精品解析:山东省庆云县2024-2025学年八年级下学期期末考试物理试题
2026-08-01
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内容正文:
2024-2025学年初中物理八年级第二学期期末调研卷
一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 估测是物理学中常用的一种重要方法。下列最符合实际的是( )
A. 一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为
B. 两个鸡蛋的重力约为1N
C. 一名成年人游泳时受到的浮力约为100N
D. 跳绳大赛时,运动员跳绳的功率约为1500W
2. 下列生活中的实例与所包含物理知识的说法中,错误的是( )
A. 守门员接住飞过来的足球,是力改变了物体的运动状态
B. 用力捏自行车车闸是利用了增大压力来增大摩擦力的道理
C. 踢出去的足球最终停在操场上,说明力可以改变物体运动状态
D. 掷出去的铅球总是落回地面,是由于铅球具有惯性
3. 如图是足球比赛时的场景。下列对足球运动过程的说法正确的是( )
A. 踢球时,球鞋对足球的力是由于足球发生形变而产生的弹力
B. 踢球时,球鞋对足球的力大于足球对球鞋的力
C. 足球静止在水平地面上时,足球所受重力和它对地面的压力是一对平衡力
D. 踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对相互作用力
4. 下列现象能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 图甲:洗手盆下方反水弯处形成水封
B. 图乙:盆景自动供水装置中,瓶内的水不会全部流出
C. 图丙:学生接种疫苗,用注射器将药液注入肌肉
D. 图丁:机翼被设计成“上凸下平”的形状,来获得升力
5. 如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验,海绵对小桌的支持力大小不相等
②本实验中,压力的作用效果是改变海绵的运动状态
③本实验中主要应用了控制变量法和转换法
④甲、乙两次实验,说明压力的作用效果跟受力面积的大小有关
A. 只有③④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③④正确 D. 只有④正确
6. 生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A. 锋利的篆刻刀 B. 骆驼宽大的脚掌
C. 注射器的针头 D. 切菜的菜刀
7. 在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:将多粒莲子投入盛有海水的容器中,根据莲子的浮与沉,判断海水的制盐价值。其中一等海水密度最大,最有制盐价值,二、三、四等依次次之。现有四个密度不同,但体积相同的莲子a、b、c、d,每一颗莲子的密度分别与某一等级的海水密度相等。将这四个莲子放入盛有待测海水的杯中,各莲子静止时的情况如图所示,其中d莲子沉底且对容器底部有压力。下列说法正确的是( )
A. 各莲子质量大小关系:
B. 各莲子浮力大小关系:
C. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为三等海水
D. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为二等海水
8. 在农业领域,人们用普通无人机代替人工喷洒农药,可以大大地提高喷洒的效率。假定无人机在喷洒农药的过程中是在同一高度匀速飞行,下列说法正确的是( )
A. 喷洒农药的过程中,无人机重力势能不变
B. 喷洒农药的过程中,无人机动能不变
C. 喷洒农药的过程中,无人机重力势能增大
D. 喷洒农药的过程中,无人机动能减小
9. 如图是古代舂(chǒng)米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 开瓶器
C. 核桃钳 D. 钢丝钳
10. 如图是足球运动踢球的情景(不计空气阻力),下列描述正确的是( )
A. 足球在空中飞行时,受到重力和人对足球的踢力
B. 足球在空中飞行时,运动状态保持不变
C. 足球在空中下降过程中,重力对足球做了功
D. 足球运动到最高点时,受到一对平衡力作用
11. 如图所示的是力学的四个实验情景图,下列描述正确的是( )
A. 甲图中木块随小车一起向前匀速运动,当小车突然刹车时,木块受到惯性的作用会向前倾倒
B. 乙图中杠杆均匀,若将左端的3个钩码向左移动少许,杠杆能够平衡
C. 丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于处,当再往杯中加盐并搅匀后,鸡蛋会上浮到处静止
D. 丁图中将容器侧壁的塞子同时拔出,水从孔喷射最近,从孔喷射最远
12. 用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体,使物体在4s内匀速前进了4m。已知物体受到地面的摩擦力为60N,所用拉力大小为25N,忽略绳重、滑轮重。下列说法中( )
①使用该滑轮组省力但没省功
②拉力做功的功率为50W
③该滑轮组的机械效率为80%
④物体克服摩擦力做的功为240J
A. 只有①③④正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①③正确 D. 只有①④正确
二、填空题(本大题包括6小题,每空1分,共14分)
13. 如题图所示,要将水壶中的水倒入杯中,应竖直向上提把手的______(选填“A”或“B”)处,因为力的作用效果与力的______有关.倒水时,壶身和壶嘴的构造______(选填“是”或“不是”)连通器.
14. 2025年央视春晚《秧BOT》震撼来袭,一群穿花棉袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,动能转化为________。机器人静止站在舞台上时,重力与支持力是一对_________力(选填“平衡”或“相互作用”),机器人所受重力的方向是_________。
15. 为了保证安全,轮船的船舷上画有如图所示的载重线,载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。当船从北大西洋缓慢驶入印度洋时,轮船受到的浮力将______(填写变化情况),北大西洋与印度洋的海水密度______(填写大小关系)。
16. 在学习了力与运动的关系后,小陈同学思考了一个问题:如图当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?他做出了以下猜想,你认为其中准确的是_____(图中的黑点表示小陈同学),依据的原理是_____。
A.保持静止状态 B.继续来回摆动
C.做匀速直线运动 D.做匀速圆周运动
17. 如图,置于桌面上的两容器,容器大小相同,盛水多少相同,则容器对桌面压力比较_____;水对容器底压力比较_____。
18. 如图所示,工人利用斜面将货物推上卡车,已知箱子重300N,斜面长3m,高1.5m,工人用200N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。此过程中重物与斜面间的摩擦力是_____N,若换用一个更长的斜面将货物沿斜面推上同一辆货车,机械效率将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图、实验与探究题(本大题包括6小题,共27分)
19. 如图所示,木块与平板小车一起水平向右做匀速直线运动。小车突然减速,木块随即在小车上滑动。请你作出:
(1)木块所受重力的示意图(为木块的重心);
(2)木块所受摩擦力的示意图。
20. 桔槔是古代的一种汲水工具,如图甲所示,它工作时是绕点转动的杠杆,如图乙所示。
(1)在点画出阻力的示意图;
(2)画出点拉力的力臂。
21. 如图是探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,器材有:弹簧测力计、长方体木块、重物、毛巾、木板。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上做______运动时,便可以测得木块受到的滑动摩擦力大小。如图甲,木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)应用图中______两实验所得结论可以解释“为防止皮带在轮上打滑而将皮带绷紧”现象;
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,如图丁所示,竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论是否正确,为什么?______;
(4)图戊是探究影响滑动摩擦力大小的因素的另一实验方案。水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.0N,木块受到的滑动摩擦力大小为______N。若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为______N。
22. 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)由丙、丁两图实验进行对比,得出液体压强与盛液体的容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(2)图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于各个方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小______;
(3)小红用如图戊所示的装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有( )
A.左侧水到容器底的深度h1 B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度 h3 D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=______(用题目中字母和ρ水表示)。
23. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:Ⅰ液体的密度;Ⅱ物体受到的重力;Ⅲ物体的形状;Ⅳ物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想______(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”);
(2)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验:
①序号a的实验中物体A所受的浮力为______N。进一步计算得出A、B、C所受浮力______(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:浮力的大小与物体的重力______(选填“有关”或“无关”);
②比较序号______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
(3)为了研究猜想Ⅲ,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠,主要原因是______。
24. 如图所示,小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计(单位N)等实验器材“探究杠杆的平衡条件”。
(1)在挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了______;
(2)移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙),若在A、B下方各取下一个钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)图丙是已经调节平衡的杠杆,在某处挂上适当的钩码后,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉使杠杆在水平位置重新平衡,则所挂钩码的位置和重力分别是______(填字母编号)。
A. A处挂3N B. A处挂2N
C. C处挂3N D. C处挂2N
(4)如图丁所示为人们常用来测量物体质量的杆秤,它是利用杠杆原理来制作的。称量时把货物挂在A点,手提着B点或C点,调节秤砣的位置至D点发现秤杆在水平位置平衡,D点对应秤杆上的读数就是货物的质量了。在使用时,为了称量质量较大的货物,手应该提着______(选填“B”或“C”)点的绳子;若秤砣有磨损,则物体质量的测量值将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本大题包括3个小题,25题7分,26题8分,27题8分,共23分,解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的运算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
25. 如图所示,2025年4月25日,福建舰在东海某海域完成新一轮海试,重点测试电磁弹射系统和舰载机起降能力,福建舰在某段海域以的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为。海水密度取,g取,求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一质量为的舰载机静止在水平甲板上,与甲板总接触面积为,该舰载机对甲板的压强;
(3)航空母舰以的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
26. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体的密度;
(3)若将圆柱体全部浸入另一种液体中,弹簧测力计示数为2.4N,则该液体的密度是多少?
27. 质量为50kg的工人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物,所用的拉力F为250N,5s内绳子自由端被拉下2m,在此过程中,(不计摩擦和绳重),绳所能承受力足够大,g取10N/kg。求:
(1)拉力F的功率。
(2)动滑轮的重。
(3)此工人使用此滑轮组的最大机械效率。
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2024-2025学年初中物理八年级第二学期期末调研卷
一、选择题(本大题包括12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 估测是物理学中常用的一种重要方法。下列最符合实际的是( )
A. 一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为
B. 两个鸡蛋的重力约为1N
C. 一名成年人游泳时受到的浮力约为100N
D. 跳绳大赛时,运动员跳绳的功率约为1500W
【答案】B
【解析】
【详解】A.普通中学生重力约为500N,双脚站立时与地面的总接触面积约,对地面的压强,远小于,故A不符合实际;
B.1个鸡蛋质量约50g,两个鸡蛋总质量,总重力,故B符合实际;
C.成年人重力约600N,游泳时漂浮在水面,浮力等于自身重力,因此浮力约600N,远大于100N,故C不符合实际;
D.专业运动员跳绳的功率约为100∼200W,远小于1500W,故D不符合实际。
故选B。
2. 下列生活中的实例与所包含物理知识的说法中,错误的是( )
A. 守门员接住飞过来的足球,是力改变了物体的运动状态
B. 用力捏自行车车闸是利用了增大压力来增大摩擦力的道理
C. 踢出去的足球最终停在操场上,说明力可以改变物体运动状态
D. 掷出去的铅球总是落回地面,是由于铅球具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】A.守门员接住飞过来的足球,足球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态,故A正确;
B.用力捏自行车车闸,是在接触面粗糙程度不变时,通过增大压力增大摩擦力,故B正确;
C.踢出去的足球受到阻力最终停在操场上,足球由运动变为静止,说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;
D.掷出去的铅球最终落回地面,是因为铅球受到竖直向下的重力作用,不是因为惯性,故D错误。
故选D。
3. 如图是足球比赛时的场景。下列对足球运动过程的说法正确的是( )
A. 踢球时,球鞋对足球的力是由于足球发生形变而产生的弹力
B. 踢球时,球鞋对足球的力大于足球对球鞋的力
C. 足球静止在水平地面上时,足球所受重力和它对地面的压力是一对平衡力
D. 踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹力是施力物体发生弹性形变产生的,球鞋对足球的力,施力物体是球鞋,因此该力是球鞋形变产生的,故A错误;
B.球鞋对足球的力和足球对球鞋的力是一对相互作用力,相互作用力大小相等,故B错误;
C.平衡力需要满足“作用在同一物体上、大小相等、方向相反、共线”,足球所受重力受力物体是足球,对地面的压力受力物体是地面,两个力受力物体不同、方向相同,不是一对平衡力,故C错误;
D.踢球时,球鞋对足球的力和足球对球鞋的力,满足“大小相等、方向相反、作用在同一直线、作用在两个不同物体上”,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
4. 下列现象能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 图甲:洗手盆下方反水弯处形成水封
B. 图乙:盆景自动供水装置中,瓶内的水不会全部流出
C. 图丙:学生接种疫苗,用注射器将药液注入肌肉
D. 图丁:机翼被设计成“上凸下平”的形状,来获得升力
【答案】D
【解析】
【详解】A.洗手盆下方反水弯是利用连通器原理形成水封阻挡异味,不能用流体压强与流速关系解释,故A不符合题意;
B.盆景自动供水装置中,瓶内水不会全部流出是依靠大气压支撑水柱,是大气压的应用,不能用流体压强与流速关系解释,故B不符合题意;
C.注射器将药液注入肌肉,依靠的是推力产生的压强,和流体压强与流速无关,故C不符合题意;
D.机翼设计为“上凸下平”,相同时间内,空气通过机翼上方的流速更大、压强更小,下方流速更小、压强更大,形成向上的压力差,获得升力,完全符合流体压强与流速的关系,故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验,海绵对小桌的支持力大小不相等
②本实验中,压力的作用效果是改变海绵的运动状态
③本实验中主要应用了控制变量法和转换法
④甲、乙两次实验,说明压力的作用效果跟受力面积的大小有关
A. 只有③④正确 B. 只有②③正确 C. 只有①③④正确 D. 只有④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①实验中,小桌和砝码的总重力和海绵对小桌的支持力是一对平衡力,大小相等。甲、乙两次实验中,小桌和砝码的总重力相同,则海绵对小桌的支持力大小相等;②本实验中,在压力作用下,海绵形状改变,压力的作用效果是改变海绵的形状;③本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法。压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,根据控制变量法,研究压力的作用效果与一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。本实验中主要应用了控制变量法和转换法。④甲、乙两次实验中,只有受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,可得:压力的作用效果跟受力面积的大小有关。故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 生活中,我们有时候需要增大压强,有时候需要减小压强。下列实例的需求跟其他三个不相同的是( )
A. 锋利的篆刻刀 B. 骆驼宽大的脚掌
C. 注射器的针头 D. 切菜的菜刀
【答案】B
【解析】
【详解】A.锋利的篆刻刀,是通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.骆驼宽大的脚掌,是通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.注射器的针头,是通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.切菜的菜刀,是通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。
故选B。
7. 在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:将多粒莲子投入盛有海水的容器中,根据莲子的浮与沉,判断海水的制盐价值。其中一等海水密度最大,最有制盐价值,二、三、四等依次次之。现有四个密度不同,但体积相同的莲子a、b、c、d,每一颗莲子的密度分别与某一等级的海水密度相等。将这四个莲子放入盛有待测海水的杯中,各莲子静止时的情况如图所示,其中d莲子沉底且对容器底部有压力。下列说法正确的是( )
A. 各莲子质量大小关系:
B. 各莲子浮力大小关系:
C. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为三等海水
D. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为二等海水
【答案】D
【解析】
【详解】A.结合浮沉条件,由图可知,,因为四个莲子的体积相同,根据可知,故A错误;
B.因为,由图可知排开液体的体积,因为ρ液、g不变,所以,故B错误;
CD.因为,由图可知莲子c处于悬浮状态,根据浮与沉的条件可知,该海水的密度与c莲子的密度相同,故该海水为二等海水,故C错误,D正确。
故选 D。
8. 在农业领域,人们用普通无人机代替人工喷洒农药,可以大大地提高喷洒的效率。假定无人机在喷洒农药的过程中是在同一高度匀速飞行,下列说法正确的是( )
A. 喷洒农药的过程中,无人机重力势能不变
B. 喷洒农药的过程中,无人机动能不变
C. 喷洒农药的过程中,无人机重力势能增大
D. 喷洒农药的过程中,无人机动能减小
【答案】D
【解析】
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,无人机匀速飞行,速度不变,但喷洒农药过程中质量减小,动能减小。重力势能的大小与物体的质量和高度有关。无人机在同一高度飞行,高度不变,但喷洒农药过程中质量减小,重力势能减小。故ABC错误,D正确。
故选D。
9. 如图是古代舂(chǒng)米(舂米就是把稻谷去壳,做成白米)时的场景,舂米装置可视为杠杆,下列工具正常使用时,与舂米装置属于同类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 开瓶器
C. 核桃钳 D. 钢丝钳
【答案】A
【解析】
【详解】舂米装置使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图是足球运动踢球的情景(不计空气阻力),下列描述正确的是( )
A. 足球在空中飞行时,受到重力和人对足球的踢力
B. 足球在空中飞行时,运动状态保持不变
C. 足球在空中下降过程中,重力对足球做了功
D. 足球运动到最高点时,受到一对平衡力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球在空中飞行时,球已经离开了脚,不再受到人的踢力,只受到重力的作用,选项A不正确;
B.足球在空中飞行时,运动方向和速度都是变化的,因此它的运动状态是改变的,选项B不正确;
C.一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通过一段距离,就说力对物体做了功;足球在空中下落的过程,受到重力的作用,并且在重力方向上通过了距离,因此重力对球做了功,选项C正确;
D.二力平衡的条件:作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。足球运动到最高点时,只受到重力的作用,因此不属于平衡力,选项D不正确。
故选C。
11. 如图所示的是力学的四个实验情景图,下列描述正确的是( )
A. 甲图中木块随小车一起向前匀速运动,当小车突然刹车时,木块受到惯性的作用会向前倾倒
B. 乙图中杠杆均匀,若将左端的3个钩码向左移动少许,杠杆能够平衡
C. 丙图中盐水均匀,鸡蛋悬浮于处,当再往杯中加盐并搅匀后,鸡蛋会上浮到处静止
D. 丁图中将容器侧壁的塞子同时拔出,水从孔喷射最近,从孔喷射最远
【答案】D
【解析】
【详解】A.惯性是物体本身的固有属性,不是力,不能表述为“受到惯性的作用”,故A错误;
B.每个钩码重为G,杠杆每格长为L,杠杆右端力和力臂的乘积
杠杆左端力和力臂的乘积
因为,要使杠杆平衡,需要减小左端力与力臂的乘积,所以左端的钩码应向右移动一段距离,杠杆才会平衡,故B错误;
C.鸡蛋悬浮时,加盐后盐水整体密度变大,浮力大于重力,鸡蛋上浮;只有最终漂浮在液面时,浮力减小到等于重力,才能保持静止,不会静止在液体内部的B处,故C错误;
D.液体压强随深度增加而增大,a孔深度最小,压强最小,水喷射最近;c孔深度最大,压强最大,水喷射最远,故D正确。
故选D。
12. 用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重200N的物体,使物体在4s内匀速前进了4m。已知物体受到地面的摩擦力为60N,所用拉力大小为25N,忽略绳重、滑轮重。下列说法中( )
①使用该滑轮组省力但没省功
②拉力做功的功率为50W
③该滑轮组的机械效率为80%
④物体克服摩擦力做的功为240J
A. 只有①③④正确 B. 只有②③④正确
C. 只有①③正确 D. 只有①④正确
【答案】A
【解析】
【详解】①该滑轮组由一个定滑轮和动滑轮组成,省力费距离,使用任何机械都不省功,故①正确;②③④由图可知,动滑轮上有三段绳子,则绳子自由端移动的距离s=3s物=3×4m=12m
物体克服摩擦力做的功(有用功)W有用=fs物=60N×4m=240J
拉力做的总功W总=Fs=25N×12m=300J
拉力做功的功率
滑轮组的机械效率,故②错误,③④正确。
故选A。
二、填空题(本大题包括6小题,每空1分,共14分)
13. 如题图所示,要将水壶中的水倒入杯中,应竖直向上提把手的______(选填“A”或“B”)处,因为力的作用效果与力的______有关.倒水时,壶身和壶嘴的构造______(选填“是”或“不是”)连通器.
【答案】 ①. B ②. 作用点 ③. 是
【解析】
【详解】[1][2]由生活经验可知,要将图中水壶中的水倒入杯中,竖直向上提把手的A处时,因A点与壶身的重心在同一直线上,水壶受到向上的拉力与向下的重力二力平衡,水壶处于静止状态,故要将水倒入杯中,还需再用力地将壶身倾斜;而B点与壶身的重心不在同一直线上,水壶受到的向上的拉力与向下的重力不符合二力平衡的条件,故竖直向上提把手的B处时,壶身由于重力的作用而自动倾斜,使壶嘴处于较低的位置,水由于重力作用而流入杯中;可见,力的大小相同,作用点的位置不同,力的作用效果一般也不同,所以,要将水壶中的水倒入杯中,应竖直向上提把手的B处,因为力的作用效果与力的作用点有关。
[3]根据连通器的原理可知,壶身和壶嘴的构造符合连通器的特征,所以,倒水时,壶身和壶嘴的构造是连通器。
14. 2025年央视春晚《秧BOT》震撼来袭,一群穿花棉袄的机器人在舞台扭起了秧歌。“机器人扭秧歌”的过程中将手绢向上抛出,抛出去的手绢在上升的过程中,动能转化为________。机器人静止站在舞台上时,重力与支持力是一对_________力(选填“平衡”或“相互作用”),机器人所受重力的方向是_________。
【答案】 ①. 重力势能 ②. 平衡 ③. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]机器人向上丢出手绢,上升的过程中,手绢的质量不变,速度减小,动能变小,高度增加,重力势能增加,是将动能转化为重力势能。
[2]机器人静止时,处于平衡状态,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等。
[3]机器人所受的重力是由于地球的吸引产生的,方向是竖直向下的。
15. 为了保证安全,轮船的船舷上画有如图所示的载重线,载重线是船舶在允许的最大载重情况下水面位置的水平线。当船从北大西洋缓慢驶入印度洋时,轮船受到的浮力将______(填写变化情况),北大西洋与印度洋的海水密度______(填写大小关系)。
【答案】 ①. 不变 ②. >
【解析】
【详解】[1][2]轮船始终漂浮,浮力,轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G而保持不变,设轮船排开北大西洋与印度洋的海水的体积为、,根据图中轮船排开海水的体积:,根据阿基米德原理不变,海水的密度:
16. 在学习了力与运动的关系后,小陈同学思考了一个问题:如图当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?他做出了以下猜想,你认为其中准确的是_____(图中的黑点表示小陈同学),依据的原理是_____。
A.保持静止状态 B.继续来回摆动
C.做匀速直线运动 D.做匀速圆周运动
【答案】 ①. A ②. 牛顿第一定律
【解析】
【详解】当荡秋千运动到右侧最高点时,小陈同学的瞬时速度为0,此时处于瞬时静止状态。根据牛顿第一定律:一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,原来静止的物体,不受力后会保持静止状态,因此小陈会保持静止。
故选A。
17. 如图,置于桌面上的两容器,容器大小相同,盛水多少相同,则容器对桌面压力比较_____;水对容器底压力比较_____。
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】水平桌面上,容器对桌面的压力等于容器和水的总重力。容器大小相同、盛水多少相同,因此容器和水的总重力相等,可得。水对容器底的压力公式为。由图可知:甲容器是上窄下宽的形状,乙容器是上宽下窄的形状,水的体积相同,因此甲容器内水的深度更大; 对甲容器:(容器壁对水有向下的力,水对底的压力大于水自身重力); 对乙容器:(容器壁对水有向上的力,水对底的压力小于水自身重力); 因此可得。
18. 如图所示,工人利用斜面将货物推上卡车,已知箱子重300N,斜面长3m,高1.5m,工人用200N沿斜面方向的力将箱子匀速推到车上。此过程中重物与斜面间的摩擦力是_____N,若换用一个更长的斜面将货物沿斜面推上同一辆货车,机械效率将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 50 ②. 变小
【解析】
【详解】工人做的有用功是提升货物做的功
工人做的总功
克服摩擦力做的是额外功
由得,摩擦力
将货物推上同一卡车,提升高度不变,有用功保持不变;换用更长的斜面后,斜面坡度更小,物体对斜面的压力更大,接触面粗糙程度不变,因此摩擦力更大,加上斜面长度更长,克服摩擦力做的额外功会增大,总功随之增大。根据,有用功不变、总功变大,因此机械效率变小。
三、作图、实验与探究题(本大题包括6小题,共27分)
19. 如图所示,木块与平板小车一起水平向右做匀速直线运动。小车突然减速,木块随即在小车上滑动。请你作出:
(1)木块所受重力的示意图(为木块的重心);
(2)木块所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】重力方向始终竖直向下,作用点在重心;过点竖直向下画一条带箭头的线段,在箭头旁标注符号即可。车突然减速后,木块由于惯性保持原来向右的运动速度,相对于小车向右滑动,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,因此摩擦力水平向左;过点水平向左画一条带箭头的线段,在箭头旁标注符号即可。
20. 桔槔是古代的一种汲水工具,如图甲所示,它工作时是绕点转动的杠杆,如图乙所示。
(1)在点画出阻力的示意图;
(2)画出点拉力的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】B点受到配重C向下的拉力,该拉力是阻碍杠杆转动的阻力,作用点画在B点,沿竖直向下方向画一条带箭头的线段,标注为即可;A点的拉力是水桶对杠杆的拉力,方向竖直向下,先画出的作用线,从支点O向的作用线作垂线,支点到垂足之间的垂线段就是力臂,标注该垂线段为L即可。
21. 如图是探究影响滑动摩擦力大小的因素实验,器材有:弹簧测力计、长方体木块、重物、毛巾、木板。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平木板上做______运动时,便可以测得木块受到的滑动摩擦力大小。如图甲,木块受到的滑动摩擦力大小为______N;
(2)应用图中______两实验所得结论可以解释“为防止皮带在轮上打滑而将皮带绷紧”现象;
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,如图丁所示,竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,于是得出,摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论是否正确,为什么?______;
(4)图戊是探究影响滑动摩擦力大小的因素的另一实验方案。水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.0N,木块受到的滑动摩擦力大小为______N。若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为______N。
【答案】 ①. 匀速直线 ②. 1.8 ③. 甲乙 ④. 不正确,没有控制压力不变 ⑤. 2 ⑥. 2
【解析】
【详解】(1)[1][2] 实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,拉力和滑动摩擦力是平衡力,根据二力平衡原理可得滑动摩擦力大小。如图甲,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为1.8N,则木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N。
(2)[3] 从图甲、乙实验可知,接触面粗糙程度相同时,乙图中压力越大,滑动摩擦力越大,可以得到接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。为防止皮带在轮上打滑而将皮带绷紧就是通过增大压力来增大摩擦。
(3)[4] 探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,应控制压力、接触面的粗糙程度不变。如图丁所示,竖直向下切去一半木块,没有控制压力不变,所以结论不正确。
(4)[5][6] 木块静止,受力平衡,受到的B测力计拉力和滑动摩擦力大小相等,方向相反,是一对平衡力,测力计B的示数为2.0N,则木块受到的滑动摩擦力大小为2N;若增大拉力,木块仍然静止,受力平衡,压力和接触面粗糙程度不变,则木块受到的滑动摩擦力不变,所以B的示数仍为2N。
22. 在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)由丙、丁两图实验进行对比,得出液体压强与盛液体的容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(2)图乙中,固定金属盒的橡皮膜在水中的深度,使金属盒处于各个方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小______;
(3)小红用如图戊所示的装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有( )
A.左侧水到容器底的深度h1 B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度 h3 D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ=______(用题目中字母和ρ水表示)。
【答案】(1)无关 (2)相等
(3) ①. CD ②.
【解析】
【小问1详解】
将丙和丁两图进行对比,如图当改变容器的形状时,左右两边的液面差相同,液体的压强相同,所以液体压强与盛液体的容器形状无关。
【小问2详解】
乙图中橡皮膜的深度不变、液体的密度相同,当橡皮膜的所朝方向不同时,U形管液面的高度差相同,说明液体内部的压强相同,所以结论是同种液体同一深度液体向各个方向的压强相等。
【小问3详解】
[1][2]在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体产生的压强相同,即
故需要测量的物理量是:右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4,左侧水到橡皮膜中心的深度h3,故CD符合题意,AB不符合题意。
故选CD。
由知道,待测液体密度的表达式为
23. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:Ⅰ液体的密度;Ⅱ物体受到的重力;Ⅲ物体的形状;Ⅳ物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想______(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”);
(2)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验:
①序号a的实验中物体A所受的浮力为______N。进一步计算得出A、B、C所受浮力______(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:浮力的大小与物体的重力______(选填“有关”或“无关”);
②比较序号______的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
(3)为了研究猜想Ⅲ,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠,主要原因是______。
【答案】(1)IV (2) ①. 1 ②. 相等 ③. 无关 ④. ade
(3)没有保持橡皮泥排开液体体积相同
【解析】
【小问1详解】
图甲中易拉罐浸入的越深,浸入体积越大,即排开水的体积越大,手感觉越吃力,说明浮力越大。由此可知:浮力的大小与排开液体的体积有关,故支持猜Ⅳ。
【小问2详解】
[1]A受到的浮力为
[2][3]B受到的浮力为
C受到的浮力为
所以物体A、B、C受到的浮力相等,但它们的重力不相等,由此可知浮力的大小与重力无关。
[4]a、d、e三次实验物体A浸入的体积相同,只改变浸入的液体种类即液体密度不同,受到的浮力也不同,由此可初步结论:浮力的大小与液体密度有关。
【小问3详解】
要探究浮力的大小与物体形状的关系,要控制浸入的体积和液体密度都相同,只改变形状,比较浮力的大小,实验中没有控制排开液体的体积相同,所以该结论不可靠。
24. 如图所示,小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计(单位N)等实验器材“探究杠杆的平衡条件”。
(1)在挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态,接下来应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了______;
(2)移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙),若在A、B下方各取下一个钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)图丙是已经调节平衡的杠杆,在某处挂上适当的钩码后,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉使杠杆在水平位置重新平衡,则所挂钩码的位置和重力分别是______(填字母编号)。
A. A处挂3N B. A处挂2N
C. C处挂3N D. C处挂2N
(4)如图丁所示为人们常用来测量物体质量的杆秤,它是利用杠杆原理来制作的。称量时把货物挂在A点,手提着B点或C点,调节秤砣的位置至D点发现秤杆在水平位置平衡,D点对应秤杆上的读数就是货物的质量了。在使用时,为了称量质量较大的货物,手应该提着______(选填“B”或“C”)点的绳子;若秤砣有磨损,则物体质量的测量值将______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 是 ②. 左 ③. 便于测量力臂
(2)右 (3)BC
(4) ①. B ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于静止状态,是平衡状态。
[2][3]由图甲中,杠杆的左端较高,平衡螺母应向左端移动使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量力臂。
【小问2详解】
设杠杆上一个小格的长度为L,一个钩码重为G,由杠杆平衡条件可知,在A、B下方再各取下一个钩码,则左侧力和力臂的乘积为
右侧力和力臂的乘积为
因为
所以杠杆右端会下沉,左端上翘。
【小问3详解】
由图丙可知,当弹簧测力计在C处竖直向上拉杠杆时,弹簧测力计的示数为3N,设每个小格长度为L,在A处挂一定数量的钩码时,阻力臂为3L,根据杠杆的平衡条件可得,在A处的力为
若在C处挂一定数量的钩码,此时阻力臂和动力臂大小相等,则阻力和动力大小也相等,所以也可在C处挂3N的钩码,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
【小问4详解】
[1]由图示可知,使用提纽B时,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由
可知,杆秤的最大称量值较大。
[2]当秤砣磨损一部分,相当于秤砣的质量减小了,根据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,动力臂增大,所以测量结果偏大了。
四、计算题(本大题包括3个小题,25题7分,26题8分,27题8分,共23分,解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的运算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
25. 如图所示,2025年4月25日,福建舰在东海某海域完成新一轮海试,重点测试电磁弹射系统和舰载机起降能力,福建舰在某段海域以的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为。海水密度取,g取,求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一质量为的舰载机静止在水平甲板上,与甲板总接触面积为,该舰载机对甲板的压强;
(3)航空母舰以的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在水下5m深处,舰体受到海水的压强为
【小问2详解】
因为甲板水平,所以该舰载机对水平甲板的压力
该舰载机对水平甲板的压强
【小问3详解】
航空母舰的速度
根据
可得,航空母舰受到的牵引力
26. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体的密度;
(3)若将圆柱体全部浸入另一种液体中,弹簧测力计示数为2.4N,则该液体的密度是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图像知,圆柱体下降3cm,弹簧测力计的示数保持为12N,此过程,尚未浸入水中,所以圆柱体的重力为12N。下降7~9cm,测力计的示数也保持不变为4N,说明圆柱体此过程浸没水中,所受的浮力不变为
圆柱体浸没时,排开水的体积等于自身的体积,据阿基米德原理知,圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体积
(2)圆柱体的质量
圆柱体的密度
(3)圆柱体浸没另一种液体中,测力计的示数为2.4N,所受的浮力
F浮1=G-F2=12N-2.4N=9.6N
该液体的密度
答:(1)圆柱体的体积为;
(2)圆柱体的密度为;
(3)该液体的密度是。
27. 质量为50kg的工人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物,所用的拉力F为250N,5s内绳子自由端被拉下2m,在此过程中,(不计摩擦和绳重),绳所能承受力足够大,g取10N/kg。求:
(1)拉力F的功率。
(2)动滑轮的重。
(3)此工人使用此滑轮组的最大机械效率。
【答案】(1)100W
(2)100N (3)90%
【解析】
【小问1详解】
拉力做的总功
拉力的功率
【小问2详解】
由图可知,承担物重的绳子段数,不计摩擦和绳重,,变形得动滑轮重力
【小问3详解】
工人站在地面向下拉绳子,能施加的最大拉力等于自身重力。工人的重力
即最大拉力
最大提升物重
不计摩擦和绳重,滑轮组机械效率
代入数据得最大机械效率
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