精品解析:福建省平和县平和正兴学校等校2025-2026学年下学期期中测试八年级物理试卷
2026-05-04
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内容正文:
2025-2026学年下学期期中测试
八年级物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题2分,共28分)
1. 帕斯卡是历史上著名的物理学家,以下物理量中以他名字作为单位的是( )
A. 浮力 B. 功 C. 力 D. 压强
2. 如图是小珠扔实心球的情景,下列选项中小珠对实心球做了功的是( )
A. 将球从地面举至高处 B. 手举球静止不动
C. 球离手后继续运动 D. 球落地后继续滚动
3. 一头北极熊爬过薄冰的情景如图所示,它几乎全身都趴在冰面上爬行通过,从安全的角度思考它这样做的道理,并判断下列说法正确的是( )
A. 趴在冰面上时压力变小 B. 趴在冰面上时压力变大
C. 趴在冰面上时压强变小 D. 趴在冰面上时压强变大
4. 在冬天,装有一定质量热水的暖水瓶过一段时间后,软木塞不易拔出,这主要是由于( )
A. 瓶内气压变小 B. 瓶内气压变大
C. 外界气压变小 D. 外界气压变大
5. 教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析,音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量( )
A. 做功的多少 B. 功率的大小 C. 做功的时间 D. 消耗体能的多少
6. 如图用手指挤压空的矿泉水瓶,把瓶口对准蛋黄,再松手蛋黄就被吸进瓶内,实现蛋清蛋黄分离。下列实例的物理原理与之相同的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 高压锅快速煮熟食物
C. 热气球升空 D. 水坝设计成上窄下宽
7. 小明想设计一座在海边抗风休息站,为使休息站不易被风吹飞,其顶部横截面应设计成( )
A. B.
C. D.
8. 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A. 只受到水的压力,没有受到水的浮力
B. 只受到水的浮力,没有受到水的压力
C. 既受到水的压力,又受到水的浮力
D. 没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
9. 用一根细线的两端分别固定乒乓球与大烧杯底部,注水浸没乒乓球后,将大烧杯底部一端垫高。乒乓球在水中的位置和所受浮力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是( )
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
11. 如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有同种液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强分别为和,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
12. 如图,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在水中不同深度。关于它们所受浮力的大小和密度大小,下列说法是正确的( )
A. FA>FB>FC>FD B. FA<FB<FC<FD
C. ρA>ρB>ρC>ρD D. ρA<ρB<ρC<ρD
13. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用,其速度如图乙,则下列说法正确的是( )
A. 受到摩擦力为6N B. 内拉力做功18J
C. 物体受到的摩擦力最大 D. 内拉力的功率保持不变
14. 如图所示,有三个实心小球甲、乙、丙,甲球能漂浮在水面上,乙球能在水中悬浮,丙球能在水中下沉。现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中,下列判断正确的是( )
A. 只将小球甲从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压强变大
B. 只将小球乙从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压力变小
C. 只将小球丙从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压强变小
D. 将甲、乙、丙三球同时放入水中后,液体对容器底部的压力不变
二、填空题(每空1分,共12分)
15. 大巴车或公交车等公共交通工具通常都配备破窗锤以应对紧急情况,如图所示,用破窗锤用力捶打窗户是通过__________的方式增大压强;破窗锤的头部做得尖锐是通过__________的方式增大压强。
16. 如图所示,人拉着重2000N的车子沿着水平方向匀速前进,人对车做的功为1000J,车受到的摩擦力为,那么车运动的距离为______m。人又拉着车子沿着斜坡下降了2m的高度,这个过程重力对车子做了______J的功。
17. 如图所示,盐水的密度为1.1g/cm3,空粒和瘪粒都漂浮在盐水中,饱满的种子沉在盐水的底部。则密度大于1.1g/cm3的是______(选填“空粒”、“瘪粒”或“饱满的种子”);为了挑选更加饱满的种子,应该______(选填“增大”或“减小”)盐水密度。
18. 如图为分析浮力产生原因的示意图。由图可知浮力的方向为_______。右侧两图为测量浮力的示意图,则该物块所受浮力为______N。
19. 如图一杯豆浆(未装满,密封)平放在水平桌面上,若将该豆浆倒置过来放在桌面上,豆浆对杯底和倒过来的杯盖压强分别为和,豆浆对杯底和倒过来对杯盖的压力分别为和,则_________,_________(选填“>”“<”或“=”)
20. 功率是25kW的拖拉机,它4h做功______J,如果由功率是400W的耕牛去完成,需要______h。
三、作图题(每小题2分,共4分)
21. 画出图中水面上的乒乓球受到的浮力以及容器对斜面的压力示意图。
22. 某同学在研究连通器的特点时,在如图所示连通器内缓慢倒入水且直到有水溢出为止,待水静止后,请在图中画出连通器内水面的位置。
四、简答题(共4分)
23. 春天来了,大雁从南方迁徙回北方,如图是大雁在迁移过程中滑翔的情景,它的翅膀上表面弯曲,下表面比较平,用物理知识解释该形状对它飞行的作用。
五、实验题:(每空1分,共30分)
24. 如图所示是某同学探究“液体内部压强特点”的实验。
(1)该实验是通过观察_______来反映橡皮膜所受液体压强大小的;
(2)实验前,该同学进行了如图甲所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U形管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是______。操作结束后他还发现探头处的橡皮膜处于空气中时,U形管两侧的液面有高度差,则接下来需要进行的操作是______;
A.直接从U形管中液面高的一侧倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(3)该同学正确进行实验,在图甲装置的实验中,他将压强计的探头置于水下某一深度保持不变,将探头转向各个方向,且在同一深度向各个方向移动,发现U形管中液面的高度差都不发生变化,这说明_______;
(4)对比图_______可知,在不同液体的同一深度,液体的密度越大,产生的压强越大;
(5)对比图乙、丙可知,在同种液体中,_______,压强越大;
(6)图戊是该同学新设计的探究液体压强特点的实验装置,他往容器的左右两侧分别加入A、B两种液体,当橡皮膜不发生形变时两侧液体的液面情况如图戊所示,由图可知,A液体的密度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)B液体的密度。
25. 小博同学按如图所示步骤,用金属块探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)通过比较步骤A、B、C可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与________有关;
(2)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,同组小硕认为这个结论不正确,理由是________________;
(3)由实验数据可知,盐水的密度为________;
(4)小博还想到可以利用台秤验证阿基米德原理,如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,用弹簧测力计拉着物体逐渐浸入溢水杯的过程中,若观察到________则就能证明阿基米德原理的成立;
(5)同组的小硕将一个长方体,用记号笔进行16等分,如图G所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处,并浸入水中。其这么做的目的是为了探究浮力大小是否与________因素有关。
26. 如图所示,小强利用小桌、砝码和海绵探究影响压力作用效果的因素。
(1)实验中用_______来反映压力的作用效果;
(2)根据如图所示的BC两组实验,能够得出压力的作用效果与_______的关系;
(3)在探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应选用图中的______两组实验;(填序号)
(4)将小桌以相同的方式分别放在海绵和木板上时,海绵和木板受到的压强分别是p1和p2,则p1______p2(选填“>”“<”或“=”);
(5)小明设计了如图D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,他的想法是否正确?_______,理由是:_______;
(6)为了感受压力的作用效果与受力面积的关系,小强又设计了如图丙丁所示的实验,较合理的是实验______(选填“E”或“F”),原因是_______。
27. 在“浮力的研究”实验中。
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如下图甲所示。当铁块浸入水中的深度逐渐增大时(不落到容器底),铁块受到浮力大小的变化是_______,由此现象______(填“能”或“不能”)得出结论:“当铁块浸入水中的深度越大,铁块受到浮力越大”。
(2)在探究“浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验中,有如上图“乙、丙、丁、戊”四个实验步骤,最合理的实验顺序是______,“乙、丙、丁、戊”中弹簧测力计的读数分别为、、、,则实验中测得物体所受的浮力为______,排开液体的重力为______。(用、、、表示)
(3)如果在丁实验步骤中开始溢水杯中液面低于溢水口,会导致______。
A. 测出的浮力偏大 B. 测出的浮力偏小
C. 测出排开液体的重力偏大 D. 测出排开液体的重力偏小
28. 如图甲所示,是小明使用注射器、电子秤(量程满足实验要求)、水桶、水、细绳和刻度尺设计实验测量大气压强的情景,图乙是实验示意图。请将实验步骤补充完整。
(1)实验步骤:
①按图乙所示将注射器、绳子和桶组装在一起;
②在注射器中_________水,推动活塞到注射器的底部,排出里面的空气,并将注射孔密封;
③往桶中慢慢倒水,直到活塞刚好_________时停止倒水,用电子称称出此时桶和水的总质量为m;
④用刻度尺测出注射器上所有刻度部分的长度为L,并记录注射器上最大刻度对应的容积V,如图丙所示;
(2)实验结论:大气压强的表达式p=_________(用题中的已知物理量的符号表示)。
(3)按上述步骤进行实验后,将实验数据记录如下:
桶和水的总质量m/kg
注射器有刻度部分的长度L/cm
注射器上最大刻度对应的容积V/cm³
大气压强的值p/Pa
2.74
6.9
20
0.95×105
经计算,当时大气压强约为p=0.95×105Pa(g=10N/kg),发现所测气压值比标准大气压值偏小,请你写出气压值偏小的原因:___________。(写出一条即可)
六、计算题:(第29题8分,30题6分,31题8分,共22分)
29. 搭载人工智能算法的分拣机器人能提高分拣效率。如图所示,当分拣机器人将货物运送到分拣位置时,机械臂会将货物匀速竖直上提,然后水平移动货物到指定位置。已知分拣机器人空载时的质量是4kg,轮子与水平地面的总接触面积是。求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)分拣机器人空载时的重力是多少?
(2)分拣机器人空载静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(3)某次,机械臂将重为2N的货物匀速竖直提升1m,用时2s,则机械臂对货物做功和功率分别为多少?
30. 同学们所在的气象小组,制作了一个雨水收集器。该雨水收集器底面积为0.02m2,容积为0.03m3,放置在水平地面上,某次降雨后,气象小组的同学发现雨水收集器内已经盛满雨水,已知收集器高20cm。(g取10N/kg,雨水的密度取1.0×103kg/m3)求:
(1)收集到雨水的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)水对容器底部的压力。
31. 2026年,奇瑞捷途纵横G700至尊航行版在福州闽江流域完成曙光救援应急实训,用10分钟横渡1.2公里宽的闽江。这台3吨重的越野车实现了“车当船开”的奇迹。车在水中潜行时,其安全涉水深度为0.9m(涉水深度指轮胎最低位置到水面的距离),此时水面还未到车窗底部。(g取10N/kg,江水密度取1.0×103kg/m3)求:
(1)车轮浸入水中的深度为0.6m,求车轮最低位置受到江水的压强;
(2)车漂浮在水面上时排开江水的体积;
(3)水面下的车身部分近似为柱形容器,若车的底部面积为,轮胎总的排水体积为,要使车能安全涉水潜行,水面下的车身部分最大深度为0.6m。估算汽车是否能承载2×104N的人与货物安全渡江。
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2025-2026学年下学期期中测试
八年级物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(每小题2分,共28分)
1. 帕斯卡是历史上著名的物理学家,以下物理量中以他名字作为单位的是( )
A. 浮力 B. 功 C. 力 D. 压强
【答案】D
【解析】
【详解】A.浮力的单位是牛,故A不符合题意;
B.功的单位是焦耳,故B不符合题意;
C.力的单位是焦耳,故C不符合题意;
D.压强的单位是帕斯卡,故D符合题意。
故选D。
2. 如图是小珠扔实心球的情景,下列选项中小珠对实心球做了功的是( )
A. 将球从地面举至高处 B. 手举球静止不动
C. 球离手后继续运动 D. 球落地后继续滚动
【答案】A
【解析】
【详解】根据做功的定义,力对物体做功需同时满足两个必要条件:1、作用在物体上的力不为零;2、物体在力的方向上有移动距离。
A.在将球从地面举到高处的过程中,小珠对实心球施加了一个向上的力,同时实心球在力的方向(向上)上移动了一段距离,小珠对实心球做了功,故A符合题意;
B.手举球静止不动,小珠对实心球施加了一个向上的力,但实心球没有在力的方向上移动距离,小珠对实心球没有做功,故B不符合题意;
CD.当球离手后继续运动,球落地后继续滚动时,小珠都不再对实心球施加力的作用,小珠对实心球没有做功,故CD不符合题意。
故选A。
3. 一头北极熊爬过薄冰的情景如图所示,它几乎全身都趴在冰面上爬行通过,从安全的角度思考它这样做的道理,并判断下列说法正确的是( )
A. 趴在冰面上时压力变小 B. 趴在冰面上时压力变大
C. 趴在冰面上时压强变小 D. 趴在冰面上时压强变大
【答案】C
【解析】
【详解】北极熊全身都趴在冰面上爬行,在压力一定时,通过增大与冰面的受力面积,减小对冰面的压强,从而使冰面不易裂开,这样更安全,故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 在冬天,装有一定质量热水的暖水瓶过一段时间后,软木塞不易拔出,这主要是由于( )
A. 瓶内气压变小 B. 瓶内气压变大
C. 外界气压变小 D. 外界气压变大
【答案】A
【解析】
【详解】刚刚塞上软木塞时,暖水瓶内水上方的空气压强等于外界的大气压;经过一段时间后,暖水瓶里的水温度降低,水上方的水蒸气部分液化为水,使得瓶内气体压强降低,小于大气压;暖水瓶塞外与暖水瓶内存在气压差,瓶塞所受压力向下,因此瓶塞不易拔出。故选A。
5. 教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析,音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量( )
A. 做功的多少 B. 功率的大小 C. 做功的时间 D. 消耗体能的多少
【答案】B
【解析】
【详解】教练可以通过改变音乐的节奏来调节队员的训练强度。从物理学视角分析,主要是改变了队员做功的快慢,物理上用功率来表示物体做功的快慢,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图用手指挤压空的矿泉水瓶,把瓶口对准蛋黄,再松手蛋黄就被吸进瓶内,实现蛋清蛋黄分离。下列实例的物理原理与之相同的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 高压锅快速煮熟食物
C. 热气球升空 D. 水坝设计成上窄下宽
【答案】A
【解析】
【详解】用手指挤压空的矿泉水瓶,瓶内气压减小,把瓶口对准蛋黄,松手后再外界大气压的作用下蛋黄就被吸进瓶内,实现蛋清蛋黄分离,属于大气压的应用。
A.用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,属于大气压的应用,故A符合题意;
B.高压锅快速煮熟食物利用的是气压越高沸点越高,与大气压无关,故B不符合题意;
C.热气球升空,是通过加热,使热气球内的气体的密度减小,当气球内气体密度比外界空气密度小到一定程度时,受到浮力而升空,是利用空气产生的浮力,与大气压无关,故C不符合题意;
D.水坝设计成上窄下宽因为的是液体压强随着深度的增加而增大,与大气压无关,故D不符合题意。
故选A。
7. 小明想设计一座在海边抗风休息站,为使休息站不易被风吹飞,其顶部横截面应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.上下表面平直,上下方空气流速相同,压强相等,无额外压力差,故A不符合题意;
B.上凸下平,上方空气流速快、压强小,下方流速慢、压强大,会产生向上的升力,更容易被风吹起,故B不符合题意;
C.上下对称,上下方流速相同,压强相等,无额外压力差,故C不符合题意;
D.上平下凸,下方空气流速快、压强小,上方流速慢、压强大,会产生向下的压力差,能把建筑牢牢压在地面,故D符合题意。
故选D。
8. 洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A. 只受到水的压力,没有受到水的浮力
B. 只受到水的浮力,没有受到水的压力
C. 既受到水的压力,又受到水的浮力
D. 没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
【答案】A
【解析】
【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,水堵头的上表面会受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力。
故选A。
9. 用一根细线的两端分别固定乒乓球与大烧杯底部,注水浸没乒乓球后,将大烧杯底部一端垫高。乒乓球在水中的位置和所受浮力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】乒乓球在竖直向下的重力和拉力,以及竖直向上的浮力三个力的共同作用下保持平衡,将大烧杯底部一端垫高后,乒乓球受到的重力、拉力和浮力方向都不会发生变化,每个力都在竖直方向,乒乓球仍然保持这种平衡,细线保持竖直,故只有A正确,BCD错误。
故选A。
10. 如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断减小的阶段是( )
A. ①→② B. ②→③ C. ③→④ D. ④→⑤
【答案】D
【解析】
【详解】在跳水运动员跳水过程中,液体的密度一定,运动员在此过程中,①→②:运动员排开水的体积不断增大,②→③→④:运动员排开水的体积不变,④→⑤:运动员排开水的体积逐渐减小,所以根据知运动员在此过程中,①→②:运动员受到水的浮力变大,②→③→④:运动员受到水的浮力不变,④→⑤:运动员受到水的浮力减小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有同种液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强分别为和,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,甲乙两管内盛有同种液体,即密度相同,液面相平,即高度相同;根据液体压强的公式得到液体对试管底的压强相等,即
p甲=p乙
故选B。
12. 如图,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在水中不同深度。关于它们所受浮力的大小和密度大小,下列说法是正确的( )
A. FA>FB>FC>FD B. FA<FB<FC<FD
C. ρA>ρB>ρC>ρD D. ρA<ρB<ρC<ρD
【答案】D
【解析】
【详解】AB.四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在水中不同深度,如图它们浸入水的体积根据,在水的密度和相同时,它们所受浮力的大小为,故AB错误;
CD.物体浮沉条件:漂浮;悬浮;下沉;从图中状态:A、B漂浮时;,且漂浮时越小,露出体积越多,A露出更多,所以,C悬浮,D下沉。因此密度大小关系为。故D正确,C错误。
故选D。
13. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到如图甲所示方向不变的水平拉力F的作用,其速度如图乙,则下列说法正确的是( )
A. 受到摩擦力为6N B. 内拉力做功18J
C. 物体受到的摩擦力最大 D. 内拉力的功率保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.内,由乙图可知物体速度为0,处于静止状态,水平方向上,拉力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲可知,内,物体受到摩擦力为3N,故A错误;
B.由甲图可知,内,拉力的大小为6N;由乙图可知,物体做匀速直线运动,速度为1m/s,运动时间为3s,路程为
拉力做功,故B正确;
C.内,物体受到的拉力保持不变,物体做匀速直线运动,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,因此物体受到的摩擦力为6N;由图乙可知,内,物体做加速运动,物体运动时接触面的粗糙程度不变,物体对接触面的压力不变,因此滑动摩擦力的大小不变,物体受到的摩擦力为6N,故C错误;
D.由图甲可知,6-9s内,物体受到的拉力保持不变;由图乙可知,物体做减速运动,拉力的功率
拉力F不变,v变小,拉力的功率变小,故D错误。
故选B。
14. 如图所示,有三个实心小球甲、乙、丙,甲球能漂浮在水面上,乙球能在水中悬浮,丙球能在水中下沉。现将甲、乙、丙三球同时放在一只敞口的小铁盒里,然后将小铁盒漂浮在盛水的容器中,下列判断正确的是( )
A. 只将小球甲从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压强变大
B. 只将小球乙从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压力变小
C. 只将小球丙从盒中取出放入水中后,液体对容器底部的压强变小
D. 将甲、乙、丙三球同时放入水中后,液体对容器底部的压力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.只将甲球取出放入水中: 甲球漂浮,,此时总浮力和原来相等。 根据,不变,水面高度不变,由可知,液体对容器底部的压强不变,故A错误;
B.只将乙球取出放入水中: 乙球悬浮,,此时总浮力和原来相等。不变,水面高度不变,由可知,液体对容器底部的压力不变。故B错误;
C.只将丙球取出放入水中: 丙球下沉,,取出后铁盒仍漂浮,总浮力
总浮力减小,减小,水面下降,由可知,液体对容器底部的压强变小。故C正确;
D.通过前面的分析已然明确,只有将乙拿出放入水中时,容器中的水面高度会下降,而其余两个拿出放入水中时均不变,所以当将甲、乙、丙三球同时放入水中后,容器中水面高度会下降,由可知,液体对容器底部的压力变小。故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共12分)
15. 大巴车或公交车等公共交通工具通常都配备破窗锤以应对紧急情况,如图所示,用破窗锤用力捶打窗户是通过__________的方式增大压强;破窗锤的头部做得尖锐是通过__________的方式增大压强。
【答案】 ①. 增大压力 ②. 减小受力面积
【解析】
【详解】[1]用破窗锤用力捶打窗户是受力面积不变时,通过增大压力的方式增大压强。
[2]破窗锤的头部做的尖锐是压力不变时,通过减小受力面积的方式增大压强。
16. 如图所示,人拉着重2000N的车子沿着水平方向匀速前进,人对车做的功为1000J,车受到的摩擦力为,那么车运动的距离为______m。人又拉着车子沿着斜坡下降了2m的高度,这个过程重力对车子做了______J的功。
【答案】 ①. 20 ②. 4000
【解析】
【详解】车子沿水平方向匀速前进,拉力
根据功的公式,变形得水平方向车运动的距离
重力做的功
17. 如图所示,盐水的密度为1.1g/cm3,空粒和瘪粒都漂浮在盐水中,饱满的种子沉在盐水的底部。则密度大于1.1g/cm3的是______(选填“空粒”、“瘪粒”或“饱满的种子”);为了挑选更加饱满的种子,应该______(选填“增大”或“减小”)盐水密度。
【答案】 ①. 饱满的种子 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]饱满的种子沉在盐水的底部,说明饱满的种子的密度大于盐水的密度,即大于1.1g/cm3。为了挑选更饱满的种子,需要让沉底的一部分种子漂浮起来,所以需要增大盐水的密度。
18. 如图为分析浮力产生原因的示意图。由图可知浮力的方向为_______。右侧两图为测量浮力的示意图,则该物块所受浮力为______N。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 0.5
【解析】
【详解】浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差,下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,因此浮力的方向始终是竖直向上的,与重力方向相反;
由图可知,物块的重力,物块浸没在水中时弹簧测力计的拉力,物块所受浮力
19. 如图一杯豆浆(未装满,密封)平放在水平桌面上,若将该豆浆倒置过来放在桌面上,豆浆对杯底和倒过来的杯盖压强分别为和,豆浆对杯底和倒过来对杯盖的压力分别为和,则_________,_________(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【详解】[1]杯子正放时为上宽下窄,倒置后为上窄下宽,豆浆体积不变,因此倒置后豆浆的深度减小。根据液体压强公式,豆浆密度、都不变,深度越小压强越小,因此得到。
[2]正放时,容器口大底小,一部分豆浆的重力由侧壁承担,因此杯底受到的压力; 倒置后,容器底(杯盖)大开口小,容器侧壁会对豆浆产生向下的分力,因此杯盖受到的压力; 因此得到。
20. 功率是25kW的拖拉机,它4h做功______J,如果由功率是400W的耕牛去完成,需要______h。
【答案】 ①. ②. 250
【解析】
【详解】先统一单位、
拖拉机4h做功为
由功率是400W的耕牛去完成,需要时间
三、作图题(每小题2分,共4分)
21. 画出图中水面上的乒乓球受到的浮力以及容器对斜面的压力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】从小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示,即为乒乓球受到的浮力示意图;从容器与斜面接触面的中点,沿垂直于斜面向下的方向画一条带箭头的线段,用符号F表示,即为容器对斜面的压力示意图。如图所示
22. 某同学在研究连通器的特点时,在如图所示连通器内缓慢倒入水且直到有水溢出为止,待水静止后,请在图中画出连通器内水面的位置。
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,上端开口,下端连通,是连通器,根据连通器原理,即连通器里装同种液体静止时液面是保持相平的,如图所示:
四、简答题(共4分)
23. 春天来了,大雁从南方迁徙回北方,如图是大雁在迁移过程中滑翔的情景,它的翅膀上表面弯曲,下表面比较平,用物理知识解释该形状对它飞行的作用。
【答案】流体压强与流速的关系:流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。当大雁滑翔时,空气流过它的翅膀,由于翅膀上表面弯曲,下表面比较平,翅膀上表面空气流过的路程长,所以空气流速大,压强小;翅膀下表面空气流过的路程短,空气流速小,压强大。这样就使得翅膀上下表面产生了压强差,这个压强差会产生一个向上的压力差,这个压力差就是大雁能够在空中飞行的升力,帮助大雁在空中滑翔。
【解析】
【详解】略。
五、实验题:(每空1分,共30分)
24. 如图所示是某同学探究“液体内部压强特点”的实验。
(1)该实验是通过观察_______来反映橡皮膜所受液体压强大小的;
(2)实验前,该同学进行了如图甲所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U形管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是______。操作结束后他还发现探头处的橡皮膜处于空气中时,U形管两侧的液面有高度差,则接下来需要进行的操作是______;
A.直接从U形管中液面高的一侧倒出适量液体
B.拆除胶管重新安装
(3)该同学正确进行实验,在图甲装置的实验中,他将压强计的探头置于水下某一深度保持不变,将探头转向各个方向,且在同一深度向各个方向移动,发现U形管中液面的高度差都不发生变化,这说明_______;
(4)对比图_______可知,在不同液体的同一深度,液体的密度越大,产生的压强越大;
(5)对比图乙、丙可知,在同种液体中,_______,压强越大;
(6)图戊是该同学新设计的探究液体压强特点的实验装置,他往容器的左右两侧分别加入A、B两种液体,当橡皮膜不发生形变时两侧液体的液面情况如图戊所示,由图可知,A液体的密度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)B液体的密度。
【答案】(1)U形管两边液面的高度差
(2) ①. 检查装置的气密性 ②. B
(3)同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强都相等
(4)乙、丁 (5)液体深度越大
(6)小于
【解析】
【小问1详解】
该实验采用了转换法,将不易观察的液体压强大小,转换为易于观察的U形管两侧液面的高度差。压强越大,高度差越大。
【小问2详解】
[1]实验前用手按压橡皮膜,观察U形管液面是否变化,是为了检查压强计的气密性。如果按压时液面出现高度差,松手后恢复原状,说明装置气密性良好。
[2]当探头在空气中时,U形管两侧液面应相平。如果出现高度差,说明软管内的气体压强与外界大气压不相等。正确的操作是拆除胶管,使U形管两端都与大气相通,待液面相平后再重新安装,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问3详解】
压强计在同一液体且同一深度,将探头转向各个方向,且在同一深度向各个方向移动,发现U形管中液面的高度差都不发生变化,这说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
【小问4详解】
要探究液体压强与液体密度的关系,需要控制深度相同,改变液体种类。图乙和图丁中,探头处于相同的深度,但乙是水,丁是盐水,盐水密度大于水,并且图丁中U形管的高度差更大,说明压强更大。因此,对比图乙和图丁可以得出该结论。
【小问5详解】
图乙和图丙中液体都是水,探头在图丙中的深度大于在图乙中的深度,图丙中U形管的高度差更大,说明压强更大。这表明在同种液体中,深度越深,压强越大。
【小问6详解】
当橡皮膜不发生形变时,说明其左右两侧受到的压强相等,即 。根据液体压强公式,可得,即,从图戊中可以看出,A液体的深度大于B液体的深度 ,所以,A液体的密度小于B液体的密度。
25. 小博同学按如图所示步骤,用金属块探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)通过比较步骤A、B、C可以得出结论:同种液体中,金属块受到的浮力大小与________有关;
(2)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,同组小硕认为这个结论不正确,理由是________________;
(3)由实验数据可知,盐水的密度为________;
(4)小博还想到可以利用台秤验证阿基米德原理,如图F所示,把装满水的溢水杯放到台秤上,用弹簧测力计拉着物体逐渐浸入溢水杯的过程中,若观察到________则就能证明阿基米德原理的成立;
(5)同组的小硕将一个长方体,用记号笔进行16等分,如图G所示。用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处,并浸入水中。其这么做的目的是为了探究浮力大小是否与________因素有关。
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)排开液体的体积不同
(3)
(4)台秤的示数不变 (5)深度
【解析】
【小问1详解】
根据A、B、C可知,液体的密度相同,物体浸在液体中的体积不同,且弹簧测力计的示数不同,说明同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体中的体积有关。
【小问2详解】
探究浮力的大小与液体密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体密度不同,对比B、E两次实验,液体的密度不同,排开液体的体积不同,没有控制变量,所以这个结论不正确。
【小问3详解】
由图A可知,弹簧测力计的示数是8N,由图D可知,弹簧测力计的示数是7N,金属块全部浸入水中受到的浮力
物体的体积
由图A和E可知物体中盐水中受到的浮力
盐水的密度为
【小问4详解】
如图F所示,当物体接触水面到完全浸没的过程中,液体给物体向上的浮力,而物体也会给液体向下的反作用力,其大小与浮力相等。溢水杯也会溢出水,溢出水的重力等于物体受到的浮力,等于物体给液体向下的力,故台秤示数保持不变,所以台秤的示数不变则就能证明阿基米德原理。
【小问5详解】
由图G可知,用弹簧测力计分别挂在挂钩1和2处,并浸入水中(浸入水中的体积相等),长方体浸入水中的深度不同,这么做的目的是为了探究浮力大小是否与深度有关。
26. 如图所示,小强利用小桌、砝码和海绵探究影响压力作用效果的因素。
(1)实验中用_______来反映压力的作用效果;
(2)根据如图所示的BC两组实验,能够得出压力的作用效果与_______的关系;
(3)在探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应选用图中的______两组实验;(填序号)
(4)将小桌以相同的方式分别放在海绵和木板上时,海绵和木板受到的压强分别是p1和p2,则p1______p2(选填“>”“<”或“=”);
(5)小明设计了如图D实验,将海绵一端用木块垫起,他认为比较B、D也能完成实验B、C的探究,他的想法是否正确?_______,理由是:_______;
(6)为了感受压力的作用效果与受力面积的关系,小强又设计了如图丙丁所示的实验,较合理的是实验______(选填“E”或“F”),原因是_______。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)受力面积 (3)AB
(4)
(5) ①. 错误 ②. 没有保持小桌对桌面的压力相同
(6) ①. E ②. F实验中,笔竖直放置时,笔自身的重力会对实验产生影响,因此选择E实验更合理
【解析】
【分析】本实验主要通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果,利用控制变量法探究受力面积和压力的影响。
【小问1详解】
实验中使用转换法,将不易直接测量的压力作用效果转化为容易观察的海绵凹陷程度。
【小问2详解】
B和C两组实验中,压力大小相同都是砝码和桌子重力,但受力面积不同,一个是桌子正放,一个倒放,因此探究的是受力面积对压力作用效果的影响。
【小问3详解】
探究压力大小的影响,需要控制受力面积相同,改变压力大小,A和B中桌子都是正放,受力面积相同,但B有砝码,A没有砝码,压力不同,符合控制变量要求,因此选择AB两组实验。
【小问4详解】
根据压强公式可知,压力是桌子和砝码重力,受力面积都不变,因此压强相等,只是木板硬度大,形变不明显,不代表压强小。
【小问5详解】
D中海绵倾斜放置,小桌压力的大小不等于物体的重力,且受力面积也发生了改变,没有控制压力大小相同,无法探究受力面积对压力作用效果的影响,所以想法是错误的,没有保持小桌对桌面的压力相同。
【小问6详解】
略
27. 在“浮力的研究”实验中。
(1)取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如下图甲所示。当铁块浸入水中的深度逐渐增大时(不落到容器底),铁块受到浮力大小的变化是_______,由此现象______(填“能”或“不能”)得出结论:“当铁块浸入水中的深度越大,铁块受到浮力越大”。
(2)在探究“浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验中,有如上图“乙、丙、丁、戊”四个实验步骤,最合理的实验顺序是______,“乙、丙、丁、戊”中弹簧测力计的读数分别为、、、,则实验中测得物体所受的浮力为______,排开液体的重力为______。(用、、、表示)
(3)如果在丁实验步骤中开始溢水杯中液面低于溢水口,会导致______。
A. 测出的浮力偏大 B. 测出的浮力偏小
C. 测出排开液体的重力偏大 D. 测出排开液体的重力偏小
【答案】(1) ①. 增大 ②. 不能
(2) ①. 丙、乙、丁、戊 ②. F1-F3 ③. F4-F2
(3)D
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中,当铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块排开水的体积变大,根据F浮=ρgV排可知,铁块受到浮力增大。
[2]当铁块浸入水中的深度逐渐增大时,铁块排开水的体积变大,则不能说“当铁块浸入水中的深度越大,铁块受到浮力越大”。
【小问2详解】
[1]为了使烧杯在接水之后可直接计算水的重力。应先测量空烧杯的重力,然后再测出石块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数,最后测排出的水和烧杯的总重,求排出的水的重力,因此,最合理的顺序应为:丙、乙、丁、戊
[2]根据称重法可知,石块所受的浮力为F1-F3。
[3]排出水的重力等于水与小桶总重力减小桶重力,即F4-F2。
【小问3详解】
如果在丁实验步骤中开始溢水杯中液面低于溢水口,会导致溢出的水偏少,测得的排开液体的重力偏小。而F1、F3的测量值准确,则测出的浮力不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
28. 如图甲所示,是小明使用注射器、电子秤(量程满足实验要求)、水桶、水、细绳和刻度尺设计实验测量大气压强的情景,图乙是实验示意图。请将实验步骤补充完整。
(1)实验步骤:
①按图乙所示将注射器、绳子和桶组装在一起;
②在注射器中_________水,推动活塞到注射器的底部,排出里面的空气,并将注射孔密封;
③往桶中慢慢倒水,直到活塞刚好_________时停止倒水,用电子称称出此时桶和水的总质量为m;
④用刻度尺测出注射器上所有刻度部分的长度为L,并记录注射器上最大刻度对应的容积V,如图丙所示;
(2)实验结论:大气压强的表达式p=_________(用题中的已知物理量的符号表示)。
(3)按上述步骤进行实验后,将实验数据记录如下:
桶和水的总质量m/kg
注射器有刻度部分的长度L/cm
注射器上最大刻度对应的容积V/cm³
大气压强的值p/Pa
2.74
6.9
20
0.95×105
经计算,当时大气压强约为p=0.95×105Pa(g=10N/kg),发现所测气压值比标准大气压值偏小,请你写出气压值偏小的原因:___________。(写出一条即可)
【答案】(1) ①. 吸满 ②. 被拉动
(2)
(3)注射器内空气没有排尽
【解析】
【小问1详解】
[1]在注射器中吸满水,推动活塞到注射器的底部,这样做是为了尽可能排出注射器内的空气,使注射器内部接近真空,这样能使大气对活塞的压力等于活塞受到的拉力。
[2]往桶中慢慢倒水,直到活塞刚好被拉动时停止倒水。此时,桶和水的总重力产生的拉力与大气对活塞的压力平衡,这样就能通过测量桶和水的总质量来计算大气压力。
【小问2详解】
由题意可得活塞横截面积为。当活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力F等于桶和水的总重力,即G=mg。根据压强公式,则大气压强表达式为
【小问3详解】
若注射器内空气没有排尽,那么注射器内部会有一定的气压,这部分气压会抵消一部分外界大气压的作用,导致测量时需要的桶和水的总重力偏小,根据,计算出的大气压强值就会比标准大气压值偏小。
六、计算题:(第29题8分,30题6分,31题8分,共22分)
29. 搭载人工智能算法的分拣机器人能提高分拣效率。如图所示,当分拣机器人将货物运送到分拣位置时,机械臂会将货物匀速竖直上提,然后水平移动货物到指定位置。已知分拣机器人空载时的质量是4kg,轮子与水平地面的总接触面积是。求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)分拣机器人空载时的重力是多少?
(2)分拣机器人空载静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(3)某次,机械臂将重为2N的货物匀速竖直提升1m,用时2s,则机械臂对货物做功和功率分别为多少?
【答案】(1)40N (2)2000Pa
(3)2J,1W
【解析】
【小问1详解】
分拣机器人空载时的重力
【小问2详解】
分拣机器人空载静止在水平地面时,对地面的压强
【小问3详解】
机械臂对货物做功
机械臂对货物做功的功率
30. 同学们所在的气象小组,制作了一个雨水收集器。该雨水收集器底面积为0.02m2,容积为0.03m3,放置在水平地面上,某次降雨后,气象小组的同学发现雨水收集器内已经盛满雨水,已知收集器高20cm。(g取10N/kg,雨水的密度取1.0×103kg/m3)求:
(1)收集到雨水的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)水对容器底部的压力。
【答案】(1)30kg
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
收集器内雨水的质量
【小问2详解】
雨水对容器底的压强
【小问3详解】
根据公式可得,雨水对收集器底部的压力
31. 2026年,奇瑞捷途纵横G700至尊航行版在福州闽江流域完成曙光救援应急实训,用10分钟横渡1.2公里宽的闽江。这台3吨重的越野车实现了“车当船开”的奇迹。车在水中潜行时,其安全涉水深度为0.9m(涉水深度指轮胎最低位置到水面的距离),此时水面还未到车窗底部。(g取10N/kg,江水密度取1.0×103kg/m3)求:
(1)车轮浸入水中的深度为0.6m,求车轮最低位置受到江水的压强;
(2)车漂浮在水面上时排开江水的体积;
(3)水面下的车身部分近似为柱形容器,若车的底部面积为,轮胎总的排水体积为,要使车能安全涉水潜行,水面下的车身部分最大深度为0.6m。估算汽车是否能承载2×104N的人与货物安全渡江。
【答案】(1)
(2)3m3 (3)能
【解析】
【小问1详解】
由题知,车轮浸入水中的深度,则车轮最低位置受到江水的压强
【小问2详解】
越野车的质量
车的重力
车漂浮在水面时,车所受的浮力等于车的重力,即
则车漂浮在水面上时排开江水的体积
【小问3详解】
车身排开水的体积
故总排水体积
车可以承受的最大浮力
此时汽车的总重力
综上可知,即汽车总的重力还小于可以承受的最大浮力,所以能承载的人与货物安全渡江。
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