北京实验学校2024-2025学年度八年级上学期期末考试物理试卷

平谷实验学校2024-2025学年度八年级上学期期末考试（2025.1) 物理 考试时间：90分钟 满分：100分 注意事项： 1.本试卷共5页，共5道大题，9道小题。 2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 一、浮力及其应用 1.根据液体压强知识可以解释浮力产生的原因，并以此推导阿基米德原理。我们 选择水下的一个底面积为S、高度为h的水柱作为研究对象，如图1-1所示。设液 体密度为p,重力加速度为g。 1.1柱体侧面同一高度的对称的两个位置受到的液体压强大小 (选填“相 等”或不相等)，所以水平方向物体所受周围液体对它的压力的合力为 1.2设上表面距离水面的深度为h1,此处水的压强为p1= ,所以上表面受 图1-1 到的水的压力大小乃=，方向 ,下表面受到的压力大小 F2= 1.3浮力的本质是液体对浸入其中物体的压力的合力。柱体所有面受到水的压力的合力大小 F- PgV描，方向为 1.4下图中的 不适合作为研究对象使用上述方法推导浮力公式。（多选）。 (a) (b) 2.在进行理论推导后，同学们在实验中验证阿基米德原理。 F-2N F=1.5NF3=1.2N F4=2.2 2.1小军用石块按照如图2-1所示的实验步骤依次进行实验：由 图2-1可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮= N, 排开水的重力G排= N,发现F浮≠G排，造成这种结果 的原因可能是 (填序号)： A.整个实验过程中，弹簧测力计一直都没有校零 B.最初溢水杯中的水未装至溢水口 图2-1 C.步骤C中，石块没有完全浸没 22已知水的密度为p,重力加速度为g。有同学指出，根据以上测量数据，可以估算石块的密 度p石。你 赞同（选填“是”或“否”），如果赞同，则p石= (用直接测得 的物理量的字母表示)：如果不赞同，请你提出还需要测量 (填物理量)。 第1页 3.利用浮力原理制作测量液体密度的密度计。 小明根据所学知识制作了简易密度计，他选取了一根粗细均匀，底面积为S的 圆柱形直管，在里面装有适量金属丝并用石蜡封口。密度计的重力为G。使用 时，将密度计放在待测液体中，密度计竖直漂浮在液体中，如图所示。待其稳 定后，液面处对应的刻度值即为液体密度。重力加速度为g。 3.1画出密度计的受力示意图。 3.2将密度计放在密度为P的液体中，密度计稳定漂浮后，则密度计所受浮力 F,G(选填“>”、“<”或“=”)，密度值为p的刻度线与密度计底部的 图3-1 距离h= 。(用字母符号表示)。 3.3将密度计放在密度为p的液体中（p>p2),密度计稳定漂浮后，则此时密度计所受浮力 F2 F,(选填“>”、“<”或“=”)：排开液体的体积比在密度为P的液体中时 （选填“更大”或“更小”)。因此，越靠上，密度计的刻度 (选填“越 大”或“越小”)。 3.4密度计上密度值为p和p的两条刻度线之间的距离为△= (用字母符号表示)。因 此，为了增大△，从而提高密度计的精密度，可采用的方法有 4.利用上述知识探究“潜水艇”的工作机制 学习了浮力的知识后，小明对潜水艇的浮沉产生了很大的兴趣。他 用一个体积为500c3的自制潜水艇模型，内装3N的水后，潜水艇的总 重为7N,放在底面积为100c2的容器中，如图4-1甲：“潜水艇”内的 压缩空气装置可将水排出后并密封，此时处于悬浮状态，如图4-1乙， 排出的水仍在容器中且容器足够高。p*=1.0×103kg/m3,g取10Nkg。 甲 4.1“潜水艇”是通过改变自身所受 (选填“重力”或“浮 图4-1 力”)实现上浮的。 4.2计算甲中的潜水艇所受的浮力。 4.3计算甲中的潜水艇排出多少质量的水时，刚好达到乙中“潜水艇”的悬浮状态。 4.4(附加)当“潜水艇”悬浮时，计算水对容器底的压强相对于图甲时的变化量。（3分) 共5页 二、流体压强 5.1以下实验中，不能说明大气压存在的一项是() A.马德堡半球实验 B.覆杯实验 C.伽利略斜面实验 D.托里拆利实验 5.2大气压强的大小 小明同学在实验室内用小吸盘、弹簧测力计、直尺等材料测量大气压强。他的实验步骤为： ①用直尺测量小吸盘未变形前的直径d,计算得到圆形小吸盘的面积： ②用电子天平测量小吸盘的质量： ③将小吸盘紧紧按在桌面上，用弹簧测力计竖直向上缓慢拉小吸盘，记录吸盘刚刚脱离桌面 时弹簧测力计的示数F: ④使用公式计算大气压强的数值。 小吸盘紧紧按在桌面上时，可以认为吸盘与桌面之间的空 气被全部挤出。 (1)首先以小吸盘作为研究对象进行受力分析：小吸盘受到桌 mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm 面的作用力，从性质上看，该力是 (选填“重力”、 图5-1 “弹力”、“摩擦力”或“吸力”)，方向为 。除此之外 还受到多个力的作用。画出小吸盘吸在桌面时的受力示意图。 (2)在缓慢向上拉小吸盘的过程中，小吸盘处于平衡态。因此有受力平衡方程： (3)当吸盘即将脱离桌面的瞬间，桌面对小吸盘的支持力为0。可以计算得到大气压强 Po= （用题目中所给字母表示) (4)小明多次实验后，得到的平均数据如下：圆形小吸盘的面积S-2c2,m0.01g,F=10N。 有同学认为在计算大气压强时可以不考虑小吸盘的质量，原因是 与拉力相比太小了，可 以忽略不计。计算得到的大气压强为Po (保留1位有效数字) (5)查阅资料，得到标准大气压强的大小为1×10P,可见测量值明显偏小。可能的原因为 ()(多选) A.吸盘与桌面之间还有残留的空气 B.小吸盘脱离桌面时相比之前明显向内收缩 C.用直尺测量小吸盘直径时直尺没有经过圆心 D.当天的实际大气压显著低于标准大气压 5.3下列生活现象，用流体压强解释合理的有（)（多选) A.医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 B.飞机产生升力的原因是飞机机翼上表面压强小于下表面压强 C.用吸管喝饮料利用了大气压的作用 D.活塞式抽水机是利用连通器原理工作的 第2页 三、生活中的简单机械 6.1探究杠杆平衡条件 (1)图6-1甲所示的杠杆处于 (选填“平 衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平 衡，应将两端的平衡螺母向 (选填“左” 或“右”)侧适当调节，将杠杆调至水平平衡的目的 图6-1 是便于 (2)将杠杆调至水平后，在杠杆左右两端悬挂不同数量的钩码，数据如下表所示 组别 动力FN 动力臂L/cm 阻力FN 阻力臂L2/cm 1 2.0 15.1 3.0 10.0 2 3.0 20.0 4.0 14.8 3 4.0 10.5 2.0 20.3 由此可知，杠杆平衡条件为 (用上述表格中字母表示)。 (3)若如图乙所示，在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置 平衡，测力计的读数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)杠杆平衡时，当L1<L2,则F F2,杠杆为费力杠杆。反之为省力杠杆。 6.2在做俯卧撑的锻炼时，小明感觉手腕疼痛，了解到人体在俯卧撑时可以看做杠杆模型，为了 找到保护手腕的措施，便从杠杆角度做出以下分析。 (1)假设人体重心在M点，支点为O点。在标准俯卧撑状态下，桌面对手臂的支持力F1垂直 于身体，人体为 (选填“省力”或“费力”)杠杆。 (2)，同学们发现将手部抬高变为“退阶俯卧撑”姿势后可以缓解疼痛。如果桌面对手臂的支 持力F2垂直于身体，请你自己画图，并在退阶俯卧撑中标注阻力（即重力)的力臂L。 (3)请你结合杠杆平衡条件，解释相比标准俯卧撑，为何退阶俯卧撑可以减少大体重人群做俯 卧撑的手腕损伤。 共5页 7.滑轮是一个带有凹槽并能绕中心轴旋转的轮子，是我们生活中常用的简单机械之一。 7.1升旗仪式上，随着升旗手缓缓向下拉动绳子，国旗冉冉升起，这是因为旗杆 顶部装有一个 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)：该滑轮可以改变力的 (选填“大小”、“方向”或“大小与方向”)。 若使国旗上升10米，绳子自由端需要拉动 米。 7.2从力的角度分析滑轮特点： 图7-1 乙 图7-2 首先，如果不计绳与滑轮之间的摩擦，那么一根被拉伸的绳子上的拉力大小应该处处相等。 (1)对于定滑轮，如图7-2甲所示，取物体为研究对象，受力示意图已画出。物体匀速上升 时，物体在绳的拉力F与物体的重力G作用下保持 状态，因此有 (填关系 式)。 (2)对于动滑轮，如图7-2乙所示，将动滑轮和物体看做整体，选为研究对象，画出其受力示 意图。 在匀速提升动滑轮时，动滑轮受两段绳的拉力F、动滑轮重力G动以及悬挂物体的重力G满足 (填关系式)。因此，相比定滑轮，使用动滑轮确实可以 7.3提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，某小组同学对影响滑轮组机械效率的因素作出 如下猜想： 猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图所示的装置进行了实验探究： (1)该小组采用最省力的绕线方式，请你画出实验中滑轮组的绕线。 (2)实验操作合理的是()（多选） A.弹簧测力计使用前应先调零 B.尽量沿竖直方向拉动弹簧测力计 C.应快速拉动弹簧测力计 图7-3 D.应在提升过程中读取弹簧测力计示数 第3页 (3)实验需要测定钩码的重力G,钩码上升高度，绳端拉力F,绳端移动的距离5，计算它的 机械效率刀= (用字母符号表示) 钩码上升高度 绳端移动距离 实验次数 钩码重力GN 绳端拉力FN 机械效率) h/m 5/1m 1 1.0 0.2 0.5 0.6 66.7% 2 2.0 0.2 0.8 0.6 83.3% 3 2.0 0.4 0.8 1.2 83.3% 4 3.0 0.2 1.1 0.6 90.9% (4)比较2、3两次实验数据，可验证猜想I是 (选填“正确”或“错误”)的： (5)通过比较 (填实验序号)实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越 大，滑轮组的机械效率越高。 (6)小鸣认为在实验中拉力做的总功就是克服滑轮和重物总重力做的功。因此Wa(Go+G)h, 其中，G0为动滑轮的重力，然后利用公式=W有？/W。×100%计算出机械效率，发现计算出的 结果与实验结果相比 (选填“偏大”、“相同”或“偏小”)，原因是 (7)为提高滑轮组机械效率，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有()（多 选)。 A.减轻动滑轮重 B.适当增加所提物体重 C.给机械加润滑油 D.增加重物上升高度 7.4图7-4甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重300N建 筑材料A以0.3/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图 7-4乙所示，不计绳重和轮与轴的摩擦。 求： 个W小 (1)拉力F做功的平均功率P: 400 (2)拉力F的大小： 300 (3)动滑轮的重力G动 200 (4)滑轮组的机械效率1 100 A 0 甲 图7-4 共5页 四、能量及其转化 8.1探究重力势能的大小与哪些因素有关。 用大小形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为，B球质量为 2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面 高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量 损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为，和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且 h<h2<h3,如图8-1所示。 A○1 -02m 17 2H 图8-1 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 (2)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体 的重力势能与物体运动的路径 (选填“有关”或“无关”)。 (3)比较 (用A、B、C、D表示)两球，可得出结论：当物体质量相同时，物 体的重力势能大小与其下落高度有关。 (4)比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论： (5)小球在下落过程陷入沙面前，将重力势能转化为 能。 8.2一切物质具有内能。 冷水 热水 甲 图8-2 (1)图8-2甲是利用显微镜下记录碳粒在水中布朗运动位置连线图，碳粒的运动表明了 分子（选填“水”或“碳”）在做永不停息地做 (选填“有规则”或“无规 则”)运动。因此分子具有 (选填“动能”“势能”或“内能”)。 (2)图8-2乙是红墨水在水中的扩散，热水中墨水扩散得更 (选填“快”或“慢”)， 表明温度越高，分子运动越 (选填“快”或“慢"”)，则分子动能 (选填“越 小”“越大”或“不变”)。 第4页 (3)用手拉绳子，绳子没有断裂，说明分子间存在 （选填“引力或“斥力)；用手压铁 块，铁块没有被压扁，说明分子间存在 (选填“引力”或“斥力”)。由于分子间存在这些 力，因此分子具有 (选填“动能”“势能”或“内能”)。 (4)物体内所有分子的动能与势能的总和叫作物体的 。做功和热传递都可以改变物体的 内能。下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的一项是（) A.两手相互摩擦，手的温度升高 B.用煤气炉给水加热，水的温度升高 C.把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低 D.在阳光照射下，公园里石凳的温度升高 8.3比热容 （1)水的比热容为c=4.2×103J/kgC),比较大，下列现象中与此特点无关的一项是（) A.海边的昼夜温差较小 B.空调房间里放盆水可以增加湿度 C.冬天暖气设备用热水供暖 D.用水冷却汽车发动机 (2)在1个标准大气压下，小明某次洗澡时耗水20kg,热水器进水温度是22℃，出水温度是 42℃，计算该过程水吸收的热量Q。 五、附加题(6分) 物体的平衡状态通常分为稳定平衡、随遇平衡和不稳定平衡三种类型。给处于平衡态的物体 一个微小扰动，使它偏离平衡位置： 一、如果物体能自动回复到原来位置，则称为稳定平衡。如图9-1所示：放在碗中的球是稳 定平衡。给球一个微小扰动，使球从实线位置偏离到虚线位置。球受重力和支持力，合力方向指 向原来的位置，会使小球回到原来位置。 不倒翁也是一种稳定平衡。静止时受力如图9-2所示。给不倒翁一个微小扰动，使不倒翁 从实线位置偏离到虚线位置。不倒翁受重力和支持力，如图9-2b所示，这一对力的效果使不倒 翁顺时针转动，回到原来的位置。 二、如果物体能够在新的位置上保持平衡，则此时物体处于的平衡称为随遇平衡。如图9-3 所示：放在水平地面上的球是随遇平衡。给球一个微小扰动，使球从实线位置偏离到虚线位置。 球受重力和支持力，合力为零，小球会在虚线位置重新静止： 三、如果物体会继续远离原来的平衡位置，则称为不稳定平衡。 共5页 G Ga 图9-1 图9-2a 图9-2b 图9-3 问题： 9.1举一个不稳定平衡的例子。 9.2同学们起初制作的密度计，总是无法竖直漂浮在水中。为此，他们在密度计底部增加一定 质量的铁钉，从而使密度计成功“竖”了起来（图9-4）。 (1)铁钉的作用是改变了密度计的（选填“重心位置”、“重力大小”或“浮力大小”）。 (2)从受力角度分析这样做能够成功的原因。（提示：浮力等效作用于物体浸入水中部分的几 何中心)。 图94 第5页 共5页