陕西省宝鸡市志丹县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份陕西省宝鸡市志丹县2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷(含答案),共28页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验与探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省宝鸡市志丹县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分)
1.(2分)下列估测中最接近实际情况的是( )
A.课桌的高度约为1.5m
B.一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C.一名中学生的重力约为500N
D.教室内的气温约为50℃
2.(2分)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.铁轨下铺设枕木 B.蚊子的口器
C.菜刀刃很锋利 D.压路机碾子质量很大
3.(2分)关于粒子和宇宙的认识,正确的是( )
A.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
B.太阳是宇宙的中心,地球、月亮和星辰都绕太阳运行
C.尘土飞扬是由于固体分子不停运动形成的
D.宇宙存在固定的形态,不会随时间膨胀和演化
4.(2分)如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,把它放入瓶中,再用剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口,这是因为( )
A.鸡蛋受重力作用进入瓶里
B.瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里
C.鸡蛋有弹性挤进了瓶里
D.大气压把鸡蛋压进瓶里
5.(2分)如图所示,修理汽车的工人使用短套筒的扳手拧螺母时,发现很难拧动( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.力的作用时间
6.(2分)依据卢瑟福的原子的核式结构模型,绕核高速旋转的粒子是( )
A.电子 B.质子 C.中子 D.原子
7.(2分)将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,如图所示。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的温度降低,不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
8.(2分)各用4N的水平力沿相反方向拉弹簧测量计的两端,(弹簧测力计自重不计)则下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
9.(2分)如图所示,木块A、B、C叠放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下(不计空气阻力)。下列判断中正确的是( )
A.木块A受到向左的摩擦力20N
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
10.(2分)甲、乙两个相同容器内分别装满水和酒精,如图所示,两个容器中分别放入实心金属块A、B,溢出的水和酒精质量相同(ρ水>ρ酒),则下面说法有可能的是( )
A.若mA=mB,则ρA<ρB B.若mA>mB,则ρA<ρB
C.若mA>mB,则ρA=ρB D.若mA<mB,则ρA>ρB
二、填空与作图题(共8小题,每空1分,每图2分,计22分)
11.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中 电子。若把它与不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,其原因是 。
12.(3分)滑板车是中学生喜爱的一种体育运动。人站在车上,一只脚用力向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动 的,还说明力可以改变物体的 。即使停止蹬地,滑板车还能够继续向前运动,这说明物体具有 。
13.(3分)小翔应用劳动课上学习的烹饪技能,用天然气灶为家人们制作青椒肉丝,炒菜时满屋飘香 现象,说明分子在做永不停息的 。当青椒肉丝放凉后,很难闻到香味,说明分子的热运动与 有关。
14.(3分)将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端,使铅笔能竖直浮在液体中,这就制成了一个简易密度计。将它分别置于甲、乙两杯液体中 (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,在甲杯液体中受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”,下同)在乙杯液体中受到的浮力,甲杯液体的密度 乙杯液体的密度。
15.(3分)一个箱子重为100N,放在水平地面上,对其施加6N的水平推力,这时箱子受到的摩擦力应 (选填“大于”、“小于”或“等于”)6N。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时水平推力与摩擦力是一对 。当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为 N。
16.(3分)如图所示,质量不计的薄壁形容器,下部分为边长为0.5m的正方体,放在水平面上。容器中的水面距底面1.2m,侧面圆筒内装的水的质量为25kg。水对容器顶部的压强为 Pa,水对容器底部的压力为 N,容器对水平面的压强为 Pa。
17.(2分)如图,一个浸没在水中的小球正在下沉,请画出小球所受浮力的示意图。
18.(2分)如图,重为3N的物体静止在斜面上,请画出该物体的重力G的示意图。
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计22分)
19.(4分)请完成下列填空。
(1)如图1,上端开口,下端连通的容器叫做 ,其中A、B是它上端的开口,当用一个管子沿B开口吹气时,A开口一端的液面会 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)如图2是一个自制的简易压强计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 (选填“上升”、“下降”或“保持不变”)。
(3)如图3,利用弹簧测力计测量物块的重力,弹簧测力计的示数为 N。
20.(4分)用天平和量筒测某种矿石的密度,具体操作如下:
(1)在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧,如图甲所示 调。
(2)天平平衡后,把矿石放在天平的左盘,右盘的砝码和游码在标尺的位置如图乙所示时天平再次平衡 g。再用量筒测出矿石的体积如图丙所示,则矿石的密度为 g/cm3。
(3)若在测量体积时,发现矿石表面附着了一些气泡,则密度的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)。
21.(7分)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有水平木板的三种情况下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 。发现小车一直滑出木板掉下去。为了使小车不滑出木板,可以采取的措施是 (写一条)。
(2)实验中通过改变接触面的 改变小车所受摩擦力大小。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零 ,物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持,这种得出结论的研究方法叫做 。
22.(7分)用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 。
(2)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
(3)分析d、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)完成实验e时,可知e中浸在液体中的物体受到的浮力为 N。
(6)已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,由图中所测数据,还可以求得e中液体的密度为 kg/m3。
(7)图像 (选填“甲”或“乙”)能用来表示所受浮力大小随浸入深度的变化情况。
四、综合题(共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示,质量相等的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,正方体甲的边长为20cm,g取10N/kg。求:
(1)正方体甲的重力大小。
(2)将一个质量为48kg的金属块放置在正方体甲的正上方,此时甲对地面的压强大小刚好等于乙对地面的压强大小,求正方体乙的边长大小。
24.(9分)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。小京阅读资料后,制作图中的装置,已知甲、乙的质量均为0.2kg,乙的体积为2.5×10﹣5m3(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小。
(2)乙物体所受浮力的大小。
(3)细线对乙物体拉力的大小。
(4)甲物体的体积。
2022-2023学年陕西省宝鸡市志丹县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)下列估测中最接近实际情况的是( )
A.课桌的高度约为1.5m
B.一个鸡蛋的质量约为0.5kg
C.一名中学生的重力约为500N
D.教室内的气温约为50℃
【答案】C
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的数据,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、课桌的高度约为0.8m;
B、一个鸡蛋的质量约为5.05kg;
C、一名中学生的质量约50kg,故C正确;
D、教室内的气温约为25℃。
故选:C。
【点评】本题考查了常见物理量的估测的有关知识,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.(2分)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.铁轨下铺设枕木 B.蚊子的口器
C.菜刀刃很锋利 D.压路机碾子质量很大
【答案】A
【分析】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;在受力面积一定时,增大压力;
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。
【解答】解:A、铁轨下铺设枕木,通过增大受力面积来减小压强。
B、蚊子的口器,通过减小受力面积来增大压强。
C、菜刀刃很锋利,通过减小受力面积来增大压强。
D、压路机碾子质量很大,通过增大压力来增大压强。
故选:A。
【点评】此题考查增大和减小压强的方法属于常考题目,难度不大。平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
3.(2分)关于粒子和宇宙的认识,正确的是( )
A.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
B.太阳是宇宙的中心,地球、月亮和星辰都绕太阳运行
C.尘土飞扬是由于固体分子不停运动形成的
D.宇宙存在固定的形态,不会随时间膨胀和演化
【答案】A
【分析】由分子动理论可知,分子在不停地做无规则运动,分子的运动速度与温度有关;分子间存在相互作用的引力和斥力,分子间还存在着间隙。
【解答】解:A、将两块表面平滑的铅块压紧后,说明分子间有引力。
B、宇宙没有中心、月亮和星辰都绕太阳运行;
C、尘土飞扬,不能说明分子在做无规则运动;
D、宇宙是有层次的天体结构系统,随时间膨胀和演化;
故选:A。
【点评】本题考查了分子动理论的一些基本观点,比较简单。
4.(2分)如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,把它放入瓶中,再用剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口,这是因为( )
A.鸡蛋受重力作用进入瓶里
B.瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里
C.鸡蛋有弹性挤进了瓶里
D.大气压把鸡蛋压进瓶里
【答案】D
【分析】鸡蛋进入瓶内必然受到了一个较大的力的作用,这个力就是大气的压力。只所以要点燃浸过酒精的棉花,就是要消耗瓶中的氧气,并使空气受热膨胀密度减小,从而使瓶内气压小于外界的大气压,让鸡蛋在大气压的作用下进入瓶中。
【解答】解:浸过酒精的棉花燃烧时,消耗瓶中的氧气,瓶内空气密度减小,让鸡蛋在大气压的作用下进入瓶中,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了大气压的应用,这是一个典型的证明大气压存在的实验,点燃棉花的目的就是让瓶内外产生压强差,从而使大气压显示出它的作用。
5.(2分)如图所示,修理汽车的工人使用短套筒的扳手拧螺母时,发现很难拧动( )
A.力的大小 B.力的方向
C.力的作用点 D.力的作用时间
【答案】C
【分析】力的大小、方向、作用点叫做力的三要素,力的三要素影响力的作用效果。
【解答】解:修理汽车的工人使用短套筒的扳手拧螺母时,发现很难拧动,这说明力的作用效果与力的作用点有关。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对力的三要素的掌握,属于基础知识的考查,比较简单。
6.(2分)依据卢瑟福的原子的核式结构模型,绕核高速旋转的粒子是( )
A.电子 B.质子 C.中子 D.原子
【答案】A
【分析】根据对原子结构知识的掌握分析答题。
【解答】解:卢瑟福认为:原子由位于原子中心的原子核与核外绕原子核运动的电子组成;
故选:A。
【点评】本题考查学生对原子组成微粒性质的理解情况。
7.(2分)将盛水的烧瓶加热,水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,如图所示。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的温度降低,不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
【答案】D
【分析】(1)液体沸腾的条件是:温度达到沸点,继续吸热;
(2)液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高。
【解答】解:水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,并迅速塞上瓶塞,故水先停止沸腾,烧瓶内的水蒸气液化为小水滴,水的沸点降低。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】理解液体沸腾的条件和沸点与气压的关系,可解答此题。
8.(2分)各用4N的水平力沿相反方向拉弹簧测量计的两端,(弹簧测力计自重不计)则下列说法中正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
【答案】D
【分析】在弹簧测力计的两侧各加4N的拉力,虽然弹簧测力计是静止不动的,但弹簧在4N的拉力作用下是被拉长了,故示数不可能为零。
物体处于静止状态,那么弹簧测力计所受到的一定是一对平衡力,处于平衡状态的物体受到的合力为零。
【解答】解:
因为弹簧是在4N的拉力下被拉长的,
所以弹簧测力计的示数为4N;
又因为弹簧测力计处于静止状态
所以这两个力是平衡力,
因此弹簧测力计所受的合力为7N。
故选:D。
【点评】此题主要考查弹簧测力计在力的相互性方面的理解和掌握,综合性较强,要注意引导学生分析物体所处的状态,区分弹簧测力计的示数和弹簧所受到的合力不同。
9.(2分)如图所示,木块A、B、C叠放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下(不计空气阻力)。下列判断中正确的是( )
A.木块A受到向左的摩擦力20N
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【分析】(1)对A受力分析,判定摩擦力的大小;
(2)对AB整体受力分析,根据二力平衡和相互作用力判定C受到的摩擦力的大小;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在两个物体上;平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上。
【解答】解:
A、木块A、B,在20N的水平拉力F作用下,A与B之间没有发生相对滑动,所以A不受摩擦力;
B、A、B、C一起向右做匀速直线运动,AB整体受力平衡,这两个力大小相同;由于物体间力的作用是相互的,方向水平向右;
C、地面对C的支持力等于物体A、B,则物块C受到的重力要小于地面对C的支持力,故C错误;
D、把ABC看作是一个整体,这两个力符合二力平衡的四个条件,不是相互作用力。
故选:B。
【点评】此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,其区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力,相互作用力是作用在两个物体上的力。
10.(2分)甲、乙两个相同容器内分别装满水和酒精,如图所示,两个容器中分别放入实心金属块A、B,溢出的水和酒精质量相同(ρ水>ρ酒),则下面说法有可能的是( )
A.若mA=mB,则ρA<ρB B.若mA>mB,则ρA<ρB
C.若mA>mB,则ρA=ρB D.若mA<mB,则ρA>ρB
【答案】D
【分析】两个容器中分别放入实心金属块A、B,溢出的水和酒精质量相同,ρ水V水溢=ρ酒精V酒精溢,因为ρ水>ρ酒,
所以溢出液体的体积V水溢<V酒精溢;因为A、B都浸没液体中,所以A、B的体积VA<VB。然后根据选项提供的质量大小关系确定密度大小关系。
【解答】解:两个容器中分别放入实心金属块A、B,溢出的水和酒精质量相同水溢=m酒精溢,ρ水V水溢=ρ酒精V酒精溢;
因为ρ水>ρ酒,所以溢出液体的体积:V水溢<V酒精溢,
因为A、B都浸没液体中、B的体积:VA<VB;
A、若mA=mB,由ρ=可得,ρA>ρB,故A错误;
BC、若mA>mB,由ρ=可得,ρA>ρB,故BC错误;
D、若mA<mB,有可能ρA>ρB、ρA=ρB或ρA<ρB,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了密度公式的应用,四个选项的判断需要讨论,要细心,易错题!
二、填空与作图题(共8小题,每空1分,每图2分,计22分)
11.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒带 负 电,是因为橡胶棒在摩擦的过程中 得到 电子。若把它与不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,其原因是 同种电荷相互排斥 。
【答案】负;得到;同种电荷相互排斥。
【分析】(1)人们规定:与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷,与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷;摩擦起电是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电;
(2)验电器的原理:同种电荷相互排斥。
【解答】解:
(1)毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒束缚电子的能力强;
(2)把摩擦过的橡胶棒(带负电)接触不带电的验电器时,电荷通过验电器的金属球传给金属杆传给两片金属箔,同种电荷相互排斥。
故答案为:负;得到。
【点评】本题考查了摩擦起电与正负电荷的规定、验电器的工作原理,属于电学基础知识的考查,比较简单。
12.(3分)滑板车是中学生喜爱的一种体育运动。人站在车上,一只脚用力向后蹬地,滑板车会沿地面向前运动 相互 的,还说明力可以改变物体的 运动状态 。即使停止蹬地,滑板车还能够继续向前运动,这说明物体具有 惯性 。
【答案】相互;运动状态;惯性。
【分析】(1)物体间力的作用是相互的。
(2)力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。
(3)物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:人站在车上,一只脚用力向后蹬地,这说明力的作用是相互的。即使停止蹬地,这说明物体具有惯性。
故答案为:相互;运动状态。
【点评】本题考查的是力的作用效果和惯性的基本概念;知道物体间力的作用是相互的。
13.(3分)小翔应用劳动课上学习的烹饪技能,用天然气灶为家人们制作青椒肉丝,炒菜时满屋飘香 扩散 现象,说明分子在做永不停息的 无规则运动 。当青椒肉丝放凉后,很难闻到香味,说明分子的热运动与 温度 有关。
【答案】扩散;无规则运动;温度。
【分析】(1)不同物质的分子在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
(2)扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动;温度越高,扩散越快。
【解答】解:炒菜时满屋飘香,这是扩散现象。当青椒肉丝放凉后,说明分子的热运动与温度有关。
故答案为:扩散;无规则运动。
【点评】本题考查的是扩散现象;知道扩散现象与温度有关。
14.(3分)将适量的橡皮泥粘在铅笔的一端,使铅笔能竖直浮在液体中,这就制成了一个简易密度计。将它分别置于甲、乙两杯液体中 漂浮 (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,在甲杯液体中受到的浮力 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”,下同)在乙杯液体中受到的浮力,甲杯液体的密度 小于 乙杯液体的密度。
【答案】漂浮;等于;小于。
【分析】从图中可以看出,简易密度计在不同液体中,浸入的深度不同,但始终漂浮,所以浮力相等,等于自身的重力,根据公式F浮=ρgV排可以比较液体密度的大小。
【解答】解:从图中可以看出,简易密度计在不同液体中;
因为密度计漂浮,所以浮力与重力是一对平衡力,
因为在不同的液体中简易密度计重力相同,所以即图中简易密度计在液体中受到的浮力相等,
因为F浮=ρgV排,V排甲>V排乙,
所以ρ甲<ρ乙。
故答案为:漂浮;等于。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,还要知道物体漂浮时浮力等于自身重力。
15.(3分)一个箱子重为100N,放在水平地面上,对其施加6N的水平推力,这时箱子受到的摩擦力应 等于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)6N。当水平推力增大到10N时,箱子恰好做匀速直线运动,此时水平推力与摩擦力是一对 平衡力 。当水平推力增大到20N时,箱子受到的摩擦力为 10 N。
【答案】等于;平衡力;10。
【分析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;
(2)二力平衡的条件:两个平衡力的大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上;
(3)滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:(1)用6N的力没有推动箱子,即箱子处于静止状态,大小相等;
(2)水平推力增加到10N箱子做匀速直线运动状态,所以推力和摩擦力是一对平衡力;
(3)当水平推力增大到20N时,由于压力和接触面的粗糙程度不变,还是10N。
故答案为:等于;平衡力。
【点评】此题主要考查了二力平衡条件的应用,特别是当没有推动时,学生很容易误认为推力小于阻力,很容易出错。同时题目中暗含着一个条件即滑动摩擦力不变,同时涉及到了影响摩擦力大小的因素,要注意根据不同情况判断摩擦力的大小变化。
16.(3分)如图所示,质量不计的薄壁形容器,下部分为边长为0.5m的正方体,放在水平面上。容器中的水面距底面1.2m,侧面圆筒内装的水的质量为25kg。水对容器顶部的压强为 7×103 Pa,水对容器底部的压力为 3×103 N,容器对水平面的压强为 6×103 Pa。
【答案】7×103;3×103;6×103。
【分析】(1)先求出正方体容器顶部所处的深度,再根据p=ρgh求出水对容器顶部的压强;
(2)根据p=ρgh求出水对容器底的压强,求出容器的底面积,根据F=pS求出水对容器底部的压力;
(3)由于薄壁形容器质量不计,则容器对桌面的压力等于容器里水的重力,首先根据密度公式和G=mg求出正方体容器里和侧面圆筒内水的重力,最后利用p=求出容器对桌面的压强。
【解答】解:
(1)由图可知正方体容器顶部所处的深度为:h′=h﹣L=1.2m﹣3.5m=0.6m,
则水对容器底部的压强:
p0=ρ水gh=1.2×103 kg/m3×10N/kg×3.7m=7×108Pa;
(2)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×107 kg/m3×10N/kg×1.5m=1.2×105Pa;
正方体容器的底面积S=L2=(0.5m)2=0.25m5,
根据p=可得水对容器底部的压力:
F=pS=1.2×106Pa×0.25m2=2×103N;
(3)正方体容器的容积V=L3=(2.5m)3=6.125m3,
则正方体容器里水的重力为:
G水1=m水8g=ρ水Vg=1.0×105 kg/m3×0.125m2×10N/kg=1250N,
侧面圆筒内水的重力为:
G水2=m水2g=25kg×10N/kg=250N,
由于薄壁形容器质量不计,则容器对桌面的压力:F′=G水=G水7+G水2=1250+250N=1500N,
容器对桌面的压强:
p′===6×103Pa。
故答案为:3×103;3×107;6×103。
【点评】解答本题的关键有两点:一是计算固体压强时要先求压力再求压强,计算液体压力时要先计算压强后计算压力;二是计算容器对桌面的压强时受力面积为容器的底面积。
17.(2分)如图,一个浸没在水中的小球正在下沉,请画出小球所受浮力的示意图。
【答案】
【分析】苹果在水中受重力与浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上。
【解答】解:苹果在水中受竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用,如图所示:
【点评】力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来,线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,线段起点或终点表示力的作用点。
18.(2分)如图,重为3N的物体静止在斜面上,请画出该物体的重力G的示意图。
【答案】
【分析】在物体上沿重力的方向画一条带箭头的线段,表示物体在这个方向上受重力的作用,这种表示力的形式叫重力的示意图。对形状规则的物体,重力的作用点在物体的几何中心上。
【解答】解:沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,线段的起点(作用点)在木块的几何中心上,大小3N
【点评】知道重力方向是竖直向下(垂直于水平面)、作用点在重心,规则形状的物体(如球、方形物体等)的重心在物体的几何中心上
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计22分)
19.(4分)请完成下列填空。
(1)如图1,上端开口,下端连通的容器叫做 连通器 ,其中A、B是它上端的开口,当用一个管子沿B开口吹气时,A开口一端的液面会 下降 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
(2)如图2是一个自制的简易压强计,当外界气压减小时,玻璃管内液柱的液面会 上升 (选填“上升”、“下降”或“保持不变”)。
(3)如图3,利用弹簧测力计测量物块的重力,弹簧测力计的示数为 2.6 N。
【答案】(1)连通器;下降;(2)上升;(3)2.6。
【分析】(1)连通器是上端开口、底部相连的容器,连通器内装同一种液体、液体静止时,液面保持相平;
流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水。流体的流速越大,压强越小;
(2)下方容器与大气相通,当外界大气压发生变化时,细管中液面高度会发生变化;
(3)弹簧测力计是用来测量力的大小的,弹簧测力计的量程主要观察它最大的刻度值,而分度值则是它最小的刻度值,弄清这些才有助于我们正确读取弹簧测力计的示数。
【解答】解:
(1)如图所示是一个上端开口、下端连通的容器。
没有吹气时,连通器中装有液体保持静止时,A、B两容器上方都是大气压,B的上方空气流速快;A容器上方的大气压不变,B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升。
(2)温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的;外界大气压减小时,会有一部分水被压入玻璃管;
(3)图中弹簧测力计的最大刻度是5N,因此量程为0~6N,因此分度值是0.2N
故答案为:(1)连通器;下降;(3)3.6。
【点评】本题考查了弹簧测力计、连通器原理的特点、流速和压强的关系、液体及温度计的原理,有一定的综合性。
20.(4分)用天平和量筒测某种矿石的密度,具体操作如下:
(1)在调节天平时,发现指针偏向分度盘的右侧,如图甲所示 左 调。
(2)天平平衡后,把矿石放在天平的左盘,右盘的砝码和游码在标尺的位置如图乙所示时天平再次平衡 93.4 g。再用量筒测出矿石的体积如图丙所示,则矿石的密度为 4.67 g/cm3。
(3)若在测量体积时,发现矿石表面附着了一些气泡,则密度的测量结果 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)左;(2)93.4;4.67×103;(3)偏小。
【分析】(1)天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,平衡螺母向上翘的一端调节,使天平横梁水平平衡。
(2)物体的质量等于砝码质量和游码对应刻度值的和,物体的体积等于物体浸没水前后,水面对应刻度值的差,根据密度公式求出物体的密度;
(3)矿石浸没在水中时表面附着一些气泡,导致测量出矿石的体积变大,根据密度计算公式判断矿石的密度变化。
【解答】解:(1)如图,指针偏向分度盘的右侧,左端上翘,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)矿石的质量m=50g+20g+20g+3.4g=93.5g,
矿石的体积V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3,
矿石的密度为:
ρ===4.67g/cm3;
(3)矿石浸没在水中时表面附着一些气泡,导致测量出矿石的体积变大可知矿石的密度偏小。
故答案为:(1)左;(2)93.33;(3)偏小。
【点评】本题考查了固体密度的测量、天平的使用与读数、排水法测体积、误差分析,是一道基础题。
21.(7分)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有水平木板的三种情况下,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相同 。发现小车一直滑出木板掉下去。为了使小车不滑出木板,可以采取的措施是 降低小车从斜面由静止释放的高度 (写一条)。
(2)实验中通过改变接触面的 粗糙程度 改变小车所受摩擦力大小。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”)。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零 匀速直线运动 ,物体的运动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持,这种得出结论的研究方法叫做 科学推理法 。
【答案】(1)相同;降低小车从斜面由静止释放的高度;(2)粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;不需要;科学推理法。
【分析】(1)根据控制变量法,要控制小车每次滑到水平面时的速度相同;
将小车从斜面顶端静止释放,发现小车一直滑出水平木板右端而掉落下去,说明小车下滑到水平面的速度过大,应减小小车下滑到水平面的速度,据此回答;
(2)实验时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;
(3)(4)科学推理法体现在通过实验现象发现物体受到的阻力越小,物体运动的距离越远,那么如果物体受到的阻力为零,它将一直匀速直线运动;
物体的运动不需要力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:(1)根据控制变量法,实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑;
在调试实验装置时,将小车从斜面顶端静止释放,说明小车下滑到水平面的速度过大,应减小小车下滑到水平面的速度;
(2)实验中在水平面铺上毛巾、棉布等目的是改变接触面的粗糙程度来改变阻力大小;
(3)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,由毛巾表面到棉布再到木板,小车受到的阻力也减小,阻力就越小,这说明小车受到的阻力越小;
(4)由实验可知,水平面越光滑;由此可以推理,那么就没有阻力可以改变小车的运动状态了,即做匀速直线运动,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
故答案为:(1)相同;降低小车从斜面由静止释放的高度;(3)慢;不需要。
【点评】本题探究阻力对物体运动的影响实验,主要考查控制变量法、推理法的运用。
22.(7分)用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 无关 。
(2)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 排开液体的体积 有关。
(3)分析d、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与 液体的密度 有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将 偏大 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)完成实验e时,可知e中浸在液体中的物体受到的浮力为 0.3 N。
(6)已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,由图中所测数据,还可以求得e中液体的密度为 0.75×103 kg/m3。
(7)图像 乙 (选填“甲”或“乙”)能用来表示所受浮力大小随浸入深度的变化情况。
【答案】(1)无关;(2)排开液体的体积;(3)液体的密度;(4)偏大;(5)0.3;(6)0.75×103;(7)乙。
【分析】(1)(2)(3)浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没的深度有关,实验探究时应采用控制变量法,分析三组实验中相同的因素和不同的因素,利用控制变量法得出结论,利用称重法求出物体浸没在水中时受到的浮力;
(4)根据物体带有水分析重力变化,得出浮力的变化;
(5)根据称重法计算浮力;
(6)利用称重法计算水中浮力,结合F浮=ρ液gV排列出两者情况下的浮力表达式,都是浸没在液体中排开液体的体积不变,据此解方程得液体的密度;
(7)根据浮力与排开液体体积的关系,分析浮力的变化情况,结合图象进行分析。
【解答】解:(1)分析c、d两次实验可知:液体的密度和排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不变,故可得结论:浸没在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度无关;
(2)比较图b、c两次实验可知:液体的密度相同,弹簧测力计的示数不同,故可得结论:浸在液体中的物体受到浮力的大小与排开液体的体积有关;
(3)分析d、e两次实验可知,液体的密度不同,受到的浮力不同;
(4)若先完成实验c,再完成实验a,使得左侧重力偏大;
(5)由图a可知物体的重力G=2N,由图e可知物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F′=1.6N浮=G﹣F′=2N﹣1.2N=0.3N;
(6)由图a和图d知,浸没在水中时的浮力F浮=2N﹣1.6N=2.4N,——①
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排得:0.6N=ρ水gV;
当浸没液体中,F浮液=0.3N,——②
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排得:7.3N=ρ液gV;
联立①②,解得ρ液=0.75ρ水=7.75×103kg/m3。
(7)随着金属块浸入水的深度增大,金属块排开水的体积增大,当金属块完全浸没时,受到的浮力不变,故乙符合。
故答案为:(1)无关;(2)排开液体的体积;(4)偏大;(6)4.75×103;(7)乙。
【点评】本题考查了探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验,涉及到称重法测浮力和阿基米德原理以及控制变量法的应用,会利用控制变量法分析实验步骤是关键。
四、综合题(共2小题,计16分)
23.(7分)如图所示,质量相等的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,正方体甲的边长为20cm,g取10N/kg。求:
(1)正方体甲的重力大小。
(2)将一个质量为48kg的金属块放置在正方体甲的正上方,此时甲对地面的压强大小刚好等于乙对地面的压强大小,求正方体乙的边长大小。
【答案】(1)正方体甲的重力大小为160N;
(2)正方体乙的边长大小为0.1m。
【分析】(1)先根据边长求出甲的底面积,再根据压强公式求出压力,也就等于甲的重力;
(2)先求出放上金属块后甲对地面的压强,由于甲和乙对地面的压强相等,又知甲和乙的重力相等,即甲和乙对地面的压力相等,就可以求出乙的底面积,进一步可求得乙的边长。
【解答】解:(1)正方体甲的边长l甲=20cm=0.2m,则甲的底面积为:S甲=l甲×l甲=3.2m×0.6m=0.04m2,
根据p=可得正方体甲对水平地面的压力为:
F甲=p甲S甲=4000Pa×2.04m2=160N;
放在水平地面上的物体,对地面的压力等于物体的重力甲=F甲=160N;
(2)将一个质量为48kg的金属块放置在正方体甲的正上方,此时甲对地面的压强大小为:
p甲′====16000Pa,则p乙=p甲′=16000Pa,
甲和乙质量相等,则G乙=G甲=160N,则正方体乙的底面积为:
S乙====0.01m2,
所以乙的边长为:
l乙===0.5m。
答:(1)正方体甲的重力大小为160N;
(2)正方体乙的边长大小为0.1m。
【点评】本题考查了压强的计算,难度较大,关键是弄清楚压力的变化。
24.(9分)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。小京阅读资料后,制作图中的装置,已知甲、乙的质量均为0.2kg,乙的体积为2.5×10﹣5m3(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小。
(2)乙物体所受浮力的大小。
(3)细线对乙物体拉力的大小。
(4)甲物体的体积。
【答案】(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强为1.03×108Pa;
(2)乙物体所受浮力的大小为0.25N;
(3)细线对乙物体拉力的大小为1.75N;
(4)甲物体的体积为3.75×10﹣4m3。
【分析】(1)根据p=ρgh求出在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小;
(2)根据阿基米德原理求出乙物体受到的浮力;
(3)根据G=mg求出乙物体的重力,对乙物体受力分析,根据平衡条件求出细线对乙物体拉力的大小;
(4)根据G=mg求出甲物体的重力,对甲物体受力分析,根据物体的平衡条件求出甲物体受到的浮力,根据阿基米德原理求出甲物体排开水的体积,即为甲物体的体积。
【解答】解:(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m2×10N/kg×10000m=1.03×108Pa;
(2)根据阿基米德原理可知,乙物体受到的浮力:F浮乙=ρ水gV排水=3.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10﹣8m3=0.25N;
(3)乙物体的重力:G乙=m乙g=8.2kg×10N/kg=2N,
乙静止时,受到竖直向下的重力,由力的平衡条件可知,
细线对乙物体拉力的大小:F拉=G乙﹣F浮乙=8N﹣0.25N=1.75N;
(4)甲物体的重力:G甲=m甲g=5.2kg×10N/kg=2N,
甲静止时,受到竖直向下的重力,由力的平衡条件可知,
根据力的相互作用可知,绳子对甲绳子向下的拉力F拉′=F拉=5.75N,
甲物体受到的浮力:F浮甲=G甲+F拉′=2N+1.75N=8.75N,
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,甲物体排开水的体积:V排甲===3.75×10﹣6m3,
由于甲物体浸没在水中,所以甲物体的体积V甲=V排甲=3.75×10﹣4m3。
答:(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强为1.03×106Pa;
(2)乙物体所受浮力的大小为0.25N;
(3)细线对乙物体拉力的大小为1.75N;
(4)甲物体的体积为3.75×10﹣4m3。
【点评】本题考查液体压强公式、阿基米德原理、重力公式以及力的平衡条件的应用,是一道综合题,有一定的难度。
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