【学科导航】第四章 水与人类综合练-2026-2027学年浙教版八年级科学上册
2026-07-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4章 水与人类 |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.00 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 子非鱼老师科学社 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58767278.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以水为核心整合浮力、溶液、水循环等知识,通过情境化题型培养科学思维与探究实践能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|浮力与压强|选择4-5、9-15,综合27-29|结合图像与实际情境(如潜水艇、沉管隧道),考查浮沉条件与阿基米德原理|以浮力产生原理论证为基础,推导应用于密度计算、压强分析|
|溶液配制与溶解度|选择7、18-20,探究21|表格数据处理与误差分析,关联溶解度与溶质质量分数|从溶液组成概念延伸至配制操作及定量计算|
|水循环与水资源|选择3、6,填空16|结合示意图考查环节与分布,强调人类活动影响|基于水循环过程理解水资源分布及保护措施|
|实验探究|22-24|设计变量控制与数据异常分析(如密度计制作、浮力与液体密度关系)|通过问题提出-方案设计-结论推导培养科学探究能力|
内容正文:
我们不做题海的推波者,只作能力的培养者
------子非鱼伴你成长期待你的关注
【学科导航】第四章 水与人类综合练
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 生活废水经下列操作后,其中得到的水最纯净的是( )
2. 将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球( )
A.仍受水的浮力 B.不受水的浮力,也不受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力 D.无法判断
3. 水是生命之源,但地球上的淡水只占总水量的2.53%。如图是地球上各大洲可利用的淡水资源和人口数量各占世界总量的百分比示意图。下列有关淡水资源的人均拥有量的说法中正确的是( )
A.全球均衡分布 B.北美洲比南美洲多 C.亚洲最少 D.大洋洲最多
4. 如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
A.铁块受到的浮力:F浮=F2﹣F1 B.小烧杯中水的重力:G<F1﹣F2
C.溢水杯对桌面的压力:F甲=F乙 D.铁块受到的重力:G甲>G乙
5. 如图所示,为避免压坏反射面板,在维修“中国天眼”时,用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起,利用氦气球浮力抵消维修工人自身的大部分体重,减少对反射面板的压力,甚至形成“零重力”,下列对维修过程描述正确的是( )
A.“零重力”是指维修工人所受重力为零 B.“零重力”时浮力与总重力大小相等
C.上升时维修工人和球所受的浮力变大 D.下降时维修工人和球排开气体所受重力变小
6. 目前,人类活动对水循环的影响最主要表现在( )
A.人工降雨,促进大气中的水汽输送 B.植树种草,增加空气中的水汽含量
C.修建水库,跨流域调水,改变局部地表径流 D.抽取地下水,加速地下径流的循环
7. 农民常用一定浓度的氯化钠溶液进行选种,为了配制氯化钠溶液,某实验小组操作如下(实验温度为20℃,若此时溶于水后氯化钠体积可忽略不计),下列说法正确的是( )
实验小组
第一组
第二组
第三组
第四组
水的质量/g
50
50
50
50
所取NaCl的质量/g
15
20
25
30
剩余NaCl的质量/g
0
2
7
12
A.由第一组数据可知,该溶液的质量分数约为30%
B.由第二组数据可知,20℃时氯化钠的溶解度为18g/100g水
C.由第三组数据可知,该盐水溶液密度为1.36g/mL
D.由第四组数据可知,溶质溶剂的质量比为3:5
8. 如图是“寻梦“学习小组制作的潜水艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮。若从烧瓶中吸气,使其从如图所示的位置下沉(胶管在水中的体积忽略不计)。下列分析正确的是( )
A.“潜水艇”所受的浮力逐渐变小 B.“潜水艇”排开水的重力保持不变
C.“潜水艇“顶部受到水的压强保持不变 D.“潜水艇”总重不变
9. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像(取g=10N/kg)。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34N B.在t1至t2时间段内金属块在水中受到的浮力逐渐增大
C.该金属块的密度是3.4×103kg/m3 D.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
10.一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态(如图所示)。现用手轻轻向上拉一下气球,但气球不露出水面,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是( )
A.仍然处于静止状态 B.加速向上运动 C.匀速向上运动 D.加速向下运动
11.如图9所示,质地均匀的长方体木块,第一次如甲图直立浮在水面上,所受浮力为F1,此时水对其底部压强为P1;同一物体,第二次如乙图所示横浮在水面上,所受浮力为F2,此时水对其底部压强为P2。则( )
A.F1=F2,P1=P2 B.F1>F2,P1>P2 C.F1<F2,P1<P2 D.F1=F2,P1>P2
12.思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度,烧杯的重力为G0、底面积为S。如图甲,他用弹簧测力计测出数枚大樱桃的重力为G。如图乙,烧杯内水的深度为h。如图丙,将大樱桃浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,取水的密度为ρ。下列说法正确的是( )
A.乙图中,烧杯对桌面的压强 B.这些樱桃的体积为
C.丙图中,烧杯底受到水的压强为 D.樱桃的密度为为
13.如图所示,已知鸡蛋的质量为55g,体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。(g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55N B.图乙中鸡蛋的密度是1.1×103kg/m3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力 D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙
14.已知火星的引力约为地球的38%,假设火星上水的密度与地球的相等,现有一个停泊在地球水面上的星际飞行器经过航行后停泊在火星的水面上。下列关于该飞行器所受的重力及其排开水的体积变化的说法中,正确的是( )
A.重力不变,排开水的体积不变 B.重力减小,排开水的体积不变
C.重力不变,排开水的体积减小 D.重力减小,排开水的体积减小
15.水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个用不同材料制成的正方体A、B(VA<VB),按如图两种方式放入两种液体中,待静止后B刚好浸没在甲液体中,A刚好浸没在乙液体中,两杯中液面恰好相平。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体对杯底的压强等于乙液体对杯底的压强
C.甲液体对B下表面的压强等于乙液体对A下表面的压强
D.装甲液体的烧杯对水平桌面的压力小于装乙液体的烧杯对水平桌面的压力
二、填空题
16.分析海洋和陆地之间的水循环运动过程示意图,完成下列各题。
(1)写出图中字母代表的水循环环节名称:C____________。
(2)为了使亚运会开幕式期间天气晴好,人们能干预的环节是_________(填序号)。
(3)从水循环的角度理解,“百川东到海”体现的水循环类型是____________ 。
A.陆上内循环 B.海上内循环 C.海陆间循环
17.如图所示是我国某型号常规动力潜艇,它具备先进的通讯设备、武器、导航系统和隐蔽性强、噪声低、安全可靠等优异性能。潜艇在深海中匀速潜行时,如果遭遇海水密度突变造成的“断崖”险情,潜艇会急速掉向数千米深的海底,潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然 (选填“变大”、“变小”或“不变”)造成的,此时应立即 。(选填字母代号)
A.将潜艇水舱中的水全部排出 B.打开阀门使海水进入水舱
18.制作“叶脉书签”需要使用质量分数为10%的氢氧化钠溶液。用氢氧化钠固体配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,配制过程如图所示:
(1)写出图中标号仪器的名称:a____________ 。
(2)指出图中称量步骤的错误操作:_______________________________________________________; ________________________________________________________ 。
(3)若用质量分数为25%的氢氧化钠溶液配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液,所需25%的氢氧化钠溶液和水的质量比为________ 。
19.劳动实践中,小宁把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗,他先将一个重为8N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出并放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水)。
(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)它的重力。
(2)全部鹅卵石捞出放置在桶内时,水池内水面高度与鹅卵石未捞出时相比会 (填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为4.0×10﹣3m3,则桶内鹅卵石的总质量为 kg。
20.如图所示将同一支密度计先后放入甲、乙两种液体中,两种液体的密度关系为ρ甲________ρ乙填(“大于”,“等于”或“小于”),若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),那么密度计将 _________。(填“下沉”、“悬浮”或“漂浮”)
三、探究题
21.小海配制60克溶质质量分数为5%的氯化钠溶液,准备了如图所示实验用品.
(1)小海按下列实验步骤进行:①________,②称量,③量取,④装瓶存放。(填步骤名称)
(2)配制过程还缺少的一种玻璃仪器是 _________(填名称)。
(3)称量氯化钠过程中发现指针偏左,则下一步的操作是___________________________________。
(4)经检测,配制好的溶液溶质质量分数偏大,造成这一结果的原因可能是____________。
A.氯化钠固体仍然不纯 B.称量时所用砝码生锈
C.量取水时,仰视读数 D.将水倒入烧杯时,有少量水溅出
22.某校“制作浮力秤”项目研究小组,制成如图所示浮力秤。使用过程中,发现称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时,F浮=G物的原理工作的:浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录。
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干。
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复试验。
【数据处理】
实验编号
1
2
3
4
5
6
7
液体密度ρ液(g/cm3)
一
0.8
1.0
1.2
1.4
1.9
2.0
电子秤示数F拉(N)
4.0
3.6
3.5
3.4
3.3
2.6
3.0
浮力大小F浮(N)
一
0.4
0.5
X
0.7
1.4
1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是 。
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,其目的是 。
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 。
【得出结论】……
23.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能竖直的漂浮在液体中,此时吸管受到的浮力 重力(选填“等于”“大于”或“小于”)。
(2)将吸管放到水中的情景如图1所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图2所示,浸入的长度为h。用p液、p水分别表示液体和水的密度,则p液 p水(选填“=”“>”或“<”),h与p水、p液及H的关系式是h= 。
(3)小明根据图如图1在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现,1.1刻线是在1.0刻线的 (选填“上”或“下”)方,相邻刻度线的间距是 (选填“均匀”或“不均匀”)。
实验次数
1
2
3
4
5
液体密度p(g/cm3)
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入的深度h/(cm)
6.3
5.6
5.0
4.5
4.2
(4)为检验刻度误差,小明取来食油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了如图3所示的情形,这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗,根据经验或思考,在不更换食油的情况下,你认为可以进行怎样的尝试: 。
24.用图所示实验装置验证阿基米德原理。当物块浸入装满水的溢水杯中时,水会流入空桶,回答下列问题。
(1)根据图中数据可知,实验中物块受到的浮力大小是 _______ N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水的重力将会___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小将变为_________N。(已知ρ酒精=0.8×103kg/m3)
四、综合题
25.小科用硝酸钾进行了如图所示的实验(忽略水的蒸发)。已知温度在T1℃、T2℃时硝酸钾的溶解度分别为40g、110g。
(1)甲中硝酸钾溶液__________(填“是或“不是”)饱和溶液。
(2)乙溶液的质量分数 ___________(填“大于”“等于”或“小于”)丙溶液的质量分数。
(3)图乙中硝酸钾溶液相当于__________(填“用电器”或“电源”)。
26.某简易温度计的基本结构如图所示。当外界温度升高或降低时,引起液体液体密度减小或增大(小球体积变化可忽略),使小球因所受浮力的变化而运动,导致连接小球的链条长度变化而使小球重新悬浮于某一深度,此时指针位置即为外界温度值。
(1)该温度计的刻度值自上而下变 。
(2)若该温度计中小球的体积为2×10﹣5m3,20℃时容器内液体的密度为0.9×103kg/m3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?
(3)为了使该温度计更精确,请提出一条改进建议: 。
27.我国某地使用“沉管法”建跨海隧道:用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段,用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中;用拖船牵引至指定位置,向管段中的水箱注水使其下沉(如图);对下沉的多个管段进行依次连接,拆除隔墙形成隧道。
(1)拖运管段时,若速度为2千米/时,拖运距离为3千米,需要多少小时?
(2)图中,当往水箱中注水的质量为6×104千克时,管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3,则注水前管段与水箱的总质量为多少千克?(海水密度取1.0×103千克/米3)
(3)管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关? 。
28.如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2000cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,通过计算完成下列问题。
(1)物体A浸没在水中时受到的浮力。
(2)物体B浸没在水中时受到的浮力。
(3)物体B的密度。
29.港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示。建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。若每一节密封长方形沉管的体积为6.3×104m3,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。请回答:
(1)漂浮在海面上的一节密封沉管,受到海水对它的浮力为多大?
(2)要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中,则需注入多少千克的海水?
【学科导航】第四章 水与人类综合练(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】C
【解析】【考点】水的净化.
【分析】根据净化水的方法与原理来分析。
【解答】解:A、该简易净水器可以除去水中的难溶性杂质,色素和异味,但不能除去水中的可溶性杂质以及微生物;
B、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,但不能除去所有难溶性杂质、可溶性杂质、色素和异味以及微生物;
C、蒸馏可以除去水中的所有杂质;
D、过滤只能除去水中的难溶性杂质。
由此可知,得到的水最纯净的是C。
故选:C。
2. 【答案】C
【解析】解:浮力产生的原因是液体对物体向上和向下的压力差,图中小球下部没有水,不能产生向上的压力,因而不受浮力,上部有水,产生向下的压力,故C正确。故选:C。
3. 【答案】C
【解析】【考点】水资源的分布.
【分析】根据图示中的信息以及水资源的储量与分布情况来分析解答。
【解答】解:读图可知,全球水资源的分布是不平衡的,故A错误;
南美洲比北美洲的淡水资源总量多,但人口比北美洲少,所以南美洲比北美洲淡水资源的人均拥有量多,故B错误;
读图可知,亚洲淡水资源总量居六大洲之首,但是由于人口较多,达到了60亿,人均占有量就最少了,故C正确;
南美洲的淡水资源的人均拥有量最多,故D错误。
故选:C。
4. 【答案】C
【解析】【考点】阿基米德原理的应用;浮力大小的计算;压力.
【分析】(1)根据二力平衡分析图甲、乙,再根据阿基米德原理可知铁块受到的浮力和小烧杯中水的重力;
(2)根据阿基米德原理和压力与重力的关系,根据物体质量的性质,可知溢水杯对桌面的压力关系和铁块受到的重力关系。
【解答】解:A.根据二力平衡和相互作用力,由图甲得,铁块的重力为:G物=F1;
由图乙得,铁块浸没在水中时的受到的拉力为F2,铁块受到重力、浮力和拉力处于平衡状态,故有:
G物=F2+F浮 所以,铁块受到的浮力为:F浮=F1﹣F2,故A错误;
B.由阿基米德原理得,小烧杯中溢出水为铁块浸入水中排开的水,铁块受到的浮力为:F浮=G排,
所以,小烧杯中溢出水的重力:G排=F1﹣F2,故B错误;
C.甲图中溢水杯对桌面的压力:F甲=G水+G杯,乙图中,水对铁块有竖直向上的浮力,由于力的作用是相互的,所以铁块对水有竖直向下的压力大小为:F压=F浮=F1﹣F2 溢水杯乙对桌面的压力:
F乙=G剩+G杯+F压=G水﹣G排+G杯+F压=G水﹣(F1﹣F2)+G杯+(F1﹣F2)=G水+G杯,
所以F甲=F乙,故C正确;
D.铁块浸入水中前后,铁块的质量不变,根据G=mg可知,G甲=G乙,故D错误。
故选:C。
5. 【答案】B
【解析】【考点】浮力的利用.
【分析】(1)(2)地面附近的物体都受到重力的作用,据此根据物体的浮沉条件分析得出浮力与总重力的关系;
(3)根据阿基米德原理分析维修工人和球受到的浮力、排开气体所受重力的大小变化。
【解答】解:
AB、把气球和维修工人看作是一个整体,整体处于悬浮状态,受到的浮力等于总重力,形成“零重力”,其所受重力不变,故A错误、B正确;
CD、用一个直径固定的氦气球将维修工人吊起,则维修工人和球排开空气的体积不变,根据F浮=ρ空气gV排可知,无论上升还是下降,维修工人和球所受的浮力大小不变,则球排开气体所受重力不变,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题通过维修“中国天眼”一个特定的场景,考查浮力的利用,熟练掌握物体浮沉条件、阿基米德原理是解题的关键。
6. 【答案】C
【解析】【考点】水资源的利用和保护.
【分析】水是一种没有颜色、没有气味、没有味道、透明、会流动的液体。没有水就没有生命,水是生命的源泉。人体内水占体重的70%左右,鱼体内含水约占体重的85%左右。地球表面有百分之七十左右的面积被水覆盖着。
【解答】解:目前,人类活动对水循环的影响最主要表现在修建水库,跨流域调水,改变局部地表径流。ABD都是人类对水的影响,但不是最重要的。
故选:C。
7. 【答案】C
【解析】【考点】有关溶质质量分数的简单计算;溶解度的概念.
【解答】解:A、溶质质量分数=×100%,则第一组的溶液的溶质质量分数为×100%≈23.1%,该选项说法不正确;
B、由表中内容可知,50g水中最多溶解20g﹣2g=18g氯化钠,则100g水中最多可溶解度氯化钠的质量为18g×2=36g,则20℃时氯化钠的溶解度为36g,该选项说法不正确;
C、第三组数据中,溶液质量为50g+25g﹣7g=68g,若实验温度为20℃,若此时溶于水后氯化钠体积可忽略不计,则溶液体积为=50mL,则该盐水溶液密度为=1.36g/mL,该选项说法正确;
D、第四组数据中,溶解的氯化钠的质量为30g﹣12g=18g,则溶质、溶剂的质量比为18g:50g=9:25,该选项说法不正确。
故选:C。
8. 【答案】B
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用;液体压强的概念和特点;阿基米德原理的应用.
【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g判断浮力变化;
(2)阿基米德原理:物体排开液体的重力等于物体浸入液体受到的浮力;
(3)根据p=ρgh分析压强变化;
(4)“潜水艇”通过改变自重的方式来实现沉浮,据此分析。
【解答】解:A、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,由公式F浮=ρ液V排g可知,在水的密度不变时,“潜水艇”所受的浮力不变,故A错误;
B、由阿基米德原理可知“潜水艇”排开水的重力等于“潜水艇”受到的浮力,由A可知,浮力不变,故B正确;
C、“潜水艇”下沉过程中,顶部到水面的深度越来越大,所以顶部受到的水的压强越来越大,故C错误;
D、吸气时,瓶内气压减小,大气压将烧瓶外的水压入烧瓶内,水进入烧瓶中自重增大,但V排不变,浮力不变,当G总>F浮时,“潜水艇”就会下沉,所以“潜水艇”不是通过改变浮力的大小来实现下沉的,而是通过改变自重的大小来实现下沉的,“潜水艇”总重会发生变化,故D错误。
故选:B。
9. 【答案】D
【解析】D
10.【答案】B
【解析】【考点】力与运动的关系.
【分析】将气球和铁块作为整体进行研究,轻轻向上拉一下气球,所处的深度减小,根据液体压强公式p=ρgh知,气球受到的压强减小,气球的体积增大,排开水的体积增大,据此分析气球和铁块排开水的总体积的变化,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析气球和铁块受到的总的浮力的变化,最后根据物体的浮沉条件分析判断气球和铁块的运动情况。
【解答】解:将气球和铁块作为整体进行研究,原来金属块和小气球悬浮在水中,F浮=G;
用手轻轻向上拉一下气球,所处的深度减小,由公式p=ρgh知,小气球受到水的压强减小,气球的体积变大,所以气球排开水的体积增大,而铁块排开水的体积不变,故气球和体块排开水的总体积增大,由公式F浮=ρ液gV排知,气球和铁块受到的总的浮力增大,而气球和铁块的总重力不变,使二者所受的总浮力大于总重力,故气球和铁块的运动情况是向上加速运动。
故选:B。
【点评】此题将铁块和小气球连接在一起,使其悬浮在水中,解析时应把两者看成一个整体加以分析;同时还要注意气球的特点(体积可变)。
11.【答案】D
【解析】【考点】固体压强大小比较;物体的浮沉条件及其应用.
【解答】解:(1)漂浮的物体下表面受到的压力等于浮力;因为木块均处于漂浮状态,所受浮力等于重力,即:F浮=G木,木块放法不同时,自身重力不变,所以木块受到水的浮力不变,即下表面所受到压力相等,即F1=F2,
(2)液体产生的压强随深度的增加而增大;木块直立浮在水面上,底部距离水面的深度比横浮在水面上的深度大。由p=ρgh,可知,水对其底部压强:p1>p2。
故选:D。
12.【答案】C
【解析】【考点】压强的计算;液体压强的计算以及公式的应用;阿基米德原理的应用;密度的计算与公式的应用.
【分析】(1)利用ρ=和G=mg求出烧杯中水的重力,烧杯对水平桌面的压力大小等于烧杯和水的总重力,利用p=求出烧杯对桌面的压强;
(2)利用二次称重法求出樱桃受到的浮力,利用F浮=ρ液gV排求出樱桃的体积;
(3)利用力的平衡条件求出烧杯底受到的压力,根据p=求出烧杯底受到水的压强;
(4)利用 ρ=求出樱桃的密度。
【解答】解:A、由题意得,烧杯中水的质量:m水=ρV水=ρSh,烧杯中水的重力:G水=m水g=ρShg,
乙图中,烧杯放在水平桌面上,烧杯对桌面的压力:F乙=G水+G0=ρShg+G0,
乙图中,烧杯对桌面的压强:p乙===ρhg+,故A错误;
B、由二次称重法得,樱桃受到的浮力:F浮=G﹣F,樱桃浸没在水中,樱桃的体积:V樱桃=V排==,故B错误;
C、丙图中,烧杯底受到水的压力大小:F丙=G水+F浮=ρShg+G﹣F,
烧杯底受到水的压强:p丙===ρhg+,故C正确;
D.樱桃的质量:m樱桃=,樱桃的密度:ρ樱桃=== 故D错误。
故选:C。
13.【答案】B
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理的应用.
【解答】解:
A、图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力,鸡蛋的重力为G=mg=0.055kg×10N/kg=0.55N,即浮力小于0.55N,故A错误;
B、鸡蛋的密度为:ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,故B正确;
C、图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,故C错误;
D、图甲中鸡蛋处于沉底状态,则浮力小于重力;图乙中鸡蛋悬浮在液体中时,浮力等于重力;图丙中鸡蛋漂浮,所受浮力等于鸡蛋自身重力,所以三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙=F丙,故D错误。
故选:B。
14.【答案】B
【解析】【考点】阿基米德原理.
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;根据火星的引力约为地球的38%判断出重力的变化;
(2)根据ρ判断出排开水体积的变化。
【解答】解:飞行器从地球到达火星,位置发生变化,但物质多少没有变化,所以其质量不变;已知火星表面的引力约是地球的38%,所以火星车所受的重力变小;
火星上水的密度与地球的相等,根据ρ知排开水的体积不变,故B正确。
故选:B。
15.【答案】D
【解析】【解答】
【解法一】A 根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知在浮力大小一定时,V排越大则密度越小,所以ρ甲小于ρ乙。或者利用密度计思维也可以轻松解决。
B 这属于液体压强的密度型,深度相同,则密度越大则压强越大,所以P甲小于P乙
C 根据原因法可知,A、B底部所受到的浮力相等,都等于总浮力,而SB大于SA所以PB小于PA
D 利用等效思维,可以视为甲乙容器中装有等深度的甲乙两种液体,所以G甲小于G乙,而烧杯又完全相同,所以F甲小于F乙。
【方法二】
A、把A、B两物体作为一个整体,由图知,该整体在两液体中都处于漂浮状态,由漂浮条件可知F浮=GA+GB,所以该整体在两液体中受到的浮力相等;由图知V排甲=VB,V排乙=VA,且VA<VB,所以V排甲>V排乙;
因整体在两液体中受到的浮力相等,且排开甲液体的体积较大,所以,由F浮=ρ液gV排可知,两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,故A错误;
B、由题意可知两液体的深度h相同,且ρ甲<ρ乙,由p=ρgh可知,甲液体对杯底的压强小于乙液体对杯底的压强,故B错误;
C、因整体受到的浮力相等(即甲液体中B物体受到的浮力等于乙液体中A物体受到的浮力),且两物体上表面没有受到液体的压力,所以,由浮力产生的原因可知,甲液体中B物体与乙液体中A物体的下表面受到的液体压力相等,由图知B的底面积更大,由p=可知,甲液体对B下表面的压强小于乙液体对A下表面的压强,故C错误;
D、两烧杯中液面恰好相平且烧杯相同,则液体与物块排开液体的体积之和相同,但V排甲>V排乙,所以甲液体的体积较小,又知ρ甲<ρ乙,则根据G液=m液g=ρ液gV液可知,甲液体的重力较小;
烧杯对水平桌面的压力F=G杯+GA+GB+G液,因两烧杯相同、其重力相同,且A、B两物体的重力不变,甲液体的重力较小,所以,装甲液体的烧杯对水平桌面的压力较小,故D正确。
故选:D。
二、填空题
16.【答案】(1)水汽输送(2)A(3)C
【解析】【考点】水循环的主要环节
【分析】(1)海陆间水循环的环节有蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
(2)人类活动影响水循环的降水、地表径流、下渗、地下径流等。
(3)水循环分为海洋与海洋上空之间的海上内循环、海洋与陆地之间的海陆间水循环、陆地与陆地上空之间的内陆循环等。
【解答】解:(1)C由海洋上空指向陆地上空,是水汽输送;E由地表指向海洋,是地表径流。
(2)根据题干可知,为了亚运会开幕式期间天气晴好,科学分析水汽分布与输送格局,采取人工干预,实现不同地域间大气水资源再分配,该计划是将输送到杭州市的水汽改到其他地区,是对水循环的A降水环节进行干预。
(3)“百川东到海”的河流最终流入到海洋,连接海洋和陆地,是海陆间水循环,C正确,AB错误。
故选:C。
故答案为:(1)水汽输送(2)A(3)C
17.【答案】(1)变小 (2)A
【解析】(1)变小 (2)A
18.【答案】(1)量筒;(2)称量时氢氧化钠放在托盘天平右盘,砝码放在托盘天平左盘(答案不唯一);氢氧化钠放在称量纸上称量;(3)2:3。
【解析】【考点】一定溶质质量分数的溶液的配制.
【分析】(1)根据量筒的用途来分析;
(2)根据托盘天平的使用方法和注意事项来分析;
(3)根据溶液稀释前后溶质的质量不变来分析。
【解答】解:(1)根据实验室常用仪器可知:a是量筒;
(2)用托盘天平称量试剂时应该遵循“左物右码”原则,称量时氢氧化钠放在托盘天平右盘,砝码放在托盘天平左盘;氢氧化钠放在称量纸上称量;氢氧化钠有腐蚀性,应放在玻璃容器中称量;
(3)浓溶液稀释为稀溶液,溶质的质量不变,设需要25%的氢氧化钠溶液的质量为x,则有50g×10%=x×25%,解得x=20g,所以需要蒸馏水的质量为50g﹣20g=30g;所需25%的氢氧化钠溶液和水的质量比为:20g:30g=2:3。
故答案为:(1)量筒;(2)称量时氢氧化钠放在托盘天平右盘,砝码放在托盘天平左盘(答案不唯一);氢氧化钠放在称量纸上称量;(3)2:3。
19.【答案】(1)小于;(2)上升;3.2。
【解析】【解答】解:(1)某块鹅卵石在水池底部时,它受到的浮力小于它的重力;
(2)鹅卵石捞出前沉底,浮力小于重力,即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时,鹅卵石与小桶都处于漂浮状态,此时鹅卵石的浮力等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大,根据F浮=ρ液gV排知排开水的体积变大,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升;
鹅卵石捞出放置在桶内时的总浮力为:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.0×10﹣3m3=40N,
桶内鹅卵石的重力为:G石=F浮′﹣G桶=40N﹣8N=32N,
鹅卵石的质量为:m石===3.2kg。
故答案为:(1)小于;(2)上升;3.2。
20.【答案】大于;漂浮。
【解析】解:因为密度计漂浮,所以F浮=G,所以密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等(FA=FB),都等于密度计受到的重力G;
由图知,密度计排开液体的体积:V甲<V乙,因为F浮=ρ液gV排,所以甲、乙液体的密度:ρ甲>ρ乙;
继续加入乙液体前,密度计漂浮在乙液体中,密度计的密度小于乙液体的密度,若继续往右侧量筒中加入乙液体(未溢出),液体的密度不变,密度计仍然漂浮。
故答案为:大于;漂浮。
三、探究题
21.【答案】(1)计算;(2)玻璃棒;(3)减少氯化钠的质量,直至天平平衡;(4)BD。
【解析】【考点】一定溶质质量分数的溶液的配制;实验数据处理或者误差分析;常用仪器的名称.
【分析】(1)根据配制溶质质量分数一定的溶液的主要基本步骤,进行分析解答。
(2)根据配制溶质质量分数一定的溶液的步骤,分析各操作需要的仪器,进行分析解答。
(3)根据指针偏左,说明试剂质量大于砝码质量,进行分析解答。
(4)根据溶质质量分数偏大,可能是溶质质量偏大或溶剂质量偏小,可以分析出可能造成这两个方面错误的原因,进行分析判断。
【解答】解:(1)配制60g溶质质量分数为5%的NaCl溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解、装瓶贴签。
(2)药匙用于取用氯化钠,托盘天平用于称取固体氯化钠,量筒与胶头滴管用于准确量取水,烧杯用于完成溶解操作,玻璃棒用于溶解时的搅拌,则配制过程还缺少的一种玻璃仪器是玻璃棒。
(3)用已调平的天平称取氯化钠固体时,发现指针偏左,说明试剂质量大于砝码质量,应减少氯化钠的质量,直至天平平衡。
(4)A、氯化钠固体仍然不纯时,会使氯化钠的质量减小,从而导致溶质质量分数偏小。
B、称量时砝码生锈,会使称量的氯化钠的质量增大,从而导致溶质质量分数偏大。
C、量取水时,仰视读数,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的水的体积偏大,从而导致溶质质量分数偏小。
D、将水倒入烧杯时,有少量水溅出,会使水的质量减小,从而导致溶质质量分数偏大。
故答案为:(1)计算;(2)玻璃棒;(3)减少氯化钠的质量,直至天平平衡;(4)BD。
22.【答案】(1)0.6;(2)控制金属块排开的液体的体积相同;(3)金属块碰到烧杯底部。
【解析】【解答】解:
(1)根据2、3、5组的实验数据可知,金属块受到的重力为:G=F拉+F浮=3.6N+0.4N=3.5N+0.5N=3.3N+0.7N=4.0N;
第4组实验中,拉力的大小为3.4N,则受到的浮力为:F浮=G﹣F拉=4.0N﹣3.4N=0.6N;
(2)探究浮力大小与液体密度的关系时,根据控制变量法可知,需要控制金属块排开的液体的体积相同,除步骤①外,其余每一次测量,金属块都需要浸没,金属块排开的液体的体积等于金属块的体积,其目的是控制金属块排开的液体的体积相同;
(3)电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误,每次实验时金属块都需要浸没,则V排相同,第6次实验数据与第3次实验数据相比,液体密度大约是原来的2倍,而浮力是原来的2.8倍,说明测得的浮力偏大,原因可能是金属块碰到烧杯底部,造成测力计的示数偏小,由F浮=G﹣F示可知测得的浮力偏大。
故答案为:(1)0.6;(2)控制金属块排开的液体的体积相同;(3)金属块碰到烧杯底部。
23.【答案】(1)等于;(2)>;;(3)下;不均匀;(4)再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
【解析】【解答】解:
(1)为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中,吸管下端塞入一些金属丝作为配重,这样做目的是为了降低重心,让密度计竖直漂浮在液体中;饮料吸管竖直的漂浮在液体中,根据物体漂浮条件可知;吸管所受浮力与重力相等;
(2)由于吸管在图1、2图中均漂浮,所以F浮=G,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,F浮=p液gV排和V排a>V排b可知,p水<p液;设吸管的底面积为S,根据物体漂浮条件可知,F浮水=F浮液=G,即:p水gSH=p液gSh,则:h=;由h=可知:h和p液成反比,所以密度计上的刻度分布是不均匀的;
(3)根据(2)可知,将上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点是:上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;即1.1刻线是在1.0刻线的下方。
(4)图3所示的情形,说明密度计的重力过大,应该使密度计漂浮在液体中,不能沉底,因此不再用这个密度计测量,再向容器中加油或者将容器换成直径细些的,以增加油的深度。
故答案为:(1)等于;(2)>;;(3)下;不均匀;(4)再向容器中加油或者将容器换成直径细些的。
24.【答案】(1)0.5;(2)偏小;(3)1.6。
【解析】【考点】阿基米德原理.
【分析】(1)根据称重法,F浮=G﹣F示,可计算物块浸没在水中时受到的浮力;(2)根据物块排开水所受的重力G排等于桶和排开水的总重减去空桶的重即可分析判断;
(3)根据F浮=ρ水gV排求出物块浸没在水中时排开水的体积,即物块的体积,然后根据F浮=ρ水gV排求出物块浸没在酒精中时受到的浮力;根据称重法F浮=G﹣F示即可求出测力计示数。
V排=5×10﹣5m3;
【解答】解:(1)由左图知:物体的重力G=F1=2N,由右图知,物体浸没在水中弹簧测力计的示数F3=1.5N,圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)根据实验数据可得出:物块浸没在水中时受到的浮力F浮,物块排开水所受的重力G排,实验前溢水杯未装满水,实验测得的排开水G排变小。
物块浸没在水中时受到的浮力F浮,是根据称重法得出的;溢水杯未装满水,对于F3的测量结果没有影响;所以,测出的浮力F浮不变;
物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,排开水的重力会偏小;
(3)根据F浮=ρ水gV排可知:
物块体积V=V排水===5×10﹣5m3,
则物块浸没在酒精中时受到的浮力;
F浮′=ρ酒精gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.4N,
所以若换用酒精代替水进行实验,则F3的大小为:F3=G﹣F浮′=2N﹣0.4N=1.6N。
故答案为:(1)0.5;(2)偏小;(3)1.6。
四、综合题
25.【答案】(1)是 (2)大于 (3)用电器
【解析】【考点】饱和溶液和不饱和溶液;溶质的质量分数的变化.
【分析】溶解度是指在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的溶质的质量;溶质质量分数100%。
【解答】解:(1)已知T1℃时硝酸钾的溶解度为40g,则T1℃时,硝酸钾在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的硝酸钾的质量为40g。那么在T1℃时,50g水中最多能溶解硝酸钾的质量为20g,而图甲中向50g水中加入了50g硝酸钾,有部分硝酸钾未溶解,所以甲中硝酸钾溶液是饱和溶液。故答案为:是。
(2)甲升温到T2℃时得到乙溶液,温度升高,硝酸钾溶解度增加,原来没有溶解的硝酸钾继续溶解,溶质质量增加,由乙溶液降温到T1℃得到丙溶液,温度降低,硝酸钾溶解度降低,溶质减小,溶质质量分数100%,所以乙溶液的质量分数大于丙溶液的质量分数。故答案为:大于。
(3)在电路中,电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。图乙中硝酸钾溶液能够通电后水被电解,消耗电能,属于用电器。故答案为:用电器。
答案为:(1)是 (2)大于 (3)用电器
26.【答案】(1)大;(2)悬浮在液体中的小球受到的浮力为0.18N;(3)改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条。
【解析】【考点】阿基米德原理.
【分析】(1)当外界温度升高时,根据小球运动的情况判断出位置的变化即可得出该温度计的刻度值特点;
(2)利用公式F浮=ρ液gV排即可求出浮力;
(3)根据测量的原理(温度不同,小球悬浮液体的深度不同),分析使该温度计更精准建议。
【解答】解:(1)由于外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变小,导致小球受到的浮力减小,链条拉力减小,则小球会下降,最终使小球重新悬浮液体的深度变大,所以该温度计的刻度值向下的应是变大的,即自上而下变指针指示温度值是变大。
(2)小球排开水的体积与小球的体积相等,即V排=V球=2×10﹣5m3,
则F浮=ρ液V排g=0.9×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3=0.18N;
(3)该温度计测量的原理是根据外界温度对液体密度产生的影响,引起小球在液体所处的深度不同,从而判断外界温度的高低;所以小球所处的深度受液体密度的变化和金属链条的弹性程度有关,所以为了小球悬浮液体的深度的变化更明显,则可以改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条。
故答案为:(1)大;(2)悬浮在液体中的小球受到的浮力为0.18N;(3)改用热胀冷缩更明显的液体,或选用弹性更好更细的金属链条。
27.【答案】(1)需要1.5小时。
(2)注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。
(3)管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用;速度公式及其应用;液体的压强的特点;阿基米德原理.
【解答】解:(1)拖动管段所用的时间t===1.5h。
(2)管段受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3=3.06×107N;
管段匀速下沉,根据二力平衡可得,注水后管段的总重力G总=F浮=3.06×107N;
则注水前管段与水箱的总质量m=﹣m水=﹣6×104kg=3.0×106kg。
(3)由压强的变形公式F=pS知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关;由p=ρ液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关,故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
答:(1)需要1.5小时。
(2)注水前管段与水箱的总质量为3.0×106kg。
(3)管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
五、计算题
28.【答案】(1)5N;(2)20N;(3)0.75×103kg/m3。
【解析】【考点】浮力大小的计算.
【分析】(1)称重法求浮力;
(2)用阿基米德原理求B的浮力;
(3)先求出二者整体的体积,用阿基米德原理求出浮力,再分析受力,求得B的重力,进而求出B的密度。
【解答】解:(1)由图乙可知,拉出水面后,物体重力G=10N,F浮=G﹣F=10N﹣5N=5N;
(2)由于B完全浸没,根据阿基米德原理可得:
(3)浸没时物体A的体积:VA=V排5×10﹣4m3=500cm3,
图丙中:AB的为整体分析,AB整体体积为:V总=2000cm3+500cm3=2500cm3=25×10﹣4m3,
整体受到的浮力:F浮总=ρ水gV总=1×103kg/m3×10N/kg×25×10﹣4m3=25N,
根据悬浮条件可知:F浮总=GA+GB,GB=G浮总﹣GA=25N﹣10N=15N,
所以B的质量:mB1.5kg,
物体B的密度:ρB0.75×103kg/m3.
故答案为:(1)物体A浸没在水中时受到的浮力5N;
(2)物体B浸没在水中时受到的浮力20N;
(3)物体B的密度为0.75×103kg/m3。
29.【答案】(1)6×108N;(2)3×106kg的海水。
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用;重力的大小;阿基米德原理.
【分析】(1)漂浮在海面上的密封沉管,根据F浮=G=mg得出在灌水前受到的浮力;
(2)沉管刚好浸没海水中时,根据V排=V得出排开海水的体积,根据阿基米德原理得出受到的浮力,由F浮=G总=G管+G水可得注入海水的重力,根据G=mg得出注入海水的质量。
【解答】解:(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力:F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N;
(2)沉管刚好浸没海水中时,排开海水的体积:V排=V=6.3×104m3,
受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.3×104m3=6.3×108N,
由F浮=G总=G管+G水可得,注入海水的重力:
G水=F浮﹣G管=6.3×108N﹣6×108N=3×107N,
注入海水的质量:m水3×106kg。
答:(1)漂浮在海面上的一节密封沉管,受到海水对它的浮力为6×108N;
(2)要使密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中,则需注入3×106kg的海水。
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