内容正文:
福建省武夷山第一中学2025-2026学年第二学期八年级物理阶段学情自测
第11章《简单机械》第12章《小粒子与大宇宙》
注意:
本试卷分为“试题”和“答题卡”两部分,答题时请按答题卡中的“注意事项”要求认真作答,答案填涂或写在答题卡上的相应位置。(本卷g取10N/kg)
第Ⅰ卷选择题
一、选择题:本题有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. 自从汤姆逊发现了电子,人们开始研究原子内部结构.科学家提出了许多原子结构的模型,在二十世纪上半叶,最为大家接受的原子结构与图中哪个图形最相似( )
A. 西红柿
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
【答案】D
【解析】
【详解】最为大家接受的原子结构是卢瑟福原子核式结构模型.该模型认为:原子结构与太阳系的结构相类似.原子由原子核和核外电子组成,原子核处于原子的中心,就像太阳系中的太阳;核外电子绕核高速运转,就像太阳系中绕太阳运动的行星.故D符合题意为答案.
2. 如图所示,在量筒中装一半清水,再将硫酸铜溶液注入水的下方,观察到蓝色的硫酸铜溶液与无色的清水之间有明显的界面;静置10天后,界面逐渐模糊不清了。这种现象主要表明( )
A. 分子有一定的大小 B. 温度越高分子运动越剧烈
C. 分子在做无规则运动 D. 分子间有相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】刚开始时,水与硫酸铜溶液界面分明;由分子动理论可知,水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子要向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中,时间越长,界面越模糊,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围,下列说法正确的是( )
A. 人们通常以纳米为单位来量度分子大小,
B. 香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动
C. 矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D. 环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.纳米是长度单位,,,所以,故A错误;
B.我们能闻到香薰石发出的香味,是香薰油的分子运动到了空气中,并进入了我们的鼻子,这属于扩散现象,表明了分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.矿石能被染成各种颜色,是染料分子进入了矿石的分子间隙中,这主要说明了分子在不停地做无规则运动,而且分子间存在间隙,故C错误;
D.环境温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象越快,香薰石发出的香气会更浓,故D错误。
故选B。
4. 如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. 托盘天平 B. 钢丝钳
C. 开瓶扳手 D. 筷子
【答案】D
【解析】
【详解】A.托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A不符合题意;
BC.钢丝钳和开瓶扳手在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故BC不符合题意;
D.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
5. 下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力不费力,不省距离不费距离,故A不符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离,故C符合题意;
D.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故D不符合题意。
故选C。
6. 图示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 滑轮 B. 核桃夹
C. 钢丝钳 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图A所示,国旗顶端是定滑轮,定滑轮是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.如图B所示,核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.如图C所示,钢丝钳的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.如图D所示,镊子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。若在A、B两处再各加一个钩码,下列说法正确的是( )
A. 杠杆右边向下倾 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆仍平衡 D. 无法确定杠杆是否平衡
【答案】A
【解析】
【详解】设一个钩码的重力为G,一个格为L,根据杠杆的平衡条件知
2G×2L=G×4L
现在在A、B两处再各加一个钩码,左边力和力臂的乘积为3G×2L,右边力和力臂的乘积为2G×4L,右边力和力臂的乘积大,所以杠杆右边向下倾,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄,容器中的水果受到挤压,可快速榨出果汁。此时,榨汁器手柄的杠杆模型是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】使用榨汁器时,在A处用力下压手柄,手柄绕C点转动,则C点为支点,手对A点向下的压力为动力,手柄B处受到向上的力为阻力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中( )
A. 最小 B. 最小 C. 最小 D. 一样大
【答案】B
【解析】
【详解】由图知道,O为支点,物体的重力为阻力,在方向不同的、或三个力作用时,阻力和阻力臂不变,即阻力和阻力臂的乘积是相同的,由杠杆的平衡条件可知,力臂越大,力越小,由图可知,当力与杠杆垂直时,力臂最长,即F2的力臂最长,所以最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开(如图甲),在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中,可将窗户看作一个杠杆(如图乙),为支点,点为窗户的重心,已知窗户的重力为阻力,推力为动力,则下列分析正确的是( )
A. 在缓慢推开的过程中,阻力臂逐渐减小 B. 在缓慢推开的过程中,动力臂逐渐增大
C. 在缓慢推开的过程中,阻力逐渐变大 D. 在缓慢推开的过程中,动力逐渐变大
【答案】D
【解析】
【详解】在缓慢推开的过程中,窗户的重力不变,阻力不变,动力臂逐渐变小,阻力臂逐渐变大,由杠杆平衡条件得,动力逐渐变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
11. 如图健身爱好者正在进行“高位下拉”训练,使用图示器材匀速提升配重时,以下说法正确的是( )
A. 使用滑轮A可以省力
B. 使用滑轮B可以改变力的方向
C. 人下拉的力比被提起的配重所受重力大
D. 配重被提升的距离比拉杆移动的距离短
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,该装置由一个动滑轮和两个定滑轮组成,动滑轮能够省力,但不能改变力的方向;定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故AB错误;
C.由图可知,该滑轮组中承担物重的绳子段数,则人下拉的力,由于不知道滑轮的重力,无法比较人下拉的力和被提起的配重所受重力大小,故C错误;
D.该滑轮组中n=2,由s=2h可知,拉力移动距离等于配重上升高度的二倍,故D正确。
故选D。
12. 建筑工人用如图所示的滑轮组,在3s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动1.5m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍,在此过程中下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动速度是
B. 物体受到的拉力为750N
C. 滑轮组的机械效率为
D. 拉力F的功率为375W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,吊着动滑轮的绳子段数为n=2,则绳子自由端移动的距离为
绳子自由端沿水平方向移动速度为
故A错误;
B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力
故B错误;
C.拉力做的有用功为
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.拉力F的功率为
故D正确。
故选D。
13. 如图甲,物体A在水平拉力F的作用下,以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 拉力F为2牛 B. 此滑轮是定滑轮
C. 拉力F的功率为0.4瓦 D. 以物体A为参照物,弹簧秤是静止的
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹簧测力计的分度值为1N,示数为2N,弹簧测力计测量的就是拉力F的大小,因此拉力,故A正确;
B.该滑轮随物体A一起运动,属于动滑轮,故B错误;
C.该滑轮为动滑轮,且轴连接物体A,因此拉力端的速度
拉力的功率
故C错误;
D.以物体A为参照物,弹簧秤相对于A的位置不断发生变化,因此弹簧秤是运动的,故D错误。
故选A。
14. 如图所示现象中,属于扩散的是( )
A. 尘土飞扬 B. 云瀑缭绕
C. 落叶缤纷 D. 寒梅暗香
【答案】D
【解析】
【详解】A.尘土飞扬是宏观物体产生的现象,属于机械运动,不是扩散现象,故A不符合题意;
B.云瀑缭绕,是宏观物体的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故B不符合题意;
C.落叶缤纷,是宏观物体的运动,属于机械运动,不是扩散现象,故C不符合题意;
D.寒梅暗香,能闻到梅花香,是因为有花香的“原子”飘到我们鼻子里,是分子无规则运动的结果,为扩散现象,故D符合题意。
故选D。
二、填空题:本题有6小题,每空1分,共12分。
15. 如图所示的是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象,说明了分子在永不停息地做________运动,温度越高,色素进入鸡蛋的速度越________(选填“快”或“慢”)。
【答案】 ①. 无规则 ②. 快
【解析】
【详解】[1]果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;
[2]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以色素进入鸡蛋的速度越快。
16. 如图所示,使用镊子夹取物体时,将手压在处,镊子相当于_____杠杆,镊子的支点是_____(选填“A”“B”或“C”)点。
【答案】 ①. 费力 ②. A
【解析】
【详解】[1][2]镊子使用过程中,将手压在处,绕A点转动,所以A是支点,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
17. 如图所示,物体G重500N,滑轮重10N,当物体G匀速上升时,挂钩B承受的拉力为________N,挂钩A承受的拉力为________N,拉力F=________。
【答案】 ①. 500 ②. 255 ③. 255
【解析】
【详解】[1]根据二力平衡,物体静止,受到向上的绳子拉力与自身重力相等,因物体重500N,故挂钩B受到的拉力为500N。
[2][3]挂钩A受到的拉力等于绳端的拉力,为物体和滑轮总重的一半,即
18. 在巴黎奥运会皮划艇静水男子双人划艇500米决赛中,中国代表团摘得本届第26金。如图所示,运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手在桨杆中部用力划水时,船桨可视为______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。比赛开始时,向后划动船桨时,船桨会受到水施加的一个向______(选填“前”或“后”)的力;划桨的力大小不变,运动员加快划桨的频率,则皮划艇会加速向前,此时运动员做功的功率______(选填“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 费力 ②. 前 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]船桨使用时,动力臂小于阻力臂,可视为费力杠杆。
[2]力的作用是相互的,比赛开始时,向后划动船桨时,船桨会受到水施加的一个向前的力。
[3]划桨的力大小不变,运动员加快划桨的频率,即速度变大,根据可知运动员做功的功率变大。
19. 如图所示,工人师傅利用斜面将箱子从地面匀速移动至汽车上。已知斜面的长度为3m ,高度为1m ,箱子重600 N,沿斜面的推力为250 N。在此过程中,箱子与斜面的摩擦力大小为________N,使用斜面的机械效率为_________。
【答案】 ①. 50 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]有用功
总功
所以,额外功为
W额外=W总-W有用=750J-600J=150J
而额外功是克服摩擦做的功,故摩擦力为
[2]使用斜面的机械效率为
20. 如图所示,做俯卧撑时,可以把人的身体看作是一个___________杠杆,人体的重心O点是杠杆的___________(选填“支点”“动力作用点”或“阻力作用点”)。
【答案】 ①. 省力 ②. 阻力作用点
【解析】
【详解】[1][2]做俯卧撑时,脚尖和地面的接触点为支点,人的重力为阻力,胳膊对身体向上的支撑力为动力,人体的重心O点是杠杆的阻力作用点;由图可知,支撑力的作用线到支点的距离为动力臂,重力作用线到支点的距离为阻力臂,动力臂大于阻力臂,因此做俯卧撑时,可以把人的身体看作是一个省力杠杆。
三、作图题:本题有2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图甲是一款修理路灯的升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示。请在图乙中画出动力F1的力臂L1及作用在B点的阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,O点为支点,反向延长动力F1的作用线,然后从O点向其作垂线,支点到垂足的距离即为动力臂L1;人在B端,阻力为人对杠杆的压力,方向竖直向下,如图所示:
22. 2022北京冬奥会的滑雪大跳台。把跳台滑道上段简化成图乙的杠杆,O是支点,A是这段滑道的重心,若模型支架对滑道的力F作用在B点,沿bc线。请画出F和F的力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】根据图乙可知,F的方向沿cb方向斜向上,过支点O做F的力的作用线的垂线,该垂线段为力臂L1,如图所示:
四、实验题:本题有6小题,每空1分,共34分。
23. 某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向________适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计沿______________方向拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在上表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______________(用F1、F2、L1、L2表示);
(4)实验小组的同学得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿了中药房的戥秤制作了一个杆秤,如图丙所示,若要增加称量的范围,应选用提纽_________(选填“1”或“2”)。若该杆秤使用久了之后配套的秤砣有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏__________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2)竖直向上 (3)F1l1=F2l2
(4) ①. 2 ②. 大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆的平衡状态不仅限于水平位置,只要杠杆静止或匀速转动,都处于平衡状态。图甲中杠杆虽倾斜静止,但仍满足平衡条件,因此属于平衡状态。由图甲可知,杠杆左端下沉,说明左侧较重,为使杠杆在水平位置平衡,此时需向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
为使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力方向需与杠杆垂直,即沿竖直向上方向拉动。此时拉力臂与杠杆重合,可直接从杠杆上读取力臂大小,便于测量。
【小问3详解】
分析表中数据可知,每组数据均满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即F1l1=F2l2
【小问4详解】
[1]提纽位置越靠近秤盘(即选用提纽“2”),秤砣的力臂越长,相同秤砣重力下能平衡的货物重力越大,因此可增加称量范围。
[2]秤砣磨损后质量减小,根据杠杆平衡条件,需增大秤砣的力臂才能平衡同一货物重力,导致秤砣需向右移动更多,显示的质量读数比实际偏大。
24. 在学习走进微观和看不见的运动时,小为做了如下实验。
(1)如图1甲、乙所示,为了有力地证明气体发生扩散,应选择______(选填“甲”或“乙”)实验装置更合理。
(2)如图2,将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积会______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此现象说明分子间有______。
(3)如图3,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。此现象说明______。
【答案】(1)甲 (2) ①. 变小 ②. 间隙
(3)液体分子间存在斥力
【解析】
【小问1详解】
通常用装有红棕色二氧化氮气体和空气的瓶子来演示气体扩散实验,二氧化氮气体密度比空气大。若按乙装置,二氧化氮在上方,可能因重力作用“进入空气瓶”,不能有力说明是分子无规则运动导致的扩散。而甲装置中,二氧化氮在下方,抽去玻璃板后,它能向上扩散到空气瓶中,就能更有力地证明气体分子在不停地做无规则运动,发生了扩散现象,应选择甲实验装置更合理。
【小问2详解】
[1][2]酒精和水混合时,由于分子间存在间隙,酒精分子和水分子会相互进入对方分子的间隙中,所以总体积会变小。
【小问3详解】
分子间同时存在引力和斥力。当用力压活塞时,水的体积没有明显变小,说明液体分子间距离较小时,斥力较大,阻碍了分子间距离进一步减小,即液体分子间存在斥力。
25. 用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。
(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 _______
(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 _______
(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则 _______ (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在?
【答案】 ①. 逐渐减小 ②. 不能 ③. 能
【解析】
【详解】(1)[1]在抽气的过程中钟罩内气体浓度逐渐降低,气压逐渐降低,即气体的压强逐渐减小。
(2)[2]分子之间存在作用力,距离较小时表现为引力;在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,不能说明分子之间存在引力。
(3)[3]分子之间存在作用力,距离较小时表现为引力;在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,能够说明分子之间存在引力。
26. 在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明________。
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明:________;在直玻璃管中应先注入________。为使实验现象更明显,应选用内径较________(填“细”或“粗”)的玻璃管。
(3)如图丙所示,小字用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了。这说明________,这个理由可以用来解释固体很难被________(填“拉伸”或“压缩”)。
【答案】 ①. 分子永不停息的做无规则运动 ②. 分子间有间隙 ③. 水 ④. 细 ⑤. 分子间有引力 ⑥. 拉伸
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动,所以上面的水分子要向下运动,进入到硫酸铜溶液中,同理硫酸铜分子向上运动,进入到上面的水中,说明分子永不停息的做无规则运动。
(2)[2]将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合总体积变小。
[3][4]在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,应该在直玻璃管中应先注入水,目的是记录水和酒精混合前的总体积;为了实验现象更明显,应该选取内径较细的玻璃管。
(3)[5][6]当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,用弹簧测力计将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力,说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力;由于分子间引力的存在,固体很难被拉伸。
27. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。但小组有同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,其他人认为他的想法不正确,因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响,静止时测出的机械效率将______(填“变大”或“变小”或“不变”);
(2)通过比较______两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号);
(3)第4次实验的机械效率;______;通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______;
(4)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为______J。(不计绳重)
【答案】(1) ①. 匀速 ②. 摩擦 ③. 变大 (2)1、2
(3) ①. 80% ②. 不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低 (4)0.04
【解析】
【小问1详解】
[1]实验应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
[2]在拉动过程中,因为滑轮和轴之间存在摩擦力,会影响滑轮组的机械效率,因此不能静止读数。
[3]若静止时读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦,测量的拉力偏小,导致在有用功一定时,总功偏小,根据机械效率公式知机械效率变大。
【小问2详解】
探究滑轮组的机械效率与绳子段数之间的关系,需要控制钩码的重力、钩码上升的高度、滑轮的个数相同,因此选择1、2两次实验。
【小问3详解】
第4次实验中,连接动滑轮绳子的股数是4股,则机械效率为
[2]比较第3、4次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
【小问4详解】
由表中数据可知,第二次实验中,有用功
总功为
动滑轮的重力
则克服动滑轮重力做的功
不计绳重,由
和
可得,克服摩擦做的额外功为
28. 如图甲所示,小林利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向右调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的______(选填“左”或“右”)端翘起;
(2)第1次实验中,在杠杆左侧悬挂钩码,在杠杆右侧用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计示数如图甲所示,读数为______N;实验中调节杠杆在水平位置平衡是为了便于测量______。多次改变左侧悬挂钩码数量及钩码和弹簧测力计的位置,重复实验,记录数据如下表所示:
次数
左侧
右侧
/N
/cm
/N
/cm
1
1.5
10
5
2
2.0
15
1.5
20
3
3.0
20
4.0
15
(3)通过分析表格中的数据,可得到杠杆的平衡条件是______(用表格中的物理量符号表示)。实验中,多次测量的目的与下列实验相同的是______(填字母);
A.测量物理课本长度 B.测量盐水密度 C.探究光的反射定律
(4)如图乙所示,杠杆左侧所挂钩码总重2.0N,杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数为______N。此时若用带杆的滑轮水平向右缓慢推动左边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),不计摩擦,若要保持杠杆水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)右 (2) ①. 3 ②. 力臂
(3) ①. ②. C
(4) ①. 4 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,将平衡螺母向右调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆右端翘起。
【小问2详解】
[1]弹簧测力计的分度值为0.1N,此时示数为3N。
[2]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
【小问3详解】
[1]由表中实验数据知道,,此时杠杆平衡,由此可得:杠杆平衡条件是
[2]该实验中,多次测量的目的为寻找普遍规律,C符合题意;AB的目的是减小实验误差。
【小问4详解】
[1]设杠杆的一个小格长为L,由杠杆的平衡条件
解得
F=4N
[2]在杠杆平衡的情况下,若用带杆的滑轮水平向右缓慢推动左边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),如图乙所示,左侧悬线对杠杆的拉力大小不变,方向改变,导致力臂变小,则左侧的阻力与阻力臂的积变小,若要保持杠杆水平位置平衡,则右侧动力与动力臂的积也变小,动力臂不变,所以弹簧测力计的示数将变小。
五、计算题:本题有3小题,共22分。
29. 如图所示,在竖直向上的250N的拉力F作用下,重为400N的物体被匀速提升2m共用时5s。不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮提升另一重物,机械效率为90%,则此时提升的物体重为多大?
【答案】(1)100N
(2)80% (3)900N
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该滑轮组承担物重和动滑轮重的绳子段数,不计绳重和摩擦时,拉力满足公式
动滑轮重力
【小问2详解】
提升重物做的有用功为
拉力端移动的距离
拉力做的总功为
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
动滑轮重力不变,设此时提升物重为,提升重物高度为,不计绳重和摩擦,机械效率为
代入数据,得
解得
30. 如图甲所示为常泰长江大桥的雄姿,大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面(如图乙所示),此斜面的长度为、高度为。当总重力为的小汽车以的速度在大桥的引桥上匀速上桥时,汽车发动机的功率为。
求:
(1)此引桥斜面的机械效率;
(2)汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f(空气阻力忽略不计)。
【答案】(1)37.5%
(2)
【解析】
【小问1详解】
当小汽车在大桥的引桥上匀速上桥时,汽车克服重力做的功为
汽车在引桥行驶时间为
汽车发动机做的总功为
此引桥斜面的机械效率
【小问2详解】
汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力所做的功为
汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力
31. 小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
使用斜面的目的是将物体抬高一定的高度,有用功为克服重力做的功,小宇30s已经将物体移到了车厢内,重1000N的物体被太高了2m,则有用功是
【小问2详解】
额外功来自于木板与物体之间的摩擦力做的功,若物体与木板间的摩擦力为200N,物体在斜面上总共运动了5m,则额外功为
拉力对物体做的总功
斜面的机械效率是
【小问3详解】
30s内拉力做的功,即为总功,则拉力做功的功率
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
福建省武夷山第一中学2025-2026学年第二学期八年级物理阶段学情自测
第11章《简单机械》第12章《小粒子与大宇宙》
注意:
本试卷分为“试题”和“答题卡”两部分,答题时请按答题卡中的“注意事项”要求认真作答,答案填涂或写在答题卡上的相应位置。(本卷g取10N/kg)
第Ⅰ卷选择题
一、选择题:本题有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. 自从汤姆逊发现了电子,人们开始研究原子内部结构.科学家提出了许多原子结构的模型,在二十世纪上半叶,最为大家接受的原子结构与图中哪个图形最相似( )
A. 西红柿
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
2. 如图所示,在量筒中装一半清水,再将硫酸铜溶液注入水的下方,观察到蓝色的硫酸铜溶液与无色的清水之间有明显的界面;静置10天后,界面逐渐模糊不清了。这种现象主要表明( )
A. 分子有一定的大小 B. 温度越高分子运动越剧烈
C. 分子在做无规则运动 D. 分子间有相互作用力
3. 如图为香薰石,也称纳米香石。是由具有纳米级多孔性结构的矿石染色制成,使用时在石子上滴上适量的香薰油,静置一会使精油渗透到石内。香薰石能够快速清除空气中的异味分子,同时营造出怡人且持久的香气氛围,下列说法正确的是( )
A. 人们通常以纳米为单位来量度分子大小,
B. 香薰石发出香味是由于分子不停地无规则运动
C. 矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
D. 环境温度升高香薰石发出的香气浓度不变
4. 如图所示是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. 托盘天平 B. 钢丝钳
C. 开瓶扳手 D. 筷子
5. 下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是( )
A. B.
C. D.
6. 图示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 滑轮 B. 核桃夹
C. 钢丝钳 D. 镊子
7. 如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。若在A、B两处再各加一个钩码,下列说法正确的是( )
A. 杠杆右边向下倾 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆仍平衡 D. 无法确定杠杆是否平衡
8. 如图所示是一种外型新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄,容器中的水果受到挤压,可快速榨出果汁。此时,榨汁器手柄的杠杆模型是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,杠杆在、或的作用下都能处于静止状态,其中是支点,那么三个力中( )
A. 最小 B. 最小 C. 最小 D. 一样大
10. 小明发现学校走廊的窗户可以从底部推开(如图甲),在他沿水平方向用力将窗户缓慢推开的过程中,可将窗户看作一个杠杆(如图乙),为支点,点为窗户的重心,已知窗户的重力为阻力,推力为动力,则下列分析正确的是( )
A. 在缓慢推开的过程中,阻力臂逐渐减小 B. 在缓慢推开的过程中,动力臂逐渐增大
C. 在缓慢推开的过程中,阻力逐渐变大 D. 在缓慢推开的过程中,动力逐渐变大
11. 如图健身爱好者正在进行“高位下拉”训练,使用图示器材匀速提升配重时,以下说法正确的是( )
A. 使用滑轮A可以省力
B. 使用滑轮B可以改变力的方向
C. 人下拉的力比被提起的配重所受重力大
D. 配重被提升的距离比拉杆移动的距离短
12. 建筑工人用如图所示的滑轮组,在3s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动1.5m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍,在此过程中下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动速度是
B. 物体受到的拉力为750N
C. 滑轮组的机械效率为
D. 拉力F的功率为375W
13. 如图甲,物体A在水平拉力F的作用下,以0.2米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧秤和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A. 拉力F为2牛 B. 此滑轮是定滑轮
C. 拉力F的功率为0.4瓦 D. 以物体A为参照物,弹簧秤是静止的
14. 如图所示现象中,属于扩散的是( )
A. 尘土飞扬 B. 云瀑缭绕
C. 落叶缤纷 D. 寒梅暗香
二、填空题:本题有6小题,每空1分,共12分。
15. 如图所示的是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象,说明了分子在永不停息地做________运动,温度越高,色素进入鸡蛋的速度越________(选填“快”或“慢”)。
16. 如图所示,使用镊子夹取物体时,将手压在处,镊子相当于_____杠杆,镊子的支点是_____(选填“A”“B”或“C”)点。
17. 如图所示,物体G重500N,滑轮重10N,当物体G匀速上升时,挂钩B承受的拉力为________N,挂钩A承受的拉力为________N,拉力F=________。
18. 在巴黎奥运会皮划艇静水男子双人划艇500米决赛中,中国代表团摘得本届第26金。如图所示,运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手在桨杆中部用力划水时,船桨可视为______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。比赛开始时,向后划动船桨时,船桨会受到水施加的一个向______(选填“前”或“后”)的力;划桨的力大小不变,运动员加快划桨的频率,则皮划艇会加速向前,此时运动员做功的功率______(选填“变大”或“变小”)。
19. 如图所示,工人师傅利用斜面将箱子从地面匀速移动至汽车上。已知斜面的长度为3m ,高度为1m ,箱子重600 N,沿斜面的推力为250 N。在此过程中,箱子与斜面的摩擦力大小为________N,使用斜面的机械效率为_________。
20. 如图所示,做俯卧撑时,可以把人的身体看作是一个___________杠杆,人体的重心O点是杠杆的___________(选填“支点”“动力作用点”或“阻力作用点”)。
三、作图题:本题有2小题,每小题2分,共4分。
21. 如图甲是一款修理路灯的升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示。请在图乙中画出动力F1的力臂L1及作用在B点的阻力F2。
22. 2022北京冬奥会的滑雪大跳台。把跳台滑道上段简化成图乙的杠杆,O是支点,A是这段滑道的重心,若模型支架对滑道的力F作用在B点,沿bc线。请画出F和F的力臂L1。
四、实验题:本题有6小题,每空1分,共34分。
23. 某实验小组在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
2.0
30
3.0
20
2
1.0
40
2.0
20
3
2.5
20
2.0
25
(1)如图甲所示,将杠杆安装到铁架台上静止放置,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向________适当调节;
(2)如图乙所示,B点悬挂钩码不动,在A 点挂上已调好的弹簧测力计沿______________方向拉,使杠杆在水平位置平衡以方便测量力臂;
(3)同学们将多次测量得到的数据记录在上表中,根据数据可以得出杠杆的平衡条件为:______________(用F1、F2、L1、L2表示);
(4)实验小组的同学得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿了中药房的戥秤制作了一个杆秤,如图丙所示,若要增加称量的范围,应选用提纽_________(选填“1”或“2”)。若该杆秤使用久了之后配套的秤砣有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏__________(选填“大”或“小”)。
24. 在学习走进微观和看不见的运动时,小为做了如下实验。
(1)如图1甲、乙所示,为了有力地证明气体发生扩散,应选择______(选填“甲”或“乙”)实验装置更合理。
(2)如图2,将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积会______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此现象说明分子间有______。
(3)如图3,向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变小。此现象说明______。
25. 用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。
(1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 _______
(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 _______
(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则 _______ (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在?
26. 在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水,放置30天后,液体变为均匀的淡蓝色,这说明________。
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明:________;在直玻璃管中应先注入________。为使实验现象更明显,应选用内径较________(填“细”或“粗”)的玻璃管。
(3)如图丙所示,小字用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计勾住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现测力计的示数变大了。这说明________,这个理由可以用来解释固体很难被________(填“拉伸”或“压缩”)。
27. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。但小组有同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,其他人认为他的想法不正确,因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响,静止时测出的机械效率将______(填“变大”或“变小”或“不变”);
(2)通过比较______两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号);
(3)第4次实验的机械效率;______;通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______;
(4)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为______J。(不计绳重)
28. 如图甲所示,小林利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)安装好杠杆,将平衡螺母向右调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的______(选填“左”或“右”)端翘起;
(2)第1次实验中,在杠杆左侧悬挂钩码,在杠杆右侧用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计示数如图甲所示,读数为______N;实验中调节杠杆在水平位置平衡是为了便于测量______。多次改变左侧悬挂钩码数量及钩码和弹簧测力计的位置,重复实验,记录数据如下表所示:
次数
左侧
右侧
/N
/cm
/N
/cm
1
1.5
10
5
2
2.0
15
1.5
20
3
3.0
20
4.0
15
(3)通过分析表格中的数据,可得到杠杆的平衡条件是______(用表格中的物理量符号表示)。实验中,多次测量的目的与下列实验相同的是______(填字母);
A.测量物理课本长度 B.测量盐水密度 C.探究光的反射定律
(4)如图乙所示,杠杆左侧所挂钩码总重2.0N,杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数为______N。此时若用带杆的滑轮水平向右缓慢推动左边挂钩码的悬线(保持上端悬点不动),不计摩擦,若要保持杠杆水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
五、计算题:本题有3小题,共22分。
29. 如图所示,在竖直向上的250N的拉力F作用下,重为400N的物体被匀速提升2m共用时5s。不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮提升另一重物,机械效率为90%,则此时提升的物体重为多大?
30. 如图甲所示为常泰长江大桥的雄姿,大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面(如图乙所示),此斜面的长度为、高度为。当总重力为的小汽车以的速度在大桥的引桥上匀速上桥时,汽车发动机的功率为。
求:
(1)此引桥斜面的机械效率;
(2)汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f(空气阻力忽略不计)。
31. 小宇想把一个重1000N的物体搬到高2m的车厢里,为了省力,他找了一块长5m的硬木板,搭在车厢上(衔接处的长度忽略不计),如图甲所示。小宇用力把物体拉至车厢上,物体沿木板移动距离s与拉物体所用时间t的图像如图乙所示,则:
(1)30s内做的有用功是多少?
(2)若物体与木板间的摩擦力为200N,斜面的机械效率是多少?(计算结果保留至0.1%)
(3)30s内拉力的功率是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$