内容正文:
2024学年第一学期九年级物理期中试卷
初三年级物理学科
一、选择题(共12分)
1. 以下用电器正常工作时电流最接近0.2安的是( )
A. 空调 B. 白炽灯 C. 电热水壶 D. 电吹风
2. 如图所示的四个实例中,不是利用连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 水箱水位计
C. 茶壶 D. 船闸
3. 如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面中央,在他推着字典运动的过程中( )
A. 字典对桌面的压力变大 B. 字典对桌面的压强变小
C. 桌面对字典的支持力变小 D. 桌面对字典的摩擦力变大
4. 盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
5. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
6. 如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是( )
A. p甲<p乙,F甲>F乙
B. p甲<p乙,F甲<F乙
C. p甲>p乙,F甲>F乙
D. p甲>p乙,F甲<F乙
二、填空题(共23分、每空1分)
7. 历史上著名的______实验证明了大气压强的存气,意大利物理学家______首先利用______(填液体种类)测出了大气压的值。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
8. 我国载人潜水器“蛟龙号”创造了下潜7062米的中国载人深潜记录,当其排开海水的体积为3时,受到浮力的大小约为______牛;当其下潜至2000米深度时,该处海水的压强约为______帕;该潜水器从2000米深处继续下潜,受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)(海水的密度近似取:)。
9. 盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的深度为______米,B处水的压强为______帕。容器底面积为15厘米2,则容器底受到水的压力为______牛。
10. 如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着若干条“吃水线”。当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,轮船受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),北大西洋与印度洋的海水密度ρ北大西洋______ρ印度洋(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
11. 现有甲、乙两完全相同的容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体,两容器内液体的体积相同。现有两个调节好的完全相同的U形管压强计,并将两探头分别放入液体中,实验现象如图甲、乙所示。通过观察分析可得出:PA______PB;ρA______ρB(选填“>”、“=”或“<”)。
12. 恰当运用“类比法”可深刻理解物理现象。如图4所示,我们可以将电路中______类比为水路中的水流,电路中______类比为水路中的水压,而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的______。
13. 如图所示的器材叫做______,使用时必须把它______在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的______接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为______。
14. 如图(a)所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后放手,发现杯1被吸了回去。为探明原因小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,注射器底部与数字气压计相连,装置如图(b)所示。竖直向上拉活塞来增大气体的体积,记录的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
气体压强(帕)
1
0.8
0.5
气体体积
(1)分析上表中数据,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强______;
(2)假设两杯刚套叠时,两杯间空气的压强与大气压强相同,且可视作密闭空气。请根据上述信息及所学知识,分析并解释“杯1被吸了回去”的原因______。
三、作图题(共4分)
15. 如图所示,重8牛的物体对斜面的压力为6牛,用力的图示法画出它对斜面的压力.
( )
16. 在图所示实物图中,添加两根导线,使和并联,开关控制两盏灯。
四、综合题(共31分)
17. 质量为2.7千克的铝块浸没在水中,已知铝的密度为2.7×103千克/米3,求:
(1)铝块的体积;
(2)铝块所受的浮力大小。
18. 质量为 2千克、底面积为0.01米2的薄壁圆柱形容器放在水平面上,容器内盛有质量为8千克的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)。求:
(1)酒精的体积;
(2)容器对水平面的压力与压强;
(3)当在酒精中浸没一个体积为 2×10-4米3 的小球时,酒精对容器底部压强的变化范围。
19. 如图所示,先将薄壁轻质柱形容器甲置于水平地面上,容器足够高,其底面积为1.5×10-2米2,再将质量为2千克、高度为0.2米、底面积为0.5×10-2米2的圆柱体乙置于甲中,然后向甲中倒入0.1米深的水。求:
(1)圆柱体的密度ρ;
(2)水对容器底部的压强p水;
(3)容器对水平地面的压力F和压强p容;
(4)继续向甲中倒入4×10-3米3的水,此时水对容器底部的压强p水´。
20. 在“阿基米德原理”一节的学习中,我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是______;
然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可用压强定义式推导出液体压强公式。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为______(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”)。若减小受力面S的大小,该处的液体压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如图所示,设想一个高为b、截面积为S的圆柱体浸没在密度为的液体中,它的侧面受到的各个方向液体的压力相______;但上、下表面受到液体的压力并不能平衡,它们的差值就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律,推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系______;
在“验证阿基米德原理”的实验中,使用如图所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。为减少误差,要求“在浸入被测物块前,要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”,请写出达到该要求的操作要点______;
(3)如图为小王实验步骤的示意图,其中“步骤C”的目的是:测出______。若图中弹簧测力计的四个示数值、、、满足关系式______时,则可以验证阿基米德原理。
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2024学年第一学期九年级物理期中试卷
初三年级物理学科
一、选择题(共12分)
1. 以下用电器正常工作时电流最接近0.2安的是( )
A. 空调 B. 白炽灯 C. 电热水壶 D. 电吹风
【答案】B
【解析】
【详解】A.空调的电流约为5A,故A不符合题意;
B.白炽灯的功率约为40W,电流约为
故B符合题意;
C.电热水壶的功率约为1000W,电流约为
故C不符合题意;
D.电吹风的功率约为500W,电流约为
故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示的四个实例中,不是利用连通器原理的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 水箱水位计
C. 茶壶 D. 船闸
【答案】A
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压将水提上来的,故A符合题意;
B.水箱水位计和水箱构成连通器,可以通过水位计查看水箱的水位,故B不符合题意;
C.茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,可以方便地将水倒出,故C不符合题意;
D.船闸底部的阀门打开时,上游和闸室、闸室和下游之间都可以构成连通器,方便船只通行,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面中央,在他推着字典运动的过程中( )
A. 字典对桌面的压力变大 B. 字典对桌面的压强变小
C. 桌面对字典的支持力变小 D. 桌面对字典的摩擦力变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.推动过程中,字典对桌面的压力等于其自身的重力,由于重力不变,压力大小也不变,受力面积变大,根据知,字典对桌面的压强变小,故A不符合题意,B符合题意;
C.由A知字典对桌面的压力不变,由于字典对桌面的压力和桌面对字典的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以桌面对字典的支持力不变,故C不符合题意;
D.在推动过程中压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此摩擦力大小不变,故D不符合题意。
故选B。
4. 盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】两个薄壁圆台形容器盛满水,水的深度相同,根据可知容器底部受到水的压强,,根据可知。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 一个完好的小灯接入电路,发生了如图所示的现象,则 A、B间可能连接了( )
①导线②电流表③断开的电键④闭合的电键
A. ①②④ B. ①②③ C. ①②③④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】由图知道,灯泡不亮,电流表和电源发热,说明灯泡被短路,即A、B间可能连接了导线,或电流表(电流表内阻很小,在电路中相当于一根导线),或闭合的电键,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是( )
A. p甲<p乙,F甲>F乙
B. p甲<p乙,F甲<F乙
C. p甲>p乙,F甲>F乙
D. p甲>p乙,F甲<F乙
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,甲切去的高度小于乙切去的高度,而切去前后,甲、乙对地面的压强变化量Δp相等,根据
可知Δp=ρgΔh,所以ρ甲>ρ乙;又甲、乙剩余部分的高度均为h,则剩余部分对地面的压强关系为p甲剩>p乙剩,原先甲、乙对地面的压强为
p=ρg(h+Δh)=ρgh+ρgΔh=p剩+Δp
所以p甲>p乙,又S甲>S乙,由可知,甲、乙原先对地面的压力关系为F甲>F乙。
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题(共23分、每空1分)
7. 历史上著名的______实验证明了大气压强的存气,意大利物理学家______首先利用______(填液体种类)测出了大气压的值。神舟十三号飞船发射升空的过程中,外壳受到的大气压强将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 托里拆利 ③. 水银 ④. 变小
【解析】
【详解】[1]1654年马德堡市长奥托·冯·格里克的马德堡半球实验证实了压强的存在。
[2][3]1643年托里拆利利用水银测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱产生的压强。
[4]大气压强受高度影响,高度越高,压强越小,神舟十三号飞船发生升空过程中,高度不断增加,外壳受到的大气压强将变小。
8. 我国载人潜水器“蛟龙号”创造了下潜7062米的中国载人深潜记录,当其排开海水的体积为3时,受到浮力的大小约为______牛;当其下潜至2000米深度时,该处海水的压强约为______帕;该潜水器从2000米深处继续下潜,受到的浮力______(选填“变大”、“不变”或“变小”)(海水的密度近似取:)。
【答案】 ①. ②. ③. 不变
【解析】
【详解】[1]其排开海水的体积为3时,受到浮力的大小约为
[2]当其下潜至2000米深度时,该处海水的压强约为
[3]该潜水器从2000米深处继续下潜,海水的密度和潜水器排开水的体积均不变,由可知,受到的浮力不变。
9. 盛有水的容器中,A、B、C三点的位置如图所示,A处水的深度为______米,B处水的压强为______帕。容器底面积为15厘米2,则容器底受到水的压力为______牛。
【答案】 ①. 0.8 ②. 5000 ③. 15
【解析】
【详解】[1]某点的深度为该点到自由液面的竖直距离,所以A处的深度为
hA=0.5m+0.3m=0.8m
[2]B处的深度为
hB=0.5m
B处水的压强为
pB=ρghB=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa
[3]容器底的深度为
h=0.5m+0.3m+0.2m=1m
容器底受到水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa
容器底受到水的压力为
F=pS=10000Pa×15×10-4m2=15N
10. 如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着若干条“吃水线”。当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,轮船受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),北大西洋与印度洋的海水密度ρ北大西洋______ρ印度洋(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 不变 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]因为轮船漂浮,由二力平衡可知,F浮=G,所以当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,轮船受到的浮力不变。
[2]由图可知,轮船在北大西洋的吃水线比印度洋的吃水线要深,可知在北大西洋排开水的体积小于在印度洋排开水的体积,由F浮=ρ液gV排 知,ρ北大西洋大于ρ印度洋。
11. 现有甲、乙两完全相同的容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体,两容器内液体的体积相同。现有两个调节好的完全相同的U形管压强计,并将两探头分别放入液体中,实验现象如图甲、乙所示。通过观察分析可得出:PA______PB;ρA______ρB(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1][2]对比甲乙两图可知U形管压强计的高度差不同,甲的高度差大于乙的高度差,即A所处位置的压强大于B所处位置的压强,由于A的深度小于B的深度,所以A的密度大于B的密度。
12. 恰当运用“类比法”可深刻理解物理现象。如图4所示,我们可以将电路中______类比为水路中的水流,电路中______类比为水路中的水压,而抽水机在“水路”中的作用相当于电路中的______。
【答案】 ①. 电流 ②. 电压 ③. 电源
【解析】
【详解】[1]水的定向移动形成水流,电荷的定向移动形成电流,通过这种相似性将无形的电流类比于有形的水流,理解就容易了。
[2]水之所以能定向移动,是因为有水压,电荷之所以定向移动是因为有电压,因此将电压类比于水压就容易理解电压和电流之间的关系了。
[3]水压时抽水机不断抽水形成水位差即产生水压,而电压则是由电源提供,所以抽水机在水路中的作用相当于电路中的电源。
13. 如图所示的器材叫做______,使用时必须把它______在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的______接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为______。
【答案】 ①. 电流表 ②. 串联 ③. + ④. 1A
【解析】
【详解】[1]如图所示的器材是测量电流大小的工具,叫做电流表。
[2]要测量电流,根据串联电路电流相等的特点,使用时必须把电流表串联在电路中。
[3]电流表使用时电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”。
[4]如图所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A。
14. 如图(a)所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后放手,发现杯1被吸了回去。为探明原因小明做了如下实验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,注射器底部与数字气压计相连,装置如图(b)所示。竖直向上拉活塞来增大气体的体积,记录的实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
气体压强(帕)
1
0.8
0.5
气体体积
(1)分析上表中数据,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强______;
(2)假设两杯刚套叠时,两杯间空气的压强与大气压强相同,且可视作密闭空气。请根据上述信息及所学知识,分析并解释“杯1被吸了回去”的原因______。
【答案】(1)随体积的增大而减小
(2)小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后,内部密封的空气体积变大,则气体压强减小,小于外界大气压,在内外气压差的作用下杯1被吸了回去。
【解析】
【小问1详解】
,分析表格数据可知,随着气体体积变大,气体压强变小,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强随体积的增大而减小。
【小问2详解】
略。
三、作图题(共4分)
15. 如图所示,重8牛的物体对斜面的压力为6牛,用力的图示法画出它对斜面的压力.
( )
【答案】
【解析】
【详解】物体对斜面的压力,作用点在接触面的中点处,方向垂直于斜面向下,大小为6N;选取标度为3N,则所画线段长度为标度的两倍.如图所示:
16. 在图所示实物图中,添加两根导线,使和并联,开关控制两盏灯。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,两灯泡并联,开关在干路,如图所示:
。
四、综合题(共31分)
17. 质量为2.7千克的铝块浸没在水中,已知铝的密度为2.7×103千克/米3,求:
(1)铝块的体积;
(2)铝块所受的浮力大小。
【答案】(1)1×10﹣3m3;(2)10N
【解析】
【详解】解:(1)由可得,铝块的体积
(2)因为铝块浸没水中,则铝块排开水的体积为:
V排=V=1×10﹣3m3
则铝块所受的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
答:(1)铝块的体积为1×10﹣3m3;
(2)铝块受到水的浮力为10N。
18. 质量为 2千克、底面积为0.01米2的薄壁圆柱形容器放在水平面上,容器内盛有质量为8千克的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)。求:
(1)酒精的体积;
(2)容器对水平面的压力与压强;
(3)当在酒精中浸没一个体积为 2×10-4米3 的小球时,酒精对容器底部压强的变化范围。
【答案】(1)0.01m3;
(2)98N,9800Pa;
(3)0≤Δp≤156.8Pa
【解析】
【小问1详解】
由可得,酒精的体积为
【小问2详解】
容器对水平地面的压力
容器对水平地面的压强
【小问3详解】
若容器中装满液体时,则Δp1=0; 若容器足够深时,放入小球液面上升的高度
则酒精对容器底增加的压强
酒精对容器底部压强的变化范围:0≤Δp≤156.8Pa。
19. 如图所示,先将薄壁轻质柱形容器甲置于水平地面上,容器足够高,其底面积为1.5×10-2米2,再将质量为2千克、高度为0.2米、底面积为0.5×10-2米2的圆柱体乙置于甲中,然后向甲中倒入0.1米深的水。求:
(1)圆柱体的密度ρ;
(2)水对容器底部的压强p水;
(3)容器对水平地面的压力F和压强p容;
(4)继续向甲中倒入4×10-3米3的水,此时水对容器底部的压强p水´。
【答案】(1)2×103kg/m3;(2)980Pa;(3)29.4N,1960Pa;(4)3920Pa
【解析】
【详解】解:(1)根据题意知道,圆柱体的体积
由知道,圆柱体的密度
(2)由知道,水对容器底部的压强
p水=ρ水gh=1000kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(3)根据题意知道,水的体积
水的质量
m水=ρV水=1000 kg/m3×10-3m2=1kg
容器对水平地面的压力
F=G=mg=(2kg+1kg)×9.8N/kg=29.4N
容器对水平地面的压强
(4)继续向甲中倒入4×10-3m3的水,则水的深度
水对容器底部的压强
p水′=ρ水gh=1000 kg/m3×9.8 N/kg×0.4m=3920Pa
答:(1)圆柱体的密度2×103kg/m3;
(2)水对容器底部的压强980 Pa ;
(3)容器对水平地面的压力29.4N,压强1960Pa ;
(4)继续向甲中倒入4×10-3米3的水,此时水对容器底部的压强3920 Pa。
20. 在“阿基米德原理”一节的学习中,我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。
(1)如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据是______;
然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可用压强定义式推导出液体压强公式。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为______(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”)。若减小受力面S的大小,该处的液体压强将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如图所示,设想一个高为b、截面积为S的圆柱体浸没在密度为的液体中,它的侧面受到的各个方向液体的压力相______;但上、下表面受到液体的压力并不能平衡,它们的差值就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律,推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系______;
在“验证阿基米德原理”的实验中,使用如图所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。为减少误差,要求“在浸入被测物块前,要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”,请写出达到该要求的操作要点______;
(3)如图为小王实验步骤的示意图,其中“步骤C”的目的是:测出______。若图中弹簧测力计的四个示数值、、、满足关系式______时,则可以验证阿基米德原理。
【答案】(1) ①. 可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,这是因为A点在受力面S上,深度相同,根据可知,液体压强相同 ②. 建立理想模型法 ③. 不变
(2) ①. 抵消 ②. 所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小相等 ③. 在溢水杯中倒入水时,水面先超过溢水口并溢出水,等到水不再溢出时,即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
(3) ①. 物体浸没在水中时所受的拉力 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,这是因为A点在受力面S上,深度相同,根据可知,液体压强相同;然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,建立了一个物理模型,即可用压强定义式推导出液体压强公式。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为“建立理想模型法”;若减小受力面S的大小,深度不变,则该处的液体压强不变。
【小问2详解】
[1]根据同一深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,圆柱体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即相互抵消。
[2]圆柱体上下表面受到的压力为
则物体受到浮力为
物体排开液体所受重力大小为
因为完全浸没,所以,所以,即所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小相等。
[3]为减少误差,要求“在浸入被测物块前,要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”,操作要点是:在溢水杯中倒入水时,水面先超过溢水口并溢出水,等到水不再溢出时,即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。
【小问3详解】
[1]由图可知,“步骤C”的目的是:测出物体浸没在水中时所受的拉力。
[2]根据称重法,物体受到的浮力为
物体排开液体重力为
所以若,则,则可以验证阿基米德原理。
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