广东省清远市2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共21分。
1.下列物体所受重力接近20N的是( )
A. 一只清远公鸡B. 一支钢笔C. 一名清远中学生D. 一辆自行车
2.如图所示,物体在20N的水平拉力F作用下沿同一水平地面向右以3m/s的速度匀速运动了10m,撤去水平拉力后,该物体又向前运动了1.5m后停下来。则下列说法错误的是( )
A. 物体受到地面的支持力和它对地面的压力是一对相互作用力
B. 撤去拉力后,物体所受的滑动摩擦力不变
C. 物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力是一对平衡力
D. 撤去拉力后,物体慢慢停止运动,说明力是维持物体运动的原因
3.下列说法不正确的是( )
A. 加热器通电加热时,使蚊香液汽化
B. 登山鞋的鞋底有花纹,可以增大与地面之间的摩擦
C. 真空压缩袋将衣服、被褥等压缩是利用了大气压
D. 标有“220V 25W”的白炽灯与节能灯,在额定电压下工作相同时间,节能灯更省电
4.下列说法正确的是( )
A. 吊车的吊臂在吊运货物时是一个省力杠杆
B. 钢丝钳在钳钢丝时是一个费力杠杆
C. 两同学抬着水桶沿水平路面匀速前进,他们对水桶做了功
D. 两同学拉着小车沿水平路面匀速前进,他们对小车做了功
5.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是( )
A. 直接证明牛顿第一定律的实验是做不出来的,因此该定律不能肯定是正确的
B. 直接证明牛顿第一定律的实验虽然不能做出来,但是可以经过科学推理而得出,因此该定律是正确的
C. 牛顿第一定律如果实验选材理想,也是可以直接证明的
D. 牛顿第一定律是一种理想情况,无实际意义
6.关于做功下列叙述正确的是
A. 重物竖直下落,重力做了功
B. 起重机吊着重物沿水平方向匀速移动一段距离,向上的拉力做了功
C. 举重运动员举着杠铃不动,举力做了功
D. 小球在水平面上滚动,重力做了功
7.针对静止在水平桌面上的文具盒,小军进行了下列分析,其中正确的是( )
A. 文具盒受到重力、桌面的支持力和桌面压力的作用
B. 文具盒对桌面的压力是由于桌面发生形变引起的
C. 文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力是平衡力
D. 文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力是一对平衡力
第II卷(非选择题)
二、填空题:本大题共7小题,共21分。
8.我国自主研制的“海翼”号深海无人滑翔机,通过改变自身油囊体积的大小实现浮沉。下沉时,滑翔机的油囊体积______(选填“增大”或“减小”),滑翔机受到的压强______(选填“增大”或“减小”“不变”);当机翼对水施加向后的推力时,由于力的作用是______的,滑翔机会获得向前的动力;在海水中匀速前进的滑翔机,受到______(选填“平衡力”“非平衡力”)的作用;地面上的科学家利用______(选填“电磁波”“超声波”或“次声波”)对滑翔机进行遥控指挥。
9.如图所示,密度为2×103kg/m3、厚度为5cm边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相齐。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其加速运动至露出桌面L/5,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力______(填“变大”、“变小”或“不变”),压强变为______Pa,物体所受的摩擦力______(填“变大”、“变小”或“不变”),(g取10N/kg)
10.“高原反应”与气压有关,高度越高,气压______(选填“越大”或“越小”);高原上用普通锅煮不熟饭,是因为用普通锅烧水时,水的沸点______。某同学拿着如图所示的自制气压计从教学楼一层上升到五层的过程中,他发现细玻璃管中的水面逐渐______。(选填“上升”或“降低”)
11.2021年6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道,顺利将3名航天员送上太空。这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务,也是空间站阶段的首次载人飞行任务。如图为起飞阶段加速上升的火箭,该过程中,内部的新型返回舱的动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),火箭整体的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
12.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是______cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会______(选填“变大”或“变小”)。
13.静止在连通器内的______液体,其各容器的液面总保持______,这个规律叫连通器的原理.
14.做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图,一同学重600N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m。某次测试中,他1min内完成30次俯卧撑,将身体匀速撑起,双手对地面的压力为______N,将身体撑起一次所做的功为______J,该同学的功率为______W。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
15.作出图中细线下的小球摆到如图位置时的受力示意图。(不计空气阻力)
16.一个工人站在地面上想利用滑轮组把一个木箱吊起来,你认为应该如何把滑轮组组装起来才最适合呢?在图中画出来。
四、实验探究题:本大题共5小题,共33分。
17.在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,小明利用两个完全相同的长方体物块和块海绵,进行了如图所示的探究。
(1)实验中通过观察______来比较压力作用的效果。比较图______和图______可知压力作用的效果跟压力的大小有关。
(2)在图中甲、乙、丙实验的基础上,小明把两个物块按图丁的方式紧贴在一起放在海绵上,根据学过的知识判断,此时压力作用的效果与图乙中的相比,应该______(选填“更明显”“相同”或“更不明显”)。
18.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,某同学进行如图所示的实验探究,请根据图示回答下列问题。
(1)甲、乙两图中,乙中的弹簧测力计的示数变小,说明了浸在水中的物体受到了______的浮力作用,甲、乙两图中弹簧测力计的示数差等于物体受到的浮力。
(2)乙、丙两图中,弹簧测力计的示数不同,说明了浸在同一种液体中的物体所受的浮力大小跟浸入液体的______有关。
(3)丙、戊两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟______有关。
(4)丙、丁可说明物体浸没在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的______无关。
19.弹簧测力计是用来测量______的大小的工具,在“探究杠杆平衡条件”的实验中通常用它来探究动力和阻力在杠杆支点______(选填“同侧”或“异侧”)情况下杠杆平衡的条件.实验开始时,杠杆的位置如图18所示,此时可将左端的螺母向______移动(选填“左”或“右”). 然后进行多次实验,实验的结论是:______.
20.(1)如图(甲、乙)所示,是体温计和寒暑表的一部分,其中______图是寒暑表,在甲、乙两表分度值较小(精确度较高)的是______。他们都是根据液体______的规律制成,乙图所示的温度是______。
(2)如图丙所示,弹簧测力计的示数为______N,电能表记录的消耗的电能为______kW⋅ℎ。
(3)图丁中电流表的示数为______A,电压表的示数为______V。
21.在“水果电池电压与哪些因素有关”的实验中,请回答下列问题。
(1)小科作出如下猜想:
猜想一:水果电池电压与水果种类有关;
猜想二:水果电池电压与两电极间距离有关;
猜想三:水果电池电压与两电极间插入水果的深度有关;
为了验证上述猜想是否正确,小科设计了如下的数据记录表:
①为了验证猜想一,应做编号为______的实验;
②通过比较编号1和编号3实验,可以得出的实验结论是______。
(2)完成上述实验后,小科又想探究“苹果的导电性能的影响因素”,下表是在一定电压下,某同学测得的通过苹果的电流值:
根据上述实验在研究苹果的导电性能与苹果的______有关。
五、计算题:本大题共4小题,共21分。
22.如图所示,水平地面上的木箱,受到一个与水平方向成30°角向着左上方的60N的拉力,试画出这个力的示意图。
23.一底面积为4×10−2m2、质量为1kg的平底鱼缸放在水平桌面中央,桌子重为60N,与水平地面的总接触面积为100cm2,鱼缸内装有12kg的水和4条金鱼,金鱼的总质量为0.8kg,如图所示(图中未画出桌子)。此时水的深度为0.25m,不计鱼缸的厚度。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)鱼缸对水平桌面的压力;
(3)桌子对水平地面的压强。
24.如图所示,质量为0.2千克、底面积为2×10−2米 2的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,容器中盛有0.2米高的水.(g=9.8N/kg)
求:(1)求容器中水的质量.
(2)将一个体积为2×10−3米 3,密度为2.9×103千克/米 3的实心均匀物块浸没在容器内水中后.
①若水未溢出,求:此时容器对地面的压强.
②若浸没前容器中已装满水,求:物块浸没在容器内水中后水对容器底部压强.
25.如图所示,在水平桌面上放有底面积S1=300cm2薄壁圆柱形容器,在容器底部中央放置有一个塑料圆柱体。现向容器里缓慢注入适量水后,容器底部对圆柱体的支持力为F=12N。已知:圆柱体的底面积S2=200cm2、高H=20cm,水的深度ℎ=6cm。求:
(1)圆柱体受到的浮力大小F浮;
(2)圆柱体的密度ρ;
(3)现继续向容器中缓慢注水,某时刻圆柱体开始缓慢匀速上升,最后停止注水,整个过程中浮力对圆柱体做的功W=4.8J。求这个过程水对容器底的压强增加量Δp1与容器对桌面的压强增加量Δp2之比是多少?(圆柱体上升过程保持直立,且容器中水未溢出。)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:根据物体的重力可得到其质量;m=Gg=20N10N/kg=2kg=2000g。
A、一只公鸡的质量在2kg左右,故A符合题意;
B、一支钢笔的质量在10g左右,故B不符合题意;
C、一名初中生的质量在50kg左右,故C不符合题意;
D、一辆自行车的质量在15kg左右,故D不符合题意。
故选:A。
在对重力大小没有具体印象的情况下,可根据重力与质量的关系,求出物体的质量,然后估计选项中物体的质量,排除与题干中质量相差较大的选项,即可完成此题。
本题考查了对重力的估计,可根据重力计算出物体的质量,对照各选项中的物体的质量,找出接近题干质量的物体即可。
2.【答案】D
【解析】解:
A、物体受到地面的支持力和它对地面的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。是一对相互作用力。故A正确;
B、物块从撤去拉力到停止前的过程中,物块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所受滑动摩擦力不变,故B正确;
C、物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,故是平衡力,故C正确;
D、撤去拉力后,物体受到摩擦力慢慢停止运动,说明力是改变物体的运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故D错误。
故选:D。
(1)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
(2)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(3)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
(4)力不是维持物体运动的原因,但要改变物体的运动状态必须要有力的作用。
本题重点掌握平衡力与作用力和反作用力的相同和不同,注意等大反向作用在两个物体上的不一定是作用力和反作用力,记住平衡力的特征是两个力的作用效果能够相互抵消。
3.【答案】D
【解析】解:A、加热器通电加热时,使蚊香液变成气态,发生了汽化现象,该选项说法正确,不符合题意;
B、登山鞋的鞋底有花纹,增大了接触面的粗糙程度,可以增大与地面之间的摩擦,该选项说法正确,不符合题意;
C、真空压缩袋的工作原理是把棉被衣物内部的空气抽走从而使体积得到缩小,利用大气压把本来膨胀的棉被等物品压扁,隔离外界空气,该选项说法正确,不符合题意;
D、白炽灯和节能灯,在额定电压下工作,消耗的功率是额定功率,相同时间内消耗的电能相同,该选项说法不正确,符合题意。
故选:D。
(1)物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化由蒸发和沸腾两种方式;
(2)摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,增大压力、增大接触面的粗糙程度可以增大摩擦;
(3)真空压缩袋,顾名思义,就是抽走空气让大气压自然造成压缩的一种袋子,真空压缩袋具有防潮、防霉、防蛀、防异味等特点;
(4)用电器消耗的电能与用电器的电功率和工作时间有关。
本题考查了汽化、摩擦力、真空包装和电能的相关问题,综合性很强,是中考常见的题目。
4.【答案】D
【解析】解:A、起重机的吊臂在工作时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,选项说法错误,不符合题意;
B、使用钢丝钳目的是为了省力,并且在使用的过程中动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,选项B说法错误,不符合题意;
C、提着桶水平移动,提的力竖直向上,但桶在水平方向移动了距离,即距离与力的方向垂直,故没有对桶做功,说法错误,不符合题意;
D、拉力和运动方向一致,即在力的方向上移动了一段距离,故他们对小车做了功,选项说法正确,符合题意;
故选:D。
该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力。判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断;
力对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。
本题的解题关键是通过观察实物,体会支点的位置,从而进一步判断出动力臂与阻力臂的长度关系,知道做功的两个因素是解决此题的关键。
5.【答案】B
【解析】解:验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验,其原因是生活中不受外力的物体是没有的;但该实验是在一定的事实基础上,经分析、合理的科学推理得出的规律,是有意义的.
故选B.
牛顿第一定律是在实验的基础上推理概括得出的规律;它告诉我们物体在不受力的作用时保持静止状态或做匀速直线运动状态.
本题考查验证牛顿第一定律的实验的意义,注意体会什么是理想实验,同时记住牛顿第一定律也称为惯性定律.
6.【答案】A
【解析】【分析】
力对物体做功的两个条件:一是力,二是物体沿力的方向通过的距离.两个条件缺一不可。
此题考查的是力对物体做功的条件的判断,特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离,例如D答案,有力也有距离,但是因为物体的运动方向不是沿着力的方向,而是与力的方向垂直,这样力就没有做功。
【解答】
A.重物竖直下落,重力方向是竖直向下,所以在重力的方向上移动距离,所以重力做了功,故A正确;
B.起重机吊着货物沿水平方向匀速移动了一段距离,钢丝对重物有向上的拉力,在拉力的方向上没有移动了距离,所以拉力没有做功,故B错;
C.运动员举着杠铃不动,有力但是没有在力的方向上移动距离,所以举力没有做功,故C错;
D.小球在水平地面上滚动,但是并没有在重力的方向上移动距离,所以重力没有做功,故D错。
故选A。
7.【答案】C
【解析】解:A.文具盒受到重力、桌面的支持力,不受桌面压力的作用,故A错误;
B、压力属于弹力,是物体发生弹性形变产生的,文具盒对桌面的压力是由于文具盒发生形变产生的,故B错误;
C.文具盒受到的重力与桌面对文具盒的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在一个的物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.文具盒对桌面的压力和桌面对文具盒的支持力是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
本题考查了物体的受力分析和平衡力与相互作用力的判断,要注意区分平衡力和相互作用力关键看两个力是否作用在同一个物体上。
8.【答案】减小 增大 相互 平衡力 电磁波
【解析】解:(1)“海翼”号深海滑翔机下沉时,深度越来越大,由液体压强公式p=ρ液gℎ可知,滑翔机下沉时,所受的压强逐渐增大;故滑翔机下沉时油囊体积减小;
(2)当机翼对水施加向后的推力时,由于物体间力的作用是相互的,机翼对水施加向后的推 力,水对机翼有一个向前的反作用力,滑翔机会获得向前的动力;
(3)滑翔机在海水中匀速前进时,处于平衡状态,受到平衡力的作用;
(4)地面上的科学家利用电磁波对滑翔机进行遥控指挥。
故答案为:减小;增大;相互;平衡力;电磁波。
(1)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。同种液体,深度越深,压强越大;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(3)物体处于静止或匀速直线运动的状态叫平衡状态,物体受到的合力为零时处于平衡状态;
(4)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
此题考查了液体压强的特点和力的作用等,难易程度适中。
9.【答案】不变 1250 不变
【解析】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力不变,
此时薄板对桌面的压力F=G=mg=ρVg=ρL2dg,受力面积S=L×45L=45L2,
此时薄板对桌面的压强:
p=FS=ρL2dg45L2=54ρdg=54×2×103kg/m3×0.05m×10N/kg=1250Pa;
(2)因滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,
所以,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力不变、板与桌面间的光滑程度不变,
则物体所受的摩擦力不变。
故答案为:不变;1250;不变。
(1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,分析在推薄板的过程中薄板的重力变化得出对桌面的压力变化,根据F=G=mg=ρVg得出薄板对桌面的压力,根据S=L2求出薄板与桌面的接触面积即为受力面积,根据p=FS求出薄板对桌面的压强;
(2)滑动摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,分析在推薄板的过程中薄板对桌面的压力、接触面的粗糙程度判断物体所受的摩擦力的变化。
本题考查了压力与重力的关系和压强公式、影响摩擦力大小因素的应用等,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
10.【答案】越小 低于100℃ 上升
【解析】解:(1)“高原反应”与气压有关,海拔越高,气压越小;
(2)气压越低,水的沸点越低,高原上用普通锅煮不熟饭,是因为用普通锅烧水时,水的沸点低于100℃;
(3)拿着自制气压计从教学楼一层上升到五层的过程中,高度增加,大气压降低,在瓶内气体压强的作用下,细玻璃管中的水面逐渐上升。
故答案为:越小;低于100℃;上升。
海拔越高,气压越低,水的沸点也越低。
本题主要考查学生对:气压大小和海拔高度有关,以及气压和沸点的关系的理解和掌握。
11.【答案】增大 增大
【解析】解:火箭加速上升时,内部的新型返回舱的质量不变,速度变大,动能变大;
起飞阶段加速上升的火箭质量不变,速度和高度都变大,动能和重力势能都增大,故火箭整体的机械能增大。
故答案为:增大;增大。
(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)动能和势能统称为机械能。
掌握动能、重力势能、机械能大小的影响因素是解决该题的关键。
12.【答案】60 变大
【解析】解:
(1)由图可知,绳子的有效股数为3,绳端移动的距离:s=nℎ=3×20cm=60cm;
(2)若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,有用功增大,额外功不变,有用功在总功中所占的比例变大,则滑轮组的机械效率变大。
故答案为:60;变大。
(1)由图可知,绳子的有效股数为3,绳子自由端移动的距离s=3ℎ;
(2)滑轮组一定时,只增大提升物体的重,有用功增大,额外功不变,分析有用功在总功中所占比例的变化,即可判断机械效率的变化情况。
此题考查了滑轮组的特点、滑轮组机械效率的影响因素,关键要知道:使用同一滑轮组时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
13.【答案】同种;相平
【解析】【分析】
本题的解题关键是了解连通器中液体的特点:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
上端开口、底部相连通的容器;连通器特点是:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。
【解答】
上端开口、下端连通的容器叫连通器,连通器里装同种液体,且液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
故答案为:同种;相平。
14.【答案】360 180 90
【解析】解:做俯卧撑运动的人可视为杠杆,O为支点,动力臂OA=OB+AB=0.9m+0.6m=1.5m;
阻力臂OB=0.9m。
根据杠杆平衡知识可知:F1L1=F2L2,F1×1.5m=600N×0.9m,解得:F1=360N,即地面对人的作用力,根据力的作用是相互的,双手对地面的压力为360N;
将身体撑起一次所做的功W=Fs=360N×0.5m=180J;
他1min内完成30次俯卧撑,将身体均匀撑起所做的功W′=nW=30×180J=5400J;
该同学做功的功率:P=W′t=5400J60s=90W。
故答案为:360;180;90。
利用杠杆平衡的条件可以求出地面对人的作用力,根据力的作用是相互的求出压力的大小;
根据W=Fs求出做的功,利用P=Wt求出功率。
本题考查了杠杆的平衡条件、功率的计算,是紧密联系实际的习题,熟练掌握杠杆平衡条件、功、功率的公式是解题的基础,读懂题由图获取有用的信息是解题的关键。
15.【答案】解:不计空气阻力,小球摆到如图位置时共受到两个力的作用,一个是重力,方向竖直向下;一个是绳子对它的拉力,沿着绳子的方向,据此可画出小球的力的示意图,如图所示:
【解析】小球摆到如图位置时一是受重力作用,一是受绳子的拉力,从力的作用点,沿力的作用线作出各力的示意图即可。
对物体正确受力分析是正确作图的前提,掌握力的示意图的作法是正确解题的关键,同时,应牢记重力的方向总是竖直向下的,并且会用力的示意图表示力三要素。
16.【答案】解:一个工人站在地面上想利用滑轮组把一个木箱吊起来,根据图可知,工人所用的力的方向是向下的,所以绳子应该先从定滑轮下端挂钩开始连接,依次绕过动滑轮、定滑轮后,到达人的手上,如图所示:
【解析】根据题目要求确定滑轮组的绕线情况。
此题主要考查了滑轮组的组装,在做这样的题目时,一定要理解题意,分析题目要求,找出其中暗含的条件。
17.【答案】海绵凹陷程度 甲 丙 相同
【解析】解:
(1)实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这是转换法的运用;探究压力的作用效果与压力大小的关系,要控制受力面积不变,改变压力大小,故应选择实验甲、丙;
(2)将两个完全相同的物块用图丁所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍,则压力的作用效果不变。
故答案为:(1)海绵凹陷程度;甲、丙;(2)相同。
(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,可以通过海绵的形变程度来反映压力作用效果是否明显,这属于转换法;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究压力作用效果跟影响因素之间的关系是解答本题的关键。
18.【答案】浮力 体积 液体的密度 深度
【解析】解:(1)甲、乙两图中,乙图中簧测力计示数变小,说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,根据称重法知甲、乙两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小;
(2)乙、丙两图中液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明浸在同一液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关;
(3)丙、戊两图中排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体的密度有关;
(4)丙、丁两图中液体的密度和排开液体的体积都相同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,说明物体浸没在同种液体中,所受浮力大小跟浸入液体的深度无关。
故答案为:(1)浮力;(2)体积;(3)液体的密度;(4)深度。
(1)挂在弹簧测力计下的物体,若浸入液体中,弹簧测力计的示数减小就说明物体受到了竖直向上的浮力。弹簧测力计示数的减少值即为浮力的大小;
(2)(3)(4)本题探究影响浮力大小的因素,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。因为影响因素不止一个,所以要采用控制变量法。探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定,要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定,要探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中深度的关系时要保证液体密度和物体排开液体体积均一定;解决本题的关键就是要看清题目中每两组图的相同点和不同点,结合控制变量法得出结论。
浸在液体中的物体受到浮力的作用,浮力的大小等于排开的液体受到的重力,浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,与物体在液体中浸没的深度无关。
19.【答案】力 同侧 左 F1L1=F2L2
【解析】解:(1)测量力的工具叫测力计,在物理实验室经常使用弹簧测力计来测量力的大小;因为弹簧测力计可以改变力的方向,在“探究杠杆平衡条件”的实验中通常用它来探究动力和阻力在杠杆支点同侧情况下杠杆平衡的条件;
(2)由图知,右端下沉,左端上翘.根据杠杆的平衡条件,为了使它在水平位置平衡,应将左右端的平衡螺母向左调节;
(3)通过实验得出杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.
故答案为:力;同侧;左;F1L1=F2L2.
(1)测量力的工具叫测力计,在物理实验室经常使用弹簧测力计来测量力的大小.
(2)根据杠杆的平衡条件可知,杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆上翘的一端调节.
(3)杠杆的平衡条件F1L1=F2L2.
本题考查了弹簧测力计的用途以及它在“探究杠杆平衡条件”的实验中的特殊应用,只有充分理解了杠杆的平衡条件,就能容易的解答此类题目.
20.【答案】乙 甲 热胀冷缩 −7℃ 1.6 520.3 0.48 1.8
【解析】解:
(1)寒暑表是用来测量空气温度的,冬天我国多数地区的气温都会低于0℃,夏天的温度高于0℃,所以乙是寒暑表;
由图知,甲的分度值是0.1℃,乙的分度值是1℃,所以是温度计甲的精确程度高;
体温计和寒暑表都是液体温度计,是根据液体热胀冷缩的性质制成的;
乙是寒暑表,其分度值是1℃,液面处越向上所标刻度值越小,为零下,所以寒暑表的示数为−7℃。
(2)图丙中,弹簧测力计的分度值是0.2N,其示数为:1N+0.6N=1.6N;
电能表的示数为05203,最后一位是小数,单位是kW⋅ℎ,故电能表的读数为520.3kW⋅ℎ。
(3)图丁中,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,其示数为0.48A;
电压表的量程为0~3V,其分度值为0.1V,其示数为1.8V;
故答案为:(1)乙;甲;热胀冷缩;−7℃;(2)1.6;520.3;(3)0.48;1.8。
(1)根据气温的范围判断哪一个是寒暑表;分度值表示相邻两刻度线的表示的温度,判断甲和乙的分度值进行判断。分度值小的温度计精确度高;温度计的原理是根据液体的热胀冷缩的性质制成的;寒暑表的分度值为1℃,示数也为大刻度值加小刻度值,注意液面处越向下所标刻度值越大,为零下;
(2)读取弹簧测力计的示数时,应重点注意其分度值,再观察指针的位置;电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW⋅ℎ;
(3)读取电压表和电流表的示数时,应先看量程,再确定相应的分度值,最后读数。
此题考查的是有关温度计的知识,是一道基础题。温度计包含实验室温度计、体温计、寒暑表等,使用前要看清温度计的量程和分度值,以及弹簧秤、电能表、电压表电流表的读数,是一道综合题。
21.【答案】(1)①2、5;②水果电池电压与两电极插入水果的深度有关;(2)甜度。
【解析】解:(1)①猜想一:水果电池电压与水果种类有关,应控制两极的深度和距离不变,水果种类不同,所以选择2、5;
②1、3两次实验中水果种类、两极的距离相同,深度不同,电压不同,故可以得出水果电池电压与两电极插入水果的深度有关;
(2)通过实验知同一个苹果完整时、削了皮时、切掉一部分时电流相差不大,但甜度改变时,电流相差很大,故可以得出苹果的导电性能与苹果的甜度有关。
故答案为:(1)①2、5;②水果电池电压与两电极插入水果的深度有关;(2)甜度。
本题目结合水果电池电压的影响因素,考查对控制变量法的理解,即物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题;每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
本题利用了控制变量法解题:就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。
22.【答案】解:拉力的作用点在物体上,可以画在重心上,方向与水平方向成30°角向着右上方,如下图所示:
【解析】先对物体进行受力分析,然后根据题目要求画出人的拉力和木箱对地面压力的示意图。
力的示意图就是用一条带箭头的线段表示出力的三要素,起点表示力的作用点,长度表示力的大小,箭头表示力的方向。
23.【答案】解:(1)水对鱼缸底部的压强为:p=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa;
(2)鱼缸对水平桌面的压力为:
F=G鱼缸+G水+G鱼=m鱼缸g+m水g+m鱼g=1kg×10N/kg+12kg×10N/kg+0.8kg×10N/kg=138N;
(3)桌子对水平地面的压力为:
F′=G桌+G鱼缸+G水+G鱼=60N+138N=198N,
所以桌子对水平地面的压强为:
p′=F′S=198N100×10−4m2=1.98×104Pa。
答:(1)水对鱼缸底部的压强为2500Pa;
(2)鱼缸对水平桌面的压力为138N;
(3)桌子对水平地面的压强为1.98×104Pa。
【解析】(1)根据p=ρgℎ可求出水对鱼缸底部的压强;
(2)鱼缸对水平桌面的压力等于鱼缸、水及鱼的重力之和,根据F=G=mg求出鱼缸对桌面的压力;
(3)桌子对水平地面的压力等于桌子、鱼缸、水及鱼的重力之和,再利用压强公式求出桌子对水平地面的压强。
本题考查了学生对重力公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,要灵活运用各个公式,计算时注意单位统一。
24.【答案】解:(1)水的体积V水=Sℎ=2×10−2m2×0.2m=4×10−3m3,
由ρ=mV得:水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10−3m3=4kg;
(2)①由ρ=mV得:实心均匀物块的质量为m物=ρ物V物=2.9×103kg/m3×2×10−3m3=5.8kg;
实心均匀物块浸没在容器内水中后,若水未溢出,
则容器的总质量为m总=m容器+m水+m物=0.2kg+4kg+5.8kg=10kg.
则容器对地面的压力F=G=m总g=10kg×9.8N/kg=98N,
压强p=FS=98N2×10−2m3=4900Pa;
②若浸没前容器中已装满水,物块浸没在容器内水中,排开的水溢出,则水的深度不变,
所以水对容器底部压强p′=ρ水gℎ=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa.
答:(1)容器中水的质量为4kg.
(2)①若水未溢出,此时容器对地面的压强为4900Pa.
②若浸没前容器中已装满水,物块浸没在容器内水中后水对容器底部压强为1960Pa.
【解析】(1)求出水的体积,根据ρ=mV求出水的质量;
(2)①若水未溢出,根据ρ=mV求出物块的质量;即可求出容器的总质量,利用F=G=mg求出压力,利用p=FS求出此时容器对地面的压强.
②若浸没前容器中已装满水,物块浸没在容器内水中,排开的水溢出,则水的深度不变,根据公式p=ρ水gℎ求出水对容器底部压强.
此题考查了密度计算公式、液体压强计算公式和固体压强计算公式的应用.
25.【答案】解:(1)由题意可知,圆柱体排开水的体积:V排=S2ℎ=200cm2×6cm=1200cm3=1.2×10−3m3,
则此时圆柱体受到的浮力:F浮0=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10−3m3=12N;
(2)由题意可知,此时圆柱体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,由力的平衡条件可知,圆柱体的重力:G=F浮+F支=12N+12N=24N,
由G=mg可知,圆柱体的质量:m=G g=24N10N/kg=2.4kg,
圆柱体的体积:V=S2H=200cm2×20cm=4000cm3=4×10−3m3,
则圆柱体的密度:ρ=m V =2.4kg4×10−3m3=0.6×103kg/m3;
(3)由物体的漂浮条件可知,圆柱体开始缓慢匀速上升时受到的浮力:F浮=G=24N,
由F浮=ρ液gV排可知,此时圆柱体排开水的体积:V排=F浮ρ水g=24N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10−3m3=2400cm3,
圆柱体浸入水中的深度:ℎ浸=V排S2=2400cm3200cm2=12cm,
因此继续向容器中缓慢注水直至圆柱体刚好漂浮时增加水的高度:Δℎ1=ℎ浸−ℎ=12cm−6cm=6cm=0.06m,
此过程中增加水的体积:ΔV1=(S1−S2)Δℎ1=(300cm2−200cm2)×6cm=600cm3,
在圆柱体没有漂浮之前,圆柱体静止在容器底部,浮力没有对圆柱体做功,
因此圆柱体刚好漂浮到停止注水过程中,浮力对圆柱体做的功为4.8J,
由W=Fs可知,圆柱体上升的高度:ℎ′=WF浮=4.8J24N=0.2m,
则圆柱体开始缓慢匀速上升到最后停止注水时,水面上升的高度:Δℎ2=ℎ′=0.2m=20cm,
此过程中增加水的体积:ΔV2=S1Δℎ2=300cm2×20cm=6000cm3,
因此这个过程中水面上升的高度:Δℎ=Δℎ1+Δℎ2=0.06m+0.2m=0.26m,
则这个过程中水对容器底的压强增加量:Δp1=ρ水gΔℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2600Pa;
这个过程增加水的体积:ΔV=ΔV1+ΔV2=600cm3+6000cm3=6600cm3=6.6×10−3m3,
则增加水的质量:Δm=ρ水ΔV=1.0×103kg/m3×6.6×10−3m3=6.6kg,
增加水的重力:ΔG=Δmg=6.6kg×10N/kg=66N,
容器对水平桌面的压力增加量:ΔF=ΔG=66N,
则这个过程中容器对桌面的压强增加量:Δp2=ΔFS1=66N300×10−4m2=2200Pa;
则Δp1Δp2=2600Pa2200Pa=1311。
答:(1)圆柱体受到的浮力大小为12N;
(2)圆柱体的密度为0.6×103kg/m3;
(3)这个过程水对容器底的压强增加量Δp1与容器对桌面的压强增加量Δp2之比为13:11。
【解析】(1)根据体积公式求出圆柱体排开水的体积,根据阿基米德原理求出圆柱体受到的浮力;
(2)对圆柱体进行受力分析,根据力的平衡条件求出圆柱体的重力,根据G=mg求出圆柱体的质量,根据体积公式求出圆柱体的体积,根据密度公式求出圆柱体的密度;
(3)根据物体的浮沉条件求出圆柱体开始缓慢匀速上升时受到的浮力,根据阿基米德原理求出圆柱体刚好漂浮时排开水的体积,进而求出继续向容器中缓慢注水直至圆柱体刚好漂浮时增加水的高度;
根据W=Fs求出圆柱体上升的高度,进而求出容器中水面上升的高度,根据p=ρgℎ求水对杯底的压强水对容器底的压强增加量Δp1;
根据体积公式求出增加水的体积,根据密度公式求出增加水的质量,根据G=mg求出增加水的重力,容器对水平桌面的压力增加量等于增加水的重力,根据p=FS求出容器对桌面的压强增加量Δp2,进而求出两者的比值。
本题考查阿基米德原理、重力公式、密度公式、物体的浮沉条件、液体压强公式和压强定义式的应用,综合性强,难度较大。题号
一
二
三
四
五
总分
得分
实验编号
水果种类
深度/cm
两极间距离/cm
电压/V
1
苹果
1
3
0.27
2
2
2
0.26
3
3
3
0.35
4
菠萝
2
1
0.48
5
2
2
0.53
苹果
甜度和完整性
苹果1
苹果2
苹果3
甜度
一般甜
较甜
很甜
完整时电流值/μA
99
197
299
削了皮时电流值/μA
102
201
300
切掉一部分时电流值/μA
101
198
298
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