精品解析：山东省德州市陵城区2024-2025学年八年级下学期期末物理试题

2024—2025学年义务教育学业质量素养监测 （八年级物理） 注意事项： 1.全卷共5页，满分100分，考试时间为90分钟。 2.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。 3.选择题每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置，不能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36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. 乒乓球是我国的国球，在诸多世界级比赛中，我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌，为国争光，扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 击球时，球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力 B. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用 C. 停止击球后，球最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 D. 乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向，说明力可以改变物体的运动状态 2. 下列所用的科学思想方法相同的是（　　） ①探究二力平衡的条件 ②用海绵的凹陷程度显示压力作用效果 ③用力的示意图来表示物体的受力情况 ④探究浮力大小与什么因素有关 A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ①和④ 3. “踢毽子”是中国民间的一项传统运动项目。如图所示，在国产动漫电影《哪吒》中，哪吒也酷爱踢毽子。在考虑空气阻力的情况下，下列关于踢出的毽子在空中上升和下落过程中的说法正确的是（　　） A. 上升过程中毽子的动能增加 B. 上升过程中毽子的重力势能增大 C. 整个过程中毽子受到的合力保持不变 D. 下落过程中毽子的动能转化为重力势能 4. 如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A. 甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N B. 甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N C. 甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D. 乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 5. 下列关于压强的说法正确的是（　　） A. 图甲中，剪刀有锋利的刃是为了减小压强 B. 图乙中，将玻璃管竖直下压，下端管口橡皮膜受到的压强变小 C. 图丙中，墨水会被吸进钢笔，是利用了大气压强 D. 图丁中，从纸条上方沿纸条吹气，此时纸条上方的气压大于下方的气压 6. 在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间变化的图像。若不计水的阻力，则下面计算出的石料有关物理量错误的是（取）（　　） A. 石料的质量为 B. 浸没在水中后受到的浮力为 C. 石料的密度为 D. 当石料浸没在水中后，所受浮力不变 7. 图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻，图乙为漏刻的模型图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态，随着壶内液面的升高而升高，箭尺上的刻度指示时间。当受水壶中液面升高时，下列说法正确的是（　　） A. 箭尺排开水的重力不变 B. 箭尺排开水的体积变大 C. 箭尺所受到的浮力变小 D. 水对受水壶底压强不变 8. 投掷实心球是我市体育中考项目之一。如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（　　） ①捡起球　　　②停在空中　　③挥动球　　④球飞出去 A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④ 9. 一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，下列说法正确的是（ ） A. 小球在下落过程中，重力势能增大 B. 小球在下落过程中，机械能增大 C. 小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D. 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 10. 如图所示，O为杠杆的支点，在A点挂一重物，图中力F1、F2、F3和F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 11. 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　） A. 1.6W B. 8W C. 3.2W D. 16W 12. 用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（ ） A. 滑轮组的机械效率变大 B. 天花板所受的拉力变小 C. 拉力F的大小保持不变 D. 拉力F的功率可能不变 二、填空题：本大题包括6个小题，每个空1分，共14分。 13. 如图所示，将一些细铜丝绕在铅笔下端，制成一个简易密度计。若给它标上刻度，刻度值从下往上应逐渐______（选填“变大”或“变小”）。如将此密度计先后放入水和某液体中，浸入部分长度之比为4∶5，则该液体的密度为______（细铜丝体积忽略不计，）。 14. 如图，擦窗机器人在玻璃外侧清洁玻璃，它的“腹部”与玻璃之间形成一个空腔。当风机转动时，腔内空气被向外抽出，腔内气压___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），机器人被牢牢吸附在玻璃上。已知机器人的质量为，每条履带与玻璃的接触面积为，履带对玻璃的压强为，则履带对玻璃的总压力为___________N，机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力为___________N。 15. 如图所示，甲、乙两个质量、底面积都相等的容器，底面粗糙程度相同，静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，装有同种液体，液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、，则______；用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动，且容器未倾斜时，则______（两空均选填“<”、“=”或“>”） 16. 如图为我国设计研制的“蛟龙号”载人潜水器。当潜水器完全浸没在海水中时，排开海水的质量是：，则潜水器受到的浮力是_______________N。若海水密度不变，潜水器体积不变，随着不断下潜，“蛟龙号”表面受到海水的压强会__________，受到的浮力会__________。（后两空均选填“增大”、“减小”或“不变”） 17. 杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为______________g。接下来要测150g的人参片需要将秤砣向B点的___________（选填“左”或“右”）侧移动。 18. 如图所示，把重为40N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2m，高0.8m，沿斜面的推力F为20N。那么，此过程中物体受到的摩擦力为_______N，斜面的机械效率是_________。 三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。 19. 这款由中国自主研发的“机器狼”在以展示航天兵器为主的珠海航展亮相成了焦点。“机器狼”可以适应多种复杂地形。它的四肢结构使它在山地、丛林、雪地、沼泽等地形中能保持较好的机动性。图甲是“机器狼”正上台阶的情景。图乙中O为“机器狼”的重心，请在图乙中画出“机器狼”受到的重力和摩擦力的示意图。 20. 要站在地面上用一个滑轮组提升重物，请在图中作出最省力的绕线方法。 21. 小明探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”： （1）小明回想起生活中在水平面上推箱子，水平面越粗糙，推起来越费力，据此猜想滑动摩擦力大小可能与______有关；小明还猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小有关，请写出能支持此猜想的一个生活现象：______。 （2）小明用测力计水平拉动木块，使木块做______运动，此时测力计所测拉力与木块受到摩擦力大小相等。 （3）实验中测力计示数如图所示。比较______两图，可得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系；比较甲、丙两图，可得出：压力一定时，______，滑动摩擦力越大。 （4）小明联想到“雨天路滑，注意安全”的交通提示语，他猜想：接触面上有水也可能影响摩擦力大小，于是他在桌面上洒上水并再次实验，测得摩擦力变小。这与______改变摩擦力的方法相似。 A. 自行车的车闸 B. 滚动轴承 C. 运动员手上涂镁粉 D. 用冰刀鞋滑冰 22. 如图，是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。 （1）如图甲，实验时可以通过压强计U形管两侧液面___________反映液体内部压强的大小；用手按压金属盒上所覆橡皮膜，发现U形管两侧水面升降灵活，说明该装置气密性__________（选填“差”或“良好”）； （2）受此启发，小明在回家后找到一根两端开口的直玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜并浸入水中不同位置，实验现象如图乙所示。由此可初步得出结论：同种液体内部，深度越深，压强越_________； （3）小华发现，无论利用自制的器材还是利用压强计都无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系，他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究，分别测量出水中不同深度处的液体压强，并利用软件生成了如图丙所示的图像； ①分析图像可知：当液体密度一定时，液体压强与深度成___________比； ②进一步分析图像可知，压强p与液体深度h的关系式是p=104h（压强p的单位为Pa，深度h的单位为m），该关系式___________（选填“可以”或“不可以”）用于所有液体压强计算。 （4）【拓展】用图装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢加入某种待测液体，直到观察橡皮膜变平，测量如下物理量： ①左侧水面到容器底的深度h1； ②左侧水面到橡皮膜中心的深度h2； ③右侧待测液面到容器底的深度h3； ④右侧待测液面到橡皮膜中心的深度h4； 请你选用合适的物理量推导出待测液体的密度表达式ρ液=___________（用题中字母和ρ水表示） 23. 物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关： 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关： 猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。 小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。 （1）小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______，与物体浸没在液体的深度无关。 （2）根据______三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据，还可以测出物体的密度为______。（） （3）为了验证猜想3，小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验，实验步骤如下： ①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中，观察到铝片下沉至杯底； ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象，小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠，原因是______。 24. 同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 （1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下_______的距离不变； ③由此初步判断________的观点是正确的。 （2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 a 阻力 b 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 ①表格中a处应填写的内容是________； ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆________端下沉。 （3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是________。 四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 25. 小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒，上下各有一个带传感器的阀门，总重力为30N，某次水底采样时，向探测器内注水，探测器沉入水底。采样完成后，遥控传感器将两个阀门同时打开，从上阀门注入高压气体，水从下阀门流出，当探测器内水的深度为10cm时，关闭两阀门，探测器连同样品恰能匀速上浮，如图所示，已知样品体积为，不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积，忽略气体质量和水的阻力，求： （1）匀速上升时，探测器内水对金属盒底部产生的压强； （2）样品的密度。 26. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙（取g=10N/kg）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过3×105Pa，则汽车与地面接触的总面积最少为多少cm2？ （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； （3）求汽车在10~20s内牵引力做功的功率。 27. 工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 （1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年义务教育学业质量素养监测 （八年级物理） 注意事项： 1.全卷共5页，满分100分，考试时间为90分钟。 2.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将学校、姓名、准考证号填写在试题和答题卡规定的位置上。 3.选择题每小题选出答案后，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，再选涂其他答案标号。 4.非选择题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的位置，不能写在试卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题：本大题包括12小题，每小题3分，共36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. 乒乓球是我国的国球，在诸多世界级比赛中，我国运动员基本包揽所有乒乓球项目的金牌，为国争光，扬我国威。关于乒乓球比赛时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 击球时，球拍对球的力大于乒乓球对球拍的力 B. 乒乓球在空中飞行时不受力的作用 C. 停止击球后，球最终会停下来，说明物体的运动需要力来维持 D. 乒乓球在碰到桌面后会改变运动方向，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．击球时，球拍对球的力和乒乓球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等，故A错误； B．乒乓球在空中飞行时受到重力和空气阻力的作用，故B错误； C．停止击球后，球最终会停下来，是因为受到阻力作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故C错误； D．乒乓球在碰到桌面后受到桌面对它的作用力，乒乓球改变运动方向即运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态，故D正确。 故选D。 2. 下列所用的科学思想方法相同的是（　　） ①探究二力平衡的条件 ②用海绵的凹陷程度显示压力作用效果 ③用力的示意图来表示物体的受力情况 ④探究浮力大小与什么因素有关 A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ①和④ 【答案】D 【解析】 【详解】①探究二力平衡的条件：控制变量法（控制其他力不变，只改变两个力的大小、方向、作用点等变量）； ②用海绵的凹陷程度显示压力作用效果：转换法（将不易观察的压力作用效果，转换为容易观察的海绵凹陷程度）； ③用力的示意图来表示物体的受力情况：模型法（用理想化的图形模拟实际受力，简化物理问题）； ④探究浮力大小与什么因素有关：控制变量法（控制液体密度、排开液体体积等变量，逐一探究影响浮力的因素）。 所以①和④的科学思想方法相同，都是控制变量法，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. “踢毽子”是中国民间的一项传统运动项目。如图所示，在国产动漫电影《哪吒》中，哪吒也酷爱踢毽子。在考虑空气阻力的情况下，下列关于踢出的毽子在空中上升和下落过程中的说法正确的是（　　） A. 上升过程中毽子的动能增加 B. 上升过程中毽子的重力势能增大 C. 整个过程中毽子受到的合力保持不变 D. 下落过程中毽子的动能转化为重力势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．上升过程中毽子的质量不变，速度减小，动能减小，故A错误； B．上升过程中毽子的质量不变，高度增大，重力势能增大，故B正确； C．上升过程中毽子受到的空气阻力向下，下降过程中毽子受到的空气阻力向上，而重力始终竖直向下，整个过程中毽子受到的合力发生了改变，故C错误； D．下落过程中毽子的质量不变，高度变小，速度变大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故D错误。 故选 B。 4. 如图，拉力F的大小为8N，叠放在一起的物体A和B在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动，则下列结论正确的是（　　） A. 甲、乙两图中物体B受到的摩擦力大小均为8N B. 甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N C. 甲图中物体A受到地面对它的摩擦力为0N，物体B受到的摩擦力大小为8N D. 乙图中物体A受到地面对它的摩擦力大小为8N，物体B受到的摩擦力为0N 【答案】B 【解析】 【详解】C．由图甲可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡 因A、B一起做匀速直线运动，所以A、B相对静止，则A与B之间不存在摩擦力的作用，B受到摩擦力的大小为0，故C错误； D．由图乙可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即A受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡 因A、B一起做匀速直线运动，B受到拉力、摩擦力的作用，拉力与摩擦力是一对平衡力，故物体B受到的摩擦力大小为8N，方向向左，故D错误； A．由以上分析可知，甲图中物体B受到的摩擦力大小均为0N，乙图中物体B受到的摩擦力大小为8N，故A错误； B．甲乙两图中，把A、B看成整体，系统处于平衡状态，因此，甲、乙两图中物体A受到地面对它的摩擦力大小均为8N，方向水平向左，故B正确。 故选B。 5. 下列关于压强的说法正确的是（　　） A. 图甲中，剪刀有锋利的刃是为了减小压强 B. 图乙中，将玻璃管竖直下压，下端管口橡皮膜受到的压强变小 C. 图丙中，墨水会被吸进钢笔，是利用了大气压强 D. 图丁中，从纸条上方沿纸条吹气，此时纸条上方的气压大于下方的气压 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，剪刀有锋利的刃是为了减小受力面积，从而增大压强，故A错误； B．图乙中，将玻璃管竖直下压，深度增加，下端管口橡皮膜受到的压强变大，故B错误； C．图丙中，墨水会被吸进钢笔，是利用了大气压强大于钢笔吸管内的气压，从而将墨水压入钢笔，故利用了大气压，故C正确； D．图丁中，从纸条上方沿纸条吹气，此时纸条上方的空气流动大，气压小，故纸条上方的气压小于纸条下方的气压，故D错误。 故选C。 6. 在图甲中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间变化的图像。若不计水的阻力，则下面计算出的石料有关物理量错误的是（取）（　　） A. 石料的质量为 B. 浸没在水中后受到的浮力为 C. 石料的密度为 D. 当石料浸没在水中后，所受浮力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像知道，AB段拉力大小不变，此时石料未接触水面，根据测力计的示数知道，石料的重力 石料质量 ，故A正确； B．BC段拉力逐渐减小，说明石料慢慢浸入水中，且浸入水中的体积逐渐变大，受到的浮力逐渐变大，在C点恰好完全浸没，此时测力计的示数为1500N，则浸没后浮力  ，故B正确； C．石料完全浸没时，排开水的体积等于自身体积，根据可得石料体积 石料密度 ，不是，故C错误； D．石料浸没后，排开水的体积、水的密度都不变，根据​，所受浮力不变，故D正确。 本题描述选择错误的，故选C。 7. 图甲为我国古代的滴水计时工具——漏刻，图乙为漏刻的模型图。漏水壶通过底部的出水口向受水壶中滴水，受水壶中的箭尺始终处于漂浮状态，随着壶内液面的升高而升高，箭尺上的刻度指示时间。当受水壶中液面升高时，下列说法正确的是（　　） A. 箭尺排开水的重力不变 B. 箭尺排开水的体积变大 C. 箭尺所受到的浮力变小 D. 水对受水壶底压强不变 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．根据阿基米德原理可知排开水的重力等于箭尺受到的浮力，由于箭尺漂浮，浮力等于重力，所以浮力不变，则箭尺排开水的重力不变，根据可知，排开水的质量不变，再由可知，排开的体积也不变，故A正确，BC错误； D．当受水壶中液面升高时，由于液体密度一定，深度变大，则根据可知水对受水壶底压强变大，故D错误。 故选A。 8. 投掷实心球是我市体育中考项目之一。如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（　　） ①捡起球　　　②停在空中　　③挥动球　　④球飞出去 A. ①和③ B. ②和③ C. ①和④ D. ②和④ 【答案】A 【解析】 【详解】①捡起球的过程中，有力作用在球上，且在力的方向上移动了距离，故手对实心球做了功； ②停在空中，有力作用在球上，但在力的方向上没有移动距离，手对实心球没有做功； ③挥动球，有力作用在球上，且在力的方向上移动了距离，故手对实心球做了功； ④球飞出去，手对球没有力的作用，故手对球不做功；综上所述，①和③手对球做了功，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 9. 一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，下列说法正确的是（ ） A. 小球在下落过程中，重力势能增大 B. 小球在下落过程中，机械能增大 C. 小球所受的重力在AB段做的功小于在BC段做的功 D. 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，A错误； B．小球下落过程中，若不计空气阻力，机械能守恒；若考虑空气阻力，部分机械能转化为内能，机械能减小，所以小球下落过程中机械能不可能增大，故B错误； C．根据功的计算公式W=Fs，小球重力G不变，AB和BC距离相等，即s相等，那么重力在AB段和BC段做的功W=Gh相等，故C错误； D．小球下落速度越来越大，AB和BC距离相等，根据，可知通过AB段时间大于通过BC段时间。又因为AB和BC段重力做功W相等，根据功率公式，时间t越大，功率P越小，所以重力在AB段做功功率小于在BC段做功功率 ，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，O为杠杆的支点，在A点挂一重物，图中力F1、F2、F3和F4能使杠杆在水平位置平衡的最小拉力是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】A 【解析】 【详解】杠杆受到的动力和阻力使杠杆转动的方向相反，杠杆受到的物体的拉力使杠杆沿着逆时针转动，所以受到的另外一个力应该使杠杆沿着顺时针转动，所以F3和F4不符合；要想使拉力最小，根据杠杆平衡的条件，这个力的力臂最大，由图可以看出F1的力臂比F2的力臂大。 故选A。 11. 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以的速度匀速运动了5s，弹簧测力计的示数为的8N，（不计滑轮和绳子之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　） A. 1.6W B. 8W C. 3.2W D. 16W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】物体速度v1=0.2m/s，绳子移动速度为 弹簧测力计的示数为的8N，故绳子拉力也为8N，拉力做功的功率为 故C符合题意。 故选C。 12. 用如图所示装置将物体从水中提出，已知物体的运动速度始终保持不变，不计绳重和摩擦。物体完全离开水面以后，与物体浸没在水中时相比，下列判断正确的是（ ） A. 滑轮组的机械效率变大 B. 天花板所受的拉力变小 C. 拉力F的大小保持不变 D. 拉力F的功率可能不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体完全离开水面以后，由于没有浮力，物体受到的拉力变大，不计绳重和摩擦，该滑轮组机械效率为 由上式可知，变大时，该滑轮组机械效率变大，故A正确； BC．不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力，物体完全离开水面以后，由于没有浮力，物体受到的拉力变大，则拉力F变大；天花板所受的拉力，所以天花板所受的拉力变大，故BC错误； D．已知物体的运动速度始终保持不变，则绳子自由端移动速度不变，拉力F变大，根据可知拉力F的功率变大，故D错误。 故选A。 二、填空题：本大题包括6个小题，每个空1分，共14分。 13. 如图所示，将一些细铜丝绕在铅笔下端，制成一个简易密度计。若给它标上刻度，刻度值从下往上应逐渐______（选填“变大”或“变小”）。如将此密度计先后放入水和某液体中，浸入部分长度之比为4∶5，则该液体的密度为______（细铜丝体积忽略不计，）。 【答案】 ①. 变小 ②. 【解析】 【详解】密度计使用时始终漂浮，浮力等于重力。重力不变，则受到的浮力不变。根据可知，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小。所以若给密度计标上刻度，刻度值从下往上应逐渐变小； 设密度计横截面积为，浸入液体的深度为，则有，所以浮力不变时，浸入液体的深度与液体的密度成反比。如将此密度计先后放入水和某液体中，浸入部分长度之比为4∶5，则水和某液体的密度之比为，则该液体的密度为 14. 如图，擦窗机器人在玻璃外侧清洁玻璃，它的“腹部”与玻璃之间形成一个空腔。当风机转动时，腔内空气被向外抽出，腔内气压___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），机器人被牢牢吸附在玻璃上。已知机器人的质量为，每条履带与玻璃的接触面积为，履带对玻璃的压强为，则履带对玻璃的总压力为___________N，机器人静止在竖直玻璃上时受到的摩擦力为___________N。 【答案】 ①. 变小 ②. 50 ③. 30 【解析】 【详解】[1]腔内空气被抽出时，气体减少，则气压变小。小于腔外大气压，于是被压在玻璃上。 [2]据知，履带对玻璃的总压力 [3]机器人的重力 G=mg=3kg×10N/kg=30N 机器人静止在竖直玻璃上时，所受的摩擦力竖直向上，因为机器人有向下滑动的趋势，此时所受的摩擦力与重力是一对平衡力，它们的大小相等，所以摩擦力为30N。 15. 如图所示，甲、乙两个质量、底面积都相等的容器，底面粗糙程度相同，静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，装有同种液体，液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、，则______；用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动，且容器未倾斜时，则______（两空均选填“<”、“=”或“>”） 【答案】 ①. = ②. ＞ 【解析】 【详解】[1]甲、乙两容器，分别装有同种液体，且深度相同，根据，两容器底部受到液体的压强相等，即，因为两容器的底面积相等，由可知液体对容器的底部的压力。 [2]甲、乙是两个质量、底面积都相等的容器，且由图可知甲容器中水的质量比乙容器中水的质量多，所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，容器底面粗糙程度相同，因此甲容器在桌面上受到的摩擦力更大。用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，F3、F4分别等于甲、乙两容器在桌面受到的摩擦力，因此F3>F4。 16. 如图为我国设计研制的“蛟龙号”载人潜水器。当潜水器完全浸没在海水中时，排开海水的质量是：，则潜水器受到的浮力是_______________N。若海水密度不变，潜水器体积不变，随着不断下潜，“蛟龙号”表面受到海水的压强会__________，受到的浮力会__________。（后两空均选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 ①. ②. 增大 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]因为排开海水的质量为 所以潜水器受到的浮力为 [2]由液体压强公式可知，海水密度不变，下潜时深度h增大，所以压强增大。 [3]由阿基米德原理可知，海水密度不变，潜水器完全浸没，也不变，所以浮力不变。 17. 杆秤在我国有几千年的历史，如今中药房仍在使用。如图所示，已测得刺五加药材质量是120g，其中OB=3OA，若不计杆秤自重，则秤砣的质量约为______________g。接下来要测150g的人参片需要将秤砣向B点的___________（选填“左”或“右”）侧移动。 【答案】 ①. 40 ②. 左 【解析】 【详解】求秤砣质量： 不计杆秤自重，杠杆平衡时满足 ，代入 、可得 解得 ； 判断秤砣移动方向： 测更大质量的药材时，​增大，​变大，阻力臂OA、秤砣重力都不变，根据杠杆平衡条件，需要增大秤砣的力臂（支点O到秤砣的距离）。B在O点左侧，增大力臂需要秤砣向B点的左侧移动。 18. 如图所示，把重为40N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，斜面长2m，高0.8m，沿斜面的推力F为20N。那么，此过程中物体受到的摩擦力为_______N，斜面的机械效率是_________。 【答案】 ①. 4 ②. 80% 【解析】 【详解】克服物体重力做的功为有用功 推力做的功为总功 额外功为克服摩擦力做的功 由得 机械效率 三、作图与实验题：本大题包括6个小题，共26分。 19. 这款由中国自主研发的“机器狼”在以展示航天兵器为主的珠海航展亮相成了焦点。“机器狼”可以适应多种复杂地形。它的四肢结构使它在山地、丛林、雪地、沼泽等地形中能保持较好的机动性。图甲是“机器狼”正上台阶的情景。图乙中O为“机器狼”的重心，请在图乙中画出“机器狼”受到的重力和摩擦力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】“机器狼”受到的重力竖直向下，“机器狼”上台阶时，四支有向下运动的趋势，则受到的摩擦力平行于斜面向上，从“机器狼”重心开始，分别沿各力的方向画一条有向线段，并分别用G和f表示，如图所示： 20. 要站在地面上用一个滑轮组提升重物，请在图中作出最省力的绕线方法。 【答案】 【解析】 【详解】滑轮组有效段数最多时，滑轮组最省力，滑轮组的绕线方法由图示知，要向下拉绳，即拉力向下把重物提升，则绳子应固定在定动滑轮上，逐一绕过各滑轮，作图如下： 21. 小明探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”： （1）小明回想起生活中在水平面上推箱子，水平面越粗糙，推起来越费力，据此猜想滑动摩擦力大小可能与______有关；小明还猜想滑动摩擦力大小可能与压力大小有关，请写出能支持此猜想的一个生活现象：______。 （2）小明用测力计水平拉动木块，使木块做______运动，此时测力计所测拉力与木块受到摩擦力大小相等。 （3）实验中测力计示数如图所示。比较______两图，可得出滑动摩擦力大小与压力大小的关系；比较甲、丙两图，可得出：压力一定时，______，滑动摩擦力越大。 （4）小明联想到“雨天路滑，注意安全”的交通提示语，他猜想：接触面上有水也可能影响摩擦力大小，于是他在桌面上洒上水并再次实验，测得摩擦力变小。这与______改变摩擦力的方法相似。 A. 自行车的车闸 B. 滚动轴承 C. 运动员手上涂镁粉 D. 用冰刀鞋滑冰 【答案】（1） ①. 接触面粗糙程度 ②. 见解析 （2）匀速直线 （3） ①. 甲、乙 ②. 接触面越粗糙 （4）D 【解析】 【小问1详解】 [1]小明回想起在水平面上推箱子，水平面越粗糙推起来越费力，这表明滑动摩擦力大小可能与接触面粗糙程度有关。 [2]对于滑动摩擦力大小可能与压力大小有关的生活现象，比如：在地面上推更重的物体比推轻的物体更费力。 【小问2详解】 在实验中，弹簧测力计应拉着木块在水平方向做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 【小问3详解】 [1]要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，需要控制接触面粗糙程度相同，改变压力大小，甲、乙两图符合要求。 [2]比较甲、丙两图，压力大小相同，丙图接触面更粗糙，测力计示数更大，即滑动摩擦力更大，可得出：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【小问4详解】 在桌面上洒上水后摩擦力变小，这是通过使接触面分离来减小摩擦力。 自行车的车闸是通过增大压力来增大摩擦力；滚动轴承是通过变滑动为滚动来减小摩擦力；运动员手上涂镁粉是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力；用冰刀鞋滑冰，冰刀与冰面接触时，使冰熔化成一层水膜，从而使接触面分离来减小摩擦力，与在桌面上洒水改变摩擦力的方法相似。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 22. 如图，是探究“液体内部压强与哪些因素有关”的实验。 （1）如图甲，实验时可以通过压强计U形管两侧液面___________反映液体内部压强的大小；用手按压金属盒上所覆橡皮膜，发现U形管两侧水面升降灵活，说明该装置气密性__________（选填“差”或“良好”）； （2）受此启发，小明在回家后找到一根两端开口的直玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜并浸入水中不同位置，实验现象如图乙所示。由此可初步得出结论：同种液体内部，深度越深，压强越_________； （3）小华发现，无论利用自制的器材还是利用压强计都无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系，他利用能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究，分别测量出水中不同深度处的液体压强，并利用软件生成了如图丙所示的图像； ①分析图像可知：当液体密度一定时，液体压强与深度成___________比； ②进一步分析图像可知，压强p与液体深度h的关系式是p=104h（压强p的单位为Pa，深度h的单位为m），该关系式___________（选填“可以”或“不可以”）用于所有液体压强计算。 （4）【拓展】用图装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢加入某种待测液体，直到观察橡皮膜变平，测量如下物理量： ①左侧水面到容器底的深度h1； ②左侧水面到橡皮膜中心的深度h2； ③右侧待测液面到容器底的深度h3； ④右侧待测液面到橡皮膜中心的深度h4； 请你选用合适的物理量推导出待测液体的密度表达式ρ液=___________（用题中字母和ρ水表示） 【答案】（1） ①. 高度差 ②. 良好 （2）大 （3） ①. 正 ②. 不可以 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]压强计通过U形管两侧液面的高度差来显示液体内部压强的大小，高度差越大表示压强越大。 [2]按压橡皮膜时U形管液面反应灵敏，说明装置密封良好，没有漏气现象。 【小问2详解】 图乙中橡皮膜变形程度随深度增加而增大，说明同种液体内部压强随深度增加而增大。这是液体压强与深度关系的基本结论。 【小问3详解】 [1]图丙中压强与深度成正比例关系，说明当液体密度一定时，液体压强与深度成正比。 [2]关系式p=10⁴h仅适用于水的压强计算，因为不同液体的密度不同，h前面的系数也不同，计算压强时应使用通用公式p=ρgh。 【小问4详解】 当橡皮膜变平时，两侧压强相等，即ρ水gh₂=ρ液gh₄ 因此 23. 物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想： 猜想1：浮力的大小与物体浸入的深度有关： 猜想2：浮力的大小与液体的密度有关： 猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。 小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。 （1）小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______，与物体浸没在液体的深度无关。 （2）根据______三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据，还可以测出物体的密度为______。（） （3）为了验证猜想3，小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验，实验步骤如下： ①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中，观察到铝片下沉至杯底； ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象，小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠，原因是______。 【答案】 ①. 增大 ②. ADE ③. ④. 见详解 【解析】 【详解】（1）[1]根据A、C、D三图可知，物体浸入液体的深度不同，但测力计的示数相同，说明浮力大小与物体浸没在液体的深度无关；根据A、B、C三图可知，物体浸入液体的体积不同，测力计的示数不同，说明浮力大小与物体浸入液体的体积有关，物体浸入液体体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）[2]根据A、D、E三图可知，物体浸入液体的体积相同，但液体的密度不同，测力计的示数不同，说明浮力大小与液体的密度有关。 [3]根据AC图可知 F浮​=G−F=4N−2N=2N 根据可得 因为物体浸没，所以 V=V排​=2×10−4m3 根据G=mg和​可得，物体的密度 （3）[4]根据控制变量法可知，要探究浮力大小与物体形状的关系，应控制物体排开液体的体积相同，而实验中将另一薄铝片弯成碗状也放入该烧杯中，铝片漂浮在水面上，铝片排开液体的体积变大，所以小丽的结论不可靠。 24. 同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。 （1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离________（选填“变小”“不变”或“变大”）； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下_______的距离不变； ③由此初步判断________的观点是正确的。 （2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验次数 动力 a 阻力 b 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 ①表格中a处应填写的内容是________； ②若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆________端下沉。 （3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是________。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 支点到力的作用线 ③. 小明 （2） ①. 动力臂 ②. 左 （3）此端力和力臂的乘积变小 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；因此可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的。 【小问2详解】 由杠杆平衡条件可知，还需要测量力臂，因此a处应填：动力臂，b处应填：阻力臂。 设一个钩码的重为G，标尺上一格的长度为L，则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，此时左侧 右侧 ，故杠杆左端下沉。 【小问3详解】 当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。 四、计算题：本大题包括3小题，共24分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 25. 小明设计了一种水下遥感探测器。探测器的主体是一个边长为2dm的正方体金属盒，上下各有一个带传感器的阀门，总重力为30N，某次水底采样时，向探测器内注水，探测器沉入水底。采样完成后，遥控传感器将两个阀门同时打开，从上阀门注入高压气体，水从下阀门流出，当探测器内水的深度为10cm时，关闭两阀门，探测器连同样品恰能匀速上浮，如图所示，已知样品体积为，不计金属盒厚度及阀门和传感器的体积，忽略气体质量和水的阻力，求： （1）匀速上升时，探测器内水对金属盒底部产生的压强； （2）样品的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当探测器内水的深度为10cm时，探测器内水对金属盒底部产生的压强为 【小问2详解】 关闭两阀门，探测器排开水的体积等于探测器的体积，为 探测器和样品整体受到的浮力为 探测器内部水的重力为 探测器连同样品恰能匀速上浮，则整体处于平衡状态，即 代入数据可得 解得：。 26. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙（取g=10N/kg）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过3×105Pa，则汽车与地面接触的总面积最少为多少cm2？ （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力； （3）求汽车在10~20s内牵引力做功的功率。 【答案】（1）400 （2）240N （3）3600W 【解析】 【小问1详解】 汽车（包括司乘人员）的质量为，对水平地面的压力 汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，汽车与地面接触的总面积最小为 【小问2详解】 汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的倍，阻力 汽车匀速行驶，汽车受到的牵引力与阻力二力平衡，汽车受到的牵引力 【小问3详解】 汽车在内，由图乙得匀速行驶的速度，利用 得到牵引力做功的功率 27. 工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示，绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%。 （1）某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，求有用功和总功； （2）若滑轮组的机械效率最大值为70%，求工人的体重。 【答案】（1）2400J ，4800J （2）80kg 【解析】 【小问1详解】 某块建材的重力为400N，匀速提升6m的过程中，有用功W有=Gh=400N×6m=2400J 由图乙可知，建材的重力为400N时，滑轮组的机械效率为50%，则总功 【小问2详解】 建材的重力为400N，有用功，总功，额外功 额外功包括两克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重及摩擦所做的额外功，其中绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%， 所以克服动滑轮重力所做的额外功 动滑轮重力 当这个滑轮组提升的物体最重，人施加的拉力等于人体重力时，滑轮组机械效率最大。绳重和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，当滑轮组的机械效率最大值为70%时，克服动滑轮重做的额外功应该占总功的20%， 列出等式 所以 工人的体重 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $