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山西省朔州地区+2022-2023学年八年级下学期期末质量监测物理试题（含答案）
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这是一份山西省朔州地区+2022-2023学年八年级下学期期末质量监测物理试题（含答案），共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，简答题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山西省朔州市八年级（下）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 下列按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A. 太阳、地球、原子核、分子 B. 太阳、地球、分子、原子核
C. 太阳系、银河系、分子、原子核 D. 地球、太阳、原子核、分子
2. 立足物理学科核心素养，培养对常见物理量进行合理估计的能力。关于小明参加体育与健康质量监测时的情景，下列数据符合实际的是( )
A. 体内的气压约为100Pa
B. 1000m跑的平均速度约为10m/s
C. 双脚站立时对地面的压强约为104Pa
D. 后抛实心球时所用实心球的重约为1000N
3. 漫步在玉泉山城郊森林公园内的楼花园里，闻到淡淡的樱花花香，其原因是( )
A. 分子的质量和体积都很小 B. 分子间存在斥力
C. 分子间存在引力 D. 分子在不停息地做无规则运动
4. 诗词是中国传统文化的重要组成部分，阅读古诗词可以感受诗词之美、之趣，从中汲取营养，涵养心灵。下列诗句中加点字部分所描述的现象从力的作用效果方面看，不同的一项是( )
A. 北风卷地白草折，胡天八月即飞雪 B. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
C. 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅 D. 无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来
5. 人们设计出不同的工具方便了生活，下列工具中，在使用时可以省距离的是( )
A. 开瓶器 B. 钢丝钳
C. 撬棒 D. 镊子
6. 如图甲所示，这是《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目，一根羽毛放置在长木片上保持静止状态。简化示意图如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 羽毛所受的重力方向是垂直向下的
B. 重心位置在羽毛上的a点
C. 羽毛所受的重力和支持力是一对相互作用力
D. 羽毛所受重力的施力物体是木片
7. 游学活动中，小明坐在舒适的高铁列车上，联想到许多物理知识。下列相关说法正确的是( )
A. 铁轨下铺设枕轨主要是为了减小压力
B. 破窗锤头做成锥形是为了增大压强
C. 在列车的机械部件处加润滑油是为了增大摩擦
D. 车厢座椅用软质材料包裹是为了减小压力从而减小压强
8. 2022年2月15日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国小将苏翊鸣获得金牌。如图所示，这是他在空中某一瞬间的照片，下列说法正确的是( )
A. 起跳后，他在空中旋转的过程中不受力的作用
B. 落地后仍继续向前滑行，是由于他受到惯性的作用
C. 到达最高点时，他受非平衡力作用
D. 落地后站在水平雪面上时，他对雪面的压力与他受到的重力是一对平衡力
9. 为检测献血者的血红蛋白含量是否符合献血标准，医学上采用硫酸铜目测法，即将新鲜采集的末梢血或静脉血滴入硫酸铜标准试剂中，血液在15s内下沉说明血红蛋白含量合格。献血时对男、女血红蛋白含量要求不同，所以标准试剂的密度也不同。将质量和体积相同的两滴血液分别滴入男、女标准试剂中，血滴静止时的状态如图所示，此时两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A. 血滴在男标准试剂受到的浮力大于在女标准试剂受到的浮力
B. 男标准试剂的密度小于女标准试剂的密度
C. 男标准试剂中的血滴所受浮力大于该血滴所受的重力
D. 男标准试剂对容器底的压强小于女标准试剂对容器底的压强
10. 建筑工地上常用的吊装工具如图所示，M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2。滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重为100N，工人重为700N。杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。下列说法正确的是( )
A. 建筑材料P的上升速度为绳自由移动速度的3倍
B. 当工人拉绳的力为300N时，建筑材料P重为600N
C. 工人能提升的建筑材料的最大重为2000N
D. 当工人拉绳的力为300N时，M对地面的压力为4500N
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共3小题，共6.0分）
11. 2023年4月24日是第八个“中国航天日”，主题为“格物致知，叩问苍穹”。英国物理学家______ 发现的运动定律为精确地推算航天器的运动轨迹提供了理论基础。用火箭把卫星发射到太空，在释放卫星入轨之前，相对于火箭，卫星是______ (选填“静止”或“运动”)的。
12. 学好物理好处多，随手涂鸦也能兼顾美与科学性。小梦想画鱼儿戏水时鱼在水中吐出气泡的情景，图中正确的是______ (选填“甲”、“乙”或“丙”)，理由是______ 。
13. 若小明用手握住竖直的纯净水瓶不动，然后逐渐加大握瓶子的力，则该瓶子受到的摩擦力的大小______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。生产生活中都存在摩擦，假如没有摩擦，会发生什么情况？______ 。(写出一个合理即可)
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
14. 兔首铜像是中国清代青铜文物，是北京圆明园西洋楼海晏堂十二生肖铜像之一，现收藏于中国国家博物馆。如图所示，请画出兔首铜像静止在水平台上时所受力的示意图(重心在O点)。
四、实验探究题（本大题共5小题，共24.0分）
15. 如图所示，实验小组利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”。
(1)将杠杆的支点支在支架时，若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，立即得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。这种做法是否合理？并说明理由。______ 。
(3)如图乙所示，同学们设计了两种实验方案：第一种是弹簧测力计沿着竖直方向拉，其读数为F1；第二种是弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。两次弹簧测力计读数F1 ______ (选填“>”、“<”或“=”)F2。第______ (选填“一”或“二”)种实验方案更方便读取力臂。
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做______ 运动，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙实验，可以得出滑动摩擦力的大小与______ 有关；比较乙、丙实验，可以得出滑动摩擦力大小与______ 有关。
(3)比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是否正确？并说明理由。______ 。
17. 如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)物块的重力为______ N，浸没在水中时受到的浮力是______ N；
(2)由图①②③可得：当液体密度一定时，物体______ 越大，所受浮力越大；
(3)由图①④⑤可得结论：当______ 相同时，______ 越大，物体所受浮力越大；三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为______ kg/m3；
(4)如图⑥，溢水杯中装满水，电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF= ______ (用已知量和测得量表示)，则验证阿基米德原理成立。(ρ水=1.0×103kg/m3)
18. 降落伞是让人或物从空中安全落到地面的一种工具，广泛用于应急救生.空投物资等。物理小组的同学对降落伞下降速度与哪些因素有关产生兴趣，他们猜想：
猜想一：降落伞下降的速度可能与伞面的材料有关；
猜想二：降落伞下落的速度可能与伞面的面积有关。
为了验证猜想，他们用同种材质的布料自制不同面积的模拟降落伞，用砖块模拟重物，如图所示，让其从同一高度自由下落，记录降落伞下落所用的时间。
(1)该实验可以验证 (选填“猜想一”或“猜想二”)。
(2)请你设计一个记录实验数据的表格。
(3)除本实验提出的因素外，还有多种因素会影响降落伞下降的速度，请你提出一个可探究的问题： (答案合理即可)。
19. 小明将两个铅棒底面削平紧压在一起，一段时间后，两铅棒就会结合起来，如图所示。在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。小明得出结论：两铅棒没被重物拉开，主要是因为铅棒分子之间存在引力的作用。小伟则认为：两铅棒没被重物拉开，主要是靠大气压强的作用。请你设计一个实验验证小伟的说法是否正确。(温馨提示：注意实验方案的可操作性)
(1)补充器材：______ 。
(2)实验步骤：______ 。
(3)实验结论：______ 。
五、简答题（本大题共1小题，共4.0分）
20. “安全出行，远离危险”。乘坐汽车时，必须系好安全带，如图所示。请你运用所学物理知识解释乘坐汽车必须系好安全带及安全带做得宽大的原因。
六、计算题（本大题共2小题，共10.0分）
21. “天鲲号”绞吸挖泥船是我国自主研发建造的全电力驱动型的自航绞吸挖泥船，如图所示，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最，主要参数如表。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
项目
参数
总长度/m
140
宽度/m
27.8
吸/排管径/nm
1000/1000
满载排水量/t
1.7×104
满载吃水深度/m
6.5
泥泵输送功率/W
1.7×107
(1)求满载时“天鲲号”受到水的浮力；
(2)求满载时“天鲲号”底部面积为40cm2时受到水的压力。
22. 如图所示，一个质量为2kg、体积为10-3m3的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA=5：4。当M的一半体积浸在液体中时，A端竖直向下的拉力为20N，此时杠杆在水平位置平衡。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)此时物体M受到的拉力大小是多少？
(2)液体的密度是多少？
(3)若剪断细线，物体M在液体中稳定时，M对容器底部的压强是多少？
七、综合题（本大题共1小题，共4.0分）
23. 阅读短文，回答问题。
高铁为我国发展“提速”我国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。我国复兴号列车运行速度可达350km/h，是世界上最快的高铁，这源于我国领先世界的无砟轨道，又称“无缝钢轨”。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上，然后挤压焊接。与有砟道相比，无砟轨道消除了列车行驶过程中因铁轨缝隙而产生的“哐当”声，平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险。
高铁一般都采用双线，来往列车可以各行其道。当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。线路间距过大，使得填筑路基宽度加大，占用土地就越多，会造成资源浪费。经过大量的试验及计算，确定高铁两条线路之间的间距为5m。大多数高铁会在车轮部位安装喷砂系统，在高铁运行中，如果遇到雨雪天气，高铁车轮易打滑，这时喷砂系统就会开启，将砂子撒在铁轨上，以保证高铁的安全运行。
(1)与有砟轨道相比，无砟轨道的优点是______ ，高铁在运行过程中，遇到雨雪天气，通过______ 保证高铁的安全运行。
(2)从北京到上海的高铁铁路的里程为1317km，则复兴号从北京行驶到上海至少需要______ h(结果保留一位小数)。
(3)高铁采用双线设计时，需要定好线路间距。请你通过材料分析，线路间距不宜过小的本质原因是______ 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：选项中的物质按由大到小的排列顺序为：银河系、太阳系、地球、分子、原子、原子核，故ACD错误，B正确。
故选：B。
物质是由分子或原子组成的，分子的尺度非常小，分子又是由原子组成的，原子又是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，质子和中子也是有更小的微粒夸克组成的。生物体生活在地球上，地球是太阳系的一颗行星，而太阳系是银河系中的一个星系。
此题重点考查我们对于微观世界和宏观世界的了解，解答此题的关键是我们要知道宇宙及物质的内部结构及尺度大小，属于记忆性的题目。
2.【答案】C
【解析】解：
A、人不会被大气压压瘪时因为人体内的气压与外界的大气压相平衡，即人体内的气压与外界的大气压相等，约为105Pa，故A不符合实际；
B、人正常步行的速度约1.1m/s，1000m跑的平均速度要比步行的速度大，约为4m/s，故B不符合实际；
C、小明的体重在500N左右，站立时双脚与地面的接触面积大约500cm2=0.05m2，对水平地面的压强为p=FS=500N0.05m2=10000Pa，故C符合实际；
D、实心球质量约为2kg，后抛实心球时所用实心球的重约为20N，故D不符合实际。
故选：C。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知，以免闹了笑话自己还不知道。
3.【答案】D
【解析】解：漫步在玉泉山城郊森林公园内的楼花园里，闻到淡淡的樱花花香，其原因是樱花分子在不停息地做无规则运动。
故选：D。
分子在永不停息地做无规则运动。
本题考查了分子运动，属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解：A、“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”中，白草折说明力可以改变物体的形状；
B、“水晶帘动微风起”是指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来，这说明力可以改变物体的运动状态；
C、“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中，风刮过屋顶，屋顶上的茅草被卷走，这说明力可以改变物体的运动状态；
D、“无边落木萧萧下”，木头重力作用下向下运动，说明力可以改变物体的运动状态。
综上所述，选项A与其它三个选项中力的作用效果不同。
故选：A。
力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变。
本题考查了力的作用效果，力的这两个作用效果有明显的不同，比较容易辨别。
5.【答案】D
【解析】解：A、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故B不符合题意；
C、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故D符合题意。
故选：D。
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。
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。
6.【答案】B
【解析】解：A、羽毛所受的重力方向是竖直向下的，故A错误；
B、由图可知，支持力的作用点在a点，羽毛保持静止状态，说明受力平衡，所以羽毛的重心位置在a点，故B正确；
C、羽毛所受的重力和支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D、羽毛所受重力的施力物体是地球，故D错误。
故选：B。
(1)重力的方向是竖直向下的；
(2)重力在物体上的作用点叫重心；
(3)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；
(4)重力的施力物体是地球。
此题考查重力的施力物体，平衡力与相互作用力的辨别、重力的方向和重心的确定，其中确定重心的位置是难点。
7.【答案】B
【解析】解：A、铁轨下铺设枕木是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；
B、破窗锤两端做成锥形，是在压力一定时，减小受力面积增大压强，故B正确；
C、给机械部件之间的接触面加润滑油，是接触面分离，从而减小摩擦，故C错误；
D、车厢座椅用软质材料包裹，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误。
故选：B。
(1)增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
(2)增大摩擦力的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；在接触面粗糙程度一定时，增大压力；
减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
此题考查增大和减小压强的方法、增大和减小摩擦的方法等知识的理解和应用，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
8.【答案】C
【解析】解：A、起跳后运动员在空中旋转的过程中，受空气阻力和重力等的作用，故A错误；
B、落地后仍继续向前滑行，是由于他具有惯性，惯性不是力，不能说“由于惯性的作用”，故B错误；
C、到达最高点时，受到重力的作用，他受非平衡力作用，故C正确；
D、二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上。运动员对雪面的压力，受力物是雪面；运动员受到的重力，受力物是运动员，两个力不是作用在同一物体上，则二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
(1)地球周围的物体都受到重力作用；
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力；
(3)对运动员进行受力分析，根据二力平衡条件判断；
(4)二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线，作用在同一个物体上。
本题考查了惯性、受力情况、平衡力的辨别，属于基础题。
9.【答案】A
【解析】解：AC、血滴在男标准试剂中漂浮，所受的浮力等于自身的重力，在女标准试剂中下沉，所受的浮力小于自身的重力，血滴的重力相同，则血滴在男标准试剂受到的浮力大于在女标准试剂受到的浮力，故A正确、C错误；
BD、血滴在男标准试剂中漂浮，血滴的密度小于男标准试剂的密度，血滴在女标准试剂中下沉，血滴的密度大于女标准试剂的密度，男标准试剂的密度大于女标准试剂的密度，故B错误；
此时两容器中的液面相，根据p=ρ液gh可知男标准试剂对容器底的压强大于女标准试剂对容器底的压强，故D错误。
故选：A。
AC、血滴在男标准试剂中漂浮，所受的浮力等于自身的重力，在女标准试剂中下沉，所受的浮力小于自身的重力，血滴的重力相同，据此可知血滴在两种标准试剂受到的浮力的大小关系；
BD、血滴在男标准试剂中漂浮，血滴的密度小于男标准试剂的密度，血滴在女标准试剂中下沉，血滴的密度大于女标准试剂的密度，据此得出两种标准试剂的密度的大小关系；
此时两容器中的液面相，根据p=ρ液gh可知两标准试剂对容器底的压强的大小关系。
本题考查浮沉条件的应用，难度不大。
10.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，n=2；
根据v自=nv物可知，建筑材料P的上升速度是绳自由移动速度的12，故A错误；
B、杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F=1n(G+G动)可知，建筑材料P的重力为：
G=nF-G动=2×300N-100N=500N，故B错误；
C、工人重为700N，因此绳自由端承受的最大拉力为700N，根据F'=1n(G'+G动)可知，建筑材料最大重力为：
G'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N，故C错误；
D、由于定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA=3F+G定=3×300N+100N=1000N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA'=FA=1000N；
根据杠杆的平衡条件：FA'×OA=FB×OB，且OA：OB=1：2，
所以，FB=FA'×OAOB=1000N×12=500N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB'=FB=500N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持=GM-FB'=5000N-500N=4500N，
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压=FM支持=4500N，故D正确。
故选：D。
(1)根据滑轮组装置确定绳子段数，利用v自=nv物确定建筑材料P的上升速度与绳自由移动速度的关系；
(2)杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F=1n(G+G动)求出建筑材料P的重力；
(3)工人重为700N，据此确定绳自由端承受的最大拉力，根据F'=1n(G'+G动)求出建筑材料最大重力；
(4)对定滑轮进行受力分析，定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，从而可求出A点受到的拉力；
分析A点受到的力和杠杆的平衡条件分析出B点的拉力，对M受力分析得出地面对物体的支持力即物体M对地面的压力。
本题是综合性很强的题目，考查了物体受力的分析、使用滑轮组拉力的计算，其中对物体受力分析是难点。
11.【答案】牛顿 静止
【解析】解：(1)牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律)；
(2)卫星与火箭分离之前，卫星和火箭之间没有发生位置的改变，所以卫星相对火箭是静止的。
故答案为：牛顿；静止。
(1)根据牛顿及其主要贡献可得出答案。
(2)被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的。
本题通过火箭发射考查蕴含的物理知识，注重知识应用的考查，相对比较简单。
12.【答案】丙 液体压强随深度减小而减小
【解析】解：因为液体压强随深度减小而减小，所以，气泡上升时受到的压强越来越小，气泡应越来越大；
所以甲图画的气泡越来越小，乙图画的气泡上下一样大小，都是错误的；只有丙图画的气泡越来越大，故丙正确，。
故答案为：丙；液体压强随深度减小而减小。
(1)液体产生的压强与深度有关，深度越大压强越大，深度越小压强越小；
(2)鱼吐出的气泡内封闭着一定质量的气体，温度不变时，气体的体积与所受的压强有关，受的压强越大体积越小，受的压强越小体积越大；
本题考查液体内部压强的特点，与深度有关，随深度增加而增加，减小而减小；一定质量的气体，温度不变时，压强大小和体积成反比。
13.【答案】不变 骑车时抓不稳手把，刹不了车
【解析】解：手握瓶子静止在空中，瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力，因为瓶子的重力不变，所以在逐渐加大握瓶子的力时，该瓶子受到的摩擦力的大小不变；
如果没有摩擦，那么人就抓不稳手把，刹不了车；运动的自行车在没有摩擦时，没有力改变自行车的运动状态，自行车总保持原来的匀速直线运动状态，不能停下来。
故答案为：不变；骑车时抓不稳手把，刹不了车。
瓶子静止，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；摩擦力在生活中无处不在，所以据摩擦力在生活中的应用分析即可判断；
本题考查二力平衡的应用、摩擦力等，关键理解摩擦力的作用。
14.【答案】解：兔首铜像静止在水平地面上，受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用，处于平衡状态，重力G与支持力F是一对平衡力；
重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号F，注意两个力大小相等，所画线段的长度要相等，如图所示：
【解析】物体静止在水平地面上，受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用，处于平衡状态，重力G与支持力F是一对平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
15.【答案】左 不合理，仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性 < 一
【解析】解：(1)已知杠杆左端上翘，应将平衡螺母向左调节；
(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1
(1)将平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了直接从杠杆上读出力臂；
(2)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性；
(3)杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力。
16.【答案】匀速直线 压力大小 接触面粗糙程度 不正确，没有控制压力相同
【解析】解：(1)实验过程中，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙实验，压力大小不同，故可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；比较乙、丙实验，压力相同，而接触面粗糙程度不同，故可以得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，丁图中把物体切去二分之一，压力变小了，小明得出结论不正确，原因是没有控制压力相同。
故答案为：(1)匀速直线；(2)压力大小；接触面粗糙程度；(3)不正确；没有控制压力相同。
(1)根据二力平衡的条件分析；
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答；
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
17.【答案】3 2 排开液体的体积 排开液体的体积 液体密度 1.1×103 (m2-m1)g
【解析】解：(1)由图①可知，测力计的分度值为0.2N，所以物块的重力为3N；由③或④图可知，物块浸没在水中测力计示数为1N，根据称重法可得，物块浸没在水中时受到的浮力是F浮=G-F示=3N-1N=2N；
(2)由图①②③可知，物块浸入的液体密度相同，排开液体的体积不同，③图排开液体的体积大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①②③可得：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；
(3)由图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，⑤图液体密度大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①④⑤可得结论：当物体排开液体的体积相同，液体密度越大所受浮力越大；
物体的体积为V=V水排=F水浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3；
盐水的密度为ρ盐水=F盐水浮gV排=G-F5gV排=3N-0.8N10N/kg×2×10-4m3=1.1×103kg/m3；
(4)物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小，即F浮=ΔF，空烧杯质量为m1，烧杯和水的总质量为m2，则物块排开水的质量为：
m排=m2-m1；
排开水的重力为：
G排=m排g=(m2-m1)g；
如果F浮=G排，即ΔF=(m2-m1)g，则可验证阿基米德原理成立。
故答案为：(1)3；2；(2)排开液体的体积；(3)排开液体的体积；液体密度；1.1×103；(4)(m2-m1)g。
(1)认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；根据称重法得出浸没在水中时受到的浮力；
(2)根据图①②③可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
(3)根据图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
根据V=V水排=F水浮ρ水g得出物体的体积；根据ρ盐水=F盐水浮gV排=G-F5gV排得出盐水的密度；
(4)根据阿基米德原理分析解答。
本题探究浮力大小的影响因素，考查了弹簧测力的读数、称重法测浮力、控制变量法和数据分析等知识。
18.【答案】猜想二 探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关
【解析】解：(1)由题知，他们控制伞面的材料、重物的重力、下落的高度相同，伞面的面积不同，研究的是降落伞下落的速度与伞面的面积的关系，该实验可以验证猜想二；
(2)根据题干要求，设计记录实验数据的表格如下：
(3)除本实验提出的因素外，还有多种因素会影响降落伞下降的速度，还可探究的问题：探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关。
故答案为：(1)猜想二；(2)见上图；(3)探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关。
(1)在研究涉及到几个变量的物理问题时，常常采取只允许一个条件改变、其它条件不变的方法来进行探究，这种方法就叫做控制变量法；
(2)根据猜想，找出决定降落伞下降的速度因素，根据要测量的数据设计表格；
(3)根据控制变量法，再找出一个决定降落伞下降的速度因素，同时保持其因素不变，来探究降落伞下降的速度与这个因素的关系。
探究降落伞下降的速度和什么有关的实验，考查了对控制变量法的应用，难度不大。
19.【答案】真空罩、抽气机 将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气 用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用
【解析】解：(1)补充器材：真空罩、抽气机；
(2)实验步骤：将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气；
(3)实验结论：用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用。
故答案为：(1)真空罩、抽气机；
(2)将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气；
(3)用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用。
已经在标准大气压环境中完成了本实验，要想证明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强的作用，可以想办法在真空环境中观察本实验。根据控制变量法的思想，控制其它变量都相同，让实验装置处于真空环境即可。在探究声音传播条件的实验中用到的真空罩可以派上用场。
本题考查了学生设计实验方案来证明实验猜想的综合能力，由于需要严谨完整地用文字描述整个实验方案，所以是有一定难度的。
20.【答案】答：汽车行驶的速度较大，一旦急刹车，车身停止运动，而前排乘客身体由于惯性会继续向前运动，容易给驾驶员和乘客造成伤害，所以公安部门要求坐在副驾驶座位上的乘客也必须使用安全带。
根据p=FS可知，增大受力面积，在压力相同时，减小压强，安全带做得较宽，人感到舒服。
【解析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，减小压力来减小压强。
本题考查学生应用物理规律解释物理现象的能力，应注意对惯性知识和减小压强的方法的理解及灵活应用。
21.【答案】解：(1)由阿基米德原理可得，满载时“天鲲号”受到的浮力为：
F浮=G排=m排g=1.7×104×103kg×10N/kg=1.7×108N；
(2)满载吃水深度为6.5m，则满载时“天鲲号”底部受到水的压强为：
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa，
由p=FS底部面积为40cm2时受到水的压力为：
F=pS=6.5×104Pa×40×10-4m2=260N；
答：(1)满载时“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N；
(2)满载时“天鲲号”底部面积为40cm2时受到水的压力260N。
【解析】(1)由阿基米德原理知“天鲲号”受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力，即F浮=G排=m排g；
(2)先由公式p=ρgh计算得得“天鲲号”底部受到水的压强，然后由公式F=pS得探测仪器受到水的压力即可。
本题考查了浮力大小的计算和液体压强的计算问题，本题难度不大，属于常考题。
22.【答案】解：(1)根据杠杆的平衡条件可知，FB⋅OB=FA⋅OA，
则B端受到向下的拉力：FB=FA⋅OAOB=20N×45=16N，
根据力的相互作用可知，此时物体M受到的拉力：FM=FB=16N；
(2)物体M的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N，
对物体M受力分析可知，物体M受到的竖直向上的浮力、细线对竖直向上的物体M的拉力和竖直向上的重力作用，
根据物体的平衡条件可知，物体M受到的浮力：F浮=G-FM=20N-16N=4N，
根据题意可知，物体M排开液体的体积：V排=12V=12×10-3m3=5×10-4m3，
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度：ρ液=F浮gV排=4N10N/kg×5×10-4m3=0.8×103kg/m3；
(3)物体M的密度：ρ=mV=2kg10-3m3=2×103kg/m3，
由于物体M的密度大于液体的密度，根据物体的浮沉条件可知，剪断细线后物体M在液体中稳定时沉入容器的底部，
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度不变，排开液体的体积是原来的2倍，则浮力是原来的2倍，即物体M沉入容器底部后，受到的浮力F浮'=2F浮=2×4N=8N，
对物体M受力分析可知，物体M对容器底部的压力：F压=G-F浮'=20N-8N=12N，
由V=a3可知，物体M的边长：a=310-3m=0.1m，
物体M的底面积：S=a2=(0.1m)2=0.01m2，
物体M对容器底部的压强：p=F压S=12N0.01m2=1200Pa。
答：(1)此时物体M受到的拉力大小是16N；
(2)液体的密度是0.8×103kg/m3；
(3)若剪断细线，物体M在液体中稳定时，M对容器底部的压强是1200Pa。
【解析】(1)根据杠杆的平衡条件和力的相互作用求出此时物体M受到的拉力；
(2)根据G=mg求出物体M的重力，对物体M受力分析，根据平衡条件可求出物体M此时受到的浮力；根据题意可知物体M浸入水中的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出液体的密度；
(3)根据密度公式求出物体M的密度，根据物体的浮沉条件可知剪断细线后物体M的状态，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体M受到的浮力，对物体M受力分析可知物体M对容器底部的压力；根据V=a3求出物体M的边长，根据S=a2求出物体M的底面积，根据p=FS求出M对容器底部的压强。
本题考查杠杆的平衡条件、重力公式、密度公式、阿基米德原理、二力平衡条件、体积公式、面积公式以及压强公式的应用，知识点较多，有一定的难度。
23.【答案】平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险 将砂子撒在铁轨上 3.8 当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
【解析】解：(1)与有砟轨道相比，无砟轨道的优点是：平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险；高铁在运行过程中，遇到雨雪天气，通过将砂子撒在铁轨上，保证高铁的安全运行。
(2)根据速度公式得，复兴号从北京行驶到上海至少需要的时间为t=sv=1317km350km/h≈3.8h；
(3)高铁采用双线设计时，需要定好线路间距，线路间距不宜过小的本质原因是：当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
故答案为：(1)平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险；(2)3.8；(3)当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
(1)阅读材料并进行解答；
(2)根据速度公式的变形式t=sv可计算出复兴号从北京行驶到上海至少需要的时间；
(3)空气流速快的地方压强小，从而产生巨大的风压。
本题以高铁为背景，考查了速度公式的应用、流体压强与流速的关系减弱噪声的途径等，有一定综合性，但难度不大。
2022-2023学年山西省朔州市八年级（下）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 下列按照尺度的数量级由大到小排列的是( )
A. 太阳、地球、原子核、分子 B. 太阳、地球、分子、原子核
C. 太阳系、银河系、分子、原子核 D. 地球、太阳、原子核、分子
2. 立足物理学科核心素养，培养对常见物理量进行合理估计的能力。关于小明参加体育与健康质量监测时的情景，下列数据符合实际的是( )
A. 体内的气压约为100Pa
B. 1000m跑的平均速度约为10m/s
C. 双脚站立时对地面的压强约为104Pa
D. 后抛实心球时所用实心球的重约为1000N
3. 漫步在玉泉山城郊森林公园内的楼花园里，闻到淡淡的樱花花香，其原因是( )
A. 分子的质量和体积都很小 B. 分子间存在斥力
C. 分子间存在引力 D. 分子在不停息地做无规则运动
4. 诗词是中国传统文化的重要组成部分，阅读古诗词可以感受诗词之美、之趣，从中汲取营养，涵养心灵。下列诗句中加点字部分所描述的现象从力的作用效果方面看，不同的一项是( )
A. 北风卷地白草折，胡天八月即飞雪 B. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
C. 八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅 D. 无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来
5. 人们设计出不同的工具方便了生活，下列工具中，在使用时可以省距离的是( )
A. 开瓶器 B. 钢丝钳
C. 撬棒 D. 镊子
6. 如图甲所示，这是《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目，一根羽毛放置在长木片上保持静止状态。简化示意图如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 羽毛所受的重力方向是垂直向下的
B. 重心位置在羽毛上的a点
C. 羽毛所受的重力和支持力是一对相互作用力
D. 羽毛所受重力的施力物体是木片
7. 游学活动中，小明坐在舒适的高铁列车上，联想到许多物理知识。下列相关说法正确的是( )
A. 铁轨下铺设枕轨主要是为了减小压力
B. 破窗锤头做成锥形是为了增大压强
C. 在列车的机械部件处加润滑油是为了增大摩擦
D. 车厢座椅用软质材料包裹是为了减小压力从而减小压强
8. 2022年2月15日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国小将苏翊鸣获得金牌。如图所示，这是他在空中某一瞬间的照片，下列说法正确的是( )
A. 起跳后，他在空中旋转的过程中不受力的作用
B. 落地后仍继续向前滑行，是由于他受到惯性的作用
C. 到达最高点时，他受非平衡力作用
D. 落地后站在水平雪面上时，他对雪面的压力与他受到的重力是一对平衡力
9. 为检测献血者的血红蛋白含量是否符合献血标准，医学上采用硫酸铜目测法，即将新鲜采集的末梢血或静脉血滴入硫酸铜标准试剂中，血液在15s内下沉说明血红蛋白含量合格。献血时对男、女血红蛋白含量要求不同，所以标准试剂的密度也不同。将质量和体积相同的两滴血液分别滴入男、女标准试剂中，血滴静止时的状态如图所示，此时两容器中的液面相平。下列说法正确的是( )
A. 血滴在男标准试剂受到的浮力大于在女标准试剂受到的浮力
B. 男标准试剂的密度小于女标准试剂的密度
C. 男标准试剂中的血滴所受浮力大于该血滴所受的重力
D. 男标准试剂对容器底的压强小于女标准试剂对容器底的压强
10. 建筑工地上常用的吊装工具如图所示，M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O，已知OA：OB=1：2。滑轮下面挂有建筑材料P，每个滑轮重为100N，工人重为700N。杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。下列说法正确的是( )
A. 建筑材料P的上升速度为绳自由移动速度的3倍
B. 当工人拉绳的力为300N时，建筑材料P重为600N
C. 工人能提升的建筑材料的最大重为2000N
D. 当工人拉绳的力为300N时，M对地面的压力为4500N
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共3小题，共6.0分）
11. 2023年4月24日是第八个“中国航天日”，主题为“格物致知，叩问苍穹”。英国物理学家______ 发现的运动定律为精确地推算航天器的运动轨迹提供了理论基础。用火箭把卫星发射到太空，在释放卫星入轨之前，相对于火箭，卫星是______ (选填“静止”或“运动”)的。
12. 学好物理好处多，随手涂鸦也能兼顾美与科学性。小梦想画鱼儿戏水时鱼在水中吐出气泡的情景，图中正确的是______ (选填“甲”、“乙”或“丙”)，理由是______ 。
13. 若小明用手握住竖直的纯净水瓶不动，然后逐渐加大握瓶子的力，则该瓶子受到的摩擦力的大小______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。生产生活中都存在摩擦，假如没有摩擦，会发生什么情况？______ 。(写出一个合理即可)
三、作图题（本大题共1小题，共2.0分）
14. 兔首铜像是中国清代青铜文物，是北京圆明园西洋楼海晏堂十二生肖铜像之一，现收藏于中国国家博物馆。如图所示，请画出兔首铜像静止在水平台上时所受力的示意图(重心在O点)。
四、实验探究题（本大题共5小题，共24.0分）
15. 如图所示，实验小组利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”。
(1)将杠杆的支点支在支架时，若杠杆右端低左端高，为使其在水平位置上静止，应将平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节。
(2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，记录数据。根据这一次实验数据，立即得出杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2。这种做法是否合理？并说明理由。______ 。
(3)如图乙所示，同学们设计了两种实验方案：第一种是弹簧测力计沿着竖直方向拉，其读数为F1；第二种是弹簧测力计倾斜拉，其读数为F2。两次弹簧测力计读数F1 ______ (选填“>”、“<”或“=”)F2。第______ (选填“一”或“二”)种实验方案更方便读取力臂。
16. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做______ 运动，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙实验，可以得出滑动摩擦力的大小与______ 有关；比较乙、丙实验，可以得出滑动摩擦力大小与______ 有关。
(3)比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是否正确？并说明理由。______ 。
17. 如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)物块的重力为______ N，浸没在水中时受到的浮力是______ N；
(2)由图①②③可得：当液体密度一定时，物体______ 越大，所受浮力越大；
(3)由图①④⑤可得结论：当______ 相同时，______ 越大，物体所受浮力越大；三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为______ kg/m3；
(4)如图⑥，溢水杯中装满水，电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF= ______ (用已知量和测得量表示)，则验证阿基米德原理成立。(ρ水=1.0×103kg/m3)
18. 降落伞是让人或物从空中安全落到地面的一种工具，广泛用于应急救生.空投物资等。物理小组的同学对降落伞下降速度与哪些因素有关产生兴趣，他们猜想：
猜想一：降落伞下降的速度可能与伞面的材料有关；
猜想二：降落伞下落的速度可能与伞面的面积有关。
为了验证猜想，他们用同种材质的布料自制不同面积的模拟降落伞，用砖块模拟重物，如图所示，让其从同一高度自由下落，记录降落伞下落所用的时间。
(1)该实验可以验证 (选填“猜想一”或“猜想二”)。
(2)请你设计一个记录实验数据的表格。
(3)除本实验提出的因素外，还有多种因素会影响降落伞下降的速度，请你提出一个可探究的问题： (答案合理即可)。
19. 小明将两个铅棒底面削平紧压在一起，一段时间后，两铅棒就会结合起来，如图所示。在铅棒下悬挂一个5kg的重物不能把两铅棒拉开。小明得出结论：两铅棒没被重物拉开，主要是因为铅棒分子之间存在引力的作用。小伟则认为：两铅棒没被重物拉开，主要是靠大气压强的作用。请你设计一个实验验证小伟的说法是否正确。(温馨提示：注意实验方案的可操作性)
(1)补充器材：______ 。
(2)实验步骤：______ 。
(3)实验结论：______ 。
五、简答题（本大题共1小题，共4.0分）
20. “安全出行，远离危险”。乘坐汽车时，必须系好安全带，如图所示。请你运用所学物理知识解释乘坐汽车必须系好安全带及安全带做得宽大的原因。
六、计算题（本大题共2小题，共10.0分）
21. “天鲲号”绞吸挖泥船是我国自主研发建造的全电力驱动型的自航绞吸挖泥船，如图所示，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最，主要参数如表。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
项目
参数
总长度/m
140
宽度/m
27.8
吸/排管径/nm
1000/1000
满载排水量/t
1.7×104
满载吃水深度/m
6.5
泥泵输送功率/W
1.7×107
(1)求满载时“天鲲号”受到水的浮力；
(2)求满载时“天鲲号”底部面积为40cm2时受到水的压力。
22. 如图所示，一个质量为2kg、体积为10-3m3的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA=5：4。当M的一半体积浸在液体中时，A端竖直向下的拉力为20N，此时杠杆在水平位置平衡。(g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)此时物体M受到的拉力大小是多少？
(2)液体的密度是多少？
(3)若剪断细线，物体M在液体中稳定时，M对容器底部的压强是多少？
七、综合题（本大题共1小题，共4.0分）
23. 阅读短文，回答问题。
高铁为我国发展“提速”我国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。我国复兴号列车运行速度可达350km/h，是世界上最快的高铁，这源于我国领先世界的无砟轨道，又称“无缝钢轨”。焊机将两根钢轨相邻两端升温至1000℃以上，然后挤压焊接。与有砟道相比，无砟轨道消除了列车行驶过程中因铁轨缝隙而产生的“哐当”声，平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险。
高铁一般都采用双线，来往列车可以各行其道。当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。线路间距过大，使得填筑路基宽度加大，占用土地就越多，会造成资源浪费。经过大量的试验及计算，确定高铁两条线路之间的间距为5m。大多数高铁会在车轮部位安装喷砂系统，在高铁运行中，如果遇到雨雪天气，高铁车轮易打滑，这时喷砂系统就会开启，将砂子撒在铁轨上，以保证高铁的安全运行。
(1)与有砟轨道相比，无砟轨道的优点是______ ，高铁在运行过程中，遇到雨雪天气，通过______ 保证高铁的安全运行。
(2)从北京到上海的高铁铁路的里程为1317km，则复兴号从北京行驶到上海至少需要______ h(结果保留一位小数)。
(3)高铁采用双线设计时，需要定好线路间距。请你通过材料分析，线路间距不宜过小的本质原因是______ 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：选项中的物质按由大到小的排列顺序为：银河系、太阳系、地球、分子、原子、原子核，故ACD错误，B正确。
故选：B。
物质是由分子或原子组成的，分子的尺度非常小，分子又是由原子组成的，原子又是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，质子和中子也是有更小的微粒夸克组成的。生物体生活在地球上，地球是太阳系的一颗行星，而太阳系是银河系中的一个星系。
此题重点考查我们对于微观世界和宏观世界的了解，解答此题的关键是我们要知道宇宙及物质的内部结构及尺度大小，属于记忆性的题目。
2.【答案】C
【解析】解：
A、人不会被大气压压瘪时因为人体内的气压与外界的大气压相平衡，即人体内的气压与外界的大气压相等，约为105Pa，故A不符合实际；
B、人正常步行的速度约1.1m/s，1000m跑的平均速度要比步行的速度大，约为4m/s，故B不符合实际；
C、小明的体重在500N左右，站立时双脚与地面的接触面积大约500cm2=0.05m2，对水平地面的压强为p=FS=500N0.05m2=10000Pa，故C符合实际；
D、实心球质量约为2kg，后抛实心球时所用实心球的重约为20N，故D不符合实际。
故选：C。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况，本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知，以免闹了笑话自己还不知道。
3.【答案】D
【解析】解：漫步在玉泉山城郊森林公园内的楼花园里，闻到淡淡的樱花花香，其原因是樱花分子在不停息地做无规则运动。
故选：D。
分子在永不停息地做无规则运动。
本题考查了分子运动，属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解：A、“北风卷地白草折，胡天八月即飞雪”中，白草折说明力可以改变物体的形状；
B、“水晶帘动微风起”是指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来，这说明力可以改变物体的运动状态；
C、“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”中，风刮过屋顶，屋顶上的茅草被卷走，这说明力可以改变物体的运动状态；
D、“无边落木萧萧下”，木头重力作用下向下运动，说明力可以改变物体的运动状态。
综上所述，选项A与其它三个选项中力的作用效果不同。
故选：A。
力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变。
本题考查了力的作用效果，力的这两个作用效果有明显的不同，比较容易辨别。
5.【答案】D
【解析】解：A、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故A不符合题意；
B、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故B不符合题意；
C、撬棒在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故D符合题意。
故选：D。
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。
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。
6.【答案】B
【解析】解：A、羽毛所受的重力方向是竖直向下的，故A错误；
B、由图可知，支持力的作用点在a点，羽毛保持静止状态，说明受力平衡，所以羽毛的重心位置在a点，故B正确；
C、羽毛所受的重力和支持力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；
D、羽毛所受重力的施力物体是地球，故D错误。
故选：B。
(1)重力的方向是竖直向下的；
(2)重力在物体上的作用点叫重心；
(3)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；
(4)重力的施力物体是地球。
此题考查重力的施力物体，平衡力与相互作用力的辨别、重力的方向和重心的确定，其中确定重心的位置是难点。
7.【答案】B
【解析】解：A、铁轨下铺设枕木是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；
B、破窗锤两端做成锥形，是在压力一定时，减小受力面积增大压强，故B正确；
C、给机械部件之间的接触面加润滑油，是接触面分离，从而减小摩擦，故C错误；
D、车厢座椅用软质材料包裹，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误。
故选：B。
(1)增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
(2)增大摩擦力的方法：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度；在接触面粗糙程度一定时，增大压力；
减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
此题考查增大和减小压强的方法、增大和减小摩擦的方法等知识的理解和应用，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
8.【答案】C
【解析】解：A、起跳后运动员在空中旋转的过程中，受空气阻力和重力等的作用，故A错误；
B、落地后仍继续向前滑行，是由于他具有惯性，惯性不是力，不能说“由于惯性的作用”，故B错误；
C、到达最高点时，受到重力的作用，他受非平衡力作用，故C正确；
D、二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一个物体上。运动员对雪面的压力，受力物是雪面；运动员受到的重力，受力物是运动员，两个力不是作用在同一物体上，则二力不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
(1)地球周围的物体都受到重力作用；
(2)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，惯性不是力；
(3)对运动员进行受力分析，根据二力平衡条件判断；
(4)二力平衡条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线，作用在同一个物体上。
本题考查了惯性、受力情况、平衡力的辨别，属于基础题。
9.【答案】A
【解析】解：AC、血滴在男标准试剂中漂浮，所受的浮力等于自身的重力，在女标准试剂中下沉，所受的浮力小于自身的重力，血滴的重力相同，则血滴在男标准试剂受到的浮力大于在女标准试剂受到的浮力，故A正确、C错误；
BD、血滴在男标准试剂中漂浮，血滴的密度小于男标准试剂的密度，血滴在女标准试剂中下沉，血滴的密度大于女标准试剂的密度，男标准试剂的密度大于女标准试剂的密度，故B错误；
此时两容器中的液面相，根据p=ρ液gh可知男标准试剂对容器底的压强大于女标准试剂对容器底的压强，故D错误。
故选：A。
AC、血滴在男标准试剂中漂浮，所受的浮力等于自身的重力，在女标准试剂中下沉，所受的浮力小于自身的重力，血滴的重力相同，据此可知血滴在两种标准试剂受到的浮力的大小关系；
BD、血滴在男标准试剂中漂浮，血滴的密度小于男标准试剂的密度，血滴在女标准试剂中下沉，血滴的密度大于女标准试剂的密度，据此得出两种标准试剂的密度的大小关系；
此时两容器中的液面相，根据p=ρ液gh可知两标准试剂对容器底的压强的大小关系。
本题考查浮沉条件的应用，难度不大。
10.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，n=2；
根据v自=nv物可知，建筑材料P的上升速度是绳自由移动速度的12，故A错误；
B、杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F=1n(G+G动)可知，建筑材料P的重力为：
G=nF-G动=2×300N-100N=500N，故B错误；
C、工人重为700N，因此绳自由端承受的最大拉力为700N，根据F'=1n(G'+G动)可知，建筑材料最大重力为：
G'=nF'-G动=2×700N-100N=1300N，故C错误；
D、由于定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得：FA=3F+G定=3×300N+100N=1000N；
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA'=FA=1000N；
根据杠杆的平衡条件：FA'×OA=FB×OB，且OA：OB=1：2，
所以，FB=FA'×OAOB=1000N×12=500N；
因为物体间力的作用是相互的，
所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即FB'=FB=500N；
物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，
则物体M受到的支持力为：FM支持=GM-FB'=5000N-500N=4500N，
因为物体间力的作用是相互的，
所以物体M对地面的压力：FM压=FM支持=4500N，故D正确。
故选：D。
(1)根据滑轮组装置确定绳子段数，利用v自=nv物确定建筑材料P的上升速度与绳自由移动速度的关系；
(2)杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计，根据F=1n(G+G动)求出建筑材料P的重力；
(3)工人重为700N，据此确定绳自由端承受的最大拉力，根据F'=1n(G'+G动)求出建筑材料最大重力；
(4)对定滑轮进行受力分析，定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，从而可求出A点受到的拉力；
分析A点受到的力和杠杆的平衡条件分析出B点的拉力，对M受力分析得出地面对物体的支持力即物体M对地面的压力。
本题是综合性很强的题目，考查了物体受力的分析、使用滑轮组拉力的计算，其中对物体受力分析是难点。
11.【答案】牛顿 静止
【解析】解：(1)牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律(牛顿三定律)；
(2)卫星与火箭分离之前，卫星和火箭之间没有发生位置的改变，所以卫星相对火箭是静止的。
故答案为：牛顿；静止。
(1)根据牛顿及其主要贡献可得出答案。
(2)被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的。
本题通过火箭发射考查蕴含的物理知识，注重知识应用的考查，相对比较简单。
12.【答案】丙 液体压强随深度减小而减小
【解析】解：因为液体压强随深度减小而减小，所以，气泡上升时受到的压强越来越小，气泡应越来越大；
所以甲图画的气泡越来越小，乙图画的气泡上下一样大小，都是错误的；只有丙图画的气泡越来越大，故丙正确，。
故答案为：丙；液体压强随深度减小而减小。
(1)液体产生的压强与深度有关，深度越大压强越大，深度越小压强越小；
(2)鱼吐出的气泡内封闭着一定质量的气体，温度不变时，气体的体积与所受的压强有关，受的压强越大体积越小，受的压强越小体积越大；
本题考查液体内部压强的特点，与深度有关，随深度增加而增加，减小而减小；一定质量的气体，温度不变时，压强大小和体积成反比。
13.【答案】不变 骑车时抓不稳手把，刹不了车
【解析】解：手握瓶子静止在空中，瓶子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力，因为瓶子的重力不变，所以在逐渐加大握瓶子的力时，该瓶子受到的摩擦力的大小不变；
如果没有摩擦，那么人就抓不稳手把，刹不了车；运动的自行车在没有摩擦时，没有力改变自行车的运动状态，自行车总保持原来的匀速直线运动状态，不能停下来。
故答案为：不变；骑车时抓不稳手把，刹不了车。
瓶子静止，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；摩擦力在生活中无处不在，所以据摩擦力在生活中的应用分析即可判断；
本题考查二力平衡的应用、摩擦力等，关键理解摩擦力的作用。
14.【答案】解：兔首铜像静止在水平地面上，受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用，处于平衡状态，重力G与支持力F是一对平衡力；
重力从重心竖直向下画，标出符号G，支持力从重心竖直向上画，标出符号F，注意两个力大小相等，所画线段的长度要相等，如图所示：
【解析】物体静止在水平地面上，受竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F作用，处于平衡状态，重力G与支持力F是一对平衡力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，作用点在物体的重心。
作力的示意图，要用一条带箭头的线段表示力，线段的长度表示力的大小，箭头表示力的方向，起点或终点表示力的作用点，是平衡力的长度要相等。
15.【答案】左 不合理，仅凭一次实验的数据得出的结论具有偶然性 < 一
【解析】解：(1)已知杠杆左端上翘，应将平衡螺母向左调节；
(2)只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验很具有偶然性，要多进行几次实验，避免偶然性；
(3)力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第一种实验方案更方便，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，能从杠杆上直接读力臂；因为第一方案的动力臂要大于第二种方案的动力臂，根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂都相同的情况下，动力臂越大的越省力，所以，F1
(1)将平衡螺母向杠杆上翘的一端调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是为了直接从杠杆上读出力臂；
(2)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性；
(3)杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来。
本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和操作，要求平时做实验时多加注意，锻炼自己的实验操作能力。
16.【答案】匀速直线 压力大小 接触面粗糙程度 不正确，没有控制压力相同
【解析】解：(1)实验过程中，要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲、乙实验，压力大小不同，故可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关；比较乙、丙实验，压力相同，而接触面粗糙程度不同，故可以得出滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，丁图中把物体切去二分之一，压力变小了，小明得出结论不正确，原因是没有控制压力相同。
故答案为：(1)匀速直线；(2)压力大小；接触面粗糙程度；(3)不正确；没有控制压力相同。
(1)根据二力平衡的条件分析；
(2)影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析回答；
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同。
本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。
17.【答案】3 2 排开液体的体积 排开液体的体积 液体密度 1.1×103 (m2-m1)g
【解析】解：(1)由图①可知，测力计的分度值为0.2N，所以物块的重力为3N；由③或④图可知，物块浸没在水中测力计示数为1N，根据称重法可得，物块浸没在水中时受到的浮力是F浮=G-F示=3N-1N=2N；
(2)由图①②③可知，物块浸入的液体密度相同，排开液体的体积不同，③图排开液体的体积大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①②③可得：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；
(3)由图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，⑤图液体密度大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①④⑤可得结论：当物体排开液体的体积相同，液体密度越大所受浮力越大；
物体的体积为V=V水排=F水浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3；
盐水的密度为ρ盐水=F盐水浮gV排=G-F5gV排=3N-0.8N10N/kg×2×10-4m3=1.1×103kg/m3；
(4)物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小，即F浮=ΔF，空烧杯质量为m1，烧杯和水的总质量为m2，则物块排开水的质量为：
m排=m2-m1；
排开水的重力为：
G排=m排g=(m2-m1)g；
如果F浮=G排，即ΔF=(m2-m1)g，则可验证阿基米德原理成立。
故答案为：(1)3；2；(2)排开液体的体积；(3)排开液体的体积；液体密度；1.1×103；(4)(m2-m1)g。
(1)认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；根据称重法得出浸没在水中时受到的浮力；
(2)根据图①②③可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
(3)根据图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
根据V=V水排=F水浮ρ水g得出物体的体积；根据ρ盐水=F盐水浮gV排=G-F5gV排得出盐水的密度；
(4)根据阿基米德原理分析解答。
本题探究浮力大小的影响因素，考查了弹簧测力的读数、称重法测浮力、控制变量法和数据分析等知识。
18.【答案】猜想二 探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关
【解析】解：(1)由题知，他们控制伞面的材料、重物的重力、下落的高度相同，伞面的面积不同，研究的是降落伞下落的速度与伞面的面积的关系，该实验可以验证猜想二；
(2)根据题干要求，设计记录实验数据的表格如下：
(3)除本实验提出的因素外，还有多种因素会影响降落伞下降的速度，还可探究的问题：探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关。
故答案为：(1)猜想二；(2)见上图；(3)探究降落伞下降的速度与伞和重物的总质量是否有关。
(1)在研究涉及到几个变量的物理问题时，常常采取只允许一个条件改变、其它条件不变的方法来进行探究，这种方法就叫做控制变量法；
(2)根据猜想，找出决定降落伞下降的速度因素，根据要测量的数据设计表格；
(3)根据控制变量法，再找出一个决定降落伞下降的速度因素，同时保持其因素不变，来探究降落伞下降的速度与这个因素的关系。
探究降落伞下降的速度和什么有关的实验，考查了对控制变量法的应用，难度不大。
19.【答案】真空罩、抽气机 将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气 用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用
【解析】解：(1)补充器材：真空罩、抽气机；
(2)实验步骤：将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气；
(3)实验结论：用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用。
故答案为：(1)真空罩、抽气机；
(2)将两个已对接的铅棒挂在真空罩的顶部，铅棒下悬挂着5kg的重物，用抽气机持续向外抽气；
(3)用抽气机持续向外抽气后，发现两铅棒始终不会被重物拉开，说明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强作用。
已经在标准大气压环境中完成了本实验，要想证明两铅棒没被重物拉开，不是靠大气压强的作用，可以想办法在真空环境中观察本实验。根据控制变量法的思想，控制其它变量都相同，让实验装置处于真空环境即可。在探究声音传播条件的实验中用到的真空罩可以派上用场。
本题考查了学生设计实验方案来证明实验猜想的综合能力，由于需要严谨完整地用文字描述整个实验方案，所以是有一定难度的。
20.【答案】答：汽车行驶的速度较大，一旦急刹车，车身停止运动，而前排乘客身体由于惯性会继续向前运动，容易给驾驶员和乘客造成伤害，所以公安部门要求坐在副驾驶座位上的乘客也必须使用安全带。
根据p=FS可知，增大受力面积，在压力相同时，减小压强，安全带做得较宽，人感到舒服。
【解析】惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质。
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，减小压力来减小压强。
本题考查学生应用物理规律解释物理现象的能力，应注意对惯性知识和减小压强的方法的理解及灵活应用。
21.【答案】解：(1)由阿基米德原理可得，满载时“天鲲号”受到的浮力为：
F浮=G排=m排g=1.7×104×103kg×10N/kg=1.7×108N；
(2)满载吃水深度为6.5m，则满载时“天鲲号”底部受到水的压强为：
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa，
由p=FS底部面积为40cm2时受到水的压力为：
F=pS=6.5×104Pa×40×10-4m2=260N；
答：(1)满载时“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N；
(2)满载时“天鲲号”底部面积为40cm2时受到水的压力260N。
【解析】(1)由阿基米德原理知“天鲲号”受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力，即F浮=G排=m排g；
(2)先由公式p=ρgh计算得得“天鲲号”底部受到水的压强，然后由公式F=pS得探测仪器受到水的压力即可。
本题考查了浮力大小的计算和液体压强的计算问题，本题难度不大，属于常考题。
22.【答案】解：(1)根据杠杆的平衡条件可知，FB⋅OB=FA⋅OA，
则B端受到向下的拉力：FB=FA⋅OAOB=20N×45=16N，
根据力的相互作用可知，此时物体M受到的拉力：FM=FB=16N；
(2)物体M的重力：G=mg=2kg×10N/kg=20N，
对物体M受力分析可知，物体M受到的竖直向上的浮力、细线对竖直向上的物体M的拉力和竖直向上的重力作用，
根据物体的平衡条件可知，物体M受到的浮力：F浮=G-FM=20N-16N=4N，
根据题意可知，物体M排开液体的体积：V排=12V=12×10-3m3=5×10-4m3，
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度：ρ液=F浮gV排=4N10N/kg×5×10-4m3=0.8×103kg/m3；
(3)物体M的密度：ρ=mV=2kg10-3m3=2×103kg/m3，
由于物体M的密度大于液体的密度，根据物体的浮沉条件可知，剪断细线后物体M在液体中稳定时沉入容器的底部，
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液体的密度不变，排开液体的体积是原来的2倍，则浮力是原来的2倍，即物体M沉入容器底部后，受到的浮力F浮'=2F浮=2×4N=8N，
对物体M受力分析可知，物体M对容器底部的压力：F压=G-F浮'=20N-8N=12N，
由V=a3可知，物体M的边长：a=310-3m=0.1m，
物体M的底面积：S=a2=(0.1m)2=0.01m2，
物体M对容器底部的压强：p=F压S=12N0.01m2=1200Pa。
答：(1)此时物体M受到的拉力大小是16N；
(2)液体的密度是0.8×103kg/m3；
(3)若剪断细线，物体M在液体中稳定时，M对容器底部的压强是1200Pa。
【解析】(1)根据杠杆的平衡条件和力的相互作用求出此时物体M受到的拉力；
(2)根据G=mg求出物体M的重力，对物体M受力分析，根据平衡条件可求出物体M此时受到的浮力；根据题意可知物体M浸入水中的体积，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出液体的密度；
(3)根据密度公式求出物体M的密度，根据物体的浮沉条件可知剪断细线后物体M的状态，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出物体M受到的浮力，对物体M受力分析可知物体M对容器底部的压力；根据V=a3求出物体M的边长，根据S=a2求出物体M的底面积，根据p=FS求出M对容器底部的压强。
本题考查杠杆的平衡条件、重力公式、密度公式、阿基米德原理、二力平衡条件、体积公式、面积公式以及压强公式的应用，知识点较多，有一定的难度。
23.【答案】平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险 将砂子撒在铁轨上 3.8 当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
【解析】解：(1)与有砟轨道相比，无砟轨道的优点是：平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险；高铁在运行过程中，遇到雨雪天气，通过将砂子撒在铁轨上，保证高铁的安全运行。
(2)根据速度公式得，复兴号从北京行驶到上海至少需要的时间为t=sv=1317km350km/h≈3.8h；
(3)高铁采用双线设计时，需要定好线路间距，线路间距不宜过小的本质原因是：当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
故答案为：(1)平稳性和稳定性更好，避免脱轨的风险；(2)3.8；(3)当两条线路之间的距离过小时，由于车速过快，对向列车错车之时，会产生的巨大风压，这会压碎车窗，甚至会使两个列车的车厢撞在一起。
(1)阅读材料并进行解答；
(2)根据速度公式的变形式t=sv可计算出复兴号从北京行驶到上海至少需要的时间；
(3)空气流速快的地方压强小，从而产生巨大的风压。
本题以高铁为背景，考查了速度公式的应用、流体压强与流速的关系减弱噪声的途径等，有一定综合性，但难度不大。
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