精品解析:广东省珠海市文园中学(集团)2025-2026年八年级第二学期期中考试物理试题
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内容正文:
珠海市文园中学(集团)2025-2026年度第二学期期中考试
八年级物理试卷
说明:本试卷共8页,答题卷共4页,满分100分,考试时间为80分钟。
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。)
1. 下面估测数据中符合实际的是( )
A. 圆珠笔的重力约为20N
B. 中学生游泳时所受的浮力约为500N
C. 站立在水平地面上的成年人对地面的压强约为15Pa
D. 2个鸡蛋的质量约为50g
2. 以下说法正确的是( )
A. 航天员在空间站因为失重而失去惯性
B. 物体的重心不一定在物体上
C. 用手拍打衣服去除灰尘,利用了衣服的惯性
D. 物体的质量跟它的重力成正比
3. 如图所示,两位同学各用50N的力沿相反方向拉一个测量范围为0~100N的弹簧测力计,关于弹簧测力计说法不正确的是( )
A. 测量前,弹簧测力计应在水平方向调零
B. 弹簧测力计的示数是50N
C. 左手受到的弹力方向水平向右
D. 左手受到的弹力是由于左手发生弹性形变产生的
4. 为了冲刺体育中考,小赵每天都去跑步和加练排球。下列关于训练的说法正确的是( )
A. 被击打的排球在空中飞行时没有受到手的力的作用
B. 手击打排球的力与排球给手的力是一对平衡力
C. 小赵受到的重力与地面对小赵的支持力是一对相互作用力
D. 若将排球竖直上抛,其受到的阻力与速度成正比,则球落地前合力先变大后变小
5. 在物理课上,老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内,往饮料瓶内注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,如图所示;然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,这一实验说明了( )
A. 液体压强与液体的密度有关 B. 连通器的特点
C. 浮力产生的原因 D. 大气压的作用
6. 如图所示是测量大气压强的实验装置,此时管内外水银液面高度差为760mm,下列对此实验的描述正确的是( )
A. 如果将管的顶端开一个小孔,水银会沿孔喷出
B. 如果将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差将变大
C. 如果管内混入了空气,管内外水银面的高度差将变小
D. 如果将玻璃管换成直径更大的,管内外水银面的高度差将变小
7. 如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A. FA=FB pA=pB B. FA<FB pA<pB
C. FA>FB pA>pB D. FA>FB pA=pB
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分。)
8. 放学后,同学们在球场上踢足球,小王同学用力把球踢了出去,球在空中所受的重力的施力物体是______;足球可以在草地上继续滚动一段距离,这是因为足球有______;足球在草地上最终会停下来,是由于受到______的作用。
9. 图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。核桃被捏破是因为力能使物体发生______;由于物体间力的作用是______的,B给A的力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)A给B的力。
10. 在某次测试中,配送机器人在某段平直的路面上由静止开始运动,共计时12s,图甲是速度随时间变化的关系图像,图乙是动力随时间变化的关系图像。在7-12s内,配送机器人所受的摩擦力是______N,在第3s时,配送机器人所受的摩擦力是______N,若12s时机器人所受的力突然消失,则机器人将做______。
11. 为了防止蚊虫病毒侵害,学校购买了一批小型喷雾器给教室喷洒消毒剂,如图所示是其工作的原理图。当推动活塞时,喷筒中吸管口的空气流速________,压强_______(前两空选填“增大”“减小”或“不变”),瓶中的液体就在________的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
12. 在自行车中,有许多结构的设计应用了物理知识。其中有一个部件为滚动轴承,这是通过________的方法来减小摩擦力;在水平路面上正常骑行时,自行车前进的力是后轮与地面之间的摩擦产生的,地对后轮摩擦力的方向是________;车座设计得比较宽大,这是通过_________的方法来减小压强。
13. 如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,如图a、b,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使两次实验中力的作用效果___________(选填“相同”或“不同”),这里用到了物理上_________的研究方法;图a中的测力计拉力F=___________N。
14. 质量分布均匀的长方体对水平面的压强为103Pa(如图甲)。将该长方体切成两部分A和B(如图乙),其中A占、B占,则A对地面的压强为 ________Pa;然后将B放在A上面,并前后对齐(如图丙),则B对A的压强为 __________Pa,A对地面的压强为 __________Pa。
三、作图题(本大题共7分。)
15. 按要求完成下列作图题;
(1)如图所示,画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力的示意图。
(2)请在图中画出鸡蛋在盐水中静止时受到的重力和浮力示意图(为鸡蛋重心)。
(3)斜面上有一物体,它受到的重力为60N,它对斜面的压力为40N,请在图中画出这两个力的示意图。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共18分。)
16. 按要求完成下列实验题;
(1)小铭在“探究阻力对物体运动影响”的实验中所用装置如图所示。
①实验时分别将毛巾、棉布、玻璃板平整铺在______(选填“斜面”或“水平面”)上,用同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,图中标记是小车在______(选填“毛巾”“棉布”或“玻璃板”)表面运动后停下的位置;
②对上述实验进行分析并进一步推理:如果水平面光滑,小车将做______运动。
(2)某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示,实验中所用的钩码均为50g,不计绳重及滑轮的摩擦(取10N/kg)。
①如图甲所示,当左右两端同时各挂1个钩码时,物块静止,其左端受到的拉力与右端受到的拉力的方向______。
②在实验装置右侧再挂两个钩码,物块将向右运动,说明彼此平衡的两个力______。
③如图乙所示,实验中设计这一步骤的目的是探究相互平衡的两个力______。根据______(选填字母),能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A.松手前物块静止
B.松手瞬间物块旋转
C.松手后物块达到静止状态
17. 物理课上,同学们利用压强计探究液体压强与哪些因素有关,进行了如下的操作。
(1)实验中,液体压强计是通过U形管两侧液面的______来反映被测液体压强大小的,这种实验探究方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,接下来的操作是______(选填字母)。
A. 将右侧管中高出的水倒出
B. 取下软管重新安装
C. 向U形管中加入适量的水
(3)通过比较图中甲、乙两个实验,可得出结论:_______,压强越大。
(4)比较图中的______两个实验可以探究液体压强与液体密度的关系。
18. 物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,图a、b、c、d、e分别为实验情境。(=1.0×103kg/m3,取10N/kg)
(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力大小是______N。
(2)b、c两次实验,是为了探究物体所受浮力的大小与______的关系。
(3)通过比较______(填字母)两次实验,可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)圆柱体的密度是______kg/m3。
(5)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将______(选填“偏大”“不变”或“偏小”),原因是___________。
五、计算题(本大题共2小题,19题6分,20题7分,共13分。)
19. 明代“神火飞鸦”是世界最早的军用火箭雏形之一,记载于《武备志》中。它利用火药反冲推进,原理与现代火箭、导弹同源,比西方同类火箭武器早300年以上,是中国古代航天技术萌芽的重要见证。现有一枚“神火飞鸦”模型,质量为0.8kg,将其平稳放置在水平展台上,尾部支架与展台的总受力面积为。模型飞行测试时,在水平推力作用下沿水平方向匀速直线飞行,飞行过程中受到的阻力为自身重力的0.2倍。取,求:
(1)模型所受的重力大小;
(2)模型静止时对水平展台的压强;
(3)模型水平匀速飞行时受到的推力大小。
20. “珠海云”是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统科考母船,代表着中国海洋高端装备的顶尖水平,致力于海洋资源勘探、生态环境保护与深海科学研究。在一次科考任务中:其搭载的水下探测器静止于海面下,其上表面到海面的距离为8m,探测器为长方体,长0.3m、宽0.2m、高0.5m,上表面与海水平行,浸没在海水中的体积为(海水密度近似取,)。请计算:
(1)求探测器上表面受到的海水压强;
(2)求探测器受到的浮力;
(3)若探测器底部有一个面积为的观测窗,求观测窗受到的海水压力。
六、计算题(本大题共3小题,每空1分,共20分。)
21. 小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有颗粒的新沙发垫,并将沙发垫的边缘塞进沙发缝隙中。小明认为妈妈的操作与摩擦力的知识有关,于是组装成如图装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)如图1甲,用弹簧测力计拉动木块在旧沙发垫上做______运动时,根据______知识,可知此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;
(2)图1丙中,木块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)通过对比图1中的______两图,可以解释将沙发垫的边缘塞入沙发缝隙中的原因;对比图1中的甲、乙两图是为了探究滑动摩擦力与______的关系;
(4)小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图2甲所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图2中的乙、丙(木块平放和侧放时的底面积不同)所示。
①分析图2中的乙、丙两图,可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积______(选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是______。
22. 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,请帮助完成下列内容:
【项目分析】(1)了解活塞式抽水机的结构及工作原理。(2)设计一台简易活塞式抽水机。(3)选择材料,完成制作。
【项目实施】
(1)了解活塞式抽水机的工作原理
如图(a)所示是活塞式抽水机的工作原理示意图。
甲:提起活塞时,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界大气压。于是,低处的水受到______的作用推开阀门B进入圆筒;
乙:压下活塞时,阀门B被水压下而关闭、水受阻不能向下流动、于是冲开阀门A进入圆筒的上部;
丙:再提起活塞时,阀门______(填“A”或“B”)关闭,它上面的水从出水口流出,低处的水又推开阀门B,水就进入圆筒。这样、活塞不停地上下移动、水就从管口连续不断地流出。在一个标准大气压下,最多可把水抽高约______m。(时,g取10N/kg,水的密度)
(2)活塞式抽水机的设计与选材
了解活塞式抽水机的结构及工作原理后,同学们选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,一块橡皮膏,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机(如图b)。图b中把玻璃球放在瓶子里作为另一个______。关于如图(b)所示的自制的简易活塞式抽水机结构的示意图,下列说法正确的是( )(双选题)
A.作为活塞的瓶底的外径要与作为圆筒的瓶子的内径相吻合,并保证紧密接触而不漏气
B.此抽水机提升水的高度只取决于圆筒的长度
C.此抽水机活塞向下运动时,其上的阀门是向上打开的
D.此抽水机抽水时,若活塞在圆筒内上升到出水管口C后继续上升,则圆筒内水面将开始下降
【项目拓展】
(3)小明成功制作完成简易抽水机后,对运用物理知识开展实践活动产生了浓厚的兴趣。他又利用矿泉水瓶设计制作了宠物自动喂水装置,如图(c)所示。当宠物饮水使瓶口露出水面时,瓶内的水流出,到水面封住瓶口时,在大气压的作用下瓶内的水______(填“继续”或“不再”)流出,此时瓶内气压______(填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
23. 阅读短文,回答问题。
地效翼船
如图甲是我国研制的“海上飞船”——地效翼船,其在军事、搜索救援和环境监测等领域具有广泛的应用前景。地效翼船的船身为流线型,能够有效减少能耗。当它贴近水面(或地面)飞行时,产生的气流流过机翼后会向后下方流动,形成气流的堵塞,使机翼的升力增加。某型号地效翼船的部分参数如下表所示,其中升阻比是指飞行器在飞行过程中所受升力与水平方向的阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重力时才能飞行;图乙是该地效翼船水平航行时受到的阻力随速度变化的关系图像,已知该地效翼船水平航行时受到的阻力与速度的平方成正比。
自重/kg
6100
最大载人数/人
10
升阻比
20~40
最大航速/(km·h-1)
180
(1)地效翼船的船身设计成流线型是为了______(选填“增大”或“减小”)飞行时受到的空气阻力。
(2)地效翼船在水面上飞行时,机体和水面间的气压______(选填“增大”或“减小”),机翼受到的升力的施力物体是______。
(3)当该地效翼船以25m/s的速度水平匀速飞行时,受到的阻力为______N;当该地效翼船以最大航速水平匀速飞行时,发动机提供的牵引力为______N。
(4)该地效翼船在执行完某次任务后,载人数达到最大。已知每个人的平均体重为60kg,其余载重共500kg,当速度小于______m/s时,地效翼船开始降落。(此时升阻比保持20不变,取10N/kg。)
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珠海市文园中学(集团)2025-2026年度第二学期期中考试
八年级物理试卷
说明:本试卷共8页,答题卷共4页,满分100分,考试时间为80分钟。
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。)
1. 下面估测数据中符合实际的是( )
A. 圆珠笔的重力约为20N
B. 中学生游泳时所受的浮力约为500N
C. 站立在水平地面上的成年人对地面的压强约为15Pa
D. 2个鸡蛋的质量约为50g
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据可知,20N对应物体质量约2kg,远大于常规圆珠笔实际质量,故A不符合题意;
B.中学生体重约500N,游泳时人近似漂浮,漂浮状态下浮力等于自身重力,因此浮力约为500N,故B符合题意;
C.成年人双脚站立时与地面接触总面积约0.05m2,若对地面的压强约为15Pa,则其对地面的压力约等于其重力,即,远小于一个正常成年人的重力,故C不符合题意;
D.1个鸡蛋质量约为50g,2个鸡蛋质量约为100g,故D不符合题意。
故选B。
2. 以下说法正确的是( )
A. 航天员在空间站因为失重而失去惯性
B. 物体的重心不一定在物体上
C. 用手拍打衣服去除灰尘,利用了衣服的惯性
D. 物体的质量跟它的重力成正比
【答案】B
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,只和物体质量有关,失重状态下航天员质量不变,仍然具有惯性,故A错误;
B.重心是重力的等效作用点,不一定在物体上,例如空心圆环、空心球的重心都在物体外的空心区域,故B正确;
C.拍打衣服去除灰尘时,衣服受力运动,灰尘由于惯性保持原来的静止状态,从而和衣服分离,这个过程利用的是灰尘的惯性,不是衣服的惯性,故C错误;
D.质量是物体的固有属性,正确关系是物体所受重力与它的质量成正比,选项表述逻辑颠倒,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,两位同学各用50N的力沿相反方向拉一个测量范围为0~100N的弹簧测力计,关于弹簧测力计说法不正确的是( )
A. 测量前,弹簧测力计应在水平方向调零
B. 弹簧测力计的示数是50N
C. 左手受到的弹力方向水平向右
D. 左手受到的弹力是由于左手发生弹性形变产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.本次实验弹簧测力计沿水平方向使用,测量前需要在被测力的方向(水平方向)调零,操作正确,故A正确;
B.弹簧测力计的示数等于挂钩端受到的拉力大小,本题中挂钩端受到的拉力为,因此示数为,故B正确;
C.左手向左拉弹簧测力计的挂钩,挂钩对左手的弹力方向指向挂钩形变恢复的方向,即水平向右,故C正确;
D.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,左手受到的弹力的施力物体是弹簧测力计的挂钩,因此该弹力是弹簧测力计挂钩发生弹性形变产生的,故D错误。
本题要求选择不正确选项,故选D。
4. 为了冲刺体育中考,小赵每天都去跑步和加练排球。下列关于训练的说法正确的是( )
A. 被击打的排球在空中飞行时没有受到手的力的作用
B. 手击打排球的力与排球给手的力是一对平衡力
C. 小赵受到的重力与地面对小赵的支持力是一对相互作用力
D. 若将排球竖直上抛,其受到的阻力与速度成正比,则球落地前合力先变大后变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.排球在空中飞行时,已经脱离手,与手不再接触,不会受到手的作用力,仅受重力和空气阻力,故A正确;
B.手击打排球的力、排球对手的力,两个力分别作用在排球和手两个不同物体上,属于相互作用力;故B错误;
C.小赵的重力、地面对小赵的支持力,都作用在小赵这同一物体上,大小相等、方向相反,属于一对平衡力;故C错误;
D.阻力与速度成正比,分两个阶段分析: 上升时:速度不断减小,阻力向下,合力,合力随速度减小不断减小; 下落时:速度不断增大,阻力向上,合力,合力随速度增大继续减小; 因此落地前合力一直减小,故D错误。
故选 A。
5. 在物理课上,老师用自制教具演示了如下实验:将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内,往饮料瓶内注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,如图所示;然后用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,这一实验说明了( )
A. 液体压强与液体的密度有关 B. 连通器的特点
C. 浮力产生的原因 D. 大气压的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中只有水,不能探究液体压强与液体密度的关系,故A不符合题意;
B.图中装置不是上端开口,下端连通的容器,不是连通器,故B不符合题意;
C.把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内,往饮料瓶内注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止,小球下方没有水,因此小球不受浮力的作用,用手堵住瓶口,一会儿乒乓球浮起来了,乒乓球下方有水,受到水的压力,上下表面压力差产生浮力,故C符合题意;
D.实验探究浮力产生的原因,与大气压无关,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示是测量大气压强的实验装置,此时管内外水银液面高度差为760mm,下列对此实验的描述正确的是( )
A. 如果将管的顶端开一个小孔,水银会沿孔喷出
B. 如果将玻璃管倾斜,管内外水银面的高度差将变大
C. 如果管内混入了空气,管内外水银面的高度差将变小
D. 如果将玻璃管换成直径更大的,管内外水银面的高度差将变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.管顶破了一个洞,玻璃管和容器就构成了连通器,由连通器特点可知,管内的水银柱会下降,直到与容器内的水银面相平,故A错误;
B.这种测量大气压的实验叫托里拆利实验,大气压大小等于玻璃管内水银柱的压强。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,大气压不变,玻璃管内外水银面的高度差就保持不变。将玻璃管稍倾斜一点,水银进入玻璃管,管内水银柱长度变大,竖直高度不变,故B错误;
C.如果不小心管内混入了少量空气,管内水银上方有气压,少量的空气产生的压强+水银柱产生的压强=外界大气压,所以结果会偏小,管内、外水银液面高度差会减小,故C正确;
D.细玻璃管变为粗玻璃管,水银柱的横截面积变大,由于液体压强大小与横截面积无关,所以管内外水银面的高度差将不变,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是( )
A. FA=FB pA=pB B. FA<FB pA<pB
C. FA>FB pA>pB D. FA>FB pA=pB
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知乒乓球在A、B位置时,排开水的体积大小,然后根据阿基米德原理判断浮力大小;由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则根据即可判断水对杯底压强大小关系。
【详解】由图可知:乒乓球在A位置时是浸没
V排A=V球
在B位置时是漂浮
V排B<V球
则有
V排A>V排B
由可知
FA>FB
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则有
hA>hB
根据可知
pA>pB
故选C。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分。)
8. 放学后,同学们在球场上踢足球,小王同学用力把球踢了出去,球在空中所受的重力的施力物体是______;足球可以在草地上继续滚动一段距离,这是因为足球有______;足球在草地上最终会停下来,是由于受到______的作用。
【答案】 ①.
地球 ②.
惯性 ③.
阻力
【解析】
【详解】重力是因地球的吸引而使物体受到的力,因此重力的施力物体是地球。
惯性是物体保持原有运动状态的性质,足球被踢出后,由于惯性能够保持向前的运动状态,所以可以在草地上继续滚动一段距离。
力能改变物体的运动状态,足球在草地上滚动慢慢停下,是因为受到草地的阻力作用,该力阻碍足球的运动,使其运动状态不断改变,最终停下来。
9. 图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。核桃被捏破是因为力能使物体发生______;由于物体间力的作用是______的,B给A的力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)A给B的力。
【答案】 ①. 形变 ②. 相互 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]A核桃被捏破,核桃的形状发生了改变,说明力可以使物体的形状发生改变。
[2][3]物体间力的作用是相互的,核桃相互挤压时,A给B的力和B给A的力是一对相互作用力,大小相等。
10. 在某次测试中,配送机器人在某段平直的路面上由静止开始运动,共计时12s,图甲是速度随时间变化的关系图像,图乙是动力随时间变化的关系图像。在7-12s内,配送机器人所受的摩擦力是______N,在第3s时,配送机器人所受的摩擦力是______N,若12s时机器人所受的力突然消失,则机器人将做______。
【答案】 ①. 30 ②. 30 ③. 匀速直线运动
【解析】
【详解】由图甲可知,7~12s机器人速度不变,做匀速直线运动,受力平衡;由图乙可知,此时机器人动力为,水平方向摩擦力与动力是平衡力,大小相等,因此摩擦力
滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关,整个过程中机器人对地面的压力、路面粗糙程度都不变,因此滑动摩擦力大小不变,第3s机器人运动,摩擦力仍为。
根据牛顿第一定律,原来运动的物体,所有外力突然消失后,将保持原来的运动状态,因此12s时力消失,机器人将保持原来的速度做匀速直线运动。
11. 为了防止蚊虫病毒侵害,学校购买了一批小型喷雾器给教室喷洒消毒剂,如图所示是其工作的原理图。当推动活塞时,喷筒中吸管口的空气流速________,压强_______(前两空选填“增大”“减小”或“不变”),瓶中的液体就在________的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 大气压##大气压强
【解析】
【详解】[1][2][3]当推动活塞时,相同体积的液体分别流过活塞处的较粗圆筒和较细的喷筒,则喷筒中吸管口的空气流速增大,由流体压强与流速的关系可知,喷筒吸管口的压强减小,瓶中的液体就在外界大气压的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状。
12. 在自行车中,有许多结构的设计应用了物理知识。其中有一个部件为滚动轴承,这是通过________的方法来减小摩擦力;在水平路面上正常骑行时,自行车前进的力是后轮与地面之间的摩擦产生的,地对后轮摩擦力的方向是________;车座设计得比较宽大,这是通过_________的方法来减小压强。
【答案】 ①. 滑动变滚动 ②. 水平向前 ③. 增大受力面积
【解析】
【详解】[1]自行车中有一个部件为滚动轴承,这是通过滑动变滚动的方法来减小摩擦力。
[2]在水平路面上正常骑行时,自行车前进的力是后轮与地面之间的摩擦产生的,后轮是主动轮,后轮相对地面由向后运动的趋势,地对后轮摩擦力的方向是水平向前。
[3]车座设计得比较宽大,这是在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强。
13. 如图所示是小韦同学在“探究同一直线上同方向两个力的合力”的实验中出现的情景,如图a、b,该同学在实验中使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使两次实验中力的作用效果___________(选填“相同”或“不同”),这里用到了物理上_________的研究方法;图a中的测力计拉力F=___________N。
【答案】 ①. 相同 ②. 等效替代法 ③. 3
【解析】
【详解】[1][2]该实验中,力的作用效果是使弹簧伸长,即根据弹簧的伸长量来判断各个力的作用效果,因此探究同一直线上同方向两个力的合力时,需要使弹簧都从A点拉伸到同一点B,是为了使三次实验中力的作用效果相同,而研究力F的作用效果与力F1、F2共同作用效果或力F3、F4共同作用效果的关系时,这是等效替代法的应用。
[3]图a、b、c中弹簧被拉伸到同一点,说明力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果相同,即力F是F1、F2的合力,且F1、F2在同一直线上、方向相同,故可以得出
F=F1+F2=1N+2N=3N
14. 质量分布均匀的长方体对水平面的压强为103Pa(如图甲)。将该长方体切成两部分A和B(如图乙),其中A占、B占,则A对地面的压强为 ________Pa;然后将B放在A上面,并前后对齐(如图丙),则B对A的压强为 __________Pa,A对地面的压强为 __________Pa。
【答案】 ①. 103 ②. 2×103 ③. 3×103
【解析】
【详解】[1]将该长方体切成A和B两部分后,A的高度不变,根据
可知,A对地面的压强不变,仍为103Pa。
[2][3]设长方体的重力为G,分割之前受力面积为S,长方体对水平面的压强
则B对A的
此时受力面积
所以B对A的压强为
A对地面的压力
此时受力面积
所以A对地面的压强
三、作图题(本大题共7分。)
15. 按要求完成下列作图题;
(1)如图所示,画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力的示意图。
(2)请在图中画出鸡蛋在盐水中静止时受到的重力和浮力示意图(为鸡蛋重心)。
(3)斜面上有一物体,它受到的重力为60N,它对斜面的压力为40N,请在图中画出这两个力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,由于物体向左运动,因此物体受到向右的摩擦力,从O点画一条水平向右的带箭头的直线,箭头旁标注f。据此作图。
【小问2详解】
悬浮在浓盐水中的鸡蛋受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力,二力为一对平衡力,大小相等,作用点在鸡蛋的重心O。据此作图。
【小问3详解】
物体M受到的重力竖直向下,作用点在物体M的重心,画一竖直向下的线段,标出箭头,记为;物体M对斜面的压力垂直于斜面向下,作用点在接触面的中心,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为。据此作图。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共18分。)
16. 按要求完成下列实验题;
(1)小铭在“探究阻力对物体运动影响”的实验中所用装置如图所示。
①实验时分别将毛巾、棉布、玻璃板平整铺在______(选填“斜面”或“水平面”)上,用同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,图中标记是小车在______(选填“毛巾”“棉布”或“玻璃板”)表面运动后停下的位置;
②对上述实验进行分析并进一步推理:如果水平面光滑,小车将做______运动。
(2)某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示,实验中所用的钩码均为50g,不计绳重及滑轮的摩擦(取10N/kg)。
①如图甲所示,当左右两端同时各挂1个钩码时,物块静止,其左端受到的拉力与右端受到的拉力的方向______。
②在实验装置右侧再挂两个钩码,物块将向右运动,说明彼此平衡的两个力______。
③如图乙所示,实验中设计这一步骤的目的是探究相互平衡的两个力______。根据______(选填字母),能够说明这两个拉力不是一对平衡力。
A.松手前物块静止
B.松手瞬间物块旋转
C.松手后物块达到静止状态
【答案】(1) ①. 水平面 ②. 玻璃板 ③. 匀速直线
(2) ①. 相反 ②. 大小相等 ③. 是否作用在同一直线上 ④. B
【解析】
【小问1详解】
实验中毛巾、棉布、玻璃板用于改变小车在水平面上运动时的阻力大小;小车从斜面同一高度由静止释放可保证到达水平面时初速度相同,接触面越光滑,阻力越小,小车滑行距离越远,玻璃板最光滑,对应图中位置c。
由实验现象可知,水平面越光滑,小车运动距离越远,进一步推理:若水平面绝对光滑(阻力为0),小车不受外力作用,运动状态不会改变,将做匀速直线运动。
【小问2详解】
图甲中左右两端各挂1个钩码,物块静止处于平衡状态,左端拉力向左、右端拉力向右,二者方向相反;在右侧再挂两个钩码后,右侧拉力大于左侧拉力,物块合力不为零向右运动,说明平衡的两个力必须大小相等。
图乙中将物块扭转一个角度后松手,观察物块的运动状态,目的是探究相互平衡的两个力是否作用在同一直线上;松手瞬间物块发生旋转,说明两个力不在同一直线上时无法平衡,对应选项B,选项A松手前物块被外力固定,不代表平衡;选项C松手后物块最终静止是受摩擦力干扰,不能说明该问题。
17. 物理课上,同学们利用压强计探究液体压强与哪些因素有关,进行了如下的操作。
(1)实验中,液体压强计是通过U形管两侧液面的______来反映被测液体压强大小的,这种实验探究方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,接下来的操作是______(选填字母)。
A. 将右侧管中高出的水倒出
B. 取下软管重新安装
C. 向U形管中加入适量的水
(3)通过比较图中甲、乙两个实验,可得出结论:_______,压强越大。
(4)比较图中的______两个实验可以探究液体压强与液体密度的关系。
【答案】(1) ①. 高度差 ②. 转换法 (2)B
(3)同种液体,液体深度越深 (4)乙、丁
【解析】
【小问1详解】
液体压强计是通过U形管两侧液面的高度差来反映被测液体压强大小的,这种将不易观察的压强转换为容易观察的液面高度差的方法,是转换法。
【小问2详解】
使用压强计前,如果U形管两侧有高度差,说明管内气压不平衡,需要取下软管重新安装,让U形管两端液面上方的气压相等,故选B。
【小问3详解】
甲、乙两个实验中,液体都是水(密度相同),乙中金属盒深度更深,U形管液面高度差更大,所以结论是:在同种液体中,液体深度越深,压强越大。
【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、金属盒方向相同,改变液体密度,所以选乙、丁两个实验。
18. 物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,图a、b、c、d、e分别为实验情境。(=1.0×103kg/m3,取10N/kg)
(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力大小是______N。
(2)b、c两次实验,是为了探究物体所受浮力的大小与______的关系。
(3)通过比较______(填字母)两次实验,可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)圆柱体的密度是______kg/m3。
(5)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将______(选填“偏大”“不变”或“偏小”),原因是___________。
【答案】(1)0.4 (2)物体排开液体的体积
(3)c、e (4)
(5) ①. 偏大 ②. 圆柱体上会沾上水,测得的重力偏大
【解析】
【小问1详解】
由a、e两次实验中测力计示数可知,圆柱体浸没在液体中所受的浮力为
【小问2详解】
对比b、c两次实验,只有物体排开液体的体积不同,根据控制变量法,可探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积的关系。
【小问3详解】
对比c、e两次实验,只有液体密度不同,根据控制变量法,可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
【小问4详解】
圆柱体的质量为
圆柱体浸没在水中所受浮力大小为
由可得圆柱体的体积为
则物体的密度为
【小问5详解】
若先完成实验c,再完成实验a,测量圆柱体重力时,物体表面附着有水,测得的重力会偏大,根据可知测得的浮力将偏大。
五、计算题(本大题共2小题,19题6分,20题7分,共13分。)
19. 明代“神火飞鸦”是世界最早的军用火箭雏形之一,记载于《武备志》中。它利用火药反冲推进,原理与现代火箭、导弹同源,比西方同类火箭武器早300年以上,是中国古代航天技术萌芽的重要见证。现有一枚“神火飞鸦”模型,质量为0.8kg,将其平稳放置在水平展台上,尾部支架与展台的总受力面积为。模型飞行测试时,在水平推力作用下沿水平方向匀速直线飞行,飞行过程中受到的阻力为自身重力的0.2倍。取,求:
(1)模型所受的重力大小;
(2)模型静止时对水平展台的压强;
(3)模型水平匀速飞行时受到的推力大小。
【答案】(1)8N (2)
(3)1.6N
【解析】
【小问1详解】
根据,可得该模型所受的重力
【小问2详解】
模型静止在水平展台上,对展台的压力等于自身重力,即
对展台的压强
【小问3详解】
模型水平匀速飞行,水平方向受力平衡,推力大小等于阻力大小,则受到的推力大小
20. “珠海云”是我国自主研制的全球首艘智能型无人系统科考母船,代表着中国海洋高端装备的顶尖水平,致力于海洋资源勘探、生态环境保护与深海科学研究。在一次科考任务中:其搭载的水下探测器静止于海面下,其上表面到海面的距离为8m,探测器为长方体,长0.3m、宽0.2m、高0.5m,上表面与海水平行,浸没在海水中的体积为(海水密度近似取,)。请计算:
(1)求探测器上表面受到的海水压强;
(2)求探测器受到的浮力;
(3)若探测器底部有一个面积为的观测窗,求观测窗受到的海水压力。
【答案】(1)
(2)
300N (3)
17N
【解析】
【小问1详解】
探测器上表面受到的海水压强
【小问2详解】
探测器受到的浮力
【小问3详解】
观测窗在探测器底部,底部深度
先计算底部压强
压力
六、计算题(本大题共3小题,每空1分,共20分。)
21. 小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面有颗粒的新沙发垫,并将沙发垫的边缘塞进沙发缝隙中。小明认为妈妈的操作与摩擦力的知识有关,于是组装成如图装置,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)如图1甲,用弹簧测力计拉动木块在旧沙发垫上做______运动时,根据______知识,可知此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;
(2)图1丙中,木块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)通过对比图1中的______两图,可以解释将沙发垫的边缘塞入沙发缝隙中的原因;对比图1中的甲、乙两图是为了探究滑动摩擦力与______的关系;
(4)小明想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关。为了提高测量精度,小明利用力传感器和传送带设计了如图2甲所示的装置,保持传送带的转速不变进行实验,计算机记录木块平放和侧放时的传感器数据分别如图2中的乙、丙(木块平放和侧放时的底面积不同)所示。
①分析图2中的乙、丙两图,可初步得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积______(选填“有关”或“无关”);
②小明发现传感器测得的滑动摩擦力数据不稳定,可能的原因是______。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)3.4 (3) ①. 乙、丙 ②. 接触面粗糙程度
(4) ①. 无关 ②. 传送带表面粗糙程度不均匀
【解析】
【小问1详解】
用弹簧测力计拉动木块在旧沙发垫上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡知识,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
图1丙中木块做匀速直线运动,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等;弹簧测力计分度值为0.2N,读数为3.4N,因此木块受到的滑动摩擦力为3.4N。
【小问3详解】
将沙发垫边缘塞入缝隙,是通过增大压力来增大摩擦力,需控制接触面粗糙程度相同、改变压力,因此应对比乙、丙两图。
甲、乙两图中木块对接触面的压力相同(均为木块重力),仅接触面粗糙程度不同,因此是为了探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【小问4详解】
图甲中木块相对地面处于静止状态,受到的滑动摩擦力与拉力为一对平衡力,大小相等,接触面的粗糙程度相同,压力大小相等,受力面积不同,图2乙、丙两图中,,说明摩擦力相等,则可得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
弹簧测力计的示数仍不稳定,说明滑动摩擦力大小发生了变化,根据滑动摩擦力的两个影响因素可知,在压力不变时,可能原因是传送带表面粗糙程度不均匀。
22. 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,请帮助完成下列内容:
【项目分析】(1)了解活塞式抽水机的结构及工作原理。(2)设计一台简易活塞式抽水机。(3)选择材料,完成制作。
【项目实施】
(1)了解活塞式抽水机的工作原理
如图(a)所示是活塞式抽水机的工作原理示意图。
甲:提起活塞时,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界大气压。于是,低处的水受到______的作用推开阀门B进入圆筒;
乙:压下活塞时,阀门B被水压下而关闭、水受阻不能向下流动、于是冲开阀门A进入圆筒的上部;
丙:再提起活塞时,阀门______(填“A”或“B”)关闭,它上面的水从出水口流出,低处的水又推开阀门B,水就进入圆筒。这样、活塞不停地上下移动、水就从管口连续不断地流出。在一个标准大气压下,最多可把水抽高约______m。(时,g取10N/kg,水的密度)
(2)活塞式抽水机的设计与选材
了解活塞式抽水机的结构及工作原理后,同学们选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个玻璃球,一块橡皮膏,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机(如图b)。图b中把玻璃球放在瓶子里作为另一个______。关于如图(b)所示的自制的简易活塞式抽水机结构的示意图,下列说法正确的是( )(双选题)
A.作为活塞的瓶底的外径要与作为圆筒的瓶子的内径相吻合,并保证紧密接触而不漏气
B.此抽水机提升水的高度只取决于圆筒的长度
C.此抽水机活塞向下运动时,其上的阀门是向上打开的
D.此抽水机抽水时,若活塞在圆筒内上升到出水管口C后继续上升,则圆筒内水面将开始下降
【项目拓展】
(3)小明成功制作完成简易抽水机后,对运用物理知识开展实践活动产生了浓厚的兴趣。他又利用矿泉水瓶设计制作了宠物自动喂水装置,如图(c)所示。当宠物饮水使瓶口露出水面时,瓶内的水流出,到水面封住瓶口时,在大气压的作用下瓶内的水______(填“继续”或“不再”)流出,此时瓶内气压______(填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外的大气压。
【答案】(1) ①. 大气压 ②. A ③. 10.13
(2) ①. 阀门B ②. AC
(3) ①. 不再 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
提起活塞时,活塞的下面气压小于外界大气压,低处的水在外界大气压的作用下推开阀门B进入圆筒内。
由图丙可知,再次提起活塞时,阀门A会在上方水的重力作用下关闭。
标准大气压下,最多可把水抽高的高度为
【小问2详解】
对比活塞式抽水机的结构,图b放入的玻璃球相当于阀门。
A.如果装置活塞漏气,将不能使圆筒内气压小于外界大气压,则低处的水就无法进入圆筒,因此作为活塞的瓶底的外径要与作为圆筒的瓶子的内径相吻合,并保证紧密接触而不漏气;故A正确;
B.抽水机提升水的高度取决于外界大气压的大小,与圆筒高度无关;故B错误;
C.抽水机抽水时,活塞向下运动时,圆筒内的水通过活塞上的阀门进入活塞上方,所以活塞上的阀门是向上打开的;故C正确;
D.抽水机抽水时,若活塞在圆筒内上升到出水管口C后继续上升,则圆筒内气压等于大气压,但是圆筒底部有玻璃球遮挡,因此圆筒内水面不会下降,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
当水面封住瓶口时,外界大气压会作用在水槽的水面上,瓶内水的重力与瓶内气压之和小于外界大气压,所以瓶内的水不再流出;此时,瓶外大气压需要支撑瓶内水柱的重力,因此瓶内气压小于瓶外的大气压。
23. 阅读短文,回答问题。
地效翼船
如图甲是我国研制的“海上飞船”——地效翼船,其在军事、搜索救援和环境监测等领域具有广泛的应用前景。地效翼船的船身为流线型,能够有效减少能耗。当它贴近水面(或地面)飞行时,产生的气流流过机翼后会向后下方流动,形成气流的堵塞,使机翼的升力增加。某型号地效翼船的部分参数如下表所示,其中升阻比是指飞行器在飞行过程中所受升力与水平方向的阻力的比值,当飞行器受到的升力大于或等于总重力时才能飞行;图乙是该地效翼船水平航行时受到的阻力随速度变化的关系图像,已知该地效翼船水平航行时受到的阻力与速度的平方成正比。
自重/kg
6100
最大载人数/人
10
升阻比
20~40
最大航速/(km·h-1)
180
(1)地效翼船的船身设计成流线型是为了______(选填“增大”或“减小”)飞行时受到的空气阻力。
(2)地效翼船在水面上飞行时,机体和水面间的气压______(选填“增大”或“减小”),机翼受到的升力的施力物体是______。
(3)当该地效翼船以25m/s的速度水平匀速飞行时,受到的阻力为______N;当该地效翼船以最大航速水平匀速飞行时,发动机提供的牵引力为______N。
(4)该地效翼船在执行完某次任务后,载人数达到最大。已知每个人的平均体重为60kg,其余载重共500kg,当速度小于______m/s时,地效翼船开始降落。(此时升阻比保持20不变,取10N/kg。)
【答案】(1)
减小 (2) ①.
增大 ②.
空气 (3) ①.
②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
流线型设计可以减小物体运动时受到的空气阻力,因此填减小。
【小问2详解】
地效翼船贴近水面飞行时,机翼下方气流被堵塞,流速减小;根据流体压强规律:流速越小,压强越大,因此机体和水面间的气压增大。机翼升力是空气对机翼上下的压力差产生的,因此升力的施力物体是空气。
【小问3详解】
从图乙可直接读出:速度为时,阻力。 已知阻力与速度平方成正比(),最大航速,由得: ; 水平匀速飞行时,牵引力与阻力平衡,大小相等,因此发动机牵引力为。
【小问4详解】
计算地效翼船总质量: , 总重力。 能飞行的条件是升力总重力,升阻比,刚好降落时升力等于重力,因此此时阻力: 。 由得,代入得: ,即速度小于时,升力小于总重力,地效翼船开始降落。
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