内容正文:
2024-2025学年度初二下学期期末考试物理试题
一、填空题(共20分,每空1分)
1. 快乐学习,轻松考试!请写出这个学期学习的物理定律________,该定律用到的科学方法是________(选填“理想实验法”或“等效替代法”)。
2. 走进新余的小吃街,远远就能闻到新余炒粉诱人的香味,这是________现象;刚出锅的炒粉香气更加浓郁,这是因为温度越________,分子的无规则运动越剧烈。
3. 2025年5月14日,我国成功将12颗太空计算卫星发射升空。在卫星随火箭加速上升过程中,卫星的惯性________(选填“变大”“变小”或“不变”);以地球为参照物,卫星是________的。
4. 图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,说明力能改变物体的________,弓弦发生了________(选填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力。
5. 如图所示,用力和分别匀速提起物体C时,滑轮______可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”),使用A的好处是______(选填序号“①改变力的方向”或“②省力”)。
6. 在“寻找老物件”活动中,小明找到了如图所示耕地的一种农具:犁杖,其犁铲部分制作得很尖,这种设计是通过减小________方法来________对耕地的压强。
7. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程-时间关系如图所示,则0~12s物体所受的拉力________12~24s物体所受的拉力;物体20s时的速度________8s时的速度(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
8. 小明在“我给父母做道菜”劳动实践中发现厨房有很多物理知识:“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点________”原理(选填“升高”、“降低”或“不变”);洗菜盆下面的存水弯,是利用________原理防止异味。
9. 一艘船从鸭绿江驶入渤海,这艘船受到的浮力__________(填变大,变小或不变),船身将__________一些。(填上浮或下沉)
10. 质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为1:3,则它们的密度之比为________;若将甲、乙都放入足够多的水中,静止时它们受到的浮力之比为2:5,则乙球静止时处于________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)
二、选择题(共26分。第11~16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题4分,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
11. 小明参加新余市马拉松4km健康跑项目,有关物理量估测合理的是( )
A. 他的配速约为2min/km
B. 他周围的大气压强约为100kPa
C. 他受到的空气浮力约为10N
D. 他受到的重力约为50N
12. 小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A. 光年是时间单位,常用光年来测量恒星的生命周期
B. 海绵容易被压缩说明分子间有间隙
C. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型
D. “破镜难圆”是因为分子间存在斥力
13. 根据你对自行车(如图)的认识,下列说法错误的是( )
A. 自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
B. 自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
C. 自行车的车把是轮轴,可以省力
D. 刹车控制器属于杠杆,可以省距离
14. 毽子是“魔童”哪吒钟爱的玩具。如图,毽子被竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。下列有关说法正确的是( )
A. 毽子在最高点时所受的合力为零
B. 到达最高点,所有外力都消失,毽子将保持静止
C. 毽子在地面静止时,毽子受到地面的支持力和毽子的重力是一对相互作用力
D. 毽子在地面静止时,毽子受到地面的支持力和毽子对地面的压力是一对平衡力
15. 潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”,危险异常。如图,某潜水艇从a处“掉深”到b处。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 受到浮力大小不变
B. 排开海水的重力变小
C. 排开海水的体积变小
D. 自救的关键在于立即调头向上
16. 在课后服务物理实践课上,同学们进行了多项小制作,下列关于这些制作的描述正确的是( )
A. 甲图:小明制作简易水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左侧偏高
B. 乙图:小强制作喷雾器,a管水面上升是因为流速越大的位置压强越大
C. 丙图:小华把自制气压计从一楼带到五楼,玻璃管中水柱上升,说明大气压随高度升高而增大
D. 丁图:小红自制密度计越靠上的刻度,对应的值越大
17. 如图所示,是同学们所画的几种示意图,其中错误的是( )
A. 甲图:乒乓球受到的浮力F浮
B. 乙图:物体对斜面的压力
C. 丙图:作用在门把手上动力F的力臂L
D. 丁图:用最小的力拉动车的滑轮组装方法
18. 如图所示,两个完全相同的烧杯甲、乙放在水平台上,分别装有密度不同的盐水a、b,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中静止时,两杯盐水液面相平,则下列说法正确的是( )
A. 两杯盐水的密度关系ρa>ρb
B. 盐水对烧杯底部压强关系pa=pb
C. 取出小球后,甲、乙两烧杯对水平台的压强相等
D. 若将甲杯中盐水倒入乙杯中一部分,则乙杯中小球静止时受到的浮力大小不变
三、计算题(共26分,第19题4分、第20题7分、第21题7分、第22题8分)
19. 小明一家五一到深圳游玩,他们先从家开车到高铁站,然后乘高铁列车到深圳。下表是某次列车经过吉安开往深圳的时刻表,根据列车时刻表回答以下问题:
站名
到达时间
开车时间
停留时间
里程
吉安西
10:22
10:24
2min
0
赣州西
11:13
11:18
5min
204km
深圳北
13:30
620km
(1)列车从吉安到深圳的时间是多少小时?
(2)列车从吉安到深圳全程平均速度是多少?
20. 工人利用滑轮组吊取重为620N的建筑材料,动滑轮重60N,建筑材料10s内被提升了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)工人所施加的拉力;
(3)若要使这个滑轮组达到省力的效果(工人所施加的拉力小于物体的重力),则所提物体的重力应该超过多少N?
21. 物理老师有一个养生壶,如图放置在水平桌面上,壶内水的质量为1.8kg,水深10cm,底面积为,壶身和底座的总重力为6N,底座与桌面的接触面积为,求:
(1)水对壶底的压强;
(2)水对壶底的压力;
(3)底座对水平桌面的压强。
22. 如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,质量为0.6kg,静止在装有足量水的容器中:(g取10N/kg)求:
(1)木块在水中所受浮力大小;
(2)木块浸在水中的体积;
(3)木块下表面受到水的压强;
(4)若容器底面积为,则放入木块后(水未溢出),水对容器底的压强增加了多少Pa?
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
23. 亲爱的同学,请你利用所学知识完成下列问题:
(1)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的________(选填“长度”或“伸长量”)与所受拉力大小成正比;如图甲所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验,用力将长木板向右拉出的过程中,弹簧测力计________(选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小,实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(2)如图乙是某仪器的刻度表盘,该仪器是测量________的仪器,其读数为________kPa;
(3)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图丙所示。U形管与探头连接时,阀门K应处于________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压U形管压强计探头的橡皮膜,U形管内两液面有________(选填“明显”或“不明显”)的高度差,说明装置不漏气。
24. 下面是小明同学测量平均速度的实验报告,请你帮他补充完整。
【实验原理】________;
【实验器材】斜面,小车,金属挡板,停表;
【实验步骤】
(1)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(选填“大”或“小”);
(2)实验中停表每一小格代表0.5s,经计算AB段速度是________m/s;
(3)实验中,对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC,下列方法最好的是________;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间tBC与路程sBC,计算得到vBC
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间tBC,再测量路程sBC,计算得到vBC
C.不测量,利用已有数据求得tBC=tAC-tAB,sBC=sAC-sAB,再计算得到vBC
(4)小明想测量全程、上半段、下半段的平均速度,下面方框设计记录数据的表格,则(a)处的内容是________;(b)处的内容是________;
路段
路程/cm
(b)
平均速度/(cm/s)
(a)
上半段
下半段
【交流】
如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
25. 如图甲所示的杆秤是我国最古老的称量工具,映射出古代劳动人民的聪明才智,于是小明和小红通过实验探究杠杆平衡的条件。
【证据】
(1)如图乙所示,杠杆静止不动,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向________侧适当调节,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量________;
(2)多次实验后,记录的数据如下表所示;
实验序号
动力
动力臂
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
60
2.0
3.0
2
1.5
3.0
1.5
3.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
【解释】
(3)由上表数据可得杠杆平衡的条件是:________(用表中的字母表示);
(4)如图甲所示的杆秤有两个提纽,使用________(选填“提纽1”或“提纽2”)杆秤的量程更大一些。
【交流】
(5)通过以上实践,小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,她采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上,圆盘可绕O点自由转动,在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置,分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码,松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中。
实验序号
C点所挂钩码个数
右侧所挂钩码位置
右侧所挂钩码个数
圆盘状态
1
4
D
6
保持静止
2
4
E
6
保持静止
3
4
F
6
保持静止
4
4
G
6
不能保持静止
5
4
H
6
不能保持静止
①综合以上实验分析可知,小红的观点是________(选填“正确”或“错误”)的;
②1、2、3三次实验圆盘能保持静止,原因是支点到________的距离不变。
26. 小明打完篮球后,给篮球进行了一次清洗。他发现篮球漂浮在池中水面上,用力往下按时,越来越费力,于是他进行探究影响浮力大小的因素的实验。
【证据】
小明先后按照图1所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)如图1实验步骤①→②→③的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明物体受到的浮力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),该过程可以探究浮力的大小与________的关系;
(2)分析比较实验步骤①和________可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)利用实验步骤①③⑤可以得出结论:物体在液体中所受浮力大小与________有关;
(4)根据图1中数据可计算出:盐水密度为________kg/m3,(g取10N/kg)。
【交流】
(5)小明又做了如图2实验,若满足关系式:________则验证了“阿基米德原理”;
(6)把物体换成木块,利用上述实验中的器材,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中步骤________(选填“A”“B”“C”或“D”)不需要弹簧测力计。
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2024-2025学年度初二下学期期末考试物理试题
一、填空题(共20分,每空1分)
1. 快乐学习,轻松考试!请写出这个学期学习的物理定律________,该定律用到的科学方法是________(选填“理想实验法”或“等效替代法”)。
【答案】 ①. 牛顿第一定律##惯性定律 ②. 理想实验法
【解析】
【详解】[1][2]牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。由于物体完全不受力的情况不存在,因此该定律是在实验基础上通过科学推理得到的,使用了理想实验法。
2. 走进新余的小吃街,远远就能闻到新余炒粉诱人的香味,这是________现象;刚出锅的炒粉香气更加浓郁,这是因为温度越________,分子的无规则运动越剧烈。
【答案】 ①.
扩散 ②.
高
【解析】
【详解】[1]远远就能闻到炒粉的香味,是因为炒粉的香味分子在不停地做无规则运动,进入到空气中,从而被人闻到,这种不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散现象。
[2]分子的无规则运动与温度有关,温度越高,无规则运动就越剧烈。刚出锅的炒粉温度高,所以香气更加浓郁,这表明温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
3. 2025年5月14日,我国成功将12颗太空计算卫星发射升空。在卫星随火箭加速上升过程中,卫星的惯性________(选填“变大”“变小”或“不变”);以地球为参照物,卫星是________的。
【答案】 ①. 不变 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]惯性的大小只与质量有关,在卫星随火箭加速上升过程中,质量不变,因此卫星的惯性不变。
[2]以地球为参照物,卫星的位置发生改变,卫星是运动的。
4. 图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓弦时,弓弦被拉弯,说明力能改变物体的________,弓弦发生了________(选填“弹性”或“塑性”)形变产生了弹力。
【答案】 ①. 形状 ②. 弹性
【解析】
【详解】[1][2]用力拉弓弦时,在力的作用下弓的形状发生改变,说明力能改变物体的形状,拉力撤去后,弓弦能恢复原来的形状,说明弓弦发生了弹性形变。
5. 如图所示,用力和分别匀速提起物体C时,滑轮______可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”),使用A的好处是______(选填序号“①改变力的方向”或“②省力”)。
【答案】 ①. A ②. 改变力的方向
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,滑轮A是定滑轮,使用时,滑轮绕其圆心转动,相当于杠杆的支点,动力臂和阻力臂都等于其半径,可以看作等臂杠杆;定滑轮不省力,也不能省距离,但可以改变力的方向。
6. 在“寻找老物件”活动中,小明找到了如图所示耕地的一种农具:犁杖,其犁铲部分制作得很尖,这种设计是通过减小________方法来________对耕地的压强。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]犁杖,其犁铲部分制作得很尖,实际上是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使其更容易切入土壤,提高耕地效率。
7. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程-时间关系如图所示,则0~12s物体所受的拉力________12~24s物体所受的拉力;物体20s时的速度________8s时的速度(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1] 由图像可知,物体在0~12s和12~24s均做匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以0~12s物体所受的拉力等于12~24s物体所受的拉力
[2] 从图像上看,和物体以不同的速度做匀速直线运动,而通过的路程是6m,通过路程为2m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此过程中的速度大于的过程中的速度,则物体在20s时的平均速度小于在8s时的平均速度。
8. 小明在“我给父母做道菜”劳动实践中发现厨房有很多物理知识:“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点________”的原理(选填“升高”、“降低”或“不变”);洗菜盆下面的存水弯,是利用________原理防止异味。
【答案】 ①. 升高 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]液体的沸点与气压有关,气压增大时,沸点升高;气压减小时,沸点降低。高压锅密封性能好,锅内气压增大,水的沸点升高,这样就能在更高的温度下煮食物,从而更快煮熟食物。
[2]洗菜盆下面的存水弯,其结构符合连通器的特点,即上端开口、底部相连通。存水弯里的水可以形成一个 “水封”,阻止下水道里的异味通过管道反上来,利用的是连通器原理。
9. 一艘船从鸭绿江驶入渤海,这艘船受到的浮力__________(填变大,变小或不变),船身将__________一些。(填上浮或下沉)
【答案】 ①. 不变 ②. 上浮
【解析】
【详解】[1]船在江水和海水中都为漂浮状态,而物体漂浮时F浮=G物,所以船由鸭绿江驶入渤海后,船的重力不变,所以船受到的浮力不变。
[2]F浮=ρ液gV排,而江水的密度小于海水的密度,所以船由鸭绿江驶入渤海后,排开水的体积变小,则船身相对于水面将上浮。
10. 质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为1:3,则它们的密度之比为________;若将甲、乙都放入足够多的水中,静止时它们受到的浮力之比为2:5,则乙球静止时处于________(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)
【答案】 ①. 3:1 ②. 漂浮
【解析】
【详解】[1]质量相等的甲、乙两个实心球,它们的体积之比为1:3,由可知,它们的密度之比为3:1。
[2]若将甲、乙都放入足够多水中,静止时它们受到的浮力之比为2:5,假设两球都漂浮,因两球的质量相等,两球受到的重力相等,两球所受的浮力相等,都等于其重力,浮力比为1:1,与题设条件矛盾,故假设不成立;
假设两球都浸没,则浮力之比为
与题设条件矛盾,故假设不成立;
由上述分析可知,两球在水中静止时必然是一个漂浮、一个浸没。又因为 ,所以甲球浸没,乙球漂浮。
二、选择题(共26分。第11~16小题,每小题只有一个正确选项,每小题3分;第17、18小题为不定项选择,每小题有两个或两个以上正确选项,每小题4分,全部选择正确得4分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
11. 小明参加新余市马拉松4km健康跑项目,有关物理量估测合理的是( )
A. 他的配速约为2min/km
B. 他周围的大气压强约为100kPa
C. 他受到的空气浮力约为10N
D. 他受到的重力约为50N
【答案】B
【解析】
【详解】A.人类奔跑的极限速度远低于此(如百米冠军速度约 36km/h,但无法长时间维持),马拉松健康跑的合理配速通常在 5-8min/km,2min/km不合理。故A不符合题意;
B.一个标准大气压在1.0×105Pa左右,他周围的大气压强接近标准大气压,在1.0×105Pa左右,故B符合题意;
C.小明的质量约为m=50kg,人体的密度和水相当,为1×103kg/m3,由可得,小明的体积约为
人体浸没在空气中,根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=1.30kg/m3×10N/kg×0.05m3=0.65N
故C不符合题意;
D.小明的质量约为50kg,其受到的重力约为
故D不符合题意。
故选B。
12. 小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A. 光年是时间单位,常用光年来测量恒星的生命周期
B. 海绵容易被压缩说明分子间有间隙
C. 卢瑟福提出了原子的核式结构模型
D. “破镜难圆”是因为分子间存在斥力
【答案】C
【解析】
【详解】A.光年是光一年运动的距离,是距离单位,不是时间单位,故A错误;
B.海绵里面有气孔,被压缩时海绵里的空气跑出来,则海绵的体积变小了,海绵中的气孔用肉眼可以看见,而分子间的间隙不能用肉眼看见,因此不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,故C正确;
D.“破镜难圆”是因为破镜碎片间的距离没有达到分子相互作用的距离,不是因为分子间存在着排斥力,故D错误。
故选C。
13. 根据你对自行车(如图)的认识,下列说法错误的是( )
A. 自行车车轮转轴内的小滚珠是以滚动代替滑动减小摩擦力
B. 自行车踏板上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
C. 自行车的车把是轮轴,可以省力
D. 刹车控制器属于杠杆,可以省距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.自行车车轮转轴内的小滚珠将滑动摩擦转换成了滚动摩擦,是以滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.自行车踏板上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,故B正确,不符合题意;
C.自行车车把是轮轴,动力施加在轮上,可以省力,但是费距离,故C正确,不符合题意;
D.刹车控制器属于省力杠杆,省力但费距离,故D错误,符合题意。
故选D。
14. 毽子是“魔童”哪吒钟爱的玩具。如图,毽子被竖直踢到最高点后又竖直下落到水平地面上静止。下列有关说法正确的是( )
A. 毽子在最高点时所受的合力为零
B. 到达最高点,所有外力都消失,毽子将保持静止
C. 毽子在地面静止时,毽子受到地面的支持力和毽子的重力是一对相互作用力
D. 毽子在地面静止时,毽子受到地面的支持力和毽子对地面的压力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.毽子在最高点时只受重力作用,受到的合力方向竖直向下,故A错误;
B.由牛顿第一定律可知,当物体不受外力时将保持原有运动状态(静止或匀速直线运动),毽子到达最高点时瞬间静止,此时所有外力都消失,毽子将保持静止,故B正确;
C.毽子在地面静止时,受到的支持力和重力,同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故C错误;
D.毽子在地面静止时,毽子受到地面的支持力和毽子对地面的压力作用在不同的物体上,二者不是同一个力,压力的施力物体是毽子,支持力的施力物体是地面,因此这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
15. 潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”,危险异常。如图,某潜水艇从a处“掉深”到b处。关于此过程,下列说法正确的是( )
A. 受到浮力大小不变
B. 排开海水的重力变小
C. 排开海水的体积变小
D. 自救的关键在于立即调头向上
【答案】B
【解析】
【详解】根据阿基米德原理,潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,海水的密度变小,排开海水的体积等于潜水艇的体积且不变,所以浮力变小,排开海水的重力变小。潜水艇“掉深”是因为浮力变小,重力大于浮力导致急剧下降,自救关键是减小自身重力(如排出水舱中的水等),而不是立即调头向上,故ACD错误,B正确。
故选B。
16. 在课后服务物理实践课上,同学们进行了多项小制作,下列关于这些制作的描述正确的是( )
A. 甲图:小明制作简易水平仪放置于某桌面上时的情形,则该桌面左侧偏高
B. 乙图:小强制作喷雾器,a管水面上升是因为流速越大的位置压强越大
C. 丙图:小华把自制气压计从一楼带到五楼,玻璃管中水柱上升,说明大气压随高度升高而增大
D. 丁图:小红自制密度计越靠上的刻度,对应的值越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.简易水平仪是根据重力的方向竖直向下的原理制成的。若桌面某侧偏高,铅锤指向会偏向低处的一侧,图中情形说明左侧偏高,故A正确;
B.图乙所示,往b管中吹气,可以看到a管中的液面上升,原因是:往b管中吹气,吸管a上方空气的流速变大,压强减小,a管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以a管中的液体会上升,表明流速越大的位置压强越小,故B错误;
C.随高度升高,大气压减小,瓶内的气体把水柱向外推,所以自制气压计从一楼到五楼,管内水柱上升,故C错误;
D.自制密度计根据漂浮时,物体受到的浮力等于其重力,浮力相同时,液体密度越大,密度计排开液体的体积越小,密度计会上浮,则越靠下的刻度对应的值越大,故D错误。
故选A。
17. 如图所示,是同学们所画的几种示意图,其中错误的是( )
A. 甲图:乒乓球受到的浮力F浮
B. 乙图:物体对斜面的压力
C. 丙图:作用在门把手上动力F的力臂L
D. 丁图:用最小的力拉动车的滑轮组装方法
【答案】AB
【解析】
【详解】A.漂浮在水面上的物体,受到竖直向上的浮力,故A错误,符合题意;
B.物体对斜面的压力作用在斜面上,力的作用点应画在斜面上,故B错误,符合题意;
C.图中O为支点,动力F的力臂是指从支点O到力F作用线的距离,故C正确,不符合题意;
D.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,故D正确,不符合题意。
故选AB。
18. 如图所示,两个完全相同的烧杯甲、乙放在水平台上,分别装有密度不同的盐水a、b,将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中静止时,两杯盐水液面相平,则下列说法正确的是( )
A. 两杯盐水的密度关系ρa>ρb
B. 盐水对烧杯底部压强关系pa=pb
C. 取出小球后,甲、乙两烧杯对水平台的压强相等
D. 若将甲杯中的盐水倒入乙杯中一部分,则乙杯中小球静止时受到的浮力大小不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据物体的浮沉条件可知ρa>ρ球,ρb=ρ球,所以两杯盐水的密度关系ρa>ρb,故A正确;
B.两杯中液面相平,h相等,ρa>ρb,由公式p=ρgh可知,盐水对烧杯底部压强关系pa>pb,故B错误;
C.由图可知,甲、乙两烧杯中盐水的体积关系为Va>Vb,因ρa>ρb,则由m=ρV可知,盐水的质量ma>mb,则盐水的重力Ga>Gb;,因两个烧杯完全相同,重力G杯相等;当取出小球后两容器对水平台的压力等于液体和容器的重力之和,由于Ga+G杯>Gb+G杯
所以甲烧杯对水平台的压力大于乙烧杯对水平台的压力,烧杯底面积相等,根据可知,取出小球后,甲烧杯对水平台的压强大于乙烧杯对水平台的压强,故C错误;
D.由于ρa>ρb,所以若将甲杯中的盐水倒入乙杯中一部分,乙杯中盐水的密度会变大,根据F浮=ρ液gV排可知,V排不变时,小球静止时受到的浮力会变大,故D错误。
故选A。
三、计算题(共26分,第19题4分、第20题7分、第21题7分、第22题8分)
19. 小明一家五一到深圳游玩,他们先从家开车到高铁站,然后乘高铁列车到深圳。下表是某次列车经过吉安开往深圳的时刻表,根据列车时刻表回答以下问题:
站名
到达时间
开车时间
停留时间
里程
吉安西
10:22
10:24
2min
0
赣州西
11:13
11:18
5min
204km
深圳北
13:30
620km
(1)列车从吉安到深圳的时间是多少小时?
(2)列车从吉安到深圳全程平均速度是多少?
【答案】(1)3.1h
(2)200km/h
【解析】
【小问1详解】
列车从吉安西的开车时间为10:24,到达深圳北的时间为13:30。总时间 = 13:30 - 10:24 = 3h6min
将6min转换为h:
因此总时间为 3.1h。
【小问2详解】
平均速度公式,其中,总路程 ,总时间 。代入数据
因此,全程平均速度为 200km/h。
20. 工人利用滑轮组吊取重为620N的建筑材料,动滑轮重60N,建筑材料10s内被提升了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)工人所施加的拉力;
(3)若要使这个滑轮组达到省力的效果(工人所施加的拉力小于物体的重力),则所提物体的重力应该超过多少N?
【答案】(1)
(2)
(3)60N
【解析】
【小问1详解】
由图可知,提升动滑轮绳子段数,绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度
【小问2详解】
不计绳重和摩擦,工人所施加的拉力
【小问3详解】
当时,滑轮组即可省力,则
解得,所提物体的重力应该超过。
21. 物理老师有一个养生壶,如图放置在水平桌面上,壶内水的质量为1.8kg,水深10cm,底面积为,壶身和底座的总重力为6N,底座与桌面的接触面积为,求:
(1)水对壶底的压强;
(2)水对壶底的压力;
(3)底座对水平桌面的压强。
【答案】(1)1000Pa
(2)20N (3)960Pa
【解析】
【小问1详解】
水对壶底的压强
【小问2详解】
水对壶底的压力
【小问3详解】
水的重力为
则底座对水平桌面的压力
则底座对水平桌面的压强
22. 如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,质量为0.6kg,静止在装有足量水的容器中:(g取10N/kg)求:
(1)木块在水中所受浮力大小;
(2)木块浸在水中的体积;
(3)木块下表面受到水的压强;
(4)若容器底面积为,则放入木块后(水未溢出),水对容器底的压强增加了多少Pa?
【答案】(1)
6N (2)
600cm3 (3)
600Pa (4)
300
【解析】
【小问1详解】
木块漂浮,所受浮力等于木块重力,故
【小问2详解】
浮力等于排开水的重力,木块浸在水中的体积等于排开液体的体积
【小问3详解】
木块横截面积 S=10 cm×10 cm=100 cm²
水对木块下表面的压强
【小问4详解】
木块浸入后对水增加向下的压力为其浮力6 N
容器底面积 S = 200 cm² = 0.02 m²
水对容器底的压强增加量
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
23. 亲爱的同学,请你利用所学知识完成下列问题:
(1)弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的________(选填“长度”或“伸长量”)与所受拉力大小成正比;如图甲所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验,用力将长木板向右拉出的过程中,弹簧测力计________(选填“A”或“B”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小,实验中________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板;
(2)如图乙是某仪器的刻度表盘,该仪器是测量________的仪器,其读数为________kPa;
(3)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图丙所示。U形管与探头连接时,阀门K应处于________(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压U形管压强计探头的橡皮膜,U形管内两液面有________(选填“明显”或“不明显”)的高度差,说明装置不漏气。
【答案】(1) ①. 伸长量 ②. A ③. 不一定
(2) ①. 大气压 ②.
(3) ①. 打开 ②. 明显
【解析】
【小问1详解】
[1]弹簧的伸长量是受拉力后的长度与原长的差值,弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力大小成正比。
[2]用力将长木板向右拉出的过程中,木块处于静止状态,受到弹簧测力计A向左的拉力与木板对木块向右的滑动摩擦力二力平衡,大小相等,因此弹簧测力计A的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小,
[3]实验中不一定要匀速拉动长木板,只要拉动木板运动,木板与木块间相对运动,木板对木块的摩擦力即为滑动摩擦力。
【小问2详解】
[1][2]如图乙是某仪器的刻度表盘,由上面标注的单位可知,该仪器是测量大气压的仪器,其分度值为,其读数为。
【小问3详解】
[1]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,使U形管两侧形成连通器,以确保U形管内的水面相平。
[2]组装完成后,轻压U形管压强计探头的橡皮膜,U形管内两液面有明显的高度差,U形管内两液面上方有气压差,说明装置气密性良好,不漏气。
24. 下面是小明同学测量平均速度的实验报告,请你帮他补充完整。
【实验原理】________;
【实验器材】斜面,小车,金属挡板,停表;
【实验步骤】
(1)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(选填“大”或“小”);
(2)实验中停表每一小格代表0.5s,经计算AB段速度是________m/s;
(3)实验中,对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC,下列方法最好的是________;
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间tBC与路程sBC,计算得到vBC
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间tBC,再测量路程sBC,计算得到vBC
C.不测量,利用已有数据求得tBC=tAC-tAB,sBC=sAC-sAB,再计算得到vBC
(4)小明想测量全程、上半段、下半段的平均速度,下面方框设计记录数据的表格,则(a)处的内容是________;(b)处的内容是________;
路段
路程/cm
(b)
平均速度/(cm/s)
(a)
上半段
下半段
【交流】
如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 小 ③. 0.2 ④. C ⑤. 全程 ⑥. 时间/s ⑦. 偏大
【解析】
【详解】[1]根据公式,用刻度尺测出小车运动的路程,用停表测出小车运的时间 ,就可以计算出小车的平均速度。
[2]斜面的长度一定时,减小斜面的坡度会使物体运动的平均速度变小,运动时间变长,这样方便计时。
[3]由图可知,AB段的路程sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm
时间tAB=4×0.5s=2s
故AB段的速度为
[4] A.实验中,由于小车在经过B点时是运动的,静止释放不符合实际情况,故A不符合题意;
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,测量时间的起点很难确定,误差较大,故B不符合题意;
C.由于实验已经测量出了全程和上半程的路程sAC、sAB,时间tAC、tAB,则下半程的路程和时间可以直接计算,即sBC=sAC-sAB,tBC=tAC-tAB,再计算得到vBC,不用再重新测量,故C符合题意。
故选C。
[5]要测量全程、上半段、下半段的平均速度,所以实验过程中需记录全程的路程,故(a)处的内容是全程。
[6]要测量全程、上半段、下半段的平均速度,根据可知,除了测量路程还需要测量各个路程段的时间,单位用s,故(b)处的内容是时间/s。
[7]如果不小心让小车过了A点才开始计时,C点计时准确,会使AC段测量的时间偏小,根据可知,在AC段路程测量准确的情况下,所测AC段的平均速度会偏大。
25. 如图甲所示的杆秤是我国最古老的称量工具,映射出古代劳动人民的聪明才智,于是小明和小红通过实验探究杠杆平衡的条件。
【证据】
(1)如图乙所示,杠杆静止不动,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向________侧适当调节,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量________;
(2)多次实验后,记录的数据如下表所示;
实验序号
动力
动力臂
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
10
6.0
2.0
3.0
2
1.5
3.0
1.5
3.0
3
2.0
2.0
40
1.0
【解释】
(3)由上表数据可得杠杆平衡的条件是:________(用表中的字母表示);
(4)如图甲所示的杆秤有两个提纽,使用________(选填“提纽1”或“提纽2”)杆秤的量程更大一些。
【交流】
(5)通过以上实践,小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,她采用图丙装置进行实验。将一个密度均匀的圆盘放置在支架上,圆盘可绕O点自由转动,在C点挂4个钩码并用手使圆盘CG处于水平位置,分别在D、E、F、G、H点处挂6个钩码,松手后观察圆盘状态并记录在下列表格中。
实验序号
C点所挂钩码个数
右侧所挂钩码位置
右侧所挂钩码个数
圆盘状态
1
4
D
6
保持静止
2
4
E
6
保持静止
3
4
F
6
保持静止
4
4
G
6
不能保持静止
5
4
H
6
不能保持静止
①综合以上实验分析可知,小红的观点是________(选填“正确”或“错误”)的;
②1、2、3三次实验圆盘能保持静止,原因是支点到________的距离不变。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 力臂 ④. ⑤. 提纽1 ⑥. 错误 ⑦. 力的作用线
【解析】
【详解】[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态,故此时杠杆处于平衡状态。
[2]为了便于测量力臂,应该使杠杆在水平位置平衡;如图乙所示,杠杆左端下沉,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
[3]由表格中的数据
第一组:
第二组:
第三组:
总结得出杠杆平衡的条件是:
[4]杆秤利用了杠杆平衡原理,若物体的重力为G物,秤砣的重力为G砣,提纽到秤钩的距离为l1,且为G物的力臂,提纽到秤砣的距离为l2且为G砣的力臂,由杠杆的平衡条件可知满足关系G物l1=G砣×l2
由图可知,将秤砣置于最远处时,使用提纽1,则l1减小而l2增大,此时G物变大,即使用提纽1杆秤的量程更大。
[5]由表格可知,分别在D、E、F位置处挂6个钩码,此时的力臂都是OF,说明其他条件不变时,力到作用线的距离不变,杠杆保持平衡;分别在G、H点处挂6个钩码,此时的力臂为OG,杠杆不能保持平衡,说明其他条件不变时,支点到力的作用线的距离改变,会影响杠杆的平衡,小红的观点错误。
[6]1、2、3三次实验圆盘能保持静止,原因是支点到力的作用线的距离相等,即力臂。
26. 小明打完篮球后,给篮球进行了一次清洗。他发现篮球漂浮在池中水面上,用力往下按时,越来越费力,于是他进行探究影响浮力大小的因素的实验。
【证据】
小明先后按照图1所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)如图1实验步骤①→②→③的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明物体受到的浮力________(选填“变大”、“变小”或“不变”),该过程可以探究浮力的大小与________的关系;
(2)分析比较实验步骤①和________可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)利用实验步骤①③⑤可以得出结论:物体在液体中所受浮力大小与________有关;
(4)根据图1中数据可计算出:盐水密度为________kg/m3,(g取10N/kg)。
【交流】
(5)小明又做了如图2的实验,若满足关系式:________则验证了“阿基米德原理”;
(6)把物体换成木块,利用上述实验中的器材,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中步骤________(选填“A”“B”“C”或“D”)不需要弹簧测力计。
【答案】(1) ①. 变大 ②. 排开液体的体积 (2)③④ (3)液体的密度
(4)1.1×103 (5)F4-F2
(6)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]物体从位置①→②→③的过程中,物体进入水的体积增大,即排开水的体积变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,由可知,浮力变大,即浮力与排开液体的体积有关。
【小问2详解】
要探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同、深度不同,实验步骤①和③④符合题意。
【小问3详解】
比较实验步骤①③⑤知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据知,浮力不同,可得结论:浮力与液体的密度有关。
【小问4详解】
金属块在盐水中受到的浮力
金属块在水中浸没时,排开水的体积等于金属块的体积,则金属块体积
盐水的密度
【小问5详解】
“阿基米德原理”指的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力,称重法测量浮力为F浮=F1-F3
排开液体所受的重力为G排=F4-F2
若F1-F3=F4-F2,则阿基米德原理成立。
【小问6详解】
根据二力平衡可知漂浮在液面上的物体受到的浮力等于自身的重力,所以C步骤不需要在用到弹簧测力计。
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