期末考试模拟测试卷01-2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲(鲁科版2024)
2025-05-15
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.05 MB |
| 发布时间 | 2025-05-15 |
| 更新时间 | 2025-05-15 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-05-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52116524.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
八年级下册物理期末考试模拟测试卷01(原卷版)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
测试范围:鲁科版(2024): 八年级下册第6~10章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
2.如图,蚂蚁从A 处经B 处爬到C处的过程,蚂蚁重力的大小( )
A.保持不变 B.先变大后变小 C.先变小后不变 D.先变大后不变
3.小白周末体验蹦极,从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1,该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2(空气阻力不计),下列分析正确的是( )
A.整个过程中,小白都只受重力 B.过程中,小白所受重力等于弹力
C.过程中,小白的机械能不变 D.过程中,小白的机械能不变
4.如图所示,一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点,下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接,重物A静止于地面上,设A、B两重物的重力分别为和,此时弹簧测力计的示数为,忽略绳重与摩擦,下列说法正确的是( )
A.地面对重物A的支持力大小为 B.滑轮的重力大小为
C.弹簧测力计的示数 D.细绳受到的拉力大小为
5.如图所示是端午节划龙舟比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.以鼓为参照物,龙舟是运动的
B.向后划桨使龙舟向前运动,说明物体间力的作用是相互的
C.某运动员受到的重力与运动员对龙舟的压力是一对平衡力
D.停止划桨后,龙舟由于受到惯性的作用会继续向前运动一段距离
6.杆秤是我国古代劳动人民在长期生产实践中发明的简单而精巧的衡器。同学们自制了一个杆秤如图所示,将秤钩固定在C点,秤钩上不挂重物且无秤砣时,提纽移至A点杆秤恰好水平平衡,测得CA=4cm。当在秤钩上挂上重物时,将秤砣移至B点使杆秤水平平衡,AB=24cm,所用秤砣质量为0.5kg。以下说法正确的是( )
A.自制杆秤的零刻度线在A点右侧
B.称重时利用了杠杆平衡条件,此时重物的质量为3kg
C.因杆粗细不均匀,秤的刻度线分布也不均匀
D.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更小的秤砣
7.有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm²,B的高为8cm、底面积为50cm²。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×10³Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×10³Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断错误的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为2N B.B的密度为3.0g/cm³
C.p3∶p2=5∶2 D.p4=1.6×10⁴Pa
8.在如图所示的现象或事例中,关于压强的说法正确的是( )
A.图甲:瓶子倒置时瓶盖受到水的压力小于瓶子正立时瓶底受到水的压力
B.图乙:洗手间的下水管是利用流体中流速大的地方压力小的原理工作的
C.图丙:“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
D.图丁:墙上吸盘在挂上器具后不会掉下来,其原因是摩擦力大于重力
9.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出,t=0时,物块的下表面与容器底部接触且对容器底部没有压力,已知柱形容器的底面积200cm2,物块匀速上升的速度是6cm/s,拉力随时间的变化关系如图乙所示。不计圆柱体表面所沾水和细线体积,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.物块受到的最大浮力为3N
B.物块上表面所受的液体压强最大为1800Pa
C.当t=2s时,水对容器底部的压力为38N
D.物体完全出水后,相对于浸没时,柱形容器对桌面的压强变化量为250Pa
10.如图所示,底面积为200cm2的柱状木块通过细线悬挂放在底面积为500cm2的圆柱形容器中,木块对容器底刚好没有压力,倒入1.8kg水后,绳子拉力变成原来;再将绳子向上缓慢提升1.5cm,绳子对木块的拉力为( )
A.3N B.4N C.6N D.9N
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分)
11.教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,以下判断正确的是( )
A.黑板擦受3个力作用 B.黑板擦受4个力作用
C.黑板擦所受力的施力物体是地球 D.黑板擦所受力的施力物体是地球和黑板
12.晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发,自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在点,质量为的配重固定悬挂在点,把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至点,使杆在水平位置平衡,如图所示。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。,取,关于该杠杆密度计,以下说法正确的是( )
A.水桶悬挂点越靠近点,对应的液体密度值越大
B.在图中,则配重的密度约为
C.杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D.要想增大该密度计测得的最大密度值,则可增大配重的质量
13.蜡的密度为0.9×103kg/m3,如图所示,把一个体积为100cm3的蜡球放入盛满水的溢水杯中,溢出54g的水(g取10 N/kg)。下列有关说法正确的是( )
A.蜡球受到的浮力为0.54N
B.蜡球的质量为0.54kg
C.蜡球是实心的
D.蜡球是空心的,空心部分的体积为4×10-5m3
14.将一方形容器放置在水平桌面上,用一竖直隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一圆形小孔用薄膜封闭。现将两种不同的液体分别注入左右两侧,液面如图所示时,薄膜恰好不发生形变。下列说法中正确的是( )
A.左、右两侧液体对薄膜的压强相等
B.左、右两侧液体对容器底部的压力相等
C.左侧液体的密度大于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧的液体质量相等
15.2024年11月“雪龙2号”执行了中国第41次南极考察任务。“雪龙2号”船长约122.5m,船宽约22m。其动力来源于架油机,主机功率为13200kW;破冰区域的平均冰厚1.5m。()( )
A.在秦岭站开展卸货作业前后,船底所受液体压强不变
B.由密度小的海域驶向密度大的海域,破冰船所受浮力不变
C.若使用主机以0.75m/s的速度匀速破冰,受到的阻力是1.76×107N;
D.若破冰船以3.6km/h的速度匀速破冰,500s内清冰的质量约1.485×107kg
第Ⅱ卷 非选择题
三.非选择题(本题共12小题,共60分)
16.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,下列工具:①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤钓鱼竿、⑥瓶盖起子,其中属于省力杠杆的是 ,只有一个等臂杠杆,它是 。(均填序号)
17.《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图,其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10N,盐卤重100N,人施加的拉力为125N,10s内将桶和盐卤升高2m,此滑轮提升盐卤的机械效率为 ,拉力的功率为 W。
18.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的情况是 (选填“a点时大”“b点时大”或“一样大”),你判断的理由是 。
19.将一边长为10cm的立方体木块(木块不吸水),用轻绳(不可伸长)拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部,向足够高的容器中逐渐加水,如图甲所示,在这一过程中,木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示,由图可知木块的重力为 ,当h=20cm时剪断轻绳,当物块静止时水对容器底部的压强减小了 Pa。()
20.蓝田玉是我国四大名玉之一,如图所示是用蓝田玉制作的玉镯,点O为玉镯的重心,请画出玉镯所受重力的示意图。
21.小明在学校运动会上是仪仗队旗手,如图所示,他竖直举旗前进时,红旗受到风的水平阻力F2,其作用点可以看成在A点,若以B点为支点,请画出手对旗杆施加的最小动力F1及阻力F2的力臂。
22.小红了解到跳绳比赛需要一分钟达到180次才有机会进入最终的决赛,于是在同学的帮助下进行了测量,从起跳开始计时,到落地用时0.3s,经过0.1s再进行下一次起跳,每次跳起的高度为4cm。(g取10N/kg)
(1)假设跳绳整个过程是匀速的,试通过计算判断小红有没有机会进入最终的决赛;
(2)若小红的体重为50kg,试计算小红跳绳1min克服重力做功的功率。
23.重力为900N的建筑材料,放在工地的水平地面上。通过电动机用如图所示的滑轮组将建筑材料10s内匀速提升了1m,电动机拉动绳子的功率恒为120W。(不计绳重和摩擦)
(1)用该滑轮组提升建筑材料,机械效率是多少?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)该电动机拉动时,拉动速度调节范围为。该装置能实现的最大机械效率是多少?
24.中国完全自主研制的055型驱逐舰是中国第一款排水量超过万吨的主力驱逐舰,舰长183m、宽23m,满载时吃水深度为8m,排水量可达12500t。(g取10N/kg,海水密度取)
(1)求055型驱逐舰满载时所受的浮力。
(2)若一架总质量为13t的直升机为了执行侦察任务飞离驱逐舰,055型驱逐舰浸在水里的体积减小了多少?
25.如图所示,某实验小组在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,将同一小车从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验所探究物体的动能是指 (选填“小车”或“木块”)的动能;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是质量相同的物体,速度越大,动能 ;
(3)分析比较 两次实验,可探究出的结论是速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)小组的小亮设计了图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小。请你判断小亮的做法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
26.小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)图A中U形管压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,同时要检查装置的气密性。若用手指按压橡皮膜,发现形管两侧液柱的高度差变化很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)小明实验时的情形如图B、C、D、E所示:
①比较图B、C,小明想要探究的是液体压强与 的关系;
②保持图中探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图、所示,由此,可以初步得出实验结论:在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强 ;
(3)为了探究液体压强与液体密度关系,小明将金属盒放在两种液体的相同深度,发现形管左右两侧高度差对比不明显,为使实验现象更明显,可选择将液体 (选填“水”、“水银”或“酒精”)装入压强计的形管中(ρ水银>ρ水>ρ酒精);
(4)实验后,小明把一个容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板下部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭。如图所示,将甲、乙两种不同的液体分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,则甲乙两种液体的密度大小关系为: (选填“>”“=”或“<”),该容器 (选填“是”或“不是”)连通器。
27.阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
20
30
40
50
60
0.25
20
45
80
125
180
0.5
40
90
160
250
360
1.0
80
180
320
500
720
1.5
120
270
480
750
1080
2.0
160
360
640
1000
1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以 为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是 N,流速增大时,模型受到的升力变 ;
(3)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是 Pa;(取1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗?你的判断及理由是 ;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f= (比例系数用字母k表示),其中k= ;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究 。
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八年级下册物理期末考试模拟测试卷01(解析版)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
测试范围:鲁科版(2024): 八年级下册第6~10章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A.无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B.无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D.无人机下降过程中,货物的动能一定增大
【答案】B
【详解】A.无人机上升过程中,货物的质量不变,高度变大,货物的重力势能变大,故A错误;
B.无人机水平匀速飞行时,质量不变,速度不变,高度不变,动能不变,重力势能不变,货物的机械能不变,故B正确;
C.无人机在某一高度悬停时,货物的机械能等于其重力势能,不为零,故C错误;
D.无人机下降过程中,若速度变小,则货物的动能有可能变小,故D错误。
故选B。
2.如图,蚂蚁从A 处经B 处爬到C处的过程,蚂蚁重力的大小( )
A.保持不变
B.先变大后变小
C.先变小后不变
D.先变大后不变
【答案】A
【详解】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,重力的方向竖直向下,由可得,物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,所以蚂蚁沿着碗从A点爬到C点过程中,蚂蚁质量没有变,所以受到的重力也没变,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.小白周末体验蹦极,从静止开始自由下落至第一次到达最低点的过程如图1,该过程中蹦极绳的弹力与时间关系如图2(空气阻力不计),下列分析正确的是( )
A.整个过程中,小白都只受重力
B.过程中,小白所受重力等于弹力
C.过程中,小白的机械能不变
D.过程中,小白的机械能不变
【答案】C
【详解】A.据图2可知,t1~t2时间段内,绳子有拉力,因此时间段内,小白只受重力,t1~t2时间段内,小白受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,故A错误;
B.过程中,速度逐渐增大,此时小白受到的重力大于弹力,当时间为t2时,速度最大,此时重力与弹力相等,故B错误;
C.过程中,小白只受重力的作用,且不计空气阻力,不需要克服阻力做功,不存在能量损失,因此小白的机械能守恒,故C正确;
D.过程中,蹦极绳的弹力逐渐增大,该过程中小白的机械能转化为蹦极绳的弹性势能,因此小白的机械能减小,故D错误。
故选C。
4.如图所示,一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点,下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接,重物A静止于地面上,设A、B两重物的重力分别为和,此时弹簧测力计的示数为,忽略绳重与摩擦,下列说法正确的是( )
A.地面对重物A的支持力大小为 B.滑轮的重力大小为
C.弹簧测力计的示数 D.细绳受到的拉力大小为
【答案】B
【详解】D.图示滑轮为定滑轮,B在空中静止,由二力平衡得,细绳受到的拉力
故D错误;
A.细绳对A的拉力
A在竖直向下的重力和竖直向上的拉力、支持力的作用下,处于平衡状态,由二力平衡得,地面对重物A的支持力
故A错误;
C.弹簧测力计的示数
故C错误;
B.由于得,滑轮的重力
B正确。
故选B。
5.如图所示是端午节划龙舟比赛时的情景,下列说法正确的是( )
A.以鼓为参照物,龙舟是运动的
B.向后划桨使龙舟向前运动,说明物体间力的作用是相互的
C.某运动员受到的重力与运动员对龙舟的压力是一对平衡力
D.停止划桨后,龙舟由于受到惯性的作用会继续向前运动一段距离
【答案】B
【详解】A.以龙舟上的鼓为参照物,龙舟的位置没有发生改变,龙舟是静止的,故A错误;
B.向后划桨,桨给水一个向后的力,船向前运动,是因为力的作用是相互的,水给桨一个向前的反作用力,故B正确;
C.运动员受到的重力与运动员对龙舟的压力,二者方向相同,所以二者不是一对平衡力,故C错误;
D.停止划桨后,龙舟由于惯性会继续向前运动一段距离,惯性是物体自身的属性,不能说受到惯性的作用,故D错误。
故选B。
6.杆秤是我国古代劳动人民在长期生产实践中发明的简单而精巧的衡器。同学们自制了一个杆秤如图所示,将秤钩固定在C点,秤钩上不挂重物且无秤砣时,提纽移至A点杆秤恰好水平平衡,测得CA=4cm。当在秤钩上挂上重物时,将秤砣移至B点使杆秤水平平衡,AB=24cm,所用秤砣质量为0.5kg。以下说法正确的是( )
A.自制杆秤的零刻度线在A点右侧
B.称重时利用了杠杆平衡条件,此时重物的质量为3kg
C.因杆粗细不均匀,秤的刻度线分布也不均匀
D.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更小的秤砣
【答案】B
【详解】A.秤盘上不放重物且无秤砣时,提纽移至O点处杆秤恰好可以水平平衡,则O为其重心也为杆秤的支点;此时秤盘中无重物,若把秤砣悬挂在O点处,因秤砣对杆秤的拉力过支点,其力臂为0,杆秤仍平衡,由此可知该杆秤的零刻度线应该标在O点,故A错误;
B.杆秤的原理是杠杆平衡条件,由杠杆平衡条件可得
即
解得此时重物的质量,故B正确 ;
C.由杠杆平衡条件可得
可得,秤砣重力不变,左侧秤钩对杆秤的拉力的力臂不变,则秤砣对杆秤的拉力的力臂与物体重力成正比,所以秤的刻度线分布均匀,故C错误;
D.由杠杆平衡条件可得
所以要使该杆秤的量程变大,即增大,在力臂不变时,应该换用重力更大的秤砣,即换用质量更大的秤砣,故D错误。
故选B。
7.有A、B两个均匀实心圆柱体,A的高为5cm、底面积为20cm²,B的高为8cm、底面积为50cm²。若将它们按图甲、乙的方式放在水平桌面上,A对桌面的压强为p1=1.0×10³Pa,B对桌面的压强为p2;若按图丙的方式放置时,B对A的压强为p3=6.0×10³Pa,A对桌面的压强变为p4。下列判断错误的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力为2N B.B的密度为3.0g/cm³
C.p3∶p2=5∶2 D.p4=1.6×10⁴Pa
【答案】D
【详解】A.将A按图甲的方式放在水平桌面上,A对桌面的压力F1=p1SA=1.0×103Pa×20×10-4m2=2N
A的重力GA=F1=2N
故A正确,不符合题意;
B.若按图丙的方式放置时,B对A的压力F3=p3SA=6.0×103Pa×20×10-4m2=12N
B的重力GB=F3=12N
B的质量
B的密度
故B正确,不符合题意;
C.将B按图乙的方式放在水平桌面上,B对桌面的压强
所以p3∶p2=6.0×103Pa∶2.4×103Pa=5∶2
故C正确,不符合题意;
D.若按图丙的方式放置时,A对桌面的压强
故D错误,符合题意。
故选D。
8.在如图所示的现象或事例中,关于压强的说法正确的是( )
A.图甲:瓶子倒置时瓶盖受到水的压力小于瓶子正立时瓶底受到水的压力
B.图乙:洗手间的下水管是利用流体中流速大的地方压力小的原理工作的
C.图丙:“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则无法完成实验
D.图丁:墙上吸盘在挂上器具后不会掉下来,其原因是摩擦力大于重力
【答案】A
【详解】A.图甲中瓶子正立时瓶底受到水的压力等于水的重力,瓶子倒置时瓶底侧壁会分担一部分水的重力,所以倒立时瓶盖受到水的压力小于水的重力,故A正确;
B.图乙中的洗手间的下水管是利用连通器的原理工作的,故B错误;
C.图丙中“瓶吞鸡蛋”实验可以说明大气压的存在,若瓶子侧放则也可以完成实验,因为大气朝各个方向都有压强,故C错误;
D.图丁中吸盘在挂上碗勺后不会掉下来的原因是因为摩擦力的存在,摩擦力与重力在竖直方向上平衡,故D错误。
故选A。
9.如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出,t=0时,物块的下表面与容器底部接触且对容器底部没有压力,已知柱形容器的底面积200cm2,物块匀速上升的速度是6cm/s,拉力随时间的变化关系如图乙所示。不计圆柱体表面所沾水和细线体积,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.物块受到的最大浮力为3N
B.物块上表面所受的液体压强最大为1800Pa
C.当t=2s时,水对容器底部的压力为38N
D.物体完全出水后,相对于浸没时,柱形容器对桌面的压强变化量为250Pa
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,2s内物块完全浸没在液体中,此时弹簧测力计的示数为,物块受到的浮力最大,2s后物块开始露出水面,到t=3s时物块完全露出水面,此时弹簧测力计的示数即为物块的重力,即,根据称重法可知,物块受到的最大浮力为,故A错误;
B.由图乙可知,在0~2s时间内,物块刚好从容器底部上升到上表面与水面相平,物块匀速上升的速度是6cm/s,则2s内物块上升的高度为
t=0时,物块上表面在液体中的深度最深,所受的液体压强最大,为
故B错误;
C.物块由开始露出水面到完全露出水面共用时
则物块上升的高度为
物块的体积为
物块由开始露出水面到完全露出水面液面下降的高度为
则当t=2s时容器中液体的深度为
此时容器底部受到的水对它的压强为
则水对容器底部的压力为
故C正确;
D.物体完全出水后,相对于浸没时,柱形容器对桌面的压强变化量为
故D错误。
故选C。
10.如图所示,底面积为200cm2的柱状木块通过细线悬挂放在底面积为500cm2的圆柱形容器中,木块对容器底刚好没有压力,倒入1.8kg水后,绳子拉力变成原来;再将绳子向上缓慢提升1.5cm,绳子对木块的拉力为( )
A.3N B.4N C.6N D.9N
【答案】D
【详解】倒入1.8kg水后,水的体积
原来拉力F=G,倒入1.8kg水后,绳子拉力变成原来,所以
浮力,水的总体积S容h浸=V水+Sh浸,即500cm3×h浸=1800cm3+200cm2×h浸
则h浸=6cm,木块受到的浮力
木块的重力
将绳子向上缓慢提升1.5 cm,木块上升1.5 cm,木块上升后,水的高度减少,新的浸入深度为h浸1= 6cm -Δh -1.5cm =4.5cm-Δh
总水量不变,所以500cm²×(6cm-Δh)=1800cm3+200×(4.5cm-Δh)
解得Δh=1cm,浸入深度h浸1=4.5cm-1cm=3.5cm
受到的浮力
绳子的拉力F拉=G-F浮1=16N-7N=9N
故选D。
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分)
11.教室里,磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来,如图所示。根据题中信息,以下判断正确的是( )
A.黑板擦受3个力作用
B.黑板擦受4个力作用
C.黑板擦所受力的施力物体是地球
D.黑板擦所受力的施力物体是地球和黑板
【答案】BD
【详解】AB.磁性黑板擦在竖直金属黑板上静止,处于平衡状态,则竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力;水平方向受到黑板对黑板擦向右的吸引力和水平向左的支持力,即受到4个力的作用。故A错误,B正确;
CD.黑板擦所受重力的施力物体是地球,摩擦力、吸引力、支持力的施力物体都是黑板,故C错误,D正确。
故选BD。
12.晓彤受《天工开物》中桔槔汲水启发,自制了“杠杆密度计”,将一轻质细硬杆固定在点,质量为的配重固定悬挂在点,把不计质量的塑料桶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至点,使杆在水平位置平衡,如图所示。在塑料水桶中分别装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点对应液体密度的刻度值。,取,关于该杠杆密度计,以下说法正确的是( )
A.水桶悬挂点越靠近点,对应的液体密度值越大
B.在图中,则配重的密度约为
C.杠杆密度计上的刻度值是均匀分布的
D.要想增大该密度计测得的最大密度值,则可增大配重的质量
【答案】AD
【详解】A.水桶悬挂点越靠近点,左侧阻力与阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,即桶的总重增加,桶内液体的质量变大,液体的体积不变,根据可知,液体的密度变大,故A正确;
B.在图中,即,根据杠杆平衡条件可得
解得
化简得
配重的密度,题目没有给出配重的体积和桶的体积,所以无法求出配重的密度,故B错误;
C.由杠杆平衡条件可得
解得,与L2成反比 ,因此刻度不是均匀分布的,故C错误;
D.根据可知,要增大密度计的最大密度值,可以增加配重的质量m,故D正确。
故选AD。
13.蜡的密度为0.9×103kg/m3,如图所示,把一个体积为100cm3的蜡球放入盛满水的溢水杯中,溢出54g的水(g取10 N/kg)。下列有关说法正确的是( )
A.蜡球受到的浮力为0.54N
B.蜡球的质量为0.54kg
C.蜡球是实心的
D.蜡球是空心的,空心部分的体积为4×10-5m3
【答案】AD
【详解】A.根据阿基米德原理,蜡球在水中受到的浮力,故A正确;
B.蜡球在水中处于漂浮状态,此时,故蜡球的质量,故B错误;
CD.假设蜡球是实心的,其体积,因此蜡球是空心的,空心部分的体积,故C错误,D正确。
故选AD。
14.将一方形容器放置在水平桌面上,用一竖直隔板将其分成左、右两部分,右侧部分横截面积是左侧的2倍,隔板底部有一圆形小孔用薄膜封闭。现将两种不同的液体分别注入左右两侧,液面如图所示时,薄膜恰好不发生形变。下列说法中正确的是( )
A.左、右两侧液体对薄膜的压强相等
B.左、右两侧液体对容器底部的压力相等
C.左侧液体的密度大于右侧液体的密度
D.容器中左、右两侧的液体质量相等
【答案】AC
【详解】A.液体压强的大小是通过橡皮膜的凸起体现出来的,左、右两侧分别注入两种不同液体,液面在图中位置时,橡皮膜恰好不发生形变,说明左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,故A正确;
B.左、右两侧液体对橡皮膜的压强相等,而橡皮膜位于隔板底部,所以左、右两侧液体对容器底部的压强相等,右侧部分横截面积是左侧的2倍,根据F=pS可知,右侧液体对容器底的压力是左侧液体对容器底的压力的2倍,故B错误;
C.左、右两侧液体对容器底部的压强相等,而左侧液体的深度小于右侧液体的深度,根据可知,左侧液体的密度大于右侧液体密度,故C正确;
D.由于隔板左、右两侧的形状都是长方体,容器对底部的压力等于液体的重力,左侧液体对容器底的压力小于右侧液体对容器底的压力,则左侧液体的重力小于右侧液体的重力,故左侧液体的质量小于右侧液体的质量,故D错误。
故选AC。
15.2024年11月“雪龙2号”执行了中国第41次南极考察任务。“雪龙2号”船长约122.5m,船宽约22m。其动力来源于架油机,主机功率为13200kW;破冰区域的平均冰厚1.5m。()( )
A.在秦岭站开展卸货作业前后,船底所受液体压强不变
B.由密度小的海域驶向密度大的海域,破冰船所受浮力不变
C.若使用主机以0.75m/s的速度匀速破冰,受到的阻力是1.76×107N;
D.若破冰船以3.6km/h的速度匀速破冰,500s内清冰的质量约1.485×107kg
【答案】BCD
【详解】A.在秦岭站开展卸货作业后,船的总质量减小,吃水深度减小,船底所处深度减小,根据液体压强公式,船底所受液体压强减小,故A不符合题意;
B.破冰船始终漂浮,浮力等于重力。由密度小的海域驶向密度大的海域时,虽然海水密度变化,但船的重力不变(未装卸货物),故所受浮力不变;故B符合题意;
C.当船匀速破冰时,牵引力F等于阻力f。根据功率公式P=Fv,可得:
,故C符合题意;
D.速度3.6km/h=1m/s
500s内破冰船行驶距离s=v1t=1m/s×500s=500m,破冰体积=长×宽×厚=500m×22m×1.5m=1.65×104m3
冰的密度取0.9×103kg/m3,清冰质量m=ρV=0.9×103kg/m3×1.65×104m3=1.485×107kg,故D符合题意。
故选BCD。
第Ⅱ卷 非选择题
三.非选择题(本题共12小题,共60分)
16.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,下列工具:①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤钓鱼竿、⑥瓶盖起子,其中属于省力杠杆的是 ,只有一个等臂杠杆,它是 。(均填序号)
【答案】 ②④⑥ ①
【详解】[1]扳手、羊角锤和瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂是省力杠杆;镊子和钓鱼杆在使用时,动力臂小于阻力臂是费力杠杆。所以属于省力杠杆的是扳手、羊角锤和瓶盖起子,故填②④⑥。
[2]天平在使用时,动力臂等于阻力臂是等臂杠杆。
17.《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图所示为从井中汲卤的示意图,其中A相当于现在的定滑轮。已知盐卤桶重10N,盐卤重100N,人施加的拉力为125N,10s内将桶和盐卤升高2m,此滑轮提升盐卤的机械效率为 ,拉力的功率为 W。
【答案】 80% 25
【详解】[1]使用定滑轮不省距离不费距离,即s=h=2m
人做的有用功为
总功为
此滑轮提升盐卤的机械效率为
[2]拉力的功率为
18.如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的情况是 (选填“a点时大”“b点时大”或“一样大”),你判断的理由是 。
【答案】 b点时大 水流至b点时流速较大,压强较小,气泡膨胀体积变大
【详解】[1][2]一圆形水管左粗右细,因流量不变,水流至b点时流速较大,压强较小,气泡膨胀体积变大;即气泡经过a、b两点时体积大小的情况是b点时大。
19.将一边长为10cm的立方体木块(木块不吸水),用轻绳(不可伸长)拴在底面积为200cm2的薄壁容器底部,向足够高的容器中逐渐加水,如图甲所示,在这一过程中,木块受到的浮力F随水深度h变化的图像如图乙所示,由图可知木块的重力为 ,当h=20cm时剪断轻绳,当物块静止时水对容器底部的压强减小了 Pa。()
【答案】 8N 100
【详解】[1]据图可知,0~8cm时随水深度h变化木块进入水中的体积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,且木块最终会漂浮在水面上,当深度h=8cm时,木块受到的浮力开始不变,说明此时木块漂浮,则其受到的浮力刚好和重力相等,可得木块的重力为8N。
[2]据图可知,当h=20cm时木块受到的浮力不变,说明木块此时完全浸没,剪断轻绳,木块最终漂浮,浮力等于重力,该过程中浮力减小量为
由于力的作用是相互的,因此物块静止时木块对水的压力减小量与减小的浮力大小相等,容器是规则的,则水对容器底部的压力减小量为
水对容器底部的压强减小了
20.蓝田玉是我国四大名玉之一,如图所示是用蓝田玉制作的玉镯,点O为玉镯的重心,请画出玉镯所受重力的示意图。
【答案】
【详解】重力的作用点在蓝田玉的重心上,方向竖直向下,过重心竖直向下画一条带有箭头的线段,如图所示:
21.小明在学校运动会上是仪仗队旗手,如图所示,他竖直举旗前进时,红旗受到风的水平阻力F2,其作用点可以看成在A点,若以B点为支点,请画出手对旗杆施加的最小动力F1及阻力F2的力臂。
【答案】
【详解】B点为支点,过B点作阻力的垂线,即为阻力的力臂;在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,可知最长的动力臂为BC,即过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力,因阻力使杠杆顺时针转动,故动力使杠杆逆时针转动,所以动力的方向应该水平向右,如下图所示:
22.小红了解到跳绳比赛需要一分钟达到180次才有机会进入最终的决赛,于是在同学的帮助下进行了测量,从起跳开始计时,到落地用时0.3s,经过0.1s再进行下一次起跳,每次跳起的高度为4cm。(g取10N/kg)
(1)假设跳绳整个过程是匀速的,试通过计算判断小红有没有机会进入最终的决赛;
(2)若小红的体重为50kg,试计算小红跳绳1min克服重力做功的功率。
【答案】(1)小红没有机会进入最终的决赛
(2)50W
【详解】(1)由题可知,跳一次绳的时间
则1min跳绳的次数
所以小红没有机会进入最终的决赛。
(2)由题可知,跳一次绳重心上升的高度
则跳一次绳克服重力所做的功
整个过程小红克服重力做的总功
小红跳绳1min克服重力做功的功率
23.重力为900N的建筑材料,放在工地的水平地面上。通过电动机用如图所示的滑轮组将建筑材料10s内匀速提升了1m,电动机拉动绳子的功率恒为120W。(不计绳重和摩擦)
(1)用该滑轮组提升建筑材料,机械效率是多少?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)该电动机拉动时,拉动速度调节范围为。该装置能实现的最大机械效率是多少?
【答案】(1)75%
(2)300N
(3)92.5%
【详解】(1)滑轮组将建筑材料10s内匀速提升了1m,则建筑材料上升的速度为
由图可知,滑轮组承重绳子股数n=2,则绳子自由端移动的速度为
电动机拉动绳子的功率恒为120W,由公式
可知,电动机拉动绳子的力为
用该滑轮组提升建筑材料,机械效率为
(2)不计绳重和摩擦,建筑材料提升1m,做的有用功为
总功为
克服动滑轮重力做的额外功为
动滑轮的重力为
(3)由公式
可知,用该装置提升建筑材料的重力越大时,机械效率越高,电动机功率恒定为120W,根据公式
可知,当速度最小为0.06m/s时,拉力最大,可拉动建筑材料的重力最大,此时该装置的机械效率最高。由公式
可知,此时电动机的拉力为
此时,拉动建筑材料的重力为
则该装置的最大机械效率为
24.中国完全自主研制的055型驱逐舰是中国第一款排水量超过万吨的主力驱逐舰,舰长183m、宽23m,满载时吃水深度为8m,排水量可达12500t。(g取10N/kg,海水密度取)
(1)求055型驱逐舰满载时所受的浮力。
(2)若一架总质量为13t的直升机为了执行侦察任务飞离驱逐舰,055型驱逐舰浸在水里的体积减小了多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由阿基米德原理可得,055型驱逐舰满载时所受的浮力
(2)因直升机飞离驱逐舰前后驱逐舰始终漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以直升机飞离驱逐舰后所受浮力的减少量
由可得,055型驱逐舰浸在水里的体积减小量
25.如图所示,某实验小组在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,将同一小车从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)本实验所探究物体的动能是指 (选填“小车”或“木块”)的动能;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是质量相同的物体,速度越大,动能 ;
(3)分析比较 两次实验,可探究出的结论是速度相同的物体,质量越大,动能越大;
(4)小组的小亮设计了图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小。请你判断小亮的做法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
【答案】(1)小车
(2)越大
(3)甲、丙
(4) 不合理 没有控制水平面的粗糙程度相同
【详解】(1)根据题意可知,实验中探究小车的动能,即小车撞击木块时的动能的大小。
(2)分析比较甲、乙两次实验,小车的质量不变,到达水平面的速度不同,甲图中小车到达水平面的速度较大,木块被撞击时运动的距离较大,动能较大,可以得到质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(3)探究动能与质量的关系时,需要控制速度相同,质量不同,故需要对比甲、丙两次实验;根据实验数据可知,速度相同的物体,质量越大,动能越大。
(4)[1][2]用图丁、戊所示的装置探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,不能保证运动的距离越远,做功越多,动能越大,故这种方法是不合理的。
26.小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)图A中U形管压强计在使用前,需观察U形管两侧液面是否相平,同时要检查装置的气密性。若用手指按压橡皮膜,发现形管两侧液柱的高度差变化很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)小明实验时的情形如图B、C、D、E所示:
①比较图B、C,小明想要探究的是液体压强与 的关系;
②保持图中探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图、所示,由此,可以初步得出实验结论:在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强 ;
(3)为了探究液体压强与液体密度关系,小明将金属盒放在两种液体的相同深度,发现形管左右两侧高度差对比不明显,为使实验现象更明显,可选择将液体 (选填“水”、“水银”或“酒精”)装入压强计的形管中(ρ水银>ρ水>ρ酒精);
(4)实验后,小明把一个容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板下部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭。如图所示,将甲、乙两种不同的液体分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,则甲乙两种液体的密度大小关系为: (选填“>”“=”或“<”),该容器 (选填“是”或“不是”)连通器。
【答案】(1)差
(2) 深度 相同
(3)酒精
(4) > 不是
【详解】(1)用手指按压橡皮膜,U形管两侧液柱的高度差变化很小,说明橡皮膜所受的压强不能传递到U形管上,则该压强计的气密性较差。
(2)[1]图B和C中,探头置于同种液体的不同深度,U形管两端液柱的高度差不同,可探究液体压强与液体深度的关系。
[2]图C中,探头在水中的深度不变,方向改变,变为向前或向上,U形管两侧液柱高度差相同,说明在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强相同。
(3)金属盒放在两种液体中的相同深度,U形管左右两侧高度差对比不明显,据,为了使实验现象更明显,可在U形管中装入密度较小的酒精,则受到相同压强时,其高度差较大。
(4)[1]图F中,橡皮膜恰好相平,说明左右两边的液体对橡皮膜的压强相同,而至橡皮膜处,甲液体的深度比乙液体的小,据知,甲液体的密度比乙液体的大。
[2]该容器上端开口,下端不连通,不是连通器。
27.阅读短文,回答问题:
风洞实验
风洞是通过人工产生和控制气流进行空气动力学实验的重要设备,在航空航天、汽车制造、建筑工程、船舶设计以及体育运动等众多领域都发挥着无可替代的重要作用。
如图甲所示,风洞的主体结构是一条修长笔直的管道,管道内安装有高性能的风扇,风扇叶片能够以不同的转速运转,从而产生稳定且速度可控的气流。将带有压力传感器的支架固定在风洞底部,飞机模型固定在支架上,打开风扇,并改变气流速度,获得压力大小F与气流速度v的关系如图乙所示。
飞机升力的来源之一是飞机的机翼。机翼上、下表面形状不同,使得气流速度不同,由此产生压强差。压强差的大小可以用公式计算,其中为空气密度,v1和v2分别为上、下表面的流速。一般情况下,气流经过机翼上、下表面时,速度会变为原来的1.1倍和0.9倍。
飞机升力的另一来源是飞机的迎角。迎角是机翼轴线与气流方向的夹角,如图丙所示。保持气流速度和方向不变,改变迎角,获得升力大小与迎角的关系如图丁所示。
飞机飞行时还会受到较大的空气阻力,阻力f的大小主要与两个因素有关:①飞机正面投影面积S;②飞机飞行速度v。研究人员在风洞中通过模拟实验得到下表所示数据。
20
30
40
50
60
0.25
20
45
80
125
180
0.5
40
90
160
250
360
1.0
80
180
320
500
720
1.5
120
270
480
750
1080
2.0
160
360
640
1000
1440
(1)当气流吹过飞机模型时,以 为参照物,飞机模型是运动的;
(2)由图乙可知,模型受到的重力是 N,流速增大时,模型受到的升力变 ;
(3)当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是 Pa;(取1.2kg/m3)
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,请在图乙中画出此过程中压力大小F与流速v的关系图像;
(5)飞机飞行时,迎角越大越好吗?你的判断及理由是 ;
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,要保持飞机所受升力不变,应使仰角 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(7)由表格数据可以推导出f与S及v的关系式:f= (比例系数用字母k表示),其中k= ;
(8)如果你有机会开展风洞实验,请写出一个你想进行的探究 。
【答案】(1)气流
(2) 11 大
(3)2.16
(4)
(5)不是,由图丁可知,当迎角大于15°后,升力会快速变小
(6)减小
(7) kSv2 0.2N•s2/m4
(8)汽车车内噪音与行驶速度的关系
【详解】(1)当气流吹过飞机模型时,以气流为参照物,飞机模型的位置发生改变,则飞机模型是运动的。
(2)[1]由图乙可知,当气流速度为0时,传感器受到的压力为11N,此时传感器受到的压力等于模型的重力,则模型受到的重力是11N。
[2]流速增大时,模型上表面空气流速变大,压强变小,模型受到的升力变大。
(3)由图得,当流速为3m/s时,机翼上下表面的压强差是
(4)若将图甲中飞机模型取下,替换成下图所示翼状模型。此模型重力是10N,上下结构对称。使迎角为0°,打开风扇并改变气流速度,此时上下表面的气体流速相同,上下表面的气压相同,翼状模型对支架的压力等于翼状模型的重力10N,此过程中压力大小F不随流速的改变而改变,如图所示:
(5)由图丁可知,当迎角大于15°后,升力会快速变小,故飞机飞行时,迎角不是越大越好。
(6)若一架飞机在以5°仰角飞行时,正前方突然吹来强风,飞机上下表面的流速差变大,飞机受到的升力变大,由图丁得,迎角小于15°,迎角越小,升力越小,则要保持飞机所受升力不变,应使仰角减小。
(7)[1][2]由表格中数据得,当S不变时,f扩大的倍数与v扩大的倍数的平方相同;当v不变时,f扩大的倍数与S扩大的倍数相同,则可设
当速度为、时
则
(8)如果你有机会开展风洞实验,可以进行的探究有汽车车内噪音与行驶速度的关系;汽车高速行驶时对地面压力的变化;高层建筑晃动情况与风速的关系;轮船受到的阻力与船头形状的关系;大风条件下轮船平稳航行的方法;速度滑冰头盔受到的阻力与头盔形状和材料的关系等。
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