【物理】贵州省黔东南州从江县2023-2024学年度八年级下学期期中测试试卷+
展开1.在浮力、压强的知识构建中,我们认识了很多古今中外的物理学家,他们推动物理学发展,推动社会进步,下列物理学史的描述中正确的是( )
A.阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
B.为纪念物理学家帕斯卡,将其名字作为浮力的单位
C.托里拆利实验测得1个标准大气压能托起 760 mm 水银柱
D.马德堡半球实验是历史上第一个证明液体压强存在的实验
2.下列事实能说明大气压存在的是( )
A.用厚纸片垫塑料袋的提手处
B.在三峡大坝旁修建的大型船闸
C.用吸管从瓶中把饮料吸入口中
D.“奋斗者”号潜水器潜入水下越深所受压强越大
3.如图所示的实验现象所揭示的原理或规律所对应的应用技术不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
4.如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块,则两块对水平桌面的压强p甲、p乙的大小关系是( )
A.p甲>p乙B.p甲=p乙C.p甲
5.如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中(两个容器相同),若放入后两液体的深度刚好相同,下列说法正确的是( )
A.密度计受到的浮力关系为F浮甲
C.两液体对容器底部的压强关系为p甲=p乙
D.两液体对容器底部的压力关系为F甲
A.甲物块的密度比乙物块的密度小
B.水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力
C.水对甲下表面的压强小于水对乙下表面的压强
D.甲物块排开液体的质量小于乙物块排开液体的质量
7.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F1、F2,则下列判断中正确的是( )
A.F1>F2
B.ρ1>ρ2
C.甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
8.在弹簧测力计下挂一物体,从烧杯上方缓慢下降,浸没后继续下降,直到物体底面与烧杯底接触为止,如图是物体下降过程中弹簧测力计读数F随物体下降高度h变化的图象。下列说法正确的是( )
A.物体的重力是12 N
B.物体浸没在水中时,受到的浮力是8 N
C.物体的体积是8×10-3m3
D.物体的密度是1.5×103 kg/m3
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.推土机的推土铲刃、篆刻刀的刀口做得很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,这些都是通过减小受力面积来 (选填“增大”或“减小”)压强的。
10.如图所示,从两张纸中间竖直向下吹气时,纸片会向中间靠拢,这是由于吹气时两张纸中间空气流速较大,导致纸片之间的压强 (选填“较大”或“较小”)。
11.如图所示,小明妈妈购买了一种连体花瓶,小明发现只要在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位都会相平。这种花瓶应用了 原理。
12.一物块的质量为90 g,体积为100 cm3,现将它浸没在水中,松手后,物体将会 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物体排开水的质量为 g。(g取10 N/kg,ρ水=1.0 g/cm3)
三、作图题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
13.如图所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受力的示意图.
14.一个物体静止在斜面上,如图所示,请作出物体所受重力和对斜面压力的示意图。
15.如图所示,铁柱A置于固定在容器底的铁柱B上,向容器中缓慢注水直至注满。请画出B对A支持力F的大小随水的深度h变化关系的大致图象。(A和B始终保持相对静止)
四、简答题(本题共2个小题,每小题4分,共8分)
16.如图所示,将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中,反应产生的气泡会附着在蛋壳表面,随着表面气泡的增加,鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。(不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化)
17.目前,中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。高铁技术具有安全、快速、舒适等诸多优点,高铁一般采用双线,来往列车可以各行其道。若两条线路之间的距离过小,由于车速快,对向列车错车时,会压碎车窗玻璃。请用学过的物理知识解释此现象。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,第18题9分,第19、20题各10分,共29分)
18.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查压强计的 ;
(2)通过比较A、B、C三图可知,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ;
(3)通过比较D、E两图可知,在液体内部的同一深度,液体的 越大,压强越大;
(4)通过比较B图与 图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因。
19.某物理兴趣小组在“探究影响浮力大小的因素”实验中,将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验。
(1)物体所受重力为 N。
(2)物体浸没在水中受到的浮力为 N。
(3)通过比较B、C、D三幅图,他们得出:浮力的大小与浸在液体中深度有关的结论,对此结论你认为是 (选填“正确”或“错误”)的。理由是 。
(4)根据已有条件,请你求出E图中弹簧测力计的示数是 N。(g取10 N/kg,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3)
20.研究“压力作用效果与哪些因素有关”时,小明同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动。
请你回答下列问题:
(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,把包装带撕成相同宽度的两段,并将两段包装带绕过橡皮泥,且在包装带下方挂上数量不同的钩码,目的是研究压力的作用效果与 的关系。
(2)实验过程中,小明同学是通过观察 来比较压力作用效果的,该步骤采用的实验方法是 。
(3)小明同学想继续探究压力的作用效果与受力面积的关系,应进行的操作是将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成 宽度的两段,两包装带下方挂 数量的钩码。(均选填“相同”或“不同”)
(4)小明与小红进行实验交流时,小明说还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图(甲)、(乙)所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图(乙)的方法不合理,理由是 。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题10分,共20分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.如图所示为我国自行研制设计的导弹护卫舰“铜仁舰”。该舰长88.9 m,宽 11.4 m,吃水深度(满载时浸在海水中的深度)为4.3 m,满载排水量1 300 t。g取10 N/kg。海水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)该舰满载时受到海水的浮力?
(2)满载时铜仁舰的底部受到海水的压强?
(3)一位质量为60 kg的士兵站在舰的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积为0.04 m2。则他此时对甲板的压强是多少?
22.2023年1月22日,我国自主研发的“奋斗者”号潜水器搭载人类首次抵达印度洋蒂阿蔓蒂那海沟的最深点。该潜水器的外壳安装了三个观察窗和两台“机械手”。装配了多部声呐装置等先进的科考设备,如图(甲)所示。潜水器工作时先利用声呐设备定位,待其坐底后,通过观察窗向外观测并同时利用“机械手”采集海底的岩石、生物样本,此外“机械手”还将极具中国元素“兔年快乐”的标志物布放于海面下5810 m的海底[如图(乙)所示],以此恭贺农历新年。
(1)“奋斗者”号匀速下潜时所受浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)其所受重力。
(2)“兔年快乐”标志物静置于5 810 m的深度时,海水对其表面产生的压强是多少帕?(设海水密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(3)图(甲)中“奋斗者”号外壳上安装有表面积较小的圆形观察窗。请结合所学物理知识谈谈潜水器为什么只能设计表面积较小的观察窗?
(4)“奋斗者”号潜水器依靠其底部装配质量约2 t 的压载铁下沉至该海沟底部,科考工作结束后,潜水器上浮至海面。下列是关于潜水器两种上浮方式的思考:
①潜水器将压载铁抛掉;
②利用足够多内部气压为4×106 Pa的储气罐安装在潜水器底部,向下喷射气体。
请你分别写出上述两种上浮方式应用的物理原理,并从物理学的角度对其中不可行的方式说明理由。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】A.阿基米德原理不仅适用于浸在液体中的物体也适用于浸在气体中的物体,故A错误;
B.牛顿是力的基本单位,浮力是力的一种,所以其单位也是牛顿,故B错误;
C.一标准大气压的数值等于高度差为760mm水银柱产生的压强,故C正确;
D.马德堡半球实验是历史上第一个证明大气压强存在的实验,故D错误。
2.【答案】C
【解析】A.用厚纸片垫塑料袋的提手处,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与大气压无关,故A错误;
B.在三峡大坝旁修建大型船闸,利用连通器原理,与大气压无关,故B错误;
C.用吸管将杯中的饮料吸入口中,是吸走了管中的空气,使气压减小,在外界大气压的作用将饮料压入口中,故C正确;
D.“奋斗号”潜水器潜入水下越深,所受的压强越大,与液体的压强有关,与大气压无关,故D错。
3.【答案】B
【解析】A.这是一个压力小桌实验,反应了压力的作用“效果与受力面积“的大小有关,即增大受力面积可以减小压强“。而滑雪者没有陷入雪中,也是通过滑雪板增大了受力面积,减小了人对雪的压强。故A选择项中,两者能够对应。与题意不符;
B.这是帕斯卡“圆桶实验,其反应力液体的压强随着深度的增加而增大。对应的应用装置是一个喷雾器,它是利用了容器的内部气压大于外界大气压药液在内部气压的作用下被压出喷雾器外。与液体压强无关,符合题意;
C.图示的实验装置是微小压强计,它是用来研究液体压强特点的设备。潜水员潜入深水区时,要穿着特制的潜水服”,这是因为随着潜入深度的增加,水对人体的压强在不断的增大,为了防止人受到伤害,所以要穿抗压的潜水服。两者能够对应,与题意不符;
D.杯中的水没有掉下来是由于大气压的作用。塑料吸盘紧紧地吸在玻璃板上也是由于大气压的作用造成的。故两者能够对应,与题意不符。
4.【答案】B
【解析】根据压强公式可知放在水平面上的物体对水平面的压力大小等于重力大小,而正方体又属于柱体,所以;即得到柱体对水平面的压强有密度和高度有关,当将正方体从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲乙两块后,密度相同,高度也相同,故压强相等。
5.【答案】D
【解析】A.由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,,,因为同一支密度计的重力不变,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等,故,故A错误;
B.根据阿基米德原理可知,在一定时,物体浸入液体中的体积越大,则液体的密度越小,由题图知,所以,故B错误;
C.因为,两液体深度相同,所以两液体对容器底部的压强:,故C错误;
D.底面积相同,根据得可知,两液体对容器底部的压力关系为,故D正确。
6.【答案】B
【解析】A.由图知 ,质量相等的甲、乙两个实心正方体物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上 ,甲悬浮在水中,则甲的密度等于水的密度;乙漂浮在水中,则乙的密度小于水的密度所以甲的密度大于乙的密度,故A错误;
B、根据可知物块下表面受到水的压力:,由于甲悬浮,乙漂浮,所以浮力都等于自身的重力;而甲乙质量相等、重力相等,故甲乙受到的浮力相等,同时,,那么,即水对甲下表面的压力大于水对乙下表面的压力,故B正确;
C、由图知,甲下表面所处的深度大于乙下表面所处的深度,根据可知水对物体下表面的压强:,故C错误;
D、由前面解答可知,甲乙受到的浮力相等,根据阿基米德原理可知,甲物体排开液体的质量等于乙物体排开液体的质量,故D错误。
7.【答案】B,C
【解析】A.因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,则:,故A错误;
BC、由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,,,所以,两杯中液面相平,所以根据可知,甲容器底部受到液体的压强大于乙容器底部受到液体的压强,即,故BC正确;
D、由C知,由图可知,小球排开甲液体的体积小于排开乙液体的体积,小球在液体中静止时两杯中的液面相平,则甲杯中液体的体积大于乙杯中液体的体积,根据知,甲杯中液体质量较大,重力较大,容器重力相同,杯子对地面的压力等于杯子、小球和杯内液体的重力之和,故甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故D错误。
8.【答案】A,B,D
【解析】A.由图像可知,当时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体的重力,故A正确。
B、由图像可知,从开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,弹簧测力计的拉力,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力:,故B正确;
C、因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.所以,由可得,圆柱体的体积:,故C错误;
D、由可得,圆柱体的质量:,圆柱体的密度:,故D正确。
9.【答案】增大
【解析】推土机的推土铲刃、篆刻刀的刀口做的很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,这些都是通过减小受力面积来增大压强的。
10.【答案】较小
【解析】没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂。当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢。
11.【答案】连通器
【解析】由题知,在任何一只花瓶中倒入水,三个花瓶中水位都会相平,且三个花瓶的上端开口、下部连通所以它利用了连通器原理。
12.【答案】上浮;90
【解析】本题考查物体的浮沉条件及阿基米德原理。物体浸没时,由阿基米德原理可知,松手后由于浮力大于重力,所以物体上浮,最终漂浮,漂浮时浮力等于重力,所以。
13.【答案】解:如图所示:
【解析】过球心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段表示出重力和浮力,二者大小相等,并标出G和F浮.
14.【答案】
【解析】(1)物体受到重力G的方向竖直向下,作用点画在物体的重心O;
(2)物体对斜面的压力F,方向垂直斜面向下,作用点在接触面上,可画在接触面的中点P;如图所示:
15.【答案】
【解析】向容器中缓慢注水,在水面未到达A的下表面之前,A不会受到浮力的作用,所以B对A的支持力不变;随着水的深度的增大,当A慢慢浸入水中后,随着A排开的水的体积变大,A受到的浮力变大,则A对B的压力变小,B对A的支持力变小;当A全部入水中后,随着水的深度的增大,A排开的水的体积不变,则A受到的浮力不变,对B的压力不变,B对A的支持力不变,B对A支持力F的大小随水的深度h变化关系的大致图像如图所示:
16.【答案】气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V排增大,ρ液不变,由F浮=ρ液gV排可知,F浮增大,G蛋不变,当F浮>G蛋,鸡蛋上浮。[或气泡不断附着在蛋壳表面,整体(鸡蛋)V总增大,整体(鸡蛋)m不变,整体(鸡蛋)平均密度ρ减小,ρ液不变,ρ<ρ液,鸡蛋上浮。
【解析】反应后,气泡附着在蛋壳表面,气泡增加,鸡蛋和气泡这个整体排开白醋的体积增大,白醋的密度不变,由可知,鸡蛋受到的浮力增大,而鸡蛋的重力不变,当浮力大于重力时,鸡蛋上浮。
17.【答案】若两条线路之间的距离过小,由于车速快,对向列车错车时,两车间的流速增大,流速越大的位置压强越小,而车窗内部的大气压基本保持不变,这样产生的巨大风压就会压碎车窗,甚至两个列车的车厢会撞在一起。
【解析】流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
18.【答案】(1)气密性
(2)相等
(3)密度
(4)D
【解析】(1)为了使实验顺利进行,使用前用手指轻压金属盒橡皮膜,观察U形管液面高度差是否有明显变化,这是为了检查实验装置的气密性。
(2)通过比较A、B、C三图可知,探头在水中的深度相同,橡皮膜的朝向,U形管液面高度差不变,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相等。
(3)通过比较D、E两图可知,探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,且盐水的密度大于水的密度,探头在盐水中U形管液面高度差大于探头在水中液面高度差,即在液体内部的同一深度,液体的密度越大,压强越大。
(4)通过比较B图与D图可知,水的压强随深度的增加而增大,所以三峡大坝设计成上窄下宽的形状,可以承受更大的压强。
19.【答案】(1)4
(2)1
(3)错误;没有控制排开液体的体积不变
(4)3.2
【解析】(1)由甲图可知,物体所受重力为4N;
(2)物体在空气中时弹簧测力计示数为4N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N,则物体浸没在水中受到的浮力;
(3)通过比较乙、丙、丁三幅图,该物理社团得出的结论是错误的。物体没有浸没时,深度变化的同时,排开液体的体积也在变化;应该将物体浸没后探究浮力与深度是否有关。
(4)由可得,物体浸没时排开水的体积,戊图中物体浸没在酒精中,所以,物体浸没在酒精中受到的浮力,则戊图中弹簧测力计的示数。
20.【答案】(1)压力大小
(2)橡皮泥的凹陷程度;转换法
(3)不同;相同
(4)没有控制压力大小相同
【解析】(1)在包装带下方挂上数量不同的钩码,目的是研究压力的作用效果与压力大小的关系;
(2)小明同学是通过观察橡皮泥的凹陷程度来比较压力作用效果;
(3)小欣同学想继续探究压力的作用效果与受力面积的关系,应该控制压力的大小相同,改变受力面积,所以应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成不同宽度的两段,两包装带下方挂相同数量的钩码;
(4)在如图乙、丙所示的两种方法中,图丙方法不合理,因为图丙方法忽略了笔自身的重力,即实验时上面的手指和下面的手指到的压力大小不同,没有控制压力大小相等。
21.【答案】(1)解: 由阿基米德原理可得,该舰满载时受到海水的浮力为F浮=G排=m排g=1 300×103 kg×10 N/kg=1.3×107 N。
(2)解: 满载时铜仁舰的底部受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.3 m=4.3×104 Pa。
(3)解: 士兵对甲板的压力为F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,士兵站在甲板上他此时对甲板的压强为p'===1.5×104 Pa。
【解析】(1)知道该舰满载时的排水量,根据阿基米德原理求出该舰满载时受到海水的浮力;
(2)知道满载时浸在海水中的深度,根据求出满载时铜仁舰的底部受到海水的压强;
(3)士兵对甲板的压力和自身的重力相等,根据求出其大小,利用求出他此时对甲板的压强。
22.【答案】(1)等于
(2)解: 根据液体压强计算公式可得p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 810 m=5.81×107 Pa。
(3)解: 潜水器在海底工作时,由于海底深度太深,海水对观察窗的压强大,由F=pS可知,减小观察窗的表面积可以减小其受到的海水压力。
(4)解: ①抛掉压载铁,潜水器重力减小,浮力大于重力时即可上浮;②向下喷射气体,根据力的作用是相互的即可上浮。
②不可行,因为内部气压小于外部海水的压强,气体无法喷出。
【解析】(1)声呐探测系统主要是利用超声波;
(2)根据液体压强计算公式可得海水对其表面产生的压强
;
(3)潜水器在海底工作时,由于海底深度太深,海水对观察窗的压强大,由可知,减小观察窗的表面积可以减小其受到的海水压力;
(4)①抛掉压载铁,潜水器重力减小,浮力大于重力时即可上浮;②利用力的作用是相互的原理使潜水器上浮。因为内部气压小于外部海水的压强,气体无法喷出,故这种方式不可行。
贵州省黔东南州从江县宰便中学2023-2024学年度八年级下学期物理期中测试试卷: 这是一份贵州省黔东南州从江县宰便中学2023-2024学年度八年级下学期物理期中测试试卷,共7页。试卷主要包含了填写答题卡的内容用2B铅笔填写,提前 xx 分钟收取答题卡,20题各10分,共29分)等内容,欢迎下载使用。
贵州省黔东南州从江县贯洞中学2023-2024学年度八年级下学期物理期中测试试卷: 这是一份贵州省黔东南州从江县贯洞中学2023-2024学年度八年级下学期物理期中测试试卷,共6页。试卷主要包含了填写答题卡的内容用2B铅笔填写,提前 xx 分钟收取答题卡,20题各10分,共28分)等内容,欢迎下载使用。
贵州省黔东南州2023-2024学年度八年级下学期物理期中考试试卷: 这是一份贵州省黔东南州2023-2024学年度八年级下学期物理期中考试试卷,共7页。