广东省深圳重点学校2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共20小题,共40.0分)
1.如图所示,一根弹簧,端固定在墙上,在弹性限度内用手匀速向右水平拉动弹簧端,使弹簧伸长,下列有关弹簧弹力的描述正确的是( )
A.墙面对弹簧的弹力是由于弹簧发生了弹性形变而产生的
B.端受到的拉力大于弹簧产生的弹力
C.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力的作用点相同
D.墙面受到的弹簧弹力的方向为水平向右
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.墙面对弹簧的弹力是由于地面发生形变,产生了弹力,A不符合题意;
B.手对弹簧的力和弹簧对手的力是相互作用力,力的大小相等,B端受到的拉力等于弹簧产生的弹力,B不符合题意;
C.手对弹簧的拉力,受力物体是弹簧,弹簧对手的拉力受力物体是手,作用点不相同,C不符合题意;
D.墙面受到的弹簧弹力的方向水平向右,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】发生弹性形变的物体产生弹力;弹力方向和形变方向相反;相互作用力大小相等。
2.如图所示是某滑雪运动员离开跳台向上运动的某个瞬间和在倾斜的雪道上比赛中的场景,下列说法中正确的是( )
A.离开跳台上升到最高点时她受力是平衡的
B.在倾斜的雪道上,下蹲是为了增大压力来保持身体的平衡
C.在倾斜的雪道上,滑雪板对雪地的压力和雪地对滑雪板的支持力是一对相互作用力
D.在倾斜的雪道上,滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.离开跳台上升到最高点时只受重力,受力不平衡,A不符合题意;
B.在倾斜的雪道上,下蹲是可以降低重心,增大平温度,B不符合题意;
C.在倾斜的雪道上,滑雪板对雪地的压力和雪地对滑雪板的支持力是力和反作用力,是一对相互作用力,C符合题意;
D.在倾斜的雪道上,滑雪板受到的重力竖直向下,雪地对滑雪板的支持力和斜面垂直,不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体只受重力,不是平衡力;降低重心,可以提高平稳度;力和反作用力是相互作用力,大小相等。
3.第届冬奥会在中国的北京和张家口联合举行。我国运动员备战冬奥会时,在不同比赛项目上的英姿如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲:速度滑冰运动员所穿的冰鞋上的冰刀刀刃厚度很薄,是为了增大压力
B.图乙:自由滑雪空中技巧运动员在空中最高点时,若所受外力全部消失则他将竖直向下做匀速直线运动
C.图丙:越野滑雪运动员沿斜坡雪面向下滑行,速度越来越大,惯性不变
D.图丁:冰壶运动员不停地刷冰面使冰面温度升高,这是通过热传递的方式改变物体的内能
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;物体运动状态的变化;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.速度滑冰运动员冰鞋上的冰刀刀刃很薄,可以增大压强,A不符合题意;
B.自由滑雪运动员在空中最高点时具有速度,若所受外力全部消失,沿原来的运动方向做匀速直线运动,B不符合题意;
C.越野滑雪运动员沿斜坡雪面向下滑行时,速度越来越大,惯性不变,C符合题意;
D.冰壶运动员不停地刷冰面,利用摩擦使冰面温度升高,是做功方式改变物体的内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强;运动的物体若不受力,做匀速直线运动;下滑的速度加速运动,惯性只和物体的质量有关;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
4.由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是( )
A.漂浮时,它受到的浮力大于排开水的重力
B.要使悬浮的“奋斗者”号上浮,应对水舱注水
C.浸没后在水中继续下沉的过程中,它受到海水的向上、向下的压力差变大
D.它能自由的浮沉,是通过改变自身的重力来实现的
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.漂浮时,根据阿基米德原理,受到的浮力等于排开水的重力,A不符合题意;
B.要使悬浮的“奋斗者”号上浮,浮力大于重力,由于浮力不变,需要重力减小,应对水舱排水,B不符合题意;
C.浸没后在水中继续下沉时,浮力不变,所以受到海水向上、向下的压力差不变,C不符合题意;
D.潜水器通过通过改变自身的重力来实现浮沉的,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;潜水艇改变自身重力,实现沉浮;浮力是物体受到的上下表面的压力差。
5.如图所示为东方“魔壶”“倒流壶”,其倒置时可以把液体从壶底注入,正放时液体可以从壶嘴正常倒出,下列四个选项中的物品使用时与其工作原理相同的是( )
A.吸盘式挂钩 B.下水道弯管
C.孔明灯 D.飞艇
【答案】B
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】倒放时,壶内底部连通,上部开口,是连通器,
A.吸盘挂钩利用了大气压被压在墙上,A不符合题意;
B.下水道的弯管,底部连通,上部开口,是连通器,B符合题意;
C.孔明灯利用空气的浮力使物体上升,C不符合题意;
D.飞艇利用空气浮力而上升,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】底部连通,上部开口的容器是连通器。
6.三个相同容器中盛满三种不同的液体、、,将甲、乙、丙三个体积和质量都相同的小球,分别轻轻放入三个容器中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三种液体的密度大小关系是
B.三个小球受到的浮力大小关系是
C.三个容器中的液体对容器底部的压强大小关系是
D.三个容器底部对桌面的压强大小关系是
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.甲球沉底,F甲
D.因为三个相同容器中盛满三种不同液体,根据图像,三种液体的体积:V乙>V甲=V丙,因为ρb>ρc>ρa,根据G=mg=ρVg可知:G乙>G丙>G甲;容器对水平桌面的压力等于容器的总重力,容器对桌面的压力为:F=G容器+G液+G球,可得:F甲'
【分析】物体相同物体在不同液体中的状态,判断液体密度的大小关系;根据状态,判断物体受到的浮力的大小关系;利用p=ρgh,判断液体压强的关系;根据,计算水平面受到的压强的关系。
7.对以下各图解释错误的是( )
A.水瓶正立放置后,再倒立放置在水平桌面上,桌面受到的压力不变,压强变小
B.牙膏皮揉成团会沉到水底,撑开却可浮在水面上,撑开的牙膏皮受到的浮力变大
C.测大气压值时,玻璃管倾斜了,管内外水银面的高度差不会变,大气压值不变
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较小造成的
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.水瓶正立放置后,再倒立放置在水平桌面上,桌面受到的压力始终等于瓶子和水的总重力,即对桌面的压力不变。但是瓶盖与桌面的接触面积减小,根据可知,桌面受到的压强变大,故A错误符合题意;
B.牙膏皮揉成团会沉到水底,此时浮力小于重力;撑开却可浮在水面上,此时浮力等于重力,则撑开的牙膏皮受到的浮力变大,故B正确不合题意;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh可知,测大气压值时,玻璃管倾斜了,管内外水银面的高度差不会变,大气压值不变 ,故C正确不合题意;
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较小造成的,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】A.根据F=G分析桌面受到压力的变化,根据比较桌面受到压强的变化;
B.根据浮沉条件分析牙膏皮受到浮力的变化;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
8.(2023八下·肥东期末)如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,各为其中的,此时它对桌面的压强为。小龙同学首先只切除,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设 的面积各位S,则木板的对桌面的压力为,由图可知,,所以,,B正确。
故选B。
【分析】由初始状态的压强求出木板对桌面的压力,根据条件,找出对应的压力大小和受力面积大小,由写出式子,然后比较大小。
9. 如图所示的实例中,利用大气压强的是( )
A.向肌肉注射药液
B.自制喷雾器喷雾
C.活塞式抽水机抽水
D.船闸
【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.肌肉注射利用了手对活塞的压力,A不符合题意;
B.自制喷雾器利用了流速大压强小的原理,B不符合题意;
C.活塞式抽水机利用了大气压将水压入抽水器,C符合题意;
D.船闸利用了连通器的原理,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】活塞式抽水机利用了大气压的作用,将水抽到高处。
10.如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有、、三塞子,玻璃管中水面高于低于,玻璃管下端高于低于。下列说法错误的是( )
A.此时瓶内气压小于外界大气压 B.只拔出时,小孔将向外流水
C.只拔出时,小孔将向外流水 D.只拔出时,小孔将向外流水
【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,玻璃管中水面低于瓶内水面,故瓶内气压小于外界大气压;玻璃管中水面高于b低于a,则b、c两处压强大于外界气压,a处小于外界气压,则只拔出a时,a处无水流出,且向里冒气泡,B符合题意;只拔出b时发生的现象是b处向外流水;只拔出c时,小孔将向外流水,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】利用液体压强p=ρgh分析a、b、c与大气压的大小关系,根据压强大小判断水流方向。
11.(2023八下·福州期末)码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上杠杆始终保持水平。挂在端的桶重,内部底面积为,桶内装有的水,水深。重的工作人员用绳子竖直拉住端,工作人员的脚与地面的接触面积,::。下列计算结果错误的是取( )
A.水对桶底的压强为 B.水对桶底的压力为
C.人对地面的压力为 D.人对地面的压强为
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.水深度1m,压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=104Pa,A不符合题意;
B.水对桶底的压力为F=pS=104Pa×600×10-4m2=600N,B不符合题意;
C.根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,计算杠杆B端的拉力,杠杆对人的拉力为300N,人对地面的压力F压=600N-300N=300N,C符合题意;
D.人对地面的压强为,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】利用p=ρgh,计算液体压强,根据F=pS,计算容器底受到的压力;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力;根据人受到的力,计算对地面的压力;利用,计算压强。
12.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用、、、表示,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据p=ρgh,液体密度相同,深度相同, 液体对容器底压强相等,根据F=pS,容器底面积相等,受到压力相等,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据p=ρgh,计算压强的大小关系,利用F=pS,计算压力的关系。
13.如图所示甲、乙两套装置所用的滑轮规格相同,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若,所用竖直向上的拉力分别为和,拉力做功的功率分别为和,两装置的机械效率分别为和忽略绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体重力和动滑轮重力相等,结合绳子股数,计算拉力,,则F1>F2;计算机械效率为,由于物体重力和动滑轮重力相等,则η1=η2;由于W总=W有+W额=Gh+G动h,物体重力和动滑轮重力相等,上升高度相同,所以做功相同,根据,功率相同,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据绳子股数,结合物重和动滑轮重力,计算拉力;根据,计算滑轮组的机械效率;利用W=Fs,计算做功多少,利用,分析功率的大小。
14. 下列有关物理量的估测,不符合生活实际的是( )
A.中学生跳绳一次,脚离地面约,则克服重力做功约
B.中学生以正常速度从一楼走到三楼,上楼的功率约为
C.中学生骑自行车受到的阻力约为,则其骑行功率约为
D.中学生把掉在地面上的物理课本捡到桌面,克服物理书重力做的功约为
【答案】A
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生重力约500N,跳绳高度约约10cm,克服重力做功约W=Gh=500N×0.1m=50J,A符合题意;
B.中学生重力约500N,上楼高度约6m,用时约20s,上楼的功率约,B不符合题意;
C.中学生骑自行车受到的阻力约为20N,速度约5m/s,功率约P=Fv=20N×5m/s=100W,C不符合题意;
D.物理课本重力约2N,从地面到桌面高度约1m,克服重力做功约W=Gh=2N×1m=2J,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用W=Gh,可以计算克服重力做功多少;根据,可以计算功率的大小。
15.如图所示是天工开物中记载农户用舂捣米劳作时的情景,用脚按住舂较短的一端,就可以把舂较长的另一端高高抬起。下列工具使用时与图中舂工作原理相同的是( )
A.起子 B.核桃夹
C.钳子 D.面包夹
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米工具使用时,脚按住较短的一端,舂米一端较长,所以是动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,
A.瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B不符合题意;
C.钳子的动滑轮大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.面包夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆的种类。
16.(2023八下·肥东期末)如图所示,从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,、两处等高,为球与水平地面的接触点,下列说法不正确的是( )
A.小球在点的重力势能等于在点的重力势能
B.小球在点的动能大于在点的动能
C.小球从点到点的过程中,机械能不变
D.小球从点离开地面到达点的过程中,动能转化为重力势能
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A:小球在点和点高度相等,所以点和点的重力势能相等,A正确;
BC:由图可知小球的机械能逐渐减小,点和点的重力势能相等,所以小球在点的动能大于在点的动能,B正确C错误;
D:小球从点离开地面到达点的过程中,动能减小,重力势能增加,一部分动能转化为重力势能,一部分动能转化为内能,D正确。
故选C。
【分析】由图可知小球的高度逐渐减小,说明小球受到空气阻力,所以小球的机械能逐渐减小。
17. 关于分子动理论与内能,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量
B.一杯茶的温度越高,含有的热量越多
C.物体温度升高,内能一定增加
D.“黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动
【答案】C
【知识点】热量的概念;内能的利用及其意义;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.热传递过程中,温度高的物体放出热量,A不符合题意;
B.一杯茶的温度越高,含有内能可能多,热量是过程量,不说含有,B不符合题意;
C.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能更大,内能一定增加,C符合题意;
D.“黄沙直上白云间”,黄沙运动是固体颗粒运动,不是分子在不停地运动,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热传递时,热量从温度高的物体传向温度低的物体;热量是传递能量的多少;一个物体温度升高,内能变大。
18.下列说法中正确的是( )
A.柴油机采用“点燃式”方式点火
B.图中冲程是靠飞轮惯性完成的
C.“破镜不能重圆”说明分子间斥力太大了
D.用水作汽车冷却剂是因为水的密度大,冷却效果好
【答案】B
【知识点】比热容;惯性及其现象;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.汽油机是点燃式点火,柴油机采用“压燃式”方式点火,A不符合题意;
B.根据图像,气门关闭,活塞下行,是压缩冲程,靠飞轮惯性完成的,B符合题意;
C.“破镜不能重圆”是分子间距离太大,几乎没有作用力, C不符合题意;
D.用水作汽车冷却剂是因为水的比热容大,冷却效果好,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】汽油机是点燃式点火,柴油机采用“压燃式”方式点火;气门关闭,活塞下行,是压缩冲程;水的比热容较大,降温效果好。
19.关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:该实验下瓶中气体为空气或二氧化氮均能表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.活塞压缩空气,硝化棉燃烧,将机械能转化为内能,与热机的压缩冲程原理相同,A符合题意;
B.瓶内空气推开瓶塞,内能减少,温度降低,瓶口的白雾是水蒸气液化形成的,B不符合题意;
C.图像中,下瓶中气体为密度较大的二氧化氮,从上瓶中能看到,表明气体间可以发生扩散现象,C不符合题意;
D.悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,但同样存在斥力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压缩体积,通过做功改变内能;分子在不停的无规则运动;分子间有引力和斥力。
20.如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“腰”挎照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移;电源及其能量转化
【解析】【解答】A.小风扇是风力发电机,工作时将机械能转化为电能,A符合题意;
B.光电池板是将光能转化为电能的装置,B不符合题意;
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能,C不符合题意;
D.照明灯工作时将电能转化为光能,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】风力发电,将机械能转化为电能;光电池,将光能转化为电能;蓄电池提供电能时,将化学能转化为电能;灯泡工作时,电能转化为光能。
二、填空题(本大题共5小题,共16.0分)
21. 如图甲所示是一款服务机器人正在送餐,某段时间内机器人受到的牵引力大小随时间变化图象如图乙所示,机器人在水平地面运动速度随时间变化图象如图丙所示,运动了。则在内,机器人做 运动选填“匀速直线”或“变速直线”,平均速度为 ,牵引力做功的平均功率为 ,机器人克服摩擦力做功 。
【答案】变速直线;0.68;53.6;3400
【知识点】功率的计算;力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图丙,在0~50s内,机器人速度发生变化,是变速运动;计算s=vt,计算路程为s总=0.8m/s×20s+18m=34m;平均速度为;根据W=Fs,计算做功为W总=100N×16m+60N×18m=2680J;功率为;根据乙图和丙图,物体匀速直线运动时,受到的拉力为100N,根据二力平衡条件,和地面间的摩擦力为100N,克服摩擦力做功为W=fs=100N×34m=3400J。
【分析】根据s=vt,可以计算路程;利用,计算平均速度;根据W=Fs,计算做功多少,利用,计算功率;物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
22. 如图所示,小李对冰块加热,她绘制了冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像。若相同时间内冰和水吸收的热量相同,则物质在时具有的内能 选填“”“”或“”物质在时具有的内能;冰的比热容 ;在一个标准大气压下,若完全燃烧天然气放出的热量全部被、的水吸收,则水温将升高至 。
【答案】<;;100
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;内能的利用及其意义;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】冰在熔化时,不断吸热,所以第2min的内能小于第6min的内能;冰熔化前后质量不变,冰温度变化50℃,加热时间为2min,水温度变化100℃,加热时间为14min-6min=8min,水吸收的热量是冰吸收热量的4倍,根据Q=cmΔt,则c水mΔt水=4c冰mΔt冰,;天然气放出的热量为Q=Vq=1.05m3×3.6×107J/m3=3.78×107J,水吸收后的温度差为,末温t=15℃+90℃=105℃>100℃,在标准大气压下,水的最高温度为100℃。
【分析】物体吸收热量后,内能变大;根据水和冰吸收的热量、温度差的关系,计算冰的比热容;根据Q=Vq,计算燃料放出的热量,利用,计算水的温度差;在标准大气压下,水的最高温度为100℃。
23.用量筒、空瓶、小球和适量的水依次完成图示甲、乙、丙三步实验,量筒读数依次为、、。已知水的密度为,则小球体积为 ,质量为 均用题中相应字母表示。
【答案】;
【知识点】密度公式及其应用;量筒的使用
【解析】【解答】根据甲、丙图,体积的变化是因为加入小球,小球体积V=V3-V1;根据甲、乙,小球漂浮,根据二力平衡,F浮=G排=G球,则m球=m排=ρ(V2-V1)。
【分析】根据量筒中体积差,计算体积;物体漂浮时,排开液体的质量等于物体自身质量。
24. 小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端点到斜面上点的距离为,点距水平地面高度为。沿斜面向上用的拉力将重为的木块匀速拉到点,用时,则这段过程中拉力做功的功率 ,斜面的机械效率 ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力 ,木块从点运动到点的过程中,机械能 。选填“变大”或“变小”或“不变”
【答案】0.32;62.5;0.3;变大
【知识点】功率的计算;机械能及其转化;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】斜面上拉力做功为W总=FL=0.8N×0.8m=0.64J,功率为;克服物体重力做功W有=Gh=2N×0.2m=0.4J;机械效率为;斜面上的额外功为W额=0.64J-0.4J=0.24J;斜面上的摩擦力为;木块在斜面上匀速上升,动能不变,重力势能变大,总机械能变大。
【分析】根据W总=FL,计算斜面上的总功;利用,计算功率的大小;根据W有=Gh,计算克服重力做的有用功;利用,计算机械效率;根据W额=W总-W有,计算额外功,利用,计算斜面上的摩擦力;物体的高度变大,重力势能变大。
25. 如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。
若要研究不同物质的吸热能力,应选用 两图进行实验,物质吸收热量的多少是通过 来反映的选填“温度计示数”或“加热时间”;若燃料没有充分燃烧,其热值 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】甲丙;加热时间;不变
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热升温的实验和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验中,
若要研究不同物质的吸热能力,利用相同的燃料,加热质量相同的不同物质,甲、丙中的燃料相同,被加热物质不同,应选用甲、丙两图进行实验;相同的燃料,加热时间不同,物体吸收的热量不同,物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关,若燃料没有充分燃烧,其热值不变。
【分析】探究不同物质的吸热能力时,用相同的燃料,加热质量相同的不同物质;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关。
三、作图题(本大题共2小题,共5.0分)
26. 如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水。请在图中画出点所受竖直方向的阻力的示意图及阻力臂,并画出浮球所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,浮标受到向上的浮力,B点对入水口产生向下的力,由于力的作用是相互的,B点受到向上的力F2,力臂是支点O向F2的方向做垂线;浮标受到的重力竖直向下,作用点在重心,如图 。
【分析】杠杆上的阻力是阻碍杠杆转动的力;支点到力的作用线的垂线是力臂;重力的方向竖直向下。
27. 滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图所示是一名滑雪运动员沿斜面加速下滑时的场景,如图为其简化图,其中为滑雪爱好者的重心,请你在图中画出运动员受到的摩擦力及雪面所受压力的示意图。
【答案】
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】运动员加速下滑时,受到的摩擦力沿斜面向上,斜面受到的压力和斜面垂直向里,如图 ;
【分析】摩擦力的方向和相对运动方向相反;压力和斜支撑面垂直。
四、实验探究题(本大题共4小题,共17.0分)
28. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小理提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关
B.与物体排开液体的体积有关
C.与液体的密度有关
D.与物体的形状有关
(1)小理用金属块进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图甲所示,可分析 填序号三次实验结果,可验证猜想是否正确;
为了研究猜想,小理将金属块打造成“碗”的形状,再放入水中,发现该“碗”漂在了水上,由此小理得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。小宁认为这结论不可靠,主要原因是未控制 相同。
(2)小理接着又用石块探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图乙所示,其中弹簧测力计的示数依次是、、、。
探究操作的最合理顺序是 填序号,若图乙中、、、四个力之间的关系式 成立,就可得出结论;
图乙中会影响该探究结论能否正确得出的是 填序号。
A.中水面未到达溢水杯的溢水口
B.中物体没有全部浸入在水中
有同学提出,该实验只能证明“当物体密度比液体大时,阿基米德原理成立”,因此将石块换成木块,设计“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 选填“”“”“”或“”步骤不需要弹簧测力计。
【答案】(1)abc;物体排开液体的体积
(2)bacd;;A;c
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究影响浮力大小的因素时,
(1)①探究猜想B,浮力与物体排开液体的体积的关系时,需要保持液体密度相同,排开液体的体积不同,根据图甲,a、b、c三次实验液体密度相同,排开水的体积不同,测力计拉力不同,浮力不同,可验证猜想B是正确的;
②探究猜想D,浮力的大小与物体的形状的关系,改变物体的形状,排开水的体积要相同;当物体做成"碗"的形状,漂在了水上,未控制物体排开液体的体积相同,浮力改变了;
(2)探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系时,
①根据图乙,实验时,先测量空桶重力、石块重力,再将石块浸没在水中测量拉力,最后测量小桶和水的总重力,探究顺序应为b、a、c、d;根据图乙,F浮=F1-F3,G排=F4-F2,若拉力关系为:F1-F3=F4-F2,可得:F浮=G排;
②图乙中,A.c中水面未到达溢水杯的溢水口,溢出的水的重力小于排开的重力,影响实验结论,A符合题意;B.c中物体没有全部浸入在水中,受到的浮力较小,排开液体的重力较小,不影响实验,B不符合题意;
③探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小和排开液体重力关系,实验中木块漂浮,c步骤不需要弹簧测力计测量拉力。
【分析】(1)①探究浮力和排开液体体积的关系时,需要保持液体密度相同, 排开液体的体积不同;②探究浮力和物体形状的关系时,需要保持排开液体的体积相等;
(2)①探究浮力和排开液体重力的关系时,先测量空桶、石块,再测量浮力和排开液体的重力;可得F浮=G排;②溢水杯不满,影响探究结果;物体漂浮时,当物体放入液体中,不需要测量拉力。
29. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)实验中探究的动能是指 填序号;
A.小球即将撞击木块时的动能
B.小球撞击木块后的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,通过比较 来判断小球动能的大小,这种实验方法是 法;
(3)若在进行甲、乙两图实验时,乙图中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,需改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用的方法是____ 填序号;
A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球的高度 D.换用一个较重的木块
(4)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是 。
【答案】(1)A
(2)木块被撞击后移动的距离;转换
(3)C
(4)在速度相同时,质量越大,动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中,
(1)实验中,下滑的小球在运动,具有动能,探究是指小球即将撞击木块时的动能,A符合题意;
(2)实验中,小球的动能不同,推动木块移动距离不同,通过比较木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,利用了转换法;
(3)在甲、乙两图实验时,探究动能和物体速度的关系,小球下滑的高度不同,木块滑出木板,说明小球的动能很大,为了使木块不滑出木板,可以适当降低钢球的高度,使小球动能减小, C符合题意;
(4)在甲、丙实验中,小球的质量不同,下滑的高度相同, 速度相同,质量越大, 推动木块移动的距离越远,可得:在速度相同时,质量越大,动能越大。
【分析】(1)探究动能的影响因素时,是小球推动木块前的动能大小;
(2)通过小球推动木块移动距离,反应动能大小,利用了转换法;
(3)减小小球下落的高度,可以减小动能的大小;
(4)在速度相同时,质量越大,动能越大。
30. 同学们利用轻质杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于 选填“平衡”“非平衡”状态;可将平衡螺母向左调节使其水平,这样做可以消除杠杆的 对实验的影响;
(2)用弹簧测力计代替钩码,如图乙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆总在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力与其力臂的图像如图丙所示,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 选填“相等”或“不等”
(3)如图丁,用支点使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为、两部分,其重力分别为、,由杠杆原理可知 选填“大于”“小于”或“等于”。
【答案】(1)平衡;自重
(2)相等
(3)大于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件。
(1)根据图甲,杠杆静止时,处于平衡状态;调节杠杆水平平衡,杠杆的重心在支点位置,可以消除杠杆的自重对实验的影响;
(2)根据图乙,由于左侧的力和力臂不变,右侧的拉力和力臂成反比,如图丙,纵坐标是拉力,横坐标是力臂,即拉力和力臂的乘积不变,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积相等;
(3)如图丁,用支点使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,根据图像,A侧的力臂比B的力臂短,由杠杆原理可知GA大于GB。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;水平平衡的杠杆可以克服杠杆自身重力对实验的影响;
(2)杠杆平衡时,阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比,乘积一定;
(3)杠杆平衡时,力臂越大,力越小。
31. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 选填“变大”“变小”或“不变”;
(2)比较、两次实验得出结论:用同一滑轮组提升重物时, 越大,滑轮组的机械效率越高。
【答案】(1)变小
(2)物重
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测滑轮组机械效率的实验中,
(1)实验中要匀速拉动测力计,若加速向上提升重物,拉力比匀速时更大,根据,拉力偏大,所测滑轮组的机械效率会变小;
(2)比较2、3两次实验,绳子距离和物体距离关系相同,滑轮组相同,物体重力不同,重力越大, 机械效率越大,得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
【分析】(1)加速拉动绳子时,拉力偏大,机械效率偏小;
(2)滑轮组相同时,物体重力越大, 机械效率越大。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
32. 如图所示,水平面上放置一个装满水的溢水杯,总重为。物体悬挂在弹簧测力计上,缓慢将其浸没在水中静止时,溢水杯溢出水的体积为。物体的密度为,水的密度为,取。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)弹簧测力计示数;
(3)溢水杯对水平桌面的压力。
【答案】(1)解:溢水杯中装满水,浸没在水中时溢出水的体积为,则,
受到的浮力: ;
答:物体受到的浮力为;
(2)解:物体的重力:,
悬挂在弹簧测力计上的物体浸没在水中静止,由称重法测浮力可得,
则弹簧测力计的示数:;
答:弹簧测力计示数为;
(3)解: 放入水中前,溢水杯对桌面的压力;
在水中放入后,由称重法测浮力可得,根据阿基米德原理可得,
所以在水中放入后,溢水杯对桌面的压力:
。
答:溢水杯对水平桌面的压力为。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排,可以计算物体受到的浮力的大小;
(2)利用G=mg,计算物体的重力;
(3)根据阿基米德原理,F浮=G排,结合水平面受到的压力等于总重力,计算压力大小。
33. 某项目建设中,工人用如图所示的装置将质量为的建筑材料匀速提升了,用时。电动机的输出功率恒定为,不计绳重和摩擦,取。求:
(1)内电动机输出的总功;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)此时滑轮组的机械效率;
(4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时,机械效率是,求该建筑材料上升的速度。
【答案】(1)解:根据得出内电动机输出的总功为。
答:内电动机输出的总功;
(2)解:建筑材料所受的重力。
有用功为。
额外功为。
动滑轮所受的重力为。
答:动滑轮所受的重力;
(3)解:此时滑轮组的机械效率.
答:机械效率为;
(4)解:由得:,
解得,
另一批建筑材料上升的速度为。
答:该建筑材料上升的速度。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt,可以计算电动机做功的多少;
(2)根据G=mg,可以计算建筑材料的重力;利用W=Gh,计算度物体做的有用功;根据W额=W总-W有,计算额外功,利用,计算动滑轮的重力;
(3)根据,计算滑轮组的机械效率;
(4)根据机械效率和动滑轮重力,可以计算物体的重力;利用,计算速度大小。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
34. 阅读材料,回答问题。
火星探测器“天问一号”年我国首个火星探测器“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过个月的长途飞行,其着陆器如图进入火星大气层,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在分钟内,使探测器的时速降至,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,在经过高度后,维持恒定速度下降,平稳着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,机械能 选填“变大”、“变小”或“不变”;探测器在远火点时的动能最 选填“大”或“小”;
(2)探测器从悬停到成功降落火星地面前,火星车的动能变化情况是____ 选填序号;
A.增大不变减小 B.增大减小不变
C.不变增大减小 D.减小增大不变
(3)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力 选填“是”或“不是”一对平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为,探测器在火星上空悬停时其质量为,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 填字母表达式;
(5)物体在火星地表所受重力约为地球地面上的倍,地球地表上的地取,火星地表大气压强约为,在火星地表做托里拆利实验,如图,则水银柱高度约为 。水银密度为
【答案】(1)不变;小
(2)B
(3)不是
(4)
(5)12.5
【知识点】动能的影响因素;重力及其大小的计算;平衡力的辨别;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,没有能量损失,机械能不变;探测器在远火点时高度大,重力势能大,速度小,动能最小;
(2)探测器从悬停在空中到继续下降,其速度先增大后减小,最后维持恒定速度下降,所以动能先增大后减小,最后不变,B符合题意;
(3)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力,不在同一个物体上,不是平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,探测器在火星上空悬停时受到的重力为:G火=mg火;反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡,故气体对探测器的作用力大小为:F=G火=mg火;
(5)火星地表上的g火=0.4g=0.4×10N/kg=4N/kg;水银柱高度: 。
【分析】(1)物体运动时,不受空气阻力,不消耗机械能,机械能不变;质量一定时,高度越高,速度减小,动能减小;
(2)质量一定时,物体的动能和速度有关;
(3)物体间的压力和支持力,是力和反作用力,是相互作用力;
(4)根据火星引力和质量,可以计算火星上物体的重力;根据物体受到平衡力,计算支持力的大小;
(5)利用压强和,可以计算液体深度。
广东省深圳重点学校2022-2023学年八年级下学期期末物理试卷
一、单选题(本大题共20小题,共40.0分)
1.如图所示,一根弹簧,端固定在墙上,在弹性限度内用手匀速向右水平拉动弹簧端,使弹簧伸长,下列有关弹簧弹力的描述正确的是( )
A.墙面对弹簧的弹力是由于弹簧发生了弹性形变而产生的
B.端受到的拉力大于弹簧产生的弹力
C.手对弹簧的拉力与弹簧对手的拉力的作用点相同
D.墙面受到的弹簧弹力的方向为水平向右
2.如图所示是某滑雪运动员离开跳台向上运动的某个瞬间和在倾斜的雪道上比赛中的场景,下列说法中正确的是( )
A.离开跳台上升到最高点时她受力是平衡的
B.在倾斜的雪道上,下蹲是为了增大压力来保持身体的平衡
C.在倾斜的雪道上,滑雪板对雪地的压力和雪地对滑雪板的支持力是一对相互作用力
D.在倾斜的雪道上,滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
3.第届冬奥会在中国的北京和张家口联合举行。我国运动员备战冬奥会时,在不同比赛项目上的英姿如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲:速度滑冰运动员所穿的冰鞋上的冰刀刀刃厚度很薄,是为了增大压力
B.图乙:自由滑雪空中技巧运动员在空中最高点时,若所受外力全部消失则他将竖直向下做匀速直线运动
C.图丙:越野滑雪运动员沿斜坡雪面向下滑行,速度越来越大,惯性不变
D.图丁:冰壶运动员不停地刷冰面使冰面温度升高,这是通过热传递的方式改变物体的内能
4.由我国研发的“奋斗者”号载人潜水器已成功抵达深海米。下列有关“奋斗者”号的说法正确的是( )
A.漂浮时,它受到的浮力大于排开水的重力
B.要使悬浮的“奋斗者”号上浮,应对水舱注水
C.浸没后在水中继续下沉的过程中,它受到海水的向上、向下的压力差变大
D.它能自由的浮沉,是通过改变自身的重力来实现的
5.如图所示为东方“魔壶”“倒流壶”,其倒置时可以把液体从壶底注入,正放时液体可以从壶嘴正常倒出,下列四个选项中的物品使用时与其工作原理相同的是( )
A.吸盘式挂钩 B.下水道弯管
C.孔明灯 D.飞艇
6.三个相同容器中盛满三种不同的液体、、,将甲、乙、丙三个体积和质量都相同的小球,分别轻轻放入三个容器中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )
A.三种液体的密度大小关系是
B.三个小球受到的浮力大小关系是
C.三个容器中的液体对容器底部的压强大小关系是
D.三个容器底部对桌面的压强大小关系是
7.对以下各图解释错误的是( )
A.水瓶正立放置后,再倒立放置在水平桌面上,桌面受到的压力不变,压强变小
B.牙膏皮揉成团会沉到水底,撑开却可浮在水面上,撑开的牙膏皮受到的浮力变大
C.测大气压值时,玻璃管倾斜了,管内外水银面的高度差不会变,大气压值不变
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较小造成的
8.(2023八下·肥东期末)如图所示,一质量均匀的长方体木板放在水平桌面上静止,各为其中的,此时它对桌面的压强为。小龙同学首先只切除,余下的木板对桌面的压强为,然后再切除,余下的木板对桌面的压强为。则下列判断正确的是( )
A., B.,
C., D.,
9. 如图所示的实例中,利用大气压强的是( )
A.向肌肉注射药液
B.自制喷雾器喷雾
C.活塞式抽水机抽水
D.船闸
10.如图所示,瓶内盛有一定量水,瓶壁上有三小孔,分别塞有、、三塞子,玻璃管中水面高于低于,玻璃管下端高于低于。下列说法错误的是( )
A.此时瓶内气压小于外界大气压 B.只拔出时,小孔将向外流水
C.只拔出时,小孔将向外流水 D.只拔出时,小孔将向外流水
11.(2023八下·福州期末)码头上的工作人员,利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上杠杆始终保持水平。挂在端的桶重,内部底面积为,桶内装有的水,水深。重的工作人员用绳子竖直拉住端,工作人员的脚与地面的接触面积,::。下列计算结果错误的是取( )
A.水对桶底的压强为 B.水对桶底的压力为
C.人对地面的压力为 D.人对地面的压强为
12.如图所示,水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器,分别装有同种液体且深度相同,两容器底部所受液体的压力、压强分别用、、、表示,则( )
A., B.,
C., D.,
13.如图所示甲、乙两套装置所用的滑轮规格相同,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若,所用竖直向上的拉力分别为和,拉力做功的功率分别为和,两装置的机械效率分别为和忽略绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
14. 下列有关物理量的估测,不符合生活实际的是( )
A.中学生跳绳一次,脚离地面约,则克服重力做功约
B.中学生以正常速度从一楼走到三楼,上楼的功率约为
C.中学生骑自行车受到的阻力约为,则其骑行功率约为
D.中学生把掉在地面上的物理课本捡到桌面,克服物理书重力做的功约为
15.如图所示是天工开物中记载农户用舂捣米劳作时的情景,用脚按住舂较短的一端,就可以把舂较长的另一端高高抬起。下列工具使用时与图中舂工作原理相同的是( )
A.起子 B.核桃夹
C.钳子 D.面包夹
16.(2023八下·肥东期末)如图所示,从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示,、两处等高,为球与水平地面的接触点,下列说法不正确的是( )
A.小球在点的重力势能等于在点的重力势能
B.小球在点的动能大于在点的动能
C.小球从点到点的过程中,机械能不变
D.小球从点离开地面到达点的过程中,动能转化为重力势能
17. 关于分子动理论与内能,下列说法正确的是( )
A.热传递过程中,内能大的物体放出热量
B.一杯茶的温度越高,含有的热量越多
C.物体温度升高,内能一定增加
D.“黄沙直上白云间”说明分子在不停地运动
18.下列说法中正确的是( )
A.柴油机采用“点燃式”方式点火
B.图中冲程是靠飞轮惯性完成的
C.“破镜不能重圆”说明分子间斥力太大了
D.用水作汽车冷却剂是因为水的密度大,冷却效果好
19.关于下面四幅图的说法正确的是( )
A.甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同
B.乙图:瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的白雾是汽化现象
C.丙图:该实验下瓶中气体为空气或二氧化氮均能表明气体间可以发生扩散现象
D.丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力
20.如图所示是“风光互补”景观照明灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”电池板,“腰”挎照明灯,“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是( )
A.小风扇是风力发电机,工作时将电能转化为机械能
B.光电池板是将光能转化为电能的装置
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时将电能转化为光能
二、填空题(本大题共5小题,共16.0分)
21. 如图甲所示是一款服务机器人正在送餐,某段时间内机器人受到的牵引力大小随时间变化图象如图乙所示,机器人在水平地面运动速度随时间变化图象如图丙所示,运动了。则在内,机器人做 运动选填“匀速直线”或“变速直线”,平均速度为 ,牵引力做功的平均功率为 ,机器人克服摩擦力做功 。
22. 如图所示,小李对冰块加热,她绘制了冰熔化成水直到沸腾的过程中温度随时间变化的图像。若相同时间内冰和水吸收的热量相同,则物质在时具有的内能 选填“”“”或“”物质在时具有的内能;冰的比热容 ;在一个标准大气压下,若完全燃烧天然气放出的热量全部被、的水吸收,则水温将升高至 。
23.用量筒、空瓶、小球和适量的水依次完成图示甲、乙、丙三步实验,量筒读数依次为、、。已知水的密度为,则小球体积为 ,质量为 均用题中相应字母表示。
24. 小聪探究斜面的机械效率时,将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面,如图所示。用刻度尺量出斜面底端点到斜面上点的距离为,点距水平地面高度为。沿斜面向上用的拉力将重为的木块匀速拉到点,用时,则这段过程中拉力做功的功率 ,斜面的机械效率 ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力 ,木块从点运动到点的过程中,机械能 。选填“变大”或“变小”或“不变”
25. 如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的实验装置。
若要研究不同物质的吸热能力,应选用 两图进行实验,物质吸收热量的多少是通过 来反映的选填“温度计示数”或“加热时间”;若燃料没有充分燃烧,其热值 选填“变大”、“变小”或“不变”。
三、作图题(本大题共2小题,共5.0分)
26. 如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆压住入水口,停止上水。请在图中画出点所受竖直方向的阻力的示意图及阻力臂,并画出浮球所受重力的示意图。
27. 滑雪是冬奥会比赛项目之一,如图所示是一名滑雪运动员沿斜面加速下滑时的场景,如图为其简化图,其中为滑雪爱好者的重心,请你在图中画出运动员受到的摩擦力及雪面所受压力的示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,共17.0分)
28. 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小理提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
A.与物体浸入液体中的深度有关
B.与物体排开液体的体积有关
C.与液体的密度有关
D.与物体的形状有关
(1)小理用金属块进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图甲所示,可分析 填序号三次实验结果,可验证猜想是否正确;
为了研究猜想,小理将金属块打造成“碗”的形状,再放入水中,发现该“碗”漂在了水上,由此小理得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。小宁认为这结论不可靠,主要原因是未控制 相同。
(2)小理接着又用石块探究了“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”,过程如图乙所示,其中弹簧测力计的示数依次是、、、。
探究操作的最合理顺序是 填序号,若图乙中、、、四个力之间的关系式 成立,就可得出结论;
图乙中会影响该探究结论能否正确得出的是 填序号。
A.中水面未到达溢水杯的溢水口
B.中物体没有全部浸入在水中
有同学提出,该实验只能证明“当物体密度比液体大时,阿基米德原理成立”,因此将石块换成木块,设计“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中 选填“”“”“”或“”步骤不需要弹簧测力计。
29. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)实验中探究的动能是指 填序号;
A.小球即将撞击木块时的动能
B.小球撞击木块后的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)实验中,通过比较 来判断小球动能的大小,这种实验方法是 法;
(3)若在进行甲、乙两图实验时,乙图中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,需改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用的方法是____ 填序号;
A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球的高度 D.换用一个较重的木块
(4)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是 。
30. 同学们利用轻质杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于 选填“平衡”“非平衡”状态;可将平衡螺母向左调节使其水平,这样做可以消除杠杆的 对实验的影响;
(2)用弹簧测力计代替钩码,如图乙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,使杠杆总在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力与其力臂的图像如图丙所示,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积 选填“相等”或“不等”
(3)如图丁,用支点使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为、两部分,其重力分别为、,由杠杆原理可知 选填“大于”“小于”或“等于”。
31. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 选填“变大”“变小”或“不变”;
(2)比较、两次实验得出结论:用同一滑轮组提升重物时, 越大,滑轮组的机械效率越高。
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
32. 如图所示,水平面上放置一个装满水的溢水杯,总重为。物体悬挂在弹簧测力计上,缓慢将其浸没在水中静止时,溢水杯溢出水的体积为。物体的密度为,水的密度为,取。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)弹簧测力计示数;
(3)溢水杯对水平桌面的压力。
33. 某项目建设中,工人用如图所示的装置将质量为的建筑材料匀速提升了,用时。电动机的输出功率恒定为,不计绳重和摩擦,取。求:
(1)内电动机输出的总功;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)此时滑轮组的机械效率;
(4)若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时,机械效率是,求该建筑材料上升的速度。
六、综合题(本大题共1小题,共6.0分)
34. 阅读材料,回答问题。
火星探测器“天问一号”年我国首个火星探测器“天问一号”将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过个月的长途飞行,其着陆器如图进入火星大气层,之后沿椭圆轨道绕火星运动,实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在分钟内,使探测器的时速降至,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,在经过高度后,维持恒定速度下降,平稳着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,机械能 选填“变大”、“变小”或“不变”;探测器在远火点时的动能最 选填“大”或“小”;
(2)探测器从悬停到成功降落火星地面前,火星车的动能变化情况是____ 选填序号;
A.增大不变减小 B.增大减小不变
C.不变增大减小 D.减小增大不变
(3)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力 选填“是”或“不是”一对平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为,探测器在火星上空悬停时其质量为,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 填字母表达式;
(5)物体在火星地表所受重力约为地球地面上的倍,地球地表上的地取,火星地表大气压强约为,在火星地表做托里拆利实验,如图,则水银柱高度约为 。水银密度为
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】A.墙面对弹簧的弹力是由于地面发生形变,产生了弹力,A不符合题意;
B.手对弹簧的力和弹簧对手的力是相互作用力,力的大小相等,B端受到的拉力等于弹簧产生的弹力,B不符合题意;
C.手对弹簧的拉力,受力物体是弹簧,弹簧对手的拉力受力物体是手,作用点不相同,C不符合题意;
D.墙面受到的弹簧弹力的方向水平向右,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】发生弹性形变的物体产生弹力;弹力方向和形变方向相反;相互作用力大小相等。
2.【答案】C
【知识点】力作用的相互性;平衡力的辨别
【解析】【解答】A.离开跳台上升到最高点时只受重力,受力不平衡,A不符合题意;
B.在倾斜的雪道上,下蹲是可以降低重心,增大平温度,B不符合题意;
C.在倾斜的雪道上,滑雪板对雪地的压力和雪地对滑雪板的支持力是力和反作用力,是一对相互作用力,C符合题意;
D.在倾斜的雪道上,滑雪板受到的重力竖直向下,雪地对滑雪板的支持力和斜面垂直,不是平衡力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】物体只受重力,不是平衡力;降低重心,可以提高平稳度;力和反作用力是相互作用力,大小相等。
3.【答案】C
【知识点】做功改变物体内能;物体运动状态的变化;增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.速度滑冰运动员冰鞋上的冰刀刀刃很薄,可以增大压强,A不符合题意;
B.自由滑雪运动员在空中最高点时具有速度,若所受外力全部消失,沿原来的运动方向做匀速直线运动,B不符合题意;
C.越野滑雪运动员沿斜坡雪面向下滑行时,速度越来越大,惯性不变,C符合题意;
D.冰壶运动员不停地刷冰面,利用摩擦使冰面温度升高,是做功方式改变物体的内能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强;运动的物体若不受力,做匀速直线运动;下滑的速度加速运动,惯性只和物体的质量有关;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
4.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.漂浮时,根据阿基米德原理,受到的浮力等于排开水的重力,A不符合题意;
B.要使悬浮的“奋斗者”号上浮,浮力大于重力,由于浮力不变,需要重力减小,应对水舱排水,B不符合题意;
C.浸没后在水中继续下沉时,浮力不变,所以受到海水向上、向下的压力差不变,C不符合题意;
D.潜水器通过通过改变自身的重力来实现浮沉的,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体受到的浮力等于排开液体的重力;潜水艇改变自身重力,实现沉浮;浮力是物体受到的上下表面的压力差。
5.【答案】B
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】倒放时,壶内底部连通,上部开口,是连通器,
A.吸盘挂钩利用了大气压被压在墙上,A不符合题意;
B.下水道的弯管,底部连通,上部开口,是连通器,B符合题意;
C.孔明灯利用空气的浮力使物体上升,C不符合题意;
D.飞艇利用空气浮力而上升,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】底部连通,上部开口的容器是连通器。
6.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB.甲球沉底,F甲
D.因为三个相同容器中盛满三种不同液体,根据图像,三种液体的体积:V乙>V甲=V丙,因为ρb>ρc>ρa,根据G=mg=ρVg可知:G乙>G丙>G甲;容器对水平桌面的压力等于容器的总重力,容器对桌面的压力为:F=G容器+G液+G球,可得:F甲'
【分析】物体相同物体在不同液体中的状态,判断液体密度的大小关系;根据状态,判断物体受到的浮力的大小关系;利用p=ρgh,判断液体压强的关系;根据,计算水平面受到的压强的关系。
7.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.水瓶正立放置后,再倒立放置在水平桌面上,桌面受到的压力始终等于瓶子和水的总重力,即对桌面的压力不变。但是瓶盖与桌面的接触面积减小,根据可知,桌面受到的压强变大,故A错误符合题意;
B.牙膏皮揉成团会沉到水底,此时浮力小于重力;撑开却可浮在水面上,此时浮力等于重力,则撑开的牙膏皮受到的浮力变大,故B正确不合题意;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh可知,测大气压值时,玻璃管倾斜了,管内外水银面的高度差不会变,大气压值不变 ,故C正确不合题意;
D.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”是由于屋外空气流速较大、压强较小造成的,故D正确不合题意。
故选A。
【分析】A.根据F=G分析桌面受到压力的变化,根据比较桌面受到压强的变化;
B.根据浮沉条件分析牙膏皮受到浮力的变化;
C.根据液体压强公式p=ρ液gh分析判断;
D.根据流体压强和流速的关系判断。
8.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设 的面积各位S,则木板的对桌面的压力为,由图可知,,所以,,B正确。
故选B。
【分析】由初始状态的压强求出木板对桌面的压力,根据条件,找出对应的压力大小和受力面积大小,由写出式子,然后比较大小。
9.【答案】C
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【解答】A.肌肉注射利用了手对活塞的压力,A不符合题意;
B.自制喷雾器利用了流速大压强小的原理,B不符合题意;
C.活塞式抽水机利用了大气压将水压入抽水器,C符合题意;
D.船闸利用了连通器的原理,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】活塞式抽水机利用了大气压的作用,将水抽到高处。
10.【答案】B
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】瓶口用橡皮塞盖紧,瓶塞中央插一根两端开口的玻璃管,玻璃管中水面低于瓶内水面,故瓶内气压小于外界大气压;玻璃管中水面高于b低于a,则b、c两处压强大于外界气压,a处小于外界气压,则只拔出a时,a处无水流出,且向里冒气泡,B符合题意;只拔出b时发生的现象是b处向外流水;只拔出c时,小孔将向外流水,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】利用液体压强p=ρgh分析a、b、c与大气压的大小关系,根据压强大小判断水流方向。
11.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A.水深度1m,压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=104Pa,A不符合题意;
B.水对桶底的压力为F=pS=104Pa×600×10-4m2=600N,B不符合题意;
C.根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,计算杠杆B端的拉力,杠杆对人的拉力为300N,人对地面的压力F压=600N-300N=300N,C符合题意;
D.人对地面的压强为,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】利用p=ρgh,计算液体压强,根据F=pS,计算容器底受到的压力;根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力;根据人受到的力,计算对地面的压力;利用,计算压强。
12.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据p=ρgh,液体密度相同,深度相同, 液体对容器底压强相等,根据F=pS,容器底面积相等,受到压力相等,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据p=ρgh,计算压强的大小关系,利用F=pS,计算压力的关系。
13.【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】物体重力和动滑轮重力相等,结合绳子股数,计算拉力,,则F1>F2;计算机械效率为,由于物体重力和动滑轮重力相等,则η1=η2;由于W总=W有+W额=Gh+G动h,物体重力和动滑轮重力相等,上升高度相同,所以做功相同,根据,功率相同,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据绳子股数,结合物重和动滑轮重力,计算拉力;根据,计算滑轮组的机械效率;利用W=Fs,计算做功多少,利用,分析功率的大小。
14.【答案】A
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.中学生重力约500N,跳绳高度约约10cm,克服重力做功约W=Gh=500N×0.1m=50J,A符合题意;
B.中学生重力约500N,上楼高度约6m,用时约20s,上楼的功率约,B不符合题意;
C.中学生骑自行车受到的阻力约为20N,速度约5m/s,功率约P=Fv=20N×5m/s=100W,C不符合题意;
D.物理课本重力约2N,从地面到桌面高度约1m,克服重力做功约W=Gh=2N×1m=2J,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用W=Gh,可以计算克服重力做功多少;根据,可以计算功率的大小。
15.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】舂米工具使用时,脚按住较短的一端,舂米一端较长,所以是动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,
A.瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B不符合题意;
C.钳子的动滑轮大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.面包夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆的种类。
16.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A:小球在点和点高度相等,所以点和点的重力势能相等,A正确;
BC:由图可知小球的机械能逐渐减小,点和点的重力势能相等,所以小球在点的动能大于在点的动能,B正确C错误;
D:小球从点离开地面到达点的过程中,动能减小,重力势能增加,一部分动能转化为重力势能,一部分动能转化为内能,D正确。
故选C。
【分析】由图可知小球的高度逐渐减小,说明小球受到空气阻力,所以小球的机械能逐渐减小。
17.【答案】C
【知识点】热量的概念;内能的利用及其意义;热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.热传递过程中,温度高的物体放出热量,A不符合题意;
B.一杯茶的温度越高,含有内能可能多,热量是过程量,不说含有,B不符合题意;
C.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能更大,内能一定增加,C符合题意;
D.“黄沙直上白云间”,黄沙运动是固体颗粒运动,不是分子在不停地运动,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热传递时,热量从温度高的物体传向温度低的物体;热量是传递能量的多少;一个物体温度升高,内能变大。
18.【答案】B
【知识点】比热容;惯性及其现象;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.汽油机是点燃式点火,柴油机采用“压燃式”方式点火,A不符合题意;
B.根据图像,气门关闭,活塞下行,是压缩冲程,靠飞轮惯性完成的,B符合题意;
C.“破镜不能重圆”是分子间距离太大,几乎没有作用力, C不符合题意;
D.用水作汽车冷却剂是因为水的比热容大,冷却效果好,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】汽油机是点燃式点火,柴油机采用“压燃式”方式点火;气门关闭,活塞下行,是压缩冲程;水的比热容较大,降温效果好。
19.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;分子间相互作用力
【解析】【解答】A.活塞压缩空气,硝化棉燃烧,将机械能转化为内能,与热机的压缩冲程原理相同,A符合题意;
B.瓶内空气推开瓶塞,内能减少,温度降低,瓶口的白雾是水蒸气液化形成的,B不符合题意;
C.图像中,下瓶中气体为密度较大的二氧化氮,从上瓶中能看到,表明气体间可以发生扩散现象,C不符合题意;
D.悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间存在引力,但同样存在斥力,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压缩体积,通过做功改变内能;分子在不停的无规则运动;分子间有引力和斥力。
20.【答案】A
【知识点】能量的转化或转移;电源及其能量转化
【解析】【解答】A.小风扇是风力发电机,工作时将机械能转化为电能,A符合题意;
B.光电池板是将光能转化为电能的装置,B不符合题意;
C.蓄电池在夜晚供电时,将化学能转化为电能,C不符合题意;
D.照明灯工作时将电能转化为光能,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】风力发电,将机械能转化为电能;光电池,将光能转化为电能;蓄电池提供电能时,将化学能转化为电能;灯泡工作时,电能转化为光能。
21.【答案】变速直线;0.68;53.6;3400
【知识点】功率的计算;力与运动的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图丙,在0~50s内,机器人速度发生变化,是变速运动;计算s=vt,计算路程为s总=0.8m/s×20s+18m=34m;平均速度为;根据W=Fs,计算做功为W总=100N×16m+60N×18m=2680J;功率为;根据乙图和丙图,物体匀速直线运动时,受到的拉力为100N,根据二力平衡条件,和地面间的摩擦力为100N,克服摩擦力做功为W=fs=100N×34m=3400J。
【分析】根据s=vt,可以计算路程;利用,计算平均速度;根据W=Fs,计算做功多少,利用,计算功率;物体匀速直线运动时,受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等。
22.【答案】<;;100
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;内能的利用及其意义;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】冰在熔化时,不断吸热,所以第2min的内能小于第6min的内能;冰熔化前后质量不变,冰温度变化50℃,加热时间为2min,水温度变化100℃,加热时间为14min-6min=8min,水吸收的热量是冰吸收热量的4倍,根据Q=cmΔt,则c水mΔt水=4c冰mΔt冰,;天然气放出的热量为Q=Vq=1.05m3×3.6×107J/m3=3.78×107J,水吸收后的温度差为,末温t=15℃+90℃=105℃>100℃,在标准大气压下,水的最高温度为100℃。
【分析】物体吸收热量后,内能变大;根据水和冰吸收的热量、温度差的关系,计算冰的比热容;根据Q=Vq,计算燃料放出的热量,利用,计算水的温度差;在标准大气压下,水的最高温度为100℃。
23.【答案】;
【知识点】密度公式及其应用;量筒的使用
【解析】【解答】根据甲、丙图,体积的变化是因为加入小球,小球体积V=V3-V1;根据甲、乙,小球漂浮,根据二力平衡,F浮=G排=G球,则m球=m排=ρ(V2-V1)。
【分析】根据量筒中体积差,计算体积;物体漂浮时,排开液体的质量等于物体自身质量。
24.【答案】0.32;62.5;0.3;变大
【知识点】功率的计算;机械能及其转化;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】斜面上拉力做功为W总=FL=0.8N×0.8m=0.64J,功率为;克服物体重力做功W有=Gh=2N×0.2m=0.4J;机械效率为;斜面上的额外功为W额=0.64J-0.4J=0.24J;斜面上的摩擦力为;木块在斜面上匀速上升,动能不变,重力势能变大,总机械能变大。
【分析】根据W总=FL,计算斜面上的总功;利用,计算功率的大小;根据W有=Gh,计算克服重力做的有用功;利用,计算机械效率;根据W额=W总-W有,计算额外功,利用,计算斜面上的摩擦力;物体的高度变大,重力势能变大。
25.【答案】甲丙;加热时间;不变
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】探究不同物质吸热升温的实验和比较不同燃料燃烧时放出的热量的实验中,
若要研究不同物质的吸热能力,利用相同的燃料,加热质量相同的不同物质,甲、丙中的燃料相同,被加热物质不同,应选用甲、丙两图进行实验;相同的燃料,加热时间不同,物体吸收的热量不同,物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关,若燃料没有充分燃烧,其热值不变。
【分析】探究不同物质的吸热能力时,用相同的燃料,加热质量相同的不同物质;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关。
26.【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,浮标受到向上的浮力,B点对入水口产生向下的力,由于力的作用是相互的,B点受到向上的力F2,力臂是支点O向F2的方向做垂线;浮标受到的重力竖直向下,作用点在重心,如图 。
【分析】杠杆上的阻力是阻碍杠杆转动的力;支点到力的作用线的垂线是力臂;重力的方向竖直向下。
27.【答案】
【知识点】摩擦力的示意图;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】运动员加速下滑时,受到的摩擦力沿斜面向上,斜面受到的压力和斜面垂直向里,如图 ;
【分析】摩擦力的方向和相对运动方向相反;压力和斜支撑面垂直。
28.【答案】(1)abc;物体排开液体的体积
(2)bacd;;A;c
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究影响浮力大小的因素时,
(1)①探究猜想B,浮力与物体排开液体的体积的关系时,需要保持液体密度相同,排开液体的体积不同,根据图甲,a、b、c三次实验液体密度相同,排开水的体积不同,测力计拉力不同,浮力不同,可验证猜想B是正确的;
②探究猜想D,浮力的大小与物体的形状的关系,改变物体的形状,排开水的体积要相同;当物体做成"碗"的形状,漂在了水上,未控制物体排开液体的体积相同,浮力改变了;
(2)探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系时,
①根据图乙,实验时,先测量空桶重力、石块重力,再将石块浸没在水中测量拉力,最后测量小桶和水的总重力,探究顺序应为b、a、c、d;根据图乙,F浮=F1-F3,G排=F4-F2,若拉力关系为:F1-F3=F4-F2,可得:F浮=G排;
②图乙中,A.c中水面未到达溢水杯的溢水口,溢出的水的重力小于排开的重力,影响实验结论,A符合题意;B.c中物体没有全部浸入在水中,受到的浮力较小,排开液体的重力较小,不影响实验,B不符合题意;
③探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小和排开液体重力关系,实验中木块漂浮,c步骤不需要弹簧测力计测量拉力。
【分析】(1)①探究浮力和排开液体体积的关系时,需要保持液体密度相同, 排开液体的体积不同;②探究浮力和物体形状的关系时,需要保持排开液体的体积相等;
(2)①探究浮力和排开液体重力的关系时,先测量空桶、石块,再测量浮力和排开液体的重力;可得F浮=G排;②溢水杯不满,影响探究结果;物体漂浮时,当物体放入液体中,不需要测量拉力。
29.【答案】(1)A
(2)木块被撞击后移动的距离;转换
(3)C
(4)在速度相同时,质量越大,动能越大
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中,
(1)实验中,下滑的小球在运动,具有动能,探究是指小球即将撞击木块时的动能,A符合题意;
(2)实验中,小球的动能不同,推动木块移动距离不同,通过比较木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小,利用了转换法;
(3)在甲、乙两图实验时,探究动能和物体速度的关系,小球下滑的高度不同,木块滑出木板,说明小球的动能很大,为了使木块不滑出木板,可以适当降低钢球的高度,使小球动能减小, C符合题意;
(4)在甲、丙实验中,小球的质量不同,下滑的高度相同, 速度相同,质量越大, 推动木块移动的距离越远,可得:在速度相同时,质量越大,动能越大。
【分析】(1)探究动能的影响因素时,是小球推动木块前的动能大小;
(2)通过小球推动木块移动距离,反应动能大小,利用了转换法;
(3)减小小球下落的高度,可以减小动能的大小;
(4)在速度相同时,质量越大,动能越大。
30.【答案】(1)平衡;自重
(2)相等
(3)大于
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件。
(1)根据图甲,杠杆静止时,处于平衡状态;调节杠杆水平平衡,杠杆的重心在支点位置,可以消除杠杆的自重对实验的影响;
(2)根据图乙,由于左侧的力和力臂不变,右侧的拉力和力臂成反比,如图丙,纵坐标是拉力,横坐标是力臂,即拉力和力臂的乘积不变,图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积相等;
(3)如图丁,用支点使一根胡萝卜水平平衡后,沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分,根据图像,A侧的力臂比B的力臂短,由杠杆原理可知GA大于GB。
【分析】(1)静止的杠杆是平衡的;水平平衡的杠杆可以克服杠杆自身重力对实验的影响;
(2)杠杆平衡时,阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比,乘积一定;
(3)杠杆平衡时,力臂越大,力越小。
31.【答案】(1)变小
(2)物重
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测滑轮组机械效率的实验中,
(1)实验中要匀速拉动测力计,若加速向上提升重物,拉力比匀速时更大,根据,拉力偏大,所测滑轮组的机械效率会变小;
(2)比较2、3两次实验,绳子距离和物体距离关系相同,滑轮组相同,物体重力不同,重力越大, 机械效率越大,得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
【分析】(1)加速拉动绳子时,拉力偏大,机械效率偏小;
(2)滑轮组相同时,物体重力越大, 机械效率越大。
32.【答案】(1)解:溢水杯中装满水,浸没在水中时溢出水的体积为,则,
受到的浮力: ;
答:物体受到的浮力为;
(2)解:物体的重力:,
悬挂在弹簧测力计上的物体浸没在水中静止,由称重法测浮力可得,
则弹簧测力计的示数:;
答:弹簧测力计示数为;
(3)解: 放入水中前,溢水杯对桌面的压力;
在水中放入后,由称重法测浮力可得,根据阿基米德原理可得,
所以在水中放入后,溢水杯对桌面的压力:
。
答:溢水杯对水平桌面的压力为。
【知识点】重力及其大小的计算;压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排,可以计算物体受到的浮力的大小;
(2)利用G=mg,计算物体的重力;
(3)根据阿基米德原理,F浮=G排,结合水平面受到的压力等于总重力,计算压力大小。
33.【答案】(1)解:根据得出内电动机输出的总功为。
答:内电动机输出的总功;
(2)解:建筑材料所受的重力。
有用功为。
额外功为。
动滑轮所受的重力为。
答:动滑轮所受的重力;
(3)解:此时滑轮组的机械效率.
答:机械效率为;
(4)解:由得:,
解得,
另一批建筑材料上升的速度为。
答:该建筑材料上升的速度。
【知识点】功率计算公式的应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt,可以计算电动机做功的多少;
(2)根据G=mg,可以计算建筑材料的重力;利用W=Gh,计算度物体做的有用功;根据W额=W总-W有,计算额外功,利用,计算动滑轮的重力;
(3)根据,计算滑轮组的机械效率;
(4)根据机械效率和动滑轮重力,可以计算物体的重力;利用,计算速度大小。
34.【答案】(1)不变;小
(2)B
(3)不是
(4)
(5)12.5
【知识点】动能的影响因素;重力及其大小的计算;平衡力的辨别;液体压强的计算
【解析】【解答】(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,没有能量损失,机械能不变;探测器在远火点时高度大,重力势能大,速度小,动能最小;
(2)探测器从悬停在空中到继续下降,其速度先增大后减小,最后维持恒定速度下降,所以动能先增大后减小,最后不变,B符合题意;
(3)巡视车降落到火星表面后,巡视车对火星表面的压力和火星对巡视车的支持力,不在同一个物体上,不是平衡力;
(4)在火星上重力与质量的比值为g火,探测器在火星上空悬停时其质量为m,探测器在火星上空悬停时受到的重力为:G火=mg火;反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡,故气体对探测器的作用力大小为:F=G火=mg火;
(5)火星地表上的g火=0.4g=0.4×10N/kg=4N/kg;水银柱高度: 。
【分析】(1)物体运动时,不受空气阻力,不消耗机械能,机械能不变;质量一定时,高度越高,速度减小,动能减小;
(2)质量一定时,物体的动能和速度有关;
(3)物体间的压力和支持力,是力和反作用力,是相互作用力;
(4)根据火星引力和质量,可以计算火星上物体的重力;根据物体受到平衡力,计算支持力的大小;
(5)利用压强和,可以计算液体深度。