精品解析：上海市杨浦区杨浦实验学校2025－2026学年八年级下学期物理学科阶段性质量调研试题

2025学年第二学期八年级物理学科阶段性质量调研一 （90分钟满分100分） 一、大气压强的测量和利用 1. 意大利科学家_____首先用实验测出了大气压的值。某同学在实验室利用如图所示装置测量此时的大气压，此时大气压强相当于_____mm高水银柱产生的压强，该气压_____（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压。 2. 我们身边看似“轻”的空气，其实蕴含着巨大的力量。以下事例，没有直接利用大气压强的是（　　） A. 吸盘挂钩被“吸”在墙上 B. 用吸管喝饮料 C. 拔火罐 D. 用注射器注射 二、滑轮的使用 3. 如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体。 （1）使用图甲方式的好处是可以改变力的______；（选填“A.方向”或“B.大小”） （2）画出乙滑轮中的力臂； （3）若甲、乙两种方式提升物体的高度相同，手拉绳移动的距离分别是、，则______； （4）如图甲，若物体重100N，绳重和摩擦不计，所用拉力______N，（不定项选择）使用乙滑轮，的大小等于（ ） A.一定等于50N B.一定大于50N C.一定小于100N D.可能小于100N 4. 在“探究影响液体压强大小的因素”实验中，小明用同一个压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 （1）压强计使用之前，要检查橡胶管连接探头和U形管是否漏气，并且调节U形管两边的液面位置要______，这个组装好的压强计______（选填“A.是”或“B.不是”）连通器；将探头放进盛水的容器中，观察到探头的橡皮膜受到水的压强会______（选填“A.内凹”或B.“外凸”）； （2）正确操作后，分析甲、乙两图的实验现象，已知，可以得到初步的结论是：不同液体内部同一深度，液体压强随液体______的增加而增大。 （3）像这样通过比较两边液面的高度差就能比较液体压强大小的方法是______法，下列探究实验中的探究方法与此相同的是______； A.探究压力作用效果与受力面积的关系时，控制压力大小保持不变 B.观察和探究各种光现象时，用光线形象的描述光的传播路径和方向 C.托里拆利实验测量大气压时，根据汞柱产生的压强判断大气压大小 （4）实验桌上有两只大烧杯，其中一杯盛有纯净水，另一杯盛有浓盐水，小明设计了一种方法用压强计将它们区别开，他将压强计的探头先后浸没到两杯液体中，压强计U形管两边液面的高度差分别用和表示，并且使和相等，比较______，则______的一定是盐水； 5. 如图所示，在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种。 （1）漂浮于水面的次种所受浮力______自身重力，沉底的种子受到的浮力______自身重力（前两空均选填“A.大于”“B.小于”或“C.等于”）。盐水选种时所用盐水的密度应______（选填“A.大于所有良种的密度”“B.小于所有次种的密度”或“C.介于良种和次种密度之间”）；若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适量的______（选填“A.盐”或“B.水”）。 （2）完全浸没的种子下沉过程中浮力______（选填“A.增大”“B.减小”或“C.不变”），理由是____________________________________； （3）种子静止时，考虑种子个体差异，若良种和次种的质量相同，则______；若良种和次种的体积相同，则______（选填“A.良种受到的浮力较大”“B.次种受到的浮力较大”或“C.良种和次种受到的浮力大小相等”）。 三、水是生命之源，人类的日常生活和工农业生产都离不开水 6. 健康成年人每天的饮水量约2000mL，这些水的质量是______kg； 7. 未开封的矿泉水一般不会完全装满，如图所示，原因是在储存过程中若遇到低温环境（如冰箱、冷库）时，水结冰时质量______，体积______（均选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”）； 8. 如图所示，当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时，水瓶对桌面的压强______（选填“变大”“不变”或“变小”），水对瓶盖的压力______瓶中水的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 9. 下列图片所示，将三瓶质量相同的矿泉水，分别全部倒入三个质量和底面积相同、形状不同的平底玻璃杯中，水没有溢出，则（　　） A. 图甲中电子秤的示数最小 B. 三幅图中电子秤的示数相同 C. 图丙中水对杯底的压力最小 D. 三幅图中水对杯底的压强相同 10. 小文利用家里的电子天平（如图所示）和水测出了某品牌牛奶的密度；电子天平可精确到0.01g。她取一个空容器放在托盘上，显示5.00g，然后在容器内注满清水，电子天平显示15.00g；再将容器内的清水倒掉，用餐巾纸将容器内残留的水擦干净，在容器内注满牛奶，电子天平显示16.05g。则容器的容积为______cm3，小文测得牛奶的密度为______g/cm3；（）若小文在倒水时有残留的水滴沾在容器内壁，没有擦净，则最终牛奶密度的测量结果______（选填“A.偏大”“B.偏小”或“C.仍准确”）。 四、在家探究“杠杆的平衡条件” 11. 小黎和小明用一个两侧对称，质地均匀的衣架，在家探究“杠杆的平衡条件”。 （1）小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡。衣架相当于一个__________杠杆，其支点是______（填“”或“”）； （2）在衣架两侧、位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹（每个凤尾夹重力均为），使衣架在______位置平衡，如图（b）所示，并用刻度尺测量出到、两点的距离，即可得到两侧的力臂的数值。实验数据如下表所示： 次数 左侧 右侧 1 0.3 20 0.4 15 2 0.1 12 0.3 4 3 0.2 8 0.2 8 4 0.4 10 0.2 20 5 0.5 10 0.2 ？ 根据前四次实验数据，可得出杠杆平衡的条件是：当杠杆平衡时，______；（用公式表示） （3）如图（c）是第五次实验的情景，请根据杠杆平衡的条件，将表格中的数据补充完整：______； （4）小明认为小黎测量的到、两点的距离其实并不是力臂，这对实验结论的得出______（填“A.有”或“B.没有”）影响； （5）小明在衣架上距均为的、位置上，分别挂上了2个和3个凤尾夹，静止时如图（d）所示，此时，衣架处于______（填“A.平衡”或“B.非平衡”）状态，此时，、两点到的距离______（填“A.等于”或“B.不等于”）力臂。 五、探究浮力的大小跟哪些因素有关。 12. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，某实验小组的同学提出了如下猜想： 猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。 猜想b：浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。 猜想c：浮力大小与液体的密度有关。 （1）实验前，弹簧测力计应在______方向上调零。实验时，把物体挂在弹簧测力计上，当物体静止时，读出弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计的示数______（选填“A.大于”“B.小于”或“C.等于”）物体所受的重力； （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出其重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受的浮力随h变化的图像； （3）分析图像可知：浸没前，h增加，______；浸没后，h增加，______（均选填“A.变大”“B.变小”或“C.不变”）；由此可以验证猜想a是______（选填“A.正确”或“B.错误”）的； （4）分析A、B、C三次实验可知：浮力大小与物体浸入液体中的体积______（选填“A.有关”或“B.无关”）； （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：______； （6）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的浮力随h变化的图像______（选填“A.相同”或“B.不同”）。 六、生活中的杠杆 13. 下列杠杆属于省力杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 核桃夹 C. 起子 D. 羊角锤 14. 如图是学校里面常用的一种移动指示牌，某天下午摆放在水平地面上的指示牌被一阵与指示牌面垂直的风刮倒了。图甲是宣传牌，图乙是从侧面看上去的模型图。图丙是被风刮倒的宣传牌，O是宣传牌的重心。 （1）被风吹倒的过程，可以把宣传牌视作杠杆模型，绕着______点转动（选填图乙中字母）。 （2）小科同学用手扶起宣传牌时，力作用在A点，请在图丙中画出宣传牌的重力G的示意图、在A点用手扶起宣传牌的最小的力F的示意图。 （3）小科同学想知道要把指示牌一端吹离地面的力有多大，于是他测量了指示牌的牌面AB长为1m，支架长度BE=2CE=2ED=0.5m，指示牌的重力为20N（所有支架的受风面积忽略不计），如图乙所示，指示牌重力的作用线通过E点，当有风吹过，根据图示风向，风力等效作用于板面AB中间，要使指示牌不被吹倒时，请计算出风力最大作用力不能超过多少N； （4）当风力增大时，可以增大支架CD的长度，使指示牌不易被风吹倒，试依据所学的杠杆知识，解释其原因。_________________________ 七、三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利工程，其中蕴含丰富物理知识 15. 如图所示，大坝一般都是“上窄下宽”。 （1）从固体压强的角度看，这是因为大坝对下方的地基有压强，可以通过增大______的方式，减小大坝对下方的地基的压强，从液体压强角度看，水中的压强随______的增大而增大，“上窄下宽”可以承受更大的水压；大坝______受到浮力的作用（选填“A.会”或“B.不会”）。 （2）工程师们经过24年勘探，在51公里河段对比15个坝址，最终大坝选址为三斗坪，核心原因就是这里的地下地基为8.6亿年前的闪云斜长花岗岩。闪云斜长花岗岩最大承受压强高达100-120MPa；三峡大坝总重力约，坝基受力面积约，请计算坝体自重对地基产生的平均压强，并判断闪云斜长花岗岩是否能承受此压强。 16. 三峡工程修筑了五级船闸方便轮船通行，船闸是利用了______的原理。轮船在进入船闸时不能并排航行，除了因为船闸设计宽度只够一艘大船通过，也因为在流体中流速越大，压强越______，并排极易失控相撞。如图所示，轮船从上游驶入闸室，打开阀门B后，当连通器中的水______（选填“A.流动”或“B.静止”）时液面相平，再打开上游闸门，使船能够平稳驶入闸室；关闭上游闸门后，轮船要驶入下游，正确的操作步骤顺序是______。 ①打开阀门A ②关闭阀门B ③轮船通过 ④打开下游闸门 17. 三峡大坝上下游水位总落差约为113m，为保障正常通航，大坝左岸修建了五级船闸以逐级降低水位。三峡每扇闸门宽20m、厚3米、重约850吨。最靠近上游水库的闸室为第一闸室，如图乙所示。若最上游闸门外的水位高170m （1）求这扇闸门外侧底部受到水的压强； （2）若第一闸室内的水位比上游水面低25m，底部阀门面积的为，则求阀门关闭时，内外侧承受的压力差。 （3）（不定项选择）船经过五级船闸时间较长，有人设想可将三峡船闸设计为单级船闸来缩短过船闸的时间，你认为设计这种单级船闸的困难是（　　） A. 闸门受力巨大，结构难以承重 B. 巨大水压下，阀门处很难做到密封止水 C. 水位差大，阀门打开，水流速度过快 D. 会明显减少三峡发电用水量 八、跨学科实践：制作水密隔舱模型。 18. 在开展跨学科实践时，小杨和同学们了解到郑和下西洋所用的多桅木帆船都有“水密隔舱”，如图（a）所示。于是小杨也制作了一艘具有10个水密隔舱（每个隔舱相互隔离，确保行船安全）的实验小船，如图（b）所示，小船与海水或淡水接触的底面积为，质量为6kg，每个水密隔舱均为长0.2m，宽0.1m，高0.05m的长方体形状。将小船分别放入密度为的淡水和密度为的海水实验池中。 （1）将小船先后放到海水实验池和淡水池中时，该隔舱底部受到液体的压强分别为、，隔舱底部所在的深度分别为、，则______，______。（均选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”） （2）当小船在淡水实验池中漂浮时，求隔舱底部所在的深度。 （3）在海水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱破损进满水。请通过计算求出： ①该水密隔舱进满海水后，小船的总质量增加了多少kg。 ②此时小船的吃水深度比破损前增加了多少m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期八年级物理学科阶段性质量调研一 （90分钟满分100分） 一、大气压强的测量和利用 1. 意大利科学家_____首先用实验测出了大气压的值。某同学在实验室利用如图所示装置测量此时的大气压，此时大气压强相当于_____mm高水银柱产生的压强，该气压_____（选填“大于”“小于”或“等于”）标准大气压。 【答案】 ①. 托里拆利 ②. 750 ③. 小于 【解析】 【详解】[1]1644年意大利科学家托里拆利首先用实验测定大气压的值。 [2][3]由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，一个标准大气压等于760mm水银柱产生的液体压强，所以该气压小于标准大气压。 2. 我们身边看似“轻”的空气，其实蕴含着巨大的力量。以下事例，没有直接利用大气压强的是（　　） A. 吸盘挂钩被“吸”在墙上 B. 用吸管喝饮料 C. 拔火罐 D. 用注射器注射 【答案】D 【解析】 【详解】A．吸盘挂钩被“吸”在墙上，是先挤出吸盘内空气，外部大气压大于内部气压，将吸盘压在墙上，利用了大气压强，故A不符合题意； B．用吸管喝饮料，是吸气使吸管内气压减小，外部大气压将饮料压入吸管，利用了大气压强，故B不符合题意； C．拔火罐，是罐内空气受热排出，冷却后罐内气压小于外界大气压，大气压将罐“压”在皮肤上，利用了大气压强，故C不符合题意； D．用注射器注射，是通过手对活塞施加推力，直接将药液推入体内，没有利用大气压强，故D符合题意。 故选D。 二、滑轮的使用 3. 如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体。 （1）使用图甲方式的好处是可以改变力的______；（选填“A.方向”或“B.大小”） （2）画出乙滑轮中的力臂； （3）若甲、乙两种方式提升物体的高度相同，手拉绳移动的距离分别是、，则______； （4）如图甲，若物体重100N，绳重和摩擦不计，所用拉力______N，（不定项选择）使用乙滑轮，的大小等于（ ） A.一定等于50N B.一定大于50N C.一定小于100N D.可能小于100N 【答案】（1）A （2） （3）1:2 （4） ①. 100 ②. BCD 【解析】 【小问1详解】 甲图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮不省力，可以改变力的方向。 【小问2详解】 动滑轮是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆，支点O在固定绳这端，过支点作F作用线的垂线段，即为动力臂l。 【小问3详解】 定滑轮提升物体时，绳子末端移动的距离；用动滑轮提升物体时，绳子末端移动的距离，所以 【小问4详解】 图甲中，定滑轮不省力，绳重和摩擦不计，所用拉力 若使用乙滑轮，拉力，因为（实际滑轮自重远小于物重），所以，故选BCD。 4. 在“探究影响液体压强大小的因素”实验中，小明用同一个压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 （1）压强计使用之前，要检查橡胶管连接探头和U形管是否漏气，并且调节U形管两边的液面位置要______，这个组装好的压强计______（选填“A.是”或“B.不是”）连通器；将探头放进盛水的容器中，观察到探头的橡皮膜受到水的压强会______（选填“A.内凹”或B.“外凸”）； （2）正确操作后，分析甲、乙两图的实验现象，已知，可以得到初步的结论是：不同液体内部同一深度，液体压强随液体______的增加而增大。 （3）像这样通过比较两边液面的高度差就能比较液体压强大小的方法是______法，下列探究实验中的探究方法与此相同的是______； A.探究压力作用效果与受力面积的关系时，控制压力大小保持不变 B.观察和探究各种光现象时，用光线形象的描述光的传播路径和方向 C.托里拆利实验测量大气压时，根据汞柱产生的压强判断大气压大小 （4）实验桌上有两只大烧杯，其中一杯盛有纯净水，另一杯盛有浓盐水，小明设计了一种方法用压强计将它们区别开，他将压强计的探头先后浸没到两杯液体中，压强计U形管两边液面的高度差分别用和表示，并且使和相等，比较______，则______的一定是盐水； 【答案】（1） ①. 相平 ②. B ③. A （2）密度 （3） ①. 转换 ②. C （4） ①. 探头浸入液体的深度 ②. 浸入深度较浅 【解析】 【小问1详解】 压强计使用前，U形管左右两端均与大气相通，根据连通器原理，在液体静止且不受其他额外压强影响时，两边的液面位置要保持相平。 连通器要求上端开口且底部连通，而这个组装好的压强计一端通过橡胶管连接了密闭的探头，不符合连通器的结构定义，因此它不是连通器。 将探头放进盛水的容器中后，探头的橡皮膜外部受到水向内的压强作用，而内部封闭气体的初始气压等于大气压，在外部水压迫使下橡皮膜会向内凹陷。 【小问2详解】 分析甲、乙两图可知，探头处于同一种深度但在不同液体中，装有盐水的乙图U形管液面高度差更大，可以初步得出不同液体内部同一深度，液体压强随液体密度的增加而增大。 【小问3详解】 液体内部的压强大小无法直接观察和测量，像这样通过比较U形管两边液面高度差这种直观可见的现象来比较压强大小的方法，在物理学中称为转换法。 探究压力作用效果使用控制变量法 ，用光线描述光使用理想模型法 ，而托里拆利实验利用可见的汞柱产生的压强来等效判断不可见的大气压大小，与本题方法相同，均属于转换法，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问4详解】 控制U形管两边液面的高度差相等，意味着探头在两种液体中受到的压强p相等，此时便可以通过比较探头浸入液体的深度h来区分这两种液体。 根据液体压强公式，在保持压强p相同的前提下，由于浓盐水的密度大于纯净水，故它所需的深度必然更小，因此比较时探头浸入深度较浅的一定是盐水。 5. 如图所示，在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，选种前需要配制一定浓度的盐水，然后把种子倒入盐水中，漂浮于水面的是次种，沉入容器底的是良种。 （1）漂浮于水面的次种所受浮力______自身重力，沉底的种子受到的浮力______自身重力（前两空均选填“A.大于”“B.小于”或“C.等于”）。盐水选种时所用盐水的密度应______（选填“A.大于所有良种的密度”“B.小于所有次种的密度”或“C.介于良种和次种密度之间”）；若要选出更饱满的种子，则需要往盐水中加入适量的______（选填“A.盐”或“B.水”）。 （2）完全浸没的种子下沉过程中浮力______（选填“A.增大”“B.减小”或“C.不变”），理由是____________________________________； （3）种子静止时，考虑种子个体差异，若良种和次种的质量相同，则______；若良种和次种的体积相同，则______（选填“A.良种受到的浮力较大”“B.次种受到的浮力较大”或“C.良种和次种受到的浮力大小相等”）。 【答案】（1） ①. C ②. B ③. C ④. A （2） ①. C ②. 完全浸没后，种子排开盐水的体积不变，盐水密度不变，根据，浮力不变 （3） ①. B ②. A 【解析】 【小问1详解】 次种漂浮，根据漂浮条件，浮力等于自身重力； 良种沉底，浮力小于自身重力。选种时盐水的密度需要满足：次种漂浮（），良种沉底（），因此盐水密度应介于良种和次种密度之间。要选出更饱满的种子，需要增大盐水密度，因此应加入适量的盐。 【小问2详解】 完全浸没的种子下沉过程中，排开盐水的体积不变，盐水密度不变，根据阿基米德原理，浮力不变。 【小问3详解】 若良种和次种质量相同，次种漂浮，；良种沉底，，因此次种受到的浮力较大。 若良种和次种体积相同，良种沉底， ；次种漂浮，，根据，良种受到的浮力较大。 三、水是生命之源，人类的日常生活和工农业生产都离不开水 6. 健康成年人每天的饮水量约2000mL，这些水的质量是______kg； 【答案】 2 【解析】 【详解】水的体积 根据密度公式可得，水的质量为 7. 未开封的矿泉水一般不会完全装满，如图所示，原因是在储存过程中若遇到低温环境（如冰箱、冷库）时，水结冰时质量______，体积______（均选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”）； 【答案】 ①. B ②. A 【解析】 【详解】质量是物体本身的一种属性，不随物体状态的变化而改变，因此水结成冰后质量保持不变；根据密度公式可知，在质量m一定的情况下，由于冰的密度小于水的密度，所以水结冰后体积变大。 8. 如图所示，当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时，水瓶对桌面的压强______（选填“变大”“不变”或“变小”），水对瓶盖的压力______瓶中水的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 小于 【解析】 【详解】水瓶对桌面的压力等于其总重力保持不变，但倒立后受力面积减小，根据固体压强公式可知压强变大。 倒立后水瓶内部形状上宽下窄，水对瓶盖的压力，该值小于瓶中水的总重力，因此水对瓶盖的压力小于瓶中水的重力。 9. 下列图片所示，将三瓶质量相同的矿泉水，分别全部倒入三个质量和底面积相同、形状不同的平底玻璃杯中，水没有溢出，则（　　） A. 图甲中电子秤的示数最小 B. 三幅图中电子秤的示数相同 C. 图丙中水对杯底的压力最小 D. 三幅图中水对杯底的压强相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB.三个杯子的质量相同，水的质量相同，所以三幅图中电子秤的示数相同，故A不符合题意，B符合题意； C.图丙中水的深度最大，水对杯底的压强最大，根据可知，水对杯底的压力最大，故C不符合题意； D.水的体积相同，图丙中水的深度最大，根据压强公式可知，图丙中水对杯底的压强最大，故D不符合题意。 故选B。 10. 小文利用家里的电子天平（如图所示）和水测出了某品牌牛奶的密度；电子天平可精确到0.01g。她取一个空容器放在托盘上，显示5.00g，然后在容器内注满清水，电子天平显示15.00g；再将容器内的清水倒掉，用餐巾纸将容器内残留的水擦干净，在容器内注满牛奶，电子天平显示16.05g。则容器的容积为______cm3，小文测得牛奶的密度为______g/cm3；（）若小文在倒水时有残留的水滴沾在容器内壁，没有擦净，则最终牛奶密度的测量结果______（选填“A.偏大”“B.偏小”或“C.仍准确”）。 【答案】 ①. 10.00 ②. 1.105 ③. B 【解析】 【详解】空容器质量，装满水时总质量，水的质量 容器的容积等于水的体积 装满牛奶时总质量，牛奶的质量 牛奶的体积等于容器的容积，则 如果容器内壁残留水滴，倒入牛奶后，残留的水会被牛奶稀释，导致实际装入的牛奶质量减少。但我们计算时仍用容器的容积V作为牛奶的体积，因此测得的牛奶质量会偏小，根据，最终密度的测量结果会偏小，故选B。 四、在家探究“杠杆的平衡条件” 11. 小黎和小明用一个两侧对称，质地均匀的衣架，在家探究“杠杆的平衡条件”。 （1）小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡。衣架相当于一个__________杠杆，其支点是______（填“”或“”）； （2）在衣架两侧、位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹（每个凤尾夹重力均为），使衣架在______位置平衡，如图（b）所示，并用刻度尺测量出到、两点的距离，即可得到两侧的力臂的数值。实验数据如下表所示： 次数 左侧 右侧 1 0.3 20 0.4 15 2 0.1 12 0.3 4 3 0.2 8 0.2 8 4 0.4 10 0.2 20 5 0.5 10 0.2 ？ 根据前四次实验数据，可得出杠杆平衡的条件是：当杠杆平衡时，______；（用公式表示） （3）如图（c）是第五次实验的情景，请根据杠杆平衡的条件，将表格中的数据补充完整：______； （4）小明认为小黎测量的到、两点的距离其实并不是力臂，这对实验结论的得出______（填“A.有”或“B.没有”）影响； （5）小明在衣架上距均为的、位置上，分别挂上了2个和3个凤尾夹，静止时如图（d）所示，此时，衣架处于______（填“A.平衡”或“B.非平衡”）状态，此时，、两点到的距离______（填“A.等于”或“B.不等于”）力臂。 【答案】（1） ①. 等臂 ②. O1 （2） ①. 水平 ②. （3）25 （4）B （5） ①. A ②. B 【解析】 【小问1详解】 衣架关于O1O2是对称的，小黎将衣架悬挂起来，如图（a）所示，衣架恰好在水平位置平衡，衣架相当于一个等臂杠杆；因衣架可绕O1转动，故其支点是O1。 【小问2详解】 在衣架两侧A、B位置，分别用细线悬挂数量不同的凤尾夹，使衣架在水平位置平衡；根据前四次实验数据有 可得出杠杆平衡的条件是。 【小问3详解】 由杠杆平衡的条件得 解得。 【小问4详解】 小明认为小黎测量的O2到A、B两点的距离其实并不是力臂，但是在衣架在水平位置平衡时测量的，O2到A、B两点的距离和真实力臂相等，所以不会影响实验的结果。 【小问5详解】 衣架静止在如图（d）所示位置，衣架处于静止状态，所以此时衣架处于平衡状态；力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以C、D两点到O2的距离不等于力臂。 五、探究浮力的大小跟哪些因素有关。 12. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，某实验小组的同学提出了如下猜想： 猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。 猜想b：浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。 猜想c：浮力大小与液体的密度有关。 （1）实验前，弹簧测力计应在______方向上调零。实验时，把物体挂在弹簧测力计上，当物体静止时，读出弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计的示数______（选填“A.大于”“B.小于”或“C.等于”）物体所受的重力； （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块（可塑），测出其重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受的浮力随h变化的图像； （3）分析图像可知：浸没前，h增加，______；浸没后，h增加，______（均选填“A.变大”“B.变小”或“C.不变”）；由此可以验证猜想a是______（选填“A.正确”或“B.错误”）的； （4）分析A、B、C三次实验可知：浮力大小与物体浸入液体中的体积______（选填“A.有关”或“B.无关”）； （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：______； （6）若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的浮力随h变化的图像______（选填“A.相同”或“B.不同”）。 【答案】（1） ①. 竖直 ②. C （2） （3） ①. A ②. C ③. B （4）A （5）不同密度的液体 （6）B 【解析】 【小问1详解】 由于实验中重力和拉力都在竖直方向上，因此弹簧测力计应在竖直方向上调零。 当物体静止时，物体受到弹簧测力计的拉力与物体的重力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数等于物体所受的重力，故选C。 【小问2详解】 由图可知，物体的重力为1.0N，根据称重法可得物体在A、B、C、D、E这五个位置时，受到的浮力分别为 在图乙中画出物块所受的浮力随h变化的图像。 【小问3详解】 由图甲和图乙可知，浸没前，h增加，变大，故选A； 浸没后，h增加，不变，故选C； 由此可知，浮力与浸没深度无关，猜想a是错误的，故选B。 【小问4详解】 A、B、C三次实验中，液体密度相同，浸入液体的体积不同，浮力不同，说明浮力大小与物体浸入液体中的体积有关，故选A。 【小问5详解】 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，因此还需要添加不同密度的液体。 【小问6详解】 若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，在浸没前，h变化相同时，排开液体的体积变化量不同，由可知，受到的浮力变化量不同；重复上述实验。两次实验所得的随h变化的图像是不同的。 六、生活中的杠杆 13. 下列杠杆属于省力杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 核桃夹 C. 起子 D. 羊角锤 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．使用核桃夹时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意； C．使用起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意； D．羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选BCD。 14. 如图是学校里面常用的一种移动指示牌，某天下午摆放在水平地面上的指示牌被一阵与指示牌面垂直的风刮倒了。图甲是宣传牌，图乙是从侧面看上去的模型图。图丙是被风刮倒的宣传牌，O是宣传牌的重心。 （1）被风吹倒的过程，可以把宣传牌视作杠杆模型，绕着______点转动（选填图乙中字母）。 （2）小科同学用手扶起宣传牌时，力作用在A点，请在图丙中画出宣传牌的重力G的示意图、在A点用手扶起宣传牌的最小的力F的示意图。 （3）小科同学想知道要把指示牌一端吹离地面的力有多大，于是他测量了指示牌的牌面AB长为1m，支架长度BE=2CE=2ED=0.5m，指示牌的重力为20N（所有支架的受风面积忽略不计），如图乙所示，指示牌重力的作用线通过E点，当有风吹过，根据图示风向，风力等效作用于板面AB中间，要使指示牌不被吹倒时，请计算出风力最大作用力不能超过多少N； （4）当风力增大时，可以增大支架CD的长度，使指示牌不易被风吹倒，试依据所学的杠杆知识，解释其原因。_________________________ 【答案】（1）C （2） （3）不能超过5N （4）增大支架CD的长度会使支点C到重力作用线的垂直距离变大，即增大了阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和动力臂不变的情况下，需要更大的风力才能将指示牌吹倒。 【解析】 【小问1详解】 宣传牌被风向左吹倒的过程中，整体是绕着与地面接触的C点发生转动的，因此C点即为杠杆的支点。 【小问2详解】 重力G作用在重心O点且方向竖直向下；根据杠杆原理，在A点施加最小力F时，应以支点C到A点的连线CA作为最长动力臂，故动力F的方向应垂直于连线CA向上。 【小问3详解】 根据杠杆平衡条件，将动力臂、阻力及重力的阻力臂代入公式，解得最大风力 【小问4详解】 略 七、三峡大坝是当今世界上综合效益最大的水利工程，其中蕴含丰富物理知识 15. 如图所示，大坝一般都是“上窄下宽”。 （1）从固体压强的角度看，这是因为大坝对下方的地基有压强，可以通过增大______的方式，减小大坝对下方的地基的压强，从液体压强角度看，水中的压强随______的增大而增大，“上窄下宽”可以承受更大的水压；大坝______受到浮力的作用（选填“A.会”或“B.不会”）。 （2）工程师们经过24年勘探，在51公里河段对比15个坝址，最终大坝选址为三斗坪，核心原因就是这里的地下地基为8.6亿年前的闪云斜长花岗岩。闪云斜长花岗岩最大承受压强高达100-120MPa；三峡大坝总重力约，坝基受力面积约，请计算坝体自重对地基产生的平均压强，并判断闪云斜长花岗岩是否能承受此压强。 【答案】（1） ①. 受力面积 ②. 深度 ③. B （2）1.12MPa ，闪云斜长花岗岩能承受此压强 【解析】 【小问1详解】 根据固体压强公式，在压力一定时，大坝底部加宽增大了受力面积，从而减小了对地基的压强。 根据液体压强公式，同种液体内部压强随深度的增加而增大，因此大坝底部需要设计得更宽以承受更大的水压。 浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差，大坝底部与地基紧密密合，底部没有受到水向上的压力，故不受到浮力作用。 【小问2详解】 坝体对地基的压力等于其总重力，根据压强公式计算可得坝体对地基的平均压强为 坝体对地基的平均压强远小于闪云斜长花岗岩100-120MPa的最大承受压强，因此该地基完全能承受此压强。 16. 三峡工程修筑了五级船闸方便轮船通行，船闸是利用了______的原理。轮船在进入船闸时不能并排航行，除了因为船闸设计宽度只够一艘大船通过，也因为在流体中流速越大，压强越______，并排极易失控相撞。如图所示，轮船从上游驶入闸室，打开阀门B后，当连通器中的水______（选填“A.流动”或“B.静止”）时液面相平，再打开上游闸门，使船能够平稳驶入闸室；关闭上游闸门后，轮船要驶入下游，正确的操作步骤顺序是______。 ①打开阀门A ②关闭阀门B ③轮船通过 ④打开下游闸门 【答案】 ①. 连通器 ②. 小 ③. B ④. ②①④③ 【解析】 【详解】船闸的闸室分别与上下游的水域构成上端开口、底部相连通的装置，这直接利用了连通器原理。 根据流体压强与流速的关系，两船并排时中间水流速度快、压强小，容易被外侧较大水压“压”向中间发生碰撞。 连通器原理的基本规律是当连通器内装有同种液体且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。 轮船驶向下游需先关闭阀门B切断上游水源，接着打开阀门A放出闸室的水使液面与下游相平，最后打开下游闸门让船驶出。 17. 三峡大坝上下游水位总落差约为113m，为保障正常通航，大坝左岸修建了五级船闸以逐级降低水位。三峡每扇闸门宽20m、厚3米、重约850吨。最靠近上游水库的闸室为第一闸室，如图乙所示。若最上游闸门外的水位高170m （1）求这扇闸门外侧底部受到水的压强； （2）若第一闸室内的水位比上游水面低25m，底部阀门面积的为，则求阀门关闭时，内外侧承受的压力差。 （3）（不定项选择）船经过五级船闸时间较长，有人设想可将三峡船闸设计为单级船闸来缩短过船闸的时间，你认为设计这种单级船闸的困难是（　　） A. 闸门受力巨大，结构难以承重 B. 巨大水压下，阀门处很难做到密封止水 C. 水位差大，阀门打开，水流速度过快 D. 会明显减少三峡发电用水量 【答案】（1） （2） （3）ABC 【解析】 【小问1详解】 这扇闸门外侧底部受到水的压强 【小问2详解】 第一闸室内的水位比上游水面低25m，因此阀门处的水位差，阀门处的压强差 已知阀门面积，压力差 【小问3详解】 A． 上下水位总落差113m，单级船闸的闸门会承受巨大的水压力，对结构强度要求极高，难以实现，故A符合题意； B． 高压环境下，阀门密封难度大幅提升，漏水风险极高，故B符合题意； C． 大水位差会导致水流速度极快，冲击船体和设备，存在安全隐患，故C符合题意； D． 船闸用水是独立的通航用水，不会明显影响发电用水，故D不符合题意。 故选ABC。 八、跨学科实践：制作水密隔舱模型。 18. 在开展跨学科实践时，小杨和同学们了解到郑和下西洋所用的多桅木帆船都有“水密隔舱”，如图（a）所示。于是小杨也制作了一艘具有10个水密隔舱（每个隔舱相互隔离，确保行船安全）的实验小船，如图（b）所示，小船与海水或淡水接触的底面积为，质量为6kg，每个水密隔舱均为长0.2m，宽0.1m，高0.05m的长方体形状。将小船分别放入密度为的淡水和密度为的海水实验池中。 （1）将小船先后放到海水实验池和淡水池中时，该隔舱底部受到液体的压强分别为、，隔舱底部所在的深度分别为、，则______，______。（均选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”） （2）当小船在淡水实验池中漂浮时，求隔舱底部所在的深度。 （3）在海水中航行过程中，小船不幸触碰到隐藏在水下的暗礁，导致其中一个水密隔舱破损进满水。请通过计算求出： ①该水密隔舱进满海水后，小船的总质量增加了多少kg。 ②此时小船的吃水深度比破损前增加了多少m。 【答案】（1） ①. B ②. C （2） （3） ； 【解析】 【小问1详解】 小船在海水和淡水中均漂浮，浮力等于小船总重力，小船重力不变，因此浮力大小不变。浮力本质是物体上下表面的液体压力差，小船顶部未浸入液体，因此浮力等于隔舱底部受到的液体压力，即，浮力不变则底部压力不变，由，底面积不变，可得。 根据阿基米德原理，不变，，因此； 又，底面积不变，因此。 【小问2详解】 小船在淡水中漂浮，浮力等于重力 由阿基米德原理得，且排开水的体积，联立得 约去，代入已知数值计算 【小问3详解】 单个水密隔舱的体积 进满海水后，增加的质量等于舱内海水的质量，由密度公式得 破损后小船仍漂浮，增加的重力等于增加的浮力，即，， 联立得 约去，代入数值计算 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $