2022届河北省石家庄市八年级第二学期期末质量检测物理试题含解析
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2022届河北省石家庄市八年级第二学期期末质量检测物理试题
一、选择题(本题包括10个小题)
1.如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是
A.打球时用力握紧球拍
B.乒乓球拍上贴有橡胶皮
C.旱冰鞋下装有滚轮
D.运动鞋底做成凹凸不平的花纹
2.如图所示是在水平公路上匀速直线行驶的太阳能汽车。
下列说法中正确的是()
A.汽车上的太阳能板面积做的比较大,是为了减小压强
B.汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力
C.路面对汽车的支持力与汽车受到的重力是一对相互作用力
D.此过程中汽车将内能全部转化为汽车的机械能
3.小原将电子秤放在水平桌面上并调零,将溢水杯放到电子秤上,按实验操作将溢水杯中装满水,此时读出电子秤的示数。
然后再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,铝块始终不与溢水杯接触,如图所示。
则铝块缓慢浸入水中到恰好浸没的过程中,下列电子秤示数的变化情况判断正确的是
A.变小B.不变C.变大D.先变大后变小
4.高铁、支付宝、共享单车、网购成为中国的“新四大发明”。
在城市街道旁随处可见的共享单车,在设计上为了减小摩擦的是()
A.自行车车轮上的花纹B.自行车脚踏板上的花纹
C.用橡胶制作自行车的刹车皮D.自行车轮轴内的小滚珠
5.如图所示,站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是()
A.人的机械能不变
B.扶梯对人做功为零
C.人的运动状态在改变
D.人受到两个力的作用
6.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是()
A.1kg冰与1kg水的密度相等
B.不同物质的密度一定不同
C.用橡胶作汽车的轮胎,是因为橡胶的密度小
D.节日放飞的气球要能升空,内部必须充入密度比空气小的气体
7.屹立在山上的巨石给人以危险的感觉,原因是它具有较大的
A.重力B.高度C.动能D.重力势能
8.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg)。
下列说法错误的是()
A.正方体受到的浮力为8N
B.两侧面受到的液体压力相等
C.正方体上表面到液面的距离h=5cm
D.正方体下表面受到的压力是竖直向上的
9.完全浸没在水中的乒乓球放手后,在从运动到静止的过程中,其浮力大小变化情况是
A.浮力不断变化,但小于重力
B.浮力不变,但浮力大于重力
C.浮力先大于重力,后小于重力
D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力,直到静止时,浮力才等于重力
10.如题图所示,2017年4月27日,天舟一号与天宫二号成功交会对接,天舟一号对天宫二号提供各种补给,下列说法正确的是()
A.货物在天官二号舱内,不再受到重力的作用
B.货物从地面运到天宫二号后,质量减小
C.成功交会对接后,以天宫二号为参照物,天舟一号是运动的
D.成功交会对接后,以地面为参照物,天舟一号是运动的
二、填空题(本题包括9个小题)
11.如图所示滑轮组,每个滑轮重50N,用这个滑轮组把质量为45kg的重物在2s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,在2s内做的有用功为____J,该滑轮组的机械效率为_____。
(g取10N/kg)
12.如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10 N,滑轮重均为1 N,不计绳重,所用的拉力分别是F1和F1,机械效率分别是η1和η1,则F1__F1,η1__η1.(均选填“>”“<”或“=”)
13.如图用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,将会看到两张纸________(填“靠近“或“远离“),因为在两纸中间向下吹气时,两纸之间的空气流速大于两纸外侧的空气流速,两纸间的气压就________两张纸外侧的气压(填“大于”或“小于”).
14.生活中人们习惯说的“重”在物理上有不同的意义,“铁比棉花重”,这句话中的“重”指的是铁的______比棉花大。
“这座桥限重20t”,这句话中的“重”指的是_____;“跷跷板哪边重哪边下降”,这句话中的“重”指的是______。
15.一艘小船船底离水面0.5m,水对船底的压强为_____Pa;若船底有一面积为2cm2的小洞被一木塞堵
住,水对该木塞的压力为_____N.
16.如图所示在竖直木板上固定一橡皮筋,当在橡皮筋下端挂一质量为200g的小球时橡皮筋伸长至E,现用两个弹簧测力计成一角度同时向下拉橡皮筋,使橡皮筋一端再次伸长至E,若甲乙两个弹簧测力计的示数分别为1.5N和1.3N,则甲乙两弹簧测力计的合力大小为__________ N.
17.在水平地面上有一个木块,用2N的力推它,没有推动,则木块所受的摩擦力是_____牛顿。
18.射出的箭能够在空中继续飞行,这是因为箭具有_____;游泳运动员向后划水而人就前进,是因为物体间力的作用是_____的。
19.(6分)2016年3月26日“马卡龙杯”射箭邀请赛在上海市举行。
如图甲,拉满的弓将箭射出,是弓的______能转化为箭的_____能。
如图乙,运动员拉弦的手要戴上“护指”,这是通过增大手的受力面积来______(选填“增大”或“减小”)弦对手的压强。
三、作图题(本题包括2个小题)
20.(6分)某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:
(1)杠杆所受拉力的力臂L1;
(2)杠杆所受阻力F2的示意图.
21.(6分)在墙角放置一球体,且地面是水平粗糙的,请画出该球体所受力的示意图.
(_______)
四、实验题(本题包括2个小题)
22.(8分)某实验小组的同学用如图(甲)所示的器材,探究影响滑轮组机械效率的因素。
(1)要提起图(甲)中的重物,请完成滑轮组的绕线(要求拉力最小)。
(______)
(2)该实验小组的同学将图(甲)中的物体换成钩码,采用图(乙)所示的绕线方法,测得滑轮组的机械效率如下表所示:
实验次数钩码重量G/N
钩码上升高度
h/m 拉力F/N
拉力F通过距离
s/m
机械效率η/%
1 0.50 0.20 0.4
2 0.40 60
2 1.00 0.20 0.76 0.40
3 1.50 0.20 1.05 0.40 71
4 2.00 0.20 1.38 0.40 72
5 2.50 0.20 1.68 0.40 74
第二次实验,滑轮组的机械效率η2=____________% (计算结果保留整数位)。
(3)请根据上表中的数据,在坐标纸中用光滑曲线画出η与G的关系图。
(__________________)
(4)根据以上信息,可以得出:随着提升物重的增加,滑轮组的机械效率_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)本次实验中,除物重外,影响该滑轮组机械效率的主要因素还有①__________、②___________。
(6)在某一次测量中,将图(乙)中F的方向改为图(丙)所示,其它条件不变,滑轮组的机械效率_________改变(选填“会”或“不会”)。
23.(8分)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,同学们做了如图甲所示的三次实验,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更粗糙的长木板.
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据_________知识,滑动摩擦力大小就等于拉力的大小.
(2)为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应比较_________两次实验.
(3)第一次实验时同学们控制不好力度,拉力随时间变化的图像如乙图所示,木块的速度随时间变化的图像如丙图所示,则木块在第7s时的摩擦力为_________N.
(4)实验结束,同学们对实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示,实验时拉着长木板沿水平方向向右运动,此时木块受到的摩擦力方向_________,这样改的好处是_________。
五、计算题(本题包括2个小题)
24.(10分)小华在超市购买大米,他将如图所示的两袋大米从货架上搬到手推车上,每袋大米质量为10kg。
(1)他在搬运时对大米至少要做多少功?
(2)若车重100N,水平推行时摩擦力是总重的0.02倍,当车装入两袋大米后,以3.6km/h的速度匀速直线前行时,则他推车的功率是多大?
25.(10分)小柯同学为了探究给卡车上货时的斜面利用问题,简化得如图模型,在斜面上将一个重为4.5N 的物体以0.1m/s的速度匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。
把重物直接提升h所做的功作为有用功,求:
(1)沿斜面向上运动时拉力做功的大小?
(2)该斜面的机械效率?
(3)若以0.1m/s速度匀速竖直提升,比较沿斜面向上运动的拉力和竖直向上运动的拉力做功的功率大小?
参考答案
一、选择题(本题包括10个小题)
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
A. 打球时用力握紧球拍,这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力,防止滑掉,不符合题意;
B. 乒乓球拍上贴有橡胶皮,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意;
C. 旱冰鞋下装有滚轮,是用滚动代替滑动减小鞋和地面之间的摩擦力,便于滑行,符合题意;
D. 运动鞋底有凹凸的花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力,防止滑倒,不符合题意。
故选C。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
略
3.B
【解析】
【详解】
由于溢水杯中装满水,铝块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重,铝块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤的示数不变,故B正确。
ACD 错误。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.车轮上的花纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了车轮与地面的摩擦,选项不符合题意;
B.脚踏板上的花纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了脚与脚踏板之间的摩擦,选项不符合题意;
C.用橡胶制作自行车的刹车皮,刹车时,增大了接触面的粗糙程度,可以增大刹车皮与车轮之间的摩擦,选项不符合题意;
D.车轮轴内有小滚珠,车轴与车轮之间的摩擦是滚动摩擦,从而减小了两者之间的摩擦力,选项符合题意。
故选D。
5.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.站在扶梯上的人随扶梯斜向上作匀速直线运动的过程中,速度不变,高度增加,故动能不变,重力势能增大,故机械能增大,故A错误;
B.扶梯对人有竖直向上的支持力,且沿该力方向有距离,故对人做功不为零,故B错误;
C.人的运动速度与方向不变,故运动状态不改变,故C错误;
D.人受到竖直方向上重力、支持力两个力的作用,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
A.根据
m
ρ
V
可知,1kg冰与1kg水,质量相同时,冰的体积大,故密度小;
B.不同物质的密度一般不同,但也有特例,比如:煤油的密度为0.8g/cm3酒精的密度也为0.8g/cm3;C.汽车轮胎是用橡胶制作的,这主要是利用了橡胶的弹性大,这样可以减轻颠簸;
D.由浮沉条件可知,密度小的物体可在密度较大的液体或气体中上浮,因此气球内部必须充入密度比空气小的气体.
7.D
【解析】
【详解】
A.任何物体都具有重力,有重力不一定能做功,所以巨石给人以危险的感觉,原因不是它具有较大的重力,故A不符合题意;
B.如果一个气球在高处,因为其质量小,即使掉下来也不会给人危险的感觉,故B不符合题意;
C.屹立在山上的巨石静止,不具有动能,故C不符合题意;
D.物体由于被举高而具有的能是重力势能。
屹立在山上的巨石静止,但由于其具有较大的质量,且处于一定的高度,可能会落下来,对外界做功从而造成危害,即给人以危险的感觉,原因是它具有较大的重力势能,故D符合题意。
8.C 【解析】 【分析】 【详解】
A .正方体受到的浮力等于下表面受到液体的压力与上表面受到液体的压力之差,即8N ,故A 正确,A 不符合题意;
B .两侧面所处液体深度相同,故受到的液体压力相等,故B 正确,B 不符合题意;
C .正方体悬浮在液体中,所受浮力等于自身重力,则
F gV ρ=浮
即液体的密度为
3338N
0.810kg/m 10N/kg (0.1m)
F gV ρ=
==⨯⨯浮 根据液体压强公式
p gh ρ=
可知正方体上表面受到的压力表达式为
1F p ghS ρ==
则正方体下表面到液面的距离为
1335N
0.0625m 0.810kg/m 10N/kg 0.1m 0.1m
F h gS ρ=
==⨯⨯⨯⨯ 故C 错误,C 符合题意;
D .正方体下表面受到液体的的压力竖直向上,故D 正确,D 不符合题意。
故选C 。
9.D 【解析】
根据F=ρgV 排 可知:乒乓球开始上升到露出水面的过程中,乒乓球排开水的体积保持不变,受到的浮力就不变;乒乓球开始露出水面后,排开水的体积变小,受到的浮力减小;当小球静止时,处于漂浮状态,此时小球的重力和受到浮力相等,所以乒乓球静止以前受到的浮力大于重力,故选D . 10.D 【解析】 【分析】 【详解】
A .货物在天宫二号舱内处于失重状态,但并不是失去重力,故A 错误;
B.货物从地面运到天宫二号,只是空间位置发生变化,组成的物质不变,那么质量不变,故B错误;C.对接后,天舟一号与天宫二号便没了位置变化,所以以天宫二号为参照物,天舟一号是静止的,故C 错误;
D.对接后,天舟一号相对地面而言有位置的变化,所以以地面为参照物,天舟一号是运动的,故D正确。
故选D。
二、填空题(本题包括9个小题)
11.900 90℅
【解析】
【详解】
根据图示可知,n=3,自由端移动的距离:s=3h=3×2m=6m;
第一空.物体受到的重力:G=mg=45kg×10N/kg=450N,
2s内做做的有用功:W有用=Gh=450N×2m=900J;
第二空.作用在绳子自由端的拉力:F=1
3
(G+G动)=
1
3
×(450N+50N)=
500N
3
;
滑轮组的机械效率:η=W
W
有
总
=
Gh
Fs
=
3
G
F
=
450N
500
3N
3
=90%。
12.>>
【解析】
【分析】
【详解】
定滑轮不省力,而动滑轮可省一半力;由图示可知,使用定滑轮时F1=G=10N;,使用动滑轮时,F1=(10N+1N)/1=2.2N,故可知F1>F1;不计绳重,使用定滑轮时没有额外,而使用动滑轮时,要对动滑轮做额外功,故可知η1>η1.
13.靠近小于
【解析】
【详解】
当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小.纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小. 【点睛】
流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.解决此题的关键是考虑向两张纸中间吹气时,两纸中间气体流速与外侧气体流速不同.
14.密度质量力和力臂的乘积大
【解析】
【详解】
[1]密度是指单位体积的某种物质的质量,在体积相同的情况下,铁比棉花重,故铁比棉花“重”是指铁的密度比棉花大;
[2] “这座桥限重20t”,这句话中的“重”指的是车辆和货物的总质量不超过20t ;
[3]跷跷板实际是杠杆,“重”的那端将下降,“重”准确来说是指力与力臂的乘积大。
15.5⨯103 1
【解析】
【分析】
知道水深和水的密度,利用液体压强公式求水对船底的压强;又知道受力面积,利用压强定义式求水对木塞的压力.
【详解】
水对船底的压强:P=ρgh=1.0×103kg/m 3×9.8N/kg ×0.5m=4.9×103Pa ,
水对木塞的压力:F=ps=4.9×103Pa ×2×10−4m 2=0.98N.
16.2
【解析】
【分析】
【详解】
实验中,两次的效果相同,故实验采用了等效代替的方法,所以甲乙两弹簧测力计的合力大小等于小球的重力,由G mg =得0.2kg 10N/kg=2N G =⨯球,所以甲乙两弹簧测力计的合力大小也是2N . 17.2
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,木块没有被推动,处于平衡状态,那么木块所受的摩擦力大小等于推力,即2N f =。
18.惯性 相互
【解析】
【详解】
射出的箭,由于惯性,箭要保持原来的运动状态在空中继续飞行;
游泳运动员向后划水,人给水一个向后的作用力,由于力的作用是相互的,水就会给人一个向前的作用力,使运动员向前运动。
19.弹性势 动 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]拉弯的弓把箭射出的过程中,弓的形变变小,弹性势能减小,箭的速度增加,动能增大,因此弓的弹性势能转化为箭的动能。
[3]运动员拉弦的手要戴上“护指”,通过增大手的受力面积来减小弦对手的压强。
三、作图题(本题包括2个小题)
20.如图所示
【解析】
【分析】
【详解】
过A点作竖直向下的力,即阻力F2;过支点O作垂直于动力作用线的垂线段,即动力臂L1.如图所示
21.
【解析】
【分析】
【详解】
在墙角放置一球体,球体是静止的;小球的重力G与地面对它的支持力F是一对平衡力,大小相等,以球的重心为起点竖直向下作重力G的示意图,竖直向上作支持力F的示意图,如图所示
四、实验题(本题包括2个小题)
22.66 增大绳与轮的摩擦
轮与轴的摩擦不会
【解析】
【详解】
(1)[1]分析可知,滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重,故其绕绳如下:
(2)[2]根据表中的数据,代入公式计算得:
η=W
W
有用
总
=
Gh
Fs
=
1N0.2m
0.76N0.4m
⨯
⨯
=66%
(3)[3]根据表中数据,先画点再描线,如下图所示:
(4)[4]读取图象可获得信息,随着物重的增大,滑轮组的机械效率逐渐增大;
(5)[5][6]影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等,在本次实验中,动滑轮重和绳重都是不变的,因此,除物重外,影响滑轮组机械效率的因素就只有摩擦了,包括绳与轮的摩擦和轮与轴的摩擦;
(6)[7]读图可知,绳端最后绕过的是定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不影响力的大小,因此,拉力的最终方向不影响力的大小变化,机械效率当然也就不会变化。
23.二力平衡 2、3 3 水平向右 便于实验操作、便于读数;
【解析】
【详解】
第一空.沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,根据二力平衡知识,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
第二空.要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图2、3两次符合要求;
第三空.由图丙知:2∼6s 物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N ,所以滑动摩擦力为3N ;
6∼8s 物体做减速运动,但由于压力的接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为3N ,故第7s 时,摩擦力为3N ;
第四空.木块相对地面处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反, 因测力计对木块的拉力方向水平向左,故木块受到的摩擦力方向为水平向右;
改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于测力计静止便于读数;
五、计算题(本题包括2个小题)
24.(1)120J ;(2)6W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)两袋大米的重力
G =mg =2×10kg×10N/kg =200N
搬两袋大米移动的最小距离为
s =1m-(0.3m+0.1m )=0.6m
搬运时对大米做功
W =Fs =Gs =200N×0.6m =120J
(2)3.6km/h =1m/s 由题意可知,小车做匀速直线运动,所以小车所受推力
()0.020.02100N 200N 6N F f G ===+'⨯=总
推车的功率
==6N 1m /s 6W W F s P F v t t
=⨯''== 答:(1)他在搬运时对大米至少要做120J 的功。
(2)若车重100N ,水平推行时摩擦力是总重的0.02倍,当车装入两袋大米后,以3.6km/h 的速度匀速直线前行时,则他推车的功率6W 。
25. (1)2.16J ;(2)62.5%;(3)竖直方向上拉力做功的功率大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)沿斜面向上运动时拉力做功
1.8N 1.2m
2.16J W Fs ==⨯=总
拉力做功2.16J 。
(2)拉力做的有用功
4.5N 0.3m 1.35J W Gh ==⨯=有用
斜面的机械效率
1.35J 100%6
2.5%2.16J
100%W W η==⨯=⨯有用总 斜面的机械效率是62.5%。
(3)若以0.1m/s 速度匀速竖直提升,拉力
' 4.5N F G ==
沿斜面向上运动的拉力F=1.8N ,由
W Fs P Fv t t
=== 可得
'= 4.5N 0.1m/s 0.45W P F v =⨯=竖直
= 1.8N 0.1m/s 0.18W P Fv =⨯=斜
由此可知,竖直方向上拉力做功的功率大。
答:(1)沿斜面向上运动时拉力做功大小为2.16J 。
(2)该斜面的机械效率为62.5%。
(3)若以0.1m/s 速度匀速竖直提升,竖直方向上拉力做功的功率大。