内容正文:
福建省泉州市石狮市2023-2024学年下学期八年级期末物理试卷
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是正确的,错选、多选和不选均得0分)
1. 下列数据中,最符合实际的是( )
A. 教室内的大气压约为1000Pa
B. 一本八年级物理课本的质量约为5kg
C. 中学生百米赛跑的速度约为15m/s
D. 中学生站立时对水平地面的压力约为500N
2. 通过理想实验得出“运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的速度沿直线‘永恒’运动下去。”结论的科学家是( )
A. 伽利略 B. 帕斯卡
C. 阿基米德 D. 亚里士多德
3. 图所示的实例中,目的是为了减小压强的是
A. 安全锤头部做成锥形
B. 压路机的轮子质量很大
C. 水桶提梁装有手柄
D. 图钉尖做得很尖
4. 如图所示,推着购物车,沿水平地面向前运动一段距离,此过程中( )
A. 重力对购物车做功 B. 支持力对购物车做功
C. 推力对购物车做功 D. 没有力对购物车做功
5. 端午节赛龙舟是我国民间的传统习俗,龙舟形状大小各异。如图所示是龙舟比赛的场景,运动员向后划水,龙舟向前运动。下列有关说法正确的是( )
A. 划龙舟使用的桨属于省力杠杆
B. 龙舟漂浮在水面上是因为它受到的浮力大于重力
C. 龙舟冲过终点继续向前运动是因为龙舟受到惯性作用
D. 船桨向后划水,水给船桨向前的力,说明物体间力的作用是相互的
6. 对下列生活中的物理现象解释正确的是( )
A. 注射器吸取药液时,利用了连通器原理
B. 用吸管喝杯中的饮料,是利用了大气压强
C. 高原上常用高压锅煮饭,是因为海拔越高气压越大
D. 热气球升空时,是利用了气体在流速大的地方压强小
7. 下列有关物体惯性说法正确的是( )
A. 物体静止时一定没有惯性
B. 物体静止时惯性一定很小
C. 运动的物体能保持运动是由于惯性
D. 运动的物体会慢慢停下来是由于惯性
8. 如图所示是《天工开物》中就记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚,B端的碓就会立即下落,打在石臼内的稻谷上,从而把谷物打碎,舂在使用时是( )
A. 省力杠杆 B. 等臂杠杆
C. 省功杠杆 D. 费力杠杆
9. 一本书静止在水平桌面上,下列各对力属于平衡力的是( )
A. 桌面对书的支持力与桌子的重力
B. 书对桌面的压力与桌子的重力
C. 书的重力与桌面对书的支持力
D. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力
10. 如图所示,用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是
A. F1与F2大小相等 B. 甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C. F1做的总功比F2多 D. 甲的机械效率比乙高
11. 如图所示,2024年4月25日,中国长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火起飞,将神舟十八号载人飞船发射升空。飞船在加速上升的时间内,它的( )
A. 动能增加,重力势能减少 B. 动能减少,重力势能增加
C. 动能和重力势能都增加 D. 动能和重力势能都减少
12. 如图所示,均匀正方体的甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
13. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将两个相同的草莓分别放入浓度不同的盐水中进行清洗,当两草莓静止时,两个相同容器中的液面恰好相平,如图甲、乙所示。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、乙两容器对桌面的压强相等
C. 液体对甲、乙容器底部的压强相等
D. 草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等
14. 如图所示,木块漂浮在水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓慢流出,当细线断流的瞬间关闭阀门,则( )
A. 细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力
B. 细线断后,容器受到水的压强比断线的瞬间大
C. 细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量
D. 细线断后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。)
15. 空降兵从3000m高空降落的过程中,他受到的大气压将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用______的作用制作的蛋黄分离器。
16. 俗语“挂鲜不挂干,艾草不离根”,站在院中能闻到新鲜的艾草芳香,这是______现象。用绳子悬挂的艾草处于静止状态时,艾草受到绳子的拉力与______是一对平衡力。
17. 2023年5月20日,“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能________,机械能________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
18. 如图为防溺水自救手环,当手环停留在0.5m深度以下的时间超过20s时,手环上的充气开关被触发,手环内部的气囊自动充气,气囊膨胀后使人体浮出水面。感应开关被触发的液体压强至少为 _____Pa;若一个充满气的安全气囊能够排开3kg的水,则可以给溺水者提供 _____N的浮力(安全气囊重力忽略不计)。
19. 如图所示,将体积比为的A、B两物体放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中。静止时,甲烧杯中B物体恰好完全露出液面,乙烧杯中A物体恰好完全露出液面,则甲、乙两烧杯中,A、B两物体所受到的浮力之比为______,甲、乙两烧杯中液体的密度之比为______。
20. 如图所示的装置(不计绳子与滑轮间的摩擦),拉力F等于40N,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了2m,在这个过程中,物体与地面间的摩擦力为______N;拉力F做的功为______J。
三、作图题:(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
21. 2024年1月9日,以“闽人之闽•闽闽与共”为主题的福建插画艺术展在福州开展,“福”文化元素在参展作品中得到淋漓尽致的表达。如图甲所示的参展作品均由两根细线悬挂吊起,请你在图乙的简化图中画出作品静止时的受力示意图。(O为作品重心)
22. 如图甲所示的福厦高铁安海湾跨海大桥是中国首座高铁无砟轨道跨海斜拉桥,桥梁结构可简化为如图乙所示的杠杆模型,若将O点视为支点,请在图乙中画出斜拉索对主梁的拉力F的示意图及其力臂l。
四、简答题:(本题共1小题,共4分。)
23. 爱学习的小星同学很注意观察身边的现象。
(1)学校操场上,他发现百米赛道的终点线到赛道的尽头有一定的距离,如图甲所示;
(2)暑假期间,他乘坐高铁出行时发现,站台边缘在与列车有一定距离的位置上设置了安全线,乘客候车时必须站在安全线以内,如图乙所示;请你运用所学的物理知识解释上述两处设置距离的原因。
五、实验题:(本题共5小题,共30分。)
24. 观察并完成如图所示的三个演示实验:
(1)图甲,A、B两块铅块吸在一起,下面还可以挂一小重物C,说明分子间有______;A对B的力和B对A的力是一对______力;
(2)图乙,滚摆在上升过程,______能转化为______能;
(3)图丙,迅速击打硬纸板,板上的鸡蛋落入杯中,这说明鸡蛋具有______。
25. 小明同学制作了如图所示的探头,做有关液体压强的实验。
(1)小明把探头的橡皮膜朝上,浸没在水中,橡皮膜受到水的压强后,会向______(选填“内凹”或“外凸”);
(2)接下来,小明又做了如图所示实验。比较甲乙两图,可得出结论:液体内部压强与液体的______有关;
(3)比较______两图可以探究液体压强与密度的关系;
(4)在图中的实验中,保持探头的位置不变,往图丙的盐水中逐渐加入水(未溢出),则探头橡皮膜的凹陷程度会______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)某同学匀速向容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间关系如图丁所示,这个容器可能是______。
A.锥形瓶 B.烧杯 C.量杯 D.量筒
26. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是利用金属球模拟汽车进行了如图所示的探究。
(1)小华看到路上“严禁超速”和“严禁超载”的警示标语,猜想到汽车的动能大小可能与汽车的速度和______有关;
(2)实验中的研究对象是______(选填“金属球”或“木块”);
(3)进行图甲、乙所示的两次实验时,每次都让金属球从斜面的同一高度自由滑下,这样做的目的是______;若甲、乙两次实验中,发现木块最终移动的距离相等,你认为造成这一现象的原因可能是______;
(4)分析图甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是质量相同时,______越大的物体具有的动能越大。
27. 如图所示是“探究阿基米德原理”实验。圆柱体的体积为。
(1)由实验B、D两步骤可以测出圆柱体浸没在液体中时受到的浮力______N;
(2)由步骤A和______可得出该圆柱体排开的液体所受的重力,比较与,就可以得到浮力的大小跟物块排开的液体所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理;
(3)若步骤B中的液体未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力______(填“大于”、“小于”或“等于”)溢出液体所受的重力;
(4)根据题中信息,通过步骤B和步骤D可算出液体的密度是______;
(5)另一小组对实验进行了改进,如图F所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度:
①当逐渐调高升降台时,重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,可以观察到测力计甲的示数逐渐______,测力计乙的示数逐渐______(选填“变大”“变小”或“不变”);
②若测力计甲的示数变化量为,测力计乙的示数变化量为,则它们的大小关系是______(选填“>”“<”或“=”)。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,小苏做了如图所示的实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“达到”或“没达到”)平衡状态;
(2)小苏应将杠杆两端的螺母向______移动(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是______;
(3)杠杆调节平衡后,在A处挂2个钩码,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,可在B处挂______个质量相同的钩码;
(4)图丙中,当弹簧测力计由竖直向上拉变成倾斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)下列三个因素中,不会影响实验误差的是______(选填选项字母);
A. 铁架台自身的重力足够大
B. 单个钩码的重力不完全相等
C. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(6)用F1、l1、F2、l2分别表示动力、动力臂、阻力、阻力臂,通过多次实验可得出结论:______(填字母表达式);
(7)得出正确结论后,继续如图丁的探索,将一根长为L、重为G的均匀木棒,木棒有的长度伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的一端,当F0=______时,木棒刚好会被翘起。
六、计算题(3小题,第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分)
29. 绿色环保已成为人们生活中重要的理念,氢能源汽车具有零排放的环保优势,如图所示是某款氢能源汽车,总质量为1.5×103kg,与水平路面的总接触面积为8×10﹣2m2。求:
(1)该氢能源汽车停放在水平路面上时对路面的压强是多少?
(2)若该氢能源汽车在某一水平公路上以70km/h的速度匀速直线行驶0.5h,忽略驾乘人员的质量,汽车受到的牵引力1.2×103N,则该过程中氢能源汽车牵引力做的功为多少?
30. 解放军在台湾海峡实施实弹演习,展示了中国海军作战的强大能力。如图所示是某次军事演习的部分场景,其中参加演习的某艘军舰的一些参数如下:
舰长
302m(全长)
吃水深度
10.0m(满载)
舰宽
70.5m
排水量
67000t(满载)
功率
147200kW
飞行甲板
长300m、宽70m
机库
长152m、宽26m、高7m
最大航速
57.6km/h
海水的密度视为水的密度,试求:
(1)该舰满载时所受浮力有多大?
(2)该舰满载时舰底所受海水的压强有多大?
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
31. 如图所示,、是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为,底面积为,容器高,分别装有的水和的酒精,置于水平桌面上(,)。求:
(1)水的质量;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)依据题意,下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度后,容器中的液体对底部的压强能够达到?请计算说明理由。
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福建省泉州市石狮市2023-2024学年下学期八年级期末物理试卷
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是正确的,错选、多选和不选均得0分)
1. 下列数据中,最符合实际的是( )
A. 教室内的大气压约为1000Pa
B. 一本八年级物理课本的质量约为5kg
C. 中学生百米赛跑的速度约为15m/s
D. 中学生站立时对水平地面的压力约为500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.教室的大气压约为标准大气压,标准大气压的值约为1.01×105Pa,故A不符合题意;
B.一本八年级的物理书约250g,远低于5kg,故B不符合题意;
C.男子百米世界纪录略大于10m/s,中学生百米速度一般在7m/s左右,故C不符合题意;
D.中学生的重力约为500N,中学生站立时对水平地面的压力约为F=G=500N,故D符合题意。
故选D。
2. 通过理想实验得出“运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的速度沿直线‘永恒’运动下去。”结论的科学家是( )
A. 伽利略 B. 帕斯卡
C. 阿基米德 D. 亚里士多德
【答案】A
【解析】
【详解】意大利物理学家伽利略通过理想斜面实验发现:运动物体如果不受其他力的作用,将会继续保持同样的速度沿直线“永恒”运动下去。故选A。
3. 图所示的实例中,目的是为了减小压强的是
A. 安全锤头部做成锥形
B. 压路机的轮子质量很大
C. 水桶提梁装有手柄
D. 图钉尖做得很尖
【答案】C
【解析】
【详解】A、安全锤头部做成锥形目的是为了减小受力面积增大压强,故A不合题意.
B、压路机的轮子质量很大,是在受力面积一定时,增大压力来增大压强,故B不合题意;
C、水桶提梁装有手柄在压力一定时,增大受力面积来减小水桶对手的压强,故C与题意相符;
D、图钉尖做得很尖是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故D不合题意.
4. 如图所示,推着购物车,沿水平地面向前运动一段距离,此过程中( )
A. 重力对购物车做功 B. 支持力对购物车做功
C. 推力对购物车做功 D. 没有力对购物车做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.推着购物车,沿水平地面向前运动,购物车在竖直方向上没有移动距离,重力对购物车不做功,故A不符合题意;
B.推着购物车,沿水平地面向前运动,购物车在竖直方向上没有移动距离,支持力对购物车不做功,故B不符合题意;
CD.推着购物车,沿水平地面向前运动,在推力的方向上移动了距离,推力对购物车做功,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
5. 端午节赛龙舟是我国民间的传统习俗,龙舟形状大小各异。如图所示是龙舟比赛的场景,运动员向后划水,龙舟向前运动。下列有关说法正确的是( )
A. 划龙舟使用的桨属于省力杠杆
B. 龙舟漂浮在水面上是因为它受到的浮力大于重力
C. 龙舟冲过终点继续向前运动是因为龙舟受到惯性作用
D. 船桨向后划水,水给船桨向前的力,说明物体间力的作用是相互的
【答案】D
【解析】
【详解】A.划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,好处是省距离,故A错误;
B.龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力,故B错误;
C.停止划水,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性,而不能说受到惯性,故C错误;
D.用船桨向后划水,水给船桨向前的力,是因为物体间力的作用是相互的,故D正确。
故选D。
6. 对下列生活中的物理现象解释正确的是( )
A. 注射器吸取药液时,利用了连通器原理
B. 用吸管喝杯中的饮料,是利用了大气压强
C. 高原上常用高压锅煮饭,是因为海拔越高气压越大
D. 热气球升空时,是利用了气体在流速大的地方压强小
【答案】B
【解析】
【详解】A.注射器吸取药液时,是通过拉动活塞使注射器内气压减小,利用大气压强将药液压入注射器,而非连通器原理,故A错误;
B.用吸管喝杯中饮料时,吸气使吸管内气压减小,大气压强将饮料压入吸管并进入口腔,该过程利用了大气压强,故B正确;
C.高原上大气压随海拔升高而减小,水的沸点也会降低,导致食物难以煮熟;高压锅能提高内部气压,使水的沸点升高,从而煮熟食物,故C错误;
D.热气球升空是利用浮力原理:热空气密度小于冷空气,热气球排开空气的重力大于自身重力而上升,并非“气体在流速大的地方压强小”故D错误。
故选B。
7. 下列有关物体惯性说法正确的是( )
A. 物体静止时一定没有惯性
B. 物体静止时惯性一定很小
C. 运动的物体能保持运动是由于惯性
D. 运动的物体会慢慢停下来是由于惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性是物体的固有属性,静止的物体同样具有惯性,故A错误;
B.惯性大小仅由质量决定,与运动状态无关。如果静止的物体质量很大,其惯性也很大,故B错误;
C.运动的物体由于具有惯性,会保持原来的运动状态继续运动,这是惯性的体现,故C正确;
D.运动的物体会慢慢停下来,是因为受到摩擦力等阻力的作用,改变了其运动状态,而不是由于惯性。惯性会使物体保持原来的运动状态,不会导致物体停下来,故D错误。
故选C。
8. 如图所示是《天工开物》中就记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚,B端的碓就会立即下落,打在石臼内的稻谷上,从而把谷物打碎,舂在使用时是( )
A. 省力杠杆 B. 等臂杠杆
C. 省功杠杆 D. 费力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】人在A端用力踩下后立即松脚,B端的碓就会立即下落,打在石臼内的稻谷上,从而把谷物打碎,相当于杠杆,支点为O,舂在使用时OA<OB,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
9. 一本书静止在水平桌面上,下列各对力属于平衡力的是( )
A. 桌面对书的支持力与桌子的重力
B. 书对桌面的压力与桌子的重力
C. 书的重力与桌面对书的支持力
D. 书对桌面的压力与桌面对书的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】A.桌面对书的支持力与桌子的重力,这两个力的受力物体并非同一个物体,所以它们不属于平衡力,故A不符合题意;
B.书对桌面的压力与桌子的重力,这两个力的受力物体并非同一个物体,所以它们不属于平衡力,故B不符合题意;
C.书的重力与桌面对书的支持力,书在这两个力的作用下处于静止状态,所以这两个力为平衡力,故C符合题意;
D.书对桌面的压力与桌面对书的支持力,这两个力为相互作用力,故D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度,则下列说法正确的是
A. F1与F2大小相等 B. 甲中绳的自由端移动的距离比乙大
C. F1做的总功比F2多 D. 甲的机械效率比乙高
【答案】D
【解析】
【详解】由图知,甲是定滑轮,乙是动滑轮;
A.若不计摩擦,F1=G,,拉力F1和F2大小不相等,若考虑摩擦等因素,则两力也不一定相等,A错误;
B.甲是定滑轮,绳子自由端移动距离和物体提高高度相等;乙是动滑轮,绳子自由端移动距离是物体提高高度的2倍,故乙中绳的自由端移动的距离比甲大,B错误;
C.F1要克服摩擦、绳重和钩码重力做功,F2要克服摩擦、绳重、动滑轮重力和钩码重力做功,所以F2做的功较多,C错误;
D.把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用动滑轮做的总功多,机械效率η=,故甲的机械效率比乙大,D正确.
11. 如图所示,2024年4月25日,中国长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火起飞,将神舟十八号载人飞船发射升空。飞船在加速上升的时间内,它的( )
A. 动能增加,重力势能减少 B. 动能减少,重力势能增加
C. 动能和重力势能都增加 D. 动能和重力势能都减少
【答案】C
【解析】
【详解】飞船在加速上升,速度增大,质量不变,动能增大;高度增加,质量不变,重力势能增大。
故选C。
12. 如图所示,均匀正方体的甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、乙的上部沿水平方向截去相同的高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为、和,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BD.甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强
它们对地面的压强相等,即ρ甲gh甲=ρ乙gh乙, 因为h甲>h乙,所以ρ甲<ρ乙, 若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度, 甲对水平地面的压强为
乙对水平地面的压强为
因为ρ甲<ρ乙,所以ρ甲gh<ρ乙gh,又因为ρ甲gh甲=ρ乙gh乙, 所以,
即p甲>p乙,故BD不符合题意;
AC.甲对水平地面的压力为F甲=p甲S甲, 乙对水平地面的压力为F乙=p乙S乙, 因为p甲>p乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙,故A符合题意,C不符合题意。
故选A。
13. 采摘的新鲜草莓,用盐水浸泡可清洗表面的农药残留物。小明将两个相同的草莓分别放入浓度不同的盐水中进行清洗,当两草莓静止时,两个相同容器中的液面恰好相平,如图甲、乙所示。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、乙两容器对桌面的压强相等
C. 液体对甲、乙容器底部的压强相等
D. 草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等
【答案】D
【解析】
【分析】先根据草莓的悬浮、漂浮状态判断液体密度关系,再结合液面高度、容器特点,逐一分析各选项涉及的浮力、压力、压强问题。
【详解】A.草莓在甲液体中悬浮,则,在乙液体中漂浮,则,可知甲液体的密度较小,乙液体的密度较大,故A错误;
B.甲、乙两个相同的容器,两容器中液面恰好相平,由图知,乙液体的体积较大,且乙液体的密度较大,由可知,乙液体的质量较大,则乙液体的重力较大,容器对水平面的压力等于总重力,而,则乙容器的总重力大,对水平桌面的压力较大,由可知,乙容器对水平面的压强较大,故B错误;
C.由A知,乙液体的密度较大,深度相同,由可知,乙液体对容器底的压强大,故C错误;
D.草莓在甲液体中悬浮,则;在乙液体中漂浮,则,由于草莓的重力相同,所以草莓在甲、乙两液体中受到的浮力相等,故D正确。
故选D。
14. 如图所示,木块漂浮在水面上,不可伸长的细线处于松弛状态,装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓慢流出,当细线断流的瞬间关闭阀门,则( )
A. 细线断裂的瞬间,木块受到的拉力大于重力
B. 细线断后,容器受到水的压强比断线的瞬间大
C. 细线断裂前,木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量
D. 细线断后,木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小
【答案】B
【解析】
【详解】A.细线断裂的瞬间,木块受到重力、浮力和拉力的作用,而重力等于拉力加上浮力,所以拉力小于重力,故A错;
B.细线断后,受到的拉力不存在,物体将下沉一些,容器内水的深度变大,由p=ρgh可知容器底受到水的压强变大,比断线的瞬间大,故B正确;
C.细线断裂前,木块受到重力、浮力和拉力的作用,重力等于拉力加上浮力,木块受到的拉力的变化量等于浮力变化量,故C错;
D.细线断后,受到的拉力不存在,物体将将下沉一些,木块再次漂浮时,排开水的体积变大,受到的浮力变大,比断线的瞬间大,故D错。
故选B。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分。)
15. 空降兵从3000m高空降落的过程中,他受到的大气压将逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用______的作用制作的蛋黄分离器。
【答案】 ①. 变大 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1]空降兵从3000m高空降落的过程中,高度减小,大气压变大;
[2]由于瓶子受挤压,瓶内的空气被挤出,使瓶子内的压强小于瓶子外的压强,在外界大气压和瓶内压强差的作用下,蛋黄被压入瓶内。即这是利用大气压的作用制作的蛋黄分离器。。
16. 俗语“挂鲜不挂干,艾草不离根”,站在院中能闻到新鲜的艾草芳香,这是______现象。用绳子悬挂的艾草处于静止状态时,艾草受到绳子的拉力与______是一对平衡力。
【答案】 ①. 扩散 ②. 艾草的重力
【解析】
【详解】[1]闻到艾草芳香是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]用绳子悬挂的艾草静止时,受到绳子的拉力与艾草的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
17. 2023年5月20日,“深海勇士号”载人潜水器深入南海西北陆坡一号沉船处开展考古调查。载人潜水器某阶段匀速下潜过程中动能________,机械能________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]载人潜水器某阶段匀速下潜过程中,质量不变,速度不变,动能不变;海底的相对高度减小,重力势能减小,机械能包括动能和势能,机械能减小。
18. 如图为防溺水自救手环,当手环停留在0.5m深度以下的时间超过20s时,手环上的充气开关被触发,手环内部的气囊自动充气,气囊膨胀后使人体浮出水面。感应开关被触发的液体压强至少为 _____Pa;若一个充满气的安全气囊能够排开3kg的水,则可以给溺水者提供 _____N的浮力(安全气囊重力忽略不计)。
【答案】 ①. ②. 30
【解析】
【详解】[1]感应开关被触发时液体的压强至少为
[2]由阿基米德原理可知,安全气囊提供的浮力
19. 如图所示,将体积比为的A、B两物体放入盛有不同液体的甲、乙两个烧杯中。静止时,甲烧杯中B物体恰好完全露出液面,乙烧杯中A物体恰好完全露出液面,则甲、乙两烧杯中,A、B两物体所受到的浮力之比为______,甲、乙两烧杯中液体的密度之比为______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】将甲、乙烧杯内两物体看作一个整体,此整体的总重力和浮力相等,所以甲、乙两烧杯中,A、B两物体所受到的浮力相等,浮力之比为。根据知在浮力相同时,液体的密度与排开液体的体积成反比,所以甲、乙两烧杯中液体的密度之比为
甲、乙两烧杯中液体的密度之比为。
20. 如图所示的装置(不计绳子与滑轮间的摩擦),拉力F等于40N,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了2m,在这个过程中,物体与地面间的摩擦力为______N;拉力F做的功为______J。
【答案】 ①. 120## ②. 240##
【解析】
【详解】由图知,动滑轮上绳子的段数,不计绳子与滑轮间的摩擦力,物体A和动滑轮作为整体处于平衡状态,物体所受摩擦力
绳子移动的距离
拉力做的功
三、作图题:(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
21. 2024年1月9日,以“闽人之闽•闽闽与共”为主题的福建插画艺术展在福州开展,“福”文化元素在参展作品中得到淋漓尽致的表达。如图甲所示的参展作品均由两根细线悬挂吊起,请你在图乙的简化图中画出作品静止时的受力示意图。(O为作品重心)
【答案】
【解析】
【详解】作品静止,处于平衡状态,受到竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G。拉力和重力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点都画在作品的重心O,从作用点分别沿力的方向画带箭头的线段,在箭头附近标上F、G,据此作图。
22. 如图甲所示的福厦高铁安海湾跨海大桥是中国首座高铁无砟轨道跨海斜拉桥,桥梁结构可简化为如图乙所示的杠杆模型,若将O点视为支点,请在图乙中画出斜拉索对主梁的拉力F的示意图及其力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】斜拉索对主梁的拉力F沿着绳子向上,过支点O作F作用线的垂线段即为其力臂l,据此作图。
四、简答题:(本题共1小题,共4分。)
23. 爱学习的小星同学很注意观察身边的现象。
(1)学校操场上,他发现百米赛道的终点线到赛道的尽头有一定的距离,如图甲所示;
(2)暑假期间,他乘坐高铁出行时发现,站台边缘在与列车有一定距离的位置上设置了安全线,乘客候车时必须站在安全线以内,如图乙所示;请你运用所学的物理知识解释上述两处设置距离的原因。
【答案】(1)百米赛跑时,运动员到达终点线后由于惯性,仍然要保持原来的运动状态,所以还会继续向前运动一段距离,所以百米赛道的终点线到赛道的尽头有一定的距离。
(2)当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,而此时人外侧的空气流动速度小;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速小、压强大,而内侧流速大、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
【解析】
【小问1详解】
见答案
【小问2详解】
见答案
五、实验题:(本题共5小题,共30分。)
24. 观察并完成如图所示的三个演示实验:
(1)图甲,A、B两块铅块吸在一起,下面还可以挂一小重物C,说明分子间有______;A对B的力和B对A的力是一对______力;
(2)图乙,滚摆在上升过程,______能转化为______能;
(3)图丙,迅速击打硬纸板,板上的鸡蛋落入杯中,这说明鸡蛋具有______。
【答案】(1) ①. 引力 ②. 相互作用
(2) ①. 动 ②. 重力势
(3)惯性
【解析】
【小问1详解】
在图甲中,A、B两块铅块吸在一起,下面还能挂一小重物C,这一现象表明分子间存在引力。
A对B的力和B对A的力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,且分别作用在两个物体上,是一对相互作用力。
【小问2详解】
在图乙中,滚摆在上升过程中,质量不变速度减小,所以动能减小;高度增加,所以重力势能增大。此过程中动能转化为重力势能。
【小问3详解】
在图丙中,迅速击打硬纸板,硬纸板受到力的作用而飞出,而板上的鸡蛋由于具有惯性,要保持原来的静止状态,所以落入杯中。
25. 小明同学制作了如图所示的探头,做有关液体压强的实验。
(1)小明把探头的橡皮膜朝上,浸没在水中,橡皮膜受到水的压强后,会向______(选填“内凹”或“外凸”);
(2)接下来,小明又做了如图所示实验。比较甲乙两图,可得出结论:液体内部压强与液体的______有关;
(3)比较______两图可以探究液体压强与密度的关系;
(4)在图中的实验中,保持探头的位置不变,往图丙的盐水中逐渐加入水(未溢出),则探头橡皮膜的凹陷程度会______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)某同学匀速向容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间关系如图丁所示,这个容器可能是______。
A.锥形瓶 B.烧杯 C.量杯 D.量筒
【答案】 ①. 内凹 ②. 深度 ③. 甲丙 ④. 变大 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]小明把探头的橡皮膜朝上,浸没在水中,橡皮膜受到水的向下的压强后,会向内凹。
(2)[2]比较甲图和乙图,液体密度相同,乙中深度大,橡皮膜凹陷程度也大,可以初步得出结论:液体内部压强与液体的深度有关。
(3)[3]探究液体压强与密度的关系,要控制深度相同,液体的密度不同,故比较甲、丙两图可以探究液体压强与密度的关系。
(4)[4]在图中的实验中,保持探头的位置不变,往图丙的盐水中逐渐加入水(未溢出),液体的密度变小,加入水后液体对容器底部压力增大,根据可知,所以液体对容器底部压强增大;探头位置不变,即探头下方的盐水深度不变,密度变小了,故探头下方液体压强减小,则探头上方液体压强增大,则探头橡皮膜的凹陷程度会变大。
(5)[5]根据图象,容器底所受水的压强随注水时间而增大,开始快,后来变慢;当匀速地向某容器内注满水时,根据可知,容器内水面高度的增加与注水速度不成正比,先快后慢,说明容器的形状上大下小,故选C。
26. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是利用金属球模拟汽车进行了如图所示的探究。
(1)小华看到路上“严禁超速”和“严禁超载”的警示标语,猜想到汽车的动能大小可能与汽车的速度和______有关;
(2)实验中的研究对象是______(选填“金属球”或“木块”);
(3)进行图甲、乙所示的两次实验时,每次都让金属球从斜面的同一高度自由滑下,这样做的目的是______;若甲、乙两次实验中,发现木块最终移动的距离相等,你认为造成这一现象的原因可能是______;
(4)分析图甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是质量相同时,______越大的物体具有的动能越大。
【答案】(1)质量 (2)金属球
(3) ①. 控制金属球到达水平面时的速度相同 ②. 水平面的粗糙程度不同
(4)速度
【解析】
【小问1详解】
“严禁超速”表明速度对动能有影响,“严禁超载”意味着质量对动能可能有影响,所以汽车的动能大小可能与汽车的速度和质量有关。
【小问2详解】
实验是利用金属球模拟汽车来探究动能大小的相关问题,所以研究对象是金属球。
【小问3详解】
[1]让金属球从同一高度释放,是为了保证到达水平面时的速度相同,从而控制变量,探究其他因素(如质量)对动能的影响。
[2]在甲、乙两次实验中,金属球质量不同,若木块最终移动距离相等,正常情况下质量大的金属球动能大,推动木块移动距离应更远,现在距离相等,很可能是存在外界因素影响,比如水平面的粗糙程度不同。
【小问4详解】
分析图甲、丙两图,金属球质量相同,从不同高度滑下到达水平面时速度不同,高度越高速度越大,且看到木块被推动的距离越远,说明质量相同时,速度越大的物体具有的动能越大。
27. 如图所示是“探究阿基米德原理”实验。圆柱体的体积为。
(1)由实验B、D两步骤可以测出圆柱体浸没在液体中时受到的浮力______N;
(2)由步骤A和______可得出该圆柱体排开的液体所受的重力,比较与,就可以得到浮力的大小跟物块排开的液体所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理;
(3)若步骤B中的液体未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力______(填“大于”、“小于”或“等于”)溢出液体所受的重力;
(4)根据题中信息,通过步骤B和步骤D可算出液体的密度是______;
(5)另一小组对实验进行了改进,如图F所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度:
①当逐渐调高升降台时,重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,可以观察到测力计甲的示数逐渐______,测力计乙的示数逐渐______(选填“变大”“变小”或“不变”);
②若测力计甲的示数变化量为,测力计乙的示数变化量为,则它们的大小关系是______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)1.2 (2)E
(3)大于 (4)
(5) ①. 变小 ②. 变大 ③. =
【解析】
【小问1详解】
由实验BD两步骤,根据称重法可以测出物块浸没在水中时受到的浮力为
【小问2详解】
由步骤AE可以测量G排。比较与,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理。
【小问3详解】
若步骤B中的水未达到溢水口,溢出去的水的重力小于物体排开水真实重力,故浮力大于溢出去水的重力。
【小问4详解】
圆柱体的体积为
浸没在液体中时受到的浮力,由阿基米德原理,液体的密度是
【小问5详解】
重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,浮力变大,可以观察到测力计甲的示数逐渐变小,溢出去的水增多,测力计乙示数变大;浮力等于排开水的重力,则它们的大小关系是。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,小苏做了如图所示的实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“达到”或“没达到”)平衡状态;
(2)小苏应将杠杆两端的螺母向______移动(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是______;
(3)杠杆调节平衡后,在A处挂2个钩码,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,可在B处挂______个质量相同的钩码;
(4)图丙中,当弹簧测力计由竖直向上拉变成倾斜向上拉,使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)下列三个因素中,不会影响实验误差的是______(选填选项字母);
A. 铁架台自身的重力足够大
B. 单个钩码的重力不完全相等
C. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(6)用F1、l1、F2、l2分别表示动力、动力臂、阻力、阻力臂,通过多次实验可得出结论:______(填字母表达式);
(7)得出正确结论后,继续如图丁的探索,将一根长为L、重为G的均匀木棒,木棒有的长度伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的一端,当F0=______时,木棒刚好会被翘起。
【答案】(1)达到 (2) ①. 右 ②. 便于测量力臂
(3)1 (4)变大 (5)A
(6)
(7)
【解析】
【小问1详解】
杠杆处于静止状态或匀速转动状态时都处于平衡状态,实验前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆达到平衡状态。
【小问2详解】
[1]由图甲可知,杠杆的右端上翘,根据杠杆平衡条件,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向右移动。
[2]这样做的目的是便于测量力臂,因为当杠杆在水平位置平衡时,力臂就在杠杆上,可以直接从杠杆上读出力臂的大小。
【小问3详解】
设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,根据杠杆平衡条件可得
解得,所以要使杠杆在水平位置平衡,可在B处挂1个相同的钩码。
【小问4详解】
图丙中,当弹簧测力计由竖直向上拉变成倾斜向上拉时,拉力的力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,为了保持杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将变大。
【小问5详解】
A.铁架台自身的重力足够大,铁架台的重力作用在底座上,对杠杆的平衡没有直接影响,不会影响实验误差,故A符合题意;
B.单个钩码的重力不完全相等,那么在确定动力和阻力大小时就会存在偏差,会影响实验误差,故B不符合题意;
C.杠杆与转轴之间的摩擦增大,摩擦力会影响杠杆的转动,使得杠杆不能准确地在理想的平衡状态下,会影响实验误差,故C不符合题意。
故选A。
【小问6详解】
通过多次实验发现动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积相等,可得出杠杆的平衡条件是
【小问7详解】
将一根长为L,重为G的均匀木棒,木棒有的长度伸出桌子边缘,则木棒重心到支点的距离为
根据杠杆平衡条件可得
解得
六、计算题(3小题,第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分)
29. 绿色环保已成为人们生活中重要的理念,氢能源汽车具有零排放的环保优势,如图所示是某款氢能源汽车,总质量为1.5×103kg,与水平路面的总接触面积为8×10﹣2m2。求:
(1)该氢能源汽车停放在水平路面上时对路面的压强是多少?
(2)若该氢能源汽车在某一水平公路上以70km/h的速度匀速直线行驶0.5h,忽略驾乘人员的质量,汽车受到的牵引力1.2×103N,则该过程中氢能源汽车牵引力做的功为多少?
【答案】(1)1.875×105Pa
(2)4.2×107J
【解析】
【小问1详解】
氢能源汽车对水平路面的压力
汽车对路面的压强为
【小问2详解】
汽车行驶的距离为
牵引力做的功为
30. 解放军在台湾海峡实施实弹演习,展示了中国海军作战的强大能力。如图所示是某次军事演习的部分场景,其中参加演习的某艘军舰的一些参数如下:
舰长
302m(全长)
吃水深度
10.0m(满载)
舰宽
70.5m
排水量
67000t(满载)
功率
147200kW
飞行甲板
长300m、宽70m
机库
长152m、宽26m、高7m
最大航速
57.6km/h
海水的密度视为水的密度,试求:
(1)该舰满载时所受浮力有多大?
(2)该舰满载时舰底所受海水的压强有多大?
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该舰满载时的排水量为
根据阿基米德原理可得,该舰满载时所受的浮力为
【小问2详解】
该舰满载时舰底所受海水的压强为
【小问3详解】
该舰以最大航速匀速前进时,处于平衡状态,其受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。
该舰的最大航速
该舰的功率
该舰受到的牵引力为
受到的阻力
31. 如图所示,、是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为,底面积为,容器高,分别装有的水和的酒精,置于水平桌面上(,)。求:
(1)水的质量;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)依据题意,下述情境是否有可能出现:当两个容器中的液体在增大同一深度后,容器中的液体对底部的压强能够达到?请计算说明理由。
【答案】(1);(2);(3)当两个容器中的液体在增大同一深度△后,容器中的液体对底部的压强能达到;因为此时添加液体后的高度没有超出容器的高度
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)由可得,水的质量
(2)容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
(3)水的深度:
,
酒精的深度:
,
若增大同一深度,当
时,由可得
即
整理可得
将
,
代入上式解得
当
时,水面的高度为
酒精液面的高度为
都没有超出容器的高度,可以实现
答:(1)水的质量为;
(2)容器对水平桌面的压强为;
(3)当两个容器中的液体在增大同一深度后,容器中的液体对底部的压强能达到;因为此时添加液体后的高度没有超出容器的高度
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