精品解析:上海市徐汇区2025-2026学年九年级上学期9月月考物理试卷
2025-12-09
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内容正文:
2025学年第一学期初三物理初态素养数据采集
(时间70分钟,满分100分)
一、基础部分(共60分)
1. 大气压与我们的生活息息相关。
(1)下列装置利用大气压工作的是( )
A. 吸尘器 B. 密度计 C. 液位计 D. 订书机
(2)如图所示,___________实验首先测出了大气压强的值。
①若将玻璃管直径加粗,管中汞柱的高度将_______;
A.变高 B.变低 C.不变
②将玻璃管略微倾斜,管中汞柱的竖直高度_______;
A.变高 B.变低 C.不变
(3)某小组同学研究大气压强与海拔高度的关系,他们操控带有压强传感器的无人机,使其从地面(A点)沿竖直方向飞到最大高度(D点约为60m),再原路返回。传感器记录的大气压强随时间的变化图线如图所示。无人机飞行到B点时,大气压强为______Pa;分析图中的曲线及相关条件,可知,每升高10m,大气压强约降低______Pa。
【答案】(1)A (2) ①. 托里拆利 ②. C ③. C
(3) ①. 1.012×105 ②. 100
【解析】
【小问1详解】
A.吸尘器工作时,内部电机使气压降低,外界大气压将灰尘压入吸尘器,利用了大气压,故A符合题意;
B.利用物体的浮沉条件(漂浮时浮力等于重力)工作,与大气压无关,故B不符合题意;
C.液位计(如锅炉水位计)是利用连通器原理工作的,连通器内同种液体不流动时,各容器中的液面保持相平,没有利用大气压。故C不符合题意;
D.订书机利用杠杆原理(省力杠杆)工作,与大气压无关。故D不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
[1]图中实验是托里拆利实验,首次测出了大气压强的值。
[2]托里拆利实验中,管中汞柱高度由大气压决定(),与玻璃管直径无关,因此直径加粗后,汞柱高度不变。
故选C。
[3]玻璃管倾斜时,汞柱的竖直高度仍由大气压决定,因此竖直高度不变。
故选C。
【小问3详解】
[1]由图可知,无人机飞到B点时,大气压强为。
[2]A到D点高度约60m,A点压强,D点压强,压强降低了
可知每升高10m,压强降低约
2. 位于上海浦东新区的“耀雪冰雪世界”是目前全球最大的室内滑雪场,其内部常年维持低温环境以适应冰雪运动需求。
(1)造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪,这一过程发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 凝固 C. 凝华 D. 汽化
(2)人们滑雪时都要使用宽大的滑雪板,主要是为了( )
A. 减小对雪面的压力 B. 增大对雪面的压力
C. 减小对雪面的压强 D. 增大对雪面的压强
(3)当小赵同学在赛道上从高处向下滑落时,重力势能逐渐______;若他的速度大小先变大后不变,则他的动能______;(两空均选填下述字母)
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后不变 E.先变小后不变
(4)如图a所示,某同学站在雪地上练习单滑雪,在图b中画出此时滑板对地面压力F的示意图。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. B ②. D
(4)
【解析】
【小问1详解】
造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪,水由液态变为固态,这一过程发生的物态变化是凝固,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
人们滑雪时都要使用宽大的滑雪板,主要是为了在压力一定时通过增大受力面积来减小雪面的压强。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
[1][2]当小赵同学在赛道上从高处向下滑落时,质量不变,高度降低,则重力势能逐渐小,故选B;动能与质量、速度有关,若他的速度大小先变大后不变,则他的动能先变大后不变,故选D。
【小问4详解】
滑板对地面压力垂直指向地面,作用在接触面的中心处,作图如下图所示:
3. 未开封的矿泉水一般不会完全装满,上方充入的是氮气,如图所示。
(1)这样设计的原因一是由于氮气的化学性质惰性强,溶解度小,不会改变水质;原因二是气体分子间距离较远,分子间斥力较___________(选填“大”或“小”),___________(选填“容易”或“不容易”)压缩,在运输时受到挤压或撞击时可以起到缓冲作用,减少瓶子破裂的风险;原因三是在储存过程中若遇到低温环境(如冰箱、冷库)时,水结冰时请判断
①水的体积会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水的密度会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
上方充入氮气则可以提供足够的空间,避免爆瓶。
(2)如图所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:
①水对容器底部的压强___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水对容器底部的压力___________;
A.变大 B.变小 C.不变
③此时水对瓶盖的压力___________水的重力。
A.大于 B.等于 C.小于
【答案】(1) ①. 小 ②. 容易 ③. A ④. B
(2) ①. A ②. B ③. C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]氮气气体分子间距离较远,分子间斥力较小,容易压缩,在运输时受到挤压或撞击时可以起到缓冲作用,能够减少瓶子破裂的风险。
[3][4]水在4℃时密度最大,体积最小。当温度低于4℃时,随着温度下降,密度变小,体积变大。而水结冰时温度为0℃,水的体积变大,水的密度变小。故[3]选A,[4]选B。
【小问2详解】
[1]当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,水的深度增加,根据可知,水对容器底部的压强变大,故选A。
[2][3]装有水的瓶子正立时,水对容器底的压力大小等于水的重力大小;装有水的瓶子倒立时,水的重力一部分作用在瓶子侧壁上,一部分作用在瓶盖上,则此时水对瓶盖的压力小于水的重力。因此当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,水对容器底部的压力变小。故[2]选B,[3]选C。
4. 人类生存依存于水,但也必须科学应对由水产生的巨大压强。认知并防范液体压强,是我们利用这一自然力量时保障安全的关键。
(1)液体由于具有流动性,在液体的内部向__________方向存在压强。
(2)某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。[图(a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
①根据图__________可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。
②根据图(b)、(c)可验证:_____________,液体内部压强随深度的增大而增大。
③根据图(b)、(d)可验证:当深度相同时,_______________________________。
④若在图__________中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。[选填“(a)”“(b)”“(c)”或“(d)”]
(3)液体内部压强随深度的增大而增大,所以,水坝总是筑成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。在设计潜水器时,也需要考虑水的压强的影响。小孙同学通过查阅资料,了解到深潜器的船身需要设计成弧形。他认为这是因为这种形状能有效减小水的压强。你认为这一说法是_________(选填“正确”或“不正确”)的;理由是______________。
【答案】(1)各个 (2) ①. (a)、(b) ②. 同种液体 ③. 液体密度越大,液体内部压强越大 ④. (c)
(3) ①. 上窄下宽 ②. 不正确 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
液体由于具有流动性,由液体压强的特点可知,在液体的内部向各个方向存在压强。
【小问2详解】
[1]探究当深度相同时同种液体内部压强与容器形状的关系,需要控制液体的密度和深度相同,改变容器形状,因此图(a)、(b)符合题意。
[2]分析(b)、(c)可知,两种液体的种类相同、液体的深度不同,压强计指针顺时针偏转的角度也不同,根据压强计指针顺时针偏转的角度越大表示液体压强越大,可得出结论:同种液体,液体内部压强随深度的增大而增大。
[3]根据图(b)、(d)可知,两种液体的种类不同,液体的深度相同,盐水中压强计指针顺时针偏转的角度比水中的大,因此可验证:当深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
[4]把木块放入图(a)、(b)、(d)的容器中,液体都会溢出来,液体的深度不变,液体压强也不变,把木块放入图(c)的容器中,水面会上升,水的深度增加,液体压强增大,压强计指针偏转的角度会增大,故木块要放入图(c)中的容器内。
【小问3详解】
[1]液体内部压强随深度的增大而增大,水坝底部受到水的压强比上部大,为了能承受更大的压强,水坝的形状要设计成上窄下宽的形状。
[2][3]液体压强只与液体的密度和深度有关,与容器形状无关,弧形设计是为了减小阻力或增强结构强度,不能改变液体压强的大小,故小孙的说法错误。
5. 某小组同学在做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)图甲中温度计示数为___________℃,若此温度为水沸腾时的温度,可判断此时环境气压___________(选填“大于”或“小于”)一个标准大气压;
(2)水沸腾时,底部产生的气泡体积在上升过程中其体积逐渐________,造成这种现象的主要原因是( );
A.水温不断升高,气泡里的水蒸气分子运动越来越快
B.气泡越往上浮,外界液体对它的压强越来越小
C.气泡在上升过程中不断吸收空气
D.水中的气体不断溶解进入气泡
(3)小周给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图乙中a图线所示(实线部分),若其他条件不变,仅倒入或倒出部分水,则温度与时间的关系图像可能是___________(选填“b”“c”或“d”),根据图像判断变化后水的质量是___________的(选填“增加”或“减少”);
(4)在图中,大容器B内盛有水,小试管A内盛有表1中的一种液体,此时若对大容器的底部持续加热,最终发现A内的液体发生沸腾,则A内盛的液体可能是___________,你判断的依据是__________。
表1标准大气压下
物质
沸点
酒精
78℃
水
100℃
煤油
180℃
【答案】(1) ①. 98 ②. 小于
(2) ①. 变大 ②. B
(3) ①. c ②. 减少
(4) ①. 酒精 ②. 酒精的沸点为78℃,低于水的沸点,因此A内的酒精能达到沸点,且能从B中的水持续吸热,满足沸腾的两个条件
【解析】
【小问1详解】
[1]温度计的分度值为1℃,示数为98℃;
[2]1标准大气压下,水的沸点为 100℃,沸点随气压降低而降低,因此此时环境气压小于一个标准大气压。
【小问2详解】
[1]水沸腾时,底部气泡上升过程中体积逐渐变大。
[2]A.水沸腾时温度保持不变(沸点恒定),并非 “水温不断升高”,且气泡体积变化与水蒸气分子运动快慢无直接关系,故A不符合题意;
B.气泡上升时,所处深度减小,根据液体压强公式,外界液体对气泡的压强越来越小,气泡体积会膨胀变大,这是气泡体积增大的主要原因,故B符合题意;
C.水沸腾时的气泡是由水汽化形成的水蒸气,并非 “吸收空气”,故C不符合题意;
D.水沸腾时的气泡里面的气体主要是水汽化成的水蒸气,而不是水中的气体。气泡体积变化不是因为 “气体溶解进入”,故D不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]倒入或倒出部分水后,水的质量变化,升温速度会变化,水达到沸点的时间变化,但关键是沸点不变,因此图像可能是c;b和d沸点均变化,不符合题意。
[2]根据图像c可知,水温度升高的速度变快,沸腾所需时间缩短,因此是倒出部分水,水的质量减少。
【小问4详解】
[1][2]A内盛的液体可能是酒精,依据:大容器B内的水沸腾后温度保持98℃,而酒精的沸点为 78℃,低于水的沸点,因此A内的酒精能达到沸点,且能从B中的水持续吸热,满足沸腾的两个条件(达到沸点、持续吸热)。
6. 研究表明,汽车生产中使用轻量化材料来减轻整车质量,这样不仅能降低汽车油耗,还能减少二氧化碳的排放。现有钢和镁合金材料,已知钢的密度为7.9×103kg/m3,镁合金材料的密度需要通过实验测量。
(1)本实验测量镁合金密度的原理是____________(用公式表示)。某实验小组发现合金体积较大,无法直接放入量筒,他们取来溢水杯和量杯,各抒己见,设计了如下实验操作步骤:
①用电子天平测量镁合金的质量m金;
②读出量杯中水的体积V水;
③用电子天平测量空溢水杯的质量m杯;
④如图所示,用细线拴住镁合金,慢慢放入溢水杯中,使镁合金完全浸没,让溢出的水流入量杯;
⑤将溢水杯装满水,把量杯放在溢水杯出水口下方;
⑥根据密度公式,求出镁合金密度。
(2)请梳理并选择合理的实验步骤进行排序____________。实验需要进行多次测量,目的是为了____________(选填“得到普遍规律”或“求平均值减小误差”)。
(3)已知1mL=1×10-6m3,由图可知镁合金的体积为__________m3,若镁合金的质量54g,则该镁合金的密度为___________kg/m3。汽车使用的轻量化材料建议用___________(选填“钢”或“镁合金”)。
(4)该小组同学经过讨论,认为测量的镁合金密度相对真实值偏小,他们的理由是用细线拴住镁合金时,细线也排开了一部分水,使得测得的体积比真实体积偏大,而质量不变,根据密度公式可知,测出的密度值偏小。请参考他们的表述,针对他们的实验步骤及数据,说明你的观点:测量的镁合金密度相对真实值______(选填“偏大”或“偏小”),理由是____________________。
【答案】(1)
(2) ①. ①⑤④②⑥ ②. 求平均值减小误差
(3) ①. 3×10-5 ②. 1.8×103 ③. 镁合金
(4) ①. 偏大 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
本实验测量镁合金密度的原理是密度的计算公式,即。
【小问2详解】
[1]实验过程中先测出镁合金的质量,再结合排水法测量镁合金的体积,最后根据密度公式求解镁合金的密度,因此合理的实验步骤排序为①⑤④②⑥。
[2]实验需要进行多次测量,目的是为了求平均值减小误差。
【小问3详解】
[1]由图可知镁合金的体积为
[2]镁合金的质量
镁合金的密度
[3]汽车使用的轻量化材料应选用密度小的材料,镁合金的密度小于钢,所以选用镁合金。
【小问4详解】
[1][2]实验中量杯中收集到的液体体积并不是正好30mL,而是比30mL多一点,测得的体积比真实体积偏小,而质量不变,根据密度公式可知,测出的密度值偏大。
二、综合部分(共40分)
7. 我国约有7亿人配戴近视眼镜。如图所示,主要由镜片、镜架和鼻托构成,其主要材料的部分技术指标如表1:
表1
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)求一块体积为4×10-6m3的玻璃镜片的质量m片;
(2)如图所示的一副铜合金镜架的质量为2×10-2kg,若以钛合金代替铜合金,求该镜架的质量m镜;
(3)若选择较轻的树脂镜片和钛合金镜架,一副眼镜的总质量为20g。已知鼻托承担的压力约占眼镜总重的80%,一个鼻托与鼻梁的有效接触面积约为5.0×10-4m2,求鼻托对鼻梁的压强p。
【答案】(1)0.01kg
(2)
(3)160Pa
【解析】
【小问1详解】
由得玻璃镜片的质量
【小问2详解】
由得一副铜合金镜架的体积
用钛合金代替铜合金,镜架的体积不变,则钛合金镜架的质量
【小问3详解】
眼镜的总重力
鼻托承担的压力F等于总重力的80%,即压力
鼻托对鼻梁的压强
8. 如图a所示是工人利用滑轮将材料运送上楼。分析滑轮受力时可将其简化为图b。
(1)在图b的画出支点O和力F的力臂l;
(2)已知材料受到的重力为600N,工人将材料以0.1m/s的速度匀速上拉。
①若忽略滑轮重力及滑轮与绳摩擦,求工人施加的拉力F的大小及工人做功的功率P。
②若忽略滑轮与绳摩擦,已知滑轮重200N,求用该滑轮提升材料的机械效率。
【答案】(1) (2) ①. 300N 60W ②. 75%
【解析】
【小问1详解】
图b中的滑轮是动滑轮,支点O是滑轮左侧与绳子的接触点(动滑轮的支点是绳子与滑轮的接触点);力臂l是从支点O向力F的作用线作垂线,垂线段的长度即为力F的力臂,如图所示:
【小问2详解】
[1]此滑轮是动滑轮,动滑轮的特点是省一半力。拉力
绳子自由端速度
因为匀速,所以工人做功的功率
[2]机械效率
9. 已知鸡蛋的质量为55g,体积为。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底,如图a所示;逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮如图b所示;继续在水中溶解食盐,直到食盐不再溶解,最终鸡蛋漂浮在水面,如图c所示。
(1)求图a中鸡蛋所受浮力F浮。
(2)求图b中食盐水的密度盐水。
(3)实验时,饱和食盐水的密度为(为盐水能达到的最大密度)。小华通过观察图c估计:此时鸡蛋浸入盐水中的体积大约为鸡蛋总体积的。请通过推理和计算,判断小华的预估是否合理。
【答案】(1)0.49N
(2)
(3)不合理
【解析】
【小问1详解】
图a中鸡蛋完全浸没在清水中,排开水的体积等于鸡蛋的体积。根据阿基米德原理,鸡蛋所受的浮力为
【小问2详解】
图b中鸡蛋在食盐水中悬浮,根据悬浮条件,F浮=G蛋,即
解得
【小问3详解】
图c中鸡蛋漂浮在饱和食盐水中,根据漂浮条件,F浮'=G蛋,即
解得
所以鸡蛋浸入盐水中的体积占其总体积的比例为
而小华预估的比例为与计算所得结果相差较大,所以小华的预估不合理。
10. 小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是___________(选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是___________。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为:___________。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是___________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是___________。
【答案】(1) ①. 不正确 ②. 见解析
(2)飞机受到的升力随风速的增大而增大
(3) ①. C ②. 不正确 ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]若机翼上平下凸,上方空气流速小、压强大,下方空气流速大、压强小,合力向下,无法产生升力,故猜想1不正确。
【小问2详解】
由表中数据可知,飞机受到的升力随风速的增大而增大。
【小问3详解】
[1]分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是先增大后减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
[2][3]实验中迎角只在0°~20°范围内探究,且数据较少、数据间隔(5°)较大测量的,不能确定15°就是获得最大升力的迎角。可能在10°~15°或15°~20°还有更大升力的存在,需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角,则飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,是不正确的。
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2025学年第一学期初三物理初态素养数据采集
(时间70分钟,满分100分)
一、基础部分(共60分)
1. 大气压与我们的生活息息相关。
(1)下列装置利用大气压工作的是( )
A. 吸尘器 B. 密度计 C. 液位计 D. 订书机
(2)如图所示,___________实验首先测出了大气压强的值。
①若将玻璃管直径加粗,管中汞柱的高度将_______;
A.变高 B.变低 C.不变
②将玻璃管略微倾斜,管中汞柱的竖直高度_______;
A.变高 B.变低 C.不变
(3)某小组同学研究大气压强与海拔高度的关系,他们操控带有压强传感器的无人机,使其从地面(A点)沿竖直方向飞到最大高度(D点约为60m),再原路返回。传感器记录的大气压强随时间的变化图线如图所示。无人机飞行到B点时,大气压强为______Pa;分析图中的曲线及相关条件,可知,每升高10m,大气压强约降低______Pa。
2. 位于上海浦东新区的“耀雪冰雪世界”是目前全球最大的室内滑雪场,其内部常年维持低温环境以适应冰雪运动需求。
(1)造雪机将水雾喷到低温空气中形成的人造雪,这一过程发生的物态变化是( )
A. 液化 B. 凝固 C. 凝华 D. 汽化
(2)人们滑雪时都要使用宽大的滑雪板,主要是为了( )
A. 减小对雪面的压力 B. 增大对雪面的压力
C. 减小对雪面的压强 D. 增大对雪面的压强
(3)当小赵同学在赛道上从高处向下滑落时,重力势能逐渐______;若他的速度大小先变大后不变,则他的动能______;(两空均选填下述字母)
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后不变 E.先变小后不变
(4)如图a所示,某同学站在雪地上练习单滑雪,在图b中画出此时滑板对地面压力F的示意图。
3. 未开封的矿泉水一般不会完全装满,上方充入的是氮气,如图所示。
(1)这样设计的原因一是由于氮气的化学性质惰性强,溶解度小,不会改变水质;原因二是气体分子间距离较远,分子间斥力较___________(选填“大”或“小”),___________(选填“容易”或“不容易”)压缩,在运输时受到挤压或撞击时可以起到缓冲作用,减少瓶子破裂的风险;原因三是在储存过程中若遇到低温环境(如冰箱、冷库)时,水结冰时请判断
①水的体积会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水的密度会___________;
A.变大 B.变小 C.不变
上方充入氮气则可以提供足够的空间,避免爆瓶。
(2)如图所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:
①水对容器底部的压强___________;
A.变大 B.变小 C.不变
②水对容器底部的压力___________;
A.变大 B.变小 C.不变
③此时水对瓶盖的压力___________水的重力。
A.大于 B.等于 C.小于
4. 人类生存依存于水,但也必须科学应对由水产生的巨大压强。认知并防范液体压强,是我们利用这一自然力量时保障安全的关键。
(1)液体由于具有流动性,在液体的内部向__________方向存在压强。
(2)某小组同学用水、盐水、两种不同形状的容器和指针式压强计验证液体内部压强的规律。压强计指针顺时针偏转的角度越大,表示压强越大。他们的研究情况如图(a)、(b)、(c)、(d)所示。[图(a)、(b)、(d)中的容器内均装满液体,且ρ盐水>ρ水]
①根据图__________可验证:当深度相同时,同种液体内部压强与容器形状无关。
②根据图(b)、(c)可验证:_____________,液体内部压强随深度的增大而增大。
③根据图(b)、(d)可验证:当深度相同时,_______________________________。
④若在图__________中的容器内轻轻放入一木块,压强计指针偏转的角度会增大。[选填“(a)”“(b)”“(c)”或“(d)”]
(3)液体内部压强随深度的增大而增大,所以,水坝总是筑成__________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)。在设计潜水器时,也需要考虑水的压强的影响。小孙同学通过查阅资料,了解到深潜器的船身需要设计成弧形。他认为这是因为这种形状能有效减小水的压强。你认为这一说法是_________(选填“正确”或“不正确”)的;理由是______________。
5. 某小组同学在做“探究水沸腾时温度变化特点”的实验。
(1)图甲中温度计示数为___________℃,若此温度为水沸腾时的温度,可判断此时环境气压___________(选填“大于”或“小于”)一个标准大气压;
(2)水沸腾时,底部产生的气泡体积在上升过程中其体积逐渐________,造成这种现象的主要原因是( );
A.水温不断升高,气泡里的水蒸气分子运动越来越快
B.气泡越往上浮,外界液体对它的压强越来越小
C.气泡在上升过程中不断吸收空气
D.水中的气体不断溶解进入气泡
(3)小周给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图乙中a图线所示(实线部分),若其他条件不变,仅倒入或倒出部分水,则温度与时间的关系图像可能是___________(选填“b”“c”或“d”),根据图像判断变化后水的质量是___________的(选填“增加”或“减少”);
(4)在图中,大容器B内盛有水,小试管A内盛有表1中的一种液体,此时若对大容器的底部持续加热,最终发现A内的液体发生沸腾,则A内盛的液体可能是___________,你判断的依据是__________。
表1标准大气压下
物质
沸点
酒精
78℃
水
100℃
煤油
180℃
6. 研究表明,汽车生产中使用轻量化材料来减轻整车质量,这样不仅能降低汽车油耗,还能减少二氧化碳的排放。现有钢和镁合金材料,已知钢的密度为7.9×103kg/m3,镁合金材料的密度需要通过实验测量。
(1)本实验测量镁合金密度的原理是____________(用公式表示)。某实验小组发现合金体积较大,无法直接放入量筒,他们取来溢水杯和量杯,各抒己见,设计了如下实验操作步骤:
①用电子天平测量镁合金的质量m金;
②读出量杯中水的体积V水;
③用电子天平测量空溢水杯的质量m杯;
④如图所示,用细线拴住镁合金,慢慢放入溢水杯中,使镁合金完全浸没,让溢出的水流入量杯;
⑤将溢水杯装满水,把量杯放在溢水杯出水口下方;
⑥根据密度公式,求出镁合金密度。
(2)请梳理并选择合理的实验步骤进行排序____________。实验需要进行多次测量,目的是为了____________(选填“得到普遍规律”或“求平均值减小误差”)。
(3)已知1mL=1×10-6m3,由图可知镁合金的体积为__________m3,若镁合金的质量54g,则该镁合金的密度为___________kg/m3。汽车使用的轻量化材料建议用___________(选填“钢”或“镁合金”)。
(4)该小组同学经过讨论,认为测量的镁合金密度相对真实值偏小,他们的理由是用细线拴住镁合金时,细线也排开了一部分水,使得测得的体积比真实体积偏大,而质量不变,根据密度公式可知,测出的密度值偏小。请参考他们的表述,针对他们的实验步骤及数据,说明你的观点:测量的镁合金密度相对真实值______(选填“偏大”或“偏小”),理由是____________________。
二、综合部分(共40分)
7. 我国约有7亿人配戴近视眼镜。如图所示,主要由镜片、镜架和鼻托构成,其主要材料的部分技术指标如表1:
表1
材料技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)求一块体积为4×10-6m3的玻璃镜片的质量m片;
(2)如图所示的一副铜合金镜架的质量为2×10-2kg,若以钛合金代替铜合金,求该镜架的质量m镜;
(3)若选择较轻的树脂镜片和钛合金镜架,一副眼镜的总质量为20g。已知鼻托承担的压力约占眼镜总重的80%,一个鼻托与鼻梁的有效接触面积约为5.0×10-4m2,求鼻托对鼻梁的压强p。
8. 如图a所示是工人利用滑轮将材料运送上楼。分析滑轮受力时可将其简化为图b。
(1)在图b的画出支点O和力F的力臂l;
(2)已知材料受到的重力为600N,工人将材料以0.1m/s的速度匀速上拉。
①若忽略滑轮重力及滑轮与绳摩擦,求工人施加的拉力F的大小及工人做功的功率P。
②若忽略滑轮与绳摩擦,已知滑轮重200N,求用该滑轮提升材料的机械效率。
9. 已知鸡蛋的质量为55g,体积为。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底,如图a所示;逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮如图b所示;继续在水中溶解食盐,直到食盐不再溶解,最终鸡蛋漂浮在水面,如图c所示。
(1)求图a中鸡蛋所受浮力F浮。
(2)求图b中食盐水的密度盐水。
(3)实验时,饱和食盐水的密度为(为盐水能达到的最大密度)。小华通过观察图c估计:此时鸡蛋浸入盐水中的体积大约为鸡蛋总体积的。请通过推理和计算,判断小华的预估是否合理。
10. 小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是___________(选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是___________。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为:___________。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是___________(选填“正确”或“不正确”)的,理由是___________。
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