内容正文:
重庆市重庆八中宏帆中学校2026-2027学年上学期九年级
物理试卷入学考试
一、选择题(共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 对周围环境进行估测,其中正确的是( )
A. 中学生双脚站在地面,对地面压强约是
B. 中学生爬楼梯的功率约为15 W
C. 中学生游泳时所受浮力约为550 N
D. 人体的安全电压为36 V
2. 下列现象用分子动理论解释,其中正确的是( )
A. 石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B. 墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
3. 下列说法正确的是( )
A. 物体对接触面的压力就是物体所受的重力
B. 压强在数值上等于压力与物体底面积的比值
C. 机械做功越多,功率就越大
D. 浮力的方向总是和重力的方向相反
4. 有关电现象,下列说法正确的是( )
A. 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电
B. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
C. 电路中只要有电源,就一定有持续的电流
D. 摩擦起电的实质是通过摩擦创造了电荷
5. 如图所示的电路,闭合开关和后,下列分析正确的是( )
A. 小灯泡亮,电铃不响 B. 小灯泡亮,电铃响
C. 小灯泡不亮,电铃响 D. 小灯泡不亮,电铃不响
6. 如图所示,关于物体浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A. 盐水选种时,次种所受浮力一定比良种大
B. 孔明灯利用内部气体密度大于外部空气密度实现升空
C. 潜水艇通过改变自身重力来实现上浮和下潜
D. 躺在海面上的人所受浮力大于重力
7. 如图所示,下列应用事例中,哪个不是利用连通器原理工作的( )
A. 三峡船闸 B. 盆景自动给水装置
C. 锅炉水位计 D. 自动喂水器
8. 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.
9. 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A. 物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
10. 将一根质量不计的长木条放在三角形木块上,两支质地均匀、长短不同的圆柱形蜡烛分别置于木条两端,调整木块的位置,使木条刚好在水平位置平衡,如图所示。仅对两支蜡烛进行的下列操作中,仍能使木条在水平位置平衡的是( )
A. 相互交换位置 B. 各截去一半长度
C. 向支点移动相同距离 D. 同时点燃,消耗相同质量
11. 如图所示,薄壁圆柱形容器的底面积为400cm2。正方体A棱长为10cm,密度为0.6×103kg/m3。A被20cm长的细绳系在容器底,刚好浸没在水中,下列说法正确的是( )
A. 水对容器底的压强为2000Pa
B. 细绳对A的拉力为6N
C. 剪断绳子,A静止后受到的浮力为10N
D. 剪断绳子,A上浮过程中克服重力所做的功是0.18J
12. 如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为10-3m3的木块A漂浮在水面上,有的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为20cm2、体积为100cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有的体积浸入水中,如图乙,再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是( )
A. 木块A受到的重力为4N
B. 丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa
C. 合金块B的密度为2.4×103kg/m3
D. 丙图中物块B对容器底部的压强为500Pa
13. 地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体A的密度大小为
B. 切割前,A对传感器的压力为72N
C. 当时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D. 当时,剩余样品与切割前的总重之比为13∶15
14. 如图所示,A、B为不同规格的潜水艇模型,吸、放水功能完好。为空心正方体,B为空心长方体,A、B均由密度为的材料制成。A、B空心部分体积分别为、,底面积分别为、。当中注满水,B中无水,容器中液面与上表面相平时,绳中拉力为,此时轻质容器对桌面压强为,细绳长。若雯雯同学将中所有水放出后,B开始吸水,则下列说法正确的是( )
①A注满水后的重力为
②B的高度为
③容器底面积为
④当绳恰好对容器底部无拉力时,B吸水的质量为
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ④
二、填空作图题(每空1分共12分)
15. 历史上著名的________实验证明了大气压强的存在,意大利物理学家________首先利用水银测出了大气压的值。
16. 如图所示,为使L1和L2组成并联电路,应该断开开关S3,闭合开关___________;为使L1和L2组成串联电路,应闭合开关S3,断开开关___________。
17. 如图所示,暑假小明在嘉陵江中游玩时发现一块奇石,将石头从河水中缓慢向岸上搬运的过程中(小明未完全出水)水对小明脚底的压强________;小明脚掌对河床的压强________。(均选填“增大”、“减小”、“不变”)
18. 近日,第22届中国中学生排球联赛(高中女子组)在河北崇礼圆满落幕。重庆八中女排凭借过硬的竞技实力、顽强的拼搏精神与默契的团队协作,在全国顶尖赛事中力克强敌,成功登顶夺冠,刷新学校参加该项赛事最佳战绩,为八中校园体育再添重磅荣光!如图某同学垫排球时,排球离手上升的过程中,排球的动能________,排球下落的过程中机械能________。(选填“增大”、“减小”、“不变”)(空气阻力忽略不计)。
19. 暑期小明在趵突泉游玩时,仔细观察到水底气泡在上升的过程中如图变化。当即他便结合所学物理知识分析:在气泡上升过程中(未露出水面前)气泡受到水的压强将________;在此过程中,气泡受到的浮力将________。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
20. 兴趣小组的同学制作了一个简易注水装置如图甲,底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器内装有6kg水,竖直硬细杆(质量、体积忽略不计)上端通过力传感器固定,下端与不吸水且质量分布均匀的长方体物块A相连。打开阀门,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排出水的质量为4kg时,长方体A刚好完全露出水面,力传感器控制开关开始注水。则长方体A的密度为________;从水面刚好与A的上表面相平到力传感器的示数为0时,容器底部受到水的压强变化量为________Pa。
三、实验题(每空1分共24分)
21. 物理实验小组利用如图所示的装置探究并联电路电流规律。
(1)连接电路时,应将开关S___________(选填“闭合”或“断开”);乙图的实物图中还差一根导线未连接,请根据甲图的电路图将其连接好;________
(2)在实验过程中,两盏灯都突然熄灭,但电流表A有示数。若整个电路只有一处发生故障,则可能是___________(选填“短路”或“断路”);进一步发现,此时电流表A1有示数而电流表A2无示数,则可以确定发生故障的是___________(选填“L1”或“L2”);
(3)排除故障后,实验小组用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,并在下表中记录数据。其中第三次实验电流表A1的指针在丙图的位置,则读数为___________A;
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.16
0.2
电流表A2的示数/A
0.16
0.2
1.2
电流表A的示数/A
0.32
0.4
0.48
(4)本组的小华同学分析数据时认为第三次实验时,电流表A2的读数是错误的,错误的原因是___________;修正数据后,小华认为:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。你认为这个结论___________(选填“可靠”或“不可靠”);接下来应该更换___________的灯泡进行实验。
22. 如图所示,在“探究影响液体压强的因素”的实验中:(已知U形管内装水)
(1)连接完毕的U形管压强计______(选填“是”或“不是”)连通器。实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)使用前,发现U形管内液面有高度差(左低右高),则接下来应该___________
A.从U形管右端倒出部分水 B.取下软管,重新安装 C.在U形管左端加入一些水
(3)a中U形管内外气压差为600Pa,此时a中U形管液面高度差为___________cm;改变探头的朝向,U形管内液面高度差将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)比较a、b两图可知,同一深度,___________,液体压强越大;比较___________两图可说明三峡大坝为何修建成上窄下宽的形状;
(5)另有一小组同学将U形管与一玻璃管侧壁相连,如图d所示。现用一电吹风对准玻璃管口不断吹气,则___________(选填“a”或“b”)侧的液面较高。
23. 达达想利用如图所示的器材进行浮力及密度相关的实验探究。
(1)通过对比甲图中A、B和C可得到浮力与___________有关,不添加任何器材,利用图甲中的实验器材___________(选填“能”或“不能”)初步验证水中的阿基米德原理;
(2)根据实验数据可知物体浸没在盐水中所受的浮力为___________N,盐水密度为___________kg/m3;若在每次测量前弹簧测力计都指在零刻度线上方同一位置,则计算的盐水密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)如果将盛水的柱形烧杯换成梯形容器,如图乙所示,再将A物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中物体所受浮力大小F随下降高度h的变化图像是下图中的___________(选填“A”、“B”或“C”);
(4)达达利用实验得到的结论,通过下图的方法测量了一块鹅卵石的密度:
①将空烧杯放入盛有适量水的柱形玻璃容器中,如图甲所示,用刻度尺测量出水深h1;
②将鹅卵石直接放入水中,如图乙所示,用刻度尺测量出水深h2;
③将鹅卵石从水中拿出轻轻放入空烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测量出水深h3;
④达达根据测量过程计算出鹅卵石的密度ρ=__________(用题目中所给的物理符号及ρ水表示);在实验后的分析中发现,步骤②鹅卵石放入水中时,溅出了部分的水(不考虑附着在杯壁上的水),则测出鹅卵石的密度__________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
四、论述与计算题(本题共3个小题,第24题6分,第25题8分,第26题8分,共22分,只写出最后结果的不给分。)
24. 如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
25. 如图所示,质量为60kg的小悟站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面积为0.04m2,已知提升货物重240N,物体移动的速度为0.5m/s,小悟对绳的拉力为100N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力的功率;
(3)若小悟站的位置能承受的最大压强为2.5×104Pa,求该滑轮组所能提升物体的最大机械效率。
26. 小理同学为了研究文物打捞过程,建立了如图甲所示模型进行分析。用底面积为200cm2,高度为20cm的柱形容器模拟湖泊,用一个边长10cm的正方体泡沫浮漂A模拟打捞船,浮漂A中含有一个小型电动机可以收拉细线,浮漂A受到的总重力1N,用一个高5cm,底面积为40cm2的长方体物块B模拟湖底文物,B的密度为5g/cm3。开始时,浮漂A漂浮,物块B沉底,将A上的细线与B连接,细线刚好拉直无拉力,此时水面高度为17cm。然后打开电动机开关,牵引线开始自动匀速收缩,直到B的上表面和A的下表面接触时停止,如图乙是拉力随着时间变化的图像。求:
(1)t=0s时A所受到浮力;
(2)F的大小;
(3)打捞过程需要多长时间。
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重庆市重庆八中宏帆中学校2026-2027学年上学期九年级
物理试卷入学考试
一、选择题(共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 对周围环境进行估测,其中正确的是( )
A. 中学生双脚站在地面,对地面压强约是
B. 中学生爬楼梯的功率约为15 W
C. 中学生游泳时所受浮力约为550 N
D. 人体的安全电压为36 V
【答案】C
【解析】
【详解】A.由压强公式,中学生体重约,双脚与地面接触面积约,代入得
远大于,故A错误;
B.由功率公式可知,爬一层楼高度,用时约,代入得
远大于,故B错误;
C.中学生质量约,重力
游泳时处于漂浮状态,由二力平衡得
符合实际,故C正确;
D. 人体安全电压为不高于36V,而非固定为36V,故D错误。
故选C。
2. 下列现象用分子动理论解释,其中正确的是( )
A. 石灰石能被粉碎成粉末,说明物质是由分子组成的
B. 墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 扫地时尘土飞扬,说明分子在不停地运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.石灰石能被粉碎成粉末,固体大颗粒变成小颗粒,与分子无关,故A错误;
B.分子热运动剧烈程度与温度有关,墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高,分子运动速度越快,故B正确;
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,是因为海绵之间的空隙,而不是分子间的间隙,故C错误;
D.扫地时尘土飞扬,而尘土不是分子,故不能说明分子在不停地运动,故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 物体对接触面的压力就是物体所受的重力
B. 压强在数值上等于压力与物体底面积的比值
C. 机械做功越多,功率就越大
D. 浮力的方向总是和重力的方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A. 压力与重力是性质不同的两个力,施力物体、受力物体均不同,二者不是同一个力,故A错误;
B. 由压强定义式可知,压强是压力与受力面积的比值,受力面积不一定等于物体底面积,故B错误;
C. 由功率公式可知,仅做功多无法判断功率更大,故C错误;
D. 浮力方向始终竖直向上,重力方向始终竖直向下,二者方向相反,故D正确。
故选D。
4. 有关电现象,下列说法正确的是( )
A. 毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电
B. 验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
C. 电路中只要有电源,就一定有持续的电流
D. 摩擦起电的实质是通过摩擦创造了电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.当毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,故毛皮因失去电子带正电,A正确;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.形成持续电流的条件一是电路中有电源,二是电路是通路;电路中只有电源,而电路是断路也不能形成持续的电流,故C错误;
D.摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同,束缚核外电子能力强的得到电子带负电,能力弱的失电子带正电,摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,故D错误。
故选A。
5. 如图所示的电路,闭合开关和后,下列分析正确的是( )
A. 小灯泡亮,电铃不响 B. 小灯泡亮,电铃响
C. 小灯泡不亮,电铃响 D. 小灯泡不亮,电铃不响
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合开关和后,开关的导线直接并联在电铃的两端,将电铃短路,电流不会经过电铃,只会从小灯泡所在的路径正常流通,因此小灯泡发光,电铃不工作、不响。
故选A。
6. 如图所示,关于物体浮沉条件的应用,下列说法正确的是( )
A. 盐水选种时,次种所受浮力一定比良种大
B. 孔明灯利用内部气体密度大于外部空气密度实现升空
C. 潜水艇通过改变自身重力来实现上浮和下潜
D. 躺在海面上的人所受浮力大于重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.次种漂浮,受到的浮力等于重力;良种沉底,受到的浮力小于重力,二者重力大小未知,所以无法比较浮力大小,故A错误;
B.当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度时,孔明灯受到的浮力大于自身的重力,孔明灯才上升,故B错误;
C.潜水艇浸没在水中时,排开水的体积不变,受到的浮力不变,通过往水舱注水或者往外排水改变自身重力来实现浮沉,故C正确;
D.躺在海面上的人处于静止漂浮状态,根据浮沉条件,此时他所受浮力等于重力,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,下列应用事例中,哪个不是利用连通器原理工作的( )
A. 三峡船闸 B. 盆景自动给水装置
C. 锅炉水位计 D. 自动喂水器
【答案】B
【解析】
【详解】上端开口,下部相连通的容器叫做连通器,连通器里的装同种液体不流动时,各容器中的液面总是相平的。
A.船闸工作时,闸室和上下游分别构成连通器。故A不符合题意;
B.盆景自动给水装置中储水容器上端没有开口,且水静止时储水容器与下面水盆中水面也不相平,所以盆景自动给水装置不是连通器,它是利用大气压工作的,故B符合题意;
C.锅炉水位计的两部分下端连通,是连通器,故C不符合题意;
D.自动喂水器的左右两部分下端连通,上端开口,是连通器,故D不符合题意。
故选B。
8. 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。
9. 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A. 物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B. 甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C. 甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D. 甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,由图可知,A漂浮,排开液体的体积小于物体的体积,B悬浮,排开液体的体积等于物体的体积,所以A的体积大于B的体积,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,根据可知,A的质量大于B的质量,根据G=mg可知,A的重力大于B的重力。根据物体的浮沉条件知,物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力,故A符合题意;
BCD.由图可知, A漂浮,根据物体的浮沉条件知,A的密度小于甲液体的密度,B悬浮,B的密度等于乙液体的密度,实心物体A、B由同种材料制作,则密度相等,所以,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,静止时液面等高,根据可知,甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强,容器粗细均匀,故甲容器和液体总重大于乙容器的,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,故BCD不符合题意。
故选A。
10. 将一根质量不计的长木条放在三角形木块上,两支质地均匀、长短不同的圆柱形蜡烛分别置于木条两端,调整木块的位置,使木条刚好在水平位置平衡,如图所示。仅对两支蜡烛进行的下列操作中,仍能使木条在水平位置平衡的是( )
A. 相互交换位置 B. 各截去一半长度
C. 向支点移动相同距离 D. 同时点燃,消耗相同质量
【答案】B
【解析】
【详解】设左、右蜡烛重力分别为G1和G2,力臂分别为l1和l2,木条在水平位置平衡,可以得到,由图可知,故。
A.相互交换位置,左端力和力臂的乘积为,右端力和力臂的乘积为,因为,,所以
杠杆右端下沉,故A不符合题意;
B.各截去一半长度,左端力和力臂的乘积为,右端力和力臂的乘积为,可以得到
杠杆水平位置平衡,故B符合题意;
C.向支点移动相同距离l,左端力和力臂的乘积为
右端力和力臂的乘积为
因为
,所以
杠杆右端下沉,故C不符合题意;
D.同时点燃,消耗相同质量m,左端力和力臂的乘积为
右端力和力臂的乘积为
因为
,所以
杠杆左端下沉,故D不符合题意。
故选B。
11. 如图所示,薄壁圆柱形容器的底面积为400cm2。正方体A棱长为10cm,密度为0.6×103kg/m3。A被20cm长的细绳系在容器底,刚好浸没在水中,下列说法正确的是( )
A. 水对容器底的压强为2000Pa
B. 细绳对A的拉力为6N
C. 剪断绳子,A静止后受到的浮力为10N
D. 剪断绳子,A上浮过程中克服重力所做的功是0.18J
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,A刚好浸没时,此时水的深度为
根据p=ρgh可得,水对容器底的压强为
故A错误;
B.A的体积为
A的质量为
A的重力为
由于A浸没在水中,其排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,A受到水的浮力为
对A受力分析可知,其受到向上的浮力、绳子对其向下的拉力以及竖直向下的重力作用,则有
所以细绳对A的拉力为
故B错误;
C.剪断细绳,由于A的密度大于水的密度,根据物体浮沉条件可知,A最终会漂浮在水面上,此时A受到的浮力等于其重力,即
故C错误;
D.根据阿基米德原理可得,剪断细绳,木块漂浮时排开水的体积为
剪断绳子后,水面下降的深度为
未剪断绳子时,木块下底面距容器底的高度为
剪断绳子后,水的深度为
此时木块浸入水中的深度为
此时木块下底面距容器底的高度为
则木块上升的高度为
则木块克服重力做的功为
故D正确。
故选D。
12. 如图,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为10-3m3的木块A漂浮在水面上,有的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为20cm2、体积为100cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有的体积浸入水中,如图乙,再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙。下列说法正确的是( )
A. 木块A受到的重力为4N
B. 丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa
C. 合金块B的密度为2.4×103kg/m3
D. 丙图中物块B对容器底部的压强为500Pa
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图甲,A排开水的体积为
A所受浮力为
F浮A=ρ水V排Ag=1.0×103kg/m3×6×10﹣4m3×10N/kg=6N
A漂浮,故A所受重力等于浮力,即
GA=F浮A=6N
故A错误;
B.如图乙,AB排开液体的体积为
丁图中,B排开水的体积等于乙的体积,即
乙、丙两图中排开水的体积之差为
所以乙中液体深度与丙中液体深度差为
故丙图中水对容器底部的压强相对于乙图减小了
故B错误;
C.AB所受浮力为
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×8×10﹣4m3×10N/kg=8N
AB漂浮,故总重力等于浮力,即
GA+GB=F浮=8N
故B的重力为
GB=F浮A﹣GA=8N﹣6N=2N
B的质量为
B的密度为
故C错误;
D.图丙中B所受浮力为
F浮B=ρ水V排Bg=1.0×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg=1N
B对容器底的压力为
FB=GB﹣F浮B=2N﹣1N=1N
B对容器底部的压强为
故D正确。
故选D。
13. 地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体A的密度大小为
B. 切割前,A对传感器的压力为72N
C. 当时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D. 当时,剩余样品与切割前的总重之比为13∶15
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像乙可知,当h=15cm时,传感器所受压强为0,则A、B的总高度为15cm,则B的高度
由图像乙可知,传感器所受压强随切去高度h的函数
当B全部切去时,相当于切去5cm的A,则当B全部切去时,传感器所受压强
根据可得,A的密度
故A错误;
B.切割前A对传感器的压强为3000Pa,A对传感器的压力
故B错误;
CD.A的重力
B的重力
当h=2cm时,B切去的重力
B剩余部分对A的压强
当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比
故C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示,A、B为不同规格的潜水艇模型,吸、放水功能完好。为空心正方体,B为空心长方体,A、B均由密度为的材料制成。A、B空心部分体积分别为、,底面积分别为、。当中注满水,B中无水,容器中液面与上表面相平时,绳中拉力为,此时轻质容器对桌面压强为,细绳长。若雯雯同学将中所有水放出后,B开始吸水,则下列说法正确的是( )
①A注满水后的重力为
②B的高度为
③容器底面积为
④当绳恰好对容器底部无拉力时,B吸水的质量为
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】①A的体积为
A中空心体积为,则注满水后水的重力为
A中材料的体积为
A中材料的质量为
则A注满水后的重力为
故①错误;
②A受到的浮力为
物体B的重力可表示为
①
B受到的浮力可表示为
②
将A、B看成一个整体,整体受向下的重力,受绳子向下的拉力,受水向上的浮力,处于平衡状态,则
③
联立①②③,代入数据可得,B受到的体积为
则B的高度为
故②错误;
③B的重力为
容器内水的体积为
容器内水的重力可表示为
④
轻质容器对桌面压力由容器内水的重力、A的总重力、B的重力组成,大小为
轻质容器对桌面的压强为可表示为
⑤
代入数据,联立④⑤,代入数据解得容器的底面积为
故③错误;
④根据题意可知,将A中的水放出,水面水上升,然后B再开始吸水,则水面又会下降。A中水未放出时,绳子对B拉力为6N,根据受力分析可知,若要使拉力减小并且恰好为0,则B吸收的水要比A放出的水更多,因此液面会下降至A的上表面以下。设多吸收的水的重力为,则多吸收的水导致水面下降的高度为
此时A受到的浮力为
⑥
拉力并且恰好为0,则整体受力情况为所有向上的力等于所有向下的力,即
⑦
联立⑥⑦,代入数据解得,则B吸收水的质量为
故④正确。
综上所述,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空作图题(每空1分共12分)
15. 历史上著名的________实验证明了大气压强的存在,意大利物理学家________首先利用水银测出了大气压的值。
【答案】 ①.
马德堡半球 ②.
托里拆利
【解析】
【详解】略
16. 如图所示,为使L1和L2组成并联电路,应该断开开关S3,闭合开关___________;为使L1和L2组成串联电路,应闭合开关S3,断开开关___________。
【答案】 ①. S1和S2 ②. S1和S2
【解析】
【详解】根据并联电路的连接特点,闭合、,断开时,电流有两条独立路径分别经过、,两灯组成并联电路。
根据串联电路的连接特点,闭合、断开、时,电流只有一条路径,两灯组成串联电路。
17. 如图所示,暑假小明在嘉陵江中游玩时发现一块奇石,将石头从河水中缓慢向岸上搬运的过程中(小明未完全出水)水对小明脚底的压强________;小明脚掌对河床的压强________。(均选填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】 ①.
减小 ②.
增大
【解析】
【详解】由可知,脚底所处水的深度减小,故水对小明脚底的压强减小;
由可知,人和石头排开水的总体积减小,故总浮力减小。因人和石头整体受力平衡,
总重力不变,故支持力增大。脚掌对河床的压力与河床对脚掌的支持力为相互作用力,大小相等,故压力增大。由可知,受力面积不变,故小明脚掌对河床的压强增大。
18. 近日,第22届中国中学生排球联赛(高中女子组)在河北崇礼圆满落幕。重庆八中女排凭借过硬的竞技实力、顽强的拼搏精神与默契的团队协作,在全国顶尖赛事中力克强敌,成功登顶夺冠,刷新学校参加该项赛事最佳战绩,为八中校园体育再添重磅荣光!如图某同学垫排球时,排球离手上升的过程中,排球的动能________,排球下落的过程中机械能________。(选填“增大”、“减小”、“不变”)(空气阻力忽略不计)。
【答案】 ①.
减小 ②.
不变
【解析】
【详解】排球上升过程中质量不变、速度减小,故动能减小。
因空气阻力忽略不计,排球下落过程中只有动能与重力势能相互转化,故机械能不变。
19. 暑期小明在趵突泉游玩时,仔细观察到水底气泡在上升的过程中如图变化。当即他便结合所学物理知识分析:在气泡上升过程中(未露出水面前)气泡受到水的压强将________;在此过程中,气泡受到的浮力将________。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】 ①.
减小 ②.
增大
【解析】
【详解】由液体压强公式可知,气泡上升过程中深度减小,故气泡受到水的压强减小。
因气泡受到的水的压强减小,故气泡体积变大,排开水的体积变大;由阿基米德原理可知,气泡受到的浮力增大。
20. 兴趣小组的同学制作了一个简易注水装置如图甲,底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器内装有6kg水,竖直硬细杆(质量、体积忽略不计)上端通过力传感器固定,下端与不吸水且质量分布均匀的长方体物块A相连。打开阀门,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排出水的质量为4kg时,长方体A刚好完全露出水面,力传感器控制开关开始注水。则长方体A的密度为________;从水面刚好与A的上表面相平到力传感器的示数为0时,容器底部受到水的压强变化量为________Pa。
【答案】 ①. ②. 1600
【解析】
【分析】当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,据此计算物体的重力,根据全部浸入时的压力计算最大浮力,根据阿基米德原理和列方程计算物体的密度;从排水质量1kg~4kg的过程中,结合水位下降的高度及求得A的底面积,上述排水过程中,当力传感器示数为0N时,利用多力平衡求得浮力大小,利用阿基米德原理求得此时A浸入水中的体积,进一步求得A的下表面与容器底的距离,利用得到答案。
【详解】由图乙可得,当排水质量为4kg时,细杆对力传感器向下的拉力大小为,因为此时长方体A刚好全部露出水面,长方体A所受浮力为0,由对长方体A受力分析可得,长方体A的重力为……①
由图乙可得,水箱中的水足够多时,细杆对力传感器的最大推力为,所以,由对长方体A受力分析可得,长方体受到的最大浮力为……②
将①②两式联立展开得,
解得,,所以,长方体A的密度为。已知水箱的底面积为
由题意可得,当长方体全部露出水面时,水箱内剩余水的质量为
则此时水箱中水的深度为
由图乙可知,打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,从长方体A开始露出水面至长方体A全部露出水面,共排出水的质量为
设长方体的高度为,则由题意得关系式为
代入数值
解得
所以,长方体A的横截面积为
由题意得,当力传感器示数为时,长方体A所受浮力大小为
所以,长方体A所排开的水的体积为
所以,长方体A浸入水中的深度为
所以,当力传感器示数为0N时,水箱内水的深度变化量为
则容器底部受到水的压强变化量为
三、实验题(每空1分共24分)
21. 物理实验小组利用如图所示的装置探究并联电路电流规律。
(1)连接电路时,应将开关S___________(选填“闭合”或“断开”);乙图的实物图中还差一根导线未连接,请根据甲图的电路图将其连接好;________
(2)在实验过程中,两盏灯都突然熄灭,但电流表A有示数。若整个电路只有一处发生故障,则可能是___________(选填“短路”或“断路”);进一步发现,此时电流表A1有示数而电流表A2无示数,则可以确定发生故障的是___________(选填“L1”或“L2”);
(3)排除故障后,实验小组用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,并在下表中记录数据。其中第三次实验电流表A1的指针在丙图的位置,则读数为___________A;
实验次数
1
2
3
电流表A1的示数/A
0.16
0.2
电流表A2的示数/A
0.16
0.2
1.2
电流表A的示数/A
0.32
0.4
0.48
(4)本组的小华同学分析数据时认为第三次实验时,电流表A2的读数是错误的,错误的原因是___________;修正数据后,小华认为:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。你认为这个结论___________(选填“可靠”或“不可靠”);接下来应该更换___________的灯泡进行实验。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 短路 ④. L1 ⑤. 0.24 ⑥. 误按大量程读数 ⑦. 不可靠 ⑧. 不同规格
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时的开关应断开。
[2]由甲图可知,电流表A测干路电流,A1与L1串联、A2与L2串联后再并联,所以L2的左端连接到L1的左端,共同回到电源负极,作图如下:
(2)[3]电流表A有示数,说明电路是通路,不是断路,所以电路故障可能是短路。
[4]进一步发现,此时电流表A1有示数而电流表A2无示数,说明L1发生了短路,L2支路被短路,所以A2表无示数。
(3)[5]丙图中,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以第三次实验电流表A1的表读数为0.24A。
(4)[6][7][8]分析实验数据,第3次实验A2表示数过大,是错误的,错误的原因可能是读数时出现了错误:电流表A2使用的是“0~0.6A”的量程,但按照“0~3A”的量程读成了1.2A,则正确读数应为0.24A。 由三次实验数据可知,三次实验支路小灯泡的规格是相同的,得出的结论不具有普遍性,所以得出“并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等”这个结论是不可靠的;为了得出普遍性的结论,要更换不同规格的灯泡再进行实验。
22. 如图所示,在“探究影响液体压强的因素”的实验中:(已知U形管内装水)
(1)连接完毕的U形管压强计______(选填“是”或“不是”)连通器。实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)使用前,发现U形管内液面有高度差(左低右高),则接下来应该___________
A.从U形管右端倒出部分水 B.取下软管,重新安装 C.在U形管左端加入一些水
(3)a中U形管内外气压差为600Pa,此时a中U形管液面高度差为___________cm;改变探头的朝向,U形管内液面高度差将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)比较a、b两图可知,同一深度,___________,液体压强越大;比较___________两图可说明三峡大坝为何修建成上窄下宽的形状;
(5)另有一小组同学将U形管与一玻璃管侧壁相连,如图d所示。现用一电吹风对准玻璃管口不断吹气,则___________(选填“a”或“b”)侧的液面较高。
【答案】 ①. 不是 ②. 漏气 ③. B ④. 6 ⑤. 不变 ⑥. 液体密度越大 ⑦. b、c ⑧. a
【解析】
【详解】(1)[1][2]U形管下端连通,但上端只有一个开口,不符合连通器的概念,所以连接完毕U形压强计不是连通器;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;如果U形管内液面几乎不动,说明装置漏气。
(2)[3]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明被封闭气体压强太大,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[4]a中U形管内外气压差为600Pa,此时a中U形管液面高度差产生的压强为600Pa,根据p=ρgh可得,U形管中水的深度为
[5]液体压强的大小变化是通过比较U形管中液面的高度差来判断的,液体内部压强向各个方向的压强大小相等,所以改变探头的朝向,U形管内液面高度差将不变。
(4)[6] 比较a、b实验可知,液体深度相同,密度不同,U形管高度差不同,且液体密度越大,U形管液面的高度差越大,所以得出的结论是:同一深度,液体密度越大,液体压强越大。
[7]三峡大坝修建成上窄下宽的形状,是由于液体压强随着深度的增加而增大的原因,因此要探究液体压强与深度的关系,液体密度需相同,而深度不同,对比几幅图可知,应比较b、c两图。
(5)[8]在d图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左a侧液面将升高。
23. 达达想利用如图所示的器材进行浮力及密度相关的实验探究。
(1)通过对比甲图中A、B和C可得到浮力与___________有关,不添加任何器材,利用图甲中的实验器材___________(选填“能”或“不能”)初步验证水中的阿基米德原理;
(2)根据实验数据可知物体浸没在盐水中所受的浮力为___________N,盐水密度为___________kg/m3;若在每次测量前弹簧测力计都指在零刻度线上方同一位置,则计算的盐水密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)如果将盛水的柱形烧杯换成梯形容器,如图乙所示,再将A物体按上述操作进行实验,则物体放入水的过程中物体所受浮力大小F随下降高度h的变化图像是下图中的___________(选填“A”、“B”或“C”);
(4)达达利用实验得到的结论,通过下图的方法测量了一块鹅卵石的密度:
①将空烧杯放入盛有适量水的柱形玻璃容器中,如图甲所示,用刻度尺测量出水深h1;
②将鹅卵石直接放入水中,如图乙所示,用刻度尺测量出水深h2;
③将鹅卵石从水中拿出轻轻放入空烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测量出水深h3;
④达达根据测量过程计算出鹅卵石的密度ρ=__________(用题目中所给的物理符号及ρ水表示);在实验后的分析中发现,步骤②鹅卵石放入水中时,溅出了部分的水(不考虑附着在杯壁上的水),则测出鹅卵石的密度__________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 ①. 物体排开的液体的体积 ②. 不能 ③. 2.4 ④. 1.2×103 ⑤. 不变 ⑥. C ⑦. ⑧. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]通过对比甲图中A、B和C可知,物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,物体所受水的浮力也越大,故可知浮力与物体排开的液体的体积有关。
[2]由阿基米德原理可知,物体所受浮力等于物体排开液体的重力,不添加任何器材,利用图甲中的实验器材无法测出物体排开液体的重力,故不能验证阿基米德原理。
(2)[3]由A、E两图可知,物体浸没在盐水中所受的浮力为
F浮=G-F示=8N-5.6N=2.4N
[4]由A、E两图可知,物体浸没在水中所受的浮力为
F浮′=G-F示′=8N-6N=2N
根据阿基米德原理可知,物体的体积为
所以盐水的密度为
[5]若在实验前弹簧测力计指在零刻度上方,则在计算物体所受浮力时,由称重法可知,误差会被抵消,故测得的盐水密度不变。
(3)[6]将A物体放到梯形容器中,随着物体的浸入,物体排开水的体积的增大量逐渐变大,根据阿基米德原理可知,物体放入水的过程中物体所受浮力大小F的变化量变大,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)[7]设容器的底面积为S,由甲、乙两图可知,鹅卵石的体积为
V石=S(h2-h1)
根据漂浮条件,由甲、丙可得鹅卵石的重力为
G石=ΔF浮=ρ水gV排=ρ水gS( h3-h1)
鹅卵石的质量为
所以鹅卵石的密度为
[8]步骤②中,鹅卵石放入水中时,溅出了部分的水,使得测得鹅卵石的体积变小,根据可知,测得的鹅卵石密度将偏大。
四、论述与计算题(本题共3个小题,第24题6分,第25题8分,第26题8分,共22分,只写出最后结果的不给分。)
24. 如图甲所示的电路中,电源电压为4.5V。闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表的示数为。求:
(1)流过灯泡的电流为多少?
(2)灯泡两端的电压为多少?
【答案】(1)0.48A
(2)3.3V
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.48A。
【小问2详解】
电压表测量的是L2两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯泡两端的电压为
25. 如图所示,质量为60kg的小悟站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面积为0.04m2,已知提升货物重240N,物体移动的速度为0.5m/s,小悟对绳的拉力为100N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力的功率;
(3)若小悟站的位置能承受的最大压强为2.5×104Pa,求该滑轮组所能提升物体的最大机械效率。
【答案】(1)60N;(2)150W;(3)95%
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,承担重物的绳子股数n=3,不计绳重和摩擦,绳端的拉力为
则动滑轮的重力为
G动=nF-G=3×100N-240N=60N
(2)绳端移动的速度为
v绳=nv物=3×0.5m/s=1.5m/s
拉力的功率为
P=Fv=100N×1.5m/s=150W
(3)当人站的位置承受的压强为2.5×104Pa时,人对地面的压力为
F压=pS=2.5×104Pa×0.04m2=1000N
地面对人的支持力和人对地面的压力是相互作用力,则地面对人的支持力为
F支=F压=1000N
人的重力为
G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
小悟对绳的最大拉力为
F′=F支-G人=1000N-600N=400N
物体的最大重力为
G′=nF′-G动=3×400N-60N=1140N
滑轮组的最大机械效率为
答:(1)动滑轮的重力为60N;
(2)拉力的功率为150W;
(3)若小悟站的位置能承受的最大压强为2.5×104Pa,该滑轮组所能提升物体的最大机械效率为95%。
26. 小理同学为了研究文物打捞过程,建立了如图甲所示模型进行分析。用底面积为200cm2,高度为20cm的柱形容器模拟湖泊,用一个边长10cm的正方体泡沫浮漂A模拟打捞船,浮漂A中含有一个小型电动机可以收拉细线,浮漂A受到的总重力1N,用一个高5cm,底面积为40cm2的长方体物块B模拟湖底文物,B的密度为5g/cm3。开始时,浮漂A漂浮,物块B沉底,将A上的细线与B连接,细线刚好拉直无拉力,此时水面高度为17cm。然后打开电动机开关,牵引线开始自动匀速收缩,直到B的上表面和A的下表面接触时停止,如图乙是拉力随着时间变化的图像。求:
(1)t=0s时A所受到浮力;
(2)F的大小;
(3)打捞过程需要多长时间。
【答案】(1)1N;(2)8N;(3)5.5s
【解析】
【详解】解:(1)t=0s时,A处于漂浮状态,所受浮力等于重力,即
F浮=GA=1N
(2)B的体积等于排开水的体积
V排B=VB=SBhB=40cm2×5cm=200 cm3=2×10-4m3
B所受浮力为
F浮B=ρ水V排Bg=1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3×10N/kg=2N
B的质量为
m=ρVB=5×103kg/m3×2×10-4m3=1kg
B的重力为
G=mg=1kg×10N/kg=10N
依题意,当A浸入的体积增大到一定大小时,绳子拉力增大到能够刚好拉动B。此时
F=G﹣F浮B=10N﹣2N=8N
(3)刚好拉动B时,A所受浮力为
F浮A=GA+F=1N+8N=9N
排开水的体积为
A浸入的深度为
t=0s时,A排开水的体积为
A浸入的深度为
两次排开水体积差为
故容器中水位上升高度为
t=0s时,绳子的长度为
L0=17cm﹣1cm﹣5cm=11cm=0.11m
刚好拉动B时,绳子的长度为
L1=17cm+4cm﹣9cm﹣5cm=7cm=0.07m
故2s内绳子收缩的长度为
L=L0﹣L1=0.11m﹣0.07m=0.04m
故绳子收缩的速度为
从刚开始拉动B到B的上表面和A的下表面接触所用时间为
故打捞过程需要时间为
t=t1+t2=2s+3.5s=5.5s
答:(1)t=0s时A所受到浮力为1N;
(2)F的大小为8N;
(3)打捞过程需要5.5s。
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