辽宁省辽河油田实验中学分校2024-2025学年九年级上学期开学物理试卷

辽宁省辽河油田实验中学分校2024-2025学年九年级上学期开学物理试卷 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．（2分）如图所示，人骑在马背上，人和马均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力 B．马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力 C．马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力 D．地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和 2．（2分）如图为掷出实心球的运动轨迹，若球在最高点时所受的外力全部消失，实心球将（　　） A．保持静止状态 B．水平向右做匀速直线运动 C．向上做匀速直线运动 D．竖直向下做加速直线运动 3．（2分）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（　　） A．液体的密度ρA＞ρB＞ρC B．液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC C．液体对容器底部的压力FB＜FA＜FC D．容器对桌面的压力F乙＜F甲＜F丙 4．（2分）在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．漂浮的种子受到的浮力小于自身重力 B．种子下沉过程中受到的浮力大于自身重力 C．下沉过程中盐水对种子的压强变大 D．沉底的种子只受到重力和支持力 5．（2分）如图所示，小明体重600N，小亮体重400N，两人同时从一楼出发上到三楼，小明先到达，小亮后到达，则下列说法正确的是（　　） A．小明上楼功率大 B．小亮上楼功率大 C．小明上楼做功少 D．小亮上楼做功多 6．（2分）杠杆是我们生活中最常见的简单机械，对我们的生产、生活有着较大的影响。如图所示的工具都是生活中的杠杆，其中在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．甲图：手中正在夹菜的筷子 B．乙图：夹核桃的核桃夹 C．丙图：用手捏自行车的车闸 D．丁图：开啤酒瓶盖的开瓶器 （多选）7．（2分）关于如图所示的几种运动中包含的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．甲图：游泳比赛时，运动员向后划水，身体向前进，说明物体间力的作用是相互的 B．乙图：足球比赛中，守门员将球扑出，说明力可以改变物体的运动状态 C．丙图：射箭比赛中，箭离开弓弦后，仍能向前飞行，说明箭有惯性 D．丁图：举重比赛中，运动员举杠铃不动时，仍然要对杠铃做功 （多选）8．（2分）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆的运动过程，长时间后滚摆停止上、下滚动。下列说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，重力势能减小，动能增大 B．滚摆运动到最低点后又上升的过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能逐渐减小 D．滚摆整个运动过程中，机械能守恒 （多选）9．（2分）用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的有（　　） A．增加物体被提升的高度 B．减轻动滑轮的重力 C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 D．增加物体的重力 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．（2分）如图所示，小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，这说明物体间力的作用是 　 　的，也说明力能改变物体的 　 　。 11．（2分）如图所示，某乘客将一行李箱放在水平传送带上，当行李箱随传送带一起匀速运动的过程中，不计空气阻力，则此时行李箱 　 　（选填“受到”或“不受”）摩擦力的作用；当传送带突然停止运动，行李箱由于惯性继续向前运动，在行李箱停下来之前，其所受摩擦力的大小 　 　（选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”）。 12．（2分）如图甲是装有自动供水装置的盆景，在 　 　的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度；图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计 　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。 13．（2分）如图所示，用力挤压甲玻璃瓶会看到细管中的水面升高，松手后水面降低到原来的高度，说明玻璃瓶发生了 　 　（选填“弹性”或“塑性”）形变。把乙玻璃瓶从1楼拿到15楼，会看到细管中的水面 　 　（选填“上升”、“不变”或“下降”）。 14．（2分）我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì），是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于 　 　杠杆；碓头部较细，是为了减小 　 　，增大压强。 15．（2分）如图所示的机器人，在水平路面上以0.3m/s的速度沿直线匀速运动12m，它所受到的阻力为100N。则这一过程中机器人的重力做功 　 　J，牵引力对机器人做功的功率为 　 　W。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．（2分）如图所示，向右行驶的货车车厢顶棚上吊着一个小球突然向左摆起，而在货箱底板上的大木箱并没有动。试画出大木箱所受力的示意图。 17．（2分）图甲是小明用力F将倒在路边的垃圾桶扶起来的示意图，图乙是其简化图，此过程垃圾桶看作一个以A点为支点的杠杆，请在图乙画出垃圾桶所受到的重力G（O点为重心）和在B点施加最小动力F。 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18．（6分）如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。 （1）实验中的研究对象是 　 　（选填“小球”或“木块”），是通过比较 　 　来比较动能大小。 （2）比较图A、B是为了研究动能大小与 　 　有关。 （3）若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决的办法是 　 　。 （4）若水平面绝对光滑，本实验 　 　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （5）忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA和WB，则WA　 　WB（选填“＞”“＜”或“＝”）。 19．（7分）小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。 （1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会 　 　，U形管左右两侧液面就会产生 　 　； （2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与 　 　的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成 　 　（选填“下宽上窄”或“下窄上宽”）的形状； （3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论：　 　； （4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是：　 　。 20．（6分）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明实验过程如图所示。 （1）当物块浸没在水中时受到的浮力为 　 　N； （2）分析图甲中A、C、D三图，可知物体所受浮力与它浸没在液体中的深度 　 　（填“有关”或“无关”）； （3）分析图甲中A、B、C、D四图，可知浮力的大小与物体浸入液体的 　 　有关； （4）分析图甲中 　 　三图，可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关； （5）接下来小明用吸管进行如下操作： ①如图乙所示，小明将适量细铜丝塞入吸管下部，将制作好的吸管轻轻放入水中，他发现吸管倾倒在水中，他应适当 　 　（填“增加”或“减少”）细铜丝的量，直至吸管能竖直漂浮在水中； ②小明在吸管上做出水面位置的标记，如图乙所示，标上刻度值为1g/cm3，并用刻度尺测量出标记处到吸管底部的距离，记为H。 ③小明按0.1g/cm3的分度值在吸管上刻画刻度线，标上对应的刻度值，那么0.8g/cm3刻度值的刻度线到吸管底部的距离为 　 　H。 21．（5分）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明用如图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，杠杆在 　 　位置平衡最便于测量力臂； （2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果左侧钩码的悬挂位置不变，但减少为一个钩码，那么应将右侧钩码向 　 　侧移动 　 　cm，杠杆才能再次平衡； （3）若小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。并将杠杆平衡时的部分数据填入表中： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.20 2 0.10 2 2 0.15 2 0.15 3 2 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 1 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是 　 　； （4）小明与小亮对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丙所示的探究。 多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验（每次F1、F2、l1、l2的测量及读数均正确），发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2的，其原因可能是 　 　。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（8分）海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆最深可在2000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg） （1）该钻探船满载时受到海水的浮力是多少？ （2）钻头在2000m深的海底处受到海水的压强是多少？ （3）该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为3.5×107W，则船受到的牵引力是多少？ 23．（8分）用如图的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计。若提升重物的质量是24kg，在1min内使物体匀速上升9m（g取10N/kg）。求： （1）物体匀速上升的速度是多少？ （2）此时拉力的功率是多大？ （3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？ 24．（6分）阅读短文，回答问题。 嫦娥四号月背之旅 月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的吸引力只有地球上的。 月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。 嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。 阅读短文，回答问题： （1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力 　 　（选填“是”或“不是”）平衡力；嫦娥四号在环月飞行中受到的力 　 　（选填“是”或“不是”）平衡力。 （2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可 　 　（选填“减小”、“不变”或“增大”）对月面的压强；当巡视器与着陆器成功分离后，着陆器对地面的压强会 　 　（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （3）“玉兔二号”在月球上受到的吸引力 　 　N（g取10N/kg）。 （4）若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”对水平月面的压强为 　 　（g取10N/kg）。 参考答案 一、选择题（本题共9小题，每小题2分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 1．（2分）如图所示，人骑在马背上，人和马均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力 B．马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力 C．马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力 D．地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和 【解答】解：A、地面对马的支持力和马与人的总重是平衡力，地面对马的支持力和马受到的重力大小不等，不是平衡力，故A错误； B、马和人对地面的压力和地面对马的支持力是一对相互作用力，故B错误； C、马对人的支持力和人受到的重力是一对平衡力，故C错误； D、地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和，故D正确。 故选：D。 2．（2分）如图为掷出实心球的运动轨迹，若球在最高点时所受的外力全部消失，实心球将（　　） A．保持静止状态 B．水平向右做匀速直线运动 C．向上做匀速直线运动 D．竖直向下做加速直线运动 【解答】解：图中实心球运动到最高点时，仍然具有水平向右的速度，若此时所受的外力全部消失，由牛顿第一运动定律可知，小球将沿水平向右的方向做匀速直线运动。 故选：B。 3．（2分）如图，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体，下列说法正确的是（　　） A．液体的密度ρA＞ρB＞ρC B．液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC C．液体对容器底部的压力FB＜FA＜FC D．容器对桌面的压力F乙＜F甲＜F丙 【解答】解： A、由题知，三个容器的底面积相同，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，三种液体的质量和深度均相同； 由图中容器的形状可知，B液体的体积最小，C液体的体积最大，根据ρ＝可知，B液体的密度最大，C液体的密度最小，即ρB＞ρA＞ρC，故A错误； B、液体的密度关系为ρB＞ρA＞ρC，且三种液体的深度相同，根据公式p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为pB＞pA＞pC，故B正确； C、因液体对容器底部的压强pB＞pA＞pC，三个容器的底面积相同，根据公式F＝pS可知，液体对容器底部的压力关系为FB＞FA＞FC，故C错误； D、容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力，因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同，则根据G总＝m总g可知它们的总重力相等，所以它们对桌面的压力相等，即F甲＝F乙＝F丙，故D错误。 故选：B。 4．（2分）在传统农耕文化中，劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．漂浮的种子受到的浮力小于自身重力 B．种子下沉过程中受到的浮力大于自身重力 C．下沉过程中盐水对种子的压强变大 D．沉底的种子只受到重力和支持力 【解答】解：A．根据物体浮沉条件可知，漂浮的种子受到的浮力大小等于其自身的重力，故A错误； B．种子下沉过程中受力不平衡，由物体的浮沉条件可知，此时种子受到的重力大小大于浮力，故B错误； C．种子在下沉过程中所处的深度不断增大，由p＝ρgh可知，种子受到的液体压强也在不断增大，故C正确； D．由物体的浮沉条件可知，沉底的种子受到的重力大小大于浮力，所以沉底的种子除了受重力和浮力的作用，还受容器底对其的支持力，故D错误。 故选：C。 5．（2分）如图所示，小明体重600N，小亮体重400N，两人同时从一楼出发上到三楼，小明先到达，小亮后到达，则下列说法正确的是（　　） A．小明上楼功率大 B．小亮上楼功率大 C．小明上楼做功少 D．小亮上楼做功多 【解答】解：（1）由题知，小明体重大于小亮体重，两人都是从一楼出发上到三楼，上升的高度相同，由W＝Gh可知，小明做的功比小亮做的功多，故CD错误。 （2）小明做的功比小亮做的功多，小明先到达，小亮后到达，说明小明用的时间比小亮短，由P＝可知，小明上楼功率大，故A正确、B错误。 故选：A。 6．（2分）杠杆是我们生活中最常见的简单机械，对我们的生产、生活有着较大的影响。如图所示的工具都是生活中的杠杆，其中在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　） A．甲图：手中正在夹菜的筷子 B．乙图：夹核桃的核桃夹 C．丙图：用手捏自行车的车闸 D．丁图：开啤酒瓶盖的开瓶器 【解答】解：A．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确； B．使用核桃夹时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不正确； C．用手捏自行车的车闸，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不正确； D．使用启瓶器时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不正确。 故选：A。 （多选）7．（2分）关于如图所示的几种运动中包含的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．甲图：游泳比赛时，运动员向后划水，身体向前进，说明物体间力的作用是相互的 B．乙图：足球比赛中，守门员将球扑出，说明力可以改变物体的运动状态 C．丙图：射箭比赛中，箭离开弓弦后，仍能向前飞行，说明箭有惯性 D．丁图：举重比赛中，运动员举杠铃不动时，仍然要对杠铃做功 【解答】解：A．甲图，游泳比赛时，运动员划水对水施加向后的作用力，同时水对他施加向前的作用力使他前进，说明力的作用是相互的，故A正确； B．乙图，足球比赛中，守门员将球扑出，足球受到力的作用，运动方向发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态，故B正确； C．丙图，射箭比赛中，箭离开弓弦后，仍能向前飞行，由于箭具有惯性，故C正确； D．丁图，举重比赛中，运动员举重杠铃不动时，此过程中运动员对杠铃施加了向上的作用力，杠铃没有在力的方向上通过一段距离，运动员没有对杠铃做功，故D错误。 故选：ABC。 （多选）8．（2分）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆的运动过程，长时间后滚摆停止上、下滚动。下列说法正确的是（　　） A．滚摆下降时，重力势能减小，动能增大 B．滚摆运动到最低点后又上升的过程中，重力势能转化为动能 C．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能逐渐减小 D．滚摆整个运动过程中，机械能守恒 【解答】解：A、滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增加，高度减小，即重力势能减小，故A正确； B、滚摆到最低点后又上升，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故是将动能转化为重力势能的过程，故B错误； C、滚摆每次上升的高度逐渐减小，最高点的重力势能越来越小，说明滚摆的机械能减小，故C正确； C、由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的，故D错误。 故选：AC。 （多选）9．（2分）用如图所示的滑轮组提升重物时（忽略绳重及摩擦），下列做法能提高滑轮组机械效率的有（　　） A．增加物体被提升的高度 B．减轻动滑轮的重力 C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数 D．增加物体的重力 【解答】解：不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率为： η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%， A．由表达式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故A错误； B．由表达式可知，减轻动滑轮的重力G动，1+变小，滑轮组的机械效率变大，故B正确； C．由表达式可知，滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，故C错误； D．由表达式可知，增加物体的重力G，1+变小，滑轮组的机械效率变大，故D正确。 故选：BD。 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 10．（2分）如图所示，小明利用饮料瓶、气球、瓶盖、吸管等制作了一个简易喷气小车。拔掉吸管口的塞子，气球向左喷气，同时小车会向右运动，这说明物体间力的作用是 　相互　的，也说明力能改变物体的 　运动状态　。 【解答】解：气球向左喷气，同时小车受到气体的反作用，会向右运动，说明物体间力的作用是相互的，同时说明力能改变物体的运动状态。 故答案为：相互；运动状态。 11．（2分）如图所示，某乘客将一行李箱放在水平传送带上，当行李箱随传送带一起匀速运动的过程中，不计空气阻力，则此时行李箱 　不受　（选填“受到”或“不受”）摩擦力的作用；当传送带突然停止运动，行李箱由于惯性继续向前运动，在行李箱停下来之前，其所受摩擦力的大小 　不变　（选填“逐渐变大”“保持不变”或“逐渐变小”）。 【解答】解：（1）在行李箱随传送带一起匀速运动的过程中，行李箱与传送带之间相对静止，没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用； （2）在行李箱停下来之前，压力大小和接触面的粗糙程度不变，因此，所受摩擦力不变。 故答案为：不受；不变。 12．（2分）如图甲是装有自动供水装置的盆景，在 　大气压　的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度；图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计 　不属于　（选填“属于”或“不属于”）连通器。 【解答】解：当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面上，所以水不会从瓶中流出来，当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内气压和液体压强之和等于外界大气压，由于重力作用水会流出，此时，瓶内的气压小于外界大气压；一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外流，这样盆景中的水就可以保持一定高度。 A与B下部连通，但B为密闭的玻璃球，不符合连通器特点，所以该气压计不属于连通器原理。 故答案为：大气压；不属于。 13．（2分）如图所示，用力挤压甲玻璃瓶会看到细管中的水面升高，松手后水面降低到原来的高度，说明玻璃瓶发生了 　弹性　（选填“弹性”或“塑性”）形变。把乙玻璃瓶从1楼拿到15楼，会看到细管中的水面 　上升　（选填“上升”、“不变”或“下降”）。 【解答】解：（1）如图乙所示，当他用手用力捏时，玻璃瓶的体积增大，看到细管内液面下降；松手后，在弹力的作用下，玻璃瓶恢复原来的形状，水面又会回到原来的位置，说明松手前瓶发生了弹性形变； （2）图乙中的玻璃瓶从1楼拿到15楼，由于高度增加，外界大气压减小，瓶内气压大于外界大气压，会进一步向外压水柱，所以玻璃管内水柱的高度会升高。 故答案为：弹性；上升。 14．（2分）我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓（碓：duì），是一种给稻谷去壳的工具，用脚连续踏木杠的一端，另一端的碓头就会连续起落。如图所示，脚向下踏时，脚踏碓属于 　费力　杠杆；碓头部较细，是为了减小 　受力面积　，增大压强。 【解答】解：“碓身”在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆； 碓头部较细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的。 故答案为：费力；受力面积。 15．（2分）如图所示的机器人，在水平路面上以0.3m/s的速度沿直线匀速运动12m，它所受到的阻力为100N。则这一过程中机器人的重力做功 　0　J，牵引力对机器人做功的功率为 　30　W。 【解答】解：机器人在水平路面上做匀速直线运动时，在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J； 机器人在水平路面上做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F＝f＝100N， 牵引力做功的功率：P＝＝＝Fv＝100N×0.3m/s＝30W。 故答案为：0；30。 三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分） 16．（2分）如图所示，向右行驶的货车车厢顶棚上吊着一个小球突然向左摆起，而在货箱底板上的大木箱并没有动。试画出大木箱所受力的示意图。 【解答】解：因为小球突然向左摆动，说明货车正向右加速行驶；因此大木箱在竖直方向上受到重力和支持力的作用，在水平方向上受到水平向右摩擦力的作用； 过大木箱的重心，分别沿竖直向上、竖直向下以及水平向右的方向画一条带箭头的线段表示，并用符合F支、G和f表示，如下图所示： 17．（2分）图甲是小明用力F将倒在路边的垃圾桶扶起来的示意图，图乙是其简化图，此过程垃圾桶看作一个以A点为支点的杠杆，请在图乙画出垃圾桶所受到的重力G（O点为重心）和在B点施加最小动力F。 【解答】解：（1）AB为动力臂是最长的力臂L1，根据杠杆平衡条件可知，此时动力最小；从B点作垂直于AB向上的作用力，即最小的动力F； （2）从垃圾桶的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并用符号G表示，为垃圾桶受重力的示意图，如图所示： 四、实验题（本题共4小题，共24分） 18．（6分）如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。 （1）实验中的研究对象是 　小球　（选填“小球”或“木块”），是通过比较 　木块被推的距离　来比较动能大小。 （2）比较图A、B是为了研究动能大小与 　速度　有关。 （3）若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决的办法是 　降低小球开始滑下的高度　。 （4）若水平面绝对光滑，本实验 　不能　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 （5）忽略小球撞击木块时的能量损失，A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA和WB，则WA　小于　WB（选填“＞”“＜”或“＝”）。 【解答】解：（1）探究物体的动能的大小与什么因素有关实验中，小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反映的，小该实验研究的主体是小球； 该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的，木块被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这是转换法的应用； （2）由AB两图可知，两个质量相同的小球从不同高度滚下，高度越高，则小球与木块碰撞时的速度越大，将木块推得较远，说明小球撞击木块时的动能较大，可得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大； （3）如果在某次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，说明小球的动能太大，所以在不更换实验器材的条件下，可以适当降低小球释放的高度； （4）实验中通过木块被小球推动的距离来比较动能的大小；若水平面绝对光滑，则小球和木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到探究目的； （5）AB两次实验中小球和木块在水平长木板上运动时，摩擦力大小是不变的，根据W＝fs可知，距离越长，克服摩擦力做功就越多，B的距离长，则WA小于WB。 故答案为：（1）小球；木块被推的距离；（2）速度；（3）降低小球开始滑下的高度；（4）不能；（5）小于。 19．（7分）小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。 （1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会 　发生形变　，U形管左右两侧液面就会产生 　高度差　； （2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与 　液体深度　的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成 　下宽上窄　（选填“下宽上窄”或“下窄上宽”）的形状； （3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论：　同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等　； （4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是：　没有控制探头所在深度一定　。 【解答】解：（1）当将探头放在液体里时，由于液体内部存在压强，金属盒上的薄膜就会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，U形管液面的高度差越大，液体内部的压强越大，这用到了转换法； （2）根据图2、图3所示，液体密度相同，深度不同，根据控制变量法，可以研究液体内部压强大小与液体深度的关系。同种液体中，深度越大，液体产生的压强越大，根据研究得出的结论，拦河坝底部深度大，承受的液体压强更大，应设计成下宽上窄的形状； （3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管两侧液面的高度差，发现高度差不变；这表明：同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等； （4）小彬保持图3中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度增大，液体的密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制探头所在深度一定，不能探究液体压强跟液体的密度的关系； 故答案为：（1）发生形变；高度差；（2）液体深度；下宽上窄；（3）同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强相等；（4）错误；没有控制探头所在深度一定。 20．（6分）在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明实验过程如图所示。 （1）当物块浸没在水中时受到的浮力为 　2　N； （2）分析图甲中A、C、D三图，可知物体所受浮力与它浸没在液体中的深度 　无关　（填“有关”或“无关”）； （3）分析图甲中A、B、C、D四图，可知浮力的大小与物体浸入液体的 　体积　有关； （4）分析图甲中 　A、D、E或A、C、E　三图，可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关； （5）接下来小明用吸管进行如下操作： ①如图乙所示，小明将适量细铜丝塞入吸管下部，将制作好的吸管轻轻放入水中，他发现吸管倾倒在水中，他应适当 　增加　（填“增加”或“减少”）细铜丝的量，直至吸管能竖直漂浮在水中； ②小明在吸管上做出水面位置的标记，如图乙所示，标上刻度值为1g/cm3，并用刻度尺测量出标记处到吸管底部的距离，记为H。 ③小明按0.1g/cm3的分度值在吸管上刻画刻度线，标上对应的刻度值，那么0.8g/cm3刻度值的刻度线到吸管底部的距离为 　1.25　H。 【解答】解：（1）由图1可知，随着金属块逐渐浸没水中，弹簧测力计示数逐渐变小，根据称重法测浮力，当金属块全部浸入水中时受到的浮力为： F浮＝G﹣FC＝4.8N﹣2.8N＝2N； （2）由图甲中ACD可知，物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知浮力相同，说明物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关； （3）实验中液体的密度相同，金属块排开水的体积不同，测力计示数不同，浮力不同，说明物体在水中受到的浮力大小与排开液体的体积有关； （4）由A、D、E或A、C、E图可知，物体全部浸没时在水中受到的浮力是2N；全部浸没时在盐水时浮力为：F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣2.6N＝2.2N；由于水和盐水的密度不同，可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关； （5）自制密度计时，要让密度计能够竖直漂浮在液体中，需要降低其重心的位置，让密度计重心位置偏下，故需增加细铜丝的量； 已知密度计在待测液体中总是处于漂浮状态，故其在不同液体中受到的浮力不变，则有F浮＝ρ水gSH＝ρ液gSh，可得： h＝×H＝×H＝1.25H。 故答案为：（1）2；（2）无关；（3）体积；（4）A、D、E或A、C、E；（5）增加；1.25。 21．（5分）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明用如图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 （1）实验中，杠杆在 　水平　位置平衡最便于测量力臂； （2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果左侧钩码的悬挂位置不变，但减少为一个钩码，那么应将右侧钩码向 　左　侧移动 　10　cm，杠杆才能再次平衡； （3）若小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。并将杠杆平衡时的部分数据填入表中： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1 0.20 2 0.10 2 2 0.15 2 0.15 3 2 0.15 1.5 0.20 4 1.5 0.10 1 0.15 分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是 　F1l1＝F2l2　； （4）小明与小亮对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丙所示的探究。 多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验（每次F1、F2、l1、l2的测量及读数均正确），发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2的，其原因可能是 　杠杆自重对杠杆平衡有影响　。 【解答】解：（1）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； （2）设一个钩码重为G，根据杠杆的平衡条件，原来：2G×20cm＝2G×20cm， 杠杆平衡后，将两侧的钩码各减少一个，而现在，G×20cm＜2G×20cm，则杠杆的右端下沉； 要使杠杆平衡，由杠杆的平衡条件，G×20cm＝2G×10cm，即右侧的钩码悬挂位置向左移动10cm； （3）根据表中数据可知，杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2； （4）图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为lG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1l1＝F2l2+GlG， 由丁图可知lG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1l1＞F2l2。 故答案为：（1）水平；（2）左；10；（3）F1l1＝F2l2；（4）杠杆自重对杠杆平衡有影响。 五、综合应用题（本题共3小题，共22分） 22．（8分）海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业，使钻头和钻杆最深可在2000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg） （1）该钻探船满载时受到海水的浮力是多少？ （2）钻头在2000m深的海底处受到海水的压强是多少？ （3）该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为3.5×107W，则船受到的牵引力是多少？ 【解答】解：（1）钻探船满载时受到海水的浮力： F浮＝G排＝m排g＝5×104×103kg×10N/kg＝5×108N； （2）钻头在2000m深的海底处受到海水的压强： p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×2000m＝2.06×107Pa； （3）钻探船匀速航行的速度：v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s， 由P＝＝＝Fv可得船受到的牵引力为： F＝＝＝3.5×106N。 答：（1）该钻探船满载时受到海水的浮力是5×108N； （2）钻头在2000m深的海底处受到海水的压强是2.06×107Pa； （3）船受到的牵引力是3.5×106N。 23．（8分）用如图的装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计。若提升重物的质量是24kg，在1min内使物体匀速上升9m（g取10N/kg）。求： （1）物体匀速上升的速度是多少？ （2）此时拉力的功率是多大？ （3）该滑轮组的机械效率最高可达到多少？ 【解答】解： （1）物体匀速上升的速度为： v＝＝＝0.15m/s； （2）物体的重力为： G＝mg＝24kg×10N/kg＝240N，绳子自由端的拉力是： F＝（G+G动）＝×（240N+60N）＝100N； 由图知，承担物重的绳子有3段，绳子自由端移动的速度为： vF＝3v＝3×0.15m/s＝0.45m/s， 拉力的功率为P＝＝＝FvF＝100N×0.45m/s＝45W； （3）根据F＝（G+G动）， 所以滑轮组提起的最大物重为： G最大＝3F最大﹣G动＝3×120N﹣60N＝300N； 滑轮组能够达到的最大机械效率为： η最大＝×100%＝×100%≈83.3%。 答：（1）物体匀速上升的速度是0.15m/s； （2）此时拉力的功率是45W； （3）该滑轮组的机械效率最高可达到83.3%。 24．（6分）阅读短文，回答问题。 嫦娥四号月背之旅 月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的吸引力只有地球上的。 月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。 嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。 阅读短文，回答问题： （1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力 　不是　（选填“是”或“不是”）平衡力；嫦娥四号在环月飞行中受到的力 　不是　（选填“是”或“不是”）平衡力。 （2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可 　减小　（选填“减小”、“不变”或“增大”）对月面的压强；当巡视器与着陆器成功分离后，着陆器对地面的压强会 　减小　（选填“减小”、“不变”或“增大”）。 （3）“玉兔二号”在月球上受到的吸引力 　225　N（g取10N/kg）。 （4）若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”对水平月面的压强为 　3750　（g取10N/kg）。 【解答】解： （1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受到的力不是平衡力； 嫦娥四号在环月飞行中，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，受到的力也不是平衡力； （2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月面的压强； 因物体对水平面的压力和自身的重力相等， 所以，当巡视器与着陆器成功分离后，着陆器对地面的压力减小，而受力面积不变，由p＝可知，着陆器对地面的压强会减小； （3）（4）玉兔二号在月球上时，所处的空间位置发生了变化，但质量仍为135kg不变， “玉兔二号”对水平月面的压力：F＝G月＝G地＝mg＝×135kg×10N/kg＝225N， 受力面积：S＝6×100cm2＝600cm2＝0.06m2， 则“玉兔二号”对水平月面的压强：p＝＝＝3750Pa。 故答案为：（1）不是；不是；（2）减小；减小；（3）225N；（4）3750。 学科网（北京）股份有限公司 $$