内容正文:
泉州五中2025-2026学年下学期初二年期中考试
物理试卷
(考试时间:90分钟;满分:100分)
一、单项选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 图中受到澡盆中水溢出的启发,使其产生测量不规则物体体积的灵感,鉴别出了国王的王冠不是纯金制成的,他还有一句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”这位科学家是( )
A. 阿基米德 B. 伽利略
C. 牛顿 D. 托里拆利
2. “禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,下列现象与禾下阴影的形成原理相同的是( )
A. 水中的倒影 B. 日食月食 C. 镜子中的像 D. 海市蜃楼
3. “小时不识月,呼作白玉盘。”儿童看到月亮,是因为( )
A. 月亮是光源 B. 月亮反射太阳光
C. 月亮本身能发光 D. 月亮折射太阳光
4. 如图所示,一个长方体物块浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12 N,则物块A受到浮力的大小和方向为( )
A. 8N 竖直向上 B. 8N 竖直向下
C. 32N 竖直向上 D. 32N 竖直向下
5. 如图所示,机器狗正在搬运重物。下列过程中,机器狗对重物做功的是( )
A. 驮着重物静止不动 B. 驮着重物水平匀速行走
C. 驮着重物爬上台阶 D. 从机器狗背上取下重物
6. 站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式,动力是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。关于踮起脚跟,杠杆模型如图,则此杠杆为( )
A. 省力杠杆 B. 费力杠杆 C. 等臂杠杆 D. 无法判断
7. 用下列四种方式竖直匀速提升相同重物,忽略机械自重、绳重和摩擦,所需拉力F最小的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,将一个小金桔和一个大李子放入盐水中,静止时小金桔漂浮、李子沉底,则下列说法正确的是( )
A. 李子所受浮力更大 B. 小金桔所受浮力更大
C. 两个物体的浮力一样大 D. 小金桔的密度比李子大
9. 如图所示是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是()
A. 利用它可以省力 B. 利用它可以省功
C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以改变施力的方向
10. 在以下各情况中,水对轮船向上的浮力增大的是( )
A. 轮船由长江驶入东海 B. 轮船由东海驶入长江
C. 轮船在码头装载货物 D. 轮船在码头卸载货物
11. 有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D. 当水面上有波纹时,光束不再遵循反射定律
12. 在跨学科实践活动中,实践小组把吸管的下端密封并缠绕一段铜丝,制成了简易密度计。将密度计分别放入盛有甲、乙液体的两烧杯中,静止时两液面相平,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 密度计排开甲液体的质量大于自身质量
B. 密度计在乙液体中受到的浮力更大
C. 密度计排开甲、乙液体的质量相等
D. 甲液体的密度大于乙液体的密度
13. 如图摆球从A点静止释放,经过B、O、C三点,到达最高点D的示意图,其中B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A. 摆球从A点到O点的过程中动能减少
B. 摆球在A、D两点的重力势能相等
C. 摆球从A点到O点的过程中机械能减少
D. 摆球在B、C两点的机械能相等
14. 如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A,内有边长为10cm的正方体物块B用一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子待B静止后,地面受到容器的压强减小了0Pa
④剪断绳子待B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A. 只有②④正确 B. 只有①②正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②③正确
二、填空题:共6小题,每空1分,共12分。
15. 夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的______形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
16. 为方便参观者观赏印章底部的印文,博物馆设有如图所示的展台:在印章下方放置一块倾斜的小平面镜,参观者便能通过平面镜看到印章底部印文的___________像(选填“实”或“虚”);当参观者靠近平面镜观察时,印章底部印文通过平面镜所成的像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 筒车是我国古代著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械,如图所示,筒车在水流的作用下匀速转动。在灌满水的竹筒匀速上升过程中,其动能___________,重力势能___________。
18. 用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A水平匀速前进0.4m,则绳子自由端移动的距离为___________m,物体A与地面的摩擦力为12N,滑轮组的机械效率为80%,则实际拉力F为___________N。
19. 小球质量为200g,体积为,把它浸没在水中,此时它所受到的浮力为___________N,放开手后,最终小球静止时所受浮力为___________N。
20. 边长均为10cm、材料不同的实心正方体A和B,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,最终悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。剪断细线后,B物体对容器底的压力为3N,已知A的密度为,容器底面积为,则物体A的重力为___________N,该液体密度是___________。
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图,OB是反射光线,画出其对应的入射光线AO并标出入射角的大小。
22. 小王在体育课上做俯卧撑,若将他的身体看作为杠杆,脚尖作为支点,简化模型如图所示,点为重心,请画出重力示意图及的力臂。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 如图所示是一款户外紧急救生产品——防溺水自救手环。遇到突发情况,游泳者只需拉动手环带触发安全装置,手环里面的二氧化碳气瓶迅速对气囊充气使其膨胀,帮助游泳者摆脱危险。请你从物理学角度分析当游泳者在水中下沉时,该救生手环能够帮助其脱困的原因。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 如图甲所示是小华探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两根外形完全相同的蜡烛。
(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是为了方便__________。
(2)将玻璃板竖立在水平面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动,直到B与A的像完全重合,这说明物与像__________。
(3)实验时,应使玻璃板与纸面保持垂直,若实验中玻璃板的放置如图乙所示,玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是:像的位置偏___________(选填“高”或“低”)且倾斜,蜡烛B无法与蜡烛A的像重合。
(4)实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡烛所成像的位置___________(选填“向左移”、“向右移”或“不变”)。
(5)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,小华通过玻璃看到小强的眼睛,小强通过玻璃也能看到小华的眼睛,这说明反射光路是___________的。
25. 小明利用弹簧测力计、小物块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示,通过图甲和图___________,可以测出物块浸没在水中时受到的浮力为___________N。进一步分析比较其余实验步骤中的测量数据,就可以初步得出:物体所受浮力的大小与排开液体所受重力大小___________。
(2)若乙步骤中物块未浸没水中,___________(选填“仍能”或“不能”)得出以上关系。
(3)根据数据,还可以计算出物块的密度是___________kg/m3。()。
(4)小明利用以上器材和轻薄塑料袋测量酒精的密度,请将实验步骤补充完整。
①如图戊(a),小明在塑料袋中倒入___________(选填“酒精”或“水”),排出空气后扎紧袋口并用弹簧测力计测出重力为G,再在水槽中倒入另一种液体;
②如图戊(b),用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的液体中,读出弹簧测力计的示数为F,可得自配酒精的密度=___________(用测得的物理量符号和表示)。
26. 枧枧同学用图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同)
(1)实验前,枧枧将组装好的杠杆放在水平面上,发现杠杆静止时情况如图甲所示,此时枧枧同学判断杠杆处于___________(填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,则可将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是便于测量___________。
(3)枧枧同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,实验数据如下表:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
1.5
10.0
1.0
15.0
4
2.0
15.0
1.5
20.0
通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件___________(用测得的物理量符号表示)。
(4)本实验中多次实验的目的是___________。
(5)枧枧同学自制了一根杆秤(自重不计),如图乙所示。你觉得他制作的杆秤刻度___________(选填“是”或“不是”)均匀的。
27. 小涵通过下面的实验,研究“动能的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是___________的(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验过程可以通过___________来反映小球的动能大小。
(3)选取甲、乙两次实验进行比较,可以探究动能与___________的关系。
(4)如图丙,将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA___________EB(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)若实验中水平面光滑,此探究实验___________(选填“能”或“不能”)完成。
28. “制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等材料制作一个简易密度计。
【项目分析】
(1)将制作完成的密度计放入液体中,使密度计处于竖直___________状态,根据___________原理可知,此时密度计所受浮力等于所受重力。
【项目实施】
(2)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口,理论上密度计从上到下的标度依次变___________(选填“大”或“小”)。
(3)将制作好的简易密度计置于水中,密度计稳定后用记号笔在与液面齐平处标出刻度为___________ g/cm3,并且量出水面至封口端的距离为H;再将同一密度计置于盐水中,量出盐水液面至封口端的距离为h,则可以算出盐水的密度=__________(用、H、h表示)。
【展示交流】
(4)在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是___________
A. 换更大的容器盛放液体做实验 B. 换更细的吸管制作密度计
C. 换更长的吸管制作密度计 D. 适当增大吸管中铁丝的质量
(5)该同学将制作好的密度计内部的铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中,小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下:小车的质量为100g;小车以1m/s的速度沿直线匀速行驶时,受到的阻力为其重力的0.1倍。求:
(1)小车的牵引力。
(2)小车行驶30s牵引力做的功。
30. 如图所示是由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,厢体放置在水平承重板上,装置由电动机提供动力。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦。求:
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳子拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)将750N重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升此重物的机械效率。
31. 以黄旭华为代表的老一辈科学家们以“自力更生、艰苦奋斗、无私奉献、大力协同”的科学家精神为中国潜艇技术的发展做出了巨大的贡献。如图所示的是中国人民解放军海军博物馆展出的某型号潜水艇,该艇空载漂浮时排开水的质量为4500t,下潜至水中浸没时排开水的体积为5500m3,不计潜水艇体积的变化。求:
(1)该艇空载漂浮时所受浮力为多大?
(2)某次航行,该艇装载的人员、物资以及武器装备的总质量为200t,当它在淡水中下潜至悬浮时,需要向压力舱中装入淡水的质量为多大?(已知淡水的密度是 1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)某次执行任务,该艇最初悬浮在密度为的海水中,当它行驶至某一密度不同的海域时潜艇下沉,当其压力舱排出55t海水后才使该艇在这一海域悬浮,若此海域海水密度均匀,则其海水密度是多少?
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泉州五中2025-2026学年下学期初二年期中考试
物理试卷
(考试时间:90分钟;满分:100分)
一、单项选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 图中受到澡盆中水溢出的启发,使其产生测量不规则物体体积的灵感,鉴别出了国王的王冠不是纯金制成的,他还有一句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球。”这位科学家是( )
A. 阿基米德 B. 伽利略
C. 牛顿 D. 托里拆利
【答案】A
【解析】
【详解】A.提出物体受到的浮力和物体排开液体的重力之间的关系,即阿基米德原理,并说明杠杆能省力特点的是阿基米德,故A符合题意;
B.伽利略通过实验分析出物体的运动并不需要力来维持,故B不符合题意;
C.牛顿提出的是牛顿第一定律,解释力和运动的关系,故C不符合题意;
D.托里拆利首次测出了大气压强的值,故D不符合题意。
故选A。
2. “禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,下列现象与禾下阴影的形成原理相同的是( )
A. 水中的倒影 B. 日食月食 C. 镜子中的像 D. 海市蜃楼
【答案】B
【解析】
【详解】禾下阴影是光沿直线传播形成的;
A.水中的倒影是平面镜成像,原理是光的反射,故A不符合题意;
B.日食和月食的形成是因为光沿直线传播,当太阳、地球、月球处于同一直线时,光被遮挡而形成的现象,与禾下阴影原理相同,故B符合题意;
C.镜子中的像属于平面镜成像,原理是光的反射,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的虚像,原理是光的折射,故D不符合题意。
故选B。
3. “小时不识月,呼作白玉盘。”儿童看到月亮,是因为( )
A. 月亮是光源 B. 月亮反射太阳光
C. 月亮本身能发光 D. 月亮折射太阳光
【答案】B
【解析】
【详解】AC.能自行发光的物体才是光源,月亮本身不能发光,不是光源,故AC错误;
BD.我们能看到月亮,是因为月亮反射了太阳光,反射光进入人眼,人才可以看到月亮,并不是折射太阳光,故B正确,D错误。
故选B。
4. 如图所示,一个长方体物块浸没在水中,其下表面受到水对它向上的压力为20N,上表面受到水对它向下的压力为12 N,则物块A受到浮力的大小和方向为( )
A. 8N 竖直向上 B. 8N 竖直向下
C. 32N 竖直向上 D. 32N 竖直向下
【答案】A
【解析】
【详解】根据浮力产生的原因,物块A受到的浮力
F浮=F下表面-F上表面=20N-12N=8N
浮力的方向是竖直向上的。
故选A。
5. 如图所示,机器狗正在搬运重物。下列过程中,机器狗对重物做功的是( )
A. 驮着重物静止不动 B. 驮着重物水平匀速行走
C. 驮着重物爬上台阶 D. 从机器狗背上取下重物
【答案】C
【解析】
【详解】A.驮着重物静止不动,机器狗对重物有向上的支持力,但重物没有在力的方向上移动距离,所以机器狗对重物没有做功。故A不符合题意;
B.驮着重物水平匀速行走,机器狗对重物有向上的支持力,但重物是在水平方向上移动,在竖直方向上没有移动距离,即力的方向与物体移动的方向垂直,所以机器狗对重物没有做功。故B不符合题意;
C.驮着重物爬上台阶,机器狗对重物有向上的支持力,并且重物在竖直方向上向上移动了一段距离,即在力的方向上移动了距离,所以机器狗对重物做了功。故C符合题意;
D.从机器狗背上取下重物,机器狗对重物没有力的作用,所以机器狗对重物不做功是,其他外力对重物做功。故D不符合题意。
故选C。
6. 站立地面踮脚跟是中国传统文化“八段锦”的第八式,动力是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。关于踮起脚跟,杠杆模型如图,则此杠杆为( )
A. 省力杠杆 B. 费力杠杆 C. 等臂杠杆 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】支点是图中脚尖位置的点,是杠杆绕其转动的点;动力是肌肉向上的拉力,阻力是人体向下的重力。 动力臂是支点到动力作用线的距离,阻力臂是支点到阻力作用线的距离,由图可知动力臂大于阻力臂。动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,因此该杠杆是省力杠杆,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 用下列四种方式竖直匀速提升相同重物,忽略机械自重、绳重和摩擦,所需拉力F最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】忽略机械自重、绳重和摩擦。
A.图中是定滑轮,定滑轮不省力,因此拉力;
B.图中是动滑轮,动滑轮由2段绳子承担物重,因此拉力;
C.图中是滑轮组,承担物重的绳子段数 ,因此拉力;
D.图中是滑轮组,承担物重的绳子段数 ,因此拉力;
比较可知,最小,因此所需拉力最小的是选项C。
故选C。
8. 如图所示,将一个小金桔和一个大李子放入盐水中,静止时小金桔漂浮、李子沉底,则下列说法正确的是( )
A. 李子所受浮力更大 B. 小金桔所受浮力更大
C. 两个物体的浮力一样大 D. 小金桔的密度比李子大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.由图可知,大李子排开盐水的体积比小金桔大,根据可知,大李子所受浮力更大,故A正确,BC错误;
D.根据物体浮沉条件:漂浮物体的密度小于液体密度,沉底物体的密度大于液体密度,因此,小金桔密度更小,故D错误。
故选A。
9. 如图所示是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是()
A. 利用它可以省力 B. 利用它可以省功
C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以改变施力的方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.定滑轮的实质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,因此不省力,故A错误;
B.根据功的原理,使用任何机械都不省功,故B错误;
C.定滑轮不省力也不省距离,绳子自由端移动的距离等于物体上升的高度,故C错误;
D.定滑轮的特点是不省力,但可以改变施力的方向(人向下拉绳子,水桶向上运动),故D正确。
故选D。
10. 在以下各情况中,水对轮船向上的浮力增大的是( )
A. 轮船由长江驶入东海 B. 轮船由东海驶入长江
C. 轮船在码头装载货物 D. 轮船在码头卸载货物
【答案】C
【解析】
【详解】A.轮船漂浮在液面上,水对轮船向上的压力就是轮船所受浮力,与轮船的重力相等;轮船由长江驶入东海,船始终处于漂浮状态,此时
F浮=G
因此船受的浮力大小不变。故A不符合题意;
B.船由东海驶入长江,船始终处于漂浮状态,此时
F浮=G
因船重力不变,则受的浮力大小不变。故B不符合题意;
C.根据
F浮=G
轮船在码头装载货物时,因轮船的重力增加,受到的浮力就增大。故C符合题意;
D.根据
F浮=G
轮船卸载货物时,受到的重力在减小,因此轮船受到的浮力减小。故D不符合题意。
故选C。
11. 有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D. 当水面上有波纹时,光束不再遵循反射定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可以判断入射角为50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,可知反射角等于50°,故A错误;
B.当水面升高时,入射角大小不变,则反射角大小也不变,故B错误;
C.当液面下降时,光线在液面上的入射点右移,反射光线也右移,导致光斑右移,若光斑右移则可判断出液面下降,故C正确;
D.当水面上有波纹时,光照射到水面依然发生反射现象,只要是反射都是遵循光的反射定律,故D错误。
故选C。
12. 在跨学科实践活动中,实践小组把吸管的下端密封并缠绕一段铜丝,制成了简易密度计。将密度计分别放入盛有甲、乙液体的两烧杯中,静止时两液面相平,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 密度计排开甲液体的质量大于自身质量
B. 密度计在乙液体中受到的浮力更大
C. 密度计排开甲、乙液体的质量相等
D. 甲液体的密度大于乙液体的密度
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度计在甲液体中处于漂浮状态,浮力等于重力,即,,所以,密度计排开甲液体的质量等于自身质量,故A错误;
B.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则,即浮力是相同的,故B错误;
CD.同一支密度计放在甲、乙两种液体中的浮力相同,由阿基米德原理可知密度计排开甲液体的质量等于排开乙液体的质量,由图,密度计在甲液体中排开的液体的体积较大,由可知甲液体的密度较小,故C正确,D错误。
故选C。
13. 如图摆球从A点静止释放,经过B、O、C三点,到达最高点D的示意图,其中B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A. 摆球从A点到O点的过程中动能减少
B. 摆球在A、D两点的重力势能相等
C. 摆球从A点到O点的过程中机械能减少
D. 摆球在B、C两点的机械能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.摆球从A到O的过程中,高度降低,重力势能转化为动能,速度增大,动能增加,故A错误;
B.重力势能和质量、高度有关,摆球质量不变,由图可知A点高度大于D点,因此A点重力势能更大,两点重力势能不相等,故B错误;
C.摆球摆动过程中由于空气阻力作用,机械能不断减少,故C正确;
D.B点在C点之前,摆球从B运动到C的过程中,克服空气阻力做功,机械能已经减少,因此B点机械能大于C点,故D错误。
故选C。
14. 如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A,内有边长为10cm的正方体物块B用一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子待B静止后,地面受到容器的压强减小了0Pa
④剪断绳子待B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A. 只有②④正确 B. 只有①②正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②③正确
【答案】C
【解析】
【详解】①物块B受到的浮力为
②根据力的平衡条件,物块B的重力为
则物块B的密度
③剪断绳子待B静止后,容器的总重力不变,则地面受到容器的压力不变,受力面积不变,所以地面受到容器的压强减小了0Pa;
④物块B的密度小于水的密度,所以剪断绳子待B静止后,物体B漂浮,受到的浮力为
则B排开水的体积变化量为
所以水面下降的高度为
所以容器底受到水的压强减小量
综上所述,只有②③④正确,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题:共6小题,每空1分,共12分。
15. 夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的______形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 漫
【解析】
【详解】[1] 树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的。
[2] 同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了漫反射,反射光线朝向四面八方。
16. 为方便参观者观赏印章底部的印文,博物馆设有如图所示的展台:在印章下方放置一块倾斜的小平面镜,参观者便能通过平面镜看到印章底部印文的___________像(选填“实”或“虚”);当参观者靠近平面镜观察时,印章底部印文通过平面镜所成的像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 虚 ②. 不变
【解析】
【详解】平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚形成的,因此是虚像;平面镜成像时,像的大小始终等于物体本身的大小,印章本身大小不变,因此像的大小也不变。
17. 筒车是我国古代著作《天工开物》中描述的一种以水流为动力来取水的机械,如图所示,筒车在水流的作用下匀速转动。在灌满水的竹筒匀速上升过程中,其动能___________,重力势能___________。
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】在灌满水的竹筒匀速上升过程中,竹筒的质量不变,速度不变,其动能不变,竹筒的高度增加,重力势能增加。
18. 用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A水平匀速前进0.4m,则绳子自由端移动的距离为___________m,物体A与地面的摩擦力为12N,滑轮组的机械效率为80%,则实际拉力F为___________N。
【答案】 ①. 1.2 ②. 5
【解析】
【详解】由图可知,拉动动滑轮的绳子段数 ,水平滑轮组中绳子自由端移动距离 ,已知物体前进距离 ,因此
水平滑轮组的有用功是克服物体摩擦力做的功,即 ,总功
机械效率
变形得拉力
19. 小球质量为200g,体积为,把它浸没在水中,此时它所受到的浮力为___________N,放开手后,最终小球静止时所受浮力为___________N。
【答案】 ①. 3 ②. 2
【解析】
【详解】物体浸没时排开水的体积等于自身体积,即
小球浸没时受到的浮力
小球的重力
小球浸没时的浮力大于重力,放开手后,小球最终会漂浮在水面;根据漂浮条件,漂浮时物体所受浮力等于自身重力,因此最终静止时浮力为
20. 边长均为10cm、材料不同的实心正方体A和B,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,最终悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。剪断细线后,B物体对容器底的压力为3N,已知A的密度为,容器底面积为,则物体A的重力为___________N,该液体密度是___________。
【答案】 ①. 9 ②.
【解析】
【详解】[1]正方体体积
A的重力
[2]原来A、B整体悬浮,总浮力等于总重力
因为,所以化简得①
剪断细线后,B沉底,B对容器底的压力等于B的重力减去B受到的浮力
变形得②
把②代入①,
解得
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图,OB是反射光线,画出其对应的入射光线AO并标出入射角的大小。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点O作出与界面垂直的法线,图中反射光线与镜面的夹角是30°,因此反射角为90°-30°=60°
反射角等于入射角,则入射角也为60°,根据反射角和入射角相等,在法线左侧画出入射光线AO,如下图(入射角是∠AON),如图所示
22. 小王在体育课上做俯卧撑,若将他的身体看作为杠杆,脚尖作为支点,简化模型如图所示,点为重心,请画出重力示意图及的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】人受到的重力是竖直向下的,人受重力的作用点在A点,由此画出人所受重力的示意图;过支点O向力F1的作用线作垂线段,即为力F1的力臂L1,如图所示:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. 如图所示是一款户外紧急救生产品——防溺水自救手环。遇到突发情况,游泳者只需拉动手环带触发安全装置,手环里面的二氧化碳气瓶迅速对气囊充气使其膨胀,帮助游泳者摆脱危险。请你从物理学角度分析当游泳者在水中下沉时,该救生手环能够帮助其脱困的原因。
【答案】遇到突发情况,游泳者只需拉动手环带触发安全装置,手环里面的二氧化碳气瓶迅速对气囊充气使其膨胀,手环中的气囊排开水的体积变大,根据可知,人体受到的浮力变大,当人体受到的浮力大于重力时,人体上浮,该救生手环帮助人脱困。
【解析】
【详解】略。
五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 如图甲所示是小华探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两根外形完全相同的蜡烛。
(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是为了方便__________。
(2)将玻璃板竖立在水平面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动,直到B与A的像完全重合,这说明物与像__________。
(3)实验时,应使玻璃板与纸面保持垂直,若实验中玻璃板的放置如图乙所示,玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是:像的位置偏___________(选填“高”或“低”)且倾斜,蜡烛B无法与蜡烛A的像重合。
(4)实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡烛所成像的位置___________(选填“向左移”、“向右移”或“不变”)。
(5)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,小华通过玻璃看到小强的眼睛,小强通过玻璃也能看到小华的眼睛,这说明反射光路是___________的。
【答案】(1)确定像的位置 (2)大小相等
(3)低 (4)不变
(5)可逆
【解析】
【小问1详解】
选用透明的玻璃板代替平面镜,既能看到玻璃板成的像,又能透过玻璃板看到后面代替蜡烛A的像的蜡烛B,主要是为了方便确定像的位置。
【小问2详解】
图中A、B是两根外形完全相同的蜡烛,实验中蜡烛B能和蜡烛A的像完全重合,说明物与像大小相等。
【小问3详解】
平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,如图乙,实验中会出现的情况是:像的位置偏低且倾斜,放在桌面上的蜡烛B无法与蜡烛A的像重合。
【小问4详解】
平面镜成像时,像和物体关于镜面对称;实验中若只将玻璃板水平向左平移,玻璃板所在的平面不变,蜡烛A的位置不变,蜡烛所成像的位置不变。
【小问5详解】
小强眼睛反射的光线经玻璃反射后进入小华的眼睛,小华通过玻璃看到小强的眼睛,小强逆着原来的光线,通过玻璃也能看到小华的眼睛,这说明反射光路是可逆的。
25. 小明利用弹簧测力计、小物块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示,通过图甲和图___________,可以测出物块浸没在水中时受到的浮力为___________N。进一步分析比较其余实验步骤中的测量数据,就可以初步得出:物体所受浮力的大小与排开液体所受重力大小___________。
(2)若乙步骤中物块未浸没水中,___________(选填“仍能”或“不能”)得出以上关系。
(3)根据数据,还可以计算出物块的密度是___________kg/m3。()。
(4)小明利用以上器材和轻薄塑料袋测量酒精的密度,请将实验步骤补充完整。
①如图戊(a),小明在塑料袋中倒入___________(选填“酒精”或“水”),排出空气后扎紧袋口并用弹簧测力计测出重力为G,再在水槽中倒入另一种液体;
②如图戊(b),用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的液体中,读出弹簧测力计的示数为F,可得自配酒精的密度=___________(用测得的物理量符号和表示)。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 2 ③. 相等
(2)仍能 (3)
(4) ①. 水 ②.
【解析】
【小问1详解】
图甲测出了小物块的重力,图乙中,小物块浸没在水中时,测力计的示数为1.4N,通过图甲和图乙,可以测出物块浸没在水中时受到的浮力为
由图丙和图丁可得排开液体所受重力
进一步分析得出:物体所受浮力的大小与排开液体所受重力大小相等。
【小问2详解】
若乙步骤中物块未浸没水中,小物块所受的浮力减小,排开的水的重力也减小,仍能得出以上关系。
【小问3详解】
小物块浸没在水中时,排开水的体积等于小物块的体积
物块的密度
【小问4详解】
①如图戊(a),由于水的密度大于酒精的密度,塑料袋装入水后能浸没在酒精中;因此小明应在塑料袋中倒入水,排出空气后扎紧袋口并用弹簧测力计测出重力为G,再在水槽中倒入另一种液体;
②如图戊(b),用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水槽的液体中,读出弹簧测力计的示数为F,塑料袋内的水受到的浮力
排开水的体积等于塑料袋和水的体积
自配酒精的密度
26. 枧枧同学用图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。(注:实验中所用钩码的规格相同)
(1)实验前,枧枧将组装好的杠杆放在水平面上,发现杠杆静止时情况如图甲所示,此时枧枧同学判断杠杆处于___________(填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)在探究实验的过程中,必须把杠杆调到水平位置平衡,则可将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,这样做的目的是便于测量___________。
(3)枧枧同学在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施加的力为阻力F2,测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,实验数据如下表:
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
20.0
1.0
10.0
2
1.0
20.0
1.0
20.0
3
1.5
10.0
1.0
15.0
4
2.0
15.0
1.5
20.0
通过分析表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件___________(用测得的物理量符号表示)。
(4)本实验中多次实验的目的是___________。
(5)枧枧同学自制了一根杆秤(自重不计),如图乙所示。你觉得他制作的杆秤刻度___________(选填“是”或“不是”)均匀的。
【答案】(1)平衡 (2) ①. 右 ②. 力臂
(3)
(4)寻找普遍规律 (5)均匀
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆静止,此时枧枧同学判断杠杆处于平衡状态。
【小问2详解】
如图甲,杠杆左端下沉,说明左侧偏重,可将左端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,这样做的目的是便于测量力臂。
【小问3详解】
由表中的第1组数据可知
由表中的第2组数据可知
由表中的第3组数据可知
由表中的第4组数据可知
表格中的数据,可以得到杠杆的平衡条件。
【小问4详解】
本实验中多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验数据太少,使结论具有偶然性。
【小问5详解】
如图乙,杆秤的O点为支点,m1为物体的质量,为秤砣的质量,根据杠杆的平衡条件可得
秤杆上的刻度
由上式可得,力臂OB的长度与所挂物体的质量m1成正比,因此他制作的杆秤刻度均匀。
27. 小涵通过下面的实验,研究“动能的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是___________的(选填“相同”或“不同”)。
(2)实验过程可以通过___________来反映小球的动能大小。
(3)选取甲、乙两次实验进行比较,可以探究动能与___________的关系。
(4)如图丙,将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,则EA___________EB(选填“>”、“=”或“<”)。
(5)若实验中水平面光滑,此探究实验___________(选填“能”或“不能”)完成。
【答案】(1)不同 (2)木块被撞击后移动的距离
(3)速度 (4)=
(5)不能
【解析】
【小问1详解】
由甲、乙两图可知,使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,此过程中,小球的重力势能转化为动能,小球的高度不同,重力势能不同,小球到达水平面时的速度是不同的。
【小问2详解】
实验过程中,小球从斜面上到达水平面时撞击木块,木块克服摩擦向前运动,实验可以通过木块被撞击后移动的距离来反映小球的动能大小。
【小问3详解】
由甲、乙两图可知,将同一小球分别从斜面上不同高度处自由滚下,图乙中小球到达水平面的速度较小,图乙中木块被撞出的距离比图甲中木块被撞出的距离短,可以探究动能与速度的关系。
【小问4详解】
如图丙,将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下,小球运动过程中受到的阻力为0,整个过程中小球的机械能守恒,所以小球在A点的机械能等于B点的机械能,即。
【小问5详解】
本实验通过木块被撞击后移动的距离来反映小球的动能大小,若实验中水平面光滑,木块被撞击后做匀速直线运动,不能得到木块移动的距离,此探究实验不能完成。
28. “制作简易密度计”的跨学科实践活动中,同学们需要用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡等材料制作一个简易密度计。
【项目分析】
(1)将制作完成的密度计放入液体中,使密度计处于竖直___________状态,根据___________原理可知,此时密度计所受浮力等于所受重力。
【项目实施】
(2)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端内部塞入适量金属丝并用石蜡封口,理论上密度计从上到下的标度依次变___________(选填“大”或“小”)。
(3)将制作好的简易密度计置于水中,密度计稳定后用记号笔在与液面齐平处标出刻度为___________ g/cm3,并且量出水面至封口端的距离为H;再将同一密度计置于盐水中,量出盐水液面至封口端的距离为h,则可以算出盐水的密度=__________(用、H、h表示)。
【展示交流】
(4)在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为提高测量精度,他想了如下改进方案,其中可行的是___________
A. 换更大的容器盛放液体做实验 B. 换更细的吸管制作密度计
C. 换更长的吸管制作密度计 D. 适当增大吸管中铁丝的质量
(5)该同学将制作好的密度计内部的铁丝从吸管上端倒出,缠绕到底部外侧,其它没有变化,这样“改装”后的密度计测同一液体密度,测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 漂浮 ②. 二力平衡
(2)大 (3) ①. 1 ②. (4)BD
(5)偏大
【解析】
【小问1详解】
密度计使用时,需要在液体中保持竖直漂浮状态;密度计静止时竖直方向仅受浮力和重力,根据二力平衡原理,浮力等于自身重力。
【小问2详解】
密度计始终漂浮,浮力恒等于重力不变。根据,液体密度越大,排开液体的体积越小,浸入深度越浅(越靠近密度计下端),因此密度计从上到下的标度依次变大。
【小问3详解】
水的密度为,因此液面处标记为;密度计在水和盐水中浮力都等于重力,因此有
约去后得
【小问4详解】
相邻密度刻度对应的高度差
要增大减小误差,换更细的吸管可以减小横截面积,增大铁丝质量可以增大总重力,都能增大,因此BD可行;换更大容器、更长吸管都不能增大相邻刻度间距,因此AC错误。 故选BD。
【小问5详解】
改装后总重力不变,因此总排开液体体积不变;铁丝缠绕在底部外侧,额外占据了一部分排开体积,使吸管浸入液体的深度变小,液面在吸管上更靠近密度计下端,而密度计下端刻度密度更大,因此测量结果偏大。
六、计算题:本题共3小题,共22分。
29. 在学校开展的“制作太阳能动力小车”的项目活动中,小红制作了如图所示的小车。测定的该小车的参数如下:小车的质量为100g;小车以1m/s的速度沿直线匀速行驶时,受到的阻力为其重力的0.1倍。求:
(1)小车的牵引力。
(2)小车行驶30s牵引力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小车质量,小车重力
小车受到的阻力
小车沿直线匀速行驶,处于平衡状态,因此牵引力
【小问2详解】
路程
牵引力做功
30. 如图所示是由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,厢体放置在水平承重板上,装置由电动机提供动力。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦。求:
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳子拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)将750N重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升此重物的机械效率。
【答案】(1)125N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,用于承重的有效绳子段数,则空厢匀速竖直上升时,忽略绳重、摩擦,绳子拉力
【小问2详解】
绳子自由端移动距离为
则拉力F做功为
则拉力F做功的功率
【小问3详解】
忽略绳重、摩擦,该装置匀速竖直提升此重物的机械效率
31. 以黄旭华为代表的老一辈科学家们以“自力更生、艰苦奋斗、无私奉献、大力协同”的科学家精神为中国潜艇技术的发展做出了巨大的贡献。如图所示的是中国人民解放军海军博物馆展出的某型号潜水艇,该艇空载漂浮时排开水的质量为4500t,下潜至水中浸没时排开水的体积为5500m3,不计潜水艇体积的变化。求:
(1)该艇空载漂浮时所受浮力为多大?
(2)某次航行,该艇装载的人员、物资以及武器装备的总质量为200t,当它在淡水中下潜至悬浮时,需要向压力舱中装入淡水的质量为多大?(已知淡水的密度是 1×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)某次执行任务,该艇最初悬浮在密度为的海水中,当它行驶至某一密度不同的海域时潜艇下沉,当其压力舱排出55t海水后才使该艇在这一海域悬浮,若此海域海水密度均匀,则其海水密度是多少?
【答案】(1)
(2)
(或800t)
(3)
【解析】
【小问1详解】
艇空载漂浮时排开水的质量
根据阿基米德原理,物体漂浮时所受浮力等于排开液体的重力,
【小问2详解】
潜艇悬浮时浮力等于总重力,即
可得潜水艇的总质量
空载时潜艇漂浮,浮力等于自身重力,因此潜艇空载质量
已知装载物资总质量,因此装入淡水的质量
【小问3详解】
潜艇在原密度海水中悬浮,总重力等于浮力
排出海水质量
排出海水的重力
排出海水后潜艇总重力
潜艇在新海域悬浮时浮力等于总重力,即
解得新海水密度
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