福建省泉州实验中学2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试卷

这是一份福建省泉州实验中学2023-2024学年八年级下学期期中考试物理试卷，共35页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．教室空气的质量大约为30kg
B．中学生站立时对地面的压强约为15000Pa
C．一颗鸡蛋的重力大约为5N
D．大气压强大约可以托起760cm的水银柱
2．（2分）下列四幅图中，属于增大受力面积减小压强的是（ ）
A．压路机的碾子很重
B．水坝修成上窄下宽
C．飞镖的箭头很尖
D．载重汽车有很多车轮
3．（2分）2023年10月10日，湘江长沙综合枢纽船闸运营满11周年，通过船舶622380万艘次，总货运通过量8.23亿吨，大力推动了湖南水运物流的发展。下列与船闸工作原理相同的是（ ）
A．拦河大坝
B．活塞式抽水机
C．液体压强计
D．锅炉水位计
4．（2分）下列情景中，没有受到浮力的物体是（ ）
A．大桥的桥墩B．升空的氮气球
C．水面上的海豚D．码头上的游轮
5．（2分）下列事例中利用大气压强的是（ ）
A．用注射器将药液推到病人肌肉里
B．用吸管喝饮料
C．飞机获得升力
D．地漏存水杯防异味
6．（2分）在体育课上，小菲水平抛出一飞盘如图所示，快速前进的飞盘越升越高。从侧面看，飞行过程中飞盘的形状应为如图所示中的（ ）
A．B．
C．D．
7．（2分）小明15岁生日这天，爸爸送给他一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车，下列分析正确的是（ ）
A．自行车轮胎上的花纹可以减小摩擦
B．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小
C．自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力
D．自行车下坡时，紧急刹车应该先刹前轮
8．（2分）龙年春晚舞蹈《锦鲤》，展现了寓意“年年有余”的祥瑞画面。如图所示，此时演员悬停于空中，则下列分析正确的是（ ）
A．演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
B．演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
C．演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
D．演员受到的重力与演员对绳索的拉力是一对相互作用力
9．（2分）将重5N的物体放入装满水的溢水杯中，溢出3N的水，则物体所受的浮力为（ ）
A．可能是2NB．一定是3NC．可能是4ND．一定是5N
10．（2分）如图所示，女孩用大小为F的拉力竖直向上提书包，但书包静止不动，未离开地面。若书包的重力为G，此时书包的重力G和拉力F的合力大小为（ ）
A．0B．G﹣FC．FD．G+F
11．（2分）如图所示为甲、乙两种液体的压强p与液体深度h的关系图象，下列判断中正确的是（ ）
A．若物体所受液体的压强相等，则物体在甲中的深度比乙大
B．若深度相同，甲液体的压强比乙液体压强小
C．甲液体的密度大于乙液体的密度
D．同种液体，液体内部的压强与液体深度成反比
12．（2分）某同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B．若将玻璃管稍微倾斜，则管内外水银面的高度差将变大
C．若把此装置从地面移至山顶，则管内外水银面的高度差将变大
D．若换用密度比水银小的液体做实验，大气压能支持的液柱的重力保持不变
13．（2分）如图所示，一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止，①②③各为其中的，此时它对桌面压强为p。小宇首先只切除①，余下的木板对桌面的压强为p1，然后再切除②，余下的木板对桌面的压强为p2。则下列判断正确的是（ ）
A．p：p1＝1：1B．p：p2＝2：3C．p1：p2＝1：1D．p1：p2＝3：2
14．（2分）如图甲所示，用一轻质钢丝固定在一正方体的木块中央。通过钢丝对木块在竖直方向上的作用力F，使木块浸入水中。钢丝对木块在竖直方向上的作用力F与木块下表面到水面距离x的关系如图乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ木＝0.7×103kg/m3，g＝10N/kg．钢丝机械强度足够且质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．正方体木块的边长为7cm。
B．正方体木块重力为10N
C．正方体全部浸没在水中受到的浮力为3N
D．正方体全部浸没在水中受到的浮力为10N
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分。）
15．（2分）歼−20是中国第五代隐身重型歼击机通常，进入战斗状态前歼击机丢掉副油箱是为了 惯性，使运动状态 （填“容易”或“不容易”）改变。
16．（2分）如图是我国首艘10万吨级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为1.3×105t，满载时工船所受的浮力为 N；海面下2m深处海水的压强为 Pa（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。
17．（2分）某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计，用它来探究“大气压随高度的变化情况”：
（1）水面上方是空气，分析可知瓶内的气压 （选填：“大于”、“小于”或“等于”）瓶外的大气压。
（2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的水柱高度会 （选填：“上升”、“下降”或“不变”）。
18．（2分）重力为1000N的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力），货物运动的s﹣t图象如图所示，若钢索在前3s的拉力分别为F1、F2、F3，则F1＝ N；F2 F3（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
19．（2分）如图所示，将半瓶矿泉水放在水平面上，将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上，瓶子对桌面的压力 ，水对容器底的压力 （均选填“变大”“不变”或“变小”）（g＝10N/kg）。
20．（2分）已知正方体A、B的边长之比为1：2，B的边长为20cm，A、B的密度之比为2：1。将物体A叠放在B的正中央，如图所示，此时B对水平面的压强为5000Pa。则正方体A、B的质量之比为 ，将A从B上方取下，B对水平面的压强变化量为 Pa。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21．（2分）如图所示，一烧杯放在斜面上静止时，画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
22．（2分）如图所示，物体A随传送带一起匀速向上运动，请画出物体A所受力的示意图。
四、简答题（本题共1小题，共4分）
23．（4分）如图所示是我国自主研制的时速可达350km/h的动车组“复兴号”进站时的情景。请你用学过的物理知识回答：
（1）车站内，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，当列车进站时，乘客为什么必须站在安全线外候车？
（2）建设铁路时，为什么要将铁轨铺设在枕木上？
五、实验探究题（本题共5小题，每空1分，共30分）
24．（5分）如图1所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验时，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，再次让小车从 滑下，观察小车滑行的距离；
（2）实验中发现：小车在棉布表面上滑行的距离较短，在木板上滑行的距离较远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 ；
（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
（4）通过上面的探究后，小明又思考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。
25．（6分）课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：
（1）图甲的探究装置中研究对象是 ，实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于 状态。
（2）小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车处于静止状态；改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须 才能平衡。
（3）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 才能平衡。
（4）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，此时小车受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到 的影响。
26．（5分）老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
（1）该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
（2）如图所示，小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制 大小相同，改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是：在压力相同时，受力面积越 ，压力的作用效果越明显，反之，则作用效果就越不明显。以下实例中不是应用该结论的是 。（选填字母）
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙
（3）接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，他的操作步骤是：把左侧瓶中倒出一些水后， （填“正立”或“倒立”）在海绵上，并与右侧瓶子的作用效果相比较。
27．（7分）物理课上看完“奋斗者”号深潜器的故事，同学们想利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，小王没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 。
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 。
（4）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。
（5）根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10000m时，每平方米的舱体受到的海水压力为 N（取ρ海水＝1.0×103kg/m3）。
（6）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，他测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水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＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
（7）在图④的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到的液体压强将 （选填“变大”“变小”或“无法判断”）。
28．（7分）小明小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
（1）由图1中A、B、C、D四个可知，浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 有关；
（2）分析比较图1中 可知，浮力的大小与液体密度有关；
（3）小明完成上述实验后，又做了“验证阿基米德原理”的实验如图2所示，按照甲、乙、丙、丁的顺序进行实验；若满足 （用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理；
（4）在实验中，发现F浮＞G排，则原因可能是 ；
A.整个实验过程中，弹簧测力计没有校零
B.实验之前小桶内有残留的水
C.步骤丙中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（5）进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 （选填“能”或“不能”）验证。
（6）小明思考既然物体在不同液体中所受的浮力不同，可以用这套装置来测量烧杯中液体的密度。他决定对弹簧测力计进行重新标度，将如图D所示的装置改成一个密度秤，它的零刻度应标在 N处，用它测量时，待测液体密度ρ液最大值是 g/cm3。
六、计算题（本题共3小题，共22分）
29．（6分）一氢气球载货匀速下降，总重800N。若抛掉一些货物后，氢气球就可以匀速上升。已知氢气球上升或下降时所受空气阻力大小不变，氢气球与货物所受浮力恒为500N。（注：气体或液体对浸入其中的物体竖直向上的力叫浮力，g＝10N/kg）。求：
（1）氢气球匀速下降时，所受到的空气阻力f阻；
（2）抛掉多少货物，氢气球才能匀速上升。
30．（7分）学校进行“注模”艺术作品的展示活动。小闵同学制作一底面积为2×10﹣3m2，高为0.15m的“小黄人”，将密度为0.9×103kg/m3的某种液体注入“小黄人”模具内，用了体积为5×10﹣4m3的液体，如图所示。
求：（1）成型前液体对模具底部的压强；
（2）成型小黄人重力；
（3）将成型的“小黄人”放在水平桌面上，求“小黄人”对桌面的压强。
31．（9分）如图甲所示，用弹簧测力计挂一长方体金属块逐渐浸入底面积为40cm2圆柱形盛水的容器中，图乙是这个过程中弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况，整个过程没有水溢出。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。
求：（1）金属块的重力；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力；
（3）金属块的密度；
（4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强。
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2分）下列估测最接近实际情况的是（ ）
A．教室空气的质量大约为30kg
B．中学生站立时对地面的压强约为15000Pa
C．一颗鸡蛋的重力大约为5N
D．大气压强大约可以托起760cm的水银柱
【解答】解：A、一间教室的长、宽、高大约为10m、8m和3m，则里面空气的体积约为：V＝abc＝10m×8m×3m＝240m3，空气的密度为1.29 kg/m3，则教室空气的质量m＝ρV＝1.29kg/m3×240m3≈300kg，故A错误；
B、中学生的重力约600N，双脚站立时，地面的受力面积约400cm2，对地面的压强约为：P＝＝＝＝15000Pa，故B正确；
C、一颗鸡蛋的重力大约为0.5N，故C错误；
D、一个标准大气压强大约可以托起760mm的水银柱，故D错误。
故选：B。
2．（2分）下列四幅图中，属于增大受力面积减小压强的是（ ）
A．压路机的碾子很重
B．水坝修成上窄下宽
C．飞镖的箭头很尖
D．载重汽车有很多车轮
【解答】解：A、压路机上的碾子质量很大，在受力面积一定时，增大压力来增大压强，故A不符合题意；
B、水坝修成上窄下宽，是因为液体内部的压强与深度有关，深度越深，压强越大，故B不符合题意；
C、飞镖的箭头很尖，在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故C不符合题意；
D、载重汽车装有许多车轮，在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故D符合题意。
故选：D。
3．（2分）2023年10月10日，湘江长沙综合枢纽船闸运营满11周年，通过船舶622380万艘次，总货运通过量8.23亿吨，大力推动了湖南水运物流的发展。下列与船闸工作原理相同的是（ ）
A．拦河大坝
B．活塞式抽水机
C．液体压强计
D．锅炉水位计
【解答】解：船闸是利用连通器原理工作的。
A．拦河大坝是利用液体压强的特点工作，液体深度越大，压强越大，所以大坝底部建得比上方宽，故A不正确；
B．活塞式抽水机是利用大气压将水压进抽水机的，故B不正确；
C．液体压强计上端有一端不是开口的，不是利用连通器工作的，故C不正确；
D．锅炉的上端开口，下端连通是利用连通器工作的，故D正确。
故选：D。
4．（2分）下列情景中，没有受到浮力的物体是（ ）
A．大桥的桥墩B．升空的氮气球
C．水面上的海豚D．码头上的游轮
【解答】解：A．大桥的桥墩深入淤泥中，底部不受水向上的压力，所以桥墩不受浮力作用，故A符合题意；
B．空中上升的氮气球受到空气的浮力而升空的，故B不符合题意；
C．水面上的海豚，仍有部分身体浸在水中，仍然受到水浮力的作用，故C不符合题意；
D．游轮漂浮在水面上，部分船身浸在水中，所以受到浮力作用，故D不符合题意。
故选：A。
5．（2分）下列事例中利用大气压强的是（ ）
A．用注射器将药液推到病人肌肉里
B．用吸管喝饮料
C．飞机获得升力
D．地漏存水杯防异味
【解答】解：A、用注射器将药液推到病人肌肉里，利用的是人的推力，与大气压无关，故A不合题意；
B、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，故B符合题意；
C、飞机获得向上的升力是利用了“机翼上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，从而产生向上的压强差”的道理，与大气压无关，故C不合题意；
D、地漏存水杯防异味利用的是连通器原理，与大气压无关，故D不合题意。
故选：B。
6．（2分）在体育课上，小菲水平抛出一飞盘如图所示，快速前进的飞盘越升越高。从侧面看，飞行过程中飞盘的形状应为如图所示中的（ ）
A．B．
C．D．
【解答】解：只有飞盘的上表面凸起，下面平直，飞盘升空时，流过飞盘上方的空气流速大、压强小，流过飞盘下方的空气流速小、压强大，在这个压强差造成的压力差的作用下，快速前进的飞盘才会越升越高，四个选项中，只有A选项中飞盘的形状符合题意；
故选：A。
7．（2分）小明15岁生日这天，爸爸送给他一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车，下列分析正确的是（ ）
A．自行车轮胎上的花纹可以减小摩擦
B．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小
C．自行车刹车是通过增大压力的方式增大摩擦力
D．自行车下坡时，紧急刹车应该先刹前轮
【解答】解：A、自行车轮胎上的花纹可以在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故A错误；
B、若体重较大的爸爸骑此车，接触面粗糙程度不变，压力增大，车轮与地面的摩擦力会变大，故B错误；
C、自行车刹车是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力的方式增大摩擦力，故C正确；
D、自行车下坡时，如果突然只把前轮刹住，前轮停止运动，而后轮由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，由于人和车具有惯性后轮会跳起来，而使车向前翻倒，所以，紧急刹车时，我们应该先刹后轮，而不能只急刹前轮，故D错误。
故选：C。
8．（2分）龙年春晚舞蹈《锦鲤》，展现了寓意“年年有余”的祥瑞画面。如图所示，此时演员悬停于空中，则下列分析正确的是（ ）
A．演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
B．演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对平衡力
C．演员受到的重力与绳索对演员的拉力是一对相互作用力
D．演员受到的重力与演员对绳索的拉力是一对相互作用力
【解答】解：A、演员对绳索的拉力与绳索对演员的拉力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故A错误；
BC、演员受到的重力与绳索对演员的拉力，大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故B正确，C错误；
D、演员受到的重力与演员对绳索的拉力方向相同，不是一对相互作用力，故D错误。
故选：B。
9．（2分）将重5N的物体放入装满水的溢水杯中，溢出3N的水，则物体所受的浮力为（ ）
A．可能是2NB．一定是3NC．可能是4ND．一定是5N
【解答】解：把物体浸没在装满水的溢水杯中，排开的水重等于溢出的水重：即G排＝G溢＝3N，
根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力：F浮＝G排＝3N。
故选：B。
10．（2分）如图所示，女孩用大小为F的拉力竖直向上提书包，但书包静止不动，未离开地面。若书包的重力为G，此时书包的重力G和拉力F的合力大小为（ ）
A．0B．G﹣FC．FD．G+F
【解答】解：书包没有被提起，处于静止状态，为平衡状态，受力平衡，对书包受力分析，它受到重力、竖直向上的拉力，还有竖直向上的支持力作用，这三力平衡，所以拉力F小于书包的重力G。
这三力平衡，则拉力F与支持力N的合力大小等于书包的重力G，此时书包的重力G和拉力F的合力大小为G﹣F。
故选：B。
11．（2分）如图所示为甲、乙两种液体的压强p与液体深度h的关系图象，下列判断中正确的是（ ）
A．若物体所受液体的压强相等，则物体在甲中的深度比乙大
B．若深度相同，甲液体的压强比乙液体压强小
C．甲液体的密度大于乙液体的密度
D．同种液体，液体内部的压强与液体深度成反比
【解答】解：
A、由图可知，若物体所受液体的压强相等（均为p0），则物体在液体中的深度h甲＜h乙，即物体在甲中的深度比乙小，故A错误；
BC、由图可知，取某一深度h0，则甲、乙两液体产生的压强关系为p甲＞p乙；由p＝ρgh可知，ρ甲＞ρ乙，即甲液体的密度大于乙液体的密度，故B错误，C正确；
D、同种液体，液体的密度一定，由p＝ρgh可知，液体内部的压强与液体深度成正比，故D错误。
故选：C。
12．（2分）某同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
B．若将玻璃管稍微倾斜，则管内外水银面的高度差将变大
C．若把此装置从地面移至山顶，则管内外水银面的高度差将变大
D．若换用密度比水银小的液体做实验，大气压能支持的液柱的重力保持不变
【解答】解：A、读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，故A错误；
B、若将玻璃管稍稍倾斜，但不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变，故B错误。
C、若把此装置从地面移至山顶，由于气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低，则顶层大气压小，能支持的水银柱高度也就变小，故C错误；
D、托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，受力面积不变，所以大气压能够支持的压力不变，由于是柱形，液体的压力等于重力，大气压能支持的液柱的重力保持不变，所以故D正确。
故选：D。
13．（2分）如图所示，一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止，①②③各为其中的，此时它对桌面压强为p。小宇首先只切除①，余下的木板对桌面的压强为p1，然后再切除②，余下的木板对桌面的压强为p2。则下列判断正确的是（ ）
A．p：p1＝1：1B．p：p2＝2：3C．p1：p2＝1：1D．p1：p2＝3：2
【解答】解：静止放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力。
设①②③每部分的重力为G，底面积为S，则整个长方体木板的重力为3G，底面积为3S。
根据题意，由p＝可得：p＝；p1＝＝；p2＝；
则p1：p2＝1：1。
故选：C。
14．（2分）如图甲所示，用一轻质钢丝固定在一正方体的木块中央。通过钢丝对木块在竖直方向上的作用力F，使木块浸入水中。钢丝对木块在竖直方向上的作用力F与木块下表面到水面距离x的关系如图乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ木＝0.7×103kg/m3，g＝10N/kg．钢丝机械强度足够且质量不计。下列说法正确的是（ ）
A．正方体木块的边长为7cm。
B．正方体木块重力为10N
C．正方体全部浸没在水中受到的浮力为3N
D．正方体全部浸没在水中受到的浮力为10N
【解答】解：A、根据图乙可知，作用在钢丝绳上的力为0时，木块下表面距离水面的高度为7cm，并且木块处于漂浮状态，则浮力等于重力，即F浮＝G
ρ水gV排＝ρ物gV木
ρ水Sh＝ρ物Sa
a＝h＝×0.07m＝0.1m＝10cm；
故A错误；
B、当木块距离下表面距离为0时，钢丝绳上的拉力竖直向上，且大小等于木块的重力，因此由图乙可知，木块的重力为7N，故B错误；
CD、正方体全部浸没在水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3＝10N，故C错误，D正确。
故选：D。
二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分。）
15．（2分）歼−20是中国第五代隐身重型歼击机通常，进入战斗状态前歼击机丢掉副油箱是为了 减小 惯性，使运动状态 容易 （填“容易”或“不容易”）改变。
【解答】解：歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做减小了飞机的质量，使飞机的惯性变小，使其运动状态易于改变。
故答案为：减小；容易。
16．（2分）如图是我国首艘10万吨级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为1.3×105t，满载时工船所受的浮力为 1.3×109 N；海面下2m深处海水的压强为 2×104 Pa（g取10N/kg，ρ海水取1.0×103kg/m3）。
【解答】解：满载时工船所受的浮力等于排水量的重力，即F＝G＝mg＝1.3×105×103kg×10N/kg＝1.3×109N；
海面下2m深处海水的压强为P＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa。
故答案为：1.3×109；2×104。
17．（2分）某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计，用它来探究“大气压随高度的变化情况”：
（1）水面上方是空气，分析可知瓶内的气压 大于 （选填：“大于”、“小于”或“等于”）瓶外的大气压。
（2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的水柱高度会 上升 （选填：“上升”、“下降”或“不变”）。
【解答】解：（1）瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高，说明瓶内的气压高于瓶外大气压；
（2）将气压计从山下拿到山上后，大气压减小，管内水柱高度会上升。
故答案为：（1）大于；（2）上升。
18．（2分）重力为1000N的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力），货物运动的s﹣t图象如图所示，若钢索在前3s的拉力分别为F1、F2、F3，则F1＝ 1000 N；F2 ＝ F3（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【解答】解：根据图示可知，物体在0～1s保持静止状态，受到的拉力等于物体的重力，即F1＝G＝1000N；
物体在1～2s做匀速直线运动，因为物体处于平衡状态，拉力等于重力，即F2＝G＝1000N；
物体在2～3s保持静止状态，受到的拉力等于物体的重力，即F3＝G＝1000N，所以F2＝F3。
故答案为：1000；＝。
19．（2分）如图所示，将半瓶矿泉水放在水平面上，将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上，瓶子对桌面的压力 不变 ，水对容器底的压力 变小 （均选填“变大”“不变”或“变小”）（g＝10N/kg）。
【解答】解：瓶子正方时，瓶子可看成规则形状，水对瓶底的压力等于水的重力；
当瓶子倒放时，有一部分水的重力由两个侧壁分担，导致水对瓶盖的压力小于水的重力，所以瓶中水对瓶盖的压力比正放时水对瓶底的压力小。
故答案为：不变；变小。
20．（2分）已知正方体A、B的边长之比为1：2，B的边长为20cm，A、B的密度之比为2：1。将物体A叠放在B的正中央，如图所示，此时B对水平面的压强为5000Pa。则正方体A、B的质量之比为 1：4 ，将A从B上方取下，B对水平面的压强变化量为 1000 Pa。
【解答】解：由质量公式m＝ρV＝ρl3，则＝＝1：4；
将物体A叠放在B的正中央如图所示，此时B对水平面的压强为5000Pa有，
PB＝＝＝5000Pa，又有mA＝mB，
即＝5000Pa，
解得，mA＝4kg，
正方体A的重力为GA＝mAg＝4kg×10N/kg＝40N，
将A从B上方取下，B对水平面的压强变化量为ΔP＝＝＝1000Pa。
故答案为：1：4；1000。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
21．（2分）如图所示，一烧杯放在斜面上静止时，画出小球受到的浮力F浮和重力G的示意图。
【解答】解：由图可知，小球漂浮在水面上，受到竖直向下的重力作用和竖直向上的浮力作用处于平衡状态，二力大小相等，作用点画在重心处，如下图所示：
22．（2分）如图所示，物体A随传送带一起匀速向上运动，请画出物体A所受力的示意图。
【解答】解：
不计空气阻力，物体A受到自身重力G、传送带的支持力F和摩擦力f的作用，在这三个力的作用下处于平衡状态；因为物体A在随传送带匀速向上运动的过程中具有向下滑动的趋势，所以摩擦力方向沿传送带向上；
过物体A的重心，沿竖直向下方向画一条有向线段，表示重力G，垂直于传送带向上的支持力F和沿传送带向上摩擦力f，如图所示：
四、简答题（本题共1小题，共4分）
23．（4分）如图所示是我国自主研制的时速可达350km/h的动车组“复兴号”进站时的情景。请你用学过的物理知识回答：
（1）车站内，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，当列车进站时，乘客为什么必须站在安全线外候车？
（2）建设铁路时，为什么要将铁轨铺设在枕木上？
【解答】答：
（1）当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，压强减小，而人另外一侧空气流速小、压强大，会产生一个向车一侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。
（2）列车在铁轨上行驶，对路基的压力一定，根据p＝可知，铁轨铺在枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。
五、实验探究题（本题共5小题，每空1分，共30分）
24．（5分）如图1所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验时，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，再次让小车从 同一高度由静止 滑下，观察小车滑行的距离；
（2）实验中发现：小车在棉布表面上滑行的距离较短，在木板上滑行的距离较远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 慢 （选填“快”或“慢”）。如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 匀速直线运动 ；
（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 不能 （选填“能”或“不能”）直接由实验得出；
（4）通过上面的探究后，小明又思考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将 静止 （选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”）。
【解答】解：（1）实验时，先让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在棉布表面滑行的距离；为了控制小车到达水平面上的初速度相同，去掉棉布后，应再次让小车从同一高度由静止滑下，观察小车滑行的距离；
（2）根据实验现象，小车在棉布表面上滑行的距离较短，在木板上滑行的距离较远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；
进一步推理可知，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动；
（3）牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，运用了科学推理法，因此，牛顿第一定律不能直接由实验得出；
（4）图2中，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，小球处于瞬间静止状态，如果摆球所受的力忽然全部消失，根据牛顿第一定律，则摆球将静止。
故答案为：（1）同一高度由静止；（2）慢；匀速直线运动；（3）不能；（4）静止。
25．（6分）课后服务活动中，物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究：
（1）图甲的探究装置中研究对象是 小车 ，实验中判断其是否受平衡力作用的依据是物体处于 静止 状态。
（2）小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，小车处于静止状态；改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，由此说明两个力必须 大小相等 才能平衡。
（3）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 同一直线上 才能平衡。
（4）某次实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，两个拉力大小不同，但小车仍处于静止状态，此时小车受到的 是 （选填“是”或“不是”）平衡力，产生这一现象的原因可能是小车受到 摩擦力 的影响。
【解答】解：（1）实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故研究对象是小车，判断依据是小车处于静止状态；
（2）实验时，小虎向左盘和右盘同时加入一个相等质量的砝码时，小车在水平方向受到的拉力相等，处于静止状态，改变其中一端的砝码数量，发现小车无法保持静止状态，这表明平衡的两个力需要大小相等；
（3）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡；
（4）实验中，当左盘放入稍大一点的砝码时，小车仍处于静止状态，此时小车还受平衡力的作用，此时小车有向左运动的趋势，桌面对小车有向右的摩擦力。
故答案为：（1）小车；静止；（2）大小相等；（3）同一条直线上；（4）是；摩擦力。
26．（5分）老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
（1）该同学通过观察 海绵凹陷程度 来反映压力的作用效果。
（2）如图所示，小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制 压力 大小相同，改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是：在压力相同时，受力面积越 小 ，压力的作用效果越明显，反之，则作用效果就越不明显。以下实例中不是应用该结论的是 C 。（选填字母）
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙
（3）接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，他的操作步骤是：把左侧瓶中倒出一些水后， 倒立 （填“正立”或“倒立”）在海绵上，并与右侧瓶子的作用效果相比较。
【解答】解：（1）该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果；
（2）如图所示，小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，其目的是控制压力大小相同，改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
A．刀刃很薄，压力不变，通过减小受力面积，增大力的作用效果，不符合题意；
B．书包要用宽的背带，压力一定时，增大受力面积，减小力的作用效果，不符合题意；
C．汽车限重，受力面积不变，通过减小压力，减小力的作用效果，符合题意；
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙，通过减小受力面积，减小力的作用效果，符合题意；
故选C；
（3）接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，他的操作步骤是：将左侧瓶的水倒出一部分，再倒立在海绵上。
故答案为：（1）海绵凹陷程度；（2）压力；小；C；（3）倒立。
27．（7分）物理课上看完“奋斗者”号深潜器的故事，同学们想利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，小王没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 将软管取下，再重新安装 。
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 800 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 增加 。
（4）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。
（5）根据液体内部压强的规律可知，“奋斗者”号深潜到10000m时，每平方米的舱体受到的海水压力为 108 N（取ρ海水＝1.0×103kg/m3）。
（6）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，他测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水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＝ （选择题中合适的字母和ρ水表示）。
（7）在图④的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到的液体压强将 变大 （选填“变大”“变小”或“无法判断”）。
【解答】解：（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的；
（2）U形管左右两侧水面的高度差：h＝8cm＝0.08m，
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
（3）分析图②、图③的实验知液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增加；
（4）分析图③、图④的实验知液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
（5）奋斗者”号深潜到10000m时液体产生压强为；
p海水＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝108Pa；
根据压强公式每平方米的舱体受到的海水压力为：
F＝p海水S＝108Pa×1m2＝108N；
（6）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，所以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ρ水gh4＝ρgh2，待测液体密度的表达式为：
ρ＝；
（7）在图④的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），则液体重力变大，对容器底部的压力变大，根据p＝可知容器底部受到的压强变大；金属盒以下液体的深度不变，因液体密度变小，根据p＝ρgh可知，金属盒以下液体产生的压强变小，故金属盒以上的液体产生的压强变大。
故答案为：（1）将软管取下，再重新安装；（2）800；（3）增加；（4）密度；（5）108；（6）；（7）变大。
28．（7分）小明小组做了如图所示的实验来探究影响浮力大小的因素。
（1）由图1中A、B、C、D四个可知，浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关；
（2）分析比较图1中 C、E 可知，浮力的大小与液体密度有关；
（3）小明完成上述实验后，又做了“验证阿基米德原理”的实验如图2所示，按照甲、乙、丙、丁的顺序进行实验；若满足 G2﹣F＝G3﹣G1 （用所测物理量符号表示）等式成立就可以验证阿基米德原理；
（4）在实验中，发现F浮＞G排，则原因可能是 C ；
A.整个实验过程中，弹簧测力计没有校零
B.实验之前小桶内有残留的水
C.步骤丙中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部
（5）进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是 能 （选填“能”或“不能”）验证。
（6）小明思考既然物体在不同液体中所受的浮力不同，可以用这套装置来测量烧杯中液体的密度。他决定对弹簧测力计进行重新标度，将如图D所示的装置改成一个密度秤，它的零刻度应标在 4 N处，用它测量时，待测液体密度ρ液最大值是 4 g/cm3。
【解答】解：（1）由图A、B、C可知浮力的大小与深度有关，“有关”的原因是物体排开液体的体积不同；由图A、C、D可知浮力的大小与深度无关，“无关”的原因是物体浸没在水中，排开液体的体积相同。综合上述得：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
（2）要探究浮力的大小与液体的密度是否有关，需要控制物体的深度相同，排开液体的体积相同，仅改变液体的密度，图C、E符合题意；
（3）根据称重法可知F浮＝G2﹣F，排出水的重力G排＝G3﹣G1，根据阿基米德原理可知：F浮＝G排，若满足G2﹣F＝G3﹣G1等式成立就可以验证阿基米德原理；
（4）A、若弹簧测力计没有校零，那么四次测量结果都应同时加上或者减去测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小均为某两次测量的差值，故应不变，故A不可能；
B、之前小桶内有残留的水，使得小桶重力以及排开液体和小桶的总重力都偏大，但两者之差不变，故B不可能；
C、步骤丙中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测得的F偏小，则利用F浮＝G2﹣F的数值偏大，故C可能；
故选：C；
（5）阿基米德原理适用于所有情况下浮力的计算，要验证阿基米德原理，物体不一定要浸没在水中；
（6）当物体置于空气中，液体密度为零，此时弹簧测力计的示数为4N，所以密度秤的零刻度应标在4N处；
当物体浸没在最大密度液体中时，浮力为最大，F拉最小，为0N，即F浮最大＝G﹣F拉最小＝4N﹣0N＝4N，
因为物体浸没在水中和浸没在最大密度液体中的排开液体的体积相等，
即：V排水＝V排液＝V，
根据F浮＝ρ液gV排可得：V排＝，
所以，
即：ρ最大＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝4.0×103kg/m3＝4g/cm3。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）C、E；（3）G2﹣F＝G3﹣G1；（4）C；（5）能；（6）4；4。
六、计算题（本题共3小题，共22分）
29．（6分）一氢气球载货匀速下降，总重800N。若抛掉一些货物后，氢气球就可以匀速上升。已知氢气球上升或下降时所受空气阻力大小不变，氢气球与货物所受浮力恒为500N。（注：气体或液体对浸入其中的物体竖直向上的力叫浮力，g＝10N/kg）。求：
（1）氢气球匀速下降时，所受到的空气阻力f阻；
（2）抛掉多少货物，氢气球才能匀速上升。
【解答】解：（1）氢气球匀速下降时，受到三个力平衡：竖直向下的重力、竖直向上的浮力和空气的阻力，即：G＝f阻+F浮；
受到的空气阻力为：f＝G﹣F浮＝800N﹣500N＝300N。
（2）氢气球匀速上升时，重力、浮力和空气的阻力三个力平衡，此时空气的阻力竖直向下，即：G'+f阻＝F浮；
此时氢气球受到的重力为：G'＝F浮﹣f阻＝500N﹣300N＝200N。
需要抛掉的货物的重力为：ΔG＝G﹣G'＝800N﹣200N＝600N。
答：（1）氢气球匀速下降时，所受到的空气阻力f阻为300N；
（2）抛掉600N的货物，氢气球才能匀速上升。
30．（7分）学校进行“注模”艺术作品的展示活动。小闵同学制作一底面积为2×10﹣3m2，高为0.15m的“小黄人”，将密度为0.9×103kg/m3的某种液体注入“小黄人”模具内，用了体积为5×10﹣4m3的液体，如图所示。
求：（1）成型前液体对模具底部的压强；
（2）成型小黄人重力；
（3）将成型的“小黄人”放在水平桌面上，求“小黄人”对桌面的压强。
【解答】解：（1）由题意可知，成型前模具内液体的深度h＝0.15m，
则液体对模具底部的压强：
p1＝ρgh＝0.9×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1350Pa；
（2）由ρ＝可得，成型小黄人的质量为：
m＝ρV＝0.9×103kg/m3×5×10﹣4m3＝0.45kg，
小黄人的重力为：
G＝mg＝0.45kg×10N/kg＝4.5N；
（3）成型小黄人放在水平桌面上，对桌面的压力：
F＝G＝4.5N，
对桌面的压强：
p2＝＝＝2250Pa。
答：（1）成型前液体对模具底部的压强为1350Pa；
（2）成型小黄人重力为4.5N；
（3）将成型的“小黄人”放在水平桌面上，“小黄人”对桌面的压强为2250Pa。
31．（9分）如图甲所示，用弹簧测力计挂一长方体金属块逐渐浸入底面积为40cm2圆柱形盛水的容器中，图乙是这个过程中弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况，整个过程没有水溢出。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。
求：（1）金属块的重力；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力；
（3）金属块的密度；
（4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强。
【解答】解：（1）由乙图可知，金属块的重力为6N；
（2）当金属块全部浸没时，所受拉力为4N，根据称重法可知金属块所受浮力F浮＝G﹣F＝6N﹣4N＝2N；
（3）金属块的质量m＝＝＝0.6kg，
金属块的体积等于浸入液体的体积，根据阿基米德原理可知V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3，
金属块的密度为ρ＝＝＝3×103kg/m3；
（4）当金属块浸没后比浸入水中前，容器底部增大的压力为：
ΔF＝F浮＝2 N，增大的压强为：
Δp＝＝＝500Pa。
答：（1）金属块的重力为6N；
（2）金属块浸没在水中时受到的浮力为2N；
（3）金属块的密度为3×103kg/m3；
（4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强为500Pa。