精品解析： 山东省烟台招远市（五四制）2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题

2023—2024学年度第二学期期末考试 初三物理试题 （90分钟，100分） 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1. 下列关于体育比赛中蕴含着的物理知识说法正确的是（　　） A. 游泳比赛中，运动员划水前进，说明运动需要用力来维持 B. 足球比赛中，守门员将球扑出，说明力可以改变物体的运动状态 C. 短跑比赛中，运动员跑过终点后不能立刻停止，说明惯性与速度有关 D. 排球比赛中，用手打排球时，手有疼痛感，说明排球给手的力的比手给排球的力大 【答案】B 【解析】 【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，所以游泳比赛中，运动员划水前进，是因为力可以改变物体的运动状态，而不是说明运动需要用力维持，故A错误； B．足球比赛中，守门员将球扑出，球的运动状态发生变化，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．短跑比赛中，运动员跑过终点后不能立刻停止，说明运动员具有惯性，惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故C错误； D．排球比赛中，用手打排球时，排球对手也有力的作用，所以手会有疼痛感，这说明力的作用是相互的，排球给手的力与手给排球的力大小相等，故D错误。 故选B。 2. 关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A. 如图甲，管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大 B. 如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度不变 C. 如丙图，把自制气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降 D. 如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理 【答案】B 【解析】 【详解】A．如甲图，当对B管吹气时，是因为流体中流速越大的位置压强越小，导致A管上方的气压小于外界大气压，管中水面上升，故A错误； B．如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度变长，由可知，大气压强不变，高度不变，故B正确； C．如丙图，把水气压计从山下移到山顶，由于大气压随海拔高度的增加而降低，细管内外的压强差变大，所以，细管内的水柱上升，故C错误； D．如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，不是利用了连通器原理，而是利用大气压强，因为连通器是上端开口下部相连通的容器，故D错误。 故选B。 3. 如图所示是我国古代劳动人民利用滚木巧妙移动巨木的情景。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A. 给门轴的合页加润滑油 B. 鞋底设计有很多凹凸不平的花纹 C. 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来 D. 许多机器的转动部分都安装了滚动轴承 【答案】D 【解析】 【详解】我国古代劳动人民利用滚木巧妙移动巨木是利用滚动摩擦代替滑动摩擦从而减小摩擦。 A．给门轴的合页加润滑油是减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故A不符合题意； B．鞋底设计有很多凹凸不平的花纹是在当压力一定时通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B不符合题意； C．用力捏车闸可以使自行车更快地停下来是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C不符合题意； D．许多机器的转动部分都安装了滚动轴承是利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦，故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示，用手将乒乓球压入装有水的烧杯底，松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2，最终浮在位置3处。下列对于乒乓球的分析正确的是（　　） A. 从位置1至位置2的过程中，乒乓球受到的浮力逐渐变大 B. 从位置1至位置2的过程中，乒乓球受到水的压强逐渐变大 C. 在位置3处时，乒乓球受到的浮力小于在位置1处时受到的浮力 D. 在位置3处时，乒乓球受到的浮力大于自身重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．从位置1至位置2的过程中，乒乓球排开的水的体积相同，根据公式，乒乓球所受的浮力相同，故A错误； B．从位置1至位置2的过程中，乒乓球在水中的深度逐渐减小，根据公式，乒乓球受到水的压强逐渐减小，故B错误； C．在位置3处时乒乓球排开的水的体积小于在位置1处时排开的水的体积，根据公式，乒乓球在位置3处时受到的浮力小于在位置1处时受到的浮力，故C正确； D．在位置3处时，乒乓球处于漂浮状态，受到的浮力等于自身重力，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，下列四种工具中，属于费力杠杆的是（　　） A. 用剪刀剪树枝 B. 用羊角锤起钉子 C. 用筷子加食品 D. 用扳手拧紧螺丝 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．使用剪刀、羊角锤和扳手时，动力臂大于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故ABD不符合题意； C．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，属于费力杠杆，故C符合题意。 故选C。 6. 用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦，则根据杠杆平衡条件可得 则 B．由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重G，即F=G； C．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即； D．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即； 综上分析可知，最省力的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能不变 B. 运动员的重力势能不变 C. 运动员的重力势能减小 D. 运动员的动能转化为重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，速度变大，故其动能变大，故A错误； BC．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，高度降低，故其重力势能减小，故B错误，C正确； D．从陡坡加速下滑的过程，因运动员的重力势能减小，动能变大，故可知是运动员的重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。 8. 提拉重物时，手的前臂构成一个杠杆，如图。对此过程分析合理的是（　　） A. 前臂杠杆是一个省力杠杆 B. 前臂杠杆的支点在肘关节处 C. 肱二头肌对桡骨的力F1是阻力 D. 重物给前臂的力F2变大时，F1变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，故A不符合题意； BC．用手提起物体时，人前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处，故B符合题意，C不符合题意； D．由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，动力臂、阻力臂不变时，重物给前臂的力F2变大时，F1变大，故D不符合题意。 故选B。 9. 如图所示，小明将压强计的金属盒分别放入深度相同的甲、乙两种液体中，从图中可以得到的结论是（　　） A. 甲液体的密度大于乙液体的密度 B. 甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强 C. 该实验装置中的“U”形管是一个连通器 D. 橡皮膜伸入液体越深，两管液面高度差越大，液体压强越小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．实验中，金属盒的深度相同，甲中U形管两边液面的高度差大，由转换法，甲金属盒处的压强大于乙金属盒处的压强，根据p=ρgh可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，A符合题意，B不符合题意； C．“U”形管一端开口，一端封闭，所以它不是一个连通器，故C不符合题意； D．橡皮膜伸入液体越深，两管液面高度差越大，液体压强越大，D不符合题意。 故选A。 10. 如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端．下列说法正确的是( ) A. 拉力F做功的功率是16W B. 克服木箱重力做的功是900J C. 斜面的机械效率是62.5% D. 若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．拉力做的功为 W总＝FL＝160N×3m＝480J， 拉力做功的功率为 P＝＝48W， 故A错误； B．克服木箱重力做的功是 W有用＝Gh＝300N×1m＝300J， 故B错误； C．斜面的机械效率为 η＝×100%＝62.5%， 故C正确； D．改变斜面的倾斜角度，木箱对斜面的压力发生改变，斜面与木箱接触面粗糙程度不变，所以摩擦力发生改变；木箱上升过程中，克服摩擦力做的功是额外功，虽然有用功不变，但额外功发生变化，由公式η＝可知，斜面的机械效率发生变化．故D错误． 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分，共12分） 11. 如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的v﹣t图像如图乙所示，则下列分析正确的是（　　） A. 在0～20s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小 B. 在0～20s内，木箱受到的摩擦力大小小于推力大小 C. 在20～40s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小 D. 在20～40s内，木箱受到的摩擦力大小大于推力大小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图像可知，小亮在推木箱时，0～20s内，木箱没有运动，故木箱处于静止状态，所以它在水平方向上受到的力是平衡的，推力大小等于静摩擦力的大小，故A正确，B错误； CD．在20～40s内，由图乙可知木箱做匀速直线运动，故木箱受到的力也是平衡力，推力大小等于滑动摩擦力大小，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，质量与底面积相同且厚度忽略不计的三个容器，分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A. 三容器对桌面的压力大小相等 B. 三容器对桌面的压强大小不相等 C. 三容器底部所受液体的压力大小相等 D. 三容器底部所受液体的压强大小不相等 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意知，三个容器质量相等，则重力相等，容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和，而甲、乙、丙液体质量相等，故三种液体的重力相等，则对桌面的压力相等，又三个容器底面积相同，根据可知，三容器对桌面的压强大小相等，故A正确，B错误； CD．由图可知，三种液体的质量 m甲=m乙=m丙 三种液体的体积 由可知 液体的深度相同，根据可得三容器底部所受液体压强 由F=pS可知，三容器底部受到的液体的压力不相等。故C错误，D正确。 故选AD。 13. 某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则（　　） A. F浮= F3- F1 B. F浮= F4- F1 C. F浮= F2- F3 D. F浮= F2- F4 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．两选项力的差值没有任何物理意义，故AD错误； B．浸入液体中的物体所受的浮力等于它所排开的液体的重力，故B正确； C．浮力等于物体在空气中的称重减去物体浸入液体后的示重，故C正确。 故选BC。 14. 如图所示，在探究滑轮组的机械效率的实验中，物体A在5s内被匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为90%，动滑轮重3N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力的功率为3W B. 物体A的重力为27N C. 绳子自由端的拉力F大小为8N D. 绳子自由端的拉力所做的有用功为13.5J 【答案】ABD 【解析】 【详解】物体A在5s内被匀速提升0.5m的过程中，做的额外功为 由滑轮组的机械效率为90%，可知总功 由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离为物体移动距离的三倍，即1.5m，所以拉力大小为 拉力的功率为 有用功为 物体A的重力为 故ABD正确，C错误。 故选ABD。 三、填空题（每小题3分，共15分） 15. 如图所示，用钢尺快速击打一摞棋子中的某个棋子，该棋子快速飞出，说明力可以改变物体的________；上面的棋子没有随之飞出，原因是上面的棋子由于_________要保持原来的状态：钢尺击打棋子时，钢尺也受到棋子的作用力，说明力的作用是___________。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性 ③. 相互的 【解析】 【详解】[1]棋子受力快速飞出，运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [2]棋子中的一个被击打，受到力的作用，运动状态发生改变而飞出，上面的棋子由于惯性，要保持原来运动状态不变，即水平方向上静止，但受到竖直向下的重力作用，所以下落。 [3]由于力的作用是相互的，所以钢尺击打棋子时，钢尺也受到棋子的作用力。 16. 如图是掷向地面的篮球落地后弹跳过程中的频闪照片。A、B是同一高度的两个点，则A点的重力势能___________ B点的重力势能，篮球在A点的速度___________ B点的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）；整个过程中的机械能___________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]由图可知，A、B是同一高度的两点，篮球的质量始终不变，所以A点的重力势能等于B点的重力势能。 [2][3]篮球运动的过程中，由于与空气和地面摩擦，其中部分机械能转化为内能，机械能总量减小，所以A点的机械能大于B点的机械能；又由于A点和B点的重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，因此A点的速度大于B点的速度。 【点睛】本题考查的是动能和重力势能的影响因素及相互转化、机械能的概念，是一道基础题，难度不大。 17. 俗话说“磨刀不误砍柴工”，通过磨刀使刀刃变得很锋利，这样做减小了受力面积，从而达到__________（选填“增大”或“减小”）压强的目的。如图所示为中医的制药工具药碾子，其由底部的碾槽和边缘较薄的圆形碾盘组成，请你写出两种改进该工具的方法__________，__________来想提高每一次的碾压的效果。 【答案】 ①. 增大 ②. 增大碾盘质量 ③. 减小碾盘边缘的厚度 【解析】 【详解】[1] 磨刀使刀刃变得很锋利，这样做是在压力不变的情况下，通过减小了受力面积，增大压强。 [2][3]若想提高每一次的碾压效果，即增大压强，根据可知，在受力面积一定时，可以增大压力，所以可以增大碾盘的质量。为了减少外溢，提高碾压效果，可以增加碾槽两端高度。 18. 将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是______N，从杯中排出水的体积是______cm3，上述过程中水对杯底的压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】 ①. 2 ②. 200 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]因为木块在水中静止后处于漂浮状态，受到的浮力 F浮＝G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N [2]木块排开水的体积 V排＝＝2×10-4m3＝200cm3 [3]木块放入水中后，排开的水溢出烧杯，杯内水的深度不变，根据p＝ρgh可知，烧杯底部所受水的压强不变。 19. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将桶悬挂在B端，在A端拗石的辅助下，人可轻松地将一桶水从井中提起。若提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可以__________（选填“增大”或“减小”）拗石的质量，也可将支点O向__________（选填“A”或“B”）移动。已知OA：OB=3：2，拗石的重力为120N,悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。一重力为480N的人用桔槔将总重为300N装满水的桶提出水面后，桔槔处于水平平衡状态时，人对地面的压力为__________N。 【答案】 ①. 增大 ②. B ③. 600 【解析】 【详解】[1]设人向上提水的力为F，由杠杆平衡原理可知 动力臂和阻力臂不变，动力越大，阻力也越大，桶和水的总重力不变，拗石的重力增大时，桶和水的总重力减去人向上提水的力也增大，人向上提水的力会减小，故提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可以增大拗石的重力，由G=mg可知，需增大拗石的质量。 [2]设人向上提水的力为F，由杠杆平衡原理可知 当拗石的重力不变，桶和水的总重力也不变时，若要使人向上提水的力F减小，即此时动力不变，阻力增大，可以增大动力臂，减小阻力臂，即将支点O向B移动。 [3]由题意和杠杆平衡原理可知 由于OA：OB=3：2，解得F=120N。则人向上提水的力为120N，由力的作用是相互的可知，绳对人有向下的作用力，大小也为120N，由于人处于静止状态，受力平衡，向下的重力加上绳对人向下的作用力等于地面对人向上的支持力，则地面对人向上的支持力为 地面对人向上的支持力与人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，故人对地面的压力也为600N。 四、作图阅读题（20题3分，21题6分，共9分） 20. 中国古代人民为了抵御入侵，常在城池周围建造护城河，通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图，请在图中画出拉力F的力臂。 【答案】 【解析】 【详解】由题知，杠杆的支点在O处，从支点向力的作用线引垂线，力到垂足的距离就是动力臂，如图所示： 21. 阅读材料，回答问题。 “鲲龙”腾飞 2022年5月31日，大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功，如图甲所示。此举标志着“鲲龙”AG600项目全面进入加速发展的新阶段，也标志着灭火功能型号研制取得重大突破。 “鲲龙”AG600总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平，完全具有自主知识产权，飞机配备有4台国产涡桨-6发动机，最大起飞重量53.5吨，20秒内可一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米。 “鲲龙”AG600除了森林灭火能力强AG600的海上救援能力也十分强大，因为与船舶相比，AG600不仅速度更快，最大航速为500公里每小时。在海难搜救中可在水面停泊实施救援行动，一次最多可救护50名遇险人员。 中国大飞机三剑客运-20、C919、AG600都凑齐了，未来这些飞机将在中国军用和民用领域发挥重大作用，助力中国实现复兴。 （1）飞机的机翼呈现流线型，如图乙所示，请分析该种构造有什么用处？ （2）飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时，会给空气向后的推力，飞机就会产生向前的动力，这个过程中运用了怎么样的物理原理？ （3）若飞机在执行某次灭火任务时，保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火，则在水平飞行投水灭火过程中，飞机的机械能如何变化？ 【答案】（1）见解析；（2）力的作用是相互的；（2）机械能减小 【解析】 【详解】（1）流线型的形状可以减小空气对飞机的阻力，同时使机翼上方流过的空气流速大于从机翼下面流过的空气流速，而气体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大，从而产生向上的升力。 （2）飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时，会给空气向后的推力，空气会给飞机向前的动力，这个过程中运用的物理原理是：物体间力的作用是相互的。 （3）装满水的飞机在投水灭火过程中，在空中某一高度匀速飞行，飞机的质量减小，速度不变，动能减小；高度不变，飞机的重力势能减小；飞机在喷洒水时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，机械能包括动能和势能，故机械能减小。 五、实验探究题（22题8分，23题8分，24题8分，共24分） 22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某小组用同一物块按照图甲、乙、丙进行了三次实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，所依据的原理是__________。 （2）进行甲丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与__________之间关系； （3）实验发现丙图中弹簧测力计示数比甲图中的大，由此可以得到的结论是：__________； （4）在交流评估环节中，某同学认为滑动摩擦力的大小可能还与接触面积有关，于是他进行了如下设计：将甲图中的物块竖直切掉一半重新进行实验，测得物块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较，从而得出结论。请对该同学的设计方案进行评估__________。 【答案】（1）二力平衡 （2）接触面的粗糙程度 （3）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 （4）将木块沿竖直方向截去一半后，压力也变为原来的一半，没有控制对接触面的压力不变，故探究过程不正确 【解析】 【小问1详解】 实验中需要测量滑动摩擦力的大小，根据二力平衡原理，需要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，这样物块处于平衡状态，受到的摩擦力与拉力大小相等，即此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 【小问2详解】 丙图和甲图中接触面的压力大小相同，丙图的毛巾表面更粗糙，进行甲丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。 【小问3详解】 丙图和甲图中接触面的压力大小相同，丙图的毛巾表面更粗糙，弹簧测力计的示数更大，说明摩擦力更大，由此可以得出结论：当压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【小问4详解】 要验证滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关，应改变接触面积，同时要控制压力和接触面的粗糙程度不变。而该同学将物块竖直切掉一半重新进行实验，改变了接触面积，但也改变了压力，这样的做法是错误的，得到的实验结论也是错误的。 23. 在利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆的平衡条件”实验装置中： （1）杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__________调节，使__________； （2）调节结束后，如图乙所示，在左右两侧分别挂上钩码，杠杆的__________端会下沉，要使杠杆达到步骤（1）中的要求，只需将__________侧的钩码去掉一个即可； （3）在交流评估中，某小组又设计了丙丁两种实验方案，你认为__________的实验方案更好，理由是__________。 【答案】（1） ①. 右 ②. 杠杆在水平位置平衡 （2） ①. 左 ②. 左 （3） ①. 丙 ②. 力与杠杆垂直，便于测量力臂 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图甲中，杠杆的左端下沉，说明杠杆左端重，应向右调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡，方便测量力臂。 【小问2详解】 [1][2]若一个钩码重G，杠杆上一格为L，则由图乙可知，杠杆左端为 杠杆右端为 杠杆左端重，因此左端会下沉。要想使杠杆在水平位置平衡，则应将左端钩码去掉一个，此时左端为 左端等于右端，杠杆在水平位置平衡。 【小问3详解】 [1][2]图丙和丁实验中，图丙的实验方案更好，因为图丙的实验中，弹簧测力计的拉力是竖直方向的，对应的力臂直接可读出，而图丁的实验中，测力计的拉力不是竖直方向的，对应的力臂不能直接读出。 24. 在探究重力势能大小与物体质量和高度的关系的实验中，实验装置如图所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。忽略摩擦，整个过程涉及的能量转化情况为__________，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越__________（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为L1、L2（L1＞L2），则你能得出的结论是__________。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路__________。 【答案】（1） ①. 重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 ②. 小 （2）质量相同，高度越低，重力势能越小 （3）质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧被压缩后的长度 【解析】 【小问1详解】 [1]整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能。 [2]铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。 【小问2详解】 将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为L1、L2（L1＞L2），结合（1）的分析，可得出的结论是：质量相同，高度越低，重力势能越小。 【小问3详解】 若要探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球位于斜面的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧被压缩后的长度。 六、计算题（25题10分，26题10分，共20分） 25. 如图所示，滚装船是专门用于运载卡车、汽车等带轮货物的特制船舶，这类货物可直接驶进驶出货舱。某型号的滚装船总长199.9m，宽38m，设计最大吃水深度9m，设计航速18.5节（1节=1.852km/h），可运载7000辆汽车，排水量（满载）达40000t。该船采用天然气/燃油双燃料推进系统，并配备电池系统、轴带发电机，更节能、更环保。已知海水的密度海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）轮船满载时受到的重力； （2）当轮船达到最大吃水深度时，船底有一面积为10cm2的传感器所受海水的压力； （3）若轮船以18节的速度匀速航行，受到水的阻力1×106N，计算轮船的输出功率。（不计风的影响） 【答案】（1）4×108N （2）90N （3）9.26×106W 【解析】 【小问1详解】 由阿基米德原理可得，满载排水量时船所受浮力 F浮=G排=m排g=4×104×103kg×10N/kg=4×108N 轮船漂浮，轮船满载时的总重力 G=F浮=4×108N 【小问2详解】 轮船满载时，达到最大吃水深度，受到压强 p=ρ海水gh=1.0×103kg×10N/kg×9m=9×104Pa 传感器所受的压力 F=pS=9×104Pa×10×10-4m2=90N 【小问3详解】 轮船匀速运动，轮船的牵引力 F牵=f=1×106N 轮船的速度为 轮船的输出功率 26. 图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使100kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,所用的拉力为400N，g取10N/kg。求： （1）使用“车梯”时做的额外功； （2）使用“车梯”时人做功的功率； （3）“车梯”的机械效率； （4）请你写出两种方法来提高“车梯”的机械效率。 【答案】（1）1200J （2）320W （3）62.5% （4）减小滑轮及绳重或增加提升物体的质量或减少轮轴处的摩擦 【解析】 【小问1详解】 使用“车梯”时做的有用功 由图乙知，n=4，绳子自由端移动的距离 使用“车梯”时人做功 使用“车梯”时做的额外功 【小问2详解】 使用“车梯”时人做功功率 【小问3详解】 “车梯”的机械效率 【小问4详解】 提高“车梯”的机械效率可以增大有用功，即增加提升物体的质量；或减小额外功，即减小滑轮及绳重或减少轮轴处的摩擦。 附加题（本试题为选做题，供有能力的学生选做，分数不计于总分） 27. 如图甲所示，起重船的工作是将重物起吊移至指定位置，它在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，如图乙所示,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱,起重船吊起重物后，通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图丙所示，某实践小组设计了一种用力传感器来感知抽水量的长方体水舱模型，底面积为2m2，水舱中装有4.2m3的水。其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg，高度为2m的圆柱体。抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。已知g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3。求： （1）当水舱中装有4.2m3的水时，物体C所受到的浮力及物体C的底面积； （2）当抽出4m3水时，物体C的下表面距离舱底的距离； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。 【答案】（1）500N，0.025m2 （2）0.1m （3）9×103Pa 【解析】 【小问1详解】 物体C的重力为 由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，则物体C所受到的浮力为 由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得物体C的体积为 物体C的底面积为 【小问2详解】 由图丁可知，当抽出的水为4m3后，力传感器的示数等于C的重力GC=200N，且保持不变，则抽出4m3水时，C的下表面露出水面，则C的下表面距离舱底的深度h0为 【小问3详解】 当力传感器示数为0时，物体C所受的浮力 根据阿基米德原理可得，物体C浸在水中的体积为 物体C浸在水中的深度h1为 此时水舱中水的深度为 水对舱底的压强为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第二学期期末考试 初三物理试题 （90分钟，100分） 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1. 下列关于体育比赛中蕴含着的物理知识说法正确的是（　　） A. 游泳比赛中，运动员划水前进，说明运动需要用力来维持 B. 足球比赛中，守门员将球扑出，说明力可以改变物体的运动状态 C. 短跑比赛中，运动员跑过终点后不能立刻停止，说明惯性与速度有关 D. 排球比赛中，用手打排球时，手有疼痛感，说明排球给手的力的比手给排球的力大 2. 关于下面四幅图的说法正确的是（　　） A. 如图甲，管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大 B. 如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度不变 C. 如丙图，把自制气压计从山下移到山顶，细管内水柱下降 D. 如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理 3. 如图所示是我国古代劳动人民利用滚木巧妙移动巨木的情景。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A. 给门轴合页加润滑油 B. 鞋底设计有很多凹凸不平的花纹 C. 用力捏车闸可以使自行车更快地停下来 D. 许多机器的转动部分都安装了滚动轴承 4. 如图所示，用手将乒乓球压入装有水的烧杯底，松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2，最终浮在位置3处。下列对于乒乓球的分析正确的是（　　） A. 从位置1至位置2的过程中，乒乓球受到的浮力逐渐变大 B. 从位置1至位置2的过程中，乒乓球受到水的压强逐渐变大 C. 在位置3处时，乒乓球受到的浮力小于在位置1处时受到的浮力 D. 在位置3处时，乒乓球受到的浮力大于自身重力 5. 如图所示，下列四种工具中，属于费力杠杆的是（　　） A. 用剪刀剪树枝 B. 用羊角锤起钉子 C. 用筷子加食品 D. 用扳手拧紧螺丝 6. 用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 7. 在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能不变 B. 运动员的重力势能不变 C. 运动员的重力势能减小 D. 运动员的动能转化为重力势能 8. 提拉重物时，手的前臂构成一个杠杆，如图。对此过程分析合理的是（　　） A. 前臂杠杆是一个省力杠杆 B. 前臂杠杆的支点在肘关节处 C. 肱二头肌对桡骨的力F1是阻力 D. 重物给前臂的力F2变大时，F1变小 9. 如图所示，小明将压强计的金属盒分别放入深度相同的甲、乙两种液体中，从图中可以得到的结论是（　　） A. 甲液体的密度大于乙液体的密度 B. 甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强 C. 该实验装置中的“U”形管是一个连通器 D. 橡皮膜伸入液体越深，两管液面高度差越大，液体压强越小 10. 如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端．下列说法正确的是( ) A. 拉力F做功的功率是16W B. 克服木箱重力做的功是900J C. 斜面机械效率是62.5% D. 若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分，共12分） 11. 如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的v﹣t图像如图乙所示，则下列分析正确的是（　　） A. 在0～20s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小 B. 在0～20s内，木箱受到的摩擦力大小小于推力大小 C. 在20～40s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小 D. 在20～40s内，木箱受到的摩擦力大小大于推力大小 12. 如图所示，质量与底面积相同且厚度忽略不计的三个容器，分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体，放在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A. 三容器对桌面的压力大小相等 B. 三容器对桌面压强大小不相等 C. 三容器底部所受液体压力大小相等 D. 三容器底部所受液体的压强大小不相等 13. 某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则（　　） A. F浮= F3- F1 B. F浮= F4- F1 C. F浮= F2- F3 D. F浮= F2- F4 14. 如图所示，在探究滑轮组的机械效率的实验中，物体A在5s内被匀速提升0.5m，滑轮组的机械效率为90%，动滑轮重3N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端拉力的功率为3W B. 物体A的重力为27N C. 绳子自由端的拉力F大小为8N D. 绳子自由端的拉力所做的有用功为13.5J 三、填空题（每小题3分，共15分） 15. 如图所示，用钢尺快速击打一摞棋子中的某个棋子，该棋子快速飞出，说明力可以改变物体的________；上面的棋子没有随之飞出，原因是上面的棋子由于_________要保持原来的状态：钢尺击打棋子时，钢尺也受到棋子的作用力，说明力的作用是___________。 16. 如图是掷向地面的篮球落地后弹跳过程中的频闪照片。A、B是同一高度的两个点，则A点的重力势能___________ B点的重力势能，篮球在A点的速度___________ B点的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）；整个过程中的机械能___________ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 17. 俗话说“磨刀不误砍柴工”，通过磨刀使刀刃变得很锋利，这样做减小了受力面积，从而达到__________（选填“增大”或“减小”）压强的目的。如图所示为中医的制药工具药碾子，其由底部的碾槽和边缘较薄的圆形碾盘组成，请你写出两种改进该工具的方法__________，__________来想提高每一次的碾压的效果。 18. 将一盛满水的烧杯置于水平桌面上，缓慢放入一质量为200g的木块，木块最终在杯中处于漂浮状态，此时木块所受浮力大小是______N，从杯中排出水的体积是______cm3，上述过程中水对杯底的压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 19. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将桶悬挂在B端，在A端拗石的辅助下，人可轻松地将一桶水从井中提起。若提同样多的水，为了减小人向上提水的力，可以__________（选填“增大”或“减小”）拗石的质量，也可将支点O向__________（选填“A”或“B”）移动。已知OA：OB=3：2，拗石的重力为120N,悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。一重力为480N的人用桔槔将总重为300N装满水的桶提出水面后，桔槔处于水平平衡状态时，人对地面的压力为__________N。 四、作图阅读题（20题3分，21题6分，共9分） 20. 中国古代人民为了抵御入侵，常在城池周围建造护城河，通过吊桥升降控制人员进出。如图是吊桥被拉起时的模型图，请在图中画出拉力F的力臂。 21. 阅读材料，回答问题。 “鲲龙”腾飞 2022年5月31日，大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600全状态新构型灭火机在广东珠海首飞成功，如图甲所示。此举标志着“鲲龙”AG600项目全面进入加速发展的新阶段，也标志着灭火功能型号研制取得重大突破。 “鲲龙”AG600总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平，完全具有自主知识产权，飞机配备有4台国产涡桨-6发动机，最大起飞重量53.5吨，20秒内可一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米。 “鲲龙”AG600除了森林灭火能力强AG600的海上救援能力也十分强大，因为与船舶相比，AG600不仅速度更快，最大航速为500公里每小时。在海难搜救中可在水面停泊实施救援行动，一次最多可救护50名遇险人员。 中国大飞机三剑客运-20、C919、AG600都凑齐了，未来这些飞机将在中国军用和民用领域发挥重大作用，助力中国实现复兴。 （1）飞机的机翼呈现流线型，如图乙所示，请分析该种构造有什么用处？ （2）飞机的涡轮螺旋桨发动机工作时，会给空气向后的推力，飞机就会产生向前的动力，这个过程中运用了怎么样的物理原理？ （3）若飞机在执行某次灭火任务时，保持一定高度水平匀速飞行进行投水灭火，则在水平飞行投水灭火过程中，飞机的机械能如何变化？ 五、实验探究题（22题8分，23题8分，24题8分，共24分） 22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某小组用同一物块按照图甲、乙、丙进行了三次实验。 （1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，所依据的原理是__________。 （2）进行甲丙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与__________之间的关系； （3）实验发现丙图中弹簧测力计示数比甲图中的大，由此可以得到的结论是：__________； （4）在交流评估环节中，某同学认为滑动摩擦力的大小可能还与接触面积有关，于是他进行了如下设计：将甲图中的物块竖直切掉一半重新进行实验，测得物块所受摩擦力与甲图中测得的数据进行比较，从而得出结论。请对该同学的设计方案进行评估__________。 23. 在利用刻度均匀的轻质杠杆“探究杠杆的平衡条件”实验装置中： （1）杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向__________调节，使__________； （2）调节结束后，如图乙所示，在左右两侧分别挂上钩码，杠杆的__________端会下沉，要使杠杆达到步骤（1）中的要求，只需将__________侧的钩码去掉一个即可； （3）在交流评估中，某小组又设计了丙丁两种实验方案，你认为__________的实验方案更好，理由是__________。 24. 在探究重力势能大小与物体质量和高度的关系的实验中，实验装置如图所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。忽略摩擦，整个过程涉及的能量转化情况为__________，铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越__________（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2（h1＜h2）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为L1、L2（L1＞L2），则你能得出的结论是__________。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路__________。 六、计算题（25题10分，26题10分，共20分） 25. 如图所示，滚装船是专门用于运载卡车、汽车等带轮货物的特制船舶，这类货物可直接驶进驶出货舱。某型号的滚装船总长199.9m，宽38m，设计最大吃水深度9m，设计航速18.5节（1节=1.852km/h），可运载7000辆汽车，排水量（满载）达40000t。该船采用天然气/燃油双燃料推进系统，并配备电池系统、轴带发电机，更节能、更环保。已知海水的密度海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）轮船满载时受到的重力； （2）当轮船达到最大吃水深度时，船底有一面积为10cm2的传感器所受海水的压力； （3）若轮船以18节的速度匀速航行，受到水的阻力1×106N，计算轮船的输出功率。（不计风的影响） 26. 图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。若利用此“车梯”使100kg的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,所用的拉力为400N，g取10N/kg。求： （1）使用“车梯”时做的额外功； （2）使用“车梯”时人做功的功率； （3）“车梯”的机械效率； （4）请你写出两种方法来提高“车梯”的机械效率。 附加题（本试题为选做题，供有能力的学生选做，分数不计于总分） 27. 如图甲所示，起重船的工作是将重物起吊移至指定位置，它在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，如图乙所示,在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱,起重船吊起重物后，通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图丙所示，某实践小组设计了一种用力传感器来感知抽水量的长方体水舱模型，底面积为2m2，水舱中装有4.2m3的水。其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg，高度为2m的圆柱体。抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。已知g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3。求： （1）当水舱中装有4.2m3的水时，物体C所受到的浮力及物体C的底面积； （2）当抽出4m3水时，物体C的下表面距离舱底的距离； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水对舱底的压强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$