内容正文:
第二学期期末学情抽测
初三物理
注意事项:
1、答卷前,请考生仔细阅读答题纸上的注意事项,并务必按照相关要求作答。
2、考试结束后,监考人员只收答题纸。满分100分,考试时间60分钟。
一、选择题(每题3分,共45分。以下每题各只有一个正确答案,选对得3分,多选、错选均不得分。请把正确答案的序号填在答题纸相应的答题栏内)
1. 下列情况中人对物体做功大约是1J的是( )
A. 托着两个鸡蛋竖直举高1m
B. 用1N竖直向上的力端着盘子水平移动1m
C. 用20N的水平推力推着购物车水平移动0.5m
D. 提着5kg的大米从一楼走到三楼
2. 如图所示,以下四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 园艺剪刀 B. 筷子
C. 核桃夹 D. 瓶盖起子
3. 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A. 收纳箱底部装有轮子 B. 给自行车车轴加润滑油
C. 游乐场的滑梯表面很光滑 D. 鞋底有凹凸不平的花纹
4. 在日常生活中,与物理相关现象随处可见,下列现象解释正确的是( )
A. 高速路上行驶的汽车刹车后很难停下来,说明速度越大,物体的惯性越大
B. 用水平推力推课桌没有推动,说明推力小于课桌受到的摩擦力
C. 鸡蛋碰到碗边上,鸡蛋破了,说明碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
D. 用力拉弹簧时,弹簧形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状
5. 《物原》记载:“史佚始作辘轳。”人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将水桶从井中提出。下列说法正确是( )
A. 该装置能够省力
B. 取水时克服水重和桶重做的功是有用功
C. 使用更轻的桶不能提高机械效率
D. 该装置能够省功
6. 我们身边看似“轻小”的空气,其实蕴含着大大的力量,它能帮助我们完成很多事情,以下实例与大气压无关的是( )
A 用吸管喝饮料
B. 医生用注射器把药水推入病人体内
C. 抽水机把水从低处抽到高处
D. 吸盘式挂衣钩吸在平整的墙壁上
7. 如图所示,三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为、、,则最小的力是( )
A. B. C. D. 无法确定
8. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是( )
A. B.
C. D.
9. 物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究,下列物体不是斜面的是( )
A. 盘山公路 B. 高架桥的引桥 C. 旗杆顶的轮子 D. 螺丝钉
10. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A. 石头受到的浮力更大些
B. 西红柿受到的浮力更大些
C. 石头和西红柿受到的浮力一样大
D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
11. 用如图所示的滑轮组将重90N的物体在10s内匀速提升0.5m,已知拉力F为50N,不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中( )
①有用功是450J
②拉力的功率是75W
③该滑轮组的机械效率是60%
④动滑轮的重是60N
A. 只有①②正确 B. 只有①③正确 C. 只有③④正确 D. 只有②④正确
12. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法中( )
①实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
②小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大
③由甲、乙两图可知,小车动能的大小与速度有关
④由甲、丙两图可知,小车动能的大小与质量有关
A. 只有①④正确 B. 只有②④正确 C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
13. 完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知F1大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,A受到五个力的作用
③乙图中,推力F2的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②③正确 D. 只有②④正确
14. 关于下列四幅图的说法中( )
①如图甲,当倾斜玻璃管时,水银柱的高度将变大
②如图乙,将该气压计从山脚下带到山顶上,竖管内的液柱会上升
③如图丙,孔明灯上升时,其内部空气密度大于外界空气密度
④如图丁,竖管中的液柱上升是因为流速大的地方压强小
A. 只有①②正确 B. 只有②④正确 C. 只有③④正确 D. 只有①④正确
15. 水平桌面上放有底面积、质量均相同的甲、乙两容器,容器内装有质量相同的不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两种液体中,小球静止时的状态如图所示。甲、乙两容器中的液体密度分别为和;甲、乙两容器中小球受到的浮力分别为F1和F2;甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为p1和p2;甲、乙两容器对桌面的压力分别为F'1和F'2。下列判断正确的是( )
①> ②p1>p2 ③F1=F2 ④F'1<F'2
A. 只有①②③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③④正确 D. 只有①②正确
二、填空题(每空2分,共8分)
16. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A(不计空气阻力),已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,则F1______F2(选填“>”“=”或“<”)。
17. 现代农业已经进入信息化和数字化时代。如图,水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药,在此过程中,它具有的动能__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18. 如图所示,重50N的物体A在拉力F=6N的作用下以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为73%,则物体受到的摩擦力为__________N;拉力F做功的功率为__________W。(不计绳重和滑轮重)。
三、作图题(每题2分,共4分)
19. 图甲是自行车的刹车手闸,其中ABO部分可视为杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力。请在图乙中画出:
(1)刹车时,手作用在A点的最小压力F1;
(2)阻力F2的力臂。
20. 一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态。请画出图中小球所受各力的示意图(小球的重心已标出)。
四、实验题(21题4分,22题10分,23题6分,共20分)
21. 在探究“二力平衡条件”的实验时,小明和小亮分别采用图甲和图乙实验装置进行实验,你认为________(选填“甲”或“乙”)实验装置较好些,这样做的好处是为了减小__________对实验的影响。
22. 如图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的一是消除杠杆自重对实验的影响,二是便于________________;
(2)某同学初步设计了如下表所示的实验及数据收集方案,该实验设计有一定的特殊性,不利于找到普遍规律。请你指出本实验方案的特殊之处:________________;
实验序号
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
2
2
2
3
1
1
(3)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________(填序号)。
A. 使测量数据更准确
B. 多次测量取平均值减小误差
C. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
23. 小明按照教材中“做中学”的要求制作简易密度计。
(1)他取来一根粗细均匀的吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能__________在液体中。
(2)他将吸管放入水中,如图甲所示,接下来他用笔在吸管与水面接触处做标记,标记处的密度值为1g/cm3,量出该处到吸管底部的距离H=12cm。
(3)再将吸管放到另一液体中,如图乙所示,液面下方的深度h=10cm,则液=______kg/m3。
(4)他发现自制密度计相邻刻度线之间的距离太小,导致测量误差较大,为此其他同学提出如下改进方案,其中可行的是______(填序号)。
A.换大的容器盛放液体 B.换更粗的吸管 C.适当增加密度计配重
五、综合题(24题11分,25题12分,共23分。计算题解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24. 泰安的岱庙始建于秦汉时期,距今约有2200年的历史,是泰安现存规模最大的古建筑群,堪称泰山历史文化的缩影,具有重要的历史、艺术、科学价值。为更好的保护这一历史文化遗产,文保部门需要定期对岱庙进行修缮,请结合已学过的知识思考回答以下问题。
(1)维修工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否倾斜,如图甲,这是利用了重力方向总是__________的。在进行房间内部修缮时,工人师傅将一根装满水的透明塑料软管的两端贴在墙面的不同地方,然后按照水面位置做出标记,这两点就在同一等高线上,如图乙所示,这是利用了__________原理;
(2)维修工人用砖块对岱庙古城墙进行修缮。砌墙时砖块有平放、侧放、竖放三种方法,如图丙所示。若一块重60N的长方体砖块的长、宽、高分别为0.2m、0.1m和0.05m,将它如图三种情况下放在水平地面上,求砖块静止时对地面的最大压强;(写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
(3)修缮时若需要向高处运送较重的材料则需要借助塔式起重机完成,其简易示意图如图丁所示。为保持平衡,塔式起重机的起重臂越长,配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”);
(4)某次使用时将重为N的建材由地面沿竖直方向匀速提升20m,再沿水平方向移动30m,求此过程克服重力做的功。(写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
25. 泰安天平湖公园建造步行栈道时,需将均匀柱状石料移入水中。如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从平静的湖面上方以0.5m/s的恒定速度下降,图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。,g取10N/kg,求:
(1)石料浸没时所受浮力的大小;
(2)石料的密度;
(3)第4s时石料下表面受到水的压强。
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第二学期期末学情抽测
初三物理
注意事项:
1、答卷前,请考生仔细阅读答题纸上的注意事项,并务必按照相关要求作答。
2、考试结束后,监考人员只收答题纸。满分100分,考试时间60分钟。
一、选择题(每题3分,共45分。以下每题各只有一个正确答案,选对得3分,多选、错选均不得分。请把正确答案的序号填在答题纸相应的答题栏内)
1. 下列情况中人对物体做功大约是1J的是( )
A. 托着两个鸡蛋竖直举高1m
B. 用1N竖直向上的力端着盘子水平移动1m
C. 用20N的水平推力推着购物车水平移动0.5m
D. 提着5kg的大米从一楼走到三楼
【答案】A
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的重力约为 1N ,托着两个鸡蛋竖直举高 1m ,根据 W=Fs ,人对鸡蛋做功 W=1N×1m=1J ,故A符合题意;
B.用 1N 竖直向上的力端着盘子水平移动 1m ,力的方向竖直向上,移动的距离在水平方向,在力的方向上没有移动距离,人对盘子不做功,故B不符合题意;
C.用 20N 的水平推力推着购物车水平移动 0.5m ,人对购物车做功 W=20N×0.5m=10J ,故C不符合题意;
D.大米的重力 G=mg=5kg×10N/kg=50N ,一楼到三楼的高度约为 6m ,提着大米上楼做功 W=Gh=50N×6m=300J ,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,以下四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 园艺剪刀 B. 筷子
C. 核桃夹 D. 瓶盖起子
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用园艺剪刀时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.在使用核桃夹子的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.在使用瓶盖起子的过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列常见现象中,为了增大摩擦的是( )
A. 收纳箱底部装有轮子 B. 给自行车车轴加润滑油
C. 游乐场的滑梯表面很光滑 D. 鞋底有凹凸不平的花纹
【答案】D
【解析】
【详解】A.收纳箱底部装有轮子,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦小很多,这样做是为了减小摩擦,故A不符合题意;
B.给自行车车轴加润滑油,是使接触面分离,从而减小车轴与其他部件之间的摩擦力,故B不符合题意;
C.游乐场的滑梯表面很光滑,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,使人更容易下滑,故C不符合题意;
D.鞋底有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,使人走路时更不容易滑倒,故D符合题意。
故选D。
4. 在日常生活中,与物理相关的现象随处可见,下列现象解释正确的是( )
A. 高速路上行驶的汽车刹车后很难停下来,说明速度越大,物体的惯性越大
B. 用水平推力推课桌没有推动,说明推力小于课桌受到的摩擦力
C. 鸡蛋碰到碗边上,鸡蛋破了,说明碗对鸡蛋的力大于鸡蛋对碗的力
D. 用力拉弹簧时,弹簧的形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体的一种固有属性,其大小只与物体的质量有关,与物体的速度无关。高速路上行驶的汽车刹车后很难停下来,是因为汽车具有较大的动能,而不是因为速度大,惯性大,故 A 错误;
B.用水平推力推课桌没有推动,此时课桌处于静止状态,即处于平衡状态,受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C.鸡蛋碰到碗边上,鸡蛋破了,碗对鸡蛋的力和鸡蛋对碗的力是一对相互作用力,它们大小相等,故C错误;
D.力的作用效果有两个:一是改变物体的运动状态,二是改变物体的形状。用力拉弹簧时,弹簧的形状发生了变化,能说明力可以改变物体的形状,故D正确。
故选 D。
5. 《物原》记载:“史佚始作辘轳。”人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将水桶从井中提出。下列说法正确的是( )
A. 该装置能够省力
B. 取水时克服水重和桶重做的功是有用功
C. 使用更轻的桶不能提高机械效率
D. 该装置能够省功
【答案】A
【解析】
【详解】A.辘轳是轮轴的一种,轮轴的实质是可以连续转动的杠杆,当动力作用在轮上时可以省力,人们转动摇把(轮)来带动轴筒转动提水,动力作用在轮上,所以该装置能够省力,故A正确;
B.取水时,我们的目的是把水提上来,克服水重所做的功是有用功,而克服桶重做的功是我们不需要但又不得不做的额外功,故B错误;
C.使用更轻的桶,有用功不变,额外功减小,根据
可知,总功减小,由可知,机械效率会提高,故C错误;
D.根据功的原理,使用任何机械都不省功,所以该装置不能省功,故D错误。
故选A。
6. 我们身边看似“轻小”的空气,其实蕴含着大大的力量,它能帮助我们完成很多事情,以下实例与大气压无关的是( )
A. 用吸管喝饮料
B. 医生用注射器把药水推入病人体内
C. 抽水机把水从低处抽到高处
D. 吸盘式挂衣钩吸在平整的墙壁上
【答案】B
【解析】
【详解】A.用吸管喝饮料时,当我们吸气,吸管内空气被吸出,使得吸管内的气压小于外界大气压。在外界大气压的作用下,饮料就会被压入口腔内,这利用了大气压,故A不符合题意;
B.医生用注射器把药水推入病人体内,是医生通过外力推动针筒活塞,将药液推入病人肌肉中,这个过程没有利用大气压,而是依靠外力作用,故B符合题意;
C.抽水机把水从低处抽到高处,是通过活塞上移或叶轮转动,使抽水机内水面上方的气压减小。在外界大气压的作用下,水就被压上来了,这利用了大气压,故C不符合题意;
D.把带吸盘的挂衣钩按在光滑墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,这样能把吸盘内的空气挤出,此时吸盘内气压变小,外界大气压就会把吸盘紧紧压在墙壁上,这是利用了大气压,故D不符合题意。
故选 B。
7. 如图所示,三个理想滑轮拉同一物体在同一水平面做匀速直线运动,所用拉力分别为、、,则最小的力是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向,其拉力等于物体与地面的摩擦力,即F1=f。动滑轮可以省一半的力,当动滑轮正常使用时,拉力F2=f。当动滑轮的动力作用在轴上时,此时费力,拉力F3=2f。则F2最省力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
8. 如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明右边液体压强大,而左边的液面高度等于右边液面的高度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度小于右侧液体密度,左侧液体是清水,右侧液体是浓盐水,故A不符合题意;
B.由图可知,橡皮膜没有凸起,说明左、右两边液体压强相等,而左边的液面高度低于右边液面的高度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度一定比右侧液体的密度大,左侧液体是浓盐水,右侧液体是清水,故B不符合题意;
C.由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明左边液体压强小,而左边的液面高度大于右边液面的高度,所以根据p=ρgh可知,左侧液体的密度小于右侧液体密度,左侧液体是清水,右侧液体是浓盐水,故C不符合题意;
D.由图可知,橡皮膜向左边凸起,说明左边液体压强小,而左边的液面高度低于右边液面的高度,所以无法根据p=ρgh可知判断左右两侧液体的密度大小关系,故D符合题意。
故选D。
9. 物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究,下列物体不是斜面的是( )
A. 盘山公路 B. 高架桥的引桥 C. 旗杆顶的轮子 D. 螺丝钉
【答案】C
【解析】
【详解】A.盘山公路是在山坡上修建的曲折道路,其本质是一个较长的斜面,通过延长路程来省力,故A 不符合题意;
B.高架桥的引桥是连接高架桥和地面的倾斜道路,属于斜面,方便车辆上下高架桥,故B 不符合题意;
C.旗杆顶的轮子是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向,它不是斜面,故C 符合题意;
D.螺丝钉上的螺纹展开后相当于一个斜面,螺丝刀拧动螺丝钉时,相当于沿斜面提升物体,能省力,故D 不符合题意。
故选 C。
10. 把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较( )
A. 石头受到的浮力更大些
B. 西红柿受到的浮力更大些
C. 石头和西红柿受到的浮力一样大
D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
【答案】A
【解析】
【详解】把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,西红柿排开的水的体积小于石头排开的水的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,石头受到的浮力大。
故选A。
11. 用如图所示滑轮组将重90N的物体在10s内匀速提升0.5m,已知拉力F为50N,不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中( )
①有用功是450J
②拉力的功率是75W
③该滑轮组的机械效率是60%
④动滑轮的重是60N
A. 只有①②正确 B. 只有①③正确 C. 只有③④正确 D. 只有②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①有用功是,故①错误;
②由图可知,提升动滑轮绳子段数为3段,滑轮组省力费距离,拉力移动的距离
拉力的功是
拉力功率是,故②错误;
③该滑轮组的机械效率是,故③正确;
④由于不计绳重及摩擦,由
可知,动滑轮的重是,故④正确;
综上所述,只有③④正确,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让小车从斜面上由静止滑下,撞击放在水平面上的木块,小车推动木块滑行一段距离后停止,实验过程如图所示。下列说法中( )
①实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小
②小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能,机械能增大
③由甲、乙两图可知,小车动能的大小与速度有关
④由甲、丙两图可知,小车动能的大小与质量有关
A. 只有①④正确 B. 只有②④正确 C. 只有②③正确 D. 只有①③正确
【答案】D
【解析】
【详解】①小车的动能越大,对外做功越多,被撞木块移动的距离越远,实验中木块被推出距离的远近可以反映小车动能的大小,故①正确;
②小车从斜面上滑下,小车的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故能量转化为小车重力势能转化为动能,在整个下滑过程中,存在摩擦力,机械能不守恒,机械能减小,故②错误;
③由甲、乙两图可知,小车的质量相同,小车静止时高度不同,小车到达水平面时速度不同,被撞木块移动的距离也不同,故可以说明小车动能的大小与速度有关,③正确;
④由甲、丙两图可知,小车静止时高度不同,小车到达水平面时速度不同,小车的质量不同,无法判断影响小车动能的是质量还是小车的速度,故④错误;
综上所述,①③正确,②④错误;故D符合题意;ABC不符合题意。
故选D。
13. 完全相同的木块A和B以甲、乙两种方式放置在同一水平桌面上,在水平方向的作用力下A、B一起做匀速直线运动,如图所示。已知F1大小为20N,则( )
①甲图中,AB间的摩擦力大小为0
②甲图中,A受到五个力的作用
③乙图中,推力F2的大小为20N
④两图中B所受摩擦力方向都是水平向左
A. 只有①②正确 B. 只有②③正确 C. 只有①②③正确 D. 只有②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①④在甲图中,木块A、B在20N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而木块B在木块A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以木块B不受摩擦力,即摩擦力为0,故①正确,④错误;
②甲图中,木块A竖直方向上受到重力,木块B对木块A的压力,桌面对木块A的支持力,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力,共5个力的作用,故②正确;
③在甲图中,A、B一起匀速直线运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,则
在乙图中,A、B紧靠着放在水平桌面上,与甲图中相比,此时接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,即,当A、B一起匀速直线运动时,推力与此时的摩擦力为一对平衡力,则,所以
故③正确。
综上所述,故ABD不符合题意,C符合题意
故选C。
14. 关于下列四幅图的说法中( )
①如图甲,当倾斜玻璃管时,水银柱的高度将变大
②如图乙,将该气压计从山脚下带到山顶上,竖管内的液柱会上升
③如图丙,孔明灯上升时,其内部空气密度大于外界空气密度
④如图丁,竖管中的液柱上升是因为流速大的地方压强小
A. 只有①②正确 B. 只有②④正确 C. 只有③④正确 D. 只有①④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①由托里拆利实验可知,大气压值等于托起的水银柱产生的压强,如图甲,当倾斜玻璃管时,大气压不变,托起的水银柱产生的压强不变,由p=ρgh可知,水银柱的高度将不变,故①错误;
②高度越高,气压越低,如图乙,将该气压计从山脚下带到山顶上,外界大气压变小,瓶内气压不变,竖管内的液柱会上升,故②正确;
③如图丙,由浮沉条件可知,孔明灯上升时,其内部热空气密度小于外界空气密度,故③错误;
④如图丁,竖管中的液柱上升是因为竖管内液面上方空气流速大,压强小,外界大气压将液体压入竖管,故④正确。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15. 水平桌面上放有底面积、质量均相同的甲、乙两容器,容器内装有质量相同的不同液体,将两个完全相同的小球分别放入两种液体中,小球静止时的状态如图所示。甲、乙两容器中的液体密度分别为和;甲、乙两容器中小球受到的浮力分别为F1和F2;甲、乙两容器中液体对容器底部的压强分别为p1和p2;甲、乙两容器对桌面的压力分别为F'1和F'2。下列判断正确的是( )
①> ②p1>p2 ③F1=F2 ④F'1<F'2
A 只有①②③正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③④正确 D. 只有①②正确
【答案】A
【解析】
【详解】①由题可知,两小球完全相同,现从图可知,小球漂浮在甲中,悬浮在乙中,所以根据物质的浮沉条件可知,甲中液体的密度大于小球的密度,乙中液体的密度等于小球的密度,则甲中液体的密度大于乙中液体的密度,即ρ1>ρ2,故①正确;
②甲、乙两容器装有质量相同的不同种液体,根据可知,两容器中液体的重力相同,由容器形状可知,甲容器底部受到的液体压力等于液体重力,乙容器底部受到的液体压力小于液体重力,两容器底面积相同,根据公式可知,甲容器中液体对容器底部的压强大于乙,即p1>p2,故②正确;
③由题可知,两小球完全相同,则重力相同,从图可知,小球漂浮在甲中,悬浮在乙中,根据物质的浮沉条件可知,不管是漂浮还是悬浮,浮力都等于重力,则F1=F2,故③正确;
④两容器对桌面的压力等于容器的重力、液体的重力、小球的重力之和,由题可知,容器质量相同,液体质量相同、小球质量相同,根据可知,两容器总重力相同,则甲、乙两容器对桌面的压力相同,则F'1=F'2,故④错误。
综上①②③正确,④错误,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题(每空2分,共8分)
16. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A(不计空气阻力),已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,则F1______F2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】<
【解析】
【详解】当斜面高度相同时,斜面越长越省力,由图可知,斜面AB、AC高度相同,AB>AC即斜面AB较长,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2。
17. 现代农业已经进入信息化和数字化时代。如图,水平匀速飞行的无人机正在喷洒农药,在此过程中,它具有的动能__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
【详解】无人机在水平匀速飞行喷洒农药时,速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机具有的动能变小。
18. 如图所示,重50N的物体A在拉力F=6N的作用下以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为73%,则物体受到的摩擦力为__________N;拉力F做功的功率为__________W。(不计绳重和滑轮重)。
【答案】 ①. 8.76 ②. 24
【解析】
【详解】[1]动滑轮受到的拉力FA、物体运动的距离sA、绳端运动的距离s、拉力F、动滑轮上绳子的段数n与机械效率η之间的关系可表示为
所以动滑轮上受到的拉力
物体A受到的拉力
因为物体A做匀速直线运动,则物体A受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力
[2]绳端运动速度
拉力F的功率
三、作图题(每题2分,共4分)
19. 图甲是自行车的刹车手闸,其中ABO部分可视为杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力。请在图乙中画出:
(1)刹车时,手作用在A点的最小压力F1;
(2)阻力F2的力臂。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
直接连接O、A两点,线段OA就是在A点最小压力对应的最大力臂,过A点沿与OA垂直并指向车把手的方向作一条带箭头的线段表示最小压力,在箭头旁边标上F1。如图所示:
【小问2详解】
过支点O作一条与F2作用线相垂直的带有双向箭头的线段表示其力臂,标上垂直符号与l2。如图所示:
20. 一小球漂浮在盛水的烧杯中,将烧杯放置在斜面上,各物体均处于静止状态。请画出图中小球所受各力的示意图(小球的重心已标出)。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,静止漂浮在水面上的小球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
过重心沿竖直向下的方向作一条带箭头的线段表示重力,在箭头旁边标上重力符号G;过重心沿竖直向上的方向作一条带箭头的线段表示浮力,在箭头旁边标上浮力符号F浮,注意两条线段的长度要相等。如图所示:
四、实验题(21题4分,22题10分,23题6分,共20分)
21. 在探究“二力平衡条件”的实验时,小明和小亮分别采用图甲和图乙实验装置进行实验,你认为________(选填“甲”或“乙”)实验装置较好些,这样做的好处是为了减小__________对实验的影响。
【答案】 ①. 甲 ②. 摩擦力
【解析】
【详解】[1][2]图甲中,小车与桌面间的摩擦是滚动摩擦,图乙中,物体与桌面间的摩擦是滑动摩擦,在相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小,为了减小摩擦力对实验的影响,甲实验装置较好些。
22. 如图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在如图所示的位置,则此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的一是消除杠杆自重对实验的影响,二是便于________________;
(2)某同学初步设计了如下表所示的实验及数据收集方案,该实验设计有一定的特殊性,不利于找到普遍规律。请你指出本实验方案的特殊之处:________________;
实验序号
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
2
2
2
3
1
1
(3)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是________(填序号)。
A. 使测量数据更准确
B. 多次测量取平均值减小误差
C. 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 左 ③. 测量力臂
(2)动力与阻力大小相等
(3)C
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆处于静止或匀速转动时,处于平衡状态,图示的杠杆静止,是处于平衡状态。
[2]杠杆静止时,右端下沉,说明右端较重,应向左调节平衡螺母才能让杠杆在水平位置平衡。
[3]杠杆在水平位置平衡时,力臂与杠杆重力,便于测量力臂。
【小问2详解】
由表格数据知,每组实验中,动力与阻力的大小相等,为了避免实验的偶然性,应让动力与阻力的大小不同。
【小问3详解】
在探究“力和力臂” 关系的实验中,多次改变力和力臂的大小,是为了验证在不同条件下“力和力臂” 是否始终保持平衡,从而确保结论的普遍适用性,而不是简单地为了提高单次测量的准确性。故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
23. 小明按照教材中“做中学”的要求制作简易密度计。
(1)他取来一根粗细均匀的吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能__________在液体中。
(2)他将吸管放入水中,如图甲所示,接下来他用笔在吸管与水面接触处做标记,标记处的密度值为1g/cm3,量出该处到吸管底部的距离H=12cm。
(3)再将吸管放到另一液体中,如图乙所示,液面下方的深度h=10cm,则液=______kg/m3。
(4)他发现自制密度计相邻刻度线之间的距离太小,导致测量误差较大,为此其他同学提出如下改进方案,其中可行的是______(填序号)。
A.换大的容器盛放液体 B.换更粗的吸管 C.适当增加密度计配重
【答案】 ①. 竖直漂浮 ②. 1.2×103 ③. C
【解析】
【详解】[1]塞入金属丝的主要目的是增加配重,降低吸管的重心,使吸管能稳定的竖直浮在液体中。
[2]吸管在水中和在另一种液体中都是漂浮状态,根据浮沉条件可知,浮力等于重力,吸管的重力相同,浮力相同,根据阿基米德原理,则有
代入数据解得
[3] A.换大的容器,并不会改变液体的密度和吸管浸入的深度,故A不符合题意;
B.由可知,换粗的吸管,当吸管的底面积增加,会使浸入的深度变小,会使密度计相邻刻度线之间的距离变小,故B不符合题意;
C.增加密度计的配重,会使密度计受到的浮力变大,排开液体的体积变大,浸入的深度也会变大,会使密度计相邻刻度线之间的距离增加,故C符合题意。
故选C。
五、综合题(24题11分,25题12分,共23分。计算题解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
24. 泰安的岱庙始建于秦汉时期,距今约有2200年的历史,是泰安现存规模最大的古建筑群,堪称泰山历史文化的缩影,具有重要的历史、艺术、科学价值。为更好的保护这一历史文化遗产,文保部门需要定期对岱庙进行修缮,请结合已学过的知识思考回答以下问题。
(1)维修工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否倾斜,如图甲,这是利用了重力的方向总是__________的。在进行房间内部修缮时,工人师傅将一根装满水的透明塑料软管的两端贴在墙面的不同地方,然后按照水面位置做出标记,这两点就在同一等高线上,如图乙所示,这是利用了__________原理;
(2)维修工人用砖块对岱庙古城墙进行修缮。砌墙时砖块有平放、侧放、竖放三种方法,如图丙所示。若一块重60N的长方体砖块的长、宽、高分别为0.2m、0.1m和0.05m,将它如图三种情况下放在水平地面上,求砖块静止时对地面的最大压强;(写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
(3)修缮时若需要向高处运送较重的材料则需要借助塔式起重机完成,其简易示意图如图丁所示。为保持平衡,塔式起重机的起重臂越长,配备的平衡重的质量应越________(选填“大”或“小”);
(4)某次使用时将重为N的建材由地面沿竖直方向匀速提升20m,再沿水平方向移动30m,求此过程克服重力做的功。(写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答案的不能得分)
【答案】(1) ①. 竖直向下 ②. 连通器
(2)
(3)大 (4)
【解析】
【小问1详解】
[1]铅垂线的工作原理是利用了重力的方向总是竖直向下的。无论墙面如何,铅垂线的指向都是固定的,因此可以用来判断墙壁是否竖直。
[2]装满水的透明塑料软管构成了一个最简单的连通器。根据连通器原理,当连通器内装有同种液体且液体静止时,各容器(或软管两端)的液面总是保持相平。因此,工人师傅可以据此在墙面上做出等高的标记。
【小问2详解】
砖块平放、侧放和竖放时,对地面的压力相等,等于自身的重力为60N,图丙中,竖放时,受力面积最小为
砖块静止时对地面的最大压强
【小问3详解】
图丁中,起重臂相当于动力臂,平衡重对起重机的作用力为阻力,在动力及阻力臂不变时,据杠杆的平衡条件知,起重臂越长,即动力臂越大,则阻力越大,配备的平衡重的重力应越大,平衡重的质量越大。
【小问4详解】
建材沿水平方向移动时,移动方向与重力方向垂直,没有克服重力做功,所以此过程中克服重力做功
25. 泰安天平湖公园建造步行栈道时,需将均匀柱状石料移入水中。如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从平静的湖面上方以0.5m/s的恒定速度下降,图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。,g取10N/kg,求:
(1)石料浸没时所受浮力的大小;
(2)石料的密度;
(3)第4s时石料下表面受到水的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,石料处于空气中,钢绳对石料的拉力大小等于石料的重力大小,即:
石料刚好浸没时,钢绳的拉力
石料刚好浸没时所受浮力
【小问2详解】
由得石料的质量
石料浸没时,排开水的体积等于石料的体积,由得,石料的体积
石料的密度
【小问3详解】
由图乙可知,第2s时石料的下表面刚接触水面,第4s时,石料刚好浸没,此时石料下表面的深度
石料下表面受到水的压强
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