精品解析：广东省惠州市博罗县2023-2024学年八年级下学期期末考试物理试题

2023-2024学年春季学期期末教学质量诊断 八年级物理试卷 说明： 1．全卷共8页，满分100分。考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写自己的学校、姓名、座位号和考号，并用2B铅笔把考号对应的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 4．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 如题图所示，下列关于氢原子的核式结构模型示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 下列数据估测中，明显不符合实际的是（　　） A. 托起两个鸡蛋所用的力约为1N B. 一名中学生的体重约为500N C. 一本物理教材所受的重力约为3N D. 一份物理试卷所受的重力约为10N 3. 如图当足球运动到最高点C时，若所有外力作用都消失，则足球将（　　） A. 静止不动 B. 竖直下落 C. 向右做匀速直线运动 D. 向左做匀速直线运动 4. 下列工具中，属于费力杠杆是（　　） A. 钢丝钳 B. 钓鱼竿 C. 托盘天平 D. 定滑轮 【日常生活专题】厨房中蕴含着很多物理知识，根据所学知识回答下列小题 5. 下列关于厨房中的物理问题分析正确的是（　　） A. 锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦力 B. 用木料制成的汤勺手柄不烫手，利用了木料容易导热的性能 C. 炒菜时厨房内满屋飘香，说明分子在运动 D. 用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水的沸点 6. 如题图所示，下列关于厨房中的实例利用固体压强的是（　　） A. 使用U形排水管 B 从瓶中倒出酱油 C. 用锋利的刀切肉 D. 用塑料吸盘挂物品 7. 如图所示，一杯果汁（ρ果汁＞ρ水）中浮着一些冰块，如果冰全部熔化后，液面将 A. 上升 B. 不变 C. 下降 D. 无法确定 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 元曲《天净沙•秋思》中写到：枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天涯。干枯后的树叶从树上落下来，是因为树叶受到竖直向下的______力的作用。停在枝头上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对______力。“夕阳西下”的参照物是______。 【军事强国专题】近期，我军东部战区在台湾周边实施了代号“联合利剑-2024A”的军事演习，此次行动凸显了我国在捍卫国家主权和领土完整上的坚定立场与强大实力。军事领域蕴含很多物理知识，根据所学知识回答下列小题。 9. 如题图所示，是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起，空气流速更大，是利用流体流速越大，压强越小的原理使飞机产生向上的__________力；为了使舰载机更容易起飞，最好__________（选填“顺风”或“逆风”）起飞。飞机起飞后，航母受到的浮力将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 10. 如题图所示，是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时，为保持在同一深度潜行，需要__________（选填“进水”或“排水”），潜艇受到外部水的压强__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务，此过程核潜艇行驶的时间为__________h（1节=1.85km/h）。 【航天航空专题】近期，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉航天发射中心成功发射。航天领域蕴含很多物理知识，根据所学知识回答下列小题。 11. 火箭在加速上升过程中处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。升空后神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，地球对飞船的引力__________（选填“小于”“等于”或“大于”）飞船对地球的引力。6.5小时后，飞船和空间站开始对接，飞船不断靠近空间站，这一过程中以空间站为参照物，飞船是__________的； 12. 对接完成后，航天员进入空间站的太空舱，相比起在地球，宇航员的质量__________（选填“变大”“变小”或“不变”）；在太空舱微重力的环境内，水呈球状而不破裂，除了失重的原因外，还因为分子间存在__________力的作用；航天员需要进行体育锻炼以保证身体健康，防止身体各部分机能退化，下列可以在太空舱内进行的体育活动是__________（选填序号）。 A.跳绳　　B.拉弹力带　　C.举重 13. 抗击新冠期间，护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中（ρ液体＝1.0×103kg/m3），如图所示。这根“闲置”管是在输液过程中，当瓶内气压减小时，在____的作用下使空气进入瓶内。扎进血管的针管做得很尖，通过____增大压强。药水瓶提升到相对针管约1.5m的高度，针管处受到的液体压强为____Pa。（g取10N/kg） 14. 如题甲图所示，李师傅用方向不变的力F向右推放在粗糙程度不变的水平地面上的木箱，推力F的大小随时间的变化关系如题乙图所示，木箱的运动速度随时间的变化关系如题丙图所示。则在t=2s时，木箱受到摩擦力为__________N；在t=5s时，木箱的运动状态是__________（选填“静止”“加速运动”“匀速运动”或“减速运动”），木箱受到的摩擦力为__________N。 三、作图题（本大题共7分） 15. 作图题： （1）请在题图中画出静止在斜面上的物体受力示意图； （2）如题图所示是李师傅使用扳手拧螺丝的情景，现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂L； （3）如题图所示，木块漂浮在水面上，向水中缓慢加盐，请画出木块所受浮力大小随时间的变化关系。 四、实验题（本大题共3小题，共19分） 按要求作答 16. 物理小组的同学为了探究“阻力对运动的影响”实验，设计了如图1所示的实验。让同一小车从斜面滑到接触面分别为棉布、木板和玻璃的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 ①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面、同一______由静止开始自由滑下； ②比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越______，小车运动速度减小得越______。 17. 如图2所示是小华探究“液体压强与哪些因素有关”的实验装置。 ①压强计在使用前，需要观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性，小华发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明压强计______（选填“漏气”或“不漏气”），为使U形管左右两侧的水面相平其调节的方法是______（选填序号）； A将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装 ②使用压强计时，通过U形管______反映探头受到的压强大小。 18. 物理小组的同学探究“杠杆平衡条件”实验。 （1）实验开始时，杠杆的位置如题甲图所示。此时应将杠杆右端的螺母向__________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量__________；同时消除杠杆__________对实验的影响； （2）完成三次实验，每次实验均用同样的测量器材和测量方法且读数均无误，记录的数据如下表所示，通过实验数据得出杠杆平衡的条件为__________。如题乙图所示，要使杠杆水平平衡，应在a点悬挂__________个钩码，平衡后将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格，则杠杆__________（选填“左侧下降”“右侧下降”或“保持水平平衡”）； 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）为了探究动力与阻力方向相反时是否还能得出杠杆的平衡条件，物理小组利用如题丙图所示的器材进行实验，实验过程中，弹簧测力计应沿着图中__________（选填“1”或“2”）的方向拉。 19. 物理小组的同学利用金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验。提出如下猜想，设计并进行了实验，实验步骤如题图所示。（ρ水=1.0×103kg/m3） 猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关； 猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想c：浮力大小与液体的密度有关。 （1）金属块受到的重力______N； （2）金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是______N； （3）本实验采用的物理研究方法是______法； （4）由A、B、C三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与______有关； （5）由______三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关； （6）金属块的密度是______kg/m3。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 20. 设计师从蚂蚁身上得到启示，设计出如题图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。这款车质量为450kg，试驾员质量为65kg，地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积0.02m2。（g取10N/kg） （1）车空载时对水平路面的压强多大？ （2）车和人的总重力是多少？ （3）试驾员驾驶概念车在水平公路上匀速直线行驶是，车的牵引力是多少？ 21. 体重600N的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦。求： （1）绳子自由端移动速度； （2）动滑轮的重力； （3）他最多可以提起多重的物体。 六、综合能力题（本大题共3小题，共19分） 22. 物理小组的同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜角度的关系”，进行了实验，步骤如下： ①用双面胶将一个200克砝码固定在一块50cm长的弹性薄钢片的中间，将钢片的一头固定在桌子的一端，如题甲A图所示； ②缓缓抬起右端，让钢片与水平方向有一定的夹角，如题甲B图所示； ③继续抬高右端，增大钢片与水平方向的夹角，如题甲C图所示。（g取10N/kg） （1）该实验中，通过________来判断物体对斜面压力的大小； （2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是斜面的__________越大，__________越小； （3）若继续增大斜面倾斜角度直到与水平方向垂直时，砝码对斜面的压力大小为_____N； （4）若用弹簧测力计将一木块沿斜面向上匀速拉动，如题乙图所示，设此时测力计读数为F1，木块受到的摩擦力为f1；增大倾角后，仍然沿斜面向上匀速拉动该木块，拉力为F2，木块受到的摩擦力为f2，则f1__________f2，F2__________f2（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 23. 冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动，被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时，两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶，即有两次掷球机会。如图2所示，是冰壶比赛的场地示意图。 （1）两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球，球员掷球时，身体下蹲，蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬，由于__________，会使身体跪式向前滑行，同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前，如图1所示，至投掷线时，放开冰壶，冰壶由于__________，自行滑向圆垒中心O点，同时说明物体的运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持； （2）在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面__________（选填“增大”或“减小”）冰壶受到的摩擦力，使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心，也可在冰壶的前面擦刷冰面； （3）在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心，用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以____________；最后当双方队员掷完所有冰壶后，以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负； （4）比赛时，运动员要身着运动服，脚穿比赛鞋，一只蹬冰脚鞋，一只滑动脚鞋；两只比赛鞋底部材料不同，一只是橡胶的一只是塑料的，则滑动脚鞋的底部材料为_________。 24. 请阅读《三峡的“楼梯”和“电梯”》并回答问题。 三峡的“楼梯”和“电梯” 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。大坝上、下游的水位差最高可达113米。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又是怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。如题1图所示，“楼梯”是双线五级船闸，“电梯”则是升船机。 如题2图所示，是五级船闸的部分结构，一艘轮船正在由下游通过船闸驶往上游，首先将下游阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，关闭下游阀门B，打开下游闸门D，轮船从下游水道进入五闸室，关闭下游闸门D。再打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随闸室水位上升而上升，当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样爬过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰，轮船通过三峡大坝约3.5小时。 如题3图所示，升船机通道由上下航道和塔楼组成，主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道，过坝时间可由船闸的3.5小时缩短至约40分钟。是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。如题4图所示，升船机塔楼主要由塔柱、承船厢、滑轮组和两组平衡重等构成，与电梯原理相似。承船厢装满水时总质量为15500吨，其工作原理是：船只由航道进入装满水的承船厢，此时滑轮组无驱动力，平衡重借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止；关闭闸门后，再由带驱动力的滑轮组和两组平衡重共同将承船厢提升或下降，到达位置后开闸，船只离开承船厢驶出航道。（g取10N/kg） （1）船闸是利用__________原理工作的。如图2所示，已经驶入五闸室的轮船想要进入四闸室，下一步操作是__________（选填序号）； A.打开阀门A　　B.打开阀门B C.打开闸门C　　D.打开闸门D （2）如题4图所示，升船机滑轮组中定滑轮既可以产生驱动力，还可以_____________； （3）一艘总质量为3000吨（船重+货重）的货轮驶入承船厢，从承船厢排开__________N的水；关闭闸门后，货轮和承船厢的总质量为__________吨； （4）为了减少升船机的耗能，三峡升船机的每一组平衡重设置质量应为__________吨； （5）若升船机将一艘排水量为3000吨的轮船运送到上游后，紧接着又计划将一艘排水量为1000吨的轮船运送到下游，平衡重的质量应__________（选填序号）。 A. 增加 B. 减少 C. 保持不变 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年春季学期期末教学质量诊断 八年级物理试卷 说明： 1．全卷共8页，满分100分。考试用时为80分钟。 2．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写自己的学校、姓名、座位号和考号，并用2B铅笔把考号对应的标号涂黑。 3．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 4．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案。不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 5．考生务必保持答题卡的整洁。 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 如题图所示，下列关于氢原子的核式结构模型示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】原子是由处于原子中心的带正电的原子核与核外带负电的电子组成，电子绕原子核做圆周运动；氢原子的中心是一个带正电的原子核，一个带负电的电子在原子核外绕原子核做圆周运动，如下图所示： 故ABC错误，D正确。 故选D。 2. 下列数据估测中，明显不符合实际的是（　　） A. 托起两个鸡蛋所用的力约为1N B. 一名中学生的体重约为500N C. 一本物理教材所受的重力约为3N D. 一份物理试卷所受的重力约为10N 【答案】D 【解析】 【详解】A．一个鸡蛋重力约为0.5N，托起两个鸡蛋所用的力约为1N，故A不符合题意； B．一名中学生的质量约为50kg，体重约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 故B不符合题意； C．一本物理教材质量约为0.3kg，所受的重力约为3N，故C不符合题意； D．一份物理试卷质量约为5g，所受的重力约为0.05N，故D符合题意。 故选D。 3. 如图当足球运动到最高点C时，若所有外力作用都消失，则足球将（　　） A. 静止不动 B. 竖直下落 C. 向右做匀速直线运动 D. 向左做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】足球运动到最高处时仍然处于运动状态其水平方向的速度不为零，若所有的力全部都消失，由牛顿第一定律可知，足球将向右做匀速直线运动。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4. 下列工具中，属于费力杠杆的是（　　） A 钢丝钳 B. 钓鱼竿 C. 托盘天平 D. 定滑轮 【答案】B 【解析】 【详解】A．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意。 C．托盘天平实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意 D．定滑轮，实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选B。 【日常生活专题】厨房中蕴含着很多物理知识，根据所学知识回答下列小题 5. 下列关于厨房中的物理问题分析正确的是（　　） A. 锅铲把手上有凹凸不平的花纹，是为了减小摩擦力 B. 用木料制成的汤勺手柄不烫手，利用了木料容易导热的性能 C. 炒菜时厨房内满屋飘香，说明分子在运动 D. 用高压锅煮食物熟得快，是因为高压锅降低了水沸点 6. 如题图所示，下列关于厨房中的实例利用固体压强的是（　　） A 使用U形排水管 B. 从瓶中倒出酱油 C. 用锋利的刀切肉 D. 用塑料吸盘挂物品 【答案】5. C 6. C 【解析】 【5题详解】 A．锅铲把手上有凹凸不平的花纹，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，故A错误； B．汤勺手柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，不善于传热，烹饪过程不烫手，故B错误； C．炒菜时温度很高，菜香分子运动加剧，所以满屋飘香，说明了分子在做无规则运动，故C正确； D．气压越高，液体的沸点越高，用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使水的沸点升高，故D错误。 故选C。 【6题详解】 A．使用U形排水管是利用连通器的原理，利用液体压强，故A错误； B．从瓶中倒出酱油利用重力的方向竖直向下，利用液体重力，故B错误； C．用锋利的刀切肉是在压力一定时，减小受力面积增大压强，利用的是固体压强，故C正确； D．使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内不存在气体，气压几乎为零，在盘外大气压的作用下将吸管压在墙壁上，这是应用大气压，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一杯果汁（ρ果汁＞ρ水）中浮着一些冰块，如果冰全部熔化后，液面将 A. 上升 B. 不变 C. 下降 D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【分析】冰漂浮在果汁中，求出冰块排开果汁的体积．求出当冰熔化之后水的体积．比较上面的两个体积，如果冰化成水的体积大于冰块排开果汁的体积，液面上升；如果冰化成水的体积等于冰块排开果汁的体积，液面不变；如果冰化成水的体积小于冰块排开果汁的体积，液面下降． 【详解】冰块漂浮在果汁面上，所以，F浮＝G冰，ρ果汁gV排＝ρ冰gV冰，则V排＝；冰熔化成水之后，状态变化，质量不变，所以，m冰＝m水，即ρ冰V冰＝ρ水V水，则V水＝；因为ρ果汁>ρ水，则V水>V排，所以液面上升．故选A． 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 元曲《天净沙•秋思》中写到：枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。夕阳西下，断肠人在天涯。干枯后的树叶从树上落下来，是因为树叶受到竖直向下的______力的作用。停在枝头上的乌鸦受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对______力。“夕阳西下”的参照物是______。 【答案】 ①. 重 ②. 平衡 ③. 地面 【解析】 【详解】[1]地面附近的一切物体都受重力，重力的方向竖直向下，干枯后的树叶从树上落下来，是因为树叶受到竖直向下的重力。 [2]停在枝头上的乌鸦处于静止状态，受平衡力作用，受到的重力与树枝对乌鸦的支持力是一对平衡力。 [3]夕阳西下，夕阳相对于地面的位置发生变化，是以地面为参照物。 【军事强国专题】近期，我军东部战区在台湾周边实施了代号“联合利剑-2024A”的军事演习，此次行动凸显了我国在捍卫国家主权和领土完整上的坚定立场与强大实力。军事领域蕴含很多物理知识，根据所学知识回答下列小题。 9. 如题图所示，是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼的上表面凸起，空气流速更大，是利用流体流速越大，压强越小的原理使飞机产生向上的__________力；为了使舰载机更容易起飞，最好__________（选填“顺风”或“逆风”）起飞。飞机起飞后，航母受到的浮力将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 10. 如题图所示，是我国自主研发的094型战略核潜艇。潜艇从深海驶近江口时，为保持在同一深度潜行，需要__________（选填“进水”或“排水”），潜艇受到外部水的压强__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若核潜艇在水下以最高速度40节匀速航行到111km外的海域执行任务，此过程核潜艇行驶的时间为__________h（1节=1.85km/h）。 【答案】9. ①. 升 ②. 逆风 ③. 减小 10. ①. 排水 ②. 变小 ③. 1.5 【解析】 【9题详解】 [1][2]由伯努利原理可知，飞机机翼的上表面凸起，空气流速大，压强小；下表面较平，空气流速小，压强大，对飞机产生向上的升力；飞机逆风状态下起飞，相对气流速度更大，获得的升力也更大，舰载机更容易起飞。 [3]航母漂浮，受到的浮力等于总重力。飞机起飞后，航母的总重力减小，受到的浮力将减小。 【10题详解】 [1][2]潜艇从深海驶近江口时，排开水的体积不变，水的密度减小，受到浮力减小；为保持在同一深度潜行，需要排水，减小自身的重力；根据公式可知，潜艇受到外部水的压强变小。 [3]核潜艇在水下的速度为 此过程核潜艇行驶的时间为 【航天航空专题】近期，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉航天发射中心成功发射。航天领域蕴含很多物理知识，根据所学知识回答下列小题。 11. 火箭在加速上升过程中处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。升空后神舟十八号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，地球对飞船的引力__________（选填“小于”“等于”或“大于”）飞船对地球的引力。6.5小时后，飞船和空间站开始对接，飞船不断靠近空间站，这一过程中以空间站为参照物，飞船是__________的； 12. 对接完成后，航天员进入空间站的太空舱，相比起在地球，宇航员的质量__________（选填“变大”“变小”或“不变”）；在太空舱微重力的环境内，水呈球状而不破裂，除了失重的原因外，还因为分子间存在__________力的作用；航天员需要进行体育锻炼以保证身体健康，防止身体各部分机能退化，下列可以在太空舱内进行的体育活动是__________（选填序号）。 A.跳绳　　B.拉弹力带　　C.举重 【答案】11. ①. 非平衡 ②. 等于 ③. 运动 12. ①. 不变 ②. 引 ③. B 【解析】 【11题详解】 [1]火箭在加速上升过程中，速度不断变大，处于非平衡状态。 [2]地球对飞船的引力与飞船对地球的引力是一对相互作用力，二者大小相等。 [3]飞船不断靠近空间站，说明飞船相对于空间站的位置发生了变化，所以这一过程中以空间站为参照物，飞船是运动的。 【12题详解】 [1]航天员进入空间站的太空舱，相比起在地球，宇位置发生了变化，但其所含物质的多少没有变化，所以航员的质量不变。 [2]水呈球状而不破裂，除了失重的原因外，还因为水分子间的引力大于斥力。 [3]太空舱内近乎处于失重状态，所以克服自重做功的跳绳和对杠铃做功的举重不可能实现，而拉弹力带是自己的双臂相互施加力的作用，在太空舱可以用这种方式锻炼身体故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13. 抗击新冠期间，护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中（ρ液体＝1.0×103kg/m3），如图所示。这根“闲置”管是在输液过程中，当瓶内气压减小时，在____的作用下使空气进入瓶内。扎进血管的针管做得很尖，通过____增大压强。药水瓶提升到相对针管约1.5m的高度，针管处受到的液体压强为____Pa。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 大气压 ②. 减小受力面积 ③. 1.5×104 【解析】 【详解】[1]输液时，如果没有这根“闲置”管，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，所以这根“闲置”管是为了连通外边的空气，利用大气压使药液顺利流出。 [2]针头较细，是在压力一定，通过减小受力面积来增大压强。 [3]针管处受到的液体压强为 14. 如题甲图所示，李师傅用方向不变的力F向右推放在粗糙程度不变的水平地面上的木箱，推力F的大小随时间的变化关系如题乙图所示，木箱的运动速度随时间的变化关系如题丙图所示。则在t=2s时，木箱受到摩擦力为__________N；在t=5s时，木箱的运动状态是__________（选填“静止”“加速运动”“匀速运动”或“减速运动”），木箱受到的摩擦力为__________N。 【答案】 ①. 2 ②. 加速运动 ③. 4 【解析】 【详解】[1]由v-t图像可知，在0～3s内，物体的速度为零，则当t=2s时，物体处于静止状态，物体在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力；由F-t图像可知此时的推力F1=2N，由二力平衡条件可知，此时的摩擦力 f静=F1=2N [2][3]由v-t图像可知，在6～9s内物体做匀速直线运动，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，则f=F；由F-t图像可知，在6～9s内，推力F=4N，所以物体所受的滑动摩擦力 f=F=4N 由v-t图像可知，在t=5s时物体做加速运动，因物体对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以物体所受滑动摩擦力的大小不变，故t=5s时摩擦力仍然为4N。 三、作图题（本大题共7分） 15. 作图题： （1）请在题图中画出静止在斜面上的物体受力示意图； （2）如题图所示是李师傅使用扳手拧螺丝的情景，现需要顺时针拧紧螺丝，请在图中A点画出所用最小力F的示意图及力臂L； （3）如题图所示，木块漂浮在水面上，向水中缓慢加盐，请画出木块所受浮力大小随时间的变化关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 静止在斜面上的物体受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿着斜面向上的摩擦力，作图如下： 【小问2详解】 师傅现需要顺时针拧紧螺丝，则阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，阻力臂越长，动力越小，因而从支点到A的线段是最长的力臂，如图所示： 【小问3详解】 木块漂浮在水面上，向水中缓慢加盐，则液体的密度变大，所以木块始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变，作图如下： 四、实验题（本大题共3小题，共19分） 按要求作答。 16. 物理小组同学为了探究“阻力对运动的影响”实验，设计了如图1所示的实验。让同一小车从斜面滑到接触面分别为棉布、木板和玻璃的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 ①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面、同一______由静止开始自由滑下； ②比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越______，小车运动速度减小得越______。 17. 如图2所示是小华探究“液体压强与哪些因素有关”的实验装置。 ①压强计在使用前，需要观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性，小华发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明压强计______（选填“漏气”或“不漏气”），为使U形管左右两侧的水面相平其调节的方法是______（选填序号）； A将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装 ②使用压强计时，通过U形管______反映探头受到的压强大小。 【答案】16. ①. 高度 ②. 远 ③. 慢 17. ①. 不漏气 ②. B ③. 液面高度差 【解析】 【16题详解】 [1]使小车滑到水平面时的初速度相同的方法是：让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由滑下。 [2][3]比较甲、乙、丙三次实验，从棉布到木板再到玻璃，小车受到的阻力越小，小车滑行的距离就越远，小车运动速度减小得越慢。进一步推理：如果水平面光滑，小车不受阻力，小车的速度将不会减小，一直做匀速直线运动。 【17题详解】 [1][2]压强计如果漏气， U形管左右气压相等，两侧的水面会相平；U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明压强计不漏气；压强计使用前，必须使U形管左右两侧的水面相平，方法是取下软管重新安装，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 [3]使用压强计时，通过U形管左右两侧水面的高度差反映探头受到的压强大小，高度差越大，说明探头受到的压强越大，这种方法叫转换法。 18. 物理小组的同学探究“杠杆平衡条件”实验。 （1）实验开始时，杠杆的位置如题甲图所示。此时应将杠杆右端的螺母向__________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于测量__________；同时消除杠杆__________对实验的影响； （2）完成三次实验，每次实验均用同样的测量器材和测量方法且读数均无误，记录的数据如下表所示，通过实验数据得出杠杆平衡的条件为__________。如题乙图所示，要使杠杆水平平衡，应在a点悬挂__________个钩码，平衡后将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格，则杠杆__________（选填“左侧下降”“右侧下降”或“保持水平平衡”）； 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）为了探究动力与阻力方向相反时是否还能得出杠杆的平衡条件，物理小组利用如题丙图所示的器材进行实验，实验过程中，弹簧测力计应沿着图中__________（选填“1”或“2”）的方向拉。 【答案】（1） ①. 右 ②. 力臂 ③. 自身重力 （2） ①. F1l1=F2l2 ②. 1 ③. 左侧下降 （3）1 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，应将平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 【小问2详解】 [1]由表中数据得到 1N×10cm=2N×5cm 2N×10cm=1N×20cm 1N×15cm=3N×10cm 可以得到杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，数学表达式为F1l1=F2l2。 [2]设杠杆的每小格为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件得 2G×2L=nG×4L 解得n=1，应在a点悬挂1个钩码。 [3]将杠杆左右所挂的钩码同时向远离支点O的方向移动一个小格，杠杆左边 2G×3L=6GL 杠杆右边 G×5L=5GL 可知左端力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积，则杠杆左侧下降。 【小问3详解】 为了探究动力与阻力方向相反时，动力与阻力应在杠杆的同侧，用弹簧测力计竖直向上拉测量动力的大小，所以弹簧测力计应沿着图中1的方向拉。 19. 物理小组的同学利用金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验。提出如下猜想，设计并进行了实验，实验步骤如题图所示。（ρ水=1.0×103kg/m3） 猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关； 猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想c：浮力大小与液体的密度有关。 （1）金属块受到的重力______N； （2）金属块全部浸没在水中时，受到的浮力是______N； （3）本实验采用的物理研究方法是______法； （4）由A、B、C三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与______有关； （5）由______三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关； （6）金属块的密度是______kg/m3。 【答案】（1）2.4 （2）1 （3）控制变量 （4）物体排开液体的体积 （5）ADE （6）2.4×103 【解析】 【小问1详解】 A中测力计分度值为0.2N，示数为2.4N，则金属块受到的重力。 【小问2详解】 D中金属块全部浸没在水中时，测力计示数为1.4N，根据称重法，金属块全部浸没在水中时，受到的浮力为 【小问3详解】 探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，因为存在多个影响因素，要用到控制变量法。 【小问4详解】 B、C中，只有物体排开液体的体积不同，测力计示数不同，则浮力不同，所以由A、B、C三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 【小问5详解】 D、E中，只有液体的密度不同，测力计示数不同，则浮力不同，所以由ADE三次实验，可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关。 【小问6详解】 金属块的体积为 则金属块的密度为 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 20. 设计师从蚂蚁身上得到启示，设计出如题图所示的“都市蚂蚁”概念车。这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。这款车质量为450kg，试驾员质量为65kg，地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积0.02m2。（g取10N/kg） （1）车空载时对水平路面的压强多大？ （2）车和人的总重力是多少？ （3）试驾员驾驶概念车在水平公路上匀速直线行驶是，车的牵引力是多少？ 【答案】（1）2.25×105Pa （2）5150N （3）515N 【解析】 【详解】解：（1）车空载时受到的重力 G车=m车g=450kg×10N/kg=4500N 在水平地面上，车对地面的压力等于车的重力，所以 F压=G车=4500N 车空载时对水平路面的压强 （2）人的重力 G人=m人g=65kg×10N/kg=650N 车和人的总重力 G总=G车+G人=4500N+650N=5150N （3）地面对车的摩擦力是总重力的0.1倍，则车受到的摩擦力 f=01G总=0.1×5150N=515N 因为在水平地面匀速行驶，二力平衡，所以 F牵=f=515N 答：（1）车空载时对水平路面的压强2.25×105Pa； （2）车和人的总重力是5150N； （3）车的牵引力是515N。 21. 体重600N的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦。求： （1）绳子自由端移动的速度； （2）动滑轮的重力； （3）他最多可以提起多重的物体。 【答案】（1）1.5m/s；（2）100N；（3）1700N 【解析】 【详解】解：（1）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度 （2）不计绳重及摩擦，拉力与重物的关系为 动滑轮的重力 （3）不计绳重及摩擦，当绳子对人的拉力等于人的重力时，代入得 答：（1）绳子自由端移动的速度为1.5m/s （2）动滑轮的重力为100N； （3）他最多可以提起1700N的物体。 六、综合能力题（本大题共3小题，共19分） 22. 物理小组的同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜角度的关系”，进行了实验，步骤如下： ①用双面胶将一个200克的砝码固定在一块50cm长的弹性薄钢片的中间，将钢片的一头固定在桌子的一端，如题甲A图所示； ②缓缓抬起右端，让钢片与水平方向有一定的夹角，如题甲B图所示； ③继续抬高右端，增大钢片与水平方向的夹角，如题甲C图所示。（g取10N/kg） （1）该实验中，通过________来判断物体对斜面压力的大小； （2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是斜面的__________越大，__________越小； （3）若继续增大斜面倾斜角度直到与水平方向垂直时，砝码对斜面的压力大小为_____N； （4）若用弹簧测力计将一木块沿斜面向上匀速拉动，如题乙图所示，设此时测力计读数为F1，木块受到的摩擦力为f1；增大倾角后，仍然沿斜面向上匀速拉动该木块，拉力为F2，木块受到的摩擦力为f2，则f1__________f2，F2__________f2（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）钢片的形变程度 （2） ①. 倾斜角度 ②. 物体对斜面的压力 （3）0 （4） ①. 大于 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 此实验运用了转换法，把物体对钢片的压力大小转化成观察钢片的弯曲程度来比较，即钢片的形变程度。 【小问2详解】 [1][2]由图甲三次实验可知，斜面的倾斜程度越大，钢片的形变程度就越小，这说明了压力也就越小。 【小问3详解】 在实验的基础上进行科学推理，如果继续增大斜面倾斜程度，直到与水平方向垂直，则物体对斜面压力为零。 【小问4详解】 [1]重力一定的物体，在倾角不同的斜面上，斜面倾斜程度越大，斜面受到的压力越小；摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，所以摩擦力越小， 即f1大于f2。 [2]增大倾角后，仍然沿斜面向上匀速拉动该木块，此时测力计读数为F2，木块受到的摩擦力为f2，拉力的作用一方面克服摩擦，还要克服重力，所以F2大于f2。 23. 冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动，被誉为冰上的“国际象棋”。比赛时，两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶，即有两次掷球机会。如图2所示，是冰壶比赛的场地示意图。 （1）两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球，球员掷球时，身体下蹲，蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬，由于__________，会使身体跪式向前滑行，同时手持冰壶从本垒中心A点推球向前，如图1所示，至投掷线时，放开冰壶，冰壶由于__________，自行滑向圆垒中心O点，同时说明物体的运动__________（选填“需要”或“不需要”）力来维持； （2）在一名队员掷球时，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面__________（选填“增大”或“减小”）冰壶受到的摩擦力，使冰壶能准确到达圆垒的中心。同时对方的队员为使冰壶远离圆心，也可在冰壶的前面擦刷冰面； （3）在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞向圆垒中心，用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以____________；最后当双方队员掷完所有冰壶后，以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负； （4）比赛时，运动员要身着运动服，脚穿比赛鞋，一只蹬冰脚鞋，一只滑动脚鞋；两只比赛鞋底部材料不同，一只是橡胶的一只是塑料的，则滑动脚鞋的底部材料为_________。 【答案】（1） ①. 力的作用是相互的 ②. 惯性 ③. 不需要 （2）减小 （3）改变物体的运动状态 （4）塑料 【解析】 【小问1详解】 [1]球员掷球时，身体下蹲，蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬给架子向后的力，由于力的作用是相互的，架子给人向前的力，会使身体跪式向前滑行。 [2][3]手持冰壶从本垒中心A点推球向前，至投掷线时，放开冰壶，此时没有推力，冰壶由于惯性保持原来的运动状态，说明物体的运动不需要力来维持。 【小问2详解】 两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面，减小接触面的粗糙程度或使得冰熔化使得接触面分离，从而减小冰壶受到的摩擦力，使冰壶能准确到达圆垒的中心。 小问3详解】 用冰壶将对方的冰壶撞开，对方的冰壶由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。 【小问4详解】 比赛时，运动员要身着运动服，脚穿比赛鞋，一只蹬冰脚鞋，一只滑动脚鞋；两只比赛鞋底部材料不同，一只是橡胶的一只是塑料的，则滑动脚鞋的底部材料应该是塑料，通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦。 24. 请阅读《三峡的“楼梯”和“电梯”》并回答问题。 三峡的“楼梯”和“电梯” 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。大坝上、下游的水位差最高可达113米。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又是怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。如题1图所示，“楼梯”是双线五级船闸，“电梯”则是升船机。 如题2图所示，是五级船闸的部分结构，一艘轮船正在由下游通过船闸驶往上游，首先将下游阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，关闭下游阀门B，打开下游闸门D，轮船从下游水道进入五闸室，关闭下游闸门D。再打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随闸室水位上升而上升，当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样爬过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰，轮船通过三峡大坝约3.5小时。 如题3图所示，升船机通道由上下航道和塔楼组成，主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道，过坝时间可由船闸的3.5小时缩短至约40分钟。是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。如题4图所示，升船机塔楼主要由塔柱、承船厢、滑轮组和两组平衡重等构成，与电梯原理相似。承船厢装满水时总质量为15500吨，其工作原理是：船只由航道进入装满水的承船厢，此时滑轮组无驱动力，平衡重借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止；关闭闸门后，再由带驱动力的滑轮组和两组平衡重共同将承船厢提升或下降，到达位置后开闸，船只离开承船厢驶出航道。（g取10N/kg） （1）船闸是利用__________原理工作的。如图2所示，已经驶入五闸室的轮船想要进入四闸室，下一步操作是__________（选填序号）； A.打开阀门A　　B.打开阀门B C.打开闸门C　　D.打开闸门D （2）如题4图所示，升船机滑轮组中定滑轮既可以产生驱动力，还可以_____________； （3）一艘总质量为3000吨（船重+货重）的货轮驶入承船厢，从承船厢排开__________N的水；关闭闸门后，货轮和承船厢的总质量为__________吨； （4）为了减少升船机的耗能，三峡升船机的每一组平衡重设置质量应为__________吨； （5）若升船机将一艘排水量为3000吨的轮船运送到上游后，紧接着又计划将一艘排水量为1000吨的轮船运送到下游，平衡重的质量应__________（选填序号）。 A. 增加 B. 减少 C. 保持不变 【答案】（1） ①. 连通器 ②. A （2）改变力的方向 （3） ①. 3×107 ②. 15500 （4）7750 （5）C 【解析】 【小问1详解】 [1]上端开口、下部相连通的容器叫连通器，连通器中的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相平的，船闸就是利用连通器原理工作的。 [2]如题2图所示，一艘轮船由下游通过船闸驶往上游，首先要将下游阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，关闭下游阀门B，打开下游闸门D，轮船从下游水道进入五闸室，关闭下游闸门D，再打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随闸室水位上升而上升，当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样爬过一级阶梯，轻松驶入四闸室。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 由定滑轮的特点结合题意知，升船机滑轮组中定滑轮既可以产生驱动力，还可以改变力的方向。 【小问3详解】 [1]轮船的排水量是指满裁时排开水的总质量，由于轮船漂浮在水面，排开水的总质量也等于轮船的总质量，故一艘总重量为3000吨(船重+货重)的货轮驶入承船厢，根据阿基米德原理知，承船厢会排开水的重力等于货轮的总重力为 [2]由于承船厢装满水，货轮进入后漂浮，排开水的质量等于货轮总质量，故货轮进入承船厢后，承船厢的总质量与原来相同，即总重是15500吨。 【小问4详解】 为了减少升船机的耗能，提升升船机的机械效率，三峡升船机的平衡重组两边拉力相同，故应设置重量为 【小问5详解】 在升船机两侧塔柱内布置了与提升总重相同的平衡重组，若升船机将一艘排水量为3000吨的轮船运送到上游后，紧接着又计划将一艘排水量为1000吨的轮船运送到下游，由杠杆平衡原理可知，只需改变力臂，平衡重组的配重保持不变，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$