2023-2024重庆市史迪威外语学校九年级(上)入学物理试卷(含解析)

2023-2024学年重庆市史迪威外语学校九年级(上)入学物理试卷
一、单选题(本大题共14小题,共42.0分)
1.初三年级的诚诚同学,对生活中的一些物理量估计正确的是( )
A. 诚诚双脚站立时对地面的压强约为
B. 诚诚游泳时受到的浮力约为
C. 诚诚把物理书从地面捡到课桌上所做的功大约为
D. 诚诚爬楼梯的功率约为
2.下列现象用分子动理论解释,其中正确的是( )
A. 石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B. 墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
3.有关电现象,下列说法正确的是( )
A. 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电 B. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
C. 电路中只要有电源,就一定有持续的电流 D. 摩擦起电的实质是通过摩擦创造了电荷
4.连通器在日常生活中应用广泛,下列应用事例中,哪个不是利用连通器原理工作的( )
A. 茶壶
B. 盆景自动给水装置
C. 锅炉水位计
D. 乳牛自动喂水器
5.科技是强国的支撑,关于图中我国取得的科技成就说法正确的是( )
A. 长征二号遥十六运载火箭加速升空过程中机械能不变
B. 神舟十六载人飞船在太空中航行时受到浮力作用
C. 大飞机机翼上凸下平,上方空气流速快压强变小从而获得向上的升力
D. 雪龙号破冰船“首柱削尖”的构造是为了减小受力面积从而减小压强
6.一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作。如图所示的电路,你认为符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
7.如图是关于浮力知识的一些应用实例,其中说法正确的是( )
A. 图中浸没在水中的潜水艇在下潜过程中所受浮力逐渐变小
B. 图中巨轮能够浮在水面是因为用空心的办法增大了排开液体的体积
C. 图中液体的密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大
D. 图中气球是因为填充了密度大于空气的气体而上浮
8.如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体、分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A. 物体受到的浮力大于物体受到的浮力
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
9.用如图所示的滑轮组,在内将重为的物体沿水平方向匀速移动了,所用的拉力大小为,不计绳重和动滑轮自重及滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动了 B. 绳对物体的拉力为
C. 克服物体所受摩擦力做的功为 D. 拉力的功率为
10.如图所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的压强相等。现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积,剩余部分对水平地面的压力、,对水平地面的压强、关系正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
11.如图所示,底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为,上表面受到的压力为;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了,下列判断正确的是( )
A. 剪断绳子前,若向容器中加水,物体所受浮力增大
B. 剪断细线后,容器对水平桌面的压强变大
C. 剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为
D. 该物体的密度为
12.如图,底面积为的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为的木块漂浮在水面上,有的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为、体积为的合金块放在木块上方,木块恰好有的体积浸入水中,如图乙,再将从上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是( )
A. 木块受到的重力为
B. 丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小了
C. 合金块的密度为
D. 丙图中物块对容器底部的压强为
13.如图甲所示,装有水的薄壁柱形容器放置在水平桌面上,弹簧测力计拉着实心柱体重物浸在水中,重物上表面与水面相平,已知重物底面积为,容器底面积为,测力计拉着重物从图甲位置开始缓慢竖直上升,测力计所受拉力随重物底部到容器底部的距离变化的关系图线如图乙,不计水的阻力。下列说法正确的是( )
A. 重物浸没在水中时所受浮力为 B. 重物的密度为
C. 水对容器底部的最小压强为 D. 重物的高度为
14.质量不计的轻薄容器横截面积为,装有深的某种液体,如图甲所示;横截面积为且质量分布均匀的圆柱体乙放在水平地面上,现沿水平方向截去厚度为的部分,放入甲的容器中,柱体保持竖直方向不变,甲容器对地面的压强随所截取厚度的变化如图丙所示,则以下说法中,不正确的是( )
A. 液体密度为
B. 乙柱体的密度为
C. 当时,乙柱体对容器底的压强为
D. 的值为
二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
15.历史上著名证明大气压存在的实验是德国的______ 实验;能量与功的国际单位相同,都是以英国物理学家______ 的名字来命名的。
16.如图所示当闭合断开时电路是______ 路;当开关和都闭合时电路是______ 路
17.如图是勤勤自制的一个简易气压计,在温度不变的情况下,勤勤坐电梯将该气压计从一楼拿到十楼的过程中,将观察到玻璃管内的液柱高度______ 选填“升高”、“降低”或“不变”;电梯轿厢在匀速上升的过程中,其机械能______ 选填“增大”、“减小”或“不变”。
18.如图所示,一个容器放在水平地面上,容器内所放长方体冰块全部熔化成水后,对容器底部的压强______ ,容器对水平地面的压力______ 。填“变大”“变小”或“不变”
19.如图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其原理如图乙,轻质杠杆用细线悬挂于点,点挂边长为、密度为的正方体,点挂边长为实心正方体,::,杠杆在水平位置平衡时,静止在空中,对水平地面的压强为,则正方体的重力为______ ;再将正方体浸没在水中未接触到容器底,保持杠杆在水平位置平衡,要使对水平地面的压强仍为,可将物体沿竖直方向切去的质量为______ 。
20.如图甲,一足够高的容器底面积为。厚度不可忽略的空杯靠一根轻质细杆固定悬空于容器当中,杯子高度为。现沿着容器边缘缓慢倒入一定量的水,细杆对杯子的作用力与所加水的质量的大小变化关系如图乙。当加入水时,水对容器底的压力为______ ;若在加入水时,轻轻取走细杆,待液面重新静止后,水对容器底部的压强为______ 。
三、作图题(本大题共2小题,共2.0分)
21.“节约用水,人人有责”,大家都应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,为支点,为阻力,请画出关闭水龙头的最小动力的示意图。
22.如图所示,重力为的小球漂浮在水面上。请画出该小球所受浮力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共22.0分)
23.诚诚想要探究“动能的大小与哪些因素有关”,做了图所示的实验;
小球从光滑斜面上某一高处自由滚到斜面底端时忽略空气阻力,小球的______ 能转化为动能。小球动能的大小可通过观察______ 的大小来判断,这种研究方法是______ 选填“控制变量法”或“转换法”;
若要研究动能大小与速度的关系应该选择______ 两个图进行比较;
在研究小球动能与质量的关系时,勤勤提议可以在光滑的水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,如图丁所示。撞击木块时小球的动能______ 选填“相等”或“不相等”,该方案______ 选填“正确”或“错误”。
24.立立用如图所示装置进行了“探究液体压强的影响因素”实验。
组装好压强计上的形管______ 选填“属于”或“不属于”连通器;
在使用压强计前,立立发现形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是______ 选填“”或“”,使形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出取下软管重新安装
比较图中的乙、丙两图,可以得到液体压强和______ 有关;
已知图丁中形管左右两侧水面的高度差,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为______ ;若保持图丁中探头的位置不动,向盐水中缓慢加入适量清水,可观察到形管中的高度差______ 选填“变大”、“变小”或“不变”;
立立结合探究得到的液体压强规律,查阅了相关的资料,设计了测量盐水密度的方案,如图戊所示,请帮他将实验步骤补充完整:
如图戊所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出管中水面到橡皮膜底部的距离记为;
如图戊所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜变为水平,用刻度尺测出______ 的距离记为;
按照该实验过程,所测盐水的密度 ______ 用、和表示,此测量结果会偏______ 选填“大”或“小”。
25.达达想利用如图所示的器材进行浮力及密度相关的实验探究。
通过对比甲图中、和可得到浮力与______ 有关,不添加任何器材,利用图甲中的实验器材______ 选填“能”或“不能”初步验证水中的阿基米德原理;
根据实验数据可知物体浸没在盐水中所受的浮力为______ ,盐水密度为______ ;若在每次测量前弹簧测力计都指在零刻度线上方同一位置,则计算的盐水密度______ 选填“偏大”、“偏小”或“不变”;
如果将盛水的柱形烧杯换成梯形容器,如图乙所示,再将物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中物体所受浮力大小随下降高度的变化图像是下列选项中的______ 选填“”、“”或“”;
达达利用实验得到的结论,通过如图的方法测量了一块鹅卵石的密度:
将空烧杯放入盛有适量水的柱形玻璃容器中,如图甲所示,用刻度尺测量出水深;
将鹅卵石直接放入水中,如图乙所示,用刻度尺测量出水深;
将鹅卵石从水中拿出轻轻放入空烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测量出水深;
达达根据测量过程计算出鹅卵石的密度 ______ 用题目中所给的物理符号及表示;在实验后的分析中发现,步骤鹅卵石放入水中时,溅出了部分的水不考虑附着在杯壁上的水,则测出鹅卵石的密度______ 。选填“偏大”、“偏小”或“不变”
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
26.新能源汽车是未来汽车发展的趋势。如图是一款纯电动汽车,整车质量为,车轮与地的总接触面积为。若该车在某水平路段匀速直线行驶了,受到水平方向的阻力为车总重的倍车上人员的重力忽略不计。求:
该车静止在水平路面上时对地的压强;
牵引力在此路段所做的功。
27.如图所示,质量为的小悟站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面积为,已知提升货物重,物体移动的速度为,小悟对绳的拉力为,不计绳重和摩擦,求:
动滑轮的重力;
拉力的功率;
若小悟站的位置能承受的最大压强为,求该滑轮组所能提升物体的最大机械效率。
28.小理同学为了研究文物打捞过程,建立了如图甲所示模型进行分析。用底面积为,高度为的柱形容器模拟湖泊,用一个边长的正方体泡沫浮漂模拟打捞船,浮漂中含有一个小型电动机可以收拉细线,浮漂受到的总重力,用一个高,底面积为的长方体物块模拟湖底文物,的密度为。开始时,浮漂漂浮,物块沉底,将上的细线与连接,细线刚好拉直无拉力,此时水面高度为。然后打开电动机开关,牵引线开始自动匀速收缩,直到的上表面和的下表面接触时停止,如图乙是拉力随着时间变化的图像。求:
时所受到浮力;
的大小;
打捞过程需要多长时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:
A、初三年级的诚诚同学的重力约为,双脚站立时与水平地面的接触面积约为,
则双脚站立时对水平地面的压强:,故A不正确;
B、人在游泳时处于漂浮状态,受到的浮力与自身的重力大小相等,诚诚的重力约为,所以游泳时受到的浮力约为,故B不正确;
C、一本物理书重约,课桌高度大约,则将物理书从地面捡到课桌上所做的功约为,故C正确;
D、诚诚的重力约为,一层楼的高度约为,从一楼到二楼克服重力做的功约为,
所用的时间约为,则诚诚爬楼梯的功率约为:,故D不正确;
故选:。
首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,排除与生活实际相差较远的选项,必要时根据相关物理知识和公式进行简单的计算,可找出符合生活实际的答案。
本题考查了学生的估测能力,物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
2.【答案】
【解析】解:石灰石能被粉碎成粉末,固体大颗粒变成小颗粒,小颗粒不是分子,故A错误;
B.分子热运动剧烈程度与温度有关,墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子的无规则运动速度越快,故B正确;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵之间有空隙,而不是分子间的间隙,故C错误;
D.扫地时尘土飞扬,尘土不是分子,不能说明分子在不停地运动,故D错误。
故选:。
物质是由分子或原子构成的;
温度越高,分子无规则运动越剧烈;
分子间有间隙;
分子都在不停地做无规则运动。
本题考查了分子动理论的内容,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:当毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮失去电子,橡胶棒得到电子,毛皮因失去电子带正电,故A正确;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.形成持续电流的条件一是电路中有电源,二是电路是通路;电路中只有电源,而电路是断路也不能形成持续的电流,故C错误;
D.摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,束缚核外电子能力强的得到电子带负电,能力弱的失电子带正电,摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,故D错误。
故选:。
当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时,束缚电子能力强的得到电子,带负电;束缚核外电子能力弱的失电子带正电;
验电器的原理:同种电荷相互排斥;
持续电流的条件一是电路中有电源,二是电路是通路;
摩擦起电不是创造了电荷,实质是电子发生了转移。
本题考查了摩擦起电、验电器的原理、电流中有持续电流的条件等知识,属于基础题。
4.【答案】
【解析】解:、茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,不合题意;
B、盆景的自动给水装置的上端只有一侧是开口的,另一侧是封闭的,没有与外界大气连通,不符合连通器的特点,不是利用连通器原理工作的,符合题意。
故选:。
连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面总是相平的。
此题考查的是连通器在生活中的应用,抓住连通器的定义是关键,连通器是上端都要开口,下端都要连通的容器。
5.【答案】
【解析】解:长征二号遥十六运载火箭加速升空过程中,速度增加,所以动能增加,离地面的高度增加,所以重力势能增加,机械能等于动能和重力势能之和,所以机械能增加,故A错误;
B.神舟十六载人飞船在太空中航行时,太空是真空,既不存在液体也不存在气体,所以神舟十六号载人飞船不受浮力,故B错误;
C.大飞机机翼上凸下平,上方空气流速大压强变小,下方流速小而压强大,从而获得向上的升力,故C正确;
D.雪龙号破冰船“首柱削尖”的构造是为了减小受力面积从而增大压强,故D错误。
故选:。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。机械能等于动能和势能之和。
浮力是浸在液体或气体中物体受到液体或气体对其向上的力。
流体压强与流速的关系是流速越大的地方,压强越小。
压强的大小与压力成正比,与受力面积成反比。
此题考查了机械能的认识、浮力的认识、流体压强与流速的关系等,属于基础知识。
6.【答案】
【解析】【分析】
并联电路的特点:在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路。
解决此类电路应用题目,要结合串联合并联特点进行分析。
【解答】
照明灯和换气扇,有时需要各自独立工作,所以它们必须是并联的,并且要各有开关控制,所以、、不符合题意,只有符合题意;
故选C。
7.【答案】
【解析】解:浸没在水中的潜水艇在下潜过程中,水的密度和排开水的体积不变,由可知,所受的浮力不变,故A错误;
B.巨轮之所以能够浮在水面上,是利用空心的方法来增大排开液体的体积来增大浮力,故B正确;
C.密度计测液体密度时,都是漂浮的,所以浮力都等于重力,在不同液体中,密度计所受浮力不变,故C错误;
D.气球是利用在空气中的浮力来工作的,当气体的密度小于空气的密度时,才可以升空,故D错误。
故选:。
根据阿基米德原理,受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关;
将物体做成中空的可以通过增大排开液体的体积增大浮力;
密度计是用来测量液体密度的工具,是根据物体漂浮时浮力与重力相等的原理制成的;
浸在液体或气体中的物体都受到液体或气体对它施加的竖直向上的浮力,当物体受到的浮力大于重力或者物体密度小于气体密度时,物体上浮。
本题考查了学生对阿基米德原理、增大浮力的方法、物体浮沉条件的理解与应用,是一道浮力应用的综合题。
8.【答案】
【解析】解:
A.根据题意可知,甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体、分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与排开液体的体积之和等于乙液体与排开液体的体积之和,由图可知,处于漂浮状态,排开液体的体积小于物体的体积,处于悬浮状态,排开液体的体积等于物体的体积,所以的体积大于的体积,实心物体、由同种材料制作,则密度相等,根据得到的质量大于的质量,根据可知,的重力大于的重力;
由图可知,处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,的密度小于甲液体的密度;处于悬浮状态,受到的浮力等于其重力,的密度等于乙液体的密度;因为的重力大于的重力,所以受的浮力大于受到的浮力,故A正确;
B、由图可知,漂浮在甲液体中,的密度小于甲液体的密度;悬浮在乙液体中,的密度等于乙液体的密度,由于实心物体、由同种材料制作,则、的密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故B错误;
C、由于甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时两容器中的液面保持相平,根据可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,故C错误;
D、由题可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,由可知甲杯中液体的质量大于乙杯中液体的质量,根据可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,的重力大于的重力,甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,两个杯子是相同的,重力相同,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由可知甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D错误。
故选:。
首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体、的体积关系,又知实心物体、由同种材料制作,利用密度公式判断其质量关系,再利用重力公式判断其重力关系;根据物体浮沉条件判定浮力的大小关系;
根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
已知两种液体的密度关系,又知深度关系,根据判断两容器底部所受液体压强关系。
根据可知两液体的质量的大小关系,根据可知两液体的重力的大小关系,因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,据此得出两杯对桌面的压力大的大小关系,由压强公式判断出甲杯和乙杯对桌面压强的关系。
此题考查物体浮沉条件,密度、质量的应用,涉及到的知识点较多,综合性很强,关键是知道容器对桌面的压力等于容器、液体和排开液体的重力之和,属于难题。
9.【答案】
【解析】解:由图可知,,绳子自由端沿水平方向移动的距离为,故A错误;
B.对动滑轮受力分析可知,不计绳重和动滑轮自重及滑轮间的摩擦,绳对物体的拉力为,故B错误;
C.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则,
克服物体所受摩擦力做的功为,故C正确;
D.拉力的功为,
拉力的功率为,故D错误。
故选:。
由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据求出绳子自由端沿水平方向移动;
根据求出克服物体所受摩擦力做的功;
根据求出拉力做的功,根据求出拉力的功率。
本题考查了做功公式、功率公式以及二力平衡条件的应用,属于基础知识。
10.【答案】
【解析】解:由题知,甲、乙实心均匀圆柱体的体积相同,对水平面的压强相同;现在切去相同体积的甲、乙,则切去甲、乙的高度比和原来甲、乙高度比相同,所以压强变化量也相同,即,
故剩余部分对水平地面的压强,
由图可知,结合可知剩余部分对水平地面的压力,故A符合题意,不符合题意。
故选:。
对于质地均匀的柱状固体,利用比较物体对水平面的压强,然后根据比较物体对水平地面的压力。
此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式和适用于实心柱体对支撑面的压强进行分析解答。
11.【答案】
【解析】解:
A、剪断绳子前,若向容器中加水,物体排开水的体积和水的密度均不变,根据阿基米德原理可知物体所受浮力不变,故A错误;
B、剪断细线前后,容器对水平桌面的压力都等于容器、物体和水的总重力,则剪断细线后容器对水平桌面的压力不变,容器底面积不变,根据可知容器对水平桌面的压强不变,故B错误;
C、剪断前,物体所受的浮力为,
因物体浸没在水中,则根据阿基米德原理可知物体的体积:

因容器为柱形容器,则容器底受到水的压力等于水的重力加上木块受到的浮力,
由题知,剪断后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了,浮力的减小量为:

则剪断细线后,物体静止时所受浮力的大小为:,故C正确;
D、物体漂浮时,根据漂浮条件可知物体的重力:,
根据可知物体的质量为:

则物体的密度为:
,故D错误。
故选:。
A、剪断绳子前,若向容器中加水,物体排开水的体积和水的密度均不变,根据阿基米德原理可知所受浮力的变化情况;
B、剪断细线前后,容器对水平桌面的压力都等于容器、物体和水的总重力,再根据可知容器对水平桌面的压强变化情况;
C、剪断前,根据求出物体所受浮力,此时物体浸没在水中,则物体的体积等于排开水的体积,根据阿基米德原理求出物体的体积;
剪断后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了,根据得出浮力的减小量,根据求出剪断细线后物体静止时所受浮力的大小;
D.物体漂浮时,物体的重力等于浮力,根据求出物体的质量,根据密度公式求出物体的密度。
本题考查了浮力、压强和密度的综合计算,关键要知道:物体放在柱形容器的液体中时,液体对容器底部的压力等于液体的重力加上物体受到的浮力。
12.【答案】
【解析】解:如图甲,体积为的木块漂浮在水面上,有的体积露出水面,则排开水的体积为:;
根据阿基米德原理可知,所受浮力为:;
漂浮,根据物体的浮沉条件可知,所受重力等于浮力,即:,故A错误;
B.如图乙,排开液体的体积为:;
丁图中,排开水的体积等于乙的体积,即:;
乙、丙两图中排开水的体积之差为:;
所以乙中液体深度与丙中液体深度差为:;
丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小的压强为:,故B错误;
C.根据阿基米德原理可知,整体所受浮力为:;
漂浮,根据物体的浮沉条件可知,总重力等于浮力,即:,
则的重力为:;
的质量为:;
的密度为为:,故C错误;
D.根据阿基米德原理可知,图丙中所受浮力为:;
处于静止状态,则对容器底的压力为:;
对容器底部的压强为:,故D正确。
故选:。
木块漂浮在水面上,根据排开水的体积,由阿基米原理得出受到的浮力,根据漂浮的特点求出物体的重力:
求出丙图中比乙图中受到的减小的浮力,由阿基米德原理,即排开水的重力减小了,从而得出水对容器底部减小的压力,根据压强公式求出水对容器底部减小的压强;
在图乙中,由漂浮的特点列出平衡方程,结合阿基米德原理求出增大的浮力,即,由密度公式求出合金块的密度;
以为研究对象,根据力的平衡求出容器底部对的支持力,由力的相互性可知物块对容器底部的压力,根据压强公式求出物块对容器底部的压强。
本题考查阿其米德原理、漂浮的特点、密度及压强公式和力的相性,综合性强,难度大。
13.【答案】
【解析】解:、由图乙可知,当重物浸没在水中时,测力计所受的拉力,此时重物底部到容器底部的距离,当刚好离开水面时,重物底部到容器底部的距离,所以重物的重力为:

浸没时受重力、浮力和拉力,三力平衡,所以重物浸没时在水中受到的浮力为:
,故A错误;
B、浸没在水中排开水的体积等于其自身的体积,根据阿基米德原理可知,重物的体积为:

重物的质量为:

所以重物的密度为:
,故B错误;
C、当全部拉出时,水面最低,此时水对容器底部的压强最小,由题意可知,当刚好离开水面时,重物底部到容器底部的距离,所以此时水对容器底部的最小压强为:
,故C正确;
D、图乙可知,重物上升的高度为:

设重物的高度为,则有:

即:

解得,故D错误。
故选:。
由图乙可知重物的重力和物体浸没时拉力传感器的示数,根据称重法求出重物受到的浮力;
根据阿基米德原理求得重物的体积,根据可求出重物的密度;
当全部拉出时,水面最低,此时水对容器底部的压强最小,根据图乙确定出次时水的深度,根据可求出水对容器底部的最小压强;
图乙可知上升的高度,根据体积关系可求出的高度。
本题是有关压强和浮力的综合计算题目,首先要掌握液体压强的计算公式及阿基米德原理公式,此题的关键是能够看懂图像。
14.【答案】
【解析】解:当圆柱体没有放入容器中时,对应图中,,不计容器的重力,液体对容器底部的压强等于容器对水平地面的压强,即
液体密度,故A不正确;
B.当,,此时容器对地面的压力为,
容器对地面的压力为液体和圆柱体的总重力,
液体的重力 ,
圆柱体的重力,
圆柱体的密度,故B不正确;
C.当,,此时乙柱体刚好与容器底部接触,对底部刚好没有压力,此后液体也不会再溢出。
所以当时乙柱体对容器底部的压力大小为,
则对容器底部的压强为,故C不正确;
D.时当时乙柱体对容器底部的压力大小为,容器底部对地面的压强大小为 ,故D正确。
故选:。
由丙图可知,不放入柱体时,容器对地面的压强为,根据求出容器对地面的压力,不计容器的质量,即可求出容器中液体的重力,已知容器中液体的深度和容器的横截面积,根据求出容器中液体的体积,根据密度公式可求出液体的密度;
由丙图可知,当截去厚度从开始至过程中,放入甲的容器中,容器对地面的压强始终不变,则乙柱体漂浮在液体中,且从截去厚度从开始,放入甲的容器中,液体刚好充满容器,由丙图读出此时甲容器对地面的压强,根据求出甲容器对地面的压力,即可求出此时切去的柱体的重力,根据求出厚度为的柱体的体积,再根据密度公式求出柱体的密度;
由丙图可知,当截去厚度从开始,放入甲的容器中,容器对地面的压强开始增大,则柱体接触到容器底,不再有液体排出,则柱体受到的重力等于排开液体的重力,据此求出容器的深度,根据求出此时容器中液体的重力,再根据求出高的柱体的重力,即可求出此时容器对地面的压力,再根据求出容器对地面的压强;
当时,柱体受到的浮力等于高的柱体的重力,根据求出乙柱体对容器底的压强。
本题主要考查压强和浮力的综合计算,要掌握压强、浮力的公式,有很大的难度。
15.【答案】马德堡半球 焦耳
【解析】解:马德堡半球实验是马德堡的市长进行的一项实验,是为了证明大气压强的存在。
做功的过程是能量转化的过程,物体做了多少功就有多少能量发生转化,故功和能量的单位相同,都是以焦耳的名字命名。
故答案为:马德堡半球;焦耳。
历史上著名证明大气压存在的实验是德国的马德堡半球实验;功和能量的单位相同,都是以焦耳的名字命名。
此题考查了物理常识,属于基础知识。
16.【答案】通 短
【解析】解:
由图知,当开关闭合、断开时,电流从电源正极出发,经过灯泡、回到负极,电路是通路;
当开关、都闭合时,电流从正极出发,经过回到负极,发生电源短路。
故答案为:通;短。
断开的电路,即为断路;
闭合的电路即为通路;
电流不经过用电器,而是直接从电源的正极流会负极,称为短路。
知道电路的三种状态,并能据实际情况进行分析和判断是解决该题的关键。
17.【答案】升高 增大
【解析】解:海拔越高,大气压越低,故勤勤坐电梯将该气压计从一楼拿到十楼的过程中,大气压减小,玻璃管内的液注高度升高。
电梯轿厢在匀速上升的过程中,质量和速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增大,故机械能增大。
故答案为:升高;增大。
海拔越高,大气压越低。
动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。机械能等于动能和势能之和。
此题考查了气压与高度的关系、机械能的认识,属于基础知识。
18.【答案】变小 不变
【解析】解:原来冰块对容器底的压力,受力面积,--------
当冰块熔化成水后,设水的深度为,容器的底面积为,如下图所示:
因为水的质量不变,则重力等于冰的重力,大小不变,
水对容器底部的压力------其中为容器底部正上方水柱的体积,小于容器中水的体积,
比较可知,即:冰块熔化成水后,对容器底的压力变小,此时受力面积,则,即受力面积变大了;
根据可知,冰块熔化成水后对容器底部的压强变小。
容器对水平地面的压力等于容器、水的总重力,故大小不变。
故答案为:变小;不变。
冰块熔化成水后,质量不变,但受力面积变大,对于这种上下口不一样大的容器,可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系,得出容器底部受到压力的变化。
根据结合冰块熔化成水后压力和受力面积的变化,判断对容器底部的压强变化。
容器对水平地面的压力等于容器、水的总重力,据此判断。
本题综合考查了压力和压强的大小变化;对于上口大、下口小的容器,液体对容器底的压力小于所装液体重;上口小、下口大的容器,液体对容器底的压力大于所装液体重;圆柱形、长方体或正方体直壁容器,液体对容器底的压力等于所装液体重。
19.【答案】
【解析】解:物体的体积和底面积分别为:,,
由和可得,物体的重力:

由可得,对水平地面的压强:,
力的作用是相互的,地面对的支持力也为,受竖直向下的重力,地面对的支持力,绳子对的拉力三个力而平衡,绳子对的拉力:

同一根绳上拉力处处相等,所以绳子对杠杆的拉力大小等于绳子对的拉力大小,同理绳子对杠杆的拉力大小等于绳子对的拉力大小,根据杠杆平衡条件得:
所以,
物体受到重力和拉力两个力而平衡即;
将正方体浸没在水中时,受到的浮力:

物体受到重力,浮力,绳子对其拉力三个力而平衡,绳子对的拉力:,
根据杠杆平衡条件得,
所以,
受竖直向下的重力,地面对的支持力,绳子对的拉力三个力而平衡:,
设沿竖直方向切去一部分后面积为,上式可变形为:,
解得:,
设沿竖直方向切去一部分的质量:

故答案为:;。
知道物体的边长可求体积和底面积,根据求出物体的重力,又知道对水平地面的压强,根据求出对地面的压力,物体的重力减去对地面的压力即为绳子对的拉力即为端所受竖直向下的拉力,根据杠杆的平衡条件求出物体的重力;
根据阿基米德原理求出浸入液体后受到的浮力,从而得出对杠杆的拉力的大小,根据杠杆的平衡条件求出此时端的拉力的大小;对受力分析,得出地面对的支持力的大小关系式;根据得出支持力的大小关系式,两个关系式联立求出剩余物体的重力的大小,据此得出切去部分重力的大小,根据求出切去部分的质量。
本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用,要求灵活选用公式求解,本题的难度较大。
20.【答案】
【解析】解:由图乙可知,当水面刚好到达杯子底部时,加入水的质量为,此时水对容器底的压力等于水的重力,即
水面到达杯子底部前,杆的弹力等于杯子的重力,即
水面到达杯子底部后,随着水的加入,排开水的体积增大,浮力越来越大,在某个位置浮力等于杯子的重力,继续加水,当水面到达杯口时浮力杆的弹力为,方向竖直向下,对杯子受力分析知,此时杯子受到的浮力为
排开水的体积为
杯子底部下面的面积为
所以容器底面积与杯子底部下面的面积之差为
则从水面到达杯底至达到杯口过程中,加入水的体积为
加入水的质量为
继续加水,水进入杯中,杆的弹力逐渐减小,再继续加水,直到杯子全部浸没时,杆的弹力为,此时杯子受到的浮力为
继续加水,杯子排开水的体积不变,浮力不变。当总共加入水时,进入杯中的水的质量为,杯中水对杯子的压力为
此时,由受力分析知,杆对杯子的作用力为
方向竖直向下。可知当轻轻取走细杆,此时容器底部受到的压力等于杯子和水的总重力,即
水对容器底部的压强为.
故答案为:;。
由图乙可知,当水面刚好到达杯子底部时,加入水的质量为,此时水对容器底的压力等于水的重力,
水面到达杯子底部前,杆的弹力等于杯子的重力,
水面到达杯子底部后,继续加水,杯子开始受到浮力,且随着水的加入,排开水的体积增大,浮力越来越大,在某个位置浮力等于杯子的重力,继续加水,排开水的体积继续增大,浮力大于重力,当水面到达杯口时浮力杆的弹力为,方向竖直向下,对杯子受力分析知,此时杯子受到的浮力为:;
排开水的体积为;
杯子底部下面的面积为;
所以容器底面积与杯子底部下面的面积之差为;
则从水面到达杯底至达到杯口过程中,加入水的体积为:;
加入水的质量为;
继续加水,水进入杯中,杆的弹力逐渐减小,注入一定量水后,杆的弹力为零,再继续加水,浮力减小,杆给杯子一个向上的弹力,直到杯子全部浸没时,杆的弹力为,此时杯子受到的浮力为

继续加水,杯子排开水的体积不变,浮力不变。当总共加入水时,进入杯中的水的质量为,杯中水对杯子的压力为
此时,由受力分析知,杆对杯子的作用力为
方向竖直向下。可知当轻轻取走细杆,杯子静止时,处于漂浮状态,此时容器底部受到的压力等于杯子和水的总重力,即
水对容器底部的压强为为.

21.【答案】解:动力作用在杠杆上,与杠杆最右端的连线为最长的动力臂,在阻力、阻力臂一定时,由杠杆平衡的条件可知,此时动力最小,且方向向下,据此画出最小的动力,如图所示:

【解析】杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题考查了最小动力的作法,作力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段。
22.【答案】解:小球在水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即,浮力的方向是竖直向上的,示意图如下:

【解析】小球在水中受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,由于小球漂浮,因此受到的力是平衡力,重力和浮力大小相等。
画力的示意图时要考虑到物体的运动状态,当物体处于静止或匀速直线运动时,受到的力就是平衡力。
23.【答案】重力势 木块被推出距离 转换法 甲、乙 相等 错误
【解析】解:实验中小球从斜面上某一高处自由滚到斜面底时,小球所处的高度逐渐降低,其重力势能逐渐减小;但速度越来越快,其动能越来越大,正是小球的重力势能转化为了动能。
小球撞击木块后推动木块在水平面上克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,最后静止;所以实验中将小球动能的大小转化推动木块克服摩擦力做功的多少来比较,即小球推动木块移动的距离越远,其对木块所做的功就越多,即具有的动能就越大;反之就越少。所以小球动能的大小可通过观察木块被推出距离大小来判断,这种研究方法是转换法这用到了转换法。
小球到达水平面的速度与下落的高度有关。若要探究物体动能大小与物体速度的关系,则需让同一小球从不同高度自由滚下,所以应选择甲、乙两图进行实验。
如图丁所示,在光滑的水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,具有相同弹性势能。分别弹出质量不同的小球时将弹性势能转化为小球的动能去撞击木块,撞击木块时小球的动能相等。
质量不同的小球去撞击木块时动能相等但速度不同,不能控制速度相同,同时在光滑的水平桌面上撞击木块后,小球和木块将做匀速直线运动,无法比较移动的距离,故该方案错误。
故答案为:重力势;木块被推出距离;转换法;甲、乙;相等;错误。
分析实验现象可根据小木块被撞的距离比较出动能的大小,运用了转换法;比较甲、乙两图的速度和质量的关系便可得出结论;
木块被撞出得远,说明小球的动能大,根据动能大小和质量大小比较,得出动能和速度的关系;
根据控制变量法和能量的转换情况判断。
此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验,属于基础知识。
24.【答案】不属于 深度 变大 烧杯中盐水面到下管口 小
【解析】解:形管与金属盒相连的一端未开口,故不属于连通器。
若在使用压强计前,发现形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样形管中两管上方的气体压强就是相等的都等于大气压,当橡皮膜没有受到压强时,形管中的液面就是相平的。
故选:。
乙、丙两图中是同一液体,故液体密度相同,金属盒所处深度不同,故可以得到液体压强与深度的关系。
橡皮管内气体的压强与大气压强之差为
加入清水后,液体密度减小,但金属盒所处深度增大,此时,容器底部所受压强增大,即总压强增大,金属盒下方液体深度不变,密度变小,故压强减小。总压强等于金属盒上方液体压强加上金属盒下方液体压强,所以金属盒上方压强增大,故可观察到形管中的高度差增大。
该实验根据橡皮膜水平时上下侧压强相等测量盐水密度,故需要测量出橡皮膜变为水平时烧杯中盐水面到下管口的距离。
橡皮膜变为水平时 解得
橡皮膜由凸起到变平试管液面会上升,造成测量水的深度变小,测量是准确的,所以密度的测量值变小。
故答案为:不属于;;深度;;变大;烧杯中盐水面到下管口; ;小。
上端开口、底部互相连通的容器叫连通器;
用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现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;
液体内部压强的大小是通过液体压强计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;液体压强跟液体密度和液体的深度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析;
橡皮膜没有形变时,盐水产生向上的压强和水产生向下的压强相等,根据液体压强相等列出等式,求出盐水的密度;分析和的测量量,据此回答。
本题探究影响液体压强大小的因素,考查转换法、控制变量法及的运用。
25.【答案】物体排开的液体的体积 不能 不变 偏大
【解析】解:通过对比甲图中、和可知,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,物体所受水的浮力也越大,故可知浮力与物体排开的液体的体积有关。
由阿基米德原理可知,物体所受浮力等于物体排开液体的重力,不添加任何器材,利用图甲中的实验器材无法测出物体排开液体的重力,故不能验证阿基米德原理。
由、两图可知,物体浸没在盐水中所受的浮力为。
由、两图可知,物体浸没在水中所受的浮力为;
根据阿基米德原理可知,物体的体积为
所以盐水的密度为;
若在实验前弹簧测力计指在零刻度上方,则在计算物体所受浮力时,由称重法可知,误差会被抵消,故测得的盐水密度不变。
将物体放到梯形容器中,随着物体的浸入,物体排开水的体积的增大量逐渐变大,根据阿基米德原理可知,物体放入水的过程中物体所受浮力大小的变化量变大,故C符合题意,不符合题意。故选C。
设容器的底面积为,由甲、乙两图可知,鹅卵石的体积为
根据漂浮条件,由甲、丙可得鹅卵石的重力为
鹅卵石的质量为
所以鹅卵石的密度为;
步骤中,鹅卵石放入水中时,溅出了部分的水,使得测得鹅卵石的体积变小,根据可知,测得的鹅卵石密度将偏大。
故答案为:物体排开的液体的体积;不能;;;不变;;;偏大。
物体受到的浮力与排开液体的体积有关。
根据弹簧测力计称量法和阿基米德原理进行计算。
根据阿基米德原理进行计算。
根据密度公式进行计算。
本题考查的是探究影响浮力大小的因素;会计算固体的密度。
26.【答案】解:车上人员的重力忽略不计,该车静止在水平路面上时对地的压力:,
则该车静止在水平路面上时对地的压强:;
由题意可得车在水平方向上所受的阻力:,
因为汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
所以,在牵引力方向上行驶的距离,
则牵引力在此路段所做的功:。
答:该车静止在水平路面上时对地的压强为;
牵引力在此路段所做的功为。
【解析】车上人员的重力忽略不计,该车静止在水平路面上时对地的压力等于整车重力,利用求出,再利用计算压强;
已知,根据二力平衡条件求出牵引力,再利用求出牵引力在此路段所做的功。
本题主要考查压强、功的计算公式和二力平衡条件的运用,难度不大,知道该车静止在水平路面上时对地的压力等于整车重力是关键。
27.【答案】解:由图可知,承担重物的绳子股数,不计绳重和摩擦,绳端的拉力为:
则动滑轮的重力为;
绳端移动的速度为;
根据可知,拉力的功率为;
当人站的位置承受的压强为时,人对地面的压力为;
地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力,则地面对人的支持力为;
人的重力为;
小悟对绳的最大拉力为;
物体的最大重力为;
滑轮组的最大机械效率为:。
答:动滑轮的重力为;
拉力的功率为;
若小悟站的位置能承受的最大压强为,该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为。
【解析】不计绳重和摩擦,根据求出动滑轮的重力;
根据物体上升的速度、连接动滑轮绳子的段数求出绳子自由端移动的距离,根据求出功率的大小;
根据求出人对地面的压力;根据求出人的重力,对人受力分析,得出物体的最大重力,然后根据求出机械效率的大小。
本题考查了滑轮组的省力公式和机械效率公式的应用,属于综合题。
28.【答案】解:处于漂浮状态,由二力平衡得:

因为浸没在水中,所以的体积等于排开水的体积:

根据阿基米德原理得所受浮力为:

的质量为:

的重力为:

当绳子拉力增大到能够刚好拉动。对进行受力分析得:

由图乙可得,开始拉绳子到刚好拉动时,所用时间为:;
对受力分析得所受浮力为:;
根据阿基米德原理的公式可得排开水的体积为:

浸入的深度为:

时,排开水的体积为:

浸入的深度为:

两次排开水体积差为:

故容器中水位上升高度为:

时,绳子的长度为:

刚好拉动时,绳子的长度为:

故内绳子收缩的长度为:

故绳子收缩的速度为:

从刚开始拉动到的上表面和的下表面接触所用时间为:

故打捞过程需要时间为:

故答案为:时所受到浮力为;
的大小为;
打捞过程需要。
【解析】漂浮,二力平衡,浮力等于重力;
当刚被拉起时,对进行受力分析,受重力、浮力和拉力,浮力和拉力竖直向上,重力竖直向下,物体受力平衡,所以浮力加拉力等于的重力,而的浮力可用阿基米德原理的公式进行计算得到,所以拉力就可以求出来;
本题难度比较大,打捞过程分为几个阶段,第一阶段是绳子从没有拉力到刚好要将拉起时,时间由图乙可得。在这个过程中,会浸没更多,通过受力分析和计算得到此时的浮力,从而求出浸没的深度和容器液面上升的高度。第二阶段为匀速上升的过程,此时保持不动。而匀速上升的距离为第一阶段结束后,容器液面的总高度减去浸没的深度和的高度,就是等于上表面到的下表面的距离。
本题的第一问比较简单,第二问则是受力平衡和浮力的结合,难度不算大;第三问比较难,需要考虑液面的上升和浸没的深度的增加,还需要考虑上升的高度,综合分析能力要求较高,难度比较大。
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