内容正文:
2024—2025学年第二学期期中考试
九年级物理试卷
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满分100分;考试时间90分钟
一、选择题(本大题有14小题,每小题2分,共28分)
1. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 伽利略
【答案】B
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,牛顿被命名为力的单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,焦耳被命名为功和能量的单位,故B符合题意;
C.在国际单位制中,瓦特被命名为功率的单位,故C不符合题意;
D.在国际单位制中,伽利略没有被命名为物理量的单位,故A不符合题意。
故选B。
2. 鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A. 船 B. 山 C. 流水 D. 河岸
【答案】A
【解析】
【详解】根据运动的知识可知,以船为参照物,山的位置不断变化,是运动的,以水、河岸为参照物,山的位置没有变化,是静止的,选择参照物时,一般不选择自身。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 小福周末和家人在西湖游玩。看到船在水面荡漾,白云和飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是( )
A. 冰透镜取火 B. 日晷计时
C. 小孔成像 D. 潜望镜
【答案】D
【解析】
【详解】水中的倒影是平面镜成像现象,是由光的反射形成的;
A.冰透镜取火是光的折射现象,故A不符合题意;
B.日晷计时是利用影子的方向大致判断时刻,影子是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.小孔成像是光的直线传播原理形成的,故C不符合题意;
D.潜望镜利用了光的反射,故D符合题意。
故选D。
4. 图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是:为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦,可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时,乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是( )
A. 弹琴时发出的声音,是由于手指振动产生的
B. 琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高
C. 弹甲琴弦,乙琴弦上的纸人跳动,说明声音可以传递能量
D. 音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹琴时发出的声音,是由于琴弦在振动,故A错误;
B.琴弦越短,弹奏时振动的越快,频率越高,音调越高,故B错误;
C.由于声音可以传递能量,弹甲琴弦时,乙琴中频率相同的琴弦与之发生共振,上面的纸人就会跳动,故C正确;
D.音调取决于物体振动的频率,响度取决于振幅,音调相同的琴弦响度不一定相同,所以振幅不一定相同,故D错误。
故选C。
5. “儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,诗中描绘了儿童放风筝的画面,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会增大
B. 越飞越高的风筝重力势能不断增大
C. 放风筝的儿童对地面的压力等于重力
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何时候都有惯性,且惯性只与物体的质量有关,放风筝的儿童在奔跑中质量不变,惯性不变,故A错误;
B.越飞越高的风筝,高度增大,质量不变,因此重力势能不断增大,故B正确;
C.放风筝的儿童受到竖直向下的重力、地面对其竖直向上的支持力以及风筝对其的拉力作用,因此支持力大小不等于重力大小,根据物体间力的作用是相互的可知,儿童对地面的压力等于地面对儿童的支持力,所以儿童对地面的压力大小不等于重力大小,故C错误;
D.线对风筝的拉力和风筝对线的拉力大小相等、方向相反、在同一直线上,在两个物体上,是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
6. 下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A. 正常走路时的步幅约为1m
B. 将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为10J
C. 双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
D. 游泳时受到的浮力约为500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.正常走路时,中学生步幅约为0.5m左右,故A不符合题意;
B.两个鸡蛋重力约1N,举高1m做功为
故B不符合题意;
C.中学生体重约500N,双脚站立时对地面的压力约为500N,双脚接触面积约0.04m2,对地面压强为
故C不符合题意;
D.游泳时漂浮,浮力等于重力,中学生体重约500N,故浮力约为500N,故D符合题意。
故选D。
7. 冬奥会上滑雪运动员从山坡上匀速滑下,则运动员的( )
A. 动能不变,重力势能减小 B. 动能增加,重力势能减小
C. 机械能守恒 D. 机械能增加
【答案】A
【解析】
【详解】滑雪运动员从山坡上匀速滑下,运动员的质量和速度都不变,所以动能不变;高度减小了,所以重力势能减小;动能不变,重力势能减小,机械能变小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8. 光刻机是用来生产芯片的关键设备,光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A. 缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B. 镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C. 镂空掩膜的像是倒立缩小的
D. 镂空掩膜的像不能呈现在光屏上
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,可用于矫正远视眼,故A错误;
BC.由题知,用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,则该凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同,镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,故B错误,C正确;
D.缩图透镜相当于凸透镜,此时镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,成的是倒立、缩小的实像,硅片相当于光屏,用来承接经缩图透镜成的实像,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是( )
A. 两滑轮组绳端移动的距离相等 B. 甲滑轮组的有用功比乙的少
C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个物体提升相同的高度h时,甲滑轮组动滑轮上有三段绳子,所以F甲自由端移动的距离为3h,乙滑轮组动滑轮上有两段绳子,所以F乙自由端移动的距离为2h,故A错误.
B.根据公式W有=Gh,由于两物体升高相同的高度,但是GA>GB,所以W有甲>W有乙,故B错误;
C.W有甲>W有乙,η甲<η乙,结合知,W总甲>W总乙,时间又相等,由P=知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故C错误;
D.根据,得=1+,因为η甲<η乙,所以,又因为W有甲W有乙,所以,再根据得,,故D正确。
故选D。
10. 如图甲,是中国地势三级阶梯分布示意图(北纬36°剖面),图乙是小明同学自制的气压计,他先用橡皮塞把瓶口密封,再取一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端向瓶子里吹入适量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当小明将此气压计从晋江带到如图甲中的四个地区时,气压计玻璃管中的水柱最高的地区是( )
A. 黄海 B. 华北平原
C. 黄土高原 D. 青藏高原
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,气压计玻璃管中的水柱最高的地区,是大气压最低的地区,因为大气压随高度的增加而减小,从图甲可知,青藏高原的海拔最高,大气压最低,当将此自制气压计从晋江带到青藏高原的过程中,海拔增高,大气压强减小,玻璃管内水柱高度在内部的压强作用下升高。
故选D。
11. 如图是与压强知识相关的几个实验,其中分析正确的是( )
A. 图甲在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
B. 图乙往水平A管吹气时,竖直B管中的水面会下降
C. 图丙帕斯卡裂桶实验证明液体压强随深度的增加而减小
D. 图丁用冷水浇加热后盖紧的铁皮罐,铁皮罐塌陷,证明大气压存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图实验,在教室内不可以用水代替水银做托里拆利实验,因为一个大气压相当于10m高的水柱产生的压强,教室高度不够,故A错误;
B.乙图实验,往A管中吹气时,B管上端口气体流速大,此处压强小,而瓶内液面上方压强较大,瓶内液面上方压强作用在瓶内液面上,把液体压进了B管中,竖直B管中的水面会上升,故B错误;
C.丙图实验,帕斯卡裂桶实验,证明了液体压强随深度的增加而增大,故C错误;
D.加热后的密封铁皮罐,经过冷水浇淋后,罐内的气体遇冷收缩,压强减小,铁皮罐在罐外大气压的作用下而塌陷,这说明大气存在压强,故D正确。
故选D。
12. 如图所示,铁块A重5N,静止吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则力F的大小为( )
A. 11N B. 7N C. 6N D. 5N
【答案】A
【解析】
【详解】当A和B沿着黑板缓慢匀速下滑时,由于B对黑板没有压力的作用,B与黑板之间无摩擦力;整体处于平衡状态,则整体的重力与滑动摩擦力是一对平衡力,所以A受到的滑动摩擦力为大小
取走铜块B,用竖直向上的力F使铁块A匀速向上运动时,铁块A对磁性黑板的压力大小不变(与重力的大小无关)、接触面的粗糙程度不变,所以A受到的滑动摩擦力大小不变,仍然为6N,此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力F、竖直向下的滑动摩擦力的作用,则
综上分析知,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A. 液体的密度ρA>ρB>ρC B. 液体对容器底部的压强pA>pB>pC
C. 液体对容器底部的压力FC<FA<FB D. 容器对桌面的压力F乙<F甲<F丙
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题知,三个容器的底面积相同,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,三种液体的质量和深度均相同;由图中容器的形状可知,B液体的体积最小,C液体的体积最大,根据密度公式可知,B液体的密度最大,C液体的密度最小,即
三种液体的深度相同,根据公式可知,液体对容器底部的压强关系为
故AB错误;
C.因液体对容器底部的压强
三个容器的底面积相同,根据公式可知,液体对容器底部的压力关系为
故C正确;
D.容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力大小,因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同,则根据可知它们的总重力相等,所以它们对桌面的压力大小相等。故D错误。
故选C。
14. 如图,长为L的轻质木板(不计质量),左端可绕O点转动,右端放一重为G的小物块,用竖直向上的力F拉着木板的右端,使木板始终在水平位置保持静止。小物块向左匀速滑行过程中,下图能正确表示拉力F与小物块运动时间t关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
动力臂为OA=L,杠杆受到物体的压力(阻力)F压=G,阻力臂为OB,物块向左做匀速滑动,则阻力臂
OB=OA-vt=L-vt
因杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件得
F×OA=F压×OB=G×(OA-vt)
即
F×L=G×(L-vt)
解得
因G、v、L为常数,所以拉力F与运动时间t是一次函数关系,当t增大时,F减小,变化关系为直线,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(本大题有6小题,每小题2分,共12分)
15. 茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做______。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在______。
【答案】 ①. 无规则运动 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]泡茶时,茶香四溢,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]分子间存在引力和斥力。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在引力。
16. 夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的______形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 漫
【解析】
【详解】[1] 树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的。
[2] 同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了漫反射,反射光线朝向四面八方。
17. 《天工开物》中记载的脚踏碓(碓:duì)是一种给稻谷去壳的工具。如图所示,脚向下踏时,脚踏碓属于________杠杆;碓头部较细,是为了减小________,增大压强。
【答案】 ①. 费力 ②. 受力面积
【解析】
【详解】[1]由图可知,脚踏碓在使用过程中,O为支点,支点到脚施加力的动力的作用线的距离为动力臂,支点到碓头的重力的作用线的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
[2]碓头部较细,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
18. 许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t,此时舰船所受的浮力是______N。当舰船从海洋驶入长江时,排开液体的体积将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 4.8×107 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]驱逐舰受到的浮力
F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N
[2]驱逐舰在海洋中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力;驱逐舰在长江中行驶时,仍然处于漂浮状态,浮力仍然等于重力;所以驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力不变,由于液体密度变小,由F浮=ρ液gV排可知排开液体的体积将变大。
19. 如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0~10s内物体对地面的压力为___________N;20~30s内拉力F做功的功率为___________W。
【答案】 ①. 30 ②. 500
【解析】
【详解】[1]由图可知,第20s之后,物体竖直向上做匀速直线运动,物体处于平衡状态,重力等于拉力为50N,则在0~10s内物体对地面的压力为
F压=G-F=50N-20N=30N
[2]由图可知,20~30s内物体的速度为10m/s,拉力F做功的功率为
p=Fv=50N×10m/s=500W
20. 如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体静止放在水平地面上,B的棱长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示,则B的重力________N;当A被切去一半时,A剩余部分对地面的压强________Pa。
【答案】 ①. 200 ②. 4000
【解析】
【详解】[1]图象L最大是10cm,故正方体A的边长为10cm=0.1m,正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为20cm=0.2m,B的底面积
当L=0时,B对地面的压强为,物体对地面的压力等于自身重力,根据压强公式,则B的重力
[2] 当L=10cm时,A被全部截去,此时B对地面的压强为6000Pa,
根据压强公式可得,即,解得;
将A沿竖直方向切去一半时,A剩余部分对地面的压强
三、作图题(本大题有2小题,每小题2分,共4分)
21. 根据光的反射定律,画出图中入射光线AO,并标出入射角及度数。
【答案】
【解析】
【详解】过反射点O做界面的垂线,即为法线,反射光线与法线的夹角为反射角,故反射角为30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角等于30°,画出入射光线,故如下图所示:
22. 中国古代用于灌溉或汲水的桔槔,可简化为杠杆模型,如图所示。请在图乙中作出阻力F2示意图,并画出动力的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】绳子对杠杆右端竖直向下的拉力即为阻力F2;过支点O作动力作用线的垂线段即为动力臂l1。作图如下:
四、简答题(本大题有1小题,每小题4分,共4分)
23. 请阅读以下材料并回答问题。
2022年北京冬奥会上,中国选手谷爱凌完成了两周空翻转体1620°抓板超高难度动作,超越自己极限,摘得自由式滑雪女子大跳台金牌,如图,比赛时,谷爱凌脚穿又宽又长的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助速度和弹跳力使身体沿抛物线在空中飞行4~5秒钟后,稳稳落在着陆坡上,继续减速滑行至停止区停下。
(1)指出滑雪板的特点并说明其作用。
(2)为什么运动员最终能停在停止区而不是着陆坡?
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
【详解】(1)滑雪板又宽又长,增大了受力面积,根据可知,压力大小不变,受力面积增大,可以减小对雪地的压强。
(2)运动员落在着陆坡上,由于惯性,继续向前运动,在摩擦力的作用下,最终停在停止区。
五、实验题(本大题有5小题,每空1分,共30分)
24. 小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到__________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、__________的实像。生活中的__________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现__________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【答案】 ①. 10.0 ②. 同一高度 ③. 缩小 ④. 照相机 ⑤. 近视眼
【解析】
【详解】(1)[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)[2]实验中,将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度,可以使像成在光屏中央。
(3)[3][4]小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,此时物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm>2f
成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(4)[5]如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,此时像成在光屏的前方,此现象可以体现近视眼的成像情况。
25. 如图,在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们猜想:①可能与接触面之间的压力有关;②可能与接触面的粗糙程度有关。
(1)小萍分别在铺有木板和毛巾的桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,甲图中弹簧测力计示数为__________N,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力大小__________。根据图甲和图乙可以验证猜想______________是否正确。
(2)如图丙,小南用装有水的矿泉水瓶横放在长木板上,他多次改变瓶中水的质量进行实验,是为了探究滑动摩擦力大小与__________的关系。
(3)小南根据实验数据绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力Fx的图像,如图丁,请写出f与Fx的关系式:f=__________。
【答案】(1) ①. 2.6 ②. 相等 ③. ②
(2)压力 (3)0.2Fx
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为2.6N,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知此时木块受到的滑动摩擦力与拉力大小相等。
[3]在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,有两个猜想:①可能与接触面之间的压力有关;②可能与接触面的粗糙程度有关。根据图甲和图乙,保持木块不变而改变接触面,可以验证猜想②是否正确。
【小问2详解】
小南用装有水的矿泉水瓶横放在长木板上,他多次改变瓶中水的质量进行实验,保持接触面不变而改变物体重量即压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
【小问3详解】
绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力Fx的图像,二者成线性关系,根据图丁可知f与Fx的关系式为f=0.2Fx。
26. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三瓶粗细相同),瓶嘴上扎相同的橡皮膜,将其倒置,如图所示,向A、B、C三瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)该实验中,通过观察______来反映液体压强的大小。
(2)根据A、B两瓶中橡皮膜鼓起的程度相同可知:液体的压强与液体的质量_______(填“有关”或“无关”)。
(3)对比_______两瓶的实验现象,可解释人游泳时越往深水区走越感到胸闷的原因。
(4)对比C、D两瓶的实验现象,可以探究液体的压强与__________的关系。
(5)实验后,小亮想利用液体压强的特点鉴别液体,自制了如图E所示的器材,他向隔板左右两边分别倒入水和盐水,使其深度相同,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔,根据实验现象可知:________侧为盐水。
【答案】(1)橡皮膜向下凸出程度
(2)无关 (3)BC (4)液体密度 (5)左
【解析】
【小问1详解】
瓶中液体对橡皮膜压强越大,橡皮膜向下凸起程度越大。因此通过观察橡皮膜向下凸起程度可以得知液体压强大小。
【小问2详解】
两瓶中液体密度相同、深度相同,只是液体质量不同,且液体压强相同。故结论是:液体压强与液体质量无关。
【小问3详解】
解释人游泳时越往深水区走越感到胸闷,即液体不变,只是深度不同。B、C两瓶粗细相同,液体密度相同,只是液体深度不同,可以探究人游泳时越往深水区走越感到胸闷的原因。
【小问4详解】
此两瓶只是液体密度不同,导致橡皮膜向下凸起的程度不同,即液压不同。故是探究液压与液体密度关系。
【小问5详解】
橡皮膜向右凸起,说明左侧液体产生压强大。在深度相同时,液体密度越大,产生压强越大。因盐水密度大于水的密度,故盐水产生的压强大。故左侧为盐水。
27. “权衡”一词,在古代分别指秤砣和秤杆,现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后,“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究:
活动一:了解杆秤的构造及物理原理:
如图甲所示,杆秤由秤盘(放置待称量的物体)、秤砣、秤杆(标有刻度,可读取被称物体质量)、提纽组成;
(1)参照图乙,图甲中提纽相当于杠杆的______,结合“秤砣虽小压千斤”这句话,此时杆秤相当于______杠杆;
活动二:自制简易杆秤:
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置;
(2)由图甲可知,利用该杆秤最多可称量______g的物体,D点处的刻度数为______g;
(3)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响,用表示秤砣质量,表示物体和秤盘质量,表示B、C之间的距离,表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足______(用上述物理量表示),由此可得,秤盘的质量为______g;
(4)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是______(只写一条即可)。
【答案】 ①. 支点 ②. 省力 ③. 1000 ④. 400 ⑤. ⑥. 160 ⑦. 增加秤砣的质量
【解析】
【详解】(1)[1] 图甲中杆秤使用时绕提纽转动,提纽相当于杠杆的支点。
[2] “秤砣虽小压千斤”说明杆秤相当于省力杠杆,起到省力的作用。
(2)[3][4] 由图甲可知,该杆秤量程为,利用该杆秤最多可称量1000g的物体,D点处的刻度数为400g。
(3)[5] 根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,则有
化简得。
[6] 当秤盘上不放物体时,秤砣零刻度线处,根据杠杆平衡条件,则有
则秤盘的质量为
(4)[7] 若想测量质量更大的物体,根据(3)中,可以增加秤砣的质量,在力臂不变时,物体和秤盘质量更大,即测量的物体质量更大。
28. 小宁“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如图所示,图中带有盖子的圆筒可以密封,圆筒中可以添加砝码(每个砝码重为)。
(1)图a中弹簧测力计的示数是______;
(2)通过比较图a和c,圆筒浸没在水中受到的浮力为______;通过比较图b和c,可知:物体所受浮力的大小与______有关;通过比较图c和d,圆筒所受浮力的大小______(选填“相等”或“不相等”),可知:物体所受浮力的大小与物体______无关;实验中圆筒的体积为______。
(3)通过比较图c和e,发现浮力的大小与液体密度有关。小宁受启发利用圆筒自制一个如图所示的密度计,实验步骤如下:
①让密度计漂浮在水中,测得此时水面到密度计底部的距离;
②让密度计漂浮在某溶液中,测得此时液面到密度计底部的距离,则此溶液的密度______;
③若适当增大圆筒中配重的质量,这支密度计所能测量液体密度的最小值______(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
【答案】(1)1.4 (2) ①. 0.6 ②. 物体排开水的体积 ③. 相等 ④. 自身重力 ⑤. 60
(3) ①. 1.2 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
图a中弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.4N,即放入一个钩码的圆筒重力为1.4N。
【小问2详解】
[1]图c中圆筒浸没在水中时,测力计示数为0.8N,根据称重法,圆筒浸没在水中受到的浮力为
[2]比较图b和c,只有物体浸入液体的体积不同,测力计示数不同,则浮力不同,故可以得出:物体所受浮力的大小与浸入液体的体积有关。
[3][4]图d中,测力计示数为1.8N,则受到的浮力为
所以图c和d中浮力相等,只有物体的重力不同,说明物体所受浮力的大小与物体重力大小无关。
[5]由图c可知,圆筒浸没时受到的浮力为0.6N,则圆筒的体积为
【小问3详解】
[1]密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,根据则有
解得此溶液的密度为
[2]若适当增大圆筒中配重的质量,则密度计的重力变大,则浮力变大,根据可知,在不变时,液体的密度变大,所以这支密度计所能测量液体密度的最大值增大。
六、计算题(本大题有3小题,共22分)
29. 有一辆四轮汽车总质量为2t,在平直公路上以36km/h的速度做匀速直线运动,已知汽车在公路上运动时受到的摩擦力是车重的0.02,当汽车静止时车轮与地面的总接触面积为0.2m2。求:
(1)该汽车受到的重力;
(2)该汽车静止时对地面的压强;
(3)该汽车匀速行驶时的牵引力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车受到的重力
【小问2详解】
汽车静止时对地面的压强
【小问3详解】
汽车匀速行驶时所受的阻力为
汽车匀速行驶时,牵引力与阻力是平衡力,故汽车匀速行驶时的牵引力
30. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃,所用的竖直拉力为250N,窗玻璃上升的高度为10m,用时50s。求:
(1)所做的有用功;
(2)工人所用拉力的功率P;
(3)动滑轮的机械效率。
【答案】(1)4000J;(2)100W;(3)80%
【解析】
【详解】解:(1)利用动滑轮提升货物,做的有用功
W有=Gh=400N×10m=4000J
(2)动滑轮绳端移动的距离为
s=nh=2×10m=20m
则拉力做的总功
W总=Fs=250N×20m=5000J
所以拉力F的功率
(3)动滑轮的机械效率
答:(1)有用功W有为4000J;
(2)拉力F的功率P为100W;
(3)此过程中动滑轮的机械效率为80%。
31. 某模拟水位控制装置原理图如图甲所示。圆柱浮棒只能沿竖直方向运动,其底面积,高,密度。压敏电阻到水池底的距离为1m。闭合开关,进水阀门打开,进水管向水池内缓慢注水。闭合开关,当水位达到某处时,衔铁被电磁铁吸起,进水阀门关闭,注水停止。已知电源电压,为电阻箱,压敏电阻的阻值与浮棒对其压力的关系曲线如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸住;当时,衔铁被释放。不计线圈电阻,g取10N/kg,水。问:
(1)浮棒质量为多少千克?
(2)当水池中水位为多少米时,浮棒恰好浮起?
(3)若要将水池中最高水位定为0.75m,阻值应调为多少?
【答案】(1)0.45 kg
(2)0.45 m (3)90 Ω
【解析】
【小问1详解】
已知浮棒底面积 S = ,高 H = 0.9 m,密度 ρ = 。
浮棒体积
浮棒质量
【小问2详解】
当浮棒刚刚浮起时,浮力与浮棒重力 G 相等,设此时水位为 h。
浮棒重力
浮力
又
解得h = 0.45 m
【小问3详解】
当最高水位为 0.75 m 时,浮棒受到的浮力
浮棒重力为 4.5 N,则浮棒对压敏电阻的压力
由图乙所示关系可得此时 。
要使电磁铁线圈中的电流 I = 0.05 A,电源电压 U = 6 V,忽略线圈电阻则总电阻
故
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2024—2025学年第二学期期中考试
九年级物理试卷
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满分100分;考试时间90分钟
一、选择题(本大题有14小题,每小题2分,共28分)
1. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 伽利略
2. 鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“淡黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了……”其中“山……向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A. 船 B. 山 C. 流水 D. 河岸
3. 小福周末和家人在西湖游玩。看到船在水面荡漾,白云和飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是( )
A. 冰透镜取火 B. 日晷计时
C. 小孔成像 D. 潜望镜
4. 图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是:为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦,可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时,乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是( )
A. 弹琴时发出的声音,是由于手指振动产生的
B. 琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高
C. 弹甲琴弦,乙琴弦上的纸人跳动,说明声音可以传递能量
D. 音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同
5. “儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,诗中描绘了儿童放风筝的画面,如图所示。以下说法正确的是( )
A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会增大
B. 越飞越高的风筝重力势能不断增大
C. 放风筝的儿童对地面的压力等于重力
D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对平衡力
6. 下列有关中学生的估测符合实际的是( )
A. 正常走路时的步幅约为1m
B. 将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为10J
C. 双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
D. 游泳时受到的浮力约为500N
7. 冬奥会上滑雪运动员从山坡上匀速滑下,则运动员的( )
A. 动能不变,重力势能减小 B. 动能增加,重力势能减小
C. 机械能守恒 D. 机械能增加
8. 光刻机是用来生产芯片的关键设备,光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A. 缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B. 镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C. 镂空掩膜的像是倒立缩小的
D. 镂空掩膜的像不能呈现在光屏上
9. 如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是( )
A. 两滑轮组绳端移动的距离相等 B. 甲滑轮组的有用功比乙的少
C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重
10. 如图甲,是中国地势三级阶梯分布示意图(北纬36°剖面),图乙是小明同学自制的气压计,他先用橡皮塞把瓶口密封,再取一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端向瓶子里吹入适量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当小明将此气压计从晋江带到如图甲中的四个地区时,气压计玻璃管中的水柱最高的地区是( )
A. 黄海 B. 华北平原
C. 黄土高原 D. 青藏高原
11. 如图是与压强知识相关的几个实验,其中分析正确的是( )
A. 图甲在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
B. 图乙往水平A管吹气时,竖直B管中的水面会下降
C. 图丙帕斯卡裂桶实验证明液体压强随深度的增加而减小
D. 图丁用冷水浇加热后盖紧的铁皮罐,铁皮罐塌陷,证明大气压存在
12. 如图所示,铁块A重5N,静止吸附在竖直放置的磁性黑板上,将重为1N的铜块B放在铁块A上面时,A和B恰能沿着黑板缓慢匀速下滑。取走铜块B,用竖直向上的力F拉铁块A,使其匀速向上运动,则力F的大小为( )
A. 11N B. 7N C. 6N D. 5N
13. 如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A. 液体的密度ρA>ρB>ρC B. 液体对容器底部的压强pA>pB>pC
C. 液体对容器底部的压力FC<FA<FB D. 容器对桌面的压力F乙<F甲<F丙
14. 如图,长为L的轻质木板(不计质量),左端可绕O点转动,右端放一重为G的小物块,用竖直向上的力F拉着木板的右端,使木板始终在水平位置保持静止。小物块向左匀速滑行过程中,下图能正确表示拉力F与小物块运动时间t关系的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题有6小题,每小题2分,共12分)
15. 茶是中华民族的传统饮品,最早发现于神农氏,繁盛于唐宋时期。泡茶时,茶香四溢,说明分子在不停地做______。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在______。
16. 夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的______形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
17. 《天工开物》中记载的脚踏碓(碓:duì)是一种给稻谷去壳的工具。如图所示,脚向下踏时,脚踏碓属于________杠杆;碓头部较细,是为了减小________,增大压强。
18. 许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800t,此时舰船所受的浮力是______N。当舰船从海洋驶入长江时,排开液体的体积将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
19. 如图甲,用竖直向上的拉力F,将静止在水平地面上的物体向上提升。乙图表示拉力F的大小随时间t的变化关系,丙图表示物体运动速度v的大小随时间t的变化关系。在0~10s内物体对地面的压力为___________N;20~30s内拉力F做功的功率为___________W。
20. 如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体静止放在水平地面上,B的棱长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示,则B的重力________N;当A被切去一半时,A剩余部分对地面的压强________Pa。
三、作图题(本大题有2小题,每小题2分,共4分)
21. 根据光的反射定律,画出图中入射光线AO,并标出入射角及度数。
22. 中国古代用于灌溉或汲水的桔槔,可简化为杠杆模型,如图所示。请在图乙中作出阻力F2示意图,并画出动力的力臂l1。
四、简答题(本大题有1小题,每小题4分,共4分)
23. 请阅读以下材料并回答问题。
2022年北京冬奥会上,中国选手谷爱凌完成了两周空翻转体1620°抓板超高难度动作,超越自己极限,摘得自由式滑雪女子大跳台金牌,如图,比赛时,谷爱凌脚穿又宽又长的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助速度和弹跳力使身体沿抛物线在空中飞行4~5秒钟后,稳稳落在着陆坡上,继续减速滑行至停止区停下。
(1)指出滑雪板的特点并说明其作用。
(2)为什么运动员最终能停在停止区而不是着陆坡?
五、实验题(本大题有5小题,每空1分,共30分)
24. 小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为__________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到__________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、__________的实像。生活中的__________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现__________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
25. 如图,在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们猜想:①可能与接触面之间的压力有关;②可能与接触面的粗糙程度有关。
(1)小萍分别在铺有木板和毛巾的桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,甲图中弹簧测力计示数为__________N,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力大小__________。根据图甲和图乙可以验证猜想______________是否正确。
(2)如图丙,小南用装有水的矿泉水瓶横放在长木板上,他多次改变瓶中水的质量进行实验,是为了探究滑动摩擦力大小与__________的关系。
(3)小南根据实验数据绘制的滑动摩擦力f与矿泉水瓶对长木板的压力Fx的图像,如图丁,请写出f与Fx的关系式:f=__________。
26. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底(其中B、C、D三瓶粗细相同),瓶嘴上扎相同的橡皮膜,将其倒置,如图所示,向A、B、C三瓶中装入水,D瓶中装入盐水。
(1)该实验中,通过观察______来反映液体压强的大小。
(2)根据A、B两瓶中橡皮膜鼓起的程度相同可知:液体的压强与液体的质量_______(填“有关”或“无关”)。
(3)对比_______两瓶的实验现象,可解释人游泳时越往深水区走越感到胸闷的原因。
(4)对比C、D两瓶的实验现象,可以探究液体的压强与__________的关系。
(5)实验后,小亮想利用液体压强的特点鉴别液体,自制了如图E所示的器材,他向隔板左右两边分别倒入水和盐水,使其深度相同,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔,根据实验现象可知:________侧为盐水。
27. “权衡”一词,在古代分别指秤砣和秤杆,现代多表示事物在动态中维持平衡的状态。在学习杠杆相关知识后,“飞天”兴趣小组尝试做了简易杆秤并进行了以下探究:
活动一:了解杆秤的构造及物理原理:
如图甲所示,杆秤由秤盘(放置待称量的物体)、秤砣、秤杆(标有刻度,可读取被称物体质量)、提纽组成;
(1)参照图乙,图甲中提纽相当于杠杆的______,结合“秤砣虽小压千斤”这句话,此时杆秤相当于______杠杆;
活动二:自制简易杆秤:
该兴趣小组自制杆秤如图甲所示。其中:秤砣质量为200g,A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽挂绳位置,C点为0刻度线位置;
(2)由图甲可知,利用该杆秤最多可称量______g的物体,D点处的刻度数为______g;
(3)忽略秤杆自身重量对杆秤平衡的影响,用表示秤砣质量,表示物体和秤盘质量,表示B、C之间的距离,表示A、B之间的距离。根据杠杆平衡条件,当秤砣在C点处平衡时,将满足______(用上述物理量表示),由此可得,秤盘的质量为______g;
(4)若想测量质量更大的物体,你可采取的办法是______(只写一条即可)。
28. 小宁“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如图所示,图中带有盖子的圆筒可以密封,圆筒中可以添加砝码(每个砝码重为)。
(1)图a中弹簧测力计的示数是______;
(2)通过比较图a和c,圆筒浸没在水中受到的浮力为______;通过比较图b和c,可知:物体所受浮力的大小与______有关;通过比较图c和d,圆筒所受浮力的大小______(选填“相等”或“不相等”),可知:物体所受浮力的大小与物体______无关;实验中圆筒的体积为______。
(3)通过比较图c和e,发现浮力的大小与液体密度有关。小宁受启发利用圆筒自制一个如图所示的密度计,实验步骤如下:
①让密度计漂浮在水中,测得此时水面到密度计底部的距离;
②让密度计漂浮在某溶液中,测得此时液面到密度计底部的距离,则此溶液的密度______;
③若适当增大圆筒中配重的质量,这支密度计所能测量液体密度的最小值______(选填“减小”、“不变”或“增大”)。
六、计算题(本大题有3小题,共22分)
29. 有一辆四轮汽车总质量为2t,在平直公路上以36km/h的速度做匀速直线运动,已知汽车在公路上运动时受到的摩擦力是车重的0.02,当汽车静止时车轮与地面的总接触面积为0.2m2。求:
(1)该汽车受到的重力;
(2)该汽车静止时对地面的压强;
(3)该汽车匀速行驶时的牵引力。
30. 如图所示,工人用动滑轮匀速提升重为400N的窗玻璃,所用的竖直拉力为250N,窗玻璃上升的高度为10m,用时50s。求:
(1)所做的有用功;
(2)工人所用拉力的功率P;
(3)动滑轮的机械效率。
31. 某模拟水位控制装置原理图如图甲所示。圆柱浮棒只能沿竖直方向运动,其底面积,高,密度。压敏电阻到水池底的距离为1m。闭合开关,进水阀门打开,进水管向水池内缓慢注水。闭合开关,当水位达到某处时,衔铁被电磁铁吸起,进水阀门关闭,注水停止。已知电源电压,为电阻箱,压敏电阻的阻值与浮棒对其压力的关系曲线如图乙所示。当电磁铁线圈中的电流时,衔铁被吸住;当时,衔铁被释放。不计线圈电阻,g取10N/kg,水。问:
(1)浮棒质量为多少千克?
(2)当水池中水位为多少米时,浮棒恰好浮起?
(3)若要将水池中最高水位定为0.75m,阻值应调为多少?
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