2024-2025学年四川省遂宁市射洪市八年级(下)期末物理试卷
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.(2分)下列单位中不是能的单位的是( )
A.W s B.J C.J/s D.N m
2.(2分)杭州亚运会上,中国女排凭借出色的表现,以六战全胜卫冕亚运冠军。在如图女排队员比赛的场景中,运动员对排球作用力的效果与其他三幅图不同的是( )
A.握球 B.拦球
C.垫球 D.扣球
3.(2分)关于教材上的四幅图,说法正确的是( )
A.托住两个鸡蛋用力大约10N
B.茶杯放在硬桌面上,茶杯没有让桌面发生形变
C.由重力和质量的图像可知质量与重力成正比
D.通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,从而产生滑动摩擦力
4.(2分)跳远是广州市的中考体育项目之一,其中跳远运动的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A.助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
B.起跳后,运动员能继续往前是由于他受到惯性的作用
C.运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
D.在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
5.(2分)站在水平地面上的一名初三同学,已知他一只鞋底的面积为260cm2,请估计该同学对地面的压强( )
A.100Pa B.10000Pa C.20000Pa D.100000Pa
6.(2分)如图所示的事例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.急刹车时增大闸皮与车轮间的压力
B.自行车把套上刻有花纹
C.给车轮的轴加润滑油
D.自行车轮胎外表面刻有花纹
7.(2分)物体A静止在水平地面上,小文用50N的力竖直向上提物体,物体处于静止状态,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.物体A受到的支持力和拉力的合力可能为零
B.物体A受到的支持力和物体A对地面的压力大小不相等
C.物体A受到重力和支持力的合力可能小于50N
D.物体A的重力可能等于50N
8.(2分)下列事例中的“压”,与大气压相关的是( )
A.将药液“压”入病人肌肉内
B.潜水员需穿抗“压”潜水服
C.压路机把路面“压”得平整
D.紧“压”在墙上的吸盘挂钩
9.(2分)如图为托里拆利实验的装置图,下列说法正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外汞面高度差将变低
B.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外汞面高度差将不变
C.向槽中继续注入少量汞,管内外汞面高度差将变小
D.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外汞面高度差将变大
10.(2分)对下列四个图描述正确的是( )
A.客机飞行时机翼下表面空气流速大压强大
B.安全锤做得很尖是为了减小受力面积从而减小压强
C.向装有沸水的烧瓶底浇冷水,可以增大水面上方的气压从而降低水的沸点
D.自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压的减小而升高
11.(2分)下面描述中物体没有受浮力的是( )
A.在水中下沉的铁球
B.慢慢上升的孔明灯
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛
D.正在潜行的潜水艇
12.(2分)小亮了解到在远洋海轮上画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外有“淡水线”、“北大西洋线”等,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
13.(2分)阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”下列生活和生产中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A.赛艇的桨 B.筷子
C.托盘天平 D.羊角锤
14.(2分)用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
15.(2分)关于图中的简单机械说法正确的是( )
A.剪铁片的剪刀是费力杠杆
B.旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向
C.利用轮轴提升重物可以省距离
D.盘山公路既可以省力又可以省距离
16.(2分)如图所示四幅图所描述的现象中,力没有对物体做功的是( )
A.图甲人推动小车沿水平方向前进
B.图乙人用力将小石头搬动
C.图丙人提着书包在水平方向运动
D.图丁车将货物从地上搬起
17.(2分)正确使用实验仪器是做好物理实验的基础,下列实验操作不正确的是( )
A.用托盘天平测量物体的质量时,必须用镊子夹取砝码
B.用刻度尺测量物体的长度时,有刻度的一边要紧贴被测物体
C.用弹簧测力计测量力的大小时,弹簧测力计必须要竖直放置调零
D.用量筒测量液体的体积时,视线要与凹液面底部或凸液面顶部齐平
18.(2分)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置C点,最终静止在B点。对此过程,下列描述错误的是( )
A.在A点时绳的弹性势能最大
B.在B点静止时人受合力为0
C.在C点时人的重力势能最大
D.从A到B绳的机械能增大,人的机械能减小
19.(2分)如图所示,长方体物体在滑轮组的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向右匀速运动了10s。滑轮组绳自由端向右拉力F为200N,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.有用功为1200J
B.额外功为240J
C.物体与地面间的滑动摩擦力为320N
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会减小
20.(60分)如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
二、填空题(每空1分,共20分)
21.(2分)我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造出的新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其弯曲,玻璃之所以能够弯曲,是由于 (选填“手”或“玻璃”)形变而产生了力;手指压力越大玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和 有关。
22.(3分)我国是桥梁建设大国,桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”。如图所示,钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。小明分析后猜想钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F和支撑柱间距离s有关。为了探究下垂量与支撑柱间距离s的关系,他用两个砖块作为支撑柱,把一块塑料板平铺放在砖块上模拟钢梁,在塑料板中央放上一捆书,书对塑料板压力为F,用刻度尺测得此时塑料板的下垂量为h1,接下来应进行的操作是保持 不变,增大 ,测出塑料板的下垂量h2,若h1 h2(选填“<”、“>”或“=”),则说明支撑柱间距越大,钢梁的下垂量越大。
23.(3分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,拉力随时间变化的图像如图甲所示,木块的速度随时间变化的图像如图乙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N,在第1s时受到的合力为 N,在进行该实验时我们应该用 N的力来拉动物体。
24.(3分)一个物体所受的重力为10N,体积为1.2×10﹣3m3,将其浸没在水中时,此时它所受的浮力为 N,它所受的重力和浮力的合力大小为 N,放手后物体静止时将 (选填“漂浮”或“悬浮”或“沉底”)。
25.(2分)物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),食品袋受到的内外气压差导致食品袋膨胀。图(b)所示把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲 ρ乙。(选填“>”、“<”或“=”)
26.(2分)周末,小海和爸爸在遂宁市某山景公园登山锻炼身体(公园的等高线如图所示),他的质量为50kg,爸爸的质量为80kg,他们从A处沿两条不同路线行走到C处,小海用时10分钟,爸爸用时15分钟,则该过程中,小海与爸爸克服重力做功之比为 ,克服重力做功的功率之比为 。
27.(2分)如图所示,材料不同的甲、乙、丙均为正方体,甲、乙的边长分别为10cm、20cm,乙、丙的重力分别为60N、20N,甲放在乙的正中,整个装置静止,此时甲对乙的压强为1000Pa。则弹簧测力计的示数为 N,甲物体的密度为 kg/m3。
28.(3分)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为下图。从C点到D点动力装置关闭,返回器与空气摩擦,机械能总量 (选填“增大”“不变”或“减小”)。加速着陆过程中(质量变化忽略不计)动能 (选填“增加”“不变”或“减少”),重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
三、作图题(29题(1)题2分,(2)题2分,共4分)
29.(1)如图所示,无风的情况下一氢气球在空中从A到B做匀速直线运动,请画出气球受力的示意图。(不计空气阻力)
(2)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出灯头受到的重力G(作用点是A点)的示意图和拉力F的力臂L。
四、实验题(每空2分,共22分)
30.(8分)如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水:
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管中液面 来判断的。
(2)下面某项实验与(1)问研究方法相同是 。
A.用带箭头的直线表示光的传播方向和径迹
B.用木块被小车撞击后木块移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)比较图甲、乙、丙三次实验,说明同种液体同一深度各个方向压强 ;小光只比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出的结论不一定正确,她的理由是 。
31.(14分)生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用:
(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小集把杠杆支在支架上,发现杠杆左端低右端高,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节:如图甲所示,杠杆左边A点挂3个钩码,要使杠杆再次水平平衡,应在杠杆右边B点挂 个钩码。(实验中所用钩码均相同)
(2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.2 0.3 90.9%
①第1次实验中,滑轮组的机械效率为 %(精确到0.1%);
②第2次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,为 N;
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,某次实验测得物重G=6N、斜面长s=1m、高h=0.2m、拉力F=1.5N,则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 N,此过程中斜面的机械效率为 。
五、综合应用题(32题7分,33题7分,共14分)
32.如图甲所示,一圆柱形薄壁容器A放在水平桌面上,将一底面积为10×10﹣4m2、高H为20cm的物块B放入容器中。现向容器中逐渐加水,如图乙所示。在加水的过程中,物块B对容器底的压强p与所加水的高度h的关系如图丙所示,整个过程中没有水溢出,且物块B的下底面始终与容器中的水面平行(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)物块B所受重力;
(2)物块B的密度;
(3)图丙中M点的坐标。
33.为保证师生健康,学校常常会对校园进行消毒杀菌。为提高工作效率,某大学引进国产可遥控作业的喷雾消毒机器人,如图是此机器人首次消杀的情境。它相关的技术参数如下表所示:
装备质量 60kg
行走速度 1.5m/s
牵引力 1800N
履带与地面接触的总面积 0.4m2
连续行走时间 2.5h
消毒液箱容积 20×10﹣3m3
消毒液的密度 103kg/m3
消毒喷雾量(机器人消毒时每立方米空间喷出雾状消毒液的质量) 50g/m3
(1)机器人安装有两条履带,可以减小对地面的 ;(填一物理量)
(2)机器人能连续行走多远的距离?如果需要消毒的空间为1000m3,仅用雾化消毒液的方式进行消毒,至少需要多少千克消毒液?
(3)机器人装满消毒液静止在水平地面时,对地面产生的压强有多大?
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中,机器人牵引力做功的功率有多大?
2024-2025学年四川省遂宁市射洪市八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C A D C B C D D B D C
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 A D D B C C D B A
一、单选题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共40分)
1.(2分)下列单位中不是能的单位的是( )
A.W s B.J C.J/s D.N m
【解答】解:
A、W是功率的单位,s是时间的单位,功率与时间的乘积是电能。不符合题意;
B、J是国际单位制中电能的主单位。不符合题意;
C、J是电能的单位,s是时间的单位,电能除以时间得到电功率。符合题意;
D、N是力的单位,m是距离的单位,力与距离的乘积是能。不符合题意。
故选:C。
2.(2分)杭州亚运会上,中国女排凭借出色的表现,以六战全胜卫冕亚运冠军。在如图女排队员比赛的场景中,运动员对排球作用力的效果与其他三幅图不同的是( )
A.握球
B.拦球
C.垫球
D.扣球
【解答】解:A、握球,属于力改变物体的形状,故A符合题意;
B、选项拦球时,属于力改变物体的运动状态,故B不符合题意;
C、选项用力垫球,属于力改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D、选项扣球时,属于力改变物体的运动状态,故D不符合题意。
故选:A。
3.(2分)关于教材上的四幅图,说法正确的是( )
A.托住两个鸡蛋用力大约10N
B.茶杯放在硬桌面上,茶杯没有让桌面发生形变
C.由重力和质量的图像可知质量与重力成正比
D.通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,从而产生滑动摩擦力
【解答】解:A.托住两个鸡蛋用力大约1N,故A错误;
B.茶杯放在硬桌面上,茶杯与桌面之间有相互作用力,茶杯会使桌面发生了微小形变,故B错误;
C.由重力和质量的图像可知重力与质量成正比,而不是质量与重力成正比,故C错误;
D.通常两个接触面相对运动时,细微的凹凸不平就会彼此阻碍,产生一种阻碍物体相对运动的力,这就是滑动摩擦力,故D正确。
故选D。
4.(2分)跳远是广州市的中考体育项目之一,其中跳远运动的几个阶段如图所示,不考虑空气阻力,则下面说法中正确的是( )
A.助跑过程可以增大运动员的惯性,从而增大跳远的距离
B.起跳后,运动员能继续往前是由于他受到惯性的作用
C.运动员在空中运动时,受到了非平衡力的作用
D.在最高点时若运动员受的一切力都消失,则运动员会静止在最高点
【解答】解:A、跳远时助跑是利用运动员的惯性,从而提高成绩,但不能增大惯性,故A错误;
B、惯性是一个物体所具有的固有属性,因此不能说“物体受到了惯性作用”,因为这个惯性就是该物体本来就具有的,故B错误;
C、运动员在空中运动时,运动状态发生了变化,受到了非平衡力的作用,故C正确;
D、在最高点时有水平方向的速度,若运动员受的一切力都消失,则运动员做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
5.(2分)站在水平地面上的一名初三同学,已知他一只鞋底的面积为260cm2,请估计该同学对地面的压强( )
A.100Pa B.10000Pa C.20000Pa D.100000Pa
【解答】解:中学生的质量通常在45kg~65kg,设该学生的质量为52kg,其重力约为G=mg=52kg×10N/kg=520N,该同学站在沙地上时与地面的接触面积为S=2×260cm2=520cm2=0.052m2,
该同学对地面的压强p10000Pa,故B正确。
故选:B。
6.(2分)如图所示的事例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.急刹车时增大闸皮与车轮间的压力
B.自行车把套上刻有花纹
C.给车轮的轴加润滑油
D.自行车轮胎外表面刻有花纹
【解答】解:A、急刹车时增大闸皮与车轮间的压力,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
BD、自行车胞胎和刹车把套上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故BD不符合题意;
C、给车轮的轴中加润滑油,在压力一定时,通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C符合题意。
故选:C。
7.(2分)物体A静止在水平地面上,小文用50N的力竖直向上提物体,物体处于静止状态,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.物体A受到的支持力和拉力的合力可能为零
B.物体A受到的支持力和物体A对地面的压力大小不相等
C.物体A受到重力和支持力的合力可能小于50N
D.物体A的重力可能等于50N
【解答】解:A.物体A静止在水平地面上,处于平衡状态受平衡力,物体受到的支持力和拉力的方向相同,则合力为二者之和,故合力不可能为0,故A错误;
B.物体A受到的支持力和物体A对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;
C.物体A受到重力和支持力的合力等于拉力的大小,等于50N,故C错误;
D.物体A的重力等于拉力和支持力的合力,若支持力为0,则重力等于拉力,等于50N,故D正确。
故选:D。
8.(2分)下列事例中的“压”,与大气压相关的是( )
A.将药液“压”入病人肌肉内
B.潜水员需穿抗“压”潜水服
C.压路机把路面“压”得平整
D.紧“压”在墙上的吸盘挂钩
【解答】解:A、将药液“压”入病人肌肉内,是利用了人对注射器活塞的压力,故A错误;
B、潜水员需穿抗“压”潜水服,是因为水的压强随深度增加而增大,潜水服可以承受更大压强,故B正确;
C、压路机把路面“压”得平整,是利用压路机对路面的压力改变路面的形状,故C错误;
D、紧“压”在墙上的吸盘挂钩,是先将吸盘与墙之间的空气排出,大气压将吸盘压在墙上,故D正确。
故选:D。
9.(2分)如图为托里拆利实验的装置图,下列说法正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外汞面高度差将变低
B.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外汞面高度差将不变
C.向槽中继续注入少量汞,管内外汞面高度差将变小
D.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外汞面高度差将变大
【解答】解:在托里拆利实验中,实验的原理是基于管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,而这个压强仅与管内水银柱的竖直高度有关,与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度等因素无关,故B正确,ACD错误。
故选:B。
10.(2分)对下列四个图描述正确的是( )
A.客机飞行时机翼下表面空气流速大压强大
B.安全锤做得很尖是为了减小受力面积从而减小压强
C.向装有沸水的烧瓶底浇冷水,可以增大水面上方的气压从而降低水的沸点
D.自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压的减小而升高
【解答】解:A、大型客机飞行时机翼上表面空气流速大,压强小,下表面流速小压强大,产生向上的升力,故A错误;
B、安全锤做得很尖是在压力一定时,减小受力面积,从而增大压强,故B错误;
C、向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,使得内部水蒸气液化,内部压强减小,减小了水面上方的气压从而降低水的沸点,故C错误;
D、自制气压计瓶内压强等于外界大气压加上水柱的压强,从山脚拿到山顶,大气压减小,内部压强几乎不变,因而水柱升高,说明玻璃管中液柱随外界气压减小而升高,故D正确。
故选:D。
11.(2分)下面描述中物体没有受浮力的是( )
A.在水中下沉的铁球
B.慢慢上升的孔明灯
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛
D.正在潜行的潜水艇
【解答】解:AD.在水中下沉的铁球、正在潜行的潜水艇都排开了水,均受水的浮力,故AD不符合题意;
B.孔明灯在空气中慢慢上升,是因为它受到了空气的浮力,且浮力大于重力,故B不符合题意;
C.打捞前深陷泥沙中的铁牛,铁牛下方没有水,下表面不受水的压力,不受浮力,故C符合题意。
故选:C。
12.(2分)小亮了解到在远洋海轮上画有几条“吃水线”,如图所示。其中②是印度洋线,另外有“淡水线”、“北大西洋线”等,其中印度洋线在北大西洋线上边,下列说法正确的是( )
A.印度洋海水密度比北大西洋海水密度小
B.同一轮船在不同水域受到的浮力不同
C.图中淡水线是⑤
D.轮船漂浮在水面是因为浮力大于重力
【解答】解:D、轮船漂浮在水面受到的浮力等于重力,故D错误;
ABC、同一轮船在不同水域都漂浮,受到的浮力都等于其自身的重力,重力不变,浮力相同,由题意知印度洋线在北大西洋线上边,所以V排印度洋>V排大西洋,根据F浮=ρ液gV排知印度洋海水密度比北大西洋海水密度小,故A正确,B错误。
淡水的密度最小,根据F浮=ρ液gV排知排开淡水的体积最大,所以图中淡水线是①,故C错误。
故选:A。
13.(2分)阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”下列生活和生产中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A.赛艇的桨 B.筷子
C.托盘天平 D.羊角锤
【解答】解:阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
AB、赛艇的桨、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故AB不符合题意;
C、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力,故C不符合题意;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。故选:D。
14.(2分)用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:图中使用的简单机械,不计机械自重和摩擦的条件下:
A.用该图的杠杆提升重物时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,F>G;
B.用该图的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,F=G;
C.滑轮组绳子的有效股数n=2,则拉力FG;
D.滑轮组绳子的有效股数n=3,则拉力FG;
比较各机械使用时绳子的拉力可知:D图中的机械最省力。
故选:D。
15.(2分)关于图中的简单机械说法正确的是( )
A.剪铁片的剪刀是费力杠杆
B.旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,可以改变力的方向
C.利用轮轴提升重物可以省距离
D.盘山公路既可以省力又可以省距离
【解答】解:A、图甲中剪铁片的剪刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
B、图中旗杆顶端装有定滑轮,定滑轮的作用是可以改变力的方向,人站在地上向下拉绳子就可以使国旗升到杆顶,故B正确;
C.能够连续旋转的杠杆,支点在轴线,轮轴在转动时轮与轴有相同的转速,动力作用在轮上省力、费距离,作用在轴上费力、省距离,图中动力作用在轮上,可以省力,但是要费距离,故C错误;
D、图丁中的盘山公路是一个变形的斜面,可以使上山时更省力,是斜面在生活中的应用,故D错误。
故选:B。
16.(2分)如图所示四幅图所描述的现象中,力没有对物体做功的是( )
A.图甲人推动小车沿水平方向前进
B.图乙人用力将小石头搬动
C.图丙人提着书包在水平方向运动
D.图丁车将货物从地上搬起
【解答】解:A、图甲人推动小车沿水平方向前进,小车在推力的方向上移动了一段距离,故推力对物体做了功,故A错误;
B、图乙人用力将小石头搬动,小石头在力的方向上移动了距离,故力对物体做了功,故B错误;
C、图丙人提着书包在水平方向运动,人对书包的拉力的方向为竖直向上,书包的重力的方向为竖直向下,故书包没有在拉力或重力的方向上移动距离,故力没有对物体做功,故C正确;
D、图丁车将货物从地上搬起,货物在力的作用下向上移动了距离,故力对物体做了功,故D错误。
故选C。
17.(2分)正确使用实验仪器是做好物理实验的基础,下列实验操作不正确的是( )
A.用托盘天平测量物体的质量时,必须用镊子夹取砝码
B.用刻度尺测量物体的长度时,有刻度的一边要紧贴被测物体
C.用弹簧测力计测量力的大小时,弹簧测力计必须要竖直放置调零
D.用量筒测量液体的体积时,视线要与凹液面底部或凸液面顶部齐平
【解答】A.用托盘天平测量物体质量过程中,必须用镊子夹取砝码,防止砝码被腐蚀,造成实验数据错误,故A正确,不符合题意;
B.用刻度尺测量长度时,有刻度的一边要紧贴被测物体,故B正确,不符合题意;
C.测量时,拉力的方向应沿着弹簧的轴线方向,且与被测力的方向在同一直线,故C错误,符合题意;
D.用量筒测量液体体积时,读数时视线应与凹液面底部或凸液面顶部相平,故D正确,不符合题意。
故选:C。
18.(2分)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者的身上,并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环,人从A点由静止释放,像火箭一样被“竖直发射”,经上升到最高位置C点,最终静止在B点。对此过程,下列描述错误的是( )
A.在A点时绳的弹性势能最大
B.在B点静止时人受合力为0
C.在C点时人的重力势能最大
D.从A到B绳的机械能增大,人的机械能减小
【解答】解:A、弹性势能的大小与弹性形变程度有关,形变越大,弹性势能越大,故A不符合题意;
B、在B点静止时,受力平衡,合力为0,故B不符合题意;
C、最高位置C点,在C点时人的重力势能最大,故C不符合题意;
D、从A到B的过程中,存在空气阻力等非保守力做功,机械能会因克服阻力做功而减少,因此,从A到B绳的机械能减小,人的机械能也减小,并非绳的机械能增大、人的机械能减小,故D符合题意。
故选:D。
19.(2分)如图所示,长方体物体在滑轮组的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向右匀速运动了10s。滑轮组绳自由端向右拉力F为200N,滑轮组的机械效率为80%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.有用功为1200J
B.额外功为240J
C.物体与地面间的滑动摩擦力为320N
D.若物体的重力和运动速度不变,只增大地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会减小
【解答】解:A、物体移动距离为s物=v物t=0.2m/s×10s=2m,
由图知,n=3,拉力做的总功为:
W总=Fs=Fns物=200N×3×2m=1200J,
由可知,有用功为:W有用=ηW总=80%×1200J=960J,故A错误;
B、额外功为W额外=W总﹣W有用=1200J﹣960J=240J,故B正确;
C、有用功是克服摩擦力做的功,根据W有用=fs物可知,,故C错误;
D、若物体重力和运动速度不变,增大地面粗糙程度,摩擦力增大,有用功W有用=fs物增大,额外功(绳重、滑轮重、滑轮与绳摩擦等,这里近似认为不变 )不变,由可知,机械效率会提高,故D错误。
故选:B。
20.(60分)如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,下列说法中( )
①物块B受到的浮力是4N
②物块B的密度是0.4×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有②④正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①③正确
【解答】解:
①正方体物块B的体积:V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
因为物块B浸没在水中,则排开水的体积:V排=V=1×10﹣3m3,
所以,物块B受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,故①错误;
②因物块受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、绳子的拉力作用而处于平衡状态,
所以,由物块受到的合力为零可得:F浮=G+F拉,
则物块B的重力:G=F浮﹣F拉=10N﹣6N=4N,
由G=mg可得,物块B的质量:m0.4kg,
则物块B的密度:ρ0.4×103kg/m3,故②正确;
③因为ρ<ρ水可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,
此时物块受到的浮力:F浮′=G=4N,故③错误;
④物块漂浮时受到的浮力F浮′=4N,
由F浮=ρ水gV排可得物块漂浮时排开水的体积:
V′排4×10﹣4m3;
由ΔV排=SΔh可得水面下降的深度为:
Δh0.03m;
则容器底受到水的压强减小量:
Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa,故④正确;
综上可知,只有①正确。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共20分)
21.(2分)我国科学团队研制出的一款柔性显示玻璃,厚度仅有0.03毫米,创造出的新的世界纪录,这种玻璃常应用于折叠屏手机。如图所示,手指用力压这种玻璃会使其弯曲,玻璃之所以能够弯曲,是由于 手 (选填“手”或“玻璃”)形变而产生了力;手指压力越大玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和 力的大小 有关。
【解答】解:手指用力压玻璃会使玻璃变弯曲,说明力可以使物体发生形变,是手发生形变产生的力;
手指压力越大,玻璃弯曲程度就越大,说明力的作用效果和力的大小有关。
故答案为:手;力的大小。
22.(3分)我国是桥梁建设大国,桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”。如图所示,钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。小明分析后猜想钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F和支撑柱间距离s有关。为了探究下垂量与支撑柱间距离s的关系,他用两个砖块作为支撑柱,把一块塑料板平铺放在砖块上模拟钢梁,在塑料板中央放上一捆书,书对塑料板压力为F,用刻度尺测得此时塑料板的下垂量为h1,接下来应进行的操作是保持 F 不变,增大 s ,测出塑料板的下垂量h2,若h1 < h2(选填“<”、“>”或“=”),则说明支撑柱间距越大,钢梁的下垂量越大。
【解答】解:钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F和支撑柱间距离s有关。为了探究下垂量与支撑柱间距离s的关系,从控制变量的角度,应该控制压力F不变,增大两个支柱间的距离s,测出塑料板的下垂量h2,对比下垂量的变化,若h1<h2,则说明支撑柱间距越大,钢梁的下垂量越大。
故答案为:F;s;<。
23.(3分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,拉力随时间变化的图像如图甲所示,木块的速度随时间变化的图像如图乙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 3 N,在第1s时受到的合力为 1 N,在进行该实验时我们应该用 3 N的力来拉动物体。
【解答】解:在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,拉力随时间变化的图像如图甲所示,由图乙知:2 6s物体做匀速直线运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲知此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;6 8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度都不变,摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
长木板所受滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,在0 2s内虽然加速运动,但是压力大小和接触面的粗糙程度没有改变,所以t=1s时,木块所受滑动摩擦力大小不变,为3N,而拉力为4N,方向相反,故合力为F合=4N﹣3N=1N
实验中,木块在水平方向受到拉力和摩擦力的作用,为了使木块受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,根据二力平衡的原理可知,弹簧测力计的示数等于小木块所受摩擦力的大小,所以在进行该实验时我们应该用3N的力来拉动物体。
故答案为:3;1;3。
24.(3分)一个物体所受的重力为10N,体积为1.2×10﹣3m3,将其浸没在水中时,此时它所受的浮力为 12 N,它所受的重力和浮力的合力大小为 2 N,放手后物体静止时将 漂浮 (选填“漂浮”或“悬浮”或“沉底”)。
【解答】解:物体浸没在水中时所受的浮力:;
重力G=10N,方向竖直向下,浮力F浮=12N,方向竖直向上,二力方向相反,则合力F合=F浮﹣G=12N﹣10N=2N,
因为F浮>G,放手后物体上浮,最终会漂浮。
故答案为:12;2;漂浮。
25.(2分)物理知识在生活中有广泛的应用,图(a)是小明从上海乘坐火车到西藏旅游时,途中发现携带的密封食品包装袋变得鼓起来,这是因外界大气压强随海拔高度增大而 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”),食品袋受到的内外气压差导致食品袋膨胀。图(b)所示把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲 > ρ乙。(选填“>”、“<”或“=”)
【解答】解:图a中,大气压强随海拔高度增大而减小,小明同学从上海乘坐火车前往拉萨,随海拔高度增大,气压减小,密封袋内部压强大于外部压强,使食品袋越来越“鼓”;
图b中,密度计排开液体的体积:V甲排<V乙排,密度计在液体中漂浮时F浮=G物,则F甲浮=F乙浮,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,ρ甲>ρ乙。
故答案为:减小;>。
26.(2分)周末,小海和爸爸在遂宁市某山景公园登山锻炼身体(公园的等高线如图所示),他的质量为50kg,爸爸的质量为80kg,他们从A处沿两条不同路线行走到C处,小海用时10分钟,爸爸用时15分钟,则该过程中,小海与爸爸克服重力做功之比为 5:8 ,克服重力做功的功率之比为 15:16 。
【解答】解:由题知,小海和爸爸登山的高度差h相同,
则小海与爸爸克服重力做功之比:
;
小海与爸爸克服重力做功的功率之比:
。
故答案为:5:8;15:16。
27.(2分)如图所示,材料不同的甲、乙、丙均为正方体,甲、乙的边长分别为10cm、20cm,乙、丙的重力分别为60N、20N,甲放在乙的正中,整个装置静止,此时甲对乙的压强为1000Pa。则弹簧测力计的示数为 20 N,甲物体的密度为 3×103 kg/m3。
【解答】解:整个实验装置处于静止状态,所以弹簧测力计的示数等于正方体丙的重力20N;
甲物体对乙物体的压力F=pS甲=1000Pa×10×10×10﹣4m2=10N,
甲对乙的压力与乙对甲的支持力是一对相互作用力,大小相等,因此乙对甲的支持力F支= F=10N,
甲静止,处于平衡状态,在竖直方向上受到向下的重力G甲、向上的绳子拉力(等于弹簧测力计的示数 20N)和向上的支持力F支,
根据力的平衡条件可得G甲= F支+F拉=20N+10N=30N,
甲的质量,
甲的体积V= (10cm)3= 1000cm3= 0.001m3,
甲的密度。
故答案为:20;3×103。
28.(3分)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化为下图。从C点到D点动力装置关闭,返回器与空气摩擦,机械能总量 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。加速着陆过程中(质量变化忽略不计)动能 增加 (选填“增加”“不变”或“减少”),重力势能 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【解答】解:从C点到D点动力装置关闭,返回器与空气摩擦,需要克服空气阻力做功,根据能量守恒定律,返回器的机械能会转化为内能,所以返回器的机械能总量减小;
在加速着陆过程中,返回器的质量不变,速度不断增大,动能增加;
在加速着陆过程中,返回器的质量不变,高度不断降低,返回器的重力势能减小。
故答案为:减小;增加;减小。
三、作图题(29题(1)题2分,(2)题2分,共4分)
29.(1)如图所示,无风的情况下一氢气球在空中从A到B做匀速直线运动,请画出气球受力的示意图。(不计空气阻力)
(2)如图甲,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示,灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置。请在图乙中画出灯头受到的重力G(作用点是A点)的示意图和拉力F的力臂L。
【解答】解:(1)氢气球在空中从A到B做匀速直线运动,受力平衡,重力与浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用点都画在重心上,如图所示:
(2)重力G作用点是A点,方向竖直向下的,从A点画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示。力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,灯头OAB绕O点转动,所以O点是支点。拉力F的作用线是沿F的方向所画的直线。从支点O向拉力F的作用线作垂线,这条垂线段就是拉力F的力臂L,如图所示:
。
故答案为:(1);
(2)。
四、实验题(每空2分,共22分)
30.(8分)如图所示,在“探究液体内部压强影响因素”的实验中,小光选用微小压强计和透明圆柱状的容器,容器中分别盛有高度相同的水和浓盐水:
(1)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管中液面 高度差 来判断的。
(2)下面某项实验与(1)问研究方法相同是 B 。
A.用带箭头的直线表示光的传播方向和径迹
B.用木块被小车撞击后木块移动的距离来反映动能的大小
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)比较图甲、乙、丙三次实验,说明同种液体同一深度各个方向压强 相等 ;小光只比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,同组小华认为这样比较得出的结论不一定正确,她的理由是 没有控制深度一定 。
【解答】解:(1)(2)实验中,液体压强大小不同,U形管两侧液面高度差不同,所以通过比较压强计U形管两侧液面高度差来判断液体压强大小的变化。这是应用了转换法。
A.用带箭头的直线表示光的传播方向和径迹,属于模型法,故A不符合题意;
B.用木块被撞击后移动的距离来反映动能的大小,应用了转换法,故B符合题意;
C.用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像,这是替代法的应用,故C不符合题意。
故选B。
(3)图甲、乙和丙三次实验中,金属盒置于水中的同一深度,但方向不同,U形管两侧液面的高度差相同,说明所受的水的压强相同,所以可得:液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
要探究液体压强与液体密度的关系,应让金属盒置于不同液体的同一深度,图丙和丁中,金属盒置于水和盐水的不同深度,没有控制深度相同。
故答案为:(1)高度差;(2)B;(3)相等;没有控制深度一定。
31.(14分)生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用:
(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小集把杠杆支在支架上,发现杠杆左端低右端高,应将杠杆的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)端调节:如图甲所示,杠杆左边A点挂3个钩码,要使杠杆再次水平平衡,应在杠杆右边B点挂 2 个钩码。(实验中所用钩码均相同)
(2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.2 0.3 90.9%
①第1次实验中,滑轮组的机械效率为 74.1 %(精确到0.1%);
②第2次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,为 1.6 N;
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,某次实验测得物重G=6N、斜面长s=1m、高h=0.2m、拉力F=1.5N,则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 0.3 N,此过程中斜面的机械效率为 80% 。
【解答】解:(1)发现杠杆左端低右端高,应将杠杆的平衡螺母向右调节;
设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设在B处挂了n个钩码,则3G×2L=nG×3L,解得:n=2,应在杠杆B 处挂2个钩码;
(2)①第1次实验中,滑轮组的机械效率
η100%74.1%;
②根据图乙可知,测力计的分度值为0.2N,则第2次实验时测力计的示数为1.6N;
③使用滑轮组提升重物时,对动滑轮做额外功。提升同一物体时,有用功相等,动滑轮的重力越小,额外功越小,滑轮组的机械效率越大;
(3)实验证明:斜面的机械效率与斜面倾斜程度、斜面的粗糙程度有关;
利用斜面做的有用功W有=Gh=6N×0.2m=1.2J;
总功为:W总=Fs=1.5N×1m=1.5J;
克服摩擦做的额外功为:
W额=W总﹣W有=1.5J﹣1.2J=0.3J;
物体在斜面上受到的摩擦力为:f0.3N。
斜面的机械效率
η100%=80%。
故答案为:(1)右;2;(2)①74.1;②1.6;③变大;(3)0.3;80%。
五、综合应用题(32题7分,33题7分,共14分)
32.如图甲所示,一圆柱形薄壁容器A放在水平桌面上,将一底面积为10×10﹣4m2、高H为20cm的物块B放入容器中。现向容器中逐渐加水,如图乙所示。在加水的过程中,物块B对容器底的压强p与所加水的高度h的关系如图丙所示,整个过程中没有水溢出,且物块B的下底面始终与容器中的水面平行(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)物块B所受重力;
(2)物块B的密度;
(3)图丙中M点的坐标。
【解答】解:(1)由图丙知,加水前物体B对容器底的压强为1.2×103Pa,
加水前物体B对容器底的压力为:
F=pS=1.2×103Pa×10×10﹣4m2=1.2N,
因为在水平面上,物体对水平面的压力等于自身的重力,
所以物块B所受重力为:
GB=F=1.2N;
(2)物块B的体积为:
VB=SBH=10cm2×20cm=200cm3=2×10﹣4m3,
物块B的密度为:
ρB0.6×103kg/m3;
(3)加一定量的水后,物块B对容器A底部的压强变为零,由于物体B的密度小于水的密度,所以物块B刚处于漂浮状态,此时物体受重力和浮力的作用,即F浮′=G=1.2N,所加水的深度,即M点的横坐标,
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排知排开水的体积为:
V排1.2×10﹣4m3,
水的深度为:
h水0.12m,即M的坐标为(0.12,0)。
答:(1)物块B所受重力为1.2N;
(2)物块B的密度为0.6×103kg/m3;
(3)图丙中M点的坐标为(0.12,0)。
33.为保证师生健康,学校常常会对校园进行消毒杀菌。为提高工作效率,某大学引进国产可遥控作业的喷雾消毒机器人,如图是此机器人首次消杀的情境。它相关的技术参数如下表所示:
装备质量 60kg
行走速度 1.5m/s
牵引力 1800N
履带与地面接触的总面积 0.4m2
连续行走时间 2.5h
消毒液箱容积 20×10﹣3m3
消毒液的密度 103kg/m3
消毒喷雾量(机器人消毒时每立方米空间喷出雾状消毒液的质量) 50g/m3
(1)机器人安装有两条履带,可以减小对地面的 压强 ;(填一物理量)
(2)机器人能连续行走多远的距离?如果需要消毒的空间为1000m3,仅用雾化消毒液的方式进行消毒,至少需要多少千克消毒液?
(3)机器人装满消毒液静止在水平地面时,对地面产生的压强有多大?
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中,机器人牵引力做功的功率有多大?
【解答】解:(1)机器人安装有两条履带,可以在压力不变时,通过增大受力面积,由压强定义式可知,此时减小了对地面的压强。
(2)由得,机器人能连续行走的距离s=vt=1.5×3.6km/h×2.5h=13.5km,
如果需要消毒的空间为1000m3,需要的消毒液的质量为;
(3)由得,机器人装满消毒液时,所装的消毒液的质量为,
机器人装满消毒液静止在水平地面时,对地面产生的压力F=G总=(m机器人+m液′)g=(60kg+20kg)×10N/kg=800N,
机器人装满消毒液静止在水平地面时,对地面产生的压强;
(4)在水平地面匀速直线前进的过程中,机器人牵引力做功的功率PF牵v=1800N×1.5m/s=2700W。
答:(1)压强;
(2)机器人能连续行走13.5km的距离;至少需要50kg消毒液;
(3)对地面产生的压强为2000Pa;
(4)机器人牵引力做功的功率为2700W。
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