内容正文:
2024~2025学年度第二学期期末学生学业质量评估
八年级 物理
说明:全卷共7页,满分100分,考试时间为80分钟。
一、单项选择题:本大题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. 下列物体中,物重大小最接近10N的是( )
A. 一辆轿车 B. 一张课桌 C. 一瓶1L的矿泉水 D. 一支铅笔
【答案】C
【解析】
【详解】重力为10N物体的质量
A.一辆轿车的质量约为2000kg,故A不符合题意;
B.一张课桌的质量在15kg左右,故B不符合题意;
C.一瓶1L的矿泉水的质量约为m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
故C符合题意;
D.一支铅笔的质量在6g=6×10-3kg左右,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列设备利用连通器原理的是( )
A. 液体压强计 B. 拦河大坝
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
【答案】D
【解析】
【详解】A.液体压强计的下部是连通的,但插橡胶管一侧不开口,不是利用连通器原理制成的,故A不符合题意;
B.拦河大坝上窄下宽,是由于同种液体,深度越深,压强越大,不是利用连通器原理制成的,故B不符合题意;
C.活塞式抽水机利用大气压强工作,不是利用连通器原理制成的,故C不符合题意;
D.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸,船闸利用了连通器原理,故D符合题意。
故选D。
3. 如图是《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景,踏碓的实质是杠杆。下列工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是( )
A. 天平 B. 羊角锤拔钉子
C. 开瓶器 D. 镊子夹起物体
【答案】D
【解析】
【详解】用脚踏碓舂米过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.天平的动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B.羊角锤拔钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子夹起物体,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
【传统文化主题】正月十五是我国传统节日元宵节,各地都要闹花灯、猜灯谜,象征着光明与希望。请完成下面小题。
4. 如图所示,提着花灯的竹篾变弯,说明力可以改变( )
A. 物体的运动状态 B. 物体的速度 C. 物体的方向 D. 物体的形状
5. 用竹篾提着的灯笼处于静止状态,花灯的重力G、竹篾对绳子的拉力F1、绳子对花灯的拉力F2和绳子对竹篾的拉力F3,其中是平衡力的是( )
A. G和F1 B. G和F2 C. F1和F2 D. F2和F3
【答案】4. D 5. B
【解析】
【4题详解】
提着花灯的竹篾变弯,这是竹篾的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故选D。
【5题详解】
花灯的重力G,受力物体是花灯,绳子对花灯的拉力F2,受力物体是花灯,这两个力作用在同一物体(花灯)上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故选B。
6. 如图所示是汽车拉力赛途经的一段“S”形水平弯道,为了更安全,现场观众应站的位置是图中( )
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,当汽车在赛道上行驶时,如果汽车失去控制,由于惯性,汽车将会沿原来运动的方向冲出,即会冲到图中的甲区或丁区,故人在乙区或丙区是相对安全的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 某同学踢足球的场景如图所示,足球离开脚后,上升到最高点(a处)再落到地面(b处),在地面上滚动一段距离,最后静止在地面上。下列说法正确的是( )
A. 足球从离开脚到最高点的过程中,其动能逐渐增大
B. 足球从a处运动到b处的过程中,重力势能转化为动能
C. 足球在最高点时,动能为0
D. 足球从离开脚到静止在地面上的过程中,球的机械能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球从离开脚到最高点的过程中,质量不变,速度越来越小,则动能逐渐减小,故A错误;
B.足球从a处运动到b处的过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增加,动能增加,该过程中是将重力势能转化为动能,故B正确;
C.足球做抛物线运动,在最高点时仍有水平方向的速度,故C错误;
D.足球从离开脚到静止在地面上的过程中,需要克服阻力做功,球的机械能会减小,故D错误。
故选B。
二、填空题:本大题7小题,每空1分,共21分。
8. 如图是一款自动送货机器人,若该机器人匀速直线上坡,其运动状态________(选填“改变”或“不变”),送完货后,机器人对水平地面的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”);送货机器人到达目的地,断开电源后仍要向前运动一段距离是因为机器人具有________。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 惯性
【解析】
【详解】机器人匀速直线上坡,处于平衡状态,故机器人的运动状态没有改变;
机器人对地面的压力等于自身重力,送完货后,机器人对水平地面的压力变小,受力面积不变,故机器人对水平地面的压强变小;
惯性是物体保持其运动状态不变的性质,故断开电源后机器人仍要向前运动一段距离,是因为机器人具有惯性。
9. 如图所示,用完全相同的玻璃瓶和细管制成甲、乙两个密封装置,甲中装满水,乙中水未装满。两装置中图________装置可以做一个简易气压计。将该装置从高山顶上拿到地面时,细管中的水柱将________(选填“上升”或“下降”),理由是山下的气压比山上的________。
【答案】 ①. 乙 ②. 下降 ③. 高
【解析】
【详解】乙装置中未装满水,瓶内水面上方的气压大于外界大气压,当外界大气压变化时,水柱高度会发生变化,所以可制成气压计。
将该装置从高山顶上拿到地面时,由于高度减小,大气压增大,则瓶内的气压低于瓶外大气压,细管中的水柱将下降。
10. 如图所示,往去掉瓶盖并倒置的矿泉水瓶中放入一个乒乓球,再向里面注水,则乒乓球将________(选填“上浮”或“不上浮”),此时乒乓球上下表面的压力分别为F1和F2,则F1________F2(选填“>”“=”或“<”);再用手将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将________(选填“上浮”或“不上浮”)。
【答案】 ①. 不上浮 ②. > ③. 上浮
【解析】
【详解】当向去盖并倒置的矿泉水瓶中放入乒乓球后注水时,乒乓球不上浮。因为此时乒乓球上表面受到水向下的压力,而下表面没有受到水的压力,不存在向上的压力差,所以乒乓球不受浮力作用。
由于乒乓球上表面受到水向下的压力,下表面没有受到水的压力,所以。
再用手将瓶口堵住,过一会儿,乒乓球下面会有水,此时乒乓球下表面受到水向上的压力,乒乓球受到上下表面的压力差即浮力作用,当浮力大于重力时,乒乓球上浮。
11. 某商场中有阶梯式扶梯,如图所示为小明乘坐这种电动扶梯匀速运动的情景,以扶梯为参照物,他是______(运动/静止)的,乘坐扶梯的过程中,扶梯对人______(有/没有)摩擦力,扶梯对人的支持力______(做功/不做功)。
【答案】 ①. 静止 ②. 没有 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]以扶梯为参照物,小明与扶梯没有相对位置的变化,是静止的。
[2]在匀速运动的过程中,小明处于平衡状态,只受重力和支持力,小明与电梯间的摩擦力等于零。
[3]做功的两个必要因素是一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。扶梯对人有支持力,人在支持力的方向上通过了距离,支持力对人做功。
12. 如图为某博物馆收藏的一件汉代陶井模型,井架下方有一个可以转动的滑轮,实际使用时将系有绳子的水桶放入井中,绳子上端绕过滑轮,用力拉绳子即可汲水。该滑轮是________滑轮(选填“定”或“动”),作用是可以________。为防止手拉绳子打滑,汲水时应该选用表面较________(选填“光滑”或“粗糙”)的绳子。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 粗糙
【解析】
【详解】[1]该滑轮的轴固定在井架上、位置不随水桶移动,因此是定滑轮。
[2]定滑轮不省力,作用是改变力的方向,方便人在井架旁施力汲水。
[3]防止打滑需要增大手与绳子的摩擦力,故应选用表面较粗糙的绳子。
13. 如图所示,是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼利用流体流速越大,压强越________的原理使飞机产生向上的升力;为了使舰载机更容易起飞,最好________(选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 小 ②. 逆风 ③. 减小
【解析】
【详解】飞机的机翼“上凸下平”,使上表面的空气流速更大,所以上表面的气体压强比下表面小,产生向上的压力差使飞机起飞;
当飞机逆风起飞时,空气相对于飞机机翼的流速更大,产生的压力差更大,使飞机更容易起飞;
航母在水中漂浮,浮力等于自身重力,飞机飞离航母后,自重减小,所以航母所受浮力减小。
14. 图甲中拉力F平行于斜面,在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中,克服重力及斜面摩擦力做功分布如图乙,斜面的机械效率为___________,有用功为___________J,拉力的功率为___________W。
【答案】 ①. 72% ②. 360 ③. 50
【解析】
【详解】[1]机械效率是有用功与总功的比值,有用功是克服重力做的功,由图乙知,克服重力做功占总功的72%,所以斜面的机械效率。
[2]由图乙知,克服摩擦力做功,且克服摩擦力做功占总功的比例为,设总功为,则,则
有用功
[3]拉力做的功为总功,时间。则拉力的功率
三、作图题:本题共3小题,第(1)、(2)小题各2分,第(3)小题3分,共7分。
15.
(1)如图所示,汽车陷入泥泞中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,请在图中画出滑轮组最省力绕法。
(2)如图甲是《水浒传》中风雪山神庙的情节,林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走,其简化图如图乙所示。O为肩膀处的支点,A为手握枪处,为长枪所受阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力及的力臂。
(3)如图甲所示,重为G的长方体小木块被绳子拴着静止在盛水的容器中。剪断绳子后,木块上浮直至静止。请在图乙中画出剪断绳子后浮出水面前木块的受力示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用最小的力,则承担拉力的绳子段数最多,则应从动滑轮绕起,因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮。
【小问2详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越长,动力越小。图中支点为O,因此OA作为动力臂最长,此时动力最小,由于阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,过A点作垂直于OA的作用力F1,方向斜向下,即为作用在A点的最小动力;由支点O向阻力F2的作用线引垂线段,垂线段的长即为力臂l2。
【小问3详解】
剪断绳子后,绳子拉力消失,木块浮出水面前只受两个力:竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮;木块上浮,说明浮力大于重力,因此浮力的线段更长,两个力作用点都在重心O。
四、实验探究题:本大题3小题,每空1分,共20分。
16.
(1)在测量滑动摩擦力大小前,弹簧测力计应在________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零;实验时用弹簧测力计沿水平方向________拉动小木块,如图甲所示,测得滑动摩擦力为________N。
(2)小林用石块做“探究阿基米德原理实验”时,进行了如图乙所示的操作步骤。
①实验中最佳的操作顺序为________________(填序号)。
②当测量结果满足等式________(用、、、表示)时,则说明阿基米德原理成立。
(3)小明用图丙所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,实验时让小车从斜面的________(选填“同一”或“不同”)位置由静止开始下滑;观察小车在不同水平面上运动的情况,进一步推理:若水平面绝对光滑,小车将会在水平面上做________
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线 ③. 6
(2) ①. ②.
(3) ①. 同一 ②. 匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计自身重力会影响零刻度,需要在水平方向调零;实验中根据二力平衡原理,只有沿水平方向匀速拉动木块时,拉力大小才等于滑动摩擦力大小。图中弹簧测力计指针指向,因此滑动摩擦力为。
【小问2详解】
探究阿基米德原理时,为了避免桶沾水影响测量误差,最佳顺序是:先测空桶重力(④)、再测石块重力(②)、然后将石块浸入溢水杯读出拉力(①)、最后测小桶和排开水的总重力(③),即顺序为。
石块受到的浮力
排开液体的重力
若
即浮力等于排开液体的重力,阿基米德原理成立。
【小问3详解】
探究阻力对运动的影响时,根据控制变量法,需要让小车从斜面同一位置由静止下滑,保证小车到达水平面的初速度相同;若水平面绝对光滑,小车不受阻力,运动状态不变,将一直做匀速直线运动。
17. 小冰利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)实验前杠杆在如图甲所示的位置静止,小冰可以将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是________________________。
(2)杠杆平衡后,小冰在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的________(选填“左”或“右”)端会下沉。进行调整后再次平衡,得到结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂,这种做法________(选填“科学”或“不科学”),理由是____________________________。
(3)如图丙所示,若不在D点挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用。如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较________(选填“近”或“远”)的提纽。
【答案】(1) ①. 右 ②. 便于读出力臂的大小
(2) ①. 左 ②. 不科学 ③. 实验次数太少,实验结论存在偶然性
(3)变大 (4)近
【解析】
【小问1详解】
由图可知,杠杆左端下沉,说明左端重一些,因此应向右调节杠杆的平衡螺母。
使杠杆平衡在水平位置的目的是可以使挂上钩码后力臂与杠杆重合,便于读出力臂的大小。
【小问2详解】
假设一个钩码重力为G,杠杆上相邻刻度间长度为L,则此时杠杆
故杠杆左端将下沉。
只进行一次实验得出结论,结论会存在偶然性,为了得到普遍规律,避免偶然性,应多次进行实验,所以这种做法不科学。
【小问3详解】
当测力计从a位置转到b位置时,杠杆左侧力与力臂的乘积不变,测力计拉力的力臂变小,由杠杆平衡条件可知,测力计的拉力变大,即测力计示数大小将变大。
【小问4详解】
把杆秤看成是杠杆,提纽看成是支点,杠杆的动力等于秤砣的重力,杠杆的阻力等于挂钩挂上重物,根据杠杆的平衡条件,当重物的重力增加时,为了保证杠杆的平衡,应减小阻力臂、增大动力臂或者增大动力,这时用离秤钩较近的提纽,刚好可以减小阻力臂,同时增大动力臂,保证杠杆的平衡。
18. 小明用图1所示器材做“探究液体内部压强特点”的实验.
(1)压强计探头在空气中时,U形管两边的液面应相平,然而实验前却观察到图甲所示的情景,最佳的调节方法是:______.
(2)对比图1乙、丙两图可以得出液体内部压强和______有关;对比图1______两图可以得出液体压强与液体密度有关.
(3)对比图丙、丁两图的实验现象,两个U形管两边的高度差相近,可改进的方法为______.
(4)在橡皮管套入U形管中时,软管内气体被压缩,导致U形管出现甲图的情况.于是他在U形管接头处加装了一个“三通接头”(具有三个进出口的管件),如图戊所示.U形管与探头连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态.
(5)用如图2所示的容器探究液体内部的压强特点,用此容器进行的两次实验情景如B、C图所示,由此可以推断:a、b、c三种液体密度的关系中密度最小的是______液体.(用“a”“b”或“c”表示)
【答案】(1)拔掉软管,重新安装
(2) ①. 液体深度 ②. 丙、丁
(3)向图丁中的烧杯中加盐搅拌,增加盐水浓度
(4)打开 (5)c
【解析】
【小问1详解】
观察图甲可知,在使用压强计前,U形管左侧液面低于右侧液面,为了消除这个高度差,使软管内的气体压强与大气压相等。最直接的方法是将软管取下,使软管内部与大气相通,然后再重新安装。或采用图戊装置,使用三通接头。打开阀门K,使U形管液面与大气相通,待液面相平后关闭阀门K。
【小问2详解】
对比乙、丙,液体都是水(密度相同),探头深度不同,U形管液面高度差不同,说明压强不同,可以得出液体内部压强与液体深度有关;要探究液体压强与密度的关系,需要控制深度相同、液体密度不同,故选丙、丁两图。
【小问3详解】
丙、丁中U形管液面差相近,说明两种液体产生的压强差不明显。可以在丁图中加入更多的盐并搅拌,增大盐水的密度,从而增大盐水内部的压强,使高度差更显著,与图丙的对比更明显。
【小问4详解】
连接软管时,软管内气体被压缩,会导致液面不平。安装三通接头时,打开阀门K可以使软管内的气体与大气连通,使U形管两边液面上方气压相同,液面相平。
【小问5详解】
由图2中B图可知,a液体的深度大于b液体的深度,橡皮膜没有发生形变,说明此处的压强相同,根据可知,a液体的密度小于b液体的密度;由图2中C图可知,c液体的深度大于a液体的深度,橡皮膜向左发生形变,说明此处右侧a液体的压强较大,根据可知,a液体的密度大于c液体的密度。综上,密度最小的是液体c。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19. 如图所示,某科技小组利用容积为500 mL、质量为18 g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母质量为120 g,体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计。,g取10 N/kg,求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)若要使潜水艇模型悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入重为多少牛的水?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
不装水时模型漂浮,根据物体浮沉条件,浮力等于模型总重力。饮料瓶质量
螺母质量
总质量
总重力
因此模型受到的浮力为
【小问2详解】
模型浸没在水中时,排开水的体积等于瓶子容积,即
根据阿基米德原理,浸没时浮力
【小问3详解】
模型悬浮时,根据物体浮沉条件,总重力等于浮力,即
需要装入水的重力为
20. 今年1月我国某科技公司发布的人形机器人在深圳湾地标建筑前与跑步者同框竞跑的视频刷爆网络。如图所示,该型号机器人质量为40 kg,静止站立时双脚对地的接触面积为0.004 m2。当它在水平地面上匀速跑步时,受到的阻力为其重力的0.2倍,某次以2 m/s的速度匀速跑了10 min。g取10 N/kg,求:
(1)机器人10 min运动的距离;
(2)机器人双脚静止站立时对地面的压强;
(3)此次跑步过程中机器人牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
运动时间
机器人10min运动的距离
【小问2详解】
机器人重力
机器人静止在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即
机器人双脚静止站立时对地面的压强
【小问3详解】
由题意得机器人受到的阻力
机器人匀速跑步,水平方向牵引力与阻力是一对平衡力,因此牵引力
跑步过程中机器人牵引力做功的功率
六、综合能力题:本大题共3小题,21题6分,22题7分,23题5分,共18分。
21. 阅读短文,回答文后问题。
按压式瓶盖
在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么“吸”上来的?洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门被塑料小球堵住,进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,使得进液阀门处塑料小球被吸起,进液阀门打开,出液阀门关闭,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
(1)按压式瓶盖的工作原理和________原理相同。
A. 活塞式抽水机 B. 马桶 C. 微小压强计
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了________。
(3)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖,________(选填“能”或“不能”)挤出洗手液。
(4)进液阀门和出液阀门处的塑料小球,在按压式瓶盖中有着非常关键的作用,为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门,则塑料小球的密度应________(选填“大于”“小于”或“等于”)洗手液的密度。
(5)向下按压后松手时,弹簧被下压后开始向上回弹,进液阀门恰好打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。此时储液筒内气压为,大气压为,进液阀门横截面积约为,则导液管内液面受到向下的压力是________。
【答案】(1)A (2)
大气压 (3)
能 (4)
大于 (5) ①.
大于 ②.
【解析】
【小问1详解】
按压瓶盖,弹簧被压缩,弹簧恢复形变时,活塞下方体积变大,压强变大,在瓶内大气压的作用下把液体压上来,利用的是大气压。
A.活塞式抽水机,是利用了大气压强来工作的,故A符合题意;
B.马桶是利用水的重力和虹吸原理工作,其原理与大气压无关,故B不合题意;
C.微小压强计是用来测量液体压强的,与大气压无关,故C不合题意。
故选A。
【小问2详解】
按压松手后,储液筒容积变大,内部气压减小,瓶内液面上方的大气压将液体压入储液筒,因此洗手液被“吸”上来利用了大气压。
【小问3详解】
太空舱内充有空气,存在大气压,按压瓶盖时,活塞下压会使储液筒内气压增大,大于外界气压,就可以将洗手液挤出,因此能挤出洗手液。
【小问4详解】
要让塑料小球能顺利下沉、关闭进液阀门,需要小球密度大于洗手液密度,这样小球才能在重力作用下下沉,正常控制阀门开合。
【小问5详解】
弹簧回弹、活塞上移后,储液筒内气压减小,瓶中气压大于储液筒内气压,液体在气压差作用下进入储液筒。
储液筒内外压强差
横截面积
液管内液面受到向下的压力
22. 我国无人机技术世界领先,广泛应用于军用民用领域。如图为某款无人机,具有载荷能力大、续航长等特点。该无人机外壳采用极轻新型复合材料制作,而且表面受力不易形变,飞机外形采用流线型设计。如表为该无人机的部分参数。升阻比是指飞机受空气的升力与阻力的比值。飞机飞行时的空气阻力与迎风面积、飞行速度的平方均成正比。
()
升阻比
15~20
最大载荷量/t
1
最大迎风面积/m2
10
机身外壳质量/kg
200
最大载油量/L
375
机身质量(含外壳)/t
1.1
(1)为了减轻机身重量,应选择________较小的材料。
(2)飞机机翼导流板横截面的形状是图2中的________。
(3)无人机轮胎设计成花纹状的,下列做法中,目的与之相同的是________(填序号);
A. 房室的地基承重面较大 B. 体操运动员手上涂镁粉
C. 注射器的针头做得很尖 D. 在机器转轴处加润滑油
(4)当无人机降落到地面,关闭发动机后,在水平地面将做____________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动,此时无人机处于____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(5)若无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,则该无人机的升阻比________(选填“变大”“变小”或“不变”)。当该款无人机以50 m/s的速度在空中飞行时,受到的空气阻力为;迎风面积不变,改变升力,当该无人机以60 m/s的速度在空中飞行时,升阻比达到最大,此时受到空气的升力为________N。
【答案】(1)密度 (2)乙 (3)B
(4) ①. 减速 ②. 非平衡
(5) ①. 变小 ②.
【解析】
【小问1详解】
体积一定时,根据,密度越小,材料质量越小,机身重量越轻,因此选密度较小的材料。
【小问2详解】
机翼获得升力的原理是流体压强与流速的关系,即上方流速大压强小,下方流速小压强大,产生向上的压力差,因此需要机翼横截面上凸下平,故选图乙。
【小问3详解】
轮胎设计成花纹状,目的是增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
A.承重面较大是增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.涂镁粉是增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B符合题意;
C.针头做得很尖是减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.加润滑油是减小摩擦,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
关闭发动机后,无人机在水平地面运动时,受摩擦力作用,速度逐渐减小,因此无人机在水平地面做减速直线运动;运动状态不断改变,受力不平衡,处于非平衡状态。
【小问5详解】
,由题知阻力与迎风面积成正比,升力、飞行速度不变,增大迎风面积后,阻力变大,因此升阻比变小。
迎风面积不变时,阻力与速度平方成正比,即
当时,阻力为
由数据可知,升阻比最大为20,此时受到空气的升力为
23. 小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒。小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如图所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度,记录结果如表。
实验次数
1
2
3
4
重心离支持面高度
低
低
中
高
物体刚好翻倒时木板转过的角度
最大
大
较大
小
稳度
最大
大
较大
小
(1)小明是通过________________________来判断物体的稳度。
(2)分析实验________________________(填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析实验1、2,可以发现物体的稳度还与________________________有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重力相同,,,,,结合小明的探究结果,则甲、乙两辆汽车稳度较高的是________(选填“甲”或“乙”)。
(5)根据小明的探究结果,请你为SUV型汽车生产厂家提出一条合理的改进建议____________________________。
【答案】(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小 (2)2、3、4
(3)支持面(底面积)的大小
(4)乙 (5)降低汽车车身重心##增大车轮间距增大支撑面积
【解析】
【小问1详解】
实验中通过转换法判断稳度,物体刚好翻倒时木板转过的角度越大,稳度越好,因此用的大小反映稳度。
【小问2详解】
探究稳度与重心高低的关系,需要控制支持面(底面积)大小不变,只改变重心高度。实验2、3、4满足条件。
【小问3详解】
实验1、2中,重心高度相同、物体重力相同,只有底面积(支持面面积)不同,底面积越大稳度越高,因此得出稳度与支持面大小有关。
【小问4详解】
由表中数据分析可知,稳度随支持面增大而提高,随重心高度降低而提高,故可通过比较稳度,则
故乙的稳度更高。
【小问5详解】
根据以上分析可知,针对SUV重心高的特点,可通过降低重心、增大车轮间距扩大支撑面积来提高稳度,答案合理即可。
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2024~2025学年度第二学期期末学生学业质量评估
八年级 物理
说明:全卷共7页,满分100分,考试时间为80分钟。
一、单项选择题:本大题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. 下列物体中,物重大小最接近10N的是( )
A. 一辆轿车 B. 一张课桌 C. 一瓶1L的矿泉水 D. 一支铅笔
2. 下列设备利用连通器原理的是( )
A. 液体压强计 B. 拦河大坝
C. 活塞式抽水机 D. 船闸
3. 如图是《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景,踏碓的实质是杠杆。下列工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是( )
A. 天平 B. 羊角锤拔钉子
C. 开瓶器 D. 镊子夹起物体
【传统文化主题】正月十五是我国传统节日元宵节,各地都要闹花灯、猜灯谜,象征着光明与希望。请完成下面小题。
4. 如图所示,提着花灯的竹篾变弯,说明力可以改变( )
A. 物体的运动状态 B. 物体的速度 C. 物体的方向 D. 物体的形状
5. 用竹篾提着的灯笼处于静止状态,花灯的重力G、竹篾对绳子的拉力F1、绳子对花灯的拉力F2和绳子对竹篾的拉力F3,其中是平衡力的是( )
A. G和F1 B. G和F2 C. F1和F2 D. F2和F3
6. 如图所示是汽车拉力赛途经的一段“S”形水平弯道,为了更安全,现场观众应站的位置是图中( )
A. 甲、丙 B. 甲、丁 C. 乙、丙 D. 乙、丁
7. 某同学踢足球的场景如图所示,足球离开脚后,上升到最高点(a处)再落到地面(b处),在地面上滚动一段距离,最后静止在地面上。下列说法正确的是( )
A. 足球从离开脚到最高点的过程中,其动能逐渐增大
B. 足球从a处运动到b处的过程中,重力势能转化为动能
C. 足球在最高点时,动能为0
D. 足球从离开脚到静止在地面上的过程中,球的机械能保持不变
二、填空题:本大题7小题,每空1分,共21分。
8. 如图是一款自动送货机器人,若该机器人匀速直线上坡,其运动状态________(选填“改变”或“不变”),送完货后,机器人对水平地面的压强________(选填“变大”“变小”或“不变”);送货机器人到达目的地,断开电源后仍要向前运动一段距离是因为机器人具有________。
9. 如图所示,用完全相同的玻璃瓶和细管制成甲、乙两个密封装置,甲中装满水,乙中水未装满。两装置中图________装置可以做一个简易气压计。将该装置从高山顶上拿到地面时,细管中的水柱将________(选填“上升”或“下降”),理由是山下的气压比山上的________。
10. 如图所示,往去掉瓶盖并倒置的矿泉水瓶中放入一个乒乓球,再向里面注水,则乒乓球将________(选填“上浮”或“不上浮”),此时乒乓球上下表面的压力分别为F1和F2,则F1________F2(选填“>”“=”或“<”);再用手将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将________(选填“上浮”或“不上浮”)。
11. 某商场中有阶梯式扶梯,如图所示为小明乘坐这种电动扶梯匀速运动的情景,以扶梯为参照物,他是______(运动/静止)的,乘坐扶梯的过程中,扶梯对人______(有/没有)摩擦力,扶梯对人的支持力______(做功/不做功)。
12. 如图为某博物馆收藏的一件汉代陶井模型,井架下方有一个可以转动的滑轮,实际使用时将系有绳子的水桶放入井中,绳子上端绕过滑轮,用力拉绳子即可汲水。该滑轮是________滑轮(选填“定”或“动”),作用是可以________。为防止手拉绳子打滑,汲水时应该选用表面较________(选填“光滑”或“粗糙”)的绳子。
13. 如图所示,是歼-15舰载机在辽宁号航母上成功起飞的图片。飞机机翼利用流体流速越大,压强越________的原理使飞机产生向上的升力;为了使舰载机更容易起飞,最好________(选填“顺风”或“逆风”)起飞。飞机起飞后,航母受到的浮力将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
14. 图甲中拉力F平行于斜面,在10s内将重物从底端匀速拉到顶端。该过程中,克服重力及斜面摩擦力做功分布如图乙,斜面的机械效率为___________,有用功为___________J,拉力的功率为___________W。
三、作图题:本题共3小题,第(1)、(2)小题各2分,第(3)小题3分,共7分。
15.
(1)如图所示,汽车陷入泥泞中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,请在图中画出滑轮组最省力绕法。
(2)如图甲是《水浒传》中风雪山神庙的情节,林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走,其简化图如图乙所示。O为肩膀处的支点,A为手握枪处,为长枪所受阻力,请在图乙中画出作用在A点的最小动力及的力臂。
(3)如图甲所示,重为G的长方体小木块被绳子拴着静止在盛水的容器中。剪断绳子后,木块上浮直至静止。请在图乙中画出剪断绳子后浮出水面前木块的受力示意图。
四、实验探究题:本大题3小题,每空1分,共20分。
16.
(1)在测量滑动摩擦力大小前,弹簧测力计应在________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零;实验时用弹簧测力计沿水平方向________拉动小木块,如图甲所示,测得滑动摩擦力为________N。
(2)小林用石块做“探究阿基米德原理实验”时,进行了如图乙所示的操作步骤。
①实验中最佳的操作顺序为________________(填序号)。
②当测量结果满足等式________(用、、、表示)时,则说明阿基米德原理成立。
(3)小明用图丙所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,实验时让小车从斜面的________(选填“同一”或“不同”)位置由静止开始下滑;观察小车在不同水平面上运动的情况,进一步推理:若水平面绝对光滑,小车将会在水平面上做________
17. 小冰利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)实验前杠杆在如图甲所示的位置静止,小冰可以将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是________________________。
(2)杠杆平衡后,小冰在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的________(选填“左”或“右”)端会下沉。进行调整后再次平衡,得到结论:动力×动力臂=阻力×阻力臂,这种做法________(选填“科学”或“不科学”),理由是____________________________。
(3)如图丙所示,若不在D点挂钩码,改用弹簧测力计在D点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
(4)杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用。如图所示,此杆秤有两个提纽,使用它称较重的物体时,常用离秤钩较________(选填“近”或“远”)的提纽。
18. 小明用图1所示器材做“探究液体内部压强特点”的实验.
(1)压强计探头在空气中时,U形管两边的液面应相平,然而实验前却观察到图甲所示的情景,最佳的调节方法是:______.
(2)对比图1乙、丙两图可以得出液体内部压强和______有关;对比图1______两图可以得出液体压强与液体密度有关.
(3)对比图丙、丁两图的实验现象,两个U形管两边的高度差相近,可改进的方法为______.
(4)在橡皮管套入U形管中时,软管内气体被压缩,导致U形管出现甲图的情况.于是他在U形管接头处加装了一个“三通接头”(具有三个进出口的管件),如图戊所示.U形管与探头连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态.
(5)用如图2所示的容器探究液体内部的压强特点,用此容器进行的两次实验情景如B、C图所示,由此可以推断:a、b、c三种液体密度的关系中密度最小的是______液体.(用“a”“b”或“c”表示)
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分。
19. 如图所示,某科技小组利用容积为500 mL、质量为18 g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母质量为120 g,体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计。,g取10 N/kg,求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)若要使潜水艇模型悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入重为多少牛的水?
20. 今年1月我国某科技公司发布的人形机器人在深圳湾地标建筑前与跑步者同框竞跑的视频刷爆网络。如图所示,该型号机器人质量为40 kg,静止站立时双脚对地的接触面积为0.004 m2。当它在水平地面上匀速跑步时,受到的阻力为其重力的0.2倍,某次以2 m/s的速度匀速跑了10 min。g取10 N/kg,求:
(1)机器人10 min运动的距离;
(2)机器人双脚静止站立时对地面的压强;
(3)此次跑步过程中机器人牵引力做功的功率。
六、综合能力题:本大题共3小题,21题6分,22题7分,23题5分,共18分。
21. 阅读短文,回答文后问题。
按压式瓶盖
在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图甲所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么“吸”上来的?洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门被塑料小球堵住,进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,使得进液阀门处塑料小球被吸起,进液阀门打开,出液阀门关闭,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。
(1)按压式瓶盖的工作原理和________原理相同。
A. 活塞式抽水机 B. 马桶 C. 微小压强计
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了________。
(3)如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖,________(选填“能”或“不能”)挤出洗手液。
(4)进液阀门和出液阀门处的塑料小球,在按压式瓶盖中有着非常关键的作用,为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门,则塑料小球的密度应________(选填“大于”“小于”或“等于”)洗手液的密度。
(5)向下按压后松手时,弹簧被下压后开始向上回弹,进液阀门恰好打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。此时储液筒内气压为,大气压为,进液阀门横截面积约为,则导液管内液面受到向下的压力是________。
22. 我国无人机技术世界领先,广泛应用于军用民用领域。如图为某款无人机,具有载荷能力大、续航长等特点。该无人机外壳采用极轻新型复合材料制作,而且表面受力不易形变,飞机外形采用流线型设计。如表为该无人机的部分参数。升阻比是指飞机受空气的升力与阻力的比值。飞机飞行时的空气阻力与迎风面积、飞行速度的平方均成正比。
()
升阻比
15~20
最大载荷量/t
1
最大迎风面积/m2
10
机身外壳质量/kg
200
最大载油量/L
375
机身质量(含外壳)/t
1.1
(1)为了减轻机身重量,应选择________较小的材料。
(2)飞机机翼导流板横截面的形状是图2中的________。
(3)无人机轮胎设计成花纹状的,下列做法中,目的与之相同的是________(填序号);
A. 房室的地基承重面较大 B. 体操运动员手上涂镁粉
C. 注射器的针头做得很尖 D. 在机器转轴处加润滑油
(4)当无人机降落到地面,关闭发动机后,在水平地面将做____________(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动,此时无人机处于____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(5)若无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,则该无人机的升阻比________(选填“变大”“变小”或“不变”)。当该款无人机以50 m/s的速度在空中飞行时,受到的空气阻力为;迎风面积不变,改变升力,当该无人机以60 m/s的速度在空中飞行时,升阻比达到最大,此时受到空气的升力为________N。
23. 小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒。小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如图所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度,记录结果如表。
实验次数
1
2
3
4
重心离支持面高度
低
低
中
高
物体刚好翻倒时木板转过的角度
最大
大
较大
小
稳度
最大
大
较大
小
(1)小明是通过________________________来判断物体的稳度。
(2)分析实验________________________(填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析实验1、2,可以发现物体的稳度还与________________________有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重力相同,,,,,结合小明的探究结果,则甲、乙两辆汽车稳度较高的是________(选填“甲”或“乙”)。
(5)根据小明的探究结果,请你为SUV型汽车生产厂家提出一条合理的改进建议____________________________。
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