精品解析:云南省云南大学附中2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试题
2025-08-25
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内容正文:
2024-2025学年云南大学附中八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,满分30分。每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验如图所示,将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A. 网袋静止时,不受力的作用
B. 金属球转动过程中,如果受到的力全部消失,它将落回地面
C. 金属球转动过程中,网袋运动状态不变
D. 实验表明,改变物体的运动状态需要力
2. 如图所示,动物身体结构的特点中,以减小压强来适应自然环境的是( )
A. 蚊子有尖尖的口
B. 骆驼有宽大的脚掌
C. 啄木鸟有尖的喙
D. 鲨鱼有尖尖的牙齿
3. 2025年,中国电影迎来里程碑时刻,《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如果将电影中哪吒做成关节可动的材质均匀的木偶玩具,则下列动作在水平地面最不容易保持的是( )
A. B.
C. D.
4. 在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关的是图中的( )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 乙和丁 D. 丙和丁
5. 一个物体所受的重力为1N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.6N,则该物体最终( )
A. 漂浮 B. 悬浮 C. 沉底 D. 下沉
6. 如图所示,兔首铜像是北京圆明园西洋楼海晏堂十二生肖铜像之一,当它放在水平面上静止时( )
A. 兔首铜像所受的支持力与兔首铜像对水平面的压力是一对平衡力
B. 兔首铜像对水平面的压力就是兔首铜像所受的重力
C. 兔首铜像所受的重力与兔首铜像对水平面的压力是一对平衡力
D. 水平面对兔首铜像的支持力与兔首铜像对水平面的压力是一对相互作用力
7. 如图所示,玻璃管竖直放置时,管内外水银面的高度差为760mm,下列做法中会影响到实验测量结果的是( )
A. 换用更粗的玻璃管重新实验
B. 将玻璃管倾斜放置
C. 实验时玻璃管内水银未装满就堵住管口倒置在水银槽中
D. 将玻璃管向上提(管口仍在水银槽中)
8. 关于力与运动。下列说法不正确的是( )
A. 物体不受力,可能静止
B. 作用在运动物体的力一定不平衡
C. 物体受到力的作用,速度大小一定改变
D. 物体运动方向发生改变,则一定受到力的作用
9. 下列说法不正确的是( )
A. 船闸工作时,应用了帕斯卡定律
B. 民航客机飞行利用了浮力
C. 用注射器吸入药液时利用了大气压
D. 缝衣服的针尖细,可以增大压强,容易刺穿布料
10. 圆柱形容器内盛有一定量的水,如图甲所示。现将一质量为600g的密封空心铁盒A放入水中,空心铁盒有一半体积浮出水面(如图乙)。当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中(如图丙)。当把它们倒置水中时,A有的体积露出水面(如图丁)。以下结果正确的是( )
A. 小磁块B的质量是600g
B. 空心铁盒A的体积是600cm3
C. 图乙中空心铁盒A所受浮力的大小为6N
D. 小磁块B的密度是5×103kg/m3
二、填空题(本大题共6小题,11-15题每小题2分,16题4分,共14分)
11. 意大利科学家_________首先通过实验测定了大气压强的数值。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,大气压强就越_____(选填“大”或“小”)。
12. “天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动。在此过程中,摆球__________(选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
13. 生活处处有物理.如图所示,家用洗手盆下方的U形管道利用了________的原理.没有水从洗手盆流入A管时,残留在A、B管中的水面________,从而阻断了B管中的浊气窜至A中.
14. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号满载排水量为2.2万吨,满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。无人机降落到母船上后船受到的浮力______(选填 “变大”“变小”或“不变”)。
15. 如图,甲、乙两质地均匀的立方体放在水平面上,沿虚线切去上面一部分后,①若剩余部分压强p甲'=p乙',则原来甲、乙对地面压强p甲______ p乙,②若切去的部分压强Δp甲=Δp乙,则原来甲、乙对地面的压强p甲______ p乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
16. 阅读短文,回答问题。
如图所示,2020年我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在世界最深的马里亚纳海沟(深度10909m)成功坐底,刷新了中国载人深潜的纪录。在万米深海下,潜水器无法产生足够的高压将舱室内的海水排出,需要固体浮力材料和压载铁配合完成下沉和上浮。“奋斗者”号下水时要携带两组压载铁,匀速下潜入海洋深处;临近海底,会抛掉第一组压载铁,减速后静止悬浮在海水中。完成作业后,抛掉第二组压载铁,使所受浮力大于自身重力,上浮返航。潜水器匀速运动时所受海水阻力均为,浮力材料的总体积为14m3,ρ海水=1×103kg/m3,ρ铁=8×103kg/m,取。
(1)在深度为104m的海水中,“奋斗者”号潜水器受到的液体压强为______Pa;
(2)为了使潜水器能获得额外浮力,浮力材料的密度应比海水______;
(3)抛掉第二组压载铁后,潜水器恰好可以匀速上浮,说明潜水器是通过改变______实现沉浮的;
(4)若潜水器浸没在海水中后,逐渐下潜至深海,其所受的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
17. 请在图中画出漂浮在水面上的小鸭子受到的力的示意图。
18. 如图所示,物体A放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
19. 如图所示,小红利用压强计等器材“探究液体内部压强的特点”,他们进行了以下的实验操作:
(1)实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的________ 来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,应该选择上述三种液体中的__________ 装入U形管中。
(2)如图(b)、(c)所示,是探究液体压强与液体_______ 的关系。如图(c)、(d)所示,将探头分别放置在不同液体中深度相同的位置,液体密度越_______ ,液体压强越大。
(3)保持(c)图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,液体压强越大”的结论是________ (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是________________ 。
(4)善于动手的小红同学改装了液体压强计,将U形管两端都分别连接了软管和探头,如图(e),U形管的液面是齐平的。将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中。当探头所处深度相同时,U形管的液体位置如图(e)所示,则ρ甲_____ ρ乙(选填“>”、“=”或“<”),为了使得U形管液面再次齐平,将乙容器中的探头在液体中的深度增大,测出了此时两个探头在甲、乙两容器所处的深度h甲和h乙,则ρ甲=______________ (用ρ乙、h甲和h乙表示)。
20. 如图所示,小明同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离。
(1)让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是控制小车每次滑到水平面时的_______ 相同。
(2)实验通过观察小车滑行的距离来反映 (选填字母)。
A. 阻力对物体运动的影响
B. 摩擦力的大小
(3)由实验可知,小车在_______ (选填“毛巾”、“棉布”、“木板”)表面上运动时速度减小的最慢。
(4)进一步推测:如果水平面光滑,则小车将在水平面上做_________ 运动。
21. 小明利用如图所示装置探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)用弹簧测力计测出空桶和物块的重力,再将物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,通过实验______ 步骤,可知物块受到的浮力F浮=______ N;同时用小桶收集排开的水,测出小桶和排开水的总重力;计算排开液体的重力为0.8N,可初步得出结论:浸在液体中的物块所受浮力的大小等于______;
(2)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(3)若物体只是一部分浸入水中,则实验结论______ (选填“成立”或“不成立”);
(4)根据实验数据,还可以计算出该物块的密度ρ=______ kg/m3;
(5)有同学提出也可以用电子秤代替弹簧测力计探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”如图戊所示,图戊中电子秤的示数m1______ m2(选填“>”、“=”或“<”),通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。有个同学测出了F浮>G排,其原因可能是______ 。
22. 如图所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,用刻度尺量出2号试管薄膜鼓起的程度更大。据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。为验证此猜想是否正确,小红可以这样操作____________________ ,再用刻度尺测量1、2号细玻璃管橡皮膜的鼓起程度,若出现___________ 的实验现象,可知小红的猜想错误。
五、综合计算题(本大题共2小题,共18分)要求:(1)语言表述要简练、准确:(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
24. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,烧杯底面积为100cm2,将一个质量为600g,体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,)求:
(1)物体A所受的浮力;
(2)物体A的一半浸入水中后,水对烧杯底部的压强增加了多少;
(3)此时烧杯底部对台秤的压强。
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2024-2025学年云南大学附中八年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,满分30分。每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 中央电视台《是真的吗》某期节目中,有这样一个实验如图所示,将一根绳子穿过内壁和端口光滑的空心圆筒,下端与装有皮球的网袋连接。转动空心圆筒,使金属球转动。随着转速加大,网袋由静止开始向上运动。下列判断正确的是( )
A. 网袋静止时,不受力的作用
B. 金属球转动过程中,如果受到的力全部消失,它将落回地面
C. 金属球转动过程中,网袋运动状态不变
D. 实验表明,改变物体的运动状态需要力
【答案】D
【解析】
【详解】A.网袋静止时,在重力和绳子对它的拉力作用下保持平衡,故A错误;
B.金属球转动过程中,由牛顿第一定律可知,如果受到的力全部消失,它将做匀速直线运动,故B错误;
C.当网袋开始向上运动时,说明此时网袋受到的合力方向向上,即所受拉力大于重力,故C错误;
D.网袋由静止开始向上运动,运动状态发生变化,是由于受到力的作用,所以,实验表明力是改变物体运动状态的原因,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,动物身体结构的特点中,以减小压强来适应自然环境的是( )
A. 蚊子有尖尖的口
B. 骆驼有宽大的脚掌
C. 啄木鸟有尖的喙
D. 鲨鱼有尖尖的牙齿
【答案】B
【解析】
【详解】A.在压力一定的情况下,蚊子的口器越尖,与人体的接触面积就越小,对人体的压强就越大。A选项不符合题意;
B.在压力一定的情况下,骆驼的脚掌宽大,增大了与地面的接触面积,减小了对地面的压强。B选项符合题意;
C.在压力一定的情况下,喙越尖,与树木的接触面积就越小,对树木的压强就越大。C选项不符合题意;
D.在压力一定的情况下,牙齿越尖,与食物的接触面积就越小,对食物的压强就越大。D选项不符合题意。
故选B。
3. 2025年,中国电影迎来里程碑时刻,《哪吒之魔童闹海》成为全球票房第一的动画电影。如果将电影中哪吒做成关节可动的材质均匀的木偶玩具,则下列动作在水平地面最不容易保持的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.哪吒受到的重力和地面的支持力,两个力都作用在竖直方向,大小相等,且两个力的方向相反,在同一条直线上,则两个力是平衡力,所以木偶玩具可以平衡,故ABD不符合题意;
C.由图可知,支持力和重力的作用线不在同一直线上,所以哪吒在这两个力的作用下不能保持静止,故C符合题意。
故选C。
4. 在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关的是图中的( )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 乙和丁 D. 丙和丁
【答案】C
【解析】
【详解】探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度关系时,需要控制液体的密度、排开液体的体积不变,改变浸没在液体的深度,满足条件的是乙、丁两图(都是盐水、排开盐水的体积相同、浸没的深度不同)。
故选C。
5. 一个物体所受的重力为1N,将它轻轻放入装满水的容器中时,从容器里溢出的水的重力为0.6N,则该物体最终( )
A. 漂浮 B. 悬浮 C. 沉底 D. 下沉
【答案】C
【解析】
【详解】由阿基米德原理可得物体受到的浮力
由浮沉条件可知,G物>F浮,则物体静止时会沉在水底,故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示,兔首铜像是北京圆明园西洋楼海晏堂十二生肖铜像之一,当它放在水平面上静止时( )
A. 兔首铜像所受的支持力与兔首铜像对水平面的压力是一对平衡力
B. 兔首铜像对水平面的压力就是兔首铜像所受的重力
C. 兔首铜像所受的重力与兔首铜像对水平面的压力是一对平衡力
D. 水平面对兔首铜像的支持力与兔首铜像对水平面的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.兔首铜像所受的重力与兔首铜像对水平面的压力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A错误;
B.兔首铜像对水平面的压力的施力物体是兔首铜像,受力物体是水平面,兔首铜像所受的重力的施力物体是地球,受力物体是兔首铜像,两力不是同一个力,故B错误;
C.兔首铜像所受的重力与兔首铜像对水平面的压力方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.水平面对兔首铜像的支持力与兔首铜像对水平面的压力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,玻璃管竖直放置时,管内外水银面的高度差为760mm,下列做法中会影响到实验测量结果的是( )
A. 换用更粗的玻璃管重新实验
B. 将玻璃管倾斜放置
C. 实验时玻璃管内水银未装满就堵住管口倒置在水银槽中
D. 将玻璃管向上提(管口仍在水银槽中)
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.做托里拆利实验时,把玻璃管稍微向上提一提(管口仍在水银槽中)、将玻璃管稍为倾斜一点、换用一个更粗的玻璃管,这三个方法既不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,则都不能使管内外液面高度差发生改变,故ABD不符合题意;
C.实验时玻璃管内水银未装满就堵住管口倒置在水银槽中,会造成少量空气进入玻璃管内部上端,倒置后水银柱上方有气体压强,会使测量的结果偏小,故C符合题意。
故选C。
8. 关于力与运动。下列说法不正确的是( )
A. 物体不受力,可能静止
B. 作用在运动物体的力一定不平衡
C. 物体受到力的作用,速度大小一定改变
D. 物体运动方向发生改变,则一定受到力的作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体不受力时可能静止,也可能做匀速直线运动,故A正确,不符合题意;
B.作用在运动物体上的力,如果物体做匀速运动或静止,则受平衡力,如果不是匀速运动,则力一定不平衡,故B错误,符合题意;
C.若物体受到的力是平衡力,物体保持静止或匀速直线运动,物体的运动速度大小不变,故C错误,符合题意;
D.运动方向改变,也属于运动状态的改变,所以一定是受到了力的作用,故D正确,不符合题意。
故选BC。
9. 下列说法不正确的是( )
A. 船闸工作时,应用了帕斯卡定律
B. 民航客机飞行利用了浮力
C. 用注射器吸入药液时利用了大气压
D. 缝衣服的针尖细,可以增大压强,容易刺穿布料
【答案】AB
【解析】
【详解】A.船闸在工作时,闸室与上下游构成了上端开口下部相连通的容器,因此利用的是连通器的原理,故A错误,符合题意;
B.民航客机飞行时,机翼上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,从而产生一个向上的升力,没有利用浮力,故B错误,符合题意;
C.用注射器吸入药液时,向上提活塞,针筒内气压减小,在大气压的作用下,药液被压进注射器,因此是利用了大气压,故C正确,不符合题意;
D.缝衣服的针尖细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而容易刺穿布料,故D正确,不符合题意。
故选AB。
10. 圆柱形容器内盛有一定量的水,如图甲所示。现将一质量为600g的密封空心铁盒A放入水中,空心铁盒有一半体积浮出水面(如图乙)。当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中(如图丙)。当把它们倒置水中时,A有的体积露出水面(如图丁)。以下结果正确的是( )
A. 小磁块B的质量是600g
B. 空心铁盒A的体积是600cm3
C. 图乙中空心铁盒A所受浮力的大小为6N
D. 小磁块B的密度是5×103kg/m3
【答案】ACD
【解析】
【详解】设铁盒A的体积为VA,A放入水中,有一半浮出水面,由物体的漂浮条件可得:F浮=GA即
①
则
图乙中空心铁盒A所受浮力的大小为
设B的质量为mB,体积为VB,当铁盒上放一个小磁块B时,铁盒恰好没入水中,把AB看作一个整体,整体处于漂浮状态,所以
F浮′=GA+GB
即
ρ水gVA=mAg+mBg②
倒置在水中,整体仍处于漂浮状态,所以
F浮′=GA+GB
即
③
联立①②解得
mB=mA=0.6kg=600g
联立②③解得
所以小磁块B的密度
故B错误,故ACD正确。
故选ACD。
二、填空题(本大题共6小题,11-15题每小题2分,16题4分,共14分)
11. 意大利科学家_________首先通过实验测定了大气压强的数值。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,大气压强就越_____(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 托里拆利 ②. 小
【解析】
【详解】[1]意大利科学家托里拆利首先通过实验测定了大气压强的数值,大气压的值等于760mm水银柱所能产生的压强大小。
[2]大气压不是固定不变的,是随着海拔的高度的增高而减小,因此海拔高度越高,大气压强就越小。
12. “天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验;拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动。在此过程中,摆球__________(选填“具有”或“不具有”)惯性。如果将摆球带回地球,那么摆球的惯性将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 具有 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]一切物体都具有惯性,故转动的摆球具有惯性。
[2]摆球回到地球后质量不变,故惯性大小不变。
13. 生活处处有物理.如图所示,家用洗手盆下方的U形管道利用了________的原理.没有水从洗手盆流入A管时,残留在A、B管中的水面________,从而阻断了B管中的浊气窜至A中.
【答案】 ①. 连通器 ②. 高度相同
【解析】
【详解】[1]洗手盆下的U形管是上端开口下端连通的容器,是利用了连通器的原理.
[2]当没有水从洗手盆流入A管时,残留在A、B管中的水面是相平的(高度相同),从而堵住了管子,阻断了B管中的浊气窜至A中.
14. 2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号在广州下水。“珠海云”号满载排水量为2.2万吨,满载时受到的浮力为______N(g取10N/kg)。无人机降落到母船上后船受到的浮力______(选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
2.2×108 ②.
变大
【解析】
【详解】[1]由阿基米德原理可知,船满载时受到的浮力等于排开水的重力,则船满载时受到的浮力
[2]无人机降落到母船上后,航母仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,由于重力变大,故船受到的浮力变大。
15. 如图,甲、乙两质地均匀的立方体放在水平面上,沿虚线切去上面一部分后,①若剩余部分压强p甲'=p乙',则原来甲、乙对地面压强p甲______ p乙,②若切去的部分压强Δp甲=Δp乙,则原来甲、乙对地面的压强p甲______ p乙(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由题意和图可知,甲、乙两质地均匀的立方体放在水平面上,沿虚线切去上面一部分后,若剩余部分压强p甲'=p乙',由于剩余部分的高度相同,根据
可知两个物体的密度相同,则原来甲的高度大于乙,根据p=ρgh可知p甲>p乙。
[2]若切去的部分压强Δp甲=Δp乙,由图可知甲切去部分的高度大于乙,根据p=ρgh可知甲的密度小于乙的密度,则剩余部分甲的高度等于乙的高度,则p甲剩<p乙剩,因此
p甲=p甲剩+Δp甲<p乙=p乙剩+Δp乙
16. 阅读短文,回答问题。
如图所示,2020年我国全海深载人潜水器“奋斗者”号在世界最深的马里亚纳海沟(深度10909m)成功坐底,刷新了中国载人深潜的纪录。在万米深海下,潜水器无法产生足够的高压将舱室内的海水排出,需要固体浮力材料和压载铁配合完成下沉和上浮。“奋斗者”号下水时要携带两组压载铁,匀速下潜入海洋深处;临近海底,会抛掉第一组压载铁,减速后静止悬浮在海水中。完成作业后,抛掉第二组压载铁,使所受浮力大于自身重力,上浮返航。潜水器匀速运动时所受海水阻力均为,浮力材料的总体积为14m3,ρ海水=1×103kg/m3,ρ铁=8×103kg/m,取。
(1)在深度为104m的海水中,“奋斗者”号潜水器受到的液体压强为______Pa;
(2)为了使潜水器能获得额外浮力,浮力材料的密度应比海水______;
(3)抛掉第二组压载铁后,潜水器恰好可以匀速上浮,说明潜水器是通过改变______实现沉浮的;
(4)若潜水器浸没在海水中后,逐渐下潜至深海,其所受的浮力将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)1.04×106
(2)小 (3)自身受到的重力
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
潜水器受到的液体压强为
【小问2详解】
物体的密度小于海水的密度时,物体在海水中会上浮,则为了使潜水器能获得额外浮力,浮力材料的密度应比海水小。
【小问3详解】
抛掉第二组压载铁后,潜水器自身重力减小,排开海水的体积不变,则受到的浮力不变,潜水器恰好可以匀速上浮,说明潜水器是通过改变自身受到的重力实现沉浮的。
【小问4详解】
若潜水器浸没在海水中后,逐渐下潜至深海,海水密度不变,排开海水的体积不变,则受到的浮力不变。
三、作图题(本大题共2小题,每小题2分,共4分)
17. 请在图中画出漂浮在水面上的小鸭子受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】漂浮在水面的小鸭子处于静止平衡状态,一共受两个力:地球给的竖直向下的重力,和水给的竖直向上的浮力;根据二力平衡,两个力大小相等,因此线段长度相等,方向相反,作用点都在重心,据此作图。
18. 如图所示,物体A放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段,符号为F,即为压力的示意图。如图所示:
。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
19. 如图所示,小红利用压强计等器材“探究液体内部压强的特点”,他们进行了以下的实验操作:
(1)实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的________ 来判断的,如果所用的压强计的U形管中可以选择染色的酒精、水和水银(ρ酒精<ρ水<ρ水银)中的一种液体,为了使实验现象更明显,应该选择上述三种液体中的__________ 装入U形管中。
(2)如图(b)、(c)所示,是探究液体压强与液体_______ 的关系。如图(c)、(d)所示,将探头分别放置在不同液体中深度相同的位置,液体密度越_______ ,液体压强越大。
(3)保持(c)图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,液体压强越大”的结论是________ (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是________________ 。
(4)善于动手的小红同学改装了液体压强计,将U形管两端都分别连接了软管和探头,如图(e),U形管的液面是齐平的。将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中。当探头所处深度相同时,U形管的液体位置如图(e)所示,则ρ甲_____ ρ乙(选填“>”、“=”或“<”),为了使得U形管液面再次齐平,将乙容器中的探头在液体中的深度增大,测出了此时两个探头在甲、乙两容器所处的深度h甲和h乙,则ρ甲=______________ (用ρ乙、h甲和h乙表示)。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 染色的酒精
(2) ①. 深度 ②. 大
(3) ①. 不可靠 ②. 没有控制液体的深度相同
(4) ①. > ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中液体压强的大小通过比较U形管两边液面的高度差来判断,高度差越大,说明液体压强越大。
[2]根据 p=ρgh,在相同压强下,密度越小,液面高度差越大。为了使实验现象更明显,应选择密度最小的液体装入U形管中。三种液体中密度最小的是染色的酒精,因此应选择酒精。
【小问2详解】
[1]如图(b)、(c)所示,探头在同种液体中,但深度不同,U形管液面高度差不同,说明液体压强与深度有关。
[2]如图(c)、(d)所示,探头所处的深度相同,(c)中所处的深度较深,U形管两侧液面高度差较大,液体压强较大。故可得出结论:深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
【小问3详解】
[1][2]保持(c)图中金属盒位置不变,倒入浓盐水后,液体密度和深度同时改变,无法单独控制变量,因此得出的“在同一深度,液体密度越大,压强越大”的结论是不可靠的。原因是未控制深度不变,无法确定压强变化是由密度还是深度引起的。
【小问4详解】
[1]如图(e)所示,探头所处深度相同时,U形管液面左低右高,说明左侧液体压强更大。根据 p=ρgh,在深度h相同的情况下,压强 p 与液体密度ρ成正比,因此 ρ甲>ρ乙。
[2]为了使U形管液面再次齐平,需调整探头深度使两侧压强相等。压强相等时测得两个探头在甲、乙两容器所处的深度分别为h甲和h乙,则有:ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,可得。
20. 如图所示,小明同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离。
(1)让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是控制小车每次滑到水平面时的_______ 相同。
(2)实验通过观察小车滑行的距离来反映 (选填字母)。
A. 阻力对物体运动的影响
B. 摩擦力的大小
(3)由实验可知,小车在_______ (选填“毛巾”、“棉布”、“木板”)表面上运动时速度减小的最慢。
(4)进一步推测:如果水平面光滑,则小车将在水平面上做_________ 运动。
【答案】(1)速度 (2)A
(3)木板 (4)匀速直线
【解析】
【小问1详解】
小车在斜面上滑下时的位置越高,到达水平面时的速度越大。实验中为了使小车到达水平面的速度相同,让小车从同一高度由静止滑下。
【小问2详解】
实验中,阻力对物体的影响可通过小车在水平面滑行的距离反映,小车在水平面上运动的距离越大,说明小车受到的阻力越小,故A正确,符合题意,B错误,不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
由图可知,小车在木板上所受阻力最小,滑行的距离最大,说明速度减小的慢。
【小问4详解】
如果水平面绝对光滑,小车的速度将不会减小,故小车将在水平面一直以不变的速度运动下去,即做匀速直线运动。
21. 小明利用如图所示装置探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)用弹簧测力计测出空桶和物块的重力,再将物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,通过实验______ 步骤,可知物块受到的浮力F浮=______ N;同时用小桶收集排开的水,测出小桶和排开水的总重力;计算排开液体的重力为0.8N,可初步得出结论:浸在液体中的物块所受浮力的大小等于______;
(2)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(3)若物体只是一部分浸入水中,则实验结论______ (选填“成立”或“不成立”);
(4)根据实验数据,还可以计算出该物块的密度ρ=______ kg/m3;
(5)有同学提出也可以用电子秤代替弹簧测力计探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”如图戊所示,图戊中电子秤的示数m1______ m2(选填“>”、“=”或“<”),通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。有个同学测出了F浮>G排,其原因可能是______ 。
【答案】(1) ①. 乙、丙 ②. 0.8 ③. 物体排开液体的重力
(2)A (3)成立
(4)3×103 (5) ①. = ②. 溢出杯中水没有装满
【解析】
【小问1详解】
[1][2]用弹簧测力计测出空桶和物块的重力,再将物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,由称重法,通过实验乙、丙步骤,可知物块受到的浮力
[3]同时用小桶收集排开的水,测出小桶和排开水的总重力;计算排开液体的重力为
可得,,可初步得出结论:浸在液体中的物块所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
【小问2详解】
由归纳法的要求,用原来的方案将水换成酒精进行实验和用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验是为了得出普遍性的规律,用原来的方案和器材多次测量取平均值没有意义,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
阿基米德原理对未浸没液体中的物体也成立,所以物体只是一部分浸入水中,受到的浮力变小,排开液体的重力变小,则实验结论成立。
【小问4详解】
根据实验数据,物体在水中排开水的体积等于物体的体积
物体的密度
【小问5详解】
[1][2]图戊中m1为水和溢水杯的质量,物体浸没在水中对水的作用力等于水对物体的浮力,物体受到的浮力等于排开水的重力,这样m2就等于剩余水的质量加排出水的质量之和即为m1,故m1等于m2;通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。有个同学测出了F浮>G排,其原因可能是溢出杯中水没有装满,导致溢出的水变小。
22. 如图所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,用刻度尺量出2号试管薄膜鼓起的程度更大。据此小红猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。为验证此猜想是否正确,小红可以这样操作____________________ ,再用刻度尺测量1、2号细玻璃管橡皮膜的鼓起程度,若出现___________ 的实验现象,可知小红的猜想错误。
【答案】 ①. 将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同 ②. 鼓起程度相同
【解析】
【详解】[1]要验证液体压强是否与质量有关,需要控制液体深度相同而质量不同。由于1、2号两管中的水质量不相等,2号管水的质量较大,所以,应将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同,这样控制了水的深度相同而质量不同,符合实验要求,接下来再用刻度尺测量1、2号细玻璃管橡皮膜的鼓起程度。
[2]若两管橡皮膜鼓起程度相同,液体产生的压强相等,说明液体压强与质量无关,可知小红的猜想错误。
五、综合计算题(本大题共2小题,共18分)要求:(1)语言表述要简练、准确:(2)写出必要的运算和推理过程;(3)带单位计算;(4)计算结果若有近似,均保留两位小数。
23. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)2×103Pa;(2)80N;(3)4×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)水对鱼缸底部的压强
(2)根据可得,水对鱼缸的压力
(3)鱼缸内的水、鱼、沙石等的总重力
则鱼缸对桌面的压力
则鱼缸对桌面产生的压强
答:(1)水对鱼缸底部的压强为2×103Pa;
(2)水对鱼缸的压力为80N;
(3)鱼缸对桌面产生的压强为4×103Pa。
24. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,烧杯底面积为100cm2,将一个质量为600g,体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中。(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,)求:
(1)物体A所受的浮力;
(2)物体A的一半浸入水中后,水对烧杯底部的压强增加了多少;
(3)此时烧杯底部对台秤的压强。
【答案】(1)1.5N
(2)1.5×102Pa
(3)7.5×102Pa
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,物体A的一半浸入水中,因此物体A排开水的体积为
由阿基米德原理可得,物体A所受的浮力
【小问2详解】
由于A受到的浮力与A对水向下的压力是一对相互作用力,大小相等,因此对容器底分析可知,物体A的一半浸入后,容器底受到的压力的增加量大小等于A受到的浮力大小,故水对烧杯底部的压强的增加量可表示为
【小问3详解】
此时,烧杯底部对台秤的压力大小等于容器和水的总重力与物体A对水压力的总和。可表示为
烧杯底部对台秤的压强为
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