2021-2022学年河南省新乡市长垣县八年级(下)期末物理试卷(含解析)
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一、填空题(本大题共6小题,共15分)
1. 物理学中常用“比值”来定义物理量。例如用物体所做的功与其时间的比值,定义“单位时间”内做的功,这个比值叫做______。这种方法,实质上是用______(选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较物体做功快慢的。
2. 现在很多小区采用人脸识别系统。人站在机器前时,人脸识别系统既可以对其面部特征进行快速核对,如图所示,由此推断,此装置的镜头为______透镜。这种镜头可以用来矫正______眼,若想使拍摄的图像变大,人脸应该______(选填“远离”或“靠近”)镜头。
3. 2021年12月9日,“天宫课堂”第一课正式开讲。如图是王亚平在演示“神奇的太空小水球”,一开始将水注入水膜之中形成一个漂亮的完整水球,可以看到一个倒立的______(填“实”或“虚”)像。随后,向水球里注射一个气泡,水球里竟然形成了一正一反的两个人像,此时水球和中间气泡部分相当于两个______(填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)。
4. 如图是小朋友非常喜欢玩的遥控爬墙车,它之所以能吸附在墙壁上,主要是因为车身内的电动排风机将空气排出,车身底部的空气需要不断地补充,使车身和墙壁之间的空气流速大压强______,在______的作用下,车身就可以紧贴在墙壁上。爬墙车在竖直的墙上匀速直线向上爬行时,受到的是______(填“平衡力”或“非平衡力”)。
5. 如图所示,是在排球比赛中成功拦网的情景,主要说明了力可以改变物体的______;当运动员拦下排球时,手感到疼痛,这表明物体间力的作用是______的;用力按压排球时,排球会变扁,说明力可以改变物体的______。
6. 民谚、俗语是劳动人民长期对社会生活思考的积淀和智慧的结晶,蕴含着丰富而深刻的哲理,其中许多都巧妙地借用了物理知识,使其内容与思想大放异彩。我们在传承文化的同时,也能从中获取物理知识。请联系表中的相关内容填写表中空格。
民谚、俗语
物理知识
实际应用
水平不流,人平不言
连通器
______
船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚
______
拍打衣服除灰尘
二、单选题(本大题共6小题,共12分)
7. 下列关于透镜的说法中,正确的是( )
A. 凹透镜对光有发散作用
B. 凸透镜只对平行光有会聚作用
C. 平行光经过凸透镜折射后一定会聚于焦点
D. 凸透镜的焦距越大,透镜对光的会聚作用越强
8. 在2022年3月23日“天宫课堂”第二课课后的互动环节中,有位同学问道:“在空间站里,流眼泪是什么样子的?”你认为以下成语能恰当表达空间站中流泪情景的是( )
A. 潸然泪下 B. 泪如雨下 C. 热泪盈眶 D. 催人泪下
9. 在如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )
A. 吸盘式挂衣钩 B. 用管子吸饮料
C. 火箭升空 D. 纸片托水
10. 家具用品中有很多被称为“神器”的小工具,给生活带来了很多便利。如图所示,下列“神器”中属于费力杠杆的是( )
A. 餐盘夹子 B. 核桃夹子
C. 手动榨汁机 D. 压蒜器
11. 如图甲是退潮时搁浅的大型货轮,随着海水涨潮、水位上升,货轮会脱离海底,船身随着水位上升逐渐升高,最终如图乙。此过程中,货轮受到的浮力( )
A. 一直变大 B. 先变大后不变 C. 一直不变 D. 先不变后变大
12. 如图所示,在下列各种事例中,为了减小摩擦的有( )
A. 饮料瓶盖上刻有竖条纹
B. 在积雪的路面上撒盐
C. 旱冰鞋下装有滚轮
D. 打球时要握紧球拍
三、多选题(本大题共2小题,共4分)
13. 如图所示,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,说法正确的是( )
A. 甲图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
B. 甲图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
C. 乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
D. 乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
14. 如图所示,杠杆的两侧挂有钩码,处于水平位置平衡状态。接下来的一些操作,仍能使杠杆保持水平位置平衡的是( )
A. 两侧钩码同时向外移一格
B. 左侧减去一个钩码,右侧的钩码向内移一格
C. 左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码
D. 两侧钩码同时向内移一格
四、作图题(本大题共2小题,共4分)
15. 如图所示,请画出凹透镜光线对应的折射光线和入射光线。
16. 按要求作图:2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”随平板车一起向左做匀速直线运动,请画出“冰墩墩”所受力的示意图(O为重心)。
五、实验探究题(本大题共3小题,共19分)
17. 在探究“凸透镜成像的规律”的实验中,如图所示,小明用“F”字样的LED光源、焦距为10cm的凸透镜、光屏、光具座进行了如下实验。
(1)组装器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在______。光源选用“F”字样的好处是______。
(2)将透镜和光屏固定在图乙所示的位置,光源应移到______(填“A点左侧”、“A、B之间”或“B点右侧”)才能成像,此时如何确定光屏上所成清晰的像?______。
(3)移动光源,在光屏上得到一个放大的像,接着小明将一副近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,发现光屏上的像变模糊了。为了再次承接到清晰的像,他应将光屏向______(填“远离”或“靠近”)透镜的方向移动适当的距离。
18. 小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的______(填写字母序号)两图可以验证她的猜想是否正确。
(2)根据图乙所示,实验步骤B中的物体受到的浮力为______N。
(3)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关“的结论,你认为这样得出结论是否合理:______(选填“是”或“否”),请你说出理由______。
(4)通过观察C、D图的实验数据,可知物体浸没后,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(5)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是______kg/m3。
(6)小红又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底;
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力______步骤二中铝片受到的浮力(选“大于”、“等于”或“小于”)。
19. 如图所示是小亮用弹簧测力计、长方体木块(各表面粗糙程度相同)、砝码、长木板(足够长)和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,请你帮助他解决实验中遇到的问题:
(1)该实验设计主要运用了______的实验方法;
(2)实验过程中,应拉着木块在长木板上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数如图甲所示,则根据______知识可知,木块受到的滑动摩擦力为______N;
(3)进行图甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关系。在图甲中,若拉着木块以更大的速度运动,木块所受摩擦力将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小亮在图甲实验的基础上,又把木块立放在木板上,并沿直线匀速拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小______(选填“有关”或“无关”);
(5)小亮想进一步探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,于是进行了如图丙所示的实验,但是当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块,为了使用现有实验器材顺利完成该探究,可采取的办法是______;
(6)小亮改用如图丁所示装置进行探究,用力F水平向右拉动长木板,当弹簧测力计示数稳定时,木块受到的摩擦力方向向______,此时的摩擦属于______(选填“静”、“滑动”或“滚动”)摩擦。
六、综合题(本大题共2小题,共16分)
20. 我国的茶文化具有悠久的历史,茶具也是异彩纷呈,如图所示就是古茶壶的一种。如果该茶壶的质量是3kg,底面积为9×10-2m2,装入8kg的水后,水面距离茶壶底面9×10-2m,已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)茶壶的把手做的较为粗大,可以增大手与把手的接触面积,当手拿起把手的时候就可以通过______受力面积来______(两空均选填“减小”或“增大”)手受到的压强;
(2)茶壶中的水对茶壶底面的压强为多少Pa?
(3)茶壶中的水对茶壶底面的压力为多少N?
21. 如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重均不计),请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越______。图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a的作用是______。
(2)若将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m,再沿水平方向移动20米,则此过程中克服货物重力做功多少J?
(3)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m,用时50秒,则该起升电动机做的总功多少J?
(4)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30m,用时50秒,则该起升电动机的实际功率是多少W?
答案和解析
1.【答案】功率 时间相同比较功
【解析】解:功与时间比值叫做功率;
比较做功快慢的方法有两种,一是相同的时间比较做功;二是功相同比较时间。利用“单位时间”内做的功比较做功的快慢,实质上还是用相同的时间比较做功。
故答案为:功率;时间相同比较功。
(1)功率是表示做功快慢的物理量,在数值上等于功与时间的比值;
(2)比较物体做功快慢有两种方法:①做相同的功,比较时间的长短,用时越长,做功越慢;②在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多,做功越快。
此题考查物体做功快慢的比较,判断物体的做功快慢应注意采取控制变量法。
2.【答案】凸 远视 靠近
【解析】解:摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,因此这种镜头可以用来矫正远视眼。
由凸透镜成实像的规律可知,物距变小,像距变大,像变大,所以要使拍摄的图像变大,人脸应该靠近镜头。
故答案为:凸;远视;靠近。
凸透镜成倒立、缩小的实像,u>2f,应用于照相机和摄像机。
掌握凸透镜和凹透镜对光线的作用,近视眼和远视眼如何来矫正。
凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
本题考查了凸透镜对光线的作用,凸透镜和凹透镜的对矫正近视眼和远视眼的作用,凸透镜的三种成像特点和应用。
3.【答案】实 凹透镜
【解析】解:水球具有中间厚、边缘薄的特点,则水球相当于一个凸透镜,所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像;
向水球里注射一个气泡,由图可知,中间部分相当于两个凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像,所以水球里形成了一正一反的两个人像。
故答案为:实;凹透镜。
(1)凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;u=2f,成倒立、等大的实像;f (2)凸透镜成实像时,都是倒立的;中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜只能成正立、缩小的虚像。
此题考查了凸透镜和凹透镜成像的规律,掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。
4.【答案】小 大气压 平衡力
【解析】解:(1)根据流体压强和流速的关系可知,遥控爬墙车车身内的电动排风机将空气排出,车身底部的空气需要不断地补充,使车身和墙壁之间的空气流速大压强小,而外界大气压不变,在大气压的作用下,车身就可以紧贴在墙壁上;
(2)当爬墙车在竖直的墙上匀速直线向上爬行时,爬墙车处于平衡状态,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力。
故答案为:小;大气压;平衡力。
(1)流体压强与流速的关系:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大;
(2)静止或做匀速直线运动的物体处于平衡状态,处于平衡状态的物体受到的力是平衡力,据此判断爬墙车在竖直方向上受到的重力与摩擦力是平衡力。
生活处处有物理,我们要能够从生活现象找出用到的物理知识,学以致用。
5.【答案】运动状态 相互 形状
【解析】解:排球比赛中运动员成功拦网说明了力可以改变物体的运动状态;
运动员拦下排球时,手对球施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,因此球也对手施加反作用力,所以手感到疼痛;
用力按压排球时,排球会变扁,说明力可以改变物体的形状。
故答案为:运动状态;相互;形状。
(1)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态;
(2)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
本题考查了学生根据比赛项目结合所学知识进行分析的能力,体现了物理知识的广泛性。
6.【答案】船闸、茶壶等 惯性
【解析】解:(1)连通器的原理为:盛同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,这与“水平不流”意思相近,生活中船闸、茶壶等都是连通器的应用;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,这与“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”的意思相近,生活中拍打衣服除灰尘也是利用了灰尘的惯性。
故答案为:船闸、茶壶等;惯性。
(1)连通器是指上端开口、底部相连通的容器;在连通器中的同一种液体静止时,各部分的液面总在同一水平面上;
(2)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性。
本题以列表的形式,通过民谚、俗语考查了对其中包含物理知识的理解,有一定新颖性,但难度不大。
7.【答案】A
【解析】解:
A、凹透镜对光线有发散作用,故A正确。
B、凸透镜对光有会聚作用,不单指对平行光,故B错误;
C、只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后才会聚于焦点,故C错误;
D、凸透镜的焦距越大,透镜对光的会聚作用越弱,故D错误。
故选:A。
(1)凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点;
(2)凸透镜的焦点到光心的距离为焦距。
本题考查了凸透镜和凹透镜对光线的作用、焦距的概念,属于基础题目。
8.【答案】C
【解析】解:由于空间站处于失重状态,空间站里的物体不受重力影响,所以在空间站里流泪时,泪水不会下落,故潸然泪下、泪如雨下、催人泪下不符合,热泪盈眶符合。
故选:C。
空间站处于失重状态,空间站里的物体不受重力影响。
本题考查重力的相关知识,明确空间站处于失重状态是关键。
9.【答案】C
【解析】解:A、吸盘式挂钩要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故A不符合题意;
B、用管子吸饮料时,先把吸管内的空气吸出,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故B不符合题意;
C、火箭发射时,向下喷出燃气,对燃气产生一个向下的作用力,由于力的作用是相互的,喷出的燃气对火箭产生一个向上的反作用力,与大气压无关,故C符合题意;
D、图中纸片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强,大气压强大于水对纸片向下的压强,所以纸片不会掉下来,利用的是大气压,故D不符合题意。
故选:C。
判断题中的实例是否与大气压有关,主要看这一现象的产生是否是直接利用了大气压,细心分析其工作过程,才能做出准确判断。
此题考查大气压的综合应用,重点考查学生利用所学知识解决实际问题的能力,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
10.【答案】A
【解析】解:A、餐盘夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
B、手动榨汁机在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意;
D、压蒜器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意。
故选:A。
结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
11.【答案】B
【解析】解:图甲中货轮搁浅时受力平衡,受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力和浮力,则受到的浮力小于重力;
随着水位上升,在货轮脱离海底漂浮前的过程中,货轮排开的水的体积逐渐变大,根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,受到的浮力逐渐变大;
图乙中货轮漂浮后,随着水位继续上升的过程中,船身逐渐升高,但排开水的体积不变,受到的浮力不变,所以整个过程中货轮受到的浮力先变大后不变,故B正确。
故选:B。
根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知,浮力的大小与液体的密度和排开的液体的体积有关;据此分析涨潮时货轮脱离海底前和脱离海底后排开水的体积变化,根据阿基米德原理分析浮力大小的变化。
本题考查了阿基米德原理的灵活应用,正确判断排开水的体积变化是解题的关键。
12.【答案】C
【解析】解:
A、饮料瓶盖上刻有竖条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B、汽车在积雪的路面上行驶时容易打滑,是因为摩擦力太小;在积雪的路面上撒盐,能加快积雪的熔化,该方法可增大摩擦力,故B不符合题意;
C、旱冰鞋下装有滚轮,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故C符合题意;
D、打球时要握紧球拍,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选:C。
(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动摩擦代替滑动摩擦。
本题考查了增大和减小摩擦的方法,摩擦力问题在生活中的应用非常广泛,应该增大有益的摩擦并减小有害的摩擦。
13.【答案】AD
【解析】解:AB、甲图的入射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强,所以甲图表示了近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,故A正确,B错误。
CD、乙图的入射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱,所以乙图表示了远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,故C错误,D正确。
故选:AD。
(1)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼配戴凹透镜进行矫正。
(2)远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼配戴凸透镜进行矫正。
图示来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
14.【答案】BC
【解析】解:
设一个钩码的重力为G,杠杆上一个小格的长度为L,原来杠杆处于水平位置平衡状态,则有2G×3L=3G×2L;
A、两侧钩码各向外移一格,左边2G×4L=8GL,右边3G×3L=9GL,8GL<9GL,杠杆右端下沉,故A错误;
B、左侧减去一个钩码,右侧的钩码向内移一格,左边1G×3L=3GL,右边3G×1L=3GL,3GL=3GL,杠杆水平平衡,故B正确;
C、左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码,左边2G×2L=4GL,右边2G×2L=4GL;4GL=4GL,杠杆水平平衡,故C正确;
D、两侧钩码各往内移一格,左边2G×2L=4GL,右边3G×1L=3GL,4GL>3GL,杠杆左端下沉,故D错误。
故选:BC。
原来杠杆平衡是因为两边的力和力臂的乘积相等。杠杆是否再次平衡要看两边的力和力臂的乘积是否相等。
杠杆是否平衡取决于两边力和力臂的乘积是否相等,水平位置平衡时,两边的力和力臂的乘积是否相等。
15.【答案】解:过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,折射光线平行于凹透镜的主光轴,则入射光线的延长线过另一侧焦点,如图所示:
【解析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
凹透镜三条特殊光线:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过凹透镜光心的光线传播方向不变。
16.【答案】解:“冰墩墩”在竖直方向上受竖直向下的重力G,竖直向上的支持力F作用,“冰墩墩”在竖直方向上静止,处于平衡状态,由平衡条件得:F=G;“冰墩墩”随平板车一起向左做匀速直线运动,相对于平板车之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,则“冰墩墩”不受摩擦力;从“冰墩墩”的重心沿重力与支持力的方向作出两力的示意图,如图所示:
【解析】(1)对“冰墩墩”进行受力分析,然后根据力的示意图的画法作出“冰墩墩”受到的力的示意图;
(2)画力的示意图的一般步骤为:一画简图,二定点,三画线,四画尖,五把力的符号标尖边.按照这个作图步骤,很容易能够画出指定力的示意图。
此题考查力的示意图的画法,关键是对“冰墩墩”进行正确的受力分析,此外还应注意:作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,是平衡力的长度要相等。
17.【答案】同一高度 成像更稳定,且便于比较像的性质 A点左侧 移动光源,直到光屏上出现最小的像 远离
【解析】解:(1)为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度上;
“F”发光二极管做光源的好处是成像更稳定,且便于比较像的性质;
(2)当透镜和光屏固定在图乙所示的位置时,像距v=65cm-50cm=15cm,已知f=10cm,f
(3)将一副近视眼镜放在光源和凸透镜之间靠近透镜的位置,近视眼镜时凹透镜,对光线具有发散作用,所以为了再次承接到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动适当的距离。
故答案为:(1)同一高度;成像更稳定,且便于比较像的性质;(2)A点左侧;移动光源,直到光屏上出现最小的像;(3)远离。
(1)探究凸透镜成像的实验时,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;
“F”发光二极管做光源的好处是成像更稳定,且便于比较像的性质;
(2)当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,实像可以用光屏承接;
(3)近视眼镜时凹透镜,对光线具有发散作用。
本题考查凸透镜成像规律实验,解题关键将实验操作要求及结论熟练掌握,认真审题分析。
18.【答案】A、B、C(或A、B、D) 1 否 没有保证排开液体的体积相等 无关 1.2×103 小于
【解析】解:(1)要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同,故图A、B、C(或A、B、D)符合题意;
(2)根据称重法,在实验步骤B中物体所受浮力:F浮B=G-FB=10N-9N=1N;
(3)观察B、E两图可知,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,故结论是不合理的,因为研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开液体的体积相等;
(4)观察C、D图的实验数据可知,物体排开的液体的体积相同,液面的密度相同,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与深度无关;
(5)由图A、C可知,A在水中受到的浮力:F浮=G-F=10N-7N=3N;
由F浮=ρ液gV排可得物体的体积为V=V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4m3;
根据A、E可知物体全部浸没在盐水中所受浮力F浮'=G-F'=10N-6.4N=3.6N;
物体排开盐水的体积等于物体的体积,
由F浮=ρ液gV排可得盐水的密度为:ρ盐水=F浮'gV=3.6N10N/kg×3×10-4m3=1.2×103kg/m3;
(6)步骤一:铝片下沉说明F浮1
(1)要探究浮力和物体排开液体体积的关系,就要采用控制变量法控制液体的密度一定而物体排开液体的体积不同;
(2)根据称重法,求出实验步骤B中物体所受浮力:
(3)由阿基米德原理知道物体受液体浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,B、E两图中液体的密度不同,排开液体的体积也不同,没有控制变量,得出的结论不准确;
(4)观察C、D图的实验数据,利用控制变量法得出结论;
(5)由图A、C中数据,根据F浮=G-F计算出在水中受到的浮力,根据阿基米德的变形公式V=V排=F浮ρ水g计算出物体A的体积;根据A、E数据,结合F浮=G-F计算出物体全部浸没在盐水中所受浮力,物体排开盐水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ液gV排可得盐水的密度;
(6)根据物体的浮沉条件分析浮力的大小。
本题考查了探究浮力大小哪哪些因素有关的实验和有关液体压强的大小比较,关键是利用好控制变量法及阿基米德原理。
19.【答案】控制变量 二力平衡 1.8 压力 不变 无关 先将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验的数据进行比较 右 滑动
【解析】解:(1)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,实验中主要运用的实验方法是控制变量法;
(2)沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知,拉力大小等于摩擦力的大小,弹簧测力计的示数如图甲所示,图中测力计分度值为0.1N,示数为1.8N,即木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N;
(3)比较甲、乙两次实验可知,接触面粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,滑动摩擦力大,故可以得出滑动摩擦力大小与压力的关系;
图甲中,若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变;
(4)实验小组在图甲实验的基础上,又把木块立放在木板上,并沿直线匀速拉动木块,发现两次弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
(5)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙的压力与甲相同进行探究,所以可以将丙实验中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较;
(6)如图中丁图所示的实验装置,用力F水平向右拉动长木板,当弹簧测力计示数稳定时,木块相对于地面静止,受到滑动摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,测力计的拉力方向向左,故木块受到的摩擦力方向向右。
故答案为:(1)控制变量;(2)二力平衡;1.8;(3)压力;不变;(4)无关;(5)先将木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力的大小,再与甲图实验的数据进行比较;(6)右;滑动。
(1)影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度,实验中主要运用的实验方法是控制变量法;
(2)根据二力平衡的条件分析,由测力计分度值读数;
(3)分析比较甲、乙两次实验,找到相同的量和不同的量,分析得出滑动摩擦力与变化量的关系;影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度;
(4)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,跟接触面积大小、拉力大小、运动速度无关;
(5)滑动摩擦力受压力和接触面的粗糙程度的影响,运用控制变量法进行分析;
(6)木块相对于地面静止,根据力的平衡分析。
此题是探究影响摩擦力因素的实验,考查了控制变量法和二力平衡条件的应用,体现了对过程和方法的考查。
20.【答案】增大 减小
【解析】解:(1)茶壶的把手做的较为粗大,当手拿起把手的时候就可以通过增大受力面积来减小手受到的压强;
(2)茶壶中的水对茶壶底面的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10-2m=900Pa;
(3)由p=FS可知,茶壶中的水对茶壶底面的压力:
F=pS=900Pa×9×10-2m2=81N。
答:(1)增大;减小;
(2)茶壶中的水对茶壶底面的压强为900Pa;
(3)茶壶中的水对茶壶底面的压力为81N。
(1)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;
(2)根据p=ρgh求出茶壶中的水对茶壶底面的压强;
(3)根据p=FS求出茶壶中的水对茶壶底面的压力。
本题考查了减小压强的方法、液体压强公式和压强定义式的应用,难度不大。
21.【答案】大 改变用力的方向
【解析】解:
(1)设平衡臂这一侧的力为阻力,起重臂这一侧的力为动力,平衡臂的长度不变(阻力臂不变),当吊起的物重一定时动力大小不变;
由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得:F2=F1L1L2,由此可知当阻力臂和动力不变时,阻力与动力臂成正比,即动力臂越大,阻力越大;故为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越大;
图乙中滑轮a为定滑轮,其作用是改变用力的方向;
(2)此过程中克服货物重力做功:W有用=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J,
由于水平移动时,在重力方向上没移动距离,故没有克服重力做功;
(3)该起升电动机的效率为90%,则该起升电动机做的总功:W总=W有用η=3.6×105J90%=4×105J;
(4)起升电动机的实际功率:P=W总t=4×105J50s=8000W。
答:(1)大;改变用力的方向;
(2)此过程中克服货物重力做功为3.6×105J;
(3)该起升电动机做的总功为4×105J;
(4)该起升电动机的实际功率为8000W。
(1)由杠杆的平衡条件可知平衡重的质量与起重臂的关系;根据定滑轮的特点分析其作用;
(2)利用W有用=Gh求出克服重力做功大小;
(3)根据W总=W有用η得出该起升电动机做的总功;
(4)根据P=W总t得出起升电动机的实际功率。
本题考查了重力公式、功的公式、功率公式、效率公式以及杠杆平衡条件的应用,还涉及到定滑轮的特点,知识点多、综合性强,有一定难度。
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