河南省南阳市邓州市2020-2021学年八年级下学期期中物理试题
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一、填空题(每空1分,共14分)
1.(2分)如图所示,阿基米德、帕斯卡、托里拆利等这些伟大的物理学家在推动物理学的发展上都做出了重大的贡献。请写出其中一位物理学家的科学贡献。科学家: ,科学贡献: 。
2.(2分)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。左右两手指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
3.(2分)物理课堂上,张老师用如图所示的注射器做实验,在A,B两处分别挖一个小孔,当推动活塞从针头喷出药液时,有细小水流分别从A、B两处竖直向上喷出,则 处水流喷射的高度较低,你判断的依据是 。
4.(2分)如图,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强 大气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若拿着此气压计从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将 (选填“升高”或“降低”)。
5.(3分)如图所示,是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的重力是5×105N,则蛟龙号受到海水的浮力是 N;随着不断下潜,蛟龙号下表面受到海水的压强 ,受到的浮力 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
6.(3分)生活处处皆物理,如:铁轨铺在枕木上,是利用增大受力面积从而减小压强,不至于使铁轨下陷到泥土中。根据示例,补充完成下列表格。
生活中的应用或现象
蕴含的物理知识
高压锅能很快把食物煮熟
液体压强随着液体深度的增加而增大
钢制万吨巨轮能漂浮在水面上
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.(2分)小花对生活中观察到的现象解释不正确的是( )
A.水壶的壶嘴与壶身构成连通器,静止时水面总是相平的
B.潜水艇在水中能自由的浮沉,是通过改变自身的重力来调节与浮力的大小关系
C.抽油烟机工作时是利用气体流速越大压强越小的原理将油烟“吸”走的
D.飞机能飞上天主要是因为飞机受到了空气向上的浮力
8.(2分)游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法.质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示.游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )
A.5000N B.500N C.50N D.5N
9.(2分)在下列生活和生产实例中,利用连通器原理工作的是( )
A.活塞式抽水机 B.船闸
C.U形管压强计 D.用吸管喝饮料
10.(2分)如图,水平面上放置了质地均匀的甲、乙两个实心圆柱体,它们的高度相同,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲、乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方。下列切法可能达到目的的是( )
A.沿水平方向切去质量相等的部分
B.沿水平方向切去体积相等的部分
C.沿水平方向切去厚度相等的部分
D.沿竖直方向切去质量相等的部分
11.(2分)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.密度和浮力都不变 B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变 D.密度变小,浮力变大
12.(2分)如图所示,甲、乙、丙三个完全相同的玻璃缸装满了水,其中甲只有水,乙水中漂浮着一只小鸭子,丙水中漂浮着一只大鸭子。若把三个缸放到台秤上称量,可知它们的质量( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
(多选)13.(2分)探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
(多选)14.(2分)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.甲杯中的小球受到的浮力大
B.乙烧杯中小球排开液体的质量大
C.甲杯中液体的密度大
D.乙烧杯底部受到的液体压强小
三、作囹题(每小题2分,共4分)。
15.(2分)如图所示,在游泳池的底部和侧壁,铺满了面积相等的小瓷砖,请画出水对A、B两瓷砖压力的示意图。
16.(2分)如图所示,用手把一乒乓球压入盛足量水的烧杯底,请画出松手后乒乓球上浮时的受力示意图(小黑点为乒乓球的重心)。
四、实验探究题(第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.(4分)如图所示,小芳用一块长方体金属块和一块海绵,探究影响压力作用效果的因素。
(1)小芳选择长方体金属块的好处是 。
(2)由实验装置可知,小芳探究的问题是:探究 与 之间的关系。实验现象说明 。
18.(6分)在“探究成体压强的特点”实验中,小明进行了如下的猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关;
猜想二:液体内部压强大小可能与液体密度有关;
猜想三:液体内部压强大小可能与方向有关。
为了验证以上猜想,小明进行了如图A、B、C所示的操作:
(1)实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的;
(2)为了验证猜想一,应选择 两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比B、C两组实验,小明可得出的结论是:当 相同时,液体的密度越大,液体的压强就越 ;
(4)用如图D所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。用此容器进行的两次实验,情形如图E、F所示,由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb;a、c两种液体密度的大小关系是ρa ρc(选填“>”、“<”或“=”)。
19.(8分)某实验小组设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是 。
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丁、丙
C.丁、甲、乙、丙
(2)图乙中物体受到的浮力为 N,物体排开水所受的重力可由 (填实验序号)两个步骤测出。
(3)由通过实验可得到初步结论:浸没在水中的物体,受到的浮力大小等于 。
(4)以下情况会影响结论的是 。
A.图乙中物体未全部浸没在水中
B.图乙中水面未到达溢水杯的溢口
(5)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(6)将图乙中的水换成浓盐水(ρ水=1.1g/cm3),则物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、综合应用题(本题共2小题第20题9分,第21题9分,共18分)
20.(9分)如图所示,“玉兔二号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记。登月前,在水平地面上进行测试,月球车匀速直线行驶90m用时30min,月球车对地面的压强是9×104Pa,车轮与地面接触的总面积为150cm2,取10N/kg。求:
(1)测试时,月球车行驶的速度;
(2)月球车在地球上的重力;
(3)登月后,月球车在月球上的质量。
21.(9分)一个不规则的实心物体(图中未画出),重力为1.1N,轻轻地放入足够深盛满纯水的溢水杯中,静止时沉入底部,排开100g的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止(g=10N/kg)。求:
(1)当物体沉入溢水杯底时,杯底受到的液体压强 。(选填“变大”、“变小”或“不变”),并计算物体此时在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
2020-2021学年河南省南阳市邓州市八年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共14分)
1.【解答】解:阿基米德在浮力方面的贡献是发现了阿基米德原理;
帕斯卡发现了帕斯卡原理,他的名字命名为压强的单位;
托里拆利实验测出了大气压强的存在。
故答案为:帕斯卡;帕斯卡发现了帕斯卡原理(合理即可)。
2.【解答】解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,
所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;
由图可知,右手指的受力面积比较小,根据p=可知,右手指受到的压强比较大,即p1<p2。
故答案为:=;<。
3.【解答】解:由图可知,A处的横截面积小,A处水的流速显然比B处的快,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大,即A处压强比B处的压强小,所以当推动活塞从针头喷出药液时,A处水流喷射的高度较低。
故答案为:A;流体在流速大的地方压强小。
4.【解答】解:
(1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压。
(2)若拿着此气压计从29楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低。
故答案为:大于;降低。
5.【解答】解:
(1)当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的重力是5×105N,由阿基米德原理可知,蛟龙号受到海水的浮力F浮=G排=5×105N;
(2)潜水器在下潜的过程中,所处深度h变大,由p=ρgh可知,潜水器下表面受到海水的压强变大;
(3)潜水器下潜的过程中,海水的密度不变,排开海水的体积V排也不变,由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知,其受到海水的浮力不变。
故答案为:5×105;变大;不变。
6.【解答】解:(1)高压锅能很快把食物煮熟是利用了气压越大,沸点越高的物理知识;
(2)液体压强随着液体深度的增加而增大,其生活中应用为水坝的厚度随着水位越深,厚度越大;
(3)船可以漂浮在水面上,从受力角度分析,船受到浮力与重力为一堆平衡力,浮力与重力大小相同。
故答案为:气压越大,沸点越高;水坝的结构下宽上窄;浮力与重力相等。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7-12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13-14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分选对但不全的得1分,有错选的得0分)
7.【解答】解:A、水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴的水面和壶身的水面保持相平,故A正确;
B、潜水艇是依靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的,故B正确;
C、根据流体压强与流速的关系可知,抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。故厨房内的抽油烟机工作时是利用流速越大,压强越小的方法将油烟“吸”走的,故C正确;
D、飞机起飞时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,产生向上的升力,使飞机起飞,不是利用空气的浮力,故D错误。
故选:D。
8.【解答】解:小蓉的重力为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人体的密度与水的密度差不多,约为1.0×103kg/m3,
根据密度公式ρ=知,人体的体积为:
V===0.05m3,
小蓉漂浮在水面时,约有的体积露出水面,即:V排=(1﹣)V=V=×0.05m3=0.045m3,
小蓉漂浮时受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.045m3=450N,
当小蓉漂浮在水面上时,受重力、浮力和游泳圈对她的作用力,
所以游泳圈对她的作用力大小为:F=G﹣F浮=500N﹣450N=50N,故C符合实际.
故选:C。
9.【解答】解:A、活塞式抽水机是利用大气压来工作的,其结构不符合上端开口、底部连通的特点,不是连通器,故A错误;
B、船闸的原理先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸;然后把这一端阀门关闭,打开另一端的阀门,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去,应用了两次连通器,故B正确;
C、U形管本身是一个连通器,但与压强计的探头连接后,一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”这一特点,因此,不是连通器,故C错误;
D、在吸饮料时,细管内的气压变小,外界大气压大于管内大气压,故饮料在外界大气压的作用下压入细管中,故是利用大气压强的原理工作的,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:甲、乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱体体积公式V=Sh,分析可得V甲<V乙,
又因为甲乙质量相等,根据公式ρ=可得ρ甲>ρ乙。
A、若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p=,因为S甲<S乙,所以p甲>p乙,故A不正确;
B、沿水平方向切去体积相等的部分,因为ρ甲>ρ乙,根据公式m=ρV,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而S甲<S乙,根据压强公式p=,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故B正确;
C、沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以ρ甲V甲=ρ乙V乙,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,因为h甲=h乙,所以ρ甲S甲=ρ乙S乙,设切掉的厚度为△h,则有ρ甲S甲△h=ρ乙S乙△h,即切掉的部分质量相等,所以该题实际与A 相同,故C不正确;
D、沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,根据公式V=,所以剩余部分体积V甲'<V乙',因为h甲=h乙,所以剩余部分底面积S甲'<S乙',将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式p=,因为S甲'<S乙',所以p甲>p乙,故D不正确。
故选:B。
11.【解答】解:金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,所处深度减小,受到的液体压强变小,故气泡体积增大,而气泡内空气的质量不变,由ρ=可知,密度变小;
气泡上升时,体积变大,则排开水的体积变大,
所以由F浮=ρgV排可得:气泡受到水的浮力变大。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
12.【解答】解:由于鸭子漂浮,
所以F浮=G排=G鸭,
即:放入鸭子后排开水的重力等于鸭子的重力
所以三个玻璃缸的总重相同,
由于G=mg,
所以三个玻璃缸的总质量相同,
把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同,即它们的质量一样大。
故选:D。
13.【解答】解:A、金属块a浸没在水中时,根据称重法测浮力可知,受到浮力的大小为F浮=G﹣F乙=1.6N﹣1.0N=0.6N,故A正确;
B、根据甲、乙可知,物体浸在液体的体积不同,排开的液体的体积不同,所以可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,故B错误;
C、根据乙、丙可知,物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同,浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同,测力计示数不同,探究浮力与密度关系时,需要控制物体的体积相同(排开液体的体积相同),物体的密度不同,故C错误;
D、根据丙、丁可知,同一个物体浸没在不同液体中,排开的液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D正确。
故选:AD。
14.【解答】解:
A、因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,两个完全相同的小球,重力相等,则两小球受到的浮力相等,故A错误;
B、因为小球在两杯中受到的浮力相等,都等于小球的重力,根据F浮=G排=m排g可知,两小球在两杯中排开液体的质量相等,故B错误;
C、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态。根据浮沉条件可知,ρ甲液>ρ球,ρ乙液=ρ球,所以ρ甲液>ρ乙液,故C正确;
D、两杯中液面相平,ρ甲液>ρ乙液,根据p=ρ液gh可知,烧杯底受到液体的压强p甲液>p乙液,故D正确。
故选:CD。
三、作囹题(每小题2分,共4分)。
15.【解答】解:过A点作垂直侧壁向右的压力,过B点作垂直底部向下的压力,如图所示:
16.【解答】解:从乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮,浮力大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度。如下图所示:
四、实验探究题(第17题4分,第18题6分,第19题9分,共19分)
17.【解答】解:(1)小芳选择长方体金属块的好处是压力相同,可以改变受力面积;
(2)三个图中,压力相同(都等于长方体金属块的重力),左图的受力面积小于中间图的受力面积,而中间图的受力面积小于右图的受力面积,从左向右海绵的凹陷程度逐渐变小,小芳探究的问题是;探究压力的作用效果与受力面积之间的关系,此实验可以说明:当海绵受到的压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
故答案为:(1)压力相同,可以改变受力面积;(2)压力的作用效果;受力面积;当海绵受到的压力不变时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
18.【解答】解:(1)根据转换法,实验过程中探头受到的液体压强大小是通过U形管两边液面的高度差反映的;
(2)为了验证猜想一,即研究液体内部压强大小可能与液体深度有关,要控制液体密度相同,故应选择A、B两组实验对比,可初步验证出猜想一是正确的;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,对比B、C两组实验,C中U形管两边液面的高度差大,小明可得出的结论是:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体的压强就越大;
(4)由图E可知,a中液体的深度要大于b中液体的深度,橡皮膜没有发生形变,说明此处的压强相同,根据p=ρgh可知深度大的密度小,由图可知ha>hb,所以a的密度要小于b的密度,即ρa<ρb;ha
图F中,c中液体的深度要大于a中液体的深度,橡皮膜向左发生了形变,说明右侧的压强大,又ha<hc,根据p=ρgh可知,a的密度要大于c的密度,即ρa>ρc。
故答案为:(1)U形管两侧液面的高度差;(2)A、B; (3)深度;大;(4)<;>。
19.【解答】解:(1)最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出物体所受到的重力;
乙、把物体浸在装满水的溢杯中,测出测力计的示数;
丙、测出桶和排开的水受到的重力;
故正确顺序为:丁、甲、乙、丙,故C正确;
(2)(3)空气中物体的重力为G=2.5N;水中弹簧测力计的示数为F′=1.5N,物体在水中受到的浮力为:F浮=G﹣F′=2.5N﹣1.5N=1N;
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,所以溢出水的重力为:G排=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N;
由此可知:浸没在水中的物体,受到的浮力大小等于排开液体的重力;
(4)A、图乙中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意;
B、图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意;
(5)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A、测量型实验多次测量取平均值可减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B、用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,故B合理;
C、用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,避免结论的偶然性,找出普遍规律,故C合理;
故选A;
(6)将图乙中的水换成浓盐水,液体的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知浮力变大。
故答案为:(1)C;(2)1;丙、丁;(3)排开液体的重力;(4)B;(5)A;(6)变大。
五、综合应用题(本题共2小题第20题9分,第21题9分,共18分)
20.【解答】解:(1)测试时,月球车行驶的速度v===0.05m/s;
(2)月球车对地面的压强是9×104Pa,车轮与地面接触的总面积为150cm2,
根据p=可知月球车对地面的压力F=pS=9×104Pa×150cm2×10﹣4m2=1350N,
月球车在地球上的重力G=F=1350N;
(3)月球车在地球上的质量m===135kg;
因质量是物体本身的一种属性,其大小与物体的位置无关,
所以,登月后,月球车在月球上的质量不变,即m月=m=135kg。
答:(1)测试时,月球车行驶的速度为0.05m/s;
(2)月球车在地球上的重力为1350N;
(3)登月后,月球车在月球上的质量为135kg。
21.【解答】解:
(1)当物体沉入溢水杯底时,溢水杯中水的深度不变,水的密度不变,由p=ρgh可知,杯底受到水的压强不变;
物体沉入溢水杯底受到的浮力:F浮=G排=100×10﹣3kg×10N/kg=1N;
(2)物体沉入溢水杯底排开水的体积(物体的体积):V=V排===1×10﹣4m3;
(3)由G=mg可知,物体的质量:m===0.11kg,
物体悬浮时,物体的密度等于盐水的密度,则盐水的密度:ρ盐水=ρ物===1.1×103kg/m3。
答:(1)不变;物体此时在纯水中所受的浮力为1N;
(2)物体的体积为1×10﹣4m3;
(3)物体悬浮时盐水的密度1.1×103kg/m3。
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