2023—2024学年度第二学期期中学习诊断性检测
八年级物理试题
本试题共8页,满分100分。考试用时60分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。答非选择题时,用0.5mm黑色签字笔在答题卡上题号所提示的区域作答。在本试题上作答无效。
3.本考试不允许使用计算器。
第Ⅰ卷选择题部分共40分
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 他是我国第一代核潜艇总设计师,被称为“中国核潜艇之父”。他潜心技术攻关,为国家利益隐姓埋名三十年,为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献,被评为2013年感动中国人物,获2019年度“共和国勋章”和“国家最高科学技术奖”。他是著名的科学家( )
A. 赵忠尧 B. 钱学森
C. 邓稼先 D. 黄旭华
2. 如图实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐
B. 书包背带较宽
C. 穿滑雪板滑雪
D. 铁轨下铺设枕木
3. 在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A. 在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B. 缓缓上升的太空热气球
C. 太空中运行的中国空间站 D. 正在水中下潜的潜水艇
4. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中利用连通器原理工作的是( )
A. 三峡船闸 B. 液压千斤顶
C U形管压强计 D. 活塞式抽水机
5. 如图所示,将乒乓球置于去底塑料瓶口处,然后向瓶里注水,当有少量水从瓶口流出时,乒乓球不上浮;若用手堵住瓶口,可观察到乒乓球上浮起来,此实验说明了( )
A. 连通器工作原理
B. 浮力产生的原因
C. 大气存在着压强
D. 液压机工作原理
6. 如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力.图中能够正确表示动力臂的是( )
A l1 B. l2 C. l3 D. l4
7. 杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用。如图所示,我国古代科技著作《天工开物》中的捣米工具——舂,利用了杠杆的原理,使用“舂”捣米时,它相当于一个费力杠杆。我们生活中也有很多杠杆,下列杠杆与“舂”属于同一类的是( )
A. 撬石头用的撬棒 B. 托盘天平
C. 钓鱼竿 D. 核桃夹
8. 下列四幅图中,应用的物理原理与其他三个不相同的是( )
A. 钢笔吸墨水 B. 机翼的升力
C. 自制简易喷雾器 D. 家用燃气灶的灶头
9. 如图所示的四幅图是小亮提书包回家的情景,结合描述,小亮提书包的力对书包做了功的是( )
A. 用力提而未起 B. 提包水平匀速行走
C. 提包站立不动 D. 提包走上楼梯
10. 如图甲所示,行人在雪地行走,脚容易陷入积雪中,若有了宽宽长长的滑雪板,与行人质量相近的滑雪运动员不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行;如图乙所示,用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,两个手指的感受不相同。针对这些现象,小明提出了一系列有关的问题,其中最有探究价值且易于探究的是( )
A. 压强大小与与哪些因素有关
B. 压力的作用效果与哪些因素有关
C. 压力的作用效果与压力的大小有什么关系
D. 压力的作用效果与受力面积的大小有什么关系
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求。全部选对得4分;选对两个及以上但不全的得3分;选对1个得2分;错选、不选均不得分。
11. 下列是对某个质量为50kg的初二学生相关数据的估计,与实际相符的是( )
A. 水平站立时,对地面的压力约为500N
B. 双脚站立时,对水平地面的压强约为104Pa
C. 漂浮在水面上时,受水的浮力约为50N
D. 从一楼走到二楼克服自身重力做功约1500J
12. 在探究影响压力作用效果的因素实验中,某同学做了如下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A. 通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法
B. 探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法
C. 蚊子尖尖的口器可以插入皮肤,利用了甲乙的实验结论
D. 交通部门通过限载来控制货车对路面的压强大小,利用了乙丙的实验结论
13. 如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银面高出760mm,下列做法能使这个高度差保持不变是( )
A. 把装置实验移到高山上,重新做此实验
B. 换用一个更粗的玻璃管,重新做此实验
C. 将玻璃管稍为倾斜一点,但玻璃管中仍保持有真空
D. 把玻璃管稍往上提一提,但下端不离开槽内水银面
14. 如图所示为验证阿基米德原理实验中的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列关系式的计算结果大小相等的是( )
A. F1-F3 B. F1-F2 C. F4-F2 D. F3-F4
15. 甲、乙两个完全相同的烧杯,放置在同一水平桌面上,杯内盛有密度不同的盐水。将同一个小球分别放入两烧杯中,待小球静止时如图所示,两杯盐水液面相平,则( )
A. 小球在这两杯盐水中受到的浮力相等
B. 甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
C. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
D. 甲杯中盐水对杯底压强大于乙杯中盐水对杯底的压强
第Ⅱ卷:非选择题部分:共60分
三、填空题
16. 1864年,德国科学家奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验,证明了大气压的存在,这个实验被称为______实验;大气压不仅存在,而且很大,科学家通过实验和计算,测出了一个标准大气压的大小约为1.013×105______(填写中文单位)。
17. 2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从航空母舰上起飞后,舰体会略__________(选填“上浮”或“下沉”)一些,航空母舰所受的浮力__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 如图所示,旗杆顶上的滑轮是______(选填“定”或“动”)滑轮,使用它主要是利用此滑轮可以改变作用力的______。
19. 如图所示,分别用图甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起,忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为_______N,图乙中人对绳子的拉力为_______N。
四、作图题与判断题
20. 如图所示,物体静止在斜面上,对斜面的压力为4N,请在图中画出物体对斜面的压力的示意图。
21. 如图所示,一个盛水的烧杯静置在斜面上,水中悬浮着一个重5N的小球,请画出这个小球所受浮力的示意图。
22. 判断题:下列是一些有关描述及方法,请你在认为“正确的说法”后面打“√”,“错误的说法”后面打“×”,并将答案写在答题卡上的相应位置。
(1)当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力就是重力。( )
(2)气体和液体统称为流体,流体在流速大地方压强较小。( )
(3)浮力的方向恰好与重力的方向相反,它总是垂直向上的。( )
(4)液体和气体之所以对容器壁都有压强,因为它们都具有流动性。( )
(5)密度计测量液体密度时,它所受的浮力总是大于它受到的重力。( )
(6)使用动滑轮能省力,它的实质是动力臂大于阻力臂的省力杠杆。( )
五、计算题:
23. 如图所示,质量为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车,该车在水平路面上匀速行驶时,每个车胎与路面的接触面积为2×10-3m2,所受阻力为总重力的0.1倍。(g取10N/kg)请通过计算回答:小华骑车时:
(1)自行车对水平路面的压强多大?
(2)小华在平直路面上匀速骑行500m,克服阻力所做的功多大?
24. 2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利返回三亚,圆满完成首次中国—印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。此次科考中,“奋斗者”号14次下潜深度超过6000米,6个潜次任务由来自中印尼双方科考队员共同完成,刷新了印尼深海下潜新纪录,将进一步加深对全球深渊地质生命过程与地球系统演化的认识,对推动我国共建“一带一路”高质量发展、构建人类命运共同体具有重要意义。已知潜水器完全浸没时排开水的质量是52t,海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3且密度不变,g取10N/kg。请通过计算回答:该潜水器下潜到6000m深度时,
(1)潜水器受到海水的浮力是多少?
(2)海水对潜水器的压强是多少?
(3)潜水器上面积为200cm2的观察窗所受海水的压力为多大?
六、实验探究题
25. 小明利用U形管压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,检查实验装置时发现:在压强计的探头放入水中前,用手指按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化__________(选填“明显”或“不明显”),则这套实验装置漏气;
(2)实验装置检查并维修完好后,小明同学将探头放入水中进行实验,如图A﹣D所示,分析图中信息可知:通过比较A、__________这三幅图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因;
(3)如图C,将压强计的探头放在水中,若要使压强计U形管两边液面的高度差减小,下列操作可行的是________(填选项字母);
A.将压强计的探头向下移动一段距离
B.将压强计的探头向上移动一段距离
C.将压强计的探头在原位置转动180°
(4)小明保持C图中探头的位置不变,若向容器内加入适量的浓盐水,他会发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论,他的操作__________(选填“可靠”或“不可靠”);
(5)善于动手小明同学改装了U形管压强计,将U形管两端都分别连接了软管和探头,如图E所示,当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的,小明将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中,当探头所处深度h相同时,U形管的液体位置如图所示,则ρ甲__________ρ乙(选填“>”、“=”或“<”)。
26. 如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)小球未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,小球的重力为______N;
(2)小明将小球从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时还观察到液面随之上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与______有关;
(3)继续增大小球所处的深度,当它与容器底部接触后,某时刻弹簧测力计示数如图丙所示,此时小球受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把小球浸没到事先配制好的盐水中,他发现虽然液体密度改变了,却不能明显地看出小球受到浮力的变化。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是______。
A.换用更深的容器装相同密度的盐水
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用体积更大一些的同种材质小球
D.利用现有器材进行多次实验
27. 小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是__________;
(2)改变悬挂钩码的数量和移动其悬挂的位置,使杠杆仍在水平位置平衡,获取三次测量数据(如下表所示),根据表中数据,你得出杠杆的平衡条件是__________;
实验测量数据记录表
实验 次序 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm
1 2 5 1 10
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
(3)根据杠杆的平衡条件,在杠杆A点挂3个相同的钩码,如图乙所示,可在杠杆的B点挂__________个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(4)保持A点钩码数量和位置不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图象,如图丙所示,请根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为__________N;
(5)如图丁所示,保持A点钩码数量和位置不变,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。2023—2024学年度第二学期期中学习诊断性检测
八年级物理试题
本试题共8页,满分100分。考试用时60分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。答非选择题时,用0.5mm黑色签字笔在答题卡上题号所提示的区域作答。在本试题上作答无效。
3.本考试不允许使用计算器。
第Ⅰ卷选择题部分共40分
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 他是我国第一代核潜艇总设计师,被称为“中国核潜艇之父”。他潜心技术攻关,为国家利益隐姓埋名三十年,为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献,被评为2013年感动中国人物,获2019年度“共和国勋章”和“国家最高科学技术奖”。他是著名的科学家( )
A. 赵忠尧 B. 钱学森
C. 邓稼先 D. 黄旭华
【答案】D
【解析】
【详解】黄旭华,中国工程院院士,中国第一代攻击型核潜艇和战略导弹核潜艇总设计师,被誉为“中国核潜艇之父”,2019年9月17日,国家主席习近平签署主席令,授予黄旭华“共和国勋章”,2020年1月10日,在人民大会堂举行2019年度国家科学技术奖励大会上,黄旭华被授予“国家最高科学技术奖”,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 如图实例中属于增大压强的是( )
A. 图钉尖很尖锐
B. 书包背带较宽
C. 穿滑雪板滑雪
D. 铁轨下铺设枕木
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.图钉尖很尖锐,减小了受力面积,增大了压强,故A符合题意;
B.书包背带较宽,增大了受力面积,减小了压强,故B不符合题意;
C.穿滑雪板滑雪,增大了受力面积,减小了压强,故C不符合题意;
D.铁轨下铺设枕木,增大了受力面积,减小了压强,故D不符合题意
故选A。
3. 在下列所列举的各种事例中,没有受到浮力的是( )
A. 在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B. 缓缓上升的太空热气球
C. 太空中运行的中国空间站 D. 正在水中下潜的潜水艇
【答案】C
【解析】
【详解】A.在钓鱼岛海域巡航的海巡船,受到海水竖直向上的浮力作用,故A不符合题意;
B.在大气层中缓慢上升的气球,是因为受到大气的浮力作用,故B不符合题意;
C.太空中没有空气,所以不受到浮力的作用,故C符合题意;
D.正在水中下潜的潜水艇,受到水竖直向上的浮力作用,故D不符合题意。
故选C。
4. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中利用连通器原理工作的是( )
A. 三峡船闸 B. 液压千斤顶
C. U形管压强计 D. 活塞式抽水机
【答案】A
【解析】
【详解】A. 船闸的闸室和上下游都可以构成连通器,是利用连通器原理工作的,故A符合题意;
B. 液压千斤顶利用的是帕斯卡原理,与连通器无关,不是利用连通器原理工作的。故B不符合题意;
C.连通器是上端开口,底部连通的容器,而U形管压强计只有一端开口,不是连通器,不是利用连通器原理工作的,故C不符合题意;
D.活塞式抽水机不是连通器,不是利用连通器原理工作的,而是利用的是大气压强工作的,故B不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,将乒乓球置于去底塑料瓶口处,然后向瓶里注水,当有少量水从瓶口流出时,乒乓球不上浮;若用手堵住瓶口,可观察到乒乓球上浮起来,此实验说明了( )
A. 连通器工作原理
B. 浮力产生的原因
C. 大气存在着压强
D. 液压机工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用,下部没有液体只受大气压的作用,向上的压强小于向下的压强,向上的压力小于向下的压力,乒乓球不能上浮;当用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用;向上的液体压强大于向下的液体压强,乒乓球上浮,由此说明浮力产生的原因是液体对物体上、下表面产生压力差。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力.图中能够正确表示动力臂的是( )
A. l1 B. l2 C. l3 D. l4
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,动力为拉动杠杆的力,动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上,动力臂为支点到动力作用线的距离,故l2为动力臂,故应选B.
7. 杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用。如图所示,我国古代科技著作《天工开物》中的捣米工具——舂,利用了杠杆的原理,使用“舂”捣米时,它相当于一个费力杠杆。我们生活中也有很多杠杆,下列杠杆与“舂”属于同一类的是( )
A. 撬石头用的撬棒 B. 托盘天平
C. 钓鱼竿 D. 核桃夹
【答案】C
【解析】
【详解】用脚按住舂较短的一端,下压一小段距离,就可以把舂较长的另一端高高抬起,操作过程中动力臂小于阻力臂,故舂是费力杠杆。
A.撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
8. 下列四幅图中,应用的物理原理与其他三个不相同的是( )
A. 钢笔吸墨水 B. 机翼的升力
C. 自制简易喷雾器 D. 家用燃气灶的灶头
【答案】A
【解析】
【详解】A.钢笔吸墨水时,用力一按橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入钢笔内,用到了大气压;
B.飞机的机翼通常都做成上面凸起,下面平直的形状,飞机在长长的跑道上加速滑行时,流过机翼上方的空气速度快,流过机翼下方的空气流速慢;机翼上下方所受空气的压力差形成向上的升力;
C.用嘴吹气,管上方的流速大,压强小,下方流速小,压强大,液体在压力差的作用下被压出;
D.家用燃气灶的灶头是利用了流速大,压强小的原理,大气压把空气压入,使空气和煤气混合。
综上所述,A选项与其他三项原理不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A
9. 如图所示的四幅图是小亮提书包回家的情景,结合描述,小亮提书包的力对书包做了功的是( )
A. 用力提而未起 B. 提包水平匀速行走
C. 提包站立不动 D. 提包走上楼梯
【答案】D
【解析】
【详解】做功的两个要素是:一是作用在物体上的力;而是物体沿力的方向移动一段距离。
A.用力提书包而未起,有力没距离,不做功,故A不符合题意;
B.提包水平匀速行走,书包运动方向与提力方向垂直,不做功,故B不符合题意;
C.提包站立不动,有力没有距离,不做功,故C不符合题意;
D.提包走上楼梯,书包沿提力方向移动了一段距离,对书包做了功,故D符合题意。
故选D。
10. 如图甲所示,行人在雪地行走,脚容易陷入积雪中,若有了宽宽长长的滑雪板,与行人质量相近的滑雪运动员不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行;如图乙所示,用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,两个手指的感受不相同。针对这些现象,小明提出了一系列有关的问题,其中最有探究价值且易于探究的是( )
A. 压强大小与与哪些因素有关
B. 压力的作用效果与哪些因素有关
C. 压力的作用效果与压力的大小有什么关系
D. 压力的作用效果与受力面积的大小有什么关系
【答案】D
【解析】
【详解】两图的共同特点是受到的压力大小差不多,受力面积明显不同,压力的作用效果明显不同,根据控制变量法,最有探究价值且易于探究的是压力的作用效果与受力面积的大小有什么关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求。全部选对得4分;选对两个及以上但不全的得3分;选对1个得2分;错选、不选均不得分。
11. 下列是对某个质量为50kg的初二学生相关数据的估计,与实际相符的是( )
A. 水平站立时,对地面的压力约为500N
B. 双脚站立时,对水平地面的压强约为104Pa
C. 漂浮在水面上时,受水的浮力约为50N
D. 从一楼走到二楼克服自身重力做功约1500J
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.初二学生的重力为
双脚水平站立时,对地面的压力等于其重力,因此对地面的压力约为
双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,根据可得,对水平地面的压强约为
故AB符合题意;
C.漂浮时,受到的浮力等于其重力,约500N左右,故C不符合题意;
D.一楼到二楼的高度在h=3m左右,从一楼到二楼克服重力做功约为
故D符合题意。
故选ABD。
12. 在探究影响压力作用效果的因素实验中,某同学做了如下图所示的实验,下列说法正确的是( )
A. 通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法
B. 探究压力作用效果与压力大小关系时,控制受力面积不变,这是运用了控制变量法
C. 蚊子尖尖的口器可以插入皮肤,利用了甲乙的实验结论
D. 交通部门通过限载来控制货车对路面的压强大小,利用了乙丙的实验结论
【答案】AB
【解析】
【详解】A.转换法的本质是将待测物理量转换成另一个容易测量或者观测的物理量。因为无法直接测量压力的作用效果,所以通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,这种实验方法叫转换法,故A正确;
B.探究压力作用效果与压力大小关系时,先控制受力面积不变,改变压力大小,观察海绵的凹陷程度,这是控制变量法的应用,故B正确;
C.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤,这是通过减小受力面积来增大压强。由甲、乙两组实验可知,当受力面积相同时,可以通过增大压力来增大压强,该实验结论和蚊子尖尖的口器可以插入皮肤利用的原理不同,故C错误;
D.由乙、丙两组实验可知,当压力大小一定时,受力面积越大,压强越小,与交通部门通过限载来控制货车对路面的压强大小不同,故D错误。
故选AB
13. 如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银面高出760mm,下列做法能使这个高度差保持不变是( )
A. 把装置实验移到高山上,重新做此实验
B. 换用一个更粗的玻璃管,重新做此实验
C. 将玻璃管稍为倾斜一点,但玻璃管中仍保持有真空
D. 把玻璃管稍往上提一提,但下端不离开槽内水银面
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.把装置实验移到高山上,大气压变小,高度差变小,故A不符合题意;
B.大气压不变,则大气压支撑的高度不变,换用一个更粗的玻璃管,高度差不变,故B符合题意;
C.大气压不变,则大气压支撑的高度不变,将玻璃管稍为倾斜一点,玻璃管内水银柱长度变长,但竖直高度不变,故C符合题意;
D.大气压不变,则大气压支撑的高度不变,把玻璃管稍往上提一提,浸入水银的深度变小,但大气压不变,高度差不变,故D符合题意。
故选BCD。
14. 如图所示为验证阿基米德原理实验中的四次测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,下列关系式的计算结果大小相等的是( )
A. F1-F3 B. F1-F2 C. F4-F2 D. F3-F4
【答案】AC
【解析】
【详解】根据称重法测量浮力的原理,由第一、三两图得出物体受到的浮力为
由第二、四两图得出排开水的重力为
根据阿基米德原理
所以有
故AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
15. 甲、乙两个完全相同的烧杯,放置在同一水平桌面上,杯内盛有密度不同的盐水。将同一个小球分别放入两烧杯中,待小球静止时如图所示,两杯盐水液面相平,则( )
A. 小球在这两杯盐水中受到的浮力相等
B. 甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
C. 甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
D. 甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由浮沉条可知,小球在两杯盐水中的浮力等于自身的重力,即浮力相等,故A正确;
B.由图可知,小球在甲杯中漂浮,则ρ甲>ρ球;在乙杯中悬浮,则ρ乙=ρ球;所以,ρ甲>ρ乙,故B正确;
C.由于ρ甲>ρ乙=ρ球,则甲杯中盐水的密度大,体积相同,甲液体质量较大,重力较大,容器重力相同,底面积相同,由可知,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强,故C错误;
D.两杯中液面相平,h相等,ρ甲>ρ乙,由公式p=ρgh可知,p甲>p乙,故D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷:非选择题部分:共60分
三、填空题
16. 1864年,德国科学家奥托·格里克做了一个令人惊奇的实验,证明了大气压的存在,这个实验被称为______实验;大气压不仅存在,而且很大,科学家通过实验和计算,测出了一个标准大气压的大小约为1.013×105______(填写中文单位)。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 帕斯卡##帕
【解析】
【详解】[1]1864年,德国科学家、马德堡市市长奥托·格里克在马德堡用两个铜半球做实验,证明了大气压强的存在,这个实验叫马德堡半球实验。
[2]意大利科学家托里拆利通过实验测出了大气压强的大小,约为1.013×105帕斯卡,被称为标准大气压。
17. 2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习,这是对“台独”分裂势力与外部反华势力勾连挑衅的严重警告,是捍卫国家主权和领土完整的必要行动。如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从航空母舰上起飞后,舰体会略__________(选填“上浮”或“下沉”)一些,航空母舰所受的浮力__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 上浮 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]因为舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,所以航母所受浮力变小;由F浮 =ρ水 V排 g,所以排开水的体积V排 变小,航母将上浮一些。
18. 如图所示,旗杆顶上的滑轮是______(选填“定”或“动”)滑轮,使用它主要是利用此滑轮可以改变作用力的______。
【答案】 ①. 定 ②. 方向
【解析】
【详解】[1]使用时,旗杆顶上的滑轮位置不变,是定滑轮。
[2]定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
19. 如图所示,分别用图甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起,忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为_______N,图乙中人对绳子的拉力为_______N。
【答案】 ①. 400 ②. 200
【解析】
【详解】[1]甲图中的两个滑轮都是定滑轮,根据定滑轮的特点可知,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。所以在忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦时,图甲中车对绳子的拉力为
F甲=G=400N
[2]乙图中的两个滑轮一个是定滑轮,一个是动滑轮。由于使用动滑轮可以省一半的力,所以在忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦时,图乙中人对绳子的拉力为
四、作图题与判断题
20. 如图所示,物体静止在斜面上,对斜面压力为4N,请在图中画出物体对斜面的压力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体对斜面压力,作用点在物体与斜面的接触面上,方向垂直于斜面向下,大小为4N,故作图如下:
21. 如图所示,一个盛水的烧杯静置在斜面上,水中悬浮着一个重5N的小球,请画出这个小球所受浮力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力的方向是竖直向上,用符号F浮表示,如图所示:
22. 判断题:下列是一些有关描述及方法,请你在认为“正确的说法”后面打“√”,“错误的说法”后面打“×”,并将答案写在答题卡上的相应位置。
(1)当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力就是重力。( )
(2)气体和液体统称为流体,流体在流速大的地方压强较小。( )
(3)浮力的方向恰好与重力的方向相反,它总是垂直向上的。( )
(4)液体和气体之所以对容器壁都有压强,因为它们都具有流动性。( )
(5)密度计测量液体密度时,它所受的浮力总是大于它受到的重力。( )
(6)使用动滑轮能省力,它的实质是动力臂大于阻力臂的省力杠杆。( )
【答案】 ①. × ②. √ ③. × ④. √ ⑤. × ⑥. √
【解析】
【详解】(1)[1]当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力大小等于重力,但压力和重力是两种不同性质的力,故该说法错误。
(2)[2]气体和液体统称为流体,在流体中,流速越大的位置压强越小,故该说法正确。
(3)[3]浮力的方向总是竖直向上的,故该说法错误。
(4)[4]液体产生压强的原因是液体受到重力作用且具有流动性。所以液体内部向各个方向都有压强,故该说法正确。
(5)[5]密度计测量液体密度时,处于漂浮状态,浮力等于重力,故该说法错误。
(6)[6]使用动滑轮能省力,动滑轮的实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,故该说法正确。
五、计算题:
23. 如图所示,质量为48kg的小华同学骑着一辆质量为12kg的自行车,该车在水平路面上匀速行驶时,每个车胎与路面的接触面积为2×10-3m2,所受阻力为总重力的0.1倍。(g取10N/kg)请通过计算回答:小华骑车时:
(1)自行车对水平路面的压强多大?
(2)小华在平直路面上匀速骑行500m,克服阻力所做的功多大?
【答案】(1)1.5×105Pa;(2)3×104J
【解析】
【详解】解:(1)总质量为
m总=m人+m车=48kg+12kg=60kg
自行车对水平路面的压力为
F压=G总= m总g=60kg×10N/kg=600N
自行车对水平路面的压强为
(2)因为在水平路面上匀速行驶,受力平衡,则牵引力为
F牵=f阻=0.1G总=0.1×600N=60N
克服阻力做的功为
W=F牵s路=60N×500m=3×104J
答:(1)自行车对水平路面的压强为1.5×105Pa;
(2)小华在平直路面上匀速骑行500m,克服阻力所做的功为3×104J。
24. 2024年3月28日,“探索一号”科考船搭载着“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利返回三亚,圆满完成首次中国—印度尼西亚爪哇海沟联合深潜科考航次任务。此次科考中,“奋斗者”号14次下潜深度超过6000米,6个潜次任务由来自中印尼双方科考队员共同完成,刷新了印尼深海下潜新纪录,将进一步加深对全球深渊地质生命过程与地球系统演化的认识,对推动我国共建“一带一路”高质量发展、构建人类命运共同体具有重要意义。已知潜水器完全浸没时排开水的质量是52t,海水的密度取ρ海水=1.0×103kg/m3且密度不变,g取10N/kg。请通过计算回答:该潜水器下潜到6000m深度时,
(1)潜水器受到海水的浮力是多少?
(2)海水对潜水器的压强是多少?
(3)潜水器上面积为200cm2的观察窗所受海水的压力为多大?
【答案】(1)5.2×105N;(2)6×107Pa;(3)1.2×106N
【解析】
【详解】解:(1)根据阿基米德原理得,潜水器受到海水的浮力为
F浮=G排=m排g=52×103kg×10N/kg=5.2×105N
(2)海水对潜水器的压强为
p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6000m=6×107Pa
(3)由得,观察窗所受海水的压力为
F压=pS=6×107Pa×200×10-4m2=1.2×106N
答:(1)潜水器受到海水的浮力是5.2×105N;
(2)海水对潜水器的压强是6×107Pa;
(3)潜水器上面积为200cm2的观察窗所受海水的压力为1.2×106N。
六、实验探究题
25. 小明利用U形管压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。
(1)实验前,检查实验装置时发现:在压强计的探头放入水中前,用手指按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化__________(选填“明显”或“不明显”),则这套实验装置漏气;
(2)实验装置检查并维修完好后,小明同学将探头放入水中进行实验,如图A﹣D所示,分析图中信息可知:通过比较A、__________这三幅图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因;
(3)如图C,将压强计的探头放在水中,若要使压强计U形管两边液面的高度差减小,下列操作可行的是________(填选项字母);
A.将压强计的探头向下移动一段距离
B.将压强计的探头向上移动一段距离
C.将压强计的探头在原位置转动180°
(4)小明保持C图中探头的位置不变,若向容器内加入适量的浓盐水,他会发现U形管两侧液面的高度差又变大了,于是得出了“在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大”的结论,他的操作__________(选填“可靠”或“不可靠”);
(5)善于动手的小明同学改装了U形管压强计,将U形管两端都分别连接了软管和探头,如图E所示,当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的,小明将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中,当探头所处深度h相同时,U形管的液体位置如图所示,则ρ甲__________ρ乙(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. 不明显 ②. CD ③. B ④. 不可靠 ⑤. >
【解析】
【详解】(1)[1]若实验装置气密性良好,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,而按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化不明显,则说明实验装置漏气。
(2)[2]由A、C、D图中可知,液体密度一定时,探头深度越大,U形管两侧液面高度差越大,故可得液体的压强随深度的增加而增大,故比较A、C、D三幅图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
(3)[3]如图C,将压强计的金属盒放在水中,若要使压强计U形管两边液面的高度差减小,由转换法,液体产生压强变小。
A.将压强计的金属盒向下移动一段距离,液体压强变大,故A不符合题意;
B.将压强计金属盒向上移动一段距离,液体压强变小,故B符合题意;
C.将压强计金属盒在原位置转动180°,液体压强不变,故C不符合题意;
故选B。
(4)[4]要探究在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大,应控制深度相同,改变密度,而小明保持C图中探头的位置不变,即深度不变,若向容器内加入适量的浓盐水,则深度变大,故他的操作不可靠。
(5)[5]当两探头置于空气中时,U形管的液面是齐平的。将两个探头分别置于装有密度为ρ甲、ρ乙的液体的甲、乙容器中,当探头所处深度相同时,U形管的液体位置如图所示,即右管中液面高,故甲中液体压强大,根据p=ρgh,因深度相同,则ρ甲>ρ乙。
26. 如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)小球未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,小球的重力为______N;
(2)小明将小球从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时还观察到液面随之上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与______有关;
(3)继续增大小球所处的深度,当它与容器底部接触后,某时刻弹簧测力计示数如图丙所示,此时小球受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把小球浸没到事先配制好的盐水中,他发现虽然液体密度改变了,却不能明显地看出小球受到浮力的变化。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是______。
A.换用更深的容器装相同密度的盐水
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用体积更大一些的同种材质小球
D.利用现有器材进行多次实验
【答案】 ①. 1.8 ②. 排开液体的体积 ③. 0.8 ④. AD
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为1.8N,则小球的重力为1.8N。
(2)[2]将小球从图甲下降至图乙的过程中,小球浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,弹簧测力计示数逐渐减小,根据公式可知,小球受到的浮力变大,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)[3]如图乙,小球受到的浮力为
继续增大小球所处的深度,小球排开水的体积不变,小球受到的浮力不变,则当它与容器底部接触后,小球受到的浮力为0.8N。
(4)[4]根据公式可知,液体密度改变了,却不能明显地看出小球受到浮力的变化,是因为两种液体密度差别太小或者小球的体积太小。
A.浮力大小与物体浸没的深度无关,所以换用更深的容器装相同密度的盐水不可行,故A符合题意;
B.换用密度比水小得多的液体,可以使小球受到的浮力差别变大,方法可行,故B不符合题意;
C.换用体积更大一些的同种材质小球,可以使小球受到的浮力差别变大,方法可行,故C不符合题意;
D.利用现有器材进行多次实验,不能改变小球受到的浮力,故D符合题意。
故选AD。
27. 小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是__________;
(2)改变悬挂钩码的数量和移动其悬挂的位置,使杠杆仍在水平位置平衡,获取三次测量数据(如下表所示),根据表中数据,你得出杠杆的平衡条件是__________;
实验测量数据记录表
实验 次序 动力 F1/N 动力臂 l1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm
1 2 5 1 10
2 2 10 2 10
3 3 10 2 15
(3)根据杠杆的平衡条件,在杠杆A点挂3个相同的钩码,如图乙所示,可在杠杆的B点挂__________个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(4)保持A点钩码数量和位置不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图象,如图丙所示,请根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为__________N;
(5)如图丁所示,保持A点钩码数量和位置不变,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 右 ②. 便于测量力臂 ③. 动力×动力臂=阻力×阻力臂##F1l1=F2l2 ④. 4 ⑤. 0.5 ⑥. 变大
【解析】
【详解】(1)[1][2]杠杆左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母直到杠杆平衡;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于直接读出力臂。
(2)[3]分析表中数据,可以得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)[4]设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知
3G×4L=FB×3L
所以
FB=4G
需在B点挂4个钩码。
(4)[5]由于此题中的阻力和阻力臂不变,根据F1l1=F2l2可知,利用图象中任意一组数据都能得出
F2l2=F1l1=0.1m×3N=0.3N m
故若当l1为0.6m时
(5)[6]当测力计从a位置转动到b位置时,阻力与阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,动力应增大,所以弹簧测力计的示数将变大。