精品解析：云南省丽江市2023-2024学年下学期八年级物理期末试卷

丽江市2024年春季学期八年级期末质量监测卷 物理 （全卷五个大题，共23个小题，共8页；满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答，答案书写在答题卡相应位置上。在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卡一并交回。 3.试题中用到均取。 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，第题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列物理量最接近实际的是（　　） A. 中学生百米赛跑的成绩约为5s B. 一支新2B铅笔的长度约为18mm C. 一名中学生所受的重力约为500N D. 人体感觉最舒适的室内温度约为 2. 皮影表演属于国家非物质文化遗产，如图所示，这是表演皮影戏的场景。“影子”的形成原理是（　　） A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散 3. 学校开展的综合实践活动，项目丰富，体验感强，深受同学们喜爱。下列实践活动中，主要是为了加快水分蒸发的是（　　） A. 给果树剪掉多余的枝叶 B. 为移栽的瓜苗盖上地膜 C. 给嫁接的枝条缠上保鲜膜 D. 将潮湿的稻谷摊开晾晒 4. 为传承篆刻文化与汉字历史文化知识，学校举办了“印记中国”篆刻大赛。如图所示，这是用篆刻刀在质地均匀的印章上刻字时的情景。篆刻过程中印章的（　　） A. 体积不变 B. 密度不变 C. 质量不变 D. 所受的重力不变 5. 下列说法不正确的是（　　） A. 功率是表示物体做功快慢的物理量 B. 物体间力的作用是相互的 C. 注射器的针头做得锋利是通过减小压力来增大压强的 D. 拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状是因为水的深度越大，水的压强越大 6. 如图所示，运用物理知识解释不正确的是（　　） A. 图甲中，岩浆发生了凝固 B. 图乙中，火箭的动能转化为重力势能 C. 图丙中，小红利用了大气压 D. 图丁中，小明对箱子没有做功 7. 用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最省力的是（　　） A. B. C. D. 8. 2024年江原道冬青奥运会短道速滑女子1500m决赛中，我国选手荣获冠亚军。下列有关比赛时的说法正确的是（　　） A. 运动员在直线加速过程中，运动状态没有发生变化 B. 以比赛中的运动员为参照物，终点处的裁判是静止的 C. 运动员匀速转弯时，受非平衡力的作用 D. 运动员在直线加速过程中，运动员的动能增大 9. 如图所示，这是工程建设中塔吊上的滑轮组。某次工作时将重为的建筑材料竖直匀速提升，用时，作用在滑轮组绳子自由端的拉力为。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为 B. 拉力做功的功率为 C. 滑轮组的机械效率为80% D. 增大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小 10. 在探究阿基米德原理时，图甲是测量钩码重时的情景；然后将钩码缓慢浸入装满水的溢水杯中，不碰到容器底和容器壁，当钩码静止时（钩码浸没），弹簧测力计示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 钩码所受的浮力为 B. 钩码的密度是 C. 钩码缓慢浸入水中的过程中，电子秤的示数变大 D. 若将钩码浸没在盐水中，钩码上下表面所受液体的压力差与其浸没在水中时相等 二、填空题（本大题共6小题，第11关西每小题2分，第16题4分，共14分） 11. “蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句，被誉为“文外独绝”。蝉叫声和鸟鸣声都是由物体的_____产生的；人们根据声音的_____来辨别蝉叫声和鸟鸣声。 12. 在学校劳动实践活动中，如图所示，小明提水时手握住洒水壶的把手，洒水时手握住洒水壶的把手，这说明力的作用效果与力的______有关；洒水壶的壶身和壶嘴构成了一个______。 13. 日常生活中，当衣服粘有灰尘时，只需要轻轻拍打衣服，灰尘就会自动脱落，这是由于灰尘具有_____；用高压锅煮食物是通过增大锅内气压的方法来_____（选填“升高”或“降低”）水的沸点，从而快速煮熟食物。 14. 2023年5月28日，承载着国人“大飞机梦”的C919圆满完成首个商业航班飞行。飞机是利用流体在流速大的地方压强_____，从而获得升力升空的；加速升空过程中，飞机的机械能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 15. 盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。小明用手将质量为、体积为的苹果浸没在盐水中，松手后苹果最终将_____（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”），苹果最终静止时受到的浮力为_____。（，g取10N/kg） 16. 如图所示，这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其体积为，总质量为2.6t。内部上层充满氦气，下层是空气，中间隔开。由于没有动力系统，它通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。能在低温、低压、高风速等恶劣环境中完成科学观测任务。（假设浮空艇的质量和体积不变） （1）浮空艇内的氦气密度_____（选填“大于”“小于”或“等于”）艇外空气密度。 （2）浮空艇在高空中所受的浮力为_____N。（200m高空中空气的密度取） （3）当浮空艇在无风时匀速上升的过程中，缆绳的拉力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要排出下层的部分空气。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇_____（选填“上升”或“下降”）的过程中排出部分空气。 三、作图题（本大题共1小题，共6分） 17. （1）如图甲所示，反射光线与镜面成夹角，请画出对应的入射光线，并标出入射角及其度数。 （2）希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。其设想示意图如图乙所示，请画出作用在点的最小动力的示意图（为支点）。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题6分，第20题8分，第21题4分，共26分） 18. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距_____cm。 （2）当元件摆放位置如图乙所示，在光屏上呈现蜡烛清晰、倒立、_______（选填“放大”或者“缩小”）的实像；生活中_______（填一光学仪器）的成像特点与此相似；保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上可再次成清晰的像，此时成的像比互换前成的像_____（选填“大”或“小”）。 （3）在如图乙所示的实验基础上，小明将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和靠近凸透镜之间的位置，观察到光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动适当距离后像又变清晰了，说明小明佩戴的是_____（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）实验后，小明查阅资料得知，日常生活中的单反照相机常要配有几个焦距不同的镜头，有“长焦镜头”“短焦镜头”。小明选择了焦距分别为、的两个凸透镜，进一步探究不同焦距凸透镜的成像特点。小明把不同焦距凸透镜成实像时测量得到的物距和像距记录在表格中。 凸透镜 焦距 焦距 实验序号 1 2 3 4 5 6 物距 30 40 60 30 40 60 像距 26 22 18 34 27 22 分析表格中的数据可知： ①在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越_____；在凸透镜焦距一定时，物距越_____，所成实像的像距越小。（均选填“大”或“小”） ②用照相机拍摄远方某处景物时，若要把景物拍得大一点，可以将标准镜头更换为_____（选填“长焦”或“短焦”）镜头。 19. 实验小组在“探究物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如图所示，将一物块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。 （1）分析比较图乙、丙两次实验数据可知：同一液体中，物体_____越大，所受的浮力越_____。分析比较图_____两次实验数据可知：相同条件下，液体的密度越大，物体所受的浮力越_____。 （2）图丙中，将物块继续下沉（不接触杯壁和杯底），弹簧测力计的示数_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）根据实验数据还可以计算出图丁实验中所用酒精的密度为_____。 20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 （1）把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除杠杆_____对实验的影响。如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量_____。 （2）小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。测得的实验数据如下表。请将表格横线处的内容补充完整：_____。分析实验数据得出杠杆的平衡条件是_____（用字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 _____ 1.5 20 （3）如图乙所示，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆将_____（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”）。 （4）如图丙所示，杆秤是我国古老的称量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知：①杆秤的刻度是_____（选填“均匀”或“不均匀”）的；②若杆秤的秤砣磨损了，测得物体的质量将_____（选填“偏大”或“偏小”）。 21. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，高空抛物，是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害，我国对高空抛物已正式入刑。小明认为高空抛物的危害是由于物体所处的高度越大，物体的重力势能越大。于是选用铅球、刻度尺、沙坑等器材进行实验，实验中要控制_____不变，将_____，再观察并比较_____。通过实验数据分析得出结论：如果_____，则说明物体所处的高度越大，其重力势能越大。 五、综合题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算；（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。 22. 如图所示，这是适用水面、沼泽软地面及滩涂作业的某国产多用途液压挖掘机。该挖掘机能够在水中漂浮作业的关键在于下方的履带上面安装了专门的空心浮箱，提供浮力的同时也带来了更好的稳定性。其具体参数如下表所示。（）求： 整机重 行走速度 5.2 单条履带接地面积 2.5 单个浮箱体积 7 （1）该挖掘机行走通过的路程。 （2）该挖掘机静止在水平地面上不工作时，对地面的压强。 （3）该挖掘机漂浮在水中不工作时，排开水的体积。 23. 如图甲所示，这是某款搬家利器，利用该工具移动大件家具只需四步：①撬杆推入家具底部，按住把手向下压；②撬杆撬起，推入四块移动板；③撬杆把手稍向上抬起，撬杆轻松取出；④安装完成，轻松推走。搬家利器的相关数据标注如图乙所示。 （1）撬杆属于_____（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；其移动板的底部采用轮子结构，从物理学角度分析是为了_____。 （2）图乙是该撬杆在使用时的简化模型，其中，撬杆点处受到竖直向下的阻力，求作用在点处的最小动力。 （3）已知实心撬杆的质量为，体积为，请通过计算说明撬杆是否是铁制成的。 （4）如图丙所示，一个质量分布均匀的长方体重物，两条边的中点分别为和，用该撬杆分别作用于、两点，撬起的瞬间，撬杆对重物的作用力分别是竖直向上的和。当重物抬高至竖直位置时，、做功分别为、。下列判断正确的是_____（填选项）。 A. B. C. D. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丽江市2024年春季学期八年级期末质量监测卷 物理 （全卷五个大题，共23个小题，共8页；满分100分，考试用时90分钟） 注意事项： 1.本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答，答案书写在答题卡相应位置上。在试题卷、草稿纸上作答无效。 2.考试结束后，请将试题卷和答题卡一并交回。 3.试题中用到均取。 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，第题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1. 下列物理量最接近实际的是（　　） A. 中学生百米赛跑的成绩约为5s B. 一支新2B铅笔的长度约为18mm C. 一名中学生所受的重力约为500N D. 人体感觉最舒适的室内温度约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．中学生百米赛跑的实际成绩通常在12s至15s之间，故A不符合题意； B．标准新2B铅笔的实际长度约为18cm，即180mm，故B不符合题意； C．中学生质量约为50kg，所受重力，故C符合题意； D．人体正常体温约为37℃，但最舒适的室内温度实际为20℃至25℃，故D不符合题意。 故选C。 2. 皮影表演属于国家非物质文化遗产，如图所示，这是表演皮影戏的场景。“影子”的形成原理是（　　） A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散 【答案】A 【解析】 【详解】光在均匀介质中沿直线传播，当灯光照射到兽皮或纸板做成的“人物”时，“人物”遮挡了一部分光，就会在屏幕上形成一片光照射不到的阴影区域，就是“人物”的影子，故影子的形成是由于光的直线传播，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 学校开展的综合实践活动，项目丰富，体验感强，深受同学们喜爱。下列实践活动中，主要是为了加快水分蒸发的是（　　） A. 给果树剪掉多余的枝叶 B. 为移栽的瓜苗盖上地膜 C. 给嫁接的枝条缠上保鲜膜 D. 将潮湿的稻谷摊开晾晒 【答案】D 【解析】 【详解】A．给果树剪掉多余的枝叶，减小了蒸发的面积，可减慢蒸发，故A不符合题意； B．为移栽的瓜苗盖上地膜，是减慢了液面上方的空气流动，可减慢蒸发，故B不符合题意； C．给嫁接的枝条缠上保鲜膜，是减慢了液面上方的空气流动，可减慢蒸发，故C不符合题意； D．将潮湿的稻谷摊开晾晒，加大了液体的表面积、提高了液体的温度，可加快蒸发，故D符合题意。 故选D。 4. 为传承篆刻文化与汉字历史文化知识，学校举办了“印记中国”篆刻大赛。如图所示，这是用篆刻刀在质地均匀的印章上刻字时的情景。篆刻过程中印章的（　　） A. 体积不变 B. 密度不变 C. 质量不变 D. 所受的重力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．篆刻过程是用篆刻刀在印章上刻去一部分物质，印章的体积会减小，故A不符合题意； B．密度是物质本身的一种特性，它的大小只与物质的种类、状态和温度有关，与物体的质量和体积无关，篆刻过程虽然改变了印章的质量和体积，但印章的材料（物质种类）没有改变，所以其密度保持不变，故B符合题意； C．篆刻过程刻去了印章的一部分物质，印章所含物质的多少减少了，即质量减小，故C不符合题意； D．由于篆刻过程中印章的质量减小，由可知它所受的重力也随之减小，故D不符合题意。 故选B。 5. 下列说法不正确的是（　　） A. 功率是表示物体做功快慢的物理量 B. 物体间力的作用是相互的 C. 注射器的针头做得锋利是通过减小压力来增大压强的 D. 拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状是因为水的深度越大，水的压强越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率表示单位时间内做功的多少，是表示物体做功快慢的物理量，故A正确，不符合题意； B．力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的，故B正确，不符合题意； C．注射器的针头做得锋利是通过减小受力面积来增大压强，故C错误，符合题意； D．由于液体的压强随深度的增加而增大，河水的深度越深，压强越大，为了使拦河坝能承受更大的水压，应把拦河坝设计成下宽上窄的形状。故D正确，不符合题意。 故选C。 6. 如图所示，运用物理知识解释不正确的是（　　） A. 图甲中，岩浆发生了凝固 B. 图乙中，火箭的动能转化为重力势能 C. 图丙中，小红利用了大气压 D. 图丁中，小明对箱子没有做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，岩浆是液态，冷却后变成固态的岩石，是物质由液态变为固态的过程，属于凝固现象，故A正确，不符合题意； B．图乙中，火箭正在加速升空，其速度在增加，高度也在增加，动能增加，重力势能增加，没有将动能转化为重力势能，故B错误，符合题意； C．图丙中，用吸管吸饮料时，人吸气使吸管内的气压减小，小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下被压入吸管，然后进入口中。这是利用了大气压，故C正确，不符合题意； D．图丁中，小明虽然对箱子用了力，但箱子没有在力的方向上移动距离，所以小明对箱子没有做功，故D正确，不符合题意。 故选B。 7. 用如图所示的四种方式匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】不计机械自重和摩擦，设物重为G，由图知： A．使用此动滑轮时，由于动力作用在轴上，所以费一倍的力，即； B．此装置是定滑轮，不能省力，所以； C．此装置是滑轮组，承担物重的绳子有3股，所以； D．此装置是斜面，且，所以。 最省力的是C。 故选C。 8. 2024年江原道冬青奥运会短道速滑女子1500m决赛中，我国选手荣获冠亚军。下列有关比赛时的说法正确的是（　　） A. 运动员在直线加速过程中，运动状态没有发生变化 B. 以比赛中的运动员为参照物，终点处的裁判是静止的 C. 运动员匀速转弯时，受非平衡力的作用 D. 运动员在直线加速过程中，运动员的动能增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．运动员在直线加速过程中，速度在改变，运动状态发生变化，故A错误； B．以比赛中的运动员为参照物，终点处的裁判相对于比赛中的运动员的位置发生改变，终点处的裁判是运动的，故B错误； C．当运动员匀速转弯时，运动的方向发生变化，运动状态改变，受非平衡力的作用，故C正确； D．运动员在直线加速过程中，质量不变，速度增大，运动员的动能增大，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，这是工程建设中塔吊上的滑轮组。某次工作时将重为的建筑材料竖直匀速提升，用时，作用在滑轮组绳子自由端的拉力为。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为 B. 拉力做功的功率为 C. 滑轮组的机械效率为80% D. 增大提升建筑材料的质量，滑轮组的机械效率减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，动滑轮上绳子的根数为2，重物竖直匀速提升10m用时50s，则绳子自由端移动的距离 绳子自由端移动的速度，故A正确； B．拉力做功的功率，故B正确； C．滑轮组的机械效率，故C正确； D．增大提升建筑材料的质量，由可知增大起吊物体的重力，提升相同的高度，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变，由 可知，机械效率增大，故D错误。 故选ABC。 10. 在探究阿基米德原理时，图甲是测量钩码重时的情景；然后将钩码缓慢浸入装满水的溢水杯中，不碰到容器底和容器壁，当钩码静止时（钩码浸没），弹簧测力计示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 钩码所受的浮力为 B. 钩码的密度是 C. 钩码缓慢浸入水中的过程中，电子秤的示数变大 D. 若将钩码浸没在盐水中，钩码上下表面所受液体的压力差与其浸没在水中时相等 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2N，钩码的重力是2N，由图乙可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是1.6N，由称重法可知钩码所受的浮力为 故A正确； B．钩码的体积 钩码的密度 故B正确； C．根据阿基米德原理知道，物体的浮力等于排开液体的重力，因而物体对水杯的压力等于溢出水的重力，故水杯对电子秤的压力不变，故示数不变，故C错误； D．若将钩码浸没在盐水中，结合阿基米德原理可知钩码受到的浮力变大，则钩码上下表面所受的液体压力差变大，钩码上下表面所受的液体压力差大于其浸没在水中时的压力差，故D错误。 故选AB。 二、填空题（本大题共6小题，第11关西每小题2分，第16题4分，共14分） 11. “蝉噪林逾静，鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句，被誉为“文外独绝”。蝉叫声和鸟鸣声都是由物体的_____产生的；人们根据声音的_____来辨别蝉叫声和鸟鸣声。 【答案】 ①. 振动 ②. 音色 【解析】 【详解】[1]声音是由物体振动产生的；蝉叫声由蝉的鸣膜振动发声，鸟鸣声由鸟的鸣管振动产生。 [2]不同发声体的材料和结构不同，发出声音的音色不同。人们通过音色这一特性来辨别蝉叫声和鸟鸣声。 12. 在学校劳动实践活动中，如图所示，小明提水时手握住洒水壶的把手，洒水时手握住洒水壶的把手，这说明力的作用效果与力的______有关；洒水壶的壶身和壶嘴构成了一个______。 【答案】 ①. 作用点 ②. 连通器 【解析】 【详解】[1]用洒水壶提水时，用A把手，用洒水壶酒水时，用B把手，用不同的把手效果不同，说明力的作用效果与力的作用点有关。 [2]连通器是上端开口、底部互相连通的容器，在连通器中注入同一种液体，在液体不流动时，各容器的液面总是保持在同一水平面上，壶内水静止时，壶身和壶嘴内的水面是相平的，说明洒水壶的壶身和壶嘴构成了一个连通器。 13. 日常生活中，当衣服粘有灰尘时，只需要轻轻拍打衣服，灰尘就会自动脱落，这是由于灰尘具有_____；用高压锅煮食物是通过增大锅内气压的方法来_____（选填“升高”或“降低”）水的沸点，从而快速煮熟食物。 【答案】 ①. 惯性 ②. 升高 【解析】 【详解】[1]拍打衣服灰尘脱落，衣服运动，是由于灰尘具有惯性，保持静止状态，灰尘与衣服分开，从而使灰尘脱落。 [2]高压锅密闭较好，内部压强大，水的沸点高，这样高压锅内的温度就会更高一些，就会更快煮熟食物。 14. 2023年5月28日，承载着国人“大飞机梦”的C919圆满完成首个商业航班飞行。飞机是利用流体在流速大的地方压强_____，从而获得升力升空的；加速升空过程中，飞机的机械能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 小 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]飞机的机翼上方凸起，下方平直，在相同时间内，空气流过机翼上方的路程长，流速大，压强小，下方路程短，流速小，压强大，所以飞机利用流体在流速大的地方压强小获得升力。 [2]加速升空过程中，质量不变，其速度增大，所以动能增大，高度变高，所以重力势能增大，机械能包括动能与势能，所以机械能增大。 15. 盐水浸泡可以去除新鲜水果表面残留的农药。小明用手将质量为、体积为的苹果浸没在盐水中，松手后苹果最终将_____（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”），苹果最终静止时受到的浮力为_____。（，g取10N/kg） 【答案】 ①. 漂浮 ②. 1.5 【解析】 【详解】[1][2]当苹果浸没在盐水中时，排开盐水的体积就等于苹果的体积，即 此时苹果受到的浮力 苹果受到的重力 因为，所以松手后苹果会上浮；当苹果静止时，漂浮，受到的浮力 16. 如图所示，这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其体积为，总质量为2.6t。内部上层充满氦气，下层是空气，中间隔开。由于没有动力系统，它通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接，利用自身的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。能在低温、低压、高风速等恶劣环境中完成科学观测任务。（假设浮空艇的质量和体积不变） （1）浮空艇内的氦气密度_____（选填“大于”“小于”或“等于”）艇外空气密度。 （2）浮空艇在高空中所受的浮力为_____N。（200m高空中空气的密度取） （3）当浮空艇在无风时匀速上升的过程中，缆绳的拉力将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）若艇内外压强差过大，则浮空艇有安全隐患，为保证内外压强差在一个安全范围内，有时需要排出下层的部分空气。如果你是浮空艇的指挥员，你应该选择在浮空艇_____（选填“上升”或“下降”）的过程中排出部分空气。 【答案】（1）小于 （2） （3）变小 （4）上升 【解析】 【小问1详解】 浮空艇是利用密度小于空气密度的气体进行升空的，所以浮空艇在上升过程中，外形不变，艇内的氦气密度小于艇外空气密度，浮空艇才能上升。 【小问2详解】 浮空艇在高空中所受的浮力为 【小问3详解】 浮空艇在匀速直线上升过程中，受竖直向上的浮力、竖直向下的拉力、竖直向下的重力，处于平衡状态，受到平衡力的作用，由于空气密度减小，由得，浮力减小，所以缆绳的拉力会变小。 【小问4详解】 由于大气压随着高度的增加而减小，所以越往高处，大气压越小，内外压强差越大，浮空艇越不安全，所以在浮空艇上升的过程中排出部分空气来减小浮空艇内部的压强，使内外压强差变小。 三、作图题（本大题共1小题，共6分） 17. （1）如图甲所示，反射光线与镜面成夹角，请画出对应的入射光线，并标出入射角及其度数。 （2）希腊科学家阿基米德在发现了杠杆原理之后，发出了“给我一个支点，我能够撬动地球”的感慨。其设想示意图如图乙所示，请画出作用在点的最小动力的示意图（为支点）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 过反射点垂直于镜面的法线已作出，反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为 根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线，并标出入射角及其度数，据此作图。 【小问2详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在A点，OA是最长的力臂，则力F应与OA垂直且向下，据此作图。 四、实验探究题（本大题共4小题，第18题8分，第19题6分，第20题8分，第21题4分，共26分） 18. 小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 （1）如图甲所示，让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距_____cm。 （2）当元件摆放位置如图乙所示，在光屏上呈现蜡烛清晰、倒立、_______（选填“放大”或者“缩小”）的实像；生活中_______（填一光学仪器）的成像特点与此相似；保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，光屏上可再次成清晰的像，此时成的像比互换前成的像_____（选填“大”或“小”）。 （3）在如图乙所示的实验基础上，小明将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和靠近凸透镜之间的位置，观察到光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动适当距离后像又变清晰了，说明小明佩戴的是_____（选填“近视”或“远视”）眼镜。 （4）实验后，小明查阅资料得知，日常生活中的单反照相机常要配有几个焦距不同的镜头，有“长焦镜头”“短焦镜头”。小明选择了焦距分别为、的两个凸透镜，进一步探究不同焦距凸透镜的成像特点。小明把不同焦距凸透镜成实像时测量得到的物距和像距记录在表格中。 凸透镜 焦距 焦距 实验序号 1 2 3 4 5 6 物距 30 40 60 30 40 60 像距 26 22 18 34 27 22 分析表格中的数据可知： ①在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越_____；在凸透镜焦距一定时，物距越_____，所成实像的像距越小。（均选填“大”或“小”） ②用照相机拍摄远方某处景物时，若要把景物拍得大一点，可以将标准镜头更换为_____（选填“长焦”或“短焦”）镜头。 【答案】（1）10.0 （2） ①. 缩小 ②. 照相机 ③. 大 （3）近视 （4） ①. 大 ②. 大 ③. 长焦 【解析】 【小问1详解】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图甲可知，凸透镜的焦距是 【小问2详解】 [1][2]当元件摆放位置如图乙所示，在光屏上呈现清晰的蜡烛的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 [3]根据光路可逆，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛和光屏位置互换，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，物距小于像距，成倒立、放大的实像，此时成的像比互换前成的像大。 【小问3详解】 小明将自己佩戴的眼镜放在蜡烛和靠近凸透镜之间的位置，观察到光屏上的像变模糊了，将光屏向右移动适当距离后像又变清晰了，说明该眼镜对光线具有发散作用，近视眼镜是凹透镜。 【小问4详解】 [1]由表格数据可知，物距时，焦距，对应的像距为，焦距对应的像距为，故在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大。 [2]由表格1、2、3数据可知，焦距，物距增大，像距减小，可以得到当凸透镜焦距一定时，物距越大，像距越小。 [3]物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距越大，用照相机拍摄远方某处景物时，长焦镜头成像时像距大，所成的像更大，所以所拍景物大一些。 19. 实验小组在“探究物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验时，如图所示，将一物块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。 （1）分析比较图乙、丙两次实验数据可知：同一液体中，物体_____越大，所受的浮力越_____。分析比较图_____两次实验数据可知：相同条件下，液体的密度越大，物体所受的浮力越_____。 （2）图丙中，将物块继续下沉（不接触杯壁和杯底），弹簧测力计的示数_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）根据实验数据还可以计算出图丁实验中所用酒精的密度为_____。 【答案】（1） ①. 排开液体的体积 ②. 大 ③. 丙丁 ④. 大 （2）不变 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]比较图乙丙，液体的密度相同，排开液体的体积不同，两图中测力计示数不同，丙图中物块排开水的体积较大，弹簧测力计的较小，根据称重法可知物块受到的浮力较大，故由实验数据可得到的结论是：同一液体中，物块排开液体的体积越大，浮力越大。 [3][4]要探究浮力与液体密度的关系，就要控制物块排开液体的体积相同，液体密度不同，所以比较图丙丁；丙图中液体的密度较大，弹簧测力计的示数较小，由称重法可知浮力较大，可以得到的结论是物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 【小问2详解】 将物块继续下沉（不接触容器底），液体密度和物体排开液体的体积不变，由阿基米德原理知物块受到的浮力不变，由称重法可知弹簧测力计示数不变。 【小问3详解】 由图甲所示弹簧测力计的分度值是0.2N，弹簧测力计的示数为4.8N，由图甲丙可知，物块完全浸没在水中时所受的浮力为 物块浸没在水中，排开水的体积等于其自身的体积，所以物块的体积为 由图甲丁可知，物块完全浸没在酒精中时所受的浮力为 物块浸没在酒精中，排开酒精的体积等于其自身的体积，所以酒精的密度为 20. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 （1）把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除杠杆_____对实验的影响。如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置上平衡，其目的是便于测量_____。 （2）小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆平衡。测得的实验数据如下表。请将表格横线处的内容补充完整：_____。分析实验数据得出杠杆的平衡条件是_____（用字母表示）。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 _____ 1.5 20 （3）如图乙所示，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，杠杆将_____（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍保持水平位置平衡”）。 （4）如图丙所示，杆秤是我国古老的称量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆的平衡条件可知：①杆秤的刻度是_____（选填“均匀”或“不均匀”）的；②若杆秤的秤砣磨损了，测得物体的质量将_____（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） ①. 自重 ②. 右 ③. 力臂 （2） ①. 15 ②. （3）左端下沉 （4） ①. 均匀 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]把质量分布均匀的杠杆的中点O作为支点，杠杆重心在支点处，可消除杠杆自身重力对实验的影响。 [2][3]如图甲所示，杠杆静止时，左侧偏低，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂。 【小问2详解】 [1]由表中第3次数据可知，，，，由杠杆平衡条件得到动力臂 [2]由第1次数据可知 由第2次数据可知 由第3次数据可知 得出杠杆的杠杆平衡条件是。 【小问3详解】 设一个钩码的重力为G，杠杆上一个大格代表l，若在杠杆左右两侧钩码下各增加一个相同的钩码，则左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为 因为 所以杠杆左端下沉。 【小问4详解】 ①[1]由杠杆平衡条件得到动力臂，F2是物体重力、l2是秤钩到提纽的距离为定值，F1是秤砣重力为定值，所以l1与F2成正比，杆秤的刻度是均匀的。 ②[2]若杆秤的秤砣磨损了，其重力变小，根据杠杆平衡条件，在物体重力和阻力臂不变的情况下，秤砣重力变小，动力臂就要变长，所以测得物体的质量将偏大。 21. 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，高空抛物，是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害，我国对高空抛物已正式入刑。小明认为高空抛物的危害是由于物体所处的高度越大，物体的重力势能越大。于是选用铅球、刻度尺、沙坑等器材进行实验，实验中要控制_____不变，将_____，再观察并比较_____。通过实验数据分析得出结论：如果_____，则说明物体所处的高度越大，其重力势能越大。 【答案】 ①. 质量 ②. 铅球从不同高度由静止落下 ③. 铅球陷入沙坑的深度 ④. 铅球的高度越大，铅球陷入沙坑的深度越大 【解析】 【详解】[1][2][3][4]探究重力势能与高度的关系，保持质量不变，将铅球从不同高度由静止落下，比较铅球陷入沙坑的深度，发现高度越大，铅球陷入沙坑的深度较大，说明重力势能越大，可以得到质量一定时，物体所处的高度越大，其重力势能越大。 五、综合题（本大题共2小题，每小题12分，共24分）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算；（4）计算结果若有近似，均保留两位小数。 22. 如图所示，这是适用水面、沼泽软地面及滩涂作业的某国产多用途液压挖掘机。该挖掘机能够在水中漂浮作业的关键在于下方的履带上面安装了专门的空心浮箱，提供浮力的同时也带来了更好的稳定性。其具体参数如下表所示。（）求： 整机重 行走速度 5.2 单条履带接地面积 2.5 单个浮箱体积 7 （1）该挖掘机行走通过的路程。 （2）该挖掘机静止在水平地面上不工作时，对地面的压强。 （3）该挖掘机漂浮在水中不工作时，排开水的体积。 【答案】（1）1.3km （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 挖掘机行走时间 根据可得，挖掘机通过的路程 【小问2详解】 挖掘机静止在水平地面上时，对地面的压力 受力面积 挖掘机对地面的压强 【小问3详解】 挖掘机漂浮在水中时，受到的浮力 由可得，排开水的体积 23. 如图甲所示，这是某款搬家利器，利用该工具移动大件家具只需四步：①撬杆推入家具底部，按住把手向下压；②撬杆撬起，推入四块移动板；③撬杆把手稍向上抬起，撬杆轻松取出；④安装完成，轻松推走。搬家利器的相关数据标注如图乙所示。 （1）撬杆属于_____（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；其移动板的底部采用轮子结构，从物理学角度分析是为了_____。 （2）图乙是该撬杆在使用时的简化模型，其中，撬杆点处受到竖直向下的阻力，求作用在点处的最小动力。 （3）已知实心撬杆的质量为，体积为，请通过计算说明撬杆是否是铁制成的。 （4）如图丙所示，一个质量分布均匀的长方体重物，两条边的中点分别为和，用该撬杆分别作用于、两点，撬起的瞬间，撬杆对重物的作用力分别是竖直向上的和。当重物抬高至竖直位置时，、做功分别为、。下列判断正确的是_____（填选项）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 省力 ②. 减小摩擦 （2）300N （3）撬杆是铁制成的 （4）AD 【解析】 【小问1详解】 [1]撬杆使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]其移动板的底部采用轮子结构，因为滚动摩擦小于滑动摩擦，所以采用轮子可以减小摩擦。 【小问2详解】 阻力和阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知，动力臂最大，动力最小，动力臂等于OB时，动力臂最长，阻力臂为10cm，根据杠杆的平衡条件可得 即 解得 【小问3详解】 实心撬杆的密度 此时 所以撬杆是铁制成的。 【小问4详解】 AB．如图丙所示，一个质量分布均匀的长方体重物，重心在中点位置，两条边的中点分别为P和Q，用该撬杆分别作用于P、Q两点，撬起的瞬间，撬杆对重物的作用力分别是竖直向上的FP和FQ，两次的动力臂都等于阻力臂的2倍，因而动力等于阻力的一半，阻力等于重物的重力，重力不变，阻力不变，所以，故A正确，B错误； CD．重物抬高至竖直位置，力FQ移动的距离较大，由可知力FQ做功较大，即，故D正确，C错误。 故选AD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $