内容正文:
2023——2024学年度第二学期初三物理期中质量检测题
本试卷共8页,共90分.考试时间90分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(本题共12小题,共26分.1-10小题为单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题3分,选对但选不全的得2分)
1. 图所示的简单机械中,在使用中费力杠杆的是( )
A. 核桃夹
B. 自行车车把
C. 活塞式抽水机抽水
D. 扫帚
2. 关于运动和力,下列说法正确的是( )
A. 在平衡力的作用下物体一定静止
B. 短跑运动员到达终点后不会马上停下来是由于运动员受到惯性作用
C. 踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D. 物体不受力的作用,运动状态就一定不改变
3. 下列有关物理应用知识描述错误的是 ( )
A. 压路机用质量很大的碾子是为了减小压强
B. 水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大
C. 用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强
D. 人用力推车,车未动,因为推力等于摩擦力
4. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A. pA>pB;FA>FB B. pA<pB;FA=FB
C. pA<pB;FA>FB D. pA=pB;FA<FB
5. 下列对民间体育比赛中的一些现象进行了分析,其中正确的是( )
A. 踢球时球离开运动员的脚掌后在向前运动是因为受到惯性
B. 45kg的女运动员踩着3kg的划竿踩在质量为30kg的竹漂上保持平衡状态,划竿和竹漂共受到约780N的浮力
C. 52kg的男运动员踩着重量忽略不计的高跷训练,每只高跷底部与地面的接触面积为1.3×10-3m2,则在行走过程中,高跷对地面的压强为2×105Pa
D. 拔河比赛中,甲方获胜,是因为甲方拉乙方的力大于乙方拉甲方的力
6. 将同一物体分别放入密度为ρa和ρb的两种液体中,物体在a液体中受的浮力为Fa,在b液体中受的浮力为Fb,物体的沉浮情况如图所示,则( )
A. ρa>ρb,Fa<Fb B. ρa<ρb,Fa=Fb
C. ρa<ρb,Fa<Fb D. ρa=ρb,Fa=Fb
7. 如图所涉及的物理知识,分析正确的是:( )
A. 甲图容器中装入不同种液体不流动时,各部分的液面高度不同,因为它们的形状不同
B. 乙图用吸管吸饮料,饮料就会上升到嘴中,因为饮料上方的大气压强变大了
C. 丙图往B管中吹气,A管中液柱上升,因为流体的流速越大,压强越小
D. 丁图中蚊子吸食人血,因为蚊子的口器尖,即受力面积小,对皮肤的压力大
8. 如图,三个容器完全相同,在浸过蜡的细木棍下端缠一些铁丝,依次放入深度相同的A、B、C三种液体里,忽略木棍放入液体中液面的深度变化,下列说法中不正确的是( )
A. 比较三种液体的密度,C最大,A最小
B. 比较木棍在三种液体里所受的浮力,C最大,A最小
C. 比较液体对杯底的压强,C最大,A最小
D. 比较杯底对桌面的压强,C最大,A最小
9. 如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A. 动力F逐渐变大 B. 动力F逐渐变小
C. 动力F一直不变 D. 无法确定动力F大小
10. “海斗一号”是由科技部研制的我国首台作业型全海深自主遥控潜水器,是我国海洋技术装备领域的一个里程碑,最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。潜水器在水面下下潜的过程中,它受到水的压强和浮力的说法正确的是( )
A. 压强变大,浮力变大 B. 压强变大,浮力不变
C. 压强不变,浮力变大 D. 压强不变,浮力不变
11. 关于如图所示的各种情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中:水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大
B. 乙图中:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力
C. 丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B竖管中水柱的高度最低
D. 丁图中:换用粗玻璃管做实验,管内水银柱高度将减小
12. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是( )
A. “浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
二、填空题(本题共8小题,共20分,每空1分)
13. 如图所示,书包带做得比较宽大,是为了能减小_________.“乳牛自动喂水器”利用的是_________原理,使得两容器中的水面相平.
14. 小强参加了学校的少年宫的绘画班,如图为其创作的简笔画《自由的小鱼》,请从物理学的角度,指出这幅作品中的一处科学性错误及判断依据。
错误之处:______;
判断依据:______。
15. 潜水艇总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱.通过向水舱中注水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的_____,从而实现下沉或上浮.则漂浮在长江江面的潜水艇水舱内没有江水时重1.05×107N,此时排开江水的体积为_____m3;在潜水艇由长江潜行至东海的过程中,潜水艇所受浮力_____(填:“变大”、“变小”或“不变”)(江水密度取1×103kg/m3,海水密度取1.05×103kg/m3)
16. 观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
17. 如图所示的是一种爬杆机器人,他能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。在此过程中,与机器人所受摩擦力平衡的是机器人___________(选填“重力”或“对杆的握力”);当机器人对杆的握力增大时,他所受的摩擦力将___________(选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
18. 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,F的大小与时间t的关系如图乙所示;物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示,由图像可知当t=5s时,物体处于______状态,t=3s时,物体受到的摩擦力为______N,t=1s时,物体受到的摩擦力为______N。
19. 如图甲,用托里拆利实验测量大气压强值,此时大气压强的值相当于_______mm高水银柱产生的压强,该气压值________(选填“大于”“等于”或“小于”))标准大气压。若气压不变,管内水银柱高度为730mm,在下端垫一张纸片,如图乙,此时玻璃管里的水银_______(选填“会”或“不会”)从纸片处流出。
20. 如图所示,杠杆OA长20厘米,AB长1.2米,物体G重420牛。要提起物体G,在B点至少加___________牛的力,力的方向___________。
三、作图题(本题共2小题,共5分,21题3分,22题2分)
21. 如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体所受力的示意图.
( )
22. 如图杠杆保持平衡,请画出在B点施加的最小的拉力及其力臂。
四、实验探究题(本题共3小题,共20分,23题8分,24题7分,25题5分)
23. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,此时杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”)。为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量______;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆______端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是______(填序号);
A.使测量数据更准确
B.多次测量求平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
(5)图丁是猴、兔分萝卜过程的漫图画,兔子最终选择了B端部分的萝卜。根据杠杆的平衡条件可知,兔子分得的萝卜重______(选填“>”“<”或“=”)猴子分得的萝卜重量。
24. 小雨同学仔细研究教材上“探究浮力的大小等于什么?”的实验,教材上的实验操作过程如图所示。
小雨发现实验过程和表述存在一些问题:
(1)在如图中所示的四个实验步骤中,按不重复操作的前提下,请你排出最科学合理的顺序是____________。
(2)图丙和丁实验操作中,是为了测量______,图甲中,使物块在水面下匀速下沉但未触底的过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),物体完全浸没在水中时受到的浮力为______。
(3)通过上面的实验,我们得出结论___________。
(4)上面利用液体探究出来的浮力规律叫阿基米德原理,该原理______(选填“适用”或“不适用”)于气体中。
(5)聪明的小雨认为该实验还可以求得该物体的密度,请你计算物体的密度为______kg/m3。
25. 在学习“压力的作用效果与哪些因素有关”的知识后,小明设计了一个实验来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察______知道压力的作用效果;
(2)通过观察甲、乙两个图后得出:______。下列实例应用到该结论的是______(填字母);
A.菜刀要经常磨一磨B.书包要用宽的背带C.汽车限重D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)图甲中小桌对海绵的压强设为p甲,图丙中的小桌对木板的压强设为p丙,则p甲______(选填“大于”“小于”或“等于”)p丙;
(4)比较图丙、丁两图得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。这个结论______(“正确”、“不正确”)。
五、综合计算题(本题共3小题,共19分26题4分,27题8分,28题7分.要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程,只写出结果不得分)
26. 质量是 60 千克的人,若他每只鞋底与冰面的接触面积为,问:他能否站在能承受最大压强为 2×Pa 的冰面上?为什么?
27. 竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用8根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量。求:
(1)不载人时,竹筏漂浮于水而受到的浮力是多少?
(2)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N ,该竹筏最多能载多少人?
28. 如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为30N,其底面积为0.01m2(鱼缸厚度不计),鱼缸内装有0.3m深的水,水的重力是40N,金鱼悬停在水中,鱼缸对水平桌面的压强是7100Pa。g取。求:
(1)鱼缸底部受到水的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)金鱼的重力。
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2023——2024学年度第二学期初三物理期中质量检测题
本试卷共8页,共90分.考试时间90分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题(本题共12小题,共26分.1-10小题为单项选择题,每小题2分;11-12小题为多项选择题,每小题3分,选对但选不全的得2分)
1. 图所示的简单机械中,在使用中费力杠杆的是( )
A. 核桃夹
B. 自行车车把
C. 活塞式抽水机抽水
D. 扫帚
【答案】D
【解析】
【详解】核桃夹、自行车把手、活塞式抽水机,使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;扫帚使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选D。
2. 关于运动和力,下列说法正确的是( )
A. 在平衡力的作用下物体一定静止
B. 短跑运动员到达终点后不会马上停下来是由于运动员受到惯性作用
C. 踢出去的足球在地上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D. 物体不受力的作用,运动状态就一定不改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,物体在平衡力的作用下,所受合力为0,所以在平衡力作用下物体保持静止或匀速直线运动,故A错误;
B.惯性是物体本身具有的一种性质,短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,并不是受到惯性作用,故B错误;
C.力可以改变物体的运动状态,踢出去的足球越滚越慢,是因为受到了地面的摩擦力,是因为受摩擦力才变慢,并不是没有受力就不运动了,故C错误;
D.物体不受力的作用时,运动的物体保持匀速直线运动状态,静止的物体保持静止状态,物体的运动状态不会发生改变.故D正确.
3. 下列有关物理应用知识描述错误的是 ( )
A. 压路机用质量很大的碾子是为了减小压强
B. 水坝的下部总要比上部宽是因为水深的地方受到水的压强大
C. 用塑料吸管从敞口的饮料瓶子中吸到饮料,是利用了大气压强
D. 人用力推车,车未动,因为推力等于摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.压路机的碾子质量很大,对地面的压力也很大,在受力面积一定时,增大了对路面的压强,故A错误,符合题意;
B.因为液体(坝里的水)的压强随深度的增大而增大,所以水坝的下部受到的压强较大,为了水坝的安全,水坝的下部总要比上部宽,故B正确,不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下被压入嘴中,故C正确,不符合题意;
D.人用力推车,车未动,车处于静止状态,处于平衡状态,受到的是平衡力作用,因此车受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A. pA>pB;FA>FB B. pA<pB;FA=FB
C. pA<pB;FA>FB D. pA=pB;FA<FB
【答案】C
【解析】
【详解】倒立时,瓶中水的深度较大,由得
由得,水对瓶底和瓶盖的压力为
由得,水对瓶底和瓶盖的压力分别为
、
故
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 下列对民间体育比赛中的一些现象进行了分析,其中正确的是( )
A. 踢球时球离开运动员的脚掌后在向前运动是因为受到惯性
B. 45kg的女运动员踩着3kg的划竿踩在质量为30kg的竹漂上保持平衡状态,划竿和竹漂共受到约780N的浮力
C. 52kg的男运动员踩着重量忽略不计的高跷训练,每只高跷底部与地面的接触面积为1.3×10-3m2,则在行走过程中,高跷对地面的压强为2×105Pa
D. 拔河比赛中,甲方获胜,是因为甲方拉乙方的力大于乙方拉甲方的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,踢球时球离开运动员的脚掌后,由于球具有惯性需保持原来运动状态,所以向前运动,惯性不是一种力,不能说受到惯性,故A错误;
B.此过程中的总重力为
由于漂浮时物体所受浮力等于其重力,因此,划竿和竹漂共受到的浮力为
故B正确;
C.踩高跷行走时对地面的压强为
故C错误;
D.拔河比赛中,甲方获胜,是因为甲方所受地面的摩擦力比乙方所受的摩擦力大,而双方所受对方的拉力是一对相互作用力,所以是相等的,故D错误。
故选B。
6. 将同一物体分别放入密度为ρa和ρb的两种液体中,物体在a液体中受的浮力为Fa,在b液体中受的浮力为Fb,物体的沉浮情况如图所示,则( )
A. ρa>ρb,Fa<Fb B. ρa<ρb,Fa=Fb
C. ρa<ρb,Fa<Fb D. ρa=ρb,Fa=Fb
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,物体在a液体中悬浮,根据物体沉浮条件,Fa=G物,ρa=ρ物,物体在b液体中漂浮,根据物体沉浮条件,Fb=G物,ρb>ρ物,故Fa=Fb,ρa<ρb,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 如图所涉及的物理知识,分析正确的是:( )
A. 甲图容器中装入不同种液体不流动时,各部分的液面高度不同,因为它们的形状不同
B. 乙图用吸管吸饮料,饮料就会上升到嘴中,因为饮料上方的大气压强变大了
C. 丙图往B管中吹气,A管中液柱上升,因为流体的流速越大,压强越小
D. 丁图中蚊子吸食人血,因为蚊子的口器尖,即受力面积小,对皮肤的压力大
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲容器是上端开口,下端连通的,是连通器,装入同种液体不流动时,各部分的液面高度相同,故A错误;
B.用吸管能把饮料吸进嘴里,是因为吸管内的气压变小,饮料上方的大气压强大于吸管内的大气压强,产生了压强差,并不是因为饮料上方的大气压强变大了,故B错误;
C.往A管上端吹气,其上端的空气流速变大,压强变小,水面上方的气体流速不变,压强不变,A管上端的气体压强小于水面上方的气体压强,在压力差的作用下,A管中的水面上升,故C正确;
D.蚊子的口器尖,是在压力一定时,通过减小受力面积而增大压强,故D错误。
故选C。
8. 如图,三个容器完全相同,在浸过蜡的细木棍下端缠一些铁丝,依次放入深度相同的A、B、C三种液体里,忽略木棍放入液体中液面的深度变化,下列说法中不正确的是( )
A. 比较三种液体的密度,C最大,A最小
B. 比较木棍在三种液体里所受的浮力,C最大,A最小
C. 比较液体对杯底的压强,C最大,A最小
D. 比较杯底对桌面的压强,C最大,A最小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当物体漂浮时,其受到的浮力等于自身的重力,三次放入木棍均是漂浮,因此浮力都等于自身重力,所以三次所受浮力相等;液体的密度大小,可由排开液体的体积大小并根据进行比较,A中排开液体体积最多,C中排开液体体积最少,所以液体的密度,C最大,A最小,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.液体内部压强和液体的密度和液体的深度有关,由A选项分析可知,三种液体的密度大小关系为
因为三种液体深度相等,由p=ρgh可知,液体对杯底的压强,C最大,A最小,故C正确,不符合题意;
D.此时容器对桌面的压强等于容器的重力和容器内部物体重力之和与杯底面积之比,由A选项分析可知,三种液体的密度大小关系为
且液体深度和烧杯底面积相等,三种液体的体积关系为
根据可知,三种液体的质量关系为
根据G=mg可知,三种液体的重力关系为
由于木棍相同,木棍的重力相同,容器相同,容器的重力相等;所以,三个容器对桌面的压力大小关系为
根据可知,杯底对桌面的压强,C最大,A最小,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A. 动力F逐渐变大 B. 动力F逐渐变小
C. 动力F一直不变 D. 无法确定动力F大小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,图中阻力和动力臂的大小不变,但是阻力臂变大,则动力F将变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. “海斗一号”是由科技部研制的我国首台作业型全海深自主遥控潜水器,是我国海洋技术装备领域的一个里程碑,最大下潜深度10907米,刷新了我国潜水器最大下潜深度纪录。潜水器在水面下下潜的过程中,它受到水的压强和浮力的说法正确的是( )
A. 压强变大,浮力变大 B. 压强变大,浮力不变
C. 压强不变,浮力变大 D. 压强不变,浮力不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】液体压强和液体密度和深度有关系,当潜水器下潜时,液体密度不变,深度变大,所以压强变大;物体在液体中所受浮力和液体密度、物体浸入液体的体积有关,因为潜水器浸没所以浸入液体的体积不变,液体密度不变,所以所受浮力不变。
故选B。
11. 关于如图所示的各种情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中:水坝筑成下宽、上窄的形状,因为水对坝体侧面压强随深度增加而增大
B. 乙图中:人推木箱但没有推动,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力
C. 丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,B竖管中水柱的高度最低
D. 丁图中:换用粗玻璃管做实验,管内水银柱高度将减小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据p=ρgh可知,液体压强随深度增加而增大,即水对坝体侧面压强随深度增加而增大,为了承受更大的压强,所以水坝筑成下宽、上窄的形状,故A正确;
B.人推木箱但没有推动,处于静止状态,处于平衡状态,是因为人推木箱的力等于木箱受到的摩擦力,故B正确;
C.丙图中:蓄水槽中装水,当阀门打开水流动时,因B竖管处最细,流速最大,压强最小,故B竖管中水柱的高度最低,故C正确;
D.在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的,与管的粗细、长短、水银多少无关。所以,换用粗玻璃管做实验,管内水银柱高度将不变。故D错误。
故选ABC。
12. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法正确的是( )
A. “浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。松开手,小瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。当浮力等于重力,就会悬浮在水中;潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同,都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故ACD正确,B错误。
故选ACD。
二、填空题(本题共8小题,共20分,每空1分)
13. 如图所示,书包带做得比较宽大,是为了能减小_________.“乳牛自动喂水器”利用的是_________原理,使得两容器中的水面相平.
【答案】 ①. 压强 ②. 连通器
【解析】
【详解】书包的背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积减小压强.乳牛自动喂水器”利用的是连通器原理,使得两容器中的水面相平.上端开口,下部相连通的容器叫连通器;连通器内的液体不流动时,各容器中的液面就是相平的.茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都是利用连通器原理制成的.
14. 小强参加了学校的少年宫的绘画班,如图为其创作的简笔画《自由的小鱼》,请从物理学的角度,指出这幅作品中的一处科学性错误及判断依据。
错误之处:______;
判断依据:______。
【答案】 ①. 气泡越往上越小 ②. 液体压强随着深度的增加而增大
【解析】
【详解】[1][2]由于液体压强随着深度的增加而增大,所以鱼吐出的气泡在上升过程中,受到水的压强变小,气泡体积会变大。
15. 潜水艇总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱.通过向水舱中注水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的_____,从而实现下沉或上浮.则漂浮在长江江面的潜水艇水舱内没有江水时重1.05×107N,此时排开江水的体积为_____m3;在潜水艇由长江潜行至东海的过程中,潜水艇所受浮力_____(填:“变大”、“变小”或“不变”)(江水密度取1×103kg/m3,海水密度取1.05×103kg/m3)
【答案】 ①. 重力 ②. 1.05×103 ③. 变大
【解析】
【分析】(1)当潜水艇完全浸没入水中时,其整体体积与排开水的体积相同,因此浮力就不可能改变.根据浮沉条件,只有改变浮力与重力的关系,才会实现上浮和下沉,因此,只能靠调节自身的重力了.(2)潜水艇漂浮时,受到的浮力等于自身的重力,由浮力公式:F浮=ρ液gV排即可求出排开江水的体积.(3)潜水艇从长江赴东海时,排开液体的体积始终等于潜水艇的体积,但液体的密度变大,由浮力公式:F浮=ρ液gV排可知,液体密度越大,所受的浮力越大.
【详解】(1)潜水艇靠通过向水舱中注水或从水舱中向外排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉;(2)漂浮在长江江面的潜水艇,根据漂浮条件可知潜水艇受到的浮力F浮=G=1.05×107N;根据F浮=ρ液gV排可得此时排开江水的体积:V排==1.05×103m3;(3)潜水艇由长江潜行至东海的过程中,排开液体的体积始终等于潜水艇的体积,即V排不变,但液体的密度变大,由公式F浮=ρ液gV排可知,潜水艇所受浮力变大.
16. 观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. B
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车在水平路面上急速行驶,由图甲可知,相同时间内汽车上表面空气通过的路程较长,根据,汽车上表面空气的流动速度大于下表面流动的速度,因气体流速大的地方压强小,故汽车上表面受到的压力小于下表面受到的压力,汽车产生向上的升力,汽车对地面的压力会变小。
[2]因在接触面粗糙程度相同时,压力越小,摩擦力越小,根据汽车对地面的压力会变小,从而使车与地面之间的摩擦力变小,车容易失控。
[3]为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”,即应增大车对地面的压力,在车尾安装了一种“气流偏导器”, 结合[1],其外形应选与汽车外形相反的形状,即用图乙中的B。
17. 如图所示的是一种爬杆机器人,他能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。在此过程中,与机器人所受摩擦力平衡的是机器人___________(选填“重力”或“对杆的握力”);当机器人对杆的握力增大时,他所受的摩擦力将___________(选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 重力 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]机器人做匀速直线运动,竖直方向受到的力是平衡力,所以,与机器人所受摩擦力平衡的是机器人的重力。
[2]当机器人对杆的握力增大时,机器人仍做匀速直线运动,他受到的摩擦力仍与重力是一对平衡力,大小相等,所以,他所受的摩擦力将不变。
18. 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,F的大小与时间t的关系如图乙所示;物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示,由图像可知当t=5s时,物体处于______状态,t=3s时,物体受到的摩擦力为______N,t=1s时,物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 平衡 ②. 2 ③. 0
【解析】
【详解】[1][2][3]由v-t图像可知,0~2s内物体的速度为0,则物体处于静止状态,所以,t=1s时,物体处于静止状态;在水平方向上,拉力和摩擦力是一对平衡力,由图乙可知:t=1s时拉力F=0N,故此时所受摩擦力为
f=F=0N
由v-t图像可知,4s~6s内物体运动的速度不变,做的是匀速直线运动,物体处于平衡状态,所以,t=5s时,物体处于平衡状态;4s~6s内物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F-t图像可知,4s~6s内物体受到的拉力为2N,则物体受到的滑动摩擦力为
f′=F′=2N
滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当t=3s时物体做加速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,所以,滑动摩擦力仍与做匀速直线运动时的滑动摩擦力相同,即摩擦力仍为2N。
19. 如图甲,用托里拆利实验测量大气压强值,此时大气压强的值相当于_______mm高水银柱产生的压强,该气压值________(选填“大于”“等于”或“小于”))标准大气压。若气压不变,管内水银柱高度为730mm,在下端垫一张纸片,如图乙,此时玻璃管里的水银_______(选填“会”或“不会”)从纸片处流出。
【答案】 ①. 740 ②. 小于 ③. 不会
【解析】
【详解】[1][2]由图甲得,管内外液面的高度差为740mm,说明此时大气压强的值相当于740mm高水银柱产生的压强,一个标准大气压能支撑760mm高水银柱,则该气压值小于标准大气压。
[3]若气压不变,管内水银柱高度为730mm,在下端垫一张纸片,由于730mm高水银柱产生的压强小于外界大气压,在外界大气压作用下,此时玻璃管里的水银不会从纸片处流出。
20. 如图所示,杠杆OA长20厘米,AB长1.2米,物体G重420牛。要提起物体G,在B点至少加___________牛的力,力的方向___________。
【答案】 ①. 60 ②. 竖直向上
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]阻力和阻力臂是一定的,根据
F1l1=F2l2
可知,当在B点的力竖直向上时,动力臂最长,此时动力最小,则此时的动力为
所以在B点至少要施加60N的力,此时力的方向竖直向上。
三、作图题(本题共2小题,共5分,21题3分,22题2分)
21. 如图所示,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,请画出此时物体所受力的示意图.
( )
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中,受的浮力、拉力和重力的作用,重力从重心竖直向下画,浮力、拉力从重心竖直向上画,标出符号,浮力与拉力之和等于重力,如图所示:
22. 如图杠杆保持平衡,请画出在B点施加的最小的拉力及其力臂。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知,当动力臂最大且动力与动力臂垂直时最省力,则连接OB,此时动力臂最大;在B点施加的最小的拉力的方向与OB垂直向下,如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,共20分,23题8分,24题7分,25题5分)
23. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,此时杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”)。为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量______;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则杠杆______端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是______(填序号);
A.使测量数据更准确
B.多次测量求平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
(5)图丁是猴、兔分萝卜过程的漫图画,兔子最终选择了B端部分的萝卜。根据杠杆的平衡条件可知,兔子分得的萝卜重______(选填“>”“<”或“=”)猴子分得的萝卜重量。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 力臂的长度 ④. 6 ⑤. 右 ⑥. 变大 ⑦. C ⑧. <
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动,所以杠杆静止时是平衡状态;甲图中,杠杆左低右高,说明左边沉,所以应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡;当杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂的长度。
(2)[4][5]设杠杆每个格的长度为l,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得
4G×3l=FB×2l
解F=6G,故需挂6个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格,则有
4G×4l<6G×3l
所以杠杆右端会下沉。
(3)[6]如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡;当测力计从a位置转动到b位置时,拉力的力臂减小,阻力和阻力臂的大小不变,为保持杠杆平衡,拉力要增大,所以弹簧测力计示数会变大。
(4)[7]在“探究杠杆平衡条件的实验”中,多次进行实验的目的是避免偶然性,使实验结论具有普遍性,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)[8]根据杠杆平衡条件可得
GA×lA=GB×lB
由图可知,lA<lB,所以GA>GB,所以A端萝卜重,而兔子最终选择了B端部分的萝卜,所以兔子分得的萝卜重小于猴子分得的萝卜重量。
24. 小雨同学仔细研究教材上“探究浮力的大小等于什么?”的实验,教材上的实验操作过程如图所示。
小雨发现实验过程和表述存在一些问题:
(1)在如图中所示的四个实验步骤中,按不重复操作的前提下,请你排出最科学合理的顺序是____________。
(2)图丙和丁实验操作中,是为了测量______,图甲中,使物块在水面下匀速下沉但未触底的过程中,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“不变”或“变小”),物体完全浸没在水中时受到的浮力为______。
(3)通过上面的实验,我们得出结论___________。
(4)上面利用液体探究出来的浮力规律叫阿基米德原理,该原理______(选填“适用”或“不适用”)于气体中。
(5)聪明的小雨认为该实验还可以求得该物体的密度,请你计算物体的密度为______kg/m3。
【答案】 ①. 丙、乙、甲、丁 ②. 排开水的重力 ③. 不变 ④. 0.5N ⑤. 物体浸入液体中受到的浮力等于物体排开液体所受的重力 ⑥. 适用 ⑦. 5×103
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]为了使小桶在接水之后可直接计算排开水的重力,应先测量空桶的重;然后再测出物体的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数;最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,合理的顺序应为:丙、乙、甲、丁。
(2)[2]图丙中测量空桶的重力,图丁中测量桶和排出水的总重力,这样可以得到排开水的重力。
(3)[3]图甲中,使物块在水面下匀速下沉但未触底的过程中,排开水的体积不变,即所受的浮力不变,由F浮=G-F拉可知,弹簧测力计的示数将不变。
[4]由图乙、甲可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F拉=2.5N-2N=0.5N
(4)[5]物体排开水的重力
G排=G总-G桶=1.5N-1N=0.5N
而物体受的浮力F浮=0.5N,比较浮力与排开水的重力大小可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。
(5)[6]阿基米德原理同样适用于浸在气体中的物体。
(6)[7]物体的体积
物体的密度
25. 在学习“压力的作用效果与哪些因素有关”的知识后,小明设计了一个实验来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。
请你利用学过的知识分析:
(1)通过观察______知道压力的作用效果;
(2)通过观察甲、乙两个图后得出:______。下列实例应用到该结论的是______(填字母);
A.菜刀要经常磨一磨B.书包要用宽的背带C.汽车限重D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
(3)图甲中小桌对海绵的压强设为p甲,图丙中的小桌对木板的压强设为p丙,则p甲______(选填“大于”“小于”或“等于”)p丙;
(4)比较图丙、丁两图得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。这个结论______(“正确”、“不正确”)。
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ③. C ④. 等于 ⑤. 不正确
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]本实验中,通过观察海绵的凹陷程度可知道压力的作用效果。
(2)[2][3]通过观察甲、乙两个图后得出:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
A.菜刀要经常磨一磨,是利用了压力一定时,减小受力面积来增大压力的作用效果,不合题意;
B.书包要用宽的背带,是利用了压力一定时,增大受力面积来减小压力的作用效果,不合题意;
C.汽车限重,是利用了在受力面积一定时,通过控制压力大小来控制压力的作用效果,符合题意;
D.啄木鸟有个坚硬而细长的喙,是利用了压力一定时,减小受力面积来增大压力的作用效果,不合题意。
故应用到上述结论的是C。
(3)[4]图甲和图丙相比,压力大小和受力面积均相同,由公式p=可知,二者的压强大小相等,即p甲等于p丙。
(4)[5]比较图丙、丁两图可以看出,两个受压面材料不同,无法通过受压面的形变来观察压力的作用效果,因此,得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论是不正确的。
五、综合计算题(本题共3小题,共19分26题4分,27题8分,28题7分.要求写出必要的文字说明、单位、重要的公式及主要的运算过程,只写出结果不得分)
26. 质量是 60 千克的人,若他每只鞋底与冰面的接触面积为,问:他能否站在能承受最大压强为 2×Pa 的冰面上?为什么?
【答案】人对地面的压强为,所以他可以站在冰面上。
【解析】
【详解】人站在冰面上,对冰面的压力等于自身的重力
人对地面的压强
由于
所以冰面可以承受他的压强。
答:人对地面的压强为,所以他可以站在冰面上。
27. 竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用8根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量。求:
(1)不载人时,竹筏漂浮于水而受到的浮力是多少?
(2)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N ,该竹筏最多能载多少人?
【答案】(1)640N;(2) 6人
【解析】
【详解】(1)竹筏漂浮于水面,受到的浮力等于其重力,
F浮=G竹筏=nm竹g=88kg10N/kg=640N
(2)竹筏一半的体积浸入水中时,排开水的体积
=0.5V总=0.580.1m3=0.4m3
此时竹筏受到的浮力
=水g=1kg/10N/kg0.4=4N
忽略制作竹筏所使用绳子的质量,竹筏仍然漂浮,则人的总重力
G总G竹筏4N640N3360N
所以,该竹筏最多能载的人数
N人6.72人
所以最多为6人。
答:(1)不载人时,竹筏漂浮于水面受到的浮力为640N。
(2)该竹筏最多能载6人。
28. 如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为30N,其底面积为0.01m2(鱼缸厚度不计),鱼缸内装有0.3m深的水,水的重力是40N,金鱼悬停在水中,鱼缸对水平桌面的压强是7100Pa。g取。求:
(1)鱼缸底部受到水的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)金鱼的重力。
【答案】(1)3000Pa;(2)30N;(3)1N
【解析】
【详解】解:(1)鱼缸底部受到水的压强
(2)水对鱼缸底部的压力
(3)鱼缸对桌面的总压力为
金鱼的重力
答:(1)鱼缸底部受到水的压强为3000Pa;
(2)水对鱼缸底部的压力为30N;
(3)金鱼的重力为1N。
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