2020-2021学年江苏省扬州市江都区八年级(下)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年江苏省扬州市江都区八年级(下)期末物理试卷,共38页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年江苏省扬州市江都区八年级(下)期末物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)1kg的棉花和1kg的铁块相比较,所含的物质( )
A.棉花较多 B.铁块较多 C.一样多 D.无法比较
2.(2分)某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用的柔性LED显示屏是手机折叠的关键技术,搭配了双金属保护外壳,使用升级版的石墨散热技术,满足了散热以及控制机身厚度的要求。关于这款手机所利用到的材料属性,下列描述不正确的是( )
A.柔性LED的韧性好 B.升级版石墨的隔热性好
C.金属外壳的硬度大 D.LED显示屏透光性好
3.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.原子核是由质子、中子、电子组成的
B.摩擦起电的过程中,带正电的物体得到质子
C.银河系星盘的直径约为15万光年,光年是时间单位
D.物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是有结构的
4.(2分)当人用力加速提起一桶水时,人对桶的把柄施加一个拉力,把柄对人也施加了一个拉力,则这两个拉力的三要素中相同的是( )
A.都相同 B.仅作用点相同
C.仅大小相同 D.大小、作用点相同
5.(2分)下列估测中学生的数据,与实际情况相符的是( )
A.质量约500kg
B.体积约50cm3
C.游泳时受到的浮力约500N
D.人体内部的压强约为1.5×104Pa
6.(2分)下列是与气体压强有关的现象或应用,解释正确的是( )
A.高压锅煮饭时锅内水的温度不会超过100℃
B.小汽车高速行驶时对地面压力将增大
C.向纸桥下方吹气,纸桥会被“吹”上天
D.壁虎靠脚上的“吸盘”能在天花板上爬行,利用了大气压
7.(2分)关于课本中的力学实验,下列说法错误的是( )
A.“探究重力大小与质量的关系”实验,可换用形状不同的物体测量
B.“探究二力平衡的条件”实验,将小卡片旋转一定角度是为了探究处于平衡状态时二力是否在同一条直线上
C.“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小
D.“探究阻力对物体运动的影响”实验,小车受到阻力越小,速度越快
8.(2分)如图,穿着雪橇的芳芳总质量70kg,没有陷入雪地,穿着运动鞋的小明总质量50kg,深陷雪地,原因是芳芳与小明相比( )
A.产生的压力小
B.与雪地接触的面积小
C.单位面积上产生的压力小
D.受力面积和压力都不等,无法比较
9.(2分)如图所示是某同学玩排球的一个场景,下列说法正确的是( )
A.击打排球时,手对排球的力是手发生形变产生的
B.排球在空中飞行的过程中,运动状态不变
C.排球在空中运动到最高点时速度为零
D.击打出去的排球能在空中飞行,是因为排球受到惯性的作用
10.(2分)如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.人在平衡车上没有受到摩擦力的作用
C.平衡车轮胎上的花纹是为了增大压强
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
11.(2分)以下事例中所用科学方法相同的是:①用力的示意图表示力的三要素 ②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 ③探究液体内部压强与深度的关系 ④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较 ⑤研究牛顿第一定律( )
A.①与③ B.②与③ C.②与④ D.①与③与⑤
12.(2分)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,滑块从A位置滑到B位置过程中,速度最快的位置在( )
A.O点 B.B点 C.AO之间 D.OB之间
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)铁锅、铁铲和小铁钉都是 ,它们都由铁这种 组成的,且含有铁的多少不同,说明它们的 不同。(质量/物质/物体)
14.(2分)打扫房间时,小明发现尘土飞扬, (属于/不属于)分子的运动;用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛,这是因为擦过的镜面带了电,带电体有 的性质。
15.(6分)如图甲是一台常见的案秤,可参照天平的使用方法测量物体的质量,请将下列步骤补充完整。(1)把秤放到水平台上;(2) ,调节调零螺丝,使秤杆水平平衡;(3)把被称物品放到 中;(4)从大到小依次把槽码放到 上,嫌大取下,不够再加小一级的槽码;(5)若加上最小的槽码嫌大, ;(6)某次测量结果如图乙所示,质量为 kg;(7)若秤盘生锈了,测量结果将 (偏大/偏小/准确)。
16.(3分)两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用了两种不同的设备,a小组用的是甲图所示的一端开口的直玻璃管,b小组用的是乙图所示的下大上小的容器。两组同学在进行实验时,都应先注入一半体积的 ,然后将另外一种液体注满设备。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了 。通过比较你觉得 (选填“a”或“b”)小组的实验效果更好。
17.(3分)山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 ,部分山体在 的作用下向下滑动而导致山体滑坡,请你提出一项避免山体滑坡的措施 。
18.(3分)如图为两部同向行驶的汽车发生“追尾”事故现场。汽车B刹车后由于 继续向前行驶,并撞到汽车A,此时对汽车A中的司机起保护作用的是 (安全气囊/汽车头枕),为减少交通事故,请你为司机师傅提出一条合理化建议: 。
19.(2分)如图是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向 (左/右)的 力。在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧给钉子的这个力将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.(4分)2021年5月15日,天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功着陆于火星,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。火星直径约为地球的53%,质量为地球的14%。火星的大气密度大约是地球的1%,火星上物体的重力大约是地球上的38%。火星表面的平均大气压强大约为7毫巴(1毫巴=100Pa)
(1)如图所示着陆器的四个腿设计成“大脚丫”,这是为了 ,着陆器对火星表面的压强 (大于/等于/小于)其在地球上对地面的压强。
(2)安装于着陆平台上长320mm、宽240mm的国旗,到达火星表面其质量 (变大/变小/不变),表面受到的大气压力为 N。
21.(2分)如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精,水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,将木球放入水中,铜球放入酒精中(无液体溢出),静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2,则p1 p2,F1 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
三、解答题(本题共10小题,共48分.解答25、26题时应有解题过程)
22.在“测定液体密度”的实验中,液体的体积(V)及液体和容器的总质量(m)可分别由量筒和天平测得,通过改变液体的体积可以得到几组数据,根据数据在图中画出总质量跟液体体积关系的粗略图线。
23.利用如图所示的装水烧杯和两根吸管可以制作一个“口吹喷雾器”。请你将两根吸管画在装水烧杯的恰当位置,完成“口吹喷雾器”的示意图。
24.请你在图中画出正在水中上浮的乒乓球所受力的示意图
25.(6分)小明利用弹簧测力计和适量的水测金属块密度,将金属块挂在调好的弹簧测力计上静止时,弹簧测力计的示数如图甲所示。使金属块没入水中静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示。
求:(1)金属块受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
26.(6分)消防员趴在淤泥地上,受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离,这与压强的知识有关。图1模拟受困者双脚站立时的场景,他对水平地面的压强为15000Pa;图2模拟消防员趴在淤泥地上的场景,当受困者完全伏在消防员背上后,消防员与水平地面的接触面积为0.5m2,受困者与消防员的质量分别为60kg和50kg,g取10N/kg。
(1)求受困者所受的重力;
(2)求图1中受困者双脚与地面的接触面积;
(3)当受困者完全伏在图2中消防员背上后,求消防员对地面的压强。
27.(8分)探究影响液体内部压强的因素时。
(1)使用的压强计是通过观察 来反映被测压强大小的;
(2)当小明用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是 ;若压强计在使用前出现如图甲中的情形,原因是:U形管左侧空气柱即软管中的气压 (大于/等于/小于)大气压,调节的方法是 (将右侧的液体倒掉一些/取下软管重新安装);
(3)如图乙和丙是压强计金属盒放在水中不同位置时的情形,根据得到的结论判断图丁中容器底部a、b、c三处受到水的压强大小关系是 ;
A.pa=pb=pc
B.pa<pb<pc
C.pa>pb>pc
D.pa>pb=pc
(4)如图戊和已,将压强计的金属盒放入水和盐水两种不同液体中,得出戊烧杯中是水。这个结论 (可靠/不可靠),理由是 ;
(5)为了探究液体压强与液体密度关系,将金属盒放在两种液体的相同深度,发现U形管左右两侧高度差对比不明
显,下列操作能使高度差对比更明显的是 。
A.U形管换成更粗的玻璃管
B.U形管内换成密度更小的液体
C.U形管换成更细的玻璃管
D.U形管内换成密度更大的液体
28.(6分)如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(2)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关;比较甲、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图b所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小丽同学 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
29.(6分)如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上,直到吸盘脱离玻璃板面。
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,算出吸盘与玻璃板的接触面积为S.
E.根据p=,计算出大气压的大小p。
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 。
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 。
(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘的面积是10cm2,她 (能/不能)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa).要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 (“大”/“小”)一些。
(4)小玮通过实验测出的大气压值与1个标准大气压值相差很大.她分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是 (写出一条)。
(5)小玮又把玻璃板分别斜放、立放,也都测出了大气压的值.这说明 。
30.(4分)下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程,请根据图示完成下面的填空.
(1)在情景图B中存在的错误是 。
(2)纠正错误后,在情景C中圆柱体排开水的重力可由 两图弹簧测力计的示数求出。
(3)实验表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水受到的重力。
(4)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到浸没水中,水对溢水杯底的压强 (增大/减小/不变)。
31.(6分)小婷同学在登山时拾到一块漂亮的心形石块,为了知道石块的密度,她利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如下的测量。
①如图甲所示,将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量为m1后取出石块;
②如图乙所示,用电子秤测出杯子和水的总质量为m2。
③如图丙所示,向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量为m3。
(1)根据以上测量步骤,可得石块的密度表达式为ρ石= (用所测物理量的符号表示,水的密度用ρ水表示)。
(2)在测量完成后,小婷发现石块上有水,则所测得的石块质量 ,测得石块的体积 。(偏大/偏小/不变)
(3)你认为小婷测出的石块的密度 (偏大/偏小),其原因是 。
(4)利用原有实验器材,改进实验操作顺序,即可消除这一人为偏差,你认为①②③合理的顺序是
。
2020-2021学年江苏省扬州市江都区八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)1kg的棉花和1kg的铁块相比较,所含的物质( )
A.棉花较多 B.铁块较多 C.一样多 D.无法比较
【分析】解答此题的关键是掌握质量的本质,质量是物体中所含物质的多少。
【解答】解:
1kg的棉花所含棉花的多少是1kg,1kg铁块所含铁的多少也是1kg,所以选项C正确,选项A、B、D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对质量概念的理解和掌握,要引导学生区别物体和物质两个概念。
2.(2分)某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用的柔性LED显示屏是手机折叠的关键技术,搭配了双金属保护外壳,使用升级版的石墨散热技术,满足了散热以及控制机身厚度的要求。关于这款手机所利用到的材料属性,下列描述不正确的是( )
A.柔性LED的韧性好 B.升级版石墨的隔热性好
C.金属外壳的硬度大 D.LED显示屏透光性好
【分析】文中有关键信息,如“柔性LED显示屏可让手机折叠”、“双金属保护外壳”、“升级版的石墨散热技术”,这是分析选项的关键。
【解答】解:A、柔性LED显示屏可让手机折叠,说明柔性LED显示屏不易折损,柔性LED的韧性好,A正确,不符合题意;
B、使用了升级版的石墨散热技术,说明升级版的石墨散热性能良好,B不正确,符合题意;
C、双金属保护外壳利用的是金属的硬度大,C正确,不符合题意;
D、LED显示屏可以清楚看清屏内部信息,说明LED显示屏透光性好,D正确,不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了物质的性质,读懂题中的信息是解题的关键。
3.(2分)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.原子核是由质子、中子、电子组成的
B.摩擦起电的过程中,带正电的物体得到质子
C.银河系星盘的直径约为15万光年,光年是时间单位
D.物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是有结构的
【分析】(1)原子由原子核和核外电子构成;原子核由质子和中子组成;
(2)摩擦起电的实质:由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同造成的,在摩擦的过程中束缚本领强的得电子带负电,束缚本领弱的失电子带正电;
(3)光年是指光在一年内通过的距离;
(4)9世纪末,英国物理学家汤姆生发现了比原子小得多的带负电荷的粒子:电子,从而揭示了原子的结构。
【解答】解:A、原子核由质子和中子组成,故A错误;
B、摩擦起电的过程是电子转移的过程,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故B错误;
C、光年是光在一年内传播的距离,是长度单位,故C错误;
D、物理学家汤姆生发现了电子从而提出原子是可以再分,即原子是有结构的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的知识点较多,光年的概念以及微观世界的基本常识,难度不大,是一道基础题。
4.(2分)当人用力加速提起一桶水时,人对桶的把柄施加一个拉力,把柄对人也施加了一个拉力,则这两个拉力的三要素中相同的是( )
A.都相同 B.仅作用点相同
C.仅大小相同 D.大小、作用点相同
【分析】要解答此题需掌握:力的三要素是力的大小、方向、作用点。物体间力的作用是相互的。力的三要素影响力的作用效果。
【解答】解:用力提物体,物体间力的作用是相互的,手给物体一个竖直向上的拉力,同时物体给手一个竖直向下的拉力,两个力大小相等,方向相反,分别作用在物体和手上。所以这两个拉力的三要素中方向和作用点不相同,只有大小相同。
故选:C。
【点评】此题考查了力的三要素的分析,要知道物体间力的作用是相互的,一对相互作用力大小相等。
5.(2分)下列估测中学生的数据,与实际情况相符的是( )
A.质量约500kg
B.体积约50cm3
C.游泳时受到的浮力约500N
D.人体内部的压强约为1.5×104Pa
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、中学生的质量约50kg,故A不符合实际;
B、人体的密度和水差不多,约为1×103kg/m3,中学生的质量大约是50kg,
则中学生的体积约为V===0.05m3=50dm3,故B不符合实际;
C、中学生游泳时处于漂浮状态,浮力等于重力,即受到的浮力约F浮=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故C符合实际;
D、人体内也存在气体,人体内气体压强和外面大气压强一样大小,约为1.0×105Pa,故D不符合实际。
故选:C。
【点评】这是一道估算题。估测是一种科学的近似计算,对于这类题,解题思路是首先要对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识,要对物理量的计算公式熟悉,要对常见的一些量要有数据、数量级的认识。
6.(2分)下列是与气体压强有关的现象或应用,解释正确的是( )
A.高压锅煮饭时锅内水的温度不会超过100℃
B.小汽车高速行驶时对地面压力将增大
C.向纸桥下方吹气,纸桥会被“吹”上天
D.壁虎靠脚上的“吸盘”能在天花板上爬行,利用了大气压
【分析】(1)液体沸点与气压间关系:气压越高,沸点越高;
(2)汽车制成流线型,是为了高速行驶时,产生向上的升力,减小对地面的压力。
(3)流体压强与流速的关系:对于流体来说,流速越大的地方,压强越小;
(4)地球被厚厚的大气层包围着,地球表面的物体会受到大气压的作用。
【解答】解:A、在一标准大气压下水的沸点是100℃,高压锅内的气压大于一标准大气压,所以锅内沸点高于100℃,很容易把食物煮烂,故A错误;
B、汽车呈流线型,汽车行驶时,汽车上方的空气流速大,下方的空气流速小,上方的压强小于下方的压强,汽车在压强差下产生向上的升力,对地面的压力减小,故B错误;
C、向纸桥下方吹气时,纸片下方的空气流速快,产生的压强小,小于外界的大气压,大气压就会把纸桥压塌,故C错误;
D、壁虎靠脚上的“吸盘”在墙上爬行是利用了大气压,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了液体沸点与气压间关系、大气压的利用、流体压强与流速间的关系,是一道有关压强知识的基础题。
7.(2分)关于课本中的力学实验,下列说法错误的是( )
A.“探究重力大小与质量的关系”实验,可换用形状不同的物体测量
B.“探究二力平衡的条件”实验,将小卡片旋转一定角度是为了探究处于平衡状态时二力是否在同一条直线上
C.“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小
D.“探究阻力对物体运动的影响”实验,小车受到阻力越小,速度越快
【分析】(1)用控制变量法的操作原则分析解答;
(2)将小车转动一定角度,小车在水平方向上受到两个力不在同一直线上;
(3)物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和排开液体的体积有关,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制另一个因素不变,结合称重法分析;
(4)小车受到的阻力越小,其前进的距离会越远。
【解答】解:A、“探究重力大小与质量的关系”实验,根据控制变量法的操作原则,应该改变橡皮质量,不可换用形状不同的物体测量,故A错误;
B、“探究二力平衡的条件”实验,将小车转动一定角度,小车在水平方向上受到两个力不在同一直线上,是为了探究小车处于平衡状态时二力是否在同一条直线上,故B正确;
C、“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大,弹簧测力计的示数越小,故C正确;
D、在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小车受到阻力越小,小车行驶的距离越远,小车速度减小得越慢,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查控制变量法、二力平衡、浮力以及阻力的有关知识,难度不大。
8.(2分)如图,穿着雪橇的芳芳总质量70kg,没有陷入雪地,穿着运动鞋的小明总质量50kg,深陷雪地,原因是芳芳与小明相比( )
A.产生的压力小
B.与雪地接触的面积小
C.单位面积上产生的压力小
D.受力面积和压力都不等,无法比较
【分析】(1)人对水平雪地的压力等于人的重力,比较重力大小即可判断压力关系;
(2)压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关;本题中压力的作用效果是通过雪地的形变反映的;压强是表示压力作用效果的物理量,且压强等于单位面积上产生的压力。
【解答】解:
A、已知m芳芳总=70kg,m小明总=50kg,根据G=mg可知:G芳芳总>G小明总;人对水平雪地的压力等于人的重力,所以芳芳对雪地的压力大,故A错误;
BCD、雪橇增大了与雪地的接触面积,而芳芳没有陷入雪地,说明芳芳对雪地的压力作用效果小于小明对雪地的压力作用效果,即芳芳对雪地的压强小,根据压强的概念可知,芳芳对雪地单位面积上产生的压力小,故C正确,BD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了压力作用效果的影响因素、压强的物理意义和概念,注意转换法的应用。
9.(2分)如图所示是某同学玩排球的一个场景,下列说法正确的是( )
A.击打排球时,手对排球的力是手发生形变产生的
B.排球在空中飞行的过程中,运动状态不变
C.排球在空中运动到最高点时速度为零
D.击打出去的排球能在空中飞行,是因为排球受到惯性的作用
【分析】(1)力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的;
(2)运动状态的改变包括运动方向和运动速度的改变;
(3)抛出去的实心球做曲线运动,整个过程速度不为零;
(4)惯性是指物体有保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解:
A、击打排球时,排球对手施加一个力,使手发生形变,手由于要恢复原状会对排球施加一个力使排球运动,故A正确;
B、排球在空中飞行的过程中,运动速度和方向不断发生变化,因此运动状态是变化的,故B错误;
C、排球在空中运动到最高点时,其在水平方向上仍是运动的,故速度不为零,故C错误;
D、排球离开手后能继续往前飞行,是因为排球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,惯性不是力,不能说受到惯性,故D错误。
故选:A。
【点评】本题从学生熟悉的排球场景出发,考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点题型。
10.(2分)如图所示,当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.平衡车受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
B.人在平衡车上没有受到摩擦力的作用
C.平衡车轮胎上的花纹是为了增大压强
D.若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会慢慢停下来
【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上。缺一不可小;
(2)摩擦力产生的条件有相对运动或相对运动趋势;
(3)减摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦;增大摩擦的方法:从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,增大压力,增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动摩擦;
(4)所受的各力突然消失,即为牛顿第一定律描述的情况:当物体不受任何外力时,总要保持静止或是匀速直线运动状态。
【解答】解:A、平衡车的重力加上人的重力才等于地面对平衡车的支持力,不符合二力平衡的条件,故A错误;
B、人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,人和车之间没有相对运动趋势,没有摩擦力,故B正确;
C、平衡车轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C错误;
D、由牛顿第一定律可知,运动的物体在不受力的作用时,总保持匀速直线运动状态。所以,若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车会保持原来的运动状态,即仍做匀速直线运动,故D错误。
故选:B。
【点评】此题以平衡车为载体考查了牛顿第一定律、平衡力和摩擦力等多个知识点,综合性很强,但难度不是很大。
11.(2分)以下事例中所用科学方法相同的是:①用力的示意图表示力的三要素 ②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系 ③探究液体内部压强与深度的关系 ④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较 ⑤研究牛顿第一定律( )
A.①与③ B.②与③ C.②与④ D.①与③与⑤
【分析】首先明确每个探究实例运用的科学方法,然后确定方法相同的实例。
【解答】解:①用力的示意图表示力的三要素,采用的是模型法;
②探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,运用的是控制变量法;
③探究液体内部压强与深度的关系,运用的是控制变量法;
④把原子核式模型与太阳系的行星绕日模型做比较,采用的是类比法;
⑤研究牛顿第一定律,运用的是科学推理法。
所以研究方法相同的是②③。
故选:B。
【点评】解决此类问题的关键是熟悉基本的物理研究方法,在实际问题中能够识别和应用。
12.(2分)如图所示,在粗糙的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一金属滑块,O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时滑块压缩弹簧到A位置,释放滑块,B是滑块滑到的最右端,滑块从A位置滑到B位置过程中,速度最快的位置在( )
A.O点 B.B点 C.AO之间 D.OB之间
【分析】小球从A运动到O的过程中,弹簧恢复原状,将弹性势能转化为动能,此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大;根据弹力的大小分析其速度的大小。
【解答】解:滑块从A运动到O的过程中,因弹簧处于压缩状态而对滑块有向右的弹力,开始时,弹力大于摩擦力,则滑块做加速运动;在此过程中弹簧的弹性形变程度变小,其弹性势能变小,弹力逐渐变小,当弹力等于摩擦力时,速度最大;继续运动到O的过程中,弹力小于摩擦力,滑块做减速运动;滑块从O运动到B的过程中,因弹簧处于伸长状态而对滑块有向左的弹力,则滑块的速度不断减小;所以速度最大点在AO之间。
故选:C。
【点评】此题考查动能和势能的转化、弹力和摩擦力的大小关系,重点考查学生对于物体运动中受力的分析能力。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)铁锅、铁铲和小铁钉都是 物体 ,它们都由铁这种 物质 组成的,且含有铁的多少不同,说明它们的 质量 不同。(质量/物质/物体)
【分析】一切物体都是由物质组成的,物体中所含物质的多少叫质量。正确区分“物质”、“质量”、“物体”即可顺利解答。
【解答】解:铁锅、铁铲和小铁钉是生活中具体存在的物体,它们都是由铁这种物质做成的,铁锅、铁铲和小铁钉含有铁的多少不一样,物理学中用质量来表示物体所含的物质的多少。
故答案为:物体;物质;质量。
【点评】“物质”、“质量”、“物体”三个概念经常同时出现,其中只有质量是物理学中的一个物理量,明确三个词的含义即可。
14.(2分)打扫房间时,小明发现尘土飞扬, 不属于 (属于/不属于)分子的运动;用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛,这是因为擦过的镜面带了电,带电体有 吸引轻小物体 的性质。
【分析】(1)物质是由分子组成的,组成物质的分子很小,肉眼看不到。
(2)两个物体互相摩擦时,因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同,所以其中必定有一个物体失去一些电子,另一个物体得到多余的电子,摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:打扫房间时,尘土飞扬,尘土属于固体小颗粒,它们在空中的运动,是机械运动,不属于分子的运动。
用干绸布擦穿衣镜,发现擦过的镜面黏上细小绒毛,这是因为擦过的镜面带了电,带电体有吸引轻小物体的性质。
故答案为:不属于;吸引轻小物体。
【点评】本题考查了分子运动和机械运动的区别,要注意分子的运动肉眼看不到。解决此类问题要结合摩擦起电的实质和带电物体的性质进行分析解答。
15.(6分)如图甲是一台常见的案秤,可参照天平的使用方法测量物体的质量,请将下列步骤补充完整。(1)把秤放到水平台上;(2) 将游码移到标尺左端的零刻度线处 ,调节调零螺丝,使秤杆水平平衡;(3)把被称物品放到 秤盘 中;(4)从大到小依次把槽码放到 槽码盘 上,嫌大取下,不够再加小一级的槽码;(5)若加上最小的槽码嫌大, 取下该槽码,移动游码,使秤杆在水平位置平衡 ;(6)某次测量结果如图乙所示,质量为 3.2 kg;(7)若秤盘生锈了,测量结果将 准确 (偏大/偏小/准确)。
【分析】天平在正常使用时,应先调节、再称量、再读数,案秤与天平的基本原理相同,因此,也可根据这一思路填写所缺步骤。
【解答】解:使用步骤为:
(1)把秤放在水平台上;
(2)测量物体质量前,先将游码移到标尺左端的零刻度线处,调整调零螺丝,使秤杆在水平位置平衡;
(3)把被称物品放到秤盘中;
(4)从大到小依次把槽码放到槽码盘上进行试称,嫌大取下,不够再加小一级的槽码;
(5)若加上最小的槽码嫌大,则应取下该槽码,移动游码,使秤杆在水平位置平衡;
(6)把所用槽码上面刻写的质量数与游码在标尺上所对的刻度值相加,就得到被称物品的质量,
则由图乙可知测量结果为m=2kg+1kg+0.2kg=3.2kg;
(7)秤盘生锈了,经过步骤(2)调平后,测量结果依然准确。
故答案为:
(2)将游码移到标尺左端的零刻度线处;(3)秤盘;(4)槽码盘;(5)取下该槽码,移动游码,使秤杆在水平位置平衡;(6)3.2;(7)准确。
【点评】天平的实质是一个等臂杠杆,案秤的实质是一个不等臂的杠杆,二者的基本原理和结构都是非常接近的,因此,在使用时,可参照天平的使用规则来使用案秤。
16.(3分)两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用了两种不同的设备,a小组用的是甲图所示的一端开口的直玻璃管,b小组用的是乙图所示的下大上小的容器。两组同学在进行实验时,都应先注入一半体积的 水 ,然后将另外一种液体注满设备。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了 分子间有间隙 。通过比较你觉得 (选填“a”或“b”)小组的实验效果更好。
【分析】物质是由分子或原子组成的。分子之间存在间隙,分子永不停息地做无规则运动。
【解答】解:在进行实验时,都应先注入一半体积的水,然后将另外一种液体注满设备,其目的是密度大的液体在下方。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了;
b小组的实验更好,理由是水和酒精混合后的总体积变小,b的变化明显。
故答案为:水;分子间有间隙;b。
【点评】本题解题的关键是知道分子间存在间隙。
17.(3分)山体滑坡是一种强降雨天气极易发生的自然灾害,强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间摩擦力 变小 ,部分山体在 重力 的作用下向下滑动而导致山体滑坡,请你提出一项避免山体滑坡的措施 加固山体、植树造林、合理导流、定期检查上坡地表的变化、增加植被等 。
【分析】摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关,故接触面越粗糙,摩擦力就越小。
【解答】解:强降雨时,由于雨水浸入,有些本来不够稳固的山体的不同地质层(板块)之间渗入水,使得接触面变光滑,摩擦力变小,部分山体在重力的作用下向下滑动而导致山体滑坡;
为避免避免山体滑坡,我们可以加固山体、植树造林、合理导流、定期检查上坡地表的变化、增加植被等。
故答案为:变小;重力;加固山体、植树造林、合理导流、定期检查上坡地表的变化、增加植被等;
【点评】此题考查了摩擦力大小的影响因素,是一道基础性的题目。
18.(3分)如图为两部同向行驶的汽车发生“追尾”事故现场。汽车B刹车后由于 惯性 继续向前行驶,并撞到汽车A,此时对汽车A中的司机起保护作用的是 汽车头枕 (安全气囊/汽车头枕),为减少交通事故,请你为司机师傅提出一条合理化建议: 不要超载 。
【分析】一切物体在任何时候都有保持原来运动状态的性质,即一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,质量大惯性大。
【解答】解:(1)一切物体在任何时候任何情况下都具有惯性,汽车B刹车后由于惯性仍撞到汽车A;
(2)两部同向行驶的汽车发生“追尾”,B汽车撞上了A汽车的尾部,A汽车中的司机由于惯性头部会向后仰,因此此时对汽车A中的司机起保护作用的是汽车头枕;
(3)惯性大小只与物体的质量有关,质量大惯性大,所以为减少交通事故,建议司机师傅不要超载。
故答案为:惯性;汽车头枕;不要超载。
【点评】本题涉及的知识点有惯性、力的作用效果,要熟练掌握相关的知识,会应用它解决生活中的实际问题,知道物理知识与生活息息相关。
19.(2分)如图是一种常见的订书机,钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧给钉子一个向 左 (左/右)的 弹 力。在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧给钉子的这个力将 减小 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【分析】物体发生弹性形变时会产生弹力,形变的程度越大,弹力会越大。
【解答】解:读图可知,订书机钉槽内的订书钉之所以不会松脱,是因为固定在槽内后部的弹簧发生了形变,会给钉子一个向左的弹力。
在使用过程中,随着钉子的减少,弹簧形变程度变小,给钉子的这个力将减小。
故答案为:左; 弹; 减小。
【点评】根据图中的结构明确弹力的方向与大小变化,是解答本题的关键。
20.(4分)2021年5月15日,天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功着陆于火星,开启火星探测之旅,迈出了我国自主开展行星探测的第一步。火星直径约为地球的53%,质量为地球的14%。火星的大气密度大约是地球的1%,火星上物体的重力大约是地球上的38%。火星表面的平均大气压强大约为7毫巴(1毫巴=100Pa)
(1)如图所示着陆器的四个腿设计成“大脚丫”,这是为了 减小对月球表面的压强 ,着陆器对火星表面的压强 小于 (大于/等于/小于)其在地球上对地面的压强。
(2)安装于着陆平台上长320mm、宽240mm的国旗,到达火星表面其质量 不变 (变大/变小/不变),表面受到的大气压力为 53.76 N。
【分析】(1)影响压强大小的因素有压力和受力面积,在压力一定时,增大受力面积可减小压强。同时,还要知道,物体在月球上的重力是地球上重力的六分之一;
(2)质量是物体的一种属性,不随物体的位置、状态、形状等的改变而变化;根据p=计算国旗表面受到的大气压力。
【解答】解:(1)“嫦娥三号”四个腿都设计成了“大脚丫”,这是为了在压力一定时,增大受力面积来减小压强;
因为物体在月球上的重力是地球上重力的六分之一,而在水平面上,物体对地面的压力就等于重力,所以,“嫦娥三号”在月球上对月球表面的压力变小,在受力面积一定时,其对月球表面的压强小于其在地球上对地面的压强;
(2)因为质量不随物体位置的改变而变化,所以安装于着陆平台上的国旗,到达火星表面其质量不变;
国旗的表面积:S=320mm×240mm=76800mm2=0.0768m2,火星表面的平均大气压强:p=7毫巴=7×100Pa=700Pa,
根据p=可得,国旗表面受到的大气压力:F=pS=700Pa×0.0768m2=53.76N。
故答案为:(1)减小对月球表面的压强;小于;(2)不变;53.76。
【点评】本题考查压强的大小计算、质量及其特性、减小压强的方法、压强的大小比较,特别是对压强变化的分析是本题考查的重点。要明确物体在月球上的重力小于在地球上的重力。
21.(2分)如图所示,桌面上有甲、乙两个相同的容器,有体积相等的实心木球和实心铜球,容器中分别装有等质量的水和酒精,水、酒精、木球和铜球的密度关系为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,将木球放入水中,铜球放入酒精中(无液体溢出),静止时,甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2,木球和铜球所受浮力分别为F1和F2,则p1 小于 p2,F1 小于 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】(1)由G=ρVg判断实心木球和实心铜球重力关系。容器对桌面压力大小等于容器的总重力,根据p=判断p1和p2的大小关系;
(2)由水、酒精、木球和铜球的密度关系,判断木球和铜球在液体中的状态,由阿基米德原理可判断它们受到的浮力大小关系。
【解答】解:
(1)根据ρ=,G=mg=ρVg,
实心木球和实心铜球体积相等,则G木<G铜,
甲、乙是两个相同的容器,容器中分别装有等质量的水和酒精,容器对水平桌面的压力:
F=G容+G液+G球,
所以甲、乙两容器对桌面的压力F甲<F乙,
由p=,S相同,所以p1<p2;
(2)因为ρ木<ρ酒精<ρ水<ρ铜,所以木球放入水中漂浮,铜球放入酒精中都下沉,
木球受到浮力F1=ρ木gV,
铜球受到浮力F2=ρ酒精gV,
所以F1<F2。
故答案为:小于;小于。
【点评】本题考查了密度、压强公式应用和浮沉条件及阿基米德原理的应用,关键是判断出两个球在水和酒精中的状态。
三、解答题(本题共10小题,共48分.解答25、26题时应有解题过程)
22.在“测定液体密度”的实验中,液体的体积(V)及液体和容器的总质量(m)可分别由量筒和天平测得,通过改变液体的体积可以得到几组数据,根据数据在图中画出总质量跟液体体积关系的粗略图线。
【分析】在本实验中,在倒入液体之前,此时液体的体积为0,而容器的质量并不为0,随液体体积的增加,总质量不断均匀增大。
【解答】解:在倒入液体之前,此时液体的体积为0,而容器的质量并不为0,随液体体积的增加,总质量不断均匀增大;
所以,图线应从纵轴上方开始,且是一条向上的倾斜直线,如下图所示:
【点评】本题抓住直线的起点和直线的变化趋势,这是问题的关键,难度不大。
23.利用如图所示的装水烧杯和两根吸管可以制作一个“口吹喷雾器”。请你将两根吸管画在装水烧杯的恰当位置,完成“口吹喷雾器”的示意图。
【分析】要完成该题的实验设计,就要明白流体压强与流速的关系及喷雾器的构造原理。我们的设计思路是:①让烧杯中的水能沿一吸管上升离开水面。②将上升的水柱吹散成水珠。
【解答】解:如下图所示,从横着的吸管左端向管内吹气时,竖放的吸管上端的空气流速快,压强小。由于大气压强的作用,液体从烧杯中压入吸管管中并上升。等吸管中的水面露出吸管时,就会被左端来的气流吹散成小水珠。
故答案为:
【点评】本题的应用性很强,要求学生熟练掌握流体压强与流速的关系并能学以致用,对学生的要求较高。
24.请你在图中画出正在水中上浮的乒乓球所受力的示意图
【分析】在水中向上运动的乒乓球受到重力和浮力两个力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,并且浮力大于重力。
【解答】解:过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示,即为其所受重力和浮力示意图;乒乓球在水中上浮,浮力大于重力,故浮力线段的长度应大于重力线段的长度;如下图所示:
【点评】画力的示意图,首先要对物体进行受力分析,看物体受几个力,要先分析力的大小、方向和作用点,再按照画图的要求画出各个力。
25.(6分)小明利用弹簧测力计和适量的水测金属块密度,将金属块挂在调好的弹簧测力计上静止时,弹簧测力计的示数如图甲所示。使金属块没入水中静止时,弹簧测力计的示数如图乙所示。
求:(1)金属块受到的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
【分析】(1)金属块所受浮力等于金属块在空气中的重力减去在水中弹簧测力计的拉力(称重法测浮力);
(2)金属块没入水中静止,则金属块排开水的体积等于金属块的体积;利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出金属块排开水的体积;
(3)根据G=mg求出金属块的质量,根据公式ρ=求出金属块的密度。
【解答】解:(1)由图可知,物块的重:G=4.5N,金属块在水中弹簧测力计的示数:F示=3.6N,
金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=4.5N﹣3.6N=0.9N;
(2)由于金属块是没入水中,则由F浮=ρ液gV排可得,金属块的体积:
V=V排===9×10﹣5m3;
(3)金属块的质量:m===0.45kg,
金属块的密度:ρ===5×103kg/m3。
答:(1)金属块受到的浮力为0.9N;
(2)金属块的体积为9×10﹣5m3;
(3)金属块的密度为5×103kg/m3。
【点评】本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用,考查了称重法测浮力,关键是利用阿基米德原理求物体的体积,这是本题的难点。
26.(6分)消防员趴在淤泥地上,受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离,这与压强的知识有关。图1模拟受困者双脚站立时的场景,他对水平地面的压强为15000Pa;图2模拟消防员趴在淤泥地上的场景,当受困者完全伏在消防员背上后,消防员与水平地面的接触面积为0.5m2,受困者与消防员的质量分别为60kg和50kg,g取10N/kg。
(1)求受困者所受的重力;
(2)求图1中受困者双脚与地面的接触面积;
(3)当受困者完全伏在图2中消防员背上后,求消防员对地面的压强。
【分析】(1)根据公式G=mg求出受困者所受的重力;
(2)已知受困者对水平地面的压强和压力,根据公式p=求出受困者双脚与地面的接触面积;
(3)消防员对地面的压力等于两人的重力之和,已知受困者与消防员的质量,根据公式G=mg求出受困者与消防员的总重力;然后根据公式p=求出消防员对地面的压强。
【解答】解:
(1)受困者所受的重力:
G1=m1g=60kg×10N/kg=600N;
(2)受困者对地面的压力为:
F1=G1=600N;
根据p=可知,受困者双脚与地面的接触面积为:
S1===0.04m2;
(3)消防员对地面的压力:
F2=G总=m总g=(60kg+50kg)×10N/kg=1100N,
消防员对地面的压强:
p2===2.2×103Pa。
答:
(1)求受困者所受的重力为600N;
(2)受困者双脚与地面的接触面积为0.04m2;
(3)消防员对地面的压强为2.2×103Pa。
【点评】本题考查了重力和压力、压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等。
27.(8分)探究影响液体内部压强的因素时。
(1)使用的压强计是通过观察 U形管中液面高度差的大小 来反映被测压强大小的;
(2)当小明用手指按压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,原因可能是 压强计的气密性不好 ;若压强计在使用前出现如图甲中的情形,原因是:U形管左侧空气柱即软管中的气压 大于 (大于/等于/小于)大气压,调节的方法是 取下软管重新安装 (将右侧的液体倒掉一些/取下软管重新安装);
(3)如图乙和丙是压强计金属盒放在水中不同位置时的情形,根据得到的结论判断图丁中容器底部a、b、c三处受到水的压强大小关系是 C ;
A.pa=pb=pc
B.pa<pb<pc
C.pa>pb>pc
D.pa>pb=pc
(4)如图戊和已,将压强计的金属盒放入水和盐水两种不同液体中,得出戊烧杯中是水。这个结论 不可靠 (可靠/不可靠),理由是 没有控制金属盒浸入液体的深度相同 ;
(5)为了探究液体压强与液体密度关系,将金属盒放在两种液体的相同深度,发现U形管左右两侧高度差对比不明
显,下列操作能使高度差对比更明显的是 。
A.U形管换成更粗的玻璃管
B.U形管内换成密度更小的液体
C.U形管换成更细的玻璃管
D.U形管内换成密度更大的液体
【分析】(1)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(2)压强计是通过橡皮膜来感受压强的,当橡皮膜受到压强时,软管中的气体压强变大,大于大气压强就会将U形管中的液面出现高度差,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大;若和橡皮膜连接的软管出现漏气,不论橡皮膜是否受到压强,软管中气体的压强都等于大气压,压强计中液面就不会出现高度差;
U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)根据p=ρgh分析解答;
(4)要探究液体压强与密度的关系,需要保持金属盒在两种液体中的相同位置,保证所处深度相同;
(5)根据p=ρgh来分析压强和液体密度的关系。
【解答】解:(1)液体内部压强大小通过U形管中液面高度差的大小来反映,这是转换法;
(2)若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;
当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;
(3)比较乙、丙可知,液体的密度相同,金属盒浸没的深度越深,液体内部的压强越大,由图丁知ha>hb>hc,所以pa>pb>pc,故C正确;
(4)由戊和已两图知,金属盒在两种液体中,并且所在的深度不同。由此得到压强与密度的关系结论是不可靠的,因为没有控制金属盒浸入液体的深度相同;
(5)探头在下列液体中的深度相同,由p=ρgh知道,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以“U形管换成更粗的玻璃管、将U形管换成更细的、”不能使两侧液面高度差对比更加明显,故AC不符合题意;
在“U形管中换用密度更小的液体”U形管左右两侧液面的高度差更大,故B符合题意;
在“U形管中换用密度更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差更小,更加不明显,故D不符合题意;
故选:B。
故答案为:(1)U形管中液面高度差的大小;(2)压强计的气密性不好;大于;取下软管重新安装;(3)C;(4)不可靠;没有控制金属盒浸入液体的深度相同;(5)B。
【点评】这是一道探究实验题,此题的难点是液体压强计的有关知识,我们要了解压强计的原理,知道液体压强计的操作要求等。
28.(6分)如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计 必须 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小 等于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)弹簧测力计示数。
(2)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是 丙 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 压力 有关;比较甲、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 有关(以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)小丽同学对实验装置进行改动,如图b所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小丽同学 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
【分析】(1)为了正确测量出摩擦力的大小,实验中应沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡,大小相等;
(2)根据影响摩擦力大小的因素利用控制变量法进行分析;
(3)分析甲、乙及甲、丙实验的相同量和不同的量,得出探究的影响因素;
(4)当木块固定,拉动木板时,则即使不匀速拉动木板,木块也处于静止状态,受到的拉力等于摩擦力。
【解答】解:(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,拉力与摩擦力是一对平衡力,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(2)甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,乙的压力较大,所受的摩擦力较大;乙、丙两图,压力相同,丙的接触面较粗糙,摩擦力较大,可知在三次实验中,滑动摩擦力最大的是丙。
(3)甲、乙实验,接触面的粗糙程度相同,压力不同,是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关;
甲、丙实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关;
(4)由图b知,木块固定,抽动木板,不一定要匀速拉动长木板,木块总会处于静止状态,受到的摩擦力与拉力始终是平衡力,大小相等。
故答案为:(1)必须;等于;
(2)丙;
(3)压力;接触面粗糙程度;
(4)不一定。
【点评】此题是探究影响摩擦力因素的实验,考查了控制变量法和二力平衡条件的应用,注意实验的改进所具有的优点,并学习改进的方法。
29.(6分)如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上,直到吸盘脱离玻璃板面。
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,算出吸盘与玻璃板的接触面积为S.
E.根据p=,计算出大气压的大小p。
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 BCA 。
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 将吸盘内的空气排干净 。
(3)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘的面积是10cm2,她 不能 (能/不能)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa).要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 小 (“大”/“小”)一些。
(4)小玮通过实验测出的大气压值与1个标准大气压值相差很大.她分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是 吸盘漏气 (写出一条)。
(5)小玮又把玻璃板分别斜放、立放,也都测出了大气压的值.这说明 大气压的方向是向各个方向的。 。
【分析】(1)整个实验是围绕原理p=展开的,前三步求F,顺序当然不能颠倒;
(2)用力挤压是为了排净吸盘内的空气,这一步非常重要;
(3)小量程的弹簧测力计是否能行,我们要根据公式F=pS算一下,结果当然是相差甚远,这也给了我们一个启示:面积越大的吸盘受到的压力越大,所以我们选小一些的就更实用了;
(4)影响测量结果的因素有很多,我们应尽可能考虑周全,但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面;
(5)在各个方向都测出了相近的大气压值,说明向各个方向都存在大气压。
【解答】解:(1)前三步的目的是为了测量拉力F的大小,所以应先挤压排气,再拉,再记数,正确顺序应为BCA;
(2)蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净,这样里面没有气压,外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上;
(3)由p=可得F=pS=1.0×105Pa×10×10﹣4m2=100N,至少需要一个量程为100N的测力计,所以用量程0﹣5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的;
依据上面的计算,吸盘的面积越大,受到的压力越大,对弹簧测力计的量程要求越大,所以小一些的吸盘更切合实际;
(4)造成实验结果相差很大的原因有很多,吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素;所以可能是:吸盘漏气;或吸盘与接触面之间有杂质;或吸盘内空气没有排干净等;
(5)大气压强也像液体的压强一样,是向各个方向都有的,因此把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值。
答:(1)BCA;(2)将吸盘内的空气排干净;(3)不能;小;(4)吸盘漏气;(5)大气压的方向是向各个方向的。
【点评】利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法,把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即:排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气;准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小;选择的器材要合适,比如吸盘不要太大,测力计的量程要够大等。
30.(4分)下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程,请根据图示完成下面的填空.
(1)在情景图B中存在的错误是 溢水杯未装满水 。
(2)纠正错误后,在情景C中圆柱体排开水的重力可由 AD 两图弹簧测力计的示数求出。
(3)实验表明:浸在水中的物体受到的浮力 等于 物体排开水受到的重力。
(4)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到浸没水中,水对溢水杯底的压强 不变 (增大/减小/不变)。
【分析】(1)用溢水法收集物体排开的水,需要将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)收集溢出的水;
(2)用小桶和水的总重力减去空小桶的重力即为圆柱体排开水所受的重力G排;
(3)利用F浮=G﹣F可求得圆柱体受到的浮力;
比较浸在水中的物体受到的浮力和圆柱体排开水所受的重力可得出结论;
(4)分析圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中时溢水杯中水的深度变化,根据p=ρgh可知水对溢水杯底的压强变化。
【解答】解:
(1)该实验中,圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该是满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未装满水;
(2)由图D可知,小桶和水的总重力G总=1.8N;由图A可知,空小桶的重力G桶=0.6N,
则由AD可知圆柱体排开水所受的重力:G排=G总﹣G桶=1.8N﹣0.6N=1.2N;
(3)由图B可知,实验中所用圆柱体的重力为4.2N;
由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,
则圆柱体受到的浮力:F浮=G﹣F=4.2N﹣3N=1.2N;
所以可以得出:浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力;
(4)纠正错误后,即溢水杯中的水是满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变。
故答案为:(1)溢水杯未装满水;(2)AD;(3)等于;(4)不变。
【点评】本题是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的实验,需要用“称重法”测出物体受到的浮力,即F浮=G﹣F拉;用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力,然后比较二者的大小关系。
31.(6分)小婷同学在登山时拾到一块漂亮的心形石块,为了知道石块的密度,她利用电子秤、水杯、记号笔等工具进行了如下的测量。
①如图甲所示,将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量为m1后取出石块;
②如图乙所示,用电子秤测出杯子和水的总质量为m2。
③如图丙所示,向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量为m3。
(1)根据以上测量步骤,可得石块的密度表达式为ρ石= (用所测物理量的符号表示,水的密度用ρ水表示)。
(2)在测量完成后,小婷发现石块上有水,则所测得的石块质量 偏大 ,测得石块的体积 偏大 。(偏大/偏小/不变)
(3)你认为小婷测出的石块的密度 偏小 (偏大/偏小),其原因是 水的密度小于石块的密度 。
(4)利用原有实验器材,改进实验操作顺序,即可消除这一人为偏差,你认为①②③合理的顺序是
②①③ 。
【分析】(1)要想测量石块的密度,需要测量石块的质量和体积。由①②可得石块的质量,利用等效替代法,石块的体积等于增加的水的体积,根据密度公式求出石块的密度;
(2)石块沾水,使得②中测量的m2偏小,利用m1﹣m2计算的石块的质量偏大;利用m3﹣m2计算的所加水的质量偏大,导致所测石块体积偏大;
(3)石块沾水,导致实际测量的是沾水的石块的密度,由于水的密度小于石块的密度,所以沾水的石块的密度要比石块的密度小据此分析;
(4)合理顺序为:先用电子秤测出杯子和水的总质量;然后将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量后取出石块;最后向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量。
【解答】解:(1)石块的质量为:m石=m1﹣m2,
增加的水的质量为:m水=m3﹣m2,
增加的水的体积为:V水==,
在如图所示的方法中,取出了石块,再将水补充到原来的标记处,这样增加的水的体积就是石块的体积;
所以石块的体积:V石=V水=,
石块的密度为:ρ石===;
(2)在测量完成后,小婷发现石块上有水,这样会使测量的m2偏小,则利用m1﹣m2计算的石块的质量偏大,利用m3﹣m2计算的所加水的质量偏大,所加水的体积偏大,由于利用所加水的体积表示石块的体积,故所测石块的体积偏大;
(3)根据实验操作可知,石块沾水,导致实际测量的是沾水的石块的密度,由于水的密度小于石块的密度,所以沾水的石块的密度要比石块的密度小,即小婷测出的石块的密度偏小;
(4)只利用原有实验器材,改进实验操作顺序,即可消除这一人为偏差,其方法是先用电子秤测出杯子和水的总质量;然后将石块浸没水中,在水面到达的位置上做标记,用电子秤测得杯、水、石块的总质量后取出石块;最后向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得杯和水的总质量。所以①②③合理的顺序应该是②①③。
故答案为:(1);(2)偏大;偏大;(3)偏小;水的密度小于石块的密度;(4)②①③。
【点评】测量固体密度的实验是初中物理重要的实验,当缺少量筒时,采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法,要掌握。
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