓球静止不动,故D正确。
故选AD。
16. 如图所示的四个实验,下列说法中正确的是( )
甲:侧壁开口并塞有橡胶塞的装满水的圆柱形容器
乙:空饮料瓶放入水中
丙:插有细玻璃管的装有水的椭圆形玻璃瓶
丁:装有橡皮膜的长方体放入水中
A. 甲实验:将容器侧壁的塞子拔出,水从c孔喷射地最远
B. 乙实验:空饮料瓶排开水的体积越大,它所受浮力就越大
C. 丙实验:将玻璃瓶从海平面拿到高山,可以观察到细玻璃管内的液柱高度将上升
D. 丁实验:四面装有橡皮膜的长方体浸没水中,其下表面的凹陷程度最大
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A.将容器侧壁的塞子拔出,c孔处深度最深,根据可知水的压强最大,水从c孔喷射地最远,故A正确;
B.空饮料瓶排开水的体积越大,水的密度不变,根据可知,它所受浮力就越大,故B正确;
C.将玻璃瓶从海平面拿到高山,大气压降低,大气对细管内液面向下的压力变小,可以观察到细玻璃管内的液柱高度将上升,故C正确;
D.四面装有橡皮膜的长方体浸没水中,其下表面所处的深度最深,根据可知,其下表面受到水的压强最大,其下表面的凹陷程度最大,故D正确。
故选ABCD。
17. 盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法正确的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力等于重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.良种下沉,所受浮力小于重力,次种漂浮,所受浮力等于重力,故A正确;
B.若良种和次种的体积相同,良种排开的水的体积大,由F浮=ρ液gV排知道,良种受到的浮力较大,故B正确;
C.若盐水选种时所用盐水的密度都大于所有种子的密度,所有种子将漂浮,无法选种,故C错误;
D.更饱满种子的密度更大,若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐,增大盐水的密度,从而使次种和不太饱满的种子漂浮,从而达到选种目的,故D正确。
故选ABD。
18. 如图,一玻璃瓶,瓶口扎上橡皮膜密封,竖直浸入水中,第1次瓶口朝上,第2次瓶口朝下,两次瓶子在水里的位置相同。从第1次到第2次的过程中,下列物理量变大的是( )
A. 玻璃瓶内空气的质量
B. 玻璃瓶内空气的密度
C. 橡皮膜受到水的压强
D. 玻璃瓶受到水的浮力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从第1次到第2次的过程中,玻璃瓶内空气的质量不变,故A不符合题意;
C.从第1次到第2次的过程中,橡皮膜所处的水的深度增大,橡皮膜受到的水的压强变大,故C符合题意;
B.从第1次到第2次的过程中,橡皮膜受到的压强变大,橡皮膜向内凹的更明显,则玻璃瓶内空气的体积减小,由得,玻璃瓶内空气的密度变大,故B符合题意;
D.从第1次到第2次的过程中,玻璃瓶排开水的体积变小,由得,玻璃瓶受到水的浮力变小,故D不符合题意。
故选BC。
19. 如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,下列说法中正确的是( )
A. 石料所受的重力为1400N B. 石料所受的浮力为900N
C. 石料的体积为 D. 石料的密度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由乙图可知,石料未接触水面时,钢绳拉力F为1400N,因石料匀速向下运动,则石料所受的重力为
故A正确;
B.由乙图可知,石料全部没入水中后,钢绳拉力F为900N不变,根据称重法可知石料所受的浮力为
故B错误;
C.石料全部没入水中后,石料的体积等于排开水的体积,则石料的体积为
故C错误;
D.石料的密度为
故D正确。
故选AD。
20. 小明发现实心的橡皮泥放入水中会下沉,于是他做了一个橡皮泥小船,小船内又放了一个实心小球,它们静止在水面上时如图甲所示。他又将橡皮泥小船捏成实心团用细线(细线重不计)拴在小球下放入水中,静止时如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球的密度小于水的密度
B. 从甲图到乙图中,橡皮泥受到的浮力不变
C. 从甲图到乙图中,容器对桌面的压力增大
D. 从甲图到乙图中,水对容器底的压强不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图乙中,小球竖直向下受重力和拉力,竖直向上浮力,即
F浮=G球+F
则
F浮>G球
而
F浮=ρ水gV排<ρ水gV球
G球=ρ球V球g
所以
ρ水gV球>ρ球V球g
所以
ρ球<ρ水
故A正确;
B.由图可知,橡皮泥排开水的体积
V排甲>V排乙
根据F浮=ρ水gV排可知,橡皮泥在甲中受到的浮力大于在乙中受到的浮力,故B错误;
C.甲、乙两容器对桌面的压力等于容器内所有物体与水的重力之和,总重力始终不变,容器对桌面的压力不变,故C错误;
D.把小球和橡皮泥看作一个整体,它们在两种情况下都是漂浮,则受到的浮力不变,由F浮=ρ水gV排可知,排开水的体积不变,液面也不变,由p=ρgh可知,水对容器底的压强不变,故D正确。
故选AD。
三、填空题(每空1分,共18分)
21. 甲、乙两底面积相同的轻质容器内盛有液体,置于水平桌面时,液面相平,如图所示,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度______乙容器中液体的密度;甲容器中液体的质量______乙容器中液体的质量;甲容器对桌面的压强______乙容器对桌面的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 ①. 等于 ②. 小于 ③. 小于
【解析】
【详解】[1][2][3]根据可知,液面相平,即h相等,若两容器底部受到液体的压强相等,则甲容器中液体的密度等于乙容器中液体的密度;根据图形来看,甲容器中液体的体积小于乙容器中液体的体积,根据可知,甲容器中液体的质量小于乙容器中液体的质量;根据可知,甲容器中液体的重力小于乙容器中液体的重力,物体水平放置,压力大小等于重力大小,甲、乙两底面积相同,根据可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强。
22. 将同一支密度计分别放置在水和甲液体中,静止后如图所示,密度计在水中受到的浮力______在甲液体中受到的浮力,液体的密度ρ甲______ρ水;(均选填“小于”、“等于”或“大于”)将密度计从水中取出,水对容器底部的压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 小于 ③. 变小
【解析】
【详解】[1][2]密度计在两杯液体中都处于漂浮状态,由沉浮条件可知,密度计受到的浮力都等于重力,所以密度计在水中受到的浮力等于在甲液体中受到的浮力,由于F=ρ液gV排,由图可知,V排甲>V排水,所以ρ甲<ρ水。
[3]将密度计从水中取出,水的液面降低,则水的深度减小,由液体压强公式可知,水对容器底部的压强将变小。
23. 潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮_______ G(“>”、“=”或“<”),当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将_______(“上浮”、“下沉”或“悬浮”),若有一艘潜水艇保持水面下10m的深度由长江进入大海,则这艘潜水艇的重力将_______(“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. = ②. 上浮 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]根据物体的浮沉条件可知,潜水艇悬浮时,所受浮力等于重力。
[2]当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇重力变小,浮力大于重力,因此潜水艇会上浮。
[3]潜水艇由长江驶入大海,液体的密度变大,根据公式F浮=ρ液V排g可知,潜水艇受到的浮力变大,由于潜水艇一直保持在水面下10m处,即处于悬浮状态,因此重力等于浮力,所以潜水艇的重力将变大。
24. 如图,将高为5cm的长方体木块缓慢放入盛满水的容器中,静止时木块在水面上漂浮,下表面到水面的距离为3cm,排开水的重力为3N。则木块下表面受到水的压强是__________Pa,木块受到的浮力是__________N,木块的质量是__________kg,木块的密度是__________kg/m3(,g取10N/kg)。
【答案】 ①. 300 ②. 3 ③. 0.3 ④. 6×102
【解析】
【详解】[1]木块下表面受到水的压强为
[2]由阿基米德原理可知,木块受到的浮力
[3]木块漂浮在水中,由物体的浮沉条件可知,木块的重力
G=F浮=3N
由G=mg可得,木块的质量为
[4]木块漂浮在水中,排开水的体积
木块的底面积
木块的体积
木块的密度为
25. 如图甲所示,水平地面上有一长方体木块,小杰用不同的水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在内,物体处在____________状态,此时推力对木块做功为____________J,在内,木块受到____________N的摩擦力,在内,木块受到____________N的摩擦力,内物块受到的摩擦力方向向____________(选填:前/后)。在运动的全过程中,克服摩擦力做的功为____________J
【答案】 ①. 静止 ②. 0 ③. 200 ④. 200 ⑤. 后 ⑥. 700
【解析】
【详解】[1][2]根据丙图可知,在0~ 1s内,物体的速度始终为0,处于静止,没有移动距离,推力不做功。
[3][4]由图丙可知,在3~5s内木块做匀速直线运动,受到的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即f=F3,由图乙可知,在3~5s内,木块受到的推力为200N,所以摩擦力为200N。由图丙可知,在1~3s内木块做加速直线运动,但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,仍为200N。
[5]5~6s内物体向前做减速运动,故物块受到的摩擦力方向向后。
[6]根据丙图,木块运动的路程为v-t图像与横轴围成的面积,为
摩擦力恒为200N在运动的全过程中,克服摩擦力做的功为
四、作图题(每题2分,共4分)
26. 拦河大坝有调水、防洪、发电等功能,大坝设计成上窄下宽如图所示,请画出水对大坝侧壁面积相同的A、B两处的压力。
【答案】
【解析】
【详解】压力的方向是垂直于接触面,因此水对大坝侧壁面积相同的A、B两处的压力方向均为均垂直于大坝侧壁向下,由于B处深度更深,根据液体压强可得B处压强更大,因此水对大坝侧壁面积相同的B处的压力大于对A处压力,故水对大坝侧壁面积相同的A、B两处的压力示意图如下
27. 如图所示,一个鸡蛋在盐水中匀速向上运动,请画出鸡蛋所受重力和浮力的示意图(A点为鸡蛋的重心)。
【答案】
【解析】
【详解】如图,鸡蛋浸没在水中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,因为鸡蛋做匀速直线运动,所以,浮力和重力是一对平衡力,大小相等,故作图如下:
五、实验探究题(每空1分,其中24题(5)2分,共12分)
28. 如图所示,图甲是“阿基米德原理”的实验示意图,圆柱体通过细绳与弹簧测力计相连。
(1)在验证阿基米德原理的实验过程中,图甲中第______(填序号)幅图中的数据是多余的,可以省去;
(2)图甲中______(填序号)两个步骤是为了测量圆柱体浸没在液体中时受到的浮力大小;
(3)由图甲中测量数据可知,圆柱体排开液体的重力为______N;
(4)若容器的底面积为100cm2,从步骤②到步骤④,水对容器底部的压强增加了______Pa;
(5)图乙是弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h变化的关系图(仅画出h为6-14cm范围的图线),已知圆柱体高为4cm。请结合图甲中测量数据,在图乙中画出h为0-6cm范围时的F-h图线______。
【答案】 ①. ③ ②. ②和④ ③. 1.2 ④. 0 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]根据甲图,第⑤步测的是圆柱体浸没在水中排开液体和小烧杯的总重力,说明该实验探究的是圆柱体浸没在水中时所受浮力和排开液体重力的关系,所以第③幅图的数据是多余的,可以省去。
(2)[2]甲图中的②和④是称重法测浮力,目的是测圆柱体浸没在液体中时受到的浮力大小。
(3)[3]由图甲中测量数据可知,圆柱体排开液体的重力为
(4)[4]从步骤②到步骤④,虽然会排开水,但是水被排到了烧杯中,所以容器中水的深度不变,所以水又对容器底部的压强增加了0Pa;
(5)[5]当圆柱体下表面距离水面距离为0时,所受的浮力为零,此时拉力等于重力等于3N,随着圆柱体浸入体积变大,所受浮力变大,拉力逐渐变小,当下表面距离水面4cm时,圆柱体浸没在水中,再向下运动时,浸入水中体积不变,浮力不变,拉力不变,故弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h变化的关系图如图所示:
29. 在用压强计探究液体内部压强规律时。
(1)如图a,压强计是通过观察U形管两侧______来反映被测压强大小的;
(2)若压强计在使用前出现如图a中的情形,则原因是:U形管左侧空气柱及软管中的气压______(“大于”、“等于”或“小于”)大气压,调节的方法是______;
A.将右侧管中的液体倒掉一些
B.取下软管重新安装
(3)图b中是压强计金属盒放在水中不同位置时的情形,能得到的结论是:______;
(4)若将压强计的金属盒放入水和盐水两种不同液体中,如图c和d,得出d烧杯中一定是盐水。这个结论______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______;
(5)为了探究液体压强与液体密度关系,将金属盒放在两种液体的相同深度,发现U形管左右两侧高度差变化不明显,下面的操作能使高度差对比更明显的是______。
A.同时将深度减小
B.U形管的换成更细的玻璃管
C.U形管内换成密度小的液体
D.U形管内换成密度大的液体
【答案】 ①. 液面高度差 ②. 大于 ③. B ④. 同种液体内部,深度越深,压强越大 ⑤. 不可靠 ⑥. 没有控制深度相同 ⑦. C
【解析】
【详解】(1)[1] 通过U形管内液面高度差来体现液体内部压强的大小,这种方法叫转换法。
(2)[2][3] 当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管右端液面比左侧液面高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;要U形管两边的液面相平,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的,都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就会相平,故B符合题意。
(3)[4] 图(b)中两图液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,探究的是液体压强与深度的关系,得出结论是:同种液体内部,压强随液体深度的增加而增大。
(4)[5][6] 由(c)和(d)两图知,金属盒在两种液体中,并且所在的深度不同。由此得到压强与密度的关系结论是不可靠的,因为没有控制金属盒浸入液体的深度相同。
(5)[7] A。要探究液体压强与液体密度的关系,需采用密度不同的两种液体,且液体密度相差越大,效果越明显。同时将深度减小U形管左右液面高度差减小,效果更不明显,故A不符合题意;
B.探头在下列液体中的深度相同,由p=ρgh 知,深度相同,液体的密度越大压强越大,与U形管的粗细无关,所以将U形管换成更细的不能使两侧液面高度差对比更加明显,故B不符合题意;
CD.U形管内外气压差等于U形管两侧液体高度差的那部分注柱产生的压强,U形管中换密度更小的液体,在U形管内外气压差一定时,U形管左右两侧液面的高度差较大,效果明显,故C符合题意,故D不符合题意。
故选C。
六、计算题(第30题6分,第31题6分,第32题8分,共20分)
30. 中国高铁技术世界领先,高铁总里程世界第一。如图为运行的某列“复兴号”高铁列车,它的总质量约为。列车在水平轨道上以100m/s的速度匀速直线行驶,所受阻力是重力的0.02倍。g取10N/kg。求列车匀速直线行驶时:
(1)1分钟通过的路程;
(2)所受牵引力的大小;
(3)牵引力的功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)1分钟通过的路程为
(2)列车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所受牵引力的大小为
(3)牵引力的功率为
答:(1)1分钟通过的路程为。
(2)所受牵引力的大小为;
(3)牵引力的功率为。
31. 木球被固定在水池底部的细线系住,未能浮出水面,如图所示。已知:木球的体积为3×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)木球受到的重力G木;
(2)木球受到的浮力F浮;
(3)细线对木球的拉力F拉。(画出木球的受力分析图)
【答案】(1)18N;(2)30N;(3)12N,
【解析】
【详解】解:(1)木球的质量
m木=ρ木V木=0.6×103kg/m3×3×10-3m3=1.8kg
木球受到的重力
G木=m木g=1.8kg×10N/kg=18N
(2)木球受到的浮力
F浮=ρ水V排g=ρ水V木g=1.0×103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=30N
(3)木球的受力分析如图所示:
因木球静止,据图有
F浮=F拉+G木
故
F拉=F浮-G木=30N-18N=12N
答:(1)木球受到的重力G木为18N;
(2)木球受到的浮力F浮为30N;
(3)细线对木球的拉力F拉为12N,受力分析图,如图所示:
32. 水平桌面上有一个底面积为且足够高的柱形薄壁容器(容器的质量、厚度均忽略不计),容器中装有0.15m深的水,如图甲所示。现将一个密度为,体积为的实心柱形物体A(不吸水)放入容器中,静止时如图乙所示。,求:
(1)物体A未放入水中时,容器底部受到的压强;
(2)物体A在水中静止时所受到的浮力;
(3)若将物体A刚好压入水中浸没时,此时容器对桌面的压强。
【答案】(1)1.5×103Pa;(2)3N;(3)2000Pa
【解析】
【详解】解:(1)物体A未放入水中时,容器底部受到的压强
(2)物体A的质量
物体A的重力
物体A在水中静止时漂浮,所以物体A受到的浮力
(3)因物体A浸没,所以物体A排开水的体积
A受到的浮力
若将物体A刚好压入水中浸没时,A受到的压力
水的体积
水的重力
因容器放在水平桌面水平,所以容器对桌面压力
时容器对桌面的压强
答:(1)物体A未放入水中时,容器底部受到的压强是1.5×103Pa;;
(2)物体A在水中静止时所受到的浮力是3N;
(3)若将物体A刚好压入水中浸没时,此时容器对桌面的压强是2000Pa。
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