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2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷(含答案)
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这是一份2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷(含答案)，共39页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图与实验探究题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．“地心说”提出太阳是宇宙的中心
B．杨絮漫天飞舞，说明分子在做永不停息的无规则运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间存在吸引力
D．电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
2．（3分）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）
A．在平直的轨道上匀速行驶的火车，一定受到平衡力的作用
B．物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用
C．人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
D．推出去的铅球能在空中飞行，是由于铅球具有惯性
3．（3分）下列工具在使用时能起到“省距离”作用的是（ ）
A．筷子 B．开瓶器
C．修枝剪 D．羊角锤
4．（3分）下列关于做功的说法中，正确的是（ ）
A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功
B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功
C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功
D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功
5．（3分）如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（ ）
A．W1＝W2＜W3 B．W1＜W2＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1＝W2＝W3
6．（3分）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
7．（3分）如图，A、B、C三个体积相同的小球，放在液体中静止，它们受到的浮力大小分别为FA、FB、FC，则（ ）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC C．FA＝FB＞FC D．FA＝FB＜FC
8．（3分）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示的大连舰满载排水量是12300t，下列说法正确的是（ ）
A．大连舰满载时受到的浮力为1.23×105N
B．大连舰从东海进入长江时，舰艇受到的浮力变小
C．大连舰静止在海面上时，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力
D．两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越大
9．（3分）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向上拉一下气球，但气球不露出水面，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．仍然处于静止状态 B．加速向上运动
C．匀速向上运动 D．加速向下运动
10．（3分）如图甲所示为盛有适量水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的正方体，将正方体缓慢下降，直至将正方体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与正方体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．正方体的质量是16kg
B．正方体的密度是1.6×103kg/m3
C．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压强是400Pa
D．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压力是8N
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（2分）科学家在探索物质结构的历程中， 发现了电子；电子带的是 电荷（选填“正”或“负”）。
12．（2分）2021年12月9日，中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环制成了一个大水球，太空中，水能聚成球形是由于分子间有 ；接着她由往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是由于分子 ，属于 现象．
13．（2分）预防新冠肺炎最好的办法是接种疫苗，形成免疫屏障。注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是 现象；将液态疫苗吸进注射器是利用 完成的；注射器针头很尖，可以 （选填“增大”或“减小”）压强，轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。
14．（2分）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升过程中，飞船的动能 ，火箭整体的机械能 （两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．（2分）北京时间2021年12月9日中国空间站首次太空授课成功完成。如图是太空老师王亚平所开展的浮力实验。当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会 （填“上浮”、“不同”或“停在原来位置”），这是因为浮力来源于重力引起的液体在不同深度的 ，当重力消失时，液体内部压强 （填“相同”或“不同”），浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
16．（2分）用100N的水平拉力拉着重为150N的小车在水平地面上沿直线前进4m，用时2s，则重力做功为 J，拉力做功的功率为 W。
17．（2分）如图所示，小玲同学用大小为100N的拉力F使水平地面上重为500N的物体A在10s内匀速直线前进了2m，已知物体A受到地面的摩擦力为150N，忽略绳重和滑轮重。则拉力F做功为 J，滑轮组的机械效率为 。
18．（2分）有一圆柱形铁块，用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲、乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 W2。
19．（2分）如图所示，在一水槽中漂浮着一空盆，水槽底部有一些鹅卵石。若把水槽中的水取一部分倒入盆中，盆仍漂浮在水面上，则水槽中的水面将 ，将水底的鹅卵石捞出放在盆里，盆仍漂浮在水面上，此时水槽水面高度与未捞出鹅卵石时相比会 （不考虑捞出过程中带出的水）（以上两空均选填“上升”、“下降”、“不变”）。
20．（2分）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水，现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中（未与容器底和壁接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；将木块B（B外包有一层体积和质量均不计的防水膜）放入水中，如图乙所示，静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面，使木块B刚好浸没在水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为F2；已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9：10，则木块B的密度为 kg/m3，金属块A的体积为VA＝ （请用字母F1、F2、g、ρ水表示）。
三、作图与实验探究题（每图2分，每空1分，共29分）
21．（2分）如图所示，一个重力为3N的小球，悬浮在斜面上盛水的杯中，试用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。
22．（2分）如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个最小的力及其动力臂。
23．（2分）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。
24．（4分）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：
（1）当G物＝9N时，F＝ N；
（2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 （选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或者“低”）。
（3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组 （选填“能”或“不能”）省功。
25．（3分）小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 由静止滑下。
（3）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为货车的 大，所以限速低。
（4）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 （“能”或“不能”）完成。
26．（7分）如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡，这样做的好处是 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： （字母表示）。他这样得出的结论 （选填“合理”或“不合理”）；原因是： 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。
27．（9分）某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝ N，溢出的水重G排＝ N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 （填序号）。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为 kg/m3；若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的损失，则此次从溢水杯中溢出的水为 g。
（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、解答题（21分）解答时要求写出必要的文字说明，计算公式和重要的演算步骤、答案必须写出数值和单位，只写出最后答案的不能给分。
28．（7分）如图所示是2022年北京冬奥会餐厅的智能服务机器人，它具有净化室内空气、送餐服务、温馨提示等功能。若重600N的机器人在50N的牵引力作用下以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s。求：
（1）此过程中牵引力所做的功；
（2）此过程中机器人的功率。
29．（7分）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g＝10N/kg）
（1）此时杠杆右端所受的拉力大小？
（2）正方体B的重力？
（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？
30．（7分）把边长L＝0.5m的正方体A放入底面积为S＝1m2的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求：
（1）图甲中正方体A受到的浮力；
（2）正方体A的密度；
（3）物块B的重力；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功的大小。
2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．“地心说”提出太阳是宇宙的中心
B．杨絮漫天飞舞，说明分子在做永不停息的无规则运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间存在吸引力
D．电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
【分析】（1）“地心说”提出地球是宇宙的中心；
（2）分子在永不停息地做无规则运动，分子很小，是肉眼无法直接观察到的；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（4）根据原子结构来分析。
【解答】解：A、“地心说”提出地球是宇宙的中心，故A错误；
B、杨絮飞舞属于宏观物体运动，不是分子运动，故B错误；
C、固体、液体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，故C错误；
D、常见粒子尺度由小到大排序：电子、原子核、原子、分子，故D正确。
故选：D。
【点评】本题要求学生要掌握分子动理论的内容和加强对宏观世界的了解，属于物理学的基本常识。
2．（3分）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）
A．在平直的轨道上匀速行驶的火车，一定受到平衡力的作用
B．物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用
C．人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
D．推出去的铅球能在空中飞行，是由于铅球具有惯性
【分析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，受平衡力的作用；
（2）力是改变物体运动状态的原因；
（3）任何物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A、在平直轨道上行驶的火车处于平衡状态，所以其受到平衡力的作用，故A正确；
B、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态发生改变，一定受到了力的作用，故B正确；
C、人推桌子，桌子没有动，是因为推力等于静摩擦力，桌子处于平衡状态，故C错误；
D、铅球被推出后能够在空中继续飞行，是因为铅球具有惯性，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了力与运动的关系、惯性等知识的理解和应用，要理解：物体在平衡力作用下，运动状态不变，在非平衡力作用下，物体的运动状态发生改变。
3．（3分）下列工具在使用时能起到“省距离”作用的是（ ）
A．筷子 B．开瓶器
C．修枝剪 D．羊角锤
【分析】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。
【解答】解：A、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆省距离，故A符合题意；
BCD、开瓶器、修枝剪、羊角锤在使用时，都是动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力杠杆费距离，故BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是如何找出动力臂和阻力臂，并对杠杆分类，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。
4．（3分）下列关于做功的说法中，正确的是（ ）
A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功
B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功
C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功
D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）。二者缺一不可。
【解答】解：A、人推箱子，推而未动，只有力没有距离，所以人对物体没有做功，故A错误；
B、滑雪运动员从高处下落的过程中，运动员受到重力的作用，在重力的方向上通过了一定距离，重力对运动员做功，故B正确；
C、人提箱子沿水平方向匀速运动，提力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，所以人对物体没有做功，故C错误；
D、掷出后的冰壶依靠惯性向前滑行，此时不再受到人的推力，所以运动员对冰壶不做功，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了力是否做功的判断，难度不大，掌握做功的两个必要因素是关键。
5．（3分）如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（ ）
A．W1＝W2＜W3 B．W1＜W2＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1＝W2＝W3
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小，从题目中找出F、L的大小就可比较做功的多少。
【解答】解：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W1＝F1s；
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W2＝F2s；
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为：W3＝F32s。
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，
所以综上分析可得：W1＝W2＝Fs＜W3＝2Fs，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查功的计算，比较做功多少的题目，要紧扣做功的两个必要条件，只要比较出拉力和移动距离的大小关系，即可根据公式W＝Fs比较出做功的多少关系。
6．（3分）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
【分析】利用以下知识分析解答：
（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功；
（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。
【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以根据机械能守恒可知，铅球从b到c的过程中，机械能不变。故B正确；
C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。故C正确；
D、根据机械能守恒可知，d处和b处的机械能相等，b处的高度大于d处的高度，所以，b处的势能大于d处的势能，而机械能为动能和势能之和，故铅球在d处的动能比在b处的动能大。故D正确；
故选：A。
【点评】该题考查了是否做功的判断、机械能的变化、重力势能大小影响因素和运动状态改变的理解，是一道综合题。
7．（3分）如图，A、B、C三个体积相同的小球，放在液体中静止，它们受到的浮力大小分别为FA、FB、FC，则（ ）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC C．FA＝FB＞FC D．FA＝FB＜FC
【分析】由图知A、B、C三个球排开液体的体积大小关系，利用阿基米德原理的推导公式F浮＝ρ液gV排比较受浮力的大小关系。
【解答】解：
由图知，相同体积的三个小球在同种液体中静止，则液体的密度相同；A和B都浸没，排开液体的体积相同且大于C排开液体的体积，由公式F浮＝ρ液gV排知，A、B两球受到的浮力相同，C球受到的浮力较小，即FA＝FB＞FC。
故选：C。
【点评】比较物体在液体中所受浮力大小时，首先根据浮沉条件确定物体静止时所处的位置，然后选择相应的公式进行分析。
8．（3分）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示的大连舰满载排水量是12300t，下列说法正确的是（ ）
A．大连舰满载时受到的浮力为1.23×105N
B．大连舰从东海进入长江时，舰艇受到的浮力变小
C．大连舰静止在海面上时，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力
D．两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越大
【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g求出满载时受到的浮力；
（2）由于军舰无论在海里还是在河里都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力不变；
（3）处于漂浮状态的物体受到一对平衡力；
（4）流体压强与流速的关系是：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
【解答】解：A、满载时受到的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝12300×103kg×10N/kg＝1.23×108N，故A错误；
B、大连舰从东海进入长江时，处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，舰艇受到的浮力不变，故B错误；
C、大连舰静止在海面上时，处于漂浮状态，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力，故C正确；
D、并排快速前进的两艘舰艇之间距离不能太近，否则容易发生碰撞，其原因是舰艇之间水的流速变大，压强变小，在两侧水压作用下，导致舰艇相撞，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用、物体浮沉条件及其应用、流体压强与流速的关系，正确理解排水量的含义是解答此题关键。
9．（3分）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向上拉一下气球，但气球不露出水面，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．仍然处于静止状态 B．加速向上运动
C．匀速向上运动 D．加速向下运动
【分析】将气球和铁块作为整体进行研究，轻轻向上拉一下气球，所处的深度减小，根据液体压强公式p＝ρgh知，气球受到的压强减小，气球的体积增大，排开水的体积增大，据此分析气球和铁块排开水的总体积的变化，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排分析气球和铁块受到的总的浮力的变化，最后根据物体的浮沉条件分析判断气球和铁块的运动情况。
【解答】解：将气球和铁块作为整体进行研究，原来金属块和小气球悬浮在水中，F浮＝G；
用手轻轻向上拉一下气球，所处的深度减小，由公式p＝ρgh知，小气球受到水的压强减小，气球的体积变大，所以气球排开水的体积增大，而铁块排开水的体积不变，故气球和体块排开水的总体积增大，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球和铁块受到的总的浮力增大，而气球和铁块的总重力不变，使二者所受的总浮力大于总重力，故气球和铁块的运动情况是向上加速运动。
故选：B。
【点评】此题将铁块和小气球连接在一起，使其悬浮在水中，解析时应把两者看成一个整体加以分析；同时还要注意气球的特点（体积可变）。
10．（3分）如图甲所示为盛有适量水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的正方体，将正方体缓慢下降，直至将正方体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与正方体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．正方体的质量是16kg
B．正方体的密度是1.6×103kg/m3
C．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压强是400Pa
D．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压力是8N
【分析】（1）由图像可知，当正方体下降高度h≤2cm时，弹簧测力计示数为16N不变，正方体位于空中，根据二力平衡条件得出物体的重力，根据G＝mg求出正方体的质量；
（2）由图像可知，当h≥6cm时，正方体完全浸没，弹簧测力计示数为8N不变，此时正方体受到的浮力最大，根据“称重法测浮力”求出正方体受到的最大浮力，根据F浮＝ρ液gV排求出正方体排开水的体积即正方体的体积，再利用ρ＝求出正方体的密度；
（3）求出正方体的边长，即正方体在刚浸没时下表面所处的深度，根据p＝ρ液gh求出下表面受到水的压强；
（4）根据图像得出正方体在刚浸没时弹簧测力计示数，根据“称重法测浮力”求此时受到的浮力，再根据浮力产生的原因求正方体下表面受到的压力。
【解答】解：A、由图像可知，当h≤2cm时，弹簧测力计示数为16N不变，此时正方体位于空中，
由二力平衡条件可得，正方体的重力G＝F拉＝16N，
正方体的质量：m＝＝＝1.6kg，故A错误；
B、由图像可知，当h≥6cm时，正方体完全浸没，弹簧测力计示数为8N不变，此时正方体受到的浮力最大，则正方体受到的最大浮力：
F浮＝G﹣F拉′＝16N﹣8N＝8N；
由F浮＝ρ液gV排可得，正方体的体积：
V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，
正方体的密度：
ρ＝＝＝2×103kg/m3，故B错误；
C、正方体的体积V＝8×10﹣4m3＝800cm3＞729cm3，则正方体的边长L＞9cm＝0.09m，
所以正方体在刚浸没时，下表面所处的深度h＝L＞0.09m，
则下表面受到的水的压强：
p＞ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m＝900Pa，故C错误；
D、由图像可知，正方体在刚浸没时，弹簧测力计示数为8N，此时正方体受到的浮力：
F浮＝G﹣F拉′＝16N﹣8N＝8N，
此时上表面受到的水的压力为0N，
因为F浮＝F下﹣F上，所以正方体下表面受到的压力：
F下＝F浮+F上＝8N+0N＝8N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式、液体压强公式、浮力产生原因的综合应用，从图像中获取有用的信息是关键。
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（2分）科学家在探索物质结构的历程中， 汤姆生 发现了电子；电子带的是 负 电荷（选填“正”或“负”）。
【分析】物理学家在探索物质结构的历程中，发现原子有电子和原子核组成的。
【解答】解：英国科学家汤姆生发现了电子，证实原子是可以再分的，电子带负电荷。
故答案为：汤姆生；负。
【点评】本题考查了物理常识，同学们要熟记。
12．（2分）2021年12月9日，中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环制成了一个大水球，太空中，水能聚成球形是由于分子间有 引力 ；接着她由往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是由于分子 不停地做无规则运动 ，属于 扩散 现象．
【分析】（1）分子间存在引力和斥力；
（2）不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：（1）液体表面分子间既有引力，又有斥力，在围绕地球运行的航天器中，自由飘浮的水滴呈球形，水能聚成球形是由于分子间有引力；
（2）往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是蓝颜料在水中发生了扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：引力；不停地做无规则运动；扩散。
【点评】本题考查分子间的相互作用力以及扩散现象，难度不大。
13．（2分）预防新冠肺炎最好的办法是接种疫苗，形成免疫屏障。注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是 扩散 现象；将液态疫苗吸进注射器是利用 大气压 完成的；注射器针头很尖，可以 增大 （选填“增大”或“减小”）压强，轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。
【分析】（1）分子都在不停地做无规则运动；
（2）大气压的在生活中有广泛的应用，呼吸、注射器吸药液、吸管吸饮料、抽水机等等；
（3）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强。
【解答】解：（1）注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是扩散现象，说明分子都在不停地做无规则运动；
（2）注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小，外界大气压把药液压入针筒；
（3）使用的注射器针头很尖，这是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，从而容易将针头扎进人的皮肤。
故答案为：扩散；大气压；增大。
【点评】本题考查了扩散现象、大气压的应用、增大压强的方法，属于基础题。
14．（2分）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升过程中，飞船的动能 增大 ，火箭整体的机械能 增大 （两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能的大小与物体的质量和速度有关；物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【解答】解：当火箭起飞加速上升过程中，飞船的质量不变、速度变大，所以飞船的动能增大；飞船的质量不变、飞船的高度增加，所以飞船的重力势能增大；而动能与重力势能之和就是机械能，所以飞船的机械能增大。
故答案为：增大；增大。
【点评】本题考查动能、重力势能和机械能的概念和影响因素，是基础题。
15．（2分）北京时间2021年12月9日中国空间站首次太空授课成功完成。如图是太空老师王亚平所开展的浮力实验。当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会 停在原来位置 （填“上浮”、“不同”或“停在原来位置”），这是因为浮力来源于重力引起的液体在不同深度的 压强 ，当重力消失时，液体内部压强 相同 （填“相同”或“不同”），浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
【分析】（1）在太空中，和重力有关的一切现象会消失；
（2）地球上根据公式p＝ρgh进行判断；
（3）重力消失，液体压强和浮力消失。
【解答】解：（1）在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的乒乓球产生压力，所以当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会停在原来位置；
（2）由液体压强公式p＝ρgh可知深度不同压强不同；
（3）当重力消失时，液体内部压强相同浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
故答案为：停在原来位置；压强；相同。
【点评】本题考查物体在失重状态时液体压强和浮力的情况，难度不大。
16．（2分）用100N的水平拉力拉着重为150N的小车在水平地面上沿直线前进4m，用时2s，则重力做功为 0 J，拉力做功的功率为 200 W。
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。
（2）先运用W＝Fs得出功的大小，再根据P＝可求出拉力的功率大小。
【解答】解：由于小车在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J；
拉力做功为：W＝Fs＝100N×4m＝400J；
拉力功率为：P＝＝＝200W。
故答案为：0；200。
【点评】熟练运用功、功率的计算公式，是解答此题的关键。
17．（2分）如图所示，小玲同学用大小为100N的拉力F使水平地面上重为500N的物体A在10s内匀速直线前进了2m，已知物体A受到地面的摩擦力为150N，忽略绳重和滑轮重。则拉力F做功为 400 J，滑轮组的机械效率为 75% 。
【分析】（1）利用W＝fs求滑轮组做的有用功；由图知，n＝2，拉力端移动距离等于物体移动距离的2倍，利用W＝Fs求拉力做的总功；
（2）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
（1）滑轮组做的有用功：
W有＝fs物＝150N×2m＝300J；
由图知，滑轮组绳子段数为n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝100N×4m＝400J，
（2）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%。
故答案为：400；75%。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，要注意：水平使用滑轮组时克服摩擦力做的功为有用功，与物体重力无关。
18．（2分）有一圆柱形铁块，用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 ＜ F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲、乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 ＝ W2。
【分析】（1）分析图示方法中力臂大小，根据杠杆平衡条件确定用力大小加以比较；
（2）克服重力做功，利用功的原理分析解答。
【解答】解：（1）由甲、乙两图可知，
按照甲的方法，支点为B，F1力臂为BD，按照乙图方法，支点为C，F2力臂为D′C，因为BD大于D′C，根据杠杆平衡条件可知，故F1＜F2；
（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，故两个力做功相等，故比较使用甲、乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1＝W2
故答案为：（1）＜；（2）＝。
【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡条件以及力做功的理解和掌握。
19．（2分）如图所示，在一水槽中漂浮着一空盆，水槽底部有一些鹅卵石。若把水槽中的水取一部分倒入盆中，盆仍漂浮在水面上，则水槽中的水面将 不变 ，将水底的鹅卵石捞出放在盆里，盆仍漂浮在水面上，此时水槽水面高度与未捞出鹅卵石时相比会 上升 （不考虑捞出过程中带出的水）（以上两空均选填“上升”、“下降”、“不变”）。
【分析】（1）盆漂浮于水面上，要想判断水槽中的水面是否变化，则需要比较空盆排开水的体积与加水后盆排开的水的体积减去所取水的体积是否相等：若二者体积相等，则水面不变；若增大，则水面上升；若减小，则水面下降；
（2）根据浮沉条件分析出鹅卵石所受浮力的变化情况，根据F浮＝ρ液gV排知排开水体积的变化，进而判断出水面高度的变化。
【解答】解：（1）空盆漂浮于水面上时，受到的浮力为：F浮1＝G盆＝ρ水gV排1，
此时空盆排开水的体积为：V排1＝，
当水槽中的水取一部分倒入盆中，此时盆受到的浮力为：F浮2＝G水+G盆＝ρ水gV排2，
则盆排开水的体积为：V排2＝；
取出部分水的体积为：V水＝，
则V排2﹣V水＝﹣＝＝V排1，
故水槽中的水面不变；
（2）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮＜G；将鹅卵石捞出放置在盆内时，鹅卵石与盆都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮′＝G，所以F浮＜F浮′，即鹅卵石捞出放置在盆内时鹅卵石所受浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排知，排开水的体积变大，则水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
故答案为：不变；上升。
【点评】此题主要考查的是学生对物体浮沉条件、阿基米德原理公式的理解和掌握，关键是能正确分析物体前、后排开水的体积大小关系。
20．（2分）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水，现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中（未与容器底和壁接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；将木块B（B外包有一层体积和质量均不计的防水膜）放入水中，如图乙所示，静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面，使木块B刚好浸没在水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为F2；已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9：10，则木块B的密度为 0.6×103 kg/m3，金属块A的体积为VA＝ （请用字母F1、F2、g、ρ水表示）。
【分析】（1）木块B在水中处于漂浮，根据漂浮体积和阿基米德原理即可求出木块B的密度：
（2）分三种情况：将金属块A浸没在液体中、将木块B放入该液体中、把金属块A放在木块B上进行受力分析，利用称重法测浮力、漂浮条件、阿基米德原理列方程联立方程组求金属块A的体积。
【解答】解：
（1）木块B在水中处于漂浮，已知静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；则：V排：VB＝3：5；
木块受到的浮力：FB＝GB，即：ρ水VB排g＝ρBVBg；
所以，ρB＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（2）将金属块A浸没在水中受到的浮力：
FA＝GA﹣F1＝ρVAg，
则：GA＝F1+ρ水VAg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将木块B放入水中，木块漂浮，木块受到的浮力：
FB＝GB＝mBg＝ρBVBg＝ρ水VBg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
把金属块A放在木块B上，把AB当做一个整体分析，
FB′+F2＝ρ水V排′g+F2＝ρ水VBg+F2＝GA+GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
①②③结合得出：
ρ水VBg+F2＝ρ水VAg+F1+ρ水VBg，
即：ρ水VBg＝ρ水VAg+F1﹣F2，
已知：VA：VB＝9：10，
所以，ρ水×VAg＝ρ水VAg+F1﹣F2，
则：VA＝。
故答案为：0.6×103；。
【点评】本题考查了称重法测量金属块受到的浮力、漂浮条件、阿基米德原理，做好三次受力分析、利用好两次的体积关系是本题的关键。
三、作图与实验探究题（每图2分，每空1分，共29分）
21．（2分）如图所示，一个重力为3N的小球，悬浮在斜面上盛水的杯中，试用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。
【分析】液体中的物体受到浮力和重力作用，小球在烧杯中悬浮，重力和浮力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：小球受到重力和浮力作用，重力的方向竖直向下，由于小球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上；
由于小球悬浮在水中，浮力与重力是一对平衡力，故浮力的大小也为3N，
过球心分别作重力G和浮力F的示意图如下：
【点评】知道悬浮的物体受平衡力的作用，并且知道浮力的方向总是竖直向上的，会用力的示意图表示出力的三要素
22．（2分）如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个最小的力及其动力臂。
【分析】由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即力臂为OA时，力是最小的。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要使力做小，则动力臂应最长，即连接OA为最长的力臂，力的方向与OA垂直且向下，如图所示：
【点评】本题考查了最小力和力臂的画法，需掌握杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂，即从支点到力的作用点的距离，力臂与力的作用线是垂直关系。
23．（2分）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。
【分析】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要向下拉物体向上移动，则应从定滑轮开始绕。
【解答】解：要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，或者从绳子自由端向下从外向里绕绳。如图：
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
24．（4分）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：
（1）当G物＝9N时，F＝ 3.75 N；
（2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 相同 （选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越 高 （选填“高”或者“低”）。
（3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组 不能 （选填“能”或“不能”）省功。
【分析】（1）由图乙可知，物重G物＝9N时，滑轮组的机械效率η＝80%，有三段绳子拉着动滑轮，根据η＝＝＝求出F的大小；
（2）不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝判断仅改变图甲中的绕绳方式滑轮组的机械效率是否变化，然后得出答案；根据图像得出结论；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时需要克服动滑轮重力做额外功，总功一定大于有用功，据此进行解答。
【解答】解：（1）由图甲可知，有三段绳子拉着动滑轮；由图乙可知，物重G物＝9N时，滑轮组的机械效率η＝80%，因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，由η＝＝＝可知，F＝＝＝3.75N：
（2）不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝可知，仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线相同；
通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时需要克服动滑轮重力做额外功，总功一定大于有用功，说明使用滑轮组不能省功。
故答案为：（1）3.75；（2）相同；高；（3）不能。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式、影响滑轮组机械效率因素的应用等，明确有用功和总功、额外功是关键。
25．（3分）小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 木块被推的距离 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 同一高度 由静止滑下。
（3）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为货车的 质量 大，所以限速低。
（4）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 不能 （“能”或“不能”）完成。
【分析】（1）根据转换法，小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反映的，
（2）动能的大小与物体运动的速度和物体的质量有关，因此，在研究时必须使用控制变量法，每次都要控制一个量，研究另一个量；
（3）动能大小与质量有关，在速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大；
（4）若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动，实验将不能达到探究目的。
【解答】解：（1）该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用；
（2）同质量的小球在同一斜面的同一高度滑下时，到达水平面的速度是相同的，所以换不同质量的小球，让小球从同一高度滑下，是为了控制速度不变，探究动能大小跟质量的关系；
（3）动能的大小与物体的质量和速度有关，因此在高速公路上，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为大货车的 质量大，所以限速低；
（4）实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，则小球和木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的。
故答案为：（1）木块被推的距离；（2）同一高度；（3）质量；（4）不能。
【点评】本题考查影响物体动能大小的实验。通过实验考查了学生对控制变量法的运用，通过实验过程在不同实验中的联系，考查了学生对基本知识的掌握。
26．（7分）如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，杠杆处于 平衡状态 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。应把杠杆两端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡，这样做的好处是 便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： F1L1＝F2L2 （字母表示）。他这样得出的结论 不合理 （选填“合理”或“不合理”）；原因是： 实验次数太少，结论具有偶然性，不具备普遍性 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响 。
【分析】（1）杠杆的平衡：杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，称为杠杆的平衡；在调节杠杆平衡时，应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂；
（2）用实验探究物理问题时，要多进行几次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性；
（3）杠杆的重心过支点，是为了消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
【解答】解：（1）杠杆虽然右端下沉，但是杠杆保持静止，杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，都称为杠杆的平衡状态，所此时杠杆处于平衡状态；
应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆右端下沉，说明左侧较高，应该将平衡螺母向左侧调节；
调平杠杆时，应该使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式为F1L1＝F2L2；
实验中只通过一次实验就总结得出实验结论，结论具有偶然性，不具有普遍性，所以他这样得出的结论是不合理的；
（3）若用图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响，因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
故答案为：（1）平衡状态；左；便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响；（2）F1L1＝F2L2；不合理；实验次数太少，结论具有偶然性，不具备普遍性；（3）杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
27．（9分）某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝ 1.1 N，溢出的水重G排＝ 1.0 N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 B （填序号）。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为 2.5×103 kg/m3；若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的损失，则此次从溢水杯中溢出的水为 120 g。
（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 等于 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）由图甲可知，石块的重力G＝2.5N，石块浸没在水中时，测力计的示数为1.4N，根据F浮＝G﹣F示得出受到的浮力；
空桶的重力G桶＝1.2N，空桶和排出的水总重G总＝2.2N，根据G排＝G总﹣G桶得出排开水的重力
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口会使溢出的水偏少；
B、若弹簧测力计都没有校零，四次测量结果都偏大，且都偏大相同的数值，据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化；
C、石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的F3偏小，根据称重法分析解答即可；
小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，根据阿基米德原理可知石块全部浸没时排开水的体积，进而得出石块的体积，根据G＝mg得出石块的质量，根据密度公式得出石块的密度；根据阿基米德原理和浮沉条件分析解答；
（2）根据阿基米德原理判断弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量之间的关系；
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
【解答】解：（1）方案一：
①根据F浮＝G﹣F可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F3＝2.5N﹣1.4N＝1.1N；
排开水的重力G排＝F4﹣F2＝2.2N﹣1.2N＝1.0N；
故F浮＞G排；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故A有可能；
B、若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上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应不变，故B不可能；
C、步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的F3偏小，则利用F浮＝F1﹣F3偏大，故C有可能；
故选：B；
②根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排知，
石块体积为：V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
石块的密度：ρ＝＝＝＝＝2.5×103kg/m3；
若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，漂浮时小桶受到的浮力等于溢出水和小桶的总重力，当将石块取出后水面下降，减小的体积等于小桶中水的体积，所以此次从溢水杯中溢出的水的重力为小桶的重力，为1.2N，则溢出水的质量为m＝＝＝0.12kg＝120g；
（2）方案二：
重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，
因为F浮＝G﹣F示，所以弹簧测力计A的示数F示＝G﹣F浮变小；
又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等；
将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数），
即：F压＝G杯+G杯内水+G物﹣F示，而G物﹣F示＝F浮，
所以F压＝G杯+G杯内水+F浮，根据阿基米德原理，F浮＝G排水，
所以F压＝G杯+G杯内水+G排水，由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水，是个定值，所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变。
故答案为：（1）①1.1；1.0；B；②2.5×103；120；（2）变小；等于；不变。
【点评】本题探究浮力的大小，涉及称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式等知识，综合性强，难度大。
四、解答题（21分）解答时要求写出必要的文字说明，计算公式和重要的演算步骤、答案必须写出数值和单位，只写出最后答案的不能给分。
28．（7分）如图所示是2022年北京冬奥会餐厅的智能服务机器人，它具有净化室内空气、送餐服务、温馨提示等功能。若重600N的机器人在50N的牵引力作用下以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s。求：
（1）此过程中牵引力所做的功；
（2）此过程中机器人的功率。
【分析】（1）先根据s＝vt求出路程s，再根据W＝Fs可得出功的大小。
（2）运用公式P＝可得出机器人的功率。
【解答】解：（1）机器人运动的距离为：s＝vt＝0.5m/s×60s＝30m；
牵引力所做的功为：W＝Fs＝50N×30m＝1500J；
（2）机器人的功率为：P＝＝＝25W。
答：（1）此过程中牵引力所做的功为1500J；
（2）此过程中机器人的功率为25W。
【点评】熟练运用速度、功、功率的计算公式，是解答此题的关键。
29．（7分）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g＝10N/kg）
（1）此时杠杆右端所受的拉力大小？
（2）正方体B的重力？
（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？
【分析】（1）此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据F＝G＝mg求出其大小，再利用杠杆平衡条件求出杠杆右端受到的拉力；
（2）正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，据此求出B的重力；
（3）根据S＝L2求出B的底面积，根据F＝pS求出B对地面的压力，绳端对右端的拉力等于B的重力减去对地面的压力，根据杠杆的平衡条件求出物体A的最小重力
【解答】解：
（1）杠杆左端受到的拉力：F左＝G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
由F左L1＝F右L2可得，杠杆右端受到的拉力：F右＝＝＝50N；
（2）因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，
所以，B的重力：GB＝FB+F压＝50N+20N＝70N；
（3）B的底面积：SB＝L2＝（0.1m）2＝0.01m2，
由p＝可得，B对地面的最大压力：F压′＝pSB＝4×103Pa×0.01m2＝40N，
杠杆右端受到的拉力：F右′＝GB﹣F压′＝70N﹣40N＝30N，
物体A的最小重力：GA′＝F左′＝F右′＝×30N＝12N。
答：（1）此时杠杆右端所受的拉力为50N；
（2）正方体B的重力为70N；
（3）物体A的重力至少为12N。
【点评】本题考查了重力公式、杠杆平衡条件、密度公式、压强公式的综合应用，分析好B的重力与B对地面压力的关系是关键。
30．（7分）把边长L＝0.5m的正方体A放入底面积为S＝1m2的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求：
（1）图甲中正方体A受到的浮力；
（2）正方体A的密度；
（3）物块B的重力；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功的大小。
【分析】（1）根据正方体A的边长，利用体积公式V＝L3可求出正方体的体积，根据把正方体A放入水中，A有的体积露出水面可求出正方体A排开水的体积，根据F浮＝ρ液gV排可求出图甲中正方体A受到的浮力；
（2）根据正方体A漂浮在水面上，利用物体的漂浮条件可求出正方体A的重力，利用G＝mg可求出正方体A的质量，根据ρ＝可求出正方体A的密度；
（3）根据将物块B放在A的上面，水面上升了0.01m和容器的底面积可求出正方体A排开水增加的体积，根据F浮＝ρ液gV排可求出正方体A增大受到的浮力，根据A、B漂浮在水面上，利用物体的漂浮条件可求出物块B的重力；
（4）将B放在A的上面时，A在下降的同时水面会上升，设A下降的高度为h，根据V排＝S容Δh＝SA（Δh+h）求出A下降的高度，根据W＝Gh可求出A的重力做的功。
【解答】解：（1）正方体的体积V＝L3＝（0.5m）3＝0.125m3，
把正方体A放入水中，A有的体积露出水面，正方体A排开水的体积V排＝（1﹣）V＝×0.125m3＝0.075m3，
所以图甲中正方体A受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3＝750N；
（2）由于正方体A漂浮在水面上，正方体A的重力GA＝F浮＝750N，正方体A的质量m＝＝＝75kg，正方体A的密度ρ＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）将物块B放在A的上面，水面上升了0.01m，所以将物块B放在A的上面时，正方体A排开水增加的体积ΔV排＝S容Δh＝1m2×0.01m＝0.01m3，
正方体A增大受到的浮力ΔF浮＝ρ液gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N，
由于A、B漂浮在水面上，所以物块B的重力GB＝ΔF浮＝100N；
（4）将B放在A的上面时，A在下降的同时水面会上升，设A下降的高度为h，则有ΔV排＝S容Δh＝SA（Δh+h），
A下降的高度h＝＝＝0.03m，
A的重力做的功W＝GAh＝750N×0.03m＝22.5J。
答：（1）图甲中正方体A受到的浮力为750N；
（2）正方体A的密度是0.6×103kg/m3；
（3）物块B的重力是100N；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功是22.5J。
【点评】本题主要考查物体的浮沉条件和阿基米德原理，重力公式的应用，密度公式的应用，功的公式的应用，其中求解A下降的高度是解题的难点。
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2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．“地心说”提出太阳是宇宙的中心
B．杨絮漫天飞舞，说明分子在做永不停息的无规则运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间存在吸引力
D．电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
2．（3分）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）
A．在平直的轨道上匀速行驶的火车，一定受到平衡力的作用
B．物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用
C．人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
D．推出去的铅球能在空中飞行，是由于铅球具有惯性
3．（3分）下列工具在使用时能起到“省距离”作用的是（ ）
A．筷子 B．开瓶器
C．修枝剪 D．羊角锤
4．（3分）下列关于做功的说法中，正确的是（ ）
A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功
B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功
C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功
D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功
5．（3分）如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（ ）
A．W1＝W2＜W3 B．W1＜W2＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1＝W2＝W3
6．（3分）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
7．（3分）如图，A、B、C三个体积相同的小球，放在液体中静止，它们受到的浮力大小分别为FA、FB、FC，则（ ）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC C．FA＝FB＞FC D．FA＝FB＜FC
8．（3分）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示的大连舰满载排水量是12300t，下列说法正确的是（ ）
A．大连舰满载时受到的浮力为1.23×105N
B．大连舰从东海进入长江时，舰艇受到的浮力变小
C．大连舰静止在海面上时，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力
D．两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越大
9．（3分）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向上拉一下气球，但气球不露出水面，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．仍然处于静止状态 B．加速向上运动
C．匀速向上运动 D．加速向下运动
10．（3分）如图甲所示为盛有适量水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的正方体，将正方体缓慢下降，直至将正方体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与正方体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．正方体的质量是16kg
B．正方体的密度是1.6×103kg/m3
C．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压强是400Pa
D．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压力是8N
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（2分）科学家在探索物质结构的历程中， 发现了电子；电子带的是 电荷（选填“正”或“负”）。
12．（2分）2021年12月9日，中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环制成了一个大水球，太空中，水能聚成球形是由于分子间有 ；接着她由往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是由于分子 ，属于 现象．
13．（2分）预防新冠肺炎最好的办法是接种疫苗，形成免疫屏障。注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是 现象；将液态疫苗吸进注射器是利用 完成的；注射器针头很尖，可以 （选填“增大”或“减小”）压强，轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。
14．（2分）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升过程中，飞船的动能 ，火箭整体的机械能 （两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．（2分）北京时间2021年12月9日中国空间站首次太空授课成功完成。如图是太空老师王亚平所开展的浮力实验。当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会 （填“上浮”、“不同”或“停在原来位置”），这是因为浮力来源于重力引起的液体在不同深度的 ，当重力消失时，液体内部压强 （填“相同”或“不同”），浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
16．（2分）用100N的水平拉力拉着重为150N的小车在水平地面上沿直线前进4m，用时2s，则重力做功为 J，拉力做功的功率为 W。
17．（2分）如图所示，小玲同学用大小为100N的拉力F使水平地面上重为500N的物体A在10s内匀速直线前进了2m，已知物体A受到地面的摩擦力为150N，忽略绳重和滑轮重。则拉力F做功为 J，滑轮组的机械效率为 。
18．（2分）有一圆柱形铁块，用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲、乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 W2。
19．（2分）如图所示，在一水槽中漂浮着一空盆，水槽底部有一些鹅卵石。若把水槽中的水取一部分倒入盆中，盆仍漂浮在水面上，则水槽中的水面将 ，将水底的鹅卵石捞出放在盆里，盆仍漂浮在水面上，此时水槽水面高度与未捞出鹅卵石时相比会 （不考虑捞出过程中带出的水）（以上两空均选填“上升”、“下降”、“不变”）。
20．（2分）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水，现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中（未与容器底和壁接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；将木块B（B外包有一层体积和质量均不计的防水膜）放入水中，如图乙所示，静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面，使木块B刚好浸没在水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为F2；已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9：10，则木块B的密度为 kg/m3，金属块A的体积为VA＝ （请用字母F1、F2、g、ρ水表示）。
三、作图与实验探究题（每图2分，每空1分，共29分）
21．（2分）如图所示，一个重力为3N的小球，悬浮在斜面上盛水的杯中，试用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。
22．（2分）如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个最小的力及其动力臂。
23．（2分）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。
24．（4分）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：
（1）当G物＝9N时，F＝ N；
（2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 （选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或者“低”）。
（3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组 （选填“能”或“不能”）省功。
25．（3分）小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 由静止滑下。
（3）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为货车的 大，所以限速低。
（4）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 （“能”或“不能”）完成。
26．（7分）如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，杠杆处于 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。应把杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡，这样做的好处是 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： （字母表示）。他这样得出的结论 （选填“合理”或“不合理”）；原因是： 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 。
27．（9分）某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝ N，溢出的水重G排＝ N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 （填序号）。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为 kg/m3；若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的损失，则此次从溢水杯中溢出的水为 g。
（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、解答题（21分）解答时要求写出必要的文字说明，计算公式和重要的演算步骤、答案必须写出数值和单位，只写出最后答案的不能给分。
28．（7分）如图所示是2022年北京冬奥会餐厅的智能服务机器人，它具有净化室内空气、送餐服务、温馨提示等功能。若重600N的机器人在50N的牵引力作用下以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s。求：
（1）此过程中牵引力所做的功；
（2）此过程中机器人的功率。
29．（7分）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g＝10N/kg）
（1）此时杠杆右端所受的拉力大小？
（2）正方体B的重力？
（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？
30．（7分）把边长L＝0.5m的正方体A放入底面积为S＝1m2的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求：
（1）图甲中正方体A受到的浮力；
（2）正方体A的密度；
（3）物块B的重力；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功的大小。
2021-2022学年广西贵港市桂平市八年级（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（3分）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．“地心说”提出太阳是宇宙的中心
B．杨絮漫天飞舞，说明分子在做永不停息的无规则运动
C．固体、液体很难被压缩，说明分子间存在吸引力
D．电子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
【分析】（1）“地心说”提出地球是宇宙的中心；
（2）分子在永不停息地做无规则运动，分子很小，是肉眼无法直接观察到的；
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力；
（4）根据原子结构来分析。
【解答】解：A、“地心说”提出地球是宇宙的中心，故A错误；
B、杨絮飞舞属于宏观物体运动，不是分子运动，故B错误；
C、固体、液体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，故C错误；
D、常见粒子尺度由小到大排序：电子、原子核、原子、分子，故D正确。
故选：D。
【点评】本题要求学生要掌握分子动理论的内容和加强对宏观世界的了解，属于物理学的基本常识。
2．（3分）关于力与运动，下列说法错误的是（ ）
A．在平直的轨道上匀速行驶的火车，一定受到平衡力的作用
B．物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用
C．人推桌子，桌子没有动，是因为推力小于摩擦力
D．推出去的铅球能在空中飞行，是由于铅球具有惯性
【分析】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态，受平衡力的作用；
（2）力是改变物体运动状态的原因；
（3）任何物体都具有惯性，惯性大小只与物体的质量有关。
【解答】解：A、在平直轨道上行驶的火车处于平衡状态，所以其受到平衡力的作用，故A正确；
B、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态发生改变，一定受到了力的作用，故B正确；
C、人推桌子，桌子没有动，是因为推力等于静摩擦力，桌子处于平衡状态，故C错误；
D、铅球被推出后能够在空中继续飞行，是因为铅球具有惯性，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了力与运动的关系、惯性等知识的理解和应用，要理解：物体在平衡力作用下，运动状态不变，在非平衡力作用下，物体的运动状态发生改变。
3．（3分）下列工具在使用时能起到“省距离”作用的是（ ）
A．筷子 B．开瓶器
C．修枝剪 D．羊角锤
【分析】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。
【解答】解：A、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力杠杆省距离，故A符合题意；
BCD、开瓶器、修枝剪、羊角锤在使用时，都是动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力杠杆费距离，故BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是如何找出动力臂和阻力臂，并对杠杆分类，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。
4．（3分）下列关于做功的说法中，正确的是（ ）
A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功
B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功
C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功
D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功
【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）。二者缺一不可。
【解答】解：A、人推箱子，推而未动，只有力没有距离，所以人对物体没有做功，故A错误；
B、滑雪运动员从高处下落的过程中，运动员受到重力的作用，在重力的方向上通过了一定距离，重力对运动员做功，故B正确；
C、人提箱子沿水平方向匀速运动，提力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，所以人对物体没有做功，故C错误；
D、掷出后的冰壶依靠惯性向前滑行，此时不再受到人的推力，所以运动员对冰壶不做功，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了力是否做功的判断，难度不大，掌握做功的两个必要因素是关键。
5．（3分）如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（ ）
A．W1＝W2＜W3 B．W1＜W2＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1＝W2＝W3
【分析】根据功的计算公式W＝Fs可知：比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小，从题目中找出F、L的大小就可比较做功的多少。
【解答】解：由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W1＝F1s；
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为：W2＝F2s；
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为：W3＝F32s。
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，
所以综上分析可得：W1＝W2＝Fs＜W3＝2Fs，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查功的计算，比较做功多少的题目，要紧扣做功的两个必要条件，只要比较出拉力和移动距离的大小关系，即可根据公式W＝Fs比较出做功的多少关系。
6．（3分）如图所示是运动员掷铅球的过程，其中c点为铅球上升的最高点，不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A．整个过程，运动员对铅球不做功
B．铅球从b到c的过程中，机械能不变
C．铅球从c到d的过程中，重力势能转化为动能
D．铅球在d处的动能比在b处的动能大
【分析】利用以下知识分析解答：
（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功；
（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。
【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A错误；
B、由于不计空气阻力，所以根据机械能守恒可知，铅球从b到c的过程中，机械能不变。故B正确；
C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，速度增大，故重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能。故C正确；
D、根据机械能守恒可知，d处和b处的机械能相等，b处的高度大于d处的高度，所以，b处的势能大于d处的势能，而机械能为动能和势能之和，故铅球在d处的动能比在b处的动能大。故D正确；
故选：A。
【点评】该题考查了是否做功的判断、机械能的变化、重力势能大小影响因素和运动状态改变的理解，是一道综合题。
7．（3分）如图，A、B、C三个体积相同的小球，放在液体中静止，它们受到的浮力大小分别为FA、FB、FC，则（ ）
A．FA＞FB＞FC B．FA＜FB＜FC C．FA＝FB＞FC D．FA＝FB＜FC
【分析】由图知A、B、C三个球排开液体的体积大小关系，利用阿基米德原理的推导公式F浮＝ρ液gV排比较受浮力的大小关系。
【解答】解：
由图知，相同体积的三个小球在同种液体中静止，则液体的密度相同；A和B都浸没，排开液体的体积相同且大于C排开液体的体积，由公式F浮＝ρ液gV排知，A、B两球受到的浮力相同，C球受到的浮力较小，即FA＝FB＞FC。
故选：C。
【点评】比较物体在液体中所受浮力大小时，首先根据浮沉条件确定物体静止时所处的位置，然后选择相应的公式进行分析。
8．（3分）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。如图所示的大连舰满载排水量是12300t，下列说法正确的是（ ）
A．大连舰满载时受到的浮力为1.23×105N
B．大连舰从东海进入长江时，舰艇受到的浮力变小
C．大连舰静止在海面上时，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力
D．两只舰艇不能近距离高速并排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越大
【分析】（1）根据F浮＝G排＝m排g求出满载时受到的浮力；
（2）由于军舰无论在海里还是在河里都是漂浮，通过物体的浮沉条件可知浮力不变；
（3）处于漂浮状态的物体受到一对平衡力；
（4）流体压强与流速的关系是：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
【解答】解：A、满载时受到的浮力为：F浮＝G排＝m排g＝12300×103kg×10N/kg＝1.23×108N，故A错误；
B、大连舰从东海进入长江时，处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，舰艇受到的浮力不变，故B错误；
C、大连舰静止在海面上时，处于漂浮状态，它受到的重力与它受到的浮力是一对平衡力，故C正确；
D、并排快速前进的两艘舰艇之间距离不能太近，否则容易发生碰撞，其原因是舰艇之间水的流速变大，压强变小，在两侧水压作用下，导致舰艇相撞，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查阿基米德原理的应用、物体浮沉条件及其应用、流体压强与流速的关系，正确理解排水量的含义是解答此题关键。
9．（3分）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示）。现用手轻轻向上拉一下气球，但气球不露出水面，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（ ）
A．仍然处于静止状态 B．加速向上运动
C．匀速向上运动 D．加速向下运动
【分析】将气球和铁块作为整体进行研究，轻轻向上拉一下气球，所处的深度减小，根据液体压强公式p＝ρgh知，气球受到的压强减小，气球的体积增大，排开水的体积增大，据此分析气球和铁块排开水的总体积的变化，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排分析气球和铁块受到的总的浮力的变化，最后根据物体的浮沉条件分析判断气球和铁块的运动情况。
【解答】解：将气球和铁块作为整体进行研究，原来金属块和小气球悬浮在水中，F浮＝G；
用手轻轻向上拉一下气球，所处的深度减小，由公式p＝ρgh知，小气球受到水的压强减小，气球的体积变大，所以气球排开水的体积增大，而铁块排开水的体积不变，故气球和体块排开水的总体积增大，由公式F浮＝ρ液gV排知，气球和铁块受到的总的浮力增大，而气球和铁块的总重力不变，使二者所受的总浮力大于总重力，故气球和铁块的运动情况是向上加速运动。
故选：B。
【点评】此题将铁块和小气球连接在一起，使其悬浮在水中，解析时应把两者看成一个整体加以分析；同时还要注意气球的特点（体积可变）。
10．（3分）如图甲所示为盛有适量水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的正方体，将正方体缓慢下降，直至将正方体逐渐浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与正方体下降高度h变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．正方体的质量是16kg
B．正方体的密度是1.6×103kg/m3
C．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压强是400Pa
D．正方体刚好浸没时，下表面受到水的压力是8N
【分析】（1）由图像可知，当正方体下降高度h≤2cm时，弹簧测力计示数为16N不变，正方体位于空中，根据二力平衡条件得出物体的重力，根据G＝mg求出正方体的质量；
（2）由图像可知，当h≥6cm时，正方体完全浸没，弹簧测力计示数为8N不变，此时正方体受到的浮力最大，根据“称重法测浮力”求出正方体受到的最大浮力，根据F浮＝ρ液gV排求出正方体排开水的体积即正方体的体积，再利用ρ＝求出正方体的密度；
（3）求出正方体的边长，即正方体在刚浸没时下表面所处的深度，根据p＝ρ液gh求出下表面受到水的压强；
（4）根据图像得出正方体在刚浸没时弹簧测力计示数，根据“称重法测浮力”求此时受到的浮力，再根据浮力产生的原因求正方体下表面受到的压力。
【解答】解：A、由图像可知，当h≤2cm时，弹簧测力计示数为16N不变，此时正方体位于空中，
由二力平衡条件可得，正方体的重力G＝F拉＝16N，
正方体的质量：m＝＝＝1.6kg，故A错误；
B、由图像可知，当h≥6cm时，正方体完全浸没，弹簧测力计示数为8N不变，此时正方体受到的浮力最大，则正方体受到的最大浮力：
F浮＝G﹣F拉′＝16N﹣8N＝8N；
由F浮＝ρ液gV排可得，正方体的体积：
V＝V排＝＝＝8×10﹣4m3，
正方体的密度：
ρ＝＝＝2×103kg/m3，故B错误；
C、正方体的体积V＝8×10﹣4m3＝800cm3＞729cm3，则正方体的边长L＞9cm＝0.09m，
所以正方体在刚浸没时，下表面所处的深度h＝L＞0.09m，
则下表面受到的水的压强：
p＞ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m＝900Pa，故C错误；
D、由图像可知，正方体在刚浸没时，弹簧测力计示数为8N，此时正方体受到的浮力：
F浮＝G﹣F拉′＝16N﹣8N＝8N，
此时上表面受到的水的压力为0N，
因为F浮＝F下﹣F上，所以正方体下表面受到的压力：
F下＝F浮+F上＝8N+0N＝8N，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力公式、密度公式、液体压强公式、浮力产生原因的综合应用，从图像中获取有用的信息是关键。
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（2分）科学家在探索物质结构的历程中， 汤姆生 发现了电子；电子带的是 负 电荷（选填“正”或“负”）。
【分析】物理学家在探索物质结构的历程中，发现原子有电子和原子核组成的。
【解答】解：英国科学家汤姆生发现了电子，证实原子是可以再分的，电子带负电荷。
故答案为：汤姆生；负。
【点评】本题考查了物理常识，同学们要熟记。
12．（2分）2021年12月9日，中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环制成了一个大水球，太空中，水能聚成球形是由于分子间有 引力 ；接着她由往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是由于分子 不停地做无规则运动 ，属于 扩散 现象．
【分析】（1）分子间存在引力和斥力；
（2）不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：（1）液体表面分子间既有引力，又有斥力，在围绕地球运行的航天器中，自由飘浮的水滴呈球形，水能聚成球形是由于分子间有引力；
（2）往水球中注入适量蓝颜料，很快，水球整个就变蓝了，这是蓝颜料在水中发生了扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：引力；不停地做无规则运动；扩散。
【点评】本题考查分子间的相互作用力以及扩散现象，难度不大。
13．（2分）预防新冠肺炎最好的办法是接种疫苗，形成免疫屏障。注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是 扩散 现象；将液态疫苗吸进注射器是利用 大气压 完成的；注射器针头很尖，可以 增大 （选填“增大”或“减小”）压强，轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。
【分析】（1）分子都在不停地做无规则运动；
（2）大气压的在生活中有广泛的应用，呼吸、注射器吸药液、吸管吸饮料、抽水机等等；
（3）增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强。
【解答】解：（1）注射疫苗前，要用酒精擦拭，周围的人会闻到酒精的气味，这是扩散现象，说明分子都在不停地做无规则运动；
（2）注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压较小，外界大气压把药液压入针筒；
（3）使用的注射器针头很尖，这是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，从而容易将针头扎进人的皮肤。
故答案为：扩散；大气压；增大。
【点评】本题考查了扩散现象、大气压的应用、增大压强的方法，属于基础题。
14．（2分）2022年6月5日，神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。当火箭起飞加速上升过程中，飞船的动能 增大 ，火箭整体的机械能 增大 （两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能的大小与物体的质量和速度有关；物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
【解答】解：当火箭起飞加速上升过程中，飞船的质量不变、速度变大，所以飞船的动能增大；飞船的质量不变、飞船的高度增加，所以飞船的重力势能增大；而动能与重力势能之和就是机械能，所以飞船的机械能增大。
故答案为：增大；增大。
【点评】本题考查动能、重力势能和机械能的概念和影响因素，是基础题。
15．（2分）北京时间2021年12月9日中国空间站首次太空授课成功完成。如图是太空老师王亚平所开展的浮力实验。当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会 停在原来位置 （填“上浮”、“不同”或“停在原来位置”），这是因为浮力来源于重力引起的液体在不同深度的 压强 ，当重力消失时，液体内部压强 相同 （填“相同”或“不同”），浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
【分析】（1）在太空中，和重力有关的一切现象会消失；
（2）地球上根据公式p＝ρgh进行判断；
（3）重力消失，液体压强和浮力消失。
【解答】解：（1）在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的乒乓球产生压力，所以当王亚平老师把乒乓球放入水中松手后，乒乓球会停在原来位置；
（2）由液体压强公式p＝ρgh可知深度不同压强不同；
（3）当重力消失时，液体内部压强相同浮力也就消失了。这就是浮力和重力伴生的现象。
故答案为：停在原来位置；压强；相同。
【点评】本题考查物体在失重状态时液体压强和浮力的情况，难度不大。
16．（2分）用100N的水平拉力拉着重为150N的小车在水平地面上沿直线前进4m，用时2s，则重力做功为 0 J，拉力做功的功率为 200 W。
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致），二者缺一不可。
（2）先运用W＝Fs得出功的大小，再根据P＝可求出拉力的功率大小。
【解答】解：由于小车在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J；
拉力做功为：W＝Fs＝100N×4m＝400J；
拉力功率为：P＝＝＝200W。
故答案为：0；200。
【点评】熟练运用功、功率的计算公式，是解答此题的关键。
17．（2分）如图所示，小玲同学用大小为100N的拉力F使水平地面上重为500N的物体A在10s内匀速直线前进了2m，已知物体A受到地面的摩擦力为150N，忽略绳重和滑轮重。则拉力F做功为 400 J，滑轮组的机械效率为 75% 。
【分析】（1）利用W＝fs求滑轮组做的有用功；由图知，n＝2，拉力端移动距离等于物体移动距离的2倍，利用W＝Fs求拉力做的总功；
（2）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
（1）滑轮组做的有用功：
W有＝fs物＝150N×2m＝300J；
由图知，滑轮组绳子段数为n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×2m＝4m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝100N×4m＝400J，
（2）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝75%。
故答案为：400；75%。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，要注意：水平使用滑轮组时克服摩擦力做的功为有用功，与物体重力无关。
18．（2分）有一圆柱形铁块，用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。
（1）比较F1和F2的大小：F1 ＜ F2；（填“＜”、“＞”或“＝”，下同）
（2）比较使用甲、乙两种方法，人至少要做功的大小：W1 ＝ W2。
【分析】（1）分析图示方法中力臂大小，根据杠杆平衡条件确定用力大小加以比较；
（2）克服重力做功，利用功的原理分析解答。
【解答】解：（1）由甲、乙两图可知，
按照甲的方法，支点为B，F1力臂为BD，按照乙图方法，支点为C，F2力臂为D′C，因为BD大于D′C，根据杠杆平衡条件可知，故F1＜F2；
（2）无论如何将圆柱铁块倒下都是克服重力做功，两种方法使得柱体重心移动距离相等，故两个力做功相等，故比较使用甲、乙两种方法，人至少要做的功的大小：W1＝W2
故答案为：（1）＜；（2）＝。
【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡条件以及力做功的理解和掌握。
19．（2分）如图所示，在一水槽中漂浮着一空盆，水槽底部有一些鹅卵石。若把水槽中的水取一部分倒入盆中，盆仍漂浮在水面上，则水槽中的水面将 不变 ，将水底的鹅卵石捞出放在盆里，盆仍漂浮在水面上，此时水槽水面高度与未捞出鹅卵石时相比会 上升 （不考虑捞出过程中带出的水）（以上两空均选填“上升”、“下降”、“不变”）。
【分析】（1）盆漂浮于水面上，要想判断水槽中的水面是否变化，则需要比较空盆排开水的体积与加水后盆排开的水的体积减去所取水的体积是否相等：若二者体积相等，则水面不变；若增大，则水面上升；若减小，则水面下降；
（2）根据浮沉条件分析出鹅卵石所受浮力的变化情况，根据F浮＝ρ液gV排知排开水体积的变化，进而判断出水面高度的变化。
【解答】解：（1）空盆漂浮于水面上时，受到的浮力为：F浮1＝G盆＝ρ水gV排1，
此时空盆排开水的体积为：V排1＝，
当水槽中的水取一部分倒入盆中，此时盆受到的浮力为：F浮2＝G水+G盆＝ρ水gV排2，
则盆排开水的体积为：V排2＝；
取出部分水的体积为：V水＝，
则V排2﹣V水＝﹣＝＝V排1，
故水槽中的水面不变；
（2）鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮＜G；将鹅卵石捞出放置在盆内时，鹅卵石与盆都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮′＝G，所以F浮＜F浮′，即鹅卵石捞出放置在盆内时鹅卵石所受浮力变大，根据F浮＝ρ液gV排知，排开水的体积变大，则水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升。
故答案为：不变；上升。
【点评】此题主要考查的是学生对物体浮沉条件、阿基米德原理公式的理解和掌握，关键是能正确分析物体前、后排开水的体积大小关系。
20．（2分）一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器内装有适量的水，现将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在水中（未与容器底和壁接触），金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F1，如图甲所示；将木块B（B外包有一层体积和质量均不计的防水膜）放入水中，如图乙所示，静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；然后将挂在弹簧测力计下的金属块A放在木块B上面，使木块B刚好浸没在水中，如图丙所示，此时弹簧测力计的示数为F2；已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9：10，则木块B的密度为 0.6×103 kg/m3，金属块A的体积为VA＝ （请用字母F1、F2、g、ρ水表示）。
【分析】（1）木块B在水中处于漂浮，根据漂浮体积和阿基米德原理即可求出木块B的密度：
（2）分三种情况：将金属块A浸没在液体中、将木块B放入该液体中、把金属块A放在木块B上进行受力分析，利用称重法测浮力、漂浮条件、阿基米德原理列方程联立方程组求金属块A的体积。
【解答】解：
（1）木块B在水中处于漂浮，已知静止后木块B露出水面的体积与浸在水中的体积之比为2：3；则：V排：VB＝3：5；
木块受到的浮力：FB＝GB，即：ρ水VB排g＝ρBVBg；
所以，ρB＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（2）将金属块A浸没在水中受到的浮力：
FA＝GA﹣F1＝ρVAg，
则：GA＝F1+ρ水VAg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将木块B放入水中，木块漂浮，木块受到的浮力：
FB＝GB＝mBg＝ρBVBg＝ρ水VBg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
把金属块A放在木块B上，把AB当做一个整体分析，
FB′+F2＝ρ水V排′g+F2＝ρ水VBg+F2＝GA+GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
①②③结合得出：
ρ水VBg+F2＝ρ水VAg+F1+ρ水VBg，
即：ρ水VBg＝ρ水VAg+F1﹣F2，
已知：VA：VB＝9：10，
所以，ρ水×VAg＝ρ水VAg+F1﹣F2，
则：VA＝。
故答案为：0.6×103；。
【点评】本题考查了称重法测量金属块受到的浮力、漂浮条件、阿基米德原理，做好三次受力分析、利用好两次的体积关系是本题的关键。
三、作图与实验探究题（每图2分，每空1分，共29分）
21．（2分）如图所示，一个重力为3N的小球，悬浮在斜面上盛水的杯中，试用力的示意图画出小球所受的浮力和重力。
【分析】液体中的物体受到浮力和重力作用，小球在烧杯中悬浮，重力和浮力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：小球受到重力和浮力作用，重力的方向竖直向下，由于小球是形状规则的物体，其重心在其几何中心（球心）上；
由于小球悬浮在水中，浮力与重力是一对平衡力，故浮力的大小也为3N，
过球心分别作重力G和浮力F的示意图如下：
【点评】知道悬浮的物体受平衡力的作用，并且知道浮力的方向总是竖直向上的，会用力的示意图表示出力的三要素
22．（2分）如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个最小的力及其动力臂。
【分析】由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即力臂为OA时，力是最小的。
【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要使力做小，则动力臂应最长，即连接OA为最长的力臂，力的方向与OA垂直且向下，如图所示：
【点评】本题考查了最小力和力臂的画法，需掌握杠杆的平衡条件，关键是确定最长的力臂，即从支点到力的作用点的距离，力臂与力的作用线是垂直关系。
23．（2分）工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。
【分析】省力多少和绳子的绕法，决定滑轮组的使用效果，要向下拉物体向上移动，则应从定滑轮开始绕。
【解答】解：要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，或者从绳子自由端向下从外向里绕绳。如图：
【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
24．（4分）用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：
（1）当G物＝9N时，F＝ 3.75 N；
（2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 相同 （选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越 高 （选填“高”或者“低”）。
（3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组 不能 （选填“能”或“不能”）省功。
【分析】（1）由图乙可知，物重G物＝9N时，滑轮组的机械效率η＝80%，有三段绳子拉着动滑轮，根据η＝＝＝求出F的大小；
（2）不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝判断仅改变图甲中的绕绳方式滑轮组的机械效率是否变化，然后得出答案；根据图像得出结论；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时需要克服动滑轮重力做额外功，总功一定大于有用功，据此进行解答。
【解答】解：（1）由图甲可知，有三段绳子拉着动滑轮；由图乙可知，物重G物＝9N时，滑轮组的机械效率η＝80%，因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，由η＝＝＝可知，F＝＝＝3.75N：
（2）不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝可知，仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线相同；
通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时需要克服动滑轮重力做额外功，总功一定大于有用功，说明使用滑轮组不能省功。
故答案为：（1）3.75；（2）相同；高；（3）不能。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组机械效率公式、影响滑轮组机械效率因素的应用等，明确有用功和总功、额外功是关键。
25．（3分）小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。在图甲所示的实验中，小球动能的大小是通过 木块被推的距离 来间接反映出来的，这种研究问题的方法叫转换法。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用控制变量法。例如要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用质量不同的小球并让它们从 同一高度 由静止滑下。
（3）分析实验现象并观察图乙所示的交通标志牌，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为货车的 质量 大，所以限速低。
（4）若实验中的水平面光滑，则此探究实验 不能 （“能”或“不能”）完成。
【分析】（1）根据转换法，小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反映的，
（2）动能的大小与物体运动的速度和物体的质量有关，因此，在研究时必须使用控制变量法，每次都要控制一个量，研究另一个量；
（3）动能大小与质量有关，在速度一定时，运动物体的质量越大，动能越大；
（4）若水平面绝对光滑，则木块不受摩擦力作用，运动后将保持匀速直线运动，实验将不能达到探究目的。
【解答】解：（1）该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用；
（2）同质量的小球在同一斜面的同一高度滑下时，到达水平面的速度是相同的，所以换不同质量的小球，让小球从同一高度滑下，是为了控制速度不变，探究动能大小跟质量的关系；
（3）动能的大小与物体的质量和速度有关，因此在高速公路上，不同车型限速不同的原因是：动能一定时，因为大货车的 质量大，所以限速低；
（4）实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，则小球和木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的。
故答案为：（1）木块被推的距离；（2）同一高度；（3）质量；（4）不能。
【点评】本题考查影响物体动能大小的实验。通过实验考查了学生对控制变量法的运用，通过实验过程在不同实验中的联系，考查了学生对基本知识的掌握。
26．（7分）如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，杠杆处于 平衡状态 （选填“平衡状态”或“非平衡状态”）。应把杠杆两端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡，这样做的好处是 便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响 。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： F1L1＝F2L2 （字母表示）。他这样得出的结论 不合理 （选填“合理”或“不合理”）；原因是： 实验次数太少，结论具有偶然性，不具备普遍性 。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是： 杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响 。
【分析】（1）杠杆的平衡：杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，称为杠杆的平衡；在调节杠杆平衡时，应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于直接在杠杆上读取力臂；
（2）用实验探究物理问题时，要多进行几次实验，总结的实验结论才具有普遍性，避免偶然性；
（3）杠杆的重心过支点，是为了消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响。
【解答】解：（1）杠杆虽然右端下沉，但是杠杆保持静止，杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，都称为杠杆的平衡状态，所此时杠杆处于平衡状态；
应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆右端下沉，说明左侧较高，应该将平衡螺母向左侧调节；
调平杠杆时，应该使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式为F1L1＝F2L2；
实验中只通过一次实验就总结得出实验结论，结论具有偶然性，不具有普遍性，所以他这样得出的结论是不合理的；
（3）若用图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响，因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
故答案为：（1）平衡状态；左；便于测量力臂和避免杠杆自重对实验的影响；（2）F1L1＝F2L2；不合理；实验次数太少，结论具有偶然性，不具备普遍性；（3）杠杆的重心没有通过支点，杠杆的自身重力会对杠杆平衡有影响。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
27．（9分）某班物理实验小组的同学，在实验中验证阿基米德原理。
（1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。
①由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝ 1.1 N，溢出的水重G排＝ 1.0 N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因不可能是 B （填序号）。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零
C.步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯的底部
②小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，则石块密度为 2.5×103 kg/m3；若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，忽略水的损失，则此次从溢水杯中溢出的水为 120 g。
（2）方案二：如图乙所示，小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节水杯的高度。当逐渐调高升降台时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 等于 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）由图甲可知，石块的重力G＝2.5N，石块浸没在水中时，测力计的示数为1.4N，根据F浮＝G﹣F示得出受到的浮力；
空桶的重力G桶＝1.2N，空桶和排出的水总重G总＝2.2N，根据G排＝G总﹣G桶得出排开水的重力
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口会使溢出的水偏少；
B、若弹簧测力计都没有校零，四次测量结果都偏大，且都偏大相同的数值，据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化；
C、石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的F3偏小，根据称重法分析解答即可；
小军改正错误后，得到石块浸没在水中的浮力为1N，根据阿基米德原理可知石块全部浸没时排开水的体积，进而得出石块的体积，根据G＝mg得出石块的质量，根据密度公式得出石块的密度；根据阿基米德原理和浮沉条件分析解答；
（2）根据阿基米德原理判断弹簧测力计A的示数变化量和弹簧测力计B的示数变化量之间的关系；
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力。
【解答】解：（1）方案一：
①根据F浮＝G﹣F可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F3＝2.5N﹣1.4N＝1.1N；
排开水的重力G排＝F4﹣F2＝2.2N﹣1.2N＝1.0N；
故F浮＞G排；
A、若最初溢水杯中的水未装至溢水口，则石块排开水的只有一部分溢出到桶中，排开水的重力G排减小，故A有可能；
B、若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上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应不变，故B不可能；
C、步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部，容器对石块有支持力，测的F3偏小，则利用F浮＝F1﹣F3偏大，故C有可能；
故选：B；
②根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排知，
石块体积为：V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
石块的密度：ρ＝＝＝＝＝2.5×103kg/m3；
若将图甲C中的小石块取出，将装有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮，漂浮时小桶受到的浮力等于溢出水和小桶的总重力，当将石块取出后水面下降，减小的体积等于小桶中水的体积，所以此次从溢水杯中溢出的水的重力为小桶的重力，为1.2N，则溢出水的质量为m＝＝＝0.12kg＝120g；
（2）方案二：
重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，
因为F浮＝G﹣F示，所以弹簧测力计A的示数F示＝G﹣F浮变小；
又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等；
将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数），
即：F压＝G杯+G杯内水+G物﹣F示，而G物﹣F示＝F浮，
所以F压＝G杯+G杯内水+F浮，根据阿基米德原理，F浮＝G排水，
所以F压＝G杯+G杯内水+G排水，由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水，是个定值，所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变。
故答案为：（1）①1.1；1.0；B；②2.5×103；120；（2）变小；等于；不变。
【点评】本题探究浮力的大小，涉及称重法测浮力、阿基米德原理、密度公式等知识，综合性强，难度大。
四、解答题（21分）解答时要求写出必要的文字说明，计算公式和重要的演算步骤、答案必须写出数值和单位，只写出最后答案的不能给分。
28．（7分）如图所示是2022年北京冬奥会餐厅的智能服务机器人，它具有净化室内空气、送餐服务、温馨提示等功能。若重600N的机器人在50N的牵引力作用下以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s。求：
（1）此过程中牵引力所做的功；
（2）此过程中机器人的功率。
【分析】（1）先根据s＝vt求出路程s，再根据W＝Fs可得出功的大小。
（2）运用公式P＝可得出机器人的功率。
【解答】解：（1）机器人运动的距离为：s＝vt＝0.5m/s×60s＝30m；
牵引力所做的功为：W＝Fs＝50N×30m＝1500J；
（2）机器人的功率为：P＝＝＝25W。
答：（1）此过程中牵引力所做的功为1500J；
（2）此过程中机器人的功率为25W。
【点评】熟练运用速度、功、功率的计算公式，是解答此题的关键。
29．（7分）图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端L1＝0.5m，距右端L2＝0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（g＝10N/kg）
（1）此时杠杆右端所受的拉力大小？
（2）正方体B的重力？
（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少？
【分析】（1）此时杠杆左端所受拉力等于物体A的重力，根据F＝G＝mg求出其大小，再利用杠杆平衡条件求出杠杆右端受到的拉力；
（2）正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，据此求出B的重力；
（3）根据S＝L2求出B的底面积，根据F＝pS求出B对地面的压力，绳端对右端的拉力等于B的重力减去对地面的压力，根据杠杆的平衡条件求出物体A的最小重力
【解答】解：
（1）杠杆左端受到的拉力：F左＝G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
由F左L1＝F右L2可得，杠杆右端受到的拉力：F右＝＝＝50N；
（2）因正方体B对地面的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力，
所以，B的重力：GB＝FB+F压＝50N+20N＝70N；
（3）B的底面积：SB＝L2＝（0.1m）2＝0.01m2，
由p＝可得，B对地面的最大压力：F压′＝pSB＝4×103Pa×0.01m2＝40N，
杠杆右端受到的拉力：F右′＝GB﹣F压′＝70N﹣40N＝30N，
物体A的最小重力：GA′＝F左′＝F右′＝×30N＝12N。
答：（1）此时杠杆右端所受的拉力为50N；
（2）正方体B的重力为70N；
（3）物体A的重力至少为12N。
【点评】本题考查了重力公式、杠杆平衡条件、密度公式、压强公式的综合应用，分析好B的重力与B对地面压力的关系是关键。
30．（7分）把边长L＝0.5m的正方体A放入底面积为S＝1m2的盛水容器中，如图甲所示，此时A有五分之二的体积露出水面；将物块B轻放在A的上面，容器中的水面上升了0.01m，如图乙所示。求：
（1）图甲中正方体A受到的浮力；
（2）正方体A的密度；
（3）物块B的重力；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功的大小。
【分析】（1）根据正方体A的边长，利用体积公式V＝L3可求出正方体的体积，根据把正方体A放入水中，A有的体积露出水面可求出正方体A排开水的体积，根据F浮＝ρ液gV排可求出图甲中正方体A受到的浮力；
（2）根据正方体A漂浮在水面上，利用物体的漂浮条件可求出正方体A的重力，利用G＝mg可求出正方体A的质量，根据ρ＝可求出正方体A的密度；
（3）根据将物块B放在A的上面，水面上升了0.01m和容器的底面积可求出正方体A排开水增加的体积，根据F浮＝ρ液gV排可求出正方体A增大受到的浮力，根据A、B漂浮在水面上，利用物体的漂浮条件可求出物块B的重力；
（4）将B放在A的上面时，A在下降的同时水面会上升，设A下降的高度为h，根据V排＝S容Δh＝SA（Δh+h）求出A下降的高度，根据W＝Gh可求出A的重力做的功。
【解答】解：（1）正方体的体积V＝L3＝（0.5m）3＝0.125m3，
把正方体A放入水中，A有的体积露出水面，正方体A排开水的体积V排＝（1﹣）V＝×0.125m3＝0.075m3，
所以图甲中正方体A受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3＝750N；
（2）由于正方体A漂浮在水面上，正方体A的重力GA＝F浮＝750N，正方体A的质量m＝＝＝75kg，正方体A的密度ρ＝＝＝0.6×103kg/m3；
（3）将物块B放在A的上面，水面上升了0.01m，所以将物块B放在A的上面时，正方体A排开水增加的体积ΔV排＝S容Δh＝1m2×0.01m＝0.01m3，
正方体A增大受到的浮力ΔF浮＝ρ液gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N，
由于A、B漂浮在水面上，所以物块B的重力GB＝ΔF浮＝100N；
（4）将B放在A的上面时，A在下降的同时水面会上升，设A下降的高度为h，则有ΔV排＝S容Δh＝SA（Δh+h），
A下降的高度h＝＝＝0.03m，
A的重力做的功W＝GAh＝750N×0.03m＝22.5J。
答：（1）图甲中正方体A受到的浮力为750N；
（2）正方体A的密度是0.6×103kg/m3；
（3）物块B的重力是100N；
（4）当物块B放在A的上面时，A重力做功是22.5J。
【点评】本题主要考查物体的浮沉条件和阿基米德原理，重力公式的应用，密度公式的应用，功的公式的应用，其中求解A下降的高度是解题的难点。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/9/19 9:58:02；用户：山东省北镇中学；邮箱：bzzx001@xyh.com；学号：44838527
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