2023年教科版八年级物理下册期末模拟试卷
物理试卷共四大题23小题,满分70分。物理的考试时间共120分钟。
一、单选题(7小题,共14分)
1.关于摩擦力,下列说法正确的是()
A.摩擦力无益,总是有害的
B.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
C.两个物体互相接触时,它们之间才可能有摩擦力
D.车轮与地面之间的摩擦是有害的,轮胎和地面都是越光滑越好
2.鞋子上粘有泥巴,在地面上将鞋跟朝下磕两下,泥巴就掉了,这主要是利用了( )
A.鞋的惯性 B.泥巴的惯性 C.地面的惯性 D.鞋的摩擦力
3.下列对物理量大小的估测符合实际的是( )
A.嵩明当地的大气压只能够支撑1m高的水柱
B.一个中学生站立时对地面的压力约为500N
C.人体的密度约为0.5×103kg/m3
D.一头成年大象四脚站立时对地面的压强约为100Pa
4.下列设备和器材中,利用浮力工作的是( )
A.船闸 B.飞艇 C.气压计 D.铅垂线
5.举重是我国的优势体育项目,在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1, 功率分别为P1;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2,功率为P2,则下列关系式中正确的是( )
A.W1< W2 B.W1= W2 C.P1>P2 D.P1=P2
6.如图,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N,则下列说法正确的是(忽略绳子的重力)( )
A.拉力所做的功是300J B.拉力的功率是50W
C.斜面的机械效率是80% D.斜面上的摩擦力是50N
7.如图所示,质量为m的小球从静止下落,落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上,到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处是小球到达的最低点(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.到达A点时,小球的动能最大
B.从A到B,小球减少的重力势能等于增加的动能
C.下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小
D.到达C点时,小球的动能为零,受到的重力与弹簧的弹力是一对平衡力
二、填空题(共10题,20分)
8.质量为50kg的物体在空中飞行,所受的重力为 N;将它放到月球上,其质量 (选填“改变”或“不变”)。
9.下雨天,老师常会提醒学生小心地滑,原因是路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,摩擦力 (选填“增大”或“减小”),容易摔倒。学生进入教室后,甩动雨伞,伞上的雨水就会被甩出,原因是雨水具有 。
10.济南公共汽车配备了逃生锤。遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。如图所示,挥动逃生锤,使 (选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角, (选填“压力”或“压强”)增大,利于破窗逃离。
11.“清风不识字,何故乱翻书。”诗句中说清风能“翻书”,是因为风使书表面上空气流动速度 而导致书上表面压强 。(均填“增大”或“减小”)
12.如图所示是家庭中经常用到的螺丝刀和螺丝钉。螺丝刀在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的 。螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的 。使用这两种简单机械都可以达到 (填“省力”或“省距离”)的目的。
13.
(1)如图甲所示,摆球在竖直平面内左右摆动,B是最低点,摆球从A到B的过程中,速度 (选填“增大”或“减小”), 能转化为 能;
(2)如图乙所示,滚摆在竖直面内上下往复运动,滚摆从最高处滚下的过程中,重力势能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
14.如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力F向右缓慢匀速推动木板,使其右端渐渐露出桌面,如图乙所示。在推动木板,使其右端渐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边缘的过程,长木板对桌面的压力 ,滑动摩擦力 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
15.家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图甲、乙所示两种支撑脚中的 。如图丙,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有:人的质量m、 、 ,测得的功率表达式为 。
17.2021年8月5日,中国14岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会10米跳台冠军,如图所示,在下落过程中忽略空气阻力,全红婵只受 力的作用,该力的施力物体是 。她从离开跳台到落水的过程中,重力势能转化为 能。
三、实验探究题(共16分)
18(5分).下面是小明同学实验探究过程:
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系?
【设计实验和进行实验】
如图1所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)你观察到的现象是 (填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”);
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是: ;
(2)下列事例中运用该知识点工作的是___________(填字母);
A.飞机机翼 B.潜水艇浮出水面
(3)图2是喷雾器的原理示意图,请你分析:当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强 (填“大”或“小”),在 的作用下,液体就会沿着细管上升。
19(5分).小明用如图所示的装置实验探究“滑轮组的机械效率”,每个滑轮重相同。
(1)测量滑轮组机械效率的原理是 ;
(2)小明正确操作并收集到如图a、b、c所示三个滑轮组的实验证据如下表所示:
滑轮组 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 弹簧测力计示数F/N 绳子自由端移动距离s/m
a 2 0.1 1.0 0.3
b 3 0.1 1.2 0.3
c 3 0.1 0.8
①使用滑轮组提升钩码的过程中,应该 拉动弹簧测力计;
②在收集c组实验数据时忘记收集绳子自由端移动的距离,请你根据已有知识补充完整sc= m;
③根据a、b两组数据可得:同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高;根据b、c两组数据可得:当滑轮组提升的物重相同时, 滑轮组的机械效率越高。
20(6分).在学习“探究影响滑动摩擦力大小因素”实验后,实验小组的同学根据自己理解重新设计了一套实验装置,如图甲所示。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做 运动,此时弹簧测力计的示数 木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系;
(3)小东认为,这个实验首先应该探究物体运动速度是否会影响滑动摩擦力大小,否则不能排除该因素对实验的影响。于是他设计了如图乙所示的实验装置。启动传送带。使其以不同的速度转动,待示数稳定,观察到弹簧测力计的示数并没有发生变化。这说明滑动摩擦力大小与物体运动速度大小 (选填“有关”或“无关”)。
四、计算题(20分)
21(6分).质量为100kg的箱子静止在水平地面上,小杨用力推箱子,让箱子在水平地面上匀速向前滑动,已知箱子所受的阻力恒为自重的0.15倍。求:
(1)箱子的重力;
(2)小杨所用的推力;
(3)突然小杨发现前方有障碍物,立即改用200N的力反向拉物体,由于惯性箱子继续向前滑行,则在箱子继续向前减速滑行的过程中受到的合力大小。
22(6分).如图所示是一款油罐车,空车质量为5t,轮胎与地面接触的总面积为0.2m2,油罐车装满油以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶时,牵引力的输出功率为20kW。(g取10N/kg)求:
(1)空车静止在水平路面上时,对地面的压强是多少Pa?
(2)该油罐车匀速直线行驶0.5h,牵引力所做的功是多少J?
(3)若油罐车行驶时受到的阻力为总重的0.01倍,该车实际装油多少t?
23(8分).为创建良好的生活环境,我市环保部门使用如图所示的雾炮车对街道进行除尘消毒,雾炮车的部分参数如表所示;某次作业时,雾炮车在大小恒定为6.0×103N的牵引力作用下,沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km;(g取10N/kg)问:
空载重量m1/kg 6×103
最大载重量m2/kg 4×103
轮胎着地总面积S/m2 0.4
(1)作业过程中,雾炮车的动能 ,雾炮车的重力势能 ;(均选填“变大“、“变小“或“不变“)
(2)雾炮车满载药液时对水平路面的压强是多少?
(3)雾炮车作业过程中受到的阻力是多少?
(4)雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A摩擦力也可能是有益的,比如体操运动员在手上涂抹镁粉就是为了增大有益摩擦,防止比赛中出现意外,故A不符合题意;
B滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反,故B不符合题意;
C两个物体相互接触并挤压,它们之间才可能有摩擦力,故C符合题意;
D车轮上有花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大有益摩擦,防止打滑,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】摩擦力的概念辨析。
2.【答案】B
【解析】【解答】在地面上将鞋跟朝下磕两下,鞋子和泥巴向下运动,鞋子磕到地上停止运动,泥巴由于惯性继续运动,就掉下来了,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】惯性是物体继续保持原有状态的性质。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.嵩明当地的大气压只能够支撑约10m高的水柱,A不符合题意;
B.一个中学生的重力约500N,站立时对地面的压力约为500N,B符合题意;
C.人体的密度接近水的密度,约为1×103kg/m3 ,C不符合题意;
D.一头成年大象四脚站立时对地面的压强约为10000Pa,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据常见物体的重力、密度、压强大小,结合数据解答。
4.【答案】B
【解析】【解答】船闸的工作原理为连通器,飞艇的工作原理为浮力大于重力,气压计的工作原理为大气压强随高度的变化规律,铅垂线的工作原理为重力的方向竖直向下,故B符合题意,而A、C、D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中使用的物理原理即可。
5.【答案】A
【解析】【解答】两位运动员用相同时间举起同样重的杠铃,一个将杠铃举起1.8m,对杠铃所做的功为W1=Gh1, 功率分别为;另一位运动员将杠铃举起1.9m,对杠铃所做的功为W2=Gh2,h1
【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少,利用功和时间的比值, 计算功率的大小。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.拉力所做的功W总=Fs=150N×3m=450J
A不符合题意;
B.拉力的功率P===75W
B不符合题意;
C.有用功W有用=Gh=500N×0.6m=300J
斜面的机械效率η=×100%=×100%≈66.7%
C不符合题意;
D.额外功W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J
由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力f===50N
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据W总=Fs,求出总功;根据,求出功率;根据W有用=Gh及,求出机械效率;根据W额=W总﹣W有用及W额=fs,求出摩擦力。
7.【答案】C
【解析】【解答】小球下落过程中,高度减小,小球重力势能减小;在OA段,小球的重力势能转化为动能,动能先增大;在AB段,小球受到向下的重力大于向上的弹力,合力向下,小球做加速运动,动能逐渐增大,同时弹簧的弹性势能增加;在BC段,小球受到向上的弹力大于向下的重力,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,同时弹簧的弹性势能增加;
A.小球在B点的速度最大,小球的动能最大,A不符合题意;
B.从A到B,小球减少的重力势能等于增加的动能与弹簧弹性势能的和,B不符合题意;
C.根据以上分析可知,下落过程中,小球的高度一直降低,小球重力势能一直减小;小球的速度先增大后减小,因此小球的动能先增大后减小,不计空气阻力,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,C符合题意;
D.到达C点时,小球的动能为零,小球受到的重力要小于弹簧的弹力,这两个力不是一对平衡力,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度变大,重力势能变大;形变程度变大,弹性势能变大。
8.【答案】500;不变
【解析】【解答】
;
质量是物体的属性,不随形状,状态,位置的改变而改变。
【分析】
重力的计算公式;
质量的属性。
9.【答案】减小;惯性
【解析】【解答】下雨天,路面有雨水,鞋底和路面之间变得光滑,在压力一定时,摩擦力减小,容易摔倒;
甩动雨伞,雨伞上的雨水与雨伞一起运动,雨伞受力后运动状态发生改变,由运动变为静止,伞上的雨水由于具有惯性,继续保持原来的运动状态,所以就会被甩出。
【分析】增大或减小摩擦的方法;惯性及其现象。
10.【答案】A;压强
【解析】【解答】根据图像,逃生锤的A端尖,受力面积小,使用时用A端砸向玻璃,压强增大,利于破窗逃离。
【分析】压力一定时,受力面积越小, 压强越大。
11.【答案】增大;减小
【解析】【解答】清风能“翻书”,是因为风使书表面上空气流动速度大而导致书上表面压强减小,使书页翻开。
【分析】流体在流速大的地方压强小。
12.【答案】轮轴;斜面;省力
【解析】【解答】轮轴是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成,螺丝刀的刀把相当于大轮,刀身相当于小轮,所以螺丝刀在拧螺丝钉时,它相当于简单机械中的轮轴。
螺丝钉上的螺纹相当于简单机械中的斜面,由可知,斜面是在总功一定时,通过增大运动距离来达到省力效果的。
轮轴相当于一个动力臂大于阻力臂的杠杆,可以省力,但要费距离;斜面也是个省力但费距离的机械,所以这两种简单机械都可以达到省力的目的。
【分析】半径不同的圆组成的简单机械是轮轴,螺旋是特殊斜面,可以省力。
13.【答案】(1)增大;重力势;动
(2)减小
【解析】【解答】(1)如图甲所示,摆球在竖直平面内左右摆动,B是最低点,摆球从A到B的过程中,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能;
(2)如图乙所示,滚摆在竖直面内上下往复运动,滚摆从最高处滚下的过程中,高度减小,重力势能减小。
【分析】(1)自由下落的物体,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大;
(2)高处下落的物体,重力势能变小。
14.【答案】不变;不变
【解析】【解答】根据图像,水平桌面受到的压力等于木板的重力,和接触面积无关,所以甲图和乙图中,压力相同;滑动摩擦力大小和压力、接触面的粗糙程度有关,所以摩擦力不变。
【分析】压力和接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力不变。
15.【答案】乙;变大
【解析】【解答】(1)根据图片可知,相同的柜子对地板的压力相等,而乙的接触面积大,对地板的压强小,故选乙;
(2)根据丙图可知,从水管较粗的一端流入较细的一端时,水流速度增大,而水的压强减小,那么气泡会膨胀,即体积变大。
【分析】(1)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积;
(2)根据流体压强和流速的关系比较两处液体压强的大小,从而比较气泡体积大小。
16.【答案】攀岩高度h;攀岩时间t;
【解析】【解答】攀岩是克服自身的重力做功,功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积,克服重力的功率为
由此可知,测克服重力的功率,除了运动员的质量m外,还需要测量攀岩高度h、攀岩时间t。
【分析】根据公式,确定需要测量的物理量及功率表达式。
17.【答案】重;地球;动
【解析】【解答】因为下落过程中忽略空气阻力,所以全红婵只受重力的作用,重力的施力物体是地球。
她从离开跳台到落水的过程中,她的质量不变,高度变小,重力势能变小;速度变大,动能变大,故重力势能转化为动能。
【分析】空中下落的物体受到重力;重力的施力物体是地球;物体自由下落时,重力势能转换为动能。
18.【答案】(1)两张纸向中间靠拢;流体中流速大的地方,压强小 【评估与交流】
(2)A
(3)较小;大气压强
【解析】【解答】探究流体的压强与流速的关系时,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气;
(1)观察到的现象是两张纸向中间靠拢;通过实验可以得出的结论是:流体中流速大的地方,压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大压强小,使飞机获得升力,A符合题意;潜水艇利用了水的浮力上升,B不符合题意;
(3)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强小,在大气压强的作用下,液体就会沿着细管上升。
【分析】(1)流体在流速大的地方压强小;
(2)飞机的机翼利用了流速大的地方压强小的原理;
(3)液体在流速大的地方压强小。
19.【答案】(1)
(2)匀速竖直向上;0.5;提升物重越重;动滑轮重力越小
【解析】【解答】(1)机械效率是有用功与总功的比值,因此需要通过测量计算出有用功和总功,而在该实验中,有用功W有用=Gh,总功W总=Fs,因此该实验的原理是
(2)①在测量滑轮组机械效率的实验中,应匀速竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,这样保证滑轮组处于平衡状态,且便于读出测力计的示数。
②c组实验是用数据是用滑轮组c做的,由c滑轮组可知,绳子股数n=5,则绳子自由端通过的距离为sc=nh=5×0.1m=0.5m
③a、b两组数据是使用同一滑轮组完成的,用b滑轮组提升的物体重力比a滑轮组大,测得的机械效率也大,所以得出的结论是:同一滑轮组,提升物重越重,滑轮组的机械效率越高;b、c两组数据是使用不同滑轮组完成的,用b、c滑轮组提升的物体重力相等,b滑轮组测得的机械效率比c滑轮组大,所以得出的结论是:当滑轮组提升的物重相同时,动滑轮重力越小滑轮组的机械效率越高。
【分析】(1)该实验的原理是;
(2)在测量滑轮组机械效率的实验中,滑轮组处于平衡状态,便于读出测力计的示数;根据sc=nh,求出自由端移动距离;当滑轮组提升的物重相同时,动滑轮重力越小滑轮组的机械效率越高。
20.【答案】(1)匀速直线;等于
(2)压力大小;粗糙程度
(3)无关
【解析】【解答】(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力于木块受到的摩擦力是一对平衡力,而弹簧测力计对木块的拉力与木块对弹簧测力计的拉力(弹簧测力计的示数)是一对相互作用力,因此弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,增大了木块对接触面的压力,木块运动时,摩擦力也会增大,这是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处干静状态,此时弹簧测力计通过绳子对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反;启动传送带,使其以不同的速度转动,待示数稳定,弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力大小不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小无关。
【分析】(1)探究滑动摩擦力的影响因素时,使物体匀速直线运动,测力计的拉力等于摩擦力;
(2)当改变压力时,可以探究滑动摩擦力和接触面的粗糙程度的关系;
(3)当压力和接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力和速度无关。
21.【答案】(1)解:箱子的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
答:箱子的重力是1000N;
(2)解:箱子所受的阻力f=0.15G=0.15×1000N=150N
箱子在水平地面上匀速向前滑动,推力和阻力是平衡力,由二力平衡的条件得到推力大小为F=f=150N
答:小杨所用的推力是150N;
(3)解:小杨发现前方有障碍物,立即改用200N的力反向拉物体,由于惯性物体继续向前滑行,水平地面对箱子的摩擦力的方向与拉力的方向相同,则合力的方向是向后的,大小为F合=F'+f=200N+150N=350N
答:在箱子继续向前减速滑行的过程中受到的合力大小是350N。
【解析】【分析】(1)根据公式G=mg计算箱子的重力;
(2)首先根据f=0.15G计算箱子受到的阻力,再根据二力平衡的条件计算出箱子受到的推力。
(3)当方向相同时,将两个力相加,合力的方向与两个力的方向一致;当两个力的方向相反时,将两个力相减,合力的方向与较大的力的方向一致。
22.【答案】(1)解:空车静止在水平路面上时,对地面的压力F压=G=m车g=5×103kg×10N/kg=5×104N
对地面的压强
答:空车静止在水平路面上时,对地面的压强是2.5×105Pa;
(2)解:该油罐车匀速直线行驶0.5h,牵引力所做的功W=Pt=20×1000W×0.5×3600s=3.6×107J
答:该油罐车匀速直线行驶0.5h,牵引力所做的功是3.6×107J;
(3)解:根据
可知,油罐车所受的牵引力
油罐车在平直公路上匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是平衡力,阻力为f=F牵=2×103N
若油罐车行驶时受到的阻力为总重的0.01倍,即f=0.01G总
车的总重
总质量
该车实际装油的质量m油=m总-m车=20t-5t=15t
答:若油罐车行驶时受到的阻力为总重的0.01倍,该车实际装油15t。
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,判断压力,利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(2)根据功率和时间的乘积,计算做功多少;
(3)根据功率和速度的比值,计算力的大小;利用物体的重力可以计算质量大小。
23.【答案】(1)变小;变小
(2)解;由受力分析可知,装满水时,雾炮车对地面的压力为F=G=(m车+m水)g=(6×103kg+4×103kg)×10N/kg=1×105N
故车对地面的压强为
答:雾炮车满载药液时对水平路面的压强是2.5×105Pa
(3)解;因雾炮车沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km,可知雾炮车处于平衡状态,故其所受阻力等于所受牵引力,即f=F牵=6.0×103N
答:雾炮车作业过程中受到的阻力是6.0×103N
(4)解;由题意可知,雾炮车作业过程中牵引力做的功为W=F牵s=6.0×103N×1.2×103m=7.2×106J
故牵引力做功的功率为
答:雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是2.4×104W。
【解析】【解答】解:(1)]从图中可知,作业过程中,雾炮车向外喷水,雾炮车的速度不变,质量变小,故动能变小,雾炮车的高度不变,质量变小,故重力势能变小;
答:(1)作业过程中,雾炮车的动能变小,雾炮车的重力势能变小;
【分析】(1)物体的动能和速度有关,和物体的质量有关,物体的重力势能和高度有关,和质量有关;
(2)根据物体的总质量计算总重力,利用压力和受力面积的比值计算压强;
(3)根据物体在水平面上匀速直线运动时受到的牵引力,计算物体受到的摩擦力;
(4)利用力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值计算功率的大小。