精品解析:江苏省无锡市外国语学校2023-2024学年八年级下学期期末物理试卷
2025-12-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 无锡市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.05 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55703643.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
无锡外国语学校2023—2024学年度第二学期期末考试
初二物理试卷
一 、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项正确)
1. 下列数据不符合实际的是 ( )
A. 两个鸡蛋重力约1N
B. 一个教室里所有空气的质量大约250kg
C. 人双脚站立时对水平地面的压强约120Pa
D. 一名普通中学生游泳时受到的浮力约为600N
2. 如图所示,在“天宫”课堂中,航天员将两个水球逐渐靠近,发现两个水球吸在了一起“吸”的原因与下列现象中相同的是( )
A. 在清扫家里卫生时,用吸尘器吸灰尘 B. 两个表面光滑的铅块,挤压后能“吸”在一起
C. 炎热的天气里,用吸管吸瓶中的饮料 D. 马德堡半球实验时,两个半球“吸”在一起
3. 太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是( )
A. 密度大 B. 弹性好
C. 耐低温 D. 隔热性好
4. 用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将( )
A. 向左下运动 B. 向右上运动
C. 仍静止不动 D. 转过一定角度
5. 下列情形中,其中一个力与其它三个力作用效果不同的是( )
A. 用力捏橡皮泥 B. 将足球踢出去
C. 熊猫拉弯竹子 D. 射箭前把弓拉满
6. 参加如图所示比赛项目,体重与鞋底面积都相同的运动员在双脚站立时对水平地面压强最大的( )
A. 射箭 B. 举重 C. 击剑 D. 射击
7. 人沿水平方向推装满沙子的车,如图所示,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 人对车有力的作用,但车对人没有力的作用
B. 若人用力将车推动,可说明力是维持物体运动的原因
C. 车与沙子受到的重力与车对地面的压力是一对平衡力
D. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
8. 小华学习了《宇宙探秘》后,有下列认识,其中错误的是( )
A. 在太阳系中,太阳是唯一的恒星
B. 牛顿创立了万有引力理论
C. 根据银河系的直径大约为8万光年可知,光年是时间单位
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的
9. 小明在超市买了一棵圆白菜、一块豆腐、一盒鸡蛋,根据你学过的物理知识,你觉得下列如图所示的装袋方式中最合理的是( )
A. B. C. D.
10. 小明在厨房洗草莓时,把3个草莓先用盐水浸泡,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况分别如图甲、乙所示草莓质量、体积的变化均忽略不计。则( )
A. 草莓a在盐水中受的浮力大于它自身的重力
B. 草莓b在盐水中受的浮力比在清水中受的浮力小
C. 草莓c在盐水和清水中所受的浮力相等
D. 草莓a的密度小于草莓b的密度
11. 如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作,下列说法正确的是( )
A. 跳水运动员受到弹力的直接原因是跳水运动员的脚发生了形变
B. 跳水运动员对跳板的压力就是她的重力
C. 跳水运动员能跳得高的原因之一,是因为板对她的作用力远大于她的重力
D. 跳水运动员能跳得高的原因之一,是因为她对板的作用力远大于板对她的作用力
12. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为0.25m2
B. 当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C. 当时,木板对桌面的压力为9N
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 在2022年2月4日北京举行的第24届冬奥会上,将进行被称为雪上马拉松的越野滑雪比赛。如图运动员用力向后撑雪杖,人就向前运动,这说明力的作用是___________;当运动员停止用力向后撑雪杖时,运动员仍然可以向前运动,这是由于运动员具有___________。
14. 水和酒精的混合实验中应该先倒入_________,想使得前后体积变化现象明显,应选用容积相同但内径更_________(选填“大”或“小”)的玻璃管;如果将50mL水和50mL 酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量为90g,则充分混合后混合液的密度_________0.9g/cm3(选填“大于”、 “小于”或“等于”),从微观角度解释是因为 _________。
15. 足球比赛中踢出的“香蕉球”能说明力的作用效果与力的方向和_________有关;当足球运动到最高点时,它受_________的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
16. 用如图所示的装置“探究阻力对物体运动的影响”,在探究过程中:
(1)需将小车从斜面的________(选填“同一”或“不同”)高度处静止释放,比较小车在不同 材料的水平支持面上运动的________。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目是________;实验过程中,应将毛巾、 棉布平整地铺在_________(选填“斜面上”或“水平木板上”或“斜面和水平木板上”)。
(3)让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,小车静止的位置离斜面底部越来越远。由此可得: 小车受到的阻力越小,运动的路程越大.进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持________。
17. 小明和他的同学参加漂流活动,如图所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,流体流速会增加。当他的漂流艇处于如图位置时A处水的压强 _____B处水的压强(选填“大于”“等于”“小于”),艇将 _______河岸(选填“靠近”“远离”)。
18. 明设计了如下的实验:在表面粗糙的透明塑料盒中放入磁铁和重物,用测力计测出塑料盒和其中物体的总重力为G。让塑料盒吸在竖直放置的磁性黑板表面,沿竖直向上方向______拉动弹簧测力计,并读出弹簧测力计的示数F,如图所示,弹簧测力计的示数为______N;换用不同质量的重物多次实验,若发现______总近似为定值,则可验证滑动摩擦力的大小与物体重力的大小无关。
19. 小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽这些器材对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺少的器材是_________;
(2)如表是小明记录实验情况的表格:
大气压力F/N
注射器容积V/mL
①
活塞面积S/
大气压强p/Pa
6.0
2.5
5.00
0.5
②
表中①是________;②是________;
(3)为减小摩擦力对实验结果的影响,小虎对小明同学所做实验进行改进:在原实验基础上,取 下橡皮帽,将活塞推到注射器底端后,再次水平向右匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为0.8N,则注射筒和活塞间的摩擦力大小为________N,那么小虎同学计算出的大气压强是________Pa。
20. “嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km 高度经多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿与运动方向________(选填“相同”或“相反”)的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力。月球对它表面的物体也有引力,这个引力是地球的六分之一,一个质量为60kg 的宇航员在月球的质量为_________kg,若他在地球最多能搬动600N 重的物体,在月球上最多能搬动质量为________kg 的物体。( g 取10N/kg)
21. 如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。已知钢筋的密度为7.8g/cm3,横截面积为50mm2,长为10m的钢筋质量为_________kg;粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为线密度,现有直径8mm和16mm的两种钢筋,直径为_________mm的钢筋线密度较大。
22. 如图1手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆力增大。笔受到的摩擦力将______(选填“增大”,“减小”,“不变”);小明在纸上用毛笔向右匀速写出“一”字(如图2)。笔运行中笔毫向左弯由,此时笔毫受到摩擦力方向______;为防止白纸打滑,小明用较重的镇纸压住白纸(图2),则向右写字过程中镇纸______摩擦力(选填“受”、“不受”)。
23. 利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
24. 学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验,他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据:然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据:剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0
540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在______图中所受浮力更大;
(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的数据被污渍覆盖了,他们经过计算重新算出了这个结果,是______N。
三、解答题(本题共6小题,共40分,解答第26、30题应有解题过程)
25. 按要求作图。
(1)如图甲所示是运动员骑自行车的情景,若此时自行车正匀速前进,前轮受到的摩擦力大小为20N,请在O点处画出地面对自行车后轮作用力f2 的示意图;
(2)如图乙所示,木块A沿着静止斜面向上运动,请在图中作出木块A受到的滑动摩擦力f和木块对斜面的压力F的示意图;
(3)如图丙(左)所示是潜水艇悬浮时所受重力的示意图,请依据该图画出此潜水艇(右)排水上浮过程中所受重力和浮力的示意图。
26. 某科考小组在水平松软的地面上发现了一头大象四足站立时留下的足印,他们测量了足印深度,并测出每个足印的面积约为4×10-2m2。他们将一根圆柱形金属棒竖直放置在同样的地面上,发现金属棒在地面上留下的压痕深度正好与大象足印深度相同。表中是金属棒的数据。
密度
高度
横截面积
8000kg/m3
1m
5×10-4m2
(1)求金属棒的质量;
(2)求金属棒对水平地面的压强;
(3)求大象的重力。
27. 如图所示是小华的物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,需将弹簧测力计沿_________方向调零;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小华为了追求更好的实验效果,把装置进行了改良,如图丁所示,却发现弹簧测力计示数仍 然很不稳定,可能是由于______所造成的。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动.请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是________;
A.木板的质量;
B.木块质量;
C.砝码的质量为;
D.托盘和砝码的总质量;
②木块受到滑动摩擦力大小为________(用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟物体的接触面的面积有关。于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是________。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将_________就可以进行实验并得出正确结论。
28. 小明利用以下器材设计甲、乙两种方案测量金属球密度,如图完成以下步骤;
方案甲器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计);
(1)他先将天平放置水平桌面,分度盘如图(A)所示,此时应将平衡螺母向端_________移动,直至天平平衡;
(2)接着他按图(B)所示方法称量金属球的质量,存在两个错误是:_________,_________;
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图(C)和(D)所示,可计算得出金属球密度的测量值为_________;
方案乙器材:电子秤、溢水杯、水、细线(质量和体积均不计);
①用电子秤测出金属球的质量,如图(E)所示;
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯注满水,测出总质量,如图(F)所示;
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图(G)所示;
(4)金属球密度的测量值是_________;实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将__________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(5)评估:在所有仪器均精准、操作均正确的情况下,小明发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的主要原因可能来自于__________。
29. 小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计________(选填“漏气”或“不漏气”);若想使压强计更灵敏,即探头在液体内部同一位置处U形管两边液面高度差对比更明显,下面做法可行的是________。
①将U形管换成更细的 ②U形管中换密度更小的液体
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度hC/cm
高度差ΔhA/格
探头D深度hD/cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体_________越大,压强越大;
②根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为_________g/cm3。
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越_________;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察,其_________表面橡皮膜形变会更明显;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将_________。
30. 珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。飞艇下边腹部还有一个很小的副气囊(如图甲),里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力,假设在此前的一次实验中,该浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为。浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2000kg;试根据所学知识回答下列问题:
(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是_________。
A. 孔明灯 B. 直升机 C. 火箭 D. 民航客机
(2)飞艇从近地面升到高空的过程中,所受大气压将_________,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要_________(选填“排出”或“吸入”)空气。
(3)该实验中,曾将浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图乙),若浮空艇周围空气的密度为,则浮空艇所受浮力大小为_________N;为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的质量是多少________?(缆绳的重力忽略不计,仪器舱和副气囊体积忽略不计)
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无锡外国语学校2023—2024学年度第二学期期末考试
初二物理试卷
一 、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项正确)
1. 下列数据不符合实际的是 ( )
A. 两个鸡蛋重力约1N
B. 一个教室里所有空气的质量大约250kg
C. 人双脚站立时对水平地面的压强约120Pa
D. 一名普通中学生游泳时受到的浮力约为600N
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个鸡蛋的质量约为0.1kg,受到的重力约为
故A正确,不符合题意;
B.空气的密度约为,教室的体积为
所以一个教室里所有空气的质量大约为
故B正确,不符合题意;
C.人的重力约600N,人双脚站立时受力面积约0.05m2,人双脚站立时对水平地面的压强约为
故C错误,符合题意;
D.中学生质量约为60kg,受到的重力约为
人游泳时处于漂浮状态,则受到的浮力等于人的重力,即约为600N,故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 如图所示,在“天宫”课堂中,航天员将两个水球逐渐靠近,发现两个水球吸在了一起“吸”的原因与下列现象中相同的是( )
A. 在清扫家里卫生时,用吸尘器吸灰尘 B. 两个表面光滑的铅块,挤压后能“吸”在一起
C. 炎热天气里,用吸管吸瓶中的饮料 D. 马德堡半球实验时,两个半球“吸”在一起
【答案】B
【解析】
【详解】两个水球吸在了一起“吸”,这是由于分子间引力的作用。
A.用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速大压强小,吸尘器外空气流速小压强大,在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的,故A不符合题意;
B.两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故B符合题意;
C.炎热的天气里,用吸管吸瓶中的饮料,是因为人吸气时,吸管内气压减小,饮料在外界大气压作用下被压入嘴里。故C不符合题意;
D.马德堡半球实验时,两个半球“吸”在一起,证明大气压强存在,故D不符合题意。
故选B。
3. 太空中的温度能达到左右,我国科技人员研制了一种卫星保暖用的特殊材料,将这种材料制成我们可以穿着的衣服,与同款羽绒服相比,质量可以减轻,保暖性可以提高,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,以下说法中错误的是( )
A. 密度大 B. 弹性好
C. 耐低温 D. 隔热性好
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,质量可以减轻 40% ,即密度小,故A错误,符合题意;
B.机洗后不易变形,即弹性好,故B正确,不符合题意;
CD.保暖性可以提高 30% ,能在太空 −270℃环境中使用,即隔热性好,能耐低温,故CD正确,不符合题意。
故选A。
4. 用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将( )
A. 向左下运动 B. 向右上运动
C. 仍静止不动 D. 转过一定角度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】塑料片两端挂等重的钩码,受到的力的大小相等,此时塑料片受到的两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且作用在同一物体上,这两个力彼此平衡,是一对平衡力,原本静止的塑料片受平衡力作用,故仍然保持静止。
故选C。
5. 下列情形中,其中一个力与其它三个力作用效果不同的是( )
A. 用力捏橡皮泥 B. 将足球踢出去
C. 熊猫拉弯竹子 D. 射箭前把弓拉满
【答案】B
【解析】
【详解】用力捏橡皮泥、熊猫拉弯竹子、射箭前把弓拉满说明力可以改变物体的形状;将足球踢出去,说明力可以改变物体的运动状态;综上所述,选项B和ACD的作用效果不同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 参加如图所示比赛项目,体重与鞋底面积都相同的运动员在双脚站立时对水平地面压强最大的( )
A. 射箭 B. 举重 C. 击剑 D. 射击
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,图中的4种情况的运动员体重相同,受力面积相同,而举重时,对地面的压力等于人和杠铃的总重力,相对于其它3种情况来说,压力是最大的,根据可知,举重时对水平地面的压强最大,故B符合题意。
故选B。
7. 人沿水平方向推装满沙子的车,如图所示,但没有推动,下列说法正确的是( )
A. 人对车有力的作用,但车对人没有力的作用
B. 若人用力将车推动,可说明力是维持物体运动的原因
C. 车与沙子受到的重力与车对地面的压力是一对平衡力
D. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.力的作用是相互的。人对车施加推力的同时,车也会对人产生一个大小相等、方向相反的反作用力,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。如果车被推动后,在水平方向上受到的推力与摩擦力相等,车会做匀速直线运动;如果推力大于摩擦力,车会做加速运动,故B错误;
C.平衡力必须作用在同一个物体上。车与沙子受到的重力,作用对象是车和沙子;车对地面的压力,作用对象是地面。这两个力作用在不同的物体上,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.题干中“人沿水平方向推装满沙子的车,但没有推动”,说明车处于静止状态,即平衡状态。在水平方向上,车受到人对车的推力和地面对车的摩擦力,这两个力使车保持静止,是一对平衡力,它们大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,故D正确。
故选D。
8. 小华学习了《宇宙探秘》后,有下列认识,其中错误的是( )
A. 在太阳系中,太阳是唯一的恒星
B. 牛顿创立了万有引力理论
C. 根据银河系的直径大约为8万光年可知,光年是时间单位
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳系由太阳和围绕它运行的行星、卫星等天体组成,太阳是唯一能自行发光发热的恒星,故A正确,不符合题意;
B.牛顿在1687年提出万有引力定律,解释了天体间的相互作用,故B正确,不符合题意;
C.光年指光在真空中一年内传播的距离,是长度单位,约,而非时间单位。银河系直径用光年表示,正说明其是距离量度,故C错误,符合题意;
D.现代宇宙学认为宇宙从大爆炸起源,具有星系、星系团等层次结构,并持续膨胀演化,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 小明在超市买了一棵圆白菜、一块豆腐、一盒鸡蛋,根据你学过的物理知识,你觉得下列如图所示的装袋方式中最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】鸡蛋、豆腐、圆白菜三种食材中,圆白菜能承受的压强最大,不易破损,应放在最下面;豆腐最容易碎裂,能承受的压强最小,应放在最上方。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 小明在厨房洗草莓时,把3个草莓先用盐水浸泡,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况分别如图甲、乙所示草莓质量、体积的变化均忽略不计。则( )
A. 草莓a在盐水中受的浮力大于它自身的重力
B. 草莓b在盐水中受的浮力比在清水中受的浮力小
C. 草莓c在盐水和清水中所受的浮力相等
D. 草莓a的密度小于草莓b的密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,草莓a在盐水中漂浮,根据物体的浮沉条件,漂浮时浮力等于其重力,则草莓a在盐水中受的浮力等于它自身的重力,故A错误;
B.由图可知,草莓b在盐水悬浮,此时受到的浮力等于草莓b的重力,在清水中沉底,此时受到的浮力小于草莓b的重力,则草莓b在盐水中受的浮力比在清水中受的浮力大,故B错误;
C.由图可知,草莓c在盐水和清水中都是沉底,相同,盐水的密度大于清水的密度,由可知,草莓c在盐水比清水中所受的浮力大,故C错误;
D.由甲图可知,草莓a漂浮,草莓a的密度要小于液体的密度,草莓b悬浮,草莓b的密度要等于液体的密度,因此草莓a的密度小于草莓b的密度,故D正确。
故选D。
11. 如图所示为跳水运动员跳水前的起跳动作,下列说法正确的是( )
A. 跳水运动员受到弹力的直接原因是跳水运动员的脚发生了形变
B. 跳水运动员对跳板的压力就是她的重力
C. 跳水运动员能跳得高的原因之一,是因为板对她的作用力远大于她的重力
D. 跳水运动员能跳得高的原因之一,是因为她对板的作用力远大于板对她的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹力是物体发生弹性形变时,要恢复原状,对与它接触的物体产生的力。跳水运动员受到跳板的弹力,是因为跳板发生了弹性形变,而不是运动员的脚发生了形变,故A错误;
B.跳水运动员对跳板的压力是由于运动员和跳板相互挤压而产生的,属于弹力;她的重力是由于地球的吸引而受到的力。这是两种不同性质的力,施力物体和受力物体都不同,所以压力不是重力,故B错误;
C.跳水运动员在起跳过程中,受到竖直向下的重力和跳板对她竖直向上的弹力。运动员要向上加速运动,必须满足合力向上,即跳板对她的弹力远大于她自身的重力,这样才能获得足够大的向上的速度,从而跳得更高,故C正确;
D.运动员对跳板的作用力和跳板对运动员的作用力是一对相互作用力(作用力与反作用力),它们的大小总是相等的,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A. 长木板的底面积为0.25m2
B. 当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C. 当时,木板对桌面的压力为9N
D. 移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.木板的长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸长的长度为
0.30m-0.10m=0.20m
木板的长度
l=0.20m×4=0.80m
长木板的底面积为
S=0.80m×0.25m=0.2m2
故A错误;
B.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力
F=pS=30Pa×0.2m2=6N
当时,受力面积为
S1=(0.80m-0.26m+0.10m)×0.25m=0.16m2
木板对桌面的压强为
故B正确;
CD.移动过程中,木板对桌面的压力等于重力,重力不变,压力不变,当时,木板对桌面的压力不变,压力大小是6N,故CD错误。
故选B。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 在2022年2月4日北京举行的第24届冬奥会上,将进行被称为雪上马拉松的越野滑雪比赛。如图运动员用力向后撑雪杖,人就向前运动,这说明力的作用是___________;当运动员停止用力向后撑雪杖时,运动员仍然可以向前运动,这是由于运动员具有___________。
【答案】 ①. 相互的 ②. 惯性
【解析】
【详解】 [1]运动员用力向后撑雪杖,雪仗给雪地向后的力,同时雪地也给雪仗一个向前的力, 人就向前运动,说明物体间力的作用是相互的。
[2]当运动员停止用力向后撑雪杖时,运动员仍然可以向前运动,这是由于运动员具有保持原来运动状态的性质,即惯性,一切物体都具有惯性。
14. 水和酒精的混合实验中应该先倒入_________,想使得前后体积变化现象明显,应选用容积相同但内径更_________(选填“大”或“小”)的玻璃管;如果将50mL水和50mL 酒精倒入玻璃管中充分混合后,测得总质量为90g,则充分混合后混合液的密度_________0.9g/cm3(选填“大于”、 “小于”或“等于”),从微观角度解释是因为 _________。
【答案】 ①. 水 ②. 小 ③. 大于 ④. 分子间有空隙,混合后总体积变小
【解析】
【详解】[1]由于水的密度大于酒精的密度,水和酒精的混合实验中应该先倒入水,防止刚开始就出现混合的现象,这样操作便于观察和记录水和酒精混合前的总体积。
[2]根据体积的计算公式可知,在体积一定时,横截面积与高度成反比,为了更容易观察高度的变化,管径应小一些。
[3][4]如果两种液体没有混合前,总体积为
平均密度为
由于两种分子间存在间隙,在混合时两种分子会彼此进入对方里面,使总体积变小,由可知,充分混合后混合液的密度大于0.9g/cm3。
15. 足球比赛中踢出的“香蕉球”能说明力的作用效果与力的方向和_________有关;当足球运动到最高点时,它受_________的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
【答案】 ①. 作用点 ②. 非平衡力
【解析】
【详解】[1]踢足球时,要从球的侧面踢球,才能使球在前进的同时发生旋转,从而踢出“香蕉球”,说明力的作用效果与力的方向和作用点有关。
[2]足球运动到最高点时,其运动状态在不断改变,处于非平衡状态,因此受到的是非平衡力。
16. 用如图所示装置“探究阻力对物体运动的影响”,在探究过程中:
(1)需将小车从斜面的________(选填“同一”或“不同”)高度处静止释放,比较小车在不同 材料的水平支持面上运动的________。
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是________;实验过程中,应将毛巾、 棉布平整地铺在_________(选填“斜面上”或“水平木板上”或“斜面和水平木板上”)。
(3)让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,小车静止的位置离斜面底部越来越远。由此可得: 小车受到的阻力越小,运动的路程越大.进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持________。
【答案】(1) ①. 同一 ②. 距离
(2) ①. 使小车在水平面上受到的摩擦阻力不同 ②. 水平木板上 (3)匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
[1]根据控制变量法,要探究阻力对物体运动的影响,需要保持小车到达水平支持面上运动的速度相同,所以应将小车从斜面的同一高度处静止释放。
[2]小车在水平支持面上所受的阻力不同,运动状态改变快慢不同,通过的距离不同,所以比较小车在水平支持面上运动的距离可反映阻力对物体运动的影响。
【小问2详解】
[1]毛巾、棉布、木板的粗糙程度不同,会让小车在水平面上受到的摩擦阻力不同。毛巾最粗糙,阻力最大;木板最光滑,阻力最小,从而探究“阻力大小”与“运动状态”的关系。
[2]实验是改变水平面的粗糙程度来改变阻力,所以只需把毛巾、棉布铺在水平木板上。
【小问3详解】
由实验现象可知:小车受到的阻力越小,运动的路程越大。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车的速度不会减小,将保持匀速直线运动。
17. 小明和他的同学参加漂流活动,如图所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,流体流速会增加。当他的漂流艇处于如图位置时A处水的压强 _____B处水的压强(选填“大于”“等于”“小于”),艇将 _______河岸(选填“靠近”“远离”)。
【答案】 ①. 大于 ②. 靠近
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,乘坐漂流艇时,发现狭窄区域,流体流速会增加,即B处流速大于A处流速,根据流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大,即当他的漂流艇处于如图位置时A处水的压强大于B处水的压强,艇将靠近河岸。
18. 明设计了如下的实验:在表面粗糙的透明塑料盒中放入磁铁和重物,用测力计测出塑料盒和其中物体的总重力为G。让塑料盒吸在竖直放置的磁性黑板表面,沿竖直向上方向______拉动弹簧测力计,并读出弹簧测力计的示数F,如图所示,弹簧测力计的示数为______N;换用不同质量的重物多次实验,若发现______总近似为定值,则可验证滑动摩擦力的大小与物体重力的大小无关。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 3.4 ③. 弹簧测力计示数F和总重力G之差
【解析】
【详解】[1][2][3]如图,测力计分度值为0.2N,示数为3.4N;让塑料盒吸在竖直放置的磁性黑板表面,沿竖直向上方向匀速直线拉动弹簧测力计,并读出弹簧测力计的示数F,由于竖直向上的拉力与塑料盒和其中物体的总重力G及竖直向下的摩擦力平衡,则摩擦力为拉力与总重力之差;换用不同质量的重物多次实验,若发现弹簧测力计示数F和总重力G之差近似为定值,即滑动摩擦力不变,说明滑动摩擦力的大小与物体重力的大小无关。
19. 小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽这些器材对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺少的器材是_________;
(2)如表是小明记录实验情况的表格:
大气压力F/N
注射器容积V/mL
①
活塞面积S/
大气压强p/Pa
6.0
2.5
5.00
0.5
②
表中①是________;②是________;
(3)为减小摩擦力对实验结果的影响,小虎对小明同学所做实验进行改进:在原实验基础上,取 下橡皮帽,将活塞推到注射器底端后,再次水平向右匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为0.8N,则注射筒和活塞间的摩擦力大小为________N,那么小虎同学计算出的大气压强是________Pa。
【答案】(1)刻度尺 (2) ①. 全部刻度的长度/cm ②.
(3) ①. 0.8 ②.
【解析】
【小问1详解】
该实验的实验原理是,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式可知,需要测出刻度部分的长度,因此还需要的器材是刻度尺。
【小问2详解】
[1]根据注射器的容积与注射器全部刻度对应的长度,计算出注射器的面积。故需测出注射器全部刻度的长度。
[2]由表格数据可知大气压力是6.0N,此时拉力同时克服了大气压力和摩擦力,所以初始拉力为,活塞面积为
根据压强公式,得所测大气压强为
【小问3详解】
[1][2]当用橡皮帽封住注射器的小孔时,向外拉活塞时,阻碍活塞运动的力有大气压力与摩擦力。当将橡皮帽取下后,再拉动活塞时,阻碍活塞运动的力是摩擦力,摩擦力大小为0.8N。原来的拉力6.0N是大气压力+摩擦力,故真实的大气压力为
因此,可以取下橡皮帽,匀速拉动活塞,测出摩擦力,得到大气压力的准确值。即
20. “嫦娥一号”探月卫星在距月球表面200km 高度经多次“刹车制动”,最终绕月球做匀速圆周运动。卫星“刹车制动”时,沿与运动方向________(选填“相同”或“相反”)的方向喷射高温气体,高温气体对卫星施加制动力。月球对它表面的物体也有引力,这个引力是地球的六分之一,一个质量为60kg 的宇航员在月球的质量为_________kg,若他在地球最多能搬动600N 重的物体,在月球上最多能搬动质量为________kg 的物体。( g 取10N/kg)
【答案】 ①. 相同 ②. 60 ③. 360
【解析】
【详解】[1]卫星“刹车制动”时,需获得与运动方向相反制动力。根据力的作用是相互的,卫星沿运动方向相同的方向喷射高温气体,气体对卫星的反作用力与运动方向相反,从而实现制动。
[2]质量是物体的固有属性,不随位置改变,因此宇航员在月球上的质量仍为60kg。
[3]宇航员在地球能施加的最大力(等于地球能搬动物体的重力);
月球引力是地球的,即月球上的重力加速度;
月球上该力能搬动的物体重力,由得,物体质量(取10N/kg)。
21. 如图是建筑工程中承重钢筋混凝土梁柱的结构示意图。已知钢筋的密度为7.8g/cm3,横截面积为50mm2,长为10m的钢筋质量为_________kg;粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为线密度,现有直径8mm和16mm的两种钢筋,直径为_________mm的钢筋线密度较大。
【答案】 ①. 3.9 ②. 16
【解析】
【详解】[1]已知钢筋的密度为7.8g/cm3,即,横截面积为50mm2,长为10m的钢筋质量
[2]粗细均匀的某种物质单位长度的质量定义为“线密度”,直径8mm和16mm的两种钢筋,若长度都为1m,则由可知,直径越大,线密度越大,因此直径为16mm的钢筋线密度较大。
22. 如图1手执毛笔竖直悬空静止,若手握笔杆的力增大。笔受到的摩擦力将______(选填“增大”,“减小”,“不变”);小明在纸上用毛笔向右匀速写出“一”字(如图2)。笔运行中笔毫向左弯由,此时笔毫受到摩擦力方向______;为防止白纸打滑,小明用较重的镇纸压住白纸(图2),则向右写字过程中镇纸______摩擦力(选填“受”、“不受”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 水平向左 ③. 不受
【解析】
【详解】[1]手执毛笔竖直悬空静止,对毛笔进行受力分析,毛笔受自身竖直向下的重力和手对它竖直向上的摩擦力;摩擦力与重力是平衡力,若手握笔杆的力增大,重力不变,故摩擦力的大小不变。
[2]摩擦力是阻碍物体相对运动而产生的力,笔运行中笔毫向左弯曲,可判断此时是向右写字,则笔毫受到的摩擦力的方向是向左的。
[3]镇纸与白纸之间没有发生相对运动,且镇纸与白纸间没有相对运动的趋势,所以镇纸不受摩擦力。
23. 利用塑料笔芯自制密度计(塑料笔管部分粗细均匀),同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用_________笔芯(选填“新”或“旧”)。将所选笔芯放入水中,它能竖直漂浮在水中,在笔芯上标出水面的位置A;将笔芯放入酒精中,仍可漂浮,标出液面的位置B,如图所示,该笔芯漂浮在水中受到的浮力大小_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在酒精中时受到的浮力大小。已知水的密度,酒精的密度,若在A、B正中间的位置标上字母C,那么该自制密度计C位置所标注的刻度应该_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 旧 ②. 等于 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]新笔芯的重心靠近笔芯的中间位置,放入水中时无法竖直漂浮;用了一半油墨的旧笔芯的重心在笔芯的一端,当把旧笔芯放入水中时,旧笔芯能竖直漂浮在水中。
[2]笔芯在水和酒精中都处于漂浮状态,根据漂浮条件:物体漂浮时,受到的浮力等于自身的重力。由于旧笔芯的重力没有改变,所以它在水中和酒精中受到的浮力大小是相等的。
[3]笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔芯的底面积为S,密度计处于水中时的深度为H,在待测液体中的深度为h,根据阿基米德原理可知,解得。由表达式可知h和成反比,所以密度计刻度分布不均匀,液体的密度越大,相邻刻度线的距离越小,因为密度计刻度是“上小下大、上疏下密”,故该自制密度计C位置所标注的刻度应该小于。
24. 学完阿基米德原理之后,小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验,他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后(如图甲所示),在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据:然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示),记录下第二次实验数据:剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示),记录下第三次的实验数据。
测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0
54000
(1)观察乙、丙两图可知物体在______图中所受浮力更大;
(2)在整理数据时,小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的数据被污渍覆盖了,他们经过计算重新算出了这个结果,是______N。
【答案】 ①. 丙 ②. 0.62
【解析】
【详解】(1)[1]由公式可知,在水的密度一定时,丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大,则物体受到的浮力更大。
(2)[2]由甲图和第一次实验数据可知,G物=1.00N,G桶=0.02N;第三次实验中,剪断系在物体上的细线将物体缓慢沉入水底,与第一次实验相比,电子秤托盘受到的压力增加量
ΔF=Δm秤g=(540-500 ) ×10-3kg×10N/ kg=0.40N
因为在第三次实验中,物体沉入水底,且有更多的水溢出,则与第一次实验相比,电子秤托盘受到的压力增加量还可以表示为
ΔF=G物-G溢'
则此次实验中溢出水的重力
G溢'=G物-ΔF=1.00N-0.40N=0.60N
所以第三次实验中弹簧测力计B的示数为
FB=G桶+G溢'=0.02N+0.60N=0.62N
三、解答题(本题共6小题,共40分,解答第26、30题应有解题过程)
25. 按要求作图。
(1)如图甲所示是运动员骑自行车的情景,若此时自行车正匀速前进,前轮受到的摩擦力大小为20N,请在O点处画出地面对自行车后轮作用力f2 的示意图;
(2)如图乙所示,木块A沿着静止的斜面向上运动,请在图中作出木块A受到的滑动摩擦力f和木块对斜面的压力F的示意图;
(3)如图丙(左)所示是潜水艇悬浮时所受重力的示意图,请依据该图画出此潜水艇(右)排水上浮过程中所受重力和浮力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
自行车的后轮是动力轮,与地面之间的摩擦属于静摩擦,后轮相对于地面有向后运动的趋势,因此受到的摩擦力向前,且因为自行车在匀速前进,在水平方向受力平衡,所以后轮受到的摩擦力大小等于前轮受到的摩擦力大小,即为20N,如图所示:
【小问2详解】
由题意知,木块A沿着静止的斜面向上运动,木块A受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反,即沿斜面向下,作用点在木块的重心;木块对斜面的压力垂直于斜面向下,作用点在接触面的中心,如图所示:
【小问3详解】
潜水艇排水上浮过程中,排开液体的体积不变,即受到的浮力不变,因此受到的浮力应等于悬浮时受到的重力;由于潜水艇在向外排水,其重力会变小,此时浮力大于其重力而上浮,如图所示:
26. 某科考小组在水平松软的地面上发现了一头大象四足站立时留下的足印,他们测量了足印深度,并测出每个足印的面积约为4×10-2m2。他们将一根圆柱形金属棒竖直放置在同样的地面上,发现金属棒在地面上留下的压痕深度正好与大象足印深度相同。表中是金属棒的数据。
密度
高度
横截面积
8000kg/m3
1m
5×10-4m2
(1)求金属棒的质量;
(2)求金属棒对水平地面的压强;
(3)求大象的重力。
【答案】(1)4kg (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒为圆柱体,由可知,金属棒的质量
【小问2详解】
金属棒为质量均匀的圆柱体,其对水平地面的压强
【小问3详解】
由题意知,金属棒压痕深度与大象足印深度相同,且地面条件相同,故大象每只脚对地面的压强等于金属棒对地面的压强,即
大象四足站立,则大象对地面的压力
大象的重力等于其对地面的压力,即
27. 如图所示是小华的物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,需将弹簧测力计沿_________方向调零;
(2)观察图甲、乙,发现弹簧测力计的示数,由此可知:在接触面粗糙程度相同时,_______越大,滑动摩擦力越大。
(3)小华为了追求更好的实验效果,把装置进行了改良,如图丁所示,却发现弹簧测力计示数仍 然很不稳定,可能是由于______所造成的。
(4)在实验后交流的过程中,小华发现有同学设计的实验装置如图所示,实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动.请回答下列问题:
①为了测木块滑动摩擦力,需要测量物理量是________;
A.木板的质量;
B.木块的质量;
C.砝码的质量为;
D.托盘和砝码的总质量;
②木块受到的滑动摩擦力大小为________(用已知和测量的物理量符号表示)。
③小华猜想:摩擦力的大小可能跟物体的接触面的面积有关。于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下的部分继续进行实验,测得的滑动摩擦力变小。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为她的探究过程存在的问题是________。正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将_________就可以进行实验并得出正确结论。
【答案】(1)水平 (2)压力
(3)木板表面的粗糙程度不均匀
(4) ①. D ②. ③. 没有控制压力相同 ④. 切去部分木块叠放在剩下木块上
【解析】
【小问1详解】
实验过程中,为避免弹簧自身重力对测量的影响,需将弹簧测力计沿水平方向调零,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
【小问2详解】
图甲和乙中,接触面的粗糙程度相同,压力不同,图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明木块所受的滑动摩擦力更大,所以可得:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
木块在运动过程中拉力突然变大,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦力将不变;根据影响摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,即摩擦力是变化的,说明木板表面的粗糙程度不均匀。
图丁中,拉动木板时木块B始终静止,受力平衡,弹簧测力计示数应稳定。示数不稳定的原因是:木板表面的粗糙程度不均匀,不同位置的粗糙程度不同,导致滑动摩擦力大小变化。
【小问4详解】
[1]由图示知,木块匀速直线运动时,水平方向所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,要测摩擦力,需要测出拉力的大小,而木块是砝码和托盘通过定滑轮拉住,拉力的大小等于砝码和托盘的总重力,要知道两者的总重力,需要测出两者的总质量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[2]木块受到的滑动摩擦力大小为。
[3]要探究摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关需控制压力和接触面的粗糙程度相同。他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切去一部分,接触面积变小,但同时压力也变小了,即没有控制压力大小相同。
[4]正确的做法是:小华将木块沿竖直方向切去一部分后,只要将切去部分木块叠放在剩下木块之上,保证压力不变,接触面面积大小改变,就可以进行实验并得出正确结论。
28. 小明利用以下器材设计甲、乙两种方案测量金属球密度,如图完成以下步骤;
方案甲器材:天平、量筒、水、细线(质量和体积均不计);
(1)他先将天平放置水平桌面,分度盘如图(A)所示,此时应将平衡螺母向端_________移动,直至天平平衡;
(2)接着他按图(B)所示方法称量金属球的质量,存在两个错误是:_________,_________;
(3)改正错误后,正确测出金属球的质量和体积,如图(C)和(D)所示,可计算得出金属球密度的测量值为_________;
方案乙器材:电子秤、溢水杯、水、细线(质量和体积均不计);
①用电子秤测出金属球的质量,如图(E)所示;
②将金属球放入溢水杯中,然后向溢水杯注满水,测出总质量,如图(F)所示;
③缓慢取出金属球,再向溢水杯中补满水,测出此时总质量,如图(G)所示;
(4)金属球密度的测量值是_________;实验中取出金属球时会带出一些水,则金属球密度的测量值将__________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(5)评估:在所有仪器均精准、操作均正确的情况下,小明发现两种方案测量结果依然有差异,进一步分析发现产生差异的主要原因可能来自于__________。
【答案】 ①. 左 ②. 用手拿砝码 ③. 被测物体与砝码位置放反 ④. 8.36 ⑤. 8.8 ⑥. 不变 ⑦. 用量筒测量体积时,误差较大
【解析】
【详解】(1)[1]由图(A)可知,指针静止在分度盘中央的右侧,由右偏左调可知,平衡螺母应向左调节,直至天平平衡。
(2)[2][3]调节平衡螺母使天平平衡后,根据左物右码测出物体的质量,图中物体放在右盘、砝码放在左盘,位置放反了,向托盘中加减砝码时,不应该用手拿砝码,而应该用镊子夹取。
(3)[4]图甲中标尺的分度值为0.2g,游码对应刻度为3.6g,金属块的质量
m=50g+20g+10g+3.6g=83.6g
由图知,量筒的分度值为2mL,水的体积为20mL,水和金属块的体积为30mL,则金属块体积
V=V2-V1=30mL-20mL=10mL=10cm3
金属块的密度
(4)[5]分析实验步骤可知,溢出水的质量
m溢=83.6g+25.9g-100g=9.5g
溢出水的体积
金属球的体积等于溢出水的体积,即金属球密度
[6]实验中取出金属球时会带出一些水,再往溢水杯中加满水,总质量不变,溢出水的质量为两次测量值之差,所以溢出水的质量的不变,则金属球的体积不变,则金属球密度的测量值将不变。
(5)[7]由于用量筒测量体积时,误差较大,所以在所有操作均正确的情况下,两种方案测量结果依然有差异。
29. 小莉在“悟理创新实验”社团活动中,看见如图甲的双探头压强计,该装置一次测量可采集多个数据,激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。
(1)U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计________(选填“漏气”或“不漏气”);若想使压强计更灵敏,即探头在液体内部同一位置处U形管两边液面高度差对比更明显,下面做法可行的是________。
①将U形管换成更细的 ②U形管中换密度更小的液体
(2)如图甲,小莉先在装水的容器中进行实验;然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度hC/cm
高度差ΔhA/格
探头D深度hD/cm
高度差ΔhB/格
1
水
3
6
5
10
2
水
4
8
6
12
3
硫酸铜溶液
3
9
5
15
4
硫酸铜溶液
4
12
6
18
①分析表中1、3(或2、4)数据可知:深度相同时,液体_________越大,压强越大;
②根据表中数据,小莉估算出硫酸铜溶液的密度为_________g/cm3。
(3)①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材(细金属管与浮筒相通),她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,感受到细金属管对手的作用力越来越_________;浮筒竖直浸没水中后,仔细观察,其_________表面橡皮膜形变会更明显;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将_________。
【答案】(1) ①. 不漏气 ②. ②
(2) ①. 密度 ②. 1.5
(3) ①. 大 ②. 下 ③. 变小
【解析】
【小问1详解】
[1]U形管A、B中装入同种液体,小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定,说明压强计不漏气,若漏气,按压橡皮膜时,U形管两边不会出现液面高度差。
[2]若想使压强计更灵敏,即探头在液体内部同一位置处U形管两边液面高度差对比更明显,也就是探头受到的压强不变,U形管两侧的液面高度差要变大,根据可知,U形管中应换密度更小的液体。
故选②。
【小问2详解】
[1]分析表中1、3(或2、4)数据可知,探头所处的深度相同,液体的密度越大,U形管两侧液面高度差越大,即压强越大,故可得深度相同时,液体密度越大,压强越大。
[2]根据表中1、3数据可知,探头所处的深度相同,在硫酸铜溶液中U形管两侧液面的高度差是在水中时的1.5倍,即探头在硫酸铜容器中受到的压强是在水中受到压强的1.5倍,根据可知,硫酸铜溶液的密度是水的1.5倍,即硫酸铜溶液的密度为
【小问3详解】
[1]她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动,水深度越深,压强越大,浮筒受到水的压力越来越大,因此会感受到细金属管对手的作用力越来越大。
[2]浮筒竖直浸没水中后,下表面所处的深度更大,受到的压强更大,所以其下表面橡皮膜形变更明显。
[3]让浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上探头橡皮膜向下凹,下探头橡皮膜向上凸,浮筒排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知,所受浮力变小。
30. 珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。飞艇下边腹部还有一个很小的副气囊(如图甲),里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力,假设在此前的一次实验中,该浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为。浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2000kg;试根据所学知识回答下列问题:
(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是_________。
A. 孔明灯 B. 直升机 C. 火箭 D. 民航客机
(2)飞艇从近地面升到高空的过程中,所受大气压将_________,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要_________(选填“排出”或“吸入”)空气。
(3)该实验中,曾将浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图乙),若浮空艇周围空气的密度为,则浮空艇所受浮力大小为_________N;为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的质量是多少________?(缆绳的重力忽略不计,仪器舱和副气囊体积忽略不计)
【答案】(1)A (2) ①. 减小 ②. 排出
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
飞艇是依靠空气浮力升空的;
A.给孔明灯加热时内部空气的重力减小,孔明灯受到的浮力大于重力而使孔明灯升空,所以是依靠空气浮力升空的,故A符合题意;
B.直升机的机翼在转动时对空气有一个向下的力由于力的作用是相互的,空气对机翼产生一个向上的力,使其上升,故B不符合题意;
C.火箭升空是利用了力的作用是相互的,故C不符合题意;
D.民航客机是利用流体压强与流速的关系升空的,故D不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]因为大气压强随海拔升高而减小,飞艇从近地面升到高空的过程中,所受大气压将减小,在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要排出空气,使气囊内的气体减少,压强减小。
【小问3详解】
[1]浮空艇排开空气体积,浮空艇所受到的浮力
[2]该浮空艇内部混合气体的重力
浮空艇的表皮及外壁仪器舱的总重力
浮空艇的总重力
由力的平衡条件可知,缆绳拉力
因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,所以锚泊车的重力
由可知,锚泊车的质量
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