内容正文:
2025~2026学年第二学期期末学业水平调研试卷
初二物理
注意事项:
1、本试卷选择题共24分,非选择题共76分,全卷满分100分;调研时间100分钟。
2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡上指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效。
3、答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上一律无效。
第Ⅰ卷(选择题共24分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 对于大气压的认识,是物理学上的一大壮举,首位测出大气压强值的科学家是( )
A. 阿基米德 B. 帕斯卡 C. 托里拆利 D. 牛顿
2. 通过本学期学习,下列信息的估算中错误的是( )
A. 通常情况下,氧气的密度约为
B. 一间普通教室的空气质量约为300 kg
C. 一名初中生受到空气的浮力约为0.6 N
D. 人站立时对地面的压强约为
3. AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的绝缘性外,还应具有良好的( )
A. 隔热性 B. 导热性 C. 延展性 D. 弹性
4. 下列选项中,为了减小压强的是( )
A. 眼镜架上装有鼻托 B. 冰刀的刃很薄
C. 安全锤的锤头做得很尖 D. 压路机的碾子质量很大
5. 下列选项中,力的主要作用效果与其他三个不同的是( )
A. 用力捏扁橡皮泥 B. 排球被投出
C. 拉长皮筋 D. 气球被挤扁
6. 如图所示,下列关于静电现象的说法正确的是( )
A. 甲图,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因为玻璃棒得到电子
B. 乙图,细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 丙图,加油站工作人员提枪加油前,用手触摸圆形“铁饼”是为了消除身上的静电
D. 丁图,验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理工作的
7. 如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法错误的是( )
A. 实验中不可以用木板代替海绵进行实验
B. 海绵的凹陷程度可反映压力的作用效果
C. 实验时需要采用控制变量的方法进行探究
D. 由甲、丙两图可得压力作用效果与受力面积的关系
8. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法正确的是( )
A. 实验时,接触面材料最好按毛巾、棉布、木板的顺序进行
B. 小车在水平面上运动距离的长短反映了小车所受阻力的大小
C. 小车最终都将停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 根据以上现象可直接得出牛顿第一定律
9. 如图甲所示是一种新型水上运动器材。当水翼在水中向前运动时会受力,使板面抬升出水面,人就不会落入水中。图乙是其模型图,则虚线框内水翼截面大致形状应设计成( )
A. B.
C. D.
10. 重为500 N的小明体验蹦床运动,床面内置的压力传感器实时采集数据。他从空中下落到离开床面的过程中,床面所受压力F随时间t的变化情况如图所示,不计空气阻力,下列关于小明的说法正确的是( )
A. 段,运动状态不变 B. 时刻,速度达到最大值
C. 段,速度先变小后变大 D. 段,合力先变小后变大
11. 用细沙、不同规格的吸管等材料制作了三支密度计A、B、C,将它们放入水中,静止时如图甲(含沙量仅为示意)。A、C两支密度计所用吸管规格相同,标注的刻度(单位为)如图乙。已知密度计C的质量为11 g,下列说法正确的是(g取)( )
A. 密度计A的质量为10 g
B. 密度计C测量的精确程度高于A
C. 密度计B测量的精确程度最低
D. 密度计B测不同液体密度时,底部受到的液体压力不同
12. 如图所示,空碗漂浮于水面,现向碗中加水,若碗中水的深度是缓慢均匀增加的,直至碗沉底。则碗受到的浮力随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(主观题共76分)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共25分)
13. 人类对宇宙的探索从未停止,科学家们在人类认识宇宙的过程中作出了卓越贡献。十六世纪,哥白尼提出了“日心说”;天体之间相距遥远,天文学中采用________作为长度单位;现代观测发现,离我们越远的星系,远离的速度越快,由此推断宇宙是_______的;如图所示是关于物质结构的部分内容梳理,空缺内容应为(1)________、(2)________。
14. 游泳是苏州市初中学业水平考试的体育选考项目,游泳时向后划水,人就会向前进,是由于________,使人前进的力的施力物体是________;将干净、平整的玻璃片沾水后压在一起,比两个干燥的玻璃片压在一起,更不容易分开,是由于分子间有________;放入热水中的乒乓球从瘪到鼓起的过程中,球内气体分子的________变大。
15. 在“探究二力平衡的条件”实验时,有如图所示的甲、乙两套装置,选择装置________进行探究更科学,不选另一装置的原因是________。
16. 如图是离手后的实心球在空中的运动轨迹,不计空气阻力,实心球运动到最高点Q时受力________(平衡/不平衡),若此时外力全部消失,它将沿________(a/b/c)方向做________。
17. 如图a所示是某款汽车安全带的控制装置,当摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可自由转动,安全带能被拉动;如图b所示,当汽车紧急刹车时,由于________(棘轮/摆锤)具有惯性,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,起到保护人身安全的目的,由此可判断向_______(东/西)行驶的汽车正在紧急刹车。
18. 在“探究重力与质量的关系”实验时,某小组利用一盒规格为50 g的钩码进行实验,得到下表中的数据:
m/g
50
100
150
200
250
300
G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(1)本实验还需用到的测量器材是________;
(2)分析数据,可得结论:________;
(3)另一小组实验后描绘的图像如图所示,造成与(2)中结论不一致的原因可能是________。
19. 如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着放在水平桌面上,在的水平推力下,A、B一起做匀速直线运动。若将木块A、B叠放在同一水平桌面上,如图乙所示,用水平力推木块A使它们仍一起做匀速直线运动,则推力________N;增大,木块A、B仍一起向右运动,此时地面对木块A的摩擦力________(变大/不变/变小),A和B之间________(存在/不存在)摩擦力。
20. 现有a、b两个小球,分别由、的两种材料制成,两小球质量之比为,体积之比为,若只有一个球是空心,则________球是空心的;若将此空心球的空心部分装满某种液体,放入水中后刚好悬浮,则该液体的密度为________。
21. 如图,甲、乙两个圆柱体的底面积,乙放在水平地面上,甲置于乙的正上方,甲对乙的压强为。若仅在甲的正中间竖直挖去一个与甲等高的圆柱体(挖去的底面积小于),此时甲对乙的压强为,则________;若仅在乙的正中间竖直挖去一个与乙等高的圆柱体(挖去的底面积小于),甲对乙的压强变化量为,乙对地面的压强变化量为,则________。
三、解答题(本题共9小题,共51分,其中第23、24题需要写出必要的解答过程)
22. 按题目要求作图。
(1)如图甲,一个重为2 N的小球摆动到图示位置时,请画出小球所受重力的示意图;
(2)如图乙,一物块与弹簧连接,静止在光滑斜面上,请画出物块所受弹力的示意图;
(3)如图丙,小球静止于水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
23. 建筑工地需要的细沙石,为了估测沙石的密度,用一只质量为10 kg的空桶装满一桶沙石,测得总质量为52 kg,再用这只空桶装满一桶水,测得总质量为30 kg。求:
(1)桶的容积;
(2)这桶沙石的密度;
(3)建筑工地需要的沙石质量。
24. 小明外出旅游时,在景区买了一个柱形“金箍棒”,回家测出其质量为1.5 kg,体积为,高度为2 m。求:(g取10 N/kg)
(1)“金箍棒”的重力;
(2)将“金箍棒”竖立在水平地面时,地面受到的压强;
(3)若用手将“金箍棒”浸没在水中,放手后棒静止时受到的浮力。
25. 如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图甲A所示,当木块做________运动时,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,此时摩擦力的大小_______N;
(2)分析图甲A和B,发现弹簧测力计的示数,说明接触面的粗糙程度一定时,________越大,滑动摩擦力越大;
(3)在图甲A的木块上放不同数量的重物,测出木块与重物的总重,得到不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据数据作出了如图乙所示的图线①。若用图甲C中的器材重复以上操作,得到的对应图线是________;
(4)图甲A中,若弹簧测力计斜向右上拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为,则________。
26. 为区分两烧杯中的水与盐水,小华利用液体压强计、刻度尺等器材开展实验。
(1)安装完成的液体压强计如图甲所示,于是取下软管重新安装,以消除U形管两侧液面的高度差,这是利用了________原理;
(2)接着,他进行如下操作:
①将橡皮膜盒分别浸入到两个烧杯中相同的深度,若前后两次U形管两侧液面的高度差和的差异不显著,可采取的有效措施有________;
②改进后,如图乙所示,发现。由此判断右侧烧杯中装的是________。
(3)完成区分后,小华又增加一个液体压强计,并按图丙所示的方式组装,两个U形管中注入的是水或酒精。将橡皮膜盒放入盐水中,压强计A、B的U形管两侧液面高度差分别为和,则A中注入的液体是________。保持橡皮膜盒位置不变,向烧杯中缓慢注入适量水,和的变化情况是________()。
A. 变大,变小
B. 变大,变大
C. 变小,变小
D. 变小,变大
27. 在“估测大气压”的实验中。
(1)如图甲,小华用容积为V的注射器、小桶等器材进行估测,操作步骤如下:
①将活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细绳拴住注射器活塞的颈部,并在下面挂小桶。缓慢向桶内添加________(钩码/细沙),直到活塞刚好被拉动时,停止添加。测得桶和重物的总重力为G;
③测出注射器上有刻度部分的长度L,即可计算大气压的值________(用字母表示)。
(2)考虑到摩擦对实验的影响,小明在上述步骤①前补充“将活塞推到注射器筒的前端,小孔未封口,用绳拴住注射器活塞的颈部,并在下面挂小桶,缓慢加重物直到活塞刚好被拉动,测出桶和重物的总重力”,后续步骤与小华相同,由此算出大气压的值。若还考虑活塞自重,计算出的大气压值,则________(>/=/<)。
(3)小丽用一个带挂钩的吸盘(重力不计)、厚玻璃板和购物袋等器材也能估测大气压的值。
①将玻璃板固定在水平面上,用力将吸盘紧压在玻璃上,用刻度尺测出此时吸盘的直径;
②将购物袋用细绳挂在吸盘上,此时吸盘受到细绳的拉力与大气压力________(是/不是)一对平衡力;
③如图乙,逐步向购物袋内加入重物,直到吸盘刚好脱落,测出袋和重物的总重,即可算出大气压的值。小丽发现随着装入重物变多,吸盘会向内收缩,则测量值将偏________。
28. 如图甲所示是“探究同一直线上两个力的合成”实验,将弹簧的一端固定,另一端与小圆环相连,用一个测力计通过细绳与小圆环相连后,拉弹簧至B点,记录F的大小;将两个测力计分别按图乙、丙所示方向拉弹簧至B点,记录两次各测力计示数的大小。
(1)实验前,应将弹簧测力计在________方向调零;
(2)实验时,将同一根弹簧都拉伸到B点后再读数,目的是________;
(3)比较图甲、乙,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力________;
(4)图丙中,若系左端测力计所用的绳突然断掉,在刚断掉的瞬间,小圆环所受合力水平向________,大小为________N;
(5)如图丁,两同学想使弹性绳两端的拉环能分别套在两边的柱子上,两种方法中,________(A/B/一样)省力。
29. 某兴趣小组用多种方法开展“测量土豆密度”的实验。
(1)利用天平和量筒等器材进行测量,步骤如下:
①将天平放在水平桌面上,发现指针静止时如图甲所示,则应向________移动平衡螺母;
②调节天平平衡后,将土豆放于左盘,进行称量,天平再次平衡后,砝码和游码如图乙所示,读出小土豆的质量为________g;
③取下小土豆,用量筒测量体积,如图丙所示;利用以上数据,可得土豆的密度为________。
(2)利用弹簧测力计等器材进行测量,步骤如下:
①用细线将土豆悬挂于弹簧测力计的挂钩上,测出土豆的重力G;
②把土豆浸没在水中(未接触容器底)静止,读出测力计的示数F;
③即可计算土豆的密度。通过查阅资料知道,土豆密度越大,淀粉含量越高,土豆品质越好,则的值越________,土豆品质越好。
(3)利用刻度尺、长方体物块等器材进行测量,步骤如下:
①如图丁所示,将长方体物块放入盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度;
②如图戊所示,将土豆放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图丁相比增加了;
③如图己所示,将土豆用细线(体积和质量均不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图丁相比增加了。
④则土豆密度的表达式为________(用、、表示)。若图戊和图己的实验顺序对调,则会导致图戊中水面高度________(上升/不变/下降),最终的密度测量值________(偏大/偏小/不变)。
30. 根据下列学科实践活动,回答问题。
桥梁调查与模型制作
【任务与要求】调查了解桥梁结构的特点,设计并制作符合要求的桥梁模型。
【调查与学习】
对于各类桥梁的设计,既要考虑力学效率(结构发挥材料强度的程度),又要将经济性(不仅指材料用量,还包括施工难度、地基成本等)纳入考量,高跨比则是平衡力学效率与经济性的关键参数。对于不同桥梁而言,高跨比的名称、定义均有差异,比如拱桥中,如图甲所示,高跨比被称为矢跨比,是拱圈的矢高(拱顶到拱脚连线的垂直距离H)与计算跨径(两拱脚间的水平距离L)的比值,其合理范围在~。
②几何体的稳定性:如图乙所示,利用吸管首尾相接搭成三角形、矩形结构,悬挂重物后发现,三角形结构形状保持不变,矩形结构水平部分弯曲或变形。
【设计与制作】
(1)①探究桥面稳固性与桥面截面形状、桥墩间距的关系。
选用相同纸张制作了不同截面形状的桥面,如图丙所示,将桥面放在两桥墩之上,在桥面中央逐个放上硬币直至塌陷,记录桥面上的硬币个数,数据记录如下表。
序号
截面形状
桥墩间距/cm
硬币数量/个
1
15
36
2
15
16
3
18
19
4
12
28
为得到桥面稳固性与桥墩间距的关系,应比较序号________的数据。根据表中数据,在所给的截面形状中,能不能初步找出稳固性最强的?若能请写出对应序号,若不能请简要说明理由:________。
②探究拱圈结构的受力特点。
若拱形桥受到竖直向下的压力时,拱圈结构会把传递至底部两端的桥墩上,使桥仍能保持静止,则桥墩对拱脚施力的大致情况是________。
A.
B.
C.
D.
③为充分发挥结构优势,某小组利用ABS塑料棒、鱼线等材料制作了桥梁模型,如图丁所示,经测试发现:即使承受一成年人的体重,依然未发生明显形变。
【交流与评价】
(2)下表是桥梁模型设计与制作的评价表,根据评价表给出③中作品的评价等级:________,依据是________。
等级
优秀
良好
合格
评价指标
结构稳固,具有2种及以上提高稳定性的结构,高跨比达标。
结构稳固,具有2种及以上提高稳定性的结构,高跨比不达标。
结构不稳,提高稳定性的结构较单一,高跨比不达标。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025~2026学年第二学期期末学业水平调研试卷
初二物理
注意事项:
1、本试卷选择题共24分,非选择题共76分,全卷满分100分;调研时间100分钟。
2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;答非选择题须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡上指定的位置上,不在答题区域内的答案一律无效。
3、答题必须答在答题卡上,答在试卷和草稿纸上一律无效。
第Ⅰ卷(选择题共24分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 对于大气压的认识,是物理学上的一大壮举,首位测出大气压强值的科学家是( )
A. 阿基米德 B. 帕斯卡 C. 托里拆利 D. 牛顿
【答案】C
【解析】
【详解】托里拆利设计的托里拆利实验,利用水银柱平衡大气压强,计算出大气压的数值,这是人类历史上第一次准确测出大气压的数值。
故选C。
2. 通过本学期学习,下列信息的估算中错误的是( )
A. 通常情况下,氧气的密度约为
B. 一间普通教室的空气质量约为300 kg
C. 一名初中生受到空气的浮力约为0.6 N
D. 人站立时对地面的压强约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.通常情况下,氧气的密度约为,故A错误,符合题意;
B.普通教室的体积约为
空气密度,根据,空气质量
与300kg接近,故B正确,不符合题意;
C.一名初中生质量约,人的密度近似水的密度,由得人体体积
,一名初中生受到空气的浮力约
与0.6N接近,故C正确,不符合题意;
D.人的重力
站立时双脚与地面接触面积约
根据
与1.6×104Pa接近,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的绝缘性外,还应具有良好的( )
A. 隔热性 B. 导热性 C. 延展性 D. 弹性
【答案】B
【解析】
【详解】需要冷却降温才能稳定工作,说明氟化液需要将主机产生的热量及时传导出去,因此除绝缘性外,还需要良好的导热性,故选B。
4. 下列选项中,为了减小压强的是( )
A. 眼镜架上装有鼻托 B. 冰刀的刃很薄
C. 安全锤的锤头做得很尖 D. 压路机的碾子质量很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.眼镜架上装有鼻托,是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
B.冰刀的刃很薄,是在压力一定时减小受力面积,目的是增大压强,故B不符合题意;
C.安全锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.压路机碾子的质量很大,则对路面的压力很大,可在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列选项中,力的主要作用效果与其他三个不同的是( )
A. 用力捏扁橡皮泥 B. 排球被投出
C. 拉长皮筋 D. 气球被挤扁
【答案】B
【解析】
【详解】力的作用效果分为两类:改变物体的形状、改变物体的运动状态。 对选项逐一分析:
A.用力捏扁橡皮泥,力的作用是改变橡皮泥的形状;
B.投出排球,力让排球从静止变为运动,改变了排球的运动状态;
C.拉长皮筋,力的作用是改变皮筋的形状;
D.挤扁气球,力的作用是改变气球的形状。
因此B选项力的作用效果与其他三个不同。
故选B。
6. 如图所示,下列关于静电现象的说法正确的是( )
A. 甲图,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,因为玻璃棒得到电子
B. 乙图,细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C. 丙图,加油站工作人员提枪加油前,用手触摸圆形“铁饼”是为了消除身上的静电
D. 丁图,验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理工作的
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,因为玻璃棒失去电子,故A错误;
B.用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,一个不带电、故B错误;
C.静电释放器和大地之间相连的应是导体,“除电”时,人体、静电释放器和大地连通构成回路,人体所带电荷经金属球流向大地,故C正确;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器在工作时会带上同种电荷,所以验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”实验中,下列说法错误的是( )
A. 实验中不可以用木板代替海绵进行实验
B. 海绵的凹陷程度可反映压力的作用效果
C. 实验时需要采用控制变量的方法进行探究
D. 由甲、丙两图可得压力作用效果与受力面积的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A. 木板不易发生明显形变,实验现象不明显,不能很好地反映压力的作用效果;海绵较软,形变明显,故实验中不可以用木板代替海绵进行实验,说法正确,不符合题意;
B. 压力作用效果越明显,海绵凹陷程度越大,因此海绵的凹陷程度可反映压力的作用效果,说法正确,不符合题意;
C. 压力作用效果与压力大小、受力面积有关,探究其中一个因素的影响时,应控制另一个因素不变,实验时需要采用控制变量的方法进行探究,说法正确,不符合题意;
D. 甲、丙两图中压力大小和受力面积都不同,不能得出压力作用效果与受力面积的关系;应比较乙、丙两图,控制压力大小相同,改变受力面积,说法错误,符合题意。
故选D。
8. 如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法正确的是( )
A. 实验时,接触面材料最好按毛巾、棉布、木板的顺序进行
B. 小车在水平面上运动距离的长短反映了小车所受阻力的大小
C. 小车最终都将停下来,说明物体的运动需要力来维持
D. 根据以上现象可直接得出牛顿第一定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.本实验需要逐步减小水平面的粗糙程度,以此减小小车受到的阻力,方便观察阻力对物体运动的影响规律。三者粗糙程度:毛巾>棉布>木板,因此最好按毛巾、棉布、木板的顺序进行实验。故A正确;
B.小车在水平面上运动距离的长短反映的是阻力对运动的影响程度,不是反映阻力大小,故B错误;
C.物体的运动不需要力来维持,小车最终都将停下来是因为阻力改变了小车的运动状态,故C错误;
D.牛顿第一定律是由科学推理得出的,现实中不存在完全无阻力的水平面,无法直接由实验现象得出,故D错误。
故选A。
9. 如图甲所示是一种新型水上运动器材。当水翼在水中向前运动时会受力,使板面抬升出水面,人就不会落入水中。图乙是其模型图,则虚线框内水翼截面大致形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】要使水翼获得向上的升力抬升板面,需要水翼受到向上的压力差,即要求水翼上方水的流速更大、压强更小,因此水翼需要设计为上凸下平的形状,相同时间内,水经过水翼上方的路程更长,流速更大,压强更小。
故选B。
10. 重为500 N的小明体验蹦床运动,床面内置的压力传感器实时采集数据。他从空中下落到离开床面的过程中,床面所受压力F随时间t的变化情况如图所示,不计空气阻力,下列关于小明的说法正确的是( )
A. 段,运动状态不变 B. 时刻,速度达到最大值
C. 段,速度先变小后变大 D. 段,合力先变小后变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.段,床面所受压力为0,说明小明还未接触蹦床,不计空气阻力,小明加速下落,速度不断变化,运动状态不断改变,故A错误;
B.时刻小明刚接触蹦床,此时蹦床对小明的弹力小于小明的重力,合力向下,小明仍在加速,速度继续增大,因此时刻不是速度最大值,故B错误;
C.段,床面对小明的弹力从增大到,弹力先小于重力后大于重力,合力方向先向下后向上,因此速度先变大后变小,故C错误;
D.段,床面对小明的弹力从减小到,一开始弹力大于重力,合力,不断减小,因此合力不断减小;
当减小到等于时,合力为0;之后小于,合力,继续减小,因此合力不断增大,整个过程合力先变小后变大,故D正确。
故选D。
11. 用细沙、不同规格的吸管等材料制作了三支密度计A、B、C,将它们放入水中,静止时如图甲(含沙量仅为示意)。A、C两支密度计所用吸管规格相同,标注的刻度(单位为)如图乙。已知密度计C的质量为11 g,下列说法正确的是(g取)( )
A. 密度计A的质量为10 g
B. 密度计C测量的精确程度高于A
C. 密度计B测量的精确程度最低
D. 密度计B测不同液体密度时,底部受到的液体压力不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.A、C 吸管粗细相同,由图乙可知,两者V排相同时:A对应 1.1g/cm3,C 对应1.0g/cm3;密度计漂浮,,故
则C排开液体的体积
所以
故A错误;
B.A、C 吸管规格完全相同(粗细一致),对比刻度:,故刻度,相邻可读的刻度差距 ,因,所以A的刻度间距更大,分度值更小,因此A的测量精确程度高于C,故B 错误;
C.浸在液体中的深度,密度计 B 的吸管管径粗,相同密度变化时,液面升降距离很短,刻度密集、分度值大,测量精度最低,故C正确;
D.密度计始终漂浮,液体对底部向上的压力等于浮力,浮力等于重力, B 自身重力固定,因此测任意液体时底部受到液体压力大小不变,故D错误。
故选 C。
12. 如图所示,空碗漂浮于水面,现向碗中加水,若碗中水的深度是缓慢均匀增加的,直至碗沉底。则碗受到的浮力随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】阶段 1:碗漂浮,持续加水,未沉没
漂浮条件: ,碗中水的深度是缓慢均匀增加的,但碗是上宽下窄的弧形结构,故碗内水的重力增加速率逐渐变大,故总重力增加速率逐渐变大,浮力增长曲线斜率不断变大,图像呈向上凹的曲线。
阶段 2:水满,碗开始沉底瞬间
碗完全浸没沉底后,, 浮力不再变化。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷(主观题共76分)
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共25分)
13. 人类对宇宙的探索从未停止,科学家们在人类认识宇宙的过程中作出了卓越贡献。十六世纪,哥白尼提出了“日心说”;天体之间相距遥远,天文学中采用________作为长度单位;现代观测发现,离我们越远的星系,远离的速度越快,由此推断宇宙是_______的;如图所示是关于物质结构的部分内容梳理,空缺内容应为(1)________、(2)________。
【答案】 ①. 光年 ②. 膨胀 ③. 电子 ④. 不带电
【解析】
【13题详解】
宇宙空间极其广阔,天体之间的距离非常遥远,使用常规的“米”或“千米”作为单位会非常不便。因此,天文学中采用了一些特殊的长度单位,其中最广为人知的是光年。光年是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离;
这个现象被称为哈勃定律,是现代宇宙学的重要发现。它表明星系之间正在相互远离,并且距离越远,远离的速度越快。这就像在一个正在被吹大的气球表面上的点,点与点之间的距离会越来越大。这个现象有力地证明了宇宙正在膨胀;
根据图中的原子结构模型,原子是由中心的原子核和核外绕转的电子构成的。图中(1)的位置正是原子核外的部分,并且与“摩擦起电”等电学现象相关联,这些现象的本质是电子的转移;
原子核由质子和中子构成。其中,质子带正电。根据原子物理知识,中子是不带电的,呈电中性。因此,(2)处应填写不带电。
14. 游泳是苏州市初中学业水平考试的体育选考项目,游泳时向后划水,人就会向前进,是由于________,使人前进的力的施力物体是________;将干净、平整的玻璃片沾水后压在一起,比两个干燥的玻璃片压在一起,更不容易分开,是由于分子间有________;放入热水中的乒乓球从瘪到鼓起的过程中,球内气体分子的________变大。
【答案】 ①.
物体间力的作用是相互的 ②.
水 ③.
引力 ④.
间隔
【解析】
【详解】人向后划水时对水施加向后的力,根据物体间力的作用是相互的规律,水会对人施加向前的反作用力,使人前进。
使人前进的力是水对人的反作用力,施力物体为水。
沾水的玻璃片压在一起时,玻璃分子与水分子间距离较小,分子间存在引力,阻碍玻璃片分开。
变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,是因为温度升高,分子间的间隔变大,球内气体的体积变大。
15. 在“探究二力平衡的条件”实验时,有如图所示的甲、乙两套装置,选择装置________进行探究更科学,不选另一装置的原因是________。
【答案】 ①. 甲 ②. 乙装置中木块与桌面间存在摩擦力,会对实验探究产生干扰,影响实验结果
【解析】
【详解】在探究二力平衡条件时,甲装置选用轻纸片,且纸片悬空,自身重力可忽略,也不受摩擦力影响,更易得到准确的二力平衡条件;而乙装置的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间会产生摩擦力,即使两侧拉力大小不完全相等,木块也可能因摩擦力保持静止,会干扰实验,无法得到准确结论,因此甲装置更科学。
16. 如图是离手后的实心球在空中的运动轨迹,不计空气阻力,实心球运动到最高点Q时受力________(平衡/不平衡),若此时外力全部消失,它将沿________(a/b/c)方向做________。
【答案】 ①. 不平衡 ②. a ③. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]不计空气阻力,实心球运动到最高点Q时,只受到重力的作用,受力不平衡。
[2][3]当实心球运动到最高点Q时,具有水平方向的速度,若所受的外力全部消失,实心球将以此时的速度做匀速直线运动,沿a方向运动。
17. 如图a所示是某款汽车安全带的控制装置,当摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可自由转动,安全带能被拉动;如图b所示,当汽车紧急刹车时,由于________(棘轮/摆锤)具有惯性,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,起到保护人身安全的目的,由此可判断向_______(东/西)行驶的汽车正在紧急刹车。
【答案】 ①. 摆锤 ②. 东
【解析】
【详解】[1]物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性。当汽车紧急刹车时,速度突然减小,摆锤由于惯性会保持刹车前的运动速度,向汽车行驶方向摆动。
[2]观察图b可知,摆锤向东摆动,说明汽车行驶方向为向东,且正在紧急刹车,所以是向东行驶的汽车正在紧急刹车,具有惯性的是摆锤。
18. 在“探究重力与质量的关系”实验时,某小组利用一盒规格为50 g的钩码进行实验,得到下表中的数据:
m/g
50
100
150
200
250
300
G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(1)本实验还需用到的测量器材是________;
(2)分析数据,可得结论:________;
(3)另一小组实验后描绘的图像如图所示,造成与(2)中结论不一致的原因可能是________。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)物体受到的重力跟它的质量成正比
(3)测力计没有调零,且指针指在某个数值处
【解析】
【小问1详解】
探究重力与质量的关系的实验中,需要测量钩码的质量和重力,每个钩码的质量为50g,本实验还需用到的测量器材是弹簧测力计。
【小问2详解】
由表中的数据可得
可得结论:物体受到的重力跟它的质量成正比。
【小问3详解】
由图线可知,物体质量为零时,物体的重力不为零,造成造成与(2)中结论不一致的原因可能是,测力计没有调零,且指针指在某个数值处。
19. 如图甲所示,完全相同的木块A和B紧靠着放在水平桌面上,在的水平推力下,A、B一起做匀速直线运动。若将木块A、B叠放在同一水平桌面上,如图乙所示,用水平力推木块A使它们仍一起做匀速直线运动,则推力________N;增大,木块A、B仍一起向右运动,此时地面对木块A的摩擦力________(变大/不变/变小),A和B之间________(存在/不存在)摩擦力。
【答案】 ①. 10 ②. 不变 ③. 存在
【解析】
【详解】如图甲所示,在的水平推力下,A、B一起做匀速直线运动,A、B受到的摩擦力
若将A、B紧靠着放在水平桌面上,接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动因此推力为10N。
增大,时,木块A、B仍一起向右运动,A、B对桌面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,此时地面对木块A的摩擦力不变;由于,物体A、B一起做加速运动,A和B之间存在摩擦力,摩擦力为B提供动力,使B随A一起加速运动。
20. 现有a、b两个小球,分别由、的两种材料制成,两小球质量之比为,体积之比为,若只有一个球是空心,则________球是空心的;若将此空心球的空心部分装满某种液体,放入水中后刚好悬浮,则该液体的密度为________。
【答案】 ①. b ②. 0.7
【解析】
【详解】由密度公式,推导两球材料的实心体积之比
已知两球实际体积比为,对比实心体积比可知,b球实际体积大于其材料的实心体积,结合“只有一个球是空心”的条件,可知b球是空心的。
设,则。因此b球空心部分体积
物体悬浮时,浮力等于总重力,即,约去得
则
解得液体的密度为。
21. 如图,甲、乙两个圆柱体的底面积,乙放在水平地面上,甲置于乙的正上方,甲对乙的压强为。若仅在甲的正中间竖直挖去一个与甲等高的圆柱体(挖去的底面积小于),此时甲对乙的压强为,则________;若仅在乙的正中间竖直挖去一个与乙等高的圆柱体(挖去的底面积小于),甲对乙的压强变化量为,乙对地面的压强变化量为,则________。
【答案】 ①. >##大于 ②. =##等于
【解析】
【详解】设甲圆柱体的密度为,底面积为,高为,挖去甲、乙圆柱体的底面积均为,
乙圆柱体的密度为,底面积为,高为;
甲置于乙的正上方,甲对乙的压强为……①
若仅在甲的正中间竖直挖去一个与甲等高的圆柱体,此时甲对乙的压强为 …… ②
②-①可得
因此。
若仅在乙的正中间竖直挖去一个与乙等高的圆柱体(挖去的底面积小于),甲对乙的压强变化量为……③
乙对地面的压强变化量为 ……④
④-③得
则。
三、解答题(本题共9小题,共51分,其中第23、24题需要写出必要的解答过程)
22. 按题目要求作图。
(1)如图甲,一个重为2 N的小球摆动到图示位置时,请画出小球所受重力的示意图;
(2)如图乙,一物块与弹簧连接,静止在光滑斜面上,请画出物块所受弹力的示意图;
(3)如图丙,小球静止于水面上,请画出小球所受浮力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向竖直向下,过小球的重心作竖直向下的有向线段,标上重力的符号和大小,即为重力的示意图。
【小问2详解】
物块与弹簧连接,静止在光滑斜面上,物块受到弹簧的弹力,方向沿斜面向上;斜面的支持力,方向垂直斜面向上;过物块的重心分别作两个方向的有向线段,标上力的符号,即为两个弹力的示意图。
【小问3详解】
如图丙,小球静止在水面上,受到浮力的方向竖直向上,过小球的重心作竖直向上的有向线段,标上力的符号,即为浮力的示意图。
23. 建筑工地需要的细沙石,为了估测沙石的密度,用一只质量为10 kg的空桶装满一桶沙石,测得总质量为52 kg,再用这只空桶装满一桶水,测得总质量为30 kg。求:
(1)桶的容积;
(2)这桶沙石的密度;
(3)建筑工地需要的沙石质量。
【答案】(1)0.02m3
(2)2.1×103kg/m3
(3)1.05×106kg
【解析】
【小问1详解】
装满水时,水的质量
桶的容积等于水的体积,由可知,桶的容积
【小问2详解】
桶装满沙石时,沙石的质量
沙石的体积等于桶的容积
由可知,沙石的密度
【小问3详解】
已知建筑工地需要沙石的总体积,由可知,需要的沙石总质量
24. 小明外出旅游时,在景区买了一个柱形“金箍棒”,回家测出其质量为1.5 kg,体积为,高度为2 m。求:(g取10 N/kg)
(1)“金箍棒”的重力;
(2)将“金箍棒”竖立在水平地面时,地面受到的压强;
(3)若用手将“金箍棒”浸没在水中,放手后棒静止时受到的浮力。
【答案】(1)15N (2) (3)15N
【解析】
【小问1详解】
“金箍棒”的重力
【小问2详解】
“金箍棒”的体积
受力面积
水平地面上,压力等于重力
地面受到的压强
【小问3详解】
“金箍棒”的密度
即“金箍棒”的密度小于水的密度,所以“金箍棒”静止时漂浮在水面;根据漂浮条件,浮力等于重力,即
25. 如图甲所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)如图甲A所示,当木块做________运动时,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,此时摩擦力的大小_______N;
(2)分析图甲A和B,发现弹簧测力计的示数,说明接触面的粗糙程度一定时,________越大,滑动摩擦力越大;
(3)在图甲A的木块上放不同数量的重物,测出木块与重物的总重,得到不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据数据作出了如图乙所示的图线①。若用图甲C中的器材重复以上操作,得到的对应图线是________;
(4)图甲A中,若弹簧测力计斜向右上拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为,则________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 3.4
(2)压力 (3)②
(4)<
【解析】
【小问1详解】
如图甲A所示,当木块做匀速直线运动时,木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
如图甲A,测力计的分度值为0.2N,读数为3.4N,此时摩擦力的大小。
【小问2详解】
分析图甲A和B,接触面相同,图B中接触面受到的压力大,测力计的示数大,即弹簧测力计的示数,说明接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
对比图A和图C,接触面受到的压力相同,图C中接触面粗糙,测力计的读数较大,可得结论:接触面受到的压力相同时,接触面越粗糙,受到的摩擦力越大;
若用图甲C中的器材重复在图A中的操作,相同压力下,C图中的接触面更粗糙,受到的摩擦力更大,得到的对应图线是②。
【小问4详解】
图甲A中,若弹簧测力计斜向右上拉着木块做匀速直线运动,木块对接触面的压力减小,小于木块自身的重力,木块受到的摩擦力小于水平匀速拉动时的摩擦力,即木块受到的滑动摩擦力为。
26. 为区分两烧杯中的水与盐水,小华利用液体压强计、刻度尺等器材开展实验。
(1)安装完成的液体压强计如图甲所示,于是取下软管重新安装,以消除U形管两侧液面的高度差,这是利用了________原理;
(2)接着,他进行如下操作:
①将橡皮膜盒分别浸入到两个烧杯中相同的深度,若前后两次U形管两侧液面的高度差和的差异不显著,可采取的有效措施有________;
②改进后,如图乙所示,发现。由此判断右侧烧杯中装的是________。
(3)完成区分后,小华又增加一个液体压强计,并按图丙所示的方式组装,两个U形管中注入的是水或酒精。将橡皮膜盒放入盐水中,压强计A、B的U形管两侧液面高度差分别为和,则A中注入的液体是________。保持橡皮膜盒位置不变,向烧杯中缓慢注入适量水,和的变化情况是________()。
A. 变大,变小
B. 变大,变大
C. 变小,变小
D. 变小,变大
【答案】(1)连通器 (2) ①. 增大橡皮膜在液体中的深度 ②. 盐水
(3) ①. 酒精 ②. B
【解析】
【26题详解】
取下软管后,U形管的两端都与大气相通,构成了连通器。根据连通器原理,当连通器内装有同种液体且液体静止时,各容器的液面保持相平。因此,重新安装可以消除U形管两侧液面的高度差。
【27题详解】
根据液体压强公式,在深度相同的情况下,液体压强与液体密度成正比。水和盐水的密度差异不大,导致在相同深度下产生的压强差异不明显,从而U形管两侧液面的高度差差异不显著。为了放大这种差异,可以增大探头在液体中的深度,这样由密度差异引起的压强差异会更大,U形管的高度差差异也会更明显;
改进后,将探头置于相同深度,发现。U形管的高度差反映了探头所处位置的压强大小,高度差越大,压强越大。因此,右侧烧杯中液体产生的压强大于左侧烧杯中液体产生的压强。根据,在深度相同的情况下,压强越大,液体密度越大。因为盐水的密度大于水的密度,所以右侧烧杯中装的是盐水。
【28题详解】
将两个压强计的探头放入盐水中同一深度,它们受到的压强相同。这个压强由U形管中的液柱高度差来平衡,即
对于压强计A和B,有
因此
从图丙可知, ,所以 。因为水的密度大于酒精的密度,所以A中注入的是密度较小的酒精;
保持橡皮膜盒位置不变,向烧杯中缓慢注入适量水,会使烧杯中液体质量增大,橡皮膜盒在液体中的深度增加,但橡皮膜到烧杯底部的高度不变,盐水密度将减小,烧杯底部受到的压强
增大,橡皮膜盒受到的压强
所以橡皮膜受到的压强增大,对于压强计A和B,它们感受到的压强都增大了。根据
由于和是定值,当压强增大时,和都必须相应增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
27. 在“估测大气压”的实验中。
(1)如图甲,小华用容积为V的注射器、小桶等器材进行估测,操作步骤如下:
①将活塞推到注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②用细绳拴住注射器活塞的颈部,并在下面挂小桶。缓慢向桶内添加________(钩码/细沙),直到活塞刚好被拉动时,停止添加。测得桶和重物的总重力为G;
③测出注射器上有刻度部分的长度L,即可计算大气压的值________(用字母表示)。
(2)考虑到摩擦对实验的影响,小明在上述步骤①前补充“将活塞推到注射器筒的前端,小孔未封口,用绳拴住注射器活塞的颈部,并在下面挂小桶,缓慢加重物直到活塞刚好被拉动,测出桶和重物的总重力”,后续步骤与小华相同,由此算出大气压的值。若还考虑活塞自重,计算出的大气压值,则________(>/=/<)。
(3)小丽用一个带挂钩的吸盘(重力不计)、厚玻璃板和购物袋等器材也能估测大气压的值。
①将玻璃板固定在水平面上,用力将吸盘紧压在玻璃上,用刻度尺测出此时吸盘的直径;
②将购物袋用细绳挂在吸盘上,此时吸盘受到细绳的拉力与大气压力________(是/不是)一对平衡力;
③如图乙,逐步向购物袋内加入重物,直到吸盘刚好脱落,测出袋和重物的总重,即可算出大气压的值。小丽发现随着装入重物变多,吸盘会向内收缩,则测量值将偏________。
【答案】(1) ①. 细沙 ②.
(2)= (3) ①. 不是 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
②添加细沙比添加钩码更容易连续、缓慢地改变拉力,便于使活塞刚好被拉动;③注射器有刻度部分的横截面积,活塞刚好被拉动时,大气压力约等于桶和重物的总重力G,所以
【小问2详解】
小孔未封口时,活塞内外气压相同,桶和重物的总重力可用来反映摩擦力的影响;封口后计算大气压时应扣除该影响。若同时考虑活塞自重,活塞自重在“未封口测摩擦”和“封口测大气压力”两个过程中的作用相同,代入后相互抵消,所以p″=p′。
【小问3详解】
②吸盘除受到细绳拉力和大气压力外,还受到玻璃板的作用力等,因此细绳的拉力与大气压力不是一对平衡力;
③初始测得的直径对应面积较大,脱落时吸盘向内收缩,实际受压面积变小,用初始较大的面积计算大气压,会使测量值偏小。
28. 如图甲所示是“探究同一直线上两个力的合成”实验,将弹簧的一端固定,另一端与小圆环相连,用一个测力计通过细绳与小圆环相连后,拉弹簧至B点,记录F的大小;将两个测力计分别按图乙、丙所示方向拉弹簧至B点,记录两次各测力计示数的大小。
(1)实验前,应将弹簧测力计在________方向调零;
(2)实验时,将同一根弹簧都拉伸到B点后再读数,目的是________;
(3)比较图甲、乙,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力________;
(4)图丙中,若系左端测力计所用的绳突然断掉,在刚断掉的瞬间,小圆环所受合力水平向________,大小为________N;
(5)如图丁,两同学想使弹性绳两端的拉环能分别套在两边的柱子上,两种方法中,________(A/B/一样)省力。
【答案】(1)水平 (2)使每次力的作用效果相同 (3)大小之和
(4) ①. 右 ②. 1
(5)B
【解析】
【小问1详解】
实验中是在水平方向拉弹簧,所以实验前,应将弹簧测力计在水平方向调零。
【小问2详解】
力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关,将同一根弹簧都拉伸到B点,弹簧的伸长量相同,力的作用效果相同,这样做的目的是使每次力的作用效果相同。
【小问3详解】
图甲用一个力将弹簧拉到B点,图乙用两个同方向的力将弹簧拉到B点,比较图甲、乙可知,同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和。
【小问4详解】
根据甲图可知,弹簧拉到B点处时向左的弹力为3N,图丙中,小圆环受到水平向左的力,水平向右的力,若系左端测力计所用的绳突然断掉,在刚断掉的瞬间,小圆环受到水平向左的3N的弹力和水平向右的的力,所以小圆环所受合力水平向右,大小为
【小问5详解】
使弹性绳两端的拉环分别套在两边的柱子上,如果A方案在弹性绳两端拉,则弹性绳受到拉力等于每个人的拉力,而B方案在同一端拉,弹性绳受到拉力等于两个人拉力之和,两种方法中,弹性绳的形变相同,B方案更省力。
29. 某兴趣小组用多种方法开展“测量土豆密度”的实验。
(1)利用天平和量筒等器材进行测量,步骤如下:
①将天平放在水平桌面上,发现指针静止时如图甲所示,则应向________移动平衡螺母;
②调节天平平衡后,将土豆放于左盘,进行称量,天平再次平衡后,砝码和游码如图乙所示,读出小土豆的质量为________g;
③取下小土豆,用量筒测量体积,如图丙所示;利用以上数据,可得土豆的密度为________。
(2)利用弹簧测力计等器材进行测量,步骤如下:
①用细线将土豆悬挂于弹簧测力计的挂钩上,测出土豆的重力G;
②把土豆浸没在水中(未接触容器底)静止,读出测力计的示数F;
③即可计算土豆的密度。通过查阅资料知道,土豆密度越大,淀粉含量越高,土豆品质越好,则的值越________,土豆品质越好。
(3)利用刻度尺、长方体物块等器材进行测量,步骤如下:
①如图丁所示,将长方体物块放入盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度;
②如图戊所示,将土豆放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图丁相比增加了;
③如图己所示,将土豆用细线(体积和质量均不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图丁相比增加了。
④则土豆密度的表达式为________(用、、表示)。若图戊和图己的实验顺序对调,则会导致图戊中水面高度________(上升/不变/下降),最终的密度测量值________(偏大/偏小/不变)。
【答案】(1) ①. 左 ②. 11.2 ③.
(2)小 (3) ①. ②. 不变 ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
①将天平放在水平桌面上,发现指针静止时偏向分度盘的右侧,则应向左移动平衡螺母,直到指针直到分度盘的中央。
②标尺的分度值为0.2g,读数为1.2g,土豆的质量为
③如图丙,量筒的分度值为1mL,水的体积为30mL,水和土豆的总体积为40mL,土豆的体积
土豆的密度
【小问2详解】
浸没时,土豆受到的浮力
土豆的体积等于它浸没时排开水的体积
土豆的密度
通过查阅资料知道,土豆密度越大,淀粉含量越高,土豆品质越好;则的值越小,即的值越大,土豆的密度越大,土豆品质越好。
【小问3详解】
设丁图中物块浸入的深度为h,长方体的底面积为S,图丁中物块受到的浮力 ①
由②可得,土豆的重力等于戊图中加上土豆后增大的浮力 ②
由③可得,图己中物块和土豆受到的浮力 ③
③-①可得④
联立②④两式可得土豆的体积
④土豆密度的表达式为
若图戊和图己的实验顺序对调,由于土豆上沾有水,会导致容器中水面下降,但土豆沾水后重力增加,排开水的体积会变大,物块浸入深度增加,但图戊中水面高度不变,从而使得h1偏大,土豆密度,由于水的密度和h2不变,故最终密度测量值偏小。
30. 根据下列学科实践活动,回答问题。
桥梁调查与模型制作
【任务与要求】调查了解桥梁结构的特点,设计并制作符合要求的桥梁模型。
【调查与学习】
对于各类桥梁的设计,既要考虑力学效率(结构发挥材料强度的程度),又要将经济性(不仅指材料用量,还包括施工难度、地基成本等)纳入考量,高跨比则是平衡力学效率与经济性的关键参数。对于不同桥梁而言,高跨比的名称、定义均有差异,比如拱桥中,如图甲所示,高跨比被称为矢跨比,是拱圈的矢高(拱顶到拱脚连线的垂直距离H)与计算跨径(两拱脚间的水平距离L)的比值,其合理范围在~。
②几何体的稳定性:如图乙所示,利用吸管首尾相接搭成三角形、矩形结构,悬挂重物后发现,三角形结构形状保持不变,矩形结构水平部分弯曲或变形。
【设计与制作】
(1)①探究桥面稳固性与桥面截面形状、桥墩间距的关系。
选用相同纸张制作了不同截面形状的桥面,如图丙所示,将桥面放在两桥墩之上,在桥面中央逐个放上硬币直至塌陷,记录桥面上的硬币个数,数据记录如下表。
序号
截面形状
桥墩间距/cm
硬币数量/个
1
15
36
2
15
16
3
18
19
4
12
28
为得到桥面稳固性与桥墩间距的关系,应比较序号________的数据。根据表中数据,在所给的截面形状中,能不能初步找出稳固性最强的?若能请写出对应序号,若不能请简要说明理由:________。
②探究拱圈结构的受力特点。
若拱形桥受到竖直向下的压力时,拱圈结构会把传递至底部两端的桥墩上,使桥仍能保持静止,则桥墩对拱脚施力的大致情况是________。
A.
B.
C.
D.
③为充分发挥结构优势,某小组利用ABS塑料棒、鱼线等材料制作了桥梁模型,如图丁所示,经测试发现:即使承受一成年人的体重,依然未发生明显形变。
【交流与评价】
(2)下表是桥梁模型设计与制作的评价表,根据评价表给出③中作品的评价等级:________,依据是________。
等级
优秀
良好
合格
评价指标
结构稳固,具有2种及以上提高稳定性的结构,高跨比达标。
结构稳固,具有2种及以上提高稳定性的结构,高跨比不达标。
结构不稳,提高稳定性的结构较单一,高跨比不达标。
【答案】(1) ①. 3、4 ②. 能,1 ③. D
(2) ①. 良好 ②. 该模型承受成年人重量未发生明显形变,结构稳固;模型采用了拱形结构、三角形稳定结构,共2种及以上提高稳定性的结构,高跨比为0.4
【解析】
【小问1详解】
探究桥面稳固性与桥墩间距的关系,根据控制变量法,需要控制桥面截面形状相同,只改变桥墩间距,表格中序号3、4的截面形状相同,桥墩间距不同,因此选择3、4。
序号1和2桥墩间距相同,序号1能承受的硬币更多,说明1比2稳固;序号1的桥墩间距(15cm)大于序号4的间距(12cm,跨度越大承重难度越高),仍能承受36个硬币,数量远多于序号3(19个)和序号4(28个),因此可得出序号1的稳固性最强。
拱形桥受竖直向下的压力时,拱脚有向拱外侧撑开的趋势,因此桥墩对拱脚需要施加指向拱内侧的水平力平衡这个趋势;同时竖直方向需要向上的支撑力平衡向下的总压力,故选D。
【小问2详解】
该模型承受成年人重量未发生明显形变,结构稳固;模型采用了拱形结构、三角形稳定结构,但是高跨比为,而题中高跨比的合理范围在即,所以该作品的高跨比不达标,故评价等级为:良好。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$