精品解析:广东省深圳市高级中学2025-2026学年初二第二学期期中测试 物理试卷
2026-05-09
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内容正文:
高级中学2025—2026学年第二学期期中测试
初二物理
(本卷g取10 N/kg)
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡写上姓名、班级,准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人员将答题卡收回。
第一部分 选择题
一、选择题:(每小题只有一个选项,每小题2分,共计14分)
1. 下列估测正确的是( )
A. 一个中学生的重力大约是50 N B. 托起一个鸡蛋的力约为0.5 N
C. 一本物理书平放在桌面的压强约为500 Pa D. 深圳的大气压强约是
2. 下列几种物体,不受浮力的是( )
A. 停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
B. 正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”
C. 正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机
D. 在太空绕地球运行的中国空间站
3. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用,受力物体不会是施力物体
B. 力不能离开物体单独存在,只有互相接触的物体才有力的作用
C. 如果重力消失,弹簧测力计将无法使用
D. 重力的作用点不一定在物体身上
4. “牧童骑黄牛,歌声振林樾。”牧童静止在牛背上、下列说法正确的是( )
A. 牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对相互作用力
B. 牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
C. 牧童对牛的压力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
D. 牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对相互作用力
5. 如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法正确的是( )
A. 若水平面光滑,小车将保持一定速度做匀速直线运动,牛顿第一定律就是由实验直接得出的规律
B. 实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
C. 由于小车受到惯性,到达水平面后能继续向前运动
D. 如图乙所示,小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时,若小球所受的力全部消失,可判断小球将做匀速直线运动
6. 下列四则科学实验的探究中,说法正确的是( )
A. 甲图,往B管吹气,A管液面上升,有水雾喷出
B. 乙图,压力相同,受力面积越大,压强越大
C. 丙图,马德堡半球实验精确测量出大气压强的数值
D. 丁图,水从杯壁上小孔喷出,主要由于大气压的作用
7. 将均匀实心正方体甲、乙分别置于相同的海绵上,甲的棱长小于乙,观察到如图所示的现象。则关于甲乙的一些物理量的大小关系下列说法正确的是( )
A. 甲对海绵的压强较大 B. 乙对海绵的压力较大
C. 甲正方体的密度较大 D. 甲正方体的质量较大
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 如图所示,质量为1 kg的木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出木块所受力的示意图。
9. 如图所示,小球在水中漂浮,请画出以下受力示意图。
(1)小球受到的浮力;
(2)斜面受到的压力。
三、填空题(每空1分,共8分)
10. 图中弹簧测力计的分度值为_________N,读数为_________N。
11. 小刘准备清洗如图甲所示的火锅,锅体由内外两个容器组成,小刘分别在内外两个容器中倒入 等质量的水,其形状可简化为如图乙所示,则_________容器底部受到水的压强更大,________容器底部受到水的压力更小(两空均选填“内”或“外”)。
12. 船闸示意图如图,当船只从上游驶向下游时,先打开_______,(选填“阀门A”“阀门B”或“上游闸门”)使闸室水面上升到和上游水面_______后,打开上游闸门,船驶入闸室。
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,这种科学研究方法是__________;图中测力计的示数F=______N。
四、实验题(每空1分,共15分)
14. 小明发现在雨雪天气,车辆刹车距离明显变长,且空载货车更易打滑,猜测摩擦力可能与路面粗糙程度和压力有关。为验证猜想,他利用如图所示的装置进行实验,其中木板A、B材料相同,但B比A更粗糙。用弹簧测力计水平拉动橡胶块M,使其沿长木板做匀速直线运动。
(1)如图甲,橡胶块做匀速直线运动时,根据_______知识,可间接测出橡胶块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(2)比较图甲、乙两个实验,可知接触面粗糙程度一定时,_______,滑动摩擦力越大。
(3)雨雪天气,货车司机常在车轮上加装防滑链,是通过增大_______来增大摩擦力,从而防止打滑。
(4)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图丁所示,其中0~3 s木块处于静止状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_______N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是1.8 N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是_______。
A.始终静止 B.始终做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
15. 某同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过U形管中液面的_______来反映被测液体压强大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示。为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是_______;
A. 取下软管重新安装; B. 将右侧管中高出部分的水倒出;
(3)分析乙图中A、B实验现象,得出结论:_______;
(4)若使实验中U形管两侧液面高度差对比更明显,下列方法有效的是_______;
A. 容器中换用密度更小的液体
B. 换用更细的U形管
C. U形管中换用密度更小的液体
(5)某同学想知道图乙C中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他进行了如下操作:
a.在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下凸出;
b.在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差。
请你写出盐水的密度表达式_______(用含有h、和的式子表示)。
16. 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图实验,请回答下列问题:
(1)图b中物体受到的浮力是_______N;
(2)实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验,证明_______的想法是错误的;
(3)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,则测得的浮力值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),图f中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是_______(选填“①”或“②”)。
五、计算题(共16分)
17. 质量为20kg的物体在水平向右推力F1的作用下,在水平地面上向右做匀速直线运动,如图所示。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,g取10N/kg,求:
(1)此时地面对物体的支持力F支;
(2)物体受到的推力F1;
(3)若突然发现前方遇到障碍物,马上改用大小为80N的水平向左的拉力F2使物体减速。求在减速的过程中,物体水平方向上受到的合力F合大小及方向。
18. 多地警方利用如图所示的水陆两栖巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为150 kg。空载时它对水平地面的压强为;该机器人满载时对地面的压强为,求:
(1)机器人空载时履带与地面的接触面积;
(2)机器人最多可负载的重物质量。
(3)若机器人通过积水路面时履带底与水面的距离为5 cm,履带底受到水的压强是多少?
六、综合题(每空1分,共13分)
19. 课外学习小组开展了制作简易活塞式抽水机的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的实践过程,请下列内容补充完整:
(1)【项目实施】
首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠_______的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。通过计算同学们得出抽水机提升水的最大高度约为_______m(已知标准大气压,)。在初步了解了活塞式抽水机的工作原理之后,小明设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,会发生的现象是_______。
A.水从出水管S流出
B.圆筒内水随活塞继续上升
C.圆筒内水面开始下降
D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降
(2)【项目改进】
小明参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图丙所示:
①剪下洗涤液的空瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。
②在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为进水口。
③在活塞上打两个孔,中间的孔用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一边粘在活塞上,使塑料片能盖住孔A,作为一个阀门。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门B。
④装上活塞,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,向上拉动活塞,此时阀门B下方的压强_______(选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门_______(选填“A”或“B”)打开,水从入水口进入圆筒。
(3)【项目反思】
小明和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆筒内灌入一些水,抽水会更容易,这样做的主要目的是_______。小明还发现每个小组制作的抽水机模型各具特色,下列做法能使活塞式抽水机的工作运转流畅的是_______。
A.减少活塞和管壁之间的摩擦
B.减少圆筒的重量
C.减少活塞的重量
20. 阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带, 将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的___________;
(2)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将___________(变大/变小/不变);
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是___________;
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们 的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,测得压力F 与压缩距离∆L之间的关系图线如图丁所示。已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离 x=_________m,小弹簧中的弹力 F2与被压缩量∆L2之间的定量关系式可表示为 F2=_________。
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高级中学2025—2026学年第二学期期中测试
初二物理
(本卷g取10 N/kg)
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡写上姓名、班级,准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用2B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,再涂其它答案,不能答在试题卷上。
3.考试结束,监考人员将答题卡收回。
第一部分 选择题
一、选择题:(每小题只有一个选项,每小题2分,共计14分)
1. 下列估测正确的是( )
A. 一个中学生的重力大约是50 N B. 托起一个鸡蛋的力约为0.5 N
C. 一本物理书平放在桌面的压强约为500 Pa D. 深圳的大气压强约是
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个中学生质量约为50kg,重力约为,故A错误;
B.一个鸡蛋质量约为50g,重力约为,托起鸡蛋的力等于鸡蛋重力,约为0.5N,故B正确;
C.一本物理书的质量约为200g,重力约为
对桌面的压力,与桌面接触面积约为,压强约为,故C错误;
D.标准大气压约为,深圳海拔接近海平面,大气压接近标准大气压,故D错误。
故选B。
2. 下列几种物体,不受浮力的是( )
A. 停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
B. 正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”
C. 正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机
D. 在太空绕地球运行的中国空间站
【答案】D
【解析】
【详解】A.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”是漂浮,受到浮力,故A不符合题意;
B.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”浸没在水中,受到浮力,故B不符合题意;
C.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机受空气的浮力,故C不符合题意;
D.在太空绕地球运行的中国空间站,太空中是真空,无浮力,故D符合题意。
故选D。
3. 下列关于力的说法中正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用,受力物体不会是施力物体
B. 力不能离开物体单独存在,只有互相接触的物体才有力的作用
C. 如果重力消失,弹簧测力计将无法使用
D. 重力的作用点不一定在物体身上
【答案】D
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,作为受力物体同时也是施力物体,故A错误;
B.力是物体之间的相互作用,不能离开物体单独存在,力可以接触产生,也可以不用接触,例如重力。故B错误;
C.弹簧测力计可以测量拉力等力,即使重力消失,依然可以测量拉力,故C错误;
D.重力的作用点是重心,重心可以在物体之上,也可以在物体之外,例如圆环的重心在圆环中心,不在圆环上,故D正确。
故选D。
4. “牧童骑黄牛,歌声振林樾。”牧童静止在牛背上、下列说法正确的是( )
A. 牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对相互作用力
B. 牧童受到的重力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
C. 牧童对牛的压力与牛对牧童的支持力是一对平衡力
D. 牛受到的重力与地面对牛的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.牧童受到的重力与牛对牧童的支持力,这两个力都作用在牧童身上,且牧童在这两个力的作用下处于静止状态,这两个力是一对平衡力,并非相互作用力,故A错误,B正确;
C.牧童对牛的压力与牛对牧童的支持力,分别作用在两个不同的物体上,不符合平衡力的条件,不是平衡力,故C错误;
D.地面对牛的支持力大小与牛和牧童总重力相等,该力与牛受到的重力大小不相等,不符合相互作用力的条件,故D错误。
故选B。
5. 如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”实验装置。下列与此实验有关的说法正确的是( )
A. 若水平面光滑,小车将保持一定速度做匀速直线运动,牛顿第一定律就是由实验直接得出的规律
B. 实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
C. 由于小车受到惯性,到达水平面后能继续向前运动
D. 如图乙所示,小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时,若小球所受的力全部消失,可判断小球将做匀速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于水平地面不可能绝对光滑,故牛顿第一定律是推理出来的,而不是实验直接得出来的,故A错误;
B.根据控制变量法,实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下,可保证小车到达水平面的速度大小相等,故B正确;
C.惯性不是力,不能说受到惯性,故C错误;
D.如图乙所示,小球从A点由静止释放摆动到右侧最高点C时,C点小球的速度为零,若小球所受的力全部消失,可判断小球由于惯性,保持静止状态,故D错误。
故选B。
6. 下列四则科学实验的探究中,说法正确的是( )
A. 甲图,往B管吹气,A管液面上升,有水雾喷出
B. 乙图,压力相同,受力面积越大,压强越大
C. 丙图,马德堡半球实验精确测量出大气压强的数值
D. 丁图,水从杯壁上小孔喷出,主要由于大气压的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.往B管吹气时,A管上方空气流速变大,A管上方气压减小,烧杯内的水在大气压作用下沿A管上升,最终被气流吹散形成水雾,故A正确;
B.根据压强公式可知,当压力相同时,受力面积越大,压强越小,而非越大,故B错误;
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在,而精确测量出大气压强数值的是托里拆利实验,故C错误;
D.水从杯壁上小孔喷出,主要是由于液体内部存在压强,且深度越深压强越大,与大气压无关,故D错误。
故选A。
7. 将均匀实心正方体甲、乙分别置于相同的海绵上,甲的棱长小于乙,观察到如图所示的现象。则关于甲乙的一些物理量的大小关系下列说法正确的是( )
A. 甲对海绵的压强较大 B. 乙对海绵的压力较大
C. 甲正方体的密度较大 D. 甲正方体的质量较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.压强的大小可通过海绵的凹陷程度判断,图中乙下方的海绵凹陷更明显,说明乙对海绵的压强较大,因此甲对海绵的压强较大的说法错误,故A错误;
B.压力的作用效果是使海绵凹陷的原因,乙下方海绵凹陷更明显,说明乙对海绵的压强较大,乙的面积大于甲,根据得,乙的压力更大,因此该说法正确,故B正确;
C.甲、乙是均匀实心正方体,甲的棱长小于乙,则甲的体积;乙的压力更大(即重力更大,质量更大),根据,乙的质量大、体积也大,无法直接判断甲的密度更大,故C错误;
D.压力等于重力,乙对海绵的压力更大,说明乙的重力更大,质量更大,因此甲正方体的质量较大的说法错误,故D错误。
故选B。
二、作图题(每题2分,共4分)
8. 如图所示,质量为1 kg的木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出木块所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】在水平方向上,由于木块与小车一起做匀速直线运动,且不考虑空气阻力,所以水平方向上木块不受力。
木块在竖直方向上受到竖直向下的重力
因为木块在竖直方向上没有运动,处于平衡状态,所以小车对木块有一个竖直向上的支持力,且与G是一对平衡力,大小相等,即
综上所述,如图所示:
9. 如图所示,小球在水中漂浮,请画出以下受力示意图。
(1)小球受到的浮力;
(2)斜面受到的压力。
【答案】
【解析】
【9题详解】
浮力方向始终为竖直向上,作用点在小球的重心,沿竖直向上画带箭头的线段,标注符号。
【10题详解】
压力是容器对斜面的作用力,受力物体是斜面,作用点在斜面与容器接触面的中点,方向始终垂直于斜面向下,在斜面与容器的接触面中点,沿垂直斜面向下画带箭头的线段,标注符号。
三、填空题(每空1分,共8分)
10. 图中弹簧测力计的分度值为_________N,读数为_________N。
【答案】 ①. 0.2 ②. 2
【解析】
【详解】弹簧测力计的量程为,0到1N之间有5个小格,因此每个小格代表的力是,即分度值为0.2N;指针恰好指向2刻度线的位置,结合分度值判断,弹簧测力计的示数为2N。
11. 小刘准备清洗如图甲所示的火锅,锅体由内外两个容器组成,小刘分别在内外两个容器中倒入 等质量的水,其形状可简化为如图乙所示,则_________容器底部受到水的压强更大,________容器底部受到水的压力更小(两空均选填“内”或“外”)。
【答案】 ①. 内 ②. 外
【解析】
【详解】由图可知,内容器中水的深度更大,同种液体深度越大,压强越大,因此内容器底部受到的压强更大;内容器是下宽上窄的形状,容器底受到的水的压力大于水的重力,外容器是上宽下窄的形状,容器底受到的水的压力小于水的重力,已知两容器水的重力相等,因此外容器底部受到的压力更小。
12. 船闸示意图如图,当船只从上游驶向下游时,先打开_______,(选填“阀门A”“阀门B”或“上游闸门”)使闸室水面上升到和上游水面_______后,打开上游闸门,船驶入闸室。
【答案】 ①. 阀门A ②. 相平
【解析】
【详解】船只从上游驶向下游时,第一步需要让闸室水位与上游水位相平。此时应先打开阀门A,让上游的水通过阀门流入闸室,利用连通器原理,使闸室水面逐渐上升。当闸室水面上升到和上游水面相平时,上游和闸室之间的水位差消失,此时打开上游闸门,船才能平稳驶入闸室,避免因水位差产生的冲击。
13. 如图所示是“研究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,在实验中两次分别使同一根橡皮筋都拉伸到同一点O,目的是为了使两次实验中力的作用效果相同,这种科学研究方法是__________;图中测力计的示数F=______N。
【答案】 ①. 等效替代法 ②. 5N
【解析】
【详解】[1][2]实验中,第一次用两个力、同向拉橡皮筋;第二次用一个力F拉橡皮筋;两次都把橡皮筋拉到同一点O,说明形变程度相同,即作用效果相同。这种用一个力代替多个力,且保持效果不变的方法,叫做等效替代法,即
四、实验题(每空1分,共15分)
14. 小明发现在雨雪天气,车辆刹车距离明显变长,且空载货车更易打滑,猜测摩擦力可能与路面粗糙程度和压力有关。为验证猜想,他利用如图所示的装置进行实验,其中木板A、B材料相同,但B比A更粗糙。用弹簧测力计水平拉动橡胶块M,使其沿长木板做匀速直线运动。
(1)如图甲,橡胶块做匀速直线运动时,根据_______知识,可间接测出橡胶块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(2)比较图甲、乙两个实验,可知接触面粗糙程度一定时,_______,滑动摩擦力越大。
(3)雨雪天气,货车司机常在车轮上加装防滑链,是通过增大_______来增大摩擦力,从而防止打滑。
(4)某次实验中拉动木块由静止到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图像如图丁所示,其中0~3 s木块处于静止状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用_______N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是1.8 N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是_______。
A.始终静止 B.始终做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
【答案】(1) ①. 二力平衡 ②. 3.4
(2)压力越大 (3)接触面粗糙程度
(4) ①. 2.0 ②. C
【解析】
【小问1详解】
橡胶块做匀速直线运动时,受到的力为平衡力,在水平方向上的摩擦力与拉力是一对平衡力,二者大小相等,这就是测量摩擦力的原理。测力计分度值为0.2N,读数为3.4N,故滑动摩擦力为3.4N。
【小问2详解】
甲与乙中,只是物块上方放了钩码,物块对接触面的压力变大了,测力计的示数就变大了,可知:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
在轮胎上加装防滑链,这是增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,防止车轮打滑。
【小问4详解】
在拉动静止物体时,拉力越大,物体受到的摩擦力越大,当拉力增大到一定程度时,摩擦力不再增大(此时摩擦力我们称为最大静摩擦力),此时物体才有可能运动。读图丁可知,静止的物体受到的最大拉力为2.0N,所以对物体施加2.0N大小拉力,物体才有可能运动。
读图丁可知,物体静止时,受到摩擦力要大于1.8N,物体运动后,受到摩擦力为1.8N。如果只是知道对物体拉力为1.8N,有两种情况,一种情况是物体原来静止,此时拉力比最大静摩擦力小,物体不会运动。二是物体是运动的,此时拉力与滑动摩擦力相等,物体做匀速直线运动。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 某同学在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)压强计是通过U形管中液面的_______来反映被测液体压强大小的;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示。为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是_______;
A. 取下软管重新安装; B. 将右侧管中高出部分的水倒出;
(3)分析乙图中A、B实验现象,得出结论:_______;
(4)若使实验中U形管两侧液面高度差对比更明显,下列方法有效的是_______;
A. 容器中换用密度更小的液体
B. 换用更细的U形管
C. U形管中换用密度更小的液体
(5)某同学想知道图乙C中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他进行了如下操作:
a.在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下凸出;
b.在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差。
请你写出盐水的密度表达式_______(用含有h、和的式子表示)。
【答案】(1)高度差 (2)A
(3)液体密度一定时,液体压强随液体深度的增大而增大
(4)C (5)
【解析】
【小问1详解】
压强计利用转换法,通过U形管两侧液面的高度差反映被测压强大小,压强越大,液面高度差越大。
【小问2详解】
使用前U形管液面不平,是因为软管内气压与大气压不相等,取下软管重新安装,可让管内气压恢复等于大气压,液面自然相平,故选A。
【小问3详解】
A、B实验中,只有深度不同,B深度更大,U形管液面高度差更大,因此得出结论:同种液体,液体内部压强随深度增加而增大。
【小问4详解】
根据,被测压强固定时,U形管内液体密度越小,液面高度差越大,现象越明显,故C符合题意;换用密度更小的容器液体会减小被测压强,高度差变小,故A不符合题意; U形管粗细不影响高度差大小,故B不符合题意。故选C。
【小问5详解】
橡皮膜变平时,两侧压强相等,即。盐水深度为,清水液面和盐水液面的高度差为,因此橡皮膜处清水深度为,代入公式得
整理得
16. 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时做了如图实验,请回答下列问题:
(1)图b中物体受到的浮力是_______N;
(2)实验时小明发现从物体接触水面到完全浸没前的过程中,弹簧测力计的示数逐渐变小,据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为物体浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为物体浸入水中的体积增大。根据图a、图c和图d的实验,证明_______的想法是错误的;
(3)若物体浸没在液体中,物体的底部不小心碰到容器的底部,则测得的浮力值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)当物体从接触水面开始,到浸没于水中,直至浸没到更深位置(未触底),图f中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是_______(选填“①”或“②”)。
【答案】(1)1 (2)小明
(3)偏大 (4)②
【解析】
【小问1详解】
根据称重法可知,图b中物体受到的浮力
【小问2详解】
图c、d中,物体完全浸没在水中,浸入体积相同,深度不同,但浮力大小相等,说明浮力大小和浸入深度无关,因此小明的想法错误。
【小问3详解】
物体底部碰到容器底时,容器底会对物体产生向上的支持力,使弹簧测力计的拉力示数偏小;根据,计算得到的浮力测量值会偏大。
【小问4详解】
浮力随浸入深度的变化规律,时,物体未浸入水中,浮力为0;从接触水面到完全浸没,排开水的体积增大,由阿基米德原理可知,浮力逐渐增大;完全浸没后,排开体积不变,浮力不再随深度变化,因此符合规律的是图像②。
五、计算题(共16分)
17. 质量为20kg的物体在水平向右推力F1的作用下,在水平地面上向右做匀速直线运动,如图所示。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,g取10N/kg,求:
(1)此时地面对物体的支持力F支;
(2)物体受到的推力F1;
(3)若突然发现前方遇到障碍物,马上改用大小为80N的水平向左的拉力F2使物体减速。求在减速的过程中,物体水平方向上受到的合力F合大小及方向。
【答案】(1)200N
(2)40N (3)120N,方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
物体受到地面对它的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,此时地面对物体的支持力F支=G=mg=20kg×10N/kg=200N
【小问2详解】
物体受到的滑动摩擦力大小为f=0.2G=0.2×200N=40N
物体在水平地面上向右做匀速直线运动,物体受到的推力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,推力大小为F1=f-40N
【小问3详解】
在减速的过程中,物体水平方向上受到的摩擦力和拉力都与物体运动方向相反,受到的合力大小为F合=F2+f=80N+40N=120N
合力方向与摩擦力、拉力方向相同,即与物体运动方向相反,所以,合力方向为水平向左。
18. 多地警方利用如图所示的水陆两栖巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为150 kg。空载时它对水平地面的压强为;该机器人满载时对地面的压强为,求:
(1)机器人空载时履带与地面的接触面积;
(2)机器人最多可负载的重物质量。
(3)若机器人通过积水路面时履带底与水面的距离为5 cm,履带底受到水的压强是多少?
【答案】(1)
(2)40kg (3)500Pa
【解析】
【小问1详解】
机器人空载时的重力
空载时它对水平地面的压力
由p得,机器人空载时履带与地面的接触面积
【小问2详解】
机器人满载时对地的压力
机器人满载时对水平地面的压力等于总重力
机器人满载时总质量
最多可负载重物质量
【小问3详解】
履带底受到水的压强
六、综合题(每空1分,共13分)
19. 课外学习小组开展了制作简易活塞式抽水机的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的实践过程,请下列内容补充完整:
(1)【项目实施】
首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠_______的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。通过计算同学们得出抽水机提升水的最大高度约为_______m(已知标准大气压,)。在初步了解了活塞式抽水机的工作原理之后,小明设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,会发生的现象是_______。
A.水从出水管S流出
B.圆筒内水随活塞继续上升
C.圆筒内水面开始下降
D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降
(2)【项目改进】
小明参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图丙所示:
①剪下洗涤液的空瓶子的瓶底,瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞,使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合。
②在瓶子的侧壁上打一个出水口,插上一段塑料管作为出水管。拔掉瓶盖上的小帽,把瓶口作为进水口。
③在活塞上打两个孔,中间的孔用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一边粘在活塞上,使塑料片能盖住孔A,作为一个阀门。把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门B。
④装上活塞,抽水机就组装好了。将瓶口朝下浸入水中,向上拉动活塞,此时阀门B下方的压强_______(选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门_______(选填“A”或“B”)打开,水从入水口进入圆筒。
(3)【项目反思】
小明和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆筒内灌入一些水,抽水会更容易,这样做的主要目的是_______。小明还发现每个小组制作的抽水机模型各具特色,下列做法能使活塞式抽水机的工作运转流畅的是_______。
A.减少活塞和管壁之间的摩擦
B.减少圆筒的重量
C.减少活塞的重量
【答案】(1) ①. 大气压 ②. 10 ③. C
(2) ①. 大于 ②. B
(3) ①. 防止漏气 ②. AC
【解析】
【小问1详解】
[1]将注射器的活塞向上拉动时,注射器内空气变稀薄,气压小于外界大气压,在大气压作用下,水被压入注射器。
[2]标准大气压,根据,可得大气压能支持的水柱高度为
[3]图甲中,活塞上升到出水管S后继续上升,此时圆筒与井构成了连通器,圆筒内水面开始下降,故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]改装为图丙结构后,向上拉动活塞时,圆筒内空间增大,气压减小,阀门B下方的压强大于阀门B上方的压强,
水会推开阀门B进入圆筒中,成功将水抽到高处。
【小问3详解】
[1]活塞式抽水机在工作前,向圆筒内灌入一些水,防止空气进入活塞下方,便于在活塞下形成负压区,低处的水在大气压作用下进入圆筒中,抽水会更容易。
[2]A.减少活塞和管壁之间的摩擦,使活塞运动更顺畅,故A方法可行;
B.减小圆筒的重量,对抽水机将水提升一定高度,影响不大,故B方法可行;
C.减少活塞的重量,提升更轻松,提高工作效率,故C方法可行。
故选AC。
20. 阅读短文,回答下列问题:
汽车中的弹簧
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带, 将乘员紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的___________;
(2)下列说法正确的是___________;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将___________(变大/变小/不变);
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是___________;
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们 的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,测得压力F 与压缩距离∆L之间的关系图线如图丁所示。已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离 x=_________m,小弹簧中的弹力 F2与被压缩量∆L2之间的定量关系式可表示为 F2=_________。
【答案】 ①. 运动状态 ②. C ③. 变大 ④. B ⑤. 0.4 ⑥. 10N/m×∆L2
【解析】
【详解】(1)[1]紧急制动时,向前运动的驾乘人员,在安全带作用力的作用下,被拉回,即运动方向发生改变,所以力可以改变物体的运动状态。
(2)[2]AC.由题意知,卷带装置中的卷收器借助弹簧,在汽车紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,所以汽车突然拐弯、用手快速拉安全带时,安全带都会拉紧,不能自由伸缩,起到保持人的作用,故A错误,C正确;
B.安全带可随身体移动自由伸缩,且不会松弛,才能对驾乘人员有很好的保护作用,故B错误;
D.汽车突然启动时,人由于惯性,向后运动,人与安全带不接触,安全带对人不起作用,故D错误。
故选C。
(3)[3]拉伸安全带时,卷收器的弹簧形变程度变大,弹力变大。
(4)[4]正常行车时,安全带对人有一定的作用力,发生碰撞时,安全带拉紧软带,对人的作用力变大,冲击力峰值过去时,安全带适当放松,对人的作用力稍微变小,此时锁止机构锁住卷轴,软带固定,对人的作用力固定不变。所以安全带对人的拉力先变大,后稍变小,最后保持不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[5]由图丁知,压缩距离小于等于0.4m时,图线的倾斜度较小,说明此时只有大弹簧被压缩,压缩距离在0.4m至0.6m间,图线的倾斜度较大,说明此时大、小弹簧一起被压缩,所以自由状态时,两弹簧上端点之间的距离为x=0.4m。
[6]已知弹簧中的弹力与被压缩的距离成正比,由图丁知,大弹簧的弹力与被压缩距离间的比值
所以有
F1=k∆L1=5N/m×∆L1
两弹簧一起被压缩时,小弹簧被压缩的距离为
∆L2=0.6m-0.4m=0.2m
两弹簧一起被压缩时满足
F=F1+F2
即
5N=5N/m×0.6m+k2×0.2m
解得k2=15N/m。所以小弹簧中的弹力 F2 与被压缩量∆L2 之间的定量关系式可表示为
F2=10N/m×∆L2
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