内容正文:
福州屏东中学2025-2026学年第二学期期末试卷
八年级物理
(全卷共12页,六大题,共31小题;满分100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有解答都必须填涂在答题卡上相应的位置上。全卷取
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 牛顿() B. 瓦特()
C. 焦耳() D. 帕斯卡()
2. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功快的机械,机械效率一定高
B. 做功多的机械,功率一定大
C. 功率大的机械,做功一定快
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
3. 下列数据最接近实际的是( )
A. 一支铅笔的长度约200cm B. 人脉搏跳动一次的时间约为1s
C. 一个中学生的重力约50N D. 人的步行速度约为10m/s
4. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体受到力的作用时就会运动 B. 物体不受力的作用时一定处于静止状态
C. 物体运动得越快,说明受到的力就越大 D. 物体运动状态改变时,一定受到力的作用
5. 明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作。如图所示四幅图选自《天工开物》,下列说法中正确的是( )
A. 图甲“六桨客船”中,划水的船桨属于费力杠杆
B. 图乙“河池山锡”中,水由高处流下是因为受到惯性作用
C. 图丙“泥造砖坯”中,砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
D. 图丁“没水采珠”中,采珍珠人潜入水下越深所受水的压强越大,浮力也越大
6. 如图所示容器,若装入相同质量的酒精,酒精对容器底部的压力( )
A. 一样大 B. A最大 C. B最大 D. C最大
7. 小军通过实验和平时观察发现如下现象,其中表述错误的是( )
A. 如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B. 如图乙,牲畜饮水器利用了连通器原理
C. 如图丙,拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与深度有关
D. 如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
8. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动同一木块得到的关系图像如图乙。第1、2两次弹簧测力计示数分别为;如果运动时间相同,拉力所做的功分别为。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则( )
A. F甲>F乙 B. F甲<F乙 C. ρ甲>ρ乙 D. ρ甲<ρ乙
10. 中国人民解放军海军福建舰是中国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,是我国第一艘电磁弹射型航空母舰。如图为“福建舰”在海上航行时的情景,下列说法正确的是( )
A. 航母漂浮在水面上是因为浮力大于重力
B. 航母航行到密度大的海水中,受到的浮力将会增大
C. 航母是采用“空心”的方法增大排开水的体积来增大浮力的
D. 舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,受到的浮力大小不变
11. 如图,厚度不计、重5N的容器中装有质量为800g的水,容器的底面积为。则下列说法中正确的是( )
A. 水对容器底部的压力大小为8N
B. 水对容器底部的压强为
C. 容器对水平桌面的压力大小为8N
D. 容器对水平桌面的压强为
12. 跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示,空气阻力不可忽略,则下列关于该同学在上述过程中,其能量变化的说法正确的是( )
A. 加速助跑到起跳阶段,机械能保持不变
B. 经过最高点时重力势能最大,动能为零
C. 从起跳到落地的过程中,机械能先变小后变大
D. 起跳后到最高点的过程中,重力势能增大,动能减小
13. 如图所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力的作用,其和图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9-12s内拉力做功为18J B. 0-3s内拉力做功为9J
C. 3-6s内拉力的功率逐渐变小 D. 第10s拉力的功率为36W
14. 某实验小组的同学模拟制作了一个“液位验证装置”,该装置可以通过力传感器示数的变化来显示水位的变化。如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40 cm2、密度为0.4 g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100 cm2装有水的容器中,此时水的深度为40 cm。横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6 s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0 g/cm3,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A. 容器内水的质量为4 kg
B. 0~t1时间段,力传感器示数F1为14 N
C. t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是600 Pa
D. 横杆向上运动的速度为1 cm/s
二、填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分)
我国机器人、潜水、航天等科技举世瞩目。请运用物理知识完成下面小题。
15. 如图是世界机器人大赛上某科创小组设计的投篮机器人,当机器人静止站在水平面时,它受到的重力和水平面对它的支持力是一对____________;篮球在空中划出一道美丽的弧线飞了出去,这个过程说明力可以改变物体的____________。
16. 如图所示为我国某新型战略核潜艇,它在水中航行时排水量为kg,此时潜艇受到的浮力是____________N,加速下沉过程中潜艇受到浮力____________重力。
17. 如图,北京时间2026年5月24日,在酒泉卫星发射中心由长征二号F遥二十三火箭发射升空。飞船与核心舱对接后,一起绕地球匀速飞行过程中,飞船受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”),此过程卫星____________(选填“具有”或“没有”)惯性。
18. 载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多,轮胎比普通汽车的轮胎宽,这是为了____________(选填“增大”或“减小”)它对地面的压强;用细管从瓶中吸饮料,是由于____________的作用使饮料上升到嘴里。
19. 如图所示,在水平拉力F的作用下,重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10N,则物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N,拉力F的大小___N。(忽略滑轮重力和滑轮与绳之间的摩擦)
20. 甲、乙两个相同的烧杯内装满不同液体,将两个相同的小球A、B分别放入其中,静止后A漂浮,B沉底,如图所示。则烧杯中溢出的液体质量m甲______m乙,此时______杯底部受到的液体压力较大。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图,请作出小球所受浮力以及烧杯对斜面弹力的示意图;
22. 请在图中画出杠杆所受阻力的示意图,并画出动力的力臂。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. “滩涂泥撬制作工艺”是福建省非物质文化遗产。泥撬是一块前端翘起的长木板,形似滑雪板,不易陷入泥潭。如图15,渔民一条腿跪在板上,另一只脚向后蹬地,泥撬快速向前滑行,收脚后,泥撬会继续向前滑行。请你用物理知识解释:
(1)泥撬不易陷入泥潭的原因;
(2)收脚后,泥撬继续向前滑行的原因。
五、实验题(本题共5小题,共30分)
24. 小琼探究两个相似的力学实验。选用器材有:①表面平整的长木板(带斜面);②刻度尺;③小车;④;木块;⑤毛巾;⑥棉布;⑦钩码。
(1)用图装置探究阻力对运动的影响。选择①②③⑤⑥器材进行实验,每次实验需控制小车从同一斜面的_______高度由静止滑下。由实验可知:小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离就越_______,由此可推测,假如小车在水平面上不受阻力,则小车将_______;
(2)用图装置探究动能大小的影响因素。选择①②③④器材进行实验。让小车从斜面的不同高度由静止滑下,可以探究小车动能的大小与_______的关系,其动能大小是通过比较平面上的木块被撞击后运动的_______来反映的。若要探究动能大小与质量的关系,需要再添加器材_______(填序号)。
25. 请按题目要求完成下列问题:
(1)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹同学用如图(1)所示的实验器材进行实验探究,请仔细观察:并分析回答下列问题:
①压力的作用效果的大小是通过比较海绵的____________来确定;
②分析比较乙、丁两图中的实验现象,可得出结论:________________________________________________;
(2)小华同学使用如图(2)微小压强计来做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
①微小压强计组装前,U形管____________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
②图甲所示,是实验前组装好的微小压强计(手未按压探头),为了顺利完成实验,应该调节的方法是____________;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
③调节好微小压强计后,小华将探头分别放入水中如图乙、丙所示深度。由此可以得到的初步结论是:在同种液体中,液体深度越大,液体内部的压强____________;
④小华在探究液体压强与液体密度的关系时,发现金属盒在不同液体中的同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作可使两侧液面高度差对比更加明显的是____________(选填序号)。
A.烧杯中换用两种密度相差更小的液体
B.U形管中的水换用密度更小的酒精
C.将U形管换成更粗的
26. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为____________N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为____________N,石块排开的水所受的重力可由____________(填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小____________排开液体所受重力。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是____________
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则____________(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
27. 小刚用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为100g。(g取10N/kg)
(1)实验前杠杆平衡时的位置如图甲,此时应将平衡螺母向____________调节,使杠杆在____________位置平衡;
(2)杠杆水平平衡后,如图乙所示,在左侧A点悬挂两个钩码,在右侧B点竖直向下拉弹簧测力计(忽略弹簧测力计自重),使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数____________;
(3)为进一步探究杠杆的平衡条件,如图丙所示,将弹簧测力计从a位置旋转至b位置,在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐变____________;
(4)物理老师自制了如图丁a所示的“杠杆力臂演示仪”(杠杆自身重力和摩擦力不计,O点为螺母位置)。先使杠杆AB水平平衡,再松开螺母保持OA端不动,重物位置不变,将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母(如图丁b),松手后杠杆将要沿____________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动直至静止。若要使杠杆在图丁b位置平衡,则重物应移动到____________(选填“①”“②”或“③”)的位置。
28. 假期小明到鼓浪屿游玩,他想到景区可以通过趸(dǔn)船排水量实时监控船上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。(g取10N/kg)
【工作原理】
(1)浮力秤在水中处于____________状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成,如图所示。
【项目制作】
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为200g。当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是____________N。已知小筒底面积为40cm2,应在距小筒底部____________cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
(3)测量可知小筒高度为50cm,将标准质量为____________g的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度特点是____________(选填“上小下大”或“上大下小”)。
【项目迭代】
(5)小明发现该浮力秤的量程较小,你的改进方案是:____________
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图为某型号的纯电动汽车。若该车和车内乘客的总质量为2.1×103kg,每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,该车在水平路面上以90km/h的速度匀速直线行驶30min,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍。求:(g取10N/kg)
(1)该电动汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)该电动汽车匀速行驶30min时牵引力所做的功。
30. 工人利用如图所示的滑轮组20s内将重为500N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为300N,不计绳重和摩擦。
(1)求绳子自由端移动的速度;
(2)求动滑轮的重;
(3)若用此滑轮组竖直向上匀速提升重为900N的物体,机械效率为多大?
31. 如图所示,一个重力为8N,密度为8×103kg/m3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长0.1m,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体,OB长0.34m,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:
(1)合金块的体积;
(2)A端受到绳子的拉力大小;
(3)该液体密度为多少?
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福州屏东中学2025-2026学年第二学期期末试卷
八年级物理
(全卷共12页,六大题,共31小题;满分100分;考试时间90分钟)
友情提示:所有解答都必须填涂在答题卡上相应的位置上。全卷取
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项正确)
1. 在国际单位制中,功的单位是( )
A. 牛顿() B. 瓦特()
C. 焦耳() D. 帕斯卡()
【答案】C
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,牛顿是力的单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,瓦特是功率的单位,故B不符合题意;
C.在国际单位制中,焦耳是功和各种能量的单位,故C符合题意;
D.在国际单位制中,帕斯卡是压强的单位,故D不符合题意。
故选C。
2. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功快的机械,机械效率一定高
B. 做功多的机械,功率一定大
C. 功率大的机械,做功一定快
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.做功快是指功率,而机械效率是有用功与总功的比值,二者没有必然联系,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,做功多的机械,可能用的时间比较多,功率不一定大,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率大则做功越快,故C正确;
D.使用机械时不可避免要克服自重、摩擦做额外功,因此总功一定大于有用功,机械效率是有用功与总功的比值,因此机械效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
3. 下列数据最接近实际的是( )
A. 一支铅笔的长度约200cm B. 人脉搏跳动一次的时间约为1s
C. 一个中学生的重力约50N D. 人的步行速度约为10m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.一支铅笔的长度约20cm,故A不符合题意;
B.人脉搏一分钟跳动约75次左右,一次的时间约为1s,故B符合题意;
C.一个中学生的重力约500N,故C不符合题意;
D.人的步行速度约为1m/s,故D不符合题意。
故选B。
4. 关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体受到力的作用时就会运动 B. 物体不受力的作用时一定处于静止状态
C. 物体运动得越快,说明受到的力就越大 D. 物体运动状态改变时,一定受到力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.静止在水平地面上的物体受到重力和支持力,但是物体并没有运动,故A错误;
B.由牛顿第一定律可知,原来处于运动状态的物体,如果不受外力的作用,将保持匀速直线运动状态,故B错误;
C.高速运动的物体,如果不受力,会保持这个速度做匀速直线运动,物体运动得越快,不一定受到的力越大,故C错误;
D.牛顿第一定律告诉我们,物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变时,一定受到力的作用,故D正确。
故选D。
5. 明朝宋应星所著《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作。如图所示四幅图选自《天工开物》,下列说法中正确的是( )
A. 图甲“六桨客船”中,划水的船桨属于费力杠杆
B. 图乙“河池山锡”中,水由高处流下是因为受到惯性作用
C. 图丙“泥造砖坯”中,砖坯对地面的压力和砖坯的重力是一对平衡力
D. 图丁“没水采珠”中,采珍珠人潜入水下越深所受水的压强越大,浮力也越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图“六桨客船”中,划水的船桨使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A正确;
B.乙图“河池山锡”中,水由高处流下是因为受到竖直向下的重力作用,故B错误;
C.丙图“泥造砖坯”中,砖坯对地面的压力和砖坯的重力受力物体不同,不是一对平衡力,故C错误;
D.丁图“没水采珠”中,由可知,采珍珠人潜入水下越深所受水的压强越大,但是排开水的体积不变,由可知人受到的浮力不变,故D错误。
故选A。
6. 如图所示容器,若装入相同质量的酒精,酒精对容器底部的压力( )
A. 一样大 B. A最大 C. B最大 D. C最大
【答案】B
【解析】
【详解】三个容器装入相同质量的酒精,即酒精的重力G相同,A容器上窄下宽,容器侧壁会对酒精有向下的压力,传递到底部会使酒精对容器底部的压力;B容器是圆柱形,酒精对容器底部的压力,即酒精对容器底部的压力等于自身重力;C容器上宽下窄,容器侧壁会承担一部分酒精的重力,底部受到的压力变小,会使酒精对容器底部的压力;因此,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 小军通过实验和平时观察发现如下现象,其中表述错误的是( )
A. 如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B. 如图乙,牲畜饮水器利用了连通器原理
C. 如图丙,拦河大坝“上窄下宽”,是因为液体压强的大小与深度有关
D. 如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速小于下表面空气的流速
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,杯口朝下时,纸片在外界大气压的作用下托住了杯中的水,这有力地证明了大气压强的存在,故A正确;
B.乙图中,牲畜饮水器的左右两个容器上端开口、底部相连通,符合连通器的结构特点,是利用连通器原理工作的,故B正确;
C.丙图中,根据液体压强公式可知,液体的压强随深度的增加而增大,大坝底部受到的水压强较大,所以拦河大坝设计成“上窄下宽”的形状,故C正确;
D.丁图中,在相同时间内,空气通过机翼上表面的路程长、流速大,通过下表面的路程短、流速小,根据流体压强与流速的关系可知,上表面空气压强小于下表面空气压强,从而产生向上的升力,即飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
8. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动同一木块得到的关系图像如图乙。第1、2两次弹簧测力计示数分别为;如果运动时间相同,拉力所做的功分别为。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】B C.每一次木块都在做匀速直线运动,故木块处于平衡态,木块在水平方向上受到了拉力与摩擦力,故拉力与摩擦力的大小相等,而不论是第一次还是第二次,拉力都等于摩擦力,故两次的拉力的大小相同,故BC错误;
A D.如果运动时间相同,拉力所做的功分别为,时间相同时,第二次的速度大,故第二次的路程远,而拉力相同,故,故A正确,D错误。
故选A。
9. 取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则( )
A. F甲>F乙 B. F甲<F乙 C. ρ甲>ρ乙 D. ρ甲<ρ乙
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图所示,它竖直立在两种液体中都是漂浮状态,所以它受到的浮力等于重力,同一支密度计的重力相等,则密度计在两种液体中受到的浮力相等。即,故AB不符合题意;
CD.如图所示,密度计在甲液体中排开液体的体积比在乙液体中排开液体的体积大,根据可知,浮力相等时,排开液体体积越大,液体密度越小。所以可判断出甲液体密度较小,即,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 中国人民解放军海军福建舰是中国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,是我国第一艘电磁弹射型航空母舰。如图为“福建舰”在海上航行时的情景,下列说法正确的是( )
A. 航母漂浮在水面上是因为浮力大于重力
B. 航母航行到密度大的海水中,受到的浮力将会增大
C. 航母是采用“空心”的方法增大排开水的体积来增大浮力的
D. 舰载机飞离航母后,航母仍然漂浮,受到的浮力大小不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据物体的浮沉条件可知,当航母漂浮在水面上时,它所受浮力等于重力,故A错误;
B.航母航行到密度大的海水中,仍然漂浮,受到的浮力仍等于重力,重力不变,受到的浮力也不变,故B错误;
C.航母是采用“空心”的方法,即增大自身排开水的体积,由可知,增大了排开的水的体积,可以使浮力增大,故C正确;
D.舰载机飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,因为漂浮时,所以航母所受浮力减小,故D错误。
故选C。
11. 如图,厚度不计、重5N的容器中装有质量为800g的水,容器的底面积为。则下列说法中正确的是( )
A. 水对容器底部的压力大小为8N
B. 水对容器底部的压强为
C. 容器对水平桌面的压力大小为8N
D. 容器对水平桌面的压强为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.据图可知,容器底部所处的深度是20cm=0.2m,则水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力大小为
故A正确,B错误;
CD.容器对水平桌面的压力大小为容器的总重力为
容器对水平桌面的压强为
故CD错误。
故选A。
12. 跳远是一项传统的体育运动项目。某同学参加跳远比赛的几个阶段如图所示,空气阻力不可忽略,则下列关于该同学在上述过程中,其能量变化的说法正确的是( )
A. 加速助跑到起跳阶段,机械能保持不变
B. 经过最高点时重力势能最大,动能为零
C. 从起跳到落地的过程中,机械能先变小后变大
D. 起跳后到最高点的过程中,重力势能增大,动能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.助跑阶段运动员的质量不变,速度增大,动能增大;高度不变,重力势能不变;机械能变大,故A错误;
B.经过最高点时重力势能最大,但仍有向前的速度,动能不为零。故B错误;
C.从起跳到落地的过程中,一直克服空气阻力做功,机械能变小,故C错误;
D.起跳后到最高点的过程中,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小,故D正确。
故选D。
13. 如图所示,在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力的作用,其和图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9-12s内拉力做功为18J B. 0-3s内拉力做功为9J
C. 3-6s内拉力的功率逐渐变小 D. 第10s拉力的功率为36W
【答案】A
【解析】
【详解】AD.由图乙可知9-12s内物体做匀速直线运动,,由图甲可知此时。 9-12s内时间
路程
拉力做功
第10s拉力的功率
故A正确,D错误;
B.由图乙知,0~3s内,物体速度为0,处于静止状态,没有在拉力F的方向上移动距离,拉力不做功,故B错误;
C.3-6s内拉力,速度逐渐变大,由可知功率,逐渐变大,故C错误。
故选A。
14. 某实验小组的同学模拟制作了一个“液位验证装置”,该装置可以通过力传感器示数的变化来显示水位的变化。如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40 cm2、密度为0.4 g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100 cm2装有水的容器中,此时水的深度为40 cm。横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6 s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0 g/cm3,g取10 N/kg。下列说法正确的是( )
A. 容器内水的质量为4 kg
B. 0~t1时间段,力传感器示数F1为14 N
C. t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是600 Pa
D. 横杆向上运动的速度为1 cm/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.物块完全离开水后,力传感器示数等于的重力,即
物块体积
物块高度
初始水体积
水的质量
故A错误;
B.时间段,完全浸没,浮力
受力平衡:,得力传感器示数
故B错误;
C.时完全浸没,时完全出水,水面下降高度
压强变化量
故C错误;
D.时,浮力等于重力,
此时浸入深度:
从到,从浸入到完全出水,排开水减少体积
水面下降
横杆向上移动距离
已知时间,速度
故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分)
我国机器人、潜水、航天等科技举世瞩目。请运用物理知识完成下面小题。
15. 如图是世界机器人大赛上某科创小组设计的投篮机器人,当机器人静止站在水平面时,它受到的重力和水平面对它的支持力是一对____________;篮球在空中划出一道美丽的弧线飞了出去,这个过程说明力可以改变物体的____________。
16. 如图所示为我国某新型战略核潜艇,它在水中航行时排水量为kg,此时潜艇受到的浮力是____________N,加速下沉过程中潜艇受到浮力____________重力。
17. 如图,北京时间2026年5月24日,在酒泉卫星发射中心由长征二号F遥二十三火箭发射升空。飞船与核心舱对接后,一起绕地球匀速飞行过程中,飞船受到____________(选填“平衡力”或“非平衡力”),此过程卫星____________(选填“具有”或“没有”)惯性。
【答案】15. ①. 平衡力 ②. 运动状态
16. ①. ②. 小于##<
17. ①. 非平衡力 ②. 具有
【解析】
【15题详解】
机器人静止在水平面时,重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上,符合二力平衡的条件,因此是一对平衡力;篮球抛出后运动方向和速度发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
【16题详解】
根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重力,浮力
潜艇加速下沉时,向下做加速运动,合力向下,因此浮力小于重力。
【17题详解】
飞船绕地球匀速飞行时,运动方向不断改变,运动状态持续变化,因此受到非平衡力。
惯性是一切物体的固有属性,任何物体在任何状态下都具有惯性,因此卫星具有惯性。
18. 载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多,轮胎比普通汽车的轮胎宽,这是为了____________(选填“增大”或“减小”)它对地面的压强;用细管从瓶中吸饮料,是由于____________的作用使饮料上升到嘴里。
【答案】 ①.
减小 ②.
大气压
【解析】
【详解】根据压强公式,载重汽车对地面的压力等于自身重力,保持不变。轮子多、轮胎宽增大了受力面积,由公式可知,压力一定时,受力面积越大,压强越小,因此是为了减小对地面的压强。
用细管吸饮料时,先吸走管内空气,使管内气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入管中并上升到嘴里。
19. 如图所示,在水平拉力F的作用下,重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10N,则物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____N,拉力F的大小___N。(忽略滑轮重力和滑轮与绳之间的摩擦)
【答案】 ①. 10 ②. 20
【解析】
【详解】[1]由题知,滑轮随物体一起运动,题中滑轮为动滑轮。忽略滑轮重力和与绳子摩擦,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;则物体A受到拉力为10N;又因物体A做匀速直线运动,则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力,则摩擦力大小也是10N。
[2]动滑轮上有两段绳子,拉力F作用在动滑轮上是绳端所受拉力的2倍,即A所受摩擦力的2倍。拉力大小为
F=2f=2×10N=20N
20. 甲、乙两个相同的烧杯内装满不同液体,将两个相同的小球A、B分别放入其中,静止后A漂浮,B沉底,如图所示。则烧杯中溢出的液体质量m甲______m乙,此时______杯底部受到的液体压力较大。
【答案】 ①. 大于 ②. 甲
【解析】
【详解】[1]小球在甲中漂浮,浮力等于自身重力,小球在乙中下沉,浮力小于重力,所以小球在甲中受到的浮力要大于在乙中受到的浮力,根据阿基米德原理可知,小球在甲中排开的液体的重力要大于在乙中排开的液体的重力,根据G=mg可知,甲烧杯溢出的液体质量大于乙烧杯溢出的液体质量。
[2]小球在甲中漂浮,小球的密度要小于甲液体的密度;小球在乙中下沉,小球的密度要大于乙液体的密度,所以两种液体的密度ρ甲>ρ乙。由于液体深度相同,根据p=ρgh可知,ρ甲>ρ乙,所以甲杯底部受到的液体压强较大,由于甲、乙是相同烧杯,底面积相同,根据F=pS可知,甲杯底部受到的液体压力较大。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图,请作出小球所受浮力以及烧杯对斜面弹力的示意图;
【答案】
【解析】
【详解】浮力的方向始终是竖直向上和斜面倾角无关,受力物体是小球,因此作用点在小球重心;
弹力方向垂直于接触面,烧杯对斜面的弹力,受力物体是斜面,因此作用点在斜面的接触处,方向指向斜面(垂直斜面向下)。
22. 请在图中画出杠杆所受阻力的示意图,并画出动力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】杠杆所受阻力是物块对杠杆的拉力,作用在杠杆上,故从杠杆处作竖直向下的带箭头的线段,即为阻力;过支点O作动力作用线的垂线,即为动力的力臂。据此作图。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. “滩涂泥撬制作工艺”是福建省非物质文化遗产。泥撬是一块前端翘起的长木板,形似滑雪板,不易陷入泥潭。如图15,渔民一条腿跪在板上,另一只脚向后蹬地,泥撬快速向前滑行,收脚后,泥撬会继续向前滑行。请你用物理知识解释:
(1)泥撬不易陷入泥潭的原因;
(2)收脚后,泥撬继续向前滑行的原因。
【答案】(1)泥撬底面的面积较大,作用在泥滩上时,受力面积较大。根据可知,在压力一定时,受力面积越大,对泥滩的压强越小,所以泥撬不会陷入泥滩中。
(2)收脚后,泥撬不再受到向前的作用力,但由于它具有惯性,要保持原来的运动状态,所以能继续向前滑行。
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
略。
五、实验题(本题共5小题,共30分)
24. 小琼探究两个相似的力学实验。选用器材有:①表面平整的长木板(带斜面);②刻度尺;③小车;④;木块;⑤毛巾;⑥棉布;⑦钩码。
(1)用图装置探究阻力对运动的影响。选择①②③⑤⑥器材进行实验,每次实验需控制小车从同一斜面的_______高度由静止滑下。由实验可知:小车在水平面上受到的阻力越小,运动的距离就越_______,由此可推测,假如小车在水平面上不受阻力,则小车将_______;
(2)用图装置探究动能大小的影响因素。选择①②③④器材进行实验。让小车从斜面的不同高度由静止滑下,可以探究小车动能的大小与_______的关系,其动能大小是通过比较平面上的木块被撞击后运动的_______来反映的。若要探究动能大小与质量的关系,需要再添加器材_______(填序号)。
【答案】(1) ①. 同一 ②. 远 ③. 做匀速直线运动
(2) ①. 速度 ②. 距离 ③. ⑦
【解析】
【小问1详解】
[1]要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,可使小车到达平面时的初速度相同。
[2][3]毛巾的表面最粗糙,阻力最大,小车滑行的距离最近;木板的表面最光滑,小车在上面运动的距离最远,速度减小的最慢,说明水平面粗糙程度越小,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远。由上述实验可推理得:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动。
【小问2详解】
[1]让小车从斜面的不同高度静止滑下,小车到达水平位置的速度不同,即撞击木块时,小车的速度不同,所以探究的是动能与速度的关系。
[2]由于物体的动能大小用肉眼很难判断,根据转换法,该实验通过观察木块被撞后移动的距离来比较小车动能大小。
[3]若要探究动能大小与质量的关系,应该控制小车的速度相同,小车的质量不同,即可以让小车从同一高度由静止滑下,通过加减钩码改变小车的质量,所以需要再添加器材为钩码,即⑦。
25. 请按题目要求完成下列问题:
(1)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹同学用如图(1)所示的实验器材进行实验探究,请仔细观察:并分析回答下列问题:
①压力的作用效果的大小是通过比较海绵的____________来确定;
②分析比较乙、丁两图中的实验现象,可得出结论:________________________________________________;
(2)小华同学使用如图(2)微小压强计来做“探究液体压强与哪些因素有关”实验:
①微小压强计组装前,U形管____________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
②图甲所示,是实验前组装好的微小压强计(手未按压探头),为了顺利完成实验,应该调节的方法是____________;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
③调节好微小压强计后,小华将探头分别放入水中如图乙、丙所示深度。由此可以得到的初步结论是:在同种液体中,液体深度越大,液体内部的压强____________;
④小华在探究液体压强与液体密度的关系时,发现金属盒在不同液体中的同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作可使两侧液面高度差对比更加明显的是____________(选填序号)。
A.烧杯中换用两种密度相差更小的液体
B.U形管中的水换用密度更小的酒精
C.将U形管换成更粗的
【答案】(1) ①. 凹陷程度 ②. 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2) ①. 不属于 ②. B ③. 越大 ④. B
【解析】
【小问1详解】
本实验利用转换法,压力的作用效果大小通过海绵的凹陷程度来反映。
乙、丁两图受力面积相同,丁的压力更大,海绵凹陷更明显,因此可得:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
【小问2详解】
连通器的定义是上端开口、底部连通的容器。微小压强计的U形管一端是封闭的,因此不属于连通器。
实验前U形管液面不平,说明软管内气压和大气压不相等,需要取下软管重新安装,让管内气压与大气压平衡,使液面相平,故选B。
乙、丙中探头在同种液体中,丙的深度更大,U形管液面高度差更大,因此可得:同种液体,液体深度越大,液体内部压强越大。
A.探头在液体中的深度相同,根据可知,两种密度相差更小的液体,压强差越小,U形管左右两侧液面的高度差越小,故A不符合题意;
B.“U形管中的水换用密度更小的酒精”,根据可知,在压强一定时,U形管左右两侧液面的高度差变大,故B符合题意;
C.U形管液面高度差只和压强大小有关,和U形管粗细无关,换更粗的U形管不会改变高度差大小,不能让对比更明显,故C不符合题意。
故选B。
26. 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为____________N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为____________N,石块排开的水所受的重力可由____________(填字母代号)两个步骤测出,由以上步骤可初步得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小____________排开液体所受重力。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是____________
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(4)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则____________(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
【答案】(1)3.8 (2) ①. 1.4 ②. AD ③. 等于 (3)A
(4)能
【解析】
【小问1详解】
图B测量石块重力,结合称重法原理可推得,石块的重力为3.8N。
【小问2详解】
根据称重法得浮力
石块排开水的重力等于桶和排开水总重力减去空桶重力,因此由A、D两个步骤测出。石块排开水的重力
由计算可得结论:浸没在液体中的物体,所受浮力大小等于排开液体所受的重力。
【小问3详解】
本实验是探究普遍物理规律,多次实验的目的是得到普遍结论,不是测量定值,不需要多次测量取平均值;换用不同液体、不同物体重复实验,都是为了避免偶然性得到普遍规律,因此不合理的是A。
【小问4详解】
阿基米德原理对部分浸入液体也成立,只要操作正确,测量得到的浮力依然等于排开液体的重力,因此能得到相同结论。
27. 小刚用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为100g。(g取10N/kg)
(1)实验前杠杆平衡时的位置如图甲,此时应将平衡螺母向____________调节,使杠杆在____________位置平衡;
(2)杠杆水平平衡后,如图乙所示,在左侧A点悬挂两个钩码,在右侧B点竖直向下拉弹簧测力计(忽略弹簧测力计自重),使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数____________;
(3)为进一步探究杠杆的平衡条件,如图丙所示,将弹簧测力计从a位置旋转至b位置,在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐变____________;
(4)物理老师自制了如图丁a所示的“杠杆力臂演示仪”(杠杆自身重力和摩擦力不计,O点为螺母位置)。先使杠杆AB水平平衡,再松开螺母保持OA端不动,重物位置不变,将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母(如图丁b),松手后杠杆将要沿____________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动直至静止。若要使杠杆在图丁b位置平衡,则重物应移动到____________(选填“①”“②”或“③”)的位置。
【答案】(1) ①. 右 ②. 水平
(2)3 (3)大
(4) ①. 逆时针 ②. ②
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆左端下沉,说明左端重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向右边旋一些,给右端增重,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
A点挂了两个钩码,重力为
若杠杆上的一格为L,根据杠杆平衡条件可得
则弹簧测力计的示数
【小问3详解】
如图丙所示,将弹簧测力计从a位置旋转至b位置,在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变短,根据杠杆平衡条件,动力变大,则弹簧测力计的示数将逐渐变大。
【小问4详解】
由图得,将杆OB向下折一定角度后拧紧螺母,G2对应的力臂减小,G1与对应的力臂不变,则G1与对应的力臂的乘积将大于G2与对应的力臂的乘积,则图丁b中杠杆将要沿逆时针方向转动。
若要使杠杆在图丁b位置平衡,则G2对应的力臂应与之前保持相同,即在原位置的竖直方向,则重物应移动到②的位置。
28. 假期小明到鼓浪屿游玩,他想到景区可以通过趸(dǔn)船排水量实时监控船上的游客数量,于是决定动手制作“浮力秤”进行项目式学习。(g取10N/kg)
【工作原理】
(1)浮力秤在水中处于____________状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成,如图所示。
【项目制作】
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为200g。当秤盘上不放物体时,浮力秤受到的浮力是____________N。已知小筒底面积为40cm2,应在距小筒底部____________cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
(3)测量可知小筒高度为50cm,将标准质量为____________g的物体放入秤盘后发现,小筒恰好浸没,此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”;
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值,该秤的刻度特点是____________(选填“上小下大”或“上大下小”)。
【项目迭代】
(5)小明发现该浮力秤的量程较小,你的改进方案是:____________
【答案】(1)漂浮 (2) ①. 2 ②. 5 (3)1800
(4)上大下小 (5)换用底面积更大的小筒(或增加小筒的高度,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
浮力秤利用漂浮条件工作,因此在水中处于漂浮状态。
【小问2详解】
不放物体时,浮力秤漂浮,浮力等于自身重力,即
根据阿基米德原理,得排开水的体积
浸入深度(零刻度距底部高度)
【小问3详解】
小筒恰好浸没时,总排开水的体积
总排开水的质量
漂浮时总质量等于排开水的质量,因此待测物体最大质量
【小问4详解】
物体质量越大,小筒浸入水中越深,水面在小筒上的位置越靠近小筒上端(秤盘端),因此越靠上的刻度数值越大,刻度特点为上大下小。
【小问5详解】
要增大量程(提高最大测量质量),需要增大最大排开水的体积,因此可以换用底面积更大的小筒,或增加小筒的高度,合理即可。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图为某型号的纯电动汽车。若该车和车内乘客的总质量为2.1×103kg,每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,该车在水平路面上以90km/h的速度匀速直线行驶30min,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍。求:(g取10N/kg)
(1)该电动汽车静止在水平地面时对地面的压强;
(2)该电动汽车匀速行驶30min时牵引力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电动汽车静止在水平地面时,汽车对地面的压力等于自身重力
受力总面积
对地面的压强
【小问2详解】
汽车匀速直线行驶时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力
行驶的时间
行驶的路程
牵引力所做的功
30. 工人利用如图所示的滑轮组20s内将重为500N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为300N,不计绳重和摩擦。
(1)求绳子自由端移动的速度;
(2)求动滑轮的重;
(3)若用此滑轮组竖直向上匀速提升重为900N的物体,机械效率为多大?
【答案】(1)
0.2m/s (2)
100N (3)
90%
【解析】
【小问1详解】
匀速提升500N物体时,由图可知承担物重的绳子段数,绳子自由端移动的距离为
绳子自由端移动的速度为
【小问2详解】
不计绳重和摩擦,匀速提升物体时,拉力与总重满足,动滑轮的重为
【小问3详解】
匀速提升900N物体时,不计绳重和摩擦,机械效率为
31. 如图所示,一个重力为8N,密度为8×103kg/m3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长0.1m,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体,OB长0.34m,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:
(1)合金块的体积;
(2)A端受到绳子的拉力大小;
(3)该液体密度为多少?
【答案】(1)1×10-4m3
(2)6.8N (3)1.2×103kg/m3
【解析】
【小问1详解】
合金块的体积
【小问2详解】
根据杠杆的平衡条件GB×OB=F×OA可知,A端受到绳子的拉力大小
【小问3详解】
合金物体所受浮力
F浮=G-F=8N-6.8N=1.2N
该液体密度
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