精品解析:贵州省六盘水市2020-2021学年八年级下学期期末物理试题
2024-08-16
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2021-2022 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 六盘水市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.72 MB |
| 发布时间 | 2024-08-16 |
| 更新时间 | 2024-08-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46852937.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
六盘水市2021年八年级教学质量监测试卷
物理
温馨提示:1.请考生将相关信息和答案填涂到答题卷上。
2.本试卷共6页,满分100分,考试时间120分钟。
注:本试卷中取10N/kg,
一、选择题(本大题包括8个小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献,其中有一位科学家创立了经典力学理论体系,发现了万有引力定律等重要规律,并以他的名字命名力的单位。这位科学家是( )
A. 亚里士多德 B. 伽利略
C. 帕斯卡 D. 牛顿
2. 人类对物态变化的认识是从水开始的,雨、雪、冰、霜是大自然在向我们讲述水扮演的不同神奇角色。如图所示的符号分别代表四种不同的天气现象,其中主要通过液化形成的是( )
A. 雾 B. 冰雹
C. 霜冻 D. 小雪
3. 疫情防控期间,学校配备了如图所示的全自动红外线摄像测温仪,既能测温又能摄像。当小明同学步入校门接受测温时,下列说法正确的是( )
A. 测温仪镜头相当于凹透镜
B. 所成像的性质与照相机成像原理相同
C. 小明远离镜头时屏幕所成的像大小不变
D. 测温仪利用红外线是可见光的特点进行工作
4. 随着对各种新材料深入研究及应用,促进了科技的进步和发展。某款无人机为增加有效载重,需要“瘦身”以提高机械效率。使用碳纤维替代传统材料制作无人机机架,可以使其重量减轻约15%~20%,这主要是由于该材料具有较小的( )
A. 体积 B. 硬度 C. 弹性 D. 密度
5. 滑雪运动中运动员把宽大的滑雪板安装在靴底上,在雪地完成加速、跳跃或滑降的竞赛动作。如图所示,滑雪板能保障运动员在雪地表面快速运动而不深陷雪地。以下选项与此情景蕴含的物理原理相同的是( )
A. 加深鞋子底部的花纹 B. 载重车装有很多车轮
C. 菜刀用久了需要打磨 D. 饮料吸管有一端是尖的
6. 某探究小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,拍摄了小球运动过程的频闪照片。让小球从斜面上的点由静止开始滚下,、、点为频闪照相机拍摄小球每隔相同时间所到达的位置,如图所示。能说明小球在斜面上运动情况的图象是( )
A. B.
C D.
7. 如图所示,两个完全相同的长方体物块甲、乙浸没在水中并处于悬浮状态。甲物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为;乙物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为。则下列关于甲、乙两物块压强差、压力差关系判断正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上,a、b两个体积相同的实心小球,分别从两根弹簧的正上方由如图所示位置静止释放。a、b两球下落过程中弹簧的最大压缩量相等(不计空气阻力且整个过程弹簧均处于弹性限度内)。则关于两个小球下落过程判断正确的是( )
A. 两个小球与弹簧接触时将向下做减速运动
B. a球所受重力小于b球所受重力
C. 两球下落过程中未接触弹簧前机械能守恒
D. b球下落过程中动能变化量最大
二、填空题(本大题包括5个小题,每空2分,共14分)
9. “旋转纽扣”是一项传统游戏,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,如图所示。再用外力将绳子拉开、收拢交互进行。用力反复拉绳的两端就会听到“呜呜”的声音,此声音是由于纽扣旋转带动周围空气______而产生的。
10. 中国跳水队是中国体育奥运冠军团队,几乎在每届奥运会跳水项目比赛中都具有垄断性的地位,故而有着“跳水梦之队”的美誉。如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员对跳板向下施力的同时,也受到跳板向上的作用力。但这两个力的作用效果并不相同,前者主要是改变了跳板的______,而后者主要是改变了运动员的______。
11. 拔火罐作为一种传统中医外疗法,发挥着预防保健、治疗疾病的作用。医生将酒精棉球点火后在玻璃罐内绕两圈,迅速将玻璃罐扣在皮肤上,如图所示,在______作用下玻璃罐能紧紧压在患者的皮肤上。
12. 如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,将一重为600N的货物匀速向上提升了2m,拉力为400N。则绳子自由端移动的距离为______m,滑轮组的机械效率是______。
13. 如图甲所示,水平地面上的物体受到方向不变的推力的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。则在9~12s内,物体克服摩擦力所做的功为______J。
三、简答题(本大题包括3个小题,每小题3分,共9分)
14. 我国近视眼的发病率高居世界前列,其中小学生近视率上升到近40%,初中生近视率达到60%,广大青少年注意保护眼睛健康非常重要。请从物理学角度解释近视眼形成的原因,并提一条保护眼睛健康的合理化建议。
15. 在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,如图所示。人必须站在安全线以外的区域候车,请从物理学角度分析这样要求的必要性。
16. 小明和小刚在生活中观察到:同一辆汽车在同一水平路面沿直线行驶(路面粗糙程度均匀),汽车的速度越大,刹车后滑行的距离就越长,因此小明认为同一辆汽车的速度越大惯性越大。而小刚提出物体的惯性与质量有关,质量越大惯性越大。请你判断谁的说法正确,并利用功和能的知识,解释汽车速度大导致刹车后滑行距离变长的原因。
四、作图题(本大题包括4个小题,每小题2分,共8分)
17. 在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
18. 如图所示,推物块沿斜面向上加速运动,请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。
19. 如图所示,在轻质杠杆的点挂一重物,杠杆在图示位置静止。请在杠杆的端点A处,画出使杠杆保持静止的最小力及其阻力臂。(为杠杆的支点)
20. 如图所示,将一密度为且重力为的正方体实心物块浸没在盛有酒精的容器中,松手后至物块静止,请在答题卷的坐标图中画出物块在这一过程中所受浮力随时间变化的大致图象。
五、实验与科学探究题(本大题包括3个小题,共30分)
21. 杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,如捣米的舂(chōng)。如今,在我们的生产生活中仍大量使用杠杆,那么杠杆的平衡需要满足哪些条件呢?小明准备了杠杆、细线和钩码若干,利用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示,为使杠杆在______位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向______端调节;
(2)实验时将杠杆中点作为支点的目的是______;
(3)如图乙所示,在杠杆左侧的A点挂上两个钩码,在右侧点也挂两个钩码时杠杆平衡;保持A、位置不变,多次分别在左右两侧添加相同个数的钩码,杠杆继续保持平衡。小明得出杠杆的平衡条件是:只有在杠杆左右两侧力的大小和力臂相等时,杠杆才能平衡。请问小明得出的结论可信吗?______,分析是______。
22. 为测量水平运动物体所受的滑动摩擦力,小刚和同学准备了形状相同的木块和铁块各一块、弹簧测力计(已调零且量程满足实验要求),按如图所示的实验设计进行测量。
(1)实验中,应沿水平方向拉着物块做______运动;根据______原理得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;
(2)如图所示,此时水平运动的物块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)有同学在实验中提出想知道木块和铁块哪个的下表面更粗糙。小刚同学建议在同一水平面分别将铁块放在木块上、木块放在铁块上,再按以上步骤拉动下方物块进行测量,通过比较拉力大小即可判断。你认为小刚同学的建议合理吗?______,请简述理由______。
23. 小红在洗碗时发现,捞出同时在热水里浸泡过的金属勺和塑料勺,金属勺比塑料勺摸起来烫手。小红疑惑为什么不同物体在吸热相同的情况下,冷热程度怎么会有如此大的区别呢?她向老师请教,老师解释道:物质的吸热情况受多种因素影响,不同的物质吸热过程中温度变化情况反映其不同的吸热能力。老师的讲解引发小红的思考:不同物质吸热的情况是怎样的?为探究提出的问题,小红在老师的帮助下,准备了规格相同的烧杯、温度计、电加热器、秒表、水和煤油若干。设计了如下的实验方案:如图甲所示,利用电加热器来加热水和煤油,通过温度计示数大小变化情况进行判断(实验过程中保持温度计玻璃泡浸没在液体中央,电加热器每秒放热是一定的)。请回答下列问题:
(1)实验中,被加热的水和煤油应选择初温和______相等,电加热器同时开始加热;
(2)老师建议配备秒表为了通过______相同,从而控制水和煤油吸热相同;
(3)完成实验,记录数据。根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:水和煤油两种液体在吸热相同时,______升温较高。小红分析得出:水和煤油如果升高到相同温度时,______吸热较多;
(4)小红根据分析得出结论:当其它条件相同时,温度变化量较小的物质吸热能力______(选填“强”或“弱”)。
六、综合应用题(本大题包括2个小题,第24题7分,第25题8分,共15分。解答时须写出必要的文字说明,计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
24. 新能源电动汽车具有环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用重要交通工具之一。为了区别于传统燃油汽车,新能源汽车使用绿色号牌。如图所示,有一辆挂有绿色号牌的新能源电动汽车,以72km/h的速度在水平地面沿直线匀速行驶了10min,行驶过程中所受阻力为自重的0.06倍。(取)求:
(1)电动汽车在10min内通过路程;
(2)已知该车静止时对地面的压强是每个轮胎与地面的接触面积为,求车的质量;
(3)在水平地面匀速行驶的过程中,该电动汽车牵引力做功的功率。
25. 小明运用浮力的相关知识,利用定滑轮、轻质细线(忽略体积)和两个完全相同的小桶(带刻度),设计制作了一个测量物体质量和密度的装置。(取)
(1)将某物块放入左侧小桶,向右侧小桶内逐渐加入水至180mL时,滑轮两侧小桶平衡,如图甲所示。求物块的质量为多少?
(2)取下右侧小桶置于水平桌面上,将该物块浸没在水中时(物块不吸水且不腐蚀水),小桶水面变化情况如图乙所示。求物块密度为多少?
(3)该物块浸没在水中所受浮力为多少?
(4)浸没在水中的物块对小桶底部的压力为多少?
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六盘水市2021年八年级教学质量监测试卷
物理
温馨提示:1.请考生将相关信息和答案填涂到答题卷上。
2.本试卷共6页,满分100分,考试时间120分钟。
注:本试卷中取10N/kg,
一、选择题(本大题包括8个小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献,其中有一位科学家创立了经典力学理论体系,发现了万有引力定律等重要规律,并以他的名字命名力的单位。这位科学家是( )
A. 亚里士多德 B. 伽利略
C. 帕斯卡 D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚里士多德目前为止不是物理量的单位,故A不符合题意;
B.伽利略目前为止不是物理量的单位,故B不符合题意;
C.帕斯卡是压强的基本单位,故C不符合题意;
D.牛顿是力的基本单位,故D符合题意。
故选D。
2. 人类对物态变化的认识是从水开始的,雨、雪、冰、霜是大自然在向我们讲述水扮演的不同神奇角色。如图所示的符号分别代表四种不同的天气现象,其中主要通过液化形成的是( )
A. 雾 B. 冰雹
C. 霜冻 D. 小雪
【答案】A
【解析】
【详解】冰雹、霜、雪的形成是凝华现象,雾的形成是液化现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 疫情防控期间,学校配备了如图所示的全自动红外线摄像测温仪,既能测温又能摄像。当小明同学步入校门接受测温时,下列说法正确的是( )
A. 测温仪镜头相当于凹透镜
B. 所成像的性质与照相机成像原理相同
C. 小明远离镜头时屏幕所成的像大小不变
D. 测温仪利用红外线是可见光的特点进行工作
【答案】B
【解析】
【详解】AB.测温仪镜头相当于一个凸透镜,当物体位于其二倍焦距以外时,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像,因此其成像情况与照相机相似,故A错误,B正确;
C.根据凸透镜成实像时物远像近像变小,小明远离镜头时屏幕所成的像大小改变,故C错误;
D.红外线是不可见光,故D错误。
故选B。
4. 随着对各种新材料深入研究及应用,促进了科技的进步和发展。某款无人机为增加有效载重,需要“瘦身”以提高机械效率。使用碳纤维替代传统材料制作无人机机架,可以使其重量减轻约15%~20%,这主要是由于该材料具有较小的( )
A. 体积 B. 硬度 C. 弹性 D. 密度
【答案】D
【解析】
【详解】由可得,可知体积相同的不同物质,密度越小,质量越小。由题知,使用碳纤维材料替代传统材料制作无人机机架,可以降低自重,所以这主要是由于该材料具有较小的密度。
故选D。
5. 滑雪运动中运动员把宽大的滑雪板安装在靴底上,在雪地完成加速、跳跃或滑降的竞赛动作。如图所示,滑雪板能保障运动员在雪地表面快速运动而不深陷雪地。以下选项与此情景蕴含的物理原理相同的是( )
A. 加深鞋子底部的花纹 B. 载重车装有很多车轮
C. 菜刀用久了需要打磨 D. 饮料吸管有一端是尖的
【答案】B
【解析】
【详解】滑雪运动中运动员把宽大的滑雪板安装在靴底上,是通过增大受力面积来减小压强。
A.加深鞋子底部的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.载重车装有很多车轮是通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.菜刀用久了需要打磨是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.饮料吸管有一端很尖是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意;
故选B。
6. 某探究小组在“测量物体运动平均速度”实验中,拍摄了小球运动过程的频闪照片。让小球从斜面上的点由静止开始滚下,、、点为频闪照相机拍摄小球每隔相同时间所到达的位置,如图所示。能说明小球在斜面上运动情况的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,小球从斜面下滑的过程中,小球做加速直线运动,所以小球的速度随时间的增大而增大;
A.如图,v-t中速度随时间增加而减小,是减速运动,故A不符合题意;
B.如图,v-t中速度不随时间而变化,是匀速运动,故B不符合题意;
C.如图,v-t中速度随时间增加而增大,是加速运动,故C符合题意;
D.如图,v-t中速度先增大后减小,故D不符合题意。
故选C
7. 如图所示,两个完全相同的长方体物块甲、乙浸没在水中并处于悬浮状态。甲物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为;乙物块上、下表面所受水的压强差为、压力差为。则下列关于甲、乙两物块压强差、压力差关系判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】图中两种放置方式木块都处于悬浮状态,木块体积相同,根据阿基米德原理,木块受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变,即;竖直放置比水平放置受力面积小,根据,可知。故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 两根完全相同的轻质弹簧竖直固定在水平地面上,a、b两个体积相同的实心小球,分别从两根弹簧的正上方由如图所示位置静止释放。a、b两球下落过程中弹簧的最大压缩量相等(不计空气阻力且整个过程弹簧均处于弹性限度内)。则关于两个小球下落过程判断正确的是( )
A. 两个小球与弹簧接触时将向下做减速运动
B. a球所受重力小于b球所受重力
C. 两球下落过程中未接触弹簧前机械能守恒
D. b球下落过程中动能变化量最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个球与弹簧接触时,在弹力大于重力之前合力向下,仍向下做加速运动,故A错误;
B.a、b两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同,故当弹簧压缩量最大时,两弹簧的弹性势能相等,两小球动能均为零,不计空气阻力,两球的重力势能转化为弹簧势能,所以开始两球的重力势能相等,a球的高度减小,所以a的质量较大,根据G=mg可知,a球所受重力大于b球所受重力,故B错误;
C.两球下落过程中未接触弹簧前,不计空气阻力,重力势能转化为动能,机械能守恒,故C正确;
D.由于物体的动能跟质量和速度有关,在下落的过程中,两球的的质量不同,刚开始时两球的速度为零,即两球动能都为零;当弹簧压缩量达到最大时,此时两球的速度也都为零,两球动能都为零;所以,下落过程中两球的动能变化量相等,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题包括5个小题,每空2分,共14分)
9. “旋转纽扣”是一项传统游戏,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,如图所示。再用外力将绳子拉开、收拢交互进行。用力反复拉绳的两端就会听到“呜呜”的声音,此声音是由于纽扣旋转带动周围空气______而产生的。
【答案】振动
【解析】
【详解】声音是由物体的振动产生的,当用力反复拉绳的两端时会听到“呜呜”的声音,是因为纽扣旋转带动周围空气振动产生的。
10. 中国跳水队是中国体育奥运冠军团队,几乎在每届奥运会跳水项目比赛中都具有垄断性的地位,故而有着“跳水梦之队”的美誉。如图所示,在跳板跳水比赛中,运动员对跳板向下施力的同时,也受到跳板向上的作用力。但这两个力的作用效果并不相同,前者主要是改变了跳板的______,而后者主要是改变了运动员的______。
【答案】 ①. 形状 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1][2]运动员对跳板向下施力的同时,也受到跳板向上的作用力。运动员对跳板向下的压力使得跳板变弯,改变了跳板的形状,跳板对运动员的力使得运动员弹起,使运动员的运动状态发生变化。
11. 拔火罐作为一种传统中医外疗法,发挥着预防保健、治疗疾病的作用。医生将酒精棉球点火后在玻璃罐内绕两圈,迅速将玻璃罐扣在皮肤上,如图所示,在______作用下玻璃罐能紧紧压在患者的皮肤上。
【答案】大气压
【解析】
【详解】拔火罐时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
12. 如图所示,在不计绳重和摩擦情况下,将一重为600N的货物匀速向上提升了2m,拉力为400N。则绳子自由端移动的距离为______m,滑轮组的机械效率是______。
【答案】 ①. 4 ②. 75%
【解析】
【详解】[1]由图可知动滑轮上有两段绳子,则绳子端移动的距离为物体提升高度的两倍,即4m。
[2]滑轮组的机械效率是
13. 如图甲所示,水平地面上的物体受到方向不变的推力的作用,其和的图像分别如图乙、丙所示。则在9~12s内,物体克服摩擦力所做的功为______J。
【答案】180
【解析】
【详解】由丙图知,在9~12s内,物体匀速运动,物体处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,速度为v=1m/s;由乙图知,在9~12s内,推力F=60N,所以物体所受的摩擦力为
f=F=60N
在9~12s内,物体移动的距离为
所以,在9~12s内,物体克服摩擦力所做的功为
三、简答题(本大题包括3个小题,每小题3分,共9分)
14. 我国近视眼的发病率高居世界前列,其中小学生近视率上升到近40%,初中生近视率达到60%,广大青少年注意保护眼睛健康非常重要。请从物理学角度解释近视眼形成的原因,并提一条保护眼睛健康的合理化建议。
【答案】见解析
【解析】
【详解】近视眼形成的原因是:晶状体太厚,折光能力太强,成像在视网膜之前。保护眼睛健康的合理化建议:(1)健康使用电子产品;(2)注意用眼卫生。
15. 在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离地方标有一条安全线,如图所示。人必须站在安全线以外的区域候车,请从物理学角度分析这样要求的必要性。
【答案】见解析
【解析】
【详解】当列车驶进站台时,人如果在安全线以内,列车周围空气流速快,压强小,人身体前后有压强差,因而有压力差,在压力差的作用下人会被压向列车,容易出现危险。因此,列车驶过站台时,人必须站在安全线以外的区域候车。
16. 小明和小刚在生活中观察到:同一辆汽车在同一水平路面沿直线行驶(路面粗糙程度均匀),汽车的速度越大,刹车后滑行的距离就越长,因此小明认为同一辆汽车的速度越大惯性越大。而小刚提出物体的惯性与质量有关,质量越大惯性越大。请你判断谁的说法正确,并利用功和能的知识,解释汽车速度大导致刹车后滑行距离变长的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】小刚的说法正确(因为质量越大,运动状态越不容易改变)。汽车的动能与它的质量和速度有关,当汽车质量一定时,汽车的速度越快,动能越大。在汽车前进过程中,它和地面之间的压力是不变的,粗糙程度也是不变的,滑动摩擦力也是不变的;动能大的车在水平地面上要停下来,其动能全部转化为内能,克服摩擦力做功也越多,根据,对于同样的摩擦力,做功的距离也就越长,即刹车后滑行距离变长。
四、作图题(本大题包括4个小题,每小题2分,共8分)
17. 在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
【答案】
【解析】
【详解】光的反射定律中:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角。法线与反射面垂直(标上垂直符号),由图可知入射光线与反射面的夹角为30度,所以入射角为60度,那么反射角也为60度。由O点在法线的右侧且与法线夹角为60度位置画一条直线OB,在直线上标箭头,如下图所示:
18. 如图所示,推物块沿斜面向上加速运动,请画出物块所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物块沿斜面向上滑,受到斜面施加的沿斜面向下的摩擦力,物块还受到竖直向下的重力的作用,作用点画在物块的重心上,如图所示:
19. 如图所示,在轻质杠杆的点挂一重物,杠杆在图示位置静止。请在杠杆的端点A处,画出使杠杆保持静止的最小力及其阻力臂。(为杠杆的支点)
【答案】
【解析】
【详解】在杠杆端点A处施加力,并且垂直杆向上,此时动力臂最大,而阻力、阻力臂一定,由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小;悬挂重物的绳子对杠杆B点竖直向下的拉力即为阻力,过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂。作图如下:
20. 如图所示,将一密度为且重力为的正方体实心物块浸没在盛有酒精的容器中,松手后至物块静止,请在答题卷的坐标图中画出物块在这一过程中所受浮力随时间变化的大致图象。
【答案】
【解析】
【详解】由题可知物体的密度小于酒精的密度,把物体浸没在酒精中,松手后物体上浮,此时浮力大于重力,在未露出水面之前排开水的体积不变,浮力不变;露出水面至物体处于漂浮状态,物体排开水的体积逐渐减小,浮力减小;最后物体处于漂浮状态后,浮力不变,与重力相等;所以浮力是先不变且大于重力后逐渐减小,最终与物体重力相等保持不变;如下图所示:
五、实验与科学探究题(本大题包括3个小题,共30分)
21. 杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,如捣米的舂(chōng)。如今,在我们的生产生活中仍大量使用杠杆,那么杠杆的平衡需要满足哪些条件呢?小明准备了杠杆、细线和钩码若干,利用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前杠杆的位置如图甲所示,为使杠杆在______位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向______端调节;
(2)实验时将杠杆的中点作为支点的目的是______;
(3)如图乙所示,在杠杆左侧的A点挂上两个钩码,在右侧点也挂两个钩码时杠杆平衡;保持A、位置不变,多次分别在左右两侧添加相同个数的钩码,杠杆继续保持平衡。小明得出杠杆的平衡条件是:只有在杠杆左右两侧力的大小和力臂相等时,杠杆才能平衡。请问小明得出的结论可信吗?______,分析是______。
【答案】(1) ①. 水平 ②. 右
(2)消除杠杆自身重力对实验的影响
(3) ①. 不可信 ②. 没有进行力臂不相等及受力不相等时的研究
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图甲所示,杠杆左端偏低,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
选择杠杆中点做为支点,杠杆左右两边各自的重力与力臂的乘积相等,消除了杠杆自重对实验的影响。
【小问3详解】
[1][2]小明在实验过程中,虽然做了多次实验,但是每次实验杠杆左右两侧的力大小都相等,左右两侧的力臂也相等,所以小明的实验具有特殊性,得出的实验结论不可信;因此在实验过程中,需要让两侧力的大小不相等和两侧力臂的大小不相等进行多次实验,使实验结论具有普遍性。
22. 为测量水平运动物体所受的滑动摩擦力,小刚和同学准备了形状相同的木块和铁块各一块、弹簧测力计(已调零且量程满足实验要求),按如图所示的实验设计进行测量。
(1)实验中,应沿水平方向拉着物块做______运动;根据______原理得出滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数;
(2)如图所示,此时水平运动的物块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)有同学在实验中提出想知道木块和铁块哪个的下表面更粗糙。小刚同学建议在同一水平面分别将铁块放在木块上、木块放在铁块上,再按以上步骤拉动下方物块进行测量,通过比较拉力大小即可判断。你认为小刚同学的建议合理吗?______,请简述理由______。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)1.6 (3) ①. 合理 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]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,拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是1.6N,物块受到的摩擦力是1.6N。
【小问3详解】
[1][2]小刚同学的建议合理,实验运用了控制变量法,控制压力一定,测量了不同物体下表面与同一接触面间的摩擦力大小。
23. 小红在洗碗时发现,捞出同时在热水里浸泡过的金属勺和塑料勺,金属勺比塑料勺摸起来烫手。小红疑惑为什么不同物体在吸热相同的情况下,冷热程度怎么会有如此大的区别呢?她向老师请教,老师解释道:物质的吸热情况受多种因素影响,不同的物质吸热过程中温度变化情况反映其不同的吸热能力。老师的讲解引发小红的思考:不同物质吸热的情况是怎样的?为探究提出的问题,小红在老师的帮助下,准备了规格相同的烧杯、温度计、电加热器、秒表、水和煤油若干。设计了如下的实验方案:如图甲所示,利用电加热器来加热水和煤油,通过温度计示数大小变化情况进行判断(实验过程中保持温度计玻璃泡浸没在液体中央,电加热器每秒放热是一定的)。请回答下列问题:
(1)实验中,被加热的水和煤油应选择初温和______相等,电加热器同时开始加热;
(2)老师建议配备秒表是为了通过______相同,从而控制水和煤油吸热相同;
(3)完成实验,记录数据。根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:水和煤油两种液体在吸热相同时,______升温较高。小红分析得出:水和煤油如果升高到相同温度时,______吸热较多;
(4)小红根据分析得出结论:当其它条件相同时,温度变化量较小的物质吸热能力______(选填“强”或“弱”)。
【答案】(1)质量 (2)控制加热时间
(3) ①. 煤油 ②. 水
(4)强
【解析】
【小问1详解】
根据比较不同物质吸热能力的方法,在两个烧杯中应加入初温和质量相同的水和煤油,
【小问2详解】
实验中控制水和煤油吸热相同,秒表测量时间,通过秒表控制加热时间相同。
【小问3详解】
[1][2]由图乙可知,加热相同时间,吸收相同的热量,发现煤油的温度比水的温度升高得快,这表明水的吸热能力更强;水和煤油如果升高到相同温度时,水加热的时间较长,水的吸热较多。
【小问4详解】
质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的物质吸热能力强。
六、综合应用题(本大题包括2个小题,第24题7分,第25题8分,共15分。解答时须写出必要的文字说明,计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分)
24. 新能源电动汽车具有环保、节能、高效等优势,成为人们日常使用的重要交通工具之一。为了区别于传统燃油汽车,新能源汽车使用绿色号牌。如图所示,有一辆挂有绿色号牌的新能源电动汽车,以72km/h的速度在水平地面沿直线匀速行驶了10min,行驶过程中所受阻力为自重的0.06倍。(取)求:
(1)电动汽车在10min内通过的路程;
(2)已知该车静止时对地面的压强是每个轮胎与地面的接触面积为,求车的质量;
(3)在水平地面匀速行驶的过程中,该电动汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电动汽车的速度
由得,汽车在10min内通过的路程
【小问2详解】
由得,车静止时对地面的压力
由得,空车质量
【小问3详解】
汽车运动时的阻力
因为电动汽车做匀速直线运动,所以牵引力
电动汽车牵引力在10min内做的功
电动汽车牵引力做功的功率
25. 小明运用浮力的相关知识,利用定滑轮、轻质细线(忽略体积)和两个完全相同的小桶(带刻度),设计制作了一个测量物体质量和密度的装置。(取)
(1)将某物块放入左侧小桶,向右侧小桶内逐渐加入水至180mL时,滑轮两侧小桶平衡,如图甲所示。求物块的质量为多少?
(2)取下右侧小桶置于水平桌面上,将该物块浸没在水中时(物块不吸水且不腐蚀水),小桶水面变化情况如图乙所示。求物块密度为多少?
(3)该物块浸没在水中所受浮力为多少?
(4)浸没在水中的物块对小桶底部的压力为多少?
【答案】(1)180g
(2)2.25g/cm3
(3)0.8N (4)1N
【解析】
【小问1详解】
根据题意,两侧平衡,物块和水的质量相等,所以物块的质量为
【小问2详解】
由图乙可知,物块完全浸没在水中时,物块和水的总体积为,此时物块的体积等于其排开水的体积,即
物块的密度为
【小问3详解】
物块完全浸没,且,物块沉入水底。根据阿基米德原理可得,物块所受的浮力为
【小问4详解】
物块所受的重力为
物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及小桶底部对物块竖直向上的支持力,根据受力平衡可得
所以,小桶底部对物块的支持力为
根据物体间力的作用是相互的可知,浸没在水中的物块对小桶底部的压力为
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