内容正文:
2023—2024学年度第二学期期中学习力调研
八年级物理试题
温馨提示:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共12页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
2.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
3.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案不能答在试题卷上。
4.第Ⅰ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括15个小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~12小题只有一项符合题目要求,选对得3分;第13~15小题,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 在中国科技馆探索与发现A厅,有个可以在平直轨道上匀速行驶的小火车,如图所示。当小火车将要通过“”形框架时,突然从小火车顶部的小孔中向上弹出一个小球,该小球越过框架后,恰好落回原来的小孔中。若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 相对于小火车,抛出的小球的运动轨迹是抛物线
B. 小球在空中运动时,受到小火车给的向前的推力
C. 抛出的小球能继续向前运动是因为小球具有惯性
D. 小球上升至最高处时,它的速度为零,所受合力为零
2. 一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好,下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是( )
A. 甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B. 甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
C. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力都是弹力
D. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
3. 冰壶比赛中,掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,利于起步加速;左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,有利于滑行。在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,以下最适合作为冰壶运动员比赛穿的鞋子是( )
A. B. C. D.
4. 公交车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的
A. B.
C. D.
5. 一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A. 瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B. 瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C. 两次都向内凹,形变程度相同
D. 两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
6. 小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。小明的实验目的是探究( )
A. 大气压强有多大
B. 大气对各个方向是否都有压强
C. 水的重力与大气压力之间的关系
D. 液体向各个方向都有压强
7. 如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断正确的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A. 往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B. 水柱高度h增大,说明瓶外大气压降低了
C. 上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D. 水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
8. 如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A. 车顶空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
B. 车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C. 车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
D. 车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
9. 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A. 不受水的压力,受浮力 B. 受到水的压力,不受浮力
C. 既受水的压力,也受浮力 D. 不受水的压力,也不受浮力
10. 将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示.则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在甲中受到的浮力大 B. 鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大
C. 鸡蛋在乙中受到的浮力大 D. 由于盐水密度不同,无法比较
11. 如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物体M竖直向下的压力F1,竖直向上的压力为F2。则下列说法中正确的是( )
A. F1大于F2
B. F1与F2合力方向竖直向下
C. F1与F2合力大小等于物体M受到的重力大小
D. 物体M受到水的作用力的合力大小等于零
12. 用120N的水平力把重30N的长方体木块紧压在竖直的墙壁上,如图所示,木块与墙壁的接触面积为400 cm2,这时木块对墙壁的压力和压强分别为( )
A. 30N 0.75 Pa B. 120N 3000 Pa C. 30N 750 Pa D. 120N 0.3 Pa
13. 如图是一个底部带有阀门K容器,容器左右两侧形状完全相同。将阀门K关闭,在左右两侧容器中分别装入盐水和水,把两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示(两容器中液面相平),下列说法正确的是( )
A. 容器左侧底部受到的压强大于右侧底部受到的压强
B. 小球A受到的浮力大于小球B受到的浮力
C. 打开阀门K后,两小球静止时都将漂浮在液面上
D. 打开阀门K后,两小球静止时A将悬浮、B将漂浮
14. 如图甲所示,一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水面下一定深度开始竖直向上以0.1m/s的速度匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(假设水面不动)。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像。结合图像中的信息,下列判断正确的是( )
A. 该金属块的重力为20N
B. 金属块的密度为
C. 圆柱体的底面积是
D. 浸没在水中时金属块受到的浮力大小是10N
15. 有、两个均匀实心圆柱体,的高为、底面积为,的高为、底面积为。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,对桌面的压强为,对桌面的压强为;若按图丙的方式放置时,对的压强为,对桌面的压强变为。下列判断正确的是(g=10N/kg)( )
A. 的密度为 B. 的重力为
C. :: D.
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(每空1分,共6分)
16. 如图所示是探究“二力平衡的条件”的两种实验装置,你认为装置______(选填“甲”或“乙”)更科学。在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一______(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
17. 工程师要把拦河坝设计成下宽上窄形状,是因为液体内部压强随深度的增加而___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);如图所示,船闸是利用___________原理工作的。
18. 如图是可以产出龙涎香的大型鲸鱼抹香鲸捕食乌贼的图片,抹香鲸也是已知可以下潜到2000米深的少数鲸鱼之一。抹香鲸在深潜过程中它受到的______增大,______不变(均选填“压强”或“浮力”,不考虑抹香鲸体积的变化)。
三、作图、实验与探究题(本题共4个小题,共26分)
19. 按要求作图。
(1)如图甲所示,一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
(2)如图乙所示,一小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,原理是______;
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
21. 小明用压强计做“探究影响液体压强大小的因素”的实验
(1)如图甲所示,压强计是通过形管中液面的___________来反映被测压强大小的。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,如果形管中的液体能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
序号
深度
橡皮膜在水中的方向
型管左右液面高度差
1
3
朝上
2.60
2
6
朝上
5.40
3
9
朝上
8.20
4
9
朝下
8.20
5
9
朝左
8.20
6
9
朝右
8.20
(2)表中是小明同学利用图乙所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据;
①比较序号1、2、3的实验数据,可得出的结论是:___________;
②比较序号___________的实验数据,可得出的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强___________(选填“相等”或“不相等”);若在6cm深度处橡皮膜在水中的方向朝下,U型管左右液面高度差△h为___________ cm;
(3)完成上述实验后老师又要求同学们利用压强计把桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开,操作方法是将压强计金属盒先后浸没到两种液体中的___________,观察U形管两边的液柱高度差,高度差较大的那杯液体是___________。
22. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图甲所示实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)为了观察物体逐渐放入水中时所受浮力的变化情况,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢下放,这是为了保证物体处于______状态;
(2)铁块从位置的过程中,弹簧测力计的示数______,说明铁块受到的浮力______;从位置的过程中,弹簧测力计的示数______,说明铁块受到的浮力______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)通过以上实验可以验证上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的;
(4)为使实验数据更具有普遍性,应该采用______(选填“a”或“b”)的方法;
多次测量取平均值
换用其他液体多次实验
(5)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉,陆续向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现______,这种现象说明了上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的。
四、综合应用题(本题共2个小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
23. 帕斯卡定律是流体静力学的一条定律,它指出,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后,此压力增值瞬时间传至静止流体各点。如图甲所示,液压千斤顶就是利用这一原理工作的,它广泛应用在大型机器维修、重型设备拆卸、公路桥梁建造等领域。怎么理解这一原理呢?
如图乙所示的情境:在图乙(1)中,将连通器放在水平桌面上,连通器左侧圆柱横截面积为,右侧横截面积为,连通器中装有高为的水。将质量为,面积为的活塞放到右侧圆柱内,如图乙(2)中所示,左右液面出现高度差。然后将质量为,面积为的活塞放到左侧圆柱内,如图乙(3)中所示,左右液面相平。如图乙(4)所示,将质量为的物体放在活塞上,为了使左右液面仍然相平,需要对右侧液面施加一个力F。不考虑活塞与连通器之间的摩擦,活塞与连通器之间不漏水,水的密度为,g取10N/kg,求:
(1)图乙(1)中水对连通器底部的压强;
(2)图乙(2)中左右液面高度差;
(3)图乙(3)中左侧活塞的质量;
(4)图乙(4)中对右侧活塞施加的力F。
24. 如图甲所示,2020年11月10日,我国自主研制的"奋斗者"号全海深载人潜水器向极限进发,成功坐底10909米,创造了中国载人深潜新纪录,也让我国跻身世界深海装备前列国家。某学习小组观看了新闻之后,心情非常激动,设计了如图乙所示的装置:一质量,容积,横截面积的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计)。对容器B注入体积为的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图乙(a)所示,此时水对容器B底部的压强(容器B内空气质量不计),求:
(1)图乙(a)中容器B受到的浮力;
(2)液体A的密度;
(3)如图乙(b)所示,若要使容器B恰好竖直悬浮在水,注入液体A的体积。
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八年级物理试题
温馨提示:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共12页。满分100分。考试用时90分钟。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
2.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在试题卷和答题卡规定的位置上。
3.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答案不能答在试题卷上。
4.第Ⅰ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(本题包括15个小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~12小题只有一项符合题目要求,选对得3分;第13~15小题,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1. 在中国科技馆探索与发现A厅,有个可以在平直轨道上匀速行驶的小火车,如图所示。当小火车将要通过“”形框架时,突然从小火车顶部的小孔中向上弹出一个小球,该小球越过框架后,恰好落回原来的小孔中。若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 相对于小火车,抛出的小球的运动轨迹是抛物线
B. 小球在空中运动时,受到小火车给的向前的推力
C. 抛出的小球能继续向前运动是因为小球具有惯性
D. 小球上升至最高处时,它的速度为零,所受合力为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.相对于小火车,小球始终在小火车的正上方,做直线运动,所以抛出的小球的运动轨迹是直线,故A错误;
BC.抛出的小球能继续向前运动是因为小球具有惯性,在水平方向保持与火车相同的速度,故B错误,C正确;
D.小球达到最高点时相对于小火车的速度为零,小球仍然受重力的作用,因此合力不为零,故D错误。
故选C。
2. 一只手握住甲、乙两个核桃,逐渐增大握力,发现甲核桃碎裂时乙核桃完好,下列有关两核桃相互挤压时的说法正确的是( )
A. 甲对乙的作用力小于乙对甲的作用力
B. 甲对乙的作用力没有使乙核桃发生形变
C. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力都是弹力
D. 甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】
AD.在挤压两核桃的过程中,甲对乙有力的作用,因力的作用是相互的,则乙对甲也有力的作用,所以甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力,不是平衡力,且相互作用力大小相等,故A、D错误;
B.力可以改变物体的形状,甲对乙的作用力会使乙核桃发生不明显的弹性形变,这样才能产生弹力,故B错误;
C.甲对乙力与乙对甲的力,都属于弹力,两核桃都会发生弹性形变,从而产生弹力,只是最终甲发生的形变超过了自身的弹性形变极限,产生了破碎,更加明显。故C正确。
故选C。
3. 冰壶比赛中,掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,利于起步加速;左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,有利于滑行。在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,以下最适合作为冰壶运动员比赛穿的鞋子是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依题意得,掷球运动员右脚穿着“蹬冰鞋”摩擦力大,左脚穿着“滑行鞋”摩擦力小,在其他条件相同的情况下,橡胶比塑料能提供更大的摩擦力,因此压力相同时,花纹橡胶接触面粗糙程度最大,光面塑料的接触面的粗糙程度最小,因此右脚应穿花纹橡胶的鞋子,左脚应穿光面塑料的鞋子,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 公交车配备逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破车窗玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选择图中的
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关.
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强.
【详解】在压力一定时,受力面积越小,压强越大,所以在压力一定时,安全锤的越尖,对玻璃的压强越大,越容易打破玻璃而逃生.故A选项符合题意
【点睛】掌握压强大小的影响因素,利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题.
5. 一个空药瓶,瓶口扎上橡皮膜竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同(如图所示),下列关于橡皮膜的说法正确的是( )
A. 瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,形变程度相同
B. 瓶口朝上时向内凹,瓶口朝下时向外凸,朝下时形变更多
C. 两次都向内凹,形变程度相同
D. 两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多
【答案】D
【解析】
【详解】液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;在同种液体中,液体的压强随深度的增加而增大,所以橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜凹的更明显,综上所述,应是两次都向内凹,瓶口朝下时形变更多,故只有D正确.
6. 小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。小明的实验目的是探究( )
A. 大气压强有多大
B. 大气对各个方向是否都有压强
C. 水的重力与大气压力之间的关系
D. 液体向各个方向都有压强
【答案】B
【解析】
【详解】玻璃杯中装满水,手托住硬纸片向各个方向倾斜,纸片没有落下,说明纸片受到力的作用,说明大气压向各个方向都有压强,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示,根据实验现象下列判断正确的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A. 往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B. 水柱高度h增大,说明瓶外大气压降低了
C. 上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D. 水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.往瓶内吹气后,瓶内气体变多,压强增大,大于外界大气压,故A错误;
BD.由于瓶内气压大于外界大气压,瓶内外存在压强差,使得玻璃管中水上升,水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,水柱高度h增大,而瓶内气压不变,则说明外界大气压降低,故BD正确;
C.因液体的热胀冷缩与温度有关,故上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响,故C正确。
故选BCD。
8. 如图所示是车顶的外掀式天窗,行驶时,将天窗前面关闭,后面微微向上打开,就能起到通风作用,这是由于( )
A. 车顶空气的流速较大,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
B. 车顶空气的流速较大,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
C. 车顶空气的流速较小,天窗外的压强小于车内的压强,“抽出”车内污浊的空气
D. 车顶空气的流速较小,天窗外的压强大于车内的压强,“吸入”外界新鲜空气
【答案】A
【解析】
【详解】天窗前闭后开,在车顶形成一个凸面,加大了车顶空气的流速,使天窗开口处的气压小于车内的气压,则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”,从而保持车内空气清新,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A. 不受水的压力,受浮力 B. 受到水的压力,不受浮力
C. 既受水的压力,也受浮力 D. 不受水的压力,也不受浮力
【答案】B
【解析】
【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 将同一个新鲜的鸡蛋分别浸入装有浓度不同的盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示.则下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋在甲中受到的浮力大 B. 鸡蛋在甲、乙中受到的浮力一样大
C. 鸡蛋在乙中受到的浮力大 D. 由于盐水密度不同,无法比较
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】鸡蛋在甲中下沉至容器底部,所以此时鸡蛋受到的浮力小于它的重力;鸡蛋在乙中悬浮,所以此时鸡蛋受到的浮力等于它的重力;根据以上条件可知,鸡蛋在甲中受到的浮力小于它在乙中受到的浮力。
故选C。
11. 如图所示、装有水的容器静止放在水平桌面上。正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物体M竖直向下的压力F1,竖直向上的压力为F2。则下列说法中正确的是( )
A. F1大于F2
B. F1与F2的合力方向竖直向下
C. F1与F2合力大小等于物体M受到的重力大小
D. 物体M受到水的作用力的合力大小等于零
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,物体M上表面的深度小于下表面的深度,由可知,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,由可知,水对物体M竖直向下的压力为F1小于竖直向上的压力为F2,故A错误;
B. ,F2竖直向上,F1竖直向下,F1与F2的合力方向竖直向上,故B错误;
C.物体受到了重力、上表面的压力和下表面的压力,在这三个力的作用下处于平衡状态,F1与F2的合力大小等于物体受到的重力的大小,合力F与重力G的方向相反,故C正确;
D.物体M侧面受到水的作用力的合力大小等于零,上下表面受到水的合力就是物体受到的浮力,大小不为零,故D错误。
故选C。
12. 用120N的水平力把重30N的长方体木块紧压在竖直的墙壁上,如图所示,木块与墙壁的接触面积为400 cm2,这时木块对墙壁的压力和压强分别为( )
A. 30N 0.75 Pa B. 120N 3000 Pa C. 30N 750 Pa D. 120N 0.3 Pa
【答案】B
【解析】
【详解】木块处于静止状态,在水平方向上受到的水平力F和墙壁的支持力F支是一对平衡力, 大小相等,即
F支=F=120N
因木块对墙壁的压力F'和墙壁对木块的支持力F支是一对相互作用力, 大小相等,所以木块对墙壁的压力为
F'=F支=120N
则木块对墙壁的压强为
p=3000Pa
故选B。
13. 如图是一个底部带有阀门K的容器,容器左右两侧形状完全相同。将阀门K关闭,在左右两侧容器中分别装入盐水和水,把两个完全相同的小球A、B分别放入盐水和水中,静止时的情况如图所示(两容器中液面相平),下列说法正确的是( )
A. 容器左侧底部受到的压强大于右侧底部受到的压强
B. 小球A受到的浮力大于小球B受到的浮力
C. 打开阀门K后,两小球静止时都将漂浮在液面上
D. 打开阀门K后,两小球静止时A将悬浮、B将漂浮
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图知道,右两侧液面高度相同,由于盐水的密度大于水的密度,根据p=ρgh知道,器左侧底部受到的压强比右侧大,故A正确;
B.小球A在盐水中处于漂浮状态,浮力等于重力,小球B在水中处于悬浮状态,浮力等于重力,因为AB两球完全相同,即两球的重力相等,故两球受到的浮力也相等,故B错误;
CD.原来小球B在水中处于悬浮状态,由浮沉条件知道,小球B的密度等于水的密度,因为AB两球完全相同,所以小球A的密度也等于水的密度;打开阀门K后,水的密度变大,盐水的密度变小,最终两边液体的密度相同,都大于水的密度,即都大于两球的密度,由浮沉条件知道,两个小球重新静止后都漂浮,故C正确,D错误。
故选AC。
14. 如图甲所示,一个实心圆柱体金属块在细绳竖直向上的拉力的作用下,从水面下一定深度开始竖直向上以0.1m/s的速度匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(假设水面不动)。如图乙所示的是绳子的拉力F随时间t变化的图像。结合图像中的信息,下列判断正确的是( )
A. 该金属块的重力为20N
B. 金属块的密度为
C. 圆柱体的底面积是
D. 浸没在水中时金属块受到的浮力大小是10N
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.如图所示,AB段拉力不变,表明浮力不变,物体完全在水下,BC段拉力变大,表明浮力变小,物体逐渐露出水面,CD段拉力不变,表明物体完全露出水面。CD段物体完全露出水面,拉力等于物体的重力,所以金属块的重力为30N,AB段拉力不变,物体完全在水下,根据称重法,浸没在水中时金属块受到的浮力的大小是
F浮=G-F拉=30N-20N=10N
故A错误,D正确;
B.金属块的质量为
浸没时,物体的体积等于排开水的体积,故金属块的体积为
金属块的密度为
故B错误;
C.BC端物体逐渐露出水面,高度为
h=vt=0.1m/s×(9s-5s)=0.4m
金属块的底面积为
故C正确。
故选CD。
15. 有、两个均匀实心圆柱体,的高为、底面积为,的高为、底面积为。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,对桌面的压强为,对桌面的压强为;若按图丙的方式放置时,对的压强为,对桌面的压强变为。下列判断正确的是(g=10N/kg)( )
A. 的密度为 B. 的重力为
C. :: D.
【答案】AC
【解析】
【详解】B.乙图对桌面的压强为
解得
故B错误;
D.若按图丙的方式放置时,对的压强为
故D错误;
A.若按图丙的方式放置时,对桌面的压强为
解得
的密度为
故A正确;
C.甲图中对桌面的压强为
所以
故C正确。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(每空1分,共6分)
16. 如图所示是探究“二力平衡的条件”的两种实验装置,你认为装置______(选填“甲”或“乙”)更科学。在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一______(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
【答案】 ①. 乙 ②. 直线
【解析】
【详解】[1]甲图中木块受到滑动摩擦力的作用,乙图中木块受到滚动摩擦力的作用,相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,装置乙更科学。
[2]在装置乙中,将小车旋转一定角度,小车两边受到的拉力作用不在同一直线上,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
17. 工程师要把拦河坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体内部压强随深度的增加而___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);如图所示,船闸是利用___________原理工作的。
【答案】 ①. 增大 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]由于液体内部压强随深度的增加而增大,则河底所受压力更大,故工程师要把拦河坝设计成下宽上窄的形状。
[2]船闸打开后,水底连通,两端均与空气接触,则其原理是连通器。
18. 如图是可以产出龙涎香的大型鲸鱼抹香鲸捕食乌贼的图片,抹香鲸也是已知可以下潜到2000米深的少数鲸鱼之一。抹香鲸在深潜过程中它受到的______增大,______不变(均选填“压强”或“浮力”,不考虑抹香鲸体积的变化)。
【答案】 ①. 压强 ②. 浮力
【解析】
【详解】[1]抹香鲸在深潜过程中,深度逐渐增加,由可得,抹香鲸所受海水压强逐渐增大。
[2]由于抹香鲸没入水中,在继续下潜的过程中,排开海水的体积不变,而海水的密度不变,由可知所受的浮力不变。
三、作图、实验与探究题(本题共4个小题,共26分)
19. 按要求作图。
(1)如图甲所示,一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地,请画出此刻地面对他的摩擦力的示意图(A点是作用点)。
(2)如图乙所示,一小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,一名男生奔跑过程中左脚腾空、右脚着地,此时右脚相对地面有向左滑动的趋势,受到的静摩擦力方向水平向左,过A点做水平向右的带箭头的直线表示摩擦力,如图所示:
【小问2详解】
小球所受浮力方向竖直向上,过小球的重心做竖直向上的带箭头的直线表示浮力,如图所示:
20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,原理是______;
(2)在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是______(选填“甲”、“乙”或“丙”)实验;
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与______是否有关;比较______(选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关;你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______。
【答案】(1)二力平衡
(2)甲 (3) ①. 压力大小 ②. 乙、丙
(4) ①. 错误 ②. 没有控制压力不变
【解析】
【小问1详解】
实验过程中,弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时物块A受到平衡力作用,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,原理是二力平衡。
【小问2详解】
乙丙中压力相同,丙中的接触面粗糙程度较大,则丙中的摩擦力较大;甲乙中,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,则乙中的摩擦力较大,则在甲、乙、丙三次实验中,滑动摩擦力最小的是甲实验。
【小问3详解】
[1]甲乙中,接触面粗糙程度相同,压力不同,比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力是否有关。
[2]乙丙中压力相同,接触面粗糙程度不同,则比较乙丙两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
【小问4详解】
[1][2]甲丁中,压力与接触面粗糙程度均不同,没有控制压力相同,导致他的结论是错误的。
21. 小明用压强计做“探究影响液体压强大小的因素”的实验
(1)如图甲所示,压强计是通过形管中液面的___________来反映被测压强大小的。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,如果形管中的液体能灵活升降,则说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
序号
深度
橡皮膜在水中的方向
型管左右液面高度差
1
3
朝上
2.60
2
6
朝上
5.40
3
9
朝上
8.20
4
9
朝下
8.20
5
9
朝左
8.20
6
9
朝右
8.20
(2)表中是小明同学利用图乙所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据;
①比较序号1、2、3的实验数据,可得出的结论是:___________;
②比较序号___________实验数据,可得出的结论是:在同一深度,液体向各个方向的压强___________(选填“相等”或“不相等”);若在6cm深度处橡皮膜在水中的方向朝下,U型管左右液面高度差△h为___________ cm;
(3)完成上述实验后老师又要求同学们利用压强计把桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开,操作方法是将压强计金属盒先后浸没到两种液体中的___________,观察U形管两边的液柱高度差,高度差较大的那杯液体是___________。
【答案】 ①. 高度差 ②. 不漏气 ③. 液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大 ④. 3、4、5、6 ⑤. 相等 ⑥. 5.40 ⑦. 相同深度 ⑧. 盐水
【解析】
【详解】(1)[1][2]压强计测量液体的压强时,就是靠U形管的液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大就表示液体压强大;若液体压强计漏气,橡胶管中的气体和外界大气就是相通的,手压橡皮膜时,U形管中的液面就不会变化;如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(2)[3]比较序号1、2、3的实验数据知液体的密度相同,橡皮膜的方向相同,深度不同,且深度越大,U形管液面的高度差越大,故可以得出:液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大。
[4][5][6]已知在同一深度,所以选择实验序号3、4、5、6符合题意,由实验序号3、4、5、6可知:同一深度,液体向各个方向压强相等;由表格数据2知,当橡皮膜在6cm、橡皮膜向上时U形管液体的高度差为5.40cm,由于在同一深度向各个方向的压强都相等,所以在6cm深度处橡皮膜在水中的方向朝下,U形管左右液面高度差Δh为5.40cm。
(3)[7][8]由于液体的压强与液体的深度和液体的密度有关,要比较液体密度的大小,需要控制橡皮膜的深度相同,所以可以将橡皮膜放在清水和盐水的相同深度,比较U形管液面的高度差,高度差大的液体为盐水。
22. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图甲所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一过程中:
(1)为了观察物体逐渐放入水中时所受浮力的变化情况,弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢下放,这是为了保证物体处于______状态;
(2)铁块从位置的过程中,弹簧测力计的示数______,说明铁块受到的浮力______;从位置的过程中,弹簧测力计的示数______,说明铁块受到的浮力______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)通过以上实验可以验证上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的;
(4)为使实验数据更具有普遍性,应该采用______(选填“a”或“b”)的方法;
多次测量取平均值
换用其他液体多次实验
(5)如图乙所示,把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉,陆续向水中加盐并轻轻搅拌,你会发现______,这种现象说明了上述猜想______(填上面猜想的字母)是正确的。
【答案】 ①. 平衡 ②. 变小 ③. 变大 ④. 不变 ⑤. 不变 ⑥. B ⑦. b ⑧. 鸡蛋会慢慢上浮 ⑨. C
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢向下放,则圆柱体处于平衡状态。
(2)[2][3]读图可知,铁块从位置的过程中,排开液体的体积逐渐增大,而弹簧测力计的示数逐渐变小,根据,说明铁块受到的浮力变大。
[4][5]从位置的过程中,铁块都是完全浸没,排开的液体体积不再变化,只改变其深度,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变。
(3)[6]通过的过程可知,物体没有完全浸入同种液体时,浸入的深度越大即排开液体的体积越大时,物体受到的浮力越大,故可验证上述猜想B是正确的。
(4)[7]在本探究实验中为使实验数据更具有普遍性,应该采用换用其他液体多次实验,故选b。
(5)[8]向水中加盐时,鸡蛋排开液体的体积不变,但使液体的密度增大,根据可知鸡蛋受到的浮力增大,当时,鸡蛋会慢慢上浮。
[9]由此可知:当排开液体的体积一定时,液体密度越大,受的浮力越大,故可说明猜想C是正确的。
四、综合应用题(本题共2个小题,共20分。解答时应写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
23. 帕斯卡定律是流体静力学的一条定律,它指出,不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后,此压力增值瞬时间传至静止流体各点。如图甲所示,液压千斤顶就是利用这一原理工作的,它广泛应用在大型机器维修、重型设备拆卸、公路桥梁建造等领域。怎么理解这一原理呢?
如图乙所示情境:在图乙(1)中,将连通器放在水平桌面上,连通器左侧圆柱横截面积为,右侧横截面积为,连通器中装有高为的水。将质量为,面积为的活塞放到右侧圆柱内,如图乙(2)中所示,左右液面出现高度差。然后将质量为,面积为的活塞放到左侧圆柱内,如图乙(3)中所示,左右液面相平。如图乙(4)所示,将质量为的物体放在活塞上,为了使左右液面仍然相平,需要对右侧液面施加一个力F。不考虑活塞与连通器之间的摩擦,活塞与连通器之间不漏水,水的密度为,g取10N/kg,求:
(1)图乙(1)中水对连通器底部的压强;
(2)图乙(2)中左右液面高度差;
(3)图乙(3)中左侧活塞的质量;
(4)图乙(4)中对右侧活塞施加的力F。
【答案】(1)1000Pa
(2)2.5cm (3)25g
(4)2N
【解析】
【小问1详解】
根据液体压强公式可知,水对连通器底部压强
【小问2详解】
(2)如图所示,由题意可得
……①
……②
……③
由①②③式子解得。
【小问3详解】
(3)同第(2)问,可得
解得。
【小问4详解】
同第(2)问,可得
解得:。
24. 如图甲所示,2020年11月10日,我国自主研制的"奋斗者"号全海深载人潜水器向极限进发,成功坐底10909米,创造了中国载人深潜新纪录,也让我国跻身世界深海装备前列国家。某学习小组观看了新闻之后,心情非常激动,设计了如图乙所示的装置:一质量,容积,横截面积的圆筒形薄壁容器B(壁厚忽略不计)。对容器B注入体积为的某种液体A后,将其封闭放入水中,且保持竖直漂浮状态,如图乙(a)所示,此时水对容器B底部的压强(容器B内空气质量不计),求:
(1)图乙(a)中容器B受到的浮力;
(2)液体A的密度;
(3)如图乙(b)所示,若要使容器B恰好竖直悬浮在水,注入液体A的体积。
【答案】(1)18N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由浮力产生的原因可知,容器受到的浮力
【小问2详解】
由二力平衡可得
解得
则液体的密度
【小问3详解】
由阿基米德原理可得,此时容器受到的浮力
由二力平衡可得
解得
由可得,注入液体的体积
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