精品解析:福建省厦门外国语学校2025-2026学年九年级3月份巩固专项练习物理试题
2026-05-20
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2份
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38页
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.46 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57957006.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
厦门外国语学校
2025-2026学年九年级3月份巩固专项练习
物理
注意事项:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡。
2.答案一律写在答题卡上,否则不能得分。
3.作图题可直接用2B铅笔画。
4.全卷。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在实验和生活实际中,经常要进行“估测”。下面是小明估测的一些数据,你认为其中错误的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为50g
B. 八年级物理课本所受重力约为6N
C. 普通中学生的体积约为
D. 教室内空气的密度约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.每500g鸡蛋大约有10个,一个鸡蛋的质量约为50g,故A正确,不符合题意;
B.八年级物理课本的质量约为300g到600g,其受到的重力约为到,故B正确,不符合题意;
C.普通中学生的质量约为50kg,人的密度与水的接近,则其体积约为
故C正确,不符合题意;
D.教室内空气的密度约为1.29kg/m3,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,下列关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
①只有木板发生了弹性形变,铁块没有形变;
②木板发生了弹性形变是因为木板受到向下的压力;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的压力就是铁块的重力。
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①木板与铁块相互挤压,均发生弹性形变,故①错误;
②木板在铁块的作用下弯曲,是铁块对木板的压力使木板发生形变,故②正确;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生弹性形变而产生的,故③正确;
④压力和重力是两种不同性质的力,木板受到向下的压力,不是铁块的重力,故④错误。
故ABD错误,C正确。
故选C。
3. 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据力的作用是相互的,脚蹬地时,脚给地一个力,地也对脚施加了力的作用,故A正确;
B.乒乓球弹回过程中,运动方向和速度都会改变,因此运动状态改变,故B错误;
C.地球附近的物体始终受到重力作用,因此毽子上升过程中,始终受重力作用,故C错误;
D.惯性大小只跟物体的质量大小有关,排球下落过程中,质量不变,惯性大小不变,故D错误。
故选A。
4. 在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A. 穿轮滑鞋 B. 手涂防滑粉
C. 戴手套接球 D. 用力捏车闸
【答案】A
【解析】
【详解】A.穿轮滑鞋是变滑动摩擦为滚动摩擦,减小摩擦力,故A符合题意;
B.运动员手涂防滑粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.戴手套接球是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.用力捏自行车的车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故D不符合题意。
故选A。
5. 观看天宫课堂后,小红设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A. 物理课本将没有质量
B. 擦黑板时将不存在摩擦力
C. 无法使用拉力器健身
D. 在地面上正常行走将异常困难
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,与重力无关,即使重力消失,物体的质量仍然存在,故A不符合题意;
B.擦黑板时,人对黑板擦施加了垂直于黑板的压力,这个压力产生了摩擦力,该压力与重力无关,因此即使重力消失,擦黑板时依然可以存在摩擦力,故B不符合题意;
C.拉力器健身靠双臂的拉力与重力无关,故C不符合题意;
D.人行走时,需要依靠脚与地面之间的摩擦力来保持身体平衡和前进。如果重力消失,人对地面的压力将消失,从而导致脚与地面之间的摩擦力消失。没有摩擦力,人将无法在地面上行走,故D符合题意。
故选D。
6. 浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A. 制作轻盈的保暖服 B. 治理海洋漏油污染
C. 制作沙发坐垫 D. 制作暖气散热片
【答案】D
【解析】
【详解】A.依题意得,“全碳气凝胶”的密度是固体中最轻的,当体积相同时,固体中“全碳气凝胶”的质量最小,可制作出制作轻盈的保暖服,故A不符合题意;
B.“全碳气凝胶”是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍治理海洋漏油污染,可用于治理海洋漏油污染,故B不符合题意;
CD.“全碳气凝胶”具有优良的隔热性和很强的弹性,因此不能制作暖气散热片、可制作沙发坐垫,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. “问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B. 乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C. 丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D. 丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
【答案】B
【解析】
【详解】A.把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差不变。因为在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,液体压强只与液体的密度、深度有关,外界大气压不变,所以能支持的水银柱竖直高度h就不变,玻璃管倾斜只是使水银柱的长度增加,但竖直高度不变,故A错误;
B.活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,A阀门关闭,活塞下圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C.向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强小,两纸中间的气压小于两纸外侧的大气压,大气压将两纸压向中间靠拢,故C错误;
D.人坐船,用力推船,能够把船推开,由于物体间力的作用是相互的,所以另一只船也会给他一个反作用力,则船也会运动,所以两船都会运动,且运动方向相反,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,轻质细绳将物体A和B通过两个定滑轮(定滑轮可以改变力的方向,但不改变力的大小)分别连在一个轻质弹簧测力计的两端(不计摩擦),物体B悬在空中,物体A置于水平地面上,整个装置处于静止状态。其中,物体A和B分别是边长为20cm和30cm的正方体,物体A的重力为100N,物体B的重力为20N,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的合力为80N
B. 弹簧测力计的示数为80N
C. 物体A对水平地面的压强为2000Pa
D. 物体A对水平地面的压强为2500Pa
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意知,弹簧测力计处于静止状态,属于平衡状态,所以它受到的合力为0N,故A错误;
B.弹簧测力计的示数等于其一端受到的拉力大小。装置静止,物体B对弹簧测力计的拉力等于B的重力,即
由于弹簧测力计处于静止状态,故受到A的拉力也等于20N,所以弹簧测力计的示数为20N,故B错误;
CD.物体A静止在水平地面上,受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳子竖直向上的拉力。因为整个装置处于静止状态,所以绳子对A的拉力等于弹簧测力计的示数,即,所以地面对A的支持力
物体A对水平地面的压力与地面对A的支持力是一对相互作用力,大小相等,即
物体A的底面积
物体A对水平地面的压强,故C正确,D错误。
故选C。
9. 图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】手受到的拉力与手对细绳的拉力,这两个力分别作用在细绳和手上,作用在不同的物体上,不是平衡力,所以观点①错误;
向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜发生弹性形变,且形变程度逐渐增大,根据弹性势能的影响因素(弹性形变程度越大,弹性势能越大),橡皮膜的弹性势能逐渐增大,观点②正确;
“吸气”时,向下拉橡皮膜,瓶内空间增大,气压减小,瓶内气压小于外部大气压,空气才会经胶管进入气球,所以观点③错误;
“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压,这样才能保持平衡,观点④正确。
综上所述,观点②和④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
10. 某种汽车安全带控制装置如图a,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶:如图b,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能( )
A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶
C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车
【答案】D
【解析】
【详解】由于摆锤具有惯性,会保持原来的运动状态,据b图可知,摆锤向右摆动,则可能是汽车向西加速运动或向东做减速运动,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 竹管内待测的海水为一等海水
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D. 若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据浮沉条件可得,1号沉底,其密度大于液体的密度,而2、3、4漂浮,密度都小于液体的密度,根据漂浮等于重力,,漂浮时如果物体浸入的体积占总体积的比例越大,物体的密度就越接近液体的密度,即密度越大,即。已知密度关系,不知道体积的关系,故无法比较重力大小,图中2号接近悬浮,密度在1、2之间,所以该海水为二等海水,故AB错误,C正确;
D.图中1号沉底,改盛四等海水,液体的密度更小,因而还是沉底,故排开液体的体积不变,但液体密度变小,由阿基米德原理可知,浮力减小,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】最初没有向碗中加水时,碗漂浮,受到的浮力等于自身重力;向漂浮在水面上的碗中加水,假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,在碗未浸没到水中时,仍处于漂浮状态,碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和,浮力也是匀速增加的,其图像为一条斜直线;当碗浸没到水中,碗沉底,排开水的体积变小,为碗自身的体积,此时碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t=0时碗受到的浮力),因排开水的体积不再变化,由可知碗受到的浮力也不变,为一条平行于时间轴的线段,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 大于管外大气压, B. 小于管外大气压,
C. 大于管外大气压, D. 小于管外大气压,
【答案】B
【解析】
【详解】左管中液体静止时,管内气压p和液体产生的压强p液之和与外界大气压p0相等,则有p0=ρ水gh1+p,所以p0>p; 由题意可知左右管内气压相等,管外大气压相等,则两管中液柱产生的压强相等。 即p液=p水; 由此可得ρ液gh2=ρ水gh1,则待测液体的密度。故B正确,ACD错误。
故选B。
14. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知。下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
【答案】B
【解析】
【详解】①②设水的重力为,铁块的重力为,木球与铁球体积均为,甲烧杯对桌面的压力为
静止时乙烧杯对桌面的压力为
由于水的质量不变,则水的重力不变,铁块的重力不变,又由于,则,故①正确,②错误;
③④剪断木球下端的细线后,由于,木球最终漂浮在水面上,但仍然在杯中,则此时甲烧杯对桌面的压力为
由①②分析可知,甲烧杯对桌面的压力为
由于水的质量不变,则水的重力不变,铁块的重力不变,木球的重力不变,则,故③错误,④正确。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 2025年,中国开始建造先进阿秒激光设施。阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。阿秒(符号as),等于,是人类目前能够掌握的最短时间尺度。真空中,光的传播速度为,1as内光行进的路程为______m、合______nm。
【答案】 ①.
②.
0.3
【解析】
【详解】[1][2]1as内光行进的路程为
所以
16. 目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。
(1)该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力,这是利用物体间___________,同时说明了力可以改变物体的___________。
(2)该背包每小时消耗10kg汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。汽油燃烧将________能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,说明能量的转移和转化具有________。(q汽油=4.6×107J/kg)
(3)该背包飞行高度可达近3000m,在此高度人会感到有所不适,这是因为大气压随高度的增加而_______。
【答案】 ①. 力的作用是相互的 ②. 运动状态 ③. 4.6×108 ④. 化学 ⑤. 方向性 ⑥. 降低
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,对气体有力的作用,力的作用是相互的,气体对发动机也有力的作用,使人获得飞行动力,同时力改变了人的运动状态。
(2)[3]这些汽油完全燃烧放出的热量为
Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J
[4]汽油燃烧消耗汽油本身的化学能,转化为内能。
[5]但这些内能不能再被利用,说明能量的转化是具有方向性的。
(3)[6]高度越高,氧气越稀薄,大气压越低,大气压随高度的增加而变小。
如图,2022年5月,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,达到海拔9032m,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
17. 该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为______N;已知海拔4300m处的空气密度约为。已知浮空艇在营地升空前体积达,此时浮空艇受到的浮力大小约为______N。取
18. “极目一号”浮空艇内部有装有氦气的主气囊和装有空气的副气囊。相同条件下氦气密度比空气______(选填“大”或“小”)。当悬浮于空中的浮空艇需要______(填“上浮”或“下降”)的时候,可以通过排出部分空气改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
【答案】17. ①. ②.
18. ①. 小 ②. 上浮
【解析】
【17题详解】
[1]浮空艇受到重力的大小约为
[2]该浮空艇在营地升空前受到的浮力大小约为
【18题详解】
[1][2]根据密度知识可知,氦气密度比空气密度小,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,自身重力减小,由于悬浮在空中的浮空艇受到的浮力等于重力,所以,此时浮力会大于重力,合力的方向竖直向上,故浮空艇会上浮。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
19. 小明利用椅子做俯卧撑,如图所示。请画出小明受到的重力和脚蹬水平地面时鞋底受到的摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】利用椅子做俯卧撑时,小明受到的重力竖直向下,作用近似在小明的重心,脚蹬水平地面时,鞋底相对于地面有向左的相对运动趋势,故鞋底受到地面的摩擦力方向向右,作用点在接触面上,如下图所示:
20. 如图所示,弹簧的一端固定在容器的底部,另一端固定在实心铁块的下表面。现缓慢向空的容器注水直至C处,请在图中画出弹簧对物体的弹力F弹随水面上升高度h变化关系的大致图像(忽略弹簧所受浮力和重力)。
【答案】
【解析】
【详解】当物体没有浸入水中时,即液体在A位置以下,铁块静止,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,弹力等于重力,弹力最大,且保持不变;AB段随物体进入水中受到竖直向上的浮力,且随浸入的体积增大,根据可知,浮力逐渐变大,弹簧对物体的弹力逐渐减小,由于铁块的密度大于水的密度,因此铁块受到的最大浮力小于自身重力,铁块始终受到弹簧向上的弹力,且随浮力逐渐变大,弹力逐渐变小;BC段当铁块完全浸没后,浮力不变,则弹簧施加的弹力不变,作图如下图所示:
四、简答题(本题共1小题,共4分)
21. 2018年5月14日,川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中,副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎.在机舱内外压强的作用下,副机长的身体被“吸”出去一半.飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件,如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险:正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识,完成了一次无人员伤亡的迫降,挽救了大家的生命.利用上述材料,结合已学的物理知识,请回答以下问题:
(1)为什么挡风玻璃爆碎时,副机长的身体会被“吸”出去?
(2)燃料太重对降落会造成什么风险?
【答案】(1)飞机快速行驶时,窗外的空气流速大、压强小;机内的空气流速小、压强大,机内的气压大于机外的气压,将副机长的身体压出去;(2)燃料太重,飞机的质量越大,惯性就越大,降落滑行距离就大,容易出事故.
【解析】
【详解】(1)因为流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,正在高空中飞行的飞机,挡风玻璃突然爆裂,窗外空气流速大、压强小,窗内空气流速小,压强大,故向外的压强差形成了向外的压力差,所以,副机长被“吸”出去一半;
(2)燃料太重,对降落会造成很大的风险,是因为飞机的质量越大,惯性就越大,降落滑行距离就大,容易出事故。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
22. 不同目数的砂纸,其粗糙程度不同。砂纸的目数与其粗糙程度有怎样的关系呢?运用所学知识,小明设计实验探究了这个问题。
(1)如图所示,将三种型号的砂纸分别固定在水平面上,将弹簧测力计沿______方向调零后,______拉动砂纸上的木块,记录数据在表格中:
砂纸型号
弹簧测力计示数F/N
60目
2.5
120目
1.4
280目
1.1
(2)实验可得出的结论是:目数越_______(选填“大”或“小”)的砂纸越粗糙,依据是______;
(3)为了提高测量精度,小明利用力传感器代替弹簧测力计进行测量,数据实时传送到计算机绘出的图像如图所示。木块从开始运动,则在这段时间内,木块受到的摩擦力f与力传感器的拉力F的大小关系:f______F。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2) ①. 小 ②. 压力相同时,目数越小,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大。
(3)=
【解析】
【小问1详解】
[1]由于弹簧测力计是水平方向上使用的,所以要在水平方向上调零。
[2]弹簧测力计测量摩擦力的大小,应用的是二力平衡的条件,所以应该使木块处于平衡状态,故匀速直线拉动砂纸上的木块。
【小问2详解】
[1]依据图表可知,当砂纸目数较大时,压力一定,对应的弹簧测力计示数越小,弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小,所以压力一定,当砂纸目数较大时,滑动摩擦力越小,说明砂纸目数越小,砂纸表面越粗糙。
[2]得出结论的依据为压力相同时,目数越小,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
由题意可知,木块在这段时间内静止,处于平衡状态,所受的静摩擦力与拉力为平衡力,大小相等,所以。
23. 受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ______ ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水,表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的总体积为V= ______ ;
(2)小玻璃珠的总质量为m= ______ ;
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= ______ ;
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: ______ (示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
【答案】 ①. 相平 ②. ③. ④. ⑤. 换用分度值更小的量筒
【解析】
【详解】④[1]如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
(1)[2]小玻璃珠的总体积为
(2)[3]图丙与图丁中量筒所测的体积差值即为丁图碗中水的体积
小玻璃珠的总质量与丁图碗中的水质量相同,即为
(3)[4]小玻璃珠密度的表达式为
(4)[5]换用分度值更小的量筒,可提高测量精度。
24. 小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,用到的压强计如图1所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性_______(选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就会产生高度差,高度差的大小反映探头_______(选填“A”或“B”)面所受压强大小;
(2)小明通过探究得出结论:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等。继续探究液体内部压强与深度的关系,他改变橡皮膜浸入水中的深度H,记录U形管两侧水面的高度差h,多次实验,记录数据,如表1所示。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越_______;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
H/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
h/cm
4.6
5.2
6.0
6.6
7.4
8.2
9.0
9.6
10.4
11.2
12.0
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的深度H不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,H增大时,h也随之增大,且h始终小于H。你还能从表1中发现数据变化的规律是_______,你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是_______;
(4)小明用一根与U形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差反映的是深度_______cm处的压强。改变,记录和对应的,多次实验,记录数据,如表所示。分析数据可知,去掉橡皮薄膜后,可以准确反映处的液体压强大小;
实验次数
1
2
3
4
5
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度H2为10.0cm,记录U形管两侧水面的高度差,如表,已知,则该未知液体的密度为_______。
液体种类
酒精
水
盐水
某未知液体
10.0
10.0
10.0
10.0
8.0
10.0
11.0
15.0
【答案】(1) ①. 良好 ②. A
(2)大 (3) ①. 随着H的增大,h与H的差值越来越大 ②. 由于橡皮膜的弹力对水产生了一定的压强
(4)6.0 (5)1.5
【解析】
【小问1详解】
[1]用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性良好,若装置漏气,则U形管两侧的水面不会有变化。
[2]高度差的大小反映有橡皮膜一侧,即探头A面所受压强大小。
【小问2详解】
U形管两侧液面高度差越大,表示液体内部压强越大;分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深压强越大。
【小问3详解】
[1]还能从表1中发现数据变化规律是随着H的增大,h与H的差值越来越大。
[2]数据变化呈这种规律的原因是由于橡皮膜的弹力对水产生了一定的压强。
【小问4详解】
如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差反映的压强为
【小问5详解】
根据可得该未知液体的密度
25. 小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”);
(2)若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为、,与液体接触面积分别为、,则____________。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)为探究冰块熔化快慢与液体接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为、;
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为、;
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是______;
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是______;
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?______,请说明理由:______。
【答案】(1)多 (2) ①. = ②. >
(3)一 (4) ①. 在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快 ②. 在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同
(5) ①. 正确 ②. 当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
【解析】
【小问1详解】
固体在熔化时需要吸收热量,相同质量的同种物质,熔化的越快,在相同时间内吸收的热量越多。所以相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量多。
【小问2详解】
[1][2]冰块的密度小于水和盐水的密度,所以冰块放入水和浓盐水中都处于漂浮状态,受到的浮力都等于冰块重力,所以;根据公式,因为水的密度小于盐水密度,所以冰块排开水的体积大于排开盐水的体积,所以冰块与液体接触面积。
【小问3详解】
为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,需控制液体的种类、温度等其他因素相同,只改变冰块与液体的接触面积。方案二中,使用了水和盐水两种不同的液体,没有控制液体种类相同,且盖上杯盖使相同的冰块保持浸没,并没有改变冰块与液体的接触面积。所以应选用方案一。
【小问4详解】
[1]方案一中,图甲中冰块与水的接触面积小于图乙中冰块与水的接触面积,冰块完全熔化的时间分别为、,且,说明在其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化的越快。
[2]方案二中,相同的冰块,与液体的接触面积相同,液体温度相同,液体的种类不同,冰块完全熔化的时间不同,说明在其他条件相同时,液体的种类不同,冰块熔化快慢不同。
【小问5详解】
[1][2]他的推理是正确的;向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于0℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。
26. 小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”,其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定一个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)
(1)为了制作量程为 1kg 的浮力秤,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的____(选填“上”或“下“)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
(2)取下砝码,当浮筒受到____力和____力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,再均匀地标定其余刻度线。
(3)若将质量为 m()的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为,请待测物体质量的表达式m=_____。
【答案】(1)下 (2) ①. 浮 ②. 重
(3)
【解析】
【小问1详解】
当秤盘放入最大质量1kg的砝码时,浮筒被绳子拉动上升,直到浮筒下表面刚好与水面齐平,此时浮筒排开水的体积为0,浮力为0,达到称量的最大量程,因此此处标定为最大刻度线。
【小问2详解】
取下砝码后,秤盘上无物体,绳子对浮筒拉力为0,浮筒自重不计,此时浮筒静止在水面,受到向上的浮力和向下的重力,二力是一对平衡力,此处标定为零刻度线。
【小问3详解】
对浮筒受力分析:向上的力为绳子拉力,大小等于待测物体重力和浮力
向下的力为细沙的重力 ,静止时受力平衡
整理得待测物体质量
六、计算题(本题共3小题,共22分)
27. 现在所使用的黑板擦,可以吸附在磁性黑板上处于静止状态,已知黑板擦重为0.5N,求:
(1)这时黑板擦受到的摩擦力大小;
(2)若对黑板擦施加一个大小为2N、方向竖直向上的拉力F的作用,黑板擦将沿着该黑板匀速竖直向上运动,此时黑板擦受到的摩擦力大小;
(3)要使黑板擦沿着该黑板匀速竖直向下运动,求应给黑板擦施加竖直向下的力的大小。
【答案】(1)0.5N
(2)1.5N (3)1N
【解析】
【小问1详解】
黑板擦静止在黑板上,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。竖直方向黑板擦受到向下的重力和向上的静摩擦力,二力大小相等。 因此摩擦力
【小问2详解】
黑板擦匀速竖直向上运动,处于平衡状态,竖直方向受力平衡。此时黑板擦相对黑板向上运动,受到向下的重力、向下的滑动摩擦力和向上的拉力,根据平衡条件可得
则此时黑板擦受到的摩擦力
【小问3详解】
黑板擦匀速竖直向下运动,仍处于平衡状态。由于黑板对黑板擦的压力、接触面粗糙程度均不变,因此滑动摩擦力大小不变,仍为1.5N;此时黑板擦相对黑板向下运动,滑动摩擦力方向竖直向上。根据竖直方向受力平衡可得
则应给黑板擦施加竖直向下的力的大小
28. 如图所示是我国自主研发的六足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。它能在南极的低温环境下持续工作4~6个小时,在冰雪地面能负重自由行走,不摔跤、不打滑;机器狗还能承担开路任务,利用身上的冰裂缝探测仪,实时监测冰面的安全情况,若某款六足机器狗的整机质量12kg,最大可载重90kg;单足与地面的接触面积,请计算:
(1)六足机器狗空载站立在水平冰面上时(如图1所示)对冰面的压强为多少帕?
(2)某处冰面能承受的压强为,若要六足机器狗背着装备安全走过该冰面(行走时三足着地),为使冰面不破裂,则机器狗所背装备的总质量最大为多少千克?
【答案】(1)
(2)48kg
【解析】
【小问1详解】
该机器狗空载站立在水平冰面上时,对冰面的压力等于自身重力,即
六足机器狗空载站立在水平冰面上时对冰面的压强
【小问2详解】
某处冰面能承受的压强为,则六足机器狗背着装备安全走过该冰面(行走时三足着地)时冰面受到的压力
则机器狗及所背装备的总重力最大为600N。机器狗所背装备的最大重力
机器狗所背装备的最大质量
29. 某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。
已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为,每个气囊充满空气后体积均变为,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,(,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)
请解答下列问题:
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少?
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为多少?
(3)水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加多大的拉力?
【答案】(1)2×104N
(2)10m (3)12000N
【解析】
【小问1详解】
潜水钟在水底时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2m3=2×104N
【小问2详解】
当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,下表面受到液体的压强
p=2.0×105Pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
下表面所处水的深度为
【小问3详解】
水下匀速提升潜水钟时,总重力
G总=m总g=(60kg+140kg+5000kg)×10N/kg=5.2×104N
总浮力
F浮总=ρ水gV排总=1×103kg/m3×10N/kg×(2m3+2×1m3)=4×104N
打捞船需要施加拉力
F拉= G总- F浮总=5.2×104N-4×104N=12000N
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2025-2026学年九年级3月份巩固专项练习
物理
注意事项:
1.全卷六大题,31小题,试卷共10页,另有答题卡。
2.答案一律写在答题卡上,否则不能得分。
3.作图题可直接用2B铅笔画。
4.全卷。
一、选择题(本题共14小题。每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 在实验和生活实际中,经常要进行“估测”。下面是小明估测的一些数据,你认为其中错误的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为50g
B. 八年级物理课本所受重力约为6N
C. 普通中学生的体积约为
D. 教室内空气的密度约为
2. 如图所示,一个铁块放在一块薄木板上,下列关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
①只有木板发生了弹性形变,铁块没有形变;
②木板发生了弹性形变是因为木板受到向下的压力;
③铁块受到向上的支持力是因为木板发生了弹性形变;
④木板受到向下的压力就是铁块的重力。
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
3. 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是( )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
4. 在体育运动中,下图中的做法为了减小摩擦的是( )
A. 穿轮滑鞋 B. 手涂防滑粉
C. 戴手套接球 D. 用力捏车闸
5. 观看天宫课堂后,小红设想如果地球上物体的重力突然消失,身边的物理现象将发生变化,其中合理的是( )
A. 物理课本将没有质量
B. 擦黑板时将不存在摩擦力
C. 无法使用拉力器健身
D. 在地面上正常行走将异常困难
6. 浙江大学课题组成功研制出的“全碳气凝胶”,是目前最轻的固态材料,哪怕将杯子大小的气凝胶放在狗尾草上,纤细的草须也不会被压弯(如图所示)。它具有优良的隔热性和很强的弹性,它还是吸油能力最强的材料之一,吸油量可高达自身质量的900倍。若将“全碳气凝胶”应用于实际生产和生活,以下设想不可行的是( )
A. 制作轻盈的保暖服 B. 治理海洋漏油污染
C. 制作沙发坐垫 D. 制作暖气散热片
7. “问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A. 甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B. 乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C. 丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D. 丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
8. 如图所示,轻质细绳将物体A和B通过两个定滑轮(定滑轮可以改变力的方向,但不改变力的大小)分别连在一个轻质弹簧测力计的两端(不计摩擦),物体B悬在空中,物体A置于水平地面上,整个装置处于静止状态。其中,物体A和B分别是边长为20cm和30cm的正方体,物体A的重力为100N,物体B的重力为20N,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧测力计的合力为80N
B. 弹簧测力计的示数为80N
C. 物体A对水平地面的压强为2000Pa
D. 物体A对水平地面的压强为2500Pa
9. 图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
10. 某种汽车安全带控制装置如图a,摆锤竖直悬挂时,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动,由此可判断汽车静止或正常行驶:如图b,摆锤摆起时,锁棒锁定棘轮,安全带不能被拉动,由此可判断汽车可能( )
A. 向西匀速行驶 B. 向东匀速行驶
C. 向西紧急刹车 D. 向东紧急刹车
11. 《天工开物》中记录了我国古代劳动者煮海水制盐的方法,对用于制盐的海水密度有严格要求。关于海水等级的测评,《熬波图咏》中谈到,可以用莲子制备成四颗不同标准的“浮子”来测定海水等级。测定时,浮起的“浮子”数量越多,待测海水的等级越高(一等海水密度最大等级最高、二、三、四、五等依次次之)。若将以上四颗“浮子”放入盛有待测海水的竹管内,“浮子”的沉浮情况如图所示,下列选项正确的是( )
A. 竹管内待测的海水为一等海水
B. ①号“浮子”的重力比其它三颗“浮子”大
C. ①号“浮子”的密度比其它三颗“浮子”大
D. 若竹管内改盛四等海水,①号“浮子”所受浮力不变
12. 如图所示,小明洗碗时发现,向漂浮在水面上的碗中加水,碗浸入水的深度越来越大,当水量增加到一定程度时,碗浸没水中,直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是( )
A. B.
C. D.
13. 某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 大于管外大气压, B. 小于管外大气压,
C. 大于管外大气压, D. 小于管外大气压,
14. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有适量等质量的水。甲烧杯中,静止在杯底的铁块,通过细线与浸没在水中的木球相连,此时甲烧杯对桌面的压力为;乙烧杯放入相同的铁块,与木球体积相同的铁球悬挂并浸没入水中,静止时乙烧杯对桌面的压力为;剪断木球下端的细线后,甲烧杯对桌面的压力为。以上操作中,水的质量保持不变,细线质量和体积忽略不计。已知。下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15. 2025年,中国开始建造先进阿秒激光设施。阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。阿秒(符号as),等于,是人类目前能够掌握的最短时间尺度。真空中,光的传播速度为,1as内光行进的路程为______m、合______nm。
16. 目前有一种倍受关注的喷气飞行背包。如图,人背上后能通过该设备获得动力,实现人类自由单人飞翔的梦想。
(1)该背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出,使人获得飞行动力,这是利用物体间___________,同时说明了力可以改变物体的___________。
(2)该背包每小时消耗10kg汽油,这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。汽油燃烧将________能转化为内能,用来对人和飞行背包做功,还有部分内能散失到空气中,但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功,说明能量的转移和转化具有________。(q汽油=4.6×107J/kg)
(3)该背包飞行高度可达近3000m,在此高度人会感到有所不适,这是因为大气压随高度的增加而_______。
如图,2022年5月,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,达到海拔9032m,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
17. 该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为______N;已知海拔4300m处的空气密度约为。已知浮空艇在营地升空前体积达,此时浮空艇受到的浮力大小约为______N。取
18. “极目一号”浮空艇内部有装有氦气的主气囊和装有空气的副气囊。相同条件下氦气密度比空气______(选填“大”或“小”)。当悬浮于空中的浮空艇需要______(填“上浮”或“下降”)的时候,可以通过排出部分空气改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
19. 小明利用椅子做俯卧撑,如图所示。请画出小明受到的重力和脚蹬水平地面时鞋底受到的摩擦力的示意图。
20. 如图所示,弹簧的一端固定在容器的底部,另一端固定在实心铁块的下表面。现缓慢向空的容器注水直至C处,请在图中画出弹簧对物体的弹力F弹随水面上升高度h变化关系的大致图像(忽略弹簧所受浮力和重力)。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
21. 2018年5月14日,川航3U8633从重庆飞往拉萨的途中,副驾驶一侧的挡风玻璃爆碎.在机舱内外压强的作用下,副机长的身体被“吸”出去一半.飞机燃料是到目的地基本用完正好具备降落的条件,如果半途降落则会因为燃料太重而增加降落的风险:正副机长凭借着自己的经验、技术与胆识,完成了一次无人员伤亡的迫降,挽救了大家的生命.利用上述材料,结合已学的物理知识,请回答以下问题:
(1)为什么挡风玻璃爆碎时,副机长的身体会被“吸”出去?
(2)燃料太重对降落会造成什么风险?
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
22. 不同目数的砂纸,其粗糙程度不同。砂纸的目数与其粗糙程度有怎样的关系呢?运用所学知识,小明设计实验探究了这个问题。
(1)如图所示,将三种型号的砂纸分别固定在水平面上,将弹簧测力计沿______方向调零后,______拉动砂纸上的木块,记录数据在表格中:
砂纸型号
弹簧测力计示数F/N
60目
2.5
120目
1.4
280目
1.1
(2)实验可得出的结论是:目数越_______(选填“大”或“小”)的砂纸越粗糙,依据是______;
(3)为了提高测量精度,小明利用力传感器代替弹簧测力计进行测量,数据实时传送到计算机绘出的图像如图所示。木块从开始运动,则在这段时间内,木块受到的摩擦力f与力传感器的拉力F的大小关系:f______F。(选填“>”、“<”或“=”)
23. 受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整):
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ______ ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。
完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水,表示以下物理量):
(1)小玻璃珠的总体积为V= ______ ;
(2)小玻璃珠的总质量为m= ______ ;
(3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= ______ ;
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: ______ (示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
24. 小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,用到的压强计如图1所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密性_______(选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就会产生高度差,高度差的大小反映探头_______(选填“A”或“B”)面所受压强大小;
(2)小明通过探究得出结论:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等。继续探究液体内部压强与深度的关系,他改变橡皮膜浸入水中的深度H,记录U形管两侧水面的高度差h,多次实验,记录数据,如表1所示。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越_______;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
H/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
h/cm
4.6
5.2
6.0
6.6
7.4
8.2
9.0
9.6
10.4
11.2
12.0
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的深度H不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,H增大时,h也随之增大,且h始终小于H。你还能从表1中发现数据变化的规律是_______,你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是_______;
(4)小明用一根与U形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差反映的是深度_______cm处的压强。改变,记录和对应的,多次实验,记录数据,如表所示。分析数据可知,去掉橡皮薄膜后,可以准确反映处的液体压强大小;
实验次数
1
2
3
4
5
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度H2为10.0cm,记录U形管两侧水面的高度差,如表,已知,则该未知液体的密度为_______。
液体种类
酒精
水
盐水
某未知液体
10.0
10.0
10.0
10.0
8.0
10.0
11.0
15.0
25. 小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”);
(2)若将两个相同的0℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为、,与液体接触面积分别为、,则____________。(选填“>”、“<”或“=”)
(3)为探究冰块熔化快慢与液体接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______;
方案一:如图甲、乙,取两个相同的0℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为、;
方案二:如图丙、丁,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为、;
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是______;
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是______;
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,盐能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?______,请说明理由:______。
26. 小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”,其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定一个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)
(1)为了制作量程为 1kg 的浮力秤,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的____(选填“上”或“下“)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
(2)取下砝码,当浮筒受到____力和____力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,再均匀地标定其余刻度线。
(3)若将质量为 m()的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为,请待测物体质量的表达式m=_____。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
27. 现在所使用的黑板擦,可以吸附在磁性黑板上处于静止状态,已知黑板擦重为0.5N,求:
(1)这时黑板擦受到的摩擦力大小;
(2)若对黑板擦施加一个大小为2N、方向竖直向上的拉力F的作用,黑板擦将沿着该黑板匀速竖直向上运动,此时黑板擦受到的摩擦力大小;
(3)要使黑板擦沿着该黑板匀速竖直向下运动,求应给黑板擦施加竖直向下的力的大小。
28. 如图所示是我国自主研发的六足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。它能在南极的低温环境下持续工作4~6个小时,在冰雪地面能负重自由行走,不摔跤、不打滑;机器狗还能承担开路任务,利用身上的冰裂缝探测仪,实时监测冰面的安全情况,若某款六足机器狗的整机质量12kg,最大可载重90kg;单足与地面的接触面积,请计算:
(1)六足机器狗空载站立在水平冰面上时(如图1所示)对冰面的压强为多少帕?
(2)某处冰面能承受的压强为,若要六足机器狗背着装备安全走过该冰面(行走时三足着地),为使冰面不破裂,则机器狗所背装备的总质量最大为多少千克?
29. 某打捞船利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配备自动充气装置,使其始终充满空气,水无法进入,以此保证工作人员的安全,潜水钟上方放置两个配重和两个气囊,将人员送入水下,如图甲所示;工作人员到达水底后清理被打捞物体周围的泥沙,并将物体用钢丝绳挂在潜水钟内部;然后扔掉全部配重,并将气囊均充满空气,潜水钟、工作人员及物体一起被打捞船竖直向上匀速提升,如图乙所示。
已知:工作人员质量为60kg,潜水钟质量为140kg、体积为,每个气囊充满空气后体积均变为,每个配重质量为1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积为。当潜水钟下表面触碰到水底时(未与水底紧密接触),潜水钟内气压计示数为,外界大气压强为,(,g取10N/kg,不计气囊质量及潜水钟内空气的质量,不计水的阻力。)
请解答下列问题:
(1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少?
(2)当潜水钟下表面触碰到水底时,下表面所处水的深度为多少?
(3)水下匀速提升潜水钟时,打捞船需要施加多大的拉力?
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