精品解析:重庆市荣昌区宝城初级中学2024-2025学年八年级下学期期中考试物理试题
2026-01-08
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | 重庆市 |
| 地区(区县) | 荣昌区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.92 MB |
| 发布时间 | 2026-01-08 |
| 更新时间 | 2026-01-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55845377.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
宝城中学2026级
物理半期学业测试卷(2025.04)
(总分:100分 测试时间:90分钟)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,共36分)
1. 对下列相关物理量的估计,最接近实际的是( )
A. 标准大气压下水的沸点为98℃
B. 一名普通中学生所受重力约500N
C. 一个鸡蛋质量约500g
D. 初二学生正常步行速度约5m/s
2. 如图所示的实例中,是为了增大摩擦力的是( )
A. 行李箱底部有轮子
B 自行车轴承有滚珠
C. 车轮装有防滑链
D. 磁悬浮列车与轨道分离
3. 以下情境与大气压强无关的是( )
A. 甲图:覆在管口纸片不掉落 B. 乙图:用吸管吸饮料
C. 丙图:拦河大坝设计成下窄上宽 D. 丁图:塑料吸盘吸附在墙上
4. 提高青少年的体育运动水平,促进其身体健康发展,是贯彻落实健康中国战略、加快建设体育强国的重要举措,关于体育运动中的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 游泳比赛中,运动员划水前进,说明运动需要用力来维持
B. 足球比赛中,守门员将球扑出去,说明力可以改变物体的运动状态
C. 短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员受到惯性作用
D. 排球比赛中,运动员用力击球时,手对球的作用力大于球对手的作用力
5. 生活处处皆物理,下列现象说明力可以改变物体运动状态的是( )
A. 列车沿笔直的铁轨匀速前行 B. 篮球撞击在篮板上被弹回
C. 讲台在地面上静止不动 D. 橡皮泥在力的作用下被捏扁
6. 看足球比赛的某同学突发奇想,如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,关于足球的运动情况,下列判断正确的是( )
A. 做匀速直线运动 B. 停在空中静止不动
C. 做曲线运动 D. 竖直下落
7. 如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,关于它们受力的说法正确的是 ( )
A. 甲对乙压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B. 甲、乙两物体的重力与桌面的支持力是一对平衡力
C. 乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力
D. 乙物体受到的重力、甲物体对乙的压力与桌面对乙的支持力三力平衡
8. 关于浮力,下列说法中错误的是( )
A. 浮力的方向总是竖直向上的
B. 浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
C. 浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
D. 阿基米德原理说明浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力
9. 如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水,下面关于液体中a、b、c三点(其中b,c两点在同一深度)压强大小的关系说法正确的是( )
A. a点的压强最大 B. b点的压强最大
C. c点的压强最大 D. a、b、c三点的压强相等
10. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
11. 如图甲,光滑水平面上A物体受到水平向右的推力F1=5N,拉力F2=7N作用;图乙B物体重30N,现用竖直向上F3=45N的力拉,则A、B两物体受到的合力分别是( )
A. 12N 15N B. 12N 75N C. 2N 15N D. 7N 75N
12. 如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,下列判断正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为34N
B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
C. 在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D. 该金属块的密度是2.7×103kg/m3
二、填空、作图题(每空1分,作图题每图2分,共20分)
13. 马德堡半球实验证明了___________的存在。《论衡·状留篇》记载“是故车行于陆……任重,其进取疾速,难矣”,意思是质量越大的物体,惯性越___________,运动状态越___________(选填“难”或“易”)改变。
14. 我国三峡船闸是根据___________的原理制成的,如图所示,轮船要去下游,则此时应先关闭阀门___________和上游的闸门,然后打开阀门___________(后两空选填A或B)。
15. 大气压会随高度的增加而______(选填“增大”或“减小”);气体具有流动性,小明将乒乓球放在漏斗口向下吹气时,如图所示,乒乓球不会下落,这是因为气体流速越大,压强越______。
16. 如图所示,用50N的水平压力F将重10N的物体A压在竖直墙壁上,恰能使A匀速下滑,则A受到的滑动摩擦力大小是___________N,方向___________。
17. 如图一枚鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力________重力,若再往玻璃杯中加一些盐,鸡蛋受到的浮力将________。
18. 如图一块重的长方形砖块的长、宽、高分别为、和,将它平放、侧放、竖放在水平地面上,这三种情况下砖块对地面的压力___________(“相等”或“不相等”),_________放时,地面受到的压强最大。
19. 如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,则木块静止时受到的浮力为______N;木块静止时下表面受到的水的压强为____Pa。
20. 作图题。
(1)如图,请作出沿斜面下滑的小球所受重力的示意图(O为重心)。
(2)在图中画出小球在水中下沉时受力示意图。
三、实验探究题(21题7分,22题9分,23题6分,共22分)
21. 如(1)图甲、乙、丙所示,小妍利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)①通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与___________有关;
②比较图乙、丙,可得出结论:受力面积越___________,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是___________;
A.图钉的一端做得很尖
B.严禁货车超载
(2)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,某实验小组设计了如(2)图所示的实验。
①实验前要先把弹簧测力计在___________(选填“水平”或“竖直”)方向上调零。实验过程中,要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做___________运动;此时木块所受摩擦力大小___________(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
②对比图甲、图丙两次实验的结果,你能得到的结论是:___________。
22. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用___________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是___________(选填“A”或“B”);
A. 将右侧支管中高出的水倒出
B. 取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与___________有关;
(4)比较图___________和图丁,可以得出结论:在同一深度,___________越大,液体的压强越大;
(5)另一小组对实验进行改进,其装置如图所示:
①在容器左右两侧分别倒入A、B两种不同液体,橡皮膜向左凸起。可以判断___________(填“左”或“右”)侧液体产生的压强较大。
②向左侧继续加入A液体,当容器左右两侧液面相平时,橡皮膜仍向左凸起,由此可知液体压强与___________有关。
③在②的基础上,继续向左侧加A液体,直到橡皮膜变平,此时两容器底受到液体压强的大小关系为pA___________pB(选填“>”“<”或“=”)。
23. 小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)B图中物体所受的浮力是___________N,由图中步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与___________有关,与物体浸没在液体中的深度___________(选填“有关”或“无关”)。
(2)根据图中实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为___________kg/m3,E图中液体的密度为___________kg/m3。
(3)如果物体没有完全浸没水中,___________(填“能”或“不能”)完成本实验。
四、综合题(解答过程中要有必要的文字说明,只写出最后答案不得分。24题6分,25题8分,26题8分,共22分)
24. 某科创小组用PLA(某种塑料)打印带有底座的“哪吒”实心模型。如图所示,将模型置于水平桌面上,模型质量为,模型底座面积为。求:
(1)模型的重力;
(2)模型对桌面的压强。
25. 图中平底茶壶的质量是0.4kg,壶底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央(g=10N/kg)。试求:
(1)水对茶壶底部产生的压强;
(2)茶壶底部受到的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
26. 如图所示,水平地面上有一底面积为的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:(,)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)正方体物块的密度;
(3)细线剪断后,物块静止时与细线未剪断时相比较,容器底受到水的压强变化了多少?
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宝城中学2026级
物理半期学业测试卷(2025.04)
(总分:100分 测试时间:90分钟)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,共36分)
1. 对下列相关物理量的估计,最接近实际的是( )
A. 标准大气压下水的沸点为98℃
B. 一名普通中学生所受重力约500N
C. 一个鸡蛋质量约500g
D. 初二学生正常步行速度约5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准大气压下水的沸点为100℃,故A不符合题意;
B.普通中学生质量约50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B符合题意;
C.一个鸡蛋质量约50g,500g明显过大,故C不符合题意;
D.中学生正常步行速度约1~1.5m/s,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的实例中,是为了增大摩擦力的是( )
A. 行李箱底部有轮子
B. 自行车轴承有滚珠
C. 车轮装有防滑链
D. 磁悬浮列车与轨道分离
【答案】C
【解析】
【详解】A.行李箱底部有轮子,通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦,故A不符合题意;
B.自行车轴承有滚珠,通过变滑动为滚动的方法来减小摩擦,故B不符合题意;
C.车轮装有防滑链,通过增大接触面粗糙程度方法来增大摩擦,故C符合题意;
D.磁悬浮列车与轨道分离,通过分离接触面的方法来减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
3. 以下情境与大气压强无关的是( )
A. 甲图:覆在管口的纸片不掉落 B. 乙图:用吸管吸饮料
C. 丙图:拦河大坝设计成下窄上宽 D. 丁图:塑料吸盘吸附在墙上
【答案】C
【解析】
【详解】A.覆在管口的纸片不掉落是因为受到大气压的作用,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.拦河大坝设计成下窄上宽是因为液体压强随深度的增加而变大,与大气压强无关,故C符合题意;
D.塑料吸盘挂钩能贴在瓷砖上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
4. 提高青少年体育运动水平,促进其身体健康发展,是贯彻落实健康中国战略、加快建设体育强国的重要举措,关于体育运动中的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 游泳比赛中,运动员划水前进,说明运动需要用力来维持
B. 足球比赛中,守门员将球扑出去,说明力可以改变物体的运动状态
C. 短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员受到惯性作用
D. 排球比赛中,运动员用力击球时,手对球的作用力大于球对手的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.游泳比赛中,运动员划水时受到水对他的作用力而前进,说明力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.足球比赛中,守门员将球扑出去,足球受到守门员对它的作用力,足球的运动方向发生了改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.短跑比赛中,运动员跑过终点后不能立刻停止,说明运动员具有惯性,要保持原来的运动状态,故C错误;
D.排球比赛中,运动员用力击球时,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选B。
5. 生活处处皆物理,下列现象说明力可以改变物体运动状态的是( )
A. 列车沿笔直的铁轨匀速前行 B. 篮球撞击在篮板上被弹回
C. 讲台在地面上静止不动 D. 橡皮泥在力的作用下被捏扁
【答案】B
【解析】
【详解】A.列车沿笔直的铁轨匀速前行,其运动方向和速度都不变,运动状态没有发生改变,不能说明力可以改变物体的运动状态,故A不符合题意;
B.篮球撞击在篮板上被弹了回去,篮球的运动方向发生了改变,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故B符合题意;
C.讲台在地面上保持静止不动,其运动状态没有发生改变;不能说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.用力捏橡皮泥,橡皮泥的形状发生改变,这说明力可以使物体产生形变,故D不符合题意。
故选B。
6. 看足球比赛的某同学突发奇想,如果在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,关于足球的运动情况,下列判断正确的是( )
A. 做匀速直线运动 B. 停在空中静止不动
C. 做曲线运动 D. 竖直下落
【答案】A
【解析】
【详解】在空中飞行的足球所受一切外力突然消失,根据牛顿第一定律可知运动的物体不受到任何外力时将保持原来外力消失时的运动速度做匀速直线运动,原来足球是运动,故一切外力突然消失后足球做匀速直线运动。故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图所示,甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,关于它们受力的说法正确的是 ( )
A. 甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B. 甲、乙两物体的重力与桌面的支持力是一对平衡力
C. 乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力
D. 乙物体受到的重力、甲物体对乙的压力与桌面对乙的支持力三力平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力作用在同一物体上,不是相互作用力,故A错误;
BD.甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态,乙物体受到的重力,甲物体对乙物体的压力、桌面对乙物体的支持力是平衡力,故B错误,D正确;
C.乙物体受到的重力与桌面的支持力大小不相等,不是平衡力,故C错误。
故选D。
8. 关于浮力,下列说法中错误的是( )
A. 浮力的方向总是竖直向上的
B. 浮力是物体受到液体或气体向上托起的力
C. 浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力
D. 阿基米德原理说明浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.浮力的产生原因是物体浸在液体中,上下表面受到不同的压强而产生压力差,是受到液体或气体向上托起的力,方向与重力方向相反,总是竖直向上,故AB正确,不符合题意;
C.浸在液体中的物体,任何时候都受到浮力,故C错误,符合题意;
D.阿基米德原理说明,浸在液体中的物体受到向上的浮力,物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受的重力,即,故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,放在水平桌面上的两个容器分别装有相同高度的纯水和盐水,下面关于液体中a、b、c三点(其中b,c两点在同一深度)压强大小的关系说法正确的是( )
A. a点的压强最大 B. b点的压强最大
C. c点的压强最大 D. a、b、c三点的压强相等
【答案】C
【解析】
【详解】根据p=pgh可知同种液体中,压强随深度的增加而增大,由纯水中的a、b两点位置可知,所以pb>pa;根据p=pgh可知深度相同时,密度越大,液体压强越大。则b、c两点深度相同,由于盐水的密度大于纯水的密度,
所以pc>pb综上所述
pc>pb>pa
即c点的压强最大。
故选C。
10. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,大小不变;但在这一过程中,受力面积逐渐减小,由p=可得,对桌面的压强逐渐增大,;因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变。
故选C。
11. 如图甲,光滑水平面上A物体受到水平向右的推力F1=5N,拉力F2=7N作用;图乙B物体重30N,现用竖直向上F3=45N的力拉,则A、B两物体受到的合力分别是( )
A. 12N 15N B. 12N 75N C. 2N 15N D. 7N 75N
【答案】A
【解析】
【详解】如图甲,F1、F2都作用在A物体上,方向相同,且在一条直线上,F1、F2的合力FA=F1+F2=5N+7N=12N
如图乙,B物体所受重力方向竖直向下,拉力方向竖直向上,方向相反、在一条直线上,合力FB=F3-G=45N-30N=15N
综上分析,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
12. 如图甲所示,正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,下列判断正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为34N
B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是10N
C. 在t1至t2时间段金属块在水中受到浮力逐渐增大
D. 该金属块的密度是2.7×103kg/m3
【答案】D
【解析】
【详解】A.当金属块完全露出水面时,此时拉力等于重力,该金属块重力为,故A错误;
B.当金属块浸没在水中时,此时绳子的拉力,则浸没在水中时金属块受到的浮力,故B错误;
C.由图象中的BC段可知至时间段绳子的拉力逐渐变大,而金属块的重力不变可知,金属块受到的浮力逐渐变小,故C错误;
D.金属块浸没在水中时可得金属块的体积,,该金属块的密度是,故D正确。
故选D。
二、填空、作图题(每空1分,作图题每图2分,共20分)
13. 马德堡半球实验证明了___________的存在。《论衡·状留篇》记载“是故车行于陆……任重,其进取疾速,难矣”,意思是质量越大的物体,惯性越___________,运动状态越___________(选填“难”或“易”)改变。
【答案】 ①. 大气压 ②. 大 ③. 难
【解析】
【详解】[1]马德堡半球实验通过展示需要极大的力才能将抽气后的铜半球拉开,证明了大气压的存在。
[2][3]惯性是物体保持原有运动状态的属性,其大小仅由质量决定。质量越大,惯性越大,物体的运动状态越难被改变。
14. 我国三峡船闸是根据___________的原理制成的,如图所示,轮船要去下游,则此时应先关闭阀门___________和上游的闸门,然后打开阀门___________(后两空选填A或B)。
【答案】 ①. 连通器 ②. A ③. B
【解析】
【详解】[1][2][3]如图所示,船闸在工作时,闸室分别与上下游构成了上端开口,下端相连的容器,即连通器。轮船要去下游,则此时应先关闭阀门A和上游的闸门,然后打开阀门B,下游与闸室上端开口,下端相连,形成连通器,闸室与下游水面相平时,船就可以进入下游了。
15. 大气压会随高度的增加而______(选填“增大”或“减小”);气体具有流动性,小明将乒乓球放在漏斗口向下吹气时,如图所示,乒乓球不会下落,这是因为气体流速越大,压强越______。
【答案】 ①. 减小 ②. 小
【解析】
【详解】[1]大气压强是由大气重力产生的,高度越高,上方的大气越稀薄(空气密度减小),因此大气压随高度增加而减小。
[2]当用力吹漏斗时,气流从漏斗的壁快速流出,速度比较大,乒乓球的上部气流流速大,压强比较小,乒乓球的下部受到的大气压是不变的,托着乒乓球不会掉下来。
16. 如图所示,用50N的水平压力F将重10N的物体A压在竖直墙壁上,恰能使A匀速下滑,则A受到的滑动摩擦力大小是___________N,方向___________。
【答案】 ①. 10 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1][2]由题意知,物体A恰能匀速下滑,在竖直方向处于平衡状态,物体受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,重力为10N,所以摩擦力的大小是10N,方向竖直向上。
17. 如图一枚鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力________重力,若再往玻璃杯中加一些盐,鸡蛋受到的浮力将________。
【答案】 ①. 等于 ②. 不变
【解析】
【17题详解】
[1]由物体的浮沉条件可知,鸡蛋漂浮时,受到的浮力等于鸡蛋的重力。
[2]若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,受到的浮力仍然等于重力,鸡蛋的重力不变,则鸡蛋受到的浮力不变。
18. 如图一块重的长方形砖块的长、宽、高分别为、和,将它平放、侧放、竖放在水平地面上,这三种情况下砖块对地面的压力___________(“相等”或“不相等”),_________放时,地面受到的压强最大。
【答案】 ①. 相等 ②. 竖
【解析】
【详解】[1]砖块在水平地面上,对地面的压力等于其重力,即()
因此平放、侧放、竖放时压力相等。
[2]根据压强公式,压力不变时,受力面积越小,压强越大。竖放时受力面积最小,故竖放时地面受到的压强最大。
19. 如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,则木块静止时受到的浮力为______N;木块静止时下表面受到的水的压强为____Pa。
【答案】 ①. 5.5 ②. 550
【解析】
【详解】[1]木块排出水的重力
G排=m排g=550×10-3kg×10N/kg=5.5N
由阿基米德原理可知
F浮=G排=5.5N
[2]木块下表面受到的压力等于木块受到的浮力, 所以木块下表面受到水的压强
20. 作图题。
(1)如图,请作出沿斜面下滑的小球所受重力的示意图(O为重心)。
(2)在图中画出小球在水中下沉时受力示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
沿斜面下滑的小球所受的重力竖直向下,作用点在小球的重心,如图所示:
【小问2详解】
由题意可知,小球在水中下沉的过程中受到了重力和浮力。重力的示意图的画法:过球的重心O点,竖直向下作垂线,标上箭头,标出力的符号;浮力的示意图画法和重力相同,只是浮力的方向是沿竖直向上的,作用点都可以画在重心,因小球正在水中下沉,所以重力大于浮力,如图所示:
三、实验探究题(21题7分,22题9分,23题6分,共22分)
21. 如(1)图甲、乙、丙所示,小妍利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。
(1)①通过比较图甲、乙,说明压力的作用效果与___________有关;
②比较图乙、丙,可得出结论:受力面积越___________,压力的作用效果越明显。下列实例中,直接应用该结论的是___________;
A.图钉的一端做得很尖
B.严禁货车超载
(2)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,某实验小组设计了如(2)图所示的实验。
①实验前要先把弹簧测力计在___________(选填“水平”或“竖直”)方向上调零。实验过程中,要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做___________运动;此时木块所受摩擦力大小___________(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
②对比图甲、图丙两次实验的结果,你能得到的结论是:___________。
【答案】(1) ①. 压力的大小 ②. 小 ③. A
(2) ①. 水平 ②. 匀速直线 ③. 等于 ④. 当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【解析】
【小问1详解】
[1]甲、乙两实验中受力面积相同,压力的大小不同,海绵的凹陷程度不同,说明压力的作用效果不同,由此可知压力的作用效果与压力的大小有关。
[2]乙、丙两实验中压力的大小相同,受力面积不同,且乙实验中受力面积小,海绵的凹陷程度大,说明压力的作用效果明显,因此可得结论为:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[3]A.图钉的一端做得很尖,是当压力一定时,通过减小受力面积增大压力的作用效果,故A符合题意;
B.严禁货车超载,是当受力面积一定时,通过减小压力来减小压力的作用效果,故B不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
[1]实验中需要弹簧测力计在水平方向上测量力的大小,因此实验前要先把弹簧测力计在水平方向上调零。
[2][3]要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,受到的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,根据二力平衡原理,可由弹簧测力计的示数读得摩擦力的大小。
[4]对比图甲、图丙两次实验,两实验中压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,因此可得结论为:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
22. 如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管___________(选填“属于”或“不属于”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用___________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是___________(选填“A”或“B”);
A. 将右侧支管中高出的水倒出
B. 取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与___________有关;
(4)比较图___________和图丁,可以得出结论:在同一深度,___________越大,液体的压强越大;
(5)另一小组对实验进行改进,其装置如图所示:
①在容器左右两侧分别倒入A、B两种不同液体,橡皮膜向左凸起。可以判断___________(填“左”或“右”)侧液体产生的压强较大。
②向左侧继续加入A液体,当容器左右两侧液面相平时,橡皮膜仍向左凸起,由此可知液体压强与___________有关。
③在②的基础上,继续向左侧加A液体,直到橡皮膜变平,此时两容器底受到液体压强的大小关系为pA___________pB(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 薄
(2)B (3)液体深度
(4) ①. 丙 ②. 液体的密度
(5) ①. 右 ②. 液体密度 ③. <
【解析】
【小问1详解】
[1]连通器是上端开口,下端连通的容器,而U形管压强计的U形管左侧与橡胶管相连,是密封的,并没有开口,所以不是连通器。
[2]U形管压强计是利用液体对金属盒上的橡皮膜施加压力,橡皮膜受力发生形变后挤压了橡胶管内的空气,管内的空气挤压了U形管左侧的液面,由于U形管内左右两侧的液面受到的压力不同,所以左侧液面下降,右侧液面上升,从而产生液面的高度差,我们通过液面的高度差的变化判断橡皮膜的受力大小变化,如果橡皮膜太厚,则受力不容易发生形变,使管内液面高度差变化不明显,不利于观察,故橡皮膜应该选用薄一些的较好。
【小问2详解】
若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的,都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
故选B。
【小问3详解】
比较图乙、丙两次实验可知,丙图金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差变大,即液体压强变大,故可以得出结论:同种液体,液体压强的大小与液体深度有关。
【小问4详解】
[1][2]根据控制变量法,要想探究液体压强与液体密度的关系,应控制探头的深度相同,液体的密度不同,因此应比较丙、丁两次实验,橡胶膜在液体内部的深度相同,丁图中液体的密度更大,U形管两边液面的高度差变大,即液体压强变大,故可得:在同一深度,液体的密度越大,液体的压强越大。
【小问5详解】
①[1]根据转换法,橡皮膜向左凸起,说明橡皮膜右侧受到液体产生的压强大。
②[2]向左侧继续加入A液体,当容器左右两侧液面相平即深度相同时,橡皮膜仍向左凸起,说明橡皮膜右侧受到液体产生的压强大,说明相同深度处的压强与液体的密度有关。
③[3]左右液面相平时,橡皮膜向左凸起,由p=ρgh可知ρA<ρB,在②的基础上,继续向左侧加A液体,直到橡皮膜变平,此时橡皮膜两侧液体对橡皮膜的压强相等,橡皮膜下面的B液体压强大于A液体的压强,所以两容器底受到液体压强的大小关系为pA<pB。
23. 小雨用器材探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)B图中物体所受的浮力是___________N,由图中步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与___________有关,与物体浸没在液体中的深度___________(选填“有关”或“无关”)。
(2)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为___________kg/m3,E图中液体的密度为___________kg/m3。
(3)如果物体没有完全浸没在水中,___________(填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】(1) ①. 0.5 ②. 物体排开液体的体积 ③. 无关
(2) ①. 4×103 ②. 1.2×103
(3)能
【解析】
【小问1详解】
[1]根据称重法可知,B图中物体所受的浮力F浮=G-FB=FA-FB=4N-3.5N=0.5N
[2]由图中步骤A、B、C可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度不变,拉力的示数不同,浮力的大小不同,故得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]根据A、C、D可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,拉力的示数相同,浮力的大小相同,故结论为物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
【小问2详解】
[1][2]根据A、D可知,物体浸没受到浮力的大小为F浮D=G-FD=FA-FD=4N-3N=1N
物体的体积等于排开液体的体积,即
圆锥形物体的密度为
根据A、E图可知,圆锥形物体在液体中所受的浮力为F浮E=G-FE=FA-FE=4N-2.8N=1.2N
则液体的密度为
【小问3详解】
探究浮力与排开液体体积的关系时,不需要物体完全浸没,只要改变排开液体的体积即可;探究浮力与液体密度的关系时,也可以在物体未浸没的情况下,保证排开液体体积相同,改变液体密度来进行实验;探究物体所受的浮力与物体浸在液体中的深度的关系时,可以控制液体密度相同,排开液体体积相同,改变物体浸在液体中的深度进行实验。因此如果物体没有浸没在水中,也能完成本实验。
四、综合题(解答过程中要有必要的文字说明,只写出最后答案不得分。24题6分,25题8分,26题8分,共22分)
24. 某科创小组用PLA(某种塑料)打印带有底座“哪吒”实心模型。如图所示,将模型置于水平桌面上,模型质量为,模型底座面积为。求:
(1)模型的重力;
(2)模型对桌面的压强。
【答案】(1)
0.36N (2)
600Pa
【解析】
【小问1详解】
模型的重力为
【小问2详解】
模型对桌面的压力为
模型的受力面积为
模型对桌面的压强为
25. 图中平底茶壶的质量是0.4kg,壶底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为1m2的水平桌面中央(g=10N/kg)。试求:
(1)水对茶壶底部产生的压强;
(2)茶壶底部受到的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)1.2×103Pa;(2)4.8N;(3)2500Pa
【解析】
【详解】解:(1)壶内水的深度
h=12cm=0.12m
水对壶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
(2)水对壶底的压力
F=pS=1.2×103Pa×40×10−4m2=4.8N
(3)茶壶对桌面的压力等于水和壶的总重力
F′=G=(m水+m壶)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
茶壶对桌面的压强
答:(1)水对茶壶底部产生的压强是1.2×103Pa;
(2)水对茶壶底部产生的压力是4.8N;
(3)壶对桌面的压强为2500Pa。
26. 如图所示,水平地面上有一底面积为的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:(,)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)正方体物块的密度;
(3)细线剪断后,物块静止时与细线未剪断时相比较,容器底受到水的压强变化了多少?
【答案】(1)10N (2)
(3)200Pa
【解析】
【小问1详解】
由题意知,正方体物块的体积为
由于物块被细线拉住完全浸没在水中,所以物块排开水的体积等于其自身体积
根据阿基米德原理,物块受到的浮力为
【小问2详解】
物块在水中静止时,受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力G和细线竖直向下的拉力T,处于平衡状态。根据力的平衡条件可得
则物块的重力为
物块的质量为
正方体物块的密度为
【小问3详解】
细线剪断后,因为物块的密度ρ () 小于水的密度ρ水 (),所以物块会上浮,最终漂浮在水面上。物块漂浮时,受到的浮力等于其自身重力
此时物块排开水的体积为
与细线未剪断时相比,物块排开水的体积减小量为
由于物块排开水的体积减小,导致容器中水面下降,水面下降的高度为
容器底受到水的压强变化量为
因为水面下降,所以容器底受到水的压强减小了200Pa。
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