精品解析:辽宁省本溪市2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
2025-08-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 本溪市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 22.26 MB |
| 发布时间 | 2025-08-10 |
| 更新时间 | 2025-09-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53413938.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
本溪市2024~2025学年下学期期末考试
八年级物理试卷
第一部分 选择题(共18分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 对下列物体的重力估计最合理的是( )
A. 一个鸡蛋的重力约为0.5N B. 一名中学生的重力约为50N
C. 一支考试用铅笔的重力约为10N D. 八年级物理书的重力约为30N
2. 下面做法中目的是为了增大压强的是( )
A 滑雪板做得很宽大 B. 货车装有很多轮子
C. 自行车刹车时用力捏闸 D. 水果刀磨得很锋利
3. 下列现象中,主要体现力可以改变物体形状的是( )
A. 抛出的标枪在空中画出完美的弧线 B. 用脚踢足球,足球由静止变为运动
C. 用手捏易拉罐,易拉罐变瘪 D. 雪花被风吹得漫天飞舞
4. 我国古典名著《三国演义》中有如下桥段,刘备被追兵追杀,在万分危急之下,战马带着他一跃跳过了檀溪,其从静止开始助跑、起跳、上升到空中最高点和下落过程的简化示意图如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 助跑时,刘备与战马的速度越大,惯性越大
B. 起跳后,到达最高点之前,刘备与战马的动能转化为重力势能
C. 上升到空中最高点时,刘备与战马的动能最大
D. 整个过程中刘备与战马的机械能保持不变
5. 如图是我国自主研发的六足仿生机器狗,它已经跟随中国南极科考队员完成了41次任务,它可以在零下40℃的严酷环境下稳定负载高达70kg的科研设备。下列说法正确的是( )
A. 机器狗负载科研设备水平前进时,设备重力对设备做功
B. 机器狗负载科研设备静止在水平地面时,机器狗受到的重力和支持力不平衡
C. 机器狗在雪地行走时宽大的脚掌可以增大摩擦
D. 图中机器狗负载科研设备时,设备所受支持力的施力物体是地面
6. 《哪吒2》热播期间,某电影院要用质量为54kg的哪吒雕像进行装饰,工人们使用如图所示的滑轮组在12s内将雕像从一楼匀速提升至五楼,每层楼高度为3m,每个滑轮重60N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A. 作用在绳自由端的拉力F为180N
B. 绳子自由端拉力的功率为540W
C. 该过程的额外功为900J
D. 该过程滑轮组的机械效率为90%
7. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车站台上盲道有许多突起,这是为了增大对脚的压强
B. 如图乙,老红军谢宝金将发报机放在树枝捆扎成的简易筏子上拖拽过沼泽是利用增大受力面积的方法来减小压强,防止发报机陷入沼泽
C. 如图丙,轮船卸下货物后,所受浮力不变
D. 如图丁,飞机机翼利用空气流速越快的位置压强越大来获得升力
8. 下列关于我市中考体育测试项目训练中涉及的物理知识说法正确的是( )
A. 1000米测试时,脚蹬地面的力与地面对脚的支持力是一对平衡力
B. 做引体向上时,手臂拉动身体匀速上升,手臂拉力做功的功率逐渐变大
C. 排球训练中,排球先上升再下降过程中,受到的合力大小会发生变化
D. 立定跳远时,脚给地面的摩擦力方向是向后的
9. 为了检验一瓶消毒液是否合格,小明制作了一支质量为0.99g的微型密度计,如图所示。将微型密度计放入装有密度为0.99g/cm3的消毒液中漂浮时液面位于标度杆的A位置;将微型密度计放入装有密度为1.10g/cm3的消毒液中漂浮时液面位于标度杆的B位置,液面位于A、B之间则消毒液是合格的。已知A、B间的长度为5mm。下列说法正确的是( )
A. 密度计在不同密度的消毒液中漂浮时所受浮力相同
B. 浮子要用密度大于液体密度材料制作
C. 标杆的横截面积为0.2cm2
D. 若液面位于A位置上方,说明液体密度小于0.99g/cm3
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 拿着如图的气压计,从一楼走到五楼,细管中的液柱会_______,这说明大气压强随高度的增加而________。
11. 本溪大峡谷的蹦极项目中,重力为500N的游客从高台竖直跳下,当达到最低点时,弹性绳对人竖直向上的拉力为2300N,人受到的合力大小为______N,方向是______。
12. 向前行驶的公交车突然刹车,面向车头站立的乘客身体会向________倾倒,这是因为乘客的脚受到摩擦力随车停止,而上身由于________保持原运动状态继续前进。
13. 阴阳壶又名双心壶,是我国古人智慧的结晶,也是极具收藏价值的传统手工艺品。其实物与内部结构如图所示。当用手堵住乙孔时,装有乙液体的壶身与壶嘴_________(填“是”或“不是”)连通器,此时在_________的作用下,导致壶内乙液体不能流出。
14. 滑草是夏天同学们爱玩的一项户外项目,如图,人坐着滑草车能从满是青草的山坡上滑下,是因为草的表面很光滑,减小了_________力,若滑草车下滑过程中突然不受力,它将_________(填“静止”或“匀速直线运动”)。
15. 小明同学发现家中的瓶装洗手液只需按下上端的出液口,洗手液就会流出,他拆开洗手液瓶子,发现其内部构造与活塞式抽水机相似。如图,当向下按压活塞时,弹簧被压缩,弹性势能变_________,单向阀门_________在液体压强作用下打开,液体向上流动,放手后,活塞在弹簧的作用下向上恢复原位,该阀门关闭,在气压作用下,液体向上流动,另一阀门打开。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图甲,小丽手提着皮包站在正在匀速直线运动的电梯上上行,请在简化图乙中以重心O点为作用点,画出皮包此时受到的力的示意图(不计空气阻力)。
17. 图甲是用自制杠杆将稻草装上车厢的情境,虽然稻草较轻,但装上车需要将稻草举得很高,因此设计了这样的杠杆,充分展现了劳动人民的智慧。图乙是杠杆的简化图,为了省更多的距离,请你选择A、B两点中合适的一点挂稻草,画出稻草对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小杰根据生活经验猜想,滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,为了验证猜想,他和好朋友小宇来到实验室,找来一块上、下表面粗糙程度不同的木块、一个长木板、质量分别为的砝码和一个弹簧测力计进行了如下探究。
(1)小杰将木块放在水平放置的木板上,他分析,弹簧测力计只能直接测量拉力的大小,为了测量出滑动摩擦力的大小,应该让滑动摩擦力与拉力是一对________力,因此应用弹簧测力计________匀速直线拉动木块,从而测量出滑动摩擦力的大小。
(2)比较图甲中的第①、②两次实验,可得出结论:当_________一定时,_________,滑动摩擦力越大。
(3)在验证另一猜想时,小杰进行了第③次实验,实验时发现弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块,于是他取下第③次实验中的砝码,重新进行实验并于第________次实验数据进行比较。
(4)小杰通过比较两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)小宇对小杰的结论产生了疑问,有没有可能是物体重力影响了滑动摩擦力的大小呢?于是二人设计了如图乙所示的实验。三块金属块的材料和接触面粗糙程度相同,实验步骤和记录的数据如下表所示:
实验步骤
台式测力计示数F/N
弹簧测力计示数F/N
a
把重为5N的金属块A放在质量不计的白纸上。在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
5
1.9
b
把重为6N的金属块B放在质量不计的白纸上。将一根轻绳系在金属块上,并通过一个定滑轮挂上一个重为1N的钩码重复步骤a的实验
5
1.9
c
把重为7N的金属块C放在质量不计的白纸上。将一根轻绳系在金属块上,并通过一个定滑轮挂上一个重为2N的钩码重复步骤a的实验
5
1.9
通过表中数据可知,滑动摩擦力的大小与重力__________关。
19. 某小组同学利用如下装置“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)图甲中探头放入液体前形管两侧液面应________。
(2)在圆柱形容器中装入适量的水,将探头放入水中,如图乙、丙、丁、戊所示。比较图乙、丙可得出,同种液体,________,压强越大;保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图丙、丁、戊所示,可以得出,在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强________。
(3)为了探究液体压强与液体密度关系,另一小组的同学把一个长方体容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板中部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状会发生改变,如图己所示。将适量的水和酒精分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,已知ρ水>ρ酒精。通过对实验现象的分析,小组同学产生了下面两种观点,正确的是________。
A. 实验中没有控制变量,无法得出结论。
B. 实验中虽然没有控制变量,但通过前面得到的结论,可以推理出液体压强与液体密度关系。
(4)请你根据学习的液体压强知识,推理出己图中水和酒精对容器底部压强的大小关系p水______p酒精。
20. 下面是探究“杠杆的平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,在杠杆上的A、B两点分别挂上不同数量的钩码,杠杆处于静止状态,此时杠杆是否处于平衡状态?________;OB长度__________右侧钩码对杠杆拉力的力臂的长度;为了便于在杠杆上直接测量力臂,应使杠杆在__________位置平衡。
(2)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:__________(用、、、表示)。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(3)某小组的同学在实验过程中出现了如图乙的情况,如果不对杠杆进行调整,直接进行实验,对结论的得出是否会产生影响?__________。
(4)实验结束后,同学们根据杠杆平衡条件自制了如图丙的杆秤,忽略秤杆自重,当秤盘内不放任何东西时,将秤砣调至C点处,杆秤水平平衡,C点就是杆秤的__________刻度线的位置。为了提高杆秤称量的精度,可以适当__________秤砣的质量。此时在秤盘内放有一杯水,秤砣调至点时杆秤水平平衡,取下这杯水,在秤盘内放一杯等体积的某种液体,秤砣调至点时杆秤水平平衡。已知OD=2cm,OC=EC=4cm,EF=1cm,秤砣质量为50g,忽略杯自重。可计算出杯内液体的密度为__________g/cm3。(取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
21. 小北在海边玩水,当他从浅水区走到深水区时,感觉自己逐渐变“轻”了。小北想“探究浮力的大小与哪些因素有关”。于是设计了下图所示的实验装置,铁架台上安装的旋钮可调节烧杯升降。(取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)比较甲、乙、丙图可知物块受到的浮力逐渐变________,此过程说明物体受到的浮力大小与________有关。
(2)比较________两图可知物体排开液体体积相同时,液体________,浮力越大。
(3)小组同学又继续“探究浮力与排开液体重力的关系”,但没有小桶,无法测量排开液体重力,同学设计了图戊的方法,能否得出浮力与排开液体重力的关系?_________。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 六一儿童节,父母带小红开车从本溪火车站出发去哈哈豆游乐园玩耍。两地相距9km,共计用时15min。车总质量为1.8t,若车始终匀速直线行驶,所受阻力f为车总重的0.1倍。求:(g取10N/kg)
(1)车的总重力;
(2)行驶过程中牵引力所做的功;
(3)行驶过程中牵引力做功的功率。
23. 如图所示为“节能小屋”项目化活动为解决山区缺水问题,同学们设计的储水装置图。在桶底钻个出水口,用长方体浮子(质量为0.7kg,底面积为0.01m2)、细绳(长0.5m)和密封片(面积为5×10-4m2)连接成一体。当蓄水量增大到一定水位时,浮子会通过细绳竖直拉起密封片,让部分水从出水口排出,以保证水位不会过高。细绳和密封片的质量和体积均忽略不计。(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)细绳对密封片无拉力时,浮子受到的浮力;
(2)水深0.6m时密封片恰好被拉起,此时密封片受到水的压强;
(3)密封片刚好被拉起时,浮子受到的浮力。
24. 中国航天历经数十年发展,取得了举世瞩目的成就:从1970年首颗卫星“东方红一号”升空,到2003年神舟五号首次实现载人航天,再到2022年天宫空间站的全面建成。
【1】航天员失重
航天员在空间站所处的环境通常被称为微重力环境,其感受到的等效重力约为地球表面重力的百万分之一,几乎等同于失重状态。
【2】水下模拟失重训练
为了使航天员掌握在微重力条件下进行复杂操作的技能,尤其针对舱外活动和空间站维护任务。中国航天员中心建成了亚洲最大的中性浮力实验室以高度模拟太空失重环境,天宫空间站出舱任务均在此模拟。为什么中性浮力水槽可以模拟太空失重?你知道它工作的原理吗?
航天员穿上特制训练服(内部充气,气压为2×105Pa),训练服外部挂有一些小铅块(配重)。让航天员在水里悬浮着如图甲所示。这种状态就非常像在太空里那种“轻飘飘”的失重感觉!航天员在中性浮力水槽训练时,通过调节配重、调节气囊体积等方法调节浮力从而实现动态悬浮。往训练服充气,就是在地球上“复刻”太空航天服的僵硬感和操作难度,让航天员练出“隔着手套也能绣花”的超级本领!
(1)穿着训练服总质量为200kg的航天员,在水中悬浮时,排开水的体积为__________m3;
(2)训练服内充入的气体对宇航服的压力为__________N。(宇航服与气体接触面积为4m2)
(3)训练服外部挂的小铅块所受浮力_________其所受重力。
(4)航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具,托在手中,他受到工具向下的压力为5N,为了保持悬浮状态,应取下__________N的配重铅块。(g取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3,铅的密度取11×103kg/m3)
【3】水下机械臂
在这个大水槽里,还有个厉害的家伙一一水下机械臂!它能像人的手臂一样弯曲、旋转。机械臂能带着航天员在水池里“飞来飞去”,或者稳稳地停在某个位置,让航天员专心修理“空间站”模型上的零件。我们中国的“天宫”空间站外面就有真实的机械臂!航天员在太空出舱工作时,经常需要和它配合。
(5)机械臂在工作时的简化原理图如图乙,F1为动力,F2为阻力,它相当于一个__________杠杆,为了省力,可以将动力F1绕其作用点________时针转动适当角度。
【4】意义
水槽虽无法完全复制太空环境(例如:存在水的阻力),但仍是目前最逼近真实舱外作业的综合训练手段,直接关乎航天员生命安全与任务成败。
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本溪市2024~2025学年下学期期末考试
八年级物理试卷
第一部分 选择题(共18分)
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 对下列物体重力估计最合理的是( )
A. 一个鸡蛋的重力约为0.5N B. 一名中学生的重力约为50N
C. 一支考试用铅笔的重力约为10N D. 八年级物理书的重力约为30N
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的重力约1N,一个鸡蛋的重力约为0.5N,故A符合题意;
B.一名中学生的重力约为500N,故B不符合题意;
C.一支考试用铅笔的重力约为0.1N,故C不符合题意;
D.八年级物理书的重力约为3N,故D不符合题意。
故选A。
2. 下面做法中目的是为了增大压强的是( )
A. 滑雪板做得很宽大 B. 货车装有很多轮子
C. 自行车刹车时用力捏闸 D. 水果刀磨得很锋利
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑雪板做得很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.货车装有很多轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.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C不符合题意;
D.水果刀磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
3. 下列现象中,主要体现力可以改变物体形状的是( )
A. 抛出的标枪在空中画出完美的弧线 B. 用脚踢足球,足球由静止变为运动
C. 用手捏易拉罐,易拉罐变瘪 D. 雪花被风吹得漫天飞舞
【答案】C
【解析】
【详解】A.抛出的标枪在空中画出完美的弧线,标枪在重力的作用下,运动方向发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.用脚踢足球,足球由静止变为运动,足球在力的作用下,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪,易拉罐在力的作用下,形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故C符合题意;
D.雪花被风吹得漫天飞舞,其运动的速度大小和方向不断发生改变,说明雪花在力的作用下,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选C。
4. 我国古典名著《三国演义》中有如下桥段,刘备被追兵追杀,在万分危急之下,战马带着他一跃跳过了檀溪,其从静止开始助跑、起跳、上升到空中最高点和下落过程的简化示意图如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 助跑时,刘备与战马的速度越大,惯性越大
B. 起跳后,到达最高点之前,刘备与战马的动能转化为重力势能
C. 上升到空中最高点时,刘备与战马的动能最大
D. 整个过程中刘备与战马的机械能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,所以刘备与战马助跑时,速度增大,惯性大小不变,故A错误;
B.起跳后,到达最高点之前,刘备与战马的高度增加,速度减小,则动能减小,重力势能增加,即刘备与战马的动能转化为重力势能,故B正确;
C.上升到空中最高点时,动能转化为重力势能,动能最小,重力势能最大,故C错误;
D.起跳时战马肌肉做功,将化学能转化为机械能,使机械能增加。后续运动中不计空气阻力,机械能守恒,但整个过程中包含起跳阶段,因此机械能不守恒,故D错误。
故选 B。
5. 如图是我国自主研发的六足仿生机器狗,它已经跟随中国南极科考队员完成了41次任务,它可以在零下40℃的严酷环境下稳定负载高达70kg的科研设备。下列说法正确的是( )
A. 机器狗负载科研设备水平前进时,设备的重力对设备做功
B. 机器狗负载科研设备静止在水平地面时,机器狗受到的重力和支持力不平衡
C. 机器狗在雪地行走时宽大的脚掌可以增大摩擦
D. 图中机器狗负载科研设备时,设备所受支持力的施力物体是地面
【答案】B
【解析】
【详解】A.机器狗负载科研设备水平前进时,设备的重力与运动方向垂直,设备的重力对设备不做功,故A错误;
B.机器狗负载科研设备静止在水平地面时,机器狗受到的重力和支持力大小不相等,两力不平衡,故B正确;
C.机器狗在雪地行走时宽大的脚掌可以增大受力面积,减小压强,故C错误;
D.图中机器狗负载科研设备时,设备所受支持力的施力物体是机器狗,故D错误。
故选B。
6. 《哪吒2》热播期间,某电影院要用质量为54kg的哪吒雕像进行装饰,工人们使用如图所示的滑轮组在12s内将雕像从一楼匀速提升至五楼,每层楼高度为3m,每个滑轮重60N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是(g取10N/kg)( )
A. 作用在绳自由端的拉力F为180N
B. 绳子自由端拉力的功率为540W
C. 该过程的额外功为900J
D. 该过程滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】
【详解】A.雕像重力
动滑轮重力,绳子段数,拉力
与选项中“180N”不符,故A错误;
B.提升高度
绳子自由端移动距离
总功
功率
与选项中“540W”不符,故B错误;
C.额外功
与选项中“900J”不符,故C错误;
D.有用功
机械效率
与选项一致,故D正确。
故选D。
7. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,火车站台上的盲道有许多突起,这是为了增大对脚的压强
B. 如图乙,老红军谢宝金将发报机放在树枝捆扎成的简易筏子上拖拽过沼泽是利用增大受力面积的方法来减小压强,防止发报机陷入沼泽
C. 如图丙,轮船卸下货物后,所受浮力不变
D. 如图丁,飞机机翼利用空气流速越快的位置压强越大来获得升力
【答案】AB
【解析】
【详解】A.当人踩在盲道的突起位置上时,脚的受力面积变小,对脚的压强增大,让盲人通过脚底的触感感知盲道,从而引导行走方向,故A正确;
B.由压强的定义式可知,当压力不变时,增大受力面积可以减小压强,从而避免沉重的发报机陷入松软的沼泽中,故B正确;
C.轮船卸下货物后,总重量减小。因为漂浮状态下,浮力始终等于轮船的重力,所以浮力也会相应减小,故C错误;
D.飞机机翼的升力原理是流速越快的位置压强越小,从而在机翼上下表面形成压力差,产生升力,故D错误。
故选AB。
8. 下列关于我市中考体育测试项目训练中涉及的物理知识说法正确的是( )
A. 1000米测试时,脚蹬地面的力与地面对脚的支持力是一对平衡力
B. 做引体向上时,手臂拉动身体匀速上升,手臂拉力做功的功率逐渐变大
C. 排球训练中,排球先上升再下降过程中,受到的合力大小会发生变化
D. 立定跳远时,脚给地面的摩擦力方向是向后的
【答案】CD
【解析】
【详解】A.1000米测试时,脚蹬地面的力向后下方,地面对脚的支持力竖直向上,两个力不反向,所以脚蹬地面的力与地面对脚的支持力不是一对平衡力,故A错误;
B.做引体向上时,手臂拉动身体匀速上升,处于平衡状态,手臂拉力的不变,根据知,做功的功率不变,故B错误;
C.排球训练中,排球上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的阻力,受到的合力等于重力和阻力之和;在下降过程中,受到阻力向上,两重力和阻力方向相反,受到的合力为重力和阻力之差,所以排球先上升再下降过程中,受到的合力大小会发生变化,故C正确;
D.立定跳远时,脚向后蹬,相对地面有向后运动的趋势,受到地面向前的摩擦力,由于力的作用是相互的,脚给地面同时产生向后的摩擦力,故D正确。
故选CD。
9. 为了检验一瓶消毒液是否合格,小明制作了一支质量为0.99g的微型密度计,如图所示。将微型密度计放入装有密度为0.99g/cm3的消毒液中漂浮时液面位于标度杆的A位置;将微型密度计放入装有密度为1.10g/cm3的消毒液中漂浮时液面位于标度杆的B位置,液面位于A、B之间则消毒液是合格的。已知A、B间的长度为5mm。下列说法正确的是( )
A. 密度计在不同密度的消毒液中漂浮时所受浮力相同
B. 浮子要用密度大于液体密度的材料制作
C. 标杆的横截面积为0.2cm2
D. 若液面位于A位置上方,说明液体密度小于0.99g/cm3
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.因为密度计在不同密度的消毒液中都处于漂浮状态,根据物体漂浮时浮力等于重力的原理,微型密度计的重力不变,所以它在不同密度的消毒液中漂浮时所受浮力相同,故A正确;
B.浮子要能漂浮在液体表面,应该用密度小于液体密度的材料制作,故B错误;
C.设标杆的横截面积为S,密度计在密度为的消毒液中时,排开液体体积
在密度为的消毒液中时,排开液体体积
因为
即
即
解得,故C正确;
D.因为密度计在密度小的液体中排开液体的体积大,所以若液面位于A位置上方,说明排开液体的体积更大,则液体密度小于,故D正确。
故选ACD。
第二部分 非选择题(共62分)
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 拿着如图的气压计,从一楼走到五楼,细管中的液柱会_______,这说明大气压强随高度的增加而________。
【答案】 ①. 上升 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]拿着如图的气压计,从一楼走到五楼,高度升高,大气压随高度增加而减小,瓶内气压大于外界大气压,会将液柱向上压,所以细管中的液柱会上升,体现大气压强随高度增加而减小。
11. 本溪大峡谷的蹦极项目中,重力为500N的游客从高台竖直跳下,当达到最低点时,弹性绳对人竖直向上的拉力为2300N,人受到的合力大小为______N,方向是______。
【答案】 ①. 1800 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1][2]重力方向竖直向下,弹性绳对人的拉力竖直向上,拉力大于重力,所以人受到的合力方向为竖直向上,大小为
12. 向前行驶的公交车突然刹车,面向车头站立的乘客身体会向________倾倒,这是因为乘客的脚受到摩擦力随车停止,而上身由于________保持原运动状态继续前进。
【答案】 ①. 前 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1][2]车上的乘客在刹车前和车一起向前运动,突然刹车时,人的脚由于受到摩擦力作用由运动变为静止,人的上半身由于具有惯性,保持原来的运动状态,要继续向前运动,所以人会向前倾倒。
13. 阴阳壶又名双心壶,是我国古人智慧结晶,也是极具收藏价值的传统手工艺品。其实物与内部结构如图所示。当用手堵住乙孔时,装有乙液体的壶身与壶嘴_________(填“是”或“不是”)连通器,此时在_________的作用下,导致壶内乙液体不能流出。
【答案】 ①. 不是 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1]上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当用手堵住乙孔时,装有乙液体的壶身一端的上端开口,一端封闭,所以壶身与壶嘴就不再是连通器了。
[2]使用时,阴阳壶倾斜,两种液体都向下运动,若捂住乙孔,则乙液体侧壶内气体压强随体积的增大而减小,乙液体侧壶内气体压强小于外界大气压,所以乙液体在大气压的作用下不能倒出。
14. 滑草是夏天同学们爱玩的一项户外项目,如图,人坐着滑草车能从满是青草的山坡上滑下,是因为草的表面很光滑,减小了_________力,若滑草车下滑过程中突然不受力,它将_________(填“静止”或“匀速直线运动”)。
【答案】 ①. 阻 ②. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]草的表面很光滑,是通过减小接触面的粗糙程度,减小摩擦阻力。
[2]若滑草车下滑过程中突然不受力,由牛顿第一定律可知,它的运动速度和运动方向不变,将做匀速直线运动。
15. 小明同学发现家中的瓶装洗手液只需按下上端的出液口,洗手液就会流出,他拆开洗手液瓶子,发现其内部构造与活塞式抽水机相似。如图,当向下按压活塞时,弹簧被压缩,弹性势能变_________,单向阀门_________在液体压强作用下打开,液体向上流动,放手后,活塞在弹簧的作用下向上恢复原位,该阀门关闭,在气压作用下,液体向上流动,另一阀门打开。
【答案】 ①. 大 ②. A
【解析】
【详解】[1]当向下按压活塞时,弹簧被压缩,弹簧的形变程度增大,弹性势能变大。
[2]向下按压活塞时,活塞下的液体的体积变小,液体密度变大,液体压强变大,单向阀门A在液体压强作用下打开。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 如图甲,小丽手提着皮包站在正在匀速直线运动的电梯上上行,请在简化图乙中以重心O点为作用点,画出皮包此时受到的力的示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【解析】
【详解】皮包受到竖直向下的重力和人对皮包竖直向上的拉力,由于小丽提着皮包站在做匀速直线运动的电梯上,皮包处于平衡状态,这两个力应大小相等、方向相反,如图所示:
17. 图甲是用自制杠杆将稻草装上车厢的情境,虽然稻草较轻,但装上车需要将稻草举得很高,因此设计了这样的杠杆,充分展现了劳动人民的智慧。图乙是杠杆的简化图,为了省更多的距离,请你选择A、B两点中合适的一点挂稻草,画出稻草对杠杆的拉力F的示意图及其力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】动力臂不变,阻力臂越长,杠杆越费力,则越省距离,所以稻草对杠杆的拉力F作用在A点,方向竖直向下,过A点作竖直向下的带箭头的直线,表示稻草对杠杆的拉力F;其力臂l为支点到动力作用线的距离,过支点O做力F的作用线的垂线,支点到垂足间的距离为力臂l,如图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小杰根据生活经验猜想,滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,为了验证猜想,他和好朋友小宇来到实验室,找来一块上、下表面粗糙程度不同的木块、一个长木板、质量分别为的砝码和一个弹簧测力计进行了如下探究。
(1)小杰将木块放在水平放置的木板上,他分析,弹簧测力计只能直接测量拉力的大小,为了测量出滑动摩擦力的大小,应该让滑动摩擦力与拉力是一对________力,因此应用弹簧测力计________匀速直线拉动木块,从而测量出滑动摩擦力的大小。
(2)比较图甲中的第①、②两次实验,可得出结论:当_________一定时,_________,滑动摩擦力越大。
(3)在验证另一猜想时,小杰进行了第③次实验,实验时发现弹簧测力计示数达到最大值时仍无法拉动木块,于是他取下第③次实验中的砝码,重新进行实验并于第________次实验数据进行比较。
(4)小杰通过比较两次实验可知:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)小宇对小杰的结论产生了疑问,有没有可能是物体重力影响了滑动摩擦力的大小呢?于是二人设计了如图乙所示的实验。三块金属块的材料和接触面粗糙程度相同,实验步骤和记录的数据如下表所示:
实验步骤
台式测力计示数F/N
弹簧测力计示数F/N
a
把重为5N的金属块A放在质量不计的白纸上。在拉动白纸的过程中读出测力计的示数
5
1.9
b
把重为6N的金属块B放在质量不计的白纸上。将一根轻绳系在金属块上,并通过一个定滑轮挂上一个重为1N的钩码重复步骤a的实验
5
1.9
c
把重为7N的金属块C放在质量不计的白纸上。将一根轻绳系在金属块上,并通过一个定滑轮挂上一个重为2N的钩码重复步骤a的实验
5
1.9
通过表中数据可知,滑动摩擦力的大小与重力__________关。
【答案】 ①. 平衡 ②. 水平 ③. 接触面粗糙程度 ④. 压力越大 ⑤. ① ⑥. 无
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验时为了测出滑动摩擦力的大小,应使弹簧测力计沿水平方向拉着木块在长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,此时滑动摩擦力的大小与拉力大小才相等,即这两个力是一对平衡力。
(2)[3][4]对比①、②两次实验,可以观察到接触面的粗糙程度相同,但对接触面的压力大小不同,第②次实验对接触面的压力大小大于第①次的,第②次实验的滑动摩擦力也大于第①次的,故可得出结论:当接触面的粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[5]要探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度之间的关系时,应控制接触面受到的压力大小相同,但接触面的粗糙程度不同,故应取下砝码,并与第①次的实验数据相比较。
(5)[6]根据题中表格的数据可以发现,物体重力变大了,但受到的滑动摩擦力大小不变,故滑动摩擦力大小与重力大小无关。
19. 某小组同学利用如下装置“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)图甲中探头放入液体前形管两侧液面应是________。
(2)在圆柱形容器中装入适量的水,将探头放入水中,如图乙、丙、丁、戊所示。比较图乙、丙可得出,同种液体,________,压强越大;保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向如图丙、丁、戊所示,可以得出,在同种液体同一深度处,液体向各个方向的压强________。
(3)为了探究液体压强与液体密度关系,另一小组的同学把一个长方体容器用隔板从中间分隔成大小相同且互不相通的左右两部分,隔板中部开一圆孔并用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状会发生改变,如图己所示。将适量的水和酒精分别倒入容器左右两边,此时橡皮膜恰好相平,已知ρ水>ρ酒精。通过对实验现象的分析,小组同学产生了下面两种观点,正确的是________。
A. 实验中没有控制变量,无法得出结论。
B. 实验中虽然没有控制变量,但通过前面得到的结论,可以推理出液体压强与液体密度关系。
(4)请你根据学习的液体压强知识,推理出己图中水和酒精对容器底部压强的大小关系p水______p酒精。
【答案】(1)相平(等高)
(2) ①. 深度越深 ②. 相等
(3)B (4)>
【解析】
【小问1详解】
在使用U形管压强计前,应观察U形管两侧液面是否相平,若不相平,重新连接、安装,直到两侧液面相平
【小问2详解】
[1] 对比乙、丙两图可以观察到,探头在水中的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,且图丙的高度差大于图乙的,故可得出结论:当液体的密度相同时,液体的深度越大,液体的压强越大。
[2]对比图丙、丁、戊可知,U形管两侧的高度差相同,说明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
【小问3详解】
实验中虽然没有控制变量,但橡皮膜在右侧酒精中的深度大于在水中的深度,由于橡皮膜恰好相平,说明两侧压强相等,可以推理出若深度相同的情况下,左侧的压强应大于右侧的压强,所以可以推理出液体压强与液体密度的关系。
【小问4详解】
在橡皮膜处两侧液体压强相等,橡皮膜到容器底的深度相同,水的密度大于酒精的密度,根据液体压强与液体密度的关系可知水和酒精对容器底部压强的大小关系为。
20. 下面是探究“杠杆的平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,在杠杆上的A、B两点分别挂上不同数量的钩码,杠杆处于静止状态,此时杠杆是否处于平衡状态?________;OB长度__________右侧钩码对杠杆拉力的力臂的长度;为了便于在杠杆上直接测量力臂,应使杠杆在__________位置平衡。
(2)同学们将多次测量得到的数据记录在下表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:__________(用、、、表示)。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
25
20
2.0
25
(3)某小组的同学在实验过程中出现了如图乙的情况,如果不对杠杆进行调整,直接进行实验,对结论的得出是否会产生影响?__________。
(4)实验结束后,同学们根据杠杆平衡条件自制了如图丙的杆秤,忽略秤杆自重,当秤盘内不放任何东西时,将秤砣调至C点处,杆秤水平平衡,C点就是杆秤的__________刻度线的位置。为了提高杆秤称量的精度,可以适当__________秤砣的质量。此时在秤盘内放有一杯水,秤砣调至点时杆秤水平平衡,取下这杯水,在秤盘内放一杯等体积的某种液体,秤砣调至点时杆秤水平平衡。已知OD=2cm,OC=EC=4cm,EF=1cm,秤砣质量为50g,忽略杯自重。可计算出杯内液体的密度为__________g/cm3。(取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
【答案】(1) ①. 是 ②. 大于 ③. 水平
(2)F1l1=F2l2
(3)不会 (4) ①. 零 ②. 减少 ③. 1.25
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态,叫作杠杆的平衡。根据题意可知,杠杆处于静止状态,此时杠杆处于平衡状态。
[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而OB是支点到力的作用点的距离,故OB的长度大于右侧钩码对杠杆力的力臂的长度。
[3]为了便于在杠杆上直接测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,这样钩码拉力的力臂就在杠杆上,则可以直接从杠杆上读出力臂的长度。
【小问2详解】
根据题中表格的数据可以发现,,,总结可得出
【小问3详解】
对结论得出不会产生影响,因为杠杆还是处于水平平衡状态,测量力臂的时候还是可以在杠杆上直接测量。
【小问4详解】
[1]当秤盘内没有放任何东西时,秤砣调至C点处,此时,故C点对应秤盘内质量为零点,即杆秤的零刻度线位置。
[2]由于等式左边为定值,若秤砣的质量减少,则可以在杆秤上标注分度值更小的刻度线,但此时杆秤可以测量的最大质量也减小了。
[3]秤盘的质量
杯中水的质量
杯中水的体积
杯内液体的质量
液体的密度
21. 小北在海边玩水,当他从浅水区走到深水区时,感觉自己逐渐变“轻”了。小北想“探究浮力的大小与哪些因素有关”。于是设计了下图所示的实验装置,铁架台上安装的旋钮可调节烧杯升降。(取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)比较甲、乙、丙图可知物块受到的浮力逐渐变________,此过程说明物体受到的浮力大小与________有关。
(2)比较________两图可知物体排开液体体积相同时,液体________,浮力越大。
(3)小组同学又继续“探究浮力与排开液体重力的关系”,但没有小桶,无法测量排开液体重力,同学设计了图戊的方法,能否得出浮力与排开液体重力的关系?_________。
【答案】(1) ①. 变大 ②. 物体浸入液体体积(排开液体体积)
(2) ①. 丙、丁 ②. 密度越大
(3)能
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲、乙、丙可知,弹簧测力计示数逐渐变小,根据,物块重力不变,弹簧测力计示数越小,物块受到的浮力越大,所以物块受到的浮力逐渐变大。
[2]甲、乙、丙过程中,液体密度不变,物块排开液体的体积逐渐变大(物块浸入液体的体积变大),说明物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
【小问2详解】
[1]要探究物体排开液体体积相同时,浮力与液体密度的关系,需要控制排开液体体积相同,改变液体密度,图丙中是水,图丁中是盐水,物块排开液体体积相同(都浸没),所以应比较丙、丁两图。
[2]由图可知,在盐水中时弹簧测力计示数更小,根据,物块重力不变,弹簧测力计示数越小,浮力越大,说明物体排开液体体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
【小问3详解】
图戊中,虽无小桶,但有量筒可测量排开液体体积,根据可计算出排开液体重力,再结合弹簧测力计示数,根据算出浮力,能得出浮力与排开液体重力的关系,所以能得出浮力与排开液体重力的关系。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 六一儿童节,父母带小红开车从本溪火车站出发去哈哈豆游乐园玩耍。两地相距9km,共计用时15min。车总质量为1.8t,若车始终匀速直线行驶,所受阻力f为车总重的0.1倍。求:(g取10N/kg)
(1)车的总重力;
(2)行驶过程中牵引力所做的功;
(3)行驶过程中牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知车总质量
由重力的计算公式,车的总重力
【小问2详解】
车匀速直线行驶时,处于平衡状态,水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡特点可知,牵引力大小等于阻力,
牵引力做的功
小问3详解】
由题意知时间
牵引力做功的功率
23. 如图所示为“节能小屋”项目化活动为解决山区缺水问题,同学们设计的储水装置图。在桶底钻个出水口,用长方体浮子(质量为0.7kg,底面积为0.01m2)、细绳(长0.5m)和密封片(面积为5×10-4m2)连接成一体。当蓄水量增大到一定水位时,浮子会通过细绳竖直拉起密封片,让部分水从出水口排出,以保证水位不会过高。细绳和密封片的质量和体积均忽略不计。(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)细绳对密封片无拉力时,浮子受到的浮力;
(2)水深0.6m时密封片恰好被拉起,此时密封片受到水的压强;
(3)密封片刚好被拉起时,浮子受到的浮力。
【答案】(1)7N (2)6×103Pa
(3)10N
【解析】
【小问1详解】
由浮沉条件知道,细绳对密封片无拉力时,浮子漂浮在水面,受到的浮力
【小问2详解】
水深0.6m时密封片恰好被拉起,此时密封片受到水的压强
【小问3详解】
根据题意知道,密封片恰好被拉起时的水位高度为0.6m,此时浮子浸入水中的深度
浮子受到的浮力
24. 中国航天历经数十年发展,取得了举世瞩目的成就:从1970年首颗卫星“东方红一号”升空,到2003年神舟五号首次实现载人航天,再到2022年天宫空间站的全面建成。
【1】航天员失重
航天员在空间站所处的环境通常被称为微重力环境,其感受到的等效重力约为地球表面重力的百万分之一,几乎等同于失重状态。
【2】水下模拟失重训练
为了使航天员掌握在微重力条件下进行复杂操作的技能,尤其针对舱外活动和空间站维护任务。中国航天员中心建成了亚洲最大的中性浮力实验室以高度模拟太空失重环境,天宫空间站出舱任务均在此模拟。为什么中性浮力水槽可以模拟太空失重?你知道它工作的原理吗?
航天员穿上特制训练服(内部充气,气压为2×105Pa),训练服外部挂有一些小铅块(配重)。让航天员在水里悬浮着如图甲所示。这种状态就非常像在太空里那种“轻飘飘”的失重感觉!航天员在中性浮力水槽训练时,通过调节配重、调节气囊体积等方法调节浮力从而实现动态悬浮。往训练服充气,就是在地球上“复刻”太空航天服的僵硬感和操作难度,让航天员练出“隔着手套也能绣花”的超级本领!
(1)穿着训练服总质量为200kg的航天员,在水中悬浮时,排开水的体积为__________m3;
(2)训练服内充入的气体对宇航服的压力为__________N。(宇航服与气体接触面积为4m2)
(3)训练服外部挂的小铅块所受浮力_________其所受重力。
(4)航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具,托在手中,他受到工具向下的压力为5N,为了保持悬浮状态,应取下__________N的配重铅块。(g取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3,铅的密度取11×103kg/m3)
【3】水下机械臂
在这个大水槽里,还有个厉害的家伙一一水下机械臂!它能像人的手臂一样弯曲、旋转。机械臂能带着航天员在水池里“飞来飞去”,或者稳稳地停在某个位置,让航天员专心修理“空间站”模型上的零件。我们中国的“天宫”空间站外面就有真实的机械臂!航天员在太空出舱工作时,经常需要和它配合。
(5)机械臂在工作时的简化原理图如图乙,F1为动力,F2为阻力,它相当于一个__________杠杆,为了省力,可以将动力F1绕其作用点________时针转动适当角度。
【4】意义
水槽虽无法完全复制太空环境(例如:存在水的阻力),但仍是目前最逼近真实舱外作业的综合训练手段,直接关乎航天员生命安全与任务成败。
【答案】(1)0.2 (2)8×105
(3)小于 (4)5.5
(5) ①. 费力 ②. 顺
【解析】
【小问1详解】
穿着训练服总质量为200kg的航天员,其重力
在水中悬浮时,他受到的浮力等于自身的重力,根据,可知他排开水的体积
【小问2详解】
已知训练服内气体压强,与气体接触面积S=4m2。根据压强公式,可得训练服内充入的气体对宇航服的压力
【小问3详解】
航天员和训练服及小铅块整体悬浮,整体受到的浮力等于整体的重力,即
对小铅块单独分析,小铅块在水中,受到重力、浮力,以及训练服对它的拉力,因为整体悬浮,小铅块要受力平衡,
所以,即训练服外部挂的小铅块所受浮力小于其所受重力。
【小问4详解】
航天员训练时从水底的工具箱中拿起一个工具,托在手中,他受到工具向下的压力为5N,为了保持悬浮状态,所取下配重铅块所受合力应是5N,即
又,
则
解得
则取下配重铅块的重力
【小问5详解】
[1]由图可知,动力臂(从支点O到动力作用线的距离)小于阻力臂(从支点O到阻力作用线的距离 ),根据杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。
[2]根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂不变时,要省力,即减小,需要增大动力臂,要将动力绕其作用点顺时针转动适当角度,可使动力臂变长,从而更省力。
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