福建省厦门市同安区 2022-2023学年上学期八年级期末质量检测 物理试卷(含答案)
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这是一份福建省厦门市同安区 2022-2023学年上学期八年级期末质量检测 物理试卷(含答案),共38页。试卷主要包含了选择题,填空题,作图题,简答题,实验与探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年福建省厦门市同安区八年级(上)期末物理试卷
一、选择题(本大题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2分)他19岁进入剑桥大学,靠为学院做杂物的收入支付学费。他的伟大成就——光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分等,他是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.爱因斯坦 D.杨振宁
2.(2分)在同安区第十四届中小学生运动会铅球比赛中,铅球的质量可能为4( )
A.kg B.kg/m3 C.g D.t
3.(2分)2022年卡塔尔世界杯再次激起全民足球热潮,下列关于足球的情况说法正确的是( )
A.足球在草坪上静止时不受力
B.足球在草坪上静止时受到重力
C.足球在空气中运动时不受力
D.足球在空气中运动时受到推力
4.(2分)控制噪声是城市环保的重要措施,如图是厦门BRT某路段的景象,车道隔栏减弱噪声的方法是( )
A.在声源处减弱 B.在传播过程中减弱
C.在接收处减弱 D.在人耳处减弱
5.(2分)如图是小明家的木质“百叶窗”,它能够通过改变叶片的“角度”,有效控制太阳光进入室内的多少,图中与“百叶窗”原理相同的是( )
A.铅笔在水面处折断
B.北京故宫日晷上的影子
C.桥在水中形成“倒影”
D.白光通过三棱镜形成彩色光带
6.(2分)如图,2022年11月,同安区铜鱼池入选了《福建省第一批河湖文化遗产名单》,当一束光从空气斜射入铜鱼池水时,下列结论中正确的是( )
A.反射角可能等于折射角 B.折射角一定大于入射角
C.折射角一定小于入射角 D.折射角可能等于入射角
7.(2分)“守护‘睛’彩视界,点亮‘光’明未来”是2022年6月6日全国“爱眼日”的宣传口号之一。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
8.(2分)物理实践活动小组设计了如图所示的实验:在无风的房间内一个铁丝圈中嵌上一层肥皂膜,用一个喇叭正对肥皂膜,开启喇叭后,喇叭音量固定为60dB,不断改变喇叭到肥皂膜的距离。当距离较远时,肥皂膜没有任何变化;随着距离的移近肥皂膜颤抖越来越强烈,直至破裂。以上实验主要在探究声音所传递能量的大小与( )
A.音色的关系 B.距离声源远近的关系
C.肥皂膜厚度的关系 D.喇叭音调高低的关系
9.(2分)物理源于生活,服务于生活。下列有关物理在生活中的应用,说法正确的是( )
A.医院中的B超是利用次声波检查孕妇肚中胎儿的发育
B.手机显示屏上艳丽多彩的画面可以由红、黄、蓝三种色光混合而成
C.根据光的反射原理,在山路拐弯处放置凹面镜扩大观察视野
D.利用真空不能传声,抽出双层玻璃中间的空气,获得隔音效果
10.(2分)随着科技的发展,许多汽车都配备有定速巡航系统,即司机可以不用踩油门踏板就自动地保持车辆以固定的速度直线行驶。减轻了疲劳,节省燃料。图中,描述这种运动形式的是( )
A.乙与丁 B.甲与丙 C.乙与丙 D.丙与丁
11.(2分)如图所示,游乐园里小朋友们在蹦床上欢欣跳跃,关于蹦床所产生的弹力,下列说法正确的是( )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹到最高点时,受到蹦床的弹力最大
D.小朋友受到蹦床的弹力大小不变
12.(2分)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中错误的是( )
A.1kg的冰与1kg的水密度相等
B.鸡尾酒分层是利用不同酒类的密度不同制成的
C.为减轻质量,赛事自行车采用强度高、密度小的材料制造
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
13.(2分)如图所示,一束光线经水面反射后在光屏上呈现出一个光斑P,保持入射光方向不变,当水面升高时( )
A.反射角将变小 B.反射角将变大
C.光斑P将向右移动 D.光斑P将向左移动
14.(2分)现有质量相等的铅块、铁块、铝块,将其依次放入装有一定水的量筒内。先将铅块浸没于水中,水面上升了h1,再将铁块浸没于水中,水面又上升了h2,最后将铝块浸没于水中,水面上升了h3(已知ρ铅>ρ铁>ρ铝),则判断正确的是( )
A.h1>h2>h3 B.h1>h3>h2 C.h3>h2>h1 D.h3>h1>h2
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15.(2分)如图甲,所测物块的长度为
cm;如图乙,用弹簧测力计拉着一木块水平向右运动,此时弹簧测力计的示数为
N。
16.(2分)“排球:对墙壁垫球”是今年厦门体育中考的项目之一。在训练过程中,用手臂击打排球,感觉手臂会轻微疼痛,这说明力的作用是 。善于观察的同学发现,墙上有一些因排球撞击所产生的大小不同的印记,说明力可以改变排球的 。
17.(2分)小明生病了,医生给他开了药。小明在服药前仔细阅读了说明书,其中“用法用量”上注明“按体重一日20mg/kg”。小明的体重是40kg。每粒药的规格是0.2g,则小明一日应服药 mg,合 粒。
18.(2分)2022年11月29日,我国神舟十五号载人飞船发射升空,并于30日与我国空间站组合体,在合体后,神舟十五号与空间站保持相对 (选填“运动”或“静止”);空间站绕行地球时,其运动状态 (选填“改变”或“不改变”)。
19.(2分)如图,水平桌面上有一块圆形玻璃转盘,距转盘1.8m高处天花板安装了一盏灯,通过转盘能看到灯的 (选填“虚”或“实”)像;若玻璃转盘顺时针转动,像的位置将 。
20.(2分)现有甲、乙两种材料可制成飞机上某部件,全采用甲材料或全采用乙材料制成该部件,质量之比为8:3,则甲、乙两种材料的密度之比为 ;如图,直线①是甲材料的m﹣V图像,乙材料的m﹣V图像应画在图中的 区域。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.(2分)如图所示,一物体沿斜坡向上运动,请在图中画出该物体在斜坡上受到的重力的示意图。
22.(2分)如图甲所示,在2022年北京冬奥会上,孩子们用绚烂喜人的雪花花灯与大雪花互动,在冰面可以看到孩子们和花灯的“倒影”,画面浪漫纯美;请在图乙中画出孩子们眼睛(A点)看到花灯(S点)的“倒影”(S'点)和光路图,MN代表冰面。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.(4分)课间操时,站在操场上的小明向教学楼望去,发现有的窗户明亮刺眼,有的却黑洞洞的。于是向老师请教。老师提示他:教学楼有的窗户是开着的,有的是关着的,小明很快明白了其中的道理。请回答:
(1)“明亮刺眼的窗户”是开着还是关着的?
(2)为什么有的窗户明亮刺眼,而有的却黑洞洞的?
五、实验与探究题(本题共5小题,共30分)
24.(5分)许多科学小实验都可以用身边的器材完成,小华同学在探究声音的响度分别与什么因素有关时,做了以下实验:
(1)如图1所示,用一只手将钢尺压在桌沿上,用另一只手轻拨一端,听其响度;再用力拨,发现振动幅度变大,声音的响度 (选填“变大”或“变小”),这说明响度与 有关。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这可能是由于钢尺振动的频率低于 Hz。
(2)小华用示波器来研究声音的特性,如图2所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中响度相同的是 ,从物理学角度来判断,属于噪声的是 。
25.(7分)在探究凸透镜成像规律时,小明用镶嵌在白色方格板上的“F”光源替代蜡烛,实验装置如图1乙所示。
(1)如图1甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f为 cm。
(2)实验前,调节光源、凸透镜和光屏的的中心大致在同一高度,其目的是 。
(3)如图1乙所示,光屏上呈现清晰 、倒立的实像,此成像原理可应用在 。
(4)为了便于比较像与物的 ,小明用与光源相同的白色方格板做光屏。
(5)同学们对小明使用的图1乙实验装置进行如下评价,其中不正确的是 。
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
C.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距
(6)光源“F”放在15cm处,其大小如图2甲所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上。移动光屏,得到清晰的像。此时用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则不透光的光屏上所成的像为 。
26.(6分)某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
①在探究过程中,需要的测量工具有 、 。
②分析表中实验数据,得出的结论是: 。
③分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小G与质量m关系的图像是 (选填字母符号)。
被测
物体
质量m
(kg)
重力G(N)
(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球 (选填“竖直”或“垂直于木板M”)下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是 。
27.(7分)实验小组在测量某小石块的密度时,选用托盘天平、量筒、细线等器材进行如下的实验:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,游码调零后发现指针位置如图甲所示,此时应进行的操作是 。
(2)托盘天平调节平衡后,小明按图乙所示的方法来测量小石块的质量,操作中有两点错误,请你帮他找出:① ;② 。
(3)纠正错误后,重新测量结果如图丙所示,则测得的小石块的质量为 g。
(4)如图丁所示,小石块的体积为 cm3,由此计算小石块的密度是 kg/m3。
(5)将石头取出后,发现该石头有吸水性,则测得的密度值和真实值相比 (选填“不变”、“偏大”或“偏小”)。
28.(5分)如图甲是某学校400m的环形跑道,其中1000m项目起点在A,终点在C。为了帮助小明训练1000m项目,体育老师请来四位同学当计时员,分别站在如图乙A、B、C、D四个标点处,用图丙所示电子秒表帮他计时,当小明从A点接到指令起跑时,四个计时员同时掐动秒表开始计时,每当小明经过标志点时,该点计时员记录下秒表此时的示数,以便体育老师了解小明在1000m项目中每个阶段的速度情况,进行调整,提高成绩。以下是各个同学站在四个点所记下的小明每次经过时候秒表的示数。
秒表示数
记录点
第一次经过该点示数
(单位:分•秒)
第二次经过该点示数
(单位:分•秒)
第三次经过该点示数
(单位:分•秒)
A
0'0″
1'20″
3'00″
B
0'23″
1'45″
3'31″
C
0'41″
2'01″
3'55″
D
1'06″
2'39″
(1)站在四个点的同学应该在 (选填“看到发令枪烟雾”或“听到发令枪响”)的时候掐动秒表。
(2)分析表中数据可知,小明跑第一圈比第二圈要 (选填“快”或“慢”),所以小明全程做的是 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)小明第二圈的平均速度是 m/s。
(4)体育老师分析小明速度变化频繁导致体力消耗过快,指导小明先训练控制跑步节奏。经过训练,小明控制自己全程的直道跑步速度和弯道跑步速度固定,且直道跑步速度为弯道速度的1.2倍,并将成绩提高到3分45秒,已知该400m跑道的一个直道长为84m,则训练后小明的弯道跑步速度约为 m/s(结果保留一位小数)。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29.(6分)如图甲所示,某消毒车正在进行消毒作业。图中的消毒车净重5t。乙图是消毒车运动的s﹣t图像。求:
(1)消毒车自身重力。
(2)10min内消毒车的平均速度。
30.(7分)雾霾的频繁出现催生了一个新的商品交易——“卖空气”,如图,在某电商平台上标称“纯净手工灌装”的一瓶规格为7700mL的压缩空气,卖价高达219元,它警示着人们,今天空气成为“商品”,明日就可能会成为“稀缺品”,呼吁人们提高环境保护意识。已知一瓶这样的空气密度为8kg/m3。求:
(1)一瓶这样的空气的质量约为多少?
(2)这瓶空气用去38.5g后瓶内剩余空气的密度为多少?
31.(9分)2022年国际足球世界杯在卡塔尔举行。世界杯的奖杯是足球界的最高荣誉,如图是世界杯的奖杯“大力神杯”,它的体积大约为4×103cm3,质量为6200g,其中奖杯顶端球体是用18K纯金制作,球体的质量为5010g,体积为1200cm3。
(已知:ρ18K纯金=16.7g/cm3、ρ铜=8.9g/cm3)
(1)请根据以上数据,计算此“大力神杯”的密度。
(2)若用18K纯金浇铸一个实心的“大力神杯”,请计算它的质量。
(3)若“大力神杯”顶端球体的空心部分用铜来填满,请计算需要多少铜?
2022-2023学年福建省厦门市同安区八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2分)他19岁进入剑桥大学,靠为学院做杂物的收入支付学费。他的伟大成就——光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分等,他是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.爱因斯坦 D.杨振宁
【分析】根据我们对物理学家对物理的贡献来作答。
【解答】解:牛顿的伟大成就有光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分学等方面,为现代科学的发展奠定了基础,为纪念他,人们用它的名字命名了力的单位。
故选:A。
【点评】本题考查了牛顿对人类的贡献,我们要学习他忘我的工作精神和谦虚的求实态度。
2.(2分)在同安区第十四届中小学生运动会铅球比赛中,铅球的质量可能为4( )
A.kg B.kg/m3 C.g D.t
【分析】结合对生活的了解和对物理单位的认识分析作答。
【解答】解:铅球的质量可能为4kg。
故选:A。
【点评】本题考查了质量的估测和质量单位的选择,属于基础知识。
3.(2分)2022年卡塔尔世界杯再次激起全民足球热潮,下列关于足球的情况说法正确的是( )
A.足球在草坪上静止时不受力
B.足球在草坪上静止时受到重力
C.足球在空气中运动时不受力
D.足球在空气中运动时受到推力
【分析】根据足球的不同的状态,进行受力分析。
【解答】解:AB.足球在草坪上静止时受到重力和地面对它的支持力,故A错误、B正确;
C.足球在空气中运动时受重力和空气的阻力,故C错误;
D.足球在空气中运动时不再受推力,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是物体的受力分析,属于基础题。
4.(2分)控制噪声是城市环保的重要措施,如图是厦门BRT某路段的景象,车道隔栏减弱噪声的方法是( )
A.在声源处减弱 B.在传播过程中减弱
C.在接收处减弱 D.在人耳处减弱
【分析】减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;阻断噪声的传播;在人耳处减弱噪声。
【解答】解:控制噪声可以从三个方面着手:在声源处减弱,如摩托车加装消音器;在传播过程中减弱,如车道隔栏;在人耳处减弱,如工厂用防噪声耳罩。
故B正确、ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了控制噪声的方法,难度不大。
5.(2分)如图是小明家的木质“百叶窗”,它能够通过改变叶片的“角度”,有效控制太阳光进入室内的多少,图中与“百叶窗”原理相同的是( )
A.铅笔在水面处折断
B.北京故宫日晷上的影子
C.桥在水中形成“倒影”
D.白光通过三棱镜形成彩色光带
【分析】“百叶窗”原理是光在同种均匀介质中沿直线传播;逐项分析各情景运用的光学知识进行作答。
【解答】解:“百叶窗”原理是光在同种均匀介质中沿直线传播;
A、铅笔在水面处折断,是由光的折射形成的,故A错误;
B、北京故宫日晷上的影子,是由光的直线传播形成的,故B正确;
C、桥在水中形成“倒影”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误;
D、白光通过三棱镜形成彩色光带,是光的色散现象,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射和折射,是一道基础题。
6.(2分)如图,2022年11月,同安区铜鱼池入选了《福建省第一批河湖文化遗产名单》,当一束光从空气斜射入铜鱼池水时,下列结论中正确的是( )
A.反射角可能等于折射角 B.折射角一定大于入射角
C.折射角一定小于入射角 D.折射角可能等于入射角
【分析】依据光的折射规律解题,光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
发生光的反射时,反射角等于入射角。
【解答】解:由光的折射规律可知,当一束光从空气斜射入铜鱼池水时,折射角小于入射角,因为反射角等于入射角,所以折射角小于反射角。
故选:C。
【点评】本题考查的是光的折射规律和反射定律的应用,属于基础题。
7.(2分)“守护‘睛’彩视界,点亮‘光’明未来”是2022年6月6日全国“爱眼日”的宣传口号之一。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【分析】近视眼是因为晶状体太厚或眼球过长,远处物体的像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,使原来会聚成像的光线错后会聚到视网膜上。
【解答】解:近视眼是晶状体曲度变大、会聚能力增强(即折光能力增强)造成的,像呈在视网膜的前方,故近视眼的成像示意图是②;应佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚,即④图。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对近视眼的成因和矫正方法的理解,是一道基础题。
8.(2分)物理实践活动小组设计了如图所示的实验:在无风的房间内一个铁丝圈中嵌上一层肥皂膜,用一个喇叭正对肥皂膜,开启喇叭后,喇叭音量固定为60dB,不断改变喇叭到肥皂膜的距离。当距离较远时,肥皂膜没有任何变化;随着距离的移近肥皂膜颤抖越来越强烈,直至破裂。以上实验主要在探究声音所传递能量的大小与( )
A.音色的关系 B.距离声源远近的关系
C.肥皂膜厚度的关系 D.喇叭音调高低的关系
【分析】声音可以传递信息和能量;根据控制变量法及实验中的变量找出探究的问题。
【解答】解:由题意可知,开启喇叭后,喇叭音量固定为60dB,不断改变喇叭到肥皂膜的距离,距离较远时,肥皂膜没有任何变化;随着距离的移近肥皂膜颤抖越来越强烈,直至破裂。这一过程中,没有改变肥皂膜厚度和喇叭响度的大小,只是改变了距离声源的远近,因此,最有研究价值的问题是:声音所传递能量的大小与距离声源远近有什么关系。
故选:B。
【点评】本题考查了声音能量及控制变量法的应用,属于基础知识。
9.(2分)物理源于生活,服务于生活。下列有关物理在生活中的应用,说法正确的是( )
A.医院中的B超是利用次声波检查孕妇肚中胎儿的发育
B.手机显示屏上艳丽多彩的画面可以由红、黄、蓝三种色光混合而成
C.根据光的反射原理,在山路拐弯处放置凹面镜扩大观察视野
D.利用真空不能传声,抽出双层玻璃中间的空气,获得隔音效果
【分析】(1)超声波的穿透能力很强,超声波在诊断、医疗和卫生工作中,也有广泛的应用;
(2)光的三原色为:红、绿、蓝;由三种色光可以混合成各种色光;
(3)凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,通常在拐弯处安装等;凹面镜对光线有会聚作用,可以将平行光线会聚在一点,也可以将焦点发出的光线变为平行光线射出,可用来制作太阳灶和手电筒的反光装置;
(4)声音不能在真空中传播。
【解答】解:A、医院里的B 超是利用超声波检查孕妇肚中胎儿的发育,故A错误;
B、手机显示屏上艳丽多彩的画面是由光的三原色混合成的,故B错误;
C、凸面镜对光线有发散作用,成正立缩小的虚像,能够扩大视野,故C错误;
D、声音不能在真空中传播,抽出双层玻璃中间的空气,获得隔音效果,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了超声波与次声波的应用、光的三原色、凸面镜的应用、声音的传播,是一道综合题。
10.(2分)随着科技的发展,许多汽车都配备有定速巡航系统,即司机可以不用踩油门踏板就自动地保持车辆以固定的速度直线行驶。减轻了疲劳,节省燃料。图中,描述这种运动形式的是( )
A.乙与丁 B.甲与丙 C.乙与丙 D.丙与丁
【分析】物体运动速度不变、运动路线是直线的运动叫做匀速直线运动。
【解答】解:根据图示可知,甲、丙为s﹣t图像,甲图中的路程随时间不变,处于静止状态;丙图中的路程与时间成正比,物体做匀速直线运动;
乙、丁为v﹣t图像,乙图中速度不会随时间的变化而变化,物体做匀速直线运动;丁图中速度大小与时间成正比,物体做匀加速直线运动;
综上所述,乙、丙正确。
故选:C。
【点评】本题考查了物体运动图像的理解,属于基础题。
11.(2分)如图所示,游乐园里小朋友们在蹦床上欢欣跳跃,关于蹦床所产生的弹力,下列说法正确的是( )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹到最高点时,受到蹦床的弹力最大
D.小朋友受到蹦床的弹力大小不变
【分析】物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力,物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大,据此分析。
【解答】解:
A、小朋友与蹦床刚接触时,蹦床还没有发生弹性形变,或者只发生了微小形变,几乎不受弹力,故A错误;
B、小朋友降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,受到蹦床的弹力最大,故B正确;
C、小朋友被弹到最高点时,早已经不与蹦床接触,而且蹦床的弹性形变已经恢复,小朋友不会受到蹦床的弹力,故C错误;
D、小朋友受到蹦床的弹力大小,随蹦床弹性形变程度的变化而变化,不是不变的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了影响弹力大小的因素,属于基础题。
12.(2分)密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中错误的是( )
A.1kg的冰与1kg的水密度相等
B.鸡尾酒分层是利用不同酒类的密度不同制成的
C.为减轻质量,赛事自行车采用强度高、密度小的材料制造
D.密度是物质本身的一种特性,与物体的质量和体积无关
【分析】(1)密度是物质的特性,它不随质量和体积而变化,与物质的种类、状态和温度有关;
(2)鸡尾酒经调配后“不同颜色的酒界面分明”,是因为不同颜色的酒密度不同,也就是每层密度不同,密度最大的在最下层,密度最小的在最上面;
(3)制作不同的物体选用密度不同的材料,主要是根据物体的用途来决定的。
【解答】解:A.水和冰属于同种物质,状态不同,所以密度不同,故A错误;
B.鸡尾酒是由几种不同的酒调配而成的,由于酒的浓度、成分不同,所以密度不同,经过调配后,不同颜色的酒界面分明,密度最大的在最下层,密度最小的在最上面,故B正确;
C.自行车的体积一定,由m=ρV可知,材料的密度越小,自行车的质量越小,比赛用自行车采用强度高、密度小的材料制造,故C正确;
D.密度是物质的一种特性,决定于物质的种类、状态和温度,与质量和体积无关,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了密度知识在生活中的应用,我们要学会用我们学过的知识分析生活中的物理现象。
13.(2分)如图所示,一束光线经水面反射后在光屏上呈现出一个光斑P,保持入射光方向不变,当水面升高时( )
A.反射角将变小 B.反射角将变大
C.光斑P将向右移动 D.光斑P将向左移动
【分析】入射光线方向不变,水面发生变化时,入射点会发生变化;水面是平行的,故反射光线也与原反射光线平行。
【解答】解:当水面升高时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向左移动,故光屏上的光斑P向左移动。
故选:D。
【点评】此题考查了对光的反射定律的应用,能根据水面的变化判断反射光线的方向变化是解答的关键。
14.(2分)现有质量相等的铅块、铁块、铝块,将其依次放入装有一定水的量筒内。先将铅块浸没于水中,水面上升了h1,再将铁块浸没于水中,水面又上升了h2,最后将铝块浸没于水中,水面上升了h3(已知ρ铅>ρ铁>ρ铝),则判断正确的是( )
A.h1>h2>h3 B.h1>h3>h2 C.h3>h2>h1 D.h3>h1>h2
【分析】要判断哪个杯子水面升高的情况,就得需要知道哪个金属块的体积最大,而要判断哪个金属块的体积最大,我们可根据密度公式ρ=进行判断。
【解答】解:因为m铅=m铁=m铝,ρ铅>ρ铁>ρ铝,
根据ρ=得V铅<V铁<V铝,
因为这三个金属块都浸没入水杯里,
所以它们排出水的体积都等于它们各自的体积,
则V铅排<V铁排<V铝排,
所以放铝块的杯子中水面升高得最多,即h3>h2>h1。
故选:C。
【点评】本题主要考查了学生对密度公式的应用,对于相同质量的物体,能否根据密度求出相应的体积。关键是要知道这三者密度的大小顺序。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15.(2分)如图甲,所测物块的长度为
2.80
cm;如图乙,用弹簧测力计拉着一木块水平向右运动,此时弹簧测力计的示数为
4
N。
【分析】(1)刻度尺的分度值是0.1cm,读数时视线要与刻度面垂直,据此读出该被测物块的长度;
(2)相邻刻度线间的距离是弹簧测力计的分度值,由图示弹簧测力计确定其分度值,然后读出其示数。
【解答】解:(1)用刻度尺测量物块的长度,该刻度尺的分度值是0.1cm,读数时视线要与刻度面垂直,该被测物块的长度为2.80cm;
(2)由图可知,弹簧测力计的量程为0~5N;因为每1N被平分成了5份,所以其分度值为0.2N;弹簧测力计的示数F=4N。
故答案为:2.80;4。
【点评】本题考查对刻度尺、弹簧测力计的读数,读数时要明确分度值,从大刻度读起,再加上小格的示数,便是测量的值了。
16.(2分)“排球:对墙壁垫球”是今年厦门体育中考的项目之一。在训练过程中,用手臂击打排球,感觉手臂会轻微疼痛,这说明力的作用是 相互的 。善于观察的同学发现,墙上有一些因排球撞击所产生的大小不同的印记,说明力可以改变排球的 形状 。
【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)力的作用效果:力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:手臂对排球施加了力,同时排球对手也施加了力,故手臂会感觉轻微疼痛,这说明力的作用是相互的;
当排球撞击所产生的大小不同的印记时,排球的形状不同,说明力可以改变排球的形状。
故答案为:相互的;形状。
【点评】本题考查了力作用的相互性和力的作用效果,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
17.(2分)小明生病了,医生给他开了药。小明在服药前仔细阅读了说明书,其中“用法用量”上注明“按体重一日20mg/kg”。小明的体重是40kg。每粒药的规格是0.2g,则小明一日应服药 800 mg,合 4 粒。
【分析】已知药品用法用量和小明的体重,可以得到一天服药的总质量,然后根据药品规格得到药品颗粒数量。
【解答】解:因为“按体重一日20mg/kg”,
所以小明一天服药的质量为20mg/kg×40kg=800mg=0.8g,
药品颗粒数为n==4粒。
故答案为:800;4。
【点评】此题考查了质量单位的换算,是一道联系实际的应用题。
18.(2分)2022年11月29日,我国神舟十五号载人飞船发射升空,并于30日与我国空间站组合体,在合体后,神舟十五号与空间站保持相对 静止 (选填“运动”或“静止”);空间站绕行地球时,其运动状态 改变 (选填“改变”或“不改变”)。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,若物体的位置相对于参照物发生变化,则运动;若不发生变化,则静止;
(2)物体的运动状态的改变包括速度大小和运动方向的变化。
【解答】解:在合体后,神舟十五号与空间站之间的位置没有变化,所以神舟十五号与空间站保持相对静止;
空间站绕行地球时,其运动方向不断变化,所以其运动状态改变。
故答案为:静止;改变。
【点评】此题主要考查了物体运动状态变化的判断、运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
19.(2分)如图,水平桌面上有一块圆形玻璃转盘,距转盘1.8m高处天花板安装了一盏灯,通过转盘能看到灯的 虚 (选填“虚”或“实”)像;若玻璃转盘顺时针转动,像的位置将 不改变 。
【分析】(1)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;
(2)根据像与物体关于镜面对称的特点分析。
【解答】解:根据平面镜成像特点可知,灯的像是虚像;
平面镜所成的像与物体关于镜面对称,用手水平拨动转盘时,灯的位置不变,所以通过玻璃转盘观察到灯的像的位置不改变。
故答案为:虚;不改变。
【点评】本题主要考查学生对平面镜成像特点的理解和掌握,是易错题。
20.(2分)现有甲、乙两种材料可制成飞机上某部件,全采用甲材料或全采用乙材料制成该部件,质量之比为8:3,则甲、乙两种材料的密度之比为 8:3 ;如图,直线①是甲材料的m﹣V图像,乙材料的m﹣V图像应画在图中的 Ⅱ 区域。
【分析】(1)根据密度公式求出甲、乙的密度,进一步求出它们的密度之比;
(2)在m﹣V坐标系中,对同种物质,其图象是过原点的一条直线,直线的斜率表示该物质的密度;密度大的斜率大。
【解答】解:(1)由题知,当V甲=V乙,m甲:m乙=8:3;
根据密度公式,则甲、乙的密度之比===;
(2)在m﹣V坐标系中,对同种物质,其图象是过原点的一条直线,直线的斜率表示该物质的密度。密度大的斜率大。
由以上计算知,ρ甲>ρ乙,乙材料的m﹣V图像应画在图中直线①的下方,即Ⅱ区域。
故答案为:8:3;Ⅱ。
【点评】本题考查密度公式的应用,关键会从图中读出有用信息,利用图像比较密度。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.(2分)如图所示,一物体沿斜坡向上运动,请在图中画出该物体在斜坡上受到的重力的示意图。
【分析】物体在斜坡上受重力的方向竖直向下、作用点在重心,根据力的示意图的画法作图。
【解答】解:物体受重力的作用点在物体的重心,方向竖直向下,从重心沿竖直向下的方向画一带箭头的线段,如图所示:
【点评】在画力的示意图的考查中,有的要求画出哪个力的示意图,有的要求画出所受力的示意图,因此审题要仔细。
22.(2分)如图甲所示,在2022年北京冬奥会上,孩子们用绚烂喜人的雪花花灯与大雪花互动,在冰面可以看到孩子们和花灯的“倒影”,画面浪漫纯美;请在图乙中画出孩子们眼睛(A点)看到花灯(S点)的“倒影”(S'点)和光路图,MN代表冰面。
【分析】根据平面镜成像特点,物像关于镜面对称,可作出花灯S的像点;
根据平面镜成像的原理,反射光线就像是从像点发出的一样,连接像点S'与A点即反射光线,再画出入射光线即可。
【解答】解:作出发光点A关于冰面的对称点,即为其所成的像S′,如图所示:
连接S′A,与冰面交于O,则OA为反射光线,连接SO'为入射光线,如图所示:
【点评】本题考查根据平面镜成像特点的作图,注意在做光路图时,实线与虚线的区分,光线要有箭头。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.(4分)课间操时,站在操场上的小明向教学楼望去,发现有的窗户明亮刺眼,有的却黑洞洞的。于是向老师请教。老师提示他:教学楼有的窗户是开着的,有的是关着的,小明很快明白了其中的道理。请回答:
(1)“明亮刺眼的窗户”是开着还是关着的?
(2)为什么有的窗户明亮刺眼,而有的却黑洞洞的?
【分析】根据镜面反射的原理,太阳光在关着的窗户上发生镜面反射就会看起来是光亮的;如果窗户开着,太阳光就射到屋内,没有发生镜面发射,因此看起来就是黑洞洞的。
【解答】答:(1)“明亮刺眼的窗户”是关着的;因为当窗户关着时,阳光照射到窗户玻璃上发生镜面反射,反射光朝向一个方向,人恰好处于反射光线的方向上,有很强的光进入眼睛,因此看起来明亮刺眼;
(2)窗户明亮刺眼是因为关着的窗户玻璃发生了镜面反射;如果窗户开着,太阳光就射到屋内,没有发生镜面发射,很少有光反射出来进入小明的眼睛,因此看起来就是黑洞洞的。
【点评】本题考查了光的反射的知识,此类情景在生活中经常见到,体现了物理与实际生活相联系的特点。
五、实验与探究题(本题共5小题,共30分)
24.(5分)许多科学小实验都可以用身边的器材完成,小华同学在探究声音的响度分别与什么因素有关时,做了以下实验:
(1)如图1所示,用一只手将钢尺压在桌沿上,用另一只手轻拨一端,听其响度;再用力拨,发现振动幅度变大,声音的响度 变大 (选填“变大”或“变小”),这说明响度与 振幅 有关。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这可能是由于钢尺振动的频率低于 20 Hz。
(2)小华用示波器来研究声音的特性,如图2所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中响度相同的是 乙、丙 ,从物理学角度来判断,属于噪声的是 丁 。
【分析】(1)声音的大小叫响度,影响因素是振幅和距离发声体的远近;人耳的听觉频率范围20~20000Hz。
(2)从物理角度来看,振动不规则的声音属于噪声。
【解答】解:(1)用一只手将钢尺压在桌沿上,用另一只手轻拨一端,听其响度;再用力拨,发现振动幅度变大,声音的响度变大,这说明响度与振幅有关。当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这可能是由于钢尺振动的频率低于20Hz。
(2)图2中,乙、丙两图波形振幅相同,响度相同,从物理学角度来判断,丁图波形振动不规则,属于噪声。
故答案为:(1)变大;振幅;20;
(2)乙、丙;丁。
【点评】此题考查了声音的特性、人耳的听觉频率范围、噪声的概念,是一道声学综合题。
25.(7分)在探究凸透镜成像规律时,小明用镶嵌在白色方格板上的“F”光源替代蜡烛,实验装置如图1乙所示。
(1)如图1甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f为 10.0 cm。
(2)实验前,调节光源、凸透镜和光屏的的中心大致在同一高度,其目的是 为了能使像清晰的成在光屏的中央位置 。
(3)如图1乙所示,光屏上呈现清晰 缩小 、倒立的实像,此成像原理可应用在 照相机 。
(4)为了便于比较像与物的 大小 ,小明用与光源相同的白色方格板做光屏。
(5)同学们对小明使用的图1乙实验装置进行如下评价,其中不正确的是 C 。
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
C.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测出凸透镜的焦距
(6)光源“F”放在15cm处,其大小如图2甲所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上。移动光屏,得到清晰的像。此时用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,则不透光的光屏上所成的像为 C 。
【分析】(1)凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,得出焦点到光心的距离,进而得出凸透镜的焦距;
(2)为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
(3)u>2f,光屏上成倒立缩小的实像,人们利用这一原理制成了照相机;
(4)实验中用发光二极管做光源,这样成的像比较稳定,并便于比较像与物体的大小;
(5)在凸透镜成像实验中,烛焰的形状会受风的影响,并且烛焰和像的大小关系不容易确定;
像和物到凸透镜的距离分别为像距和物距,若将凸透镜放在0刻线处,可以从光具座直接读出像距和物距的大小;
测量焦距的方法:根据焦距的定义,让平行光照射凸透镜,会聚到焦点,由焦点到凸透镜的距离就是焦距;还可以根据物距等于2f时成等大的实像,当实像和物相等时,此时像距、物距都等于2倍焦距来测量焦距;
(6)当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板尽可能靠近烛焰,遮住光源的上半部,光源下半部分上的光任一点射向凸透镜,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小只有光源下半部分,据此分析。
【解答】解:(1)凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到光心的距离为f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
则凸透镜的焦距是10.0cm;
(2)为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
(3)由图乙可知,物距u=30.0cm,此时u>2f,光屏上成倒立缩小的实像,人们利用这一原理制成了照相机;
(4)光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,物与所成的像都很稳定,所以便于比较像与物的大小;
(5)A、小明在实验中:用发光二极管按“F”字样替代蜡烛作为光源,与烛焰相比,不受空气流动的影响,实验使用的光源不会晃动,所以光屏上所成的像比较稳定,故A正确;
B、零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距,故B正确;
C、根据凸透镜成像规律,当物距等于2倍焦距时(此时像距也为2倍焦距),成倒立等大的实像,可以根据像与物大小相等时测出像距和物距,此时u=v=2f算出焦距,故C错误。
故选:C;
(6)用遮光罩将凸透镜的上半部分罩住,只能影响像的亮暗,不影响像的性质,光源“F”放在15cm处,物距处于一倍和二倍焦距之间,成倒立放大的实像,与原物体相比,上下颠倒、左右相反,故选C。
故答案为:(1)10.0;(2)为了能使像清晰的成在光屏的中央位置;(3)缩小;照相机;(4)大小;(5)C;(6)C。
【点评】本题为探究“凸透镜成像规律”的实验,主要考查凸透镜成像规律的应用,有一定难度。
26.(6分)某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
①在探究过程中,需要的测量工具有 弹簧测力计 、 天平 。
②分析表中实验数据,得出的结论是: 物体所受的重力跟它的质量成正比 。
③分析表中实验数据,图甲中能正确描述物体所受的重力大小G与质量m关系的图像是 B (选填字母符号)。
被测
物体
质量m
(kg)
重力G(N)
(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(2)该组同学在探究重力方向时,实验装置如图乙所示,操作如下:
①将该装置放在水平桌面上后,逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向不变,剪断悬线OA,小球 竖直 (选填“竖直”或“垂直于木板M”)下落。
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是 竖直向下 。
【分析】(1)根据实验目的、原理和要求,判断实验中需要的测量工具;根据表格中的数据,分析物体所受重力的大小与质量的关系,得出结论;
(2)根据重力的方向总是竖直向下的来作答。
【解答】解:(1)①实验过程中,需要的测量工具有弹簧测力计和天平;
②根据表格中的实验数据,可得出:物体所受的重力跟它的质量成正比;
③表中物体受到重力与质量的比是一定值,物体所受重力的大小与质量的关系图像是过原点倾斜向上的直线,故选:B;
(2)①因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变;
剪断悬线OA,小球在竖直向下的重力作用下就会竖直向下运动;
②从以上实验现象分析得到:重力的方向总是竖直向下的。
故答案为:(1)①弹簧测力计;天平;②物体所受的重力跟它的质量成正比;③B;(2)①竖直;②竖直向下。
【点评】掌握探究“物体所受重力的大小与质量的关系”实验的方法、步骤、原理,会通过实验数据、图像等寻找规律,得出结论。
27.(7分)实验小组在测量某小石块的密度时,选用托盘天平、量筒、细线等器材进行如下的实验:
(1)把托盘天平放在水平桌面上,游码调零后发现指针位置如图甲所示,此时应进行的操作是 向右调节平衡螺母 。
(2)托盘天平调节平衡后,小明按图乙所示的方法来测量小石块的质量,操作中有两点错误,请你帮他找出:① 物体和砝码位置放反了 ;② 测量过程中调节平衡螺母 。
(3)纠正错误后,重新测量结果如图丙所示,则测得的小石块的质量为 82 g。
(4)如图丁所示,小石块的体积为 20 cm3,由此计算小石块的密度是 4.1×103 kg/m3。
(5)将石头取出后,发现该石头有吸水性,则测得的密度值和真实值相比 偏大 (选填“不变”、“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)在调节天平横梁时,平衡螺母的调节原则是:左偏右调,右偏左调;
(2)根据天平的使用规则及注意事项来判断操作中的错误;
(4)被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;
(5)物块的体积等于两次量筒中水的体积之差;已知质量和体积,利用公式ρ=计算出物块的密度;
(6)若石块吸水,则会造成体积测量偏小,根据公式ρ=分析。
【解答】解:(1)由甲图可知,指针左偏,故平衡螺母应向右调节;
(2)天平调节平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,观察可知,存在的两个错误是:物体和砝码位置放反了;测量过程中调节平衡螺母;
(3)由图丙可知,石块的质量为:m=50g+20g+10g+2g=82g;
(4)由图丁可知,量筒水的体积V1=20cm3,石块和水的总体积V2=40cm3,所以石块的体积V石=V2﹣V1=40cm3﹣20cm3=20cm3;
石块的密度为:ρ===4.1g/cm3=4.1×103kg/m3;
(5)若石块吸水,则会造成测得石块的体积偏小,由ρ=可知,所测石块的密度会偏大。
故答案为:(1)向右调节平衡螺母;(2)物体和砝码位置放反了;测量过程中调节平衡螺母;(3)82;(4)20;4.1×103;(5)偏大。
【点评】测固体的密度首先会使用天平测出固体的质量m,然后根据排水法用量筒测出固体的体积V,再用密度公式计算出固体的密度。
28.(5分)如图甲是某学校400m的环形跑道,其中1000m项目起点在A,终点在C。为了帮助小明训练1000m项目,体育老师请来四位同学当计时员,分别站在如图乙A、B、C、D四个标点处,用图丙所示电子秒表帮他计时,当小明从A点接到指令起跑时,四个计时员同时掐动秒表开始计时,每当小明经过标志点时,该点计时员记录下秒表此时的示数,以便体育老师了解小明在1000m项目中每个阶段的速度情况,进行调整,提高成绩。以下是各个同学站在四个点所记下的小明每次经过时候秒表的示数。
秒表示数
记录点
第一次经过该点示数
(单位:分•秒)
第二次经过该点示数
(单位:分•秒)
第三次经过该点示数
(单位:分•秒)
A
0'0″
1'20″
3'00″
B
0'23″
1'45″
3'31″
C
0'41″
2'01″
3'55″
D
1'06″
2'39″
(1)站在四个点的同学应该在 看到发令枪烟雾 (选填“看到发令枪烟雾”或“听到发令枪响”)的时候掐动秒表。
(2)分析表中数据可知,小明跑第一圈比第二圈要 快 (选填“快”或“慢”),所以小明全程做的是 变速 (选填“匀速”或“变速”)运动。
(3)小明第二圈的平均速度是 4 m/s。
(4)体育老师分析小明速度变化频繁导致体力消耗过快,指导小明先训练控制跑步节奏。经过训练,小明控制自己全程的直道跑步速度和弯道跑步速度固定,且直道跑步速度为弯道速度的1.2倍,并将成绩提高到3分45秒,已知该400m跑道的一个直道长为84m,则训练后小明的弯道跑步速度约为 4.1 m/s(结果保留一位小数)。
【分析】(1)光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度,据此分析。
(2)对比小明跑第一圈和跑第二圈用时,可知小明运动情况。
(3)求出小明跑第二圈用时,根据公式v=计算小明第二圈的平均速度。
(4)小明在400m跑道上跑1000米项目,需分别经过5段直道和5段弯道,计算出小明跑一个1000米项目经过直道的距离s直和经过弯道的距离s弯,据此列出等式,计算出训练后小明的弯道跑步速度。
【解答】解:(1)因为光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度,因此站在四个点的同学应该在看到发令枪烟雾的时候掐动秒表。
(2)分析表中数据可知,小明跑第一圈用时1'20″,跑第二圈用时3'00″﹣1'20″=1'40″,所以小明跑第一圈比第二圈要快,小明全程做的是变速运动。
(3)小明跑第二圈用时:
t=3'00″﹣1'20″=1'40″=100s;
小明第二圈的平均速度是:
v===4m/s。
(4)小明在400m跑道上跑1000米项目,需分别经过5段直道和5段弯道,由于该400m跑道的一个直道长为84m,因此小明跑一个1000米项目经过直道的距离为:
s直=84m×5=420m;
小明跑一个1000米项目经过弯道的距离为:
s弯=1000m﹣420m=580m;
小明跑一个1000米项目所用时间为:
t′=3分45秒=225s;
由题意可知:
+=225s;①
v直=1.2v弯;②
联解①②得:
v弯≈4.1m/s。
故答案为:(1)看到发令枪烟雾;
(2)快;变速;
(3)4;
(4)4.1。
【点评】此题考查了光的传播和声音的传播、速度的计算和公式的应用,稍有难度。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29.(6分)如图甲所示,某消毒车正在进行消毒作业。图中的消毒车净重5t。乙图是消毒车运动的s﹣t图像。求:
(1)消毒车自身重力。
(2)10min内消毒车的平均速度。
【分析】(1)根据公式G=mg求出消毒车的自身重力;
(2)根据v=求出10min内消毒车的平均速度。
【解答】解:(1)消毒车自身重力为:
G=mg=5t×10N/kg=5000kg×10N/kg=5×104N;
(2)由图乙可知,10min内消毒车行驶的路程为4km,因此10min内消毒车的平均速度为:
v====24km/h。
答:(1)消毒车自身重力为5×104N;
(2)10min内消毒车的平均速度为24km/h。
【点评】本题考查速度公式、重力公式的灵活运用,难度不大,属基础题目。
30.(7分)雾霾的频繁出现催生了一个新的商品交易——“卖空气”,如图,在某电商平台上标称“纯净手工灌装”的一瓶规格为7700mL的压缩空气,卖价高达219元,它警示着人们,今天空气成为“商品”,明日就可能会成为“稀缺品”,呼吁人们提高环境保护意识。已知一瓶这样的空气密度为8kg/m3。求:
(1)一瓶这样的空气的质量约为多少?
(2)这瓶空气用去38.5g后瓶内剩余空气的密度为多少?
【分析】(1)知道空气的密度和瓶子的容积,根据密度公式的变形式m=ρV可求出一瓶这样空气的质量;
(2)瓶内空气的质量减去用掉空气的质量即为剩余空气的质量,瓶子的容积不变,剩余空气的体积等于瓶子的容积,根据ρ=求出剩余空气的密度。
【解答】解:(1)由ρ=可得,一瓶这样的空气的质量:
m=ρV=8kg/m3×7700×10﹣6m3=6.16×10﹣2kg;
(2)这瓶空气用去38.5g后瓶内剩余空气的质量:
m′=m﹣m用=6.16×10﹣2kg﹣38.5×10﹣3kg=2.31×10﹣2kg,
因瓶子的容积不变,所以,剩余空气的体积等于瓶子的容积,则剩余空气的密度:
ρ′===3kg/m3。
答:(1)一瓶这样的空气的质量约为6.16×10﹣2kg;
(2)这瓶空气用去38.5g后瓶内剩余空气的密度为3kg/m3。
【点评】本题考查了密度的计算和密度公式的应用,知道容器的容积不变即剩余空气的体积不变是关键。
31.(9分)2022年国际足球世界杯在卡塔尔举行。世界杯的奖杯是足球界的最高荣誉,如图是世界杯的奖杯“大力神杯”,它的体积大约为4×103cm3,质量为6200g,其中奖杯顶端球体是用18K纯金制作,球体的质量为5010g,体积为1200cm3。
(已知:ρ18K纯金=16.7g/cm3、ρ铜=8.9g/cm3)
(1)请根据以上数据,计算此“大力神杯”的密度。
(2)若用18K纯金浇铸一个实心的“大力神杯”,请计算它的质量。
(3)若“大力神杯”顶端球体的空心部分用铜来填满,请计算需要多少铜?
【分析】(1)利用密度公式计算此“大力神杯”的密度。
(2)若用18K纯金浇铸一个实心的“大力神杯”,其体积不变,利用密度公式请计算它的质量。
(3)利用密度公式求出“大力神杯”顶端球体中18K纯金的体积,然后可求其空心部分的体积,则铜的体积等于空心部分的体积,再利用密度公式计算铜的质量。
【解答】解:(1)“大力神杯”的密度为:ρ杯===1.55g/cm3;
(2)若用18K纯金浇铸一个实心的“大力神杯”,其体积仍为4×103cm3,
则它的质量为:m18K纯金=ρ18K纯金V杯=16.7g/cm3×4×103cm3=66800g;
(3)“大力神杯”顶端球体中18K纯金的体积:V18K纯金===300cm3<1200cm3,
所以该球体是空心的,其空心部分的体积:V空=V球体﹣V18K纯金=1200cm3﹣300cm3=900cm3,
则铜的体积:V铜=V空=900cm3,
铜的质量:m铜=ρ铜V铜=8.9g/cm3×900cm3=8010g。
答:(1)此“大力神杯”的密度为1.55g/cm3。
(2)若用18K纯金浇铸一个实心的“大力神杯”,它的质量为66800g。
(3)若“大力神杯”顶端球体的空心部分用铜来填满,需要8010g铜。
【点评】本题考查密度的计算与公式应用,解题的关键是知道铜的体积等于空心部分的体积,难点是计算球体空心部分体积的大小。
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