2024教科版物理八年级下学期--期末素养综合测试(二)（有解析）

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2024教科版物理八年级下学期
期末素养综合测试(二)
满分100分,限时60分钟
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(2022河北承德期末)1738年,发现流体压强与流速有关,从而解开鸟儿在天空中翱翔奥秘的物理学家是 (　　)
A.伽利略　　　　　　　　　　B.牛顿
C.帕斯卡　　　　　　　　　　D.伯努利
2.【学科素养·物理观念】一件静置在水平展台上的用橡皮泥制成的艺术品,其受到的重力和支持力(　　)
A.大小相等　　　　　　　　　　B.支持力较大
C.重力较大　　　　　　　　　　D.是一对相互作用力
3.【跨学科·物理学与日常生活】(2022黑龙江五常月考)下列实例中,利用连通器原理工作的是 (　　)
A.弹簧测力计　　　　　 B.吸盘式挂钩
C.船闸　　　　　　　　　 D.密度计
4.(2022四川遂宁安居期末)以下估测符合实际的是 (　　)
A.一本八年级下册物理课本受到的重力约为10 N
B.将一枚鸡蛋举高1 m做的功约5 J
C.1个标准大气压能托起大约10 m高的水柱
D.滑轮组的机械效率可以达到100%
5.【物理跨语文】(2023河南商水月考)对下列成语中所蕴含的物理知识,解释不正确的是
(　　)
A.同心协力——分力的方向一致,合力大于分力
B.独木难支——物体的支撑面越小,重心越高,物体稳度就越小
C.以卵击石——石头给鸡蛋的力远远大于鸡蛋给石头的力
D.势均力敌——两个力大小相等
6.【学科素养·科学思维】(2022福建泉州期末)一端细一端粗的直棒AB,两端各放一支相同的蜡烛,然后支起来并使两端平衡,如图所示。点燃这两支蜡烛,当两支蜡烛都燃烧掉一半之后,直棒将(　　)
A.A端上升　　　　　　　　　　B.B端上升
C.仍然平衡　　　　　　　　　　D.无法判断
7.【学科素养·科学探究】(2023四川宜宾中考)乒乓球自空中释放后竖直下落,多次与地面碰撞反弹,最终停在地面。对此过程,下列说法正确的是(　　)
A.下落过程中球的运动状态保持不变
B.触地时地面对球的作用力大于球对地面的作用力
C.上升过程中球的动能越来越小,重力势能越来越大
D.从释放到停止,球的机械能守恒
8.【学科素养·科学思维】(2023黑龙江龙东地区中考)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有深度相等,质量相同的不同液体,若容器底面受到的液体压强分别为pA和pB,容器对桌面的压力分别为FA和FB。则下列说法正确的是(　　)
A.pA=pB　FAC.pApB　FA=FB
9.某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计A,如图甲所示。将A依次放入一系列密度已知的液体中,每次当A在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h,再利用收集的数据画出h-ρ图像,如图乙中图线①所示。该同学继续选用了与A完全相同的木棒,并缠绕了不同质量的铜丝,制作简易密度计B。将B同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图乙中图线②,他进一步探究发现:同一密度计浸入液体的深度h和对应密度ρ的乘积不变。铜丝的体积可以忽略,下列说法正确的是 (　　)
　　　
A.密度计A上缠绕铜丝的质量大于密度计B上缠绕铜丝的质量
B.密度计B上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
C.若图乙中ρ3-ρ2=ρ2-ρ1,则密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距大于ρ2与ρ1刻度线的间距
D.两支密度计浸入密度为ρ1的液体中的体积之差为ΔV1,若将两容器中的液体均换成密度为ρ2的液体,两支密度计静止时浸入液体中的体积之差为ΔV2,则ΔV1>ΔV2
10.【学科素养·科学思维】(2023四川成都石室天府中学模拟)(多选)小明重600 N,用由A、B两个相同的滑轮组成的滑轮组向上提升1 000 N的重物C,如图所示。提升的过程中,小明用大小为550 N且竖直向下的力拉动绳子,使物体C以0.4 m/s的速度匀速上升。已知绳子能承受的最大拉力为1 500 N。若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是 (　　)
A.小明对地面的压力为50 N
B.拉力的功率为220 W
C.天花板受到滑轮A的拉力为1 200 N
D.用此滑轮组提升重物机械效率最高为83.3%
二、填空题(每空2分,共20分)
11.【物理跨语文】(2023河北邢台信都月考)“树高千丈,落叶归根”,这是因为树叶受到　
　　　力的作用,重力的方向是　　　　。
12.【新素材·现代科技】2023年5月,“天舟六号”货运飞船成功发射。假设“天舟六号”在加速升空过程中质量保持不变,其惯性　　　　,运动状态　　　　。(均选填“不变”或“改变”)
13.【实验探究·分析论证】(2023河南沈丘月考)如图是托里拆利实验装置,玻璃管内外水银面高度差为760 mm,实验过程中玻璃管不离开水银面,将玻璃管倾斜,水银柱高　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)760 mm;换个直径稍大些的玻璃管,水银柱高　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)760 mm。
14.【国防教育】【新独家原创】2023年4月,我国第三艘国产航空母舰福建舰已按计划顺利展开动力测试和系泊试验,中国海军加速迈入“三航母时代”,福建舰排水量为88 000 t,则该航母满载时,受到的浮力为　　　　N。当舰载机飞离航母后,船底所受海水压强变　　　　。(g=10 N/kg)
15.【学科素养·科学思维】(2023河南西华月考)图中AOB是光滑轨道,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始自由落下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则从A点到O点的过程中小球的机械能　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),到达B点后它的运动轨迹a、b、c、d最符合实际的是　　　　。
三、作图题(4分)
16.按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)(2023江苏无锡中考)如图所示,在水平桌面上匀速拉动木块,请画出木块所受拉力F和摩擦力f的示意图。
(2)(2023湖南岳阳中考)如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体A的重力示意图及F的力臂L。
四、实验探究题(共3小题,共28分)
17.【学科素养·科学探究】(10分)(2023黑龙江哈尔滨六十九中月考)在探究“二力平衡条件”的实验中:
(1)实验中通过调整　　　　来改变小车所受拉力的大小;选择光滑桌面进行实验是为了尽量减小　　　　对实验的影响;
(2)用手将小车在水平面上转过一个角度,松手后,小车能回到平衡位置,设计此实验的目的是探究　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
(3)二力平衡条件:同时作用在一个物体上的两个力　　　　,　　　　,并且作用在同一直线上。
18.【实验探究·新实验】(8分)(2023湖南岳阳中考)在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,
(1)气密性良好的微小压强计　　　　(选填“是”或“不是”)连通器。
(2)甲、乙两图中,　　　　(选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为,同种液体内部的压强随深度的增加而　　　　。
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是　　　　点。
19.【学科素养·科学思维】(10分)(2023广西中考)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,将静止在水平面上的木块撞出一段距离,如图所示。
(1)在钢球从斜槽滚下的过程中,钢球的重力势能转化为　　　　;
(2)实验表明,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越　　　　,钢球的动能就越　　　　;
(3)在水平面上,被撞出的木块由于受到　　　　力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长,它将做　　　　直线运动。
五、计算题(共2小题,共18分)
20.[含评分细则]【跨学科·物理学与工程实践】(8分)(2023四川乐山中考)中国目前已成为世界基建强国,如图甲所示的塔吊是基建的常用设备,其结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120 kg,动滑轮的重为300 N,在绳子自由端施加拉力F后物体在10 s内匀速上升5 m。不计绳重和一切阻力,g取10 N/kg。求:
(1)物体上升的速度;
(2)10 s内拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率η。
　　
21.[含评分细则](10分)(2022内蒙古呼和浩特中考)浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为4.8×103 kg,体积为160 m3,海水密度为1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处,充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船在海平面下方200 m处,海平面大气压为1.0×105 Pa,浮筒排出海水时,充气压强的最小值;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107 N的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定
答案全解全析
1.D　伯努利发现了伯努利原理,揭示了流体压强与流速的关系,解开了鸟儿在天空中翱翔的奥秘。
2.A　艺术品静置在水平展台上,处于平衡状态,此时艺术品受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等。
3.C　弹簧测力计的工作原理是在一定范围内,弹簧受到的力越大,弹簧的伸长量越大;吸盘式挂钩是利用大气压强工作的;船闸是利用连通器原理工作的;密度计是利用物体漂浮时所受浮力与自身重力大小相等、物体受到浮力的大小与排开液体体积和液体密度有关制成的。
4.C　一本八年级下册物理课本的质量约为200 g,受到的重力约为G=mg=0.2 kg×10 N/kg=2 N,A错误;一枚鸡蛋的质量约为50 g,将一枚鸡蛋举高1 m做的功约为W=mgh=0.05 kg×10 N/kg×1 m=0.5 J,B错误;1个标准大气压约为105 Pa,能托起的水柱高大约为h===10 m,C正确;由于存在额外功,任何机械的机械效率都不能达到100%,D错误。
5.C　分力的方向一致时,合力大小等于分力大小之和,合力大于分力,A正确;物体的支撑面越小,重心越高,物体的稳度就越小,所以独木难支,B正确;石头给鸡蛋的力与鸡蛋给石头的力是一对相互作用力,两个力大小相等,C错误;势均力敌,说明两个力大小相等,D正确。
6.A　OA>OB,当两支蜡烛都燃烧掉一半之后,左侧减少的力与力臂的乘积较大,则左侧力与力臂的乘积小于右侧力与力臂的乘积,故B端下沉,A端上升。
7.C　乒乓球下落过程中速度越来越大,所以运动状态发生改变,A错误;触地时地面对球的作用力与球对地面的作用力是一对相互作用力,两个力大小相等,B错误;上升过程中球的质量不变、速度逐渐减小、高度逐渐增大,乒乓球具有的动能越来越小、重力势能越来越大,C正确;由于存在空气阻力且乒乓球与地面撞击,乒乓球的机械能逐步转化为其他形式的能,机械能减小,D错误。
8.C　A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积,且两液体的质量相等,由ρ=可知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度,即ρA<ρB;两容器内液体的深度相同,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA9.D　B与A使用完全相同的木棒制成,由题图乙可知,木棒浸入液体的深度相同时,即密度计排开液体的体积相同时,密度计B测量的液体密度大,根据F浮=ρ液gV排可得,密度计B受到的浮力大,由物体漂浮可知,密度计B的重力大于A的重力,所以密度计B上缠绕铜丝的重力大于密度计A上缠绕铜丝的重力,则密度计B上缠绕铜丝的质量大于密度计A上缠绕铜丝的质量,故A错误;缠绕的细铜丝在木棒的底部,所以密度计B上越靠近铜丝的位置,密度计B浸入液体的深度越小,则排开液体的体积越小,由于密度计始终处于漂浮状态,则受到的浮力始终与自身重力大小相等,根据F浮=ρ液gV排可知,对应的液体密度值越大,即其刻度线对应的密度值越大,故B错误;用密度计A分别测量三种液体时,根据物体漂浮和浮力的计算公式可得,密度计A浸入液体的深度分别为h1=,h2=,h3=;则密度计A上ρ2与ρ1刻度线的间距Δh21=h1-h2=-=;密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距Δh32=h2-h3=-=;由图乙知ρ1<ρ2<ρ3,若ρ3-ρ2=ρ2-ρ1,则=<1,所以Δh32<Δh21,即密度计A上ρ3与ρ2刻度线的间距小于ρ1与ρ2刻度线的间距,故C错误;若将两容器中密度为ρ1的液体均换成密度为ρ2的液体,无论是在哪一种液体中,两密度计都漂浮,则两密度计所受浮力之差都等于两密度计重力之差,则浮力之差一定,故ρ1gΔV1=ρ2gΔV2,已知ρ1<ρ2,所以ΔV1>ΔV2,故D正确。
10.AC　小明受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,由力的平衡可知,地面对小明的支持力F支=G人-F=600 N-550 N=50 N,则小明对地面的压力F压=F支=50 N,故A正确;由题图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,绳子自由端移动的速度v=nvC=2×0.4 m/s=0.8 m/s,拉力做功的功率P===Fv=550 N×0.8 m/s=440 W,故B错误;不计绳重和摩擦时,F=(G+G动),动滑轮的重力G动=nF-G=2×550 N-1 000 N=100 N,天花板受到滑轮A的拉力F拉=2F+G定=2F+G动=2×550 N+100 N=1 200 N,故C正确;小明给绳的最大拉力大小等于人的重力大小,即F最大=G人=600 N,此时提升物体的最大重力G最大=nF最大-G动=2×600 N-100 N=1 100 N<1 500 N,滑轮组的最大机械效率η最大====≈91.7%,故D错误。
11.重　竖直向下
解析　树叶由于受到重力的作用而下落,重力的方向竖直向下。
12.不变　改变
解析　惯性的大小只与物体的质量有关,“天舟六号”在加速升空过程中质量保持不变,其惯性不变;速度变大,所以运动状态改变。
13.等于　等于
解析　实验过程中玻璃管不离开水银面,如果玻璃管倾斜,由于大气压是不变的,由p=ρ水银gh可知水银柱高度也不变,故玻璃管中水银柱长度会增大,但高度保持不变;大气压不变,将玻璃管直径增大,不会对实验造成影响,水银柱高度也不变,还是等于760 mm。
14.8.8×108　小
解析　航母满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=8.8×104×103 kg×10 N/kg=8.8×108 N;航母漂浮,所受浮力与重力二力平衡,大小相等,当舰载机飞离航母后,航母所受重力变小,则浮力变小,由F浮=ρ液gV排可知,航母排开水的体积减小,航母上浮一些,船底深度变小,由p=ρgh可知所受海水压强变小。
15.不变　c
解析　AOB是光滑轨道,没有摩擦,且不计空气阻力,从A点到O点的过程中小球的机械能守恒。到达B点后,小球由于惯性继续向上运动,因为在最高点时小球在水平方向上有速度,具有动能,所以小球上升的最高点应低于A点,最符合实际的运动轨迹是c。
16.(1)如图所示
(2)如图所示
解析　(1)木块在水平方向上受向左的拉力F、向右的滑动摩擦力f作用,木块做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。两个力的作用点都画在重心,过重心分别向左、向右作等长有向线段,并分别用F、f表示木块所受拉力与摩擦力。(2)重力的作用点在物体的重心上,过重心竖直向下作有向线段,并用G表示物体A的重力;过支点O作力F作用线的垂线,垂线段的长即F的力臂L。
17.(1)钩码数量　摩擦力　(2)不在同一条直线上的两个力能否平衡　(3)大小相等　方向相反
解析　(1)实验时,可通过调整钩码的数量来改变小车所受拉力的大小;在探究二力平衡条件的实验中,桌面越光滑,小车受到的摩擦力越小,对实验影响越小。(2)用手将小车扭转一个角度,小车受到的力不在同一条直线上,松手后小车就会转动,回到平衡位置,设计此实验的目的是探究不在同一条直线上的两个力能否平衡。(3)二力平衡条件:同时作用在一个物体上的两个力大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上。
18.(1)不是　(2)乙　增大　(3)C
解析　(1)因微小压强计U形管上侧一端封闭,故从结构来看,气密性良好的微小压强计不是连通器。(2)同种液体内部的压强随深度的增加而增大,甲、乙两图中,探头上的橡皮膜都浸没在水中,乙图中探头上的橡皮膜在水中的深度比甲图中探头上的橡皮膜在水中的深度大,因此乙图中探头上的橡皮膜受到的压强大。(3)A、B两点是水中的两点,B点深度大于A点深度,根据p=ρgh可知pA19.(1)动能　(2)多　大　(3)摩擦　匀速
解析　(1)钢球滚下的过程中,质量不变、高度减小、速度增大,钢球具有的重力势能减小、动能增大,即重力势能转化为动能;(2)实验中通过观察木块被撞后移动距离的远近来比较钢球具有的动能大小,钢球质量越大,将木块撞得越远,对木块做功越多,钢球的动能就越大;(3)竖直方向上,木块受到的重力和支持力是一对平衡力;水平方向上木块只受到摩擦力作用,摩擦力改变木块的运动状态,木块最终会停下。若水平面光滑且足够长,木块不受摩擦力,运动状态保持不变,将做匀速直线运动。
20.解析　(1)物体上升的速度v===0.5 m/s; (1分)
(2)物体受到的重力G=mg=120 kg×10 N/kg=1 200 N, (1分)
动滑轮承担物重的绳子股数n=3,不计绳重和一切阻力,绳子自由端拉力F=(G+G动)=×(1 200 N+300 N)=500 N, (1分)
绳子自由端移动的距离s=nh=3×5 m=15 m,拉力所做的功W总=Fs=500 N×15 m=7 500 J, (1分)
拉力F的功率P===750 W; (1分)
(3)有用功W有用=Gh=1 200 N×5 m=6 000 J, (1分)
滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%。 (2分)
一题多解　拉力F的功率P===Fv绳=500 N×3×0.5 m/s=750 W。
21.解析　(1)浮筒浸没时,每个浮筒受到的浮力F浮=ρ海水V排g=1.03×103 kg/m3×160 m3×10 N/kg=1.648×106 N, (2分)
每个浮筒受到的重力G=mg=4.8×103 kg×10 N/kg=4.8×104 N, (1分)
每个浮筒能产生的上举力F举=F浮-G=1.648×106 N-4.8×104 N=1.6×106 N; (1分)
(2)海平面下方200 m处海水的压强p海水=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×200 m=2.06×106 Pa, (2分)
浮筒排出海水时,充气压强的最小值p最小=p海水+p0=2.06×106 Pa+1.0×105 Pa=2.16×106 Pa; (1分)
(3)因为需要至少4.1×107 N的上举力,所以需要浮筒的个数n==≈25.6, (2分)
至少需要26个浮筒。 (1分)
易错警示　计算第(2)问时,浮筒排出海水,既要克服海水产生的压强,还要克服大气压,所以充气压强的最小值等于海水产生的压强与大气压之和。
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