精品解析：湖南省湘西州古丈县2023-2024学年八年级下学期4月学科素养检测物理试题

古丈县2024年中小学生学科素养监测 八年级 物理试卷 注意事项： 1．本卷为试题卷，考生应在答题卡上做答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 2．答题前，考生须先将自己的姓名、准考证号分别在试卷和答题卡上填写清楚。 3．答题完成后，将试卷、答题卡、草稿纸放在桌上，由监考老师统一收回。 4．本卷共四道大题，23小题，满分100分，时量60分钟。 一、选择题（共12小题，每题3分，共36分） 1. 如图所示的实验，目的是探究声音的高低由什么因素决定。下列关于该实验的现象和结论的说法中，正确的是（　　） A. 伸出桌面的长度越长，锯条振动越快 B. 锯条振动越快，听到的声音越大 C. 锯条振动越快，听到的声音越高 D. 声音的高低由锯条振动的次数决定 2. 下列与物态变化相关的说法不正确的是（　　） A. 冰箱冷冻室内壁上的霜的形成是凝华现象 B. 电风扇吹风人感到凉爽，是因为电风扇降低了空气的温度 C. 夏天，雪糕周围冒“气”是液化现象 D. 往地面上洒水降温，利用了水蒸发吸热 3. 下列有关光现象的说法中，正确的是（ ） A. 小孔成像是由于光沿直线传播形成的 B. 岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象 C. 斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象 D. 能从不同方向看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了镜面反射 4. 公共汽车上的一些设施和做法与物理原理相对应，其中正确的一组是（ ） A. 公交车停车时语音播报——利用了超声波原理 B. 方向盘上裹着的皮套——用来减小摩擦 C. 转弯时播放“汽车转弯，请抓好扶手”——防止由于惯性对人体造成伤害 D. 公共汽车在后门上方安装的摄像头——利用凸透镜成倒立放大的实像 5. 病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中玻璃瓶，连同瓶中的液体共同的重心将（　　） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先降后升 D. 先升后降 6. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ） A. 大小为2N，方向平行于斜面向上 B. 大小为1N，方向平行于斜面向上 C. 大小为2N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为2N，方向竖直向上 7. 如图为一种爬杆机器人，仅凭电池提供的能量，就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行在此过程中正确的是（　　） A. 机器人的运动状态发生了改变 B. 机器人在竖直方向上只受重力和摩擦力 C. 机器人所受摩擦力方向竖直向下 D. 以杆为参照物，机器人是静止的 8. 如图，一只钢球从圆槽的顶端滑下，若滑到最低点（O点）时，钢球受到的一切外力同时消失，则钢球的运动路线是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 9. 如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是 A. 0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B. 2～4秒物体做匀速直线运动 C. 2～4秒物体受到的摩擦力是3N D. 4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 10. 甲、乙二人同时从跑道的一端到另一端，其中甲在前一半时间内跑步，后一半时间内走；而乙在前一半路程内跑步，后一半路程内走.假设甲、乙二人跑步的速度相等，走的速度也相等，则 （ ） A. 甲先达到终点 B. 乙先达到终点 C. 同时达到 D. 无法判断 11. 如图所示，小凯在某段水平直线路面上骑车，由静止开始运动，共用时12s，其速度v随时间t变化的关系图像如图甲所示，图乙是动力F随时间t变化的关系图象。已知小凯的重力为600N，自行车的重力为200N，每个轮胎与地面的接触面积是2×10-4m2.，在t=7s时，小凯刚好到达这段路程的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 这段路程总长度为72m B. 自行车对地面的压力为200N C. 轮胎对地面的压强为4×106Pa D. 整个过程，人和自行车所受的最大阻力为30N 12. 如图所示，两质量分布均匀、体积相等的实心长方体A、B静止在水平地面上，它们对水平地面的压强pA＞pB，现对A、B均采取竖直切去宽度Δd、水平切去质量Δm、水平切去高度Δh和水平切去体积ΔV四种不同方案切割，在下列图中，能正确表示A、B剩余部分对地面压强变化的图像是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（每空2分，共18分） 13. 踢飞的足球碰到墙壁后，在墙壁上留下了一个小圆坑，说明力能改变物体的___________；碰到墙壁后又被反弹回来，说明力还能改变物体的___________。 14. 质量相同的实心铝球、硫酸和冰块，已知、、，则它们的体积之比为___________，铝球的密度会随温度的升高而________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 15. 有一个弹簧下端挂5N物体时长25cm，挂2N的物体时，弹簧长16cm，则弹簧的初始长度为___________cm，当弹簧长28cm时受到的拉力是___________N。 16. 晓莉在乘坐公交车的时候发现挂在车厢上方的吊环有时会晃来晃去，她觉得可以根据吊环的摆动方向判断出公交车的运动情况。当出现了吊环向后倾斜的情景时，汽车的运动情况是________。（选填：“加速运动”、“减速运动”、“静止不动”） 17. 如图所示，放置于粗糙水平桌面上的物块P，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，Q在水平方向上所受力的个数是__________，P对地面的压力_______P自身的重力（选填“大于”“小于”“等于”）。 三、作图、实验探究题（17题4分，18题4分，19、20题每空2分，共计26分）。 18. 在图中，画出木块A沿光滑斜面上滑时所受到的力的示意图。 （　　） 19. 如图，一束光从空气斜射入水中，请画出折射光线和反射光线。 20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验，请你完成下列内容。 （1）图1实验过程中，弹簧测力计__________（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数； （2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与__________是否有关；比较__________（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关； （3）比较甲、丁两次实验，小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关；你认为他的结论是__________（选填“正确”或“错误”）的； （4）实验结束后，小明又对实验装置进行改进，如图2所示，这样做的好处是________________________。 21. 受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗（示意图中画为了圆柱）、水盆和足量的水（密度为）、油性笔等，测量鹅卵石（不吸水）的密度。 （1）小明同学设计的实验步骤如下，请将步骤D补充完整。 A．如图甲，将鹅卵石放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； B．如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积； C．如图丙，取出碗中的鹅卵石并放入量筒中，记下鹅卵石和水的总体积； D．如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面_________，记下量筒中鹅卵石和剩余水的总体积； （2）由实验得出，鹅卵石密度的表达式为___________（用、、、表示）； （3）若在步骤D将量筒中的水倒入水盆中的空碗内时，有部分水附着在量筒的内壁上，则所测得鹅卵石的密度_________（选填“偏大”或“偏小”）。 四、综合计算题（22题11分，23题9分，共计20分） 22. 如图甲所示的金属圆柱体重为80N，中间部分是空心，上端开口，下端密闭（密闭薄片的质量、体积忽略不计）。如图乙是一个底面积为200cm2，高为20cm的空烧杯，空烧杯对水平桌面的压强为l00Pa。再在烧杯中装有深度为10cm的液体后烧杯的总质量为2.2kg如图丙所示。 （1）空烧杯的重力为多少？ （2）液体的密度为多少？ （3）将圆柱体放入图丙的烧杯中触底，液面刚好与杯口相平（液体未溢出，圆柱体不吸收液体），如图丁所示，圆柱体恰好有一半在液面的上方。若将圆柱体从图丁中取出正放在水平桌面上（如图甲所示），沿水平方向切掉一半，圆柱体对桌面的压强为p1；若将圆柱体从图丁中取出杯口朝下倒扣在水平桌面上，沿竖直方向切掉一半（仍然直立），圆柱体对桌面的压强为p2，取出时均不考虑圆柱体带出的液体。已知pl:p2=l:4，求金属圆柱体的材料密度为多少？ 23. 一个足够大的水平圆盘中心O点处固定放置一个焦距为f的凸透镜，在透镜的主光轴上与透镜相距处放一点光源所成的像为，俯视图如图所示。背景知识： ①物体经过某位置时的速度可以用在很短的时间内移动的距离S与所用的时间t的比值来表示。 ②可以证明当a远大于b时，近似有 ③透镜物距u，像距v，焦距f，的关系为 试结合以上背景知识求解下列问题： （1）若圆盘绕O点匀速转动时，如图，光源与透镜保持距离为，随透镜一起运动的速度为，则此时像的速度为多大？ （2）若圆盘静止不动，光源沿透镜的主光轴以速度向透镜移动，则当与透镜的距离为u时，实像的移动速度多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 古丈县2024年中小学生学科素养监测 八年级 物理试卷 注意事项： 1．本卷为试题卷，考生应在答题卡上做答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 2．答题前，考生须先将自己的姓名、准考证号分别在试卷和答题卡上填写清楚。 3．答题完成后，将试卷、答题卡、草稿纸放在桌上，由监考老师统一收回。 4．本卷共四道大题，23小题，满分100分，时量60分钟。 一、选择题（共12小题，每题3分，共36分） 1. 如图所示的实验，目的是探究声音的高低由什么因素决定。下列关于该实验的现象和结论的说法中，正确的是（　　） A. 伸出桌面的长度越长，锯条振动越快 B. 锯条振动越快，听到的声音越大 C. 锯条振动越快，听到的声音越高 D. 声音的高低由锯条振动的次数决定 【答案】C 【解析】 【详解】A．用相同的力拨动锯条，锯条伸出桌面的长度越长，锯条振动越慢，故A错误； BC．锯条振动越快，频率越高，频率决定音调的高低，与响度无关，则锯条振动越快，听到的声音越高，故B错误，C正确； D．声音的高低由锯条振动的频率决定，频率表示单位时间内振动的次数，故D错误。 故选C。 2. 下列与物态变化相关的说法不正确的是（　　） A. 冰箱冷冻室内壁上的霜的形成是凝华现象 B. 电风扇吹风人感到凉爽，是因为电风扇降低了空气的温度 C. 夏天，雪糕周围冒“气”是液化现象 D. 往地面上洒水降温，利用了水蒸发吸热 【答案】B 【解析】 【详解】A．冰箱冷冻室内的霜，是空气中的水蒸气形成的小冰晶，这是凝华现象，A正确，不合题意； B．电风扇吹风人感到凉爽，是因为电风扇加快人体表面空气的流速，人体表面的液体蒸发吸收热量，使人感到凉爽，不是电风扇降低了空气的温度，B错误，符合题意； C．夏天，雪糕周围冒“气”是因为周围的水蒸气遇冷，放热，液化成小水珠，这是液化现象，C正确，不合题意； D．往地面上洒水降温，利用了水蒸发吸收热量，D正确，不合题意。 故选B。 3. 下列有关光现象的说法中，正确的是（ ） A. 小孔成像是由于光沿直线传播形成的 B. 岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象 C. 斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象 D. 能从不同方向看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了镜面反射 【答案】A 【解析】 【详解】选项A属于光的直线传播，选项B属于光的反射，选项C属于光的折射，选项D是漫反射，故选A。 4. 公共汽车上的一些设施和做法与物理原理相对应，其中正确的一组是（ ） A. 公交车停车时语音播报——利用了超声波原理 B. 方向盘上裹着的皮套——用来减小摩擦 C. 转弯时播放“汽车转弯，请抓好扶手”——防止由于惯性对人体造成伤害 D. 公共汽车在后门上方安装的摄像头——利用凸透镜成倒立放大的实像 【答案】C 【解析】 【详解】A．语音播报是通过空气传播声音实现提醒功能，与超声波无关，故A错误； B．皮套表面较粗糙，是在压力一定时通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，便于驾驶员握紧方向盘，故B错误； C．汽车转弯时，乘客身体由于惯性会保持原来的运动状态，容易倾倒，抓好扶手可以避免惯性带来的伤害，故C正确； D．摄像头的镜头是凸透镜，工作时成倒立、缩小的实像，倒立放大的实像是投影仪的成像原理，故D错误。 故选C。 5. 病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中玻璃瓶，连同瓶中的液体共同的重心将（　　） A. 一直下降 B. 一直上升 C. 先降后升 D. 先升后降 【答案】C 【解析】 【详解】瓶子连同瓶中的液体共同重心的位置是由瓶子的重心与液体重心的位置及两者重力大小决定的。瓶子重心位置是不变的，液体重心的位置不断下降；开始时，液体重力大于瓶子重力，则整体重心的位置在液体重心附近，随着液体不断滴下液体重心在下降，则整体重心在下降。当液体重力与瓶子重力相等时，液体重心在瓶子重心的下方，整体重心则降到液体重心与瓶子重心的中点，当液体重力逐渐小于瓶子重力时，整体重心将逐渐向瓶子重心接近，而远离液体重心，也就是不断向上移，直到液体全部流出，重心上升到瓶子重心处，所以共同的重心是先降后升。 故选C。 6. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ） A. 大小为2N，方向平行于斜面向上 B. 大小为1N，方向平行于斜面向上 C. 大小为2N，方向垂直于斜面向上 D. 大小为2N，方向竖直向上 【答案】D 【解析】 【详解】小球受到竖直向下的重力G＝2N，杆对小球的作用力F，小球静止，处于平衡状态，由平衡条件得：F与重力G是一对平衡力，则F＝G＝2N，方向竖直向上． 7. 如图为一种爬杆机器人，仅凭电池提供的能量，就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行在此过程中正确的是（　　） A. 机器人的运动状态发生了改变 B. 机器人在竖直方向上只受重力和摩擦力 C. 机器人所受摩擦力方向竖直向下 D. 以杆为参照物，机器人是静止的 【答案】B 【解析】 【详解】A．机器人匀速向上爬行，速度大小与方向均不发生变化，则运动状态不发生变化，故A错误； BC．机器人匀速向上爬行，处于平衡状态，受到平衡力的作用，有竖直向下的重力，则还受到杆对机器人竖直向上的摩擦力，大小与重力相同，故B正确，C错误； D．以杆为参照物，机器人与杆之间有相对运动，则机器人不是静止的，故D错误。 故选B。 8. 如图，一只钢球从圆槽的顶端滑下，若滑到最低点（O点）时，钢球受到的一切外力同时消失，则钢球的运动路线是（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 【解析】 【详解】钢球滑至最低点O时，其速度方向沿O的切线方向，此时钢球受到的一切外力同时消失，则钢球会沿O点的切线方向做匀速直线运动，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9. 如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是 A. 0～2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B. 2～4秒物体做匀速直线运动 C. 2～4秒物体受到的摩擦力是3N D. 4～6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．0～2秒时，F=1N，物体的运动速度为0，即处于静止状态，则推力F与摩擦力形成一对平衡力，大小相等，故A错误； BC． 2～4秒时，推力F=3N，物体运动的速度逐渐增加，不是匀速直线运动，推力与摩擦力不是平衡力，故摩擦力不是3N，BC错误； D．4～6秒时，推力F=2N，物体做匀速直线运动，故物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力，D正确。 故选D。 10. 甲、乙二人同时从跑道的一端到另一端，其中甲在前一半时间内跑步，后一半时间内走；而乙在前一半路程内跑步，后一半路程内走.假设甲、乙二人跑步的速度相等，走的速度也相等，则 （ ） A. 甲先达到终点 B. 乙先达到终点 C. 同时达到 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】设步行速度与跑步速度分别为和，则，总路程为2s，设甲全程时间的一半是t，则，所以甲同学全程所用的时间，乙同学全程所用的时间： +； =+=-， 故甲同学先到达终点，故BCD不符合题意，A符合题意． 11. 如图所示，小凯在某段水平直线路面上骑车，由静止开始运动，共用时12s，其速度v随时间t变化的关系图像如图甲所示，图乙是动力F随时间t变化的关系图象。已知小凯的重力为600N，自行车的重力为200N，每个轮胎与地面的接触面积是2×10-4m2.，在t=7s时，小凯刚好到达这段路程的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 这段路程总长度为72m B. 自行车对地面的压力为200N C. 轮胎对地面的压强为4×106Pa D. 整个过程，人和自行车所受的最大阻力为30N 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知小凯在前7s做变速运动，后5s做匀速直线运动且速度为6m/s，根据可得后5s运动的路程 这段路程共用时12s，在t=7s时，小凯刚好到达这段路程的中点，则这段路程总长为 故A项错误； B．已知小凯的重力为600N，自行车的重力为200N，则自行车对地面的压力为 600N+200N=800N 故B项错误； C．每个轮胎与地面的接触面积是2×10-4m2.，则轮胎对地面的压强为 故C项错误； D．小凯在前7s做变速运动，根据图乙可知前7s动力在减小，后5s动力为30N，此时做匀速直线运动，阻力等于动力为30N，即整个过程，人和自行车所受的最大阻力为30N，故D项正确。 故选D。 12. 如图所示，两质量分布均匀、体积相等的实心长方体A、B静止在水平地面上，它们对水平地面的压强pA＞pB，现对A、B均采取竖直切去宽度Δd、水平切去质量Δm、水平切去高度Δh和水平切去体积ΔV四种不同方案切割，在下列图中，能正确表示A、B剩余部分对地面压强变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为A、B两物体对水平地面的压强 pA＞pB 由图知 hA＜hB 根据 知，密度关系是 ρA＞ρB 由于A、B的体积相等，由m＝ρV可知，质量关系是 mA＞mB A．若沿竖直方向切去相同的宽度Δd，长方体的高度和密度不变，根据p＝ρgh知，压强不变，仍为 pA＞pB 所以图像为平行于横轴的直线，且pA的图线在上面，故A不符合题意； B．若沿水平方向切去相同的质量Δm，A、B减小的压强为 由于 SA＞SB 所以长方体A对地面的压强减小得较慢，长方体B对地面的压强减小得较快，由于B的质量小，所以B先切完，故B不符合题意； C．若沿水平方向切去相同的高度Δh，且 ρA＞ρB 则根据p＝ρgh知，A对地面的压强减小较快，由于A的高度小，所以A先切完，故C符合题意； D．若沿水平方向切去相同的体积ΔV，当切去的体积等于长方体的体积时，pA和pB同时为零，而图像上pA、pB不同时为零，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题（每空2分，共18分） 13. 踢飞的足球碰到墙壁后，在墙壁上留下了一个小圆坑，说明力能改变物体的___________；碰到墙壁后又被反弹回来，说明力还能改变物体的___________。 【答案】 ①. 形状 ②. 运动状态 【解析】 【详解】足球碰到墙壁后留下小圆坑，表明物体的形状发生了改变，说明力能改变物体的形状； 足球碰到墙壁后被反弹，运动方向发生改变，运动状态包含速度的大小与方向，这说明力能改变物体的运动状态。 14. 质量相同的实心铝球、硫酸和冰块，已知、、，则它们的体积之比为___________，铝球的密度会随温度的升高而________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 ①. ②. 减小 【解析】 【详解】由密度公式变形得，，三者质量相同，体积与密度成反比，设质量为，则体积比为 整理得：，将各项同乘化简，得到。 铝球温度升高时，会热胀冷缩，体积变大。铝球质量不随温度改变，根据，质量不变，体积增大，因此密度减小。 15. 有一个弹簧下端挂5N物体时长25cm，挂2N的物体时，弹簧长16cm，则弹簧的初始长度为___________cm，当弹簧长28cm时受到的拉力是___________N。 【答案】 ①. 10 ②. 6 【解析】 【详解】[1]设弹簧原长为L，由题意可知 又 则有 解得 [2]当弹簧长28cm时，可得 即 解得 16. 晓莉在乘坐公交车的时候发现挂在车厢上方的吊环有时会晃来晃去，她觉得可以根据吊环的摆动方向判断出公交车的运动情况。当出现了吊环向后倾斜的情景时，汽车的运动情况是________。（选填：“加速运动”、“减速运动”、“静止不动”） 【答案】加速运动 【解析】 【详解】汽车加速运动时，吊环由于惯性将保持原来的运动状态，吊环向后倾斜。 17. 如图所示，放置于粗糙水平桌面上的物块P，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，Q在水平方向上所受力的个数是__________，P对地面的压力_______P自身的重力（选填“大于”“小于”“等于”）。 【答案】 ①. 0 ②. 大于 【解析】 【详解】物体P与Q都做匀速直线运动，处于平衡状态，Q在水平方向所受力的个数是0；P对地面的压力等于P、Q重力之和，所以P对地面的压力大于P自身的重力。 三、作图、实验探究题（17题4分，18题4分，19、20题每空2分，共计26分）。 18. 在图中，画出木块A沿光滑斜面上滑时所受到的力的示意图。 （　　） 【答案】 【解析】 【详解】木块A向上滑动时，由于斜面光滑，则斜面对物体没有摩擦力，物体受到垂直斜面的支持力以及自身竖直向下的重力，作图如下 19. 如图，一束光从空气斜射入水中，请画出折射光线和反射光线。 【答案】 【解析】 【详解】过入射点O垂直界面作出法线，根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在空气中法线的另一侧作出反射光线，根据折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如下图 20. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验，请你完成下列内容。 （1）图1实验过程中，弹簧测力计__________（选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数； （2）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与__________是否有关；比较__________（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关； （3）比较甲、丁两次实验，小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，由此得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关；你认为他的结论是__________（选填“正确”或“错误”）的； （4）实验结束后，小明又对实验装置进行改进，如图2所示，这样做的好处是________________________。 【答案】（1） ①. 必须 ②. 等于 （2） ①. 压力大小 ②. 乙、丙 （3）错误 （4）不一定要匀速拉动长木板 【解析】 【小问1详解】 实验过程中，应沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动，此时物块A处于平衡状态，水平方向受到的摩擦力等于拉力，即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 【小问2详解】 比较甲、乙两次实验可知，接触面都是木板，故接触面的粗糙程度是相同的，但是压力不同，乙实验中，多了砝码，压力更大，所以比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。 为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度是否有关，应该控制压力相同，接触面粗糙程度不同，故应比较乙、丙两次实验，可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。 【小问3详解】 由图可知，甲、丁两次实验中，丁切去了一半，接触面积减一半，但是丁的质量也减了一半，对接触面的压力也减小一半，变量不唯一，故他的结论是错误的。 【小问4详解】 由图2可知，在拉动木板的过程中，木板与物块A之间是滑动摩擦力，物块A对木板的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，则无论是匀速还是不匀速，滑动摩擦力大小是不变的，此时物块A静止，处于平衡状态，弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小，大小不变，所以实验中，小明不需要匀速拉动长木板，且弹簧测力计的示数稳定，方便读数。 21. 受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗（示意图中画为了圆柱）、水盆和足量的水（密度为）、油性笔等，测量鹅卵石（不吸水）的密度。 （1）小明同学设计的实验步骤如下，请将步骤D补充完整。 A．如图甲，将鹅卵石放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； B．如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积； C．如图丙，取出碗中的鹅卵石并放入量筒中，记下鹅卵石和水的总体积； D．如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面_________，记下量筒中鹅卵石和剩余水的总体积； （2）由实验得出，鹅卵石密度的表达式为___________（用、、、表示）； （3）若在步骤D将量筒中的水倒入水盆中的空碗内时，有部分水附着在量筒的内壁上，则所测得鹅卵石的密度_________（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）相平 （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 图丁中，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平，此时，碗和碗中水受到的浮力等于甲图中碗和鹅卵石受到的浮力，根据物体的浮沉条件可知，此时，碗和碗中水的总重力等于甲图中碗和鹅卵石的总重力，即碗中水的质量等于鹅卵石的质量，故量筒中减小的水的质量即为鹅卵石的质量。 【小问2详解】 由图乙、丙可知，鹅卵石的体积为 鹅卵石的质量为 则鹅卵石的密度为 【小问3详解】 若在步骤D将量筒中的水倒入水盆中的空碗内时，有部分水附着在量筒的内壁上，则量筒中鹅卵石和剩余水的总体积V3读出的数据偏小，则量筒中减小水的体积偏大，故所测得鹅卵石的质量偏大，根据可知，测得鹅卵石的密度将偏大。 四、综合计算题（22题11分，23题9分，共计20分） 22. 如图甲所示的金属圆柱体重为80N，中间部分是空心，上端开口，下端密闭（密闭薄片的质量、体积忽略不计）。如图乙是一个底面积为200cm2，高为20cm的空烧杯，空烧杯对水平桌面的压强为l00Pa。再在烧杯中装有深度为10cm的液体后烧杯的总质量为2.2kg如图丙所示。 （1）空烧杯的重力为多少？ （2）液体的密度为多少？ （3）将圆柱体放入图丙的烧杯中触底，液面刚好与杯口相平（液体未溢出，圆柱体不吸收液体），如图丁所示，圆柱体恰好有一半在液面的上方。若将圆柱体从图丁中取出正放在水平桌面上（如图甲所示），沿水平方向切掉一半，圆柱体对桌面的压强为p1；若将圆柱体从图丁中取出杯口朝下倒扣在水平桌面上，沿竖直方向切掉一半（仍然直立），圆柱体对桌面的压强为p2，取出时均不考虑圆柱体带出的液体。已知pl:p2=l:4，求金属圆柱体的材料密度为多少？ 【答案】（1）2N；（2）1g/cm3；（3）4g/cm3 【解析】 【详解】解：（1）烧杯对水平桌面的压强为l00Pa，则空烧杯对桌面的压力为 空烧杯的重力等于其对桌面的压力，即 （2）再在烧杯中装有深度为10cm的液体后烧杯的总质量为2.2kg，则烧杯和液体的总重力为 液体的重力 液体的密度 （3）将圆柱体放入图丙的烧杯中触底，液面刚好与杯口相平，则液面高20cm，圆柱体恰好有一半在液面的上方，则圆柱体高40cm，液体的体积为 将圆柱体放入图丙的烧杯后液体的底面积为 则 沿水平方向切掉一半，圆柱体对桌面的压强为p1；若将圆柱体从图丁中取出杯口朝下倒扣在水平桌面上，沿竖直方向切掉一半（仍然直立），圆柱体对桌面的压强为p2，两次放置圆柱体对桌面的压力不变，由于 pl:p2=l:4 则由可得 则 实心部分的体积为 金属圆柱体的材料密度为 答：（1）空烧杯的重力为2N； （2）液体的密度为1g/cm3； （3）金属圆柱体的材料密度为4g/cm3。 23. 一个足够大的水平圆盘中心O点处固定放置一个焦距为f的凸透镜，在透镜的主光轴上与透镜相距处放一点光源所成的像为，俯视图如图所示。背景知识： ①物体经过某位置时的速度可以用在很短的时间内移动的距离S与所用的时间t的比值来表示。 ②可以证明当a远大于b时，近似有 ③透镜物距u，像距v，焦距f，的关系为 试结合以上背景知识求解下列问题： （1）若圆盘绕O点匀速转动时，如图，光源与透镜保持距离为，随透镜一起运动的速度为，则此时像的速度为多大？ （2）若圆盘静止不动，光源沿透镜的主光轴以速度向透镜移动，则当与透镜的距离为u时，实像的移动速度多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 本题中物距 ，代入凸透镜成像公式得 整理解得像距 光源和像绕O点同轴转动，角速度相同，相同时间内垂直主光轴的位移之比等于到O点的转动半径之比（即像距与物距之比），因此速度比满足 将代入得： 【小问2详解】 当物距为时，同理由凸透镜成像公式整理得像距 取极短时间，设物距变化量为，像距变化量为，对变化后的物距、像距代入成像公式得 与原式作差整理得 由于、，根据题目给出的近似关系，得，，代入整理得 根据速度定义，物的速度，像的速度，因此 将代入得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $