2024教科版物理八年级下学期--第十章 素养综合检测（有解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024教科版物理八年级下学期
第十章　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.(2023山东郓城月考)鸟类是天生的飞翔高手,鸟类在滑翔时空气为其提供向上的升力,根据这个特点人们发明了飞机。请猜想飞机机翼的横截面形状应该是图中的(　　)
A　　　　　　　　　 　B
C　　　　　　　　　　 D
2.【跨学科·物理学与日常生活】(2023湖南临澧期中)下列现象中涉及“流体压强与流速的关系”的是(　　)
A.口含吸管喝奶茶
B.乘客候车时必须站在安全线之外
C.刀磨得越锋利,切菜越容易
D.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
3.【学科素养·物理观念】(2022黑龙江五常月考)同一物体浸没在水中和酒精中所受的浮力分别为F1和F2,则(ρ水>ρ酒精)(　　)
A.F1>F2　　　　　　　　　　B.F1C.F1=F2　　　　　　　　　　D.无法比较
4.【学科素养·物理观念】(2023四川射洪期中)如图所示容器中,底部和侧壁分别有木塞a和b,且a、b在水中的体积相等,则 (　　)
A.a受到的浮力大
B.a、b受到的浮力相等
C.只有a木塞受到的浮力为零
D.a、b木塞受到的浮力均为零
5.【教材P66图片变式】(2023湖南永州中考)将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两种不同的液体中,如图所示,鸡蛋在甲液体中悬浮,在乙液体中沉底且对容器底有压力,比较甲、乙液体的密度ρ甲、ρ乙和鸡蛋在甲、乙液体中受到的浮力F甲、F乙的大小关系,下列正确的是(　　)
　　
A.ρ甲<ρ乙　　　　　　　　　　B.ρ甲>ρ乙
C.F甲=F乙　　　　　　　　　 D.F甲6.(2023河北巨鹿月考)悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是(　　)
A.悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时,所受浮力等于重力
C.上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中,水对艇外底部压力不变
7.【学科素养·科学思维】质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,分别放入盛有足够多水的容器中,物块所受浮力分别为FA和FB,当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是(　　)
A.1∶1　　　　　　　　　　B.2∶3
C.ρ水∶ρA　　　　　　　　　 D.ρ水∶ρB
8.【物理跨数学】(2023四川宜宾叙州期中)(多选)如图甲,将物体缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F随h(h为物体底面到水面的距离)变化的关系图像如图乙,下列说法正确的是(　　)
　　
A.物体受到浮力的方向竖直向上
B.物体的重力为3 N
C.物体所受浮力与其浸入水中的深度成正比
D.物体所受的最大浮力为1.8 N
二、填空题(每空2分,共30分)
9.【跨学科·物理学与日常生活】(2022四川泸州龙马潭月考)紧闭车窗的汽车行驶在无风的雪天,如果打开一侧的车窗,汽车外面的雪　　　　
(选填“可能”或“不能”)飘进车里,这是因为汽车在行驶过程中,车窗外空气流速　　　　车内空气的流速,车窗外空气的压强　　　　车内空气的压强。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
【中华优秀传统文化】(2023江西安远月考)汤圆,别称“汤团”“浮元子”,是中国的传统节日元宵节最具有特色的食物。元宵节,小明煮汤圆时发现,汤圆刚刚下锅时会沉在水底,此时汤圆所受的浮力
　　　　重力;在水中煮一会儿,汤圆就会漂浮在水面上,此时汤圆所受浮力的大小　　　　重力。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
11.【物理跨历史】【新独家原创】浙江萧山跨湖桥遗址发掘出土的独木舟,经碳十四测定,距今7 000~8 000年,是迄今发现的世界上年代最早的独木舟。某艘独木舟的质量为60 kg,能承载的最大货物的质量为420 kg,该独木舟以最大承货量航行时,受到的浮力为　　　N,排开水的体积为　　　　m3。同一艘独木舟从黄浦江进入东海时,独木舟会　　　　(选填“上浮”或“下沉”)一些。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
12.【学科素养·物理观念】(2022四川眉山东坡期末)在一重为5 N的物体上固定了一根体积忽略不计的轻质细杆,手执细杆将物体浸没在装满水的溢水杯中时,杯中溢出了0.8 kg的水,则放手后物体将　　　　
(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受的浮力为　　　　N。(g取10 N/kg)
13.【实验探究·设计实验】(2023河南西华月考)如图,小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体的密度。根据图中信息可知,金属块在水中受到的浮力是　　　　N,所测液体的密度是　　　　
kg/m3。(g=10 N/kg)
14.【学科素养·科学思维】(2022湖南长沙青竹湖湘一外国语学校月考)在水平桌面上有一个盛有水的柱状容器,高10 cm的长方体木块用细线系住没入水中,如图甲,细线绷直,长4 cm,木块上表面在水下5 cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍。如图乙所示,将细线剪断,木块最终浮在水面上,且有4 cm高度露出水面。木块与水的密度之比是　　　;剪断细线前后,木块受到的浮力之比是　　　,水对容器底的压强之比是　　　　。
三、实验探究题(共2小题,共26分)
15.【学科素养·科学探究】(12分)(2022江苏东海期末)小丽在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
　　　　　　
　　　
　　
(1)若探究物体所受浮力大小跟液体密度是否有关,需对比　　　　　
三个步骤;
(2)根据实验数据,可以计算出物块的体积为　　　cm3,盐水的密度为
　　　　g/cm3;
(3)若小丽按图中的④①⑤的先后顺序来测量盐水的密度,则盐水密度的测量结果　　　　(选填“偏大”“不变”“偏小”或“无法判断”);
(4)如果将盛水的容器换成三角形酒杯,如图所示,再将物体按图中的操作进行实验,则物体放入水中的过程中水对容器底部的压强增加量Δp随物体浸入水中的深度h的变化图像可能是图中的　　　　(选填“A”“B”或“C”)。
16.【实验探究·设计实验】(14分)(2023黑龙江龙江期中节选)小华为了探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,做了如图所示的实验:(所用液体为水,g取10 N/kg)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
(1)根据图中数据可知,实验中物块所受浮力是　　　　N,排开的水受到的重力是　　　　N。
(2)如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的　　　　(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会　　　(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)你认为更为合理的实验顺序是　　　　。通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于　　　　。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是　　　　。
A.用原来的方法和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
四、计算题(共2小题,共12分)
17.【实验探究·科学思维】(6分)(2023安徽芜湖一中模拟)学习了浮力的知识后,小琪设计并制作了一台“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由圆柱形容器和浮体组成,浮体包括秤盘和高度l0=20 cm、底面积为S=100 cm2的圆柱体。向圆柱形容器中加入适量的水,将浮体竖直放入水中,浸入的深度h0=5 cm,然后将被测物体放在秤盘上,测出浮体浸入水中的深度,就可以测量出物体的质量(g取10 N/kg)。求:
(1)当秤盘上不放物体时,水对浮体底部的压强;
(2)浮体的质量;
(3)若将一质量为1 kg的金属块放在秤盘上,浮体浸入水中的深度。
18.(6分)(2022四川成都中考)如图所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器,高度为h1,底面积为S1=100 cm2。甲容器内装有水,圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为h2=8 cm,底面积为S2=30 cm2,密度为ρ2。乙容器内装有质量为m,密度为ρ3的某种液体。忽略物体吸附液体等次要因素,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg。
(1)求物体浸没水底时所受的浮力大小。
(2)将物体从甲容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面5 cm时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
(3)将物体从甲容器取出后,再缓慢放入乙容器内,为保证液体不会溢出,求乙容器内液体质量m的取值范围(用ρ2、ρ3、h1、h2、S1、S2表示)。
答案全解全析
1.B　飞机机翼的横截面形状应该是上凸下平的,飞机飞行时,机翼的上、下表面存在的压强差产生了向上的升力。
2.B　用吸管从瓶中吸起奶茶、钢笔从墨水瓶中吸取墨水均是利用大气压完成的,A、D不符合题意;高速列车行驶过程中,若人离列车太近,人和列车之间的空气流速大,压强小;人外侧的空气流速小,压强大,人在内外压强差的作用下,可能会被压向列车发生事故,所以人必须在安全线外候车,B符合题意;刀磨得很锋利,通过减小受力面积来增大压强,C不符合题意。
3.A　同一物体浸没在水中和酒精中时,排开液体的体积相同,ρ水>ρ酒精,根据F浮=ρ液gV排可知,F1>F2。
4.C　浮力产生的原因是浸在液体中的物体上、下表面受到液体向上的压力差。木塞a的底部没有受到水的压力,只有上表面受到水向下的压力,所以不受浮力;木塞b上、下表面都受到水的压力,存在向上的压力差,所以b受到浮力。
易错警示　在液体中的物体不一定受到浮力作用,只有物体上、下表面受到液体向上的压力差,物体才受到浮力。
5.B　鸡蛋在甲液体中悬浮,ρ鸡蛋=ρ甲,受到的浮力与重力二力平衡,大小相等,则F甲=G鸡蛋;鸡蛋在乙液体中沉底,ρ鸡蛋>ρ乙,受到的浮力小于重力,F乙ρ乙,F甲>F乙。
6.B　潜水艇悬浮时,受到的浮力等于自身受到的重力,浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,受到的浮力不变,若要上浮,需要通过向外排水来减小潜水艇受到的重力,故A、C错误;上浮过程中,潜水艇的深度变小,艇外底部受到水的压强变小,受力面积不变,根据F=pS可知,水对艇外底部压力变小,故D错误;漂浮时,潜水艇受到的浮力与重力二力平衡,大小相等,故B正确。
7.D　A、B两实心物块质量相等,密度之比ρA∶ρB=3∶2,根据V=可得体积之比为2∶3。若两物块的密度都小于水的密度,放入水中后都漂浮,则受到的浮力均与自身重力大小相等,物块的质量相同,重力相同,故所受浮力的大小相等,FA∶FB=1∶1,故A不符合题意;若两个物块的密度都大于水的密度,放入水中后都沉底,根据F浮=ρ液gV排,浮力之比即两物块体积之比,故FA∶FB=2∶3,故B不符合题意;若两物块一漂一沉,A的密度大于B的密度,即A物块沉底,B物块漂浮,则A物块受到的浮力为F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA,而B物块漂浮,则B物块的浮力等于重力,故F浮B=ρBgVB,则==×=,又由于=,则ρB=,将ρB代入,可得=,故C不符合题意,D符合题意。
8.AB　浮力的方向竖直向上,A正确;由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为3 N,即物体受到的重力为3 N,B正确;物体浸没后,排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排知,物体受到的浮力不再随其浸入水中的深度变化而变化,C错误;物体浸没时受到的浮力最大,最大浮力F浮=G-F小=1.2 N,D错误。
9.不能　大于　小于
解析　当汽车行驶在无风的雪天时,打开一侧的车窗,车窗外空气与车的相对流速大于车内空气的流速,车窗外空气的压强小于车内空气的压强,产生向外的压强差,因此,汽车外面的雪不能飘进车里。
10.小于　等于
解析　汤圆刚刚下锅时会沉在水底,是因为汤圆所受的浮力小于重力;在水中煮一会儿,汤圆受热膨胀、体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ液gV排可知,汤圆所受浮力变大,当浮力大于汤圆受到的重力时,汤圆上浮,直至漂浮在水面上,漂浮时汤圆受到的浮力与自身重力大小相等。
11.4 800　0.48　上浮
解析　独木舟航行时漂浮在水面上,受到的浮力F浮=G总=m总g=(420 kg+60 kg)×10 N/kg=4 800 N,排开水的体积V排===0.48 m3。同一艘独木舟从黄浦江进入东海时,均处于漂浮状态,受到的浮力大小不变,由于海水的密度大于江水的密度,根据F浮=ρ液gV排可知,V排变小,则独木舟会上浮一些。
12.上浮　5
解析　物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.8 kg×10 N/kg=8 N。物体受到的浮力大于其自身受到的重力,放手后物体将上浮并最终漂浮在水面上,漂浮时物体受到的浮力与重力二力平衡,大小相等,所受浮力F浮'=G=5 N。
13.2　1.2×103
解析　弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为4.8 N,即金属块受到的重力G=4.8 N。由甲、乙两图可得,金属块浸没在水中受到的浮力F浮水=G-F乙示=4.8 N-2.8 N=2 N,金属块的体积V=V排===2×10-4 m3,金属块浸没在待测液体中受到的浮力F浮液=G-F丙示=4.8 N-2.4 N=2.4 N,所测液体的密度ρ液===1.2×103 kg/m3。
14.3∶5　5∶3　19∶18
解析　将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,所受浮力与自身重力大小相等,F浮=G木,ρ水gV排=ρ木gV木,ρ水L下=ρ木L,解得木块与水的密度之比ρ木∶ρ水=3∶5;剪断细线前,木块排开水的体积V排=V木,剪断细线后,木块排开水的体积V排'=V木,剪断细线前后木块受到的浮力之比===;将细线剪断前,水的深度h前=5 cm+10 cm+4 cm=19 cm,设木块的底面积为S,剪断细线后,木块排开水的体积与木块浸没时相比减小了ΔV=S×4 cm,已知容器底面积是木块底面积的4倍,故水面下降的深度Δh===1 cm,则将细线剪断后,水的深度h后=19 cm-1 cm=18 cm,故剪断细线前后,水对容器底的压强比====。
15.(1)①④⑤　(2)300　1.2　(3)偏小　(4)C
解析　(1)若探究物体所受浮力大小跟液体密度是否有关,需控制物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,因此需对比①④⑤三个步骤;(2)根据①图可知,物体的重力为G=9 N;根据①④两图可知,物体浸没在水中时受到的浮力为F水浮=G-F拉=9 N-6 N=3 N;则物体的体积为V=V排===3×10-4 m3=300 cm3;根据①⑤两图可知,物体浸没在盐水中时受到的浮力为F盐浮=G-F拉'=9 N-5.4 N=3.6 N;故盐水的密度为ρ盐水===1.2×103 kg/m3=1.2 g/cm3;(3)若按照图中的④①⑤的先后顺序来测量盐水的密度,测物体重力时物体会沾有一部分水,所以导致测得的物体重力偏大,物体浸没在水中时,可以得出物体浸没的体积为V浸==;盐水的密度可表示为ρ盐水'===ρ水;因为所测物体重力偏大,可知盐水密度的测量结果会偏小;(4)将物体按图中的操作进行实验时,排开液体的体积相同,三角形酒杯与柱形容器相比较,三角形酒杯液面上升的高度比柱形容器的要高一些,根据Δp=ρgΔh,则水对容器底部的压强增加量Δp会相应变大,且随着三角形酒杯内液面的上升,由Δh=可知Δh的值会越来越小,因此Δp会增大得越来越慢。故C符合。
16.(1)1　1　(2)排开水的重力　偏小
(3)DABC　排开液体受到的重力　(4)A
解析　(1)由图A可知,物块受到的重力为2 N,由称重法可知,物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-FB=2 N-1 N=1 N,物块排开水所受的重力G排=FC-FD=2 N-1 N=1 N。(2)溢水杯未装满水,对于A、B中的测量结果没有影响,所以,测出的浮力F浮不变;但小桶内所盛水的体积将小于物体排开水的体积,导致物块排开水的重力偏小。(3)为了避免实验中沾水后对测量物块和小桶所受重力的影响,应先用弹簧测力计测量小桶及物块各自受到的重力,再把物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,最后用弹簧测力计测量溢出的水和小桶受到的总重力,比较物块受到的浮力和溢出水受到的重力关系,所以合理的实验顺序为DABC。(4)阿基米德原理是比较浸在液体中的物体受到的浮力和物体排开液体受到重力的关系,不是测量某个物理量的值,不用求平均值,A错误;可换用不同密度的液体和不同体积的物体进行多次实验,得到普遍结论,避免偶然性,B、C正确。
17.解析　(1)秤盘上不放物体时,水对浮体底部的压强为p=ρ水gh0=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2 m=500 Pa;(2)当秤盘中不放物体时,排开水的体积为V排=Sh0=100×10-4 m2×5×10-2 m=5×10-4 m3,浮体受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N,又因为浮体漂浮,所以浮体的重力为G=F浮=5 N,所以浮体的质量为m===0.5 kg;(3)将一质量为1 kg的金属块放在秤盘上,此时浮体受到的浮力为F浮'=G+G物=5 N+1 kg×10 N/kg=15 N,由阿基米德原理可知,浮体此时排开水的体积为V排'===1.5×10-3 m3,则浮体浸入水中的深度为h===0.15 m=15 cm。
18.解析　(1)圆柱形实心物体的体积V柱=S2h2=30 cm2×8 cm=240 cm3=2.4×10-4 m3,物体浸没水底时,排开水的体积V排=V柱=2.4×10-4 m3,则物体浸没水底时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2.4×10-4 m3=2.4 N。(2)当物体提升到物体上表面高出水面5 cm时,水面下降的高度Δh===1.5 cm=0.015 m,则这个过程中,水对容器底部的压强变化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.015 m=150 Pa。(3)若ρ2≥ρ3,物体浸没在液体中,此时乙容器内液体的体积V3=V乙-V柱=S1h1-S2h2,液体的质量m=ρ3V3=ρ3(S1h1-S2h2)。若ρ2<ρ3,物体漂浮在液体中,F浮'=G柱,即ρ3gV排'=ρ2gS2h2,解得V排'= ,此时乙容器内液体的体积V3'=V乙-V排'=S1h1- ,液体的质量m'=ρ3V3'=ρ3S1h1-ρ2S2h2。综上分析可得,液体质量m的取值范围:当ρ2≥ρ3时,m≤ρ3(S1h1-S2h2);当ρ2<ρ3时,m<ρ3S1h1- ρ2S2h2。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)