广西南宁市兴宁区三美学校2023-2024学年九年级上学期段考物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1.生活中当有人在你身边吸烟时,你会闻到烟味,这是因为( )
A.分子很小 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】解:一个人吸烟,由于烟分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,所以别人会闻到烟味.
故选D.
【分析】一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,吸烟时,烟分子在空气中进行扩散,是分子运动的结果.
2.下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.在水中下沉的石头
C.在深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABC、浮力是物体受液体对其上下表面的压强差,即F浮=F向上-F向下,本质上是二力的合力,所以只要F向上存在,浮力就存在。在水中嬉戏的小鸭 、下沉的石头、 潜游的鲸鱼,都有F向上,所以都受浮力作用,故ABC不符合题意;
D、深入河底的桥墩,下方没有水,不存在F向上,所以不受浮力作用,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】浮力的成因:物体受液体对其上下表面的压强差,即F浮=F向上-F向下。
3.下列现象中,能说明大气压存在的是( )
A.吸盘吸在墙上
B.橡皮膜向左凸出
C.水越深喷越远
D.笔尖端更疼
【答案】A
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A、吸盘吸在墙上,是由于吸盘内的空气排出后,外界大气压将吸盘压在了墙上,能说明大气压的存在,故A符合题意;
B、橡皮膜向左凸出,是由于橡皮膜该位置左边受到的液体压强小于右边受到的液体压强,故B不符合题意;
C、水越深,液体压强越大,所以水喷的越远,故C不符合题意;
D、铅笔两端抵在两手指上,笔尖端对手指的压强更大,手感觉更疼,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】吸盘吸在墙上是大气压存在的典型应用;同种液体中,是液体深度深,液体压强越大;压力一定时,受力面积越小,压强越大。
4.(2023八下·弥勒期中)下列措施中,为了减小摩擦力的是( )
A.浴室脚垫做得凸凹不平 B.下坡时,捏紧刹车闸
C.旱冰鞋装有滚轮 D.汽车轮子上加防滑链
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.浴室脚垫凹凸不平,可以增大摩擦力,A不符合题意;
B.下坡时,捏紧刹车闸,可以增大压力来增大摩擦力,B不符合题意;
C.旱冰鞋装有轮子,可以变滑动摩擦力为滚动摩擦力,减小摩擦力,C符合题意;
D.汽车轮子上加防滑链,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】增大压力、接触面变粗糙,可以增大摩擦力;滚动摩擦力代替滑动摩擦力,可以减小摩擦。
5.(2023八下·兴隆期末) 如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.轮船 B.高压锅
C.船闸 D.飞艇
【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.轮船的工作原理为利用“空心法”增大浮力,故A不合题意;
B.高压锅的工作原理为液体沸点随上方气压的增大而升高,故B不合题意;
C.船闸的闸室和上游或下游底部连通,上面开口,相当于连通器,故C符合题意;
D.飞艇的工作原理为里面气体密度小于外面空气密度,从而使它受到的浮力大于重力,故D不合题意。
故选C。
【分析】上面开口,底部连通的容器为连通器。
6.(2023八下·湛江期末)如图所示能表示物体所受重力和质量的关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】根据重力的规律,在地球上的物体,物体所受重力与物体的质量成正比,故C正确,ABD错误;故选C。
【分析】重力的规律:在地球上的物体,物体所受重力与物体的质量成正比。
7.(2023·海淀模拟)如图所示的工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.托盘天平 D.羊角锤
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,C不符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用杠杆时,动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。
8.(2022八下·乐亭期末)在以下实例中,增大压强的是( )
A.滑雪用的滑板 B.刀刃磨得很溥
C.铁轨下铺枕木 D.书包背带加宽
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.滑雪运动员脚下的滑雪板,受力面积大,在压力一定时,减小了压强,A不符合题意;
B.菜刀刃很薄是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断,B符合题意;
C.铁轨铺在一根根枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小对路基的压强,防止陷下去,C不符合题意;
D.书包带做得较宽,是在压力一定时增大了书包带的面积,从而减小了压强,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
9.如图所示,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射成功。对载人飞船在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,机械能减小 D.重力势能增大,机械能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素;机械能守恒条件
【解析】【解答】飞船在加速上升,质量不变,速度增大,所以动能增大;质量不变,高度增大,所以重力势能增大;飞船的动能增大、重力势能增大,所以机械能增大。所以ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】机械能包括动能和势能;动能与质量、速度有关;重力势能与质量、高度有关。
10.(2023·烟台)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 给水加热
B. 压缩空气
C.搓手取暖
D. 钻木取火
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 A、给水加热,水吸收热量,内能变大,是通过热传递改变内能的;
B、压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变内能;
C、搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使手内能增加,温度升高,是通过做功改变内能;
D、钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变内能;
故A符合题意。
故选:A。
【分析】 做功改变内能的实质是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程。
11.(2023八下·青秀期末)下列情形中,对物体做功的是( )
A.拉车向前运动
B.石块搬而未动
C.背书包水平前进
D.人举杠铃不动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A:拉车向前运动,车受到力的作用,车在力的方向上移动了距离,力做了功,A正确;
B:石块搬而未动,石块受到力的作用,石块在力的方向上没有移动距离,力不做功,B错误;
C:背书包水平前进,书包受到力的作用,书包移动的距离与力垂直,力不做功,C错误;
D:人举杠铃不动,杠铃受到力的作用,杠铃在力的方向上没有移动距离,力不做功,D错误。
故选A。
【分析】物体做功的两个必要条件:一是力作用在物体上;二是物体在力方向上移动一段距离。特别注意:力与物体移动的距离垂直时力不做功
12.(2023·连平模拟)燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃,产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程,此过程能量转化与热机工作循环的哪个冲程相似( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】烟花升空时,是燃烧时的高压燃气做功的结果,是内能转化为机械能,和汽油机的做功冲程相同,做功冲程中,气门关闭,活塞向下运行,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】汽油机的气门关闭活塞下行,将内能转化为机械能。
13.第届冬季奥运会于年月日在北京举行,冰壶为正式比赛项目之一。如图所示,当冰壶在冰面上滑动时,下列说法正确的是( )
A.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
B.冰面对冰壶的支持力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
C.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对相互作用力
D.冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、冰壶受到的重力的受力物体是冰壶,冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面,二力没有施加在同一物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、冰面对冰壶的支持力的受力物体是冰壶,冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面,二力没有施加在同一物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、冰壶受到地球施加的重力,反过来,地球会受到冰壶的引力,这二力是一对相互作用力;冰壶对冰面施加压力,反过来,冰面对冰壶施加支持力,这二力是一对相互作用力;故C错误;
D、冰壶受到的重力和冰面对冰壶的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在冰壶上,是一对平衡力,故D正确;
故答案为:D。
【分析】一对相互作用力的条件:“等大、反向、共线、异物”, 冰面对冰壶的支持力与冰壶对冰面的压力是一对相互作用力;一对平衡力的条件:“等大、反向、共线、同物”, 冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力 。
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14.如图所示,是乒乓球运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.球离开板后还能继续运动,是因为球受到惯性的作用
C.球在空中运动时,运动状态发生改变
D.若乒乓球在运动过程中所有外力突然消失,乒乓球将做匀速直线运动
【答案】C,D
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性只与质量有关,与速度无关,所以乒乓球速度越大,惯性不变,故A错误;
B、球离开板后还能继续运动,是因为球的惯性;惯性是一种性质,而非力,所以不能用“惯性的作用”描述,故B错误;
C、球在空中运动时,受到竖直向下的重力和向后的空气阻力,受力不平衡,所以运动状态法发生改变,故C正确;
D、乒乓球在运动过程中所有外力消失,由于惯性,乒乓球将保持这一瞬间的状态不变,即做匀速直线运动,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】惯性只与质量有关;惯性是一种性质,而非力,不能用“惯性的作用”描述;受力不平衡,物体就不处于平衡态;物体所受外力消失,将保持原有运动状态不变。
15.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.温度为的冰熔化成的水,内能变大
B.物体温度一旦降到,那么物体的内能就变成零
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
【答案】A,D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、冰融化吸热,内能增大,故A正确;
B、任何物体都有内能,所以即使物体温度降到,物体的内能也不会变成零,故B错误;
C、不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的能量较多,热量是过程量,不能说“含有”,故C错误;
D、两物体有温差,就会发生热传递,与内能多少无关,故D正确;
故答案为:AD。
【分析】热传递是内能变化的一种方式,冰融化吸热,内能增大;任何物体都有内能;热量是过程量,不能说“含有”;热传递的条件:物体间有温差就算内能相等也会发生热传递。
16.如图所示,水母的伞状体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,使伞状体膨胀,通过控制伞状体的体积大小,水母实现了在水中上浮和下潜的自由。忽略一氧化碳的质量,下列说法正确的是( )
A.伞体缩小时,受到浮力会增大
B.悬浮的水母,产生一氧化碳时会上浮
C.逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致
【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、伞体缩小时,排开水的体积减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在同种液体中,V排↓时,F浮↓,故A错误;
B、根据物体浮沉条件,悬浮的水母有G=F浮;产生一氧化碳时,伞状体膨胀,排开水的体积增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在同种液体中,V排↑时,F浮↑,所以此时G<F浮,水母上浮,故B正确;
C、水母逐渐下沉,水深增大,根据液体压强公式p=ρgh,在同种液体中,h↑时,p↑,故C正确;
D、水母是通过调节排开水的体积来实现浮沉自由的,潜水艇是通过调节自身重力来实现浮沉自由的,两者的原理不同,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】 水母在水中上浮和下潜自由可用基米德原理F浮=ρ液gV排以及物体浮沉条件来解释;物体浮沉条件:物体悬浮或漂浮G=F浮,物体上浮G<F浮,物体下沉或沉底G>F浮;在同种液体中,h↑时,p↑。
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17.如图所示,踢足球是同学们喜爱的运动之一,用力踢球会感觉到脚有点疼痛,这说明力的作用是 的。技艺高超的球员踢在球的恰当位置时,会形成“香蕉球”,这里的“恰当位置”是指力的三要素中的 选填“大小”“方向”或“作用点”。
【答案】相互;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】用力踢球会感觉到脚有点疼痛,因为脚踢球的同时,球反过来会对脚施加力的作用,这说明力的作用是相互的;“恰当位置”是指力的三要素中的作用点。
【分析】力的作用是相互的;力的三要素是大小、方向、作用点。
18.“收官之作,星耀全球”。年月日,长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时,将化学能转化为 能。能量的转化过程中,能量的总量是 选填“增大”“减小”或“不变”的。
【答案】内;不变
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】燃料具有化学能,燃烧时放出热量,燃烧是化学能转化为内能的过程;根据能量守恒定律,在能量转化的过程中,能量的总量是不变的。
【分析】燃料燃烧是化学能转化为内能;根据能量守恒定律,在能量转化或转移的过程中,能量的总量是不变的。
19.(2023·宾阳模拟)随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,灰尘、杂物等在 的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
【答案】小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于流体流速大,压强小,则可知道转动的扇叶处气体的流速大,压强小,外界的大气压较大,灰尘、杂物等在大气压的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
【分析】流体在流速大的地方压强小;在大气压的作用下,物体流向气压小的一侧。
20.如图所示,用手握着一个重为的圆柱形水杯竖直静止在空中,手的握力为,水杯受到的摩擦力为 ;若向杯中注入适量的水,水杯仍然保持静止,此时手和水杯之间的摩擦力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】10;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 用手握着重为10N的水杯竖直静止在空中,水杯处于平衡状态,所以在竖直方向上受力平衡,有f=G=10N;若向杯中注入适量的水,则G增大,水杯仍然保持静止,说明在竖直方向上受力平衡,依旧有f=G,所以f变大。
【分析】手握水杯静止,根据二力平衡,水杯所受静摩擦力与水杯总重等大。
21.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是,它行驶在海面上受的浮力为 ,当它从海洋驶入长江时,浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】;不变
【知识点】重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】驱逐舰满载时的排水量是=4.8×106kg,行驶在海面上时,根据阿基米德原理,有F浮=G排=m排g=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107kg;当它从海洋驶入长江时,根据物体浮沉条件,浮力大小依旧等于自身重力,所以浮力不变。
【分析】已知排开液体的质量,根据重力公式G=mg及阿基米德原理F浮=G排,可求浮力大小;由根据物体浮沉条件知,不论物体在何种液体中,知道漂浮,则F浮=G物。
22.如图甲所示,物体放在水平地面上,物体叠放在物体上,其中物体的重力为、底面积为,物体的重力为、底面积为,则物体质量为 ;现将物体放在水平地面上,物体叠放在物体上,如图乙所示,要使物体对水平地面的压强为,应将物体沿竖直方向切去物体总重的 填分数;切割过程物体始终在物体的上面。
【答案】2;
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体A的重力为20N,根据重力公式,求得A的质量;
A在上、B在下,叠放在一起,将B竖直切去总重的a倍,则整体对地面的压力为F=GA+(1-a)GB=20N+(1-a)×40N,B底面积变为S=(1-a)×100cm2=(1-a)×10-2m2;要使物体B对水平地面的压强为8000Pa,则根据压强变形公式,有p=FS,即20N+(1-a)×40N=8000Pa×(1-a)×10-2m2,求得。
【分析】已知物体重力,根据重力公式,可求其质量;竖直切割B时,重力发生变化,底面积也发生变化。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23.如图所示,细线悬挂的小球摆到最高点,请画出小球所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】小球的重力方向竖直向下,作用点在小球的重心,如图所示。
【分析】任何物体的重力方向都竖直向下,作用点都在其重心位置,重力示意图画法一样。
24.请在图中画出力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】用虚线反向延长力F,过支点O向力F的作用线做垂线段,即为力F的力臂L,如图所示。
【分析】力臂的画法:一找点,二画线,三做垂线段。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图甲、乙、丙三次实验中压力的作用效果是通过海绵发生的 选填“形变”或“运动状态改变”来体现的,这种研究问题的方法叫 选填“转换法”或“控制变量法”。
(2)通过比较 两图,可以知道:压力一定时,受力面积越 选填“大”或“小”,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 选填“”、“”或“”。
【答案】(1)形变;转换法
(2)乙、丙;小
(3)=
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,这是转化法的具体应用,此过程中海绵发生了形变;
(2)乙相较于丙,压力相同,海绵的受力面积更小,海绵的凹陷程度更大,所以由乙、丙可知,压力一定时,手邻居越小,压力的作用效果越明显;
(3)图丙中的海绵和图丁中的木板,两者所受压力相同,受力面积相同,根据压强的定义式可知,两者所受压强相等。
【分析】压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现,这是转化法的具体应用;压力的作用效果受多因素影响,只改变一个因素,来探究压力的作用效果受该因素的影响,此为控制了变量法的具体应用;根据压强的定义式,可比较两物体所受压强的大小关系。
26.
(1)如图甲所示,在探究“二力平衡的条件”实验中,按住小车向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量 选填“相等”或“不相等”时,松手后小车能保持静止;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力是否作用在同一 上。
(2)如图乙所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小车在水平面上运动速度减小是因为受到 的作用,如果水平面足够光滑,它将在水平面上做 运动。
(3)如图丙所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,让钢球分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,钢球运动到水面时的速度越 ,木块被撞得越远,可得结论:质量相同时,钢球的速度越大,动能越 两空均选填“大”或“小”。
【答案】(1)相等;直线
(2)阻力;匀速直线
(3)大;大
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)为了探究二力平衡条件中“二力等大”,在小盘中加砝码时,应使两盘砝码质量相等;扭转小车,二力不在同一条直线上,松手后观察小车的状态,是为了探究二力是否作用在同一条直线上;
(2)小车在水平面上运动速度减小,是因为受到水平面对它的阻力的作用;如果水平面足够光滑,则水平面对小车没有阻力,小车将在水平面上做匀速直线运动。
(3)钢球A分别从斜面由静止滚下,高度越大,钢球运动到水面时的速度越大;钢球A的动能大小是通过木块B被撞得远近体现出来的,所以此时钢球的速度越大,木块B被撞得越远,可得结论:质量相同时,钢球的速度越大,动能越大。
【分析】二力平衡条件:等大、反向、共线、同物,要熟知每个条件是通过怎样的实验操作得出的;小车速度变小是由于阻力作用,若没有阻力,小车速度将不变;钢球A的动能大小是通过木块B被撞得远近体现出来的。
27.在“探究比较不同物质吸热情况”的实验中,将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 选填“液体升高的温度”或“加热时间”来比较,由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系如图丙可知,若升高相同的温度均未达到沸腾, 选填“水”或“煤油”吸收的热量更多。
(3)小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的水与甲、乙装置中的液体质量 选填“相等”或“不相等”,对比图丁与图 ,能够比较煤油和酒精的热值。
(4)在上述实验中,利用水的比热容、质量和升高温度计算出水吸收的热量,再用这个吸收热量计算酒精的热值,求出的热值比真实值 选填“偏大”或“偏小”,原因是 。
【答案】(1)天平
(2)加热时间;水
(3)相等;甲
(4)偏小;燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中,使得液体吸收的热量小于放出的热量
【知识点】质量的测量与天平的使用;燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)质量的测量工具是天平,所以为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是天平;
(2)液体的热量来自于酒精灯,酒精灯加热时间越长,液体吸收热量越多,所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较;由图丙知,两种液体同样加热5min的时间,水的温度上升了30℃-10℃=20℃,煤油的温度上升了50℃-10℃=40℃,即吸收相同的热量,水的温度比煤油的温度上升的少;所以若升高相同的温度,水吸收的热量更多。
(3)根据控制变量法,若比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,其思路是只改变燃料种类,通过观察水温升高的多少来体现水吸收热量的多少、燃料放出热量的多少;所以丁中向容器内倒入的水与甲、乙装置中的液体质量相同,对比丁和甲,能够比较煤油和酒精的热值。
【分析】质量的测量工具是天平;液体的热量来自于酒精灯,酒精灯加热时间越长,液体吸收热量越多,所以液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较;比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,其思路是只改变燃料种类,通过观察水温升高的多少来体现水吸收热量的多少、燃料放出热量的多少。
28.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在与两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与液体 的关系;根据与两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 。
(2)小明对、、、四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是:
浮力的大小随着排开水的体积的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”;
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 选填“有关”或“无关”。
(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 。
(4)小明利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤。如图,轻质杠杆可绕点转动,在、两端分别挂有两个完全相同的正方体、边长为,重力为,,。小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将浸没在液体中,移动物体,使杠杆在水平位置平衡,上便可以标出不同液体的密度值。
当物体浸没在水中时,物体移动到点时杠杆恰好水平静止,那么的长度为 ,在点标上。
这个密度秤能够测量的最小液体密度为 。
【答案】(1)密度;2.4
(2)增大;无关
(3)
(4)5;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,改变了液体的种类,所以研究的是浮力与液体密度的关系;
图A中弹簧测力计示数为8N,所以物重为8N;图E中物体浸没在盐水中 ,弹簧测力计示数为5.6N,所以所受浮力为F浮=G-F示=8N-5.6N=2.4N;
(2)①由图知,A→B→C过程中,物体排开水的体积越来越大,由弹簧测力计示数越来越小可知浮力越来越大,所以物体浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
②由图知,C→D过程中,物体排开水的体积不变,深度越来越大,由弹簧测力计示数不变可知浮力没有发生变化,所以物体浮力的大小与深度无关;
(3)图E中,物体浸没在盐水中,受到盐水的浮力F浮=2.4N;图C中,物体浸没在水中,物体受到水的浮力F'浮=G-F'示=8N-6N=2N;两步操作中,V排相同,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知浮力与密度成正比,所以有,即,求得ρ盐水=1.2×103kg/m3;
(4)①当物体C浸没在水中时,V排=V物=(0.1m)3=10-3m3,根据阿基米德原理可知,所受浮力为F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;根据受力平衡,绳子对物体C的拉力大小为F拉=GC-F浮=20N-10N=10N,所以绳子对A点的拉力为F=F拉=10N;根据杠杆平衡,可列式FLOA=GDLOE,即10N×10cm=20N×LOE,求得LOE=5cm;
②要使该密度秤能够测量最小的液体密度,则物体D应移动到B点,则根据杠杆平衡,可列式F左LOA=GDLOB,即F左×10cm=20N×8cm,求得F左=16N;根据受力平衡及相互作用力,物体C所受浮力大小为F'浮=GC-F左=20N-16N=4N;根据阿基米德原理可知,F'浮=ρ液gV排,即4N=ρ液×10N/kg×10-3m3,求得ρ液=0.4×103kg/m3。
【分析】浮力受多个因素影响,只改变其中一个因素,可探究该因素对浮力的影响,这是控制变量法的实际应用;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,对比物体在水中、盐水中,可求盐水密度;图2中,是对阿基米德原理、杠杆平衡、受力平衡的综合应用,也可列综合式子(GC-ρ液gV排)L左=GDL右进行分析。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29.某品牌家用汽车在平直路面上匀速行驶消耗了的汽油,期间受到的牵引力为,汽油的热值为,求:
(1)匀速行驶过程中牵引力所做的功。
(2)燃烧汽油放出的热量。
(3)汽车发动机的效率。
【答案】(1)解:匀速行驶过程中牵引力所做的功为:
答:匀速行驶过程中牵引力所做的功为
(2)解:完全燃烧放出的热量为:
答:燃烧汽油放出的热量
(3)解:汽车发动机的效率为:。
答:汽车发动机的效率为。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知汽车所受的牵引力及路程,根据功的公式,可求做功多少;
(2)已知汽油热值和质量,根据Q=mq,可求完全燃烧放出的热量;
(3)在(1)中,根据功的公式已求出发动机做功;在(2)中,根据Q=mq已求出完全燃烧放出的热量;再根据热机效率公式,可求汽车发动机的效率。
30.如图所示是兴趣小组的同学设计模拟打捞队打捞黄河水中物体的示意图,正方体物体的重为,边长为。用的拉力将物体匀速提升上升后,物体的上表面恰好与水面相平。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。
(1)物体浸没在水中受到的浮力是多少?
(2)物体未露出水面前拉力做功的功率?
(3)物体未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)解:物体上升后,还未露出水面时,物体排开液体体积等于物体体积,,
;
答:物体浸没在水中受到的浮力为
(2)解:物体未露出水面前拉力做功的功率为:
答:物体未露出水面前拉力做功的功率为
(3)解:由图可知动滑轮上股绳,所以;
滑轮组的机械效率。
答:物体未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率为。
【知识点】功率的计算;阿基米德原理;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知正方体边长,根据几何关系,可求物体完全浸没时排开液体的体积;再根据阿基米德原理,可求此时的浮力;
(2)已知拉力、距离,以及时间,根据功的公式W=Fs可求拉力做功大小,根据功率的定义式可求拉力的做功功率;
(3)由图中滑轮组,可知承担物重绳子的股数;根据受力平衡,可知拉物体的绳子所克服的力为F克服=G-F浮;根据机械效率公式,可求滑轮组的机械效率。
31.小雨同学发现家中的太阳能热水器可以实现自动开始注水、停止注水,为了知道其中的原理,小雨查阅了相关资料并且制作了一个太阳能热水模拟器如图所示。圆柱形容器的底面积是,物体的重力是,物体的底面积是,力传感器通过细绳与物体相连,当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时进水口打开,开始注水;当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,停止注水。求:
(1)开始注水时,物体所受的浮力。
(2)开始注水时,物体下表面受到水的压强。
(3)当容器内储水量达到多少时,太阳能热水器停止注水。
【答案】(1)解:当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时物体所受的浮力:
答:开始注水时,物体所受的浮力
(2)解:因为,所以此时物体排开水的体积:;
物体浸在水面下的深度:;
则开始注水时,物体下表面受到水的压强:
答:开始注水时,物体下表面受到水的压强为
(3)解:当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,储水量最多,物体所受的浮力:;
所以此时物体排开水体积为:;
物体浸在水面下的深度:;
则水面上升高度:;
注入水的体积:,
最大储水量。
答:当容器内储水量达到时,太阳能热水器停止注水。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)已知物重和所受拉力,用称量法可求物体所受浮力;
(2)已知物体在水中所受浮力大小,根据阿基米德原理,可求物体排开水的体积;根据几何关系,进而可求物体下表面所处的水深;最后根据液体压强公式,可求物体下表面受到水的压强;
(3)已知太阳能热水器停止注水时,传感器受到的拉力大小,用称量法可求此时物体所受浮力;已知物体在水中所受浮力大小,根据阿基米德原理,可求物体排开水的体积;根据几何关系,进而可求物体下表面所处的水深、 水面上升高度、注入水的体积以及最大储水量。
广西南宁市兴宁区三美学校2023-2024学年九年级上学期段考物理试卷
一、单选题(本大题共13小题,共26.0分)
1.生活中当有人在你身边吸烟时,你会闻到烟味,这是因为( )
A.分子很小 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子在不停地做无规则运动
2.下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.在水中下沉的石头
C.在深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
3.下列现象中,能说明大气压存在的是( )
A.吸盘吸在墙上
B.橡皮膜向左凸出
C.水越深喷越远
D.笔尖端更疼
4.(2023八下·弥勒期中)下列措施中,为了减小摩擦力的是( )
A.浴室脚垫做得凸凹不平 B.下坡时,捏紧刹车闸
C.旱冰鞋装有滚轮 D.汽车轮子上加防滑链
5.(2023八下·兴隆期末) 如图所示的实例中,属于连通器应用的是( )
A.轮船 B.高压锅
C.船闸 D.飞艇
6.(2023八下·湛江期末)如图所示能表示物体所受重力和质量的关系的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·海淀模拟)如图所示的工具在使用时,属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.食品夹
C.托盘天平 D.羊角锤
8.(2022八下·乐亭期末)在以下实例中,增大压强的是( )
A.滑雪用的滑板 B.刀刃磨得很溥
C.铁轨下铺枕木 D.书包背带加宽
9.如图所示,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心发射成功。对载人飞船在加速上升的过程中能量的变化,说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,机械能减小 D.重力势能增大,机械能增大
10.(2023·烟台)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 给水加热
B. 压缩空气
C.搓手取暖
D. 钻木取火
11.(2023八下·青秀期末)下列情形中,对物体做功的是( )
A.拉车向前运动
B.石块搬而未动
C.背书包水平前进
D.人举杠铃不动
12.(2023·连平模拟)燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃,产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过程,此过程能量转化与热机工作循环的哪个冲程相似( )
A. B. C. D.
13.第届冬季奥运会于年月日在北京举行,冰壶为正式比赛项目之一。如图所示,当冰壶在冰面上滑动时,下列说法正确的是( )
A.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
B.冰面对冰壶的支持力与冰壶对冰面的压力是一对平衡力
C.冰壶受到的重力与冰壶对冰面的压力是一对相互作用力
D.冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力
二、多选题(本大题共3小题,共9.0分)
14.如图所示,是乒乓球运动员在比赛中的场景,下列说法正确的是( )
A.乒乓球速度越大,惯性越大
B.球离开板后还能继续运动,是因为球受到惯性的作用
C.球在空中运动时,运动状态发生改变
D.若乒乓球在运动过程中所有外力突然消失,乒乓球将做匀速直线运动
15.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.温度为的冰熔化成的水,内能变大
B.物体温度一旦降到,那么物体的内能就变成零
C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
D.两个内能相同的物体互相接触时,有可能发生热传递
16.如图所示,水母的伞状体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,使伞状体膨胀,通过控制伞状体的体积大小,水母实现了在水中上浮和下潜的自由。忽略一氧化碳的质量,下列说法正确的是( )
A.伞体缩小时,受到浮力会增大
B.悬浮的水母,产生一氧化碳时会上浮
C.逐渐下沉的水母,所受水的压强逐渐增大
D.水母实现浮沉自由的原理与潜水艇的一致
三、填空题(本大题共6小题,共12.0分)
17.如图所示,踢足球是同学们喜爱的运动之一,用力踢球会感觉到脚有点疼痛,这说明力的作用是 的。技艺高超的球员踢在球的恰当位置时,会形成“香蕉球”,这里的“恰当位置”是指力的三要素中的 选填“大小”“方向”或“作用点”。
18.“收官之作,星耀全球”。年月日,长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时,将化学能转化为 能。能量的转化过程中,能量的总量是 选填“增大”“减小”或“不变”的。
19.(2023·宾阳模拟)随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入了普通家庭。如图所示,扫地机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,灰尘、杂物等在 的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
20.如图所示,用手握着一个重为的圆柱形水杯竖直静止在空中,手的握力为,水杯受到的摩擦力为 ;若向杯中注入适量的水,水杯仍然保持静止,此时手和水杯之间的摩擦力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
21.“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是,它行驶在海面上受的浮力为 ,当它从海洋驶入长江时,浮力 选填“变大”、“变小”或“不变”。
22.如图甲所示,物体放在水平地面上,物体叠放在物体上,其中物体的重力为、底面积为,物体的重力为、底面积为,则物体质量为 ;现将物体放在水平地面上,物体叠放在物体上,如图乙所示,要使物体对水平地面的压强为,应将物体沿竖直方向切去物体总重的 填分数;切割过程物体始终在物体的上面。
四、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23.如图所示,细线悬挂的小球摆到最高点,请画出小球所受重力的示意图。
24.请在图中画出力的力臂。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25.0分)
25.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图甲、乙、丙三次实验中压力的作用效果是通过海绵发生的 选填“形变”或“运动状态改变”来体现的,这种研究问题的方法叫 选填“转换法”或“控制变量法”。
(2)通过比较 两图,可以知道:压力一定时,受力面积越 选填“大”或“小”,压力的作用效果越明显。
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 选填“”、“”或“”。
26.
(1)如图甲所示,在探究“二力平衡的条件”实验中,按住小车向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量 选填“相等”或“不相等”时,松手后小车能保持静止;通过扭转小车松手后观察小车的状态,来探究二力是否作用在同一 上。
(2)如图乙所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小车在水平面上运动速度减小是因为受到 的作用,如果水平面足够光滑,它将在水平面上做 运动。
(3)如图丙所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置,让钢球分别从斜槽不同高度由静止滚下,高度越大,钢球运动到水面时的速度越 ,木块被撞得越远,可得结论:质量相同时,钢球的速度越大,动能越 两空均选填“大”或“小”。
27.在“探究比较不同物质吸热情况”的实验中,将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示。
(1)为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 选填“液体升高的温度”或“加热时间”来比较,由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系如图丙可知,若升高相同的温度均未达到沸腾, 选填“水”或“煤油”吸收的热量更多。
(3)小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了相同的装置如图丁,向容器内倒入的水与甲、乙装置中的液体质量 选填“相等”或“不相等”,对比图丁与图 ,能够比较煤油和酒精的热值。
(4)在上述实验中,利用水的比热容、质量和升高温度计算出水吸收的热量,再用这个吸收热量计算酒精的热值,求出的热值比真实值 选填“偏大”或“偏小”,原因是 。
28.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在与两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与液体 的关系;根据与两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 。
(2)小明对、、、四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是:
浮力的大小随着排开水的体积的增大而 选填“增大”、“减小”或“不变”;
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 选填“有关”或“无关”。
(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 。
(4)小明利用浮力和杠杆的知识,发明了一个密度秤。如图,轻质杠杆可绕点转动,在、两端分别挂有两个完全相同的正方体、边长为,重力为,,。小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将浸没在液体中,移动物体,使杠杆在水平位置平衡,上便可以标出不同液体的密度值。
当物体浸没在水中时,物体移动到点时杠杆恰好水平静止,那么的长度为 ,在点标上。
这个密度秤能够测量的最小液体密度为 。
六、计算题(本大题共3小题,共24.0分)
29.某品牌家用汽车在平直路面上匀速行驶消耗了的汽油,期间受到的牵引力为,汽油的热值为,求:
(1)匀速行驶过程中牵引力所做的功。
(2)燃烧汽油放出的热量。
(3)汽车发动机的效率。
30.如图所示是兴趣小组的同学设计模拟打捞队打捞黄河水中物体的示意图,正方体物体的重为,边长为。用的拉力将物体匀速提升上升后,物体的上表面恰好与水面相平。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦。
(1)物体浸没在水中受到的浮力是多少?
(2)物体未露出水面前拉力做功的功率?
(3)物体未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率是多少?
31.小雨同学发现家中的太阳能热水器可以实现自动开始注水、停止注水,为了知道其中的原理,小雨查阅了相关资料并且制作了一个太阳能热水模拟器如图所示。圆柱形容器的底面积是,物体的重力是,物体的底面积是,力传感器通过细绳与物体相连,当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时进水口打开,开始注水;当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,停止注水。求:
(1)开始注水时,物体所受的浮力。
(2)开始注水时,物体下表面受到水的压强。
(3)当容器内储水量达到多少时,太阳能热水器停止注水。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】解:一个人吸烟,由于烟分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,所以别人会闻到烟味.
故选D.
【分析】一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,吸烟时,烟分子在空气中进行扩散,是分子运动的结果.
2.【答案】D
【知识点】浮力及其产生原因
【解析】【解答】ABC、浮力是物体受液体对其上下表面的压强差,即F浮=F向上-F向下,本质上是二力的合力,所以只要F向上存在,浮力就存在。在水中嬉戏的小鸭 、下沉的石头、 潜游的鲸鱼,都有F向上,所以都受浮力作用,故ABC不符合题意;
D、深入河底的桥墩,下方没有水,不存在F向上,所以不受浮力作用,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】浮力的成因:物体受液体对其上下表面的压强差,即F浮=F向上-F向下。
3.【答案】A
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】A、吸盘吸在墙上,是由于吸盘内的空气排出后,外界大气压将吸盘压在了墙上,能说明大气压的存在,故A符合题意;
B、橡皮膜向左凸出,是由于橡皮膜该位置左边受到的液体压强小于右边受到的液体压强,故B不符合题意;
C、水越深,液体压强越大,所以水喷的越远,故C不符合题意;
D、铅笔两端抵在两手指上,笔尖端对手指的压强更大,手感觉更疼,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】吸盘吸在墙上是大气压存在的典型应用;同种液体中,是液体深度深,液体压强越大;压力一定时,受力面积越小,压强越大。
4.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】A.浴室脚垫凹凸不平,可以增大摩擦力,A不符合题意;
B.下坡时,捏紧刹车闸,可以增大压力来增大摩擦力,B不符合题意;
C.旱冰鞋装有轮子,可以变滑动摩擦力为滚动摩擦力,减小摩擦力,C符合题意;
D.汽车轮子上加防滑链,可以增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】增大压力、接触面变粗糙,可以增大摩擦力;滚动摩擦力代替滑动摩擦力,可以减小摩擦。
5.【答案】C
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】A.轮船的工作原理为利用“空心法”增大浮力,故A不合题意;
B.高压锅的工作原理为液体沸点随上方气压的增大而升高,故B不合题意;
C.船闸的闸室和上游或下游底部连通,上面开口,相当于连通器,故C符合题意;
D.飞艇的工作原理为里面气体密度小于外面空气密度,从而使它受到的浮力大于重力,故D不合题意。
故选C。
【分析】上面开口,底部连通的容器为连通器。
6.【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】根据重力的规律,在地球上的物体,物体所受重力与物体的质量成正比,故C正确,ABD错误;故选C。
【分析】重力的规律:在地球上的物体,物体所受重力与物体的质量成正比。
7.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,A不符合题意;
B.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,B符合题意;
C.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,C不符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】使用杠杆时,动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆。
8.【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.滑雪运动员脚下的滑雪板,受力面积大,在压力一定时,减小了压强,A不符合题意;
B.菜刀刃很薄是在压力一定时,减小受力面积来增大对菜的压强,容易把菜切断,B符合题意;
C.铁轨铺在一根根枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小对路基的压强,防止陷下去,C不符合题意;
D.书包带做得较宽,是在压力一定时增大了书包带的面积,从而减小了压强,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在压力一定时,减小受力面积可以增大压强。
9.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素;机械能守恒条件
【解析】【解答】飞船在加速上升,质量不变,速度增大,所以动能增大;质量不变,高度增大,所以重力势能增大;飞船的动能增大、重力势能增大,所以机械能增大。所以ABC错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】机械能包括动能和势能;动能与质量、速度有关;重力势能与质量、高度有关。
10.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】 A、给水加热,水吸收热量,内能变大,是通过热传递改变内能的;
B、压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变内能;
C、搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使手内能增加,温度升高,是通过做功改变内能;
D、钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变内能;
故A符合题意。
故选:A。
【分析】 做功改变内能的实质是机械能和内能相互转化的过程;热传递是内能从高温转移到低温的过程。
11.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A:拉车向前运动,车受到力的作用,车在力的方向上移动了距离,力做了功,A正确;
B:石块搬而未动,石块受到力的作用,石块在力的方向上没有移动距离,力不做功,B错误;
C:背书包水平前进,书包受到力的作用,书包移动的距离与力垂直,力不做功,C错误;
D:人举杠铃不动,杠铃受到力的作用,杠铃在力的方向上没有移动距离,力不做功,D错误。
故选A。
【分析】物体做功的两个必要条件:一是力作用在物体上;二是物体在力方向上移动一段距离。特别注意:力与物体移动的距离垂直时力不做功
12.【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】烟花升空时,是燃烧时的高压燃气做功的结果,是内能转化为机械能,和汽油机的做功冲程相同,做功冲程中,气门关闭,活塞向下运行,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】汽油机的气门关闭活塞下行,将内能转化为机械能。
13.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】A、冰壶受到的重力的受力物体是冰壶,冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面,二力没有施加在同一物体上,所以不是一对平衡力,故A错误;
B、冰面对冰壶的支持力的受力物体是冰壶,冰壶对冰面的压力的受力物体是冰面,二力没有施加在同一物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、冰壶受到地球施加的重力,反过来,地球会受到冰壶的引力,这二力是一对相互作用力;冰壶对冰面施加压力,反过来,冰面对冰壶施加支持力,这二力是一对相互作用力;故C错误;
D、冰壶受到的重力和冰面对冰壶的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在冰壶上,是一对平衡力,故D正确;
故答案为:D。
【分析】一对相互作用力的条件:“等大、反向、共线、异物”, 冰面对冰壶的支持力与冰壶对冰面的压力是一对相互作用力;一对平衡力的条件:“等大、反向、共线、同物”, 冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力是一对平衡力 。
14.【答案】C,D
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A、惯性只与质量有关,与速度无关,所以乒乓球速度越大,惯性不变,故A错误;
B、球离开板后还能继续运动,是因为球的惯性;惯性是一种性质,而非力,所以不能用“惯性的作用”描述,故B错误;
C、球在空中运动时,受到竖直向下的重力和向后的空气阻力,受力不平衡,所以运动状态法发生改变,故C正确;
D、乒乓球在运动过程中所有外力消失,由于惯性,乒乓球将保持这一瞬间的状态不变,即做匀速直线运动,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】惯性只与质量有关;惯性是一种性质,而非力,不能用“惯性的作用”描述;受力不平衡,物体就不处于平衡态;物体所受外力消失,将保持原有运动状态不变。
15.【答案】A,D
【知识点】温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A、冰融化吸热,内能增大,故A正确;
B、任何物体都有内能,所以即使物体温度降到,物体的内能也不会变成零,故B错误;
C、不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的能量较多,热量是过程量,不能说“含有”,故C错误;
D、两物体有温差,就会发生热传递,与内能多少无关,故D正确;
故答案为:AD。
【分析】热传递是内能变化的一种方式,冰融化吸热,内能增大;任何物体都有内能;热量是过程量,不能说“含有”;热传递的条件:物体间有温差就算内能相等也会发生热传递。
16.【答案】B,C
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A、伞体缩小时,排开水的体积减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在同种液体中,V排↓时,F浮↓,故A错误;
B、根据物体浮沉条件,悬浮的水母有G=F浮;产生一氧化碳时,伞状体膨胀,排开水的体积增大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在同种液体中,V排↑时,F浮↑,所以此时G<F浮,水母上浮,故B正确;
C、水母逐渐下沉,水深增大,根据液体压强公式p=ρgh,在同种液体中,h↑时,p↑,故C正确;
D、水母是通过调节排开水的体积来实现浮沉自由的,潜水艇是通过调节自身重力来实现浮沉自由的,两者的原理不同,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】 水母在水中上浮和下潜自由可用基米德原理F浮=ρ液gV排以及物体浮沉条件来解释;物体浮沉条件:物体悬浮或漂浮G=F浮,物体上浮G<F浮,物体下沉或沉底G>F浮;在同种液体中,h↑时,p↑。
17.【答案】相互;作用点
【知识点】力的三要素及力的示意图;力作用的相互性
【解析】【解答】用力踢球会感觉到脚有点疼痛,因为脚踢球的同时,球反过来会对脚施加力的作用,这说明力的作用是相互的;“恰当位置”是指力的三要素中的作用点。
【分析】力的作用是相互的;力的三要素是大小、方向、作用点。
18.【答案】内;不变
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】燃料具有化学能,燃烧时放出热量,燃烧是化学能转化为内能的过程;根据能量守恒定律,在能量转化的过程中,能量的总量是不变的。
【分析】燃料燃烧是化学能转化为内能;根据能量守恒定律,在能量转化或转移的过程中,能量的总量是不变的。
19.【答案】小;大气压
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】由于流体流速大,压强小,则可知道转动的扇叶处气体的流速大,压强小,外界的大气压较大,灰尘、杂物等在大气压的作用下被吸入集尘盒达到清扫的目的。
【分析】流体在流速大的地方压强小;在大气压的作用下,物体流向气压小的一侧。
20.【答案】10;变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的大小
【解析】【解答】 用手握着重为10N的水杯竖直静止在空中,水杯处于平衡状态,所以在竖直方向上受力平衡,有f=G=10N;若向杯中注入适量的水,则G增大,水杯仍然保持静止,说明在竖直方向上受力平衡,依旧有f=G,所以f变大。
【分析】手握水杯静止,根据二力平衡,水杯所受静摩擦力与水杯总重等大。
21.【答案】;不变
【知识点】重力及其大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】驱逐舰满载时的排水量是=4.8×106kg,行驶在海面上时,根据阿基米德原理,有F浮=G排=m排g=4.8×106kg×10N/kg=4.8×107kg;当它从海洋驶入长江时,根据物体浮沉条件,浮力大小依旧等于自身重力,所以浮力不变。
【分析】已知排开液体的质量,根据重力公式G=mg及阿基米德原理F浮=G排,可求浮力大小;由根据物体浮沉条件知,不论物体在何种液体中,知道漂浮,则F浮=G物。
22.【答案】2;
【知识点】重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体A的重力为20N,根据重力公式,求得A的质量;
A在上、B在下,叠放在一起,将B竖直切去总重的a倍,则整体对地面的压力为F=GA+(1-a)GB=20N+(1-a)×40N,B底面积变为S=(1-a)×100cm2=(1-a)×10-2m2;要使物体B对水平地面的压强为8000Pa,则根据压强变形公式,有p=FS,即20N+(1-a)×40N=8000Pa×(1-a)×10-2m2,求得。
【分析】已知物体重力,根据重力公式,可求其质量;竖直切割B时,重力发生变化,底面积也发生变化。
23.【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】小球的重力方向竖直向下,作用点在小球的重心,如图所示。
【分析】任何物体的重力方向都竖直向下,作用点都在其重心位置,重力示意图画法一样。
24.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】用虚线反向延长力F,过支点O向力F的作用线做垂线段,即为力F的力臂L,如图所示。
【分析】力臂的画法:一找点,二画线,三做垂线段。
25.【答案】(1)形变;转换法
(2)乙、丙;小
(3)=
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,这是转化法的具体应用,此过程中海绵发生了形变;
(2)乙相较于丙,压力相同,海绵的受力面积更小,海绵的凹陷程度更大,所以由乙、丙可知,压力一定时,手邻居越小,压力的作用效果越明显;
(3)图丙中的海绵和图丁中的木板,两者所受压力相同,受力面积相同,根据压强的定义式可知,两者所受压强相等。
【分析】压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现,这是转化法的具体应用;压力的作用效果受多因素影响,只改变一个因素,来探究压力的作用效果受该因素的影响,此为控制了变量法的具体应用;根据压强的定义式,可比较两物体所受压强的大小关系。
26.【答案】(1)相等;直线
(2)阻力;匀速直线
(3)大;大
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;探究二力平衡的条件
【解析】【解答】(1)为了探究二力平衡条件中“二力等大”,在小盘中加砝码时,应使两盘砝码质量相等;扭转小车,二力不在同一条直线上,松手后观察小车的状态,是为了探究二力是否作用在同一条直线上;
(2)小车在水平面上运动速度减小,是因为受到水平面对它的阻力的作用;如果水平面足够光滑,则水平面对小车没有阻力,小车将在水平面上做匀速直线运动。
(3)钢球A分别从斜面由静止滚下,高度越大,钢球运动到水面时的速度越大;钢球A的动能大小是通过木块B被撞得远近体现出来的,所以此时钢球的速度越大,木块B被撞得越远,可得结论:质量相同时,钢球的速度越大,动能越大。
【分析】二力平衡条件:等大、反向、共线、同物,要熟知每个条件是通过怎样的实验操作得出的;小车速度变小是由于阻力作用,若没有阻力,小车速度将不变;钢球A的动能大小是通过木块B被撞得远近体现出来的。
27.【答案】(1)天平
(2)加热时间;水
(3)相等;甲
(4)偏小;燃料燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中,使得液体吸收的热量小于放出的热量
【知识点】质量的测量与天平的使用;燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)质量的测量工具是天平,所以为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是天平;
(2)液体的热量来自于酒精灯,酒精灯加热时间越长,液体吸收热量越多,所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较;由图丙知,两种液体同样加热5min的时间,水的温度上升了30℃-10℃=20℃,煤油的温度上升了50℃-10℃=40℃,即吸收相同的热量,水的温度比煤油的温度上升的少;所以若升高相同的温度,水吸收的热量更多。
(3)根据控制变量法,若比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,其思路是只改变燃料种类,通过观察水温升高的多少来体现水吸收热量的多少、燃料放出热量的多少;所以丁中向容器内倒入的水与甲、乙装置中的液体质量相同,对比丁和甲,能够比较煤油和酒精的热值。
【分析】质量的测量工具是天平;液体的热量来自于酒精灯,酒精灯加热时间越长,液体吸收热量越多,所以液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较;比较不同燃料燃烧时放出的热量关系,其思路是只改变燃料种类,通过观察水温升高的多少来体现水吸收热量的多少、燃料放出热量的多少。
28.【答案】(1)密度;2.4
(2)增大;无关
(3)
(4)5;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;探究浮力大小的实验;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,改变了液体的种类,所以研究的是浮力与液体密度的关系;
图A中弹簧测力计示数为8N,所以物重为8N;图E中物体浸没在盐水中 ,弹簧测力计示数为5.6N,所以所受浮力为F浮=G-F示=8N-5.6N=2.4N;
(2)①由图知,A→B→C过程中,物体排开水的体积越来越大,由弹簧测力计示数越来越小可知浮力越来越大,所以物体浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
②由图知,C→D过程中,物体排开水的体积不变,深度越来越大,由弹簧测力计示数不变可知浮力没有发生变化,所以物体浮力的大小与深度无关;
(3)图E中,物体浸没在盐水中,受到盐水的浮力F浮=2.4N;图C中,物体浸没在水中,物体受到水的浮力F'浮=G-F'示=8N-6N=2N;两步操作中,V排相同,则根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可知浮力与密度成正比,所以有,即,求得ρ盐水=1.2×103kg/m3;
(4)①当物体C浸没在水中时,V排=V物=(0.1m)3=10-3m3,根据阿基米德原理可知,所受浮力为F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N;根据受力平衡,绳子对物体C的拉力大小为F拉=GC-F浮=20N-10N=10N,所以绳子对A点的拉力为F=F拉=10N;根据杠杆平衡,可列式FLOA=GDLOE,即10N×10cm=20N×LOE,求得LOE=5cm;
②要使该密度秤能够测量最小的液体密度,则物体D应移动到B点,则根据杠杆平衡,可列式F左LOA=GDLOB,即F左×10cm=20N×8cm,求得F左=16N;根据受力平衡及相互作用力,物体C所受浮力大小为F'浮=GC-F左=20N-16N=4N;根据阿基米德原理可知,F'浮=ρ液gV排,即4N=ρ液×10N/kg×10-3m3,求得ρ液=0.4×103kg/m3。
【分析】浮力受多个因素影响,只改变其中一个因素,可探究该因素对浮力的影响,这是控制变量法的实际应用;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,对比物体在水中、盐水中,可求盐水密度;图2中,是对阿基米德原理、杠杆平衡、受力平衡的综合应用,也可列综合式子(GC-ρ液gV排)L左=GDL右进行分析。
29.【答案】(1)解:匀速行驶过程中牵引力所做的功为:
答:匀速行驶过程中牵引力所做的功为
(2)解:完全燃烧放出的热量为:
答:燃烧汽油放出的热量
(3)解:汽车发动机的效率为:。
答:汽车发动机的效率为。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知汽车所受的牵引力及路程,根据功的公式,可求做功多少;
(2)已知汽油热值和质量,根据Q=mq,可求完全燃烧放出的热量;
(3)在(1)中,根据功的公式已求出发动机做功;在(2)中,根据Q=mq已求出完全燃烧放出的热量;再根据热机效率公式,可求汽车发动机的效率。
30.【答案】(1)解:物体上升后,还未露出水面时,物体排开液体体积等于物体体积,,
;
答:物体浸没在水中受到的浮力为
(2)解:物体未露出水面前拉力做功的功率为:
答:物体未露出水面前拉力做功的功率为
(3)解:由图可知动滑轮上股绳,所以;
滑轮组的机械效率。
答:物体未露出水面前上升过程中滑轮组的机械效率为。
【知识点】功率的计算;阿基米德原理;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)已知正方体边长,根据几何关系,可求物体完全浸没时排开液体的体积;再根据阿基米德原理,可求此时的浮力;
(2)已知拉力、距离,以及时间,根据功的公式W=Fs可求拉力做功大小,根据功率的定义式可求拉力的做功功率;
(3)由图中滑轮组,可知承担物重绳子的股数;根据受力平衡,可知拉物体的绳子所克服的力为F克服=G-F浮;根据机械效率公式,可求滑轮组的机械效率。
31.【答案】(1)解:当容器内储水量达到时,力传感器受到的拉力为,此时物体所受的浮力:
答:开始注水时,物体所受的浮力
(2)解:因为,所以此时物体排开水的体积:;
物体浸在水面下的深度:;
则开始注水时,物体下表面受到水的压强:
答:开始注水时,物体下表面受到水的压强为
(3)解:当力传感器受到的拉力为时,进水口关闭,储水量最多,物体所受的浮力:;
所以此时物体排开水体积为:;
物体浸在水面下的深度:;
则水面上升高度:;
注入水的体积:,
最大储水量。
答:当容器内储水量达到时,太阳能热水器停止注水。
【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)已知物重和所受拉力,用称量法可求物体所受浮力;
(2)已知物体在水中所受浮力大小,根据阿基米德原理,可求物体排开水的体积;根据几何关系,进而可求物体下表面所处的水深;最后根据液体压强公式,可求物体下表面受到水的压强;
(3)已知太阳能热水器停止注水时,传感器受到的拉力大小,用称量法可求此时物体所受浮力;已知物体在水中所受浮力大小,根据阿基米德原理,可求物体排开水的体积;根据几何关系,进而可求物体下表面所处的水深、 水面上升高度、注入水的体积以及最大储水量。