内容正文:
丰城中学2024-2025学年下学期初二第一阶段测试物理
一、填空题(共 16分,每空 1 分)
1. 将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底,有20g的水溢出,此时金属块所受的浮力为_______N(g取10 N/kg);若将它放入盛满酒精的杯中,则溢出酒精_______g(酒精的密度为0.8 g/cm3 )。
【答案】 ①. 0.2 ②. 16
【解析】
【详解】[1]根据阿基米德原理,浸在水中的物体所受的浮力等于排开水的重力,则
[2]物体浸没在水中溢出水的体积等于物体体积
当物体放入盛满酒精的杯中时,溢出酒精的体积等于物体体积,为
溢出酒精的质量为
2. 如图所示为一种自制简易密度计,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1________ρ2,若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,则m1________m2。(选填”小于”、”等于”或”大于”)
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]密度计在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,根据阿基米德原理
F浮= G排 = m排g = ρ液gV排
可知,在浮力相同时,液体的密度和排开液体的体积成反比,因为密度计在ρ1液体中排开液体的体积大,所以ρ1< ρ2。
[2]由F浮= G排 = m排g 可知,浮力相等时,排开液体的重力相等,所以两次排开液体的质量相等,即m1=m2。
3. 如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,则它受到的浮力为___________N,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h=___________cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 2 ②. 5
【解析】
【详解】[1]因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,圆柱体受到的浮力F浮=G=2N
[2]圆柱体排开水的体积
圆柱体下表面所处的深度
4. 小明同学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)﹣时间(t)图象如图所示,根据图象,则两次物体所受的拉力F1___________F2;0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1___________P2(均填“>”“=”“<”)。
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1]同一物体的重力不变,则对水平面的压力不变;同一水平面上,则接触面的粗糙程度相同,故两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等,由于物体两次都做匀速直线运动,说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,两次物体所受的拉力F1=F2=f
[2]由图象可知,0~6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又知两次拉力相等,根据W=Fs可知,0~6s两次拉力对物体所做的功W1>W2;时间相同(都是6s),根据可知,两次拉力对物体做功的功率P1>P2。
5. 如图所示,一正方体木块漂浮在烧杯中的水面上。若向烧杯中再注入少量的水后,烧杯底所受水的压强___________,木块底部受到水的压强___________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 变大 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]若向烧杯中再注入少量的水后,水的深度h增加,由p=ρgh可知,烧杯底所受水的压强变大。
[2]由于正方体木块漂浮,所以F浮=G,木块的重力不变,则木块所受的浮力不变;由浮力的产生条件可知,木块下表面所受水的压力等于浮力,浮力不变,则木块底部受到水的压力不变;由于可知,木块的底面积不变,所以木块底部受到水的压强不变。
6. 2023年4月7日,山东号航母参加了中国人民解放军在台海的军事演习,有力地震慑了台独分子。山东号航母满载时排水量6.5万吨,它受到的浮力是 ___________N;当舰载机起飞离开航母后,其底部所受的压强将 ___________(选填“变大”“不变”或“变小”)(g=10N/kg)
【答案】 ①. 6.5×108 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]山东号航母满载时,处于漂浮状态,所受浮力等于重力,为
[2]舰载机起飞离开航母后,航母的总重力变小,航母受到的浮力也变小,由公式可知,排开海水的体积变小,航母底部所处水的深度变小,由公式可知,其底部所受的压强将变小。
7. 小明同学用“雪碧”饮料瓶做了一个浮力秤,如图所示:当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,右侧标上相应的质量值。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,则浮力秤不放被测物体时,所受浮力为______N,浮力秤上“2cm”刻度线对应的被测物质量______g(水的密度为,g取)。
【答案】 ①. 1.7 ②. 100
【解析】
【详解】[1]图中所示状态浮力秤处于漂浮的状态,所以浮力等于重力,即
[2]浮力秤上2cm刻度线对应的增加排开液体的体积为
对应的增加的浮力为
对应的增加的重力为
对应的质量值为
8. 如图所示是一只金雕抓起绵羊在半空中展翅滑翔的罕见画面,金雕翅膀呈机翼状可以为其提供向上的升力而不掉落,尖锐的爪子是它抓起猎物的利器。请你就此情景提出一个物理问题并用所学物理知识予以解答。
物理问题:___________?
物理解答:___________。
【答案】 ①. 滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是运动的还是静止的? ②. 滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是静止的。
【解析】
【详解】[1][2]滑翔过程中,金雕和绵羊在半空中一起运动,则以绵羊为参照物,金雕的位置不发生变化,所以金雕是静止的。故可提出的物理问题:滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是运动的还是静止的?物理解答:滑翔过程中以绵羊为参照物,金雕是静止的。
二选择题(共14分,把你认为正确的答案序号填写在相应的位置上。第 9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第 13、14小题为多项选择,每小题有几个正确答案,全部选择正确得3分。选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列估测值最接近实际的是( )
A. 三粒芝麻压成粉末,使其均匀分布在1cm2的面积上压强约为1Pa
B. 一个浸没在水中的鸡蛋所受浮力约为1N
C. 泰山山顶的大气压约为9.0×104Pa
D. 从地上捡起一本物理课本所做的功约20J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.3粒芝麻的总重力约1×10-4N,3粒芝麻压成末均匀平铺在1cm2表面上,压力为1×10-4N,压强为
故A符合题意;
B.一个鸡蛋重大约0.5N,放入水中下沉,浮力小于重力,故鸡蛋所受浮力小于0.5N,故B不符合题意;
C.大气压随高度的升高而减小,泰山顶高度大,大气压小于1标准大气压,约为9.0×104Pa,故C符合题意;
D.一本物理课本的重力在2.5N左右,课桌的高度在0.8m左右,将一本物理课本从地上捡起放到课桌上,此过程中他对课本所做的功大约是W=Gh=2.5N×0.8m=2J
故D不符合题意。
故选AC。
10. 甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对水平面的压强相等。沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对地面的压力相同。则甲、乙的密度和甲、乙切去的质量Δm甲、Δm乙满足的关系是( )
①ρ甲>ρ乙
②ρ甲<ρ乙
③Δm甲>Δm乙
④Δm甲<Δm乙
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有②④正确 D. 只有①④正确
【答案】D
【解析】
【详解】BC.甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对水平面的压强相等。由p=ρgh得
p甲=ρ甲gh甲=p乙=ρ乙gh乙
由图可知h甲<h乙,所以ρ甲>ρ乙,故BC错误,不符合题意;
AD.由得F=pS,由图中可以看到S甲<S乙,且p甲= p乙,所以F甲<F乙,又因为甲、乙两物体放在水平地面上,所以对地面压力来自于重力,则有G甲<G乙。因为沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对地面的压力相同,即F甲剩=F乙剩,即剩下重力和质量相同,所以切去部分质量Δm甲<Δm乙,故A错误,不符合题意,D正确,符合题意。
故选D。
11. 如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小为( )N
A. 5 B. 4 C. 12 D. 8
【答案】A
【解析】
【详解】此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,木块受到的浮力为上下表面的压力差,故木块受到的浮力为
木块静止,受力平衡,细杆对木块的力等于浮力减重力,即
故选A。
12. 如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层( )
A. 体重小的一定做功快 B. 用时长的做功一定慢
C. 体重大的做功一定多 D. 用时短的一定做功少
【答案】C
【解析】
【详解】AB.功率的大小表示做功的快慢,根据功率的定义式可知,功率的大小等于做功的大小与所花时间的比值,只看体重大小或者用时长短无法判断功率的大小,即无法判断做功的快慢,故A、B均不符合题意;
CD.两位同学正在爬楼梯,他们爬相同的楼层,即上升的高度h相同,根据重力做功的计算公式可得,体重大的做功一定多,由于不知道两位同学做功的功率大小,所以无法通过用时长短来判断做功的多少,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
13. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是( )
A. 液体对容器底部的压强pB>pA>pC
B. 液体的密度ρB>ρA>ρC
C. 液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D. 容器对桌面的压强p丙>p甲>p乙
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.在三个容器中装入质量和深度相同的不同液体,据图可知,,根据可得,,则根据可得,,故AB正确;
C.三个容器的底面积相同,已知,由可得,,故C错误;
D.容器对桌面压力的大小等于总重力,由于容器的重力相同,液体的重力相同,则容器对桌面的压力大小相同,三个容器的底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强大小相等,故D错误。
故选AB。
14. 如图所示,为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其浸没在水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C. 铝块浸没在水中静止时,铝块受到的浮力等于铝块排开水的重力
D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
【答案】CD
【解析】
【详解】A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故A错误;
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变,故B错误;
C.铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知,铝块受到的浮力等于铝块排开水的重力,故C正确;
D.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,电子秤受到压力的变化量为ΔF=G铝-F拉-G排=F浮-G排
若电子秤示数不变(即ΔF=0),则说明铝块受到的浮力等于排开水的重力,即可验证阿基米德原理,故D正确。
故选CD。
三、简答与计算题(共 22分,第 15 小题 7 分,第 16小题 7 分,第 17 小题 8分)
15. 如图所示,一男子将一个氦气球拴在书包上爬山,在一定程度上实现了爬山减负。若该男子的质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为0.04m2。气球充气前的质量为0.1kg,充入氦气后体积为2m3,氦气密度,空气密度。求:
(1)该男子不背书包站立在水平地面时,对地面的压强;
(2)充气后气球受到的浮力;
(3)绳子竖直时对气球的拉力。
【答案】(1)
(2)
(3)21.2N
【解析】
【小问1详解】
男子站在水平地面时,对地面的压力等于男子的重力,男子对地面的压力
对地面的压强
【小问2详解】
充气后气球受到的浮力
【小问3详解】
球自身的重力
球内充氦气的重力
球和氦气的总重力
绳子竖直时对气球的拉力
16. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:(g取值10N/kg,在此过程中水面上升高度可忽略不计)
(1)圆柱体受到的重力?
(2)完全浸没时,圆柱体受到的浮力?
(3)圆柱体的体积?
(4)圆柱体的密度?
【答案】(1)12N (2)8N
(3)8×10-4m3
(4)1.5×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知G=F拉=12N
【小问2详解】
从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知圆柱体受到的浮力F浮=G﹣F拉=12N﹣4N=8N
【小问3详解】
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得物体排开液体的体积
因为物体全部浸没,所以物体的体积等于排开液体的体积,即V物=V排=8×10-4m3
【小问4详解】
物体的质量
圆柱体的密度
17. 如图A是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t,船的表面安装有太阳能电池板。接收的太阳能用来驱动船前进,在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图B甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示,求:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)此时外界大气压暂为1标准大气压,该船某点距水面3m深处,则该点受到的压强是多少?
(2)这艘船满载时,船受到水对它向上的压力是多少?
(3)船在航行过程中,第50s﹣100s内牵引力做的功及功率是多少?
【答案】(1)1.313×105Pa
(2)6×105N (3)2×106J,4×104W
【解析】
【小问1详解】
该船某点距水面3m深处,其受到水的压强p水=ρgh=1.0×103kg×10N/kg×3m=3×104Pa
则该点受到的压强p=p水+p大气=3×104Pa+1.013×105Pa=1.313×105Pa
【小问2详解】
根据阿基米德原理可得,太阳能船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=60×103kg×10N/kg=6×105N
太阳能船漂浮在水中,上表面不受水的压力,根据浮力产生的原因可知,船受到水对它向上的压力F向上=F浮=6×105N
【小问3详解】
由图B可知,在第50s~100s内,太阳能船的牵引力F=8×104N,船的速度v=0.5m/s,则第50s﹣100s内牵引力做的功W=Fs=Fvt=8×104N×0.5m/s×(100s﹣50s)=2×106J
该过程中牵引力的功率
四、实验与探究题(共 28 分,每小题各 7 分)
18. 如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体___________的关系(物体A、B质量不变);
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体___________(选填“A”或“B”)的动能;
(3)该实验物体动能的大小是通过___________来反映的;
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过___________(选填“高度”或“质量”)来改变的;
(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论:当物体___________相同时,物体的___________越大,动能越大;
(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面___________高度由静止滚下,并观察记录。
【答案】(1)速度 (2)A
(3)B被撞的距离大小
(4)高度 (5) ①. 质量 ②. 速度
(6)相同
【解析】
【小问1详解】
动能的大小与物体的质量和速度都有关,由于这一实验中只有一个物体A从斜面上滑下,质量不能改变,通过改变物体A最初的高度,可以改变其达到水平面的速度,所以本实验要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系。
【小问2详解】
该实验研究的主体是物体A,研究的是物体A的动能。
【小问3详解】
该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的,B被撞的越远,说明小球的动能越大,这里采用了转换法。
【小问4详解】
该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的,小球A的高度越高,到达水平面的速度越大。
【小问5详解】
[1][2]同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,到达水平面的速度越大,物体B被撞得越远,说明动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
【小问6详解】
为了研究物体动能与物体质量的关系,实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上静止滚下时,控制了小球的速度相同,应改变物体A的质量。
19. 小明和小聪利用刻度尺、两个弹簧测力计(量程100N)、两个相同的带挂钩的吸盘等器材,实验探究:“估测大气压强的值”;
(1)如图所示,小明和小聪将两个吸盘对齐,用力挤压尽量排尽两吸盘间的空气,用弹簧测力计测出 ___________时大气对吸盘的压力F;
(2)再用 ___________测出吸盘的直径d;算出吸盘的受压面积为___________;
(3)大气压强的表达式为:p= ___________(用前两步中的物理量符号表示);
(4)步骤(1)中两吸盘间的空气没有排尽留有较多空气,对实验的影响是 ___________;
(5)若实验中所用吸盘的面积约为20cm2,当时大气压约为105Pa,利用现有测量仪器________(填能或不能)完成实验目的,请说明理由:___________。
【答案】(1)拉开吸盘
(2) ①. 刻度尺 ②.
(3)
(4)测得的大气压强值比真实值偏小
(5) ①. 不能 ②. 弹簧测力计量程过小, 无法测量出大气压力
【解析】
【小问1详解】
用力挤压尽量排尽两吸盘间的空气,导致吸盘内的气压变小,在大气压的作用下将两个吸盘吸在一起,因此用弹簧测力计测出拉开吸盘时所用拉力的大小,即为大气对吸盘的压力F。
【小问2详解】
[1][2]计算吸盘的受力面积,需要用刻度尺测量吸盘的直径d,可计算出吸盘的面积为
【小问3详解】
根据可得,大气压强的表达式为
【小问4详解】
两吸盘间的空气没有排尽留有较多空气,导致吸盘内存在压强,会抵消一部分大气压强,导致测量的大气压强值比真实值偏小。
【小问5详解】
[1][2]若实验中所用吸盘的面积约为20cm2,当时大气压约为105Pa,可得大气施加的压力为
此时超过弹簧测力计的量程,因此利用现有测量仪器不能完成实验目的。
20. 在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,小力同学实验的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平。
(1)实验前,应保证U形管中两侧液面 ___________;
(2)将探头放入液体中,通过观察U形管左右两侧液面产生高度差来判断液体内部压强大小,这种研究方法是 ___________;
(3)通过步骤ab实验现象,进一步得出结论为:___________;
(4)小力发现在步骤a中,将探头放入酒精后,U形管中的红墨水液面在左侧下降了3cm,则此时探头所受液体压强为 ___________帕(红墨水的密度近似于水的密度);
(5)压强物理知识在生活中有广泛的应用,如图(a)所示的装置是利用 ___________原理工作的;如图(b)是利用了 ___________的知识;如图(c)中书包带做得宽大是利用了 ___________知识。
【答案】(1)相平 (2)转换法
(3)见解析 (4)600
(5) ①. 连通器 ②. 大气压强 ③. 压强
【解析】
【小问1详解】
使用前应先观察U形管中液面是否相平;若压强计有漏气的地方,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强几乎不会发生变化,U形管两侧液体的高度几乎不变,则说明装置漏气。
【小问2详解】
实验中通过U形管液面的高度差来判断液体压强的大小,这用到了转换法,压强计测量液体压强时,就是通过橡皮膜来反映液体的压强大小,通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的,压强越大,U形管液面高度差越大。
【小问3详解】
比较a、b两图,控制了液体深度相同,橡皮膜的方向相同,液体的密度不同,U形管液面的高度差不同,液体压强不同,可得出结论:液体内部的压强与液体的密度有关,在相同深度时,液体的密度越大,压强越大。
【小问4详解】
如图a所示,将探头放入酒精中,U形管左侧红墨水面比探头放入液体之前下降了3cm,U形管左右两侧红墨水面的高度差h=6cm,橡皮管内气体的压强与大气压之差p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
【小问5详解】
[1]船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,因此如图(a)所示的装置是利用连通器原理工作的。
[2]先把酒精或其它药棉在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的气体冷却后气压降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。因此如图(b)是利用了大气压强的知识。
[3]如图(c)中书包带做得宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,因此利用了压强知识。
21. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 ________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 ___________有关:分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 ___________有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ___________kg/m3(结果保留一位小数);
(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 ___________(选填“增大”或“减小”):当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 ___________Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
【答案】(1)2.7 (2)0.1
(3) ①. 排开液体的体积 ②. 液体的密度
(4)1.3×103 (5) ①. 减小 ②. 420
【解析】
【小问1详解】
由图A可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,弹簧测力计的示数为2.7N。
【小问2详解】
实验步骤B中铜块所受浮力F浮=G-FB=2.7N-2.6N=0.1N
【小问3详解】
[1]分析实验步骤B、C、D可知,铜块排开水的体积逐渐变大,测力计的示数逐渐变小,根据F浮=G-F可知铜块所受的浮力逐渐变大,可以将出结论:在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大。
[2]比较A、E、F实验,铜块排开液体的体积相同,液体的密度不同,且测力计的示数不同,根据F浮=G-F可知铜块所受的浮力不同,可以得出浮力的大小与液体的密度有关。
【小问4详解】
由A、E得到物体受到的浮力F浮E=G-FE=2.7N-2.4N=0.3N
物体的体积
由A、F得到物体受到的浮力F浮F=G-FF=2.7N-2.3N=0.4N
液体的密度
【小问5详解】
[1]缓慢向烧杯内加水,保持铜块下表面所处的位置不变,所以铜块排开水的体积增大,浮力增大,由称重法可知弹簧测力计的示数减小。
[2]对于B排开水的体积
浸入水中深度
又因为完全浸没时,弹簧拉力为2.4N,已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm,弹簧拉力减小了0.2N,故缩短0.2cm;因此液体实际上升高度h=6cm-2cm+0.2cm=4.2cm=0.042m
压强增加量p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.042m=420Pa
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丰城中学2024-2025学年下学期初二第一阶段测试物理
一、填空题(共 16分,每空 1 分)
1. 将一金属块放入盛满水的杯中后沉入杯底,有20g的水溢出,此时金属块所受的浮力为_______N(g取10 N/kg);若将它放入盛满酒精的杯中,则溢出酒精_______g(酒精的密度为0.8 g/cm3 )。
2. 如图所示为一种自制简易密度计,将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个烧杯中,可以判断:ρ1________ρ2,若该密度计两次排开液体的质量分别为m1、m2,则m1________m2。(选填”小于”、”等于”或”大于”)
3. 如图所示,重2N的圆柱体竖直漂浮在水面上,则它受到的浮力为___________N,其底面积S=40cm2,则下表面所处的深度h=___________cm。(已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
4. 小明同学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)﹣时间(t)图象如图所示,根据图象,则两次物体所受的拉力F1___________F2;0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1___________P2(均填“>”“=”“<”)。
5. 如图所示,一正方体木块漂浮在烧杯中的水面上。若向烧杯中再注入少量的水后,烧杯底所受水的压强___________,木块底部受到水的压强___________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
6. 2023年4月7日,山东号航母参加了中国人民解放军在台海的军事演习,有力地震慑了台独分子。山东号航母满载时排水量6.5万吨,它受到的浮力是 ___________N;当舰载机起飞离开航母后,其底部所受的压强将 ___________(选填“变大”“不变”或“变小”)(g=10N/kg)
7. 小明同学用“雪碧”饮料瓶做了一个浮力秤,如图所示:当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,右侧标上相应的质量值。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,则浮力秤不放被测物体时,所受浮力为______N,浮力秤上“2cm”刻度线对应的被测物质量______g(水的密度为,g取)。
8. 如图所示是一只金雕抓起绵羊在半空中展翅滑翔的罕见画面,金雕翅膀呈机翼状可以为其提供向上的升力而不掉落,尖锐的爪子是它抓起猎物的利器。请你就此情景提出一个物理问题并用所学物理知识予以解答。
物理问题:___________?
物理解答:___________。
二选择题(共14分,把你认为正确的答案序号填写在相应的位置上。第 9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第 13、14小题为多项选择,每小题有几个正确答案,全部选择正确得3分。选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 下列估测值最接近实际的是( )
A. 三粒芝麻压成粉末,使其均匀分布在1cm2的面积上压强约为1Pa
B. 一个浸没在水中的鸡蛋所受浮力约为1N
C. 泰山山顶的大气压约为9.0×104Pa
D. 从地上捡起一本物理课本所做的功约20J
10. 甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对水平面的压强相等。沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对地面的压力相同。则甲、乙的密度和甲、乙切去的质量Δm甲、Δm乙满足的关系是( )
①ρ甲>ρ乙
②ρ甲<ρ乙
③Δm甲>Δm乙
④Δm甲<Δm乙
A. 只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有②④正确 D. 只有①④正确
11. 如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,细杆对木块的力大小为( )N
A. 5 B. 4 C. 12 D. 8
12. 如图所示,两位同学正在爬楼梯,若他们爬相同的楼层( )
A. 体重小的一定做功快 B. 用时长的做功一定慢
C. 体重大的做功一定多 D. 用时短的一定做功少
13. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是( )
A. 液体对容器底部的压强pB>pA>pC
B. 液体的密度ρB>ρA>ρC
C. 液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D. 容器对桌面的压强p丙>p甲>p乙
14. 如图所示,为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其浸没在水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C. 铝块浸没在水中静止时,铝块受到的浮力等于铝块排开水的重力
D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理
三、简答与计算题(共 22分,第 15 小题 7 分,第 16小题 7 分,第 17 小题 8分)
15. 如图所示,一男子将一个氦气球拴在书包上爬山,在一定程度上实现了爬山减负。若该男子的质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为0.04m2。气球充气前的质量为0.1kg,充入氦气后体积为2m3,氦气密度,空气密度。求:
(1)该男子不背书包站立在水平地面时,对地面的压强;
(2)充气后气球受到的浮力;
(3)绳子竖直时对气球的拉力。
16. 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止。如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:(g取值10N/kg,在此过程中水面上升高度可忽略不计)
(1)圆柱体受到的重力?
(2)完全浸没时,圆柱体受到的浮力?
(3)圆柱体的体积?
(4)圆柱体的密度?
17. 如图A是一艘依靠太阳能驱动的船,其排水量是60t,船的表面安装有太阳能电池板。接收的太阳能用来驱动船前进,在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图B甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图B乙所示,求:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)此时外界大气压暂为1标准大气压,该船某点距水面3m深处,则该点受到的压强是多少?
(2)这艘船满载时,船受到水对它向上的压力是多少?
(3)船在航行过程中,第50s﹣100s内牵引力做的功及功率是多少?
四、实验与探究题(共 28 分,每小题各 7 分)
18. 如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体___________的关系(物体A、B质量不变);
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体___________(选填“A”或“B”)的动能;
(3)该实验物体动能的大小是通过___________来反映的;
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过___________(选填“高度”或“质量”)来改变的;
(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论:当物体___________相同时,物体的___________越大,动能越大;
(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面___________高度由静止滚下,并观察记录。
19. 小明和小聪利用刻度尺、两个弹簧测力计(量程100N)、两个相同的带挂钩的吸盘等器材,实验探究:“估测大气压强的值”;
(1)如图所示,小明和小聪将两个吸盘对齐,用力挤压尽量排尽两吸盘间的空气,用弹簧测力计测出 ___________时大气对吸盘的压力F;
(2)再用 ___________测出吸盘的直径d;算出吸盘的受压面积为___________;
(3)大气压强的表达式为:p= ___________(用前两步中的物理量符号表示);
(4)步骤(1)中两吸盘间的空气没有排尽留有较多空气,对实验的影响是 ___________;
(5)若实验中所用吸盘的面积约为20cm2,当时大气压约为105Pa,利用现有测量仪器________(填能或不能)完成实验目的,请说明理由:___________。
20. 在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,小力同学实验的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平。
(1)实验前,应保证U形管中两侧液面 ___________;
(2)将探头放入液体中,通过观察U形管左右两侧液面产生高度差来判断液体内部压强大小,这种研究方法是 ___________;
(3)通过步骤ab实验现象,进一步得出结论为:___________;
(4)小力发现在步骤a中,将探头放入酒精后,U形管中的红墨水液面在左侧下降了3cm,则此时探头所受液体压强为 ___________帕(红墨水的密度近似于水的密度);
(5)压强物理知识在生活中有广泛的应用,如图(a)所示的装置是利用 ___________原理工作的;如图(b)是利用了 ___________的知识;如图(c)中书包带做得宽大是利用了 ___________知识。
21. 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 ________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.6
2.5
2.4
2.4
2.3
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=___________N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 ___________有关:分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 ___________有关;
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是 ___________kg/m3(结果保留一位小数);
(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 ___________(选填“增大”或“减小”):当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 ___________Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
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