2021年北京西城区北京四中八年级下期末物理试卷

这是一份2021年北京西城区北京四中八年级下期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是
A. B.
C. D.

2. 根据具体工作需要能选择合适的工具是劳动者的基本技能，要剪开较硬的物体，如图中的四种剪刀，应选择
A. B.
C. D.

3. 如图所示，用大小相等的拉力 F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间 tab>tcd，运动距离 sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率
A. ab 段做功较多B. ab 段与 cd 段做功一样多
C. ab 段功率较大D. ab 段与 cd 段的功率一样大

4. 下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是
A.
向两气球中间吹气，气球向中间靠拢
B.
向漏斗中吹气，乒乓球不掉下来
C.
飞机升力的产生原因
D.
向乒乓球吹气，乒乓球会从球拍上滚下来

5. 运动员用 100 牛的力将质量为 5 千克的铅球推出手，铅球落到 10 米远处后又在地上向前滚动了 0.5 米，铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球所做的功是
A. 1000 焦B. 1050 焦C. 490 焦D. 0 焦

6. 关于功，功率和机械效率，下列说法中正确的是
A. 功率大的机械做功一定快
B. 功率大的机械做功一定多
C. 机械的功率越小，其机械效率越低
D. 机械效率越高，机械做的有用功越多

7. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力 F，使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中，力 F 的大小将
A. 一直是变大的B. 一直是变小的C. 先变大，后变小D. 先变小，后变大

8. 如图所示，航母在海试中的相关说法错误的是
A. 航母在海面上匀速航行时，航母受到的重力等于受到的浮力
B. 为了防止相碰，并列航行的护卫舰与航母须保持较远距离，因为流体在流速大的地方压强小
C. 舰载机飞离航母后，航母受到海水的浮力减小
D. 舰载机飞离航母后，航母底部受到海水的压强增大

9. 如图所示，把重为 G 的物体甲从 A 点竖直向上匀速拉至 B 点，此过程绳的拉力对甲做的功为 WAB；用平行于斜面的拉力把重也为 G 的物体乙沿斜面从 C 点匀速拉至与 B 等高的 D 点，在此过程中绳的拉力对乙做的功为 WCD。斜面的机械效率为
A. WABWCDB. WCDWABC. GHWCD−WABD. GHWCD+WAB

10. 小华利用弹簧测力计、细线、物体 A 、柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验，测量某种液体的密度 ρ。三次测量弹簧测力计的示数分别为 F1 、 F2 、 F3 水的密度用 ρ水 表示，则下列四个选项中，ρ 的表达式正确的是
A. ρ=F1−F2F1−F3ρ水B. ρ=F1−F3F1−F2ρ水C. ρ=F1F1−F3ρ水D. ρ=F1−F2F2−F3ρ水

11. 如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为 10 cm2 、高为 5 cm，体积为 80 cm3 的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是
A. 0B. 0.3 NC. 0.5 ND. 0.8 N

12. 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一枚鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示。则下列说法不正确的是
A. 鸡蛋在两个杯子中受到的浮力相等
B. 鸡蛋在甲杯里排开液体的体积较大
C. 两个杯子底部所受液体的压强相等
D. 两个杯子底部所受液体的压力不相等

二、双项选择题（共3小题；共12分）
13. 如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，绳端 F 等于物重一半的是图中的
A. B.
C. D.

14. 一个质量为 80 g 的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装 10 cm 高的水密封后放在水平地面上，如图甲所示，再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中，静止后，瓶内、外液面的髙度差如图乙和图丙所示（ρ水=1×103 kg/m3，g=10 N/kg，瓶壁厚度忽略不计）。下列说法正确的是
A. 玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力
B. 玻璃瓶底的面积为 50 cm2
C. 未知液体的密度为 0.75 g/cm3
D. 玻璃瓶在水中受到的浮力为 4.8 N

15. 如图所示，轻质杠杆 OE 可绕 O 点转动，其中杠杆上相邻各点之间距离相等，在 C 点处挂一重为 60 牛的物体 G，要使杠杆在水平位置平衡，可以
A. 在 A 点作用一个竖直向上的力，大小为 180 牛
B. 在 B 点作用一个竖直向上的力，大小为 100 牛
C. 在 D 点作用一个竖直向下的力，大小为 45 牛
D. 在 E 点作用一个竖直向上的力，大小为 36 牛

三、多项选择题（共1小题；共4分）
16. 在下列几种情境中，物体所受浮力增大的是
A. 海面上正在下潜的潜水艇B. 从长江入海口驶向大海的轮船
C. 正在码头装载货物的轮船D. 从沙滩逐渐走入大海的游泳者

四、实验题（共3小题；共32分）
17. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中分别用图甲、乙、丙、丁所示实验装置测得四次数据如表所示。
实验次数钩码重量G/N钩码上升高度绳端拉力F/N绳端移动距离机械效率η%%%480.12.5
（1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
（2）用丁图所示装置进行实验，得出表中第 4 次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
（3）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。（填实验次数的序号）
（4）通过比较 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（5）通过比较 3 、 4 两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越 （选填“低”或“高”）。

18. 某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知：
（1）当物体浸没在水中时，物体受到水的浮力为 N。
（2）比较②、③两图，可以得出：在同种液体中， 越大，物体受到的浮力越大。
（3）比较③、④两图，可以得出结论： 。
（4）由图中数据可得出盐水密度为 g/cm3。

19. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向 （填“左”或“右”）边旋一些。
（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第 组实验更好，理由是 。
（3）如图丁所示，在杠杆左边 A 处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处挂同样钩码 个。
（4）如图戊所示，若所使用的每个钩码重均为 0.5 N，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的拉力为 N；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 （填“变大”“变小”或“不变”），其原因是 。

五、计算题（共2小题；共26分）
20. 在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重 G 为 4000 N 的砖块匀速吊运到高为 10 m 的楼上，用时 40 s，卷扬机提供的拉力 F 为 2500 N。求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力 F 的功率；
（3）滑轮组的机械效率。

21. 如图所示，一个体积为 V 的探空气球，下方悬挂一个吊篮，吊篮中装有货物。吊篮的质量和体积忽略不计，货物的质量和气球的质量的比值为 4:1，若气球的体积始终保持不变，空气密度也不随高度而改变，数值为 ρ。气球在上升或下降过程中受到的空气阻力与速度的平方成正比，即 f=kv2（k 为常数），且上升下降过程中 k 保持不变。某一时刻气球以速度 a 竖直向下匀速运动；若将吊篮中的货物的质量减少一半，经过一段时间后，气球恰好以 a 的速度竖直向上匀速运动。求：
（1）货物的质量；
（2）若去掉吊篮及其中的所有货物，气球能达到的最大速度是多少。（吊篮所受的浮力和空气阻力忽略不计，当地的重力与质量的比值为 g）
答案
第一部分
1. A
2. D
3. B
4. D
5. D
【解析】铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球没有力的作用（铅球能够向前飞行是因为其具有惯性），所以运动员对铅球没有做功。D符合题意。
故选D。
6. A
7. C
【解析】根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大。当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小。故 F 先变大后变小。故选 C。
8. D
【解析】航母匀速航行时漂浮在海面上，受到的浮力与重力是一对平衡力，航母受到的浮力等于重力，A正确；并列航行的护卫舰与航母须保持较远距离，若靠近则，容易发生碰撞，因为护卫舰与航母之间水的流速大、压强小，外侧水的流速小、压强大，则外侧水的压强大于内侧水的压强，外侧的水会把两舰挤压到一起，B正确；航母漂浮时浮力等于重力，当舰载机飞离航母后，航母的重力减小，航母受到海水的浮力减小，故C正确；舰载机飞离航母后，浮力减小，排开海水的体积减小，航母会上浮一些，其底部所处的深度减小，根据公式 p=ρgh 知，航母受到海水的压强减小，故D错误。
9. A
【解析】有用功就是把重为 G 的物体，不借助任何机械直接提高 H 高度所做的功，即题干中的 WAB，拉力对乙做的功既包含了不借助任何机械，直接把物体提高 H 高度做的有用功，又包含了克服摩擦力所做的额外功，所以拉力对乙做的功 WCD 是总功，斜面的机械效率 η=WABWCD，A符合题意。
10. B
【解析】此题是典型的“三提法”测液体密度，利用物体排开待测液体与水的体积相等列等式，从而测出待测液体密度。即 F1−F3ρg=F1−F2ρ水g，所以 ρ=F1−F3F1−F2ρ水，B正确，A、C、D错误。
11. B
【解析】V排=80 cm3−10 cm3×5 cm=30×10−6 m3，F浮=ρgV排=1.0×103×10×30×10−6=0.3 N，故选B。
12. C
【解析】鸡蛋在甲、乙两杯内分别悬浮和漂浮，浮力均等于其重力，所受浮力相等，A正确；两液面相平，但液体密度不同，根据 p=ρgh 可知，两个杯子底部所受液体压强不相等，C错误；两杯子底部所受液体压强不同，底面积相同，因此所受液体压力不相等，D正确。
第二部分
13. A， D
【解析】A选项中的滑轮是动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，即 F1=12G；B选项中的滑轮是定滑轮，由定滑轮的作用可知，使用定滑轮不省力，即 F2=G；C选项中是滑轮组，由题图可知，重物由 3 根绳子承担，则 F3=13G；D选项中，重物由 2 根绳子承担，则 F4=12G。
14. C， D
【解析】A、图乙和丙中，玻璃瓶都处于漂浮状态，则 F浮水=F浮液=G瓶总，故A错误；
B、图乙中玻璃瓶处于漂浮状态，浮力等于其总重力，
G杯=m杯g=0.08 kg×10 N/kg=0.8 N，
F浮水=G杯+G水，
ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1，
ρ水gSh2=G杯，
玻璃瓶底面积 S=G瓶ρ水gh2=0.8 N1.0×103 N/kg×0.02 m=4×10−3 m2=40 cm2，故B错误；
C、设玻璃瓶的底面积为 S，玻璃瓶在水中和在液体中受的浮力相等，
F浮水=F浮液，
ρ水gV排=ρ液gV排ʹ，
ρ水g(V水+Sh2)=ρ液g(V水+Sh3)，
因为水的体积 V水＝Sh1，图中 h1=0.10 m，h2=0.02 m，h3=0.06 m，
解得：ρ液=0.75×103 kg/m3=0.75 g/cm3；故C正确；
D、玻璃瓶中水的体积 V水=Sh1=4×10−3m2×0.10 m=4×10−4 m3，
根据 G=mg 和 ρ=mV 可得：G水=ρ水V水g=1.0×103 kg/m3×4×10−4 m3×10 N/kg= 4N，
则 F浮水=G杯+G水=0.8 N+4 N=4.8 N，故D正确。
15. A， D
第三部分
16. A， C， D
第四部分
17. （1） 匀速
【解析】实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
（2） 0.4；80%
【解析】用丁图所示装置进行实验，根据 s=nh，绳子自由端移动的距离为：
s=4×0.1 m=0.4 m，
第 4 次实验的机械效率为：η=W有W总=GhFs=8 N×0.1 m2.5 N×0.4 m=80%；
（3） 1 、 2
【解析】研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，要控制提升物体的重力相同和使用同一滑轮组，故通过比较 1 、 2 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
（4） 2 、 3
【解析】研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制其它因素相同，只改变物重大小，故通过比较 2 、 3 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（5） 高
【解析】第 1 、 2 、 3 次实验克服一个动滑轮的自重做功，第 4 次实验要克服两个动滑轮自重做功，通过比较 3 、 4 两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高。
18. （1） 1
【解析】当物体逐渐浸入水中，根据称重法可求出物体所受浮力为 F浮=G−F示=4 N−3 N=1 N。
（2） 排开液体的体积
【解析】比较②③两图，液体的密度相同，③中排开液体的体积大，由称重法可得物体受到的浮力也大，故可以得出排开水的体积越大，物体受到的浮力越大。
（3） 浸没在水中的物体所受浮力大小与深度无关
【解析】根据③④图可知，物体排开水的体积相同，深度不同，测力计的示数相同，即浮力相同，可得结论：浸没在水中的物体所受浮力大小与深度无关。
（4） 1.2
【解析】当物体浸没在盐水中时，由称重法可得物体受到的浮力：F浮ʹ=G−F示ʹ=4 N−2.8 N=1.2 N；③④两图中排开液体的体积相同，当物体浸没在水中时，由称重法可得物体受到的浮力为：F浮=G−F示=4 N−3 N=1 N；由阿基米德原理可得 F浮=ρ液gV排，排开液体的体积 V排=F浮ρ液g，可得：1 Nρ水g=1.2 Nρ盐水g，所使用的盐水密度：ρ盐水=1.2 N1 N×1.0×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3=1.2 kg/m3。
19. （1） 右
【解析】为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节。
（2） 二；便于测量力臂
【解析】力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂。
（3） 3
【解析】设一个钩码重 G，一格为 L，根据杠杆平衡条件 F1L1=F2L2 可得：FB=FALALB=3G，所以要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边 B 处挂同样钩码 3 个。
（4） 3；变大；该力的力臂变短了
【解析】戊图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为 OC，由杠杆平衡条件得，4×0.5 N×3l=F×2l，解得，F=3 N；弹簧测力计倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于 OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大。
第五部分
20. （1） 4×104 J
（2） 1.25×103 W
（3） 80%
21. （1） ρV
【解析】设气球的质量为 m，则货物的总质量为 4m，减半后的质量为 2m。
由题意可知，气球的体积和空气的密度始终保持不变，即气球受到的浮力不改变，F浮=ρgV。当气球以速度 a 竖直向下匀速运动时，气球在竖直方向上受力平衡，即有 F浮+f=mg+4mg ⋯⋯①；同理当气球以速度 a 竖直向上匀速运动时，气球在竖直方向上受力平衡，即有 F浮=mg+2mg+f ⋯⋯②，联立 ①② 解得，F浮=4mg，即 m=ρV4，则货物的质量为 4m=ρV；
（2） 3ρgV4k
【解析】去掉货物后，由于气球所受到的浮力不变，所以在竖直方向上，气球将做方向向上的加速直线运动，直到气球受到的空气阻力与气球所受重力之和和气球受到的浮力平衡，此时气球达到了最大速度，对此时则有 fʹ+mg=F浮，即 kv最大2+ρgV4=ρgV，解得 v最大=3ρgV4k。