贵州省黔东南州2023-2024学年八年级下学期物理期中模拟试卷

这是一份贵州省黔东南州2023-2024学年八年级下学期物理期中模拟试卷，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，简答题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（1-8题为单选题，9-10为多选题，每题3分，多选选对不全的给1分，错误不给分，共计30分）
1．在实验室里，常用测量力的工具是（ ）
A．量筒B．温度计C．天平D．弹簧测力计
2．撑杆跳高是应用了撑杆的（ ）
A．延展性好B．密度大C．弹性好D．硬度大
3．如图，A、B为两个弹簧测力计，每个钩码重均为50N，不计摩擦，钩码处于静止状态，则 A、B的示数分别为：（ ）
A．0N；50NB．50N；100NC．50N；50ND．50N；0N
4．如图所示的措施中，为了增大摩擦的是（ ）
A．机械表保养时上油
B．汽车轮胎刻有花坟
C．运动员将冰面磨得更光滑
D．行李箱下面装有轮子
5．如图所示，打开水坝的闸门时，液体压强使坝底的水奔流而出，决定坝底水的压强大小的主要因素是（ ）
A．水的深度B．水的体积C．坝的高度D．坝的宽度
6．如图所示，甲是托里拆利实验的装置，乙是一个“自制气压计”，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中玻璃管倾斜放置时，管内外水银柱高度差变大
B．甲图中换用粗玻璃管实验，管内外水银柱高度差变小
C．高度增加，甲图中管内水银面下降，乙图中管内液面上升
D．乙图中测出当地当时的大气压为ρ水gh
7．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的压力为4N，下表面受到的压力为7N，则长方体受到水的浮力为（ ）
A．3NB．4NC．7ND．11N
8．如图所示，在水平桌面上，甲、乙两个完全相同的烧杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，而在乙杯中悬浮，且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
B．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
C．甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强
D．鸡蛋在甲杯中所受盐水的压力的合力大于在乙杯中所受盐水的压力的合力
9．如图所示，底面积和质量相等但形状不同的甲、乙两容器放在水平桌面上，分别装有a、b两种液体，液体质量和液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．a液体密度小于b液体密度
B．a液体对容器底部的压力大于b液体对容器底部的压力
C．a液体对容器底部的压强小于b液体对容器底部的压强
D．甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
10．如图甲所示，弹簧测力计下面挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的容器上方距离水面某一高度处缓缓下降，使其逐渐浸没入水中某一深度时。乙图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像（不计水面上升变化）。则下列说法中正确的是（ ）
A．圆柱体的质量为1.2kg
B．圆柱体所受的最大浮力为8N
C．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
D．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa
二、填空题（每空2分，共计14分）
11．为了纪念英国的物理学家 ，把他的名字命作力的单位。生活中力的现象无处不在，空中下落的石块受到的重力的施力物体是 。
12． 2024年年初，哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。如图所示，游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，其运动状态 （选填“改变”或“不改变”）；滑过终点时，游客由于 很难立即停下来。
13．如图所示，在高铁站，离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近空气流速大，压强 ，防止乘客会被“推”向列车，从而发生危险。
14．我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台。“深海一号”主要结构为四个浮在水中的立柱，如图所示。平台上装配了5G设备，实现远程控制。另外，在实际应用中，每个钻井平台会根据水深配备不同等级的水下机器人。已知ρ海水=1.0×103kg/m3，水下机器人作业时，在1500m深处受到的海水压强约为 （填“15”“150”或“1500”）个标准大气压；在水下下潜过程中，受到的浮力大小 。
三、作图题（每题2分，共计6分）
15．运动员将重为4.2N的足球踢出去的瞬间情景如图所示，请你在答题卡相应位置画出足球受到重力的示意图。
16．如图，物体随传送带水平向右匀速运动，试作出物体运动过程中的受力情况。
17．用弹簧测力计挂着一长方体铁块，铁块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块，直至浸没水中并继续匀速下放（铁块最终与容器底接触）。请在图乙中画出铁块下放过程中，弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图像。
四、简答题（每题3分，共计6分）
18．如图甲所示的运动—打陀螺，是老少皆宜的健身项目，深受市民喜爱，乙图是陀螺底部安装的光亮钢珠。请回答：
（1）陀螺不用连续抽打也能高速旋转，为什么？
（2）底部安装光亮钢珠有什么作用？
（3）抽打陀螺，陀螺高速旋转起来，说明什么？
19．海船是海上航运的重要工具。海船的船首两舷用铁链悬挂上万斤的船锚，如图甲所示，锚爪顶部设计成尖锐的角，用于泊船。舷上画有载重线（表示船安全航行时排开水的最大体积）用于保证航运安全。在如图乙所示的载重线中，最上面的一条是淡水线，表示船在淡水中航行，淡水的水面与这条线齐平时，轮船已装足货物。其他四条线分别是印度洋线，夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。
（1）请分析锚爪顶部设计成尖锐的角的原因；
（2）根据图乙中的载重线，请判断印度洋和北大西洋的海水密度哪个大，为什么？
五、实验题（除标记的每空1分，其余每空2分，20题8分，21和22题各10分，共计28分）
20．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同；
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 .（选填“甲”或“乙）；
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点对什么问题阐述有不足？
21．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
（1）当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的；
（2）从实验效果的角度分析， 方案更好；
（3）乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量 时，小卡片静止；
（4）把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，说明两个力必须作用在 才能平衡；
（5）在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在 . 才能平衡。
22．如图-1所示，水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。在可乐瓶中装入适量的水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意图如图-2所示。将水火箭置于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。在一次训练中，小刚对影响水火箭飞行的最大高度的因素产生了兴趣，接着他作出以下猜想：
Ⅰ、可能与起飞前瓶内的最大气压有关
Ⅱ、可能与发射的角度有关
（1）瓶内的水向后喷出时，水火箭向前运动，这是因为物体间力的作用是 的；
（2）当水火箭斜向上发射时，无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的水平距离来间接反映发射的高低，这种实验方法叫做 法；
（3）在探究猜想Ⅰ时，小刚控制水火箭的发射角度一定，分别用同样的打气筒加压不同次数，从而改变水火箭起飞前的 通过多次实验并将记录的数据绘制如图-3 所示的图像，分析图像可以得出结论：当发射角度一定时，水火箭起飞前瓶内最大气压越大，飞行的最大高度 ；
（4）在探究猜想Ⅱ时，选用同一支水火箭，每次用同样的打气筒加压15次，依次改变其发射角度（水火箭与水平面的夹角）为25°、35°、45°、55°、65°，并记录水平方向飞行的距离如下表：
根据实验数据得出：当发射角为 时，水火箭水平方向飞行的距离最远。当发射角为 30°时，水火箭水平飞行的距离可能为 （选填“30”“40”或“50”）m；
（5）除上述探究过的影响因素外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的最大高度： （写出一条即可）。
六、计算题（每题8分班，共计16分）
23．如图是一款新研发的机器人。该机器人的质量是1.5kg，静止在水平地面上时，与地面的接触面积是10cm2，g取10N/kg，求：
（1）机器人对地面的压力；
（2）机器人静止时，对水平地面的压强。
24．随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。（设海水的密度ρ水=1×103kg/m3，ρ铁=8×103kg/m3）
（1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐 ，所受浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将 。
A．加速下沉 B．减速下沉 C．匀速下沉 D．静止
（3）“奋斗者号”的外壳用的是Ti62A钛合金，相对于普通钢而言，下列不属于这种材料特点的是 ____。
A．硬度大B．密度大C．强度高D．抗腐蚀性强
（4）若“奋斗者号”体积为50m3（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块铁块的体积为 m3，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。
答案解析部分
一、选择题（1-8题为单选题，9-10为多选题，每题3分，多选选对不全的给1分，错误不给分，共计30分）
1．在实验室里，常用测量力的工具是（ ）
A．量筒B．温度计C．天平D．弹簧测力计
【答案】D
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】A．量筒是测量液体体积的工具，故A不正确。
B．温度计是测量温度的工具，故B不正确。
C．天平是测量质量的工具，故C不正确。
D．弹簧测力计是测量力的工具，故D正确。
故答案为：D。
【分析】根据我们对这几种测量工具作用的了解来解答。
2．撑杆跳高是应用了撑杆的（ ）
A．延展性好B．密度大C．弹性好D．硬度大
【答案】C
【知识点】弹力
【解析】【解答】撑杆在撤去外力作用时，能很好的恢复原状，所以要求物体具有的这种性质是弹性，
故答案为：C.
【分析】弹力产生的条件：相互接触，发生弹性形变.
3．如图，A、B为两个弹簧测力计，每个钩码重均为50N，不计摩擦，钩码处于静止状态，则 A、B的示数分别为：（ ）
A．0N；50NB．50N；100NC．50N；50ND．50N；0N
【答案】C
【知识点】弹簧测力计及其使用
【解析】【解答】解：A弹簧测力计受到向右50N的拉力，静止，向左受的拉力也是50N，示数也为50N，同理，B弹簧测力计两端受的力都是50N，示数也应为50N．故只有选项C符合题意．
故选C．
【分析】当弹簧测力计受到平衡力时静止，在挂钩和拉环上施加大小相等、方向相反的力时，测力计示数显示其中一个力的大小；定滑轮的工作特点是只改变力的方向，不改变力的大小．
4．如图所示的措施中，为了增大摩擦的是（ ）
A．机械表保养时上油
B．汽车轮胎刻有花坟
C．运动员将冰面磨得更光滑
D．行李箱下面装有轮子
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】ACD、机械表保养时上油、运动员将冰面磨得更光滑和行李箱下面装有轮子都属于减小摩擦。
B、汽车轮胎刻有花坟属于增大摩擦。
故答案为：B。
【分析】增大有益摩擦的方法：
（1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹；（2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大；（3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚。
减小有害摩擦的方法：
（1）使接触面变光滑；（2）减小压力；（3）用滚动代替滑动；（4）使接触面分离。
5．如图所示，打开水坝的闸门时，液体压强使坝底的水奔流而出，决定坝底水的压强大小的主要因素是（ ）
A．水的深度B．水的体积C．坝的高度D．坝的宽度
【答案】A
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】液体的压强随深度增加而增大，因此决定坝底水的压强大小的是水的深度。
故答案为：A。
【分析】液体压强使坝底的水喷射而出，根据液体压强的特点就能找出决定坝底水的压强大小的因素。
6．如图所示，甲是托里拆利实验的装置，乙是一个“自制气压计”，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中玻璃管倾斜放置时，管内外水银柱高度差变大
B．甲图中换用粗玻璃管实验，管内外水银柱高度差变小
C．高度增加，甲图中管内水银面下降，乙图中管内液面上升
D．乙图中测出当地当时的大气压为ρ水gh
【答案】C
【知识点】大气压强的存在；气压计和抽水机
【解析】【解答】A、大气压的测量实验中，运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强，当玻璃管倾斜后，虽长度增大，但管内水银柱竖直高度不变，故A错误。
B、换用粗的玻璃管作实验时，管内外水银柱高度差将不变，故B错误。
C、随着高度的增加，外界气压变小，甲装置中h变小；而乙装置中，外界气压变小，瓶内气压不变，故水柱上升，所以h增大，故C正确。
D、乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化，却无法测出当地当时的大气压值，故D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）在托里拆利实验中，水银柱的高度差应是玻璃管内水银面与水银槽中水银面之间的垂直高度，这一高度反映了大气压的大小；大气压与高度有关，随高度的增加而减小；在托里拆利实验中，根据实验原理，需要记录水银柱的高度，来计算大气压的值；当玻璃管倾斜后，管内水银柱长度会变大，但水银柱的竖直高度不变，即玻璃管倾斜不会影响实验的结果。
（2）自制气压计中水柱的位置同样可以显示大气压的大小，外界大气压越大，水柱越低，相反，外界大气压越小，水柱越高。
7．如图所示，一个长方体浸没在水中，其上表面受到水的压力为4N，下表面受到的压力为7N，则长方体受到水的浮力为（ ）
A．3NB．4NC．7ND．11N
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】长方体受到水的浮力为：F浮=F下表面-F上表面=7N-4N=3N。
故答案为：A。
【分析】利用浮力产生的原因（F浮=F下表面-F上表面）求物体受到的浮力。
8．如图所示，在水平桌面上，甲、乙两个完全相同的烧杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，而在乙杯中悬浮，且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
B．甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强
C．甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强
D．鸡蛋在甲杯中所受盐水的压力的合力大于在乙杯中所受盐水的压力的合力
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强的特点
【解析】【解答】A、由图可知，鸡蛋在甲杯中漂浮，可得ρ甲＞ρ鸡蛋，鸡蛋在乙杯中悬浮，可得ρ乙=ρ鸡蛋，所以ρ甲＞ρ乙，故A错误。
B、由题可知，两液面两平，即h甲=h乙，且ρ甲＞ρ乙，根据p=ρgh可得甲杯中盐水对杯底的压强大于乙杯中盐水对杯底的压强，故B正确。
C、因为鸡蛋在甲中漂浮，乙中悬浮，V排甲＜V排乙，又因为两液面相平，液体的体积与排开液体的体积之和相同，所以甲液体的体积大于乙液体的体积，由A知ρ甲＞ρ乙，根据m=ρV知m甲＞m乙，根据G=mg可知G甲＞G乙，甲、乙两个烧杯对水平桌面的压力：F=G液体+G鸡蛋+G烧杯，所以F甲＞F乙，根据p=FS知甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平面的压强，故C错误。
D、鸡蛋所受盐水压力的合力是它受到的浮力，同一个鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态，受到的浮力都等于其自身的重力，所以鸡蛋在甲杯中所受盐水压力的合力等于在乙杯中所受盐水压力的合力，故D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）根据物体的浮沉条件判断两者所受浮力关系和液体密度关系，由p=ρgh判断出盐水对杯底压强的关系。
（2）根据G=mg=ρVg判断液体的重力关系，根p=FS判断烧杯对水平桌面的压强关系。
（3）鸡蛋所受盐水压力的合力是它受到的浮力。
9．如图所示，底面积和质量相等但形状不同的甲、乙两容器放在水平桌面上，分别装有a、b两种液体，液体质量和液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．a液体密度小于b液体密度
B．a液体对容器底部的压力大于b液体对容器底部的压力
C．a液体对容器底部的压强小于b液体对容器底部的压强
D．甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强
【答案】A,C
【知识点】液体压强的特点；液体压强的计算
【解析】【解答】A、根据题意可知，a、b两种液体的质量和液面高度均相同，a液体的体积要大于b液体的体积，根据ρ=mV可知，a液体的密度小于b液体的密度，故A正确。
BC、深度相同，a液体的密度小于b液体的密度，根据p=ρgh可知，a液体对容器底的压强小于b液体对容器底的压强；容器的底面积相同，根据F=pS可知，a液体对容器底的压力小于b液体对容器底的压力，故B错误，C正确。
D、容器的质量相同，液体的质量也相同，所以容器的总质量相同，总重力相同，对水平桌面的压力相同，容器的底面积相同，根据p=FS知甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强，故D错误。
故选：AC。
【分析】（1）根据密度公式ρ=mV比较两种液体密度的大小关系。
（2）根据p=ρgh分析容器底部受到液体的压强的大小关系；根据F=pS分析容器底部受到的压力的大小关系。
（3）水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力，根据p=FS分析容器对桌面的压强的大小关系。
10．如图甲所示，弹簧测力计下面挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的容器上方距离水面某一高度处缓缓下降，使其逐渐浸没入水中某一深度时。乙图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像（不计水面上升变化）。则下列说法中正确的是（ ）
A．圆柱体的质量为1.2kg
B．圆柱体所受的最大浮力为8N
C．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3
D．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa
【答案】A,B,C
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】A、由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，G=F拉=12N，
根据G=mg知圆柱体的质量为：m=Gg=12N10N/kg=1.2kg，故A正确。
B、由图象可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的浮力F浮=G-F'=12N-4N=8N，故B正确。
C、当圆柱体完全浸入水中时，由F浮=ρ水gV排知圆柱体的体积为：V物=V排=F浮ρ水g=8N103kg/m3×10N/kg=8×10-4m3，
圆柱体密度为：ρ物=mV物=GV物g=12N8×10-4m3×10N/kg=1.5×103kg/m3，故C正确。
D、圆柱体浸入水中时，会引起液面的上升，圆柱体完全浸没时下降的高度小于圆柱体的高度，
由图象可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度大于h=7cm-3cm=4cm=0.04m，
因此受到的液体压强大于p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，故D错误。
故选：ABC。
【分析】 （1）根据F浮=G-F'可知，当物体在空中受到的浮力为0时，弹簧测力计的示数最大，即为圆柱体的重力。
（2）圆柱体所受的浮力越大，弹簧测力计的示数越小，当弹簧测力计的示数最小时受到的浮力最大。
（3）圆柱体完全浸入水后，受到的浮力不变，此时圆柱体的体积和排开水的体积相等，利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用G=mg和密度公式求出圆柱体的密度。
（4）圆柱体浸入水中时，会引起液面的上升，圆柱体完全浸没时下降的高度小于圆柱体的高度，由图象可知，当圆柱体在刚浸没时下降的高度，根据p=ρgh求出此时下表面受到的液体压强。
二、填空题（每空2分，共计14分）
11．为了纪念英国的物理学家 ，把他的名字命作力的单位。生活中力的现象无处不在，空中下落的石块受到的重力的施力物体是 。
【答案】牛顿；地球
【知识点】重力及其大小的计算；重力的方向
【解析】【解答】（1）英国物理学家牛顿提出了万有引力.
（2）重力的施力物体是地球，受力物体是地球上和地表附近的物体，重力的单位是N。
故答案为：牛顿；地球。
【分析】
（1）万有引力是牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》上所发表的。
（2）由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，常用字母G表示；
12． 2024年年初，哈尔滨冰雪大世界火热出圈，全国各地的游客纷纷去东北打卡，感受东北人民的热情。如图所示，游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，其运动状态 （选填“改变”或“不改变”）；滑过终点时，游客由于 很难立即停下来。
【答案】改变；惯性
【知识点】物体运动状态的变化；惯性及其现象
【解析】【解答】游客在雪地上滑行，匀速转弯的过程中，运动速度的大小不变，但运动方向改变，所以运动状态改变。
滑过终点时，游客由于具有惯性，仍要保持原来的运动状态，所以很难立即停下来。
【分析】 物体运动状态的改变包括速度大小和方向的改变，速度大小和方向任何一个或两者同时改变，运动状态都改变。
(2)物体有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，一切物体都有惯性。
13．如图所示，在高铁站，离站台边缘一定距离的地方有一条黄色安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为动车进站时车厢附近空气流速大，压强 ，防止乘客会被“推”向列车，从而发生危险。
【答案】小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】当列车驶进站台时，会带动车厢附近的空气流动速度加快，此时车厢远处的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：车厢远处空气流速慢压强大，而车厢附近流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，所以人必须站在安全线以外的区域候车。
故答案为：小。
【分析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快，从而造成人周围空气流速不同，结合流体压强与流速的关系即可解决此题。
14．我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台。“深海一号”主要结构为四个浮在水中的立柱，如图所示。平台上装配了5G设备，实现远程控制。另外，在实际应用中，每个钻井平台会根据水深配备不同等级的水下机器人。已知ρ海水=1.0×103kg/m3，水下机器人作业时，在1500m深处受到的海水压强约为 （填“15”“150”或“1500”）个标准大气压；在水下下潜过程中，受到的浮力大小 。
【答案】150；不变
【知识点】浮力大小的计算；浮力的利用
【解析】【解答】10m深度的水产生的压强为：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa；相当于一个标准大气压，所以1500m深处受到的海水压强约为1500m10m＝150个标准大气压；在水下下潜过程中，受到的浮力大小不变。
故答案为：150；不变。
【分析】根据p=ρgh进行计算；浸没在水中的物体受到的浮力不变。
三、作图题（每题2分，共计6分）
15．运动员将重为4.2N的足球踢出去的瞬间情景如图所示，请你在答题卡相应位置画出足球受到重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力的方向；重力示意图
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的，从足球的重心（球心）画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，大小为4.2N，即为其所受重力示意图，如图所示：
【分析】根据重力的方向是竖直向下的，从足球的重心作竖直向下的力，并标上字母G和大小。
16．如图，物体随传送带水平向右匀速运动，试作出物体运动过程中的受力情况。
【答案】
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】物体随传送带一起沿水平方向向右做匀速运动，物体在水平方向上不受力的作用，在竖直方向上受平衡力的作用，即物体的重力G和传送带对物体的支持力N是一对平衡力，这两个力都作用在物体的重心上，如图所示：
【分析】物体的平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体在某一方向上受平衡力的作用或者不受外力的作用。
17．用弹簧测力计挂着一长方体铁块，铁块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。现由此处开始匀速下放铁块，直至浸没水中并继续匀速下放（铁块最终与容器底接触）。请在图乙中画出铁块下放过程中，弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的大致图像。
【答案】
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由F浮=ρ水gV排知，在铁块下表面与水面刚好接触到浸没水中并继续匀速下放最终与容器底接触的过程中，V排先变大后不变，故F浮先变大后不变，由弹簧测力计F=G-F浮知，拉力先变小，后不变。当铁块与容器底部接触时，容器底部给铁块提供支持力，此时拉力跳变为零，据此作出弹簧测力计示数F与铁块下表面浸入水中的深度h关系的图象如图所示：
【分析】由F浮=ρ水gV排知，在铁块下表面与水面刚好接触到浸没水中并继续匀速下放最终与容器底接触的过程中，V排先变大后不变，故F浮先变大后不变，由弹簧测力计F=G-F浮知，拉力先变小，后不变。当铁块与容器底部接触时，容器底部给铁块提供支持力，此时拉力跳变为零，据此作图。
四、简答题（每题3分，共计6分）
18．如图甲所示的运动—打陀螺，是老少皆宜的健身项目，深受市民喜爱，乙图是陀螺底部安装的光亮钢珠。请回答：
（1）陀螺不用连续抽打也能高速旋转，为什么？
（2）底部安装光亮钢珠有什么作用？
（3）抽打陀螺，陀螺高速旋转起来，说明什么？
【答案】（1）陀螺不用连续抽打也能高速旋转，是因为陀螺具有惯性，撤去外力后依然能维持原来的运动状态。
（2）底部安装光亮钢珠是为了减小接触面的粗糙程度，减小陀螺和地面的摩擦，使陀螺能更长时间的旋转。
（3）抽打陀螺，陀螺高速旋转起来，说明力能改变物体的运动状态。
【知识点】物体运动状态的变化；力与运动的关系
【解析】【解答】（1）陀螺不用连续抽打也能高速旋转，是因为陀螺具有惯性，撤去外力后依然能维持原来的运动状态。
（2）底部安装光亮钢珠是为了减小接触面的粗糙程度，减小陀螺和地面的摩擦，使陀螺能更长时间的旋转。
（3）抽打陀螺，陀螺高速旋转起来，说明力能改变物体的运动状态。
【分析】（1）物体保持原有的运动状态的属性叫做惯性，一切物体都具有惯性。
（2）减小摩擦的方法有：使接触面变光滑；减小压力；用滚动代替滑动；使接触面分离。
（3）力可以改变物体的运动状态。
19．海船是海上航运的重要工具。海船的船首两舷用铁链悬挂上万斤的船锚，如图甲所示，锚爪顶部设计成尖锐的角，用于泊船。舷上画有载重线（表示船安全航行时排开水的最大体积）用于保证航运安全。在如图乙所示的载重线中，最上面的一条是淡水线，表示船在淡水中航行，淡水的水面与这条线齐平时，轮船已装足货物。其他四条线分别是印度洋线，夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。
（1）请分析锚爪顶部设计成尖锐的角的原因；
（2）根据图乙中的载重线，请判断印度洋和北大西洋的海水密度哪个大，为什么？
【答案】（1）海船的船首两舷用铁链悬挂上万斤的船锚，如图甲所示，锚爪顶部设计成尖锐的角，很尖减小了受力面积，增大了对海底的压强，而更容易插进海底。
（2）图中“印度洋线”在上，“北大西洋线”在下，说明轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积；船满载时漂浮在海面上受到的浮力等于自身的重力且不变，在不同的海域，海水的密度不同，轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积，根据F浮=ρ液V排g可知，印度洋海水的密度小于北大西洋海水的密度。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】（1）海船的船首两舷用铁链悬挂上万斤的船锚，如图甲所示，锚爪顶部设计成尖锐的角，铁锚很重，投入海底时增大了压力，很尖减小了受力面积，增大了对海底的压强，而更容易插进海底。
（2）图中“印度洋线”在上，“北大西洋线”在下，说明轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积。船满载时漂浮在海面上受到的浮力等于自身的重力且不变，在不同的海域，海水的密度不同，轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积，根据公式F浮=ρ液gV排可知印度洋海水的密度小于北大西洋海水的密度。
答：（1）海船的船首两舷用铁链悬挂上万斤的船锚，如图甲所示，锚爪顶部设计成尖锐的角，很尖减小了受力面积，增大了对海底的压强，而更容易插进海底。
（2）图中“印度洋线”在上，“北大西洋线”在下，说明轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积；船满载时漂浮在海面上受到的浮力等于自身的重力且不变，在不同的海域，海水的密度不同，轮船在印度洋中排开海水的体积大于轮船在北大西洋中排开海水的体积，根据F浮=ρ液V排g可知，印度洋海水的密度小于北大西洋海水的密度。
【分析】（1）增大压强的方法：增大压力或减小受力面积。
（2）物体漂浮时浮力等于重力，根据排开液体的体积结合阿基米德原理分析液体的密度。
五、实验题（除标记的每空1分，其余每空2分，20题8分，21和22题各10分，共计28分）
20．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。
（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。
①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同；
②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 。
（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 .（选填“甲”或“乙）；
（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点对什么问题阐述有不足？
【答案】（1）初速度；越远
（2）不需要；甲
（3）没阐述静止物体的运动规律
【知识点】牛顿第一定律；物体运动状态的变化；阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法。由实验表明，小车在木板表面受到的阻力最小，小车滑动距离越远。
（2）伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上直线运动下去；说明物体的运动不需要力来维持。
属于推理的是甲图，让小球从斜面的左端自由滚下，如果小球不受阻力，每次它都能滚上与起始时同样的高度，如果斜面变成水平面，小球将在水平面上一直运动下去。
（3）笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动，没有说明静止的物体不受力时处于哪种状态，牛顿第一定律指出，一切物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。
故答案为：（1）初速度；越远；（2）不需要；甲；（3）没阐述静止物体的运动规律 。
【分析】（1）根据控制变量法，要控制小车滑到水平 时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下。
（2）牛顿第一定律的形成过程实质是研究阻力对物体运动的影响，采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理。
（3）根据对牛顿第一定律内容的了解，知道这里研究了静止和匀速直线运动两种情况，可做出分析。
21．在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。
（1）当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的；
（2）从实验效果的角度分析， 方案更好；
（3）乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量 时，小卡片静止；
（4）把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，说明两个力必须作用在 才能平衡；
（5）在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在 . 才能平衡。
【答案】（1）匀速直线运动
（2）乙
（3）相等
（4）同一直线上
（5）同一物体上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。
（2）乙方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用，甲方案水平方向上还要考虑摩擦力，故乙方案更好，理由是乙中摩擦力对实验的影响较小。
（3）一对平衡力的大小相等，方向相反，当两盘砝码的质量相等时，卡片就保持静止。
（4）把小卡片转过一个角度，使作用在物体上的两个力不在同一直线上，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。
（5）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，两段小卡片运动，由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。
故答案为：（1）匀速直线运动；（2）乙；（3）相等；（4）同一直线上；（5）同一物体上。
【分析】（1）物体不受力或受到平衡力时处于平衡状态，处于平衡状态的物体保持静止状态或者保持匀速直线运动状态，据此分析。
（2）乙方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用，甲方案水平方向上还要考虑摩擦力，据此分析。
（3）（4）（5）作用在同一物体上的两个力如果大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，则它们是一对平衡力，据此分析。
22．如图-1所示，水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。在可乐瓶中装入适量的水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意图如图-2所示。将水火箭置于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。在一次训练中，小刚对影响水火箭飞行的最大高度的因素产生了兴趣，接着他作出以下猜想：
Ⅰ、可能与起飞前瓶内的最大气压有关
Ⅱ、可能与发射的角度有关
（1）瓶内的水向后喷出时，水火箭向前运动，这是因为物体间力的作用是 的；
（2）当水火箭斜向上发射时，无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的水平距离来间接反映发射的高低，这种实验方法叫做 法；
（3）在探究猜想Ⅰ时，小刚控制水火箭的发射角度一定，分别用同样的打气筒加压不同次数，从而改变水火箭起飞前的 通过多次实验并将记录的数据绘制如图-3 所示的图像，分析图像可以得出结论：当发射角度一定时，水火箭起飞前瓶内最大气压越大，飞行的最大高度 ；
（4）在探究猜想Ⅱ时，选用同一支水火箭，每次用同样的打气筒加压15次，依次改变其发射角度（水火箭与水平面的夹角）为25°、35°、45°、55°、65°，并记录水平方向飞行的距离如下表：
根据实验数据得出：当发射角为 时，水火箭水平方向飞行的距离最远。当发射角为 30°时，水火箭水平飞行的距离可能为 （选填“30”“40”或“50”）m；
（5）除上述探究过的影响因素外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的最大高度： （写出一条即可）。
【答案】（1）相互
（2）转换
（3）气压的大小；越高
（4）45°；40
（5）除上述探究过的影响因素外，水火箭自身的质量可能会影响水火箭飞行的最大高度
【知识点】大气压强的存在；大气压强与高度的关系
【解析】【解答】（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动。
（2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度，属于转换法。
（3）在探究猜想Ⅰ时，小刚控制水火箭的发射角度一定，分别用同样的打气筒加压不同次数，从而改变水火箭起飞前的瓶内的最大气压，通过多次实验并将记录的数据绘制如图-3所示的图像，分析图像可以得出结论：当发射角度一定时，水火箭起飞前瓶内最大气压越大，水平方向飞行的距离越大，则飞行时间越长，上升的高度越大，即飞行的最大高度越高。
（4）根据实验数据得出：发射角增大时，飞行距离先变大后变小，当发射角为45°时，水火箭水平方向飞行的距离最远。当发射角为30°时，水火箭水平飞行的距离应该在25°到35°飞行距离之间，因而大于31.3m，小于43.2m，可能为40m。
（5）水火箭通过喷水获得动力，故猜想可能会影响水火箭飞行的最大高度的因素是：瓶内所装水的多少。
故答案为：（1）相互；（2）转换；（3）气压的大小 ；越高 ；（4）45°；40；（5）除上述探究过的影响因素外，水火箭自身的质量可能会影响水火箭飞行的最大高度 。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的。
（2）根据转换法分析。
（3）打气多少改变气压，根据图像分析得出结论。
（4）根据表格数据分析解答。
（5）结合图中水的多少进行猜想。
六、计算题（每题8分班，共计16分）
23．如图是一款新研发的机器人。该机器人的质量是1.5kg，静止在水平地面上时，与地面的接触面积是10cm2，g取10N/kg，求：
（1）机器人对地面的压力；
（2）机器人静止时，对水平地面的压强。
【答案】（1）解： 机器人对地面的压力为F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
答：机器人对地面的压力为15N；
（2）解：机器人静止时，对水平地面的压强为p=FS=15N10×10-4m2=1.5×104Pa
答：机器人静止时，对水平地面的压强为1.5×104Pa。
【知识点】压力及重力与压力的区别；压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）知道机器人的质量，根据G=mg求出受到的重力，机器人静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等。
（2）知道与地面的接触面积即受力面积，根据p=FS求出对水平地面的压强。
24．随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索，“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日，成功潜入海底10909米，再次向世界展示中国力量！“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量，来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。（设海水的密度ρ水=1×103kg/m3，ρ铁=8×103kg/m3）
（1）若海水的密度均匀，“奋斗者号”在从水面下10米下潜至深度为10000m的过程中，所受海水的压强逐渐 ，所受浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”），若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”将 。
A．加速下沉 B．减速下沉 C．匀速下沉 D．静止
（3）“奋斗者号”的外壳用的是Ti62A钛合金，相对于普通钢而言，下列不属于这种材料特点的是 ____。
A．硬度大B．密度大C．强度高D．抗腐蚀性强
（4）若“奋斗者号”体积为50m3（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下2块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块铁块的体积为 m3，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。
【答案】（1）变大；不变
（2）小于；C
（3）B
（4）2
【知识点】液体压强的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 （1）“奋斗者号”号下潜的过程中，海水密度不变，深度增加，根据液体压强公式p=ρgh可知受到海水的压强变大；排开水的体积不变，根据F浮=ρ水gV排知受到的浮力不变。
（2）根据物体的浮沉条件可知，“奋斗者号”加速下潜过程中，其受到的重力大于浮力。
抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力，不计水的阻力，受的是平衡力，它将保持原状态做匀速下沉运动；故选C。
（3）钛合金比普通钢性能优良，钛合金具有硬度大、密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性，故B不属于钛合金的特点。
故选：B。
（4）“奋斗者号”受到的浮力为：F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N；
“奋斗者号”悬浮时，所受浮力和重力是平衡力，所以F浮+2F浮铁=G总+2G铁，即F浮+2ρ水gV铁=m总g+2×ρ铁gV铁，
所以5×105N+2ρ水gV铁=22×103kg×10N/kg+2×8×103kg/m3×10N/kg×V铁，
解得：V铁=2m3。
故答案为：（1）变大；不变；（2）小于；C；（3）B；（4）2。
【分析】 （1）根据液体压强公式p=ρgh分析在“奋斗者号”下潜的过程中受到海水的压强变化；根据F浮=ρ水gV排判断出浮力的变化。
（2）根据物体浮沉条件判断其运动状态。
（3）根据合金的性能分析判断。
（4）对“奋斗者号”受力分析，由平衡条件求铁块的体积。
发射角度
25°
35°
45°
55°
65°
水平距离
31.3m
43.2m
52.8m
49.5m
35.3m
发射角度
25°
35°
45°
55°
65°
水平距离
31.3m
43.2m
52.8m
49.5m
35.3m