精品解析:江苏无锡市锡山区2025-2026学年下学期学科素养调研八年级物理
2026-07-01
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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-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 无锡市 |
| 地区(区县) | 锡山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.90 MB |
| 发布时间 | 2026-07-01 |
| 更新时间 | 2026-07-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58600102.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年春学期学科素养调研(参考卷)
初二物理
(时长:100分钟 总分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题只有一个正确选项)
1. 端午时节,空气中弥漫着粽子的香味,“粽叶飘香”说明( )
A. 分子在运动 B. 分子间有空隙 C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
2. 如图所示将瓷勺的勺头加热一段时间后可以点燃火柴头,而勺柄不烫手,说明瓷的( )
A. 导电性差 B. 延展性差 C. 硬度差 D. 导热性差
3. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄,不能直接拿取,正确的方法是:如图所示,用羽毛轻轻摩擦干燥的纸垫,随后让羽毛靠近金箔,金箔被吸起,以下说法正确的是( )
A. 羽毛和纸垫摩擦创造了电荷 B. 正电荷在羽毛和纸垫间转移
C. 羽毛和纸垫带上了同种电荷 D. 羽毛带电从而吸引轻小物体
4. 以下事例中,物体质量发生变化的是( )
A. 水管中的水凝固成冰 B. 将铁丝拉长
C. 长时间放在敞口杯中的酒精 D. 宇航员将一盒午餐肉带到了月球
5. 如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
C. 行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
6. 生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A. 胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B. 正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C. 地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D. 制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
7. 在“探究二力平衡的条件”的实验中,下列说法中正确的是( )
A. 本实验的研究对象是钩码
B. 所选卡片的质量可以接近于钩码质量
C. 两侧挂上不同数量的钩码,可探究一对平衡力是否大小相等
D. 本实验必须将两侧滑轮调整至同一高度
8. 如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,地面对机器人产生向上的支持力,这个力产生的原因是( )
A. 地面发生形变 B. 脚部发生形变 C. 地球的吸引 D. 受空气的浮力
9. 如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示是探究“同一直线上二力的合成”实验。将一根橡皮筋的上端固定在横杆上,下端系有两根用来悬挂钩码的细线,每次都将橡皮筋下端拉到O位置,甲、乙、丙三次实验如图所示,下列说法正确的是( )
A. 三次实验橡皮筋所受拉力的作用效果不相同
B. 甲乙实验中,F1、F2的作用效果与F相同
C. 实验中,F能替代F1、F2,但不能替代F3、F4
D. 由实验可知,同一直线上两个力的合力大小一定比这两个力大
11. 如图所示是课本“估测大气压”的实验插图,下列关于该实验的分析正确的是( )
A. 本实验原理是,选用粗细不同的注射器其F的大小是一样的
B. 向小桶中慢慢添加沙子,当活塞刚好被拉动时,测量小桶和沙子的总重,得到大气对活塞的压力F
C. 如果注射器的活塞和筒壁之间有摩擦,会导致测量值小于真实值
D. 测出注射器的全部长度,即可算出活塞的横截面积
12. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。一等海水密度最大等级最高,二、三、四、五等依次次之。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 测定时,五等海水浮起的“浮子”数量最多
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”小
D. 若竹管内改盛四等海水,④号“浮子”所受浮力不变
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 篆刻是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。与篆刻前相比,篆刻后方章的质量_________,密度_________(均选填“变大”、“变小”或“不变”),篆刻用的刻刀应具有_________大的物理属性。
14. 如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是_________的,人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中,人站在A点进行上述实验,更容易转动,说明力的作用效果与力的_________有关。推动转盘转动的力施力物体是________(人/气球/气球喷出的气体)。
15. “海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推膈膜,挤压胸腔,胸腔容积________(填“扩大”或“缩小”),胸腔内气压________(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,促使异物排出。
16. 小通在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,如图所示,A、B是两个内径相等的竹筒,一个用来装酱油,另一个用来装米酒,装满时,酱油或米酒的质量均为180 g,已知ρ米酒=0.9 g/cm3,ρ酱油=1.2 g/cm3,则容器______是用来量取180 g米酒的。将容器中的米酒倒掉一部分,剩余米酒的密度______(填变化情况),竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。
17. 小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向______,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了______摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为______N。
18. 2026年除夕,中国空间站内迎来了宇宙独有的年夜饭。航天员武飞用手指轻轻拿起一枚虾仁水饺准备送到嘴边,一不留神,饺子“俏皮”地从手中滑出,悬浮在空中,此时的饺子___(选填“具有”或“不具有”)惯性;同伴张洪章用叉子轻轻一拨,饺子便飞向他的嘴边,说明力可以改变物体的___。
19. 某实验小组的同学利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变______从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在______(选填“AB”、“BC”或“AC”)段;结合实验现象可发现,小车受到的阻力越小,则小车能运动的距离越______,可以推理:若小车受到阻力为零时,则小车将做______运动。
20. 如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面______。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面(相面对于左侧管管壁)__________(选填“上升”、“下降”或“不变”),此时,左右管中水面__________(选填“仍相平”、“不相平”或“无法确定”)。
21. 取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,穿过橡皮塞插入水中,塞紧橡皮塞,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从五楼带到一楼的过程中,观察到玻璃管内水面______(选填“上升”“不变”或“下降”,下同);如图乙,去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管的管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面______,原因是流体中流速越大的位置,压强______(选填“越大”“不变”或“越小”)。
22. 小明同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有______;已知排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5 N,方向______,此时排球所受合力大小为______N;当排球运动到最高点时,此时排球处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
23. 如图甲所示,是一种“强力吸盘挂钩”。如图乙、丙为其安装示意图。安装时,按住锁扣把吸盘紧压在干净的墙壁上(如图乙)、然后把锁扣扳下(如图丙),使吸盘牢牢地固定在墙上。
(1)正确安装后,吸盘在______的作用下“吸”在墙面上,挂钩上挂上重物,则重物和该装置总重力的平衡力是______。
(2)若安装好后,要使挂钩能挂起5 kg的重物,已知吸盘质量为0.1 kg,吸盘与空气的接触面积为20 cm2,吸盘内外大气压力差F与摩擦力f之间的关系近似为F=2f,则吸盘内外大气压强差至少为______Pa(g取10 N/kg)。
24. 如图,是应用于石油化工、日用化工等领域电子密度计。电子密度计工作时,先将一个实心石英球挂在支架上,支架固定在托盘上,石英球下方有一空杯,用来盛放待测液体。支架所受的拉力大小通过下方显示器显示出来。如:质量为40.00 g的石英球对支架产生的拉力经换算后显示40.00 g。加入适量的水将石英球浸没,此时支架所受拉力在显示器上显示为22.00 g,是由于水对石英球产生______力。再按下电子密度计上的“密度”按钮,电子密度计根据已设定的“算法”,在显示器上显示水的密度为1.00 g/cm3。现要测某液体的密度,应先在杯中装入待测液体,使其将干燥的石英球______,显示器显示为24.70 g,则待测液体密度为______g/cm³(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
三、解答题(本题共6小题,共40分。其中第26题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图:
(1)如图所示,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
(2)如图所示,一只鸭子漂浮在水面上,请画出它所受力的示意图。(点O为鸭子的重心)
(3)如图所示,摆球向右摆动到最高点,画出此时摆球所受力的示意图。
26. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
27. 小红打算测量一桶色拉油的密度。
(1)测量步骤如下:
A.将托盘天平放于水平桌面上,移动游码至标尺零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应该将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
B.用天平称出空烧杯的质量m1=10 g。
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将烧杯放在左盘,在右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量m2为______g。
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒内色拉油的体积是______cm3。
(2)设计的记录数据的表格如表,表格中横线处应补充的内容是______。
空烧杯的质量m1/g
烧杯和色拉油的总质量m2/g
m/g
量筒中色拉油的体积V/cm3
色拉油的密度ρ/(g·cm-3)
(3)该色拉油的密度为______g/cm3。
(4)分析小红同学的实验过程,你认为测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。
小红通过反思后想到:只要将上面的实验步骤稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整后的实验步骤是______(只填写实验步骤前的代号即可)。
28. 小明进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。在实验后交流的过程中,小明发现有同学设计的实验装置如图甲所示。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,请回答下列问题:
(1)为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是________(选填序号);
A. 木板的质量 B. 木块的质量
C. 砝码的质量 D. 托盘和砝码的总质量
(2)小明对实验装置进行了改进,在长木板的下表面贴上棉布,如图乙所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与________的关系。实验过程中,________(选填“必须”或“不必”)匀速拉动长木板。当沙桶中沙子增加时,压力传感器的示数________,拉力传感器的示数________(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)小明往沙桶中加入不同质量的沙子,将拉力传感器和压力传感器的数据传输至电脑,画出摩擦力与压力的关系图像如图丙所示,根据图像可以看出,滑动摩擦力的大小与压力大小的比值是________的(选填“变化”或“不变”);
(4)接下来,小明将长木板翻过来,使贴有棉布的那一面与铁块接触,重复上述实验,并根据实验数据也在图丙中画出了这次实验的摩擦力与压力的关系图像,你认为这个图像应在图丙中________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)区域。
29. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中很难让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示。
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察到U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图丙与图丁,可得出液体在同一深度向各个方向的压强______。比较图乙与图丙,可得出________________的结论,因此拦河大坝要修建成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)若要通过图丁和图戊探究液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向______移动适当的距离。
(4)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更______的液体。
30. 实践出真知,物理社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
(1)【选材制作】同学们准备一根圆柱状塑料吸管、细铜丝、柱形瓶、石蜡等材料,开始制作:先用石蜡把吸管下端口密封,再将细铜丝缠绕在吸管的下端作为配重,制作了第一代密度计。缠绕适量细铜丝的目的是降低______,使吸管能______在液体中;测试时密度计在清水中的浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)在盐水中的浮力:
①测试时将其放入密度为1.0 g/cm3的清水中,测得它的吃水深度为10.5 cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0 cm,则盐水的密度为______g/cm3。吸管下表面受到水的压强______(选填“大于”“等于”或“小于”)吸管下表面受到盐水的压强;
②密度计制成后,某次使用后细铜丝滑落。若小明将铜丝置于吸管内,再次测量同一杯液体密度,则测量结果与原来相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)【项目改进】测试时发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故。于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。
同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合制作经验,将设计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5 cm,则它在上述盐水中吃水深度为______cm。(保留两位小数)
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2025—2026学年春学期学科素养调研(参考卷)
初二物理
(时长:100分钟 总分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每小题只有一个正确选项)
1. 端午时节,空气中弥漫着粽子的香味,“粽叶飘香”说明( )
A. 分子在运动 B. 分子间有空隙 C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
【答案】A
【解析】
【详解】端午时节煮粽子时,空气中弥漫着粽子的香味,是由于粽子中的芳香分子运动到空气中,进入人们的鼻腔,引起嗅觉,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
故选A。
2. 如图所示将瓷勺的勺头加热一段时间后可以点燃火柴头,而勺柄不烫手,说明瓷的( )
A. 导电性差 B. 延展性差 C. 硬度差 D. 导热性差
【答案】D
【解析】
【详解】将瓷勺的勺头加热一段时间后可以点燃火柴头,而勺柄不烫手,说明瓷的导热性差,热量不容易从勺头传递到勺柄,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. “金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,金箔轻薄,不能直接拿取,正确的方法是:如图所示,用羽毛轻轻摩擦干燥的纸垫,随后让羽毛靠近金箔,金箔被吸起,以下说法正确的是( )
A. 羽毛和纸垫摩擦创造了电荷 B. 正电荷在羽毛和纸垫间转移
C. 羽毛和纸垫带上了同种电荷 D. 羽毛带电从而吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电并不是创造了电荷,而是使物体上的电荷发生了转移。在摩擦过程中,一些电子从一个物体转移到另一个物体,使得两个物体分别带上正负电荷,故A错误。
B.在摩擦起电中,转移的是电子,而不是正电荷。电子带负电,所以实际上是负电荷在羽毛和纸垫间转移,故B错误。
C.由于羽毛和纸垫摩擦后,电子发生了转移,它们会带上异种电荷,而不是同种电荷,故C错误。
D.羽毛在摩擦后带上了电荷,根据电荷的性质,带电体具有吸引轻小物体的能力。因此,羽毛能够吸引轻小的金箔,故D正确。
故选D。
4. 以下事例中,物体质量发生变化的是( )
A. 水管中的水凝固成冰 B. 将铁丝拉长
C. 长时间放在敞口杯中的酒精 D. 宇航员将一盒午餐肉带到了月球
【答案】C
【解析】
【详解】A.水管中的水凝固成冰,状态发生改变,但所含物质的多少不变,质量是物体的固有属性,不随状态改变而变化,故A不符合题意;
B.将铁丝拉长只是形状发生改变,所含物质的多少没有变化,因此质量不变,故B不符合题意;
C.酒精具有挥发性,敞口放置时,部分酒精会汽化并散失到空气中,所含物质减少,质量变小,故C符合题意;
D.质量是物体的固有属性,与物体的位置无关,午餐肉带到月球后,所含物质的多少没有改变,质量不变,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,用水平力F推行李箱,此时行李箱上的小包和行李箱一起水平向右做匀速直线运动,空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 小包的重力和箱子对小包的支持力是一对相互作用力
B. 小包受到支持力、重力和摩擦力共3个力的作用
C. 行李箱的重力和地面对行李箱的支持力是一对平衡力
D. 小包对行李箱的压力和行李箱对小包的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.小包受到的重力和箱子对小包的支持力都作用在同一个物体即小包上。因为小包在竖直方向上处于静止(平衡)状态,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,所以它们是一对平衡力,故A错误;
B.小包随行李箱一起做匀速直线运动,处于平衡状态。在竖直方向上,小包受重力和行李箱的支持力。在水平方向上,小包与行李箱保持相对静止,且一起做匀速直线运动,小包没有相对运动也没有相对运动的趋势,因此小包不受摩擦力作用。所以小包只受重力和支持力两个力的作用,故B错误;
C.地面对行李箱的支持力不仅要支撑行李箱本身的重力,还要支撑放在上面的小包的重力。因此,地面对行李箱的支持力大小等于行李箱和小包的总重力。即地面对行李箱的支持力大于行李箱自身的重力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小包对行李箱的压力,施力物体是小包,受力物体是行李箱,和行李箱对小包的支持力,施力物体是行李箱,受力物体是小包,是两个物体之间相互施加的力。它们大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个不同的物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
6. 生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A. 胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B. 正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C. 地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D. 制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
【答案】D
【解析】
【详解】A.高原地区海拔高,大气压强比较低。车轮胎内的气压原本是与外界气压平衡的,到了高原后,外部气压降低,轮胎内部气压相对较高,导致轮胎“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
B.密封的食品袋内部气压与外界大气压相等,带到高海拔后外部气压降低,袋内气压相对较高,导致袋子“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
C.氢气球升到高空时,外部气压逐渐降低,气球内部的气压不变,所以氢气会膨胀,导致气球“胀”起来。原理是外部气压降低导致内部气体膨胀。
D.面团发酵时,酵母菌分解糖类产生二氧化碳(CO₂)气体,气体在面团内部积聚,导致面团“胀”起来。原理是内部气体(CO₂)的产生导致膨胀。
所以D选项与ABC三个选项“胀”起来的原理不同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 在“探究二力平衡的条件”的实验中,下列说法中正确的是( )
A. 本实验的研究对象是钩码
B. 所选卡片的质量可以接近于钩码质量
C. 两侧挂上不同数量的钩码,可探究一对平衡力是否大小相等
D. 本实验必须将两侧滑轮调整至同一高度
【答案】C
【解析】
【详解】A.本实验研究对象是卡片,需要观察卡片是否平衡,不是观察钩码,故A错误;
B.用卡片做实验,就是因为卡片的质量小,对实验的影响小,所以B选项中说卡片质量可以接近于钩码质量错误,故B错误;
C.两侧挂上不同数量的钩码,卡片两侧受到的拉力大小不同,因此可探究一对平衡力是否大小相等,故C正确;
D.实验中不需要将两侧滑轮调整至同一高度,只要两个力在同一直线上即可,故D错误。
故选C。
8. 如图是2025年央视春晚机器人表演节目《秧BOT》时的场景,地面对机器人产生向上的支持力,这个力产生的原因是( )
A. 地面发生形变 B. 脚部发生形变 C. 地球的吸引 D. 受空气的浮力
【答案】A
【解析】
【详解】弹力产生的原因是施力物体发生弹性形变。在本题中,地面是施力物体,机器人受到地面向上的支持力。由于地面受到机器人的压力而发生弹性形变,地面要恢复原状,就会对机器人产生向上的弹力,这个弹力就是地面对机器人的支持力。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
9. 如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】车、拉环一起向右做匀速直线运动,紧急刹车,公交车的速度减小,拉环的上部随公交车一起速度减小,由于惯性,拉环要保持原来的运动状态继续前进,拉环向右摆动,由图示可知,BCD错误,A正确。
故选A。
10. 如图所示是探究“同一直线上二力的合成”实验。将一根橡皮筋的上端固定在横杆上,下端系有两根用来悬挂钩码的细线,每次都将橡皮筋下端拉到O位置,甲、乙、丙三次实验如图所示,下列说法正确的是( )
A. 三次实验橡皮筋所受拉力的作用效果不相同
B. 甲乙实验中,F1、F2的作用效果与F相同
C. 实验中,F能替代F1、F2,但不能替代F3、F4
D. 由实验可知,同一直线上两个力的合力大小一定比这两个力大
【答案】B
【解析】
【详解】A.三次实验中将同一橡皮筋拉到相同长度,则力的作用效果相同,故A错误;
B.甲乙实验中,橡皮筋拉伸的长度相同,则F1、F2的作用效果和F的作用效果相同,故B正确;
C.实验中F3、F4的作用效果与F的作用效果相同,因此F能替代F3、F4,故C错误;
D.同一直线上方向相反的两个力,合力大小等于两个分力的差,合力大小可以小于任意一个分力,因此同一直线上二力的合力不一定比分力大,故D错误。
故选B。
11. 如图所示是课本“估测大气压”的实验插图,下列关于该实验的分析正确的是( )
A. 本实验原理是,选用粗细不同的注射器其F的大小是一样的
B. 向小桶中慢慢添加沙子,当活塞刚好被拉动时,测量小桶和沙子的总重,得到大气对活塞的压力F
C. 如果注射器的活塞和筒壁之间有摩擦,会导致测量值小于真实值
D. 测出注射器的全部长度,即可算出活塞的横截面积
【答案】B
【解析】
【详解】A.本实验是根据压强公式来求出大气压强的值,其中F是大气对活塞的压力,S是活塞的横截面积。大气压强p是一个定值,根据可知,当选用粗细不同的注射器时,活塞的横截面积S不同,那么大气对活塞的压力F也会不同,故A错误;
B.在该实验中,当活塞刚好被拉动时,此时大气对活塞的压力F与小桶和重物的总重力G是一对平衡力,大小相等,即,故B正确;
C.如果注射器的活塞和筒壁之间有摩擦,当活塞刚好被拉动时,拉力F拉等于大气对活塞的压力F与摩擦力f之和,即。而实验中把测量的F拉当作大气对活塞的压力F来计算大气压强,这样会使测量值比真实值偏大,故C错误;
D.为计算活塞的横截面积S,根据,需要测出注射器的容积V和有刻度部分的长度L,而不是注射器的全部长度,故D错误。
故选B。
12. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。一等海水密度最大等级最高,二、三、四、五等依次次之。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 测定时,五等海水浮起的“浮子”数量最多
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”小
D. 若竹管内改盛四等海水,④号“浮子”所受浮力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意一等海水密度最大等级最高,二、三、四、五等依次次之,即五等海水的密度最小,由物体的浮沉条件可知,海水浮起的“浮子”数量最少,故A错误;
B.由物体的浮沉条件可知,仅知道①的密度更大,无法确定四个浮子的体积关系,因此无法比较重力大小,故B错误;
C.①沉底,说明①的密度大于海水的密度;②③④漂浮,说明②③④的密度小于海水的密度,因此①的密度比其他三颗浮子大,故C错误;
D.四等海水等级低于当前待测海水,因此密度小于当前海水,但④号是密度最小的浮子,仍然满足,④号依然处于漂浮状态。漂浮时浮力等于自身重力,④号重力不变,因此浮力也不变,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 篆刻是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。与篆刻前相比,篆刻后方章的质量_________,密度_________(均选填“变大”、“变小”或“不变”),篆刻用的刻刀应具有_________大的物理属性。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 硬度
【解析】
【详解】[1]质量是表示物体所含物质多少的物理量,物体所含物质多,质量就大,所含物质少,质量就小;篆刻后方章与篆刻前相比,所含物质减少,所以质量变小。
[2]密度是物质本身的一种属性,密度与物质的种类有关,与物质的状态有关;与篆刻前相比,方章的物质种类不变,物质的状态不变,所以方章的密度不变。
[3]材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。篆刻刀应具有硬度大的物理属性,这样能在物体上留下划痕。
14. 如图所示,人手持大气球站在转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,由于力的作用是_________的,人与转盘开始一起反向转动。在A、B两点中,人站在A点进行上述实验,更容易转动,说明力的作用效果与力的_________有关。推动转盘转动的力施力物体是________(人/气球/气球喷出的气体)。
【答案】 ①. 相互 ②. 作用点 ③. 人
【解析】
【详解】[1]松开气嘴后,气球对球内气体有力的作用,据力的作用是相互的,喷出的气体对气球有力的作用,所以人和转盘一起转动。
[2]站在A、B点,受到作用力的作用点不同,转盘转动的难易程度不同,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
[3]人受到气球喷出的力的作用,并通过人与转盘间的摩擦力推动转盘一起转动,所以推动转盘转动的施力物体是人。
15. “海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推膈膜,挤压胸腔,胸腔容积________(填“扩大”或“缩小”),胸腔内气压________(填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,促使异物排出。
【答案】 ①. 缩小 ②. 大于
【解析】
【详解】上推患者的膈膜时,胸腔容积缩小,胸腔内气体质量不变,体积缩小,由得,胸腔内气体密度变大,气压变大,大于外界大气压,促使异物排出。
16. 小通在古镇旅游时发现,小店卖米酒和卖酱油都用竹筒制作的容器来量取,如图所示,A、B是两个内径相等的竹筒,一个用来装酱油,另一个用来装米酒,装满时,酱油或米酒的质量均为180 g,已知ρ米酒=0.9 g/cm3,ρ酱油=1.2 g/cm3,则容器______是用来量取180 g米酒的。将容器中的米酒倒掉一部分,剩余米酒的密度______(填变化情况),竹筒A与竹筒B筒身的高度之比为______。
【答案】 ①. A ②. 不变 ③.
【解析】
【详解】已知米酒和酱油质量相等,且,根据 可得,由图可知A的体积更大,因此A是量取米酒的容器;
密度是物质本身的特性,与物质的质量、体积无关,因此倒掉一部分米酒,剩余米酒的密度不变;
由 、可得
质量、横截面积都相等,因此高度比为
即高度比为。
17. 小复周末参加家庭劳动。如图甲所示,他用抹布向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向向______,为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了______摩擦;如图乙所示,他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,此时餐桌受到的摩擦力大小为______N。
【答案】 ①. 右 ②. 增大 ③. 50
【解析】
【详解】[1]物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,当小明向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向是向右的。
[2]为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
[3]他用50N的水平推力推重为300N的餐桌,没推动,说明餐桌处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于50N。
18. 2026年除夕,中国空间站内迎来了宇宙独有的年夜饭。航天员武飞用手指轻轻拿起一枚虾仁水饺准备送到嘴边,一不留神,饺子“俏皮”地从手中滑出,悬浮在空中,此时的饺子___(选填“具有”或“不具有”)惯性;同伴张洪章用叉子轻轻一拨,饺子便飞向他的嘴边,说明力可以改变物体的___。
【答案】 ①.
具有 ②.
运动状态
【解析】
【详解】[1]惯性是物体的固有属性,所有物体在任何状态下都具有惯性,悬浮的饺子也属于物体范畴,因此具有惯性。
[2]力的作用效果包括改变物体的形状和改变物体的运动状态。饺子原本悬浮静止,在叉子的作用力下开始运动,运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
19. 某实验小组的同学利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变______从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在______(选填“AB”、“BC”或“AC”)段;结合实验现象可发现,小车受到的阻力越小,则小车能运动的距离越______,可以推理:若小车受到阻力为零时,则小车将做______运动。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. BC ③. 远 ④. 匀速直线
【解析】
【详解】探究“阻力对物体运动的影响”,需要使小车受到的阻力不同,分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变接触面粗糙程度,从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力。
实验过程中,需要改变物体在水平面内受到的摩擦阻力的大小,所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。
结合实验现象可发现,小车受到的阻力越小,则小车能运动的距离越远,推理得出:若小车受到阻力为零时,小车的速度不再减小,则小车做匀速直线运动。
20. 如图,用软管连接两根玻璃管构成连通器。向其中注入适量水,静止时两侧玻璃管中水面______。在右管水面处做标记A。将左侧玻璃管适当向上移动,当水面再次静止时,左侧玻璃管中水面(相面对于左侧管管壁)__________(选填“上升”、“下降”或“不变”),此时,左右管中水面__________(选填“仍相平”、“不相平”或“无法确定”)。
【答案】 ①. 相平 ②. 下降 ③. 仍相平
【解析】
【详解】两根玻璃管用软管相连,组成连通器。注入适量水后,两侧均与大气相通,水静止时两管中液面相平;将左侧玻璃管向上移动后,左管管底随之升高,左管中部分水会通过软管流向右管,故左侧玻璃管中的水面相对管壁下降;水重新静止后,连通器内同种液体各液面仍处在同一水平面上,所以左右管中水面仍相平。
21. 取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,穿过橡皮塞插入水中,塞紧橡皮塞,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从五楼带到一楼的过程中,观察到玻璃管内水面______(选填“上升”“不变”或“下降”,下同);如图乙,去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管的管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面______,原因是流体中流速越大的位置,压强______(选填“越大”“不变”或“越小”)。
【答案】 ①. 下降 ②. 上升 ③. 越小
【解析】
【详解】该气压计从五楼到一楼的过程中,海拔降低,外界大气压强增大,则玻璃管内水面在外界大气压强的作用下下降;
向玻璃管上端吹气时,玻璃管上端空气流速变大,压强变小,小于瓶内液面上方的大气压,大气压将瓶内水压入玻璃管,因此玻璃管内水面上升,原因是流速越大压强越小。
22. 小明同学练习排球垫球时,排球离开胳膊后能够继续向上运动,是因为排球具有______;已知排球的重力为2.7 N,在竖直上升的过程中,某时刻所受空气阻力大小为0.5 N,方向______,此时排球所受合力大小为______N;当排球运动到最高点时,此时排球处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
【答案】 ①. 惯性 ②. 竖直向下 ③. 3.2 ④. 非平衡
【解析】
【详解】排球离开胳膊后能继续向上运动,是因为排球具有惯性,会保持原来的运动状态;
排球竖直上升时,空气阻力阻碍其运动,因此阻力方向为竖直向下;
竖直上升过程中,重力与空气阻力方向均竖直向下,所受合力为
排球运动到最高点时,仅受重力作用,合力不为零,不满足平衡状态的条件(合力为零),因此处于非平衡状态。
23. 如图甲所示,是一种“强力吸盘挂钩”。如图乙、丙为其安装示意图。安装时,按住锁扣把吸盘紧压在干净的墙壁上(如图乙)、然后把锁扣扳下(如图丙),使吸盘牢牢地固定在墙上。
(1)正确安装后,吸盘在______的作用下“吸”在墙面上,挂钩上挂上重物,则重物和该装置总重力的平衡力是______。
(2)若安装好后,要使挂钩能挂起5 kg的重物,已知吸盘质量为0.1 kg,吸盘与空气的接触面积为20 cm2,吸盘内外大气压力差F与摩擦力f之间的关系近似为F=2f,则吸盘内外大气压强差至少为______Pa(g取10 N/kg)。
【答案】(1) ①. 大气压##大气压强 ②. 墙壁对装置的摩擦力
(2)5.1×104
【解析】
【小问1详解】
安装时挤出吸盘内的空气,吸盘内部气压远小于外界大气压,吸盘在大气压的作用下被紧压在墙面上。
挂钩挂重物后整体静止,竖直方向上,重物和装置的总重力竖直向下,墙壁对装置向上的摩擦力与总重力大小相等、方向相反、作用在同一物体同一直线,是一对平衡力,因此总重力的平衡力是墙壁对装置的摩擦力。
【小问2详解】
总重力
装置静止,摩擦力与总重力平衡,因此
大气压力差
受力面积
压强差
24. 如图,是应用于石油化工、日用化工等领域电子密度计。电子密度计工作时,先将一个实心石英球挂在支架上,支架固定在托盘上,石英球下方有一空杯,用来盛放待测液体。支架所受的拉力大小通过下方显示器显示出来。如:质量为40.00 g的石英球对支架产生的拉力经换算后显示40.00 g。加入适量的水将石英球浸没,此时支架所受拉力在显示器上显示为22.00 g,是由于水对石英球产生______力。再按下电子密度计上的“密度”按钮,电子密度计根据已设定的“算法”,在显示器上显示水的密度为1.00 g/cm3。现要测某液体的密度,应先在杯中装入待测液体,使其将干燥的石英球______,显示器显示为24.70 g,则待测液体密度为______g/cm³(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
【答案】 ①. 浮 ②. 浸没 ③. 0.85
【解析】
【详解】当石英球浸没在水中时,受到水向上的浮力,使得支架对石英球的拉力减小;测量待测液体密度时,需要保证石英球排开液体的体积和在水中排开体积相等,因此需要将石英球完全浸没在待测液体中;
石英球浸没在水中时的浮力
石英球体积
浸没在待测液体中时的浮力
则液体密度
三、解答题(本题共6小题,共40分。其中第26题应写出必要的解题过程)
25. 按要求作图:
(1)如图所示,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
(2)如图所示,一只鸭子漂浮在水面上,请画出它所受力的示意图。(点O为鸭子的重心)
(3)如图所示,摆球向右摆动到最高点,画出此时摆球所受力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力的作用点画在木块的重心上,方向竖直向下;压力的作用点画在木块与斜面的接触面上,方向垂直斜面向下。
【小问2详解】
漂浮在水面的鸭子所受浮力和重力是一对平衡力,其大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上。浮力的方向竖直向上,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,从重心O竖直向下绘制一条长度与浮力相等的带箭头线段表示重力。
【小问3详解】
摆球在最高点时,受到竖直向下的重力和沿绳子向上拉力作用,作用点在球心,过球心作竖直向下的重力,过球心作沿绳子斜向上的拉力。
26. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
【答案】(1)1.0×109N;(2)6.3×107kg;(3)
【解析】
【详解】解:(1)“海葵一号”满载时受到的重力
“海葵一号”漂浮在海面上,根据二力平衡,“海葵一号”满载时受到的浮力
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力
直升机对停机坪的压强
答:(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107kg;
(3)直升机对停机坪的压强为5×105Pa。
27. 小红打算测量一桶色拉油的密度。
(1)测量步骤如下:
A.将托盘天平放于水平桌面上,移动游码至标尺零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应该将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
B.用天平称出空烧杯的质量m1=10 g。
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将烧杯放在左盘,在右盘加减砝码使天平平衡。天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量m2为______g。
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒内色拉油的体积是______cm3。
(2)设计的记录数据的表格如表,表格中横线处应补充的内容是______。
空烧杯的质量m1/g
烧杯和色拉油的总质量m2/g
m/g
量筒中色拉油的体积V/cm3
色拉油的密度ρ/(g·cm-3)
(3)该色拉油的密度为______g/cm3。
(4)分析小红同学的实验过程,你认为测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。
小红通过反思后想到:只要将上面的实验步骤稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整后的实验步骤是______(只填写实验步骤前的代号即可)。
【答案】(1) ①. 右 ②. 56 ③. 50
(2)色拉油的质量 (3)0.92
(4) ①. 偏大 ②. ACDB
【解析】
【小问1详解】
A.由图甲知,指针偏向分度盘左侧,说明天平左端较重,故应将平衡螺母向右调节,直至横梁水平平衡。
B.用天平称出空烧杯的质量
C.由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为1g,烧杯和色拉油的总质量为砝码质量与游码对应刻度之和,故总质量
D.由图丙知,量筒的分度值为2mL,色拉油的体积为
【小问2详解】
计算色拉油的密度,需要知道色拉油的质量(色拉油的质量 = 烧杯和总质量-空烧杯质量),因此表格横线处应补充“色拉油的质量”。
【小问3详解】
烧杯中色拉油的质量
该色拉油的密度
【小问4详解】
将烧杯中色拉油倒入量筒时,烧杯内壁会残留部分色拉油,导致测得的体积偏小,根据可知,质量测量准确,体积偏小时,测量的密度偏大。
实验时只要先测量烧杯和色拉油的总质量,再将色拉油全部倒入量筒中,最后测量空烧杯的质量,即可减小测量时的误差,故顺序为ACDB。
28. 小明进行了“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。在实验后交流的过程中,小明发现有同学设计的实验装置如图甲所示。实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,请回答下列问题:
(1)为了测量木块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是________(选填序号);
A. 木板的质量 B. 木块的质量
C. 砝码的质量 D. 托盘和砝码的总质量
(2)小明对实验装置进行了改进,在长木板的下表面贴上棉布,如图乙所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与________的关系。实验过程中,________(选填“必须”或“不必”)匀速拉动长木板。当沙桶中沙子增加时,压力传感器的示数________,拉力传感器的示数________(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)小明往沙桶中加入不同质量的沙子,将拉力传感器和压力传感器的数据传输至电脑,画出摩擦力与压力的关系图像如图丙所示,根据图像可以看出,滑动摩擦力的大小与压力大小的比值是________的(选填“变化”或“不变”);
(4)接下来,小明将长木板翻过来,使贴有棉布的那一面与铁块接触,重复上述实验,并根据实验数据也在图丙中画出了这次实验的摩擦力与压力的关系图像,你认为这个图像应在图丙中________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)区域。
【答案】(1)D (2) ①. 压力 ②. 不必 ③. 减小 ④. 减小
(3)不变 (4)Ⅰ
【解析】
【小问1详解】
实验时,在托盘中放入适量的砝码,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡的条件,木块受到的滑动摩擦力等于托盘和砝码的重力,根据可知,需要测量托盘和砝码的总质量,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问2详解】
[1]往沙桶中加减沙子,改变了压力,而接触面粗糙程度不变,目的是探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。
[2]实验过程中,铁块相对地面处于静止状态,受到测力传感器的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,故不需要匀速拉动长木板。
[3][4]当沙桶中沙子增加时,绳子对铁块的拉力变大,铁块对长木板的压力变小,因接触面粗糙程度不变,故滑动摩擦力变小,故拉力和压力传感器的示数都减小。
【小问3详解】
由图可知,摩擦力与压力的关系图像是一条过原点的直线,即摩擦力与压力成正比,所以根据图像可以看出,滑动摩擦力的大小与压力大小的比值是不变的。
【小问4详解】
将长木板翻过来,使贴有棉布的那一面与铁块接触,重复上述实验,此时接触面更粗糙,在压力相同时,滑动摩擦力会更大,所以这个图像应在图丙中Ⅰ区域。
29. 小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,发现压强计安装过程中很难让U形管中的液面相平,于是在U形管接头处加装了一个“三通接头”阀门K,如图甲所示。
(1)将U形管与橡皮管连接时,阀门K应处于______(选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平;组装完成后,改变K的状态,轻压探头,观察到U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图丙与图丁,可得出液体在同一深度向各个方向的压强______。比较图乙与图丙,可得出________________的结论,因此拦河大坝要修建成______(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)若要通过图丁和图戊探究液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向______移动适当的距离。
(4)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更______的液体。
【答案】(1) ①. 打开 ②. 不漏气
(2) ①. 相等 ②. 同种液体,深度越大,液体压强越大 ③. 上窄下宽
(3)上 (4)小
【解析】
【小问1详解】
连接U形管与橡皮管时,阀门K打开,能让U形管两侧都和大气相通,保证两侧液面平齐;
关闭阀门K后,轻压探头,U形管液面出现明显高度差且稳定,说明装置不漏气;如果漏气,液面高度差会很快消失。
【小问2详解】
丙、丁两图,液体种类相同、深度相同,只是探头朝向不同,U形管液面高度差相同,结论:液体在同一深度向各个方向的压强相等;
乙、丙两图,液体密度相同,丙中探头深度更大,液面高度差更大,结论:同种液体,深度越大,液体压强越大;
拦河大坝下方水更深,压强更大,所以修成上窄下宽。
【小问3详解】
探究压强与液体密度的关系,要控制深度(到液面的距离)相同。丁中探头在水中的深度更浅,戊是盐水,需要把戊中的探头向上移动,使戊和丁的探头深度保持一致。
【小问4详解】
根据液体压强公式,压强p一定时,U形管内液体密度ρ越小,液面高度差h越大。高度差不明显,可把U形管中的水换成密度更小的液体,来增大液面高度差。
30. 实践出真知,物理社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
(1)【选材制作】同学们准备一根圆柱状塑料吸管、细铜丝、柱形瓶、石蜡等材料,开始制作:先用石蜡把吸管下端口密封,再将细铜丝缠绕在吸管的下端作为配重,制作了第一代密度计。缠绕适量细铜丝的目的是降低______,使吸管能______在液体中;测试时密度计在清水中的浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)在盐水中的浮力:
①测试时将其放入密度为1.0 g/cm3的清水中,测得它的吃水深度为10.5 cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0 cm,则盐水的密度为______g/cm3。吸管下表面受到水的压强______(选填“大于”“等于”或“小于”)吸管下表面受到盐水的压强;
②密度计制成后,某次使用后细铜丝滑落。若小明将铜丝置于吸管内,再次测量同一杯液体密度,则测量结果与原来相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)【项目改进】测试时发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故。于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。
同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合制作经验,将设计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5 cm,则它在上述盐水中吃水深度为______cm。(保留两位小数)
【答案】(1) ①. 重心 ②. 竖直漂浮 ③. 等于 ④. 1.05 ⑤. 等于 ⑥. 偏小
(2)5.48
【解析】
【小问1详解】
缠绕细铜丝目的:降低重心,使吸管能竖直漂浮在液体中; 密度计始终漂浮,浮力等于自身重力,重力不变,因此清水中浮力等于盐水中浮力;
设吸管横截面积为S ,密度计重力
清水
盐水
故
浮力等于上下表面压力差,上表面无液体压力,故下表面压力 ,两次浮力相等、底面积S不变,由得, 吸管下表面受到水的压强等于盐水下表面压强;
铜丝在外部时,整体排液体积是吸管浸入体积加铜丝体积;铜丝放入管内,相同液体中,密度计总重力不变、总浮力不变、总排开液体总体积不变,吸管需要浸入更深才能补足排液体积,液面刻度更靠下(刻度数值更小),测得密度偏小。
【小问2详解】
由前面计算得 ,
密度计总重力(通过水中排液体积) 水中浸入分为两段: 粗筒全部浸入
细管浸入高度
细管浸入体积
总排水体积
漂浮时
盐水中浮力等于重力,故
说明粗筒全部浸入,多余体积由细管浸入提供。
细管浸入体积
细管浸入高度
盐水总吃水深度
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