山东省济南市历下区2024-2025学年八年级（下）期末物理试卷（含解析）

第1页（共1页）2024-2025学年山东省济南市历下区八年级（下）期末物理试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目的要求）1．（2分）中国物理学家赵忠尧于1930年发现了“正电子”的存在，成为世界上第一个发现反物质的科学家。已知“正电子”带正电荷，质量、体积和电子相当，是电子的反粒子。下列物质微粒中，空间尺度由大到小排序正确的是（）A．原子分子正电子 B．分子原子正电子 C．分子正电子原子 D．正电子原子分子2．（2分）在如图所示的下列装置中，利用连通器原理工作的是（）A．牲畜自动饮水机 B．拦河大坝 C．覆杯实验 D．盆景自动供水装置3．（2分）汽车起重机移动方便，操作简单，使用广泛。如图所示是它的结构示意图。当B杆伸长向上提升货物时，起重臂相当于杠杆。此杠杆属于（）A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定4．（2分）使用如图所示的真空采血管抽血时，护士将采血针一端刺入人体静脉，另一端插入真空采血管中，血液便会自动流入采血管。血液流入采血管的原理是（）A．利用自身重力流入采血管 B．利用流速大压强小的原理把血液压入采血管 C．利用人体内血管的血压压入采血管 D．利用大气压强压入采血管5．（2分）蹦床运动属于体操的一种，运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程。当人最终静止在蹦床上时，则蹦床最低点所处的位置应为（）A．点B处 B．点C处 C．点A与点B间某处 D．点B与点C间某处6．（2分）用手掌将气球压在钉板上，气球并没有破裂，如图所示。持续增大手掌对气球的压力，气球被钉子扎破。不计气球重力，以下分析正确的是（）A．扎破前，钉子对气球的压力小于手掌对气球的压力 B．扎破前，气球下方的钉子越密集对气球的压强越大 C．扎破时，钉子对气球的压力大于手掌对气球的压力 D．扎破时，钉子对气球的压强大于手掌对气球的压强7．（2分）当今我国科技事业取得举世瞩目的成绩，一代又一代的中国科学家用行动体现了“科学无国界，科学家有祖国”的家国情怀。关于科学家及其贡献，下列陈述符合实际的是（）A．南仁东带领团队建成“中国天眼”项目——世界上最灵敏的单口径射电望远镜 B．邓稼先是我国的航天技术专家，在飞机、导弹、卫星等多个领域做出贡献 C．钱学森带领团队成功研制中国第一颗原子弹和第一颗氢弹，是中国的“两弹元勋” D．孙家栋是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一，被誉为“中国核潜艇之父”8．（2分）如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片，它记录了极限跳伞运动员从悬上跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计，在ab段运动员所受重力做功为W1，做功功率为P1；在cd段重力做功为W2，做功功率为P2，下列判断正确的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P29．（2分）利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升相同的高度，则（）A．乙滑轮组的机械效率比甲滑轮组高 B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同 C．力F1做功的功率比力F2做功的功率小 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同10．（2分）如图所示，一玻璃杯在水桶中处于漂浮状态，在水桶侧壁标记玻璃杯底此时所处深度位置为O。用手使玻璃杯慢慢下降直至浸没水中，随后玻璃杯沉到桶底。设玻璃杯下降过程中杯底到O点的竖直距离为h1，水桶液面到桶底的距离为h2。则h2随h1的变化图像可能为（）A． B． C． D．二、多项选择题（本大题共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的要求）（多选）11．（4分）如图所示，哪吒和敖丙在踢毽子。下列说法正确的是（）A．毽子在空中飞行的过程中，两人的脚并没有对毽子做功 B．毽子在空中飞行的过程中，毽子受到惯性大小是不变的 C．毽子从左向右飞到最高点时，所受合力大小一定不为零 D．毽子从左向右飞到最高点若外力消失，将匀速直线运动（多选）12．（4分）如图所示，通过宏观的现象可以获知微观粒子的作用规律。下列说法正确的是（）A．图甲：慢慢提起下表面与水接触的玻璃片时拉力变大，说明分子间存在引力 B．图乙：红墨水在热水中扩散得更快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈 C．图丙：为了探究气体分子的扩散现象，采用a的方式更合理（ρ二氧化氮＞ρ空气） D．图丁：手用力挤压海绵，海绵的体积会迅速变小，这说明分子之间存在空隙（多选）13．（4分）潜艇深海潜行时，若从高密度海水层突然进入低密度海水层，可能因浮力变化而急速下沉，发生“掉深”事故，严重危及潜艇安全。2024年，我军潜艇凭借出色的操作创造了遭遇“掉深”成功自救的奇迹。关于潜艇掉深过程中的相关力学知识，以下说法正确的是（）A．潜艇从高密度海水层水平进入低密度海水层，所受海水压强不变 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受海水的浮力变小 C．潜艇遭遇“掉深”自救时，需快速排出压力舱中的水，减轻自重 D．潜艇在高密度水层匀速潜行时，在力的作用下潜艇处于平衡状态（多选）14．（4分）某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地面的高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”“②”或“③”点中的两点，则小球（）A．在M点的重力势能大于在N点的 B．小球在点③的速度比在点②的小 C．经过的M点就是点③ D．小球在点①的动能一定大于260J（多选）15．（4分）如图所示，小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点O处用细线悬吊质量为m的实心铝球。小车静止时剪断细线，铝球恰好落入装有水的桶中。已知ρ铝＞ρ水，若不计空气阻力，在拉着小车水平匀速直线运动过程中剪断细线，下列说法正确的是（）A．无论小车以多大的速度匀速运动，均不影响铝球恰好落入桶中 B．从剪断细线到接触桶底前，铝球所受合力的方向始终竖直向下 C．从剪断细线到接触桶底前，铝球所具有的动能先变大然后变小 D．铝球浸没水中到触底静止的过程中，小车受到的压力始终不变三、非选择题（本大题共12小题，共60分）16．（4分）请写出如图所示的课本中探究实验的名称：（1）探究的条件；（2）探究的关系。17．（4分）国产大飞机C919，是我国首款完全按照国际先进适航标准和主流市场标准自主研发的单通道干线飞机，为了使飞机获得足够的升力，机翼横截面应做成如图中的形状；飞机升空的过程中，外界大气压逐渐。18．（4分）如图是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石块能被弹弓以很大的速度水平弹射出去。这一过程中机械能的转化情况是；小石块离开橡皮筋在空中飞行的过程中，弹力对小石块（选填“做功”或“不做功”）。19．（4分）伽利略的理想实验推动了力与运动研究方面的发展。他认为，当小球沿左侧斜面的某一高度从静止开始向下运动时，无论右侧斜面的坡度如何，小球都会沿斜面上升到一定的高度。在理想情况下，可以小到忽略不计，小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方。这说明小球的能总和不变，是守恒的。20．（3分）如图所示，一重为10N的物体静止在斜面上，请在指定位置，画出物体所受重力和支持力的示意图。21．（3分）如图所示是某同学自制的轻质拔草器。拔草器在使用时相当于杠杆，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请在指定位置，标出拔草器的支点O，并画出手对拔草器施加力的力臂。22．（3分）如图（a）是人们利用桔槔在井中汲水的情境。图（b）是桔槔的杠杆模型，其中OA长1.5m，OB长2m。若空水桶重为40N，石头重为150N。要使杠杆在水平位置静止，人至少要对系水桶的绳子施加多大的力？23．（6分）如图所示，盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片。某盾构机满负荷工作时，最大推进力是4.2×107N，在25s内向前推进0.05m，盾构机推进的总功是7×106J。请通过计算回答：（1）最大推进力做的有用功是多少？（2）盾构机推进的总功功率是多少？（3）盾构机推进的机械效率是多少？24．（9分）中国是茶文化的故乡，黄精茶为泰山地区特产名茶。如图所示，平底茶杯的质量为200g，底面积为4×10﹣3m2，内盛0.3kg的茶水，茶水深度为10cm，放置在面积为1m2的水平桌面中央。g取10N/kg，茶水密度为1.0×103kg/m3，请通过计算回答：（1）茶杯对桌面的压强是多少？（2）茶水对杯底的压力是多少？（3）将一体积为2cm3的黄精茶块放入茶水中，其迅速下沉到杯底，求此茶块受到的浮力是多少？25．（6分）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，利用了支架、杠杆（每小格为5cm）、钩码（重力均为0.5N）等器材。（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆（选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。（2）进行多次实验，记录的数据如下表。分析数据可得结论：当杠杆平衡时，若动力与动力臂一定，则。实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1215.01.520.02215.0215.03215.0310.0（3）接下来改变动力与动力臂，如图乙所示。需要在B点挂上个钩码，杠杆将在水平位置平衡。再次在其两边各加上一个钩码，杠杆侧会下降。（4）根据实验所得结论，请解释在图甲中若要使杠杆处于水平位置平衡，应将右侧的平衡螺母向右调节的原因是。26．（8分）小宇同学利用如图所示器材探究“液体内部压强的特点”。（1）如图甲所示，若实验前发现U形管压强计两侧液面已有高度差，接下来他应进行的操作是，使压强计U形管两边液面的高度相等。气密性良好的U形管压强计（选填“是”或“不是”）连通器。（2）正确操作后，分析乙、丙两图的实验现象，得出的结论是：。水坝要做成的形状（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”），正是运用了这一原理。（3）小宇在探究液体密度对液体压强大小的影响时，发现在U形管左右两侧液面的高度差对比不明显。下面的改进措施，可以使U形管液面高度差更加明显的是。A.换用两种密度相差更大的液体进行探究B.U形管内换用密度更小的液体C.压强计金属盒换用更易于形变的橡皮膜D.减小压强计U形管的横截面积（4）用如图丁所示的容器也可以探究液体内部的压强大小。容器中间用隔板分成互不相通的两部分，隔板上有一个孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。若容器左右两侧分别是b、c两种液体，将一物体A放入液体b中，A静止时的状态如图戊所示，请根据橡皮膜的情况，在指定位置画出右侧液体c液面的位置和物体A放入液体c中静止时所处的位置。27．（6分）“曹冲称象”是家喻户晓的故事，某科创小组仿效曹冲展开项目实践活动。【项目名称】制作“浮力秤”【项目实施】（1）设计“浮力秤”。①绘制设计图。浮力秤的制作原理：物体漂浮在液面上时，浮力重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。设计浮力秤的装置图，如图甲所示。②制作“浮力秤”并标记刻度。小组同学按照设计图进行组装：选择轻质的圆柱形小筒，在其底部均匀地放上细沙，上端放一个轻质的秤盘。将组装好的小筒和空秤盘，放入水中，并使它漂浮在水面上。根据水面的位置，用记号笔在小筒外侧壁上标注刻度a，标记为g。在秤盘中分别放入10g、20g、30g的砝码，用记号笔在小筒外侧水面位置画上刻度b、c、d，分别标记为10g、20g、30g，如图乙所示。a、b、c、d四个位置标记正确的是：（选填“A”或“B”）。（2）改进“浮力秤”。同学们利用制作好的浮力秤来测黄豆的质量：如图丙所示，将五颗黄豆放在秤盘中，待秤筒稳定后，发现水面对应的位置没有与任何一个刻度线相平，无法准确读出黄豆的质量，同学们认为浮力秤的分度值太大，精确度不够。为提高浮力秤的精确度，可行的改进措施是。（3）拓展应用。秤盘上未放物体时筒浸入水中深度为h0，某次测量物体的质量时筒浸入水中深度为h，小筒和秤盘的质量为m0，水的密度为ρ。则被测物体的质量为（用所给字母写出表达式）。

2024-2025学年山东省济南市历下区八年级（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）题号12345678910答案BABCDDABAC二．多选题（共5小题）题号1112131415答案ACDABCBCDBCDAB一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目的要求）1．（2分）中国物理学家赵忠尧于1930年发现了“正电子”的存在，成为世界上第一个发现反物质的科学家。已知“正电子”带正电荷，质量、体积和电子相当，是电子的反粒子。下列物质微粒中，空间尺度由大到小排序正确的是（）A．原子分子正电子 B．分子原子正电子 C．分子正电子原子 D．正电子原子分子【解答】解：物质是由分子组成的，分子是保持物质化学性质的最小微粒，分子的空间尺度一般在纳米量级，比如小分子的尺度在0.1﹣1纳米之间。原子是由原子核和核外电子构成的，比分子的尺度要小一些。而正电子是电子的反粒子，属于基本粒子，其尺度非常小，远小于原子的尺度，所以空间尺度由大到小的排序为分子、原子、正电子。故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。2．（2分）在如图所示的下列装置中，利用连通器原理工作的是（）A．牲畜自动饮水机 B．拦河大坝 C．覆杯实验 D．盆景自动供水装置【解答】解：A、牲畜自动饮水机符合上端开口、底部连通的特点，属于连通器，故A符合题意；B、拦河大坝上窄下宽，是利用液体压强随深度的增加而增大，不属于连通器，故B不符合题意；C、覆杯实验证明了大气压的存在，不属于连通器，故C不符合题意；D、在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来，而不是利用连通器原理，故D不符合题意。故选：A。3．（2分）汽车起重机移动方便，操作简单，使用广泛。如图所示是它的结构示意图。当B杆伸长向上提升货物时，起重臂相当于杠杆。此杠杆属于（）A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定【解答】解：起重臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确，ACD错误。故选：B。4．（2分）使用如图所示的真空采血管抽血时，护士将采血针一端刺入人体静脉，另一端插入真空采血管中，血液便会自动流入采血管。血液流入采血管的原理是（）A．利用自身重力流入采血管 B．利用流速大压强小的原理把血液压入采血管 C．利用人体内血管的血压压入采血管 D．利用大气压强压入采血管【解答】解：真空采血管存负压，即真空试管内气体压强小于周围空气的大气压，更加小于检查者血压，采血针一端刺入人体静脉后，另一端插入真空采血管中，在检查者血压的作用下，血液流入真空采血管，故ABD不合题意，C符合题意。故选：C。5．（2分）蹦床运动属于体操的一种，运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程。当人最终静止在蹦床上时，则蹦床最低点所处的位置应为（）A．点B处 B．点C处 C．点A与点B间某处 D．点B与点C间某处【解答】解：如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落，与蹦床接触后受弹力，开始弹力小于重力而加速下落，然后过了弹力等于重力的位置，由于惯性继续下落，因而最低点C的位置在受力平衡位置下方，而人最终静止在蹦床上时，受力平衡，处于平衡位置，故在C点的上方，即在B与C之间。故选：D。6．（2分）用手掌将气球压在钉板上，气球并没有破裂，如图所示。持续增大手掌对气球的压力，气球被钉子扎破。不计气球重力，以下分析正确的是（）A．扎破前，钉子对气球的压力小于手掌对气球的压力 B．扎破前，气球下方的钉子越密集对气球的压强越大 C．扎破时，钉子对气球的压力大于手掌对气球的压力 D．扎破时，钉子对气球的压强大于手掌对气球的压强【解答】解：不计气球重力，在竖直方向上，气球受到钉子的压力和手掌对它的压力，气球处于平衡状态，说明这两个力是一对平衡力，钉子对气球的压力等于手掌对气球的压力，钉子与气球的接触面积较小，由p=F故选：D。7．（2分）当今我国科技事业取得举世瞩目的成绩，一代又一代的中国科学家用行动体现了“科学无国界，科学家有祖国”的家国情怀。关于科学家及其贡献，下列陈述符合实际的是（）A．南仁东带领团队建成“中国天眼”项目——世界上最灵敏的单口径射电望远镜 B．邓稼先是我国的航天技术专家，在飞机、导弹、卫星等多个领域做出贡献 C．钱学森带领团队成功研制中国第一颗原子弹和第一颗氢弹，是中国的“两弹元勋” D．孙家栋是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一，被誉为“中国核潜艇之父”【解答】解：A、南仁东是FAST工程首席科学家兼总工程师，他带领团队历经22年建成“中国天眼”项目，这是目前世界上最大最灵敏的单口径射电望远镜，故A符合实际。B、邓稼先是我国核武器理论研究工作的奠基者和开拓者之一，主要贡献在核武器研制领域，并非航天技术领域，故B不符合实际。C、钱学森是中国航天事业的奠基人，为中国导弹、航天事业发展作出巨大贡献。“两弹元勋”主要是指邓稼先等为研制原子弹和氢弹作出突出贡献的科学家，钱学森未直接参与第一颗原子弹和氢弹的研制工作，故C不符合实际。D、黄旭华是我国核潜艇事业的先驱者和奠基人之一，被誉为“中国核潜艇之父”，孙家栋是我国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一，在卫星等领域贡献卓著，故D不符合实际。故选：A。8．（2分）如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片，它记录了极限跳伞运动员从悬上跳下到打开降落伞之前的运动过程。若空气阻力忽略不计，在ab段运动员所受重力做功为W1，做功功率为P1；在cd段重力做功为W2，做功功率为P2，下列判断正确的是（）A．W1＝W2P1＝P2 B．W1＜W2P1＜P2 C．W1＞W2P1＝P2 D．W1＜W2P1＝P2【解答】解：运动员重力一定，由图知，运动员在ab段比在cd段通过的距离短，根据W＝Gh可知，ab段重力对运动员做的功比cd段小，即W1＜W2，ab段与cd段所用时间相同，由P=Wt可知，ab段重力对运动员做功的功率比cd段小，即P1＜P故选：B。9．（2分）利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物提升相同的高度，则（）A．乙滑轮组的机械效率比甲滑轮组高 B．甲、乙两个滑轮组的额外功相同 C．力F1做功的功率比力F2做功的功率小 D．甲、乙两个滑轮组的总功相同【解答】解：AB、因两重物G的重力和上升的高度h均相等，所以，由W有＝Gh可知，甲、乙两个滑轮组的有用功相等，又因额外功等于总功减去有用功，且W总甲＞W总乙，所以，甲滑轮组的额外功较大，有用功相等，甲滑轮组的总功较大，由η=W有用W总×100%可知，ηCD、由题意可知，两滑轮组的拉力关系为F1＝F2＝F，运动时间t、重物的重力G、重物上升的高度h均相同。由图可知，两滑轮组绳子的有效股数分别为n甲＝3，n乙＝2，即n甲＞n乙，由s＝nh可知，两滑轮组绳子自由端移动的距离关系为s甲＞s乙，因两滑轮组的拉力相等，所以，由W＝Fs可得，甲、乙两个滑轮组的总功关系为W总甲＞W总乙；又因所用的时间相等，且W总甲＞W总乙，所以，由P=W总t故选：A。10．（2分）如图所示，一玻璃杯在水桶中处于漂浮状态，在水桶侧壁标记玻璃杯底此时所处深度位置为O。用手使玻璃杯慢慢下降直至浸没水中，随后玻璃杯沉到桶底。设玻璃杯下降过程中杯底到O点的竖直距离为h1，水桶液面到桶底的距离为h2。则h2随h1的变化图像可能为（）A． B． C． D．【解答】解：AB、当杯子没有浸没时，下降相同的深度，由于截面积变大，故浸入的体积越来越大，因而液面上涨是速度越来越大，因而不是直线，是越来越陡的图像，故AB错误；CD、当杯口浸入水面下，浸入的深度越大，流动的速度越大，液面下降是速度越快，故D错误，C正确。故选：C。二、多项选择题（本大题共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的要求）（多选）11．（4分）如图所示，哪吒和敖丙在踢毽子。下列说法正确的是（）A．毽子在空中飞行的过程中，两人的脚并没有对毽子做功 B．毽子在空中飞行的过程中，毽子受到惯性大小是不变的 C．毽子从左向右飞到最高点时，所受合力大小一定不为零 D．毽子从左向右飞到最高点若外力消失，将匀速直线运动【解答】解：A、毽子离开脚后，不再受到脚的作用力，踢力不再做功，其飞行是由于毽子的惯性，所以毽子在空中飞行的过程中，两人的脚并没有对毽子做功，故A正确；B、毽子在空中飞行的过程中，毽子惯性大小是不变的，惯性不是力，不能说受到惯性，故B错误；C、毽子从左向右飞到最高点时，受里不平衡，所以所受合力大小一定不为零，故C正确；D、毽子从左向右飞到最高点，水平方向有一定的速度，若此时外力消失，由牛顿第一定律可知，将匀速直线运动，故D正确。故选：ACD。（多选）12．（4分）如图所示，通过宏观的现象可以获知微观粒子的作用规律。下列说法正确的是（）A．图甲：慢慢提起下表面与水接触的玻璃片时拉力变大，说明分子间存在引力 B．图乙：红墨水在热水中扩散得更快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈 C．图丙：为了探究气体分子的扩散现象，采用a的方式更合理（ρ二氧化氮＞ρ空气） D．图丁：手用力挤压海绵，海绵的体积会迅速变小，这说明分子之间存在空隙【解答】解：A、慢慢提起下表面与水接触的玻璃片时拉力变大，是因为水分子和玻璃分子间存在引力，要将玻璃片提起需克服分子间的引力，所以拉力会变大，故A正确。B、红墨水在热水中扩散得更快，是因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，热水温度高，墨水分子运动速度快，所以扩散速度快，故B正确。C、由于二氧化氮密度比空气大，如果把二氧化氮气体放在上面，会因密度大而向下运动，不能单纯说明是分子的无规则运动造成的扩散现象，为了证明不是重力引起的气体运动，应将二氧化氮放在下面，空气放在上面，所以采用a的方式更合理，故C正确。D、手用力挤压海绵，海绵的体积会迅速变小，是因为海绵内部本身存在空隙，不是分子之间存在空隙，不能用分子间有间隙来解释，故D错误。故选：ABC。（多选）13．（4分）潜艇深海潜行时，若从高密度海水层突然进入低密度海水层，可能因浮力变化而急速下沉，发生“掉深”事故，严重危及潜艇安全。2024年，我军潜艇凭借出色的操作创造了遭遇“掉深”成功自救的奇迹。关于潜艇掉深过程中的相关力学知识，以下说法正确的是（）A．潜艇从高密度海水层水平进入低密度海水层，所受海水压强不变 B．潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，所受海水的浮力变小 C．潜艇遭遇“掉深”自救时，需快速排出压力舱中的水，减轻自重 D．潜艇在高密度水层匀速潜行时，在力的作用下潜艇处于平衡状态【解答】解：A、潜艇从高密度海水层水平进入低密度海水层，液体密度变小，而潜艇所处的深度不变，由p＝ρgh可知，潜艇所受海水压强变小，故A错误，B、潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时，液体密度变小，而潜艇排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，潜艇所受海水的浮力变小，故B正确；C、潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的；潜艇遭遇“掉深”时，潜艇受到的浮力小于自身的重力而下沉，为了使潜艇上浮，此时需快速排出压力舱中的水，减小潜艇的重力，从而使重力小于潜艇受到的浮力，故C正确；D、潜艇在高密度水层匀速潜行时，潜艇做匀速直线运动，所以在力的作用下潜艇处于平衡状态，故D正确。故选：BCD。（多选）14．（4分）某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地面的高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”“②”或“③”点中的两点，则小球（）A．在M点的重力势能大于在N点的 B．小球在点③的速度比在点②的小 C．经过的M点就是点③ D．小球在点①的动能一定大于260J【解答】解：ABC、小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能；小球起跳的高度越来越低，由于机械能是逐渐减小的，M点的机械能为240J+80J＝320J；N点的机械能为300J+200J＝500J；故M点是③，N点是②；根据图中，小球在点③的动能比在点②的小，故小球在点③的速度比在点②的小，故BC正确，A错误；D、小球在①机械能大于②，即机械能大于500J，而在①的重力势能与③相等，为240J，故重力势能大于500J﹣240J＝260J，故D正确。故选：BCD。（多选）15．（4分）如图所示，小车放在水平面上，把支架竖直固定在小车上，在支架中点O处用细线悬吊质量为m的实心铝球。小车静止时剪断细线，铝球恰好落入装有水的桶中。已知ρ铝＞ρ水，若不计空气阻力，在拉着小车水平匀速直线运动过程中剪断细线，下列说法正确的是（）A．无论小车以多大的速度匀速运动，均不影响铝球恰好落入桶中 B．从剪断细线到接触桶底前，铝球所受合力的方向始终竖直向下 C．从剪断细线到接触桶底前，铝球所具有的动能先变大然后变小 D．铝球浸没水中到触底静止的过程中，小车受到的压力始终不变【解答】解：A、未剪断细线前，小球与车一起向前运动，剪断细线后，因小球具有惯性会保持与车一样的运动速度，所以小球还能落在小桶中，故A正确；B、从剪断细线到接触桶底前，铝球受到向下的重力，向上的浮力，浮力小于重力，所以所受合力的方向始终竖直向下，故B正确；C、从剪断细线到接触桶底前，铝球的重力势能转化为动能，所以铝球所具有的动能变大，故C错误；D、铝球浸没水中到触底静止的过程中，铝球浸没水中未触底时受到重力和浮力作用，重力大于浮力，触底时受到重力、浮力和支持力处于平衡状态，根据力的相互作用可知小车受到的压力变大，故D错误。故选：AB。三、非选择题（本大题共12小题，共60分）16．（4分）请写出如图所示的课本中探究实验的名称：（1）探究二力平衡的条件；（2）探究浮力与排开液体的重力的关系。【解答】解：（1）左图实验是探究二力平衡的条件实验，得出二力平衡的条件；（2）右图是探究浮力与排开液体的重力的关系，据此得出阿基米德原理；故答案为：二力平衡；浮力与排开液体的重力。17．（4分）国产大飞机C919，是我国首款完全按照国际先进适航标准和主流市场标准自主研发的单通道干线飞机，为了使飞机获得足够的升力，机翼横截面应做成如图中C的形状；飞机升空的过程中，外界大气压逐渐减小。【解答】解：（1）飞机的机翼是上凸下平的形状，当飞机向前飞行时，空气流经机翼，由于机翼上表面凸起，空气流过的路程变长，空气流速会加快；而机翼下表面较平，空气流速相对较慢，流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大，所以机翼下表面的压强大于上表面的压强，从而产生向上的压力差，这个压力差就是使飞机获得升力的关键，故C符合题意，ABD不符合题意；（2）大气压随高度的增加而减小，所以飞机升空的过程中，外界大气压逐渐减小。故答案为：C；减小。18．（4分）如图是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石块能被弹弓以很大的速度水平弹射出去。这一过程中机械能的转化情况是弹性势能转化为动能；小石块离开橡皮筋在空中飞行的过程中，弹力对小石块不做功（选填“做功”或“不做功”）。【解答】解：橡皮筋被拉开，表明力可以改变物体的形状。当松手时，橡皮筋恢复原状，将储存的弹性势能转化为小石块的动能，使小石块弹射出去，小石块离开橡皮筋后，在空中飞行的过程中，是惯性作用，不再受到橡皮筋的弹力作用，故弹力对小石块不做功。故填：弹性势能转化为动能；不做功19．（4分）伽利略的理想实验推动了力与运动研究方面的发展。他认为，当小球沿左侧斜面的某一高度从静止开始向下运动时，无论右侧斜面的坡度如何，小球都会沿斜面上升到一定的高度。在理想情况下，阻力可以小到忽略不计，小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方。这说明小球的机械能总和不变，是守恒的。【解答】解：小球在斜面的某一高度时具有重力势能，向下运动过程中重力势能减小转化为动能，再沿右侧斜面上升过程中，动能转化为重力势能，到最高点时，动能为零重力势能最大，在理想情况下，阻力可以小到忽略不计，小球运动过程中只有重力做功，小球的机械能总和不变，即机械能是守恒的，小球将会沿右侧斜面上升到与左侧下落点等高的地方。故答案为：阻力；机械。20．（3分）如图所示，一重为10N的物体静止在斜面上，请在指定位置，画出物体所受重力和支持力的示意图。【解答】解：物体所受重力G＝10N，方向竖直向下，物体放在斜面上时，支持力F垂直于斜面斜向上，示意图如下：故答案为：受力示意图见解析。21．（3分）如图所示是某同学自制的轻质拔草器。拔草器在使用时相当于杠杆，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。请在指定位置，标出拔草器的支点O，并画出手对拔草器施加力的力臂。【解答】解：由题图可知，拔草器可看作杠杆，拔草器拐角处是支点O；过支点O向力的作用线作垂线段，即为其力臂L1，如图所示：22．（3分）如图（a）是人们利用桔槔在井中汲水的情境。图（b）是桔槔的杠杆模型，其中OA长1.5m，OB长2m。若空水桶重为40N，石头重为150N。要使杠杆在水平位置静止，人至少要对系水桶的绳子施加多大的力？【解答】解：根据杠杆平衡条件可知，F1l1＝F2l2，代入数据可知F=G人对水桶应施加的最小力为F人＝F﹣G桶＝200N﹣40N＝160N。答：人至少要对系水桶的绳子施加160N的力。23．（6分）如图所示，盾构机可以实现一边挖掘隧道，一边在隧道内壁安装盾构管片。某盾构机满负荷工作时，最大推进力是4.2×107N，在25s内向前推进0.05m，盾构机推进的总功是7×106J。请通过计算回答：（1）最大推进力做的有用功是多少？（2）盾构机推进的总功功率是多少？（3）盾构机推进的机械效率是多少？【解答】解：（1）最大推进力做的有用功为：W有（2）盾构机推进的总功功率为：P=W（3）盾构机推进的机械效率为：η=W答：（1）最大推进力做的有用功为2.1×106J；（2）盾构机推进的总功功率为2.8×105W；（3）盾构机推进的机械效率为30%。24．（9分）中国是茶文化的故乡，黄精茶为泰山地区特产名茶。如图所示，平底茶杯的质量为200g，底面积为4×10﹣3m2，内盛0.3kg的茶水，茶水深度为10cm，放置在面积为1m2的水平桌面中央。g取10N/kg，茶水密度为1.0×103kg/m3，请通过计算回答：（1）茶杯对桌面的压强是多少？（2）茶水对杯底的压力是多少？（3）将一体积为2cm3的黄精茶块放入茶水中，其迅速下沉到杯底，求此茶块受到的浮力是多少？【解答】解：（1）杯子和水的总质量m＝m杯+m水＝0.2kg+0.3kg＝0.5kg，杯子和水的总重力G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，因为茶杯在水平桌面上，杯子对桌面的压力F＝G＝5N，茶杯对桌面的压强p=F（2）茶水对杯底的压强p′=ρ茶水对杯底的压力F'＝p'S＝103Pa×4×10﹣3m2＝4N；（3）因为浸没，所以V排由阿基米德原理得所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣6m3＝0.02N；答：（1）茶杯对桌面的压强为1.25×103Pa；（2）茶水对杯底的压力为4N；（3）此茶块受到的浮力为2×10﹣2N。25．（6分）在“探究杠杆平衡条件”的活动中，利用了支架、杠杆（每小格为5cm）、钩码（重力均为0.5N）等器材。（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆是（选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。（2）进行多次实验，记录的数据如下表。分析数据可得结论：当杠杆平衡时，若动力与动力臂一定，则阻力与阻力臂的乘积为定值（或阻力与阻力臂成反比）。实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm1215.01.520.02215.0215.03215.0310.0（3）接下来改变动力与动力臂，如图乙所示。需要在B点挂上2个钩码，杠杆将在水平位置平衡。再次在其两边各加上一个钩码，杠杆右侧会下降。（4）根据实验所得结论，请解释在图甲中若要使杠杆处于水平位置平衡，应将右侧的平衡螺母向右调节的原因是杠杆右侧力的力臂变大。【解答】解：（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时，由于静止状态是平衡状态，所以此时杠杆处于平衡状态；（2）根据表中实验数据，发现F1×L1＝2N×15.0cm＝F2×L2＝1.5N×20.0cm＝2N×15.0cm＝3N×10.0cm，从而得出阻力与阻力臂的乘积为定值（或阻力与阻力臂成反比）；（3）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2知，nG×3L＝3G×2L，解得：n＝2，需要在B点挂2个钩码；再次在其两边各加上一个钩码，则左侧4G×2L＝8GL，右侧＝3G×3L＝9GL，右侧力与力臂的乘积大，故杠杆右侧下降；（4）在图甲中若要使杠杆处于水平位置平衡，目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，应将右侧的平衡螺母向右调节的原因是杠杆右侧力的力臂变大。故答案为：（1）是；（2）阻力与阻力臂的乘积为定值（或阻力与阻力臂成反比）；（3）2；右；（4）杠杆右侧力的力臂变大。26．（8分）小宇同学利用如图所示器材探究“液体内部压强的特点”。（1）如图甲所示，若实验前发现U形管压强计两侧液面已有高度差，接下来他应进行的操作是拆下软管（橡皮膜）重新安装，使压强计U形管两边液面的高度相等。气密性良好的U形管压强计不是（选填“是”或“不是”）连通器。（2）正确操作后，分析乙、丙两图的实验现象，得出的结论是：液体密度相同时，深度越大，液体压强越大。水坝要做成上窄下宽的形状（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”），正是运用了这一原理。（3）小宇在探究液体密度对液体压强大小的影响时，发现在U形管左右两侧液面的高度差对比不明显。下面的改进措施，可以使U形管液面高度差更加明显的是ABC。A.换用两种密度相差更大的液体进行探究B.U形管内换用密度更小的液体C.压强计金属盒换用更易于形变的橡皮膜D.减小压强计U形管的横截面积（4）用如图丁所示的容器也可以探究液体内部的压强大小。容器中间用隔板分成互不相通的两部分，隔板上有一个孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。若容器左右两侧分别是b、c两种液体，将一物体A放入液体b中，A静止时的状态如图戊所示，请根据橡皮膜的情况，在指定位置画出右侧液体c液面的位置和物体A放入液体c中静止时所处的位置。【解答】解：（1）如图甲所示，可知左管中液面上方气体压强大于大气压强，接下来的操作是拆除软管（橡皮膜）重新安装，两管液面上方气体与大