内容正文:
初中校联体八年级物理学科调研试题
(考试时间:80分钟试卷满分:90分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 橡皮泥能否浮在水中?小明尝试将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况。小明的尝试属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
2. 碳板跑鞋的鞋底是由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬轻便,减少扭曲形变;跑步时,碳板能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置。关于碳板这种材料,下列说法错误的是( )
A. 导热性好 B. 硬度大 C. 弹性好 D. 密度小
3. 1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型。按照这一模型,原子的结构与下图所示各物体的结构最接近的是( )
A. 鸡蛋
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
4. 鞋底上刻有花纹,其目的是为了( )
A. 减小压力 B. 增大压力
C. 减小摩擦 D. 增大摩擦
5. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一只鸡蛋重力约为3N
B. 成年人双脚站立对水平地面压强约为
C. 大气压数值一定是
D. 中学生的体重约为200N
6. 2026年5月11日,伦敦世乒赛男团决赛中国队以3∶0战胜对手夺得冠军,如图所示为王楚钦参赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球在空中运动到最高点时,处于平衡状态
B. 击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
C. 击球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
D. 球击出后,继续向前运动,是因为受到惯性的作用
7. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 电子的发现,说明原子核是可分的
B. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,宇宙没有中心
C. 在电子、质子、原子和分子中,尺度最大的是电子
D. 摩擦起电的实质,就是创造了电荷
8. 一小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为200g。将该小球放入水中静止时,排开水的质量(液体的深度大于小球直径,)( )
A. 大于200g B. 等于200g C. 小于200g D. 无法判断
9. 如图所示,用手向上拉活塞能将药液“吸”入针筒。在如图所示的四个现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A. 向水中的两个乒乓球中间滋水,两球“吸”在一起
B. 用力挤压两个削平的铅柱,两铅柱“吸”在一起
C. 用力挤压塑料吸盘,吸盘“吸”在墙面上
D. 与头发摩擦过的塑料梳子“吸”起纸屑
10. 下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A. 注射器的针头做得尖锐,是为了增大压力
B. 飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越小
C. 护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
D. 飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共28分)
11. 如图用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸡蛋由于____________未随纸片飞出,最终在重力作用下落入杯内;在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在____________的作用下进入瓶中;鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,鸡蛋并没有破裂,这是通过____________减小对鸡蛋的压强。
12. 如图所示是关于分子运动理论的一些实验:
图甲:硫酸铜溶液与清水的分界起初十分清晰,静置几天,界面变得模糊不清了;
图乙:使干净的玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力;
图丙:将红墨水滴入水中,可以看到整杯水都慢慢变红;
图丁:铁丝网中间较松弛地系着一根棉线,浸过肥皂水后,用手指戳破棉线的左边肥皂膜,棉线弯向右边。
(1)图甲和图____________两个实验,形成实验现象的原因相同,实验表明:____________;
(2)图乙和图____________两个实验,形成实验现象的原因相同,实验表明:____________。
13. 一架遥控直升飞机模型的质量为250g,当它悬停在空中时,作出此时飞机模型受到的力__________。飞机获得的向上的升力施力物体是____________,若不计空气阻力,当它匀速上升和匀速降落时,旋翼提供的升力____________(选填“相等”或“不等”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型____________(选填“能”或“不能”)悬停在空中。
14. 学习了大气压强知识后,小明设计了“天气预报瓶”创意作品(如图),A为玻璃管且与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,瓶内装有红墨水。此作品____________(选填“是”或“不是”)连通器。一天小明发现A管液面上升时,天气转为阴雨天,这是因为此时的大气压____________(选填“减小”、“增大”或“不变”)。小明家住32楼,他将此装置带回家中,在电梯升高的过程中,最后可能出现的情况是玻璃球内的液面将____________(选填“上升”、“下降”或“不变”)
15. 将重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平拉力F拉木箱。F=15N时,没拉动,木箱所受摩擦力为____________N;F=30N时,木箱向右做匀速直线运动,在图中作出木箱所受的摩擦力__________;当F减小为25N时,木箱向右做减速运动过程中,所受摩擦力为____________N。
16. 某同学练习排球垫球。若重为G的排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为f1,它此时所受合力大小为F1;排球在竖直加速下落过程中所受空气阻力大小为f2,它此时所受合力大小为F2,排球上升时所受合力大小F1=____________;排球下落时所受合力大小F2=____________,合力F2的方向为____________。
17. 2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量___________,受到的重力___________;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是___________的和力可改变物体的___________;
(3)地球被厚达 80~100km 的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样___________流动性, 所以地球大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该___________(选填“有”或“没有”)大气压;
(4)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识 说出一条理由。答:___________(选填“能”或“不能”),因为___________。
三、解答题(本题共7小题,共42分,其中22、23应有公式与解题过程)
18. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车由静止开始沿斜面滑下,小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,其目的是使小车到达斜面底端的____________相同;
(2)小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越____________(选填“快”或“慢”)
(3)多次实验并进行分析,可进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做____________运动,这表明物体的运动____________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿第一定律就是建立在____________(填序号),经受住了实践检验,成为公认的物理学基本定律之一
①科学家猜想的基础上 ②直接实验结果的基础上 ③实验和科学推理相结合的基础上
19. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在实验过程中,可以通过观察____________来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论:____________;为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应选择比较图中B与____________两次实验。
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为____________(选填“a”或“b”)的方案不合理,其原因是____________。
20. 每年5月,校园内枇杷会硕果累累,小明想知道枇杷的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先移动____________至正确位置后,再调节平衡螺母使天平平衡;
(2)测量枇杷的质量时,将最小为5g的砝码放在天平右盘后,分度盘指针如图甲所示,此时应____________,直至天平平衡。平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则枇杷的质量为____________g;
(3)用细线拴住枇杷并放入装有适量水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。接着将枇杷提出后,量筒中的水面下降到60mL刻度线处,则枇杷的密度为____________g/cm3;
(4)小明所测枇杷的密度____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值;
21. 实验小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,根据生活经验讨论交流后提出如下猜想。
猜想一:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关。
猜想二:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
猜想三:浮力的大小与液体的密度有关。
猜想四:浮力的大小与物体的形状有关。
(1)同学们进行了如图所示的实验操作,其中步骤A所示弹簧测力计的示数为_______N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中的不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在图中。
(2)步骤D中铜块所受浮力为_______N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可知浮力的大小与_______有关。
(4)分析实验步骤_______,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”)。
(5)分析实验步骤_______,可知猜想三是_______(选填“正确”或“错误”)的。
(6)为了研究猜想四,小明将一块橡皮泥(不吸水且不溶于水)先后捏成不同形状,进行如图所示实验,两次弹簧测力计示数不同,于是得出结论:浮力大小与物体形状有关。老师告诉他该结论不可靠,理由是:_______。
22. 某品牌四轮纯电动汽车,若该车满载时的质量为1.85吨,每个轮胎与地面的接触面积为250cm2,汽车以40km/h匀速行驶在平直公路上时所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)电动汽车满载时的重力;
(2)电动汽车以40km/h匀速行驶时牵引力;
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
23. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(如图甲),图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图像,水的密度为,取10N/kg,忽略液面的变化,求:
(1)物体受到的最大浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——深潜器的调查与模型制作
【研究背景】我国“奋斗者”号深潜器下潜深度可达10909米,小组围绕“深潜器”开展实践学习,要求制作一个深潜器,能同时打捞两个体积均为,重0.8N的物体。
【实践任务】
任务一:调查与学习
“奋斗者”号船体设计成流线型,外壳用新型高强度钛合金,坚固且轻,两侧配2t压载铁(压载铁的总体积为),通过其数量来控制下沉、上浮或悬停,如图甲。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。某次作业中,“奋斗者号”下潜至10km深度,作业区海水密度随深度变化如图乙。
任务二:制作模型
产品设计:如图丙,利用硬质塑料瓶制作深潜器(包含机械手臂但未画出),生活舱和水舱之间密封不连通,将深潜器放入水中,当水舱中进入适量水时,将塑料软管上端与注射器相连,此时注射器的活塞在0mL处。
评价指标:
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
实现下潜、上浮、悬停,能完成规定打捞任务
实现下潜、上浮、悬停,能打捞重物
实现下潜、上浮、悬停,不能打捞重物
不能实现下潜、上浮、悬停
(1)关于“奋斗者号”,以下说法正确的是____________。
A. 船体流线型设计是为了增大阻力
B. 新型钛合金材料比常规材料的密度大
C. 依靠排出水舱中的水来实现下潜
D. 抛掉压载铁,深潜器所受重力小于浮力
(2)“奋斗者号”下沉经过图乙中A、B、C、D点对应位置时,受到浮力最小的位置是____________。若在D点时,“奋斗者”号把压载铁全部抛掉,则将会获得____________N的额外浮力。(忽略受到海水压力后的体积变化,g=10N/kg)
(3)小组对制作的模型进行调试:
要深潜器下潜,将注射器活塞向____________移,相当于____________(选填“抛掉”或“装上”)压载铁;当活塞稳定在刻度100mL处,深潜器悬浮。(,忽略水舱和注射器内气体密度变化)
(4)你对“任务二”的评价等级为____________,进一步给出优化建议:____________。
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初中校联体八年级物理学科调研试题
(考试时间:80分钟试卷满分:90分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 橡皮泥能否浮在水中?小明尝试将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况。小明的尝试属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
【答案】B
【解析】
【详解】A.科学探究过程中的问题环节,是提出问题,比如:橡皮泥能否浮在水中?故A不符合题意;
B.证据环节是做实验,获得实验数据,就“将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况”这一环节,就是做实验,获取实验数据,获得证据,故B符合题意;
C.解释环节是通过实验的现象、数据获得结论,利用结论解释问题,故C不符合题意;
D.交流环节是大家针对实验现象进行沟通,交流,讨论得出最终的结论,故D不符合题意。
故选B。
2. 碳板跑鞋的鞋底是由碳纤维丝和环氧树脂制成,它使鞋底更加坚硬轻便,减少扭曲形变;跑步时,碳板能储存、释放能量,相当于在脚底安装了弹射装置。关于碳板这种材料,下列说法错误的是( )
A. 导热性好 B. 硬度大 C. 弹性好 D. 密度小
【答案】A
【解析】
【详解】A.人每跑一步,碳板都能储存、释放能量,可知其导热性差,故A错误,符合题意;
B.碳板使鞋底更加坚硬,减少扭曲形变,可知其硬度大,故B正确,不符合题意;
C.碳板相当于在脚底安装了弹射装置,从而大幅提升跑步成绩,可知其弹性好,故C正确,不符合题意;
D.碳板由碳纤维丝和环氧树脂制成,可提高跑步成绩,所以其质量应较小,它与其它鞋子体积相近,根据可知,这种材料密度较小,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. 1911年,卢瑟福在α粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型。按照这一模型,原子的结构与下图所示各物体的结构最接近的是( )
A. 鸡蛋
B. 西瓜
C. 面包
D. 太阳系
【答案】D
【解析】
【详解】原子核式结构模型认为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子中心的原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转,该模型也被称为行星模型,形象地将带正电的原子核比作太阳,带负电的电子比作绕太阳运行的行星。故选D。
4. 鞋底上刻有花纹,其目的是为了( )
A. 减小压力 B. 增大压力
C. 减小摩擦 D. 增大摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】鞋底上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一只鸡蛋重力约为3N
B. 成年人双脚站立对水平地面压强约为
C. 大气压数值一定是
D. 中学生的体重约为200N
【答案】B
【解析】
【详解】A.一只鸡蛋的质量约50g,,故A错误;
B.成年人的质量约60kg,对地面压力
双脚总面积约,压强
故B正确;
C.只有标准大气压才约为,实际大气压会随海拔高度、天气发生变化,故C错误;
D.中学生质量约50kg,体重,故D错误。
故选B。
6. 2026年5月11日,伦敦世乒赛男团决赛中国队以3∶0战胜对手夺得冠军,如图所示为王楚钦参赛时的情景,下列说法正确的是( )
A. 乒乓球在空中运动到最高点时,处于平衡状态
B. 击球时,乒乓球受到的弹力是由于球拍发生形变而产生的
C. 击球时,球拍对乒乓球的力大于乒乓球对球拍的力
D. 球击出后,继续向前运动,是因为受到惯性的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.乒乓球在空中运动到最高点时,受重力作用,合力不为零,处于非平衡状态,故A错误;
B.乒乓球受到的弹力,施力物体是球拍,因此该弹力是球拍发生形变产生的,故B正确;
C.球拍对乒乓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C错误;
D.球击出后,继续向前运动,是因为乒乓球具有惯性,惯性是物体本身的固有性质,不能表述为“受到惯性的作用”,故D错误。
故选B。
7. 关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A. 电子的发现,说明原子核是可分的
B. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,宇宙没有中心
C. 在电子、质子、原子和分子中,尺度最大的是电子
D. 摩擦起电的实质,就是创造了电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子的发现,说明原子是可分的,不是原子核可分。原子核可分是质子、中子发现证明的。故A错误;
B.宇宙是有层次的天体结构系统,星系都在远离我们,宇宙没有中心。故B正确;
C.尺度大小排序:分子>原子>质子>电子,尺度最大的是分子。故C错误;
D.摩擦起电的实质是电荷发生转移,并没有创造电荷。故D错误。
故选B。
8. 一小球漂浮在酒精中,排开酒精的质量为200g。将该小球放入水中静止时,排开水的质量(液体的深度大于小球直径,)( )
A. 大于200g B. 等于200g C. 小于200g D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】小球漂浮在酒精中,根据物体浮沉条件:浮力等于小球重力,即
根据阿基米德原理:
所以,可得小球质量
已知 ,小球在酒精里漂浮,说明 ,因此一定满足,所以小球放入水中依然会漂浮。
小球在水中漂浮,则,再由阿基米德原理:
因此,排开水的质量
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 如图所示,用手向上拉活塞能将药液“吸”入针筒。在如图所示的四个现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A. 向水中的两个乒乓球中间滋水,两球“吸”在一起
B. 用力挤压两个削平的铅柱,两铅柱“吸”在一起
C. 用力挤压塑料吸盘,吸盘“吸”在墙面上
D. 与头发摩擦过的塑料梳子“吸”起纸屑
【答案】C
【解析】
【详解】用针筒吸取药液,要先把针筒内的空气挤出,在外界大气压的作用下,药液就被压进针筒里,利用了大气压强。
A.向水中的两个乒乓球中间滋水,两球“吸”在一起,是利用水的流动速度越快,压强越小,故A不符合题意;
B.用力挤压两个削平的铅柱使其紧密接触,属于分子间作用力形成的“黏合”,与利用大气压“吸”入药液的原理不同,故B不符合题意;
C.吸盘被用力挤压时,一部分空气被排出,吸盘内部气压减小,外部大气压较大,将吸盘紧压在墙面上,这与针筒中活塞向上拉时内部压强减小、外部大气压将液体推入针筒的原理相同,故C符合题意;
D.与头发摩擦过的塑料梳子“吸”起纸屑因摩擦而带电,会吸引轻小的物体,与“吸”入药液的压力差原理不同,故D不符合题意。
故选C。
10. 下列是一些生活中的实例,对其应用物理知识的解释正确的是( )
A. 注射器的针头做得尖锐,是为了增大压力
B. 飞机机翼受到的升力,利用了气体流速越大的位置压强越小
C. 护士用注射器给病人注射药液时,利用了大气压强的作用
D. 飞艇可以悬停在空中,利用了飞艇受到的浮力大于它受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.注射器针头尖锐,是为了减小受力面积,增大压强,不是增大压力,故A错误;
B.飞机机翼升力,利用气体流速越大的位置压强越小,故B正确;
C.注射药液是靠手推活塞,靠外力作用,不是利用大气压;吸取药液才利用大气压,故C错误;
D.飞艇悬停时,处于平衡态,浮力等于重力,故D错误。
故选 B。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共28分)
11. 如图用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸡蛋由于____________未随纸片飞出,最终在重力作用下落入杯内;在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在____________的作用下进入瓶中;鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,鸡蛋并没有破裂,这是通过____________减小对鸡蛋的压强。
【答案】 ①. 惯性 ②. 大气压 ③. 增大受力面积
【解析】
【详解】硬纸片被击打飞出时,原本静止的鸡蛋由于具有惯性,会保持原来的静止状态,因此不会随纸片飞出。
瓶内点燃酒精棉后,瓶内空气受热逸出,降温后瓶内气压小于外界大气压,鸡蛋在外界大气压的作用下被压入瓶中。
鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,增大了受力面积,在压力一定时,通过增大受力面积减小了对鸡蛋的压强,因此鸡蛋不会破裂。
12. 如图所示是关于分子运动理论的一些实验:
图甲:硫酸铜溶液与清水的分界起初十分清晰,静置几天,界面变得模糊不清了;
图乙:使干净的玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力;
图丙:将红墨水滴入水中,可以看到整杯水都慢慢变红;
图丁:铁丝网中间较松弛地系着一根棉线,浸过肥皂水后,用手指戳破棉线的左边肥皂膜,棉线弯向右边。
(1)图甲和图____________两个实验,形成实验现象的原因相同,实验表明:____________;
(2)图乙和图____________两个实验,形成实验现象的原因相同,实验表明:____________。
【答案】(1) ①. 丙 ②. 分子在永不停息地做无规则运动
(2) ①. 丁 ②. 分子之间存在引力
【解析】
【小问1详解】
甲是硫酸铜溶液和水混合后互相扩散,丙是红墨水在水中扩散,二者都属于扩散现象,证明分子永不停息做无规则运动。
【小问2详解】
乙中玻璃板拉起时拉力大于玻璃板重力,是水分子与玻璃分子引力作用;丁戳破一侧皂膜,棉线被另一侧皂膜分子引力拉动弯曲,两个实验都说明分子间存在引力。
13. 一架遥控直升飞机模型的质量为250g,当它悬停在空中时,作出此时飞机模型受到的力__________。飞机获得的向上的升力施力物体是____________,若不计空气阻力,当它匀速上升和匀速降落时,旋翼提供的升力____________(选填“相等”或“不等”)。假设在月球表面上,该直升飞机模型____________(选填“能”或“不能”)悬停在空中。
【答案】 ①. ②. 空气 ③. 相等 ④. 不能
【解析】
【详解】悬停时飞机受两个力,过飞机重心,画竖直向下的重力和竖直向上的升力,两个力线段长度相等,表示大小相等;
直升飞机的旋翼向下压空气,根据力的作用是相互的可知,空气对旋翼产生向上的反作用力就是升力,所以升力的施力物体是空气;
当飞机匀速上升和匀速降落时,都处于平衡状态,升力和重力是一对平衡力,大小始终等于飞机重力,飞机重力不变,所以两种情况下旋翼提供的升力相等;
月球表面没有空气,旋翼旋转无法获得空气的反作用力,不能产生升力,所以直升飞机模型不能悬停在月球表面。
14. 学习了大气压强知识后,小明设计了“天气预报瓶”创意作品(如图),A为玻璃管且与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,瓶内装有红墨水。此作品____________(选填“是”或“不是”)连通器。一天小明发现A管液面上升时,天气转为阴雨天,这是因为此时的大气压____________(选填“减小”、“增大”或“不变”)。小明家住32楼,他将此装置带回家中,在电梯升高的过程中,最后可能出现的情况是玻璃球内的液面将____________(选填“上升”、“下降”或“不变”)
【答案】 ①. 不是 ②. 减小 ③. 下降
【解析】
【详解】连通器要求上端开口、底部互相连通。 装置中B玻璃球是密闭的,只有A管上端开口,不满足连通器条件,所以不是连通器;
A管液面上升,说明B内部气压大于外界大气压。B内气压不变,外界大气压减小,才会把水压进A管,使A液面上升;
电梯升高,高度增加,外界大气压减小。 B内气压大于外界气压,会把液体压向A管,所以玻璃球内的液面将下降。
15. 将重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平拉力F拉木箱。F=15N时,没拉动,木箱所受摩擦力为____________N;F=30N时,木箱向右做匀速直线运动,在图中作出木箱所受的摩擦力__________;当F减小为25N时,木箱向右做减速运动过程中,所受摩擦力为____________N。
【答案】 ①. 15 ②. ③. 30
【解析】
【详解】当时,木箱静止,处于平衡状态,水平方向拉力和静摩擦力二力平衡,大小相等,因此摩擦力等于拉力为;
当时,木箱匀速直线运动,仍处于平衡状态,滑动摩擦力和拉力大小相等,因此滑动摩擦力为,摩擦力方向与木箱相对运动方向相反,所以从物体重心开始,水平向左画一条带箭头的线段,标注符号;滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、压力大小有关,拉力减小后,接触面粗糙程度不变,木箱对地面的压力等于木箱重力,也不变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为。
16. 某同学练习排球垫球。若重为G的排球在竖直上升过程中所受空气阻力大小为f1,它此时所受合力大小为F1;排球在竖直加速下落过程中所受空气阻力大小为f2,它此时所受合力大小为F2,排球上升时所受合力大小F1=____________;排球下落时所受合力大小F2=____________,合力F2的方向为____________。
【答案】 ①. ②. ③. 竖直向下
【解析】
【详解】排球竖直上升时,运动方向向上,重力竖直向下,空气阻力阻碍排球运动,所以阻力也竖直向下,两个力方向相同,合力
排球竖直加速下落时,运动方向向下,重力竖直向下,空气阻力阻碍排球运动,所以阻力竖直向上,两个力方向相反,又因为排球加速下落,重力大于阻力,所以合力大小
合力方向与重力方向一致,为竖直向下。
17. 2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量___________,受到的重力___________;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时,可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是___________的和力可改变物体的___________;
(3)地球被厚达 80~100km 的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样___________流动性, 所以地球大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该___________(选填“有”或“没有”)大气压;
(4)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识 说出一条理由。答:___________(选填“能”或“不能”),因为___________。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 相互 ④. 运动状态 ⑤. 具有 ⑥. 没有 ⑦. 不能 ⑧. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1]质量是含有物质的多少,即使在太空含有物质的多少也没有变,所以在太空中质量大小也不变。
[2]重力是地球表面的物体受到地球的引力,在外太空受地球的引力减小,所以重力减小。
(2)[3]宇航员拉绳子,绳子也拉着宇航员,所以力的作用是相互的。
[4]通过拉绳子,把漂离轨道的舱宇航员拉回来,故改变了宇航员的运动状态。
(3)[5]气体和液体一样是流体,都具有流动性。
[6]宇航员在外太空离开了大气层,没有大气,所以也没有大气压。
(4)[7][8]若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,因为太空没有大气压(或太空温度太低、太阳照射面温度太高、太阳光的紫外线太强等),航天员走出舱外活动将会有生命危险,所以不能只带氧气瓶走出舱外活动。
三、解答题(本题共7小题,共42分,其中22、23应有公式与解题过程)
18. 在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车由静止开始沿斜面滑下,小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,其目的是使小车到达斜面底端的____________相同;
(2)小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越____________(选填“快”或“慢”)
(3)多次实验并进行分析,可进一步推测:在水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,它将做____________运动,这表明物体的运动____________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)牛顿第一定律就是建立在____________(填序号),经受住了实践检验,成为公认的物理学基本定律之一
①科学家猜想的基础上 ②直接实验结果的基础上 ③实验和科学推理相结合的基础上
【答案】(1)初速度 (2)慢
(3) ①. 匀速直线 ②. 不需要
(4)③
【解析】
【小问1详解】
本实验用控制变量法,小车从斜面同一位置静止滑下,目的是让小车到达斜面底端时的初速度相同,保证单一变量。
【小问2详解】
阻力越小,小车运动的距离越远,说明相同时间内速度的变化量更小,因此速度减小得越慢。
【小问3详解】
根据实验趋势推理,如果小车受到的阻力为零,小车的速度不会减小,将一直保持匀速运动,即做匀速直线运动;没有受到力小车也能运动,说明物体运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
【小问4详解】
现实中无法创造,不受力的实验环境,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学推理得到的,因此选③。
19. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在实验过程中,可以通过观察____________来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论:____________;为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应选择比较图中B与____________两次实验。
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为____________(选填“a”或“b”)的方案不合理,其原因是____________。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2) ①. 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ②. C
(3) ①. b ②. 没有控制压力大小相同
【解析】
【小问1详解】
本实验利用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来直观比较压力的作用效果。
【小问2详解】
C、D、E三次实验中,受力面积相同,瓶中水的质量不同,对接触面的压力不同,压力越大海绵凹陷越明显,因此得出结论:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
探究压力作用效果与受力面积的关系时,需要控制压力大小相同、改变受力面积,题干说明B、C两瓶内水都是满的,总压力相同,B正放,C倒放,受力面积不同,因此选择B和C对比。
【小问3详解】
探究压力作用效果与受力面积的关系必须控制压力大小相等,b方案中铅笔竖直放置,铅笔自身重力会让下方接触面受到的压力大于上方,没有控制压力大小相同,因此方案不合理。
20. 每年5月,校园内枇杷会硕果累累,小明想知道枇杷的密度,他用天平和量筒进行了如下实验。
(1)把天平放在水平桌面上,先移动____________至正确位置后,再调节平衡螺母使天平平衡;
(2)测量枇杷的质量时,将最小为5g的砝码放在天平右盘后,分度盘指针如图甲所示,此时应____________,直至天平平衡。平衡后,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则枇杷的质量为____________g;
(3)用细线拴住枇杷并放入装有适量水的量筒中,水面上升到如图丙所示位置。接着将枇杷提出后,量筒中的水面下降到60mL刻度线处,则枇杷的密度为____________g/cm3;
(4)小明所测枇杷的密度____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值;
【答案】(1)游码 (2) ①. 取下最小的砝码,并向右移动游码 ②. 10.4
(3)
(4)小于
【解析】
【分析】
【小问1详解】
天平放在水平桌面上后,先将游码移动到标尺的0刻度线处,再调节平衡螺母,使天平的横梁平衡。
【小问2详解】
图甲中,分度盘的指针向右偏转,说明右盘的质量偏大,应取出最小砝码,再向右移动游码,使天平横梁平衡;由图乙知,枇杷的质量
【小问3详解】
由图丙知,量筒的分度值为2mL,水和枇杷的体积为70mL,取出枇杷后,水面下降至60mL,则枇杷的体积,枇杷的密度
【小问4详解】
将枇杷从量筒中取出时,带走了一小部分水,则留在量筒中的水的体积偏小,求得的枇杷的体积偏大,而枇杷的质量是准确值,据可知,求得的密度比真实值小。
【点睛】
21. 实验小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验,根据生活经验讨论交流后提出如下猜想。
猜想一:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关。
猜想二:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
猜想三:浮力的大小与液体的密度有关。
猜想四:浮力的大小与物体的形状有关。
(1)同学们进行了如图所示的实验操作,其中步骤A所示弹簧测力计的示数为_______N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中的不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在图中。
(2)步骤D中铜块所受浮力为_______N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可知浮力的大小与_______有关。
(4)分析实验步骤_______,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”)。
(5)分析实验步骤_______,可知猜想三是_______(选填“正确”或“错误”)的。
(6)为了研究猜想四,小明将一块橡皮泥(不吸水且不溶于水)先后捏成不同形状,进行如图所示实验,两次弹簧测力计示数不同,于是得出结论:浮力大小与物体形状有关。老师告诉他该结论不可靠,理由是:_______。
【答案】(1)2.7 (2)0.3
(3)物体排开液体的体积
(4) ①. A、D、E ②. 无关
(5) ①. A、E、F ②. 正确
(6)没有控制排开液体的体积相同
【解析】
【小问1详解】
由图A可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.7N。
【小问2详解】
实验步骤D中,铜块所受浮力为
【小问3详解】
分析实验步骤A、B、C、D可知,同种液体,物体排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
【小问4详解】
分析实验步骤A、D、E可知,物体全部浸入液体中,深度不同,弹簧测力计的示数相等,由称重法可知浮力相等,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
【小问5详解】
[1][2]分析A、E、F三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,所以可以得出结论:在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大,故猜想三正确。
【小问6详解】
由图可知,两次物体浸没的体积不一样,即没有控制排开液体的体积相同,所以他的结论不可靠。
22. 某品牌四轮纯电动汽车,若该车满载时的质量为1.85吨,每个轮胎与地面的接触面积为250cm2,汽车以40km/h匀速行驶在平直公路上时所受的阻力是满载时汽车总重的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)电动汽车满载时的重力;
(2)电动汽车以40km/h匀速行驶时牵引力;
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车满载质量
电动汽车满载时的重力
【小问2详解】
电动汽车匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,二者大小相等,牵引力
【小问3详解】
电动汽车满载静止在水平地面时,对地面的压力等于自身重力,即
每个轮胎接触面积
四个轮胎总接触面积
电动汽车满载静止时对水平地面的压强
23. 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中(如图甲),图乙是弹簧测力计示数与物体下降高度变化关系的图像,水的密度为,取10N/kg,忽略液面的变化,求:
(1)物体受到的最大浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度。
【答案】(1)
4N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,物体未浸入水中时,弹簧测力计的示数等于物体重力,因此物体重力 ;物体完全浸没入水中后,弹簧测力计拉力保持不变,此时拉力 。根据称重法测浮力,完全浸没时物体受到的浮力最大,物体受到的最大浮力
【小问2详解】
物体完全浸没时,排开水的体积等于物体自身的体积,根据阿基米德原理得到物体体积
【小问3详解】
物体的质量
物体的密度
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——深潜器的调查与模型制作
【研究背景】我国“奋斗者”号深潜器下潜深度可达10909米,小组围绕“深潜器”开展实践学习,要求制作一个深潜器,能同时打捞两个体积均为,重0.8N的物体。
【实践任务】
任务一:调查与学习
“奋斗者”号船体设计成流线型,外壳用新型高强度钛合金,坚固且轻,两侧配2t压载铁(压载铁的总体积为),通过其数量来控制下沉、上浮或悬停,如图甲。压载铁所受重力与其浮力的差值等于它能为深潜器提供的额外浮力。某次作业中,“奋斗者号”下潜至10km深度,作业区海水密度随深度变化如图乙。
任务二:制作模型
产品设计:如图丙,利用硬质塑料瓶制作深潜器(包含机械手臂但未画出),生活舱和水舱之间密封不连通,将深潜器放入水中,当水舱中进入适量水时,将塑料软管上端与注射器相连,此时注射器的活塞在0mL处。
评价指标:
等级
优秀
良好
合格
不合格
评价指标
实现下潜、上浮、悬停,能完成规定打捞任务
实现下潜、上浮、悬停,能打捞重物
实现下潜、上浮、悬停,不能打捞重物
不能实现下潜、上浮、悬停
(1)关于“奋斗者号”,以下说法正确的是____________。
A. 船体流线型设计是为了增大阻力
B. 新型钛合金材料比常规材料的密度大
C. 依靠排出水舱中的水来实现下潜
D. 抛掉压载铁,深潜器所受重力小于浮力
(2)“奋斗者号”下沉经过图乙中A、B、C、D点对应位置时,受到浮力最小的位置是____________。若在D点时,“奋斗者”号把压载铁全部抛掉,则将会获得____________N的额外浮力。(忽略受到海水压力后的体积变化,g=10N/kg)
(3)小组对制作的模型进行调试:
要深潜器下潜,将注射器活塞向____________移,相当于____________(选填“抛掉”或“装上”)压载铁;当活塞稳定在刻度100mL处,深潜器悬浮。(,忽略水舱和注射器内气体密度变化)
(4)你对“任务二”的评价等级为____________,进一步给出优化建议:____________。
【答案】(1)D (2) ①.
B ②.
(3) ①.
右 ②.
装上 (4) ①.
良好 ②.
换用更大容积的注射器(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
A选项:船体流线型设计是为了减小水的阻力,A错误;
B选项:材料“坚固且轻”说明相同体积下质量更小,密度小于常规材料,B错误;
C选项:排出水舱中水后深潜器总重力减小,重力小于浮力,实现上浮,不是下潜,C错误;
D选项:抛掉压载铁后,深潜器总重力减小,最终重力小于浮力,D正确。
因此选D。
【小问2详解】
根据阿基米德原理 ,深潜器浸没后排开海水体积不变,海水密度越小,浮力越小;由图乙可知B点海水密度最小,因此浮力最小的位置是B。计算额外浮力:压载铁总质量,总重力
D点海水密度,压载铁受到的浮力
根据题意,额外浮力为压载铁重力与自身浮力的差值,即
【小问3详解】
深潜器下潜需要增大自身重力,使重力大于浮力。向右拉动注射器活塞,水舱内气压减小,外部水进入水舱,深潜器总重力增大,效果和增加压载铁一致,因此活塞向右移,相当于装上压载铁。
【小问4详解】
任务要求同时打捞两个规定物体,单个物体对深潜器的拉力为
两个物体总拉力为,需要排出水的体积为;原悬浮时活塞在处,仅最多可排出水,无法完成规定打捞任务,但模型可实现下潜、上浮、悬停,能打捞单个重物,符合评价指标中“良好”的等级。优化建议可从满足打捞要求角度给出,例如换用更大容积的注射器,或减小初始配重,合理即可。
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