精品解析:重庆市第八中学校2025-2026学年上学期九年级开学物理试题
2025-09-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.28 MB |
| 发布时间 | 2025-09-05 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53780359.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
物理试题
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 初三年级的小宏同学,对生活中的一些物理量估测正确的是( )
A. 一节新干电池电压约3V B. 小宏从一楼走上二楼,克服重力做功约为180J
C. 某家用空调器工作电流约5A D. 小宏所在教室的大气压强约为1×106Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.一节新干电池的标准电压为1.5V,而非3V,故A错误;
B.小宏的体重约为50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N
从一楼到二楼上升高度约3m,克服重力做功W=Gh=500N×3m=1500J
远大于180J,故B错误;
C.家用空调功率约1100W,工作电流,故C正确;
D.标准大气压约为1×105Pa,教室内的气压接近标准大气压,而非1×106Pa,故D错误。
故选C。
2. 《哪吒之魔童闹海》是一部由我国导演杨宇(饺子)编剧并执导的奇幻动画电影,于2025年1月29日上映。电影中有一个令人印象深刻的文戏:敖丙在深海水中真情流露,热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A. 泪珠的密度大于海水的密度
B. 泪珠受到的浮力大于自身的重力
C. 泪珠受到的浮力大于排开海水的重力
D. 泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.眼泪往上方流,由物体的浮沉条件可知,泪珠的密度小于海水的密度,故A错误;
B.根据物体的浮沉条件可知,浮力大于重力时,物体上浮,所以泪珠受到的浮力大于自身的重力,故B正确;
C.由阿基米德原理可知,泪珠受到的浮力等于排开海水的重力,故C错误;
D.泪珠在上升过程中,离海面的高度变小,由可知,受到海水的压强变小,故D错误。
故选B。
3. 如图甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池,可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是( )
A. 由图甲可知,该电池的电压为 3V
B. 图甲中,铜片是电池负极,锌片是电池正极
C. 在铜片与电压表之间的导线中,自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动
D. 图乙中,正在发光的二极管中有电流经过,它在电路中相当于导线
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中电压表使用的是0-3V量程,分度值是0.1V,指针指向0.6V,所以该电池的电压为0.6V,不是3V,故A错误;
B.如图甲,铜片接电压表的正接线柱,在电源外部,电流从电源的正极经用电器流回负极,且电压表指针正向偏转,说明电流从其正接线柱流入,故铜片是电池正极,故B错误;
C.电流方向是从铜片(正极)流向电压表接线柱,而自由电子(自由电荷)定向移动方向与电流方向相反,所以自由电荷是从电压表接线柱向铜片定向移动,故C正确;
D.发光二极管是半导体元件,具有单向导电性,在电路中消耗电能,相当于用电器,而不是导线,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是物理课本中的一些插图,下列分析中正确的是( )
A. 甲:钢笔将墨水吸入时,钢笔墨囊内的气压小于外界大气压
B. 乙:图钉帽做的又圆又大,可以减小人们按图钉时图钉帽对手的压强
C. 丙:向平行地自然下垂的两张纸中间吹气,越用力吹,两张纸张开的角度越大
D. 丁:要满足所有楼层的用水需要,水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.钢笔吸墨水时捏扁笔胆的橡皮管而后再松开,钢笔墨囊内的气压小于外界大气压,利用了大气压把墨水压到橡皮管中,故A正确;
B.把图钉帽的面积做的较大,根据可知,压力不变时,增大受力面积可以减少人们按图钉时图钉帽对手的压强,故B正确;
C.向两张纸中间吹气,气体流速越快压强越小,两张纸会靠拢,故C错误;
D.打开水龙头后,水龙头与水塔组成连通器,低于水塔水位的位置不会有水流出,所以水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置,故D正确。
故选ABD。
5. 阿基米德曾说过:给我一根足够长的杠杆和一个合适的支点,我就能把地球撬起来。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. 钓鱼竿 B. 筷子 C. 天平 D. 核桃夹
【答案】D
【解析】
【详解】阿基米德曾说过:给我一根足够长的杠杆和一个合适的支点,我就能把地球撬起来,这个杠杆动力小于阻力,是省力杠杆,动力臂大于阻力臂;
A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.天平动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
6. 物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中,老师将塑料带剪成细丝制成“章鱼”,用毛皮分别摩擦“章鱼”和塑料管后,将“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”在空中飞翔不会落下,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B. 毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互排斥
C. 摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
D. “章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.毛皮与塑料管摩擦的过程中电子发生了转移,并非创造了电荷,故A错误;
B.用毛皮摩擦 “章鱼”,“章鱼” 带上了同种电荷。根据电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,所以毛皮摩擦后的 “章鱼” 细丝间会相互排斥,故B正确;
C.摩擦后的“章鱼”与毛皮一个物体得到电子,另一个物体失去电子,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电,故C错误;
D.“章鱼” 不能落下是因为同种电荷相互排斥,验电器的工作原理也是同种电荷相互排斥,二者原理相同,故D错误。
故选B。
7. 晶晶家的豆浆机有安全开关S1和工作开关S2,安全开关S1按下,指示灯亮起;再闭合工作开关S2时,豆浆机中的电动机才开始工作;安全开关S1断开时,指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题中表述可知,指示灯和电动机并联,开关S1在干路控制整个电路,指示灯支路没有开关,电动机支路由开关S2单独控制,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. B、C、D、E四点中过山车的机械能在B点最小
C. B点到D点的过程中,过山车的机械能不守恒
D. D点到E点的过程中,过山车的重力势能全部转化为动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定的速度,所以若此时一切外力消失,过山车将做匀速直线运动,故A错误;
BC.由图甲可知,C、E两点高度相同,重力势能相同,由图乙可知,C点动能比E点大,则C点机械能比E点大,由此可以说明整个过程中,过山车需克服阻力做功消耗一部分机械能,机械能逐渐变小,则过山车的机械能在B点最大,在E点最小,过山车的机械能不守恒,故B错误,C正确;
D.因为整个运动过程中存在阻力,所以D点到E点的过程中,过山车的重力势能除了转化为动能,还要克服阻力做功,转化为其他形式的能量,故D错误。
故选C。
9. 在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:将多粒莲子投入盛有海水的容器中,根据莲子的浮与沉,判断海水的制盐价值。其中一等海水密度最大,最有制盐价值,二、三、四等依次次之。现有四个密度不同,但体积相同的莲子a、b、c、d,每一颗莲子的密度分别与某一等级的海水密度相等。将这四个莲子放入盛有待测海水的杯中,各莲子静止时的情况如图所示,其中d莲子沉底且对容器底部有压力。下列说法正确的是( )
A. 各莲子质量大小关系:
B. 各莲子浮力大小关系:
C. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为三等海水
D. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为二等海水
【答案】D
【解析】
【详解】A.结合浮沉条件,由图可知,,因为四个莲子的体积相同,根据可知,故A错误;
B.因为,由图可知排开液体的体积,因为ρ液、g不变,所以,故B错误;
CD.因为,由图可知莲子c处于悬浮状态,根据浮与沉的条件可知,该海水的密度与c莲子的密度相同,故该海水为二等海水,故C错误,D正确。
故选 D。
10. 如图甲所示,虚线框内是一个滑轮组,利用该滑轮组提升质量为27kg的物体,在绳子自由端施加沿竖直方向的拉力为100N,物体和绳子自由端运动的路程随时间变化的规律如图乙所示,不计绳重与摩擦,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A. 物体上升的速度为0.75m/s B. 滑轮组中动滑轮重10N
C. 该滑轮组的机械效率为90% D. 拉力的功率为25W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在时,物体上升的高度,根据速度公式,物体上升的速度
故A错误;
B.已知物体的质量,则物体的重力
由图乙可知,在时,绳子自由端移动的距离,物体上升的高度,则绳子段数。不计绳重与摩擦,根据,可得动滑轮重力
故B错误;
C.滑轮组的机械效率
故C正确;
D.由图乙可知,在时,绳子自由端移动的距离,则绳子自由端移动的速度
所以拉力的功率
故D错误。
故选C。
11. 如图所示,物理兴趣小组的同学们在底面积为100cm2的柱形容器中装入体积为900cm3的水,用轻质细线吊一个圆柱体物块A放入容器中静止,如图甲所示,接着从容器底部的出水口K匀速缓慢向外放水,细线对物块A的拉力F随水面下降的高度h之间的关系图像如图乙所示。接下来,同学们把A取下,将容器中的水完全倒出,重新装入体积为234cm3,密度为1.5g/cm3的另一种液体B,再将A竖直缓慢的放入该液体中。则下列说法正确的是( )
A. 图甲中放入物块A 静止后,A物体所受到的浮力为0.4N
B. 在图乙中,当F=0.9N 时,水对圆柱体A下表面的压强为150Pa
C. 将物体 A 缓慢放入另一种液体B静止后,物块 A 浸入液体中的深度4cm
D. 将物体 A 缓慢放入另一种液体B静止后,容器底部受到液体压强是585Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当水面下降高度时,拉力,此时物体A完全露出水面,拉力等于重力,即
当时,拉力,此时物体A完全浸没在水中,根据称重法可知,物体A所受浮力大小为
故A错误;
B.由可知,
由图乙可知,当h在2cm到7cm之间时,拉力随水面下降高度均匀变化,说明物体A逐渐露出水面。物体A的高度为
物体A的底面积为
当F=0.9N时,物体A受到的浮力
根据浮力产生的原因,因为物体A上表面露出水面,,所以
则水对圆柱体A下表面的压强为
故B错误;
C.物体A的密度为
因为,若物体A漂浮在液体B中,则此时物体A受到的浮力等于重力,因此有,故它排开液体的体积为
物体A浸入液体中深度为
液面以下的体积为
液体的深度为
小于物体浸入液体的深度,假设不成立,故C错误;
D.由以上分析可知,物体A在液体B中沉底,设此时液体的深度为h,则有
解得,液体的深度为
容器底部受到液体压强
故D正确。
故选D。
12. 一个盛有水的底面积为的圆柱形容器足够高,将它置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为600Pa。用细线系一小球A,将小球A体积的浸入水中,容器对桌面的压强为800Pa,如图乙所示;若将细线剪断,容器对桌面的压力相比乙图增大了0.8N;将小球A与一个密度为的球B用细线连接后置于容器中,A、B球悬浮于水中,如图丙所示。不计所有细线的体积和质量,则下列判断正确的是( )
A. 球A的体积为
B. 球A的密度为
C. 将图丙中的细线剪断后,图丙比图甲的液面高4cm
D. 球B的重力为3.2N
【答案】D
【解析】
【详解】A.将小球A体积的浸入水中,容器对桌面的压强为800Pa,增加的压力为
根据力的作用是相互的,小球A受到的浮力也是4N,此时排开液体的体积为
球A的体积为
故A错误;
B.当细线剪短后,容器对桌面的压力相比乙图增大了0.8N,即A受到的浮力比乙图又增大了0.8N,若A悬浮或者沉底,则浸没体积是乙图中的倍,则浮力应该增加2N,但A的浮力只增加了0.8N,故A此时为漂浮状态,浮力为
漂浮时浮力等于重力,所以GA=4.8N,A的质量为
A的密度为
故B错误;
CD.当AB用细绳连接后,两者整体悬浮,所以浮力为
根据阿基米德原理可知
又因为B密度为1.6g/cm3,且,联立可解得mB=320g,VB=200cm3,所以球B的重力为
当绳子剪断后,A漂浮,B沉底,AB整体的浮力为
排开水的体积为
液面上升高度为
故C错误,D正确。
故选D。
13. 如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A. 小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B. 玩具小车的重量为1.5N
C. 图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D. 小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,如果以A为支点,当小车向左运动过程中,车对杠杆的作用力大小不变,其力臂变大,传感器2对杠杆的作用的力臂不变,根据杠杆平衡条件,传感器2的示数变大,故A错误;
BC.根据图像可知,不计杠杆的自重,小车在B点时,传感器2示数为小车重力,传感器1应无示数,故传感器的示数F与小车运动的路程s的关系图中传感器应为传感器2,当小车移动到C点时,移动距离为2m,对应的传感器2的拉力为3N,以A为支点,根据杠杆平衡条件可得,则小车的重力为
故玩具小车的重量为1N,则图像与纵坐标交点 F0=1N,故B错误,C正确;
D.杠杆始终在水平位置处于平衡状态,杠杆受到小车向下的压力和传感器1向下拉力,传感器2向上的拉力,根据受力分析可知,即为一定值,故小车运动过程中,两传感器示数之差不变,故D错误。
故选C。
14. 小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中A处深度为hA=4.5cm,杯底所受水的压强为pA=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.5×10-2m=450Pa
设杯底的面积为S,则杯底受到的压力为F压=pAS
玻璃杯处于漂浮状态,受到的浮力等于玻璃杯的重力,且根据浮力产生的原因可知,玻璃杯的重力G杯=F浮=F压= pAS=450Pa×S
在杯中倒入和杯子质量相等的水,则水的重力等于玻璃杯的重力,则水对杯底的压力F压杯底=G杯=450Pa×S
则水对杯底的压强
故A正确,不符合题意;
B.玻璃杯放在水中和放在液体a中时,玻璃杯底部受到的压强
所以p水=pa,由题意可知ρ水ghA=ρaghB
则有
故B正确,不符合题意;
CD.在杯中倒入和杯子质量一样的水,由此可知G杯=pS=G水=ρ水ghS
由表中的数据可知,Gb=0.1pS,Gc=0.4pS
由题意知,p=ρ水gh,由表格中的数据可知,p水b=1.1p,p水c=1.2p,所以hb=1.1h,hc=1.2h,Δhc=2Δhb=0.2h
b、c排开水的体积V排=ΔhS,所以V排c=2V排b=0.2hS
若b、c漂浮,物体受到的浮力F浮=ρ水V排g=G排
若b漂浮,液体的密度
若c漂浮,液体的密度
题中b、c都放入水中,故b、c不会同时漂浮,因为V排b<V排c,则b、c不会同时沉底;故b漂浮c沉底,所以V c=V排=0.2hS
物体c的密度
物体b的密度
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
二、填空作图题(本题共7个小题,每小题2分,共14分。)
15. 如图所示电热鞋垫既可直接使用充电器加热,也可使用锂电池加热,充满电可以持续加热长达8~9个小时,使用锂电池加热时,锂电池相当于 _____(填“电源”或“用电器”);直接使用充电器加热,两只保暖鞋垫是 _____(填“串”或“并”)联的。
【答案】 ①. 电源 ②. 并
【解析】
【详解】[1]使用锂电池加热时,锂电池的化学能先转化为电能,然后电能转化为内能,此时锂电池提供了电能,相当于电源。
[2]直接使用充电器加热,两只保暖鞋垫能够独立工作,互不影响,是并联的。
16. 铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,如图甲所示。在 ___________ 作用下,铁桶被压扁了;让自来水流过如图乙所示的装置,最后喷出的是温水,这是利用了在气体和液体中流体流速大的位置压强___________ 。
【答案】 ①. 大气压 ②. 越小
【解析】
【详解】[1]在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了。
[2]当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,热水瓶中管的上端的导管较细,水的流速增大,因为流体流速大的位置压强小,则热水管上端的压强减小,所以热水在气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水。
17. 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
18. 如图所示,a、b、c是三个电表,且电路连接没有错误,两个灯泡均正常发光,已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5(单位是A或V)。则电源电压为_____V;通过L1的电流是____A。
【答案】 ①. 2.5 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1]因两灯正常工作,则两灯和电源之间必定是通路,即a、b应为电流表;而c若为电流表,则电源被短路,故c只能为电压表;此时两灯并联。
a测量干路的电流,则
I=1.5A
b测量L2的电流,则
I2=1.2A
c测量电源电压,故电源电压是2.5V。
[2]由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,故通过灯L1的电流
I1=I−I2=1.5A−1.2A=0.3A
19. 小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为___________Pa;溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为30N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,再将升降台降低3cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为___________N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
【答案】 ①. 1750 ②. 27.5
【解析】
【详解】[1]溢水杯中水的重力
溢水杯对水平升降台的压力
则溢水杯对升降台的压强
[2]升降台缓慢上升至A刚好浸没时,溢出水的体积为
溢出水的重力为
实际溢出水的重力为3.5N,则有4N-3.5N=0.5N的水被圆柱体吸收;静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,则此过程中圆柱体再次吸收水的体积
所以圆柱体再次吸收水的重力
则整个过程中圆柱体吸收水的总重力
升降台降低3cm,水面再次下降的高度为
此时A浸在水中的体积为
此时A受到的浮力
则此时力传感器的示数为
20. 如图所示,将一质量为 320g、高 8cm、底面积为50cm2的实心均匀圆柱体 A 放置在底面积为100cm2、高为22cm的薄壁圆柱形容器的中央。向容器内缓慢注水940g,水对A下底面的液体压强为 ______ Pa;若有一高20cm,底面积为80cm2,密度为0.6g/cm3的实心均匀圆柱体B放在水平地面上,现将B水平截取部分缓慢放置于A的上表面中央(A、B 不倾倒),水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa,则物体B截取部分的质量为 ______ g。
【答案】 ①. 640 ②. 880
【解析】
【详解】[1]圆柱体的体积
圆柱体的密度
圆柱体在水中可以漂浮,根据漂浮体平衡条件可得,则
圆柱体漂浮时浸入水中的深度
圆柱体漂浮需要的最少水的体积V水′=h浸入(S容-SA)=6.4cm×(100cm2-50cm2)=320cm3
现在容器中水的体积
向容器内缓慢注水940g,圆柱体处于漂浮状态,水对A下底面的液体压强
[2]首先讨论:将B水平截取部分缓慢放置于A的上表面中央,A是否触底。因为,,都小于水的密度,放入水中都漂浮。B的质量
A的质量
假设把B全部放在A上,漂浮,根据漂浮体平衡条件
此时排开水的体积
此时B浸入水中的体积
此时B浸入的深度
此时A浸入的深度
可见,把B整体放在A上,漂浮时,A不会触底,所以,将B水平截取部分缓慢放置于A的上表面中央,漂浮,A不会触底。
再讨论:把从B上切下的这部分放在A上,共同漂浮时,A是否浸没。假设A刚好浸没,那么从B上切下的部分的质量
切下的部分的重力
水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量
这个压强变化量之差不是,要想使这个压强差达到,从B上切下的部分必须再大一点,A必须浸没水中。
还需要讨论:水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa,容器中的水是否溢出。假设把切下的部分放在A上,水面刚好与容器口相平,此时AB漂浮,
此时AB总质量
此时从B上切下部分的质量
从B上切下部分的重力
此时B浸入的体积
此时B浸入的深度
此时A浸入的深度
水对A下底面的压强
水对A下底面的压强增加量
容器对桌面的压强增加量
水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多
所以要使“水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa”,从B上切下部分的质量应该小于940g,这种情况下,容器中水不会溢出。
设“水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa”时,从B上切下的部分高度为h,把这一部分放入水中,漂浮,根据漂浮体平衡条件有
切下这部分漂浮浸入水中的深度
把AB叠放在一起,漂浮,A浸没,与放B之前A 多浸入
放在一起,漂浮,B浸入的体积就要减小
此时B浸入的深度减小
此时B浸入的深度
此时A浸入的深度
根据“水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa”列方程
即
解得,从B上切下部分的质量
21. 如图,重为2N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球漂浮在水面上,重力和浮力是一对平衡力,二者大小相等,所以浮力为2N,作用点在小球的重心,方向竖直向上。如图所示:
22. 如图,请画出使硬棒 OAB保持平衡所需的最小力F的示意图及其力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】连接OB,即为最长的力臂l,最小力F与OB垂直,要使杠杆平衡,方向应向上。如图所示:
三、实验题(22题6分,23题8分,24题8分,共22分)
23. 我校实验小组利用杠杆设计了如图所示实验:杠杆在 O 点悬挂,左端距O点L0处悬挂充足气的篮球和干瘪气球(含气针),右端对称位置悬挂小桶,内装细沙,总重力为 G,使杠杆平衡。
(1)如图a 所示,杠杆平衡时,篮球和气球的总重力为 ___________;
(2)将气针插入篮球气门,气球膨胀如图b所示,杠杆___________端下沉(选填“左”或“右”);
(3)在(2)基础上若不改变小桶的悬挂位置,则需从桶中___________(选填“取出”或“倒入”)重力为 G0的细沙,调节杠杆重新平衡,则气球受到的浮力大小为___________N;若保持小桶和细沙总重力为G,则需移动小桶使杠杆在___________位置平衡,此时小桶悬挂点距O点为L,则浮力大小为___________N。
【答案】(1)G (2)右
(3) ①. 取出 ②. G0 ③. 水平 ④.
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡原理可知,动力臂等于阻力臂,故动力等于阻力,故篮球和气球的总重力为G。
【小问2详解】
将气针插入篮球气门,气球膨胀,则左端的气球受到了向上的浮力,导致杠杆左端受到的拉力变小,即动力变小,故动力与动力臂的乘积变小,小于右端阻力与阻力臂的乘积,故杠杆右端下沉。
【小问3详解】
[1]由于杠杆右端下沉,在不改变小桶悬挂位置的情况下,可以从小桶内取出重力为G0的细沙,减小阻力,从而减小阻力与阻力臂的乘积,使杠杆再次达到水平位置平衡。
[2]取出细沙后,动力臂仍然等于阻力臂,故动力仍然等于阻力,故减小的动力等于减小的阻力,即气球所受的浮力为G0。
[3]若保持小桶和细沙总重力为G,为了便于测量力臂,则需移动小桶使杠杆在水平位置平衡。
[4]根据杠杆的平衡条件可知
则浮力的大小为
24. 如图所示,同学们利用压强计“探究液体内部压强的特点”,进行了如下的操作:
(1)实验前,U形管压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;检查器材,发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压瘪部分整理好后,会出现如图__________(选填“甲”或“乙”)所示情况;接下来应该通过下列哪种方法进行调节__________;
A.向U形管内加适量水 B.向U形管内加适量酒精 C.拆除软管重新安装
(2)比较图丙丁可知:同种液体的压强随__________的增加而增大;
(3)文文在图丁所示的实验基础上,保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。欣欣认为文文同学的结论是__________(选填“可靠”或“不可靠”)的;
(4)同时欣欣还发现,利用U形管压强计始终无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用如图戊所示能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图戊所示的图像。
①分析图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成__________比;
②进一步分析图像可知,压强p与液体深度h的关系式是p=104h(压强p的单位为Pa,深度h的单位为m),该关系式__________(选填“可以”或“不可以”)用于所有液体压强计算,原因是__________。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 乙 ③. C
(2)深度 (3)不可靠
(4) ①. 正 ②. 不可以 ③. 见详解
【解析】
【小问1详解】
[1]应选用薄一些的橡皮膜较好,因为薄橡皮膜更易变形,能更灵敏地反映液体压强的变化。
[2][3]U形管连接处的软管被压瘪,且U形管的右端是密封的,但U形管两侧液面等高,左侧的金属盒是常压状态,所以将压瘪部分整理好后,左侧是负压,则会出现如图乙所示的情况,所以接下来要拆除软管重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
比较丙丁两图可知,都是同种液体压强,但丁的金属盒的深度比丙的深度深,同时丁的U形管的高度差比丙的大,所以同种液体的压强随深度的增加而增大。
【小问3详解】
向容器内加入浓盐水后,液体密度增大,但探头位置不变,由于加入盐水导致液面上升,探头所处的深度也发生变化。因此,高度差变大可能是深度和密度共同变化的结果,没有控制变量(深度不变),故结论不可靠。
【小问4详解】
[1]分析图戊的右侧图像可知,当液体密度一定时,液体压强与深度成正比。
[2][3]该关系式是基于水的密度ρ=1000 kg/m3和g=10m/s2推导出的,即ρg=104Pa/m。但对于其他液体,密度不同,ρg值也不同,因此关系式不通用。液体压强计算必须使用,其中ρ为具体液体的密度。
25. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明猜想浮力大小可能与以下因素有关:① 液体的密度;② 物体受到的重力;③ 物体排开液体的体积。
(1)如图甲所示,用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐没入水中体积越大,手会感觉越吃力,这个事实可以支持猜想________(填序号);
(2)为了研究猜想②,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a实验中,物体A所受浮力为________ N,进一步计算得出B、C所受的浮力,比较三者所受浮力大小________(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体受到的重力无关;
(3)比较图乙中a、d两次实验,可支持猜想________(填序号),通过计算可得出______g/cm3;
(4)用柱形水槽(底面积为225cm2)和柱形塑料杯(底面积为85cm2,含配重)制作浮力秤。塑料杯漂浮在水槽中,在水槽外壁水面标记刻度A,如图丙所示。
a.当在杯中放入待测物体时,塑料杯仍漂浮,在水槽外壁水面标记刻度B,测得水面上升了2cm;
b.将物体从塑料杯中取出,轻放入水槽中物体沉底,稳定后在水槽外壁水面标记C,则C标记________水槽外壁水面标记刻度B(选填“高于”或“低于”);
c.若已知待测物体体积为100cm3,则物体的密度为________ g/cm3;
d.同组的洪洪提出还有另外两种标注质量的方式如图丙所示:①在塑料杯内壁用杯子浸入深度h2变化标注;②在水槽外壁用杯底指针离槽底的高度h3的变化标注;对于相同的刻度变化(1cm),①对应的质量变化________②对应的质量变化(选填“>”、“=”或“<”)。(标注过程中杯子始终漂浮)
【答案】(1)③ (2) ①. 1 ②. 相等
(3) ①. ① ②. 0.8
(4) ①. 低于 ②. 4.5 ③. <
【解析】
【小问1详解】
用手将空易拉罐按入水中时,浸入体积越大(即排开液体体积越大),手感觉越吃力,说明浮力增大。因此该实验支持猜想③。
【小问2详解】
[1]物体A重力为4N,a图中弹簧测力计示数为3N,根据称重法测浮力可得物体A所受的浮力为
[2]B、C两个圆柱体,重力分别为4.5N和5N,同理可得B、C所受浮力均为1N,所以三者所受到的浮力大小相等。
【小问3详解】
[1]a和d实验中,物体A分别浸没在水中和酒精中,弹簧测力计示数不同,物体A所受浮力不同,说明浮力与液体密度有关,支持猜想①。
[2]物体A浸没在水中时浮力为1N;d图中弹簧测力计示数为3.2N,则在另外一种液体中受到的浮力大小为0.8N,物体在两种液体中都是浸没状态,排开液体的体积相等,由得
解得
【小问4详解】
[1]刚开始物体在塑料杯中时,塑料杯漂浮,塑料杯受到的浮力等于塑料杯的重力加上物体的重力。将物体从塑料杯中取出,轻放入水槽中物体沉底,塑料杯还是漂浮的,物体受到的浮力变小,由可知物体和塑料杯排开液体的液体体积减小,所以液面下降。
[2]当在杯中放入待测物体时,塑料杯仍漂浮,水面上升了2cm,可得放入物体后塑料杯多排开的液体体积是
塑料杯还漂浮,增加的浮力即为物体的重力,即
物体的质量
物体的密度
[3]因为水槽的底面积为,柱形塑料杯的底面积为,所以塑料杯周围水的底面积为
塑料杯的底面积小于其周围水的底面积,因为所以当变化相同的刻度时,第二种标注方式的体积变化大于第一种的,再由可知,第二种标注对应物体受到的浮力大于第一种标注对应的浮力,即①对应的质量变化小于②对应的质量变化。
四、论述与计算题(本题共3个小题,第25题6分,第26题8分,第27题8分,共22分,解答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给分。)
26. 如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压。
【答案】(1)0.3A
(2)0.4 V
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电路中只有一条电流的路径,因此两灯泡串联;由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,因为串联电路中电流处处相等,所以流过L1和L2的电流都为0.3A。
【小问2详解】
由电路图可知,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2两端的电压,由题可知两个完全相同的电压表指针偏转相同,故V1使用0~15V的量程,分度值为0.5V,V1的示数即总电压为U=2V,V2使用0~3V的量程,分度值为0.1V,V2的示数即L2两端的电压为U2=0.4V。
27. 如图,是一款轻质悬挂式晾衣杆,OA为晾衣杆,AB为悬线,悬线通过一个定滑轮连接到人手中的摇柄装置。已知悬线能承受的最大拉力为 20N。晾衣杆长度OA=1m,衣物悬挂点C距O点的距离OC=0.5m,衣物质量为2kg。滑轮组额外功来源为摇柄装置的机械摩擦,该摩擦使得系统机械效率为80%。(g取10N/kg)
(1)初始平衡时,求悬线拉力F1的大小
(2)若将衣物悬挂点移至A点,求为保证悬线不断裂,衣物的最大质量:
(3)人用时10秒将衣物匀速提升0.5米,求人做功的功率。
【答案】(1)
20N (2)
1kg (3)
1.25W
【解析】
【小问1详解】
已知衣物的质量m=2kg,则衣物的重力
以O为支点,由几何关系可知,拉力F1的力臂,因为,所以
阻力,阻力臂
根据杠杆平衡条件,则悬线拉力F1的大小
【小问2详解】
当衣物悬挂点移至A点时,阻力臂
悬线能承受的最大拉力,拉力的力臂
根据杠杆平衡条件,衣物对杠杆的阻力
衣物对杠杆的阻力大小等于衣物受到的重力大小,即
由得,衣物的最大质量
【小问3详解】
人用时10秒将衣物匀速提升0.5米,则
已知系统机械效率,根据机械效率公式,则人做的功
则人做功的功率
28. 如图,“国之重器”起重船常用来吊运重型物体,如图甲所示。起重船在吊运重物时,为保持船体平衡,需用抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱,其船体水舱简化模型如图乙所示。图丙是用力传感器感知抽水量的柱体水舱模型,其中柱体C高为 2m,通过细直杆 B(质量和体积均可忽略)与固定的力传感器 A 相连。图丁是将水舱中的4.2m3的水全部抽出过程中,力传感器示数F的大小随抽出水的体积V的变化关系图,其中V4-V3=4V1。已知当力传感器示数为0时,水舱中剩余水对水舱底的压强p=9000Pa。求:
(1)若起重船的质量为104t,未吊运重物时受到的浮力;
(2)圆柱体C的体积;
(3)柱体C与水舱的底面积之比 S1:S2。
【答案】(1)
10⁸ N (2)
0.05 m³ (3)
1 : 80
【解析】
【小问1详解】
起重船的质量为,未吊运重物时处于漂浮状态,受到的浮力为
【小问2详解】
由图丁可知,当抽出的水后,力传感器的示数等于C的重力,由丁图可知,当水舱中装有的水时,C对传感器的压力为300N,对C受力分析可知,C受到的最大浮力为
由图丁可知,过程中力传感器示数F保持不变,说明此时C浸没在水中,由阿基米德原理可得C的体积等于排开液体的体积,即
【小问3详解】
C的横截面积
当力传感器示数为0时,C物体所受浮力等于其重力,即
由阿基米德原理可得C此时排开液体的体积
C浸在水中的深度
因此时水舱中剩余水对水舱底的压强p=9000Pa,可得此时水的深度
所以C的下表面距离舱底的深度为
根据,以及圆柱体上方的水和圆柱体下方的水的横截面积都等于容器底面积可知,抽水前C上方和下方水的高度关系为,所以
所以初始时水的总深度
又因为
解得,所以
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物理试题
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 初三年级的小宏同学,对生活中的一些物理量估测正确的是( )
A. 一节新干电池电压约3V B. 小宏从一楼走上二楼,克服重力做功约为180J
C. 某家用空调器工作电流约5A D. 小宏所在教室的大气压强约为1×106Pa
2. 《哪吒之魔童闹海》是一部由我国导演杨宇(饺子)编剧并执导的奇幻动画电影,于2025年1月29日上映。电影中有一个令人印象深刻的文戏:敖丙在深海水中真情流露,热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的,而不是顺着脸颊往下流的。下列分析正确的是( )
A. 泪珠的密度大于海水的密度
B. 泪珠受到的浮力大于自身的重力
C. 泪珠受到的浮力大于排开海水的重力
D. 泪珠在上升过程中受到海水的压强变大
3. 如图甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。利用这个电池,可以使图乙中的发光二极管发光。下列说法正确的是( )
A. 由图甲可知,该电池的电压为 3V
B. 图甲中,铜片是电池负极,锌片是电池正极
C. 在铜片与电压表之间的导线中,自由电荷由电压表的接线柱向铜片定向移动
D. 图乙中,正在发光的二极管中有电流经过,它在电路中相当于导线
4. 如图所示是物理课本中的一些插图,下列分析中正确的是( )
A. 甲:钢笔将墨水吸入时,钢笔墨囊内的气压小于外界大气压
B. 乙:图钉帽做的又圆又大,可以减小人们按图钉时图钉帽对手的压强
C. 丙:向平行地自然下垂的两张纸中间吹气,越用力吹,两张纸张开的角度越大
D. 丁:要满足所有楼层的用水需要,水塔中的最低水位不能低于最高楼层中水龙头的位置
5. 阿基米德曾说过:给我一根足够长的杠杆和一个合适的支点,我就能把地球撬起来。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. 钓鱼竿 B. 筷子 C. 天平 D. 核桃夹
6. 物理课堂上“会飞的章鱼”实验演示中,老师将塑料带剪成细丝制成“章鱼”,用毛皮分别摩擦“章鱼”和塑料管后,将“章鱼”抛向空中,在其下方用塑料管靠近“章鱼”,“章鱼”在空中飞翔不会落下,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 毛皮与塑料管摩擦的过程中创造了电荷
B. 毛皮摩擦后的“章鱼”细丝间会相互排斥
C. 摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
D. “章鱼”不能落下的原理与验电器的工作原理不同
7. 晶晶家的豆浆机有安全开关S1和工作开关S2,安全开关S1按下,指示灯亮起;再闭合工作开关S2时,豆浆机中的电动机才开始工作;安全开关S1断开时,指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
8. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 在D点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
B. B、C、D、E四点中过山车的机械能在B点最小
C. B点到D点的过程中,过山车的机械能不守恒
D. D点到E点的过程中,过山车的重力势能全部转化为动能
9. 在《西溪丛语》中谈到了用莲子选定海水的方法:将多粒莲子投入盛有海水的容器中,根据莲子的浮与沉,判断海水的制盐价值。其中一等海水密度最大,最有制盐价值,二、三、四等依次次之。现有四个密度不同,但体积相同的莲子a、b、c、d,每一颗莲子的密度分别与某一等级的海水密度相等。将这四个莲子放入盛有待测海水的杯中,各莲子静止时的情况如图所示,其中d莲子沉底且对容器底部有压力。下列说法正确的是( )
A. 各莲子质量大小关系:
B. 各莲子浮力大小关系:
C. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为三等海水
D. 因ρd>ρc>ρb>ρa,该海水为二等海水
10. 如图甲所示,虚线框内是一个滑轮组,利用该滑轮组提升质量为27kg的物体,在绳子自由端施加沿竖直方向的拉力为100N,物体和绳子自由端运动的路程随时间变化的规律如图乙所示,不计绳重与摩擦,g取10N/kg。则下列说法正确的是( )
A. 物体上升的速度为0.75m/s B. 滑轮组中动滑轮重10N
C. 该滑轮组的机械效率为90% D. 拉力的功率为25W
11. 如图所示,物理兴趣小组的同学们在底面积为100cm2的柱形容器中装入体积为900cm3的水,用轻质细线吊一个圆柱体物块A放入容器中静止,如图甲所示,接着从容器底部的出水口K匀速缓慢向外放水,细线对物块A的拉力F随水面下降的高度h之间的关系图像如图乙所示。接下来,同学们把A取下,将容器中的水完全倒出,重新装入体积为234cm3,密度为1.5g/cm3的另一种液体B,再将A竖直缓慢的放入该液体中。则下列说法正确的是( )
A. 图甲中放入物块A 静止后,A物体所受到的浮力为0.4N
B. 在图乙中,当F=0.9N 时,水对圆柱体A下表面的压强为150Pa
C. 将物体 A 缓慢放入另一种液体B静止后,物块 A 浸入液体中的深度4cm
D. 将物体 A 缓慢放入另一种液体B静止后,容器底部受到液体压强是585Pa
12. 一个盛有水的底面积为的圆柱形容器足够高,将它置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为600Pa。用细线系一小球A,将小球A体积的浸入水中,容器对桌面的压强为800Pa,如图乙所示;若将细线剪断,容器对桌面的压力相比乙图增大了0.8N;将小球A与一个密度为的球B用细线连接后置于容器中,A、B球悬浮于水中,如图丙所示。不计所有细线的体积和质量,则下列判断正确的是( )
A. 球A的体积为
B. 球A的密度为
C. 将图丙中的细线剪断后,图丙比图甲的液面高4cm
D. 球B的重力为3.2N
13. 如图,被固定的拉力传感器1和拉力传感器2分别通过竖直细线连接在轻质杠杆的A 点和B点。保持杠杆水平静止,一辆玩具小车从杠杆上B点开始向左匀速运动,其中一个传感器的示数F与小车运动的路程s的关系如图所示。已知:BC=2AB=2m,忽略小车的体积,下列说法正确的是( )
A. 小车运动过程中,传感器2的示数保持不变
B. 玩具小车的重量为1.5N
C. 图2中,图像与纵坐标交点 F0=1N
D. 小车运动过程中,两传感器示数之差逐渐变大
14. 小明用一个圆柱形玻璃杯(不计玻璃厚度)研究物体密度。如图甲所示,空杯静止在水中时,水面对齐A,将空杯静止在液体a中时,液面对齐B。如图乙所示,在杯中倒入和杯子质量相等的水,此时水对杯底的压强为p、然后将两个外形相同的实心物体b、c分别轻轻放入杯中(水足够多且无溢出)静止时,杯子对地面的压强和水对容器底的压强如表格所示,A处深度为4.5cm,,下列说法错误的是( )
压强
只放入b时
只放入c时
A. B.
C. D.
二、填空作图题(本题共7个小题,每小题2分,共14分。)
15. 如图所示电热鞋垫既可直接使用充电器加热,也可使用锂电池加热,充满电可以持续加热长达8~9个小时,使用锂电池加热时,锂电池相当于 _____(填“电源”或“用电器”);直接使用充电器加热,两只保暖鞋垫是 _____(填“串”或“并”)联的。
16. 铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,如图甲所示。在 ___________ 作用下,铁桶被压扁了;让自来水流过如图乙所示的装置,最后喷出的是温水,这是利用了在气体和液体中流体流速大的位置压强___________ 。
17. 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)
18. 如图所示,a、b、c是三个电表,且电路连接没有错误,两个灯泡均正常发光,已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5(单位是A或V)。则电源电压为_____V;通过L1的电流是____A。
19. 小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为___________Pa;溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为30N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,再将升降台降低3cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为___________N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
20. 如图所示,将一质量为 320g、高 8cm、底面积为50cm2的实心均匀圆柱体 A 放置在底面积为100cm2、高为22cm的薄壁圆柱形容器的中央。向容器内缓慢注水940g,水对A下底面的液体压强为 ______ Pa;若有一高20cm,底面积为80cm2,密度为0.6g/cm3的实心均匀圆柱体B放在水平地面上,现将B水平截取部分缓慢放置于A的上表面中央(A、B 不倾倒),水对A下底面的压强增加量比容器对桌面的压强增加量多280Pa,则物体B截取部分的质量为 ______ g。
21. 如图,重为2N的小球漂浮在水面上,请画出小球所受浮力示意图。
22. 如图,请画出使硬棒 OAB保持平衡所需的最小力F的示意图及其力臂l。
三、实验题(22题6分,23题8分,24题8分,共22分)
23. 我校实验小组利用杠杆设计了如图所示实验:杠杆在 O 点悬挂,左端距O点L0处悬挂充足气的篮球和干瘪气球(含气针),右端对称位置悬挂小桶,内装细沙,总重力为 G,使杠杆平衡。
(1)如图a 所示,杠杆平衡时,篮球和气球的总重力为 ___________;
(2)将气针插入篮球气门,气球膨胀如图b所示,杠杆___________端下沉(选填“左”或“右”);
(3)在(2)基础上若不改变小桶的悬挂位置,则需从桶中___________(选填“取出”或“倒入”)重力为 G0的细沙,调节杠杆重新平衡,则气球受到的浮力大小为___________N;若保持小桶和细沙总重力为G,则需移动小桶使杠杆在___________位置平衡,此时小桶悬挂点距O点为L,则浮力大小为___________N。
24. 如图所示,同学们利用压强计“探究液体内部压强的特点”,进行了如下的操作:
(1)实验前,U形管压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用__________(选填“薄”或“厚”)一些的较好;检查器材,发现与U形管连接处的软管被压瘪,但U形管两侧液面等高,将压瘪部分整理好后,会出现如图__________(选填“甲”或“乙”)所示情况;接下来应该通过下列哪种方法进行调节__________;
A.向U形管内加适量水 B.向U形管内加适量酒精 C.拆除软管重新安装
(2)比较图丙丁可知:同种液体的压强随__________的增加而增大;
(3)文文在图丁所示的实验基础上,保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。欣欣认为文文同学的结论是__________(选填“可靠”或“不可靠”)的;
(4)同时欣欣还发现,利用U形管压强计始终无法得出液体压强与深度的定量关系。为了更准确地了解液体压强与液体深度的关系,他利用如图戊所示能进行精确测量的数字式压强传感器做了进一步的探究,分别测量出水中不同深度处的液体压强,并利用软件生成了如图戊所示的图像。
①分析图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度成__________比;
②进一步分析图像可知,压强p与液体深度h的关系式是p=104h(压强p的单位为Pa,深度h的单位为m),该关系式__________(选填“可以”或“不可以”)用于所有液体压强计算,原因是__________。
25. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明猜想浮力大小可能与以下因素有关:① 液体的密度;② 物体受到的重力;③ 物体排开液体的体积。
(1)如图甲所示,用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐没入水中体积越大,手会感觉越吃力,这个事实可以支持猜想________(填序号);
(2)为了研究猜想②,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,然后进行如图乙所示的实验,序号a实验中,物体A所受浮力为________ N,进一步计算得出B、C所受的浮力,比较三者所受浮力大小________(选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:物体所受浮力的大小与物体受到的重力无关;
(3)比较图乙中a、d两次实验,可支持猜想________(填序号),通过计算可得出______g/cm3;
(4)用柱形水槽(底面积为225cm2)和柱形塑料杯(底面积为85cm2,含配重)制作浮力秤。塑料杯漂浮在水槽中,在水槽外壁水面标记刻度A,如图丙所示。
a.当在杯中放入待测物体时,塑料杯仍漂浮,在水槽外壁水面标记刻度B,测得水面上升了2cm;
b.将物体从塑料杯中取出,轻放入水槽中物体沉底,稳定后在水槽外壁水面标记C,则C标记________水槽外壁水面标记刻度B(选填“高于”或“低于”);
c.若已知待测物体体积为100cm3,则物体的密度为________ g/cm3;
d.同组的洪洪提出还有另外两种标注质量的方式如图丙所示:①在塑料杯内壁用杯子浸入深度h2变化标注;②在水槽外壁用杯底指针离槽底的高度h3的变化标注;对于相同的刻度变化(1cm),①对应的质量变化________②对应的质量变化(选填“>”、“=”或“<”)。(标注过程中杯子始终漂浮)
四、论述与计算题(本题共3个小题,第25题6分,第26题8分,第27题8分,共22分,解答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给分。)
26. 如图甲所示的电路中,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2)灯L2两端的电压。
27. 如图,是一款轻质悬挂式晾衣杆,OA为晾衣杆,AB为悬线,悬线通过一个定滑轮连接到人手中的摇柄装置。已知悬线能承受的最大拉力为 20N。晾衣杆长度OA=1m,衣物悬挂点C距O点的距离OC=0.5m,衣物质量为2kg。滑轮组额外功来源为摇柄装置的机械摩擦,该摩擦使得系统机械效率为80%。(g取10N/kg)
(1)初始平衡时,求悬线拉力F1的大小
(2)若将衣物悬挂点移至A点,求为保证悬线不断裂,衣物的最大质量:
(3)人用时10秒将衣物匀速提升0.5米,求人做功的功率。
28. 如图,“国之重器”起重船常用来吊运重型物体,如图甲所示。起重船在吊运重物时,为保持船体平衡,需用抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱,其船体水舱简化模型如图乙所示。图丙是用力传感器感知抽水量的柱体水舱模型,其中柱体C高为 2m,通过细直杆 B(质量和体积均可忽略)与固定的力传感器 A 相连。图丁是将水舱中的4.2m3的水全部抽出过程中,力传感器示数F的大小随抽出水的体积V的变化关系图,其中V4-V3=4V1。已知当力传感器示数为0时,水舱中剩余水对水舱底的压强p=9000Pa。求:
(1)若起重船的质量为104t,未吊运重物时受到的浮力;
(2)圆柱体C的体积;
(3)柱体C与水舱的底面积之比 S1:S2。
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