内容正文:
初二物理试卷
考试时间:70分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、学科基础(60分)
1. 2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图,请完成下题。
(1)嫦娥六号从月球带回月壤,月壤的( )
A. 质量不变 B. 质量变小 C. 重力变小 D. 重力不变
(2)“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A. 减小压力 B. 增大压力 C. 减小压强 D. 增大压强
2. “从生活走向物理”说明物理与生活息息相关。
(1)下列能体现分子无规则运动的现象是( )
A. 灰尘飞扬 B. 花香扑鼻 C. 树叶飘落 D. 雪花飞舞
(2)如图所示,不是利用连通器原理工作的是( )
A. U形“返水管” B. 茶壶
C. 盆景自动给水装置 D. 锅炉水位计中两滴水银
(3)靠近时,能自动结合成一滴较大的水银,这一现象说明了分子间存在着___________。将红色墨水滴入清水中,能使整杯液体变成淡红色,这属于___________现象,且温度越___________(选填“A高”或“B低”),变色越快。
(4)当你撑着把雨伞行走在雨中时,一阵大风吹来,如图所示,下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释,正确的是( )
A. 伞面上方的空气流速大,压强大 B. 伞面上方的空气流速大,压强小
C. 伞面上方的空气流速小,压强大 D. 伞面上方的空气流速小,压强小
(5)甲同学想到妈妈切菜的情景,提出若有甲乙两个完全相同的长方体,长宽高之比为6:3:2,平放在水平地面上,若分别沿如图的对角线切成两块,拿走其中一块(乙取走上面的一块),则最终甲乙余下部分对地面压力之比为________,对地面压强之比为________。
3. 2025年4月30日13时08分,我国神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。
(1)如图为神舟十九号返回舱返回至地面的情景,返回舱隔热层使用新型陶瓷基复合材料,密度约为,其单位读作________,表示________。若将这块样品磨去一半,剩余部分的密度________(选填“A.变大”或“B.不变”或“C.变小”)。
(2)用先进复合材料有效地减小整体质量,说明复合材料具有________小的特性;
(3)神舟十九号返回舱在太空中处于近乎真空的环境,舱内必须维持1标准大气压(约),返回舱穿越大气层时,外部大气压随着海拔高度降低而________(选填“A.变大”或“B.不变”或“C.变小”)。
4. 底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是( )
A. 甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。
B. 甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。
C. 甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。
D. 甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。
5. 聪明的北极熊趴在冰面上爬过薄冰,学习小组想通过实验进行探究,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图系列实验。
(1)由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟______有关;
(2)他们是根据______来比较压力的作用效果的;
(3)通过实验,北极熊能安全通过薄冰的原因可用图中______两次实验解释。
(4)为了反映压力的作用效果,物理学中引入了______这一物理量。
6. 小明尝试自制冰淇淋。如图,在一个大碗A中放入冰块和大量盐,制成冰盐混合物。再将装有牛奶、奶油、糖的混合液(以下称“奶浆”)的小碗B,放入大碗A中。不断搅拌小碗B内的奶浆,一段时间后,奶浆就慢慢变成了冰淇淋。
(1)为提高制作效率,大碗A中冰块加到如图中________(选填“a”或“b”)的高度更好,________(选填“A”或“B”)碗需使用导热性较好的材料。
(2)加入食盐后,冰块的熔点会降低,从而吸收更多的热量,加快小碗B中奶浆的________(填物态变化名称)。
(3)搅拌混合液的主要目的:使混合液各部分温度更________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)冰淇淋制作完成,小明端起大碗A发现碗有点“粘手”,仔细一看,大碗A的外壁结了一层白霜,白霜的形成原因是发生了________(填物态变化名称),该过程________(选填“放热”或“吸热”)。
7. 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1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“A.大”或“B.小”),________(选填“A.容易”或“B.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;上方充入氮气则可以提供足够的空间,避免爆瓶。
(2)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:水对容器底部的压强( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(3)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:对容器底部的压力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(4)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:此时水对瓶盖的压力( )水的重力。
A. 大于 B. 等于 C. 小于
8. 大气压与我们的生活息息相关。
(1)1654年,德国的奥托·格里克市长通过________实验证明了大气压强的存在且很大,如图所示,________实验首先测出了大气压强的值;
(2)若向水槽内倒入部分水银,管内外水银液面的高度差将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(3)下列装置利用大气压工作的是( )
A. 液位计 B. 吸尘器 C. 船闸 D. 订书机
(4)小赵同学研究大气压强与海拔高度的关系,他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点离地面约为50m),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。
9. 现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜.描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化.
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是_____填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由_____.
10. 2024年年初,冰雪主题旅游盛况空前。如图1所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大___________,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中;
(2)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料、并进行了如图2所示的实验后得知:①如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。②冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。③将两端系有重物的细线挂在一块冰的冰面上,如图2(a)所示。一段时间后细线陷入冰中,如图2(b)所示。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因:___________。
二、学科综合(40分)
11. “隔水炖”是当下流行的一种烹饪方法,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化有何特点。
(1)根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图像如图丙,由图像分析可知:水在沸腾时,___________热量,但温度___________。当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。根据图像可知所测水的沸点,可能是当时气压___________(选填“A大于”“B小于”或“C等于”)1标准大气压。
(2)观察到水在沸腾时水中有气泡上升,如图丁的两图中,_________(填“①”或“②”)是水沸腾时的情况。
(3)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,应(写出实验操作)_________,当水温仍维持在沸点时,观察水是否继续沸腾(不考虑烧杯和陶土网的余热)。
12. 如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上.容器甲足够高、底面积为5×10﹣2m2,盛有质量为5 千克的水.圆柱体乙的重力为160 牛.底面积为8×10﹣2m2.
(1)求容器甲内水的体积V水.
(2)求圆柱体乙对水平地面的压强p乙.
(3)若将一物块A 分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等.求物块A 的密度ρA.
13. 两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。
(1)若甲的质量为8千克、体积为2×10-3米3。
(a)求甲的密度;
(b)在图中作出甲对地面的压力。
(2)若乙的重力为50牛、底面积为2.5×10-2米2,求乙对地面的压强;
(3)若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90°,如图所示,旋转前后它们对地面的压强如表所示,求旋转后乙对地面的压强。
对地面压强
旋转前
旋转后
p甲(帕)
2940
1176
p乙(帕)
2940
14. 如图是小明用小药瓶、细玻璃管和酒精制作成简易温度计。
(1)温度计是利用酒精的_________原理制成的;
(2)小药瓶的材质应该选择________(选填“软塑料瓶”或“硬玻璃瓶”);
(3)给温度计标刻度时,将小药瓶分别放在20℃和60℃的水中,并标记液面稳定时的位置A和B,则20℃对应的是______(选填“A”或“B”);把小药瓶放入另一杯温水中,标记液面稳定时的位置为C点;用刻度尺测出AB间距为,AC间距为。则标记C点所对应的温度为_______℃;
(4)小明上网查到:酒精的温度每改变1摄氏度,其变化的体积和它在0℃时的体积之比是一个定值。如图中能大致描述酒精体积随温度变化规律的是_______。
(5)为了提高温度计的灵敏度,可采取的办法有更换更_______的玻璃管(选填“粗”“细”)。
15. 高铁站的候车区一般在地面上标有黄色警戒线,称为安全线,主要起到提醒和警示作用。为了明确设置安全线的原因,小航查阅资料后获得如下信息:
①液体和气体没有一定的形状,都具有流动性,因此统称为流体;
②列车进站时会带动周围的气体流动,且车速越大,气体流动速度越大;
③如果乘客与列车靠得过近,存在被列车“吸”过去的危险;
④不同运行速度的列车对应安全线到站台边缘的距离如表1所示。
表1
列车速度
安全线到站台边缘的距离
不大于120千米/小时
1.0米
120千米/小时至160千米/小时
1.5米
160千米/小时至200千米/小时
2.0米
请根据相关材料,回答下列问题。
(1)乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压___________。根据上述材料信息还可知:流体压强和流速有关,随着流体流速增大,流体压强将___________;(均选填“增大”或“减小”)
(2)流体压强和流速的关系应用非常广泛,文丘里流量计可用于测量有压管道天然气流量,其结构示意图如图所示;
(a)若有压管道内天然气没有流动,则文丘里管内液面高度差为___________。
(b)当文丘里管内液面高度差为时,查阅相关资料可知此时截面位置的流速差为,则该有压管道内天然气的流速大小为___________。(用的代数式表示)
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初二物理试卷
考试时间:70分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、学科基础(60分)
1. 2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图,请完成下题。
(1)嫦娥六号从月球带回月壤,月壤的( )
A. 质量不变 B. 质量变小 C. 重力变小 D. 重力不变
(2)“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A. 减小压力 B. 增大压力 C. 减小压强 D. 增大压强
【答案】(1)A (2)C
【解析】
【小问1详解】
AB.质量是物体的一种属性,不随物体位置的变化而变化,嫦娥六号从月球带回月壤,月壤的质量不变,A符合题意,B不符合题意;
CD.月球对月球表面物体的引力是地球对地球表面物体引力的,所以嫦娥六号从月球带回月壤,月壤受到的重力变大,CD不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是增大受力面积,压力不变,从而减小对月球表面的压强,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. “从生活走向物理”说明物理与生活息息相关。
(1)下列能体现分子无规则运动的现象是( )
A. 灰尘飞扬 B. 花香扑鼻 C. 树叶飘落 D. 雪花飞舞
(2)如图所示,不是利用连通器原理工作的是( )
A. U形“返水管” B. 茶壶
C. 盆景自动给水装置 D. 锅炉水位计中两滴水银
(3)靠近时,能自动结合成一滴较大的水银,这一现象说明了分子间存在着___________。将红色墨水滴入清水中,能使整杯液体变成淡红色,这属于___________现象,且温度越___________(选填“A高”或“B低”),变色越快。
(4)当你撑着把雨伞行走在雨中时,一阵大风吹来,如图所示,下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释,正确的是( )
A. 伞面上方的空气流速大,压强大 B. 伞面上方的空气流速大,压强小
C. 伞面上方的空气流速小,压强大 D. 伞面上方的空气流速小,压强小
(5)甲同学想到妈妈切菜的情景,提出若有甲乙两个完全相同的长方体,长宽高之比为6:3:2,平放在水平地面上,若分别沿如图的对角线切成两块,拿走其中一块(乙取走上面的一块),则最终甲乙余下部分对地面压力之比为________,对地面压强之比为________。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 引力 ②. 扩散 ③. A (4)B
(5) ①. 1:1 ②. 2:1
【解析】
【小问1详解】
分子无规则运动属于微观热运动,花香扑鼻是扩散现象,由分子运动引起;灰尘、树叶、雪花是宏观物体的机械运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
连通器是上端开口、底部连通的容器,U形返水管、茶壶、锅炉水位计均符合该连通器原理;盆景自动给水装置利用大气压强使水不流出,不是连通器原理。故ABC不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小问3详解】
两滴水银靠近时能自动结合成一滴较大的水银,是因为分子间存在相互作用的引力,使得接触的分子互相吸引而不分开。
将红色墨水滴入清水中,墨水分子不停地做无规则运动,逐渐进入水分子间隙,使整杯液体变红,这种现象属于扩散。
温度越高,分子热运动越剧烈,墨水分子在水中扩散越快,所以变色越迅速。
【小问4详解】
伞面上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,产生向上的压强差使伞面上翻,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问5详解】
甲乙两长方体完全相同,总重力为G,底面积为S。甲沿底面对角线竖直切割,取走一块后剩余部分重力为,底面三角形面积为,对地面压强大小为,压强不变;乙沿侧面对角线斜切,取走上块后剩余部分重力为底面仍为原矩形面积S,对地面压强大小为,即压强减半,因此压力之比为1:1,压强之比为2:1。
3. 2025年4月30日13时08分,我国神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。
(1)如图为神舟十九号返回舱返回至地面的情景,返回舱隔热层使用新型陶瓷基复合材料,密度约为,其单位读作________,表示________。若将这块样品磨去一半,剩余部分的密度________(选填“A.变大”或“B.不变”或“C.变小”)。
(2)用先进复合材料有效地减小整体质量,说明复合材料具有________小的特性;
(3)神舟十九号返回舱在太空中处于近乎真空的环境,舱内必须维持1标准大气压(约),返回舱穿越大气层时,外部大气压随着海拔高度降低而________(选填“A.变大”或“B.不变”或“C.变小”)。
【答案】(1) ①. 千克每立方米 ②. 该新型复合材料的质量为 ③. B (2)密度
(3)A
【解析】
【小问1详解】
密度约为,其单位读作千克每立方米;密度的物理意义是指单位体积内物质的质量,因此表示该材料的质量为;密度是物质本身的特性,和物体的质量、体积无关,因此磨去一半后剩余部分密度不变。
【小问2详解】
根据公式可知,体积不变时,密度越小,总质量越小,能减小整体质量,说明该复合材料密度小。
【小问3详解】
大气压随海拔降低而增大,返回舱穿越大气层下落时海拔逐渐降低,因此外部大气压会变大。
4. 底面积不同的薄壁圆柱形容器内分别盛有液体甲和乙,里面放入相同的金属球,如图所示,此时甲液体对容器底部的压强等于乙液体对容器底部的压强。再将两金属球从液体中小心取出后,则下列判断正确的是( )
A. 甲液体对容器底部的压强可能等于乙液体对容器底部的压强。
B. 甲液体对容器底部的压强一定大于乙液体对容器底部的压强。
C. 甲液体对容器底部的压力可能小于乙液体对容器底部的压力。
D. 甲液体对容器底部的压力一定等于乙液体对容器底部的压力。
【答案】B
【解析】
【详解】因为甲、乙液体对容器底部的压强相等,根据可得
因为,所以液体密度的大小关系为
将两金属球从液体中取出后,甲、乙液面下降的体积相等(都为小球的体积),即
因为,所以甲、乙下降的高度
减小的压强,因为,,所以
将两金属球从液体中取出后,甲、乙液体剩余的压强
因为,,所以
甲、乙液体对容器底部的压力的大小关系,根据,因为,,所以
故选B。
5. 聪明的北极熊趴在冰面上爬过薄冰,学习小组想通过实验进行探究,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图系列实验。
(1)由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟______有关;
(2)他们是根据______来比较压力的作用效果的;
(3)通过实验,北极熊能安全通过薄冰的原因可用图中______两次实验解释。
(4)为了反映压力的作用效果,物理学中引入了______这一物理量。
【答案】(1)受力面积的大小
(2)海绵的凹陷程度 (3)乙、丙
(4)压强
【解析】
【小问1详解】
北极熊趴着时,受力面积较大,由“北极熊趴着过薄冰”可猜想:压力作用效果可能跟受力面积的大小有关。
【小问2详解】
根据转换法,他们是根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果的,海绵的凹陷程度越大表示压力的作用效果越明显。
【小问3详解】
北极熊能安全通过薄冰的原因是压力一定时,通过增大受力面积来减小了压力的作用效果,实验中乙、丙两次实验中压力相同,丙中受力面积更大,海绵凹陷程度更小,压力作用效果更小。所以北极熊能安全通过薄冰的原因可用图中乙、丙两次实验解释。
【小问4详解】
为了反映压力的作用效果,物理学中引入了压强这一物理量。
6. 小明尝试自制冰淇淋。如图,在一个大碗A中放入冰块和大量盐,制成冰盐混合物。再将装有牛奶、奶油、糖的混合液(以下称“奶浆”)的小碗B,放入大碗A中。不断搅拌小碗B内的奶浆,一段时间后,奶浆就慢慢变成了冰淇淋。
(1)为提高制作效率,大碗A中冰块加到如图中________(选填“a”或“b”)的高度更好,________(选填“A”或“B”)碗需使用导热性较好的材料。
(2)加入食盐后,冰块的熔点会降低,从而吸收更多的热量,加快小碗B中奶浆的________(填物态变化名称)。
(3)搅拌混合液的主要目的:使混合液各部分温度更________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)冰淇淋制作完成,小明端起大碗A发现碗有点“粘手”,仔细一看,大碗A的外壁结了一层白霜,白霜的形成原因是发生了________(填物态变化名称),该过程________(选填“放热”或“吸热”)。
【答案】(1) ①. b ②. B
(2)凝固 (3)均匀
(4) ①. 凝华 ②. 放热
【解析】
【小问1详解】
冰块加到b高度时,冰盐混合物能更充分地包裹小碗B,增大两者的接触面积,让小碗B内的奶浆可以更快速、均匀地吸收热量,从而提高制作冰淇淋的效率,如果只加到a高度,接触面积较小,制冷效果会降低。
小碗B需要将内部奶浆的热量传递给外部的冰盐混合物,导热性好的材料能加快热量传递的速度,让奶浆更快达到凝固温度,如果大碗A用导热性好的材料,反而会让外界热量更容易进入,影响制冷效果。
【小问2详解】
食盐会溶解在冰块熔化的水中,形成盐水溶液,盐水的凝固点(熔点)比纯水低,所以冰块的熔点会降低,能在更低的温度下持续熔化,吸收更多热量。奶浆原本是液态,在冰盐混合物吸收热量的过程中,奶浆的温度逐渐降低,最终由液态变成固态,这个物态变化的名称就是凝固。
【小问3详解】
搅拌可以让奶浆内部的热量更快地传递到碗壁,再传递给冰盐混合物,避免局部温度过高或过低,让奶浆各部分的温度更均匀,凝固后的冰淇淋口感和质地也会更一致,如果不搅拌,可能会出现部分已经凝固、部分还是液态的情况。
【小问4详解】
大碗A的温度很低,空气中的水蒸气遇到温度极低的碗壁时,会直接从气态变成固态的白霜,属于凝华现象;凝华过程放出热量。
7. 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1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“A.大”或“B.小”),________(选填“A.容易”或“B.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;上方充入氮气则可以提供足够的空间,避免爆瓶。
(2)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:水对容器底部的压强( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(3)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断:对容器底部的压力( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(4)如图2所示,当装有水的瓶子从正立变为倒立放置时,请判断: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. B ②. A (2)A (3)B (4)C
【解析】
【小问1详解】
根据分子动理论:气体分子间距大,分子间的斥力较小,因此容易被压缩,在运输挤压时可以起到缓冲作用,减少瓶子破裂风险。
【小问2详解】
矿泉水瓶正放时下粗上细,水的体积不变,正立变为倒立后,水的深度h增大;根据可知,水对容器底部的压强变大,故选A。
【小问3详解】
装有水的瓶子正立时,水对容器底的压力等于水的重力;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,故选B。
【小问4详解】
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,故选C。
8. 大气压与我们的生活息息相关。
(1)1654年,德国的奥托·格里克市长通过________实验证明了大气压强的存在且很大,如图所示,________实验首先测出了大气压强的值;
(2)若向水槽内倒入部分水银,管内外水银液面的高度差将( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变
(3)下列装置利用大气压工作的是( )
A. 液位计 B. 吸尘器 C. 船闸 D. 订书机
(4)小赵同学研究大气压强与海拔高度的关系,他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点离地面约为50m),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) ①. 马德堡半球 ②. 托里拆利 (2)C (3)B
(4) ①. ②. 120
【解析】
【小问1详解】
1654年,德国的奥托·格里克市长利用两个扣在一起的铜半球证明了大气压强的存在且很大,这就是著名的马德堡半球实验;托里拆利实验利用水银首先较为准确地测出了大气压强的值。
【小问2详解】
托里拆利实验中,管内外水银液面的高度差仅由外界大气压决定。向水槽倒入水银后,外界大气压大小不变,因此管内外水银液面高度差不变。
故选C。
【小问3详解】
AC.液位计和船闸是利用连通器原理工作的,与大气压无关,故AC不符合题意;
B.吸尘器工作时,内部空气被抽走,气压减小,在外界大气压的作用下,灰尘被吸入管内,故B符合题意;
D.订书机是通过减小受力面积的方式增大压强,与大气压无关,故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
由图像可得,B点对应的大气压强为; 地面A点气压约为,D点气压约为,因此每升高10m,气压降低
9. 现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜.描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化.
(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸,随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会_____(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是_____填“凸面”“凹面”或“平面”),试说明理由_____.
【答案】 ①. 变大 ②. 变小 ③. 平面 ④. 玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压力大小相等,方向相反,使膜水平
【解析】
【详解】第一空.向管内注水,管内水面上升,高度增大,由可得底部所受压强增大,则向下压力增大,故外凸程度变大;
第二空.玻璃管缓慢向下,下表面浸入水中深度增加,由可得玻璃管外底部所受压强增大,则向上压力增大,故外凸程度变小;
第三空.平面;
第四空.玻璃管内外液体密度相等,且深度也相等,因此橡皮膜受到上下两方液体的压强相等,故压力大小相等,方向相反,使膜为平面.
10. 2024年年初,冰雪主题旅游盛况空前。如图1所示,滑雪板、溜冰鞋为两种冰雪项目的装备。观察二者,滑雪板的宽大与冰刀的狭窄对比明显,其中蕴含了很多物理知识。
(1)滑雪时穿上宽大的滑雪板可以增大___________,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中;
(2)溜冰时穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行,为了探究原因,小红查阅资料、并进行了如图2所示的实验后得知:①如果物体与冰面间有一层很薄的水膜,会起到润滑作用。②冰熔化时的温度与冰受到的压强有关。③将两端系有重物的细线挂在一块冰的冰面上,如图2(a)所示。一段时间后细线陷入冰中,如图2(b)所示。依据上述信息,分析穿上带有狭窄冰刀的溜冰鞋可以在冰面上快速滑行的原因:___________。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 狭窄冰刀的刀口很薄,在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,随着压强的增大,冰的熔点会降低,冰熔化后变为了水,使得冰刀与冰的接触面分离,从而减小了摩擦。
【解析】
【详解】(1)[1]压强大小与压力和受力面积有关,滑雪时穿上宽大的滑雪板可以在压力一定时,增大受力面积,减小对雪地的压强,防止滑雪时陷入松软的雪地中。
(2)[2]略。
二、学科综合(40分)
11. “隔水炖”是当下流行的一种烹饪方法,炖出来的食品汤汁浓醇。某同学周末在家里利用锅和碗做了隔水炖排骨,如图甲,他发现当锅里的水沸腾时,碗中的水没有沸腾。于是他和同学一起探究水在沸腾前后温度变化有何特点。
(1)根据测得的实验数据绘制成的水温随时间变化的图像如图丙,由图像分析可知:水在沸腾时,___________热量,但温度___________。当水温上升到88℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,记录数据并观察水的沸腾现象。根据图像可知所测水的沸点,可能是当时气压___________(选填“A大于”“B小于”或“C等于”)1标准大气压。
(2)观察到水在沸腾时水中有气泡上升,如图丁的两图中,_________(填“①”或“②”)是水沸腾时的情况。
(3)水在沸腾过程中,需要吸收热量,为了验证这一结论,应(写出实验操作)_________,当水温仍维持在沸点时,观察水是否继续沸腾(不考虑烧杯和陶土网的余热)。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 不变 ③. B小于
(2)② (3)撤去酒精灯,停止对水加热
【解析】
【小问1详解】
水沸腾的特点是:沸腾过程中持续吸收热量,但温度保持不变;由图丙可知本次实验水的沸点为97℃,1标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低沸点越低,因此当时气压小于1标准大气压。
【小问2详解】
水沸腾时气泡在上升过程中逐渐变大,到水面破裂,因此图②是水沸腾时的现象。
【小问3详解】
若要验证沸腾需要吸热,只需要停止加热、撤去热源,观察水是否继续沸腾即可,因此操作是撤去酒精灯,停止加热。
12. 如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上.容器甲足够高、底面积为5×10﹣2m2,盛有质量为5 千克的水.圆柱体乙的重力为160 牛.底面积为8×10﹣2m2.
(1)求容器甲内水的体积V水.
(2)求圆柱体乙对水平地面的压强p乙.
(3)若将一物块A 分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等.求物块A 的密度ρA.
【答案】(1)容器甲内水的体积V水是5×10﹣3m3;
(2)圆柱体乙对水平地面的压强p乙是2000Pa;
(3)物块A 的密度ρA是1.6×103kg/m3
【解析】
【详解】(1)水的体积;
V==5×10﹣3m3;
(2)圆柱体乙置于水平地面上,圆柱体对地面的压力F=G=160N,
圆柱体乙对地面的压强:
p乙==2000Pa;
(3)设物体A的质量为m,由于物块A浸没在容器甲的水中,则水对容器甲底部压强增加量
△p1=ρ水△hg=ρ水g,
由于物块A放在圆柱体乙上表面的中央,则圆柱体乙对地面压强的增加量
△p2=,
已知△p1=△p2,则:
ρ水,
所以物体A的密度:
ρA==1.6×103kg/m3.
答:(1)容器甲内水的体积V水是5×10﹣3m3;
(2)圆柱体乙对水平地面的压强p乙是2000Pa;
(3)物块A 的密度ρA是1.6×103kg/m3.
13. 两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。
(1)若甲的质量为8千克、体积为2×10-3米3。
(a)求甲的密度;
(b)在图中作出甲对地面的压力。
(2)若乙的重力为50牛、底面积为2.5×10-2米2,求乙对地面的压强;
(3)若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90°,如图所示,旋转前后它们对地面的压强如表所示,求旋转后乙对地面的压强。
对地面压强
旋转前
旋转后
p甲(帕)
2940
1176
p乙(帕)
2940
【答案】(1)
,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲的密度
甲对地面压力的作图:将作用点画在甲与地面的接触面中点,方向垂直水平地面向下,画箭头并标注符号(大小为)。
【小问2详解】
水平地面上,压力等于重力:
乙对地面的压强
【小问3详解】
均匀长方体对水平地面的压强可推导为 ,其中是长方体竖直方向的高度。设长方体的长和宽分别为、: 甲旋转前竖放(竖直高度),得
旋转后平放(竖直高度),得
两式作比得:
乙旋转前平放(竖直高度),得
旋转后竖放(竖直高度),旋转后压强:
14. 如图是小明用小药瓶、细玻璃管和酒精制作成简易温度计。
(1)温度计是利用酒精的_________原理制成的;
(2)小药瓶的材质应该选择________(选填“软塑料瓶”或“硬玻璃瓶”);
(3)给温度计标刻度时,将小药瓶分别放在20℃和60℃的水中,并标记液面稳定时的位置A和B,则20℃对应的是______(选填“A”或“B”);把小药瓶放入另一杯温水中,标记液面稳定时的位置为C点;用刻度尺测出AB间距为,AC间距为。则标记C点所对应的温度为_______℃;
(4)小明上网查到:酒精的温度每改变1摄氏度,其变化的体积和它在0℃时的体积之比是一个定值。如图中能大致描述酒精体积随温度变化规律的是_______。
(5)为了提高温度计的灵敏度,可采取的办法有更换更_______的玻璃管(选填“粗”“细”)。
【答案】 ①. 热胀冷缩 ②. 硬玻璃瓶 ③. A ④. 45 ⑤. A ⑥. 细
【解析】
【详解】(1)[1]一般液体具有热胀冷缩的性质,温度计的原理是利用液体的热胀冷缩。
(2)[2]为减少容器的形变引起的误差,选用不易变形的容器,所以选硬玻璃瓶。
(3)[3][4]温度越高,酒精体积越大,因此20℃对应A点,由题可知AB间距为8.00cm,对应着40℃,所以1cm代表5℃,AC间距为5.00cm,则标记C点所对应的温度为
20℃+5×5℃=45℃
(4)[5]由题可知,酒精的体积与温度成正比,在0℃时体积不为零。
故选A。
(5)[6]更换更细的玻璃管,当温度变化比较小时,液面有明显的上升,提高温度计的灵敏度。
15. 高铁站的候车区一般在地面上标有黄色警戒线,称为安全线,主要起到提醒和警示作用。为了明确设置安全线的原因,小航查阅资料后获得如下信息:
①液体和气体没有一定的形状,都具有流动性,因此统称为流体;
②列车进站时会带动周围的气体流动,且车速越大,气体流动速度越大;
③如果乘客与列车靠得过近,存在被列车“吸”过去的危险;
④不同运行速度的列车对应安全线到站台边缘的距离如表1所示。
表1
列车速度
安全线到站台边缘的距离
不大于120千米/小时
1.0米
120千米/小时至160千米/小时
1.5米
160千米/小时至200千米/小时
2.0米
请根据相关材料,回答下列问题。
(1)乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压___________。根据上述材料信息还可知:流体压强和流速有关,随着流体流速增大,流体压强将___________;(均选填“增大”或“减小”)
(2)流体压强和流速的关系应用非常广泛,文丘里流量计可用于测量有压管道天然气流量,其结构示意图如图所示;
(a)若有压管道内天然气没有流动,则文丘里管内液面高度差为___________。
(b)当文丘里管内液面高度差为时,查阅相关资料可知此时截面位置的流速差为,则该有压管道内天然气的流速大小为___________。(用的代数式表示)
【答案】(1) ①. 减小 ②. 减小
(2) ①. 0 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压减小。根据上述材料信息知道,流体压强和流速有关,随着流体流速增大,流体压强将减小。因为列车进站时带动周围气体流动,使乘客与列车之间的空气流速变大,根据流体压强与流速的关系,此处压强变小,而乘客身后的空气流速相对较小,压强大,从而产生一个推向列车的压力差,导致乘客有被“吸”过去的危险。
【小问2详解】
[1]若有压管道内天然气没有流动,则文丘里管内液面高度差为0。因为天然气不流动时,管道内各处压强相等,根据连通器原理,文丘里管内液面应保持水平,高度差为0。
[2]天然气从管道流过时,在相同时间内截面的流量相等,则有,可得。由图可知,v2>v1,则流速差
解得有压管道内天然气的流速。
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