精品解析:广东省深圳实验学校初中部2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
2024-09-20
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期初三年级开学测试
物理试卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
一、单选题(每题3分,共39分;每题只有一个选项符合题意,答案填涂在答题卡上)
1. 下列数据最接近实际的是( )
A. 中学生的体重约50N
B. 中学生脉搏跳动一次时间约为3s
C. 中学生站立时对水平面的压强约为100Pa
D. 中学生用手把两个鸡蛋匀速举高1m,手对鸡蛋做的功大约是1J
【答案】D
【解析】
【详解】A.一名普通中学生体重约为500N,故A不符合题意;
B.正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,故B不符合题意;
C.一名中学生的重力约为500N,双脚与地面的接触面积约为0.05m2,对地面的压强约为
故C不符合题意;
D.两个鸡蛋的重力约为1N,用手将两个鸡蛋托举1m高做功大约为
故D符合题意。
故选D。
2. 学校进行大扫除,大家都在打扫卫生。如图所示,小红在扫地时发现,手握在扫把的固定位置,用大小不同的力向前扫地,打扫效果不同。这说明影响力作用效果的因素是( )
A. 力的作用点 B. 力的大小
C. 力的方向 D. 力的方向与作用点
【答案】B
【解析】
【详解】力的大小、力的方向、力的作用点都可以影响力的作用效果;小红拖地时,手握住扫把的固定位置,用大小不同的力向前扫地,说明小红保持力的作用点和力的方向相同,只改变的力的大小,最后发现打扫的效果不同;这现象说明了力的大小可以改变力的作用效果,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,能正确反映重力与质量的关系的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】物体的重力G与质量m成正比,所以重力与质量的关系图象是一条过原点的直线,据此解答.
【详解】A. 如图,重力随质量的增大而减小.不符合题意.
B. 如图,重力跟质量成正比,重力随质量的增大而成倍增大.符合题意.
C. 如图,重力是定值,不随质量的变化而变化.不符合题意.
D. 重力跟质量成反比,质量增大,重力减小.不符合题意.
4. 生活处处有摩擦,下列说法正确的是( )
A. 吃饭时手与筷子的摩擦是有害摩擦
B. 人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
C. 手握水杯,握得越紧,静止的水杯所受摩擦力越大
D. 自行车刹车是通过增大粗糙程度来增大摩擦
【答案】B
【解析】
【详解】A.吃饭时手与筷子的摩擦是有利摩擦,若没有手与筷子之间得摩擦,则手拿不起筷子,故A错误;
B.人跑步时,脚向后用力,有向后运动得趋势,则地面给脚一个向前的摩擦力,人利用这个摩擦力向前运动,故B正确;
C.手握水杯,握得越紧,水杯始终处于静止,处于平衡态,始终重力的大小等于摩擦力的大小,摩擦力始终不变,故C错误;
D.自行车刹车是通过增大接触面的压力来增大摩擦力的,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,当右端挂10N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动。若要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为( )
A. 10N,方向水平向左 B. 20N,方向水平向右
C. 20N,方向水平向左 D. 10N,方向水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】当右端挂10N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动,此时物体B受到摩擦力与物体A的拉力为一对平衡力,大小相等,为10N。物体B水平向左匀速直线运动时,压力大小和接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力大小也不变,但摩擦力阻碍相对运动,即方向水平向右。故物体B在水平方向上受到水平向左的拉力、物体A对物体B施加的水平向右的拉力10N、水平向右的摩擦力10N。物体B处于平衡状态,则
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块,则两块对水平桌面的压强P甲、P乙的大小关系是
A. P甲大于P乙
B. P甲等于P乙
C. P甲小于P乙
D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】对于均匀的柱体来说,对底面的压强也可以利用液体的压强公式来计算,当沿竖直方向切成两块时,两块都仍是均匀的柱体,密度相等,高度相同,所以对地面的压强相等.
7. 如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 图甲所示向两张纸中向吹气,纸张向中间靠拢
B. 图乙所示用吸管吸饮料
C. 图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升
D. 图丁所示飞机产生升力的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲所示向两张纸中向吹气,两张纸中间的空气流动速度大,压强小,两张纸外侧空气流动速度小,压强大,从而产生向内的压强差,纸张向中间靠拢,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,将饮料压入口中,这是利用大气压强的原理,故B符合题意;
C.图丙所示向B管吹气,A管上方空气流动速度大,从而使管内的气压小,在外界大气压作用下,将液体往上压,故C不符合题意;
D.在机翼的上表面空气流动速度大小,压强小;机翼的下表面空气流动速度小,压强大,产生一个向上的压强差,从而产生一个向上的压力差,使飞机获得升力,故D不符合题意。
故选B。
8. 工人利用滑轮将重物提升到二楼,关于此过程中使用的滑轮,下列说法正确的是( )
A. 该滑轮是动轮 B. 使用该滑轮可以省力
C. 使用该滑轮可以改变力的方向 D. 该滑轮实质为省力杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,人在一楼利用滑轮将重物吊到二楼,则此过程中使用滑轮的目的是改变力的方向,则使用 的滑轮是定滑轮,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时的运动状态一定发生了改变
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中,拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙图中,拉环处于静止状态,说明此时车有可能静止,有可能做匀速直线运动,故A错误;
B.丙图中,拉环偏向西,此时拉环只受到的拉力与重力,且不在同一直线上,所以受力不平衡,说明车的运动状态发生了变化。故B正确;
C.由图可知此时拉环受竖直向下的重力、沿绳斜向左上方的拉力,这两个力不在同一直线上,因为一对平衡力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力不是一对平衡力,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都具有惯性,故D错误。
故选B。
10. 小明帮妈妈洗菜时发现,放在容器中的茄子浮在水面(如图甲),而西红柿沉在水底(如图乙),用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 西红柿排开水的质量大于自身质量
C. 茄子的密度小于西红柿的密度
D. 拿出茄子后水对容器底的压强不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.茄子处于漂浮状态,茄子受到的浮力等于它受到的重力,故A错误;
B.西红柿处于沉底状态,它受到的浮力小于它的重力,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力等于它排开的水的重力,所以,西红柿排开水的重力小于自身重力,根据G=mg可得,西红柿排开水的质量小于自身质量,故B错误;
C.茄子处于漂浮状态,茄子的密度小于水的密度;西红柿处于沉底状态,西红柿的密度大于水的密度;所以,茄子的密度小于西红柿的密度,故C正确;
D.拿出茄子后,容器中水的深度变小,水对容器底的压强变小,故D错误。
故选C。
11. 关于功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多的机械,其功率就越大
B. 越省力的机械,其功率就越小
C. 做功越慢的机械,其机械效率不一定较低
D. 有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越低
【答案】C
【解析】
【详解】A.由可得功率由功和时间共同决定,反映做功的快慢,做功多不一定功率大,故A错误;
B.功率表示做功的快慢程度,与机械的省力情况无关,故B错误;
C.功率越大的机械做功越快,机械效率是有用功和总功的比值,所以功率小不能确定机械效率低,故C正确;
D.机械效率是指有用功与总功的比值,有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高,故D错误。
故选C。
12. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A. 从B点到C点过山车的动能转化为重力势能
B. 过山车在C点动能最大
C. 在全过程中过山车的机械能守恒
D. 过山车在E点动能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.从B点到C点,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故A错误;
BD.由图乙可知,过山车在C点动能最大,故B正确,D错误;
C.对比图乙中C、E两点可知,C点过山车的动能大于E点时的动能,而在C、E两点,过山车的机械能都是以动能的形式而存在的,所以在这个过程中,过山车的机械能变小,机械能不守恒,故C错误。
故选B。
13. 如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. 0~2s,物体没有被推动,是因为推力小于摩擦力
B. 4~6s,物体做匀速直线运动
C. 2~4s,物体受到的摩擦是3N
D. 4~6s,物体克服摩擦力做功为8J
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图象可知,0~2秒,物体没有推动,物体处于平衡状态,受到的摩擦力与推力是一对平衡力,则推力等于摩擦力,故A错误;
BD.由图乙可知,4~6s物体以4m/s的速度做匀速直线运动,此时受到的滑动摩擦力与外力是一对平衡力,大小相等为2N,且4~6s内,物体运动的路程为
体克服摩擦力做功为
故B正确,D错误;
C.2~4s物体物体做加速运动,产生的摩擦力为滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力不变,与4~6s相同为2N,故C错误。
故选B。
二、作图题(每题2分,共4分)(用刻度尺作图)。
14. 一工件与传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件的受力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】工件与传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空气阻力,工件受力平衡,只受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两个力大小相等,作用点都在重心上,如图所示:
15. 如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂L1,使杠杆在图中位置平衡。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。因此先确定最长的力臂,即支点到杠杆上最远点间距离,由图知,B点离支点最远,即OB为最长动力臂,动力作用线与动力垂直,所以过B点作垂直于OB的作用力F1,为使杠杆平衡,动力的方向应垂直于OB向上,如图下图所示:
三、填空题(每空2分,共14分)
16. 图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的________,弓发生了________形变,产生了弹力;在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力________。
【答案】 ①. 形状 ②. 弹性 ③. 越大
【解析】
【详解】[1]人们用力拉弓时,弓弦发生了弯曲,弓弦在力的作用下形状发生改变,说明力可以改变物体的形 状。
[2][3]弓发生的性贬值可以自动恢复原状,因此属于弹性形变。且在一定限度内,弓拉得越满,弓发生的弹性形变越大,弹力越大,即箭受到的弹力越大。
17. 小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的________像,她与像之间的距离为________。
【答案】 ①. 虚 ②. 1m
【解析】
【详解】[1]平面玻璃可以看做是平面镜,小红通过平面玻璃成像相当于平面镜成像,平面镜所成是虚像,所以小红通过平面玻璃所形成的是虚像。
[2]平面镜所成的像,像距与物距相等,物距为0.5m,像距也为0.5m,故她与像之间的距离为
0.5m+0.5m=1m
18. 剪纸是我国独特的民间艺术,图甲中用剪刀剪开一张纸,剪刀相当于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。图乙中用尖锐的刻刀刻纸,是为了______压强。
【答案】 ①. 省力 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]图甲中用剪刀剪开一张纸,动力臂大于阻力臂,剪刀相当于省力杠杆。
[2]图乙中用尖锐的刻刀刻纸,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
四、实验探究题(每空1分,共17分)
19. 为了“探究阻力对物体运动的影响”,小红同学做了如图所示的实验。
(1)在实验中应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,是为了使小车刚到达水平面时______相同;
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越______(选填“远”或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(3)进而推理得出:如果运动的物体不受力,它将一直______;
(4)在大量类似实验基础上,牛顿总结出了著名的牛顿第一定律,在实际生活中有着广泛的应用。如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是______(选填字母)。
A.头枕、头枕
B.安全带、安全带
C.安全带、头枕
D.头枕、安全带
【答案】 ①. 速度 ②. 远 ③. 慢 ④. 做匀速直线运动 ⑤. D
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下的目的是,是为了使小车刚到达水平面时速度相等,控制变量。
(2)[2][3]实验表明:表面越光滑,下车受到的阻力就越小,小车运动的距离越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)[4]如果运动的物体不受力,根据牛顿第一定律,它将一直做匀速直线运动。
(4)[5]当向前行驶的汽车分别出现突然加速,人由于具有惯性,要保持原来的运动状态,人要向后倾,对乘车人员起保护作用的是头枕带;当当向前行驶的汽车分别出现突然紧急刹车时,人由于具有惯性,要保持原来的运动状态,人要向前倾,对乘车人员起保护作用的是安全带,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
20. 在学习液体压强知识时,学习小组进行了以下实验探究。
(1)如图甲,若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,可以通过______(选填序号)方法进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内添加适量水
(2)分析图乙和图丙,是为了探究液体压强与______的关系;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将______;
(4)若要探究液体压强与液体密度的关系,应选用______两图进行对比,可以得到当液体深度相同时,液体的______,压强越大;
(5)如图戊,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起,压强相等时橡皮膜竖直。若在A、B两侧分别倒入水和某未知液体,当橡皮膜竖直时两侧液面如图戊所示,可以得知该未知液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
【答案】 ①. ② ②. 深度 ③. 不变 ④. 丙、丁 ⑤. 密度越大 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]若在使用压强计前发现U形管中有高度差,进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U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,U形管中的液面就是相平的。
故选②。
(2)[2]分析乙、丙两图可知,液体的密度相同,探头在液体中的深度不同,U形管中液面的高度差不同,说明探头受到的液体压强不同,因此是为了探究液体压强与深度的关系。
(3)[3]在图丙中,保持探头的位置不变,只改变探头的方向,根据液体压强的特点:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大小相等可知,U形管两液面的高度差将不变。
(4)[4][5]要探究压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同,所以应选择丙、丁两图,由实验可知,液体密度越大,U形管两液面的高度差越大,故可得当液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(5)[6]由题意知,橡皮膜两侧压强相等时橡皮膜竖直,如图戊,此时橡皮膜竖直,即
ρ水gh左=ρ液gh右
由图知,此时h左>h右,因此未知液体密度大于水的密度。
21. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是________;
实验次数
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(3)如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉为使杠杆在水平位置再次平衡,当拉力最小时,方向为________,大小为________N;
(4)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂:________,若从两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的________端将下沉。
【答案】(1)力臂 (2)方案二
(3) ①. 竖直向下 ②. 2
(4) ①. 2:1 ②. 右
【解析】
【小问1详解】
当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,便于测量力臂的大小。
【小问2详解】
为探究杠杆的平衡条件,实验中应多次测量,需要改变动力、阻力的大小,故方案二合理。
【小问3详解】
假设杠杆上一格为L,在B处施加一个拉力,为使杠杆在水平位置再次平衡,且力最小,则应力臂最大,因此在B处施加的力方向竖直向下,根据杠杆平衡的条件可得
解得FB=2N。
【小问4详解】
[1]根据杠杆平衡的条件可得
则
[2]若从两边同时各取走一枚硬币,则左侧力与力臂的乘积小于力与力臂的乘积,因此杠杆的右端将下沉。
【点睛】
五、计算题(第29题7分,第30题7分,共14分)
22. 如图所示,工人用滑轮组从地面提升重物,已知重物所受重力为1000N,底面积为0.25m2,工人用大小为400N的拉力F使重物在10s内匀速上升了6m。不计绳重和摩擦。求:
(1)工人未提起重物时,重物对地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率(结果精确到0.1%);
(3)工人对重物做功的功率;
【答案】(1)4000Pa
(2)83.3% (3)720W
【解析】
【小问1详解】
由于重物静止在水平地面上对地面的压力为
重物对地面的压强为
【小问2详解】
由图可知,绳子股数为,绳端移动的距离
拉力F做的有用功
拉力F做的总功
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
工人对重物做功的功率为
23. 如图,有一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四。已知某运动员质量,平均密度,水的密度,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的重力和体积;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊排开水的体积至少是多少,才能确保运动员的安全。
【答案】(1)0.051m3
(2)408N (3)0.0102m3
【解析】
【小问1详解】
该运动员的重力为
由得人的体积为
【小问2详解】
当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力为
【小问3详解】
人漂浮时,受到的浮力为
由得此时排开水的体积为
气囊体积为
六、综合题(每空1分,共12分)
24. 广东人喜欢喝汤,尤其是炖汤。如图所示,炖汤是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅与煲底隔离,再用气炉给煲底加热。暑假时,妈妈也在家做了炖汤,小明很好奇炖汤的过程,便到厨房仔细观察。
(1)当加热一段时间后,会有白气从煲盖旁冒出,这些白气是由水蒸气________(填物态变化)形成的;
(2)妈妈听声音就能判断大煲内水沸腾,这说明声音可以传递________;
(3)在一标准大气压下,当大煲内的水沸腾时,继续加热一段时间,炖盅内的汤________(选填“会”或“不会”)沸腾,请分析原因:________;
(4)为了避免大煲内水烧干,因此接下来,妈妈将会________(选填“增大”或“减小”)气炉火力。
【答案】(1)液化 (2)信息
(3) ①. 不会 ②. 大煲和炖盅内的水沸点相同,无法持续吸热,不满足沸腾的条件(答案要回答到“无法持续吸热”即可得分)
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
白气是液体的小水珠,由高温水蒸气遇冷液化形成的。
【小问2详解】
声音能够传递信息和能量,听声音就能判断大煲内水沸腾,是利用了信息能够传递信息。
【小问3详解】
[1][2]由于大煲内的水沸腾时温度保持不变,炖盅内的汤能够达到沸点,但此时大煲内的水与炖盅内的汤温度相同,不满足持续吸热,因此炖盅内的汤不会沸腾。
【小问4详解】
为了避免大煲内水烧干,即减慢汽化,因此需要减小火力。
25. 阅读材料,回答问题:
无人机
2024年5月24日深圳举办第八届世界无人机大会,如图甲是一种自动拍摄火情的无人机。该无人机有4个旋翼,采用4个电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力从而获得升力起飞。该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能。
在无风环境中,该无人机的升阻比为15~20,升阻比是空气对无人机的升力与阻力之比。升阻比越高,说明无人机的空气动力性能越好。
(1)无人机飞行时,所受升力的施力物体是________;
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机________(选填“有”或“没有”)做功;无人机向上匀速飞行时,其机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)无人机竖直向上飞行时,其所受阻力与飞行速度平方的关系如图乙,若无人机加速上升,则它所受阻力将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m,此时升阻比最大,则无人机受到的升力为________N,升力的功率为________W;
(5)类似机械效率,。无人机在竖直向上飞行中,升阻比为15,转力效率为60%,其4个旋翼转动每秒扫过的总面积为2m2,空气通过旋翼的速度为10m/s,则此时无人机飞行的速度为________m/s(g=10N/kg,ρ空气=1.3kg/m3 )。
【答案】 ①. 空气 ②. 没有 ③. 变大 ④. 变大 ⑤. 117 ⑥. 351 ⑦. 4
【解析】
【详解】(1)[1]无人机飞行时,螺旋桨对空气产生向下的作用力,由于力的作用是相互的,空气对螺旋桨产生一个向上的力,这个力就是升力,故升力的施力物体是空气。
(2)[2]无人机沿水平方向飞行时,重力与距离垂直,所以重力对无人机不做功。
[3]无人机向上匀速飞行时,质量不变,速度不变,高度增大,所以动能不变,重力势能增大,故机械能增大。
(3)[4]由图乙可知,无人机受到的阻力f与速度的平方v2成正比,所以若无人机加速上升,则它所受阻力将变大。
(4)[5]由图乙可知,f与v2的关系式为
f=0.65v2(N )
若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m,此时速度为
则v2=9m2/s2,代入f与v2的关系式可得,此时阻力为
f=0.65×9N=5.85N
此时升阻比最大,为20,故升力为
F升=20f=20×5.85N=117N
[6]升力的功率为
P=F升v=117N×3m/s=351W
(5)[7]每秒空气通过旋翼的距离为
L=v空t=10m/s×1s=10m
每秒空气通过旋翼的体积为
V=SL=2m2×10m=20m3
每秒空气通过旋翼的质量为
m=ρ空气V=1.3kg/m3×20m3=26kg
每秒空气通过旋翼的重力为
G=mg=26kg×10N/kg=260N
由转力效率公式可知,此时升力为
F=ηG=60%×260N=156N
此时升阻比为15,可知阻力为
代入f与v2的关系式可得,此时无人机的速度为
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2024-2025学年度第一学期初三年级开学测试
物理试卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
一、单选题(每题3分,共39分;每题只有一个选项符合题意,答案填涂在答题卡上)
1. 下列数据最接近实际的是( )
A. 中学生的体重约50N
B. 中学生脉搏跳动一次时间约为3s
C. 中学生站立时对水平面的压强约为100Pa
D. 中学生用手把两个鸡蛋匀速举高1m,手对鸡蛋做的功大约是1J
2. 学校进行大扫除,大家都在打扫卫生。如图所示,小红在扫地时发现,手握在扫把的固定位置,用大小不同的力向前扫地,打扫效果不同。这说明影响力作用效果的因素是( )
A. 力的作用点 B. 力的大小
C. 力的方向 D. 力的方向与作用点
3. 如图所示,能正确反映重力与质量的关系的是
A. B.
C. D.
4. 生活处处有摩擦,下列说法正确的是( )
A. 吃饭时手与筷子的摩擦是有害摩擦
B. 人跑步时要利用鞋底与地面间的摩擦
C. 手握水杯,握得越紧,静止的水杯所受摩擦力越大
D. 自行车刹车是通过增大粗糙程度来增大摩擦
5. 如图所示,当右端挂10N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向右做匀速直线运动。若要使物体B向左做匀速直线运动,则应对物体B施加的力为( )
A. 10N,方向水平向左 B. 20N,方向水平向右
C. 20N,方向水平向左 D. 10N,方向水平向右
6. 如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块,则两块对水平桌面的压强P甲、P乙的大小关系是
A. P甲大于P乙
B. P甲等于P乙
C. P甲小于P乙
D. 无法判断
7. 如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 图甲所示向两张纸中向吹气,纸张向中间靠拢
B. 图乙所示用吸管吸饮料
C. 图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升
D. 图丁所示飞机产生升力的原因
8. 工人利用滑轮将重物提升到二楼,关于此过程中使用的滑轮,下列说法正确的是( )
A. 该滑轮是动轮 B. 使用该滑轮可以省力
C. 使用该滑轮可以改变力的方向 D. 该滑轮实质为省力杠杆
9. 平直公路上有一辆公交车,图甲是车内拉环正面的示意图。图乙、丙、丁是该车内观察到的同一拉环在不同时刻侧面的情景,车向西运动,以下判断正确的是( )
A. 乙图中,车此时一定处于静止状态
B. 丙图中,车此时的运动状态一定发生了改变
C. 丁图中,拉环此时所受重力与吊绳对它的拉力是一对平衡力
D. 乙图中,拉环没有惯性,丙、丁图中拉环有惯性
10. 小明帮妈妈洗菜时发现,放在容器中的茄子浮在水面(如图甲),而西红柿沉在水底(如图乙),用所学的物理知识对此现象作出一些分析,其中正确的是( )
A. 茄子受到的浮力小于它受到的重力
B. 西红柿排开水的质量大于自身质量
C. 茄子的密度小于西红柿的密度
D. 拿出茄子后水对容器底的压强不变
11. 关于功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功越多的机械,其功率就越大
B. 越省力的机械,其功率就越小
C. 做功越慢的机械,其机械效率不一定较低
D. 有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越低
12. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是( )
A. 从B点到C点过山车的动能转化为重力势能
B. 过山车在C点动能最大
C. 在全过程中过山车的机械能守恒
D. 过山车在E点动能最大
13. 如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. 0~2s,物体没有被推动,是因为推力小于摩擦力
B. 4~6s,物体做匀速直线运动
C. 2~4s,物体受到的摩擦是3N
D. 4~6s,物体克服摩擦力做功为8J
二、作图题(每题2分,共4分)(用刻度尺作图)。
14. 一工件与传送带一起沿水平方向向右做匀速运动,不计空气阻力,请在图中画出工件的受力示意图。
15. 如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂L1,使杠杆在图中位置平衡。
三、填空题(每空2分,共14分)
16. 图为中国甲骨文中的“射”字,宛如搭弓射箭。用力拉弓时,弓被拉弯,说明力可以改变物体的________,弓发生了________形变,产生了弹力;在一定限度内,弓拉得越满,箭受到的弹力________。
17. 小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的________像,她与像之间的距离为________。
18. 剪纸是我国独特的民间艺术,图甲中用剪刀剪开一张纸,剪刀相当于______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。图乙中用尖锐的刻刀刻纸,是为了______压强。
四、实验探究题(每空1分,共17分)
19. 为了“探究阻力对物体运动的影响”,小红同学做了如图所示的实验。
(1)在实验中应让同一小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,是为了使小车刚到达水平面时______相同;
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越______(选填“远”或“近”)这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);
(3)进而推理得出:如果运动的物体不受力,它将一直______;
(4)在大量类似实验基础上,牛顿总结出了著名的牛顿第一定律,在实际生活中有着广泛的应用。如图所示,汽车上配有安全带和头枕,司机和乘客都必须系好安全带。当向前行驶的汽车分别出现突然加速、紧急刹车两种状况时,对乘车人员起主要保护作用的分别是______(选填字母)。
A.头枕、头枕
B.安全带、安全带
C.安全带、头枕
D.头枕、安全带
20. 在学习液体压强知识时,学习小组进行了以下实验探究。
(1)如图甲,若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,可以通过______(选填序号)方法进行调节;
①从U形管内向外倒出适量水
②拆除软管重新安装
③向U形管内添加适量水
(2)分析图乙和图丙,是为了探究液体压强与______的关系;
(3)在图丙中保持探头的位置不变,只改变探头的方向,U形管两液面的高度差将______;
(4)若要探究液体压强与液体密度的关系,应选用______两图进行对比,可以得到当液体深度相同时,液体的______,压强越大;
(5)如图戊,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起,压强相等时橡皮膜竖直。若在A、B两侧分别倒入水和某未知液体,当橡皮膜竖直时两侧液面如图戊所示,可以得知该未知液体密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
21. 利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)调节螺母,将没挂钩码的杠杆调节至水平位置平衡,如图甲所示,其目的是方便测量________;
(2)为探究杠杆的平衡条件,小明设计了以下两种收集实验数据的方案,其中合理的是________;
实验次数
方案一
方案二
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
3
3
3
5
2
2
2
4
3
3
1
1
2
5
(3)如图乙所示,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N。如果在B处施加一个拉为使杠杆在水平位置再次平衡,当拉力最小时,方向为________,大小为________N;
(4)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂:________,若从两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的________端将下沉。
五、计算题(第29题7分,第30题7分,共14分)
22. 如图所示,工人用滑轮组从地面提升重物,已知重物所受重力为1000N,底面积为0.25m2,工人用大小为400N的拉力F使重物在10s内匀速上升了6m。不计绳重和摩擦。求:
(1)工人未提起重物时,重物对地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率(结果精确到0.1%);
(3)工人对重物做功的功率;
23. 如图,有一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四。已知某运动员质量,平均密度,水的密度,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的重力和体积;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊排开水的体积至少是多少,才能确保运动员的安全。
六、综合题(每空1分,共12分)
24. 广东人喜欢喝汤,尤其是炖汤。如图所示,炖汤是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把炖盅与煲底隔离,再用气炉给煲底加热。暑假时,妈妈也在家做了炖汤,小明很好奇炖汤的过程,便到厨房仔细观察。
(1)当加热一段时间后,会有白气从煲盖旁冒出,这些白气是由水蒸气________(填物态变化)形成的;
(2)妈妈听声音就能判断大煲内水沸腾,这说明声音可以传递________;
(3)在一标准大气压下,当大煲内的水沸腾时,继续加热一段时间,炖盅内的汤________(选填“会”或“不会”)沸腾,请分析原因:________;
(4)为了避免大煲内水烧干,因此接下来,妈妈将会________(选填“增大”或“减小”)气炉火力。
25. 阅读材料,回答问题:
无人机
2024年5月24日深圳举办第八届世界无人机大会,如图甲是一种自动拍摄火情的无人机。该无人机有4个旋翼,采用4个电动机分别带动旋翼转动,对下方空气施力从而获得升力起飞。该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能。
在无风环境中,该无人机的升阻比为15~20,升阻比是空气对无人机的升力与阻力之比。升阻比越高,说明无人机的空气动力性能越好。
(1)无人机飞行时,所受升力的施力物体是________;
(2)无人机沿水平方向飞行时,重力对无人机________(选填“有”或“没有”)做功;无人机向上匀速飞行时,其机械能________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)无人机竖直向上飞行时,其所受阻力与飞行速度平方的关系如图乙,若无人机加速上升,则它所受阻力将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若无人机在1min内竖直向上匀速飞行180m,此时升阻比最大,则无人机受到的升力为________N,升力的功率为________W;
(5)类似机械效率,。无人机在竖直向上飞行中,升阻比为15,转力效率为60%,其4个旋翼转动每秒扫过的总面积为2m2,空气通过旋翼的速度为10m/s,则此时无人机飞行的速度为________m/s(g=10N/kg,ρ空气=1.3kg/m3 )。
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