内容正文:
2024-2025学年第二学期初二年级期末考试
物理试题卷
说明: 1.本次考试范围为:人教版八下全部内容。
2.全卷共6页,满分为100分。考试用时为80分钟。
3.答卷前,考生务必用黑色字迹的签宇笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
4.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
5.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
一、单选题(本大题7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的)
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.运动的物体才有惯性
C.物体运动速度越大,惯性越大
D.物体在任何状态下都有惯性,且惯性大小只与质量有关
【知识点】 惯性的概念 惯性的大小与哪些因素有关
【答案】D
【详解】因为一切物体都有惯性,并且惯性的大小只与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的惯性越大。故选D。
2.如图所示,小明同学双脚陷入泥沼,当他拔起右脚时,他的左脚( )
A.陷入的深度不变,因为泥沼受到的压力不变
B.陷入的深度不变,因为泥沼受到的压强不变
C.陷得更深,因为泥沼受到的压强增大
D.陷得更深,因为泥沼受到的压力增大
【知识点】 压强大小比较
【答案】C
【详解】双脚陷入泥沼里时,人对泥土的压力等于本身受到的重力,当拔起一只脚时,人对泥土的压力不变,受力面积减小,从而增大了脚对地面的压强,使人陷得更深,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功快的机械,功率一定大,机械效率也一定高
B.使用省力杠杆可以省功
C.额外功在总功中所占比例越小的机械,其机械效率越高
D.功率大的机械,做功一定多
【知识点】机械效率的定义
【答案】C
【详解】A.机械效率指的是有用功占总功的百分比,做功快的机械,功率一定大,不代表有用功占总功的百分比高,故A错误;
B.使用任何机械都不能省功,故B错误;
C.有用功加上额外功等于总功,额外功在总功中所占比例越小,说明有用功在总功中占比越大,机械效率越高,故C正确;
D.功率大的机器,做功快,但不一定做功多,还要考虑做功的时间,故D错误。
故选C。
4.如图所示,物块A、B放置在水平桌面上,正确的说法是( )
A.A的重力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力
B A对B的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力
C.B对桌面的压力和A对B的压力是一对作用力和反作用力
D.A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力
【知识点】平衡力与相互作用力的区别
【答案】D
【详解】A. A受到重力和B对A的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体A上,是一对平衡力,故A错误;
B.A对B的压力等于A的重力,桌面对B的支持力等于A和B的总重力,所以A对B的压力小于桌面对B的支持力,它们不是一对平衡力,故B错误;
C.A对B的压力等于A的重力,B对桌面的压力等于A和B的总重力大于A对B的压力,二者不是一对作用力和反作用力,故C错误;
D.A对B的压力等于A的重力,B对A的支持力等于A的重力,二者是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
5.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是( )
(1)起子 (2)镊子 (3)筷子 (4)羊角锤
A.(1)(2) B. (2) (3) C.(1) (3) D. (1) (4)
【知识点】杠杆的分类 生活中常见的杠杆模型
【答案】B
【详解】(1)开瓶扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
(2)镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离;
(3)筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离;
(4)羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离;
属于费距离的杠杆是(2)(3)。
故选B。
6.如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小
B. B球所受浮力最小
C. C球所受浮力最小
D.D球所受浮力最小
【知识点】 阿基米德原理的应用 利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量
【答案】A
【详解】四个物体浸在同种液体,所受浮力
F浮=ρ液gV排
A球排开液体体积最小,所以A球所受浮力最小,故A正确,BCD错误。
故选A.
7.如图所示,物体A重100N,在水平拉力F=20N的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%,下列说法错误的是( )
A.受到的摩擦力为48N
B.拉力F做功的功率为8W
C.拉力F做的总功为120J
D.拉力F做的有用功为96J
【知识点】 压强大小比较
【答案】B
【详解】【详解】A.滑轮组的机械效率为
所以物体与地面间的滑动摩擦力为
故A正确;
B.拉力F的功率为
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离为
拉力F做的总功为
故C正确;
D.滑轮组做的有用功为
故D正确。
故选B。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.2025年4月,“神舟二十号”载人飞船火箭发射成功。火箭加速升空过程中,火箭向下喷出高温高压燃气,由于力的作用是__________的,火箭获得向上的推力,火箭受到的重力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)推力。船箭分离后飞船快速交会对接于“天和”核心舱,对接后,以空间站为参照物,“神舟二十号”飞船是___________。
【知识点】力作用的相互性 力与运动的关系 不同参照物下描述运动
【答案】相互 小于 静止
【详解】[1][2]由于物体间力的作用是相互的,火箭发射时,向下喷出高温高压燃气,火箭对燃气有一个向下的作用力,同时燃气也会对火箭产生一个向上的反作用力,使火箭升空。火箭加速升空时,所受的合力向上,因此火箭受到的重力小于火箭升空受到向上的推力。
[3]对接成功后,“神舟十六号”飞船与空间站之间没有位置的变化,以空间站为参照物,“神舟十六号”飞船是静止的。
9.如图所示为某山地自行车。轮胎表面有凹凸的花纹,是为了___________ (选填“增大”或“减小”)摩擦:要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大___________来增大摩擦;捏闸时动力臂大于阻力臂,此时手闸是______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
【知识点】 增大摩擦的方法及生活中的实例 生活中常见的杠杆模型 杠杆的分类
【答案】增大 压力 省力
【详解】[1]轮胎表面有凹凸的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]要让自行车更快地停下来,可以用力捏间,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[3]捏间时动力臂大于阻力臂,因此动力小于阻力,此时手闸是省力杠杆。
10.如图甲所示,重为5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,0~6s内物体做___________运动:摩擦力为___________N ,9~12s物体受到的合力为___________N.
【知识点】 滑动摩擦力 影响滑动摩擦力大小的因素 力与运动的关系
【答案】加速直线 6 6
【详解】[1]由v−t图象可知,0~6s物体的速度均匀变大,说明物体处于加速直线运动状态。[2]由v−t图象可知,6s~9s内物体做匀速直线运动处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,由F−t图象可知,6s~9s内物体受到的推力是6N,则物体受到的摩擦力为6N;由v−t图象可知,0s~6s,9~12s内,因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,与物体运动的速度无关,所以,物体受到的摩擦力仍为6N不变.
[3]由v−t图象可知,9~12s物体的速度均匀的减小,物体竖直方向上受到的重力与支持力是一对平衡力,水平方向上只受摩擦力,故受到的合力为6N.
11.一个边长为10cm的正方体物块,重80N,放在水平地面上。则物块对地面的压强为___________Pa,若用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m,重力做的功为___________J。若将该物块浸没在水中(不接触容器底),它受到的浮力大小为___________N(ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg)
【知识点】压强的计算 做功的条件及不做功的三种情况 阿基米德原理
【答案】8000 0 10
【详解】[1]乙物体对地面的压力
乙对地面的受力面积
故乙对地面的压强
[2]用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m,重力与前进的距离垂直,重力做的功为0;
[3]由阿基米德原理可知: 该物块浸没在水中(不接触容器底),它受到的浮力大小为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(10×10-2) 3m3=10N.
12.一艘轮船从长江驶入大海,它受到的浮力_________ (选填“变大” “变小”或“不变”),船身将________ (选填“上浮”或“下沉”)一些。潜水艇是靠改变_____________实现上浮和下潜的。
【知识点】应用阿基米德原理解释生活中的现象 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【答案】不变 上浮 自身的重力
【详解】[1]轮船从长江驶入大海后,船的质量不变,所以船的重力不变。轮船从长江驶入大海后,轮船都漂浮,所以,轮船受长江水和海水的浮力都等于轮船受到的重力G,即所受浮力不变。
[2]由阿基米德原理可知:ρ液gV排=G,所以排开水的体积,因为ρ江水<ρ海水,所以排开海水的体积小于排开长江水的体积,即:船身相对于水面将上浮一些。
[3]潜水艇靠自身水舱的吸水和排水,来改变自身的重力,从而改变重力与浮力的大小关系,实现上浮和下沉。
13.下图13甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照________(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的.用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是______ (选填“A” “B”或“C”)点.设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N,若要使辘轳静止在图乙所示位置,则作用在C点最小的力应为_______N.(不计井绳的粗细和自重)
【知识点】 运用杠杆平衡原理进行计算 轮轴模型及相关计算
【答案】省力 B 30
【详解】[1]在提水时,手的作用力为动力,作用在大轮上,水的作用力为阻力,作用在小轮上,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]图乙中,两个轮都绕着B点转动,B点为支点。
[3]由题意知,动力臂与阻力臂的比为3:1,水桶的总重力为阻力,据杠杆的平衡条件有
F×3l=90N×l
解得,作用在C点的最小力F=30N。
14.下图14所示,在探究斜面机械效率的活动中,分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端,做功情况如图乙所示,则力对物体A做的有用功为___________J,物体A所在斜面的机械效率_________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体B所在斜面的机械效率,若物体B所在斜面长为1米,则B受到的摩擦力为___________.
图13 (第13题图) 图14 (第14题图)
【知识点】 斜面机械效率的计算
【答案】2 小于 0.5N
【详解】[1] 力对物体A做的有用功为
[2]由可知,有用功相同时,总功越多,机械效率越低,由图可知,A的总功更大,所以A的机械效率更小。
[3]克服物体重力所做的功为有用功,A、B是两个完全相同的物体,提升的高度相同,有用功也相同,对物体B做的有用功是
B克服摩擦力所做的额外功为
则B物体所受的摩擦力为
三、作图题(共7分,其中(1)(3)小题每题2分,(2)小题3分)
15.(1)图1有一个铁球在水中下沉,在图中画出铁球在竖直方向上所受力的示意图
(图1) (图2)
(2)如图2所示的拉力装置,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1以及小球所受重力的示意图(重心已标出)。
【知识点】浮力的方向及产生原因、浮沉条件
【答案】
【详解】一个铁球在水中下沉过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,根据物体沉浮条件,浮力小于重力,如图所示
(2)如图2所示的拉力装置,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1以及小球所受重力的示意图(重心已标出)。
【知识点】 重力的示意图 力和力臂的作图
【答案】
【详解】重力作用在重物的重心上,方向竖直向下;力臂则是O点到拉力F1所在直线的距离,如图所示:
(3)如图3所示,一辆汽车不慎陷入泥坑由难以脱困,司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子,请你用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动汽车。
(图3)
【知识点】滑轮组的连线问题
【答案】
【详解】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,此时滑轮组上承担重量的绳子股数为n=3,如果将绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后绕过右边的动滑轮,再绕过定滑轮,此时滑轮组上承担重量的绳子股数为n=2,更费力。所以最省力的绕法如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
16.探究“物体的动能与哪些因素有关”时,实验过程如图所示。
(1)图中实验是在探究物体的动能与_____________的关系。
(2)实验中,“物体的动能”指的是_______ (选填“小球”或“木块”)的动能。
(3)由甲,乙两图得出实验结论_________________________________________
(4)假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面,
则一定不能选择的是______ (填序号)原因是_________________________________________
(5)若要继续探究“物体的动能与质量的关系”,则应补充的实验器材是__________________。
【知识点】 探究影响动能因素的实验装置及作用 探究动能大小与速度的关系 探究动能大小与质量的关系
【答案】(1) 速度 (2) 小球 (3) 当物体的质量相同时,速度越大,物体的动能越大 (4) ③ 木块被撞后以恒定不变的速度一直运动下去,无法比较木块运动距离 (5) 质量不同的小球
【详解】(1)实验中用的是同一小球从同一斜面的不同高度自由滚下,通过观察木块被小球撞击距离的远近来表的小球具有动能的大小,在探究物体的动能与速度的关系。
(2)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小车对木块做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小车对木块做功的多少,从而判断出小车具有的动能的大小,运用转换法,所以实验对象是小车, 因此“物体的动能”中“物体”指的是小球。
(3)实验中用的是同一小球从同一斜面的不同高度自由滚下,控制了小球的质量相同,速度不同,v甲>v乙,通过观察木块被小球撞击距离的远近来表示小球具有动能的大小,s甲>s乙, 所以由甲,乙两图得出实验结论:当物体的质量相同时,速度越大,它的动能越大。
(4)[1][2]水平面如果绝对光滑,没有摩擦,木块被撞后将以恒定不变的速度一直运动下去,无法比较木块运动距离,所以不能选择绝对光滑的平面,即不能选择③。
(5)若要继续探究“物体的动能与质量的关系”,则应补充的实验器材是质量不同的小球。
17.同学们自制了一个杠杆,用来探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,这样做既消除_____________________________,且在实验中方便_________________.
(2)小明将钩码挂在杠杆支点两侧,记录的实验数据如下表所示。
动力F/N
动力臂/cm
阻力FL/N
阻力臂l2/cm
2
5
5
2
分析实验数据,小明得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是_____
(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________________________________。
(3)他还需要进行的操作是____________________________________。
(4)小华改进了小明的实验,如图所示,他用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆,读出杠杆
平衡时弹簧测力计的示数F1。为了探究动力和阻力位于支点一侧时杠杆的平衡条件,小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆再次保持水平平衡,读出此时弹簧测力计的示数F2,则F2_____F1.(选填““<”“>”或“=”)。
【知识点】阿基米德原理的应用 探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 探究杠杆的平衡条件的实验注意事项和错误分析 探究杠杆的平衡条件的实验结论和数据处理
【答案】
(1) 杠杆自重对实验的影响 测量力臂
(2) 错误 因为一组数据具有偶然性,不能得出普遍规律,单位不同的物理量不能相加减
(3) 应改变杠杆两侧钩码的个数或位置,多收集几组实验数据
(4) =
【详解】(1)[1][2]调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,此时力的方向恰好与杠杆垂直,力臂在杠杆上,这样做既消除杠杆自重对实验的影响,且在实验中方便测量力臂。
(2)[3][4]得到杠杆平衡的条件是动力+动力臂=阻力+阻力臂,该结论是错误的,因为一组数据具有偶然性,不能得出普遍规律,单位不同的物理量不能相加减。
(3)[5]为了使收集的证据避免偶然性,得出普遍规律,小明应应改变杠杆两侧钩码的个数或位置,多收集几组实验数据。
(4)[6]小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆再次保持水平平衡,读出此时弹簧测力计的示数F2,F2和F1的力臂相等,则F2=F1,这是因为支点在杠杆的中心,杠杆自重的力臂为0,弹簧测力计在A、B点拉时均不需要考虑杠杆自重对实验的影响。
18.小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水,她的实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。
(1)由图甲可知,圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N;若先完成步骤D,再完成步骤A,测得的浮力将______(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)分析图甲步骤A、B、C,可知浮力的大小与____________________有关。
(3)分析图甲步骤__________,可知浮力的大小与液体密度有关。
(4)图甲步骤B所示是将圆柱体缓慢浸入水中的过程,则图乙中,能正确反映圆柱体接触容器底之前,弹簧测力计示数F随圆柱体下表面与水面距离h变化的关系的图像是____(选填字母)
(5)根据小春测得的数据,可知盐水与水的密度之比为__________.
【知识点】探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系 漂浮状态的密度计算
【答案】(1) 1 偏大 (2) 物体排开液体的体积 (3) A、D、E (4) D (5) 11:10
【详解】(1)[1]由图A可知圆柱体重力为2.4N,由图C可知此时弹簧测力计的示数为1.4N,根据称重法可得圆柱体在水中受到的浮力为
F浮=G -F拉=2.4N-1.4N=1N
[2]若先完成步骤D,得圆柱体在液体中的示重F拉,再完成步骤A,得圆柱体的重力G,由于圆柱体上沾有水,故测得G偏大,由F浮=G -F拉可知测得的浮力将偏大。
(2)[3]分析比较图A、B、C,可以发现液体密度相同,物体排开液体的体积增大,测力计示数在变小,则受到的浮力也在增大,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(3)[4]分析比较图A、D、E,物体浸没在不同的液体中,排开液体的体积相同,受到的浮力不同,所以可知浮力的大小与液体密度有关。
(4)[5]浸没前,物体浸入水中越深,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,完全浸没后,受到的浮力与浸没深度无关,所以浮力大小是先变大后不变,则拉力F先变小后不变。
故选D。
(5) [6]圆柱体G的体积
E图中物体完全浸没时的弹簧测力计的示数为1.3N,则物体浸没在盐水中时受到的浮力
F浮'=G-F''=2.4N-1.3N=1.1N
盐水的密度
可知盐水与水的密度之比为
五、计算题(本大题共2小题,19题6分,20题7分,共13分)
19.一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积
为 600cm²,行驶过程中受到的阻力恒为400 N.
(1)计算汽车静止在水平地面上时,轮胎对地面的压强是多少?(取g=10N/kg)
(2)若汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是多少?
【知识点】压强公式及其计算 运用推导公式求解功率
【答案】(1) (2)
【详解】(1)根据G=mg可得,该汽车自身的重力
G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N-----------------------------------------------------------1分
汽车静止在水平地面上时,汽车对地面的压力
F=G=1.5×104N----------------------------------------------------------------------------------2分
由可得,汽车对地面的压强
-------------------------------------------------------------1分
(2) 汽车以72 km/h 的速度匀速行驶,处于平衡状态,所受的牵引力F=f=400N--------1分
由可得,汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是
-------------------------------------------------1分
答:此略。
20.如图所示,是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力。
若用该滑轮组匀速提升质量为500kg的物体,在重物上升0.8m的过程中,拉力F的 2000N,
求:
(1)滑轮组做的有用功为多少?(g=10N/kg)
(2)吊车滑轮组的机械效率是多大?
(3)不考虑绳子与滑轮的摩擦,动滑轮的重是多少? 20.如图所示,是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力。
【知识点】
【答案】(1) 4000J (2) 83.3% (3) 1000N
【详解】
(1) 解法一:W有用=Gh= mgh=500kg×10N/kg×0.8m=4000J ------------------------2分
解法二:
G= mg=500kg×10N/kg=5000N -----------------------------------------------------------1分
W有用=Gh=5000N×0.8m=4000J -----------------------------------------------------------1分
(2)解法一:
拉力移动距离:s=nh=3×0.8m=2.4m-------------------------------------------------1分
提升的重物所做的总功:W总=Fs=2000N×2.4m=4800J ----------------------------1分
滑轮组的机械效率:-----------------------1分
解法二:
-----------------------2分
(3)解法一:
不考虑绳子与滑轮的摩擦,所以克服动滑轮重做的额外功:
W额外= W总- W有用=4800J -4000J =800J --------------------------------------------------1分
动滑轮重力为------------------------------------------------1分
解法二:
由 得 ------------------------2分
答:(1)滑轮组做的有用功为 4000J;(2)吊车滑轮组的机械效率是 83.3%;
(3)不考虑绳子与滑轮的摩擦,动滑轮的重是1000N。
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
21.如图是一种电梯的结构示意图:A为电梯厢,B为滑轮,绕电动机过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层,另一端通过电动机提供拉力,C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯为居民出入带来很大的便利。
(不计钢丝绳,滑轮重及摩擦,g取10N/kg)
(1)由图可知电梯厢底端的滑轮B为____滑轮(选填“动”或“定”);
(2)小军家住11楼,每层楼高3m,放学后,乘电梯回家,电梯在40s内将小军送到家,在此过程中,电梯上升的平均速度是_______,当电梯匀速上升时,电梯对小军的支持力对小军____(选填“有”或“没有”)做功,此过程小军的动能______,机械能_______(选填“变大”,“变小”或“不变”);
(3)某次运行中,电梯将总质量为240kg的小军一家人送回家时,电动机拉力F为6000N,在此过程中,电梯的机械效率是______%。若小军自己一人坐电梯,电梯的机械效率_____(选填“变大”,“变小”或“不变”)。
【知识点】含有滑轮组的复杂装置的机械效率计算及影响因素 平均速度概念及理解 速度的计算 动能、重力势能和机械能影响因素及变化
【答案】(1) 动 (2)0.75m/s 有 不变 变大 (3) 20 变小
【详解】解:(1) [1]由图可知电梯厢底端的滑轮B与电梯厢一起运动,故为动滑轮。
(2) [2]1楼到11楼,升高的高度为10个楼高
电梯上升的平均速度
[3][4][5]当电梯匀速上升时,小军在电梯对小军的支持力的方向上通过有距离,满足了做功的二要素,对小军有做功;此过程小军的质量和速度均不变,故其动能不变,但高度变大,重力势能变大,所以他的机械能变大。
(3)[6]由图可知动滑轮上有2段钢丝绳,则钢丝绳移动的距离为
拉力做的总功为
小明一家人总重力为
拉力做的有用功为
则电梯的机械效率为
[7]由于机械效率与物重、动滑轮重、绳重及摩擦等有关,若小军自己一人坐电梯,其它条件不变,物重减小,故电梯的机械效率变小。
22.“新光华"号半潜船为10万吨级半潜船,是国内最大、全球第二大半潜船。半潜船是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船浸没在水中的体积比例高,因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小,能够保持较佳的稳定性而适合当作水上工作平台使用。如图所示、半潜船通过调整水舱内的压载水质量、把装货甲板沿入水中,等待货物装载,当货物拖至甲板上方后,再次调整水舱内的压载水,船体上浮,即完成装载。
(1)装货后,半潜船所受的合力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),要使半潜船上浮,应________(选填“增加”或“减少”)水舱内的水量;在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中,船身所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”):
(2)当半潜船依次处于图中三种状态时,从左至右船底受到水的压强分别为p1, p2,p3,则压强最大的是_________,水舱内水的质量分别为m1、m2,m3,则质量最大的是_________.
(3)当甲板下潜至水下3m时,它受到水的压强为_______Pa。((ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW、效率为80%,当它以6m/s的速度匀速航行时,半潜船所受的阻力是__________N。
【知识点】二力或多力平衡问题、液体压强公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
【答案】(1) 不变 减少 变小 (2) p1 m2 (3) 3×104N (4)8×105N
【详解】(1) [1]因为半潜船装货后处于漂浮状态,始终处于平衡状态,根据平衡条件,物体在平衡状态下所受合力为0,装货前后合力都为0,所以合力不变。
[2]根据题意可知,半潜船是通过调整船身压载水量来实现上浮和下沉,即通过改变自身重力调节上浮和下沉;要使半潜船上浮,应减少水舱内的水量。
[3]根据阿基米德原理,在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中,液体密度不变,g是常量,船身排开液体的体积逐渐变小,所以船身所受浮力变小。
(2) [1]液体压强公式为,ρ是液体密度, g是常量, h是深度。从左至右观察图乙,船底在水中的深度h2最大,所以船底受到水的压强p2最大。
[2]半潜船通过调整水舱内压载水质量实现上浮和下沉,下沉时水舱内水的质量大,图乙中中间状态(第二种状态)半潜船下沉最深,所以此时水舱内水的质量m2最大。
(3)根据液体压强公式,海水密度,,,则
(4)[7]已知效率为80%,根据
可得,有用功率
P有用=P总η=6000kW×80%=4800kW=4.8×106W
由于半潜船匀速航行时,说明处于受力平衡状态,此时半潜船所受的阻力的大小和牵引力大小相等,由可得,半潜船所受的阻力
23.《天工开物》记载了一种农用机械,名为“筒车”,如题图甲所示。筒车利用水流冲击水
轮,使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着
轮轴上升,筒口到达高处时倒出水来,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车的工作原理是把流水的______转化为_______能。
(2)筒车在匀速转动的过程中,安装在筒车上的竹筒受______(填“平衡”或“非平衡”)力的作用,当水流变湍急时,筒车提升水的功率会变______。
(3)竹筒浸没在水里的时候被灌满了水,随筒车转动到高处时泄水,泄出的水落入水槽后被引向农田,若每个竹筒每次可装水的重为G,水轮上有N个竹筒,水轮的半径为R,则转动一圈对水做的有用功W=________。
(4)某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒,每个竹筒的容积为2.5L,通过调整水槽的位置,
竹筒中40%的水会落入水槽,若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌2.4×104kg的水,则N=____(ρ水=1.0×103kg/m3)
【知识点】
【答案】(1)动 重力势 (2)非平衡力 大 (3) 2NGR (4)16
【详解】(1) [1][2]水流具有一定的质量和速度,具有一定的动能,水流通过做功使水的高度增大,重力势能增大,是动能转化为重力势能。
(2) [3]筒车匀速转动,但运动方向改变,故运动状态发生改变,受非平衡力作用。
[4]当水流变湍急时,水的流量更大,可提升更多的水到高处,单位时间做功更多,筒车提升水的功率会变大,故筒车应安装在水流较急的地方。
(3)[5]简车转动到高处时泄水,水升高2R,水轮上有N个取水筒,每个竹筒每次可装水的重为G,则筒车旋转一周对水所做的功为W=G总h=NG×2R=2NGR。
(4)[6]筒车的转速为每分钟5圈,连续工作5h,筒车转动的圈数
则筒车装水的体积
筒车旋转一周装水的体积
筒车上均匀分布了N个相同的竹筒,每个竹筒的容积为2.5L,则
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2024-2025学年第二学期初二年级期末考试
物理试题卷
说明: 1.本次考试范围为:人教版八下全部内容。
2.全卷共6页,满分为100分。考试用时为80分钟。
3.答卷前,考生务必用黑色字迹的签宇笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
4.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
5.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
一、单选题(本大题7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的)
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.静止的物体没有惯性
B.运动的物体才有惯性
C.物体运动速度越大,惯性越大
D.物体在任何状态下都有惯性,且惯性大小只与质量有关
2.如图所示,小明同学双脚陷入泥沼,当他拔起右脚时,他的左脚( )
A.陷入的深度不变,因为泥沼受到的压力不变
B.陷入的深度不变,因为泥沼受到的压强不变
C.陷得更深,因为泥沼受到的压强增大
D.陷得更深,因为泥沼受到的压力增大
3.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功快的机械,功率一定大,机械效率也一定高
B.使用省力杠杆可以省功
C.额外功在总功中所占比例越小的机械,其机械效率越高
D.功率大的机械,做功一定多
4.如图所示,物块A、B放置在水平桌面上,正确的说法是( )
A.A的重力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力
B A对B的压力和桌面对B的支持力是一对平衡力
C.B对桌面的压力和A对B的压力是一对作用力和反作用力
D.A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力和反作用力
5.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是( )
(1)起子 (2)镊子 (3)筷子 (4)羊角锤
A.(1)(2) B. (2) (3) C.(1) (3) D. (1) (4)
6.如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以
下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小
B. B球所受浮力最小
C. C球所受浮力最小
D.D球所受浮力最小
7.如图所示,物体A重100N,在水平拉力F=20N的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面
匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%,下列说法错误的是( )
A.受到的摩擦力为48N
B.拉力F做功的功率为8W
C.拉力F做的总功为120J
D.拉力F做的有用功为96J
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8.2025年4月,“神舟二十号”载人飞船火箭发射成功。火箭加速升空过程中,火箭向下喷出高温高压燃气,由于力的作用是__________的,火箭获得向上的推力,火箭受到的重力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)推力。船箭分离后飞船快速交会对接于“天和”核心舱,对接后,以空间站为参照物,“神舟二十号”飞船是___________。
9.如图所示为某山地自行车。轮胎表面有凹凸的花纹,是为了___________ (选填“增大”或“减小”)摩擦:要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸,这是通过增大___________来增大摩擦;捏闸时动力臂大于阻力臂,此时手闸是______(选填“省力”或“费力”)杠杆。
10.如图甲所示,重为5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体A的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知,0~6s内物体做___________运动:摩擦力为___________N ,9~12s物体受到的合力为___________N.
11.一个边长为10cm的正方体物块,重80N,放在水平地面上。则物块对地面的压强为___________Pa,若用30N 的水平推力使它沿水平地面匀速前进2m,重力做的功为___________J。若将该物块浸没在水中(不接触容器底),它受到的浮力大小为___________N(ρ水=1.0×103kg/m3, g=10N/kg)
12.一艘轮船从长江驶入大海,它受到的浮力_________ (选填“变大” “变小”或“不变”),船身将________ (选填“上浮”或“下沉”)一些。潜水艇是靠改变_____________实现上浮和下潜的。
13.下图13甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照________(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的.用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是______ (选填“A” “B”或“C”)点.设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N,若要使辘轳静止在图乙所示位置,则作用在C点最小的力应为_______N.(不计井绳的粗细和自重)
14.下图14所示,在探究斜面机械效率的活动中,分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端,做功情况如图乙所示,则力对物体A做的有用功为___________J,物体A所在斜面的机械效率_________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体B所在斜面的机械效率,若物体B所在斜面长为1米,则B受到的摩擦力为___________.
图13 (第13题图) 图14 (第14题图)
三、作图题(共7分,其中(1)(3)小题每题2分,(2)小题3分)
15.(1)图1有一个铁球在水中下沉,在图中画出铁球在竖直方向上所受力的示意图
(图1) (图2)
(2)如图2所示的拉力装置,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1以及小球所受重力的示意图(重心已标出)。
(3)如图3所示,一辆汽车不慎陷入泥坑由难以脱困,司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子,请你用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动汽车。
(图3)
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
16.探究“物体的动能与哪些因素有关”时,实验过程如图所示。
(1)图中实验是在探究物体的动能与_____________的关系。
(2)实验中,“物体的动能”指的是_______ (选填“小球”或“木块”)的动能。
(3)由甲,乙两图得出实验结论_________________________________________
(4)假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面,
则一定不能选择的是______ (填序号)原因是_________________________________________
(5)若要继续探究“物体的动能与质量的关系”,则应补充的实验器材是__________________。
17.同学们自制了一个杠杆,用来探究杠杆的平衡条件。
(1)调节平衡螺母让杠杆在水平位置平衡,这样做既消除_____________________________,且在实验中方便_________________.
(2)小明将钩码挂在杠杆支点两侧,记录的实验数据如下表所示。
动力F/N
动力臂/cm
阻力FL/N
阻力臂l2/cm
2
5
5
2
分析实验数据,小明得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是_____
(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________________________________。
(3)他还需要进行的操作是____________________________________。
(4)小华改进了小明的实验,如图所示,他用弹簧测力计在B点竖直向下拉杠杆,读出杠杆
平衡时弹簧测力计的示数F1。为了探究动力和阻力位于支点一侧时杠杆的平衡条件,小华改在A点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆再次保持水平平衡,读出此时弹簧测力计的示数F2,则F2_____F1.(选填““<”“>”或“=”)。
18.小春在做“探究浮力大小的影响因素”实验时,用到了弹簧测力计、圆柱体、两个相同的烧杯、一定量的水和盐水,她的实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。
(1)由图甲可知,圆柱体浸没在水中时所受浮力为________N;若先完成步骤D,再完成步骤A,测得的浮力将______(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
(2)分析图甲步骤A、B、C,可知浮力的大小与____________________有关。
(3)分析图甲步骤__________,可知浮力的大小与液体密度有关。
(4)图甲步骤B所示是将圆柱体缓慢浸入水中的过程,则图乙中,能正确反映圆柱体接触容器底之前,弹簧测力计示数F随圆柱体下表面与水面距离h变化的关系的图像是____(选填字母)
(5)根据小春测得的数据,可知盐水与水的密度之比为__________.
五、计算题(本大题共2小题,19题6分,20题7分,共13分)
19.一辆质量为1500kg的汽车在水平路面上匀速行驶。已知汽车轮胎与地面的接触的总面积
为 600cm²,行驶过程中受到的阻力恒为400 N.
(1)计算汽车静止在水平地面上时,轮胎对地面的压强是多少?(取g=10N/kg)
(2)若汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是多少?
20.如图所示,是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力。
若用该滑轮组匀速提升质量为500kg的物体,在重物上升0.8m的过程中,拉力F的 2000N,
求:
(1)滑轮组做的有用功为多少?(g=10N/kg)
(2)吊车滑轮组的机械效率是多大?
(3)不考虑绳子与滑轮的摩擦,动滑轮的重是多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
21.如图是一种电梯的结构示意图:A为电梯厢,B为滑轮,绕电动机过滑轮的钢丝绳一端固定在楼房顶层,另一端通过电动机提供拉力,C为配重。在电动机拉力作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯为居民出入带来很大的便利。
(不计钢丝绳,滑轮重及摩擦,g取10N/kg)
(1)由图可知电梯厢底端的滑轮B为____滑轮(选填“动”或“定”);
(2)小军家住11楼,每层楼高3m,放学后,乘电梯回家,电梯在40s内将小军送到家,在此过程中,电梯上升的平均速度是_______,当电梯匀速上升时,电梯对小军的支持力对小军____(选填“有”或“没有”)做功,此过程小军的动能______,机械能_______(选填“变大”,“变小”或“不变”);
(3)某次运行中,电梯将总质量为240kg的小军一家人送回家时,电动机拉力F为6000N,在此过程中,电梯的机械效率是______%。若小军自己一人坐电梯,电梯的机械效率_____(选填“变大”,“变小”或“不变”)。
22.“新光华"号半潜船为10万吨级半潜船,是国内最大、全球第二大半潜船。半潜船是通过改变自身重量实现上浮和下沉的。半潜船浸没在水中的体积比例高,因此半潜船受到水面上的波浪影响相对较小,能够保持较佳的稳定性而适合当作水上工作平台使用。如图所示、半潜船通过调整水舱内的压载水质量、把装货甲板沿入水中,等待货物装载,当货物拖至甲板上方后,再次调整水舱内的压载水,船体上浮,即完成装载。
(1)装货后,半潜船所受的合力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),要使半潜船上浮,应________(选填“增加”或“减少”)水舱内的水量;在半潜船船身从最大潜深上升至甲板与海平面相平的过程中,船身所受浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”):
(2)当半潜船依次处于图中三种状态时,从左至右船底受到水的压强分别为p1, p2,p3,则压强最大的是_________,水舱内水的质量分别为m1、m2,m3,则质量最大的是_________.
(3)当甲板下潜至水下3m时,它受到水的压强为_______Pa。((ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)半潜船上安装的船舶驱动系统功率为6000kW、效率为80%,当它以6m/s的速度匀速航行时,半潜船所受的阻力是__________N。
23.《天工开物》记载了一种农用机械,名为“筒车”,如题图甲所示。筒车利用水流冲击水
轮,使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动,当筒口转到低处时便舀满水,随着
轮轴上升,筒口到达高处时倒出水来,以此循环往复,以满足农田灌溉的需求。
(1)筒车的工作原理是把流水的______转化为_______能。
(2)筒车在匀速转动的过程中,安装在筒车上的竹筒受______(填“平衡”或“非平衡”)力的作用,当水流变湍急时,筒车提升水的功率会变______。
(3)竹筒浸没在水里的时候被灌满了水,随筒车转动到高处时泄水,泄出的水落入水槽后被引向农田,若每个竹筒每次可装水的重为G,水轮上有N个竹筒,水轮的半径为R,则转动一圈对水做的有用功W=________。
(4)某筒车上均匀分布了N个相同的竹筒,每个竹筒的容积为2.5L,通过调整水槽的位置,
竹筒中40%的水会落入水槽,若筒车的转速为每分钟5圈。筒车连续工作5h可以通过水槽为农田浇灌2.4×104kg的水,则N=____(ρ水=1.0×103kg/m3)
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2024-2025学年第二学期初二年级期末考试
物理试题答案
说明: 1.本次考试范围为:人教版八下全部内容。
2.全卷共6页,满分为100分。考试用时为80分钟。
3.答卷前,考生务必用黑色字迹的签宇笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
4.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
5.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定域内相应位置上。如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。
一、单选题(本大题7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项
是符合题目要求的)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
C
C
D
B
A
B
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 相互 小于 静止
9. 增大 压力 省力
10. 加速 6 6
11. 8000 0 10
12. 不变 上浮 自身的重力
13. 省力 B 30
14. 2 小于 0.5N
三、作图题(共7分,其中(1)(3)小题每题2分,(2)小题3分)
15. 【答案】(1) (2) (3)
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
16. (1) 速度
(2) 小球
(3) 当物体的质量相同时,速度越大,它的动能越大
(4) ③ 木块在绝对光滑的平面上做匀速直线运动 ,无法比较距离
(5) 质量不同的小球
17. (1) 杠杆自重对实验的影响 测量力臂
(2) 错误 因为一组数据具有偶然性,不能得出普遍规律,单位不同的物理量不能相加减
(3) 应改变杠杆两侧钩码的个数或位置,多收集几组实验数据
(4) =
18. (1) 1 偏大 (2) 物体排开液体的体积 (3) A、D、E (4) D (5) 11:10
五、计算题(本大题共2小题,19题6分,20题7分,共13分)
19.【答案】(1) (2)
【详解】(1)根据G=mg可得,该汽车自身的重力
G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
汽车静止在水平地面上时,汽车对地面的压力
F=G=1.5×104N
由可得,汽车对地面的压强
(2) 由可得,汽车以72km/h的速度匀速行驶,此时发动机的输出功率是
答:此略。
20. 【答案】(1) 4000J (2) 83.3% (3) 1000N
【详解】
(1) 解法一:W有用=Gh= mgh=500kg×10N/kg×0.8m=4000J -----------------------2分
解法二:
G= mg=500kg×10N/kg=5000N -----------------------------------------------------------1分
W有用=Gh=5000N×0.8m=4000J -----------------------------------------------------------1分
(2)解法一:
拉力移动距离:s=nh=3×0.8m=2.4m-----------------------------------------------------1分
提升的重物所做的总功:W总=Fs=2000N×2.4m=4800J -----------------------------1分
滑轮组的机械效率:-----------------------1分
解法二:
-----------------------2分
(3)解法一:
不考虑绳子与滑轮的摩擦,所以克服动滑轮重做的额外功:
W额外= W总- W有用=4800J -4000J =800J --------------------------------------------------1分
动滑轮重力为------------------------------------------------1分
解法二:
由 得 ------------------------2分
答:(1)滑轮组做的有用功为 4000J;(2)吊车滑轮组的机械效率是 83.3%;
(3)不考虑绳子与滑轮的摩擦,动滑轮的重是1000N。
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
21.【答案】(1)动 (2)0.75m/s 有 不变 变大 (3) 20 变小
22.【答案】(1)不变 减少 变小 (2) p2 m2 (3) 3×104N (4)8×105N
23.【答案】(1)动 重力势 (2)非平衡力 大 (3) 2NGR (4)16
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