广东省深圳市光明区2021-2022学年八年级下学期期末学业水平调研检测物理试题(word版含答案)

这是一份广东省深圳市光明区2021-2022学年八年级下学期期末学业水平调研检测物理试题(word版含答案)，共30页。试卷主要包含了单选题，双选题，作图题，填空实验题，计算题，综合分析题等内容，欢迎下载使用。
深圳市光明区2021-2022学年八年级下学期期末学业水平调研检测物理试题（含答案和解析）
一、单选题（本题共5小题，每小题2分，共10分。在每小题的四个选项中，只有一个最符合题意。）
1．（2分）下列说法符合实际情况的是（　　）
A．一只老母鸡的重力约1N
B．青藏高原上水的沸点是100℃
C．中学生双脚站立时对地面的压强约100Pa
D．中学生爬一层楼克服自身重力做的功约1500J
2．（2分）深圳体育中考设置了多个选考科目供考生选择，下列说法错误的是（　　）
A．篮球项目中，篮球对篮板的压力是由于篮球形变产生的
B．200m短跑项目中，考生跑到终点不能立即停下来是由于受到惯性力
C．投掷铅球项目中，手将铅球投掷出去说明力可以改变物体的运动状态
D．引体向上项目中，单杠会向下弯曲，说明力可以改变物体形状
3．（2分）在如图所列举的事例中，利用气体压强与流速关系的是（　　）
A．船闸
B．注射器
C．简易喷雾器
D．自制气压计
4．（2分）将A、B两个体积相同且不吸水的物体放入水中，静止时如图所示，A漂浮、B悬浮。以下说法正确的是（　　）

A．物体A大于物体B受到的浮力
B．物体A大于物体B的密度
C．物体A下表面小于物体B下表面受到的液体压强
D．将物体B从水中取出并轻轻放在物体A上，物体A和B将会一起沉底
5．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（　　）
A．食品夹 B．核桃夹
C．羊角锤 D．开瓶器
二、双选题（本题共5个小题，每小题2分，共10分。每小题有两个选项符合题意，漏选得1分，错选不得分。）
（多选）6．（2分）如图所示为足球在空中飞行时的情景，下列关于足球所受的重力说法正确的是（　　）

A．大小不变 B．方向不变
C．没有施力物体 D．没有相互作用力
（多选）7．（2分）新能源汽车因环保、节能等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。假设某款新能源汽车在水平路面匀速行驶，对该过程下列说法正确的是（　　）
A．汽车的重力就是汽车对地面的压力
B．汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力
C．汽车的重力与地面对汽车的支持力是一对相互作用力
D．汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对相互作用力
（多选）8．（2分）如图所示两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，图甲中水对容器底部的压强为p1，压力为F1；图乙中水对容器底部的压强为p2，压力为F2；则下列说法正确的是（　　）

A．p1＝p2 B．p1＞p2 C．F1＜F2 D．F1＝F2
（多选）9．（2分）下列关于做功和功率的说法正确的是（　　）
A．力对物体做功越多，功率越大
B．力对物体做功时间越短，功率越大
C．力对物体做功越快，功率越大
D．单位时间内，力对物体做功越多，功率越大
（多选）10．（2分）如图所示，在水平拉力F的作用下，物体沿水平地面做匀速直线运动，不计滑轮与绳子的质量及它们之间的摩擦，已知物体的重力为20N，物体与地面间的摩擦力为10N，在拉力作用下物体水平匀速移动2m，所用时间2s。下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F的大小为5N B．拉力F的大小为10N
C．拉力做功为20J D．拉力的功率为20W
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分。）
11．（2分）如图所示是静止悬挂在天花板的灯泡，请画出灯泡受到重力和拉力的示意图。

12．（2分）如图所示，O点是杠杆的支点，杠杆左端悬挂一个重物，在A点处作出所施加的最小动力F及其力臂L，使得杠杆平衡。

四、填空实验题（本大题共4小题，每空1分，共22分。）
13．（4分）小强为探究“阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。让小车从斜面的顶端由静止滑下，第一次将毛巾铺在木板上如图甲所示，第二次将棉布铺在木板上如图乙所示，第三次木板上不铺任何物品如图丙所示。

（1）小强每次都让小车从斜面的顶端由静止滑下，目的是使得小车到达水平面时的 　 　相同。
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 　 　（选填“大”或“小”），物体的运动状态改变的越 　 　（选填“快”或“慢”）。
（3）由此我们可以进一步推测：当小车从斜面顶端静止滑下后，如果受到的阻力为零，小车将保持 　 　。
14．（5分）课堂上同学们利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。

（1）若实验前，将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示，此时杠杆处于 　 　状态（选填“平衡”或“非平衡”），按实验要求将杠杆调至水平平衡，可将杠杆的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节。
（2）实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是：　 　（填写正确选项前的字母）。
A.方便测量力臂大小
B.消除杠杆自重对实验的影响
（3）调节杠杆水平平衡后，小红在杠杆上A点挂4个相同的钩码，如图乙所示，为使杠杆重新水平平衡，应在B点挂 　 　个相同的钩码。
（4）小红在杠杆两端加减并移动钩码，使杠杆平衡，多次实验并把数据记录在表格中。小红多次实验的目的是 　 　（填写正确选项前的字母）。
A.求平均值，减小误差
B.寻找普遍性规律
15．（5分）小吴同学想对“阿基米德原理”进行验证，利用的实验器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小桶、水、铁块。
实验步骤为：
步骤①：如图甲，弹簧测力计调零后，测量空桶重力，弹簧测力计示数为F1；
步骤②：如图乙，测量铁块重力，弹簧测力计示数为F2；
步骤③：如图丙，溢水杯装满水，将铁块浸没到溢水杯水中，弹簧测力计示数为F3；
步骤④：如图丁，测量小桶和溢出水的总重力，弹簧测力计示数为F4。
（1）若等式 　 　（用上述所测F1、F2、F3、F4表示）成立，则初步验证阿基米德原理成立。以下操作对实验没有影响的是 　 　（填写正确选项前的字母）。
A.将步骤①放到步骤④之后
B.步骤③溢水杯未装满水
C.步骤③物体没有完全浸没
（2）在实验过程中，小吴发现当铁块逐渐浸入水中至一定深度处，测力计示数先减小后保持不变，静止时如图丙所示，说明物体所受浮力与 　 　有关，与 　 　无关。
（3）小吴在某次实验中，发现物体所受浮力略小于排开液体的重力，出现这种现象的原因可能是：　 　。

16．（8分）同学们利用实验室的相关器材：海绵垫1个，木块1个，等质量的砝码2个，木板1个，弹簧测力计1个，进行了如下探究实验。

（1）小张通过比较 　 　两图可知压力的作用效果与压力的大小有关；若小张想要用甲、丙两图探究压力的作用效果与受力面积的关系，你认为应该如何操作 　 　；甲、丁两图木块对接触面的压强p甲　 　p丁（选填“＜”，“＞”或“＝”）。
（2）小张利用该实验的器材继续探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
①如图戊所示，弹簧测力计水平匀速拉动木块，根据 　 　条件，此时木块与木板之间的滑动摩擦力为 　 　N。
②取下木块上的砝码，重复①的操作，此时弹簧测力计的示数变小。由此说明，在 　 　相同时，　 　越小，滑动摩擦力越小。
③如果把戊图中的木块立起来，用弹簧测力计匀速拉动木块，发现弹簧测力计的示数和戊图中的一样，说明滑动摩擦力的大小与 　 　无关。
五、计算题（本大题共2小题，17题7分，18题9分，共16分。）
17．（7分）目前，连接光明区、宝安区、南山区的深圳地铁13号线正在施工，小明路过建筑工地时，常会看到起重机在搬运重物，它的主体结构是一个滑轮组（如图所示）。假设滑轮组提起的重物重力G＝540N，动滑轮重G动＝60N，重物匀速上升的高度h＝5m，不计绳重和摩擦，取g＝10N/kg。请回答下列问题：
（1）有用功是多少；
（2）拉力F的大小；
（3）该滑轮组的机械效率是多少。

18．（9分）如图是某同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计，A为固定支架，保证扎有橡皮膜的探头在不同的待测液体中深度均为4cm，U形管盛有水，为了便于读数，在U形管的右管里放有一个指示液面位置的实心红色浮标，其质量为1g，漂浮时刚好有一半体积浸没在水中。初始时，U形管左右液面相平，在浮标所对应的位置a标记为0，为了方便直接读出数据，在右管不同的位置标记不同的密度值，忽略橡皮膜内外的压强差，取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）浮标受到的浮力；
（2）浮标的密度；
（3）当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的高度差为1.6cm，计算b处的刻度值。

六、综合分析题（本大题共1小题，共8分。）
19．（8分）阅读材料，回答问题：
天宫空间站
2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，这将开启中国空间站迄今为止宇航员驻留时间最长的任务。为了激发青少年对科学的热爱，航天员进行了“天宫”授课活动，由于太空中的空间站能够提供独特的“完全失重”环境（物体在空间站运动时等效于不受重力），可以更有利于演示一些实验现象。在直播中发现宇航员在用脚蹬天宫站的内壁时，其会向相反方向运动，用手拉住扶手可以让宇航员停下来，在上课时，王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”向前匀速直线运动，碰到空间站的舱壁后反弹回来如图甲所示，王亚平还做了下面有趣的实验，将一个普通的乒乓球按压进入水中，松手后发现乒乓球静止在按压位置如图乙所示。
在结束为期6个月的飞行任务后，航天员于2022年4月16日成功返回地面，此次返回是我国首次采用“快速返回技术”，其离地面10km后降落过程简化如下：返回舱在距离地面高度10km处，打开引导伞、减速伞、主伞，返回舱减速降落，在离地面1m左右时启动反推发动机，减速到2m/s左右的速度时抵达地面。

（1）航天员在空间站的惯性 　 　（选填“小于”、“等于”或“大于”）在地球表面的惯性，请从所给的材料中找出哪个现象能够直接反映出“力不是维持物体运动状态”的原因，并用简洁的语言描述出来 　 　。
（2）乒乓球没有上浮的原因是 　 　（填写正确选项前的字母）。
A.乒乓球受到的浮力与重力二力平衡
B.乒乓球上下表面受到液体压力差为零
（3）为了健身，航天员进行下面哪种方式的运动最合理 　 　（填写正确选项前的字母）。
A.跳远
B.跑步
C.引体向上
D.拉弹簧拉力器
（4）返回舱返回地面需要考虑大气气流、温度、压力等因素的影响，中国科学家因此制造了一个和返回舱相似的飞行器，模拟返回舱返回地面的情况，这是运用 　 　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（5）从打开引导伞、减速伞、主伞到落到地面的过程中，宇航员的动能 　 　（选填“增加”、“不变”或“减少”），重力势能 　 　（选填“增加”、“不变”或“减少”），假设宇航员质量为50kg，在该过程中其重力做功为 　 　J（取g＝10N/kg）。

深圳市光明区2021-2022学年八年级下学期期末学业水平调研检测物理试题参考答案与试题解析
一、单选题（本题共5小题，每小题2分，共10分。在每小题的四个选项中，只有一个最符合题意。）
1．（2分）下列说法符合实际情况的是（　　）
A．一只老母鸡的重力约1N
B．青藏高原上水的沸点是100℃
C．中学生双脚站立时对地面的压强约100Pa
D．中学生爬一层楼克服自身重力做的功约1500J
【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、一只老母鸡的质量约2kg，受到的重力约为G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N。故A不符合题意；
B、海拔越高、气压越低，沸点越低。1标准大气压下水的沸点为100℃，青藏高原上海拔较高、气压较低，故水的沸点低于100℃。故B不符合题意；
C、中学生的体重在G＝500N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右，双脚对水平地面的压强在p＝＝＝＝1.25×104Pa左右。故C不符合题意；
D、中学生的体重约500N，一层楼的高度约3m，中学生爬一层楼克服自身重力做的功W＝Gh＝500N×3m＝1500J。故D符合题意。
故选：D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可。
2．（2分）深圳体育中考设置了多个选考科目供考生选择，下列说法错误的是（　　）
A．篮球项目中，篮球对篮板的压力是由于篮球形变产生的
B．200m短跑项目中，考生跑到终点不能立即停下来是由于受到惯性力
C．投掷铅球项目中，手将铅球投掷出去说明力可以改变物体的运动状态
D．引体向上项目中，单杠会向下弯曲，说明力可以改变物体形状
【分析】（1）物体发生弹性形变后，要恢复原状，对与它接触的物体有力的作用，这就是弹力；
（2）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性不是力；
（3）（4）力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态。
【解答】解：
A、弹力是物体发生弹性形变后对与其接触的物体发生的力，篮球对篮板的压力是由于篮板形变产生的，故A正确；
B、200m短跑项目中，考生跑到终点不能立即停下来，是因为考生具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力的作用，故B错误；
C、手将铅球投掷出去，铅球的运动状态发生了变化，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、引体向上项目中，人对单杠有向下的拉力，单杠会向下弯曲，说明力可以改变物体形状，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了压力、惯性、力的作用效果，属于基础题。
3．（2分）在如图所列举的事例中，利用气体压强与流速关系的是（　　）
A．船闸
B．注射器
C．简易喷雾器
D．自制气压计
【分析】（1）上端开口，下部相连通的容器叫连通器；当连通器内的液体不流动时，各容器中的液面总是相平的；
（2）大气压的利用一般都是在某处使气压降低，然后在外界大气压的作用下，产生了某种效果；
（3）流体的压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大；
（4）自制气压计是大气压的平衡原理。
【解答】解：A、船闸利用了连通器原理，不是流体压强与流速的关系，故A不符合题意；
B、吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压减小，外界大气压压着药液从针头进入注射器内，故B不符合题意；
C、图中吹B管吹气时，A管上方空气流速快、压强小，水在大气压的作用下被压向上方，因此，简易喷雾器说明流体在流速大的地方压强小，故C符合题意；
D、自制气压计利用了大气压的平衡原理，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查涉及到增大压强的方法、大气压在生活中的应用，流体压强与流速的关系等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
4．（2分）将A、B两个体积相同且不吸水的物体放入水中，静止时如图所示，A漂浮、B悬浮。以下说法正确的是（　　）

A．物体A大于物体B受到的浮力
B．物体A大于物体B的密度
C．物体A下表面小于物体B下表面受到的液体压强
D．将物体B从水中取出并轻轻放在物体A上，物体A和B将会一起沉底
【分析】（1）根据阿基米德原理分析两个物体受到的浮力的大小关系；
（2）根据物体的浮沉条件分析A、B密度的大小关系；
（3）根据p＝ρgh分析物体A、B下表面受到的水的压强的大小关系；
（4）根据整体密度与水的密度的关系分析整体的浮沉情况。
【解答】解：A、A、B物体的体积相同，B悬浮，A漂浮，A排开的水的体积小于B排开的水的体积，根据F浮＝ρ液gV排可知，物体A小于物体B受到的浮力，故A错误；
B、A漂浮在水中，则A的密度小于水的密度；B悬浮在水中，则B的密度等于水的密度，所以物体A的密度小于B的密度，故B错误；
C、由图可知，A的下表面所处水的深度小于B的下表面所处水的深度，根据p＝ρ水gh可知，物体A下表面小于物体B下表面受到的水的压强，故C正确；
D、A的密度小于水的密度，B的密度等于水的密度，将物体B从水中取出并轻轻放在物体A上，AB整体的密度小于水的密度，所以物体A和B将会漂浮在水面上，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了物体浮沉条件的应用、阿基米德原理的应用、液体内部压强计算公式的应用，难度不大。
5．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（　　）
A．食品夹 B．核桃夹
C．羊角锤 D．开瓶器
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意；
B、核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
二、双选题（本题共5个小题，每小题2分，共10分。每小题有两个选项符合题意，漏选得1分，错选不得分。）
（多选）6．（2分）如图所示为足球在空中飞行时的情景，下列关于足球所受的重力说法正确的是（　　）

A．大小不变 B．方向不变
C．没有施力物体 D．没有相互作用力
【分析】根据力产生的条件和特点以及重力的性质分析。
【解答】解：A、当足球在空中飞行时，质量不变，由公式G＝mg知，受到的重力大小不变，故A正确；
B、重力的方向始终是竖直向下的，与物体的位置和状态无关，故B正确；
C、重力的施力物体是地球，故C错误；
D、足球所受的重力与足球对地球的吸引力是一对相互作用力，故D错误；
故选：AB。
【点评】本题较为基础，理解记忆重力三要素以及力产生的条件即可。
（多选）7．（2分）新能源汽车因环保、节能等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。假设某款新能源汽车在水平路面匀速行驶，对该过程下列说法正确的是（　　）
A．汽车的重力就是汽车对地面的压力
B．汽车的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力
C．汽车的重力与地面对汽车的支持力是一对相互作用力
D．汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对相互作用力
【分析】（1）压力是垂直压在物体表面上的力，在水平的地面，压力等于重力，压力的方向是垂直于支撑面。重力的方向永远是竖直向下..
（2）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上；
（3）相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上。
【解答】解：A、汽车的重力是由于地球的吸引产生的力，在水平面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力，但压力和重力是两个不同的概念，故A错误；
B、汽车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，在水平方向上受到的阻力、牵引力是一对平衡力，故B正确；
C、汽车受到的重力和路面对汽车的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C错误；
D、汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是两个物体之间的相互作用，是一对相互作用力，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查对二力平衡和相互作用力的认识和理解，两者的区别是看作用点是否在同一物体上。
（多选）8．（2分）如图所示两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，图甲中水对容器底部的压强为p1，压力为F1；图乙中水对容器底部的压强为p2，压力为F2；则下列说法正确的是（　　）

A．p1＝p2 B．p1＞p2 C．F1＜F2 D．F1＝F2
【分析】（1）水的体积相同，根据容器的放置情况分析液面深度的大小关系，根据液体压强公式可知水对杯底的压强大小关系；
（2）液体产生的压力与液体重力的关系为：当液体的形状是上下一样粗细为直壁容器（如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器）时，对容器底的压力等于液体重力即F＝G；当容器形状是上粗下细时，对容器底的压力小于液体重力，即F＜G；当容器形状是上细下粗时，对容器底的压力大于液体重力，即F＞G。
【解答】解：两个相同的密闭容器中装有相同体积的水静止放置于水平桌面上，甲容器上宽下窄，乙容器上窄下宽，则甲中水面的深度要大于乙中水面的深度，根据p＝ρgh可知，甲容器底部受到的水的压强大，即p1＞p2；
容器中水的体积相同，质量相同，重力相同，甲容器上宽下窄，则水对甲杯底部的压力要小于水的重力；乙容器上窄下宽，则水对乙杯底部的压力要大于水的重力，所以F1＜F2。
故选：BC。
【点评】本题考查了液体产生的压强大小、压力大小的关系，明确容器的形状是解题的关键。
（多选）9．（2分）下列关于做功和功率的说法正确的是（　　）
A．力对物体做功越多，功率越大
B．力对物体做功时间越短，功率越大
C．力对物体做功越快，功率越大
D．单位时间内，力对物体做功越多，功率越大
【分析】物体在单位时间内所做的功叫功率，用字母P表示；在物理学中，用功率来表示物体做功的快慢；公式为。
【解答】解：
A、根据可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此做功越多，功率不一定越大，故A错误；
B、根据可知，功率大小同时跟做功多少和做功时间有关，因此时间越短，功率不一定越大，故B错误；
C、物理学中，功率表示物体做功的快慢，力对物体做功越快，功率越大，故C正确；
D、根据可知，时间相同，力对物体做功越多，功率越大，故D正确；
故选：CD。
【点评】需熟记功率的基本概念，同时要注意区分功率与功的区别。
（多选）10．（2分）如图所示，在水平拉力F的作用下，物体沿水平地面做匀速直线运动，不计滑轮与绳子的质量及它们之间的摩擦，已知物体的重力为20N，物体与地面间的摩擦力为10N，在拉力作用下物体水平匀速移动2m，所用时间2s。下列说法中正确的是（　　）

A．拉力F的大小为5N B．拉力F的大小为10N
C．拉力做功为20J D．拉力的功率为20W
【分析】（1）不计滑轮与绳子的质量及它们之间的摩擦，根据F＝f得出拉力；
（2）根据s＝2s物得出绳子自由端移动的距离，根据W＝Fs得出拉力做的功，根据P＝得出拉力的功率。
【解答】解：AB、不计滑轮与绳子的质量及它们之间的摩擦，拉力F＝f＝×10N＝5N，故A正确、B错误；
CD、绳子自由端移动的距离s＝2s物＝2×2m＝4m，
拉力做的功W＝Fs＝5N×4m＝20J，
拉力的功率P＝＝＝10W，故C正确、D错误。
故选AC。
【点评】本题考查有关动滑轮的拉力、功和功率的计算，综合性强，难度适中。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分。）
11．（2分）如图所示是静止悬挂在天花板的灯泡，请画出灯泡受到重力和拉力的示意图。

【分析】吊灯受到两个力，作用点都在重心，重力G的方向是竖直向下，拉力F的方向是竖直向上。根据力的示意图的画法画出这两个力即可。
【解答】解：从灯的重心，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G和F表示，即为其所受重力和拉力示意图；
因为这两个力是一对平衡力，所以，作图时两条线段长度要相等，如图所示：

【点评】本题考查了力的示意图的画法，画力的示意图时，首先要分析物体的受力情况，能够知道大小就要求出力的大小，在示意图上标出来。
12．（2分）如图所示，O点是杠杆的支点，杠杆左端悬挂一个重物，在A点处作出所施加的最小动力F及其力臂L，使得杠杆平衡。

【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。
（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，依此为动力臂，此时最省力。
【解答】解：
图中O为支点，最小动力的作用点在A点，连接OA，即为最长动力臂，重物对杠杆的拉力是杠杆沿逆时针方向转动，则动力应使杠杆沿顺时针转动，要使杠杆平衡，动力方向应向下，据此过A点垂直于OA向下画出最小动力F的示意图，如图所示：

【点评】本题考查了最小动力和动力臂的画法。杠杆中的最小动力，可以按照以下几个步骤进行：
（1）确定杠杆中的支点和动力作用点的位置；
（2）连接支点与动力作用点，得到最长的线段；
（3）经过动力作用点做出与该线段垂直的直线；
（4）根据杠杆平衡原理，确定出使杠杆平衡的动力方向。
四、填空实验题（本大题共4小题，每空1分，共22分。）
13．（4分）小强为探究“阻力对物体运动的影响”，设计了如图所示的斜面实验。让小车从斜面的顶端由静止滑下，第一次将毛巾铺在木板上如图甲所示，第二次将棉布铺在木板上如图乙所示，第三次木板上不铺任何物品如图丙所示。

（1）小强每次都让小车从斜面的顶端由静止滑下，目的是使得小车到达水平面时的 　速度　相同。
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 　大　（选填“大”或“小”），物体的运动状态改变的越 　慢　（选填“快”或“慢”）。
（3）由此我们可以进一步推测：当小车从斜面顶端静止滑下后，如果受到的阻力为零，小车将保持 　匀速直线运动　。
【分析】（1）小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面上时的速度相等；
（2）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小，小车运动的距离越远；
（3）根据实验推理法进行分析。
【解答】解：（1）实验时，每次都让小车从斜面的顶端由静止滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的速度；
（2）木板表面最光滑，阻力最小，小车在木板表面上滑行的距离最长，小车运动的距离就越远，速度减小得越慢；
（3）通过实验可知，接触面越光滑，阻力越小，小车在水平面上滑行的越远，速度减小得越慢，进一步推理可得，如果受到的阻力为零，则速度不会减小，即小车将保持匀速直线运动。
故答案为：（1）速度；（2）大；慢（3）匀速直线运动。
【点评】本题是研究“阻力对物体运动影响”实验，考查控制变量法、实验推理法、力与运动的关系等知识。
14．（5分）课堂上同学们利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。

（1）若实验前，将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示，此时杠杆处于 　平衡　状态（选填“平衡”或“非平衡”），按实验要求将杠杆调至水平平衡，可将杠杆的平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节。
（2）实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是：　A　（填写正确选项前的字母）。
A.方便测量力臂大小
B.消除杠杆自重对实验的影响
（3）调节杠杆水平平衡后，小红在杠杆上A点挂4个相同的钩码，如图乙所示，为使杠杆重新水平平衡，应在B点挂 　6　个相同的钩码。
（4）小红在杠杆两端加减并移动钩码，使杠杆平衡，多次实验并把数据记录在表格中。小红多次实验的目的是 　B　（填写正确选项前的字母）。
A.求平均值，减小误差
B.寻找普遍性规律
【分析】（1）调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向上翘的一端移动；实验中调节杠杆在水平位置平衡，力与杠杆垂直，避免杠杆自重对实验的影响和便于测量力臂；
（2）实验时要调节杠杆在水平位置平衡，使杠杆平衡的目的是便于测量力臂；
（3）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（4）实验中为了得到普遍规律，避免偶然性应进行多次测量。
【解答】解：（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆在如图甲所示的位置静止，这时杠杆处于平衡状态，接着应把杠杆两端的平衡螺母向右调节，使杠杆在不挂钩码时，处于水平位置平衡；
（2）实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，此时力与力臂垂直，可从杠杆的标尺上直接读出对应的力臂，即这样操作是为了便于测量力臂，故选：A；
（3）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，若每个钩码重G，每个小格长L，
如图乙所示，根据杠杆的平衡条件有：4G×3L＝nG×2L，n＝6，故应在B点挂6个相同的钩码；
（3）小红在杠杆两端加减并移动钩码，使杠杆平衡，多次实验并把数据记录在表格中。多次实验的目的是使实验结论具有普遍性，避免偶然性，故选B：
故答案为：（1）平衡；右；（2）A；（3）B。
【点评】此题考查学生对于杠杆平衡条件的理解和掌握，利用杠杆平衡条件，可以求出力或力臂大小，也可以判断杠杆是否平衡，或判断力的大小变化等，杠杆平衡条件应用很广泛。
15．（5分）小吴同学想对“阿基米德原理”进行验证，利用的实验器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小桶、水、铁块。
实验步骤为：
步骤①：如图甲，弹簧测力计调零后，测量空桶重力，弹簧测力计示数为F1；
步骤②：如图乙，测量铁块重力，弹簧测力计示数为F2；
步骤③：如图丙，溢水杯装满水，将铁块浸没到溢水杯水中，弹簧测力计示数为F3；
步骤④：如图丁，测量小桶和溢出水的总重力，弹簧测力计示数为F4。
（1）若等式 　F2﹣F3＝F4﹣F1　（用上述所测F1、F2、F3、F4表示）成立，则初步验证阿基米德原理成立。以下操作对实验没有影响的是 　C　（填写正确选项前的字母）。
A.将步骤①放到步骤④之后
B.步骤③溢水杯未装满水
C.步骤③物体没有完全浸没
（2）在实验过程中，小吴发现当铁块逐渐浸入水中至一定深度处，测力计示数先减小后保持不变，静止时如图丙所示，说明物体所受浮力与 　排开液体的体积　有关，与 　浸入液体的深度　无关。
（3）小吴在某次实验中，发现物体所受浮力略小于排开液体的重力，出现这种现象的原因可能是：　乙中读取的弹簧测力计示数偏小或丙中读取的弹簧测力计示数偏大　。

【分析】（1）用溢水法收集物体排开的水，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）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；根据称重法测浮力大小，排开水的重力等于桶与水的总重力减去空桶的重力，比较F浮与G排的大小关系即可验证阿基米德原理；
A.将步骤①放到步骤④之后，空桶中会残余少许的水，导致空桶的重力变大，G排变小；
B.步骤③溢水杯未装满水，放入物体直至水上升到溢水口，水才溢出，导致小桶中水的重力小于物体受到的浮力；
C.步骤③物体没有完全浸没，但物体受到的浮力仍等于物体排开液体受到的重力，故对实验没有影响；
（2）当铁块逐渐浸入水中至一定深度处，测力计示数先减小后保持不变，静止时如图丙所示，根据称重法可知物体受到的浮力先变大后不变，说明物体所受浮力与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关；
（3）根据称重法可知F浮＝F2﹣F3，若乙中读取的弹簧测力计示数偏小或丙中读取的弹簧测力计示数偏大，都会导致物体所受浮力略小于排开液体的重力。
【解答】解：（1）步骤①：如图甲，弹簧测力计调零后，测量空桶重力，步骤②：如图乙，测量铁块重力，步骤③：如图丙，溢水杯装满水，将铁块浸没到溢水杯水中，测量铁块此时受到的拉力，步骤④：如图丁，测量小桶和溢出水的总重力。
根据称重法，物体受到的浮力等于铁块重力减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数，即：F浮＝F2﹣F3，
排开水的重力等于桶与水的总重力减去空桶的重力，即：G排＝F4﹣F1，比较F浮与G排的大小关系，如果关系式：F2﹣F3＝F4﹣F1成立，即可验证阿基米德原理；
A.将步骤①放到步骤④之后，空桶中会残余少许的水，导致空桶的重力变大，G排变小，故对实验有影响；
B.步骤③溢水杯未装满水，放入物体直至水上升到溢水口，水才溢出，导致小桶中水的重力小于物体受到的浮力，故对实验有影响；
C.步骤③物体没有完全浸没，但物体受到的浮力仍等于物体排开液体受到的重力，故对实验没有影响，故选：C；
（2）当铁块逐渐浸入水中至一定深度处，测力计示数先减小后保持不变，静止时如图丙所示，根据称重法可知物体受到的浮力先变大后不变，说明物体所受浮力与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关；
（3）根据称重法可知F浮＝F2﹣F3，若乙中读取的弹簧测力计示数偏小或丙中读取的弹簧测力计示数偏大，都会导致物体所受浮力略小于排开液体的重力。
故答案为：（1）F2﹣F3＝F4﹣F1；C；（2）排开液体的体积；浸入液体的深度；（3）甲中读取的弹簧测力计示数偏小或丙中读取的弹簧测力计示数偏大。
【点评】本题是验证阿基米德原理实验，充分考查了学生对基础知识的掌握程度，关键是掌握阿基米德原理的内容。
16．（8分）同学们利用实验室的相关器材：海绵垫1个，木块1个，等质量的砝码2个，木板1个，弹簧测力计1个，进行了如下探究实验。

（1）小张通过比较 　甲、乙　两图可知压力的作用效果与压力的大小有关；若小张想要用甲、丙两图探究压力的作用效果与受力面积的关系，你认为应该如何操作 　拿掉甲图中的砝码　；甲、丁两图木块对接触面的压强p甲　＝　p丁（选填“＜”，“＞”或“＝”）。
（2）小张利用该实验的器材继续探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”。
①如图戊所示，弹簧测力计水平匀速拉动木块，根据 　二力平衡　条件，此时木块与木板之间的滑动摩擦力为 　2.6　N。
②取下木块上的砝码，重复①的操作，此时弹簧测力计的示数变小。由此说明，在 　接触面的粗糙程度　相同时，　压力　越小，滑动摩擦力越小。
③如果把戊图中的木块立起来，用弹簧测力计匀速拉动木块，发现弹簧测力计的示数和戊图中的一样，说明滑动摩擦力的大小与 　受力面积大小　无关。
【分析】（1）压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关，根据控制变量法分析；根据压强公式比较压强的大小。
（2）物体处于平衡状态时，受到平衡力作用，相互平衡的两个力大小相等，据此分析；弹簧测力计读数时应先看清分度值，
滑动摩擦力大小只与接触面粗糙程度、压力大小有关，根据控制变量法分析。
【解答】解：（1）甲、乙两图受力面积大小相同，压力大小不同，乙图中压力较大，海绵凹陷程度较大，通过比较甲、乙两图可知压力的作用效果与压力的大小有关；
若要用甲、丙两图探究压力的作用效果与受力面积的关系，应控制压力大小相同，故应该拿掉甲图中的砝码；甲、丁两图中受力面积和压力都相同，根据压强公式可知，木块对接触面的压强p甲＝p丁。
（2）①如图戊所示，弹簧测力计水平匀速拉动木块，此时木块处于平衡状态，所以拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，则木块与木板之间的滑动摩擦等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计的分度值是0.2N，示数为2.6N；即滑动摩擦力为2.6N。
②取下木块上的砝码，重复①的操作，接触面的粗糙程度不变，压力减小，此时弹簧测力计的示数变小，说明滑动摩擦力大小与压力有关，可得结论：在接触面的粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小。
③如果把戊图中的木块立起来，压力大小和接触面粗糙程度都不变，改变的是受力面积的大小，发现弹簧测力计的示数和戊图中的一样，说明滑动摩擦力的大小与受力面积大小无关。
故答案为：（1）甲、乙；拿掉甲图中的砝码；＝；（2）①二力平衡；2.6；②接触面的粗糙程度；压力；③受力面积大小。
【点评】本题考查探究压力的作用效果和探究影响滑动摩擦力大小的因素两个实验，难度不大，注意控制变量法的利用。
五、计算题（本大题共2小题，17题7分，18题9分，共16分。）
17．（7分）目前，连接光明区、宝安区、南山区的深圳地铁13号线正在施工，小明路过建筑工地时，常会看到起重机在搬运重物，它的主体结构是一个滑轮组（如图所示）。假设滑轮组提起的重物重力G＝540N，动滑轮重G动＝60N，重物匀速上升的高度h＝5m，不计绳重和摩擦，取g＝10N/kg。请回答下列问题：
（1）有用功是多少；
（2）拉力F的大小；
（3）该滑轮组的机械效率是多少。

【分析】（1）利用W＝Gh求工人做的有用功；
（2）由图可知，n＝3，不计摩擦和绳重，根据F＝（G+G动）求出拉力的大小；
（3）根据η＝＝＝＝求出机械效率的大小。
【解答】解：（1）有用功为：W有用＝Gh＝540N×5m＝2700J；
（2）由图可知，有三段绳子拉着动滑轮，则n＝3；不计摩擦和绳重，则拉力的大小为：F＝（G+G动）＝×（540N+60N）＝200N；
（3）滑轮组的机械效率为：η＝＝＝＝＝×100%＝90%。
答：（1）有用功是2700J；
（2）拉力F的大小为200N；
（3）该滑轮组的机械效率是90%。
【点评】本题考查了有用功、绳子自由端的拉力、机械效率的计算，是一道简单的计算题。
18．（9分）如图是某同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计，A为固定支架，保证扎有橡皮膜的探头在不同的待测液体中深度均为4cm，U形管盛有水，为了便于读数，在U形管的右管里放有一个指示液面位置的实心红色浮标，其质量为1g，漂浮时刚好有一半体积浸没在水中。初始时，U形管左右液面相平，在浮标所对应的位置a标记为0，为了方便直接读出数据，在右管不同的位置标记不同的密度值，忽略橡皮膜内外的压强差，取g＝10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）浮标受到的浮力；
（2）浮标的密度；
（3）当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的高度差为1.6cm，计算b处的刻度值。

【分析】（1）（2）浮标在水中漂浮，浮力等于自身的重力。已知浮力等于重力，根据此等式列出关系式，进一步求出浮标的密度。
（3）当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的距离为1.6cm，可知道U形管左管液面下降1.6cm，右管液面上升1.6cm，即U形管内两管液面差为2个1.6cm，利用液体压强公式求出两管底部的压强差即为橡皮膜放入某液体时中所受的压强。橡皮膜处的液体压强又等于p液＝ρ液gh′（ρ液为液体的密度，h′为橡皮膜处的深度。）即可求出液体的密度，也就是b处的刻度值。
【解答】解：（1）浮标漂浮，浮标受到的浮力等于其重力，
所以浮标受到的浮力：
F浮＝G＝mg＝1×10﹣3kg×10N/kg＝0.01N；
（2）因为F浮＝G，
所以ρ水g ＝ρ浮标gV，
所以ρ浮标＝ρ水＝×1×103kg/m3＝0.5×103kg/m3；
（3）橡皮膜处的液体压强的大小：
p液＝Δp水＝ρ水gΔh＝ρ水g2h＝103kg/m3×10N/kg×2×0.016m＝320Pa，
因为p液＝ρ液gh′，
所以b处的刻度值为：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3。
答：（1）浮标受到的浮力为0.01N；
（2）浮标的密度为0.5×103kg/m3；
（3）b处的刻度值为0.8×103kg/m3。
【点评】本题考查浮力、压强、液体密度的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
六、综合分析题（本大题共1小题，共8分。）
19．（8分）阅读材料，回答问题：
天宫空间站
2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，这将开启中国空间站迄今为止宇航员驻留时间最长的任务。为了激发青少年对科学的热爱，航天员进行了“天宫”授课活动，由于太空中的空间站能够提供独特的“完全失重”环境（物体在空间站运动时等效于不受重力），可以更有利于演示一些实验现象。在直播中发现宇航员在用脚蹬天宫站的内壁时，其会向相反方向运动，用手拉住扶手可以让宇航员停下来，在上课时，王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”向前匀速直线运动，碰到空间站的舱壁后反弹回来如图甲所示，王亚平还做了下面有趣的实验，将一个普通的乒乓球按压进入水中，松手后发现乒乓球静止在按压位置如图乙所示。
在结束为期6个月的飞行任务后，航天员于2022年4月16日成功返回地面，此次返回是我国首次采用“快速返回技术”，其离地面10km后降落过程简化如下：返回舱在距离地面高度10km处，打开引导伞、减速伞、主伞，返回舱减速降落，在离地面1m左右时启动反推发动机，减速到2m/s左右的速度时抵达地面。

（1）航天员在空间站的惯性 　等于　（选填“小于”、“等于”或“大于”）在地球表面的惯性，请从所给的材料中找出哪个现象能够直接反映出“力不是维持物体运动状态”的原因，并用简洁的语言描述出来 　王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”向前匀速直线运动　。
（2）乒乓球没有上浮的原因是 　B　（填写正确选项前的字母）。
A.乒乓球受到的浮力与重力二力平衡
B.乒乓球上下表面受到液体压力差为零
（3）为了健身，航天员进行下面哪种方式的运动最合理 　D　（填写正确选项前的字母）。
A.跳远
B.跑步
C.引体向上
D.拉弹簧拉力器
（4）返回舱返回地面需要考虑大气气流、温度、压力等因素的影响，中国科学家因此制造了一个和返回舱相似的飞行器，模拟返回舱返回地面的情况，这是运用 　等效替代法　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（5）从打开引导伞、减速伞、主伞到落到地面的过程中，宇航员的动能 　减少　（选填“增加”、“不变”或“减少”），重力势能 　减少　（选填“增加”、“不变”或“减少”），假设宇航员质量为50kg，在该过程中其重力做功为 　5×106J　J（取g＝10N/kg）。
【分析】（1）惯性的大小只与质量有关，与位置无关；物体的运动不需要力来维持；
（2）浮力产生的原因是浸入水中的物体受到液体对物体上下表面的压力差；
（3）在空间站，物体处于完全失重状态，根据运动时是否受到重力的影响来分析；
（4）根据控制变量法和等效替代法的概念分析；
（5）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；根据W＝Gh求出所做的功。
【解答】解：（1）航天员在空间站时的质量不变，惯性不变，所以航天员在空间站的惯性等于在地球表面的惯性；
太空中的空间站能够提供独特的“完全失重”环境，王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”向前匀速直线运动，“冰墩墩”不受力也能做匀速直线运动，所以物体的运动不需要力来维持；
（2）在太空中，物体都处于失重状态，乒乓球在水中静止时，没有受到水的压力，所以不会受到浮力，故B正确；
（3）A、当没有重力时，人轻轻一跳就会跃出很远，起不到锻炼的作用，故A不合理；
B、没有重力时，对跑步机就没有压力，也就没有摩擦力，无法在跑步机上跑步，故B不合理；
C、没有重力时，身体不受重力作用，用很小的力就可做引体向上，起不到锻炼的作用，故C不合理；
D、没有重力时，不影响用力拉弹簧，所以可以用拉力器进行锻炼，故D合理。
故选：D；
（4）中国科学家制造了一个和返回舱相似的飞行器来模拟返回舱返回地面的情况，这是等效替代法的应用；
（5）从打开引导伞、减速伞、主伞到落到地面的过程中，宇航员质量不变，速度变小，动能减少；质量不变，高度变小，重力势能减少；
在该过程中其重力做功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×10000m＝5×106J。
故答案为：（1）等于；王亚平向前抛出一个北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”，发现“冰墩墩”向前匀速直线运动；（2）B；（3）D；（4）等效替代法；（5）减少；减少；5×106J。
【点评】本题考查了惯性、力与运动的关系、动能和重力势能的变化、功的计算、失重状态、物理方法的应用，考查的较全面。