河北省衡水中学实验学校2024-2025学年八年级上学期期中考试物理试卷
2024-11-10
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内容正文:
衡水中学实验学校2024-2025学年
八年级期中考试(物理)试卷
一、单选题
1.小滨同学喜欢物理,平时很关注生活中的一些物理量,他收集的下列估计值中最接近实际的是( )
A.人体的体积约为0.05m3 B.成年人的体重约为50N
C.人步行的速度约为5m/s D.人体感觉最舒适的温度约为37℃
2.如图所示,是两个音叉振动时的波形,以下判断正确的是( )
A.甲比乙的音调高B.乙比甲的音调高C.甲比乙的响度大 D.乙比甲的响度大
3.下列图示中光现象的描述正确的是( )
A.图甲中,人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼
B.图乙中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
C.图丙中,平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的
D.图丁中,光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
4.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是
A.照相机应用了这一成像规律
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.将一副远视眼镜靠着凸透镜左侧放置,光屏适当向左移动可在光屏上得到清晰的像
D.保持蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可以得到倒立的清晰的像
5.在水平桌面上放置一个水杯,如图所示,某同学用手去推,但没有推动,水杯仍保持静止状态。下列属于一对平衡力的是( )
A.手推杯子的力和杯子推手的力 B.杯子对桌面的压力和杯子的重力
C.杯子的重力和桌面对杯子的支持力 D.杯子受到的推力和杯子对桌面的摩擦力
6.在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球,将小球拉至A点,使细线处于拉直状态,如图所示,由速度为0m/s开始释放小球(不计空气阻力),小球可在A、B两点间来回摆动。当小球摆到B点时,细线突然断开,此时假如小球受到所有力都消失,则小球将( )
A.沿BC方向自由下落 B.沿 BD方向做匀速直线运动
C.沿BE方向做匀速直线运动 D.在B点保持静止
7.水平桌面上,甲、乙、丙三个同规格容器内各装有液体,小明将完全相同的三个小球分别放入三个容器内,小球静止时状态如图所示,此时三个容器中的液面相平。则以下关系正确的是( )
A.三只小球受到的浮力:F甲<F乙<F丙 B.三杯液体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.烧杯对桌面的压力:F1>F2=F3 D.液体对烧杯底部的压强:
8.在习近平总书记“改革强军,科技兴军”伟大思想指引下,如图所示我国军队的武器装备建设取得了巨大进步,下列说法正确的是( )
A.甲:此国产航母在海里和河里航行时,在海里受的浮力大
B.乙:国产歼20战机,静止在停机坪时受到的是非平衡力
C.丙:国产99式坦克安装宽大的履带是为了减小坦克对地面的压强
D.丁:潜水艇像鱼一样是靠改变自身体积,从而改变所受的浮力,实现上浮下潜
9.如图所示,一物体沿粗糙斜面加速下滑的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的动能增加,重力势能减小,机械能不变
B.物体的动能不变,重力势能减小,机械能减小
C.物体的动能减小,重力势能增加,机械能不变
D.物体的动能增加,重力势能减小,机械能减小
10.如图所示,竖直放置的轻弹簧的底部与地面接触,距弹簧顶端A点上方一定高度处有一质量为m的小球。小球从O点由静止下落,先后经过A、B、C三个点,到达B点时小球重力与弹簧的弹力大小相等,C点是小球到达的最低点(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.到A点时,小球的动能最大 B.到B点时,小球的机械能最大
C.从A到B,小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能
D.从C到A的过程中,小球的动能先减小后增大
11.一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂lF、重力G和它的力臂lG的变化情况是 ( )
A.F增大,lF增大 B.F减小,l F增大
C.G不变,lG减小 D.G不变,lG增大
12.小梦在探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计拉力的力臂为OC段的长度
B.用弹簧测力计取代钩码的目的是便于正确的认识力臂对杠杆平衡的影响
C.此时弹簧测力计的示数一定等于两个钩码的重力
D.弹簧测力计的拉力方向改变时,拉力大小一定不变
13.如图所示的生活用具中,使用时属于省距离杠杆的是( )
A.筷子 B.托盘天平 C.核桃夹 D.瓶盖起子
14.如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶ OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N ,杠杆与绳的自重滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,建筑材料P以0.3m/s的速度上升。则( )
A.滑轮组的机械效率为88. 9% B.物体M对地面的压力为4500N
C.工人对地面的压力为1000N D.工人拉绳的功率为270W
15.如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是( )
A.M受到地面摩擦力水平向左 B.M受到地面的摩擦力为10N
C.M受到的重力对M所做的功为100J D.拉力F的功率为4W
16.在建筑工地,用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。当电动机用1000N的力拉钢丝绳,使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中,额外功为300J,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A.动滑轮重为300N B.电动机对钢丝绳做功的功率为100W
C.滑轮组的机械效率为70% D.建筑材料的质量为270kg
17.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出,试管口出现“白气”。下列分析正确的是( )
A.试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的
B.试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变
C.水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能增加
D.试管口看到的“白气”是汽化现象
18.如图所示,体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A有四分之一的体积露出水面,细线被拉直。已知A的重力为4N,A、B的密度之比为2:5,B受到的浮力为8N。则下列说法正确的是( )
A.两物体A、B的重力之比为5:2
B.两物体A、B的所受的浮力之比为1:2
C.细线对A的拉力大小为2N
D.物体B对容器底部的压力为1N
19.如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀,重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在杠杆的A、B两处,每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度,下列说法正确的是
A.重物挂在A点时拉力做的有用功多
B.重物挂在B点时拉力做的总功多
C.重物挂在A点时杠杆的机械效率高
D.重物挂在B点时杠杆的机械效率高
20.如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置。关于这两个实验的说法中错误的是( )
A.两个实验都控制物体从同一高度自由下滑,是为了保证物体到水平面时的初速度相同
B.甲实验可以推理出,如果运动的物体不受力,它将以恒定不变的速度一直运动下去
C.乙实验可得出物体的速度一定时,质量越大,动能越大
D.甲、乙实验中物体运动时,机械能始终保持不变
21.如图所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙、杯中装满了水,将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中.则下列说法错误的是
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力
C.甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
D.水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强
22.一密度为ρ钢制轴承,由粗细不同的两部分圆柱体构成,粗细圆柱体的高度均为h.如甲图所示放置时,轴承对水平面的压强为1.2ρgh.如乙图所示放置时,轴承对水平面的压强为( )
A.3.6ρgh B.4.8ρgh C.6.0ρgh D.7.2ρgh
23.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图,根据图象,下列判断正确的是( )
A.两次物体运动的速度:v1<v2
B.两次物体所受的拉力:F1>F2
C.0﹣8s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
D.0﹣8s两次拉力对物体所做的功:W1=2W2
24.图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比,甲的( )
A.总功较大 B.有用功较小 C.额外功较大 D.机械效率较低
25.利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮(质量不计),平板斜角a>β。对比四次搬运货物的过程,最省力的方式是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
26.如图所示,两个滑梯高度相等,如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面,所用时间分别为t1和t2,小阳所受重力做功分别为W1和 W2,重力的功率分别为P1和P2,已知t1<t2,则下列说法正确的是( )
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1=P2 D.P1<P2
二、多选题
27.中华文化源远流长,大量中华诗词中蕴含着物理知识,以下说法中正确的是( )
A.“瓶冰知冬寒,霜露欺远客”,露是水蒸气液化形成的
B.“照水冰如鉴,扫雪玉为尘”,冰是水蒸气凝固形成的
C.“孤舟蓑笠翕,独钓寒江雪”,雪是水熔化形成的
D.“霜降水泽枯,岁晚木叶落”,霜是水蒸气凝华形成的
28.下列说法中正确的是( )
A.机械效率一定小于100% B.机械效率越高,机械做功一定越快
C.功率越大的机械,做功一定越快 D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
29.关于下面四幅图的说法错误的是( )
A.如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小
B.如乙图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
D.如丁图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
30.把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=3s时木块受到的合力为2N
B.t=1s时木块受到的摩擦力为0N
C.4~6s内,拉力做功48J
D.4~6s内,木块克服摩擦力做功的功率为16W
31.如图所示,质量和底面积相同且厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.甲容器对桌面的压力最大
B.三容器对桌面的压强大小相等
C.三容器底部所受液体的压力F丙=F乙=F甲
D.三容器底部受到液体的压强p丙>p乙>p甲
32.如图是工人通过滑轮组从水中匀速打捞物体的示意图,测得物体出水后工人作用在绳子上的拉力为300N。已知物体重560N,密度为2.8×103kg/m3,该工人的重力为500N。不计滑轮组的绳重和摩擦及水的阻力,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。关于该过程,下列说法正确的是( )
A.动滑轮的重力为40N
B.出水前工人作用在绳子上的拉力为130N
C.出水前工人对地面的压力为240N
D.出水前滑轮组的机械效率为90%
33.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1:3;再匀速提升重为G2的物体,先后两次绳子自由端的拉力之比为4:5.若不计绳重和摩擦,则( )
A.G1:G2=3:4 B.G1:G2=2:3
C.提升重为G1的物体时,该滑轮组的机械效率为75%
D.先后两次滑轮组的机械效率之比为15:16
三、填空题
34.“马力”是一种功率单位,它是怎样产生的呢?200多年前,工程师根据瓦特的设计,制造出了第一批改良蒸汽机。一个啤酒厂订购了一台,想代替马匹去牵动抽水机。啤酒厂主想确定一下蒸汽机的生产能力是否能够抵得上一匹马。于是,他从自己的马群中选了一匹最强壮的马,让它不住脚地连续干了8个小时。经过折算得出:一匹马每秒能够把75千克的水提高1米。请你计算:1马力= W,故事中的马8小时做功 J,这些功如果由功率为12kW的机器完成,需要 h(取g=10N/kg)。
35.如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m,把1000N的重物匀速抬高8cm.则重物上升的速度为 m/s,人做的功为 J,千斤顶的效率是 %.
四、实验题
36.开原以盛产大蒜闻名,小越想知道开原大蒜的密度,他将一些蒜瓣带到学校测量。
(1)他将天平放在水平桌面上,把游码放到标尺左端零刻度线处,指针静止时指在分度盘右侧,他应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
(2)小越测得一个蒜瓣的质量如图甲所示为 g;
(3)他将蒜瓣放入装有25mL水的量筒中,水面上升到图乙所示的位置,蒜瓣的体积为 cm3,密度为 kg/m3;
(4)小越对实验进行评估,觉得蒜瓣太小,测得体积的误差较大,导致测得的密度不准。他设计了下列解决方案,其中合理的是 (填字母);
A.换量程更大的量筒测量
B.测多个蒜瓣的总质量和总体积
C.换分度值更大的量筒测量
(5)同组的小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,他们想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图丙所示的实验过程:
①用测力计测出装饰球A的重力为G;
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2。
根据②、③两次测力计示数差可知 (填“装饰球A”或“金属块B”)受到的浮力。橙汁密度的表达式ρ橙汁= 。(用ρ0和所测物理量字母表示)
五、计算题
37.如图所示是静静设计的锻炼力量的简易健身器材,重力不计的轻质杠杆AB可绕支点O无摩擦转动,长0.6m,长1m。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为300N时,杠杆处于水平平衡状态,此时M对地面的压强为7000。求:
(1)杠杆B端所受绳子的拉力;
(2)物体M的重力;
(3)静静保持F的大小不变,将F的作用点从A点向O点移动多少,可以使物体M对地面的压强为16000。
38.图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg),求:
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
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参考答案:
1.A
【详解】试题分析:人的质量约50kg,密度与水的密度差不多,约为,则人的体积为:,所以A是正确的;成年人的体重约500N,B错误;人步行的速度约1m/s,骑自行车的速度约5m/s,C错;人体感觉最舒适的温度约为25℃,D错.
考点:物理量的估测
2.B
【详解】AB.由波形图可知,相同的时间内乙音叉振动的次数多,乙音叉振动快,振动越快,音调就越高,说明乙音叉发声的音调高,故B正确,A错误;
CD.由波形图可知,甲乙的振幅是相同的,则响度相同,故CD错误。
故选B。
3.D
【详解】A.远视眼的晶状体比较薄,成像在视网膜的后面,需要用凸透镜进行矫正;近视眼是因为晶状体厚,成像在视网膜的前面面,需要用凹透镜进行矫正。故A错误;
B.图乙中,平行光反射后的光线杂乱无章,这是发生了漫反射,同样遵循光的反射定律,故B错误;
C.平面镜成的像是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚形成,虚像并不能发出光线;进入眼睛的光线是由物体发出的光线经平面镜反射后进入的。故C错误;
D.光的色散现象是指白光经过三棱镜折射后分解成七色光形成一条彩色光带,可以说明白光是由各种色光混合而成的,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】A.由图可知,此时的像距大于物距,成倒立、放大实像,是投影仪的原理,故A错误 ;
B.蜡烛变短后,烛焰的位置向下移动,根据光线过透镜的光心不改变方向,像的位置向上移动,故B错误;
C.远视眼镜的镜片为凸透镜,对光有会聚作用,可使光线的会聚点提前。因此,将一副远视眼镜靠近凸透镜左侧放置,向左移动光屏以得到清晰的像,故C正确;
D.由图可知,由图可知,物距u=30cm,v=45cm,根据凸透镜的成像原理得
f<30cm<2f,45cm>2f
解得
15cm<f<22.5cm
当将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,此时物距 u=15cm<f,成虚像,不能呈现在光屏上,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.手推杯子的力和杯子推手的力,大小相等,方向相反,作用在两个物体上,作用在同一条直线上,属于一对相互作用力,故A不符合题意;
B.杯子对桌面的压力和杯子的重力,大小相等,方向相同,作用在两个物体上,不属于一对平衡力,故B不符合题意;
C.杯子的重力和桌面对杯子的支持力,大小相等,方向相反,作用在一个物体上,作用在同一条直线上,属于一对平衡力,故C符合题意;
D.杯子处于静止状态,水平方向受力平衡,受到的推力与桌面对杯子的摩擦力方向相反,故杯子受到的推力和杯子对桌面的摩擦力,方向相同,作用在两个物体上,不属于一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】由于小球被静止释放,不计空气阻力,它可在A、B两点间来回摆动。当小球到达最高点B时,速度恰好为零,细线突然断开,此时假如小球受到所有力都消失,由牛顿第一定律可知它将保持静止,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.由图可知,甲中球漂浮,乙丙中球悬浮,不管球漂浮还是悬浮,都处于平衡态,浮力等于球的重力,由于是完全相同的三个小球,所以三只小球受到的浮力相等,故A错误;
B.三只小球排开液体的体积关系为
由可知,当三只小球受到的浮力相等时,排开液体的体积越小,液体的密度越大,所以三杯液体的密度关系为
故B错误;
C.烧杯对桌面的压力为
甲、乙、丙是三个同规格容器,球是完全相同的三个小球,所以容器重力和球的重力都相同,由图可知,三个容器中液体的体积关系为
因为三杯液体的密度,由可知,甲液体质量最大,乙丙液体质量相等,由可知,甲液体重力最大,乙丙液体重力相等,由此可知,甲烧杯对桌面的压力最大,乙丙烧杯对桌面的压力相等,即
故C正确;
D.已知三个容器中的液面相平,即液面深度相同,由可知,液面深度相同时,液体密度越,液体对烧杯底部的压强越大,由于,所以液体对烧杯底部的压强关系为
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.航母在海里和河里都处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,航母在海里和河里受到的浮力都等于航母的重力,而航母的重力不变,所以航母受到的浮力不变,故A错误;
B.在停机坪上的飞机受重力和支持力,由于静止,所以二力大小相等,方向相反,是一对平衡力,故B错误;
C.国产99式坦克安装宽大的履带是为了增大受力面积,减小坦克对地面的压强,故C正确;
D.潜水艇是靠改变自身重力实现上浮下潜的,而鱼是靠改变自身体积,从而改变所受的浮力,实现上浮下潜的,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】物体沿粗糙斜面加速下滑时,其速度变大,质量不变,故其动能增加,其高度降低,故其重力势能减小,因物体在下滑过程中要克服斜面的摩擦力做功,会损失部分机械能,故其机械能减小,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】ABC.下落过程中,小球的质量保持不变,高度不断减小,重力势能不断减小;小球由静止到A点时,小球只受重力作用,速度不断增大;小球从A点运动到B点时,受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用,重力大于弹力,合力竖直向下,小球还在加速,小球的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能;小球在B点时,受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用,重力等于弹力;小球从B点运动到C点时,受到竖直向下重力和竖直向上弹力的作用,重力小于弹力,合力竖直向上,小球在减速;所以小球在B点的速度是最大的,动能是最大的;小球由静止运动到C点,速度先增大后减小,小球的质量保持不变,小球的动能先增大后减小;不考虑空气阻力,小球和弹簧的机械能守恒,所以小球在A点时的机械能是最大的,B点不是最大,故AB错误,C正确;
D.从C到A的过程中,开始小球的重力小于弹力,小球向上做加速运动,到达B点时,弹力等于重力,小球的速度最大;经过B点后,弹力小于重力,小球做减速运动,所以小球的速度先增大后减小,小球的动能先增大后减小,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,支点到力F作用线的垂直距离在变短,即动力臂lF变短,支点到重力作用线的垂直距离在变长,即阻力臂lG变长,由杠杆平衡条件可知,在G不变,lG变长,lF变短,则F变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.B
【详解】A、通过杠杆力臂的定义可知弹簧测力计的拉力力臂如图中L1所示。故A错误;
B、使用弹簧测力计代替钩码进行实验,是因为弹簧测力计可以改变力的方向,便于正确认识力臂,以免产生“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这样的错误结论,故B正确;
C、画出重力的力臂L2如下图所示,此时两边力臂不相等,通过杠杆平衡条件“F1L1=F2L2”可知,两边力臂不等,故动力和阻力不相等,故C错误;
D、当弹簧测力计的拉力改变方向时,其对应的力臂长度也随之改变,通过杠杆平衡条件“F1L1=F2L2”可知,拉力大小也会随之发生变化,故D错误
故选B。
13.A
【详解】A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离,故A符合题意;
B.托盘天平在使用时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省距离,故B不符合题意;
CD.核桃夹、酒瓶起子在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故CD不符合题意。
故选A。
14.B
【详解】A.由图可知n=2,且滑轮组摩擦均不计,建筑材料P重
G=2F-G动=2×300N-100N=500N
滑轮组的机械效率为
≈83.3%
故A错误;
B.定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得
FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即
FA=FA′=1000N
根据杠杆的平衡条件
FA×OA=FB×OB
FB=
因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力
FB′=FB=500N
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为
FM支持=GM-FB′=5000N-500N=4500N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力
FM压=FM支持=4500N
故B正确;
C.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,因力的作用是相互的,则绳子对工人会施加竖直向上的拉力,其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得
F支=G-F=700N-300N=400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力
F压=F支=400N
故C错误;
D.建筑材料P以0.3m/s的速度上升,绳子自由端的速度
v绳=2×0.3m/s=0.6m/s
工人拉绳的功率
=Fv绳=300N×0.6m/s=180W
故D错误。
故选B。
15.D
【详解】AB.弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动,其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反,即水平向右,故AB错误;
C.M在重力的方向上没有移动距离,所以M受到的重力对M所做的功为0J,故C错误;
D.不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,由图知,拉力F作用在动滑轮轴上,则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知,绳子的有效段数
n=2
则拉力端移动的速度是物体移动速度的,故拉力端移动的速度
拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
16.D
【详解】A.由图知,n=3,额外功为300J,若忽略绳重和摩擦,动滑轮的重力
但题目中缺少条件“忽略绳重和摩擦”,则动滑轮的重力不等于300N,故A错误;
B.绳子自由端移动的距离
s=3h=3×1m=3m
电动机对钢丝绳做功
W总=Fs=1000N×3m=3000J
电动机对钢丝绳做功的功率为
C.滑轮组的机械效率为
D.建筑材料的重力
建筑材料的质量为
故D正确。
故选D。
17. B
18. 【详解】A.加热过程中,水吸热,温度升高、内能增大,水的内能增大是通过热传递方式实现的,故A正确;
B.液体达到沸点继续吸热,温度保持不变,故试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;
C.水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.“白气”是试管内的水蒸气遇冷液化形成的,故D错误。
故选A。
18.C
【详解】A.由题知,A、B密度之比,体积之比 ,由
G=mg=Vg
可得A、B所受的重力之比
故A错误;
B.已知A、B的体积相同,设均为V,A有四分之一体积露出水面,则A排开水的体积,B排开水的体积VB=V,则A、B所受的浮力之比
故B错误;
C.由题知,B受到的浮力FB=8N,因
则A受到的浮力为
FA=6N
A受到向上的浮力、向下的重力和拉力,由力的平衡条件可得细线对A的拉力
F拉=FA-GA=6N-4N=2N
故C正确;
D.A、B重力之比, ,B的重力
物体B对容器底部的压力为
故D错误。
故选C。
19.D
【详解】A.同一个重物挂在杠杆的A、B两处,每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度,做的有用功
W有用=Gh
故在A、B两处人做的有用功相同,故A错误;
BCD.为方便分析,将原图适当放大,由下图可知,在A、B两处提升重物,重物上升同样的高度h时,而杠杆的重心上升的高度关系为
hA>hB
而克服杠杆重力做的额外功为
W额外=G杆h
故有
W额外A>W额外B
在A、B两处人做的有用功相同,因总功等于有用功与额外功之和,故
W总A>W总B
即重物挂在A点时拉力做的总功多,由
可知
ηA <ηB
即重物挂在B点时杠杆的机械效率高,故BC错误,D正确。
故选D。
20.D
【详解】A.两实验中,都控制物体从同一高度自由下滑,是为了保证物体到水平面时的初速度相同,这样才符合控制变量法的研究要求,故A正确;
B.甲实验中,如果水平面越来越光滑,则小车运动的距离就会越来越远,可以推理出:如果运动的物体不受力,它将以恒定不变的速度一直运动下去;故B正确;
C.图乙让不同钢球从同一高度滚下(速度相同),发现钢球的质量越大、木块被撞击的越远,说明物体的速度一定时,质量越大,动能越大,故C正确;
D.甲、乙实验中物体运动时,都受到摩擦阻力的作用,因为会有一部分机械能转化为内能,故D错误。
故选D。
21.B
【分析】(1)根据A漂浮,B悬浮,可根据物体浮沉条件确定小球A和B的密度关系,又知小球A和B的体积关系,由m=ρV分析它们的质量关系;
(2)漂浮和悬浮都有F浮=G,由此分析两球的浮力关系;
(3)根据p=ρgh判断水对甲杯底的压强与水对乙杯底的压强关系;根据分析两容器底受到水的压力关系;然后比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系,再根据分析解答.
【详解】由图知A漂浮,所以ρA<ρ水;B悬浮,所以ρB=ρ水,则ρA<ρB.
A、ρA<ρB,小球A和B的体积相同.由知,小球A的质量小于小球B的质量,故A正确;
B、漂浮和悬浮时,F浮=G物,由于小球A的质量小于小球B的质量,故小球A的重力小于小球B的重力,所以小球A受到的浮力小于小球B受到的浮力,故B错误;
CD、由图可知,两杯水面高度相等,根据P=ρgh知,水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强;
两容器相同,则底面积相同,根据知两容器底受到水的压力相等,容器重力相同,容器对桌面的压力相同,根据知甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强,故CD正确.
【点睛】本题考查了浮沉条件、密度公式、压强公式的应用,综合性强,关键是用好浮沉条件,灵活运用公式进行判断.
22.C
【详解】设上下部分的面积分别为S1和S2,由ρ=可得,上下两部分的质量:
m上=ρV上=ρS1h,m下=ρV下=ρS2h,
∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,
∴F=G上+G下=m上g+m下g=ρS1hg+ρS2hg,
p甲=+ρgh=1.2ρgh,
解得:,
如乙图所示放置时,物体的质量不变,重力不变,压力不变,
∴此时对水平地面的压强:
p乙==5×1.2ρgh=6.0ρgh.
23.D
【详解】A.由图象知道,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,即v1 >v2,故A错误;
B.由图象知道,两次物体都做匀速直线运动,即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;又因为是同一物体,在同一水平面上运动,故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同,所以,两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;即两次物体所受的拉力相等,大小是F1 =F2 =f,故B错误;
CD.由图象知道,0~8s物体第一次通过的路程为0.8m,第二次通过的路程为0.4m,又知两次拉力相等,由W=Fs知道,两次拉力对物体所做的功满足:
W1 =2W2 ;
由 知道,0~8s两次拉力对物体做功的功率是:
P1 >P2 ,
故C错误,D正确.
24.B
【详解】AB.由图可知,甲机械的有用功是1500J,所占的比例是75%,总功
W甲总==2000J
乙机械的额外功是900J,所占的比例是30%,总功
W乙总==3000J
甲的总功小,乙机械的有用功
W乙有=W乙总-W乙额=3000J-900J=2100J
甲的有用功小,故A不符合题意,B符合题意;
C.甲机械的额外功
W甲额=W甲总-W甲有=2000J-1500J=500J
乙机械的额外功是900J,甲的额外功较小,故C不符合题意;
D.由图可知,甲的机械效率是75%,乙的机械效率是70%,甲的机械效率较大,故D不符合题意。
故选B。
25.D
【详解】甲、乙、丙、丁四种方式中,货箱装滑轮的可以减小摩擦力,斜面倾角小的省力,所以丁中的方式最省力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.B
【详解】AB.小阳受到的重力不变,两个滑梯高度相等,根据W=Gh可知,小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面,小阳所受重力做的功一样多,即W1=W2,故A错误,B正确;
CD.因为小阳所受重力做的功一样多,而所用的时间关系为t1<t2,根据可知,重力的功率大小关系为P1>P2,故CD错误。
故选B。
27.AD
【详解】A.露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A正确;
B.冰是水放热凝固形成的,故B错误;
C.雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故D正确。
故选AD。
28.ACD
【详解】A.由于使用简单机械时,总会做一些额外功,所以机械效率总小于100%,故A正确;
B.有用功与总功的比值叫机械效率,功率是表示物体做功快慢的物理量,功率大小与机械效率的高低无关,故B错误;
C.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功一定越快,故C正确;
D.有用功与总功的比值叫机械效率,所以有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高,故D正确。
故选ACD。
29.BCD
【详解】A.如甲图,当对B管吹气时,是因为流体中流速越大的位置压强越小,导致A管上方的气压小于外界大气压,管中水面上升,故A正确,不符合题意;
B.在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此在大气压不变的情况下,玻璃管倾斜,水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故B错误,符合题意;
C.丙图中,把水气压计从山下带到山上,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故C错误;
D.连通器的原理是两个开口的容器底部相通,当内装同种液体且不流动时,两侧的液面位于同一水平面。丁图中,盆景中的水位能保持一定高度,是因为水面低于瓶口时,空气进入瓶中,水流出,当瓶口浸没时,是大气压支撑瓶中的水不流出来,不是利用了连通器原理,故D错误,符合题意。
故选BCD。
30.AD
【详解】A.由图丙得,4~6s内,木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力等于拉力,由图乙得,此时拉力为4N,则摩擦力为4N;当
时,木块做加速直线运动,木块对水平面的压力不变,接触面粗糙程度不变,则木块受到的摩擦力不变,为4N,由图乙得,此时拉力为6N,则此时木块受到的合力为
故A正确;
B.当
时,木块静止,此时拉力为2N,摩擦力等于拉力,为2N,故B错误;
C.4~6s内,拉力做功
故C错误;
D.4~6s内,木块克服摩擦力做功的功率为
故D正确。
故选AD。
31.BD
【详解】A.质量和底面积相同且厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙、丙三种不同液体,三种液体的质量相同,三容器质量相同,故三容器的总重相同,故三容器对桌面的压力相同,故A错误;
B.根据可知,三容器的底面积和对桌面的压力相同,三容器对桌面的压强大小相等,故B正确;
D.甲、乙、丙三种液体的质量相同,但是甲的体积大于乙的体积大于丙的体积,故甲的密度小于乙的密度小于丙的密度,根据p=ρgh可知,深度相同,故三容器底部受到液体的压强
p丙>p乙>p甲
故D正确;
C.根据F=pS可知,容器底的面积相同,故三容器底部所受液体的压力关系为
F丙>F乙>F甲
故C错误。
故选BD。
32.AD
【详解】A.出水后,物体不受浮力,故动滑轮受到了向下的拉力,大小为560N,而后工人作用在绳子上的拉力为300N,而对动滑轮进行受力分析,其受到了2段绳子的拉力,还受到了重物对其向下的拉力和自身的重力,故动滑轮的重力为
故A正确;
B.根据可知,重物的体积为
出水前,物体完全浸没,物体所受的浮力为
对物体受力分析,其受到了动滑轮对其向上的拉力和水对其向上的浮力,还有重力,故动滑轮对物体向上的拉力为
对动滑轮进行受力分析,其受到了向上的拉力,和向下的拉力和自身的重力,故工人作用在绳子上的拉力为
故B错误;
C.出水前,工人作用在绳子上的拉力为为200N,对工人进行受力分析,其受到了地面对其的支持力,和绳子对其向上的拉力和自身向下的重力,故支持力为
故C错误;
D.出水前滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选AD。
33.ACD
【详解】AB.由题意可知,匀速提升重为G1的物体时,额外功与有用功之比为1:3,因不计绳重和摩擦时,克服物体重力所做的功为有用功,所以,由W有=Gh可得
则
因使用同一个滑轮组先后匀速提升重为G1和G2的物体时,两次绳子自由端的拉力之比为4:5,所以,由可得
解得
故A正确,故B错误;
C.不计绳重和摩擦,由
得,提升重为G1的物体时,该滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.则先后两次滑轮组的机械效率之比
故D正确。
故选ACD。
34. 750 2.16×107 0.5
【详解】[1]由题意知,马在1s内提高的水的重力
G=mg=75kg×10N/kg=750N
那么马在1s内对水所做的功
W=Gh=750N×1m=750J
即马的功率为750W。所以
1马力=750W
[2]这匹马8h所做的功
W总=Pt=750W×8×3600s=2.16×107J
[3]这些功由机器完成需要的时间
35. 0.02 100 80
【分析】1)由速度公式计算重物上升速度;
(2)根据公式 可求有用功,根据公式可求总功,有用功与总功的比值就是千斤顶的机械效率.
【详解】(1)由题知,4s时间内重物被匀速抬高h=8cm,
所以重物上升的速度:;
(2)所做的有用功: ,
人做的功是总功: ,
所以千斤顶的机械效率:.
故答案为(1). 0.02 (2). 100 (3). 80.
36. 左 5.4 5 1.08×103 B 装饰球A
【详解】(1)[1]发现指针静止时指在分度盘右侧,则应将平衡螺母向左调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[2]由图甲可知蒜瓣的质量
m=5g+0.4g=5.4g
(3)[3]由图乙可知,水和蒜瓣的总体积为30mL,蒜瓣的体积
V=30mL-25mL=5mL=5cm3
[4]蒜瓣的密度
(4)[5]A.蒜瓣的体积较小,换量程更大的量筒测量,读取的示数没有发生变化,测得体积的误差仍然较大,不符合题意。
B.密度是物质一种特性,与质量和体积无关,测多个蒜瓣的总质量和总体积,多个蒜瓣的密度和一个蒜瓣的密度相同,多个蒜瓣的体积变化比较大,读取的示数更准确,测量的误差较小,符合题意。
C.换分度值更大的量筒测量,测得体积的误差更大,不符合题意。
故选B。
(5)[6]将金属块B浸没在橙汁中静止
F1=G总-F浮B
将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止
F2=G总-(F浮A+F浮B)
F1-F2=G总-F浮B-[G总-(F浮A+F浮B)]=F浮A
[7]装饰球A
VA=
由阿基米德原理得到
F浮A=F1-F2=ρ橙汁gV排=ρ橙汁gVA=ρ橙汁g=ρ橙汁
ρ橙汁=
37.(1)180N;(2)250N;(3)30
【详解】解:(1)杠杆处于水平平衡状态,由杠杆的平衡条件可得,杠杆B端所受绳子的拉力
(2)物体M对地面的压力
对物体M进行受力分析,物体M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面对M竖直向上的支持力,物体M静止处于平衡状态,受到平衡力的作用,。地面对M竖直向上的支持力与物体M对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反。物体M的重力
(3)使物体M对地面的压强为16000,物体M对地面的压力
杠杆B端所受绳子的拉力
由杠杆的平衡条件,此时A点到O点的距离
从A点向O点移动的距离
答:(1)杠杆B端所受绳子的拉力是180N;
(2)物体M的重力是250N;
(3)静静保持F的大小不变,将F的作用点从A点向O点移动30,可以使物体M对地面的压强为16000。
38.(1);(2)3750W;(3)
【详解】解(1)提升货物过程中起重车的总重为
提升重物时,受力面积为
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
(2)物体的速度
绳子的速度为
拉力F的功率
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率
答:(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强为;
(2)拉力F的功率为;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
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