一、选择题(每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1-12题只有一项符合题目要求,第13-14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。请将你的答案直接写在各小题后的括号里)
1.(3分)如图所示的工具中能直接测量力的大小的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)如图所示的“帕斯卡裂桶实验”表明,影响液体内部压强的因素是液体的( )
A.质量 B.深度 C.密度 D.体积
3.(3分)如图所示的三种模型示意图中,最能体现气体分子群存在形态的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.甲和丙
4.(3分)以下情形中,体现出力的作用效果与另外三个不同的是( )
A.足球在草地上越滚越慢
B.被踩在脚下的足球变扁
C.足球在空气中沿弧线飞行
D.守门员抱住飞来的足球
5.(3分)关于分子的大小,下列说法正确的是( )
A.分子与细菌大小相当
B.分子与细胞大小相当
C.水分子与雾气中极小的水珠大小相当
D.分子很小,用光学显微镜无法看到
6.(3分)自行车是一种很好的交通工具,既有利于环保,也有利于全民健身。从自行车的结构和使用情况来看,能起到减小摩擦的是( )
A.刹车时用力捏闸
B.在转动部分加润滑油
C.轮胎表面凹凸不平
D.使用密度较大的材料做车架
7.(3分)新冠疫情期间,长时间佩戴挂耳式口罩容易导致耳朵疼痛,电视节目介绍了几种解决办法,其中一种是在挂耳绳上包些纸巾(如图)。其缓解疼痛的原理是( )
A.减小了挂绳对耳朵的压强
B.减小了挂绳对耳朵的压力
C.减小了挂绳的拉伸和拉力
D.纸巾吸收汗液加快了蒸发
8.(3分)如图的示意图中,能反映宇宙银河系、太阳系之间大小关系的是( )
A. B.
C. D.
9.(3分)电灯通过电线挂在天花板上,与电灯受到的重力相互平衡的力是( )
A.电线对电灯的拉力 B.电灯对电线的拉力
C.电线对天花板的拉力 D.天花板对电线的拉力
10.(3分)如图,在抗洪救灾中,许多战士都在迷彩服外穿一件厚厚的黄色“背心”“背心”的主要作用是( )
A.方便相互识别
B.统一着装,便于指挥
C.类似于棉衣,起到保暖作用
D.当人被风浪卷入水中时,起救生作用
11.(3分)如图显示了在陆地、水中、空中运动最快的三种动物,它们的速度大小( )
A.猎豹最大 B.旗鱼最大 C.褐海燕最大 D.三者一样大
12.(3分)把装满水的杯子浸入水中,口朝下。如图所示,那样抓住杯底向上提,在杯口离开水面前,杯子露出水面的部分( )
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是空气
D.有水,但不满,水面上方是真空
13.(3分)如图所示实验中揭示流体压强与流速关系的是( )
A.沿纸带上方吹气
B.用吸管喝饮料
C.向漏斗口吹气乒乓球不掉落
D.气球撒气松手后飞出
14.(3分)如图所示的滑轮组不计绳重及摩擦,每个滑轮重1N,物体A重3N。第一次用力F将物体在2s内匀速提高了1m,绳端移动距离和速度分别为s、v;第二次用力F′将物体在1s内匀速提高了1m。以下结论正确的是( )
A.s=2 m B.v=2 m/s C.F=2N D.F’=2N
二、填空题(每空1分,共10分。请将答案直接填写在题中的横线上)
15.(2分)物体的运动状态不变包括两种情况:物体保持 状态或 状态。
16.(2分)如图所示是站在地上的人相隔2s拍摄的两张照片,由此可以判断汽车是 的,飞机是 的。(选填“运动”或“静止”)
17.(2分)影响大气压的因素很多,其中最主要的是海拔高度。如图显示了用同一个普通电水壶在三个地方烧水时水沸腾的温度。从中可知北京当时的大气压值 (选填“大于”、“等于”或“小于”)一个标准大气压;大气压随高度增加而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
18.(2分)如图所示,一空瓷碗漂浮在盛水容器中,它受到的浮力F 受到的重力G(选填“大于”“等于”或“小于”)。现用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中并逐渐沉入容器底(假设碗口始终向上,并忽略筷子的大小),这一过程中,水对容器底的压强大小的变化是 。
19.(2分)如图所示,A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是30cm、20cm,密度之比ρA:ρB=4:9,图甲中A对水平地面产生的压强是900Pa,则物块A对水平地面的压力为 N。如图乙所示,当把B物块叠放到A上面时,物块A对水平地面的压强为 Pa。(g取10N/kg)
三、作图、实验探究题(第20、21题每小题2分第22题5分,第23题6分,第24题9分,共24分。请将答案直接填写在题中的横线上)
20.(2分)如图所示,画出放在斜面上的均质小球所受重力的示意图。
21.(2分)如图,在上端开口的瓶子底钻个孔,用力把瓶子浸到水里保持在如图位置。请画线表示出瓶内的最终水面位置。
22.(5分)用如下实验测量小明短跑时的速度。
(1)在室外测出距起点40m的路程,每隔10m作一记号;
(2)让4名同学分别站在10m、20m、30m、40m处;
(3)让小明从起点开始跑完40m的路程,分别记录小明通过10m、20m、30m、40m处时的时间t1、t2、t3、t4。
根据以上实验,4名同学需要用 (填一种计时工具)记录时间,根据记录的数据,可以利用公式 计算出小明前10m内的速度和后半程的速度分别为 和 (均用题中数值及符号表示)。
23.(6分)用如图实验装置探究运动和力的关系。
(1)每次都使小车从斜面的同一高度滑下,可以保证小车到达斜面底部时的 相同;
(2)在水平木板上铺不同材料,可以通过改变小车与水平面间的 程度,从而改变小车受到阻力的大小;
(3)实验发现水平面越光滑,小车的速度减小得越 ,小车运动的距离就越 ;
(4)完全不受力的物体是没有的。以上设计是使运动物体在运动方向上受到的力逐步减小,考虑它的运动情况,再进一步 它不受力时的运动情况。这个思路,与17世纪意大利著名物理学家 的研究相似。
24.(9分)某小组用实验探究浮力的大小与哪些因素有关,如图是他们用弹簧测力计挂着一个实心柱体进行实验的情形。
(1)通过a和c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
(2)通过 和 两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c和e两次实验,可知物体所受浮力大小与 有关;
(4)图f是进行实验e时记录的弹簧测力计读数与柱体下表面浸入液体深度的关系图像,以下是相关分析与讨论。
①由图可知柱体的高度为 cm。
②小明分析弹簧测力计读数从2.0N到1.6N的变化过程,得出“物体在液体中浸没前受到的浮力与浸入深度有关”的结论,小红不同意,认为这个过程中,物体浸入的深度与排开液体的 这两个变量都在变化。
③为此,小红进行如下实验:将柱体部分浸入液体中,在液面对应的杯壁位置作一标记,读出弹簧测力计的示数F甲= N(如图甲);再将柱体横放浸入液体中,当 时,读出弹簧测力计示数F乙(如图乙)。比较发现F甲 F乙。由此小红得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
四、综合应用题(第25题6分,第26题8分第27题10分,共24分)
25.(6分)用独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重G=1000N,独轮车各部分如图所示。
(1)在A处用力F抬起独轮车时,独轮车相当于省力杠杆,这是为什么?
(2)运土时抬起独轮车需要的力F是多大?
26.(8分)中国高铁轨道线的铺设方法是将多条长钢轨铺好后再焊接成超长无缝钢轨。每条钢轨长500米、重达30吨。(g取10N/kg)
(1)以上对钢轨的描述有个物理量的表述不恰当,请你指出来并将它改正。
(2)上述钢轨的横截面尺寸如图。将一条钢轨平放在水平地面上时,它对地面产生的压强是多少?
27.(10分)一根体积、质量忽略不计的弹簧,原长为10cm,受到拉力时,它伸长的长度△L与拉力F的关系如图甲所示。将其两端分别与容器底部和一正方体物体相连接,物体边长为10cm。向容器中加水,直到物体上表面与水面相平,此时水24cm(如图乙),取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)物体受到水的浮力大小;
(2)此时拉力F的大小;
(3)物体的密度;
(4)打开出水口缓慢放水,当弹簧没有形变时,关闭出水口。此时水对容器底部的压强是多少?
2020-2021学年广西柳州市八年级(下)期末物理试卷
试题解析
一、选择题(每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1-12题只有一项符合题目要求,第13-14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。请将你的答案直接写在各小题后的括号里)
1.【解答】解:A、A为压强计 用来研究液体压强,故A不符合题意;
B、B为托盘天平,用来测物体质量,故B不符合题意;
C、C为螺旋测微器,用来测物体的长度,故C不符合题意;
D、D为弹簧测力计,用来测力的大小,故D符合题意。
故选:D。
2.【解答】解:实验中,只用了很少一部分水,结果桶却裂开,说明不是因为水的质量和体积,同时实验和液体的密度无关,其裂开的原因是因为液体高度很高,产生了较大的压强,故使桶裂开。
故选:B。
3.【解答】解:甲图中分子间距离较大,分子间作用力较小,符合液体分子的模型;
乙图中分子排列规则且非常紧密,符合固态分子的排列方式;
丙图中分子间距离很大,分子间作用力很小,分子排列极度散乱,符合气体分子的模型。
故选:C。
4.【解答】解:A、足球在草地上越滚越慢,足球的运动速度发生变化,力改变了足球的运动状态;
B、被踩在脚下的足球变扁,足球的形状变化,说明力改变了物体的形状;
C、足球在空中在重力作用下沿弧线飞行,其运动方向和速度大小均发生变化,说明力改变了物体的运动状态;
D、守门员抱住飞来的足球,足球由运动变为静止,说明力改变了物体的运动状态;
通过以上分析可知,四个力中与其它三个力所产生的作用效果不同的是B。
故选:B。
5.【解答】解:物质是由分子或原子组成的,分子的体积非常小,一般光学显微镜都无法观察,需要借助电子显微镜才能观察其构造;
细菌或细胞都是由无数分子组成的,其尺度比分子大得多。
故选:D。
6.【解答】解:A、刹车时用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故A不合题意;
B、在转动部分加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故B符合题意;
C、轮胎表面凹凸不平,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不合题意;
D、使用密度较大的材料做车架,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不合题意。
故选:B。
7.【解答】解:在挂耳绳上包些纸巾,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小口罩对耳部的压强,所以缓解疼痛,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.【解答】解:宇宙、银河系、太阳系三者之间从大到小的排列顺序依次为:宇宙、银河系、太阳系。
故选:C。
9.【解答】解:A、电线对电灯的拉力与电灯受到的重力,两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、电灯对电线的拉力与电灯受到的重力,两个力方向相同且作用在两个物体上,不符合二力平衡条件,故B错误;
C、电线对天花板的拉力与电灯受到的重力,两个力方向相同且作用在两个物体上,不符合二力平衡条件,故C错误;
D、天花板对电线的拉力与电灯受到的重力,两个力作用在两个物体上,不符合二力平衡条件,故D错误。
故选:A。
10.【解答】解:这种背心由密度小、重力小的泡沫类物质做成,可以增大人在水中时排开水的体积,从而增大人受到的浮力,这样当人被风浪卷入水中时,可以起到救生的作用。
故选:D。
11.【解答】解:猎豹的速度是40m/s,也就是144km/h;
旗鱼的速度是108 km/h;
褐海燕的速度:v===300km/h;
因此,速度最快的是褐海燕。
故选:C。
12.【解答】解:当抓住杯底向上提时,杯内水柱有个向下的压强,但这个压强远小于大气压,所以水柱不会下降,故杯内仍然是充满水的。
故选:A。
13.【解答】解:A、沿纸带上方吹气,纸带上方的空气流速变大、压强变小,下方的空气流速不变、压强较大,产生了一个向上的压强差,使纸带向上飘,故A符合题意;
B、用吸管吸饮料是利用大气压的作用,不是利用流体压强与流速的关系,故B不符合题意;
C、向漏斗口吹气时,乒乓球上面的空气流速增大,压强减小,乒乓球被下面的大气压压向漏斗颈而不掉下来;该实验能揭示流体压强与流速关系,故C符合题意。
D、图中气球撒气松手后向后喷出气体,由于力的作用是相互的,空气给气球一个反作用力,所以气球向前飞出,故D不符合题意。
故选:AC。
14.【解答】解:ABC、从图中可知n=2,第一次用力F将物体在2s内匀速提高了1m,
绳端移动距离s=2h=2×1m=2m,故A正确;
绳端移动的速度v===1m/s,故B错误;
拉力F=(G+G动)=×(3N+1N)=2N,故C正确;
D、第二次用力F′将物体在1s内匀速提高了1m,F′=(G+G动)=×(3N+1N)=2N,故D正确。
故选:ACD。
二、填空题(每空1分,共10分。请将答案直接填写在题中的横线上)
15.【解答】解:物体运动状态的改变包括速度和方向的改变,物体处于静止状态或匀速直线运动状态,其运动状态一定不会改变。
故答案为:匀速直线运动;静止。
16.【解答】解:由图可知,汽车相对于地面上的大树的位置没有变化,由此可以判断汽车是静止的;
飞机相对于地面上的大树的位置发生了变化,由此可以判断飞机是运动的。
故答案为:静止;运动。
17.【解答】解:由图知北京烧水时水沸腾的温度为100℃,北京当时的大气压值等于一个标准大气压;大气压强跟高度有关,距离地面越高,大气压强越小。
故答案为:等于;减小。
18.【解答】解:一空瓷碗漂浮在盛水容器中,它根据物体的浮沉条件可知,受到的浮力F等于受到的重力G;
用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中的过程中,碗排开水的体积变大,容器内水面上升,
当碗口和水面相平时,容器内水面的高度最大,
当碗口浸没时,水会逐渐流入碗中,导致水面逐渐降低;而碗浸没下沉直至沉底的过程中,水面高度保持不变;
综上可知,容器内水面先上升,然后水面高度逐渐减小,最后保持不变,
由p=ρgh可知,水对容器底的压强p随碗底位置s的增大先慢后快地增大,然后逐渐减小,最后保持不变;
因碗浸没下沉过程中碗排开水的体积小于最初漂浮时排开水的体积,所以最后水面高度小于最初的水面高度,则最后水对容器底的压强比最初漂浮时还小;综上所述,压强是先增大后减小最后不变。
故答案为:等于;先增大后减小最后不变。
19.【解答】解:
(1)物块A的底面积:
SA=LA2=(30cm)2=900cm2=0.09m2,
由p=可得,物块A对地面的压力:
F=pSA=900Pa×0.09m2=81N;
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,图甲中物块A的重力GA=F=81N,
由G=mg=ρVg=ρL3g可得:
GA=ρALA3g=81N,即ρA×(0.3m)3×10N/kg=81N
解得:ρA=0.3×103kg/m3;
因为ρA:ρB=4:9,
所以有ρB=0.675×103kg/m3;
B物体的重力:GB=ρBLB3g=0.675×103kg/m3×(0.2m)3×10N/kg=54N;
当把B物块叠放到A上面时,
物块A对水平面的压力F′=GA=GB=81N+54N=135N,
物块A对水平地面的压强p′===1500Pa。
故答案为:81;1500。
三、作图、实验探究题(第20、21题每小题2分第22题5分,第23题6分,第24题9分,共24分。请将答案直接填写在题中的横线上)
20.【解答】解:从球心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,重力示意图如图所示:
21.【解答】解:在上端开口的瓶子底钻个孔,瓶子底部受到向上的大气压、向上的水的压强、向下的大气压、向下的水的压强,最终瓶底小孔受到向上和向下的压强相等,所以向上水的压强等于向下水的压强,所以瓶子内外的液面相平,如下图示:
22.【解答】解:(3)4名同学需要用停表记录时间;利用公式v=计算速度;
小明运动前10m所用的时间为t1,根据v=可知平均速度为v1==;
后半程的的路程为20m,所用时间t后=t4﹣t2,
根据v=可知后半程的平均速度为v后==。
故答案为:(3)停表;v=;;。
23.【解答】解:(1)每次实验让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下的目的是控制小车到达水平面的速度相同,属控制变量法的要求;
(2)由图知,三次实验中,给水平桌面铺上粗糙程度不同的材料,这是通过改变接触面粗糙程度来改变摩擦力的大小,从而改变小车受到阻力的大小;
(3)由实验现象可知:同一小车分别在粗糙不同的水平面上滑行时,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,滑行的距离越远,速度减小得越慢;
(4)根据实验现象,可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做匀速直线运动,但实际上完全不受力的物体是没有的,以上设计是使运动物体在运动方向上受到的力逐步减小,考虑它的运动情况,再进一步推理得出它不受力时的运动情况,这用到了实验推理法。这个思路,与17世纪意大利著名物理学家伽利略的研究相似。
故答案为:(1)速度;(2)粗糙;(3)慢;远;(4)推理;伽利略。
24.【解答】解:(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为:
F浮=G﹣Fc=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法,需要控制排开液体的密度和体积相同,所以应该对比c、d;
(3)由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,且液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,浮力越大,故可以得出浮力大小与液体密度有关;
(4)①当h≥4cm时,物体所受的浮力不再发生变化,可知当h=4cm时,物体开始完全浸没,即圆柱体的高度是4cm;
②要研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系,要控制排开液体的密度和体积相同,弹簧测力计从2.0N到1.6N的变化过程中,物体浸入的深度与排开液体的体积都变化,不能得出“物体在液体中浸没前受到的浮力与浸入深度有关”的结论,
③弹簧测力计的分度值为0.2N,示数F甲为1.8N;
在液体密度一定时,物体受到的浮力与排开液体的体积成正比,故当水面与标记线相平时,即控制排开液体体积不变,读出弹簧测力计示数F乙,比较发现F乙=F甲,得出:浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。
故答案为:(1)0.5;(2)c;d;(3)液体密度;(4)①4;②体积;③1.8;液面达到标记处;=。
四、综合应用题(第25题6分,第26题8分第27题10分,共24分)
25.【解答】解:(1)由图可知,动力臂L1=1.6m,阻力臂L2=0.4m,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)根据杠杆的平衡条件:F×L1=G×L2,
则F===250N。
答:(1)动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)工人运泥土时抬起独轮车需要用的力F是250N。
26.【解答】解:(1)吨是质量的单位,重一般指重力,故不恰当的描述为“重达30吨”,正确描述为质量为30吨;
(2)将一条钢轨平放在水平地面上时,
它与地面的接触面积(受力面积)S=150×10﹣3m×500m=75m3,
它对地面产生的压力F=G=mg=30×103×10N/kg=3×105N,
它对地面产生的压强p===4000Pa。
(1)不恰当的描述为“重达30吨”,正确描述为质量为30吨;
(2)它对地面产生的压强是4000Pa。
27.【解答】解:(1)物块刚好完全浸没在水中,则V排=V物=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,
物体所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为h=24cm,弹簧伸长的长度:△L=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm
由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N;
(3)根据称重法可知木块的重力:G物=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N,
根据G=mg和ρ=可知物体的密度:ρ物====0.6×103kg/m3;
(4)物体的底面积S物=10cm×10cm=100cm2=0.01m2,
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,弹力为0,对物体受力分析,则物体所受浮力等于物体的重力,即:F浮′=G,
根据阿基米德原理可知:
G=ρ水gV排′=ρ水gSh浸,可得h浸===0.06m,
此时水的深度h=L+h浸=10×10﹣2m+0.06m=0.16m,
此时水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa。
答:(1)物体受到水的浮力大小为10N;
(2)此时拉力F的大小为4N;
(3)物体的密度为0.6×103kg/m3;
(4)此时水对容器底部的压强是1600Pa。