内容正文:
广东省深圳外国语学校2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷
一、单选题(每小题2分,共2×6=12分)主题一物理与日常生活
1. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
2. 小夏在超市买了萝卜、袋装面粉和鸡蛋,放在环保袋中提回家。图中最合理的装袋方式是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气
B. 图乙中,潜水艇通过改变所受浮力的大小来实现下沉
C. 图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力小于自身重力
D. 图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰排开水的体积变大
4. 米兰冬奥会中国健儿再创佳绩。跳台滑雪运动中,运动员的运动轨迹如图所示,在、位置其动能及重力势能如表所示,下列关于运动员的说法正确的是( )
位置
重力势能/J
动能/J
6000
12000
9000
7000
A. 在点机械能最大
B. 在点机械能最小
C. 在点速度为零
D. 从到过程中,重力势能转化为动能
5. 2026年3月,张雪机车夺得世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站冠军,该车发动机最高转速12000r/min。下列说法正确的是( )
A. 图甲是发动机的做功冲程,气缸内温度升高,含有的热量变多
B. 图乙,活塞下压后的反弹,等效内燃机压缩冲程
C. 图丙,打气至瓶塞弹出前,瓶内空气内能增加
D. 发动机最高转速运转时,每秒对外做功200次
6. 一种叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N,点火后产生大小为重力5倍的恒定推力。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中,下列说法正确的是( )
A. 不可能受平衡力
B. 受到的阻力可达5N
C. 推力的最大功率可达50W
D. 飞行的最大速度可达11m/s
二、填空题(每空1分,共17分)主题二物理与运动
7. 某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的______(填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是______(填“①”或“②”)
①水平传送带必须匀速运转 ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向______(填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向______(填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=_______(用测得的物理量表示)。
8. 短道速滑运动中,冰刀鞋的冰刀做得很锋利是为了_________(选填“增大”或“减小”)压强。每只冰刀鞋冰刀与冰面接触面积为1.5×10-4m2,某运动员与冰刀鞋总重为600N,则双脚站立时对冰面的压强为____________Pa。
9. 如图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力恒为20 N,AB=5 m,BC=30 m,冰壶的质量为20 kg,则冰壶从A运动到C过程中,运动员对冰壶所做功的大小为________J,冰壶重力做功的功率为________W,不计摩擦对质量的损耗,冰壶的机械能________(选填“先变大后变小”、“保持不变”或“先变小后变大”)。
10. 运动会期间,同学们利用户外场地和器材,完成了两组热学探究实验。
实验一:探究操场不同场地材料的吸热升温现象
甲组同学取质量均为50g的塑胶跑道颗粒和草坪泥土,使其初始温度均为24℃,而后将两种材料置于阳光下暴晒相同时间模拟受热升温,暴晒后测得塑胶颗粒末温为44℃,草坪泥土末温为34℃。
(1)该过程中,塑胶颗粒升高的温度为_________℃。实验中通过控制__________(选填“暴晒相同时间”或“升高相同温度”)来保证两种材料吸收相同的热量。
(2)分析实验数据可知:若升高相同温度,__________吸收的热量多;草坪泥土的比热容是塑胶颗粒比热容的_________倍。
实验二:比较两种燃料燃烧时放出的热量
为研究运动会后勤车辆所用燃料的放热性能,乙组同学利用两套完全相同的装置对试管内的水进行加热。
(3)加热前控制试管内水的初温和_________均相同,控制燃料a、b的_________相同。两种燃料完全燃烧,对试管中的水加热,通过记录_________(选填“燃料的燃烧时间”或“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧放出的热量。
三、实验探究题(共2小题,每空1分,共13分)主题三物理与工程实践
11. 在“探究液体压强的影响因素”实验中:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图甲所示,用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置_________(选填“漏气”或“不漏气”),微小压强计上的U形管_________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)比较乙、丙两个实验,可知探头在这两处所受压强和浮力的关系为:p乙_______p丙,F乙_______F丙(选填“>”“<”或“=”);
(3)比较丙、丁两图说明:当深度相同时,液体内部压强还与_________有关;
(4)图戊容器中间用隔板分为A、B部分,隔板底部有一个小圆孔C,用薄橡皮膜封闭,A中盛水,深度为12cm,B中盛某种液体深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不变,________;()
小园想利用矿石(质量为m、密度为)、细线、电子秤等测量某种液体的密度:
①先在电子秤上放置一个装有适量待测液体的烧杯,记下电子秤示数为m1;
②再将此矿石用细线吊着,并浸没在液体中,如图己所示,记下电子秤示数m2,则该液体密度=_________(用“m、、m1、m2”等表示)。
12. 小金同学做“探究影响滑轮组机械效率因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一∶ 滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二∶ 滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小金把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成两套滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行实验,数据如下表所示。请你完成下列内容。
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.2
1.0
0.6
66.7%
2
3.0
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4.0
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2.0
0.2
1.5
0.4
(1)表中第4次实验时滑轮组的机械效率为_________;根据表中数据在图乙中画出此次实验时滑轮组的绕线方式;_________
(2)如图甲实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应________;(选填“保持静止”或“匀速上升”)
(3)第1次实验数据是图_______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(4)比较1、2、3次实验数据可得出,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越__________;(选填“高”或“低”)
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(共2小题,共14分)主题四物理与社会发展
13. 我国自主设计的“爱达·花城号”邮轮于2026年5月正式试航,如图甲所示。该邮轮满载排水量为。船舷上画有不同海水的“吃水线”,表示船安全航行时最大排水体积的位置,如图乙所示(仅画出了淡水线F,其余线未画出)。淡水密度取,常见的海水密度如表所示。求:
海水
密度/
冬季海洋(W)
夏季海洋(S)
热带海洋(T)
(1)邮轮在淡水中静止时水对深处船体的压强;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据表中的海水密度在图乙的虚线框中画出夏季海洋线S和冬季海洋线W的合理位置,标注吃水线名称并说明依据。
14. 为了有效缓解停车难问题,人们建了立体停车库。其运行原理如图所示,电动机通过钢丝绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢丝绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位,g取10N/kg,问:
(1)提升装置对该车辆做的有用功多大?
(2)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多大?
(3)提升装置提升该车辆时的机械效率是多大?
五、综合题(共2小题,共14分)
15. 某物理兴趣小组开展“自制简易杆秤”的跨学科实践活动。
【任务一:识结构,明原理】
(1)如图甲,提纽A相当于杠杆的_________;当把秤砣对秤杆的拉力相当于杠杆的动力F1时,杆秤相当于一个什么类型的杠杆?_________杠杆。请画出此时F1的力臂L1_________。
【任务二:设计制作简易杆秤】
(2)小组制作目标:①测量范围为0~500g;②分度值为20g;③在木条上做刻度,相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。
小组的同学准备了如下器材:轻质木条(总长25cm)、轻质纸盘、细绳、钩码(50g、100g、200g各一)。
方案分析:制作前,设计方案如图乙所示,BC=4cm。为达到制作目标应选________g的钩码作为秤砣更合适。此时,最大值标注500g的位置为A点,请给出AB的长度和每一格的长度?AB的长度为________cm,其中分度值20g体现在杆上的长度为________cm/格(20g);
(3)在实际制作中,若考虑轻质木条自身的重力(重心在提纽左侧),支点仍在B点,则真正的零刻度线应该在B点的_________(选填“左侧”或“右侧”)。为了让这把杆秤能称量更重的物体,可以如何改进?_________。(回答一种即可)
16. 阅读材料,回答问题:
大国能源合作的绿色实践——深圳大鹏LNG接收站
广东大鹏液化天然气(LNG)接收站,是中国大陆第一座大型进口LNG合资接收站。满载LNG的远洋运输船从澳大利亚达尔文港跨海运抵大鹏码头后,低温液态天然气(主要成分甲烷CH4)通过管道送入大型双层绝热储罐密闭储存。
卸货后,大部分LNG在汽化器中吸收海水热量,由液态变为气态,再通过调压阀将高压气体降压至1个标准大气压,经长输管网输送至粤港澳大湾区。在汽化过程中,LNG会吸收大量热量,导致周边环境温度降低。大鹏LNG接收站正尝试利用这种“冷量”来冷却海水,用于在热带进行冷水海产品养殖,未来还计划建立循环冷库来制作高端食用冰。
(1)液化后的LNG体积仅为同质量气态天然气的左右,这一特性主要利于LNG的_________(多选)。
A. 储存 B. 运输 C. 燃烧 D. 环保
(2)①LNG在汽化器中由液态变为气态时,分子间距会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②材料中提到的“冷量”,实质上是LNG在汽化过程中_________(选填“吸收”或“放出”)热量,导致周围海水或空气的内能_________(选填“增加”或“减少”)。
(3)工程师说:“我们这里有四个储罐,一个罐的LNG就可以让全深圳人民的生活用气维持两周。”若一个储罐储存的LNG质量为8.4×107 kg,请估算深圳全市平均每天消耗的LNG完全燃烧时释放的热量________J。(q甲烷=5.0×107 J/kg)
(4)从图中我们看到LNG远洋运输船需停靠在离站点较远的深水码头,而非近岸浅水区,请从浮力角度解释这一原因。
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广东省深圳外国语学校2025-2026学年下学期八年级期末物理试卷
一、单选题(每小题2分,共2×6=12分)主题一物理与日常生活
1. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车头在拉环的左方,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时可能在刹车礼让行人
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.车头在拉环的左方,由图可知拉环向左偏,说明公交车可能在刹车礼让行人,故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
2. 小夏在超市买了萝卜、袋装面粉和鸡蛋,放在环保袋中提回家。图中最合理的装袋方式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在压力 一定时,增大受力面积 可以减小压强 ;在受力面积 一定时,减小压力 可以减小压强 。鸡蛋易碎,应放在最上方以减小其受到的压力;萝卜坚硬,可放在最下方;面粉袋柔软,放在中间可以增大接触面积,由此减小鸡蛋受到的压强,使鸡蛋不易破碎。故选A。
3. 如图所示的情景是浮力在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气
B. 图乙中,潜水艇通过改变所受浮力的大小来实现下沉
C. 图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力小于自身重力
D. 图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰排开水的体积变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中,热气球内充的是被燃烧器加热而密度变小的空气,热气球内气体的密度小于外界空气的密度,从而使浮力大于重力,热气球升空,故A正确;
B.图乙中,潜水艇潜入水中时,体积不变,受到的浮力不变,通过改变水舱内水重力的大小来实现上浮和下沉,故B错误;
C.图丙中,密度计漂浮在某液体中,其所受浮力等于自身重力,故C错误;
D.图丁中,舰载机从山东舰上起飞升空后,山东舰受到的浮力减小,排开水的体积变小,故D错误。
故选A。
4. 米兰冬奥会中国健儿再创佳绩。跳台滑雪运动中,运动员的运动轨迹如图所示,在、位置其动能及重力势能如表所示,下列关于运动员的说法正确的是( )
位置
重力势能/J
动能/J
6000
12000
9000
7000
A. 在点机械能最大
B. 在点机械能最小
C. 在点速度为零
D. 从到过程中,重力势能转化为动能
【答案】A
【解析】
【详解】A.运动员运动过程中克服阻力做功,机械能逐渐减小,A点是运动过程中最早的位置,因此A点机械能最大,故A正确;
B.机械能随运动过程不断减小,B点在A之后、C和D之前,机械能大于C点和D点,不是最小,故B错误;
C.动能不为零则速度不为零,C点动能为,因此速度不为零,故C错误;
D.从B到C,重力势能增大、动能减小,是动能转化为重力势能,故D错误。
故选 A。
5. 2026年3月,张雪机车夺得世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站冠军,该车发动机最高转速12000r/min。下列说法正确的是( )
A. 图甲是发动机的做功冲程,气缸内温度升高,含有的热量变多
B. 图乙,活塞下压后的反弹,等效内燃机压缩冲程
C. 图丙,打气至瓶塞弹出前,瓶内空气内能增加
D. 发动机最高转速运转时,每秒对外做功200次
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,燃气对外做功,内能减小,温度降低,且热量是过程量,不能说含有,故A错误;
B.图乙活塞下压后的反弹,是气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,等效内燃机做功冲程,故B错误;
C.图丙打气至瓶塞弹出前,外界对瓶内空气做功,机械能转化为内能,瓶内空气内能增加,故C正确;
D.发动机转速
四冲程发动机飞轮转2圈对外做功1次,每秒对外做功次数
故D错误。
故选C。
6. 一种叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N,点火后产生大小为重力5倍的恒定推力。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中,下列说法正确的是( )
A. 不可能受平衡力
B. 受到的阻力可达5N
C. 推力的最大功率可达50W
D. 飞行的最大速度可达11m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.焰火竖直上升的过程中,重力不变,阻力为重力的5倍,则焰火开始时受力不平衡,速度变大,空气的阻力也会变大,当速度最大时,阻力、重力、推力的合力为0,处于平衡状态,受到的是平衡力,故A错误;
B.恒定的推力
当焰火匀速上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,所以最大阻力
故B错误;
CD.由图可知,阻力最大为4N,此时焰火能够达到的最大速度v=10m/s,火药产生的推力对焰火做功的最大功率
故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分,共17分)主题二物理与运动
7. 某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力G1和G2。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的______(填“大小”或“方向”);
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是______(填“①”或“②”)
①水平传送带必须匀速运转 ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向______(填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向______(填“左”或“右”)。读出电子秤的示数G3,此时滑块所受滑动摩擦力大小f=_______(用测得的物理量表示)。
【答案】 ①. 方向 ②. ② ③. 左 ④. 左 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]如图所示,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,此装置中定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)[2] 本实验要保证压块在电子秤上保持静止,滑块才能相对于压块保持静止,当传送带运转时滑块受到的摩擦力大小就等于压块对滑块的拉力,所以传送带不一定要匀速运转,但是滑块受到拉力的方向必须是水平向右的,否则滑块受到的拉力就不等于摩擦力。所以,实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。
(3)[3]因为滑块右端和细绳相连,要受到细绳的拉力,所以开启电源后,应使皮带轮上方的传送带向左运动。
[4]当传送带向左运动时,滑块受到细绳对它向右的拉力,有向右运动的趋势,所以此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向左。
[5]如图所示,当传送带运转时,分析压块的受力情况,因为压块通过细绳对滑块的拉力等于滑块受到的摩擦力f,故此时压块受到细绳对它向上的拉力大小也就是f,由题意可知,压块还受到竖直向下的重力G2和竖直向上的支持力,也就是电子秤的示数G3;因为压块静止,受平衡力作用,所以压块受到细绳对它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差,即此时压块受到细绳对它向上的拉力等于滑块所受摩擦力大小为
8. 短道速滑运动中,冰刀鞋的冰刀做得很锋利是为了_________(选填“增大”或“减小”)压强。每只冰刀鞋冰刀与冰面接触面积为1.5×10-4m2,某运动员与冰刀鞋总重为600N,则双脚站立时对冰面的压强为____________Pa。
【答案】 ①. 增大 ②.
【解析】
【详解】短道速滑运动中,冰刀鞋的冰刀做得很锋利是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强。
双脚站立时冰刀与冰面总接触面积为
运动员对冰面的压力等于人和鞋的总重力,故对冰面的压强为
9. 如图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力恒为20 N,AB=5 m,BC=30 m,冰壶的质量为20 kg,则冰壶从A运动到C过程中,运动员对冰壶所做功的大小为________J,冰壶重力做功的功率为________W,不计摩擦对质量的损耗,冰壶的机械能________(选填“先变大后变小”、“保持不变”或“先变小后变大”)。
【答案】 ①. 100 ②. 0 ③. 先变大后变小
【解析】
【详解】冰壶从A运动到C过程中,只有A运动到B手对冰壶做功,因此,运动员对冰壶所做功的大小为
冰壶在重力方向上没有通过距离,所以重力不做功,则重力做功的功率为0W;
不计摩擦对质量的损耗,冰壶从A运动到B的过程中加速前进,速度增大,动能增大;从B运动到C的过程中速度减小,动能减小,整个过程重力势能不变,故其机械能先变大后变小。
10. 运动会期间,同学们利用户外场地和器材,完成了两组热学探究实验。
实验一:探究操场不同场地材料的吸热升温现象
甲组同学取质量均为50g的塑胶跑道颗粒和草坪泥土,使其初始温度均为24℃,而后将两种材料置于阳光下暴晒相同时间模拟受热升温,暴晒后测得塑胶颗粒末温为44℃,草坪泥土末温为34℃。
(1)该过程中,塑胶颗粒升高的温度为_________℃。实验中通过控制__________(选填“暴晒相同时间”或“升高相同温度”)来保证两种材料吸收相同的热量。
(2)分析实验数据可知:若升高相同温度,__________吸收的热量多;草坪泥土的比热容是塑胶颗粒比热容的_________倍。
实验二:比较两种燃料燃烧时放出的热量
为研究运动会后勤车辆所用燃料的放热性能,乙组同学利用两套完全相同的装置对试管内的水进行加热。
(3)加热前控制试管内水的初温和_________均相同,控制燃料a、b的_________相同。两种燃料完全燃烧,对试管中的水加热,通过记录_________(选填“燃料的燃烧时间”或“水升高的温度”)来比较两种燃料燃烧放出的热量。
【答案】(1) ①. 20 ②. 暴晒相同时间
(2) ①. 草坪泥土 ②. 2
(3) ①. 质量 ②. 质量 ③. 水升高的温度
【解析】
【小问1详解】
塑胶颗粒升高的温度
由于实验中使用了相同的热源对塑胶跑道颗粒和草坪泥土进行加热,因此它们吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映,即实验中通过控制暴晒相同时间来保证两种材料吸收相同的热量
【小问2详解】
暴晒相同的时间,塑胶颗粒升高的温度比草坪泥土升高的温度大,则要升高相同温度,草坪泥土需吸收更多的热量 。
草坪泥土的比热容与塑胶颗粒比热容之比
即草坪泥土的比热容是塑胶颗粒比热容的2倍。
【小问3详解】
为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异,需要控制试管内水的初温和质量相同,还应控制燃料燃烧的质量相同,只使燃料的种类不同,以确保放出的热量仅由燃料种类决定;再通过比较燃料燃烧尽后温度计升高的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
三、实验探究题(共2小题,每空1分,共13分)主题三物理与工程实践
11. 在“探究液体压强的影响因素”实验中:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图甲所示,用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置_________(选填“漏气”或“不漏气”),微小压强计上的U形管_________(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)比较乙、丙两个实验,可知探头在这两处所受压强和浮力的关系为:p乙_______p丙,F乙_______F丙(选填“>”“<”或“=”);
(3)比较丙、丁两图说明:当深度相同时,液体内部压强还与_________有关;
(4)图戊容器中间用隔板分为A、B部分,隔板底部有一个小圆孔C,用薄橡皮膜封闭,A中盛水,深度为12cm,B中盛某种液体深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不变,________;()
小园想利用矿石(质量为m、密度为)、细线、电子秤等测量某种液体的密度:
①先在电子秤上放置一个装有适量待测液体的烧杯,记下电子秤示数为m1;
②再将此矿石用细线吊着,并浸没在液体中,如图己所示,记下电子秤示数m2,则该液体密度=_________(用“m、、m1、m2”等表示)。
【答案】(1) ①. 不漏气 ②. 不属于
(2) ①. < ②. >
(3)液体的密度 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
如图甲,用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置气密性良好,若装置漏气,当用手轻压探头处橡皮膜时,U形管两侧液面会几乎不变。
连通器两端都开口,压强计U形管一端封闭,所以不属于连通器。
【小问2详解】
实验中用U形管两侧液面高度差反映压强大小,图丙中,U形管两侧液面高度差较大,因此丙中探头处压强较大,即
因丙探头受到的压强大,橡皮膜向内凹陷程度更大,排开液体的体积更小,由阿基米德原理可知,在乙、丙两处所受浮力关系大于。
【小问3详解】
比较丙、丁两图说明当深度相同时,液体密度不同,U形管两侧液面的高度差不同,说明液体内部压强还与液体的密度有关。
【小问4详解】
C处橡皮膜形状刚好不变,说明橡皮膜两侧受到的压强相等,根据可得,则
矿石浸没在液体中时,根据力的作用是相互的,矿石受到的浮力等于矿石对液体向下的额外压力,这个额外压力对应电子秤增加的示数,即
又因为矿石完全浸没,则
由阿基米德原理,则
则该液体密度
12. 小金同学做“探究影响滑轮组机械效率因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一∶ 滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二∶ 滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小金把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成两套滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行实验,数据如下表所示。请你完成下列内容。
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.2
1.0
0.6
66.7%
2
3.0
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4.0
0.2
1.8
0.6
74.1%
4
2.0
0.2
1.5
0.4
(1)表中第4次实验时滑轮组的机械效率为_________;根据表中数据在图乙中画出此次实验时滑轮组的绕线方式;_________
(2)如图甲实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应________;(选填“保持静止”或“匀速上升”)
(3)第1次实验数据是图_______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(4)比较1、2、3次实验数据可得出,在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越__________;(选填“高”或“低”)
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 66.7% ②. ③. 匀速上升 ④. 甲 ⑤. 高 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]对于第4次实验,需要先计算总功和有用功,再求出机械效率。有用功为
总功为
机械效率为
[2]从数据表可以看出,绳子端移动的距离是物体提升高度的2倍,所心滑轮组承重绳子的根数为2,那么滑轮组的绕线如图:
(2)[3]在测量绳端所受的拉力时,为了保证拉力大小不变,需要使弹簧测力计沿竖直方向匀速上升,这样拉力才等于测力计的示数。
(3)[4]对于第1次实验,由于,说明滑轮组有3段绳子承担着物重,且动滑轮在下方。观察图甲和图乙,只有图甲符合这一条件,因此第1次实验数据是图甲所示的滑轮组测得的。
(4)[5]比较1、2、3次实验数据,我们可以看到在装置相同的情况下(即滑轮组不变),随着物体所受重力的增加,滑轮组的机械效率也在逐渐提高。因此,我们可以得出结论:在装置相同情况下,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)[6]采用图甲装置实验时,如果弹簧测力计没有竖直向上拉,那么拉力会大于竖直方向上的力,计算出的总功也会偏大。而有用功(即提升物体所做的功)是不变的,因此得出测得的机械效率将偏小。
四、计算题(共2小题,共14分)主题四物理与社会发展
13. 我国自主设计的“爱达·花城号”邮轮于2026年5月正式试航,如图甲所示。该邮轮满载排水量为。船舷上画有不同海水的“吃水线”,表示船安全航行时最大排水体积的位置,如图乙所示(仅画出了淡水线F,其余线未画出)。淡水密度取,常见的海水密度如表所示。求:
海水
密度/
冬季海洋(W)
夏季海洋(S)
热带海洋(T)
(1)邮轮在淡水中静止时水对深处船体的压强;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据表中的海水密度在图乙的虚线框中画出夏季海洋线S和冬季海洋线W的合理位置,标注吃水线名称并说明依据。
【答案】(1)
(2)
(3)
,依据:邮轮漂浮时浮力等于总重力,浮力大小不变,由可知,液体密度越大,排开液体体积越小,吃水深度越小
【解析】
【小问1详解】
邮轮在淡水中静止水对8m深处船体的压强
【小问2详解】
邮轮在淡水中满载航行,排开水的体积
【小问3详解】
邮轮在不同密度的海水中均处于漂浮状态,浮力等于总重力,大小不变。由可知,越大,越小,船的吃水深度越小。因,故冬季海水对应的吃水深度最小,夏季次之,均小于淡水吃水深度,因此S线在F线下方,W线在S线下方。
14. 为了有效缓解停车难问题,人们建了立体停车库。其运行原理如图所示,电动机通过钢丝绳拉动提升装置将车辆升降到指定层,然后用横移装置(图中未画出)将车辆送入或送出车位,从而达到立体存取车的目的。已知电动机对钢丝绳做功的功率为15kW,在某次停车时,质量为1.5t的某车辆以0.5m/s的速度被匀速提升6m后,再由横移装置将该车辆送入车位,g取10N/kg,问:
(1)提升装置对该车辆做的有用功多大?
(2)提升该车辆时电动机对钢绳的拉力是多大?
(3)提升装置提升该车辆时的机械效率是多大?
【答案】(1)
(2)7500N (3)
【解析】
【小问1详解】
汽车的重力为
克服车辆的重力对汽车做的有用功为
【小问2详解】
电动机的功率为
由图可知,承担重物的绳子股数,车辆的提升速度为,则钢丝绳末端移动的速度为
根据可得,钢丝绳末端的拉力为
【小问3详解】
车辆提升6m所用的时间为
电动机输出的总功为
提升装置提升该车辆时的机械效率为
五、综合题(共2小题,共14分)
15. 某物理兴趣小组开展“自制简易杆秤”的跨学科实践活动。
【任务一:识结构,明原理】
(1)如图甲,提纽A相当于杠杆的_________;当把秤砣对秤杆的拉力相当于杠杆的动力F1时,杆秤相当于一个什么类型的杠杆?_________杠杆。请画出此时F1的力臂L1_________。
【任务二:设计制作简易杆秤】
(2)小组制作目标:①测量范围为0~500g;②分度值为20g;③在木条上做刻度,相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。
小组的同学准备了如下器材:轻质木条(总长25cm)、轻质纸盘、细绳、钩码(50g、100g、200g各一)。
方案分析:制作前,设计方案如图乙所示,BC=4cm。为达到制作目标应选________g的钩码作为秤砣更合适。此时,最大值标注500g的位置为A点,请给出AB的长度和每一格的长度?AB的长度为________cm,其中分度值20g体现在杆上的长度为________cm/格(20g);
(3)在实际制作中,若考虑轻质木条自身的重力(重心在提纽左侧),支点仍在B点,则真正的零刻度线应该在B点的_________(选填“左侧”或“右侧”)。为了让这把杆秤能称量更重的物体,可以如何改进?_________。(回答一种即可)
【答案】(1) ①. 支点 ②. 省力 ③.
(2) ①. 100 ②. 20 ③. 0.8
(3) ①. 右侧 ②. 换质量更大的秤砣
【解析】
【小问1详解】
如图甲,秤杆绕提纽A转动,则提纽A相当于杠杆的支点;
当把秤砣对秤杆的拉力相当于杠杆的动力F1时,秤钩对秤杆的拉力相当于杠杆的阻力F2,由图可知,,根据可知,,即杆秤相当于一个省力杠杆;
从支点向力F1的作用线作垂线段,该垂线段就是力F1的力臂L1,标注出垂直符号和L1即可。
【小问2详解】
杆秤的最大测量值为500g,由图乙知,最长动力臂为
当物体的重量最大,动力臂最大,根据杠杆平衡条件,秤砣的质量
则秤砣的质量至少要95g,故应选100g钩码做秤砣;
当秤砣的质量为100g,最大值标注500g的位置为A点,此时AB的长度为
杆秤的分度值为20g,测量范围是0~500g,需要均匀在秤杆上刻出
AB的长度是20cm,分度值20g体现在杆上的长度
【小问3详解】
木条自重会使支点B左侧下沉,纸盘不放物体时,需在支点B右侧挂秤砣,用向下的拉力平衡杠杆,因此零刻度线在支点B的右侧;
若想测量质量更大的物体,根据杠杆平衡条件知:,若动力臂和阻力臂保持不变,则可换用更重的秤砣使其称量的物体质量增大。
16. 阅读材料,回答问题:
大国能源合作的绿色实践——深圳大鹏LNG接收站
广东大鹏液化天然气(LNG)接收站,是中国大陆第一座大型进口LNG合资接收站。满载LNG的远洋运输船从澳大利亚达尔文港跨海运抵大鹏码头后,低温液态天然气(主要成分甲烷CH4)通过管道送入大型双层绝热储罐密闭储存。
卸货后,大部分LNG在汽化器中吸收海水热量,由液态变为气态,再通过调压阀将高压气体降压至1个标准大气压,经长输管网输送至粤港澳大湾区。在汽化过程中,LNG会吸收大量热量,导致周边环境温度降低。大鹏LNG接收站正尝试利用这种“冷量”来冷却海水,用于在热带进行冷水海产品养殖,未来还计划建立循环冷库来制作高端食用冰。
(1)液化后的LNG体积仅为同质量气态天然气的左右,这一特性主要利于LNG的_________(多选)。
A. 储存 B. 运输 C. 燃烧 D. 环保
(2)①LNG在汽化器中由液态变为气态时,分子间距会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
②材料中提到的“冷量”,实质上是LNG在汽化过程中_________(选填“吸收”或“放出”)热量,导致周围海水或空气的内能_________(选填“增加”或“减少”)。
(3)工程师说:“我们这里有四个储罐,一个罐的LNG就可以让全深圳人民的生活用气维持两周。”若一个储罐储存的LNG质量为8.4×107 kg,请估算深圳全市平均每天消耗的LNG完全燃烧时释放的热量________J。(q甲烷=5.0×107 J/kg)
(4)从图中我们看到LNG远洋运输船需停靠在离站点较远的深水码头,而非近岸浅水区,请从浮力角度解释这一原因。
【答案】(1)AB (2) ①. 变大 ②. 吸收 ③. 减少
(3)
(4)根据阿基米德原理,船漂浮时浮力等于重力,船质量大、重力大,需要排开大量海水,吃水深度大;深水码头水深充足,避免船舶搁浅
【解析】
【小问1详解】
A. 液化后LNG体积大幅减小,相同容积的储罐可储存更多LNG,利于储存,故A正确;
B. 体积小,相同运输工具可运送更多质量的LNG,利于运输,故B正确;
C. 燃料燃烧放热的多少与质量、热值有关,与体积无关,故C错误;
D. 环保性与燃料燃烧产物等因素有关,与液化后体积小无关,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
物质由液态变为气态时,分子间距变大。
LNG汽化过程中吸收热量,周围海水或空气放出热量,内能减少。
【小问3详解】
每天消耗的LNG质量为
每天消耗的LNG完全燃烧释放的热量为
【小问4详解】
LNG 运输船漂浮在海面上,浮力等于船的总重力。满载的大船重力很大,受到海水的浮力很大;根据阿基米德原理,浮力大则排开海水的体积大,船的吃水深度大。近岸浅水区水深太小,无法满足大船的吃水深度,容易发生搁浅,所以大船要停靠水深足够的深水码头。
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