内容正文:
银川一中光华校区2025-2026学年第一学期开学挑战赛九年级物理试卷
注意事项:
1.考试时间100分钟,全卷总分100分。
2.请将所有答案全部答在答题卡相应的位置上。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)
1. 为倡导同学们关注生活,物理老师鼓励大家对常见的物理量进行估测,下列数据符合实际的是( )
A. 物理课本宽度约12dm
B. 珠穆朗玛峰峰顶的大气压约为1.01×105Pa
C. 教室内气温约为37.3℃
D. 中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约4500J
2. 下列说法不正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用 B. 受力物体同时也一定是施力物体
C. 只有相互接触的物体,才可能有力的作用 D. 力的三要素都能影响力的作用效果
3. 下列情境中,物体的运动状态不发生改变的是
A. 正在弯道上速滑的运动员 B. 水平桌面上静止的物理书
C. 空中减速下落的降落伞 D. 正在进站的火车
4. 下列实例中,属于减小有害摩擦的是( )
A. 鞋底上刻有凸凹不平的花纹 B. 神舟号飞船起飞时,火箭下方有大量的水
C. 铁锤装到柄上时,垫上一层布 D. 在旅行箱下装上轮子
5. 历史上最早测出大气压强值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 阿基米德 C. 托里拆利 D. 伽利略
6. 如图所示,各物体受到两个力,其中彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
7. 们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A. 甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B. 乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C. 丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D. 向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
8. 下列说法中正确的是
A. 物体不受力就会静止下来
B. 物体对接触面的压力大小等于物体重力的大小
C. 交通法规对各类车辆限速,是因为质量一定时,速度越大,汽车惯性越大
D. 静止在水平桌面上的书本,所受重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
9. 如图所示,下列工具的使用中,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子 B. 独轮车
C. 起子 D. 扳手
10. 如图所示的事例中,属于增大压强( )
A. 书包背带做得较宽 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 铁轨铺在枕木上 D. 穿滑雪板滑雪
11. 如图所示四种情景中,人对物体做了功的是( )
A. 提着桶在水平地面上匀速前进
B. 搬而未起
C. 撬起石块
D. 推而不动
12. 下列实例中,不属于利用惯性的是( )
A. 用手拍打衣服上的灰尘
B. 锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
C. 运动员采用助跑跳远
D. 骑自行车时为了减速捏刹车闸
13. 下列事例中不属于连通器的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 锅炉水位计
C. 茶壶 D. 三峡船闸
14. 盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法错误的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力等于重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐
15. 关于功、功率、机械效率说法正确的是
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大
B. 做功越少,功率越小,机械效率越小
C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D. 越省力的机械,机械效率越大
二、选择说明题(本题共2小题,每小题5分,共10分。选出各小题唯一正确的答案,并在横线上说明理由)
16. 如图,舰载机飞离航母后,航母受到的浮力将( )
A.浮力减小 B.浮力不变
C.浮力增大 D.无法判断
理由______。
17. 用如图所示的滑轮组提升物体。已知物重为800N,10s内物体被匀速提升了10m,动滑轮重为200N(不计绳重和摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.拉力的功率为100W
B.绳自由端的移动速度为3m/s
C.滑轮组的机械效为80%
D.如果提起更重的物体,滑轮组的机械效率不变
理由:___________。
三、填空题(每空1分,共18分)
18. 用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块,在水平长木板沿直线匀速移动0.5m,如图所示,木块受到的摩擦力是___N,木块所受的重力做功___J。
19. 在足球比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后,由于________还能继续飞向球门,守门员飞身将球扑住,说明力能改变物体的______________。
20. 2022 年 2 月 8 日,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛,谷爱凌不负众望,为中国队赢下了一块宝贵的金牌。她从高处急速滑下,到达跳台后双膝微弯,使劲一蹬,顺势跃向空中,完美翻腾后从空中下落,是因为重力方向是___________,从空中下落的过程中,她的惯性___________,重力势能___________。(后两空选填“增大”“不变”或“减小”)
21. “龙卷风”实际上就是高速旋转的气流.龙卷风能“吸入”地面上的物体是由于龙卷风内部空气流速远____(选填“大于”或“小于”)外部空气流速,因此龙卷风内部的压强远____(选填“大于”或“小于”)外部的压强.
22. 如图所示,玻璃瓶中装入适量带色的水,从玻璃管吹入少量空气,使管中水面高于瓶口。将此装置由一楼拿到十楼,发现玻璃管中液柱的高度___________ (选填“下降”或“上升”),说明大气压随高度的增加而___________(选填“减小”或“增大”)。在高山有“ 煮米不成饭”的说法,这是由于高山上的气压低,导致水的沸点___________(选填“低于”或“高于”) 100 ℃的缘故
23. 在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为___________N,拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动了2米,此时它所受到的摩擦力为___________N ,拉力做功___________J;若拉力增大至8N时,长方体所受的摩擦力为___________N。
24. 如图,2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度___________(选填“大于”或“小于”)空气的气体,使浮空艇受到的浮力___________自身的重力,从而实现上升(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、实验探究题(共24分)
25. 在探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验中,小明做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时为了测量滑动摩擦力的大小,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做___________运动;
(2)比较 1、2 两次实验,得出结论: ___________;
(3)比较___________两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图乙所示: 将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平桌面向右运动,这样改进的好处是_________。
26. 利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过观察___________来比较压力作用效果的,我们___________(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明___________压力的作用效果越明显;通过比较图___________(填序号)说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是___________(填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强 p1 和图丁中木板受到的压强p2 的大小关系为 p1 ___________p2 (填“ > ”“ < ”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是___________。
27. 通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压___________大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:___________
A、将此时右管中高出的液体倒出 B、取下软管重新安装
(2)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因可能是:___________;
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水;你认为小明的结论是___________(填“可靠的”或“不可靠”);原因是:___________
28. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:(,取10N/kg)
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体的重力有关
C.可能跟物体浸入液体的体积有关
D.可能跟液体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:(铜块和铁块的体积相同)
(1)铁块完全浸没在水中时受到的浮力为___________N。
(2)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(3)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(5)分析比较___________两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)铜块的体积为___________m3,铜块的密度=___________kg/m3。
五、应用题(共18分)
29. 如图所示,画出静止在水中的小球所受力的示意图。
30. 如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,画出拉力F的力臂,并用字母标 明.
( )
31. 请你用笔画线代替细绳,在图中将工人用滑轮组提升重物的绕线方式补充完整。
32. 如图所示实验,突然弹出硬纸片时,鸡蛋会掉入杯中,而不是随硬纸片一起飞出,你能说明原因吗 ?
33. 如图所示是某段高速公路上的标志牌,它规定小型客车最高行驶速度不得超过100km/h,大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h.请用物理学知识解释:为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
34. 如图,为某种型号户外手推车,已知其质量为5kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2 ,小明在水平地面上,用30N的水平力拉小车做匀速直线运动,小车在60s内前进50m。求:
(1)小车静止在水平面上时所受重力;
(2)小车静止在水平面上时对地面的压强;
(3)60s内水平拉力对小车做的功 ;
(4)水平拉力对小车做功的功率P。
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银川一中光华校区2025-2026学年第一学期开学挑战赛九年级物理试卷
注意事项:
1.考试时间100分钟,全卷总分100分。
2.请将所有答案全部答在答题卡相应的位置上。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)
1. 为倡导同学们关注生活,物理老师鼓励大家对常见的物理量进行估测,下列数据符合实际的是( )
A. 物理课本宽度约12dm
B. 珠穆朗玛峰峰顶的大气压约为1.01×105Pa
C. 教室内气温约为37.3℃
D. 中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约4500J
【答案】D
【解析】
【详解】A.物理课本宽度约20cm,合2dm,故A不符合题意;
B.一个标准大气压为1.01×105Pa,大气压随海拔高度的增加而减小,珠穆朗玛峰的高度较高,峰顶气压远小于1.01×105Pa,故B不符合题意;
C.教室内气温约为26℃,故C不符合题意;
D.中学生的体重约450N,从一楼到四楼的高度约10m,中学生从一楼上到四楼克服自身重力做功约
W=Gh=450N×10m=4500J
故D符合题意。
故选D。
2. 下列说法不正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用 B. 受力物体同时也一定是施力物体
C. 只有相互接触的物体,才可能有力的作用 D. 力的三要素都能影响力的作用效果
【答案】C
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,受到力的作用的物体叫受力物体,对别的物体施加了力的物体叫施力物体。故A正确,不符合题意;
B.物体间力的作用是相互的,受力物体同时也一定是施力物体,故B正确,不符合题意;
C.在发生力的作用时,两个物体不一定接触(如:磁铁吸引铁钉),故C错误,符合题意;
D.力的三要素有:力的大小、方向、作用点,它们都影响力的作用效果。故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 下列情境中,物体的运动状态不发生改变的是
A. 正在弯道上速滑的运动员 B. 水平桌面上静止的物理书
C. 空中减速下落的降落伞 D. 正在进站的火车
【答案】B
【解析】
【详解】物理学中的运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变,运动状态的不改变包括静止和匀速直线运动;
A.正在弯道上速滑的运动员,运动方向时刻在改变,其运动状态在改变,不符合题意;
B.水平桌面上静止的物理书,处于静止状态的物体运动状态不发生改变,符合题意;
C.空中减速下落的降落伞速度的大小在改变,所以其运动状态在改变,不符合题意;
D.正在进站的火车速度在减小,速度发生改变,其运动状态在改变,不符合题意;
4. 下列实例中,属于减小有害摩擦的是( )
A. 鞋底上刻有凸凹不平的花纹 B. 神舟号飞船起飞时,火箭下方有大量的水
C. 铁锤装到柄上时,垫上一层布 D. 在旅行箱下装上轮子
【答案】D
【解析】
【详解】A.鞋底的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A不符合题意;
B.火箭下方有大量的水,其作用是利用水汽化吸热来降温,因为火箭发射产生有大量热量,故B不符合题意;
C.铁锤装到柄上时,垫上一层布的目的是增大摩擦,故C不符合题意;
D.在旅行箱下装上轮子是用滚动代替滑动来减小有害摩擦,故D符合题意。
故选D。
5. 历史上最早测出大气压强值的科学家是( )
A. 牛顿 B. 阿基米德 C. 托里拆利 D. 伽利略
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿从伽利略等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,故A不符合题意;
B.阿基米德通过实验得出了阿基米德原理,故B不符合题意;
C.托里拆利最早通过实验测量出了大气压强的值,故C符合题意;
D.伽利略虽研究过大气压,但未精确测出其数值,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,各物体受到两个力,其中彼此平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图示二力大小相等,方向相反, 在同一物体上,作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故A符合题意;
B.图示二力大小不相等,方向相反, 在同一物体上,作用在同一直线上,因此不是一对平衡力,故B不符合题意;
C.图示二力不是作用在同一直线上,因此不是一对平衡力,故C不符合题意;
D.图示二力不是作用在同一直线上,因此不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选A。
7. 们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A. 甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B. 乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C. 丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D. 向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,对海绵的压力越小,受力面积不变,对海绵的作用效果越不明显,故A错误;
B.当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,受到的压强变大,U形管两边液面高度差越大,故B错误;
C.测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力F和吸盘的面积S,利用可以估测大气压强,故C正确;
D.液体的沸点与液体表面的气压有关,气压越大、沸点越高。丁图中,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知试管内气压减小、沸点降低,水才能再一次沸腾,故D错误。
故选C。
8. 下列说法中正确的是
A. 物体不受力就会静止下来
B. 物体对接触面的压力大小等于物体重力的大小
C. 交通法规对各类车辆限速,是因为质量一定时,速度越大,汽车惯性越大
D. 静止在水平桌面上的书本,所受重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,故物体不受力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.只有在物体自由静止在水平面上时,物体对接触面的压力与物体重力大小才相等,除此之外将不相等,故B错误;
C.惯性的大小只与物体的质量有关,质量越大其惯性越大,与速度的大小没有关系,故C错误;
D.平衡力是作用在同一个物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上,静止在水平桌面上的书本,所受重力和桌面对它的支持力恰好符合平衡力的条件,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,下列工具的使用中,属于费力杠杆的是( )
A. 镊子 B. 独轮车
C. 起子 D. 扳手
【答案】A
【解析】
【详解】ABC均为杠杆,动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆.A的支点为镊子上端焊接处,到手指的距离为动力臂,到所夹物体的距离为阻力臂,此为费力A对.B中前轮为质点,重心到前轮距离为阻力臂,手到前轮为动力臂,省力杠杆.C中上接触点为支点下接触点为阻力作用点,手臂提供动力,也是省力.D中轮轴,动力的作用半径大省力.
10. 如图所示的事例中,属于增大压强( )
A. 书包背带做得较宽 B. 菜刀刀刃很锋利
C. 铁轨铺在枕木上 D. 穿滑雪板滑雪
【答案】B
【解析】
【详解】A.书包背带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.菜刀刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B符合题意;
C.在铁轨下面铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.滑雪板较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选 B。
11. 如图所示四种情景中,人对物体做了功的是( )
A. 提着桶在水平地面上匀速前进
B. 搬而未起
C. 撬起石块
D. 推而不动
【答案】C
【解析】
【详解】A.人对桶的力与桶移动的方向垂直,则不做功,故A不符合题意;
B.“搬而未起”说明有力无距离,则不做功,故B不符合题意;
C.“翘起石头”有力有距离,且力与距离不垂直,则克服石头的重力做功,故C符合题意;
D.“推而不动”说明有力无距离,则不做功,故D不符合题意。
故选C。
12. 下列实例中,不属于利用惯性的是( )
A. 用手拍打衣服上的灰尘
B. 锤头松了,将锤柄在地上撞击几下
C. 运动员采用助跑跳远
D. 骑自行车时为了减速捏刹车闸
【答案】D
【解析】
【详解】A.用手拍打衣服上的灰尘,衣服受到力产生运动,灰尘由于惯性保持原来的状态,离开了衣服,利用了灰尘的惯性,故A不合题意;
B.撞击中,锤头和锤柄一块运动,锤柄受到地的作用而静止,锤头由于惯性还要继续向下运动,与锤柄结合的更结实,利用了锤头的惯性,故B不合题意;
C.对运动员助跑跳起后,离开地面,由于惯性人会继续向前运动,故C不合题意;
D.骑自行车时为了减速捏车间,是通过增大压力来增大车闸与车轮的摩擦阻力,改变自行车的运动状态,没有利用惯性,故D符合题意。
故选D。
13. 下列事例中不属于连通器的是( )
A. 活塞式抽水机 B. 锅炉水位计
C. 茶壶 D. 三峡船闸
【答案】A
【解析】
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是连通器。故A符合题意;
B.锅炉水位计是利用连通器的原理制成的,水不流动时,锅炉内的水面与外面水位计的水面相平,通过观察水位计的水面位置可以知道锅炉内水位的高低,故B不符合题意;
C.茶壶是利用连通器的原理制成的,当茶水不流动时壶身与壶嘴的水面相平。故C不符合题意;
D.三峡船闸是利用连通器的原理工作的,从而使船能从上游通过船闸驶向下游或从下游驶向上游。故D不符合题意。
故选A。
14. 盐水选种是古代我国劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法,用盐水选种时需要配制一定浓度的盐水,把种子倒入盐水中,搅拌稳定后如图所示,则漂浮于盐水面的是次种,沉入容器底的是良种。有关盐水选种过程中说法错误的是( )
A. 良种所受浮力小于重力,次种所受浮力等于重力
B. 若良种和次种的体积相同,则良种受到的浮力较大
C. 盐水选种时所用盐水的密度都要大于所有种子的密度
D. 若要选出更饱满种子,则需要往盐水中加入适当的盐
【答案】C
【解析】
【详解】A.良种深入容器底,则所受的浮力小于自身重力,次种漂浮,则所受的浮力等于自身的重力,故A正确,不符合题意;
B.良种和次种的体积相同,良种沉底,次种漂浮,良种排开盐水的体积比次种的大,据阿基米德原理知,良种受到的浮力大,故B正确,不符合题意;
C.选种时,盐水的密度要适当,要比良种的密度小,良种才能沉底,要比次种的密度大,次种才能浮于水面,故C错误,符合题意;
D.要选出良种中更饱满的种子,则将沉底的种子再挑选,则盐水的密度需要更大,让部分不够饱满的种子,即密度较小的种子上浮,部分饱满的种子,即密度较大的种子仍沉底,故D正确,不符合题意。
故选C。
15. 关于功、功率、机械效率说法正确的是
A. 功率越大,做功越快,机械效率越大
B. 做功越少,功率越小,机械效率越小
C. 功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
D. 越省力的机械,机械效率越大
【答案】C
【解析】
【详解】功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功;机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值.所以,机械效率与机械功率大小没有直接关系,功率越大,做功越快,但机械效率不一定大,故A错误;
由于功率是功与时间的比值,当做功少时,由于时间不确定,所以,功率大小不能确定,故B错误;
功率是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,反映做功越快,与机械效率无关,故C正确;
机械省力与否,与机械效率的大小无关,故D错误.
二、选择说明题(本题共2小题,每小题5分,共10分。选出各小题唯一正确的答案,并在横线上说明理由)
16. 如图,舰载机飞离航母后,航母受到的浮力将( )
A.浮力减小 B.浮力不变
C.浮力增大 D.无法判断
理由______。
【答案】 ①. A ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]舰载机飞离航母,航母重力减小,而航母仍处于漂浮状态,浮力等于重力,所以浮力减小。故选A。
17. 用如图所示的滑轮组提升物体。已知物重为800N,10s内物体被匀速提升了10m,动滑轮重为200N(不计绳重和摩擦)。下列说法中正确的是( )
A.拉力的功率为100W
B.绳自由端的移动速度为3m/s
C.滑轮组的机械效为80%
D.如果提起更重的物体,滑轮组的机械效率不变
理由:___________。
【答案】 ①. C ②. 见解析
【解析】
【详解】[1][2]A.不计绳重和摩擦,克服物重和动滑轮重力所做的功为总功,则拉力做的总功
拉力F的功率,故A错误;
B.由图可知,绳子承重段数n=2,则绳端移动的距离
绳自由端的移动速度,故B错误;
C.克服物重所做的有用功,则
滑轮组的机械效率,故C正确;
D.由可知,如果提起更重的物体,滑轮组的机械效率变大,故D错误。
故选C。
三、填空题(每空1分,共18分)
18. 用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块,在水平长木板沿直线匀速移动0.5m,如图所示,木块受到的摩擦力是___N,木块所受的重力做功___J。
【答案】 ①. 2.4 ②. 0
【解析】
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,示数为2.4N,所以木块受到水平拉力F=2.4N,由于木块做匀速直线运动,由二力平衡条件可知,受到的摩擦力
f=F=2.4N
[2]由于木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0。
19. 在足球比赛中,运动员起脚射门,足球离脚后,由于________还能继续飞向球门,守门员飞身将球扑住,说明力能改变物体的______________。
【答案】 ①. 惯性 ②. 运动状态
【解析】
【详解】[1]足球离脚后,由于惯性,保持原来的运动状态,还能继续飞向球门。
[2]守门员飞身将球扑住,球在力的作用下,由运动变为静止,说明力能改变物体的运动状态。
20. 2022 年 2 月 8 日,北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛,谷爱凌不负众望,为中国队赢下了一块宝贵的金牌。她从高处急速滑下,到达跳台后双膝微弯,使劲一蹬,顺势跃向空中,完美翻腾后从空中下落,是因为重力方向是___________,从空中下落的过程中,她的惯性___________,重力势能___________。(后两空选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 ①. 竖直向下 ②. 不变 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]力可以改变物体的运动状态。翻腾后从空中下落,是因为她受到重力作用改变了运动状态,重力是物体由于地球的吸引而受到的力,方向是竖直向下的。
[2]惯性大小只与质量有关,所以完美翻腾后从空中下落的过程中,其质量不变,所以她的惯性不变。
[3]她下落时,质量不变,高度减小,故重力势能减小。
21. “龙卷风”实际上就是高速旋转的气流.龙卷风能“吸入”地面上的物体是由于龙卷风内部空气流速远____(选填“大于”或“小于”)外部空气流速,因此龙卷风内部的压强远____(选填“大于”或“小于”)外部的压强.
【答案】 ①. 大于 ②. 小于
【解析】
【详解】第一空、第二空.龙卷风内部空气流速远大于外部空气流速,所以龙卷风内部的压强远小于外部压强.物体靠近龙卷风的方向,空气流速大,压强小,远离龙卷风的方向,空气流速小,压强大,物体在压强差的作用下,受到向上压力差,被吸入龙卷风.
22. 如图所示,玻璃瓶中装入适量带色的水,从玻璃管吹入少量空气,使管中水面高于瓶口。将此装置由一楼拿到十楼,发现玻璃管中液柱的高度___________ (选填“下降”或“上升”),说明大气压随高度的增加而___________(选填“减小”或“增大”)。在高山有“ 煮米不成饭”的说法,这是由于高山上的气压低,导致水的沸点___________(选填“低于”或“高于”) 100 ℃的缘故
【答案】 ①. 上升 ②. 减小 ③. 低于
【解析】
【详解】[1]装置在一楼时,瓶内气压等于外界大气压加上管内水柱产生的压强。当搬到十楼,高度升高,外界大气压减小,而瓶内气压几乎不变,所以管内水柱产生的压强变大,所以玻璃管中液柱高度上升。
[2]从一楼到十楼,高度增加,液柱上升,说明外界大气压减小,即大气压随高度的增加而减小。
[3]液体的沸点随气压的减小而降低。高山上气压低,水的沸点低于 100 ℃,水沸腾时温度达不到把米煮熟所需的温度,所以会出现 “煮米不成饭” 的情况。
23. 在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为___________N,拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动了2米,此时它所受到的摩擦力为___________N ,拉力做功___________J;若拉力增大至8N时,长方体所受的摩擦力为___________N。
【答案】 ①. 4 ②. 6 ③. 12 ④. 6
【解析】
【详解】[1]在水平面上有一重为10N的长方体,用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,受到了水平向右的拉力,还受到了水平向左的摩擦力,由于静止,处于平衡状态,故向左的摩擦力的大小为4N。
[2][3]拉力增大至6N时长方体做匀速直线运动,处于平衡状态,此时为滑动摩擦力,其的大小为6N,拉力做功
[4]当增大为8N时,影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力的大小不变,为6N。
24. 如图,2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇成功上浮到海拔9032米的高空,创造了大气科学观测海拔高度世界纪录。浮空艇里充的是密度___________(选填“大于”或“小于”)空气的气体,使浮空艇受到的浮力___________自身的重力,从而实现上升(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1][2]空艇上升时
空艇浸没在空气中,排开空气的体积等于空艇的体积,即
由与得
则
即浮空艇里充的是密度小于空气的气体,使浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而实现上升。
四、实验探究题(共24分)
25. 在探究“影响滑动摩擦力大小因素”实验中,小明做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第 1 次和第 2 次用相同的长木板,第 3 次用表面更加粗糙的长木板。
(1)实验时为了测量滑动摩擦力的大小,需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做___________运动;
(2)比较 1、2 两次实验,得出结论: ___________;
(3)比较___________两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(4)小明同学将实验方法进行了改进,实验装置如图乙所示: 将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平桌面向右运动,这样改进的好处是_________。
【答案】(1)匀速直线
(2)接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)2和3 (4)不需要匀速直线拉动
【解析】
【小问1详解】
当木块在水平面上做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力两个力的作用,根据二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于测力计的拉力,所以为了测量滑动摩擦力需使木块在水平方向上做匀速直线运动。
【小问2详解】
1、2两次实验中,接触面粗糙程度相同,第2次压力较大,第2次测力计示数比较大,即滑动摩擦力比较大,所以得出结论是接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,而改变接触面的粗糙程度,由图可知,第2次和第3次接触面受到的压力相同,而粗糙程度不同,所以比较第2、3次实验。
【小问4详解】
改进后,木块相对地面始终静止,无论是否匀速拉动木板,测力计示数稳定且不变,所以改进的好处不需要拉动木板做匀速直线运动。
26. 利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过观察___________来比较压力作用效果的,我们___________(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明___________压力的作用效果越明显;通过比较图___________(填序号)说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是___________(填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强 p1 和图丁中木板受到的压强p2 的大小关系为 p1 ___________p2 (填“ > ”“ < ”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是___________。
【答案】(1) ①. 海绵的凹陷程度 ②. 可以
(2) ①. 受力面积一定时, 压力越大 ②. 乙、丙
(3)控制变量法 (4)=
(5)没有控制压力的大小一定
【解析】
【小问1详解】
[1]图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,利用了转换法。
[2]沙子受到挤压形变比较明显,所以我们可以用沙子代替海绵来完成实验。
【小问2详解】
[1]通过比较图甲和图乙可知,当受力面积一定时,压力越大,海绵的形变程度越明显,即压力的作用效果越明显。因此可以说明受力面积一定时, 压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]研究压力的作用效果与受力面积的关系时,根据控制变量法,需要控制压力一定,故通过比较图乙和图丙可知,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
在探究实验时,有多个变量影响实验,在探究其中一个变量对实验的影响时,需要控制其他变量一定,所以探究压力作用效果实验中主要采用了控制变量法。
【小问4详解】
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据,因压力和受力面积相同,故图丙中海绵受到的压强等于图丁中木板受到的压强的大小,即。
【小问5详解】
研究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力大小一定,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,对支持面的压力大小发生了改变,所以他在探究的过程中存在的问题是:没有控制压力的大小一定。
27. 通过学习,同学们知道了液体压强的特点。在此基础上,老师提出了这样的问题:
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景。出现这种情况的原因是:U形管左管液面上方的气压___________大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:___________
A、将此时右管中高出的液体倒出 B、取下软管重新安装
(2)小明再作图(b)所示的检查。当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。出现这种情况的原因可能是:___________;
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示。他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水;你认为小明的结论是___________(填“可靠的”或“不可靠”);原因是:___________
【答案】(1) ①. 大于 ②. B
(2)气密性差 (3) ①. 不可靠 ②. 没有控制深度相同
【解析】
【小问1详解】
[1]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该是相平的,小明同学却观察到如图(a)所示U形管左侧管内液面比右侧管内液面低,说明软管中的气体压强大于大气压。
[2]调节的方法:只需要将软管取下,再重新安装,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B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差;因此出现这种情况可能是装置的气密性差。
【小问3详解】
[1][2]因为液体的压强不仅与液体密度有关,还与液体的深度有关,该实验小明没有让橡皮膜浸在盐水和水的相同深度处,所以得出的结论是不可靠的。
28. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:(,取10N/kg)
A.可能跟物体浸入液体的深度有关
B.可能跟物体的重力有关
C.可能跟物体浸入液体的体积有关
D.可能跟液体的密度有关
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:(铜块和铁块的体积相同)
(1)铁块完全浸没在水中时受到的浮力为___________N。
(2)铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是正确的。
(3)铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(4)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想___________(选填“A”“B”“C”或“D”)是错误的。
(5)分析比较___________两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)铜块的体积为___________m3,铜块的密度=___________kg/m3。
【答案】(1)2.0 (2) ①. 变大 ②. C
(3)A (4)B
(5)⑥⑦ (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由图①知,铁块的重力,由图④知,铁块完全浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法测浮力,可得铁块完全浸没在水中时受到的浮力
【小问2详解】
[1][2]铁块从位置③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,根据,可知铁块受到的浮力变大;此过程中,液体密度不变,铁块浸入液体的体积变大,所以可以验证猜想C是正确的。
【小问3详解】
铁块从位置④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,根据,可知铁块受到的浮力不变;此过程中,铁块浸入液体的深度变大,而浮力不变,所以可以验证猜想A是错误的。
【小问4详解】
由图①⑤知,铁块重力,铁块完全浸没在水中时受到的浮力
由图②⑥知,铜块重力,铜块完全浸没在水中时受到的浮力
铁块和铜块重力不同,但浸没在水中相同深度时受到的浮力相同,所以可以验证猜想B是错误的。
【小问5详解】
要探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关,需要控制物体浸入液体的体积相同,改变液体的密度。由图⑥⑦可知,铜块重力相同,铜块浸入液体的深度相同,铜块浸入液体的体积相同,液体分别是水和盐水,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,由可知,铜块所受浮力不同,所以分析比较⑥⑦两次实验可得结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
【小问6详解】
由图②⑥,由(4)已求得铜块浸没在水中时受到的浮力,根据阿基米德原理,因为铜块浸没,所以铜块体积
铜块的质量
由密度公式,则铜块的密度
五、应用题(共18分)
29. 如图所示,画出静止在水中的小球所受力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】小球在水中处于静止状态,受重力和浮力,二力是一对平衡力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,两力的大小相等,如下图所示:
30. 如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,画出拉力F的力臂,并用字母标 明.
( )
【答案】
【解析】
【详解】首先延长力F的作用线,然后由点O作力F的作用线的垂线,垂线段的长就是力F的力臂.如图所示:
31. 请你用笔画线代替细绳,在图中将工人用滑轮组提升重物的绕线方式补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】因为人站在地面上向下拉绳子,有两段绳子与动滑轮相连,所以应该从定滑轮开始连接滑轮组,如图所示:
32. 如图所示实验,突然弹出硬纸片时,鸡蛋会掉入杯中,而不是随硬纸片一起飞出,你能说明原因吗 ?
【答案】见详解
【解析】
【详解】当突然弹出硬纸片时,硬纸片因为受到力的作用,而改变了运动状态,而鸡蛋由于惯性,仍要保持原来静止的状态,在重力的做一些,鸡蛋会掉进杯子。
33. 如图所示是某段高速公路上的标志牌,它规定小型客车最高行驶速度不得超过100km/h,大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h.请用物理学知识解释:为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?
【答案】见解析所示
【解析】
【分析】主要涉及惯性的应用,惯性大小只与质量有关.
【详解】大型客车、载货汽车质量大于小型客车,则惯性也大于小型汽车,运动状态更难以改变,相同速度下当发生紧急情况时大型客车、载货汽车更难在短时间停下来,故大型客车、载货汽车限速更低.
34. 如图,为某种型号户外手推车,已知其质量为5kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2 ,小明在水平地面上,用30N的水平力拉小车做匀速直线运动,小车在60s内前进50m。求:
(1)小车静止在水平面上时所受重力;
(2)小车静止在水平面上时对地面的压强;
(3)60s内水平拉力对小车做的功 ;
(4)水平拉力对小车做功的功率P。
【答案】(1)
49N (2)
1.96×10⁴Pa (3)
1.5×103J (4)
25W
【解析】
【小问1详解】
小车静止在水平面上时所受重力
【小问2详解】
小车静止时,对地面的压力大小于重力相等为
对地面的压强为
【小问3详解】
拉力做功
【小问4详解】
拉力的功率
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