内容正文:
石光教育集团2026年春初中部期中联考抽测初二物理科
考试时长:90分钟 总分:100分
本卷g取10 N/kg
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 第一个通过实验准确测出大气压的数值,也是第一个用科学的方式描述风:“风是由地球上的两个地区的温差和空气密度差产生的”的科学家是( )
A. 托里拆利 B. 伽利略 C. 帕斯卡 D. 阿基米德
2. 在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A. 八年级物理教科书重约
B. 普通中学生从一楼爬到三楼做的功约
C. 泉州的大气压约为
D. 普通中学生游泳漂浮时,受到的浮力约为
3. 下暴雨时,小车被淹后,乘客都应立即开门逃生,越迟疑车门越难推开,车外水越深,车门越难推开,如图所示。关于水越深时车门O点受到的水的压强,以及逃生锤的使用方法,下列说法正确的是( )
A. 压强越小,应用逃生锤的宽大端砸玻璃窗逃离
B. 压强越大,应用逃生锤的尖端砸玻璃窗逃离
C. 压强越小,应用逃生锤的尖端砸玻璃窗逃离
D. 压强越大,应用逃生锤的宽大端砸玻璃窗逃离
4. “春分竖蛋”是指在每年春分这一天,民间各地流行“竖蛋游戏”,中国这个习俗早已传到国外,成为“世界游戏”。如图是一个竖立在水平桌面的鸡蛋,下列与鸡蛋所受重力为一对平衡力的是( )
A. 鸡蛋对桌面的压力 B. 桌面对鸡蛋的支持力
C. 桌子受到的支持力 D. 鸡蛋对地球的吸引力
5. 如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A. 大气存在压强
B. 连通器原理
C. 液体的压强与液体的密度和深度有关
D. 浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差
6. 科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,如图所示,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机( )
A. 上方空气流速大,压强小 B. 上方空气流速大,压强大
C. 下方空气流速大,压强小 D. 下方空气流速大,压强大
7. 如图为跳水运动员入水后四个场景,其中浮力最小的是( )
A. ①刚浸没水中 B. ②下沉到最低点
C. ③头刚触水面 D. ④部分身体露出水面
8. 甲、乙两人做功W与时间t的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲比乙做功多 B. 甲比乙做功少 C. 甲比乙做功快 D. 甲比乙做功慢
9. 潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。潜水艇“掉深”是由于( )
A. 自身的重力变大 B. 排开液体体积变小
C. 受到的浮力变小 D. 受到的浮力变大
10. 如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中,手对球做功的是( )
A. 捡起球 B. 举球停在空中
C. 球飞出去 D. 球落地后继续滚动
11. 一个均匀的木块,如图放在水平桌面上。若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的( )
A. 1倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 倍
12. 生活中处处有物理,同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。用吸管喝牛奶的过程中,图中与流体的流速有关的操作是( )
A. 图甲,用一端已被削尖的吸管更容易将吸管插入包装盒中
B. 图乙,往吸管吹气,迅速放开,牛奶从吸管A喷出
C. 图丙,喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了
D. 图丁,用另一根吸管B对准吸管A管口上方吹气、可以看到吸管A中牛奶液面上升
13. 图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A. 图甲中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B. 图乙中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大浮力
C. 图丙中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D. 图丁中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
14. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯(烧杯质量不计),已知水的质量为600g,杯的底面积为,将一个质量为1000g、体积为的实心长方体A用细线系着,将其一半浸入烧杯的水中,杯内水没有溢出,烧杯的厚度忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 长方体一半浸入水中后,烧杯对台秤的压力增加了5N
B. 长方体一半浸入水中后,烧杯对台秤的压强增大了500Pa
C. 若剪断细线,长方体静止后将漂浮在水面上
D. 若剪断细线,水未溢出,长方体静止后,水对容器底的压强为1400Pa
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 小江从晋江前往西藏旅游,途中发现携带的密封食品袋变得越来越“鼓”,如图甲所示,这是因为外界大气压强随海拔高度增加而_______。到达酒店后,他看到了如图乙所示的连体花瓶,发现往任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了_______原理。
16. 2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。航母从长江驶入大海后所受浮力大小将______,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 如图所示,为“奋斗者”号潜水器。截止到2021年12月5日,“奋斗者”号潜水器已经完成21次万米深潜,创造了10909m的中国载人深潜新纪录。潜水器总体积约为,则潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为___________N,在继续下潜的过程中,所受浮力___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),海水密度取。
18. 电动叉车托着质量为的货物,在内沿着水平方向行驶,如图甲所示;接着在10s内把货物匀速竖直提升,如图乙所示。叉车水平行驶过程中,货物重力对货物做的功为_____J;在提升货物过程中,叉车对货物做功的功率是_____W。
19. 如图所示,甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,分别盛有质量相同的不同液体,则液体对甲、乙两容器底部的压力F甲______F乙,甲、乙容器对水平桌面的压强p甲______p乙。(两空均选“>”“<”或“=”)。
20. 如图甲,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F向前推动木箱,此过程中,推力F和木箱的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在0~1s内,木箱受到的摩擦力为_______N,在3~5s内,推力做功的功率为_______W。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 如图所示,不考虑空气阻力,请作出正在匀速转动的传送带上的物体所受力的示意图。
22. 如图所示,画出水面上漂浮着的小球受的浮力示意图和烧杯对斜面的压力示意图。
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 生活中处处有物理。打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,蛋壳就破了,先用手按压空矿泉水瓶,再把瓶口贴着蛋黄,如图。请解释:
(1)打鸡蛋要选择向碗沿碰的原因;
(2)蛋黄被吸进瓶里的原因。
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
24. 如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在两线端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_________来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一定角度,松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤是为了探究二力平衡时两个力是否在________上。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是______________________。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是________。
A. 减小了摩擦力对实验结果的影响 B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D. 小卡片容易扭转
25. 某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题。
(1)该实验是通过__________来显示压力的作用效果,采用了___________的物理方法;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越________,压力作用效果越明显;
(3)另一同学用海绵和两瓶完全相同的矿泉水瓶也能完成以上实验:如图丁将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,此时,矿泉水瓶对海绵的压力________,可得出结论:压力一定时,受力面积越________,压力作用效果越明显;
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图戊所示,则在乙、戊两种情况中小桌产生的压强________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
26. 在探究“影响液体压强因素”的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,发现压强计U形管两边液面的高度不相等,如图甲所示,出现这种情况,接下来的操作应该是_____;
A. 将红墨水换成蓝墨水 B. 举高金属盒的位置
C. 取下软管,重新安装 D. 反复按压金属盒的橡皮膜
(2)乙、丙两次实验可探究液体压强与______的关系,丙、丁两次实验可以得到的结论是______,丁、戊两次实验可以得出液体压强与容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(3)为使实验时U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度______(选填“更大”或“更小”)的液体;
(4)同学们想知道实验中使用的盐水密度是多少,设计了如图己所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。测量操作如下:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向______(选填“上”或“下”)突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式______。(用含有h、和的式子表示)
27. 如图所示是托里拆利实验的装置图,请回答下列问题。
(1)如图甲,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银。确保管内没有________;
(2)如图乙,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为h=740 mm,此时外界压强______标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)若玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水银柱高度将______(选填“上升”、“不变”或“下降”);
(4)某科学实验小组利用如图丁所示注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。如图丙所示,当注射器中的活塞刚好被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30 N。如图丁所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为________cm,计算出活塞的横截面积,从而计算得到大气压强的数值为________Pa。
28. 某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)图中有①②③④四个实验步骤,合理的实验顺序是___________(填写实验序号);
(2)把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中,小挂件受到的浮力大小为________N;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它________________;
(4)根据实验数据还可得出小挂件的密度为_______;(已知,g取10 N/kg)
(5)实验小组在步骤①的操作中,只将小挂件的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_______(填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力小于其所受的浮力,可能是什么原因造成的?____(填写选项序号):
A. 步骤④有水滴挂在桶壁
B. 弹簧测力计使用前没有调零
C. 溢水杯在使用前没有盛满水
(7)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图⑤),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),电子秤的读数______。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为。通过计算回答:
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少?
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,机器人和装备的总重力最大是多少?
30. 2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,问:g取10N/kg。
(1)机器人匀速运动时受到的平均阻力大小;
(2)机器人沿直线匀速运动时克服阻力做功多少;
(3)机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多少W。
31. 如图甲所示,装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上,柱体A的底面积为S,容器的底面积为2S。拉力传感器拉着浸没在水中的实心柱体A从下表面刚离开容器底部开始,缓慢竖直上升,传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系图线如图乙。不计水的阻力。求:(g取10N/kg)
(1)柱体A浸没时所受浮力;
(2)柱体A的体积和密度;
(3)水对容器底部的最大压强。
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石光教育集团2026年春初中部期中联考抽测初二物理科
考试时长:90分钟 总分:100分
本卷g取10 N/kg
一、单选题:本大题共14小题,共28分。
1. 第一个通过实验准确测出大气压的数值,也是第一个用科学的方式描述风:“风是由地球上的两个地区的温差和空气密度差产生的”的科学家是( )
A. 托里拆利 B. 伽利略 C. 帕斯卡 D. 阿基米德
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】托里拆利用著名的托里拆利实验第一次准确测出大气压的数值,也是第一个用科学的方法描述风的科学家,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 在学习和生活中,我们要善于发现,善于思考。下列对身边物理量估测的数据,你认为符合实际的是( )
A. 八年级物理教科书重约
B. 普通中学生从一楼爬到三楼做的功约
C. 泉州的大气压约为
D. 普通中学生游泳漂浮时,受到的浮力约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.八年级物理教科书的质量在左右。受到的重力在左右,故A不符合题意;
B.初中生的体重在左右,一楼到三楼的高度在6m左右,人从一楼上到三楼做的功约为左右,故B符合题意;
C.标准大气压约,故C不符合题意;
D.普通中学生游泳漂浮时,受到的浮力等于重力约500N,故D不符合题意。
故选B。
3. 下暴雨时,小车被淹后,乘客都应立即开门逃生,越迟疑车门越难推开,车外水越深,车门越难推开,如图所示。关于水越深时车门O点受到的水的压强,以及逃生锤的使用方法,下列说法正确的是( )
A. 压强越小,应用逃生锤的宽大端砸玻璃窗逃离
B. 压强越大,应用逃生锤的尖端砸玻璃窗逃离
C. 压强越小,应用逃生锤的尖端砸玻璃窗逃离
D. 压强越大,应用逃生锤的宽大端砸玻璃窗逃离
【答案】B
【解析】
【详解】由可知,水越深,越大,车门O点受到的水的压强越大;由可知,压力一定时,受力面积越小压强越大,逃生锤尖端受力面积小,能产生较大压强砸破玻璃。
故选B。
4. “春分竖蛋”是指在每年春分这一天,民间各地流行“竖蛋游戏”,中国这个习俗早已传到国外,成为“世界游戏”。如图是一个竖立在水平桌面的鸡蛋,下列与鸡蛋所受重力为一对平衡力的是( )
A. 鸡蛋对桌面的压力 B. 桌面对鸡蛋的支持力
C. 桌子受到的支持力 D. 鸡蛋对地球的吸引力
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡蛋对桌面的压力与重力没有在同一个物体上,与鸡蛋所受重力不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.重力的方向是竖直向下的,作用在鸡蛋,鸡蛋同时受到了桌面对其支持力的作用,重力和支持力符合二力平衡的条件,属于一对平衡力,故B符合题意;
C.桌子受到的支持力与重力不是同一个受力物体,与鸡蛋所受重力不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.鸡蛋对地球的吸引力与重力是一对相互作用力,故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了( )
A. 大气存在压强
B. 连通器原理
C. 液体的压强与液体的密度和深度有关
D. 浮力产生的原因是液体(或气体)对浸在其中的物体上下两个表面存在压力差
【答案】D
【解析】
【详解】开始乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体,只受到大气压的作用,向上的大气压强小于向下的压强的作用,乒乓球不能上浮。用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,则其下面也受到液体压强的作用,且向上的压强大于向下的压强,因为液体压强随深度的增加而增大,于是产生一个向上的压力差,这便产生了浮力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,如图所示,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机( )
A. 上方空气流速大,压强小 B. 上方空气流速大,压强大
C. 下方空气流速大,压强小 D. 下方空气流速大,压强大
【答案】A
【解析】
【详解】吹风机吹风使气球上方的空气流速大于气球下方的空气流速,下方空气的压强大于上方空气的压强,气球转动并向吹风机上方移动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图为跳水运动员入水后四个场景,其中浮力最小的是( )
A. ①刚浸没水中 B. ②下沉到最低点
C. ③头刚触水面 D. ④部分身体露出水面
【答案】D
【解析】
【详解】在场景①刚浸没水中、②下沉到最低点、③头刚触水面时,运动员的身体都完全浸没在水中,排开水的体积V排相同。根据阿基米德原理,这三个时刻受到的浮力大小相等;在场景④部分身体露出水面时,运动员排开水的体积明显减小,此时受到的浮力最小;通过比较可知,前三个场景中浮力大小相同,只有场景④的浮力最小。这是因为浮力大小取决于物体浸入液体中的体积,而不是浸入的深度,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 甲、乙两人做功W与时间t的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲比乙做功多 B. 甲比乙做功少 C. 甲比乙做功快 D. 甲比乙做功慢
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由可知,做功多少取决于功率和时间,因时间未知,无法比较与的大小,故AB错误;
CD.取相同时间,由图可知。由可得:,
因,故,即甲比乙做功快,故C正确,D错误。
故选C。
9. 潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。潜水艇“掉深”是由于( )
A. 自身的重力变大 B. 排开液体体积变小
C. 受到的浮力变小 D. 受到的浮力变大
【答案】C
【解析】
【详解】潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区时,自身的重力不变,排开液体的体积不变(等于潜水艇的体积),但海水的密度变小,由F浮=ρ液gV排可知其受到的浮力变小,因浮力小于自身的重力,所以潜水艇会下沉(即“掉深”),故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示是小华同学扔实心球的情景。其中,手对球做功的是( )
A. 捡起球 B. 举球停在空中
C. 球飞出去 D. 球落地后继续滚动
【答案】A
【解析】
【详解】A.将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功,故A符合题意;
B.将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故B不符合题意;
C.球飞出去,球由于惯性向前运动,小华没有对球施加力,没有对球做功,故C不符合题意;
D.球落地后继续滚动,小华没有对球施加力,没有对球做功,故D不符合题意。
故选A。
11. 一个均匀的木块,如图放在水平桌面上。若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的( )
A. 1倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 倍
【答案】B
【解析】
【分析】物体对水平桌面的压力和自身的重力相等,根据题意求出物体与桌面的接触面积即为受力面积,根据公式可知该物体对桌面的压强。
【详解】物体对水平桌面的压力和自身的重力相等,沿着虚线切去一半,将其放在上边,压力大小保持不变,受力面积减小为原来的一半,根据公式可知,压强变为原来的2倍,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【点评】本题考查压强公式的运用,属于基础题。
12. 生活中处处有物理,同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。用吸管喝牛奶的过程中,图中与流体的流速有关的操作是( )
A. 图甲,用一端已被削尖的吸管更容易将吸管插入包装盒中
B. 图乙,往吸管吹气,迅速放开,牛奶从吸管A喷出
C. 图丙,喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了
D. 图丁,用另一根吸管B对准吸管A管口上方吹气、可以看到吸管A中牛奶液面上升
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,用一端已被削尖的吸管更容易将吸管插入包装盒中,这是因为在压力一定时,减小受力面积可以增大压强,与流体流速无关,故A不符合题意;
B.图乙中,往吸管吹气,迅速放开,牛奶从吸管 A 喷出,这是利用了气体的压强变化,不是因为流体流速,故B不符合题意;
C.图丙中,喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了,这是因为吸出空气后,奶盒内气压减小,外界大气压将奶盒压瘪,与流体流速无关,故C不符合题意;
D.图丁中,用另一根吸管B对准吸管A管口上方吹气,A管口上方空气流速大,压强小,A管中牛奶在大气压的作用下上升,这是因为流体流速越大的位置压强越小,与流体流速有关,故D符合题意。
故选D。
13. 图是关于浮力知识的应用实例,其中说法正确的是( )
A. 图甲中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变大
B. 图乙中巨轮之所以能够浮在水面是因为用空心的办法增大浮力
C. 图丙中液体的密度越大密度计漂浮时受到的浮力就越大
D. 图丁中气球是利用填充气体密度大于空气密度的原理上浮
【答案】B
【解析】
【详解】A.潜水艇浸没下潜时不变,由可知,浮力不变,故A错误;
B.巨轮采用空心办法增大了,由可知,增大了浮力,故B正确;
C.密度计漂浮,由可知,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,故C错误;
D.气球填充气体密度小于空气密度,使得浮力大于重力从而上浮,故D错误。
故选B。
14. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯(烧杯质量不计),已知水的质量为600g,杯的底面积为,将一个质量为1000g、体积为的实心长方体A用细线系着,将其一半浸入烧杯的水中,杯内水没有溢出,烧杯的厚度忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 长方体一半浸入水中后,烧杯对台秤的压力增加了5N
B. 长方体一半浸入水中后,烧杯对台秤的压强增大了500Pa
C. 若剪断细线,长方体静止后将漂浮在水面上
D. 若剪断细线,水未溢出,长方体静止后,水对容器底的压强为1400Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.长方体A的一半浸入水中时受到的浮力
由力的作用是相互的可知,物体A对水向下压力增加了4N,则烧杯对台秤的压力也增加了4N,故A错误;
B.烧杯对台秤的压强增加的压强
故B错误;
C.实心长方体A的密度
则剪断细线后,实心长方体A静止时应沉底,故C错误;
D.已知水的质量为600g,水的体积为
杯的底面积为,原来水的深度为
长方体静止后,水面升高的高度为
若剪断细线,长方体静止后,沉在容器底部,此时容器底的深度为
水对容器底的压强为
故D正确。
故选D。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
15. 小江从晋江前往西藏旅游,途中发现携带的密封食品袋变得越来越“鼓”,如图甲所示,这是因为外界大气压强随海拔高度增加而_______。到达酒店后,他看到了如图乙所示的连体花瓶,发现往任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了_______原理。
【答案】 ①. 减小 ②. 连通器
【解析】
【详解】[1]大气压的数值与海拔高度密切相关:海拔越高,空气越稀薄,单位体积内的空气分子数量越少,对物体表面的压力越小,因此外界大气压强随海拔高度增加而减小。小江从晋江前往西藏,外界气压逐渐降低,而密封食品袋内的气压保持不变,袋内气压大于外界气压,导致食品袋逐渐“鼓”起来。
[2]图乙中的连体花瓶,三个花瓶底部是互相连通的,且上端均与大气相通。根据连通器原理:当连通器内装有同种液体,且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。因此,往任何一个花瓶倒水,水会通过底部连通部分流动,最终三个花瓶的水位趋于相平,这是连通器原理的典型应用。
16. 2024年5月1日8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。航母从长江驶入大海后所受浮力大小将______,当舰载机飞离航母后,航母所受浮力______(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]航母从长江驶入大海后,航母仍处于漂浮状态,航母所受浮力等于航母的重力,航母的重力不变,所以航母所受浮力大小将不变。
[2]当舰载机飞离航母后,航母的重力变小,航母仍处于漂浮状态,航母所受浮力等于航母的重力,所以航母所受浮力大小将变小。
17. 如图所示,为“奋斗者”号潜水器。截止到2021年12月5日,“奋斗者”号潜水器已经完成21次万米深潜,创造了10909m的中国载人深潜新纪录。潜水器总体积约为,则潜水器完全浸没在海水中时受到的浮力为___________N,在继续下潜的过程中,所受浮力___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),海水密度取。
【答案】 ①. ②. 不变
【解析】
【详解】[1]潜水器完全浸没在海水中时,其排开海水的体积
,此时潜水器所受的浮力
[2]在继续下潜的过程中,海水的密度不变,潜水器排开海水的体积也不变,由可知,潜水器受到的浮力不变。
18. 电动叉车托着质量为的货物,在内沿着水平方向行驶,如图甲所示;接着在10s内把货物匀速竖直提升,如图乙所示。叉车水平行驶过程中,货物重力对货物做的功为_____J;在提升货物过程中,叉车对货物做功的功率是_____W。
【答案】 ①. 0 ②. 150
【解析】
【分析】
【详解】[1]叉车水平行驶过程中,货物的移动方向和重力方向垂直,货物重力对货物做的功为0J。
[2]在提升货物过程中,叉车对货物做功的功率是
19. 如图所示,甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,分别盛有质量相同的不同液体,则液体对甲、乙两容器底部的压力F甲______F乙,甲、乙容器对水平桌面的压强p甲______p乙。(两空均选“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. <
【解析】
【分析】
【详解】[1]甲、乙两个完全相同的容器放在水平桌面上,分别盛有质量相同的不同液体,液体的重力是相同的;甲的形状是上窄下宽,则甲容器底部受到的压力要大于液体的重力;乙的形状是下窄上宽,则乙容器底部受到的压力要小于液体的重力,故。
[2]液体的重力相同,两容器的重力相同,则甲、乙容器对桌面的压力相同,因,所以根据可知,容器对水平桌面的压强。
20. 如图甲,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F向前推动木箱,此过程中,推力F和木箱的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在0~1s内,木箱受到的摩擦力为_______N,在3~5s内,推力做功的功率为_______W。
【答案】 ①. 10 ②. 20
【解析】
【详解】[1]由丙图像可知,在0~1s内,木箱速度为0,即木箱处于静止状态,由乙图像可知,在0~1s内,推力为10N,木箱处于静止状态,即平衡状态,木箱受到的摩擦力与推力二力平衡,大小相等,因此在0~1s内,木箱受到的摩擦力为10N。
[2]由乙图像可知,在3~5s内,推力大小为20N,由丙图像可知,木箱的速度为1m/s,在3~5s内,推力做功的功率为
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
21. 如图所示,不考虑空气阻力,请作出正在匀速转动的传送带上的物体所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】正在匀速转动的传送带上的物体,物体相对于传送带静止,没有相对运动,也没有相对运动的趋势,物体不受摩擦力,不考虑空气阻力,物体受到竖直向上的支持力F、竖直向下的重力G,支持力和重力是一对平衡力,大小相等,二力的作用点都画在物体的重心,如图所示:
22. 如图所示,画出水面上漂浮着的小球受的浮力示意图和烧杯对斜面的压力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球受到的浮力F浮方向竖直向上,作用点在小球的重心。在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F,可得烧杯对斜面的压力示意图。如图所示:
四、简答题:本大题共1小题,共4分。
23. 生活中处处有物理。打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,蛋壳就破了,先用手按压空矿泉水瓶,再把瓶口贴着蛋黄,如图。请解释:
(1)打鸡蛋要选择向碗沿碰的原因;
(2)蛋黄被吸进瓶里的原因。
【答案】
(1)打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,不往平面处碰,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
(2)用手按压空矿泉水瓶,瓶内的空气被挤走,瓶内气压减小,把瓶口贴着蛋黄,松手后,在大气压的作用下,蛋黄就被压进瓶子里,实现了分离蛋黄、蛋清。
【解析】
【详解】略。
五、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
24. 如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在两线端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_________来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一定角度,松手后小卡片________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤是为了探究二力平衡时两个力是否在________上。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是______________________。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是________。
A. 减小了摩擦力对实验结果的影响 B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D. 小卡片容易扭转
【答案】(1)钩码数量
(2) ①. 不能 ②. 同一直线
(3)将卡片从中间剪开,观察两个小卡片是否平衡
(4)A
【解析】
【小问1详解】
实验中,通过调整所挂钩码的数目来改变拉力的大小,所挂钩码越多,拉力越大。
【小问2详解】
小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力不在一条直线上,放手后小卡片会转回原来的位置,说明不在同一直线上的两个力不能平衡;设计此实验步骤是为了探究相互平衡的两个力是否在同一直线上。
【小问3详解】
为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个小卡片是否平衡。
【小问4详解】
同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是卡片没有受到摩擦力作用,木块与桌面相接触,会受到桌面的摩擦力的作用,则小华的实验可以减少摩擦力对实验结果的影响,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
25. 某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题。
(1)该实验是通过__________来显示压力的作用效果,采用了___________的物理方法;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时,压力越________,压力作用效果越明显;
(3)另一同学用海绵和两瓶完全相同的矿泉水瓶也能完成以上实验:如图丁将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,此时,矿泉水瓶对海绵的压力________,可得出结论:压力一定时,受力面积越________,压力作用效果越明显;
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图戊所示,则在乙、戊两种情况中小桌产生的压强________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 泡沫塑料的凹陷程度 ②. 转换法
(2)大 (3) ①. = ②. 小
(4)等于
【解析】
【小问1详解】
该实验是通过泡沫塑料的凹陷程度来显示压力作用效果的,泡沫塑料的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这里采用了转换法。
【小问2详解】
由甲、乙两图所示实验可知,受力面积相同而压力不同,压力越大,泡沫凹陷程度越大,压力作用效果越明显,由此可得:受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
【小问3详解】
如图丁将矿泉水瓶分别正立和倒立放在海绵上,此时对海绵的压力等于矿泉水瓶的重力,矿泉水瓶对海绵的压力,图丁中右图受力面积较小,海绵凹陷程度较大,压力作用效果比较明显,可得结论:压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
【小问4详解】
该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图戊所示,因压力和受力面积都相同,则在乙、戊两种情况中小桌产生的压强等于。
26. 在探究“影响液体压强因素”的实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,发现压强计U形管两边液面的高度不相等,如图甲所示,出现这种情况,接下来的操作应该是_____;
A. 将红墨水换成蓝墨水 B. 举高金属盒的位置
C. 取下软管,重新安装 D. 反复按压金属盒的橡皮膜
(2)乙、丙两次实验可探究液体压强与______的关系,丙、丁两次实验可以得到的结论是______,丁、戊两次实验可以得出液体压强与容器形状______(选填“有关”或“无关”);
(3)为使实验时U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度______(选填“更大”或“更小”)的液体;
(4)同学们想知道实验中使用的盐水密度是多少,设计了如图己所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。测量操作如下:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向______(选填“上”或“下”)突出;
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差,请你写出盐水的密度表达式______。(用含有h、和的式子表示)
【答案】(1)C (2) ①. 深度 ②. 深度相同时,液体密度越大,压强越大 ③. 无关
(3)更小 (4) ①. 下 ②.
【解析】
【小问1详解】
实验前,发现压强计U形管两边液面的高度不相等,说明两侧液面上方气压不等,只要取下软管,重新安装,这样两侧液面上方气压相等,U形管两端的液面就是相平的。将红墨水换成蓝墨水、将红墨水换成蓝墨水、反复按压金属盒的橡皮膜都不是正确的操作。故选C。
【小问2详解】
[1]乙、丙两次实验中只有探头所处深度不同,根据控制变量法,可探究液体压强与深度的关系。
[2]比较丙、丁两次实验,探头所处深度相同,丁中液体密度较大,U形管两端的液面高度差较大,可得:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
[3]比较丁、戊两次实验,液体的密度和探头所处深度相同,容器的形状不同,U形管两端的液面高度差相同,说明液体压强与容器形状无关。
【小问3详解】
根据,探头受到的液体压强一定时,将U形管中的液体换成密度更小的液体,可以增大U形管两端的液面高度差,使实验时U形管两侧液面高度差更明显。
【小问4详解】
[1]在内部小容器内装入适量待测盐水,液体对容器底有向下的压强,所以发现橡皮膜向下突出。
[2]橡皮膜变平,说明水和盐水对橡皮膜压强相等,根据则有,解得盐水的密度
27. 如图所示是托里拆利实验的装置图,请回答下列问题。
(1)如图甲,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银。确保管内没有________;
(2)如图乙,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为h=740 mm,此时外界压强______标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)若玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水银柱高度将______(选填“上升”、“不变”或“下降”);
(4)某科学实验小组利用如图丁所示注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值。如图丙所示,当注射器中的活塞刚好被拉动时,记下弹簧测力计的示数为30 N。如图丁所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为________cm,计算出活塞的横截面积,从而计算得到大气压强的数值为________Pa。
【答案】(1)空气 (2)<
(3)下降 (4) ①. 6.00 ②.
【解析】
【小问1详解】
做托里拆利实验时,先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有空气,外界大气压才等于水银柱产生的向下的压强。
【小问2详解】
1标准大气压能支持760mm高度的水银柱,实验地水银柱的高度为,小于760mm水银柱,说明此时外界压强小于1标准大气压强。
【小问3详解】
玻璃管内不慎混入空气,则会产生气体压强,因大气压强,管内的水银柱高度将下降。
【小问4详解】
如图丁,刻度尺的分度值为0.1cm,注射器全部刻度的长度约为
由图丁可知,注射器的容积为20mL,大气压强
28. 某实验小组利用弹簧测力计、小挂件、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)图中有①②③④四个实验步骤,合理的实验顺序是___________(填写实验序号);
(2)把小挂件浸没在盛满水的溢水杯中,小挂件受到的浮力大小为________N;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它________________;
(4)根据实验数据还可得出小挂件的密度为_______;(已知,g取10 N/kg)
(5)实验小组在步骤①的操作中,只将小挂件的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_______(填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力小于其所受的浮力,可能是什么原因造成的?____(填写选项序号):
A. 步骤④有水滴挂在桶壁
B. 弹簧测力计使用前没有调零
C. 溢水杯在使用前没有盛满水
(7)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图⑤),在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),电子秤的读数______。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
【答案】(1)④、②、①、③
(2)2 (3)排开液体的重力
(4)
(5)能 (6)C
(7)不变
【解析】
【小问1详解】
为准确测量空桶重力和物体重力,避免沾水影响测量结果,应先测空桶的重力(步骤④),再测小挂件的重力(步骤②),之后将小挂件浸没在溢水杯中读出弹簧测力计示数(步骤①),最后测桶和排开水的总重力(步骤③),所以合理顺序为④②①③。
【小问2详解】
由步骤②可知小挂件的重力,步骤①中小挂件浸没时弹簧测力计的拉力,根据称重法可得浮力
【小问3详解】
通过实验测量与计算,发现浮力大小与排开液体的重力大小相等,所以可得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
【小问4详解】
小挂件的质量
小挂件浸没时排开水的体积等于自身体积,由阿基米德原理可得
那么小挂件的密度
【小问5详解】
阿基米德原理适用于物体部分浸入和完全浸没的情况,仅将小挂件部分浸入水中,排开的体积变小,受到浮力也变小,但排开水的重力仍等于物体受到的浮力,所以能得到相同结论。
【小问6详解】
A.若步骤④有水滴挂在桶壁,在实验步骤正确的前提下,③④两次测力计示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果,故A不符合题意;
B.若弹簧测力计使用前没有调零,②①两次测力计示数之差仍为物体受到的浮力,③④两次测力计示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果,故B不符合题意;
C.若溢水杯中水没有装满,会造成溢出水的体积小于排开水的体积,从而使得测得排开水的重力减小,会出现物体排开水的重力小于其所受浮力的情况,故C符合题意,
故选C。
【小问7详解】
铝块浸入水中时,受到水的浮力,同时铝块对水有向下的压力,根据力的作用是相互的,且铝块受到的浮力等于排开的水的重力,所以电子秤增加的压力与铝块排开的水的重力相等,相当于溢水杯中减少的水的重力被铝块对水的压力所补充,因此在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),电子秤的读数不变。
六、计算题:本大题共3小题,共22分。
29. 如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,4个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为。通过计算回答:
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少?
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少?
(3)若南极某处冰面能承受的压强为,机器人要安全通过该处,机器人和装备的总重力最大是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
机器人自身的重力
机器人静止在雪地上对地面的压力
【小问2详解】
机器人静止在雪地上对地面的压强
【小问3详解】
由可知,南极某处冰面能承受的最大压力
机器人装载装备后的最大重力
30. 2025年春晚节目中,16台人形机器人与舞蹈演员共同表演东北秧歌,惊艳全场,如图所示。机器人的动作又稳又灵活,多亏了智能平衡系统,还有北斗卫星帮忙。若一个机器人的质量为48kg,在该舞台上沿直线匀速移动4.5m,用时1.5s。若机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,问:g取10N/kg。
(1)机器人匀速运动时受到的平均阻力大小;
(2)机器人沿直线匀速运动时克服阻力做功多少;
(3)机器人在水平方向上受到的牵引力做功的功率是多少W。
【答案】(1)24N (2)108J
(3)72W
【解析】
【小问1详解】
机器人沿直线匀速运动时在水平方向上受到的平均阻力为重力的0.05倍,则机器人匀速运动时受到的平均阻力为
【小问2详解】
机器人沿直线匀速运动时克服阻力做的功为
【小问3详解】
机器人沿直线匀速运动,处于平衡状态。在水平方向上,机器人受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力与阻力做的功也相同,故牵引力做功的功率为
31. 如图甲所示,装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上,柱体A的底面积为S,容器的底面积为2S。拉力传感器拉着浸没在水中的实心柱体A从下表面刚离开容器底部开始,缓慢竖直上升,传感器所受拉力F随柱体A底部到容器底部距离h变化的关系图线如图乙。不计水的阻力。求:(g取10N/kg)
(1)柱体A浸没时所受浮力;
(2)柱体A的体积和密度;
(3)水对容器底部的最大压强。
【答案】(1)2 N (2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,当实心柱体A浸没时,传感器所受拉力,当柱体完全离开水面时传感器所受的拉力,即柱体A的重力
根据称重法可知,柱体A浸没时所受浮力
【小问2详解】
由G=mg可知,柱体A的质量,
由阿基米德原理可知A浸没时,
柱体A的密度
【小问3详解】
由图乙可知,A上升的高度为
设A的高度为,则有
即
解得
A浸没时水的深度最大,则
则水对容器底部的最大压强为
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