人教版（2024）八年级下册物理期末素养评估测试卷3（含答案解析）

第第页人教版（2024）八年级下册物理期末素养评估测试卷3学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________（考试时间90分钟；满分：100分）一．选择题（共9小题，满分18分，每小题2分）1．（2分）下列物体处于平衡状态的是（）A．斜向上投出的正在空中运动的篮球 B．正在草地上滚动的足球 C．正在空中水平匀速直线飞行的飞机 D．正在绕月球做匀速圆周运动的嫦娥一号卫星2．（2分）下列交通工具在运动方向上受到平衡力的是（）A．减速进站的列车 B．匀速直线行驶的自行车 C．在弯曲的山路上行驶的汽车 D．加速航行的轮船3．（2分）从“蛟龙号”到“奋斗者号”，我国载人潜水器一再刷新深海下潜深度的记录。图甲是“奋斗者号”。在某次竖直下潜中，若从“奋斗者号”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“奋斗者号”的形变，下列对“奋斗者号”的分析正确的是（）A．在0～3min，处于匀速直线运动状态 B．在1～3min，受到海水的浮力逐渐变大 C．在4～6min，处于静止状态 D．在6～8min，受到海水的压强不变4．（2分）如图所示，OAB是以O点为支点的轻质杠杆，分别沿不同方向用力（图中带箭头的线段只表示力的方向，不表示力的大小），使杠杆在同一位置保持平衡。已知沿BC方向的力为F1，且BC与AB垂直；沿BD方向的力为F2，且BD与OB的连线垂直；沿BE方向的力为F3，且BE与AB在一条直线上。关于F1、F2、F3的大小，下列说法中正确的是（）A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．F1、F2、F3的大小相等5．（2分）某同学用下列器材研究影响滑动摩擦力大小的因素：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一只。如图所示，四次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块，使其在水平长木板上做匀速直线运动，下列说法正确的有（）A．甲、丙两图所示的实验说明：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与重力大小有关 B．对比甲、乙两图所示的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关 C．丙图中，铝块受到的摩擦力大小为3.2N D．丁图中铝块受到的摩擦力大小等于乙图中铝块受到的摩擦力大小6．（2分）在塔公旅行的扎西同学背着旅行包，喝着酥油茶，被眼前呈现出的草原与雪山同框的美丽画卷所陶醉。图中关于扎西愉快假期生活场景的分析，正确的是（）A．甲图中，旅行包背带做得宽大是为了增大压强 B．乙图中，吸管一端做成斜切口是为了增大压力 C．丙图中，用吸管喝酥油茶利用了大气压的作用 D．丁图中，雅拉雪山山顶的大气压比塔公草原高（多选）7．（2分）如图所示，正在使用的四种工具，属于省力杠杆的是（）A．开瓶起子 B．镊子 C．钢丝钳 D．独轮车（多选）8．（2分）将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中，冰块静止时如图所示（ρ冰＞ρ煤油）。下列分析正确的是（）A．放入冰块后，烧杯对桌面的压力变大 B．冰块完全熔化后，杯中液面高度下降 C．冰块完全熔化后，杯底受到液体的压强变大 D．冰块完全熔化后，煤油的密度变大（多选）9．（2分）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的重力势能逐渐减少 B．小球的机械能逐渐减小 C．小球的重力在ab段做功比在cd段做功少 D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分）10．（2分）小明用吸管吸饮料前将吸管折弯，说明力可以改变物体的；用吸管吸饮料时，饮料是在的作用下被吸入口中的。11．（2分）汽车上的头枕和安全带等必要的安全设施非常重要，如图所示。请你任选一个设施说明自己乘坐的车辆在什么情况下可以起到保护作用，并解释其中的物理道理。设施作用：；物理道理：。12．（2分）学校趣味运动会上，体重为60kg的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬，此过程中，他受到的摩擦力方向为。某同学用水平推力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。13．（2分）小聪在实验室里做实验，她在烧杯里装上同种液体，并如图1操作，根据实验现象可得出的结论是：同种液体内部压强；图2是实验室里的洗手池，其中的排水弯管利用了原理。14．（2分）在科技创新大赛中，小亮设计了如图所示的自制赛车模型，为了使赛车在快速行驶时增大压力，从而增大摩擦力，小伟想在尾翼处安装上气流偏导器，你认为（选填“A”或“B”）款气流偏导器更合适，原因是。15．（2分）如图甲所示的铁块重力G＝4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直向上的拉力F＝6N的作用下向上运动时，铁块此时的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。铁块受到的摩擦力为N，4s内拉力F做的功为J。三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分）16．（2分）如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景，图乙是这一时刻的简化图。请在图乙中画出攀岩运动员所受重力和拉力的示意图。（O为攀岩运动员的重心）17．（2分）如图甲是手提式干粉灭火器，图乙是灭火器压柄和阀门结构示意图。使用时压柄相当于一个杠杆，请在乙图中画出阀杆对压柄的阻力F2以及作用在A点的最小动力F1。四．实验探究题（共4小题，满分24分，每小题6分）18．（6分）如图所示是某实验小组利用小钢球A和B、木块、木板等器材“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验。每次实验都让小钢球沿光滑斜面由静止向下运动，撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。（1）实验中，探究动能大小是指探究（填序号）具有的动能；A.小钢球在斜面上B.小钢球撞击木块时C.小钢球撞击木块后D.木块被小钢球撞击后（2）实验中，通过观察来判断物体的动能大小，这种研究方法叫；（3）如图甲所示①②两次实验，让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的；分析①②两次实验，可初步得出结论：，物体的动能就越大；完成了图甲所示两次实验后，又找来另一钢球C重复刚才的实验，多次实验的目的是。（4）如图乙所示③④两次实验中，被同一小球由不同高度滚下撞击后，木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W3和W4，则W3W4（选填“＞”“＝”或“＜”）。19．（5分）在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计了如下图的实验装置，其中A为小车，B为木块，C为小卡片。（1）同学们不断改进并先后设计了图甲、乙、丙所示三个方案，他们改进的先后顺序为（用甲、乙、丙表示），这样改进是为了减小对实验的影响。实验中小卡片C质量可以忽略；（2）实验中通过改变钩码的来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系；（3）同学们用图丙所示的装置进行实验时，将小卡片转过一个角度（如图丁所示），松手后卡片不能平衡，这样做是为了说明二力平衡时两个力应作用在上。同学们对同一问题又进行了探究，他们在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度（如图戊所示），该装置（能/不能）探究二力平衡的条件；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，小华下一步的操作是：。20．（7分）小语在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压U形管压强计探头的橡皮膜，U形管内两液面有明显的高度差，说明装置（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）比较图中图乙与图两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图中图丙与图丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强。（3）若保持图丁中金属盒的位置不变，将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小语由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。小婷认为她的结论不可靠，分析原因应是。（4）实验过程中小婷想到：本实验主要是通过观察U形管内两液面的高度差来间接判断液体压强大小的，那应该可以通过这个高度差来计算探头位置液体压强的大小，于是小婷测出图丁中U形管两液面高度差为10cm，并由此计算出此时探头橡皮膜受到的液体压强p＝Pa。小婷的同桌却对此结论提出了质疑，认为探头橡皮膜实际受到液体的压强p（选填“大于”“小于”或“等于”），原因是。21．（6分）如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：（1）如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为F1；（2）如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排；（3）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F2，则F2（选填“＞”“＜”或“＝”）F1；（4）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系：。五．计算题（共3小题，满分22分）22．（8分）如图所示，是某大学研制的智能防疫喷雾消毒机器人，不久就可观察到乒乓球上浮起来。激光自主导航，完全无人化操作，最适宜学校、医院等人群密集场所进行防疫消毒。其自重为160kg（不含消毒药水）；有两条履带，每条履带触地面积为0.2m2。在某次消毒作业中，该机器人在正常工作的电动机驱动下，携带20kg消毒药水，在水平地面上匀速直线行驶5min到达0.45km处的消杀区域，在匀速行驶过程中水平方向所受阻力为总重力的0.1倍（取g＝10N/kg）。求此过程中：（1）该机器人对水平地面的压强。（2）牵引力做的功。（3）牵引力做功的功率。23．（8分）用图示滑轮组提升重为360N的正方体物块。已知物块匀速上升的速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W，动滑轮重40N。不计绳重。求：（1）提升10s的过程中，滑轮组对物块所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）提升物块上升3m过程中克服摩擦力做的功。24．（6分）随着生活品位的提升，玻璃房逐渐受到人们的青睐，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成。某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。（g取10N/kg）（1）机器人在竖直吸在玻璃上进行擦窗工作时，其主机内部的气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生“吸力”；（2）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力大小为N；摩擦力的方向。（3）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力N；（4）擦窗机器人在6s内匀速竖直向下运动了0.6m，重力做的功J，机器人的机械能将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）题号123456答案CBCBDC二．多选题（共3小题）题号789答案ACDABCACD一．选择题（共9小题，满分18分，每小题2分）1．（2分）下列物体处于平衡状态的是（）A．斜向上投出的正在空中运动的篮球 B．正在草地上滚动的足球 C．正在空中水平匀速直线飞行的飞机 D．正在绕月球做匀速圆周运动的嫦娥一号卫星【分析】平衡状态一共有两种情况，物体处于静止状态或匀速直线运动状态。【解答】解：物体受到平衡力作用时能保持平衡状态，即静止状态或匀速直线运动状态。A．斜向上投出的正在空中运动的篮球，运动方向和速度大小都在变化，处于非平衡状态，故A不符合题意；B．正在草地上滚动的足球速度越来越小，处于非平衡状态，故B不符合题意；C．正在空中水平匀速直线飞行的飞机，处于平衡状态，故C符合题意；D．正在绕月球做匀速圆周运动的嫦娥一号卫星，运动方向不断变化，处于非平衡状态，故D不符合题意。故选：C。【点评】本题考查了学生对平衡状态的判断和理解，是一道基础题。2．（2分）下列交通工具在运动方向上受到平衡力的是（）A．减速进站的列车 B．匀速直线行驶的自行车 C．在弯曲的山路上行驶的汽车 D．加速航行的轮船【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，受到平衡力的作用。【解答】解：A、减速进站的列车的速度大小发生变化，运动状态改变，受到非平衡力的作用，故A错误；B、匀速直线行驶的自行车的运动状态不变，受到平衡力的作用，故B正确；C、在弯曲的山路上行驶的汽车的运动的方向发生了变化，运动状态改变，受到非平衡力的作用，故C错误；D、加速航行的轮船，轮船的速度大小发生变化，运动状态改变，受到非平衡力的作用，故D错误。故选：B。【点评】我们将物体的静止和匀速直线运动称之为平衡状态，在平衡状态下物体受力一定是平衡的，即受平衡力的作用。3．（2分）从“蛟龙号”到“奋斗者号”，我国载人潜水器一再刷新深海下潜深度的记录。图甲是“奋斗者号”。在某次竖直下潜中，若从“奋斗者号”刚好浸没开始计时，到返回水面结束计时，下潜深度h随时间t的变化关系如图乙所示。忽略海水密度变化和“奋斗者号”的形变，下列对“奋斗者号”的分析正确的是（）A．在0～3min，处于匀速直线运动状态 B．在1～3min，受到海水的浮力逐渐变大 C．在4～6min，处于静止状态 D．在6～8min，受到海水的压强不变【分析】（1）根据图像分析深度随时间的变化，得出速度大小是否改变；（2）从刚好浸没时开始下潜到返回水面，在1～3min内潜水器排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知受到水的浮力变化；（3）由h﹣t图象可知在4～6min内潜水器的速度，然后判断其状态；（4）由h﹣t图象可知在6～8min内潜水器所处深度的变化，根据p＝ρgh可知受到水的压强变化。【解答】解：A．由图像知，在0～3min，下潜深度h与时间t的变化关系图线不是一条过原点的倾斜直线，所以，“奋斗者号”在0～3min不处于匀速直线运动状态，故A错误；B．若从“奋斗者号”刚好浸没开始计时，则在1～3min，“奋斗者号”完全浸没在海水中，排开海水的体积不变，忽略海水密度变化，根据F浮＝ρ水gV排，浮力不变，故B错误；C．由图乙可知，在4～6min内，下潜深度h不变，说明潜水器的速度为0，处于静止状态，故C正确；D．由图乙可知，在6～8min内潜水器所处的深度逐渐减小，即潜水器在上浮，由p＝ρgh可知，潜水器受到海水的压强逐渐减小，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了液体压强公式、阿基米德原理等，从图象中获取潜水器深度的变化是关键。4．（2分）如图所示，OAB是以O点为支点的轻质杠杆，分别沿不同方向用力（图中带箭头的线段只表示力的方向，不表示力的大小），使杠杆在同一位置保持平衡。已知沿BC方向的力为F1，且BC与AB垂直；沿BD方向的力为F2，且BD与OB的连线垂直；沿BE方向的力为F3，且BE与AB在一条直线上。关于F1、F2、F3的大小，下列说法中正确的是（）A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．F1、F2、F3的大小相等【分析】根据力臂的画法作出三个力的力臂，然后比较，再根据杠杆平衡条件作出判断。【解答】解：如图所示，从支点开始，分别作三个力的垂线段，即为三个力的力臂L1、L2、L3，比较可知，L2最长，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以F2最小。故选：B。【点评】此题考查杠杆中最小力的问题，解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。5．（2分）某同学用下列器材研究影响滑动摩擦力大小的因素：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一只。如图所示，四次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块，使其在水平长木板上做匀速直线运动，下列说法正确的有（）A．甲、丙两图所示的实验说明：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与重力大小有关 B．对比甲、乙两图所示的实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关 C．丙图中，铝块受到的摩擦力大小为3.2N D．丁图中铝块受到的摩擦力大小等于乙图中铝块受到的摩擦力大小【分析】（1）分析图甲、丙所示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出结论。（2）分析图甲、乙所示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出结论（3）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数；根据铝块的运动状态求出摩擦力。（4）根据影响滑动摩擦力大小的因素分析答题【解答】解：A、由题甲、丙两图所示实验控制物体间接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，物体受到的滑动摩擦力不同，由此可知：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小有关，与重力大小无关，故A错误；B、摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，甲、乙两图压力相同，所以可探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，故B错误；C、由图丙所示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为3.2N；铝块与木块相对静止，铝块与木块间既没有相对运动，也没有相对运动趋势，铝块不受摩擦力，摩擦力为0N，故C错误。D、物体间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度和物体间的压力决定，由图乙与图丁所示实验可知，铝块与桌面接触面的粗糙程度、物体间的压力相等，铝块受到的滑动摩擦力相等，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了实验现象分析、测力计读数，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；应用控制变量法分析图示实验即可正确解题。6．（2分）在塔公旅行的扎西同学背着旅行包，喝着酥油茶，被眼前呈现出的草原与雪山同框的美丽画卷所陶醉。图中关于扎西愉快假期生活场景的分析，正确的是（）A．甲图中，旅行包背带做得宽大是为了增大压强 B．乙图中，吸管一端做成斜切口是为了增大压力 C．丙图中，用吸管喝酥油茶利用了大气压的作用 D．丁图中，雅拉雪山山顶的大气压比塔公草原高【分析】（1）在压力一定时，增大受力面积，压强减小，减小受力面积，压强增大；（3）使用吸管喝酥油茶，吸管内的压强小于外界压强，大气压将酥油茶压入吸管；（4）距离地面越高，大气压强越小。【解答】解：A、旅行包背带做得宽大是为了压力一定时，增大受力面积，减小压强，故A错误；B、吸管一端做成斜切口的作用是压力一定时通过减小受力面积，从而增大压强，故B错误；C、使用吸管喝酥油茶，吸管内的压强小于外界压强，大气压将液体压入吸管，故C正确；D、海拔越高，气压越低，所以雅拉雪山山顶的大气压比塔公草低，故D错误；故选：C。【点评】本题考查压强和大气压强的内容，难度不大。（多选）7．（2分）如图所示，正在使用的四种工具，属于省力杠杆的是（）A．开瓶起子 B．镊子 C．钢丝钳 D．独轮车【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。【解答】解：A、开瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A正确；B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D正确。故选：ACD。【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。（多选）8．（2分）将冰块轻轻放入水平桌面上盛满煤油的烧杯中，冰块静止时如图所示（ρ冰＞ρ煤油）。下列分析正确的是（）A．放入冰块后，烧杯对桌面的压力变大 B．冰块完全熔化后，杯中液面高度下降 C．冰块完全熔化后，杯底受到液体的压强变大 D．冰块完全熔化后，煤油的密度变大【分析】（1）冰块的密度大于煤油的密度，冰块在煤油中下沉，根据物体浮沉条件分析冰块重力与浮力以及排开的液体重力的大小关系；水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力；（2）根据冰、水的密度关系分析冰块熔化后体积的变化和液面高度的变化；（3）规则形状的容器中液体对容器底部的压力等于液体的重力，根据p=F（4）煤油不溶于水，冰熔化成水后沉底，煤油的密度不变。【解答】解：A、冰块的密度大于煤油的密度，冰块在煤油中下沉，则冰块受到的重力大于浮力，根据阿基米德原理可知，浮力等于排开的煤油的重力，所以冰块的重力大于排开的煤油的重力，放入冰块后，烧杯整体的重力变大，对桌面的压力变大，故A正确；B、冰块完全熔化后，由于冰块的密度小于水的密度，根据ρ=mC、冰块静止时沉底，由浮沉条件可得F浮＜G冰块，因烧杯为柱形容器，且力的作用是相互的，则此时杯底受到煤油的压力：F＝G煤油+F浮＜G煤油+G冰块﹣﹣﹣﹣①烧杯为柱形容器，冰块完全熔化为水后，体积减小，则液体不会溢出，此时杯中液体对杯底的压力：F′＝G煤油+G水，冰熔化为水后质量不变，重力不变，即G水＝G冰块，则F′＝G煤油+G冰块﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可知F′＞F，即冰块完全熔化后与冰块静止时相比，杯中液体对杯底的压力变大，受力面积不变，根据p=FD、煤油不溶于水，冰熔化成水后沉底，煤油的密度不变，故D错误。故选：ABC。【点评】本题考查了压力和压强的大小变化、阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的应用、密度的变化等知识，属于综合题。（多选）9．（2分）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的重力势能逐渐减少 B．小球的机械能逐渐减小 C．小球的重力在ab段做功比在cd段做功少 D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢【分析】（1）影响重力势能大小的因素是质量和高度，质量一定时，根据高度变化判断重力势能变化；（2）不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒；（3）根据公式W＝Gh，判断重力做功的大小；（4）屏闪照片在ab段和cd段间隔时间相同，根据P=W【解答】解：A、小球在下落过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小；故A正确；B、小球在整个下落过程中，由于不计空气阻力，机械能没有转化为内能，机械能守恒，所以小球的机械能不变；故B错误；C、小球的重力G不变，小球在ab段比cd段下落高度小，根据W＝Gh可知，小球的重力在ab段做功比在cd段少；故C正确；D、小球在ab段和cd段下降所用时间相同，又知在ab段比cd段重力所做的功少，根据P=W故选：ACD。【点评】本题考查影响重力势能大小的因素、机械能大小的变化、功和功率的大小比较，是一道综合性较强的题目，但难度不大。二．填空题（共6小题，满分12分，每小题2分）10．（2分）小明用吸管吸饮料前将吸管折弯，说明力可以改变物体的形状；用吸管吸饮料时，饮料是在大气压的作用下被吸入口中的。【分析】（1）力可以改变物体的形状和运动状态；（2）生活中利用大气压的例子很多，钢笔吸墨水，吸管吸饮料，注射器吸药液，吸盘，抽水机等。【解答】解：将吸管折弯，吸管在力的作用下形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状；用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下被吸入口中。故答案为：形状；大气压。【点评】本题考查大气压的应用、力的作用效果，属于常考题目，难度不大。11．（2分）汽车上的头枕和安全带等必要的安全设施非常重要，如图所示。请你任选一个设施说明自己乘坐的车辆在什么情况下可以起到保护作用，并解释其中的物理道理。设施作用：安全带；物理道理：开车时司机与汽车一起运动，当与前方汽车碰撞时，后方汽车突然停止运动，司机由于惯性要保持原来的运动状态，身体会向前倾，这时安全带可以起到保护作用。【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，据此结合不同运动状态下人身体运动情况的改变分析即可解答。【解答】解：开车时司机与汽车一起运动，当与前方汽车碰撞时，后方汽车突然停止运动，司机由于惯性要保持原来的运动状态，身体会向前倾，这时安全带可以起到保护作用；后方追尾时，前方车辆突然加速，人由于惯性要保持原来的运动状态，人的头部向后仰，“头枕”对人有保护作用故答案为：安全带；开车时司机与汽车一起运动，当与前方汽车碰撞时，后方汽车突然停止运动，司机由于惯性要保持原来的运动状态，身体会向前倾，这时安全带可以起到保护作用。【点评】本题考查了惯性知识的应用，惯性现象在现实生活中随处可见，和我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学惯性知识解决生活中的实际问题。12．（2分）学校趣味运动会上，体重为60kg的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬，此过程中，他受到的摩擦力方向为竖直向上。某同学用水平推力推停在平直公路上的汽车，没能推动，这时推力等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车所受的阻力。【分析】静止或匀速直线运动的物体受力平衡，据此分析。【解答】解：体重为60kg的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬，受力平衡，重力与摩擦力平衡，方向相反，此过程中，他受到的摩擦力方向为竖直向上。某同学用水平推力推停在平直公路上的汽车，没能推动，处于静止状态，受力平衡，这时推力等于汽车所受的阻力。故答案为：竖直向上；等于。【点评】本题考查二力平衡条件的应用，属于中档题。13．（2分）小聪在实验室里做实验，她在烧杯里装上同种液体，并如图1操作，根据实验现象可得出的结论是：同种液体内部压强随深度增加而增大；图2是实验室里的洗手池，其中的排水弯管利用了连通器原理。【分析】（1）液体压强大小通过U形管内液面的高度差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大；液体压强的大小与液体的深度和密度有关，结合图示，利用控制变量法分析解答。（2）上端开口、底部相连通的容器叫连通器。【解答】解：（1）图1中三个烧杯内所装液体相同，即密度相同，金属盒距液面的深度越大，U形管两边液柱的高度差越大，即压强越大，所以可得到结论：同种液体内部压强随深度增加而增大。（2）实验室里洗手池的下水管道通常做成弯管，当水流过下面的弯管后，总在弯管处留下一定的水，水静止不流动时，两边液面相平，防止污水管内的臭气顺着管道逆行，属于连通器。故答案为：随深度增加而增大；连通器。【点评】此题考查液体压强与深度的关系、连通器原理的应用。解答此问题要求学生掌握液体压强大小的影响因素，并利用控制变量法分析。14．（2分）在科技创新大赛中，小亮设计了如图所示的自制赛车模型，为了使赛车在快速行驶时增大压力，从而增大摩擦力，小伟想在尾翼处安装上气流偏导器，你认为A（选填“A”或“B”）款气流偏导器更合适，原因是车高速行驶时，偏导器上方的空气流速小、压强大，下方的空气流速大、压强小，产生一个向下的压强差，增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能。【分析】要产生向下的压力，导流板横截面的形状就应跟飞机机翼的形状相反﹣﹣上平下凸，使上方的空气流速小、压强大。【解答】解：“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，偏导器上方的空气流速小、压强大，下方的空气流速大、压强小，产生一个向下的压强差，增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，故应选A。故答案为：A；车高速行驶时，偏导器上方的空气流速小、压强大，下方的空气流速大、压强小，产生一个向下的压强差，增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能。【点评】本题通过生活中的具体实例，考查了流体压强与流速的物理知识，要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用。15．（2分）如图甲所示的铁块重力G＝4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直向上的拉力F＝6N的作用下向上运动时，铁块此时的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。铁块受到的摩擦力为2N，4s内拉力F做的功为4.8J。【分析】（1）处于平衡状态的物体受平衡力作用，即大小相等，方向相反，作用在一条直线上，作用在一个物体上。（2）功等于力和距离的乘积，即W＝Fs。【解答】解：（1）由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f＝F﹣G＝6N﹣4N＝2N。（2）铁块在4s内升高的距离s＝vt＝0.2m/s×4s＝0.8m，因此拉力F做的功W＝Fs＝6N×0.8m＝4.8J。故答案为：2；4.8。【点评】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和应用。首先，我们可以判断物体是否受力平衡；其次，根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向。三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分）16．（2分）如图甲是一名攀岩运动员拉着绳子停在峭壁上的情景，图乙是这一时刻的简化图。请在图乙中画出攀岩运动员所受重力和拉力的示意图。（O为攀岩运动员的重心）【分析】先分析运动员受到重力、拉力的方向、作用点，根据力的示意图的画法作图。【解答】解：运动员处于静止状态，受到的重力G竖直向下，受到的拉力F沿绳子向上，这两个力作用在O点上，力的示意图如图：【点评】本题考查了力的示意图的画法，明确各个力的方向、作用点是关键。17．（2分）如图甲是手提式干粉灭火器，图乙是灭火器压柄和阀门结构示意图。使用时压柄相当于一个杠杆，请在乙图中画出阀杆对压柄的阻力F2以及作用在A点的最小动力F1。【分析】（1）在杠杆上，支点指的是杠杆绕着转动的点，阻力是阻碍杠杆转动的力；（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。【解答】解：由图知，当把压柄向下压时，阀杆对压柄的作用力为阻力F2，方向竖直向上；OA是最长的动力臂，根据杠杆平衡条件，以OA为力臂时，需要的动力最小，过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力F1，作图如下：【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。四．实验探究题（共4小题，满分24分，每小题6分）18．（6分）如图所示是某实验小组利用小钢球A和B、木块、木板等器材“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验。每次实验都让小钢球沿光滑斜面由静止向下运动，撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。（1）实验中，探究动能大小是指探究B（填序号）具有的动能；A.小钢球在斜面上B.小钢球撞击木块时C.小钢球撞击木块后D.木块被小钢球撞击后（2）实验中，通过观察木块移动的距离来判断物体的动能大小，这种研究方法叫转换法；（3）如图甲所示①②两次实验，让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的速度；分析①②两次实验，可初步得出结论：当速度一定时，质量越大，物体的动能就越大；完成了图甲所示两次实验后，又找来另一钢球C重复刚才的实验，多次实验的目的是寻找普遍规律。（4）如图乙所示③④两次实验中，被同一小球由不同高度滚下撞击后，木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W3和W4，则W3＜W4（选填“＞”“＝”或“＜”）。【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；（2）物体的动能大小是通过木块移动的距离来反映的，这是转换法的应用；（3）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究；研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用；多次实验是为了得到普遍规律；（4）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动速度的大小无关；根据功的计算公式分析即可。【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意，故选：B；（2）实验中，通过观察木块移动的距离来反映小球的动能大小，采用了转换法；（3）由①②两图可知：让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相等，两个小球的质量不同，因此可以探究物体动能与物体质量的关系；钢球质量越大，推动木块移动的距离越远，故可得出结论：当物体速度一定时，质量越大，动能越大；为了寻找普遍规律，需要进行多次实验；（4）乙中两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f3、f4，因为在同种接触面上，压力不变时，摩擦力大小不变，故f3＝f4，sA＜sB，根据做功的公式W＝fs可知W3＜W4。故答案为：（1）B；（2）木块移动的距离；转换法；（3）速度；当速度一定时，质量越大；寻找普遍规律；（4）＜。【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。19．（5分）在探究“二力平衡条件”的实验中，同学们设计了如下图的实验装置，其中A为小车，B为木块，C为小卡片。（1）同学们不断改进并先后设计了图甲、乙、丙所示三个方案，他们改进的先后顺序为乙甲丙（用甲、乙、丙表示），这样改进是为了减小摩擦力对实验的影响。实验中小卡片C质量可以忽略；（2）实验中通过改变钩码的数量来改变拉力，从而探究二力平衡时力的大小关系；（3）同学们用图丙所示的装置进行实验时，将小卡片转过一个角度（如图丁所示），松手后卡片不能平衡，这样做是为了说明二力平衡时两个力应作用在同一直线上。同学们对同一问题又进行了探究，他们在左右支架上配两个滑轮时没有安装在相同的高度（如图戊所示），该装置能（能/不能）探究二力平衡的条件；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图丙所示情况下，小华下一步的操作是：用剪刀剪开卡片，观察两卡片能否平衡。【分析】（1）怎样减小摩擦力对实验的影响来分析解答；将木块放在水平桌面上，木块在水平桌面上静止或运动都可能受到摩擦力的作用，就会影响实验效果；（2）实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，改变钩码的总质量就改变了对小车施加的拉力；（3）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，可以通过旋转小卡片使两个力不在同一条直线上，观察小卡片的运动情况；只要能到达平衡力的四个条件，就可以研究；（4）探究二力平衡时，验证两个力需要作用在同一个物体上，可以把小卡片分成两半变成两个物体。【解答】解：（1）乙图为滑动摩擦，甲图为滚动摩擦，丙图只有绳子与滑轮间的摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，他们改进的先后顺序应该是乙甲丙；这样的改进是为了减小摩擦力对实验的影响。（2）实验中通过改变钩码的数量来改变钩码的总质量，从而改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系；（3）小卡片转过一个角度，松手后小卡片不能平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究不在同一直线上的两个力是否能平衡；因为左右两侧各通过一个定滑轮，定滑轮的位置虽然不等高，但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时，小卡片还是处于静止状态，照样能完成实验；（4）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。故答案为：（1）乙甲丙；摩擦力；（2）数量；（3）同一直线；能；（4）用剪刀剪开卡片，观察两卡片能否平衡。【点评】探究平衡力条件的实验要尽量简化实验，用静止状态来代替匀速直线运动状态，用空中悬着的小卡片代替放在水平桌面的物体，简化实验，便于操作。20．（7分）小语在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于打开（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压U形管压强计探头的橡皮膜，U形管内两液面有明显的高度差，说明装置不漏气（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）比较图中图乙与图丙两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图中图丙与图丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。（3）若保持图丁中金属盒的位置不变，将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后，发现U形管两侧液面高度差变大。小语由此得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。小婷认为她的结论不可靠，分析原因应是没有控制深度相同。（4）实验过程中小婷想到：本实验主要是通过观察U形管内两液面的高度差来间接判断液体压强大小的，那应该可以通过这个高度差来计算探头位置液体压强的大小，于是小婷测出图丁中U形管两液面高度差为10cm，并由此计算出此时探头橡皮膜受到的液体压强p＝1×103Pa。小婷的同桌却对此结论提出了质疑，认为探头橡皮膜实际受到液体的压强大于p（选填“大于”“小于”或“等于”），原因是橡皮膜具有弹性本身也会受到液体的压强。【分析】（1）阀门K应处于打开状态，以确保U形管内的水面相平；用手指轻轻按压探头的橡皮膜，发现U形管两边的液面高度差变化都很小，这说明该压强计的气密性很差；若液面灵活升降，则装置不漏气，压强计的气密性好。（2）（3）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法。（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。（4）根据液体压强公式得出探头橡皮膜受到的液体压强；因为橡皮膜具有弹性本身也会受到液体的压强，据此分析。【解答】解：（1）为了保持内外气压平衡，U形管与探头连接时，阀门K应处于打开状态，以确保U形管内的水面相平；按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化明显并保持稳定，说明实验装置密封良好，不漏气。（2）比较图乙与图丙两图，探头深度增加，U形管两侧液面高度差增大，可得出结论：液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图可知，探头在水中的深度相同，方向不同，U形管内液柱的高度差相同，因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。（3）将适量的浓盐水倒入烧杯中搅匀后，水的密度变大的同时，探头所处的深度也会增加，故探究液体压强与液体密度时，没有控制深度相同，不满足控制变量法，得出的结论不可靠。（4）此时探头橡皮膜受到的液体压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa因为橡皮膜具有弹性本身也会受到液体的压强，通过高度差来计算液体压强比实际值偏小，即探头橡皮膜实际受到液体的压强大于测量值。故答案为：（1）打开；不漏气；（2）丙；相等；（3）没有控制深度相同；（4）1×103；大于；橡皮膜具有弹性本身也会受到液体的压强。【点评】本题探究影响液体压强大小的因素，考查转换法、控制变量法及p＝ρgh的运用。21．（6分）如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验：（1）如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为F1；（2）如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排；（3）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为F2，则F2＝（选填“＞”“＜”或“＝”）F1；（4）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系：F浮＝G排。【分析】（3）在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比，在两个拉力的作用下，弹簧伸长到相同的位置，起到相同的效果；（4）根据甲和丙两次实验中弹簧伸长到相同位置，找出浮力和排出水的重力之间的关系；（5）造成F浮＞G排，可能是测得浮力偏大或测得排开水的重力偏小。【解答】解：（3）在两个拉力的作用下，弹簧伸长到相同的位置，起到相同的效果，所以这两个拉力的关系是：F2＝F1；（4）甲图中，F1＝G，丙图中，F2＝G+G排﹣F浮，因为F2＝F1，所以G＝G+G排﹣F浮；即F浮＝G排。故答案为：＝；F浮＝G排。【点评】本题主要考查的是学生对验证“阿基米德原理”实验的理解和掌握，关键是等效替代法在实验中的应用。五．计算题（共3小题，满分22分）22．（8分）如图所示，是某大学研制的智能防疫喷雾消毒机器人，不久就可观察到乒乓球上浮起来。激光自主导航，完全无人化操作，最适宜学校、医院等人群密集场所进行防疫消毒。其自重为160kg（不含消毒药水）；有两条履带，每条履带触地面积为0.2m2。在某次消毒作业中，该机器人在正常工作的电动机驱动下，携带20kg消毒药水，在水平地面上匀速直线行驶5min到