陕西省西安高新三中2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 估测或估算在日常生活中常常用到,下列有关的估测值不合理的是( )
A.一杯水的体积约
B.飞船返回舱穿越大气层时舱内温度可控在以内
C.某个初中学生的质量约为
D.人体平均密度约
2.如图小红坐在椅子上,当她想站起来的时候,必须要靠脊椎弯腰将身体前倾使重心落在双脚的上方才能顺利地的站起来。现在只要用一根手指作用在她的身上,就可以阻止她的前倾动作,她就很难站起来了。你觉得作用效果最好的是( )
A.手指竖直向下压在头顶上 B.手指水平向右压在肩部
C.手指竖直向下压在人的脚上 D.手指水平向右压在额头上
3. 流感是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,流感主要是甲型流感病毒和乙型流感病毒引起的,甲型流感病毒经常发生抗原变异可以进一步分为、、等。流感病毒和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由大到小排序,以下排列正确的是( )
A.流感病毒;分子;原子核;电子
B.分子;流感病毒;原子核;电子
C.分子;原子核;流感病毒;电子
D.流感病毒;分子;电子;原子核
4. 小明和爸爸自驾游,在行驶途中,汽车陷入泥地,车轮打滑,不能前行。爸爸让小明下车,便于把车开出泥地,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开出泥地。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.自行车刹车时,用力捏车闸 B.给自行车链条上加润滑剂
C.自行车把手表面有花纹 D.给自行车脚蹬转动处安装滚珠
5.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,木板不掉落,在推木板的过程中木板对桌面的压力、摩擦力的变化情况是( )
A.. 不变,变大 B.不变,不变
C.变小,变小 D.变大,不变
6. 芳纶在国防工业中用来生产防弹衣、防弹头盔等装备,目前我国可以自主生产芳纶,打破美国公司的垄断局面。芳纶的衍生品芳纶纸的性能非常优秀,一米宽的薄薄纶纸可以拉动一辆汽车,相较于普通白纸,芳纶纸重量更轻;耐酸碱,抗高温,长期应用在火箭、航母等高精尖设备上。这是因为芳纶纸的( )
A.透光性好 B.导热性好 C.密度小 D.熔点低
7.(2023八下·盐都期中)如图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态,图乙是用带正电的a棒靠近气球时的情景,图丙是用b棒靠近气球时的情景,则( )
A.气球可能不带电 B.气球带负电
C.b棒可能不带电 D.b棒带正电
8. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.太阳是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
B.物理学家卢瑟福发现了电子从而揭示了原子是可分的
C.高压密闭钢桶中的油能沿筒壁渗出是因为分子间有空隙
D.原子是由原子核和核外电子构成,原子核带负电,核外电子带正电
9. 关于密度、重力的说法下列正确的是( )
A.同种物质的不同物体,其密度一定相同
B.把八年级物理课本带入太空,其重力变小
C.不同物体受到的重力跟它的质量的比值是不相等的
D.由密度公式可知,密度与其质量成正比,与其体积成反比
10.小雨测量甲、乙两块石头的密度,根据所测数据,在坐标纸上准确地描出了相对应的点,如图,但他忘记了填写乙的数据。根据图象不可得( )
A.甲的质量为
B.甲的密度为
C.甲的密度大于乙的密度
D.乙的密度与乙的质量、体积都无关
二、填空题(本大题共12小题,共26.0分)
11. 如图,是小华在制作拔丝香蕉的时候,香味浓郁,在很远的地方都可以闻到香味,这是 现象,说明 。夹起一块香蕉就会拉出很长的丝,是因为分子间存在 。
12.年月日,广东省残运会游泳比赛完美收官。比赛时,运动健儿身残志坚,奋力拼搏。比赛中,运动员用力向后划水,努力向前,使运动员向前运动的力的施力物体是 ,此现象说明 。
13. 如图所示,是火锅餐饮店的送餐机器人,空载时质量,一次最多配送的菜品,满载时机器人受到的重力是 。满载与空载相比摩擦力 选填“变大”、“变小”、“不变”。已知机器人受到的摩擦力是总重的倍,空载时机器人受到的摩擦力是 。取
14. 春季流感高发,在医院用的酒精消毒液能杀死大多数病毒,一瓶酒精消毒液的质量为、体积为,则消毒液的密度是 ,在使用过程中,若没有很好的密封,导致消毒液蒸发了一些,由于酒精比水更易蒸发,则瓶内消毒液的密度将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
15. 某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度是,在抢救病人时用掉后,则瓶内的剩余氧气的密度将 选填“变大”、“不变”或“变小”。
16. 小明在探究不同物质质量与体积的关系时,绘制了、两种物质的图象,如图所示,当的体积为时,它的质量为 ,如果把砍去一部分,则剩下部分的密度为 。
17. 学生在操场上进行激烈的足球比赛,甲队的球快进入乙队的球门时,守门员用头将球顶了出去,这个现象说明力可以 。
18. “静电章鱼”的现象,是用干燥毛巾多次摩擦管和塑料做成的章鱼,将“章鱼”往上抛,且将管放在“章鱼”下方,就可以看到悬浮的“章鱼”。这是因为管、塑料章鱼因为摩擦而带了 选填“同种”或“异种”电荷相互 选填“吸引”或“排斥”形成的现象。摩擦起电的本质是 由一个物体转移到另一个物体。
19. 熊猫是我国的国宝,憨态可掬,非常受人喜欢。熊猫善于爬树,在爬树的过程中会受到摩擦力的作用,如图,当熊猫沿竖直树干匀速向上爬树时,摩擦力的方向是 。
20. 甲、乙两物体的质量之比:,体积之比:,则甲、乙两物体的密度之比为 ,若把甲物体截去、乙物体截去,则剩下的甲、乙两物体的密度之比为 。
21. 建筑工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直于图中的墙体向 左右倾斜,应用的是重力的方向 。
22. 国家标准规定以“克重”来表示一张纸每平方米的质量。小明家新买回一包打印纸,包装上标注着“张”字样。
(1)若将一张打印纸切去,剩余半张纸的“克重”为 ;
(2)小明想用天平称出一张打印纸的质量。下列设计可行的是____ ;
A.先称出张纸的总质量,再称出张纸的总质量,求其差
B.先称出张纸的总质量,再除以
C.把张纸放在天平上仔细测量次,然后计算平均值
(3)小明用刻度尺测得该包纸的总厚度,则这种打印纸的密度是 ,其表示的物理意义是 。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
23. 如图所示小明从滑道下滑,受到滑道对他的弹力,请在图乙中画出小明受到弹力和摩擦力的示意图,图丙中画出小明对滑道弹力的示意图乙图中用方框代替了人体,请将方框的中心作为力的作用点。
24. 重为的小球抛出后的运动轨迹如图所示,画出小球在位置时受力示意图不计空气阻力。
四、实验探究题(本大题共3小题,共23.0分)
25. 周末小明去山里游玩,捡到了漂亮的小矿石,小明很好奇小矿石的密度,于是小明对这块小矿石的密度进行测量,选用天平、量筒、小矿石、细线和水,进行如下的实验操作:
(1)实验开始时,小红将天平放在 桌面上,将游码放在称量标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时她应将天平的平衡螺母向 端调节,使横梁水平平衡。
(2)正确调节后,称量小矿石的质量。图乙是小红在称量过程中调节的情景。请指出她在操作上的错误之处: 。
(3)纠正错误后,小红正确操作,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示,则小矿石的质量为 ;用量筒测量小矿石的体积如图丁,由此可以算出小矿石的密度为 ;
(4)整理器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 选填“偏大”“偏小”或“准确”;
(5)实验中,量筒不小心被打碎了,经过思考小明利用两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤:
A.调节好天平,往烧杯中加入适量的水;
B.让小矿石浸没于水中,在水面到达的位置做上标记;
C.取出小矿石,测出此时烧杯和水的总质量;
D.往烧杯中加水,直到水面到达标记处,再测出此时烧杯和水的总质量;
E.计算出小矿石的密度。
根据测得的物理量求出小矿石的密度 用、、及水的密度表示。小矿石取出时带出部分水,小矿石密度的测量值与真实值相比会 选填“偏大”“相等”或“偏小”。
26. 教室的门栓坏了,门经常被风吹开,小峰同学认为这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,沿水平方向拉动物块做 运动时,物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可以得出的结论是:压力相同时, ;
(3)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速直线运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 选填序号:“滑动摩擦力”、“手对弹簧测力计拉力”大小变化导致的;
(4)学们经过讨论并反复验证,改进了实验方案,如图丁所示:改进后,同学们在进行实验时,不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板 无关;
(5)刚开始小兰做乙图实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图所示,物块的速度随时间变化的图像如图所示,则物块在第时的摩擦力为 ;则物块在第时的摩擦力为 ;
27. 在探究“重力的大小与质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格且标度相同的透明坐标纸如图甲所示,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包每组只有一种豆类,利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成 ”;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠,然后观察绘制的图线,图线可能是图乙中的 ,根据图像 选填“能”“不能”判断重力与物质种类的关系。已知
(3)老师提出把弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤,小明小组的同学设计步骤如下:
、小明小组用用弹簧测力计测出小桶受到的重力为。
、用同一小桶装满水图丙,装满水后受到的总重力为。
、用同一小桶装满某种液体,装满液体后受到的总重力为。
依据小明小组同学的数据计算液体的密度为 ,用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其他液体的密度;小明小组设计的密度秤的零刻度线 选填“在”或“不在”处;密度秤的标度 选填“是”或“不是”均匀的;该密度秤能测量的液体密度最大是 取。
若测量中液体没有装满,测出的液体密度 填“偏大”“准确”或“偏小”。
通过分析比较,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图丁所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
五、计算题(本大题共2小题,共15.0分)
28. 在学校运动会上,采用无人机进行航拍,全方位展示了运动会的空前盛况,小明同学找到了无人机的部分参数,如表所示取:
无人机质量 克
最大上升速度
最大下降速度
镜头焦距
影像传感器 最高有效像素万
螺旋桨实心质量 支
(1)求无人机所受重力?
(2)小李对无人机的螺旋桨十分感兴趣,查找资料得知:无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维,他用量筒测得一支螺旋桨的体积为,请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。如果用这种方法制作体积为的实心螺旋桨,若实心螺旋桨内层木的质量是,那么外层包裹碳纤维的质量是多少?
29. 在空玻璃瓶中装入质量为的冰块,待冰全部熔化后,再将一体积为的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平。取
(1)求冰的重力;
(2)求空瓶的容积;
(3)若空玻璃瓶的重力为,金属球空心部分的体积占球总体积的,金属球沉底后瓶的总重力,求该金属的密度。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】A.一杯水的体积约0.5L=500mL,故A正确不合题意;
B.飞船返回舱穿越大气层时舱内温度可控在以内40℃以内,故B正确不合题意;
C.某个初中学生的质量约为50kg=5×104g,故C正确不合题意;
D.人体平均密度和水差不多,即103kg/m3,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据对体积、温度、质量和密度的认识判断。
2.【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】根据图片可知,时人以脚为支点,在阻力和阻力臂不变的情形下,要想使力的作用效果最好,则需要手指产生的力的力臂最大,所以应该把手指水平向右压在额头上,此时的力臂是最大的,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据力的作用效果,结合杠杆的平衡条件分析判断。
3.【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】流感病毒是一种生命体,它有自己的分子结构,因此它的尺度最大;物质由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,所以按照空间尺度正确的排列是:流感病毒>分子>原子核>电子,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据对分子、原子、电子,以及物质构成的知识判断。
4.【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】当行人上车后,车对地面的压力增大,则车受到的摩擦力变大,因此车开出泥地。
A.自行车刹车时,用力捏车闸,通过增大压力增大摩擦力,故A符合题意;
B.给自行车链条上加润滑剂,通过注入润滑油减小摩擦力,故B不合题意;
C.自行车把手表面有花纹,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C不合题意;
D.给自行车脚蹬转动处安装滚珠,通过变滑动为滚动减小摩擦力,故D不合题意。
故选A。
【分析】增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度,据此对各个选项中摩擦力的改变方法判断。
5.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在推动木板的过程中,木板对桌面的压力始终等于自身重力,因此桌面受到的压力不变。木板对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木板受到的摩擦力不变。故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据F=G分析木板对桌面的压力变化,再根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断摩擦力的大小变化。
6.【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】根据“一米宽的薄薄纶纸可以拉动一辆汽车,相较于普通白纸,芳纶纸重量更轻”可知,芳纶纸应用在火箭和航母上,是因为它的密度小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】物质的性质决定用途,根据用途推测物质的性质。
7.【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 乙图中,带正电的a与气球是相互排斥的,根据同种电荷相互排斥可知,气球带正电;气球与b相互靠近时相互吸引,则b可能带负电,也可能不带电,故C正确。
故选:C。
【分析】 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;带电体的性质能吸引轻小物体。
8.【答案】C
【知识点】分子动理论基本观点;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.太阳不是宇宙的中心,恒星是运动的,没有绝对不动的天体,故A错误;
B.物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可分的,故B错误;
C.高压密闭钢桶中的油能沿筒壁渗出是因为分子间有空隙,故C正确;
D.原子是由原子核和核外电子构成,原子核带正电,核外电子带负电,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据对宇宙的认识判断;
B.根据有关的科学发展史判断;
C.根据分子之间存在空隙判断;
D.根据原子结构的知识判断。
9.【答案】B
【知识点】密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.水和冰就是同种物质,但是密度不同,故A错误;
B.物理课本进入太空后处于失重状态,即重力变小,故B正确;
C.根据G=mg可知,物体的重力与质量的比值为一定值,故C错误;
D.密度是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,与质量和体积无关,故D错误。
故选B。
【分析】A.注意水和冰的密度是否相同;
B.在太空中,所有的物体处于失重状态;
C.根据G=mg判断;
D.根据密度的性质判断。
10.【答案】D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知,m甲=100g时,V甲=40cm3,
则甲的密度:,
当甲的体积为60cm3时的质量:m甲'=ρ甲V甲′=2.5g/cm3×60cm3=150g,故A、B正确;
CD.当甲、乙的质量为0时,体积也为0,分别连接原点与甲点,原点和乙点,如下图所示:
根据图片可知,质量相同的甲和乙,此时甲的体积大于乙的体积,
由可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误;
D.密度是物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与其质量和体积无关,故D正确。
故选D。
【分析】AB.首先根据公式计算甲的密度,再根据计算60cm3时甲的质量即可;
C.将坐标原点和两个点分别相连得到对应的图像,再比较质量相同时二者体积大小,最后根据比较密度大小;
D.根据密度的性质判断。
11.【答案】扩散;分子在永不停息地做无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)如图,是小华在制作拔丝香蕉的时候,香味浓郁,在很远的地方都可以闻到香味,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动 。
(2)夹起一块香蕉就会拉出很长的丝,是因为分子间存在引力 。
【分析】(1)不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,根据扩散现象的本质解答;
(2)根据分子之间存在作用力的知识解答。
12.【答案】水;物体间力的作用是相互的
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】比赛中,运动员用力向后划水,努力向前,使运动员向前运动的力的施力物体是水,此现象说明物体间力的作用是相互的 。
【分析】对运动员进行受力分析,结合根据力的作用的相互性分析解答。
13.【答案】1170;变大;67
【知识点】重力及其大小的计算;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)满载时机器人的重力G总=m总g=(67kg+50kg)×10N/kg=1170N;
(2)满载时机器人对地面的压力增大,而接触面粗糙程度不变,则满载时受到的摩擦力变大;
(3)空载时机器人的重力G人=m人g=67kg×10N/kg=670N;
则此时机器人受到的摩擦:f=0.1G人=670N×0.1=67N。
【分析】(1)根据G总=m总g计算满载时机器人的重力;
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,据此比较摩擦力大小变化;
(3)首先根据G人=m人g计算机器人空载时的重力,再根据f=0.1G人计算它空载时受到的摩擦力。
14.【答案】0.85;变大
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)消毒液的密度;
(2)在使用过程中,若没有很好的密封,导致消毒液蒸发了一些,由于酒精比水更易蒸发,因此密度小的酒精的质量减小,则导致消毒液的密度将变大。
【分析】(1)根据公式计算消毒液的密度;
(2)在混合物中,密度大的增大或者密度小的减小,会导致溶液密度变大;密度大的减小或密度小的增大,会导致溶液密度变大。
15.【答案】变小
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】设瓶子的容积为V,则原来瓶内氧气的质量为m=ρV;
用去后,剩余氧气的质量为:m'=;
而剩余氧气的体积还是V,
则剩余氧气的密度为:;
比较可知,剩余氧气的密度将变小。
【分析】氧气被消耗前后,瓶内气体的体积都等于瓶子的容积,即体积不变,据此根据计算即可。
16.【答案】12;
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,b的密度为:;
则6cm3的b的质量为:m'=ρV'=2g/cm3×6cm3=12g。
(2)将b砍去部分后,剩余部分的物质种类不变,即密度不变,还是2g/cm3=2×103kg/m3。
【分析】(1)根据图像,利用公式计算b的密度,再根据m=ρV计算6cm3的b的质量。
(2)密度是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,据此分析解答。
17.【答案】改变物体的运动状态
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】学生在操场上进行激烈的足球比赛,甲队的球快进入乙队的球门时,守门员用头将球顶了出去,即球的运动方向发生改变,这个现象说明力可以改变物体的运动状态 。
【分析】运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
18.【答案】同种;排斥;电子
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)将“章鱼”往上抛,且将管放在“章鱼”下方,就可以看到悬浮的“章鱼”。这是因为PVC管、塑料章鱼因为摩擦而带了同种电荷相互排斥形成的现象。
(2)摩擦起电的本质是电子由一个物体转移到另一个物体。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律分析;
(2)摩擦起电的本质不是创造电荷,而是电荷转移的过程,据此分析解答。
19.【答案】竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当熊猫沿竖直的树干向上爬动时,它受到的摩擦力与重力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即摩擦力的方向是竖直向上的。
【分析】根据平衡力的知识分析解答。
20.【答案】5:4;5:4
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,m甲:m乙=5:2,V甲:V乙=2:1,根据公式可知,二者的密度之比:.
(2)将甲和乙都截取部分后,由于物质种类不变,因此密度不变,则甲和乙的密度之比还是5:4。
【分析】(1)根据公式计算甲乙的密度之比;
(2)根据密度的性质判断密度的变化,再计算二者的密度之比即可。
21.【答案】左;竖直向下
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】建筑工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直于图中的墙体向左倾斜,应用的是重力的方向竖直向下的 。
【分析】根据重力方向的知识分析解答。
22.【答案】(1)60
(2)B
(3);纸的质量为
【知识点】累积法测量微小质量;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)将一张纸切去后,剩余纸的质量变成原来的,剩余纸的面积也变成原来的,根据“”可知,剩余纸张的“克重”不变,还是60g/m2;
(2)小明想用天平称出一张打印纸的质量。下列设计可行的是:先称出100张同样纸张的质量,再除以100,故选B。
(3)①这种纸的体积为V=Sh=1m2×0.04m=0.04m3;
则这种纸的密度为:;
②0.75×103kg/m3表示的物理意义为:1m3纸的质量为0.75×103kg。
【分析】(1)分析质量和面积的变化,再根据分析剩余纸张的变化;
(2)当被测量的物理量很小时,直接测量误差会很大,此时可以一次测量多个物理量的值,然后除以个数即可,这就是累积法。
(3)①据V=Sh计算纸张的体积,根据公式计算纸张的密度。
②密度值表示1m3的某种物质的质量是多少kg。
23.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】①小明受到斜面的弹力作用在他的重心上,方向与斜面垂直向上;
②小明受到的摩擦力作用在他的重心上,方向与斜面平行向上,如下图所示:
【分析】根据图片确定物体受到的力,弄清力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
24.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】空中飞行的小球,受到竖直向下的重力,大小为50N,作用在小球的重心上,如下图所示:
【分析】对小球进行受力分析,确定重力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
25.【答案】(1)水平;左
(2)称量时调节平衡螺母
(3)28.6;
(4)准确
(5);偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)实验开始时,托盘天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处。根据甲图可知,天平指针右偏,则左端轻右端重,则应将平衡螺母向左调节;
(2)由图乙知,她在操作中的错误操作为:在加减砝码后,称量过程中调节平衡螺母;
(3)由图丙知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3.6g,砝码质量为:20g+5g=25g;
则小矿石的质量m=25g+3.6g=28.6g;
则小矿石的体积V=80cm3-60cm3=20cm3;
则矿石的密度;
(4)天平的左盘有一个缺角,在调节天平平衡时,通过调节平衡螺母使横梁平衡,所以对测量结果没有影响,所以天平的左盘有一个缺角,则测量结果仍然准确;
(5)①根据题意可知,矿石的体积,
则矿石的密度;
②取出矿石时会带出部分水,会导致测量的矿石体积增大,根据可知,导致测出矿石的密度偏小。
【分析】(1)根据天平的使用方法解答。平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)当放上砝码开始测量后,只能调整砝码或游码,让天平平衡,绝对不能调整平衡螺母;
(3)矿石的质量=砝码质量+游码质量。根据丁图读出两个量筒的示数,然后相减得到石块的体积,最后根据计算石块的密度。
(4)当天平调整平衡后,无论托盘是否完整,都不会影响后面的测量结果。
(5)①根据题意可知,矿石的体积等于后面加入水的体积,根据密度公式计算加入水的体积即可,再根据密度公式计算矿石的密度。
②注意拿出石块时会带出部分水对石块体积的影响即可。
26.【答案】(1)匀速直线
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)②
(4)速度的大小
(5)3;3
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据图片可知,甲和乙中都只有一个木块,即压力相等,而接触面不同,测力计的拉力不同,那么得到结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速直线运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是手对测力计的拉力大小不同所致,故选②;
(4)滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体相对木板的速度无关,因此不需要匀速拉动长木板。
(5)根据图2可知,在2-6s内物体做匀速直线运动,即此时受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,那么摩擦力f=F=3N。第7s时物体做减速运动,但是它对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是3N。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)在用手拉动木块时,很难保证拉力大小的稳定性,因此弹簧测力计的示数忽大忽小;
(4)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识解答;
(5)根据图2确定第4s时摩擦力大小。从图2中找到匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算出物体受到的摩擦力,再根据影响摩擦力的因素的知识确定第7s时物体受到的摩擦力。
27.【答案】(1)正比
(2)C;不能
(3);不在;是;;偏小;B
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据测得的实验数据描绘成的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成正比;
(2)无论黄豆,还是绿豆,它们的重力与质量的比值都相等,因此两条图像是重合的,故选C,那么不能据此判断重力与物体种类的关系。
(3)①a.根据题意可知,水和液体的体积相等,
即V水=V液;
;
;
解得:ρ液=1.5×103kg/m3。
b.当小桶内没有液体时,小桶和液体的总重力不为零,但是此时液体密度为零,因此零刻度线不在0N处;
c.小桶和液体的总重力为:G总=G桶+G液=G桶+ρ液gV,解得:。其中G桶、g、V都是常数,那么液体密度和总重力成一次函数关系,因此刻度是均匀的。
d.根据图片可知,测力计的量程为5N,
那么得到:;
;
解得:ρ液'=2×103kg/m3。
②如果液体没有装满,那么会导致液体的质量偏小,根据可知,会导致测出液体密度偏小;
③根据可知,液体密度和总重力的图像为一条斜线。当液体密度为0时,此时测力计的示数等于小桶的重力,肯定不为零,故选B。
【分析】(1)如果图像是一条通过坐标原点的斜线,那么说明两个变量成正比关系;
(2)根据物体的重力和质量的数量关系分析;
(3)①a.同一小桶装满水和其它液体时体积相等,而液体的质量等于总质量减去小桶的质量,据此根据列式计算即可;
b.注意分析液体密度为零时,小桶和液体的总重力是否为零即可。
c.推导得到液体密度和总重力的数学关系式,进而判断刻度是否均匀;
d.根据测力计的量程确定小桶和水的最大重力,再根据上面的方法计算测量密度的最大值。
②如果液体没有装满,那么会导致液体的质量偏小,根据分析液体密度的变化;
③根据上面得到的数学关系式分析图像形状即可。
28.【答案】(1)解: 无人机质量,
无人机所受重力:,
答:无人机所受重力为;
(2)解: 由表中数据可知一支螺旋桨的质量为,该螺旋桨的体积为,
则螺旋桨的密度:,
因密度是物质一种特性,所以,该材料为塑料;
答:该螺旋桨的材料是塑料;
(3)解: 由可得,螺旋桨内层木的体积:,
则碳纤维的体积:,
由可得,碳纤维的质量:。
答:碳纤维的质量是。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算无人机的重力;
(2)一般情况下,物质不同,则密度不同,根据 计算出螺旋桨的密度,据此判断它的材料;
(3)首先根据 ,计算螺旋桨内部木的体积,再用螺旋桨的体积减去木的体积得到碳纤维的体积,最后根据 计算碳纤维的质量即可。
29.【答案】(1)解:冰的重力为:;
答:冰的重力为;
(2)解:因冰全部熔化成水后,质量不变,所以,水的质量为:;
由可得,冰全部熔化成水时水的体积为:;
将一体积为的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平,则空瓶的容积为:;
答:空瓶的容积为;
(3)解: 金属球的重力为:;
金属球的质量为:;
由题知,金属球空心部分的体积占球总体积的,则金属球实心部分的体积即金属的体积:;
该金属的密度:。
答:该金属的密度为。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据G冰=m冰g计算冰的重力;
(2)冰熔化后质量不变,根据 计算熔化成水的体积,根据 计算空瓶的容积;
(3)根据 计算金属球的重力,根据 计算金属球的质量。根据 计算金属球的体积,最后根据 计算金属的密度。
陕西省西安高新三中2022-2023学年八年级下学期期中物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 估测或估算在日常生活中常常用到,下列有关的估测值不合理的是( )
A.一杯水的体积约
B.飞船返回舱穿越大气层时舱内温度可控在以内
C.某个初中学生的质量约为
D.人体平均密度约
【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数;质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】A.一杯水的体积约0.5L=500mL,故A正确不合题意;
B.飞船返回舱穿越大气层时舱内温度可控在以内40℃以内,故B正确不合题意;
C.某个初中学生的质量约为50kg=5×104g,故C正确不合题意;
D.人体平均密度和水差不多,即103kg/m3,故D错误符合题意。
故选D。
【分析】根据对体积、温度、质量和密度的认识判断。
2.如图小红坐在椅子上,当她想站起来的时候,必须要靠脊椎弯腰将身体前倾使重心落在双脚的上方才能顺利地的站起来。现在只要用一根手指作用在她的身上,就可以阻止她的前倾动作,她就很难站起来了。你觉得作用效果最好的是( )
A.手指竖直向下压在头顶上 B.手指水平向右压在肩部
C.手指竖直向下压在人的脚上 D.手指水平向右压在额头上
【答案】D
【知识点】力的作用效果
【解析】【解答】根据图片可知,时人以脚为支点,在阻力和阻力臂不变的情形下,要想使力的作用效果最好,则需要手指产生的力的力臂最大,所以应该把手指水平向右压在额头上,此时的力臂是最大的,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据力的作用效果,结合杠杆的平衡条件分析判断。
3. 流感是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,流感主要是甲型流感病毒和乙型流感病毒引起的,甲型流感病毒经常发生抗原变异可以进一步分为、、等。流感病毒和电子、原子核、分子等粒子一起按照空间尺度由大到小排序,以下排列正确的是( )
A.流感病毒;分子;原子核;电子
B.分子;流感病毒;原子核;电子
C.分子;原子核;流感病毒;电子
D.流感病毒;分子;电子;原子核
【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】流感病毒是一种生命体,它有自己的分子结构,因此它的尺度最大;物质由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,所以按照空间尺度正确的排列是:流感病毒>分子>原子核>电子,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据对分子、原子、电子,以及物质构成的知识判断。
4. 小明和爸爸自驾游,在行驶途中,汽车陷入泥地,车轮打滑,不能前行。爸爸让小明下车,便于把车开出泥地,小明否定了爸爸的提议,邀请路边的行人上车,车果然不再打滑,开出泥地。下列做法与小明的做法蕴含相同原理的是( )
A.自行车刹车时,用力捏车闸 B.给自行车链条上加润滑剂
C.自行车把手表面有花纹 D.给自行车脚蹬转动处安装滚珠
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】当行人上车后,车对地面的压力增大,则车受到的摩擦力变大,因此车开出泥地。
A.自行车刹车时,用力捏车闸,通过增大压力增大摩擦力,故A符合题意;
B.给自行车链条上加润滑剂,通过注入润滑油减小摩擦力,故B不合题意;
C.自行车把手表面有花纹,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故C不合题意;
D.给自行车脚蹬转动处安装滚珠,通过变滑动为滚动减小摩擦力,故D不合题意。
故选A。
【分析】增大摩擦力的方法:增大压力或增大接触面的粗糙程度,据此对各个选项中摩擦力的改变方法判断。
5.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,木板不掉落,在推木板的过程中木板对桌面的压力、摩擦力的变化情况是( )
A.. 不变,变大 B.不变,不变
C.变小,变小 D.变大,不变
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】在推动木板的过程中,木板对桌面的压力始终等于自身重力,因此桌面受到的压力不变。木板对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木板受到的摩擦力不变。故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
【分析】根据F=G分析木板对桌面的压力变化,再根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断摩擦力的大小变化。
6. 芳纶在国防工业中用来生产防弹衣、防弹头盔等装备,目前我国可以自主生产芳纶,打破美国公司的垄断局面。芳纶的衍生品芳纶纸的性能非常优秀,一米宽的薄薄纶纸可以拉动一辆汽车,相较于普通白纸,芳纶纸重量更轻;耐酸碱,抗高温,长期应用在火箭、航母等高精尖设备上。这是因为芳纶纸的( )
A.透光性好 B.导热性好 C.密度小 D.熔点低
【答案】C
【知识点】密度及其特性
【解析】【解答】根据“一米宽的薄薄纶纸可以拉动一辆汽车,相较于普通白纸,芳纶纸重量更轻”可知,芳纶纸应用在火箭和航母上,是因为它的密度小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
【分析】物质的性质决定用途,根据用途推测物质的性质。
7.(2023八下·盐都期中)如图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态,图乙是用带正电的a棒靠近气球时的情景,图丙是用b棒靠近气球时的情景,则( )
A.气球可能不带电 B.气球带负电
C.b棒可能不带电 D.b棒带正电
【答案】C
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】 乙图中,带正电的a与气球是相互排斥的,根据同种电荷相互排斥可知,气球带正电;气球与b相互靠近时相互吸引,则b可能带负电,也可能不带电,故C正确。
故选:C。
【分析】 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;带电体的性质能吸引轻小物体。
8. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是( )
A.太阳是宇宙的中心,恒星是绝对不动的
B.物理学家卢瑟福发现了电子从而揭示了原子是可分的
C.高压密闭钢桶中的油能沿筒壁渗出是因为分子间有空隙
D.原子是由原子核和核外电子构成,原子核带负电,核外电子带正电
【答案】C
【知识点】分子动理论基本观点;原子结构;宇宙
【解析】【解答】A.太阳不是宇宙的中心,恒星是运动的,没有绝对不动的天体,故A错误;
B.物理学家汤姆生发现了电子,从而揭示了原子是可分的,故B错误;
C.高压密闭钢桶中的油能沿筒壁渗出是因为分子间有空隙,故C正确;
D.原子是由原子核和核外电子构成,原子核带正电,核外电子带负电,故D错误。
故选C。
【分析】A.根据对宇宙的认识判断;
B.根据有关的科学发展史判断;
C.根据分子之间存在空隙判断;
D.根据原子结构的知识判断。
9. 关于密度、重力的说法下列正确的是( )
A.同种物质的不同物体,其密度一定相同
B.把八年级物理课本带入太空,其重力变小
C.不同物体受到的重力跟它的质量的比值是不相等的
D.由密度公式可知,密度与其质量成正比,与其体积成反比
【答案】B
【知识点】密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.水和冰就是同种物质,但是密度不同,故A错误;
B.物理课本进入太空后处于失重状态,即重力变小,故B正确;
C.根据G=mg可知,物体的重力与质量的比值为一定值,故C错误;
D.密度是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,与质量和体积无关,故D错误。
故选B。
【分析】A.注意水和冰的密度是否相同;
B.在太空中,所有的物体处于失重状态;
C.根据G=mg判断;
D.根据密度的性质判断。
10.小雨测量甲、乙两块石头的密度,根据所测数据,在坐标纸上准确地描出了相对应的点,如图,但他忘记了填写乙的数据。根据图象不可得( )
A.甲的质量为
B.甲的密度为
C.甲的密度大于乙的密度
D.乙的密度与乙的质量、体积都无关
【答案】D
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】AB.根据图片可知,m甲=100g时,V甲=40cm3,
则甲的密度:,
当甲的体积为60cm3时的质量:m甲'=ρ甲V甲′=2.5g/cm3×60cm3=150g,故A、B正确;
CD.当甲、乙的质量为0时,体积也为0,分别连接原点与甲点,原点和乙点,如下图所示:
根据图片可知,质量相同的甲和乙,此时甲的体积大于乙的体积,
由可知,甲的密度小于乙的密度,故C错误;
D.密度是物质的一种属性,只与物质的种类、状态有关,与其质量和体积无关,故D正确。
故选D。
【分析】AB.首先根据公式计算甲的密度,再根据计算60cm3时甲的质量即可;
C.将坐标原点和两个点分别相连得到对应的图像,再比较质量相同时二者体积大小,最后根据比较密度大小;
D.根据密度的性质判断。
二、填空题(本大题共12小题,共26.0分)
11. 如图,是小华在制作拔丝香蕉的时候,香味浓郁,在很远的地方都可以闻到香味,这是 现象,说明 。夹起一块香蕉就会拉出很长的丝,是因为分子间存在 。
【答案】扩散;分子在永不停息地做无规则运动;引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)如图,是小华在制作拔丝香蕉的时候,香味浓郁,在很远的地方都可以闻到香味,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动 。
(2)夹起一块香蕉就会拉出很长的丝,是因为分子间存在引力 。
【分析】(1)不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,根据扩散现象的本质解答;
(2)根据分子之间存在作用力的知识解答。
12.年月日,广东省残运会游泳比赛完美收官。比赛时,运动健儿身残志坚,奋力拼搏。比赛中,运动员用力向后划水,努力向前,使运动员向前运动的力的施力物体是 ,此现象说明 。
【答案】水;物体间力的作用是相互的
【知识点】力作用的相互性
【解析】【解答】比赛中,运动员用力向后划水,努力向前,使运动员向前运动的力的施力物体是水,此现象说明物体间力的作用是相互的 。
【分析】对运动员进行受力分析,结合根据力的作用的相互性分析解答。
13. 如图所示,是火锅餐饮店的送餐机器人,空载时质量,一次最多配送的菜品,满载时机器人受到的重力是 。满载与空载相比摩擦力 选填“变大”、“变小”、“不变”。已知机器人受到的摩擦力是总重的倍,空载时机器人受到的摩擦力是 。取
【答案】1170;变大;67
【知识点】重力及其大小的计算;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)满载时机器人的重力G总=m总g=(67kg+50kg)×10N/kg=1170N;
(2)满载时机器人对地面的压力增大,而接触面粗糙程度不变,则满载时受到的摩擦力变大;
(3)空载时机器人的重力G人=m人g=67kg×10N/kg=670N;
则此时机器人受到的摩擦:f=0.1G人=670N×0.1=67N。
【分析】(1)根据G总=m总g计算满载时机器人的重力;
(2)滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,据此比较摩擦力大小变化;
(3)首先根据G人=m人g计算机器人空载时的重力,再根据f=0.1G人计算它空载时受到的摩擦力。
14. 春季流感高发,在医院用的酒精消毒液能杀死大多数病毒,一瓶酒精消毒液的质量为、体积为,则消毒液的密度是 ,在使用过程中,若没有很好的密封,导致消毒液蒸发了一些,由于酒精比水更易蒸发,则瓶内消毒液的密度将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】0.85;变大
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)消毒液的密度;
(2)在使用过程中,若没有很好的密封,导致消毒液蒸发了一些,由于酒精比水更易蒸发,因此密度小的酒精的质量减小,则导致消毒液的密度将变大。
【分析】(1)根据公式计算消毒液的密度;
(2)在混合物中,密度大的增大或者密度小的减小,会导致溶液密度变大;密度大的减小或密度小的增大,会导致溶液密度变大。
15. 某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度是,在抢救病人时用掉后,则瓶内的剩余氧气的密度将 选填“变大”、“不变”或“变小”。
【答案】变小
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】设瓶子的容积为V,则原来瓶内氧气的质量为m=ρV;
用去后,剩余氧气的质量为:m'=;
而剩余氧气的体积还是V,
则剩余氧气的密度为:;
比较可知,剩余氧气的密度将变小。
【分析】氧气被消耗前后,瓶内气体的体积都等于瓶子的容积,即体积不变,据此根据计算即可。
16. 小明在探究不同物质质量与体积的关系时,绘制了、两种物质的图象,如图所示,当的体积为时,它的质量为 ,如果把砍去一部分,则剩下部分的密度为 。
【答案】12;
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据图片可知,b的密度为:;
则6cm3的b的质量为:m'=ρV'=2g/cm3×6cm3=12g。
(2)将b砍去部分后,剩余部分的物质种类不变,即密度不变,还是2g/cm3=2×103kg/m3。
【分析】(1)根据图像,利用公式计算b的密度,再根据m=ρV计算6cm3的b的质量。
(2)密度是物质本身的一种性质,只与物质的种类和状态有关,据此分析解答。
17. 学生在操场上进行激烈的足球比赛,甲队的球快进入乙队的球门时,守门员用头将球顶了出去,这个现象说明力可以 。
【答案】改变物体的运动状态
【知识点】力与运动的关系
【解析】【解答】学生在操场上进行激烈的足球比赛,甲队的球快进入乙队的球门时,守门员用头将球顶了出去,即球的运动方向发生改变,这个现象说明力可以改变物体的运动状态 。
【分析】运动状态的改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变或运动方向改变。
18. “静电章鱼”的现象,是用干燥毛巾多次摩擦管和塑料做成的章鱼,将“章鱼”往上抛,且将管放在“章鱼”下方,就可以看到悬浮的“章鱼”。这是因为管、塑料章鱼因为摩擦而带了 选填“同种”或“异种”电荷相互 选填“吸引”或“排斥”形成的现象。摩擦起电的本质是 由一个物体转移到另一个物体。
【答案】同种;排斥;电子
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】(1)将“章鱼”往上抛,且将管放在“章鱼”下方,就可以看到悬浮的“章鱼”。这是因为PVC管、塑料章鱼因为摩擦而带了同种电荷相互排斥形成的现象。
(2)摩擦起电的本质是电子由一个物体转移到另一个物体。
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律分析;
(2)摩擦起电的本质不是创造电荷,而是电荷转移的过程,据此分析解答。
19. 熊猫是我国的国宝,憨态可掬,非常受人喜欢。熊猫善于爬树,在爬树的过程中会受到摩擦力的作用,如图,当熊猫沿竖直树干匀速向上爬树时,摩擦力的方向是 。
【答案】竖直向上
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】当熊猫沿竖直的树干向上爬动时,它受到的摩擦力与重力相互平衡,即二者大小相等,方向相反,即摩擦力的方向是竖直向上的。
【分析】根据平衡力的知识分析解答。
20. 甲、乙两物体的质量之比:,体积之比:,则甲、乙两物体的密度之比为 ,若把甲物体截去、乙物体截去,则剩下的甲、乙两物体的密度之比为 。
【答案】5:4;5:4
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,m甲:m乙=5:2,V甲:V乙=2:1,根据公式可知,二者的密度之比:.
(2)将甲和乙都截取部分后,由于物质种类不变,因此密度不变,则甲和乙的密度之比还是5:4。
【分析】(1)根据公式计算甲乙的密度之比;
(2)根据密度的性质判断密度的变化,再计算二者的密度之比即可。
21. 建筑工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直于图中的墙体向 左右倾斜,应用的是重力的方向 。
【答案】左;竖直向下
【知识点】重力的方向
【解析】【解答】建筑工人常用重垂线来确定墙壁是否竖直于图中的墙体向左倾斜,应用的是重力的方向竖直向下的 。
【分析】根据重力方向的知识分析解答。
22. 国家标准规定以“克重”来表示一张纸每平方米的质量。小明家新买回一包打印纸,包装上标注着“张”字样。
(1)若将一张打印纸切去,剩余半张纸的“克重”为 ;
(2)小明想用天平称出一张打印纸的质量。下列设计可行的是____ ;
A.先称出张纸的总质量,再称出张纸的总质量,求其差
B.先称出张纸的总质量,再除以
C.把张纸放在天平上仔细测量次,然后计算平均值
(3)小明用刻度尺测得该包纸的总厚度,则这种打印纸的密度是 ,其表示的物理意义是 。
【答案】(1)60
(2)B
(3);纸的质量为
【知识点】累积法测量微小质量;密度公式及其应用
【解析】【解答】(1)将一张纸切去后,剩余纸的质量变成原来的,剩余纸的面积也变成原来的,根据“”可知,剩余纸张的“克重”不变,还是60g/m2;
(2)小明想用天平称出一张打印纸的质量。下列设计可行的是:先称出100张同样纸张的质量,再除以100,故选B。
(3)①这种纸的体积为V=Sh=1m2×0.04m=0.04m3;
则这种纸的密度为:;
②0.75×103kg/m3表示的物理意义为:1m3纸的质量为0.75×103kg。
【分析】(1)分析质量和面积的变化,再根据分析剩余纸张的变化;
(2)当被测量的物理量很小时,直接测量误差会很大,此时可以一次测量多个物理量的值,然后除以个数即可,这就是累积法。
(3)①据V=Sh计算纸张的体积,根据公式计算纸张的密度。
②密度值表示1m3的某种物质的质量是多少kg。
三、作图题(本大题共2小题,共6.0分)
23. 如图所示小明从滑道下滑,受到滑道对他的弹力,请在图乙中画出小明受到弹力和摩擦力的示意图,图丙中画出小明对滑道弹力的示意图乙图中用方框代替了人体,请将方框的中心作为力的作用点。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】①小明受到斜面的弹力作用在他的重心上,方向与斜面垂直向上;
②小明受到的摩擦力作用在他的重心上,方向与斜面平行向上,如下图所示:
【分析】根据图片确定物体受到的力,弄清力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
24. 重为的小球抛出后的运动轨迹如图所示,画出小球在位置时受力示意图不计空气阻力。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】空中飞行的小球,受到竖直向下的重力,大小为50N,作用在小球的重心上,如下图所示:
【分析】对小球进行受力分析,确定重力的三要素,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
四、实验探究题(本大题共3小题,共23.0分)
25. 周末小明去山里游玩,捡到了漂亮的小矿石,小明很好奇小矿石的密度,于是小明对这块小矿石的密度进行测量,选用天平、量筒、小矿石、细线和水,进行如下的实验操作:
(1)实验开始时,小红将天平放在 桌面上,将游码放在称量标尺左端零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,此时她应将天平的平衡螺母向 端调节,使横梁水平平衡。
(2)正确调节后,称量小矿石的质量。图乙是小红在称量过程中调节的情景。请指出她在操作上的错误之处: 。
(3)纠正错误后,小红正确操作,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图丙所示,则小矿石的质量为 ;用量筒测量小矿石的体积如图丁,由此可以算出小矿石的密度为 ;
(4)整理器材时发现,天平的左盘有一个缺角,则测量结果 选填“偏大”“偏小”或“准确”;
(5)实验中,量筒不小心被打碎了,经过思考小明利用两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤:
A.调节好天平,往烧杯中加入适量的水;
B.让小矿石浸没于水中,在水面到达的位置做上标记;
C.取出小矿石,测出此时烧杯和水的总质量;
D.往烧杯中加水,直到水面到达标记处,再测出此时烧杯和水的总质量;
E.计算出小矿石的密度。
根据测得的物理量求出小矿石的密度 用、、及水的密度表示。小矿石取出时带出部分水,小矿石密度的测量值与真实值相比会 选填“偏大”“相等”或“偏小”。
【答案】(1)水平;左
(2)称量时调节平衡螺母
(3)28.6;
(4)准确
(5);偏小
【知识点】固体密度的测量
【解析】【解答】(1)实验开始时,托盘天平放在水平桌面上,将游码移至零刻度线处。根据甲图可知,天平指针右偏,则左端轻右端重,则应将平衡螺母向左调节;
(2)由图乙知,她在操作中的错误操作为:在加减砝码后,称量过程中调节平衡螺母;
(3)由图丙知,标尺的分度值为0.2g,则游码质量为3.6g,砝码质量为:20g+5g=25g;
则小矿石的质量m=25g+3.6g=28.6g;
则小矿石的体积V=80cm3-60cm3=20cm3;
则矿石的密度;
(4)天平的左盘有一个缺角,在调节天平平衡时,通过调节平衡螺母使横梁平衡,所以对测量结果没有影响,所以天平的左盘有一个缺角,则测量结果仍然准确;
(5)①根据题意可知,矿石的体积,
则矿石的密度;
②取出矿石时会带出部分水,会导致测量的矿石体积增大,根据可知,导致测出矿石的密度偏小。
【分析】(1)根据天平的使用方法解答。平衡螺母总是向轻的那端调节;
(2)当放上砝码开始测量后,只能调整砝码或游码,让天平平衡,绝对不能调整平衡螺母;
(3)矿石的质量=砝码质量+游码质量。根据丁图读出两个量筒的示数,然后相减得到石块的体积,最后根据计算石块的密度。
(4)当天平调整平衡后,无论托盘是否完整,都不会影响后面的测量结果。
(5)①根据题意可知,矿石的体积等于后面加入水的体积,根据密度公式计算加入水的体积即可,再根据密度公式计算矿石的密度。
②注意拿出石块时会带出部分水对石块体积的影响即可。
26. 教室的门栓坏了,门经常被风吹开,小峰同学认为这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,沿水平方向拉动物块做 运动时,物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、乙两图可以得出的结论是:压力相同时, ;
(3)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速直线运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 选填序号:“滑动摩擦力”、“手对弹簧测力计拉力”大小变化导致的;
(4)学们经过讨论并反复验证,改进了实验方案,如图丁所示:改进后,同学们在进行实验时,不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板 无关;
(5)刚开始小兰做乙图实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图所示,物块的速度随时间变化的图像如图所示,则物块在第时的摩擦力为 ;则物块在第时的摩擦力为 ;
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)②
(4)速度的大小
(5)3;3
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)根据图片可知,甲和乙中都只有一个木块,即压力相等,而接触面不同,测力计的拉力不同,那么得到结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速直线运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是手对测力计的拉力大小不同所致,故选②;
(4)滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体相对木板的速度无关,因此不需要匀速拉动长木板。
(5)根据图2可知,在2-6s内物体做匀速直线运动,即此时受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,那么摩擦力f=F=3N。第7s时物体做减速运动,但是它对接触面的压力和接触面的粗糙程度不变,因此摩擦力不变,还是3N。
【分析】(1)当物体在水平面上做匀速直线运动时,它受到的摩擦力与拉力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)在用手拉动木块时,很难保证拉力大小的稳定性,因此弹簧测力计的示数忽大忽小;
(4)根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识解答;
(5)根据图2确定第4s时摩擦力大小。从图2中找到匀速直线运动的时间段,根据平衡力的知识计算出物体受到的摩擦力,再根据影响摩擦力的因素的知识确定第7s时物体受到的摩擦力。
27. 在探究“重力的大小与质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格且标度相同的透明坐标纸如图甲所示,随机提供绿豆、红豆或黄豆一包每组只有一种豆类,利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)根据测得的实验数据描绘成的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成 ”;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠,然后观察绘制的图线,图线可能是图乙中的 ,根据图像 选填“能”“不能”判断重力与物质种类的关系。已知
(3)老师提出把弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤,小明小组的同学设计步骤如下:
、小明小组用用弹簧测力计测出小桶受到的重力为。
、用同一小桶装满水图丙,装满水后受到的总重力为。
、用同一小桶装满某种液体,装满液体后受到的总重力为。
依据小明小组同学的数据计算液体的密度为 ,用这样的方法分别在弹簧测力计的示数处标注对应其他液体的密度;小明小组设计的密度秤的零刻度线 选填“在”或“不在”处;密度秤的标度 选填“是”或“不是”均匀的;该密度秤能测量的液体密度最大是 取。
若测量中液体没有装满,测出的液体密度 填“偏大”“准确”或“偏小”。
通过分析比较,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图丁所示的图象中能正确反映这一规律的图象是 。
【答案】(1)正比
(2)C;不能
(3);不在;是;;偏小;B
【知识点】探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据测得的实验数据描绘成的图像,发现图像是一条经过原点的直线,由此可知“物体所受的重力大小与质量成正比;
(2)无论黄豆,还是绿豆,它们的重力与质量的比值都相等,因此两条图像是重合的,故选C,那么不能据此判断重力与物体种类的关系。
(3)①a.根据题意可知,水和液体的体积相等,
即V水=V液;
;
;
解得:ρ液=1.5×103kg/m3。
b.当小桶内没有液体时,小桶和液体的总重力不为零,但是此时液体密度为零,因此零刻度线不在0N处;
c.小桶和液体的总重力为:G总=G桶+G液=G桶+ρ液gV,解得:。其中G桶、g、V都是常数,那么液体密度和总重力成一次函数关系,因此刻度是均匀的。
d.根据图片可知,测力计的量程为5N,
那么得到:;
;
解得:ρ液'=2×103kg/m3。
②如果液体没有装满,那么会导致液体的质量偏小,根据可知,会导致测出液体密度偏小;
③根据可知,液体密度和总重力的图像为一条斜线。当液体密度为0时,此时测力计的示数等于小桶的重力,肯定不为零,故选B。
【分析】(1)如果图像是一条通过坐标原点的斜线,那么说明两个变量成正比关系;
(2)根据物体的重力和质量的数量关系分析;
(3)①a.同一小桶装满水和其它液体时体积相等,而液体的质量等于总质量减去小桶的质量,据此根据列式计算即可;
b.注意分析液体密度为零时,小桶和液体的总重力是否为零即可。
c.推导得到液体密度和总重力的数学关系式,进而判断刻度是否均匀;
d.根据测力计的量程确定小桶和水的最大重力,再根据上面的方法计算测量密度的最大值。
②如果液体没有装满,那么会导致液体的质量偏小,根据分析液体密度的变化;
③根据上面得到的数学关系式分析图像形状即可。
五、计算题(本大题共2小题,共15.0分)
28. 在学校运动会上,采用无人机进行航拍,全方位展示了运动会的空前盛况,小明同学找到了无人机的部分参数,如表所示取:
无人机质量 克
最大上升速度
最大下降速度
镜头焦距
影像传感器 最高有效像素万
螺旋桨实心质量 支
(1)求无人机所受重力?
(2)小李对无人机的螺旋桨十分感兴趣,查找资料得知:无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料或碳纤维,他用量筒测得一支螺旋桨的体积为,请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。如果用这种方法制作体积为的实心螺旋桨,若实心螺旋桨内层木的质量是,那么外层包裹碳纤维的质量是多少?
【答案】(1)解: 无人机质量,
无人机所受重力:,
答:无人机所受重力为;
(2)解: 由表中数据可知一支螺旋桨的质量为,该螺旋桨的体积为,
则螺旋桨的密度:,
因密度是物质一种特性,所以,该材料为塑料;
答:该螺旋桨的材料是塑料;
(3)解: 由可得,螺旋桨内层木的体积:,
则碳纤维的体积:,
由可得,碳纤维的质量:。
答:碳纤维的质量是。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算无人机的重力;
(2)一般情况下,物质不同,则密度不同,根据 计算出螺旋桨的密度,据此判断它的材料;
(3)首先根据 ,计算螺旋桨内部木的体积,再用螺旋桨的体积减去木的体积得到碳纤维的体积,最后根据 计算碳纤维的质量即可。
29. 在空玻璃瓶中装入质量为的冰块,待冰全部熔化后,再将一体积为的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平。取
(1)求冰的重力;
(2)求空瓶的容积;
(3)若空玻璃瓶的重力为,金属球空心部分的体积占球总体积的,金属球沉底后瓶的总重力,求该金属的密度。
【答案】(1)解:冰的重力为:;
答:冰的重力为;
(2)解:因冰全部熔化成水后,质量不变,所以,水的质量为:;
由可得,冰全部熔化成水时水的体积为:;
将一体积为的空心金属球放入瓶中,发现球沉入水底,水面恰好上升到与瓶口齐平,则空瓶的容积为:;
答:空瓶的容积为;
(3)解: 金属球的重力为:;
金属球的质量为:;
由题知,金属球空心部分的体积占球总体积的,则金属球实心部分的体积即金属的体积:;
该金属的密度:。
答:该金属的密度为。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据G冰=m冰g计算冰的重力;
(2)冰熔化后质量不变,根据 计算熔化成水的体积,根据 计算空瓶的容积;
(3)根据 计算金属球的重力,根据 计算金属球的质量。根据 计算金属球的体积,最后根据 计算金属的密度。