精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年九年级上学期开学考试物理试题

物理（清华附中初23级） 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。每小题2分，共30分） 1. 如图所示的例子中，设计目的是减小压强的是（　　） A. 逃生锤的锤头很尖 B. 载重汽车有很多个车轮 C. 压路机的碾轮很重 D. 吸管的一端被剪成斜口 【答案】B 【解析】 【详解】A．逃生锤的锤头很尖，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．载重汽车装有很多车轮，是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意； C．压路机碾轮的质量很大，则对路面的压力很大，可在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故C不符合题意； D．吸管的一端剪成斜口，是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 故选B。 2. “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A. 天平 B. 筷子 C. 羊角锤 D. 食品夹子 【答案】C 【解析】 【详解】阿基米德设想的杠杆，想用比较小的动力，撬动地球，故该杠杆是省力杠杆。 A．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故A不符合题意； B．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，与阿基米德设想的杠杆类型相同，故C符合题意； D．食品夹子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选 C。 3. 下列图示中的物体或情景，为了增大摩擦的是（　　） A. 轴承中的滚珠可以滚动 B. 冰壶表面打磨得很光滑 C. 磁悬浮列车车身不接触轨道 D. 自行车轮胎表面的花纹凹凸不平 【答案】D 【解析】 【详解】A．轴承中装有滚珠，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，是减小摩擦的一种方法，故A不符合题意； B．冰壶表面打磨得很光滑，是减小接触面的粗糙程度，是减小摩擦的一种方法，故B不符合题意； C．磁悬浮列车车身不接触轨道是使接触面脱离接触来减小摩擦力的，故C不符合题意； D．轮胎表面的花纹凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D符合题意。 故选D。 4. 关于是否做功，下列说法正确的是（　　） A. 运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功 B. 雨滴从高处落下，雨滴的重力对雨滴做功 C. 木块漂浮在水面上，浮力对木块做功 D. 汽车在水平公路上行驶，路面对汽车的支持力对汽车做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃有向上的力，但杠铃在力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃不做功，故A错误； B．雨滴从高处落下，雨滴受到重力作用，且在重力方向上移动了距离，所以雨滴的重力对雨滴做功，故B正确； C．木块漂浮在水面上，木块受到浮力作用，浮力方向竖直向上，木块在浮力方向上没有移动距离，所以浮力对木块不做功，故C错误； D．汽车在水平公路上行驶，路面对汽车的支持力方向是竖直向上的，而汽车是在水平方向移动，在支持力的方向上没有移动距离，所以路面对汽车的支持力不做功，故D错误。 故选 B。 5. 下列所示的情境中，利用了连通器原理的是（　　） A. 飞机机翼 B. 水池下的弯管 C. 拦河大坝 D. 用吸管喝饮料 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞机机翼利用了流体流速大的位置压强小的原理，故A不符合题意； B．水池下的弯管内液体不流动时，左右两侧液面相平，利用了连通器的原理，故B符合题意； C．拦河大坝上窄下宽，是因为液体压强随深度的增加而增大，故C不符合题意； D．用吸管喝饮料利用了大气压，故D不符合题意。 故选B。 6. 下列现象中，能用惯性来解释的是（ ） A. 汽车行驶时保持车距，防止造成追尾事故 B. 用细线系住的小球做匀速圆周运动 C. 在草地上滚动的足球越来越慢，最终停了下来 D. 重物从高处下落时，越落越快 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车行驶时要保持车距就是为了防止汽车急刹车时，由于惯性要保持原来向前的运动状态，不能立即停下来而发生交通事故，故A符合题意； B．用细线系住的小球做匀速圆周运动，此时小球受到外力作用，故B不符合题意； C．在草地上滚动的足球越来越慢是受到了摩擦力，故C不符合题意； D．重物从高处下落时越落越快，是因为重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选A。 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 馒头被捏后体积减小，说明分子之间有间隙 B. 液体很难被压缩，说明分子间只有斥力 C. 扩散现象在固体、液体、气体中都能发生 D. 扫地后空气中飞舞着大量灰尘，这是扩散现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．馒头被捏后体积减小是宏观形变，与分子间隙无关，故A错误； B．分子间同时存在引力和斥力，液体难压缩说明此时斥力起主要作用，并非只有斥力，故B错误； C．扩散现象在固体（如金属间扩散）、液体（如墨水扩散）、气体（如香味扩散）中均能发生，且温度越高，扩散进行得越快，故C正确； D．灰尘飞舞是宏观颗粒的机械运动，扩散是分子无规则运动，二者本质不同，故D错误。 故选C。 8. 探究“同一直线上的二力合成”实验中，将一根轻质弹簧的左端固定在O点，右端用细线连接弹簧测力计，a、b、c三次实验弹簧测力计的示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该实验利用了“弹性限度内，弹簧的长度与所受拉力成正比”的原理 B. 每次将弹簧右端都从A拉至B，用到了控制变量的物理方法 C. 实验b中，F1与F2是平衡力 D. 实验c中弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力是4N 【答案】D 【解析】 【详解】A．该实验利用了“弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比”的原理，而非弹簧的长度与拉力成正比，弹簧的长度还包括原长，故A错误； B．每次将弹簧右端都从A拉至B，是为了让弹簧的形变程度相同，即两次拉力产生的效果相同，用到的是等效替代法，而非控制变量法，故B错误； C．实验b中，F1与F2都作用在弹簧右端，且方向相同，而平衡力需要作用在同一物体上、方向相反、大小相等且作用在同一直线上，这两个力方向相同，不是平衡力，故C错误； D．实验c中，两个拉力分别为向右5N和向左1N，同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于两力之差，即F合=5N－1N=4N 所以弹簧右端所受弹簧测力计拉力的合力是4N，故D正确。 故选D。 9. 下图中甲图为托里拆利实验图，乙图为自制气压计，说法正确的是（　　） A. 若对着乙图玻璃管上方水平吹气，玻璃管内的液柱会上升 B. 将甲玻璃管稍微倾斜，管内的水银高度会变高 C. 将甲槽内再注入少量水银，管内外高度差变高 D. 将两个实验器材从山顶拿到山脚，则甲乙玻璃管内的液面都会上升 【答案】A 【解析】 【详解】A．对着乙图玻璃管上方水平吹气，玻璃管上方空气流速增大，根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，所以玻璃管上方压强减小，瓶内气压大于管上方气压，会将液柱压上升，故A正确； B．在托里拆利实验中，玻璃管稍微倾斜，管内水银柱的长度会变长，但高度（管内外水银面的高度差）不变，因为外界大气压不变，大气压支持的水银柱高度不变，故B错误； C．向甲槽内注入少量水银，管内外水银面高度差不变，因为大气压不变，支持的水银柱高度不变，故C错误； D．从山顶拿到山脚，大气压增大。甲图中，大气压增大，支持的水银柱高度会升高，所以甲玻璃管内液面上升；乙图中，瓶内气压大于外界大气压，外界大气压增大，乙玻璃管内液面下降，故D错误。 故选A。 10. 下列说法中正确的是（　　） A. 用锯条锯木板时，锯条发热，是用做功的方式使锯条的内能增加 B. 用锯条锯木板时，木板的内能减少，锯条的内能增加 C. 烧水时，水变热是通过做功的方式使内能增加 D. 水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，是机械能转化为内能 【答案】A 【解析】 【详解】A．用锯条锯木板时，克服摩擦力做功，锯条发热，内能增加，这是用做功的方法使锯条的内能增加，故A正确； B．用锯条锯木板时，因为摩擦生热，木板和锯条的温度都会升高，内能都会增大，故B错误； C．烧水时，热量从热源（如火焰）转移到水中，水吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式使内能增加，故C错误； D．水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，而不是机械能转化为内能，故D错误。 故选A。 11. 小冯每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。如图是他记录的部分数据及现象（鸡蛋的体积不变），下列判断不正确的是（　　） 第1天 第8天 第29天 第57天 第58天 第70天 质量m/g 66.8 66.2 64.4 62.0 61.9 60.8 鸡蛋在水中的位置 A. 第70 天受到的浮力最小 B. 第57天受到的浮力与第70天受到的浮力相等 C. 从第1天到第70天过程中，鸡蛋的密度一直在变小 D. 从第1天到第57天过程中，鸡蛋受到的浮力一直相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．第70 天时，鸡蛋在水中处于漂浮状态，浮力与重力相等，此时鸡蛋的质量是最小的，说明受到的重力是最小的，因此鸡蛋受到的浮力最小，故A正确，不符合题意； B．第57天受到的浮力与第70天时，鸡蛋在水中处于悬浮与漂浮状态，浮力与重力相等，由图可得，第57天鸡蛋的质量大于第70天鸡蛋的质量，因此第57天受到的浮力大于第70天受到的浮力，故B错误，符合题意； C．从第1天到第70天过程中，由公式可得，鸡蛋的体积不变，质量一直变小，则鸡蛋的密度一直在变小，故C正确，不符合题意； D．从第1天到第70天过程中，由公式可得，鸡蛋在水中的体积与液体的密度不变，则鸡蛋受到的浮力一直相等，故D正确，不符合题意。 故选B。 12. 如图为蹦床运动照片及其简化示意图，O点是运动员由最高点开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则（　　） A. 从O点到C点的过程中，运动员减小的重力势能全都转化为动能 B. 从O点到C点的过程中，运动员机械能守恒 C. 从A 点到C点的过程中，运动员的机械能减小 D. 从A 点到C点的过程中，运动员动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．从O点到C点的过程中，运动员的重力势能不仅转化为动能，还会有一部分转化为蹦床的弹性势能，所以不是所有重力势能都转化为动能，故A 不符合题意； B．从O点到A点，运动员只受重力，机械能守恒；但从A点到C点，蹦床对运动员有弹力作用，弹力对运动员做功，运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此机械能不守恒，故B不符合题意； C．从A点到C点，蹦床对运动员有弹力作用，弹力对运动员做功，运动员的机械能会转化为蹦床的弹性势能，因此运动员的机械能减小，故C符合题意； D．从A点到C点，分为两个阶段：B点是重力与弹力相等处，从A到B，重力大于弹力，运动员做加速运动，动能增大；从B到C，弹力大于重力，运动员做减速运动，动能减小。 因此，A到C过程中动能先增大后减小，并非一直减小，故D不符合题意。 故选C。 13. 下表是一些物质的比热容。依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 沙石 约 酒精 铝 冰 铜 A. 同种物质的比热容一定相同 B. 一瓶酒精倒出一半，瓶内剩余酒精的比热容变为 C. 水和沙石升高相同的温度，水需要吸收的热量更多 D. 质量相等的铝块和铜块，放出相等热量，铜块的温度变化大 【答案】D 【解析】 【详解】A．比热容是物质的特性之一，与物质的种类和状态有关，从表格中可知，水和冰是同种物质，但状态不同，比热容也不同，所以同种物质的比热容不一定相同，故A错误； B．比热容与物质的质量无关，一瓶酒精倒出一半后，酒精的种类和状态没有改变，其比热容也不会改变，仍为2.4×103J/(kg·℃)，故B错误； C．根据热量计算公式Q=cmΔt，当物质升高的温度Δt相同时，吸收的热量Q与物质的比热容c和质量m有关，从表格数据可知水的比热容远大于沙石的比热容，在实际情况中，若水和沙石的质量相同，那么水升高相同温度时需要吸收的热量更多，但在没有确定质量相同的情况下，无法判断谁吸收的热量更多，故C错误； D．根据热量计算公式Q=cmΔt 变形可得，当铝块和铜块的质量m相等，且放出的热量Q相等时，温度变化Δt与比热容c成反比，从表格中可知铜的比热容小于铝的比热容，所以铜块的温度变化更大，故D正确。 故选D。 14. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是 A. 0s～1s内，地面对物体的支持力是70N B. 1s～2s内，拉力F做的功是62.5J C. 2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3% D. 2s～3s内，拉力F的功率是100W 【答案】C 【解析】 【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h． （1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去滑轮组对物体的拉力F′； （2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用求此时拉力做功． （3）知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率； （4）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率． 【详解】A、结合乙、丙、丁图可知，当拉力等于40N时，物体匀速上升，根据得，动滑轮的重为：； 由图乙可知，在0～1s内，拉力，处于静止状态，受力平衡，地面对重物的支持力为，，故A错误； B、在1～2s内，拉力，重物上升高度，拉力F的作用点下降的距离，拉力做的功：，故B错误； C、2～3s内，重物做匀速运动，滑轮组的机械效率：，故C正确； D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，，拉力，因为承担物重的绳子股数为：，所以拉力F的作用点下降的速度， 则拉力做功功率：，故D错误． 故选C． 15. 水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器，现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中，两小球静止时液面恰好相平，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 两小球受到的浮力相等 B. 甲容器底部所受液体压强大于乙 C. 甲容器对水平桌面的压力大于乙 D. 甲容器中小球的密度大于乙中小球密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知两个小球的体积相同，由图可知，甲容器中小球排开水的体积大于乙容器中小球排开水的体积，根据公式F浮=ρ水gV排可知，甲容器中小球所受的浮力大于乙容器中小球所受的浮力，A错误； B．由于甲、乙两容器中水的深度相同，根据公式p=ρgh可知，两容器底所受水的压强相同，B错误； CD．两小球相同，小球悬浮在水中，小球的密度和水的密度相等，小球漂浮在水中，小球的密度小于水的密度，所以甲球的密度大于乙球的密度，由阿基米德原理可知，小球排开水的重力等于自身的浮力，再根据漂浮和悬浮条件可知，小球所受的浮力等于自身的重力，所以两个小球排开水的重力恰好等于自身的重力，两容器的总重力等于容器的重力、水的重力和小球的重力之和，如图所示 水和小球的总重力G水+小球=ρ水gSh 两个容器的底面积和水的深度相同，所以水和小球的总重力相同，两个容器相同，所以甲、乙容器对水平桌面的压力相等，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（下列各题均有四个选项，其中符合题意的选项多于一个，每题全对得2分，选对但不全得1分，有错选的不得分，共10分） 16. 关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 火箭加速上升的过程中，火箭搭载的卫星的机械能不断增大 B. 火箭向上加速运动是由于受到惯性的作用 C. 高压气体将火箭推向太空的过程中，能量转化与内燃机的做功冲程相同 D. 火箭在发射架上静止时所受的重力和火箭对地面的压力是一对平衡力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．火箭加速上升的过程中，火箭搭载的卫星质量不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大。机械能等于动能与重力势能之和，所以卫星的机械能不断增大，故A正确； B．惯性是物体的固有属性，不是力，不能说 “受到惯性的作用”。火箭向上加速运动是因为火箭发动机的推力大于火箭的重力，故B错误； C．高压气体将火箭推向太空的过程中，高压气体的内能转化为火箭的机械能。内燃机的做功冲程也是内能转化为机械能，所以能量转化相同，故C正确； D．二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上。火箭在发射架上静止时，所受的重力作用在火箭上，火箭对地面的压力作用在地面上，这两个力不是作用在同一物体上，方向也不是相反的，不是一对平衡力，故D错误。 故选AC。 17. 对力的认识，下列说法正确的是（　　） A. 跳离地面的运动员不再受重力 B. 物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的 C. 物体受平衡力作用，机械能一定不变 D. 物体运动状态发生改变，一定受到力的作用 【答案】BD 【解析】 【详解】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其大小与物体的质量成正比，方向竖直向下。跳离地面的运动员仍然受到地球的吸引，所以仍然受重力作用，故A错误； B．弹力是物体发生弹性形变后，试图恢复原状而对与它接触的物体产生的力。物体对桌面的压力，是因为物体自身发生了弹性形变，想要恢复原状，从而对桌面产生了压力，故B正确； C．物体受平衡力作用时，处于静止状态或匀速直线运动状态。机械能包括动能和势能，动能与物体的质量和速度有关，势能包括重力势能和弹性势能，重力势能与物体的质量和高度有关，当物体做匀速直线运动时，受到平衡力作用，速度不变则动能不变，但高度可能增加，重力势能增大，所以机械能发生变化，故C错误； D．力是改变物体运动状态的原因。如果物体的运动状态发生改变，那么一定是受到了力的作用。反之，物体不受力或受平衡力时，运动状态保持不变，故D正确。 故选BD。 18. 下列数据符合实际情况的是（　　） A. 一名中学生站立时对水平地面的压强约为2×105Pa B. 一只鸡蛋漂浮在盐水中所受浮力约为0.5N C. 从地面捡起2kg物体放到桌面上，人做功约为16J D. 中学生正常步行的速度可达到10m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．中学生的体重在G=500N左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右，双脚对水平地面的压强 故A不符合题意； B．一个鸡蛋重力约为0.5N，漂浮在盐水中，浮力等于重力，所以受到的浮力约为0.5N，故B符合题意； C．2kg物体的重力 从地面捡起2kg物体放到桌面上，物体上升高度约0.8m，则人做功 故C符合题意； D．人正常时的步行速度为1.2m/s。故中学生正常步行的速度不可能达到10m/s，故D不符合题意。 故选BC。 19. 小何同学用如图所示的实验验证阿基米德原理，弹簧测力计下静止挂着物体示数为，物体完全浸没在溢水杯中时，示数为，称量出溢出的水与小烧杯总重为，再测量空烧杯的重力为，下列说法中正确的是（　　） A. 物体完全浸没时受到的浮力为 B. 若，则该实验验证了阿基米德原理 C. 若图甲中的溢水杯一开始并未装满，则实验结果会出现 D. 若图甲中的溢水杯一开始并未装满，则实验结果会出现 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据称重法测浮力，物体完全浸没时受到的浮力为物体重力减去浸没时受到的拉力，即，故A错误； B．为物体受到的浮力，为物体排开水的重力，若则说明物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，验证了阿基米德原理，故B正确； CD．若图甲中的溢水杯一开始并未装满，会使溢出水的重力偏小，小于物体受到的浮力，则实验结果会出现，故C正确，D错误。 故选BC。 20. 四个相同的容器底面积为20cm2，四个容器中都漂浮着180g冰，有的冰中包裹有额外内容物，冰的密度为0.9g/cm3，冰熔化前液面高度均为h。熔化后甲、乙、丙、丁四个容器中的液体高度分别变为h1、h2、h3、h4，则下列判断正确的是（　　） A. 图甲中冰熔化后h1比h低1cm B. 图乙中的冰包裹有5g泡沫，密度为0.5g/cm³，则冰熔化后h2=h C. 图丙中的冰包裹有7.8g铁， 密度为7.8g/cm³， 则冰熔化后h3比h低0.39cm D. 图丁中的液体与水不相溶，密度为1.2g/cm³，则冰熔化后h4比h高1.5cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲容器中，冰漂浮在水面上，浮力 排开液体的体积 熔化后质量不变，水的体积 因为，所以液体高度不变，故h1=h，故A错误； B．乙容器中，冰包裹5g泡沫，密度0.5g/cm3，整体漂浮，浮力F浮2=G冰+G泡沫 冰熔化后，冰的质量不变，熔化的水的体积等于冰排开水的体积；泡沫密度小于水，会漂浮在水面，浮力F浮泡沫=G泡沫 即泡沫排开水的体积不变。因此，冰和泡沫排开水的总体积不变，液面高度不变，即h2=h，故B正确； C．丙容器中，冰包裹7.8g泡沫，密度7.8g/cm3，整体漂浮，浮力F浮3=G冰+G铁， 铁的重力 冰熔化后，冰的质量不变，熔化的水的体积等于冰排开水的体积；铁的密度大于水，会沉底在水面，所受浮力变小，即铁排开水的体积变小，体积差为 则冰熔化后h3比h低，故C错误； D．丁容器中，冰漂浮在水面上，浮力 排开液体的体积，熔化后质量不变，水的体积 体积差为 则冰熔化后h4比h高，故D正确。 故选 BD。 三、实验探究题（共48分， 21、24题6分，25题7分， 27、29题5分， 28题4分， 30题2分，31题3分，其余每空1分） 21. （1）请画出球在飞行过程中受到的重力示意图； （2）为了准确测量木块受到的摩擦力大小，沿水平方向____拉动木块，当弹簧测力计示数稳定后如图所示，木块受到的摩擦力为____N。 【答案】（1） （2） ①. 匀速 ②. 5.4 【解析】 【小问1详解】 重力的方向总是竖直向下的，作用点在球的重心，如图所示： 【小问2详解】 [1][2]为了准确测量木块受到的摩擦力大小，应沿水平方向匀速直线拉动木块，此时木块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。如图所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为5.4N，则木块受到的摩擦力为5.4N。 22. 探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验如图甲所示。 （1）实验中根据____________来比较压力的作用效果； （2）通过图甲中______两次实验，能够得到的结论：压力的作用效果与受力面积有关； （3）若此实验将海绵换成木板，比较图甲（c）中海绵受到的压强p1和图乙中木板受到的压强p2。其大小关系为p1______p2（选填“>”“=”“<”）。 【答案】（1）海绵的凹陷程度 （2）(b)和(c) （3）= 【解析】 【小问1详解】 在探究 “压力作用效果与哪些因素有关” 的实验中，采用转换法，根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果（海绵凹陷程度越大，压力作用效果越明显）。 【小问2详解】 要探究压力的作用效果与受力面积的关系，需控制压力大小相同，改变受力面积。图甲中(b)和(c)两次实验，压力大小相同（都有砝码），受力面积不同，所以通过图甲中(b)、(c)两次实验，能够得到压力的作用效果与受力面积有关的结论。 【小问3详解】 根据压强公式，图甲（c）和图乙中，压力F相同（都有砝码和小桌的总重力），受力面积S相同（小桌面与海绵、木板的接触面积相同），所以压强大小相等，即。 23. 用如图所示方案“探究液体内部压强的影响因素”。 （1）图甲乙丙三次实验探头朝向不同，说明水中同一深度处各方向压强_____； （2）通过观察丙丁两次实验中U形管两侧液面高度差，可得液体内部压强与__有关。 【答案】（1）相等 （2）液体密度 【解析】 【小问1详解】 比较甲乙丙实验发现，同一液体，探头的方向不同，液面的高度差相同，这说明相同液体同一深度处，各个方向的压强相等。 【小问2详解】 比较丙、丁实验可知，深度相同时，在盐水中U形管两侧液面高度差更大，则在盐水中压强大于水中的压强，这说明液体压强与液体密度有关。 24. 用图甲所示的装置探究“杠杆平衡时，动力与动力臂之间的关系”，保证杠杆左端挂的砝码质量和位置不变，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 动力臂L/m 6.0 3.0 2.0 1.5 1.2 1.0 动力 F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将平衡螺母向______调节使杠杆在水平位置平衡，其目的是______； （2）多次实验，记录的数据如下表，可得动力与动力臂的数据满足公式：______（用物理量和数据表示）；于是得到实验结论：______。 【答案】（1） ①. 右 ②. 便于测量力臂 （2） ①. ②. 在阻力和阻力臂不变时，动力与动力臂的乘积不变 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母向右调节，直至杠杆水平平衡。 [2]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂是支点到力的作用线的距离，此时力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，便于测量力臂。 【小问2详解】 [1]根据实验数据 可得动力与动力臂的数据满足公式 [2]动力与动力臂的乘积保持不变，则可以得出结论：在阻力和阻力臂不变时，动力与动力臂的乘积不变。 25. 孙同学在探究影响浮力大小的因素时做了如下操作： （1）图（d）中金属块受到的浮力为____N； （2）比较a、b、c三图中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力____； （3）为了探究浮力的大小与深度是否有关，应该进行的操作是____________； （4）孙同学在探究浮力大小与液体密度是否有关时进行了d图实验，请就该实验设计实验数据记录表格。 （5）利用图中的数据可以计算得到酒精混合液的密度为____g/cm3。 【答案】（1）0.9 （2）越大 （3）见详解 （4） 实验次数 液体种类 金属块重力G/N 弹簧测力计示数/N 浮力/N 1 水 2 酒精混合液 （5）0.9 【解析】 【小问1详解】 由图a可知，金属块重力G=3.0N，图d中弹簧测力计示数，根据称重法得图（d）中金属块受到的浮力 【小问2详解】 比较a、b、c三图，液体都是水（密度相同），金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小。根据称重法 可知浮力逐渐增大。所以浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力越大。 【小问3详解】 要探究浮力的大小与深度是否有关，需控制液体密度和排开液体体积相同，改变深度。所以应进行的操作是：将金属块浸没在水中，保证排开液体体积和液体密度不变，改变金属块在水中的深度，观察弹簧测力计的示数。 【小问4详解】 探究浮力大小与液体密度得关系，需要记录不同密度里面物体所受到浮力大小，故设计的实验表格如下所示： 实验次数 液体种类 金属块重力G/N 弹簧测力计示数/N 浮力/N 1 水 2 酒精混合液 【小问5详解】 由图a、c知金属块浸没在水中所受浮力 由得此时金属块排开水的体积 因为完全浸没，则图d中金属块排开的酒精混合液的体积 又由得酒精混合液的密度 26. 为“比较不同物质吸热的情况”，符同学组装了如图所示的实验装置。 （1）甲乙两装置中，需要水和色拉油的______相同，通过______表示液体吸收热量。 （2）初温均为25℃的水和色拉油，用相同的煤油灯加热10分钟后，水温上升至58℃，色拉油温上升至78℃，可知____的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。 （3）若要探究燃料“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择____两图的装置进行实验，相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后，通过比较______来比较燃料热值。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 加热时间 （2）水 （3） ①. 甲丙 ②. 温度计示数（水升高的温度也可） 【解析】 【小问1详解】 [1]根据控制变量法，探究不同物质的吸热能力，应控制物质种类以外的变量相同，改变物质的种类。即需要控制水和色拉油的质量相同。 [2]用相同的煤油灯加热，相同时间内煤油灯放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，所以通过加热时间表示液体吸收热量（转换法，将吸热多少转换为加热时间长短）。 【小问2详解】 相同质量的水和色拉油，用相同的煤油灯加热相同时间（吸收相同热量），水的温度升高得少，根据比热容的定义分析，当m相同，相同，，，，则，即水的吸热能力较强。 【小问3详解】 [1]探究燃料 “煤油和菜籽油热值大小关系”，应控制被加热的液体相同（保证液体的质量、种类等相同），燃料不同，所以选择甲丙两图的装置进行实验（甲用煤油灯，丙用菜籽油灯，加热的都是水）。 [2]相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后，放出的热量被水吸收，根据，水的质量和比热容相同，所以通过比较水升高的温度（用温度计的示数变化）来比较燃料热值（水升高的温度越高，说明等质量的燃料放出的热量越多，燃料的热值越大）。 27. 在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，动滑轮重为G动，钩码总重为G，钩码上升高度为h，测力计拉力为F，测力计移动距离为s，机械效率为η，依次做1、2、3组实验，并将所测数据填入如下数据记录表中。 序号 G动/N G/N h/m F/N s/m η 1 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 1 4 0.1 1.67 0.3 3 1 4 0.1 2.5 0.2 80% （1）实验2的机械效率为_____%。（百分号前保留至整数位。） （2）由第1次和第2次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当滑轮组一定时，滑轮组的机械效率_____与有关。汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，_____中的方法是与本实验同理的。 A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 C.经常给汽车做保养，保持良好的润滑 （3）由第2次和第3次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当滑轮与被提升的物体重力一定时，滑轮组的机械效率可能与滑轮组绕绳方式_____（选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）80% （2） ①. 提起物体重力 ②. A （3）无关 【解析】 【小问1详解】 [1]已知实验2时，钩码总重G为4N，钩码上升高度h为0.1m，测力计拉力F为1.67N，测力计移动距离s为0.3m，则 【小问2详解】 [1]由第1次和第2次实验数据可知，当动滑轮重为G动与钩码上升高度为h一定时，钩码总重为G从2N变为4N，机械效率从66.7%变为80%，说明当滑轮组一定时，滑轮组的机械效率与提起物体重力有关。 [2]A．鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故A符合题意； B．汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率，故B不符合题意； C．经常给汽车做保养，保持良好的润滑。提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦（额外功）来增加机械效率，故C不符合题意； 故选A。 【小问3详解】 [1]由第2次和第3次实验数据可知，当滑轮与被提升的物体重力一定时，改变滑轮组绕绳方式，滑轮组的机械效率没有改变，说明了当滑轮与被提升的物体重力一定时，滑轮组的机械效率可能与滑轮组绕绳方式无关。 28. 用如图所示装置探究“动能大小的影响因素”。 （1）实验中用____来体现小车动能的大小； （2）让同一小车分别从不同高度由静止滑下，发现木块被撞出的距离不同，说明物体的动能与物体的______有关； （3）要探究物体动能与质量是否有关，某同学用质量不同的小车从不同高度由静止开始滑下，他是否能达到实验目的？请说明理由。 【答案】（1）木块被推动的距离的大小 （2）速度 （3）不能，没有控制小车到达斜面底端时的速度相同。 【解析】 【小问1详解】 实验中用木块被推动的距离的大小来体现小车动能的大小，这种方法叫做转换法。 【小问2详解】 让同一小车分别从不同高度由静止滑下，目的是为了改变小车到达斜面底端时的速度不同，从而探究物体的动能大小与速度的关系。 【小问3详解】 探究物体动能与质量是否有关的实验中，应该让小车从同一高度由静止开始下滑，这样做的目的是控制速度相同。改变小车的质量，得出结论，当速度一定时，小车的质量越大，木块被推动的距离越大，说明小车的动能越大。 29. 在探究“物体的重力势能大小与物体质量和被举高高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； （1）实验中探究的是______（选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能； （2）将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且 这是要探究物体重力势能大小与物体________的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA'、hB'、hc'，且 ，由此可得出结论______； （3）同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是 。 A. 禁止高空抛物 B. 大货车限载限速 C. 上车请系好安全带 D. 机翼上部总是凸起下部平滑 【答案】（1）重物 （2） ①. 所处高度 ②. 质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大。 （3）A 【解析】 【小问1详解】 重力势能是物体由于被举高而具有的能，实验中是重物从高处落下，通过观察桌脚陷入细沙的深度来判断重物的重力势能大小，所以探究的是重物的重力势能。 【小问2详解】 [1]将质量相同的重物从不同高度释放，控制了质量相同，改变的是高度，所以这是要探究物体重力势能大小与物体所处的高度的关系。 [2]质量相同的重物，从越高的地方释放，桌腿陷入沙子的深度越深，说明重物的重力势能越大。由此可得出结论：质量相同时，物体所处的高度越高，重力势能越大。 【小问3详解】 A．禁止高空抛物，是因为同一物体高度越高，重力势能越大，下落时造成的危害越大，与实验结论（质量相同时，高度越高，重力势能越大）有关，故A符合题意； B．大货车限载限速，限载是控制质量，限速是控制速度（与动能有关），和重力势能因高度影响的结论关联不大，故B不符合题意； C．上车请系好安全带，是为了防止惯性带来的危害，与重力势能无关，故C不符合题意； D．机翼上部总是凸起下部平滑，是利用流体压强与流速的关系产生升力，与重力势能无关，故D不符合题意。 故选A。 30. 雷同学利用一个大小烧杯、记号笔、刻度尺和适量的水测量石块的密度，当小烧杯在水中单独漂浮时液面高度为 h₁，石块在小烧杯中与小烧杯一起漂浮时，液面高度为 h₂，将石块从小烧杯中取出，直接放入大烧杯的水中沉底，液面高度为h₃。已知水的密度为ρ0，则待测石块的密度ρ石=_____。（用已知量和测量量表示） 【答案】 【解析】 【详解】设大烧杯的底面积为S。当小烧杯单独漂浮时，浮力等于小烧杯的重力，即。当石块放在小烧杯中一起漂浮时，浮力等于小烧杯和石块的总重力，即。 所以石块的重力 已知水的密度为，石块的质量 将石块放入大烧杯的水中沉底，此时石块排开水的体积等于石块的体积，且 石块的密度 31. 图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，请分析说明编号为3的彩球标牌上的温度值比22℃大还是小？ 【答案】见解析 【解析】 【详解】由图可知，此时编号为4的小球悬浮在液体中，编号为3的小球漂浮在液体表面，则编号为4的小球的密度等于液体的密度，编号为3的小球的密度小于液体的密度；根据题意可知，此时环境温度为22℃，若环境温度升高，液体密度减小，有可能使液体密度等于编号为3的小球的密度，使其悬浮，所以，编号为3的彩球标牌上的温度值比22℃大。 四、科普阅读题（共4分） 32. 当超音速空气射流在低压下从喷管排放到静止的高压空气中会出现马赫环，指的是导弹或飞机发动机尾部喷射出的火焰呈现出来一环一环的样子，这是由于气体在出口继续膨胀，然后受环境的压缩而产生的激波发光造成的。只要飞机出口气流达到超音速就可以出现，发动机地面试车就可以看到。马赫环可以出现在任何超音速排气中，无论是液体火箭发动机、固体火箭发动机或喷气发动机。 马赫环是怎么形成的？想象用吸管吹肥皂泡：如果吹得太用力，泡泡会抖动甚至破裂。类似地，当火箭发动机喷出超高速气体时：压力不匹配，喷出的气体压力如果和外界空气压力“打架”（比如喷得太猛或太弱），就会产生“压力波”。这些压力波在火焰里来回反弹、互相碰撞，导致气体有的地方被压缩（变热发光，亮环），有的地方膨胀（变冷变暗，暗环）。亮环和暗环交替排列，形成一串马赫环。 如果火箭尾焰的马赫环数量突然变少，可能发动机故障，比如燃料燃烧不充分喷出气流速度不够。工程师数一数马赫环的数量，就能知道火焰喷出的速度是否达标。 （1）马赫环形成的条件需要气流达到_________； （2）马赫环的亮环处气体被压缩，机械能转化为_____，温度_____； （3）发动机喷出气流越快，马赫环应该越______。（选填“密集”或“稀疏”） 【答案】（1）超音速 （2） ①. 内能 ②. 升高 （3）密集 【解析】 【小问1详解】 根据材料第一段“只要飞机出口气流达到超音速就可以出现”可知，马赫环形成的条件需要气流达到超音速。 【小问2详解】 [1][2]亮环是气体被压缩，该过程中，外界对气体做功，机械能转化为气体的内能，气体内能增大，温度升高。 【小问3详解】 气流速度越快，激波形成频率越高，单位距离内激波数量增加，故马赫环更密集。 五、计算题（每小题4分，共8分） 33. 小吕要自制一个简易杆秤，她用一根木制长筷子作为秤杆，在杠杆重心O点系一根细线作为提纽，将一个20g的小盆挂在秤杆的A 点作为秤盘，AO长度3cm，用细线系一个6g的螺母作为秤砣。秤盘中放入某物体后，调节秤砣位置至B点，杠杆重新平衡，BO长度12cm。求： （1）杆秤零刻度线与O点距离d； （2）放入秤盘中物体的质量。 【答案】（1）10 cm （2）4 g 【解析】 【小问1详解】 当秤盘中无其他物体时，杠杆平衡。设零刻度线与O点距离为 d，根据杠杆平衡条件，则有20 g ×10N/kg× 3 cm = 6 g ×10N/kg× d 解得d = 10 cm。 【小问2详解】 放入质量为m的物体后，秤盘总质量为20g + m，秤砣距O点 12 cm；由杠杆平衡条件可得（20 g + m ）×10N/kg× 3 cm = 6 g×10N/kg × 12 cm 解得物体质量m = 4 g。 34. “漏刻”是古代一种滴水计时的工具。某学习小组制作了一个漏刻，装置如图1，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。测得圆筒形受水壶底面积600cm2，浮箭总重6N，长方体浮块的底面积300cm2、高3cm，一刻钟（15min）滴水的质量为1200g。受水壶内无水时，指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。求： （1）滴水至当浮箭刚浮起时，浮箭所受浮力； （2）浮箭刚浮起时受水壶内的水面高度； （3）图2的标尺上每一格表示1cm，请通过计算说明“3刻钟”对应的位置，并在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。 【答案】（1）6N （2）2cm （3）“←3刻钟”在标尺上对应位置为， 【解析】 【小问1详解】 滴水后，当浮箭刚浮起时，受到的浮力与重力相等，即 【小问2详解】 根据得，浮箭刚浮起时，排开水的体积 此时受水壶内的水面高度为 【小问3详解】 一刻钟（15min）滴水的质量为1200g，3刻钟滴水的质量 根据密度公式得，其体积为 此时受水壶内的水面高度为 此时浮箭处于漂浮状态，浮箭排开水的体积为600cm3，浮箭进入水中的深度为 则“←3刻钟”在标尺上对应位置为 此时指针的位置如下图所示： 六、附加题（每空2分，共20分） 35. 如图所示，小江同学将自己的水杯和英语词典叠放在书桌上，下列说法正确的是（　　） A. 水杯对词典的压力就是水杯的重力 B. 水杯受到的支持力和水杯对词典的压力是一对平衡力 C. 词典受到的重力和桌面对词典的支持力是一对平衡力 D. 桌面对词典的支持力和词典对桌面的压力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．水杯对词典的压力作用在词典上，水杯的重力作用在水杯上，不一样，故A错误； B．水杯受到的支持力作用在水杯上，水杯对词典的压力作用在词典上，不同体，不是平衡力，故B错误； C．词典还受到水杯的压力，是三力平衡，故C错误； D．桌面对词典的支持力和词典对桌面的压力大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 36. 如图所示，A、B、C是三个体积相同的实心小球，放入水中后，A小球漂浮、B小球悬浮、C小球沉底。三个小球下列关系判断中，正确的是（　　） A. 三个小球所受浮力方向不同 B. 三个小球重力关系为 C. 三个小球所受的浮力关系为 D. 三个小球密度关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．浮力的方向竖直向上，三个小球所受浮力方向相同，故A错误； BD．A小球漂浮，则密度小于水的密度，B小球悬浮，则密度等于水的密度，C小球沉底，则密度大于水的密度，所以三个小球密度关系为，三个小球体积相同，根据可知三个小球重力关系为，故BD错误； C．由图可知，A小球排开水的体积最小，B、C小球排开水的体积相同，根据可知三个小球所受的浮力关系为，故C正确。 故选C。 37. 如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置的情况。容器正放时，液面以下1cm的A点，底面以上1cm的B点；容器倒置后，液面以下1cm的C点，底面以上1cm的D点。比较豆浆对A、B、C、D四个点产生的压强pA、pB、pC、pD的关系，正确的是（　　） A. pA<pC B. pB<pD C. pB=pD D. pB>pD 【答案】D 【解析】 【详解】液面以下1cm的A点，和底面以上1cm的B点比较，B点到自由液面的深度大，由可知；液面以下1cm的A点和液面以下1cm的C点，两点到自由液面的深度相同，故；倒置后，液面下降，D点到自由液面的深度小于B点到自由液面的深度，由可知。故ABC错误，D正确。 故选D。 38. 弹簧测力计下挂着物体A 上升，如图所示，A的重力为G，A对弹簧测力计的拉力为F₁，弹簧测力计对A 的拉力为F₂，下列说法中正确的是（　　） A. 若物体A匀速上升，则F₁与F₂二力平衡 B. 若物体A匀速上升，F₁与F₂大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因此合力为0 C. 若物体A不是平衡状态，F₁大于 F₂ D. 若物体A不是平衡状态，F₁等于F₂ 【答案】D 【解析】 【详解】A．若物体A匀速上升，处于平衡状态，F₁与F₂大小相等，方向相反，作用在同一直线上，但是没有作用在同一个物体上，不符合二力平衡条件，故A错误； B．物体A匀速上升，处于平衡状态，是因为A受到重力与弹簧测力计对A 的拉力F₂是一对平衡力，合力为0；而F₁与F₂虽然大小相等，方向相反，作用在同一直线上，但是没有作用在同一个物体，故B错误； CD．无论A是否处于平衡状态，A对弹簧测力计的拉力F₁与弹簧测力计对A 的拉力F₂大小相等，方向相反，作用在两个物体的同一直线上，是一对相互作用力，则F₁等于F₂，故C错误，D正确。 故选D 。 39. 如图所示，实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现沿竖直方向切去相同厚度d，并将切去部分放在对方剩余部分的上方，则它们此时对地面的压力F甲、F乙，压强p甲、p乙的大小关系为（ ） A. F甲<F乙，p甲<p乙 B. F甲>F乙，p甲<p乙 C. F甲<F乙，p甲>p乙 D. F甲>F乙，p甲>p乙 【答案】C 【解析】 【详解】实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等，故甲乙重力相等。由图可知，甲的边长小于乙的边长，那么切去相同的厚度，甲所切去的占总体的比例要大于乙切去的占总体的比例，故甲切去的部分的重力大于乙切去部分的重力，故叠放之后，F甲＜F乙。最初它们对地压力相同，又因为；所以最初他们的压强关系：；设它们的边长分别为a甲、a乙，竖直方向切去的厚度为d，切去相同厚度甲的底面积为 切去乙的底面积为 甲切去部分的重力为 同理，乙切去部分的重力为 所以，乙切去部分叠放在甲上之后，甲对地面压强的增加量为 同理，甲切去部分叠放在乙上之后，乙对地面压强的增加量为 最初甲乙对地压力相等，故它们质量相等，则有 ③∶④结合⑤化简可得 由图可知，，故 所以；则，即 根据 可知，切去等厚度之后，甲、乙剩余部分对地面的压强不变，所以将切去部分放置在对方剩余部分的上表面，则此时甲的整体对地压强为 此时乙的整体对地压强为 所以⑧-⑨得 根据前面的分析可推出 所以。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 40. 一个用铝做成的空心金属球，用天平称得其质量为54g，用排水法测得其体积为30cm3。若把空心部分注满某密度的液体后，整个球的平均密度为 该液体密度为_____ kg/m3。（已知 【答案】1.2×103 【解析】 【详解】铝的密度ρ铝=2.7×103kg/m3 =2.7g/cm3 根据密度公式，可先求出54g 铝的实际体积，即 已知空心金属球的总体积为30cm3，那么空心部分的体积V空=V球－V铝=30cm3－20cm3=10cm3 注满液体后液体的体积就等于空心部分的体积，即V液=V空=10cm3 根据平均密度公式，可求出注满液体后整个球的总质量 液体的质量m液=m总－m铝= 66g－54g=12g 再根据密度公式可求出液体的密度 41. 工地上用图1所示装置运送建筑材料，电动机拉动绳子的功率一定，电动机对绳子的拉力F随绳子自由端的速度ν变化的图像如图2所示。在用该装置匀速提升建筑材料A的过程中，A所处的高度h随时间t变化的图像如图3所示。已知A的质量为50kg、滑轮B和C的质量均为5kg，g取10N/kg。在匀速提升A 的过程中，电动机对绳子的拉力是_______N，4~6s的时间段内滑轮组的额外功是_______J。 【答案】 ①. 200 ②. 200 【解析】 【详解】[1]由图3可知物体上升速度 该滑轮组n=3，则绳端移动速度 由图2可知，电动机拉动绳子的功率 电动机对绳子的拉力 [2]4~6s的时间段内，电动机做的总功 有用功 4~6s的时间段内滑轮组的额外功 42. 小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。若容器中装水时，不吸水的实心圆柱体A 的高度 水面与圆柱的上表面刚好相平，下表面与圆柱形容器底的距离 。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以250cm³/min 的速度将水抽出，64min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积 ，轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。（忽略所有摩擦。） （1）物体A 的密度是______g/cm3； （2）在容器中装入其它液体，将A仍然浸没在液体中，根据压力传感器示数能够测得液体密度。该装置能够测量的最小液体密度是_____g/cm3。 【答案】（1）1.75 （2）0.625 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，随水位下降，压力传感器示数应不断减小，在A脱离液面时达到稳定，而图乙中12min时示数突然增大，可推断此时绳子突然断开(达到了绳子的最大承受力)，故12min后压力传感器的示数等于B所受的重力，即GB=F=200N 由图甲可知，水和圆柱体的总体积V=S(h0+h1)=400cm2×(40cm+20cm) =24000cm3 由于以250cm³/min的速度将水抽出，64min恰能将水全部抽出，则水的体积为V水=250cm3/min×64min=16000cm3 则圆柱体A的体积VA=V-V水=24000cm3-16000cm3=8000cm3 因为物体A不吸水，浸没时排开水的体积等于自身体积，即 V排=VA=8000cm3=8×10-3m3 依据阿基米德原理可得，A浸没时所受的浮力 由图乙可知，分析B的受力，当压力传感器示数F1=140N时，绳子的拉力F拉=GB-F1=200N-140N=60N 分析A的受力，受重力GA、绳子的拉力F拉和水的浮力F浮，则有GA=F拉+F浮=60N+80N=140N 物体A的质量 物体A的密度为 【小问2详解】 12min时刻压力传感器的示数为F示=110N，此时绳子断裂，则绳子能承担的最大拉力F最大=GB－F示=200N－110N=90N 那么A所受浮力最小值为F最小=GA－F最大=140N－90N=50N 液体的最小密度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理（清华附中初23级） 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。每小题2分，共30分） 1. 如图所示的例子中，设计目的是减小压强的是（　　） A. 逃生锤的锤头很尖 B. 载重汽车有很多个车轮 C. 压路机的碾轮很重 D. 吸管的一端被剪成斜口 2. “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　） A. 天平 B. 筷子 C. 羊角锤 D. 食品夹子 3. 下列图示中的物体或情景，为了增大摩擦的是（　　） A. 轴承中的滚珠可以滚动 B. 冰壶表面打磨得很光滑 C. 磁悬浮列车车身不接触轨道 D. 自行车轮胎表面的花纹凹凸不平 4. 关于是否做功，下列说法正确的是（　　） A. 运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做功 B. 雨滴从高处落下，雨滴的重力对雨滴做功 C. 木块漂浮在水面上，浮力对木块做功 D. 汽车在水平公路上行驶，路面对汽车的支持力对汽车做功 5. 下列所示的情境中，利用了连通器原理的是（　　） A. 飞机机翼 B. 水池下的弯管 C. 拦河大坝 D. 用吸管喝饮料 6. 下列现象中，能用惯性来解释的是（ ） A. 汽车行驶时保持车距，防止造成追尾事故 B. 用细线系住的小球做匀速圆周运动 C. 在草地上滚动的足球越来越慢，最终停了下来 D. 重物从高处下落时，越落越快 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 馒头被捏后体积减小，说明分子之间有间隙 B. 液体很难被压缩，说明分子间只有斥力 C. 扩散现象在固体、液体、气体中都能发生 D. 扫地后空气中飞舞着大量灰尘，这是扩散现象 8. 探究“同一直线上的二力合成”实验中，将一根轻质弹簧的左端固定在O点，右端用细线连接弹簧测力计，a、b、c三次实验弹簧测力计的示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该实验利用了“弹性限度内，弹簧的长度与所受拉力成正比”的原理 B. 每次将弹簧右端都从A拉至B，用到了控制变量的物理方法 C. 实验b中，F1与F2是平衡力 D. 实验c中弹簧的右端所受弹簧测力计拉力的合力是4N 9. 下图中甲图为托里拆利实验图，乙图为自制气压计，说法正确的是（　　） A. 若对着乙图玻璃管上方水平吹气，玻璃管内的液柱会上升 B. 将甲玻璃管稍微倾斜，管内的水银高度会变高 C. 将甲槽内再注入少量水银，管内外高度差变高 D. 将两个实验器材从山顶拿到山脚，则甲乙玻璃管内的液面都会上升 10. 下列说法中正确的是（　　） A. 用锯条锯木板时，锯条发热，是用做功的方式使锯条的内能增加 B. 用锯条锯木板时，木板的内能减少，锯条的内能增加 C. 烧水时，水变热是通过做功的方式使内能增加 D. 水壶里的水烧开时，水蒸气把壶盖顶起，是机械能转化为内能 11. 小冯每天测量同一个鸡蛋的质量，再把鸡蛋放入水中，观察它的浮沉情况后，取出放好。如图是他记录的部分数据及现象（鸡蛋的体积不变），下列判断不正确的是（　　） 第1天 第8天 第29天 第57天 第58天 第70天 质量m/g 66.8 66.2 64.4 62.0 61.9 60.8 鸡蛋在水中的位置 A. 第70 天受到的浮力最小 B. 第57天受到的浮力与第70天受到的浮力相等 C. 从第1天到第70天过程中，鸡蛋的密度一直在变小 D. 从第1天到第57天过程中，鸡蛋受到的浮力一直相等 12. 如图为蹦床运动照片及其简化示意图，O点是运动员由最高点开始自由落下的起始位置，A点是蹦床不发生形变时的原位置，B点是运动员受到的重力与蹦床对运动员的弹力相等处，C点是运动员到达的最低点。若整个过程忽略空气阻力，则（　　） A. 从O点到C点的过程中，运动员减小的重力势能全都转化为动能 B. 从O点到C点的过程中，运动员机械能守恒 C. 从A 点到C点的过程中，运动员的机械能减小 D. 从A 点到C点的过程中，运动员动能减小 13. 下表是一些物质的比热容。依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 沙石 约 酒精 铝 冰 铜 A. 同种物质的比热容一定相同 B. 一瓶酒精倒出一半，瓶内剩余酒精的比热容变为 C. 水和沙石升高相同的温度，水需要吸收的热量更多 D. 质量相等的铝块和铜块，放出相等热量，铜块的温度变化大 14. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是 A. 0s～1s内，地面对物体的支持力是70N B. 1s～2s内，拉力F做的功是62.5J C. 2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3% D. 2s～3s内，拉力F的功率是100W 15. 水平桌面上放有甲、乙两个都装有水的相同容器，现把两个形状和体积都相同的实心小球分别缓慢放入两容器中，两小球静止时液面恰好相平，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 两小球受到的浮力相等 B. 甲容器底部所受液体压强大于乙 C. 甲容器对水平桌面的压力大于乙 D. 甲容器中小球的密度大于乙中小球密度 二、多项选择题（下列各题均有四个选项，其中符合题意的选项多于一个，每题全对得2分，选对但不全得1分，有错选的不得分，共10分） 16. 关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 火箭加速上升的过程中，火箭搭载的卫星的机械能不断增大 B. 火箭向上加速运动是由于受到惯性的作用 C. 高压气体将火箭推向太空的过程中，能量转化与内燃机的做功冲程相同 D. 火箭在发射架上静止时所受的重力和火箭对地面的压力是一对平衡力 17. 对力的认识，下列说法正确的是（　　） A. 跳离地面的运动员不再受重力 B. 物体对桌面的压力是物体发生弹性形变产生的 C. 物体受平衡力作用，机械能一定不变 D. 物体运动状态发生改变，一定受到力的作用 18. 下列数据符合实际情况的是（　　） A. 一名中学生站立时对水平地面的压强约为2×105Pa B. 一只鸡蛋漂浮在盐水中所受浮力约为0.5N C. 从地面捡起2kg物体放到桌面上，人做功约为16J D. 中学生正常步行的速度可达到10m/s 19. 小何同学用如图所示的实验验证阿基米德原理，弹簧测力计下静止挂着物体示数为，物体完全浸没在溢水杯中时，示数为，称量出溢出的水与小烧杯总重为，再测量空烧杯的重力为，下列说法中正确的是（　　） A. 物体完全浸没时受到的浮力为 B. 若，则该实验验证了阿基米德原理 C. 若图甲中的溢水杯一开始并未装满，则实验结果会出现 D. 若图甲中的溢水杯一开始并未装满，则实验结果会出现 20. 四个相同的容器底面积为20cm2，四个容器中都漂浮着180g冰，有的冰中包裹有额外内容物，冰的密度为0.9g/cm3，冰熔化前液面高度均为h。熔化后甲、乙、丙、丁四个容器中的液体高度分别变为h1、h2、h3、h4，则下列判断正确的是（　　） A. 图甲中冰熔化后h1比h低1cm B. 图乙中的冰包裹有5g泡沫，密度为0.5g/cm³，则冰熔化后h2=h C. 图丙中的冰包裹有7.8g铁， 密度为7.8g/cm³， 则冰熔化后h3比h低0.39cm D. 图丁中的液体与水不相溶，密度为1.2g/cm³，则冰熔化后h4比h高1.5cm 三、实验探究题（共48分， 21、24题6分，25题7分， 27、29题5分， 28题4分， 30题2分，31题3分，其余每空1分） 21. （1）请画出球在飞行过程中受到的重力示意图； （2）为了准确测量木块受到的摩擦力大小，沿水平方向____拉动木块，当弹簧测力计示数稳定后如图所示，木块受到的摩擦力为____N。 22. 探究“压力作用效果与哪些因素有关”的实验如图甲所示。 （1）实验中根据____________来比较压力的作用效果； （2）通过图甲中______两次实验，能够得到的结论：压力的作用效果与受力面积有关； （3）若此实验将海绵换成木板，比较图甲（c）中海绵受到的压强p1和图乙中木板受到的压强p2。其大小关系为p1______p2（选填“>”“=”“<”）。 23. 用如图所示方案“探究液体内部压强的影响因素”。 （1）图甲乙丙三次实验探头朝向不同，说明水中同一深度处各方向压强_____； （2）通过观察丙丁两次实验中U形管两侧液面高度差，可得液体内部压强与__有关。 24. 用图甲所示的装置探究“杠杆平衡时，动力与动力臂之间的关系”，保证杠杆左端挂的砝码质量和位置不变，通过正确的实验操作，得到下表中的数据。 动力臂L/m 6.0 3.0 2.0 1.5 1.2 1.0 动力 F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将平衡螺母向______调节使杠杆在水平位置平衡，其目的是______； （2）多次实验，记录的数据如下表，可得动力与动力臂的数据满足公式：______（用物理量和数据表示）；于是得到实验结论：______。 25. 孙同学在探究影响浮力大小的因素时做了如下操作： （1）图（d）中金属块受到的浮力为____N； （2）比较a、b、c三图中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力____； （3）为了探究浮力的大小与深度是否有关，应该进行的操作是____________； （4）孙同学在探究浮力大小与液体密度是否有关时进行了d图实验，请就该实验设计实验数据记录表格。 （5）利用图中的数据可以计算得到酒精混合液的密度为____g/cm3。 26. 为“比较不同物质吸热的情况”，符同学组装了如图所示的实验装置。 （1）甲乙两装置中，需要水和色拉油的______相同，通过______表示液体吸收热量。 （2）初温均为25℃的水和色拉油，用相同的煤油灯加热10分钟后，水温上升至58℃，色拉油温上升至78℃，可知____的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。 （3）若要探究燃料“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择____两图的装置进行实验，相同质量的煤油和菜籽油完全燃烧后，通过比较______来比较燃料热值。 27. 在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，动滑轮重为G动，钩码总重为G，钩码上升高度为h，测力计拉力为F，测力计移动距离为s，机械效率为η，依次做1、2、3组实验，并将所测数据填入如下数据记录表中。 序号 G动/N G/N h/m F/N s/m η 1 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 1 4 0.1 1.67 0.3 3 1 4 0.1 2.5 0.2 80% （1）实验2的机械效率为_____%。（百分号前保留至整数位。） （2）由第1次和第2次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当滑轮组一定时，滑轮组的机械效率_____与有关。汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，_____中的方法是与本实验同理的。 A.鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员 B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量 C.经常给汽车做保养，保持良好的润滑 （3）由第2次和第3次实验数据可知，用滑轮组提升物体，当滑轮与被提升的物体重力一定时，滑轮组的机械效率可能与滑轮组绕绳方式_____（选填“有关”或“无关”）。 28. 用如图所示装置探究“动能大小的影响因素”。 （1）实验中用____来体现小车动能的大小； （2）让同一小车分别从不同高度由静止滑下，发现木块被撞出的距离不同，说明物体的动能与物体的______有关； （3）要探究物体动能与质量是否有关，某同学用质量不同的小车从不同高度由静止开始滑下，他是否能达到实验目的？请说明理由。 29. 在探究“物体的重力势能大小与物体质量和被举高高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、装有适量沙子的透明沙箱、小桌，实验装置如图所示。把小桌腿朝下放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； （1）实验中探究的是______（选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能； （2）将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且 这是要探究物体重力势能大小与物体________的关系；实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA'、hB'、hc'，且 ，由此可得出结论______； （3）同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是 。 A. 禁止高空抛物 B. 大货车限载限速 C. 上车请系好安全带 D. 机翼上部总是凸起下部平滑 30. 雷同学利用一个大小烧杯、记号笔、刻度尺和适量的水测量石块的密度，当小烧杯在水中单独漂浮时液面高度为 h₁，石块在小烧杯中与小烧杯一起漂浮时，液面高度为 h₂，将石块从小烧杯中取出，直接放入大烧杯的水中沉底，液面高度为h₃。已知水的密度为ρ0，则待测石块的密度ρ石=_____。（用已知量和测量量表示） 31. 图甲为一彩球“温度计”，其密闭玻璃容器内装有一种特殊液体，随着温度升高，这种液体的密度会减小。液体中有5个挂有温度标牌的彩球，彩球体积（包括标牌）相等，其热胀冷缩可以忽略。当有彩球悬浮时，悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图，编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃，请分析说明编号为3的彩球标牌上的温度值比22℃大还是小？ 四、科普阅读题（共4分） 32. 当超音速空气射流在低压下从喷管排放到静止的高压空气中会出现马赫环，指的是导弹或飞机发动机尾部喷射出的火焰呈现出来一环一环的样子，这是由于气体在出口继续膨胀，然后受环境的压缩而产生的激波发光造成的。只要飞机出口气流达到超音速就可以出现，发动机地面试车就可以看到。马赫环可以出现在任何超音速排气中，无论是液体火箭发动机、固体火箭发动机或喷气发动机。 马赫环是怎么形成的？想象用吸管吹肥皂泡：如果吹得太用力，泡泡会抖动甚至破裂。类似地，当火箭发动机喷出超高速气体时：压力不匹配，喷出的气体压力如果和外界空气压力“打架”（比如喷得太猛或太弱），就会产生“压力波”。这些压力波在火焰里来回反弹、互相碰撞，导致气体有的地方被压缩（变热发光，亮环），有的地方膨胀（变冷变暗，暗环）。亮环和暗环交替排列，形成一串马赫环。 如果火箭尾焰的马赫环数量突然变少，可能发动机故障，比如燃料燃烧不充分喷出气流速度不够。工程师数一数马赫环的数量，就能知道火焰喷出的速度是否达标。 （1）马赫环形成的条件需要气流达到_________； （2）马赫环的亮环处气体被压缩，机械能转化为_____，温度_____； （3）发动机喷出气流越快，马赫环应该越______。（选填“密集”或“稀疏”） 五、计算题（每小题4分，共8分） 33. 小吕要自制一个简易杆秤，她用一根木制长筷子作为秤杆，在杠杆重心O点系一根细线作为提纽，将一个20g的小盆挂在秤杆的A 点作为秤盘，AO长度3cm，用细线系一个6g的螺母作为秤砣。秤盘中放入某物体后，调节秤砣位置至B点，杠杆重新平衡，BO长度12cm。求： （1）杆秤零刻度线与O点距离d； （2）放入秤盘中物体的质量。 34. “漏刻”是古代一种滴水计时的工具。某学习小组制作了一个漏刻，装置如图1，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。测得圆筒形受水壶底面积600cm2，浮箭总重6N，长方体浮块的底面积300cm2、高3cm，一刻钟（15min）滴水的质量为1200g。受水壶内无水时，指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”。求： （1）滴水至当浮箭刚浮起时，浮箭所受浮力； （2）浮箭刚浮起时受水壶内的水面高度； （3）图2的标尺上每一格表示1cm，请通过计算说明“3刻钟”对应的位置，并在标尺上对应位置标出“←3刻钟”。 六、附加题（每空2分，共20分） 35. 如图所示，小江同学将自己的水杯和英语词典叠放在书桌上，下列说法正确的是（　　） A. 水杯对词典的压力就是水杯的重力 B. 水杯受到的支持力和水杯对词典的压力是一对平衡力 C. 词典受到的重力和桌面对词典的支持力是一对平衡力 D. 桌面对词典的支持力和词典对桌面的压力是一对相互作用力 36. 如图所示，A、B、C是三个体积相同的实心小球，放入水中后，A小球漂浮、B小球悬浮、C小球沉底。三个小球下列关系判断中，正确的是（　　） A. 三个小球所受浮力方向不同 B. 三个小球重力关系为 C. 三个小球所受的浮力关系为 D. 三个小球密度关系为 37. 如图所示为一杯封口的豆浆正放与倒置的情况。容器正放时，液面以下1cm的A点，底面以上1cm的B点；容器倒置后，液面以下1cm的C点，底面以上1cm的D点。比较豆浆对A、B、C、D四个点产生的压强pA、pB、pC、pD的关系，正确的是（　　） A. pA<pC B. pB<pD C. pB=pD D. pB>pD 38. 弹簧测力计下挂着物体A 上升，如图所示，A的重力为G，A对弹簧测力计的拉力为F₁，弹簧测力计对A 的拉力为F₂，下列说法中正确的是（　　） A. 若物体A匀速上升，则F₁与F₂二力平衡 B. 若物体A匀速上升，F₁与F₂大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因此合力为0 C. 若物体A不是平衡状态，F₁大于 F₂ D. 若物体A不是平衡状态，F₁等于F₂ 39. 如图所示，实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压力相等。现沿竖直方向切去相同厚度d，并将切去部分放在对方剩余部分的上方，则它们此时对地面的压力F甲、F乙，压强p甲、p乙的大小关系为（ ） A. F甲<F乙，p甲<p乙 B. F甲>F乙，p甲<p乙 C. F甲<F乙，p甲>p乙 D. F甲>F乙，p甲>p乙 40. 一个用铝做成的空心金属球，用天平称得其质量为54g，用排水法测得其体积为30cm3。若把空心部分注满某密度的液体后，整个球的平均密度为 该液体密度为_____ kg/m3。（已知 41. 工地上用图1所示装置运送建筑材料，电动机拉动绳子的功率一定，电动机对绳子的拉力F随绳子自由端的速度ν变化的图像如图2所示。在用该装置匀速提升建筑材料A的过程中，A所处的高度h随时间t变化的图像如图3所示。已知A的质量为50kg、滑轮B和C的质量均为5kg，g取10N/kg。在匀速提升A 的过程中，电动机对绳子的拉力是_______N，4~6s的时间段内滑轮组的额外功是_______J。 42. 小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。若容器中装水时，不吸水的实心圆柱体A 的高度 水面与圆柱的上表面刚好相平，下表面与圆柱形容器底的距离 。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以250cm³/min 的速度将水抽出，64min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积 ，轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。（忽略所有摩擦。） （1）物体A 的密度是______g/cm3； （2）在容器中装入其它液体，将A仍然浸没在液体中，根据压力传感器示数能够测得液体密度。该装置能够测量的最小液体密度是_____g/cm3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $