山东省菏泽市曹县2024-2025学年八年级(下)期末物理试卷(含解析)

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山东省菏泽市曹县2024-2025学年八年级(下)期末物理试卷(含解析)

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2024-2025学年山东省菏泽市曹县八年级(下)期末物理试卷
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2分)下列作用力中,大小最接近1N的是(  )
A.托起一张试卷的力
B.提起一把椅子的力
C.托起两个鸡蛋的力
D.你上楼时对楼梯的压力
2.(2分)高空作业人员又被称为“蜘蛛人”,如图所示。安全绳上端固定在楼房顶部,下端连接工人,以确保工作安全。工人所受拉力的施力物体是(  )
A.楼房 B.工人 C.绳子 D.地球
3.(2分)下列过程中,重力对物体做功的是(  )
A.潜水艇在水中悬停
B.足球在空中飞行
C.汽车在水平路面前进
D.货物被起重机吊着沿水平方向移动
4.(2分)如图所示装置中,属于利用连通器原理工作的是(  )
A.船闸升降船只
B.拦河大坝上窄下宽
C.用高压锅炖肉
D.吸盘提起玻璃
5.(2分)如图所示,用瓶起子开瓶盖时,下列对应的图示正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2分)用图中的装置来提升重物,既省力又改变力的方向为(  )
A. B.
C. D.
7.(2分)“问天五十五载,神舟再探苍穹”。如图所示,2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船随火箭加速升空的过程中(  )
A.动能不变 B.重力势能变大
C.机械能保持不变 D.重力势能转化为动能
8.(2分)如图所示是一种利用新能源的路灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是(  )
A.小风扇是一个美化城市的时尚装饰
B.风能不是一种清洁新能源
C.小风扇转动时将电能转化为动能
D.通过小风扇将风的动能转化为电能
9.(2分)一台机器的功率是750W,它表示的意思是(  )
A.这台机器做功750J
B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W
D.这台机器1s内做功750J
10.(2分)如图所示,玻璃瓶中灌满红色的液体,将细玻璃管穿过橡皮塞上的孔,插入瓶中。双手用力握玻璃瓶,发现细玻璃管中液柱升高,放手后,液柱回到原来的高度。温度对实验的影响可忽略。下列说法错误的是(  )
A.用力握玻璃瓶时手感觉被挤疼,说明力的作用是相互的
B.液柱高度发生变化说明玻璃瓶的容积发生了改变,此处体现了转换法
C.玻璃瓶太硬,即使用力挤压也不能发生形变,因此玻璃瓶没有产生弹力
D.坚硬的大理石在遇到挤压时也会发生形变,只是形变微小不易观察
11.(2分)动画电影《哪吒之魔童闹海》中,哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示。下列说法正确的是(  )
A.踢出去的毽子在空中运动时仍然受到脚的作用力
B.毽子能继续在空中上升一段距离是因为毽子具有惯性
C.毽子能继续在空中运动是因为毽子不受任何力的作用
D.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
12.(2分)如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是(  )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
13.(2分)一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出,如图(甲)。将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,如图(乙)所示。则管内所装液体可能是(  )
A.酒精 B.水银 C.水 D.盐水
14.(2分)某同学用试管制作了一个潜艇模型,如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气,便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是(  )
A.该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的
B.向里推注射器的活塞,可使潜艇模型从图中位置下沉
C.该潜艇模型从图中位置下沉时,受到的浮力逐渐变小
D.该潜艇模型从图中位置上浮时,受到水的压强不变
15.(2分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同的液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是(  )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙
B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲’=p乙’
D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
二、填空与作图题:本题共5小题,共15分。
16.“立船艄,掌竹篙,沐雨披霜迎浪潮”,艄公向后划水,竹排就能快速前进,如图所示。划水时艄公手中的桨是    杠杆。艄公将一网鱼拉上竹排后,竹排排开水的体积会    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。若包裹的质量为2kg,在传送带上受到的阻力为其总重的0.3倍。当将包裹轻放在水平向右运动的传送带上时,包裹受到的摩擦力方向与包裹运动方向    (选填“相同”或“相反”);当包裹与传送带以相同速度水平向右匀速运动时,包裹受到的摩擦力大小为    。
18.2024年11月12日的珠海上空,万众期待的歼﹣35A战机,在第十五届中国航展上正式向公众亮相(如图甲),这也意味着中国成为全球第二个同时装备两款隐身战机的国家。歼﹣35A起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速    (选填“大于”或“小于”)机翼下方空气流速。歼﹣35A战机水平方向飞行时,其中一个水平机翼示意图如图乙所示,请在图乙中的O点画出机翼升力示意图。
19.小聪想验证阿基米德原理,从左向右先后进行了如下步骤的实验,如图所示。根据各步骤数据,物块浸没在水中后排开水的重力为    N。小聪又用其他液体多次实验后,得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小    (选填“大于”、“小于”或“等于”)它排开的液体所受的重力,从而验证了阿基米德原理。小明根据图中步骤实验后,发现数据F2﹣F3明显大于F4﹣F1,他在实验中可能存在的问题是    (填写序号)。
①实验中物体碰到容器底部
②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满
④弹簧测力计始终未调零
20.小聪探究斜面的机械效率时如图所示。L=80cm,h=20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速从A点拉到B点,用时2s,则这段过程中拉力F做功的功率P=     W,斜面的机械效率η=     ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=     N。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
21.小明根据生活经验发现,质量大的物体提起来更费力,于是和几个同学一起进行了“探究重力大小与质量的关系”实验。
次数 1 2 3 4 5 6 …
质量m/g 40 100 160 200 240 300 …
重力G/N 0.4 1.1 △ 2.0 2.3 3.0 …
(1)测量前,应先将弹簧测力计在    方向上调零;把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上,当测力计和物体都    时,其示数就等于物体所受重力的大小;
(2)分别测量不同物体的质量和重力,并将实验数据填入上表中。第3次测量时弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“△”是    N;
(3)根据表中的数据,请在图乙中画出物体受到重力大小跟质量的关系图像;
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量成    ;据此,质量为3.6kg的西瓜所受的重力应为    N。
22.小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,依次经历如图所示实验步骤,图中各步骤弹簧测力计均悬挂同一物体,所记录数据均客观真实。
(1)步骤B中物体受到水的浮力为    N。
(2)通过比较步骤A、B、C、D,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积    ,与物体浸没在液体中的深度    。(均选填“有关”或“无关”)
(3)分析    三个步骤的数据,可知浮力的大小跟液体的密度有关,且液体密度越大,浸没在液体中的物体所受浮力越    。
(4)步骤F中,小明将物体切去一部分后浸没在水中,读出弹簧测力计的示数并与步骤D的数据进行对比,得出结论:浮力的大小跟物体自身的形状有关。小聪认为这个结论不正确,请你帮忙说明理由:    。
23.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,每个相同规格的滑轮重相等,测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0
(1)实验中应竖直向上    拉动弹簧测力计。
(2)利用滑轮组提升钩码时,动滑轮也被提升,也就意味着弹簧测力计的拉力还要对动滑轮做功,这部分功叫作    。
(3)表中第4次实验数据是利用    (选填“a”、“b”或“c”)图所示的滑轮组测得的;本次机械效率为    (百分号前保留整数)。
(4)分析实验数据可知,影响滑轮组机械效率的因素有(    )
A.物体被提升的高度
B.被提升物体的重
C.动滑轮的重
24.买药时医生常用如图甲所示的小杆秤称中药。小杆秤实际是一个杠杆,它在水平位置平衡需要满足什么条件呢?
(1)使用提绳1提起小杆秤,提绳1处属于杠杆五要素中的    ;
(2)利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究,当杠杆在图乙所示的位置静止时,杠杆    (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向    (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,进行多次实验,记录的数据如表所示,可得杠杆平衡的条件是:    (用表中的字母表示);
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 杠杆状态
1 0.5 10.0 1.0 5.0 水平平衡
2 1.0 10.0 2.0 5.0 水平平衡
3 1.5 15.0 1.5 15.0 水平平衡
4 2.0 15.0 1.5 15.0 左端下沉
5 2.0 10.0 2.0 15.0 右端下沉
6 2.5 10.0 2.0 20.0
(4)实验序号3代表的是    杠杆(填杠杆类型);根据实验序号1﹣5推断实验序号6杠杆状态为    ;
(5)在已调节水平平衡的杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象,根据上述规律,要使杠杆恢复水平平衡,下一步进行的最简单的操作是:    ;
(6)若图甲中的秤砣因长期使用而磨损了一些,继续使用该杆秤,测量结果将    (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25.如图所示是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰,其满载排水量约为8×104t(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)水面下10m处的舰体受到海水的压强;
(2)该舰艇满载时静止在海面上所受浮力;
(3)该舰艇满载时排开海水的体积。
26.某次抗震救灾演练中使用救援机器狗运输急救包,如图所示。机器狗背急救包时的总质量为30kg,静止时与地面接触的总面积为0.02m2,执行任务时,机器狗以2m/s的速度水平前进了100m,g取10N/kg。
(1)为防止机器狗爬台阶时摔倒,在运输急救包质量不变的情况下,应    (选填“升高”、“降低”或“不变”)机器狗和货物的重心;在同一路面,机器狗行走时对路面的压强比静止不动时对路面的压强    (选填“大”或“小”);
(2)求机器狗前进100m所用的时间;
(3)机器狗静止时对水平地面的压强。
27.塔吊是一种常见的起重设备,如图甲所示。某建筑工地用塔吊在1min内将质量为2.7t的货箱匀速提升30m,吊臂上的滑轮组如图乙所示,该滑轮组提升货箱时的效率为90%,g取10N/kg。空气阻力忽略不计。
(1)请在乙图中画出货箱匀速上升时受力的示意图;
(2)求该过程滑轮组做的有用功;
(3)求钢丝绳的拉力在1min内所做功的功率;
(4)若需要提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条改进建议。
2024-2025学年山东省菏泽市曹县八年级(下)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C B A B C B D D C B
题号 12 13 14 15
答案 B A A D
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2分)下列作用力中,大小最接近1N的是(  )
A.托起一张试卷的力
B.提起一把椅子的力
C.托起两个鸡蛋的力
D.你上楼时对楼梯的压力
【解答】解:A、一张试卷的质量约1g,托起一张试卷的力:F=G=mg=0.001kg×10N/kg=0.01N,故A错误。
B、一把椅子的质量约3kg,提起椅子的力:F=G=mg=3kg×10N/kg=30N,故B错误。
C、两个鸡蛋的质量约100g,托起两个鸡蛋的力:F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故C正确。
D、人的质量约50kg,上楼时对楼梯的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故D错误。
故选:C。
2.(2分)高空作业人员又被称为“蜘蛛人”,如图所示。安全绳上端固定在楼房顶部,下端连接工人,以确保工作安全。工人所受拉力的施力物体是(  )
A.楼房 B.工人 C.绳子 D.地球
【解答】解:
安全绳下端连接工人,绳子会对工人施加一个向上的拉力,所以工人所受拉力的施力物体是绳子。
故选:C。
3.(2分)下列过程中,重力对物体做功的是(  )
A.潜水艇在水中悬停
B.足球在空中飞行
C.汽车在水平路面前进
D.货物被起重机吊着沿水平方向移动
【解答】解:A、潜水艇在水中悬停,没有在重力的方向上通过距离,重力没有做功,故A错误;
B、足球在空中飞行,最终会在重力的作用下落回地面,在重力的方向上通过了距离,重力做功,故B正确;
C、汽车在水平路面前进,没有在重力的方向上通过距离,重力没有做功,故C错误;
D、货物被起重机吊着沿水平方向移动,没有在重力的方向上通过距离,重力没有做功,故D错误。
故选:B。
4.(2分)如图所示装置中,属于利用连通器原理工作的是(  )
A.船闸升降船只
B.拦河大坝上窄下宽
C.用高压锅炖肉
D.吸盘提起玻璃
【解答】解:A.船闸升降船只利用了连通器原理,故A符合题意;
B.液体内部的压强随深度的增加而增大,拦河大坝上窄下宽是为了承受更大的水压,故B不符合题意;
C.高压锅是利用水的沸点随气压的增大而升高的原理工作的,故C不符合题意;
D.吸盘是利用大气压的作用工作的,故D不符合题意。
故选:A。
5.(2分)如图所示,用瓶起子开瓶盖时,下列对应的图示正确的是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:用瓶起子开瓶盖时,支点在起子的一端,动力的方向竖直向上,阻力的方向竖直向下,
所以选B;
故选:B。
6.(2分)用图中的装置来提升重物,既省力又改变力的方向为(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、图中是定滑轮,不省力,故A不符合题意;
B、图中是动滑轮,省力但不能改变力的方向,故B不符合题意;
C、图中是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,因拉力方向向下,达到既省力又改变力的方向,故C符合题意;
D、图中是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,因拉力方向向上,达到最省力,但没有改变力的方向,故D不符合题意。
故选:C。
7.(2分)“问天五十五载,神舟再探苍穹”。如图所示,2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船随火箭加速升空的过程中(  )
A.动能不变 B.重力势能变大
C.机械能保持不变 D.重力势能转化为动能
【解答】解:飞船随火箭加速升空的过程中,质量不变,高度变大,速度变大,故动能与重力势能都变大,机械能变大,故B正确,ACD错误。
故选:B。
8.(2分)如图所示是一种利用新能源的路灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板。下列说法正确的是(  )
A.小风扇是一个美化城市的时尚装饰
B.风能不是一种清洁新能源
C.小风扇转动时将电能转化为动能
D.通过小风扇将风的动能转化为电能
【解答】解:A、小风扇是在有风的时候,利用风能转化为电能来发电,而不仅仅是一个美化城市的时尚装饰,故AC错误;
B、风能是一种清洁新能源,对环境不会产生污染,故B错误;
D、该路灯通过小风扇将风的动能转化为电能,故D正确。
故选:D。
9.(2分)一台机器的功率是750W,它表示的意思是(  )
A.这台机器做功750J
B.这台机器在1min内做功750J
C.这台机器在1s内做功750W
D.这台机器1s内做功750J
【解答】解:功率是指单位时间内做功的多少,一台机器的功率是750W,它表示的意思是这台机器在一秒的时间内做功750J.只有选项D的说法正确。
故选:D。
10.(2分)如图所示,玻璃瓶中灌满红色的液体,将细玻璃管穿过橡皮塞上的孔,插入瓶中。双手用力握玻璃瓶,发现细玻璃管中液柱升高,放手后,液柱回到原来的高度。温度对实验的影响可忽略。下列说法错误的是(  )
A.用力握玻璃瓶时手感觉被挤疼,说明力的作用是相互的
B.液柱高度发生变化说明玻璃瓶的容积发生了改变,此处体现了转换法
C.玻璃瓶太硬,即使用力挤压也不能发生形变,因此玻璃瓶没有产生弹力
D.坚硬的大理石在遇到挤压时也会发生形变,只是形变微小不易观察
【解答】解:A.用力握玻璃瓶时手感觉被挤疼,说明力的作用是相互的,故A正确;
B.液柱高度发生变化说明玻璃瓶的容积发生了改变,当液柱升高时,说明玻璃瓶凹陷,容积变小,此处体现了转换法,故B正确;
C.玻璃瓶太硬,用力挤压,玻璃瓶发生的形变微小,不易看出,此时玻璃瓶由于要恢复原状,会产生弹力,故C错误;
D.力可以改变物体的形状或者运动状态,坚硬的大理石在遇到挤压时也会发生形变,只是形变微小不易观察,故D正确。
故选:C。
11.(2分)动画电影《哪吒之魔童闹海》中,哪吒与父亲踢毽子的画面如图所示。下列说法正确的是(  )
A.踢出去的毽子在空中运动时仍然受到脚的作用力
B.毽子能继续在空中上升一段距离是因为毽子具有惯性
C.毽子能继续在空中运动是因为毽子不受任何力的作用
D.哪吒将毽子踢向父亲,说明力可以改变物体的形状
【解答】解:
A.踢出去的毽子在空中运动时,脚与毽子已经不再接触,所以毽子不再受到脚的作用力,故A不符合题意;
B.毽子能继续在空中上升一段距离,是因为毽子具有惯性,要保持原来向上的运动状态,故B符合题意;
C.毽子能继续在空中运动是因为毽子具有惯性,但毽子在空中运动过程中会受到重力和空气阻力的作用,故C不符合题意;
D.哪吒将毽子踢向父亲,毽子由静止变为运动,运动状态发生了改变,这说明力可以改变物体的运动状态,而不是改变物体的形状,故D不符合题意。
故选:B。
12.(2分)如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是(  )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
【解答】解:吸盘牢牢地吸在墙面上,是利用大气压作用的原理;
A.地球“吸”引其表面附近的物体使得物体受到重力,故A错误;
B、用注射器“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故B正确;
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故C错误;
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引是因为流体流速越大的位置压强越小,故D错误。
故选:B。
13.(2分)一支两端开口的玻璃管下方扎有橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出,如图(甲)。将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,如图(乙)所示。则管内所装液体可能是(  )
A.酒精 B.水银 C.水 D.盐水
【解答】解:
图甲的橡皮膜向下凸出,说明液体存在向下的压强;图乙中,管内外液面相平,说明液体的深度是相等的,又知道液体的压强与液体的密度和深度有关,橡皮膜向管内凹说明管外水的压强大于管内液体的压强,因此,进一步判断管内液体的密度小于水的密度。如果是盐水和水银,橡皮膜会向管外凸,如果是水,橡皮膜会相平,而酒精的密度小于水的密度,所以一定是酒精,故A正确。
故选:A。
14.(2分)某同学用试管制作了一个潜艇模型,如图所示。通过移动注射器的活塞对试管进行打气或吸气,便可使其实现上浮或下沉。下列说法正确的是(  )
A.该潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现浮沉的
B.向里推注射器的活塞,可使潜艇模型从图中位置下沉
C.该潜艇模型从图中位置下沉时,受到的浮力逐渐变小
D.该潜艇模型从图中位置上浮时,受到水的压强不变
【解答】解:A、当潜艇模型浸没在水中时,排开水的体积不变,所受浮力不变,因此模型的上浮和下沉是通过改变潜艇的重力来实现的,故A正确;
B、由图知潜水艇模型处于悬浮状态,向里推注射器的活塞,试管内水被排出增加,重力变小,重力小于浮力时,潜艇上浮,故B错误;
C、该潜艇模型在水中下沉时,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知受到的浮力大小不变,故C错误;
D、该潜艇模型上浮时,所处水的深度变小,根据p=ρ水gh可知,受到水的压强变小,故D错误。
故选:A。
15.(2分)如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同的液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是(  )
A.物体排开液体的质量m甲<m乙
B.液体对容器底部的压强p甲=p乙
C.容器对地面的压强p甲’=p乙’
D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
【解答】解:(1)物体在甲液体中漂浮,物体受到的浮力等于物体重;在乙液体中悬浮,物体受到的浮力等于物体重;所以物体受到的浮力相等,即F甲=F乙;
根据阿基米德原理F浮=G排知,G甲排=G乙排,
所以物体排开液体的质量m甲=m乙,故A错误;
(2)因为物体在甲液体中漂浮,所以ρ甲>ρ物,
所以物体在乙液体中悬浮,所以ρ乙=ρ物,
所以ρ甲>ρ乙,
因为p=ρgh,h相同,
所以对容器底部的压强p甲>p乙,故B错误;
甲乙的底面积相等,根据p知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,故D正确;
(3)由图知甲液体的体积大于乙液体的体积,且甲液体的密度大于乙液体的密度,
根据G=mg=ρgV知,甲液体的重力大于乙液体的重力,
又因为容器的重力相等,且在水平面上压力等于重力,
所以F′甲>F′乙,
因为p,甲乙底面积S相同
所以p甲’>p乙’,故C错误。
故选:D。
二、填空与作图题:本题共5小题,共15分。
16.“立船艄,掌竹篙,沐雨披霜迎浪潮”,艄公向后划水,竹排就能快速前进,如图所示。划水时艄公手中的桨是 费力  杠杆。艄公将一网鱼拉上竹排后,竹排排开水的体积会 变大  (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:因为桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
竹排漂浮在水面上,浮力等于重力,艄公将一网鱼拉上竹排后,总重力增大,因此所受浮力增大,根据F=ρ液gV排可知,竹排排开水的体积会变大。
故答案为:费力;变大。
17.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分捡常需借助传送带。若包裹的质量为2kg,在传送带上受到的阻力为其总重的0.3倍。当将包裹轻放在水平向右运动的传送带上时,包裹受到的摩擦力方向与包裹运动方向 相同  (选填“相同”或“相反”);当包裹与传送带以相同速度水平向右匀速运动时,包裹受到的摩擦力大小为 0  。
【解答】解:①包裹刚刚放上传送带时,速度接近零,故相对于传送带有向左移动的趋势,摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,故包裹受到的摩擦力的方向是水平向右,与包裹运动方向相同;
②当包裹与传送带以相同速度水平向右匀速运动时,包裹与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,此时包裹受到传送带的摩擦力为0。
故答案为:相同;0。
18.2024年11月12日的珠海上空,万众期待的歼﹣35A战机,在第十五届中国航展上正式向公众亮相(如图甲),这也意味着中国成为全球第二个同时装备两款隐身战机的国家。歼﹣35A起飞时能获得向上的升力,是因为机翼上方空气流速 大于  (选填“大于”或“小于”)机翼下方空气流速。歼﹣35A战机水平方向飞行时,其中一个水平机翼示意图如图乙所示,请在图乙中的O点画出机翼升力示意图。
【解答】解:在流体中,流速越大的地方压强越小。飞机机翼上凸下平,在相同时间内,空气经过机翼上方的路程长,流速大,经过机翼下方的路程短,流速小,所以机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速;
机翼受到的升力方向是竖直向上的,以O点为作用点,沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,并用F升表示,如图所示:

故答案为:大于;。
19.小聪想验证阿基米德原理,从左向右先后进行了如下步骤的实验,如图所示。根据各步骤数据,物块浸没在水中后排开水的重力为 0.6  N。小聪又用其他液体多次实验后,得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小 等于  (选填“大于”、“小于”或“等于”)它排开的液体所受的重力,从而验证了阿基米德原理。小明根据图中步骤实验后,发现数据F2﹣F3明显大于F4﹣F1,他在实验中可能存在的问题是 ①③  (填写序号)。
①实验中物体碰到容器底部
②实验中物体未浸没在水中
③物体浸入前溢水杯中水未装满
④弹簧测力计始终未调零
【解答】解:根据甲、丁,物块排开水的重力G排=F4﹣F1,已知F1=0.4N,F4=1.0N,则G排=1.0N﹣0.4N=0.6N
由称重法测浮力可知,物体受到的浮力为F浮=F2﹣F3=1.8N﹣1.2N=0.6N
则有F浮=G排,可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
①若实验中物体碰到容器底部,容器底部会对物体有支持力,导致F3偏小,从而F2﹣F3偏大,该情况可能存在;
②实验中物体未浸没在水中,受到的浮力和排开水的重力都变小,但不会导致F2﹣F3大于F4﹣F1,该情况不可能;
③物体浸入前溢水杯中水未装满,会使得排出水的重力F4﹣F1偏小,从而F2﹣F3明显大于F4﹣F1,该情况可能存在;
④弹簧测力计始终未调零,对F2﹣F3和F4﹣F1的差值没有影响,不会导致F2﹣F3大于F4﹣F1,该情况不可能。
综上所述,他在实验中可能存在的问题是①③。
故答案为:0.6;等于;①③。
20.小聪探究斜面的机械效率时如图所示。L=80cm,h=20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速从A点拉到B点,用时2s,则这段过程中拉力F做功的功率P=  0.32  W,斜面的机械效率η=  62.5%  ,木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=  0.3  N。
【解答】解:拉力做的总功为:

拉力F做功的功率为:

有用功为:

斜面的机械效率为:

额外功为W额外=W总﹣W有用=0.64J﹣0.4J=0.24J,
木块在该斜面上受到的滑动摩擦力为。
故答案为:0.32;62.5%;0.3。
三、实验探究题:本题共4小题,共30分。
21.小明根据生活经验发现,质量大的物体提起来更费力,于是和几个同学一起进行了“探究重力大小与质量的关系”实验。
次数 1 2 3 4 5 6 …
质量m/g 40 100 160 200 240 300 …
重力G/N 0.4 1.1 △ 2.0 2.3 3.0 …
(1)测量前,应先将弹簧测力计在 竖直  方向上调零;把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上,当测力计和物体都 静止  时,其示数就等于物体所受重力的大小;
(2)分别测量不同物体的质量和重力,并将实验数据填入上表中。第3次测量时弹簧测力计指针指示位置如图甲所示,表中空缺的实验数据“△”是 1.6  N;
(3)根据表中的数据,请在图乙中画出物体受到重力大小跟质量的关系图像;
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量成 正比  ;据此,质量为3.6kg的西瓜所受的重力应为 36  N。
【解答】解:(1)弹簧测力计使用时力的方向要与轴线方向相同,重力的方向竖直向下,测量前,要将弹簧测力计在竖直方向上调零。
把物体悬挂在竖直的弹簧测力计下端的挂钩上,当测力计和物体都静止时,测力计对物体的拉力大小等于物体重力,即测力计示数就等于物体所受重力的大小。
(2)如图甲所示,弹簧测力计分度值为0.2N,读数为1.6N。
(3)根据表中的数据,描点,连线,如下图所示:
(4)由图像可知,物体所受的重力跟它的质量的图像是一条过原点的直线,说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
物体所受的重力跟它的质量成正比,则
质量为3.6kg的西瓜所受的重力应为
故答案为:(1)竖直;静止;
(2)1.6;
(3);
(4)正比;36。
22.小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,依次经历如图所示实验步骤,图中各步骤弹簧测力计均悬挂同一物体,所记录数据均客观真实。
(1)步骤B中物体受到水的浮力为 0.8  N。
(2)通过比较步骤A、B、C、D,可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积 有关  ,与物体浸没在液体中的深度 无关  。(均选填“有关”或“无关”)
(3)分析 A、D、E  三个步骤的数据,可知浮力的大小跟液体的密度有关,且液体密度越大,浸没在液体中的物体所受浮力越 大  。
(4)步骤F中,小明将物体切去一部分后浸没在水中,读出弹簧测力计的示数并与步骤D的数据进行对比,得出结论:浮力的大小跟物体自身的形状有关。小聪认为这个结论不正确,请你帮忙说明理由: 没有控制物体排开液体体积相同  。
【解答】解:(1)由图A可知,弹簧测力计的示数为4.6N,即物体重为4.6N,根据称重法可得物体受到的浮力为:F浮=G﹣FB=4.6N﹣3.8N=0.8N;
(2)根据A、B、C可知,液体的密度相同,物体浸在液体中的体积的体积不同,且弹簧测力计的示数不同,说明同种液体中,物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关;
比较步骤A、C、D可知,液体的密度相同,物体浸在液体中的体积也相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,说明同种液体中,物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体浸在液体中的体积相同,改变液体的密度,因此选用A、D、E三次实验;
(4)分析D、E知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,可得出浮力的大小与排开液体密度有关,物体在水中比液体b中所受到的浮力大,故实验中水的密度大;
观察图D、E,物体排开液体的体积相同,盐水的密度大于水的密度,在盐水中弹簧测力计示数更小,根据称重法F浮=G﹣F拉,在盐水中受到的浮力更大,所以可知浮力的大小跟液体的密度有关,且液体密度越大,浸没在液体中的物体所受浮力越大;
(5)由表格中数据知,测力计的示数随深度的增加先变小,后不变,故B符合题意。
故答案为:(1)0.8;
(2)有关;无关;
(3)A、D、E;大;
(4)没有控制物体排开液体体积相同。
23.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,每个相同规格的滑轮重相等,测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3 74%
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0
(1)实验中应竖直向上 匀速  拉动弹簧测力计。
(2)利用滑轮组提升钩码时,动滑轮也被提升,也就意味着弹簧测力计的拉力还要对动滑轮做功,这部分功叫作 额外功  。
(3)表中第4次实验数据是利用 c  (选填“a”、“b”或“c”)图所示的滑轮组测得的;本次机械效率为 57%  (百分号前保留整数)。
(4)分析实验数据可知,影响滑轮组机械效率的因素有( B、C  )
A.物体被提升的高度
B.被提升物体的重
C.动滑轮的重
【解答】解:(1)在测量滑轮组机械效率的实验中,为了使弹簧测力计示数稳定,便于读数,实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)利用滑轮组提升钩码时,动滑轮也被提升,弹簧测力计的拉力对动滑轮做的功,这部分功不是我们想要的有用功,而是不得不做的额外功。
(3)由表中第4次实验数据可知,s=1.0m,h=0.2m,可得绳子段数
观察可知,c图滑轮组绳子段数为5,所以表中第4次实验数据是利用c图所示的滑轮组测得的。
表中第4次实验数据:G=4N,h=0.2m,F=1.4N,s=1.0m,则本次机械效率
(4)A.由表中3、4数据可知,同一滑轮组,提升相同的重物,物体被提升的高度不同时,机械效率相同,所以物体被提升的高度不是影响滑轮组机械效率的因素,故A不符合题意;
B.易知第1、2次实验绳子的有效段数为3,结合钩码重可知,分别是由(a)、(b)装置完成的,分析实验1、2可知,同一滑轮组,被提升物体的重越大,机械效率越高,所以被提升物体的重是影响滑轮组机械效率的因素,故B符合题意;
C.分析实验1、3可知,提升相同的重物,动滑轮个数越多(动滑轮越重),机械效率越低,所以动滑轮的重是影响滑轮组机械效率的因素,故C符合题意。
故选B、C。
故答案为:(1)匀速;
(2)额外功;
(3)c;57%;
(4)B、C。
24.买药时医生常用如图甲所示的小杆秤称中药。小杆秤实际是一个杠杆,它在水平位置平衡需要满足什么条件呢?
(1)使用提绳1提起小杆秤,提绳1处属于杠杆五要素中的 支点  ;
(2)利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究,当杠杆在图乙所示的位置静止时,杠杆 是  (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为使其在水平位置平衡,应向 右  (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母;
(3)调节杠杆在水平位置平衡后,进行多次实验,记录的数据如表所示,可得杠杆平衡的条件是: F1L1=F2L2  (用表中的字母表示);
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 杠杆状态
1 0.5 10.0 1.0 5.0 水平平衡
2 1.0 10.0 2.0 5.0 水平平衡
3 1.5 15.0 1.5 15.0 水平平衡
4 2.0 15.0 1.5 15.0 左端下沉
5 2.0 10.0 2.0 15.0 右端下沉
6 2.5 10.0 2.0 20.0
(4)实验序号3代表的是 等臂  杠杆(填杠杆类型);根据实验序号1﹣5推断实验序号6杠杆状态为 右端下沉  ;
(5)在已调节水平平衡的杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象,根据上述规律,要使杠杆恢复水平平衡,下一步进行的最简单的操作是: 将左侧钩码左移动一个格  ;
(6)若图甲中的秤砣因长期使用而磨损了一些,继续使用该杆秤,测量结果将 偏大  (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【解答】解:(1)使用提绳1提起小杆秤,杆秤能绕提绳1处转动,因此提绳1处属于杠杆五要素中的支点。
(2)杠杆的平衡状态有静止和匀速转动,当杠杆在图乙所示的位置静止时,杠杆是处于平衡状态;杠杆右高左低,为使其在水平位置平衡,应向右调节杠杆两端的螺母。
(3)实验数据如表所示0.5N×10.0cm=1N×5.0cm=5N cm=0.05N m
1N×10.0cm=2N×5.0cm=10N cm=0.1N m
1.5N×15.0cm=1.5N×15.0cm=22.5N cm=0.225N m
因此分析数据,得到杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2
(4)分析实验序号3的数据可知,动力臂等于阻力臂,动力大小等于阻力大小,代表的是等臂杠杆。
根据实验序号6的数据F1L1=2.5N×10.0cm=25N cm=0.25N m
F2L2=2.0N×20.0cm=40N cm=0.4N m
故F1L1<F2L2,实验序号6杠杆状态为右端下沉。
(5)如图丙所示,杠杆右低左高,要使杠杆恢复水平平衡,根据杠杆平衡条件,下一步进行的最简单的操作是将左侧钩码左移动一个格,此时满足杠杆平衡条件F1L1=F2L2。
(6)若图甲中的秤砣因长期使用而磨损了一些,则动力F1偏小,根据杠杆的平衡条件可得秤砣在杆秤上的位置
L1偏大,所以测量结果将偏大。
故答案为:(1)支点;
(2)是;右;
(3)F1L1=F2L2;
(4)等臂;右端下沉;
(5)将左侧钩码左移动一个格;
(6)偏大。
四、综合应用题:本题共3小题,共25分。
25.如图所示是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰,其满载排水量约为8×104t(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)水面下10m处的舰体受到海水的压强;
(2)该舰艇满载时静止在海面上所受浮力;
(3)该舰艇满载时排开海水的体积。
【解答】解:(1)水面下10m处的舰体受到海水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1.0×105Pa;
(2)该舰艇满载时静止在海面上时,浮力大小等于重力大小,所受浮力为:

(3)由F浮=ρ液gV排得该舰艇满载时排开海水的体积为:

答:(1)水面下10m处的舰体受到海水的压强为1.0×105Pa;
(2)该舰艇满载时静止在海面上所受浮力为8×108N;
(3)该舰艇满载时排开海水的体积为8×104m3。
26.某次抗震救灾演练中使用救援机器狗运输急救包,如图所示。机器狗背急救包时的总质量为30kg,静止时与地面接触的总面积为0.02m2,执行任务时,机器狗以2m/s的速度水平前进了100m,g取10N/kg。
(1)为防止机器狗爬台阶时摔倒,在运输急救包质量不变的情况下,应 降低  (选填“升高”、“降低”或“不变”)机器狗和货物的重心;在同一路面,机器狗行走时对路面的压强比静止不动时对路面的压强 大  (选填“大”或“小”);
(2)求机器狗前进100m所用的时间;
(3)机器狗静止时对水平地面的压强。
【解答】解:(1)根据重心越低,物体越稳定,为防止机器狗爬台阶时摔倒,在运输急救包质量不变的情况下,应降低机器狗和货物的重心。
机器狗静止时与地面接触的总面积为0.02m2,行走时(一般为两只脚着地),与地面的接触面积变小,根据压强公式,当压力F不变,受力面积S变小时,则压强p变大,所以机器狗行走时对路面的压强比静止不动时对路面的压强大。
(2)已知机器狗前进100m,其中v=2m/s,s=100m,根据速度公式,则所用的时间;
(3)机器狗静止时与地面接触的总面积S=0.02m2,对水平地面的压力F=G=mg=30kg×10N/kg=300N;
则机器狗静止时对水平地面的压强。
答:(1)降低;大;
(2)机器狗前进100m所用的时间是50s;
(3)机器狗静止时对水平地面的压强是1.5×104Pa。
27.塔吊是一种常见的起重设备,如图甲所示。某建筑工地用塔吊在1min内将质量为2.7t的货箱匀速提升30m,吊臂上的滑轮组如图乙所示,该滑轮组提升货箱时的效率为90%,g取10N/kg。空气阻力忽略不计。
(1)请在乙图中画出货箱匀速上升时受力的示意图;
(2)求该过程滑轮组做的有用功;
(3)求钢丝绳的拉力在1min内所做功的功率;
(4)若需要提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条改进建议。
【解答】解:(1)货箱匀速上升时处于平衡状态,受竖的直向下的重力和竖直向上的拉力是一对平衡力,大小相等,作用点都在物体的重心处,如图所示:

(2)该过程滑轮组对货箱做的有用功:
W有=Gh=mgh=2.7×103kg×10N/kg×30m=8.1×105J;
(3)根据η可得,钢丝绳拉力做的总功:

钢丝绳的拉力在1min内的功率:

(4)若需要提高该滑轮组的机械效率,需在有用功相同时,减小额外功,如减小动滑轮的重力,给滑轮加润滑油,减小绳重;也可在额外功相同时,增大有用功,如在确保钢丝绳与塔吊安全的情况下,增加货箱的重力。
答:(1);
(2)该过程滑轮组对货箱做的有用功为8.1×105J;
(3)钢丝绳的拉力在1min内的功率为1.5×104W;
(4)在确保安全的前提下,增加货箱的重力。
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