2024-2025学年陕西省西安市高新一中八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共10小题,共30分。
1.生活中处处有物理,下列描述最符合实际的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为0.5kg B. 体育中考使用的实心球的重力约200N
C. 考场大气压强的值约为1.0×105Pa D. 中学生的密度约是1.0×103g/cm3
2.西安交大柴东朗教授及团队经过多年攻关,研制出世界上目前最轻的金属结构材料——新型镁锂合金,其具备了低密度、高强度的优异力学性能和减震、消噪的高阻尼性能,以及抗辐射、抗电磁干扰性能,代表了镁合金发展的技术前沿。关于该材料,下列说法不正确的是( )
A. 该材料可有效降低火箭发射噪音 B. 该材料可用于制作压路机的碾子
C. 该材料可制作人造卫星的部分外壳 D. 该材料可制作防辐射服
3.牛奶营养丰富,下列关于小华测量牛奶密度的实验过程说法正确的是( )
A. 小明将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的零刻度线处发现指针静止时位置如图甲所示,则应将平衡螺母向左调节
B. 当天平平衡后,右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和牛奶的总质量129.3g
C. 将烧杯中部分牛奶倒入量筒中,液面的位置如图丙所示,则倒入量筒内牛奶的体积40dm3
D. 测出烧杯和剩余牛奶的质量87.6g,根据测量数据计算出牛奶的密度1.05g/cm3
4.如图所示,成语“水滴石穿”比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。下列说法正确的是( )
A. “水滴石穿”说明力可以改变物体的形状
B. 水滴下落是由于受到垂直向下的重力作用
C. 水能滴穿石头说明只有水对石头有力的作用
D. 水滴在下落过程中一定受到平衡力的作用
5.如图是一种新型可伸缩扳手,关于工人用扳手拧螺丝的时候,下列说法正确的是( )
A. 手对扳手施力时没看到扳手形变,说明力的作用效果只能改变物体运动状态
B. 用扳手拧螺丝时,扳手是费力杠杆
C. 手柄橡胶套上的花纹可以减小摩擦力
D. 伸长手柄更容易拧开螺丝,说明动力臂越大越省力
6.如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图像分别如乙、丙所示,由图像可知下列情况正确的是( )
A. 0-2s时间段,拉力F大小小于木块所受静摩擦力大小
B. 2-4s时间段,木块受到平衡力的作用
C. 4-6s时间段,木块受到的摩擦属于滑动摩擦,摩擦力大小为4N
D. 木块受到的滑动摩擦力大小随拉力F的减小而减小
7.以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A. 图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁谵”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B. 图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,利用稻粒具有的惯性脱离稻杆落入木桶中
C. 图丙“北耕兼种”中,耧(lóu)下端的“鐵(铁tiě)尖”是通过减小受力面积来减小压强
D. 图丁“长流漂米”中,山里流动的小溪中浸泡的稻米不受浮力的作用
8.下列有关压强的描述正确的是( )
A. 如图1:玻璃管底部橡皮膜向下凸出说明液体对容器底有压强
B. 如图2:马德堡半球实验是最早测量大气压大小的实验
C. 如图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱降低
D. 如图4:向盛有刚停止沸腾的水的烧瓶底浇冷水,烧瓶中水再次沸腾,说明增大水面上方的气压可以降低水的沸点
9.放置在水平桌面的两个完全相同的烧杯,分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两实心球(V甲>V乙)分别轻轻放入两杯液体中,静止后的状态如图所示(乙沉底),已知此时甲、乙排开液体的质量相等,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球所受的浮力F浮甲>F浮乙 B. 甲、乙两球的质量m甲>m乙
C. 甲、乙两球的密度ρ甲<ρ乙 D. AB两烧杯中液体对容器底的压强pA>pB
10.某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一块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。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列判断正确的是( )
A. 拉力F2随h变化的图线是图乙中的图线② B. 正方体构建的边长是4m
C. 构件的密度为2.5×103kg/m3 D. 构件浸没时所受浮力为1.2×105N
二、填空题:本大题共7小题,共24分。
11.在探索微观世界的历程中,19世纪末,英国物理学家汤姆孙发现了比原子小得多且带______(选填“正”或“负”)电荷的粒子______,从而说明原子是可分的;干燥的冬天用塑料梳子梳头发,头发会蓬松散开,这是因为塑料梳子与头发摩擦使头发带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷,这种现象是摩擦起电,摩擦起电的实质是______发生了转移。
12.刚装修完的房屋,我们常会闻到一种刺鼻的气味,气味主要来自装修材料胶粘剂中的甲醛和苯,用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这说明分子间存在______,甲醛和苯从胶粘剂跑到了空气中,说明分子在不停地做______,这种现象在夏天更加明显,是因为温度越高,分子运动越______(选填“缓慢”或“剧烈”),因此装修时要选用优质环保的材料。
13.(1)如图所示,将圆珠笔向下按压后放手,弹簧能恢复原状,说明弹簧发生的是______形变,同时圆珠笔会向上跳起,说明了力可以改变物体的______,最终由于受到______落回桌面。
(2)在空间站失重环境下,书写也并非易事。如果用钢笔书写,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续。为此,我国设计出如图甲所示的“太空圆珠笔”,密封在笔内的氮气膨胀推动墨水流出,书写过程中,笔尖与纸张的摩擦属于______摩擦,笔芯内氮气的密度将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图甲所示是世界最大水力发电工程三峡水电站的主体“三峡拦河大坝”,大坝筑成“上窄下宽”的形状,这样做的物理学原因是因为______;为保证船只正常通航,需修建大型船闸,船闸是根据______的原理设计的,如图乙所示,等高的A、B两点处的液体压强大小关系为pA______pB(选填“<”“=”或“>”)。
15.语文课文《雪地里的小画家》用生动活泼的语言把学生带进了雪地里,特别是那句“小鸡画竹叶,小狗画梅花,小鸭画枫叶,小马画月牙”。如图小鸡和小鸭一起行走在雪地里,发现小鸭的脚印比小鸡的脚印浅,这是因为小鸭脚掌的受力面积比较______,对地面产生压强比较______。已知小鸡与小鸭的重力之比为3:4,小鸡与小鸭的双脚底面积之比为1:2,则当小鸡与小鸭双脚站立在水平地面时压强之比为______。
16.科技节上老师带领同学们以“神奇的空气”为主题开展科学实践活动。如图1是用矿泉水瓶,打气筒等制作的压缩空气动力水火箭,用打气筒向瓶中充气至水火箭飞出,水火箭向下喷水,水火箭向上飞起是因为______;图2中用鼓风机在气球圆环一侧吹气,气流吹向气球的曲面时,气球附近的空气流速变快,压强变______,气球圆环被周围空气挤压在出风口附近不停旋转;图3中向水桶内喷少许酒精,摇晃均匀,点燃桶内酒精,待酒精燃烧完后用手堵住桶口,在______的作用下水桶被压扁。
17.如图所示,在维修“中国天眼”时,为避免压坏反射面板,利用一个充入一定量氦气的气球及配重,使维修工人对反射面的压力减小到100N,称为“微重力蜘蛛人”。若维修工人重600N,与反射面的接触总面积为1000cm2,充气后气球及配重共重2100N,忽略人及配重所受的浮力,当维修工人在反射面底部工作时,其对反射面的压强为______Pa,气球所受浮力为______N,冲入氦气后气球的体积约为______m3。(g=10N/kg,ρ空气=1.3kg/m3)
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
18.如图所示,物体A静止在水平地面上,请画出地面受到的压力F压和地面对物体A的支持力F支。
19.如图所示,一个盛有水的容器中有一个小球漂浮,在图中画出小球所受力的示意图。
20.如图所示,在动力F1的作用下杠杆静止在图示位置,请画出动力F1的力臂L1和杠杆受到的阻力F2。
四、实验探究题:本大题共4小题,共22分。
21.请完成下列填空。
(1)如图甲所示,小明用木块和海绵探究影响压力作用效果的因素,实验中观察海绵的______可以判断压力的作用效果;
(2)如图乙所示,在探究阻力对物体运动的影响的实验中,小车从同一斜面的同一高度由静止滑下到粗糙程度不同的水平面。由实验现象可知,水平面越光滑小车受到的阻力越小,速度减小的______,小车运动的路程越长;
(3)如图丙所示,探究“二力平衡条件”时的实验情景,保持两边所挂重物的质量相等,将小卡片旋转一个角度,可以验证使物体平衡的两个力必须在______;
(4)如图丁所示,自制密度计漂浮在不同液体中所受浮力大小F甲______F乙(选填“<”“=”或“>”)。
22.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图所示是实验探究过程,实验中小明应沿水平方向拉动木块使其在水平木板上做______运动,此时根据______原理,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙两组数据可以初步得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力______。
(3)比较乙、丙两组数据可以得出的结论是:滑动摩擦力的大小与______无关。
(4)小明在实验中发现弹簧测力计的示数不稳定,于是就设计了如图丁所示实验方案测量滑动摩擦力大小,实验时小明______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板,当木块A相对木板滑动时,木块A所受滑动摩擦力的方向是______。
23.小华利用图甲所示实验器材可进行液体压强的相关实验。
(1)实验前,用手按压探头上的橡皮膜,发现压强计U形管两端液面高度差变化不明显,说明压强计______;
(2)实验时,如图乙固定探头在水中的深度不变,使橡皮膜向上、向下、向左、向右等方向时,观察U形管中液面高度差,这是为了探究液体压强与______的关系;
(3)小华在探究液体压强与密度关系时,保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水分多次倒入烧杯中并搅拌均匀后发现U形管两侧液面高度差逐渐变大,如图丁,由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。老师指出小华的实验存在不足,不足之处是:______;
(4)如图戊所示,取下探头,让橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当小华向玻璃管中吹气时,U形管内液面较低的是______(“a”或“b”)侧。
24.小阳同学利用如图-1所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)如图-1所示的实验中,A步骤所示的物体的重力是为______N;接着他用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤(如图-1)B、C、D、E、F(液体均未溢出),并将其示数记录在表中。
实验步骤 A B C D E F
测力计示数/N 2.2 2.1 1.7 1.7 1.6
(2)分析实验步骤(图-1)A、B、C、D,可以得出物体所受浮力的大小随______的变大而变大;分析实验步骤A、D、E,可以说明浮力大小跟物体浸没在液体的______无关。
(3)小阳用表格中的数据算出了F图中盐水的密度是______kg/m3。
(4)同组的同学想借助如图-2所示的器材来验证阿基米德原理,将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”),且弹簧测力计A示数的变化量______B示数的变化量(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)小阳还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水等常见生活材料,来测量金属块的密度(图-3)。
①把空易拉罐放置在水平台上,再把吸管一端插入空易拉罐侧壁,另一端开口朝下,往易拉罐中缓慢倒入水,直至装满水,将空的量筒放在吸管下端开口处;
②把一泡沫块轻轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水的体积为V1;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得此时量筒中水的体积为V2;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水的体积为V3;
则金属块的密度ρ=______(用测量量V1、V2、V3和ρ水表示),所测密度的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
五、计算题:本大题共1小题,共4分。
25.如图所示,这是西安市蓝田县的柿子醋,桶上标注“净含量2.5L”字样。小亮想探究其标注是否准确,将一桶柿子醋放在电子秤上,测得桶与醋的总质量为2675g,倒出100mL醋至量筒中,再次测得桶和剩余醋的总质量为2572g。(1L=1dm3,g取10N/kg)
(1)该柿子醋的密度是多少?
(2)小亮测得该空桶的质量为100g,请你通过计算判断柿子醋的桶上标注是否准确。
六、综合题:本大题共2小题,共14分。
26.如图所示,“祝融号”火星车已在火星表面行驶1年,累计行驶近2km,获得了大量宝贵的科学探测数据。“祝融号”火星车总质量240kg,总高1.85m,6轮驱动,车轮与地面的总接触面积约为0.2m2。已知火星上的g火=4N/kg(即在火星上每千克物体所受重力为4N),求:
(1)请应用物理知识简要分析:火星车的轮子又宽又大的目的是:______。
(2)火星车在火星上受到的重力;
(3)火星车静止在水平火星表面时对地面的压强;
(4)若火星车在匀速直线前进的过程中受到的阻力是重力的0.1倍,则此过程中该车受到的牵引力。
27.随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索,如图1,“奋斗者”号载人深潜器成功潜入海底10909m刷新了中国载人深潜的新纪录。图2是“奋斗者”号的部分结构示意图,其底部装配有4块等大的总质量为2t的可抛弃压载铁,总质量为36t(包含压载铁的质量),中部安装有固体浮力材料,载人舱为空心球体。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力实现无动力下潜和上浮。(忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化,忽略海水密度的变化,忽略压载铁所受的浮力大小,请结合信息解决以下问题。g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
(1)“奋斗者”号在从海面下10m下潜至10000m的过程中,所受海水的压强______,所受海水的浮力______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)当“奋斗者”号下潜至6000m深处时,其底部受到的海水压强约是多少?
(3)“奋斗者”号某次执行任务时搭载了三名总质量200kg的研究人员,深海中工作时抛掉两块压载铁可实现“悬停”状态,则它在深海中工作时所受到的浮力是多少牛?再抛掉两块压载铁在无其他动力情况下可匀速上浮,则在上浮过程中受到的阻力是多少牛?
1.【答案】
【解析】解;A、一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,故A不符合实际;
B、体育中考使用的实心球质量在2kg左右,受到的重力为G=mg=2kg×10N/kg=20N,故B不符合实际;
C、考场大气压强的值约为1.0×105Pa,故C符合实际;
D、中学生的密度约是1.0g/cm3,故D不符合实际;
故选:C。
首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见物理量的数值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】
【解析】解:A、根据材料特性,新型镁锂合金具备减震、消噪的高阻尼性能,所以可有效降低火箭发射噪音,故A正确,不符合题意。B、压路机的碾子需要较大的重量来产生足够的压力,以达到压实路面的效果。而新型镁锂合金是世界上目前最轻的金属结构材料,密度低,不符合压路机碾子的使用要求,故B错误,符合题意。C、新型镁锂合金具有低密度、高强度的优异力学性能,且能抗辐射、抗电磁干扰,可用于制作人造卫星的部分外壳,既能减轻卫星重量,又能满足性能要求,我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星中的高分辨率微纳卫星就使用了该材料,故C正确,不符合题意。D、由于该材料具有抗辐射性能,因此可用于制作防辐射服,故D正确,不符合题意。
故选:B。
物质属性是事物本身所固有的性质.是物质必然的、基本的、不可分离的特性,又是事物某个方面质的表现.一种物质常表现出多种属性.有本质属性和非本质属性的区别.例如:酸性、碱性、化学稳定性,颜色、状态、熔点、沸点、密度等性质大大得促进了科技的进步。
本题考查了新型镁锂合金材料特点的认识,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:A、将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的左侧,天平左端下沉,平衡螺母向上翘的方向移动,即将平衡螺母向右调节,使横梁平衡,故A错误;
B、如图乙所示,此时天平标尺的分度值是0.2g,则烧杯和牛奶的总质量为:m总=100g+20g+5g+4.6g=129.6g,故B错误;
C、如图所示,量筒分度值为2mL,则倒入量筒内牛奶的体积为:V=40mL=40cm3,故C错误;
D、量筒内牛奶的质量为:m=129.6g-87.6g=42g,则牛奶的密度为:ρ===1.05g/cm3,故D正确。
故选:D。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,后根据指针的偏转方向判断天平哪端下沉,调节天平平衡时,平衡螺母向上翘的方向移动;
(2)在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数;
(3)根据量筒的分度值求出倒入量筒内牛奶的体积;
(4)根据密度公式可求出牛奶的密度。
用天平和量筒来测液体的密度,是实验室中最常用的方法,重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用。
4.【答案】
【解析】解:A、“水滴石穿”过程中,石头在水滴的作用力下,形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故A正确。
B、重力的方向是竖直向下,不是垂直向下,水滴下落是由于受到竖直向下的重力作用,故B错误。
C、物体间力的作用是相互的,水能滴穿石头,说明水对石头有力的作用,同时石头对水也有力的作用,故C错误错误。
D、水滴在下落过程中,开始时速度会越来越快,此时重力大于空气阻力,不是平衡力;当空气阻力与重力平衡后,才做匀速运动,此时受平衡力,所以水滴下落过程中不一定始终受到平衡力作用,故D错误。
故选:A。
(1)力的作用效果包括改变物体的运动状态和形状,
(2)重力的方向是竖直向下。
(3)根据力的作用是相互的原理,当水对石头施加力时,石头也会对水产生反作用力。
(4)水滴下落过程中,若不考虑空气阻力,只受重力作用,此时合力不为零,做加速运动。
本题考查力的相互性及力的作用效果,重力的方向。
5.【答案】
【解析】解:A.力的作用效果有两个,可以改变物体的运动状态、也可以让物体发生形变(包括微小形变),手对扳手施力时没看到扳手形变属于微小形变。故A错误;
B.扳手的动力臂比阻力臂大的多,它是省力杠杆。故B错误;
C.手柄橡胶套上的花纹增大了接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力。故C错误;
D.伸长手柄,增大了动力臂,根据杠杆的平衡条件可知,力臂越大,力越小,可以更省力。故D正确。
故选:D。
力的作用效果:①力可以改变物体的运动状态、②让物体发生形变(包括微小形变);扳手是省力杠杆;接触面越粗糙,可以增大摩擦力;杠杆的平衡条件可知,力臂越大,力越小。
本题考查的是杠杆原理的应用、影响摩擦力大小的因素、力的作用效果、杠杆的分类等多考点考查。
6.【答案】
【解析】解;A、由图丙知,物体在0~2s内静止,处于平衡状态,摩擦力和拉力是平衡力,根据二力平衡,摩擦力f=F=2N,故A错误;
B、由图丙知,2~4s物体做加速运动,处于非平衡状态,受到非平衡力,故B错误;
C、由图丙知,4~6s物体做匀速直线运动,物体受到滑动摩擦力,处于平衡状态,受到平衡力,拉力等于滑动摩擦力,F=f=4N,故C正确;
D、木块的压力不变,接触面粗糙程度不变,木块所受滑动摩擦力不变,故D错误。
故选:C。
(1)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关;
(2)由速度-时间图象可知物体的运动情况,则根据运动情况可知物体的受力情况,则由二力平衡可知摩擦力。
本题考查了学生的图像分析能力,根据平衡状态中二力平衡找出力的大小是本题的关键所在。
7.【答案】
【解析】解:A、图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁谵”匀速转动的过程中,运动方向在不断地变化,其运动状态在不断地变化,故A错误;
B、图乙“湿田击稻”中,用力甩稻杆,稻粒由于惯性仍保持静止,又由于重力落入木桶中,故B正确;
C、图丙“北耕兼种”中,耧下端的“峨尖”是通过减小受力面积来增大压强的,故C错误;
D、图丁“长流漂米”中,山里流动的小溪中浸泡的稻米会受到水的浮力作用,故D错误。
故选:B。
(1)力的作用效果:改变物体的形状、改变物体的运动状态;
(2)惯性是物体本身的性质,惯性大小只与物体的质量有关;
(3)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
(4)浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上托起的力叫浮力。
本题结合我国古代科技著作《天工开物》考查相关的物理知识,具有一定的综合性,注重了物理和生活的联系,是中考的热点。
8.【答案】
【解析】解:A、由于液体受到重力的作用,会对容器底部产生压力,从而产生压强。玻璃管底部橡皮膜向下凸出,正是因为液体对容器底有压强,使得橡皮膜发生了形变,故A正确。
B、马德堡半球实验是1654年由德国马德堡市长奥托 冯 格里克进行的,这个实验主要是直观地证明了大气压强的存在和威力,并没有测量出大气压的具体数值。而最早测量大气压大小的实验是托里拆利实验,故B错误。
C、大气压随高度的增加而减小。自制气压计从山脚拿到山顶,高度升高,外界大气压减小,而瓶内气压不变,瓶内气压会大于外界大气压,从而会把玻璃管中的液柱向上压,导致液柱升高,而不是降低,故C错误。
D、向盛有刚停止沸腾的水的烧瓶底浇冷水,烧瓶内的水蒸气遇冷液化,使得水面上方的气压减小。根据液体沸点与气压的关系,气压减小,沸点降低,所以水会再次沸腾,说明的是减小水面上方的气压可以降低水的沸点,而不是增大气压,故D错误。
故选:A。
A、由于液体受到重力的作用,会对容器底部产生压力,从而产生压强。
B、马德堡半球实验是1654年由德国马德堡市长奥托 冯 格里克进行的,这个实验主要是直观地证明了大气压强的存在和威力。
C、大气压随高度的增加而减小。
D、液体沸点与气压的关系:气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高。
本题主要考查了有关液体压强的特点,马德堡半球实验,大气压随高度的变化,沸点与气压的关系。
9.【答案】
【解析】解:A、根据阿基米德原理可知:浸在液体中的物体浮力大小等于排开液体所受到的重力,已知甲、乙排开液体的质量相等,则甲排开液体的重力等于乙排开液体的重力,所以甲所受的浮力等于乙受到的浮力,故A错误;
BC、由图可知,甲处于悬浮状态,重力等于浮力;乙处于下沉状态,浮力小于重力;甲所受的浮力等于乙受到的浮力,所以甲所受的重力小于乙所受的重力,根据G=mg知,甲的质量小于乙的质量,同时V甲>V乙;根据ρ=,质量小的体积大,其密度肯定小,故B错误,C正确;
D、由于甲所受的浮力等于乙受到的浮力,则:ρ液甲gV排甲=ρ液乙gV排乙,由于甲的体积大于乙的体积,则甲的液体的密度要小于乙的液体的密度;两杯液体深度相同,乙球所在液体的密度大,根据p=ρgh可知,液体对容器底的压强pA<pB,故D错误。
故选:C。
(1)已知甲排开液体的重力等于乙排开液体的重力,根据阿基米德原理可知浮力关系;
(2)根据物体的浮沉条件分析重力、质量和密度的大小;
(3)根据液体密度,利用压强公式判定压强的大小。
本题考查阿基米德原理的应用,关键是知道浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。
10.【答案】
【解析】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,拉力F2随h变化的图线是图乙中的图线①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;
CD、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D错误;
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C正确。
故选:C。
(1)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;
(2)当构件完全淹没时下表面到水面的距离为构件的边长;
(3)当构件全部淹没时,排开水的体积最大,则构件受到的浮力最大;从乙图中可以判断出最大浮力的范围;
根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV-F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。
本题考查了阿基米德原理的应用,本题的重点是能从图中得出相关信息是本题的关键,难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度。
11.【答案】
【解析】解:19世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电的粒子:电子,从而揭示了原子是有结构的,即原子是可再分的。当用塑料梳子梳干燥的头发时,由于摩擦起电使梳子带上了一种电荷,而头发带上了另一种电荷,因为头发之间带的是同种电荷,同种电荷互相排斥而张开,所以头发会越梳越松,摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
故答案为:负;电子;同种;电子。
原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成。电荷间相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移
本题考查了原子结构,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
12.【答案】
【解析】解:用胶粘剂可以把装修板材粘在一起,这是因为胶粘剂中的分子与装修板材的分子间存在引力,使得它们能够紧密地粘合在一起,这说明了分子间存在引力。
甲醛和苯从胶粘剂跑到了空气中,这是因为它们的分子在不停地做无规则运动,使得甲醛和苯分子能够逐渐从胶粘剂中脱离出来,并扩散到空气中。
这种现象在夏天更加明显,是因为温度对分子运动有影响,温度越高,分子的无规则运动就越剧烈,在夏天,由于气温较高,甲醛和苯分子的运动也更加剧烈,导致它们更容易从胶粘剂中扩散到空气中。
故答案为:引力;无规则运动;剧烈。
物质是由分子或原子组成的,组成物质的分子在永不停息地做无规则的运动,物体温度越高,分子的无规则运动越剧烈,分子间同时存在斥力和引力。
温度越高,分子的热运动越剧烈。
本题考查了分子动理论的基本观点与生活实际的结合,难度不大,要熟记。
13.【答案】
【解析】解:(1)将圆珠笔向下按压后放手,弹簧能恢复原状,说明弹簧发生的是弹性形变,同时圆珠笔会向上跳起,说明了力可以改变物体的运动状态。圆珠笔在重力作用下落回桌面。
(2)笔尖与纸张的摩擦类型属于滚动摩擦;不停写字,笔芯内氮气的体积变大,质量不变,故它的密度变小。
故答案为:(1)弹性;运动状态;重力;(2)滚动;变小。
物体发生了能够恢复原状的形变叫弹性形变;力的作用效果:力可以改变物体的形状;力可以改变物体的运动状态。
摩擦的类型有滚动摩擦、滑动摩擦和静摩擦;根据密度公式推断密度的变化。
本题考查了弹力、力的作用效果、摩擦的类型和密度,属于基础题。
14.【答案】
【解析】解:因为水的压强随深度增加而增大,所以拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状,可以承受更大的压强。船闸是根据连通器的原理工作的;
由图知A点水的深度小于B点水的深度,根据p=ρgh知A处的液体压强小于B处的液体压强,即pA<pB。
故答案为:液体的压强随深度的增加而增大;连通器;<。
液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;
上端开口,下端相连为连通器;
根据p=ρgh判断出A、B两点处的液体压强大小关系。
本题考查了液体压强的特点和连通器,难度不大。
15.【答案】
【解析】解:图中小鸭比小鸡压力大,但脚印浅,说明对地面的压强小,是因为小鸭脚掌的受力面积比较大,
水平面上的压力等于重力,根据p=知;p1:p2=:=:=3:2。
故答案为:大;小;3:2。
根据压强与压力和受力面积有关分析;压强通过脚印的深浅显示,结合压强公式计算。
本题考查压强公式的应用,属于基础题。
16.【答案】
【解析】解:(1)水火箭脱离发射架后,向下喷水,由于力的作用是相互的,水火箭向上飞起;
(2)用鼓风机在气球圆环一侧吹气,气流吹向气球的曲面时,气球附近的空气流速变快,压强变小;
(3)酒精燃烧产生热量,使瓶内空气受热膨胀,空气被压出瓶外;待酒精燃烧完后用手堵住桶口,湿度降低,气压降低,外界空气无法进入瓶中,瓶内气压低于外界大气压,在大气压的作用下水桶会被压扁,所以此时压扁水桶的力是大气压。
故答案为:力的作用是相互的;小;大气压。
(1)物体间力的作用是相互的;
(2)流体流速大的位置压强小;
(3)用大气压的特点进行分析解释。
本题考查力的概念、流体压强和流速的关系及大气压,属于综合题。
17.【答案】
【解析】解:当维修工人在反射面底部时,人与反射面的接触面积为S=1000cm2=0.1m2,
已知维修工人对反射面的压力为100N,则其对反射面的压强为:
p===1000Pa;
将气球(含充入的氦气)、人和配重作为一个整体,整体受到向上的浮力、向上的支持力和向下的总重力而处于平衡状态,
气球所受浮力F浮=G总-F支=600N+2100N-100N=2600N;
根据阿基米德原理可知冲入氦气后气球的体积约V=V排===200m3。
故答案为:1000;2600;200。
已知维修工人对反射面的压力、人与反射面的接触面积,由压强公式p=求出人对反射面的压强;
将气球(含充入的氦气)、人和配重作为一个整体,整体受到向上的浮力、向上的支持力和向下的总重力而处于平衡状态,
根据F浮=G总-F支得出气球所受浮力;
根据阿基米德原理可知冲入氦气后气球的体积。
本题考查了浮力、压强的计算和对物体的受力分析,难度适中。
18.【答案】
【解析】解:物体A所受支持力从重心竖直向上画,标出符号F支;物体A对水平面的压力作用点在水平面上,方向垂直于水平面向下,标出符号F压,如图所示:
先确定物体对地面压力、地面对物体支持力的方向、作用点,再根据力的示意图的画法作图。
本题考查了力的示意图的画法,明确力的方向、作用点是关键,属于基础题目。
19.【答案】
【解析】根据小球的状态分析小球的受力情况,小球静止,受重力和浮力,而且二力平衡,据此按照力的示意图的画法作图。
作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
20.【答案】
【解析】解:由图知,F1为动力,过支点O作动力F1的垂线段,可得动力臂L1;
物体G通过细绳对杠杆的竖直向下的拉力为阻力F2,如图所示:
(1)支点到动力作用线的距离叫动力臂;
(2)物体G通过细绳对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,据此画出阻力示意图。
本题考查了力臂、力的示意图的画法,属于基础题目。
21.【答案】
【解析】(1)小明用木块和海绵探究影响压力作用效果的因素,实验中可观察海绵的凹陷程度来判断压力作用的效果,采用了转换法;
(2)实验中给出的三种材料分布为毛巾、棉布、木板,它们的粗糙程度是毛巾大于棉布,棉布大于木板;以相同的初始速度在这三种材料上面滑行时,小车滑行距离的大小关系为:s毛巾<s棉布<s木板,这表明:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车前进的距离就越远;
(3)将图中的小卡片转过一个角度,这两个力不在一条直线上了,松开手后小卡片不能平衡,可以验证使物体平衡的两个力必须在同一直线上;
(4)密度计是漂浮在不同液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,所以自制密度计漂浮在不同液体中所受浮力大小F甲=F乙。
故答案为:(1)凹陷程度;(2)越慢;(3)同一直线上;(4)=。
(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
(2)在初始速度相同时,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远;
(3)小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,是验证不在同一直线上两个力是否平衡;
(4)密度计的质量一定,漂浮在不同液体中,在液体中受力平衡,受到的浮力总是等于重力。
本题是探究实验综合题,掌握相关知识点是解题的关键。
22.【答案】
【解析】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
(2)由甲、乙两次接触面粗糙程度相同,压力不同,是探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系,故可以得出:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面面积的关系,需要控制压力相同,接触面的粗糙程度相同,两组数据可以得出的结论是:滑动摩擦力的大小与接触面面积无关;
(4)由图丁所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不一定需要匀速拉动长木板;弹簧测力计固定不动,便于读数;
此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以木块A所受到的摩擦力的方向为水平向左。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;(2)越大;(3)接触面面积;(4)不一定;水平向左。
(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)(3)影响滑动摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度,要探究滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系时采用的是控制变量法,据此分析,得出结论;要探究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时采用的是控制变量法,据此分析;根据影响滑动摩擦力大小的因素分析;
(4)实验过程中很难保持物体进行匀速直线运动,可以使弹簧测力计固定,拉动物体下面的长木板,物体相对运动时,压力不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,并且弹簧测力计处于静止状态,便于读数,实验过程中不必要求长木板进行匀速直线运动;对木块受力分析即可得出摩擦力的方向。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用和影响滑动摩擦力大小的两个因素,体现了对过程和方法的考查。
23.【答案】
【解析】(1)实验前,用手按压探头上的橡皮膜,发现压强计U形管两端液面高度差变化不明显,说明压强计漏气;
(2)实验时,如图乙固定探头在水中的深度不变,使橡皮膜向上、向下、向左、向右等方向时,观察U形管中液面高度差,这是为了探究液体压强与方向的关系;
(3)在探究液体压强与密度关系时,要控制液体的深度不变;保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水分多次倒入烧杯中并搅拌均匀后,此时金属盒的深度变大了,发现U形管两侧液面高度差逐渐变大,如图丁,由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。小华的实验存在不足,不足之处是:没有控制液体的深度不变;
(4)流速大的位置,压强小,如图戊所示,取下探头,让橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当小华向玻璃管中吹气时,左管上端气压变小,左侧液面上升,U形管内液面较低的是b侧。
故答案为:(1)漏气;(2)方向;(3)没有控制液体的深度不变;(4)b。
(1)用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好。
(2)液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法,结合橡皮膜向上、向下、向左、向右分析;
(3)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(4)流速大的位置,压强小,据此分手。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及液体压强与流速的关系。
24.【答案】
【解析】(1)弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.1N,弹簧测力计示数是2.7N,故物体的重力为2.7N;
(2)实验步骤A、B、C、D,液体的密度不变,物体排开液体的体积变大,弹簧测力计示数变小,物体受到的浮力变大,说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关,即物体所受浮力的大小随物体排开液体的体积的变大而变大;
实验步骤A、D、E,液体的密度相同,排开的液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,可以说明浮力大小跟物体浸没液体的深度无关;
(3)由实验步骤A和E得,金属块浸没在水中受到的浮力:F浮水=G-F'=2.7N-1.7N=1.0N,金属块排开水的体积:
V排水===10-4m3,
金属块浸没在水中,所以金属块的体积为:V=V排水=10-4m3,
金属块浸没在盐水中受到的浮力:F浮盐水=G-F″=2.7N-1.6N=1.1N,
金属块浸没在盐水中排开盐水的体积为:V排=V=10-4m3,
根据F浮=ρ盐水gV排可知,盐水的密度为:
ρ盐水===1.1×103kg/m3;
(4)重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,因为F浮=G-F示,所以弹簧测力计A的示数F示=G-F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等;
(5)泡沫漂浮时所受的重力为:G泡=F泡浮=ρ水gV1;
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得:G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3,
所以,金属块的重力:G金属块=ρ水gV3-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1;
由G=mg可得,金属块的质量:m金属块===ρ水V3-ρ水V1;由步骤②与③可知,金属块的体积:V金属块=V2-V1,
金属块的密度:ρ金属块=== ρ水;
取出金属块轻轻放置在泡沫块上方时,虽然金属块上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的金属块放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于金属块“沾水”而多排开水的体积,则步骤④中测得的m排不变,即测得金属块的质量不变,根据ρ=可知测得金属块的密度不变。
故答案为:(1)2.7;(2)物体排开液体的体积;深度;(3)1.1×103;(4)变小;等于;(5) ρ水;不变。
(1)弹簧测力计读数:首先确定每一个大格和每一个小格的读数,然后读数;
(2)从浮力大小的影响因素进行分析:浮力大小跟液体密度和物体排开液体的体积有关,与深度无关,根据控制变量法分析解答;
(3)由实验步骤A和E求出金属块浸没在水中时受到的浮力,根据F浮=ρ水gV排求出金属块排开水的体积,即金属块的体积;由实验步骤A和F求出金属块浸没在盐水中受到的浮力,根据F浮=ρ盐水gV排求出盐水的密度;
(4)根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;根据阿基米德原理可知弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量的关系;
(5)由①②可知,泡沫静止时受到的浮力等于泡沫的重力,泡沫排开的水重等于泡沫受到的浮力,则G泡=F泡浮=ρ水gV排1;由②③知量筒中的水体积之差就是金属块的体积V金属块;由①④可知,泡沫块和金属块漂浮在水面时,整体受到的浮力等于自身的重力,受到的浮力等于排开的水重,则G泡+G金属块=ρ水gV排2,便可求出金属块重,利用m=可求出金属块的质量,最后利用ρ=可求出金属块的密度;
取出金属块轻轻放置在泡沫块上方时,虽然金属块上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的金属块放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于金属块“沾水”而多排开水的体积,据此分析测得金属块的质量如何变化,然后根据ρ=进行判断。
本题考查了浮力大小的影响因素、利用浮力测量固体的密度和液体的密度,是综合性很强的习题,有很大的难度。
25.【答案】
【解析】(1)量筒中柿子醋的质量m=m总-m剩=2675g-2572g=103g,
量筒中柿子醋的体积V=100mL=100cm3,
该柿子醋的密度:ρ===1.03g/cm3=1.03×103kg/m3;
(2)桶中柿子醋的净含量V′=2.5L=2.5×103cm3,
醋的总质量m′=ρV′=1.03g/cm3×2.5×103cm3=2575g,
空桶的质量为m0=100g,桶与醋的总质量为m总=m′+m0=2575g+100g=2675g,所以,柿子醋的桶上标注是准确的。
答:(1)该柿子醋的密度是1.03×103kg/m3;
(2)该柿子醋的桶上标注是准确的。
(1)由m=m总-m剩得量筒中柿子醋的质量,除以量筒中柿子醋的体积,可得该柿子醋的密度;
(2)已知桶中柿子醋的净体积,由ρ=得醋的总质量,加上空桶的质量,得到桶与醋的总质量,与标注比较,判断标注是否准确。
本题考查密度公式的应用,难度适中。
26.【答案】
【解析】(1)火星车的轮子又宽又大,目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小其对火星地面的压强;(2)火星车在火星上受到的重力为:G=mg火=240kg×4N/kg=960N;
(3)火星车静止时对水平火星表面的压强为:
p====4800Pa;
(4)火星车在匀速直线前进的过程中,该车受到的牵引力等于受到的阻力,此过程中该车受到的牵引力为:
F牵=f=0.1G=0.1×960N=96N。
答:(1)在压力一定时,通过增大受力面积来减小对火星地面的压强;
(2)火星车在火星上受到的重力为960N;
(3)火星车静止在水平火星表面时对地面的压强为4800Pa;
(4)此过程中该车受到的牵引力为96N。
(1)在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;
(2)根据G=mg计算火星车在火星上受到的重力;
(3)火星车静止时对水平火星表面的压力等于自身重力,根据压强公式计算火星车静止时对水平火星表面的压强;
(4)火星车在匀速直线前进的过程中,该车受到的牵引力等于受到的阻力。
本题考查重力公式、压强公式、二力平衡条件的灵活运用,难度适宜。
27.【答案】
【解析】(1)由于液体压强随深度的增加而增大,所以“奋斗者”号在从海面下10m下潜至10000m的过程中,所受海水的压强变大;
“奋斗者”号在从海面下10m下潜至10000m的过程中,排开海水的体积不变,根据阿基米德原理可知,其所受的浮力不变;
(2)“奋斗者”号潜水器受到海水的压强:p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa,
(3)4块等大的总质量为2t的可抛弃压载铁每个的质量为0.5t=500kg;
根据浮沉条件知,悬停时浮力等于重力,此时的F浮=G=mg=(36×103kg-2×500kg+200kg)×10N/kg=3.52×105N;
忽略压载铁所受的浮力大小,继续抛弃两块压载铁,浮力不变,“奋斗”号潜艇匀速直线运动,浮力等于重力加上阻力,故阻力大小等于抛弃的压载铁的重力,故f=G'=2×500kg×10N/kg=10000N。
故答案为:(1)变大;不变;
(2)当“奋斗者”号下潜至6000m深处时,底部受到的海水压强约是6×107Pa;
(3)在深海中工作时所受到的浮力是3.52×105N;再抛掉两块压载铁在无其他动力情况下可匀速上浮,则在上浮过程中受到的阻力是10000N。
(1)液体压强随深度的增加而增大;根据阿基米德原理分析下潜过程中潜水器受到浮力的变化情况;
(2)根据p=ρgh求出当“奋斗者”号下潜至6000m深处时受到的压强;
(3)根据悬停时浮力等于重力分析;根据匀速上浮时受力平衡分析解答。
本题考查阿基米德原理与浮沉条件的应用,以及平衡条件的分析,属于中档题。
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