注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题
1.如图所示的四个事例中,其中人对物体做了功的是( )
A.大力士抱石球沿水平路面向前走
B.顾客推着购物车向前冲
C.大力士提着杠铃静止站着
D.大力士用力推大轮胎,但推不动
2.2020年5月5日,我国“长征五号B”大型运载火箭在海南文昌航天发射场首飞成功。在火箭升空的过程中,以下说法正确的是( )
A.火箭上升时机械能保持不变 B.火箭上升时只具有动能
C.火箭上升时只具有重力势能 D.火箭上升时动能不断地转化为重力势能
3.连通器在生活有着广泛的应用.如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是
A.过路涵洞
B.拦河大坝
C.下水管中“存水弯”
D.船闸
4.踢出去的足球在水平草地上滚动。在下面列举的各对力中,属于平衡力的是
A.球所受的重力和草地对球的支持力
B.球所受的重力和球对草地的压力
C.球所受的踢力和球所受的摩擦力
D.球对草地的压力和草地对球的支持力
5.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为1、2的液体,若将质量为m的小球A轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,从甲杯溢出16g液体。若将小球A轻放入乙溢水杯,小球A静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g液体。若用细线拉住小球A使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A的拉力分别为T1,T2,则下列判断正确的是
A.T1=0.05N B.T2=0.04N
C.1:2=25:16 D.A:1=5:4
6.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有
A.重力势能减少,动能增加,机械能不变
B.重力势能增加,动能减少,机械能不变
C.重力势能减少,动能不变,机械能减少
D.重力势能增加,动能不变,机械能增加
7.下列关于简单机械的知识,正确的是( )
A.使用杠杆,既省力又省距离 B.利用斜面既省力,又省功
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向 D.动滑轮不省力,但可以省距离
8.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,物块悬浮在水中,它所受到的( )
A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等
B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等
C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等
D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等
9.如图所示,人漂浮在死海上看书,下列分析正确的是
A.海水的密度小于人体的密度
B.人所受的重力小于人所受的浮力
C.人与书本所受的重力与人所受的浮力是一对平衡力
D.人与书本所受的重力与人所受的浮力是一对相互作用力
10.北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内.此过程中,扫地车整体的
A.动能不变,重力势能不变 B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变 D.动能变大,重力势能变大
11.升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是
A.省力杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组
12.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将
A.变小 B.不变
C.逐渐增大 D.先减小后增大
二、填空题
13.由表可知,1千克煤油温度升高10℃吸收的热量Q为________焦; 相等质量的水和煤油在相同的环境条件下同时加热,水升温比煤油____ (选填 “快"或“慢”); 1千克铜温度升高20℃,它的比热容将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
比热容:焦/ (千克•℃) | |
煤油 | 铝 |
水 | 铜 |
15.法国科学家______所做的裂桶实验,证明了液体也可以产生压强,人们为了纪念他的贡献,以他的名字命名了物理量______的单位。
16.点燃两支长度不同的蜡烛,将其固定在桌面上,如图所示。如果用玻璃杯将两支蜡烛罩在里面,发现较长的一支蜡烛先熄灭,这是由于燃烧产生的高温的二氧化碳气体的密度_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)空气密度,二氧化碳气体_________(选填“上升”或“下降”)的缘故。根据这个实验结果,在房间发生火灾时,人应该尽量_________(选填“往高处走”或“贴近地面”)离开房间。
三、实验题
17.(8分)如图甲是小肖同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小肖将系于轻质小卡片两对角线的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______(相同/相反),并通过调整钩码数量来改变拉力的______(大小/方向)。
(2)当小卡片平衡时,小肖将小卡片旋转一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小肖下一步的操作是:______。
(4)在探究同一问题时,小童将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小肖的实验优于小童的实验。其主要原因是______。
A.小卡片是比较容易获取的材料 B.减少摩擦力对实验结果的影响
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易旋转
18.(8分)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系.
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_____(用实验步骤对应的字母表示).
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中.从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N,排开液体的重力是_____N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是_____,接下来的实验操作应该是_____.
实验步骤 | A | B | C | D |
弹簧测力计示数/N | 1.6 | 1.8 | 0.5 | 0.3 |
19.(8分)在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 __________。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钧码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂___个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆____(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数将 ______(选填“变大”或“变小”)。原因是力臂______(选填“变长”或“变短)
四、作图题
20.(8分)如图,气球在空中沿虚线做匀速直线运动,不计空气阻力,画出气球的受力示意图.
(_____)
21.(8分)一个鸡蛋在盐水中匀速向上运动,请在图中画出鸡蛋受力的示意图。(O为鸡蛋重心)
(_______)
五、计算题
22.(10分)将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,如图所示,当木块静止时(g=10N/kg, ρ水= 1.0×103kg/m3,ρ木= 0.8×103kg/m3)求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)木块下表面受到水的压强。
23.(12分)南宁轨道交通 3 号线是南宁市第三条建成运营的轨道交通线路,于 2019 年 6 月6 日开通试运营,标志色为锦绣紫(锦绣邕城).地铁 3 号线专用列车从青秀山站到市博物 馆站的路程为 2400m,运行时间为 300s,列车所受牵引力为 2×104N.求这段路程中:
(1)列车行驶的平均速度;
(2)列车牵引力所做的功;
(3)列车牵引力做功的功率.
参(含答案详细解析)
一、选择题
1、B
【答案解析】
A.大力士抱石球沿水平路面向前走,大力士对石球的力的方向是竖直向上,石球在水平方向上移动了一段距离,力的方向与物体运动方向垂直,故大力士对石球不做功,故A不符合题意;
B.顾客推着购物车向前冲,购物车受到顾客施加的向前的推力并且购物车在推力的方向上移动了一段距离,故顾客对购物车做了功,故B符合题意;
C.大力士提着杠铃静止站着,大力士对杠铃施加了竖直向上的力,而杠铃静止,并没有在力的方向上移动距离,故大力士没有对杠铃做功,故C不符合题意;
D.大力士用力推大轮胎,但推不动,大力士对轮胎施加了力,而轮胎静止,并没有在力的方向上移动距离,故大力士没有对轮胎做功,故D不符合题意。
故选B。
2、D
【答案解析】
ABC.在火箭升空的过程中,高度增加,重力势能增大,速度变大,动能变大,同时具有动能和重力势能,机械能变大,故ABC错误;
D.火箭的燃料燃烧,化学能转化为内能,内能对外做功,转化为燃料和火箭的动能,增大的动能转化为火箭的重力势能,故D正确。
故选D。
3、B
【答案解析】
连通器的特点:上端开口下端连通的容器.连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的.
【题目详解】
A.壶嘴和壶身构成了连通器;
B.拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大的特点修建成上窄下宽的形状,不属于连通器;
C.下水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,属于连通器;
D.船闸上端开口,底部相连,构成了一个连通器;
4、A
【答案解析】
A.球受到的重力方向竖直向下,草地对球的支持力方向竖直向上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,故A正确。
B.球受的重力方向竖直向下,球对草地的压力方向也竖直向下,不符合二力平衡中作用在同一物体上和方向相反的条件,故B错误;
C.踢球时,球做加速运动,踢力大于摩擦力,不符合二力平衡的条件,故C错误;
D.球对草地的压力,作用在草地上,方向竖直向下;草地对球的支持力,作用在球上,方向竖直向上,这两个力不是作用在同一个受力物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
5、D
【答案解析】
A.根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F浮甲=mg=0.016kg×10N/kg=0.16N;小球在乙中漂浮,则小球浸没的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F浮乙=G=G排=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N;小球的质量等于排开液体的质量,即m=20g;
由甲图可得:T1=G-F浮甲=0.2N-0.16N=0.04N;故A错误;
B.因为小球浸没的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F浮乙=0.2N;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F浮乙′= =0.26N;
故由乙图可得:T2=F浮乙′-G=0.25N-0.2N=0.05N.故B错误;
C.小球在乙中漂浮,即F浮=G,
2×VAg= AVAg
即 A:2=4:5;
F浮甲= 1gVA=0.16N,F浮乙= 2×VAg=0.2N,
==16:25,故C错误;
D. A: 1=:=:=;故D正确.
6、C
【答案解析】解:(1)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,速度不变,动能不变.
(2)跳伞运动员在空中匀速下落时,质量不变,高度越来越小,重力势能越来越小.
(3)动能不变,重力势能减小,机械能减小.
故选C.
7、C
【答案解析】
功的原理:使用任何机械都不能省功。
A.杠杆既有省力杠杆,也有费力和等臂杠杆。其中对于省力杠杆,一定会费距离,故A错误;
B.利用斜面可以省力,但不能省功,故B错误;
C.定滑轮不省力,但能改变力的方向,故C正确;
D.动滑轮可以省力,但费距离,故D错误。
故选C。
【答案点睛】
8、A
【答案解析】
长方体物块悬浮在水中,说明受到水的浮力不变,而浮力等于物体上下表面受到水的压力差,所以长方体物块上下表面受到水的压力差不变;而长方体物块上下表面受到水的压强差 ,竖直放置比水平放置上下表面积小,所以长方体物块上下表面受到水的压强差不相等。综上所述,只有A正确。
故选A。
9、C
【答案解析】
A.液体的密度大于物体的密度时,物体漂浮;人漂浮在死海上看书,即海水的密度大于人的密度,故A错误;
B.人漂浮在死海上看书,此时的浮力等于自身的重力,故B错误;
CD.人所受的重力与人所受的浮力是作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,故是一对平衡力,故C正确,D错误;
故选C。
10、D
【答案解析】
无人扫地车在平直路面上匀速前进, 车的高度不变,速度不变,将地面上的落叶吸入车内,车的总质量增加,因此动能变大,重力势能变大.故D正确.
11、B
【答案解析】
旗杆顶上有一个定滑轮,其特点是不能省力,但可以改变力的方向,这样我们就能通过该定滑轮站在地面上用向下的拉力使红旗向上运动,将红旗升起。故B正确。
12、A
【答案解析】
以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支•l支=G•lG,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂lG均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.
二、填空题
13、 慢 不变
【答案解析】
[1]由表可知,煤油的比热容为J/(kg•℃),则1千克煤油温度升高10℃吸收的热量为:
Q=cm△t=J/(kg•℃)×1kg×10℃=J;
[2]水和煤油的质量相等,在相同的环境条件下加热相同时间吸收的热量相同,由于水的比热容大于煤油的比热容,由Q=cm△t得△t=可知,水升高的温度比煤油升高的温度低,即水升温比煤油慢;
[3]比热容是表示物质吸热或放热本领的大小,只与物质的种类和状态有关,所以1千克铜温度升高20℃,它的比热容将不变。
14、形状 运动状态
【答案解析】
要解决此题需要掌握力的作用效果:力可以改变物体的形状和物体的运动状态.
【题目详解】
[1]运动员对跳板施力的时候,跳板会变弯,所以是形状发生了变化;
[2]跳板对运动员施力时,将运动员弹起,使运动员的运动状态发生变化.
15、帕斯卡 压强
【答案解析】
[1]法国著名物理学家帕斯卡曾经做过一个著名的“裂桶实验”。他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后从楼房的阳台上往管子里灌水。结果,只灌几杯水,桶竟开裂了,证明了液体也可以产生压强。
[2]为了纪念帕斯卡的杰出贡献,人们以他的名字命名了物理量压强的单位。
16、小于 上升 贴近地面
【答案解析】
[1][2]常温下二氧化碳气体的密度大于空气密度,但蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体温度高,所以密度小于空气密度,上升到顶部,较长的蜡烛因缺氧气而先熄灭。
[3]发生火灾时,燃烧产生的有毒气体温度较高,密度较小而上浮,会分布在房间上方,所以为了避免吸入燃烧时产生的有毒气体,应该贴近地面爬行。
三、实验题
17、相反 大小 两个平衡力是否在同一条直线上 用剪刀将纸片从中间剪开 B
【答案解析】
(1)[1][2]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方向相反的拉力,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。
(2)[3]将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究两个平衡力是否在同一条直线上。
(3)[4]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,可将物体从中间剪开,观察物体是否能够平衡。
(4)[5]实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响。小童实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小肖的实验方案好,故ACD错误,B正确。
故选B。
18、测量空桶的重力 D、B、A、C 0.2 0.2 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性 换用不同液体重新实验 体积
【答案解析】
(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据F浮=G﹣F示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证.
(2)根据称重法求出实验中物体所受的浮力;用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力;为了找普遍规律,需要换用不同的液体再次实验;
(3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小.
【题目详解】
(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空桶的重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:测量空桶的重力;
实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G﹣F示得出物体受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的实验步骤是:D、B、A、C;
(2)由实验步骤AB可知,物体浸在液体中时受到的浮力:F浮=FB﹣FA=1.8N﹣1.6N=0.2N;
由实验步骤CD可知,物体排开液体的重力:G排=FC﹣FD=0.5N﹣0.3N=0.2N;
由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验;
(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同、密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力的大小.
【答案点睛】
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出.
19、右 力臂 2 不能 变大 变短
【答案解析】
(1)[1][2]如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,此时力臂与杠杆垂直,目的是便于测量力臂。
(2)[3]如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钧码,根据杠杆平衡条件,要使杠杆在水平位置平衡
代入数据可知
则
应在B点挂2个相同的钩码。
[4]当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,此时
则杠杆不能在水平位置保持平衡。
(3)[5][6]如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,由于动力臂变短,则拉力增大,故其示数将变大。
四、作图题
20、
【答案解析】
已知气球在空中沿虚线做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力的作用.所以气球受竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用.过球心分别作竖直向下和竖直向上的带箭头的线段表示重力G和浮力F,两个力大小相等,线段的长度相同.如图:
21、
【答案解析】
由于鸡蛋在盐水中匀速向上运动,所以,受到的浮力与重力是一对平衡力,二力的作用点都在重心,浮力的方向是竖直向上,重力的方向竖直向下,用带箭头的线段分别表示出浮力和重力,并标出F浮 和G;注意物体的重力与浮力大小相等, 如下图所示:
五、计算题
22、(1)8N;(2)2×10-4m3;(3)800pa
【答案解析】
(1).正方体木块的体积:V木=(0.1m)3=1×10-3m3;
因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=ρ木V木g=0.8×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=8N;
(2).由可得,排开水的体积为:
;
木块露出水面的体积:
(3).木块的表面积:
S=(10cm)2=100cm2=0.01m2;
木块漂浮,则木块上表面所受水的压力F上=0;
由浮力产生的原因可知:;
则木块下表面受到水的压强:
;
23、(1)(2)(3)
【答案解析】
(1)列车行驶的平均速度为:
(2)列车牵引力所做的功为:
(3)列车牵引力做功的功率为: