内容正文:
射洪中学初2022级九年级上期入学测试
物理试题
(满分:100分 考试时间:90分钟)
温馨提示:本套试题中g=10N/kg,
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共39分)
1. 下列数据最接近实际情况的是( )
A. 拿起一个鸡蛋力大约5N B. 一个中学生对水平地面的压力约为500N
C. 一个中学生正常步行的速度约为3m/s D. 珠穆朗玛峰上的大气压为1标准大气压
2. 一同学把掉在地面上的物理课本捡起放回桌面上。根据你对物理课本重力和课桌高度的估测,该同学捡起课本时手对书做的功约为( )
A. 300J B. 30J C. 3J D. 0.3J
3. 如图所示是禁止吸烟的标志,“吸烟有害健康”。小聪闻到烟味,就对爸爸说:“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟。”小聪这样说的科学依据是( )
A. 一切物体都是由分子组成的
B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子之间存在相互作用力
D. 有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
4. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的图像如图所示,其对应的测力计示数分别为和,功率分别为和,则他们大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是( )
A. 做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出的大气压值比实际值大
B. 用吸管从瓶中吸取饮料,是利用了大气压
C. 用高压锅煮食物容易煮熟,原因是大气压强越大沸点越低
D. 用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用
6. 如图所示,A、B、C三个容器底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(ρ硫>ρ水>ρ酒精),已知三个容器底面受到的压力相等,请判断三种液体的质量大小:( )
A. 硫酸质量最大 B. 水的质量最大
C. 酒精质量最大 D. 三者质量关系不能确定
7. 如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度小,甲受到的重力大 B. 甲的密度小,甲受到的重力小
C. 甲的密度大,甲受到的重力小 D. 甲的密度大,甲受到的重力大
8. 如图所示,烧杯的底面积是,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计吊着未知金属体,先将金属体浸没在水中(图乙),水位升高到处,示数是,再将金属体缓慢提出,使水位下降到的中点处(图丙),示数是(不计金属体带出的水)。下列选项中错误的是( )
A. 金属体的质量是
B. 金属体浸没时受到的浮力是
C. 金属体的体积是
D. 从甲到乙,烧杯对地面的压强增大了
9. 为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是( )
A. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒失去了电子
B. 验电器的金属箔片张开是因为金属箔失去电子
C. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向橡胶棒
D. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从橡胶棒流向箔片
11. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键 S 后,灯 L1、L2都发光。 一段时间后,其中一灯突然熄灭,电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是( )
A. 灯 L1短路
B. 灯 L2短路
C. 灯 L1断路
D. 灯 L2断路
12. 如图所示是一个电吹风的简化电路,A是吹风机(电动机),B是电热丝,则下列说法中不正确的是( )
A. 若只闭合开关S1,吹出的是冷风 B. 若只闭合开关S2,吹出的是热风
C. 若开关S1、S2都断开,不吹风 D. 若开关S1、S2都闭合,吹热风
13. 如图,下列判断错误的是( )
A. S1、S2都闭合时,L1、L2、L3并联
B. S1、S2都断开时,L1、L2、L3串联
C. S1断开,S2闭合时,L2、L3并联后再与L1串联
D S1闭合,S2断开时,对L1、L2形成短路
二.填空题(每空1分,共11分)
14. 大气压随海拔高度增加而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),首次证明大气 压存在的著名实验是_________实验.
15. 如图所示,已知动滑轮重力为2N,不计摩擦和绳重,当竖直向上的力F=20N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G=________N,重物G上升10cm,F向上移动________cm。
16. 如图所示,在倒置的透明漏斗里放置一个乒乓球,用手指托住乒乓球,松手后,乒乓球受重力作用将下落;若向倒置的漏斗用力吹气再松手时,乒乓球不但没有被吹下去,反而被“吸”住了。这是因为乒乓球上方空气的流速________(填“大于”、“小于”或“等于”)其下方空气的流速,依据流速越大的位置压强越________的原理,乒乓球受压强差的作用而不下落。
17. 如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA______pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲______p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
18. 我国家庭电路的电压为___________V,手电筒中的电流约为200___________,给手机充电的过程,主要是将电能转化为了___________能。
三.作图题(每小题两分)
19. 按要求完成以下作图
(1)请在图中画出使轻质杠杆OA在图示位置保持平衡的最小力F的示意图;
(2)如图所示,要用一根绳子和两个滑轮提起物体,画出最省力的绕绳方式。
四、实验探究题(每空2分,共36分)
20. 如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶中装水分别放在海绵和砖块上进行实验。
(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用________次实验(填序号);
(2)分析比较图中C、D、E三次实验,可得出的结论是________;
(3)你认为________(选填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;
(4)同组的小丽在实验过程中又提出一个问题:在B、C两次实验中,瓶中的水对底部的压力和压强大小相等吗?若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为、,水对瓶底和瓶盖的压强分别为、,请你分析并比较:_______,______(选填“>”、“=”或“<”)。
21. 如图所示,是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置。
(1)如果钩码总重2N,每个滑轮重0.25N,不计绳重与摩擦,则钩码静止时,拉力是_______N;
(2)为了较准确的测出滑轮组的机械效率,应竖直向上_______拉动弹簧测力计使钩码上升;
下表是某同学测量滑轮组机械效率的实验记录:
实验次数
钩码重G/N
钩码提升高度h/m
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升的高度h/m
滑轮组的机械效率
1
2
0.1
0.8
0.3
2
4
0.1
1.54
0.3
86.6%
3
6
0.1
2.24
0.3
89.3%
(3)请你帮他完成未填写的实验数据,第一次实验测得滑轮组的机械效率为_________;(计算结果保留一位小数)
(4)通过实验数据及装置的分析,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度;克服动滑轮的重所做的额外功_________(选填“相同”或“不同”);提升的物重增加时,克服物重所做的有用功变_________(选填“多”或“少”),滑轮组的机械效率变_________(选填“大”或“小”);
(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了_________。(填字母)
A. 减小摩擦 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 获得多组数据归纳出物理规律
22. 做“决定电阻大小的因素”的实验,其中1、3为锰铜丝,2、4为镍铬丝,它们中的第3根横截面积为2S,其它根横截面积为S。
(1) 为了研究电阻与导体材料有关,应将导线___________和导线___________先后接入电路A、B两点之间;
(2) 为了研究电阻与导体的长度有关,应将导线___________和导线___________先后接入电路A、B两点间;
(3) 为了研究电阻与导体___________的关系, 应将导线1和导线3先后接入电路A、B两点间;
(4)本实验的研究方法是___________。
五.计算题(23题4分,24题6分)
23. 利用如图所示的滑轮组提起一个重为360N的物体,绳子自由端的拉力F=150N,5s内物体被匀速提升2m;忽略绳重及绳和滑轮间的摩擦,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率。
24. 一个底面积为的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有1.2kg的水,如图(a)所示,另有质量为0.9kg,体积为的实心正方体A,如图(b)所示。
(1)实心正方体A的密度;
(2)将实心正方体A放入图(a)的水中后,正方体A所受浮力;
(3)将实心正方体A放入图(a)的水中后,水对容器底部的压强变化了多少。
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射洪中学初2022级九年级上期入学测试
物理试题
(满分:100分 考试时间:90分钟)
温馨提示:本套试题中g=10N/kg,
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共39分)
1. 下列数据最接近实际情况的是( )
A. 拿起一个鸡蛋的力大约5N B. 一个中学生对水平地面的压力约为500N
C. 一个中学生正常步行的速度约为3m/s D. 珠穆朗玛峰上的大气压为1标准大气压
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约50g,即0.05kg,拿起一个鸡蛋的力约为
F=G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
故A不符合题意;
B.中学生的体重在500N左右,一个站在水平地面的中学生对地面的压力约为500N,故B符合题意;
C.正常情况下,中学生步行的速度大约为1.2m/s左右,故C不符合题意;
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,海平面处气压接近1标准大气压,珠穆朗玛峰上的大气压远小于1标准大气压,故D不符合题意。
故选B。
2. 一同学把掉在地面上物理课本捡起放回桌面上。根据你对物理课本重力和课桌高度的估测,该同学捡起课本时手对书做的功约为( )
A. 300J B. 30J C. 3J D. 0.3J
【答案】C
【解析】
【详解】一本物理课本的质量
课本的重力
课桌高度约为1m,则人对课本做的功
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3. 如图所示是禁止吸烟的标志,“吸烟有害健康”。小聪闻到烟味,就对爸爸说:“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟。”小聪这样说的科学依据是( )
A. 一切物体都是由分子组成的
B. 分子在不停地做无规则的运动
C. 分子之间存在相互作用力
D. 有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
【答案】B
【解析】
【详解】小聪的爸爸吸烟时,由于烟分子不停地做无规则的运动,在空气中进行扩散,所以小聪和妈妈也可以吸到空气中的烟。所以小聪会说“你一吸烟,我和妈妈都跟着被动吸烟”,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的图像如图所示,其对应的测力计示数分别为和,功率分别为和,则他们大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由图像可知,两次运动的图像都是过原点的倾斜直线,因此两次物体都是做匀速直线运动,受到的是平衡力作用,所以两次的拉力都等于摩擦力,摩擦力不变,拉力不变。因此F1=F2;由图像可知,在相同时间内,①经过的路程大,所以①的速度大于②的速度,根据公式
拉力相同,,故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是( )
A. 做托里拆利实验时,若有空气进入管内,则测出大气压值比实际值大
B. 用吸管从瓶中吸取饮料,是利用了大气压
C. 用高压锅煮食物容易煮熟,原因是大气压强越大沸点越低
D. 用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.做托里拆利实验时,若有空气进入管内,水银柱的高度会变小,则测出的大气压值比实际值小,故A错误;
B.吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,因此是利用大气压,故B正确;
C.液体的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越大。用高压锅煮饭,是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,故C错误;
D.抽出盘内的空气,当外界压强大于内部压强时,大气压产生较大的压力作用在吸盘上,因此用吸盘能将玻璃板提起,所以,用吸盘能将玻璃板提起是大气压的作用,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(ρ硫>ρ水>ρ酒精),已知三个容器底面受到的压力相等,请判断三种液体的质量大小:( )
A. 硫酸质量最大 B. 水的质量最大
C. 酒精质量最大 D. 三者质量关系不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】设酒精的深度为h1,密度为ρ1;则酒精对容器底的压强:P1=ρ1gh1;
若容器的底面积为S1.则酒精对容器底的压力:F酒精=P1S1=ρ1gh1S1;
酒精的重力:G酒精=m酒精g=ρ1V1g;由图示装酒精的容器的形状可知:h1S1<V1;
∴ρ1gh1S1<ρ1V1g;
∴酒精受到的重力大于酒精对容器底的压力,G酒精>F酒精;同理,可以求得:G水=F水;G硫酸<F硫酸;∵三种液体对容器底的压力相等,∴G酒精>G水>G硫酸;即:m酒精g>m水g>m硫酸g,
∴m酒精>m水>m硫酸.故选C.
7. 如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是( )
A. 甲的密度小,甲受到的重力大 B. 甲的密度小,甲受到的重力小
C. 甲的密度大,甲受到的重力小 D. 甲的密度大,甲受到的重力大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据公式
两圆柱体对地面的压强相等,因甲的高度小于乙的高度,所以甲的密度大于乙的密度;再根据p=,因甲的底面积小,所以甲对地面的压力小,则甲的重力小。
故选C。
8. 如图所示,烧杯的底面积是,里面装有一定量的水(图甲)。用弹簧测力计吊着未知金属体,先将金属体浸没在水中(图乙),水位升高到处,示数是,再将金属体缓慢提出,使水位下降到的中点处(图丙),示数是(不计金属体带出的水)。下列选项中错误的是( )
A. 金属体的质量是
B. 金属体浸没时受到的浮力是
C. 金属体的体积是
D. 从甲到乙,烧杯对地面的压强增大了
【答案】C
【解析】
【详解】B.设金属体重为,当金属体浸没水中时
……①
将金属体缓慢提出,当水位下降到的中点时,排开水的体积减半,浮力减半,此时
……②
②①得
当金属体浸没水中时,受到的浮力,故B正确,不符合题意;
C.因为,所以金属体的体积
故C错误,符合题意;
A.②①得G=27N,金属体的质量
故A正确,不符合题意;
D.从甲到乙,烧杯对地面的压力增大值
故D正确,不符合题意。
故选C。
9. 为方便购物者购买,生活中多处都设有自动售货机。可通过手机扫码(闭合)或投币(闭合),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,手机扫码(闭合)或投币(闭合),都启动电动机完成自动售货,说明开关和开关均可独立控制电动机的工作,二者相互独立,互不干扰,所以开关和开关并联后再与电动机串联。
此外在光线充足时,电动机工作时,不影响灯泡照明,说明二者也是独立工作,互不干扰,因此电动机和灯泡是并联的。
当光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡照明,说明开关控制灯泡的工作状态,所以开关位于灯泡所在支路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是( )
A. 毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒失去了电子
B. 验电器的金属箔片张开是因为金属箔失去电子
C. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向橡胶棒
D. 此过程中,瞬间产生的电流方向是从橡胶棒流向箔片
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,橡胶棒原子核束缚电子的能力强,得到电子而带负电,故错误;
B.验电器的金属箔片张开是因为橡胶棒上的部分电子转移到验电器,使验电器的金属箔片带了同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以箔片张开,故B错误;
C D.橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上带负电的电子从橡胶棒转移到验电器上,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,而电子带负电,所以电流的方向是从验电器的箔片到橡胶棒,故C正确,D错误。
故选C。
11. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键 S 后,灯 L1、L2都发光。 一段时间后,其中一灯突然熄灭,电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是( )
A. 灯 L1短路
B. 灯 L2短路
C. 灯 L1断路
D. 灯 L2断路
【答案】CD
【解析】
【详解】闭合电键 S 后,两灯并联,灯 L1、L2都发光,电流表测L1的电流,电压表测灯或电源电压,两电表都有示数。
A.若灯 L1短路,两灯都不发光,电压表测导线的电压,示数为0,故A不符合题意;
B.若灯 L2短路,两灯都不发光,电压表测导线的电压,示数为0,故B不符合题意;
C.并联电路各支路可独立工作、互不影响,灯 L1断路,灯 L1不发光,L2仍发光,电压表与电流表串联,电流表示数为0,电压表测电源电压,电压表示数不变,故C符合题意;
D.并联电路各支路可独立工作、互不影响,灯L2断路,L2熄灭,L1仍发光,电压表测电源电压,示数不变,故D符合题意
故选CD。
12. 如图所示是一个电吹风的简化电路,A是吹风机(电动机),B是电热丝,则下列说法中不正确的是( )
A. 若只闭合开关S1,吹出的是冷风 B. 若只闭合开关S2,吹出的是热风
C. 若开关S1、S2都断开,不吹风 D. 若开关S1、S2都闭合,吹热风
【答案】B
【解析】
【详解】A. 若只闭合开关S1,吹风机工作,电热丝不工作,吹出的是冷风,故A正确,A不符合题意;
B. 若只闭合开关S2,由于干路开关S1断开,吹风机与电热丝都不工作,不吹风,故B错误,B符合题意;
C. 若开关S1、S2都断开,吹风机与电热丝都不工作,不吹风,故C正确,C不符合题意;
D. 若开关S1、S2都闭合,吹风机与电热丝并联,都工作,吹热风,故D正确,D不符合题意。
故选B。
13. 如图,下列判断错误的是( )
A. S1、S2都闭合时,L1、L2、L3并联
B. S1、S2都断开时,L1、L2、L3串联
C. S1断开,S2闭合时,L2、L3并联后再与L1串联
D. S1闭合,S2断开时,对L1、L2形成短路
【答案】C
【解析】
【详解】A.S1、S2都闭合时,L1、L2、L3为并列连接,L1、L2、L3并联,故A正确,不符合题意;
B.S1、S2都断开时,L1、L2、L3为顺次连接,L1、L2、L3串联,故B正确,不符合题意;
C.S1断开,S2闭合时,L2、L3被短路,此时电路为L1的简单电路,故C错误,符合题意;
D.S1闭合,S2断开时,对L1、L2形成短路,此时电路为L3的简单电路,故D正确,不符合题意。
故选C。
二.填空题(每空1分,共11分)
14. 大气压随海拔高度的增加而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),首次证明大气 压存在的著名实验是_________实验.
【答案】 ①. 减小 ②. 马德堡半球
【解析】
【详解】[1]大气压与高度有关,大气压随海拔高度的增加而减小;
[2]历史上著名的马德堡半球首次证明了大气压存在.
15. 如图所示,已知动滑轮的重力为2N,不计摩擦和绳重,当竖直向上的力F=20N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G=________N,重物G上升10cm,F向上移动________cm。
【答案】 ①. 9 ②. 5
【解析】
【详解】[1]如图所示,不计摩擦和绳重,因动滑轮轴上的力是绳子上的力的二倍加上动滑轮的重力,则
所以,重物的重力为
[2]因拉力作用在轴上,省一半的距离,所以,重物上升10cm,力F向上移动5cm。
16. 如图所示,在倒置的透明漏斗里放置一个乒乓球,用手指托住乒乓球,松手后,乒乓球受重力作用将下落;若向倒置的漏斗用力吹气再松手时,乒乓球不但没有被吹下去,反而被“吸”住了。这是因为乒乓球上方空气的流速________(填“大于”、“小于”或“等于”)其下方空气的流速,依据流速越大的位置压强越________的原理,乒乓球受压强差的作用而不下落。
【答案】 ①. 大于 ②. 小
【解析】
【详解】[1][2]从漏斗的上方吹气,气体从乒乓球的上方流出,从而使乒乓球上方气体流速大于下方气体流速,而流体的流速越大,压强越小,所以上方压强小于下方压强,压强差使乒乓球受到向上的托力,不掉下来。
17. 如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中,距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等,则A、B两点的压强关系是pA______pB;若A、B两点的压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲______p乙(两空选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. < ②. >
【解析】
【详解】[1]由图知,若两种液体的质量相等,由可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强
因为两种液体的质量相等,液体对容器底的压强
p
所以液体对容器底的压强
因为液体对容器底的压强
所以A、B两点的压强关系
[2]由图知A、B深度hA<hB,若A、B两点的压强相等,由p=ρgh可知液体密度ρ甲>ρ乙,A、B下方对容器底的压强
因为液体对容器底的压强
所以液体对容器底的压强
18. 我国家庭电路的电压为___________V,手电筒中的电流约为200___________,给手机充电的过程,主要是将电能转化为了___________能。
【答案】 ①. 220 ②. mA ③. 化学
【解析】
【详解】[1]世界不同国家家用电压可能不同,我国家庭电路的电压为220V。
[2]家用电冰箱的电流约为1A,手电筒中的电流约为
0.2A=200mA
[3]给手机充电的过程,消耗了电能,主要是将电能转化为了化学能。
三.作图题(每小题两分)
19. 按要求完成以下作图
(1)请在图中画出使轻质杠杆OA在图示位置保持平衡的最小力F的示意图;
(2)如图所示,要用一根绳子和两个滑轮提起物体,画出最省力的绕绳方式。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
在阻力与阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OA是最大动力臂,当力F与OA垂直向上时,力F最小,如图所示:
【小问2详解】
从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示:
四、实验探究题(每空2分,共36分)
20. 如图所示,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小聪将废弃的矿泉水瓶中装水分别放在海绵和砖块上进行实验。
(1)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,可以选用________次实验(填序号);
(2)分析比较图中C、D、E三次实验,可得出的结论是________;
(3)你认为________(选填“能”或“不能”)通过A、B两次实验来比较压力作用效果与压力大小的关系;
(4)同组的小丽在实验过程中又提出一个问题:在B、C两次实验中,瓶中的水对底部的压力和压强大小相等吗?若在B、C两次实验中水对瓶底和瓶盖的压力分别为、,水对瓶底和瓶盖的压强分别为、,请你分析并比较:_______,______(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)BC (2)物体受力面积一定时,接触面压力越大,压力作用效果越明显。
(3)不能 (4) ①. > ②. =
【解析】
【小问1详解】
研究压力作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同,由图示可知,应选B、C两个实验。
【小问2详解】
分析比较图中C、D、E三次实验,物体的受力面积相同而物体间的压力不同,压力越大,力的作用效果越明显,由此可知:在受力面积相同时,力越大,力的作用效果越明显。
【小问3详解】
比较压力作用效果与压力大小的关系,要控制我们除了控制受力面积相同以外,还应保持两次的压力作用在相同的物体或材料上,这样才符合控制变量法的要求。
【小问4详解】
[1][2]水对瓶底和瓶盖的压强,在B、C两次实验中,高度、密度不变,则,水对瓶底和瓶盖的压力,且,则。
21. 如图所示,是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置。
(1)如果钩码总重2N,每个滑轮重0.25N,不计绳重与摩擦,则钩码静止时,拉力是_______N;
(2)为了较准确的测出滑轮组的机械效率,应竖直向上_______拉动弹簧测力计使钩码上升;
下表是某同学测量滑轮组机械效率的实验记录:
实验次数
钩码重G/N
钩码提升高度h/m
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升的高度h/m
滑轮组的机械效率
1
2
0.1
08
0.3
2
4
0.1
1.54
0.3
86.6%
3
6
0.1
2.24
0.3
89.3%
(3)请你帮他完成未填写的实验数据,第一次实验测得滑轮组的机械效率为_________;(计算结果保留一位小数)
(4)通过实验数据及装置的分析,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度;克服动滑轮的重所做的额外功_________(选填“相同”或“不同”);提升的物重增加时,克服物重所做的有用功变_________(选填“多”或“少”),滑轮组的机械效率变_________(选填“大”或“小”);
(5)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了_________。(填字母)
A. 减小摩擦 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 获得多组数据归纳出物理规律
【答案】(1)0.75
(2)匀速 (3)83.3%
(4) ①. 相同 ②. 多 ③. 大
(5)C
【解析】
【小问1详解】
钩码静止时,处于平衡状态,受到的力为平衡力,把动滑轮和钩码看成整体进行受力分析可知,受到向上三股绳子的来和向下钩码和动滑轮的重力,即
解得:拉力F=0.75N。
【小问2详解】
为了准确测量,在实验过程中,应沿竖直方向匀速拉弹簧测力计。
【小问3详解】
第一次实验滑轮组的机械效率为
【小问4详解】
[1][2][3]由W=Gh可知,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,克服动滑轮的重所做的额外功相同;提升的物重增加时,克服物重所做的有用功变多,有用功占总功的比值变大,且由表中数据可知,滑轮组的机械效率变大。
【小问5详解】
多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,是为了进行多次测量,获得多组数据,总结实验规律,使实验结论具有普遍性,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
22. 做“决定电阻大小的因素”的实验,其中1、3为锰铜丝,2、4为镍铬丝,它们中的第3根横截面积为2S,其它根横截面积为S。
(1) 为了研究电阻与导体材料有关,应将导线___________和导线___________先后接入电路A、B两点之间;
(2) 为了研究电阻与导体的长度有关,应将导线___________和导线___________先后接入电路A、B两点间;
(3) 为了研究电阻与导体___________的关系, 应将导线1和导线3先后接入电路A、B两点间;
(4)本实验的研究方法是___________。
【答案】 ①. 1 ②. 2 ③. 2 ④. 4 ⑤. 横截面积 ⑥. 控制变量
【解析】
【详解】(1)[1][2]电阻大小可能与导体的材料、横截面积和长度有关,由控制变量法,为了研究电阻与导体材料有关,要控制长度和横截面积不变,应将导线1和导线2先后接入电路A、B两点间。
(2)[3][4]为了研究电阻与导体的长度有关,要控制材料和横截面积不变,应将导线2和导线4先后接入电路A、B两点间。
(3)[5]导线1和导线3的材料和长度相同,而导体横截面积不同,根据控制变量法,为了研究电阻与导体的横截面积的关系,应将导线1和导线3先后接入电路A、B两点间。
(4)[6]实验中有多个变量对实验产生影响,需要控制其他变量一定,探究某一变量对实验的影响,这种实验方法称为控制变量法。
五.计算题(23题4分,24题6分)
23. 利用如图所示的滑轮组提起一个重为360N的物体,绳子自由端的拉力F=150N,5s内物体被匀速提升2m;忽略绳重及绳和滑轮间的摩擦,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力F的功率。
【答案】(1)80%;(2)180W
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)从图中可知绳子承担重物的段数n为3,则绳子自由端移动的距离
s=3h=3×2m=6m
总功
W总功=Fs=150N×6m=900J
有用功
W有用=Gh=360N×2m=720J
滑轮组的机械效率
(2)拉力F的功率
答:(1)滑轮组的机械效率为80%;
(2)拉力F的功率为180W。
24. 一个底面积为的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12m,内盛有1.2kg的水,如图(a)所示,另有质量为0.9kg,体积为的实心正方体A,如图(b)所示。
(1)实心正方体A的密度;
(2)将实心正方体A放入图(a)的水中后,正方体A所受浮力;
(3)将实心正方体A放入图(a)的水中后,水对容器底部的压强变化了多少。
【答案】(1)
(2)9N (3)400Pa
【解析】
【小问1详解】
根据可得,实心正方体A的密度为
【小问2详解】
由(1)可知,A的密度小于水的密度,将实心正方体A放入图(a)的水中后,实心正方体A将漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可得,正方体A所受的浮力等于其自身的重力,所以A所受的浮力为
【小问3详解】
A未放入水中前,容器中的水的体积为
此时水深为
将实心正方体A放入图(a)的水中后,由于A漂浮,根据阿基米德原理可得,A排开水的体积为
且实心正方体A的底面积为
假设把A放入水中后水没有溢出,此时水面上升的高度为
由于
所以,容器内的水会溢出,最终水面上升的高度为
水对容器底部的压强变化了
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