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期中素养测试卷
范围 第七章至第九章
一、选择题(每小题3分,共30分)1.(2024贵州中考)“贵州村超”足球赛精彩纷呈。比赛中,足球在空中划过一道弧线飞向球门。此过程中对足球分析正确的是 ( )
A.相对球门静止 B.运动状态改变
C.惯性逐渐消失 D.受平衡力作用
2.跨学科·物理学与日常生活(2024 山西孝义期中)如图所示,为了方便盲人行走,现在许多城市在人行道上铺设了带条纹或者点状凸起的醒目黄色盲道。当人走在上面时 ( )
A.增大了脚底受到的压力
B.增大了脚底受到的压强
C.减小了脚底受到的压力
D.减小了脚底受到的压强
3.新课标·科学推理 (2024 山东莱西一模)在 2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课天地互动提问环节中,有网友提出一个有趣的问题:在空间站里流眼泪是什么样的 由于太空中的物体处于失重状态,所以在空间站里流眼泪时不会出现的情形是 ( )
A.眼泪汪汪 B.泪如雨下
C.热泪盈眶 D.泪眼盈盈
4.跨地理·海拔 (2023 河北遵化期中)下列物理知识都与西藏有关,其中描述错误的是 ( )
A.西藏地区用普通锅烧水时开水的温度低于100℃
B.用塑料密封包装的小食品从北京拿到西藏塑料包装会变鼓一些
C.从沿海到西藏地区,大气压强会越来越大,游客容易产生高原反应
D.用同样的装置进行马德堡半球实验,在西藏地区做实验要比在沿海地区更容易将铜球拉开
5.新课标·劳动教育(2023山东平邑期末)在户外实践活动中,大壮与亮亮两位同学配合用小车运送农作物。在斜坡上大壮在车前用300 N的力沿斜坡方向向上拉车,亮亮在后面用200 N的力沿斜坡方向向上推车,如图所示,则车受到这两个力的合力大小和方向是 ( )
A.500 N,沿斜坡向上
B.200 N,沿斜坡向上
C.300 N,沿斜坡向上
D.100 N,沿斜坡向下
6.新特色·现代科技(2024 河北霸州期中)我国的无人机在世界范围内已经处于领先地位。如图所示,在无风无雨的理想情况下,无人机在空中处于悬停状态进行拍摄时,下列说法正确的是 ( )
A.无人机所受重力和无人机对空气向下的推力为一对平衡力
B.无人机在重力和空气对其向上的推力共同作用下处于平衡状态
C.无人机所受重力和空气对无人机向上的推力为一对相互作用力
D.无人机对空气向下的推力小于空气对无人机向上的推力
7.(2024湖南岳阳云溪期中)为避免乘客由于汽车突然启动或刹车而摔倒,公交车上固定有把手,如图所示,在水平向右匀速运动的公交车内,一名乘客没有抓住把手,当公交车急刹车时,能正确描述该乘客的倾倒方向和把手摆动方向的示意图是 ( )
8.(2024河北阜平期中)如图所示,三个质量、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,容器内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强 ( )
A.甲最大 B.乙最小 C.丙最大 D.一样大
9.新课标·科学推理(2024四川绵阳涪城月考)如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块(体积忽略不计)在F=2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的v-t图像,下列说法正确的是 ( )
A.区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B.物块在区域①路面上所受的摩擦力大于2 N
C.物块在区域②内所受的摩擦力等于2 N,方向水平向左
D.该物块在区域③内受到的支持力大于重力
10.如图所示,体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,其中甲、乙阴影部分为等大的正方形,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρz,对地面的压强分别为p甲、P乙,将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为 Δp甲、Δpz。若△p甲<△pz,则 ( )
A.ρ甲<ρ乙,P甲> Pz B.ρ甲<ρz,P甲< Pz
C.ρ甲>ρ乙,P甲> Pz D.ρ甲>ρz,P甲< Pz
二、填空题(每空2分,共18分)
11.(2024河北保定期中)如图所示,用扳手拧螺母时,沿顺时针方向可将螺母拧紧,沿逆时针方向可将螺母拧松,这说明力的作用效果与力的 有关;在B 点施力更容易拧动螺母,这说明力的作用效果与力的 有关。手对扳手施力的同时,手也受到扳手的作用力,这说明力的作用是 的。
12.跨学科·物理学与工程实践(2024 河南灵宝期中)在盖平房时,建筑工人向一根较长的透明塑料管内装入水,一人拿住管的一端靠在墙角处保持不动,在墙面上记下塑料管中水面的位置,另一人拿住管的另一端先后靠在其他三个墙角处,并分别在墙面上记下塑料管中水面的位置,如图所示(人未画出)。这样做利用了 的原理,目的是 。
13.新课标·科学推理如图所示,物体A 重为10 N,物体B重为30N,用水平力F把A、B两物体紧压在竖直墙上不动。这时物体B的左表面受到的摩擦力大小为 N,右表面受到的摩擦力大小为 N。(假设A物体的左表面光滑)
14.新中考·分析论证在 A 地完成图甲所示的实验,则当地大气压等于 m高的液柱a所产生的压强。在B地完成图乙所示的实验,能否比较 A、B两地的气压大小 如果能,请写出分析过程;如果不能,请写出原因: (液体a的密度比b的密度大)。
三、作图与简答题(15题6分,16 题4 分,共10分)
15.(2024河南郑州金水期末改编)如图是小明站在滑板车上沿水平路面减速滑行的示意图,将小明和滑板车看作一个整体,且O点为该整体的重心,请在图中画出该整体的受力示意图。
16.新课标·安全与健康(2023 山东海阳期中)电动车是一种出行较为方便的交通工具。为了遮阳和挡雨,许多电动车都安装了如图所示的特制伞。这种伞给我们带来方便的同时,也存在安全隐患,当电动车以较快速度行驶时,人有“向上飘”的感觉。请你运用所学知识解释电动车快速行驶时人有“向上飘”的感觉的原因。
四、实验探究题(17 题12分,18 题 10分,19题8分,共30分)
17.新课标·科学论证(2023广东广州一模)物理小组用如图所示的装置探究二力平衡的条件。
(1)在探究中,小组的同学发现两盘内砝码质量不等时,小车也处于静止状态,原因是小车受到的 过大;由此小组同学认为,应该把小车放在 (选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上进行实验。
(2)更换桌面后,小组的同学向两端完全相同的小盘里加砝码,当两盘内砝码的质量相等时,小车处于静止状态。于是总结得到二力平衡的条件之一:两个力大小相等。这种做法是不合理的,原因是 。
(3)保持两盘内砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,松手后小车将 (选填“能”或“不能”)平衡。把小车扭转不同的角度是为了探究 。
(4)为了探究平衡的两个力是否作用在同一物体上,小组的同学用轻质小卡片代替图中的小车,两盘内砝码质量相等时,下一步的操作是 ,发现小卡片不能保持平衡,由此可以得出二力平衡的又一个条件: 。
18.新中考·分析论证(2023 湖北黄冈、孝感等中考)小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察 U形管的 。
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图 A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等。
(3)小明根据图 D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: 。
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
19.新中考·分析论证(2024 四川成都中考)小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”,实验器材如下:长木板(上下表面粗糙程度不同)、长方体木块(每个面粗糙程度都相同,长宽高不等)、弹簧测力计。(P8202003)
(1)实验过程中,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块(如图),目的是让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。
(2)小成在实验探究时利用此表收集数据,你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。
长木板 不同表面 弹簧测力计示数/N
一个木块 两个木块重叠
光滑表面
粗糙表面
(3)小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,她改变接触面积的操作是 。
(4)小成发现匀速拉动木块时,不好控制且不方便读数,于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点,设计了改进方案(如表所示),你认为应该采用哪个方案 答: 。
方案一:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动下面的长木板
方案二:用绳子将木块连接到墙上后,通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板
方案三:通过弹簧测力计将木块连接到墙上后,直接拉动下面的长木板
五、计算题(20题6分,21题6分,共12分)[答案含评分细则]
20.跨学科·物理学与社会发展目前,无人驾驶快递车已经在我国很多地区上路使用,如图所示。已知某辆快递车总重为8000 N,在平直公路上匀速前进时,受到的阻力是车总重的0.05倍。求:
(1)路面对快递车的支持力;
(2)快递车的牵引力;
(3)当快递车在平直地面上加速行驶时,发动机的牵引力变为 450 N,此时它受到的合力。
21.新课标·中华优秀传统文化(2024广东罗定期中)福安作为红茶故乡,产出的坦洋工夫茶具有品种优势和独特的地理、气候、土壤优势。如图所示,平底茶杯重为6N,茶杯中盛有240g的茶水,茶杯放在水平桌面上时,杯中茶水的液面距杯底6cm,杯底面积为 其中茶水密度近似为 g取10 N/ kg,茶杯的厚度忽略不计。求
(1)茶水对杯底的压强;
(2)茶水对杯底的压力;
(3)茶杯对桌面压强。
①B 足球在空中划过一道弧线飞向球门,足球相对于球门的位置发生改变,是运动的,运动过程中,足球的运动方向和运动快慢都发生改变,因而运动状态改变,足球受非平衡力的作用,故A、D错误,B正确;惯性是物体的固有属性,任何物体在任何时间任何地点都具有惯性,且惯性的大小只与物体的质量有关,故C错误。
②B人走在盲道上时,在竖直方向上受力平衡,则盲道对人的支持力与人自身的重力大小相等,所以脚底受到的压力大小不变,故A、C错误;走在盲道上时减小了受力面积,由 可知增大了脚底受到的压强,故B正确,D错误。
③B由于太空中的物体处于失重状态,所以在空间站里流眼泪时,眼泪不会因重力的作用而下落,因此不会出现泪如雨下的情形。
④C 大气压随海拔的升高而减小,西藏海拔较高,其大气压低于标准大气压,水的沸点随大气压的降低而降低,因此在西藏地区用普通锅烧水时开水的温度低于100℃,故A 正确;从北京拿到西藏的小食品,其包装内的气压高于外部气压,包装袋会膨胀,故B正确;西藏海拔高于沿海地区,其大气压低于沿海地区,进行马德堡半球实验时,由F=pS可知,在西藏地区要更容易将铜球拉开,故C错误,D正确。
5A 大壮在车前用300 N的力沿斜坡方向向上拉车,亮亮在后面用200 N的力沿斜坡方向向上推车,这两个力的方向相同且作用在同一直线上;根据同一直线上二力合成的规则可知,这两个力的合力大小 方向沿斜面向上。
6B 无人机所受重力和无人机对空气的推力方向均为竖直向下,不是一对平衡力,故A 错误;无人机在悬停拍摄时处于静止状态,受到平衡力的作用,即无人机所受重力和空气对无人机向上的推力是一对平衡力,故B正确,C错误;无人机对空气向下的推力和空气对无人机向上的推力是一对相互作用力,所以大小相等,故D错误。
7A 人、把手随公交车一起向右做匀速直线运动,急刹车时,公交车的速度减小,把手的固定处、人与公交车接触的部分会随公交车一起向右做减速运动,而把手和人的身体由于具有惯性要保持原来的运动状态继续前进,因此把手向右摆动、人的身体向右倾倒,故A符合题意。
⑧A 容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据F=pS可知,三个容器对桌面的压力相等,静置在水平面上的物体对水平面的压力与其自身的重力大小相等,所以三个容器的总重力相等,根据G=mg可知,三个容器的总质量相等,因为三个容器的质量相等,所以容器内三种液体的质量相等,由题图可知三种液体体积的大小关系为 根据 可知 三种液体的液面在同一水平面上,即 由p=ρgh 可得 故 A正确。
·拓展解读
液体对容器底部的压力可以根据F=pS分析,也可以根据盛装液体容器的形状进行分析:柱形容器,液体对容器底部的压力等于液体重力;“上粗下细”的容器,液体对容器底部的压力小于液体重力;“下粗上细”的容器,液体对容器底部的压力大于液体重力。
9 物块在水平拉力作用下向右运动时,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用;结合题干和图像可知,物块0~2s内在区域①内做加速运动,此时拉力与摩擦力合力的方向与运动方向一致,拉力要大于摩擦力;物块2~3s内在区域②内做匀速运动,则此时拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故物块受到的滑动摩擦力等于2 N;滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,物块在区域①内受到的摩擦力比在区域②内受到的摩擦力小,所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小,故A、B错误,C正确;该物块在区域③内竖直方向受力平衡,所以受到的重力和路面对它的支持力是一对平衡力,两个力大小相等,故D 错误。
⑩B 根据题意可知,甲、乙阴影部分为等大的正方形,则甲、乙两个长方体的短棱长度 又由于甲、乙体积相同,则根据V=Sh可知两个长方体的长棱长度 所以,将它们顺时针旋转90°,两长方体的高度变化量 它们对地面的压强变化量分别为: 若 则ρ甲<ρz。在旋转前甲、乙对地面的压强分别为P甲=ρ甲 gh甲、Pz=ρzgLz,由于 ρz,所以根据p=ρgh可知:p甲< Pz,则 B 选项正确,A、C、D选项错误。
·特别提醒
静置在水平地面上质地均匀的柱体对地面的压强 则质地均匀的柱体对水平面的压强可以用公式p=ρgh进行分析解答。
答案 方向 作用点 相互
解析 使用扳手拧螺母时,沿顺时针方向可将螺母拧紧,沿逆时针方向可将螺母拧松,这表明力的作用效果与力的方向有关;用同样大小的力拧螺母,在B点施力更容易拧动螺母,说明力的作用效果与力的作用点有关;由于物体间力的作用是相互的,手对扳手施加力的同时,手也会受到扳手的作用力。
答案 连通器 确定四面墙的高度是否在同一水平面上
解析 一根装有水的透明塑料管上端开口、下端连通,构成了连通器,连通器内装有的同种液体且不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的,因此可以确定四面墙的高度是否在同一水平面上。
答案 10 40
解析 物体 A 保持静止,对物体A 进行受力分析,物体A在竖直方向上受到重力和摩擦力的作用,摩擦力和重力是一对平衡力,由题意可知物体A 所受的重力方向竖直向下,大小为10 N,则A 受到的摩擦力方向竖直向上,大小也为10 N;由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力的大小是10 N,方向竖直向上,所以B左表面受到A 的摩擦力竖直向下,大小是10 N。将A、B看作一个整体,其总重为40 N,该整体保持静止,竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,故B右表面受到墙面的摩擦力大小为40 N。
答案 10.3 能,液体a的密度比b的密度大,a液柱的高度大于b液柱的高度,根据p=ρgh可知,A地的气压要大于 B 地的气压
解析 由题图甲可知,在A地完成实验,则当地大气压等于10.3m高的液柱a所产生的压强;在B地完成图乙所示的实验,则当地大气压等于 9 m高的液柱b所产生的压强;根据液体压强公式p=ρgh可分析出 A 地的大气压高于 B 地的大气压。
答案 如图所示
解析 将小明和滑板车看作一个整体,该整体在竖直方向上受到竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,从O 点分别沿竖直向上、竖直向下的方向画两条长度相等的带箭头的线段,并用 F 和G表示支持力和重力;小明和滑板车一起向左沿水平路面减速滑行,所以该整体还受到地面对其水平向右的摩擦力,从O 点水平向右画一条带箭头的线段,并用f表示受到的摩擦力。
解析 气体中流速大的位置压强小,伞的上方凸起,当气流经过时,上方的流速大,压强小;下方的流速小,压强大,产生了一个向上的升力,电动车的速度越大,升力越大,以较快速度行驶时人有“向上飘”的感觉。
答案 (1)摩擦力 光滑 (2)见解析 (3)不能平衡的两个力是否作用在同一条直线上 (4)当小卡片平衡时,用剪刀沿小卡片中间迅速剪断小卡片作用在同一物体上
解析 (1)两盘内砝码质量不等时,小车也能处于静止状态,原因是小车受到的摩擦力过大,所以应将小车放置在光滑的水平桌面上进行实验。(2)只通过一次实验得出的结论具有偶然性。(3)保持两盘内砝码质量相等,把小车扭转一个角度,松手后小车不能平衡,这是探究平衡的两个力是否作用在同一条直线上。(4)当小卡片平衡时,用剪刀沿小卡片中间迅速剪断小卡片,发现小卡片不能保持平衡,说明二力平衡的条件之一是作用在同一物体上。
答案 (1)两侧液面高度变化是否明显 (2)液体向各个方向 (3)没有控制探头所处深度相同(4)弹簧测力计 大
解析 (1)用手指轻压探头橡皮膜,通过观察U形管两侧液面高度的变化可以检测压强计的气密性,若两侧液面高度变化明显,则装置不漏气;若变化不明显或无变化,则说明装置漏气。(2)将压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝向图 A、B、C所示方向,液体密度、深度相同,探头朝向不同,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。(3)要通过实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,在实验过程中需要控制探头所处深度相同,改变液体密度,而图D 和E中探头所处深度不同,故存在的问题是没有控制探头所处深度相同。(4)量筒、刻度尺是直接读数;弹簧测力计的工作原理是“在一定范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大”,可知弹簧测力计是将拉力的大小转换成了弹簧的伸长量,用到了转换法。当探头在待探究液体中一定深度时,液体压强大小一定,根据p=ρgh可知,此时U形管中液体密度越小,液面高度差越大,所以待探究液体与U形管中液体的密度差越大,实验现象越明显。
答案 (1)相等 (2)接触面的粗糙程度和压力大小 (3)换用木块面积不同的侧面置于水平木板上(4)方案三
解析 (1)用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块时,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,木块在水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力大小相等,此时弹簧测力计的示数与木块所受的滑动摩擦力大小相等。(2)由表中物理量可知,实验中通过使用长木板不同的表面以及不同数量的木块可以改变接触面的粗糙程度以及木块对长木板的压力大小,所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力大小的关系。(3)由于长方体木块每个面的粗糙程度相同,而面积大小不同,所以探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关时,可以通过换用面积不同的其他侧面与长木板接触,来改变接触面积。(4)方案一和方案二中,弹簧测力计的示数与长木板受到的摩擦力大小相等,而长木板上、下表面均受到摩擦力,所以弹簧测力计的示数与木块受到的摩擦力大小不相等。方案三中,木块受到弹簧测力计的拉力以及长木板对其的滑动摩擦力,木块相对于地面保持静止,由二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数与木块受到的滑动摩擦力大小相等,故应选择方案三。
解题思路
(1)(2)如图所示,对快递车进行受力分析,快递车匀速前进时,处于平衡状态。快递车在竖直方向上受到竖直向下的重力和地面对其竖直向上的支持力,这两个力是一对平衡力,快递车在水平方向上受到牵引力和阻力,这两个力也是一对平衡力,利用二力平衡的条件可求得支持力 F支持;根据题中阻力与车总重的关系可求得阻力,进而求出牵引力。
(3)明确题目的隐含条件:汽车受到的阻力f不变,已知汽车发动机的牵引力 F牵引”,根据同一直线上二力合成的规则求出合力。
解析 (1)快递车在平直公路上匀速前进时处于平衡状态,在竖直方向上受到竖直向下的重力G总和路面对其竖直向上的支持力 F支持,两个力是一对平衡力,大小相等,则 … … (1分)(2)快递车受到的阻力. 400 N,快递车在水平方向上受到牵引力 F牵引和阻力f,两个力是一对平衡力,大小相等,则快递车受到的牵引力 ……………………… (3分)
(3)快递车在平直地面上加速行驶时,受到的阻力大小不变,则快递车受到的合力 450 N-400 N=50 N。………………………… (2分)
②①解题思路
(1)已知茶水的深度h、密度ρ茶水,利用液体压强公式」p=pgh,可求茶水对杯底的压强P茶水;(2)已知杯底面积 根据(1)求得的P茶水,可求茶水对杯底的压力(3)静置在水平桌面上的物体对桌面的压力与其所受重力大小相等,可先求出茶杯对桌面的压力,再利用 求出茶杯对桌面的压强。
解析 (1)茶水对杯底的压强
600 Pa;………………………………………… (1分)
(2)茶水对杯底的压力
… (1分)
(3)茶水受到的重力 10 N/ kg=2.4 N, ……………………………… (1分)
桌面受到的压力 8.4 N, …………………………… ·(1分)
茶杯对桌面的压强 ·(2分)
·拓展解读
液体压强、压力问题,一般先根据公式p=pgh求出液体产生的压强,再根据公式F=pS求出液体产生的压力。固体压强、压力问题,一般先求出固体产生的压力(一般情况下静置在水平面上的物体对水平面的压力 再根据公式 求出物体产生的压强。