内容正文:
2023-2024学年江苏省南通市启秀中学八年级(下)第二次月考物理试卷
一、选择题(28分)
1. 下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A. 银河系、地球、原子、分子
B. 太阳系、地球、电子、分子
C. 太阳系、银河系、生物体、分子
D. 银河系、地球、分子、原子核
【答案】D
【解析】
【详解】选项中的物质按由大到小的排列顺序为:银河系、太阳系、地球、生物体、分子、原子、原子核、电子。
故选D。
2. 关于厨房中的物理现象,以下说法中不正确的是( )
A. 拧开醋瓶盖,醋味扑鼻是由于分子不停地做无规则运动
B. 用高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大,水的沸点高
C. 洗碗时“油花”漂在水面上,其原因是油的密度比水小
D. 一小勺盐放入满杯的水中,水未溢出,说明分子间有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.拧开醋瓶盖,醋味扑鼻,这是扩散现象,是由于分子不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.液体的沸点与其上方的气压有关,气压越大,沸点越高。高压锅内气压大,水的沸点高,饭熟的快,故B正确,不符合题意;
C.洗碗时“油花”漂在水面上,根据物体的浮沉条件可知,油的密度比水小。故C正确,不符合题意;
D.一小勺盐放入满杯的水中,水没有溢出,是因为分子间存在着空隙,盐分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和盐混合后的总体积变小了。故D错误,符合题意。
故选D。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 使火箭加速升空的力是火箭对空气的强大推力
B. 高速行驶的列车受到的牵引力一定大于阻力
C. 汽车刹车后还会继续向前运动,是因为它受到向前的冲力
D. 人造卫星绕地球做圆周运动,运动状态在不断改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.使火箭加速升空的力,是火箭对空气的强大推力的反作用力即空气对火箭的推力,不是火箭对空气的强大推力,故A错误;
B.如果火车做匀速直线运动,则火车受到的牵引力等于阻力;如果火车加速运动,则牵引力大于阻力,如果火车减速运动,则牵引力小于阻力,故B错误;
C.汽车刹车后由于惯性,汽车要保持原来的状态继续前行,不是因为受到向前的冲力,实际上根本不存在向前冲的力,故C错误;
D.人造卫星绕地球做圆周运动,只受地球对它的万有引力作用,受力不平衡,速度方向不断变化,因此运动状态不断改变,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,小物块A和弹簧放在光滑的水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,向左移动物块A并压缩弹簧至B处,静止释放物块A,此后物块的运动是( )
A. 一直加速 B. 一直匀速 C. 先加速后匀速 D. 先加速后减速
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,当压缩弹簧时,弹簧具有弹性势能,在恢复形变时,弹性势能转化为动能,使物块获得一定的速度,且在物块离开弹簧时,速度达到最大;物块离开弹簧后,因水平面光滑,它在水平方向不受力,故物块将做匀速直线运动。综上所述,静止释放物块A,此后物块的运动是先加速后匀速.只有选项C符合题意。
故选C。
5. 两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图,则( )
A. A的重力小于B的重力
B. A受的浮力大于B受到的浮力
C. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D. 甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
【答案】B
【解析】
【详解】C.同种材料制作的实心物体A、B密度相同,物体A在甲液体中漂浮,说明甲液体的密度大于物体密度,物体B在乙液体中悬浮,说明乙液体密度等于物体密度,则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故C不符合题意;
AB.两相同的容器中装有体积相等的两种液体,放入物体后,静止时液面等高,说明实心物体A、B排开液体的体积相同,根据,排开液体体积相同,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,则A受的浮力大于B受到的浮力,因为两物体所受浮力都等于重力,则A的重力大于B的重力,故A不符合题意,B符合题意;
D.静止时液面等高,所以液体深度相同,根据液体压强可知,液体深度相同,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,则甲杯中液体的对容器底部的压强大于乙杯中液体对容器底部的压强,故D不符合题意。
故选B。
6. 把一个空心金属球放入盛满酒精(酒精的密度小于水)的杯中,从杯子中溢出200g酒精。若将该金属块放入盛满水的同样杯子中( )
A. 可能小于200g B. 一定等于200g
C. 一定大于200g D. 一定不小于200g
【答案】D
【解析】
【详解】根据阿基米德原理:溢出液体的质量等于被物体排开的液体的质量。若物体漂浮或悬浮,则,即
若物体沉底,则
在酒精中时,溢出酒精质量
溢出酒精的体积
沉底时完全浸没,则
漂浮时只浸没一部分,则,且
即物体质量
放到水中时,如果在酒精中已经沉底,则物体体积
若,则沉底,排开水体积为,所以溢出水的质量
若 ,则放入水中会漂浮,浮力等于物体的重力,所以排开水体积,而
(因为沉在酒精中)
所以 ,如果在酒精中漂浮则 ,放入水中时,若 ,则水中也漂浮,则
若,则水中沉底,但这种情况不可能,因为酒精中已漂浮,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 如图,体积相等的木球和空心铁球,用细线系住后悬浮在水中,在水中加入一定量的盐,过一段时间后,则( )
A. 两球受到的浮力一样大
B. 木球受到的浮力大
C. 铁球最低点受到水的压强可能变小
D. 木球受到的浮力等于自身的重力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.未加盐时两球正好悬浮,把两球看作一个整体,所以该整体所受的浮力等于该整体的重力。当加入盐后,液体的密度变大,由得,该整体受到的浮力将变大,所以该整体将上浮,最终会漂浮在液面上,所以木球一定有一部分露出液面;因为铁球是空心的,空心部分体积未知,其平均密度与盐水的密度大小无法判断,所以铁球有可能悬浮,有可能下沉,还有可能漂浮。但在未加盐时,两球悬浮,说明铁球的平均密度一定大于木球的平均密度,所以加盐后不管铁球处于何种状态,铁球排开液体的体积一定大于木球排开液体的体积,由知,铁球受到的浮力一定大于木球受到的浮力,故AB不符合题意;
C.加盐后,铁球和木球会上浮,则铁球下表面浸入液体中的深度变小,虽然液体密度变大,由公式得,液体密度变大,深度变小,故铁球下表面受到水的压强有可能变小,故C符合题意;
D.加盐后,铁球和木球会上浮,最终木球漂浮,铁球会对木球有向下的拉力,所以木球受到的浮力将大于自身的重力,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示是“圆梦”实践活动小组制作的潜水艇模型,进排气管与注射器相连,要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮,可以利用注射器( )
A. 一直打气 B. 一直抽气
C. 先打气后抽气 D. 先抽气后打气
【答案】C
【解析】
【详解】潜水艇原理:在同种液体里,排开液体体积不变,则浮力大小不变,而潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。本题要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮,所以应该先用注射器充气减小潜艇里面的水以减小潜艇的自重,当潜艇自重减的过多时,此时潜艇开始加速上浮。为了保持潜艇悬浮,应再抽出一部分里面的气体,增加潜艇里面的水,即增大自重,最终让潜艇受到的浮力等于其自重时,即可保持潜艇平衡了。故ABD不符合,C符合。
故选C。
9. 如图所示,人的前臂可视为杠杆,当将茶杯沿虚线箭头向上举起时,下列说法中正确的是( )
A. 前臂是省力杠杆,阻力臂变大
B. 前臂是省力杠杆,阻力臂变小
C. 前臂是费力杠杆,阻力臂变大
D. 前臂是费力杠杆,阻力臂变小
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,以前臂为杠杆,肱二头肌收缩为动力,水杯压力为阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,当上抬时,支点到阻力作用线的距离变短,阻力臂变小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中错误的是( )
A. 每次倒入空桶的液体体积相同
B. 秤的刻度值向右越来越大
C. 悬点O适当右移,秤的量程会增大
D. 增大M的质量,秤的量程会增大
【答案】C
【解析】
【详解】A. 可以在桶上做出标记,每次加入液体时都加到标记处,也可以每一次向空桶中加液体时都加满。总之,每次倒入空桶的液体体积都应该相同。故A正确,不符合题意;
B. 在桶中所装液体密度越大,M所对应的力臂就应该越长,它的悬挂位置就应该越靠右。所以液体密度越大,对应的刻度越向右移,所以秤上的刻度值向右越来越大。故B正确,不符合题意;
C. 如果把悬点O向右移,左边的力臂会变长,左边力和力臂的乘积会变大,根据杠杆平衡条件,右边的力和力臂乘积也应该变大,M的悬挂位置应该向右移,而杆长是一定的,所以这样会导致秤的量程减小。故C错误,符合题意;
D. 当左边桶中所装液体密度一定时,增大M的质量,杠杆平衡时,右边的力臂将会变短。所以当把M移到杆的最右端时,所能测量的液体密度值会更大,秤的量程会增大。故D正确,不符合题意。
故选C。
11. 三个相同的量筒里装有相同体积的水,用细线拴好质量相等的实心铝块、铁块和铜块(),再将它们分别浸没在各量筒的水中,不触及量筒底部,且水也未溢出.已知,则水对量筒底部的压强
A. 放铜块的最大 B. 放铁块的最大 C. 放铝块的最大 D. 三个一样大
【答案】C
【解析】
【分析】要判断哪个量筒底部受到的压强大,就得先分析水的高度,要判断哪个量筒水面最高,就得需要知道哪个金属块的体积最大,而要判断哪个金属块的体积最大,我们可根据密度公式ρ=进行判断.
【详解】因为m铜=m铁=m铝,ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以根据ρ=可知,V铜<V铁<V铝,
因为这三个金属块都浸没入水量筒里,
所以它们排出水的体积都等于它们各自的体积,
则V铜排<V铁排<V铝排,
所以放铝块的量筒水面最高,根据公式p=ρgh可知,放铝块的量筒底部受到的压强最大.
故选C.
12. 如图所示,轻质杠杆支点为O,在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码,每一个钩码的质量相等,杠杆恰好在水平位置平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将
A. 仍保持平衡并静止 B. 不平衡,向顺时针方向转动
C. 不平衡,向逆时针方向转动 D. 仍保持平衡,但要转动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据杠杆平衡条件
4G×3=3G×4
杠杆平衡,如果两边各拿走一个钩码,则左边
3G×3>2G×4
故杠杆不再平衡,左端下沉,右端上翘,即杠杆向逆时针方向转动。
故选C。
13. 小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船,如图甲,图乙是按如图甲所示箭头方向观察到的船的主视图,向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币(约为6g),估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于( )
A. 20枚 B. 40枚 C. 60枚 D. 80枚
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,纸船的高度约为其长度的一半,所以纸船高约6cm;纸船在水面上漂浮,其排开水的体积最大值接近船的体积
由阿基米德原理得纸船受到的最大浮力为
一枚硬币重
则最多承载硬币数
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 一正方体物块放在密度可改变的盐水中,能漂浮在液面上或悬浮在盐水中,物块底面与液面保持平行,底面到液面的距离为h,盐水的密度为ρ.下列关于ρ与h的关系图象中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.物体漂浮时,物体所受的浮力等于物体的重力,即浮力一定,由阿基米德原理可知,与成反比,即h与成反比,故AC错误;
BD.物体悬浮时,表明盐水的密度此时已经等于物体的密度,而物体悬浮时是可以在液体中的任意位置保持静止,即当盐水密度减小到与物体密度相等时,物体底面与液面的距离是可以等于或大于物体的边长的,故B错误,D正确。
故选D。
二、非选择题。(共72分)
15. 如图所示,在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示,由表中信息可知其探究的是摩擦力与_________的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 ________N,此时木块做 _______(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动,木块开始滑动时受到的摩擦力 _______(选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N
0~3.4
3.5
3.3
木块平放
静止
开始滑动
匀速运动
木块侧放
静止
开始滑动
匀速运动
【答案】 ①. 接触面积 ②. 3.3 ③. 加速 ④. 大于
【解析】
【15题详解】
[1]由表可知,实验使用的是同一木块,一次是平放,一次是侧放,由于在水平面上时压力等于重力,即压力不变,同一木块接触面粗糙程度不变,接触面积不同,说明其探究的是木块所受摩擦力与接触面积的关系。
[2][3][4]由表可知,两次实验时,当弹簧测力计示数即拉力为3.5N时木块开始滑动,弹簧测力计示数为3.3N时,木块做匀速直线运动,即处于平衡状态,根据二力平衡可知,滑动摩擦力大小为3.3N,因此可知,开始滑动时,木块此时一瞬间处于非平衡状态,即此时木块受到的静摩擦力等于拉力为3.5N,但过了这一瞬间,拉力大于滑动摩擦力(因为同一木块,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小相同,当弹簧测力计示数为4.0N时也是如此),木块做加速运动。
16. 我国“奋斗者号”潜水器成功下潜至10909m处的深海,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由舱体和油囊两部分构成,质量为M,体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器体积增大了0.1V,此时潜水器将_______(填“上浮”或“下沉”),海水对它的压强将 _______(填“变大”“变小”或“不变”),最终悬停在乙处。则潜水器在乙处所排开海水的质量为 _____,乙处海水密度为 _______(上述过程无其他动力)。
【答案】 ①. 上浮 ②. 变小 ③. M ④.
【解析】
【详解】[1]因潜水器体积增大,则排开海水的体积增大,故潜水器受到的浮力增大,而重力不变。因此潜水器将上浮。
[2]上浮后,潜水器的深度变小,由液体压强公式易知,海水对它的压强将变小。
[3]由阿基米德原理,潜水器在海水中所排开海水重力等于其所受浮力。因在乙处悬停,由二力平衡知,浮力等于潜水器重力。因此潜水器在乙处所排开海水的质量等于潜水器的质量M。
[4]潜水器在乙处所排开海水的体积为V +0.1V=1.1 V,由上问知这些海水的质量为M,则乙处海水密度
17. 将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在水中静止时受到的浮力为______N,A的密度是___g/cm3.(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
【答案】 ①. 0.81 ②. 0.9
【解析】
【详解】根据阿基米德原理可知,物体A受到的浮力:
F浮=G排=m排g=m溢g,
则物块A在水中和酒精中受到的浮力分别为:
F浮水=m溢水g=81×10﹣3kg×10N/kg=0.81N,
F浮酒=m溢酒g=72×10﹣3kg×10N/kg=0.72N,
则
F浮水:F浮酒=081N:0.72N=9:8;
物体A在水中和酒精中都漂浮时,因漂浮时物体受到的浮力和自身的重力相等,且物体A的质量不变、重力不变,所以,甲、乙受到的浮力相等,即
F甲:F乙=1:1,
与题意不符;
物体A在水中和酒精中都浸没时,则物体排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρgV排可知,它们受到的浮力之比:
F浮甲:F浮乙=ρ水:ρ酒精=1.0×103kg/m3:0.8×103kg/m3=5:4≠9:8,
与题意不符;
因水的密度大于酒精的密度,所以只能是A在水中漂浮,在酒精中浸没,A受到水的浮力
F浮水=GA=mAg=ρAVg,
在酒精中受到的浮力:
F浮酒=ρ酒gV,
解得:
ρ乙=9/8ρ酒=9/8×0.8g/cm3=0.9g/cm3.
18. 如图是使用手机和自拍杆拍照时的示意图,自拍杆可以看作是一个 _______(选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=3N;图中L1=10cm,L2=80cm,则手垂直于杆的动力F1= _______N。若仅将动力F1的方向变为水平向左,则动力F1将 _______。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将 _______。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 费力 ②. 24 ③. 变大 ④. 变大
【解析】
【详解】[1] O为自拍杆的支点,动力为手托举的力,阻力为手机的重力,则因手机比手离支点远,则阻力臂大于动力臂,因而是费力杠杆。
[2]由图可知,杠杆的动力为F1,动力臂为L1,阻力为F2,阻力臂为L2,由杠杆的平衡条件方程
解得F1=24N
[3]若将动力F1的方向变为水平向左,则动力臂为支点到F1的作用线的垂线,动力臂将变小。由于阻力F2、阻力臂L2都不变,根据杠杆的平衡条件,动力F1将变大。
[4]若伸长自拍杆,即阻力臂L2变大,又因F1的作用点、方向及支点位置不变,则动力臂L1不变,再加上阻力F2不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力F1将变大。
19. 如图所示,为测量某种液体的密度,小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b、读出量筒中待测液体的体积V2;
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2。
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在_______;
(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为_______(填对应字母代号);
(3)小石块浸没在待测液体中时,排开液体的重为G=_______;
(4)待测液体的密度可表示为ρ液=________;
(5)小华还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石=________。
【答案】 ①. 0刻度线 ②. c、a、b ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]使用弹簧测力计前,应检查指针是否对准0刻度线,如有偏差,需要调零。
(2)[2]若先测量体积,石头带有水,误差比较大,故先测量石头的重力,再测量石头的体积,为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为:
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2;
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b、读出量筒中待测液体的体积V2。
(3)[3]小石块浸没在待测液体中时,阿基米德原理可知,排开液体的重为
(4)[4]根据,待测液体的密度
(5)[5]石头的质量为
小石块浸没在待测液体中时,石头的体积为
小石块的密度
20. 用如图,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力和浮力。
【答案】
【解析】
【详解】鸡蛋所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出符号;鸡蛋悬浮在盐水中,鸡蛋受到的重力与浮力大小相等,方向相反,作用点都在重心,同理作出重力的示意图,并标出符号G;两条线段长度相等,如图所示:
21. 如图,请作出杠杆上动力F1的力臂L1和杠杆所受阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知支点是O点,从O点向动力F1的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是动力臂L1。阻力F2是物体B对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
22. 如图甲画出使杠杆AB在所示位置静止时所用最小力;
【答案】见解析所示
【解析】
【详解】在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图知OB比OA长,所以OB作动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向,如下图所示:
点睛:使用杠杆时,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.
23. 如图,在托盘台秤上放有一个装水的烧杯,烧杯的底面积 100cm2,水的体积为400mL,一个质量m=900g、体积V=200cm3的实心物体A被用细线吊着浸没在水中。(g=10N/kg)
(1)杯中水的质量;
(2)此时物体受到的浮力;
(3)剪断细线,待物体静止后,烧杯对台秤的压强改变了多少Pa?
【答案】(1)400g
(2)2N (3)700Pa
【解析】
【小问1详解】
已知杯中水的体积
水的密度
根据密度公式可得,水的质量
【小问2详解】
已知物体A的体积
因为物体A被浸没在水中,所以排开水的体积等于物体的体积,即
根据阿基米德原理,物体A受到的浮力
【小问3详解】
剪断细线前,台秤的示数等于烧杯、水和物体A对水向下的作用力(大小等于浮力)的总重力;剪断细线后,物体A沉底,台秤的示数等于烧杯、水和物体A的总重力;因此,台秤示数的增加量,即烧杯对台秤压力的增加量,等于物体A的重力与所受浮力的差值;物体A的质量
物体A的重力
台秤受到的压力增加了
烧杯的底面积S=100cm2=0.01m2
烧杯对台秤的压强改变量
24. 如图所示,将边长为0.2m正方体金属块A,静止放在水平面上,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO。在C端用F=50N的力竖直向下拉杠杆,且此时A刚好离开地面。(g取10N/kg)求:
(1)此时绳子对B端的拉力;
(2)金属块A的密度。
【答案】(1)100N
(2)1.25×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
因为BC=3BO,所以OC=2OB,由杠杆的平衡条件可知
代入数据得
解得绳子对B端的拉力为FB=100N。
【小问2详解】
金属块A的重力为
金属块A的质量为
金属块A的体积为
金属块A的密度为
25. 某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出)。根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图象。则:
(1)圆柱体的重力为______N ;
(2)圆柱体浸没在水中时所受浮力为______N;
(3)图象中 _____(选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变;
(4)圆柱体由h1到h2的过程中,所受浮力______,其下表面所受水的压强 ______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)圆柱体的密度为________kg/m3。
【答案】 ①. 6 ②. 4 ③. AB ④. 不变 ⑤. 变大 ⑥. 1.5×103
【解析】
【详解】(1)[1]当圆柱体下表面与水面相平时,弹簧测力计的示数为物体的重力G=6N;
(2)[2]图像分析,当高度h1到h2是物体浸没时受到的拉力F拉=2N,
则由称重法计算浮力为:
F浮=G-F=6N-2N=4N;
(3)[3]AB段拉力逐渐减小,说明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变; 液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计的示数不同,可知浸在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体的体积(物体排开液体的体积)有关;
(4)[4][5]圆柱体由h1到h2的过程中,所受拉力不变,因此浮力不变;根据液体压强公式 深度增加,因此其下表面所受水的压强变大;
(5)[6]圆柱体的重力为G=6N;体积为:
;
密度为
。
26. 实验课上,老师和同学们用电子密度计测量酒精溶液的密度。
(1)电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、支架等组成。测质量时,示数由支架所受拉力决定,如图甲中显示的20.00g表明对支架产生拉力的是质量为20.00g的玻璃砝码;
(2)如图乙所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的_______,此时测量支架所受拉力相当于_______g的物体所产生的拉力,由此可知,此时玻璃砝码排开水的质量为_______g。按下“密度”键后,电子密度计能计算出纯净水的密度为,如图丙所示;
(3)提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图丁所示,则该酒精溶液的密度最接近于_______。(填字母)
A.0.800 B.0.885 C.0.889 D.0.913
【答案】 ①. 浮力 ②. 11.00 ③. 9.00 ④. B
【解析】
【详解】(2)[1][2][3]浸在流体内的物体受到流体竖直向上的作用力叫作浮力,玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的浮力,图甲中显示的20.00g表明对支架产生拉力的是质量为20.00g的玻璃砝码,图乙中显示11g,则此时测量支架所受拉力相当于11.00g的物体所产生的拉力,此时玻璃砝码排开水的质量
(3)[4]玻璃砝码浸没在纯净水中受到的浮力
玻璃砝码的体积
玻璃砝码浸没在酒精中受到的浮力
由于玻璃砝码浸没在水和酒精中,排开的体积相同,可得,酒精的密度
27. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否平衡?______(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向______边移动(选填“左”或“右”);
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态.若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的______(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示。按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐______(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是______;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
【答案】 ①. 是 ②. 左 ③. 右 ④. 变小 ⑤. A ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆的平衡状态包括静止和匀速转动。此时杠杆处于静止状态,因此杠杆平衡。
[2]由图甲可知,杠杆左边高,表明左边要轻一些,故应将平衡螺母向左边移动。
(2)[3]由图乙知,可设杠杆的分度值是l,一个钩码重为0.5N,根据杠杆的平衡条件可知
3×0.5N×l<2×0.5N×2l
所以杠杆右端下沉。
(3)[4]根据杠杆的平衡条件,左边钩码的重力与力臂的乘积不变即F1l1不变,弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加的拉力为,从1到5弹簧测力计的拉力的力臂逐渐变大,故拉力逐渐变小。
[5]因为弹簧测力计的拉力为,F1l1不变,故F与l成反比关系,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[6]由图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,若将钩码挂在C点或D点,杠杆将顺时针转动,不能平衡,钩码只有挂在A点或B点,才能使杠杆平衡。由题知,钩码的重力和弹簧测力计拉力的力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,当钩码对杠杆拉力的力臂越短,弹簧测力计的拉力越小,所以当钩码悬挂在杠杆上B点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
28. 阅读短文,回答问题
水下滑翔机
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。如图甲所示,是我国自主研发的“海燕﹣X”深海水下滑翔机,身长1.8m,质量72.1kg。机身由铝制合金材料制成,外观采用流线型设计,刷新了下潜深度的最新世界纪录。为了实现自动上浮和下潜,水下滑翔机设有密封舱和非密封舱,通过液压泵实现液压油的内外流动。
水下滑翔机常态下依靠改变浮力实现浮沉,并借助一对“机翼”和“尾翼”更好的向前滑行。首先,水下滑翔机从海面俯冲进入水中,液压泵开始工作,使液压油流动;当到达海面,并向卫星传输已经收集到的数据后,滑翔机再次下潜……如此往复,在茫茫深海中前行。滑翔机驱动融合了最新的浮力驱动与螺旋桨推进技术
(1)下列说法错误的是 。
A. 滑翔机实现上浮和下潜的原理与热气球升空原理相同;
B. 滑翔机静止在海面上受到平衡力;
C. 滑翔机从海面俯冲进入水中时,惯性不变;
D. 下潜过程中,滑翔机所受液体压强逐渐变大。
(2)水下滑翔机采用流线型外形,是为了减小滑翔时的 _______。
(3)水下滑翔机应选用密度 _______,硬度 _______的合金材料制作机身。
(4)当水下滑翔机从水面再次下潜时,液压泵工作,使内油囊中油的质量 _______,外油囊的体积 _______。
(5)已知海水密度随深度变化如表所示,在图丙中描点并用平滑的曲线作出ρ﹣h图像。
海水密度ρ/(kg/m3)
1020
1025
1028
1030
1032
深度h/m
0
200
400
600
800
(6)当水下滑翔机浸没水中,外油囊中无油时,排开水的体积为0.05m3,根据第(5)题表格信息,推算当该滑翔机在600m深度悬浮时,外油囊的体积为_________m3(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响,g=10N/kg)。
【答案】(1)A (2)阻力
(3) ①. 较小 ②. 较大
(4) ①. 增加 ②. 变小
(5) (6)0.02
【解析】
【小问1详解】
A.滑翔机通过改变浮力实现浮沉;热气球通过改变自身密度(加热空气)升空,原理不同,故A错误,符合题意;
B.滑翔机静止在海面时,受重力和浮力平衡,故B正确,不符合题意;
C.惯性由质量决定,滑翔机质量不变,惯性不变,故C正确,不符合题意;
D.下潜时深度增大,由可知,液体压强逐渐变大,故D正确,不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
流线型设计可减小滑翔机在海水中的阻力,有利于滑翔机在海中滑翔。
【小问3详解】
[1][2]为减轻质量且承受深海高压,机身材料应选密度小、硬度大的合金。
【小问4详解】
[1][2]滑翔机下潜时,液压泵使内油囊油的质量增加,外油囊体积减小,受到的浮力减小,从而实现下潜。
【小问5详解】
根据表格数据,在图丙中描出点后再用平滑曲线连接这些点,如图所示。
【小问6详解】
悬浮时浮力等于重力,即
由表格知,深度处海水密度为,根据,它排开海水的总体积
外油囊无油时排开体积,故外油囊体积
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2023-2024学年江苏省南通市启秀中学八年级(下)第二次月考物理试卷
一、选择题(28分)
1. 下列各项排列中,按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A 银河系、地球、原子、分子
B 太阳系、地球、电子、分子
C. 太阳系、银河系、生物体、分子
D. 银河系、地球、分子、原子核
2. 关于厨房中的物理现象,以下说法中不正确的是( )
A. 拧开醋瓶盖,醋味扑鼻是由于分子不停地做无规则运动
B. 用高压锅煮饭熟得快是因为高压锅内气压大,水的沸点高
C. 洗碗时“油花”漂在水面上,其原因是油的密度比水小
D. 一小勺盐放入满杯的水中,水未溢出,说明分子间有引力
3. 下列说法中正确的是( )
A. 使火箭加速升空的力是火箭对空气的强大推力
B. 高速行驶的列车受到的牵引力一定大于阻力
C. 汽车刹车后还会继续向前运动,是因为它受到向前的冲力
D. 人造卫星绕地球做圆周运动,运动状态在不断改变
4. 如图所示,小物块A和弹簧放在光滑的水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,向左移动物块A并压缩弹簧至B处,静止释放物块A,此后物块的运动是( )
A. 一直加速 B. 一直匀速 C. 先加速后匀速 D. 先加速后减速
5. 两相同容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图,则( )
A. A的重力小于B的重力
B. A受的浮力大于B受到的浮力
C. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D. 甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
6. 把一个空心金属球放入盛满酒精(酒精的密度小于水)的杯中,从杯子中溢出200g酒精。若将该金属块放入盛满水的同样杯子中( )
A. 可能小于200g B. 一定等于200g
C. 一定大于200g D. 一定不小于200g
7. 如图,体积相等的木球和空心铁球,用细线系住后悬浮在水中,在水中加入一定量的盐,过一段时间后,则( )
A. 两球受到的浮力一样大
B. 木球受到的浮力大
C. 铁球最低点受到水的压强可能变小
D. 木球受到的浮力等于自身的重力
8. 如图所示是“圆梦”实践活动小组制作的潜水艇模型,进排气管与注射器相连,要让原本沉底的潜水艇上浮至某一位置并悬浮,可以利用注射器( )
A. 一直打气 B. 一直抽气
C. 先打气后抽气 D. 先抽气后打气
9. 如图所示,人的前臂可视为杠杆,当将茶杯沿虚线箭头向上举起时,下列说法中正确的是( )
A. 前臂是省力杠杆,阻力臂变大
B. 前臂是省力杠杆,阻力臂变小
C. 前臂是费力杠杆,阻力臂变大
D. 前臂是费力杠杆,阻力臂变小
10. 如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中错误的是( )
A. 每次倒入空桶的液体体积相同
B. 秤的刻度值向右越来越大
C. 悬点O适当右移,秤的量程会增大
D. 增大M的质量,秤的量程会增大
11. 三个相同的量筒里装有相同体积的水,用细线拴好质量相等的实心铝块、铁块和铜块(),再将它们分别浸没在各量筒的水中,不触及量筒底部,且水也未溢出.已知,则水对量筒底部的压强
A. 放铜块的最大 B. 放铁块的最大 C. 放铝块的最大 D. 三个一样大
12. 如图所示,轻质杠杆支点为O,在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码,每一个钩码的质量相等,杠杆恰好在水平位置平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将
A. 仍保持平衡并静止 B. 不平衡,向顺时针方向转动
C. 不平衡,向逆时针方向转动 D. 仍保持平衡,但要转动
13. 小明制作了一只长12cm、宽5cm的小纸船,如图甲,图乙是按如图甲所示箭头方向观察到的船的主视图,向船内轻轻放入目前我们常用的一元硬币(约为6g),估测纸船最多能承载的硬币数目最接近于( )
A. 20枚 B. 40枚 C. 60枚 D. 80枚
14. 一正方体物块放在密度可改变的盐水中,能漂浮在液面上或悬浮在盐水中,物块底面与液面保持平行,底面到液面的距离为h,盐水的密度为ρ.下列关于ρ与h的关系图象中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题。(共72分)
15. 如图所示,在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中,小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块,实验记录如下表所示,由表中信息可知其探究的是摩擦力与_________的关系;当弹簧测力计示数为4.0N时,木块所受的摩擦力大小是 ________N,此时木块做 _______(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动,木块开始滑动时受到的摩擦力 _______(选填“大于”、“小于”或“等于”)匀速运动时受到的摩擦力。
拉力大小F/N
0~3.4
3.5
3.3
木块平放
静止
开始滑动
匀速运动
木块侧放
静止
开始滑动
匀速运动
16. 我国“奋斗者号”潜水器成功下潜至10909m处的深海,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由舱体和油囊两部分构成,质量为M,体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器体积增大了0.1V,此时潜水器将_______(填“上浮”或“下沉”),海水对它的压强将 _______(填“变大”“变小”或“不变”),最终悬停在乙处。则潜水器在乙处所排开海水的质量为 _____,乙处海水密度为 _______(上述过程无其他动力)。
17. 将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在水中静止时受到的浮力为______N,A的密度是___g/cm3.(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
18. 如图是使用手机和自拍杆拍照时的示意图,自拍杆可以看作是一个 _______(选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=3N;图中L1=10cm,L2=80cm,则手垂直于杆的动力F1= _______N。若仅将动力F1的方向变为水平向左,则动力F1将 _______。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将 _______。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
19. 如图所示,为测量某种液体的密度,小华用弹簧测力计、量筒、小石块和细线进行了如下操作:
a、将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数F1和量筒中液面对应的刻度V1;
b、读出量筒中待测液体的体积V2;
c、将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数F2。
(1)使用弹簧测力计前,应检查指针是否指在_______;
(2)为了较准确地测量液体的密度,图中合理的操作顺序应为_______(填对应字母代号);
(3)小石块浸没在待测液体中时,排开液体的重为G=_______;
(4)待测液体的密度可表示为ρ液=________;
(5)小华还算出了小石块的密度,其表达式为ρ石=________。
20. 用如图,鸡蛋悬浮在盐水中,请画出鸡蛋受到的重力和浮力。
21. 如图,请作出杠杆上动力F1力臂L1和杠杆所受阻力F2。
22. 如图甲画出使杠杆AB在所示位置静止时所用最小力;
23. 如图,在托盘台秤上放有一个装水的烧杯,烧杯的底面积 100cm2,水的体积为400mL,一个质量m=900g、体积V=200cm3的实心物体A被用细线吊着浸没在水中。(g=10N/kg)
(1)杯中水的质量;
(2)此时物体受到的浮力;
(3)剪断细线,待物体静止后,烧杯对台秤的压强改变了多少Pa?
24. 如图所示,将边长为0.2m的正方体金属块A,静止放在水平面上,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO。在C端用F=50N的力竖直向下拉杠杆,且此时A刚好离开地面。(g取10N/kg)求:
(1)此时绳子对B端的拉力;
(2)金属块A的密度。
25. 某实验小组同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出)。根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图象。则:
(1)圆柱体的重力为______N ;
(2)圆柱体浸没在水中时所受浮力为______N;
(3)图象中 _____(选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变;
(4)圆柱体由h1到h2的过程中,所受浮力______,其下表面所受水的压强 ______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)圆柱体的密度为________kg/m3。
26. 实验课上,老师和同学们用电子密度计测量酒精溶液的密度。
(1)电子密度计主要由玻璃砝码、挂钩、支架等组成。测质量时,示数由支架所受拉力决定,如图甲中显示的20.00g表明对支架产生拉力的是质量为20.00g的玻璃砝码;
(2)如图乙所示,将玻璃砝码浸没在纯净水中,示数变小,原因是砝码受到水的_______,此时测量支架所受拉力相当于_______g的物体所产生的拉力,由此可知,此时玻璃砝码排开水的质量为_______g。按下“密度”键后,电子密度计能计算出纯净水的密度为,如图丙所示;
(3)提起玻璃砝码并擦干,再浸没在待测酒精溶液中,示数变为12.00g,如图丁所示,则该酒精溶液的密度最接近于_______。(填字母)
A.0.800 B.0.885 C.0.889 D.0.913
27. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否平衡?______(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向______边移动(选填“左”或“右”);
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态.若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的______(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示。按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐______(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是______;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
28. 阅读短文,回答问题。
水下滑翔机
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。如图甲所示,是我国自主研发的“海燕﹣X”深海水下滑翔机,身长1.8m,质量72.1kg。机身由铝制合金材料制成,外观采用流线型设计,刷新了下潜深度的最新世界纪录。为了实现自动上浮和下潜,水下滑翔机设有密封舱和非密封舱,通过液压泵实现液压油的内外流动。
水下滑翔机常态下依靠改变浮力实现浮沉,并借助一对“机翼”和“尾翼”更好的向前滑行。首先,水下滑翔机从海面俯冲进入水中,液压泵开始工作,使液压油流动;当到达海面,并向卫星传输已经收集到的数据后,滑翔机再次下潜……如此往复,在茫茫深海中前行。滑翔机驱动融合了最新的浮力驱动与螺旋桨推进技术
(1)下列说法错误的是 。
A. 滑翔机实现上浮和下潜的原理与热气球升空原理相同;
B. 滑翔机静止在海面上受到平衡力;
C. 滑翔机从海面俯冲进入水中时,惯性不变;
D. 下潜过程中,滑翔机所受液体压强逐渐变大。
(2)水下滑翔机采用流线型外形,是为了减小滑翔时的 _______。
(3)水下滑翔机应选用密度 _______,硬度 _______的合金材料制作机身。
(4)当水下滑翔机从水面再次下潜时,液压泵工作,使内油囊中油的质量 _______,外油囊的体积 _______。
(5)已知海水密度随深度变化如表所示,在图丙中描点并用平滑的曲线作出ρ﹣h图像。
海水密度ρ/(kg/m3)
1020
1025
1028
1030
1032
深度h/m
0
200
400
600
800
(6)当水下滑翔机浸没水中,外油囊中无油时,排开水的体积为0.05m3,根据第(5)题表格信息,推算当该滑翔机在600m深度悬浮时,外油囊的体积为_________m3(忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响,g=10N/kg)。
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