广东省深圳高级中学2024-2025学年下学期八年级期末物理试卷

广东省深圳高级中学2024-2025学年下学期八年级期末物理试卷 一、选择题（共7题，每题2分，共14分。每题四个选项中，只有一项符合题意）主题一：物理与传统文化 1．（2分）端午至，龙舟起。佛山叠汽龙船以“高速飘逸过弯、急刹闸水停船”的绝技惊艳全网，动作利落如行云流水，瞬间火爆出圈。关于龙舟，下列说法不正确的是（　　） A．舟首队员击鼓助威，鼓槌受的弹力是由鼓面的形变产生的 B．比赛时龙舟飞驰，使龙舟前进的力的施力物体是人 C．用船桨划龙舟时，船桨是一个费力杠杆 D．选手们离开龙舟，龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小 2．（2分）“舞狮”是中国优秀的民间艺术，古时称“太平乐”，始于南北朝。如图为表演者站在桌子上练习“舞狮”的图片，下列说法正确的是（　　） A．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力 B．表演者抬起一只脚后对桌子的压力变大 C．表演者竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，人受平衡力 D．跃起的表演者最终落向地面，是因为受到重力的作用 3．（2分）《清明上河图》记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图为《清明上河图》中荡秋千的场景，下列判断中正确的是（　　） A．运动到最高点时，人的动能为零、重力势能最大 B．运动到最低点时，人的动能最大、人的惯性最大 C．运动到最低点时，人对秋千的压力大于秋千对人的支持力 D．荡秋千的整个过程中，人的机械能总和保持不变 主题二：物理与现代科技 4．（2分）近几年中国科技让世界瞩目：“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“天舟”系列升空、大飞机“C919”运行等，对社会发展有重大影响的成果不断涌现。下列有关说法正确的是（　　） A．“嫦娥”探测器绕月飞行过程中，运动状态保持不变 B．蛟龙”潜水器在深潜过程中，所受浮力越来越大 C．“天舟”飞船加速上升过程中，机械能逐渐增大 D．大飞机“C919”机翼获得升力利用了流体在流速大的地方压强大在流速小的地方压强小 5．（2分）为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，5s之后传感器示数不稳定的原因不可能是（　　） A．没有匀速直线拉动长木板 B．拉力传感器与木块连接不稳定 C．传感器相比弹簧测力计测量更精确 D．长木板表面粗糙程度不均匀 6．（2分）“中国基建”被网友亲切称为“基建狂魔”，无数超级工程不仅彰显其硬核实力，更持续为国家发展与民生改善赋能。例如港珠澳大桥，以世界最宽海底沉管隧道的建设壮举，实现了跨海通道建设的伟大跨越。港珠澳大桥修建过程中涉及的物理原理，下列说法正确的是（　　） A．空心沉管能漂浮在水面上是因为它的浮力大于重力 B．灌满水的沉管将下沉至海底，因为它的浮力比漂浮时小 C．下沉到海底后，沉管下半部分埋入海底泥沙中，此时它不受浮力的作用 D．灌满水的沉管下沉过程中所受浮力不变，下表面所受液体压强不变 7．（2分）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将2×104N的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的功率为5×103W，（g取10N/kg）以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮做的有用功为5×104J B．绳子自由端移动的距离为2m C．电动滑轮的机械效率为80% D．飞船部件在10s内上升的速度为0.4m/s 二、非选择题（共11题，共56分）主题三：物理与日常生活 8．（3分）用手握住重为3N的水杯静止，杯子因受到方向　 　 的摩擦力而不会掉下来，杯子受摩擦力为　 　 N；当增大握杯子力时，杯子所受摩擦力将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．（4分）如图甲，用手将玻璃杯上的纸片快速弹飞，鸡蛋会掉入玻璃杯中而不会随纸片一起运动，这是因为鸡蛋具有 　 　 ；如图乙，向水中不断加盐并搅拌，鸡蛋由沉底逐渐变为悬浮，说明浮力的大小与 　 　 有关；如图丙，将熟鸡蛋剥壳后轻轻挤压，鸡蛋变扁，说明力可以改变物体的 　 　 ；如图丁，在一个瓶口比鸡蛋小的瓶内装满热水，倒掉热水后将去壳的熟鸡蛋放在瓶口，熟鸡蛋被缓慢地“吞”入瓶内，这是因为熟鸡蛋受到 　 　 的作用。 10．（2分）如图所示，轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请在C点作出使杠杆平衡的最省力的示意图。 11．（2分）如图所示，斜面上有个装水的杯子，请画出小球在水中受力的示意图。 主题四：物理与科学探究 12．（5分）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤用如图所示的小钢球来模拟汽车超速、超载带来的危害，已知小钢球的质量mA＝mB＜mC，分别让小钢球从一定高度（hA＝hC＞hB）静止滚下，撞击水平面上的木块。 （1）实验过程中，研究的是　 　 （选填“钢球”或“木块”）的动能大小； （2）通过观察木块被钢球撞击后距离来判断钢球的动能，这种研究问题的物理方法叫　 　 ； （3）比较　 　 两图可以模拟汽车超载带来的危害； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1　 　 f2（填“＞”“＝”或“＜”，下同），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　 　 W2。 13．（8分）小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 （1）实验前小明发现杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于　 　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　 （选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，小红在A位置再增加2个钩码，为使杠杆再次水平平衡，应将B位置的钩码向右移动　 　 格； （3）小红用图丙测量杠杆的机械效率，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F如图丙所示，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　 。 （4）若小红只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦），则杠杆的机械效率将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。分析原因可知　 　 。 14．（4分）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”实验中，利用图中甲、乙、丙三个实验装置（见后）进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同，动滑轮个数越多，重力越大。） 实验次序 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向　 　 拉动弹簧测力计； （2）小华通过乙、丙两次实验数据得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；小强认为以上存在不当之处，理由是　 　 ； （3）根据表中数据判断，第3次实验是选择图　 　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑轮组； （4）在第3次实验的基础上，改变绳端拉力方向（如图丁所示），测得的滑轮组机械效率将　 　 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 主题五：物理与应用 15．（6分）如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F＝600N的力，把一个大木厢从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N．求： （1）小张推木箱做了多少功？ （2）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数） 16．（9分）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t，同时，该车装配有输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越（g取10N/kg）。 （1）该车在平面沙滩上行进时，两条履带与沙滩的总接触面积为5m2，求该车对沙滩的压强。 （2）该车在水面漂浮时，它排开水的体积是多少？（ρ水取1×103kg/m3） （3）该车在水上最快的速度可达25km/h，若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时，若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 主题六：物理与综合实践 17．（5分）阅读材料，回答问题。 自由落体运动 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫作自由落体运动，这种运动只能在没有空气的空间发生，如图甲所示。在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。 在相同位置，分别让不同质量的金属小球由静止开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像，频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，也记录下了物体运动的时间。 本实验所用频闪照相机曝光的时间间隔为Δt＝0.1s，对小球所处位置的影像进行测量，记录相邻两个影像位置之间的距离，如图乙所示（图中标注为“1”处是小球刚开始下落的位置）。 从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据见下表。 小球编号 A B C D E 小球半径r（×10﹣3m） 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 小球收尾速度v（m•s﹣1） 16 32 40 16 40 小球受阻力f（N） 0.2 0.4 0.5 0.8 4.5 （1）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量　 　 （填“有关”或“无关”），下落的羽毛　 　 （填“受”或“不受”）浮力。 （2）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是　 　 （填“铁球”或“纸团”）的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动。 （3）图乙中从“1”处起小球下落的距离h与对应时间平方的比值n＝490　 　 （写单位）。 （4）在探究球形物体下落所受空气阻力与球半径、球收尾速度的关系时，得到的数据见下表。分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力f与　 　 成正比，与球的收尾速度v成正比。 18．（8分）“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。 【项目实施】 （一）设计“浮力秤” （1）绘制设计图。 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力 　 　 重力。（填“大于”“小于”“等于”） ②设计浮力秤的装置图，如图甲所示。 （2）制作“浮力秤”。 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，上端放一个轻质的小秤盘。如图甲所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，故在小筒底部均匀地放上细沙，他这样做的原理是 　 　 ； （3）标记刻度。 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为 　 　 g。 ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图乙所示，a、c位置正确的是：　 　 （填“A”或“B”）； ⑤给浮力秤完善刻度线与数值后发现，该秤的刻度是 　 　 （选填“均匀”或“不均匀”）的；请简述判断依据 　 　 。 （二）“浮力秤”的改进 制作完成后，小组同学发现该浮力秤的量程较小，请你结合该问题提出两种改进方案。 改进方案一 改进方案二 　 　 　 　 广东省深圳高级中学2024-2025学年下学期八年级期末物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共7小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B D A C A C C 一、选择题（共7题，每题2分，共14分。每题四个选项中，只有一项符合题意）主题一：物理与传统文化 1．（2分）端午至，龙舟起。佛山叠汽龙船以“高速飘逸过弯、急刹闸水停船”的绝技惊艳全网，动作利落如行云流水，瞬间火爆出圈。关于龙舟，下列说法不正确的是（　　） A．舟首队员击鼓助威，鼓槌受的弹力是由鼓面的形变产生的 B．比赛时龙舟飞驰，使龙舟前进的力的施力物体是人 C．用船桨划龙舟时，船桨是一个费力杠杆 D．选手们离开龙舟，龙舟向上浮起后底部受到水的压力变小 【分析】（1）弹力是由于物体发生形变而产生的，当鼓槌击打鼓面时，鼓面会凹陷，也就是产生形变，从而产生弹力作用于鼓槌； （2）力的相互作用，根据牛顿第三定律，划桨时，人通过桨对水施加向后的力，水则对桨施加向前的反作用力，这个反作用力推动龙舟前进； （3）动力臂小于阻力臂，这样的杠杆属于费力杠杆，但可以省距离； （4）液体压强与深度有关，底部所处的深度减小，所以压强降低，压力自然也减少。 【解答】解：A、当鼓槌敲打鼓面时，鼓面发生形变，产生一个反向的力，即弹力，作用于鼓槌上，故A不符合题意； B、龙舟前进的动力来自于水对桨的反作用力，当桨手用力将桨向后推水时，水对桨产生一个向前的反作用力，推动龙舟前进，因此，使龙舟前进的直接施力物体是水，而不是人，故B符合题意； C、在使用船桨划水时，桨叶部分作为支点，手握的部分作为动力点，而水的阻力作用在桨叶上，因为动力臂小于阻力臂，所以船桨实际上是一个费力杠杆，可以节省移动距离，提高效率，故C不符合题意； D、当选手们离开龙舟后，龙舟的整体重量减轻，根据阿基米德原理，龙舟排开的水量减少，龙舟会向上浮起，随着龙舟底部与水面接触面积的减小，底部受到的水的总压力确实会减小，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题主要考查弹力的产生、力的施力物体、杠杆的分类以及浮力相关知识。 2．（2分）“舞狮”是中国优秀的民间艺术，古时称“太平乐”，始于南北朝。如图为表演者站在桌子上练习“舞狮”的图片，下列说法正确的是（　　） A．桌子受到的重力与地面对桌子的支持力是一对平衡力 B．表演者抬起一只脚后对桌子的压力变大 C．表演者竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，人受平衡力 D．跃起的表演者最终落向地面，是因为受到重力的作用 【分析】（1）平衡力的判断，两个力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上； （2）水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力； （3）小女孩竖直向上跃起后到达最高点的瞬间仍然受到重力的作用； （4）重力的方向是竖直向下。 【解答】解：A、地面对桌子的支持力大小等于表演者与桌子的重力大小之和，桌子受到的重力与地面对桌子的支持力，大小不相等，不是一对平衡力，故A错误； B、表演者抬起一只脚后，对桌子的压力等于重力，重力不变，压力不变，故B错误； C、表演者竖直向上跃起后到达最高点的瞬间，只受到重力，故受力不平衡，故C错误； D、重力的方向是竖直向下，跃起的表演者最终落向地面，是因为受到重力的作用，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了平衡力的辨别、压力的大小、物体运动状态的判断、重力，属于基础题。 3．（2分）《清明上河图》记录了中国十二世纪北宋都城汴京（今河南开封）的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图为《清明上河图》中荡秋千的场景，下列判断中正确的是（　　） A．运动到最高点时，人的动能为零、重力势能最大 B．运动到最低点时，人的动能最大、人的惯性最大 C．运动到最低点时，人对秋千的压力大于秋千对人的支持力 D．荡秋千的整个过程中，人的机械能总和保持不变 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； 机械能为动能和势能的和。考虑空气阻力，机械能不守恒。 （2）惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系。 （3）当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。 【解答】解：A、运动到最高点时，人的质量不变，速度为零，动能为零；质量不变，高度最大，所以重力势能最大，故A正确； B、运动到最低点时，她的质量不变，速度最大，动能最大；此时人的质量不变，惯性大小不变，故B错误； C、运动到最低点时，由于物体间力的作用是相互的，人对秋千的压力等于秋千对人的支持力，故C错误； D、在荡秋千的整个过程中，由于存在空气的阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了动能和势能的转化、机械能守恒、惯性大小的影响因素，以及平衡状态的判断等，具有较强的综合性，但都属于基础知识考查，难度不大。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。 主题二：物理与现代科技 4．（2分）近几年中国科技让世界瞩目：“嫦娥”探月、“蛟龙”入海、“天舟”系列升空、大飞机“C919”运行等，对社会发展有重大影响的成果不断涌现。下列有关说法正确的是（　　） A．“嫦娥”探测器绕月飞行过程中，运动状态保持不变 B．蛟龙”潜水器在深潜过程中，所受浮力越来越大 C．“天舟”飞船加速上升过程中，机械能逐渐增大 D．大飞机“C919”机翼获得升力利用了流体在流速大的地方压强大在流速小的地方压强小 【分析】（1）物体运动状态的改变，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化； （2）根据阿基米德原理分析浮力的变化； （3）动能和势能合称机械能。动能影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和所在高度； （4）流体在流速大的地方压强小。 【解答】解：A、“嫦娥”探测器在绕月球做匀速圆周运动时，运动方向在不断发生变化，故其运动状态发生改变，故A错误； B、“蛟龙”潜水器下潜时，海水的密度不变，排开的海水的体积不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ海水gV排可知，所受的浮力不变，故B错误； C、“天舟”飞船加速上升过程中，质量不变，速度变大，高度变大，所以动能、重力势能都变大，也就是机械能变大，故C正确； D、飞行中的大飞机“C919”机翼上表面空气流速大压强小，空气流速小的地方压强大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查物体的运动状态、阿基米德原理、机械能以及学生对流体、流速和压强是关系的理解。 5．（2分）为精确测量滑动摩擦力，小明引入拉力传感器代替弹簧测力计进行实验，如图甲所示。拉动木板时传感器记录的数据随时间的图像如图乙所示，5s之后传感器示数不稳定的原因不可能是（　　） A．没有匀速直线拉动长木板 B．拉力传感器与木块连接不稳定 C．传感器相比弹簧测力计测量更精确 D．长木板表面粗糙程度不均匀 【分析】影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，根据图中现象得出结论。 【解答】解：拉动木板时，木块对木板的压力大小不变，5s之后传感器示数不稳定，原因可能是长木板表面粗糙程度不均匀，导致木块受到的滑动摩擦力大小发生变化，从而导致传感器的示数发生变化； 若拉力传感器与木块连接不稳定，也会导致传感器的示数发生变化； 由常识可知传感器相比弹簧测力计测量更精确，传感器能测出拉力的细小变化（摩擦力的细小变化），也会导致传感器的示数发生变化； 本实验中木块相对于地面是静止的，木块受到的摩擦力和传感器的拉力是一对平衡力，所以可以不匀速直线拉动长木板，即是否匀速拉动木板对传感器的示数没有影响； 综上可知，A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小变化情况，要熟知影响摩擦力大小的因素，排除无关因素的干扰。 6．（2分）“中国基建”被网友亲切称为“基建狂魔”，无数超级工程不仅彰显其硬核实力，更持续为国家发展与民生改善赋能。例如港珠澳大桥，以世界最宽海底沉管隧道的建设壮举，实现了跨海通道建设的伟大跨越。港珠澳大桥修建过程中涉及的物理原理，下列说法正确的是（　　） A．空心沉管能漂浮在水面上是因为它的浮力大于重力 B．灌满水的沉管将下沉至海底，因为它的浮力比漂浮时小 C．下沉到海底后，沉管下半部分埋入海底泥沙中，此时它不受浮力的作用 D．灌满水的沉管下沉过程中所受浮力不变，下表面所受液体压强不变 【分析】（1）物体漂浮时，浮力等于重力； （2）根据F浮＝ρ水gV排判断浮力大小； （3）根据浮力产生的原因分析沉管是否受到浮力； （4）根据F浮＝ρ水gV排判断浮力大小；由p＝ρgh分析沉管底部受到水的压强变化。 【解答】解：A、轮船能漂浮在水面上是因为轮船受到的浮力等于重力，故A错误； B、灌满水的沉管将下沉至海底，排开水的体积比漂浮时大，根据F浮＝ρ水gV排判断浮力变大，故B错误； C、沉入海底后下半部分埋入泥沙中，根据浮力产生的原因可知，此时沉管不受浮力，故C正确； D、根据F浮＝ρ水gV排判断，灌满水的沉管下沉过程中排开水的体积不变，浮力不变；由p＝ρgh可知，下表面深度增加，所受液体压强增大，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查浮力、压强的有关知识，难度不大。 7．（2分）如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将2×104N的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的功率为5×103W，（g取10N/kg）以下分析正确的是（　　） A．电动滑轮做的有用功为5×104J B．绳子自由端移动的距离为2m C．电动滑轮的机械效率为80% D．飞船部件在10s内上升的速度为0.4m/s 【分析】（1）根据W有＝Gh求出电动滑轮做的有用功； （2）根据该装置确定绳子股数，利用s＝nh求出绳子自由端移动的距离； （3）根据P＝求出拉力做的总功，利用η＝求出电动滑轮的机械效率； （4）根据速度公式求出飞船部件在10s内上升的速度。 【解答】解：A、电动滑轮做的有用功为： W有＝Gh＝2×104N×2m＝4×104J，故A错误； B、由图可知，n＝2，绳子自由端移动的距离为s＝nh＝2×2m＝4m，故B错误； C、拉力做的总功为： W总＝Pt＝5×103W×10s＝5×104J， 电动滑轮的机械效率为： η＝＝×100%＝80%，故C正确； D、飞船部件在10s内上升的速度为： v＝＝＝0.2m/s，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。 二、非选择题（共11题，共56分）主题三：物理与日常生活 8．（3分）用手握住重为3N的水杯静止，杯子因受到方向　竖直向上　 的摩擦力而不会掉下来，杯子受摩擦力为　3　 N；当增大握杯子力时，杯子所受摩擦力将　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【分析】杯保持静止，受力平衡，对水杯受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，根据静摩擦力的特点可以判断。 【解答】解：他手握水杯静止在空中，处于平衡状态，受的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以水杯受到的摩擦力的大小等于重力，为3N，方向竖直向上； 增大手握杯子的力时，水杯依然保持静止，竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡，静摩擦力还是等于重力，所以手对水杯的摩擦力不变。 故答案为：竖直向上；3；不变。 【点评】静摩擦力与压力无关，随外力的变化而变化，这里握力变大，只是滑动摩擦力变大了，而物体受静摩擦力，故静摩擦力不变。 9．（4分）如图甲，用手将玻璃杯上的纸片快速弹飞，鸡蛋会掉入玻璃杯中而不会随纸片一起运动，这是因为鸡蛋具有 　惯性　 ；如图乙，向水中不断加盐并搅拌，鸡蛋由沉底逐渐变为悬浮，说明浮力的大小与 　液体的密度　 有关；如图丙，将熟鸡蛋剥壳后轻轻挤压，鸡蛋变扁，说明力可以改变物体的 　形状　 ；如图丁，在一个瓶口比鸡蛋小的瓶内装满热水，倒掉热水后将去壳的熟鸡蛋放在瓶口，熟鸡蛋被缓慢地“吞”入瓶内，这是因为熟鸡蛋受到 　大气压　 的作用。 【分析】①惯性指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体在任何情况下都具有惯性，物体由于惯性要保持原来的运动状态不变； ②如图乙，向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变，但水的密度增大，鸡蛋由沉底逐渐变为悬浮，说明浮力的大小与液体的密度有关； ③如图丙，将熟鸡蛋剥壳后轻轻挤压，鸡蛋变扁，说明力可以改变物体的形状； ④如图丁，在一个瓶口比鸡蛋小的瓶内装满热水，倒掉热水后将去壳的熟鸡蛋放在瓶口，随着温度降低，瓶内的气压小于外界大气压，这样鸡蛋就会在大气压的作用下，被缓慢地“吞”入瓶内。 【解答】解：①当突然弹出硬纸片时，硬纸片因为受到力的作用，而改变了运动状态，而鸡蛋由于惯性，仍要保持原来静止的状态，所以鸡蛋会由于重力的作用而掉进杯子； ②如图乙，向水中加盐鸡蛋排开水的体积不变，但水的密度增大，鸡蛋由沉底逐渐变为悬浮，说明浮力的大小与液体的密度有关； ③如图丙，将熟鸡蛋剥壳后轻轻挤压，鸡蛋变扁，说明力可以改变物体的形状； ④如图丁，在一个瓶口比鸡蛋小的瓶内装满热水，倒掉热水后将去壳的熟鸡蛋放在瓶口，随着温度降低，瓶内的气压减小，小于外界大气压，这样鸡蛋就会在大气压的作用下，被缓慢地“吞”入瓶内。 故答案为：惯性；液体的密度；形状；大气压。 【点评】此题主要考查学生对惯性的理解，难度不大，属于基础题。 10．（2分）如图所示，轻质杠杆AOBC可绕O点转动，OA之间挂一重物，请在C点作出使杠杆平衡的最省力的示意图。 【分析】根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，当动力臂最长时动力最小。 【解答】解：根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由图知OA作为动力臂最长，所以过A点作OA的垂线，F1方向垂直OA向上。如图所示： 。 【点评】本题主要考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。 11．（2分）如图所示，斜面上有个装水的杯子，请画出小球在水中受力的示意图。 【分析】液体中的物体受到浮力和重力作用；小球的重心在小球的几何中心，过小球的重心表示出重力的方向和浮力的方向。 【解答】解：小球漂浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，二者是一对平衡力，大小相等，方向相反，过小球的重心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮，如图所示： 【点评】作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。 主题四：物理与科学探究 12．（5分）近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小彤用如图所示的小钢球来模拟汽车超速、超载带来的危害，已知小钢球的质量mA＝mB＜mC，分别让小钢球从一定高度（hA＝hC＞hB）静止滚下，撞击水平面上的木块。 （1）实验过程中，研究的是　钢球　 （选填“钢球”或“木块”）的动能大小； （2）通过观察木块被钢球撞击后距离来判断钢球的动能，这种研究问题的物理方法叫　转换法　 ； （3）比较　甲、丙　 两图可以模拟汽车超载带来的危害； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，则f1　＝　 f2（填“＞”“＝”或“＜”，下同），该过程中A、B两球克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＞　 W2。 【分析】（1）根据研究对象和实验过程可确定该实验中探究的动能； （2）该实验是通过钢球推动木块移动的距离来表示钢球具有的动能大小，用到了转换法； （3）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用； （4）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关；根据公式W＝fs分析比较克服摩擦力做功的关系。 【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究钢球动能，即小球撞击木块时的动能的大小； （2）实验中通过比较木块移动的距离来反映钢球动能的大小，这是转换法的应用； （3）比较甲、丙，物体的质量不同，而下滑的高度相同，运动到水平时速度大小相同，质量大的小球推动木块滑行的距离大，故物体速度相同时，质量越大，动能越大，物体越不容易停下来，可以模拟超载带来的危害； （4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故f1＝f2，SA＞SB，根据做功的公式W＝fs，可知W1＞W2。 故答案为：（1）钢球；（2）转换法；（3）甲、丙；（4）＝；＞。 【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。 13．（8分）小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验。 （1）实验前小明发现杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于　平衡　 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　右　 （选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，小红在A位置再增加2个钩码，为使杠杆再次水平平衡，应将B位置的钩码向右移动　一个　 格； （3）小红用图丙测量杠杆的机械效率，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F如图丙所示，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　66.7%　 。 （4）若小红只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦），则杠杆的机械效率将　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。分析原因可知　杠杆的机械效率不同是由于克服杠杆的重力所做的额外功不同引起的。　 。 【分析】（1）杠杆的平衡状态包括杠杆处于静止和匀速转动；调节杠杆在水平位置平衡时，将平衡螺母向杠杆上翘端调节； （2）由杠杆的平衡条件确定B点到O点的距离，可知B位置的钩码向右移动的距离； （3）从图丙可知，弹出测力计的示数已知，弹簧测力计移动的距离为0.3m，求出拉力做的功即总功，有用功是提升钩码所做的功，机械效率η＝； （4）由（3）可求出杠杆的杠杆的重力，只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，钩码上升的高度不变，有用功不变，由三角形相似数学知识可知重心B上升的距离，总功为有用功加克服杠杆重力所做的功，此时机械效率η＝；，克服杠杆重力做的额外功的多少，影响着杠杆机械效率的大小。 【解答】解：（1）杠杆的平衡状态包括杠杆处于静止状态和匀速转动状态，图甲杠杆处于静止状态，故为平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡时，将平衡螺母向杠杆上翘端调节，图中右端上翘，故向右调节平衡螺母； （2）图乙中，A点挂了两个钩码，离支点O为两个格，B点两个钩码，若要使杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可知，B到支点O的距离也为两个格，现在一个格，故应向右移动一个格； （3）图丙中，弹簧测力计的示数F＝0.5N， 总功W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J， 有用功W有＝Gh＝1.0N×0.1m＝0.1J， 机械效率η＝＝≈66.7%； （4）由（3）中W额＝W总﹣W有＝0.15J﹣0.1J＝0.05J， 杠杆的中点B上升的高度h＝0.15m， 所以杠杆的重力G＝＝0.33N， 只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，钩码上升相同的高度W有不变仍为0.1J， 由三角形相似数学知识可知重心B上升的距离hB′＝0.075m 克服杠杆重力所做额外功W额′＝hB′G0＝0.075m×0.33N＝0.025J， 此时杠杆的机械效率η′＝×100%＝＝80%， 故机械效率变大； 由此可知，杠杆的机械效率不同是由于克服杠杆的重力所做的额外功不同引起的。 故答案为：（1）平衡；右；（2）一个；（3）66.7%；（4）变大；杠杆的机械效率不同是由于克服杠杆的重力所做的额外功不同引起的。 【点评】本题考查了杠杆的平衡状态，杠杆平衡条件的由于，影响杠杆机械效率的因素。 14．（4分）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”实验中，利用图中甲、乙、丙三个实验装置（见后）进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同，动滑轮个数越多，重力越大。） 实验次序 钩码重力G/N 提升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向　匀速缓慢　 拉动弹簧测力计； （2）小华通过乙、丙两次实验数据得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低；小强认为以上存在不当之处，理由是　没有使用相同段数的滑轮组　 ； （3）根据表中数据判断，第3次实验是选择图　丙　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）滑轮组； （4）在第3次实验的基础上，改变绳端拉力方向（如图丁所示），测得的滑轮组机械效率将　偏低　 （选填“偏高”、“偏低”或“不变”）。 【分析】（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升； （2）探究滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力的关系时，由控制变量法分析解答； （3）由第3次实验数据可知，绳端移动距离是钩码提升高度的5倍，据此分析； （4）由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，则与丙图相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，据此分析。 【解答】解：（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速缓慢拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小； （2）探究滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力的关系时，由控制变量法可知，滑轮组段数不同，没有考虑到摩擦力不同，动滑轮的重力不同，摩擦力也不同，没有使用相同段数的滑轮组，所以小强说的对； （3）由第3次实验数据可知，绳端移动距离是钩码提升高度的5倍，则动滑轮上都有5股绳，所以使用图丙滑轮组进行实验。 （4）由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，则与丙图相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，所以总功变大，由于有用功不变，根据可知，机械效率偏低。 故答案为：（1）匀速缓慢；（2）没有使用相同段数的滑轮组；（3）丙；（4）偏低。 【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的测量过程与计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，要细心分析每一个问题。 主题五：物理与应用 15．（6分）如图所示，一卡车车厢车底底板距地面1.5m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F＝600N的力，把一个大木厢从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N．求： （1）小张推木箱做了多少功？ （2）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数） 【分析】（1）已知推力F＝600N，斜面长s＝3m，利用公式W＝Fs计算出小明推木箱做的功； （2）利用公式W有＝Gh求出有用功，最后利用公式η＝×100%求斜面的机械效率。 【解答】解： （1）小张推木箱做的功是总功： W总＝Fs＝600N×3m＝1800J； （2）W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J； 斜面的机械效率： η＝×100%＝×100%≈83.3%； 答：（1）小张推木箱做了1800J的功； （2）这个过程中，斜面的机械效率是83.3%。 【点评】本题考查功、机械效率的计算，解题的关键是要熟记相关的公式，找出已知量和未知量，代入数值计算出结果即可。 16．（9分）解放军在一次夺岛演习中，出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为28.5t，同时，该车装配有输出功率为1.2×106W的发动机，机动性能卓越（g取10N/kg）。 （1）该车在平面沙滩上行进时，两条履带与沙滩的总接触面积为5m2，求该车对沙滩的压强。 （2）该车在水面漂浮时，它排开水的体积是多少？（ρ水取1×103kg/m3） （3）该车在水上最快的速度可达25km/h，若该车以21.6km/h的速度在水面上匀速行进10.8km时，若发动机的输出功率全部用于做机械功，则发动机做了多少功？求该车在水面上匀速行进时受到的阻力为多少？ 【分析】（1）在水面上，压力大小等于重力大小，根据p＝求压强； （2）漂浮时，F浮＝G，根据V排＝求排开水的体积； （3）根据W＝Pt求牵引力做功；匀速行驶，牵引力大小等于阻力大小，根据f＝F＝求阻力。 【解答】解：（1）该车对沙滩的压力为F＝G＝mg＝28.5×104kg×10N/kg＝2.85×105N， 该车对沙滩的压强为p＝＝＝5.7×104Pa； （2）该车在水面漂浮时，所受浮力为， 它排开水的体积为； （3）所用时间为， 发动机做的功为W＝Pt＝1.2×106W×1800s＝2.16×109J； 匀速行进时受到的阻力为。 答：（1）车对沙滩的压强为5.7×104Pa； （2）排开水的体积为28.5m3； （3）发动机做了2.16×109J的功；车在水面上匀速行进时受到的阻力为2×105N。 【点评】本题考查压强的计算、阿基米德原理的应用、功、功率的计算，属于综合题，难度不大。 主题六：物理与综合实践 17．（5分）阅读材料，回答问题。 自由落体运动 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫作自由落体运动，这种运动只能在没有空气的空间发生，如图甲所示。在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。 在相同位置，分别让不同质量的金属小球由静止开始下落，并用频闪照相机拍摄下小球运动的影像，频闪照相是让相机每隔相等的时间曝一次光，记录下不同时刻物体所处的位置。由于曝光时间间隔相等，因此，频闪照片既记录下了物体的位置，也记录下了物体运动的时间。 本实验所用频闪照相机曝光的时间间隔为Δt＝0.1s，对小球所处位置的影像进行测量，记录相邻两个影像位置之间的距离，如图乙所示（图中标注为“1”处是小球刚开始下落的位置）。 从高空下落的物体，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速运动，通常把这个速度称为收尾速度。研究发现，相同环境条件下，空气对不同的球形物体的阻力大小与球的半径和速度都有关系。某次实验数据见下表。 小球编号 A B C D E 小球半径r（×10﹣3m） 0.5 0.5 0.5 1.0 1.5 小球收尾速度v（m•s﹣1） 16 32 40 16 40 小球受阻力f（N） 0.2 0.4 0.5 0.8 4.5 （1）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量　无关　 （填“有关”或“无关”），下落的羽毛　不受　 （填“受”或“不受”）浮力。 （2）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是　纸团　 （填“铁球”或“纸团”）的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动。 （3）图乙中从“1”处起小球下落的距离h与对应时间平方的比值n＝490　cm/s2　 （写单位）。 （4）在探究球形物体下落所受空气阻力与球半径、球收尾速度的关系时，得到的数据见下表。分析表中数据可得定量关系：球形物体所受空气阻力f与　球的半径r的平方　 成正比，与球的收尾速度v成正比。 【分析】（1）图甲中不同质量的羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，据此分析； 图甲是真空环境，据此分析羽毛也不受浮力作用； （2）纸团的体积较大，生活中空气阻力不可忽略； （3）根据表中数据得出小球下落的距离h与对应时间平方t2的比值，据此回答； （4）由控制变量法，比较小球A、D可知得出结论。 【解答】解：（1）图甲是真空环境，羽毛和苹果下落时在同一时刻几乎都在同一位置，说明物体下落快慢与质量无关，且由于没有空气羽毛也不受浮力作用； （2）生活中让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，发现两者下落时间不相等，原因是纸团的体积较大，空气阻力不可忽略，不是自由落体运动。 （3）小球下落的距离h与对应时间平方t2的比值为 n＝＝＝490cm/s2 （4）比较小球AD可知，当半径相同时，球形物体所受空气阻力f与球的半径r的平方成成正比。 故答案为：（1）无关；不受；（2）铁球；（3）cm/s2；（4）球的半径r的平方。 【点评】自由落体是高一的内容，这知识点出现在初中的综合题，属于初高中衔接的题型，需要学生充分理解题意，了解自由落体的概念，解题过程牢牢把握材料信息和数据表格信息。 18．（8分）“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某科创小组仿效曹冲，展开项目化实践活动——制作一台“浮力秤”。 【项目实施】 （一）设计“浮力秤” （1）绘制设计图。 ①浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力 　等于　 重力。（填“大于”“小于”“等于”） ②设计浮力秤的装置图，如图甲所示。 （2）制作“浮力秤”。 小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，上端放一个轻质的小秤盘。如图甲所示，将小筒放在水中，就制成了一个“浮力秤”。小明发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，故在小筒底部均匀地放上细沙，他这样做的原理是 　降低小筒的重心，使小筒竖直漂浮在水面上　 ； （3）标记刻度。 ①将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。用记号笔在小筒外侧水面的位置画上一个刻度a，标记为 　0　 g。 ②在秤盘中只放入一个10g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b，标记为10g； ③在秤盘中只放入一个20g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度c，标记为20g； ④作好标记的小筒外侧，如图乙所示，a、c位置正确的是：　A　 （填“A”或“B”）； ⑤给浮力秤完善刻度线与数值后发现，该秤的刻度是 　均匀　 （选填“均匀”或“不均匀”）的；请简述判断依据 　m与深度h成正比　 。 （二）“浮力秤”的改进 制作完成后，小组同学发现该浮力秤的量程较小，请你结合该问题提出两种改进方案。 改进方案一 改进方案二 　换用体积更大的小桶　 　换用密度比水大的液体　 【分析】（一）（1）物体在液体中处于漂浮状态时，其所受浮力与重力大小相等。 （2）从重心降低角度考虑； （3）秤盘上是空的，没有质量，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0g； 秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大； （二）为了增大浮力秤的量程，应当增大其受到的最大浮力，根据F浮＝ρ水gV分析。 【解答】解：（一）（1）物体在液体中处于漂浮状态时，其所受浮力与重力大小相等。 （2）把空小筒放入水中漂浮在水面上，由于小筒质量较轻，高度较高，难以保持竖直漂浮在水面，在小筒底部铺上细沙，整个小筒重心降低，能使小筒竖直漂浮在水面上，便于实验操作。 （3）秤盘上是空的，没有质量，所以漂浮在水面的小筒外侧的刻度应标为0g。 秤盘上的质量越大，小筒浸入水中的深度越深，所以刻度从下往上依次增大，即从下往上依次为a、b、c三个位置，故选A；由阿基米德原理等可推出增加的质量与增加的深度成正比； （二）为了增大浮力秤的量程，增大浮力秤受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排知增大排开液体的体积即换用体积更大的小桶或换用密度比水大的液体。 故答案为：（1）①等于；（2）降低小筒的重心，使小筒竖直漂浮在水面上；（3）①0；④A；⑤均匀；m与深度h成正比；（4）换用体积更大的小桶；换用密度比水大的液体。 【点评】本题考查浮力的有关知识，是一道综合题。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$