精品解析：山西省临汾市曲沃县多校2023-2024学年八年级下学期期末物理试卷

2023-2024学年山西省临汾市曲沃县多校八年级（下） 期末物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 一个60kg的中学生以正常的速度骑20kg的自行车，受到的阻力为总重力的0.02倍，则中学生骑车行驶时功率最接近于（ ）（）。 A. 0.8瓦 B. 8瓦 C. 80瓦 D. 800瓦 【答案】C 【解析】 【详解】人和车的总重 当车子匀速前进时，动力等于阻力，即 结合生活常识可知，人骑车的速度大约，中学生骑车行驶时功率 ，故选C。 2. 校运动会上，小聪班级的出场方式很特别：所有同学脚踩电动平衡车环绕操场一周。当小聪脚踩平衡车匀速通过水平操场的弯道部分时，下列判断正确的是（　　） A. 小聪的惯性保持不变，是因为速度大小保持不变 B. 平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力大小相等 C. 平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力大小相等 D. 小聪和平衡车作为一个整体受到的力是平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．惯性大小只与物体的质量有关，小聪的惯性保持不变，是因为小聪的质量保持不变，故A错误； B．平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力，所以平衡车的重力与地面对平衡车的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误； C．平衡车对地面的压力与地面对它的支持力，两个力大小相等、方向相反，作用在两个不同的物体上，作用在同一条直线上，是一对相互作用力，故C正确； D．驾车转弯时，平衡车的运动方向发生变化，则平衡车运动状态发生变化，所以平衡车和人一定受到非平衡力作用，故D错误。 故选C。 3. 艺术节上一同学穿着背带裤，但她发现跳舞时肩上的两条背带很容易滑落，她分析原因是背带与上衣之间的摩擦力不够，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将背带裤的背带面积做得更宽一些，可适当增大摩擦 B. 缩短背带长度使背带与上衣之间接触更紧密，可增大摩擦 C. 当背带没有与上衣接触时，背带也会受到上衣给的摩擦力 D. 若背带与上衣没有发生相对滑动，则它们之间没有摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩擦力和接触面积的大小无关，故A错误； B．缩短背带长度使背带与上衣之间接触更紧密，增加压力，可以增大摩擦力，故B正确； C．当背带没有与上衣接触时，压力为0，没有摩擦力，故C错误； D．若背带与上衣没有发生相对滑动，如果有相对滑动的趋势，则它们之间存在摩擦力，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，这是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤，安全锤的尖端设计为圆锥形。通过增大压强的方式使得玻璃更容易被敲破，下列物体在使用时与安全锤改变压强的效果相同的是（　　） A. 注射器的针做得很尖 B. 载重汽车安装多个车轮 C. 挖掘机有宽大的履带 D. 滑雪板板面做得很大 【答案】A 【解析】 【详解】A．注射器的针做得很尖，是通过减小受力面积来增大压强的，故A符合题意； B．载重汽车安装多个车轮，是通过增大受力面积来减小压强的，故B不符合题意； C．挖掘机有宽大的履带，是通过增大受力面积来减小压强的，故C不符合题意； D．滑雪板板面做得很大，是通过增大受力面积来减小压强的，故D不符合题意。 故选A。 5. 物理新课程标准注重“知行合一，学以致用”的课程理念，以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念引导学生理性思考。如图所示，是学生实验课上的相关实验，其中分析正确的是（　　） A. 图-1，当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会下降 B. 图-2，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高 C. 图-3，是探究液体内部压强大小因素的实验装置，此时U形管是连通器 D. 图-4，利用此实验装置可探究压力作用效果与受力面积和与压力大小的关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．当向塑料管B中用力吹气时，细管A上方流速大压强小，细管A中液面将会上升，故A错误； B．向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点降低，故B错误； C．连通器是上端开口下端连通的容器，U形管压强计上方连接软管的一端是密闭的，故U形管压强计不是连通器，故C错误； D．此实验装置可通过改变水的质量来改变压力，也可通过正放和倒放来改变受力面积，故此装置可探究压力作用效果与受力面积和与压力大小的关系，故D正确。 故选D。 6. 为了进一步落实“双减”政策，做到“五育并举”，某初中在课后个性化服务中，结合学生的喜好，开展丰富多彩的课后服务社团活动。篮球社团的同学经常进行对抗赛，如图所示，当运动员把篮球投出去后（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 运动员继续对篮球做功 B. 篮球在空中下落过程中，动能转化为重力势能 C. 篮球不受任何力的作用 D. 只有重力对篮球做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．当运动员把篮球投出去后，运动员不再给篮球施加力，运动员对篮球不做功，故A错误； B．篮球在空中下落的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故B错误； C．忽略空气阻力，当运动员把篮球投出去后，篮球会受到重力作用，故C错误； D．当运动员把篮球投出去后，篮球只受到重力作用，并且会在重力的方向上通过一定的距离，所以只有重力对篮球做功，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，浮力在生产生活中有很多应用，下列说法正确的是（　　） A. 甲：同一密度计测量酒精和水的密度时，受到的浮力不同 B. 乙：“山东号”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C. 丙：盐水选种时，饱满的种子会静止在容器底部 D. 丁：潜水艇通过改变浮力实现下沉和上浮 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一密度计测量酒精和水的密度时，始终漂浮，浮力等于重力，重力不变，则浮力不变，故A错误； B．“山东号”航母上的舰载机起飞前后，航母始终漂浮，浮力等于重力，舰载机起飞后，重力变小，则受到的浮力变小，故B错误； C．根据物体的沉浮条件，盐水选种时，饱满的种子密度大于水的密度，会静止在容器底部，故C正确； D．潜水艇通过改变自身重力实现下沉和上浮，故D错误。 故选C。 8. 我国第三艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”（如图所示）。满载排水量为88000t，是当舰载机飞离航母后，航母排开的海水体积改变了26m3，取ρ海水为1.0×103 kg/m3， g取10N/kg， 下列说法正确的是（　　） A. 满载排水量指的是航母满载时排开水的重力 B. 满载漂浮时，航母所受浮力为8.8×108N C. 当舰载机飞离航母后，舰底所受海水压强变大 D. 该舰载机的质量是2.6×105kg 【答案】B 【解析】 【详解】A．满载时的排水量指的是满载时航母排开水的质量，故A错误； B．满载漂浮时，航母受到的浮力为 F浮=G排=m排g=88000×103kg×10N/kg=8.8×108N 故B正确； C．舰载机飞离航母后，航母总重力变小，航母仍漂浮，根据F浮=G可知，航母所受浮力会变小，航母将会上浮一些，舱底到海面的深度h会变小，根据p=ρ液gh可知舰底所受海水的压强变小，故C错误； D．因为航母漂浮在水面上，则F浮=G，舰载机飞离该航母后，则F浮'=G'，由于舰载机飞离该航母后，舰载机的重力G机=G-G'，则有 ΔF浮=F浮-F浮'=G-G'=G机 根据F浮=ρ海水gV排和G=mg可得，舰载机的质量为 故D错误。 故选B。 9. 3月12日植树节，小明参加了义务植树活动，他发现用铁锹培土时，虽然费力但省距离。下列工具的使用和铁锹培土属于同类杠杆的是（ ） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 钳子 D. 瓶起子 【答案】B 【解析】 【详解】铁锹培土时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆； ACD．核桃夹子、钳子、瓶子起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故ACD不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故选B。 10. 图甲所示的是某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作用下，轮胎离开地面，四个支撑脚与地面的总接触面积为1.2m2，该车所受的重力为9.6×104N，图乙为起重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力F作用下匀速上升，货物所受的重力为1.2×104N，钢丝绳的拉力F为5×103N，货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过程中，下列说法正确的是（ ） A. 起重车对水平地面的压强为8×104Pa B. 拉力F的功率为1.25×103W C. 滑轮组的机械效率为80% D. 动滑轮所受的重力为300N 【答案】C 【解析】 【详解】A．起重车对水平地面的压力等于自身的重力，即 则起重车对水平地面的压强为 故A错误； B．由图丙可知，货物上升，所用的时间为10s，则货物上升的速度为 由图乙可知，，拉力F的功率为 故B错误； C．该滑轮组的机械效率为 故C正确； D．若不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮重为 但在实际情况中，绳重和摩擦是不可避免的，因此动滑轮重应小于，但不可能是 ，故D错误。 故选C。 二、填空题：本大题共4小题，共8分。 11. 小明想象自己在太空中做实验：将系着细线的橡皮在竖直方向甩起，使其绕手做圆周运动，当运动到最低点A时断开细线，如图所示，则橡皮离开A点后的运动轨迹是________（选填“a”、“b”或“c”），支持你观点的物理规律是________。 【答案】 ①. a ②. 牛顿第一定律 【解析】 【详解】[1][2]当运动到最低点A时物体水平向右运动，在太空中，物体处于失重状态，当细绳断开，此时物体不受力的作用，根据牛顿第一定律，物体将保持断开前的状态做匀速直线运动，瓶子离开A点后的运动轨迹为a。 12. 小明在科技博览阅读中，查阅了不同星球上重力与质量的关系图像，如图甲所示。通过图像可知，在甲、乙两个星球上，重力与质量都成______（选填“正比”或“反比”）。在乙星球表面，大气压约为760Pa，假设能在乙星球表面用水做托里拆利实验，如图乙所示，水的密度为，则经实验测出的h约为______ 【答案】 ①. 正比 ②. 0.152m 【解析】 【详解】[1]由图甲中图线可知，是两条过原点的倾斜直线，在甲、乙两个星球上，重力与质量都成正比。 [2]在乙星球g的大小 由p=ρ液gh得 13. 十八世纪，法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲发明了热气球。要使热气球升空，需要对内部气体进行较长时间的加热，使得内部气体密度______空气密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。已知某热气球的体积是，在空气中受到的浮力为______N（）。 【答案】 ①. 小于 ②. 25800 【解析】 【详解】[1][2] 要使热气球升空，需要对内部气体进行较长时间的加热，气体受热膨胀，体积变大，使得内部气体密度小于空气密度。热气球在空气中受到的浮力为 14. 小梦以210次/min的跳绳成绩取得了学校运动会八年级组女子跳绳的冠军。请估测比赛中小梦每跳绳一次克服自身所受重力做的功是 ___________J，跳绳的平均功率是 ___________W。（g取10N/kg，合理即可） 【答案】 ①. 25 ②. 87.5 【解析】 【详解】[1][2]小梦的重力约为500N，每次跳离地面的高度约为5cm，则每次重力做功为 W0=Gh=500N×5×10﹣2m=25J 1min做的总功 W总=210W0=210×25J=5250J 跳绳的平均功率 三、作图题：本大题共2小题，共4分。 15. 某自助火锅店安装了一套回转水道流水传菜设备，利用小船传菜，有效地提高了上菜效率，请在图中画出空置小船在水面上水平运动时，在竖直方向的受力示意图。 【答案】 【解析】 【详解】对空置小船进行受力分析可知，空置小船受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，如下图所示 16. 如图甲所示是生活中常见的手动水果榨汁器，操作简单，两步出汁，只需将柠檬对半切后，果皮朝上置入榨汁器，双手向下按压即可。请在图乙中画出最小动力及阻力臂。 【答案】 【解析】 【详解】阻力和阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知，当动力臂最大时，动力最小。首先连接支点O和动力作用点B，为最大动力臂，根据力与力臂的垂直关系画出对应的力为最小动力F1，过O点画F2所在直线的垂线即为阻力臂l2，如图所示： 四、实验探究题：本大题共5小题，共24分。 17. 利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，实验中使用同一辆小车及同样的斜面，并在水平轨道上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板，请回答下列问题： （1）实验中，为使小车每次进入水平轨道时的速度相等，应进行的实验操作是：______； （2）实验过程中，通过观察______（选填代表正确答案的字母）来反映阻力对物体运动的影响情况； A．小车在水平轨道上滑行的距离 B．水平轨道表面的粗糙程度 C．小车在斜面上滑行的快慢 （3）下列对此实验的分析或推理正确的是______（选填代表正确答案的字母）。 A．实验中，运动的小车到达水平面后会逐渐停下来，说明运动要靠力来维持 B．小车下滑到水平面后，若在水平方向上不受阻力，小车将做匀速直线运动 【答案】 ①. 每次都让小车从斜面上同一高度由静止开始下滑 ②. A ③. B 【解析】 【详解】（1）[1] 实验中，为使小车每次进入水平轨道时的速度相等，应每次都让小车从斜面上同一高度由静止开始下滑。 （2）[2] 实验过程中，通过观察小车在水平轨道上滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响情况，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，这叫做转换法。故选A。 （3）[3] A．物体的运动不需要力来维持，实验中，运动的小车到达水平面后会逐渐停下来，说明力可以改变物体的运动状态，故A错误； B．由上述实验过程可知，假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，故B正确。 故选B。 18. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，同学们根据生活经验，提出了影响浮力大小的因素：①与物体的体积有关②与物体浸入液体的体积有关③与液体的密度有关④与物体浸在液体中的深度有关…… （1）实验时烧杯中的水要“适量”，具体要求是：物体要能够______________在水中，且物体不接触烧杯底部； （2）如图bc所示实验中，发现浸在水中的体积越大，弹簧测力计的示数______________，受到的浮力______________； （3）把该物体浸没在盐水中，弹簧测力计示数如图e所示，此时浮力大小为______________N，通过观察比较图de弹簧测力计的示数分析可知：在其他因素都相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力______________； （4）实验后，小明又把一石块浸没在盛有体积为40mL水的量筒中，水面上升至60mL，此石块受到水的浮力大小为______________N。 【答案】 ①. 浸没 ②. 越小 ③. 越大 ④. 2.4 ⑤. 越大 ⑥. 0.2 【解析】 【详解】（1）[1] 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，烧杯中的水要“适量”，物体要能够浸没在水中，且物体不接触烧杯底部。 （2）[2] 如图bc所示实验中，b中弹簧测力计的示数为3.4N，c中弹簧测力计的示数为2.8N，弹簧测力计的示数减小，故发现浸在水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小。 [3]对物体进行受力分析，受到竖直向下的重力，向上的浮力和弹簧测力计的拉力，它们之间的关系为 由关系可知，G不变，F拉越小，F浮越大。 （3）[4] 把该物体浸没在盐水中，根据图e所示，弹簧测力计示数为2.4N，根据图a所示，弹簧测力计示数为4.8N，也就是重力为4.8N，此时浮力大小为 [5] 图d液体为水，弹簧测力计的示数为2.8N，图e液体为盐水，弹簧测力计的示数为2.4N，盐水密度大于水，液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，因为 G不变，F拉越小，F浮越大，故在其他因素都相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 （4）[6] 小明把一石块浸没在盛有体积为40mL水的量筒中，水面上升至60mL，所以排开水体积为20mL，石块受到水的浮力大小为 19. 小月同学利用学具器材，进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）实验时，让杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接读出______； （2）实验前，杠杆状态如图甲所示，为保证杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动，调平后再开始进行实验； （3）调节杠杆水平平衡后，小月进行的三次实验如图乙所示，其数据如下表： 序号 左边钩码总质量/g 力臂/cm 右边钩码总质量/g 力臂/cm a 150 2 150 2 b 150 2 100 3 c 150 2 50 6 根据实验数据，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，查了下发现与物理书上的结果不一样下列能帮助她得出正确结论的操作是______； A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 （4）在图乙（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆______（选填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第______格。 【答案】 ①. 力臂 ②. 右 ③. B ④. 左 ⑤. 4 【解析】 【详解】（1）（2）[1][2]由图知，杠杆的右端偏高，所以需将平衡螺母向右调节，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离等于力臂，所以使杠杆在水平位置平衡，是为了便于测量力臂。 （3）[3]题干中的结论是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时的力臂正是支点到力作用点的距离；为得出普遍结论，应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离，多做几次实验，得出实验结论，故正确的实验操作应该是去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）[4][5]设一个钩码重为G，杠杆每格为L，左右各取下一个钩码后，杠杆左端 杠杆右端 所以杠杆的左端下沉；为使杠杆恢复水平平衡 解得 只需将右侧钩码移至第4格。 20. 小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为_________；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越_________（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是_________。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：_________。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在_________位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：_________。 【答案】 ①. 重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能 ②. 小 ③. 质量相同，高度越高，重力势能越大 ④. 质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度 ⑤. D ⑥. 水资源丰富和地势高度差大 【解析】 【详解】（1）[1][2]铁球在斜面上滚下时重力势能转化为动能，铁球压缩弹簧时动能转化为弹性势能，所以整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。 （2）[3]将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），结合（1）的分析可得出的结论是：质量相同，高度越高，重力势能越大。 （3）[4]探究重力势能大小与物体质量的关系，就要控制铁球的高度相同，改变铁球的质量，设计思路为：质量不同的小球从同一斜面的同一高度静止释放，比较弹簧压缩后的长度。 （4）[5][6]D位置与上游的高度差较大，所以应该安装在D位置；水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大，适合建造大型水力发电站。 21. 图中甲、乙两鞋分别是小明和爸爸的亲子运动鞋，材质相同，大小不同。某次户外跑步时，在一段有沙石的路段，小明滑倒了，而爸爸却安然无恙，小明猜想：是不是爸爸的鞋子大，与地面的接触面积大，摩擦力大，不易摔倒。请你添加合适的物品帮小明设计实验并验证他的猜想。 添加物品：______。 实验步骤：_______。 现象及结论：______。 【答案】 ①. 弹簧测力计、水平长木板 ②. 把乙鞋鞋底朝下放在长木板上，甲鞋叠放在乙鞋上，用弹簧测力计沿水平方向拉动乙鞋做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为；把甲鞋鞋底朝下放在长木板上，乙鞋叠放在甲鞋上，用弹簧测力计沿水平方向拉动甲鞋做匀速直线运动，记录弹簧测力计的示数为 ③. 若，则小明的猜想不正确；若，则小明的猜想正确 【解析】 【详解】略 五、简答题：本大题共1小题，共4分。 22. 如图所示是物理老师给学生演示的“让苹果爬上来”的实验。将筷子穿透苹果，手握筷子的中上部，用锤子敲击筷子的上端，结果苹果顺着筷子“爬”了上来。请你利用所学物理知识解释其中的道理，并写出生活中应用该原理的一个实例。 【答案】苹果和筷子原来是静止的，用锤子敲击筷子的上端，筷子的运动状态改变，向下运动，而苹果由于惯性保持原来的静止状态，位置不变，则苹果相对于筷子向上运动了，看上去苹果顺着筷子“爬”了上来。生活中的投掷铅球利用惯性。 【解析】 【详解】苹果和筷子原来是静止的，用锤子敲击筷子的上端，筷子的运动状态改变，向下运动，而苹果由于惯性保持原来的静止状态，位置不变，则苹果相对于筷子向上运动了，看上去苹果顺着筷子“爬”了上来。生活中的投掷铅球利用惯性。略。 六、计算题：本大题共1小题，共6分。 23. 第19届亚运会在杭州举行，围绕“互联网+体育”这个概念，“智能亚运”有望得到广泛应用。如图所示，交警利用我国自主研发的新一代大疆无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示。 （1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为0.012m2，求它对水平地面的压强； （2）某段高速公路上小轿车限速120千米/时。一辆小轿车在通行米的过程中，该无人机拍摄小轿车的帧数为110帧，请通过计算判断小轿车是否超速。 （3）利用大疆载货无人机也可以运送急需物品，实现无障碍无接触快速送达。如该无人机可以载重30kg的物品匀速提升至40m高空需要50s，此过程无人机升力做功的功率多大？ 无人机部分参数 质量 12千克 最大飞行半径 5千米 最大航速 50千米/时 拍摄速度 11000帧/秒 【答案】（1） （2）小轿车超速 （3）336W 【解析】 【小问1详解】 无人机对地面的压力 已知无人机与地面接触总面积，无人机对水平地面的压强 【小问2详解】 由表格可知无人机拍摄速度为，拍摄110帧的时间即为小轿车通行0.4m的运动时间。小轿车运动时间 运动的速度为 因为 因此小轿车超速。 【小问3详解】 无人机匀速提升物品时，升力等于总重力，总质量为无人机自身质量与载重之和。则总质量 总重力 升力做功 无人机升力做功的功率 七、综合题：本大题共1小题，共4分。 24. 阅读短文回答问题。 固定翼无人机的升力无人驾驶飞机简称“无人机”。固定翼无人机升空之前，为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢？ 小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理、如图甲所示、无人机由机身、机器、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成，机头呈现出流线型，可有效减小飞行的阻力，机翼面积较大，且它的剖面呈上凸下平，起飞前，机翼前方的螺旋桨转动、驱动无人机向前加速，空气从机翼的上、下表面流过、上表面比下表面长，因此空气在机翼上表面的速度比下表面快。伯努利原理指出，空气流速越大，其压强就越小、流速越小，压强就越大，无人机速度达到一定值，机翼上、下表面产生的向上的压力差（升力）足以克服自身的重力时，随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角（机翼和气流角度）的关系、如图乙所示，小明利用无人机模型、电子元件、电风扇等器材研究升力与速度的关系，将模型放在电子秤上，并正对电风扇，模拟无人机的加速过程，通过电子样示数分析知道升力的大小，风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积，如图丁所示，无人机模型放在电子秤上，电子秤的示数为800g。启动电风扇，并将电风扇调节到不同挡位，读出电子种的示数，填入表二。 表一：电风扇的性能指标： 挡位 弱 中 强 超强 风量Q/m3·min-1 8 12 16 24 风速v/m·s-1 1.0 1.5 3.0 表二 挡位 弱 中 强 超强 电子秤示数/g 798 796 792 782 （1）关于无人机，下列对应关系不正确的是_______。 A. 升力的施力物体——空气 B. 流线型机头——减小空气阻力 C. 克服自身的重力——重力消失 D. 螺旋桨驱动——力的作用是相互的 （2）分析表一可知强风挡的风速v=______m/s；分析表二可知：当超强风挡时，电子秤受到无人机的压力F=______ N。（g=10N/kg） （3）为了让无人机升空，除提高速度以外，请你提出一条合理化的建议：_______。 【答案】（1）C （2） ①. 2 ②. 7.82 （3）减小无人机重力 【解析】 【小问1详解】 A．升力是空气对机翼上下的压力差，施力物体是空气，故A正确，不符合题意； B．流线型机头可以减小空气阻力，故B正确，不符合题意； C．克服重力是指升力大小大于重力，重力是地球吸引产生的力，无人机在地球附近重力不会消失，故C错误，符合题意； D．螺旋桨驱动利用了力的作用是相互的，故D正确，不符合题意； 故选C。 【小问2详解】 [1]观察表一数据可得：风量Q和风速v成正比，风量每增加，风速增加。强风挡风量比中风挡多，因此风速 [2]超强风挡电子秤示数为 电子秤受到的压力等于无人机对它的压力，根据代入数据得 【小问3详解】 无人机升空需要满足升力大于自身重力，除提高速度增大升力外，还可以减小无人机自身重力（如使用密度更小的轻质材料），或增大机翼面积增大升力、调整机翼迎角到升力最大位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年山西省临汾市曲沃县多校八年级（下） 期末物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共30分。 1. 一个60kg的中学生以正常的速度骑20kg的自行车，受到的阻力为总重力的0.02倍，则中学生骑车行驶时功率最接近于（ ）（）。 A. 0.8瓦 B. 8瓦 C. 80瓦 D. 800瓦 2. 校运动会上，小聪班级的出场方式很特别：所有同学脚踩电动平衡车环绕操场一周。当小聪脚踩平衡车匀速通过水平操场的弯道部分时，下列判断正确的是（　　） A. 小聪的惯性保持不变，是因为速度大小保持不变 B. 平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力大小相等 C. 平衡车对地面的压力和地面对平衡车的支持力大小相等 D. 小聪和平衡车作为一个整体受到的力是平衡力 3. 艺术节上一同学穿着背带裤，但她发现跳舞时肩上的两条背带很容易滑落，她分析原因是背带与上衣之间的摩擦力不够，下列说法正确的是（　　） A. 若仅将背带裤的背带面积做得更宽一些，可适当增大摩擦 B. 缩短背带长度使背带与上衣之间接触更紧密，可增大摩擦 C. 当背带没有与上衣接触时，背带也会受到上衣给的摩擦力 D. 若背带与上衣没有发生相对滑动，则它们之间没有摩擦力 4. 如图所示，这是汽车上用于紧急情况下破窗逃生的安全锤，安全锤的尖端设计为圆锥形。通过增大压强的方式使得玻璃更容易被敲破，下列物体在使用时与安全锤改变压强的效果相同的是（　　） A. 注射器的针做得很尖 B. 载重汽车安装多个车轮 C. 挖掘机有宽大的履带 D. 滑雪板板面做得很大 5. 物理新课程标准注重“知行合一，学以致用”的课程理念，以具体事实、鲜活案例、生活经验和基本概念引导学生理性思考。如图所示，是学生实验课上的相关实验，其中分析正确的是（　　） A. 图-1，当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会下降 B. 图-2，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高 C. 图-3，是探究液体内部压强大小因素的实验装置，此时U形管是连通器 D. 图-4，利用此实验装置可探究压力作用效果与受力面积和与压力大小的关系 6. 为了进一步落实“双减”政策，做到“五育并举”，某初中在课后个性化服务中，结合学生的喜好，开展丰富多彩的课后服务社团活动。篮球社团的同学经常进行对抗赛，如图所示，当运动员把篮球投出去后（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A. 运动员继续对篮球做功 B. 篮球在空中下落过程中，动能转化为重力势能 C. 篮球不受任何力的作用 D. 只有重力对篮球做功 7. 如图所示，浮力在生产生活中有很多应用，下列说法正确的是（　　） A. 甲：同一密度计测量酒精和水的密度时，受到的浮力不同 B. 乙：“山东号”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力不变 C. 丙：盐水选种时，饱满的种子会静止在容器底部 D. 丁：潜水艇通过改变浮力实现下沉和上浮 8. 我国第三艘国产航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”（如图所示）。满载排水量为88000t，是当舰载机飞离航母后，航母排开的海水体积改变了26m3，取ρ海水为1.0×103 kg/m3， g取10N/kg， 下列说法正确的是（　　） A. 满载排水量指的是航母满载时排开水的重力 B. 满载漂浮时，航母所受浮力为8.8×108N C. 当舰载机飞离航母后，舰底所受海水压强变大 D. 该舰载机的质量是2.6×105kg 9. 3月12日植树节，小明参加了义务植树活动，他发现用铁锹培土时，虽然费力但省距离。下列工具的使用和铁锹培土属于同类杠杆的是（ ） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 钳子 D. 瓶起子 10. 图甲所示的是某起重车的示意图，该车有四个支撑脚，起重时在支撑脚支撑作用下，轮胎离开地面，四个支撑脚与地面的总接触面积为1.2m2，该车所受的重力为9.6×104N，图乙为起重车某次提升货物时，起重臂上滑轮组的示意图，货物在钢丝绳的拉力F作用下匀速上升，货物所受的重力为1.2×104N，钢丝绳的拉力F为5×103N，货物上升的高度随时间变化的关系如图丙所示。提升货物过程中，下列说法正确的是（ ） A. 起重车对水平地面的压强为8×104Pa B. 拉力F的功率为1.25×103W C. 滑轮组的机械效率为80% D. 动滑轮所受的重力为300N 二、填空题：本大题共4小题，共8分。 11. 小明想象自己在太空中做实验：将系着细线的橡皮在竖直方向甩起，使其绕手做圆周运动，当运动到最低点A时断开细线，如图所示，则橡皮离开A点后的运动轨迹是________（选填“a”、“b”或“c”），支持你观点的物理规律是________。 12. 小明在科技博览阅读中，查阅了不同星球上重力与质量的关系图像，如图甲所示。通过图像可知，在甲、乙两个星球上，重力与质量都成______（选填“正比”或“反比”）。在乙星球表面，大气压约为760Pa，假设能在乙星球表面用水做托里拆利实验，如图乙所示，水的密度为，则经实验测出的h约为______ 13. 十八世纪，法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲发明了热气球。要使热气球升空，需要对内部气体进行较长时间的加热，使得内部气体密度______空气密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。已知某热气球的体积是，在空气中受到的浮力为______N（）。 14. 小梦以210次/min的跳绳成绩取得了学校运动会八年级组女子跳绳的冠军。请估测比赛中小梦每跳绳一次克服自身所受重力做的功是 ___________J，跳绳的平均功率是 ___________W。（g取10N/kg，合理即可） 三、作图题：本大题共2小题，共4分。 15. 某自助火锅店安装了一套回转水道流水传菜设备，利用小船传菜，有效地提高了上菜效率，请在图中画出空置小船在水面上水平运动时，在竖直方向的受力示意图。 16. 如图甲所示是生活中常见的手动水果榨汁器，操作简单，两步出汁，只需将柠檬对半切后，果皮朝上置入榨汁器，双手向下按压即可。请在图乙中画出最小动力及阻力臂。 四、实验探究题：本大题共5小题，共24分。 17. 利用如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，实验中使用同一辆小车及同样的斜面，并在水平轨道上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布和木板，请回答下列问题： （1）实验中，为使小车每次进入水平轨道时的速度相等，应进行的实验操作是：______； （2）实验过程中，通过观察______（选填代表正确答案的字母）来反映阻力对物体运动的影响情况； A．小车在水平轨道上滑行的距离 B．水平轨道表面的粗糙程度 C．小车在斜面上滑行的快慢 （3）下列对此实验的分析或推理正确的是______（选填代表正确答案的字母）。 A．实验中，运动的小车到达水平面后会逐渐停下来，说明运动要靠力来维持 B．小车下滑到水平面后，若在水平方向上不受阻力，小车将做匀速直线运动 18. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中，同学们根据生活经验，提出了影响浮力大小的因素：①与物体的体积有关②与物体浸入液体的体积有关③与液体的密度有关④与物体浸在液体中的深度有关…… （1）实验时烧杯中的水要“适量”，具体要求是：物体要能够______________在水中，且物体不接触烧杯底部； （2）如图bc所示实验中，发现浸在水中的体积越大，弹簧测力计的示数______________，受到的浮力______________； （3）把该物体浸没在盐水中，弹簧测力计示数如图e所示，此时浮力大小为______________N，通过观察比较图de弹簧测力计的示数分析可知：在其他因素都相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力______________； （4）实验后，小明又把一石块浸没在盛有体积为40mL水的量筒中，水面上升至60mL，此石块受到水的浮力大小为______________N。 19. 小月同学利用学具器材，进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）实验时，让杠杆在水平位置平衡，目的是便于直接读出______； （2）实验前，杠杆状态如图甲所示，为保证杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______移动，调平后再开始进行实验； （3）调节杠杆水平平衡后，小月进行的三次实验如图乙所示，其数据如下表： 序号 左边钩码总质量/g 力臂/cm 右边钩码总质量/g 力臂/cm a 150 2 150 2 b 150 2 100 3 c 150 2 50 6 根据实验数据，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，查了下发现与物理书上的结果不一样下列能帮助她得出正确结论的操作是______； A．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计竖直向下拉 B．去掉一侧钩码，换用弹簧测力计斜向下拉 （4）在图乙（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆______（选填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第______格。 20. 小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示。 （1）将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度，整个过程涉及的能量转化情况为_________；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越_________（选填“大”或“小”）。 （2）将同一铁球先后从同一斜面的不同高度（）处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为（），则你能得出的结论是_________。 （3）若要探究重力势能大小与物体质量的关系，请简要写出你的设计思路：_________。 （4）结合本实验和所学知识，分析图乙所示的水坝，发电机安装在_________位置较为合理（选填“C”或“D”）；你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件：_________。 21. 图中甲、乙两鞋分别是小明和爸爸的亲子运动鞋，材质相同，大小不同。某次户外跑步时，在一段有沙石的路段，小明滑倒了，而爸爸却安然无恙，小明猜想：是不是爸爸的鞋子大，与地面的接触面积大，摩擦力大，不易摔倒。请你添加合适的物品帮小明设计实验并验证他的猜想。 添加物品：______。 实验步骤：_______。 现象及结论：______。 五、简答题：本大题共1小题，共4分。 22. 如图所示是物理老师给学生演示的“让苹果爬上来”的实验。将筷子穿透苹果，手握筷子的中上部，用锤子敲击筷子的上端，结果苹果顺着筷子“爬”了上来。请你利用所学物理知识解释其中的道理，并写出生活中应用该原理的一个实例。 六、计算题：本大题共1小题，共6分。 23. 第19届亚运会在杭州举行，围绕“互联网+体育”这个概念，“智能亚运”有望得到广泛应用。如图所示，交警利用我国自主研发的新一代大疆无人机对高速公路通行情况进行实时监测，无人机的部分参数如表格所示。 （1）该无人机静止在公路的水平地面时，假设无人机与地面接触总面积为0.012m2，求它对水平地面的压强； （2）某段高速公路上小轿车限速120千米/时。一辆小轿车在通行米的过程中，该无人机拍摄小轿车的帧数为110帧，请通过计算判断小轿车是否超速。 （3）利用大疆载货无人机也可以运送急需物品，实现无障碍无接触快速送达。如该无人机可以载重30kg的物品匀速提升至40m高空需要50s，此过程无人机升力做功的功率多大？ 无人机部分参数 质量 12千克 最大飞行半径 5千米 最大航速 50千米/时 拍摄速度 11000帧/秒 七、综合题：本大题共1小题，共4分。 24. 阅读短文回答问题。 固定翼无人机的升力无人驾驶飞机简称“无人机”。固定翼无人机升空之前，为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢？ 小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理、如图甲所示、无人机由机身、机器、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成，机头呈现出流线型，可有效减小飞行的阻力，机翼面积较大，且它的剖面呈上凸下平，起飞前，机翼前方的螺旋桨转动、驱动无人机向前加速，空气从机翼的上、下表面流过、上表面比下表面长，因此空气在机翼上表面的速度比下表面快。伯努利原理指出，空气流速越大，其压强就越小、流速越小，压强就越大，无人机速度达到一定值，机翼上、下表面产生的向上的压力差（升力）足以克服自身的重力时，随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角（机翼和气流角度）的关系、如图乙所示，小明利用无人机模型、电子元件、电风扇等器材研究升力与速度的关系，将模型放在电子秤上，并正对电风扇，模拟无人机的加速过程，通过电子样示数分析知道升力的大小，风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积，如图丁所示，无人机模型放在电子秤上，电子秤的示数为800g。启动电风扇，并将电风扇调节到不同挡位，读出电子种的示数，填入表二。 表一：电风扇的性能指标： 挡位 弱 中 强 超强 风量Q/m3·min-1 8 12 16 24 风速v/m·s-1 1.0 1.5 3.0 表二 挡位 弱 中 强 超强 电子秤示数/g 798 796 792 782 （1）关于无人机，下列对应关系不正确的是_______。 A. 升力的施力物体——空气 B. 流线型机头——减小空气阻力 C. 克服自身的重力——重力消失 D. 螺旋桨驱动——力的作用是相互的 （2）分析表一可知强风挡的风速v=______m/s；分析表二可知：当超强风挡时，电子秤受到无人机的压力F=______ N。（g=10N/kg） （3）为了让无人机升空，除提高速度以外，请你提出一条合理化的建议：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $