精品解析:陕西省咸阳市秦都区2023-2024学年八年级下学期5月期中物理试题
2024-09-19
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内容正文:
2023-2024学年度第二学期期中学业水平测试
八年级物理试题
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A. 竖直向下加速运动的苹果所受合力为零
B. 竖直向下匀速运动的跳伞运动员所受合力为零
C. 在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球具有惯性
D. 某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力就是他受到的重力
2. 如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A. 滑雪板底面积较大
B. 图钉帽面积做得较大
C. 拖拉机装有宽大的履带
D. 安全锤的锤头做得很尖
3. 如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中F为凸透镜的焦点,2F为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A. 点处 B. 点处 C. 处 D. 处
4. 以下说法正确的是( )
A. 投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受重力的作用
B. 手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
C. 相互作用的两个力,作用点、大小相同,方向不同,所以力的作用效果不同
D. 以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等
5. 图是探究“二力平衡条件”的实验装置,其中B为一轻质硬纸片,关于这个实验下列说法正确的是( )
A. 本实验的研究对象是两边所挂的钩码
B. 为了探究二力平衡时两个力的方向是否相反,可以将纸片从中间剪开
C. 实验中可以通过硬纸片是否静止来判断二力是否平衡
D. 将硬纸片沿顺时针方向扭转一个角度后释放再达到平衡,硬纸片上的两细线拉力将不在同一直线上
6. 如图所示,将一块长木板放在水平桌面上,用水平力F1向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面(由图甲到图乙)。推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F、p不变,f变大
B. F、f不变,p变大
C. F变小,p、f变大
D. F不变,p、f变小
7. 如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A. a点处最大 B. b点处最大
C. c点处最大 D. b、c两点处一样大
8. 光刻技术是现代纳米级电路的基石,利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路.如图所示,此时恰好在硅片上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 缩图透镜相当于凹透镜
B. 此投射原理与投影仪的原理相同
C. 硅片位于缩图透镜的二倍焦距之外
D. 硅片上形成的像是缩小的实像
9. 水球又称为“水上足球”,是一种结合游泳、手球和排球在水中进行的集体球类运动,要求参赛的两支队伍一面游泳,一面抢球,设法将球射入对方球门而得分,如图所示。关于这项运动,下列说法中正确的是( )
A. 球在水中和空中受到的重力不同
B. 运动员在游泳时,手脚对水的作用力与水对手脚的作用力是一对平衡力
C. 射门时,球打在门框上弹回,说明力可以改变物体的运动状态
D. 用同样的力将球分别扔在水面和地面上,球在地面上运动的距离远,说明球在这两种情况下惯性不同
10. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底杯子,分别装有深度相同的水,小明将两根完全相同的吸管放入两个杯中各吸一口水喝,若小明每一次吸入口中的水量相同。则( )
A. 喝水前,两个杯子对桌面的压力:F甲1=F乙1
B. 喝水前,两个杯子中水对容器底部的压力:F甲2=F乙2
C. 喝水后,两个杯子对桌面的压强:p甲1=p乙1
D. 喝水后,两个杯子中水对容器底部的压强:p甲2=p乙2
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共7小题,计22分)
11. 驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶,轿车对路面的压力与静止时相比__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。紧急刹车时,制动轮被抱死,轮胎会在地面上留下黑色刹车痕,这是因为刹车过程中车轮与地面之间的摩擦力__________(选填“变小”“变大”或“不变”)。其中__________(选填“头枕”或“安全带”)主要是为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。
12. 如题图是端午佳节中华龙舟比赛的情景。运动员用力向后划水,龙舟飞速前进,这既说明力可以改变物体的_________,又说明力的作用是_________的,使龙舟前进的力的施力物体是_________。
13. 凹透镜对光线具有__________作用;将凹透镜放在图1的虚线框内,光线a、b经过透镜后可能相交于主光轴上的__________(选填“A”“B”或“C”)点。该透镜可以用来矫正图2中__________(选填“甲”或“乙”)图所示的视力问题。
14. 如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,内木箱受到摩擦力的大小为__________N,内木箱处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,受到的摩擦力为__________N,内木箱受到摩擦力的大小为__________N。
15. 蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,因而能轻易刺穿皮肤,这是通过______的方式增大了压强;举世瞩目的“三峡水利枢纽工程”的拦河大坝为混凝土大坝,全长约为2300余米,坝高185米,现蓄水水位是150米,则坝底受到的压强为______Pa。拦河坝之所以修成“上窄下宽”的形状是因为______。(ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg)
16. 如图,一个未装满水的容器,如图甲正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,水对容器底部的压力为F1,如图乙倒立时容器对桌面的压强为p2,水对容器底部的压力为F2,那么p1______p2,F1______F2(填“>”、“<”或者“=”)。
17.
(1)如图所示,书静止放在水平桌面上,为重心,请画出书受到的重力和支持力的示意图;
(2)如图所示,木块在弹簧拉力作用下沿粗糙的水平面向右滑动,请画出木块在水平方向受力的示意图。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
18. 探究“凸透镜成像规律”的实验中,华华同学进行了如下操作:
(1)按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为______cm;
(2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个清晰倒立、______(选填“放大”“缩小”或”等大”)的实像;
(3)若将图乙中蜡烛和光屏的位置对调,则像的______(选填“正倒”或“大小”)发生变化;
(4)当u=5cm时,可以观察到正立、放大的虚像,若此时移动蜡烛使其靠近透镜。则观察到像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 如图所示,小明想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察__________来比较压力的作用效果的,这种研究方法是__________(选填“控制变量法”“转换法”或“理想实验法”);
(2)通过比较甲、乙两次实验,可以得出的结论是:当压力相同时,受力面积__________,压力的作用效果越显著;
(3)通过比较乙、丙两次实验,可以得出的结论是__________;
(4)若将图甲的泡沫块换成金属块,如图丁所示,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为__________(选填“>”“<”或“=”)。
20. 某小组用U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图甲,使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
(2)如图乙和丙所示,将金属盒浸没于水中时,可以观察到随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差越__________(选填“大”或“小”),由此可知液体内部的压强与__________有关;
(3)保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是__________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是__________;
(4)如图戊所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是__________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
21. 小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”,满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下,到达大回环的顶端,再疾驰而下、体验了“过山车”的惊险刺激后,小明做了以下的实验探究。
(1)小明设计了如图甲所示的装置,右侧斜面上可以铺设不同材质的面料,右侧的斜面倾角可以调节:
①保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,小球______(选填“能”或“不能”)到达右侧等高线处;
②更换较光滑的棉布面,重复刚才的操作,发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线______(选填“远”或“近”);
③继续更换成更光滑的面料,重复上述操作……;
通过以上实验现象,小明进一步推理得出:当右侧斜面______时,小球将到达右侧等高线处;
(2)小明在上述第①次实验中,取下毛巾,其他条件不变,只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大;
进一步推理得出:当倾角为0°时,如图乙,如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做______运动。英国科学家牛顿在此类研究成果上,概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”;
(3)通过以上实验,小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一,为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变:
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做______运动,此时物块受力平衡,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小;
②由图丙、图丁两次实验测得(物块AB一起运动),可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越大;
③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系(物块AB一起运动),实验测得。可得出结论:______。
四、综合题(共2小题,计16分)
22. 如今,网上购物已成为一种新时尚。人们足不出户,利用手机就可以选择购买心爱的商品,享受便捷的物流服务。在物流中转站,某辆四轮货车自重,车内装有的货物,每只轮子与地面的接触面积为。(g取)求:
(1)车内货物的重力为多少?
(2)载重货车对地面的压强为多少?
(3)若货车对地面的压强达到,地面将会被压坏,则该货车最多还可以装多少千克的货物。
23. 炎炎夏日,奶茶店的冷饮成为同学们的解暑利器。细心的小恒发现我们利用吸管喝奶茶时,杯中液体进入吸管,液面下降,松开吸管瞬间,杯中液面会有一次“回升”,为了探究这个问题,小恒将饮品进行了以下模型化处理:假设奶茶杯是一个底面积为,高为的薄壁圆柱形容器,吸管为一根长,横截面积的薄壁圆管;奶茶深度为,吸管内外液面相平.小恒饮用时,奶茶杯始终静止放置在水平桌面上,吸管始终竖直放置且与杯底非紧密接触。奶茶的密度取,求:
(1)此时奶茶对杯底的压强;
(2)小恒利用吸管吸取的奶茶,松口待液面静止后,奶茶对容器底部的压力;
(3)小恒吸取的奶茶后松口瞬间,液面“回升”的高度。
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2023-2024学年度第二学期期中学业水平测试
八年级物理试题
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 关于运动和力,下列说法中正确的是( )
A. 竖直向下加速运动的苹果所受合力为零
B. 竖直向下匀速运动的跳伞运动员所受合力为零
C. 在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球具有惯性
D. 某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力就是他受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.竖直向下加速运动的苹果受到的重力大于空气阻力,速度不断加快,合力不为零,故A错误;
B.竖直向下匀速运动的跳伞运动员受到的浮力等于重力,处于平衡状态,合力为零,故B正确;
C.在空中下落的排球,运动得越来越快,是因为排球受到重力作用,惯性只与物体质量大小有关,故C错误;
D.重力是由于地球的吸引而具有的力,某同学站在磅秤上,他对磅秤的压力等于其受到的重力,但压力不是重力,故D错误。
故选B。
2. 如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
A. 滑雪板底面积较大
B. 图钉帽面积做得较大
C. 拖拉机装有宽大的履带
D. 安全锤的锤头做得很尖
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑雪板底板面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故A不符合题意;
B.图钉帽面积做得较大,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.拖拉机装有宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;故C不符合题意;
D.安全锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;故D符合题意。
故选D。
3. 如图是小明在探究“凸透镜成像规律”的实验,图中甲为蜡烛,乙为蜡烛通过凸透镜后在光屏上所成的像,丙图中F为凸透镜的焦点,2F为2倍焦距处。甲可能放在丙图中的位置是( )
A. 点处 B. 点处 C. 处 D. 处
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲、乙可知,凸透镜成倒立放大的实像,此时物体(甲)放在大于一倍焦距小于二倍焦距处,即b处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 以下说法正确的是( )
A. 投篮时,篮球离手后继续飞向篮筐是因为篮球受重力的作用
B. 手握水杯静止在空中,水杯只受重力、摩擦力这两个力的作用
C. 相互作用的两个力,作用点、大小相同,方向不同,所以力的作用效果不同
D. 以卵击石,虽然卵破,但卵对石头的力与石头对卵的力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.篮球离开手后不再受到推力的作用,之所以离开手后继续飞向篮筐是由于篮球具有惯性,故A错误;
B.手握水杯静止在空中时,水杯在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力,水平方向上受到手对水杯向各个方向的压力,故B错误;
C.相互作用的两个力作用在两个物体上,所以作用点不同,故C错误;
D.以卵击石,卵对石头的作用力与石头对卵的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
5. 图是探究“二力平衡条件”的实验装置,其中B为一轻质硬纸片,关于这个实验下列说法正确的是( )
A. 本实验的研究对象是两边所挂的钩码
B. 为了探究二力平衡时两个力的方向是否相反,可以将纸片从中间剪开
C. 实验中可以通过硬纸片是否静止来判断二力是否平衡
D. 将硬纸片沿顺时针方向扭转一个角度后释放再达到平衡,硬纸片上的两细线拉力将不在同一直线上
【答案】C
【解析】
【详解】A.本实验是通过对轻质硬纸片施加两个力,观察硬纸片是否能保持平衡来探究二力平衡条件,因此研究对象是轻质硬纸片,故A错误;
B.为了探究二力平衡时两个力的方向是否相反,应将纸片向前或者向后拉动一定距离,使两个力的方向不在同一直线,松手后观察纸片是否静止,来判断纸片是否能保持平衡;将纸片从中剪开是为了探究不在同一物体上的两个力是否能保持平衡,故B错误;
C.平衡状态指的是物体保持静止或匀速直线运动状态,本实验可以通过硬纸片是否静止来判断二力是否平衡,故C正确;
D.将硬纸片沿顺时针方向扭转一个角度后释放,硬纸片所受的两个力将不在同一直线上,因硬纸片会重新转回到原来的位置,此时它受到的两个拉力将再次回到同一直线上,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,将一块长木板放在水平桌面上,用水平力F1向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面(由图甲到图乙)。推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F、p不变,f变大
B. F、f不变,p变大
C. F变小,p、f变大
D. F不变,p、f变小
【答案】B
【解析】
【详解】水平面上物体对水平面的压力大小和自身的重力大小相等,向右缓慢地推木板的过程中,自身的重力不变,木板对桌面的压力F不变;且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,根据可知,木板对桌面的压强p变大;由于在推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,摩擦力f不变。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,放在同一水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水(ρ盐水>ρ水),下面关于液体中a、b、c三点(其中b、c两点在同一水平面上)压强大小关系说法正确的是( )
A. a点处最大 B. b点处最大
C. c点处最大 D. b、c两点处一样大
【答案】C
【解析】
【详解】在纯水中的a、b两点,深度越深压强越大,所以b点压强大于a点压强;b、c两点深度相同,c点在盐水中,盐水密度比纯水密度大,所以c点压强比b点压强大。综上所述,压强最大应该为c点,故ABD错误,C正确。
故选C。
8. 光刻技术是现代纳米级电路的基石,利用透镜将绘制在掩膜上的电路通过紫外光投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路.如图所示,此时恰好在硅片上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 缩图透镜相当于凹透镜
B. 此投射原理与投影仪的原理相同
C. 硅片位于缩图透镜的二倍焦距之外
D. 硅片上形成的像是缩小的实像
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该透镜将光会聚,所以这是一个凸透镜成像的过程,故A错误;
BCD.要制造出含有众多元件的集成电路,由图可知通过缩图透镜,掩膜上的电路在硅片上的像变小,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,硅片到缩图透镜的距离(像距)应在一倍焦距与二倍焦距之间,此投射原理与照相机的原理相同,故D正确,BC错误。
故选D。
9. 水球又称为“水上足球”,是一种结合游泳、手球和排球在水中进行的集体球类运动,要求参赛的两支队伍一面游泳,一面抢球,设法将球射入对方球门而得分,如图所示。关于这项运动,下列说法中正确的是( )
A. 球在水中和空中受到的重力不同
B. 运动员在游泳时,手脚对水的作用力与水对手脚的作用力是一对平衡力
C. 射门时,球打在门框上弹回,说明力可以改变物体的运动状态
D. 用同样的力将球分别扔在水面和地面上,球在地面上运动的距离远,说明球在这两种情况下惯性不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体受到重力与质量成正比,球在水中和空中质量不变,受到的重力不变,故A错误;
B.手脚对水的作用力与水对手脚的作用力受力物不同,不是一对平衡力,属于相互作用力,故B错误;
C.射门时,球打在门框上弹回,运动的方向发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.惯性的大小与质量有关,与速度无关,同一物体,质量相同,惯性相同,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底杯子,分别装有深度相同的水,小明将两根完全相同的吸管放入两个杯中各吸一口水喝,若小明每一次吸入口中的水量相同。则( )
A. 喝水前,两个杯子对桌面的压力:F甲1=F乙1
B. 喝水前,两个杯子中水对容器底部的压力:F甲2=F乙2
C. 喝水后,两个杯子对桌面的压强:p甲1=p乙1
D. 喝水后,两个杯子中水对容器底部的压强:p甲2=p乙2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图示知,喝水前,甲中水的体积比乙的大,甲中水的质量比乙的大,据G=mg知,甲中水的重力大于乙中水的重力,两个杯子的质量相同,重力相同,两个杯子对桌面的压力等于杯的重力与水的重力之和,所以甲杯对桌面的压力大于乙杯子对桌面的压力,故A不符合题意;
B.喝水前,杯中水的深度相同,据知,两个杯子中水对容器底部压强相等,两个杯子的底面积相等,据知,两个杯子中水对容器底部的压力相等,故B符合题意;
C.喝了相同水量后,即所喝水的质量相等,甲中剩余水的质量比乙中剩余水的质量大,甲中剩余水的重力比乙中剩余水的重力大,甲中水及杯的总重力比乙中水及杯的总重力大,所以甲杯对桌面的压力比乙杯对桌面的压力大,两个杯的底面积相等,据知,甲杯对桌面的压强比乙的大,故C不符合题意;
D.吸了相同水量后,甲杯口是比乙杯口大,则甲杯中水降低的深度比乙中水降低的深度小,甲中剩余水的深度比乙的深度深,据知,甲中水对容器底部的压强大于乙中水对容器底部的压强。故D不符合题意。
故选B。
第二部分(非选择题共60分)
二、填空与作图题(共7小题,计22分)
11. 驾驶员头靠头枕、身系安全带(图甲)驾驶着轿车(图乙)在水平路面上高速向前行驶,轿车对路面的压力与静止时相比__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。紧急刹车时,制动轮被抱死,轮胎会在地面上留下黑色刹车痕,这是因为刹车过程中车轮与地面之间的摩擦力__________(选填“变小”“变大”或“不变”)。其中__________(选填“头枕”或“安全带”)主要是为了防止后面车辆与轿车追尾时对驾驶员带来的伤害。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大 ③. 头枕
【解析】
【详解】[1]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,所以会产生向上的压强差,即而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止时相比变小。
[2]紧急刹车时车轮前进速度突然降低,此时车会继续向前滑行,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,所以车轮与地面之间的摩擦力变大。
[3]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
12. 如题图是端午佳节中华龙舟比赛的情景。运动员用力向后划水,龙舟飞速前进,这既说明力可以改变物体的_________,又说明力的作用是_________的,使龙舟前进的力的施力物体是_________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互 ③. 水
【解析】
【详解】[1]运动员用力向后划水,船桨给水向后的作用力,同时水给龙舟向前的作用力,龙舟飞速前进,龙舟的运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]运动员用力向后划水,船桨给水向后的作用力,同时水给船向前的作用力,使龙舟飞速前进,说明力的作用是相互的。
[3]水给龙舟向前的作用力,使龙舟前进,所以使龙舟前进的力的施力物体是水。
13. 凹透镜对光线具有__________作用;将凹透镜放在图1的虚线框内,光线a、b经过透镜后可能相交于主光轴上的__________(选填“A”“B”或“C”)点。该透镜可以用来矫正图2中__________(选填“甲”或“乙”)图所示的视力问题。
【答案】 ①. 发散 ②. A ③. 乙
【解析】
【详解】[1]凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用。
[2]光线a、b经凹透镜后会延迟会聚,可能相交于主光轴上的A点。
[3]凹透镜可以用来矫正近视眼,近视眼的像成在视网膜的前面,该透镜可以用来矫正图2中乙图所示的视力问题。
14. 如图甲所示,小强在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图象如图乙所示,木箱速度随时间变化的图象如图丙所示,内木箱受到摩擦力的大小为__________N,内木箱处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,受到的摩擦力为__________N,内木箱受到摩擦力的大小为__________N。
【答案】 ①. 3 ②. 非平衡 ③. 4 ④. 4
【解析】
【详解】[1]由F-t图象知,0~1s内木箱受到的推力F1=3N,由v-t图象可知,0~1s内木箱静止,处于平衡状态,受摩擦力和推力是平衡力,大小相等,所以摩擦力
f1=F1=3N
[2][3][4]由v-t图象可知,在2~3s内木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可知,木箱受到的滑动摩擦力f=F,由F-t图象可知,在2~3s内推力F=4N,则木箱受到的滑动摩擦力
f=F=4N
由v-t图象可知,木箱在1~2s内做加速运动,处于非平衡状态,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与物体运动的速度无关,1s~2s内压力和接触面的粗糙程度不变,木箱受到的摩擦力不变,摩擦力大小为4N。
15. 蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,因而能轻易刺穿皮肤,这是通过______的方式增大了压强;举世瞩目的“三峡水利枢纽工程”的拦河大坝为混凝土大坝,全长约为2300余米,坝高185米,现蓄水水位是150米,则坝底受到的压强为______Pa。拦河坝之所以修成“上窄下宽”的形状是因为______。(ρ水=1.0×103kg/m3、g=10N/kg)
【答案】 ①. 减小受力面积 ②. 1.5×106 ③. 液体的压强随深度的增加而增大
【解析】
【详解】[1]蚊子的口器十分尖锐,能轻易刺穿皮肤,这是在压力一定时,通过减小受力面积的方式来增大压强的。
[2]水对大坝底部的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×150m=1.5×106Pa
[3]液体压强随深度的增加而增大,为了让拦河坝承受更大的水的压强,修成“上窄下宽”的形状。
16. 如图,一个未装满水的容器,如图甲正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,水对容器底部的压力为F1,如图乙倒立时容器对桌面的压强为p2,水对容器底部的压力为F2,那么p1______p2,F1______F2(填“>”、“<”或者“=”)。
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]容器对水平桌面的压力属于固体产生的压力,大小等于水与容器的重力之和,故正放和倒放时容器对桌面的压力F不变;而由于乙图中受力面积变大,根据公式
可知,容器对桌面的压强p1>p2。
[2]根据公式
可知,水对容器底部的压力
F=pS底=ρ水ghS底
作辅助线图如下:
由上图可知,h甲S底甲甲即为上图图甲中红色框内的体积,小于原来容器内水的体积,即
h甲S底甲<V水
h乙S底乙即为上图乙中红色框内的体积,大于原来容器内水的体积,即
h乙S底乙<V水
因为水的体积不变,所以可得
h甲S底甲<h乙S底乙
根据水对容器底部的压力的表达式
F=pS底=ρ水ghS底
可知,甲图中水对容器底部的压力小于乙图中水对容器底部的压力,即
F1<F2
17.
(1)如图所示,书静止放在水平桌面上,为重心,请画出书受到的重力和支持力的示意图;
(2)如图所示,木块在弹簧拉力作用下沿粗糙的水平面向右滑动,请画出木块在水平方向受力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
静止在水平桌面上的书受到重力和支持力的共同作用,保持静止状态,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力;重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画线段的长度要相等,如图所示:
【小问2详解】
木块在弹簧拉力作用下沿粗糙的水平面向右滑动,木块在水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,拉力作用点可画在弹簧与木块的接触点,摩擦力的作用点可画在木块的重心处。如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
18. 探究“凸透镜成像规律”的实验中,华华同学进行了如下操作:
(1)按图甲所示操作,测得凸透镜的焦距为______cm;
(2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个清晰倒立、______(选填“放大”“缩小”或”等大”)的实像;
(3)若将图乙中蜡烛和光屏的位置对调,则像的______(选填“正倒”或“大小”)发生变化;
(4)当u=5cm时,可以观察到正立、放大的虚像,若此时移动蜡烛使其靠近透镜。则观察到像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 10.0 ②. 放大 ③. 大小 ④. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,凸透镜的焦距为
(2)[2]由图乙可知,物体位于透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜的成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(3)[3]若将图乙中蜡烛和光屏的位置对调,对调后的物距等于原来的像距,对调后的像距等于原来的物距。即此时的物距大于像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,此时光屏上成倒立、缩小的实像,即像的大小发生变化。
(4)[4]当u=5cm时,可以观察到正立、放大的虚像,若此时移动蜡烛使其靠近透镜,即物距减小,根据凸透镜成虚像时,物近像近像变小的规律可知,观察到像将变小。
19. 如图所示,小明想用塑料瓶、泡沫和金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察__________来比较压力的作用效果的,这种研究方法是__________(选填“控制变量法”“转换法”或“理想实验法”);
(2)通过比较甲、乙两次实验,可以得出的结论是:当压力相同时,受力面积__________,压力的作用效果越显著;
(3)通过比较乙、丙两次实验,可以得出的结论是__________;
(4)若将图甲的泡沫块换成金属块,如图丁所示,则塑料瓶对两个物体压强的大小关系为__________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 泡沫塑料的凹陷程度 ②. 转换法 ③. 越小 ④. 受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。 ⑤. =
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中,通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力的作用效果,泡沫的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越大,这种研究方法是转换法。
(2)[3]通过比较甲、乙两次实验,压力相同,乙图中受力面积较小,泡沫的凹陷程度比较明显,压力的作用效果比较明显,说明当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)[4]由乙、丙两图所示实验知,受力面积相同,乙中压力较大,泡沫的凹陷程度更明显,可得出:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(4)[5]若将图甲的泡沫块换成金属块,塑料瓶对受压面的压力和受力面积相同,由可知两个物体压强的大小也相同,即p甲=p丁。
20. 某小组用U形管压强计探究液体内部压强的特点。
(1)如图甲,使用前检查装置是否漏气的方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的;
(2)如图乙和丙所示,将金属盒浸没于水中时,可以观察到随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差越__________(选填“大”或“小”),由此可知液体内部的压强与__________有关;
(3)保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,观察图丙和丁,小强得出了“在同一深度液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是__________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是__________;
(4)如图戊所示,容器中间用隔板分成左、右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,当容器左、右两侧分别加入两种不同的液体A和B,观察到橡皮膜发生了形变,以下判断中正确的是__________(填字母)。
A.液体A的密度大于液体B的密度 B.液体A的密度等于液体B的密度
C.液体A的密度小于液体B的密度 D.以上选项均有可能
【答案】 ①. 不漏气 ②. 大 ③. 液体深度 ④. 不正确 ⑤. 没有保持金属盒所处液体的深度相同 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[2][3]金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差变大,所以在液体密度一定时,液体越深,液体压强越大,所以液体压强与液体深度有关。
(3)[4][5]保持金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制液体深度不变,不能探究液体压强跟液体密度的关系。
(4)[6]由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据判断左右两侧液体密度大小关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
21. 小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”,满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下,到达大回环的顶端,再疾驰而下、体验了“过山车”的惊险刺激后,小明做了以下的实验探究。
(1)小明设计了如图甲所示的装置,右侧斜面上可以铺设不同材质的面料,右侧的斜面倾角可以调节:
①保持右侧斜面倾角不变,在斜面铺上毛巾,让小球从左端等高线A处自由下滑,小球______(选填“能”或“不能”)到达右侧等高线处;
②更换较光滑的棉布面,重复刚才的操作,发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线______(选填“远”或“近”);
③继续更换成更光滑的面料,重复上述操作……;
通过以上实验现象,小明进一步推理得出:当右侧斜面______时,小球将到达右侧等高线处;
(2)小明在上述第①次实验中,取下毛巾,其他条件不变,只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小,小球在右侧斜面上运行的距离越大;
进一步推理得出:当倾角为0°时,如图乙,如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,则小球将做______运动。英国科学家牛顿在此类研究成果上,概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”;
(3)通过以上实验,小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一,为了验证是否还有其他影响因素,小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示,A、B是完全相同的两个物块,与木板的接触面的粗糙程度不变:
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做______运动,此时物块受力平衡,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小;
②由图丙、图丁两次实验测得(物块AB一起运动),可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越大;
③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系(物块AB一起运动),实验测得。可得出结论:______。
【答案】 ①. 不能 ②. 近 ③. 绝对光滑 ④. 匀速直线 ⑤. 匀速直线 ⑥. 压力 ⑦. 滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关
【解析】
【详解】(1)①[1]由于右侧斜面铺有毛巾,小球在其上面运动时,会受到阻力作用,故在小球运动的过程中,需要克服摩擦力做功,小球的机械能减小,小球不能到达右侧等高线处。
②[2]更换较光滑的棉布面,小球在运动过程中克服摩擦力做的功变少,机械能减小的少,故小球滑到右侧斜面最高点更接近等高线,即比第一次距离等高线近。
③[3]根据以上分析可推理出:当左侧斜面绝对光滑时,小球在运动的过程中,不需要克服摩擦力做功,机械能守恒,小球将到达右侧等高线处。
(2)[4]由于力是改变物体运动状态的原因,如果小球在水平面运动时受到的阻力为0,因此没有力改变运动的小球的运动状态,小球将做匀速直线运动。
(3)①[5]当物体处于静止状态或者匀速直线运动状态时,物体处于平衡状态,受的是平衡力作用。因此该实验中,拉动物块时均需要保持物块做匀速直线运动,此时物块受力平衡,拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小。
②[6]由图丙、图丁两次实验可知,图丁物块对木板的压力大于图丙物块对木板的压力,物块与木板的接触面的粗糙程度相同,实验测得,故图丁中物块受到的摩擦力大于图丙中物块受到的摩擦力。故可得出结论:当接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
③[7]由图丁和图戊所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出:滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
四、综合题(共2小题,计16分)
22. 如今,网上购物已成为一种新时尚。人们足不出户,利用手机就可以选择购买心爱的商品,享受便捷的物流服务。在物流中转站,某辆四轮货车自重,车内装有的货物,每只轮子与地面的接触面积为。(g取)求:
(1)车内货物的重力为多少?
(2)载重货车对地面的压强为多少?
(3)若货车对地面的压强达到,地面将会被压坏,则该货车最多还可以装多少千克的货物。
【答案】(1)8000N;(2)1.1×106Pa;(3)800kg
【解析】
【详解】解:(1)车内货物的重力
G=mg=800kg×10N/kg=8000N
(2)载重货车对地面的压力
F=G总=80000N+8000N=88000N
载重货车对地面的压强
(3)货车对地面的最大压力
F′=p′S=1.2×106Pa×4×200×10-4m2=96000N
货车和货物的总重力
G总′=F′=96000N
货车内最多还可以装货物的重力
G′=G总′-G总=96000N-88000N=8000N
货车内最多还可以装货物的质量
答:(1)车内货物的重力为8000N;
(2)载重货车对地面的压强为1.1×106Pa;
(3)货车内最多还可以装800kg的货物。
23. 炎炎夏日,奶茶店的冷饮成为同学们的解暑利器。细心的小恒发现我们利用吸管喝奶茶时,杯中液体进入吸管,液面下降,松开吸管瞬间,杯中液面会有一次“回升”,为了探究这个问题,小恒将饮品进行了以下模型化处理:假设奶茶杯是一个底面积为,高为的薄壁圆柱形容器,吸管为一根长,横截面积的薄壁圆管;奶茶深度为,吸管内外液面相平.小恒饮用时,奶茶杯始终静止放置在水平桌面上,吸管始终竖直放置且与杯底非紧密接触。奶茶的密度取,求:
(1)此时奶茶对杯底的压强;
(2)小恒利用吸管吸取的奶茶,松口待液面静止后,奶茶对容器底部的压力;
(3)小恒吸取的奶茶后松口瞬间,液面“回升”的高度。
【答案】(1)1000Pa;(2)8.8N;(3)1.8cm
【解析】
【详解】解:(1)奶茶对杯底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa
(2)奶茶深度减少量
奶茶剩余的深度
h'=10cm-1.2cm=8.8cm=8.8×10-2m
剩余奶茶对杯底的压强
p'=ρgh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.8×10-2m=880Pa
奶茶对容器底部的压力
F=p'S=880Pa×100×10-4m2=8.8N
(3)松口前后容器和吸管中的液体体积不变,松口后的液体体积与松口前的液体体积相等,即
Sh'=Sh″+S'(H-h″)
100cm2×8.8cm=100cm2×h″+10cm2×(25cm-h″)
解得h″=7cm。液面“回升”的高度为
Δh″=8.8cm-7cm=1.8cm
答:(1)此时奶茶对杯底的压强是1000Pa;
(2)小恒利用吸管吸取120cm3的奶茶,松口待液面静止后,奶茶对容器底部的压力是8.8N;
(3)小恒吸取120cm3的奶茶后松口瞬间,液面“回升”的高度为1.8cm。
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