内容正文:
初2025届九年级(上)开学定时作业
物理试题
(全卷共四个大题,满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答.
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项.
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卡一并收回.
4.全卷取,水的密度.
一、选择题(本题共18个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共36分)
1. 下列物理量的估计最接近实际的是( )
A. 中学生百米赛跑的成绩约为 B. 人走路时对地面的压强约为
C. 舒适的洗澡水温度约为 D. 自行车运动员骑车时的功率约为
2. 中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A. “月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
B. “胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝华现象,需要放热
C. “斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D. “露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
3. 如图所示,以下现象不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 竖管中水面上升
C. 两艘大轮船不能近距离同向航行 D. 乒乓球吹不下去
4. 重庆是一个非常注重文明建设的城市,公共场合随处可见如图所示的禁烟标志。公共场合吸烟会导致其他公众吸入“二手烟”,其主要原因是( )
A. 物质是由分子或原子组成的 B. 分子在不停地做无规则运动
C. 分子之间存在间隙 D. 分子间存在相互作用的引力和斥力
5. 如图,我们平时吃饭用的筷子是杠杆在生活中的应用之一,下列工具中与筷子属于同类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 托盘天平
C. 核桃夹 D. 镊子
6. 下列关于功、功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A. 做功少的物体,做功一定越快
B. 做功多的物体,效率也一定越高
C. 做功越快的物体,功率一定越大
D. 物体具有的能量越多,它做的功就越多
7. 如图,北京时间2024年8月8日,中国选手刘浩、季博文以1分39秒48的成绩夺得奥运会皮划艇静水男子500米双人划艇决赛A的比赛金牌。运动员划皮艇的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员静止坐在皮划艇上时,受自身重力和水的浮力
B. 运动员用力握桨时,手对桨有弹力但桨对手没有弹力
C. 运动员向后划水时,水给桨向前的推力是船前进的动力
D. 皮划艇冲过终点线后会继续前行,是因为水对艇有持续的推力
8. 如图为托里拆利实验的实验装置,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 托里拆利实验第一次证明了大气压强存在
B. 若玻璃管中混入少量空气,测出的大气压值将偏小
C. 若用该装置在西藏地区进行实验,水银柱的高度将增大
D. 若不小心将玻璃管A端碰裂,水银会从裂口喷涌而出
9. 在刚刚结束的巴黎奥运会中,全红婵凭借总分425.60分的成绩,蝉联奥运会女子跳台的冠军,成为中国奥运史上最年轻的三金王。如图为全红婵跳水过程的轨迹示意图,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,动能逐渐减小
B. B点时,动能全部转化为重力势能
C. B点到C点的过程中,机械能逐渐增大
D. C点时,机械能零
10. 关于内能、温度、热量和热值,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 温度高的物体,内能一定大
C. 不同燃料燃烧时放出的热量越多,其热值越大
D. 热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移或从物体的高温部分向低温部分转移
11. 关于浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A. 轮船从长江驶入大海的过程中,浮力变大
B. 热气球利用了内部气体密度大于空气密度实现升空
C. 潜水艇由漂浮下潜至浸没的过程中,浮力逐渐增大
D. 盐水选种时,空壳的种子漂浮在水面上是因为它的浮力大于重力
12. 某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组提升重为的建筑材料。若工人对绳子的拉力F为,建筑材料在内匀速上升了,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为 B. 工人拉绳子的速度为
C. 滑轮组的机械效率为75% D. 拉力F的功率为
13. 如图,重为,底面积为的薄壁密闭容器放在水平桌面上,内装有的酒精。下列说法正确的是( )
A. 酒精对容器底部的压力为
B. 容器对桌面的压强为
C. 若将容器倒置,则容器对桌面的压力将变大
D. 若将容器倒置,酒精对容器底的压强将变小
14. 三个完全相同的容器甲、乙、丙内装满水,放在水平桌面上,将a、b、c三个体积相同的小球分别放入容器中,待小球静止后状态如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 小球的质量关系:
B. 小球受到的浮力关系:
C. 容器对桌面的压力关系:
D. 容器底部受到水的压强关系:
15. 如图,轻质杠杆两端分别悬挂着同种材料制成的大小不同的两个实心金属球a、b,此时杠杆处于平衡状态;为继续保持杠杆平衡,下列措施中可行的是( )
A. 同时将两个金属球浸没在水中
B. 左边浸没在水中,右边浸没在酒精中
C. 左边浸没在酒精中,右边浸没在水中
D. 将支点适当向右移动后,都浸没在水中
16. 如图所示,为轻质杠杆,O为支点。正方体C的边长为,密度,正方体D的边长为,A、B两点与正方体C、D均用轻质细杆连接。初始时刻杠杆在水平位置平衡,D静止于水面上方某点,此时C对水平地面的压强为,若将正方体D浸没在水中(未接触到容器底),杠杆仍在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了,则下列说法正确的是( )
A.
B. 物体C的质量为
C. 物体D的重力为
D. D浸入水中前,要使C对地面的压强为零,应对物体D施加一个竖直向下的力
17. 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的杯子中以的速度匀速拉出,物体的底面积为,杯子的底面积为,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
①物体的密度为 ②时,水对杯底的压力为
③时,弹簧测力计的拉力为 ④物体上升时,物体所受浮力为
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④
18. 如图所示,质量分布均匀、底面积为200cm2长方体甲和质量未知的薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,已知容器乙的高度为h,其内装有一定量的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器中,甲、乙对地面的压强随切去厚度的变化情况如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的密度为
B. 乙容器的质量为
C. 图丙中a的值为
D. 时,乙容器对桌面的压强为
二、填空作图题(本题共9个小题,第27小题作图2分,其余每空1分,共18分)
19. 古希腊伟大科学家_________揭示了物体所受浮力大小与排开液体重力的关系;最著名的证明大气压强存在的实验是_______实验。
20. 1911年,卢瑟福在粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型:原子是由带正电的_________和带负电的________组成。
21. 物理探究活动中,小庆发现反复弯折铁丝后,铁丝的弯折处会很烫,这个过程是通过_________的方式增加了铁丝的内能;如图为小庆自制的气压计,将该气压计从教学楼的一楼移至五楼,玻璃管中液柱的高度将会________。
22. 如图为某单缸四冲程汽油机的_________冲程;若该汽油机每秒对外做功20次,那么该汽油机飞轮转速为_________。
23. 如图是我国第三艘航空母舰福建舰开展首次航行试验时的情景,该舰满载排水量为,可装载70余架舰载机,每架舰载机质量为。则福建舰满载时受到的浮力为_________N;若有30架舰载机飞离航母,航母排开海水的体积将减少_________。(海水的密度取)
24. 如图所示,足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,容器底面积为、盛有深的水。将底面积为,质量为的不吸水圆柱体用轻质细线吊着,由水面上方缓慢向下浸入水中,直至细线对圆柱体的拉力为零。这个过程中,当圆柱体浸入水中的深度为时,细线对圆柱体的拉力为________N;当细线对圆柱体的拉力为零时,液体对容器底部的压强为________。
25. 如图所示,质量分布均匀的A、B两物体放在水平地面上,已知,,,则A、B对地面的压强________;将A水平切取一定的高度叠放在B上,当A余下部分与叠放后的B对地面的压强相等时,A切去的高度与剩下的高度之比为_________。
26. 如图甲,足够高的柱形容器置于水平地面上,底面积为200cm2。高为10cm空杯(厚度不可忽略)用轻质细杆固定悬于容器内某处。现沿着容器边缘缓慢向容器内注水,细杆对杯子的作用力F与所加水的质量的关系如图乙。则杯子的质量为_________kg;若在加入2.2kg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_________Pa。
27.
(1)如图所示,请在图中画出动力的力臂。
(2)如图所示,重力为的小球静止在水中,请在图中画出小球所受的浮力。
三、实验题(本题共3个小题,第28题6分,第29题8分,第30题8分,共22分)
28. 如图甲所示为小渝和小庆探究水沸腾时的特点的实验装置。
(1)实验器材安装过程中,应先调整固定__________(选填“A”或“B”)的位置;
(2)小渝认真观察并记录了水沸腾前和沸腾时的气泡变化情况,如图乙所示,其中_________(选填“a”或“b”)是水沸腾前的气泡变化的情况;
(3)当水温升到时,小庆每隔记录一次水的温度,并将实验数据绘制成了如图丙所示的图像,由图像可知,本次实验水沸腾时的温度为__________℃,当地的气压可能__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压;
(4)拿掉酒精灯后,细心的小渝发现水未立即停止沸腾,试分析其原因__________;
(5)实验完成后,小庆又利用实验装置进行了如图丁所示的实验,用D容器中的水对试管C中的液体进行加热,发现D容器中的水沸腾时,试管C中的液体没有沸腾,如果C、D容器中水和液体的沸点分别为tC、tD,则tC和tD可能的关系是____________。
A. B. C. D. 或
29. 某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计通过观察U形管中__________来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做____________;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性__________(选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜_________(选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而__________;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与____________有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是:__________,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B. 用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
30. 小江和小巴通过实验探究“阿基米德原理”,选用的实验器材有:铁架台、弹簧测力计、小桶、石块、溢水杯、细线、小烧杯、电子秤、水等,具体实验操作如下:
A.弹簧测力计固定于铁架台上,将石块挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计示数;
B.将石块挂于小桶下方,将小桶挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计示数;
C.在B步骤的基础上,将石块浸没在____________的溢水杯中,用小烧杯收集溢出的水,读出弹簧测力计示数;
D.再将小烧杯中的水全部倒入小桶中,读出弹簧测力计的示数。
(1)上述步骤中没有必要的是步骤____________;
(2)根据以上操作,石块受到的浮力大小____________;
(3)由D步骤可知,石块排开水的重力____________;
(4)实验中若测得____________(选填“大于”、“小于”或“等于”),则阿基米德原理得到验证。
(5)完成探究后,小江还想测量石块的密度,但发现弹簧测力计已经损坏,于是他选用了如图所示器材进行实验:
a.将空桶置于装满水的溢水杯中使其漂浮,如图甲所示;
b.将石块用细线系住缓慢浸没水中,测出溢出水的体积,如图乙所示;
c.取出石块放入空桶,空桶仍漂浮在水面,测得溢出水的总体积,如图丙所示。
则:
①被测石块的质量为____________(用题目中所给字母表示,其中水的密度为);
②被测石块的密度为____________(用题目中所给字母表示,其中水的密度为);
③小江发现在步骤c中,由于石块表面沾有水,直接放入空桶中可能会导致测量的密度有偏差,你认为小江的想法对吗?测出的石块密度将____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、论述计算题(本题共3个小题,第31小题6分,32小题9分,33小题9分,共计24分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分.)
31. 一辆小轿车在平直的公路上,匀速行驶了,此时轿车发动机的输出功率为,求:
(1)小轿车匀速行驶时候的速度;
(2)小轿车匀速行驶时候受到阻力。
32. 小中对家里的太阳能热水器进行研究,测得上午某一时刻水箱中水的温度为,经过一段时间的太阳照射后,水箱中的水温达到,已知该热水器水箱的容积为且装满水。求:
(1)该过程中水吸收的热量;
(2)若用燃气灶加热相同质量的水升高相同的温度,需消耗多少体积的燃气?(燃气灶的效率为80%,燃气的热值为)
(3)若该地区太阳辐射到地面单位面积上的功率为,小中家的太阳能热水器的集热面积为,热转化效率(即将太阳能的42%转化为水的内能)。求太阳光照射的时间t。
33. 如图甲所示,底面积为的轻质薄壁柱形容器放置在水平桌面上,密度为的长方体A放置于体积为为正方体B上,A、B浸没在水中且正方体B通过不可伸长的细线与容器底部相连。打开阀门K匀速放水,细线对B的拉力F与容器中水的深度h的关系如图乙所示,求:
(1)初始时刻水对容器底部的压强;
(2)正方体B的重力;
(3)当水面下降到时关闭阀门K,将A从B上取下放入水中并剪断细线,待A、B静止时,剪断细线前后B克服重力做的功。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
初2025届九年级(上)开学定时作业
物理试题
(全卷共四个大题,满分100分,考试时间90分钟)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答.
2.作答前认真阅读答题卡上的注意事项.
3.考试结束,由监考人员将试题和答题卡一并收回.
4.全卷取,水的密度.
一、选择题(本题共18个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共36分)
1. 下列物理量的估计最接近实际的是( )
A. 中学生百米赛跑的成绩约为 B. 人走路时对地面的压强约为
C. 舒适的洗澡水温度约为 D. 自行车运动员骑车时的功率约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中学生百米赛跑的成绩约为,故A不符合题意;
B.人的重力约为500N,人走路时地面的受力面积约为250cm2=0.025m2,对地面的压强约为
故B不符合题意;
C.舒适的洗澡水温度约为,故C不符合题意;
D.自行车运动员骑车时的功率约为70~,高速行驶时可达200W,故D符合题意。
故选D。
2. 中国古诗词中蕴含了丰富的物理知识,下列对有关诗句的分析正确的是( )
A. “月落乌啼霜满天”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
B. “胡天八月即飞雪”——雪的形成是凝华现象,需要放热
C. “斜月沉沉藏海雾”——雾的形成是液化现象,需要吸热
D. “露似珍珠月似弓”——露的形成是熔化现象,需要放热
【答案】B
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华需要放热,故A错误;
B.雪是空气中的水蒸气凝华形成的,凝华需要放热,故B正确;
C.雾是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故C错误;
D.露是空气中的水蒸气液化形成的,液化需要放热,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,以下现象不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A. 用吸管吸饮料 B. 竖管中水面上升
C. 两艘大轮船不能近距离同向航行 D. 乒乓球吹不下去
【答案】A
【解析】
【详解】A.用吸管吸饮料时,将吸管中空气吸走,饮料在大气压作用下进入吸管并上升到嘴里,故A符合题意;
B.向水平管吹气时,竖管上方空气流速大压强小,烧杯中的水在大气压作用下进入竖管并上升,故B不符合题意;
C.两艘大轮船并排行驶时,中间水流速大压强小,两侧水流速小压强大,会将船向中间挤压,容易相撞,所以不能近距离同向航行,故C不符合题意;
D.向漏斗吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,将乒乓球托起,所以吹不下去,故D不符合题意。
故选A。
4. 重庆是一个非常注重文明建设的城市,公共场合随处可见如图所示的禁烟标志。公共场合吸烟会导致其他公众吸入“二手烟”,其主要原因是( )
A. 物质是由分子或原子组成的 B. 分子在不停地做无规则运动
C. 分子之间存在间隙 D. 分子间存在相互作用的引力和斥力
【答案】B
【解析】
【详解】公共场所吸烟会导致其他公众吸入“二手烟”,是因为烟气中含有的分子是在不断地运动的,向四周扩散,使其他公众被动吸入二手烟而危害健康,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 如图,我们平时吃饭用的筷子是杠杆在生活中的应用之一,下列工具中与筷子属于同类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 托盘天平
C. 核桃夹 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
6. 下列关于功、功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A. 做功少的物体,做功一定越快
B. 做功多的物体,效率也一定越高
C. 做功越快的物体,功率一定越大
D. 物体具有的能量越多,它做的功就越多
【答案】C
【解析】
【详解】A.做功少的物体,做功时间未知,做功不一定越快,故A错误;
B.做功多的物体,有用功在总功中的比例不一定高,效率不一定越高,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的物体,功率一定越大,故C正确;
D.物体具有的能量越多,它能够做的功就越多,但是不一定对外做功多,故D错误。
故选C。
7. 如图,北京时间2024年8月8日,中国选手刘浩、季博文以1分39秒48的成绩夺得奥运会皮划艇静水男子500米双人划艇决赛A的比赛金牌。运动员划皮艇的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员静止坐在皮划艇上时,受自身重力和水的浮力
B. 运动员用力握桨时,手对桨有弹力但桨对手没有弹力
C. 运动员向后划水时,水给桨向前的推力是船前进的动力
D. 皮划艇冲过终点线后会继续前行,是因为水对艇有持续的推力
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员静止坐在皮划艇上时,受自身重力和皮划艇对他的支持力,故A错误;
B.运动员用力握桨时,力的作用是相互的,手对桨有弹力,桨对手也有弹力,故B错误;
C.运动员向后划水时,力的作用是相互的,水也对桨施加了向前的作用力,力是改变物体运动状态的原因,水给桨向前的推力是船前进的动力,故C正确;
D.皮划艇冲过终点线后会继续前行,是因为它具有惯性,要保持原来的运动状态,故D错误。
故选C。
8. 如图为托里拆利实验的实验装置,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 托里拆利实验第一次证明了大气压强的存在
B. 若玻璃管中混入少量空气,测出的大气压值将偏小
C. 若用该装置在西藏地区进行实验,水银柱的高度将增大
D. 若不小心将玻璃管A端碰裂,水银会从裂口喷涌而出
【答案】B
【解析】
【详解】A.托里拆利实验第一次测出了大气压强的值,故A错误;
B.若玻璃管中混入少量空气,管内的空气对水银柱产生向下的压强,水银柱变低,测出的大气压值将偏小,故B正确;
C.大气压随高度增大而减小,若用该装置在西藏地区进行实验,水银柱的高度将减小,故C错误;
D.若不小心将玻璃管A端碰裂,水银柱会下降直至与外面水银面相平,故D错误。
故选B。
9. 在刚刚结束的巴黎奥运会中,全红婵凭借总分425.60分的成绩,蝉联奥运会女子跳台的冠军,成为中国奥运史上最年轻的三金王。如图为全红婵跳水过程的轨迹示意图,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. A到B的过程中,动能逐渐减小
B. B点时,动能全部转化为重力势能
C. B点到C点的过程中,机械能逐渐增大
D. C点时,机械能为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.A到B的过程中,她的质量不变,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故A正确;
B.B点时,一部分动能转化为重力势能,由于存在空气阻力,还有一部分动能转化为内能,故B错误;
C.B点到C点的过程中,由于存在空气阻力,有一部分机械能转化为内能,机械能逐渐减小,故C错误;
D.C点时,她具有一定速度,具有动能,机械能不为零,故D错误。
故选A。
10. 关于内能、温度、热量和热值,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收热量,温度一定升高
B. 温度高的物体,内能一定大
C. 不同燃料燃烧时放出的热量越多,其热值越大
D. 热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移或从物体的高温部分向低温部分转移
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,不断吸热,温度不变,故A错误;
B.物体的内能与质量、温度、状态等有关,则温度高的物体,内能不一定大,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,与释放热量的多少无关,故C错误;
D.探究发现得,热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移或从物体的高温部分向低温部分转移,故D正确。
故选D。
11. 关于浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A. 轮船从长江驶入大海的过程中,浮力变大
B. 热气球利用了内部气体密度大于空气密度实现升空
C. 潜水艇由漂浮下潜至浸没的过程中,浮力逐渐增大
D. 盐水选种时,空壳的种子漂浮在水面上是因为它的浮力大于重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.轮船从长江驶入大海的过程中,始终处于漂浮状态,浮力等于重力,浮力不变,故A错误;
B.根据浮沉条件可知,热气球利用了内部气体密度小于空气密度实现升空,故B错误;
C.潜水艇由漂浮下潜至浸没的过程中,排开水的体积增大,根据阿基米德原理可知,浮力逐渐增大,故C正确;
D.盐水选种时,空壳的种子漂浮在水面上是因为它的密度小于水的密度,它受到的浮力等于重力,故D错误。
故选C。
12. 某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组提升重为的建筑材料。若工人对绳子的拉力F为,建筑材料在内匀速上升了,不计绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为 B. 工人拉绳子的速度为
C. 滑轮组的机械效率为75% D. 拉力F的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,由3段绳子吊着动滑轮,不计绳重及摩擦,则动滑轮的重力为
故A错误;
B.绳子自由端移动的距离为
工人拉绳子的速度为
故B错误;
C.拉力做的有用功为
拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
故C错误;
D.拉力F的功率为
故D正确。
故选D
13. 如图,重为,底面积为的薄壁密闭容器放在水平桌面上,内装有的酒精。下列说法正确的是( )
A. 酒精对容器底部的压力为
B. 容器对桌面的压强为
C. 若将容器倒置,则容器对桌面的压力将变大
D. 若将容器倒置,酒精对容器底的压强将变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒精的重力
容器上宽下窄,酒精对容器底部的压力小于酒精的重力,故A错误;
B.容器对桌面的压强
故B错误;
C.容器对桌面的压力等于酒精和容器的总重力,将容器倒置,酒精和容器的总重力不变,所以容器对桌面的压力不变,故C错误;
D.将容器倒置,容器下宽上窄,酒精的高度减小,由可知,酒精对容器底的压强将变小,故D正确。
故选D。
14. 三个完全相同的容器甲、乙、丙内装满水,放在水平桌面上,将a、b、c三个体积相同的小球分别放入容器中,待小球静止后状态如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 小球的质量关系:
B. 小球受到的浮力关系:
C. 容器对桌面的压力关系:
D. 容器底部受到水的压强关系:
【答案】D
【解析】
【详解】A.a在水中漂浮,说明a的密度小于水的密度,b在水中悬浮,说明b的密度等于水的密度,c在水中沉底,说明c的密度大于水的密度,三个球的体积相同,由可知,小球的质量关系为,故A错误;
B.三个小球的体积相同,由图可知a排开液体的体积最小,bc排开液体的体积相同,由可知,小球受到的浮力关系为,故B错误;
C.容器对桌面的压力等于容器内的水、容器和小球的重力之和,a在水中漂浮,受到的浮力等于a的重力,由阿基米德原理可知,排开水的重力等于a受到的浮力,所以压力等于放小球之前容器和水的总重力;b在水中漂浮,受到的浮力等于b的重力,由阿基米德原理可知,排开水的重力等于b受到的浮力,所以压力等于放小球之前容器和水的总重力;c在水中沉底,受到的浮力小于重力,即排开水的重力小于c的重力,所以压力大于放小球之前容器和水的总重力,所以容器对桌面的压力关系为,故C错误;
D.放入小球后,容器内水仍是满的,即水面高度相同,由可知,容器底部受到水的压强关系为,故D正确。
故选D。
15. 如图,轻质杠杆两端分别悬挂着同种材料制成的大小不同的两个实心金属球a、b,此时杠杆处于平衡状态;为继续保持杠杆平衡,下列措施中可行的是( )
A. 同时将两个金属球浸没在水中
B. 左边浸没在水中,右边浸没在酒精中
C. 左边浸没在酒精中,右边浸没在水中
D. 将支点适当向右移动后,都浸没在水中
【答案】A
【解析】
【详解】杠杆两端分别挂上体积不同的两个球时,杠杆在水平位置平衡,所以有
ρVag×OA=ρVbg×OB
化简得
Va×OA=Vb×OB
A .若将两球同时浸没水中,杠杆左端、右端力与力臂的乘积分别为
(ρVag-ρ水Vag)×OA=ρVag ×OA-ρ水Vag×OA,(ρVbg-ρ水Vbg)×OB=ρVbg ×OB-ρ水Vbg×OB
又因为
Va×OA=Vb×OB
所以
ρ水Vag×OA =ρ水Vbg×OB
则
(ρVag-ρ水Vag)×OA =(ρVbg-ρ水Vbg)×OB
因此杠杆仍然平衡,故A符合题意;
B.若左边浸没在水中,右边浸没在酒精中,杠杆左端、右端力与力臂的乘积分别为
(ρVag-ρ水Vag)×OA=ρVag ×OA-ρ水Vag×OA,(ρVbg-ρ酒精Vbg)×OB=ρVbg ×OB-ρ酒精Vbg×OB
由于
Va×OA=Vb×OB
所以
ρ水Vag×OA>ρ酒精Vbg×OB
所以
(ρVag-ρ水Vag)×OA <(ρVbg-ρ水Vbg)×OB
即杠杆右端下沉,故B符合题意;
C.若左边浸没在酒精中,右边浸没在水中,杠杆左端、右端力与力臂的乘积分别为
(ρVag-ρ酒精Vag)×OA=ρVag ×OA-ρ酒精Vag×OA,(ρVbg-ρ水Vbg)×OB=ρVbg ×OB-ρ水Vbg×OB
由于
Va×OA=Vb×OB
所以
ρ酒精Vag×OA<ρ水Vbg×OB
所以
(ρVag-ρ酒精Vag)×OA >(ρVbg-ρ水Vbg)×OB
即杠杆左端下沉,故C符合题意;
D.设杠杆向右移动Δl,杠杆左端、右端力与力臂的乘积分别为
ρVag×(OA+Δl)=ρVag ×OA-ρVag×Δl,ρVbg×(OB-Δl)=ρVbg ×OB-ρVbg×Δl
由图可知
Va>Vb
所以
ρVag×Δl>ρVbg×Δl
故
ρVag×(OA+Δl)<ρVbg×(OB-Δl)
故D不符合题意。
故选A。
16. 如图所示,为轻质杠杆,O为支点。正方体C的边长为,密度,正方体D的边长为,A、B两点与正方体C、D均用轻质细杆连接。初始时刻杠杆在水平位置平衡,D静止于水面上方某点,此时C对水平地面的压强为,若将正方体D浸没在水中(未接触到容器底),杠杆仍在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了,则下列说法正确的是( )
A.
B. 物体C的质量为
C. 物体D的重力为
D. D浸入水中前,要使C对地面的压强为零,应对物体D施加一个竖直向下的力
【答案】D
【解析】
【详解】B.物体C的质量
故B错误;
AC.C的重力为
D静止于水面上方某点,此时C对水平地面的压强为,则C对地面的压力为
C对地面的压力等于地面对C的支持力,所以C受到细线的拉力为
由杠杆平衡条件可得
即
将正方体D浸没在水中,D受到的浮力为
C对水平地面的压强增大了,即C对地面的压力增大了
则C受到细线的拉力为
此时杠杆仍然平衡,则有
即
与联立,解得,,故AC错误;
D.D浸入水中前,要使C对地面的压强为零,即C受到地面的支持力为0,则C受到细线的拉力为200N,由杠杆平衡条件可得
即
B的重力为40N,所以应对物体D施加一个竖直向下的力,故D正确。
故选D。
17. 如图甲所示,用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的杯子中以的速度匀速拉出,物体的底面积为,杯子的底面积为,拉力随时间的变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是( )
①物体的密度为 ②时,水对杯底的压力为
③时,弹簧测力计的拉力为 ④物体上升时,物体所受浮力为
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】①③、根据图像可得下图∶
分析可知,t=0s时长方体物体沉在杯底,t=2s时长方体物体上表面到达水面,t=3s时长方体物体下表面离开水面;则物体露出水面的整个过程用时
此过程中物体上升的高度
从乙图到丙图,设水面下降的高度为,则物块的高度
设乙图中物块排开水的体积为V排,则根据V排的两种计算方法可得
即
解得
所以物块浸没时排开水的体积
则物块浸没时受到的浮力
由图像可知,未露出水面时,物体受到的拉力
根据称重法测浮力可得物体的重力
由二力平衡条件可得,t=3s时,弹簧测力计的拉力
故③正确;
物体的质量
所以物体的密度
故①错误;
②t=0s时长方体物体沉在杯底,t=2s时长方体物体上表面到达水面,则从甲图到乙图所用的时间t1=2s,物体从杯底到上表面到达水面时运动的距离
由前面解答可知物块的高度
所以最初水的深度
由图像可以知道,当t=2s时,长方体物体处于浸没状态,水的深度不变,所以水对容器底的压强
由可得,水对容器底的压力
故②错误;
④物体上升20cm时,所用的时间
结合图乙可知2~3s内拉力F与t为一次函数关系,故当t3=2.5s时的拉力
此时物体受到的浮力
故④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
18. 如图所示,质量分布均匀、底面积为200cm2的长方体甲和质量未知的薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,已知容器乙的高度为h,其内装有一定量的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器中,甲、乙对地面的压强随切去厚度的变化情况如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的密度为
B. 乙容器的质量为
C. 图丙中a的值为
D. 时,乙容器对桌面的压强为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图丙的横坐标变化可以知道,甲物体的高度为
没有切割前甲对地面压强为,利用公式
得到
故A错误;
B.当甲切去10cm厚度时,对应的是容器乙中水到杯口即将溢出的状态,甲切除的体积为
甲切除部分的重力为
该过程乙容器对地面的压强变化了
又因为乙容器底面积不变,所以乙对地面的压强变化为
可以得到
由于此时水到达杯口即将溢出,所以
所以此时乙容器中水的重力为
根据
可以得到乙容器的重力为
所以乙容器的质量为
故B错误;
CD.由图丙曲线斜率变化可知,当Δh=10cm时,乙容器中原有的水与切下的甲物体恰好充满整个乙容器,即此时水到杯口即将溢出,当Δh=20cm时,此时切下来的甲物体与容器乙恰等高,即
此时水溢出达到最大,由图可知,切下Δh=10cm,乙对地面的压强增加1000Pa,当切下Δh=20cm时,乙对地面的压强应该为
实际上有一部分水已溢出,故压强应减小,溢出的水的体积为
由于水溢出,从Δh=10cm到Δh=20cm这一段中乙容器对地面产生的压强比原有应减少
故此时乙容器对底面的压强为
故Δh>20cm时,p乙的解析式为------①
同时从图中可以得到------②
两图线的交点表示压强相等,即p甲=p乙,则联立①②两式可解得此时Δh=a=0.23m=23cm
故C错误,D正确。
故选D。
二、填空作图题(本题共9个小题,第27小题作图2分,其余每空1分,共18分)
19. 古希腊伟大科学家_________揭示了物体所受浮力大小与排开液体重力的关系;最著名的证明大气压强存在的实验是_______实验。
【答案】 ①. 阿基米德 ②. 马德堡半球
【解析】
【详解】[1]古希腊伟大科学家阿基米德揭示了物体所受浮力大小与排开液体重力的关系,即物体受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力。
[2]最著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验,实验用两个空心的铜半球,将中间空气抽出后,两边各用八匹马才拉开,从而有力证明了大气压的存在。
20. 1911年,卢瑟福在粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型:原子是由带正电的_________和带负电的________组成。
【答案】 ①. 原子核 ②. 电子
【解析】
【详解】[1][2]1911年,卢瑟福在粒子散射实验的基础上,提出了原子的核式结构模型, 他认为原子是由原子核和电子构成,原子的质量几乎全部集中在原子核上,原子核带正电,电子在原子核外绕核做轨道运动,电子带负电。
21. 物理探究活动中,小庆发现反复弯折铁丝后,铁丝的弯折处会很烫,这个过程是通过_________的方式增加了铁丝的内能;如图为小庆自制的气压计,将该气压计从教学楼的一楼移至五楼,玻璃管中液柱的高度将会________。
【答案】 ①. 做功 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]反复弯折铁丝时,人对铁丝做功,铁丝的弯折处会很烫,是因为铁丝内能增大,温度升高,这个过程是通过做功的方式增加了铁丝的内能。
[2]大气压随高度的增大而减小,将该气压计从教学楼的一楼移至五楼,外界大气压减小,瓶中的水在水面上方气压作用下进入玻璃管,玻璃管中液柱的高度将会变大。
22. 如图为某单缸四冲程汽油机的_________冲程;若该汽油机每秒对外做功20次,那么该汽油机飞轮转速为_________。
【答案】 ①. 做功 ②. 2400
【解析】
【详解】[1]如图,两气门关闭,活塞下行,为汽油机的做功冲程。
[2]若该汽油机每秒对外做功20次,则每秒完成20个工作循环,那么该汽油机飞轮转速为
40r/s=2400r/min
23. 如图是我国第三艘航空母舰福建舰开展首次航行试验时的情景,该舰满载排水量为,可装载70余架舰载机,每架舰载机质量为。则福建舰满载时受到的浮力为_________N;若有30架舰载机飞离航母,航母排开海水的体积将减少_________。(海水的密度取)
【答案】 ①. ②. 750
【解析】
【详解】[1]福建舰满载时受到的浮力为
[2] 航母排开海水的体积减少量为
24. 如图所示,足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,容器底面积为、盛有深的水。将底面积为,质量为的不吸水圆柱体用轻质细线吊着,由水面上方缓慢向下浸入水中,直至细线对圆柱体的拉力为零。这个过程中,当圆柱体浸入水中的深度为时,细线对圆柱体的拉力为________N;当细线对圆柱体的拉力为零时,液体对容器底部的压强为________。
【答案】 ①. 3.5 ②. 800
【解析】
【详解】浸入水中的深度为2cm时,圆柱体排开水的体积为
此时圆柱体受到的浮力为
圆柱体的重力为
根据称重法可知,此时测力计的示数
[2]将圆柱体由图示位置缓慢向下浸入水中,当测力计示数为0时,若圆柱体漂浮,则
此时圆柱体受到的浮力为
由阿基米德原理可知,圆柱体排开水的体积为
根据V=Sh可知,其浸入水中的深度为
浸入过程中水面上升的高度
则此时水的深度
因为此时水的深度小于圆柱体浸入水中的深度,故假设不成立,则测力计示数为0时圆柱体与容器底接触,此时容器中水的深度为8cm,故水对容器底部的压强为
25. 如图所示,质量分布均匀的A、B两物体放在水平地面上,已知,,,则A、B对地面的压强________;将A水平切取一定的高度叠放在B上,当A余下部分与叠放后的B对地面的压强相等时,A切去的高度与剩下的高度之比为_________。
【答案】 ①. 2:1 ②. 3:7
【解析】
【详解】[1]由得,A、B对地面的压强
[2]将A水平切取一定的高度叠放在B上,当A余下部分与叠放后的B对地面的压强相等时,由得
则
设A切割的高度与A高度的比为k,则
,
由、、得
即
则
解得
A切去的高度与剩下的高度之比为
26. 如图甲,足够高的柱形容器置于水平地面上,底面积为200cm2。高为10cm空杯(厚度不可忽略)用轻质细杆固定悬于容器内某处。现沿着容器边缘缓慢向容器内注水,细杆对杯子的作用力F与所加水的质量的关系如图乙。则杯子的质量为_________kg;若在加入2.2kg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_________Pa。
【答案】 ①. 0.6 ②. 1400
【解析】
【详解】[1]水面到达杯子底部前,杆的弹力等于杯子的重力,即
杯子的质量
[2]由图乙可知,第一阶段,当水面刚好到达杯子底部时,加入水的质量为,此时加入水的体积为
1kg水的深度为
第二阶段,水面到达杯子底部后,随着水的加入,杯子排开水的体积增大,浮力越来越大,在某个位置浮力等于杯子的重力,此时细杆受力为0;继续加水,当水面到达杯口时,杯子受到水竖直向上的浮力,自身竖直向下的重力6N和细杆竖直向下4N的弹力,三个力合力为0,此时杯子受到的浮力为
杯子排开水的体积为
则杯子的底面积为
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
即加入水的总质量为2kg时,杯外侧的水面与杯口齐平。
第三阶段,继续加水,水进入杯子中,杯子受到的浮力不变,杯子的总重力增大,则杯子对细杆向上的支持力减小,直至为0时,杯子受到的浮力恰好等于杯子的总重力,此时杯中进入的水的重力为
杯中进入的水的质量为
第四阶段,继续加水,直至杯中的水面与杯口齐平,杯子受到的浮力不变,杯子的总重力继续变大,大于杯子受到的浮力,此时杯子对细杆有向下的拉力,大小等于2N;杯中的水面与杯口齐平时杯中加入水的总体积等于杯子的体积,则第三阶段和第四阶段加入水的总质量为
此时容器内加入水的总质量为
第五阶段,再加水时,水面杯子浸没在水中,受到的浮力和杯子的总重力不再改变,因此细杆受到的拉力也不再改变,大小保持在2N。
综上所述,若加入2.2kg水,处于第三阶段,即2.2kg水中,2kg在杯外,0.2kg在杯中,此时杯子的总重力为
杯子受到的浮力为10N,浮力大于总重力,若取下细杆,待稳定后杯子会处于漂浮状态,水面会下降,则稳定后杯子受到的浮力为
杯子排开水的体积为
排开水的体积变化量为
水面下降的高度为
此时水面的深度为
水对容器底部的压强为
27.
(1)如图所示,请在图中画出动力的力臂。
(2)如图所示,重力为的小球静止在水中,请在图中画出小球所受的浮力。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由支点向动力作用线作垂线,垂线段即为它的力臂,故作图如下:
【小问2详解】
小球处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,大小为2N,方向竖直向上,作用点在它的重心,故作图如下:
三、实验题(本题共3个小题,第28题6分,第29题8分,第30题8分,共22分)
28. 如图甲所示为小渝和小庆探究水沸腾时的特点的实验装置。
(1)实验器材安装过程中,应先调整固定__________(选填“A”或“B”)的位置;
(2)小渝认真观察并记录了水沸腾前和沸腾时的气泡变化情况,如图乙所示,其中_________(选填“a”或“b”)是水沸腾前的气泡变化的情况;
(3)当水温升到时,小庆每隔记录一次水的温度,并将实验数据绘制成了如图丙所示的图像,由图像可知,本次实验水沸腾时的温度为__________℃,当地的气压可能__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压;
(4)拿掉酒精灯后,细心的小渝发现水未立即停止沸腾,试分析其原因__________;
(5)实验完成后,小庆又利用实验装置进行了如图丁所示的实验,用D容器中的水对试管C中的液体进行加热,发现D容器中的水沸腾时,试管C中的液体没有沸腾,如果C、D容器中水和液体的沸点分别为tC、tD,则tC和tD可能的关系是____________。
A. B. C. D. 或
【答案】(1)B (2)b
(3) ①. 99 ②. 小于
(4)石棉网与烧杯底温度高于水的沸点,水能继续吸热
(5)D
【解析】
【小问1详解】
安装实验器材时,应该从下至上的顺序安装,所以需先调整固定B的位置,这样做的目的是用酒精灯的外焰加热。
【小问2详解】
水沸腾时的气泡上升过程中,体积不断变大,直到液面破裂开,因此图乙中a是水沸腾时气泡变化的情况。b图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况。
【小问3详解】
[1]由图丙可知,水温升高到99℃不再升高,说明此时水已经沸腾,所以水沸腾时的温度为99℃。
[2]1标准大气压下,水的沸点为100℃。由于水的沸点随着气压的减小而降低,此时水的沸点为99℃,所以当地的气压可能小于标准大气压。
【小问4详解】
撤去酒精灯后,由于石棉网有余温,石棉网与烧杯底的温度高于水的沸点,水能继续吸热,因此水未立即停止沸腾。
【小问5详解】
由题意知,D容器中的水沸腾了,C容器中的液体还没有沸腾,根据液体沸腾条件可知,C容器中液体的沸点有可能高于或等于D容器中水的沸点,故选D。
29. 某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中__________来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做____________;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性__________(选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜_________(选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而__________;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与____________有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是:__________,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B. 用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
【答案】(1) ①. 液面高度差 ②. 转换法
(2)不好 (3)上方
(4)增大 (5)液体密度
(6) ①. 橡皮膜受到液体压强较小 ②. C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
【小问2详解】
实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
【小问3详解】
将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
【小问4详解】
由图乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,液体压强更大,故可得:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
【小问5详解】
由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得:液体压强还与液体密度有关。
【小问6详解】
[1]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液柱高度差较小,说明橡皮膜受到液体压强较小。
[2]A.向U形管中加水,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故A不符合题意;
B.用内径更细的U形管,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故B不符合题意;
C.烧杯中换密度更大的液体,由可知,深度一定时,液体密度越大,橡皮膜受到的液体压强越大,U形管中两侧液面高度差越大,故C符合题意。
故选C。
30. 小江和小巴通过实验探究“阿基米德原理”,选用的实验器材有:铁架台、弹簧测力计、小桶、石块、溢水杯、细线、小烧杯、电子秤、水等,具体实验操作如下:
A.弹簧测力计固定于铁架台上,将石块挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计示数;
B.将石块挂于小桶下方,将小桶挂于弹簧测力计下,读出弹簧测力计示数;
C.在B步骤的基础上,将石块浸没在____________的溢水杯中,用小烧杯收集溢出的水,读出弹簧测力计示数;
D.再将小烧杯中的水全部倒入小桶中,读出弹簧测力计的示数。
(1)上述步骤中没有必要的是步骤____________;
(2)根据以上操作,石块受到的浮力大小____________;
(3)由D步骤可知,石块排开水的重力____________;
(4)实验中若测得____________(选填“大于”、“小于”或“等于”),则阿基米德原理得到验证。
(5)完成探究后,小江还想测量石块的密度,但发现弹簧测力计已经损坏,于是他选用了如图所示器材进行实验:
a.将空桶置于装满水的溢水杯中使其漂浮,如图甲所示;
b.将石块用细线系住缓慢浸没水中,测出溢出水的体积,如图乙所示;
c.取出石块放入空桶,空桶仍漂浮在水面,测得溢出水的总体积,如图丙所示。
则:
①被测石块的质量为____________(用题目中所给字母表示,其中水的密度为);
②被测石块的密度为____________(用题目中所给字母表示,其中水的密度为);
③小江发现在步骤c中,由于石块表面沾有水,直接放入空桶中可能会导致测量的密度有偏差,你认为小江的想法对吗?测出的石块密度将____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 装满水 ②. A
(2)
(3)
(4)等于 (5) ①. ②. ③. 不变
【解析】
【答题空1】实验中,为了测出石块排开水的重力,应将溢水杯装满水,使石块排开的水的体积完全流入溢水杯中。
【小问1详解】
实验中需要测的数据有石块排开水的重力与石块在水中受到的浮力,实验中通过BC两步骤可得石块受到的浮力大小为
石块排开水的重力为
则实验中不需要的步骤A。
【小问2详解】
块受到的浮力大小为
【小问3详解】
石块排开水的重力
【小问4详解】
实验中若测得
说明物体受到的浮力等于物体排开水的体积,则阿基米德原理得到验证。
【小问5详解】
[1]取出石块放入空桶,空桶仍漂浮在水面,测得溢出水的总体积,由得,此时石块排开的水的质量为
由浮沉条件与,石块的质量为
[2]石块完全浸没在水中,排开水的体积等于石块的体积,则石块的体积为V1,块的密度为
[3]由于石块表面沾有水,直接放入空桶中,由于石块带出的水与石块在空桶中多排开的水的质量相等,则不会影响石块质量的测量结果,即此时石块质量与体积测量均准确,则测出的石块密度不变。
四、论述计算题(本题共3个小题,第31小题6分,32小题9分,33小题9分,共计24分,解题应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果的不能给分.)
31. 一辆小轿车在平直的公路上,匀速行驶了,此时轿车发动机的输出功率为,求:
(1)小轿车匀速行驶时候的速度;
(2)小轿车匀速行驶时候受到的阻力。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小轿车匀速行驶时的速度为
【小问2详解】
小轿车匀速行驶时候受到的牵引力为
小轿车做匀速直线运动时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,大小相等,阻力大小为
32. 小中对家里的太阳能热水器进行研究,测得上午某一时刻水箱中水的温度为,经过一段时间的太阳照射后,水箱中的水温达到,已知该热水器水箱的容积为且装满水。求:
(1)该过程中水吸收的热量;
(2)若用燃气灶加热相同质量的水升高相同的温度,需消耗多少体积的燃气?(燃气灶的效率为80%,燃气的热值为)
(3)若该地区太阳辐射到地面单位面积上的功率为,小中家的太阳能热水器的集热面积为,热转化效率(即将太阳能的42%转化为水的内能)。求太阳光照射的时间t。
【答案】(1)
(2)0.25m3 (3)5000s
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
燃气释放的热量
燃气的体积
小问3详解】
接收的太阳光
太阳光照射的时间
33. 如图甲所示,底面积为的轻质薄壁柱形容器放置在水平桌面上,密度为的长方体A放置于体积为为正方体B上,A、B浸没在水中且正方体B通过不可伸长的细线与容器底部相连。打开阀门K匀速放水,细线对B的拉力F与容器中水的深度h的关系如图乙所示,求:
(1)初始时刻水对容器底部的压强;
(2)正方体B的重力;
(3)当水面下降到时关闭阀门K,将A从B上取下放入水中并剪断细线,待A、B静止时,剪断细线前后B克服重力做的功。
【答案】(1)
(2)5N (3)0.2125J
【解析】
【小问1详解】
打开阀门K匀速放水,随着水位的降低,h减小,由图可知,初始时刻,水的深度为30cm,所以水对容器底部的压强为
【小问2详解】
由图乙知,水的深度为28cm时,长方体A的上表面与水面相平;水深度为23cm时,A全部露出水面,正方体B的上表面刚好与液面相平,深度小于23cm后,A部分露出水面,水深28cm,A、B浸没在水中,都受浮力,将A、B看做一个整体,由力平衡知识可得
①
水深23cm,只有B浸没在水中,受浮力,将A、B看做一个整体,由力平衡知识可得
②
由①-②可得,A受到的浮力
根据阿基米德原理可得,A的体积为
A的重力为
B浸没时受到的浮力为
将、代入②式可得
解得
【小问3详解】
由题意知,B的体积为1000cm3,那么B的边长
那么B的底面积
水深度为23cm时关闭阀门时,正方体B的下表面与容器底的高度为
由于,所以将A从B取下放入水中并间断细线后,B静止时处于漂浮状态。此时B所受重力与浮力是一对平衡力,即
所以B排开水的体积为
B浸没在水中的深度为
当液体深度为23cm时关闭阀门,此时液体体积为
容器中水的深度为
此时B的下表面与容器底的距离为
待A、B静止后,与剪线前相比,B重心移动的距离
这个过程中克服B的重力所做的功
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$