精品解析:黑龙江省黑河市北安市第二中学2024-2025学年九年级上学期期初考试物理试题
2024-11-01
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内容正文:
物理试卷
一、单选题(每小题2分。共20分,每小题只有一个选项是正确的)
1. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A. 一个苹果重约15N B. 一个鸡蛋重约5N
C. 一只鸡重约150N D. 一名中学生的体重大约是500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个苹果的质量约200g,故重力约2N,故A不符合题意;
B.一个鸡蛋的质量约为50g,故重力约为0.5N,故B不符合题意;
C.一只鸡的质量约2kg,故重力约20N,故C不符合题意;
D.中学生的质量大约是50kg,故体重大约是500N,故D符合题意。
故选D。
2. 2022年9月28日,山东省第十二届全民健身运动会龙舟赛在聊城市东昌湖成功举办,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( )
A. 湖水 B. 船桨 C. 同学 D. 龙舟
【答案】A
【解析】
【详解】划船时,船桨对湖水施加了一个向后的作用力,由于物体间力的作用是相互的,湖水就对桨施加了一个向前的反作用力,这个力使船前进。
故选A。
3. 将一本物理课本平放在水平桌面上,当书静止时,书受到的平衡力是( )
A. 桌面受到的重力和书对桌面的压力
B. 书受到的重力和桌面对书的支持力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D. 书受到的重力和书对桌面的压力
【答案】B
【解析】
【详解】A.桌面受到的重力和书对桌面的压力作用在两个物体上,力的方向相同,不是一对平衡力,故A不符合题意:
B.书受到的重力和桌面对书的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B符合题意;
C.书对桌面的压力和桌面对书的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.书受到的重力和桌面所受的重力,作用在不同物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A. A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B. B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
D. 必须使木板A做匀速直线运动才能测出B受到的摩擦力大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力
故A错误;
B.因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力,所以B对A的摩擦力方向水平向左,大小为2N,故B错误;
C.因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成知道
则地面对A水平向左的摩擦力,故C正确;
D.拉动木板时,B始终处于静止状态,滑动摩擦力的大小与运动速度无关,所以实验中可以不匀速拉动A,故D错误。
故选C。
5. 下列关于人们在生活中压强的应用,为了减小压强的是( )
A. 指甲钳的刀口很薄 B. 高压锅的高压帽
C. 钝了的菜刀磨一磨 D. 书包的背带做得宽
【答案】D
【解析】
【详解】A.指甲钳的刀口很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.高压锅的高压帽,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.钝了的菜刀磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.书包的背带做得宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A. p甲>p乙 B. p甲<p乙
C. p甲=p乙 D. 条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】先根据质量和体积的关系,利用密度公式比较两种液体的密度大小,然后根据分析液体对容器底部压强的大小关系。
【详解】因为液体的质量相同,并且V甲>V乙,则由可知,ρ甲<ρ乙;又因为高度相同,则根据公式可知,p甲<p乙。
故选B。
7. 如图,甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水,放在同一水平面上,将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A. 甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大
B. 乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C. 甲杯的盐水密度比乙杯的盐水密度小
D. 此时甲杯底受到盐水的压强比乙要大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将两个质量和体积相同的鸡蛋放入两杯盐水中,由图可知:鸡蛋在甲中悬浮,在乙中漂浮,则它们受到的浮力都等于自身的重力F浮甲=F浮乙=G;根据阿基米德原理F浮=G排可知,鸡蛋排开盐水的重力相同,排开盐水的质量也相同;故AB错误;
C.质量和体积均相同的鸡蛋,则鸡蛋的密度相同,鸡蛋在甲中悬浮,则ρ甲=ρ蛋;在乙盐水中漂浮,则ρ蛋<ρ乙,因此ρ甲<ρ乙,故C正确;
D.因为ρ甲<ρ乙,且h甲=h乙,所以根据液体压强公式p=ρ液gh可知,此时甲杯底受到盐水的压强比乙要小,故D错误。
故选C。
8. 在学校举行的跳绳比赛中,体重为50kg的小琪,1min内跳120次,若每次跳绳小琪上升的高度约为5cm,请你估算小琪在1min跳绳功率最接近( )
A. 0.5W B. 5W C. 50W D. 500W
【答案】C
【解析】
【详解】小琪在1min跳绳做功为
则小琪在1min跳绳功率为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 用如图所示的滑轮组将重为200N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m,测力计拉力125N。下列说法正确的是( )
A. 这个滑轮组既可以省力还可以省功
B. 这个滑轮组可以省力但不能改变力的方向
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 拉力的功率为25W
【答案】C
【解析】
【详解】AB.该滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,滑轮组可以省力,定滑轮可以改变力的方向,使用滑轮组不能省功,故AB错误;
C.根据图示可知,承担物重绳子的股数是n=2,滑轮组的机械效率为
故C正确;
D.拉力的功率为
故D错误。
故选C。
10. 下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体放出热量时,温度一定降低 D. 物体内能增加时,温度一定升高
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体温度升高,不一定吸收了热量,也可能是因为对物体做功,故A错误;
B.物体温度升高,物体内能一定增加,故B正确;
C.物体放热时温度可能不变,比如晶体在凝固过程中放热但温度不变,故C错误;
D.晶体熔化过程和液体沸腾过程,物体不断吸收热量,物体内能增加,但是温度不变,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(每小题3分,共9分,每小题有两个或两个以上选项正确,选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分)
11. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中是利用连通器原理工作的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 三峡船闸
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.活塞式抽水机,是利用大气压的原理工作的,故A不符合题意;
B.茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故B符合题意;
C.锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,故C符合题意;
D.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室,因此船闸利用了连通器原理,故D符合题意。
故选BCD。
12. 下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是( )
A. 放在水平讲台上的书处于静止状态,因为它所受的重力和书对讲台的压力大小相等
B. 用力推静止的汽车没推动,是因为推力等于汽车受到的阻力
C. 斜向上抛出去的实心球到最高处时若所有力突然消失,小球将保持水平匀速直线运动
D. 马拉车加速前进时,马拉车的力大于车拉马的力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.放在水平讲台上的书处于静止状态,因为书所受的重力和讲台对书的支持力大小相等,方向相反,书受到的是平衡力,故A错误;
B.用力推静止的汽车没推动,汽车仍处于静止状态,静止的汽车受平衡力作用,所以汽车受到的推力等于汽车受到的阻力,故B正确;
C.斜向上抛出去的实心球到最高处时,具有水平运动的速度,若所有力突然消失,由牛顿第一定律可知,小球将保持水平匀速直线运动,故C正确;
D.马拉车加速前进时,由于力的作用是相互的,所以马拉车的力等于车拉马的力,故D错误。
故选BC。
13. 如图所示,水平桌面上是两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同种类的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出的液体,乙杯溢出的液体,下列说法中正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 小球重0.8N,在乙杯中受到的浮力是0.6N
C. 小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D. 甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由小球在乙液体下沉和在甲液体中漂浮可知,小球的密度大于乙液体的密度,小于甲液体的密度,故甲液体的密度大于乙液体的密度,即,故A错误;
BC.物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,甲杯中小球受到的浮力
小球在甲杯漂浮
由阿基米德原理可知,乙杯中球受到的浮力
小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力。故B正确,C错误;
D.因为,液体深度相同,由可知,甲容器中的液体对容器底的压强大于乙液体对杯底的压强,故D正确。
故选BD。
三、填空题(每空1分,共20分)
14. 羽毛球公开赛中羽毛球能被球拍击飞,说明___________被斜向打出的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将处于___________状态。
【答案】 ①. 力可以改变物体的运动状态 ②. 匀速直线运动
【解析】
【详解】[1]球拍击球,羽毛球被球拍击飞,羽毛球的运动状态发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]被斜向打出的羽毛球运动到最高点时,羽毛球水平方向上仍有速度,若其所受力全部消失,羽毛球会做匀速直线运动,处于匀速直线运动状态。
15. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,当0~2s内,物体受到的摩擦力为________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为_________N。
【答案】 ①. 3 ②. 6
【解析】
【详解】[1]由图象知,0~2s时,物体的速度为0,处于静止状态,此时推力F=3N,所以物体受到的摩擦力也为3N。
[2]由图象知,在4~6s,物体做匀速直线运动,此时推力和摩擦力平衡,由F-t图象知,此时推力为6N,所以此时物体受到的摩擦力f′=F′=6N; 当t=3s时,物体做加速运动,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以此时的摩擦力也为6N。
16. 小铭拿着如图所示自制简易气压计,从广州塔一楼上到108层观光层,观察到玻璃管内水柱高度将_________(选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是大气压强_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 升高 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]大气压随着高度的升高而减小,从广州塔一楼上到108层观光层,高度变高,外界大气压减小,小于瓶内气压,在瓶内气压的作用下,水被压进玻璃管内,所以观察到玻璃管内水柱高度将升高。
17. 重为50g的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是___________N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 0.5N ②. 不变
【解析】
【详解】[1]鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,故鸡蛋受到的浮力
[2]若再往玻璃杯中加盐,盐水的密度变大,鸡蛋仍然处于漂浮状态,受到的浮力等于重力,鸡蛋的重力不变,浮力也将不变。
18. 如图,水平地面上一个重为100N的物体,在大小为30N的水平拉力F的作用下向左做匀速直线运动,在10s的时间内通过的距离为4m,物体运动过程中拉力F做功为______J,拉力F做功的功率为______W。
【答案】 ①. 120 ②. 12
【解析】
【详解】[1]物体运动过程中拉力F做功为
[2]拉力F做功的功率为
19. 小明匀速从滑梯上滑下来,此过程中,他的动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”),他的机械能转化成______能。
【答案】 ①. 不变 ②. 内
【解析】
【详解】[1]小明从滑梯上匀速下滑的过程中,其质量不变,速度不变,故其动能不变。
[2]同时由于其质量不变,高度减小,故重力势能变小,所以机械能减少,减少的机械能因克服摩擦做功转化为内能。
20. 如图,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m,高1m,斜面的机械效率为___________,物体所受的摩擦力为___________N。
【答案】 ①. 62.5% ②. 0.75
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]在此过程中,拉力做的总功为
对物体做的有用功为
则斜面的机械效率为
克服摩擦力做的额外功为
则摩擦力大小为
21. 春季,有经验的农民在培育秧苗时,傍晚会在秧田里灌水以防春寒冻伤秧苗,这是利用水的__________性质;若质量为的水温度降低,放出的热量是_________。[]
【答案】 ①. 比热容大 ②.
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容大,相等质量的条件下,降低相同的温度,水放出的热量多,所以傍晚向秧苗田里灌水,水可以放出更多的热量以防冻伤秧苗。
[2]质量为的水温度降低,放出的热量
四、探究与实验题(共24分)
22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明完成了如下实验步骤:
实验次数
1
2
3
4
运动速度/(m·s-1)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
(1)实验中要用弹簧测力计沿_____________方向拉动木块做_____________,这时根据_____________知识可得摩擦力的大小就是弹簧测力计的示数;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:压力一定时,_____________滑动摩擦力越大;
(3)通过对比甲、丙两次实验可知:接触面粗糙程度一定时,_____________滑动摩擦力越大。利用此结论,与下列实例中增大摩擦力的方法相同的是_____________;
A.骑自行车时用力刹闸让车停下来
B.自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹
(4)兴趣小组的同学利用图甲中实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度_____________(填“有关”或“无关”)
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线运动 ③. 二力平衡
(2)接触面的粗糙程度越粗糙
(3) ①. 压力越大 ②. A
(4)无关
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]实验中要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识可知,木块受到摩擦力的大小等于弹簧测力计示数的大小。
【小问2详解】
根据控制变量法,分析比较甲、乙的实验可知,压力相同,接触面粗糙程度不同,接触面越粗糙,弹簧测力计示数越大,即木块受到的摩擦力越大,因此可知:在压力一定时,接触面的粗糙程度越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1]根据控制变量法,比较甲、丙两图实验可知,接触面粗糙程度一定,压力不同,压力越大,弹簧测力计示数越大,即木块受到的摩擦力越大,因此可知:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[2]A.刹闸时,自行车的车闸接触面粗糙程度不变,压力变大,因此滑动摩擦力变大,故A符合题意;
B.自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故B不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据表中数据分析可知,改变拉动木块的速度,弹簧测力计的示数不变,即木块受到的摩擦力大小不变,因此可知滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关。
23. 小丽在装满水的水池洗菜时发现提起橡皮塞比较费力,于是她对该现象进行思考与研究。
(1)提起橡皮塞比较费力,说明水对水池底部有__________;
(2)小丽制作了一个两端扎有橡皮膜的圆柱体塑料小桶,将它分别水平、竖直放入水中,如图甲所示,根据观察到的现象,说明液体内部__________都有压强;
(3)她进一步利用U形管压强计探究“液体内部压强的特点”:
①如图乙所示,压强计通过U形管两侧液面的___________来反映橡皮膜所受压强的大小;用手指按压金属盒橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);
②她将金属盒浸没于水中,发现金属盒浸入水中的深度增大时,U形管两边液面的高度差变大,由此可知液体内部的压强与液体的__________有关;因此拦河大坝要做成的形状__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
③小丽保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面的高度差变大,如图丁所示,她得出结论:液体的密度越大,其内部的压强越大。她得出的结论是__________(选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)压强 (2)向各个方向
(3) ①. 高度差 ②. 不漏气 ③. 深度 ④. 上窄下宽 ⑤. 错误
【解析】
【小问1详解】
由于液体受到重力作用,所以液体对容器底部有压强;提起橡皮塞比较费力,这是因为水对水池底部产生了压强。
【小问2详解】
小丽通过制作一个两端扎有橡皮膜的圆柱体塑料小桶,并分别水平、竖直放入水中,观察到橡皮膜产生了形变。这个现象说明液体内部向各个方向都有压强。
【小问3详解】
①[1]压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小。当橡皮膜受到压强时,会推动U形管中的液体移动,使得两侧液面产生高度差。高度差越大,说明橡皮膜所受的压强越大。
[2]用手指按压金属盒橡皮膜时,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气,气密性良好。
②[3][4]当金属盒浸没于水中并改变其浸入水中的深度时,发现U形管两边液面的高度差变大。这说明在同一液体中,液体内部的压强随深度的增加而增大。因此,拦河大坝要做成上窄下宽的形状,以承受更大的水压。
③[5]小丽在改变液体密度的同时没有控制深度不变,不符合控制变量的科学研究方法,故她得出的结论是错误的,原因是没有控制深度不变。
24. 图是小强探究“物体动能大小与哪些因素有关”的部分实验示意图。
(1)实验中,小强通过______________来判断小球动能的大小。下列选项中,与判断小球动能大小的方法相同的是___________(选填字母序号)。
A.用力的示意图表示力的三要素
B.在压力一定时,探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.通过压强计U形管左右液面高度差的变化来比较液体压强大小
(2)图中小强探究的问题是_________,由实验现象可得到的结论是___________。
(3)小强将材料相同、质量不同的小球放在斜面的同一高度,然后小球由静止滑下,下滑过程中不计阻力。则两个小球到达斜面底部时具有相同的_________(填物理量名称),小球能够做的功________(选填“相同”或“不同”);若其中一个小球开始下滑时具有的重力势能为0.03J,则它到达水平面时的动能_________(选填“等于”“大于”或“小于”)0.03J。
【答案】(1) ①. 木块移动的距离 ②. C
(2) ①. 动能大小与速度的关系 ②. 质量一定时,速度越大,动能越大
(3) ①. 速度 ②. 不同 ③. 等于
【解析】
【小问1详解】
[1]本实验中通过木块移动的距离来判断小球动能的大小,利用了转换法。
[2]A.用力的示意图把力的三要素表示出来,利用了模型法,故A不符合题意;
B.控制压力相同,探究压力的作用效果与受力面积的关系,采用了控制变量法,故B不符合题意;
C.通过压强计 U形管两侧液面高度差的变化来比较液体压强大小,采用了转换法,故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]由图可知,小球质量相同,下滑的高度不同,即小球到达水平面的速度不同,故可探究动能大小与速度的关系;通过分析实验,质量相同时,小球到达水平面的速度越大,动能越大,所以可得出结论:质量一定时,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
[1]让材料相同、质量不同的两个小球从斜面的同一高度由静止滑下,则两个小球到达斜面底部时具有相同的速度。
[2]小球的质量不同,达到水平面的速度相同,则小球到达斜面底部时动能不同,所以能够对外做的功不同。
[3]下滑过程中,不计下滑阻力,则机械能守恒,所以它到达水平面时的动能与小球开始下滑时具有的重力势能相等,即小球到达水平面时的动能等于0.03J。
25. 如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验前组装器材按照___________的次序组装器材。实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且__________相等的煤油和水;通过比较_________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;
(2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10min,水吸收的热量__________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,__________(选填“煤油”或“水”)的温度升得更高,分析图象可知:________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大;
(3)由图象可知,煤油的比热容是________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1) ①. 自下而上 ②. 质量 ③. 加热时间
(2) ①. 等于 ②. 煤油 ③. 水
(3)2.1×103
【解析】
【小问1详解】
[1]因需要用酒精灯的外焰加热,故实验前,按自下而上的顺序组装器材。
[2][3]要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水;实验中,相同加热器相同时间释放的热量相同,可以通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量,加热时间越长,煤油和水吸收的热量越多。
【小问2详解】
[1]根据转换法,用两个相同的容器和相同的加热装置,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
[2][3]由图象知,加热相同时间,即吸收相同的热量,煤油升高的温度更高,说明水的吸热能力强,水的比热容较大。
【小问3详解】
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比为
Q水:Q煤油= 20min:10min= 2:1
根据,可知,在质量和升高温度都相同时,不同物质的比热容之比等于吸收热量之比,故煤油的比热容
五、分析与交流题(共10分)
26. 阅读短文,回答问题:
如图甲,2022年载人航天飞船顺利升空,将图乙的航天员们送上中国空间站,并顺利开讲“天宫课堂”。如图丙所示,王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示)这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是_________。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将__________,重力________。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的_________(选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会_________。
【答案】(1)相互的 (2) ①. 不变 ②. 变小
(3)大小 (4)做匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
火箭向下喷出高温高压燃气,由于物体间力的作用是相互的,燃气对火箭产生一个向上的推力,所以火箭升空。
【小问2详解】
[1][2]航天员将陀螺从地球带入太空后,由于质量不会随位置的改变而改变,所以它的质量不变;太空中物体将处于“完全失重”状态,引力很小,所以它的重力变小。
【小问3详解】
弹力的大小与弹性形变长度有关,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的大小。
【小问4详解】
将冰墩墩沿某一方向抛出,冰墩墩由于惯性继续向前运动,被王亚平水平抛出的冰墩墩将沿原有方向匀速前进,因为在失重状态下,离手后的冰墩墩不再受力,物体将保持原速度做匀速直线运动。
27. 炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理学角度解释:
(1)使用吸管尖端容易插入酸奶杯上方塑封膜,原因是什么?
(2)过了一会儿,小明发现酸奶杯的外表面有很多小水珠,这些小水珠是怎么形成的?
【答案】(1)压力一定时,吸管尖端受力面积小,可以增大压强
(2)空气中的水蒸气遇冷的酸奶杯液化形成的小水滴
【解析】
【小问1详解】
吸管较尖的一端受力面积小,在压力一定时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯中。
【小问2详解】
酸奶刚从冰箱里拿出来温度比较低,室内空气中的水蒸气遇到温度较低的酸奶杯发生液化现象,从而形成很多小水珠附着在酸奶杯的外表面。
六、综合与应用(共17分)
28. 打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,已知铁的比热容为,求:
(1)此过程中铁件释放的热量为多少J?
(2)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则水温将升高到多少℃?
【答案】(1)
(2)34.6℃
【解析】
【小问1详解】
铁件放出的热量
Q放=c铁m铁Δt铁=0.46×103J/(kg·℃)×0.42kg×(550℃-50℃)=9.66×104J
【小问2详解】
水吸收的热量
Q吸=Q放=9.66×104J
水升高的温度
水温升高到
t=Δt水+t0=4.6℃+30℃=34.6℃
29. 如图所示,火星探测器在水平地面上匀速直线行驶90m用时30min,探测器的质量为135kg,车轮与地面接触的总面积为150cm2。求:
(1)探测器运动的速度是多少?
(2)火星探测器对水平地面的压强多大?
(3)若匀速行驶时牵引力的功率为30W,则火星探测器受到的阻力多大?
【答案】(1)0.05m/s
(2)9×104Pa (3)600N
【解析】
【小问1详解】
根据可得,探测器运动的速度是
【小问2详解】
火星探测器对水平地面的压力为
根据可得,火星探测器对水平地面的压强为
【小问3详解】
根据
可知,牵引力为
因为火星探测器匀速行驶,牵引力和阻力是平衡力,所以,火星探测器受到的阻力为
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物理试卷
一、单选题(每小题2分。共20分,每小题只有一个选项是正确的)
1. “生活处处皆物理”,以下估测数据符合实际的是( )
A. 一个苹果重约15N B. 一个鸡蛋重约5N
C. 一只鸡重约150N D. 一名中学生的体重大约是500N
2. 2022年9月28日,山东省第十二届全民健身运动会龙舟赛在聊城市东昌湖成功举办,使龙舟向前行驶的力的施力物体是( )
A. 湖水 B. 船桨 C. 同学 D. 龙舟
3. 将一本物理课本平放在水平桌面上,当书静止时,书受到的平衡力是( )
A. 桌面受到的重力和书对桌面的压力
B. 书受到的重力和桌面对书的支持力
C. 书对桌面的压力和桌面对书的支持力
D. 书受到的重力和书对桌面的压力
4. 如图所示,用5N的水平拉力F拉动木板A在水平地面上向右匀速直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计示数为2N,下列说法正确的是( )
A. A对B的摩擦力大小为2N,方向水平向左
B. B对A的摩擦力大小为3N,方向水平向右
C. 地面对A的摩擦力大小为3N,方向水平向左
D. 必须使木板A做匀速直线运动才能测出B受到的摩擦力大小
5. 下列关于人们在生活中压强的应用,为了减小压强的是( )
A. 指甲钳的刀口很薄 B. 高压锅的高压帽
C. 钝了的菜刀磨一磨 D. 书包的背带做得宽
6. 如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有高度、质量均相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是( )
A. p甲>p乙 B. p甲<p乙
C. p甲=p乙 D. 条件不足,无法判断
7. 如图,甲、乙两个相同的杯子盛有不同浓度的盐水,放在同一水平面上,将两个质量、体积均相同的鸡蛋放入两个杯子中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,下列说法正确的是( )
A. 甲杯中的鸡蛋排开盐水的质量较大
B. 乙杯中的鸡蛋受到的浮力较大
C. 甲杯的盐水密度比乙杯的盐水密度小
D. 此时甲杯底受到盐水的压强比乙要大
8. 在学校举行的跳绳比赛中,体重为50kg的小琪,1min内跳120次,若每次跳绳小琪上升的高度约为5cm,请你估算小琪在1min跳绳功率最接近( )
A. 0.5W B. 5W C. 50W D. 500W
9. 用如图所示的滑轮组将重为200N的物体沿竖直方向在10s内匀速提升2m,测力计拉力125N。下列说法正确的是( )
A. 这个滑轮组既可以省力还可以省功
B. 这个滑轮组可以省力但不能改变力的方向
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 拉力的功率为25W
10. 下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量 B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体放出热量时,温度一定降低 D. 物体内能增加时,温度一定升高
二、多项选择题(每小题3分,共9分,每小题有两个或两个以上选项正确,选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分)
11. 连通器在日常生活和生产中应用广泛,如图所示事例中是利用连通器原理工作的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 茶壶
C. 锅炉水位计 D. 三峡船闸
12. 下列是发生在我们身边常见的物理现象,其中解释正确的是( )
A. 放在水平讲台上的书处于静止状态,因为它所受的重力和书对讲台的压力大小相等
B. 用力推静止的汽车没推动,是因为推力等于汽车受到的阻力
C. 斜向上抛出去的实心球到最高处时若所有力突然消失,小球将保持水平匀速直线运动
D. 马拉车加速前进时,马拉车的力大于车拉马的力
13. 如图所示,水平桌面上是两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同种类的液体,将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中,甲杯溢出的液体,乙杯溢出的液体,下列说法中正确的是( )
A. 甲液体的密度小于乙液体的密度
B. 小球重0.8N,在乙杯中受到的浮力是0.6N
C. 小球在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D. 甲液体对杯底的压强大于乙液体对杯底的压强
三、填空题(每空1分,共20分)
14. 羽毛球公开赛中羽毛球能被球拍击飞,说明___________被斜向打出的羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将处于___________状态。
15. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,当0~2s内,物体受到的摩擦力为________N,当t=3s时,物体受到的摩擦力为_________N。
16. 小铭拿着如图所示自制简易气压计,从广州塔一楼上到108层观光层,观察到玻璃管内水柱高度将_________(选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是大气压强_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
17. 重为50g的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是___________N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18. 如图,水平地面上一个重为100N的物体,在大小为30N的水平拉力F的作用下向左做匀速直线运动,在10s的时间内通过的距离为4m,物体运动过程中拉力F做功为______J,拉力F做功的功率为______W。
19. 小明匀速从滑梯上滑下来,此过程中,他的动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”),他的机械能转化成______能。
20. 如图,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m,高1m,斜面的机械效率为___________,物体所受的摩擦力为___________N。
21. 春季,有经验的农民在培育秧苗时,傍晚会在秧田里灌水以防春寒冻伤秧苗,这是利用水的__________性质;若质量为的水温度降低,放出的热量是_________。[]
四、探究与实验题(共24分)
22. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明完成了如下实验步骤:
实验次数
1
2
3
4
运动速度/(m·s-1)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数/N
1.2
1.2
1.2
1.2
(1)实验中要用弹簧测力计沿_____________方向拉动木块做_____________,这时根据_____________知识可得摩擦力的大小就是弹簧测力计的示数;
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:压力一定时,_____________滑动摩擦力越大;
(3)通过对比甲、丙两次实验可知:接触面粗糙程度一定时,_____________滑动摩擦力越大。利用此结论,与下列实例中增大摩擦力的方法相同的是_____________;
A.骑自行车时用力刹闸让车停下来
B.自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹
(4)兴趣小组的同学利用图甲中实验装置继续探究滑动摩擦力大小与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度_____________(填“有关”或“无关”)
23. 小丽在装满水的水池洗菜时发现提起橡皮塞比较费力,于是她对该现象进行思考与研究。
(1)提起橡皮塞比较费力,说明水对水池底部有__________;
(2)小丽制作了一个两端扎有橡皮膜的圆柱体塑料小桶,将它分别水平、竖直放入水中,如图甲所示,根据观察到的现象,说明液体内部__________都有压强;
(3)她进一步利用U形管压强计探究“液体内部压强的特点”:
①如图乙所示,压强计通过U形管两侧液面的___________来反映橡皮膜所受压强的大小;用手指按压金属盒橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置__________(选填“漏气”或“不漏气”);
②她将金属盒浸没于水中,发现金属盒浸入水中的深度增大时,U形管两边液面的高度差变大,由此可知液体内部的压强与液体的__________有关;因此拦河大坝要做成的形状__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
③小丽保持丙图中金属盒的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面的高度差变大,如图丁所示,她得出结论:液体的密度越大,其内部的压强越大。她得出的结论是__________(选填“正确”或“错误”)的。
24. 图是小强探究“物体动能大小与哪些因素有关”的部分实验示意图。
(1)实验中,小强通过______________来判断小球动能的大小。下列选项中,与判断小球动能大小的方法相同的是___________(选填字母序号)。
A.用力的示意图表示力的三要素
B.在压力一定时,探究压力的作用效果与受力面积的关系
C.通过压强计U形管左右液面高度差的变化来比较液体压强大小
(2)图中小强探究的问题是_________,由实验现象可得到的结论是___________。
(3)小强将材料相同、质量不同的小球放在斜面的同一高度,然后小球由静止滑下,下滑过程中不计阻力。则两个小球到达斜面底部时具有相同的_________(填物理量名称),小球能够做的功________(选填“相同”或“不同”);若其中一个小球开始下滑时具有的重力势能为0.03J,则它到达水平面时的动能_________(选填“等于”“大于”或“小于”)0.03J。
25. 如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置,用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验前组装器材按照___________的次序组装器材。实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且__________相等的煤油和水;通过比较_________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;
(2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙,则加热10min,水吸收的热量__________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,__________(选填“煤油”或“水”)的温度升得更高,分析图象可知:________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大;
(3)由图象可知,煤油的比热容是________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
五、分析与交流题(共10分)
26. 阅读短文,回答问题:
如图甲,2022年载人航天飞船顺利升空,将图乙的航天员们送上中国空间站,并顺利开讲“天宫课堂”。如图丙所示,王亚平在太空舱中演示了这样一个实验:把一枚“冰墩墩“沿水平方向抛出,“冰墩墩”并没有像在地面上抛出的物体一样落回地面。科学计算表明,在太空舱中的物体就好像重力完全消失了一样,物体将处于“完全失重”状态。
(1)运载火箭发射时,会向下喷出高温高压燃气(如图甲所示)这样火箭才能升空,说明物体间力的作用是_________。
(2)航天员将陀螺从地球带入太空后,其质量将__________,重力________。(两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)航天员穿上特制的“企鹅服”里面有很多弹性袋(如图乙所示),像地面上做运动的拉力器,航天员穿上后通过改变弹性袋中弹性带子的长度,可以改变弹力的_________(选填“大小”“方向”或“作用点”),使肌肉得到紧张,避免肌肉萎缩;
(4)航天员王亚平,叶光富在“天宫课堂”中展示了太空抛物实验(如图丙所示),冰墩墩被王亚平水平抛出后,冰墩墩将会_________。
27. 炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理学角度解释:
(1)使用吸管尖端容易插入酸奶杯上方塑封膜,原因是什么?
(2)过了一会儿,小明发现酸奶杯的外表面有很多小水珠,这些小水珠是怎么形成的?
六、综合与应用(共17分)
28. 打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火,淬火后温度降低到50℃,已知铁的比热容为,求:
(1)此过程中铁件释放的热量为多少J?
(2)若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水,则水温将升高到多少℃?
29. 如图所示,火星探测器在水平地面上匀速直线行驶90m用时30min,探测器的质量为135kg,车轮与地面接触的总面积为150cm2。求:
(1)探测器运动的速度是多少?
(2)火星探测器对水平地面的压强多大?
(3)若匀速行驶时牵引力的功率为30W,则火星探测器受到的阻力多大?
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