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安徽省太湖县2024---2025学年度第二学期物理期末测试卷
一、填空题:本大题共10小题,共20分。
1. 如图所示,手拉弹簧会使弹簧伸长,这说明力可以使物体发生______,同时手也会感到疼痛,使手疼痛的力的施力物体是______。
【答案】 ①. 形变 ②. 弹簧
【解析】
【详解】[1][2]力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。手拉弹簧会使弹簧伸长,说明力可以使物体发生形变,手会感到疼痛,则弹簧给手施加了力,使手疼痛的力的施力物体是弹簧,这说明物体间力的作用是相互的。
2. 小明在水平地面上沿水平方向推木箱,但没推动,此时木箱所受推力 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;擦黑板时要用力按黑板擦是通过 ___________的方式增大摩擦力。
【答案】 ①. 等于 ②. 增大压力
【解析】
【分析】
【详解】[1]小明在水平地面上沿水平方向推木箱,但没推动,木箱处于静止状态,水平方向上受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等。
[2]擦黑板时要用力按黑板擦,是通过增大压力的方法增大摩擦力。
3. 飞机的机翼通常都做成上表面呈弧形凸起、下表面平直的形状,这是为了使飞机飞行时流过机翼上方的空气压强比流过机翼下方的空气压强________,从而获得向上的升力。
【答案】小
【解析】
【详解】由于机翼都做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大。机翼下方压强大于上方压强,机翼在压强差下产生向上的升力。
4. 如图甲所示装置测量摩擦力大小,弹簧测力计示数F与时间t关系图像如图乙所示,木块运动速度v与时间t关系如图丙所示,则内木块做______运动,受到摩擦力是______N;内木块做______运动,受到摩擦力是______N。(1、3两空选填“加速”、“匀速”或“减速”)
【答案】 ①. 加速 ②. 3 ③. 匀速 ④. 3
【解析】
【详解】[1][2][3][4]根据乙图知,内木块的速度越来越大,做加速运动,此时受力不平衡,拉力大于摩擦力;内木块速度不变,做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力与拉力大小相等,由丙图知,拉力为3N,则摩擦力为3N;因为滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,内的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,也是3N。
5. 如图甲所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学看到车厢中两球处于图乙的状态,此时汽车处于______运动状态(选填“加速”或“减速”),说说你判断的理由______。
【答案】 ① 减速 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]开始时,金属球、车厢以及氢气球都一同向右做匀速直线运动,它们具有相同的速度。当汽车的运动状态改变时,我们来分析金属球和氢气球的运动情况。因为金属球的质量比车厢内同体积的空气质量大,根据惯性的概念,质量越大惯性越大,而惯性是物体保持原有运动状态的性质,所以金属球的运动状态相对更不易改变。当汽车减速时,车厢速度减小,而金属球由于惯性要保持原来较大的速度,就会相对于车厢向前运动。对于氢气球,由于同体积空气的质量比氢气球的质量大,所以空气的惯性比氢气球大,空气的运动状态更不容易改变。当汽车减速时,车内空气由于惯性要保持原来的速度,就会相对车厢向前运动。而氢气球相对空气来说,质量小惯性小,更容易改变运动状态,氢气球由于惯性向前运动会撞到相对它更不容易改变运动状态的空气,由于力的作用是相互的,空气会给氢气球一个向后的力,从而将氢气球向后推开,使得氢气球相对车厢向后运动。从图乙中看到金属球向前,氢气球向后,符合汽车减速时它们的运动状态变化,所以此时汽车处于减速运动状态。
6. 我们观看不同的电视节目内容是通过电视机的遥控器更换频道来实现电视机频道的更换,这是因为电视机遥控器可以发出不同的_________(选填“红外线”或“紫外线”),来实现电视机的遥控,红外线和紫外线的传播速度与光在真空中的传播速度相同,即_________km/s。
【答案】 ①. 红外线 ②. 3.0×105
【解析】
【详解】[1]电视机的遥控器能发射一种红外线进行遥控。遥控器对着墙时,按下遥控器的按钮发射红外线,红外线经过墙的反射作用,来控制电视机。
[2]红外线和紫外线的传播速度与光在真空中传播速度为
7. 如图所示是一种新型鱼缸,在传统卧式底缸上增加一个负压缸,方便观赏。图乙是小西同学绘制的简要原理图,分析可知,该负压缸 ________(选填“属于”或“不属于”)连通器,负压缸中的液面比底缸中液面高是因为负压缸A处的气压 _______(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。
【答案】 ①. 不属于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]新型鱼缸的负压缸与外面的大气不相连通,不是上端开口、底部互相连通的容器,所以该鱼缸不属于连通器。
[2]缸上端的气压与内外液面高度差的压强之和等于大气压,故鱼缸上方气体压强小于大气压。
8. 举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠铃所做的功的功率分别为P1和P2,则 P1______P2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】>
【解析】
【详解】由题意知,两人举起杠铃的重力相同,其中身高较高的运动员举起杠铃的高度较大,即
由W=Gh可知,两人举起杠铃做的功的关系为
W1>W2
其中举起杠铃用的时间相同,由可知,两人所做功功率关系为
P1>P2
9. 如图所示,两个完全相同的小球,在同一高度以相同大小的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出,忽略空气阻力。两球拋出后上升到最高点时到地面的高度分别为h1和h2,机械能分别为W1和W2。则W1_________W2,h1_________h2(均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1]两个完全相同的小球,在同一高度处以相同大小的初速度抛出,抛出时它们的动能和重力势能相同,故两球抛出时的机械能相同,由于忽略空气阻力,因此整个抛出过程机械能守恒,故
W1=W2
[2]忽略空气阻力,沿竖直向上抛,动能全部转化为重力势能,斜向上抛,达到最高点时,物体还有速度,物体动能没有完全转化成重力势能,所以竖直向上运动到最高点的重力势能较大,高度较大,即
h1>h2
10. 探测车在采集月球表面月壤样本时的情景如图甲所示,机械臂可以简化为图乙中绕O点转动的杠杆,OB=4OA,该杠杆可以________(选填“省距离”或“费距离”);不计自身重力,当采集质量为0.5kg的月壤时,g取1.6N/kg,在A点至少需要施加________N的拉力。
【答案】 ①. 省距离 ②. 3.2
【解析】
【详解】[1]该杠杆的支点为O点,OA为动力臂,OB为阻力臂,因为
OB=4OA
则阻力臂大于动力臂,所以该杠杆为费力杠杆,则该杠杆可以省距离。
[2]月壤在月球上的重力
G=mg月=0.5kg×1.6N/kg=0.8N
根据杠杆平衡条件可得在A点至少需要施加的力
二、单选题:本大题共7小题,共14分。
11. 如图所示,小明将压强计金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是( )
A. 只将金属盒向下移动
B. 只将U形管内的液体换成密度更大的液体
C. 只将容器中水换成酒精
D. 只改变金属盒面的朝向
【答案】A
【解析】
【详解】A.只将金属盒向下移动,金属盒浸入液体的深度变大,受到的液体压强变大,压强计U形管两边液面的高度差变大,故A符合题意;
B.探头在水中深度不变,水对金属盒的压强不变;根据p=ρgh可知,把U形管内的液体换成密度更大的液体,因U形管中液体的密度变大,则h变小,故B不符合题意;
C.只将容器中水换成酒精,金属盒浸入液体的深度不变,液体密度变小,液体压强变小,压强计U形管两边液面的高度差变小,故C不符合题意;
D.只改变金属盒面的朝向,液体的深度不变,压强不变,压强计U形管两边液面的高度差不变,故D不符合题意。
故选A。
12. 下列叙述正确的是( )
A. 在水平面上水平方向用力推车,车处于静止,是因为推力小于摩擦力
B. 静止在斜坡上的汽车如果受到的力全部消失,汽车将加速下滑
C. 行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人受到惯性的作用
D. 当物体处于二力平衡状态,由于两个力的作用效果相互抵消,所以运动状态一定没有改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.用力推车,车处于静止,说明受到的是平衡力,此时,推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故A错误;
B.静止在斜坡上的汽车如果受到的力全部消失,根据牛顿第一定律,汽车将保持静止,故B错误;
C.行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人具有惯性,但不能说受到惯性的作用,故C错误;
D.当物体处于二力平衡状态时,其合力为零,由于两个力的作用效果相互抵消,所以运动状态一定没有改变,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,装满水的甲、乙两个相同水槽,放在水平桌面上。甲水槽内放一个质量较小的鸭子A,乙水槽内放一个质量较大的鸭子B,则下列说法正确的是( )
A. 鸭子A、B受到浮力大小相等
B. 甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小不相等
C. 甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
D. 鸭子A、B排出水的质量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于鸭子漂浮,浮力等于鸭子的重力,由于鸭子A的质量较小,重力小,受到的浮力也小,故A错误;
B.由于鸭子漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知
G物=F浮=G排
即鸭子的重力与溢出水的重力相等,则整个装置的重力是相同的,对桌面的压力也是相同的,由可知甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小相等,故B错误;
C.甲、乙两个完全相同的水槽装满了水,玩具鸭放入后水的深度h仍然相同,根据p=ρgh可知,水对水槽底的压强相等,故C正确;
D.由于鸭子漂浮,鸭子的重力与溢出水的重力相等,由于鸭子A的质量小于鸭子B的质量,根据G=mg知鸭子A的重力小于鸭子B的重力,所以鸭子A排开水的重力小于鸭子B排开水的重力,由G=mg知鸭子A排开水的质量小于鸭子B排开水的质量,故D错误。
故选C。
14. 如图所示,分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时,所用拉力分别为F1、F2、F3、F4,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则下列关系式正确的是( )
A. F1<F2<F3<F4 B. F1>F2>F3>F4
C. F4<F2<F1<F3 D. F4<F2=F3<F1
【答案】C
【解析】
【详解】若不计绳重、动滑轮重及摩擦,第一图,用F1的力提升重物时,用的是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不省力也不费力,故F1=G;第二图,不计摩擦和动滑轮重,用F2的力提升重物时,用的是动滑轮,根据动滑轮能够省一半的力,故;第三图,用F3的力提升重物时,用的是动滑轮,但是,F3作用在动滑轮的轮轴上,故即F3=2G;第四图,n=3,;故
F4<F2<F1<F3
故C正确,ABD错误。
故选C。
15. 学雷锋活动月,小明到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列事例与物理知识对应正确的是( )
A. 把面团压成面皮— —力可以改变物体的形状
B. 给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大
C. 抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性
D. 用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
【答案】A
【解析】
【详解】A.面团压成面皮,因受力发生形变,说明:力可以使物体发生形变,故A正确;
B.给木凳装上软垫坐起来史舒服,通过增大受力面积减小压强,故B错误;
C.一切物体都具有惯性,抖床单拍灰尘利用了灰尘具有惯性,故C错误;
D.用筷子夹饺子,可以省距离,但是费力,所以筷子是费力杠杆,故D错误。
故选A。
16. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】小球上升的过程中,速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度最小,动能最小且不为0,下落的过程中,速度越来越大,动能越来越大。所以动能是先减小,上升到最高点速度最小,动能最小,后又增大。故图①错误,图②正确。小球上升的过程中,高度越来越大,重力势能越来越大,当上升到最高点时,高度最高,重力势能最大,下落的过程中,高度越来越小,最后落地,重力势能越来越小,直到为零。所以重力势能是先增大,上升到最高点重力势能最大,后又减小,最后为零。故图③正确,由于此时不计空气阻力,所以机械能是守恒的,故机械能不变,图④正确。故ABC错误,D正确。
故选D
17. 某同学使用图中滑轮组探究问题,已知物重30N,下列说法中错误的是( )
A. 该滑轮组既可以省力,又可以改变拉力的方向
B. 若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦,要提起重物,拉力至少为10N
C. 若将重物提升3cm,则绳子自由端需要移动9cm
D. 实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于10N
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题可知,三段绳子直接与动滑轮相连,拉力F向上,说明拉力方向与重物被提升的方向相同,因此该滑轮组可以省力,但不能改变拉力的方向,故A错误,符合题意;
B.不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦时,拉力F与物重G的关系为,其中n=3,所以拉力
即要提起重物,拉力至少为10N,故B正确,不符合题意;
C.使用滑轮组时,绳子自由端移动的距离s与重物上升的高度h的关系为s=nh,将重物提升3cm,即h=3cm,n=3,所以绳子自由端需要移动的距离s=3×3cm=9cm
故C正确,不符合题意;
D.实验中,存在绳重、滑轮重以及滑轮与绳子之间的摩擦,这些都会导致拉力增大,因此匀速提升物体时,所用拉力会大于不考虑这些因素时的10N,故D正确,不符合题意。
故选A。
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18. 小鲍同学利用标有最大刻度值5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞颈部,使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右拉注射器,如图所示。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数为10N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和___________ ;
(2)根据实验数据计算出大气压强是___________ Pa;
(3)小鲍发现,大气压测量值小于真实值,可能的原因是___________ 。
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 0.8×105 ③. 橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中需要测出大气对活塞的压力与活塞的底面积。利用弹簧测力计可以测出压力,而活塞的底面积需要通过计算求得,具体方法为根据注射器的容积V与有刻度部分的长度,求得活塞的面积大小,注射器的容积已知,所以我们还需要有刻度尺来测量注射器有刻度部分的长度。
(2)[2]由图可知注射器的容积为,注射器有刻度部分的长度为,则注射器活塞的底面积
弹簧测力计的示数为10N,则根据二力平衡知识可知,大气对活塞的压力为10N,由此可得,活塞所受的大气压强
(3)[3]橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,则这些残余气体会对活塞有压力作用,抵消一部分大气压,使得活塞更容易被拉动,即测得的拉力压力将变小,导致测出的大气压也变小。
19. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是________;
A.力可以改变弹簧的形状
B.力可以改变弹簧的运动方向
C.力可以改变弹簧的运动快慢
(2)利用图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,条件是:________;
(3)甲图中木块受到的滑动摩擦力大小为_________N;
(4)比较甲、乙两次实验,可以研究滑动摩擦力的大小与_________的关系;
(5)北方城市常常在下大雪后将煤渣均匀地铺在地面上来增大摩擦,这是应用__________两次实验得出的结论。
【答案】 ①. A ②. 用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动 ③. 1.8 ④. 压力 ⑤. 甲、丙
【解析】
【详解】(1)[1]力可以改变物体的形状,在拉力的作用下弹簧形状发生变化,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)[2]要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,摩擦力等于拉力。
(3)[3]由图甲可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为1.8N,故甲图中木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N。
(4)[4]甲、乙两次实验中接触面粗糙程度相同,而压力不同,乙中压力大,测力计示数将变大,故此实验可研究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(5)[5]北方城市常常在下大雪后将煤渣均匀的铺在地面上来增大摩擦,是在压力不变的情况下,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,甲、丙实验压力相同,接触面的粗糙程度不同,滑动摩擦力不同,故可通过甲、丙得出结论。
20. 小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1:小成用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里,之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上,重物静止时,发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线平行,如图1所示。
实验2:小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)
(1)乒乓球受到的浮力_________(选填“大于”“等于”或“小于”)重力,浮力的方向是_________;
(2)在使用弹簧测力计测量力前,要将它的指针调节在_________位置;
(3)图2中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6,用测得的示数写出石块浸没在水中时受到的浮力F浮=_________;
(4)小成发现F1-F3>F4-F2,由此得出浸入水中物体所受浮力大于物体排开水的重力,这一结论是_________的,原因是_________;
(5)小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图2丙所示,发现F5>F3,说明物体受到的浮力大小与_________有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,他这样做的目的是_________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】 ①. 大于 ②. 竖直向上 ③. 0刻度 ④. F1-F3 ⑤. 错误 ⑥. 溢水杯中没有装满水 ⑦. 液体的密度 ⑧. 寻找普遍规律
【解析】
【详解】(1)[1][2]用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里,乒乓球受重力、向下的拉力和浮力而平衡,说明乒乓球受到的浮力大于重力,根据细线的方向总是和重垂线平行知,浮力的方向是竖直向上。
(2)[3]在使用弹簧测力计测量力前要调零,即将它的指针调节在0刻度位置。
(3)[4]根据称重法测量浮力知
F浮=G-F
簧测力计的示数F1测量的是物体的重力,石块浸没在水中时拉力是F3;故石块浸没在水中时受到的浮力
F浮=F1-F3
(4)[5][6]根据阿基米德原理,浸入水中的物体所受浮力等于排开水的重力,故结论是错误的,实验中
F1-F3>F4-F2
此时是浸入水中的物体所受浮力大于溢出水的重力,只有当溢水杯装满水时,溢出水的重力才等于排开水的重力,形成错误的原因是溢水杯中没有装满水。
(5)[7][8]小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图2丙所示,发现F5>F3,两种液体的密度不同,浮力不同,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,他这样做的目的是排除偶然性,寻找普遍规律。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 为进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。某单位设计了某款智能机器人,质量为30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压强;
(2)求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度;
(3)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功。
【答案】(1)2×104Pa
(2)7.2m,1.12m/s
(3)108J
【解析】
【小问1详解】
机器人的重力
机器人对地面的压力
对地面产生的压强
【小问2详解】
由图乙可知,机器人做匀速直线运动,速度为,智能机器人在内行走的距离
由图乙可知,6~10s机器人做匀速直线运动,速度为,智能机器人在6~10s内行走的距离
则机器人在内的平均速度
【小问3详解】
在内,智能机器人受到的水平阻力
机器人匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,则牵引力
此段时间内智能机器人牵引力做的功为
22. 当杠杆平衡受到的动力或阻力不止一个时,每个动力乘以各自的动力臂之和等于每个阻力乘以各自的阻力臂之和,(F1L1+F1L1+⋯=F2L2+F2L2+⋯)。如图所示,将质量为6kg,边长为0.1m的正方体合金块,用细线挂在质量分布均匀的细杠杆A点处,在B点施加与杠杆垂直的力F1时,杠杆在水平位置平衡,其中OB=3OA,杠杆的质量为2kg。求:
(1)合金块的重力;
(2)拉力F1的大小。
【答案】(1)60N (2)30N
【解析】
【小问1详解】
合金块的重力
【小问2详解】
杠杆的重力
杠杆的重心在中点,重力的力臂为 ,根据杠杆平衡条件则有
则拉力F1的大小为
23. 如图甲所示,水平桌面上放置底面积为50cm2,质量为800g的薄壁容器,容器内装有20cm深的某种液体。弹簧测力计下悬挂一边长为10cm的正方体物块,从液面缓慢浸入液体过程中弹簧测力计示数F与物块浸入液体中深度h的关系图像如图乙所示。(容器的厚度忽略不计,容器内的液体没有溢出)求:
(1)物块的密度;
(2)液体的密度;
(3)物块浸没后且没与容器底部接触,容器对水平桌面的压强。
【答案】(1)1.2×103kg/m3;(2)0.8×103kg/m3;(3)4.8×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)由图像知,当h=0时(即物体还没有浸入液体中),测力计的示数,由二力平衡条件可得,物块的重力为
由
可知,物块的密度为
(2)当浸入深度时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,物块完全浸没在液体中,且此时测力计的示数;则物块浸没时受到的浮力为
由得,液体的密度为
(3)圆柱形容器的底面积为,最初液体的深度为20cm,则液体的质量为
液体的重力为
容器的重力为
物块浸没后且没与容器底部接触,液体对物块的浮力为8N,由力作用的相互性可知,物块对液体的压力为
将物块、圆柱形容器、液体看做一个整体,则其对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
答:(1)物块的密度为.2×103kg/m3;
(2)液体的密度为0.8×103kg/m3;;
(3)物块浸没后且没与容器底部接触,容器对水平桌面压强为4.8×103Pa。
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安徽省太湖县2024---2025学年度第二学期物理期末测试卷
一、填空题:本大题共10小题,共20分。
1. 如图所示,手拉弹簧会使弹簧伸长,这说明力可以使物体发生______,同时手也会感到疼痛,使手疼痛的力的施力物体是______。
2. 小明在水平地面上沿水平方向推木箱,但没推动,此时木箱所受推力 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)摩擦力;擦黑板时要用力按黑板擦是通过 ___________的方式增大摩擦力。
3. 飞机的机翼通常都做成上表面呈弧形凸起、下表面平直的形状,这是为了使飞机飞行时流过机翼上方的空气压强比流过机翼下方的空气压强________,从而获得向上的升力。
4. 如图甲所示装置测量摩擦力大小,弹簧测力计示数F与时间t关系图像如图乙所示,木块运动速度v与时间t关系如图丙所示,则内木块做______运动,受到摩擦力是______N;内木块做______运动,受到摩擦力是______N。(1、3两空选填“加速”、“匀速”或“减速”)
5. 如图甲所示,A是用绳拴在车厢底部上的氢气球(ρ氢气<ρ空气),B是用绳挂在车厢顶的金属球,开始时它们和车厢一起向右做匀速直线运动,若汽车突然改变自己的运动状态,某同学看到车厢中两球处于图乙的状态,此时汽车处于______运动状态(选填“加速”或“减速”),说说你判断的理由______。
6. 我们观看不同的电视节目内容是通过电视机的遥控器更换频道来实现电视机频道的更换,这是因为电视机遥控器可以发出不同的_________(选填“红外线”或“紫外线”),来实现电视机的遥控,红外线和紫外线的传播速度与光在真空中的传播速度相同,即_________km/s。
7. 如图所示是一种新型鱼缸,在传统卧式底缸上增加一个负压缸,方便观赏。图乙是小西同学绘制的简要原理图,分析可知,该负压缸 ________(选填“属于”或“不属于”)连通器,负压缸中的液面比底缸中液面高是因为负压缸A处的气压 _______(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。
8. 举重是我国优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠铃所做的功的功率分别为P1和P2,则 P1______P2(选填“>”“<”或“=”)。
9. 如图所示,两个完全相同的小球,在同一高度以相同大小的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出,忽略空气阻力。两球拋出后上升到最高点时到地面的高度分别为h1和h2,机械能分别为W1和W2。则W1_________W2,h1_________h2(均选填“>”、“=”或“<”)。
10. 探测车在采集月球表面月壤样本时的情景如图甲所示,机械臂可以简化为图乙中绕O点转动的杠杆,OB=4OA,该杠杆可以________(选填“省距离”或“费距离”);不计自身重力,当采集质量为0.5kg的月壤时,g取1.6N/kg,在A点至少需要施加________N的拉力。
二、单选题:本大题共7小题,共14分。
11. 如图所示,小明将压强计的金属盒放入水中某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h。下列操作能够使高度差h增大的是( )
A. 只将金属盒向下移动
B. 只将U形管内的液体换成密度更大的液体
C. 只将容器中水换成酒精
D. 只改变金属盒面朝向
12. 下列叙述正确的是( )
A. 在水平面上水平方向用力推车,车处于静止,是因为推力小于摩擦力
B. 静止在斜坡上的汽车如果受到的力全部消失,汽车将加速下滑
C. 行驶中的公交车刹车时,站立的乘客身体会前倾,是由于人受到惯性的作用
D. 当物体处于二力平衡状态,由于两个力的作用效果相互抵消,所以运动状态一定没有改变
13. 如图所示,装满水的甲、乙两个相同水槽,放在水平桌面上。甲水槽内放一个质量较小的鸭子A,乙水槽内放一个质量较大的鸭子B,则下列说法正确的是( )
A. 鸭子A、B受到浮力大小相等
B. 甲、乙两水槽对水平桌面的压强大小不相等
C. 甲、乙两水槽底部受到水的压强大小相等
D. 鸭子A、B排出水质量相等
14. 如图所示,分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时,所用拉力分别为F1、F2、F3、F4,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则下列关系式正确的是( )
A. F1<F2<F3<F4 B. F1>F2>F3>F4
C. F4<F2<F1<F3 D. F4<F2=F3<F1
15. 学雷锋活动月,小明到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列事例与物理知识对应正确的是( )
A. 把面团压成面皮— —力可以改变物体的形状
B. 给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大
C. 抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性
D. 用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
16. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( )
A ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④
17. 某同学使用图中滑轮组探究问题,已知物重30N,下列说法中错误的是( )
A. 该滑轮组既可以省力,又可以改变拉力的方向
B. 若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦,要提起重物,拉力至少为10N
C. 若将重物提升3cm,则绳子自由端需要移动9cm
D. 实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于10N
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18. 小鲍同学利用标有最大刻度值5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞颈部,使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右拉注射器,如图所示。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数为10N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和___________ ;
(2)根据实验数据计算出大气压强是___________ Pa;
(3)小鲍发现,大气压测量值小于真实值,可能的原因是___________ 。
19. 如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小,利用的是________;
A.力可以改变弹簧的形状
B.力可以改变弹簧的运动方向
C.力可以改变弹簧的运动快慢
(2)利用图所示的实验,可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小,条件是:________;
(3)甲图中木块受到的滑动摩擦力大小为_________N;
(4)比较甲、乙两次实验,可以研究滑动摩擦力的大小与_________的关系;
(5)北方城市常常在下大雪后将煤渣均匀地铺在地面上来增大摩擦,这是应用__________两次实验得出的结论。
20. 小成同学根据已学知识设计了如下两个实验。
实验1:小成用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里,之后他又用另一根细线拴住一个重物挂在容器侧壁上,重物静止时,发现拴乒乓球的细线与挂重物的细线平行,如图1所示。
实验2:小成还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图2所示的实验。(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)
(1)乒乓球受到的浮力_________(选填“大于”“等于”或“小于”)重力,浮力的方向是_________;
(2)在使用弹簧测力计测量力前,要将它指针调节在_________位置;
(3)图2中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6,用测得的示数写出石块浸没在水中时受到的浮力F浮=_________;
(4)小成发现F1-F3>F4-F2,由此得出浸入水中的物体所受浮力大于物体排开水的重力,这一结论是_________的,原因是_________;
(5)小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图2丙所示,发现F5>F3,说明物体受到的浮力大小与_________有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,他这样做的目的是_________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 为进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。某单位设计了某款智能机器人,质量为30kg,底部轮与地面接触总面积为150cm2,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求智能机器人静止在水平地面上时对地面产生的压强;
(2)求智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度;
(3)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人牵引力做功。
22. 当杠杆平衡受到的动力或阻力不止一个时,每个动力乘以各自的动力臂之和等于每个阻力乘以各自的阻力臂之和,(F1L1+F1L1+⋯=F2L2+F2L2+⋯)。如图所示,将质量为6kg,边长为0.1m的正方体合金块,用细线挂在质量分布均匀的细杠杆A点处,在B点施加与杠杆垂直的力F1时,杠杆在水平位置平衡,其中OB=3OA,杠杆的质量为2kg。求:
(1)合金块的重力;
(2)拉力F1的大小。
23. 如图甲所示,水平桌面上放置底面积为50cm2,质量为800g的薄壁容器,容器内装有20cm深的某种液体。弹簧测力计下悬挂一边长为10cm的正方体物块,从液面缓慢浸入液体过程中弹簧测力计示数F与物块浸入液体中深度h的关系图像如图乙所示。(容器的厚度忽略不计,容器内的液体没有溢出)求:
(1)物块的密度;
(2)液体的密度;
(3)物块浸没后且没与容器底部接触,容器对水平桌面的压强。
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