2022－2023学年北师大版初中物理八年级下册期末素养综合测试 试卷 二 （含答案）

　北师大版初中物理八年级下册同步训练
班级 姓名
全册素养综合测试二
满分100分,限时60分钟
一、选择题(每小题2分,共16分)
1.(2022山东泰安中考)光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中 (　　)
①近视镜是凸透镜,利用了凸透镜对光有会聚作用
②照相时,被照者应位于镜头二倍焦距以外
③放大镜能放大地图,利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理
④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的
A.只有①④正确　　　　B.只有②④正确
C.只有②③正确　　　　D.只有①③正确
2.(2022湖南益阳中考)“天宫课堂”上,航天员老师王亚平和叶光富做了“扔冰墩墩”游戏,冰墩墩被扔出后近似做匀速直线运动,下列说法正确的是 (　　)
A.冰墩墩离手后能继续运动是因为一直受到手的推力
B.冰墩墩离手后能继续运动是因为自身有一个向前冲的作用力
C.冰墩墩离手后能继续运动是因为冰墩墩具有惯性
D.用手接住后,冰墩墩失去了惯性
3.(2022内蒙古包头中考)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB。在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是 (　　)
A.F的大小为物重的2倍
B.物重增加5 N,F的大小也增加5 N
C.物体悬挂点右移,拉力F会增大
D.将F改为沿图中虚线方向,拉力F会减小
4.(2021北京石景山一模)小明把粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一只简易密度计。水平桌面上放着甲、乙两个相同的杯子,杯中装有不同的液体。当将简易密度计分别放入两杯液体中,且密度计静止时,两杯中液体的深度相同,如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.给密度计标刻度线时,越往上代表的密度值越大
B.杯中密度计静止时,乙杯中液体对杯底的压强较大
C.杯中密度计静止时,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强
D.密度计少缠绕一些细铜丝,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,测量结果更精确
5.(2022河南郑州期末)如图所示,中国首艘智能半潜船“祥安口”号可用来运输超大型货物,其最大下潜深度为26 m,最大载重为50 000吨。空载时漂浮于海面上(如图甲);装载时需向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完成货物装载(如图丙)。下列关于该半潜船的说法中正确的是(g取10 N/kg, ρ海水=1.03×103 kg/m3) (　　)
A.半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力相等
B.半潜船从河流到海洋后,吃水深度不变
C.在最大下潜深度处半潜船底受到海水的压强为2.678×105 Pa
D.满载时半潜船所受浮力为5×105 N
6.(2022四川乐山中考)如图所示,在50 N的水平拉力F的作用下,重600 N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍,绳子自由端向前移动的速度为0.6 m/s。则 (　　)
A.拉力F的功率为3 W
B.1 min内物体移动的距离为36 m
C.1 min内所做的有用功为1 440 J
D.该滑轮组的机械效率为85%
7.下列说法正确的是 (　　)
A.托里拆利第一次证明了大气压强的存在
B.伽利略认为力是维持物体运动的原因
C.铁球放入水中,一定下沉
D.受平衡力作用的物体不一定处于静止状态
8.(2022辽宁营口中考)(多选)细心的小明帮妈妈做家务时,发现许多厨房用具的工作原理涉及物理知识。下列说法正确的是 (　　)
A.高压锅是利用气压增大,沸点降低的原理工作的
B.吸盘式挂钩利用了大气压强
C.排油烟机是利用流体压强与流速关系的原理工作的
D.瓶起子是一种费力杠杆
二、填空题(每空2分,共22分)
9.(2022江苏常州中考节选)如图甲所示,研究者通过凸透镜观察到如图乙所示的　　　　(选填“虚”或“实”)像,该透镜可用来矫正　　　　(选填“近视”或“远视”)眼。
甲 乙
10.(2022四川凉山州中考)如图所示,某同学手握矿泉水瓶不动,矿泉水瓶受到的摩擦力方向　　　　　　;他用手捏瓶壁,瓶子变扁,说明力可以改变物体的　　　　;他将矿泉水喝去一部分,继续握在手里,则瓶子受到的摩擦力将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.(2021福建中考)如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强为　　　　Pa,木块受到的浮力为　　　　N。(g=10 N/kg)
12.(2022陕西澄城一模)在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥的装置就是一个例子,如图甲所示。在拉起吊桥的过程中,滑轮C属 于　　　　(选填“定”或“动”)滑轮,吊桥可看作支点为　　　　(选填“A”“B”或“C”)点的杠杆。建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重2.4×103 N的物体时,物体在5 s内上升了5 m,若滑轮组的机械效率为80%,则额外功为　　　　J,拉力F的功率 为　　　　W。
甲 乙
三、作图题(每题3分,共6分)
13.(2022辽宁鞍山中考)如图所示,容器中盛有水,用细线吊着一个实心铁块静止在水中。请在图中画出铁块所受力的示意图。
14.(2021湖北宜昌中考)小静在玩耍时透过爷爷的老花眼镜看到了小玩偶的像,请你在图中作光路图确定玩偶S点所成像S'的位置。图中O为老花镜的光心,F为其焦点。
四、实验探究题(每空2分,共22分)
15.(2022湖北荆州中考)为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,小明同学在如图所示的情景中,沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块,弹簧测力计的示数如图所示。
甲 乙
丙 丁
(1)能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据　　　　　　的原理。
(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,则木块所受摩擦力的大小　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)拉力的大小。
(3)甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与　　　　有关。
(4)在图丙所示的情景中拉力增大为4 N时,木块受到的滑动摩擦力的大小为　　　　N。
(5)实验完成后,同学们对实验进行了改进,如图丁所示。水平拉动木板向左运动,A弹簧测力计的示数为5.8 N,B弹簧测力计的示数为2.6 N,则木块受到的摩擦力方向为水平向　　　　(选填“左”或“右”),木板与木块之间的摩擦力大小为　　　　N。
16.(2021宁夏中考)如图所示,在“探究液体内部压强”的实验中:
(1)图A所示压强计在使用前,需观察U形管两边液面是否相平,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:　　　　　　　　　　　　　　。实验中通过　　　　　　　　　　　　　　显示液体内部压强的大小。
(2)某同学实验的情形如图B、C、D所示。
①比较图B和图C可以探究的问题是　　　　　　　　　　　　　　。
②保持探头在水中的深度不变,改变它的方向如图C、D所示,根据实验现象可以初步得出 结论:　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。
(3)该同学在实验过程中发现:在同种液体内部同一深度处,使用不同的压强计,U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点:　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
五、综合题(17题10分,18题12分,19题12分,共34分)
17.(2022河南渑池期中)如图所示,周末小英和同学一行4人在涧河公园租借了一辆旅游观光自行车游玩,该自行车质量为40 kg,骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为150 cm2(g取 10 N/kg)。
(1)用软质材料做的椅子,坐上去后感觉比用硬质塑料舒服是因为软质材料可以减小　　　　;轮胎上有凹凸不平的花纹是为了　　　　　　。
(2)已知他们每个人的质量是50 kg,假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力是总重的0.05倍,那么他们在平直路面上匀速骑行时的牵引力是多少N
(3)任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体会被压坏。若轮胎能承受的最大压强为2×105 Pa,该车的最大载重是多少N
18.(2021内蒙古呼和浩特玉泉二模)建筑工人要向楼上运送货物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,如图甲所示。已知斜面长为6 m,高为3 m,且固定在水平面上。运送货物时,工人用200 N的力拉绳子,将重为500 N的货物在20 s内沿斜面由底部拉到顶端,求此过程中:
(1)工人提升重物做的有用功;
(2)工人拉力的功率;
(3)该装置的机械效率;
(4)若不用斜面直接用滑轮组将货物匀速拉升,如图乙,每个滑轮重为20 N,不计绳子与滑轮之间的摩擦,求拉力的大小。
19.(2022四川南充中考)一个底面积S1=0.01 m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为S2=0.1 m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。
(1)由图像分析,水的深度为h1、h2、h3中哪一个时,绳子的拉力恰好变为0;
(2)求圆柱体的重力G和密度ρ物;
(3)若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了多少。
答案
1.B　近视镜是凹透镜,利用了凹透镜对光有发散作用,故①错误;照相机是利用凸透镜在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像的原理制成的,因此被照者应位于镜头二倍焦距以外,故②正确;凸透镜作为放大镜使用时,将物体放于凸透镜一倍焦距以内,此时利用的是光通过凸透镜成正立、放大的虚像的原理,故③错误;阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的,故④正确;综上所述可知②④正确,故B选项正确。
2.C　冰墩墩近似做匀速直线运动,是因为物体不受力的作用时将保持原来运动状态不变,故冰墩墩离手后能继续运动不是因为受到手的推力,故A、B选项错误。冰墩墩离开手后能继续向前运动是因为它具有惯性,惯性是物体的固有属性,任何情况下都不会消失,故C选项正确,D选项错误。
3.C　在B点竖直向上拉动杠杆保持水平平衡,根据杠杆平衡条件得F×OB=G×OA,由于OB=2OA,可得F=G,故A选项错误。物重增加5 N,根据杠杆平衡条件可知F的大小增加ΔF=×5 N=2.5 N,故B选项错误。物体悬挂点向右移,则阻力臂OA变大,根据杠杆平衡条件可推知,阻力、动力臂不变,阻力臂增大时,动力变大,故C选项正确。将F改为沿图中虚线方向,则动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,阻力、阻力臂不变,动力臂减小时,拉力F会增大,故D选项错误。
4.B　密度计放入不同的液体中时始终处于漂浮状态,由于密度计所受的重力不变,因此密度计在不同液体中受到的浮力大小不变,由F浮=ρ液gV排可知,密度计排开液体的体积越大,液体的密度越小,故A选项错误。由图可知,密度计在甲杯内排开液体的体积较大,则甲杯内液体的密度较小,即ρ甲液<ρ乙液,因两杯中液体的深度相同,所以,由p=ρgh可知,乙杯中液体对杯底的压强较大,故B选项正确。由F浮=G排和F浮=G密度计可得G密度计=G排,杯子对水平桌面的压力F= G杯+G液+G密度计=G杯+G液+G排=G杯+ρ液gSh液+G排,则乙杯对水平桌面的压力较大,由p=可知,乙杯对水平桌面的压强较大,故C选项错误。密度计少缠绕一些细铜丝时自重减小,在液体中受到的浮力减小,密度计排开液体的体积变小,则密度计两条刻度线之间的距离会减小,导致测量结果更不精确,故D选项错误。
5.C　据图可知,乙图中半潜船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,所以根据F浮=ρ液gV排可知,液体的密度是相同的,乙图中船受浮力最大,其次是丙图,再次是甲图,即浮力大小关系是F乙>F丙>F甲,故A选项错误。半潜船从河流到海洋后,处于漂浮状态,浮力等于重力,重力不变,浮力不变。因为海水的密度大于河水的密度,由V排=可知,半潜船从河流到海洋后,吃水深度变小,故B选项错误。离水面26 m深的半潜船底受到海水的压强p= ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×26 m=2.678×105 Pa,故C选项正确。漂浮时浮力等于重力,只知道最大载重,不知道船的质量,不能求出浮力,故D选项错误。
6.C　根据P==Fv可知,拉力的功率P=Fv=50 N×0.6 m/s=30 W,故A选项错误。1 min内绳子自由端移动的距离s=vt=0.6 m/s×60 s=36 m;动滑轮上绳子的股数n=3,物体移动的距离s物=×36 m=12 m,故B选项错误。物体与地面间的滑动摩擦力f=0.2G=0.2×600 N=120 N,克服物体与地面间的滑动摩擦力做的功为有用功,W有用=fs物=120 N×12 m=1 440 J,故C选项正确。 1 min内拉力做的功W总=Pt=30 W×60 s=1 800 J,该滑轮组的机械效率η==80%,故D选项错误。
7.D　马德堡半球实验第一次证明了大气压强的存在,故A选项错误。伽利略认为物体的运动不需要力来维持,一个运动的物体如果不受力,将一直匀速运动下去,故B选项错误。实心铁球放入水中,一定下沉,如果铁球是空心的,放入水中,可能下沉、悬浮、漂浮,故C选项错误。受平衡力作用的物体处于平衡状态,即处于静止状态或匀速直线运动状态,故D选项正确。
8.BC　高压锅能很快地煮熟食物是因为锅内气压增大水的沸点升高,故A选项错误。吸盘式挂钩是通过排尽吸盘与墙壁之间的空气,松手后,吸盘恢复原状的过程中,使内部气压小于外界大气压,外界大气压将其压在墙壁上,它是利用大气压工作的,故B选项正确。在液体和气体中,流速越快的地方压强越小,排油烟机是利用流体压强与流速的关系来排烟的,故C选项正确。日常生活中用瓶起子起瓶盖,使用过程中动力臂大于阻力臂,瓶起子是一个省力的杠杆,故D选项错误。
9.　虚　远视
解析　如图乙所示,物距小于凸透镜的一倍焦距,成正立、放大的虚像;凸透镜对光有会聚作用,凸透镜可用来矫正远视眼。
10.　竖直向上　形状　变小
解析　用手捏瓶壁,瓶子变扁,说明力可以改变物体的形状;手握矿泉水瓶,瓶子静止不动,处于平衡状态,在竖直方向上,瓶子受到的竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力,所以这两个力大小相等、方向相反,故摩擦力的方向竖直向上,其大小等于瓶子的重力;若将矿泉水喝去一部分,瓶子仍然静止,重力和摩擦力还是一对平衡力,因瓶子的重力变小,所以瓶子受到的摩擦力将变小。
11.　640　6.4
解析　液面比放入木块前升高1 cm,即Δh=0.01 m,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,由p=ρgh得,液体的密度为ρ液==800 kg/m3;正方体木块的边长为10 cm,木块静止时露出液面的高度为2 cm,则木块下表面距水面的距离h浸=10 cm-2 cm=8 cm=0.08 m,则木块底部受到的液体压强p木=ρ液gh浸=800 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=640 Pa。木块排开液体的体积V排=0.1 m×0.1 m×0.08 m=0.000 8 m3,木块受到的浮力F浮=ρ液gV排=800 kg/m3× 10 N/kg×0.000 8 m3=6.4 N。
12.　定　B　3×103　3×103
解析　在拉起吊桥过程中,滑轮C的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,不能省力。由图可知,在拉起吊桥过程中,吊桥绕着B点转动,所以护城河上安装的吊桥的支点是B点。有用功W有=Gh=2.4×103 N×5 m=1.2×104 J;由η= 可得,拉力做的总功W总==1.5×104 J;则额外功W额=W总-W有=1.5×104 J-1.2×104 J=3×103 J,拉力F的功率P==3×103 W。
13.　如图所示
解析　实心铁块密度大于水,因此,用细线吊着该铁块浸在水中,铁块在三个力的作用下处于平衡状态,这三个力分别是竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F和竖直向上的浮力F浮,作用点在重心。
14.　如图所示
解析　过光心的光经凸透镜折射后传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光经凸透镜折射后过焦点,这两条光线的反向延长线的交点为S点的像点S'。
15.　(1)二力平衡　(2)等于　(3)压力大小　(4)3.2　(5)左　2.6
解析　(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)小明同学刚开始拉木块时,木块没有被拉动,木块处于静止状态,由二力平衡条件可知,此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。(3)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,弹簧测力计示数不同,因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。(4)由题意可知,丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2 N,当拉力增大为4 N时,木块对水平毛巾表面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的滑动摩擦力大小不变,仍为3.2 N。(5)木块处于平衡状态,则弹簧测力计B对木块的拉力为2.6 N,方向水平向右;木块在水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力大小相等,方向相反,故木块与木板间摩擦力大小为2.6 N;木块所受摩擦力方向水平向左。
16.　(1)用手指按压强计的橡皮膜,看U形管中的液面能否灵活升降　U形管中两侧液面的高度差　(2)①液体内部压强和深度是否有关　②液体内部向各个方向的压强相同　 (3)见解析
解析　(1)为了能使实验顺利进行,使用前用手指按压强计的橡皮膜,若U形管中的液面能灵活升降,则说明装置的气密性好;根据转换法,压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。(2)①比较图B和图C,可以探究液体内部压强和深度是否有关。②比较图C和图D,U形管两侧液面高度差相同,说明液体内部向各个方向的压强相同。(3)将探头橡皮膜水平放置在液体内部,观察U形管两侧液面的高度差变化情况,然后改变探头橡皮膜的松紧程度,检查装置的气密性后再将探头橡皮膜水平放置在同一深度处,观察U形管液面的变化情况,得出结论。
17.　(1)压强　增大摩擦力　(2)120 N (3)2 600 N
解析　(1)人坐在椅子上,压力相等,人坐在用软质材料做的椅子,受力面积增大,压强减小,人感觉更舒服;轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
(2)匀速骑行过程中人和车处于平衡状态,他们在平直路面上匀速骑行时的牵引力 F牵=f=0.05G总=0.05 m总g=0.05×(40 kg+4×50 kg)×10 N/kg=120 N。
(3)根据p=可知该车对水平地面的最大压力为F=pS=2×105 Pa×150×10-4 m2=3 000 N,则车和人的最大重力之和为G总'=F=3 000 N,车的重力G车=m车g=40 kg×10 N/kg=400 N,该车的最大载重G'=G总'-G车=3 000 N-400 N=2 600 N。
18.　(1)1 500 J　(2)120 W　(3)62.5% (4)260 N
解析　(1)工人提升重物做的有用功W有用=Gh=500 N×3 m=1 500 J。
(2)由图甲知,n=2,则绳子自由端移动距离s绳=2s物=2×6 m=12 m,工人所做总功W总=Fs绳= 200 N×12 m=2 400 J,工人拉力的功率P==120 W。
(3)该装置的机械效率η==62.5%。
(4)图乙中,n=2,不用斜面直接用滑轮组将货物匀速拉升,此时的拉力F'=(G+G动)=× (500 N+20 N)=260 N。
19.　(1)h2　(2)9 N　6×103 kg/m3　(3)60 Pa
解析　(1)由图乙可知,当容器中水的深度由h3下降到h2的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,由V排=S1h排可知,圆柱体排开水的体积不断减小,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;在容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体底部受到的压强不变,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不变,圆柱体排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;当容器中水的深度由h1下降到0的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,圆柱体排开水的体积不断减小,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;由以上分析可知,当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体受到的浮力保持不变,说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。(2)在容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体处于漂浮状态,只受到重力G和浮力F浮1的作用,由p=可知,圆柱体下表面受到的压力F1=p1S1=900 Pa× 0.01 m2=9 N,由浮力产生的原因可知,此时圆柱体受到的浮力F浮1=F1=9 N,由物体的漂浮条件可知,圆柱体的重力G=F浮1=9 N,由G=mg可知,圆柱体的质量m==0.9 kg,当容器中水的深度为h3时,圆柱体刚好浸没,由浮力产生的原因和p=可知,此时圆柱体受到的浮力 F浮2=F2=p2S1=1 500 Pa×0.01 m2=15 N,由F浮=ρ液gV排可知,圆柱体的体积V=V排2==1.5×10-3m3,则圆柱体密度ρ物==0.6×103 kg/m3。
(3)因为圆柱体的密度小于水的密度,所以剪断细线,圆柱体静止后漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知,圆柱体受到的浮力F浮3=G=9 N,则圆柱体排开水的体积V排3==9×10-4m3,则液面下降的高度Δh==6×10-3m,则液体对容器底部压强减少量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-3 m=60 Pa。