内容正文:
2024学年第一学期九年级中期综合素养练习
物理学科
(完成时间60分钟 满分70分)
一、选择题(共12分)
1. 一本物理书平放在水平地面上,它对地面的压强最接近于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物理书的质量约为150g,对地面的压力为
物理书平放时,长约0.25m、宽约0.2m,面积
它对地面的压强约为,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 家用电视机正常工作时,通过的电流约为( )
A. 0.05安 B. 0.5安 C. 5安 D. 50安
【答案】B
【解析】
【详解】家用电视机正常工作时功率在110W左右,正常工作的电压为220V,因此电流为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是( )
A. 增大压强 B. 增大压力
C. 减小压力 D. 减小压强
【答案】A
【解析】
【详解】逃生安全锤有一端设计成锥形,目的是在压力一定时,通过减小受力面积的方法,从而增大压强来破坏玻璃窗逃生。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 同一密度计分别漂浮在浓盐水、水、煤油中时(ρ浓盐水>ρ水>ρ燃油),密度计所受浮力( )
A. 在浓盐水中最大 B. 在水中最大
C. 在煤油中最大 D. 在三种液体中一样大
【答案】D
【解析】
【详解】把同一支密度计分别放入浓盐水、水、煤油中漂浮时,密度计所受浮力都是与其自身重力大小相等,由于密度计的重力不变,所以密度计在不同液体中所受浮力一样大,故ABC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,闭合电键S后,电压表能测电阻R1两端电压的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中两个电阻串联,电压表和电阻R1并联,则电压表测量的是R1两端的电压,故A符合题意;
B.图中两个电阻串联,电压表和电阻R2并联,则电压表测量的是R2两端的电压,故B不符合题意;
C.开关闭合后,电阻R2短路,只有R1接入电路,电压表与导线并联,示数为0,不能测R1两端的电压,故C不符合题意;
D.图中两个电阻串联,电压表与两个电阻并联,测R1和R2两端的总电压,故D不符合题意。
故选A。
6. 如图所示,水平面上的圆柱形容器A、B中分别盛有等体积的甲、乙两种液体,两个完全相同的小球分别浸没在两种液体中,液体对各自容器底的压强相等。若将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压强变化量和压强变化量的大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意知道,甲、乙两种液体的体积相等,两个完全相同的小球的体积也相等;设液体的体积为V,小球的体积为V′,则原来甲液体对A容器底部的压强
同理可得乙液体对B容器底部的压强
又因为甲乙液体对各自容器底的压强相等,所以,
即 ,当物体取出来后,此时两液体对容器底部的压强分别为
,
所以,甲中压强的变化量
乙中压强的变化量
又因为,所以,
即,由 及SA >SB知道,,故D正确。
故选D。
二、填空题(共22分)
7. 一节新干电池的电压为______伏;家用空调正常工作时电压为______伏,空调和厨房冰箱之间是______(选填“串联”或“并联”)连接的。
【答案】 ①. 1.5 ②. 220 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]一节新干电池的电压为1.5V。
[2]我国家庭电路的电压是220V,则空调正常工作时的电压为220V。
[3]空调和厨房冰箱之间是并联的,这样在使用时才会互不影响。
8. 著名的_________实验有力地证明了大气压强的存在;第一次测出大气压强值的实验是_________实验,实验测得的大气压强的值可以用它支撑住_________厘米高的水银柱。
【答案】 ①. 马德堡半球 ②. 托里拆利 ③. 76
【解析】
【详解】[1]马德堡半球实验通过将两个抽成真空的半球紧密贴合,需多匹马才能拉开,直观证明了大气压强的存在。
[2]托里拆利实验是人类首次定量测量大气压强的实验。
[3通过实验证明,标准大气压下,托里拆利实验中水银柱的高度约为76厘米,对应压强值约为。
9. 上端开口,下端连通的容器叫_________,在此容器中的同种液体静止后,各容器中液面的高度_________(选填“一定”或“不一定”)处于同一水平面上,且同一深度液体压强_________。(选填“相等”或“不相等”)
【答案】 ①. 连通器 ②. 一定 ③. 相等
【解析】
【详解】[1]上端开口、下端连通的容器是连通器,常见应用有茶壶、船闸等。
[2]连通器的核心特点是:同种液体静止时,各容器中的液面高度一定处于同一水平面。
[3]根据液体压强公式,同种液体(ρ相同)、同一深度(h相同),则液体压强p相等。
10. 水密度为_________,其物理意义是_________,质量为1.8千克的水全部结成冰后,体积为_________。(ρ冰=)
【答案】 ①. ②. 每立方米水的质量为千克 ③.
【解析】
【详解】[1][2]水密度为,其物理意义是:体积为1立方米的水,质量为千克。
[3]水结成冰后质量不变,即冰的质量
根据密度公式 ,冰的体积
11. 如图所示,将重为8牛的物体挂在测力计下并将其浸没在水中,此时测力计的示数为3牛,则物体排开水的重力为_________牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),下沉过程中,金属块下表面受到的压强_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 5 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]物体排开水的重力为
[2]根据可知,当剪断连接金属块与测力计的细线时,由于金属块排开液体的体积不变,液体的密度不变,所以金属块所受浮力将不变。
[3]根据可知,下沉过程中,由于深度变大,所以金属块下表面受到的压强变大。
12. 如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为,液体密度之比为,液体高度之比为,则两容器底部所受液体的压强之比为_________,两容器对地面的压力之比为_________,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比_________。
【答案】 ①. 1∶1 ②. 2∶1 ③. 1∶4
【解析】
【详解】[1]根据可知,两容器底部所受液体的压强之比为
[2]因甲、乙为两轻质圆柱体容器,所以容器的质量不计,两容器对地面的压力之比即为两容器中液体的重力之比
[3]根据可知,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比为
13. 阅读材料,回答问题:
材料一:物理学上将物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象做失重现象。如当人们乘电梯加速下降时,人处于失重状态,此时人对电梯地面压力就小于人受到的重力;
材料二:如图甲为天宫课堂的两个实验:(a)在太空抛物实验中,被抛出的冰墩墩沿着抛出方向做匀速直线运动;(b)在水油分离实验中,快速旋转瓶子使其做圆周运动可将水和油分离。
①当电梯加速下降时,电梯内的人受到的重力和电梯对人的支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
②在电梯内用弹簧测力计测重为5牛物体的重力,发现测力计示数大于5牛。请根据上述材料判断电梯的运动情况:______;
③在水油分离实验中,如果在瓶子甩到最低处(A点)时,细线恰好断开,如图乙所示,则瓶子离开A点后的运动轨迹最符合实际的是______(选填“a”、“b”或“c”);请根据上述阅读材料与信息说明你选填的理由______。
【答案】 ①. 不是 ②. 减速下降##加速上升 ③. a ④. 见解析
【解析】
【详解】①[1]由题意知,处于失重状态,是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象。当人乘电梯加速下降时,根据二力平衡的特点可知,电梯内的人受到的重力和电梯对人的支持力大小不相等,这两个力不是一对平衡力。
②[2]由题意知,当人在电梯上加速下降时,人对电梯地面的压力小于人受到的重力,而人对电梯地面的压力和电梯地面对人的支持力是一对相互作用力,这两个力的大小相等,即此时人受到电梯地面向上的支持力小于人受到向下的重力;当在电梯内测力计对物体向上的拉力大于向下的重力时,物体处于非平衡状态,由同一直线上的二力合成知识可知,若物体向下运动,则物体向下减速运动;若物体向上运动,则物体向上加速运动,即电梯的运动情况是向下减速或向上加速运动。
③[3][4]瓶子甩到最低处A点时,细线恰好断开,此时瓶子不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,瓶子将保持绳子断开前的运动状态做匀速直线运动,因此a轨迹最符合实际。
三、作图题(共6分)请将图直接画在答题纸的相应位置,作图题必须使用2B铅笔。
14. 在图中,重为2牛的小球静止在水中,用力的图示法画出该球受到的浮力F浮。
【答案】
【解析】
【详解】小球受竖直向下的重力和竖直向上的浮力处于悬浮静止状态,所受重力和浮力是一对平衡力,大小相等,即
浮力方向竖直向上,如图所示:
15. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P过程中,电压表示数变大,小灯变亮。
【答案】
【解析】
【详解】要求向右移动滑片P的过程中小灯泡变亮,则小灯泡和滑动变阻器串联,且滑片右移时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则滑动变阻器应选择右下接线柱与小灯泡串联。要求滑片右移时,电压表示数变大,则电压表应与小灯泡并联,测小灯泡两端电压,如图所示:
四、计算题(共25分)请将计算过程和答案写入答题纸的相应位置。
16. 若1分钟内通过某导体的电流为安,求通过导体横截面积的电荷量。
【答案】18库
【解析】
【详解】通过导体横截面积的电荷量为
17. 体积为的小球浸没在水中,求小球受到浮力。
【答案】9.8N
【解析】
【详解】因为小球浸没在水中,所以排开水的体积等于小球的体积,即
根据阿基米德原理可知,小球受到浮力
18. 物体的质量为3千克,体积为5×10-3m3,放入一个盛有水深为0.5m、底面积为2×10-2m2的柱形容器中(水不溢出):
(1)求该物体的密度;
(2)求柱形容器中原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强;
(3)放入物体后,求水对容器底部压强增加量。
【答案】(1) 0.6×103kg/m3;(2) 4900Pa;(3) 1470Pa
【解析】
【详解】(1)由可求物体密度为
(2)由可求原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强为
(3)由于物体密度小于水,放入物体后物体处于漂浮状态,且水未溢出,则由浮沉条件可知,容器底部增加压力等于物体的重力,即
则水对容器底部压强增加量为
答:(1)该物质密度为0.6×103kg/m3;
(2)柱形容器中原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强为4900Pa;
(3)放入物体后,水对容器底部压强增加量为1470Pa。
19. 底面积为0.06m2盛有水的长方形玻璃薄壁容器足够高,置于水平桌面上,现将一边长分别为0.1m、0.1m和0.3m的实心长方体合金块水平缓慢地浸没在水中,已知合金块的质量为5.1kg,如图所示(图中水面位置未画出)。求:
①合金块所受浮力的大小F浮;
②合金块的密度;
③若将合金块由平放改成竖放在水中,求容器底受到水压强变化量的范围。
【答案】(1)30N;(2);(3)
【解析】
【详解】解:①合金块所受浮力的大小F浮
②合金块的密度
③由题意可知,若原来水面的高度大于0.3m时,将合金块原平放改成竖放在水中(合金块仍然浸没)水的深度不变,则容器底受到水的压强不变,即;当合金块平放时刚好完全浸没在水中时,水面位置最低时为0.1m,将合金块由原平放改成竖放在水中时,水的体积不变,水的体积
水面的深度变化量最大
容器底受到水的压强最大变化量为
答:①合金块所受浮力的大小F浮为30N;
②合金块的密度为;
③若将合金块由平放改成竖放在水中,容器底受到水的压强变化量的范围。
五、综合题(共5分)
20. 为了研究圆柱体在浸入水的过程中,水对柱形容器底部的压力增加量ΔF水的变化情况,某小组同学使两个体积相同、底面积分别为S甲、S乙(S甲>S乙)的实心金属圆柱体分别在同一柱形容器的水中慢慢下降,如图所示。他们设法测得柱体下表面到水面的距离h并计算相应水对容器底部的压力增加量ΔF水,将相关数据记录在表一、表二中。(容器内的水均末溢出)
表一 圆柱体甲
实验序号
h/米
ΔF水/牛
1
0
2
0.04
3.2
3
0.10
8.0
4
0.14
11.2
5
0.18
12.8
表二 圆柱体乙
实验序号
h/米
ΔF水/牛
6
0
7
0.04
2.8
8
0.08
5.6
9
0.10
7.0
10
0.14
(1)分析比较实验序号2~4或7~9中ΔF水与h的倍数关系及相关条件可初步得出:同一圆柱体在浸入同一柱形容器水的过程中,_______。
(2)分析比较实验序号_______的数据及相关条件可初步得出:不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中,h相同,S越大,ΔF水越大。
(3)实验序号5中ΔF水与h数据并不符合上述结论,出现这一现象的原因是: _______。
(4)实验序号10中的数据为________,理由是: ________。
【答案】 ①. ΔF水与h成正比 ②. 2与7或3与9或4与10 ③. 在h=0.18米前,圆柱体已经浸没在水中 ④. 9.8 ⑤. 见解析
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]比较实验序号2~4或7~9中ΔF水与h的倍数关系及相关条件,h为原来的几倍,相应的ΔF水变为原来的几倍,可以得到同一圆柱体在浸入同一柱形容器水的过程中,ΔF水与h成正比。
(2)[2]要想得出结论:不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中时,其下表面到水面的距离h相同,下表面受到的压强,底面积不同,横截面积越大,ΔF水越大,根据控制变量法可知:2与7(或3与9;或4与10)符合题意。
(3)[3]分析比较实验序号5中ΔF水与h的数据不符合上述结论,出现这一现象ΔF水是变小,说明水的深度不再增加,即可圆柱体不再排开水,即圆柱体甲已经浸没。
(4)[4][5]圆柱体下表面到水面的距离h时,已知实心金属圆柱体甲、乙的体积相同
S甲>S乙
则根据体积公式V=Sh可知
h甲<h乙
由③知甲高度在0.14m到0.18m之间,所以乙高度一定大于0.14m,所以当h=0.14m时乙未浸没,符合①的规律,则
ΔF水10=9.8N
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2024学年第一学期九年级中期综合素养练习
物理学科
(完成时间60分钟 满分70分)
一、选择题(共12分)
1. 一本物理书平放在水平地面上,它对地面的压强最接近于( )
A B. C. D.
2. 家用电视机正常工作时,通过的电流约为( )
A. 0.05安 B. 0.5安 C. 5安 D. 50安
3. 在放假外出旅游时,小明发现所乘坐汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是( )
A. 增大压强 B. 增大压力
C. 减小压力 D. 减小压强
4. 同一密度计分别漂浮在浓盐水、水、煤油中时(ρ浓盐水>ρ水>ρ燃油),密度计所受的浮力( )
A. 在浓盐水中最大 B. 在水中最大
C. 在煤油中最大 D. 在三种液体中一样大
5. 如图所示,闭合电键S后,电压表能测电阻R1两端电压的电路图是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,水平面上的圆柱形容器A、B中分别盛有等体积的甲、乙两种液体,两个完全相同的小球分别浸没在两种液体中,液体对各自容器底的压强相等。若将小球从两液体中取出,则甲、乙液体对容器底部的压强变化量和压强变化量的大小关系是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、填空题(共22分)
7. 一节新干电池的电压为______伏;家用空调正常工作时电压为______伏,空调和厨房冰箱之间是______(选填“串联”或“并联”)连接的。
8. 著名的_________实验有力地证明了大气压强的存在;第一次测出大气压强值的实验是_________实验,实验测得的大气压强的值可以用它支撑住_________厘米高的水银柱。
9. 上端开口,下端连通的容器叫_________,在此容器中的同种液体静止后,各容器中液面的高度_________(选填“一定”或“不一定”)处于同一水平面上,且同一深度液体压强_________。(选填“相等”或“不相等”)
10. 水的密度为_________,其物理意义是_________,质量为1.8千克的水全部结成冰后,体积为_________。(ρ冰=)
11. 如图所示,将重为8牛的物体挂在测力计下并将其浸没在水中,此时测力计的示数为3牛,则物体排开水的重力为_________牛。当剪断连接金属块与测力计的细线时,金属块所受浮力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),下沉过程中,金属块下表面受到的压强_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
12. 如图所示,甲、乙两轻质圆柱体容器中分别盛有两种不同液体,两容器底面积之比为,液体密度之比为,液体高度之比为,则两容器底部所受液体的压强之比为_________,两容器对地面的压力之比为_________,同一小球浸没在甲乙液体中,甲乙液体对容器底部的压强增加量之比_________。
13. 阅读材料,回答问题:
材料一:物理学上将物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力时出现的现象做失重现象。如当人们乘电梯加速下降时,人处于失重状态,此时人对电梯地面压力就小于人受到的重力;
材料二:如图甲为天宫课堂的两个实验:(a)在太空抛物实验中,被抛出的冰墩墩沿着抛出方向做匀速直线运动;(b)在水油分离实验中,快速旋转瓶子使其做圆周运动可将水和油分离。
①当电梯加速下降时,电梯内的人受到的重力和电梯对人的支持力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
②在电梯内用弹簧测力计测重为5牛物体的重力,发现测力计示数大于5牛。请根据上述材料判断电梯的运动情况:______;
③在水油分离实验中,如果在瓶子甩到最低处(A点)时,细线恰好断开,如图乙所示,则瓶子离开A点后的运动轨迹最符合实际的是______(选填“a”、“b”或“c”);请根据上述阅读材料与信息说明你选填的理由______。
三、作图题(共6分)请将图直接画在答题纸的相应位置,作图题必须使用2B铅笔。
14. 在图中,重为2牛的小球静止在水中,用力的图示法画出该球受到的浮力F浮。
15. 在如图所示电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,向右移动滑动变阻器的滑片P过程中,电压表示数变大,小灯变亮。
四、计算题(共25分)请将计算过程和答案写入答题纸的相应位置。
16. 若1分钟内通过某导体的电流为安,求通过导体横截面积的电荷量。
17. 体积为的小球浸没在水中,求小球受到浮力。
18. 物体的质量为3千克,体积为5×10-3m3,放入一个盛有水深为0.5m、底面积为2×10-2m2的柱形容器中(水不溢出):
(1)求该物体的密度;
(2)求柱形容器中原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强;
(3)放入物体后,求水对容器底部压强增加量。
19. 底面积为0.06m2盛有水的长方形玻璃薄壁容器足够高,置于水平桌面上,现将一边长分别为0.1m、0.1m和0.3m的实心长方体合金块水平缓慢地浸没在水中,已知合金块的质量为5.1kg,如图所示(图中水面位置未画出)。求:
①合金块所受浮力的大小F浮;
②合金块的密度;
③若将合金块由平放改成竖放在水中,求容器底受到水的压强变化量的范围。
五、综合题(共5分)
20. 为了研究圆柱体在浸入水的过程中,水对柱形容器底部的压力增加量ΔF水的变化情况,某小组同学使两个体积相同、底面积分别为S甲、S乙(S甲>S乙)的实心金属圆柱体分别在同一柱形容器的水中慢慢下降,如图所示。他们设法测得柱体下表面到水面的距离h并计算相应水对容器底部的压力增加量ΔF水,将相关数据记录在表一、表二中。(容器内的水均末溢出)
表一 圆柱体甲
实验序号
h/米
ΔF水/牛
1
0
2
0.04
3.2
3
0.10
8.0
4
0.14
11.2
5
018
12.8
表二 圆柱体乙
实验序号
h/米
ΔF水/牛
6
0
7
0.04
2.8
8
0.08
56
9
0.10
7.0
10
0.14
(1)分析比较实验序号2~4或7~9中ΔF水与h的倍数关系及相关条件可初步得出:同一圆柱体在浸入同一柱形容器水的过程中,_______。
(2)分析比较实验序号_______的数据及相关条件可初步得出:不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中,h相同,S越大,ΔF水越大。
(3)实验序号5中ΔF水与h的数据并不符合上述结论,出现这一现象的原因是: _______。
(4)实验序号10中的数据为________,理由是: ________。
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