2024-2025学年广东省揭阳市普宁市八年级下学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年广东省揭阳市普宁市八年级下学期期末考试物理试卷（解析版），共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(共7小题)
1.下列数据最接近实际情况的是( )
A.加冰的可乐饮料的温度为﹣30℃B.教室里凳子的高度约为40dm
C.一支签字笔的质量约为1.2kgD.中学生游泳时所受的浮力约为500N
【答案】D
【解析】1个标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，加冰的可乐饮料的温度与冰水混合物的温度差不多，也在0℃左右，故A不符合题意；教室里课桌的高度约为80cm，凳子的高度约为桌子的一半，约为40cm，故B不符合题意；一支签字笔的质量约为20g，故C不符合题意；中学生重约为500N，游泳时处于漂浮状态，所受的浮力与重力相等，所以中学生游泳时所受的浮力约为500N，故D符合题意。
2.如图小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼，小红领先到达。下列说法正确的是( )

A.爷爷爬楼的路程长B.爷爷做功的功率较小
C.小红所做的功更多D.小红爬楼的速度较快
【答案】D
【解析】小红和爷爷都从1楼出发爬到6楼，所以小红和爷爷爬楼的路程相同，故A错误；小红和爷爷都克服自身重力做功，小红和爷爷爬楼的高度相同，爷爷的重力较大，由可知，爷爷所做的功更多；由于小红领先到达，即用的时间较少，则爷爷用的时间较多，由可知，无法比较小红和爷爷的功率，故BC错误；小红和爷爷爬楼的路程相同，由于小红领先到达，即用的时间较少，由可知，小红爬楼的速度较快，故D正确。
3.如图所示，用滑轮组沿竖直方向匀速提起重150N的物体，物体被提升了2m，若所用拉力F为65N，克服绳重与摩擦做功70J，下列说法正确的是( )

A.该滑轮组的机械效率是83.3%
B.该装置中动滑轮重10N
C.拉力F做的功是300J
D.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率
【答案】B
【解析】拉力做的有用功，由图可知，绳子自由端移动的距离，拉力做的总功，滑轮组的机械效率，故AC错误；总的额外功，则克服动滑轮重力做的功，动滑轮的重，故B正确；滑轮组的机械效率，由上式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故D错误。
4.如图所示，悬挂在天花板下方的小球保持静止状态，与小球重力是一对平衡力的是( )

A.绳子对小球的拉力B.绳子受到的重力
C.小球对绳子的拉力D.天花板对绳子的拉力
【答案】A
【解析】小球受到的重力与绳子对小球的拉力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故A符合题意；绳子受到的重力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，且方向相同，所以不是平衡力，故B不符合题意；小球对绳子的拉力与小球受到的重力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故C不符合题意；小球受到的重力与天花板对绳子的拉力，没有作用在同一个物体上，不是平衡力，故D不符合题意。
5.2022年2月16日，中国选手谷爱凌在北京冬奥会上获两块金牌。如图所示，滑雪比赛时，运动员时而弯腰冲上斜坡、时而腾空跃起，关于运动过程中物理现象，下列说法正确的是( )

A.由于惯性的作用，运动员离开跳台后还能继续向上运动
B.沿斜坡上升的过程中，运动员的动能转化为重力势能，机械能守恒
C.若滑翔至最高点处时，运动员所受外力全部消失，运动员将做匀速直线运动
D.运动员下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【解析】运动员离开跳台后还能继续向上运动是由于运动员具有惯性，惯性不是力，不能说惯性的作用，故A错误；沿斜坡上升的过程中，运动员质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，由于上升过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故B错误；若滑翔至最高点处时，运动员在水平方向上速度不为零，若运动员所受外力全部消失，根据牛顿第一定律知，运动员将做匀速直线运动，故C正确；下降时速度增大，是因为受到竖直向下的重力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故D错误。
6.三峡大坝船闸利用连通器原理让轮船平稳通行，图中船处于平衡状态，则( )

A.甲、乙图中M处的液体压强不等
B.甲图中的M、N点处的液体压强相等
C.阀门两边的液体不是同一种类
D.甲图中阀门打开后，两边液面高度保持不变
【答案】A
【解析】甲、乙图中M处在水中深度不同，受到液体压强不等，故A符合题意；甲图中的M、N点处在水中深度不同，受到液体压强不等，故B不符合题意；阀门两边的液体都是水，故C不符合题意；甲图中阀门打开后，左边液面升高，右边液面降低，两边液面高度都改变，最终保持在同一水平线上，故D不符合题意。
7.北京时间2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时6.5小时。下列有关说法中正确的是( )

A.飞船进入太空后惯性会逐渐消失
B.飞船上的实验器材从地面被带到空间站后，质量减小
C.飞船与空间站对接后一起围绕地球运动时，不再受到力的作用
D.飞船与空间站对接完成后，以空间站为参照物，飞船相对静止
【答案】D
【解析】惯性是物体的一种属性，不会随着位置的改变而改变，所以载人飞船进入太空后，它的惯性不会消失，故A错误；实验器材从地面带到空间站后，所含物质的多少并没有改变，所以其质量不变，故B错误；飞船环绕地球不断地运动，逐渐靠近空间站时，飞船运动的方向发生变化，受到的力是非平衡力，即受到力的作用，故C错误；载人飞船与空间站组合体对接完成后，载人飞船相对于空间站的位置没有改变，所以以空间站为参照物，载人飞船相对静止，故D正确。
二、填空题(共7小题)
8.如图所示，利用轻质滑轮组拉动水平地面上重为400N的物体，作用在绳端拉力F的大小为30N时，物体10s匀速运动了1m，物体受到的阻力为物重的0.1倍，则A处拉力大小为 ___________N；绳子自由端拉力F的功率为 ___________W；滑轮组的机械效率为 ___________。(保留一位小数)

【答案】40 6 66.7%
【解析】物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体和地面之间的摩擦力是一对平衡力，则A处拉力大小FA=f=0.1G=0.1×400N=40N
由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，则绳子自由端移动的距离s=2s物=2×1m=2m
绳子自由端拉力做功W总=Fs=30N×2m=60J
拉力做功的功率
拉力做的有用功W有用=fs物=40N×1m=40J
滑轮组的机械效率
9.如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N，高9cm，底面积；杯内水重2N，水深6cm，水的密度为，取10N/kg。则水对杯底的压力为________N，水杯对桌面的压强为________Pa。
【答案】1.8 1000
【解析】水的深度为h=6cm=0.06m
水对杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
杯子的底面积为S=30cm2=3×10-3m2
则水对杯底的压力为F=pS=600Pa×3×10-3m2=1.8N
水杯对桌面的压力为F′=1N+2N=3N
水杯对桌面的压强为
10.放在水平地面上的木块受到水平拉力F的作用，物体运动的速度v与时间t的关系图像如图丙所示，则物体1s时受到的摩擦力为______N，3s时受到的摩擦力为______N。

【答案】3 5
【解析】由丙图可知，前2s物体速度为零，仍处于静止状态，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，物体所受拉力为3N，则可知摩擦力也为3N。
由丙图可知，4~6s内，物体做匀速直线运动，此时物体受力平衡，摩擦力与拉力平衡；由乙图可知，物体所受拉力为5N，则可知此时滑动摩擦力也为5N；由丙图可知2~4s内，物体正在做加速运动，压力和表面的粗糙程度不变，此时摩擦力与匀速直线运动时的摩擦力相同，所以，3s时受到的摩擦力为5N。
11.如图所示，分别用定滑轮和动滑轮把重力相同的物体匀速提高相同的高度，不计绳重和摩擦，且动滑轮的重力小于物重，则绳子自由端拉力之间的关系是F1___________(选填“>”“＜”或“=”)F2.

【答案】>
【解析】不计绳重与摩擦，左图使用的是定滑轮，则
右图使用的是动滑轮，则
因为物重大于动滑轮重力，所以
12.如图所示，水平面上的甲、乙两个容器完全相同，分别盛有密度为ρ1、ρ2两种不同的液体，把质量相等，体积不同的A、B两个实心小球放入甲容器中，两球沉底，A球受到的浮力为F1，液体对甲容器底部的压强为p1，甲容器对桌面的压强为p1′。将A、B两个实心小球放入乙容器中，A漂浮，B沉底，A球受到的浮力为F2，液体对乙容器底部的压强为p2，乙容器对桌面的压强为p2′。两容器中液面相平，可以判断：F1________F2，p1________p2，p1′ _________ p2′。(均选填“˂”“=”或“˃”)
【答案】＜ ＜ ＜
【解析】由图可知，在甲液体中A球下沉，则GA˃F1，在乙液体中A漂浮，GA=F2，所以F1˂F2。
A球在甲液体中下沉，则甲液体的密度小于A球的密度，在乙液体中，A球漂浮，则A球的密度小于乙液体的密度，所以甲液体的密度小于乙液体的密度，即：ρ1˂ρ2；两容器液面相平，且ρ1˂ρ2，根据p＝ρgh可知甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强，即p1˂p2。
从图中可知甲液体的体积小于乙液体的体积，且ρ1˂ρ2，根据的变形式m=ρV可知甲液体的质量小于乙液体的质量，甲乙容器相同，根据F压=G=mg可知甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力，因受力面积相同，根据可知p1′˂p2′。
13.“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图①所示：将小车从斜面上某一高度处______释放，运动至水平木板上与木块碰撞。此实验是研究______(选填“碰撞后木块”“碰撞后小车”或“碰撞前小车”)的动能；小明同学设计图②所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；该方法______(选填“可行”或“不可行”)，原因是______。

【答案】静止 碰撞前小车 不可行 没有控制钢球的速度相同
【解析】为保证相同高度处到达水平面时的速度相同，应将小车从斜面上某一高度处静止释放。
本实验通过木块被撞后移动的距离反映小车动能的大小，探究的是小车碰撞前的动能。
探究物体动能大小与质量的关系，应该控制物体的速度相同，改变物体的质量进行实验。图中，用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度由静止释放，由于是同一个弹簧，压缩程度相同，弹簧的弹性势能相同，释放后，弹簧的弹性势能转化成钢球的动能，则钢球的动能相同，由于钢球的动能相同，钢球的质量不同，则钢球的速度不同，所以该方法不可行，因为没有控制钢球的速度相同。
14.如图所示，动滑轮重10N，在50N的拉力F作用下，滑轮组拉着重100N的物体A在水平面上以0.1m/s的速度匀速直线运动10s(忽略绳重和滑轮间的摩擦)，则：拉力F的功率为________W，此时滑轮组的机械效率为________。
【答案】10 90%
【解析】由图示知，滑轮组的承重绳子为2根，物体A匀速运动10s，通过的距离h=vt=0.1m/s×10s=1m
绳子端通过的距离s=2h=2×1m=2m
拉力做的总功W总=Fs=50N×2m=100J
拉力F的功率
忽略绳重和滑轮间的摩擦，滑轮组拉动物体A的拉力F′=2F-G动=2×50N-10N=90N
拉动A所做的有用功W有=F′h=90N×1m=90J
滑轮组的机械效率
三、作图题(共3小题)
15.如图所示是用气球装水做的“水球”，水中悬浮在某一位置，作出此时“水球”受到的浮力和重力的示意图。

【答案】
16.滑雪是冬奥会比赛项目之一，如图所示是一名滑雪运动员沿斜面加速下滑时的简化图，其中O为滑雪爱好者的重心。请你在图中画出运动员受到的支持力和摩擦力、滑雪板对雪面压力的示意图。
【答案】
17.如图所示，杠杆处于水平位置平衡，请作出杠杆的动力F1和阻力F2的阻力臂。

【答案】
四、实验探究题(共3小题)
18.某实验小组用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率。测量过程中，同学们使用滑轮组正确提升重物并将相关数据记录在下表中。
(1)实验过程中需要竖直向上______拉动弹簧测力计；第二次实验中，滑轮组的机械效率约为______(百分号前保留一位小数)；
(2)小组同学进一步分析数据发现，三次测量的额外功分别为0.10J、0.11J、0.12J。你认为对额外越来越大的原因解释合理的是______(选填序号)。
A.完全是因为测量误差导致的
B.三次测量过程中，需要克服动滑轮重力所做的功越来越多
C.所挂物体的重力越来越大，使拉动时机械内部压力增大，摩擦力增大
【答案】(1)匀速 78.4% (2)C
【解析】(1)实验过程中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使系统处于平衡状态。
第二次实验中，提升重物所做的有用功为
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
(2)三次测量过程中，弹簧测力计上所挂物体的重力越来越大，使拉动时机械内部压力增大，摩擦力增大，从而需要克服机械内部摩擦力所做的功能来越多，即额外功越来越大。故选C。
19.“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置如图所示，其中甲、乙都是粗糙程度相同的木板表面，丙为毛巾表面。

(1)如图甲所示，拉着木块沿水平长木板匀速滑动，木块所受的摩擦力为 __________N。
(2)比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 __________的关系。若增大拉力到4.8N，使木块运动的速度加快，则木块所受的滑动摩擦力 __________。
(3)在进行如图丙所示的实验时，当弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块，为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究，可采取的方法是：__________。
(4)请在的甲中画出木块所受滑动摩擦力的示意图__________。
【答案】(1)4.2 (2)压力大小 不变
(3)将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较
(4)
【解析】(1)沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件可知，拉力大小等于摩擦力的大小，弹簧测力计的示数如图甲所示，图中测力计分度值为0.2N，示数为4.2N，即木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N。
(2)观察三个实验，分析比较甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数大，滑动摩擦力大，故可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关。
图甲中，若拉木块加速运动，由于影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，二者都不变，所以木块所受摩擦力的大小不变。
(3)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，需使压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由于摩擦力较大，测力计量程不够，可使丙的压力与甲相同进行探究，所以可以将丙实验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力，再和甲实验进行比较。
(4)在水平方向上木块受到向左的拉力和向右的摩擦力，因为木块做匀速直线运动，所以木块受到的这两个力是一对平衡力，满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。摩擦力的方向与拉力方向相反，如下图：

20.小林同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度h有关
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小林设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)；
实验数据如表：
(1)实验中，金属球的重力势能大小通过___________来反映；
(2)分析①②两组实验数据得出的结论：_____________________________；
(3)为了验证猜想三，可比较 _______(填实验序号)；
(4)经进一步实验和分析，小林大胆给出重力势能(EP)的表达式“EP=mgh”，并去实验室询问了老师，得以证实，小林高兴不已。回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面时的动能，其中B球的动能为_____J(忽略空气阻力)。
【答案】(1)金属球陷入沙坑的深度
(2)下落高度和运动路径相同时，物体的质量越大，重力势能越大
(3)③④ (4)4
【解析】(1)实验中，金属球的重力势能大小是通过金属球陷入沙中的深度来反映，金属球陷入沙中越深，它的重力势能越大。
(2)分析①②两组实验数据知小球下落的高度和路径相同，小球的质量不同，小球下陷的深度不同，重力势能不同，故可以得出：当高度相同时，质量越大，重力势能越大。
(3)为了验证猜想三即物体的重力势能与物体的运动路径的关系，需要控制质量和下落高度相同时，改变物体运动的路径，观察下陷的深度，由图示和表中数据可知，③④两次实验符合题意。
(4)小球在下落过程中，忽略空气阻力，小球的重力势能转化为动能，则根据EP=mgh可得，B球落到沙表面时的动能E动=EP=mBgh=0.4kg×10N/kg×1m=4J
五、计算题(共2小题)
21.在探究浮力规律时，某实验小组设计了如图所示的实验，用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至水面下。已知容器中水的深度h为15cm，木块的重力为2N，且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数0.5N，不计绳重和摩擦，水的密度为1.0×103kg/m3，求：
(1)水对容器底部的压强；
(2)木块受到的浮力；
(3)木块的密度。
【答案】(1)1.5×103Pa (2)2.5N (3)0.8×103kg/m3
【解析】(1)水对容器底部的压强
(2)木块在水中受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力，处于静止状态。则木块受到的浮力
(3)由阿基米德原理得，木块的体积；
木块的质量
则木块的密度
22.如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上，现将一边长为4cm，质量为0.32kg的正方体金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14cm深时，求：
(1)水对容器底的压强是多大；
(2)若金属块底部不紧密接触，金属块受到的浮力是多大；
(3)若金属块底部紧密接触，某课外探究小组将该装置放入真空仓(不考虑大气压的影响)，则金属块对容器底部的压强多大。(ρ水=1×103kg/m3，取g=10N/kg)
【答案】(1)1400Pa (2)0.64N (3)3000Pa
【解析】(1)水对容器底的压强
(2)因为金属块浸没在水中，所以
金属块所受的浮力
(3)若金属块底部紧密接触，水对金属块上部的压强为
水对金属块上部的压力为
金属块的重力为
金属块对容器底部的压力等于重力加上水对金属块的压力，即
金属块对容器底部的压强为
六、科普阅读题(共3小题)
23.请阅读《负压病房》并回答问题
“负压病房”
新冠疫情期间，火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用，它是指在特殊的装置之下，病房内的气压低于病房外的气压，这样的话，从空气的流通来讲，就只能是外面的新鲜空气可以流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去，而是通过专门的通道及时排放到固定的地方，这样病房外的地方就不会被污染，从而减少了医务人员被大量感染的机会，这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。
传染病负压隔离病房的功能主要有两点，一是利用负压原理隔离病原微生物，同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放，不会污染环境；二是通过通风换气及合理的气流组织，稀释病房内的病原微生物浓度，并使医护人员处于有利的风向段，保护医护人员工作安全，传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成，病房换气次数8﹣12次/小时，人均新风量不低于40立方米每小时，负压病房门窗应关闭，要求密闭、舒适洁净，病室内气压和外界气压差值宜为﹣30Pa，缓冲间气压和外界气压宜为﹣15Pa，病室和缓冲间的气压一般压差不超过20Pa。
(1)负压病房的病房内气体压强_______(选填“大于”或“小于”或“等于”)室外的大气压，空气从_______流向_______；(选填“室内”或“室外”)
(2)经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是__________；
A.20PaB.1000Pa
C.20000PaD.100000Pa
(3)下列现象中有可能处于“负压”状态的是__________；
A.正在熬制中药的高压锅内
B.吸饮料之前的吸管内
C.人吸气时肺的内部
D.充满气后的氧气罐内
(4)如图所示：用自制气压计粗略测量气压变化时，可以通过观察细琉管内水柱高度的变化来粗略判断气压变化情况，某次实验时，观察到细玻璃管内水柱上升，则可判断当时的大气压变_____。(选填“大”或“小”)
【答案】(1)小于 室外 室内 (2)D (3)C (4)小
【解析】(1)为了外面的新鲜空气可以流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄漏出去，则室内气压要小于外面的大气压强，在大气压的作用下，室外空气向室内流动。
(2)人们长期生活的大气压环境接近标准大气压，故为了使经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是接近标准大气压的100000Pa左右环境中，故选D。
(3)正在熬制中药的高压锅内气压大于大气压强，即内部气压大于外部环境气压，故A不符合题意；吸饮料之前的吸管内气压与外部大气压强相同，不存在气压差，故B不符合题意；人吸气时肺的内部空间变大，气压小于外部气压，大气压将空气压入肺内，故C符合题意；充满气后的氧气罐内属于压缩气体，气压大于外部大气压，故D不符合题意。
(4)瓶内气压不变，观察到细玻璃管内水柱上升，表明外部气压变小，则可判断当时的大气压变小。
24.阅读短文，回答下列问题：
喷气发动机
喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机。广泛用作飞行器的动力装置。
如图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。减小发动机的体积和质量，使用高能燃料，可以获得更大的推进力。
如图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。同涡轮喷气发动机相比较，火箭发动机的最大特点是：它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围大气层中汲取氧气，所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。
2019年3月24日，由中国航天科技集团有限公司六院研制的500吨级液氧煤油发动机燃气发生器—涡轮泵联动试验取得圆满成功(如图丙)，标志着我国500吨级重型运载火箭发动机关键技术攻关及方案深化论证达到预期目标，为后续重型运载火箭工程研制打下坚实基础。
2019年10月5日02时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分十号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。
(1)喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为______，来提供动力；
(2)______(选填“涡轮喷气”或“火箭”)发动机不能在大气层外工作；
(3)长征四号丙运载火箭使用的燃料主要是液态氢，随着液态氢的不断消耗，其热值将______；
A.减小
B.不变
C.增大
D.都有可能
(4)假设我国500吨级重型运载火箭某次发射平均推力约为8×106牛，将起飞质量5000多吨的火箭在100秒的时间内推到约6×104米的高度，同时最大速度达到3千米/秒。则火箭发动机推力的平均功率约为______W；
(5)喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，图中能大致反应燃气温度随时间而变化的是______。
【答案】(1)机械能 (2)涡轮喷气 (3)B (4)4.8×109 (5)C
【解析】(1)由题意知，喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，因此，喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。
(2)由题意知，涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作，不能在大气层外工作。
(3)热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量等无关，故随着液态氢的不断消耗，其热值将不变。故ACD不符合题意，B符合题意。
(4)推力做功为W=Fs=8×106N×6×104m=4.8×1011J
推力的平均功率约为
(5)从能量转化的角度看，内燃机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以燃气的温度升高；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能变小，燃气温度降低，故ABD不符合题意，C符合题意。
25.请阅读《惊心动魄的3分钟》并回答问题。
惊心动魄的3分钟
海水跃层也称“跃变层”，它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态，形成负密度梯度跃变层，被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中，若突遭“海中断崖”，会急剧掉向海底，称为“掉深”，大多数常规潜艇的安全潜深为300m，潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时，会被巨大的海水压力破坏，造成失事。
中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中，就碰见“掉深”的情况。“掉深”的372潜艇的主机舱管路发生破损，艇长立即发出命令：“损管警报！向所有水柜供气！”。不到10秒钟，应急供气阀门打开，所有水柜开始供气：1分钟内，上百个阀门关闭，数十种电气设备关闭；2分钟后，全艇各舱室封舱完毕，但“掉深”依然继续。3分钟后，“掉深”终于停止，深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关，化险为夷，创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。(取海水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg)
(1)潜艇遇到“海中断崖”时，潜艇会失去平衡而急剧下沉的原因是( )；
A.海水密度变大 浮力变大 重力不变
B.海水密度变小 浮力变小 重力变大
C.海水密度变大 浮力不变 重力变小
D.海水密度变小 浮力变小 重力不变
(2)潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于标准大气压的______倍；(1标准大气压取1×105Pa)
(3)“向所有的水柜供气”的目的是______；
(4)潜艇“掉深”有所减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有______；
(5)某潜水艇总质量为2.6×103t，体积为3×103m3，要使它从海面潜入海水中，至少要向水柜充入______m3的海水。
【答案】(1)D (2)30 (3)排出水柜内水，减小自身重力，使潜艇快速上浮
(4)惯性 (5)400
【解析】(1)潜艇海中断崖时，是处于上层密度大、下层密度小的海水跃层，而此时潜艇所受的重力不变，体积不变，据阿基米德原理知，潜艇所受的浮力变小，故D选项正确。
(2)潜艇下潜到300m受到的海水压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
那么此压强是标准大气压的倍数
(3)潜艇遇到掉深的情况是由于浮力变小，导致重力大于浮力而形成的，往水柜供气可以将水柜中的水中排出而减小自身重力，使潜艇上浮，停止掉深。
(4)向水柜供气，潜艇掉深会减缓，但不会立即停止，这是因为潜艇具有惯性，还要保持原来的运动状态。
(5)潜艇的总重力G=mg=2.6×103×103kg×10N/kg=2.6×107N
浸没海中受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N
要使潜艇潜入水中，则需要使潜艇的总重力大于或等于浸没在海中受到的浮力，所以至少需要向水柜充入海水的重力G1=G-F浮=3×107N-2.6×107N=0.4×107N
充入的海水的体积
次数
物体重力(N)
物体上升的高度(cm)
弹窗测力计的示数(N)
强子自由端移动的距离(cm)
机械效率
1
2
10
1.0
30
66.7%
2
4
10
1.7
30
3
6
10
2.4
30
83.3%
实验序号
金属球代号
金属球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
①
A
200
1
0.2
②
B
400
1
0.4
③
C
200
2
0.4
④
D
200
2
0.4