2023-2024学年八年级下学期期末模拟
物理试卷
注意事项:
1.考试时间:100分钟,试卷满分:100分;本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:八年级物理下册全部内容(苏科版)
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(本题2分)下列数据中,你认为最符合生活实际的是( )
A.教室中空气的质量大约是300g
B.一名初中生的密度大约是1g/cm3
C.真空中光传播的速度大约是3×108km/s
D.一名初中生双脚站立时对地面的压强大约是32Pa
2.(本题2分)小米SU7汽车自开售以来热度不减,该款汽车采用气凝胶作为电池芯片的保护材料,可以起到隔热、防火的作用,保护电池安全,且气凝胶作为导电材料,可以有效减少电池热损耗,提高能量转换效率。由以上信息可推断,气凝胶不适合用来制作( )
A.高压输电线B.家用暖气片C.防火建筑材料D.保温杯
3.(本题2分)小明在学校物理实验室用托盘天平称量食盐质量时,不小心将食盐放在右边托盘里,砝码放在左边托盘里,称得食盐的质量为22.5克,改正错误后,小明按正确的方法称量的食盐的质量应为( )
A.22.5克 B.21.5克 C.22.0克 D.21.0克
4.(本题2分)如图为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,玻璃与丝绸摩擦后带上正电,导致部分塑料球会跳起来粘住玻璃,下列说法正确的是( )
A.塑料球一定是带负电的
B.丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C.塑料球粘在玻璃上说明分子间有引力
D.塑料球被吸引可能是带电体吸引轻小物体
5.(本题2分)现在智能手机都有自动旋转屏幕画面的功能(题图),这是通过手机内部的重力感应器来实现的,关于手机的这一功能,可能应用到的物理知识是( )
A.重力方向竖直向下 B.G与m成正比
C.重力的施力物体是地球 D.重心是重力的作用点
6.(本题2分)“泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯”描绘了春天明丽纷繁的景色,对诗中描述的燕子和鸳鸯,下列分析正确的是( )
A.鸳鸯受到的重力和沙对它的支持力是一对平衡力
B.鸳鸯受到的重力和它对沙的压力是一对相互作用力
C.燕子受到的重力和升力是一对相互作用力
D.燕子受到的重力和空气对它的浮力是一对平衡力
7.(本题2分)某物理实验小组的同学们正在分组完成如图所示的甲、乙两个实验,甲实验是“探究阻力对物体运动的影响”,乙实验是“探究二力平衡的条件”。两个实验均忽略空气阻力的影响,下列说法不正确的是( )
A.甲:让小车从斜面同一高度由静止滑下是使小车到达水平面时速度相同
B.甲:当小车运动到A点时,如果所有力都消失,小车将做匀速直线运动
C.乙:选用小车而不选择木块进行实验,是为了减小重力对实验的影响
D.乙:将小车扭转一个角度后释放,可以探究不在同一直线上的两个力能否平衡
8.(本题2分)如图所示,三个完全相同的铁片,下挂数量不同的钩码,在海绵上留下了深浅不同的压痕。下列几个物体的使用,主要利用的物理原理与如图相同的是( )
A.压路机 B.手推车
C.铅垂线 D.防臭地漏
9.(本题2分)冬奥会对推动中西文化交流融合、增强民族自信产生了积极影响。下列有关冬奥会中冰雪运动的说法中正确的是( )
①甲图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,若所受力全部消失,运动员将静止②乙图中冰球沿水平地面匀速直线滑行时,一定受到平衡力的作用③丙图中的冰壶做的非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力④丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①②③④
10.(本题2分)如图所示是家用煤气灶灶头的示意图。使用煤气灶时,打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄露,以下四种情境与其原理不相同的是( )
A.鸟儿靠升力在空中滑翔
B.向两张纸中间吹气,纸张靠拢
C.电动车快速行驶时,伞面被向上吸
D.拔火罐被吸附在皮肤表面
11.(本题2分)如图所示,待小球静止后,水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内,待小球静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是( )
A.容器底部受到水的压强关系p甲=p乙=p丙
B.小球受到的浮力关系FA>FB>FC
C.容器对桌面的压力关系F甲D.小球的质量关系mA>mB>mC
12.(本题2分)甲、乙两物体重叠置于水平面上,当它们分别受到5N和8N的水平拉力时保持静止。如图所示,已知甲的底面积为100cm2,重为10N,乙的底面积为50cm2,重为20N。下列说法正确的是( )
A.甲对乙的压强为2000Pa
B.乙对地面的压力为20N
C.甲受到的摩擦力为8N,方向为水平向右
D.乙受到地面的摩擦力为3N,方向水平向左
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共21分)
13.(本题2分)如图为一种称量物体质量的双杆台秤的主要结构简图,它的两条秤杆分别装有秤锤A、B,其中秤锤A只能处于其所在秤杆上有卡槽的特定位置处,秤锤B则可停在其所在秤杆上的任意位置。
(1)这个台秤的量程是0~________kg;
(2)在称量物体前,应先将A和B调至标尺最________(选填“左”或“右”)端处;
14.(本题2分)雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度________(大于/等于/小于)冰的密度。小明利用冰的密度,使用如下方法来估测积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度70mm和积雪的深度90mm,就可以估测出积雪的密度为________kg/m3。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
15.(本题4分)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,它能过滤比自身空隙小得多的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带________(选填“正”或“负”)电,具有了________的作用。由于熔喷布有很好的________(选填“导电性”或“绝缘性”),所以能长时间保留静电,但放在自来水龙头下冲洗晾干后,熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降。原因是潮湿后的熔喷布________(选填“带”或“不带”)电。
16.(本题3分)如图,物体A与墙的接触面积为0.2m2,物体A重20N,B重5N,B放在A上面。某人用100N的水平推力将A压在竖直墙上,恰能让A和B一起匀速下滑。物体A对墙的压强为________Pa、物体A受到墙对它的摩擦力为________N。若推力保持不变,将B拿走,在A下方施加一个竖直向上力F1,使物体A恰好能向上匀速直线运动,则F1的大小________N。
17.(本题2分)如图所示,在水平桌面上堆放一摞相同的书,所有书的总重力为30N,最下面书与桌面的接触面积为0.03m2,此时书对桌面的压强为________Pa。若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出________书更费劲。
18.(本题2分)如图所示,实验桌上有一杯盐水和一杯纯净水(已知ρ盐水>ρ纯水)。小红和小明想用压强计将它们区别开。小红将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记录下压强计U形管两侧的液面高度差h甲和h乙。她发现h甲>h乙,于是认为甲杯中盛的是盐水。你认为小红的结论________(选填“合理”或“不合理”),原因是:________________。
19.(本题4分)如图(a)为一种自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,可用其测量________;在测量过程中,该密度计________在被测液体中(选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”)。将其分别放入装有液体甲和液体乙的两个烧杯中,由图(b)可知液体密度ρ甲________ρ乙;若该密度计两次测量中排开甲、乙液体的质量分别为m甲和m乙,则m甲________m乙(后两空选填“大于”、“等于”或“小于”)。
20.(本题2分)如图(a)所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,其密度为ρ甲和ρ乙。已知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为△ρ甲、△ρ乙,则ρ甲______ρ乙,△ρ甲_____△ρ乙(选填:>/=)。
三、实验题(本题共9小题,共51分。解答第24、25题时,应写出解题过程)
21.(本题2分)如图乙,小明站在商场的扶梯上匀速向上运动,请画出小明所受力的示意图。
22.(本题2分)重为20N的木箱静止在斜面上,它对斜面的压力为12N,请在图中作出木箱受到的重力和它对斜面的压力的示意图。
23.(本题2分)如图所示,一物体漂浮在水面上,请画出该物体受到的力的示意图。
24.(本题6分)“节能减排,绿色出行”的理念深入人心,骑行成为人们喜爱的出行方式。如下表所示是某自行车的相关数据,已知橡胶占自行车总体积的,其余为钢材(ρ钢=7.9×103kg/m3)。求:
车架材料 钢
所用钢材质量/kg 31.6
整车质量/kg 34.2
(1)该自行车所用钢材的体积是多少m3?
(2)该自行车所用橡胶的密度是多少kg/m3?
(3)若将所用钢材换成密度为2.5g/m3的合金材料,则该自行车的总质量变为多少kg?
25.(本题4分)如图所示,鱼缸放置在水平桌面中央,鱼缸的质量是0.4kg,底面积是4×10-3m2,缸内盛0.6kg的水后,水深0.12m。(鱼缸厚度忽略不计)求:
(1)水对于缸底部的压力是多少?
(2)鱼缸对水平桌面的压强是多少?
26.(本题5分)小王买了一种果汁,他想在实验室中测量出这种果汁的密度,主要实验步骤如下:
(1)把天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,此时应向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至横梁平衡;
(2)用调节好的天平测量烧杯和果汁的总质量为106g;
(3)将烧杯中的部分果汁倒入量筒中,如图乙所示;
(4)用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量,如图丙所示,测得烧杯和剩余果汁的总质量为________g;
(5)计算出果汁的密度为________g/m3;
(6)小王发现上述第(3)步操作时,有少量果汁附着在量筒内壁上,你觉得测得的果汁密度将会________(选填“偏小”“不变”或“偏大”);
(7)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个烧杯的质量m0;
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量m2;
则饮料的密度ρ=________(两空均用已知量的字母表示,ρ水已知)。
27.(本题11分)如图所示是小明同学在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)如图所示的三次实验中,测量滑动摩擦力时,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平方向做________直线运动;
(2)甲实验中木块受到的摩擦力为________N;比较甲、乙两次实验数据,是为了探究滑动摩擦力的大小与________的关系;比较甲、丙两次实验数据,________(选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论,判断依据是________________;
(3)比较乙、丙两次实验,你得到的实验结论是________________;
(4)图甲中,如果水平拉动木块向右做加速运动,木块受到的摩擦力将________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)小明得出滑动摩擦力与压力大小和接触面积粗糙程度的关系后,还想探究滑动摩擦力大小跟接触面大小的关系,他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块,设计了两种方案,你认为合理的是________(填序号);
A.木块平放在木板上,在木块上放不同质量的砝码,拉动木块,比较两次滑动摩擦力的大小
B.把木块分别平放、侧放在木板上,拉动木块,比较两次滑动摩擦力的大小
(6)小明继续找来接触面粗糙程度不同的木板A、B,通过改变木块上砝码的个数来改变压力;记录多组滑动摩擦力f及压力FN的大小,作出了如图丁所示滑动摩擦力f随压力FN变化的图像。由图像可知,长木板________(选填“A”或“B”)的接触面更粗糙;
(7)小明在实验中发现,弹簧测力计在运动过程中读数误差较大,于是又设计了如图戊所示的实验装置,该实验方案的好处是________________;
(8)在物理学中,两个物体间的滑动摩擦力与压力的关系为f=μFN,μ称为这两个接触面间的动摩擦因数。在图戊所示实验中,木块重为6N,木板重为14N,木块与木板间的动摩擦因数大小为0.3,木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将木板匀速抽出,则拉力F=________N。
28.(本题7分)在“探究力和运动的关系”的实验中,图甲中让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的同一高度由静止开始下滑,目的是使小车到斜面底端的相同;
(2)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越________。如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将________;
(3)根据牛顿第一定律:图乙中当小球摆到C位置时所受的力同时消失小球将________;
(4)如图丙所示是小华同学在探究二力平衡条件时的实验情景。小华将系于纸质小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向________,并通过调整________来改变拉力的大小;
(5)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究平衡力必需________。
29.(本题12分)在地球表面附近的物体都受到重力,磊磊同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他和同学们用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
(1)如图甲所示是他第二次测量中弹簧测力计的读数,示数为________N。
次数 1 2 3 4
质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4
重力G/N 1 3 4
(2)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出重力随质量变化的图像。()
(3)由图像可知:物体的重力跟物体的质量成________。
(4)若磊磊在我国建成的太空站探究,你认为他用同样的器材________(能、不能)完成该探究。
(5)课后同组阳阳同学想利用弹簧测力计制作一个测量液体密度的仪器——密度秤,于是他们找来了:弹簧测力计、圆柱形的薄壁塑料桶(重力为1N、底面积为10cm2、高度为12.5cm)、刻度尺、滴管。设计了如下二套方案:
方案一:①将弹簧测力计在竖直方向调零,把塑料桶挂在弹簧测力计上(如图甲);
②在塑料桶侧壁做一标记,将水倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为2N;
③将某种液体倒入桶内至标记处,此时弹簧测力计的示数为3N。
则∶
(Ⅰ)标记的高度h=________cm,某种液体的密度为________g/cm3;
(Ⅱ)该“密度秤”的分度值是________g/cm3,若标记下移一些,“密度秤”的量程会________(选填“增大”“减小”或“不变”);
方案二:①把塑料桶挂在弹簧测力计上,向桶中缓慢注水,当弹簧测力示数为F(定位点)时停止注水,测出此时水面到桶底距离h0=5cm(如图乙);
②将桶中水全部倒出,向桶中缓慢注入待测液体,直至弹簧测力计示数仍为F,测出此时液面到桶底距离h;
③重复上述步骤,又用此密度秤对多种待测液体进行测量,得到多组ρ、h的数据。
(Ⅲ)由步骤②可得定位点F=________N,该“密度秤”能够测量的最小液体密度为________g/m3;
(Ⅳ)小明对塑料桶进行了改造,在桶壁上对应位置标上密度值。上述图像中ρ2-ρ1=ρ3-ρ2,在塑料桶壁上刻度线ρ1在ρ2________(选填“上方”或“下方”),刻度线ρ1和ρ2间距________刻度线ρ2在ρ3间距(选填“>”、“<”或“=”)。
四、综合题(本题4分,每空1分,共4分)
30.(本题4分)如图甲为伽利略彩球温度计,观察发现里面的小球在一天中不同时刻所处的位置会发生变化。小明感到好奇,也进行了研究制作。
【原理分析】彩球温度计中的特殊液体密度随温度的变化而变化,导致小球浮沉状态发生变化,当小球悬浮时,表示对应的温度。
【项目研究】小明用a、b、c三个体积不变的小球和特殊液体制成简易“温度计”,用以研究液体密度与温度的关系。
【观察记录】在15℃、19℃、23℃时,a、b、c小球浮沉状态如图乙所示:
【信息处理】结合上述信息,请你帮小东分析以下问题:
(1)小球c对应的温度标记应是________(选填:“15℃”、“19℃”或“23℃”);
(2)液体温度在15℃~23℃范围内,b球所受浮力与液体温度关系的图像正确的是________;
(3)环境温度为25℃时,请推测并在图乙4中画出三个小球的浮沉状态________;
【应用】小明家中也购买了一个如图丙所示的彩球温度计,某天小明发现只有“20℃”“18℃”的小球沉底,其它小球均漂浮,此时温度的范围是________。
参考答案
一、单选题(本题共10小题,每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.B
【详解】A.教室的长、宽、高大约分别为9m、6m和3m,教室中空气的质量大约为
m=ρV=1.29kg/m3×9m×6m×3m≈209kg
故A不符合题意;
B.初中生的密度接近水的密度,约为1g/cm3,故B符合题意;
C.真空中光的传播速度大约是3×108m/s=3×105km/s,故C不符合题意;
D.初中生的体重G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积0.05m2左右,双脚站立对水平地面的压强
故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】由题意可知,气凝胶可以起到隔热、防火的作用,保护电池安全,且气凝胶作为导电材料,可以有效减少电池热损耗,提高能量转换效率,因此气凝胶不适合用来制作家用暖气片,制作家用暖气片的材料需具有良好的导热性能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】由称得的食盐质量是22.5g,可知砝码的质量为22g,游码所对应的刻度为0.5g,根据左盘的质量=右盘质量+游码所对应的刻度,可得:
22g=食盐的质量+0.5g
所以食盐的质量为
22-0.5g=21.5g
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】ACD.塑料球粘在玻璃上,是因为摩擦后的玻璃是带电体,带电体能吸引轻小物体,故AC错误,D正确;
B.丝绸摩擦的玻璃带正电,玻璃是失去了电子才带正电,故B错误;
故选D。
5.D
【详解】A.重力的方向始终是竖直向下的,当手机旋转90度时,手机的重力方向没有改变,故A不符合题意;
B.重力是物体由于地球的吸引而受到的力,G与m成正比,在地球附近,物体的重力大小几乎不变,即手机自动旋转屏幕画面的功能与重力大小无关,故B不符合题意;
C.重力的施力物体是地球,当手机旋转90度时,重力的施力物体仍是地球,即手机自动旋转屏幕画面的功能没有涉及重力施力物的知识,故C不符合题意;
D.因为在旋转的过程中,重心的高度变了,手机感应器捕捉到了这个信号,所以画面也跟着旋转,故D符合题意。
故选D。
6.A
【详解】A.鸳鸯受到的重力和沙对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故A正确;
B.鸳鸯受到的重力和它对沙的压力方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.燕子飞行时受到的重力和升力都作用在燕子上,不是一对相互作用力,故C错误;
D.燕子飞行时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力和升力,燕子受到的重力和空气对它的浮力大小不相等,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.让小车从斜面同一高度由静止滑下,小车的重力势能转化为动能,由于重力势能相同,转化后的动能相同,质量不变,因此小车到达水平面时速度相同,故A正确,不符合题意;
B.当小车运动到A点时有一定的速度,如果所有力都消失,根据牛顿第一定律可知,小车将做匀速直线运动,故B正确,不符合题意;
C.在做二力平衡实验时,摩擦力会对实验产生较大的影响,选用小车而不选择木块进行实验,是变滑动摩擦为滚动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响,故C错误,符合题意;
D.将小车扭转一个角度,两个力不在同一直线上,二力不平衡,故松手后,小车将转动,不能保持平衡;设计此实验的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否平衡,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.A
【详解】三个完全相同的铁片,下挂数量不同的钩码,受力面积相同,压力大小不同,在海绵上留下了深浅不同的压痕,压力的作用效果不同,说明压力作用效果与压力大小有关。
A.压路机是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A符合题意;
B.手推车利用杠杆的原理,故B不符合题意;
C.铅垂线利用重力的方向竖直向下的原理,故C不符合题意;
D.防臭地漏利用连通器的原理,故D不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】①根据牛顿第一定律可知,一切物体不受外力时,总保持静止或匀速直线运动状态,所以甲图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,若所受力全部消失,运动员将做匀速直线运动,①错误;②乙图中冰球沿水平地面匀速直线滑行时,处于平衡状态,冰球受到的重力与支持力平衡,受到平衡力的作用,②正确;③冰壶与冰面之间的摩擦力越小,冰壶运动的距离越远,所以丙图中的冰壶做的非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力,③正确;物体的重心越低,支撑面越大,物体越稳定,所以丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,提高稳度,避免摔倒,④正确。故正确的是②③④,C选项正确,ABD选项错误。
故选C。
10.D
【详解】因为流体流速越大的位置,压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露。
A.鸟儿在空中滑翔时不会坠落,是因为鸟儿的翅膀上下表面并不对称,上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,从而产生向上的升力,能用“流体压强与流速关系”解释,故A不符合题意;
B.向两张纸中间吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张纸被压到一起,能用“流体压强与流速关系”解释,故B不符合题意;
C.伞面“上凸下平”,当电动车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强、压力差,伞面被向上压,能用“流体压强与流速关系”解释,故C不符合题意;
D.拔火罐时,先把罐内烧一下,罐内空气受热膨胀,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后气压降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以拔火罐利用的是大气压原理,故D符合题意。
故选D。
11.A
【详解】由题可知,A、B、C三个小球的体积相同;
A.小球静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据
可知,容器底受到水的压强关系为
p甲=p乙=p丙
故A正确;
B.由图可知,A、B、C三个小球排开水的体积关系为
VA排根据
可得,三个小球浮力的大小关系为
FA故B错误;
C.A球在甲容器中漂浮,所以有
FA=GA
根据阿基米德原理有
FA=GA排
即A球的重等于A排开水的重,B球在乙容器中悬浮,所以有
FB=GB
根据阿基米德原理有
FB=GB排
即B球的重等于B排开水的重,上面的关系可以理解为AB两球的重分别补充了所缺少水的重,由于甲乙容器内水面相平,则甲乙容器内水和小球的总重相等,该容器完全相同,则两容器的重相等,故甲乙容器的总重相等,甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力,即
F甲=F乙
而C球在丙容器中沉底,所以有
FC根据阿基米德原理有
FC=GC排
所以
GC>GC排
即C球的重大于C排开水的重,故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,即
F乙综上分析可得,三个容器对桌面的压力关系为
F甲=F乙故C错误;
D.由图可知,A漂浮、B悬浮、C下沉,则根据浮沉条件可知
GA=FA、GB=FB、GC>FC
由于
FA则
GA根据重力的计算公式可得,三个小球质量的大小关系为
mA故D错误。
故选A。
12.A
【详解】A.甲对乙的压力为F甲=G甲=10N,甲与乙的接触面积为50cm2,故甲对乙的压强为
故A正确;
B.乙对地面的压力等于甲乙总重力,即
F乙=G甲+G乙=10N+20N=30N
故B错误;
C.对甲、乙受力分析,如图:
根据平衡关系可知,乙对甲的摩擦力与F1平衡,故大小为5N,方向水平向左。
故C错误;
D.根据力的作用是相互的,甲对乙的摩擦力为f甲对乙=5N,方向水平向右,根据平衡关系可知,地面对乙的摩擦力为
f地对乙=F2﹣f甲对乙=8N﹣5N=3N
方向水平向右,故D错误。
故选A。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共21分)
13.2.0 右
【详解】(1)[1]这个台秤的最大测量值是双杆所对应的最大刻度值之和,即
1.9kg+100g=1.9kg+0.1kg=2.0kg
故这个台秤的量程为0~2.0kg。
(2)[2]在称量物体前,这种台秤的调节和天平的调节相似,应先将A和B调至标尺右端的零刻度线处,再调节平衡螺母直到秤杆水平平衡。
14.小于 0.2×103
【分析】本题考查密度的基本知识及密度的计算,根据雪踩压前后质量不变,分析求解。
【详解】[1]雪在外力挤压下可形成冰,质量不变,体积变小,说明雪的密度小于冰的密度。
[2] 设脚印的面积为S,深度h1,积雪厚度h2,雪的密度,则冰层厚度为h2-h1;脚印面积部分的积雪在脚踩压前后的质量相同,则有
所以
15.负吸引轻小物体绝缘性不带
【详解】[1][2]N95口罩在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带负电荷,由于带电体能吸引轻小物体,进而吸附一些粒径较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。
[3][4]熔喷布有很好的绝缘性,所以能长时间保留静电。但放在自来水龙头下冲洗晾干后,熔喷布对细微颗粒物的过滤效果严重下降。由于普通自来水是导体,N95口罩在自来水龙头下冲洗时潮湿后的熔喷布不带电。
16.500 25 45
【详解】[1]A对墙的压强为
[2]当A和B一起匀速下滑时,A和B一起处于平衡状态,所以A所受到的摩擦力
[3]由题意知,将B取走,F保持不变时,物体A与墙面的压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,在A的下方施加一个力F1,使物体A恰好向上做匀速直线运动,处于平衡状态,则F1的大小
17.1000 B
【详解】[1]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,书对桌面的压强
[2]图中A、B两本书的粗糙程度相同,A书受到的压力小于B书受到的压力,则抽出B书时受到的摩擦力大,所以若从这一捆书中水平抽出A或B中任一本书,抽出B书更费劲。
18.不合理没有控制探头在液体中的深度相同
【详解】[1][2]小红将压强计的探头先后浸没到甲、乙两杯液体中,根据控制变量法可知,要探究液体的密度与液体压强的关系,应控制液体的深度相同,而小红没有控制探头在液体中的深度相同,因此得出的结论不合理,原因是没有控制探头在液体中的深度相同。
19.液体密度漂浮小于等于
【详解】[1]测量液体密度的仪器叫做液体密度计,图中的液体密度计是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,可用其测量液体密度。
[2]由于密度计的整体密度小于被测液体的密度,所以密度计会漂浮在液面上。
[3]由图(b)可知,密度计在两种液体中都是漂浮的,浮力等于重力,因为重力不变,所以浮力相等,由可知,密度计在甲液体中排开液体的体积大,所以液体的密度小,即。
[4]由阿基米德原理可知
因为密度计在两种液体中所受浮力相同,所以排开液体的质量是相同的,即。
20.>>
【详解】[1]由图(a)可知,甲液体的深度小于乙液体的深度,因液体对各自容器底部的压强相等,由p=ρgh可判断处甲液体的密度大于乙液体的密度,即
ρ甲>ρ乙
[2]因图(a)中液体对各自容器底部的压强相等,且
所以由可知甲液体对容器底部的压力比乙液体大,因为水平面上物体的压力等于物体自身的重力,所以甲液体的重力大,即
将甲、乙液体互换容器后,甲液体对容器底的压力不变(等于甲的重力),而受力面积发生变化,则甲液体对容器底部压强的变化量
乙液体对容器底的压力不变(等于乙的重力),而受力面积发生变化,则乙液体对容器底部压强的变化量
由可知
即
>
三、实验题(本题共9小题,共51分。解答第24、25题时,应写出解题过程)
21.
【详解】小明站在商场的扶梯上匀速向上运动时受到扶梯支持力、地球重力的作用,支持力方向与台阶垂直向上,重力方向竖直向下,且支持力与重力大小相等。如下图所示:
22.
【详解】重力的方向始终竖直向下,作用点在物体的重心位置,标出力的方向、重力的符号G和力的大小;压力的方向垂直于接触面向下,作用点在两物体接触面的中点位置,标出力的方向、压力的符号F和力的大小,如图所示:
23.
【详解】物体漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和水对它竖直向上的浮力,根据漂浮条件可知,浮力和重力相等,如图所示:
24.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由可得,钢材的体积
(2)自行车所用橡胶的质量为
已知橡胶占自行车总体积的,则自行车钢的体积
解得。橡胶的体积
则橡胶的密度
(3)车架体积为
合金车架的质量
所以该自行车的总质量
答:(1)该自行车所用钢材的体积是4×10 3m3;
(2)该自行车所用橡胶的密度是1.3×103kg/m3;
(3)若将所用钢材换成密度为2.5g/cm3的合金材料,则该自行车的总质量变为12.6kg。
25.(1)4.8N;(2)2.5×103Pa
【详解】解:(1)水对于缸底部的压强是
水对于缸底部的压力是
(2)鱼缸对水平桌面的压力是
鱼缸对水平桌面的压强是
答:(1)水对于缸底部的压力是4.8N;
(2)鱼缸对水平桌面的压强是2.5×103Pa。
26.左 62 1.1 偏大
【详解】(1)[1]把天平放在水平台上,将游码移到零刻度线处,指针位置如图甲偏右,说明左盘高右盘低,此时应向左调节平衡螺母,直至横梁水平。
(4)[2]用天平测烧杯和杯内剩余果汁的总质量,如图丙所示,标尺的分度值为0.2g,烧杯和剩余果汁的总质量
m2=50g+10g+2g=62g(5)[3]将烧杯中的部分果汁倒入量筒中,如图乙所示,量筒中果汁的体积
V=40mL=40cm3量筒中果汁的质量
m=m1 m2 =106g 62g=44g果汁的密度
(6)[4]若将烧杯中部分果汁倒入量筒时,有少量果汁附着在量筒内壁上,测得烧杯和剩余果汁的总质量不变,则测得量筒中果汁的质量不变,由于量筒液面上方有果汁附着在量筒内壁上,导致测量的果汁体积偏小,根据可知,测得的果汁密度将会偏大。
(7)[5]由题意可知,水的体积
饮料的体积
饮料的质量
m饮料=m2 m0则饮料的密度
27.匀速 1.4 压力大小不能没有控制压力大小相同当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大不变 B A 不需要长木板做匀速直线运 9.8
【详解】(1)[1]用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动时,则木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,这两个力平衡,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[2]弹簧测力计分度值为0.2N,此时示数为1.4N,故滑动摩擦力为1.4N。
[3]甲、乙两实验压力大小不同,接触面的粗糙程度相同,所以甲、乙两次实验是为了探究摩擦力与压力大小的关系。
[4][5]比较如图甲和丙两次实验可知,两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同,不能得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论。
(3)[6]比较乙图和丙图所示实验,可以看出压力相同,接触面粗糙程度不同,拉力不同,故可得出的实验结论是:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[7]甲图中,如果水平拉动木块向右做加速运动,由于压力和接触面的粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变。
(5)[8]要想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,改变受力面积,来改变压强,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(6)[9]由图像可知,当压力相同时,A接触面上产生的滑动摩擦力大,说明A接触面更粗糙。
(7)[10]按图丙所示的实验装置进行实验,拉动长木板向右运动,木块相对于水平桌面处于静止状态,木块受到弹簧测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动,或弹簧测力计的示数稳定,便于读数。
(8)[11]已知木块的重力为6N,木块与木板间的动摩擦因数大小为0.3,木块受到的摩擦力
f木块=μ1F木块=0.3×6N=1.8N
根据力的相互性可知,木块对木板的摩擦力
f板=1.8N
已知木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,木板对地面的压力等于木块和木板的总重力
F板=14N+6N=20N
则地面对木板的摩擦力
f板′=μ2F板=0.4×20N=8N
两个摩擦力的方向都是水平向右的,由力的合成可知,拉力
F=f板+f板′=1.8N+8N=9.8N
28.速度慢做匀速直线运动保持静止状态相反钩码的数量在同一直线上
【详解】(1)[1]为了使小车到斜面底端的速度相同,需要木块从同一斜面的同一高度由静止开始下滑。
(2)[2][3]由实验现象可知,水平面的粗糙程度不同,木块受到的阻力不同,木块运动的距离不同,由此得出结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越慢;在上述实验现象的基础上可以推理得出:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将做匀速直线运动。
(3)[4]当小球摆至C位置时,小球的速度为零,小球瞬间处于静止状态,此时如果小球所受的力同时消失,由牛顿第一定律可知小球将保持静止状态。
(4)[5][6]由图可知,在线的两端挂上钩码的作用是使两个拉力的方向相反,可通过调整钩码的数量来改变拉力的大小。
(5)[7]小华将小卡片转过一个角度,两个拉力不在同一直线上,则松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一直线上的两个力能否平衡。
29.2 正比不能 10 2.0 0.2 增大 1.5 0.4 上方大于
【详解】(1)[1]图示测力计的分度值得为0.2N,示数为2N。
(2)[2]将第二次实验中测力计的示数补充到数据表格中,在图中描点,连线,当质量为0时,物体受到的重力为0,故图像连线应通过坐标原点,如图所示:
(3)[3]根据重力与质量关系图像,发现物体受到的重力与质量成正比。
(4)[4]在太空中物体不受重力,不能用测力计测出物体所受的重力,不能进行该实验探究。
(5)(Ⅰ)[5] [6]桶的底面积为
由前面探究的质量与重力关系可知
已知桶重1N,装水到标记处时,测力计示数为2N,即水和桶总重为2N。标记的高度为
装某种液体到标记处时,测力计示数为3N,即液体和桶总重为3N。由于所装液体的体积与水的体积相等,则有
(Ⅱ)[7] [8]由前面分析可知,此测力计测量值与液体密度的关系为
测力计的分度值为0.2N,则F-1N的最小值为0.2N,代入上式得改装后的密度秤的分度值为
由
S桶一定,当F最大为5N时,密度秤的测量值达到最大,若将标记下移一些,由上式可知密度秤的量程会增大。
(Ⅲ)[9] [10]由题意可知定位点F的示数为
当测量其他液体时,F一定,液体密度越小,h0越大,h0最大为12.5cm时,液体密度最小,能测量的液体最小密度为
(Ⅳ)[11] [12]由图像得到,再结合
液体密度越小,桶中液体的深度h越大,故塑料桶壁上刻度线ρ1在ρ2的上方,若
则有
由于,所以,则有,即刻度线ρ1和ρ2间距大于刻度线ρ2在ρ3间距。
四、综合题(本题4分,每空1分,共4分)
30.15℃ C
【详解】(1)[1]图1中环境温度(即液体温度)为15℃,且小球c悬浮,当小球悬浮时,表示对应的温度,所以小球c对应的温度应标记为15℃。
(2)[2]由图可知,液体温度从15℃升高到23℃过程中,b由漂浮变成悬浮再下沉,由浮沉条件可知b球的浮力先不变后变小。
故选C。
(3)[3]当液体温度升高时,小球b先漂浮,这一过程中b球的浮力不变,由可知液体的密度变小;b球由悬浮到沉底过程中,但浸没后V排不变,根据可知液体的密度变小,所以实验可得出的结论是液体的密度随温度的升高而减小,且环境温度为23℃时,a悬浮,b、c沉底,则当环境温度升高为25℃时,根据可知,小球a所受浮力变小,浮力小于其重力,此时三个小球均处于沉底状态,如下图所示:
[4]当温度降低到小球所标注的温度值时,该小球会浮起,只有“20℃”、“18℃”的小球沉底,另外分析可知“22℃”和“24℃”小球漂浮,则温度小于“22℃”,所以温度范围是20℃-22℃。