内容正文:
延庆区2024-2025学年度第二学期期中试卷
八年级物理
第一部分
一、单项选择题(下列各题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 米(m) B. 秒(s) C. 牛顿(N) D. 帕斯卡(Pa)
2. 图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹
B. 打球时用力握紧球拍
C. 给轴承安装上滚珠
D. 运动员手上涂防滑粉
3. 图所示的实例中,主要说明力可以改变物体形状的是( )
A. 用力将跳板压弯 B. 用力推动购物车
C. 用力将篮球投出 D. 用力将门拉开
4. 如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖 B. 提物器手持部分较宽
C. 铁轨铺在枕木上 D. 滑雪板做得较宽
5. 下列物体中,其运动状态没有改变的是( )
A. 匀速转弯的火车 B. 加速下落的冰雹
C. 加速上升的火箭 D. 在平直轨道上匀速前进的列车
6. 小红要在学校的竖直墙壁上贴一张长方形的植树节海报,她利用铅垂线来检查海报是否贴正。如图所示,海报的长边与铅垂线不平行。为了把海报贴正,她应该( )
A. 把海报左边调高一些
B. 换用质量更大的铅锤
C. 调整海报,使海报的长边与铅垂线平行
D. 调整铅垂线,使铅垂线与海报底边垂直
7. 下列事例与惯性无关的是( )
A. 汽车刹车时乘客向前倾倒 B. 交通规则中注明行车时请系好安全带
C. 抛出去的石子仍能向前运动 D. 从果树上掉下来的苹果速度越来越大
8. 同一直线上的两个力,同时作用在一个物体上,已知其中一个力是300N,合力是500N,则另一个力( )
A. 一定等于200N B. 一定小于200N
C. 一定大于800N D. 可能等于800N
9. 在体育课上,小明用胳膊将排球竖直向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法正确的是( )
A. 排球能继续上升,是由于排球具有惯性
B. 排球在上升过程中,排球的运动状态不变
C. 排球在上升过程中,排球所受合力的方向竖直向上
D. 排球在上升到最高点时,排球受到平衡力的作用
10. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
11. 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物块向下、向上的压力分别为和,下列说法正确的是( )
A. 由于物块静止不动,、是一对平衡力
B. 和的合力大小大于物块受到的浮力大小
C. 和的合力大小等于物块受到的重力大小
D. 物块受向下的压力、向上的压力、重力、浮力的作用
12. 如图所示,在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的烧杯中,分别装有质量相等的两种液体。液体中的A、B两点在同一条水平线上。甲、乙两个烧杯对桌面的压强分别为p甲、p乙,液体对A、B两点产生的压强分别为pA、pB.下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙,pA>pB B. p甲=p乙,pA<pB
C. p甲=p乙,pA=pB D. p甲=p乙,pA>pB
二、多项选择题(下列每小题四个选项中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题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)
13. 关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B. 图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C. 图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D. 图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
14. 小京进行了验证阿基米德原理的实验,其正确操作过程如图所示,图中、、、分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. 物块受到的浮力
B. 表明物块受到的重力减小了
C. 物块排开的液体受到的重力
D. 若,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
15. 如图所示,将物体A挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩下端并处于静止状态。物体A的重力为G,物体A所受弹簧测力计的拉力为F1,物体A 对弹簧测力计的拉力为F2,下列说法正确的是( )
A. G与F1是一对相互作用力 B. G与F1是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D. F1与F2是一对平衡力
第二部分
三、实验探究题(共28分,16、19题各4分,17、18、21、23题各3分,20题2分,2题6分)
16. 按要求完成实验。
(1)如图甲中所示的弹簧测力计的示数是_____N。
(2)如图乙所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境,此时他所受重力的方向是沿图中_____向下的方向(选填“”、“”或“”。其中,垂直于滑雪板,沿竖直方向,平行于滑雪板)。
(3)如图丙所示的是一种连体花瓶,在任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了_____原理。
(4)如图丁所示为某同学利用塑料瓶等器材制作的潜艇模型。当通过进排气孔向瓶中吹气时,潜艇模型将_____(选填“下沉”或“上浮”)。
17. 在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小明设计了如图所示的实验方案:
(1)如图甲、乙、丙所示的实验中,通过观察海绵的_____比较压力的作用效果;
(2)比较_____两图所示的实验现象,可以得出压力作用效果与压力大小有关;
(3)比较图乙、丙的实验现象可得:压力的作用效果与_____有关。
18. 小庆利用如图所示的装置做了如下实验,取一物块,三次都用该物块将弹簧装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道面上由静止开始运动。每次水平轨道面的光滑程度不同,以改变物块在水平轨道面上受到的阻力大小,比较物块三次在水平轨道面上的运动距离,得出水平轨道面越光滑物块运动的距离越远。
(1)上述实验探究的问题是阻力大小对物体_____的影响;
(2)三次实验中,物块都将弹簧压缩至相同形变量处,这样做的目的是为了控制_____相同;
(3)由上述实验推测,若小车在水平轨道上所受的阻力为零,它将_____(选填“停止运动”或“一直运动”)。
19. 小军同学用天平和量筒测量某种金属块的密度,他进行了以下操作:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处,发现指针偏向分度盘中央右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,应将平衡螺母向_____端移动;
(2)用调节好的天平测金属块的质量,平衡时砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,金属块的质量是_____;
(3)向量筒中装适量水,读出此时水的体积为,放入金属块后液面如图丙所示,则金属块的体积是_____;
(4)通过计算,得出金属块的密度是_____。
20. 如图所示的是小阳探究二力平衡条件的实验装置。
(1)实验中他是通过观察小车是否处于________状态来判断它受到的两个力是否平衡;
(2)为了研究物体处于平衡状态时,作用在物体上的两个力的大小满足什么关系,小阳保持、的方向相反且在同一直线上,不断改变两个托盘中放入砝码的质量,从而改变、的大小,他所记录的实验数据如下表所示。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
分析以上实验数据可知:两个力、的大小满足________关系时,物体处于平衡状态。
21. 在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动物块,应使物块沿木板做_____直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示物块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,弹簧测力计示数不相等,实验结论是:_____
(3)在甲、乙实验过程中,小萌同学发现弹簧测力计指针不稳定,于是她对实验装置进行改进。如图丙所示,用力拉动长木板向右运动,物块相对桌面保持静止,弹簧测力计示数较稳定。改进后的实验中小萌同学_____(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
22. 小京利用如图所示的微小压强计等器材,探究液体内部的压强与液体的深度是否有关。实验前用手按压微小压强计的探头,发现U行管液面出现明显高度差。
(1)请帮助小京完成实验设计。
①探究问题中的因变量是_____,如何观察或测量因变量_____。
②探究问题中的自变量是_____,如何改变自变量_____。
(2)设计出实验数据记录表格。
23. 如图所示,水平桌面上放有柱形薄壁容器,用轻质细线将木块与容器底部连接在一起,木块处于静止状态,此时木块受到水的浮力为F1。剪断细线后木块处于静止状态,此时木块受到水的浮力为F2。已知:ρ木块 <ρ水。请分析并判断F1与F2的大小关系。(可画图辅助说明)
四、科普阅读题(共4分)
24. 请阅读《水上之翼》并回答问题。
水上之翼
水翼船是一种水上运输工具,是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时,就有人研究水翼船。
将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下,一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时,水翼会让经过自己的水流向下偏转,水流就会反过来向上推动水翼,将沉重的船体部分或全部抬到水面之上,只有水翼、螺旋桨和舵等在水下,从而减少船在行驶过程中受到的阻力,提高船速。20世纪90年代,国产水翼船已成功投入水运行业,并以固定航线航行。
水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围,相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同,只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后,随着航速的提高,水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速。
与普通民用客货船相比,水翼船速度快,且耐风浪性能较好,有着多方面的显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨,并以近海航行为主,原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速,还存在困难,比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)水翼船在翼航航态下,达到最大航速时,其受到的总阻力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)螺旋桨的推力;
(2)文中画横线语句的描述对应的物理规律是_____;
(3)有人设计了一款水翼船模型,如图所示,其水翼安装正确的是_____;
A. B.
C. D.
(4)请你再举出一个和飞机“机翼”、水翼船“水翼”工作原理相似的例子。
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25. 一名质量为的中学生,站立时双脚与水平地面的接触面积为,取。
(1)求该中学生受到的重力;
(2)求该中学生双脚站立在水平地面上静止时对地面的压强。
26. 小华在弹簧测力计下悬挂一个实心金属块,如图甲所示,弹簧测力计的示数为;将金属块浸没在水中,如图乙所示,弹簧测力计的示数为;将金属块从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,如图丙所示,弹簧测力计示数为。水的密度为,取。
(1)画出图乙中金属块的受力示意图;
(2)求出金属块在水中所受到的浮力;
(3)求出图丙中液体的密度值。
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延庆区2024-2025学年度第二学期期中试卷
八年级物理
第一部分
一、单项选择题(下列各题四个选项中只有一个选项符合题意。共24分,每小题2分
1. 在国际单位制中,力的单位是( )
A. 米(m) B. 秒(s) C. 牛顿(N) D. 帕斯卡(Pa)
【答案】C
【解析】
【详解】A.米(m)是长度的国际单位,故A不符合题意;
B.秒(s)是时间的国际单位,故B不符合题意;
C.牛顿(N)是力的国际单位,故C符合题意;
D.帕斯卡(Pa)是压强的国际单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 瓶盖上有花纹
B. 打球时用力握紧球拍
C. 给轴承安装上滚珠
D. 运动员手上涂防滑粉
【答案】C
【解析】
【详解】A.瓶盖上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.打球时用力握紧球拍,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.给轴承安装上滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故C符合题意;
D.运动员手上涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
3. 图所示的实例中,主要说明力可以改变物体形状的是( )
A. 用力将跳板压弯 B. 用力推动购物车
C. 用力将篮球投出 D. 用力将门拉开
【答案】A
【解析】
【详解】A.压力作用在跳板上,压力改变了跳板的形状,说明力可以改变物体形状,故A符合题意;
B.用力推动购物车,力改变了车的运动状态,故B不符合题意;
C.用力将篮球投出,篮球从静止变为运动,力改变了篮球的运动状态,故C不符合题意;
D.用力将门拉开,门从静止变为运动,力改变了门的运动状态,故D不符合题意。
故选A。
4. 如图所示的实例,为了增大压强的是( )
A. 逃生锤的锤头很尖 B. 提物器手持部分较宽
C. 铁轨铺在枕木上 D. 滑雪板做得较宽
【答案】A
【解析】
【详解】A. 逃生锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B. 提物器手持部分较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C. 铁轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D. 滑雪板做得较宽,是通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列物体中,其运动状态没有改变的是( )
A. 匀速转弯的火车 B. 加速下落的冰雹
C. 加速上升的火箭 D. 在平直轨道上匀速前进的列车
【答案】D
【解析】
【详解】物体的运动状态可以用速度来描述,当速度的大小或方向发生改变时,我们就说物体的运动状态发生了改变;
A.匀速转弯的火车其运动方向变了,即运动状态变了,故A不符合题意;
B.加速下落的冰雹其向下运动越来越快,即运动状态变了,故B不符合题意;
C.加速上升的火箭其向上运动越来越快,即运动状态变了,故C不符合题意;
D.在平直轨道上匀速前进的列车其运动的方向和速度都没有改变,即运动状态没变,故D符合题意。
故选D。
6. 小红要在学校的竖直墙壁上贴一张长方形的植树节海报,她利用铅垂线来检查海报是否贴正。如图所示,海报的长边与铅垂线不平行。为了把海报贴正,她应该( )
A. 把海报左边调高一些
B. 换用质量更大的铅锤
C. 调整海报,使海报的长边与铅垂线平行
D. 调整铅垂线,使铅垂线与海报底边垂直
【答案】C
【解析】
【详解】铅垂线的工作原理是重力的方向总是竖直向下,当海报的长边与铅垂线平行时,海报就竖直贴正了。
A.只把海报左边调高,海报长边仍与铅垂线不平行,无法将海报贴正,故A错误;
B.铅垂线的方向始终是竖直向下,和铅锤质量无关,换用质量更大的铅锤,铅垂线方向不变,无法解决海报长边与铅垂线不平行的问题,不能贴正海报,故B错误;
C.调整海报,使海报的长边与铅垂线平行,根据重力方向竖直向下的原理,此时海报竖直,就贴正了,故C正确;
D.铅垂线本身方向就是正确的竖直向下,不需要调整铅垂线,应该调整海报位置,故D错误。
故选C。
7. 下列事例与惯性无关的是( )
A. 汽车刹车时乘客向前倾倒 B. 交通规则中注明行车时请系好安全带
C. 抛出去的石子仍能向前运动 D. 从果树上掉下来的苹果速度越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.紧急刹车时,车辆停止运动,乘客由于惯性保持原来的运动状态,所以向前倾倒,这是惯性现象,故A不符合题意;
B.行车时系好安全带是为了防止刹车时人由于惯性向前倾而造成伤害事故,与惯性有关,故B不符合题意;
C.石子离开手后继续向前运动,是由于石子具有惯性,是惯性现象,故C不符合题意;
D.苹果从树上落下来,速度越来越大,是因为受到重力的作用,重力改变了苹果的运动状态,与惯性无关,故D符合题意。
故选D。
8. 同一直线上的两个力,同时作用在一个物体上,已知其中一个力是300N,合力是500N,则另一个力( )
A. 一定等于200N B. 一定小于200N
C. 一定大于800N D. 可能等于800N
【答案】D
【解析】
【详解】这两个力在同一条直线上,且作用在同一个物体,若已知其中一个力是300N,合力为500N,若合力和这个力的方向相同,则另外一个力的方向也相同,其大小为200N;若合力与这个300的力方向相反,则需要与300N的力相反方向的力,其大小为800N;故综上所述,这个力的大小可能是200N,也可能是800N,故D符合题意;ABC不符合题意。
故选D。
9. 在体育课上,小明用胳膊将排球竖直向上垫起后,排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法正确的是( )
A. 排球能继续上升,是由于排球具有惯性
B. 排球在上升过程中,排球的运动状态不变
C. 排球在上升过程中,排球所受合力的方向竖直向上
D. 排球在上升到最高点时,排球受到平衡力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于排球具有惯性,排球脱离手后,会保持原来的运动状态继续向上运动,所以排球能继续上升,故A正确;
B.排球在上升过程中,速度越来越慢,运动状态发生改变,故B错误;
C.排球在上升过程中,受到竖直向下的重力,速度越来越慢,合力方向竖直向下,故C错误;
D.排球在上升到最高点时,只受重力作用,受力不平衡,故D错误。
故选A。
10. 下图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B. “奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D. “奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
【答案】A
【解析】
【详解】在万米深海处继续下潜的过程中,根据和可知,“奋斗者”号排开水的体积不变,深度变大,故“奋斗者”号受到海水的浮力不变,压强变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物块向下、向上的压力分别为和,下列说法正确的是( )
A. 由于物块静止不动,、是一对平衡力
B. 和的合力大小大于物块受到的浮力大小
C. 和的合力大小等于物块受到的重力大小
D. 物块受向下的压力、向上的压力、重力、浮力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,此时物块受向下的压力、向上的压力、重力三个力的作用,根据压力差法可知,液体上下表面受到的压力不同而产生的压力差即为浮力,故和的合力大小等于物块受到的浮力大小,由于物块静止不动,故木块受到自身的重力和浮力是一对平衡力,即竖直向下的重力、水对物块向下的压力与水对物块向上的压力三个力平衡,即和的合力大小等于物块受到的重力大小,故ABD错误,C正确。
故选C。
12. 如图所示,在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的烧杯中,分别装有质量相等的两种液体。液体中的A、B两点在同一条水平线上。甲、乙两个烧杯对桌面的压强分别为p甲、p乙,液体对A、B两点产生的压强分别为pA、pB.下列判断正确的是( )
A. p甲>p乙,pA>pB B. p甲=p乙,pA<pB
C. p甲=p乙,pA=pB D. p甲=p乙,pA>pB
【答案】D
【解析】
【详解】因为甲、乙烧杯中液体质量相等,烧杯完全相同,所以甲、乙两个烧杯总质量相等,对桌面的重力也相等,则烧杯对水平面的压力相同,又因为烧杯完全相同,所以底面积也相同,根据公式可得甲、乙两个烧杯对桌面的压强相等,则有p甲=p乙。
因甲、乙烧杯中液体质量相等,液体对容器底部的压力等于自身的重力,两烧杯完全相同,所以两个烧杯底部所受液体压强相同,都为p,甲内液体的体积大,所以甲的密度小,根据公式p=ρgh可知,A、B点以下液体对底部压强
pA下<pB下
所以A、B两点压强为
pA=p-pA下
pB=p-pB下
所以
pA>pB
综上所述可得
p甲=p乙,pA>pB
故ABC错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列每小题四个选项中符合题意的选项均多于一个。共6分,每小题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)
13. 关于图中的四个小实验,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于大气压的作用
B. 图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于液体内部没有压强
C. 图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体压强变小
D. 图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于右侧手指受到的压力较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,水从杯壁上的小孔喷出来,主要是由于液体对容器侧壁有压强,故A错误;
B.图乙中,瓶中的水被纸片封住而不流下来,主要是由于大气内部向各个方向都有压强,是大气压托住了水和纸片,故B错误;
C.图丙中,向两张纸中间吹气,两张纸会靠近,是由于两纸之间的气体流速变大、压强变小,小于两侧的气体压强,故C正确;
D.图丁中,右侧手指形变比左侧手指形变明显,是由于两侧手指受到的压力相同,右侧手指的受力面积小,右侧手指受到的压强较大,故D错误。
故选C。
14. 小京进行了验证阿基米德原理的实验,其正确操作过程如图所示,图中、、、分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A. 物块受到的浮力
B. 表明物块受到的重力减小了
C. 物块排开的液体受到的重力
D. 若,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图甲和乙知,物块所受的重力为,浸入液体中,弹簧测力计的示数为,据称重法知,物块所受的浮力,故A正确;
B.浸入液体后,测力计的示数变小,是因为物块受到向上的浮力,其重力大小不变,故B错误;
C.图丙中,空小桶的重力为F3,小桶及排开液体的总重力为F4,则排开液体的重力G排液=F4-F3,故C错误;
D.若,即物块所受的浮力等于排开液体的重力,说明本次实验结果符合阿基米德原理。故D正确。
故选AD。
15. 如图所示,将物体A挂在竖直放置的弹簧测力计的挂钩下端并处于静止状态。物体A的重力为G,物体A所受弹簧测力计的拉力为F1,物体A 对弹簧测力计的拉力为F2,下列说法正确的是( )
A. G与F1是一对相互作用力 B. G与F1是一对平衡力
C. F1与F2是一对相互作用力 D. F1与F2是一对平衡力
【答案】BC
【解析】
【详解】A受到自身重力G和弹簧测力计的拉力F1保持静止,处于平衡状态,所以G与F1是一对平衡力;弹簧测力计对物体A产生了拉力F1,根据力的作用是相互的,物体A对弹簧测力计也会产生一个拉力F2,所以F1和F2是一对相互作用力。故BC正确,AD错误。
故选BC。
第二部分
三、实验探究题(共28分,16、19题各4分,17、18、21、23题各3分,20题2分,2题6分)
16. 按要求完成实验。
(1)如图甲中所示的弹簧测力计的示数是_____N。
(2)如图乙所示的是北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中运动员在空中运动时的情境,此时他所受重力的方向是沿图中_____向下的方向(选填“”、“”或“”。其中,垂直于滑雪板,沿竖直方向,平行于滑雪板)。
(3)如图丙所示的是一种连体花瓶,在任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了_____原理。
(4)如图丁所示为某同学利用塑料瓶等器材制作的潜艇模型。当通过进排气孔向瓶中吹气时,潜艇模型将_____(选填“下沉”或“上浮”)。
【答案】(1)2.2 (2)
(3)连通器 (4)上浮
【解析】
【小问1详解】
图甲中弹簧测力计的量程是0~5N,分度值是0.2N。指针指在2N下方第1小格处,所以示数为2N+0.2N= 2.2N。
【小问2详解】
重力的方向总是竖直向下的,图中OB沿竖直方向,所以运动员所受重力的方向是沿图中OB向下的方向。
【小问3详解】
连通器是上端开口、底部相连通的容器,当连通器中装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。连体花瓶符合连通器的特点,所以应用了连通器原理。
【小问4详解】
当通过进排气孔向瓶中吹气时,瓶内气体增多,压强增大,会将瓶内的水排出,潜艇模型自身重力减小。而潜艇模型排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液V排,浮力不变。当重力小于浮力时,潜艇模型将上浮。
17. 在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小明设计了如图所示的实验方案:
(1)如图甲、乙、丙所示的实验中,通过观察海绵的_____比较压力的作用效果;
(2)比较_____两图所示的实验现象,可以得出压力作用效果与压力大小有关;
(3)比较图乙、丙的实验现象可得:压力的作用效果与_____有关。
【答案】(1)凹陷程度
(2)甲乙 (3)受力面积
【解析】
【小问1详解】
图甲、乙和丙实验中,压力的作用效果不同,海绵的凹陷程度不同,所以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
【小问2详解】
要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积相同,压力大小不同,比较图甲和乙可达到目的。
【小问3详解】
图乙和丙中,压力的大小相同,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,由此可得:压力的作用效果与受力面积有关。
18. 小庆利用如图所示的装置做了如下实验,取一物块,三次都用该物块将弹簧装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道面上由静止开始运动。每次水平轨道面的光滑程度不同,以改变物块在水平轨道面上受到的阻力大小,比较物块三次在水平轨道面上的运动距离,得出水平轨道面越光滑物块运动的距离越远。
(1)上述实验探究的问题是阻力大小对物体_____的影响;
(2)三次实验中,物块都将弹簧压缩至相同形变量处,这样做的目的是为了控制_____相同;
(3)由上述实验推测,若小车在水平轨道上所受的阻力为零,它将_____(选填“停止运动”或“一直运动”)。
【答案】(1)运动 (2)物块在水平轨道面上运动的初速度相同
(3)一直运动
【解析】
【小问1详解】
如图所示的装置做了如下实验,取同一物块,三次都用该物块将弹簧装置的弹簧压缩至相同形变量处,然后松手释放,物块在水平轨道面上由静止开始运动。物块离开弹簧时的速度相同;每次水平轨道面的光滑程度不同,物块在水平轨道面上受到的阻力大小不同,物块三次在水平轨道面上的运动距离不同,得出水平轨道面越光滑物块运动的距离越远。根据控制变量法知,上述实验探究的问题是阻力大小对物体运动的影响。
【小问2详解】
三次实验中,物块都将弹簧压缩至相同形变量处,弹簧恢复原状时使物块获得的速度相同,所以这样做的目的是为了控制物块在水平轨道面上运动的初速度相同。
【小问3详解】
每次水平轨道面的光滑程度不同,物块在水平轨道面上受到的阻力大小不同,比较物块三次在水平轨道面上的运动距离,得出水平轨道面越光滑物块运动的距离越远。由上述实验得出的结论推测,若小车在水平轨道上所受的阻力为零,它将一直运动。
19. 小军同学用天平和量筒测量某种金属块的密度,他进行了以下操作:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻线处,发现指针偏向分度盘中央右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,应将平衡螺母向_____端移动;
(2)用调节好的天平测金属块的质量,平衡时砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,金属块的质量是_____;
(3)向量筒中装适量水,读出此时水的体积为,放入金属块后液面如图丙所示,则金属块的体积是_____;
(4)通过计算,得出金属块的密度是_____。
【答案】(1)左 (2)158
(3)20 (4)7.9
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,发现指针偏向分度盘中央右侧, 说明天平的右盘较重,故应将平衡螺母向左调。
【小问2详解】
天平读数时应将砝码总质量加上游码对应的刻度值,如图所示天平标尺的分度值为0.2g,故金属块的质量是
【小问3详解】
由图丙可知,量筒的分度值为2mL,量筒中水和金属块的总体积为80mL,水的体积为,则金属块的体积是
【小问4详解】
金属块的密度是
20. 如图所示的是小阳探究二力平衡条件的实验装置。
(1)实验中他是通过观察小车是否处于________状态来判断它受到的两个力是否平衡;
(2)为了研究物体处于平衡状态时,作用在物体上的两个力的大小满足什么关系,小阳保持、的方向相反且在同一直线上,不断改变两个托盘中放入砝码的质量,从而改变、的大小,他所记录的实验数据如下表所示。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
分析以上实验数据可知:两个力、的大小满足________关系时,物体处于平衡状态。
【答案】 ①. 静止 ②. 相等
【解析】
【详解】(1)[1]静止的物体或匀速直线运动的物体都受到平衡力的作用,因此实验中通过小车是否静止来判断二力是否平衡。
(2)[2]通过记录的实验数据,我们可以发现:当F1和F2的大小相等时,小车都保持静止状态,即处于平衡状态。因此,我们可以得出结论:两个力F1、F2的大小满足相等关系时,物体处于平衡状态。
21. 在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动物块,应使物块沿木板做_____直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示物块所受滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,弹簧测力计示数不相等,实验结论是:_____
(3)在甲、乙实验过程中,小萌同学发现弹簧测力计指针不稳定,于是她对实验装置进行改进。如图丙所示,用力拉动长木板向右运动,物块相对桌面保持静止,弹簧测力计示数较稳定。改进后的实验中小萌同学_____(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1)匀速 (2)压力影响滑动摩擦力的大小,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)不需要
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计水平拉动木块,当木块沿水平桌面做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力大小。
【小问2详解】
甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,即摩擦力越大,所以得出结论:当接触面粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
由丙图可知,将木块平放在木板上,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后的实验中小萌同学不需要匀速拉动长木板。
22. 小京利用如图所示的微小压强计等器材,探究液体内部的压强与液体的深度是否有关。实验前用手按压微小压强计的探头,发现U行管液面出现明显高度差。
(1)请帮助小京完成实验设计。
①探究问题中的因变量是_____,如何观察或测量因变量_____。
②探究问题中的自变量是_____,如何改变自变量_____。
(2)设计出实验数据记录表格。
【答案】(1) ①. 液体内部压强大小 ②. 压强计U形管两侧液面高度差 ③. 液体的深度 ④. 改变微小压强计探头在液体内部的深度
(2)
液体深度
形管两侧液面高度差
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究液体内部的压强与液体的深度是否有关,根据控制变量法,探究问题中的因变量是液体内部压强大小,在实验过程中通过压强计U形管两侧液面高度差来反映液体内部的压强与液体的深度关系。
[3][4]探究液体内部的压强与液体的深度是否有关,根据控制变量法,探究问题中的自变量液体的深度,在实验过程中通过改变微小压强计探头在液体内部的深度。
【小问2详解】
实验中要记录液体深度和形管两侧液面高度差,所以设计的表格如下表所示:
液体深度
形管两侧液面高度差
23. 如图所示,水平桌面上放有柱形薄壁容器,用轻质细线将木块与容器底部连接在一起,木块处于静止状态,此时木块受到水的浮力为F1。剪断细线后木块处于静止状态,此时木块受到水的浮力为F2。已知:ρ木块 <ρ水。请分析并判断F1与F2的大小关系。(可画图辅助说明)
【答案】F1>F2,
【解析】
【详解】剪断细线前,木块处于静止状态时,木块受力情况如图1所示,依据平衡条件得到
F1=F拉+G
剪断细线后,由于
ρ木块<ρ水
故木块静止时处于漂浮状态,木块受力情况如图2所示,依据平衡条件得到
F2=G
因为木块受到的重力G不变,所以
F1>F2
四、科普阅读题(共4分)
24. 请阅读《水上之翼》并回答问题。
水上之翼
水翼船是一种水上运输工具,是航空机翼理论在船舶上的推广应用。几乎在飞机发展的同时,就有人研究水翼船。
将类似于飞机机翼的水翼装在船身底下,一般有前、后水翼各一只。当船在水中高速航行时,水翼会让经过自己的水流向下偏转,水流就会反过来向上推动水翼,将沉重的船体部分或全部抬到水面之上,只有水翼、螺旋桨和舵等在水下,从而减少船在行驶过程中受到的阻力,提高船速。20世纪90年代,国产水翼船已成功投入水运行业,并以固定航线航行。
水翼船通常有浮航、起飞和翼航三个航态。每个航态对应不同的速度范围,相应有不同的阻力。浮航航态与普通船基本相同,只有靠、离码头和特大风浪中才处于此航态。起飞航态是短时间的过渡航态。当船体离开水面进入翼航状态后,随着航速的提高,水翼受到的水阻力和船身受到的空气阻力不断增加,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速。
与普通民用客货船相比,水翼船速度快,且耐风浪性能较好,有着多方面的显著优势。但现今存在的水翼船排水量大多不超过1000吨,并以近海航行为主,原因是要制造大型的水翼船或进一步提高船速,还存在困难,比如在制造船体和水翼的材料、功率大且经济性好的动力装置等方面还存在技术难题。
请根据上述材料,回答下列问题
(1)水翼船在翼航航态下,达到最大航速时,其受到的总阻力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)螺旋桨的推力;
(2)文中画横线语句的描述对应的物理规律是_____;
(3)有人设计了一款水翼船模型,如图所示,其水翼安装正确的是_____;
A. B.
C. D.
(4)请你再举出一个和飞机“机翼”、水翼船“水翼”工作原理相似的例子。
【答案】(1)等于 (2)物体间力的作用是相互的
(3)D (4)见解析
【解析】
【小问1详解】
由短文信息知,当总阻力增大至与螺旋桨的推力相等,即达到翼航状态的最大航速。所以水翼船在翼航航态下,达到最大航速时,其受到的总阻力等于螺旋桨的推力。
【小问2详解】
水翼会让经过自己的水流向下偏转,水流会反过来向上推动水翼。这说明水翼对水的力是向下的,反过来水流对水翼有向上的力,说明力的作用是相互的。
【小问3详解】
水翼的作用原理与机翼的作用原理是相似的,所以水翼的形状与机翼的形状相似,都是上凸下平的,当水流经过水翼时,上方的流速比下方的大,于是产生一个向上的力,让水翼般上升,故D正确,ABC错误。
故选D。
【小问4详解】
赛车尾翼通过形状设计,使得空气流过时在下方产生更大的压力,从而产生下压力,帮助赛车更稳定地贴合地面,提升操控性和稳定性。
五、计算题(共8分,25、26题各4分)
25. 一名质量为的中学生,站立时双脚与水平地面的接触面积为,取。
(1)求该中学生受到的重力;
(2)求该中学生双脚站立在水平地面上静止时对地面的压强。
【答案】(1)600N
(2)
【解析】
【小问1详解】
该中学生受到的重力
【小问2详解】
该中学生双脚站立在水平地面上静止时对地面的压强
26. 小华在弹簧测力计下悬挂一个实心金属块,如图甲所示,弹簧测力计的示数为;将金属块浸没在水中,如图乙所示,弹簧测力计的示数为;将金属块从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,如图丙所示,弹簧测力计示数为。水的密度为,取。
(1)画出图乙中金属块的受力示意图;
(2)求出金属块在水中所受到的浮力;
(3)求出图丙中液体的密度值。
【答案】(1) (2)1N
(3)
【解析】
【小问1详解】
图乙中,金属块受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及弹簧测力计的拉力作用,三个力是平衡力,都作用在金属块的重心上,作图如下:
【小问2详解】
据称重法知,金属块在水中所受的浮力
【小问3详解】
由得,金属块排开液体的体积
金属块浸没在水中,排开水的体积等于自身的体积,即
由图丙得,金属块浸没待测液体中所受的浮力
由得液体的密度
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