重庆市西南大学附中2021—2022学年八年级下学期期末考试物理试题
展开这是一份重庆市西南大学附中2021—2022学年八年级下学期期末考试物理试题,共36页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
重庆市西南大学附中2021—2022学年八年级下学期期末考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.朋友们,初二即将结束,我们一起回忆一下学过的有关知识吧!下列说法与实际相符的是( )
A.针筒注射药液利用了大气压
B.一个标准大气压为760cm水柱产生的压强
C.监考老师站立时对地面的压强大约为Pa
D.一间教室内的空气质量约为20kg
2.功的知识大家掌握得怎么样呢?下列过程中,力对物体做功的说法正确的是( )
A.电灯吊挂在天花板上静止,拉力对电灯做了功
B.老师端着茶杯站在讲台上看着大家考试时,老师对茶杯做了功
C.橡皮从桌子上掉下,重力对橡皮做了功
D.掉在地上的珠子,在水平地面上滚动,在滚动过程中,重力对珠子做了功
3.然后我们一起回忆有关热学的知识吧!如图所示,关于生活中热现象的分析合理的是( )
A. 北方结冰的衣服变干是凝华现象
B. 热腾腾的包子冒着“白气”是汽化现象
C. 夏天吃雪糕消暑降温利用了熔化需要吸热
D. 舌头粘在冰糕上是由于冰糕具有粘性
4.真不错,我们来看看浮力的应用吧!下列说法正确的是( )
A.轮船是利用空心的办法来增大所受浮力
B.密度计漂浮在密度越大的液体中所受浮力越大
C.潜水艇从悬浮到漂浮,排开液体重力始终相等
D.盐水选种的时候,盐水浓度越高越好
5.关于压强你了解吗?如图所示下列实例中属于减小强的是( )
A.安全锤一端做成锥形
B.压路机上的碾子质量很大
C.图钉帽做得较大
D.用线切蛋
6.某考生考试期间想去厕所,下列说法正确的是( )
A.当他加速冲向厕所,他一定受到非平衡力的作用
B.他看到洗手台边上的洗手液,其吸液泵头是利用连通器的原理工作
C.洗手液静止在水平桌面,洗手液所受的重力与桌面对洗手液的支持力是一对相互作用力
D.考生在平直走廊上匀速走回考场,边走边扔掉手里的垃圾,考生机械能保持不变
7.这学期的学习中我们做了很多实验,大家都还记得吗?以下实验用到转换法的是( )
A.在探究“固体熔化时温度的变化规律”时,换用海波和石蜡进行多次实验
B.在探究“动能大小跟哪些因素有关”时,比较木块被撞击的距离来比较动能大小
C.在探究“杠杆平衡条件”时,多次更换钩码数量和悬挂位置进行测量
D.在探究“影响液体压强大小因素”时,探究液体压强与液体密度、深度这两个因素的关系
8.如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等。下列物体受到的浮力,桌面所受的压力大小F,木块底部所受水的压强和容器对桌面的压强随时间t变化的关系图线中,正确的是( )
A. B.
C. D.
9.用如图甲所示的装置提升重物A,A的重力为560N,底面积为50,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。(忽略绳重和摩擦)下列结论错误的是( )
A.物体匀速上升时拉力F的功率为40W
B.动滑轮的重力为40N
C.2~3s时,此装置的机械效率约为93%
D.0.5s时,物体A对地面的压强为Pa
10.如图所示,将实心正方体A(不吸水)体积的五分之三浸入水中后,容器中水位上升了3cm。已知容器足够高,容器重力为2N,容器底面积为200,容器中原来水深0.3m,正方体A的密度,,以下说法中正确的( )
A.正方体A的边长为6cm
B.此时细线对正方体A的拉力大小为6N
C.此时烧杯对桌面的压强3300Pa
D.剪断细线,正方体A缓慢沉底静止后,A对容器底的压强2000Pa
11.如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为3N,底面积为,溢水口距杯底20cm,内装某种液体的深度为18cm,液体对容器底部压强为1800Pa,现将一体积为、密度为的正方体木块从下表面刚好与液面齐平开始缓慢放入其中,不计溢水杯厚度,木块放入液体中后稳定。下列说法错误的是( )
A.所装液体密度为1
B.未放入物体时,液体对溢水杯底的压力为54N
C.放入物体稳定后溢水杯对桌面的压强为2100Pa
D.放入物体稳定后液面上升高度是物体下降高度的2倍
12.如图所示,甲、乙两个不计质量的容器装满不同种液体放在水平地面上,它们对地面的压力相等,想要让它们剩余部分对地面的压强大小关系保持不变,则下面做法一定可以实现的是( )
A.抽出等深度的液体 B.抽出等体积的液体
C.抽出等质量的液体 D.放入完全相同的实心金属块
13.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20cm,30cm、密度之比。将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图乙),下列说法正确的是( )
①图乙中,物块A的重力为204N:
②物块A的密度为;
③图丙中,要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去;
④图丙中,将A沿水平方向截取,将截取部分放在水平地面上,此时余下部分和截取部分对水平地面的压强相等
A.只有①、②正确 B.只有②、④正确
C.只有①、③正确 D.只有②、③正确
14.为探究浮力产生的原因,疯狂物理小组制作了一个特别的水槽:重为的水槽分成M、N两部分,M底部的横截面积为,N底部的横截面积为,且有一个边长为的正方形开口,容器厚度均忽略不计,如图甲所示,。现将一个质量为,边长为的正方体木块完全密封在正方形开口上方并使其不下落,然后向N水槽中加水使,水未从N流出,观察到木块并没有上浮,如图乙所示。继续向M槽中加水,如图丙所示,直至木块能刚好脱离N水槽的底部时,停止加水。以下说法正确的是( )
A.向N水槽中加水结束时,木块上表面受到水的压力为
B.向M水槽中加水,当深度为时,木块刚好上浮
C.木块上浮最终静止后,整个水槽对桌面的压强为
D.木块最终漂浮时,水对M底部的压强为
二、填空题
15.古希腊科学家__________有这样一句名言:“给我一个支点,我将翘起整个地球”提出杠杆平衡原理。构成物质的分子还可以再分,分成原子核和带负电的核外__________。
16.如图所示,将8个完全相同的正方体物块,按甲、乙两种方式叠放在水平地面上,则甲乙两种方式中的物体对地面的压力之比为___________;物体对地面的压强之比为___________。
17.完全相同的三个柱形容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体并放在a、b、c三个台秤上,将完全相同的正方体物体A、B、C分别投入三个容器中静止后如图所示(A与容器底没有紧密接触),此时三个容器中液面相平,则甲、乙、丙三种液体的密度最大的是______ ,取出物体后,台秤示数变化最大的是______。(以上两空均选填“甲”、“乙”、“丙”或者“一样”)
18.如图所示,桌面MN上放着一个质量均匀的镇纸尺AB,镇纸尺AB长度为40cm,B端超出桌面10cm,若把B端竖直向上稍微抬起一段距离,至少需要用力20N,若把B端竖直向下稍微压一点距离,则至少需要用力__________N。
19.如图所示,压力锅锅盖面积450cm2 ,限压出气孔的横截面积为0.05cm2,当锅内蒸汽达到2个标准大气压时,蒸汽对锅盖的压力是_____N,当锅内蒸汽达到3个标准大气压时,锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气,限压阀的质量是_____kg(1个标准大气压≈1×105Pa).
20.用手将一个密度为0.7×103kg/m3的实心物块,先后浸没在水和煤油中.松手后,物块静止时,排开水和煤油的体积分别为V1和V2,物块在水和煤油中所受的浮力分别为F1和F2.则F1︰ F2= __________,V1︰V2=_______.(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
21.现有质量为3kg,边长为0.1m的实心正方体A沉没于20m深的嘉陵江中,如图所示,物体A的密度为______;若想要让A对江底的压强减小800Pa,应该沿着水平方向切去部分,则切去部分的体积与未切去之前的总体积之比为______。
22.小银学习了测物体浮力的方法,操作步骤如图所示,小球的浮力为__________N;已知小球半径为2cm,小球上顶点距离水面3cm,则小球受到水对它向下的压力是__________N。(圆的面积计算公式,)
23.如图所示,质量为4.8kg高度未知的圆柱体A和盛有适量水的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,容器底面积为300。现将A放入容器的水中,A放入前水对容器底的压强为1000Pa,容器对桌面的压强为2500Pa,放入A以后水对容器底的压强变为1200Pa,容器对桌面的压强变为3500Pa,则A放入容器之前,容器对地面的压力为__________N,柱体A的密度最大值为__________。
三、作图题
24.利用如图所示的滑轮组,西西用1.5N的拉力拉着重为10N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出滑轮组的绕线情况。
四、实验题
25.附附同学探究水沸腾时温度变化的特点,实验装置如图甲所示。
(1)加热一定时间后,温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为__________ ℃;
(2)水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,这说明液体在沸腾过程中要__________;
(3)图乙中能正确表示实验过程中水温度变化的图像是__________(选填“A”“B”“C”或“D”)。
26.疯狂物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,装置如图19所示。
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率
74.1%
62.5%
(1)实验中应沿竖直方向缓慢__________拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离__________m,机械效率__________%;
(3)如采用图丙装置,改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率__________(选填“越高”、“不变”或“越低”);分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为__________N(忽略绳重和摩擦)。
(4)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为__________J。(不计绳重)
(5)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率变小,试着分析原因__________。
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图线中,可能正确的是__________。
A. B. C. D.
(7)某同学在实验中损坏了弹簧测力计,无法测量钩码重力为8N时的机械效率,他认为可以利用现有的实验数据计算出动滑轮的重力,再利用就可以计算出钩码重力为8N时的机械效率,他的想法是__________的(选填“正确”或“错误”)。
27.小西同学利用电子秤来测量矿石的密度,操作步骤如下图(在整个实验过程中,矿石体积不变)
(1)①电子秤放在水平桌面上,并将电子秤示数__________;
②然后将装有适量水的容器放在电子秤上,如图甲所示;
③把被测矿石用细线栓好、缓慢放入装水的容器中,示数如图乙所示,则被测矿石的质量__________g;
④用手提起细线,让被测矿石离开容器底部,继续浸没在水中,电子秤示数如图丙;
⑤取出被测矿石,将表面的水擦干,放在电子秤上示数如图丁;
(2)图丙中细线的拉力为__________;若容器的底面积S为100,从丙中取出石块,水对容器底压强的变化量__________Pa(不计石块沾水);
(3)被测矿石的密度__________;
(4)若将实验顺序变为乙丙甲(不考虑吸水),则所测矿石的密度将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(5)同组的小附设计了如图戊所示的装置,利用拉力传感器和丁图中的矿石来测量待测液体的密度,其中悬挂矿石的轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。矿石始终浸没在待测液体中,拉力传感器示数F随液体密度变化的图像如图己所示,则该装置能显示的液体的最小密度为__________;
(6)小附在漏斗上套个橡皮膜,如图所示漏斗口内深度为5cm,他发现将其放入水中越__________,橡皮膜形变越明显,现在向下图的漏斗中加入上题中所能测出的最小密度的液体,直到橡皮膜恢复水平为止,所加液体的质量为__________g。(已知漏斗口的面积为16,漏斗上方圆柱体横截面积为1,漏斗口内的容积即不含圆柱部分,为35,漏斗浸入水中的深度为10cm,漏斗壁厚度不计,忽略容器内液面变化。)
五、计算题
28.2018年4月21日,中国深海水下滑翔机首次完成8213米深潜任务,将中国水下滑翔机的最深下潜深度提升到了8000m级(),水下滑翔机以kW的额定功率从水面下潜至8000m处,下潜速度为10m/s。求:
(1)滑翔机在下潜过程中,牵引力做功多大?
(2)此滑翔机在水下8000m深处,面积为150的观察窗口所受的液体压力。
29.如图所示,水平地面上放置一个压强传感器K,传感器上再放上质量为90kg的高30cm的实心长方体M,通过不可伸长的细绳将长方体悬挂在杠杆AB的左端,杠杆可绕支点O转动,OA=2m,OB=3m。现在有一个质量kg的人站在杠杆的右端B点,杠杆处于水平位置,细绳沿竖直方向被拉直,这时细绳对杠杆左端的拉力为;压强传感器显示的压强p为1500Pa,取10N/kg,则:
(1)的大小;
(2)长方体的密度;
(3)当人向O点移动的平均速度是多少m/s时,10s后压强传感器显示的压强为原来的2倍。
30.如图甲所示的薄壁容器放置在水平桌面上,两侧容器上端开口,底部通过一阀门连通。其中左侧容器的上半部分和下半部分的横截面积分别为150和250,上半部分足够高,下半部分容器高12cm,容器右侧底面积为50,里面装有足量的液体。在左侧容器内放一个底面积为100,质量为500g的正方体木块A,木块A底部中心通过一段轻质细线与容器底部相连。打开阀门后,右侧容器内液体深度变化量和木块A底部所受液体压强的关系如图乙所示。(不计两侧容器之间连接部分水的体积)求:
(1)未打开阀门时,木块A对容器底部的压强;
(2)液体的密度是多少;
(3)当时,液体对左侧容器底部的压强。
参考答案:
1.C
【详解】A.向病人体内注射药液,利用的是人的推力,没有利用大气压,故A不符合题意;
B.一个标准大气压约为1.01×105Pa,支持的水柱高度为
故B不符合题意;
C.监考教师的体重约为500N,双脚与地面的接触面积约为500cm2=0.05m2,站立在水平地面上时对地面的压强为
故C符合题意;
D.空气的密度约为1.3kg/m3,教室的长、宽、高分别在9m、8m、3.5m左右,教室中空气的质量为
m=ρV=1.3kg/m3×9m×8m×3.5m=327.6kg
故D不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.电灯吊挂在天花板上静止,电灯没有在拉力方向上运动一段距离,所以拉力没有对电灯做功,故A错误;
B.老师端着茶杯站在讲台上看着大家考试时,茶杯没有在支持力方向上运动一段距离,所以老师没有对茶杯做功,故B错误;
C.橡皮从桌子上掉下,橡皮在重力方向上发生了位移,所以重力对橡皮做了功,故C正确;
D.掉在地上的珠子,在水平地面上滚动,珠子位移的方向和重力的方向垂直,所以重力没有对珠子做功,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.北方结冰的衣服变干是衣服上的水由固态变成气态,属于升华现象,故A不符合题意;
B.热腾腾的包子冒着“白气”是冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故B不符合题意;
C.夏天吃雪糕消暑降温利用了冰熔化需要吸热,将人体的部分热量吸走,故C符合题意;
D.舌头粘在冰糕上是由于舌头上的水遇到温度较低的冰糕发生放热凝固成冰,跟冰糕粘在一起,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A.轮船能漂浮在水面上就是采用空心的方法,可以使排开水的体积增大,从而增大浮力,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上,故A正确;
B.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于密度计的重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故B错误;
C.潜水艇是靠改变自身重力在水中上浮和下沉的,当潜水艇处于漂浮和悬浮状态时,潜水艇自身的体积不变。漂浮时潜水艇排开的水的体积小于潜水艇的体积,悬浮时排开水的体积等于潜水艇的体积,因此悬浮时排开水的重力大于漂浮时排开水的重力,故C错误;
D.盐水选种时,应该选用恰当的浓度,浓度过大和过小都不能准确的选出饱满的种子。浓度太高种子都会浮在水面上,而且会伤害种子。故D错误。
故选A。
5.C
【详解】A.安全锤一端做成锥形,是通过减小受力面积来增大压强的,故A不符合题意;
B.压路机上的碾子质量很大,对地面的压力很大,是通过增大压力来增大压强的,故B不符合题意;
C.图钉帽做得较大是通过受力面积减小对手的压强的,故C符合题意;
D.用线切蛋是通过减小受力面积来增大压强的,故D不符合题意。
故选C。
6.A
【详解】A.当他加速冲向厕所,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故A正确;
B.洗手台边上的洗手液,其吸液泵头是利用大气压强工作的,故B错误;
C.洗手液静止在水平桌面,洗手液所受的重力与桌面对洗手液的支持力大小相等、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.考生在平直走廊上匀速走回考场,边走边扔掉手里的垃圾,考生的质量减小,机械能减小,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】A.在探究“固体熔化时温度的变化规律”时,换用海波和石蜡进行多次实验是通过多次实验找到普遍规律,是归纳总结法,故A不符合题意;
B.在探究“动能大小跟哪些因素有关”时,动能大小是看不见的,可以通过比较木块被撞击的距离来比较动能大小,把看不见的动能转化为看得见的距离,故B符合题意;
C.在探究“杠杆平衡条件”时,多次更换钩码数量和悬挂位置进行测量,是通过多次实验找到普遍规律,是归纳总结法,故C不符合题意;
D.在探究“影响液体压强大小因素”时,探究液体压强与液体密度、深度这两个因素的关系采用了控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】A.水刚开始流出时,木块仍然处于漂浮状态,由阿基米德原理可知,物体排开水的体积先不变,等到水快流完时,木块排开水的体积变小了,所以受到的浮力先不变后变小,故A错误;
B.桌面所受的压力大小F等于整个装置的重力,由于容器中相同时间内流出的水量相等,则流水时,整个装置的重力的图象为一条斜向下的直线,当容器中的水全部流出后,重力不变,F不变,故B正确;
C.水刚开始流出时,木块仍然处于漂浮状态,所以木块底部所受水的压强保持不变,等到水快流完时,木块底部在水中的深度变小,木块底部所受水的压强再变小,所以木块底部所受水的压强是先不变后变小,故C错误;
D.由于容器中相同时间内流出的水量相等,由于接触面积不变,根据可知,流水时,容器对桌面的压强p2与桌面所受的压力大小F的图象是相同的,故D错误。
故选B。
9.A
【详解】A.由图丙可知,物体在2~3s时匀速上升,由图乙可知,物体匀速上升时拉力F=200N,由图甲可知绳子承重段数为3,,则拉力速度
v=3×0.2m/s=0.6m/s
拉力功率
P=Fv=200N×0.6m/s=120W
故A错误,符合题意;
B.物体匀速上升时拉力F=200N,则动滑轮重力
G滑=3F-GA=3×200N-560N=40N
故B正确,不符合题意;
C.2~3s时,此装置的机械效率
故C正确,不符合题意;
D.由图乙可知0.5s时,F=150N,物体受到向上拉力
FA=3F-G滑=3×150N-40N=410N
则物体对地面压力
F压=560N-410N=150N
所以物体对地面压强
故D正确,不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】A.容器底面积为200cm2,将实心正方体A的体积的浸入水中后,容器中水位上升了3cm,则有
解得
LA=10cm=0.lm
即正方体A的边长为10cm,故A错误;
B.正方体A的密度ρA=3.0g/cm3,则由可得,正方体A的质量为
mA=ρAVA=ρALA3 =3.0g/cm3×(10cm)3=3000g=3kg
则正方体A的重力
GA=mAg=3kg×10N/kg=30N
实心正方体A的体积的浸入水中后,受到的浮力为
F浮=ρAgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
浮力小于正方体A的重力,则正方体A还会受到细线沿绳子向上的拉力,大小为
F拉=GA-F浮=30N-6N=24N
故B错误;
C.容器中水的重力为
G水=m水g=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×0.3m=60N
烧杯对桌面的压力为
F压=G容+G水+GA-F拉=2N+60N+30N-24N=68N
烧杯对桌面的压强为
故C错误;
D.剪断细线,正方体A缓慢沉底静止后,正方体A完全浸没在水中,则正方体A完全浸没时受到浮力为
F浮′=ρ水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×(10×10-2m)3=10N
由于正方体A静止,受力平衡,所以正方体A受到的支持力为
F支=G-F浮=30N-10N=20N
又因为支持力和压力是一对相互作用力,所以正方体A对容器底的压力为
F压′=F支=20N
正方体A对容器底的压强为
故D正确。
故选D。
11.D
【详解】A.液体对容器底部压强为1800Pa,液体的深度为18cm,由可知,液体密度为
故A正确,A不符合题意;
B.未放入物体时,液体对溢水杯底的压力为
故B正确,B不符合题意;
C.木块的重力为
由于木块的密度小于液体的密度,所以木块在液体中处于漂浮状态,由二力平衡可知,木块受到的浮力等于重力,所以木块受到的浮力为
由阿基米德原理可知,木块放入液体中排开的液体体积为
留在溢水杯内的排开液体的的体积为
溢出液体的体积为
溢出液体的质量为
溢出液体的重力为
水的的重力为
放入物体稳定后溢水杯对桌面的压强为
故C正确,C不符合题意;
D.木块的体积为,木块的边长为
木块的底面积为
木块浸在水中的体积为
木块浸在水中的深度h为
放入物体稳定后液面上升高度为
20cm-18cm=2cm=0.02m
所以物体下降高度为
0.09m-0.02m=0.07m
因此放入物体稳定后液面上升高度0.02m不是物体下降高度0.07m的2倍,故D错误,D符合题意。
故选D。
12.C
【详解】A.由于甲、乙两容器对地面的压力相等,即F甲=F乙,S甲
若要让它们剩余部分对地面的压强大小关系保持不变,则需要让剩余部分对地面的压力F甲与F乙的比值不变,若抽出等深度的液体,则抽走的甲液体体积占甲总体积的比例为
抽走的乙液体体积占乙总体积的比例为
由于
h甲
故抽走甲的体积占甲的总体积的比例要比抽走乙的体积占乙的总体积的比例大,由
可知,抽走甲的重力占甲的总重力的比例要比抽走乙的重力占乙的总重力的比例大,不能保持剩余部分对地面的压力F甲与F乙的比值不变,故A不符合题意;
B.若抽出等体积的液体,则甲液体下降的高度为
乙液体下降的高度为
由于S甲
抽走的乙液体体积占乙总体积的比例为
由于
h甲
故抽走甲的体积占甲的总体积的比例要比抽走乙的体积占乙的总体积的比例大,由
可知,抽走甲的重力占甲的总重力的比例要比抽走乙的重力占乙的总重力的比例大,不能保持剩余部分对地面的压力F甲与F乙的比值不变,故B不符合题意;
C.由于甲、乙两容器对地面的压力相等,所以甲、乙两种液体的重力相等,由可知,甲、乙两种液体的质量相等,由于,由可知,,若抽出等质量的液体,由可知,,则抽走的甲液体体积占甲总体积的比例为,抽走的乙液体体积占乙总体积的比例为,由于,所以有可能使抽走的甲液体体积占甲总体积的比例与抽走的乙液体体积占乙总体积的比例相等,即
由
可知,抽走甲的重力占甲的总重力的比例等于抽走乙的重力占乙的总重力的比例,所以剩余部分对地面的压力F甲与F乙的比值不变,故C符合题意;
D.放入完全相同的实心金属块,甲液体和乙液体排开的液体体积相等
由于,所以,由可知,,由原甲、乙两容器对地面的压强大小关系
可知,放入完全相同的实心金属块后,
由于
所以不能保持与原来对地面的压强大小关系不变,故D不符合题意。
故选C。
13.B
【详解】A的底面积
B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa,则
A与B的体积之比
密度之比
根据
可知A与B的重力之比
则
物块A的密度
将物块B沿竖直方向切去,剩余部分重力
剩余部分底面积
B对地面的压强
将A沿水平方向截取,截取部分重力
剩余部分重力
余下部分对水平地面的压强
截取部分对水平地面的压强
综上所述:①、③错误,只有②④正确。故ACD错误,B正确。
故选B。
14.C
【详解】A.向N水槽中加水结束时,,此时木块上表面受到的压强为
木块的面积为
木块上表面受到的压力为
故A错误;
B.向M槽中加水,木块刚好上浮,此刻水对下表面的压力等于水对上表面压力与重力之和,木块质量为
木块的重力为
木块上表面受到的力为,根据可知,下表面受到的压力为
已知,根据压强的计算公式得,下表面受到的压强为
根据液体压强的公式得,此时的液体距离N水槽底部的深度为
此时的液体距离M水槽底部的深度为
所以向M水槽中加水,当深度为时,木块刚好上浮。故B错误;
CD.木块上浮最终静止后,会漂浮在水面上,浮力等于重力
根据可知此时排开水的体积为
N水槽中的体积为
M水槽中的体积为
水的总体积
根据可知,水槽中的水总质量为
水的总重力为
整个水槽对桌面的压力为水的总重力、木块的重力和水槽的重力
整个水槽对桌面的压强为
因为水的体积不变,此时水的深度为
此时底部受到的压强为
故C正确,D错误。
故选C。
15. 阿基米德 电子
【详解】[1]“给我一个支点,我将翘起整个地球”是古希腊物理学家阿基米德的一句豪言壮语,我们学过的杠杆原理、阿基米德原理都属于阿基米德的贡献。
[2]分子是由原子构成的,原子是由原子核和核外电子构成的,原子核带正电,核外电子带负电。
16.
【详解】[1][2]设每个正方体的重力为G,底面积为S,甲、乙两图中正方体对水平地面的压力等于其总重,甲图中对地面的压力为
受力面积为
乙图中对地面的压力为
受力面积为
对地面的压力之比为
对地面的压强之比为
17. 丙 一样
【详解】[1]根据物体的沉浮条件可知,当时,物体沉底;当时,物体悬浮在液体中;当时,物体漂浮在液面上。由图可知,正方体物体A在液体甲中沉底,因此物体A的密度大于液体甲的密度,即;正方体物体B在液体乙中悬浮,物体B的密度等于液体乙的密度,即;正方体物体C在液体丙中漂浮,因此物体C的密度小于液体丙的密度,即,因正方体物体A、B、C完全相同,即,故可以判断,所以则甲、乙、丙三种液体的密度最大的是丙。
[2]图中台秤称量的是容器、液体和物体的总质量,取出正方体物体之后台秤称量的是容器和液体的总质量,台秤示数的变化等于取出的正方体物体的质量,因正方体物体A、B、C完全相同,所以甲、乙、丙的台秤示数变化一样。
18.80
【详解】把B端竖直向上稍微抬起一段距离,AB绕着A点转动,A为支点,根据杠杆平衡条件可得
解得尺子的重力为G尺=40N;若把B端竖直向下稍微压一点距离,AB绕着N点转动,N为支点,根据杠杆平衡条件可得
带入数据得
解得F=80N,所以至少需要用80N的力。
19. 9×103 0.1
【详解】锅盖所受蒸汽的压力:F=pS=2×1×105Pa×450×10-4m2=9×103N,
锅内气体的最大压力等于大气压和限压阀的压力,G阀+p0S阀=p内S阀,
则:G阀=p内S阀-p0S阀=3×1×105Pa×0.05×10-4m2 -1×105Pa×0.05×10-4m2=1N,
.
20. 1:1 4:5
【详解】因为ρ物<ρ水,ρ物<ρ煤油,所以将物块浸没在水和煤油中,松开手后,小球静止时漂浮在水面和煤油面上,根据漂浮条件可知F浮=G,物块的重力不变,浮力不变,即F1=F2,F1:F2=1:1,
在水中受到的浮力F1=ρ水gV1,排开水的体积:V1=,
在煤油中受到的浮力F2=ρ煤油gV2,排开煤油的体积:V2=,
V1:V2=:=×=0.8×103kg/m3:1×103kg/m3=4:5.
21. 3×103kg/m3 2∶5
【详解】[1]正方体A的体积为
物体A的密度为
[2]物体A受到的重力为
G=mg=3kg×10N/kg=30N
排开水的体积为
V排=V=0.001m3
受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
物体A静止在江底,受到重力、浮力及江底的支持力,则支持力为
F支=G-F浮=30N-10N=20N
力的作用是相互的,那么A对江底的压力为20N,A对江底的压强
根据题意,切去部分之后A对江底的压强为
pˊ=2000Pa-800Pa=1200Pa
此时A对江底的压力为
Fˊ=pˊS=1200Pa×0.1m×0.1m=12N
设切去部分的体积为ΔV,则剩余的体积为V-ΔV,剩余物体的重力为
Gˊ=ρg(V-ΔV)
剩余部分受到的浮力为
F浮ˊ=ρ水g(V-ΔV)
物体A保持静止,有
Gˊ=F浮ˊ+Fˊ
则
ρg(V-ΔV)=ρ水g(V-ΔV)+12N
带入数据可得
3×103kg/m3×10N/kg×(0.001m3-ΔV)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.001m3-ΔV)+12N
解得:ΔV=4×10-4m3
则切去部分的体积与未切去之前的总体积之比为
22. 0.8 0.36
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,所以小球的重力G为2.4N,将小球放入水中后,弹簧测力计对小球的拉力F为1.6N,由称重法
可知,小球受到的浮力为
[2]小球上顶点距离水面3cm,受到水的压强为
小球半径为2cm,则小球的受力面积为
小球受到水对它向下的压力是
23. 75
【详解】[1]A放入前容器对桌面的压强为2500Pa,容器的底面积为
容器对桌面的压力为
[2]A的重力为
A放入前后,容器对桌面的压强增加了
则桌面受到的压力增加了
增大的压力小于A的重力,说明放入A后,水有溢出,溢出的水的重力为
溢出水的体积为
A放入前水对容器底的压强为1000Pa,放入A以后水对容器底的压强变为1200Pa,则A放入前后容器内水的高度分别为
分析A排开的水:有一部分在容器中,有一部分溢出;在容器中那部分水的体积为
则A排开水的总体积为
由题意可知,圆柱体A的体积最小为排开水的体积,则圆柱体的最大密度为
24.
【详解】由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F=3.6N,即对物体A的拉力F拉=3.6N,由于物体A做匀速直线运动,物体A受到的摩擦力、拉力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力f=F拉=3.6N,拉力F拉与物体A受到摩擦力f的大小的关系为
所以滑轮组的绳子股数应该是n=3,从动滑轮的左挂钩开始绕起,依次绕过左边的定滑轮、右边的动滑轮,如图所示:
25. 89 吸收热量 A
【详解】(1)[1]由甲图可知,温度计的分度值为1℃,温度计示数为89℃。
(2)[2]水在沸腾过程中虽然温度不再升高,但酒精灯要持续加热,说明水仍在吸收热量。因此说明液体在沸腾过程中要吸热。
(3)[3]水在沸腾过程中,吸收热量,温度不变。所以图乙中符合沸腾现象的图像是选项A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
26. 匀速 0.3 83.3 越低 3 0.04 弹簧测力计未重新调零 A 错误
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向缓慢匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定。
(2)[2]实验1中,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,则该滑轮组绳子承重段数n=3,用第1次实验中使用的装置做第3次实验,则绳端移动距离
s=nh=3×0.1m=0.3m
绳端移动距离为0.3m。
[3]机械效率
机械效率为83.3%。
(3)[4]由图丁可知,随着动滑轮重力的增加,机械效率成下降趋势,说明被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
[5]忽略绳重和摩擦时,滑轮组机械效率
根据图中A点的数据
解得
被提升物体所受的重力为3N。
(4)[6]第二次实验中总的额外功
根据图中数据可以判断,第二组实验使用的时乙滑轮组,有两个动滑轮,则克服动滑轮重力做的额外功
第二次实验中克服摩擦做的额外功
第二次实验中克服摩擦做的额外功0.04J。
(5)[7]滑轮组的机械效率与绕绳方式无关,滑轮组的机械效率变小,可能是因为滑动变阻器在向下拉动之前未重新调零,使测得的拉力偏大,滑轮组机械效率偏小。
(6)[8]机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,则
说明机械效益MA与机械效率成正比,则A图正确。滑轮组机械效益MA与机械效率一样,随着物体重力的增加而增大,但只会越来越接近n,不能达到n,则CD图像错误。
(7)[9]公式只有在不计绳重和摩擦的条件下才能使用,实验中会有绳重和摩擦的影响,所以他的想法是错误的。
27. 调为0 368 2.18 150 2.5×103 偏大 0.85×103 深 35.496
【详解】(1)[1]为了测量的准确性,电子秤放在水平桌面上,并将电子秤示数调为零。
[2]由甲图可知,水和烧杯的质量为m1=0.25kg,由乙图可知,烧杯、水和矿石的总质量m2=0.618kg,所以矿石的质量为
m石=m2-m1=0.618kg-0.25kg=0.368kg=368g
(2)[3]丙图中,矿石悬挂在细绳上,矿石受到水竖直向上的浮力,物体间力的作用是相互的,矿石给水一个竖直向下的压力作用在容器的底部,导致电子秤的示数增加,对比甲图,增加的压力和浮力大小相等,所以石块受到的浮力大小为
F浮=(m3-m1)g=(0.400kg-0.250kg)×10N/kg=1.5N
矿石受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,这三个力是平衡力,所以细绳的拉力为
T=G石-F浮=m石g-F浮=0.368kg×10N/kg-1.5N=2.18N
[4]从丙中取出石块,水对容器底压强的变化量与容器底面积的乘积即压力的变化量等于矿石受到的浮力,所以水对容器底压强的变化量为
(3)[5]根据阿基米德原理,石块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1.0×103kg/m3×10N/kg×V石=1.5N
解得,矿石的体积为
V石=1.5×10-4m3
矿石的密度为
(4)[6]若将实验顺序变为乙丙甲,在将石块取出时会占有一定的水,使得甲图中测得的水的质量偏小,则所测矿石的质量偏大,体积不变,则密度将偏大。
(5)[7]由己图可知,传感器的最大拉力为2.5N,此时液体密度最小。丁图中矿石的质量为0.378kg,重力为
G′=m′g=0.378kg×10N/kg=3.78N
矿石浸没在液体中受到的浮力为
F浮′=G′-F拉大=3.78N-2.5N=1.28N
所以该装置能显示的液体的最小密度为
(6)[8]液体压强随深度的增加而增大,所以将其放入水中越深,橡皮膜形变越明显,压强越大。
[9]漏斗橡皮膜受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
橡皮膜恢复水平时,倒入液体产生的压强为1000Pa,液体的深度为
所以倒入液体的体积为
V加=V1+V2=35cm3+1cm2×(11.76cm-5cm)=41.76cm3
加液体的质量为
m加=ρ0V加=0.85g/cm3×41.76cm3=35.496g
28.(1)8×1010J;(2)1.2×106N
【详解】解:(1)根据题意可知,水下滑翔机下潜的深度为h=8000m,下潜速度为v=10m/s,由公式可知,滑翔机下潜时间为
水下滑翔机下潜功率为
由得,滑翔机在下潜过程中牵引力做功为
(2)根据题意可知,水下滑翔机下潜的深度为h=8000m,海水密度为,滑翔机在水下8000m深处的压强为
观察窗口的面积为
由得,观察窗口受到的液体压力为
答:(1)滑翔机在下潜过程中,牵引力做功为8×1010J。
(2)此滑翔机在水下8000m深处,面积为150的观察窗口所受的液体压力为1.2×106N。
29.(1)750N;(2)3×103kg/m3;(3)0.06m/s
【详解】解:(1)由人的质量可以求出人的重力
由杠杆平衡原理可得
可以求出
F1=750N
(2)细绳对杠杆左端拉力F1=750N,则细绳对长方体M的拉力也是750N,所以长方体M对地面的压力
F压=GM-F1=mg-F1=90kg×10N/kg-750N=150N
由压强公式的推导公式可求出长方体M的底面积
则可求出长方体M的体积
所以长方体M的密度
(3)10s后压强传感器显示的压强为原来的2倍为3000Pa,则长方体M对地面压力
绳子对长方体M拉力
由杠杆平衡原理得
求出人距离支点L=2.4m,则人10s移动距离为0.6m,人移动速度
答:(1)的大小750N;
(2)长方体的密度3×103kg/m3;
(3)人向O点移动的平均速度是0.06m/s。
30.(1)500Pa;(2)1.0×103kg/m3;(3)2.6×103Pa
【详解】解:(1)木块A的质量为
m木=500g=0.5kg
木块A所受的重力为
G木= m木g=0.5kg×10N/kg=5N
木块对容器底部的压力等于木块的重力,木块A对容器底部的压强为
(2)当打开阀门后,木块A受到浮力作用,由图乙分析可知,当时,木块受的到的浮力等于木块的重力,木块底部即将脱离容器底部,此时木块底部所受的压强为
此时左边容器的液面高度为h1,则
S1为右边容器的底面积,S容为左边容器下半部分的底面积,左边液体的体积为
即
那么木块排开水的体积为
根据
可得液体的密度为
(3)当时,容器右边下降的液体体积为
V1=S1Δh=50cm2×82cm=4100cm3
左侧下端容器的容积为
V下=S容h下=250cm2×12cm=3000cm3
因为左侧容器内放一个底面积为100cm2,质量为500g的正方体木块A,正方体木块A的底面积为100,则木块的边长为10 cm,其体积为
V木=1000cm3
由图乙可以看出此时,木块由于细线的作用已经完全浸没在液体中,那么左侧上端容器内液面的高度为
所以此时容器左侧液体的深度为
h总=h下+h上=12cm+14cm=26cm
液体对左边容器底的压强为
答:(1)未打开阀门时,木块A对容器底部的压强为500Pa;
(2)液体的密度是1.0×103kg/m3;
(3)当时,液体对左侧容器底部的压强为2.6×103Pa。
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