贵州省贵阳市普通中学2024-2025学年八年级下学期期末监测考试物理

贵州省贵阳市2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试卷 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24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．（3分）人类对浩瀚宇宙的探索从未停止，南仁东带领科学家团队苦心专研20余载，终于攻克重重难关，建造了接收来自遥远星空电子“信件”的国之重器，它是（　　） A．中国天眼 B．嫦娥号卫星 C．玉兔号月球车 D．祝融号火星车 2．（3分）物理量是物理学描述物理现象和规律的基本元素，其中描述物体做功快慢的物理量是（　　） A．功 B．功率 C．机械效率 D．机械能 3．（3分）下列词语能用分子永不停息做无规则运动观点解释的是（　　） A．雪花飞舞 B．离弦之箭 C．尘土飞扬 D．花香四溢 4．（3分）实验表明：流体流速越大的地方压强就越小。下列交通工具主要利用这一原理运动的是（　　） A．高铁飞驰 B．飞机起飞 C．汽车前进 D．货轮航行 5．（3分）如图所示是汽车配备的安全锤，用于危险情况破窗逃生。安全锤的前端尖锐是为了更容易击碎玻璃。下列物体的设计原理与此相同的是（　　） A．粗糙的鞋底 B．锋利的刀刃 C．省力的杠杆 D．宽大的轮胎 6．（3分）如图所示是大型吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物。为提高起吊设备中滑轮的机械效率，下列措施可行的是（　　） A．增大钢绳对滑轮的拉力 B．增大被提升重物的高度 C．减小动滑轮自身的质量 D．减小被提升重物的质量 （多选）7．（3分）4月30日，神舟十九号飞船返回舱成功返回地面。如图所示是返回舱在主降落伞打开一段时间后竖直匀速下降的情景。下降过程中返回舱和降落伞均受空气阻力，则下列对此过程的分析正确的是（　　）（不考虑拉绳重） A．返回舱匀速是因为所受空气阻力等于重力 B．返回舱匀速下落的过程中机械能保持不变 C．降落伞受到的阻力一定大于返回舱的重力 D．降落伞重力与阻力的合力方向是竖直向上 8．（3分）一个空盆漂浮在盛有一定深度水的洗菜池中，将一个苹果放入盆中，池中水位线高度如图甲所示；现将盆中苹果放入池中，它们均漂浮于水面，池中水位线高度如图乙所示。则下列分析正确的是（　　） A．甲、乙两图中盆受到的浮力始终不变 B．甲图上标记的水位线高于乙图水位线 C．乙图中，苹果受到的重力大于其浮力 D．甲、乙两图池内被排开水的重力相同 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共14分） 9．（2分）卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，位于原子中心的粒子称为　 　 。 10．（2分）高速路上的限速牌对车辆的最高速度进行限制，其主要目的之一就是避免车辆具有的　 　 （填写能量形式）过大，降低安全隐患。 11．（4分）如图所示是唐代文物“吸管杯”。杯子底部的小孔与外壁的陶瓷管相连，构成一个　 　 ；吮吸陶瓷管口时，杯中水在　 　 的作用下通过陶瓷管进入口中。 12．（2分）将质量为m的磁铁吸附在竖直的磁性黑板上，松手后磁铁紧贴着黑板开始加速竖直下滑。若磁铁受到的摩擦力为f，则磁铁所受的合力F合＝　 　 （用已知物理量写出表达式）。 13．（4分）如图甲所示是我省雄伟的鸭池河大桥横跨山河的壮丽画卷，其简化模型如图乙所示，桥梁一端固定在桥塔上的O点，另一端A点由钢索固定，与桥塔B点相连，使桥梁平衡。桥梁可以视作能够绕O点旋转的　 　 ；若你是桥梁设计师，为了减小钢绳受到的拉力，你将采取的措施是　 　 。（写出一条即可） 三、作图题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 14．（3分）如图所示，吸盘挂钩在大气压强的作用下紧贴于竖直墙面，请画出其所受重力G与大气压力F的示意图。（O点为力的作用点） 15．（3分）如图所示是《天工开物》中记载的汲水工具——桔槔，将一横杆吊挂在大树上，一端配以一定质量的重物，另一端用绳子挂一水桶，人竖直向下拉绳子就可以把水桶落入井中取水。请你画出这一装置取水时的杠杆模型，并标注出支点O及施加的动力F的力臂l。 16．（3分）如图所示，弹簧的下端固定在水平面上，A位置为其原长位置。按压小球使弹簧压缩到O位置释放，小球随即被竖直向上弹起，离开弹簧后运动到最高位置B。已知：小球上升过程中所受重力等于弹力时动能最大。请在画出：小球从开始运动至最高位置时动能的大小随位置变化关系大致图像。（不计空气阻力） 四、简答题（本题共2个小题，每小题4分，共8分） 17．（4分）如图所示，羽毛球卡在了带底球筒中部无法取出，小明一只手拿着竖直的球筒，另一只手掌向下反复拍打球筒的顶端，原本卡住的羽毛球便移动到了球筒的上端。请用所学的物理知识解释这一现象。 18．（4分）同学们在探究“游乐设施中的功与能”活动中，体验了如图所示的摩天轮项目，观察发现摩天轮的轿厢几乎都是匀速转动。那么同一个轿厢从最高处匀速转动到最低处的过程中，它的机械能是否守恒？为什么？ 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 19．（10分）为了探究浸入水中的石块是否受到浮力，小明经历了如下实验和分析过程： （1）用弹簧测力计测出石块的重力，根据如图所示的示数可知G＝　 　 N；缓慢把石块浸入水中某位置静止时，弹簧测力计的示数为F拉＝1.2N，由此能否判断石块浸没在水中时其重力变小？　 　 （选填“能”或“不能”）。 （2）接下来小明从二力平衡的角度对　 　 进行受力分析（填写研究对象），G与F拉大小不相等，两者的合力F合＝　 　 N，由于研究对象保持平衡状态，必然存在一个方向为　 　 的力F与F合是一对平衡力。通过分析，力F的施力物体是　 　 ，由此证明浸入水中的石块确实受到浮力作用。 20．（10分）小明和小红在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，组装了如图甲所示的用U形管压强计，并保证U形管两边液面相平。请回答下列问题： （1）检查气密性：小明按压压强计金属盒上的薄膜，如果两边液面出现 　 　 （选填“左高右低”“左低右高”或“保持相平”），则说明装置气密性良好。 （2）探究液体压强与深度的关系：将金属盒浸没在盛有适量清水的容器中（如图乙所示），缓慢地下移金属盒，观察到两边液面的高度差逐渐变大，由此可以得出结论：同种液体，深度越深，　 　 。 （3）探究液体压强与液体密度的关系： ①小明用100g食盐倒入图乙的清水中搅拌并充分溶解，将金属盒置于与图乙中相同的深度，U形管两边液面的高度差如图丙所示，对比乙图，仿照上一问写出结论：　 　 。 ②小红保持金属盒在图乙中的深度，将100g盐水倒入图乙的清水中，充分搅拌后，U形管两边液面的高度差如图丁所示。小红的实验过程是否能得出①问中的结论？　 　 （选填“是”或“否”）。 （4）比较丙、丁两图金属盒橡皮膜所受压强的大小： ①若仅从U形管两边液面的高度差来看，p丙　 　 p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）； ②若仅用（2）（3）问的实验结论来分析比较，是否能比较p丙和p丁的大小关系呢？为什么？ 21．（10分）为探究杠杆的平衡与哪些因素有关，小明了解了杠杆的支点、动力和阻力概念后作出了以下猜想： ①可能与动力、阻力的大小有关； ②可能与支点到力的作用点的距离有关； 小明制作了一件“特殊”的装置进行实验。如图甲所示，他在一块质地均匀的塑料板中上部O点开了一个较为光滑的小孔，铁杆穿过小孔使塑料板悬挂在铁架台上。在与O点等高、等距的A、M两点分别钉上一枚铁钉，便于用细线悬挂钩码，同时在A点正下方的B、C两点也各钉一枚铁钉，不考虑铁钉的质量。 塑料板能围绕O点旋转，可将其视为杠杆，小明调节塑料板在水平位置保持平衡。请回答下列问题：（注意：根据题目要求在作出相应的图形） （1）探究猜想①：小明同时在M、A点各挂一个钩码分别施加动力和阻力，塑料板保持静止；继续在A点增加一个钩码，发现塑料板开始逐渐向右倾斜。由上述现象可判断猜想①是　 　 的（选填“正确”或“错误”）。 （2）探究猜想②：保持M点钩码数量不变，取下A点的钩码，将一个钩码挂在B点，如图乙所示，请将此时猜想②中的距离画出。实验发现，塑料板仍在水平位置静止，说明猜想②是　 　 的（选填“正确”或“错误”）。 （3）将挂在B点的钩码改挂在C点，发现塑料板仍在水平位置静止，请你在塑料板上用一条虚线将A、B、C三点连接，该虚线称为力的作用线。分析上述实验，虽然力的作用点不断改变，但是支点到　 　 的距离是不变的。小明进一步猜想这一距离能否影响杠杆的平衡，请你设计一个实验验证这一猜想。（要求：保持M点钩码数量不变，可增加器材改变施力方向或在塑料板上另外取点挂钩码，①先将方法画出，②再按要求写出实验思路） 六、综合应用题（本题共2个小题，第22题7分，第23题8分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分） 22．（7分）如图所示，将相同高度的平直光滑轨道与弧形光滑轨道并列放置于水平面，甲、乙两钢球分别从不同轨道的顶端同时自由释放，当乙球滚到底端时，甲球所在的位置如图所示。请回答下列问题： （1）已知m甲＝m乙＝0.5kg，则小球受到的重力是多少N？ （2）已知轨道高2m，当甲球滚到底端时，甲球重力做的功是多少J？ （3）当两球都到达轨道底端后，请判断重力做功功率P甲和P乙的大小关系，并说明理由。 23．（8分）如图甲所示是海面上庞大的原油运输船（简称油轮），满载时的总质量是3.7×107kg，油轮“肚子”里满载的原油被分隔在多个小的储油舱内存储，如图乙所示。 请回答下列问题： （1）油轮在海面上航行时受到的浮力是多少N？ （2）船内装载的原油必须均匀分布在各个小舱内，请应用惯性知识解释说明：若不分舱，油轮在海上航行遇大风大浪时存在安全隐患的原因。 （3）为了油轮满载时在近海区域船底不搁浅，当船的长度一定，船体宽度能达到几十米。请结合浮力的相关知识分析说明建造宽体船身的理由。 贵州省贵阳市2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试卷 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 8 答案 A B D B B C D 二．多选题（共1小题） 题号 7 答案 CD 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24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．（3分）人类对浩瀚宇宙的探索从未停止，南仁东带领科学家团队苦心专研20余载，终于攻克重重难关，建造了接收来自遥远星空电子“信件”的国之重器，它是（　　） A．中国天眼 B．嫦娥号卫星 C．玉兔号月球车 D．祝融号火星车 【分析】南仁东带领科学家团队建造的国之重器是500米口径球面射电望远镜（FAST），被誉为“中国天眼”，它是世界上最大的单口径射电望远镜。 【解答】解：南仁东带领科学家团队建造的国之重器是500米口径球面射电望远镜（FAST），被誉为“中国天眼”，它是世界上最大的单口径射电望远镜，主要用于接收来自宇宙深处的电磁波信号，即题目中所说的“接收来自遥远星空电子‘信件’”，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查世界上最大的单口径射电望远镜。 2．（3分）物理量是物理学描述物理现象和规律的基本元素，其中描述物体做功快慢的物理量是（　　） A．功 B．功率 C．机械效率 D．机械能 【分析】A.力对物体所做的功W＝Fs； B.功率是单位时间内所做的功； C.机械效率为有用功占总功的百分比； D.动能与势能统称机械能统称机械能。 【解答】解：A.作用在物体上的力，且物体在力的方向上前进了一段距离，我们就说力对物体做了功，功的大小W＝Fs，故A不符合题意； B.功率是反映做功快慢的物理量，即单位时间内所做的功，故B符合题意； C，机械效率是有用功占总功的百分比，机械效率η，故C不符合题意； D.动能与势能统称机械能，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了几个物理量的含义。 3．（3分）下列词语能用分子永不停息做无规则运动观点解释的是（　　） A．雪花飞舞 B．离弦之箭 C．尘土飞扬 D．花香四溢 【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动；扩散现象说明物质的分子在不停地做无规则运动。 【解答】解：ABC、雪花飞舞、离弦之箭、尘土飞扬是物体位置的变化，属于机械运动，故ABC不符合题意； D、花香四溢说明物质的分子在不停地做无规则运动，故D符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查的是分子的热运动；知道机械运动和热运动的区别。 4．（3分）实验表明：流体流速越大的地方压强就越小。下列交通工具主要利用这一原理运动的是（　　） A．高铁飞驰 B．飞机起飞 C．汽车前进 D．货轮航行 【分析】流体压强与流速的关系，流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。 【解答】解：ACD、高铁、汽车和货轮的运动与流体压强与流速的关系无关，故ACD不符合题意； B、飞机能在空中飞行，原因是机翼上方的空气流速大、压强较小，下方的空气流速小、压强大，机翼受到一个向上的压力差，即机翼受到向上的“升力”，故B符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了流体压强与流速的关系，属于基础题。 5．（3分）如图所示是汽车配备的安全锤，用于危险情况破窗逃生。安全锤的前端尖锐是为了更容易击碎玻璃。下列物体的设计原理与此相同的是（　　） A．粗糙的鞋底 B．锋利的刀刃 C．省力的杠杆 D．宽大的轮胎 【分析】（1）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度； （2）增大压强的方法：在受力面积一定时，增大压力；在压力一定时，减小受力面积； （3）动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂是等臂杠杆； （4）减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。 【解答】解：安全锤前端尖锐，是通过减小受力面积来增大压强，从而更容易击碎玻璃。 A、粗糙的鞋底是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A错误； B、锋利的刀刃很薄，减小了与物体的接触面积，在压力一定时，减小受力面积可增大压强，与安全锤前端尖锐增大压强的原理相同，故B正确； C、省力的杠杆是利用动力臂大于阻力臂来省力，与压强的原理无关，故C错误； D、宽大的轮胎是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，与安全锤增大压强的原理相反，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查增大减小压强的方法、增大摩擦力的方法和杠杆的分类，属于综合题。 6．（3分）如图所示是大型吊车的起吊设备正在竖直向上提升重物。为提高起吊设备中滑轮的机械效率，下列措施可行的是（　　） A．增大钢绳对滑轮的拉力 B．增大被提升重物的高度 C．减小动滑轮自身的质量 D．减小被提升重物的质量 【分析】滑轮组的机械效率公式为（不考虑绳重和摩擦），其中G是被提升重物的重力，G动是动滑轮的重力； 机械效率表示有用功在总功中所占的比例，提高机械效率的方法可以从增加有用功或减小额外功的角度考虑。 【解答】解： A、增大钢绳对滑轮的拉力，拉力做的功为总功，而有用功是克服重物重力做的功，额外功主要是克服动滑轮重力等做的功，增大拉力并不能直接提高有用功在总功中的比例，故A 错误。 B、由可知，机械效率与重物被提升的高度h无关，增大被提升重物的高度不能提高机械效率，故B 错误。 C、减小动滑轮自身的质量，即减小了动滑轮的重力G动，根据，分母变小，机械效率会增大，故C 正确。 D、减小被提升重物的质量，即减小了重物的重力G，根据，分子变小，机械效率会减小，故D 错误。 故选：C。 【点评】本题考查了影响机械效率大小的因素。 （多选）7．（3分）4月30日，神舟十九号飞船返回舱成功返回地面。如图所示是返回舱在主降落伞打开一段时间后竖直匀速下降的情景。下降过程中返回舱和降落伞均受空气阻力，则下列对此过程的分析正确的是（　　）（不考虑拉绳重） A．返回舱匀速是因为所受空气阻力等于重力 B．返回舱匀速下落的过程中机械能保持不变 C．降落伞受到的阻力一定大于返回舱的重力 D．降落伞重力与阻力的合力方向是竖直向上 【分析】（1）返回舱匀速下降过程中受到竖直向下的重力、竖直向上的空气阻力以及降落伞对它向上的拉力，这三个力平衡；在这个过程中，质量不变，速度不变，高度降低，机械能改变。 （2）降落伞匀速下降受三个力：重力和阻力、返回舱对它的拉力。 【解答】解： A、返回舱匀速下降，所受空气阻力与降落伞对它的拉力之和等于重力；故A错误。 B、返回舱匀速下落的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度降低，重力势能减小。机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能减小，故B错误。 C、把返回舱和降落伞看成一个整体，整体匀速下降，受到的空气阻力等于整体的重力。而降落伞受到的阻力一部分要平衡自身重力，一部分要平衡返回舱重力，所以降落伞受到的阻力一定大于返回舱的重力，故C正确。 D、降落伞受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，以及返回舱对它竖直向下的拉力；因为降落伞匀速下降，这三个力合力为零，但因为返回舱对它拉力方向是竖直向下的，所以降落伞重力与阻力的合力方向是竖直向上，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查了对物体运动与受力情况的分析，以及对机械的理解，难度不大。 8．（3分）一个空盆漂浮在盛有一定深度水的洗菜池中，将一个苹果放入盆中，池中水位线高度如图甲所示；现将盆中苹果放入池中，它们均漂浮于水面，池中水位线高度如图乙所示。则下列分析正确的是（　　） A．甲、乙两图中盆受到的浮力始终不变 B．甲图上标记的水位线高于乙图水位线 C．乙图中，苹果受到的重力大于其浮力 D．甲、乙两图池内被排开水的重力相同 【分析】（1）漂浮时浮力等于重力； （2）甲、乙两图中，盆和苹果均漂浮，根据F浮＝G总可知盆和苹果所受的浮力之和等于二者的总重力，所受浮力之和相等；根据阿基米德原理判断出排开水重力的关系、排开水体积的关系以及水位线的高度。 【解答】解：A、甲图中苹果和盆漂浮，盆受到的浮力等于盆和苹果的总重力，乙图知盆漂浮，盆受到的浮力等于盆的重力，所以甲图中盆受到的浮力大于乙图盆受到的浮力，故A错误； BD、甲图中盆受到的浮力等于盆和苹果的总重力，乙图中，盆和苹果均漂浮，根据F浮＝G总可知盆和苹果所受的浮力之和等于二者的总重力，所受浮力之和相等，所以甲、乙两图受到的总浮力相同，由阿基米德原理知甲、乙两图池内被排开水的重力相同，由V排可知甲、乙两图盆和苹果排开水体积相同，所以甲图上标记的水位线等于乙图水位线，故B错误，D正确； C、乙图中，苹果漂浮，其受到的重力等于其浮力，故C错误。 故选：D。 【点评】本题考查漂浮条件、浮力和压强的有关知识，是一道综合题。 二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共14分） 9．（2分）卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，位于原子中心的粒子称为　原子核　 。 【分析】原子是由原子核和核外电子组成的。 【解答】解：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，位于原子中心的粒子称为原子核。 故答案为：原子核。 【点评】本题考查的是原子核式结构，属于基础题目。 10．（2分）高速路上的限速牌对车辆的最高速度进行限制，其主要目的之一就是避免车辆具有的　动能　 （填写能量形式）过大，降低安全隐患。 【分析】动能是物体由于运动而具有的能量，动能的大小与物体速度和质量有关。 【解答】解：物体由于运动而运动而具有的能量为动能，汽车的质量一定时，速度越大动能就越大，出现事故时危害就越大，故高速路上的限速牌对车辆的最高速度进行限制。 故答案为：动能。 【点评】本题考查了什么是动能，影响动能大小的因素。 11．（4分）如图所示是唐代文物“吸管杯”。杯子底部的小孔与外壁的陶瓷管相连，构成一个　连通器　 ；吮吸陶瓷管口时，杯中水在　大气压　 的作用下通过陶瓷管进入口中。 【分析】（1）上端开口、下部相连通的容器叫连通器，连通器中的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相平的； （2）大气压的作用随处可见，茶壶倒水、吸管吸饮料、离心式水泵等都离不开大气压的作用。 【解答】解：（1）由图可知杯子吸管部分上端开口，杯子部分上端也开口，底部连通，因此构成了一个连通器； （2）当你用嘴巴吸吸管时，吸管内的气压降低，低于外界的大气压，外界的大气压将饮料压入吸管，从而进入口中。 故答案为：连通器；大气压。 【点评】此题考查了连通器和大气压的作用，难度不大，认真分析即可。 12．（2分）将质量为m的磁铁吸附在竖直的磁性黑板上，松手后磁铁紧贴着黑板开始加速竖直下滑。若磁铁受到的摩擦力为f，则磁铁所受的合力F合＝　mg﹣f　 （用已知物理量写出表达式）。 【分析】要解决这个问题，需先明确磁铁的受力情况，再根据力的方向计算合力： （1）竖直方向受两个力：重力和摩擦力。 （2）水平方向：磁铁受到黑板的吸引力与黑板对磁铁的支持力，二力大小相等、方向相反，相互平衡，合力为0，不影响竖直方向的运动。 【解答】解： 磁铁在竖直方向上共受两个力：①重力（G）：方向竖直向下，大小为G＝mg（g为重力加速度）。②摩擦力（f）：由于磁铁相对黑板下滑，摩擦力方向与相对运动方向相反，即竖直向上，大小题目已直接给出为f。 ②水平方向上，合力为0。 因此，磁铁所受的合力为： 故答案为：mg﹣f。 【点评】本题考查同一直线上二力的合成。 13．（4分）如图甲所示是我省雄伟的鸭池河大桥横跨山河的壮丽画卷，其简化模型如图乙所示，桥梁一端固定在桥塔上的O点，另一端A点由钢索固定，与桥塔B点相连，使桥梁平衡。桥梁可以视作能够绕O点旋转的　杠杆　 ；若你是桥梁设计师，为了减小钢绳受到的拉力，你将采取的措施是　提高桥塔的高度，增大钢索拉力的力臂　 。（写出一条即可） 【分析】根据杠杆是能绕着固定点转动的硬棒分析，结合杠杆平衡条件分析减小动力的方法。 【解答】解：如果没有钢索的拉力，桥面绕着O的转动，故是杠杆， 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定，动力臂越大，动力越小，为了省力，可以提高桥塔的高度，增大钢索拉力的力臂，减小拉力。 故答案为：杠杆；提高桥塔的高度，增大钢索拉力的力臂。 【点评】本题考查杠杆的人认识与杠杆平衡条件的应用，属于中档题。 三、作图题（本题共3个小题，每小题3分，共9分） 14．（3分）如图所示，吸盘挂钩在大气压强的作用下紧贴于竖直墙面，请画出其所受重力G与大气压力F的示意图。（O点为力的作用点） 【分析】先确定吸盘所受重力G、大气压力F的方向、作用点，再根据力的示意图的画法作图。 【解答】解：吸盘挂钩在大气压强的作用下紧贴于竖直墙面，吸盘所受重力G的方向竖直向下、所受大气压力F的方向水平向右，二力的作用点都画在吸盘的重心；从作用点分别沿力的方向画一带箭头线段，在箭头附近标上G、F，如图所示： 【点评】本题考查了力的示意图的画法，明确力的方向、作用点是关键，属于基础题目。 15．（3分）如图所示是《天工开物》中记载的汲水工具——桔槔，将一横杆吊挂在大树上，一端配以一定质量的重物，另一端用绳子挂一水桶，人竖直向下拉绳子就可以把水桶落入井中取水。请你画出这一装置取水时的杠杆模型，并标注出支点O及施加的动力F的力臂l。 【分析】人竖直向下拉绳子就可以把水桶落入井中取水，动力分析竖直向下，结合力臂是支点到力的作用线的垂直距离画图。 【解答】解：人竖直向下拉绳子就可以把水桶落入井中取水，动力分析竖直向下，作用在杠杆右侧，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，反向延长力F的作用线，从O水平向右画出垂线段就是动力臂l，如图所示： 故答案为： 【点评】本题考查杠杆模型与力臂的画图，属于中档题。 16．（3分）如图所示，弹簧的下端固定在水平面上，A位置为其原长位置。按压小球使弹簧压缩到O位置释放，小球随即被竖直向上弹起，离开弹簧后运动到最高位置B。已知：小球上升过程中所受重力等于弹力时动能最大。请在画出：小球从开始运动至最高位置时动能的大小随位置变化关系大致图像。（不计空气阻力） 【分析】分析小球从开始释放到向上运动的过程中的速度大小变化，根据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）判断在各个阶段的动能大小，然后作图。 【解答】解：将轻质弹簧竖直固定在水平面上，将一个小球压缩在弹簧上，如图甲所示，开始时小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动，随着小球上升，弹力越来越小，当弹力刚好等于重力时，小球的速度达到最大，即动能最大，此后小球仍具有向上的速度，但弹力小于重力，小球开始做减速运动，动能逐渐减小，直至小球运动到最高位置B动能为0，则作图如下所示： 【点评】此题考查动能大小的大小变化，掌握动能的影响因素是关键，分析出小球从开始释放到向上运动的过程中的速度大小变化是难点。 四、简答题（本题共2个小题，每小题4分，共8分） 17．（4分）如图所示，羽毛球卡在了带底球筒中部无法取出，小明一只手拿着竖直的球筒，另一只手掌向下反复拍打球筒的顶端，原本卡住的羽毛球便移动到了球筒的上端。请用所学的物理知识解释这一现象。 【分析】一切物体都有保持运动状态不变的性质，叫惯性。 【解答】答：小明一只手拿着竖直的球筒，另一只手掌向下反复拍打球筒的顶端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来。 【点评】本题主要考查学生用惯性知识解释生活中一些现象的能力，体现了从物理走向生活的理念，是一道基础题。 18．（4分）同学们在探究“游乐设施中的功与能”活动中，体验了如图所示的摩天轮项目，观察发现摩天轮的轿厢几乎都是匀速转动。那么同一个轿厢从最高处匀速转动到最低处的过程中，它的机械能是否守恒？为什么？ 【分析】机械能包括动能和势能，动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。机械能等于动能与重力势能之和。 【解答】解：当物体匀速运动时，速度不变，质量不变，则动能不变。在从最高处到最低处的过程中，高度降低，质量不变，重力势能减小。机械能等于动能与重力势能之和，故机械能减小，即机械能不守恒。 故答案为：机械能不守恒。因为轿厢匀速转动，动能不变，从最高处到最低处高度降低，重力势能减小，机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能减小。 【点评】本题考查动能与重力势能的影响因素，以及机械能是否守恒，难度适中。 五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分） 19．（10分）为了探究浸入水中的石块是否受到浮力，小明经历了如下实验和分析过程： （1）用弹簧测力计测出石块的重力，根据如图所示的示数可知G＝　2.6　 N；缓慢把石块浸入水中某位置静止时，弹簧测力计的示数为F拉＝1.2N，由此能否判断石块浸没在水中时其重力变小？　不能　 （选填“能”或“不能”）。 （2）接下来小明从二力平衡的角度对　石块　 进行受力分析（填写研究对象），G与F拉大小不相等，两者的合力F合＝　1.4　 N，由于研究对象保持平衡状态，必然存在一个方向为　竖直向上　 的力F与F合是一对平衡力。通过分析，力F的施力物体是　水　 ，由此证明浸入水中的石块确实受到浮力作用。 【分析】（1）弹簧测力计的读数先确定分度值，再根据指针读数；重力大小与物体的质量有关； （2）以小石块为研究对象，浮力是液体对浸在其中的物体向上的力。 【解答】解：（1）如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，则物体的重力G＝2.6N，缓慢把石块浸入水中某位置静止时，弹簧测力计的示数为F拉＝1.2N，但重力大小与物体的质量有关，物体质量没变，重力不变，所以不能判断石块浸没在水中时其重力变小； （2）从二力平衡的角度对石块进行受力分析，其G与F拉大小不相等，方向相反，两者的合力F合＝G﹣F拉＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，合力方向为竖直向下，由于石块处于静止，是平衡状态，必然存在一个方向为竖直向上的力F与F合是一对平衡力。通过分析，力F的施力物体是水。 故答案为：（1）2.6；不能；（2）石块；1.4；竖直向上；水。 【点评】本题考查了对浮力的认识，属于基础实验。 20．（10分）小明和小红在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，组装了如图甲所示的用U形管压强计，并保证U形管两边液面相平。请回答下列问题： （1）检查气密性：小明按压压强计金属盒上的薄膜，如果两边液面出现 　左低右高　 （选填“左高右低”“左低右高”或“保持相平”），则说明装置气密性良好。 （2）探究液体压强与深度的关系：将金属盒浸没在盛有适量清水的容器中（如图乙所示），缓慢地下移金属盒，观察到两边液面的高度差逐渐变大，由此可以得出结论：同种液体，深度越深，　液体产生的压强越大　 。 （3）探究液体压强与液体密度的关系： ①小明用100g食盐倒入图乙的清水中搅拌并充分溶解，将金属盒置于与图乙中相同的深度，U形管两边液面的高度差如图丙所示，对比乙图，仿照上一问写出结论：　在液体深度相同时，液体密度越大，产生压强越大　 。 ②小红保持金属盒在图乙中的深度，将100g盐水倒入图乙的清水中，充分搅拌后，U形管两边液面的高度差如图丁所示。小红的实验过程是否能得出①问中的结论？　否　 （选填“是”或“否”）。 （4）比较丙、丁两图金属盒橡皮膜所受压强的大小： ①若仅从U形管两边液面的高度差来看，p丙　＜　 p丁（选填“＞”“＜”或“＝”）； ②若仅用（2）（3）问的实验结论来分析比较，是否能比较p丙和p丁的大小关系呢？为什么？ 【分析】（1）用手指轻轻按压探头的橡皮膜，发现U形管两边的液面高度差变化都很小，这说明该压强计的气密性很差；若液面灵活升降，则装置不漏气，压强计的气密性好； （2）（3）（4）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，采用了转换法；液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。 【解答】解：（1）检查气密性：小明按压压强计金属盒上的薄膜，如果两边液面出现 左低右高（若液面灵活升降），则说明装置气密性良好。 （2）探究液体压强与深度的关系：将金属盒浸没在盛有适量清水的容器中（如图乙所示），缓慢地下移金属盒，金属盒的深度变大，观察到两边液面的高度差逐渐变大，由转换法产生的压强变大，由此可以得出结论：同种液体，深度越深，液体产生的压强越大。 （3）探究液体压强与液体密度的关系： ①小明用100g食盐倒入图乙的清水中搅拌并充分溶解，液体的密度变大，将金属盒置于与图乙中相同的深度，U形管两边液面的高度差如图丙所示，对比乙图，仿照上一问写出结论：在液体深度相同时，液体密度越大，产生压强越大。 ②小红保持金属盒在图乙中的深度，将100g盐水倒入图乙的清水中，充分搅拌后，U形管两边液面的高度差如图丁所示。小红的实验过程是不能得出①问中的结论，因没有控制金属盒的深度相同； （4）①若仅从U形管两边液面的高度差来看，由转换法可知，p丙＜p丁； ②若仅用（2）（3）问的实验结论来分析比较，不能比较p丙和p丁的大小关系，因为液体的密度和深度都不相同。 故答案为：（1）左低右高；（2）液体产生的压强越大；（3）在液体深度相同时，液体密度越大，产生压强越大；否；（4）＜；否；液体的密度和深度都不相同。 【点评】本题探究影响液体压强大小的因素，考查转换法、控制变量法及p＝ρgh的运用。 21．（10分）为探究杠杆的平衡与哪些因素有关，小明了解了杠杆的支点、动力和阻力概念后作出了以下猜想： ①可能与动力、阻力的大小有关； ②可能与支点到力的作用点的距离有关； 小明制作了一件“特殊”的装置进行实验。如图甲所示，他在一块质地均匀的塑料板中上部O点开了一个较为光滑的小孔，铁杆穿过小孔使塑料板悬挂在铁架台上。在与O点等高、等距的A、M两点分别钉上一枚铁钉，便于用细线悬挂钩码，同时在A点正下方的B、C两点也各钉一枚铁钉，不考虑铁钉的质量。 塑料板能围绕O点旋转，可将其视为杠杆，小明调节塑料板在水平位置保持平衡。请回答下列问题：（注意：根据题目要求在作出相应的图形） （1）探究猜想①：小明同时在M、A点各挂一个钩码分别施加动力和阻力，塑料板保持静止；继续在A点增加一个钩码，发现塑料板开始逐渐向右倾斜。由上述现象可判断猜想①是　正确　 的（选填“正确”或“错误”）。 （2）探究猜想②：保持M点钩码数量不变，取下A点的钩码，将一个钩码挂在B点，如图乙所示，请将此时猜想②中的距离画出。实验发现，塑料板仍在水平位置静止，说明猜想②是　错误　 的（选填“正确”或“错误”）。 （3）将挂在B点的钩码改挂在C点，发现塑料板仍在水平位置静止，请你在塑料板上用一条虚线将A、B、C三点连接，该虚线称为力的作用线。分析上述实验，虽然力的作用点不断改变，但是支点到　力的作用线　 的距离是不变的。小明进一步猜想这一距离能否影响杠杆的平衡，请你设计一个实验验证这一猜想。（要求：保持M点钩码数量不变，可增加器材改变施力方向或在塑料板上另外取点挂钩码，①先将方法画出，②再按要求写出实验思路） 【分析】（1）保持动力不变，改变阻力，杠杆的平衡状态改变，能说明杠杆平衡与动力、阻力大小有关是正确的，这个结论还需要考虑杠杆的其它因素，需要进一步探究； （2）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离； （3）探究支点到力的作用线的距离是否有关，控制其他物理量不变，改变支点到力的作用线的距离进行实验探究。 【解答】解：（1）在探究猜想①时，动力（M点钩码）不变，阻力（A点钩码）改变，杠杆平衡状态改变，说明杠杆平衡与动力、阻力大小有关，所以猜想①正确； （2）①支点到力的作用点的距离OB，如图所示： ②M点力臂不变，A到B改变了支点到力作用点距离，杠杆仍平衡，说明杠杆平衡与支点到力作用点距离无关，猜想②错误。 （3）①在塑料板上用一条虚线将A、B、C三点连接，该虚线称为力的作用线，如图所示 ②A、B、C在同一条直线上，点O到该直线的距离相同，但点O到点A、B、C的距离不同，故填力的作用线； ③方法：增加实验器材弹簧测力计，在A点用弹簧测力计斜向下拉，使杠杆水平平衡，如图所示： 实验思路：保持M点钩码数量（动力和动力臂不变 ），在A点用弹簧测力计沿不同方向（改变力的作用线，即改变支点到力作用线距离 ）拉杠杆至水平平衡，记录弹簧测力计示数，若示数不同，说明支点到力作用线距离影响杠杆平衡。 故答案为：（1）正确；（2）如图所示；错误；（3）力的作用线；如图所示；实验思路：保持M点钩码数量（动力和动力臂不变 ），在A点用弹簧测力计沿不同方向（改变力的作用线，即改变支点到力作用线距离 ）拉杠杆至水平平衡，记录弹簧测力计示数，若示数不同，说明支点到力作用线距离影响杠杆平衡。 【点评】本题考查杠杆的平衡条件，提升学生探究能力。 六、综合应用题（本题共2个小题，第22题7分，第23题8分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分） 22．（7分）如图所示，将相同高度的平直光滑轨道与弧形光滑轨道并列放置于水平面，甲、乙两钢球分别从不同轨道的顶端同时自由释放，当乙球滚到底端时，甲球所在的位置如图所示。请回答下列问题： （1）已知m甲＝m乙＝0.5kg，则小球受到的重力是多少N？ （2）已知轨道高2m，当甲球滚到底端时，甲球重力做的功是多少J？ （3）当两球都到达轨道底端后，请判断重力做功功率P甲和P乙的大小关系，并说明理由。 【分析】（1）已知m甲＝m乙＝0.5kg，根据G＝mg得出小球受到的重力； （2）已知轨道高2m，当甲球滚到底端时，根据W＝Gh得出甲球重力做的功； （3）当两球都到达轨道底端后，根据W＝Gh可知重力做功相等，从图中可知乙球所用时间较少，根据P可知重力做功功率大小关系。 【解答】解：（1）已知m甲＝m乙＝0.5kg，则小球受到的重力是G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； （2）已知轨道高2m，当甲球滚到底端时，甲球重力做的功W＝Gh＝5N×2m＝10J； （3）当两球都到达轨道底端后，根据W＝Gh可知重力做功相等，从图中可知乙球所用时间较少，根据P可知重力做功功率P甲＜P乙。 答：（1）已知m甲＝m乙＝0.5kg，则小球受到的重力是5N； （2）已知轨道高2m，当甲球滚到底端时，甲球重力做的功是10J； （3）当两球都到达轨道底端后，根据W＝Gh可知重力做功相等，从图中可知乙球所用时间较少，根据P可知重力做功功率P甲＜P乙。 【点评】本题考查功和功率的计算，是一道综合题。 23．（8分）如图甲所示是海面上庞大的原油运输船（简称油轮），满载时的总质量是3.7×107kg，油轮“肚子”里满载的原油被分隔在多个小的储油舱内存储，如图乙所示。 请回答下列问题： （1）油轮在海面上航行时受到的浮力是多少N？ （2）船内装载的原油必须均匀分布在各个小舱内，请应用惯性知识解释说明：若不分舱，油轮在海上航行遇大风大浪时存在安全隐患的原因。 （3）为了油轮满载时在近海区域船底不搁浅，当船的长度一定，船体宽度能达到几十米。请结合浮力的相关知识分析说明建造宽体船身的理由。 【分析】（1）根据漂浮时浮力等于重力计算解答； （2）根据惯性分析船体运动状态改变时原油的位置，分析船体是否平衡； （3）根据阿基米德原理结合体积公式分析深度。 【解答】解：（1）满载时的总质量是3.7×107kg，漂浮时浮力等于重力，故F浮＝G＝mg＝3.7×107kg×10N/kg＝3.7×108N； （2）若不分舱，油轮在海上航行遇大风大浪时，船体被加速推向一侧，而内部的原油由于惯性保持原来的运动状态，聚集到另一侧，使得重心偏离，容易造成一侧过重而倾覆； （3）满载时浮力一定，根据阿基米德原理知，排开液体的体积一定，根据体积公式V＝abh知，长度一定时，船体越宽，吃水的深度就越小，因而越不容易搁浅。 答：（1）油轮在海面上航行时受到的浮力是3.7×108N； （2）若不分舱，油轮在海上航行遇大风大浪时，船体被加速推向一侧，而内部的原油由于惯性保持原来的运动状态，聚集到另一侧，使得重心偏离，容易造成一侧过重而倾覆； （3）满载时浮力一定，根据阿基米德原理知，排开液体的体积一定，根据体积公式V＝abh知，长度一定时，船体越宽，吃水的深度就越小，因而越不容易搁浅。 【点评】本题考查浮沉条件与阿基米德原理的应用，属于中档题。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$