精品解析:重庆市南岸区四校联考2023-2024学年八年级下学期期中学情调查物理试题
2024-09-11
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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-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 南岸区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 22.51 MB |
| 发布时间 | 2024-09-11 |
| 更新时间 | 2025-07-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47323643.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2023-2024学年度下期(八年级)学情调查
物理试题
一、单选题:(本题共12个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共36分)
1. 下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A. 你所在教室的大气压强约为0.98×105Pa
B. 一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为500Pa
C. 你在体育课用的实心球重力约为0.2N
D. 一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约为10N
2. 如图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A. 火车轨道铺枕木 B. 压路机有较重的前轮
C. 滑雪板的接触面积较大 D. 推土机安装履带
3. 如图所示器材或装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A. 船闸 B. 茶壶
C. 高压锅 D. 洗手池的回水管
4. 如图所示,有关物理知识描述正确的是( )
A. 甲图中,滑冰运动员正在匀速通过弯道,此过程中他的运动状态保持不变
B. 乙图中,单板滑雪运动员跳在空中,在加速下落的过程中,他受到平衡力的作用
C. 丙图中,北京冬奥会花样滑冰运动员单脚站立时,对冰面的压强比双脚站立时大
D. 在丁图冰壶比赛中,冰壶离开手后仍能够继续前进,是因为受到了惯性的作用
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B. 图乙中,热气球上升时充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,把易拉罐插入装满水的杯中,可说明物体浸没在水中越深,所受的浮力越大
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度
6. 如图所示,小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止,以下对力的描述正确的是( )
A. 小丽对木块的压力F和木块对墙的压力是一对平衡力
B. 小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对相互作用力
C. 木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
D. 小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
7. 新鲜的水果用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。周末,小梦一家人去果园采摘草莓,回家后将草莓放入装有盐水的容器中进行清洗,当草莓静止时如图所示;向容器中加入盐并搅拌。下列说法正确的是( )
A. 草莓排开盐水的体积变大
B. 草莓排开盐水所受的重力变大
C. 草莓将下沉,所受的浮力变小
D. 草莓将上浮,但所受的浮力不变
8. 如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象,A和B分别是由甲、乙两种物质构成的两个正方体,当A、B静置在水平地面上时,对水平地面的压强之比为,则A的高度与B的高度之比是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法正确的是( )
A. F1和F2的大小关系是F1>F2
B. F1、F2和F浮的大小关系是F浮=F2-F1
C. 长方体的前、后和左、右四个侧面不受液体的压力
D. 若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比F1、F2、F浮的大小均不变
10. 将三个质量相等的实心小球a、b、c放入装有水的容器中静止时所处的状态如图所示,其中a球漂浮,b、c两球沉底。三个小球的体积关系为。则下列说法正确的是( )
A. 三个小球所受浮力大小关系为
B. 三个小球的密度关系为
C. 三个小球排开水的体积关系为
D. 球b对容器底部的压力等于球c对容器底部的压力
11. 底面积和质量相同的甲、乙、丙三个容器放置在水平桌面上。现向甲、乙、丙容器中分别加入等质量的a、b、c三种液体,三容器中液面恰好相平,如图所示。则下列说法正确的是 ( )
A. 液体对容器底部压强的关系为pa>pb>pc
B. 液体对容器底部的压力关系为Fa=Fb=Fc
C. 容器对桌面的压强关系为p甲>p乙>p丙
D. 容器对桌面的压力关系为F甲桌=F乙桌=F丙桌
12. 如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上.在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出).截取后,甲对桌面的压强和液体对乙容器底部的压强随截取长度x的变化关系如图所示.已知甲的密度为0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg.下列说法正确的是
A. 圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B. 圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C. 容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D. 容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
二、填空题:(本题共10个小题,第22小题作图2分,其余每空1分,共20分.)
13. 1643年,意大利科学家__________测量了大气压的大小;大气压会影响水的沸点,高压锅的原理就是增大气压,从而__________(选填“升高”或“降低”)了水的沸点。
14. 由我国完全自主研发的C919大飞机(如图),于5月28日从上海虹桥机场起飞,降落北京首都机场,圆中华民族“大飞机梦想”,飞机在飞行过程中,机翼上表面的空气流速__________下表面的空气流速,上表面的气体压强__________(均选填“等于”、“大于”或“小于”)下表面的气体压强。
15. 如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.则两试管对桌面的压力F甲_______F乙,液体对试管底部的压强p甲_______p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
16. 如图所示,据帕斯卡定律可知,要使活塞B举起2500N的物体,需要在活塞A上施加________N的压力,利用此原理的工具有_________(选填“投影仪”、“液压机”或“弹簧测力计”).
17. 起重机要吊起重为1.5×104N的钢件,若让钢件以1m/s的速度匀速上升,则钢丝绳的拉力______钢件所受的重力,若让钢件以2m/s的速度匀速下降,则钢丝绳的拉力______钢件所受的重力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
18. 如图所示,一个均匀长方体重力为G,底面积为S,当它有伸出桌面时,它对桌面的压强为___________(用G、S的表达式表示),若将伸出桌面的部分沿虚线方向切除,则剩余长方体对桌面的压强将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. A、B两正方体边长之比为1︰2,当它们如图所示放置时(A在B的中央),A和B的质量相等,则这两个正方体的密度之比为________,A对B的压强和B对地的压强之比为________。
20. 如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F-t和 v-t图像分别如图乙。由图象可知:0~3s内,受到的摩擦力是 ____N;t=5s时物体受到的摩擦力是 ____N。
21. 两个质量分布均匀的正方体A、B放在水平地面上,A、B对地面的压强之比为2︰3,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图所示,则切除之前A的边长为___________cm,B的密度为___________kg/m3。
22.
(1)物块重3N,对斜面压力为2N,请画出图中物块对斜面的压力F的示意图。
(2)画出图中漂浮在水面的小球所受浮力F浮的示意图。
三、实验探究题:(本题共3个小题,23小题6分,24小题8分,25小题8分,共22分.)
23.
(1)小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”,如图所示:
①图甲、乙、丙中是通过观察_________来比较压力作用效果的;
②通过比较图甲、乙,说明:说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越_________;(选填“明显”或“不明显”)
③通过比较图________,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
①如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向________,大小相等。
②实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是________。(选填字母序号)
A.方便控制拉力在同一条直线 B.减小摩擦力对实验结果的影响
③经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片质量要小。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在_________上。
24. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明和小华分别采用如图甲乙所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于甲乙两实验装置以下描述正确的是________。(选填字母序号)
A.实验过程中,甲乙都是通过观察橡皮膜形变反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)若图甲装置的气密性良好,用手指压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化________(选填“明显”或“不明显”)。实验中,甲图用U形管两侧液面的________来表示液体内部的压强大小。
(3)如图丙丁戊是小明的实验过程:
①实验前应调节U形管内左右两侧液面相平;
②比较丁戊两图可知,当液体密度一定时,液体内部压强随_________增大而增大;
③在图丁中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将_________(选填“变大”“不变”或“变小”);
④比较丙丁两图可知,当液体深度一定时,液体内部压强随__________增大而增大;若在图中橡皮管内气体压强与大气压强之差为280Pa,则U形管左右两侧液面的高度差______________cm。
(4)小华在完成探究实验以后,对乙装置进行了一些改装,然后向装置左右两侧倒入不同液体,待液面稳定后,橡皮膜形变如图所示,左右两侧液体对容器底的压强p左________p右(选填“大于”“小于”或“等于”,橡皮膜形变引起的液面变化忽略不计)。
25. 如图所示,是同学们探究“浮力大小与什么因素有关”的实验过程。
(1)图乙中,物体受到的拉力为____________N;
(2)由甲、乙、丙三图可知,物体受到的浮力与____________有关;
(3)由____________三图可知,物体受到的浮力与浸没在液体中的深度____________(选填“有关”或“无关”);
(4)由甲、丁、戊三图可知,物体受到的浮力还与__________有关,图戊中液体的密度为_________g/m3;
(5)同学们在实验室看到一块多孔的纤维聚合物,他们又想知道纤维聚合物的密度。于是设计了如下图的方案来测量聚合物的密度:
①将电子秤放水平桌面上,调零;
②将烧杯放在电子秤上,向烧杯中加入适量的水,读出电子秤示数为m1;
③将聚合物放入烧杯中,待其静止一段时间后,读出电子秤示数m2;
④用细针下压使聚合物浸没在水中,读出电子秤的示数为m3;
⑤该聚合物的密度ρ=_____________(用含有m1、m2、m3和ρ水的式子表示);同实验后,同学们又了解到该聚合物有吸水性,若吸水后体积不变,则密度的测量值将___________(选填“偏大”、“偏小”和“不变”)。
四、计算论述题(本题共3个小题,26小题6分,27小题8分,28小题8分,共22分)
26. 如图是被誉为“造岛神器”的“天鲲号”,它是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船,可用于挖掘水下泥土、砂石等,其长140m,宽27.8m,满载排水量为17000t。已知ρ水=1.0×103kg/m3,取10N/kg。试求:
(1)“天鲲号”漂浮在水面,若满载时它受到的浮力是多少?
(2)若“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍,求“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力的大小。
27. 如图,平底茶壶的质量是0.4kg,底面积是50cm2。内盛0.6kg的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)此时茶壶对桌面的压强;
(2)此时水深如图所示,求水对茶壶底部的压力大小。
(3)平放时,当茶壶对桌面的压强是4000Pa时,此时壶中有多少千克水?
28. 一个底面积为200cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水,置于水平地面上,一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上,内有适量的水,如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形,柱形部分高度hAB为15cm。用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降8cm,杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示。然后从该位置继续向下,直到水面与AD相平为止。(g取10N/kg)求:
(1)瓶内所装水的质量为多少kg;
(2)当瓶子下降8cm时,容器中的水面上升的高度;
(3)当水面与AD相平时,瓶外的水对容器M底部的压强。
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2023-2024学年度下期(八年级)学情调查
物理试题
一、单选题:(本题共12个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共36分)
1. 下列所估测的数据中最接近实际的是( )
A. 你所在教室的大气压强约为0.98×105Pa
B. 一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为500Pa
C. 你在体育课用的实心球重力约为0.2N
D. 一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约为10N
【答案】A
【解析】
【详解】A.教室的大气压强约为1×105Pa,接近标准大气压,故A符合题意;
B.一名中学生的体重约为500N左右,双脚站立对与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚站立对水平地面的压强
故B不符合题意;
C.体育课用的实心球的质量在2kg左右,受到的重力
G=mg=2kg×10N/kg=20N
故C不符合题意;
D.一个鸡蛋的重力约为0.5N,一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力等于其重力,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A. 火车轨道铺枕木 B. 压路机有较重的前轮
C. 滑雪板的接触面积较大 D. 推土机安装履带
【答案】B
【解析】
【详解】A.火车轨道铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小火车对地基的压强,保护地基,故A不符合题意;
B.压路机有较重的前轮,是在受力面积一定时,通过增大压力的方法来增大压强,故B符合题意;
C.滑雪板的接触面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小运动员对雪地的压强,故C不符合题意;
D.推土机安装履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示器材或装置中没有利用连通器原理工作的是( )
A. 船闸 B. 茶壶
C. 高压锅 D. 洗手池的回水管
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABCD.船闸,茶壶,洗手池的回水管等都是利用连通器原理工作;高压锅是利用大气压强工作,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 如图所示,有关物理知识描述正确的是( )
A. 甲图中,滑冰运动员正在匀速通过弯道,此过程中他的运动状态保持不变
B. 乙图中,单板滑雪运动员跳在空中,在加速下落的过程中,他受到平衡力的作用
C. 丙图中,北京冬奥会花样滑冰运动员单脚站立时,对冰面的压强比双脚站立时大
D. 在丁图的冰壶比赛中,冰壶离开手后仍能够继续前进,是因为受到了惯性的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中,运动员高亭宇正在匀速通过弯道,此过程中他的运动方向改变,所以他的运动状态改变,故A错误;
B.乙图中,单板滑雪运动员跳在空中,在加速下落的过程中,受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,所受的合力不为0,受到非平衡力的作用,故B错误;
C.丙图中,北京冬奥会花样滑冰运动员单脚滑行时,和双脚滑行相比,冰面的受力面积变小,所以此时对冰面的压强比双脚滑行时大,故C正确;
D.在丁图的冰壶比赛中,冰壶离开手后仍能够继续前进,是因为具有惯性,惯性不是力,不能说受到了惯性的作用,故D错误。
故选C。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,浮力变大
B. 图乙中,热气球上升时充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,把易拉罐插入装满水的杯中,可说明物体浸没在水中越深,所受的浮力越大
D. 图丁中,同一密度计在两种液体中所受浮力,两种液体的密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,同一艘轮船从长江驶入大海,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变,故A错误;
B.热气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故B错误;
C.图丙中,将空饮料罐慢慢向下按,饮料罐浸没前,排开水的体积越来越大,由公式F浮=ρ液gV排可知,在水的密度一定时,饮料罐受到的浮力越来越大,所以向下按的力越来越大;当空饮料罐浸没后,浸没在水中越深,但排开水的体积不变,其受到的浮力不变,故C错误;
D.图丁中密度计在两种液体中均漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,由于密度计的重力不变,所以浮力关系为Fa=Fa,由图可知V排a<V排b,由F浮=ρ液gV排可得,两种液体的密度ρa>ρb,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止,以下对力的描述正确的是( )
A. 小丽对木块的压力F和木块对墙的压力是一对平衡力
B. 小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对相互作用力
C. 木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
D. 小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A .小丽对木块的压力F作用点在木块上,木块对墙的压力作用点在墙上,由于此二力没有作用在同一物体上,所以,不是一对平衡力,故A错误;
B.小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力大小相等、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错误;
C.木块受到的摩擦力和木块的重力,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C正确;
D.小丽对木块的压力F作用在木块上,木块对小丽的弹力作用在小丽上,二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
7. 新鲜的水果用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。周末,小梦一家人去果园采摘草莓,回家后将草莓放入装有盐水的容器中进行清洗,当草莓静止时如图所示;向容器中加入盐并搅拌。下列说法正确的是( )
A. 草莓排开盐水的体积变大
B. 草莓排开盐水所受的重力变大
C. 草莓将下沉,所受浮力变小
D. 草莓将上浮,但所受浮力不变
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,草莓静止时处于悬浮状态,浮力与重力相等,此时排开液体的体积是一定的,加盐的过程中,盐水的密度增大,由F浮=ρ水gV排可知:草莓所受浮力增大,大于草莓的重力,草莓上浮;根据阿基米德原理可知,草莓排开盐水受到的重力大小与浮力的大小相等,所以草莓排开盐水受到的重力变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图象,A和B分别是由甲、乙两种物质构成的两个正方体,当A、B静置在水平地面上时,对水平地面的压强之比为,则A的高度与B的高度之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,当乙物质的质量为4.0g时,体积为2.0cm3,则乙物质的密度为
由图可知,当甲物质的质量为8.0g时,体积为l.0cm3,则甲物质的密度为
A物体的密度等于甲物质的密度,B物体的密度等于乙物质的密度,所以A、B的密度之比为
而当正方体对静置在水平地面上时,对水平地面的压强为
可知,A、B的高度之比为
故B符合题意,ADC不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法正确的是( )
A. F1和F2的大小关系是F1>F2
B. F1、F2和F浮的大小关系是F浮=F2-F1
C. 长方体的前、后和左、右四个侧面不受液体的压力
D. 若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比F1、F2、F浮的大小均不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体内部压强的大小与深度有关,深度越深,压强越大,根据
可知
故A错误;
B.根据浮力产生的原因可知,浮力等于物体上下表面的压力差,即浮力为
故B正确;
C.长方体的六个表面都会受到液体压力,故C错误;
D.若物体浸没于更深的位置,受到的压强增大,受力面积不变,受到的压力增大,、大小均变大,浮力不变,故D错误。
故选B。
10. 将三个质量相等的实心小球a、b、c放入装有水的容器中静止时所处的状态如图所示,其中a球漂浮,b、c两球沉底。三个小球的体积关系为。则下列说法正确的是( )
A. 三个小球所受浮力大小关系为
B. 三个小球的密度关系为
C. 三个小球排开水的体积关系为
D. 球b对容器底部的压力等于球c对容器底部的压力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.b、c两球沉底,三个小球体积关系为,因此,b小球受到的浮力大于c小球受到的浮力,故A错误;
B.三个质量相等的实心小球a、b、c,他们的体积关系为,由 可知,三个小球的密度关系为,故B错误;
C.因为a球漂浮,受到的浮力等于重力,b小球沉底,受到的浮力小于重力,两小球质量相等,由可知,,b、c两球沉底,有,综上有,故C正确;
D.b、c两球对容器底的压力等于重力减去受到的浮力,两球重力相等,b小球受到的浮力大于c小球受到的浮力,因此球b对容器底部的压力小于球c对容器底部的压力,故D错误。
故选C。
11. 底面积和质量相同的甲、乙、丙三个容器放置在水平桌面上。现向甲、乙、丙容器中分别加入等质量的a、b、c三种液体,三容器中液面恰好相平,如图所示。则下列说法正确的是 ( )
A. 液体对容器底部压强的关系为pa>pb>pc
B. 液体对容器底部的压力关系为Fa=Fb=Fc
C. 容器对桌面的压强关系为p甲>p乙>p丙
D. 容器对桌面的压力关系为F甲桌=F乙桌=F丙桌
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.因为三容器中液面恰好相平,a、b、c三种液体的质量相同,由图可知,三种液体的体积关系为Va>Vb>Vc,根据密度公式,可知三种液体的密度关系为ρa<ρb<ρc根据液体压强的公式p=ρ液gh,可知液体对容器底部压强的关系为pa<pb<pc,故A错误;
B.因为液体对容器底部压强的关系为pa<pb<pc,三个容器的底面积相等,根据公式F=pS,可知液体对容器底部的压力关系为Fa<Fb<Fc,故B错误;
C.因为甲、乙、丙三个容器的底面积和质量相同,a、b、c三种液体的质量相等,可知容器对桌面的压强关系为p甲=p乙=p丙,故C错误;
D.因为甲、乙、丙三个容器的质量和底面积相同,a、b、c三种液体的质量相等,则容器对桌面的压力关系为F甲桌=F乙桌=F丙桌,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上.在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出).截取后,甲对桌面的压强和液体对乙容器底部的压强随截取长度x的变化关系如图所示.已知甲的密度为0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg.下列说法正确的是
A. 圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B. 圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C. 容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D. 容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
【答案】C
【解析】
【详解】如图,当时,甲对桌面的压强由4p0减小到了2p0,可得:
解得:
;
因为,此时乙液体的深度为:
乙对桌面的压强由p0增大到了2p0,可得:
解得:
;
A. 由图知,圆柱体甲截取前和容器乙中的液体对桌面的压强之比为4:1,根据得:
,
则质量的比为:
,
故A错误;
B. 圆柱体甲截取前对桌面的压强为:
,
故B错误;
C. 由图知,未截取时,甲对桌面的压强等于乙对桌面压强的4倍,即:
解得容器乙中液体的密度为:
,
故C正确;
D. ,即容器乙中未放入物体A时,液体的深度为7.5cm,故D错误;
故选C.
【点睛】重点是液体压强公式的应用,注意圆柱体放在水平面时,也可以利用液体压强公式求压强,解题的关键是利用好压强与截取高度的关系图像,根据液体压强的特点可得甲的高度,再结合两底面积的比和压强的变化关系,得出乙的深度,再分别验证四个选项的正误.
二、填空题:(本题共10个小题,第22小题作图2分,其余每空1分,共20分.)
13. 1643年,意大利科学家__________测量了大气压的大小;大气压会影响水的沸点,高压锅的原理就是增大气压,从而__________(选填“升高”或“降低”)了水的沸点。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 升高
【解析】
【详解】[1]1643年,意大利科学家托里拆利测量了大气压的大小。
[2]大气压会影响水的沸点,气压高,沸点高,所以高压锅的原理就是增大气压,从而升高了水的沸点。
14. 由我国完全自主研发的C919大飞机(如图),于5月28日从上海虹桥机场起飞,降落北京首都机场,圆中华民族“大飞机梦想”,飞机在飞行过程中,机翼上表面的空气流速__________下表面的空气流速,上表面的气体压强__________(均选填“等于”、“大于”或“小于”)下表面的气体压强。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1][2]由机翼的形状可知,飞机在飞行过程中,机翼上表面的空气流速大,压强小,机翼下表面空气流速小,压强大,在压强差的作用下,从而产生向上的升力,使得飞机能升空。
15. 如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.则两试管对桌面的压力F甲_______F乙,液体对试管底部的压强p甲_______p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由题意知,完全相同的甲、乙试管内装有质量相等的不同液体,则甲、乙整体的质量相同,根据G=mg可知,整体重力相同,对桌面的压力相同,即
F甲=F乙
[2]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器小,因液体质量相同,由可知,甲液体的密度比乙液体密度大,即
ρ甲>ρ乙
又因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式p=ρgh可知,甲、乙试管内液体对试管底部的压强关系为
p甲>p乙
16. 如图所示,据帕斯卡定律可知,要使活塞B举起2500N的物体,需要在活塞A上施加________N的压力,利用此原理的工具有_________(选填“投影仪”、“液压机”或“弹簧测力计”).
【答案】 ①. 100 ②. 液压机
【解析】
【详解】[1][2]由帕斯卡原理可知,若想使活塞B举起2500N的物体,则A、B两处的压强应相等,所以可得
代入数据可解得
FA=100N
三种工具中利用到此原理的工具是液压机。
17. 起重机要吊起重为1.5×104N的钢件,若让钢件以1m/s的速度匀速上升,则钢丝绳的拉力______钢件所受的重力,若让钢件以2m/s的速度匀速下降,则钢丝绳的拉力______钢件所受的重力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]当物体以1m/s的速度匀速上升时,受到钢丝绳对物体的拉力和重力是一对平衡力,故钢丝绳的拉力等于钢件所受的重力。
[2]当物体以2m/s的速度匀速上升时,物体受到钢丝绳的拉力和重力仍是一对平衡力,所以钢丝绳的拉力等于钢件所受的重力。
18. 如图所示,一个均匀的长方体重力为G,底面积为S,当它有伸出桌面时,它对桌面的压强为___________(用G、S的表达式表示),若将伸出桌面的部分沿虚线方向切除,则剩余长方体对桌面的压强将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 变小
【解析】
【详解】[1]一个均匀的长方体重力为G,底面积为S,当它有伸出桌面时,则它的平放在桌面上,它对桌面的压力等于物体的重力,即F=G;受力面积,压强为
[2]将伸出桌面的部分沿竖直方向切去,则剩余部分对桌面的压力为
受力面积不变,剩余部分对桌面的压强
故压强变小。
19. A、B两正方体边长之比为1︰2,当它们如图所示放置时(A在B的中央),A和B的质量相等,则这两个正方体的密度之比为________,A对B的压强和B对地的压强之比为________。
【答案】 ①. 8︰1 ②. 2︰1
【解析】
【详解】[1]A、B两正方体边长之比为1︰2,则体积之比为
质量相等,则这两个正方体的密度之比为
[2]A、B两正方体边长之比为1︰2,则底面积之比为
A对B的压强和B对地的压强之比为
20. 如图甲,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F-t和 v-t图像分别如图乙。由图象可知:0~3s内,受到的摩擦力是 ____N;t=5s时物体受到的摩擦力是 ____N。
【答案】 ①. 3 ②. 6
【解析】
【详解】[1]如图丙,0~3s内,物体处于静止状态,则摩擦力与推力为一对平衡力,大小相等,即
f1=F1=3N
[2]如图丙,t=5s时,物体处于加速状态;因为此时压力和接触面粗糙程度与物体做匀速直线运动时相同,故此时的摩擦力等于物体做匀速直线时的摩擦力,即9~12s内的摩擦力,根据二力平衡可知,9~12s内的摩擦力等于对应的推力,故t=5s时物体受到的摩擦力为
f2=F2=6N
21. 两个质量分布均匀的正方体A、B放在水平地面上,A、B对地面的压强之比为2︰3,将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA,pA、pB与L的变化关系如图所示,则切除之前A的边长为___________cm,B的密度为___________kg/m3。
【答案】 ①. 10 ②. 3×103
【解析】
【详解】[1]由“将A沿水平方向切去高为L部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大,由图可知,下面的图线反映了pA与L的变化关系,上面的图线反映了pB与L的变化关系;由图中A的图线可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,即此时A全部被切去,因此A的边长为10cm。
[2]由图可知,未切前B的压强为6×103Pa,A、B对地面的压强之比为2︰3,即未切前A的压强为
A的底面积为
SA=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
则A的重力等于压力,即
GA=FA=pASA=4×103Pa×0.01m2=40N
由图可知,当把A全部放在B上后增加的压强为
Δp=7×103Pa-6×103Pa=1×103Pa
则B的底面积为
即B的边长为0.2m。A的密度为
因为切除前A、B对地面的压强之比为2︰3,可得
即B的密度为
22.
(1)物块重3N,对斜面压力为2N,请画出图中物块对斜面的压力F的示意图。
(2)画出图中漂浮在水面的小球所受浮力F浮的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
在斜面上选取物块与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面向下、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
【小问2详解】
浮力方向竖直向上,作用点在小球重心,如图所示:
三、实验探究题:(本题共3个小题,23小题6分,24小题8分,25小题8分,共22分.)
23.
(1)小明利用小桌、海绵、砝码等器材探究“影响压力作用效果的因素”,如图所示:
①图甲、乙、丙中是通过观察_________来比较压力作用效果的;
②通过比较图甲、乙,说明:说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越_________;(选填“明显”或“不明显”)
③通过比较图________,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(2)某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
①如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向________,大小相等。
②实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是________。(选填字母序号)
A.方便控制拉力在同一条直线 B.减小摩擦力对实验结果的影响
③经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片质量要小。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在_________上。
【答案】(1) ①. 凹陷程度 ②. 明显 ③. 甲、丙
(2) ①. 相反 ②. B ③. 同一直线
【解析】
【小问1详解】
[1]我们是通过观察海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的。因为当压力作用在海绵上时,海绵会发生形变,而形变的程度越大,说明压力的作用效果越明显。所以,在图甲、乙、丙中,我们都是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
[2]通过比较图甲和图乙,我们可以看到,两次实验中受力面积是相同的,但是图乙中的压力明显大于图甲。而观察海绵的形变程度,我们可以发现图乙中海绵的形变程度更大,说明在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[3]为了探究压力一定时,受力面积对压力作用效果的影响,我们需要选择两次实验中压力相同但受力面积不同的实验进行比较。观察图甲和图丙,我们发现两次实验中压力是相同的,但图丙中桌腿与海绵的接触面积比图甲小。观察结果,我们发现图丙中海绵的凹陷程度比图甲更深,这说明在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【小问2详解】
[1]如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[2]图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以在一定程度上减小摩擦力对实验的影响。
[3]在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,因而松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
24. 为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明和小华分别采用如图甲乙所示装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×103kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用。请回答下列问题:
(1)关于甲乙两实验装置以下描述正确的是________。(选填字母序号)
A.实验过程中,甲乙都是通过观察橡皮膜形变反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)若图甲装置的气密性良好,用手指压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化________(选填“明显”或“不明显”)。实验中,甲图用U形管两侧液面的________来表示液体内部的压强大小。
(3)如图丙丁戊是小明的实验过程:
①实验前应调节U形管内左右两侧液面相平;
②比较丁戊两图可知,当液体密度一定时,液体内部压强随_________增大而增大;
③在图丁中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将_________(选填“变大”“不变”或“变小”);
④比较丙丁两图可知,当液体深度一定时,液体内部压强随__________增大而增大;若在图中橡皮管内气体压强与大气压强之差为280Pa,则U形管左右两侧液面的高度差______________cm。
(4)小华在完成探究实验以后,对乙装置进行了一些改装,然后向装置左右两侧倒入不同液体,待液面稳定后,橡皮膜形变如图所示,左右两侧液体对容器底的压强p左________p右(选填“大于”“小于”或“等于”,橡皮膜形变引起的液面变化忽略不计)。
【答案】(1)B (2) ①. 明显 ②. 高度差
(3) ①. 浸入深度 ②. 不变 ③. 液体密度 ④. 28
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
A.据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的,故A不符合题意;
B.据连通器的特点可知,甲装置的下部连通,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连通,所以都不是连通器,故B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
[1]使用压强计前,用手指压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化明显,说明该装置气密性良好。
[2]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
【小问3详解】
[1]比较丁、戊两图可知,液体密度相同,浸在液体中的深度不同,丁图中U形管两边液柱的高度差大,所以可得结论当液体密度一定时,液体内部压强随深度的增大而增大。
[2]在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等,所以在图丁中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
[3]由丙、丁两图可知,液体密度不同,浸入液体中的深度相同,盐水的密度大于酒精的密度,丁图中U形管两边液柱的高度差大,所以可得结论当浸入液体中的深度一定时,液体内部压强随液体密度的增大而增大。
[4]图中橡皮管内气体压强与大气压强之差为280Pa,根据p=ρ水gh得出U形管左右两侧液面的高度差
【小问4详解】
向装置左右两侧倒入相同的液体,液面稳定后,则右侧液面低于左侧液面,橡皮膜向左凸起,说明右侧压强大,右侧橡皮膜浸入水中的深度小,根据p=ρgh可知,右侧液体密度大,橡皮膜所在位置到容器底的高度相同,右侧液体密度大,根据p=ρgh可知,右侧液体对容器底的压强大,则此时两容器底受到液体压强的大小关系p左小于p右。
【点睛】
25. 如图所示,是同学们探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验过程。
(1)图乙中,物体受到的拉力为____________N;
(2)由甲、乙、丙三图可知,物体受到的浮力与____________有关;
(3)由____________三图可知,物体受到的浮力与浸没在液体中的深度____________(选填“有关”或“无关”);
(4)由甲、丁、戊三图可知,物体受到的浮力还与__________有关,图戊中液体的密度为_________g/m3;
(5)同学们在实验室看到一块多孔的纤维聚合物,他们又想知道纤维聚合物的密度。于是设计了如下图的方案来测量聚合物的密度:
①将电子秤放在水平桌面上,调零;
②将烧杯放在电子秤上,向烧杯中加入适量的水,读出电子秤示数为m1;
③将聚合物放入烧杯中,待其静止一段时间后,读出电子秤示数为m2;
④用细针下压使聚合物浸没在水中,读出电子秤的示数为m3;
⑤该聚合物的密度ρ=_____________(用含有m1、m2、m3和ρ水的式子表示);同实验后,同学们又了解到该聚合物有吸水性,若吸水后体积不变,则密度的测量值将___________(选填“偏大”、“偏小”和“不变”)。
【答案】 ①. 4.4 ②. 排开液体体积 ③. 甲、丙、丁 ④. 无关 ⑤. 液体的密度 ⑥. 0.8 ⑦. ⑧. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计的示数为4.4N,即此时物体受到的拉力为4.4N。
(2)[2]乙、丙两图中容器中盛装的都是水,密度相同;丙图物体排开水的体积更大,弹簧测力计的示数更小,则受到的浮力更大,说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关。
(3)[3][4]要探究浮力的大小与液体深度的关系,应控制液体密度和物体排开液体的体积相同,所以选择甲、丙、丁三图进行比较。丙、丁两图中,液体密度和物体排开液体的体积相同,丁图物体所处的深度更大,但弹簧测力计的示数和丙图相同,则受到的浮力大小相同,说明物体受到的浮力与浸没在液体中的深度无关。
(4)[5]丁、戊两图中,物体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,则受到的浮力大小不同,说明物体受到的浮力还与液体的密度有关。
[6]由图甲可知,物体的重力
由图丁可知,物体此时受到的浮力
由可知,物体排开液体的体积
图戊中物体受到的浮力
由于丁、戊两图中物体排开液体的体积相同,由阿基米德原理可知,图戊中液体的密度
(5)[7]根据①②③的步骤可知,待电子秤稳定时,聚合物的质量为
由题意可知,聚合物漂浮在水面上时,受到的浮力等于它自身的重力,即
用细针下压将聚合物浸没在水中,此时电子秤的示数为m3,此时受到的浮力为
由阿基米德原理可得,聚合物的体积为
由可得,聚合物的密度为
[8]该聚合物有吸水性,在实验过程中,根据
可知,该聚合物质量不变,由于其体积不变,由可知,密度的测量值将不变。
四、计算论述题(本题共3个小题,26小题6分,27小题8分,28小题8分,共22分)
26. 如图是被誉为“造岛神器”的“天鲲号”,它是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船,可用于挖掘水下泥土、砂石等,其长140m,宽27.8m,满载排水量为17000t。已知ρ水=1.0×103kg/m3,取10N/kg。试求:
(1)“天鲲号”漂浮在水面,若满载时它受到的浮力是多少?
(2)若“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍,求“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力的大小。
【答案】(1)1.7×108N
(2)1.7×106N
【解析】
【小问1详解】
满载排水量为17000t,由阿基米德原理可知,“天鲲号”漂浮在水面,满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=17000×103kg×10N/kg=1.7×108N
【小问2详解】
“天鲲号”漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,“天鲲号”受到的浮力大小等于重力大小,则
G=F浮=1.7×108N
“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍,则“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力
f=0.01G=0.01×1.7×108N=1.7×106N
匀速直线航行时,水平方向受力平衡,“天鲲号”受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,所以“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力
F牵=f=1.7×106N
27. 如图,平底茶壶的质量是0.4kg,底面积是50cm2。内盛0.6kg的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)此时茶壶对桌面的压强;
(2)此时水深如图所示,求水对茶壶底部的压力大小。
(3)平放时,当茶壶对桌面的压强是4000Pa时,此时壶中有多少千克水?
【答案】(1)2000Pa (2)4N (3)1.2kg
【解析】
【小问1详解】
平底茶壶的质量是0.4kg,即10.4kg茶壶对桌面的压力
F=G总=(m水+m壶)g=(0.6kg+0.4kg)×10N/kg=10N
茶壶对桌面的压强
【小问2详解】
如图所示,水的深度是10cm,即0.1m,水对茶壶底部的压强
p'=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.1m =1000Pа
水对茶壶底部的压力
F'=p'S=1000Pa×40×10-4m2=4N
【小问3详解】
当茶壶对桌面的压强是4000Pa时,茶壶的总重力
G=F1=p1S=4000Pa×40×10-4m2=16N
此时茶壶的总质量
此时壶中水的质量
28. 一个底面积为200cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水,置于水平地面上,一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上,内有适量的水,如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形,柱形部分高度hAB为15cm。用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降8cm,杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图乙所示。然后从该位置继续向下,直到水面与AD相平为止。(g取10N/kg)求:
(1)瓶内所装水的质量为多少kg;
(2)当瓶子下降8cm时,容器中的水面上升的高度;
(3)当水面与AD相平时,瓶外的水对容器M底部的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)2300Pa
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,h=0时,F=4N,则瓶内所装水的重力
G=F=4N
瓶内所装水的质量
【小问2详解】
由图可知,当瓶子下降8cm时,杆对瓶的拉力恰好为零,根据称重法,此时瓶子受到的浮力为
由F浮=ρgV排可得,瓶子排开水的体积为
则容器中的水面上升的高度为
【小问3详解】
瓶子浸没的深度为
h浸没=Δh+h下=2cm+8cm=10cm
瓶子的底面积为
水面与AD相平时,瓶子排开水的体积为
V排′=S瓶hAB=40cm2×15cm=600cm3
此时容器中的水面上升的高度为
则容器中的水深度为
则瓶外的水对容器M底部的压强为
p=ρ水gh水2=1.0×103kg/m3×10N/kg×23×10-2m=2300Pa
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