内容正文:
武汉市新洲区阳逻街第一初级中学2023-2024学年度
八年级下学期期中测试物理试题
可能用到的物理常量:ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,标准大气压p0=1.0×105Pa.
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题只有1个正确选项。每小题3分,共45分)。
1. 物理学中通常在受力物体上用一条带箭头的线段表示力的三要素。如图所示,一位同学沿水平方向用75N的力推箱子。在这个力的示意图中,力的三要素不包含力的( )
A. 单位 B. 大小 C. 方向 D. 作用点
【答案】A
【解析】
【详解】力的三要素为力的大小、方向、作用点,不包括力的单位。
故选A。
2. 如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,跳板被跳水运动员压弯。下列说法正确的是( )
A. 跳板发生的形变是弹性形变
B. 使跳板发生形变的力是小红所受的重力
C. 跳板发生形变时,小红的脚没有发生形变
D. 不管小红站在跳板的哪个位置,跳板的形变程度都相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.人离开跳板后,跳板可以恢复原状,说明跳板发生的形变是弹性形变,故A正确;
B.使跳板发生形变的力是小红对跳板的压力,故B错误;
C. 跳板发生形变,是因为人对跳板有压力的作用,由于力的作用是相互的,跳板对人的脚也有力的作用,使脚发生形变,故C错误;
D. 力的作用点影响力的作用效果,运动员站在跳板不同位置,跳板的形变程度是不相同的,故D错误。
故选A。
3. 如图是小红正在水平雪地上滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A. 滑雪板底部光滑是为了增大与雪地间的摩擦
B. 小红脚蹬滑雪板是为了减小其对雪地的压力
C. 小红和滑雪板所受的重力与雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
D. 小红停止用雪杖撑地后就会慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A. 滑雪板底部光滑是为了减小接触面的粗糙程度来减小与雪地间的摩擦,故A错误;
B.小红脚蹬滑雪板是通过增大受力面积来减小其对地面的压强,故B错误;
C.小红和滑雪板受到的重力与地面对它们的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.小红停止用雪杖撑地后就慢慢停下来,是因为受到了阻力,说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
4. 在如图所示的跳伞表演中,跳伞运动员在空中匀速直线下降,如果已知人和伞所受的重力分别是800N和200N,则运动员和降落伞共受阻力的大小和方向分别是( )
A. 600N竖直向上 B. 600N竖直向下 C. 1000N竖直向上 D. 1000N竖直向下
【答案】C
【解析】
【详解】人和伞所受的重力分别是800N和200N,人和伞总重力为
800N+200N=1000N
由于跳伞运动员和伞在空中匀速直线下降,处于匀速直线运动状态,所以人和伞受到的阻力与人和伞的总重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,因此阻力大小为1000N,方向为竖直向上。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 如图所示,一辆汽车在平直道路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的支持力是由于轮胎发生形变而产生的
B. 汽车水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力
C. 汽车突然刹车时,乘客的身体由于惯性会向后仰
D. 车身上方气流比车身下方气流的速度大,压强大
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车受到的支持力是由于地面发生形变而产生的,故A错误;
B.汽车在平直道路上匀速行驶,汽车水平方向受到的牵引力和阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C.汽车突然刹车时,乘客下半身停止,上半身由于惯性向前运动,会向前倾,故C错误;
D.汽车高速行驶时,车身上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,故D错误。
故选 B。
6. 篆刻是中国传统技艺的重要组成部分。如图所示,用篆刻刀在印章上刻字的过程中,下列说法错误的是( )
A. 印章形状发生了变化
B. 印章所受的重力变小
C. 篆刻刀的刀柄表面很粗糙,是为了增大摩擦
D. 篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了增大压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.篆刻刀在印章上刻字的过程中,原本平整的印章表面,出现字迹,印章形状发生了变化,故A正确,不符合题意;
B.篆刻完成前后,由于印章上被刻掉很多碎屑,因而印章的质量变小,则印章所受的重力变小,故B正确,不符合题意;
C. 篆刻刀刀柄表面粗糙,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C正确,不符合题意;
D. 篆刻刀刀刃做的锋利,是为了通过减小受力面积的方式来增大压强,而非增大压力,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 在如图所示实验中,让小铁球从斜面顶端由静止滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,观察到它在水平桌面上加速运动的轨迹如图甲中虚线所示;再次将小铁球从斜面顶端由静止滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线所示。由上述实验现象得出的下述结论中,不正确的是( )
A. 力可以改变小铁球的运动状态
B. 力的方向会影响力的作用效果
C. 两次实验中,小铁球在运动过程中都受平衡力的作用
D. 磁铁吸引小铁球时,磁铁与水平桌面之间有摩擦力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.由乙图可知,磁铁对小球的吸引力,使小球的运动方向发生改变,说明力可以改变小铁球的运动状态,故A正确,不符合题意;
B.磁铁在小球运动路径的正前方,和路径的侧边时,吸引力的方向不同,小球的运动情况不同,说明力的方向会影响力的作用效果,故B正确,不符合题意;
C. 两次实验中,小铁球运动状态都发生改变,小铁球在运动过程中都受非平衡力的作用,故C错误,符合题意;
D.磁铁吸引小铁球时,由于力的作用是相互的,磁铁也受到吸引力的作用,磁铁保持静止,是因为磁铁与水平桌面之间有摩擦力的作用,故D正确,不符合题意。
故选C。
8. 利用如图所示的装置探究二力平衡的条件。下列说法正确的是( )
A. 小车应放在粗糙的水平桌面上
B. 图中小车静止时,只受到一对平衡力的作用
C. 小车处于平衡状态时,左、右托盘里的砝码质量一定不相等
D. 将小车扭转一个角度后释放,是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一条直线
【答案】D
【解析】
【详解】A.“探究二力平衡条件”这个实验很重要的一点就是尽量减小物体受到的摩擦力对实验的影响,所以水平面越光滑越好,故A错误;
B.图中小车静止时,竖直方向受到重力和支持力,水平方向受到拉力和摩擦力,小车受到两对平衡力的作用,故B错误;
C.当桌面上的小车处于静止状态,此时小车受到平衡力的作用,即小车受到两侧的拉力相等,由此可知左、右两盘中的砝码质量相等,故C错误;
D.将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,故松手后,小车将转动,不能保持平衡,设计此实验的目的是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一条直线上,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A. 小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B. 小球在摆动过程中,所受重力的大小和方向不断改变
C. 当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
D. 当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将保持静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在摆动过程中,小球的运动方向和速度大小不断发生变化,处于非平衡状态,所以小球一直受到非平衡力的作用,故A错误;
B.重力大小与质量有关,方向始终竖直向下,则小球在摆动过程中,所受重力的大小和方向都不改变,故B错误;
C.当小球摆至B位置时,小球的速度方向水平向右,如果细线突然断裂,小球由于惯性要继续向右运动,同时在重力作用下小球要下落,则小球将做平抛运动,故C错误;
D.当小球摆至C点时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,由牛顿第一定律可知,小球将静止在C位置,故D正确。
故选D。
10. 在一堂物理活动课上,同学们正以“如果没有……”为主题展开讨论。以下是同学们提出的四个观点:①如果没有重力,水不会总向低处流;②如果没有摩擦力,我们就寸步难行;③如果没有受到力的作用,物体总保持静止状态;④如果没有惯性,汽车突然刹车时,乘客的身体会前倾。其中合理的是( )
A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①水从高处往低处流,是因为水受重力的作用;如果没有重力,则水不会从高处往低处流,故①正确;
②人走步是依靠鞋底与地面之间的摩擦力,当摩擦力消失,人将无法正常行走,故②正确;
③如果没有受到力的作用,物体总保持静止状态或匀速直线运动,故③错误;
④如果没有惯性,汽车突然刹车时,乘客的身体会停止,不会前倾,故④错误。
故选A。
11. 某同学用如图所示装置“研究液体内部的压强”,下列说法不正确的是( )
A. U形管左右两侧液面高度差越大,反映了薄膜所受液体的压强越大
B. 比较甲、乙、丙三图可得:同一深度液体向各个方向的压强都相等
C. 比较丙、丁两图可得:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关
D. 若在甲图中增大探头在水中的深度,U形管左右两侧液面的高度差会变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据转换法,U形管左右两侧液面高度差反映液体压强大小,U形管左右两侧液面高度差越大,说明了薄膜所受液体的压强越大,故A正确,不符合题意;
B.比较甲、乙、丙三图可得:同一液体深度相同,探头方向不同,U形管左右两侧液面高度差相同,说明:同一液体,同一深度液体向各个方向的压强都相等,故B正确,不符合题意;
C.比较丙、丁两图,液体深度相同,盐水密度大于水,丁图中U形管左右两侧液面高度差更大,说明:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关,故C正确,不符合题意;
D.若在甲图中增大探头在水中的深度,探头所受液体压强增大,则U形管左右两侧液面的高度差会变大,故D错误,符合题意。
故选D。
12. 如图所示,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔甲、乙,用手堵住两个小孔,在瓶中装满水后放入接水盘。松手后,在两孔都有水喷出的过程中( )
A. 喷出的水在盘中的落点始终不变
B. 甲、乙两孔间水的压强差不断变小
C. 相同的时间内,乙孔喷出的水比甲孔喷出的水多
D. 若用手封堵住塑料瓶口,甲、乙两孔都会停止喷水
【答案】C
【解析】
【详解】A.松手后,随着瓶内水位的下降,压强减小,喷出的水在盘中的落点逐渐靠近瓶子,故A不符合题意;
B.松手后,在两孔都有水喷出的过程中,水位的高度差不变,由Δp=ρgΔh可知甲、乙两孔间水的压强差不变,故B不符合题意;
C.甲孔的位置比乙孔的位置高,水的深度大,液体压强大,则水的流速快,两孔大小相同,则相同时间内乙孔流出水多,故C符合题意;
D.若用手封堵住塑料瓶口,下面孔会有水流出,上面的孔会有空气进入,不会有水流出,因为虽然两孔和空气接触部分都有大气压存在,但是,下面孔表面的水还有一段液注高的压强(上下两孔之间的液注高度差产生的液体压强)所以下面的孔会有水流出,上面的孔会有气泡进入瓶中,故D不符合题意。
故选 C。
13. 小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,当瓶口又被浸没时,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。则( )
A. 盆景盘和塑料瓶构成了一个连通器
B. 大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C. 瓶中的水不再流出时,瓶内气体压强大于瓶外的大气压
D. 将此装置从1楼带到5楼的过程中,瓶中的水柱会逐渐升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.盆景盘与塑料瓶底部相连,塑料瓶上端不开口,不属于连通器,故A不符合题意;
B.当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,故B符合题意;
C.当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,当水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,故C不符合题意;
D.将此装置从一楼搬到五楼,外界的气压会减小,玻璃瓶中的水在瓶内气体的压强下会流出一部分,玻璃瓶中的液面将下降,故D不符合题意。
故选 B。
14. 如图甲所示,三节直径不同的塑料管A、B、C连结在一起(A管直径最大,C管直径最小),然后与抽气机相通。将三个气体压强传感器分别放入管A、B、C内,将传感器与计算机相连,从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。计算机绘制出的三节管中的气体压强p随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A. 抽气前,三节管中的气体压强都为101.0kPa
B. 在3~9s内,A管中的气体流速和压强变化都最大
C. 乙图中的图线③表示C管中的气体压强随时间变化
D. 若加快抽气机的抽气速度,则乙图中的三条图线都将下移
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,抽气前,即0~3s内,三节管中的气体压强都为101.0kPa,故A正确,不符合题意;
BC.A管直径最大,C管直径最小, 当气流流过时,C管的气体流速最快,压强最小,A管的气体流速最慢,压强最大,图线③中时间增大,气体压强最小,图线③表示C管中的气体压强随时间变化,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.若加快抽气机的抽气速度,气体压强都减小,乙图中的三条图线都将下移,故D正确,不符合题意。
故选B。
15. 如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是( )
A. 长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡
B. 长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S
C. 长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1)
D. 浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知,长方体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,则长方体两个相对的侧面所受液体的压力同时作用在长方体上,且大小相等、方向相反、作用在同一条直线上是一对平衡力,故A正确,不符合题意;
B.液体对长方体上表面的压强
由可知,液体对长方体上表面的压力
故B正确,不符合题意;
C. 液体对长方体下表面的压强
由可知,液体对长方体上表面的压力
长方体上、下表面受到液体对它的压力差为
故C错误,符合题意;
D.由浮力产生的原因可知,物体受到的浮力
故D正确,不符合题意。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括11小题,共55分)。
16. 2024年1月5日,武汉市新洲区智造的快舟火箭,将天目一号掩星探测星座15~18星送入预定轨道,圆满完成2024年中国航天首次发射。如图所示,使火箭升空的推力的施力物体是_____(选填“周围的空气”或“喷出的燃气”);火箭加速升空时,火箭推力_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;由于地球在自西向东不停地自转,为节省燃料,火箭在升空后,应向偏_____(选填“东”或“西”)方向飞行。
【答案】 ①. 喷出的燃气 ②. 大于 ③. 东
【解析】
【详解】[1]火箭通过喷射燃气,火箭对燃气施加一个向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,燃气就会对火箭施加一个向上的反作用力,从而使火箭升空,所以火箭升空的力的施力物体是燃气。
[2]火箭加速升空,火箭受到的合力的方向是向上的,所以受到的推力大于重力和空气阻力之和,故推力大于重力。
[3]因为地球是自西向东的自转,由于惯性,飞船脱离地球后仍然会向东运动,所以偏东飞行会节约燃料。
17. 2021年5月15日,天问一号火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆于火星。火星对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的。如图所示,“祝融号”火星车的质量为240kg,共有6个宽大的轮子,平均每个轮子与火星的接触面积为160cm2。火星对“祝融号”的引力大约是_____N;“祝融号”静止时,对火星水平表面的压强大约为_____Pa。若地球表面与火星表面的粗糙程度一样,则“祝融号”在火星表面行驶受到的摩擦力_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)在地球表面行驶时的摩擦力。
【答案】 ①. 900 ②. 9375 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]物体在地球受到的重力
火星对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的,火星对“祝融号”的引力大约是
[2]祝融号静止时,对火星水平表面的压力
对火星水平表面的压强
[3]若地球表面与火星表面的粗糙程度一样,则“祝融号”在火星表面压力更小,则所受摩擦力更小。
18. 小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为_____mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为(0.85cm2),医生至少需要_____N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积减小时,压强_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)6.8 (2)1.1
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,通气孔的面积
【小问2详解】
由题意知,人对笔帽的拉力应等于笔帽受到的内外压力差,由公式得,医生所用的力为
【小问3详解】
急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,压缩体内空气体积,使体内气体压强变大,排出异物,此方法应用的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积减小时,压强变大。
19. 如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,而是落在支柱上。
(1)拨弯的簧片会把金属片弹出,说明力可以改变物体的_____;金属片被弹出时,小球由于具有_____要保持原来的静止状态,同时小球受到_____作用,会落在支柱上。
(2)请在答题卡相应位置画出此时小球所受重力的示意图。
【答案】(1) ①. 运动状态 ②. 惯性 ③. 重力
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]拨弯的簧片会把金属片弹出,金属片由静止变为运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]小球没有随金属片飞出,这是因为小球具有惯性,仍会保持原来的运动状态。
[3]小球又落回支座上是因为受到了竖直向下的重力的作用。
【小问2详解】
小球所受重力方向竖直向下,作用在小球的中心,即重心上。
20. 地球附近的所有物体都受到重力的作用,某物理实验小组的同学们认为物体所受重力的大小跟它的质量有关,于是他们用若干相同的钩码(每个钩码质量为50g)、弹簧测力计进行了探究。
数据序号
1
2
3
4
5
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)测量物体重力前,除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在_____方向调零;
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_____状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力的大小;
(3)上表中是同学们测得的几组数据,请你根据表格中的实验数据,在图中作出重力随质量变化的图象;
(4)由图象可知:物体所受的重力跟它的质量成_____(选填“正比”或“反比”);
(5)本实验需要多次测量,其目的是_____。
A. 求平均值,减小误差 B. 寻找普遍规律,避免偶然性
【答案】(1)竖直 (2)静止
(3) (4)正比
(5)B
【解析】
【小问1详解】
使用弹簧测力计测量力前,需要在所测的方向上调零;测量物体重力时,由于重力是竖直向下的,应将弹簧测力计在竖直方向调零。
【小问2详解】
测量物体重力时,当物体处于静止状态时,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,大小相等;因弹簧测力计对物体的拉力与物体对弹簧测力计的拉力为相互作用力,大小相等,此时弹簧测力计的示数才等于物体的重力。
【小问3详解】
由表中数据,利用描点法画出重力随质量变化的图象,如图所示:
【小问4详解】
由于重力与质量的关系图像为过原点的直线,可以得出的结论是:物体所受的重力跟它的质量成正比关系。
【小问5详解】
本实验需要多次测量,是为了通过探究得出重力和质量的正比例关系,使结论更具普遍性,故选B。
21. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)甲实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据______的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等;
(2)比较甲、乙两次实验,可得出结论:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与______有关;比较______两次实验,可得出结论:接触面所受的压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)丙实验中木块做匀速直线运动,画出此时木块对砝码作用力的示意图______。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 压力大小 ③. 乙、丙 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中将用弹簧测力计水平匀速拉动木块,使木块沿长木板做匀速直线运动。木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡原理可知,此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)[2]分析甲、乙两次实验可知,接触面的粗擦程度相同,而乙中压力大,其弹簧测力计的示数较大,说明木块受到的摩擦力较大,由此可得出结论:在接触面积一定,滑动摩擦力大小与压力大小有关,且压力越大,摩擦力越大。
[3]由乙和丙实验可知,压力大小相同,其中粗糙的木板上,弹簧测力计示数较大,说明木块受到的摩擦力较大,由此可得出结论:压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[4]砝码随木块匀速运动时,木块与砝码保持相对静止,砝码相对于木块没有相对运动趋势,也没有发生相对运动,因此砝码不受木块的摩擦力。木块对砝码只有一个向上的支持力的作用,如图所示:
22. 在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均观察海绵_____,来显示小桌对海绵的压力作用效果;
(2)比较_____两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越_____(选填“明显”或“不明显”)。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可采取的措施是_____。下列事例中,没有直接应用该结论的是_____(填序号)。
A.铁轨下面铺放枕木
B.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
C.书包要用宽的背带
D.货车每一车轴的平均承载不得超过10t
【答案】(1)凹陷程度
(2) ①. 乙丙 ②. 不明显 ③. 取下丙小桌上的砝码 ④. D
【解析】
【小问1详解】
海绵受力时会发生形变,三次实验中,通过观察海绵凹陷程度来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法。
【小问2详解】
[1][2]要得到“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显的结论”,应控制压力相同,受力面积不同,故图中乙、丙两组实验符合要求。
[3]取下丙图中的砝码,通过比较甲、丙两图也得出压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显的实验结论。
[4]A.铁轨下面铺放枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.有些课桌的边缘设计成圆弧形状,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.书包要用宽的背带,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故C不符合题意;
D.货车每一车轴的平均承载不得超过10t,是受力面积一定时,减小压力,减小压强,故D符合题意。
故选D。
23. 如图是小明“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形:
(1)图甲中弹簧测力计的示数为_____;物体浸没在水中受到的浮力F浮=_____N;
(2)图甲、乙、丙表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积_____(选填“无关”或“有关”);图甲、_____表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸没的深度无关;图甲、丁、戊表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟液体的_____有关;
(3)继续增大图戊中物体所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数变小,此时物体受到的浮力_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 2.2 ②. 0.8
(2) ①. 有关 ②. 丙、丁 ③. 密度
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数是2.2N,物体的重力是2.2N。
[2]图丙中物体浸没在水中弹簧测力计的示数是1.4N,物体受到的浮力
F浮=G-F丙=2.2N-1.4N=0.8N
【小问2详解】
[1]图甲、乙、丙中,同种液体,浸在液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到浮力大小与浸在液体中的体积有关。
[2]图甲、丙、丁中,同种液体,排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,可以得到浮力大小与物体浸没的深度无关。
[3]图甲、丁、戊中,物体浸没在液体中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力不同,可以得到浮力大小与液体的密度有关。
【小问3详解】
继续增大图戊中物体所处的深度,当它与容器底部接触后,排开液体的体积不变,液体的密度不变,由阿基米德原理可知浮力不变。
24. 牵引力并不是一种特定性质的力,在初中物理,我们一般把使物体前进的力称之为牵引力,如:汽车行车时,发动力提供的动力可以称为牵引力。如图为国产某自卸货车,其相关参数如下表。
自重
8.8t
最大载货量
15.5t
轮胎个数
8
轮胎与地面接触的总面积
0.5m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该货车空载在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为其重力的0.05倍,此时该货车发动机提供的牵引力是多少N?
(2)一个桥头立着如图所示的限重标志牌,该桥面能承受的最大压强为9×105Pa:
①该货车要安全通过该桥,所装载的货物最大重力不能超过多少N?
②该货车要安全通过该桥,是否会对该桥面造成损坏?(通过计算说明)
【答案】(1)4400N
(2)①3.62×105N,②不会
【解析】
【小问1详解】
该货车空载的重力
G=mg=8.8×1000kg×10N/kg=8.8×104N
该货车空载在平直公路上匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,大小相等,受到的阻力为
f=0.05G=0.05×8.8×104N=4400N
牵引力
F=f=4400N
【小问2详解】
①该货车要安全通过该桥,最大总重力
G总=F最大=p最大S=9×105Pa×0.5m2=4.5×105N
所装载的货物最大重力
G最大=G总-G=4.5×105N-8.8×104N=3.62×105N
②该货车最大载货的重力
G载最大=m载最大g=15.5×1000kg×10N/kg=1.55×105N
因为
G载最大<G最大
不会对该桥面造成损坏。
25. 高压锅又称压力锅,是一种常用厨房的锅具,高压锅与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。图甲是海拔五千多米的高原边防哨所战士用压力锅煮面条,图乙是高压锅的结构示意图。
(1)高原边防哨所战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭,这是因为大气压随海拔的升高在逐渐_____(选填“增大”或“减小”),高原地区用普通锅做饭时水的沸点将_____(选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃;
(2)图乙中高压锅内装有10cm深的水,限压阀的质量为100g,排气孔的横截面积为10mm2,求这个高压锅正常工作时:
①锅底受到水的压强是多大?
②锅内气体与锅外大气的最大气压差是多少?
③已知锅内气压每增加3.6×103Pa,水的沸点相应升高1℃,若该高原边防哨所的大气压p0´=5.4×104Pa,则战士们做饭时,锅内水的沸点最高可达到多少?
【答案】(1) ①. 减小 ②. 低于
(2)①1000Pa;②1×105Pa;③115℃
【解析】
【小问1详解】
[1]大气压随海拔的升高而减小,高原地区海拔高,大气压小。
[2]大气压越低,水的沸点越低,高原地区用普通锅做饭时水的沸点将低于100℃。
【小问2详解】
①锅底受到水的压强
②当限压阀刚好被顶起时,锅内气体与锅外大气的气压差最大
③锅内气体最大气压
锅内气体最大气压比标准大气压高,则锅内水的沸点升高
锅内水的沸点最高可达到100℃+15℃=115℃。
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武汉市新洲区阳逻街第一初级中学2023-2024学年度
八年级下学期期中测试物理试题
可能用到的物理常量:ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,标准大气压p0=1.0×105Pa.
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题只有1个正确选项。每小题3分,共45分)。
1. 物理学中通常在受力物体上用一条带箭头的线段表示力的三要素。如图所示,一位同学沿水平方向用75N的力推箱子。在这个力的示意图中,力的三要素不包含力的( )
A. 单位 B. 大小 C. 方向 D. 作用点
2. 如图所示,跳水运动员站在跳板上静止时,跳板被跳水运动员压弯。下列说法正确的是( )
A. 跳板发生的形变是弹性形变
B. 使跳板发生形变的力是小红所受的重力
C. 跳板发生形变时,小红的脚没有发生形变
D. 不管小红站在跳板的哪个位置,跳板的形变程度都相同
3. 如图是小红正在水平雪地上滑雪的场景,下列说法正确的是( )
A. 滑雪板底部光滑是为了增大与雪地间的摩擦
B. 小红脚蹬滑雪板是为了减小其对雪地的压力
C. 小红和滑雪板所受的重力与雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
D. 小红停止用雪杖撑地后就会慢慢停下来,说明物体的运动需要力来维持
4. 在如图所示的跳伞表演中,跳伞运动员在空中匀速直线下降,如果已知人和伞所受的重力分别是800N和200N,则运动员和降落伞共受阻力的大小和方向分别是( )
A. 600N竖直向上 B. 600N竖直向下 C. 1000N竖直向上 D. 1000N竖直向下
5. 如图所示,一辆汽车在平直道路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的支持力是由于轮胎发生形变而产生的
B. 汽车水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力
C. 汽车突然刹车时,乘客的身体由于惯性会向后仰
D. 车身上方气流比车身下方气流的速度大,压强大
6. 篆刻是中国传统技艺的重要组成部分。如图所示,用篆刻刀在印章上刻字的过程中,下列说法错误的是( )
A. 印章形状发生了变化
B. 印章所受的重力变小
C. 篆刻刀的刀柄表面很粗糙,是为了增大摩擦
D. 篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了增大压力
7. 在如图所示实验中,让小铁球从斜面顶端由静止滚下,沿着它的运动方向放一个磁体,观察到它在水平桌面上加速运动的轨迹如图甲中虚线所示;再次将小铁球从斜面顶端由静止滚下,在它运动路径的侧旁放一个磁体,观察到它在水平桌面上运动的轨迹如图乙中虚线所示。由上述实验现象得出的下述结论中,不正确的是( )
A. 力可以改变小铁球的运动状态
B. 力的方向会影响力的作用效果
C. 两次实验中,小铁球在运动过程中都受平衡力的作用
D. 磁铁吸引小铁球时,磁铁与水平桌面之间有摩擦力的作用
8. 利用如图所示的装置探究二力平衡的条件。下列说法正确的是( )
A. 小车应放在粗糙的水平桌面上
B. 图中小车静止时,只受到一对平衡力的作用
C. 小车处于平衡状态时,左、右托盘里的砝码质量一定不相等
D. 将小车扭转一个角度后释放,是为了探究二力平衡的两个力是否作用在同一条直线
9. 如图所示,将系在细线下的小球拉至A点,然后由静止释放,小球将在A、C两点之间往复摆动,如果不考虑空气对小球的阻力,下列分析中正确的是( )
A. 小球在摆动过程中始终受到平衡力的作用
B. 小球在摆动过程中,所受重力的大小和方向不断改变
C. 当小球摆至B点时,如果细线突然断裂,小球将竖直下落
D. 当小球摆至C点时,如果小球所受的力同时消失,小球将保持静止
10. 在一堂物理活动课上,同学们正以“如果没有……”为主题展开讨论。以下是同学们提出的四个观点:①如果没有重力,水不会总向低处流;②如果没有摩擦力,我们就寸步难行;③如果没有受到力的作用,物体总保持静止状态;④如果没有惯性,汽车突然刹车时,乘客的身体会前倾。其中合理的是( )
A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
11. 某同学用如图所示装置“研究液体内部的压强”,下列说法不正确的是( )
A. U形管左右两侧液面高度差越大,反映了薄膜所受液体的压强越大
B. 比较甲、乙、丙三图可得:同一深度液体向各个方向的压强都相等
C. 比较丙、丁两图可得:在深度相同时,液体内部的压强与液体的密度有关
D. 若在甲图中增大探头在水中的深度,U形管左右两侧液面的高度差会变小
12. 如图所示,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔甲、乙,用手堵住两个小孔,在瓶中装满水后放入接水盘。松手后,在两孔都有水喷出的过程中( )
A. 喷出的水在盘中的落点始终不变
B. 甲、乙两孔间水的压强差不断变小
C. 相同的时间内,乙孔喷出的水比甲孔喷出的水多
D. 若用手封堵住塑料瓶口,甲、乙两孔都会停止喷水
13. 小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示,用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,当瓶口又被浸没时,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。则( )
A. 盆景盘和塑料瓶构成了一个连通器
B. 大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C. 瓶中的水不再流出时,瓶内气体压强大于瓶外的大气压
D. 将此装置从1楼带到5楼的过程中,瓶中的水柱会逐渐升高
14. 如图甲所示,三节直径不同的塑料管A、B、C连结在一起(A管直径最大,C管直径最小),然后与抽气机相通。将三个气体压强传感器分别放入管A、B、C内,将传感器与计算机相连,从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。计算机绘制出的三节管中的气体压强p随时间t变化的图象如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A. 抽气前,三节管中的气体压强都为101.0kPa
B. 在3~9s内,A管中的气体流速和压强变化都最大
C. 乙图中的图线③表示C管中的气体压强随时间变化
D. 若加快抽气机的抽气速度,则乙图中的三条图线都将下移
15. 如图所示,我们研究浸没在液体(密度为ρ液)中的长方体,分析它受力的情况。长方体上、下表面的面积为S,上、下表面所处的深度分别记为h1、h2(h2>h1)。下列说法不正确的是( )
A. 长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡
B. 长方体上表面受到液体对它向下的压力F1=ρ液gh1S
C. 长方体上、下表面受到液体对它的压力差为F2-F1=ρ液g(h2-h1)
D. 浸在液体中的长方体受到液体对它向上的浮力F浮=ρ液g(h2-h1)S
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题包括11小题,共55分)。
16. 2024年1月5日,武汉市新洲区智造的快舟火箭,将天目一号掩星探测星座15~18星送入预定轨道,圆满完成2024年中国航天首次发射。如图所示,使火箭升空的推力的施力物体是_____(选填“周围的空气”或“喷出的燃气”);火箭加速升空时,火箭推力_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;由于地球在自西向东不停地自转,为节省燃料,火箭在升空后,应向偏_____(选填“东”或“西”)方向飞行。
17. 2021年5月15日,天问一号火星探测器携带“祝融号”火星车成功着陆于火星。火星对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的。如图所示,“祝融号”火星车的质量为240kg,共有6个宽大的轮子,平均每个轮子与火星的接触面积为160cm2。火星对“祝融号”的引力大约是_____N;“祝融号”静止时,对火星水平表面的压强大约为_____Pa。若地球表面与火星表面的粗糙程度一样,则“祝融号”在火星表面行驶受到的摩擦力_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)在地球表面行驶时的摩擦力。
18. 小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为_____mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为(0.85cm2),医生至少需要_____N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定质量的气体体积减小时,压强_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
19. 如图所示,拨动簧片,把小球与支座之间的金属片弹出时,小球并没有随金属片飞出,而是落在支柱上。
(1)拨弯的簧片会把金属片弹出,说明力可以改变物体的_____;金属片被弹出时,小球由于具有_____要保持原来的静止状态,同时小球受到_____作用,会落在支柱上。
(2)请在答题卡相应位置画出此时小球所受重力的示意图。
20. 地球附近的所有物体都受到重力的作用,某物理实验小组的同学们认为物体所受重力的大小跟它的质量有关,于是他们用若干相同的钩码(每个钩码质量为50g)、弹簧测力计进行了探究。
数据序号
1
2
3
4
5
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)测量物体重力前,除了要观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在_____方向调零;
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于_____状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力的大小;
(3)上表中是同学们测得的几组数据,请你根据表格中的实验数据,在图中作出重力随质量变化的图象;
(4)由图象可知:物体所受的重力跟它的质量成_____(选填“正比”或“反比”);
(5)本实验需要多次测量,其目的是_____。
A. 求平均值,减小误差 B. 寻找普遍规律,避免偶然性
21. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)甲实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据______的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等;
(2)比较甲、乙两次实验,可得出结论:接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与______有关;比较______两次实验,可得出结论:接触面所受的压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)丙实验中木块做匀速直线运动,画出此时木块对砝码作用力的示意图______。
22. 在探究影响压力作用效果的因素的实验中,甲图中小桌放在海绵上,乙图中在桌面上放一个砝码,丙图中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
(1)在三次实验中,均观察海绵_____,来显示小桌对海绵的压力作用效果;
(2)比较_____两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越_____(选填“明显”或“不明显”)。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可采取的措施是_____。下列事例中,没有直接应用该结论的是_____(填序号)。
A.铁轨下面铺放枕木
B.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
C.书包要用宽的背带
D.货车每一车轴的平均承载不得超过10t
23. 如图是小明“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形:
(1)图甲中弹簧测力计的示数为_____;物体浸没在水中受到的浮力F浮=_____N;
(2)图甲、乙、丙表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积_____(选填“无关”或“有关”);图甲、_____表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸没的深度无关;图甲、丁、戊表明,物体在液体中所受浮力的大小,跟液体的_____有关;
(3)继续增大图戊中物体所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数变小,此时物体受到的浮力_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
24. 牵引力并不是一种特定性质的力,在初中物理,我们一般把使物体前进的力称之为牵引力,如:汽车行车时,发动力提供的动力可以称为牵引力。如图为国产某自卸货车,其相关参数如下表。
自重
8.8t
最大载货量
15.5t
轮胎个数
8
轮胎与地面接触的总面积
0.5m2
行驶时的最大速度
90km/h
(1)该货车空载在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为其重力的0.05倍,此时该货车发动机提供的牵引力是多少N?
(2)一个桥头立着如图所示的限重标志牌,该桥面能承受的最大压强为9×105Pa:
①该货车要安全通过该桥,所装载的货物最大重力不能超过多少N?
②该货车要安全通过该桥,是否会对该桥面造成损坏?(通过计算说明)
25. 高压锅又称压力锅,是一种常用厨房的锅具,高压锅与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。图甲是海拔五千多米的高原边防哨所战士用压力锅煮面条,图乙是高压锅的结构示意图。
(1)高原边防哨所战士们在日常生活中必须使用压力锅做饭,这是因为大气压随海拔的升高在逐渐_____(选填“增大”或“减小”),高原地区用普通锅做饭时水的沸点将_____(选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃;
(2)图乙中高压锅内装有10cm深的水,限压阀的质量为100g,排气孔的横截面积为10mm2,求这个高压锅正常工作时:
①锅底受到水的压强是多大?
②锅内气体与锅外大气的最大气压差是多少?
③已知锅内气压每增加3.6×103Pa,水的沸点相应升高1℃,若该高原边防哨所的大气压p0´=5.4×104Pa,则战士们做饭时,锅内水的沸点最高可达到多少?
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