精品解析：广东省深圳龙岗区48校2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试题

2023—2024学年第二学期学科素养期中诊断 八年级物理（第七章~第十章） 说明：全卷共6页，满分70分，考试时长60分钟。请在答题卡上作答，在本卷上作答无效。 主题一：中国民俗文化 杂技作为我国重要的历史瑰宝，以其惊险，难度极高为人称赞，深受国人以及全世界人民的喜爱。 1. 如图，在央视春晚上的杂技《龙跃神州》中，巨大的中幡在表演者手中、脚上、头顶上下翻飞，宛如毽子一样轻盈。这些动作中涉及到很多力学知识，下列说法错误的是（ ） A. 一切物体都有惯性 B. 重力的方向总是竖直向下 C. 力可以改变物体的运动状态 D. 物体的运动状态需要力来维持 2. 少林功夫名扬天下，“二指禅”绝活令人称奇，表演时，人体倒立，只用中指和食指支撑全身的重量，如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于（　　） A. 2×108 Pa B. 2×106 Pa C. 2×104 Pa D. 2×102 Pa 3. 如图所示，想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定，分别采用了以下三种做法。其中，最容易做到的是图_____（选填“甲”“乙”或“丙”），你的依据是____________________________________________________________。 4. 在如图杂技“顶竿”表演中，甲肩部顶着竹竿，乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，请画出此时乙在竖直方向上的受力示意图。 5. 如图所示，杂技演员骑着独轮车停在斜面上，斜面受到的压力F＝450N。请在图中画出斜面受到压力的示意图（其中O为力的作用点）。 6. “舞狮”是中国优秀的民间艺术，古时称“太平乐”，始于南北朝。今年春节，一则“广东揭阳女孩路边练舞狮偶遇醒狮队敲锣助威”的视频火遍全网，“小狮子”与“狮群”的暖心互动引发一众网友共鸣。如图为小女孩站在纸箱上练习的图片，下列说法正确的是（ ） A. 纸箱受到的重力与地面对纸箱的支持力是一对平衡力 B. 小女孩抬起一只脚后对纸箱的压力变大 C. 小女孩竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，受力平衡 D. 跃起的小女孩最终落向地面，是因为受到重力的作用 7. 舞狮的鞋子必须符合轻便柔软防滑的特性。小华想比较某两种品牌舞狮鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下： （1）将两种品牌的舞狮鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计的示数，则该鞋子重力为_______N； （2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同，这一步骤的目的是_______________________； （3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向上调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子； （4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数______（选填“大于” “小于”或“等于”）鞋子受到的摩擦力； （5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。 （6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数________（选填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。 主题二：古人智慧之光 在中国古老而光荣的历史上，除了四大发明以外，还有很多奇思妙想的发明。现在让我们一起读读古时的奇物。 8. 图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》、《淮南万毕术》，下列说法不正确的是（ ） A. “六桨客船”中，众人齐力划桨，使船前进的力是水施加的 B. “簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用惯性 C. “竹笆沉底”中，沉在水底的竹笆不再受浮力作用 D. “没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压强越大 9. 出土于战国时期墓葬的竹节柄铜汲酒器如图甲所示，是我国目前发现最早利用大气压原理的青铜器，比马德堡半球实验早了近两千年。图乙是该汲酒器取酒过程的示意图，长柄上端与球形底部各开一小孔a、b。当汲酒器插入酒缸中时，汲酒器和酒缸就构成了一个__________，汲酒器中充满酒水后，用拇指轻轻压住方孔a并向上提起，汲进之酒毫无滴洒，是由于__________的作用。松开拇指，酒水在__________的作用下缓缓流出。 10. 如图甲所示为河北博物馆收藏的西汉时期的熊足青铜鼎，该鼎被誉为“古代高压锅”。在外界为标准大气压的环境下，鼎内的水可在120℃沸腾。 （1）高压锅的原理是：气压越高，沸点越__________（选填“高”或“低”）； （2）在参观完熊足青铜鼎之后，小明对高压锅结构产生了极大的兴趣。于是回家后，他测得家中水平放置的高压锅出气孔的横截面积S为10-5m2，压在出气孔上的限压阀的质量为60g，如图乙所示。请计算限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强； （3）当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开限压阀放气。在外界为标准大气压的环境下，小明家的高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照如图丙所示的水的沸点与气压的关系图线，利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?（标准大气压值取1.0×105Pa，g=10N/kg） 主题三：创新设计与制作 在学习了压强章节知识之后，某项目学习小组进行了相关的课外小发明以及创新学具制作。 11. 如图所示为项目组同学自制的气压计，将气压计由一楼拿到六楼时，细玻璃管中液面会升高，下列说法正确的是（ ） A. 用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水不能装满 B. 细玻璃管中液面升高，说明大气压随高度的增加而变大 C. 利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 D. 玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压 12. 项目小组自制了如图甲所示水火箭，将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞。 （1）水火箭在上升过程中，若一切力突然消失，它将一直保持______状态； （2）如图所示的飞行器中与水火箭的飞行原理相同的是（ ）； A. 孔明灯 B. 直升机 C. 风筝 D. 飞艇 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，根据拍摄的照片可以判断此过程中水火箭受到的力为____________（选填“平衡力”或“非平衡力”），并说明理由：_______； （4）在实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度，其实验方法为_______________。以下实验也是应用该方法的是_________。（填序号）①引入“光线”来研究光的传播现象；②通过乒乓球被弹开体现音叉的振动；③在探究平面镜成像的特点时，选用两根相同的蜡烛； （5）善于探究的研究小组还利用多余的矿泉水瓶做了下列小实验，其中探究影响液体压强大小的因素的是（ ）。 A. 如图所示，水量越多，形变越大 B. 如图所示，纸片托住满瓶矿泉水 C. 如图所示，孔位越低，流速越大 D. 如图所示，用力吹气，喷出水雾 13. 在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，要做多次实验，还要准确记录每次U形管两侧的高度差。又由于标注的刻度分度值大，读数误差较大，导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题，项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。 【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示，BD在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。 【项目制作】 （1）学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是 。 A. 取下橡皮管重新安装 B. 将此时右边管中高出的液体倒出 （2）①设计产品1：项目化学习小组设计的改进模型如图乙所示（支架、导管已省略），该装置浸没在水中时，液面高度差最大的是U形管_____________（选填“a”“b”“c”或“d”）； ②设计产品2：项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响，第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处，测得两U形管高度差分别为10cm和12cm，说明液体压强的大小与_________________有关； 【项目迭代】 （3）学习小组发现，经过上述的实验改进，并不能使U形管内的液面高度差更明显，于是其中一成员提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度，而另一成员提出反对意见，其理由是____________________________。请你帮忙提出合理建议：_____________________________。 主题四：超级工程 浩瀚的伶仃洋上，我国的又一座超级工程——深中通道预计于2024年6月建成通车。深中通道连接深圳和中山，全长24公里，其中特长海底沉底隧道和一座海上特大悬索桥，将开创世界先例。 在沉管安装时，我国自主研发制造的世界首艘集隧道沉管、浮运安装于一体的专用船舶——“一航津安1号”沉管浮运安装一体船漂浮在水面上，在它的提带下，沉管管节进入伶仃洋外海等待区，准备进行深中通道第一次沉管对接。 14. 沉管底部的接触面积很大，可以减小压强。下面的4个实例中，与此原理相同的是（ ） A. 推土机的推土铲刃做得很锋利 B. 篆刻刀的刀口做得很锋利 C. 破窗锤的敲击端做成锥形 D. 火车轨道铺在枕木上 15. 在施工过程中，需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此，如图所示，小明做了一个橡皮泥“船”，在“船”中放入一定数量的石块后放入水中，待船静止后，逐渐将石块取出并放入水中，下列说法正确的是（ ） A. 小船受到的浮力不变 B. 小船浸在水中的体积变小 C. 水面将上升 D. 小船底部受到水的压强不变 16. 超级工程中蕴含许多八年级的物理知识。如图所示，把完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后，甲液体中物体沉底，乙液体中物体悬浮，两容器中液面相平，下列说法正确的是（ ）。 A. 液体的密度：ρ甲>ρ乙 B. 液体对容器底的压强：p甲=p乙 C. 物体受到的浮力：F甲>F乙 D. 物体排开液体的质量：m甲<m乙 17. 创新学校兴趣小组在了解“一航津安1号”可以通过浮力在海面航行后，对影响浮力大小的因素进行探究，并提出如下猜想： 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关； 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关； 猜想3：与液体的密度有关。 （1）小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验： ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块； ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是__________________； ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图__________________； ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关； ⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。 （2）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究浮力大小与___________的关系； （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验，如图所示：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为_______N；这个实验说明，液体________（选填“能”或“不能”）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg） 18. 如图是工程中使用的一款能自动浮沉的潜水器缩小模型。将重为8N，边长为10cm的正方体潜水器模型放入装有水的圆柱形薄壁容器中。潜水器启动前处于漂浮状态，此时水深为25cm。潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，水深变化的影响忽略不计。（g取10N/kg）求： （1）潜水器漂浮时受到的浮力； （2）潜水器漂浮时，容器底部受到水的压强是多少? （3）下沉全过程潜水器下降的距离是多少m? 19. 小明制作了一个沉管模型（模型平均密度大于水的密度），如图所示，他想测量这个沉管模型的密度。他估测该沉管模型的质量约为800g。通过查阅资料，小明发现若能测出模型所受重力G模型、模型浸没在水中所受的浮力F浮，且水的密度为ρ水，就可以根据求出模型密度ρ模型。请你从器材A、B、C、D、E、F中选择实验所必需的器材，并写出测沉管模型密度的实验步骤及所需记录的数据。 （1）选择的器材：_________。（填代号） （2）实验步骤及需要记录的数据： 测量沉管模型密度的过程 （含过程、物理量及符号） 沉管模型的密度表达式 （用物理符号表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年第二学期学科素养期中诊断 八年级物理（第七章~第十章） 说明：全卷共6页，满分70分，考试时长60分钟。请在答题卡上作答，在本卷上作答无效。 主题一：中国民俗文化 杂技作为我国重要的历史瑰宝，以其惊险，难度极高为人称赞，深受国人以及全世界人民的喜爱。 1. 如图，在央视春晚上的杂技《龙跃神州》中，巨大的中幡在表演者手中、脚上、头顶上下翻飞，宛如毽子一样轻盈。这些动作中涉及到很多力学知识，下列说法错误的是（ ） A. 一切物体都有惯性 B. 重力的方向总是竖直向下 C. 力可以改变物体的运动状态 D. 物体的运动状态需要力来维持 【答案】D 【解析】 【详解】A．惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，故A正确，不符合题意； B．重力是由于地球吸引而使物体受到的力，重力的方向总是竖直向下，故B正确，不符合题意； C．力可以改变物体的运动状态，力是改变物体运动状态的原因，故C正确，不符合题意； D．物体具有保持运动状态不变的性质，物体的运动状态不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 少林功夫名扬天下，“二指禅”绝活令人称奇，表演时，人体倒立，只用中指和食指支撑全身的重量，如图所示.这时两手指对地面的压强最接近于（　　） A. 2×108 Pa B. 2×106 Pa C. 2×104 Pa D. 2×102 Pa 【答案】B 【解析】 【详解】一个人的体重大约为60kg，约为600N，两个手指与地面的接触面积约为3×10-4m2，根据公式 可知，压强约为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. 如图所示，想让一根筷子在手中沿竖直方向保持相对稳定，分别采用了以下三种做法。其中，最容易做到的是图_____（选填“甲”“乙”或“丙”），你的依据是____________________________________________________________。 【答案】 ①. 丙 ②. 想让一根筷子在手中竖直方向保持相对稳定，分别采用了以下三种做法，其中，最容易做到的是图丙所示，依据是重心越高，下方越容易调节支点位置，使得二力平衡。 【解析】 【详解】略。 4. 在如图杂技“顶竿”表演中，甲肩部顶着竹竿，乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，请画出此时乙在竖直方向上的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，乙在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，是一对平衡力，大小相等，力的作用点都画在乙的重心，故作图如下： 5. 如图所示，杂技演员骑着独轮车停在斜面上，斜面受到的压力F＝450N。请在图中画出斜面受到压力的示意图（其中O为力的作用点）。 【答案】 【解析】 【详解】压力的方向垂直于受力面，从O点画一条带箭头的垂直于斜面向下的线段，标注 如图所示： 6. “舞狮”是中国优秀的民间艺术，古时称“太平乐”，始于南北朝。今年春节，一则“广东揭阳女孩路边练舞狮偶遇醒狮队敲锣助威”的视频火遍全网，“小狮子”与“狮群”的暖心互动引发一众网友共鸣。如图为小女孩站在纸箱上练习的图片，下列说法正确的是（ ） A. 纸箱受到的重力与地面对纸箱的支持力是一对平衡力 B. 小女孩抬起一只脚后对纸箱的压力变大 C. 小女孩竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，受力平衡 D. 跃起的小女孩最终落向地面，是因为受到重力的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．地面对纸箱的支持力等于纸箱和小女孩的总重力，纸箱受到的重力与地面对纸箱的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故A错误； B．小女孩抬起一只脚后，对纸箱的压力仍等于她的重力，压力不变，故B错误； C．小女孩竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，只受重力作用，受力不平衡，故C错误； D．跃起的小女孩最终落向地面，是因为受到竖直向下的重力的作用，改变了她的运动状态，故D正确。 故选D。 7. 舞狮的鞋子必须符合轻便柔软防滑的特性。小华想比较某两种品牌舞狮鞋的防滑性能，他设计了如图所示的实验，实验步骤如下： （1）将两种品牌的舞狮鞋各取一只，用弹簧测力计分别称出它们的重力。图乙是测量其中一只鞋子时弹簧测力计的示数，则该鞋子重力为_______N； （2）用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同，这一步骤的目的是_______________________； （3）在跑步机的传送带上按图甲摆放实验用品，将弹簧测力计在______（选填“水平”或“竖直”）方向上调零后，其一端固定在跑步机上，另一端钩住鞋子； （4）启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，该示数______（选填“大于” “小于”或“等于”）鞋子受到的摩擦力； （5）换另一只鞋子，重复步骤（4），并记录数据。 （6）比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，对应示数________（选填“较大”或“较小”）的鞋子防滑性能好。 【答案】 ①. 2.4 ②. 控制压力相同 ③. 水平 ④. 等于 ⑤. 较大 【解析】 【详解】（1）[1]由图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数2.4N，则该鞋子重力为2.4N。 （2）[2]摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，用弹簧测力计挂起较轻的那只鞋子，再向里面缓慢加入细沙，直至弹簧测力计示数与悬挂较重鞋子时的示数相同，这一步骤的目的是控制压力相同，通过摩擦力显示粗糙程度。 （3）[3]需要在跑步机的传送带上水平方向测量力，必须沿水平方向调零。 （4）[4]启动跑步机，待弹簧测力计示数稳定后记录弹簧测力计示数，鞋子相对于地面静止，受力平衡，该示数等于鞋子受到的摩擦力。 （6）[5]比较步骤（4）、（5）中两次弹簧测力计示数，压力相等，接触面越粗糙，摩擦力越大，对应示数较大的鞋子的防滑性能好。 主题二：古人智慧之光 在中国古老而光荣的历史上，除了四大发明以外，还有很多奇思妙想的发明。现在让我们一起读读古时的奇物。 8. 图中的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》、《淮南万毕术》，下列说法不正确的是（ ） A. “六桨客船”中，众人齐力划桨，使船前进的力是水施加的 B. “簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用惯性 C. “竹笆沉底”中，沉在水底的竹笆不再受浮力作用 D. “没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压强越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．“六桨客船”中，众人齐力划桨，桨对水施加向后的作用力，力的作用是相互的，同时，水对桨及船施加向前的作用力，使船前进，使船前进的力是水施加的，故A正确，不符合题意； B．“簸扬稻谷”中，能分离不饱满稻谷是利用惯性，饱满稻谷和不饱满稻谷质量不同，惯性大小不同，运动状态改变的难易程度不同，被扬起后向前运动的距离不同而分离，故B正确，不符合题意； C．“竹笆沉底”中，沉在水底的竹笆仍受浮力作用，浮力小于重力，故C错误，符合题意； D．密度相同时，液体深度越大压强越大，“没水采珠”中，水面下的采珠人下潜的越深时受到水的压强越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 出土于战国时期墓葬的竹节柄铜汲酒器如图甲所示，是我国目前发现最早利用大气压原理的青铜器，比马德堡半球实验早了近两千年。图乙是该汲酒器取酒过程的示意图，长柄上端与球形底部各开一小孔a、b。当汲酒器插入酒缸中时，汲酒器和酒缸就构成了一个__________，汲酒器中充满酒水后，用拇指轻轻压住方孔a并向上提起，汲进之酒毫无滴洒，是由于__________的作用。松开拇指，酒水在__________的作用下缓缓流出。 【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 ③. 重力 【解析】 【详解】[1][2][3]当汲酒器插入酒缸中时，上端开口，下端连通，汲酒器和酒缸就构成了一个连通器；汲酒器中充满酒水后，用拇指轻轻压在方孔a并向上提起，由于大气压的作用，汲进之酒毫无滴洒；重力方向是竖直向下的，因此松开拇指，酒水在重力的作用下会缓缓流出。 10. 如图甲所示为河北博物馆收藏的西汉时期的熊足青铜鼎，该鼎被誉为“古代高压锅”。在外界为标准大气压的环境下，鼎内的水可在120℃沸腾。 （1）高压锅的原理是：气压越高，沸点越__________（选填“高”或“低”）； （2）在参观完熊足青铜鼎之后，小明对高压锅结构产生了极大的兴趣。于是回家后，他测得家中水平放置的高压锅出气孔的横截面积S为10-5m2，压在出气孔上的限压阀的质量为60g，如图乙所示。请计算限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强； （3）当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开限压阀放气。在外界为标准大气压的环境下，小明家的高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照如图丙所示的水的沸点与气压的关系图线，利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?（标准大气压值取1.0×105Pa，g=10N/kg） 【答案】（1）高 （2）6×104Pa （3）115℃ 【解析】 【小问1详解】 液体的沸点与大气压有关，气压高，液体的沸点高，高压锅是根据气压越高液体的沸点越高的原理制成的。 【小问2详解】 限压阀的质量为 m=60g=0.06kg 限压阀的重力 G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N 因此限压阀自重对气孔处气体产生的压强 【小问3详解】 锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和，则锅内气压是 p内=1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa 对照图象可知，当气压为1.6×105Pa时，所对应的温度大约是115℃，因此利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是115℃。 主题三：创新设计与制作 在学习了压强章节知识之后，某项目学习小组进行了相关的课外小发明以及创新学具制作。 11. 如图所示为项目组同学自制的气压计，将气压计由一楼拿到六楼时，细玻璃管中液面会升高，下列说法正确的是（ ） A. 用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水不能装满 B. 细玻璃管中液面升高，说明大气压随高度的增加而变大 C. 利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 D. 玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压 【答案】A 【解析】 【详解】A．用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水不能装满，利用瓶内外气压不同引起水柱高度变化，从而反映外界大气压大小，故A正确； B．细玻璃管中液面升高，是因为外界气压减小，瓶内的水在水面上方气压作用下被压入玻璃管，使管内液面上升，说明大气压随高度的增加而变小，故B错误； C．利用自制气压计不能精确测量大气压的数值，只能粗略地反映大气压的变化情况，故C错误； D．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压与玻璃管内水柱的压强之和，故D错误。 故选A。 12. 项目小组自制了如图甲所示水火箭，将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞。 （1）水火箭在上升过程中，若一切力突然消失，它将一直保持______状态； （2）如图所示的飞行器中与水火箭的飞行原理相同的是（ ）； A. 孔明灯 B. 直升机 C. 风筝 D. 飞艇 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，根据拍摄的照片可以判断此过程中水火箭受到的力为____________（选填“平衡力”或“非平衡力”），并说明理由：_______； （4）在实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度，其实验方法为_______________。以下实验也是应用该方法的是_________。（填序号）①引入“光线”来研究光的传播现象；②通过乒乓球被弹开体现音叉的振动；③在探究平面镜成像的特点时，选用两根相同的蜡烛； （5）善于探究的研究小组还利用多余的矿泉水瓶做了下列小实验，其中探究影响液体压强大小的因素的是（ ）。 A. 如图所示，水量越多，形变越大 B. 如图所示，纸片托住满瓶矿泉水 C. 如图所示，孔位越低，流速越大 D. 如图所示，用力吹气，喷出水雾 【答案】（1）匀速直线运动 （2）B （3） ①. 非平衡力 ②. 水火箭在相同时间内通过的距离不同 （4） ①. 转换法 ②. ② （5）C 【解析】 【小问1详解】 水火箭在上升过程中，若一切力突然消失，根据牛顿第一定律可知，它将一直保持匀速直线运动状态。 【小问2详解】 水火箭飞行原理是利用力的作用是相互的。 AD．孔明灯和飞艇都是利用浮力的原理工作的，故AD错误； C．直升机螺旋桨旋转时，给空气一个向下的力，根据力的相互性可知，空气会给直升机一个向上的力，因此直升机与水火箭升空原理相同，故C正确； D．风筝是应用了流体流速越大，压强越小的原理工作的，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 [1][2]如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在相同时间内通过的距离不同，根据可知，水火箭在做变速直线运动，因此水火箭受到的力为非平衡力。 【小问4详解】 [1][2]实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度，这是转换法的应用。 ①引入“光线”来研究光的传播现象，这是理想模型法，故①不符合题意； ②发声的物体在振动，但不容易观察。通过乒乓球被弹开体现音叉的振动，采用的是转换法，故②符合题意； ③在探究平面镜成像的特点时，选用两根相同的蜡烛，这是等效替代法的应用，故③不符合题意。 【小问5详解】 A．如图中水量越多，形变越大，说明力的作用效果与的力的大小有关，故A不符合题意； B．如图中纸片托住满瓶矿泉水，证明了大气压强的存在，故B不符合题意； C．如图中孔位越低，流速越大，说明液体压强随液体深度的增加而增大，故C符合题意； D．如图中用力吹气，喷出水雾，说明流体流速越大，压强越小，故D不符合题意。 故选C。 13. 在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，要做多次实验，还要准确记录每次U形管两侧的高度差。又由于标注的刻度分度值大，读数误差较大，导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题，项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。 【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示，BD在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。 【项目制作】 （1）学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是 。 A. 取下橡皮管重新安装 B. 将此时右边管中高出的液体倒出 （2）①设计产品1：项目化学习小组设计的改进模型如图乙所示（支架、导管已省略），该装置浸没在水中时，液面高度差最大的是U形管_____________（选填“a”“b”“c”或“d”）； ②设计产品2：项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响，第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处，测得两U形管高度差分别为10cm和12cm，说明液体压强的大小与_________________有关； 【项目迭代】 （3）学习小组发现，经过上述的实验改进，并不能使U形管内的液面高度差更明显，于是其中一成员提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度，而另一成员提出反对意见，其理由是____________________________。请你帮忙提出合理建议：_____________________________。 【答案】（1）A （2） ①. c ②. 液体的密度 （3） ①. 根据p=ρ液gh，要使U形管内的液面高度差更明显，即使h变大，需增大压强或者减小管内液体密度，故更细的U形管不能使h变大，液体压强大小与液柱的粗细无关。 ②. 减小管内液体密度 【解析】 【小问1详解】 调节压强计时，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选A。 【小问2详解】 [1]由图乙可知，c点深度最大，因液体压强随液体深度的增加而增大，故液面高度差量大的是U形管c。 [2]液体压强与液体的深度和液体密度有关；将两个金属盒分别放入液面相同深处，测得两U形管高度差分别为10cm和12cm，液体压强不同，说明液体压强的大小与液体的密度有关。 【小问3详解】 [1][2]略。 主题四：超级工程 浩瀚的伶仃洋上，我国的又一座超级工程——深中通道预计于2024年6月建成通车。深中通道连接深圳和中山，全长24公里，其中特长海底沉底隧道和一座海上特大悬索桥，将开创世界先例。 在沉管安装时，我国自主研发制造的世界首艘集隧道沉管、浮运安装于一体的专用船舶——“一航津安1号”沉管浮运安装一体船漂浮在水面上，在它的提带下，沉管管节进入伶仃洋外海等待区，准备进行深中通道第一次沉管对接。 14. 沉管底部的接触面积很大，可以减小压强。下面的4个实例中，与此原理相同的是（ ） A. 推土机的推土铲刃做得很锋利 B. 篆刻刀的刀口做得很锋利 C. 破窗锤的敲击端做成锥形 D. 火车轨道铺在枕木上 【答案】D 【解析】 【详解】A．推土机的推土铲刃做得很锋利，是通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意； B．篆刻刀的刀口做得很锋利，是通过减小受力面积来增大压强，故B不符合题意； C．破窗锤的敲击端做成锥形，是通过减小受力面积来增大压强，故C不符合题意； D．火车轨道铺在枕木上，是通过增大受力面积来减小压强，故D符合题意。 故选D。 15. 在施工过程中，需要运送一定数量的石块放入海底施工。据此，如图所示，小明做了一个橡皮泥“船”，在“船”中放入一定数量的石块后放入水中，待船静止后，逐渐将石块取出并放入水中，下列说法正确的是（ ） A. 小船受到的浮力不变 B. 小船浸在水中的体积变小 C. 水面将上升 D. 小船底部受到水的压强不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．小船漂浮在水面上，受到的浮力等于它的总重力，逐渐将石块取出并放入水中，船的总重力变小，受到的浮力变小，故A错误； B．小船受到的浮力变小，根据阿基米德原理可知，小船浸在水中的体积变小，故B正确； C．石块取出并放入水中后，受到的浮力变小，则它排开水的体积变小，水面将下降，故C错误； D．小船受到的浮力变小，则它排开水的体积变小，会上浮一些，小船底部在水中深度变小，小船底部受到水的压强变小，故D错误。 故选B。 16. 超级工程中蕴含许多八年级的物理知识。如图所示，把完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后，甲液体中物体沉底，乙液体中物体悬浮，两容器中液面相平，下列说法正确的是（ ）。 A. 液体的密度：ρ甲>ρ乙 B. 液体对容器底的压强：p甲=p乙 C. 物体受到的浮力：F甲>F乙 D. 物体排开液体的质量：m甲<m乙 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为物体在甲液体中沉底，所以物体的密度大于甲液体的密度；因为物体在乙液体中悬浮，所以物体的密度等于乙液体的密度。因此甲液体的密度小于乙液体的密度，即ρ甲<ρ乙，故A错误； B．液面等高，甲的密度小于乙的密度，由p=ρgh可知：甲容器中液体对容器底的压强小，即p甲<p乙，故B错误； CD．物体在甲液体中沉底，物体受到的浮力小于物体的重力；物体在乙液体中悬浮，物体受到的浮力等于物体的重力；因此物体在甲液体中受到的浮力小，即F甲<F乙，根据阿基米德原理可知：物体排开甲液体的重力小于物体排开乙液体的重力，由G=mg可知物体排开甲液体的质量小于物体排开乙液体的质量，即m甲<m乙，故D正确，C错误。 故选D。 17. 创新学校兴趣小组在了解“一航津安1号”可以通过浮力在海面航行后，对影响浮力大小的因素进行探究，并提出如下猜想： 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关； 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关； 猜想3：与液体的密度有关。 （1）小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验： ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块； ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是__________________； ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图__________________； ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关； ⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。 （2）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究浮力大小与___________的关系； （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验，如图所示：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为_______N；这个实验说明，液体________（选填“能”或“不能”）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg） 【答案】（1） ①. 没有控制物体排开液体的体积相同 ②. ③. 液体密度 （2）物体形状 （3） ①. 1 ②. 能 【解析】 【小问1详解】 [1]根据控制变量法可知，探究物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，改变物体浸在液体中的深度，但由图甲B、C可知，没有控制物体排开液体的体积相同。 [2]由图甲中B可知，此时物体排开液体体积等于两个小长方体磁力块的体积，因此可以将4个相同的小长方体磁力块组成的长方体横着放，让下面的两个小长方体磁力块浸没在水中，这样即控制了物体排开液体的体积相同，又改变了物体浸在液体中的深度，放置图如图所示： [3]比较步骤A、C、E可知，随着液体密度的增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，物体所受浮力也增大，说明浮力的大小还与液体密度有关。 【小问2详解】 由图乙可知，此时小华改变了物体的形状，因此她还能探究浮力大小与物体的形状的关系。 【小问3详解】 [1][2]甲杯中水的重力 G甲=m甲g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N 因为乙杯浮在甲杯中，由物体的漂浮条件可知，甲杯中水产生的浮力 F浮=G乙=m乙g=100×10-3kg×10N/kg=1N>0.5N 因此液体能产生比自身重力大的浮力。 18. 如图是工程中使用的一款能自动浮沉的潜水器缩小模型。将重为8N，边长为10cm的正方体潜水器模型放入装有水的圆柱形薄壁容器中。潜水器启动前处于漂浮状态，此时水深为25cm。潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，水深变化的影响忽略不计。（g取10N/kg）求： （1）潜水器漂浮时受到的浮力； （2）潜水器漂浮时，容器底部受到水的压强是多少? （3）下沉全过程潜水器下降的距离是多少m? 【答案】（1）8N （2）2500Pa （3）0.17m 【解析】 【小问1详解】 潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力为 F浮=G潜水器=8N 【小问2详解】 潜水器漂浮时，容器底部受到的水的压强为 p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×25×10-2m=2500Pa 【小问3详解】 潜水器的底面积 S1=10cm×10cm=100cm2=0.01m2 由 F浮=ρ液V排g=ρ水S1h1g 得漂浮时浸入水中的深度 潜水器下降的距离 h2=h-h1=0.25m-0.08m=0.17m 19. 小明制作了一个沉管模型（模型平均密度大于水的密度），如图所示，他想测量这个沉管模型的密度。他估测该沉管模型的质量约为800g。通过查阅资料，小明发现若能测出模型所受重力G模型、模型浸没在水中所受的浮力F浮，且水的密度为ρ水，就可以根据求出模型密度ρ模型。请你从器材A、B、C、D、E、F中选择实验所必需的器材，并写出测沉管模型密度的实验步骤及所需记录的数据。 （1）选择的器材：_________。（填代号） （2）实验步骤及需要记录的数据： 测量沉管模型密度的过程 （含过程、物理量及符号） 沉管模型的密度表达式 （用物理符号表示） 【答案】（1）B、E、F （2）实验步骤：a．先用弹簧测力计测出模型的重力，记为G模型；b．将水槽中倒入适量的水，将模型悬挂在弹簧测力计上，再将模型完全浸没在水中，稳定后记录下此时弹簧测力计的读数F；由称重法测浮力可知，沉管模型的浮力为由公式可知，模型的体积为根据公式可求出模型的密度为 【解析】 【小问1详解】 实验中需要测量模型的重力和浸没在水中的浮力，根据称重法可得到浮力，所以需要用到弹簧测力计和水槽，他估测该沉管模型的质量约为800g，重力约为 故应选择量程的弹簧测力计，故选择的器材为B、E、F。 【小问2详解】 略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $