期末评价卷
(时间:90分钟 满分:90分)
评价等级:
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1～6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.从太阳发出的带电粒子流在地球两极,与地磁场相互作用,使高层大气分子或原子激发,就会形成绚丽多彩的极光现象。则引起极光现象的微粒中一定不会是(C)
A.α粒子(氦的原子核) B.质子
C.中子 D.电子
2.近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟六号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是(C)
A.高铁因为速度快所以惯性大
B.国产大飞机减速下降时,其机械能守恒
C.绕月飞行的“嫦娥”探测器,运动状态不断发生变化
D.“天舟六号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
3.2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,3名航天员顺利进入太空。在运载火箭加速升空的过程中,下列关于三位航天员动能和势能变化的说法正确的是(D)
A.动能增大,势能减小 B.动能减小,势能增大
C.动能不变,势能增大 D.动能增大,势能增大
4.2024年1月27日,“蛟龙”号载人潜水器完成在南大西洋首次下潜,下潜深度3 350米。假设海水的密度不随深度发生变化,则潜水器在下潜过程中所受海水的(C)
A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力减小
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力增大
5.下列关于大气压强的说法错误的是(B)
A.高山上气压比水平面低
B.马德堡半球实验最先测量出了大气压的值
C.用针管吸药液是利用了大气压
D.活塞式抽水机是利用大气压将水抽上来的
6.筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一,筷子在使用时属于费力杠杆。下列工具在使用中与筷子属于同类型杠杆的是(C)
A.钢丝钳 B.瓶起子 C.食品夹 D.核桃夹
7.(多项选择)小明学了力学知识后做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体,如图甲所示,并测出了物体的速度大小,绘制了图乙、丙,图乙表示水平拉力F与时间t的关系,图丙表示物体的运动速度v与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下列说法中错误的是(ABD)
A.当t1=2 s时,物体受平衡力作用
B.当t1=2 s时,物体受到的摩擦力为3 N
C.当t2=3.5 s时,物体受到的摩擦力为2 N
D.当t2=3.5 s时,拉力的功率为8 W
8.(多项选择)我国自主研发出了5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600 m用时1 min到达农田,行驶过程中受到阻力为
500 N。进入到农田深耕的过程中,拖拉机在2 h内总共做功3.6×
108 J,则(ABC)
A以地面为参照物,拖拉机是运动的
B.拖拉机在平直公路上行驶的速度是10 m/s
C.拖拉机在平直公路上行驶时发动机牵引力为500 N
D.进入到农田深耕的过程中,发动机做功功率为1.8×108 W
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.中国散裂中子源加速器和中国环流器二号M装置(人造太阳)的研发成功,使我国在微观粒子的研究中取得了巨大的成就。在分子、原子、电子、中子、夸克这些微观粒子中,空间尺度最小的是 夸克 。
10.航天员在登空前要进行大量模拟真实场景的训练,利用“中性浮力水槽”训练就是其中之一。航天员穿上航天服并带上配重,在水中保持身体既不浮出水面也不沉入水底的状态,即“中性浮力”的状态。在此状态下,航天员与航天服和配重所受到的总重力 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)水产生的浮力。
11.如图所示的滑轮组中,A滑轮是 动 滑轮;利用该滑轮组,在75 N的水平拉力F的作用下,1 min内将重为600 N的物体沿水平地面匀速拉动了20 m,物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的,这次拉动物体的过程中,该滑轮组的机械效率为 80% 。
12.桔槔是中国古代的一种汲水工具,桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图甲所示。图乙是桔槔的模型,已知BO=1 m,AO=2 m,桶装满水后总重为200 N,如果利用装置自身刚好能使装满水的桶上升,则配重至少为 400 N。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.如图所示,放在小车上的木块随小车一起在水平面上做匀速直线运动,请作出木块所受力的示意图。(图中O点为木块的重心)
答案:如图所示
14.如图所示,木块放在轻质的长木板上,现将长木板的A端抬起至如图位置,木块保持静止,请在图中画出此时作用在长木板的最小动力F以及动力臂l。
答案:如图所示
15.如图甲所示,将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放,放手后物块沿斜面滑下,到达斜面底端O点后,在水平面上滑行一段距离停在C点处(不计空气阻力),物块从A点到停下来整个过程中,其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。现将一个质量更大的物块仍从同一斜面的A点由静止释放,请在图乙中画出该物块从A点到停下来整个过程中,其动能随位置变化的大致图像。
答案:如图所示
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.如图所示是厨房中经常使用的塑料吸盘挂钩。请利用所学物理知识回答下列问题:
(1)塑料吸盘能够紧贴在瓷砖上是由于受到了什么的作用
(2)在把吸盘压在墙上前,在吸盘中放少许水,吸盘粘得更牢,请分析这样做的原因。
答案:(1)大气压的作用。
(2)在吸盘中放少许水后,吸盘中的空气容易被挤出,外面的大气压更易高于吸盘中的气压,在外面大气压的作用下,挂钩就会更牢固定在瓷砖上。
17.两位同学画了两幅图,请用物理知识解释这两幅图中哪幅图正确。
答案:甲图正确。液体内部压强与深度有关,随着深度减小,压强减小,气泡体积变大。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18.如图所示是“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。
(1)分析图①③④可知,浮力大小与物体浸没在水中的深度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(2)分析①④⑤三图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体的密度有关,结论是 在排开液体的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大 。
(3)如果在实验中不小心使金属块碰到容器底且与容器底有力的作用,则测出的浮力将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)水对容器底的压力与物体浸入深度h的关系图像是 C 。
19.小明利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前需要先调节杠杆在 水平 位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆两端的螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)改变力和力臂的大小,重复进行实验,实验相关数据如表所示:
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3 5
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件: F1l1=F2l2 。
(3)小明多次测量并记录数据的目的是 使结果具有普遍性,避免偶然性 。
(4)利用如图丙所示的装置进行探究,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现F1l1总是大于F2l2,其原因可能是 杠杆的自重对平衡有
影响 。
20.小雨家住在铁路旁边,它发现火车转弯处的内外轨道不一样高,而是倾斜状态(如图甲所示),这是为什么呢 他决定与学习小组的同学一起探究。
(1)大家经讨论后认为,火车转弯时由于 运动状态 发生变化,则必定受到力的作用,而这个倾斜状态是为转弯提供力的作用的。
(2)那么转弯需要的力的大小与什么因素有关呢 大家经讨论后提出以下猜想:
猜想一:可能与火车的速度有关。
猜想二:可能与火车的质量有关。
猜想三:可能与弯道轨道的半径有关。
同学们用小钢球代替火车,在实验室里设计实验进行了如下探究:
把半径为0.5 m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,让小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小钢球 质量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90
距离传感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5
传感器最 大示数F/N 1.66 1.78 1.90 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70
①小钢球从轨道不同高度弧面处自由滚下的目的是 使它到达最低点时,具有不同的速度 。
②通过比较 1、4、7(或2、5、8或3、6、9) (选填实验序号)三次实验数据,得出在轨道半径、距离传感器高度相同时,小球的质量越大,转弯处所需要的力就越 大 。
③上述实验只对猜想一、二进行了探究,若想继续探究猜想三,接下来的操作是 应使同一小钢球从不同轨道的同一高度自由滚下 。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.如图所示,质量为48 kg的小芳乘坐自动扶梯从商场一楼到二楼。(g取10 N/kg)求:
(1)小芳的重力。
(2)小芳双脚与扶梯踏板接触面积为2.4×10-2 m2,她对踏板的压强。
(3)若小芳乘坐扶梯从商场一楼匀速到二楼用时 20 s,楼层间高度为6 m,扶梯踏板支持力对她做功的功率。
解析:(1)小芳的重力
G=mg=48 kg×10 N/kg=480 N。
(2)小芳对踏板的压力
F=G=480 N,
小芳对踏板的压强
p===2×104 Pa。
(3)已知小芳乘坐扶梯从商场一楼匀速到二楼用时 20 s,楼层间高度为6 m,扶梯踏板对她的支持力F′=G=480 N,扶梯踏板支持力对她做的功 W=F′s=480 N×6 m=2 880 J,
功率P===144 W。
答案:(1)480 N (2)2×104 Pa (3)144 W
22.2023年1月22日,我国自主研发的“奋斗者”号潜水器搭载人类首次抵达印度洋蒂阿曼蒂那海沟的最深点。该潜水器的外壳安装了三个观察窗和两台“机械手”。装配了多部声呐装置等先进的科考设备,如图甲所示。潜水器工作时先利用声呐设备定位,待其坐底后,通过观察窗向外观测并同时利用“机械手”采集海底的岩石、生物样本,此外“机械手”还将极具中国元素“兔年快乐”的标志物放于海面下
5 810 m的海底(如图乙所示),以此恭贺新年。
请你回答下列问题:
(1)“奋斗者”号潜水器匀速下潜时受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)自身所受重力。
(2)“兔年快乐”标志物静置于5 810 m的深度时,海水对其表面产生的压强是多少帕 (设海水密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)图甲中“奋斗者”号外壳上安装有表面积较小的圆形观察窗。请结合所学物理知识谈谈潜水器为什么只能设计表面积较小的观察窗
(4)“奋斗者”号潜水器依靠其底部装配质量约为2 t的压载铁下沉至该海沟底部,科考工作结束后,潜水器上浮至海面。下列是关于潜水器两种上浮方式的思考:
①潜水器将压载铁抛掉。
②利用足够多、内部气压为4×106 Pa的储气罐安装在潜水器底部,向下喷射气体。
请你分别写出上述两种上浮方式应用的物理原理,并从物理学的角度对其中不可行的方式说明理由。
解析:(1)匀速下潜时,“奋斗者”号处于平衡状态,其所受浮力等于自身所受重力。
(2)根据液体压强计算公式可得
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 810 m=5.81×107 Pa。
(3)潜水器在海底工作时,由于海底深度太深,海水对观察窗的压强大,由F=pS可知,减小观察窗的表面积可以减小其受到的海水压力。
(4)①抛掉压载铁,潜水器重力减小,浮力大于重力时即可上浮;②向下喷射气体,根据力的作用是相互的即可上浮。②不可行,因为内部气压小于外部海水的压强,气体无法喷出。
答案:(1)等于 (2)5.81×107Pa (3)见解析 (4)见解析期末评价卷
(时间:90分钟 满分:90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1～6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1.从太阳发出的带电粒子流在地球两极,与地磁场相互作用,使高层大气分子或原子激发,就会形成绚丽多彩的极光现象。则引起极光现象的微粒中一定不会是( )
A.α粒子(氦的原子核) B.质子
C.中子 D.电子
2.近年来,中国科技成就让世人瞩目,探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟六号”、国产大飞机C919等一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A.高铁因为速度快所以惯性大
B.国产大飞机减速下降时,其机械能守恒
C.绕月飞行的“嫦娥”探测器,运动状态不断发生变化
D.“天舟六号”发射上升的过程中,受平衡力的作用
3.2024年4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,3名航天员顺利进入太空。在运载火箭加速升空的过程中,下列关于三位航天员动能和势能变化的说法正确的是( )
A.动能增大,势能减小 B.动能减小,势能增大
C.动能不变,势能增大 D.动能增大,势能增大
4.2024年1月27日,“蛟龙”号载人潜水器完成在南大西洋首次下潜,下潜深度3 350米。假设海水的密度不随深度发生变化,则潜水器在下潜过程中所受海水的( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强增大,浮力减小
C.压强增大,浮力不变 D.压强不变,浮力增大
5.下列关于大气压强的说法错误的是( )
A.高山上气压比水平面低
B.马德堡半球实验最先测量出了大气压的值
C.用针管吸药液是利用了大气压
D.活塞式抽水机是利用大气压将水抽上来的
6.筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一,筷子在使用时属于费力杠杆。下列工具在使用中与筷子属于同类型杠杆的是( )
A.钢丝钳 B.瓶起子 C.食品夹 D.核桃夹
7.(多项选择)小明学了力学知识后做了如下实验。他用方向不变的水平拉力F拉动放在水平地面上的物体,如图甲所示,并测出了物体的速度大小,绘制了图乙、丙,图乙表示水平拉力F与时间t的关系,图丙表示物体的运动速度v与时间t的关系,结合已知条件及两图像可知,下列说法中错误的是( )
A.当t1=2 s时,物体受平衡力作用
B.当t1=2 s时,物体受到的摩擦力为3 N
C.当t2=3.5 s时,物体受到的摩擦力为2 N
D.当t2=3.5 s时,拉力的功率为8 W
8.(多项选择)我国自主研发出了5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600 m用时1 min到达农田,行驶过程中受到阻力为
500 N。进入到农田深耕的过程中,拖拉机在2 h内总共做功3.6×
108 J,则( )
A以地面为参照物,拖拉机是运动的
B.拖拉机在平直公路上行驶的速度是10 m/s
C.拖拉机在平直公路上行驶时发动机牵引力为500 N
D.进入到农田深耕的过程中,发动机做功功率为1.8×108 W
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.中国散裂中子源加速器和中国环流器二号M装置(人造太阳)的研发成功,使我国在微观粒子的研究中取得了巨大的成就。在分子、原子、电子、中子、夸克这些微观粒子中,空间尺度最小的是 。
10.航天员在登空前要进行大量模拟真实场景的训练,利用“中性浮力水槽”训练就是其中之一。航天员穿上航天服并带上配重,在水中保持身体既不浮出水面也不沉入水底的状态,即“中性浮力”的状态。在此状态下,航天员与航天服和配重所受到的总重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)水产生的浮力。
11.如图所示的滑轮组中,A滑轮是 滑轮;利用该滑轮组,在75 N的水平拉力F的作用下,1 min内将重为600 N的物体沿水平地面匀速拉动了20 m,物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的,这次拉动物体的过程中,该滑轮组的机械效率为 。
12.桔槔是中国古代的一种汲水工具,桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图甲所示。图乙是桔槔的模型,已知BO=1 m,AO=2 m,桶装满水后总重为200 N,如果利用装置自身刚好能使装满水的桶上升,则配重至少为 N。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.如图所示,放在小车上的木块随小车一起在水平面上做匀速直线运动,请作出木块所受力的示意图。(图中O点为木块的重心)
14.如图所示,木块放在轻质的长木板上,现将长木板的A端抬起至如图位置,木块保持静止,请在图中画出此时作用在长木板的最小动力F以及动力臂l。
15.如图甲所示,将一物块放置于粗糙斜面上的A点由静止释放,放手后物块沿斜面滑下,到达斜面底端O点后,在水平面上滑行一段距离停在C点处(不计空气阻力),物块从A点到停下来整个过程中,其动能随位置变化的大致图像如图乙所示。现将一个质量更大的物块仍从同一斜面的A点由静止释放,请在图乙中画出该物块从A点到停下来整个过程中,其动能随位置变化的大致图像。
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.如图所示是厨房中经常使用的塑料吸盘挂钩。请利用所学物理知识回答下列问题:
(1)塑料吸盘能够紧贴在瓷砖上是由于受到了什么的作用
(2)在把吸盘压在墙上前,在吸盘中放少许水,吸盘粘得更牢,请分析这样做的原因。
17.两位同学画了两幅图,请用物理知识解释这两幅图中哪幅图正确。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题8分,第19、20题各10分,共28分)
18.如图所示是“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计的示数。
(1)分析图①③④可知,浮力大小与物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)分析①④⑤三图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体的密度有关,结论是 。
(3)如果在实验中不小心使金属块碰到容器底且与容器底有力的作用,则测出的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(4)水对容器底的压力与物体浸入深度h的关系图像是 。
19.小明利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前需要先调节杠杆在 位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)改变力和力臂的大小,重复进行实验,实验相关数据如表所示:
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3 5
分析实验数据可得出杠杆的平衡条件: 。
(3)小明多次测量并记录数据的目的是 。
(4)利用如图丙所示的装置进行探究,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现F1l1总是大于F2l2,其原因可能是 。
20.小雨家住在铁路旁边,它发现火车转弯处的内外轨道不一样高,而是倾斜状态(如图甲所示),这是为什么呢 他决定与学习小组的同学一起探究。
(1)大家经讨论后认为,火车转弯时由于 发生变化,则必定受到力的作用,而这个倾斜状态是为转弯提供力的作用的。
(2)那么转弯需要的力的大小与什么因素有关呢 大家经讨论后提出以下猜想:
猜想一:可能与火车的速度有关。
猜想二:可能与火车的质量有关。
猜想三:可能与弯道轨道的半径有关。
同学们用小钢球代替火车,在实验室里设计实验进行了如下探究:
把半径为0.5 m的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,让小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小钢球 质量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90
距离传感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5
传感器最 大示数F/N 1.66 1.78 1.90 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70
①小钢球从轨道不同高度弧面处自由滚下的目的是 。
②通过比较 (选填实验序号)三次实验数据,得出在轨道半径、距离传感器高度相同时,小球的质量越大,转弯处所需要的力就越 。
③上述实验只对猜想一、二进行了探究,若想继续探究猜想三,接下来的操作是 。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.如图所示,质量为48 kg的小芳乘坐自动扶梯从商场一楼到二楼。(g取10 N/kg)求:
(1)小芳的重力。
(2)小芳双脚与扶梯踏板接触面积为2.4×10-2 m2,她对踏板的压强。
(3)若小芳乘坐扶梯从商场一楼匀速到二楼用时 20 s,楼层间高度为6 m,扶梯踏板支持力对她做功的功率。
22.2023年1月22日,我国自主研发的“奋斗者”号潜水器搭载人类首次抵达印度洋蒂阿曼蒂那海沟的最深点。该潜水器的外壳安装了三个观察窗和两台“机械手”。装配了多部声呐装置等先进的科考设备,如图甲所示。潜水器工作时先利用声呐设备定位,待其坐底后,通过观察窗向外观测并同时利用“机械手”采集海底的岩石、生物样本,此外“机械手”还将极具中国元素“兔年快乐”的标志物放于海面下
5 810 m的海底(如图乙所示),以此恭贺新年。
请你回答下列问题:
(1)“奋斗者”号潜水器匀速下潜时受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)自身所受重力。
(2)“兔年快乐”标志物静置于5 810 m的深度时,海水对其表面产生的压强是多少帕 (设海水密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)图甲中“奋斗者”号外壳上安装有表面积较小的圆形观察窗。请结合所学物理知识谈谈潜水器为什么只能设计表面积较小的观察窗
(4)“奋斗者”号潜水器依靠其底部装配质量约为2 t的压载铁下沉至该海沟底部,科考工作结束后,潜水器上浮至海面。下列是关于潜水器两种上浮方式的思考:
①潜水器将压载铁抛掉。
②利用足够多、内部气压为4×106 Pa的储气罐安装在潜水器底部,向下喷射气体。
请你分别写出上述两种上浮方式应用的物理原理,并从物理学的角度对其中不可行的方式说明理由。
