2024教科版物理八年级下学期--第十二章 素养综合检测（有解析）

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2024教科版物理八年级下学期
第十二章　素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.【物理跨语文】(2023湖南涟源一模)下列诗句中,蕴含物体具有弹性势能的是(　　)
A.会挽雕弓如满月　　　　　　　　　　B.飞流直下三千尺
C.春风十里扬州路　　　　　　　　　　D.群峰倒影山浮水
2.【跨学科·物理学与日常生活】(2023青海中考)草原风情节上,观光热气球匀速上升的过程中,热气球的 (　　)
A.动能增大　　　　　　　　　　B.重力势能增大
C.机械能不变　　　　　　　　　　D.重力势能减小
3.【跨学科·物理学与社会发展】(2023重庆秀山期末)现代农业利用无人机喷洒农药,安全又高效。喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的(　　)
A.动能减小、重力势能减小、机械能减小
B.动能减小、重力势能不变、机械能减小
C.动能不变、重力势能增大、机械能增大
D.动能不变、重力势能不变、机械能不变
4.【跨学科·物理学与日常生活】如图所示是某道路使用的“风光互补”路灯。下列关于这种路灯的说法不合理的是 (　　)
A.太阳能电池板可将太阳能转化为电能
B.该路灯利用的风能属于一种清洁的新能源
C.风车工作时,将电能转化为叶片的动能
D.风车利用风力发电,将机械能转化为电能
5.【跨学科·物理学与日常生活】(2023河北沧州期末)现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门,弹簧门在被推开后能自动关闭。关于门在自动关闭过程中能量的转化,下列说法中正确的是 (　　)
A.弹簧的动能转化为门的势能
B.弹簧的弹性势能转化为门的动能
C.门的势能转化为弹簧的动能
D.门的动能转化为弹簧的弹性势能
6.【物理跨体育与健康】(2023黑龙江五常月考)如图所示,篮球运动员小豪正在投篮,篮球运动的最高点为A,忽略空气阻力,则下列说法正确的是(　　)
A.小豪抛出篮球后,篮球的动能先增大后减小
B.篮球在A点时,动能为零
C.篮球在A点时,机械能最大
D.篮球经过A点后,重力势能转化为动能
7.【物理跨数学】(2022湖南岳阳四区三十五校联考一模)如图甲所示,轻质弹簧竖直固定在水平面上。t=0时,将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。则 (　　)
A.t1时刻小球的动能最大
B.t1时刻小球的重力势能最大
C.t2时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D.t1时刻和t3时刻小球的运动方向相反
8.【物理跨体育与健康】(2022湖南长沙中考)(多选)如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中 (　　)
A.动能增大　　　　　　　　　　B.重力势能减小
C.机械能增大　　　　　　　　　　D.动能转化为重力势能
二、填空题(每空2分,共24分)
9.【物理跨语文】(2023河南西华月考)“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,出自杜甫的《登高》。“落木”指飘落的树叶,其重力势能　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”);“长江滚滚来”,水由于运动而具有　　　　能。
10.【跨学科·物理学与日常生活】(2023湖南华容月考)农户将砍伐的竹子捆在一起在山坡处由静止释放,竹子顺着山坡下滑的过程中,其机械能　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
11.【中华优秀传统文化】【新独家原创】射柳是我国清明节的古老习俗之一。据明朝人的记载,射柳就是将鸽子放在葫芦里,然后将葫芦高挂于柳树上,弯弓射中葫芦,鸽子飞出,以鸽子飞的高度来判定胜负(如图所示)。张开的弓把箭射出去,弓的　　　　能转化为箭的　　　　
能。鸽子加速飞出时动能　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.【学科素养·物理观念】(2022四川巴中恩阳月考)甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力。抛出时两球机械能　　　　(选填“相等”或“不相等”);落地时甲球的速度　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙球的速度。
13.【学科素养·科学探究】(2022江苏常州一模)如图,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b是弹簧原长时小球的位置,c是小球到达最右端的位置。则小球从a运动到c的过程中,在　　　　(选填“a”“b”或“c”)位置动能最大;从b到c的过程中,小球的动能转化为弹簧的　　　　,小球从a运动到b的过程中机械能　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题(共3小题,共44分)
14.【学科素养·科学思维】(14分)(2022辽宁阜新中考)在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图甲、乙、丙所示,将A、B、C三个钢球先后从同一装置高度分别为h1、h2、h3的位置由静止开始滚下(mA=mBh2),水平面上同一位置的木块被撞出一段距离后停下。请回答以下问题:
(1)该实验探究的是　　　　(选填“木块”或“钢球”)的动能。
(2)实验通过观察木块被钢球撞出　　　　的长短,来判断钢球动能的大小,这种研究问题的方法叫　　　　。
(3)比较　　　　两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与速度是否有关。
(4)比较　　　　两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量是否有关。此探究过程中两球刚好运动到水平面时的速度　　　　(选填“相等”或“不相等”)。
(5)由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,　　　　
(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/h。
15.【学科素养·科学探究】(14分)(2022江苏常州二模改编)王瑞利用实验小桌、箱体透明的沙箱、质量不同的重物A和B(mA(1)比较　　　　可知,物体的重力势能与物体的高度有关,质量相同时,物体的高度越　　　　,它的重力势能越大。
(2)比较　　　　可知,物体的重力势能与物体的质量有关;　　　　
相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。
(3)在实验操作中通过观察　　　　　　来比较物体重力势能的大小,这种研究方法属于　　　　。
(4)设乙实验操作中物体A的重力势能是WA,丙实验操作中物体B的重力势能是WB,则WA和WB的大小关系是　　　　。
A.WA>WB　　　　　　　　　　B.WAC.WA=WB　　　　　　　　　　D.无法判断
16.【实验探究·设计实验】(16分)(2023江苏苏州二模)李明准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量以及弹簧粗细有关。他设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长,同时与物体脱离,物体运动到D点停止。请补充完成他的探究过程:
(1)探究弹簧弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系时的过程如下:对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点后由静止释放,运动到D点。测量　　　　之间的距离和　　　　之间的距离,并改变　　　　之间的距离,测多组数据,分析数据得到结论。
(2)对原长相同、只有　　　　不同的两根弹簧,物体P分别压缩弹簧至同一位置B点后由静止释放,运动到D点。分别测量　　　　之间的距离,改变压缩量,重复进行实验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗细有关。
(3)李明在此探究实验中主要运用了转换法和　　　　　　两种探究方法。
答案全解全析
1.A　“会挽雕弓如满月”,力使弓发生弹性形变,此时弓具有弹性势能;“飞流直下三千尺”,说明水具有重力势能和动能;“春风十里扬州路”,流动的空气形成风,具有动能;“群峰倒影山浮水”,是平面镜成像现象,与弹性势能无关。
2.B　热气球在匀速上升的过程中,质量不变、速度不变、高度变大,则热气球具有的动能不变、重力势能增大;机械能=动能+势能,所以热气球的机械能增大。
3.A　喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,无人机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能减小、重力势能减小、机械能减小。故选A。
4.C　太阳能电池板可将太阳能转化为电能,故A正确;该路灯利用的风能属于一种清洁的新能源,故B正确;风力发电的原理,是利用风吹动风车叶片旋转,将风能转化为风车叶片的动能,再通过发电机将动能转化为电能,故C错误,D正确。故选C。
5.B　弹簧门在被推开时,弹簧被压缩,发生弹性形变,具有弹性势能;弹簧门自动关闭的过程中,弹簧恢复原状,弹性形变的程度越来越小,它的弹性势能转化为门的动能。
6.D　小豪抛出篮球后,篮球的质量不变,速度先减小后增大,动能先减小后增大,A错误;篮球在A点时,水平方向上有一定的速度,动能不为零,B错误;忽略空气阻力,篮球的机械能是守恒的,整个过程中篮球的机械能保持不变,C错误;篮球经过A点后,质量不变、高度变小、速度变大,篮球的重力势能变小、动能变大,重力势能转化为动能,D正确。
7.D　t1时刻,小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,弹簧发生弹性形变并对小球产生弹力,当弹力小于重力时,小球仍然向下做加速运动,其动能变大,A错误;金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止刚刚释放时重力势能最大,B错误;在小球整个运动过程中,由于有空气阻力等因素存在,小球和弹簧组成的整体机械能减小,t2时刻小球的机械能小于t1时刻小球的机械能,C错误;t1时刻小球刚刚接触弹簧,向下运动,而后弹簧被压缩,弹力逐渐增大,当弹簧的弹力大于小球的重力时,小球向下做减速运动,t2时刻,小球的速度为零,弹簧的弹力最大,t2时刻后,小球向上做加速运动,当弹簧的弹力小于小球的重力时,弹簧开始向上做减速运动,t3时刻,弹簧恢复原长,弹力为零,此时小球继续向上做减速运动,所以t1时刻和t3时刻小球的运动方向相反,D正确。
8.AB　小庆加速下滑的过程中,质量不变、速度变大、高度降低,则小庆具有的动能变大、重力势能减小,因此小庆在下滑的过程中,重力势能转化为动能,由于整个过程中克服摩擦力做功,机械能减小。
9.变小　动
解析　飘落的树叶,质量不变、高度降低,重力势能变小;水由于运动而具有动能。
10.变小　竹子受到摩擦力,机械能转化为内能
解析　竹子顺着山坡下滑的过程中,由于受到摩擦力,机械能转化为内能,其机械能会减小。
11.弹性势　动　变大
解析　张开的弓把箭射出去,弓的弹性势能转化为箭的动能。鸽子加速飞出时,质量不变、速度增加,鸽子的动能变大。
12.相等　等于
解析　将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力,甲、乙球的机械能均守恒。抛出时,两球的质量相等、速度大小相等、高度相等,则两球的动能相等、重力势能相等,所以机械能相等;因为在动能与重力势能转化的过程中两球的机械能保持不变,所以落地瞬间两球重力势能均为0,动能相等,速度相等。
13.b　弹性势能　变大
解析　小球从a运动到b的过程中,弹簧的弹性形变程度减小,其弹性势能减小,小球的速度变大,动能变大,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,而小球的重力势能不变,故小球的机械能变大;到达b点时,弹簧恢复原长,由于杆光滑,不计摩擦力,弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能,因此小球在b位置动能最大;从b运动到c时,弹簧被拉伸,小球的速度变小,小球的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能,小球的动能会变小。
举一反三　若水平杆粗糙,小球受到摩擦力的作用,小球静止释放后,弹簧的弹性形变减小,弹簧对小球的弹力也逐渐减小,弹簧对小球的弹力大于摩擦力时,小球做加速运动;在b点左侧某处,弹力与摩擦力相等时,小球的速度最大;继续向右运动,弹力小于摩擦力,小球做减速运动。
14.(1)钢球　(2)距离　转换法　(3)甲、乙　(4)甲、丙　相等　(5)大客车
解析　(1)该实验的研究对象是钢球,研究的是钢球动能的大小与哪些因素有关。(2)实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块移动的距离越远,说明钢球的动能越大;木块移动的距离越近,说明钢球的动能越小,应用了转换法。(3)为了探究钢球动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球从斜面不同高度静止滚下,故选甲、乙两图;(4)为了探究钢球动能大小与质量的关系,应让质量不同的钢球从斜面相同高度静止滚下,故选甲、丙两图;(5)汽车的速度相同时,质量越大,动能越大,越不容易刹车,因大客车的质量更大,故限制的速度要更小,大客车的限速应该是80 km/h。
15.(1)甲、乙　高　(2)甲、丙　高度　(3)桌腿陷入沙子的深度　转换法　(4)B
解析　(1)甲、乙实验,两物体质量相同、下落高度不同,可以用来探究重力势能的大小与物体的高度之间的关系。观察实验现象可知,质量相同时,物体的高度越高,它的重力势能越大。(2)甲、丙实验,两物体下落的高度相同,质量不同,可以用来探究重力势能的大小与物体的质量之间的关系。观察实验现象可知,高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。(3)在实验操作中通过观察桌腿陷入沙子的深度来比较物体重力势能的大小,应用的是转换法。(4)比较乙、丙两实验,丙中桌腿陷入沙子的深度更深,丙实验操作中物体B落下时重力做功更多,重力势能更大。
16.(1)BC　AD　BC　(2)粗细　AD　(3)控制变量法
解析　(1)探究弹簧弹性势能的大小和弹簧长度变化量之间的关系,必须测出弹簧长度变化量,即BC间的距离;弹性势能通过物体在粗糙表面上运动的距离远近来体现,所以必须测出AD间的距离;为了使结论具有普遍性,应改变弹簧长度的变化量,即BC间的距离,进行多次实验。(2)探究弹簧弹性势能的大小与弹簧粗细之间的关系,必须控制弹簧长度、弹簧长度的变化量相同,改变弹簧的粗细,测量物体在粗糙表面上运动的距离,即AD间的距离,并改变弹簧压缩量,进行多次实验,比较得出结论。(3)通过以上分析可以看出,本实验通过物体P在粗糙水平面上运动的距离远近来体现弹簧弹性势能的大小,用到了转换法;同时,探究单一量与多个量的关系时,还用到了控制变量法。
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