内容正文:
2024-2025学年第二学期期末考试 初二物理
一、选择题(本大题共10个小题,每个小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 他发现日月星辰的运转与苹果下落有着某些相似,经过长时间的探索,建立了著名的运动定律,他还通过三棱镜发现了光的色散现象,从而揭示了光的颜色之谜。这位伟大的物理科学家是( )
A. 爱因斯坦 B. 哥白尼
C. 伽利略 D. 牛顿
【答案】D
【解析】
【详解】牛顿是英国著名的物理学家。他发现了万有引力定律,揭示了日月星辰运转的规律,并且该定律也能解释苹果下落等现象。同时,牛顿通过三棱镜实验发现了光的色散现象,将太阳光分解成七种颜色,从而揭示了光的颜色之谜。此外,牛顿还建立了著名的牛顿运动定律,包括惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律,对经典力学的发展有着深远的影响。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 某次强风袭来,一些屋顶的瓦片被掀起。下列事例中与瓦片被掀起的原理相同的是( )
A. 飞机的升力 B. 用吸管喝饮料
C. 热气球升空 D. 壶身和壶嘴的水面相平
【答案】A
【解析】
【详解】强风袭来,屋顶的瓦片被掀起是由于屋顶上方的气体流速大,压强小造成的,利用流体压强与流速的关系。
A.飞机的升力是因为机翼上方空气流速大,压强小,形成向上的升力,利用流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.用吸管喝饮料时管内空气被吸出,气体压强减小,大气压将饮料压入管内,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.热气球升空是因为热空气密度小,质量小,热气球受到的浮力大于重力,利用浮力向上运动的,故C不符合题意;
D.壶身和壶嘴上端开口下端相连,形成了一个连通器,液体静止时,水面相平,利用了液体压强的特点,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列属于增大摩擦的做法是( )
A. 机器的轴承之间加润滑油 B. 体操运动员手上涂防滑粉
C. 给沉重的电器下面安装轮子 D. 拉链上涂蜡
【答案】B
【解析】
【详解】A.机器的轴承之间加润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦,故A不符合题意;
B.体操运动员手上涂防滑粉,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.给沉重的电器下面安装轮子,通过变滑动为滚动来减小摩擦,故C不符合题意;
D.拉链上涂蜡,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
4. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.车头在拉环的左方,由图可知拉环向左偏,说明公交车可能在刹车礼让行人,故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,同一个人先后两次用同样的力,分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离,根据W=Fs可知,拉力的大小相同,在力的方向上移动的距离相同,则拉力做功相同,即
W1=W2
由题知,做功用的时间相同,根据可知,两次做功的功率相同,即
P1=P2
故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球经过O、P两点时动能相等
B. 小球到达最高点N时速度一定为零
C. 小球到达的最高点N不可能高于M点
D. 小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能,O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点的动能,故A错误;
B.球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,则在N点的速度不为0,故B错误;
C.球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D.忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选D。
7. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A. 效率越高的机械,功率越大 B. 越省力的机械,其功率就越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械效率与功率无关,功率越大的机械,机械效率不一定越高,故A错误;
B.功率是描述物体做功快慢的物理量,功率与机械的省力情况无关,故B错误;
C.总功大小未知,做有用功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误;
D.功率是反映做功快慢的物理量,做功越快的机械,功率越大,故D正确。
故选D。
8. 2025年,中国影片《哪吒2》风靡全球。影片中,哪吒脚踏风火轮,手持乾坤圈,尽显英勇无畏。若从力学的角度分析,下列说法错误的是( )
A. 站在冰封的海面上,哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力
B. 哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时,他所受的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力
C. 哪吒向前抛出乾坤圈,乾坤圈还能一直向前飞行,是因为乾坤圈受到惯性作用
D. 哪吒使用混天绫(假设为一轻质长绳)缠绕住物体并用力拽回,混天绫对物体的拉力等于物体对混天绫的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】A.站在冰封的海面上,哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力大小相等、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A正确,不符合题意;
B.哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时,他所受的重力与风火轮对他的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C.哪吒向前抛出乾坤圈,乾坤圈还能一直向前飞行,是因为乾坤圈具有惯性,但惯性不是力,不能说“受到惯性作用”,故C错误,符合题意;
D.哪吒使用混天绫(假设为一轻质长绳)缠绕住物体并用力拽回,混天绫对物体的拉力和物体对混天绫的拉力是一对相互作用力,大小相等,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A. 对物体做的有用功为120J B. 物体受的摩擦力为50N
C. 拉力做功的功率为25W D. 斜面的机械效率为70%
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意,对物体做的有用功为
故A不符合题意;
B.总功为
则额外功为
则物体受的摩擦力为
故B不符合题意;
C.拉力做功的功率为
故C符合题意;
D.斜面的机械效率为
故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲内装有酒精,乙和丙内装有适量的水,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内液面高度相同,下列说法正确的是( )
A. 三个容器对桌面的压强关系为
B. 若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
C. 若向甲容器中不断加水,则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D. 若木块和小球的质量相同,则放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.容器对桌面的压力等于容器、容器内液体以及放入物体的总重力。已知三个容器完全相同,设容器质量为m容,甲容器内酒精体积为V甲,乙容器内水的体积为V乙,丙容器内水的体积为V丙,木块质量为m木,小球质量为m球。因为木块漂浮,根据漂浮条件F浮木=G木,由阿基米德原理F浮木=G木排,可得m木=m木排;小球悬浮,根据悬浮条件F浮球=G球,由阿基米德原理F浮球=G球排,可得m球=m球排。又因为三个容器内液面高度相同,设容器底面积为S,则V甲=V乙+V木排=V丙+V球排=V
甲容器总质量m甲=m容+ρ酒精V
乙容器总质量m乙=m容+ρ水V乙+m木=m容+ρ水V乙+ρ水V木排=m容+ρ水(V乙+V木排)=m容+ρ水V
丙容器总质量m丙=m容+ρ水V丙+m球=m容+ρ水V丙+ρ水V球排=m容+ρ水(V丙+V球排)=m容+ρ水V
由于ρ酒精<ρ水,所以m甲<m乙=m丙。则总重力G甲<G乙=G丙。根据压强公式,受力面积S相同,所以p甲<p乙=p丙,故A错误;
B.向乙容器中加入盐水的过程中,木块始终漂浮在液面上,根据漂浮条件F浮=G木,木块的重力G木不变,所以木块受到的浮力F浮始终等于其重力,不会因为加入盐水而改变,故B错误;
C.柱形容器中液体对容器底的压力与液体的重力相等。向甲容器中不断加水,液体的总重力增加,则对容器底的压力增加;当水加满容器后,继续加水,水会溢出,由于水的密度比酒精大,则容器中混合液体的密度会变大,其总重力仍然会增加,当容器内液体的密度不再增加时,液体对容器底的压力达到最大而不再增加。容器的底面积不变,由可知,甲容器底部受到的液体压强先变大后不变,故C错误;
D.若木块和小球质量相同,即m木=m球,根据G=mg可得G木=G球。木块漂浮时,F浮木=G木,由阿基米德原理F浮木=ρ水gV木排;小球悬浮时,F浮球=G球,由阿基米德原理F浮球=ρ水gV球排,所以V木排=V球排。液体对容器底部压强的变化量Δp=ρ水gΔh,Δh为液面高度的变化量,因为V木排=V球排,容器底面积S相同,根据V=Sh可得Δh相同,所以Δp相同,即放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等,故D正确。
故选D。
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 3月11日, 中国男单在全英羽毛球公开赛上实现“开门红”,晋级16强。如图所示,当运动员用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的___________________;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到___________________的作用。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 重力
【解析】
【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态,运动员用球拍击打羽毛球时,球拍对羽毛球的力改变了羽毛球的运动方向和速度,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]羽毛球飞出后,进行受力分析可知,只受重力的作用,重力的方向竖直向下,所以在重力作用下羽毛球最终会落到地面上。
12. 如图所示,一人站在地面上,竖直向上抛出一个2N的小球,空气阻力大小恒为0.8N,则小球在上升过程中受到的合力大小为________N;小球上升到最高点时速度为0,此时小球________(选填“是”或“不是”)平衡状态。
【答案】 ①. 2.8 ②. 不是
【解析】
【详解】[1]一人站在地面上,竖直向上抛出一个2N的小球,空气阻力大小恒为0.8N,上升过程中两个力方向相同,则小球在上升过程中受到的合力大小为F合=G+F=2N+0.8N=2.8N
[2]小球上升到最高点时速度为0,此时小球只受重力,受力不平衡,不是平衡状态。
13. 小明用吸管、铁丝制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应_______(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量;改进后,用它分别测量甲、乙两种液体的密度,如图所示,则甲、乙两种液体的密度大小关系是_____(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. 增加 ②. <
【解析】
【详解】[1]密度计不能直立,是因为重心偏高。增加吸管中铁丝的质量,可以降低整体重心,使密度计更容易直立漂浮。
[2]密度计在甲、乙两种液体中均处于漂浮状态,所受浮力都等于自身重力,即。根据阿基米德原理,由图可知,密度计在甲液体中排开液体的体积大于在乙液体中排开液体的体积。在浮力相等的情况下,排开液体的体积越大,液体的密度越小,因此。
14. 在A、B两个完全相同的容器中,分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,若A和B对地面的压强相等,则甲的密度______乙的密度;若甲和乙的质量相等,则甲液体对容器底部的压强______乙液体对容器底部的压强。(两空均选填“>、=、<”)
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1] A和B对地面的压强相等,受力面积相同,根据可知A和B对地面的压力相同,则甲、乙两种液体的质量相同,由图可知,甲液体体积较小,根据可知甲的密度大于乙的密度。
[2]采用割补法(如下图所示),分别把容器两侧半球部分补上与容器中相同液体,此时液体为圆柱形。
补上的体积为V,则甲液体对容器底部压力为
乙液体对容器底部压力为
因为甲液体和乙液体的质量相等,且甲的密度大于乙的密度,所以,又因为两容器的底面积相等,根据可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强。
15. 图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个 _______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),图乙是简化示意图,图中O为支点,F2为压饺子皮时作用在 B 点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在 A 点的最小动力 F1。____
【答案】 ①. 省力 ②.
【解析】
【详解】[1]如图所示,压皮时,O点为支点,在A点施加动力,B点施加阻力,很明显动力臂OA大于阻力臂OB,为省力杠杆。
[2]作阻力和阻力臂不变,以OA为动力臂时,动力臂最长,根据杠杆平衡条件,动力最小,所以过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力F1,如下图所示:
16. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球到达水平面的__________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球_______________________________;
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时,________________________;
(3)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同表面滑行的距离(如下表),小车在三个表面克服摩擦力做功_____________(选填“相等”或“不相等”);若水平面绝对光滑,小车将做__________________运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
【答案】(1) ①. 速度 ②. 从同一斜面的同一高度由静止释放
(2)速度越大,动能越大
(3) ①. 相等 ②. 匀速直线
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球到达水平面的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止滚下,保证铁球到达水平面的速度相同。
【小问2详解】
由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲到达斜面底端时的速度较大,甲将纸盒推动得更远,说明甲的动能更大,由此可得:质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大。
【小问3详解】
[1]三次实验中让同一小车从同一斜面、同一高度由静止下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来后,动能全部转化为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,在三个表面克服摩擦力做功相同。
[2]小车从斜面上滚下,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力作用,小车所受合力为0,所以小车将做匀速直线运动。
17. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠在如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆 ___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上 ___________个同样的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆 ___________端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 ___________(“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图丁所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的C位置为支点,在D位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,可以估算出杠杆的质量m杆= ___________(用给出的字母符号表示);
(5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图戊所示某杆秤的O刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。若将提纽向左适当调节一段距离,杆秤的量程将 ___________(“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)是 (2) ①. 4 ②. 左
(3)变大 (4)m
(5)变大
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动。杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于静止状态,则杠杆处于平衡状态。
【小问2详解】
[1]假设一个钩码重G,杠杆一格为L;根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂得出2G×4L=nG×2L,解得n=4。则应在B位置挂4个钩码。
[2]若A、B两点的钩码同时向靠近支点的方向移动一个格,则左侧为2G×3L=6GL
右侧为4G×L=4GL
因为6GL>4GL,杠杆不能平衡,左端将会下沉。
【小问3详解】
由图丙可知,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中,动力臂变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将变大。
【小问4详解】
以杠杆上的C位置为支点,在C的右侧挂质量为m的钩码,移动钩码至D位置时,杠杆恰好在水平位置平衡;而钩码悬挂位置D点到C点的距离L,根据杠杆平衡条件可知,杠杆自身重力与重力对应的力臂的乘积等于钩码重力与钩码重力对应力臂的乘积,所以应该测量杠杆中点即O点到C点的距离为杠杆自身重力的力臂。根据杠杆的平衡条件有
由图丁可知,O点到C点的距离是D点到C点的距离L的3倍,即
故杠杆的质量。
【小问5详解】
由于杆秤的总长度一定,将提纽向左移动适当距离,秤钩悬挂点与提纽间距离变小,L1减小,秤砣的质量不变,则F2不变,秤砣与提纽间的最大距离变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,F1变大,可以增大杆秤的量程。
18. 采用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前检查装置:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化_______(“明显”或“不明显”),则这套实验装置漏气;
(2)调节好装置进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度相同时,液体内部压强与________有关;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)实验中发现当探头在不同液体中的相同深度,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是______。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的液体
C.烧杯中换密度差别更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较低的是_______(选填“a”或“b”)侧;
(5)科技小组用如图戊装置测量液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_______(多选);根据选用的物理量推导出待测液体密度表达式ρ=_______(用题中字母和ρ水表示)
A.右侧待测液体液面到容器底的高度h1
B.左侧水面到容器底的高度h2
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
【答案】 ①. 不明显 ②. 液体密度 ③. 不变 ④. A ⑤. b ⑥. CD ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]按压橡皮膜U形管中的液柱几乎不动,即U形管两边液面高度变化不明显,说明空气没有将压强传递给管中的液体,表明装置漏气。
(2)[2]比较乙、丙两图可知,液体的深度相同,液体密度不同,U形管左右液面差不同,液体内部压强不同,所以液体内部压强与液体的密度有关。
[3]丙图中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变。
(3)[4]A.液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大。若烧杯内液体产生的压强一定,根据,U形管液体的压强与液柱的横截面积大小无关。将U形管换成更细的不能使两侧液面高度差对比更加明显,故A符合题意;
B.U形管中换用密度更小的液体,根据液体压强公式有
在烧杯内液体产生的压强一定时,U形管中液体密度越小,两管液体的高度差越大,故B能使两侧液而高度差对比更加明显,故B不符合题意;
C.探头在不同液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,在烧杯中换密度更大的液体,液体产生的压强变大,U形管左右两侧液面的高度差变大,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离,根据p=ρgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差变大,故D不符合题意。
故选A。
(4)[5]在丁图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以U形管内液面较低的是b侧。
(5)[6]液体的深度指的是液面到液体内部某点的竖直距离,需要测量右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度和水面到橡皮膜中心的深度,故CD符合题意。
[7]若橡皮膜左右两侧压强不相等,橡皮膜将左凸或右凸,只有橡皮膜左侧和右侧的压强相等时,橡皮膜相平,根据液体压强公式p=ρgh,由
p左=p右
得
ρ水gh4=ρ右gh3
19. 如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
【答案】(1)100N;(2)300N;(3)75%
【解析】
【详解】解:(1)工人的重力
由得,工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力
(2)两个动滑轮的重力
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
20. 底面积为的薄壁圆柱形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀重为140N的实心长方体竖放在容器底部,长方体底面积为,如图甲所示。然后向容器内缓慢注水,长方体始终直立,长方体所受浮力与注入水的深度h的关系如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力;
(2)长方体的密度;
(3)当容器内水的深度为时,水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3,的大小。
【答案】(1)120N;(2);(3)0.15m
【解析】
【详解】解:(1)由图像可知,长方体受到的浮力最大为,长方体的重力为,因为,所以长方体处于沉底状态,长方体刚刚浸没时,受重力、浮力与容器的支持力的作用,所以有
则容器对长方体的支持力为
(2)根据G=mg可得,长方体的质量为
根据阿基米德原理可得,长方体排开水的体积为
因为长方体处于沉底状态,所以长方体的体积为
长方体的密度为
(3)水对容器的压强为
①
水的重力为
容器对桌面的压强为
②
又
③
由①②③联立,解得。
答:(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力为120N;
(2)长方体的密度为;
(3)的大小为0.15m。
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2024-2025学年第二学期期末考试 初二物理
一、选择题(本大题共10个小题,每个小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意)
1. 他发现日月星辰的运转与苹果下落有着某些相似,经过长时间的探索,建立了著名的运动定律,他还通过三棱镜发现了光的色散现象,从而揭示了光的颜色之谜。这位伟大的物理科学家是( )
A. 爱因斯坦 B. 哥白尼
C. 伽利略 D. 牛顿
2. 某次强风袭来,一些屋顶的瓦片被掀起。下列事例中与瓦片被掀起的原理相同的是( )
A. 飞机的升力 B. 用吸管喝饮料
C. 热气球升空 D. 壶身和壶嘴的水面相平
3. 下列属于增大摩擦的做法是( )
A. 机器的轴承之间加润滑油 B. 体操运动员手上涂防滑粉
C. 给沉重的电器下面安装轮子 D. 拉链上涂蜡
4. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
5. 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为,功率的大小分别为,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球经过O、P两点时动能相等
B. 小球到达最高点N时速度一定为零
C. 小球到达的最高点N不可能高于M点
D. 小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
7. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A. 效率越高的机械,功率越大 B. 越省力的机械,其功率就越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
8. 2025年,中国影片《哪吒2》风靡全球。影片中,哪吒脚踏风火轮,手持乾坤圈,尽显英勇无畏。若从力学的角度分析,下列说法错误的是( )
A. 站在冰封的海面上,哪吒对冰面的压力与冰面对他的支持力是一对相互作用力
B. 哪吒脚踏风火轮在水平地面静止站立时,他所受的重力与风火轮对他的支持力是一对平衡力
C. 哪吒向前抛出乾坤圈,乾坤圈还能一直向前飞行,是因为乾坤圈受到惯性作用
D. 哪吒使用混天绫(假设为一轻质长绳)缠绕住物体并用力拽回,混天绫对物体的拉力等于物体对混天绫的拉力
9. 如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A. 对物体做的有用功为120J B. 物体受的摩擦力为50N
C. 拉力做功的功率为25W D. 斜面的机械效率为70%
10. 如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙三个完全相同的容器,甲内装有酒精,乙和丙内装有适量的水,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内液面高度相同,下列说法正确的是( )
A. 三个容器对桌面的压强关系为
B. 若向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
C. 若向甲容器中不断加水,则甲容器底部受到的液体压强先变大后变小
D. 若木块和小球的质量相同,则放入物体前后,乙丙容器中液体对容器底部压强的变化量相等
二、非选择题(本大题共10小题,共40分)
11. 3月11日, 中国男单在全英羽毛球公开赛上实现“开门红”,晋级16强。如图所示,当运动员用球拍击打羽毛球时,羽毛球高速飞出,说明力可以改变物体的___________________;羽毛球最终会落到地面上,是由于受到___________________的作用。
12. 如图所示,一人站在地面上,竖直向上抛出一个2N的小球,空气阻力大小恒为0.8N,则小球在上升过程中受到的合力大小为________N;小球上升到最高点时速度为0,此时小球________(选填“是”或“不是”)平衡状态。
13. 小明用吸管、铁丝制作了一支简易密度计,将其放入水中时,密度计不能直立,应_______(选填“增加”或“减少”)吸管中铁丝的质量;改进后,用它分别测量甲、乙两种液体的密度,如图所示,则甲、乙两种液体的密度大小关系是_____(选填“>”“<”或“=”)。
14. 在A、B两个完全相同的容器中,分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,若A和B对地面的压强相等,则甲的密度______乙的密度;若甲和乙的质量相等,则甲液体对容器底部的压强______乙液体对容器底部的压强。(两空均选填“>、=、<”)
15. 图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个 _______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),图乙是简化示意图,图中O为支点,F2为压饺子皮时作用在 B 点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在 A 点的最小动力 F1。____
16. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球到达水平面的__________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是使小球_______________________________;
(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时,________________________;
(3)小欣同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时,也用到了斜面,让小车从斜面顶端由静止滑下,比较在不同表面滑行的距离(如下表),小车在三个表面克服摩擦力做功_____________(选填“相等”或“不相等”);若水平面绝对光滑,小车将做__________________运动。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
17. 小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠在如图甲所示的位置保持静止,此时杠杆 ___________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;
(2)如图乙所示,A位置挂2个钩码,为使杠杆再次平衡,应该在B位置挂上 ___________个同样的钩码,当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向着靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆 ___________端(选填“左”或“右”)会下沉;
(3)如图丙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 ___________(“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图丁所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的C位置为支点,在D位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,可以估算出杠杆的质量m杆= ___________(用给出的字母符号表示);
(5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图戊所示某杆秤的O刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。若将提纽向左适当调节一段距离,杆秤的量程将 ___________(“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 采用如图所示装置探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前检查装置:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化_______(“明显”或“不明显”),则这套实验装置漏气;
(2)调节好装置进行实验,比较图乙、图丙可知,当深度相同时,液体内部压强与________有关;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)实验中发现当探头在不同液体中的相同深度,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是______。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的液体
C.烧杯中换密度差别更大的液体
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时;U形管内液面较低的是_______(选填“a”或“b”)侧;
(5)科技小组用如图戊装置测量液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_______(多选);根据选用的物理量推导出待测液体密度表达式ρ=_______(用题中字母和ρ水表示)
A.右侧待测液体液面到容器底的高度h1
B.左侧水面到容器底的高度h2
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度h3
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度h4
19. 如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
20. 底面积为的薄壁圆柱形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀重为140N的实心长方体竖放在容器底部,长方体底面积为,如图甲所示。然后向容器内缓慢注水,长方体始终直立,长方体所受浮力与注入水的深度h的关系如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)长方体刚刚浸没时,容器对长方体的支持力;
(2)长方体的密度;
(3)当容器内水的深度为时,水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3,的大小。
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