精品解析：河南省郑州市登封市2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

2024-2025学年下学期期末学情调研 八年级物理 注意事项： 1.本试卷共6页，五个大题，满分70分，考试时间60分钟。 2.本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 赛龙舟是端午节的重要民俗活动，如图所示是龙舟比赛时的情景，运动员用船桨奋力向后划水，龙舟飞速向前行进，这说明力的作用是___________。比赛过程中，两龙舟并排前行时不能靠得太近，因为两龙舟内侧水的流速大，压强___________，容易产生船吸现象。 2. 如图所示，一只重力为的壁虎在竖直的玻璃窗上保持静止，此时它受到的摩擦力的大小为___________N。若用的力拉动玻璃窗和壁虎一起向右做匀速直线运动，此时壁虎所受摩擦力的方向___________（选填“改变”或“不变”）。 3. 如图所示是小明在科技节上制作的两个仪器，其中___________（选填“甲”或“乙”）可以作为气压计测量大气压强。若拿着自制气压计从山脚爬到山顶，玻璃管内液面将___________（选填“上升”“下降”或“不变”）。为了使气压计更加灵敏，应选择密度更___________（选填“大”或“小”）的液体制作气压计。 4. 2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号”中继星的长征八号遥三运载火箭，在文昌航天发射场点火升空，成功将探月工程四期“鹊桥二号”中继星送入预定轨道，当鹊桥二号进行绕月运行时，卫星___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；卫星加速升空过程中，动能___________，重力势能___________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 5. 学校开展阳光体育节，小花报名参加了跳绳比赛，小明想估测小花跳绳的功率，他先测量了小花一次跳起的高度和跳绳100次所用的时间表示重力与质量之比，小明还需要测量___________（填物理量和符号），由此可知小花跳绳的功率为___________。（用物理量符号表示）。 6. 孔明灯，俗称许愿灯，是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯，多为祈福之用。请从物理学的角度分析，孔明灯升空的原理：___________。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体：___________。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 下列所示简单机械，属于费力杠杆的是（　　） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 托盘天平 D. 羊角锤 8. 下列生活情景中，有关物理知识的描述错误的是（　　） A. 立在河水中的桥墩不受浮力 B. 体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，是通过减小接触面粗糙程度减小摩擦力 C. 自行车刹车时用力捏闸，通过增大压力来增大摩擦力 D. 锅炉水位计利用连通器原理工作 9. 下列生活实例中，能证明大气压强存在是（　　） A. 橡皮膜突出 B. 活塞式抽水机 C. 沿着纸条上方吹气，纸条往上飘 D. 注射器注射药液 10. 如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关于铁块和木板受力情况的叙述，正确的是（　　） A. 铁块对薄木板的压力和木板对铁块的支持力是一对平衡力 B. 铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变 C. 铁块对木板的压力使木板发生了弹性形变 D. 铁块对木板的压力和铁块的重力是一对相互作用力 11. 如图所示是某校科技节水火箭比赛时“水火箭”的运动轨迹的模拟图，下列说法正确的是（　　） A. 水火箭升空原因是受到惯性的作用 B. 水火箭运动到最高点时，若外力全部消失，水火箭将保持静止 C. 水火箭飞行的过程中，运动状态在不断变化 D. 水火箭运动到最高点时，受平衡力 12. 蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员做蹦床运动的情景，他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力和碰撞时的能量损失）。下列说法错误的是（　　） A. 运动员从最高点到最低点的过程中，运动员的机械能不变 B. 运动员离开蹦床向上运动的过程中，动能转化为重力势能 C. 运动员从最高点到最低点的过程中，动能先增大后减小 D. 运动员从最高点到最低点的过程中，重力势能不断减小 13. 小明在学习完滑轮组后，用如图甲所示的装置将质量为的物体匀速提起，用时，小明对绳子施加的拉力为，物体和绳子自由端运动的情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（取）（　　） A. 绳子自由端移动的距离为 B. 拉力做功的功率为 C. 拉力做的有用功为 D. 该滑轮组的机械效率为 14. 当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果，称为“掉深”。下列相关说法正确的是（　　） A. 潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变 B. 遭遇“掉深”事故的潜艇，可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救 C. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，所受浮力越来越小 D. “掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 郑州某地铁站安装了一种智能化电动扶梯，在无人乘行时，它运行很慢。有人走上扶梯时，扶梯开始变快，一段时间后匀速运行。如图所示，小明乘着电梯匀速上升，请在图中点处画出小明受力示意图。 16. 如图所示，小明用手举哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个以点为支点的杠杆在工作，请在图中画出阻力的阻力臂。 四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分） 17. 五一假期，小明和父母乘车去湖北旅行，途径三峡大坝，他观察到三峡大坝的形状上窄下宽，爱动脑筋的他对液体压强与哪些因素有关产生了疑问并做如下实验探究： 猜想一：液体压强的大小与液体的深度有关。 猜想二：液体压强的大小与液体的密度有关。 （1）小明选择的微小压强计如图甲所示，实验前，小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的___________。实验中，通过比较U形管两侧液面的___________来比较液体压强的大小； （2）比较图乙与图___________，可以得出结论：液体压强随着深度的增加而增大； （3）比较图丙与图丁两次实验，可以得出结论：在深度相同时，液体___________越大，液体压强越大； （4）小明完成探究实验后，在如图戊所示容器内固定一隔板，隔板中有一小孔用橡皮膜封闭，左、右两侧盛有水和某种液体，此时橡皮膜相平，则该液体密度___________（选填“>”“<”或“=”）。 18. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，小明发现杠杆在如图-甲所示位置保持静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）平衡状态，小明通过调节，让杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是___________； （2）每一个钩码的重力大小相等，根据杠杆的平衡条件___________（用字母表示）可知，当杠杆上挂上如图-乙所示数量的钩码后释放杠杆，杠杆将___________（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）若将图-乙右侧钩码换成弹簧测力计，如图-丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向变成斜向下方向后，弹簧测力计的示数将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图-丁所示。想要增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？___________（写出一种方法即可） 19. 为了探究动能大小与哪些因素有关，小明进行了图中甲、乙两组实验，让小球由静止开始沿斜面向下运动撞击水平面上的木块。 （1）小球在斜面上下滑的过程中，它的___________转化为动能，实验过程中通过比较___________来比较小球动能的大小。 （2）甲实验中，通过实验得出的实验结论是：同一物体，___________越大，动能越大；图丙、丁两个交通标志中，图___________用到了该结论。 （3）图乙中让质量不同小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的___________。 （4）小明在进行图-乙所示实验时，发现在第二次实验中木块滑出了水平木板，如果对实验装置进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）。 A. 在第二次实验中，换用质量大于的钢球 B. 在第二次实验中，降低钢球下降的高度 C. 增加木板的长度 D. 减小木块的质量 （5）图乙中两次实验中木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为，则___________（选填“>”“<”或“=”）；若水平面绝对光滑，甲、乙两组实验将___________（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经·经下》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该引重器将质量为的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了，升高了，后轮轴施加在绳子上的力为。（不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦）求：（取） （1）整个过程克服木箱重力做的功。 （2）该斜面引重车的斜面效率。 （3）木箱所受摩擦力的大小。 21. 5月21日，2025全球智能机器人发展大会在广东省广州白云国际会议中心开幕，图是大会上展出的机器人。下表是某机器人的部分参数： 参数名词 参数值 空载质量 脚与地面接触总面积 阻力 重力的0.1倍 匀速行驶速度 （1）机器人由双脚站立变为单脚独立时，脚对地面的总压力___________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。 （2）求机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强。 （3）某科技小组对该机器人进行改装，将其改装成水下探测机器人，通过调节水箱内部的水量实现上浮和下沉，改装后机器人的质量为，体积为，若需要机器人悬浮在水中进行探测需要向水箱注入多少千克的水？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年下学期期末学情调研 八年级物理 注意事项： 1.本试卷共6页，五个大题，满分70分，考试时间60分钟。 2.本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求，直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上的答案无效。 一、填空题（本题共6小题，每空1分，共14分） 1. 赛龙舟是端午节的重要民俗活动，如图所示是龙舟比赛时的情景，运动员用船桨奋力向后划水，龙舟飞速向前行进，这说明力的作用是___________。比赛过程中，两龙舟并排前行时不能靠得太近，因为两龙舟内侧水的流速大，压强___________，容易产生船吸现象。 【答案】 ①. 相互的 ②. 小 【解析】 【详解】[1]运动员用桨向后划水，给了水一个向后的作用力。龙舟加速前进，说明桨同时也受到水向前的反作用力，可知物体间力的作用是相互的。 [2]根据流体流速越大的位置，压强越小可知，比赛时，并排前进的龙舟不能离得太近，因为两龙舟间水的流速大，压强小，外侧压强大，在压强差的作用下，容易相撞。 2. 如图所示，一只重力为的壁虎在竖直的玻璃窗上保持静止，此时它受到的摩擦力的大小为___________N。若用的力拉动玻璃窗和壁虎一起向右做匀速直线运动，此时壁虎所受摩擦力的方向___________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】 ①. 0.4 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]壁虎在竖直的玻璃窗上保持静止，受到竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，二力平衡，大小相等，因此它受到的摩擦力的大小为。 [2]用的力拉动玻璃窗和壁虎一起向右做匀速直线运动，壁虎依然是平衡状态，重力与静摩擦力依然二力平衡，方向相反，静摩擦力依然竖直向上，方向不变。 3. 如图所示是小明在科技节上制作的两个仪器，其中___________（选填“甲”或“乙”）可以作为气压计测量大气压强。若拿着自制气压计从山脚爬到山顶，玻璃管内液面将___________（选填“上升”“下降”或“不变”）。为了使气压计更加灵敏，应选择密度更___________（选填“大”或“小”）的液体制作气压计。 【答案】 ①. 乙 ②. 上升 ③. 小 【解析】 【详解】[1]气压计需密封部分气体，甲中液体装满，无法体现气压变化；乙中瓶内有空气，外界气压变化时，玻璃管内液面会变化，故乙可作气压计。 [2]大气压随高度的增加而减小。当拿着自制气压计从山脚爬到山顶时，外界大气压减小，而瓶内气体压强不变，为了使瓶内气体压强与外界大气压和玻璃管内液柱产生的压强之和相等，玻璃管内液柱会上升，以增加液柱产生的压强。 [3]气压计是通过玻璃管内液柱的高度变化来反映大气压的变化的。根据p=ρgh，在大气压变化量Δp一定的情况下，液体密度ρ越小，液柱高度变化量Δh就越大，气压计就越灵敏。所以为了使气压计更加灵敏，应选择密度更小的液体制作气压计。 4. 2024年3月20日，搭载探月工程四期“鹊桥二号”中继星的长征八号遥三运载火箭，在文昌航天发射场点火升空，成功将探月工程四期“鹊桥二号”中继星送入预定轨道，当鹊桥二号进行绕月运行时，卫星___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；卫星加速升空过程中，动能___________，重力势能___________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 ①. 不是 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】[1]因为卫星的运动方向时刻发生改变，所以卫星不是处于平衡状态。 [2][3]卫星加速上升过程中，质量不变，速度变大，动能增大，高度变大，重力势能增大。 5. 学校开展阳光体育节，小花报名参加了跳绳比赛，小明想估测小花跳绳的功率，他先测量了小花一次跳起的高度和跳绳100次所用的时间表示重力与质量之比，小明还需要测量___________（填物理量和符号），由此可知小花跳绳的功率为___________。（用物理量符号表示）。 【答案】 ①. 小花的质量 ②. 【解析】 【详解】[1]跳绳时克服重力做功为，功率的计算公式是。要计算功率，已知、和跳100次的时间，还需要测量小花的质量。 [2] 跳一次做的功，跳100次做的功，跳100次所用时间为，根据功率公式，则功率为 。 6. 孔明灯，俗称许愿灯，是一种古老的手工艺品。现代人放孔明灯，多为祈福之用。请从物理学的角度分析，孔明灯升空的原理：___________。请写出一种升空原理和孔明灯相同的物体：___________。 【答案】 ①. 见解析 ②. 热气球 【解析】 【详解】[1]孔明灯的主体是一个用薄纸制成的灯罩，下面有一个燃料盘。当燃料燃烧时，灯罩内的空气被加热，空气受热膨胀，密度变小。 根据阿基米德原理F浮=ρ气gV排 ​，孔明灯排开空气的体积不变，而灯罩内空气密度小于灯罩外空气密度，使得孔明灯受到的浮力大于自身重力，当浮力大于重力时，孔明灯就会升空。 [2]和孔明灯升空原理相同的物体是热气球。热气球通过燃烧器加热球囊内的空气，使球囊内空气密度小于外界空气密度，从而获得向上的浮力实现升空。 二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求，第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 7. 下列所示简单机械，属于费力杠杆的是（　　） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 托盘天平 D. 羊角锤 【答案】B 【解析】 【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故B符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不能省距离，故C不符合题意； D．羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选B。 8. 下列生活情景中，有关物理知识的描述错误的是（　　） A. 立在河水中的桥墩不受浮力 B. 体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，是通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力 C. 自行车刹车时用力捏闸，通过增大压力来增大摩擦力 D. 锅炉水位计利用连通器原理工作 【答案】B 【解析】 【详解】A．立在河水中的桥墩固定在河床中，底部与河床紧密连接，底部没有液体，不会受到液体给它向上的压力，因此不受浮力作用，故A正确，不符合题意； B．体操运动员上器械前在手上涂防滑粉，是为了增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误，符合题意； C．自行车刹车时用力捏闸，可以增大闸皮与钢圈之间的压力，从而在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦，故C正确，不符合题意； D．连通器原理是指底部相连通的容器中，同种液体会保持相同高度；锅炉水位计通过透明管与锅炉内部连通，水位高度一致，从而显示锅炉内水位，因此锅炉水位计正是利用连通器原理工作的，故D正确，不符合题意。 故选B。 9. 下列生活实例中，能证明大气压强存在的是（　　） A. 橡皮膜突出 B. 活塞式抽水机 C. 沿着纸条上方吹气，纸条往上飘 D. 注射器注射药液 【答案】B 【解析】 【详解】A．橡皮膜突出是由于液体内部压强作用，与大气压强无关，故A不符合题意； B．活塞式抽水机利用大气压将水从低处压到高处，直接证明大气压强的存在，故B符合题意； C．纸条往上飘是流体流速越大压强越小的现象，并非直接证明大气压强，故C不符合题意； D．注射器注射药液是利用人为施加的推力，与大气压强无关，故D不符合题意。 故选B。 10. 如图所示，一个铁块放在一块薄木板上，下列关于铁块和木板受力情况的叙述，正确的是（　　） A. 铁块对薄木板的压力和木板对铁块的支持力是一对平衡力 B. 铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变 C. 铁块对木板的压力使木板发生了弹性形变 D. 铁块对木板的压力和铁块的重力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁块对木板压力和木板对铁块的支持力作用在两个不同物体上，不是平衡力而是相互作用力，故A错误； B．铁块受到向上的弹力是由于木板发生弹性形变而产生的，并非铁块自身形变所致，故B错误； C．铁块对木板的压力会使木板产生形变，这种形变属于弹性形变，故C正确； D．铁块对木板的压力作用在木板上，铁块的重力作用在铁块上，二者方向相同且作用在不同物体上，既不是平衡力也不是相互作用力，故D错误。 故选C。 11. 如图所示是某校科技节水火箭比赛时“水火箭”的运动轨迹的模拟图，下列说法正确的是（　　） A. 水火箭升空的原因是受到惯性的作用 B. 水火箭运动到最高点时，若外力全部消失，水火箭将保持静止 C. 水火箭飞行的过程中，运动状态在不断变化 D. 水火箭运动到最高点时，受平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．水火箭升空是由于反冲力的作用，惯性是物体保持运动状态不变的性质，不是力，不能说“受到惯性的作用”，故A错误； B．水火箭运动到最高点时仍具有水平速度，若外力全部消失，根据牛顿第一定律，水火箭将保持匀速直线运动状态，故B错误； C．水火箭飞行过程中速度和方向都在不断变化，说明其运动状态在不断改变，故C正确； D．水火箭在最高点时受到重力作用，且速度方向正在改变，说明受力不平衡，故D错误。 故选C。 12. 蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员做蹦床运动的情景，他离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中（不计空气阻力和碰撞时的能量损失）。下列说法错误的是（　　） A. 运动员从最高点到最低点的过程中，运动员的机械能不变 B. 运动员离开蹦床向上运动的过程中，动能转化为重力势能 C. 运动员从最高点到最低点的过程中，动能先增大后减小 D. 运动员从最高点到最低点的过程中，重力势能不断减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动员从最高点到最低点过程中，需要与蹦床发生碰撞，虽然不计空气阻力和碰撞时的能量损失，但运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能是减小的，故A错误，符合题意； B．运动员离开蹦床向上运动的过程中，速度减小、高度增加，动能转化为重力势能，故B正确，不符合题意； C．运动员从最高点下落时，先是重力势能转化为动能，接触蹦床后，动能转化为弹性势能，因此动能先增大后减小，故C正确，不符合题意； D．运动员从最高点到最低点的过程中，高度不断降低，重力势能不断减小，故D正确，不符合题意。 故选A。 13. 小明在学习完滑轮组后，用如图甲所示的装置将质量为的物体匀速提起，用时，小明对绳子施加的拉力为，物体和绳子自由端运动的情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（取）（　　） A. 绳子自由端移动的距离为 B. 拉力做功的功率为 C. 拉力做的有用功为 D. 该滑轮组的机械效率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．因为绳子自由端移动的距离比重物上升的距离大，所以由图乙可知物体上升的距离为0.03m，绳子自由端移动的距离为0.09m，故A错误； B．由功的公式可得拉力做功W总=Fs=20N×0.09m=1.8J 由功率公式可得拉力做功的功率 故B错误； C．物体重力G=mg=4.8kg×10N/kg=48N 拉力做的有用功为克服物体重力做功，即W有=Gh=48N×0.03m=1.44J 故C正确； D．由效率公式可得该滑轮组的机械效率 故D正确。 故选CD。 14. 当海水的温度及所含盐分变化时，可能会导致海水密度发生突变，在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层，在如图所示的情形中，潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区，如果不采取措施就会急剧下沉造成灾难性后果，称为“掉深”。下列相关说法正确的是（　　） A. 潜艇遭遇突变水层前后所受的浮力大小不变 B. 遭遇“掉深”事故的潜艇，可通过向潜艇中的水柜充气增大潜艇的浮力实现自救 C. 潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，所受浮力越来越小 D. “掉深”是由于潜艇排开液体的重力变小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由阿基米德原理可知，潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，排开液体的体积不变，液体密度变小，因此所受的浮力变小，故A错误； B．遭遇“掉深”事故的潜艇，是由于浮力变小后导致浮力小于重力，所以要实现自救，应该排出水柜中的水来减小潜艇自身的重力，故B错误； C．潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中，液体密度不变，排开液体的体积变小，由阿基米德原理可知，潜艇所受浮力变小，故C正确； D．“掉深”是由于浮力变小导致浮力小于重力，而浮力等于潜艇排开液体的重力，故D正确。 故选CD。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 15. 郑州某地铁站安装了一种智能化电动扶梯，在无人乘行时，它运行很慢。有人走上扶梯时，扶梯开始变快，一段时间后匀速运行。如图所示，小明乘着电梯匀速上升，请在图中点处画出小明的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】小明由于地球的吸引而受到竖直向下的重力，因为小明随着电梯匀速上升，所以小明受平衡力的作用，则小明还受到与重力方向相反、大小相等的竖直向上的支持力，如下图所示： 16. 如图所示，小明用手举哑铃，这一动作从生物学的视角，可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动；从物理学的视角，可以认为是一个以点为支点的杠杆在工作，请在图中画出阻力的阻力臂。 【答案】 【解析】 【详解】阻力作用在杠杆上，阻碍杠杆转动，阻力臂是支点到阻力作用线的距离，用虚线和大括号表示，阻力与阻力臂垂直，画垂直符号，故如下图所示： 四、实验探究题（本题共3小题，第17题5分，第18题6分，第19题8分，共19分） 17. 五一假期，小明和父母乘车去湖北旅行，途径三峡大坝，他观察到三峡大坝的形状上窄下宽，爱动脑筋的他对液体压强与哪些因素有关产生了疑问并做如下实验探究： 猜想一：液体压强的大小与液体的深度有关。 猜想二：液体压强的大小与液体的密度有关。 （1）小明选择的微小压强计如图甲所示，实验前，小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的___________。实验中，通过比较U形管两侧液面的___________来比较液体压强的大小； （2）比较图乙与图___________，可以得出结论：液体压强随着深度的增加而增大； （3）比较图丙与图丁两次实验，可以得出结论：在深度相同时，液体___________越大，液体压强越大； （4）小明完成探究实验后，在如图戊所示容器内固定一隔板，隔板中有一小孔用橡皮膜封闭，左、右两侧盛有水和某种液体，此时橡皮膜相平，则该液体密度___________（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 气密性 ②. 高度差 （2）丙 （3）密度 （4）< 【解析】 【小问1详解】 [1]小明用手指按压橡皮膜，是为了检查压强计的气密性以及确保其正常工作，如果按压橡皮膜时，压强计的U形管中液面能够出现高度差，说明压强计的气密性良好，且能够正常工作；如果U形管中液面没有高度差，说明压强计可能存在漏气或其他故障，需要进一步检查或调整。 [2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，液面高度差越大，液体的压强越大。 【小问2详解】 要得到液体压强与液体深度的关系，应该控制液体密度相同，改变压强计探头所处的液体深度，故比较图乙和图丙可以得出结论。 【小问3详解】 图丙与图丁两次实验，压强计探头所处的液体深度相同，一个在水中，一个在盐水中，丁中压强计的U形管中液面高度差较大，可以得出结论：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 【小问4详解】 橡皮膜的状态如图戊，从图中可看出，橡皮膜两边受到液体的压强相等，橡皮膜左侧的水深度较小，根据p=ρgh公式可知，p相等时，h越小，ρ越大，所以。 18. 小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，小明发现杠杆在如图-甲所示位置保持静止，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）平衡状态，小明通过调节，让杠杆在水平位置保持静止，这样做的目的是___________； （2）每一个钩码的重力大小相等，根据杠杆的平衡条件___________（用字母表示）可知，当杠杆上挂上如图-乙所示数量的钩码后释放杠杆，杠杆将___________（选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）若将图-乙右侧钩码换成弹簧测力计，如图-丙所示，保持杠杆水平平衡，弹簧测力计拉力方向由竖直方向变成斜向下方向后，弹簧测力计的示数将___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； （4）小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤（自重不计），如图-丁所示。想要增大杆秤的测量范围，你有哪些方法？___________（写出一种方法即可） 【答案】（1） ①. 是 ②. 便于测量力臂 （2） ①. ②. 右端下沉 （3）增大 （4）增加 【解析】 【小问1详解】 [1]平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态，而杠杆处于静止或匀速转动都是处于平衡状态。所以图甲杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆在水平位置平衡，则力臂与杠杆重合，方便测量力臂。 【小问2详解】 [1]杠杆的平衡条件：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即是F1l1=F2l2 [2]设杠杆每小格的长度为L，每个钩码的重力为G。图乙中有 所以杠杆的右端下沉。 【小问3详解】 图丙中，钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变成斜向下方向b后，对应的力臂变小，据杠杆的平衡条件知，拉力变大，测力计的示数将变大。 【小问4详解】 由图丁知，当所测量物体对杠杆的作用力的点A位置不变，即对应的阻力臂不变，B点的最大长度也不变，即最大动力臂不变，要增大测量范围，即增大阻力，据杠杆的平衡条件知，需要增大动力，即增大m2的重力，增大m2的质量。 19. 为了探究动能大小与哪些因素有关，小明进行了图中甲、乙两组实验，让小球由静止开始沿斜面向下运动撞击水平面上的木块。 （1）小球在斜面上下滑的过程中，它的___________转化为动能，实验过程中通过比较___________来比较小球动能的大小。 （2）甲实验中，通过实验得出的实验结论是：同一物体，___________越大，动能越大；图丙、丁两个交通标志中，图___________用到了该结论。 （3）图乙中让质量不同小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的___________。 （4）小明在进行图-乙所示的实验时，发现在第二次实验中木块滑出了水平木板，如果对实验装置进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）。 A. 在第二次实验中，换用质量大于的钢球 B. 在第二次实验中，降低钢球下降的高度 C. 增加木板的长度 D. 减小木块的质量 （5）图乙中两次实验中木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力分别为，则___________（选填“>”“<”或“=”）；若水平面绝对光滑，甲、乙两组实验将___________（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 【答案】（1） ①. 重力势能 ②. 木块在水平面移动的距离 （2） ①. 速度 ②. 丙 （3）速度 （4）C （5） ①. = ②. 不能 【解析】 【小问1详解】 [1]小球在斜面上下滑的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。 [2]实验中通过比较木块被撞击后移动的距离来比较小球动能的大小，木块被撞击后移动的距离越远，说明小球对木块做的功越多，小球的动能就越大。 【小问2详解】 [1]甲实验中，让同一小球从不同高度由静止释放，到达斜面底端时的速度不同，高度越高，到达斜面底端时的速度越大，木块被撞击后移动的距离越远，说明动能越大。所以得出的实验结论是：同一物体，速度越大，动能越大。 [2]图丙是限速标志，限制车辆的行驶速度，是因为速度越大，动能越大，遇到紧急情况时越不容易停下来，容易发生危险，用到了“同一物体，速度越大，动能越大”的结论；图丁是限重标志，限制车辆的质量，是因为质量越大，动能越大，所以图丙用到了该结论。 【小问3详解】 图乙中让质量不同的小球从相同斜面的同一高度由静止释放，目的是让小球到达斜面底端时，具有相同的速度，这样才能探究动能大小与质量的关系。 【小问4详解】 在第二次实验中木块滑出了水平木板，说明小球动能太大，木块被撞击后移动的距离太远。 A．换用质量更大的钢球，小球的动能会更大，木块会滑出更远，不可行，故A不符合题意； B．降低钢球高度，改变了速度，违背控制变量法（乙实验探究动能与质量关系，需保持速度相同，不可行，故B不符合题意； C．增加木板的长度，为木块提供了更长的滑行距离，即使木块获得的动能较大，也有足够的空间滑行，不会滑出木板，该措施可行，故C符合题意； D．减小木块的质量，木块受到的摩擦力会减小，在相同的动能作用下，木块会滑行更远，不可行，故D不符合题意。 故选C。 【小问5详解】 [1]摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。图乙中两次实验中木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，所以木块被撞击后在滑行过程中所受摩擦力f甲=f乙。 [2]若水平面绝对光滑，木块在被小球撞击后将做匀速直线运动，不会停下来，无法通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以甲、乙两组实验将不能达到实验目的。 五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分） 20. 斜面是一种简单机械，在我国战国时期，墨子所作的《墨经·经下》里记载了一种斜面引重车，如图所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物拉到一定高度。工人师傅想用该引重器将质量为的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端，已知木箱沿斜面运动了，升高了，后轮轴施加在绳子上的力为。（不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦）求：（取） （1）整个过程克服木箱重力做的功。 （2）该斜面引重车的斜面效率。 （3）木箱所受摩擦力的大小。 【答案】（1）1440J （2）80% （3）72N 【解析】 【小问1详解】 木箱重力 整个过程克服木箱重力做的功为 【小问2详解】 工人做总功为 该斜面引重车的斜面效率为 【小问3详解】 额外功为 木箱所受摩擦力的大小为 21. 5月21日，2025全球智能机器人发展大会在广东省广州白云国际会议中心开幕，图是大会上展出的机器人。下表是某机器人的部分参数： 参数名词 参数值 空载质量 脚与地面接触总面积 阻力 重力的0.1倍 匀速行驶速度 （1）机器人由双脚站立变为单脚独立时，脚对地面的总压力___________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。 （2）求机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强。 （3）某科技小组对该机器人进行改装，将其改装成水下探测机器人，通过调节水箱内部的水量实现上浮和下沉，改装后机器人的质量为，体积为，若需要机器人悬浮在水中进行探测需要向水箱注入多少千克的水？ 【答案】（1）不变 （2） （3）20kg 【解析】 【小问1详解】 机器人站在水平地面上时，压力始终等于重力，所以机器人由双脚站立变为单脚独立时，脚对地面的总压力不变。 【小问2详解】 由重力公式可得机器人的重力 因为机器人站在水平地面上，所以压力 由压强公式可得机器人双脚站立空载静止在水平地面上时对地面的压强 【小问3详解】 机器人浸没时其排开水的体积等于机器人的体积，由阿基米德原理可得机器人所受浮力 悬浮时有 由重力公式变形可得机器人的总质量 则需要向水箱注入水的质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$