内容正文:
西大附中荣昌实验学校海棠校区2024-2025学年度春期半期考试(物理)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共42分。)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 某同学立定跳远的成绩约为2km
B. 成年人站立时对地面的压强约1000Pa
C. 一个鸡蛋重约为0.5N
D. 荣昌地区的大气压一定为760mm高汞液柱产生的压强
2. 在物理学发展史上,众多物理学家做出了巨大贡献。下列物理学家中有一位大气压强研究方面取得巨大成就,为了纪念这位物理学家,在国际单位制中,以他的名字作为压强的单位。这位物理学家是( )
A. 阿基米德 B. 托里拆利 C. 牛顿 D. 帕斯卡
3. 下列情景中,处于平衡状态的是( )
A. 绕地球匀速运行的卫星
B. 加速追赶猎物的猎豹
C. 下落的苹果
D. 匀速下降的跳伞运动员
4. 下列关于惯性的说法,正确的是( )
A. 歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强歼击机的灵活性
B. 高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C. 百米冲刺到终点时运动员不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 汽车驾驶员和乘客系上安全带能减小惯性,避免出现安全事故
5. 下列事例说明的道理不正确的是( )
A. 沿纸条上方吹气,纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强大
B. 下端带有橡皮膜的玻璃管在水中越深,膜向上凸起程度越大,说明水静止时,水内部的压强随深度增加而增大
C. 钢笔能把墨水吸上来,说明了大气压的存在
D. 沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,说明增大受力面积可以减小压强,防止轮子陷入泥沙中
6. 近期,八年级进行了班级篮球赛,在比赛中,小刚同学站在三分线外果断出手,篮球划出优美的曲线进入篮圈,“三分”,全场欢呼。下列说法中不正确的是( )
A. 篮球表面有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B. 篮球在空中飞行时受到重力的作用
C. 球离开手后能继续往前飞行,是因为篮球受到惯性的作用
D. 小刚投出篮球,说明力可以改变物体的运动状态
7. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A. 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
8. 下列实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐
B. 书包背带较宽
C. 铁轨下铺设枕木
D. 穿滑雪板滑雪
9. 2022年北京冬奥运会,中国体育代表团获得创纪录的9枚金牌,向世界展示了自信、包容、进取的中国形象。如图是获得花样滑冰项目金牌的隋文静和韩聪在比赛中的情景,当韩聪托举着隋文静一起在冰面上滑行时,下列说法正确的是( )
A. 冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力是一对平衡力
B. 冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力是一对相互作用力
C. 韩聪托举着隋文静一起在冰面上匀速旋转时运动状态不变
D. 冰刀很薄增大了运动员对冰面压力
10. 物理兴趣小组的同学对下图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图(甲)向两球间吹气,两球更加靠近了,说明流速越大的位置压强越小
B. 图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C. 图(丙)用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被“吸”上来的
D 图(丁)洗手盘下方弯管利用了连通器原理
11. 如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上,现用水平力F1向右边慢慢推动木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,推动木板过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F和f不变,p变大 B. F和p不变,f变大
C. F变小,p和f均变大 D. F不变,f和p均变大
12. 如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A. 压强变小,浮力变小 B. 压强变小,浮力变大
C. 压强变大,浮力不变 D. 压强不变,浮力不变
13. 甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. < ,< B. < , =
C. > , > D. >, =
14. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(如图甲),图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像(忽略液面变化),则下列说法中正确的是( )
A. 物体的高度为8cm B. 物体的体积是500cm3
C. 物体的密度是2.25×103kg/m3 D. 物体受到的最大浮力是5N
二、填空作图题(每空1分,作图题每图1分,共16分。)
15. 英国物理学家________通过总结得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。________实验第一次证明了大气压强的存在。
16. 荣昌初中校园足球比赛中,小强和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小强用头将飞来球顶入球门,表明了力可以改变物体的________,小明将足球踢出后,足球由于________继续向前运动。
17. 如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水对容器底的压强将______;水对容器底的压力将______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
18. 将一个重为5N的圆柱体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计的示数为4N,则物体受到的浮力是 _____N;物体下表面受到水的压力是3N,则物体上表面受到水的压力 _____N。
19. 如图所示,在密闭性很好玻璃瓶里装一些水取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,把此装置从山顶带山脚到的过程中,玻璃瓶外大气压的变化是_______(填“增大”、“不变”或“减小”),玻璃管中液面将______(填“升高”、“不变”或“下降”)。
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是__________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是____N。
21. 如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,甲、乙的质量之比______,甲、乙的高度之比______。
22. 按要求填空;
(1)请作出图中在空中飞行的小球所受重力的示意图。
(2)如图所示,一个盛有水的容器中有一个小球漂浮,在图中画出小球所受浮力的示意图。
三、实验探究题(本题共3个小题,23题6分,24题9分,25题7分,一共22分)
23. 在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示:
(1)实验中,必须保持弹簧测力计水平且________拉动木块;根据________知识可知:此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)由甲、乙实验可探究滑动摩擦力与________的关系;由________两个实验可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关:
(3)在甲实验中,将拉动木块的速度增大为原来的2倍,滑动摩擦力的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)小明要对实验装置进行改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
24. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是。
(1)实验中液体内部的压强的大小是通过U形管两侧液面的______来反映的。压强计______(选填“属于”或“不属于”连通器。实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节;
①从U形管内倒出适量的水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图______两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为______;
(5)①如图甲,小明做了一个新装置探究液体压强。如图乙所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是______。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度;
②测得盐水的密度为______(水的密度为,用测量符号表示)。
25. 探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中,会影响实验的是________(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力________(填“偏大”或“偏小”):
(2)在完善实验装置后,有如下实验步骤,你认为可以减小误差的合理操作顺序应该是________;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为F1
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为F2
③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F3
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F4
(3)通过探究,若等式________成立(选用F1、F2、F3和F4表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是( )
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果将实验中的水换成酒精。()其他情况不变,物体受到的浮力________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
四、论述计算题(本题共3个小题,26小题6分,27小题6分,28小题8分,共20分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
26. 人工智能让我们的生活更加便捷,某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前台。若这一过程中机器人做匀速直线运动,通过的路程为20m,所受阻力为自身重力的0.05倍,机器人的相关参数如下表所示,g取10N/kg。
整机质量:36kg
行进速度:1m/s
工作电压:24V
工作电流:1A
轮子与地面接触总面积:
(1)求机器人从酒店门口运动至前台所用的时间;
(2)求机器人对地面的压强;
27. 如图所示的是桌面上的一个平底水壶,12cm厚度不计,重2N,最大装水量为3L,底面积为。(,g取)求:
(1)装满水时水重力;
(2)装满水时,水对壶底的压力;
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
28. 如图所示,用一细线将木块系于容器的底部,木块完全浸没在水中处于静止状态,已知木块的重力为6N,体积为1×10-3 m3,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)将细绳剪断,木块静止后露出水面的体积。
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西大附中荣昌实验学校海棠校区2024-2025学年度春期半期考试(物理)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项最符合题意,每小题3分,共42分。)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 某同学立定跳远的成绩约为2km
B. 成年人站立时对地面的压强约1000Pa
C. 一个鸡蛋重约为0.5N
D. 荣昌地区的大气压一定为760mm高汞液柱产生的压强
【答案】C
【解析】
【详解】A.某同学立定跳远的成绩约为2m,故A不符合题意;
B.成年人重约500N,站立时地面受力面积约为0.05m2,对地面的压强约
故B不符合题意;
C.一个鸡蛋质量约50g=0.05kg,重约为
故C符合题意;
D.一标准大气压相当于760mm高汞液柱产生的压强,大气压会随季节及天气情况而改变,荣昌地区的大气压不一定为760mm高汞液柱产生的压强,故D不符合题意。
故选C。
2. 在物理学发展史上,众多物理学家做出了巨大贡献。下列物理学家中有一位大气压强研究方面取得巨大成就,为了纪念这位物理学家,在国际单位制中,以他的名字作为压强的单位。这位物理学家是( )
A. 阿基米德 B. 托里拆利 C. 牛顿 D. 帕斯卡
【答案】D
【解析】
【详解】A.杠杆原理、阿基米德原理是由阿基米德发现的,故A不符合题意;
BD.帕斯卡是研究压强知识的科学家,他发现了大气压强随高度的变化规律,发现密闭液体压强的传递规律,没有最早准确测出大气压的数值(托里拆利是第一个测量出大气压值的科学家),压强的单位是帕斯卡,故B不符合题意,D符合题意;
C.英国物理学家牛顿发现了万有引力定律,在总结前人研究成果的基础上提出了牛顿三定律,奠定了经典物理学的基础,牛顿在光学方面也取得了巨大成就,力的单位是牛顿,故C不符合题意。
故选D。
3. 下列情景中,处于平衡状态的是( )
A. 绕地球匀速运行的卫星
B. 加速追赶猎物的猎豹
C. 下落的苹果
D. 匀速下降的跳伞运动员
【答案】D
【解析】
【分析】物体受到平衡力作用时能保持平衡状态,即静止状态或匀速直线运动状态。
【详解】A.绕地球匀速运动的卫星,速度大小不变,运动方向不断变化,不是平衡状态,故A不符合题意.
B.加速追赶猎物的猎豹,速度增大,方向不断变化,不是平衡状态,故B不符合题意.
C.下落的苹果,向下做加速运动,不是平衡状态,故C不符合题意.
D.匀速下降的跳伞运动员,做匀速直线运动,速度和运动方向不变,处于平衡状态,故D符合题意.
故答案为D.
【点睛】本题考查对平衡状态的理解和掌握.物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,处于平衡状态.物体不受力或受平衡力时,处于平衡状态.
4. 下列关于惯性的说法,正确的是( )
A. 歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性增强歼击机的灵活性
B. 高速公路汽车限速是为了安全,因为速度越大惯性越大
C. 百米冲刺到终点时运动员不能立即停下来是因为受到惯性作用
D. 汽车驾驶员和乘客系上安全带能减小惯性,避免出现安全事故
【答案】A
【解析】
【详解】A.惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,因此歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性,使歼击机更加灵活,故A正确;
B.高速公路汽车限速是为了安全,是为了防止汽车突然刹车时由于惯性给人带来伤害,惯性的大小与物体的速度无关,故B错误;
C.运动员到达终点前,具有较快的速度,百米冲刺到终点时,运动员由于惯性还要保持原来的运动状态向前运动,不能立即停下来,惯性不是力,不能说惯性作用,故C错误;
D.汽车驾驶员和前排乘客系安全带,是为了减小由于惯性带来的伤害,惯性大小只与质量有关,质量不变,其惯性大小不变,故D错误。
故选A。
5. 下列事例说明道理不正确的是( )
A. 沿纸条上方吹气,纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强大
B. 下端带有橡皮膜的玻璃管在水中越深,膜向上凸起程度越大,说明水静止时,水内部的压强随深度增加而增大
C. 钢笔能把墨水吸上来,说明了大气压的存在
D. 沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,说明增大受力面积可以减小压强,防止轮子陷入泥沙中
【答案】A
【解析】
【详解】A.沿纸条上方吹气纸条会向上升起,说明气体在流速大处压强小,在流速小处压强大,A说法不正确;
B.下端带有橡皮膜的玻璃管在水中越深,膜向上凸起程度越大,说明水静止时,水内部的压强随深度增加而增大,B说法正确;
C.钢笔能把墨水吸上来,原因是笔管外气压大于管内气压,大气压将墨水压入笔管内,C说法正确;
D.沙漠中的越野汽车装有非常宽大的轮子,利用了在压力一定的情况下,增大受力面积可以减小压强的特点,D说法正确,
故选A。
6. 近期,八年级进行了班级篮球赛,在比赛中,小刚同学站在三分线外果断出手,篮球划出优美的曲线进入篮圈,“三分”,全场欢呼。下列说法中不正确的是( )
A. 篮球表面有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B. 篮球在空中飞行时受到重力的作用
C. 球离开手后能继续往前飞行,是因为篮球受到惯性的作用
D. 小刚投出篮球,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.篮球表面有凹凸不平的花纹,是为了增大手和球之间的摩擦力,运球时就不会脱手,同时能够增大篮球的转速,故A正确,不符合题意;
B.篮球无论处于什么状态,处在什么位置,都会受到重力的作用,故B正确,不符合题意;
C.球离开手后能继续往前飞行,是因为篮球具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故C错误,符合题意;
D.篮球在手上时,是处于静止状态,手给篮球施加了力,篮球就飞向篮筐,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 小华发现,有时候垫毛巾更容易拧开罐头盖。下列改变摩擦的方法与之相同的是( )
A 骑自行车刹车时用力捏闸 B. 使劲擦黑板擦得更干净
C. 装滚轮的储物箱更易推动 D. 凹凸花纹的地砖更防滑
【答案】D
【解析】
【详解】垫毛巾更容易拧开罐头盖,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力;
A.骑自行车刹车时用力捏闸,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A不符合题意;
B.使劲擦黑板擦得更干净,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.装滚轮的储物箱更易推动,是采用变滑动为滚动的方式,减小摩擦力,故C不符合题意;
D.凹凸花纹的地砖更防滑,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符合题意。
故选D。
8. 下列实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐
B. 书包背带较宽
C. 铁轨下铺设枕木
D. 穿滑雪板滑雪
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.图钉尖很尖锐,减小了受力面积,增大了压强,符合题意;
B.书包背带较宽,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
C.铁轨下铺设枕木,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意;
D.穿滑雪板滑雪,增大了受力面积,减小了压强,不符合题意.
9. 2022年北京冬奥运会,中国体育代表团获得创纪录的9枚金牌,向世界展示了自信、包容、进取的中国形象。如图是获得花样滑冰项目金牌的隋文静和韩聪在比赛中的情景,当韩聪托举着隋文静一起在冰面上滑行时,下列说法正确的是( )
A. 冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力是一对平衡力
B. 冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力是一对相互作用力
C. 韩聪托举着隋文静一起在冰面上匀速旋转时运动状态不变
D. 冰刀很薄增大了运动员对冰面的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.在竖直方向上,韩聪受到了竖直向下的重力、隋文静对他的向下的压力、冰面对他的向上的支持力,所以在竖直方向上冰面对韩聪的支持力和韩聪受到的重力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.冰面对韩聪的支持力和韩聪对冰面的压力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.韩聪托举着隋文静一起在冰面上匀速旋转时,运动方向不断变化,运动状态不断变化,故C错误;
D.冰刀很薄,冰刀与冰面的接触面积极小,在压力一定时,可以增大运动员对冰面的压强,故D错误。
故选B。
10. 物理兴趣小组的同学对下图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A. 图(甲)向两球间吹气,两球更加靠近了,说明流速越大的位置压强越小
B. 图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C. 图(丙)用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被“吸”上来的
D. 图(丁)洗手盘下方弯管利用了连通器原理
【答案】C
【解析】
【详解】A.向两球间吹气,两球中间空气流速大,两球更加靠近了,则两球外侧压强大于两球内侧的压强,说明流速越大的位置压强越小,故A正确,不符合题意;
B.乙图,向外拉活塞抽气,容器内水面上方的气压减小,水再次沸腾,说明水的沸点降低了,故B正确,不符合题意;
C.丙图,用吸管喝饮料时,吸管内压强减小,饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里,所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果,故C错误,符合题意;
D.上端开口,下端连通的容器叫连通器。连通器里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度是相同的。洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理,故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上,现用水平力F1向右边慢慢推动木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,推动木板过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A. F和f不变,p变大 B. F和p不变,f变大
C. F变小,p和f均变大 D. F不变,f和p均变大
【答案】A
【解析】
【详解】压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关;滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关.向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力f不变.故选A.
12. 如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A. 压强变小,浮力变小 B. 压强变小,浮力变大
C. 压强变大,浮力不变 D. 压强不变,浮力不变
【答案】B
【解析】
【详解】气体分子间的作用力很小,很容易被压缩,气泡在水中上升的过程中,深度会逐渐减小,由液体压强公式P=ρgh可知:同种液体,深度越小,受到液体的压强越小,即气泡在水中上升的过程中所受压强变小,气泡在上升的过程中体积会变大,由阿基米德原理可知:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,气泡在水中上升时,体积变大,排开水的体积也变大,所以气泡受到的浮力也变大。故选B。
13. 甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。甲试管内液体的密度为,乙试管内液体的密度为。将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直。乙试管倾斜,静止时。两试管内液面相平,液面距离桌面的高度为,如图所示。液体对甲。乙两试管底的压强分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. < ,< B. < , =
C. > , > D. >, =
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】两试管中液体质量相同,乙试管中液体体积较大,由密度公式可知,乙试管液体密度较小;两试管中液体深度相同,由液体压强公式可知,乙试管底部所受压强较小,故ABD错误,C正确。
故选C。
14. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(如图甲),图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像(忽略液面变化),则下列说法中正确的是( )
A. 物体的高度为8cm B. 物体的体积是500cm3
C. 物体的密度是2.25×103kg/m3 D. 物体受到的最大浮力是5N
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像知道,物体的高度(即物体刚浸没时下表面所处的深度)
h=8cm-4cm=4cm
故A错误;
BCD.由图像知道,G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则该物体受到的最大浮力
F浮=G-F=9N-5N=4N
由知道,物体的体积
物体的质量
物体的密度是
故C正确,BD错误。
故选C。
二、填空作图题(每空1分,作图题每图1分,共16分。)
15. 英国物理学家________通过总结得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。________实验第一次证明了大气压强的存在。
【答案】 ①. 牛顿 ②. 马德堡半球
【解析】
【详解】[1]英国物理学家牛顿总结了前人的实验研究得出:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律。
[2]1654年,德国马德堡市市长奥托·格里克在马德堡市举行了著名的马德堡半球实验。他把两个直径为30cm的空心铜制球紧紧的扣在一起,然后抽出其中的空气,用16匹马才把它们拉开,在世界上第一证明了大气压强的存在。
16. 荣昌初中校园足球比赛中,小强和同学进行足球比赛,一记头球攻门十分精彩,在此过程中小强用头将飞来的球顶入球门,表明了力可以改变物体的________,小明将足球踢出后,足球由于________继续向前运动。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]小强用头将飞来的球顶入球门,球受到力的作用,运动方向发生了改变,表明了力可以改变物体的运动状态。
[2]小明将足球踢出后,足球由于具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
17. 如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水对容器底的压强将______;水对容器底的压力将______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水的深度不变,根据可知,水对容器底部的压强不变;将其倒置后,容器的底面积变大,根据可得,故水对容器底的压力将变大。
18. 将一个重为5N的圆柱体用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计的示数为4N,则物体受到的浮力是 _____N;物体下表面受到水的压力是3N,则物体上表面受到水的压力 _____N。
【答案】 ①. 1 ②. 2
【解析】
【详解】[1]根据称重法测浮力,物块受到的浮力为
[2]浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压强差,浮力大小等于物体上下表面所受压力的差,即
则物体上表面受到水的压力
19. 如图所示,在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,把此装置从山顶带山脚到的过程中,玻璃瓶外大气压的变化是_______(填“增大”、“不变”或“减小”),玻璃管中液面将______(填“升高”、“不变”或“下降”)。
【答案】 ① 增大 ②. 下降
【解析】
【详解】[1][2]把气压计从山顶带到山脚,瓶内空气的压强不变,由于大气压随海拔的降低而增大,山脚的大气压比山顶的大气压高,导致玻璃管内液面在大气压的作用下而下降。
20. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如乙、丙所示,由图象可知,当t=1s时,物体受到的摩擦力是__________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力是____N。
【答案】 ①. 3 ②. 5
【解析】
【详解】[1]由图知,物体在0—2s内处于静止状态,在水平方向上所受的摩擦力与拉力是一对平衡力大小相等,等于3N,故当t=1s时,物体受到的摩擦力是3N;
[2]再由图丙知,在4~6s时,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力和拉力大小相等,此时
f=F =5N ,
当t=3s时,由于接触面粗糙程度和压力大小不变,所以摩擦力大小不变,物体受到的摩擦力仍是5N,拉力大于摩擦力,物体做加速运动。
21. 如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比,底面积之比,对水平地面的压强之比,甲、乙的质量之比______,甲、乙的高度之比______。
【答案】 ①. 3∶4 ②. 3∶2
【解析】
【详解】[1]甲、乙对水平地面的压力之比
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,甲、乙的质量之比
[2]甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,所以有
乙的高度之比
22. 按要求填空;
(1)请作出图中在空中飞行的小球所受重力的示意图。
(2)如图所示,一个盛有水的容器中有一个小球漂浮,在图中画出小球所受浮力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
小球受到的重力方向竖直向下,作用点在它的重心,作图如下:
【小问2详解】
小球受到的浮力方向竖直向上,作用点画在它的重心,作图如下:
三、实验探究题(本题共3个小题,23题6分,24题9分,25题7分,一共22分)
23. 在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示:
(1)实验中,必须保持弹簧测力计水平且________拉动木块;根据________知识可知:此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)由甲、乙实验可探究滑动摩擦力与________的关系;由________两个实验可探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关:
(3)在甲实验中,将拉动木块的速度增大为原来的2倍,滑动摩擦力的大小________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)小明要对实验装置进行改动,如图丁所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2) ①. 压力大小 ②. 甲、丙
(3)不变 (4)不需要
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验时,用弹簧测力计拉动木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
[1][2]由甲、乙实验可,接触面的粗糙程度,压力大小不同,可以探究滑动摩擦力与压力大小的关系;探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度是否有关,保持压力相同,接触面的粗糙程度不同,选择甲、丙两图。
【小问3详解】
在甲实验中,将拉动木块的速度增大,由于压力和接触面的粗糙程度都不变,滑动摩擦力的大小不变。
小问4详解】
图丁中,木块处于相对于地面处于静止状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力为一对平衡力,摩擦力大小与拉力相等,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不需要匀速拉动木板。
24. 在做“研究液体内部的压强”实验时,同学们设计了如图所示的实验探究方案,图甲、乙、丁中探头在液体中的深度相同,实验测得几种情况下压强计的U形管两侧液面的高度差的大小关系是。
(1)实验中液体内部压强的大小是通过U形管两侧液面的______来反映的。压强计______(选填“属于”或“不属于”连通器。实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节;
①从U形管内倒出适量的水
②拆除软管重新安装
③向U形管内加适量的水
(3)分析图甲和图______两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大;
(4)小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水,他的结论是不可靠的,因为______;
(5)①如图甲,小明做了一个新装置探究液体压强。如图乙所示,要使橡皮膜恢复原状,应进行的操作是______。此时分别测出橡皮膜在水和盐水中所处的深度;
②测得盐水的密度为______(水的密度为,用测量符号表示)。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 不属于 ③. 薄
(2) ①. 不漏气 ②. ②
(3)丙 (4)见解析
(5) ①. 向容器左侧中加水 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]根据转换法,实验中液体内部的压强的大小是通过U形管两侧液面的高度差来反映的,液面高度差越大,表示液体内部的压强越大。
[2]压强计U形管一端封闭,所以不属于连通器。
[3]实验所用的压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的,受压更易发生形变,更灵敏。
【小问2详解】
[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测液体压强大小的,则用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故②符合题意,①③不符合题意。
故选②。
【小问3详解】
图甲和图丙可知,液体的密度相同,甲图的深度较大,U形管液面的高度差较大,说明液体的压强较大,则可得液体内部的压强随深度的增加而增大。
【小问4详解】
液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,要得到液体内部压强和液体密度的关系,要控制液体的深度相同,从图丙和图丁可以看出,没有控制探头浸入液体中的深度相等。所以小明通过分析图丙和图丁两次实验数据认为图丁烧杯中盛的是浓盐水的结论是不可靠的。
【小问5详解】
[1]由橡皮膜的形状可知,左侧水对橡皮膜的压强小于右侧盐水对橡皮膜的压强,要使橡皮膜恢复原状,则要增大左侧橡皮膜处水的压强或减小右侧橡皮膜处盐水的压强,为了方便操作,可以向容器左侧中加水。
[2]使橡皮膜恢复原状后橡皮膜在水和盐水中所处的深度,两侧压强相等,根据则可得,解得盐水的密度。
25. 探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中,会影响实验的是________(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力________(填“偏大”或“偏小”):
(2)在完善实验装置后,有如下实验步骤,你认为可以减小误差的合理操作顺序应该是________;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为F1
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为F2
③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F3
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F4
(3)通过探究,若等式________成立(选用F1、F2、F3和F4表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是( )
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)如果将实验中的水换成酒精。()其他情况不变,物体受到的浮力________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【答案】(1) ①. B ②. 偏小
(2)④①②③ (3)F1-F2=F3-F4
(4)A (5)变小
(6)能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图所示,用排水法测物体受到的浮力,溢水杯中应装满水,而本实验步骤B中溢水杯没有装满水,得到的排开水的体积比实际值小,所以排开水的重力偏小。
【小问2详解】
为减小实验误差,本实验中应当在小桶和铁块接触水之前就测出它们所受的重力,如果在接触水之后再测量小桶和铁块的重力,由于表面沾水,会导致测得的重力偏大,使误差增大,故正确顺序应为④①②③。
【小问3详解】
阿基米德原理的内容是物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,根据实验结果,铁块受到的浮力为F浮=F1-F2,铁块排开水受到的重力为G水=F3-F4,则如果F1-F2=F3-F4成立,可得出阿基米德原理。
【小问4详解】
本实验中为了得到更普遍的结论,应当换用不同的实验对象即不同的液体和物体进行多次实验,而不是用原来的实验器材多次测量取平均值,故选A。
【小问5详解】
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当排开液体的体积不变时,液体密度减小,受到的浮力减小,所以换成酒精后浮力减小。
【小问6详解】
阿基米德原理对完全浸没的物体和浸入一部分的物体都是适用的,因此只将石块的一部分浸在水中且其他步骤操作正确时,也能得到正确的结论。
四、论述计算题(本题共3个小题,26小题6分,27小题6分,28小题8分,共20分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分。)
26. 人工智能让我们的生活更加便捷,某酒店迎宾机器人能将客人从酒店门口带至前台。若这一过程中机器人做匀速直线运动,通过的路程为20m,所受阻力为自身重力的0.05倍,机器人的相关参数如下表所示,g取10N/kg。
整机质量:36kg
行进速度:1m/s
工作电压:24V
工作电流:1A
轮子与地面接触总面积:
(1)求机器人从酒店门口运动至前台所用的时间;
(2)求机器人对地面的压强;
【答案】(1)20s (2)2×105Pa
【解析】
【小问1详解】
机器人从酒店门口运动至前台所用的时间为
【小问2详解】
机器人对地面的压力为
则机器人对地面的压强为
27. 如图所示的是桌面上的一个平底水壶,12cm厚度不计,重2N,最大装水量为3L,底面积为。(,g取)求:
(1)装满水时水的重力;
(2)装满水时,水对壶底的压力;
(3)装满水时,水壶对水平桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
装满水时水的质量
装满水时水的重力
【小问2详解】
装满水时,水的深度
水对壶底的压强
水对壶底的压力
【小问3详解】
装满水时,水壶对桌面的压力
水壶对桌面的压强
28. 如图所示,用一细线将木块系于容器的底部,木块完全浸没在水中处于静止状态,已知木块的重力为6N,体积为1×10-3 m3,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)将细绳剪断,木块静止后露出水面的体积。
【答案】(1)10N;(2)4N;(3)4×10-4m3
【解析】
【详解】解:(1)木木块完全浸没在水中时,有
则受到的浮力为
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用;所以,则绳子的拉力为
(3)剪断绳子,因为,所以木块上浮,静止时会漂浮在水面上,所以,即
所以排开水的体积为
木块静止后露出水面的体积为
答:(1)木块受到的浮力为;
(2)绳子的拉力为;
(3)将细绳剪断,木块静止后露出水面的体积为。
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