2024年初二物理下册期末模拟必刷卷(苏州专用)01(含答案解析)
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题(共24分)
1.(本题2分)学物理、识生活。下列估值符合实际的是( )
A.中学生的质量约为500kgB.成人步行的速度约为1.1m/s
C.中学生课桌的高度约为7.5mD.一个鸡蛋的重力约为5N
【答案】B
【详解】A.中学生的质量约为50kg,不是500kg,故A不符合题意;
B.一般情况下,成人散步的速度约为1.1m/s,故B符合题意;
C.中学生课桌的高度约为8dm,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋的质量约为50g,重力约为0.5N,故D不符合题意。
故选B。
2.(本题2分)张强同学用已调节好的天平测量物体质量的过程中,增、减砝码后,观察到指针偏在分度标尺中央刻度线左边一点,这时应该( )
A.调节平衡螺母向右移动一些
B.调节平衡螺母向左移动一些
C.将称量标尺的游码向右移动
D.将天平右盘的砝码减少一些
【答案】C
【详解】称量时,发现指针指在分度盘中央刻度线的左边一点,说明左边重,左边放的是物体,则应向右盘里加砝码或向右移动游码,向右移动游码,相当于右盘中增加了一个更小的砝码。而此时不能调节平衡螺母。
故选C。
3.(本题2分)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体有质量,运动的物体没有质量
B.固体的密度一定大于液体的密度
C.一块冰熔化成水后,体积变小,质量不变
D.1kg铁比1kg棉花质量大
【答案】C
【详解】A.质量是物体本身的一种属性,不随外界条件而变化,静止的物体有质量,运动的物体也有质量,故A错误;
B.水银常温下是液体,但密度大于铁铝等很多固体,因而固体的密度不一定大于液体的密度,故B错误;
C.水的密度大于冰,一块冰熔化成水后,质量不变,由可知,体积会变小,故C正确;
D.物体所含物质的多少用质量表示,1kg铁和1kg棉花质量相等,故D错误。
故选C。
4.(本题2分)科学改变了世界,这一切离不开科学家们孜孜不倦的研究和探索。下列说法中正确的是( )
A.在质子、电子和原子中,尺度最小的是电子
B.卢瑟福发现了电子,从而揭示了原子是可以再分的
C.组成大自然的天体在不停地运动,其中太阳是宇宙真正的中心
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起是因为分子间有斥力
【答案】A
【详解】A.原子核和电子构成原子,原子核由质子与中子组成,在电子、质子和原子中,尺度最小的是电子,故A正确;
B.物理学家汤姆生发现了电子从而提出原子是可以再分,故B错误;
C.太阳是银河系中的一颗普通恒星,不是宇宙的中心;每个天体都在运动,所谓的静止是相对的,故C错误;
D.两块平滑的铅块压紧后,由于分子间有相互的引力,从而将铅块吸附在一起,故D错误。
故选A。
5.(本题2分)下列有关力的描述正确的是( )
A.两个物体间产生力必须相互接触
B.力是物体间的相互作用
C.用手敲击桌面,手施力在先,桌受力在后
D.用锤子钉钉子的过程中,锤子只可能是施力物体,不可能是受力物体
【答案】B
【详解】A.两个物体间产生力可以不接触,如磁力,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.用手敲击桌面,手施力与桌受力是同时的,故C错误;
D.用锤子钉钉子的过程中,由于物体间力的作用时相互的,锤子是施力物体,也是受力物体,故D错误。
故选B。
6.(本题2分)如图所示,为放置在水平地面上的一个木箱,地面的粗糙程度不变。下列情形中,关于木箱受到摩擦力的说法中错误的是( )
A.只在重力和支持力的作用下,静止在水平地面上的木箱不受摩擦力
B.当用5N的力推木箱时,没有推动,此时木箱不受摩擦力
C.当用10N的力推木箱时,恰好推动木箱做匀速直线运动,此时木箱受到的摩擦力为10N
D.当用15N的力推木箱时,木箱在水平面上滑动,此时产生的摩擦力属于滑动摩擦力
【答案】B
【详解】A.只在重力和支持力的作用下,静止的木箱没有向左或向右的运动趋势,所以木箱不受到摩擦力的作用,故A正确,不符合题意;
B.当用5N的力推木箱时,木箱依然静止,木箱受到平衡力的作用,此时所受的摩擦力等于推力,为5N,故B错误,符合题意;
C.用10N的力推木箱,木箱做匀速直线运动,则木箱受到平衡力的作用,此时木箱受到的摩擦力等于推力为10N,故C正确,不符合题意;
D.用15N的力推木箱时,木箱在水平面上滑动,此时木箱受到的摩擦力属于滑动摩擦力,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.(本题2分)下列关于中学生体育运动的说法不正确的是
A.引体向上时,静止挂在横杆上的同学受到的重力与拉力是一对平衡力
B.垫排球时,感到手疼痛,说明力的作用是相互的
C.垫排球时,排球向上弹起,说明力可以改变物体的运动状态
D.踢出去的足球继续运动是由于此过程受到脚踢力的作用
【答案】D
【详解】A.引体向上时,静止挂在横杆上的小明受到的重力与拉力的大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在一条直线上,是一对平衡力,A正确,不合题意;
B.垫排球时,手对排球施加了力,同时排球也对小明的手施加了力,小明感到手疼痛,说明物体间力的作用是相互的,B正确,不合题意;
C.垫排球时,排球向上弹起,改变了排球的运动方向,说明力可以改变物体的运动状态,C正确,不合题意;
D.踢出去的足球还能继续运动,是因为足球具有惯性,D错误,符合题意。
8.(本题2分)如图所示,将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中,然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动,观察发生的现象。图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】开始时浮力小于重力,鸡蛋是完全浸没的,排开液体的体积不变,当液体密度增大时,由F浮=ρ液gV排可知鸡蛋受到的浮力变大;当液体密度等于鸡蛋的密度时(浮力与重力相等),鸡蛋处于悬浮状态;若液体密度再增大(浮力再增大,大于重力),鸡蛋会上浮,最后漂浮在水面上,此时浮力等于鸡蛋的重力,盐水的密度再变大,浮力不再发生变化。故随着液体密度的增大,浮力先增大后减小(露出液面时浮力会减小),最后不变。
故选C。
9.(本题2分)物理研究中常用图像来表示两个量(x,y)的关系,以便研究的问题变得直观明了。如图所示的物理图像不能反映的物理规律是( )
A.浸没物体下沉时浮力随深度变化的关系
B.同一物体重力势能随高度变化的关系
C.同种液体内部的压强随深度变化的关系
D.恒定功率行驶的汽车做功随时间变化的关系
【答案】A
【详解】A.浸没物体下沉时浮力大小与深度无关,浮力大小不变,故A符合题意;
B.质量一定时,高度越高,重力势能越大;高度相同时,质量越大,重力势能越大;同一物体重力势能与高度成正比关系,其图像是一条过原点的直线,故B不符合题意;
C.根据公式p=ρgh可知,同种液体内部压强与深度成正比关系,其图像是一条过原点的直线,故C不符合题意;
D.根据公式W=Pt可知,功率恒定时,行驶的汽车做功与时间成正比关系,其图像是一条过原点的直线,故D不符合题意。
故选A。
10.(本题2分)海上舰艇护航编队在海上航行或者通过狭窄水域时,一般采用“前后”队列(如图所示)而不是并驾齐驱的方式,运用的原理和如图不相同的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】A.舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航,其原理是流体流速大,压强小,活塞式抽水机是利用大气压工作的,故A符合题意;
B.用嘴吹气,竖直管的上方的空气的流速大,压强小,水在外界气压的作用下被压上来,故B不符合题意;
C.对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,将纸压向中间,所以现象是纸向中间靠拢,故C不符合题意;
D.当火车驶过时带动空气流速加快,靠近火车的地方流速大,压强小,使人身体前面压强变小,而身后空气流速小,压强大,就产生向轨道的压强差,如果人站在安全线以内,即使与车保持一定的距离,也很容易被身后的压强推入火车道,因此是非常危险的,故D不符合题意。
故选A。
11.(本题2分)有质量相等的两个球,它们的体积比是V1︰V2=1︰5,材料的密度之比ρ1︰ρ2=3︰1,其中有一个是空心的,已知实心球的体积是V,则空心球的空心部分体积是( )
A.2VB.VC.VD.V
【答案】A
【详解】两球质量相等,则材料体积之比为
两球体积之比为1︰5,故2号球为空心,1号球为实心,体积为V,则2号球体积为5V,材料体积为3V,空心部分体积为2V;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(本题2分)如图甲所示,一质地均匀的长方体木块放在水平地面上。现将木块斜切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时木块对地面的压强为600Pa;如图丙所示将图乙中的木块倒置后,此时木块对地面的压强为1000Pa、则图甲中木块对水平地面的压强为( )
A.700PaB.750PaC.800PD.850Pa
【答案】B
【详解】设图乙中木块重力为G,底面积为S1,图丙中木块底面积为S2,由F=pS可知,图乙中木块对地面压力
F1=p1S1=600Pa×S1
图丙中木块对地面压力
F2=p2S2=1000Pa×S2
又因为图乙、丙中为同一木块且均水平自然放置,木块对地面压力
F1=F2=G1
600Pa×S1=1000Pa×S2
将乙、丙两图组装为一长方体,则
F总=2G
组合长方体木块对地面的压强
均匀柱形固体对水平地面的压强p=ρgh,由于图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以图甲中木块对地面的压强
p'=p=750Pa
故选B。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共25分)
13.(本题2分)如图所示,丝状塑料悬在PVC管上方,称“静电章鱼”现象,这是因为丝状塑料和PVC管带上了 (选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥,当PVC管靠近“静电章鱼”时,“章鱼”向上移动,说明力可以改变物体的 。
【答案】 同种 运动状态
【详解】[1]用毛皮分别摩擦丝状塑料和PVC管,使丝状塑料和PVC管都带上了电,且相互排斥,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引规律可知,丝状塑料和PVC管都带上了同种电荷。
[2]当PVC管靠近“静电章鱼”时,“章鱼”受到PVC管对它的力的作用,“章鱼”向上移动,“章鱼”由原来的静止改为运动,运动状态发生改变,则说明力可以改变物体的运动状态。
14.(本题2分)如图所示,乌鸦喝水的故事中,若瓶子的容积为500ml内有0.2kg的水,则乌鸦投入其中的石块的体积是 ml,已知石块密度为,石块的质量是 g.
【答案】 300 780
【详解】由可得0.2kg水的体积: ,
石块总体积: ;
瓶内石块的总质量:.
15.(本题2分)物理兴趣小组用天平和量杯分别测出某液体和量杯的总质量m及该液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像。则该液体密度为 g/cm3,容器的质量为 g。
【答案】 1 20
【详解】[1][2]设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量
m总1=m1+m杯=40g
由m=ρV可得
ρ×20cm3+m杯=40g①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量
m总2=m2+m杯=100g
由m=ρV可得
ρ×80cm3+m杯=100g②
②-①可得液体的密度
ρ=1g/cm3
将ρ=1g/cm3代入①解得量杯的质量
m杯=20g
16.(本题2分)小王同学在端午节时随父亲到嘉陵江上乘船游玩。当船加速行驶时,船受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)作用;雨滴由云层向地面下落是由于受到 的作用。
【答案】 非平衡力 重力
【详解】[1]船处于加速行驶状态,加速不是一种平衡状态,非平衡状态时受到的就是非平衡力。
[2]雨滴由云层向地面下落是由于受到重力的作用。
17.(本题2分)如图甲所示是小云“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,开始实验时她控制不好力度,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,木块速度v随时间t变化的图像如图丙所示,则2~6s内木块受到的摩擦力为 N;第7s时木块受到的摩擦力为 N。
【答案】 3 3
【详解】[1]由v-t图像可知,物体在2~6s时做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,故滑动摩擦力为
f=F=3N
[2]第7s时物体做减速运动,因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,压力的大小和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,受到的滑动摩擦力为3N。
18.(本题2分)伟大的物理学家牛顿概括了前人的研究成果总结出牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持 运动状态或静止状态。2023年10月26日,神州十七号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口,对接成功后,天和核心舱相对于神舟十七号飞船是 (选填“静止”或“运动”)的。
【答案】 匀速直线 静止
【详解】[1]一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态,这是牛顿第一定律的内容,牛顿第一定律是英国物理学家牛顿在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的。
[2]由题意可知,对接完成后,神舟十七号飞船相对于天和核心舱的位置不再发生改变,所以它们是相对静止的状态。
19.(本题3分)如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为3:1,液体密度之比为1:2,液体高度之比为2:1,则两容器底部所受液体的压强之比为 ,两容器对地面的压力之比为 ,容器对地面的压强之比为 。
【答案】 1:1 3:1 1:1
【详解】[1]根据液体压强加算公式知
[2]因甲、乙为两轻质圆柱体容器,所以容器的质量不计,两容器对地面的压力之比即为两容器中液体的重力之比
[3]根据和[2]中结论知,容器对地面的压强之比为
20.(本题2分)小明在做“探究影响液体内部压强的因素”的实验,如图甲所示,他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是 ;如图乙所示,金属盒进水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,说明 。
【答案】 检查装置的气密性 同一种液体,深度越大,液体压强越大
【详解】[1]他用手按压金属盒上的橡皮膜,观察U形管两侧的液面是否发生变化,其目的是检验装置的气密性,如果U形管两侧的液面没有发生变化,说明装置漏气,如果U形管两侧的液面发生变化,说明装置没有漏气。
[2]如图乙所示,金属盒进入水中的深度越深,U形管两侧的液面高度差越大,液体压强越大,可以得到同种液体深度越深,液体压强越大。
21.(本题2分)小李通过学习知道了大气压与天气有关,晴天气压比阴天气压高。于是他利用身边的器材自制了一个简易的气压计(如图所示)。该装置中间细玻璃管中的水面比瓶内水面高,说明瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;天气由晴天转为阴雨天气时,玻璃管内的水面会 (选填“上升”“降低”或“不变”)。
【答案】 大于 上升
【解析】略
22.(本题3分)如图所示,用弹簧测力计吊着重为10牛的圆柱体,缓慢浸入装满水的溢水杯中。在圆柱体下降的过程中(圆柱体全部浸没前),弹簧测力计示数 ,水对溢水杯底部的压强 (前两空均选填“变大”“不变”或“变小”),当弹簧测力计示数为5牛时,圆柱体受到的浮力为 牛。
【答案】 变小 不变 5
【详解】[1]在圆柱体下降的过程中(圆柱体全部浸没前),由于物体排开液体的体积增大,所以浮力增大,由F浮=G-F拉可知,弹簧测力计示数变小。
[2]根据p=ρgh可知,溢水杯中水的深度不变,水对溢水杯底部的压强不变。
[3]当弹簧测力计示数为5牛时,圆柱体受到的浮力为
F浮=G-F拉=10N-5N=5N
23.(本题3分)利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯,应该选用 (选填“新”或“旧”)笔芯。将所选笔芯放入盐水中,它能 在盐水中,在笔芯上标出水面的位置A,将笔芯放入酒精中,仍可使用,标出液面的位置B,如图所示,已知实验中盐水的密度约1.2g/cm3,酒精的密度0.8g/cm3,若笔芯漂浮在水中,则液面对应的位置可能是 (填“C”或“D”或“E”)。
【答案】 旧 漂浮 E
【详解】[1][2]利用笔芯自制密度计,同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选用旧的,将所选用了一半油墨的旧笔芯放入水中,这样的旧笔芯重心低,稳度大,它能竖直漂浮在水中。
[3]旧笔芯在盐水中和酒精中处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力,因此浮力相同。笔芯漂浮时,下表面受到的压力等于浮力,浮力相同,则压力相同,设笔管的底面积为S,则
,
由阿基米德原理可知
因
,
则h与是反比例函数,所以密度计刻度分布不是均匀的,液体的密度值越大,相邻刻度线之间的距离越小,所以当笔芯漂浮在水中时,液面对应的位置可能是E点。
三、作图题(共6分)
24.(本题2分)如图所示,一个鸡蛋悬浮在水中,请作出它的受力示意图。按要求作图
【答案】 。
【详解】一个鸡蛋悬浮在水中,处于平衡状态,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,大小相等,方向相反。两个力的作用点均在鸡蛋的重心上,如图所示:
。
25.(本题2分)画出用细线悬挂、靠在竖直墙上的小球受到的力的示意图。
【答案】
【详解】小球受竖直向下的重力,沿细线向上的拉力,墙对其水平向右的支持力作用,如下图所示。
26.(本题2分)如图甲是兰州市跨越黄河的空中缆车随缆绳做匀速直线运动的示意图,将其简化为图乙所示,请画出缆车的轿厢(以方框表示)受力示意图(不计空气阻力)。
【答案】
【详解】空中缆车随缆绳做匀速直线运动,所以缆车受力平衡,不计空气阻力,轿厢受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F的作用,这两个力大小相同、方向相反、在同一直线上,作用点在轿厢的重心,如图所示:
四、计算题(共12分)
27.(本题6分)小明在实验室找到一只玻璃瓶,称得其质量为0.1kg,当他将瓶子装满水时测得总质量为0.4kg,若在该瓶中装满金属颗粒,称得总质量为0.8kg,再往瓶中加满水,称得其总质量为1kg。(ρ水=1.0×103kg/m3、ρ酒精=0.8×103kg/m3)求:
(1)瓶子的容积;
(2)金属颗粒的体积;
(3)金属颗粒的密度。
【答案】(1)3×10-4m3;(2)1×10-4m3;(3)7×103kg/m3
【详解】解:(1)装满水的瓶中水的质量
m水=0.4kg-0.1kg=0.3kg
瓶子的容积
(2)装有金属颗粒和水的瓶中,水的体积
金属颗粒的体积
V金=V-V水′=3×10-4m3-2×10-4m3=1×10-4m3
(3)金属颗粒的质量
m金=0.8kg-0.1kg=0.7kg
金属颗粒的密度
答:(1)瓶子的容积是3×10-4m3;
(2)金属颗粒的体积是1×10-4m3;
(3)金属颗粒的密度是7×103kg/m3。
28.(本题6分)如图甲所示,把一个质量为2kg,底面积为4×10-2m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有h=0.4m深的水,将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器底部受到水的压强比图甲增大了375Pa。再施加一个竖直向下大小为15N的力F以后,物体A恰好浸没在水中静止(水未溢出),如图丙所示。求:
(1)物体A放入前,容器底部受到水的压强;
(2)物体A的密度;
(3)丙图中,容器对桌面的压强。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物体A放入前,容器底部受到水的压强
(2)物体A放入水中后水面上升的高度
则图乙中,物体A排开水的体积
根据物体的漂浮条件和阿基米德原理可知,物体A的重力
物体A的质量
物体A浸没后受到的浮力
物体A的体积
物体A的密度
(3)容器中水的体积
容器内水的质量
水的重力
容器的重力
容器对桌面的压力
容器对桌面压强
答:(1)物体A放入前,容器底部受到水的压强为;
(2)物体A的密度为;
(3)丙图中,容器对桌面的压强为。
五、实验题(共24分)
29.(本题3分)用托盘天平和量筒测量金属块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移至标尺左端“0”刻度线处,指针静止时的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使指针对准分度盘中央的刻度线;
(2)将金属块放在左盘,向右盘中加、减砝码,并移动游码,当天平再次平衡时,所加砝码的质量及游码的位置如图乙所示,该金属块的质量为 g;
(3)将金属块放入装有水的量筒中,液面位置如图丙所示,则金属块的密度为 g/cm3。
【答案】 左 158.0 7.9
【详解】(1)[1]由题意可知,天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处,此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向左调节,使指针对准分度盘中央的刻度线。
(2)[2]游码对应的刻度值为3.0g,物体的质量砝码的质量游码对应的刻度值,则金属块质量
(3)由题意和图丙可知,金属块的体积
则金属块的密度
则金属块的密度为。
30.(本题5分)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。
(1)将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,弹簧测力计的示数如图甲所示,由二力平衡原理可知木块受到的滑动摩擦力大小为 N;
(2)继续分析图甲、乙两次实验数据可以得出实验结论: ,下列各种现象中,利用了上述结论的是 (填序号)
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
(3)用图丁装置测量滑动摩擦力操作更方便,若测量时发现弹簧测力计的读数不稳定,其原因可能是 。
①木块A的下表面粗糙程度不均匀
②木板B的上表面粗糙程度不均匀
【答案】 匀速直线 4.2 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 B ②
【详解】(1)[1][2]将木块置于水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。弹簧测力计的示数如图甲所示,测力计分度值为,示数为,木块受到的滑动摩擦力大小为。
(2)[3][4]继续分析图甲、乙两次实验数据可知,接触面的粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数也大,可以得出实验结论:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
A.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠绕铁链,是在压力一定时,通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力增大滑动摩擦力,故B符合题意;
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,变滑动为滚动减小摩擦,故C不符合题意。
故选B。
(3)[5]图丁中,A相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板B施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,图丁中,若测量时发现弹簧测力计的读数不稳定,说明木块A受到的摩擦力大小不同;如果是木块A的下表面粗糙程度不均匀,木板B的上表面粗糙程度均匀,在拉动长木板时,相当于它们相互接触的部分不变,则对木块A受到的摩擦力没有影响;若木板B的上表面粗糙程度不均匀,则在拉动长木板时会造成接触面的粗糙程度发生改变,会造成木块A受到的摩擦力大小不同。
故选②。
31.(本题7分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)比较1、2两次实验,得出结论:在接触面粗糙程度一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(5)小丽同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块相对地面是静止的,木块受到的摩擦大小为 N,木块受到的是 (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”);
(6)丁图实验中小丽发现:当F为4N时,木块相对于地面静止且长木板刚好做匀速直线运动,则长木板受到地面的摩擦力大小为 N。
【答案】 匀速直线运动 压力 2、3 3 2.8 滑动摩擦力 1.2
【详解】(1)[1]木块做匀速直线运动,受力平衡,拉力与摩擦力大小相等,即弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)[2]由图可知,实验1和2接触面粗糙程度相同,而实验2压力更大,实验2的弹簧测力计示数更大,故得出结论:在粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[3]要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,则要控制压力大小相同而接触面粗糙程度不同,图中2、3两次实验可用于探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)[4]由图丙可知,在第2-6s,木块做匀速直线运动,滑动摩擦力等于拉力,由图乙可知,此时拉力等于3N,故滑动摩擦力也等于3N,因为滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关,在实验过程中,这两个因素均未发生变化,所以滑动摩擦力大小不变,因第7s时,木块仍在运动,所以摩擦力为3N。
(5)[5]木块相对于地面静止,说明木块受力平衡,拉力等于摩擦力,由图可知,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N,故摩擦力为2.8N。
[6]木块相对于地面静止,但和长木板间存在相对运动,所以属于滑动摩擦力。
(6)[7]力的作用是相互的,长木板给木块的摩擦力大小为2.8N,则木块给长木板的摩擦力也为2.8N,方向水平向左,长木板受到水平向右大小为4N的拉力后做匀速直线运动,说明长木板受力平衡,故地面对长木板的摩擦力方向水平向左,大小为
32.(本题5分)小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,其实验步骤如下:
a.先将活塞推至注射器筒的底端,目的是 ,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图甲所示,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值;
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和 ;
(2)根据实验数据计算出的大气压强是 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此,小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 (不定项选择,填写序号);
(4)为了消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了如图乙所示的装置,将同一注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为0.8kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出0.4kg水时,活塞又开始向右滑动,则所测大气压的值应为 Pa。(g取10N/kg,滑轮间的摩擦和绳重不计)
【答案】 排尽筒内空气 刻度尺 1.2×105 ①④ 9.6×104
【详解】[1]a.将注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是排尽筒内的空气;
b.当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;
c.注射器为圆柱体形状,所以应量出其刻度部分的长度,再读出容积V,则活塞的面积
(1)[2]a该实验的实验原理是
实验中要测出注射器的长度,因此除了:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽,还要有刻度尺。
(2)[3]已知注射器容积为
注射器全部刻度的长度
因为注射器为圆柱体,根据可得,活塞面积
实验时,弹簧测力计的示数
这就是大气对活塞的压力,则大气压强
(3)[3]①④注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故①④符合题意;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值,故②不符合题意;
③弹簧测力计的示数没有读准,测量结果可能偏大也可能偏小,故③不符合题意。
故选①④。
(4)[4]当注射器中的活塞开始向左滑动时,杯与水的总重力
此时活塞受水平向左的拉力F拉、水平向右的大气压力F和摩擦力f,活塞受到水平向左的拉力为
则有
当注射器中的活塞开始向右滑动时
此时活塞受水平向左的拉力F拉'、摩擦力f、水平向右的大气压力F′,则
两式联立解得
,
大气压强为
33.(本题4分)小成同学根据已学知识设计了如下两个实验:
(1)实验1:小成同学用细线拴住一个乒乓球,将细线的一端固定在容器底,向容器内倒入适量水后,看到乒乓球将细线拉直后静止在水里,之后他又用另一根细线拴住一个重物小球挂在容器侧壁上,重物小球静止时,发现水中拴乒乓球的细线与容器侧壁上挂重物小球的细线平行,如图(a)所示,由此可以判断乒乓球在水中受到浮力的方向是 ;
(2)实验2:小成同学还探究了浮力的大小与哪些因素有关,分别做了如图(b)所示的实验(细线的质量和体积均忽略不计,小石块不吸水)。实验中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6,用测得的示数写出小石块浸没在水中时所受到的浮力F浮= ;
(3)小成同学还发现F1-F3>F4-F2,由此得出浸入水中的物体所受浮力大于物体浸入溢水杯中排开水的重力,导致这一结论的原因可能是 ;
(4)小成同学继续实验,他将小石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图(b)丙所示,发现F5>F3,说明物体受到的浮力大小与液体密度有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,他这样做的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
【答案】 竖直向上 溢水杯中没有装满水 寻找普遍规律
【详解】(1)[1]根据细线的方向总是和重垂线平行知,浮力的方向是竖直向上。
(2)[2]根据称重法测量浮力知,,簧测力计的示数测量的是物体的重力,石块浸没在水中时测力计对物体的拉力是。则石块浸没在水中时受到的浮力
(3)[3]F1-F3为物体所受浮力的大小,F4-F2为溢出水的重力。实验中,说明浸入水中的物体所受浮力大于溢出水的重力,产生这一现象的原因可能是溢水杯中没有装满水,导致溢出水偏小。
(4)[4]小成继续实验,他将石块浸没在装满煤油的溢水杯中,如图(b)丙所示,发现,两种液体的密度不同,浮力不同,说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关;除了用水和煤油外,他还用其它液体进行了实验,这样做的目的是排除偶然性,寻找普遍规律。
六、科普阅读题(共9分)
34.(本题9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”运载火箭,成功将“风云三号G星”发射升空(如图所示)。
在一定时段内,从云中降落到地面上的液态或固态降水,在无渗透、蒸发、流失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
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)
请根据上述材料,回答下列问题:
(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,其中汽化过程需要 热;
(2)降水粒子的数密度越大,则1m3内降水粒子的 越大;
A.质量;
B.体积;
C.密度;
D.数量。
(3)为了减轻运载火箭自重,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,但是密度只有刚的四分之一。某零件若使用的是的钢,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,质量减轻 kg;(ρ钢=8.0×103kg/m3)
(4)假设探测到某云层的平均厚度为1000m,内部的降水粒子(可视为小水滴)分布均匀个/m3,每个降水粒子的体积均为2×10﹣15m3。若在12小时内,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(见表),可知此次降雨的种类为 。
表:各类雨的降水量标准:
【答案】 运动 汽化 液化 吸 D 0.01 60 6 中雨
【详解】(1)[1] 火箭发射时,以地面为参照物时,火箭是运动的。
[2] [3] [4] 当高温的火焰向下喷射,使水池中的水汽化为水蒸气,水蒸气遇冷又液化为小水珠飘散在空中,成为 “白气”。这些“白气”是水先汽化后液化形成的,其中汽化过程需要吸热。
(2)[5] 降水粒子的数密度是指单位体积内降水粒子的数量。
故选D。
(3)[6] 由得
[7] 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,则复合材料做成的零件体积和钢材料做成的零件体积相同。复合材料做成的零件质量
质量减轻
(4)[8] 假设该云层对应区域面积为S,则该云层内部的降水粒子为
S×1000m×5×109个/m3
该云层中降落为雨滴的降水粒子为
S×1000m×5×109个/m3×60%
则雨滴的体积为
V=S×1000m×5×109个/m3×60%×2×10﹣15m3
所以该云层对应区域的平均降水量
[9] 根据各类雨的降水量标准可知属于中雨。
实验序号
实验条件
弹簧测力计示数
压力情况
接触面情况
甲
木块
木板
乙
木块和砝码
木板
丙
木块和砝码
毛巾
5
降水量(12小时/mm)
小于5.0
5.0~14.9
15.0~29.9
30.0~69.9
70.0~139.9
140.0以上
种类
小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
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