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辽宁省沈阳市铁西区2022-2023学年八年级下学期期末物理试题（解析版）
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这是一份辽宁省沈阳市铁西区2022-2023学年八年级下学期期末物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了选择题注意，填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年度下学期期末质量监测
八年物理
（时间：80分钟满分：80分）
一、选择题（共20分。其中1—7小题为单选题，每小题2分；8—10小题为多选题，每小题2分，漏选得1分，多选、错选不得分）注意：第1—7小题中每题只有一个选项正确
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个鸡蛋受到的重力约为1N
B. 重力约为3N的物理课本平放在水平桌面上，对桌面的压强约为60Pa
C. 人沿步梯上楼的功率约为6000W
D. 海拔3000米以内，大约每升高100米，大气压减小10Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A．托起两个鸡蛋的力约为1N，故一个鸡蛋受到的重力约为0.5N，故A错误；
B．物理书与桌面的接触面积约为500cm2，故物理书对桌面的压强约为
故B正确；
C．中学生的重力约为500N，一层楼的高度约为3m，爬一层楼所用时间约为10s，所以中学生走步梯上楼的功率约为
故C错误；
D．在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa，故D错误。
故选B。
2. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中两手指受到的压力相同，受力面积越大，压强越大
B. 乙中三峡船闸是利用连通器的原理来实现船只的顺利通行
C. 图丙中马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D. 图丁中同一个密度计在两种液体中所受浮力大小相等，a液体的密度小于b液体的密度
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，两手指受到的压力相同，左边手指与铅笔的接触面积大，由可知，在压力一定时，受力面积越大，压强越小，故A错误，符合题意；
B．船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成；若船要从上游驶向下游，先打开上游阀门，使闸室和上游构成连通器，水相平后，打开上游闸门，船驶入闸室；然后打开下游阀门，使下游和闸室构成连通器，闸室和下游水位相平时，打开下游闸门，船驶入下游，分析可知，船闸是利用连通器原理工作的，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，马德堡半球内部空气被抽出，气压变小，外界大气压大于内部压强，所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起，故能说明了大气压强的存在，故C正确，不符合题意；
D．图丁中密度计在两种液体中均漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，由于密度计的重力不变，所以浮力Fa=Fb，由图可知，V排a＞V排b，由F浮=ρ液gV排可知，两种液体的密度ρa＜ρb，故D正确，不符合题意。
故选A。
3. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 天平 B. 核桃夹子
C. 人的上臂 D. 手压榨汁机
【答案】C
【解析】
【详解】A．天平的动力臂和阻力臂相等，所以属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹子的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．人的上臂肌肉用力时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，所以属于费力杠杆，故C符合题意；
D．手压榨汁机的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4. 潜水员若要在深海中工作，就要穿抗压服。若某潜水员穿上抗压服后能承受的最大液体压强为8×106Pa（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg），则潜水员能下潜的最大深度是（ ）
A. 8m B. 80m C. 800m D. 8000m
【答案】C
【解析】
【详解】根据p＝ρgh知，潜水员能下潜的最大深度是
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5. 如图所示，在认为失重环境的空间站，宇航员完成了很多实验。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中王亚平把冰墩墩正对着叶光富手方向顺手一推，冰墩墩飞向对面的叶光富；王亚平对于离手后的冰墩墩没有做功
B. 图甲中虚线OC能大致反映冰墩墩运动轨迹
C. 图甲中的叶光富与地面之间虽没有压力，也会受到地面的摩擦力的作用
D. 图乙中把乒乓球压入水中，松手后乒乓球处于静止状态，说明乒乓球受浮力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A．冰墩墩离手后由于惯性向前运动，不再受王亚平力的作用，王亚平对于离手后的冰墩墩没有做功，故A正确；
B．王亚平将冰墩墩抛出后，冰墩墩处于失重状态，物体将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，故冰墩墩会沿着OB运动，故B错误；
C．图甲中的叶光富与地面之间没有压力，不会受到地面的摩擦力的作用，故C错误；
D．空间站里由于液体重力消失，液体内部各处压强相同，因而液体对物体上下表面没有压力，也就没有了压力差，因此乒乓球不受浮力作用，故D错误。
故选A。
6. 小华感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”。小华发现口服液盒内吸管弄丢了，她找到了如图所示的两种细管，一个是外壁光滑的饮料细管，一个是外壁有棱的细管，下列说法中正确的是（ ）
A. 吸管的一端做的较尖，是为了增大压力方便插入瓶中
B. 有棱细管做成有棱主要的目的是为了增大细管与手的摩擦力
C. 喝药时应该选用光滑吸管插入瓶中，药液可以利用嘴的吸力轻松进入口中
D. 喝药时应该使用有棱吸管插入瓶中，药液在大气压作用下压入口中
【答案】D
【解析】
【详解】A．采用吸管的尖口，在压力一定时，可以减小受力面积来增大吸管对瓶盖的压强，容易把吸管插入瓶内，故A错误。
BCD．吸管外壁是有棱角，其目的是当吸管插入药瓶时，大气压能通过棱角处的缝隙进入瓶内。用吸管吸药液时，吸气时，吸管内的压强减小，药液在大气压作用下被压入嘴里，选用光滑吸管插入瓶中，空气不能进入瓶内，无法在大气压作用下吸药液，故BC错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A. 它们在水中的体积关系是：Va＜Vb=Vc
B. 它们所受的浮力关系是：Fa=Fb=Fc
C. 它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρc
D. 它们的重力关系是：Ga=Gb＞Gc
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a ＜Va ，V排b =Vb ，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，Fa =Ga ，Fb =Gb ；a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力Fa =Fb ，由F浮 =ρgV排 可得，V排a =V排b ，由题干可知：Vb =Vc ，V排a =V排b =V排c ，故A错误；
D．b悬浮，c沉入底部，所以Fb =Gb ，Fc ＜Gc ；b与c体积相同，根据F浮 =ρgV排 可知：Fb =Fc ，Gb ＜Gc ；则Ga =Gb ＜Gc ，故D错误；
C．当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa ＜ρb ＜ρc ，故C错误；
B．由上分析可知：浮力Fa =Fb =Fc ，故B正确。
故选B。
8. 弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术；如图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图，以下说法正确的是（ ）
A. 球在空中继续前进是受到惯性力的作用
B. 球在空中前进时受平衡力作用
C. 此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速
D. 球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
【答案】CD
【解析】
【详解】A．惯性是物体都有保持原来运动状态性质。打出去的乒乓球在空中继续前进是由于惯性，仍要保持原来的运动状态，而不能称为惯性力的作用，故A错误；
B．空中飞行的乒乓球受到重力和空气阻力的作用，重力的施力物体是地球，在重力的作用下乒乓球的运动状态会发生变化，所以乒乓球在空中前进时不受平衡力作用，故B错误；
CD．据球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，所以球上方的压强大于球下方的压强，因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快，故CD正确。
故选CD。
9. 如图为奥运会期间，14岁的全红婵跳水的情景，她为我们呈现了令人叹为观止的“水花消失术”，关于跳水运动下列说法正确的是（ ）
A. 运动员压弯跳板，说明力可以使物体发生形变
B. 运动员从高处下落速度越来越快，是因为她的重力势能转化为动能
C. 运动员头部向下竖直入水至浸没的过程中，头部受到水的压强逐渐增大
D. 运动员头部向下竖直入水至浸没的过程中，身体所受到的浮力保持不变
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．力可以改变物体的运动状态，也可以使物体发生形变，运动员未向下压跳板时跳板是直的，向下压跳板时跳板弯曲，说明力可以使物体发生形变，故A正确；
B．运动员在从高处滑下的过程中，因为其自身质量不变，而所处的高度降低，所以他的重力势能减小，其下降速度越来越快，动能增大，该过程中重力势能转化为动能，故B正确；
C．运动员落入水中时，头部在水中的深度逐渐变大，由液体内部压强p=ρgh可知，深度增大时受到的压强也逐渐增大，故C正确；
D．运动员逐渐落入水中时，排开的水的体积逐渐增大，由阿基米德原理可知，浮力等于排开的液体所受的重力，所以运动员受到的浮力逐渐增大，故D错误。
故选ABC。
10. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M质量为75kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10N/kg）。下列说法中正确的是（ ）
A. 物体M的重力750N
B. 动滑轮下端挂钩上的绳子拉力730N
C. 动滑轮的重力50N
D. 滑轮组提升重物的机械效率89%
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物体M质量为75kg，则重力为
故A正确；
B．物体M匀速上升，根据二力平衡，物体M受到的重力与绳子对它的拉力大小相等，即动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为750N。故B错误；
C．拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，根据，运动时间为
如图乙所示，拉力F做的功W=8000J。如图甲所示，连接动滑轮的绳子股数为n=2，绳子自由端移动的距离为
根据，拉力大小为
不计绳重和摩擦力大小，根据，动滑轮的重力为
故C正确；
D．滑轮组提升重物的有用功为
滑轮组提升重物的机械效率为
故D错误。
故选AC。
二、填空题（每空1分，共18分）
11. 如图所示，英国的业余摄影师Le-May用相机记录下了一只黄鼠狼骑在一只啄木鸟背上飞行的场景。若啄木鸟驮着黄鼠狼突然加速向前飞，黄鼠狼会由于具有__________相对啄木鸟有__________（选填“向前”、“向后”或“不动”）的相对运动。
【答案】 ①. 惯性 ②. 向后
【解析】
【详解】[1][2]啄木鸟驮着黄鼠狼突然加速向前飞，黄鼠狼由于惯性，要保持原来的运动状态，所以黄鼠狼向前的速度小于啄木鸟，故黄鼠狼相对于啄木鸟向后运动。
12. 如图所示，小明用水平向右大小为50N的力F把一块重25N的宣传牌压在教室竖直的墙面上，宣传牌处于静止。此时宣传牌受到的摩擦力大小是__________N；若增大水平压力F，静止的宣传牌受到的摩擦力大小将__________，墙面受到的压强大小将__________（最后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 25 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]宣传牌处于静止状态，故受力平衡，在竖直方向上受到竖直向下重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，故摩擦力大小等于重力大小，为25N。
[2]增大水平压力，宣传牌仍处于静止状态，摩擦力与重力仍然平衡，故摩擦力大小将不变。
[3]墙面与宣传牌之间接触面积不变，墙面受到的压力增大，根据知，墙面受到的压强变大。
13. 如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]由于光线是直线传播的，当光线被挡住时，光线无法再传播，会形成阴影，则日影是光的直线传播形成的。
[2]根据重力的特点可知，其方向为竖直向下，铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
14. 如图所示，压下液压千斤顶杠杆时，能把一个重物顶起来，假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上，若要在1min内把1t的重物顶起3cm，则大活塞所做的功为______J；若整个装置的机械效率为80%，使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力F的平均功率为______W，若杠杆上OA∶OB=1∶5，则加在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为______。（取g=10N/kg）
【答案】 ①. 300 ②. 6.25 ③. 5∶1
【解析】
【详解】[1]1t的重物重力为
则大活塞对重物做功为
[2]若整个装置的机械效率为80%，使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力做功为
人消耗的平均功率为
[3]根据题意，过支点作杠杆B端竖直向下的力作用线的垂线，得到动力臂OD，过支点作小活塞对杠杆施加竖直向上的力作用线的垂线，得到阻力臂OC；因为这两个力的方向都是在竖直方向，所以两个力的力臂在同一条直线上，如图所示：
因为OA∶OB=1∶5，根据几何知识可得，，则
则加在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为
15. 如图所示，当吊车吊着重104的重物静止不动时，吊钩对重物的拉力大小为_________N；若吊车吊着重物以2m/s的速度匀速提起重物时，则吊钩对重物的拉力_________重物的重力；若吊车以5m/s的速度提着重物匀速下降时，则吊钩对重物的拉力_________重物的重力。（最后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 104 ②. 等于 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]当吊车吊着重104N的重物静止不动时，受力平衡，拉力大小等于重力，吊钩对重物的拉力大小为104N。
[2]若吊车吊着重物以2m/s的速度匀速提起重物时，受力平衡，则吊钩对重物的拉力等于重物的重力。
[3]若吊车以5m/s的速度提着重物匀速下降时，处于平衡状态，则吊钩对重物的拉力等于重物的重力。
16. 潜水艇是通过改变____________来实现上浮、下沉的。有一潜水艇悬浮在水中，当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将_________（选填“上浮”或“下沉”）。
【答案】 ①. 自身重力 ②. 上浮
【解析】
【详解】[1]潜水艇浸没时，在同一水体中，所受浮力不变，要实现浮沉，就需要改变自身的重力。
[2]排出一部分水后，自身重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮。
17. 如图所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，没有发生撞击时弹簧盒弹簧1和弹簧2均处于压缩状态。车厢相互撞击时，在F1与F2的力的作用下，弹簧1在原状态下被___________（选填“压缩”、“拉伸”或“不变”），弹簧2弹性势能____________（选填“增大”、“不变”或“减小”），正常使用的缓冲器内部弹簧1弹簧的形变属___________（选填“弹性”或“塑性”）。
【答案】 ①. 压缩 ②. 增大 ③. 弹性
【解析】
【详解】[1][2]在车厢相互撞击时F1与F2力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大。
[3]正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变。
三、计算题（共14分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18. 如图甲所示，中国自行研制的“新光华”号半潜船，在运载货物时通常采用两种方式：一是如图乙所示的“非浮载”方式；二是为了运载更重货物时，采用的如图丙所示的“浮载”方式，其主要参数如表：（海水密度取1.0×103 kg/m3，g=10N/kg）
总长/m
22.5
穿宽
68
设计吃水/m
18.6
最大下潜吃水/m
30
最大载货（非浮载）万吨
7
最大载货（非浮载）万吨
10
发动机输出功率/kW
1.6×106
最大航速/节
14.5（1节=1.8km/h）
（1）“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时，船底所受海水的压强为多少Pa；
（2）若半潜船采取了浮载方式装货达到最大浮载时，与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时，船和货物所排开海水的体积增大多少m3。
【答案】（1）3×105Pa；（2）3×104m3
【解析】
【详解】解：（1）船底所受海水的压强为
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa
（2）漂浮时，浮力等于总重力，浮载方式装货达到最大浮载时的浮力为
F浮1＝G船＋G1＝G船＋m1g＝G船＋7×104×103kg×10N/kg＝G船＋7×108N
排开水的体积为
与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时的浮力为
F浮2＝G船＋G2＝G船＋m2g＝G船＋10×104×103kg×10N/kg＝G船＋1×109N
排开水的体积为
故船和货物所排开海水的体积增大了
答：（1）“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时，船底所受海水的压强为3×105Pa；
（2）若半潜船采取了浮载方式装货达到最大浮载时，与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时，船和货物所排开海水的体积增大了3×104m3。
19. 如图所示，小青同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将重为300N的物体在5s时间内匀速推到h=1m高的平台上，斜面长s=2m。求：
（1）推力做的总功：
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体的摩擦力做功。
【答案】（1）400J；（2）300J；（3）100J
【解析】
【详解】解：（1）由可得，将物体匀速推到h=1m高的平台上所做得总功为
（2）此过程所做有用功为
根据
可得，斜面的机械效率为
（3）该过程额外功为克服摩擦力所做的功，根据
可得，斜面对物体的摩擦力做功为
答：（1）推力做的总功为400J；
（2）斜面的机械效率为300J；
（3）斜面对物体的摩擦力做功为100J。
四、综合题（共28分）
20. 在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图1中甲、乙、丙所示的实验：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，根据___________的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（2）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案：方案一：如图1中丁所示，将木块竖直切去一半，重复（1）的操作过程。比较图甲和图丁中弹簧则力计的示数；方案二：如图1中戊所示，将木块侧放，重复（1）操作过程。比较图甲和图戊中弹簧测力计的示数。你认为合理的是方案___________（选填“一”或“二”）；
（3）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，如图2所示。当用水平向左的力F4=4N拉动长木板在水平桌面上运动，铁块相对水平桌面保持静止状态时，弹簧测力计的示数为1N；此时铁块受到摩擦力的大小为___________N，方向为水平___________；
（4）在许多情况下，摩擦是有用的，人们常常设法增大它，如下图所示的三个现象中，___________（填字母）是通过增大压力的方式来增大摩擦的。
A. 用力捏车闸，车容易停下来
B. 体操运动员上器械前，手上涂防滑粉
C. 冰壶运动中，刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 二 ③. 1 ④. 向左 ⑤. A
【解析】
【详解】（1）[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，拉力大小才等于滑动摩擦力的大小，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）[2]探究滑动摩擦力跟接触面积的关系时，将木块切去一半，则木块对桌面的压力也变为一半，只控制接触面粗糙程度不变，没有控制压力大小不变，实验方案一结论是不可靠的，故方案二更合理。
（3）[3][4]如图2所示，铁块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，即此时铁块受到摩擦力的大小为1N；因测力计的拉力方向为水平向右，铁块受到摩擦力的方向为水平向左。
（4）[5]A．用力捏车闸，车容易停下来，目的是为了在接触面积一定时，通过增大压力来增大滑动摩擦力的，故A符合题意；
B．体操运动员上器械前，手上涂防滑粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的，故B不符合题意；
C．冰壶运动中，可以通过在冰壶前方不断刷冰，以减小接触面的粗糙程度，从而达到减小滑动摩擦力的目的，故C不符合题意。
故选A。
21. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如图所示的操作。
（1）实验前，小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面存在高度差（如图1所示），接下来的操作是___________（选填字母）；
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）正确操作后，分析图3、图4的实验现象，得出结论；在深度相同时，液体的___________越大，压强越大；
（3）小王用图5所示的装置测量未知液体的密度；在左例加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量；
A.左侧水到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3
D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为 ρ =___________（用选中的字母和ρ水表示）。
【答案】 ①. B ②. 密度 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，橡皮膜不受到按压，U形管两侧液面存在高度差，说明U形管两侧液面上方的压强不等，需要将软管拆除，重新安装，才能让U形管两侧液面相平。
故选B。
（2）[2]图3、4实验中，探头放在不同的液体中，且置于液体相同深度，此时U形管两侧液面高度差不同，且密度越大，U形管两侧液面高度差越大，分析图3、图4的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
（3）[3]实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图5，橡皮膜相平，此时橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左=p右，根据液体压强公式得
则待测液体密度的表达式为
22. 小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
（1）如图1甲中所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。
①实验探究的是__________（填“重物”或“小桌”）的重力势能。
②通过对比图1中甲、乙两次实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越__________。
③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。
（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。
小明在分析压力作用效果与压力大小的关系时，选择图2中甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，小雨认为小明的实验结论是错误的，理由是__________。
（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法的是__________（填字母）。
A.测量物体运动的速度
B.探究物体动能跟哪些因素有关
C.测量滑轮组的机械效率
【答案】 ①. 重物 ②. 大
③. 没有控制受力面积一定 ④. B
【解析】
【详解】（1）①[1]本实验研究对象是重物，故实验探究的是重物的重力势能。
②[2]物体能够对外做功，我们就说物体具有能，物体能够对外做功越多，则说明其具有的能越大。同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。
（2）[3]图2中甲、丙两次实验压力大小不同，受力面积也不同，故无法探究压力作用效果与压力大小的关系，因为没有控制受力面积相同。
（3）[4]探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，采用的是转换法。AC是利用的间接测量法，B是利用的转换法，将动能大小转换为木块移动的距离，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
23. 小华做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，杠杆静止如图甲所示，则应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）移动。
（2）如图乙，调节杠杆在水平位置平衡。通过多次实验，小华验证了杠杆平衡条件。
（3）小华用图丙所示装置进行实验：在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，在保持杠杆水平平衡的条件下，固定作用点A不变，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，弹簧测力计的示数会逐渐__________，其原因是阻力和阻力臂一定时，弹簧测力计拉力的力臂__________。（以上两空均选填“变大”或“变小”）若弹簧测力计在轻质杠杆的A点始终施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺测出A、B两点竖直方向上升的高度分别为h1、h2，则杠杆机械效率的表达式为η=___________（用物理量符号表示）。
（4）如图丁所示，请在图丁中画出瓶起子开启瓶盖时的动力臂l1，和阻力F2。____
【答案】 ①. 右 ②. 变大 ③. 变小 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲，杠杆右边高，根据哪边高往哪边调，故应将平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡，便于测量力臂。
（3）[2][3]小华用图丙所示装置进行实验：在保持杠杆水平平衡的条件下，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，动力逐渐变大，即弹簧测力计示数将逐渐变大。
[4]由题知，在图丁中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；克服钩码重力做的是有用功
W有=Gh2
总功是
W总=Fh1
杠杆的机械效率为
（4）[5]过支点O作力F1的作用线的垂线段，标出力臂符号L1；瓶盖的阻力是阻碍了杠杆的转动，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2，如图所示：
24. 在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究。
（1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验，结合图中数据，通过分析和计算得出F____G排（填“>”、“=”或“<”）的结论，造成这种结果的原因可能是（填字母）_________。
A.步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作
B.步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作
C.步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就移开了小桶
D.步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作
（2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。
实验操作
①将天平放水平桌面上，调节天平直至天平平衡；
②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；
③轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态。
分析论证：
①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现_________现象，则可以说明G蜡=G排；
②因为块在水中漂浮，所以F浮_______G蜡（填“>”、“=”或“<”）。
③由此可以得出结论。
【答案】 ①. ＜ ②. B ③. 平衡 ④. =
【解析】
【详解】（1）[1]由图示可知，物体受到的浮力为
物体排开的水的重力为
由此可得
[2]A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作，溢出水重力偏小，故A不符合题意；
B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作，会导致溢出液体变多，故B符合题意；
C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作，溢出水重力偏小，故C不符合题意；
D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作，浮力和排开液体重力应该相等，故D不符合题意。
故选B。
（2）[3]上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，根据物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力可知，如果天平横梁能够自动恢复平衡，则可以说明。
[4]因为蜡块在水中漂浮，根据二力平衡的知识可知。
25. 为了保障能源运营安全，在石油天然气工业中，管道运输方式需检测管道中气体或液体的流量，也要对气体或液体的流量进行控制。如图所示为浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器，其结构如图所示。
在一个上粗下细的锥形管内，倒放一个铝制的圆锥体浮子。以气体流量计为例，流量计工作时，气体从锥形下端流入向上冲击浮子。如果浮子受到气流的冲力大，就会竖直向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小。科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出，这就是浮子流量计的原理。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）根据文中内容可知，浮子上端（A）气体流速_____浮子下端（B）的气体流速。流速大的位置压强_______；
（2）浮子流量计使用时，锥形管应处于_______；
A.水平方向 B.竖直方向 C.斜向上 D.斜向下
（3）若浮子所受气体浮力很小，可以忽略。当浮子静止在某一位置时，请在图中画出浮子所受重力的示意图（作用点已经标出）_______；
（4）若气体流速越大，浮子静止所在的位置_______（选填“越高”“越低”或“不变”）；
（5）浮子流量计能测量的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计测量的流量更大，请你选出一条可行的改进措施_______。
A.用密度更大的材料制作浮子
B.用密度更小的材料制作浮子
【答案】 ①. 小于 ②. 小 ③. B ④. ⑤. 越高 ⑥. A
【解析】
【详解】（1）[1][2]由浮子流量计的结构图可知锥形管上粗下细；浮子向上移动时，由图示和题意可知，浮子上端和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，所以浮子上端气体流速小于浮子下端的气体流速；根据流体压强与流速的关系可知，流速越大，压强越小。
（2）[3]浮子流量计工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，浮子在冲力和重力的作用下，最终稳定在某一位置，处于静止状态，受到的重力和冲力是一对平衡力，平衡力大小相等，方向相反，因为重力在竖直方向上，所以浮子流量计使用时，锥形管应处于竖直方向。
故B正确。
（3）[4]重力的方向竖直向下，作用点画在重心上，如图所示：
（4）[5]如果浮子受到气流的冲力大，就会竖直向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，说明气体流速越大，浮子静止所在的位置越高。
（5）[6]根据题意可知，要想使浮子流量计能反映更大的流量，即冲击力更大，需要增大浮子的重力，故需要用密度更大的材料制作浮子。
故选A。
2022-2023学年度下学期期末质量监测
八年物理
（时间：80分钟满分：80分）
一、选择题（共20分。其中1—7小题为单选题，每小题2分；8—10小题为多选题，每小题2分，漏选得1分，多选、错选不得分）注意：第1—7小题中每题只有一个选项正确
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 一个鸡蛋受到的重力约为1N
B. 重力约为3N的物理课本平放在水平桌面上，对桌面的压强约为60Pa
C. 人沿步梯上楼的功率约为6000W
D. 海拔3000米以内，大约每升高100米，大气压减小10Pa
【答案】B
【解析】
【详解】A．托起两个鸡蛋的力约为1N，故一个鸡蛋受到的重力约为0.5N，故A错误；
B．物理书与桌面的接触面积约为500cm2，故物理书对桌面的压强约为
故B正确；
C．中学生的重力约为500N，一层楼的高度约为3m，爬一层楼所用时间约为10s，所以中学生走步梯上楼的功率约为
故C错误；
D．在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa，故D错误。
故选B。
2. 下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中两手指受到的压力相同，受力面积越大，压强越大
B. 乙中三峡船闸是利用连通器的原理来实现船只的顺利通行
C. 图丙中马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D. 图丁中同一个密度计在两种液体中所受浮力大小相等，a液体的密度小于b液体的密度
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，两手指受到的压力相同，左边手指与铅笔的接触面积大，由可知，在压力一定时，受力面积越大，压强越小，故A错误，符合题意；
B．船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成；若船要从上游驶向下游，先打开上游阀门，使闸室和上游构成连通器，水相平后，打开上游闸门，船驶入闸室；然后打开下游阀门，使下游和闸室构成连通器，闸室和下游水位相平时，打开下游闸门，船驶入下游，分析可知，船闸是利用连通器原理工作的，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，马德堡半球内部空气被抽出，气压变小，外界大气压大于内部压强，所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起，故能说明了大气压强的存在，故C正确，不符合题意；
D．图丁中密度计在两种液体中均漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，由于密度计的重力不变，所以浮力Fa=Fb，由图可知，V排a＞V排b，由F浮=ρ液gV排可知，两种液体的密度ρa＜ρb，故D正确，不符合题意。
故选A。
3. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A. 天平 B. 核桃夹子
C. 人的上臂 D. 手压榨汁机
【答案】C
【解析】
【详解】A．天平的动力臂和阻力臂相等，所以属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．核桃夹子的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以属于省力杠杆，故B不符合题意；
C．人的上臂肌肉用力时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，所以属于费力杠杆，故C符合题意；
D．手压榨汁机的动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，所以属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
4. 潜水员若要在深海中工作，就要穿抗压服。若某潜水员穿上抗压服后能承受的最大液体压强为8×106Pa（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg），则潜水员能下潜的最大深度是（ ）
A. 8m B. 80m C. 800m D. 8000m
【答案】C
【解析】
【详解】根据p＝ρgh知，潜水员能下潜的最大深度是
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5. 如图所示，在认为失重环境的空间站，宇航员完成了很多实验。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中王亚平把冰墩墩正对着叶光富手方向顺手一推，冰墩墩飞向对面的叶光富；王亚平对于离手后的冰墩墩没有做功
B. 图甲中虚线OC能大致反映冰墩墩运动轨迹
C. 图甲中的叶光富与地面之间虽没有压力，也会受到地面的摩擦力的作用
D. 图乙中把乒乓球压入水中，松手后乒乓球处于静止状态，说明乒乓球受浮力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A．冰墩墩离手后由于惯性向前运动，不再受王亚平力的作用，王亚平对于离手后的冰墩墩没有做功，故A正确；
B．王亚平将冰墩墩抛出后，冰墩墩处于失重状态，物体将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，故冰墩墩会沿着OB运动，故B错误；
C．图甲中的叶光富与地面之间没有压力，不会受到地面的摩擦力的作用，故C错误；
D．空间站里由于液体重力消失，液体内部各处压强相同，因而液体对物体上下表面没有压力，也就没有了压力差，因此乒乓球不受浮力作用，故D错误。
故选A。
6. 小华感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”。小华发现口服液盒内吸管弄丢了，她找到了如图所示的两种细管，一个是外壁光滑的饮料细管，一个是外壁有棱的细管，下列说法中正确的是（ ）
A. 吸管的一端做的较尖，是为了增大压力方便插入瓶中
B. 有棱细管做成有棱主要的目的是为了增大细管与手的摩擦力
C. 喝药时应该选用光滑吸管插入瓶中，药液可以利用嘴的吸力轻松进入口中
D. 喝药时应该使用有棱吸管插入瓶中，药液在大气压作用下压入口中
【答案】D
【解析】
【详解】A．采用吸管的尖口，在压力一定时，可以减小受力面积来增大吸管对瓶盖的压强，容易把吸管插入瓶内，故A错误。
BCD．吸管外壁是有棱角，其目的是当吸管插入药瓶时，大气压能通过棱角处的缝隙进入瓶内。用吸管吸药液时，吸气时，吸管内的压强减小，药液在大气压作用下被压入嘴里，选用光滑吸管插入瓶中，空气不能进入瓶内，无法在大气压作用下吸药液，故BC错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底。则下列判断中正确的是（ ）
A. 它们在水中的体积关系是：Va＜Vb=Vc
B. 它们所受的浮力关系是：Fa=Fb=Fc
C. 它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρc
D. 它们的重力关系是：Ga=Gb＞Gc
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a ＜Va ，V排b =Vb ，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，Fa =Ga ，Fb =Gb ；a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力Fa =Fb ，由F浮 =ρgV排 可得，V排a =V排b ，由题干可知：Vb =Vc ，V排a =V排b =V排c ，故A错误；
D．b悬浮，c沉入底部，所以Fb =Gb ，Fc ＜Gc ；b与c体积相同，根据F浮 =ρgV排 可知：Fb =Fc ，Gb ＜Gc ；则Ga =Gb ＜Gc ，故D错误；
C．当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮，根据a漂浮、b悬浮、c沉入底部可知：ρa ＜ρb ＜ρc ，故C错误；
B．由上分析可知：浮力Fa =Fb =Fc ，故B正确。
故选B。
8. 弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术；如图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图，以下说法正确的是（ ）
A. 球在空中继续前进是受到惯性力的作用
B. 球在空中前进时受平衡力作用
C. 此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速
D. 球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
【答案】CD
【解析】
【详解】A．惯性是物体都有保持原来运动状态性质。打出去的乒乓球在空中继续前进是由于惯性，仍要保持原来的运动状态，而不能称为惯性力的作用，故A错误；
B．空中飞行的乒乓球受到重力和空气阻力的作用，重力的施力物体是地球，在重力的作用下乒乓球的运动状态会发生变化，所以乒乓球在空中前进时不受平衡力作用，故B错误；
CD．据球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，所以球上方的压强大于球下方的压强，因此球因为高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快，故CD正确。
故选CD。
9. 如图为奥运会期间，14岁的全红婵跳水的情景，她为我们呈现了令人叹为观止的“水花消失术”，关于跳水运动下列说法正确的是（ ）
A. 运动员压弯跳板，说明力可以使物体发生形变
B. 运动员从高处下落速度越来越快，是因为她的重力势能转化为动能
C. 运动员头部向下竖直入水至浸没的过程中，头部受到水的压强逐渐增大
D. 运动员头部向下竖直入水至浸没的过程中，身体所受到的浮力保持不变
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．力可以改变物体的运动状态，也可以使物体发生形变，运动员未向下压跳板时跳板是直的，向下压跳板时跳板弯曲，说明力可以使物体发生形变，故A正确；
B．运动员在从高处滑下的过程中，因为其自身质量不变，而所处的高度降低，所以他的重力势能减小，其下降速度越来越快，动能增大，该过程中重力势能转化为动能，故B正确；
C．运动员落入水中时，头部在水中的深度逐渐变大，由液体内部压强p=ρgh可知，深度增大时受到的压强也逐渐增大，故C正确；
D．运动员逐渐落入水中时，排开的水的体积逐渐增大，由阿基米德原理可知，浮力等于排开的液体所受的重力，所以运动员受到的浮力逐渐增大，故D错误。
故选ABC。
10. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M质量为75kg，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小（ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10N/kg）。下列说法中正确的是（ ）
A. 物体M的重力750N
B. 动滑轮下端挂钩上的绳子拉力730N
C. 动滑轮的重力50N
D. 滑轮组提升重物的机械效率89%
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物体M质量为75kg，则重力为
故A正确；
B．物体M匀速上升，根据二力平衡，物体M受到的重力与绳子对它的拉力大小相等，即动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为750N。故B错误；
C．拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，根据，运动时间为
如图乙所示，拉力F做的功W=8000J。如图甲所示，连接动滑轮的绳子股数为n=2，绳子自由端移动的距离为
根据，拉力大小为
不计绳重和摩擦力大小，根据，动滑轮的重力为
故C正确；
D．滑轮组提升重物的有用功为
滑轮组提升重物的机械效率为
故D错误。
故选AC。
二、填空题（每空1分，共18分）
11. 如图所示，英国的业余摄影师Le-May用相机记录下了一只黄鼠狼骑在一只啄木鸟背上飞行的场景。若啄木鸟驮着黄鼠狼突然加速向前飞，黄鼠狼会由于具有__________相对啄木鸟有__________（选填“向前”、“向后”或“不动”）的相对运动。
【答案】 ①. 惯性 ②. 向后
【解析】
【详解】[1][2]啄木鸟驮着黄鼠狼突然加速向前飞，黄鼠狼由于惯性，要保持原来的运动状态，所以黄鼠狼向前的速度小于啄木鸟，故黄鼠狼相对于啄木鸟向后运动。
12. 如图所示，小明用水平向右大小为50N的力F把一块重25N的宣传牌压在教室竖直的墙面上，宣传牌处于静止。此时宣传牌受到的摩擦力大小是__________N；若增大水平压力F，静止的宣传牌受到的摩擦力大小将__________，墙面受到的压强大小将__________（最后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 25 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]宣传牌处于静止状态，故受力平衡，在竖直方向上受到竖直向下重力和竖直向上的摩擦力，二力平衡，故摩擦力大小等于重力大小，为25N。
[2]增大水平压力，宣传牌仍处于静止状态，摩擦力与重力仍然平衡，故摩擦力大小将不变。
[3]墙面与宣传牌之间接触面积不变，墙面受到的压力增大，根据知，墙面受到的压强变大。
13. 如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 竖直向下
【解析】
【详解】[1]由于光线是直线传播的，当光线被挡住时，光线无法再传播，会形成阴影，则日影是光的直线传播形成的。
[2]根据重力的特点可知，其方向为竖直向下，铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
14. 如图所示，压下液压千斤顶杠杆时，能把一个重物顶起来，假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上，若要在1min内把1t的重物顶起3cm，则大活塞所做的功为______J；若整个装置的机械效率为80%，使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力F的平均功率为______W，若杠杆上OA∶OB=1∶5，则加在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为______。（取g=10N/kg）
【答案】 ①. 300 ②. 6.25 ③. 5∶1
【解析】
【详解】[1]1t的重物重力为
则大活塞对重物做功为
[2]若整个装置的机械效率为80%，使用时，人加在杠杆B端竖直向下的力做功为
人消耗的平均功率为
[3]根据题意，过支点作杠杆B端竖直向下的力作用线的垂线，得到动力臂OD，过支点作小活塞对杠杆施加竖直向上的力作用线的垂线，得到阻力臂OC；因为这两个力的方向都是在竖直方向，所以两个力的力臂在同一条直线上，如图所示：
因为OA∶OB=1∶5，根据几何知识可得，，则
则加在杠杆B端的竖直向下的力F的力臂与小活塞对杠杆施加的近似认为是竖直向上力的力臂之比为
15. 如图所示，当吊车吊着重104的重物静止不动时，吊钩对重物的拉力大小为_________N；若吊车吊着重物以2m/s的速度匀速提起重物时，则吊钩对重物的拉力_________重物的重力；若吊车以5m/s的速度提着重物匀速下降时，则吊钩对重物的拉力_________重物的重力。（最后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】 ①. 104 ②. 等于 ③. 等于
【解析】
【详解】[1]当吊车吊着重104N的重物静止不动时，受力平衡，拉力大小等于重力，吊钩对重物的拉力大小为104N。
[2]若吊车吊着重物以2m/s的速度匀速提起重物时，受力平衡，则吊钩对重物的拉力等于重物的重力。
[3]若吊车以5m/s的速度提着重物匀速下降时，处于平衡状态，则吊钩对重物的拉力等于重物的重力。
16. 潜水艇是通过改变____________来实现上浮、下沉的。有一潜水艇悬浮在水中，当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将_________（选填“上浮”或“下沉”）。
【答案】 ①. 自身重力 ②. 上浮
【解析】
【详解】[1]潜水艇浸没时，在同一水体中，所受浮力不变，要实现浮沉，就需要改变自身的重力。
[2]排出一部分水后，自身重力减小，浮力大于重力，故潜水艇上浮。
17. 如图所示，是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，没有发生撞击时弹簧盒弹簧1和弹簧2均处于压缩状态。车厢相互撞击时，在F1与F2的力的作用下，弹簧1在原状态下被___________（选填“压缩”、“拉伸”或“不变”），弹簧2弹性势能____________（选填“增大”、“不变”或“减小”），正常使用的缓冲器内部弹簧1弹簧的形变属___________（选填“弹性”或“塑性”）。
【答案】 ①. 压缩 ②. 增大 ③. 弹性
【解析】
【详解】[1][2]在车厢相互撞击时F1与F2力的作用下，两弹簧均被压缩，两弹簧的形变程度增大，弹性势能增大。
[3]正常工作过程弹簧受力发生形变，当力消失后会恢复原来的形状，发生的是弹性形变。
三、计算题（共14分。要求写出必要的文字说明、公式、主要的运算过程、数值和单位）
18. 如图甲所示，中国自行研制的“新光华”号半潜船，在运载货物时通常采用两种方式：一是如图乙所示的“非浮载”方式；二是为了运载更重货物时，采用的如图丙所示的“浮载”方式，其主要参数如表：（海水密度取1.0×103 kg/m3，g=10N/kg）
总长/m
22.5
穿宽
68
设计吃水/m
18.6
最大下潜吃水/m
30
最大载货（非浮载）万吨
7
最大载货（非浮载）万吨
10
发动机输出功率/kW
1.6×106
最大航速/节
14.5（1节=1.8km/h）
（1）“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时，船底所受海水的压强为多少Pa；
（2）若半潜船采取了浮载方式装货达到最大浮载时，与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时，船和货物所排开海水的体积增大多少m3。
【答案】（1）3×105Pa；（2）3×104m3
【解析】
【详解】解：（1）船底所受海水的压强为
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×30m＝3×105Pa
（2）漂浮时，浮力等于总重力，浮载方式装货达到最大浮载时的浮力为
F浮1＝G船＋G1＝G船＋m1g＝G船＋7×104×103kg×10N/kg＝G船＋7×108N
排开水的体积为
与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时的浮力为
F浮2＝G船＋G2＝G船＋m2g＝G船＋10×104×103kg×10N/kg＝G船＋1×109N
排开水的体积为
故船和货物所排开海水的体积增大了
答：（1）“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时，船底所受海水的压强为3×105Pa；
（2）若半潜船采取了浮载方式装货达到最大浮载时，与以最大非浮载方式装货达到最大浮载时，船和货物所排开海水的体积增大了3×104m3。
19. 如图所示，小青同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将重为300N的物体在5s时间内匀速推到h=1m高的平台上，斜面长s=2m。求：
（1）推力做的总功：
（2）斜面的机械效率；
（3）斜面对物体的摩擦力做功。
【答案】（1）400J；（2）300J；（3）100J
【解析】
【详解】解：（1）由可得，将物体匀速推到h=1m高的平台上所做得总功为
（2）此过程所做有用功为
根据
可得，斜面的机械效率为
（3）该过程额外功为克服摩擦力所做的功，根据
可得，斜面对物体的摩擦力做功为
答：（1）推力做的总功为400J；
（2）斜面的机械效率为300J；
（3）斜面对物体的摩擦力做功为100J。
四、综合题（共28分）
20. 在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图1中甲、乙、丙所示的实验：
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，根据___________的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力大小与木块受到的滑动摩擦力大小相等；
（2）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案：方案一：如图1中丁所示，将木块竖直切去一半，重复（1）的操作过程。比较图甲和图丁中弹簧则力计的示数；方案二：如图1中戊所示，将木块侧放，重复（1）操作过程。比较图甲和图戊中弹簧测力计的示数。你认为合理的是方案___________（选填“一”或“二”）；
（3）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，如图2所示。当用水平向左的力F4=4N拉动长木板在水平桌面上运动，铁块相对水平桌面保持静止状态时，弹簧测力计的示数为1N；此时铁块受到摩擦力的大小为___________N，方向为水平___________；
（4）在许多情况下，摩擦是有用的，人们常常设法增大它，如下图所示的三个现象中，___________（填字母）是通过增大压力的方式来增大摩擦的。
A. 用力捏车闸，车容易停下来
B. 体操运动员上器械前，手上涂防滑粉
C. 冰壶运动中，刷冰可以改变冰壶受到的摩擦力
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 二 ③. 1 ④. 向左 ⑤. A
【解析】
【详解】（1）[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，拉力大小才等于滑动摩擦力的大小，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）[2]探究滑动摩擦力跟接触面积的关系时，将木块切去一半，则木块对桌面的压力也变为一半，只控制接触面粗糙程度不变，没有控制压力大小不变，实验方案一结论是不可靠的，故方案二更合理。
（3）[3][4]如图2所示，铁块相对地面处于静止状态，受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，即此时铁块受到摩擦力的大小为1N；因测力计的拉力方向为水平向右，铁块受到摩擦力的方向为水平向左。
（4）[5]A．用力捏车闸，车容易停下来，目的是为了在接触面积一定时，通过增大压力来增大滑动摩擦力的，故A符合题意；
B．体操运动员上器械前，手上涂防滑粉，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的，故B不符合题意；
C．冰壶运动中，可以通过在冰壶前方不断刷冰，以减小接触面的粗糙程度，从而达到减小滑动摩擦力的目的，故C不符合题意。
故选A。
21. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如图所示的操作。
（1）实验前，小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面存在高度差（如图1所示），接下来的操作是___________（选填字母）；
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
（2）正确操作后，分析图3、图4的实验现象，得出结论；在深度相同时，液体的___________越大，压强越大；
（3）小王用图5所示的装置测量未知液体的密度；在左例加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量；
A.左侧水到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3
D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为 ρ =___________（用选中的字母和ρ水表示）。
【答案】 ①. B ②. 密度 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，橡皮膜不受到按压，U形管两侧液面存在高度差，说明U形管两侧液面上方的压强不等，需要将软管拆除，重新安装，才能让U形管两侧液面相平。
故选B。
（2）[2]图3、4实验中，探头放在不同的液体中，且置于液体相同深度，此时U形管两侧液面高度差不同，且密度越大，U形管两侧液面高度差越大，分析图3、图4的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
（3）[3]实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图5，橡皮膜相平，此时橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左=p右，根据液体压强公式得
则待测液体密度的表达式为
22. 小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。
（1）如图1甲中所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。
①实验探究的是__________（填“重物”或“小桌”）的重力势能。
②通过对比图1中甲、乙两次实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越__________。
③要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用不同的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。
（2）把重物按图2所示方式分别放在小桌上，观察小桌陷入沙子的深度，探究压力作用效果与什么因素有关。
小明在分析压力作用效果与压力大小的关系时，选择图2中甲、丙两次实验进行比较，得出结论：压力越大，压力作用效果越不明显，小雨认为小明的实验结论是错误的，理由是__________。
（3）上述探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，下列实验中也用到这种研究方法的是__________（填字母）。
A.测量物体运动的速度
B.探究物体动能跟哪些因素有关
C.测量滑轮组的机械效率
【答案】 ①. 重物 ②. 大
③. 没有控制受力面积一定 ④. B
【解析】
【详解】（1）①[1]本实验研究对象是重物，故实验探究的是重物的重力势能。
②[2]物体能够对外做功，我们就说物体具有能，物体能够对外做功越多，则说明其具有的能越大。同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。
（2）[3]图2中甲、丙两次实验压力大小不同，受力面积也不同，故无法探究压力作用效果与压力大小的关系，因为没有控制受力面积相同。
（3）[4]探究过程中都通过小桌陷入沙子的深度来表示要探究的问题，采用的是转换法。AC是利用的间接测量法，B是利用的转换法，将动能大小转换为木块移动的距离，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
23. 小华做“探究杠杆的平衡条件”实验。
（1）实验前，杠杆静止如图甲所示，则应将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）移动。
（2）如图乙，调节杠杆在水平位置平衡。通过多次实验，小华验证了杠杆平衡条件。
（3）小华用图丙所示装置进行实验：在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，在保持杠杆水平平衡的条件下，固定作用点A不变，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，弹簧测力计的示数会逐渐__________，其原因是阻力和阻力臂一定时，弹簧测力计拉力的力臂__________。（以上两空均选填“变大”或“变小”）若弹簧测力计在轻质杠杆的A点始终施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺测出A、B两点竖直方向上升的高度分别为h1、h2，则杠杆机械效率的表达式为η=___________（用物理量符号表示）。
（4）如图丁所示，请在图丁中画出瓶起子开启瓶盖时的动力臂l1，和阻力F2。____
【答案】 ①. 右 ②. 变大 ③. 变小 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲，杠杆右边高，根据哪边高往哪边调，故应将平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡，便于测量力臂。
（3）[2][3]小华用图丙所示装置进行实验：在保持杠杆水平平衡的条件下，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，动力逐渐变大，即弹簧测力计示数将逐渐变大。
[4]由题知，在图丁中，测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2；克服钩码重力做的是有用功
W有=Gh2
总功是
W总=Fh1
杠杆的机械效率为
（4）[5]过支点O作力F1的作用线的垂线段，标出力臂符号L1；瓶盖的阻力是阻碍了杠杆的转动，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2，如图所示：
24. 在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究。
（1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验，结合图中数据，通过分析和计算得出F____G排（填“>”、“=”或“<”）的结论，造成这种结果的原因可能是（填字母）_________。
A.步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作
B.步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作
C.步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就移开了小桶
D.步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作
（2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。
实验操作
①将天平放水平桌面上，调节天平直至天平平衡；
②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；
③轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态。
分析论证：
①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现_________现象，则可以说明G蜡=G排；
②因为块在水中漂浮，所以F浮_______G蜡（填“>”、“=”或“<”）。
③由此可以得出结论。
【答案】 ①. ＜ ②. B ③. 平衡 ④. =
【解析】
【详解】（1）[1]由图示可知，物体受到的浮力为
物体排开的水的重力为
由此可得
[2]A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作，溢出水重力偏小，故A不符合题意；
B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作，会导致溢出液体变多，故B符合题意；
C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作，溢出水重力偏小，故C不符合题意；
D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作，浮力和排开液体重力应该相等，故D不符合题意。
故选B。
（2）[3]上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，根据物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力可知，如果天平横梁能够自动恢复平衡，则可以说明。
[4]因为蜡块在水中漂浮，根据二力平衡的知识可知。
25. 为了保障能源运营安全，在石油天然气工业中，管道运输方式需检测管道中气体或液体的流量，也要对气体或液体的流量进行控制。如图所示为浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器，其结构如图所示。
在一个上粗下细的锥形管内，倒放一个铝制的圆锥体浮子。以气体流量计为例，流量计工作时，气体从锥形下端流入向上冲击浮子。如果浮子受到气流的冲力大，就会竖直向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小。科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出，这就是浮子流量计的原理。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）根据文中内容可知，浮子上端（A）气体流速_____浮子下端（B）的气体流速。流速大的位置压强_______；
（2）浮子流量计使用时，锥形管应处于_______；
A.水平方向 B.竖直方向 C.斜向上 D.斜向下
（3）若浮子所受气体浮力很小，可以忽略。当浮子静止在某一位置时，请在图中画出浮子所受重力的示意图（作用点已经标出）_______；
（4）若气体流速越大，浮子静止所在的位置_______（选填“越高”“越低”或“不变”）；
（5）浮子流量计能测量的最大流量是有限的，如果要让这个浮子流量计测量的流量更大，请你选出一条可行的改进措施_______。
A.用密度更大的材料制作浮子
B.用密度更小的材料制作浮子
【答案】 ①. 小于 ②. 小 ③. B ④. ⑤. 越高 ⑥. A
【解析】
【详解】（1）[1][2]由浮子流量计的结构图可知锥形管上粗下细；浮子向上移动时，由图示和题意可知，浮子上端和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，所以浮子上端气体流速小于浮子下端的气体流速；根据流体压强与流速的关系可知，流速越大，压强越小。
（2）[3]浮子流量计工作时，气体从锥形管下端流入，向上冲击浮子，浮子在冲力和重力的作用下，最终稳定在某一位置，处于静止状态，受到的重力和冲力是一对平衡力，平衡力大小相等，方向相反，因为重力在竖直方向上，所以浮子流量计使用时，锥形管应处于竖直方向。
故B正确。
（3）[4]重力的方向竖直向下，作用点画在重心上，如图所示：
（4）[5]如果浮子受到气流的冲力大，就会竖直向上移动，浮子和锥形管之间的环形空隙加大，气体流速变小，对浮子的冲力就会变小，这样浮子最终稳定在某一位置，说明气体流速越大，浮子静止所在的位置越高。
（5）[6]根据题意可知，要想使浮子流量计能反映更大的流量，即冲击力更大，需要增大浮子的重力，故需要用密度更大的材料制作浮子。
故选A。
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