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河南省洛阳市老城区洛阳市老城区三校联考质量测评2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份河南省洛阳市老城区洛阳市老城区三校联考质量测评2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题（原卷版+解析版），文件包含河南省洛阳市老城区洛阳市老城区三校联考质量测评2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题原卷版docx、河南省洛阳市老城区洛阳市老城区三校联考质量测评2023-2024学年八年级下学期7月期末物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
1. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空课。如图所示为王亚平老师所开展的浮力消失实验，当王亚平老师将乒乓球放入水中后，乒乓球并没有浮出水面而是静止在原来的位置。这项实验所展现的是浮力和重力伴生的现象。液体由于受到重力作用，从而在液体中不同深度产生的________不同，使得浸在的物体受到向上和向下的________，这就是物体受到的浮力。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。
【答案】 ①. 压力 ②. 压力差
【解析】
【详解】[1][2]液体由于受到重力作用，对液体中不同深度的物体产生的不同的压力。向上的压力大于向下的压力，故液体中的物体受到向上和向下的压力差，就是物体受到的浮力。
2. 如图甲所示，将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直到完全浸没的过程中，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示。圆柱体的重力为______N，圆柱体浸没时受到的浮力为______N。
【答案】 ①. 25 ②. 10
【解析】
【详解】[1]由图乙可知，当h=0cm时，弹簧测力计示数为25N，根据二力平衡条件可知，圆柱体受到的重力
G=F示1=25N
[2]由图乙可知，当h=4cm之后，弹簧测力计示数F示2=15N不变，此时圆柱体浸没在水中，则圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G-F示2=25N-15N=10N
3. 小明同学用20N的水平推力推动重为100N的超市购物车，购物车自静止开始沿水平方向前进了9m，在保证安全的情况下松手后，购物车又向前滑行了1m，在整个过程中重力做功为___________J，推力做功为___________J。
【答案】 ①. 0 ②. 180
【解析】
【详解】[1]购物车自静止开始沿水平方向前进了9m，在保证安全的情况下松手后，购物车又向前滑行了1m，在竖直方向上没有移动距离，重力与路程垂直，重力不做功，故重力做功为0J。
[2]推力做功为
4. 如图所示，手握重为3N的盛水的杯子静止悬在空中，手的握力20N，则杯子受的摩擦力为___________N；当将握力增大到25N时，杯子受的摩擦力将___________；当向杯中再加少量的水，仍悬在空中静止，杯子受的摩擦力将___________（后两空选填：变大/变小/不变）。
【答案】 ①. 3 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]杯子被握在手中，处于静止状态，杯子处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，大小相等，所以摩擦力大小是3N。
[2]当将握力增大到25N时，杯子仍处于静止状态，所以摩擦力仍等于重力，因此随着握力增大，摩擦力不变。
[3]当在杯中再加入少量的水，仍使杯子静止悬在空中时，此时杯子和水的重力增加了，因此摩擦力变大。
5. 如图所示，质量为100g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到d的过程中，重力做功为___________J：在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为___________J。（g=10N/kg）
【答案】 ①. 0.3 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]由图知，小球从a处到d处下降的高度为
h=50cm-20cm=30cm=0.3m
则此过程中重力做功为
W=Gh=mgh=100×10-3kg×10N/kg×0.3m=0.3J
[2]在整个过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能等于整个过程中重力做的功，则有
W摩擦=W=0.3J
6. 煮汤圆时，发现刚开始下锅的汤圆是沉底的，此时汤圆________（选填“受”或“不受”）浮力，过一会儿汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，汤圆就会上浮，上浮时浮力________重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 受 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]煮汤圆时，发现刚开始下锅的汤圆是沉底的，此时汤圆受浮力的作用，浮力小于重力，汤圆沉底。
[2]过一会儿汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，汤圆就会上浮，上浮时浮力大于重力；汤圆露出水面漂浮时，浮力等于重力。
二、单选题（共12分）
7. “豫式黄河大鲤鱼”是河南经典传统名菜，即红烧黄河大鲤鱼、清蒸黄河大鲤鱼、糖醋软熘黄河大鲤鱼三大名菜的总称，选用河南的黄河大鲤鱼为原料，分别采用红烧、清蒸、糖醋软熘三种烹饪方式制作而成。如图所示，鲤鱼的浮沉靠鱼鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（ ）
A. 当鱼鳔膨胀时，鲤鱼会上浮
B. 当鱼鳔收缩时，鲤鱼所受的浮力不变
C. 鲤鱼的浮沉与潜水艇浮沉原理相同
D. 当鱼鳔膨胀时，鲤鱼排开水的重力变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，浮力变大，浮力大于重力，鱼会上浮，故A正确；
B．当鳔收缩时，排开水的体积变小，浮力变小，故B错误；
C．鱼的浮沉是通过鳔膨胀或收缩改变排开水的体积从而实现上浮或下沉，潜水艇浮沉原理是靠改变自身重力来实现沉浮的，所以原理不同，故C错误；
D．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，由可知，鱼排开水的质量变大，则排开水的重力变大，故D错误。
故选A。
8. 随着工业的发展，全球气候变暖加剧，两极冰川大面积熔化。社会实践小组将一冰块放入盛有适量水的烧杯中，探究冰熔化成水后液面的变化情况。当冰全部熔化成水后，烧杯中的液面将（ ）
A. 上升B. 下降C. 不变D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】冰漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。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。因为冰漂浮于水面上，所以
又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以
由上述可得：
所以
即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积，所以冰化水后水位不变。
故选C。
9. 小红和小田从一楼爬到五楼，她们同时出发，小红先到，小田后到。过程中（ ）
A. 小红的功率大B. 小田的功率大
C. 小红和小田的功率一样大D. 无法确定谁的功率大
【答案】D
【解析】
【详解】两人在爬楼时，要克服自身重力做功，做功的功率
由于两人的质量关系未知，在爬楼高度相同时，仅根据用时的多少，无法确定两人功率的大小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10. 炎炎夏日，雾炮车（如图所示）通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小水雾，有效地起到降温的作用。在水平路面上匀速行驶的雾炮车进行喷雾作业时，雾炮车受到地面的摩擦力和雾炮车动能的变化情况分别是（ ）
A. 摩擦力不变，动能不变
B. 摩擦力减小，动能减小
C. 摩擦力减小，动能不变
D. 摩擦力不变，动能减小
【答案】B
【解析】
【详解】在水平路面上匀速行驶的雾炮车进行喷雾作业时，雾炮车的质量变小，对地面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变小；速度不变，所以动能变小。
故选B。
11. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，某次剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若剪断铁丝需要1000N的力，下列说法正确的是（ ）
A. 在使用钳子剪铁丝时，钳子是一个费力杠杆
B. 用力越大，铁丝越容易被剪断，说明力的作用效果与力的大小无关
C. 则至少用200N的力才能将铁丝剪断
D. 钳柄上刻有花纹，是为了减小手和钳柄之间的摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A．在使用钳子剪铁丝时，动力臂大于阻力臂，钳子是一个省力杠杆，故A错误；
B．因为力的作用效果与力的大小有关，所以用力越大，铁丝越容易被剪断，故B错误；
C．根据杠杆平衡条件可得，将铁丝剪断的力
故C正确；
D．根据增大摩擦的方法可知，为了增大手和钳柄之间的摩擦，所以钳柄上刻有花纹，故D错误。
故选C。
12. 如图所示，小明用两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重450N的物体，所用的拉力F为250N，重物匀速提升2m，用时10s，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 天花板受到的拉力为550N
B. 拉力F的功率为150W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 若小明质量为50kg，则他最多可提起重为1450N的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，滑轮组绳子承重股数为n=2，不计绳重及摩擦，绳子自由端的拉力为
动滑轮的重力为
所以定滑轮的重力为
天花板受到的拉力为
故A错误；
B．拉力端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
故B错误；
C．拉力做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．小明的质量m小明=50kg，其重力为
小明施加的最大拉力为
不计绳重和摩擦，根据拉力
可得，能提升的最大物重为
故D错误。
故选C。
三、多选题（共4分）
13. 今年是人民海军成立75周年。近日，圆满完成南海、东印度洋、西太平洋等海域战备巡逻、远海训练任务的咸阳舰编队返回三亚某军港如图所示。咸阳舰满载时排水量为1.3万吨，有关咸阳舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 咸阳舰满载时受到的浮力为
B. 咸阳舰所受浮力的方向是竖直向上
C. 发射导弹后，咸阳舰的舰体将上浮一些
D. 咸阳舰从密度小的近海驶入密度大的深海时，浮力将变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由阿基米德原理知道，满载时受到的浮力
故A错误；
B．浮力的方向是竖直向上的，所以，驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上，故B正确；
C．驱逐舰始终处于漂浮状态，受到的浮力等于总重力，发射导弹后，重力变小，静止时驱逐舰所受浮力变小，由F浮=ρ液V排g可知，排开液体的体积会变小，咸阳舰的舰体将上浮一些。故C正确；
D．航母从密度小的近海驶入密度大的深海后，航空母舰的总重力不变，因为航空母舰仍然漂浮，浮力与重力相等，所以浮力不变，故D错误。
故选BC。
14. 如图所示，工人利用滑轮组提升一个重为400N的货物，动滑轮的重力，货物以0.2m/s的速度匀速上升3m（忽略绳重及摩擦），下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F大小为200N
B. 货物上升3m，绳子自由端移动9m
C. 拉力F做功功率100W
D. 拉力所做的额外功为300J
【答案】CD
【解析】
【详解】由图可知，与动滑轮连接的绳子段数n=2。
A．忽略绳重及摩擦，由滑轮组的受力关系可知，拉力的大小为
故A错误；
B．由滑轮组的物体上升与绳子自由端移动的距离关系可知，货物上升3m，绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．拉力做的功为
物体运动的时间为
则拉力的功率为
故C正确；
D．有用功为
则额外功为
故D正确。
故选CD
四、作图题（共4分）
15. 无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主操作。图甲所示的是一架正在麦田上空水平飞行喷洒作业的无人机，请在乙图中画出该无人机在竖直方向上受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】
【详解】水平飞行喷洒作业的无人机，在竖直方向上受力平衡，无人机在竖直方向上受到竖直向下的重力和空气对其竖直向上的升力，两个力的作用点都在无人机的重心，如图所示
16. 如图1是一款升降座椅装置，其简图如图2，请在图2中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，要求绳子的末端绕至按钮处，则可从按钮开始，引出一条绳子，依次绕过最上面的定滑轮、下面的动滑轮、上面的第二个定滑轮，最后回到动滑轮的挂钩上，如图所示：
五、实验题（共18分）
17. 如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。用同一小车从同一斜面的同一高度处滑下，使它在材料不同的平面上运动，第一次连接斜面的水平木板上铺上毛巾：第二次水平木板上铺上棉布：第三次小车直接滑到水平木板上、结果，小车分别停止住不同位置上。
（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是______
A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论
B．①②③④都是实验事实
C．①②是实验事实，③④是实验推论
D．①②③是实验事实，④是实验推论
（2）每次让小车从斜面同一高度处由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的______；
（3）假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力的作用，则它会在水平面上做______运动；
（4）如图③所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车______的关系。（选填序号）
①重力势能与质量；
②重力势能与高度；
③动能与质量；
④动能与速度。
【答案】 ①. D ②. 速度 ③. 匀速直线 ④. ②④
【解析】
【详解】（1）[1]由图①②③④所示实验可知，①②③次实验是实际操作的实验事实；因为绝对光滑的平面是不存在的，因此第④实验根据前面的实验推理论证得出的结论，所以第④次是实验推论，故D正确。
（2）[2]根据控制变量法，为了研究摩擦阻力对小车运动距离的影响，必须保证小车到达水平面的速度相等，所以让小车在斜面上从静止滑下时，应保持同一高度目的是使小车到达水平面上速度相同。
（3）[3]由图④可以看出，当表面光滑，也就是小车不受任何阻力的作用的时候，小车运动的距离无限远，即小车速度将不在减小，一直以原来的速度运动下去，所以水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用）时，那么小车将一直保持匀速直线运动。
（4）[4]同一小车从不同高度由静止滑下，通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少，从而可判断小车具有能量的大小，所以可以探究小车重力势能与高度的关系；由于从不同高度滑下，到达水平面时的初速度不同，所以还可探究动能与速度的关系，故选②④。
18. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一过程中：
（1）铁块从位置的过程中，弹簧测力计的示数________，说明铁块受到的浮力________；从位置的过程中，弹簧测力计的示数________，说明铁块受到的浮力________；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）通过以上实验可以验证上述猜想________是正确的；（填上面猜想的字母）
（3）如图乙所示把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉，陆续向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现________，这种现象说明了上述猜想________是正确的（填上面猜想的字母）。当盐水的密度等于鸡蛋的密度时，猜想此时鸡蛋可能处于________（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 不变 ④. 不变 ⑤. B ⑥. 鸡蛋上浮 ⑦. C ⑧. 悬浮
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]读图甲可知，铁块从位置的过程中，排开液体的体积逐渐增大，而弹簧测力计的示数逐渐减小，根据，说明铁块受到的浮力增大；从位置的过程中，铁块都是完全浸没，排开的液体体积不再变化，只改变其深度，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变。
（2）[5]通过的过程可知，物体没有完全浸入同种液体时，浸入的深度越大即排开液体的体积越大时，物体受到的浮力越大，故可验证上述猜想是正确的；
（3）[6][7][8]向水中加盐时，鸡蛋排开液体的体积不变，但使液体的密度增大，根据可知鸡蛋受到的浮力增大，当时，鸡蛋将上浮；由此可知：当排开液体的体积一定时，液体密度越大，受的浮力越大，故可说明猜想C是正确的；当盐水的密度等于鸡蛋的密度时，鸡蛋处于悬浮状态。
19. 图甲所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向___________（选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙所示是一个平衡的杠杆，如果在杠杆两侧挂钩码处各加一个相同的钩码，杠杆将___________（选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________ N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1 l1总是大于F2 l2，其原因可能是___________对杠杆平衡有影响；
（4）图丙中弹箭测力计处在A点位置时，此时杠杆属于___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 顺时针转动 ④. ⑤. 杠杆的自重 ⑥. 费力
【解析】
【详解】（1）[1][2]挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节。
（2）[3]将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件知道，左边
4G×2L=8GL
右边
3G×3L=9GL
右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺时针方向转动。
（3）[4]由图丁知道，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N；
[5]由图丁知道，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2。
（4）[6]由图丁知道，测力计在A点位置时，此时
故该杠杆费力杠杆。
六、计算题（共19分）
20. 将如图乙所示的平底薄壁直圆筒状的空杯，放在如图甲的饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图丙所示，已知饮料出口的横截面积，杯子深度为，杯底面积，饮料流出速度，若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图乙所示，已知，。请进行计算：
（1）该饮料杯的质量为多少千克？
（2）接满一杯饮料时，杯底受到饮料的压力为多少牛？
（3）若杯底与杯座的接触面积为，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？
【答案】（1）0.09kg；（2）3.6N；（3）2.2×103Pa
【解析】
【详解】解：（1）由图知道，当h=0cm时，F0=0.9N，即空杯对杯座的压力F0=0.9N，故该饮料杯的重力
根据G=mg知道，该饮料杯的质量
（2）当h=10cm即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力F1=4.5N，因为杯子是柱形，则杯底受到饮料的压力与饮料的重力相等，即
（3）饮料持续流入空杯5s时，饮料流入杯中质量为
此时，饮料对杯底的压力
杯对杯座的压强为
答：（1）该饮料杯的质量为0.09kg；
（2）接满一杯饮料时，杯底受到饮料压力为3.6N；
（3）杯对杯座的压强为2.2×103Pa。
21. 电动汽车是绿色环保型交通工具，具有效率高、噪声小、无废气排放、无油污的优点。如图所示，某品牌电动汽车满载人员时人与车总质量为2t，车静止时轮胎与地面的总接触面积为800cm2，汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶12km，此时电机驱动的功率为50kW，汽车所受阻力为满载人员时人与车总重力的0.1倍。（g取10N/kg）求：
（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强；
（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功；
（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率。
【答案】（1）2.5×105Pa；（2）2.4×107J；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）满载人员时，电动汽车静止在水平地面上对地面的压力等于其总重力，即
电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为
（2）电动汽车匀速行驶过程中处于平衡状态，受到牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则电动汽车的牵引力为
牵引力所做的功为
（3）电动汽车行驶的时间为
电动汽车匀速行驶过程中电动驱动消耗的电能为
电机驱动的效率为
答：（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为2.5×105Pa；
（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功为2.4×107J；
（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率为80%。
1. 2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空课。如图所示为王亚平老师所开展的浮力消失实验，当王亚平老师将乒乓球放入水中后，乒乓球并没有浮出水面而是静止在原来的位置。这项实验所展现的是浮力和重力伴生的现象。液体由于受到重力作用，从而在液体中不同深度产生的________不同，使得浸在的物体受到向上和向下的________，这就是物体受到的浮力。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。
【答案】 ①. 压力 ②. 压力差
【解析】
【详解】[1][2]液体由于受到重力作用，对液体中不同深度的物体产生的不同的压力。向上的压力大于向下的压力，故液体中的物体受到向上和向下的压力差，就是物体受到的浮力。
2. 如图甲所示，将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直到完全浸没的过程中，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示。圆柱体的重力为______N，圆柱体浸没时受到的浮力为______N。
【答案】 ①. 25 ②. 10
【解析】
【详解】[1]由图乙可知，当h=0cm时，弹簧测力计示数为25N，根据二力平衡条件可知，圆柱体受到的重力
G=F示1=25N
[2]由图乙可知，当h=4cm之后，弹簧测力计示数F示2=15N不变，此时圆柱体浸没在水中，则圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G-F示2=25N-15N=10N
3. 小明同学用20N的水平推力推动重为100N的超市购物车，购物车自静止开始沿水平方向前进了9m，在保证安全的情况下松手后，购物车又向前滑行了1m，在整个过程中重力做功为___________J，推力做功为___________J。
【答案】 ①. 0 ②. 180
【解析】
【详解】[1]购物车自静止开始沿水平方向前进了9m，在保证安全的情况下松手后，购物车又向前滑行了1m，在竖直方向上没有移动距离，重力与路程垂直，重力不做功，故重力做功为0J。
[2]推力做功为
4. 如图所示，手握重为3N的盛水的杯子静止悬在空中，手的握力20N，则杯子受的摩擦力为___________N；当将握力增大到25N时，杯子受的摩擦力将___________；当向杯中再加少量的水，仍悬在空中静止，杯子受的摩擦力将___________（后两空选填：变大/变小/不变）。
【答案】 ①. 3 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]杯子被握在手中，处于静止状态，杯子处于平衡状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，大小相等，所以摩擦力大小是3N。
[2]当将握力增大到25N时，杯子仍处于静止状态，所以摩擦力仍等于重力，因此随着握力增大，摩擦力不变。
[3]当在杯中再加入少量的水，仍使杯子静止悬在空中时，此时杯子和水的重力增加了，因此摩擦力变大。
5. 如图所示，质量为100g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到d的过程中，重力做功为___________J：在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为___________J。（g=10N/kg）
【答案】 ①. 0.3 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]由图知，小球从a处到d处下降的高度为
h=50cm-20cm=30cm=0.3m
则此过程中重力做功为
W=Gh=mgh=100×10-3kg×10N/kg×0.3m=0.3J
[2]在整个过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能等于整个过程中重力做的功，则有
W摩擦=W=0.3J
6. 煮汤圆时，发现刚开始下锅的汤圆是沉底的，此时汤圆________（选填“受”或“不受”）浮力，过一会儿汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，汤圆就会上浮，上浮时浮力________重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 受 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]煮汤圆时，发现刚开始下锅的汤圆是沉底的，此时汤圆受浮力的作用，浮力小于重力，汤圆沉底。
[2]过一会儿汤圆受热膨胀，排开水的体积变大，汤圆就会上浮，上浮时浮力大于重力；汤圆露出水面漂浮时，浮力等于重力。
二、单选题（共12分）
7. “豫式黄河大鲤鱼”是河南经典传统名菜，即红烧黄河大鲤鱼、清蒸黄河大鲤鱼、糖醋软熘黄河大鲤鱼三大名菜的总称，选用河南的黄河大鲤鱼为原料，分别采用红烧、清蒸、糖醋软熘三种烹饪方式制作而成。如图所示，鲤鱼的浮沉靠鱼鳔的胀缩实现，下列说法正确的是（ ）
A. 当鱼鳔膨胀时，鲤鱼会上浮
B. 当鱼鳔收缩时，鲤鱼所受的浮力不变
C. 鲤鱼的浮沉与潜水艇浮沉原理相同
D. 当鱼鳔膨胀时，鲤鱼排开水的重力变小
【答案】A
【解析】
【详解】A．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，浮力变大，浮力大于重力，鱼会上浮，故A正确；
B．当鳔收缩时，排开水的体积变小，浮力变小，故B错误；
C．鱼的浮沉是通过鳔膨胀或收缩改变排开水的体积从而实现上浮或下沉，潜水艇浮沉原理是靠改变自身重力来实现沉浮的，所以原理不同，故C错误；
D．当鳔膨胀时，排开水的体积变大，由可知，鱼排开水的质量变大，则排开水的重力变大，故D错误。
故选A。
8. 随着工业的发展，全球气候变暖加剧，两极冰川大面积熔化。社会实践小组将一冰块放入盛有适量水的烧杯中，探究冰熔化成水后液面的变化情况。当冰全部熔化成水后，烧杯中的液面将（ ）
A. 上升B. 下降C. 不变D. 无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】冰漂浮于水面上，要想判断冰熔化之后，水面是否变化，则需要比较冰块排开液体的体积跟冰熔化成水后的体积大小。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。因为冰漂浮于水面上，所以
又因为冰熔化成水后，其质量不变，重力不变，所以
由上述可得：
所以
即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积，所以冰化水后水位不变。
故选C。
9. 小红和小田从一楼爬到五楼，她们同时出发，小红先到，小田后到。过程中（ ）
A. 小红的功率大B. 小田的功率大
C. 小红和小田的功率一样大D. 无法确定谁的功率大
【答案】D
【解析】
【详解】两人在爬楼时，要克服自身重力做功，做功的功率
由于两人的质量关系未知，在爬楼高度相同时，仅根据用时的多少，无法确定两人功率的大小，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10. 炎炎夏日，雾炮车（如图所示）通过喷洒系统向空中发射颗粒极为细小水雾，有效地起到降温的作用。在水平路面上匀速行驶的雾炮车进行喷雾作业时，雾炮车受到地面的摩擦力和雾炮车动能的变化情况分别是（ ）
A. 摩擦力不变，动能不变
B. 摩擦力减小，动能减小
C. 摩擦力减小，动能不变
D. 摩擦力不变，动能减小
【答案】B
【解析】
【详解】在水平路面上匀速行驶的雾炮车进行喷雾作业时，雾炮车的质量变小，对地面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力变小；速度不变，所以动能变小。
故选B。
11. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，某次剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若剪断铁丝需要1000N的力，下列说法正确的是（ ）
A. 在使用钳子剪铁丝时，钳子是一个费力杠杆
B. 用力越大，铁丝越容易被剪断，说明力的作用效果与力的大小无关
C. 则至少用200N的力才能将铁丝剪断
D. 钳柄上刻有花纹，是为了减小手和钳柄之间的摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A．在使用钳子剪铁丝时，动力臂大于阻力臂，钳子是一个省力杠杆，故A错误；
B．因为力的作用效果与力的大小有关，所以用力越大，铁丝越容易被剪断，故B错误；
C．根据杠杆平衡条件可得，将铁丝剪断的力
故C正确；
D．根据增大摩擦的方法可知，为了增大手和钳柄之间的摩擦，所以钳柄上刻有花纹，故D错误。
故选C。
12. 如图所示，小明用两个相同的滑轮组成的滑轮组提升重450N的物体，所用的拉力F为250N，重物匀速提升2m，用时10s，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 天花板受到的拉力为550N
B. 拉力F的功率为150W
C. 滑轮组的机械效率为90%
D. 若小明质量为50kg，则他最多可提起重为1450N的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知，滑轮组绳子承重股数为n=2，不计绳重及摩擦，绳子自由端的拉力为
动滑轮的重力为
所以定滑轮的重力为
天花板受到的拉力为
故A错误；
B．拉力端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
故B错误；
C．拉力做的有用功为
则滑轮组的机械效率为
故C正确；
D．小明的质量m小明=50kg，其重力为
小明施加的最大拉力为
不计绳重和摩擦，根据拉力
可得，能提升的最大物重为
故D错误。
故选C。
三、多选题（共4分）
13. 今年是人民海军成立75周年。近日，圆满完成南海、东印度洋、西太平洋等海域战备巡逻、远海训练任务的咸阳舰编队返回三亚某军港如图所示。咸阳舰满载时排水量为1.3万吨，有关咸阳舰在海上航行过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 咸阳舰满载时受到的浮力为
B. 咸阳舰所受浮力的方向是竖直向上
C. 发射导弹后，咸阳舰的舰体将上浮一些
D. 咸阳舰从密度小的近海驶入密度大的深海时，浮力将变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由阿基米德原理知道，满载时受到的浮力
故A错误；
B．浮力的方向是竖直向上的，所以，驱逐舰所受浮力的方向是竖直向上，故B正确；
C．驱逐舰始终处于漂浮状态，受到的浮力等于总重力，发射导弹后，重力变小，静止时驱逐舰所受浮力变小，由F浮=ρ液V排g可知，排开液体的体积会变小，咸阳舰的舰体将上浮一些。故C正确；
D．航母从密度小的近海驶入密度大的深海后，航空母舰的总重力不变，因为航空母舰仍然漂浮，浮力与重力相等，所以浮力不变，故D错误。
故选BC。
14. 如图所示，工人利用滑轮组提升一个重为400N的货物，动滑轮的重力，货物以0.2m/s的速度匀速上升3m（忽略绳重及摩擦），下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F大小为200N
B. 货物上升3m，绳子自由端移动9m
C. 拉力F做功功率100W
D. 拉力所做的额外功为300J
【答案】CD
【解析】
【详解】由图可知，与动滑轮连接的绳子段数n=2。
A．忽略绳重及摩擦，由滑轮组的受力关系可知，拉力的大小为
故A错误；
B．由滑轮组的物体上升与绳子自由端移动的距离关系可知，货物上升3m，绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．拉力做的功为
物体运动的时间为
则拉力的功率为
故C正确；
D．有用功为
则额外功为
故D正确。
故选CD
四、作图题（共4分）
15. 无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主操作。图甲所示的是一架正在麦田上空水平飞行喷洒作业的无人机，请在乙图中画出该无人机在竖直方向上受力的示意图（O为重心）。
【答案】
【解析】
【详解】水平飞行喷洒作业的无人机，在竖直方向上受力平衡，无人机在竖直方向上受到竖直向下的重力和空气对其竖直向上的升力，两个力的作用点都在无人机的重心，如图所示
16. 如图1是一款升降座椅装置，其简图如图2，请在图2中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，要求绳子的末端绕至按钮处，则可从按钮开始，引出一条绳子，依次绕过最上面的定滑轮、下面的动滑轮、上面的第二个定滑轮，最后回到动滑轮的挂钩上，如图所示：
五、实验题（共18分）
17. 如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。用同一小车从同一斜面的同一高度处滑下，使它在材料不同的平面上运动，第一次连接斜面的水平木板上铺上毛巾：第二次水平木板上铺上棉布：第三次小车直接滑到水平木板上、结果，小车分别停止住不同位置上。
（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是______
A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论
B．①②③④都是实验事实
C．①②是实验事实，③④是实验推论
D．①②③是实验事实，④是实验推论
（2）每次让小车从斜面同一高度处由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的______；
（3）假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力的作用，则它会在水平面上做______运动；
（4）如图③所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车______的关系。（选填序号）
①重力势能与质量；
②重力势能与高度；
③动能与质量；
④动能与速度。
【答案】 ①. D ②. 速度 ③. 匀速直线 ④. ②④
【解析】
【详解】（1）[1]由图①②③④所示实验可知，①②③次实验是实际操作的实验事实；因为绝对光滑的平面是不存在的，因此第④实验根据前面的实验推理论证得出的结论，所以第④次是实验推论，故D正确。
（2）[2]根据控制变量法，为了研究摩擦阻力对小车运动距离的影响，必须保证小车到达水平面的速度相等，所以让小车在斜面上从静止滑下时，应保持同一高度目的是使小车到达水平面上速度相同。
（3）[3]由图④可以看出，当表面光滑，也就是小车不受任何阻力的作用的时候，小车运动的距离无限远，即小车速度将不在减小，一直以原来的速度运动下去，所以水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用）时，那么小车将一直保持匀速直线运动。
（4）[4]同一小车从不同高度由静止滑下，通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少，从而可判断小车具有能量的大小，所以可以探究小车重力势能与高度的关系；由于从不同高度滑下，到达水平面时的初速度不同，所以还可探究动能与速度的关系，故选②④。
18. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体排开液体的体积有关
C.可能跟液体的密度有关
D.可能跟物体的密度有关
为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一过程中：
（1）铁块从位置的过程中，弹簧测力计的示数________，说明铁块受到的浮力________；从位置的过程中，弹簧测力计的示数________，说明铁块受到的浮力________；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）通过以上实验可以验证上述猜想________是正确的；（填上面猜想的字母）
（3）如图乙所示把新鲜的鸡蛋放在水中会下沉，陆续向水中加盐并轻轻搅拌，你会发现________，这种现象说明了上述猜想________是正确的（填上面猜想的字母）。当盐水的密度等于鸡蛋的密度时，猜想此时鸡蛋可能处于________（选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 不变 ④. 不变 ⑤. B ⑥. 鸡蛋上浮 ⑦. C ⑧. 悬浮
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]读图甲可知，铁块从位置的过程中，排开液体的体积逐渐增大，而弹簧测力计的示数逐渐减小，根据，说明铁块受到的浮力增大；从位置的过程中，铁块都是完全浸没，排开的液体体积不再变化，只改变其深度，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变。
（2）[5]通过的过程可知，物体没有完全浸入同种液体时，浸入的深度越大即排开液体的体积越大时，物体受到的浮力越大，故可验证上述猜想是正确的；
（3）[6][7][8]向水中加盐时，鸡蛋排开液体的体积不变，但使液体的密度增大，根据可知鸡蛋受到的浮力增大，当时，鸡蛋将上浮；由此可知：当排开液体的体积一定时，液体密度越大，受的浮力越大，故可说明猜想C是正确的；当盐水的密度等于鸡蛋的密度时，鸡蛋处于悬浮状态。
19. 图甲所示是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向___________（选填“左”或“右”）侧调节；
（2）图乙所示是一个平衡的杠杆，如果在杠杆两侧挂钩码处各加一个相同的钩码，杠杆将___________（选填“保持平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为___________ N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子的拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1 l1总是大于F2 l2，其原因可能是___________对杠杆平衡有影响；
（4）图丙中弹箭测力计处在A点位置时，此时杠杆属于___________（选填“省力”或“费力”）杠杆。
【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 顺时针转动 ④. ⑤. 杠杆的自重 ⑥. 费力
【解析】
【详解】（1）[1][2]挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向左侧调节。
（2）[3]将图中乙的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，设每个钩码重G，每小格长L，根据杠杆的平衡条件知道，左边
4G×2L=8GL
右边
3G×3L=9GL
右边的乘积大于左边的乘积，杠杆右端下沉，左端上升，即沿顺时针方向转动。
（3）[4]由图丁知道，测力计的分度值为0.1N，此时弹簧测力计示数为2.3N；
[5]由图丁知道，支点在杠杆的左端，以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，因杠杆自身是受重力作用的，即杠杆的重力也是阻力（杠杆自重对杠杆平衡有影响），所以当杠杆水平平衡时，F1l1总是大于F2l2。
（4）[6]由图丁知道，测力计在A点位置时，此时
故该杠杆费力杠杆。
六、计算题（共19分）
20. 将如图乙所示的平底薄壁直圆筒状的空杯，放在如图甲的饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图丙所示，已知饮料出口的横截面积，杯子深度为，杯底面积，饮料流出速度，若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图乙所示，已知，。请进行计算：
（1）该饮料杯的质量为多少千克？
（2）接满一杯饮料时，杯底受到饮料的压力为多少牛？
（3）若杯底与杯座的接触面积为，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？
【答案】（1）0.09kg；（2）3.6N；（3）2.2×103Pa
【解析】
【详解】解：（1）由图知道，当h=0cm时，F0=0.9N，即空杯对杯座的压力F0=0.9N，故该饮料杯的重力
根据G=mg知道，该饮料杯的质量
（2）当h=10cm即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力F1=4.5N，因为杯子是柱形，则杯底受到饮料的压力与饮料的重力相等，即
（3）饮料持续流入空杯5s时，饮料流入杯中质量为
此时，饮料对杯底的压力
杯对杯座的压强为
答：（1）该饮料杯的质量为0.09kg；
（2）接满一杯饮料时，杯底受到饮料压力为3.6N；
（3）杯对杯座的压强为2.2×103Pa。
21. 电动汽车是绿色环保型交通工具，具有效率高、噪声小、无废气排放、无油污的优点。如图所示，某品牌电动汽车满载人员时人与车总质量为2t，车静止时轮胎与地面的总接触面积为800cm2，汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶12km，此时电机驱动的功率为50kW，汽车所受阻力为满载人员时人与车总重力的0.1倍。（g取10N/kg）求：
（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强；
（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功；
（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率。
【答案】（1）2.5×105Pa；（2）2.4×107J；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）满载人员时，电动汽车静止在水平地面上对地面的压力等于其总重力，即
电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为
（2）电动汽车匀速行驶过程中处于平衡状态，受到牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则电动汽车的牵引力为
牵引力所做的功为
（3）电动汽车行驶的时间为
电动汽车匀速行驶过程中电动驱动消耗的电能为
电机驱动的效率为
答：（1）电动汽车静止在水平地面上对地面的压强为2.5×105Pa；
（2）电动汽车匀速行驶过程中牵引力所做的功为2.4×107J；
（3）电动汽车匀速行驶过程中电机驱动的效率为80%。
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