内容正文:
期末综合测试
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1.下列实例中,不属于连通器应用的是( )
A. 茶壶 B. 拦河大坝 C. 回水弯管 D. 船闸
2.如图所示,探究“阻力对物体运动的影响”实验中,保持同一小车每次从斜面同一高度由静止滑下,只改变水平木板表面的粗糙程度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小车在水平木板上运动过程中只受摩擦力的作用
B. 小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行的距离相同
C. 水平木板表面越粗糙,该小车在水平木板上运动时所受的摩擦力越大
D. 该实验能直接验证当物体受到的阻力为零时,物体将一直做匀速直线运动
3.同学们在操场上练习立定跳远,下列说法正确的是( )
A. 穿上底部有花纹的鞋子,是为了增大对地面的压强
B. 人站在水平地面上静止时,人的重力和人对地面的压力是一对平衡力
C. 起跳时,脚要用力向后蹬地,利用了物体间力的作用是相互的
D. 落地时,人由于受到惯性作用身体会向前倾
4.用如图所示装置测定某地大气压的大小,下列说法正确的是( )
A. 当地大气压跟760mm高的水银柱产生的压强大小相等
B. 缓慢向右适当倾斜玻璃管,水银柱高度不变
C. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
D. 将水银换成水进行实验,操作更加简便
5.2024年5月7日,河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机,下列说法正确的是( )
A. 无人机上升过程中,货物的重力势能可能减小
B. 无人机水平匀速飞行时,货物的机械能保持不变
C. 无人机在某一高度悬停时,货物的机械能一定为零
D. 无人机下降过程中,货物的动能一定增大
6.如图甲所示,一个重60N的实心金属圆柱体静置在高30cm的圆柱形容器中,向容器中注水,并记录一段时间内水对容器底部的压强p与注入水的体积V的关系如图乙所示,圆柱形容器厚度和质量不计。下列说法正确的是取( )
A. 圆柱体的底面积为
B. 圆柱体的密度为
C. 圆柱形容器的底面积为
D. 注满水时,圆柱形容器对桌面的压强为
7.如图所示,为了尽可能正确地估测某位同学做引体向上运动的功率,需要测量的物理量是( )
①人体的质量
②单杠的高度
③每次身体上升的高度
④一次引体向上的时间
⑤引体向上的次数
⑥次引体向上的总时间T。
A. ①②④ B. ①③④ C. ①③⑤⑥ D. ①②⑤⑥
8.《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,,M端用绳子悬挂重200N的物体,在N端用竖直向下的拉力在10s内使物体缓慢上升了,忽略杠杆和绳的自重,下列说法正确的是( )
A. 该杠杆是费力杠杆
B. 杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400N
C. M端绳子拉力对物体做功为100J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为5W
9.水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器左侧为甲容器,右侧为乙容器,容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后,A漂浮、B沉底;用线把A、B两球系在一起放入乙容器中线的质量和体积不计,静止后的状态如图所示,两容器中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A. 甲容器中的液体密度小于乙容器中的液体密度
B. A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力
C. 甲容器底所受液体压强等于乙容器底所受液体压强
D. 甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
10.如图所示,用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力大小为500N,物体向上移动的速度为,工人的质量为80kg,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A. 此时拉力的功率为1200W
B. 此时该滑轮组的机械效率为
C. 当工人提起另一个重物时,工人对地面的压力恰好为零,此时被提升物体的重力为1920N
D. 利用这个滑轮组来提升物体时,滑轮组的最大机械效率为
二、填空题:本大题共4小题,共16分。
11.如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 选填“能”或“不能”起到省力的作用;此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、,鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中,其底部所受水的压强 选填“增大”“减小”或“不变”。
12.如图甲所示,弹簧测力计下挂一物块,在将物块缓慢放入水中的过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示,则物块的重力为 N,浸没时物块受到的浮力为 从0增大到10cm的过程中,水对容器底的压强变化情况是 。
13.如图所示,物体A置于水平桌面上,动滑轮重力为2 N,绳重、绳子与滑轮间的摩擦及滑轮与轴间的摩擦不计。当物体 B重力为8N时,它恰好能匀速下降,此时物体A所受的摩擦力为 N。若用一个水平向左的力F拉物体A,使其向左匀速运动,则这个力F的大小应为 N。
14.如图所示,轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平,,,在杆的B点用细线竖直悬挂一物块甲,该物块静止在水平地面上。O点左侧悬挂一可移动的重为12N的物块乙。当乙悬挂在A点时,木杆水平平衡,甲恰好对地面无压力,则甲的重力为 当乙悬挂在C点时,甲对地面的压力为 N。
三、作图题:本大题共2小题,共8分。
15.如图所示,请画出小球受到的浮力和重力的示意图绳子竖直紧绷。
16.如图是一把凳子,以O为支点,在A点施力使凳子右脚离开地面。请画出作用在A点的最小动力及其力臂。
四、计算题:本大题共2小题,共24分。
17.夏季经常见到洒水车在路面上洒水,给路面降温。某洒水车的部分参数如表所示,求:取
项目
数值
空载质量
4
满载装水量
20
满载时车轮与地面总接触面积
正常洒水流量
40
装满水的洒水车对水平地面的压强;
装满水的洒水车以的速度匀速直线行驶时,牵引力的功率是240kW,此时洒水车受到的阻力大小;
洒水车以的速度匀速直线行驶,并按正常洒水流量开始洒水,最多可以连续洒水的路程。
18.图甲是一种塔式起重机上的滑轮组。已知起重机匀速吊起的货物时,货物在内匀速上升了,滑轮组的机械效率忽略滑轮组中定滑轮的质量,不计摩擦和绳重, g取。求:
绳端的拉力
绳端拉力F的功率
图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量,平衡臂长,起重臂长,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时货物的质量。
五、实验探究题:本大题共2小题,共22分。
19.小东想探究小球的动能大小与质量是否有关,请帮他将实验步骤补充完整。
如图所示,将质量为m的小球A从斜槽上高为h的位置由静止释放,与水平面上的木块C相碰,测量并记录 。
将木块C ,将质量为2m的小球B 由静止释放,与水平面上的木块C相碰,测量并记录相关数据。
20.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用同一金属块依次进行如图步骤的操作:
根据上述实验步骤,完成下列问题:
步骤A中金属块重
步骤B中金属块受到的浮力为
分析 三步骤数据,初步得出浮力大小与液体密度有关;
若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,测力计的示数 选填“大于”“小于”或“等于”
结合已学知识,根据步骤A、C,计算出金属块的体积为 。取
答案和解析
1.【答案】B
【解析】拦河大坝“上窄下宽”是由于液体压强随深度的增加而增大,不属于连通器的应用,故选B。
2.【答案】C
【解析】小车在水平木板上运动过程中受到重力、支持力、摩擦力作用,其中重力与支持力是一对平衡力,A错误。
小车在粗糙程度不同的水平木板表面滑行时受到的摩擦力大小不同,水平木板表面越粗糙,小车受到的摩擦力越大,小车运动的距离越短,通过小车运动的距离反映阻力对物体运动的影响;在实验的基础上,进行科学推理可知,若运动的物体受到的阻力为零,物体将一直做匀速直线运动,该结论不能由实验直接验证,B、D错误,C正确。
3.【答案】C
【解析】穿上底部有花纹的鞋子,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A错误;
人站在水平地面上静止时,人的重力和人对地面的压力作用在两个物体上,且方向相同,所以不是一对平衡力,故B错误;
起跳时,脚要用力向后蹬地,地面同时也给脚一个反作用力,所以人能跳起,利用了物体间力的作用是相互的,故C正确;
落地时,人由于惯性身体会向前倾,惯性不是力,不能说受到惯性作用,故 D错误。
4.【答案】B
【解析】由题图知,玻璃管中液面与水银槽中液面的高度差为750mm,根据托里拆利实验原理,大气压的大小与750mm高的水银柱产生的压强大小相等,故A错误。
根据托里拆利实验原理知,管内水银柱的高度只与外界大气压强有关,与玻璃管的倾斜程度无关,故B正确。
玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,此时玻璃管与水银槽构成连通器,管内水银会在重力的作用下下落,直到管内水银面与水银槽内的水银面相平,故C错误。
在标准大气压下,大气压能支持约高的水柱,所以若将水银换成水进行实验,需要用长度至少为的玻璃管,操作起来很不方便,故D错误。
5.【答案】B
【解析】无人机上升过程中,货物的高度变大,质量不变,重力势能变大,故A错误;
无人机水平匀速飞行时,货物的质量、速度和高度不变,重力势能不变,动能不变,则机械能保持不变,故B正确;
无人机在某一高度悬停时,货物的重力势能不为零,机械能不为零,故C错误;
若无人机下降过程中是匀速下降,则货物的动能不变,故D错误。
6.【答案】D
【解析】当注水体积为时,图线开始弯折,说明水的底面积开始改变,实心金属圆柱体可能处于漂浮或沉底状态;注水体积从到,水对容器底部的压强变化量,,根据可得水的深度的变化量为,容器的底面积
由图可知,当注水体积为时,水对容器底部的压强是根据可得水的深度变化量,即圆柱体的高,圆柱体的底面积,圆柱体的体积,
根据可得,解得,故A、B、C错误。注满水时,水的重力容器对桌面的压力等于水和圆柱体的总重力,,压强,故D正确。
7.【答案】C
【解析】引体向上时,要克服自身重力做功,该同学做引体向上运动的功率其中m为人的质量,h为每次身体上升的高度,n为引体向上的次数,t为引体向上所用的总时间,因此估测该同学做引体向上运动的功率,要测量的物理量为人的质量、每次身体上升的高度、引体向上的次数以及引体向上的总时间。
8.【答案】C
【解析】由题意可知,,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
匀速提升物体时,M端绳子拉力大小等于物体重力的大小,则,杠杆在水平位置平衡时,根据杠杆平衡条件可得,代入数据解得,故B错误;
物体上升,M端绳子拉力对物体做功为,故C正确;
N端拉力在10s内使物体缓慢上升了,则M端绳子拉力对物体做功的功率为,故D错误。故选C。
9.【答案】A
【解析】A、B两球排开液体的总体积,,则已知甲、乙两个完全相同的容器中液面恰好相平,则,则,即甲容器中液体的体积较大;已知容器中的液体质量相等,根据可知,,故A正确;
已知两容器中液面恰好相平,即液体的深度相同,根据可知,容器底所受液体压强,故C错误;
由图可知,A在甲容器液体中漂浮,①和B在乙容器液体中一起悬浮,②,由①②可知,,故B错误;
图中容器相同,液体的质量相等,球的质量相等,故总重力相等,对水平面的压力相等,容器底面积相同,根据知,容器对水平面的压强相等,故D错误。
10.【答案】B
【解析】由图可知,,拉力的功率为,故A错误。
该滑轮组的机械效率为,故B正确。
不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮重为当工人提起另一个重物时,工人对地面的压力恰好为零,则绳对人的拉力大小等于人的重力,即,被提升物体的重力为,故C错误。
当人对地面的压力恰好为零,滑轮组提升物体的重力最大,此时滑轮组的机械效率最大,不计绳重和摩擦,滑轮组的最大机械效率为,故D错误。
11.【答案】不能
减小
【解析】图中的滑轮是定滑轮,不能省力,只能改变力的方向。两边绳子都对鼎施加竖直向上的拉力,鼎受到的拉力之和为。液体压强与深度有关,鼎在水中上升的过程中,其底部所受水的压强随深度的减小而减小。
12.【答案】8
6
先变大后不变
【解析】由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,则物块的重力物块浸没时,弹簧测力计的示数,物块受到的浮力由图乙可知,h从0增大到4cm的过程中,弹簧测力计的示数变小,由得浮力变大;由得物块排开水的体积变大,水的深度变大,根据知水对容器底的压强变大;当时,弹簧测力计的示数不变,浮力不变,物块排开水的体积不变,水的深度不变,水对容器底的压强不变,故h从0增大到10cm的过程中,水对容器底的压强先变大后不变。
13.【答案】5
10
【解析】当A向右做匀速直线运动时,A受力平衡,A在水平方向上受到的水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,大小相等,。当A向左做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向上所受水平向左的拉力大小等于水平向右的摩擦力和绳对它的拉力的大小之和;因滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以A所受摩擦力大小不变,即摩擦力仍为绳对A的拉力不变,为,则A受到的水平向左的拉力为。
14.【答案】36
12
【解析】乙上方的细线对木杆A点的拉力大小等于乙的重力大小,即。根据杠杆平衡条件得,,即,则,甲恰好对地面无压力,甲的重力。
将乙移动到C点,则有,,,,则,解得,则甲所受支持力,故甲对地面的压力为12N。
15.【答案】
【解析】小球在重力、拉力、浮力的作用下保持静止,重力和拉力的方向都是竖直向下,浮力的方向是竖直向上,并且重力与拉力之和等于浮力,即浮力大于重力。
16.【答案】
【解析】O为支点,动力作用点在A点,连接O、A,动力臂等于OA的长度时动力臂最长,根据杠杆平衡条件知此时对应的动力最小,故过A点向左作垂直于OA的带箭头的线段,并标记为,OA的长度为。
17.【答案】装满水的洒水车对水平地面的压力等于自身重力,
即,
则装满水的洒水车对水平地面的压强
装满水的洒水车以的速度匀速直线行驶时,
牵引力的功率是240kW,
由可得洒水车受到的阻力
按正常洒水流量开始洒水,最多可以连续洒水的时间,
故最多可以连续洒水的路程。
18.【答案】由图甲可知,,货物的重力,
,
则绳端拉力。
绳端移动的距离,
拉力F做的总功,
则拉力F的功率。
不计绳重和摩擦,,
则动滑轮的重力,
配重的重力,
根据杠杆平衡条件有,
即,解得,
此时货物的重力,
则此时货物的质量。
19.【答案】C被撞击后移动的距离
放回原来的位置
从斜槽上高为h的位置
【解析】将质量为m的小球A从斜槽上高为h的位置由静止释放,与水平面上的木块C相碰,通过比较木块C在同一水平面上被撞击后移动的距离来比较小球到达水平面时的动能大小,故要测量并记录木块C被撞击后移动的距离大小。
将木块C放回原来的位置,探究动能大小与质量的关系,要控制速度相同,故将质量为2m的小球B从斜槽上高为h的位置由静止释放。
20.【答案】
A、C、D
大于
【解析】由图可知,弹簧测力计的分度值为,示数为,步骤A中,金属块受重力和弹簧测力计拉力的作用保持静止,则重力等于拉力,故金属块重。
由称重法可知,步骤B中金属块受到的浮力。
探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法,要使金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,故应分析A、C、D三步骤的数据。C、D中,金属块完全浸入液体,排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,金属块受到的浮力不同,因此可初步得出结论:浮力的大小与液体的密度有关。
若步骤D中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精,金属块排开液体的体积不变,液体密度减小,由可知,金属块受到的浮力减小,由可知,弹簧测力计的示数变大,即弹簧测力计的示数大于。
由A、C可知,金属块浸没时受到的浮力为,则金属块的体积。
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