精品解析:广东省深圳市龙华区2025—2026学年第二学期学科素养形成八年级物理期中测试
2026-06-16
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | 龙华区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 19.16 MB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58367496.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年第二学期学科素养形成
八年级物理期中测试
注意事项:
1.答题前,请将姓名、学号用黑色钢笔、签字笔写在答题卡指定位置上。
2.学生必须在答题卡上按规定作答;答题卡必须保持清洁,不能折叠。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案;非选择题的答案必须用规定的笔,按作答题目的序号,写在答题卡非选择题的答题区内。
一、单项选择题。
1. 如图所示,小刚在操场上踢足球。下列说法正确的是( )
A. 小刚踢球时,只改变了足球的形状
B. 脚对球用力的方向不会影响踢球效果
C. 小刚对足球的力和足球对小刚的力是一对相互作用力
D. 踢出去的足球最终会停下来,是因为运动需要力来维持
2. 小聪打扫实验室时,发现地上有头发。他想测量头发能承受的最大拉力,于是把一根头发拴在弹簧测力计上用力拉,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计使用前在受力方向上调零
B. 弹簧测力计的分度值是1N
C. 头发只受到图中左侧手施加的拉力
D. 一根头发能承受的最大拉力约为10N
3. 科技小组同学们参加国际机器人竞技大赛,如图是他们制作的机器人滑雪比赛时的场景。关于机器人滑雪比赛过程,下列分析正确的是( )
A. 通过增加机器人质量可减小摩擦 B. 滑雪板长而宽可减小对雪地压强
C. 利用惯性作用可以增大滑行速度 D. 机器人的运动状态始终保持不变
4. 小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A. 容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B. A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C. 容器对桌面的压强比吹气前大
D. 换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
5. 某种汽车安全带控制装置如图a,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶:如图b,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能( )
A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶
C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车
6. 如图甲所示,一底面积为的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该薄壁容器重2N
B. 该薄壁容器的高度为9cm
C. 该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D. 注入液体的密度为0.8
二、作图和填空题。
7. 题图甲是深圳中心公园的网红弯弯椅,供游客躺平小憩。请在图乙中画出游客所受重力(重心O点已标出)和游客对躺椅A 点的压力。
8. 如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿______,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是______对______施加的力。
9. 淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图所示,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成______,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在______的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受______而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
10. 如图所示,重力G=40N的物体A被F1=90N的压力压在竖直墙面上。当A受到竖直向下F2=10N的拉力作用时,以1m/s的速度向下做匀速直线运动。若要使A以2m/s的速度向上做匀速直线运动,则需要将拉力F2变为______N,方向______________。
三、实验探究题。
11. 小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
12. 小庆所在的实验小组设计了如图甲所示的实验装置,在长方体容器中用隔板分成不相通的左右两部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,薄橡皮膜左右两侧压强不同时,形状发生改变。将装置放在水平桌面上,利用此装置来探究液体的压强与哪些因素有关,并制作液体密度计。
(一)探究液体的压强与哪些因素有关
(1)如图乙所示,在隔板左右两侧加入不同深度的水,左侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,右侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,发现薄橡皮膜向右凸起,则薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强______(选填“”“”或“”),说明同种液体,随液体深度的______(选填“增加”或“减少”),压强随之变大;
(2)将图乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,发现薄橡皮膜向______(选填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢复原状,需______(选填“增加”或“减少”)盐水的深度。分析得出,在同一深度,密度越大,液体的压强越大;
(二)制作液体密度计
(3)向图甲容器隔板左侧加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度为12cm,向隔板右侧加入酱油,直至薄橡皮膜恢复原状为止,量出酱油液面到薄橡皮膜中心的深度为10cm,则酱油的密度为______()。已知符合国家标准酱油的密度范围是,该酱油______(选填“符合”或“不符合”)国家标准;
(4)小庆想要直接测量多种液体的密度,将该装置做如下设计,在右侧容器壁距离薄橡皮膜中心点高度为处做一标记,如图丙所示。每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,测出水面至薄橡皮膜中心的深度为,则待测液体密度表达式______(用、和表示),利用该原理在左侧容器壁标刻出均匀的刻度,即可直接读出待测液体密度。
四、计算题。
13. 如图,我国自主研发的六足机器狗正服务于南极科考。已知该机器狗的整机质量为12kg,最大载重为90kg,单足与地面的接触面积为50cm²。经测试,基地附近一块水平冰面所能承受的最大压强为4.0×104Pa,如果想让六足机器狗驮着重物安全走过该冰面(行走时三足同时着地),则机器狗连同所驮重物的总重力最大是多少牛?(g=10N/kg)
14. 如图甲所示,水平地面上有一底面积为200cm2的木板,木板上放置一盛有500cm3水的轻质薄壁圆柱形容器(足够高),圆柱形容器的底面积为100cm2;现将一底面积为50cm²的柱形物块竖直放入水中沉底,恰好有一半露出水面,如图乙所示。求:
(1)容器内水的质量;
(2)图乙中水对容器底部的压强;
(3)将柱形物块放入水中前后,水对容器底部压强的增加量Δp水与木板对地面压强的增加量Δp木比值为1∶4,则柱形物块的密度为多少?
五、综合能力题。
15. 学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用饮料瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:
①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;
②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;
③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的________在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是________。
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是________。
A. 加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B. 水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C. 水火箭升空过程中先加速后减速
D. 水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f________(选填“>”“<”或“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为________m/s(g取10N/kg)。
16. 阅读短文,回答下列问题。
小孔大用
中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、乙)。国家因此制定了相关标准,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1:笔帽尺寸足够大。2:笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。3:笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10﹣4m3/s。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 _______ (选填“增大”或“减小”)笔与手之间的摩擦,笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 _______ (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,这种方法被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强 _______ (选填“增大”或“减小”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 _______ (选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易;若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体平均流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到国标要求的最小通气量,则通气孔的横截面积至少为 ________ mm2;
(4)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,由于气管堵塞导致肺内气压比外界小,若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8×10﹣4m2,则此时肺内气压大约是 _____________ Pa。(外界气压p0=1.0×105Pa)
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2025—2026学年第二学期学科素养形成
八年级物理期中测试
注意事项:
1.答题前,请将姓名、学号用黑色钢笔、签字笔写在答题卡指定位置上。
2.学生必须在答题卡上按规定作答;答题卡必须保持清洁,不能折叠。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔将答题卡选择题答题区内对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案;非选择题的答案必须用规定的笔,按作答题目的序号,写在答题卡非选择题的答题区内。
一、单项选择题。
1. 如图所示,小刚在操场上踢足球。下列说法正确的是( )
A. 小刚踢球时,只改变了足球的形状
B. 脚对球用力的方向不会影响踢球效果
C. 小刚对足球的力和足球对小刚的力是一对相互作用力
D. 踢出去的足球最终会停下来,是因为运动需要力来维持
【答案】C
【解析】
【详解】A.小刚踢球时,球发生凹陷,且运动方向改变,改变了足球的形状,也改变球的运动状态,故A错误;
B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点均有关,脚对球用力的方向会影响踢球效果,故B错误;
C.小刚对足球的力和足球对小刚的力作用在两个相互的物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.踢出去的足球最终会停下来,是因为阻力的作用,力改变了物体的运动状态,不能说明运动需要力来维持,故D错误。
故选C。
2. 小聪打扫实验室时,发现地上有头发。他想测量头发能承受的最大拉力,于是把一根头发拴在弹簧测力计上用力拉,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计使用前在受力方向上调零
B. 弹簧测力计的分度值是1N
C. 头发只受到图中左侧手施加的拉力
D. 一根头发能承受的最大拉力约为10N
【答案】A
【解析】
【详解】A.为了减小测量误差,弹簧测力计使用前应在受力方向上调零,故A正确;
B.由图可知,图中弹簧测力计的1N被平均分成5小格,每小格表示0.2N,所以弹簧测力计的分度值为0.2N,故B错误;
C.由于力的作用是相互的,所以头发受到图中左侧手施加的拉力,还受到弹簧测力计的拉力,故C错误;
D.一根头发大约最大能吊起一个苹果,一个苹果的质量约150g,则一根头发能承受的最大拉力约为
故D错误。
故选A。
3. 科技小组同学们参加国际机器人竞技大赛,如图是他们制作的机器人滑雪比赛时的场景。关于机器人滑雪比赛过程,下列分析正确的是( )
A. 通过增加机器人质量可减小摩擦 B. 滑雪板长而宽可减小对雪地压强
C. 利用惯性作用可以增大滑行速度 D. 机器人的运动状态始终保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过增加机器人质量,可以增大滑雪板对雪面的压力,此时接触面的粗糙程度不变,可增大摩擦,故A错误;
B.滑雪板长而宽,是压力不变时,通过增大接触面粗糙程度,减小对雪地压强,故B正确;
C.惯性是一种性质,不是力,不能说惯性的作用,故C错误;
D.机器人受非平衡力的作用,运动状态会发生改变,故D错误。
故选B。
4. 小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A. 容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B. A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C. 容器对桌面的压强比吹气前大
D. 换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
【答案】D
【解析】
【详解】A.往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,容器中水面上方大气压大于A管上端管口处气压,故A错误;
B.A管内、外水面位置不同,A管底部同一深度处管内、外水的实际深度不同,压强不相等,故B错误;
C.吹气时,容器上方空气流速变大,压强变小,小于下方气压,形成向上的压力差,所以,容器对桌面的压力比吹气前小,受力面积不变,则容器对桌面的压强比吹气前小,故C错误;
D.换用吹风机高速挡吹气,吸管A上方空气的流速更大,压强更小,管内外水面上方的气压差更大,水在气压差的作用下可从A管的上端喷出,故D正确。
故选D。
5. 某种汽车安全带控制装置如图a,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶:如图b,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能( )
A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶
C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车
【答案】D
【解析】
【详解】由于摆锤具有惯性,会保持原来的运动状态,据b图可知,摆锤向右摆动,则可能是汽车向西加速运动或向东做减速运动,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6. 如图甲所示,一底面积为的薄壁容器放在水平桌面上,现向该容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,此过程中薄壁容器对水平桌面的压强p与注入液体深度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该薄壁容器重2N
B. 该薄壁容器的高度为9cm
C. 该薄壁容器对水平桌面的压力先不变,后变大
D. 注入液体的密度为0.8
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,薄壁容器中未注入液体时,薄壁容器对水平桌面的压强为,由可得,薄壁容器对水平桌面的压力为
薄壁容器放在水平桌面上,此时它对桌面的压力大小和它的重力大小相等,即,故A错误;
BD.向薄壁容器中注入某种液体, 薄壁容器和液体这个整体的总重力为变大,薄壁容器放在水平桌面上,此时它对桌面的压力大小和它的重力大小相等,则薄壁容器对水平桌面的压力变大,容器底面积一定,则容器对桌面的压强变大。容器对桌面压力变大是因为液体的重力变大了,所以容器对桌面增大的压力等于增大的液体的重力。由图像,当注入液体深度时,薄壁容器对水平桌面的压强,则容器对桌面增大的压力
则该过程增大的液体的重力
由
则液体的密度为
容器中刚好注满液体时,此时薄壁容器对水平桌面的压强p达到最大,深度h也达到最大,最大深度等于容器的高度,此时薄壁容器对水平桌面的压强,增加的压强为
由以上分析可得,该过程压强变大是因为压力变大,压力变大是因为液体重力变大。由可得,容器刚好注满时液体深度的变化量为
即最大深度,容器高度等于最大深度为5cm,故B错误,故D正确;
C.由B选项可知,向薄壁容器中注入某种液体,直到容器刚好注满时停止,该过程中薄壁容器和液体这个整体的总重力持续变大,薄壁容器对水平桌面的压力持续变大,故C错误;
故选D。
二、作图和填空题。
7. 题图甲是深圳中心公园的网红弯弯椅,供游客躺平小憩。请在图乙中画出游客所受重力(重心O点已标出)和游客对躺椅A 点的压力。
【答案】
【解析】
【详解】游客所受重力作用在重心O上,方向竖直向下,过O点作竖直向下的带箭头的线段表示游客受到的重力;游客对躺椅A点压力的方向垂直于A点所在的平面向下,过A点作垂直平面向下的带箭头的线段表示游客对躺椅A点压力,如图所示:
8. 如图所示为淮海战役中,唐和恩在长达2500km的支援前线的路上使用过的小竹竿,每到一地,他就手持钢针把地名刻在小竹竿上,能在小竹竿上刻字,是因为钢针的硬度比小竹竿______,刻字时,使小竹竿留下刻痕的是______对______施加的力。
【答案】 ①. 大 ②. 钢针 ③. 小竹竿
【解析】
【详解】[1]钢针能在竹竿上刻出字来,根本原因是钢针的硬度比竹竿大竿的硬度大。
[2][3]刻字时,留下刻痕的直接原因是钢针对竹竿施加的力使竹竿表面发生形变,从而形成刻痕。
9. 淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图所示,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成______,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在______的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受______而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
【答案】 ①. 连通器 ②. 大气压 ③. 重力
【解析】
【详解】[1]汲酒器放入酒缸后,底部圆孔与酒缸相通,球形器和长柄上下贯通,符合 “上端开口、底部连通” 的连通器结构,因此构成连通器。
[2][3]用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸时,酒上方的空气被封闭,外界大气压作用在酒的表面,使酒不会滴漏。松开手指后,酒在重力作用下向下流动。
10. 如图所示,重力G=40N的物体A被F1=90N的压力压在竖直墙面上。当A受到竖直向下F2=10N的拉力作用时,以1m/s的速度向下做匀速直线运动。若要使A以2m/s的速度向上做匀速直线运动,则需要将拉力F2变为______N,方向______________。
【答案】 ①. 90 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1][2]物体向下匀速运动时,物体A受到竖直向上摩擦力,竖直向下的重力以及竖直向下的拉力F2,因匀速运动,合力为零,故得
解得
物体向上匀速运动时,物体A受到竖直向下摩擦力,竖直向下的重力以及拉力F2,要使物体向上运动,则拉力F2的方向只能竖直向上,由于F1不变,所以摩擦力的大小不变,且是匀速运动,故合力为零,有
解得
三、实验探究题。
11. 小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2)粗糙 (3) ①. 不合理 ②. 没有控制接触面粗糙程度相同
【解析】
【小问1详解】
[1]因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
[2]根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1][2]对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
12. 小庆所在的实验小组设计了如图甲所示的实验装置,在长方体容器中用隔板分成不相通的左右两部分,隔板上有一小圆孔用薄橡皮膜封闭,薄橡皮膜左右两侧压强不同时,形状发生改变。将装置放在水平桌面上,利用此装置来探究液体的压强与哪些因素有关,并制作液体密度计。
(一)探究液体的压强与哪些因素有关
(1)如图乙所示,在隔板左右两侧加入不同深度的水,左侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,右侧水面到薄橡皮膜中心的深度为,发现薄橡皮膜向右凸起,则薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强______(选填“”“”或“ ”),说明同种液体,随液体深度的______(选填“增加”或“减少”),压强随之变大;
(2)将图乙容器中的水倒出并擦干,在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,发现薄橡皮膜向______(选填“左”或“右”)凸起,如果要使薄橡皮膜恢复原状,需______(选填“增加”或“减少”)盐水的深度。分析得出,在同一深度,密度越大,液体的压强越大;
(二)制作液体密度计
(3)向图甲容器隔板左侧加入水,量出水面到薄橡皮膜中心的深度为12cm,向隔板右侧加入酱油,直至薄橡皮膜恢复原状为止,量出酱油液面到薄橡皮膜中心的深度为10cm,则酱油的密度为______()。已知符合国家标准酱油的密度范围是,该酱油______(选填“符合”或“不符合”)国家标准;
(4)小庆想要直接测量多种液体的密度,将该装置做如下设计,在右侧容器壁距离薄橡皮膜中心点高度为处做一标记,如图丙所示。每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,测出水面至薄橡皮膜中心的深度为,则待测液体密度表达式______(用、和表示),利用该原理在左侧容器壁标刻出均匀的刻度,即可直接读出待测液体密度。
【答案】(1) ①. > ②. 增加
(2) ①. 左 ②. 减少
(3) ①. 1.2 ②. 符合
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]如图乙所示,橡皮膜左侧水的深度较大,薄橡皮膜向右凸起,说明左侧水对橡皮膜产生的压强较大,所以薄橡皮膜左右两侧等高处、两点的压强大于,说明同种液体,随液体深度的增加,压强随之变大。
【小问2详解】
[1]在隔板左侧加入水,右侧加入相同深度的盐水,深度相同,由于盐水的密度大于水,根据,盐水对橡皮膜产生的压强较大,所以薄橡皮膜向左凸起。
[2]如果要使薄橡皮膜恢复原状,可以减小盐水对橡皮膜产生的压强,根据,可以减少盐水的深度。
【小问3详解】
[1][2]向隔板右侧加入酱油后,薄橡皮膜恢复原状,则水和酱油对橡皮膜产生的压强相等,根据则有
解得酱油的密度
已知符合国家标准酱油的密度范围是,所以该酱油符合国家标准。
【小问4详解】
每次在隔板右侧加入待测液体至标记处,左侧加水至薄橡皮膜恢复原状,此时待测液体和水对橡皮膜产生的压强相等,根据则有,解得则待测液体密度。
四、计算题。
13. 如图,我国自主研发的六足机器狗正服务于南极科考。已知该机器狗的整机质量为12kg,最大载重为90kg,单足与地面的接触面积为50cm²。经测试,基地附近一块水平冰面所能承受的最大压强为4.0×104Pa,如果想让六足机器狗驮着重物安全走过该冰面(行走时三足同时着地),则机器狗连同所驮重物的总重力最大是多少牛?(g=10N/kg)
【答案】600N
【解析】
【详解】因单足接触面积为50cm2,故三足总面积S=3×50cm2=150cm2=0.015m²
由压强公式得,冰面所能承受的最大压力
此时面所能承受的最大压力等于机器狗连同所驮重物的总重力,故机器狗连同所驮重物的最大总重力为600N。
14. 如图甲所示,水平地面上有一底面积为200cm2的木板,木板上放置一盛有500cm3水的轻质薄壁圆柱形容器(足够高),圆柱形容器的底面积为100cm2;现将一底面积为50cm²的柱形物块竖直放入水中沉底,恰好有一半露出水面,如图乙所示。求:
(1)容器内水的质量;
(2)图乙中水对容器底部的压强;
(3)将柱形物块放入水中前后,水对容器底部压强的增加量Δp水与木板对地面压强的增加量Δp木比值为1∶4,则柱形物块的密度为多少?
【答案】(1)500g (2)1000Pa
(3)4×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
由可知,500cm3水的质量为
【小问2详解】
根据容器内水的体积不变,则此时容器内水的深度为h水',有
故有
图乙中水对容器底部的压强
【小问3详解】
原来水的深度为
水对容器底部压强的增加量
水对容器底部压强的增加量Δp水与木板对地面压强的增加量Δp木比值为1∶4,故木板对地面压强的增加量
而
柱形物体的重力为
因为柱形物块竖直放入水中沉底,恰好有一半露出水面,所以柱形物块的体积为
柱形物块的密度为
五、综合能力题。
15. 学校嘉年华跨学科实践小组制作了水火箭,它是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。水火箭模拟发射、升空和回收三个阶段。实践活动中,老师和同学们一起用饮料瓶制作了水火箭。
下面是水火箭的安装及工作过程:
①在水火箭中装入占高压舱体积三分之一的水,然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上;
②用打气装置向高压舱内打气,当气压表显示4个标准大气压时,可以通过线闸开关来进行发射;
③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射,由于水的反冲作用,水火箭受到一个向上的升力,加速飞向高空。物体(如降落伞)从高空由静止下落,所受阻力与下落速度的平方成正比(f=kv2),下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)第②步操作中,向高压舱内打气,高压舱内的________在不断增大。在第③步中,水火箭飞上高空的施力物体是________。
(2)下列关于水火箭升空过程中,说法正确的是________。
A. 加速升空的过程中,重力和升力是一对平衡力
B. 水火箭升空过程中若失去所有力,水火箭将保持静止
C. 水火箭升空过程中先加速后减速
D. 水火箭离开地面后,不受重力作用
(3)竖直向上升空的水火箭具有机械能,掉下来会对地面上的建筑物和人造成伤害,为此,实践小组为水火箭制作了回收降落伞,如果水火箭从足够高的空中回收过程中,水火箭整体(水火箭和降落伞)重力保持不变,当整体达到收尾速度时,此时阻力f________(选填“>”“<”或“=”)。若甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力f=1.8N,若乙组水火箭整体质量为500g,在不考虑其他因素的干扰下,乙组水火箭的收尾速度为________m/s(g取10N/kg)。
【答案】(1) ①. 气压 ②. 水
(2)C (3) ①. = ②. 0.5
【解析】
【小问1详解】
向高压舱内打气时,气体被压缩,舱内的气压不断增大。
水火箭发射时,高压舱内的水高速向后喷射,根据力的作用是相互的,水会对火箭施加一个向上的反作用力,因此施力物体是水。
【小问2详解】
A.加速升空时,不是平衡状态,升力大于重力,二力不是平衡力,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,水火箭升空过程中若失去所有力,将保持失去力瞬间的速度做匀速直线运动,而非静止,故B错误;
C.水火箭升空时,初始升力大于重力,加速上升;随着高度增加,升力减小、重力不变,当升力小于重力后开始减速,直至速度为0,故C正确;
D.地球的重力作用范围广泛,水火箭离开地面后仍受重力,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
当整体达到收尾速度时,做匀速直线运动,处于平衡状态,阻力与总重力大小相等。
甲组水火箭收尾速度达0.3m/s时,阻力为1.8N,根据
乙组水火箭达到收尾速度时,阻力与总重力大小相等
根据得到乙组水火箭的收尾速度为
16. 阅读短文,回答下列问题。
小孔大用
中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、乙)。国家因此制定了相关标准,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1:笔帽尺寸足够大。2:笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。3:笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10﹣4m3/s。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了 _______ (选填“增大”或“减小”)笔与手之间的摩擦,笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是 _______ (选填“滑动”“滚动”或“静”)摩擦;
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,这种方法被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积变小时,压强 _______ (选填“增大”或“减小”);
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压 _______ (选填“相同”或“不同”),摘笔帽时更容易;若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体平均流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到国标要求的最小通气量,则通气孔的横截面积至少为 ________ mm2;
(4)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,由于气管堵塞导致肺内气压比外界小,若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8×10﹣4m2,则此时肺内气压大约是 _____________ Pa。(外界气压p0=1.0×105Pa)
【答案】(1) ①. 增大 ②. 滚动
(2)增大 (3) ①. 相同 ②. 6.8
(4)8.75×104
【解析】
【小问1详解】
[1]中性笔握手的位置上有一层橡胶是压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度,增大笔与手之间的摩擦。
[2]写字时,笔尖的滚珠在纸面滚动,笔尖滚珠与纸面之间的摩擦是滚动摩擦。
【小问2详解】
一定温度下,一定质量的气体体积变小时,由得,气体的密度增大,压强增大。
【小问3详解】
[1]中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外气体相同,笔帽内外的气压相同,摘笔帽时更容易。
[2]若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体平均流速可达20m/s,笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10﹣4m3/s,为确保生命安全,人体与外界通气量要达到国标要求的最小通气量,则通气孔的面积至少为
【小问4详解】
医生用1N的力作用在笔帽上将笔帽取出,此时笔帽受到的压强为
则此时肺内气压大约是
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