2024-2025学年广东省高新区和鼎湖区八年级(下)期末物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1.关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A. 光年是时间单位
B. 固体分子之间的引力与斥力是同时存在的
C. 汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型
D. 宇宙是一个有中心的天体结构系统
2.如图所示,投壶是中国古代一种兼具礼仪性与娱乐性的传统游戏。游戏时,把箭投向壶里,投中多者为胜。下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A. 在空中飞行的箭受到重力和手对箭的作用力
B. 投出的箭能在空中飞行是由于受到惯性作用
C. 若飞行的箭所受力均消失,箭将静止在空中
D. 将箭投出去,说明力能改变物体的运动状态
3.2024年11月6日,歼-15T首次亮相中国珠海航展开展飞行表演(如图所示),相对于歼-15T静止的是( )
A. 观展的观众 B. 地面的树木
C. 地面指挥中心 D. 驾驶歼-15T的飞行员
4.用图中的装置来提升重物,既省力又能改变力的方向的是( )
A. B. C. D.
5.下列作用力中,大小最接近1N的是( )
A. 托起一张试卷的力 B. 提起一把椅子的力
C. 托起两个鸡蛋的力 D. 你上楼时对楼梯的压力
6.如图所示的事例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 冰壶底打磨很光滑
B. 在瓶盖上制出细条纹
C. 搬运重物时垫上滚木
D. 为车轴添加润滑油
7.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A. 说明力能改变物体的形状
B. 在弹簧弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧伸长越长
C. 发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D. 手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力方向相同
二、填空题:本大题共7小题,共27分。
8.【科技改善生活】我国新能源汽车发展迅速,2025年2月27日,小米SU7Ultra新能源电动汽车正式上市,并以其卓越的性能、豪华的配置在汽车市场掀起了一股热潮。同时各车企还研发飞行汽车,准备投入使用,方便人们的出行。请完成问题题。
(1)如图1所示是某款新能源汽车的刹车踏板,刹车踏板利用的是______原理;刹车汽车会停下来是由于轮胎与地面有______力作用,在汽车急刹的时候,由于______,身体会不由自主地向前倾斜。
(2)如图2所示,我国自主研制的“飞行汽车”成功完成全球首条跨海跨城航线的首飞,以210km/h的巡航速度从深圳到珠海飞行了70km,用时______min;起飞时以旁边的建筑为参照物,飞行汽车是______的。(选填“静止”或“运动”)“飞行汽车”起飞时,车身上边空气流速大,压强小,车身下边空气流速小,压强大,产生______。
9.“端午浓情,粽叶飘香”,粽叶飘香是______现象,剥开粽叶,米和叶子“藕断丝连”说明分子之间存在______。科学家对原子的结构模型进行猜想和实验,提出了多种模型,在如图所示的两种模型中,______(选填“甲”或“乙”)是卢瑟福提出的原子模型。
10.“哪吒2”所创造的电影神话仍在续写,饺子导演用细节告诉我们:修仙也要讲科学。
(1)一句“我命由我不由天”让我们闻声识人,依据的是声音的______;
(2)哪吒踢毽子,使其由静止变为运动,说明力能改变物体的______。
(3)敖丙在深海中流泪,泪水向上流动。这是因为:海水的密度______泪水的密度(选填“大于”“等于”“小于”)。
11.如图所示,往装满CO2的软矿泉水瓶加水,迅速拧紧瓶盖,震荡后CO2溶于水中,生成碳酸,矿泉水瓶变瘪,瓶变瘪表明瓶内气体压强______瓶外气体压强(选填“大于”、“等于”、“小于”),而瓶外的气体压强______,因此推测瓶内气体压强与反应前相比______(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”)。
12.(1)如图甲是世界机器人大赛上某科创小组设计的投篮机器人,要想准确把球投入篮筐,机器人除了需要控制力的方向和大小外,还需要控制力的______;机器人抱球前进过程中,以球为参照物,机器人是______(选填“运动”或“静止”)的。
(2)如图乙,厨房机器人是现代科技在厨房领域的应用产物,关键部件是灵活的手,可以稳定地抓取厨具或食材,机器人的抓取部位可以通过增大接触面的粗糙程度来增大与厨具或食材之间的______。
13.小宇用如图甲所示装置探究影响滑动摩擦力大小的因素时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验从开始拉动木块到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0~4s时木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用______N的水平拉力拉木块;木块在第8秒时受到的摩擦力大小为______N,如果此时把拉力增大到3N,那么木块受到的合力大小为______N。
14.如图所示是南京长江大桥、南京八卦洲长江大桥和南京栖霞山长江大桥。
(1)南京长江大桥是长江上第一座由中国自主设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁,在中国桥梁史和世界桥梁史上具有重要意义。走在桥上欣赏江景的人对桥面的压力是由于______(选填“鞋子”或“桥面”)的形变产生的。以桥上行驶的汽车为参照物,桥头堡是______(选填“静止的”或“运动的”)。
(2)南京八卦洲长江大桥享有“中华第一斜拉桥”的美誉,一辆载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔A的过程中,索塔A的左侧拉索的拉力______。
A.一直增大;
B.一直减小;
C.先减小后增大;
D.先增大后减小。
(3)从桥梁结构的类型分析,南京栖霞山长江大桥属于______。
A.拱桥;
B.梁式桥;
C.悬索桥;
D.斜拉桥。
三、作图题:本大题共3小题,共7分。
15.按要求完成作图。
如图为投出的篮球,不计空气阻力,请在A点画出篮球所受的力。
16.物块在3N的拉力F作用下向右做匀速直线运动,请在图中心点画出物体所受的摩擦力f并标出摩擦力的大小。
17.图甲是皮带打孔器,其AOB部分可视为一个杠杆,图乙是其简化示意图,图中O为支点,F2是打孔时A点受到的阻力。请在图乙中画出作用在B点的最小动力F1及其力臂l1。
四、实验探究题:本大题共4小题,共26分。
18.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小明提出浮力的大小可能与下列因素有关的猜想。
A.与物体浸入液体中的深度有关;
B.与物体排开液体的体积有关;
C.与液体的密度有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。物体的重力为______N,其中序号C中物体P所受浮力的大小为______N,序号e中物体P所受浮力的大小为______N,物体P的密度为______kg/m3,盐水的密度为______。(g=10N/kg)
(2)分析ade三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,______越大,物体受到浮力越大。
19.同学们利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律,进行了如下的操作:
(1)在使用压强计前,发现U形管中两侧液面已有______(如图甲所示),接下来的操作是______(选填字母)。
A.直接从U形管右侧中倒出适量液体;
B.拆除胶管重新安装。
(2)正确操作后,分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体______的增加而增大,因此拦河大坝要做成______的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下空”);
(3)玲玲保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,她发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论,她的操作不可靠,原因是加入盐水后液面位置改变了,正确操作是应将探头适当______(选填“上移”或“下移”);
(4)红红用丁装置测量未知液体的密度,在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,需要测量的物理量有______(填序号,多选);
A.右侧待测液体到容器底的深度h1;
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2;
C.左侧水到容器底的深度h3;
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4。
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ= ______(用题中字母和ρ水表示)。
20.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放,很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动速度的大小可能与蜡柱的形状有关,探究如下:
(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图甲所示,为______g,计算出蜡柱的密度为______g/cm3。
(2)如图乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,需在余下蜡柱上再截取一段______cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图丙所示,读数为______cm。
(4)根据实验数据绘制出s-t图像,如图,由图像可知:其他条件相同时,流线型蜡柱上升的速度______圆柱形蜡柱上升的速度。圆柱形蜡烛匀速运动时的速度大小为______cm/s(保留两位小数)。
(5)为了验证上述实验结论是否具有普遍性,还需要______。
21.明珠少年科学院的同学们受邀为雕塑公园景观池设计液体深度监测仪。图甲为他们设计的模拟装置示意图,一个底部有传感器(固定在容器底)的薄壁圆柱形容器(足够深),容器底面积为250cm2,传感器的体积忽略不计,将一个底面积为200cm2、高10cm的圆柱体A放在传感器上方,A与传感器通过不可伸长的细线(质量、体积都不计)相连,向容器中加某种液体,传感器测得的圆柱体A对它的压力或者绳子对它的力F随容器中液体深度h的变化关系图象如图乙所示。
(1)圆柱体A的重力为______N。
(2)从开始加液体到液体深度为7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,则该液体密度为______kg/m3。
(3)细线的长度为______cm。
(4)圆柱体A刚好浸没在液体中时,细线对转感器的拉力为______N。
(5)当液体深度为20cm时,停止注入液体,切断细线,最终物体静止时,容器底部受到的液体压强为______Pa。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
22.如图所示的薄壁容器(不含液体)质量为2kg,底面积为20cm2,放在水平桌面上。容器内装有0.5kg水,水深18cm(容器的厚度忽略不计,水的密度为,g=10N/kg)。求:
(1)容器对桌面的压强大小;
(2)水对容器底的压力大小。
23.周末小川同学乘坐出租车到三水荷花世界去玩,上车后打开了自己手机导航,如图甲所示。
(1)如果选择距离短的线路(第一个选择),要按导航所示时间准时到达,则出租车的平均速度需保持多少km/h(结果保留一位小数)。
(2)出发后,师傅选择了少等灯的线路(第三个选择),小川看到驾驶室如图乙所示的速度表,若保持此速度行驶需要多少小时能到达目的地?
六、综合题:本大题共1小题,共6分。
24.阅读材料,回答问题。
无砟轨道的高速列车
无砟轨道(如图甲所示)的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,这可减少维护、降低粉尘等。高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过,时速可达350km(如图乙所示)。传统铁路的钢轨是固定在枕木上的,下面用小碎石铺成路砟(如图丙所示),在列车通过时,可以减少噪声和振动,同时也能吸热,增加透水性。
(1)列车设计为子弹头型,是为了______阻力;增大座垫与人的接触面积,是为了______臀部所受的压强;(两空都是选填“增大”或“减小”)
(2)列车在匀速行驶过程中,列车的动力______(选填“>”“<”或“=”)阻力;
(3)在高速行驶的列车上,放在桌面的书能够静止不动,原因是它受到______(选填“平衡力”或“相互作用力”)的作用;
(4)高速行驶的列车进站前先关闭电源,由于______,列车仍以较大的速度前进;
(5)下列不属于传统铁路轨道的路砟和枕木的作用的是______(选填字母)。
A.能吸热,增加透水性;
B.可以减少噪声和列车振动;
C.可以减少维护和降低粉尘。
1.【答案】
【解析】解:
A、光年是光在一年内所传播的路程,故光年是长度的单位,故A错误;
B、固体物质的分子之间存在着相互作用的引力和斥力,故B正确;
C、汤姆生发现了电子,卢瑟福建立了原子核式结构模型,故C错误;
D、宇宙是一个有层次的天体结构系统,故D错误。
故选:B。
(1)光年是长度的单位;
(2)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(3)汤姆生发现了电子;1911年,卢瑟福建立了原子核式结构模型,该模型认为:原子是由原子核和核外电子组成;后来人们又发现原子核是由质子和中子组成;
(4)宇宙是一个有层次的天体结构系统。
此题考查了光年、分子动理论、物理学史以及对宏观世界的了解等知识,比较简单,属于基础题。
2.【答案】
【解析】解:A、在空中飞行的箭受到重力,但不再受到手对箭的作用力,故A错误;
B、投出的箭能在空中飞行是由于箭具有惯性,但不能说受到惯性作用,故B错误;
C、若飞行的箭所受力均消失,根据牛顿第一定律,箭将做匀速直线运动,故C错误;
D、将箭投出去,说明力能改变物体的运动状态,故D正确。
故选:D。
(1)箭离开手后,不再受到手的作用力;
(2)一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
(3)根据牛顿第一定律可做出判断;
(4)力能改变物体的运动状态。
本题主要考查了对物体的受力分析,对惯性、牛顿第一定律、力的作用效果的理解与应用,属基础题。
3.【答案】
【解析】解:相对于歼-15T,观展的观众、地面的树木、地面指挥中心等位置都发生了改变,是运动的,而驾驶歼-15T的飞行员相对于飞机的位置没有发生改变,是静止的,故D符合题意,ABC不合题意。
故选:D。
在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
判断一个物体是运动还是静止,主要取决于所选的参照物,参照物不同,物体的运动情况可能不同,这就是运动和静止的相对性。
4.【答案】
【解析】解:A.此滑轮是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.此滑轮是动滑轮,能省力,但不能改变力的方向,故B错误;
C.两个滑轮组成滑轮组,动滑轮绕2段绳,可以省力,拉力的方向和重物提升的方向相反,可以改变力的方向,故C正确;
D.两个滑轮组成滑轮组,虽然可以省力,但拉力的方向和重物提升的方向相同,没有改变力的方向,故D错误。
故选:C。
使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向;使用动滑轮能省力,不能改变力的方向;
因此单独使用定滑轮或动滑轮都不能既省力、也不能改变力的方向。
而滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合,可以省力,也可能改变力的方向。
此题考查了定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点,正确判断省力情况及拉力方向,是解答此题的关键。
5.【答案】
【解析】解:A、一张试卷的质量约1g,托起一张试卷的力:F=G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N,故A错误。
B、一把椅子的质量约3kg,提起椅子的力:F=G=mg=3kg×10N/kg=30N,故B错误。
C、两个鸡蛋的质量约100g,托起两个鸡蛋的力:F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C正确。
D、人的质量约50kg,上楼时对楼梯的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D错误。
故选:C。
先估测选项中相关物体的质量,再运用G=mg求其重力,进而得出托起、提起物体所用的力或对楼梯的压力,据此选出合适的选项。
本题考查了G=mg的应用,较准确地估测选项中物体的质量是关键。
6.【答案】
【解析】解:A、冰壶底打磨很光滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故A不合题意。
B、在瓶盖上制出细条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B符合题意。
C、搬运重物时垫上滚木,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故C不合题意。
D、为车轴添加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度。
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
7.【答案】
【解析】解:A、用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。这说明力能改变物体的形状,故A正确;B、手拉弹簧弹簧发生形变,在弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧的伸长量就越大,故B正确;C、手拉弹簧,弹簧发生了弹性形变。会对使它发生形变的物体产生弹力的作用,故C正确;D、弹簧被拉伸,故弹簧对手的弹力方向向左,故D错误。本题选错误的,故选:D。
(1)力的作用效果,可以改变物体的形状和运动状态。(2)手拉弹簧弹簧发生形变,在弹性限度内,拉弹簧的力越大,弹簧的伸长就越长。(3)手拉弹簧,弹簧发生了弹性形变。物体因发生弹性形变而产生的力叫做弹力。(4)手向右拉弹簧,则弹簧对手的弹力方向应该是向左,因为弹力的方向总是试图恢复物体的原始状态。因此,这个说法是错误的,正确的应该是弹簧对手的弹力方向向左。
该题考查了弹力的产生、力的作用效果、和弹簧测力计的原理。
8.【答案】
【解析】解:(1)刹车踏板是杠杆的一种应用,其工作时通过动力臂和阻力臂的配合实现刹车操作,所以刹车踏板利用的是杠杆原理。
刹车时,汽车轮胎与地面之间存在摩擦力,该摩擦力阻碍汽车的运动,使汽车最终停下来,因此刹车汽车会停下来是由于轮胎与地面有摩擦力作用。
刹车时,汽车轮胎与地面之间存在摩擦力,该摩擦力阻碍汽车的运动,使汽车最终停下来,因此刹车汽车会停下来是由于轮胎与地面有摩擦力作用。
(2)已知飞行汽车巡航速度和飞行路程,根据速度公式变形可得t=;将数值代入:
t==,因为1h=60min,所以=×60min=20min,即用时20min;
起飞时以旁边的建筑为参照物,飞行汽车的位置相对于建筑发生了变化,所以飞行汽车是运动的;
飞行汽车起飞时,车身上边空气流速大,根据流体压强与流速的关系,上边空气压强小;车身下边空气流速小,压强大,上下表面的压强差产生了升力,使汽车能够起飞。
故答案为:(1)杠杆;摩擦;惯性;
(2)20;运动;升力
刹车踏板属于杠杆结构;
刹车时汽车受摩擦力阻碍运动;
急刹时乘客因惯性保持原运动状态;
利用速度公式计算时间,根据流体压强与流速的关系,上边空气压强小;车身下边空气流速小,压强大,上下表面的压强差产生了升力,使汽车能够起飞。
本题综合考查杠杆原理、摩擦力、惯性、速度计算、参照物及流体压强与流速关系等知识点。
9.【答案】
【解析】解:粽叶飘香是扩散现象,是分子不停地做无规则运动的结果;
米和叶子“藕断丝连”说明分子之间存在引力;
卢瑟福建立的是原子核式结构模型,原子核在中间,电子在周围绕其运动,故乙图符合题意。
故答案为:扩散;引力;乙。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,产生了扩散现象;分子之间存在相互作用的引力和斥力;卢瑟福建立的是原子核式结构模型。
本题考查了对扩散现象和分子间作用力的理解,对卢瑟福提出的原子结构模型的了解,属基础题。
10.【答案】
【解析】解:(1)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,所以依据的是声音的音色。
(2)毽子由静止变为运动,速度发生了变化,说明力能改变物体的运动状态。
(3)由题意可知,泪水向上流动,根据物体的浮沉条件,则泪水受到的浮力大于重力,即海水的密度大于泪水的密度。
故答案为:(1)音色;(2)运动状态;(3)大于。
(1)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
(2)力不仅可以改变物体的形状,还能改变物体的运动状态。
(3)泪水向上流动,根据物体的浮沉条件,则泪水受到的浮力大于重力。
本题考查了音色,密度大小的比较及力的作用效果,比较简单。
11.【答案】
【解析】【分析】
因为CO2溶于水中,生成碳酸,使得瓶内的气压变小,矿泉水瓶变瘪,而外部大气压不变的情况下,瓶子变瘪就说明瓶内气压比反应前变小了。
此题主要考查学生对于气体压强与体积关系的理解。
【解答】
当CO2溶于水中,生成碳酸后,使得瓶内气体变少,瓶内的气压变小,瓶子在外界大气压作用下变瘪了,因此推测瓶内气体压强与反应前相比变小了。
故答案为:小于;不变;变小。
12.【答案】
【解析】解:(1)要想准确把球投入篮筐,除了需要控制力的方向和大小外,还需要控制力的作用点;
机器人抱球前进过程中,以机器人为参照物,球的位置没有发生改变,是静止的。
(2)根据滑动摩擦力大小的影响因素可知,机器人的抓取部位可以通过增大接触面的粗糙程度来增大与厨具或食材之间的摩擦力。
故答案为:(1)作用点;静止;(2)摩擦力。
(1)影响力的作用效果的三要素:大小、方向、作用点;
在研究物体的运动和静止时,要看物体的位置相对于参照物是否发生改变,若改变,则是运动的,若不改变,则是静止的。
(2)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
此题考查增大摩擦的方法、运动和静止的相对性,以及力的三要素共同影响力的作用效果,属于基础知识考查,难度不大。
13.【答案】
【解析】解:由图乙可知,木块由静止开始运动的时间是4s,因而要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;木块在第6秒时由图乙可知,木块做匀速直线运动,受力平衡,则受到的摩擦力等于拉力,大小为2.0N。如果把拉力增大到3N,压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,为2N,与拉力方向相反,那么木块受到的合力大小为F合=F-f=3N-2N=1N。
故答案为:2.3;2.0;1。
由图乙可知要使木块由静止开始运动的时间是4s,得出至少要用多大的水平拉力拉木块;根据匀速直线运动时受力平衡分析滑动摩擦力,而滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,据此计算合力。
此题是探究静摩擦力、滑动摩擦力的因素以及合力的计算,关键是读懂图像。
14.【答案】
【解析】解:(1)压力属于弹力,是物体发生弹性形变产生的,人对桥面的压力是鞋子发生弹性形变,从而对桥面产生压力。以桥上行驶的汽车为参照物,桥头堡相对于汽车的位置在不断改变,所以桥头堡是“运动的”。
(2)将索塔A视为支点,载重汽车对桥面的压力为阻力,索塔A左侧拉索的拉力为动力。根据F1L1=F2L2可知,载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔A的过程中,阻力臂(汽车到索塔A的水平距离,可等效为阻力臂)不断减小,而阻力(汽车重力)大小不变,拉索拉力的动力臂不变,故动力(索塔A左侧拉索的拉力)就会一直减小。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
(3)如图,南京栖霞山长江大桥有悬挂的拉索,符合悬索桥的结构特点。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)鞋子;运动的;
(2)B;
(3)C。
(1)压力属于弹力,是物体发生弹性形变产生的,根据物体相对于参照物位置的改变是运动分析;
(2)根据杠杆平衡条件结合阻力臂变化分析;
(3)根据图中结构分类。
本题考查弹力、运动的相对性、杠杆平衡条件,属于基础题。
15.【答案】
【解析】解:因不计空气阻力,所以空中的篮球只受重力作用,过球心做竖直向下的力,即重力G;如图所示:
不计空气阻力,空中飞行的物体只受重力作用;然后根据重力的方向总是竖直向下的,并过重心表示出重力的作用点和方向。
此能对物体进行正确的受力分析,会用力的示意图表示出力的作用点和方向,牢记重力的方向总是竖直向下的。
16.【答案】
【解析】解:物块向右做匀速直线运动,在水平方向受到的拉力、摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,拉力水平向右,摩擦力水平向左,摩擦力的大小f=F=3N,摩擦力的作用点可以画在物块的重心,从作用点沿摩擦力的方向画一带箭头线段,在箭头附近标上f=3N,如图所示:
物块向右做匀速直线运动,在水平方向受到的拉力、摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,物块受摩擦力的作用点可以画在物块的重心,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,明确摩擦力的大小、方向、作用点是关键,属于基础题目。
17.【答案】
【解析】解:由杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长;动力的方向应该向下,过点B垂直于OB向上作出最小动力F1的示意图,如图所示:
杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1 L1=F2 L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
18.【答案】
【解析】(1)物体的重力为G=Fa=6.8N,序号c中物体P所受浮力的大小F浮水=G-Fc=6.8N-2.8N=4N,物体的体积V=V排水==4×10-4m3,物体的密度=1.7×103kg/m3;
序号e中物体P所受浮力的大小F浮盐水=G-Fe=6.8N-2.4N=4.4N,物体浸没在盐水中,物体的体积等于排开盐水的体积,盐水的密度为ρ盐水==1.1×103kg/m3;
(2)a、d、e实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,且液体密度越大,测力计示数越小,由称重法可知物体受到的浮力越大,所以在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
故答案为:(1)6.8;4;4.4;1.7×103;1.1×103;(2)液体密度。
(1)图a可知弹簧测力计的示数,从而得到物体的重力,物体在水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中时弹簧测力计的示数;根据阿基米德原理求出物体的体积,根据G=mg和m=ρV得到物体的密度,F浮=G-F求物体浸没在沿盐水中的浮力,由F浮=ρ水gV排可求得盐水的密度;
(2)a、d、e实验中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,结合a实验,根据控制变量法判断。
本题探究“浮力的大小与哪些因素有关”,考查控制变量法、阿基米德原理的运用及称重法测浮力。
19.【答案】
【解析】(1)由图甲可知,U形管中两侧液面有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选:B。
(2)正确操作后,分析乙、丙两图知,液体密度相同,丙中深度较大,U形管两侧液面高度差较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
由于液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成下宽上窄的形状。
(3)研究液体压强与密度的关系,要控制液体的深度相同;保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大的同时,液体深度也增大了,没有控制液体的深度不变;为控制深度相同,正确操作是应将探头适当上移。
(4)由题意知,左侧加入适量的水,右侧缓慢倒入待测液体,当观察到橡皮膜相平时,左右液体产生的压强相同,所以需要测量左侧水到橡皮膜中心的深度h4和右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2。
故选:BD。
由以上分析可知ρ水gh4=ρgh2
解得
(1)实验前小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),可知左管中液面上方气体压强大于大气压强,据此分析;
(2)(3)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;
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)当观察到橡皮膜相平时,左右液体产生的压强相同,根据 p=ρgh分析要测量的物理量并推导出待测液体密度的表达式。
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p=ρgh的运用。
20.【答案】
【解析】解:(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱,用天平测出蜡柱的质量,如图1甲所示,游码的刻度值为4g,质量为
4g+5g=9g
计算出蜡柱的密度为
ρ==0.9g/cm3
(2)如图1乙,在蜡柱上截取一段,将其头部做成流线型,测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱形蜡柱,即质量为3.6g,因蜡烛密度保持不变,故需在余下蜡柱上再截取蜡柱的体积为
V′===4cm3
长度为
L===4cm
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中,从底部由静止释放,蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时,每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图1丙所示,分度值为0.1cm,读数为26.55cm。
(4)根据s-t图像知,其他条件相同时,相同时间,流线型蜡柱上升的距离大,故流线型蜡柱上升的速度大于圆柱形蜡柱上升的速度。
则圆柱形蜡柱的速度:v==≈2.67cm/s。
(5)为了验证上述实验结论是否具有普遍性,还需要改变蜡柱的形状、质量、材料等因素,多次重复实验,或者更换不同的液体进行实验。通过改变这些变量,可以观察在不同条件下,蜡柱形状与运动速度之间的关系是否仍然成立,从而排除偶然因素的影响,使实验结论更具普遍性。
故答案为:(1)9;0.9;(2)4;(3)26.55;(4)大于;2.67;(5)改变蜡柱的形状、质量、材料等因素,多次重复实验,或者更换不同的液体进行实验。通过改变这些变量,可以观察在不同条件下,蜡柱形状与运动速度之间的关系是否仍然成立,从而排除偶然因素的影响,使实验结论更具普遍性。
(1)根据游码的刻度值得出蜡烛的质量,根据密度公式得出蜡柱的密度;
(2)蜡烛密度保持不变,由密度公式得出故需在余下蜡柱上再截取蜡柱的体积,从而得出其长度;
(3)由刻度尺的分度值读数;
(4)根据s-t图像知,其他条件相同时,相同时间,流线型蜡柱上升的距离大,据此分析;
(5)结合实际回答。
本题考查质量和长度的测量及密度公式的运用。
21.【答案】
【解析】(1)圆柱体A的重力由图乙可知,当液体深度h=0时,传感器测得的力F=12N,此时圆柱体A对传感器的压力等于其重力,所以圆柱体A的重力G=12N。
(2)从开始加热到液体深度h=7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,此时圆柱体A受到的浮力等于其重力,
即F浮=G=12N,此时V排=Sh=200cm2×7.5cm=1500cm3=1.5×10-4m3。由F浮=ρ液gV排可得该液体密度:
ρ液===0.8×103kg/m3。
(3)由图乙可知,当液体深度为13.5cm时,绳子开始对传感器有力的作用,可知,当圆柱体A对传感器刚好无压力时继续加液体,圆柱体会漂浮在液面上,当液体深度为13.5cm时,此时绳子刚好伸直,圆柱体排开液体的深度为7.5cm,所以细线的长度:L=13.5cm 7.5cm=6cm。
(4)圆柱体A刚好浸没时细线对传感器的拉力当圆柱体A刚好浸没时,V排′=S×h=200cm2×10cm=2000cm3=2×10-3m3,此时圆柱体A受到的浮力:
F浮′=ρ液gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=16N。
细线对传感器的拉力:
F拉=F浮′-G=16N-12N=4N。
(5)当液体深度为20cm时,停止注入液体,切断细线,圆柱体A最终漂浮在液面上,此时F浮″=G,可得此时排开液体的体积:
V排″===1.5×10-3m3=1500cm3,
则液面下降的高度:
Δh===2cm,
此时液体的深度:
h剩=20cm-2cm=18cm=0.18m。
容器底部受到的液体压强:
p=ρ液gh剩=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1440Pa。
故答案为:(1)12;(2)0.8×103;(3)6;(4)4;(5)1440。
(1)圆柱体A的重力由图乙可知,当液体深度h=0时,传感器测得的力F=12N,此时圆柱体A对传感器的压力等于其重力,所以圆柱体A的重力G=12N。
(2)液体密度当液体深度h=7.5cm时,圆柱体A对传感器刚好无压力,此时圆柱体A受到的浮力F浮=12N,求出V排=Sh,根据阿基米德原理求液体的密度。
(3)由图乙可知,当液体深度13.5cm时,绳子开始对传感器有拉力,说明在h=7.5cm时,圆柱体A刚好与液面接触,所以细线的长度L=13.5cm 7.5cm=6cm。
(4)圆柱体A刚好浸没时细线对传感器的拉力当圆柱体A刚好浸没时,V排′=S×h′。此时圆柱体A受到的浮力F浮′=ρ液gV排′,计算细线对传感器的拉力F拉=F浮′-G。
(5)当液体深度为20cm时,停止注入液体,切断细线,圆柱体A最终漂浮在液面上,此时F浮″=G。根据阿基米德原理计算V排″,液面下降的高度Δh,求出液体的深度h剩,容器底部受到的液体压强p=ρgh剩。
本题考查液体压强及浮力的综合计算,常以压轴题为主,考查学生的综合能力,难度较大。
22.【答案】
【解析】(1)容器和容器内水的总重力:G总=m总g=(m水+m容)g=(0.5kg+2kg)×10N/kg=25N,
容器对桌面的压力为F=G总=25N,
容器对桌面的压强:
(2)水深h=18cm=0.18m,
水对容器底的压强:p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa,
由p=可知,水对容器底的压力:F′=p′S=1.8×103Pa×20×10-4m2=3.6N。
答:(1)容器对桌面的压强为1.25×104Pa;
(2)水对容器底的压力为3.6N。
(1)根据G=mg求出容器和容器内水的重力,容器对桌面的压力等于容器和容器内水的总重力,根据p=求出容器对桌面的压强;
(2)根据p=ρgh求出水对容器底的压强,根据p=求出水对容器底的压力。
本题考查重力公式、液体压强公式以及固体压强公式的灵活运用,注意水对容器底的压力不一定等于水自身的重力。
23.【答案】
【解析】(1)选择第一条线路,由可得:
出租车的平均速度为:
,
(2)由图乙可知,此时的速度为70km/h,第三个选择的线路距离为49km,由可得:
保持此速度行驶需要的时间为:
。
故答案为:(1)出租车的平均速度需保持47.8km/h。
(2)保持此速度行驶需要0.7小时能到达目的地。
(1)由图知小川乘车的全过程的路程和时间,由速度公式可得出租车的平均速度;
(2)读出图所示的速度和路程,由速度公式的变形式可得这段时间通过的距离。
本题是应用速度公式的综合题,难度适中。
24.【答案】
【解析】(1)列车设计为子弹头型,目的是在运行过程中减小空气阻力,提高速度和效率。
增大座垫与人的接触面积,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,减小臀部所受的压强。
(2)列车在匀速行驶过程中,处于平衡状态,列车受到的动力、阻力是一对平衡力,大小相等,故列车的动力等于它所受到的阻力。
(3)放在桌面上的书静止不动,处于平衡状态,原因是它受到了平衡力的作用。
(4)由于惯性,物体会保持原来的运动状态,高速行驶的动车进站前关闭电源,动车由于惯性,仍会保持关闭电源前的速度向前运行。
(5)AB.传统的铁轨都铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,来保护路基。传统的路砟都有碎石,碎石能增加透气和透水性,能减小噪音和减小列车的振动,同时也能吸热,故AB不符合题意;
C.无砟轨道的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上。这可减少维护、降低粉尘等,这是无砟轨道和传统轨道的重要区别,故C符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)减小;减小;(2)=;(3)平衡力;(4)惯性;(5)C。
(1)列车设计为子弹头型,目的是为了在运行过程中减小空气阻力;减小压强的方法,在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力;
(2)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时受平衡力;
(3)受力物体受平衡力作用时,处于平衡状态;
(4)物体保持原来的运动状态不变的性质为惯性;
(5)传统的路基都有碎石,碎石能增加透气和透水性,能减小噪音和减小列车的振动。无砟轨道的路基不用碎石,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上。这可减少维护、降低粉尘等。这也是无砟轨道和传统轨道的重要区别。
本题涉及到的知识点较多,综合性很强,通过此类题目的练习,利用学生把所学知识系统的掌握起来,另外,此题有一定的拔高难度,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。
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