天津卷2022-2023年八年级下学期期末物理模拟冲刺卷(含答案) - 副本
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这是一份天津卷2022-2023年八年级下学期期末物理模拟冲刺卷(含答案) - 副本,共21页。
2023年八年级(下)期末物理模拟冲刺卷——天津卷
一.选择题(共15小题,满分45分,每小题3分)
1.(3分)游泳运动员在游泳过程中,下列说法不正确的是( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对平衡力
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水
D.运动员与水之间的作用是相互的
2.(3分)下列事例中说法正确的是( )
A.“窃窃私语”指说话时声音的响度较小
B.减速进站的火车其惯性逐渐减小
C.磕到碗边上的鸡蛋破了,是因为碗给鸡蛋的力大于鸡蛋给碗的力
D.注射器能把药水吸上来,说明注射器对药水有吸引力
3.(3分)一个弹簧测力计的指针指在0.4N处,小明同学忘记调零就直接测量物体,测得读数是3.8N,则此物体所受重力实际应为( )
A.3.8N B.3.4N C.4.2N D.4.6N
4.(3分)如图所示的图象中能,正确描述各物理量之间关系的是( )
A.水的重力与质量的关系
B.水的密度与体积的关系
C.水的压强与深度的关系
D.水的比热容与温度的关系
5.(3分)为了研究蚂蚁的生活特征,周鹏同学蹲着观察了很长时间,当他突然站起来由于脑部暂时缺血而感到头晕,能用来解释这一现象的科学知识是( )
A.惯性 B.力的作用是相互的
C.密度 D.压强
6.(3分)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办。冰球是比赛项目之一,近年来越来越被大众喜爱。如图为帅气的冰球选手备战训练的瞬间。下列说法中正确的是( )
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力是一对相互作用力
C.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力
7.(3分)如图所示,F1、F2是一对平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(3分)如图所示,体育比赛中,小华水平抛出一飞盘,出手后短时间内飞盘能够升高一段高度,从而飞得更远,从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的( )
A. B.
C. D.
9.(3分)下列事例中没有利用大气压强的是( )
A.图中纸片不会掉落
B.图中的小朋友用吸管吸出橙汁
C.图是飞机获得升力的示意图
D.图是盆景的自动蓄水装置
10.(3分)小芳同学在探究“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )
A.F1+F3=F2+F4 B.F2﹣F3=F4﹣F1
C.F3﹣F1=F2﹣F4 D.上述结论都不正确
11.(3分)一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s,拉力F大小为5N,4s内拉力F做的功为( )
A.1J B.3J C.2J D.4J
12.(3分)如图所示,将一小钢球从A点竖直向上抛出(不计空气阻力),经过B点到达最高点C时速度为零,图中h1=h2,下列判断正确的是( )
A.小钢球运动到最高点C时受到平衡力的作用
B.小钢球在AC段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C.相比于BC段,小钢球在AB段平均速度较慢,克服重力做的功大于在BC段克服重力做的功
D.小钢球在A点具有的机械能比B点时的机械能大
13.(3分)以下杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.手推车 B.赛艇的桨
C.钳子 D.活塞式抽水机
14.(3分)一轻质杠杆在动力F1与阻力F2作用下保持水平平衡,如图所示。已知l1<l2,如果F1与F2的大小和方向均保持不变,将它们的作用点分别向远离支点移动相同的距离,那么( )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆右端下移
C.杠杆左端下移 D.以上情况均有可能
15.(3分)如图所示,小昕分别使用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则( )
F 甲
F 乙
F丙
F丁
G M
G N
11N
24N
11N
16N
10N
20N
A.甲的机械效率比丙的大
B.乙、丁的机械效率相同
C.使用丙提升物体M时省力
D.实验测得的数据无法算出机械效率
二.实验探究题(共3小题,满分24分)
16.(6分)如图甲是小碧同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小碧将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小碧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小碧的实验优于小明的实验。其主要原因是 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
当他将小车放在水平桌面上,在小车左端挂上200g的砝码,右端挂上150g的钩码时,小车静止,此时小车受到的 (可能、一定、一定不)是平衡力。他发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 力的存在。
(4)利用图丙装置 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
17.(8分)如图是老师在演示液体内部压强情况的四幅图。请你仔细观察这四幅图后回答:
(1)压强计 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是U形管左管液面上方的气压 大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是 。
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)通过比较C、D两图可得出结论:同种液体深度越深,压强 。如果在实验过程中,无论老师怎样改变金属盒在液体中的深度,U形管内的液面始终相平,则你觉得最有可能发生这种情况的原因是 。
18.(10分)(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中:为便于 ,应使杠杆在水平位置保持平衡;
(2)在“验证凸透镜成像规律”实验中:要将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上。实验时,应保持 和 的位置不变,再移动光屏找像。
(3)在探究“平面镜成像的特点”实验中:用透明玻璃板代替平面镜的目的是为了能确定像的 ;取两只完全相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的 。
三.解答题(共3小题,满分32分)
19.(10分)如图所示,在“科学探究:摩擦力”的实验中,小华用弹簧测力计拉动水平桌面上的木块,使其做匀速直线运动。请你在图中画出木块所受摩擦力的示意图。
20.(10分)高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上。
(1)为防止由于出气孔堵塞致使高压锅爆炸事件的发生,小明给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图甲所示),试说明小明建议的科学道理。
(2)小明测得家中高压锅的横截面积为0.181m2,出气孔的横截面积为1.256×10﹣5m2,压在出气孔上的安全阀的质量为80g。试通过计算并对照图象(如图乙所示)说明,利用这种高压锅烧水时,最高温度约为多少?
(3)若要把这种高压锅向西藏地区销售,则需要做哪方面的改进?
21.(12分)如图所示,水平桌面上有一个底面积为50cm2、重力为15N的圆柱形容器,内装有深度为0.1m的水,如图甲所示。现将一个高度为8cm、底面积为20cm2、重力为6N、不吸水的圆柱形物体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度和绳重,ρ水=10×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强。
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
(3)将物体从容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面5cm时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
2023年八年级(下)期末物理模拟冲刺卷——天津卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题,满分45分,每小题3分)
1.(3分)游泳运动员在游泳过程中,下列说法不正确的是( )
A.力改变了运动员的运动状态
B.运动员对水的推力和水对运动员的推力是一对平衡力
C.使运动员向前运动的力的施力物体是水
D.运动员与水之间的作用是相互的
【解答】解:
A、游泳时,水给人一个向前的力,人运动的速度发生变化,体现了力改变物体的运动状态,故A正确;
B、运动员对水的推力和水对运动员的推力分别作用在水和运动员两个不同的物体上,因此不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故B错误;
CD、游泳时,人给水向后的力,水给人一个向前的力,所以使运动员向前运动的力的施力物体是水,这说明物体间力的作用是相互的,故CD正确。
故选:B。
2.(3分)下列事例中说法正确的是( )
A.“窃窃私语”指说话时声音的响度较小
B.减速进站的火车其惯性逐渐减小
C.磕到碗边上的鸡蛋破了,是因为碗给鸡蛋的力大于鸡蛋给碗的力
D.注射器能把药水吸上来,说明注射器对药水有吸引力
【解答】解:
A、窃窃私语意思是背地里小声说话,说明响度较小,故A正确;
B、减速进站的火车质量不变,其惯性不变,故B错误;
C、物体间力的作用是相互的,磕到碗边上的鸡蛋,虽然鸡蛋破了,但是碗给鸡蛋的力等于鸡蛋给碗的力,故C错误;
D、注射器能把药水吸上来,说明在外界大气压的作用下,药水进入注射器内,故D错误。
故选:A。
3.(3分)一个弹簧测力计的指针指在0.4N处,小明同学忘记调零就直接测量物体,测得读数是3.8N,则此物体所受重力实际应为( )
A.3.8N B.3.4N C.4.2N D.4.6N
【解答】解:
使用弹簧测力计前弹簧测力计的指针指在0.4N处,没有调零去测力,就相当于从0.4N处开始测起,弹簧测力计最后的示数为3.8N,所测力的大小就等于3.8N﹣0.4N=3.4N,故B正确。
故选:B。
4.(3分)如图所示的图象中能,正确描述各物理量之间关系的是( )
A.水的重力与质量的关系
B.水的密度与体积的关系
C.水的压强与深度的关系
D.水的比热容与温度的关系
【解答】解:A、如图,水的重力随水的质量的增加而减小。不符合题意。
B、水的密度是水的特性,是定值,跟水的体积无关,所以水的体积增大时,水的密度不变。符合题意。
C、如图,水的压强不随深度的增大而增大。不符合题意。
D、水的比热是水的特性,是定值。如图,温度升高,水的比热升高。不符合题意。
故选:B。
5.(3分)为了研究蚂蚁的生活特征,周鹏同学蹲着观察了很长时间,当他突然站起来由于脑部暂时缺血而感到头晕,能用来解释这一现象的科学知识是( )
A.惯性 B.力的作用是相互的
C.密度 D.压强
【解答】解:当一个蹲着的人突然站起来,因为血液会由于惯性继续保持静止状态,故不会跟着血管一起向上,从而造成脑部缺血,从而使人感到头晕,故A正确;BCD错误。
故选:A。
6.(3分)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办。冰球是比赛项目之一,近年来越来越被大众喜爱。如图为帅气的冰球选手备战训练的瞬间。下列说法中正确的是( )
A.冰球运动员在加速滑行过程中,运动状态不变
B.运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力是一对相互作用力
C.运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员受到惯性作用
D.运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力是一对平衡力
【解答】解:A、冰球运动员在加速滑行过程中,其运动速度发生改变,因此运动状态发生改变,故A错误;
B、运动员手持球杆击球时,球杆对球的力与手对球杆的力不是同时作用在两个物体上的力,且大小不等,所以不是一对相互作用力,故B错误;
C、运动员滑行时不能立即停下来,是因为运动员具有惯性,仍要保持原来的运动状态,但不能说受到惯性作用,故C错误;
D、运动员站在水平冰面上时,冰面对人的支持力与人受到的重力是作用在同一物体上的两个力,所以不是一对相互作用力,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
7.(3分)如图所示,F1、F2是一对平衡力的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
A、两个力等大、反向、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、两个力大小不相等,不是一对平衡力,故B错误;
C、两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,故C错误;
D、两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
8.(3分)如图所示,体育比赛中,小华水平抛出一飞盘,出手后短时间内飞盘能够升高一段高度,从而飞得更远,从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的( )
A. B.
C. D.
【解答】解:只有飞盘的上表面凸起,下面平直,飞盘升空时,流过飞盘上方的空气流速大压强小,流过飞盘下方的空气流速小压强大,在这个压强差造成的压力差的作用下,快速前进的飞盘才会越升越高,四个选项中,只有A选项中飞盘的形状符合题意。
故选:A。
9.(3分)下列事例中没有利用大气压强的是( )
A.图中纸片不会掉落
B.图中的小朋友用吸管吸出橙汁
C.图是飞机获得升力的示意图
D.图是盆景的自动蓄水装置
【解答】解:A、用一纸片盖住倒满水的塑料管,快速倒置,纸片将水托住,是因为水排出了塑料管内的空气,在大气压的作用下纸片掉不下来,故A不合题意;
B、用吸管吸橙汁,当吸气时,吸管内气压减小,橙汁在大气压的作用下进入口中,故B不合题意;
C、飞机的机翼上凸下平,使机翼上下的空气流速不同,气压不同,流速大的压强小,使飞机产生向上的升力,利用了流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D、随着水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,回到原来的高度,即盆景内的水位保持不变;此后在大气压的作用下瓶中的水不再流出,故D不合题意。
故选:C。
10.(3分)小芳同学在探究“阿基米德原理”时,做了如图所示的实验,四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4之间的大小关系是( )
A.F1+F3=F2+F4 B.F2﹣F3=F4﹣F1
C.F3﹣F1=F2﹣F4 D.上述结论都不正确
【解答】解:
由第二、三两图可得,物体受到的浮力:F浮=F2﹣F3,
由第一、四两图可得,物体排开水的重:G排=F4﹣F1,
由阿基米德原理可得F浮=G排,
所以,F2﹣F3=F4﹣F1。
故选:B。
11.(3分)一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s,拉力F大小为5N,4s内拉力F做的功为( )
A.1J B.3J C.2J D.4J
【解答】解:由v=st可得,物体移动的距离s=vt=0.2m/s×4s=0.8m,
拉力F做的功W=Fs=5N×0.8m=4J。
故选:D。
12.(3分)如图所示,将一小钢球从A点竖直向上抛出(不计空气阻力),经过B点到达最高点C时速度为零,图中h1=h2,下列判断正确的是( )
A.小钢球运动到最高点C时受到平衡力的作用
B.小钢球在AC段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C.相比于BC段,小钢球在AB段平均速度较慢,克服重力做的功大于在BC段克服重力做的功
D.小钢球在A点具有的机械能比B点时的机械能大
【解答】解:
A、小钢球运动到最高点C时的速度为0,只受重力的作用,所以受力不平衡,故A错误;
BD、小钢球从A点到C点的过程中,质量不变,速度变小,动能变小;高度增大,重力势能变大,此过程中动能转化为重力势能;不计空气阻力,小钢球的机械能守恒,所以,小钢球在AC段重力势能的增加量与动能的减小量相等,小钢球在A、B、C三点时具有的机械能相等,故B正确,D错误;
C、小钢球是竖直上抛,所以在AB段的平均速度大于BC段的平均速度,小钢球在AB段和BC段重力不变,h1=h2,根据W=Gh可知,小钢球在AB段和BC段克服重力做功相等,故C错误。
故选:B。
13.(3分)以下杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.手推车 B.赛艇的桨
C.钳子 D.活塞式抽水机
【解答】解:A、手推车在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、结合图片和实际生活经验可知,赛艇的桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;
C、钳子在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、结合图片和生活经验可知,活塞式抽水机在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误;
故选:B。
14.(3分)一轻质杠杆在动力F1与阻力F2作用下保持水平平衡,如图所示。已知l1<l2,如果F1与F2的大小和方向均保持不变,将它们的作用点分别向远离支点移动相同的距离,那么( )
A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆右端下移
C.杠杆左端下移 D.以上情况均有可能
【解答】解:原来平衡时,F1L1=F2L2,
由图知,L1<L2,所以F1>F2,
设移动相同的距离L,
则左边:F1(L1+L)=F1L1+F1L,
右边:F2(L2+L)=F2L2+F2L,
由于F1>F2,则F1L>F2L,F1(L1+L)>F2(L2+L),所以杠杆的左端向下倾斜。
故选:C。
15.(3分)如图所示,小昕分别使用甲、乙、丙、丁四种方式匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则( )
F 甲
F 乙
F丙
F丁
G M
G N
11N
24N
11N
16N
10N
20N
A.甲的机械效率比丙的大
B.乙、丁的机械效率相同
C.使用丙提升物体M时省力
D.实验测得的数据无法算出机械效率
【解答】解:
设承担物重的绳子股数为n,则拉力端移动的距离s=nh,
拉力做的有用功W有用=Gh,拉力做的总功W总=Fs=F×nh=nFh,机械效率η=W有用W总=GhnFh=GnF。
甲图中,使用的是定滑轮,n甲=1,机械效率η甲=GM1×F甲=10N1×11N×100%≈90.9%;
乙图中,使用的是定滑轮,n乙=1,机械效率η乙=GN1×F乙=20N1×24N×100%≈83.3%;
丙图中,使用的是动滑轮,n丙=2,机械效率η丙=GM2×F丙=10N2×11N×100%≈45.5%;
丁图中,使用的是滑轮组,n丁=2,机械效率η丁=GN2×F丁=20N2×16N×100%=62.5%。
A、由上面计算可知,η甲≈90.9%,η丙≈45.5%,所以甲的机械效率比丙的大,故A正确;
B、由上面计算可知,η乙≈83.3%,η丁=62.5%,所以乙的机械效率比丁的大,故B错误;
C、使用丙提升物体M时,GM=10N,F丙=11N,F丙>GM,是费力的,故C错误;
D、由上面计算可知,利用实验测得的数据可以算出机械效率,故D错误。
故选:A。
二.实验探究题(共3小题,满分24分)
16.(6分)如图甲是小碧同学探究二力平衡条件时的实验情景:
(1)小碧将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 相反 ,并通过调整 钩码数量 来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小碧将小卡片转过一个角度,松手后小卡片 不能 (选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究 不在同一直线上的二力能否平衡 。
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小碧的实验优于小明的实验。其主要原因是 A 。
A.减少摩擦力对实验结果的影响 B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭转
当他将小车放在水平桌面上,在小车左端挂上200g的砝码,右端挂上150g的钩码时,小车静止,此时小车受到的 一定 (可能、一定、一定不)是平衡力。他发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 摩擦 力的存在。
(4)利用图丙装置 能 (选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
【解答】解:
(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大。
(2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。
(3)小明将木块放在水平桌面上,木块和水平桌面上就会产生摩擦力,就会影响实验效果(当木块两端的拉力相差很小时,因为受到摩擦力的作用,木块保持平衡);故选A。
小车静止,此时小车受到的一定是平衡力;
小车受到向左F=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N的拉力,向右F′=G′=m′g=0.15N×10N/kg=1.5N的拉力,此时小车还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,即这三个力是平衡力;
(4)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上时,小卡片还是处于静止状态,照样能完成实验;
故答案为:(1)相反;钩码数量;(2)不能;不在同一直线上的二力能否平衡;(3)A;一定;摩擦;(4)能。
17.(8分)如图是老师在演示液体内部压强情况的四幅图。请你仔细观察这四幅图后回答:
(1)压强计 不是 (填“是”或“不是”)连通器。
(2)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是U形管左管液面上方的气压 大于 大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是 B 。
A.将此时右管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(3)通过比较C、D两图可得出结论:同种液体深度越深,压强 越大 。如果在实验过程中,无论老师怎样改变金属盒在液体中的深度,U形管内的液面始终相平,则你觉得最有可能发生这种情况的原因是 探头漏气 。
【解答】解:(1)上端开口而底部连通的容器叫连通器,因压强计一端是密封的,所以压强计不是连通器;
(2)当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该是相平的,小明同学却观察到如图(a)所示的情景若,U形管中的液面出现了高度差。出现这种情况的原因是U形管左管液面上方的气压大于大气压,调节的方法: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,选B;
(3)通过比较C、D两图可得出结论:同种液体深度越深,压强越大;
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;因此出现这种情况可能的原因是探头或软管漏气。
故答案为:(1)不是;(2)大于;B;(3)越大;探头漏气。
18.(10分)(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中:为便于 测量力臂大小 ,应使杠杆在水平位置保持平衡;
(2)在“验证凸透镜成像规律”实验中:要将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上。实验时,应保持 蜡烛 和 凸透镜 的位置不变,再移动光屏找像。
(3)在探究“平面镜成像的特点”实验中:用透明玻璃板代替平面镜的目的是为了能确定像的 位置 ;取两只完全相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的 大小 。
【解答】解:(1)杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响;
(2)实验时,要将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上。调节好蜡烛和凸透镜的位置不变,再移动光屏位置,在光屏上得到清晰的像;
(3)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板。
选用大小相同的两个蜡烛,是为了用蜡烛B代替蜡烛A,来比较物像的大小。
故答案为:(1)测量力臂大小;(2)蜡烛;凸透镜;(3)位置;大小。
三.解答题(共3小题,满分32分)
19.(10分)如图所示,在“科学探究:摩擦力”的实验中,小华用弹簧测力计拉动水平桌面上的木块,使其做匀速直线运动。请你在图中画出木块所受摩擦力的示意图。
【解答】解:由题意可知木块在水平桌面上做匀速直线运动,表明该木块在水平方向受到弹簧测力计的拉力和木块受到的摩擦力这一对平衡力的作用;弹簧测力计的示数为4N,所以此时木块受到的滑动摩擦力为4N,方向水平向左,如下图所示:
20.(10分)高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上。
(1)为防止由于出气孔堵塞致使高压锅爆炸事件的发生,小明给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图甲所示),试说明小明建议的科学道理。
(2)小明测得家中高压锅的横截面积为0.181m2,出气孔的横截面积为1.256×10﹣5m2,压在出气孔上的安全阀的质量为80g。试通过计算并对照图象(如图乙所示)说明,利用这种高压锅烧水时,最高温度约为多少?
(3)若要把这种高压锅向西藏地区销售,则需要做哪方面的改进?
【解答】解:
(1)高压锅一旦安全阀失效,锅内气体压强过大,温度也随之升高,当温度达到易熔片的熔点时,再继续加热,易熔片开始熔化,锅内气体便从气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生;
(2)安全阀的重力:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
气孔的面积:S=1.256×10﹣5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强:p=FS=0.8N1.256×10-5m2=6.4×104pa;
由题意知:锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa;根据图象可知,其最高温度在116℃左右;
(3)西藏地区外界大气压低,可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点。
答:(1)高压锅一旦安全阀失效,锅内气体压强过大,温度也随之升高,当温度达到易熔片的熔点时,再继续加热,易熔片开始熔化,锅内气体便从气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生;
(2)利用这种高压锅烧水时,最高温度约为116℃;
(3)如果要把这种高压锅在西藏地区使用可以增加限压阀的质量来增大锅内气压,提高沸点。
21.(12分)如图所示,水平桌面上有一个底面积为50cm2、重力为15N的圆柱形容器,内装有深度为0.1m的水,如图甲所示。现将一个高度为8cm、底面积为20cm2、重力为6N、不吸水的圆柱形物体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度和绳重,ρ水=10×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强。
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
(3)将物体从容器底部竖直缓慢提升,直到物体上表面高出水面5cm时停止,求这个过程中,水对容器底部的压强变化量。
【解答】解:(1)物体放入水中前,水对容器底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
水的重力等于水对容器底部的压力:G水=F1=pS=1000pa×50×10﹣4m2=5N,
物体放入水中后,水未溢出,故容器对桌面的压力F=G水+G容+G=5N+15N+6N=26N;
物体放入水中静止后,容器对桌面的压强p′=FS=26N50×10-4m2=5200Pa;
(2)物体放入水中后,物体排开水的体积和物体体积相等,
物体受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×8×10﹣6m2=1.6N;
物体静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用,由力的平衡条件可得,物体受到的支持力F支=G﹣F浮=6N﹣1.6N=4.4N;
(3)水面下降的高度:Δh=ΔVS=5cm×20cm250cm2=2cm=0.02m,
水对容器底部的压强变化量:Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
答:(1)物体放入水中静止后,容器对桌面的压强是5200Pa;
(2)物体放入水中静止后,容器底对它的支持力是4.4N;
(3)水对容器底部的压强变化量为200Pa。
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