阶段检测卷(二)
[质量与密度、机械运动、运动和力、压强、浮力]
一、单项选择题(本题共7小题,每题2分,共14分)
1.(2024烟台)五一前夕,某学校举行了春季运动会,下列数据中你认为符合实际的是( )
A.男子立定跳远的成绩为6.8 m B.女子跳绳的成绩为每分钟360个
C.男子100 m跑的成绩为15.5 s D.女子铅球的成绩为45 m
2.(2024乐山)如图J2-1所示的四种实例中,可以减小摩擦的是 ( )
图J2-1
A.图甲体操运动员上器械前会在手上涂防滑粉 B.图乙轮滑鞋装有滚轮
C.图丙自行车刹车时捏紧车闸 D.图丁运动鞋底有凹凸的花纹
3.(2024盐城)如图J2-2所示是我国低真空、磁悬浮高速列车在试验线上行驶的情形。运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受 ( )
图J2-2
A.浮力 B.重力
C.阻力 D.支持力
4.如图J2-3所示有关压强的描述中,说法不正确的是 ( )
图J2-3
A.图甲,拦河大坝设计成上窄下宽是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B.图乙,向下吹气,乒乓球不下落说明了空气流速越大的位置压强越小
C.图丙,用吸盘搬运玻璃是利用了大气压强
D.图丁,月球车的车轮比较宽大是为了增大压强
5.(2024天津)在如图J2-4所示的实验情境中,小钢球受到平衡力作用的是 ( )
图J2-4
6.(2024烟台)如图J2-5所示,乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是 ( )
图J2-5
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
7.将重物放在水平桌面上,在受力面积不变的情况下,给这个重物施加竖直向上的拉力F。在拉力F逐渐变大过程中,图J2-6中能正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图像是 ( )
图J2-6
二、选择说理题(本题共2小题,每小题4分,共8分。选出各小题唯一正确的答案,并在横线上说明理由)
8.全品原创如图J2-7甲所示为银川机场的行李传送带,已知传送带在水平方向上以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,当把行李箱放到传送带上后,其相对地面的水平方向速度随时间变化的关系图像如图乙所示,则下列说法不正确的是 ( )
图J2-7
A.0~t2时间内,以传送带为参照物,行李箱先运动后静止
B.0~t2时间内,传送带对行李箱一直有摩擦力的作用
C.0~t1时间内,行李箱共受三个力的作用
D.0~t1时间内,行李箱的惯性始终保持不变
选择理由:
9.(2023银川兴庆区校级二模)如图J2-8所示,我国第一艘国产航母山东舰上搭载着歼-15战斗机,山东舰的排水量约为6万吨。下列说法正确的是(g取10 N/kg) ( )
图J2-8
A.山东舰受到的浮力约为6×105 N
B.山东舰从海水密度较小的港口驶达密度较大的远海时,其所受浮力变大,船体上浮一些
C.航母受到的浮力和航母对水的压力是一对平衡力
D.给山东舰补给后,它受到的浮力变大
选择理由:
三、填空题(每空1分,共9分)
10.在发射神舟飞船时,每增加1 g有效载荷都必须为它多耗费大量的燃料,因此在制造神舟飞船时,应采用强度高、密度 的新型材料。某航天员身高为1.68 m,质量为65 kg,随飞船进入太空后,其质量 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
11.(2024天津)端午节赛龙舟时,划龙舟的选手看到岸边的景物向后移动,所选参照物是 ;到达终点停止划水,龙舟由于 仍会继续前进一段距离。
12.如图J2-9所示,用5 N的力沿水平方向拉动物体B,使物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动。则物体B所受摩擦力为 N;木板A上表面所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”)。
图J2-9
13.如图J2-10所示是同一包密封食品在丹东市内(海拔300 m)和青藏高原(海拔4000 m)的两张照片,两地温度基本相同。图片 (选填“甲”或“乙”)是在丹东拍的。这包食品从丹东带到青藏高原,它的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),图片 (选填“甲”或“乙”)密封包装袋内部气体的密度较大。
图J2-10
四、应用题(共20分)
14.(2分)(2024遂宁)如图J2-11所示,一小球静止在水面上。请作出图中小球受到的重力和浮力的示意图。
图J2-11
15.(8分)阅读短文,回答问题。
风云三号G星
2023年4月16日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙遥五十一运载火箭,成功将风云三号G星发射升空(如图J2-12所示)。
图J2-12
降水量是指在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态水,在无渗透、蒸发、流失的情况下积聚的水层深度,单位为毫米(mm)。如何预测某个区域的降水量呢 如果能获得该区域正上方云层所含降水粒子(云中的小水滴或小冰晶),再结合其他信息估测能够降落到地面的降水粒子占总降水粒子的比例,利用体积和该区域面积之间的关系便可以预测。
风云三号G星搭载了我国首套“空中雨量计”——星载KU、KA双频主动降水测量雷达,通过向大气发射无线电磁波信号,接收大气中不同高度层的降水粒子反射信号;同时,利用雷达跨轨方向的扫描,最终使风云三号G星自上而下地获取云层的三维结构信息,如云层厚度、云层中不同位置降水粒子的数密度(即单位体积内降水粒子的数量)。
(1)火箭发射时,以地面为参照物,火箭是 的。当高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是水先 后 形成的。
(2)降水粒子的数密度越大,则1 m3内降水粒子的 越大。
A.质量 B.体积
C.密度 D.数量
(3)为了减小运载火箭自重,在部分部件上使用碳纤维增强树脂基复合材料,该材料比钢更硬,但是密度只有钢的四分之一。某零件若使用的是80 kg的钢,则该零件的体积是 m3。现在用碳纤维增强树脂基复合材料代替钢来制造同样大小的零件,质量减小 kg。(ρ钢=8.0×103 kg/m3)
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000 m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀,数密度为5×109个/m3,每个降水粒子的体积均为2×10-15 m3。若在12 h内,该云层中有60%的降水粒子以雨滴形式竖直降落到地面上。该云层对应区域的平均降水量为 mm。根据我国气象部门规定的各类雨的降水量标准(如下表所示),可知此次降雨的种类为 。
12 h内 降水量/mm 0.1~4.9 5.0~14.9 15.0~29.9 30.0~69.9 70.0~139.9 ≥140.0
种类 小雨 中雨 大雨 暴雨 大暴雨 特大暴雨
16.(3分)(2024福建)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图J2-13所示。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
图J2-13
17.(7分)全品原创“芒种”前后是麦子成熟收割的时间,需要及时把麦子颗粒归仓。现在很多地方都用联合收割机收割麦子,某收割机的部分参数如下表所示:
履带接地总面积/m2 3.6
功率/kW 60
发动机效率 40%
油箱容积/L 72
满油时整机质量/kg 2880
(1)如图J2-14甲所示,收割过程中,司机在驾驶室内会闻到浓重的柴油味,该现象说明了
;收割机相对于同行的装载机是 (选填“运动”或“静止”)的。
(2)如图乙所示,该收割机的动力系统是四冲程内燃机,图乙是内燃机的 冲程。该冲程中汽缸内气体的内能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)在一次收割麦子的作业中,收割机在600 s内匀速直线行驶了3 km,则它的速度为 m/s。
(4)求满油时收割机对水平地面的压强。(g取10 N/kg)
图J2-14
五、实验探究题(其24分)
18.(5分)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如图J2-15所示的操作。
图J2-15
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 。
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 的关系。
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 。
(5)某次实验时,探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10 cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。(g取10 N/kg)
19.(6分)全品原创小明利用天平和量筒测量木块(不吸水)的密度。
(1)小明将托盘天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置
平衡。
图J2-16
(2)把木块放在天平的 盘中,用镊子向另一个盘中加减砝码,再移动游码。当天平平衡时,砝码质量以及游码在标尺上的位置如图J2-16甲所示,则木块的质量是 g。
(3)如图乙所示,小明在测量木块的体积时,正确的读数方式是 (选填“a”“b”或“c”),此时测得木块的体积是20 cm3,则木块的密度是 kg/m3。
(4)由于木块在水中不下沉,因此小明在测量木块体积时,用铅笔将木块压入水中,则利用该方法所测木块的密度值比真实值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”),请你提出一个减小因上述原因所产生的测量误差的方法: 。
20.(7分)(2024赤峰)为解决班级拔河比赛如何选队员的问题,物理老师引导学生做了“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,他们选择了长木板、棉布、毛巾、木块、相同的钩码若干、弹簧测力计,进行了实验。
图J2-17
(1)如图J2-17所示,将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,根据
知识可知,木块受到滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)下表是其中一组同学多次实验获得的实验数据。
实验次数 实验条件 弹簧测力计示数F/N
1 木块 长木板 0.7
2 木块上放1个钩码 长木板 0.9
3 木块上放2个钩码 长木板 1.1
4 木块上放1个钩码 铺有棉布的长木板 1.2
5 木块上放1个钩码 铺有毛巾的长木板 1.6
①分析表中 三次实验数据,可以得出:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。据此结论,选队员时应选体重 (选填“大”或“小”)的同学。
②分析表中2、4、5三次实验数据,可以得出: ,滑动摩擦力越大。
(3)该组同学又探究了不同材质的鞋底对拔河比赛的影响。设计方案如下:选用外形、体积完全相同的实心橡胶块和塑料块(如图J2-18所示),用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次,比较实验数据得出结论。请指出此设计方案存在的问题: ;在不改变器材的情况下提出改进方案:
。
图J2-18
21.(6分)(2024贵州)小明观察到如图J2-19甲所示的组合式滑梯,各个滑梯的高度都有所不同,小朋友从不同的滑梯滑至底端时的快慢也有所不同,速度过大时甚至会冲出滑梯摔在地上。这一现象引起了小明的思考:人沿滑梯滑至底端时速度的大小与什么因素有关呢
图J2-19
他猜想:与人开始下滑的起点高度有关。
小明用木块、硬纸板、垫块进行模拟实验,如图乙所示。纸板一端置于垫块上,另一端置于水平桌面上模拟滑梯,用纸板上从静止开始下滑的木块模拟人,通过观察木块在水平桌面上运动的距离来反映木块滑至底端O点时速度的大小,距离越长表明速度越大。
请你回答下列问题:
(1)若释放后木块保持静止,是因为木块受到沿纸板向 的摩擦力,若要让木块下滑,写出一种操作方法:
。
(2)解决上述问题后继续探究。如图丙①所示,从纸板顶端释放木块,木块运动至桌面上的M点;如图丙②所示,从纸板中部释放木块,木块运动至桌面上的N点。比较木块两次在桌面上的运动距离,可以得出结论:木块沿纸板下滑的起点越高, 。
(3)根据上述探究,小明认为,要保证人不因速度过大冲出滑梯,设计时可以考虑在滑梯底端再连接一段
方向放置的滑梯,结合上述实验现象和所学物理知识说明这样设计的必要性:
。
(4)结合你坐滑梯的经历,谈谈还有哪些因素可能会影响人沿滑梯 下滑的快慢 (写出两个因素即可)。
【参考答案】
1.C [解析]男子立定跳远的成绩约为2.2 m,A不符合题意;中学生跳绳的成绩约为每分钟140个,B不符合题意;男子100跑的成绩约为15 s,C符合题意;中学生掷实心球的距离在6~8 m,D不符合题意。
2.B [解析]在手上涂防滑粉、刹车时捏紧车闸、鞋底有凹凸的花纹,都是为了增大摩擦,A、C和D均不符合题意;轮滑鞋装有滚轮,是通过变滑动为滚动减小摩擦的,B正确。
3.C [解析]运行管道做成低真空,主要是为了减小列车所受阻力。
4.D
5.B [解析]静止在金属片上的钢球,处于平衡状态,受平衡力的作用,B符合题意;沿斜面滚下的钢球、在水中下沉的钢球和在空中自由下落的钢球,运动状态都在变化,受非平衡力的作用,A、C和D均不符合题意。
6.B [解析]乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用,没有受到向前的推力,A错误;乒乓球的质量小,惯性小,运动状态在受力后容易发生改变,所以容易被快速抽杀,B正确;空中飞行的乒乓球,若它所受的力全部消失,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,C错误;球拍击球时,可以改变乒乓球的运动方向,也可以改变乒乓球的速度,D错误。
7.A
8.B
由图乙可知,t1~t2时间内,行李箱相对地面的水平方向速度为0.1 m/s,与传送带速度相同,二者没有相对运动或相对运动的趋势,根据产生摩擦力的条件可知,在此段时间内它们之间没有摩擦力,故B不正确,符合题意。
[解析]由图乙可知,当把行李箱放到传送带上后,0~t1时间内,行李箱做加速运动,在t1时刻,行李箱的速度与传送带的速度相同,t1~t2时间内,行李箱和传送带以相同的速度一起匀速运动,则0~t1时间内,行李箱与传送带的速度不同,行李箱相对于传送带的位置发生变化,以传送带为参照物,行李箱是运动的,t1~t2时间内,行李箱与传送带以相同的速度一起匀速运动,行李箱相对于传送带的位置不变,以传送带为参照物,行李箱是静止的,则0~t2时间内,以传送带为参照物,行李箱先运动后静止,故A正确,不符合题意。0~t1时间内,在竖直方向上,行李箱受到重力和支持力,在水平方向上,因行李箱相对于传送带是运动的,则行李箱还受到摩擦力作用,可知行李箱共受三个力的作用,故C正确,不符合题意。惯性大小只与物体的质量有关,与物体运动的速度无关,则0~t1时间内,行李箱的质量不变,则惯性不变,故D正确,不符合题意。
9.D
给山东舰补给后,山东舰自身的重力变大,山东舰处于漂浮状态,浮力等于自身的重力,所以它受到的浮力变大。
10.小 不变
11.龙舟 惯性
12.5 左
[解析]物体B在水平放置的木板A上向左做匀速直线运动,所受到摩擦力和拉力是一对平衡力,所以f=F=5 N;以物体B为参照物,木板A向右运动,所以木板A上表面所受B的摩擦力的方向水平向左。
13.甲 不变 甲
14.如图所示
15.(1)运动 汽化 液化
(2)D
(3)0.01 60
(4)6 中雨
16.(1)翅膀上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
(2)光的反射(平面镜成像)。
17.解:(1)分子在不停地做无规则运动 静止
(2)压缩 变大
(3)5
(4)由表中数据可知,收割机满油时整机质量m=2880 kg,则此时收割机对水平地面的压强p==8000 Pa。
[解析](1)司机在驾驶室内会闻到浓重的柴油味,该现象说明了分子在不停地做无规则运动;收割机与同行的装载机没有相对位置的变化,故收割机相对于同行的装载机是静止的。
(3)此次收割麦子的作业中,收割机的速度v==5 m/s。
18.(1)不漏气 (2)B、D
(3)液体密度
(4)相同
(5)1×103
19.(2)左 16
(3)b 0.8×103
(4)偏小
用细针将木块压入水中(或用挂重锤法使木块浸没在水中,答案合理即可)
[解析](2)用天平测质量时,应遵循“左物右码”的原则,则应把木块放在天平的左盘中;由图甲可知,木块的质量m=10 g+5 g+1 g=16 g。
(3)量筒读数时,视线要与量筒中液面相平,不能俯视或仰视,故正确的读数方式是b。由题中数据
可知,木块的密度ρ==0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3。
20.(1)二力平衡
(2)①1、2、3 大
②在压力一定时,接触面越粗糙
(3)没有控制压力相同 将橡胶块和塑料块叠放在一起,用弹簧测力计拉着橡胶块在水平长木板上做匀速直线运动,测出它与该长木板间的滑动摩擦力;用同样的方法测塑料块与长木板之间的滑动摩擦力;重复上述实验三次,比较实验数据得出结论
21.(1)上 使纸板倾斜角度大一些
(2)滑至底端时的速度越大
(3)水平 人在滑梯上受到较大的摩擦力,克服摩擦力做功,将动能转化为内能,使得速度变小
(4)滑梯的高度、滑梯的光滑程度
