内容正文:
厦门外国语学校石狮分校2026年春4月质量抽测
初二年段物理学科试卷
满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 历史上最早测出大气压值的实验是( )
A. 托里拆利实验 B. 马德堡半球实验
C. 阿基米德实验 D. 伽利略斜面实验
2. 下列是有关物体的描述,其中物体处于平衡状态的是( )
A. 加速奔跑的猎豹 B. 停在地上的足球
C. 匀速转弯的汽车 D. 抛在空中的铅球
3. 下列实例中属于减小压强的是( )
A. 刀刃磨得锋利 B. 啄木鸟尖尖的喙
C. 铁轨铺在枕木上 D. 压路机的碾子很重
4. 将一物体挂在弹簧测力计挂钩上时,其示数为15N,将物体浸入水中时,其示数为10N,此时物体所受的浮力为( )
A. 3N B. 5N C. 8N D. 11N
5. 如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 洗手间下水管
B. 锅炉水位计
C. 盆景的自动给水装置
D. 乳牛自动喂水器
6. 如图所示,甲同学向左用5 N的力拉弹簧测力计,乙同学向右用5 N的力拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数是( )
A. 0 N B. 5 N C. 10 N D. 15 N
7. 如图所示,体操运动员静止在平衡木上时,与运动员所受的重力是一对平衡力的是
A. 平衡木对运动员的支持力 B. 运动员对平衡木的压力
C. 平衡木受到的重力 D. 运动员对地球的吸引力
8. 如图是草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是( )
A. 风总是从A口吹入,B口吹出 B. 风总是从B口吹入,A口吹出
C. 风总是从A、B口同时吹入 D. 风有时从A口吹入,有时从B口吹入
9. 装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方,以管中水面高低为依据做标记,如图。工人师傅这样做的目的是( )
A. 把水管当刻度尺用 B. 找到两个水平高度相同的点
C. 把水管当压强计用 D. 便于测量两个点间的距离
10. 体积相等的A、B、C三个球浸在液体中的情况如图所示,则它们所受的浮力满足( )
A. FA>FB>FC B. FA<FB<FC
C. FA=FB=FC D. 不知是什么材料制成的球,故无法判断
11. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
12. 如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合.上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ, 则液体对烧杯底部的压强为
A. 2. 4ρgh B. 2.7 ρgh
C. 2. 8 ρgh D. 3 ρgh
13. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为和,水对瓶底和瓶盖的压力分别为和,则( )
A. B.
C. D.
14. 如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为( )
A. mA:mB=2:1,pA:pB=2:1
B. mA:mB=1:1,pA:pB=2:1
C. mA:mB=1:1,pA:pB=1:1
D. mA:mB=2:1,pA:pB=1:1
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 如图所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近:空气流速___________(选填“快”或“慢”),压强___________(选填“大”或“小”)。
16. 手握住一个重5N的啤酒瓶,瓶口向上静止在手中,此时手对瓶有一个向上的摩擦力(静摩擦力),已知手对瓶的正压力为8N,则手对瓶的摩擦力______N;当手对瓶的正压力增大到10N时,手对瓶的摩擦力______(填“>”、“=”或“<”)。
17. 物理知识在生活中应用广泛。如图所示,挂勺子用的塑料挂钩吸盘能“吸”在光滑的墙上,是因为________作用的结果。如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面________(选填“相平”或“不相平”)。
18. 如图所示是公共汽车上所配备的逃生锤,其头部很尖,这是为了减小______,从而增大______,以便敲碎车窗玻璃。
19. 浸没在水中的物体,上表面受到水的压力为8N,下表面受到水的压力为10N,该物体受到的浮力为______N,此时浮力的方向是______。
20. 如图所示,等高的长方体A、B放在水平桌面上,质量分别为m、3m,底面积分别为3S、S,则两长方体对桌面压力之比为_________;若沿竖直方向切割长方体A,沿水平方向切割长方体B,要使两长方体A、B剩余部分对桌面的压强相等,则长方体A、B剩余的高度之比为_________。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 如图,水杯静止在水平桌面上,是水杯的重心,在图中画出水杯受力的示意图。
22. 如图所示,请画出小球在水中漂浮时的受浮力示意图。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 如图所示,钢笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按下后松开,墨水就被吸进橡皮管内。请解释其中的道理。
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
24. 小明用如图所示的实验装置,探究阻力对物体运动的影响。每次实验中,使用同一小车使其从同一斜面上滑下,然后在水平面上滑行一段距离后停止。
(1)小车在水平面上滑动时,受到的阻力来自水平面的摩擦力。实验中是通过改变____________来改变摩擦力大小的;
(2)实验中,每次使小车从______(选填“同一高度”或“不同高度”)下滑,目的是使小车到达水平面时的______相同;
(3)比较三次实验可知,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越______(选填“远”或“近”),小车的速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(4)在(3)中结论的基础上,进一步推理可以得出:若小车在水平面上受到的阻力为零,则它将做______运动。此时用到的物理方法是______。
25. 小东同学利用小桌、海绵及肥皂“探究影响压力作用效果的因素”,实验探究过程如图所示。
(1)小东通过观察海绵的___________来比较压力的作用效果;
(2)分析比较___________两图中的实验现象,可以得到的结论,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是___________;
(3)比较图乙和丙实验可知:___________;
26. 小聪使用压强计探究液体压强与哪些因素有关,实验时的情景如图甲、乙、丙所示。
(1)压强计探头上的橡皮膜应该选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好;实验前小聪发现,不论用手轻压还是重压探头上的橡皮膜,U形管两侧液面的高度差均没有明显变化,这说明该压强计的气密性______(选填“好”或“差”)。
(2)通过比较______两图,可得出结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大:通过比较乙、丙两图,可探究液体压强与______的关系。
(3)实验时小聪发现,在同种液体中,探头所处的深度相同时,只改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,说明______。
(4)实验后,小聪利用如图丁所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左侧倒入一定量的水,然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体,橡皮膜的状态如图丁所示,则这种液体的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
27. 在“探究二力平衡的条件”活动中,学习小组设计了如图所示甲、乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或______状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)相对于甲方案,乙方案的优点是可以减少______对实验带来的影响。
(3)乙方案中向两侧的小盘里加砝码,这是为了探究平衡的两个力的______关系,当两砝码质量相同时,小卡片静止。
(4)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在______才能平衡。
(5)当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在______才能平衡。
28. 小宇和小明在老师的指导下,对浮力大小与哪些因素有关进行了实验探究。
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与液体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想4:浮力的大小可能与物体的形状有关
(1)如图甲所示,小宇在家里利用身边的物品做实验,他用手把饮料罐按入水中,水面上升的越高,人会感到越吃力,这个事实可以支持猜想___________(填序号):
(2)他们为了猜想1和猜想2,选用了体积相同,重力不同的三个圆柱形物体A、B、C,并测出了它们的重力分别是4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实验。
物体A浸没在水中时所受浮力为___________N,比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与物体的重力___________(填“有关”或“无关”);
(3)比较图中序号为___________的三次实验可以得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受浮力也___________;
(4)为了研究猜想4,小明将同一块橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体分别进行实验,实验现象如图所示,根据此实验现象,小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宇认为小明的结论不可靠,主要原因是___________。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 小明利用3D打印机打印出一尊可爱的艺术摆件,放在水平桌面上,如图.已知该摆件质量为1.8kg,与桌面接触面积为200cm2,3D打印所用原材料的密度为1.2×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)打印出该摆件至少消耗原材料的体积.
(2)该摆件对桌面的压强.
30. 我国自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油,该车的质量是1.6t,车受到阻力是车重的0.2倍(取g=10N/kg)。求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车受到的支持力;
(3)汽车受到的牵引力。
31. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压力;
(4)鱼缸对桌面产生的压强。
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厦门外国语学校石狮分校2026年春4月质量抽测
初二年段物理学科试卷
满分:100分 考试时间:90分钟
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 历史上最早测出大气压值的实验是( )
A. 托里拆利实验 B. 马德堡半球实验
C. 阿基米德实验 D. 伽利略斜面实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.意大利的科学家托里拆利利用装有水银的细玻璃管测出了大气压的值是,故A符合题意;
B.马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在,故B不符合题意;
C.阿基米德原理实验说明浮力大小所遵循的规律,故C不符合题意;
D.伽利略斜面实验说明了力与运动的关系,即物体的运动不需要力来维持。故D不符合题意。
故选A。
2. 下列是有关物体的描述,其中物体处于平衡状态的是( )
A. 加速奔跑的猎豹 B. 停在地上的足球
C. 匀速转弯的汽车 D. 抛在空中的铅球
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速奔跑的猎豹,其速度大小发生改变,不是处于平衡状态,故A不符合题意;
B.停在地上的足球,处于静止状态,属于平衡状态, 故B符合题意;
C.匀速转弯的汽车,其运动方向不断改变,不是处于平衡状态,故C不符合题意;
D.抛在空中的铅球,其速度大小和运动方向不断改变,不是处于平衡状态,故D不符合题意。
故选B。
3. 下列实例中属于减小压强的是( )
A. 刀刃磨得锋利 B. 啄木鸟尖尖的喙
C. 铁轨铺在枕木上 D. 压路机的碾子很重
【答案】C
【解析】
【详解】A.刀刃磨得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.啄木鸟尖尖的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;
C.铁轨铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
D.压路机的碾子很重,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选C。
4. 将一物体挂在弹簧测力计挂钩上时,其示数为15N,将物体浸入水中时,其示数为10N,此时物体所受的浮力为( )
A. 3N B. 5N C. 8N D. 11N
【答案】B
【解析】
【详解】由题目可知,物体的重力为15N,物体浸入水中时,弹簧测力计对物体的拉力为10N,物体所受的浮力等于物体的重力减去弹簧测力计对物体的拉力
综上所述,故B符合题意;故ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是( )
A. 洗手间下水管
B. 锅炉水位计
C. 盆景的自动给水装置
D. 乳牛自动喂水器
【答案】C
【解析】
【详解】AB.洗手间下水管、锅炉水位计符合“上端开口,下端连通”的特点,是利用连通器的原理制成的,故AB不符合题意;
C.盆景的自动给水装置利用的是大气压,故C符合题意;
D.乳牛自动加水器左右两个容器上端开口、底部相连,构成了一个连通器,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,甲同学向左用5 N的力拉弹簧测力计,乙同学向右用5 N的力拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数是( )
A. 0 N B. 5 N C. 10 N D. 15 N
【答案】B
【解析】
【详解】甲、乙两同学在水平方向分别用5N的力拉测力计的挂钩和吊环,两个拉力在同一条直线上、大小相等且方向相反,是一对平衡力,弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力为准,所以,测力计的示数是5N,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,体操运动员静止在平衡木上时,与运动员所受的重力是一对平衡力的是
A. 平衡木对运动员的支持力 B. 运动员对平衡木的压力
C. 平衡木受到的重力 D. 运动员对地球的吸引力
【答案】A
【解析】
【详解】体操运动员静止在平衡木上,所以运动员受到的是平衡力
A.平衡木对运动员的支持力和运动员所受的重力符合二力平衡的条件,是一对平衡力,故符合题意;
B.运动员对平衡木的压力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;
C.平衡木受到的重力作用在平衡木上,与运动员重力不作用在同一物体上,且方向相同,不是一对平衡力,故不符合题意;
D.运动员对地球的吸引力作用在地球上,与与运动员重力不作用在同一物体上,不是一对平衡力,故不符合题意。
故应选A。
8. 如图是草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是( )
A. 风总是从A口吹入,B口吹出 B. 风总是从B口吹入,A口吹出
C. 风总是从A、B口同时吹入 D. 风有时从A口吹入,有时从B口吹入
【答案】B
【解析】
【详解】空气流速越大,压强越小,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,所以压强较小,吹过平坦洞口B时,风速较小,压强较大,即B口的压强大于A口的压强,所以风从B口吹入,从A口吹出。
故选B。
9. 装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方,以管中水面高低为依据做标记,如图。工人师傅这样做的目的是( )
A. 把水管当刻度尺用 B. 找到两个水平高度相同的点
C. 把水管当压强计用 D. 便于测量两个点间的距离
【答案】B
【解析】
【详解】透明软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一高度上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 体积相等的A、B、C三个球浸在液体中的情况如图所示,则它们所受的浮力满足( )
A. FA>FB>FC B. FA<FB<FC
C. FA=FB=FC D. 不知是什么材料制成的球,故无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知,A球在水中漂浮,B球在水中悬浮,C球在盐水中悬浮,可知浮力FA=ρ水V排Ag,FB=ρ水V排Bg,FC=ρ盐水V排Cg,A、B、C三个球体积相等,所以V排A<V排B=V排C,又因为ρ盐水>ρ水,所以FA<FB<FC,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 如题图所示,水平桌面上有一长为L ,质量分布均匀的木板M ,右端与桌边相齐,在水平力F 的作用下,沿直线向右匀速离开桌边,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. M对桌面的压强变小,压力不变
B. M对桌面的压强不变,压力不变
C. M对桌面的压强变大,摩擦力不变
D. M对桌面的压强变大,摩擦力变小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】木板被拉出一小段距离的过程中,对桌面的压力等于木板重力,大小不变;但在这一过程中,受力面积逐渐减小,由p=可得,对桌面的压强逐渐增大,;因为压力和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力不变。
故选C。
12. 如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合.上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ, 则液体对烧杯底部的压强为
A. 2. 4ρgh B. 2.7 ρgh
C. 2. 8 ρgh D. 3 ρgh
【答案】C
【解析】
【详解】液体对烧杯底部的压强为:则甲烧杯对水平桌面压强:P =0.8ρgh+ρg2h=2. 8 ρgh,故C正确.
13. 将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为和,水对瓶底和瓶盖的压力分别为和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,倒放时瓶中水的深度较大,根据 可知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即;正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,一部分水的重力作用在瓶子的侧壁上,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 如图为同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底面积之比为1:2,则它们的质量mA:mB和对地面的压强pA:pB分别为( )
A. mA:mB=2:1,pA:pB=2:1
B. mA:mB=1:1,pA:pB=2:1
C. mA:mB=1:1,pA:pB=1:1
D. mA:mB=2:1,pA:pB=1:1
【答案】B
【解析】
【详解】两物体的体积关系:
,
由密度公式可得:
,
因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,密度相同,所以
mA:mB=ρVA:ρVB=VA:VB=1:1,
因为A和B放在水平地面上,所以对地面的压力:
F=G=mg=ρVg=ρShg,
则物体对地面的压强:
,
所以物体A、B对地面的压强之比:
pA:pB=ρhAg:ρhBg=hA:hB=2:1
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 如图所示,在高铁站,离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近:空气流速___________(选填“快”或“慢”),压强___________(选填“大”或“小”)。
【答案】 ①. 快 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]当列车驶进站台时,会带动车厢附近的空气流动速度加快,此时车厢远处的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:车厢远处空气流速慢压强大,而车厢附近流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以人必须站在安全线以外的区域候车。
16. 手握住一个重5N的啤酒瓶,瓶口向上静止在手中,此时手对瓶有一个向上的摩擦力(静摩擦力),已知手对瓶的正压力为8N,则手对瓶的摩擦力______N;当手对瓶的正压力增大到10N时,手对瓶的摩擦力______(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. 5 ②. =
【解析】
【详解】啤酒瓶静止,竖直方向受重力和静摩擦力,二力平衡,根据二力平衡条件,可得
当手对瓶的正压力增大后,啤酒瓶仍保持静止,竖直方向重力大小不变,静摩擦力仍与重力平衡,大小不变,因此。
17. 物理知识在生活中应用广泛。如图所示,挂勺子用的塑料挂钩吸盘能“吸”在光滑的墙上,是因为________作用的结果。如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面________(选填“相平”或“不相平”)。
【答案】 ①. 大气压 ②. 相平
【解析】
【详解】[1]挂勺子用的塑料挂钩的吸盘能贴在墙上,由于吸盘受到了大气压的作用。
[2]茶壶是连通器原理在生活中的实际应用,连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的,若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,根据连通器的特点可知,壶嘴和壶身中水面相平。
18. 如图所示是公共汽车上所配备的逃生锤,其头部很尖,这是为了减小______,从而增大______,以便敲碎车窗玻璃。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 压强
【解析】
【详解】[1][2]逃生锤的锤头做成锥状,在压力一定时,减小逃生锤和玻璃的受力面积,可以增大逃生锤对玻璃的压强,以便打破玻璃顺利逃生。
19. 浸没在水中的物体,上表面受到水的压力为8N,下表面受到水的压力为10N,该物体受到的浮力为______N,此时浮力的方向是______。
【答案】 ①. 2 ②. 竖直向上
【解析】
【详解】[1]物体的上表面受到水的压力为8N,下表面受到水的压力为10N,由浮力的产生原因可知,物体受到的浮力为
[2]由于物体受到的重力方向竖直向下,物体受到的浮力与物体受到的重力的方向相反,所以物体受到的浮力方向竖直向上。
20. 如图所示,等高的长方体A、B放在水平桌面上,质量分别为m、3m,底面积分别为3S、S,则两长方体对桌面压力之比为_________;若沿竖直方向切割长方体A,沿水平方向切割长方体B,要使两长方体A、B剩余部分对桌面的压强相等,则长方体A、B剩余的高度之比为_________。
【答案】 ①. 1∶3 ②. 9∶1
【解析】
【详解】[1]长方体放在水平桌面上,对桌面的压力等于自身重力,据G=mg知,两长方体对桌面压力之比
[2]由题意知,两长方体等高,A、B长方体的密度之比
切割后,两长方体剩余部分对桌面的压强相等,据 有
所以
长方体A、B剩余的高度之比为9∶1。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 如图,水杯静止在水平桌面上, 是水杯的重心,在图中画出水杯受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】水杯静止在水平桌面上,水杯受到重力G和支持力F是一对平衡力,大小相等,表示力的线段长度相同,作用点在重心,重力的方向是竖直向下的,支持力的方向是竖直向上,据此作图。
22. 如图所示,请画出小球在水中漂浮时的受浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球静止在水中时,受到竖直向上的浮力,作用点在重心上;从小球的几何中心沿竖直向上的方向画一条有向线段,标注F浮,如图所示:
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 如图所示,钢笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按下后松开,墨水就被吸进橡皮管内。请解释其中的道理。
【答案】钢笔吸墨水时,按下弹簧片排出管内空气,松开后管内气压小于大气压,在大气压的作用下被压进橡皮管内。
【解析】
【分析】
【详解】大气对浸在里面的物体也有压强,叫大气压强。由于大气压的存在,我们才可以吸取饮料、药液,使用吸盘等。钢笔吸墨水时,按下弹簧片排出管内空气,松开后管内气压小于大气压,在大气压的作用下被压进橡皮管内。
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
24. 小明用如图所示的实验装置,探究阻力对物体运动的影响。每次实验中,使用同一小车使其从同一斜面上滑下,然后在水平面上滑行一段距离后停止。
(1)小车在水平面上滑动时,受到的阻力来自水平面的摩擦力。实验中是通过改变____________来改变摩擦力大小的;
(2)实验中,每次使小车从______(选填“同一高度”或“不同高度”)下滑,目的是使小车到达水平面时的______相同;
(3)比较三次实验可知,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离越______(选填“远”或“近”),小车的速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(4)在(3)中结论的基础上,进一步推理可以得出:若小车在水平面上受到的阻力为零,则它将做______运动。此时用到的物理方法是______。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 同一高度 ③. 速度 ④. 远 ⑤. 慢 ⑥. 匀速直线 ⑦. 科学推理法(或理想实验法)
【解析】
【详解】(1)[1]该实验中,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,来改变接触面的阻力,由毛巾表面到棉布表面再到木板表面,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小。实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦力大小的。
(2)[2][3]实验中每次均让小车从斜面的同一高度由静止滑下,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等,从而探究小车运动状态相同时不同大小的阻力对运动的影响。
(3)[4][5]比较三次实验可知,接触面越光滑,小车受到的阻力就越小,小车在水平面上运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)[6]如果接触面光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度将不再减小,它将做匀速直线运动。
[7]上述探究实验中,小车受到的阻力为零的情况是不可能的,相应的结论也不是通过实验得出的,而是在实验的基础上推理得出的,这种科学研究的方法是科学推理法。
25. 小东同学利用小桌、海绵及肥皂“探究影响压力作用效果的因素”,实验探究过程如图所示。
(1)小东通过观察海绵的___________来比较压力的作用效果;
(2)分析比较___________两图中的实验现象,可以得到的结论,受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是___________;
(3)比较图乙和丙实验可知:___________;
【答案】 ①. 凹陷程度 ②. 甲、乙 ③. 控制变量法 ④. 在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
【解析】
【详解】(1)[1]物体压在海绵上易使海绵发生形变,海绵凹陷越深说明压力作用效果越明显,所以可用海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)[2][3]压力作用效果与压力的大小有关,还与受力面积的大小有关,从结论来看是探究压力作用效果与压力大小的关系,所以需要控制受力面积的大小一定,改变压力,所以应选甲乙两图,实验中采用的科学方法是控制变量法。
(3)[4]由图乙和图丙可知,压力相同,乙图中桌腿与海绵接触面积(受力面积)小,海绵凹陷程度大,所以实验结论为:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
26. 小聪使用压强计探究液体压强与哪些因素有关,实验时的情景如图甲、乙、丙所示。
(1)压强计探头上的橡皮膜应该选用______(选填“薄”或“厚”)一些的较好;实验前小聪发现,不论用手轻压还是重压探头上的橡皮膜,U形管两侧液面的高度差均没有明显变化,这说明该压强计的气密性______(选填“好”或“差”)。
(2)通过比较______两图,可得出结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大:通过比较乙、丙两图,可探究液体压强与______的关系。
(3)实验时小聪发现,在同种液体中,探头所处的深度相同时,只改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差不变,说明______。
(4)实验后,小聪利用如图丁所示的实验装置来比较液体密度的大小。他先向隔板左侧倒入一定量的水,然后向隔板右侧倒入一定量的某种液体,橡皮膜的状态如图丁所示,则这种液体的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 差
(2) ①. 甲、乙 ②. 液体密度
(3)同种液体、同一深度,液体向各个方向压强相等
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
橡皮膜越薄,对压强越敏感,受压更容易形变,实验现象更明显,因此选薄橡皮膜更好;
若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,都会有漏气现象,导致U形管两边液柱的高度差变化小。
【小问2详解】
探究“同种液体压强随深度的变化”,需要控制液体密度相同、改变深度,因此对比甲、乙两图;
乙丙两图,深度相同,液体的密度不同,U形管液面的高度差不同,则可探究液体压强与液体密度的关系。
【小问3详解】
将压强计的探头放在同种液体的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,观察到U形管内液面高度差不改变,这说明液体内部在同一深度向各个方向的压强相等。
【小问4详解】
向隔板左侧倒水,再向隔板右侧倒入一定量的某种液体,橡皮膜的状态如图丁,从图中可看出,橡皮膜两边受到液体的压强相等,橡皮膜左侧的水深度较大,根据公式 可知, 相等时, 越小, 越大,所以。
27. 在“探究二力平衡的条件”活动中,学习小组设计了如图所示甲、乙两种实验方案。
(1)当物体处于静止状态或______状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)相对于甲方案,乙方案的优点是可以减少______对实验带来的影响。
(3)乙方案中向两侧的小盘里加砝码,这是为了探究平衡的两个力的______关系,当两砝码质量相同时,小卡片静止。
(4)把小卡片转过一个角度,然后松手,观察到小卡片转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须作用在______才能平衡。
(5)当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,再松手时,小卡片运动,由此说明两个力必须作用在______才能平衡。
【答案】(1)匀速直线运动
(2)摩擦力 (3)大小
(4)同一直线上 (5)同一物体上
【解析】
【小问1详解】
受力平衡的物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
【小问2详解】
甲方案小木块与桌面摩擦力较大,影响二力平衡中力的大小的探究,乙方案小卡片不与桌面接触,与桌面没有摩擦力,其优点是可以减少摩擦力对实验带来的影响。
【小问3详解】
乙方案中向两侧的小盘里加砝码,可以改变卡片两端绳子对卡片的拉力大小,故是为了探究平衡的两个力的大小关系。
【小问4详解】
把小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,然后松手,观察到小卡片转动,表明不能处于平衡状态,最后恢复到静止状态时重新回到同一直线上,说明两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
【小问5详解】
当小卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,卡片一分为二,两边拉力分别作用在两个半张卡片上,即不在同一卡片上,再松手时,小卡片运动,不能平衡,由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
28. 小宇和小明在老师的指导下,对浮力大小与哪些因素有关进行了实验探究。
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与液体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想4:浮力的大小可能与物体的形状有关
(1)如图甲所示,小宇在家里利用身边的物品做实验,他用手把饮料罐按入水中,水面上升的越高,人会感到越吃力,这个事实可以支持猜想___________(填序号):
(2)他们为了猜想1和猜想2,选用了体积相同,重力不同的三个圆柱形物体A、B、C,并测出了它们的重力分别是4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实验。
物体A浸没在水中时所受浮力为___________N,比较图中序号为a、b、c的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与物体的重力___________(填“有关”或“无关”);
(3)比较图中序号为___________的三次实验可以得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受浮力也___________;
(4)为了研究猜想4,小明将同一块橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体分别进行实验,实验现象如图所示,根据此实验现象,小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宇认为小明的结论不可靠,主要原因是___________。
【答案】(1)3 (2) ①. 1 ②. 无关
(3) ①. ade ②. 越大
(4)没有控制排开液体的体积相同
【解析】
【小问1详解】
把饮料罐按入水中,饮料罐受到竖直向下的重力,向下的压力,竖直向上的浮力。水面上升的越高,饮料罐排开水的体积越大,人会感到越吃力,说明浮力在变大,该现象能支持猜想3:浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
【小问2详解】
[1]圆柱形物体A浸没在水中,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,由力的平衡可得物体A浸没在水中受到的浮力为
[2]由图b可知物体B浸没在水中受到的浮力为
由图c可知物体C浸没在水中受到的浮力为
所以物体受到的浮力大小与物体的重力无关。
【小问3详解】
[1][2]要得到浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受浮力也越大的关系,根据控制变量法原则可知需要控制排开液体体积相等,应该将物体分别浸入不同液体中,所以可以用a、d、e三次实验数据初步得出该结论。
【小问4详解】
由图可知两次实验中橡皮泥排开水的体积不同,形状也不相同,有两个变量,没有控制排开液体的体积相同,所以无法得出浮力的大小与物体形状的关系。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 小明利用3D打印机打印出一尊可爱的艺术摆件,放在水平桌面上,如图.已知该摆件质量为1.8kg,与桌面接触面积为200cm2,3D打印所用原材料的密度为1.2×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)打印出该摆件至少消耗原材料的体积.
(2)该摆件对桌面的压强.
【答案】(1)1.5×10-3m3;(2)900Pa.
【解析】
【详解】(1)摆件需要原材料的体积:V==1.5×10-3m3;
(2)摆件放在水平桌面上,对桌面的压力:F=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N,
摆件对桌面的压强:p==900Pa.
答:(1)打印出该摆件至少消耗1.5×10-3m3原材料.
(2)该摆件对桌面的压强为900Pa.
30. 我国自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油,该车的质量是1.6t,车受到阻力是车重的0.2倍(取g=10N/kg)。求:
(1)汽车受到的重力;
(2)汽车受到的支持力;
(3)汽车受到的牵引力。
【答案】(1)1.6×104N;(2)1.6×104N;(3)3200N
【解析】
【详解】解:(1)汽车受到的重力为
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
(2)汽车静止在水平面上,受到的支持力
F支=G=1.6×104N
(3)因为汽车做匀速直线运动,汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等,所以汽车受到的受到的牵引力
F=f=0.2G=0.2×1.6×104N=3200N
答:(1)汽车受到的重力为1.6×104N;
(2)汽车受到的支持力为1.6×104N;
(3)汽车受到的牵引力为3200N。
31. 如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg,水深0.2m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)水对鱼缸底部的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压力;
(4)鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)2×103Pa;(2)80N;(3)160N;(4)4×103Pa
【解析】
【详解】解:(1)水对鱼缸底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)由 知道,水对鱼缸的压力
F=pS=2×103Pa×400×10-4m2=80N
(3)鱼缸内的水、鱼、沙石等总重力
G=mg=14kg×10N/kg=140N
则鱼缸对桌面的压力
F′=G+G鱼缸=140N+20N=160N
(4)鱼缸对桌面产生的压强
答:(1)水对鱼缸底部的压强为2×103Pa;
(2)水对鱼缸底部的压力为80N;
(3)鱼缸对桌面产生的压力为160N;
(4)鱼缸对桌面产生的压强为4×103Pa。
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