内容正文:
2023—2024学年度下学期期中质量检测
八年级物理试题
第I卷(共48分)
一、单选题(共48分)
1. 牛顿第一定律的发现和总结是( )
A. 由斜面小车实验直接得到的结论
B. 通过日常生活和生产实际得出的结论
C. 仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D. 在实验的基础上,经过分析推理概括得到的结论
2. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
3. “拔火罐”是我国传统的中医治疗方法.它是以罐为工具,利用酒精棉燃烧排出罐内空气后,再将罐扣于相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,进而发挥其治疗作用.下列事例与“拔火罐”的原理相同的是( )
A. 医生推动注射器的活塞给病人注射药液
B. 坦克装有宽大的履带
C. 汽车轮胎刻有花纹
D. 用吸管吸入汽水瓶中的饮料
4. 下列关于压强的说法中正确的是( )
A. 用久的菜刀要磨一磨,是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的
B. 拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小的原理
C. 在物理学史上,马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
D. 飞机升力是由于机翼上表面的空气流速小于下表面的空气流速产生的
5. 建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住两块相同的砖块竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则( )
A. 两砖之间没有压力
B. 夹砖器对砖的摩擦力向下
C. 两砖之间没有摩擦力
D. 夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力也越大
6. 如图所示的实例中,不属于连通器的是( )
A. 洒水壶
B. 活塞式抽水机
C. 卫生间的地漏
D. 牲畜的自动饮水机
7. 2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。当战斗机从航空母舰上起飞后( )
A. 舰体略上浮,受到浮力不变 B. 舰体略上浮,受到浮力变小
C. 舰体略下沉,受到浮力不变 D. 舰体略下沉,受到浮力变大
8. 以一定量的橡皮泥为研究对象,借助其他器材,不能完成的探究实验是( )
A. 探究质量与物体形状的关系 B. 探究物体所受的重力与质量的关系
C. 探究浮力与物体形状的关系 D. 探究弹力的大小与形变大小的关系
9. 如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B. 若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C. 在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D. 将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
10. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A. 石头受到的浮力更大些
B. 西红柿受到的浮力更大些
C. 石头和西红柿受到的浮力一样大
D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
11. 如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计.下列分析不正确的是( )
A. 橡皮膜受到压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B. 将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C. 饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D. 将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
12. 如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V袋不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是( )
A. 将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变
B. 将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C. 将袋外水换成甲液体,袋内水不变
D. 将袋外水换成乙液体,袋内水不变
13. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B. 向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
14. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 整个橙子的密度等于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
15. 某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计,他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时,两容器中液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 乙容器中液体密度大 B. 乙容器底部受到的液体压强较小
C. 乙容器中密度计受到的浮力较小 D. 乙容器对水平桌面的压强较大
16. 质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2;乙图中B对A的压强为p3,A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是( )
①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
第Ⅱ卷(共52分)
二、填空题(每空1分,共12分)
17. 如图,玻璃管装有水倾斜放置,管内水对容器底部的压强为______Pa将玻璃管放竖直,此时对容器底部的压强_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。()
18. 如图甲是装有自动供水装置的盆景,在__________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度,图乙是创意气压计,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
19. 航空母舰作为最顶尖的军事装备,除了军事意义之外,还代表着一个国家的综合实力。中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,如图所示。
(1)机翼的横截面设计成图所示的形状,这是利用流体流速越快,压强越_________的原理,使舰载机产生向_______的升力;
(2)当多架舰载战斗机从福建舰航空母舰上弹射起飞后,福建舰底部受到的液体压强会________(选填“增大”“不变”或“减小”);若福建舰某次出航,遇上涨潮,则吃水深度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力是____________的原因:当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员的安全,必要的措施是__________。
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是__________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是____N。
三、图与实验探究题(作图2分,其余每空1分,共22分)
21. 如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
22. 如图为研究“阻力对物体运动的影响”的实验。
(1)为了保证小车每次到达斜面底端时具有相同的速度,应该__________﹔这种研究方法叫___________法;
(2)为了让小车在水平面上受到不同的阻力,采用的做法是___________;
(3)为了突显阻力大小对物体运动的影响进而推出物体不受力时的运动情况,实验的程序是:让小车在水平面上受到的阻力___________(选填“先大后小”或“先小后大”);
(4)实验表明,表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越__________(选填“远”或“近”),进而推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做______________;
(5)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层的理解:力不是维持物体运动状态的原因,而是_________物体运动状态的原因。
23. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会___________,U形管左右两侧液面就会产生___________;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成___________(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状:
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:___________;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是___________(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:___________;
24. 如图是某实验小组的同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为______N;
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与______有关;
(3)比较______和______可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)本实验采用的物理方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出了上述实验中所用物块的密度:
①物块完全浸没于水中所受浮力为______N;
②物块密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
四、计算题(共18分)
25. 如图,两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,每只车轮与地面的接触的面积,已知平衡车的质量为,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取;求:
(1)小红驾驶平衡车匀速行驶时,对地面的压强;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)为了使平衡车对地面的压强不超过,则驾驶人的最大质量是多少千克?
26. 市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四、已知某运动员质量为61.2kg,平均密度为1.02×103kg/m3,水的密度1.0×103kg/m3,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的重力;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
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2023—2024学年度下学期期中质量检测
八年级物理试题
第I卷(共48分)
一、单选题(共48分)
1. 牛顿第一定律的发现和总结是( )
A. 由斜面小车实验直接得到的结论
B. 通过日常生活和生产实际得出的结论
C. 仅仅通过理论分析和数学推导就得出的规律
D. 在实验的基础上,经过分析推理概括得到的结论
【答案】D
【解析】
【详解】牛顿第一定律的得出是牛顿在大量实验的基础上,通过分析推理概括得到的结论。不是由斜面小车实验直接得到的结论,也不是通过日常生活和生产实际得出的结论,也无法通过理论分析和数学推导就得出,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.车头在拉环的左方,由图可知拉环向左偏,说明公交车可能在刹车礼让行人,故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
3. “拔火罐”是我国传统的中医治疗方法.它是以罐为工具,利用酒精棉燃烧排出罐内空气后,再将罐扣于相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,进而发挥其治疗作用.下列事例与“拔火罐”的原理相同的是( )
A. 医生推动注射器的活塞给病人注射药液
B. 坦克装有宽大的履带
C. 汽车轮胎刻有花纹
D. 用吸管吸入汽水瓶中的饮料
【答案】D
【解析】
【详解】A.拔火罐利用了大气压的原理,罐内空气冷却后气压降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。医生推动注射器活塞给病人注射药液,是利用了人的推力,与大气压无关,与“拔火罐”的原理不同,故A不符合题意;
B.坦克安装了两条宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.汽车轮胎刻有花纹是在压力大小一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.用吸管“吸”起瓶中的饮料,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压的作用,故D符合题意。
故选D。
4. 下列关于压强的说法中正确的是( )
A. 用久的菜刀要磨一磨,是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的
B. 拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小的原理
C. 在物理学史上,马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
D. 飞机升力是由于机翼上表面的空气流速小于下表面的空气流速产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A.用久的菜刀要磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C.马德堡半球实验首次证明大气压的存在,托里拆利实验第一次测量出了大气压强的准确数值,故C错误;
D.飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故D错误。
故选A。
5. 建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住两块相同的砖块竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则( )
A. 两砖之间没有压力
B. 夹砖器对砖的摩擦力向下
C. 两砖之间没有摩擦力
D. 夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力也越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.用夹子夹住两块相同的砖提起后静止在空中,每块砖都受力平衡,砖外侧受到夹子对它向内的压力,内侧受到另一块砖对它向外的压力,所以两块砖之间存在压力,故A错误,不符合题意;
B.对两块砖整体分析,其受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用,故B错误,不符合题意;
C.两块砖之间存在压力,两块砖静止,受到竖直向下的重力、夹子对砖竖直向上的摩擦力的作用,两块砖之间没有发生相对运动的趋势,不存在摩擦力,故C正确,符合题意;
D.夹片对砖的压力变大,砖受力平衡,摩擦力等于砖的重力,摩擦力保持不变,故D错误,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示的实例中,不属于连通器的是( )
A. 洒水壶
B. 活塞式抽水机
C. 卫生间的地漏
D. 牲畜的自动饮水机
【答案】B
【解析】
【详解】A.洒水壶的壶身和壶嘴上端都开口,底部相连通,所以是连通器,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机利用的是大气压原理工作,不是连通器,故B符合题意。
C.地漏的结构符合上端开口,下端相连通,是利用连通器的原理工作的,故C不符合题意;
D.牲畜的自动饮水机符合上端开口,下端相连通,是利用连通器的原理工作的,故D不符合题意。
故选B。
7. 2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。当战斗机从航空母舰上起飞后( )
A. 舰体略上浮,受到浮力不变 B. 舰体略上浮,受到浮力变小
C. 舰体略下沉,受到浮力不变 D. 舰体略下沉,受到浮力变大
【答案】B
【解析】
【详解】当战斗机从军舰上起飞后,航空母舰的重力减小,处于漂浮状态,浮力等于重力,所以舰体受到的浮力减小,由可知,液体的密度不变,排开液体的体积减小,舰体略上浮,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 以一定量的橡皮泥为研究对象,借助其他器材,不能完成的探究实验是( )
A. 探究质量与物体形状的关系 B. 探究物体所受的重力与质量的关系
C. 探究浮力与物体形状的关系 D. 探究弹力的大小与形变大小的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.可以把相同质量的橡皮泥捏成不同形状,把不同质量的橡皮泥捏成相同形状,可以以此完成探究质量与物体形状的关系,故A不符合题意;
B.准备几块大小不同的橡皮泥,分别测出它们的质量和重力,收集并分析数据,得出结论。可以完成探究物体所受的重力与质量的关系,故B不符合题意;
C.把相同体积的橡皮泥捏成不同形状,用弹簧测力计挂着浸没在水里,用称重法测出在水中受到的浮力,可以完成探究浮力与物体形状的关系,故C不符合题意;
D.橡皮泥发生形变后不能恢复到原来的形状,所以橡皮泥没有弹性,不能用来探究弹力的大小与形变大小的关系,故D符合题意。
故选D。
9. 如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A. 将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B. 若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C. 在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D. 将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
【答案】A
【解析】
【详解】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A.当把玻璃管倾斜时,大气压不变,水银柱产生的压强与大气压强相等,故水银柱的高度不变,所以管内外水银面的高度差不发生变化,仍为760mm,故A正确;
B.向上提起一段距离,管口未离开水银面,水银柱的高度差不变,产生压强始终等于大气压,管内封闭水银柱长度不变, 仍为760mm,故B错误;
C.若玻璃管内混入少量空气,空气也会产生压强,所以大气压支持的水银柱高度会降低,测出的大气压值偏小,故C错误;
D.由于大气压随高度的增加而降低,所以将该装置从山脚移到山顶,玻璃管中水银柱的液面将下降,即玻璃管内外水银面高度差变小,故D错误。
故选A。
10. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A. 石头受到的浮力更大些
B. 西红柿受到的浮力更大些
C. 石头和西红柿受到的浮力一样大
D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
【答案】A
【解析】
【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石头受到的浮力大。
故选A。
11. 如图所示,取一个不易形变的饮料瓶,用橡皮膜扎紧瓶口,在其侧面开一小孔,用插有玻璃管的橡皮塞塞紧,玻璃管中有一段红色液柱,将瓶内气体密封,橡皮膜受到的压力发生变化,红色液柱会移动,从而制成一个简易压强计.下列分析不正确的是( )
A. 橡皮膜受到压力相同时,玻璃管内径越粗,液柱上升越明显
B. 将饮料瓶放入水中,液柱上升,表明液体内部有压强
C. 饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,表明同种液体的压强随深度的增加而增大
D. 将饮料瓶放入不同液体相同深度处,液柱上升高度不同,表明液体的压强与液体密度有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.橡皮膜受到的压力相同时,橡皮膜受到的压强相同,密封气体体积变化量相同,玻璃管内径越细液柱上升高度越明显,故A错误,符合题意;
B.将饮料瓶放入水中,液柱上升,说明橡皮膜受压发生形变,因而表明液体内部有压强,故B正确,不符合题意;
C.饮料瓶在水中的位置越深,液柱上升越高,说明橡皮膜出压强越大,表明同种液体的压强随深度的增加而增大,故C正确,不符合题意;
D.将饮料瓶放入不同液体相同深度处,深度相同,液体密度不同,液柱上升高度不同,说明液体的压强不同,表明液体的压强与液体密度有关,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 如图所示,在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水,用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中,当测力计示数减小为零时(塑料袋不接触杯底),发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关,仅提供密度不同的两种液体甲和乙(ρ甲>ρ水>ρ乙),在前面步骤的基础上,要求控制V袋不变,以下关于器材选用的设计方案正确的是( )
A. 将袋内水换成等体积的甲液体,袋外水不变
B. 将袋内水换成等体积的乙液体,袋外水不变
C. 将袋外水换成甲液体,袋内水不变
D. 将袋外水换成乙液体,袋内水不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将带内水换成等体积的甲、乙两种液体,控制V袋不变,都浸没在水中,ρ液不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力大小不变,无法说明浮力的大小与液体的密度有关,故AB错误;
C.将袋外水换成甲液体,由于ρ甲>ρ水,所以将盛有水的塑料袋放入甲液体中时会漂浮在液面,无法控制V袋不变,故无法完成实验,故C错误;
D.将袋外水换成乙液体,由于ρ水>ρ乙,所以将盛有水的塑料袋放入乙液体中,控制V袋不变,测力计示数不为零,浮力减小,说明能说明浮力的大小与液体的密度有关。
故选D。
13. 用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是( )
A. 当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B. 向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C. 从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D. 让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.当模型漂浮于水面时,由浮沉条件可知,它受到的浮力等于重力,故A错误;
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,瓶内水被排出来,模型重力将变小,小于浮力,模型将上浮,故B错误;
C.从瓶中抽气时,瓶内气体压强变小,水进入瓶内,模型重力将变大,大于浮力,模型会下沉,此时排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力不变,故C错误。
D.潜水艇是依靠改变自身重力实现浮沉的,让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,让水进入瓶中,是模型受到的重力大于浮力,实现下沉;然后停止抽气,接着适当充气,向外排水,使模型的重力等于浮力而悬浮,所以瓶内气体是先减少后增加,瓶内的水先增加后减少,故D正确。
故选D。
14. 物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 整个橙子的密度等于水的密度
B. 大块橙子受到的浮力大于其重力
C. 小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小
D. 两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个橙子放入水中,漂浮在水面上, 整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;
B.将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,大块橙子受到的浮力等于其重力,故B错误;
C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中,体积不变,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其受到的浮力不变,故C错误;
D.整个橙子在水中漂浮,所受浮力等于其重力。将其切成大小两块,再次投入水中,大块橙子受到的浮力等于自身重力,小块橙子受到的浮力小于自身重力,两块橙子受到浮力之和小于整个橙子受到的浮力,故D正确。
故选D。
15. 某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计,他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中。当密度计静止时,两容器中液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 乙容器中液体密度大 B. 乙容器底部受到的液体压强较小
C. 乙容器中密度计受到的浮力较小 D. 乙容器对水平桌面的压强较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.密度计是根据漂浮条件工作的,由图可知,同一密度计在甲、乙液体中受到的浮力相同,但排开液体的体积不同
根据阿基米德原理可知,甲容器中液体密度大,故A错误;
B.根据液体内部压强的计算公式可知,密度小的乙容器底部受到液体的压强较小,故B正确;
C.密度计在两种液体中受到的浮力相等,都等于密度计自身的重力,故C错误;
D.两容器相同,甲中液体密度大于乙中液体密度,两液体体积相等,则密度大的甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,则甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两容器底面积相同,由压强的定义式可知,甲容器对水平桌面的压强较大,故D错误。
故选B。
16. 质量相等且分布均匀的A、B两个立方体,A的边长为B的一半,如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1,B对地面的压强为p2;乙图中B对A的压强为p3,A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是( )
①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,A、B两个立方体质量相等,则二者的重力也相等,即GA=GB;设A的边长为l,底面积为l2,则B的边长为2l,底面积为4l2。由可知,甲图中A对B的压强
甲图中B对地面的压强
乙图中B对A的压强
乙图中A对地面的压强
则
所以②③错误,①④正确,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷(共52分)
二、填空题(每空1分,共12分)
17. 如图,玻璃管装有水倾斜放置,管内水对容器底部的压强为______Pa将玻璃管放竖直,此时对容器底部的压强_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。()
【答案】 ①. 4000 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]由图知道,水的深度为
h=40cm=0.4m
水对容器底部的压强为
[2]将玻璃管放竖直,水的深度增大,由p=ρgh知道,此时对容器底部的压强增大。
18. 如图甲是装有自动供水装置的盆景,在__________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度,图乙是创意气压计,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计__________(选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】 ①. 大气压 ②. 不属于
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,外界大气压作用在水面上,会使得瓶中的水保持一定的高度,不会全部流出。
[2]由图乙可知,B玻璃球上端封闭,故不构成连通器。
19. 航空母舰作为最顶尖的军事装备,除了军事意义之外,还代表着一个国家的综合实力。中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰),是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,如图所示。
(1)机翼的横截面设计成图所示的形状,这是利用流体流速越快,压强越_________的原理,使舰载机产生向_______的升力;
(2)当多架舰载战斗机从福建舰航空母舰上弹射起飞后,福建舰底部受到的液体压强会________(选填“增大”“不变”或“减小”);若福建舰某次出航,遇上涨潮,则吃水深度_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)飞机降落时,在舰载机与尾钩完全咬合后,舰载机在弹链的强大拉力作用下,迅速减速而停止,这表明力是____________的原因:当阻拦索钩住飞机减速时,为确保飞行员的安全,必要的措施是__________。
【答案】(1) ①. 小 ②. 向上
(2) ①. 减小 ②. 不变
(3) ①. 改变物体的运动状态 ②. 系安全带
【解析】
【小问1详解】
[1][2]飞机的机翼上表面空气流速大,下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,所以飞机机翼上表面受到向下的压强小,下表面受到向上的压强大,于是产生了一个向上的压强差,正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升力。
【小问2详解】
[1]当多架舰载战斗机从福建舰航空母舰上弹射起飞后,福建舰的总重力变小,受到的浮力变小,船体会上浮一些,由知道,福建舰底部受到的液体压强会减小。
[2]若福建舰某次出航,遇上涨潮,福建舰仍然处于漂浮状态,受到的浮力不变,排开水的体积不变,则吃水深度不变。
【小问3详解】
[1]舰载机在拦阻索的强大拉力作用下,迅速减速而停止,舰载机的运动状态发生了变化,这表明力是改变物体运动状态的原因。
[2]当阻拦索钩住飞机减速时,人由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动,为防止惯性带来的伤害,必要的措施是飞行员必须佩带安全带。
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是__________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是____N。
【答案】 ①. 3 ②. 5
【解析】
【详解】[1]由图知,物体在0—2s内处于静止状态,在水平方向上所受的摩擦力与拉力是一对平衡力大小相等,等于3N,故当t=1s时,物体受到的摩擦力是3N;
[2]再由图丙知,在4~6s时,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力和拉力大小相等,此时
f=F =5N ,
当t=3s时,由于接触面粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,物体受到的摩擦力仍是5N,拉力大于摩擦力,物体做加速运动。
三、图与实验探究题(作图2分,其余每空1分,共22分)
21. 如图所示,一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态,请作出小球的受力示意图和烧杯对斜面压力的示意图(小球的重心已标出)。
【答案】
【解析】
【详解】小球静止在水面上,受到的重力和浮力是一对平衡力,平衡力大小相等、方向相反,因为重力方向竖直向下,所以浮力的方向竖直向上,小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球重心上;烧杯对斜面的压力,在物体和斜面的接触面上找中点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F压,如图所示:
22. 如图为研究“阻力对物体运动的影响”的实验。
(1)为了保证小车每次到达斜面底端时具有相同的速度,应该__________﹔这种研究方法叫___________法;
(2)为了让小车在水平面上受到不同的阻力,采用的做法是___________;
(3)为了突显阻力大小对物体运动的影响进而推出物体不受力时的运动情况,实验的程序是:让小车在水平面上受到的阻力___________(选填“先大后小”或“先小后大”);
(4)实验表明,表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越__________(选填“远”或“近”),进而推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做______________;
(5)通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层的理解:力不是维持物体运动状态的原因,而是_________物体运动状态的原因。
【答案】(1) ①. 每次让小车从斜面的同一高度由静止滑下 ②. 控制变量
(2)改变接触面的粗糙程度
(3)先大后小 (4) ①. 远 ②. 匀速直线运动
(5)改变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,必须使小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同,这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法。
【小问2详解】
实验中,为了让小车受到不同的阻力,改变接触面的粗糙程度。
【小问3详解】
实验发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,实验的程序应该是:让小车在水平面上受到的阻力先大后小。
【小问4详解】
[1][2]实验发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,它前进的距离就越长,速度减小得越慢,由此可以推断:假如小车受到的阻力为零,它的运动状态将不变,将做匀速直线运动。
【小问5详解】
通过实验探究后,对牛顿第一定律的知识有更深一层的理解:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
23. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会___________,U形管左右两侧液面就会产生___________;
(2)根据图2、图3所示现象可以研究:液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成___________(选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状:
(3)如图3、图4所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:___________;
(4)为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中(液体未溢出、探头位置不变),静置待均匀混合后,观察到U形管左右两侧液面发生了变化,得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是___________(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是:___________;
【答案】 ①. 发生形变 ②. 高度差 ③. 液体深度 ④. 下宽上窄 ⑤. 同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。 ⑥. 错误 ⑦. 没有控制探头所在深度一定
【解析】
【详解】(1)[1][2]图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强,液体就会空金属盒蒙上橡皮膜形成压力,力可以改变物体形状,故对放在液体里的薄膜就会发生形变,左边管内压强增加大,U形管左右两侧液面就会产生高度差,运用了转换法。
(2)[3][4]根据图2、图3所示,液体密度相同,深度不同,根据控制变量法,可以研究液体内部压强大小与液体深度的关系。同种液体中,深度越大,液体产生的压强越大,根据研究得出的结论,拦河坝底部深度大,承受的液体压强更大,应设计成下宽上窄的形状。
(3)[5]如图3、图4所示,液体密度和深度相同,方向不同, U形管左右两侧液面不变,即压强相同,根据控制变量法可得出结论同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(4)[6][7]为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关,根据控制变量法,应保持深度相同,将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中,容器内液体密度变大,同时探头的深度也变大了,没有保持深度相同,不符合控制变量法,实验过程是错误的。
24. 如图是某实验小组的同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)从图中可知物块的重力为______N;
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与______有关;
(3)比较______和______可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关;
(4)本实验采用的物理方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出了上述实验中所用物块的密度:
①物块完全浸没于水中所受浮力为______N;
②物块密度为______kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 ①. 4.8 ②. 液体的密度 ③. C ④. D ⑤. 控制变量法 ⑥. 0.6 ⑦. 8×103
【解析】
【详解】(1)由题图A可知,弹簧测力计的示数为4.8N,该物块的重力G物=4.8N。
(2)比较D和E可知,排开液体的体积相同,只有液体的密度不同,故可以得出浮力大小与液体的密度有关。
(3)要想得出当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关,应控制排开波体的体积和密度不变,只改变深度,故应比较C和D两图。
(4)本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系,采用的物理方法是控制变量法。
(5)①由A、C两图可知,物块完全浸没于水中所受浮力为F浮=4.8N-4.2N=0.6N;
②由浮力公式F浮=ρ液V排g得,物块的体积V=V排==0.6×10-4m3,
物块的质量m==0.48kg,物块密度为ρ物==8×103kg/m3。
四、计算题(共18分)
25. 如图,两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,每只车轮与地面的接触的面积,已知平衡车的质量为,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取;求:
(1)小红驾驶平衡车匀速行驶时,对地面的压强;
(2)小红驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力;
(3)为了使平衡车对地面的压强不超过,则驾驶人的最大质量是多少千克?
【答案】(1)1.25×105Pa (2)50N (3)90kg
【解析】
【小问1详解】
小红和平衡车的总重力
G总=m总g=(m小红+m车)g=(40kg+10kg)×10N/kg=500N
由图可知,平衡车有两个车轮,每个车轮与地面的接触的面积20cm2,则平衡车与地面接触的总面积
S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2
小红驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车对地面的压力等于小红和平衡车的总重力,则小红驾驶平衡车时对地面的压强
【小问2详解】
平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,则平衡车受到的阻力
f=0.1G总=0.1×500N=50N
平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车的牵引力和阻力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知牵引力
F牵=f=50N
【小问3详解】
为了使平衡车对地面的压强不超过2.5×105Pa,人和车对地面的最大压力
F′=p′S=2.5×105Pa×4×10-3m2=1000N
驾驶人的最大重力
G=F′-m车g=1000N-10kg×10N/kg=900N
驾驶人的最大质量
26. 市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四、已知某运动员质量为61.2kg,平均密度为1.02×103kg/m3,水的密度1.0×103kg/m3,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的重力;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)该运动员的重力为
(2)由得人的体积为
当人体浸人水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力为
(3)人漂浮时,受到的浮力为
由得此时排开水的体积为
气囊体积为
答:(1)该运动员的重力是612N;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力是480N;
(3)人漂浮时,气囊体积至少,才能确保运动员的安全。
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