2023—2024学年度第二学期期中质量检测
八年级物理试题
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在物理学史上,将大气压强转化为液体压强,首次测得大气压数值的科学家是( )
A. 帕斯卡 B. 托里拆利 C. 马德堡 D. 阿基米德
【答案】B
【解析】
【详解】A.帕斯卡发现了帕斯卡原理,研究了液体压强问题,故A不符合题意;
B.托里拆利利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76cm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,故B符合题意;
C.马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在,故C不符合题意;
D.阿基米德发现了阿基米德原理,故A不符合题意。
故选B。
2. 在日常生活中经常要增大或减小压强。如图所示的实例中,可以增大压强的是( )
A. 锋利的刀刃 B. 华表下的基座
C. 家具拐角处的保护套 D. 载重车装有很多车轮
【答案】A
【解析】
【详解】A.锋利的刀刃是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.华表下的基座是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.家具拐角处的保护套是通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.载重车装有很多车轮是通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
3. 小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同,则他们对沙滩的压强及压力相比( )
A. p小明>p小华,F小明>F小华 B. p小明>p小华,F小明
【解析】
【详解】压强是表示压力作用效果的物理量,可通过受压面的凹陷程度来反映压强的大小,两人在沙滩上行走脚印的深浅相同,表明两人对沙滩的压强相同,又根据,在压强相同时,受力面积越大,压力越大,所以小明对沙滩的压力大。故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
4. 大气压与我们的生活息息相关,以下事例中,利用大气压的是( )
A. 使用注射器注射药液 B. 正在升空的热气球
C. 真空压缩袋收纳衣物 D. 跑车尾翼的设计
【答案】C
【解析】
【详解】A.使用注射器注射药液,利用的是外力的作用,故A不符合题意;
B.正在升空的热气球利用空气的浮力的作用,故B不符合题意;
C.真空压缩袋收纳衣物,是将袋内吸出,在大气压作用下,压缩袋被压瘪,故C符合题意;
D.跑车尾翼的设计,利用的是气体的流速越快,压强越小;气体的流速越慢,压强越大,故D不符合题意。
故选C。
5. 2024年3月9日上午,海军第46批护航编队许昌舰将被护船舶顺利送达预定海域,圆满解护。海上护航编队在行驶中,各舰距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,是因为“并排”形式两舰容易相撞,下列事例中与其原理相同的是( )
A. 飞艇升空 B. 风车转动
C. 火箭喷射升空 D. 冷热水淋浴器
【答案】D
【解析】
【详解】舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,结果使舰艇内侧之间的水流速度大于舰艇外侧的水流速度;因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航。
A.飞艇升空是利用物体的浮沉条件,即浮力大于自身重力升空,故A不符合题意;
B.风车转动是将风能转化为风车的机械能,故B不符合题意;
C.火箭点火向下喷出气体,给气体一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,火箭受到一个向上的力,所以火箭向上运动,故C不符合题意;
D.冷水经过混合淋浴器最细部分时,由于管子突然变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,热水壶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器和冷水混合,变成温度适宜的温水,从而从淋浴器的喷头处流出,即冷热水淋浴器是利用流体压强与流速的关系来工作的,故D符合题意。
故选D。
6. 明代洪武年间,当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平,不可过满,否则,杯中之酒便会漏掉,所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示,要使酒从杯底流出,其液面必须高于( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】B
【解析】
【详解】根据“公道杯”的内部结构图可知,杯体内部有倒扣的U形吸管,当杯中液面低于B点时,吸管内的液体只能停留在倒U形吸管的左侧,当杯中液面高于B点时,液体从出水口流出,直至杯内的液体与吸管左端管口齐平为止。
故选B。
7. 利用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入盛满水的溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( )
A. 物块从接触液面至浸入水中任一位置,左右两侧弹簧测力计变化量总是相等
B. 物块浸没在水中时深度越深,左侧弹簧测力计的示数越小
C. 物块浸没在水中静止时与未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
D. 若实验前溢水杯未装满水,物块浸入时会导致测得浮力偏小
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据称重法可知,左边的弹簧测力计示数变化量为浮力;右边的弹簧测力计示数变化量为排开水的重力;根据阿基米德原理可知物块从接触液面至浸入水中任一位置,左右两侧弹簧测力计变化量总是相等,故A正确;
B.浮力和物块浸没在水中的深度无关,故B错误;
C.物块浸没在水中静止时与未浸入水中时相比,水的深度不变,根据可知水对溢水杯底的压强不变,故C错误;
D.若实验前溢水杯未装满水,物块浸入时排开水的体积偏小,则测得的排开水的重力偏小,故D错误。
故选A。
8. 四月春暖花开,正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示,上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同,若氮气气球受到的浮力为、空气气球受到的浮力为,则两者所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】因为体积相同,所以排开空气的体积相同,根据公式可知,两球所受浮力相同,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 小凯同学用两手食指夹住一只铅笔的两头静止,发现两手指的凹陷程度不同,感觉不同;如果再稍用些力,发现同一个手指凹陷程度更深一些,更疼一些。小凯针对以上描述提出了以下四个问题,其中最具有探究价值且易于探究的是( )
A. 压力的作用效果与哪些因素有关
B. 压力的作用效果与受力面积有什么关系
C. 压强的大小与压力大小和受力面积有什么关系
D. 压力的作用效果与压力大小和受力面积有什么关系
【答案】D
【解析】
【详解】小凯同学用两手食指夹住一只铅笔的两头静止,铅笔处于静止状态,在水平方向上受到两手指的压力为一对平衡力,大小相等,根据力的相互性,铅笔对两手指的压力相同,而受力面积不同,发现两手指的凹陷程度不同,感觉不同,故可研究压力的作用效果与压力大小有什么关系;如果再稍用些力,则压力变大,对同一个手指来说,受力面积不变,因同一个手指凹陷程度更深一些,更疼一些,故可研究压力的作用效果与压力大小有什么关系。即最具有探究价值且易于探究的是:压力的作用效果与压力大小和受力面积有什么关系,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10. 物理学中常用图像表示物理量之间的关系,下列哪些物理量之间的关系不可用如图所示图像表示( )
A. 同一位置,不同物体重力与质量的关系
B. 物体匀速直线运动时路程与时间的关系
C. 同种液体中,液体压强与深度的关系
D. 压力相同时,压强与受力面积的关系
【答案】D
【解析】
【详解】图像是一条倾斜的直线,是一个正比例函数图像;
A.同一位置,不同物体重力与质量成正比,故A不符合题意;
B.物体匀速直线运动时路程与时间成正比,故B不符合题意;
C.同种液体压强与深度成正比,深度越大,压强越大,故C不符合题意;
D.根据可知,压力相同时,压强与受力面积成反比,故D符合题意。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。
11. 下列数据中与生活实际相符的是( )
A. 泰山山顶的大气压约为9.0×104Pa
B. 一个浸没在水中的鸡蛋所受浮力约为1N
C. 三粒芝麻压成粉末,使其均匀分布在1cm2的面积上压强约为1Pa
D. 小明站在水平体重计上对其压力约500N
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.泰山山顶海拔高,大气压随着海拔的升高而降低,大气压约为9.0×104Pa,故A符合题意;
B.一个鸡蛋的重力约为0.5N,浸没在水中时的浮力约等于其重力,约为0.5N,故B不符合题意;
C.1粒芝麻的质量约为0.0036g,其三粒芝麻的重力约为
压成粉末,使其均匀分布在1cm2的面积上,根据可知,其压强约为
故C符合题意;
D.小明的质量约为50kg,重力约为
站在水平体重计上对其压力等于其重力,约500N,故D符合题意。
故选ACD。
12. 在某地放有如图所示装置,以下说法正确的是( )
A. 此时大气压强等于760mm高水银柱产生压强
B. 换用更粗一些等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
C. 玻璃管倾斜后,大气压支撑的水银柱长度变长
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在托里拆利实验中,大气压强等于装置内液面差的水银柱所产生的压强。由图可知,外界大气压强等于750nm高水银柱所产生压强,故A错误;
B.外界大气压不变,若换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差不变,故B正确;
C.玻璃管倾斜后,管内外水银面高度差不变,但管内水银柱长度变长,故C正确;
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则管内和水槽构成一个连通器,管内水银会下降,故D错误。
故选BC。
13. 如图所示,水母通过控制伞状体的体积大小,实现在水中自由地上浮和下潜。水母的伞状体内有一种特别的腺体,可以产生一氧化碳,增大伞状体的体积,忽略一氧化碳的质量,下列有关水母的判断正确的是( )
A. 悬浮的水母,产生一氧化碳时会上浮
B. 伞体缩小时,水母受到的浮力会减小
C. 逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D. 水母是通过改变自身重力实现自由浮沉
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.由题意知,水母悬浮时,浮力等于其重力,若此时水母产生一氧化碳,其体积变大时,其排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排知,浮力变大,浮力大于重力,则水母会上浮,故A正确;
B.当水母的伞体缩小时,其排开水的体积减小,根据F浮=ρ液gV排知,水母受到浮力会减小,故B正确;
C.水母下沉时,其所处的深度增大,由p=ρgh可知,水母受到的水的压强增大,故C正确;
D.水母实现浮沉自由是靠改变浮力来实现,潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉,故D错误。
故选ABC。
14. 生活中蕴涵着丰富的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 鱼下沉时鱼鳔会被压缩变小,减小自身排开水的体积使浮力变小
B. 水坝的下部总要比上部宽些,其目的是为了承受更大的压强和浮力
C. 雄鹰有时不抖动翅膀也能翱翔天空,应用了流体压强与流速的关系
D. 水面下的潜水艇,潜入水中越深,潜水艇所受的压强和浮力就越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.鱼在水中下沉时,鱼鳔压缩变小,排开水的体积变小,由可知,它受到的浮力变小,故A正确;
B.因为液体的压强随深度的增加而增大,所以水坝的下部总要比上部建造的宽些,以便承受更大的水压,与浮力无关,故B错误;
C.雄鹰的翅膀是弧线形的,飞行过程中,翅膀上方空气流动速度快,压强小,下方空气流动速度慢,压强大,于是形成向上的升力,所以雄鹰在空中翱翔时不会掉下来,应用了流体压强与流速的关系.故C正确;
D.水面下的潜水艇,潜入水中越深,由可知,潜水艇所受的压强越大;但潜水艇排开水的体积不变,由可知,潜水艇所受浮力不变,故D错误。
故选AC。
15. 关于下面四幅图的说法正确的是( )
A. 如图甲,帕斯卡裂桶实验说明了液体的压强与液体的深度有关
B. 如图乙,液压千斤顶可以做到四两拨千斤,应用了帕斯卡定律
C. 如图丙,加热的铁皮罐用冷水浇后在罐外大气压作用下被压扁
D. 如图丁,船通过船闸从上游进入下游主要利用了连通器的原理
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A.随着液体深度的增加,压强增大,压力增大,把桶压裂开了,所以帕斯卡裂桶实验说明了液体的压强与液体的深度有关,故A正确;
B.图中能顶起汽车的液压千斤顶,利用的是密闭容器内液体的压强能够大小不变的向四周传递,物理学原理是帕斯卡定律,故B正确;
C.加热的铁皮罐用冷水浇后,罐内的水蒸气遇冷液化为水,罐内气体减少,气压降低,小于外界大气压,罐内外形成了压力差,铁罐在压力差的作用下被压瘪,故C正确;
D.打开A阀门,关闭B阀门,闸室与上游构成连通器,根据同一种液体静止不流动时,各容器中的液面是相平的,闸室水面与上游水面 最终会相平,这样船能进入闸室;然后关闭A阀门,打开B阀门,闸室与下游构成连通器,闸室水面与下游水面最终会相平,这样船能 到达下游;所以,从上游进入下游主要利用了连通器的原理,故D正确。
故选ABCD。
三、填空题:本题共4小题,共16分。
16. 学习压强时,我们发现将砖块放在海绵状泡沫塑料上,海绵状泡沫塑料凹陷,说明力可以改变物体的___________;学习浮力时,我们发现按入水中的乒乓球会浮起,说明力可以改变物体的___________。
【答案】 ①. 形状 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]将砖块放在海绵状泡沫塑料上,海绵状泡沫塑料凹陷,说明力可以改变物体的形状。
[2]按入水中的乒乓球会浮起,乒乓球运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态。
17. 如图所示,拉动活塞用注射器吸取药液的过程中,药液在______作用下进入针筒;注射器A处比B处细,在药液吸入过程中,药液在______处压强较小。
【答案】 ①. 大气压 ②. A
【解析】
【详解】[1]拉动活塞,注射器内气压减小,药液在外界大气压作用下被压入注射器内。
[2]注射器A处比B处细,药液在A处流动速度大于B处流动速度,A处压强小于B处压强。
18. 如图1所示,铜壶滴漏是中国古代的计时工具。小水滴从日壶滴进月壶,再从月壶滴进星壶,最后进入受水壶。如图2受水壶装有两个重要部件:一个是竖立固定在壶盖正中的铜尺,上有时辰刻度。另一个是下端连着小木块的浮箭,随着受水壶里水量的增加,浮箭自然同步上升,浮箭上升过程中下部小木块浸没在水中的深度______,“受水壶”壶底受到水的压强______。(两空均选填“增加”、“不变”或“减小”)
【答案】 ①. 不变 ②. 增加
【解析】
【详解】[1]由题意可知,浮箭在水中总是处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,浮箭的重力不变,则其所受浮力不变,根据阿基米德原理可知,浮箭排开水的体积不变,小木块的底面积不变,所以小木块浸没在水中的深度不变。
[2]受水壶中水的深度不断增大,根据公式可知,壶底受到水的压强增加。
19. 如图,2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度___________(选填“大于”或“小于”)空气的气体,使浮空艇受到的浮力___________自身的重力,从而实现上升(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]空艇上升时
空艇浸没在空气中,排开空气的体积等于空艇的体积,即
由与得
则
即浮空艇里充的是密度小于空气的气体,使浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而实现上升。
四、作图题:本题共1小题,共4分。
20. 把重为2N的橙子放入装有清水的杯子中,橙子加速下沉过程中拍摄获得一张照片,如图所示。请你尝试画出此时橙子所受的浮力和重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,橙子加速下沉,则在该橙子在水中受到的浮力小于其自身重力,过橙子重心沿竖直向下方向作带箭头的有向线段,符号记为G,大小为2N,即橙子受到的重力;过橙子重心沿竖直向上方向作带箭头的有向线段,符号记为F浮,即橙子受到的浮力,如图所示:
五、计算题:本题共3小题,共18分。
21. 酒城泸州市民有储酒的习惯,如图是一种常用的储酒罐放在水平地面上。已知储酒罐内部底面积S底=500cm2,罐体高h1=40cm,罐颈高h2=5cm,现罐内装有质量为18.18kg,深度为42cm,密度为0.9×103kg/m3的高度白酒,(g取10N/kg)求酒对罐底的压强为多少?
【答案】3.78×103Pa
【解析】
【详解】解:酒对罐底的压强为
答:酒对罐底的压强为3.78×103Pa。
22. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人。机器人自身质量为500kg,装有四条履带,在水平冰面上行驶时,每条履带与冰面的接触面积为0.1m2,.若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104Pa,(g取10N/kg)求:
(1)冰面能承受的最大压力为多少N?
(2)若要安全通过该处,则所装载物品的最大质量为多少kg?
【答案】(1)6×104N;(2)1×103kg
【解析】
【详解】解:(1)受力面积
由得
(2)因为在水平路面上,所以冰面上的物体的总重力最大为
由G=mg得,冰面上的物体的总质量最大为
所装载物品的最大质量为
答:(1)冰面能承受的最大压力为6×104N;
(2)若要安全通过该处,则所装载物品的最大质量为1.1×103kg。
23. 小王在清洗小西红柿时发现有的漂浮,有的下沉。他想到在实验室已经验证了下沉的物体适用阿基米德原理,但漂浮的物体是否适用阿基米德原理,还没来得及验证。聪明的小王用电子秤、杯子、杯碟、两个可在水中漂浮的小西红柿等进行探究:他先用电子秤测得两个小西红柿的质量,计算得出其重力为0.33N,杯碟的质量为0.22kg,如图甲所示用排水法收集两个小西红柿排出的水,测得杯碟和排出水(如图乙)的总质量为0.253kg,(水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)则:
(1)根据力的平衡知识,两个小西红柿漂浮时,受到的浮力是多少?
(2)通过计算说明漂浮的物体是否适用阿基米德原理?
【答案】(1)0.33N;(2)所以漂浮的物体也适用阿基米德原理
【解析】
【详解】解:(1)因为小西红柿漂浮在水面上,所以
F浮=G=033N
(2)两个小西红柿排出的水的质量为
m排=m总-m杯=0.253kg-0.22kg=0.033kg
两个小西红柿排出的水的重力为
0N/kg=0.33N
因为
F浮=G排=0.33N
所以漂浮的物体也适用阿基米德原理。
答:(1)两个小西红柿漂浮时,受到的浮力是0.33N;
(2)所以漂浮的物体也适用阿基米德原理。
六、实验探究题:本题共3小题,共22分。
24. 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。
(1)将橡皮泥做成长方体平放于木板上方,把包扎带剪出两段,并将两段包扎带分别绕过橡皮泥,且在包扎带下方挂上不同数量的钩码,如图甲所示,通过观察对比___________,小明得出初步的实验结论:在___________相同时,重力越大,压力的作用效果越明显;
(2)小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包扎带撕成___________宽度的两条,两包扎带下方挂___________数量的钩码(均选填“相同”或“不同”);
(3)小亮认为(1)中的结论是错误的,他先进行了如图乙所示的操作,再将海绵一侧垫高出现了图丙所示的现象,出现丙图现象的原因是:___________。
【答案】 ①. 橡皮泥的形变程度 ②. 受力面积 ③. 不同 ④. 相同 ⑤. 压力不等于重力
【解析】
【详解】(1)[1]实验中橡皮泥形状变化不同,采用转换法,通过橡皮泥的形变程度看出压力的作用效果。
[2]由图甲得,受力面积相同时,重力越大,橡皮泥形变程度较明显,由此可得出初步的实验结论:受力面积在相同时,重力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[3][4]小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,要控制重力相同,改变受力面积大小,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包扎带撕成不同宽度的两条,两包扎带下方挂相同数量的钩码。
(3)[5]小亮认为(1)中的结论是错误的,他先进行了如图乙所示的操作,再将海绵一侧垫高出现了图丙所示的现象,出现丙图现象的原因是:压力不等于重力,乙丙图中,重力虽然相同,接触面积相同,但是接触面受到的压力不同,导致海绵的凹陷程度不同。
25. 小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前检查器材,发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压瘪部分整理好后,会出现如图___________(选填“甲”或“乙”)所示情况;
(2)如图丙,调整好压强计后,金属盒的橡皮膜在水中朝向底部,发现U形管左右两侧液面有高度差,此现象说明___________;
(3)观察丙、丁两图,可以得出结论:___________;
(4)如图戊所示,、是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小兰猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将号管___________放置,直至___________,对比、号管橡皮膜的鼓起程度可知小兰的猜想错误。
【答案】 ①. 甲 ②. 液体内部有向上的压强 ③. 当液体密度相同时,物体浸在液体中越深,所受的液体压强越大 ④. 倾斜 ⑤. 1、2号管中液面相平
【解析】
【详解】(1)[1]实验前检查器材,发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,说明此时U形管两侧的气压大小相等,将压瘪部分整理好后,压瘪段的气体体积将变大,气压变小,另一端气压不变,则在气压差的作用下,U形管内液体会向压瘪段移动,形成如图甲所示的情况。
(2)[2]调整好压强计后,金属盒橡皮膜在水中朝向底部,发现U形管左右两侧液面有高度差,说明在此位置,液体内有向上的压强。
(3)[3]观察丙、丁两图发现,将金属盒放在相同液体中,即液体密度相同,金属盒所处深度不同,则U形管两侧液面高度差不同,即液体压强大小不同,所以可得液体的压强与液体深度有关,且当液体密度相同时,物体浸在液体中越深,所受的液体压强越大。
(4)[4][5]观察1、2两根细玻璃管中的液面高度发现,两根细玻璃管中的液面高度不同,由控制变量法可知,探究液体压强与管内液体的质量关系时,应控制液体密度和液体深度相同,所以可以将2号管倾斜放置,直至1、2两根细玻璃管中的液面相平,发现1、2号管橡皮膜的鼓起程度相平,可知小兰的猜想错误。
26. 探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明结合学过的液体压强与深度有关的结论,猜想:“浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。”小兰同学则根据腌制咸鸡蛋时,鸡蛋在清水中下沉,在盐水中上浮的生活现象,猜想:“浮力大小可能与液体密度有关。”小江同学则认为“浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。”为此小江同学准备用家中器材进行探究:他选用了几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),用细线将玻璃球串成一串(每两球之间打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图所示。(g取)
(1)请你写出一个支持小江猜想的日常生活事例:___________;
(2)将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变___________。为了观察玻璃球逐渐放入水中时所受浮力的变化情况,弹簧测力计吊着玻璃球要匀速、缓慢下放,这是为了保证物体处于___________状态;
(3)多次实验,并根据实验中所测得数据算出玻璃球所受浮力大小记录在下表中:
实验次数 1 2 3 4 5
玻璃球浸没个数n/个 0 1 2 3 4
浮力大小F浮/N 0 0.2 0.4 0.6 1.2
①上述实验数据中有一组数据明显异常,若读数正确且玻璃球不触底,则异常的数据为第 ___________组,导致该数据异常的原因可能是___________;
②改正实验数据后,将数据制成图像,下列能正确反映物体所受浮力与玻璃球浸没个数n之间关系的图像是___________;分析图像可得出结论:___________。
【答案】 ①. 从浅水区走向深水区时,会感觉到身体越来越轻 ②. 排开液体体积 ③. 平衡 ④. 5 ⑤. 将弹簧测力计示数当做玻璃球所受的浮力填入了表格中 ⑥. C ⑦. 其他条件相同时,物体受到的浮力与排开水的体积成正比关系
【解析】
【详解】(1)[1]根据小江的猜想“浮力大小可能与物体排开液体的体积有关”,可举出从浅水区走向深水区时,会感觉到身体越来越轻。
(2)[2]根据题中猜想,将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变物体排开液体的体积。
[3]为了观察玻璃球逐渐放入水中时所受浮力的变化情况,弹簧测力计吊着玻璃球要匀速、缓慢下放,这是为了保证物体处于平衡状态,此时弹簧测力计示数稳定,才能准确求出物体所受浮力大小。
(3)[4]由表格数据可知,当玻璃球浸没个数为1个时,浮力为0.2N,当玻璃球浸没个数为2个时,浮力为0.4N,当玻璃球浸没个数为3个时,浮力为0.6N,所以当玻璃球浸没个数为4个时,浮力应为0.8N,但是表格中为1.2N,故第5次数据错误。
[5]由题可知,每个玻璃球的重力
表格中数据1.2N和真实浮力0.8N的和刚好是4个玻璃球的重力,所以导致该数据异常的原因可能是将弹簧测力计示数当做玻璃球所受的浮力填入了表格中。
[6]改正实验数据后,发现浮力随着个数的增加均匀变大,将数据制成图像,能正确反映物体所受浮力与玻璃球浸没个数n之间关系的图像是C。
[7]分析图像可得出结论:物体所受浮力与排开液体的体积成正比。2023—2024学年度第二学期期中质量检测
八年级物理试题
一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在物理学史上,将大气压强转化为液体压强,首次测得大气压数值的科学家是( )
A. 帕斯卡 B. 托里拆利 C. 马德堡 D. 阿基米德
2. 在日常生活中经常要增大或减小压强。如图所示的实例中,可以增大压强的是( )
A. 锋利的刀刃 B. 华表下的基座
C. 家具拐角处的保护套 D. 载重车装有很多车轮
3. 小明和小华在沙滩上玩耍时发现:两人在沙滩上行走的脚印大小不同,小明的脚印较大,但两人脚印的深浅相同,则他们对沙滩的压强及压力相比( )
A. p小明>p小华,F小明>F小华 B. p小明>p小华,F小明
A. 使用注射器注射药液 B. 正在升空的热气球
C. 真空压缩袋收纳衣物 D. 跑车尾翼的设计
5. 2024年3月9日上午,海军第46批护航编队许昌舰将被护船舶顺利送达预定海域,圆满解护。海上护航编队在行驶中,各舰距离较近时一般采用“前后”形式,而不采用“并排”形式,是因为“并排”形式两舰容易相撞,下列事例中与其原理相同的是( )
A. 飞艇升空 B. 风车转动
C. 火箭喷射升空 D. 冷热水淋浴器
6. 明代洪武年间,当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平,不可过满,否则,杯中之酒便会漏掉,所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示,要使酒从杯底流出,其液面必须高于( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
7. 利用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入盛满水的溢水杯时,水会流入空桶中,下列说法正确的是( )
A. 物块从接触液面至浸入水中任一位置,左右两侧弹簧测力计变化量总是相等
B. 物块浸没在水中时深度越深,左侧弹簧测力计的示数越小
C. 物块浸没在水中静止时与未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
D. 若实验前溢水杯未装满水,物块浸入时会导致测得浮力偏小
8. 四月春暖花开,正是踏青露营的好时候。在公园里随风飘扬的气球成了大家营造氛围的“新宠”。如图所示,上浮的氦气气球和下沉的空气气球的体积相同,若氮气气球受到的浮力为、空气气球受到的浮力为,则两者所受浮力的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
9. 小凯同学用两手食指夹住一只铅笔的两头静止,发现两手指的凹陷程度不同,感觉不同;如果再稍用些力,发现同一个手指凹陷程度更深一些,更疼一些。小凯针对以上描述提出了以下四个问题,其中最具有探究价值且易于探究的是( )
A. 压力的作用效果与哪些因素有关
B. 压力的作用效果与受力面积有什么关系
C. 压强的大小与压力大小和受力面积有什么关系
D. 压力的作用效果与压力大小和受力面积有什么关系
10. 物理学中常用图像表示物理量之间的关系,下列哪些物理量之间的关系不可用如图所示图像表示( )
A. 同一位置,不同物体重力与质量的关系
B. 物体匀速直线运动时路程与时间的关系
C. 同种液体中,液体压强与深度的关系
D. 压力相同时,压强与受力面积的关系
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求。
11. 下列数据中与生活实际相符的是( )
A. 泰山山顶的大气压约为9.0×104Pa
B. 一个浸没在水中的鸡蛋所受浮力约为1N
C. 三粒芝麻压成粉末,使其均匀分布在1cm2的面积上压强约为1Pa
D. 小明站在水平体重计上对其压力约500N
12. 在某地放有如图所示装置,以下说法正确的是( )
A. 此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
B. 换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
C. 玻璃管倾斜后,大气压支撑的水银柱长度变长
D. 玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷出
13. 如图所示,水母通过控制伞状体的体积大小,实现在水中自由地上浮和下潜。水母的伞状体内有一种特别的腺体,可以产生一氧化碳,增大伞状体的体积,忽略一氧化碳的质量,下列有关水母的判断正确的是( )
A. 悬浮的水母,产生一氧化碳时会上浮
B. 伞体缩小时,水母受到的浮力会减小
C. 逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D. 水母是通过改变自身重力实现自由浮沉
14. 生活中蕴涵着丰富的物理知识,下列说法中正确的是( )
A. 鱼下沉时鱼鳔会被压缩变小,减小自身排开水的体积使浮力变小
B. 水坝的下部总要比上部宽些,其目的是为了承受更大的压强和浮力
C. 雄鹰有时不抖动翅膀也能翱翔天空,应用了流体压强与流速的关系
D. 水面下潜水艇,潜入水中越深,潜水艇所受的压强和浮力就越大
15. 关于下面四幅图说法正确的是( )
A. 如图甲,帕斯卡裂桶实验说明了液体的压强与液体的深度有关
B. 如图乙,液压千斤顶可以做到四两拨千斤,应用了帕斯卡定律
C. 如图丙,加热的铁皮罐用冷水浇后在罐外大气压作用下被压扁
D. 如图丁,船通过船闸从上游进入下游主要利用了连通器的原理
三、填空题:本题共4小题,共16分。
16. 学习压强时,我们发现将砖块放在海绵状泡沫塑料上,海绵状泡沫塑料凹陷,说明力可以改变物体的___________;学习浮力时,我们发现按入水中的乒乓球会浮起,说明力可以改变物体的___________。
17. 如图所示,拉动活塞用注射器吸取药液的过程中,药液在______作用下进入针筒;注射器A处比B处细,在药液吸入过程中,药液在______处压强较小。
18. 如图1所示,铜壶滴漏是中国古代计时工具。小水滴从日壶滴进月壶,再从月壶滴进星壶,最后进入受水壶。如图2受水壶装有两个重要部件:一个是竖立固定在壶盖正中的铜尺,上有时辰刻度。另一个是下端连着小木块的浮箭,随着受水壶里水量的增加,浮箭自然同步上升,浮箭上升过程中下部小木块浸没在水中的深度______,“受水壶”壶底受到水的压强______。(两空均选填“增加”、“不变”或“减小”)
19. 如图,2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度___________(选填“大于”或“小于”)空气的气体,使浮空艇受到的浮力___________自身的重力,从而实现上升(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、作图题:本题共1小题,共4分。
20. 把重为2N的橙子放入装有清水的杯子中,橙子加速下沉过程中拍摄获得一张照片,如图所示。请你尝试画出此时橙子所受的浮力和重力的示意图。
五、计算题:本题共3小题,共18分。
21. 酒城泸州市民有储酒的习惯,如图是一种常用的储酒罐放在水平地面上。已知储酒罐内部底面积S底=500cm2,罐体高h1=40cm,罐颈高h2=5cm,现罐内装有质量为18.18kg,深度为42cm,密度为0.9×103kg/m3的高度白酒,(g取10N/kg)求酒对罐底的压强为多少?
22. 如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人。机器人自身质量为500kg,装有四条履带,在水平冰面上行驶时,每条履带与冰面的接触面积为0.1m2,.若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104Pa,(g取10N/kg)求:
(1)冰面能承受的最大压力为多少N?
(2)若要安全通过该处,则所装载物品的最大质量为多少kg?
23. 小王在清洗小西红柿时发现有的漂浮,有的下沉。他想到在实验室已经验证了下沉的物体适用阿基米德原理,但漂浮的物体是否适用阿基米德原理,还没来得及验证。聪明的小王用电子秤、杯子、杯碟、两个可在水中漂浮的小西红柿等进行探究:他先用电子秤测得两个小西红柿的质量,计算得出其重力为0.33N,杯碟的质量为0.22kg,如图甲所示用排水法收集两个小西红柿排出的水,测得杯碟和排出水(如图乙)的总质量为0.253kg,(水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)则:
(1)根据力的平衡知识,两个小西红柿漂浮时,受到的浮力是多少?
(2)通过计算说明漂浮的物体是否适用阿基米德原理?
六、实验探究题:本题共3小题,共22分。
24. 在“探究压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学利用木板、橡皮泥、包扎带和钩码进行探究活动。
(1)将橡皮泥做成长方体平放于木板上方,把包扎带剪出两段,并将两段包扎带分别绕过橡皮泥,且在包扎带下方挂上不同数量的钩码,如图甲所示,通过观察对比___________,小明得出初步的实验结论:在___________相同时,重力越大,压力的作用效果越明显;
(2)小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包扎带撕成___________宽度的两条,两包扎带下方挂___________数量的钩码(均选填“相同”或“不同”);
(3)小亮认为(1)中的结论是错误的,他先进行了如图乙所示的操作,再将海绵一侧垫高出现了图丙所示的现象,出现丙图现象的原因是:___________。
25. 小明利用压强计等装置探究“液体内部压强的规律”。
(1)实验前检查器材,发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压瘪部分整理好后,会出现如图___________(选填“甲”或“乙”)所示情况;
(2)如图丙,调整好压强计后,金属盒的橡皮膜在水中朝向底部,发现U形管左右两侧液面有高度差,此现象说明___________;
(3)观察丙、丁两图,可以得出结论:___________;
(4)如图戊所示,、是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小兰猜想:液体的压强可能与管内液体的质量有关。小明将号管___________放置,直至___________,对比、号管橡皮膜的鼓起程度可知小兰的猜想错误。
26. 探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明结合学过的液体压强与深度有关的结论,猜想:“浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。”小兰同学则根据腌制咸鸡蛋时,鸡蛋在清水中下沉,在盐水中上浮的生活现象,猜想:“浮力大小可能与液体密度有关。”小江同学则认为“浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。”为此小江同学准备用家中器材进行探究:他选用了几个大小相同且中间开孔的玻璃球(质量均为50g),用细线将玻璃球串成一串(每两球之间打个结),将其挂在弹簧测力计下准备探究浮力的大小与排开液体体积的关系,如图所示。(g取)
(1)请你写出一个支持小江猜想的日常生活事例:___________;
(2)将不同数量的玻璃球浸没在水中,是为了改变___________。为了观察玻璃球逐渐放入水中时所受浮力的变化情况,弹簧测力计吊着玻璃球要匀速、缓慢下放,这是为了保证物体处于___________状态;
(3)多次实验,并根据实验中所测得的数据算出玻璃球所受浮力大小记录在下表中:
实验次数 1 2 3 4 5
玻璃球浸没个数n/个 0 1 2 3 4
浮力大小F浮/N 0 02 0.4 0.6 1.2
①上述实验数据中有一组数据明显异常,若读数正确且玻璃球不触底,则异常的数据为第 ___________组,导致该数据异常的原因可能是___________;
②改正实验数据后,将数据制成图像,下列能正确反映物体所受浮力与玻璃球浸没个数n之间关系的图像是___________;分析图像可得出结论:___________。
