精品解析：云南省昆明市润城学校2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试题

2024-2025学年八年级（下）期中考试 物理试卷 （全卷五个大题，23个小题，共8页：满分90分，考试时间75分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生解题作答必须在答题卷卡上。答案书写在答题卡相应位置上（不能改动答题卡上的标题题号），在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卷（答题卡）一并交回。 3.本试卷g均取，。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，满分30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 如图所示的实例中，为了减少压强的是（　　） A. 图钉尖做得很尖 B. 铁轨铺在路枕上 C. 斧头刃做得很薄 D. 推土机土铲做得很锋利 2. 如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是（　　） A. 遨游太空“天宫二号” B. 海试中的“山东号”航母 C. 下潜中的“蛟龙”号 D. 飘在空中的热气球 3. 下列装置与船闸工作原理相同的是（　　） A. 拦河大坝 B. 活塞式抽水机 C. 液体压强计 D. 锅炉水位计 4. 下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，将压水泵插入水桶中，从上端向下按压，水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压（　　） A. 大于大气压 B. 等于大气压 C. 小于大气压 D. 变为零 6. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N 7. 如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙（ρ甲>ρ水>ρ乙），在前面步骤的基础上，要求控制V袋不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是（ ） A. 将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B. 将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C. 将袋外水换成甲液体，袋内水不变 D. 将袋外水换成乙液体，袋内水不变 8. 2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子10米台决赛，中国名将陈芋汐、全红婵断层领先，包揽冠亚军。如图所示是运动员参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用 B. 起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力 C. 跳至最高点时，运动员处于非平衡状态 D. 从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性不变 9. 如图所示是我国的战略096型核潜艇（核动力潜水艇），它是坚不可摧的“水下盾牌”，是真正意义上的大国重器。关于核潜艇，下列说法正确的是（　　） A. 上浮过程中，受到的浮力逐渐变大 B. 浸没水中后继续下潜，所受浮力不变 C. 下潜过程中，水对潜艇底部的压强不变 D. 核潜艇悬浮与漂浮时，受到的浮力相等 10. 将一底面积为的圆柱形容器放置于水平面上，容器内放一个底面积、高20cm的圆柱体，如图甲所示。缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮，继续注水到25cm时停止，在整个注水过程中，圆柱体始终处于直立状态，其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像，如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 当圆柱体漂浮时，露出水面的高度为4cm B. 圆柱体的密度为 C. 注水停止时，水对圆柱体底部的压强为 D. 向容器内注水的总质量是4.2kg 二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共14分） 11. 2023年5月28日，中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机，从上海虹桥机场飞往北京首都机场，开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行。飞机在升空过程中，机翼 ________（选填“上”或“下”）方的空气流速快，压强小；随着海拔的升高，外界大气压强 ______。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12. 物理兴趣小组的小张同学将一根两端开口的玻璃管的下端用气球封闭并扎紧。在管中装入适量水后，玻璃管和气球状态如图甲所示。小王手握管子突然_______（向上，向下）运动时，气球会突然变大（图乙），该现象的产生是由于_______具有惯性。 13. 如图所示，将半瓶矿泉水放在水平面上，将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上，瓶子对桌面的压力___________，水对容器底的压力___________（均选填“变大”“不变”或“变小”）（g＝10N/kg）。 14. 有甲、乙两同学分别用F甲＝50N、F乙＝40N的力水平向左推某一物体，使物体水平向左做匀速直线运动，如图（a）所示，则物体受到的摩擦力f=______N。此时，若甲同学改为水平向右推，乙同学所用的力的大小和方向不变，如图（b）所示，要使物体向右做匀速直线运动，则甲同学所用力的大小应改为F甲＝______N。 15. 小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力______西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是______。 16. 阅读短文，回答问题。 涡激共振现象 2020年5月5日虎门大桥发生明显振动现象，引起了社会的广泛关注。国际桥梁专家认为主要是由于大桥发生涡激共振引起的。大桥所在地区在春、夏季的主导风向是东南风向，刚好与虎门大桥（如图甲所示）接近于垂直，这样的风向容易诱发涡激振动。 什么是“涡激振动”呢？如图乙所示，在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物的上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……，这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快，另一侧流速慢，交替形成大小不同的压力，使阻碍物产生有规律的振动，即涡激振动。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关，其关系为（k为常数）。 桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的临时护栏，在特定风环境条件下产生了涡激振动。当涡振频率与大桥本身的固有频率相近时，大桥就会出现涡激共振，发生较为剧烈的振动。 （1）如图所示桥与风向的关系中，更容易诱发涡激振动的是_______。 A. B. C. D. （2）自然界中产生卡门涡街现象的情况很多，下列过程不可能产生卡门涡街现象的是（　　） A. 空气通过树木 B. 云层飘过山峰 C. 河水流过礁石 D. 用高压锅做饭 （3）风沿着江面吹向大桥，当桥体上侧产生涡旋时，桥体_______（选填“上”或“下”）侧受到的压力大。 （4）安装临时护栏后，增大了桥体的宽度，使得相同风速下桥体的涡振频率_______（选填“增大”或“减小”），当涡振频率接近大桥的固有频率时，大桥发生涡激共振。 三、作图题（本大题共1小题，共4分） 17. 请按要求完成下列作图： （1）如图所示，某物体以速度v冲上表面粗糙的固定斜面，请画出该物体对斜面的压力示意图。 （2）如图所示，一枚50g的鸡蛋漂浮在盛有盐水的容器中。请画出该鸡蛋的受力示意图。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题7分，第19题6分，第20题7分，第21题4分，共24分） 18. 两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）实验时使小车从斜面顶端由静止滑下，通过观察_______（选填字母）来反映阻力对物体运动的影响。分别换用棉布和木板表面进行多次实验，实验现象如图1所示。 A. 小车滑行的距离 B. 接触面的粗糙程度 （2）每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时_______相同。根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离_______。 （3）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体的运动_______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是_______（选填：“甲”或“乙”）。 （4）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？_______。 （5）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是_______。（将正确说法前的字母填写在横线上） A. 科学定律都可以通过实验直接得出 B. 普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 C. 科学推理是科学研究的方法之一 D. 大多数人认同观点就是正确的观点 19. 小张在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小张猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中 “饺子”充入的空气质量忽略不计。 （1）如图1甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力_______； （2）如图1乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力与其重力G的大小关系为_______G； （3）用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图1丙所示，它受到的浮力_______； （4）向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图1丁所示，此时它受到的浮力为，则与的大小关系为。_______； （5）向“饺子”中充入更多空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图1戊所示。至此，小张验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越_______。 （6）小张将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图2中两种方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图2中的_______图。 20. 小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。 （1）实验开始前，小明用手指按压探头的橡皮膜，如图甲所示，发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活，说明该装置气密性_______（选填“良好”或“差”）。如果液体内部存在压强，将探头放入液体内部，U形管两侧水面就会产生高度差，如图乙所示，高度差的大小反映探头_______（选填“A”或“B”）面所受压强大小； （2）小明在图乙中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_______是否有关； （3）比较丙、丁两图，可得结论：在同种液体中，液体内部的压强随_______的增大而增大。 （4）小明根据图丙和图戊实验现象得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题：_______； （5）压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小。若U形管足够长，则U形管内选用密度_______的液体可以减小实验误差（选填“较大”或“较小”）。 （6）小明改变橡皮膜浸入水中的深度H时，同时记录了U形管两侧水面的高度差h，记录数据如下表所示。他发现，虽然U形管和水槽中装入的是相同的水，但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的深度H不相等，出现这一现象的原因可能是_______。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 9.0 9.6 10.4 11.2 12.0 21. 如图甲所示是一种公园内常见的草坪喷水器，喷水的瞬间喷头便能自动转动起来。小张猜想，草坪喷水器的旋转速度可能与孔的大小和孔的数量有关。于是他利用秒表、空金属罐、细线、铁钉和水设计了如图乙所示的实验装置。在金属罐侧壁上的A点处，用如图丙所示的方法打一个孔，这样罐中的水流出时方向如图丁所示（图丙和图丁为俯视图）。为了探究喷水器的旋转速度与孔的数量关系，他接下来的操作是：_______如果观察到_______，说明喷水器出水孔越多，旋转的速度快。 五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 22. 如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计，4个车轮均换成三角履带，以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2。通过计算回答： （1）机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少？ （2）机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少？ （3）若南极某处冰面能承受的压强为，机器人要安全通过该处，能装载装备的最大重力是多少？ 23. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。科学小组的同学根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”，如图甲所示。已知玻璃杯的底面积为，质量为200g。将质量未知的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。求： （1）玻璃杯底面所受水的压强； （2）铁块质量； （3）小张同学发现这个“浮力秤”还可以用来测液体密度，在玻璃杯中加入深度为20cm的水后，将玻璃杯放进装有某液体的容器中，容器中的液面比玻璃杯的水面高0.05m，如图乙所示。则容器中液体的密度为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级（下）期中考试 物理试卷 （全卷五个大题，23个小题，共8页：满分90分，考试时间75分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生解题作答必须在答题卷卡上。答案书写在答题卡相应位置上（不能改动答题卡上的标题题号），在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卷（答题卡）一并交回。 3.本试卷g均取，。 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，满分30分。每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 如图所示的实例中，为了减少压强的是（　　） A. 图钉尖做得很尖 B. 铁轨铺在路枕上 C. 斧头刃做得很薄 D. 推土机土铲做得很锋利 【答案】B 【解析】 【详解】A．图钉尖做的比钉帽尖小很多，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意； B．铁轨铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意； C．斧头的刃很薄，是通过减小受力面积来达到增大压强的效果，故C不符合题意； D．推土机的土铲做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是（　　） A. 遨游太空的“天宫二号” B. 海试中的“山东号”航母 C. 下潜中的“蛟龙”号 D. 飘在空中的热气球 【答案】A 【解析】 【详解】A．浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，太空中没有空气，故太空中运行的“天宫二号”不受到浮力，故A符合题意； B．海试中的“山东号”航母受到水的向上的浮力，故B不符合题意； C．下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故C不符合题意； D．空中上升的热气球受到空气的浮力，故D不符合题意。 故选A。 3. 下列装置与船闸工作原理相同的是（　　） A. 拦河大坝 B. 活塞式抽水机 C. 液体压强计 D. 锅炉水位计 【答案】D 【解析】 【详解】船闸是一个连通器。 A．拦河大坝上窄下宽是因为液态的压强随着深度的加深而增大，故A不符合题意； B．活塞式抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下被压上来，利用的是大气压，故B不符合题意； C．液体压强计有一端是封闭的，不属于连通器，故C不符合题意； D．锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，故D符合题意。 故选D。 4. 下列情形中，松手后纸片还能保持平衡的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上，是一对平衡力，纸片能保持平衡状态，故A符合题意； B．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个和一个质量相等的钩码，纸片两端受到的两个力的大小不相等，即两个力的大小不相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，故B不符合题意； C．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但纸片扭转一个角度，纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，，故C不符合题意； D．纸片两端通过细线绕过定滑轮各放两个质量相等的钩码，但纸片两端受到的两个力的大小相等、方向相反、但不是作用在同一条直线上，不是一对平衡力，纸片不能保持平衡状态，故D不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，将压水泵插入水桶中，从上端向下按压，水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压（　　） A. 大于大气压 B. 等于大气压 C. 小于大气压 D. 变为零 【答案】A 【解析】 【详解】将压水泵插入水桶中，从上端向下按压，桶内空气变多，气压变大，当桶内水面上方的气体压强大于大气压时，水就会在桶内气压的作用下从出水口流出。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 小李同学想估算空气对自己的浮力大小，采集的数据有：自己的体重、自己的密度（与水接近，约为1.0×103kg/m3）、空气的密度（约为1.3kg/m3）。则空气对小李的浮力大小约为（　　） A. 0.006N B. 0.6N C. 60N D. 600N 【答案】B 【解析】 【详解】中学生的质量约为50kg，则中学生的体积 由阿基米德原理可得，中学生在空气中受到的浮力 与0.6N接近。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙（ρ甲>ρ水>ρ乙），在前面步骤的基础上，要求控制V袋不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是（ ） A. 将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B. 将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C. 将袋外水换成甲液体，袋内水不变 D. 将袋外水换成乙液体，袋内水不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将带内水换成等体积的甲、乙两种液体，控制V袋不变，都浸没在水中，ρ液不变，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力大小不变，无法说明浮力的大小与液体的密度有关，故AB错误； C．将袋外水换成甲液体，由于ρ甲>ρ水，所以将盛有水塑料袋放入甲液体中时会漂浮在液面，无法控制V袋不变，故无法完成实验，故C错误； D．将袋外水换成乙液体，由于ρ水>ρ乙，所以将盛有水的塑料袋放入乙液体中，控制V袋不变，测力计示数不为零，浮力减小，说明能说明浮力的大小与液体的密度有关。 故选D。 8. 2025年跳水世界杯加拿大温莎站女子10米台决赛，中国名将陈芋汐、全红婵断层领先，包揽冠亚军。如图所示是运动员参加跳水比赛时向上起跳和下落的运动轨迹示意图。下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，运动员对跳台施加了力，跳台对运动员没有力的作用 B. 起跳后能继续向上运动，是因为运动员受到向上的力大于自身的重力 C. 跳至最高点时，运动员处于非平衡状态 D. 从最高点到入水前的过程中，运动员的惯性不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．起跳时，运动员对跳台施加了力，力的作用是相互的，跳台对运动员也有力的作用，故A错误； B．起跳后能继续向上运动，是因为运动员具有惯性，要保持原来的运动状态，故B错误； C．跳至最高点时，运动员受到重力和空气阻力，两个力大小不相等，运动员受到非平衡力作用，处于非平衡状态，故C正确； D．惯性大小只与质量有关，从最高点到入水前过程中，运动员的质量不变，惯性不变，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示是我国的战略096型核潜艇（核动力潜水艇），它是坚不可摧的“水下盾牌”，是真正意义上的大国重器。关于核潜艇，下列说法正确的是（　　） A. 上浮过程中，受到的浮力逐渐变大 B. 浸没水中后继续下潜，所受浮力不变 C. 下潜过程中，水对潜艇底部的压强不变 D. 核潜艇悬浮与漂浮时，受到的浮力相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．在上浮过程中，在浮出水面前，核潜艇排开海水的体积不变，根据 可知所受浮力不变，从开始出水面到完全出水面的过程中，排开水的体积逐渐减小，根据 可知所受浮力减小，故A错误； B．浸没水中后继续下潜时，排开水的体积不变，根据 可知所受浮力不变，故B正确； C．核潜艇下潜时，深度增加，根据 可知受到海水的压强变大，故C错误； D．由于悬浮时排开水的体积大于漂浮时排开水的体积，根据 知悬浮时的浮力大于漂浮时的浮力，故D错误。 故选B。 10. 将一底面积为的圆柱形容器放置于水平面上，容器内放一个底面积、高20cm的圆柱体，如图甲所示。缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮，继续注水到25cm时停止，在整个注水过程中，圆柱体始终处于直立状态，其注水质量m与容器中水的深度h的关系图像，如图乙所示。则以下说法正确的是（　　） A. 当圆柱体漂浮时，露出水面的高度为4cm B. 圆柱体的密度为 C. 注水停止时，水对圆柱体底部的压强为 D. 向容器内注水的总质量是4.2kg 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，当注水高度为16cm时，圆柱体恰好漂浮，此时圆柱体浸入水中的深度，露出水面的高度 故A正确； B．圆柱体漂浮时，所受的浮力等于自身重力，此时排开水的体积 圆柱体所受的重力 圆柱体的体积V 圆柱体的质量 圆柱体的密度 故B正确； C．由A分析可知，圆柱体漂浮时，浸入水中的深度为16 cm，即圆柱体底部所处的深度为16 cm，当停止注水时，圆柱体底部所处的深度不变，则水对圆柱体底部的压强 故C错误； D．水深为 25 cm时，水及圆柱体浸入水中部分的总体积 停止注水时，水的体积 水的总质量 故D正确。 故选ABD。 二、填空题（本大题共6个小题，每空1分，共14分） 11. 2023年5月28日，中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机，从上海虹桥机场飞往北京首都机场，开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行。飞机在升空过程中，机翼 ________（选填“上”或“下”）方的空气流速快，压强小；随着海拔的升高，外界大气压强 ______。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 上 ②. 变小 【解析】 【详解】[1][2]在飞机升空时，即飞机受到向上的升力，此时对于机翼来说，机翼上方的空气流速大，压强小，而机翼下方空气流速小，压强大，故飞机在较大的向上的升力的作用下升空。随着海拔高度的升高，外界大气压强会变小。 12. 物理兴趣小组的小张同学将一根两端开口的玻璃管的下端用气球封闭并扎紧。在管中装入适量水后，玻璃管和气球状态如图甲所示。小王手握管子突然_______（向上，向下）运动时，气球会突然变大（图乙），该现象的产生是由于_______具有惯性。 【答案】 ①. 向上 ②. 气球中的水 【解析】 【详解】[1][2]如图甲，气球中的水原来和气球一起处于静止状态，小王手握管子突然向上运动时，气球随之一起向上运动，气球中的水由于具有惯性要保持原来的静止状态，所以，气球会突然变大。 13. 如图所示，将半瓶矿泉水放在水平面上，将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上，瓶子对桌面的压力___________，水对容器底的压力___________（均选填“变大”“不变”或“变小”）（g＝10N/kg）。 【答案】 ①. 不变 ②. 变小 【解析】 【详解】[1]如图所示，瓶子正方时，瓶子可看成规则形状，水对瓶底的压力等于水的重力。 [2]当瓶子倒放时，有一部分水的重力由两个侧壁分担，导致水对瓶盖的压力小于水的重力，所以瓶中水对瓶盖的压力比正放时水对瓶底的压力小。 14. 有甲、乙两同学分别用F甲＝50N、F乙＝40N的力水平向左推某一物体，使物体水平向左做匀速直线运动，如图（a）所示，则物体受到的摩擦力f=______N。此时，若甲同学改为水平向右推，乙同学所用的力的大小和方向不变，如图（b）所示，要使物体向右做匀速直线运动，则甲同学所用力的大小应改为F甲＝______N。 【答案】 ①. 90 ②. 130 【解析】 【详解】[1]如图（a）所示，物体水平向左做匀速直线运动，则受力平衡，受到向右的滑动摩擦力，根据力的平衡条件，物体受到的摩擦力为 [2]如图（b）所示，物体向右做匀速直线运动，压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，且方向水平向左，根据力的平衡条件，甲同学所用力的大小为 15. 小明洗菜时发现体积较大的土豆沉入水底，体积较小的西红柿浮于水面，土豆受到的浮力______西红柿受到的浮力；他想测量土豆的密度，用细线将土豆挂在弹簧测力计下示数为2.4N，再将其完全浸没水中测力计示数为0.4N，则土豆的密度是______。 【答案】 ①. 大于 ②. 1.2 【解析】 【详解】[1]根据可知，土豆的体积较大，西红柿的体积较小，则土豆受到的浮力大于西红柿受到的浮力。 [2]根据称重法测浮力可知，土豆的重力为2.4N，土豆受到的浮力为 土豆沉入水底，体积等于其排开水的体积，为 土豆的密度为 16. 阅读短文，回答问题。 涡激共振现象 2020年5月5日虎门大桥发生明显振动现象，引起了社会的广泛关注。国际桥梁专家认为主要是由于大桥发生涡激共振引起的。大桥所在地区在春、夏季的主导风向是东南风向，刚好与虎门大桥（如图甲所示）接近于垂直，这样的风向容易诱发涡激振动。 什么是“涡激振动”呢？如图乙所示，在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物的上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡①、②、③、④……，这一现象叫卡门涡街现象。产生旋涡的一侧流速快，另一侧流速慢，交替形成大小不同的压力，使阻碍物产生有规律的振动，即涡激振动。涡振频率f与阻碍物的特征宽度d和流体流速v有关，其关系为（k为常数）。 桥体异常振动是由于桥面上安装了1.4m高的临时护栏，在特定风环境条件下产生了涡激振动。当涡振频率与大桥本身的固有频率相近时，大桥就会出现涡激共振，发生较为剧烈的振动。 （1）如图所示的桥与风向的关系中，更容易诱发涡激振动的是_______。 A. B. C. D. （2）自然界中产生卡门涡街现象的情况很多，下列过程不可能产生卡门涡街现象的是（　　） A. 空气通过树木 B. 云层飘过山峰 C. 河水流过礁石 D. 用高压锅做饭 （3）风沿着江面吹向大桥，当桥体上侧产生涡旋时，桥体_______（选填“上”或“下”）侧受到的压力大。 （4）安装临时护栏后，增大了桥体的宽度，使得相同风速下桥体的涡振频率_______（选填“增大”或“减小”），当涡振频率接近大桥的固有频率时，大桥发生涡激共振。 【答案】（1）B （2）D （3）下 （4）减小 【解析】 【小问1详解】 由题意知，大桥所在地区在春、夏季的主导风向是东南风向，刚好与虎门大桥接近于垂直，这样的风向容易诱发涡激振动。 故选B。 【小问2详解】 ABC．卡门涡街现象是在一定条件下，流体流过阻碍物时，会在阻碍物上下两侧先后交替产生有规则的反向旋涡，如空气通过树木、云层飘过山峰，河水流过礁石，空气、云层、河水属于流体，能产生卡门涡街现象，故ABC不符合题意； D．用高压锅做饭是利用锅盖密封性好，锅内气压高，水的沸点高，达到的温度就会高，所以使用高压锅，是为了增大气压而提高水的沸点，不属于卡门涡街现象，故D不符合题意。 故选D。 【小问3详解】 流体流过阻碍物，当上侧产生涡旋时，上侧流速快，压强小，受到压力小，下侧流速慢，压强大受到压力大，所以风沿着江面在桥体上侧产生涡旋，则上侧流速快，压强小，受到压力小，下侧流速慢，压强大，受到的压力大，因此桥体下侧受到的压力大。 【小问4详解】 安装临时护栏后，增大了桥体的特征宽度d，由可知，相同风速v时，涡振频率减小。 三、作图题（本大题共1小题，共4分） 17. 请按要求完成下列作图： （1）如图所示，某物体以速度v冲上表面粗糙的固定斜面，请画出该物体对斜面的压力示意图。 （2）如图所示，一枚50g的鸡蛋漂浮在盛有盐水的容器中。请画出该鸡蛋的受力示意图。 【答案】（1） （2） 【解析】 小问1详解】 物体以速度v冲上表面粗糙的固定斜面时，物体对斜面的压力垂直斜面向下，作用点在斜面上，过作用点做垂直斜面向下的有向线段，标上压力的名称F，示意图如图 【小问2详解】 50g的鸡蛋受到的重力 鸡蛋悬浮在盐水中，受到重力和浮力的作用，浮力，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，过重心做竖直向上和竖直向下的有向线段，标上重力和浮力的大小和符号，如图 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题7分，第19题6分，第20题7分，第21题4分，共24分） 18. 两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）实验时使小车从斜面顶端由静止滑下，通过观察_______（选填字母）来反映阻力对物体运动的影响。分别换用棉布和木板表面进行多次实验，实验现象如图1所示。 A. 小车滑行的距离 B. 接触面的粗糙程度 （2）每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时_______相同。根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离_______。 （3）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体的运动_______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是_______（选填：“甲”或“乙”）。 （4）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？_______。 （5）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是_______。（将正确说法前的字母填写在横线上） A. 科学定律都可以通过实验直接得出 B. 普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 C. 科学推理是科学研究的方法之一 D. 大多数人认同的观点就是正确的观点 【答案】（1）A （2） ①. 速度 ②. 越远 （3） ①. 不需要 ②. 甲 （4）笛卡尔的观点只谈到了“运动状态”下物体，没有包含物体静止时，如果物体不受力的作用会“保持静止”这一情形，而牛顿第一定律更为完整。 （5）C 【解析】 【小问1详解】 实验中，让小车从斜面的同一高度滑下，下车到达水平面时的速度相同，通过观察小车滑行的距离来比较接触面不同、阻力大小不同对小车运动的影响。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]实验中，每次让小车从斜面的同一高度滑下，小车在斜面上滑行的距离相同，保证小车到达水平面时初速度相同；根据实验现象可以得出：实验中阻力越小，小车速度减小的越慢，小车滑行距离就越远。 【小问3详解】 [1][2]如图2甲，小球从斜面的顶端滑下，如果不考虑阻力，小球能滑到右侧斜面的同一高度，右侧斜面的坡度越小，小球要达到原来的高度，运动的距离越远，进而得出：如果小球不受阻力，将保持原来的速度，做匀速直线运动；因此，物体的运动不需要力来维持；图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是甲。 【小问4详解】 笛卡尔的观点只谈到了“运动状态”下物体，如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度做匀速直线运动，没有包含物体静止时，如果物体不受力的作用会“保持静止”这一情形，而牛顿第一定律更为完整。 【小问5详解】 上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是科学定律不一定通过实验直接得出，可以经过科学推理得到，科学推理是科学研究的方法之一；科学家观点也不一定正确，可以质疑；大多数人认同的观点不一定是正确的观点。 故选C。 19. 小张在厨房帮妈妈煮饺子，发现饺子刚入锅时沉在水底，一段时间后饺子鼓起来，煮熟后漂浮在水面上。小张猜想，物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关，于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球，并充入少量空气，制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中 “饺子”充入的空气质量忽略不计。 （1）如图1甲所示，用弹簧测力计测出“饺子”的重力_______； （2）如图1乙所示，将“饺子”浸入水中，“饺子”沉底，它受到的浮力与其重力G的大小关系为_______G； （3）用测力计把“饺子”竖直拉离水底，在水中静止，测力计的示数如图1丙所示，它受到的浮力_______； （4）向“饺子”中充入适量空气，体积变大，浸入水中，测力计的示数如图1丁所示，此时它受到的浮力为，则与的大小关系为。_______； （5）向“饺子”中充入更多的空气，浸入水中，“饺子”排开水的体积更大，最终漂浮在水面上，如图1戊所示。至此，小张验证了自己的猜想，即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，且排开液体的体积越大，浮力越_______。 （6）小张将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图2中两种方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图2中的_______图。 【答案】（1）1.6 （2）< （3）0.6 （4）> （5）大 （6）B 【解析】 【小问1详解】 如图甲，测力计的分度值为0.2N，直接读出“饺子”在空气中所受的重力为1.6N。 【小问2详解】 如图1乙，“饺子”沉到水底，说明其所受浮力小于重力，故。 【小问3详解】 如图1丙，测力计的示数为1.0N，浮力 【小问4详解】 如图1丁，测力计的示数为1.0N，浮力 F丁与F丙的大小关系为。 【小问5详解】 小张向“饺子”中充入更多空气，使其排开水的体积增大，浮力也随之增大，浮力大于重力时，饺子开始上浮，如图1戊“饺子”漂浮时，浮力等于重力；由此可得结论：物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，浮力越大。 【小问6详解】 图2 B，A图中玻璃管两侧相同深度所受的液体压强相等，橡皮膜凹陷的程度相同；B图玻璃管上下两侧橡皮膜的深度不同，下侧橡皮膜所受的压强大、压力大；更能直接反映浮力产生的原因——液体对物体上下表面存在压强差，从而产生竖直向上的压力差，上下表面的压力差即为物体受到的浮力。 20. 小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。 （1）实验开始前，小明用手指按压探头的橡皮膜，如图甲所示，发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活，说明该装置气密性_______（选填“良好”或“差”）。如果液体内部存在压强，将探头放入液体内部，U形管两侧水面就会产生高度差，如图乙所示，高度差的大小反映探头_______（选填“A”或“B”）面所受压强大小； （2）小明在图乙中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_______是否有关； （3）比较丙、丁两图，可得结论：在同种液体中，液体内部的压强随_______的增大而增大。 （4）小明根据图丙和图戊实验现象得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题：_______； （5）压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小。若U形管足够长，则U形管内选用密度_______的液体可以减小实验误差（选填“较大”或“较小”）。 （6）小明改变橡皮膜浸入水中的深度H时，同时记录了U形管两侧水面的高度差h，记录数据如下表所示。他发现，虽然U形管和水槽中装入的是相同的水，但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的深度H不相等，出现这一现象的原因可能是_______。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 4.6 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 9.0 9.6 10.4 11.2 12.0 【答案】（1） ①. 良好 ②. A （2）方向 （3）深度 （4）没有保持探头在水和盐水中的深度相同 （5）较小 （6）橡皮膜本身存在弹性，橡皮膜的弹性对水产生了一定的压强 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验前，用手指按压探头的橡皮膜，发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活，说明该装置气密性良好；液体压强计在使用前U形管两侧液面橡皮，放入液体中时，U形管两侧液面高度差的大小反映橡皮膜所在深度的液体压强，即探头A面所受压强大小。 【小问2详解】 保持探头浸入深度不变而改变膜朝向，U形管两侧液面高度差的大小不变，说明液体同一深度向各个方向的压强相等；是为了探究液体内部压强大小与方向无关。 【小问3详解】 比较丙、丁两图可知，两个烧杯中都是水，探头在丁中的深度大，U形管两侧液面高度差较大，液体的压强大，可得结论：在同种液体中，液体内部的压强随深度的增大而增大。 【小问4详解】 探究液体压强与液体密度的关系，需保持探头在液体中的深度不变，改变液体的密度；图丙和图戊中液体的密度和探头的深度都不同，不能得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，小明实验中存在的问题：没有保持探头在水和盐水中的深度相同。 【小问5详解】 实验时，探头橡皮膜受到的压强等于U形管两侧液面的高度差产生的压强；压强的大小；若 U 形管足够长，选用密度较小的液体可以使同样的压强差对应更大的液面高度差，从而使实验现象更明显。 【小问6详解】 由表中数据可知，U形管两侧水面的高度差h小于探头浸入水中的深度H；原因是橡皮膜本身存在弹性，橡皮膜的弹性对水产生了一定的压强；因此实际测得的高度差 h 与探头浸入水深 H 不会完全相等。 21. 如图甲所示是一种公园内常见的草坪喷水器，喷水的瞬间喷头便能自动转动起来。小张猜想，草坪喷水器的旋转速度可能与孔的大小和孔的数量有关。于是他利用秒表、空金属罐、细线、铁钉和水设计了如图乙所示的实验装置。在金属罐侧壁上的A点处，用如图丙所示的方法打一个孔，这样罐中的水流出时方向如图丁所示（图丙和图丁为俯视图）。为了探究喷水器的旋转速度与孔的数量关系，他接下来的操作是：_______如果观察到_______，说明喷水器出水孔越多，旋转的速度快。 【答案】 ①. 在罐壁同一高度、等间隔位置分别打1个、2个、3个......相同大小的孔，让水流出并用秒表记录在相同时间内的旋转圈数 ②. 孔数增加时，在同样时间里罐转得更多圈 【解析】 【详解】[1]实验的设计思路：保持出水口大小、高度等不变，仅改变出水孔的数量，以排除无关因素对旋转速度的影响；他接下来的操作是：在罐壁同一高度、等间隔位置分别打1个、2个、3个......相同大小的孔，让水流出并用秒表记录在相同时间内的旋转圈数。 [2]如果观察到孔数增加时，在同样时间里罐转得更多圈，说明喷水器出水孔越多，旋转速度越快。其原因是孔越多，喷水产生的反作用力越大且分布更均匀，从而使罐的转动更快。 五、综合题（本大题共2小题，每小题9分，共18分） 22. 如图所示是我国自主研发四轮长航程极地漫游机器人，其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计，4个车轮均换成三角履带，以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2。通过计算回答： （1）机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少？ （2）机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少？ （3）若南极某处冰面能承受的压强为，机器人要安全通过该处，能装载装备的最大重力是多少？ 【答案】（1）5000N （2） （3）11800N 【解析】 【小问1详解】 机器人自身的重力 机器热静止在雪地上对地面的压力 【小问2详解】 机器人静止在雪地上对地面的压强 【小问3详解】 南极某处冰面能承受的最大压力 机器人装载装备后的最大重力 机器人要安全通过该处，能装载装备的最大重力 23. 我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。科学小组的同学根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”，如图甲所示。已知玻璃杯的底面积为，质量为200g。将质量未知的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。求： （1）玻璃杯底面所受水的压强； （2）铁块的质量； （3）小张同学发现这个“浮力秤”还可以用来测液体密度，在玻璃杯中加入深度为20cm的水后，将玻璃杯放进装有某液体的容器中，容器中的液面比玻璃杯的水面高0.05m，如图乙所示。则容器中液体的密度为多少？ 【答案】（1）550Pa （2）0.24kg （3） 【解析】 【小问1详解】 静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm，则玻璃杯底面所受水的压强 【小问2详解】 玻璃杯底面所受水的压力 空玻璃杯的重力 因玻璃杯上表面受到水的压力为零，下表面受到的压力4.4N，则玻璃杯受到的浮力 由图甲可知，装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态，玻璃杯和铁块的总重力等于浮力，则铁块的重力 铁块的质量 【小问3详解】 将装水的玻璃杯放入待测液体中，玻璃杯处于漂浮状态，由物体的浮沉条件可知，此时玻璃杯受到的浮力 此时玻璃杯排开待测液体的体积 由阿基米德原理可知待测液体的密度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$