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浙教版科学八上 1.1-1.3综合练习(含答案)
一、选择题
1.淡水只占地球总水量的2.53%,其中可供我们直接利用的水只有( )
A.河流水、固体冰川、土壤水
B.河流水、埋藏较深的地下淡水、固体冰川
C.河流水、固体冰川、湖泊淡水
D.河流水、淡水湖泊水、较浅的地下淡水
2.2024年 3月 15 日,东吴镇三溪浦水库水源正式引流至瞻岐镇水厂,以此缓解周围居民生活用水的需求。该工程将东吴镇的水库水经过地表的道路、山地引流到瞻岐镇水厂。此做法主要是对水循环的( )这一环节进行干预
A.水汽输送 B.蒸发 C.降水 D.地表径流
3.如图是利用注射器进行电解水的创新实验,其中电极插入注射器筒内。下列说法中不正确的是( )
A.在水中加入少量氢氧化钠,作用是增强水的导电性
B.反应一段时间后,氢氧化钠溶液的质量分数减小
C.实验成功时,左边注射器收集到的气体体积约是右边的2倍
D.与电源负极相连端产生的气体具有可燃性
4.如图是电解水的简易装置,下列有关说法正确的是( )
①实验前可以向水中加入少量稀硫酸,目的是增强溶液的导电性
②a、b两极产生的气体的质量比为2:1
③此实验可证明水是由氢元素和氧元素组成
④b极产生的气体能使带火星的木条复燃,说明其具有可燃性
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
5.以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“天宫一号” B.航行的“辽宁号”
C.天空中的飞机 D.上升的热气球
6.将四个形状不同、高度均为L的实心金属块,用细线拉着。匀速缓慢地放入水深为L的盛水容器中,直至容器底部,此时水未溢出。四个实验中与下图所描绘的浮力大小F与金属块浸入水中深度h的关系一致的是( )
A. B. C. D.
7.如图,三个物体静止在某液体中的情景。下列说法正确的是( )
①若三个物体的质量相等,则受到浮力最小的可能是C物体;
②若三个物体的体积相同,则受到浮力最小的一定是A物体;
③若三个物体由同种材料做成,则A、B物体一定是空心的,C物体一定是实心的;
④若物体都是实心的,则B物体的密度一定与液体的密度相同。
A.①②④ B.②④ C.②③④ D.①③
8.小明帮妈妈洗菜时发现,放在盆中的茄子浮在水面如图甲所示,而土豆沉在盆底如图乙所示,他用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A.茄子受到的浮力小于它受到的重力
B.茄子的密度大于土豆的密度
C.放入土豆前后水对盆底的压强不变
D.土豆排开水的重力小于自身的重力
9.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的容器,分别装有体积相等的水和盐水。将橘子和香蕉先放入甲容器中,取出后擦干,再放入乙容器中,前后两次静止时的情形如图所示。下列说法正确的是( )
A.橘子的密度比水的密度小
B.香蕉在水和盐水中所受浮力相等
C.橘子在盐水中受到一对平衡力
D.两容器底对桌面的压力相等
10.某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①线
B.构件的边长为4m
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.48×103kg/m3
11.将重为20N的实心金属块挂在弹簧测力计下,金属体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为:( )
①18N ②14N ③10N ④8N。
A.只有④正确 B.只有③正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
12.如图所示055型驱逐舰是我国自行建造的首款万吨级驱逐舰。下列有关该舰的说法正确的是( )
A.漂浮在海面上时,受到的浮力方向向下
B.漂浮在海面上时,受到的浮力大于重力
C.从密度小的海域行驶到大的海域时,排开海水的体积不变
D.从密度大的海域行驶到小的海域时,受到的浮力大小不变
13.我国研制的水下滑翔机“海燕﹣X”,将世界深海下潜最大深度“刷新”到了10619米。如图所示是水下滑翔机的模型,机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀。当油囊收缩时滑翔机下潜,当油囊膨胀时滑翔机上浮。下列说法正确的是( )
A.滑翔机是通过改变自身重力来实现浮沉的
B.油囊收缩过程中滑翔机所受的浮力逐渐减小
C.油囊膨胀时滑翔机所受的浮力小于滑翔机的重力
D.滑翔机下潜时排开水的重力大于上浮时排开水的重力
14.潜水艇通过改变自身的重力实现浮沉。学校科技节开展了制作潜水艇的比赛,某组同学设计了如图所示的潜水艇模型,下列关于潜水艇的说法正确的是( )
A.较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,活塞应先拉后推
B.向内推注射器活塞,水会被压入试管中,可实现潜艇下沉
C.向外拉注射器活塞,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
15.某同学把几个鸭蛋放入配制好的盐水中,其中一个鸭蛋进入盐水中运动轨迹(如图所示),则该鸭蛋在此过程中所受浮力变化的大致曲线为( )
A. B.
C. D.
16.如图所示,一个塑料小球堵在一个水池的出口处,水无法排出,则该小球( )
A.不受水的浮力,也不受水对它的压力
B.受水的浮力,也受水对它的压力
C.不受水的浮力,但受水对它的压力
D.受到水的浮力,但浮力很小
17.在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
18.下列现象中,改变浮力的原理与潜水浮沉原理相同的是( )
A.图甲:煮熟后,沉底的汤圆上浮并浮出水面
B.图乙:往清水中加入食盐,沉底的鸡蛋上浮后并浮出水面
C.图丙:橡皮泥被捏成碗状,能漂浮在水面上
D.图丁:将空气压进浮筒,沉船上浮后并浮出水面!
19.2023年3月,“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务,搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化,潜水器在海面下下潜的过程中( )
A.浮力不变,压强变大 B.浮力变大,压强变大
C.浮力变大,压强不变 D.浮力不变,压强不变
20.关于“压强”和“浮力”知识的应用,下列说法中正确的是( )
A.潜入水中的潜水艇,潜水越深,所受浮力和压强越大
B.轮船从江河驶入到海洋,排水量减少,所受浮力减小
C.水坝的下部总要比上部宽些,这样可以使它承受更大的水压
D.用密度计测量不同液体的密度时,它所受到的浮力是不同的
21.京杭大运河历史悠久,是我国南北交通的大动脉,如今实现百年来首次全线水流贯通,将为中国的发展再提升一个新高度。根据相关知识回答问题。
半潜船可以用来运输超大型货物,空载时漂浮于河面(如图甲);装载时需要向船体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至河面以下(如图乙);将货物拖至甲板上方时,排出水舱中的水,船体重量减小,甲板上浮至河面,完成货物装载(如图丙)。选项中图像能正确表示同一艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化是( )
A. B.
C. D.
22.用图像来描述物理过程或物理规律是很直观的,如图a所示为一立方体木块,下面用一段细线与之相连,细线另一端固定在容器底(容器高比细线与木块边长大得多)。现向容器中慢慢加水,如图b所示,若细线的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示,在图中可以准确描述拉力F随深度h变化关系的图像是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
23.分析水循环示意图,并回答下列问题:
(1)图中各序号分别代表水循环的各个环节,②④表示的环节是 。
(2)在太阳辐射的作用下,水在陆地和海洋表面不断地蒸发成水蒸气,这属于物态变化中的 。
(3)水是一种重要的自然资源,节约用水、防治水污染应成为我们的自觉行为。下列做法正确的是 。
A.随手关闭水龙头 B.将生活污水直接排入河道
C.植树造林,涵养水源 D.工业废水未经处理直接排放
24.如图所示是水电解的实验装置。请回答:
(1)C端产生的气体是 ;A端是电源的 极。
(2)检验D端气体的方法是 。
(3)此图反应的文字表达式是 。
(4)电解水时生成两种气体的体积比是2:1,但实验所测两种气体的体积比略大于2:1,针对这一发现,你认为下列做法中可取的是 。
A.反复多次实验查找原因 B.查找实验装置是否漏气
C.大胆假设,氧气比氢气易溶于水 D.认为是实验误差引起的,可以忽略不计
25.水在通电的条件下可以发生化学反应,请根据图甲和图乙回答下列问题:
(1)图甲是电解水的实验,试管b中产生的气体是 。
(2)通过对图甲实验产物的检验,可以说明水是由 组成的。
(3)水电解的微观过程可用图乙中A、B、C、D表示,各种微粒运动变化的先后顺序是 。
26.水平桌面上两个底面积相同的容器内盛有甲、乙两种液体,完全相同的小球M、N静止时状态如图所示,已知两容器内液面相平。则小球M排开液体的重力 小球N排开液体的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”,下同),甲液体对容器底部的压力 乙液体对容器底部的压力。
27.如图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙所示,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3,则圆柱体受到的浮力是 N,圆柱体的密度是 kg/m3。
28.如图所示,是某远洋轮船的船舷上标的“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”。若此远洋轮船在海面航行时的排水量为1×106kg,g取10N/kg,则远洋轮船此时受到的浮力为 N;当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,远洋轮船在北大西洋受到的浮力F1 (选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)在印度洋受到的浮力F2;北大西洋的海水密度ρ1 印度洋的海水密度ρ2。
29.某项目化学习小组同学开展了自制潜水艇项目,过程如下:
【产品设计】
图甲为某小组自制的潜水艇,由生活舱和水舱构成,生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一:如图乙所示,潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留:
任务二:能从水底上浮到B位置并稳定停留:
任务三:完成从水底打捞一个重物(重0.3牛,体积为10厘米3)到B位置并稳定停留。
(1)小科关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中,若没有观察到气泡,则整个装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)完成任务二的上浮过程中(进出水口已打开)对注射器活塞的操作是 。
(3)已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度120毫升。完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞),注射器活塞需要稳定在 毫升。
30.小明自制了一支密度计,将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中,静止时如图所示,密度计在两种液体中受到的浮力大小关系:F甲 F乙;从观察到的现象判断:ρ甲 ρ乙(均选填“>”、“<”或“=”)。
31.小李同学将一个苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则此苹果的密度为 kg/m3。小李从水中取出苹果,分成一个大块和一个小片(如图所示),再将小片放入水中,发现小片沉入水中,据此现象可以推断:若将大块苹果浸没水中,松手后大块苹果将会 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
三、解答题
32.如图所示是一种木制的“菱桶”(可看成是圆柱体),是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为2m2,高约25厘米,质量为20千克。请通过计算回答问题:
(1)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少?
(2)静止时,空“菱桶”露出水面的高度是多少?
(3)若图中采菱人的质量为60千克,“菱桶”此时露出水面高度为20厘米,则“菱桶”内放了多少千克的菱角?
33.小科用电解水的实验探究水的组成,回答问题:
(1)图甲是电解水的实验装置,在水电解器的玻璃管里注满水后,接通 (选填“直流电”或“交流电”);等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体,其操作是 。
(2)图乙是电解水的微观示意图,其中①②③的正确的顺序是 。
(3)查阅资料得知“同温同压下,气体的体积比等于气体的分子个数比”,则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2:1”的实验现象是 。
(4)实验结束后,小科和同学一起得出结论,水由 组成,水电解的文字表达式为 。
34.小宁所在的科技小组准备制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的塑料管(塑料管质量忽略不计),在其下端缠绕10g铜丝,初步做成一支密度计,并使其漂浮于水面上,此时密度计受到的浮力为 N。
(2)若塑料管放到水中的情景如图所示,此时用记号笔在塑料管上液面位置处画一个刻度A,再将塑料管放到酒精中,塑料管仍处于漂浮状态,此时再用记号笔在塑料管上液面位置处画一刻度B,则刻度B位于 (填“A上方”“A下方”或“与A重合”)。
(3)小宁发现自制密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,他想了如下改进方案,其中可行的是 。(多选)
A.换更大的容器盛放待测液体
B.换更细的塑料管制作密度计
C.换更长的塑料管制作密度计
D.适当增大塑料管下端铜丝的质量
35.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们提出了如下猜想:
A.可能与液体的密度ρ1有关;
B.可能与物体的密度ρ2有关;
C.可能与物体的体积V1有关;
D.可能与物体浸在液体中的体积V2有关;
E.可能与物体浸没在液体中的深度h有关。
小明所在的实验小组得到的实验器材有:柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水(足够多)、细线。
(1)只用这些器材,他们可以验证上述猜想中的E和 (填序号即可)是否正确。
(2)他们在验证猜想E的过程中,先让铁块静止在如图所示的状态,读出测力计的示数F1.接着向下移动测力计和铁块,增大深度h,待铁块处于 状态时,再读出测力计的示数F2,继续增大h,重复上述操作。若每次测量,测力计的示数都相等,说明猜想 。
36.学习了浮力的相关知识后,某项目学习小组制作了一款能测量液体密度的密度秤。
【制作材料】弹簧测力计(量程5N)、金属块(重为4N,体积为100cm3)、烧杯、细线等。
【使用方法】
①将弹簧测力计的刻度盘上的数值改为对应的液体密度值。
②将金属块挂在弹簧测力计上,缓慢匀速浸没在待测液体中。静止后,弹簧测力计指针所指的数值就是待测液体的密度。
请结合所学知识,回答下列问题。
(1)该密度秤的零刻度(液体密度为0g/cm3)应标在 N处;将对应力的示数改为密度示数后,该密度秤分度值为 g/cm3。
(2)若将金属块浸在某液体中(金属块不碰底),静止后指针对准原测力计面板上F=3N处(图乙),通过计算确定,此时密度计上对应标注的液体密度为 g/cm3。
(3)若将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),则制作的密度秤的量程如何变化? 。
37.为探究影响浮力大小的因素,某同学做了如下实验。
(1)将一盖紧瓶盖的空塑料瓶按入水中,发现塑料瓶浸入水中体积越大感觉越费劲,据此该同学猜想浮力的大小可能与 有关。
(2)图片为该同学验证猜想的实验步骤,表格为各步骤的记录数据,表中⑥记录的数据应该是 。
实验序号 ① ② ③
弹簧秤示/牛 4 5 3
实验序号 ④ ⑤ ⑥
弹簧秤示/牛 6 2.6 ▲
(3)实验中支持猜想的证据是 。
38.将一个重为6N、边长为10cm的正方体木块放入水平放置的容器中。在容器中注入适量水,木块恰好处于漂浮状态(如图所示)。求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块下表面浸入水中的深度。
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,求金属块的重力。
39.某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的,浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g,筒内装入100g的细砂,底面积为20cm2,可浸入水中的最大深度为20cm,秤盘的质量为10g,外筒是足够高的透明大筒,容器壁厚度可忽略不计。
(1)小筒内装入细沙的作用是 。
(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少? 。
(3)如表是“浮力秤”模型评价量表,请选择任意一个指标进行评价,并说明理由。 。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300﹣500克 最大量程小于300克
40.人工浮岛可漂浮于水面,为人类拓展生存空间。图甲为小金制作的一个模型,包括浮岛和基座,基座中空部分可放配重,基座侧面标有水位线(水面不能超过基座的最高水位线10cm)。
(1)小金发现模型上浮时水位超过了基座的最高水位线,如图乙所示。为了让浮岛全部露出水面,下列改进措施中可行的是 (选填字母)。
A.换用密度更大的材料制造基座 B.减小配重的质量
C.增大浮岛的体积 D.增大基座的体积
(2)该模型基座的横截面积为500cm2,空载时水位如图丙所示,求此时整个模型受到的浮力。
答案
1.解:地球上的水总储备虽然很大,但大部分是海水,淡水只约占全球水储量的2.53%。目前人类利用的淡水资源,主要是江河湖泊水和浅层地下水。
故选:D。
2.解:根据题干可知,该工程将东吴镇的水库水经过地表的道路、山地引流到瞻岐镇水厂,是通过水渠等输水管道将一地的水资源流到异地,属于地表径流,故D正确,ABC错误。
故选:D。
3.解:A、由于氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子,在水中加入少量氢氧化钠,作用是增强水的导电性,该选项说法正确;
B、反应一段时间后,水减少,氢氧化钠的质量不变,氢氧化钠溶液的质量分数变大,该选项说法不正确;
C、实验成功时,左边注射器收集到的气体(氢气)体积约是右边(氧气)的2倍,该选项说法正确;
D、与电源负极相连端产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,该选项说法正确。
故选:B。
4.解:①实验前可以向水中加入少量稀硫酸,目的是增强溶液的导电性,该选项正确。
②a、b两极产生的气体的质量比为1:8,该选项不正确。
③此实验电解水生成氢气和氧气,反应前后元素种类不变,可证明水是由氢元素和氧元素组成,该选项正确。
④b极产生的气体能使带火星的木条复燃,说明支持燃烧,不能说明其具有可燃性,该选项不正确。
故选:C。
5.解:
A、太空中没有空气,则太空中运行的“天宫一号”不受到浮力,故A符合题意;
B、在海上巡航的“辽宁号”航空母舰,漂浮在水面上,受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C、天空中的飞机浸没在空气中,受到空气向上托的力,即飞机也受到浮力,故C不符合题意;
D、热气球是利用热空气密度小于气球外的空气密度以产生浮力而飞行的,故D不符合题意。
故选:A。
6.解:根据图象可知,曲线中是斜率先变大再变小,最后完全沉入水中后就不变了;
A、当球体匀速浸入水中时,浸没的体积先变大后变小,符合题意;
B、正方体匀速浸入水中时,浸没的体积是均匀变化的,不符合题意;
C、当梯形匀速浸入水中时,浸没的体积逐渐减小,不符合题意;
D、当D中物体浸入水中时,浸没的体积先减小后增大,不符合题意,
故选:A。
7.解:由图可知:A物体漂浮,B物体悬浮,C物体可能悬浮或沉在底部,
∵三个物体静止在某液体中,∴排开的液体的密度相同。
①若三个物体的质量相等,则物体的重力相等,由浮沉条件可知:F浮A=G,F浮B=G,F浮C≤G,所以受到浮力最小可能是C物体;
②若三个物体的体积相同,由图可知:VA排<V,VB排=V,VC排=V,则根据阿基米德原理知:F浮A<F浮B=F浮C,所以受到浮力最小的一定是A物体;
③由浮沉条件根据物体所处的状态可知:ρA<ρ液,ρB=ρ液,ρC>ρ液,所以若三个物体由同种材料做成,则A、B物体一定是空心的,C物体可能是实心的;
④若物体都是实心的,因为B物体悬浮,则B物体的密度一定与液体的密度相同。
由上分析可知:①②④正确,③错。
故选:A。
8.解:A、茄子处于漂浮状态,浮力等于重力,故A错误;
B、茄子漂浮密度小于水的密度,土豆沉底密度大于水的密度,故土豆密度大于茄子的密度,故B错误;
C、放入土豆后、水面升高,根据p=ρgh可知容器底部受到水压强增大,故C错误;
D、土豆沉底所受浮力小于重力,故土豆排开水的重力小于自身的重力,故D正确。
故选:D。
9.解:A、甲图中橘子漂浮在水中,橘子的密度小于水的密度,故A正确;
B、由甲图和乙图可知,香蕉浸没,V排=V物,由于水的密度小于盐水的密度,根据F浮=ρ液gV排可得香蕉在水中所受浮力小于在盐水中所受浮力,故B错误;
C、橘子漂浮在盐水中,浮力等于重力,橘子受到的浮力与重力是一对平衡力,故C正确;
D、由于水和盐水的体积相同,盐水的密度大于水的密度,则由G=mg=ρVg可得,盐水的重力大于水的重力,
由于甲、乙两容器对水平桌面的压力等于容器、容器内液体和物体的重力之和,
甲容器对水平桌面的压力:F甲=G容+G水+G香+G橘,
乙容器对水平桌面的压力:F乙=G容+G盐水+G香+G橘,
所以F甲<F乙,故D错误。
故选:AC。
10.解:A、由图可知,构件在浸入水中的过程时排开的水的体积变大,根据阿基米德原理可知,构件受到浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,由图乙可知,浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故A错误;
B、从乙图中可以看出,当构件完全浸没时,下表面到水面的距离为2m,所以构件边长为2m,故B错误;
C、从乙图中可以看出,当构件完全浸没时,受到的浮力小于1.2×105N,故C错误;
D、构件完全浸没时,构件排开水的体积V排=V=L3=(2m)3=8m3,
由图乙可知,此时的拉力F2=1.2×105N,
根据称重法可知,F浮=G﹣F2,
根据阿基米德原理、密度公式和重力公式可知,ρ水gV排=ρgV﹣F2,
代入数据可得:1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3﹣1.2×105N,
解得:构件的密度:ρ=2.5×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
11.解:
(1)金属块体积的浸入水中静止,金属块受到的浮力:
F浮=G﹣F示=20N﹣18N=2N,
F浮=ρ水V排g
V=V排===2×10﹣4m3,
解得金属块的体积:
V=8×10﹣4m3,
(2)当金属块全部浸入水中,受到的浮力:
F浮′=ρ水v排′g=1×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N,
G=F示′+F浮′+F支,
当金属块与杯底接触时,弹簧测力计的示数:
F示′=G﹣F浮′﹣F支=20N﹣8N﹣F支≤12N,
即弹簧测力计水位示数可能小于或等于12N,所以只有③④是可能的。
故选:D。
12.解:
A、浮力的方向,竖直向上,故A错误;
B、因为驱逐舰漂浮在海面上,所以受到的浮力等于自身的重力,故B错误;
C、驱逐舰漂浮,受到的浮力等于重力,从海水密度较大的海域驶入密度较小的海域时,浮力不变,根据F浮=ρ液gV排可知,它排开海水的体积变大;同理从密度小的海域行驶到大的海域时,排开海水的体积变小,故D正确、C错误。
故选:D。
13.解:A、机身上搭载的油囊可在油泵的控制下进行收缩或膨胀,则油馕排开的水的体积不同,受到的浮力不同,所以能实现浮沉,故A错误;
B、油囊收缩时,排开的水的体积变小,水的密度不变,根据阿基米德原理可知,滑翔机受到的浮力减小,故B正确;
C、油囊膨胀时,滑翔机会上浮,根据物体的浮沉条件可知,滑翔机所受的浮力大于滑翔机的重力,故C错误;
D、滑翔机本身的重力不变,上浮时滑翔机排开水的重力大于滑翔机的重力,下潜时排开水的重力小于滑翔机的重力,所以上浮时滑翔机排开水的重力大于下潜时排开水的重力,故D错误。
故选:B。
14.解:
A、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,要让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,此时应向外抽气,使试管内气体减少、气压减小,让水进入试管中,使潜艇受到的重力大于浮力,实现下沉,然后停止抽气,再适当充气,通过向外排水使重力等于浮力而悬浮,由此可知,活塞应先拉后推,故A正确;
B、向内推注射器活塞,水会被排出试管,潜艇的质量变小,其重力变小,此时浮力大于重力,可实现潜艇上浮,故B错误;
C、向外拉注射器活塞,水会被压入试管中,模型的重力变大,会下沉,但它排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知它受到的浮力将不变,故C错误;
D、当模型漂浮于水面时,它受到的浮力等于重力,故D错误。
故选:A。
15.解:鸭蛋在下沉到刚好浸没在盐水的过程中,排开盐水的体积变大;
鸭蛋继续下沉,再上浮到上表面刚接触水面的过程中,排开盐水的体积不变(等于鸭蛋的体积);
当鸭蛋上浮至漂浮的过程中,排开盐水的体积减小,
因为盐水的密度不变,则由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,鸭蛋在整个过程中受到的浮力先增大,再不变,再减小,最后漂浮时又保持不变(等于鸭蛋的重力),故A符合题意。
故选:A。
16.解:浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差;
将塑料小球堵在一个水池的出口处,球的上表面受到水向下的压力,而下表面不受水的压力,所以该小球不受浮力。
故选项ABD错误,C正确。
故选:C。
17.解:(1)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,
所以F甲=F乙=F丙;
(2)由图可以看出,甲中排开液体的体积最小,说明液体的密度最大,丙中排开液体的体积最大,说明液体的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙.故D正确。
故选:D。
18.解:A、沉底的汤圆,浮力小于自身重力,汤圆煮熟后上浮并浮出水面,受到浮力等于汤圆的重力,所以,汤圆上浮前后,受到的浮力变大,故A错误;
B、沉底的鸡蛋,受到的浮力小于鸡蛋的重力,加盐后,鸡蛋上浮并最后漂浮在水面,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,所以,鸡蛋上浮前后,受到的浮力变大,故B错误;
C、橡皮泥被捏成碗状,增大了排开水的体积,增大了浮力,所以能漂浮在水面上,故C错误;
D、将空气压进浮筒,浮筒的重力减小,浮筒重力小于浮力,沉船上浮后并浮出水面,与潜水艇的改变浮力的原理相同,故D正确。
故选:D。
19.解:潜水器在水面下下潜过程中,排开水的体积保持不变,所处的深度变大,
由F浮=ρgV排可知,潜水器所受的浮力保持不变;
由p=ρgh可知,潜水器所受水的压强变大。
故选:A。
20.解:
A、潜水艇是通过改变自身重力实现上浮下潜的,潜入水中的潜水艇,排开水的体积不变,由阿基米德原理可知其所受浮力不变,故A错误;
B、轮船无论在河里还是海里,受到的浮力都等于重力,排水量等于轮船满载时的总质量,所以无论从江河驶入大海,还是从大海驶向江河,排水量不变,故B错误;
C、因为水的压强随着深度的增加而增大,故水坝的下部总要比上部建的宽些,以便承受更大的水压,故C正确;
D、密度计是利用漂浮条件制成的,浮力等于其重力,测量不同液体的密度时,它所受到的浮力相等,故D错误。
故选:C。
21.解:据图可知,乙图中半载船排开水的体积最大,其次是丙图,甲图排开水的体积最小,液体的密度是相同的,所以据F浮=ρ水gV排可知,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:F2>F3>F1,从图甲到图丙受到的浮力变化先变大、后变小。故A正确、BCD错。
故选:C。
22.解:
向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,物体没有浮起来,细线没有被拉直,拉力为0,随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力等于物体重时,物体开始随着水面上升,处于漂浮状态,排开水的体积不变,当细线被拉直,排开水的体积逐渐增大,浮力增大,细绳的拉力增大,当物体全浸入水中,排开水的体积不变,浮力不变,细线的拉力不变,由此可见细线的拉力是先为0,不断增大,最后不变。
故选:A。
23.解:(1)图中各序号分别代表水循环的各个环节,②④表示的环节是降水;
(2)在太阳辐射的作用下,水在陆地和海洋表面不断地蒸发成水蒸气,这属于物态变化中的汽化;
(3)A.随手关闭水龙头可以节约用水,故A正确;
B.生活污水直接排入河道会造成水体污染,故B错误;
C.植树造林,涵养水源有利于水资源的保护,故C正确;
D.工业废水未经处理直接排放会造成水体污染,故D误。
故答案为:(1)降水;
(2)汽化;
(3)AC。
24.解:(1)由电解水的实验装置可知,C端产生的气体较多是氢气,与负电极相连;
(2)D端产生的气体较少是氧气,检验D端气体的方法是用带火星的木条,木条复燃;
(3)电解水实验生成了氢气和氧气,此图反应的文字表达式是水氢气+氧气;
(4)A、如果实验结果与预想的结果不一致时,应该反复多次实验查找原因。做法可取。
B、如果装置漏气,会出现与实际情况不一样的结果,应该查找实验装置是否漏气。做法可取。
C、在水溶性中,氢气是不溶于水,氧气是不易溶于水,说明在相同条件下氧气的溶解能力比氢气强,这样使得氢气和氧气的体积比略大于2:1.做法可取。
D、实验所得数据与理论相差不多,可以认为实验成功,这种认识是错误的,是对自然科学不负责任的一种态度。做法不可取。
故选:ABC。
故答案为:
(1)氢气;负;
(2)用带火星的木条,木条复燃;
(3)水氢气+氧气;
(4)ABC。
25.解:(1)电解水时,与电源负极相连的试管内的气体体积多,是氢气;与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,是氧气;且两者的体积之比大约是2:1,试管b与电源的正极相连,产生的气体是氧气。
(2)电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的,说明水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)水通直流电分解,是因为水分子分成了氢原子和氧原子,然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,各种微粒运动变化的先后顺序是ACDB。
故答案为:
(1)氧气;
(2)氢元素和氧元素;
(3)ACDB。
26.解:(1)图甲中小球M漂浮,根据物体的浮沉条件可知:小球M受到的浮力F浮M=GM;图乙中小球N悬浮,根据物体的浮沉条件可知:F浮N=GN;小球M、N完全相同,GM=GN,则F浮M=F浮N;,由阿基米德原理可知:小球M排开液体的重力等于小球N排开液体的重力;
(2)小球M漂浮,根据密度大小与浮沉的关系可知:ρM<ρ甲;小球N悬浮,根据密度大小与浮沉的关系可知:ρN═ρ乙;小球M、N完全相同,ρM=ρN,则液体密度ρ乙<ρ甲;因两容器内液面相平,液体深度相等,由液体压强公式可知:甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强;因两容器底面积同,由压强公式可知:甲液体对容器底部的压力大于乙液体对容器底部的压力。
故答案为:等于;大于。
27.解:(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为9N,此时圆柱体处于空气中,
根据二力平衡条件可知,G=F=9N;
由图象可知,h=8cm后,弹簧测力计的示数F′=3N不变,此时圆柱体浸没在水中,
则圆柱体受到的浮力:
F浮=G﹣F=9N﹣3N=6N,
(2)由F浮=ρgV排可得,圆柱体的体积:
V=V排===6×10﹣4m3,
圆柱体的质量m===0.9kg,
圆柱体的密度:ρ物===1.5×103kg/m3。
故答案为:6;1.5×103。
28.解:若此远洋轮船在海面航行时,根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=1×106kg×10N/kg=1×107N;
当该远洋轮船从北大西洋驶向印度洋时,因为轮船漂浮,所以轮船受到的浮力都等于轮船受到的重力G,即:F1=F2;
标有W的是北大西洋“载重线”,标有S的是印度洋“载重线”,由图可知北大西洋“载重线”在下方,
则轮船排开海水的体积:V排1<V排2,即轮船在北大西洋航行时V排较小,
根据F浮=ρ液gV排可知北大西洋的海水密度大于印度洋的海水密度,即:ρ1>ρ2。
故答案为:1×107;等于;大于。
29.解:(1)关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中,如果漏气,会观察到气泡产生,即:当观察没有气泡产生现象,则气密性良好。
(2)完成任务二上浮过程,要减小潜水器自身的重力,需要向外排水,对注射器活塞的操作是:向内推活塞;
(3)重物G=0.3N,受到的浮力为:F浮=ρ水v排g=1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg=0.1N,
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留,在浮力不变的情况下,要减小自身的重力,即向外排出水的重力为:G水=G﹣F浮=0.3N﹣0.1N=0.2N,
向外排出水的质量为:m水==0.02kg=20g,
根据密度公式得,向外排出水的体积为:V水==20cm3=20mL,
则注射器活塞需要向内推入V气=V水=20mL的气体,
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度120毫升,完成任务三时(用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞),注射器活塞需要稳定在的刻度是:120mL﹣20mL=100mL。
故答案为:(1)不漏气;(2)向内推活塞;(3)100。
30.解:由于是同一个密度计,在两种液体中都漂浮,
根据漂浮条件可知:F甲=G,F乙=G,
则密度计在两种液体中受到的浮力:
F甲=F乙,
根据阿基米德原理可得:
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙;
由图可知:V排甲>V排乙;
所以,ρ甲<ρ乙。
故答案为:=;<。
31.解:(1)苹果处于悬浮状态,属于平衡状态,则苹果密度等于水的密度等于1.0×103kg/m3。
(2)小片沉入水底,说明小片苹果的密度大于水的密度,相应的另一大块的苹果的密度小于水的密度,则松手后大块苹果将会上浮。
故答案为:1000;上浮。
32.解:(1)根据图示可知,一只空“菱桶”放入水中静止时,“菱桶”处于漂浮,此时浮力等于重力,空“菱桶”受到的浮力:F浮=G=mg=20kg×10N/kg=200N;
(2)由F浮=ρ水gV排可知,空“菱桶”排开水的体积:V排=200N÷(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.02m3;由V=Sh可得,空“菱桶”浸入水中的深度:h=0.02m3÷2m2=0.01m=1cm;因此空“菱桶”露出水面的高度:h露=h桶﹣h=25cm﹣1cm=24cm;
(3)已知“菱桶”此时露出水面高度为0.2m,则“菱桶”浸入水中的深度:h'=0.25m﹣0.2m=0.05m,“菱桶”排开水的体积:V′排=Sh'=2m2×0.05m=0.1m3,“菱桶”受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N;因为浮力等于人、“菱桶”和菱角的总重力,则G总=F浮=1000N;人的重力:G人=m人g=60kg×10N/kg=600N;则菱角的重力:G菱角=G总﹣G人﹣G=1000N﹣600N﹣200N=200N;由G=mg可知,菱角的质量m菱角=200N÷10N/kg=20kg;
故答案为:
(1)200N;
(2)24cm;
(3)20kg。
33.解:(1)图甲是电解水的实验装置,在水电解器的玻璃管里注满水后,接通直流电;等a、b玻璃管内收集到一定体积的气体后关闭电源。若要检验b玻璃管中的气体,其操作是打开活塞,点燃,气体燃烧,发出淡蓝色火焰,说明气体是氢气。
故答案为:直流电;打开活塞,点燃,气体燃烧,发出淡蓝色火焰,说明气体是氢气。
(2)图乙是电解水的微观示意图,其中①②③的正确的顺序是②③①。
故答案为:②③①。
(3)查阅资料得知“同温同压下,气体的体积比等于气体的分子个数比”,则该实验中能够说明“水分子中氢、氧原子个数比为2:1”的实验现象是氢气和氧气体积比是2:1。
故答案为:氢气和氧气体积比是2:1。
(4)实验结束后,小科和同学一起得出结论,水由氢元素、氧元素组成,水电解的文字表达式为水氢气+氧气。
故答案为:氢元素、氧元素;水氢气+氧气。
34.解:(1)取一根粗细均匀的塑料管(塑料管质量忽略不计),在其下端缠绕10g铜丝,初步做成一支密度计,并使其漂浮于水面上,此时密度计受到的浮力F浮=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N;
(2)密度计漂浮,根据F浮=G可知密度计所受的浮力相同。酒精的密度小于水的密度,根据V排=可知密度计在酒精中排开液体的体积较大,刻度B位于A上方;
(3)密度计漂浮时(设密度计质量m),
F浮=G,
ρ液gV排=mg,
V排=Sh,
ρ液gSh=mg,
h=,
为了使测量结果更准确,使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据h=知ρ液一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故BD可行。
故答案为:(1)0.1;(2)A上方;(3)BD。
35.解:(1)因为器材中只有一个铁块,所以无法探究浮力与物体密度及体积的关系,不能验证AC;
题目中只给出了一杯水,所以无法探究浮力与液体密度的关系,不能验证B;
可以在实验中改变物体浸在液体中的体积,所以可以验证D。
(2)由图知,物体完全浸没在水中,在实验过程中要保持物体静止时读数,不受液体阻力的影响,此时F浮=G﹣F.通过实验发现每次测量,测力计的示数都相等,说明所受的浮力不变,即浸没在液体中的物体所受的浮力与物体浸在液体中的深度h无关,所以猜想E错误。
故答案为:(1)D;(2)静止;错误的。
36.解:(1)由图可知,物体的重力为4N,当物体没有浸入液体中时,弹簧测力计的示数为4N,故该密度秤的零刻度(液体密度为0)应标在4N处;弹簧测力计的分度值为0.2N;
物体浸没时排开液体的体积等于物体的体积,即V排=100cm3=1×10﹣4m3;
根据F浮=ρ液gV排可得,
液体的密度:
ρ液分===0.2×103kg/m3=0.2g/cm3;
(2)物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数为3N,则物体浸没时受到的浮力
F浮1=G﹣F示=4N﹣3N=1N;
液体的密度:
ρ液===1.0×103kg/m3=1.0g/cm3;
(4)当液体密度越大,浮力越大,弹簧测力计示数越小,当弹簧测力计示数为0,浮力为F浮2=G﹣F示2=4N﹣0N=4N;
液体的密度:
ρ液大===4.0×103kg/m3=4.0g/cm3;
如果将金属块换成小金属块(重为2N,体积为40cm3),零刻度在2N处,最大浮力为2N;
液体的密度:
ρ'液大===5.0×103kg/m3=5.0g/cm3;
对比知,更换后密度秤的量程变大了。
故答案为:(1)4;0.2;(2)1.0;(3)变大。
37.解:(1)用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,空饮料罐排开水的体积比较大,越费劲,浮力越大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)根据阿基米德原理:F浮=G排,
F浮=F1﹣F5=4N﹣2.6N=1.4N;
G排=F6﹣F2=F﹣5N=1.4N,
解得F=6.4N。
(3)浮力与排开液体的体积有关,要控制排开液体的密度相同,只改变排开液体的体积,根据同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小,说明浮力与排开液体的体积有关。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)6.4;(3)同种液体,实验③⑤排开液体体积增大,弹簧秤示数变小。
38.解:
(1)因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:F浮=G木=6N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,木块浸入水中的体积:
V浸=V排===6×10﹣4m3=600cm3,
则木块下表面浸入水中的深度:h浸===6cm;
(3)木块的体积:V木=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
木块全部浸没在水中时受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,
木块恰好完全浸没,则木块和金属块处于漂浮状态,
所以,金属块的重力:G金属=F浮′﹣G木=10N﹣6N=4N。
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块下表面浸入水中的深度为6cm。
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好完全浸没,金属块的重力为4N。
39.解:(1)小筒内装入细沙的作用是能让浮体竖直漂浮在水中;
(2)浮力秤的总重力:G秤=m总g=(50g+10g+100g)×10N/kg=0.16kg×10N/kg=1.6N,
浮力秤在水中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身的重力,即F浮=G秤=1.6N;
浮力秤没有称物体时浸入水中的体积:V排===1.6×10﹣4m3,
小筒浸入水中的深度:h===0.08m=8cm,即零刻度距小筒底部的距离为8cm;
(3)选指标一:指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时,有G秤总+G物=F浮=ρ水gV排。
即:m总g+m物g=ρ水gSh则:m物=ρ水Sh﹣m总,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二:指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积:,此时浮力秤受到浮力为:,
称量的物体最大重力:G物=F浮﹣G秤总=4N﹣1.6N=2.4N,
m物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g。
故答案为:(1)让浮体竖直漂浮在水中;(2)小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm;(3)选指标一:指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时,有G秤总+G物=F浮=ρ水gV排。
即:m总g+m物g=ρ水gSh则:m物=ρ水Sh﹣m总,故物体的质量与浸入的深度成正比,所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二:指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积:,此时浮力秤受到浮力为:,
称量的物体最大重力:G物=F浮﹣G秤总=4N﹣1.6N=2.4N,
m物=2.4N/10N/kg=0.24kg=240g<300g。
40.解:(1)A、只换用密度更大的材料制造基座,防洪屋模型的质量增大,重力增大,根据G物=F浮=ρ液gV排知,防洪屋排开水的体积增大,可使房子在水面下,故A不可行;
B、减小配重质量,配重重力减小,可减小整体漂浮时受到的浮力,根据F浮=ρ水gV排可知,模型排开水的体积V排会减小,模型会上升一些,故B可行;
C、增大浮岛体积,但是房子质量不变,基座体积不变,则模型受到的浮力和排开水的体积不变,不能让浮岛全部露出水面,故C不可行;
D、增大基座的体积,但是基座的质量不变,模型的浮力不变,当是基座可以排开更多的水,可以让浮岛全部露出水面,故D可行;
故选:BD;
(2)由图可知,空载时模型浸入水中的深度6cm,根据题意可知,浮岛排开水的体积:V排=Sh=500cm2×6cm=3000cm3=3×10﹣3m3,
根据阿基米德原理可知,此时整个模型受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N。
答:(1)BD;
(2)整个模型受到的浮力为30N。
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