精品解析:陕西商洛市镇安县2025~2026学年下学期期末考试八年级物理试题
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内容正文:
2025~2026学年末教学质量监测
八年级物理试题(卷)
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(本大题共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 下列物体具有弹性势能的是( )
A. 公路上行驶的汽车 B. 被拉长的橡皮筋
C. 矗立在高山上的巨石 D. 阳台上的花盆
2. 浆水是西北特色美食。在陕西镇安县,当地有将野生苦苦菜、苜蓿等山野菜入缸制作浆水的传统。如图所示,在搅动浆水时,一只手握在搅棒的上端,另一只手握在搅棒的中部。为了让搅动更省力,会将下部的手向远离上端的方向移动。这一做法说明,力的作用效果与( )
A. 力的方向有关 B. 力的大小有关
C. 力的作用点有关 D. 受力物体有关
3. 黄河是中华文明最主要的发源地,被称为中华民族的“母亲河”。下列黄河中的物体没有受到浮力的是( )
A. 河面上戏水的鸭子 B. 河面静止的小船
C. 河水中游弋的小鱼 D. 风陵渡黄河大桥的桥墩
4. 古代诗词是中国文化的瑰宝。杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中描述“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,意为八月里秋深,狂风怒号,卷走了屋顶上好几层茅草。下列选项与该情境利用的物理知识相同的是( )
A. 站台安全线 B. 用吸管吸饮料
C. 存水弯 D. 三峡大坝
5. 在户外实践活动中,小东与小亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上小东在车前用500 N的力沿斜坡向上拉车,小亮在后面用300 N的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向分别是( )
A. 200 N沿斜坡向上 B. 200 N沿斜坡向下
C. 800 N沿斜坡向上 D. 800 N沿斜坡向下
6. 如图为小明用衣架晾晒毛巾时,衣架保持水平平衡的情景。已知左侧毛巾对晾衣架的拉力为,右侧毛巾对晾衣架的拉力为,衣架的重力忽略不计,下列构建的杠杆示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),说法正确的是( )
A. 空壶静止在水平地面时,受到的重力和地面的支持力是一对相互作用力
B. 掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C. 箭在空中飞行时,某时刻受力全部消失,箭将做匀速直线运动
D. 投壶者将箭掷出时,人对箭的力大于箭对人的力
8. 关于压强和浮力,下列说法正确的是( )
A. 医生用注射器将药液注入肌肉是利用大气压的作用
B. 浸在水中的物体,物体体积越大,受到的浮力一定越大
C. 潜入水中的潜水艇,潜水深度越深,所受的浮力越大
D. 将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜(水未溢出),水对试管底的压强变小
9. 如图所示,质量相等的、、三个容器的底面积相同,分别装有盐水、水、酒精(),已知三个容器底面受到液体的压力相等,下列判断正确的是( )
A. 液体的深度关系为: B. 液体的深度关系为:
C. 容器对桌面压强: D. 容器对桌面压强:
10. 工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体,物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升4m,用时50s,下列分析正确的是( )
A. 绳自由端上升了4m B. 拉力的功率为48W
C. 滑轮的机械效率为87% D. 若仅增加物体重量,机械效率会增加
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 小铁球从斜面上滚下,在它的运动路径的侧旁放一个磁体,小铁球的路径会弯曲,这说明力可以改变物体的____________;国产大型察打一体无人机起飞时,发动机向下高速喷射气流,机身随之获得向上的升力,这一现象利用了力的作用是____________的原理。
12. 生活中,切菜蕴含着丰富的物理知识,小明发现,当妈妈用同一把菜刀轻轻用力切土豆时,很难切开,而加大用力后,土豆就很容易被切开,这表明压力的作用效果与____________有关;底面积为,质量为50kg的物体静止在面积为的水平桌面中央,物体对桌面的压强为____________Pa。(取)
13. 在街道上,常看到洒水车边播放着优美的乐曲边向道路上洒水。如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,一段时间后该洒水车的动能将 _____,重力势能将 _____;机械能将 _____(以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14. 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,小明对木块施加的水平拉力为,如图甲所示;的大小与时间的关系如图乙所示;木块的运动速度与时间的关系如图丙所示。当时,木块处于____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,木块受到的摩擦力是____________N;4~6s内,拉力对木块做功的功率为____________W。
15. 在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是____________,接下来合理的操作是____________,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,密度计在水、盐水和酒精中受到的浮力分别是、、,它们的关系是____________;酒精的刻度线是____________(选填“”“”或“”)(已知)
16.
(1)如图甲所示,画出自由漂浮在水面上的玩具龙舟的受力示意图(为重心)。
(2)如图乙所示,站在平台上的小明利用杠杆将浸没在水中的物块提起。请画出拉力的力臂。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,用定滑轮沿不同方向匀速提升重物,由图中数据可知:使用定滑轮不省力,但可以____________。
(2)如图乙所示,在探究动能大小与速度的关系时,让同一钢球从同一斜面的____________高度静止滚下,实验说明,当质量一定时,钢球速度越大,动能越____________(选填“大”或“小”)。
(3)如图丙所示,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。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计A的示数变化量____________(选填“大于”“等于”或“小于”)B的示数变化量,则验证了阿基米德原理。
18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,把杠杆的中点架在支架上。(钩码规格均相同)
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆右端的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时,在杠杆左边点挂3个钩码,如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡,在点应挂____________个钩码。然后将、下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆的____________(选填“左”或“右”)端将下沉。
(3)如图丙所示,将弹簧测力计由竖直位置顺时针向右倾斜时,为了使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将会____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
19. 小安用如图甲所示的仪器探究液体内部压强的特点。
(1)组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同小球放在两块橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更灵敏反映所受压强的大小,小安应该选择橡皮膜____________。
(2)密闭性良好的压强计上的U形管____________(选填“属于”或“不属于”)连通器;如图甲在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,此时橡胶管内的气体压强____________大气压强,为了使U形管左右两侧的液面相平,正确的调节方法是____________(填字母)。
A.取下软管重新安装
B.将U形管部分液体倒出
C.向U形管倒入部分液体
(3)检查并调试好装置后,进行实验。比较丙、丁、戊三次实验,可以得出:同种液体内部的压强与____________有关。
(4)为探究在同一深度处,液体内部各个方向压强的大小,应进行的操作是________________________。
(5)小安继续探究液体内部压强与液体密度的关系,保持图戊中探头位置不变,向烧杯中多次加盐水(液体未溢出),发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大的结论”。小安实验中存在的错误是:____________________________________。
20. 为了探究浮力大小与哪些因素有关,小明用一物块进行了如图所示的操作。
(1)如图甲所示,物块重为____________N。
(2)探究过程中实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示,图乙中物体受到的浮力为____________N。由实验步骤甲、丁和戊,可得出结论:物体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度____________(选填“有”或“无”)关。
(3)分析实验步骤甲、乙、丙、丁可知,在同种液体中_____________________越大,所受浮力越大。
(4)根据图中的数据可以得出盐水的密度为____________。(水的密度)
(5)由实验步骤甲、戊、己可知,同一物体浸没在不同的液体中,液体的密度越____________(选填“小”或“大”),所受的浮力越大。
(6)若完成实验后,小明发现整个实验过程中弹簧测力计都忘记了调零,则测得物体浸没在水中的浮力____________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 如图所示的是小明自制的一把杆秤,为杆秤提纽,不放重物和秤砣时,手提提纽,秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.8 kg的物体时,需要将秤砣移至点,才能使秤杆再次水平平衡。已知,。取,求:
(1)秤盘中物体受到的重力是多少?
(2)秤砣的质量是多少?
22. 2026年3月28日-29日,中国某品牌摩托车在世界超级摩托车锦标赛(WSBK)葡萄牙站WorldSSP组别中,包揽双回合正赛冠军。机车核心零部件几乎全部国产,彰显中国制造实力。如图所示,一赛车手在平直路面上骑行,已知车手及摩托车的总质量为260 kg,摩托车两个轮胎与地面的接触面积均为,取。求:
(1)此时摩托车对地面的压强是多少?
(2)若车手以的速度匀速骑行150 s,骑行时所受阻力为总重力的0.1倍,摩托车牵引力做功是多少?
23. 我国清代在河道上修建“溢流坝”(如图甲所示),当水位超过警戒线时,水流自动漫过坝顶泄洪,起到保护堤防的作用。受此启发,某跨学科实践活动小组围绕“水位自动排水系统”这一主题,设计了水位自动报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图乙所示。其中为压力传感器,是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深20 cm时,圆柱体与模型底面刚好接触且对底面的压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为4 N,触发报警装置,开启阀门排水。已知圆柱体的底面积,高,取,,求:
(1)当模型内水深20 cm时,水对模型底部的压强是多少?
(2)圆柱体的重力为多少N?
(3)触发报警装置时,压力传感器下表面到水面的距离是多少cm?
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2025~2026学年末教学质量监测
八年级物理试题(卷)
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷共6页,总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(本大题共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 下列物体具有弹性势能的是( )
A. 公路上行驶的汽车 B. 被拉长的橡皮筋
C. 矗立在高山上的巨石 D. 阳台上的花盆
【答案】B
【解析】
【详解】A.公路上行驶的汽车由于运动具有动能,故A不符合题意。
B.被拉长的橡皮筋由于发生弹性形变具有弹性势能,故B符合题意;
CD.矗立在高山上的巨石、阳台上的花盆相对地面具有一定的高度,具有重力势能,故CD不符合题意。
故选B。
2. 浆水是西北特色美食。在陕西镇安县,当地有将野生苦苦菜、苜蓿等山野菜入缸制作浆水的传统。如图所示,在搅动浆水时,一只手握在搅棒的上端,另一只手握在搅棒的中部。为了让搅动更省力,会将下部的手向远离上端的方向移动。这一做法说明,力的作用效果与( )
A. 力的方向有关 B. 力的大小有关
C. 力的作用点有关 D. 受力物体有关
【答案】C
【解析】
【详解】将下部的手向远离上端的方向移动,改变了施加力的位置,即改变了力的作用点,使搅动更省力,说明力的作用效果与力的作用点有关。
故选C。
3. 黄河是中华文明最主要的发源地,被称为中华民族的“母亲河”。下列黄河中的物体没有受到浮力的是( )
A. 河面上戏水的鸭子 B. 河面静止的小船
C. 河水中游弋的小鱼 D. 风陵渡黄河大桥的桥墩
【答案】D
【解析】
【详解】浮力本质是浸在液体中的物体受到的上下表面压力差,若物体下表面未接触液体,不存在向上的液体压力,则不受浮力。
ABC.鸭子、小船、小鱼均部分或全部浸没在水中,上下表面均受水的压力,存在压力差,均受浮力,故ABC不符合题意;
D.桥墩底部埋入河床泥土中,下表面未与水接触,不受水向上的压力,无压力差,因此不受浮力,故D符合题意。
故选D。
4. 古代诗词是中国文化的瑰宝。杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中描述“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,意为八月里秋深,狂风怒号,卷走了屋顶上好几层茅草。下列选项与该情境利用的物理知识相同的是( )
A. 站台安全线 B. 用吸管吸饮料
C. 存水弯 D. 三峡大坝
【答案】A
【解析】
【详解】“卷我屋上三重茅”是风吹过屋顶时,屋顶上方空气流速大、压强小于屋内压强,压强差将茅草卷走,涉及的物理知识是流体压强与流速的关系。
A.列车驶过时,列车附近空气流速大压强小,人外侧空气流速小压强大,人会被推向列车,利用了流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.用吸管吸饮料利用了大气压强,故B不符合题意;
C.存水弯上端开口、底部连通,利用了连通器原理,故C不符合题意;
D.三峡大坝中的水深度较大,由可知大坝底部受到水的压强更大,故修成上窄下宽的形状,故D不符合题意。
故选A。
5. 在户外实践活动中,小东与小亮两位同学配合用小车运农作物。在斜坡上小东在车前用500 N的力沿斜坡向上拉车,小亮在后面用300 N的力沿斜坡向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向分别是( )
A. 200 N沿斜坡向上 B. 200 N沿斜坡向下
C. 800 N沿斜坡向上 D. 800 N沿斜坡向下
【答案】C
【解析】
【详解】小东的拉力与小亮的推力方向均沿斜坡向上。由同一直线上方向相同的二力合成法则可知,合力大小
方向沿斜坡向上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图为小明用衣架晾晒毛巾时,衣架保持水平平衡的情景。已知左侧毛巾对晾衣架的拉力为,右侧毛巾对晾衣架的拉力为,衣架的重力忽略不计,下列构建的杠杆示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】衣架绕顶部挂钩转动平衡,因此支点是挂钩的位置,在两个拉力作用点之间,左侧拉力在支点左侧,距离支点最远,右侧拉力在支点右侧,距离支点较近,由杠杆平衡条件可知,,则,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示的投壶是中国古代士大夫宴饮时的一种投掷游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多的为胜。在投壶中(不计空气阻力),说法正确的是( )
A. 空壶静止在水平地面时,受到的重力和地面的支持力是一对相互作用力
B. 掷出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C. 箭在空中飞行时,某时刻受力全部消失,箭将做匀速直线运动
D. 投壶者将箭掷出时,人对箭的力大于箭对人的力
【答案】C
【解析】
【详解】A.空壶静止在水平地面时,重力和支持力作用在同一物体上,是一对平衡力,故A错误;
B.惯性是物体保持运动状态不变的性质,不是力,不能说受到惯性作用,故B错误;
C.箭在空中飞行时具有速度,由牛顿第一定律可知,若某时刻受力全部消失,箭将保持原来的运动状态做匀速直线运动,故C正确;
D.人对箭的力与箭对人的力是一对相互作用力,大小相等,故D错误。
故选C。
8. 关于压强和浮力,下列说法正确的是( )
A. 医生用注射器将药液注入肌肉是利用大气压的作用
B. 浸在水中的物体,物体体积越大,受到的浮力一定越大
C. 潜入水中的潜水艇,潜水深度越深,所受的浮力越大
D. 将装有水的试管由竖直位置逐渐倾斜(水未溢出),水对试管底的压强变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.注射器将药液注入肌肉是活塞推力的作用,不是利用大气压,故A错误;
B.根据阿基米德原理,浮力由液体密度和排开液体体积共同决定,物体体积大但排开液体体积不一定大,浮力不一定越大,故B错误;
C.潜水艇潜入水中后等于自身容积保持不变,由可知,所受浮力与下潜深度无关,浮力大小不变,故C错误;
D.试管倾斜时水的竖直深度减小,由液体压强公式可知,水对试管底的压强变小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,质量相等的、、三个容器的底面积相同,分别装有盐水、水、酒精(),已知三个容器底面受到液体的压力相等,下列判断正确的是( )
A. 液体的深度关系为: B. 液体的深度关系为:
C. 容器对桌面压强: D. 容器对桌面压强:
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据液体压强公式 和压力公式 ,可得液体对容器底部的压力 ,由题意知,三个容器底面积相同,底面受到液体的压力 相等,因此
化简可得
,所以液体深度关系为 ,故A错误,B正确;
CD.容器对桌面的压强 ,其中压力 等于容器和液体的总重力 。,因容器质量相等,故相等。只需比较 。对于A容器(上窄下宽), ,对于B容器(柱形), ,对于C容器(上宽下窄), 。因 ,所以 ,因此总重力 ,对桌面的压力 。又因底面积 S 相同,所以容器对桌面的压强 ,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 工人师傅用如图所示的滑轮沿竖直方向提升物体,物体所受重力为540N。用300N的拉力将物体匀速提升4m,用时50s,下列分析正确的是( )
A. 绳自由端上升了4m B. 拉力的功率为48W
C. 滑轮的机械效率为87% D. 若仅增加物体重量,机械效率会增加
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图知,绳自由端移动距离,故A错误;
B.拉力做的总功
拉力的功率,故B正确;
C.有用功
机械效率为,故C错误;
D.该装置的额外功来自动滑轮自重、绳重和摩擦,若仅增加物体重量,有用功占总功的比例会提升,因此机械效率会增加,故D正确。
故选BD。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 小铁球从斜面上滚下,在它的运动路径的侧旁放一个磁体,小铁球的路径会弯曲,这说明力可以改变物体的____________;国产大型察打一体无人机起飞时,发动机向下高速喷射气流,机身随之获得向上的升力,这一现象利用了力的作用是____________的原理。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 相互
【解析】
【详解】小铁球受磁体的吸引力后运动方向发生改变,由力的作用效果可知,力可以改变物体的运动状态;发动机向下高速喷射气流时对气流施加向下的作用力,因力的作用是相互的,气流会对机身施加向上的反作用力,使机身获得升力。
12. 生活中,切菜蕴含着丰富的物理知识,小明发现,当妈妈用同一把菜刀轻轻用力切土豆时,很难切开,而加大用力后,土豆就很容易被切开,这表明压力的作用效果与____________有关;底面积为,质量为50kg的物体静止在面积为的水平桌面中央,物体对桌面的压强为____________Pa。(取)
【答案】 ①. 压力大小 ②.
【解析】
【详解】同一把菜刀切菜时受力面积不变,增大压力后土豆更容易切开,说明压力的作用效果与压力大小有关。
物体对水平桌面的压力为
受力面积取较小的物体底面积,物体对桌面的压强为
13. 在街道上,常看到洒水车边播放着优美的乐曲边向道路上洒水。如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,一段时间后该洒水车的动能将 _____,重力势能将 _____;机械能将 _____(以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,一段时间后该洒水车的速度不变,质量减小,所以洒水车的动能减小。
[2]洒水车的高度不变,质量减小,重力势能减小。
[3]动能和势能的总和叫机械能,动能和重力势能都减小,则机械能减小。
14. 一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,小明对木块施加的水平拉力为,如图甲所示;的大小与时间的关系如图乙所示;木块的运动速度与时间的关系如图丙所示。当时,木块处于____________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,木块受到的摩擦力是____________N;4~6s内,拉力对木块做功的功率为____________W。
【答案】 ①. 平衡 ②. 3 ③. 6
【解析】
【详解】由图丙可知,时木块做匀速直线运动,所以处于平衡状态。木块匀速运动时,水平方向受到的拉力与滑动摩擦力二力平衡,由图乙可知此阶段拉力,因此木块受到的滑动摩擦力
4~6s内,拉力对木块做功的功率为
15. 在制作简易密度计的综合实践活动中,实验小组将吸管的一端塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的底端封闭,做成一只简易密度计,如图甲。将该密度计分别放入水、盐水和酒精中测试发现,放入其中某一种液体时密度计不能处于竖直状态,则该液体是____________,接下来合理的操作是____________,改进后重新进行密度的标记实验,标记的刻度如图乙所示,密度计在水、盐水和酒精中受到的浮力分别是、、,它们的关系是____________;酒精的刻度线是____________(选填“”“”或“”)(已知)
【答案】 ①. 盐水 ②. 增加配重 ③. ④.
【解析】
【详解】因,密度计漂浮时,由可知,盐水中排开液体体积最小,浸入深度最浅,稳度最低,故不能竖直的液体是盐水。
合理操作是增加铜丝,降低密度计重心,同时增大浸入深度,提高稳度,使密度计可竖直漂浮。
改进后密度计在三种液体中均处于漂浮状态,浮力都等于自身重力,故。
由,浮力相同时,液体密度越小,排开液体体积越大,密度计浸入深度越大,液面在密度计上的位置越靠上;酒精密度最小,故酒精的刻度线是。
16.
(1)如图甲所示,画出自由漂浮在水面上的玩具龙舟的受力示意图(为重心)。
(2)如图乙所示,站在平台上的小明利用杠杆将浸没在水中的物块提起。请画出拉力的力臂。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
漂浮在水面的龙舟处于平衡状态,竖直方向受到的浮力和重力是一对平衡力,二者大小相等,方向相反,均作用在重心处。从重心O点出发,沿竖直向下画一条带箭头的线段,标注G;沿竖直向上画一条带箭头的线段,标注F浮,且两个线段的长度相等。据此作图。
【小问2详解】
从支点O向F的作用线作垂线段,这个垂线段就是拉力F的力臂,标注大括号和字母L即可。据此作图。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,用定滑轮沿不同方向匀速提升重物,由图中数据可知:使用定滑轮不省力,但可以____________。
(2)如图乙所示,在探究动能大小与速度的关系时,让同一钢球从同一斜面的____________高度静止滚下,实验说明,当质量一定时,钢球速度越大,动能越____________(选填“大”或“小”)。
(3)如图丙所示,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。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计A的示数变化量____________(选填“大于”“等于”或“小于”)B的示数变化量,则验证了阿基米德原理。
【答案】(1)改变力的方向
(2) ①. 不同 ②. 大
(3)等于
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,向各个方向都可通过定滑轮用弹簧测力计将4N的重物向上提起,所用的力都为4N,这说明使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向。
【小问2详解】
探究动能与速度的关系时,要控制钢球质量不变,改变速度,因此让同一钢球从斜面的不同高度静止滚下,高度越高,钢球到达水平面时的速度越大;
从实验现象能看到速度大的钢球推动木块移动的距离更远,说明质量一定时,钢球速度越大,动能越大。
【小问3详解】
重物浸入水中时,由可知,弹簧测力计A的示数的变化量等于浮力;逐渐调高升降台时,随着重物浸入水中的体积越来越大,浮力越来越大,弹簧测力计A的示数将逐渐变小,又因为重物浸入水中时,弹簧测力计B的示数的变化量等于溢出水的重力,弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等,从而证明了浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力,验证了阿基米德原理。
18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,把杠杆的中点架在支架上。(钩码规格均相同)
(1)杠杆静止在图甲所示位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆右端的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时,在杠杆左边点挂3个钩码,如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡,在点应挂____________个钩码。然后将、下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格,则杠杆的____________(选填“左”或“右”)端将下沉。
(3)如图丙所示,将弹簧测力计由竖直位置顺时针向右倾斜时,为了使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将会____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)左 (2) ①. 2 ②. 右
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,杠杆右端下沉,说明杠杆右端偏重,要使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端螺母向左调节。
【小问2详解】
设每个钩码重为G,杠杆一格长为L,由杠杆平衡条件可得
解得,故应在B点挂2个钩码才能使杠杆平衡。
若A、B两点的钩码同时向靠近支点O的方向移动一个格,则左侧力和力臂的乘积为
右侧力和力臂的乘积为
因为,所以杠杆的右端将下沉。
【小问3详解】
拉力的方向由竖直向上逐渐向右倾斜时,根据力臂的定义可知,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,故弹簧测力计的示数将变大。
19. 小安用如图甲所示的仪器探究液体内部压强的特点。
(1)组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同小球放在两块橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更灵敏反映所受压强的大小,小安应该选择橡皮膜____________。
(2)密闭性良好的压强计上的U形管____________(选填“属于”或“不属于”)连通器;如图甲在使用压强计前,发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,此时橡胶管内的气体压强____________大气压强,为了使U形管左右两侧的液面相平,正确的调节方法是____________(填字母)。
A.取下软管重新安装
B.将U形管部分液体倒出
C.向U形管倒入部分液体
(3)检查并调试好装置后,进行实验。比较丙、丁、戊三次实验,可以得出:同种液体内部的压强与____________有关。
(4)为探究在同一深度处,液体内部各个方向压强的大小,应进行的操作是________________________。
(5)小安继续探究液体内部压强与液体密度的关系,保持图戊中探头位置不变,向烧杯中多次加盐水(液体未溢出),发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大的结论”。小安实验中存在的错误是:____________________________________。
【答案】(1)B (2) ①. 不属于 ②. 大于 ③. A
(3)液体深度 (4)保持探头深度不变,改变探头方向
(5)没有控制液体深度相同
【解析】
【小问1详解】
压强计依靠橡皮膜的形变感知压强,相同压力下橡皮膜形变程度越大,对压强的反应越灵敏。图乙中相同小球放置时,橡皮膜B的凹陷程度更大,形变更明显,因此选择橡皮膜B。
【小问2详解】
连通器的定义是上端开口、底部相连通的容器,而压强计的U形管一端通过橡胶管连接探头,是封闭的,因此不属于连通器;使用前U形管左侧液面低于右侧液面,说明橡胶管内的气体压强大于外界大气压强;要让U形管两侧液面恢复相平,需要取下软管重新安装,使橡胶管内气体与大气连通,消除初始气压差,因此选操作A。
【小问3详解】
丙、丁、戊三次实验中,液体都是水(密度相同),仅探头在液体中的深度逐渐增大,U形管液面高度差也随之增大,因此可以得出同种液体内部的压强与液体深度有关。
【小问4详解】
探究同一深度处液体向各个方向的压强大小,需要使用控制变量法,保持液体密度、探头所处的深度不变,仅改变探头橡皮膜的朝向,观察U形管的液面高度差是否一致。
【小问5详解】
探究液体压强与液体密度的关系时,必须控制探头在液体中的深度不变。保持探头位置不变、向烧杯中加盐水的过程中,烧杯内液面上升,探头所处的实际深度也随之增大,实验同时改变了液体密度和深度两个变量,没有控制探头所处的液体深度相同,因此得出的结论不严谨。
20. 为了探究浮力大小与哪些因素有关,小明用一物块进行了如图所示的操作。
(1)如图甲所示,物块重为____________N。
(2)探究过程中实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示,图乙中物体受到的浮力为____________N。由实验步骤甲、丁和戊,可得出结论:物体受到的浮力大小与浸没在液体中的深度____________(选填“有”或“无”)关。
(3)分析实验步骤甲、乙、丙、丁可知,在同种液体中_____________________越大,所受浮力越大。
(4)根据图中的数据可以得出盐水的密度为____________。(水的密度)
(5)由实验步骤甲、戊、己可知,同一物体浸没在不同的液体中,液体的密度越____________(选填“小”或“大”),所受的浮力越大。
(6)若完成实验后,小明发现整个实验过程中弹簧测力计都忘记了调零,则测得物体浸没在水中的浮力____________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)2.8 (2) ①. 0.4 ②. 无
(3)物体排开液体的体积
(4)
(5)大 (6)不变
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的分度值为,甲图中指针指向刻度线,因此物块重力为。
【小问2详解】
根据称重法测浮力得
甲、丁、戊步骤中,物块都完全浸没在水中、排开水的体积相同,仅浸没深度不同,弹簧测力计示数均为,说明浮力相同,因此浮力大小与浸没在液体中的深度无关。
【小问3详解】
甲、乙、丙、丁中液体都是水(密度不变),随着物块浸入液体的体积增大,弹簧测力计示数减小、浮力增大,可得结论:同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大。
【小问4详解】
物块浸没在水中时的浮力
由阿基米德原理,物块体积
物块浸没在盐水中的浮力
此时,因此
【小问5详解】
甲、戊、己中物体排开液体的体积相同,盐水密度大于水,物块在盐水中受到的浮力更大,因此可得:同一物体浸没在不同液体中,液体密度越大,所受浮力越大。
【小问6详解】
浮力是用“物体重力的测量值 减去物体浸在液体中拉力的测量值”计算得到的,若弹簧测力计未调零,重力和拉力的测量值会同时加上同一个固定的初始偏差,二者做差后偏差抵消,因此测得的浮力不变。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 如图所示的是小明自制的一把杆秤,为杆秤提纽,不放重物和秤砣时,手提提纽,秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.8 kg的物体时,需要将秤砣移至点,才能使秤杆再次水平平衡。已知,。取,求:
(1)秤盘中物体受到的重力是多少?
(2)秤砣的质量是多少?
【答案】(1)8N (2)0.4kg
【解析】
【小问1详解】
物体重力
【小问2详解】
由杠杆平衡条件可知
即
秤砣的质量
22. 2026年3月28日-29日,中国某品牌摩托车在世界超级摩托车锦标赛(WSBK)葡萄牙站WorldSSP组别中,包揽双回合正赛冠军。机车核心零部件几乎全部国产,彰显中国制造实力。如图所示,一赛车手在平直路面上骑行,已知车手及摩托车的总质量为260 kg,摩托车两个轮胎与地面的接触面积均为,取。求:
(1)此时摩托车对地面的压强是多少?
(2)若车手以的速度匀速骑行150 s,骑行时所受阻力为总重力的0.1倍,摩托车牵引力做功是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
总接触面积
总重力
摩托车对水平地面的压力等于总重力,即
摩托车对地面的压强
【小问2详解】
行驶路程
阻力
摩托车匀速骑行,受力平衡,因此
摩托车牵引力做功
23. 我国清代在河道上修建“溢流坝”(如图甲所示),当水位超过警戒线时,水流自动漫过坝顶泄洪,起到保护堤防的作用。受此启发,某跨学科实践活动小组围绕“水位自动排水系统”这一主题,设计了水位自动报警装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图乙所示。其中为压力传感器,是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深20 cm时,圆柱体与模型底面刚好接触且对底面的压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为4 N,触发报警装置,开启阀门排水。已知圆柱体的底面积,高,取,,求:
(1)当模型内水深20 cm时,水对模型底部的压强是多少?
(2)圆柱体的重力为多少N?
(3)触发报警装置时,压力传感器下表面到水面的距离是多少cm?
【答案】(1)2000Pa
(2)20N (3)8cm
【解析】
【小问1详解】
由题意得,水深
水对模型底部的压强
【小问2详解】
水深为20cm时B受到的浮力
B对模型底面压力为零,此时B受力平衡,即,因此B的重力
【小问3详解】
触发报警时,圆柱体对压力传感器的压力为4N,根据力的作用是相互的,压力传感器对圆柱体B的向下压力。
此时B受力平衡,受到的浮力
此时B排开水的体积
此时B浸入水中的深度
压力传感器A在B的顶部,因此A下表面到水面的距离等于B露出水面的高度
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