第十章　素养综合检测2026人教版（2024）初中物理8年级下册第十章同步习题课件（含答案）

第十章　素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共32分)1.(新特色·现代科技)(2024四川成都金牛期末)下列物体没有受到浮力的是 (　　)A.正在下潜的蛟龙号潜水器B.航行中的辽宁号航空母舰C.正在升空的圆梦号飞艇D.遨游太空的天宫一号目标飞行器D解析　正在下潜的蛟龙号潜水器、航行中的辽宁号航空母舰,都受到水的浮力;正在升空的圆梦号飞艇受到空气的浮力;太空中几乎处于真空状态,遨游太空的天宫一号目标飞行器不会受到浮力的作用。2.(跨学科·物理学与日常生活)(新独家原创)如图所示,小玉在家里学习炸油条时发现,放到油中的油条先沉底,接着上浮直至漂浮在油面上,忽略油条自身质量的变化,下列有关说法正确的是     (　　) A.沉底的油条受到油向下的浮力B.正在上浮的油条(未到油面),所受的浮力小于自身重力C.漂浮在油面上的油条受到的浮力大于自身的重力D.将漂浮在油面上的油条用筷子缓慢按入油中时,油条所受的浮力先逐渐变大后不变D解析　浮力的方向总是竖直向上的,故A错误;正在上浮的油条(未到油面),所受的浮力大于自身重力,故B错误;漂浮在油面上的油条,受到的浮力与自身的重力大小相等,故C错误;将漂浮在油面上的油条用筷子缓慢按入油中时,油条排开油的体积先逐渐变大,浸没后不再发生变化,因此油条所受的浮力先逐渐变大后不变,故D正确。3.(新课标·国家安全)(2024湖南南县期末)福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,可搭载不同类型的舰载机。如图所示,当舰载机全部返回甲板并停稳后,下列说法正确的是 (　　)CA.舰体上浮些,受到浮力变小B.舰体上浮些,受到浮力不变C.舰体下沉些,受到浮力变大D.舰体下沉些,受到浮力变小解析　福建舰始终处于漂浮状态,由漂浮条件可知,福建舰受到的浮力与其重力大小相等,当舰载机全部返回甲板并停稳后,福建舰的总重力变大,所以受到的浮力变大。由V排= 可知,福建舰排开水的体积变大,所以会下沉一些。4.(教材图片变式)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法错误的是 (　　)A.长方体所有表面都受到液体的压力B.F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮C.长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡D.若物体浸没在更深的位置,F1变大B解析　液体内部向各个方向都存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力,故A正确;根据浮力产生的原因可知,浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,浮力的大小等于物体上、下表面所受的压力差,即F浮=F2-F1,故B错误;由p=ρgh可知,同种液体中,长方体浸没在液体中时,两个相对的侧面深度相同的位置所受液体的压强相等,由F=pS可知,长方体两个相对的侧面所受液体的压力大小相等,又因为两个力方向相反、作用在同一条直线上,所以相互平衡,故C正确;若物体浸没在更深的位置,长方体上表面受到的压强增大,由F=pS可知,F1变大,故D正确。5.(跨学科·物理学与日常生活)(2023湖北黄冈、咸宁等中考)物理课上,老师将整个橙子放入水中,漂浮在水面上,如图甲。将其切成大小两块,再次投入水中,发现大块仍漂浮,小块缓慢沉入水底,如图乙。下列说法正确的是 (　　)A.整个橙子的密度等于水的密度B.大块橙子受到的浮力大于其重力C.小块橙子缓慢沉入水底的过程中受到的浮力逐渐变小D.两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力D解析　整个橙子放入水中,橙子漂浮在水面上,所以整个橙子的密度小于水的密度,故A错误;大块橙子在水中处于漂浮状态,大块橙子受到的浮力与自身重力大小相等,故B错误;小块橙子缓慢沉入水底的过程中,水的密度不变,小块橙子排开水的体积先变大后不变,由F浮=ρ液gV排可知,受到的浮力先变大后不变,故C错误;整个橙子在水中处于漂浮状态,整个橙子受到的浮力等于其重力,将小块橙子放入水中,发现小块橙子沉入水底,说明F小F大+F小,则两块橙子受到浮力之和不可能大于整个橙子受到的浮力,故D正确。6.(2024河南平顶山三模)如图所示,水面下同一深度有两艘完全相同的潜艇,其中一艘正在上浮,另一艘正在下潜,以下判断正确的是 (　　)A.正在下潜的是甲潜艇B.露出水面前,两艘潜艇所受的浮力相同C.露出水面前,上浮潜艇所受的浮力不断增大D.正在下潜的潜艇所受的浮力不断减小B解析　露出水面前,两艘潜艇排开水的体积大小相等且未发生变化,由阿基米德原理可知,它们所受的浮力大小相等且不发生变化,故B正确,C、D错误;当潜艇受到的浮力大于重力时会上浮,当潜艇受到的浮力小于重力时会下潜;由题图可知,乙潜艇水舱中的水较多,乙潜艇的重力较大,所以,正在下潜的是乙潜艇,故A错误。7.(2024湖北武汉期末)如图,通过一根不可伸长的细线将物体a挂在弹簧测力计下,物体a分别浸没在水和酒精中并保持静止时,弹簧测力计的示数分别为2 N和2.2 N,ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列结论正确的是 (　　)A.物体a的质量为3 kgB.物体a的体积为10 cm3C.物体a的密度为3.0×103 kg/m3CD.物体a在水中受到的浮力为2 N解析　物体a浸没在液体中受到浮力、重力、拉力的作用,静止时G=F浮+F拉,浸没在水中时G=F浮1+F拉1,浸没在酒精中时G=F浮2+F拉2,即F浮1+F拉1=F浮2+F拉2,由F浮=ρ液gV排可知,ρ水gV排+F拉1=ρ酒精gV排+F拉2,代入数据解得V排=1×10-4 m3,则V=V排=1×10-4 m3=102 cm3,故B错误;物体a浸没在水中时受到的浮力F浮1=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m=1 N,物体a的重力G=F浮1+F拉1=1 N+2 N=3 N,物体a的质量m= = =0.3 kg,故A、D错误;物体a的密度ρ= = =3×103 kg/m3,故C正确。8.(跨数学·图像分析)(2024四川达州中考)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。然后将体积为2 000 cm3的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,下列说法正确的是 (　　)A.A浸没在水中所受浮力为10 NB.A的底面积为50 cm2C.B的重力为20 ND.B的密度为0.75×103 kg/m3 答案　D解析　当h>20 cm时,圆柱体A不受浮力,此时圆柱体受到的拉力与自身重力大小相等,即GA=F1=10 N,当圆柱体A浸没在水中时,F=5 N,根据称重法可知,F浮=GA-F=10 N-5 N=5 N,故A错误;由阿基米德原理可知,圆柱体A的体积VA=V排= = =5×10-4 m3,若将圆柱体A拉出水面的过程中水面高度没有发生变化,则圆柱体A的底面积SA= = =5×10-3 m2=50 cm2,但实际情况中水面会下降,圆柱体A移动的距离与圆柱体A的高度不相等,故B错误;将A与B看作一个整体,V '=2 000 cm3+500 cm3=2 500 cm3=2.5×10-3 m3;该整体受到的浮力F浮'=ρ水gV '=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10-3 m3=25 N;A、B刚好悬浮时,F浮'=GA+GB;GB=F浮'-GA=25 N-10 N=15 N,B的密度ρB= = = =0.75×103 kg/m3,故C错误,D正确。二、填空题(每空2分,共22分)9.(新课标·科学推理)(2024山东金乡期末改编)将一个小气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着α的改变,悬线与水平面的夹角将　　　　    (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将沿　　　　    方向运动,这说明浮力的方向是　　　　    。保持不变竖直向上竖直向上解析　浮力的方向总是竖直向上的,所以缓慢抬起木板的一端,随着∠α的改变,悬线将始终与水平面垂直;剪断悬线,小气球将沿竖直向上的方向运动。10.(跨学科·物理学与日常生活)如图所示的热气球,其下方开口处燃烧液化气,随着热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空,则热气球内的气体密度　　　　    ,热气球所受浮力　　　　    (以上两空选填“变大”“变小”或“不变”)。体积为620 m3的热气球悬浮在空中时,热气球(包括吊篮)和乘客的总重是　　　　    N。(热气球外部空气密度保持1.3 kg/m3不变,g取 10 N/kg)变小不变　8 060解析　热气球内部气体温度升高,气体体积增大,则热气球内的气体密度减小,气球整体的重力减小,又因浮力F浮=ρ空气gV排,故浮力不变;热气球在空气中所受浮力F浮=ρ空气gV排=1.3 kg/m3×10 N/kg×620 m3=8 060 N;热气球在空气中悬浮,G总=F浮=8 060 N。11.(2024广西平南期末)水平桌面上放置的两个相同的圆柱形容器中盛有甲和乙两种液体,将一支密度计分别放入这两种液体中,静止后如图所示,两液面相平,则ρ甲　　　　    (选填“>”“=”或“等于解析　同一支密度计放在两种液体中都处于漂浮状态,由漂浮条件可知,密度计受到的浮力与自身重力大小相等,故密度计在两种液体中受到的浮力大小相等,即F浮甲=F浮乙=G;由题图可知,密度计排开液体的体积V排甲ρ乙。12.(2023湖南长沙模拟)底面积为300 cm2的圆柱形薄壁容器内装有某种液体,容器上方用一段非弹性细线悬挂着重6 N、底面积为100 cm2的圆柱体A,容器底部有出水口。开始时,A浸在液体中的深度为5 cm,细线刚好伸直,如图所示,则A受到的浮力　　    (选填“大于”“等于”或“小于”)重力,液体的密度为　 　    kg/m3。已知细线能承受的最大拉力为4 N,现使容器中液体缓缓流出,直到细线刚好被拉断为止,从细线刚好伸直到被拉断,容器底受到液体的压强变化了　　  Pa(g取10 N/kg)。等于1.2×103400解析　细线刚好伸直,则圆柱体没有受到绳子的拉力作用,此时圆柱体处于漂浮状态,所以根据物体的漂浮条件可知,A受到的浮力大小等于其重力大小,即F浮=G=6 N;圆柱体排开液体的体积V排=S物h浸=100 cm2×5 cm=500 cm3=5×10-4 m3,液体的密度ρ液= = =1.2×103 kg/m3;细线刚好被拉断时,A受到浮力的减小量等于细线的最大拉力,即ΔF浮=F=4 N,由F浮=ρ液gV排可知圆柱体排开液体体积的减小量ΔV排= = = ×10-3 m3,则液面下降的高度Δh= = =  m,所以容器底受到液体压强的减小量Δp=ρ液gΔh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×  m=400 Pa。三、实验探究题(13题12分,14题16分,共28分)13.(新中考·分析论证)(2024河北顺平期末)兴趣小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)(1)实验中所用石块的重力为　　　　    N。(2)溢水杯装满水后,将石块浸没在水中,如图乙所示,此时石块受到的浮力为　　　　    N。由实验可知:石块受到的浮力大小　　　　    (选填“大于”“等于”或“小于”)它排开的水所受的重力。41等于(3)继续实验,将石块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明石块受到的浮力大小与　　　　    有关。换用酒精再次实验的目的是　　 　　    (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。由以上实验数据还可以得出:酒精的密度是　　　　    kg/m3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。液体的密度寻找普遍规律    0.8×103 解析　(1)由图甲可知,石块的重力为4 N。(2)石块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是3 N,由称重法可知,石块受到的浮力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,石块排开水所受的重力G排=F4-F2=1.5 N-0.5 N=1 N,说明石块受到的浮力与它排开水受到的重力大小相等。(3)用酒精代替水继续实验,发现此时弹簧测力计的示数变大,由称重法可知,石块受到的浮力变小,石块排开液体的体积相同,液体的密度不同,石块受到的浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关。换用酒精再次实验是为了寻找普遍规律,避免偶然性。石块浸没在水中时受到的浮力为1 N,可得V排= = =1×10-4 m3,石块浸没在酒精中受到的浮力F浮'=F1-F5=4 N-3.2 N=0.8 N,则ρ酒精= = =0.8×103 kg/m3。14.(2023山东阳信期中)利用如图所示的实验装置探究“浮力大小和哪些因素有关”:(1)图中所示四种情况,　　　　    (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)图中的金属块所受到的浮力最小。(2)做丙、丁两次实验,是为了探究浮力大小与　　　　    的关系;做甲、乙两次实验,得出的结论:在液体密度相同的情况下,　　　　     越大,物体所受浮力越大。(3)若探究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用　　  和　　　　    两次实验(均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”),可以得到结论:物体在同种液体中受到的浮力大小与物体浸没深度　　　　    (选填“有关”或“无关”)。甲液体密度物体排开液体的体积乙丙无关(4)利用薄铁片继续探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,实验步骤如下:步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力　　　　    (选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力;②由此可得出结论:物体受到的浮力与其形状有关。得出错误结论的原因:　　 　　    。小于没有控制铁片排开水的体积相同解析　(1)根据称重法测浮力,F浮=G-F示,甲图中弹簧测力计示数最大,故甲图中金属块所受到的浮力最小。(2)丙、丁两次实验物体排开液体的体积一定,液体密度不同,受到的浮力不同,所以是探究浮力大小与液体密度的关系;做甲、乙两次实验,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,所以是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,得出的结论:在液体密度相同的情况下,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。(3)探究浮力的大小与物体浸没深度的关系,要控制排开液体的体积和液体的密度相同,故选用乙、丙两次实验,可得到结论:物体在同种液体中时,受到的浮力大小与浸没深度无关。(4)①第一次铁片下沉至杯底,受到的浮力小于自身重力;第二次铁片漂浮在水面,受到的浮力等于自身重力;故第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力;②研究物体受到的浮力与其形状的关系时,要控制排开液体的体积和液体的密度相同,因没有控制铁片排开水的体积相同,故得出的结论是错误的。四、计算题(15题8分,16题10分,共18分)15.(2024重庆中考A卷)如图甲所示,我国自主建造重为3.7×108 N的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300 m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有3×108 N,该驳船可看作长200 m、宽50 m、高14 m的规则长方体,其最大吃水深度为7 m。某修造厂通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。(ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)水深300 m处的压强。(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积。(3)若驳船体积每增加1 m3,自重增加2.5×103 N,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。解析　(1)水深300 m处的压强为p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m=3×106 Pa。(2)加宽前,驳船满载时受到的浮力为F浮=ρ海水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200 m×50 m×7 m=7×108 N,加宽前,驳船的自重为G船=F浮-G载=7×108 N-3×108 N=4×108 N,驳船空载时排开水的体积为V空排= = = =4×104 m3。(3)驳船载重增加量为ΔG载重=G导管架-G载=3.7×108 N-3×108 N=0.7×108 N,驳船加宽后浮力增加量为ΔF浮=ρ海水gΔV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(200 m×7 m×l加宽),驳船加宽后自重增加量为ΔG船=(200 m×14 m×l加宽)× ,由ΔG载重=ΔF浮-ΔG船可得驳船总宽度增加量至少为l加宽=10 m。改装驳船的方法:①增加驳船长度;②增加驳船高度;③在驳船周围增加浮筒。(言之有理即可)16.(新课标·模型建构)(2023四川中江期末)如图所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200 cm2。不吸水的正方体木块B重为5 N。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)问:(1)如图甲,若将木块B放入盛有足量水的A容器中,测量发现木块B静止时有一半露出水面,则木块B受到的浮力是多少?木块B的密度是多少?(2)如图乙,将木块B放在A容器正中央,则木块B对A容器的压强是多少?向容器A中缓慢加水,若使木块B恰好对容器A底部无压力,则应向容器A中至少加入多少kg的水?(3)图丙中,质量、体积忽略的细线一端固定在容器A底部,另一端固定在木块B底面中央,且细线的长度L=5 cm。向容器A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1 N时,停止加水,此时木块B受到的浮力是多大?将图中与木块B相连的细线剪断,当木块B静止时,容器A底部受到水的压强是多大?解析　(1)因为木块B漂浮在水中,则木块B受到的浮力为F浮=GB=5 N,此时木块B排开水的体积为V排= = =5×10-4 m3,则木块B的体积为VB=2V排=2×5×10-4 m3=1×10-3 m3,由G=mg=ρVg可知木块B的密度为ρB= = =0.5×103 kg/m3;(2)木块B的棱长为LB= = =0.1 m,底面积为SB= =(0.1 m)2=0.01 m2,则木块B对A容器的压强为p= = = =500 Pa;向容器A中缓慢加水,若使木块B恰好对容器A底部无压力,此时木块B恰好漂浮,有一半体积浸入水中,则此时加入水的体积为V水=(SA-SB)× LB=(200×10-4 m2-0.01 m2)× ×0.1 m=5×10-4 m3,则加入水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5×10-4 m3=0.5 kg;(3)对木块受力分析,木块受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力和细线的拉力,即F浮'=G+F拉=5 N+1 N=6 N;因为F浮=ρ液gV排,所以此时木块浸入水中的体积V排'= = =6×10-4 m3;因为V=Sh,所以此时木块浸入水中的深度h= = =0.06 m=6 cm;此时液面的总高度h总=6 cm+5 cm=11 cm;此时容器中水的体积:V水'=0.02 m2×0.11 m-6×10-4 m3=1.6×10-3 m3;将图中与B相连的细线剪断,当木块静止时,木块恰好处于漂浮状态,即此时木块B受到的浮力为F浮=5 N,木块B排开水的体积为V排=5×10-4 m3;此时水和木块浸入水中的总体积V=V水'+V排=1.6×10-3 m3+5×10-4 m3=2.1×10-3 m3;所以此时的液体的深度h'= = =0.105 m;此时容器底部受到水的压强是p'=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.105 m=1 050 Pa。