北京市第三十五中学2024-2025学年八年级下学期期中质量检测物理试卷
2025-05-09
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2025-05-09 |
| 更新时间 | 2025-05-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52041383.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年北京三十五中八年级(下)期中物理试卷
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1.(2分)压强的国际单位是( )
A.千克 B.牛顿 C.帕斯卡 D.牛每千克
2.(2分)如图所示的实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.滑雪时使用宽大的滑雪板
B.汽车上安全锤头部做成锥形
C.旅行箱下装有小轮
D.螺钉下加宽大的金属垫
3.(2分)图所述的事例中,为了减小有害摩擦的是( )
A.汽车轮胎上有凸起的条纹
B.乒乓球拍上粘贴橡胶
C.拔河比赛时运动员用力蹬住地面
D.在转动轴承中装有滚珠
4.(2分)图所示的现象利用大气压的是( )
A.给肌肉注射 B.高压锅煮饭
C.钢笔吸墨水 D.汽车天窗换气
5.(2分)以下说法正确的是( )
A.力可以不作用在物体上
B.平衡力可以改变物体的运动状态
C.平衡力不能使物体发生形变
D.相互作用力分别作用在两个物体上
6.(2分)如图所示实验中:小铁球从斜面上滚下,铁球在水平面上能沿直线AB运动;若在小球运动路径旁放一磁体,小铁球运动路径将变成曲线AC该实验说明( )
A.磁体对小铁球没有作用力
B.力可以使小铁球发生形变
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
7.(2分)如图所示的实验都与大气压有关,下列对于实验结果的预测,不可能发生的是( )
A.图甲,是托里拆利实验,如果玻璃管变粗,测量值不会变
B.图乙,杯中装满水用硬纸片盖住。倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片也不掉
C.图丙,将两个挂毛巾用的吸盘挂钩密压到一起,用约1N的力向两侧拉,就可以拉开
D.图丁,容器底部有小孔,给容器装满水后再用密闭的盖子盖上。水不会从小孔中流出
8.(2分)如图所示,小球从斜面某一高度滚至P点时,假设小球不再受任何力,小球运动的轨迹为( )
A.a B.b C.c D.d
9.(2分)如图所示,竖直拿在手中的瓶子处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的压力与瓶子受到的重力相平衡
B.手对瓶子的压力与手对瓶子的摩擦力相平衡
C.增大手对瓶子的压力,手对瓶子的摩擦力增大
D.增大手对瓶子的压力,手对瓶子的摩擦力不变
10.(2分)F1和F2是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10N,方向向左。若F1的大小为15N,下列说法正确的是( )
A.F2的大小一定是5N
B.F2的大小一定是25N
C.F2的方向一定向右
D.F2的方向可能向左,也可能向右
11.(2分)浸没在液体中的物体,上表面受到液体压力的大小为7N,下表面受到液体压力的大小为10N,则物体受到的浮力大小为( )
A.17N B.10N C.7N D.3N
12.(2分)如图所示,有两个实心圆柱体甲、乙放在水平地面上,甲、乙高度相同,甲的底面积比乙小,二者对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度等于乙的密度
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的质量等于乙的质量
D.甲的质量大于乙的质量
13.(2分)如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。下列判断中正确的是( )
A.F1=F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1<F2,p1<p2 D.F1<F2,p1=p2
14.(2分)如图所示是两只相同的圆柱形玻璃杯A、B,A中为煤油,B中为水,两杯底部所受到的液体压强相同,若在距离管底高度相等处取a、b两点,则a、b两点压强pa、pb的关系是( )
A.pa<pb B.pa=pb C.pa>pb D.无法确定
15.(2分)小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其和的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力为9N
B.3~6s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9N
C.6~9s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.9~12s,滑动摩擦力的大小为6N
二、多选题(下列各题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)16.(2分)下列事例中,关于惯性的解释正确的是( )
A.鸭子上岸后用力抖动翅膀,就可以把身上的水抖掉,利用了水的惯性
B.足球被踢出后还能在空中飞行,是因为足球受到了惯性作用
C.汽车在行驶时要保持一定的车距,是为了防止惯性造成危害
D.跳远时,助跑是为了增加惯性从而使运动员跳得更远
(多选)17.(2分)如图所示的四个实例中,利用连通器原理的是( )
A.活塞式抽水机 B.水箱水位计
C.茶壶 D.船闸
(多选)18.(2分)如图所示,物体A与物体B叠放在一起后放在水平地面上,A所受的重力为G1,B所受的重力为G2,A对B的压力为F1,B对A的支持力为F2,B对地面的压力为F3,地面对B的支持力为F4,则下列选项正确的是( )
A.G1与F2是一对相互作用力
B.F1与F2是一对平衡力
C.F4与F3是一对相互作用力
D.G1与G2大小之和与F3大小相等
(多选)19.(2分)关于如图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A.人跑步时,鞋底与地面间的摩擦是有害的,因此要设法减小这个摩擦
B.拿着自制气压计乘坐电梯,从20层下降到1层,玻璃管中的液柱会下降
C.向玻璃管中吹风时,细管内气体流速较大,压强较大,因此B管的液面会下降
D.穿旱冰鞋的人用手推墙,她会远离墙壁运动,这说明物体间力的作用是相互的
(多选)20.(2分)下列说法中正确的是( )
A.飞机机翼设计成上凸下平,为了让机翼上方气体流速变快,压强变大,使飞行时获得升力
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压将水由低处抽到高处的
D.两艘相距很近平行高速行驶的船容易相撞
三、填空题(共8分,每空1分)
21.(2分)鸡蛋碰石头,石头没有损伤而鸡蛋破了,这说明力能改变物体的 ,碰撞时,石头对鸡蛋作用力的大小 (选填“大于”或“等于”)鸡蛋对石头的作用力。
22.(1分)一桶油重200N在水平地面上静止,现用250N的力竖直向上提起它,这桶油受到的力的合力大小是 N。
23.(1分)如图所示,磁性收纳盒静止吸附在竖直黑板面上,此时收纳盒受到的摩擦力为f1;小聪同学从收纳盒中取出黑板擦擦黑板时,收纳盒仍静止吸附在竖直黑板面上,此时收纳盒受到的摩擦力为f2。则f1 f2(选填“>”“<”或“=”)。
24.(2分)一辆家用汽车的整体质量为2.2吨。该车的重力是 N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它对水平地面的压强是 Pa。
25.(2分)如图所示为自动供水装置,当盆景中的水位下降到刚好使瓶口露出水面时,空气会进入瓶中,瓶中的水流出使盆景中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水就不再流出,自动供水装置使盆景中的水位可以保持一定的高度,此时,瓶内气体压强小于 ,造成的结果,此装置 连通器(选填“是”或“不是”)。
四、实验题(共40分,26题4分,27题2分,28题4分,29题6分,30题6分,31题3分,32题6分,33题9分)
26.(2分)如图所示,请画出小球沿斜面向下滚动时受重力G的示意图。
27.(2分)如图中弹簧测力计的示数是 N。
28.(2分)为了制作弹簧测力计,小明首先找到两根规格不同的弹簧,研究弹力F和弹簧伸长量Δx的关系,选取的实验器材:弹簧(两条)、铁架台、刻度尺、质量已知的钩码(若干)等,并设计实验。该实验的自变量为 ,完成实验后,他根据测得的数据绘出如图所示的图象。若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧 (填“A”或“B”)。
29.(4分)小刚在“探究阻力对物体运动的影响”的实验时,每次都让同一小车从斜面上同一高度由静止开始自由滑下,观察小车在水平面上滑行的距离,如图所示。请回答下列问题:
(1)小刚三次让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑,目的: ;该实验中小刚改变水平面材料的目的是: 。
(2)由上述实验可以进一步科学推理:若小车在水平面上所受阻力为零,小车将做 。
(3)在上述实验中,小车在各种材料表面运动过程中的速度的变化量 (选填“相同”或“不相同”)。
30.(6分)小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。
(1)采用如图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于 (选填“二”或“三”)力平衡状态,不能满足实验要求。
(2)小周又采用如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明 。
(3)同组的小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在 (选填“同一”或“不同”)物体。
(4)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,小敏手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手后观察小卡片无法保持静止状态,于是小敏认为相互平衡的两个力需作用在同一直线上,请你指出小敏的实验中存在的问题: ,针对小敏的实验中存在的问题下列改正步骤中正确的是: 。
A.手扶卡片,绕其中心使其在竖直平面内旋转90°,松手
B.手扶卡片,竖直移动左侧滑轮,使其与右侧滑轮在同一高度,松手
31.(6分)小东利用微小压强计、刻度尺和装有适量水的圆柱形塑料水桶进行“探究液体内部压强特点”的实验,
(1)实验前小东用手指轻轻按压探头的橡皮膜,观察U形管中液面高度是否变化,这么做的目的是: ;
(2)小东想探究同种液体内部同一深度不同方向的压强是否相同。他将微小压强计的探头放入水中某一深度,改变 ,观察到微小压强计U形管两侧液面高度差不变;
(3)小东将探头先后放入圆柱形塑料水桶中的A、B两位置,实验现象如图甲、乙所示。由此可得结论: 。
(4)用丙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变,用此容器进行的两次实验,情形如图丁所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc。
32.(3分)如图所示为“探究影响压力作用效果的因素”的实验情境。
(1)图甲、乙、丙所示实验中,压力作用效果的大小是通过比较 来判断的。
(2)分析比较乙、丙两图可以得出的结论是: 。
33.(6分)如图是托里拆利实验将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中,管内水银会下降一段距离后静止,管的正上方没有水银的地方是 (选填“空气”或“真空”)。若把管子倾斜,水银柱竖直高度差 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)用刻度尺量出玻璃管内外水银面的高度差为760mm,这说明此时外界的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压,实验管中若混入少量空气,测量结果会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在装水的水槽内时,管中的水柱 下降(选填“会”或“不会”),如果这时在管顶开一个小孔、水柱 向上喷出(选填“会”或“不会”)。
34.(9分)小明同学设计了如图所示的实验步骤(甲、乙、丙),进行探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,图中物体A为长方体且各表面粗糙程度相同。
(1)实验中,小明同学用弹簧测力计 拉着物体A做匀速直线运动,目的是: ;
(2)由实验步骤 可知:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明在实验中发现,使物体A做匀速直线运动的操作比较困难。于是小明将同一物体A如丁图所示的装置进行改进(图中长木板B的表面粗糙程度与甲、乙中的木板表面相同),该装置中长木板B (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
(4)在实验过程中,有的同学认为:物体A在长木板B上运动时,所受滑动摩擦力大小均接触面积大小有关。请你利用图丁中的器材设计一个实验方案(可以画图辅助说明),验证此猜想是否正确并画出实验数据记录表格。
五、科普阅读题(共4分)
35.(4分)阅读文章,回答问题。
输液中的物理知识
封闭瓶式输液装置如图1所示。首先将药液瓶A倒挂在输液架上,然后将进气管B插入瓶塞与药液连通。输液过程中,药液通过输液管C从瓶中流出,瓶内液面降低,于是气体从进气管B进入瓶内,维持瓶内气压稳定,使药液能够稳定的从输液管C流出。输液管C的下方设置有一个滴壶装置D,该装置能够帮助医生直观观察药液滴入的快慢,从而通过输液管上的控制器等调整输液的速度。此外,应对紧急情况时,也可以将新的药液直接注入滴壶装置D,从而对病情起到迅速缓解作用。
人体内血液的流动是连续的,图2为大动脉、小动脉、毛细血管、静脉的血管总截面积和血液流速的关系图,毛细血管总截面积最大,流速最慢。由于静脉总截面积比毛细血管小,因此血液流速度较大,而且静脉血直接流回心脏,因此选择静脉输液,药液可以及时随血液流走,输液速度可以较快。此外,由于血液粘滞性以及综合血液流速的关系,整个循环过程中,从大动脉、小动脉、毛细血管、静脉,血压是逐渐降低的,静脉血压小,有利于药液顺利流入血管,有利于针眼的愈合,这些也是选择静脉输液的原因之一。
设药液密度为ρ,输液时药瓶位置比输液扎针位置高h,大气压强为p0,扎针位置总压强为p0+ρgh,该值需高于静脉血压才能使药液进入静脉血管。
(1)进气管B的作用是 ;
(2)导致静脉血压比毛细血管血压小的原因,与 (选填下列选项中的字母,正确选项只有一个)物理现象的原理相同;
A.图钉的尖制作的十分尖锐
B.用吸管吸饮料
C.向两张纸中间吹气,纸会向中间靠拢
(3)某次输液的时候,药瓶的位置比人体输液扎针位置高约1m,药液的密度为1.1g/cm3,那么扎针位置总压强比大气压强高约 Pa;(g=10N/kg)
(4)在输液过程中,有时病人因为站立起来去厕所会出现血液倒流入输液管的情况,这时应立刻采取什么措施? 。
六、计算题(共8分,35、36题各4分)
36.(4分)某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力FN跟拉力FT的关系”。如图甲所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为10cm的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块。他们根据实验数据绘制了FN随FT变化的图像,如图乙所示。
(1)计算合金块受到的重力G;
(2)当FT=14.5N时,计算合金块对电子秤产生的压强p。
37.(4分)如图所示,将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住,然后竖直插入水中24cm深处。请你求出:
(1)此时水对塑料片向上的压强是多大?
(2)保持玻璃管在水中深度不变,向管中缓缓倒入某种液体,当该液面高出水面6cm时,塑料片刚好下沉,则该液体的密度是多少?(塑料片质量不计,g=10N/kg)
2024-2025学年北京三十五中八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
D
C
D
C
C
B
D
D
D
题号
12
13
14
15
答案
A
C
C
D
二.多选题(共5小题)
题号
16
17
18
19
20
答案
AC
BCD
CD
BD
BCD
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共30分,每小题2分)
1.(2分)压强的国际单位是( )
A.千克 B.牛顿 C.帕斯卡 D.牛每千克
【答案】C
【分析】压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。
【解答】解:A、千克是质量的单位,故A错误;
B、牛顿是力的单位,故B错误;
C、帕斯卡是压强的单位,故C正确;
D、牛每千克重力常数的单位,故D错误。
故选:C。
2.(2分)如图所示的实例中,目的是为了增大压强的是( )
A.滑雪时使用宽大的滑雪板
B.汽车上安全锤头部做成锥形
C.旅行箱下装有小轮
D.螺钉下加宽大的金属垫
【答案】B
【分析】(1)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;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力减小摩擦;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度减小摩擦;使接触面脱离;用滚动代替滑动摩擦。
【解答】解:A、滑雪时使用宽大的滑雪板,是在压力一定时,增大受力面积来减小滑雪者对地面的压强,故A不符合题意;
B、汽车上安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,减小受力面积来增大锥尖对玻璃的压强,故B符合题意;
C、旅行箱下装有小轮,是用滚动代替滑动摩擦,属于减小摩擦力,故B不符合题意;
D、螺钉下加宽大的金属垫,是在压力一定时,增大受力面积来减小螺钉对物体的压强,胡D不符合题意。
故选:B。
3.(2分)图所述的事例中,为了减小有害摩擦的是( )
A.汽车轮胎上有凸起的条纹
B.乒乓球拍上粘贴橡胶
C.拔河比赛时运动员用力蹬住地面
D.在转动轴承中装有滚珠
【答案】D
【分析】影响摩擦力大小的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,从这两方向对各选项进行分析即可做出准确的判断。
【解答】解:A、汽车轮胎上凸起的条纹使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦,故不合题意;
B、乒乓球拍上粘贴橡胶使接触面变粗糙,在压力不变时,可增大摩擦,故不合题意;
C、运动员用力蹬地增大了对地面的压力,在接触面不变的情况下,可增大摩擦,故不合题意;
D、在转动轴承中装滚珠可变滑动摩擦为滚动摩擦,使摩擦力变小,故符合题意。
故选:D。
4.(2分)图所示的现象利用大气压的是( )
A.给肌肉注射 B.高压锅煮饭
C.钢笔吸墨水 D.汽车天窗换气
【答案】C
【分析】(1)给肌肉注射,是用外力将药液推入病人肌肉中;
(2)高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的;
(3)钢笔吸墨水利用的是大气压;
(4)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
【解答】解:A、给肌肉注射,是用外力将药液推入病人肌肉中,与大气压无关,故A不符合题意;
B、高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅不是利用大气压,故B不符合题意;
C、钢笔吸墨水时,需先把胶头中的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进滴管中,利用了大气压强,故C符合题意;
D、根据流体的压强特点:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。天窗上面的气体流速快,压强小,车内的气体流速慢,压强大,产生一个向上压强差将车内气体排出,与大气压无关,故D不符合题意;
故选:C。
5.(2分)以下说法正确的是( )
A.力可以不作用在物体上
B.平衡力可以改变物体的运动状态
C.平衡力不能使物体发生形变
D.相互作用力分别作用在两个物体上
【答案】D
【分析】A、力是物体间的相互作用,不能离开施力物体与受力物体而单独存在;
B、物体在平衡力作用下处于平衡状态,运动状态不变;
C、平衡力不能改变物体的运动状态,但可以使物体发生形变;
D、相互作用力分别作用在两个不同的物体上。
【解答】解:A、力是物体间的相互作用,没有受力物体的力是不存在的,故A错误;
B、物体在平衡力作用下处于平衡状态,平衡力不能改变物体的运动状态,故B错误;
C、平衡力不能改变物体的运动状态,但可以使物体发生形变,故C错误;
D、相互作用力分别作用在两个不同的物体上,故D正确;
故选:D。
6.(2分)如图所示实验中:小铁球从斜面上滚下,铁球在水平面上能沿直线AB运动;若在小球运动路径旁放一磁体,小铁球运动路径将变成曲线AC该实验说明( )
A.磁体对小铁球没有作用力
B.力可以使小铁球发生形变
C.力可以改变小铁球的运动方向
D.小铁球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力
【答案】C
【分析】力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
【解答】解:A、小铁球的运动路径变成曲线,说明磁体对小铁球有作用力,故A错误。
B、实验中没有体现出小铁球的形状发生改变,该实验主要展示的是力对物体运动方向的影响,而不是使物体发生形变,故B错误。
C、原本小铁球沿直线 AB 运动,放置磁体后,运动路径变成曲线 AC,运动方向发生了改变,说明力可以改变小铁球的运动方向,故C正确。
D、小铁球在桌面上继续运动是由于小铁球具有惯性,要保持原来的运动状态,而不是受到向前的作用力,故D错误。
故选:C。
7.(2分)如图所示的实验都与大气压有关,下列对于实验结果的预测,不可能发生的是( )
A.图甲,是托里拆利实验,如果玻璃管变粗,测量值不会变
B.图乙,杯中装满水用硬纸片盖住。倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片也不掉
C.图丙,将两个挂毛巾用的吸盘挂钩密压到一起,用约1N的力向两侧拉,就可以拉开
D.图丁,容器底部有小孔,给容器装满水后再用密闭的盖子盖上。水不会从小孔中流出
【答案】C
【分析】(1)玻璃管中水银柱产生的压强只跟水银的密度、高度有关,跟管的粗细、位置的深浅均没有关系;
(2)空气中各个方向都存在大气压。
(3)当外界压强大于内部压强时,大气压产生较大的压力作用在吸盘上。
(4)通过比较容器内气压和大气压的关系进行分析此选项。
【解答】解:A、在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,所以,如果玻璃管加粗一些,玻璃管内外水银面高度差将不变,测量值不会变,故A不符合题意;
B、杯中装满水后倒置或倾斜,纸片都不会掉下来,是因为被大气压给“支持”住了,即大气压向各个方向都有压强,故B不符合题意。
C、拉开吸盘需要用较大的力,用约1N的力向两侧拉,不能拉开,故C符合题意;
D、向容器中注满水,用密闭的盖子盖上,则瓶外气压大于瓶内水压,所以水不能从瓶中流出,故D不符合题意。
故选:C。
8.(2分)如图所示,小球从斜面某一高度滚至P点时,假设小球不再受任何力,小球运动的轨迹为( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】B
【分析】由牛顿第一定律可知,一切物体在没有受到任何外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:小球从斜面某一高度滚至P点时,若小球不再受任何力,根据牛顿第一定律可知,此时小球将沿轨迹b做匀速直线运动。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
9.(2分)如图所示,竖直拿在手中的瓶子处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的压力与瓶子受到的重力相平衡
B.手对瓶子的压力与手对瓶子的摩擦力相平衡
C.增大手对瓶子的压力,手对瓶子的摩擦力增大
D.增大手对瓶子的压力,手对瓶子的摩擦力不变
【答案】D
【分析】用手握住酒油瓶保持静止,处于平衡状态,受到的力为平衡力;再根据二力平衡条件:作用在同一个物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上进行解答。
【解答】解:(1)手对瓶子的压力是水平方向的,瓶子受到的重力和摩擦力是竖直方向的,所以,瓶子受到的压力与受到的重力不平衡,瓶子受到的压力与瓶子的摩擦力不平衡,故AB不正确;
(2)瓶子处于平衡状态,所受合力为0,所以竖直方向手对瓶子的摩擦力等于瓶子受到的重力,增加手对瓶子的压力时,瓶子受到的重力不变,则受到的摩擦力不变,故C不正确,D正确。
故选:D。
10.(2分)F1和F2是同一条直线上的两个力,它们的合力大小为10N,方向向左。若F1的大小为15N,下列说法正确的是( )
A.F2的大小一定是5N
B.F2的大小一定是25N
C.F2的方向一定向右
D.F2的方向可能向左,也可能向右
【答案】D
【分析】同一直线上二力的合成,当其方向相同时,其合力的大小等于两个力的大小之和;当其方向相反时,其合力的大小等于两个力的大小之差,且合力的方向总是跟较大的那个力的方向相同。
【解答】解:根据题意,已知合力大小为F=10N,方向向左,且F1大小为15牛;
如果F1的方向向左,则F2向右,F2=F1﹣F=15N﹣10N=5N;
如果F1的方向向右,F2的方向一定向左,且F2=F1+F=15N+10N=25N,故D正确,ABC错误。
故选:D。
11.(2分)浸没在液体中的物体,上表面受到液体压力的大小为7N,下表面受到液体压力的大小为10N,则物体受到的浮力大小为( )
A.17N B.10N C.7N D.3N
【答案】D
【分析】浸没在液体中的物体受到的浮力,实质上是物体表面受到的液体压力的合力。
【解答】解:由浮力的实质可知,浮力产生的根本原因是上下表面的压力差,故物体受到的浮力大小为:10N﹣7N=3N。
故选:D。
12.(2分)如图所示,有两个实心圆柱体甲、乙放在水平地面上,甲、乙高度相同,甲的底面积比乙小,二者对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A.甲的密度等于乙的密度
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的质量等于乙的质量
D.甲的质量大于乙的质量
【答案】A
【分析】实心圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg=ρVg=ρShg和p=得出圆柱体对水平地面的压强,然后结合甲、乙两个实心圆柱体的高度相同、二者对地面的压强相等得出密度关系,根据p===结合甲、乙两个实心圆柱体的底面积关系得出质量关系。
【解答】解:因实心圆柱体对水平地面的压力和自身的重力相等,
所以,圆柱体对水平地面的压强:p======ρgh,
又因甲、乙两个实心圆柱体的高度相同、二者对地面的压强相等,
所以,由ρ=可知,甲的密度等于乙的密度,故A正确、B错误;
由图可知,甲的底面积小于乙的底面积,
所以,由p===的变形式m=可知,甲的质量小于乙的质量,故CD错误。
故选:A。
13.(2分)如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。下列判断中正确的是( )
A.F1=F2,p1=p2 B.F1=F2,p1<p2
C.F1<F2,p1<p2 D.F1<F2,p1=p2
【答案】C
【分析】甲杯上粗下细,水对甲杯底的压力F1<G水,乙杯上下粗细相同,水对乙杯底的压力F2=G水,据此得出两压力的大小关系,两杯的底面积相同,根据p=得出两压强的大小关系。
【解答】解:甲杯上粗下细,水对甲杯底的压力F1<G水,水对甲杯底的压强p1=;
乙杯上下粗细相同,水对乙杯底的压力F2=G水>F1,水对乙杯底的压强p2=>p1。
故选C。
14.(2分)如图所示是两只相同的圆柱形玻璃杯A、B,A中为煤油,B中为水,两杯底部所受到的液体压强相同,若在距离管底高度相等处取a、b两点,则a、b两点压强pa、pb的关系是( )
A.pa<pb B.pa=pb C.pa>pb D.无法确定
【答案】C
【分析】容器是规则形状的,水和酒精的重力完全压在了容器的底面上,所以水和酒精对容器底的压力等于本身的重力,两个容器的底面积相同,根据公式p=可知两个容器底部所受压强的大小。
已知水的密度大于酒精的密度,根据公式p=ρgh判定a、b两点到杯子底面间所受液体的压强的大小,再根据液体对底部的压强与两点下部分的压强之差得出两点处液体压强的大小关系。
【解答】解:容器是规则形状的,水和酒精对容器底的压力等于本身的重力,因为水和酒精质量相同,根据公式G=mg可知重力也相同,所以两容器底受到的压力相等,两容器底面积相同,压力相同,根据公式p=可知两个容器底部所受压强相等;
读图可知,a、b两点距容器底面的距离相同,由公式p=ρgh可知,两点以下部分,液体产生的压强大小关系为pa下小于pb下,两容器中液体对底面的压强相同,则a、b两点的压强:pa>pb。
故选:C。
15.(2分)小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其和的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是( )
A.0~3s,箱子受到地面的摩擦力为9N
B.3~6s时,箱子受到地面的滑动摩擦力为9N
C.6~9s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.9~12s,滑动摩擦力的大小为6N
【答案】D
【分析】(1)当物体静止时,静摩擦力与推力二力平衡,大小相等;
(2)分析各段的运动情况和受力情况,得出结论;
当物体运动时,滑动摩擦力是不受推力大小影响的,只有匀速直线运动时,摩擦力与推力二力平衡,大小相等,当物体受到的推力变大或变小时,摩擦力都不变。
【解答】解:A、由丙图可知,前3s物体速度为零,仍处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力;由乙图可知,物体所受推力为3N,则可知摩擦力也为3N,故A错误;
B、由图丙知9s~12s内,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,所受推力和摩擦力一对平衡力,大小相等,由图乙知此时的推力F为6N,摩擦力也为6N,由图乙知3s~6s内,物体做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为6N,故B错误;
C、6~9s时,物体做减速运动,箱子受力不平衡,则箱子受到的推力和摩擦力不是一对平衡力,故C错误;
D、由图丙知9s~12s内,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,由图乙知此时的推力F为6N,摩擦力为6N,故D正确。
故选:D。
二、多选题(下列各题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共10分,每题2分。每题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
(多选)16.(2分)下列事例中,关于惯性的解释正确的是( )
A.鸭子上岸后用力抖动翅膀,就可以把身上的水抖掉,利用了水的惯性
B.足球被踢出后还能在空中飞行,是因为足球受到了惯性作用
C.汽车在行驶时要保持一定的车距,是为了防止惯性造成危害
D.跳远时,助跑是为了增加惯性从而使运动员跳得更远
【答案】AC
【分析】一切物体都有保持运动状态不变的性质,叫惯性;惯性与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
【解答】解:A.湖中嬉戏的鸭子上岸后,用力抖动翅膀是翅膀动起来,水由于惯性继续保持静止状态而被抖掉,属于利用惯性,故A正确;
B.足球被踢出后还能在空中飞行,是因为足球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.车辆行驶时一般速度较快,当前面车突然停止时,后面车尽管刹车,但由于惯性要保持原来的运动状态,车还要继续运动,容易与前面的车辆相撞,所以保持车距是为了防止因惯性造成伤害,故C正确;
D.跳远运动员助跑是为了起跳前使自己处于高速运动状态,起跳后,人由于惯性会跳的更远,属于利用惯性,不能增加惯性,故D错误。
故选:AC。
(多选)17.(2分)如图所示的四个实例中,利用连通器原理的是( )
A.活塞式抽水机 B.水箱水位计
C.茶壶 D.船闸
【答案】BCD
【分析】上端开口,下部连通的容器称为连通器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压工作的,故A不符合题意;
B、水箱水位计外部的水管与炉身构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器的应用,故B符合题意;
C、茶壶的壶嘴和壶身构成上端开口,下部连通的容器,属于连通器的应用,故C符合题意;
D、船闸是利用连通器的原理工作的,船舶只通行时,闸室和上游、下游分别构成连通器,故D符合题意。
故选:BCD。
(多选)18.(2分)如图所示,物体A与物体B叠放在一起后放在水平地面上,A所受的重力为G1,B所受的重力为G2,A对B的压力为F1,B对A的支持力为F2,B对地面的压力为F3,地面对B的支持力为F4,则下列选项正确的是( )
A.G1与F2是一对相互作用力
B.F1与F2是一对平衡力
C.F4与F3是一对相互作用力
D.G1与G2大小之和与F3大小相等
【答案】CD
【分析】二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上;
一对相互作用力的条件是:大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解:A、G1与F2大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,不是一对相互作用力,故A错误;
B、F1与F2作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、F4与F3大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D、因为A物体压在B物体上,因此对地面的压力大小等于G1与G2之和,即与F3大小相等,故D正确。
故选:CD。
(多选)19.(2分)关于如图中所示的四个实例,下列说法正确的是( )
A.人跑步时,鞋底与地面间的摩擦是有害的,因此要设法减小这个摩擦
B.拿着自制气压计乘坐电梯,从20层下降到1层,玻璃管中的液柱会下降
C.向玻璃管中吹风时,细管内气体流速较大,压强较大,因此B管的液面会下降
D.穿旱冰鞋的人用手推墙,她会远离墙壁运动,这说明物体间力的作用是相互的
【答案】BD
【分析】(1)两个物体未发生相对运动,但有相对运动趋势时,产生的摩擦力叫静摩擦力,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反;
(2)大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小;
(3)气体和液体称为流体,常见的流体是空气和水,流体流速大,压强小;
(4)物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。
【解答】解:A、人跑步时,鞋底与地面没有打滑,鞋底相对地面的运动趋势方向向后,地面给鞋底的摩擦力方向向前的,从而使人向前运动,所以此时的摩擦力是有益的,故A错误;
B、将制作好的气压计从20层下降到1层,由于高度降低,外界大气压增大,玻璃管内水柱的高度会降低,故B正确;
C、流体在流速大的地方压强小,B管上方的横截面积小,相同时间内,风经过B管上方的流动速度大于A管上方的空气流动速度,B管上方的压强小于A管上方的压强,水被压向B管,B管液面上升,故C错误;
D、穿旱冰鞋的同学用手推墙,对墙施加了力的作用,由于力的作用是相互的,小女孩会受到墙对她的反作用,所以她自己也会后退,故D正确。
故选:BD。
(多选)20.(2分)下列说法中正确的是( )
A.飞机机翼设计成上凸下平,为了让机翼上方气体流速变快,压强变大,使飞行时获得升力
B.通常情况下,大气压强随高度的增加而减小
C.活塞式抽水机是利用大气压将水由低处抽到高处的
D.两艘相距很近平行高速行驶的船容易相撞
【答案】BCD
【分析】(1)在流体中,流体流速越大的地方,压强越小;
(2)大气压随着高度的升高而减小;
(3)活塞式抽水机是利用大气压强来将水抽到高处的;
(4)两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,造成事故。
【解答】解:A、飞机机翼为上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故A错误;
B、大气压与高度有关,通常情况下,大气压强随高度的增加而减小,故B正确;
C、活塞式抽水机是利用大气压强来将水抽到高处的,没有大气压就不能工作,故C正确;
D、两船并排快速前行,可导致中间水流速变大,压强变小。水压着船向中间靠近,造成事故。所以船舶航行时应避免两艘靠近并排前进,故D正确。
故选:BCD。
三、填空题(共8分,每空1分)
21.(2分)鸡蛋碰石头,石头没有损伤而鸡蛋破了,这说明力能改变物体的 形状 ,碰撞时,石头对鸡蛋作用力的大小 等于 (选填“大于”或“等于”)鸡蛋对石头的作用力。
【答案】见试题解答内容
【分析】力可以改变物体的形状,可以改变物体的运动状态;
力是物体对物体的作用;也就是说只要产生力的作用,必须有两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体,这两个物体在相互作用的过程中受到的力是一对相互作用力;相互作用力的大小相等,方向相反,在同一条直线上,但作用在两个物体上。
【解答】解:
鸡蛋碰石头,石头没有损伤而鸡蛋破了,这说明力能改变物体的形状;
碰撞时,石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力,则二力的大小相等。
故答案为:形状;等于。
22.(1分)一桶油重200N在水平地面上静止,现用250N的力竖直向上提起它,这桶油受到的力的合力大小是 50 N。
【答案】50。
【分析】先对物体进行受力分析,然后根据同一直线上二力的合成方法求出合力;
两个力在同一直线上,方向相反,合力的大小等于两分力的大小之差,方向与较大的力的方向相同。
【解答】解:油桶受竖直向下的重力G=200N和竖直向上的拉力F=250N;
油桶受到的合力为F合=G﹣F=250N﹣200N=50N。
故答案为:50。
23.(1分)如图所示,磁性收纳盒静止吸附在竖直黑板面上,此时收纳盒受到的摩擦力为f1;小聪同学从收纳盒中取出黑板擦擦黑板时,收纳盒仍静止吸附在竖直黑板面上,此时收纳盒受到的摩擦力为f2。则f1 > f2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】>。
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上;(2)收纳盒静止时受到的摩擦力与重力是一对平衡力。
【解答】解:该收纳盒静止时受到的摩擦力与重力是一对平衡力,小聪同学从收纳盒中取出黑板擦擦黑板时,收纳盒仍静止吸附在竖直黑板面上,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,
该收纳盒受到重力变小,所以摩擦力将变小,则f1>f2。故答案为:>。
24.(2分)一辆家用汽车的整体质量为2.2吨。该车的重力是 2.2×104 N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它对水平地面的压强是 4.4×105 Pa。
【答案】2.2×104;4.4×105。
【分析】(1)根据G=mg求出该车的重力;
(2)汽车对水平地面的压力等于自身的重力,利用p=求出汽车对水平地面的压强。
【解答】解:该车的重力为:
G=mg=2.2×103kg×10N/kg=2.2×104N,
汽车对水平地面的压力等于自身的重力,即F=G=2.2×104N,则汽车对水平地面的压强为:
p===4.4×105Pa。
故答案为:2.2×104;4.4×105。
25.(2分)如图所示为自动供水装置,当盆景中的水位下降到刚好使瓶口露出水面时,空气会进入瓶中,瓶中的水流出使盆景中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水就不再流出,自动供水装置使盆景中的水位可以保持一定的高度,此时,瓶内气体压强小于 大气压 ,造成的结果,此装置 不是 连通器(选填“是”或“不是”)。
【答案】大气压;不是。
【分析】从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑;底部连通,上端开口的容器为连通器。
【解答】解:当把装水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压强作用在盆景中的水面,此时,瓶内气体压强小于大气压造成的结果,装置上端不开口,不是连通器。
故答案为:大气压;不是。
四、实验题(共40分,26题4分,27题2分,28题4分,29题6分,30题6分,31题3分,32题6分,33题9分)
26.(2分)如图所示,请画出小球沿斜面向下滚动时受重力G的示意图。
【答案】见解答
【分析】根据重力的方向是竖直向下的,从小球重心(球心)做竖直向下的力即可。
【解答】解:重力的方向是竖直向下的,从小球重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,如图所示:
27.(2分)如图中弹簧测力计的示数是 3.8 N。
【答案】3.8。
【分析】使用弹簧测力计时,首先要明确其分度值,然后根据指针位置读数。
【解答】解:
由图知:弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N,此时指针指在“3”下面4格处,故弹簧测力计的示数为3.8N。
故答案为:3.8。
28.(2分)为了制作弹簧测力计,小明首先找到两根规格不同的弹簧,研究弹力F和弹簧伸长量Δx的关系,选取的实验器材:弹簧(两条)、铁架台、刻度尺、质量已知的钩码(若干)等,并设计实验。该实验的自变量为 弹簧伸长量 ,完成实验后,他根据测得的数据绘出如图所示的图象。若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧 A (填“A”或“B”)。
【答案】弹簧伸长量;A。
【分析】(1)根据实验的目的分析自变量;
(2)受到相同的拉力,伸长量较大的弹簧,制成弹簧测力计后精确度较高。
【解答】解:(1)该实验是研究弹力F和弹簧伸长量Δx的关系,由实验的目的可知,自变量是弹簧伸长量;
(2)由图可知,在受到相同的拉力时,弹簧A的伸长量更大,所以若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧A。
故答案为:弹簧伸长量;A。
29.(4分)小刚在“探究阻力对物体运动的影响”的实验时,每次都让同一小车从斜面上同一高度由静止开始自由滑下,观察小车在水平面上滑行的距离,如图所示。请回答下列问题:
(1)小刚三次让小车从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑,目的: 小车在水平面上开始运动时的速度都相同 ;该实验中小刚改变水平面材料的目的是: 改变小车受到的阻力 。
(2)由上述实验可以进一步科学推理:若小车在水平面上所受阻力为零,小车将做 匀速直线运动 。
(3)在上述实验中,小车在各种材料表面运动过程中的速度的变化量 相同 (选填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1)小车在水平面上开始运动时的速度都相同;改变小车受到的阻力;(2)匀速直线运动;(3)相同。
【分析】(1)根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面的速度相同;通过改变接触面的粗糙程度的方法实现阻力的大小;
(2)木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,说明阻力对运动的影响最小,据此分析回答;木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,通过的距离最长,据此推理回答;
(3)在上述实验中,小车下滑到水平面的速度相同,而最终的速度为0,据此分析。
【解答】解:(1)由控制变量法可知,为探究阻力对小车运动的影响,应保证三次实验中小车在水平面上开始运动时的速度都相同,而从同一斜面的同一高度由静止开始自由下滑能实现这一目的。因为探究的是阻力对物体运动的影响,所以自变量是小车在水平面上运动时受到的阻力。由图示的实验装置可知,三次实验中其他因素都相同,只有水平面上铺的东西不同导致接触面的粗糙程度不同,所以可知是通过改变接触面粗糙程度的方法来改变小车受到的阻力。
(2)根据实验结果可知,接触面的粗糙程度越小,小车受到的阻力越小,小车在水平面上滑行的距离越远,速度减小得越慢,所以进一步推断可得,当接触面绝对光滑,小车在水平面上受到的阻力为零时,小车的速度将不会减小,保持匀速直线运动状态。
(3)在上述实验中,因小车下滑到水平面的速度相同,而最终的速度为0,故小车在各个表面运动过程中的速度变化量相同。
故答案为:(1)小车在水平面上开始运动时的速度都相同;改变小车受到的阻力;(2)匀速直线运动;(3)相同。
30.(6分)小周同学利用如图所示的装置进行“探究二力平衡条件”的实验。
(1)采用如图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于 三 (选填“二”或“三”)力平衡状态,不能满足实验要求。
(2)小周又采用如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明 二力平衡时,两个力的大小必须相等 。
(3)同组的小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在 同一 (选填“同一”或“不同”)物体。
(4)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,小敏手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手后观察小卡片无法保持静止状态,于是小敏认为相互平衡的两个力需作用在同一直线上,请你指出小敏的实验中存在的问题: 竖直向下移动卡片,改变了卡片的位置,同时也可能改变了两个拉力的大小和方向,不能单纯说明是因为力不在同一直线上导致卡片无法保持静止 ,针对小敏的实验中存在的问题下列改正步骤中正确的是: A 。
A.手扶卡片,绕其中心使其在竖直平面内旋转90°,松手
B.手扶卡片,竖直移动左侧滑轮,使其与右侧滑轮在同一高度,松手
【答案】(1)三;(2)二力平衡时,两个力的大小必须相等;(3)同一;(4)竖直向下移动卡片,改变了卡片的位置,同时也可能改变了两个拉力的大小和方向,不能单纯说明是因为力不在同一直线上导致卡片无法保持静止;A。
【分析】(1)采用如图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。小周分析发现,此时木块在水平方向处于三力平衡状态,不能满足实验要求。
(2)小周又采用如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明 二力平衡时,两个力的大小必须相等。
(3)同组的小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在 同一物体。
(4)为了探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上,小敏手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手后观察小卡片无法保持静止状态,于是小敏认为相互平衡的两个力需作用在同一直线上,请你指出小敏的实验中存在的问题:竖直向下移动卡片,改变了卡片的位置,同时也可能改变了两个拉力的大小和方向,不能单纯说明是因为力不在同一直线上导致卡片无法保持静止,针对小敏的实验中存在的问题下列改正步骤中正确的是手扶卡片,绕其中心使其在竖直平面内旋转90°,松手。
【解答】解:(1)采用如图甲所示装置,当左边悬挂100g钩码,右边悬挂150g钩码时,木块静止。此时木块在水平方向受到向左的拉力(由左边100g 钩码产生)、向右的拉力(由右边150g钩码产生)以及桌面对木块向左的摩擦力,所以木块处于三力平衡状态,不能满足实验要求。
(2)小周又采用如图乙所示的小车进行实验,在小车左、右两侧同时悬挂质量相等的钩码时,小车处于静止状态;改变其中一端钩码的质量,小车无法保持静止状态,由此说明:二力平衡时,两个力的大小必须相等。
(3)同组的小敏又提出了另一种实验方案:将乙装置中的小车换成小卡片,如图丙所示。将小卡片从中间剪开后,小卡片不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在同一物体上。
(4)小敏的实验中存在的问题是:竖直向下移动卡片,改变了卡片的位置,同时也可能改变了两个拉力的大小和方向,不能单纯说明是因为力不在同一直线上导致卡片无法保持静止。针对小敏的实验中存在的问题,改正步骤中正确的是 A。手扶卡片,绕其中心使其在竖直平面内旋转 90°,松手。这样可以保持两个拉力大小和方向不变,只改变力的作用线是否在同一直线上,从而探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上。而B选项竖直移动左侧滑轮,使其与右侧滑轮在同一高度,松手,不能达到探究力是否在同一直线上的目的。
故答案为:(1)三;(2)二力平衡时,两个力的大小必须相等;(3)同一;(4)竖直向下移动卡片,改变了卡片的位置,同时也可能改变了两个拉力的大小和方向,不能单纯说明是因为力不在同一直线上导致卡片无法保持静止;A。
31.(6分)小东利用微小压强计、刻度尺和装有适量水的圆柱形塑料水桶进行“探究液体内部压强特点”的实验,
(1)实验前小东用手指轻轻按压探头的橡皮膜,观察U形管中液面高度是否变化,这么做的目的是: 检查压强计的气密性 ;
(2)小东想探究同种液体内部同一深度不同方向的压强是否相同。他将微小压强计的探头放入水中某一深度,改变 探头的方向 ,观察到微小压强计U形管两侧液面高度差不变;
(3)小东将探头先后放入圆柱形塑料水桶中的A、B两位置,实验现象如图甲、乙所示。由此可得结论: 同种液体中,液体深度越深,液体压强越大 。
(4)用丙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变,用此容器进行的两次实验,情形如图丁所示由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa < ρb,a、c两种液体密度的大小关系是ρa > ρc。
【答案】(1)检查压强计的气密性;(2)探头的方向;(3)同种液体中,液体深度越深,液体压强越大;(4)<;>。
【分析】(1)检查装置是否漏气时,用手轻轻按压几下橡皮膜,看液体能否灵活升降;
(2)(3)液体内部压强随着深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向压强相等,不同液体内部压强还与其密度有关;
(4)液体内部压强的大小与液体的深度、液体的密度有关。
【解答】解:(1)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)探究液体内部同一深度不同方向的压强是否相同时,需要控制液体的密度像,深度相同,改变探头的方向,观察到微小压强计U形管两侧液面高度差不变;
(3)根据甲、乙可知,液体的密度相同,深度不同,甲中U形管液面的高度差要小于乙中U形管液面的高度差,这说明A处的压强小于B处的压强,故结论为:同种液体中,液体深度越深,液体压强越大;
(4)如图丁左图所示,橡皮膜平整,则两侧液体压强相同,根据p=ρgh,左侧a液体深度较大,则a液体密度较小,即ρa<ρb;而图丁右图所示,a的深度小,却压强大,故a的密度大,即ρc<ρa。
故答案为:(1)检查压强计的气密性;(2)探头的方向;(3)同种液体中,液体深度越深,液体压强越大;(4)<;>。
32.(3分)如图所示为“探究影响压力作用效果的因素”的实验情境。
(1)图甲、乙、丙所示实验中,压力作用效果的大小是通过比较 海绵的凹陷程度 来判断的。
(2)分析比较乙、丙两图可以得出的结论是: 在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度;(2)在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
【分析】(1)根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,用到的科学实验方法是转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法,据此分析回答。
【解答】解:(1)图甲、乙、丙所示实验中,由转换法,压力作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来判断的。
(2)乙、丙两图中压力相同,乙中受力面积小,压力作用效果明显,分析比较乙、丙两图可以得出的结论是:在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
故答案为:(1)海绵的凹陷程度;(2)在压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
33.(6分)如图是托里拆利实验将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中,管内水银会下降一段距离后静止,管的正上方没有水银的地方是 真空 (选填“空气”或“真空”)。若把管子倾斜,水银柱竖直高度差 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)用刻度尺量出玻璃管内外水银面的高度差为760mm,这说明此时外界的大气压 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压,实验管中若混入少量空气,测量结果会 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在装水的水槽内时,管中的水柱 不会 下降(选填“会”或“不会”),如果这时在管顶开一个小孔、水柱 会 向上喷出(选填“会”或“不会”)。
【答案】真空;不变;(1)等于;变小;(2)不会;会。
【分析】(1)在托里拆利实验中玻璃管水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,是大气压支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于水银柱所产生的压强,一个标准大气压强等于760mm汞柱产生的压强;
(2)做托里拆利实验时应选用密度大的水银;影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。
【解答】解:托里拆利实验中,将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中,水银下降后,上方没有水银的地方没有空气进入,处于真空状态。水银柱竖直高度差只与外界大气压的高低有关,大气压不变时水银柱竖直高度差也不变,所以管子倾斜后,水银柱的竖直高度差不变;
(1)根据托里拆利实验的结果及液体压强的特点可知,一个标准大气压强等于760mm汞柱产生的压强,管内外水银面高度差是760mm。这说明此时外界的大气压等于一个标准大气压;实验管中混入少量空气后,该部分空气产生的压强与水银面高度差产生的压强之和等于外界大气压强,因此得到的水银面高度差要小于760mm,测量结果变小。
(2)一个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水,可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为 10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降;当管顶开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到液面相平。
故答案为:真空;不变;(1)等于;变小;(2)不会;会。
34.(9分)小明同学设计了如图所示的实验步骤(甲、乙、丙),进行探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,图中物体A为长方体且各表面粗糙程度相同。
(1)实验中,小明同学用弹簧测力计 匀速直线 拉着物体A做匀速直线运动,目的是: 使木块所受摩擦力大小等于拉力 ;
(2)由实验步骤 乙、丙 可知:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)小明在实验中发现,使物体A做匀速直线运动的操作比较困难。于是小明将同一物体A如丁图所示的装置进行改进(图中长木板B的表面粗糙程度与甲、乙中的木板表面相同),该装置中长木板B 不需要 (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
(4)在实验过程中,有的同学认为:物体A在长木板B上运动时,所受滑动摩擦力大小均接触面积大小有关。请你利用图丁中的器材设计一个实验方案(可以画图辅助说明),验证此猜想是否正确并画出实验数据记录表格。
【答案】(1)匀速直线;木块所受的滑动摩擦力等于拉力大小;(2)乙、丙;(3)不需要;(4)要验证滑动摩擦力是否与接触面积的大小是否有关,则需要保证压力和接触面的粗糙程度相同,可以让木块不同面与木板接触,然后拉动木板,观察弹簧测力计的示数;见解答图。
【分析】(1)用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时,木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论;
(3)如丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,根据力的平衡分析;
(4)要探究滑动摩擦力的大小和物体接触面积大小的关系,需要控制压力的大小和接触面的粗糙程度均一定而改变接触面积的大小不同。
【解答】解:(1)用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动时,木块所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡的知识,滑动摩擦力大小等于拉力大小,可以通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力的大小;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,故应选择乙、丙进行实验;
(3)如丁图所示的实验装置,A相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动;
(4)要验证滑动摩擦力是否与接触面积的大小是否有关,则需要保证压力和接触面的粗糙程度相同,可以让木块不同面与木板接触,然后拉动木板,观察弹簧测力计的示数,实验数据表格如下:
。
故答案为:(1)匀速直线;木块所受的滑动摩擦力等于拉力大小;(2)乙、丙;(3)不需要;(4)要验证滑动摩擦力是否与接触面积的大小是否有关,则需要保证压力和接触面的粗糙程度相同,可以让木块不同面与木板接触,然后拉动木板,观察弹簧测力计的示数;见解答图。
五、科普阅读题(共4分)
35.(4分)阅读文章,回答问题。
输液中的物理知识
封闭瓶式输液装置如图1所示。首先将药液瓶A倒挂在输液架上,然后将进气管B插入瓶塞与药液连通。输液过程中,药液通过输液管C从瓶中流出,瓶内液面降低,于是气体从进气管B进入瓶内,维持瓶内气压稳定,使药液能够稳定的从输液管C流出。输液管C的下方设置有一个滴壶装置D,该装置能够帮助医生直观观察药液滴入的快慢,从而通过输液管上的控制器等调整输液的速度。此外,应对紧急情况时,也可以将新的药液直接注入滴壶装置D,从而对病情起到迅速缓解作用。
人体内血液的流动是连续的,图2为大动脉、小动脉、毛细血管、静脉的血管总截面积和血液流速的关系图,毛细血管总截面积最大,流速最慢。由于静脉总截面积比毛细血管小,因此血液流速度较大,而且静脉血直接流回心脏,因此选择静脉输液,药液可以及时随血液流走,输液速度可以较快。此外,由于血液粘滞性以及综合血液流速的关系,整个循环过程中,从大动脉、小动脉、毛细血管、静脉,血压是逐渐降低的,静脉血压小,有利于药液顺利流入血管,有利于针眼的愈合,这些也是选择静脉输液的原因之一。
设药液密度为ρ,输液时药瓶位置比输液扎针位置高h,大气压强为p0,扎针位置总压强为p0+ρgh,该值需高于静脉血压才能使药液进入静脉血管。
(1)进气管B的作用是 使一部分空气进入瓶内,增大瓶内的气压 ;
(2)导致静脉血压比毛细血管血压小的原因,与 C (选填下列选项中的字母,正确选项只有一个)物理现象的原理相同;
A.图钉的尖制作的十分尖锐
B.用吸管吸饮料
C.向两张纸中间吹气,纸会向中间靠拢
(3)某次输液的时候,药瓶的位置比人体输液扎针位置高约1m,药液的密度为1.1g/cm3,那么扎针位置总压强比大气压强高约 1.1×104 Pa;(g=10N/kg)
(4)在输液过程中,有时病人因为站立起来去厕所会出现血液倒流入输液管的情况,这时应立刻采取什么措施? 提高药瓶的高度 。
【答案】(1)使一部分空气进入瓶内,增大瓶内的气压;(2)C;(3)1.1×104;(4)提高药瓶的高度
【分析】(1)根据大气压的作用分析;
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小;
(3)根据液体压强公式计算药液产生的压强,药液对扎针处的压强p总=p0+p;
(4)根据p=ρgh分析。
【解答】解:(1)药液流出后,瓶内上方气体体积增大,气压减小,这时外面大气压通过管B把空气压入瓶内,瓶内气压增大,药水可以匀速滴出;
(2)已知“毛细血管总截面积最大,流速最慢。由于静脉总截面积比毛细血管小,因此血液流速度较大”,根据流体压强与流速的关系可知,静脉中的血压比毛细血管中的血压小。
A.图钉的尖做得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料是利用了大气压,故B不符合题意;
C.当向下垂的两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小;纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小,与静脉血压比毛细血管血压小的原因相同,故C符合题意;
(3)药液的密度为1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,比人体扎针位置高1m,则扎针位置药液产生的液体压强为:
p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×1m=1.1×104Pa;
药液对扎针处的压强p总=p0+p,则扎针位置药液的液体压强与大气压强之差为:
Δp=p总﹣p0=p0+p﹣p0=p=1.1×104Pa;
(4)在输液过程中,有时病人因为站立起来去厕所会出现血液倒流入输液管的情况,这是因为站起来后液柱的高度变小,根据p=ρgh可知,采取的方法是:提高药瓶的高度。
故答案为:(1)使一部分空气进入瓶内,增大瓶内的气压;(2)C;(3)1.1×104;(4)提高药瓶的高度。
六、计算题(共8分,35、36题各4分)
36.(4分)某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力FN跟拉力FT的关系”。如图甲所示,他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个系有细线的边长为10cm的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,再用数字测力计竖直向上拉合金块。他们根据实验数据绘制了FN随FT变化的图像,如图乙所示。
(1)计算合金块受到的重力G;
(2)当FT=14.5N时,计算合金块对电子秤产生的压强p。
【答案】(1)合金块受到的重力为16N;
(2)当FT=14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为150Pa。
【分析】(1)对合金块受力分析可知,受到竖直向上的拉力FT和支持力FN、竖直向下重力G作用处于平衡状态,竖直向下重力G作用处于平衡状态,由图乙可知,支持力FN跟拉力FT的关系是一次函数,可设为FN=kFT+b,从图像中读出两组数据代入,然后联立等式即可求出表达式;根据表达式求出FT=0N时的FN,此时物体受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,据此求出合金块受到的重力;
(2)根据支持力FN跟拉力FT的关系式求出FT=14.5N时的支持力,合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,二力大小相等,根据S=L2求出合金块的底面积,利用p=求出合金块对电子秤产生的压强。
【解答】解:(1)对合金块受力分析可知,受到竖直向上的拉力FT和支持力FN、竖直向下重力G作用处于平衡状态,
由图2可知,支持力FN跟拉力FT的关系是一次函数,可设为FN=kFT+b,
把FN=12N、FT=4N和FN=2N、FT=14N代入可得:
12N=k×4N+b,2N=k×14N+b,
联立等式可得:k=﹣1,b=16N,
则FN=﹣FT+16N,
当FT=0N时,FN=16N,此时物体受到的支持力和重力是一对平衡力,二力大小相等,
则合金块受到的重力G=FN=16N;
(2)当F′T=14.5N时,F′N=﹣F′T+16N=﹣14.5N+16N=1.5N,
因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,
所以,金块对电子秤的压力F=F′N=1.5N,
合金块的底面积S=L2=(10cm)2=100cm2=10﹣2m2,
合金块对电子秤产生的压强p===150Pa。
答:(1)合金块受到的重力为16N;
(2)当FT=14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为150Pa。
37.(4分)如图所示,将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住,然后竖直插入水中24cm深处。请你求出:
(1)此时水对塑料片向上的压强是多大?
(2)保持玻璃管在水中深度不变,向管中缓缓倒入某种液体,当该液面高出水面6cm时,塑料片刚好下沉,则该液体的密度是多少?(塑料片质量不计,g=10N/kg)
【答案】(1)此时水对塑料片向上的压强是2400Pa;
(2)该液体的密度是0.8×103kg/m3。
【分析】(1)知道液体的深度和密度,根据液体压强公式进行计算。
(2)塑料片质量不计,当塑料片刚好下沉时,塑料片受到水向上的压强和液体向下的压强相等,据此利用液体压强公式列出等式可求出液体的密度。
【解答】解:(1)由图可知,塑料片在水中的深度h1=24cm=0.24m,
则水对塑料片向上的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa;
(2)向管中缓缓倒入某种液体,当该液面高出水面6cm时,玻璃管内液体的深度h2=24cm+6cm=30cm=0.3m,
塑料片质量不计,当塑料片刚好下沉时,塑料片受到水向上的压强和液体向下的压强相等,
则有ρ水gh1=ρ液gh2,
所以该液体的密度:ρ液===0.8×103kg/m3。
答:(1)此时水对塑料片向上的压强是2400Pa;
(2)该液体的密度是0.8×103kg/m3。
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