贵州省六盘水市2021-2022八年级上学期期末物理试卷（含解析）考试试卷

2021-2022学年贵州省六盘水市八年级（上）期末物理试卷
一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）下列数据最接近实际的是（　　）
A．冬奥会火炬的长度约为3m
B．2个鸡蛋受到的重力大小约为1N
C．人的正常体温是35℃
D．人正常步行速度约为5m/s
2．（3分）如图所示，物体受到两个力的作用，这两个力能平衡的是（　　）
A． B．
C． D．
3．（3分）诗句“可怜九月初三夜，露似珍珠月似弓”。“露”形成过程的物态变化属于（　　）
A．升华 B．凝华 C．凝固 D．液化
4．（3分）如图所示的各力中，属于弹力的是（　　）
A．绳子对小车的拉力 B．小红受到的重力
C．鞋底与地面间的摩擦力 D．地球对月亮的引力
5．（3分）如图，甲沿水平方向用力把乙骑的自行车推着做匀速直线运动（　　）
A．甲对自行车的推力与自行车对甲的推力是一对平衡力
B．自行车对甲的推力与自行车对地面的摩擦力是一对相互作用力
C．自行车对甲的推力与地面对甲的摩擦力是一对平衡力
D．甲对自行车的推力与地面对甲的摩擦力是一对相互作用力
6．（3分）2022年北京冬奥会开幕式上，一个小男孩轻轻吹出一口气，蒲公英飞上了鸟巢的上空。如图，下面说法正确的是（　　）
A．物体不受力时静止，受力才能运动
B．物体由静止变为运动是因为受到了力的作用
C．物体在运动过程中受到惯性力的作用
D．物体在静止时有惯性，运动时没有惯性
7．（3分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达O点，将质量为m的物体P与弹簧连接，并将弹簧压缩到A由静止释放后，物体沿粗糙水平面运动。下列说法中正确的是（　　）
A．A到O动能不断增大
B．A到O动能先增大后减小
C．物体运动到O点时动能最大
D．从A到O的过程中弹性势能不断增大
8．（3分）当你和爸爸外出聚餐，爸爸喝完酒后要驾车回家，你应该（　　）
A．告诉他小心驾驶 B．劝他系好安全带
C．坚决阻止他驾车 D．避开交警绕道走
二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共16分）
9．（4分）如图所示，木块的长度是　 　cm；体温计的读数是　 　℃。
10．（4分）“北京 双奥城”闪耀世界，显示了中国体育发展的新高度，北京2022年冬奥会，苏翊鸣在单板滑雪中夺冠，如图，增大单板受力面积的目的是为了 　 　压强（选填“增大”或“减小”）；下滑过程中，苏翊鸣的重力势能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
11．（2分）“绿色环保，低碳出行”，自行车的广泛使用极大的方便了市民生活，一辆自行车的质量为15kg，轮胎与地面的总接触面积为2×10﹣3m2，此自行车对地面产生的压强是 　 　Pa。
12．（4分）2019年12月26日最后一次日偏食，小瑾将一块饼干放到阳光下拍摄到了如图景象，这一现象是由于光的 　 　形成的，饼干下的光斑与此时太阳的形状 　 　（选填“相同”或“不同”）。
13．（2分）如图，有一实心正方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为2：1。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 　 　（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）。
三、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
14．（3分）如图，一辆正在水平公路上行驶的汽车，乘客身体突然前倾，根据这一现象，从物理学的角度找出至少一条物理现象并做简要说明。例：
现象：吊环手柄表面凹凸不平。
说明：压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦。
15．（3分）如图，三支蜡烛并排放置，仅点燃最外侧的两支蜡烛，用吸管对准中间蜡烛的烛芯吹气，这样就把中间的蜡烛“吹”燃了，请你用所学的物理知识解释其中的原因。
16．（3分）应某公司邀请，贺工、龙工两位建筑师参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后贺工上交了图甲所示的设计方案图，龙工上交了图乙所示的设计方案图。若你是此公司的老板，你将选择甲、乙哪图的设计方案，请用所学的物理知识简要说明理由。
四、作图题（本题共4个小题，每小题2分，共8分）
17．（2分）在图中画出反射光线并标出反射角的大小。
18．（2分）如图，一只小鸭子漂浮在斜面上的水杯中，请画出这只小鸭子的受力示意图。
19．（2分）如图所示，请画出小明站在地上用滑轮组提升重物时的绕线方法。
20．（2分）如图甲所示，水平桌面上放置一圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一重为8N的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，请在乙图坐标系中画出弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的大致关系图（圆柱体未接触容器底部）。
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分）
21．（10分）为探究“凸透镜成像的特点”，选用的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、火柴、光屏、刻度尺等，实验装置如图所示。
（1）首先将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，使之都与光具座的轨道 　 　（选填“平行”或“垂直”）。
（2）点燃蜡烛后，为使烛焰的像始终成在光屏中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 　 　。
（3）调整好器材后，将蜡烛放在光具座上的某点，如图所示，此时光屏上承接到的像是倒立的 　 　（选填“虚”或“实”）像。利用该成像规律制成的光学仪器是 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（4）某小组同学在实验时发现实验台上的凸透镜有一个小缺口，并且实验室没有多余的完好的凸透镜了，该小组若用此凸透镜实验，光屏上能否看到烛焰完整的像？　 　（选填“能”或“不能”）。
22．（10分）学完密度的知识后，小明和小华想知道所喝牛奶的密度。小明利用天平（含砝码）、量筒、烧杯测量牛奶的密度过程如下：
（1）将天平放在水平桌面上并将游码归零，发现分度盘指针向左偏转，则应将平衡螺母向 　 　调节，使指针指在分度盘的中线处。
（2）在烧杯中倒入适量的牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为65g；将烧杯中牛奶的一部分倒入量筒中，如图甲所示，则量筒内牛奶的体积是 　 　cm3。
（3）再用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量，砝码和游码的示数如图乙所示；则量筒中牛奶的质量为 　 　g。
（4）经过计算可知，牛奶的密度为ρ＝　 　g/cm3。
（5）实验过程中，小华不小心将量筒打碎了，老师说只用烧杯和天平也能测量出牛奶的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水（ρ水已知），设计了如下实验步骤：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m2；
④则牛奶的密度表达式ρ牛奶＝　 　。
23．（10分）在骑自行车时，我们会发现车速越快，空气阻力越大。由此小吴同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度有关。利用无风的周末，小吴让爸爸和他一起完成实验：打开汽车天窗，将如图所示装置固定在车顶。汽车依次以6m/s、12m/s、18m/s、24m/s的速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，记录数据如下（根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力）：
汽车速度v/（m s﹣1） 6 12 18 24
弹簧测力计示数F/N 0.2 0.6 1.2 2.1
（1）小吴通过观察 　 　来知道物体受空气阻力的大小。
（2）分析上表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越 　 　。
（3）小吴思考：下雨时，从足够高的空中下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？爸爸告诉小吴，若雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小；若下落雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度增大。
请结合以上材料分析：一滴质量为6g的雨滴从高空下落时（假设天气无风，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f＝　 　N，此后雨滴做 　 　运动。
（4）小吴认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状有关，请你帮他简要的设计出该实验方案。 　 　
六、综合应用题（本题共2个小题，第24题5分，第25题8分，共13分。解答时须写出必要的文字说明、计算公式及过程、若只写出计算结果将不得分）
24．（5分）如图所示，某人沿着高为2m的斜面，用120N的力推着重为240N的物体从底端到顶端做匀速直线运动，物体移动了5m。求：
（1）物体与斜面间的摩擦力；
（2）推力对物体做的功；
（3）此过程中斜面的机械效率。
25．（8分）阅读下列材料，回答问题。
2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，我国派出“深海勇士号”和“探索二号”船协同作业，成功回收了重达700kg的救生筏。对于这些打捞上来的物品，我国科学家们迅速地进行清洗、整理，对于相关勘查数据、水下图片、视频以及打捞上来的物品，中方都毫无保留地及时、稳妥移交给印尼军方，这是中、印尼双方进行的一次重大人道主义救援行动。本次救援行动促进了双方的互信互助，巩固和深化了两国全面的战略伙伴关系。
（1）回收的700kg的救生筏，其重力是多少？
（2）如图甲所示，在某一深度，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，该处海洋的深度是多少米（声音在海水中传播速度是1500m/s）？
（3）打捞船利用绳子以0.6m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，潜艇残骸未露出水面之前，不计海水对潜艇残骸的阻力，求拉力F的功率。
（4）简要说明潜艇下潜过程中，所受压强和浮力的变化情况。
2021-2022学年贵州省六盘水市八年级（上）期末物理试卷
（参考答案）
一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）下列数据最接近实际的是（　　）
A．冬奥会火炬的长度约为3m
B．2个鸡蛋受到的重力大小约为1N
C．人的正常体温是35℃
D．人正常步行速度约为5m/s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、在历届冬奥会火炬的长度中最长的约1.5m，故A不符合实际；
B、2个鸡蛋受到的重力大小约为1N，故B符合实际；
C、人的正常体温在37℃左右，变化幅度很小，故C不符合实际；
D、人正常步行速度约为1m/s，故D不符合实际。
故选：B。
2．（3分）如图所示，物体受到两个力的作用，这两个力能平衡的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】判断两个力是否是一对平衡力，要看它们是否同时满足四个条件，即：作用在同一物体上，在一条直线上，大小相等，方向相反。
【解答】解：A、图中：两个力不是作用在同一直线上，故不是一对平衡力，故A不符合题意；
B、图中：两个力不是作用在同一直线上，故不是一对平衡力，故B不符合题意；
C、图中：两个力的大小不相等，故不是一对平衡力，故C不符合题意；
D、图中：两个力作用在同一物体上，在一条直线上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D符合题意。
故选：D。
3．（3分）诗句“可怜九月初三夜，露似珍珠月似弓”。“露”形成过程的物态变化属于（　　）
A．升华 B．凝华 C．凝固 D．液化
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华，物质由固态直接变为气态的过程叫升华；由气态变为液态的过程叫液化，由液态变为气态的过程叫汽化；由固态变为液态的过程叫熔化，由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解：露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴。
故选：D。
4．（3分）如图所示的各力中，属于弹力的是（　　）
A．绳子对小车的拉力 B．小红受到的重力
C．鞋底与地面间的摩擦力 D．地球对月亮的引力
【分析】物体由于发生弹性形变而产生的力叫做弹力，平时所说的推、拉、提、压、支持等力，都属于弹力
【解答】解：A、弹力是物体发生弹性形变后，在恢复原状的过程中对与它接触的物体所产生的力；跳板受到的压力是弹力；拉力、压力、支持力，都属于弹力，故A正确；
B、重力是由于地球的吸引而产生的力，不是弹力，故B错误；
C、鞋底与地面间的摩擦力，没有发生弹性形变，不是弹力，故C错误；
D、地球对月亮的引力，没有发生形变，不是弹力，故D错误。
故选：A。
5．（3分）如图，甲沿水平方向用力把乙骑的自行车推着做匀速直线运动（　　）
A．甲对自行车的推力与自行车对甲的推力是一对平衡力
B．自行车对甲的推力与自行车对地面的摩擦力是一对相互作用力
C．自行车对甲的推力与地面对甲的摩擦力是一对平衡力
D．甲对自行车的推力与地面对甲的摩擦力是一对相互作用力
【分析】二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上；
一对相互作用力的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上。
【解答】解：A、甲对自行车的推力与自行车对甲的推力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B、自行车对甲的推力与自行车对地面的摩擦力不是作用在相互作用的两个物体上，不是一对相互作用力，故B错误；
C、自行车对甲的推力与地面对甲的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；
D、甲对自行车的推力与地面对甲的摩擦力不是作用在相互作用的两个物体上，不是一对相互作用力，故D错误。
故选：C。
6．（3分）2022年北京冬奥会开幕式上，一个小男孩轻轻吹出一口气，蒲公英飞上了鸟巢的上空。如图，下面说法正确的是（　　）
A．物体不受力时静止，受力才能运动
B．物体由静止变为运动是因为受到了力的作用
C．物体在运动过程中受到惯性力的作用
D．物体在静止时有惯性，运动时没有惯性
【分析】（1）物体在不受力或受平衡力时，保持静止或匀速直线运动状态；
（2）力是改变物体运动状态的原因；
（3）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；
（4）一切物体都有惯性。
【解答】解：A、物体不受力或受平衡力时都可以保持静止，也可以保持匀速直线运动；物体受非平衡力时，其运动状态才能改变，故A错误；
B、物体由静止变为运动，运动状态改变，是因为受到了力的作用，故B正确；
C、惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、一切物体都有惯性，物体在静止时有惯性，运动时也有惯性，故D错误。
故选：B。
7．（3分）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达O点，将质量为m的物体P与弹簧连接，并将弹簧压缩到A由静止释放后，物体沿粗糙水平面运动。下列说法中正确的是（　　）
A．A到O动能不断增大
B．A到O动能先增大后减小
C．物体运动到O点时动能最大
D．从A到O的过程中弹性势能不断增大
【分析】分析物体的受力情况来判断其运动情况：物体竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。从A到O过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速。
【解答】解：从A到O过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速，形变程度减小，弹性势能逐渐减小，故ACD错误，B正确，
故选：B。
8．（3分）当你和爸爸外出聚餐，爸爸喝完酒后要驾车回家，你应该（　　）
A．告诉他小心驾驶 B．劝他系好安全带
C．坚决阻止他驾车 D．避开交警绕道走
【分析】在道路上通行的车辆驾驶人、行人、乘车人以及在道路上进行与交通有关活动的人员必须遵守《中华人民共和国道路交通安全法》，否则容易发生交通事故。
【解答】解：当你和爸爸外出聚会，爸爸喝完酒后要驾车回家，这种行为违犯《中华人民共和国道路交通安全法》，应该坚决阻止其驾车。故C正确，ABD错误。
故选：C。
二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共16分）
9．（4分）如图所示，木块的长度是　2.45　cm；体温计的读数是　36.8　℃。
【分析】（1）由于该刻度尺的零刻度已经磨损，因此需要将紧挨物体左侧的1.00cm当作“零”刻度，然后让最后的读数减去“零”刻度的读数即为该木块的长度，注意刻度尺的读数需要进行估读；
（2）该体温计的示数在36～37℃之间，最小刻度值为0.1℃，由此可读出该体温计的示数。
【解答】解：
（1）由图知：此图是以1.00cm作为“零”刻度，因此木块的长度为：3.45cm﹣1.00cm＝2.45cm；
（2）由图知：该体温计的分度值是0.1℃，因此体温计的示数为：36℃+0.8℃＝36.8℃。
故答案为：2.45；36.8。
10．（4分）“北京 双奥城”闪耀世界，显示了中国体育发展的新高度，北京2022年冬奥会，苏翊鸣在单板滑雪中夺冠，如图，增大单板受力面积的目的是为了 　减小　压强（选填“增大”或“减小”）；下滑过程中，苏翊鸣的重力势能 　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【分析】减小压强的方法：在受力面积一定时，减小压力；在压力一定时，增大受力面积；重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解：增大单板受力面积的目的是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；
下滑过程中，苏翊鸣的质量不变，高度变小，重力势能减小。
故答案为：减小；减小。
11．（2分）“绿色环保，低碳出行”，自行车的广泛使用极大的方便了市民生活，一辆自行车的质量为15kg，轮胎与地面的总接触面积为2×10﹣3m2，此自行车对地面产生的压强是 　7.5×104　Pa。
【分析】自行车对地面的压力等于自行车的重力，根据F＝G＝mg求出其大小，根据p＝求出自行车对地面的压强。
【解答】解：自行车对地面的压力：
F＝G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N，
自行车对地面的压强：
p＝＝＝7.5×104Pa。
故答案为：7.5×104。
12．（4分）2019年12月26日最后一次日偏食，小瑾将一块饼干放到阳光下拍摄到了如图景象，这一现象是由于光的 　直线传播　形成的，饼干下的光斑与此时太阳的形状 　相同　（选填“相同”或“不同”）。
【分析】小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像是倒立的实像。
【解答】解：小瑾将一块饼干放到阳光下拍摄到了如图景象，这一现象属于小孔成像，是由于光的直线传播形成的；
饼干下的光斑与此时太阳的形状相同。
故答案为：直线传播；相同。
13．（2分）如图，有一实心正方体悬浮在油和盐水中，浸在油中和盐水中的体积之比为2：1。则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为 　7：13　（ρ油＝0.7×103kg/m3，ρ盐水＝1.2×103kg/m3）。
【分析】设长方体的体积为V，且浸在油中和盐水中的体积之比为2：1，根据阿基米德原理得出物体在油中受到的浮力和物体在盐水中受到的浮力的表达式，
根据重力和密度公式可知该物体的重力表达式，正方体悬浮，F浮＝G，据此得出该物体的密度。进而得出该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比。
【解答】解：设正方体的体积为V，且浸在油中和盐水中的体积之比为2：1，
该物体在油中受到的浮力F浮油＝ρ油gV排油，
该物体在盐水中受到的浮力F浮盐水＝ρ盐水gV排盐水，
根据重力和密度公式可知该物体的重力G＝mg＝ρ物gV，
正方体悬浮，F浮＝G，即：ρ油gV排油+ρ盐水gV排盐水＝ρ物gV，
代入数据可得：0.7×103kg/m3×10N/kg×V+1.2×103kg/m3×10N/kg×V＝ρ物gV，
解出：ρ物＝×103kg/m3；
则该物体在油中受到的浮力与物体的重力之比为：＝＝×＝×＝。
故答案为：7：13。
三、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
14．（3分）如图，一辆正在水平公路上行驶的汽车，乘客身体突然前倾，根据这一现象，从物理学的角度找出至少一条物理现象并做简要说明。例：
现象：吊环手柄表面凹凸不平。
说明：压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦。
【分析】阅读材料，从材料中找到物理现象，并用物理知道进行说明。
【解答】解：现象：一辆正在水平公路上行驶的汽车，乘客身体突然前倾；
说明：乘客原来和汽车一起运动，汽车刹车时，乘客的脚在摩擦力的作用下随车减度，乘客的上身由于惯性还要保持原来的运动状态，所以乘客身体向前方倾倒。
15．（3分）如图，三支蜡烛并排放置，仅点燃最外侧的两支蜡烛，用吸管对准中间蜡烛的烛芯吹气，这样就把中间的蜡烛“吹”燃了，请你用所学的物理知识解释其中的原因。
【分析】液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
【解答】答：根据流体压强和流速的关系可知，流体流速越大的地方压强越小。用吸管对准中间蜡烛的烛芯吹气，该处的空气流速变大，压强变小，在外侧大气压的作用下将两侧蜡烛的火焰压向中间蜡烛的烛芯，这样就把中间的蜡烛“吹“燃了。
16．（3分）应某公司邀请，贺工、龙工两位建筑师参加某火车站进站段铁路工程的设计，最后贺工上交了图甲所示的设计方案图，龙工上交了图乙所示的设计方案图。若你是此公司的老板，你将选择甲、乙哪图的设计方案，请用所学的物理知识简要说明理由。
【分析】影响动能大小的因素是物体的质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和高度；火车从斜面上向下运动，重力势能转化为动能；进站时上坡，动能转化为重力势能，可以节约能源。
【解答】答：选择甲图的设计方案。理由：根据动能与重力势能的转化可以知道，乙图中火车进站时下坡，这一过程中又有一部分重力势能转化为车的动能，就会使得车速提高，难以刹车，所以乙图的设计不合理。甲图进站时上坡，将动能转化为重力势能，车速减小，既便于刹车，出站时还可以将储存的重力势能转化为动能，节省能源，所以甲图的设计合理。
四、作图题（本题共4个小题，每小题2分，共8分）
17．（2分）在图中画出反射光线并标出反射角的大小。
【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”；入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解：因为入射光线与镜面的夹角是60°，所以入射角为90°﹣60°＝30°，则反射角也等于30°，
根据反射角等于入射角，在法线的另一侧作出反射光线，并标出反射角及其大小，如图所示：
18．（2分）如图，一只小鸭子漂浮在斜面上的水杯中，请画出这只小鸭子的受力示意图。
【分析】先分析出小鸭子受到重力和浮力作用，而且是一对平衡力；
再找到两个力的三要素：重力和浮力的作用点均在小鸭子的重心上，重力方向竖直向下，浮力方向竖直向上；
分别用一条带箭头的线段把重力、浮力的大小、方向、作用点表示出来。
【解答】解：小鸭子漂浮在水面上，受到浮力和重力的作用，且浮力等于重力，重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，标出符号G和F，注意两个力的长度相等，如图：
19．（2分）如图所示，请画出小明站在地上用滑轮组提升重物时的绕线方法。
【分析】图中给出的滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
【解答】解：由于小明要站在地面上，所以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，如图：
20．（2分）如图甲所示，水平桌面上放置一圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一重为8N的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，请在乙图坐标系中画出弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的大致关系图（圆柱体未接触容器底部）。
【分析】根据F＝G﹣F浮分析弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的变化关系。
【解答】解：弹簧测力计下悬挂一重为8N的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F＝G﹣F浮＝G﹣ρ水gV排＝G﹣ρ水gSh＝8﹣ρ水gSh，圆柱体全部浸没后，圆柱体受到的浮力不变，由G物＝F拉+F浮可知，弹簧测力计的示数保持不变；故弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入液体深度h的大致关系图如下：
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，每小题10分，共30分）
21．（10分）为探究“凸透镜成像的特点”，选用的实验器材有：光具座、蜡烛、凸透镜（f＝10cm）、火柴、光屏、刻度尺等，实验装置如图所示。
（1）首先将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，使之都与光具座的轨道 　垂直　（选填“平行”或“垂直”）。
（2）点燃蜡烛后，为使烛焰的像始终成在光屏中央，需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 　同一高度　。
（3）调整好器材后，将蜡烛放在光具座上的某点，如图所示，此时光屏上承接到的像是倒立的 　实　（选填“虚”或“实”）像。利用该成像规律制成的光学仪器是 　投影仪　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（4）某小组同学在实验时发现实验台上的凸透镜有一个小缺口，并且实验室没有多余的完好的凸透镜了，该小组若用此凸透镜实验，光屏上能否看到烛焰完整的像？　能　（选填“能”或“不能”）。
【分析】（1）调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心；
（2）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏上，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节；
（3）幻灯机、投影仪是根据当物距处于1倍和2倍焦距之间时，成放大倒立实像的原理制成的；
（4）凸透镜成像是光的折射现象，物体发出的光线经凸透镜折射后，会聚在凸透镜另一侧的光屏上，形成物体的实像；如果凸透镜的口径大，透过的光多，像就亮；口径小，透过的光少，像就暗。
【解答】解：（1）当物体通过凸透镜成实像时，成的像要用光屏来承接，所以要调整凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度上，且使凸透镜和光屏所在的平面都与光具座的轨道垂直；
（2）为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；
（3）如图所示，物距f＜u＜2f，凸透镜成的是倒立、放大的实像，其应用是投影仪；
（4）凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当凸透镜有一个小缺口，则通过透镜折射的光会减少一部分，亮度会减弱，像会变暗，但不影响像的完整性，因此光屏上烛焰的像能完整。
故答案为：（1）垂直；（2）同一高度；（3）实；投影仪；（4）能。
22．（10分）学完密度的知识后，小明和小华想知道所喝牛奶的密度。小明利用天平（含砝码）、量筒、烧杯测量牛奶的密度过程如下：
（1）将天平放在水平桌面上并将游码归零，发现分度盘指针向左偏转，则应将平衡螺母向 　右　调节，使指针指在分度盘的中线处。
（2）在烧杯中倒入适量的牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为65g；将烧杯中牛奶的一部分倒入量筒中，如图甲所示，则量筒内牛奶的体积是 　30　cm3。
（3）再用天平测出烧杯和剩余牛奶的质量，砝码和游码的示数如图乙所示；则量筒中牛奶的质量为 　31.8　g。
（4）经过计算可知，牛奶的密度为ρ＝　1.06　g/cm3。
（5）实验过程中，小华不小心将量筒打碎了，老师说只用烧杯和天平也能测量出牛奶的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水（ρ水已知），设计了如下实验步骤：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；
③用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m2；
④则牛奶的密度表达式ρ牛奶＝　 ρ水　。
【分析】（1）天平测量前要放到水平台上，将游码拨到零刻度线，按“左偏右调”的原则调节两端螺母使横梁平衡；
（2）量筒读数时要观察好液面对应的位置，读取量筒中液体的体积时，明确分度值、数准格数是关键；
（3）读取天平结果时，应先加砝码，再加游码，并注意分清标尺上的分度值；量筒中液体的质量可由前两次测量的结果求出；
（4）计算液体的密度可使用公式ρ＝；
（5）只有天平，没有量筒，可以将水和牛奶装满杯子，称量水和牛奶的质量，先求出水的体积即空杯子的容积，根据体积相等求出牛奶的密度。
【解答】解：（1）指针指向分度值的左侧，则此时应将平衡螺母向右边调节，使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡；
（2）量筒的分度值为2mL，量筒中的示数为V＝30mL＝30cm3；
（3）读取天平的示数为，20g+10g+3.2g＝33.2g；量筒中液体的质量m＝m1﹣m2＝65g﹣33.2g＝31.8g；
（4）牛奶的密度：
ρ＝＝＝1.06g/cm3；
（5）不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出牛奶的密度：
①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
则水的质量m水＝m1﹣m0，
由ρ＝可得，水的体积V＝，
③用另一个烧杯装满牛奶，用天平测出烧杯和牛奶的总质量为m2。
则牛奶的质量m牛奶＝m2﹣m0，
牛奶的体积等于烧杯内水的体积；
④则牛奶的密度表达式：
ρ＝＝＝ ρ水。
故答案为：（1）右；（2）30；（3）31.8；（4）1.06；（5） ρ水。
23．（10分）在骑自行车时，我们会发现车速越快，空气阻力越大。由此小吴同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度有关。利用无风的周末，小吴让爸爸和他一起完成实验：打开汽车天窗，将如图所示装置固定在车顶。汽车依次以6m/s、12m/s、18m/s、24m/s的速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，记录数据如下（根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力）：
汽车速度v/（m s﹣1） 6 12 18 24
弹簧测力计示数F/N 0.2 0.6 1.2 2.1
（1）小吴通过观察 　弹簧测力计示数　来知道物体受空气阻力的大小。
（2）分析上表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越 　越大　。
（3）小吴思考：下雨时，从足够高的空中下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？爸爸告诉小吴，若雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小；若下落雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度增大。
请结合以上材料分析：一滴质量为6g的雨滴从高空下落时（假设天气无风，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f＝　0.06　N，此后雨滴做 　匀速　运动。
（4）小吴认为运动物体受到的空气阻力大小还与物体的形状有关，请你帮他简要的设计出该实验方案。 　保持车速不变，在小车上放置形状不同的挡板，分别测出小车所受到的空气阻力，进行比较得出结论。　
【分析】（1）将小车与挡板看作一个整体，此时它受到的风的阻力与弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，据此可解答；
（2）分析表格中数据速度和测力计示数的变化得出结论；
（3）根据力与运动的关系可知，雨滴所受空气阻力小于重力时将做加速下落运动，速度进一步增大，受到的阻力增大，当雨滴受到的阻力等于重力时，雨滴的速度达到最大，以后雨滴将以此速度做匀速直线运动，据此进行解答；
（4）控制车速不变，观察不同形状挡板对空气阻力的影响。
【解答】解：（1）空气的阻力无法直接进行测量，因此，我们采用转换法的思想，通过二力平衡将空气的阻力转换为弹簧测力计对小车的拉力，从而进行间接测量；所以，小吴通过观察弹簧测力计示数来知道物体受空气阻力的大小；
（2）由表格中的数据可知，当速度越大时，测力计示数越大，即阻力越大，但其比值不是定值；
（3）若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，所以当雨滴达到一定速度时，阻力等于重力，则f＝G＝mg＝6×10﹣3kg×10N/kg＝0.06N；由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴将匀速下降；
（4）根据控制变量法可知，实验时应控制风速不变，所以具体步骤是：保持车速不变，在小车上放置形状不同的挡板，分别测出小车所受到的空气阻力，进行比较得出结论。
故答案为：（1）弹簧测力计示数；（2）越大；（3）0.06；匀速；（4）保持车速不变，在小车上放置形状不同的挡板，分别测出小车所受到的空气阻力，进行比较得出结论。
六、综合应用题（本题共2个小题，第24题5分，第25题8分，共13分。解答时须写出必要的文字说明、计算公式及过程、若只写出计算结果将不得分）
24．（5分）如图所示，某人沿着高为2m的斜面，用120N的力推着重为240N的物体从底端到顶端做匀速直线运动，物体移动了5m。求：
（1）物体与斜面间的摩擦力；
（2）推力对物体做的功；
（3）此过程中斜面的机械效率。
【分析】（1）（2）已知推力大小、物体移动的距离，根据W＝Fs可求推力做的总功；已知物体的重力和斜面的高度，根据W＝Gh可求推力所做的有用功，额外功等于总功减去有用功，再利用W额＝fs求出摩擦力的大小。
（3）斜面的机械效率等于有用功与总功的比值。
【解答】解：
（1）（2）推力对物体做的功（总功）：
W总＝Fs＝120N×5m＝600J，
推力做的有用功：
W有用＝Gh＝240N×2m＝480J，
克服摩擦做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝600J﹣480J＝120J，
由W额＝fs得物体与斜面间的摩擦力：
f＝＝＝24N；
（3）斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%。
答：（1）物体与斜面间的摩擦力为24N；
（2）推力对物体做的功为600J；
（3）此过程中斜面的机械效率为80%。
25．（8分）阅读下列材料，回答问题。
2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，我国派出“深海勇士号”和“探索二号”船协同作业，成功回收了重达700kg的救生筏。对于这些打捞上来的物品，我国科学家们迅速地进行清洗、整理，对于相关勘查数据、水下图片、视频以及打捞上来的物品，中方都毫无保留地及时、稳妥移交给印尼军方，这是中、印尼双方进行的一次重大人道主义救援行动。本次救援行动促进了双方的互信互助，巩固和深化了两国全面的战略伙伴关系。
（1）回收的700kg的救生筏，其重力是多少？
（2）如图甲所示，在某一深度，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，该处海洋的深度是多少米（声音在海水中传播速度是1500m/s）？
（3）打捞船利用绳子以0.6m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，潜艇残骸未露出水面之前，不计海水对潜艇残骸的阻力，求拉力F的功率。
（4）简要说明潜艇下潜过程中，所受压强和浮力的变化情况。
【分析】（1）根据G＝mg求救生筏的重力；
（2）根据v＝求出超声波运动的路程，海洋的深度等于超声波运动的路程；
（3）由图乙可知潜艇残骸未露出水面之前拉力F的大小，根据利用P＝＝＝Fv求拉力F的功率；
（4）根据p＝ρgh和F浮＝ρ液gV排分析潜艇下潜过程中，所受压强和浮力的变化情况。
【解答】解：（1）救生筏的重力：G＝mg＝700kg×10N/kg＝7000N；
（2）由v＝可知，超声波运动的路程：s声＝v声t＝1500m/s×1.1s＝1650m，
则海洋的深度：h＝s＝×1650m＝825m；
（3）由于潜艇残骸未露出水面之前受到竖直向上的浮力，因此此时的拉力小于艇残骸露出之后的拉力，
由图乙可知，潜艇残骸未露出水面之前拉力F＝6.84×103N，
则拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝6.84×103N×0.6m/s＝4104W；
（4）潜艇下潜过程中过程，深度不断增加，海水密度一定，由p＝ρgh可知，深度增加，潜艇受到的压强也增大；
潜艇下潜过程中过程，在浸没之前排开液体的体积不断增加，浸没之后排开液体的体积不变，海水密度一定，由F浮＝ρ液gV排可知，潜艇受到的浮力先增大后不变。
答：（1）回收的700kg的救生筏，其重力是7000N；
（2）该处海洋的深度是825m；
（3）拉力F的功率为4104W；
（4）潜艇下潜过程中，所受压强不断增大，受到的浮力先增大后不变。