精品解析:安徽六安市金安区六安皋城中学2026-2027学年九年级上学期开学自我检测物理试题
2026-09-10
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内容正文:
初三阶段性目标检测(一)
物理试卷
时间:120分钟 满分:110分
注意事项:
1.本试卷分填空题、选择题和非选择题,请将答案填在答题卡上相应位置。
2.本卷涉及的计算题均取;水的密度。
3.解答计算题时要写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出答案的不能得分。
一、填空题(每空2分,共34分)
1. 在2026央视春晚《立上游》的节目中,看到敲鼓时鼓面上的物体会被弹起,说明声音是由于物体___________而产生的,此时电视机屏幕___________(选填“是”或“不是”)光源。
2. 无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶会向如图所示的___________(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速变大,压强变小。
3. 已知一凸透镜的焦距为,将物体放在距透镜处,移动光屏至合适位置,光屏上会得到一个该物体的倒立、___________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,此时若将物体缓慢向透镜靠近10cm,像的大小将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 随着科技的发展,人工智能已逐渐融入我们的生活,如图是一款智能送货机器人,空载时质量约为60kg。由机器人配送物资可以顶替四个人的工作,发挥了极大的作用。这个型号为的机器人一次最多可以配送物品,其满载行驶时受到的阻力是总重的0.1倍,则机器人以满载状态沿平直路径匀速行驶时,牵引力为___________N。(本题g取10N/kg)
5. 某物体做匀速直线运动,在内通过了的路程,则物体的速度为___________,合___________km/h。
6. 一个重为的正方体铁块静止放在水平地面上,若铁块与地面的接触面积为,则它对地面的压强为___________。
7. 如图所示,物体A重力为20N,在力F作用下,以的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧秤示数为2N,若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦,则物体A所受摩擦力___________ N,___________ N。
8. 如图所示,小明正在做俯卧撑,这时可以把他的身体看作一个杠杆,为支点,A为重心;这是一个___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知小明的重力为,他做俯卧撑时手臂受到地面的支持力为___________。
9. 2025年4月29日,我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光并能够收到回波信号,则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器,如图所示,角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光方向不变,将角反射器绕点沿顺时针方向转过,则经第一个平面镜反射的反射光线转过___________°,经两平面镜反射后的出射光线与___________(填“依然”或“不再”)平行。
10. 中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500t。满载时所受的浮力为___________N。(g取10 N/kg)当它从海洋驶入长江时,所受浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
二、选择题(每小题2分,共28分)
11. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 声音在真空中传播速度最大
B. 超声波在空气中的传播速度约为
C. 声音的传播速度与介质的种类无关
D. 只要物体振动,我们就一定能听到声音
12. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 静止的物体没有惯性
B. 只有运动的物体才有惯性
C. 一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小与速度无关
D. 物体的速度越大,惯性越大
13. 下列关于粒子和宇宙的说法,正确的是( )
A. 研究天体时引入光年作为时间的单位
B. 扫地时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 原子核是由电子和中子构成的
D. 固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在斥力
14. 近年来我国在新能源与技术创新方面取得了举世瞩目的成就。如图甲是熔盐塔式光热电站。它的工作原理如图乙所示,通过定日镜,使太阳光聚集到吸热器上。吸热器将太阳能转化为液态熔盐的内能并存储起来,然后,通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机发电,供广大用户使用。太阳能光热电站利用定日镜改变光的传播路径,定日镜相当于( )
A. 凸透镜 B. 凹透镜
C. 玻璃板 D. 凹面镜
15. 如图所示,小球固定在弹簧上,点是弹簧原长时小球所在位置,通过小球将弹簧压缩至A点后松手,小球向右运动过程中先后经过B、C两点,且,则小球向右运动经过两点时所受弹力的大小和方向的关系是( )
A. 大小相等、方向相反
B. 大小相等、方向相同
C. 大小不等、方向相反
D. 大小不等、方向相同
16. 下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A. 汽车轮胎表面制有凹凸不平的花纹
B. 在机器的轴承之间加润滑油
C. 体操运动员上杠前在手上涂抹镁粉
D. 用力捏车闸使自行车更快地停下来
17. 如图所示是我国“玉兔号”月球车在月面巡视探测时的情景。下列说法正确的是( )
A. 月球表面留下月球车行驶的轨迹,说明力可以让物体发生形变
B. 运动的月球车不受任何外力作用
C. 月球车的轮子较为宽大,是为了增大压强
D. 巡视探测时,以月面为参照物,月球车始终是静止的
18. 踢毽子是中国传统民间娱乐活动之一、两人面对面站立,互相踢毽子并传递,保持毽子不落地,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 毽子在上升的过程中,毽子的速度越来越快
B. 毽子运动到最高点时,受到的合力为零
C. 飞过来的毽子被脚踢回,这说明力能改变物体的运动状态
D. 毽子离开脚后能继续运动,这是因为毽子受到惯性的作用
19. 一名普通中学生的体重约为,他双脚站立时对水平地面的压强最接近( )
A. 10Pa B. 100Pa C. D. 10000Pa
20. 如图,甲、乙两个完全相同的圆柱形容器中,分别装有等质量的水和酒精(),则液体对容器底部的压强的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
21. 如图,装置底部有一阀门,先将其关闭,往左管注入密度为食用油,往右管注入清水至两液面相平,已知水和食用油互不相溶。若此时将阀门AB打开,等待一段时间后,管中液面较高的是( )
A. 装油一侧 B. 装水一侧 C. 一样高 D. 无法判断
22. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F向前推动木箱,如图甲所示。此过程中,推力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,由图像可知( )
A. 木箱在0~1s内处于匀速直线运动状态
B. 木箱在0~1s内受到的推力小于摩擦力
C. 木箱在2~3s内受到的摩擦力为300N
D. 木箱在3~5s内所受合力为0
23. 1000多年前,我国宋代计量学家刘承珪创制了高精度的微型杆秤—“戥子”,至今,仍有中药房在使用它。已知秤砣的质量为,零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为,秤盘离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤水平平衡,秤砣悬挂点到提纽的距离是。不考虑秤杆的重力,下列说法正确的是( )
A. 秤盘的质量为
B. 秤盘的质量为
C. 药材的质量为
D. 药材的质量为
24. 如图,小明在探究漂浮的物体所受浮力大小与排开液体的重力大小关系时,将一个底面积为S,装满水的溢水杯放在电子秤上,然后将一个质量为的木块轻轻放入水中,并用小烧杯接住全部溢出的水。则下列说法正确的是( )
A. 木块受到水的浮力大于
B. 小烧杯中溢出水的重力小于
C. 木块放入前后,电子秤的示数保持不变
D. 溢水杯底受到的压强增大
三、实验探究题(本题共3小题,每空2分,共28分)
25. 小明和小华接到老师布置的探究任务,进行了如下实验:
(1)小明和小华一起探究“平面镜成像特点”实验,实验器材有:玻璃板、支架、两支完全相同的棋子等;该实验采用茶色透明玻璃板代替平面镜,实验中发现A的像偏暗,为了使A的像更亮,可以用手电筒发出的一束平行光来照射,图乙中有四种照射方法,其中能观察到棋子的像变亮的照射方法是___________;小明把四个字母模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是( )
A.字母A模型 B.字母T模型 C.字母C模型 D.字母V模型
(2)在做探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验。图丁中温度计的示数为___________℃;根据实验测得的数据绘制出如图戊所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知,冰属于___________(填“晶体”或“非晶体”);当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水___________(选填“能”或“不能”)沸腾。
26. 探究杠杆的平衡条件。
实验序号
动力
动力臂/m
阻力
阻力臂
①
1
0.1
0.5
0.2
②
1
0.1
1
0.1
③
1.5
0.3
3
0.15
(1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态,为使其在水平位置平衡,应向___________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母。
(2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。
猜想1:动力+动力臂=阻力+阻力臂
猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂
用已调节完成的杠杆进行实验,所得的实验数据见表,分析数据可知,猜想___________是正确的。
(3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示,他用薄片制作了一个圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心转动,直径上所标各点间距离相等(转轴阻力忽略不计)。
①根据前面的探究结论,他在圆盘的点挂上3个相同的钩码,在点挂___________个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。
②保持点所挂钩码不变,将挂在点的钩码移动到点,发现圆盘仍能在图示位置保持平衡,这一现象说明支点到力的作用点的距离___________(选填“是”或“不是”)直接影响杠杆平衡的因素。
27. 在“探究液体内部压强的特点”实验中,用到了压强计(U形管),实验装置如图所示。
(1)实验前,用手轻压压强计金属盒上的橡皮膜,若观察到U形管两侧液面出现高度差,且轻压不同位置时高度差均能保持稳定,说明该压强计的气密性___________(填“良好”或“不好”)。
(2)将金属盒放入水中同一深度,转动橡皮膜使其朝向不同方向,观察到U形管两侧液面高度差___________(填“变大”、“不变”或“变小”),说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)增大金属盒在水中的深度,观察到U形管两侧液面高度差变大,说明同种液体内部压强随深度的增加而___________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)将金属盒分别放入水和盐水中相同深度处,观察到在盐水中U形管两侧液面高度差更大,说明液体内部压强还与___________有关,若金属盒在盐水中某深度处时,U形管两侧液面高度差对应的压强为1200Pa(已知,g取10N/kg),则该深度为___________m。
四、计算题(本题共3小题,28题6分,29题6分,30题8分,共20分。解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤)
28. 一个空心铝球的质量为,体积为,已知铝的密度为,水的密度为。求:
(1)铝球空心部分的体积;
(2)若在空心部分注满水,求注水后球的总质量。
29. 用如图所示滑轮组将重为的物体匀速提升,绳端拉力的大小为。若不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)若用该滑轮组匀速提升重的物体时,绳端拉力为多大?
30. 现有一底面积为的柱形容器装有适量未知液体,置于水平桌面上。另有一两端开口的薄壁玻璃管(厚度不计)质量为,横截面积为,在其下端紧贴一质量为、面积为的塑料薄片(薄片厚度不计,且与玻璃管不粘连),浸入到未知液体内深处。然后沿管壁慢慢注入密度为的酒精,当管内酒精与容器中的未知液体面相平时,塑料薄片并没有掉落,此时手对玻璃管向下的压力为。求:
(1)管内酒精的重力;
(2)未知液体的密度;
(3)为了保证塑料片不掉落,玻璃管缓慢向上移动的最大距离为多少cm。(移动过程中未知液体对塑料薄片的阻力不计)
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初三阶段性目标检测(一)
物理试卷
时间:120分钟 满分:110分
注意事项:
1.本试卷分填空题、选择题和非选择题,请将答案填在答题卡上相应位置。
2.本卷涉及的计算题均取;水的密度。
3.解答计算题时要写出必要的文字说明、公式和演算步骤,只写出答案的不能得分。
一、填空题(每空2分,共34分)
1. 在2026央视春晚《立上游》的节目中,看到敲鼓时鼓面上的物体会被弹起,说明声音是由于物体___________而产生的,此时电视机屏幕___________(选填“是”或“不是”)光源。
【答案】 ①.
振动 ②.
是
【解析】
【详解】由敲鼓时鼓面上的物体被弹起可知发声的鼓面在振动,说明声音是由物体的振动产生的;光源的定义是自身能够发光的物体,工作状态的电视机屏幕可以自己发出光线,不需要依赖反射其他光源的光,因此属于光源。
2. 无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶会向如图所示的___________(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速变大,压强变小。
【答案】
A
【解析】
【详解】汽车快速行驶时,车后方马路中间区域的空气流速大、压强小,而马路两侧树叶所在位置的空气流速小、压强大,压强差会将树叶压向汽车所在的马路中间,对应方向为A。
3. 已知一凸透镜的焦距为,将物体放在距透镜处,移动光屏至合适位置,光屏上会得到一个该物体的倒立、___________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,此时若将物体缓慢向透镜靠近10cm,像的大小将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
缩小 ②.
变大
【解析】
【详解】物距
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像
将物体向透镜靠近10cm后,物距
仍成实像,凸透镜成实像时物距减小、像变大。
4. 随着科技的发展,人工智能已逐渐融入我们的生活,如图是一款智能送货机器人,空载时质量约为60kg。由机器人配送物资可以顶替四个人的工作,发挥了极大的作用。这个型号为的机器人一次最多可以配送物品,其满载行驶时受到的阻力是总重的0.1倍,则机器人以满载状态沿平直路径匀速行驶时,牵引力为___________N。(本题g取10N/kg)
【答案】260
【解析】
【详解】满载时机器人和物品的总质量为
机器人和物品的总重力为
满载行驶时机器人受到的阻力为
因机器人沿平直路径匀速行驶,由二力平衡可知牵引力与阻力大小相等,牵引力为
5. 某物体做匀速直线运动,在内通过了的路程,则物体的速度为___________,合___________km/h。
【答案】 ①.
5 ②.
18
【解析】
【详解】物体的速度为
换算单位得
6. 一个重为的正方体铁块静止放在水平地面上,若铁块与地面的接触面积为,则它对地面的压强为___________。
【答案】
【解析】
【详解】因水平面上物体对地面的压力等于自身重力,故铁块对地面的压力
铁块对地面的压强
7. 如图所示,物体A重力为20N,在力F作用下,以的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧秤示数为2N,若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦,则物体A所受摩擦力___________ N,___________ N。
【答案】 ①. 2 ②. 1
【解析】
【详解】[1][2]在力F作用下,以的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧秤示数为2N,若不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦,则物体A所受摩擦力等于弹簧测力计的拉力,摩擦力f=2N,物体做匀速直线运动,滑轮对物体的拉力和地面对物体的摩擦力是一对平衡力,而使用动滑轮能省一半的力,故拉力
8. 如图所示,小明正在做俯卧撑,这时可以把他的身体看作一个杠杆,为支点,A为重心;这是一个___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知小明的重力为,他做俯卧撑时手臂受到地面的支持力为___________。
【答案】 ①. 省力 ②. 400N
【解析】
【详解】由图可知,动力臂(支点到支持力作用线的水平距离)大于阻力臂(支点到重力作用线的水平距离),故该杠杆为省力杠杆。动力臂
由杠杆平衡条件,手臂受到地面的支持力
9. 2025年4月29日,我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光并能够收到回波信号,则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器,如图所示,角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光方向不变,将角反射器绕点沿顺时针方向转过,则经第一个平面镜反射的反射光线转过___________°,经两平面镜反射后的出射光线与___________(填“依然”或“不再”)平行。
【答案】 ①.
20 ②.
依然
【解析】
【详解】入射光线方向不变,平面镜随角反射器转过时法线同步转过,由光的反射定律可知,经反射的反射光线转过。
因两平面镜相互垂直,经两次反射后的出射光线始终与入射光线平行,故出射光线与依然平行。
10. 中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67500t。满载时所受的浮力为___________N。(g取10 N/kg)当它从海洋驶入长江时,所受浮力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 不变
【解析】
【详解】[1]根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,即
[2]航母从海洋驶入长江时,始终处于漂浮状态,漂浮条件为浮力等于物体自身重力,航母的重力不变,因此所受浮力不变。
二、选择题(每小题2分,共28分)
11. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 声音在真空中传播速度最大
B. 超声波在空气中的传播速度约为
C. 声音的传播速度与介质的种类无关
D. 只要物体振动,我们就一定能听到声音
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.超声波属于声波,15℃时空气中声波的传播速度为340m/s,故B正确;
C.声音的传播速度与介质种类、温度均有关,不同介质中声速一般不同,故C错误;
D.声音的传播需要介质,而物体振动仅能产生声音,不一定能被听到,故D错误。
故选B。
12. 关于惯性,下列说法正确的是( )
A. 静止的物体没有惯性
B. 只有运动的物体才有惯性
C. 一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小与速度无关
D. 物体的速度越大,惯性越大
【答案】C
【解析】
【详解】惯性是物体的固有属性,一切物体在任何运动状态下都具有惯性,惯性大小只与物体质量有关,与运动速度无关。故选C。
13. 下列关于粒子和宇宙的说法,正确的是( )
A. 研究天体时引入光年作为时间的单位
B. 扫地时尘土飞扬,说明分子在永不停息地做无规则运动
C. 原子核是由电子和中子构成的
D. 固体和液体很难被压缩,是因为分子间存在斥力
【答案】D
【解析】
【详解】A.光年指的是光在真空中传播一年的距离,是长度单位,故A错误;
B.尘土飞扬是固体小颗粒的运动,不是分子的运动,故B错误;
C.原子核是由质子和中子构成的,故C错误;
D.构成固体、液体的分子之间间距很小,在被压缩时,分子间的斥力将阻止固体、液体被压缩,故D正确。
故选D。
14. 近年来我国在新能源与技术创新方面取得了举世瞩目的成就。如图甲是熔盐塔式光热电站。它的工作原理如图乙所示,通过定日镜,使太阳光聚集到吸热器上。吸热器将太阳能转化为液态熔盐的内能并存储起来,然后,通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机发电,供广大用户使用。太阳能光热电站利用定日镜改变光的传播路径,定日镜相当于( )
A. 凸透镜 B. 凹透镜
C. 玻璃板 D. 凹面镜
【答案】D
【解析】
【详解】定日镜将阳光反射,再会聚在一起,是凹面镜。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15. 如图所示,小球固定在弹簧上,点是弹簧原长时小球所在位置,通过小球将弹簧压缩至A点后松手,小球向右运动过程中先后经过B、C两点,且,则小球向右运动经过两点时所受弹力的大小和方向的关系是( )
A. 大小相等、方向相反
B. 大小相等、方向相同
C. 大小不等、方向相反
D. 大小不等、方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】点为弹簧原长位置。小球在点时,弹簧处于压缩状态,压缩量,弹力方向水平向右;小球在点时,弹簧处于伸长状态,伸长量,弹力方向水平向左。因,即,在弹性限度内,弹簧形变量相同则弹力大小相等,即。故弹力大小相等、方向相反。
故选A。
16. 下列实例中,属于减小摩擦的是( )
A. 汽车轮胎表面制有凹凸不平的花纹
B. 在机器的轴承之间加润滑油
C. 体操运动员上杠前在手上涂抹镁粉
D. 用力捏车闸使自行车更快地停下来
【答案】B
【解析】
【详解】A.轮胎的凹凸花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,防止车辆打滑,故A不符合题意。
B.加润滑油会在轴承的两个接触面之间形成油膜,让两个接触面彼此分离,从而减小摩擦,故B符合题意。
C.手上涂镁粉是增大手掌和器械之间的接触面粗糙程度,增大摩擦避免脱手,故C不符合题意 。
D.用力捏车闸是通过增大压力来增大摩擦,让车快速停下,故D不符合题意。
故选B。
17. 如图所示是我国“玉兔号”月球车在月面巡视探测时的情景。下列说法正确的是( )
A. 月球表面留下月球车行驶的轨迹,说明力可以让物体发生形变
B. 运动的月球车不受任何外力作用
C. 月球车的轮子较为宽大,是为了增大压强
D. 巡视探测时,以月面为参照物,月球车始终是静止的
【答案】A
【解析】
【详解】A.月球表面留下轨迹,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.月球车受月球引力和支持力等外力作用,故B错误;
C.轮子宽大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C错误;
D.巡视探测时,以月面为参照物,月球车位置发生变化,是运动的,故D错误。
故选A。
18. 踢毽子是中国传统民间娱乐活动之一、两人面对面站立,互相踢毽子并传递,保持毽子不落地,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 毽子在上升的过程中,毽子的速度越来越快
B. 毽子运动到最高点时,受到的合力为零
C. 飞过来的毽子被脚踢回,这说明力能改变物体的运动状态
D. 毽子离开脚后能继续运动,这是因为毽子受到惯性的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.毽子上升过程受竖直向下的重力、空气阻力,合力方向与运动方向相反,做减速运动,速度越来越慢,故A错误;
B.毽子运动到最高点时,仍受竖直向下的重力,合力等于重力不为零,故B错误;
C.毽子被脚踢回时运动方向发生改变,说明力能改变物体的运动状态,故C正确;
D.惯性是物体的固有属性,不能表述为“受到惯性的作用”,毽子离开脚后能继续运动是因为毽子具有惯性,故D错误。
故选C。
19. 一名普通中学生的体重约为,他双脚站立时对水平地面的压强最接近( )
A. 10Pa B. 100Pa C. D. 10000Pa
【答案】D
【解析】
【详解】水平地面上,普通中学生对地面的压力约
双脚与地面总接触面积
他双脚站立时对水平地面的压强,与D最接近。
故选D。
20. 如图,甲、乙两个完全相同的圆柱形容器中,分别装有等质量的水和酒精(),则液体对容器底部的压强的关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】圆柱形容器中液体对底部的压力等于液体重力,设液体质量为,容器底面积为。则甲中液体对底部的压力
乙 中液体对底部的压力
甲中液体对容器底部的压强
乙 中液体对容器底部的压强
因此。
故选B。
21. 如图,装置底部有一阀门,先将其关闭,往左管注入密度为食用油,往右管注入清水至两液面相平,已知水和食用油互不相溶。若此时将阀门AB打开,等待一段时间后,管中液面较高的是( )
A. 装油一侧 B. 装水一侧 C. 一样高 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】阀门AB右端受到清水的压强为,左端受到食用油的压强为,两容器液面相平,即深度相等,都为,则,。因为,则,所以将阀门AB打开,液体将向左流动,右管中的水面下降,左管液面升高,最终左高右低。
故选A。
22. 在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F向前推动木箱,如图甲所示。此过程中,推力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示,木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,由图像可知( )
A. 木箱在0~1s内处于匀速直线运动状态
B. 木箱在0~1s内受到的推力小于摩擦力
C. 木箱在2~3s内受到的摩擦力为300N
D. 木箱在3~5s内所受合力为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图丙可知,木箱在0~1s内速度为0,因此处于静止状态,故A错误;
B.木箱在0~1s内处于静止状态,属于平衡状态,受平衡力作用,推力等于摩擦力,故B错误;
C.由图丙可知,木箱在2~3s内做加速运动,处于非平衡状态,摩擦力与推力大小不等,在3~5s内做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力等于推力为,整个运动过程中木箱对地面的压力和接触面粗糙程度不变,所以木箱受到的滑动摩擦力大小不变因此木箱在2~3s内受到的摩擦力为,故C错误;
D.由图丙可知,木箱在3~5s内做匀速直线运动,处于平衡状态,受平衡力作用,所以木箱在3~5s内所受合力为0,故D正确。
故选D。
23. 1000多年前,我国宋代计量学家刘承珪创制了高精度的微型杆秤—“戥子”,至今,仍有中药房在使用它。已知秤砣的质量为,零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为,秤盘离提纽悬挂点的距离为。当秤盘中放入一定质量的中药后,移动秤砣至杆秤水平平衡,秤砣悬挂点到提纽的距离是。不考虑秤杆的重力,下列说法正确的是( )
A. 秤盘的质量为
B. 秤盘的质量为
C. 药材的质量为
D. 药材的质量为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.秤盘为空时,秤砣在零刻度线处平衡,由杠杆平衡条件得,解得,故A正确,B错误;
CD.放入药材后,由杠杆平衡条件得,整理得
解得
故CD错误。
故选A。
24. 如图,小明在探究漂浮的物体所受浮力大小与排开液体的重力大小关系时,将一个底面积为S,装满水的溢水杯放在电子秤上,然后将一个质量为的木块轻轻放入水中,并用小烧杯接住全部溢出的水。则下列说法正确的是( )
A. 木块受到水的浮力大于
B. 小烧杯中溢出水的重力小于
C. 木块放入前后,电子秤的示数保持不变
D. 溢水杯底受到的压强增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.木块漂浮,由漂浮条件可知木块受到水的浮力,故A错误;
B.由阿基米德原理可知小烧杯中溢出水的重力,故B错误;
C.放入木块前电子秤示数对应总重力,放入木块后,溢出水重,木块重,此时总重力
电子秤示数保持不变,故C正确;
D.溢水杯装满水,放入木块后水深不变,由可知杯底受到的压强不变,故D错误。
故选C。
三、实验探究题(本题共3小题,每空2分,共28分)
25. 小明和小华接到老师布置的探究任务,进行了如下实验:
(1)小明和小华一起探究“平面镜成像特点”实验,实验器材有:玻璃板、支架、两支完全相同的棋子等;该实验采用茶色透明玻璃板代替平面镜,实验中发现A的像偏暗,为了使A的像更亮,可以用手电筒发出的一束平行光来照射,图乙中有四种照射方法,其中能观察到棋子的像变亮的照射方法是___________;小明把四个字母模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是( )
A.字母A模型 B.字母T模型 C.字母C模型 D.字母V模型
(2)在做探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验。图丁中温度计的示数为___________℃;根据实验测得的数据绘制出如图戊所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知,冰属于___________(填“晶体”或“非晶体”);当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水___________(选填“能”或“不能”)沸腾。
【答案】(1) ①. c ②. C
(2) ①. -4 ②. 晶体 ③. 不能
【解析】
【小问1详解】
要使棋子A的像更亮,需让棋子A反射更多光线到玻璃板上。a方法水平照射棋子A背部,不能使其反射更多光线到玻璃板;b方法照射玻璃板,只能使玻璃板变亮;d方法照射物体B,不能使物体A的像变亮;c方法直接照亮物体A,A反射光变多,像变亮,所以能观察到棋子的像变亮的照射方法是c。
研究像与物左右位置关系,要选左右不对称物体。字母A、T、V左右对称,成像后左右方向无明显差异,无法验证左右位置关系;字母C左右不对称,成像后左右相反特征明显,能够达到实验目的,故选C。
【小问2详解】
图丁中温度计分度值为1℃,刻度在零刻度线以下,示数为-4℃
由图戊可知,冰在熔化过程(BC段)中,持续吸热,但温度保持不变,有固定熔点,所以冰属于晶体。
沸腾条件是达到沸点且持续吸热。当试管中的冰全部熔化成水后,继续用酒精灯加热,试管中的水和烧杯中的水都能达到沸点,但试管中的水无法从烧杯中的水继续吸热,所以试管中的水不能沸腾。
26. 探究杠杆的平衡条件。
实验序号
动力
动力臂/m
阻力
阻力臂
①
1
0.1
0.5
0.2
②
1
0.1
1
0.1
③
1.5
0.3
3
0.15
(1)图甲所示为实验前杠杆静止时的状态,为使其在水平位置平衡,应向___________(选填“左”或“右”)调节杠杆两端的螺母。
(2)小明对杠杆的平衡条件提出如下两种猜想。
猜想1:动力+动力臂=阻力+阻力臂
猜想2:动力×动力臂=阻力×阻力臂
用已调节完成的杠杆进行实验,所得的实验数据见表,分析数据可知,猜想___________是正确的。
(3)小明继续探究“杠杆的平衡是否受支点到力的作用点的距离影响”。如图乙所示,他用薄片制作了一个圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心转动,直径上所标各点间距离相等(转轴阻力忽略不计)。
①根据前面的探究结论,他在圆盘的点挂上3个相同的钩码,在点挂___________个相同的钩码,可使圆盘在图示位置平衡。
②保持点所挂钩码不变,将挂在点的钩码移动到点,发现圆盘仍能在图示位置保持平衡,这一现象说明支点到力的作用点的距离___________(选填“是”或“不是”)直接影响杠杆平衡的因素。
【答案】(1)右 (2)2
(3) ①. 4 ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆左端低、右端高,实验前调节平衡螺母时,需将螺母向杠杆上翘的一侧(右侧)调节,使杠杆在水平位置平衡,方便后续测量力臂。
【小问2详解】
分别验证两个猜想,猜想1的“力+力臂”,两者单位不同,不能直接相加;三组实验都满足猜想2的动力×动力臂=阻力×阻力臂,因此猜想2正确。
【小问3详解】
设每格长度为,点的力臂是,点挂3个钩码;点的力臂是,根据杠杆平衡条件,代入得
解得,即点挂4个钩码可平衡。
点到支点的距离是,点到支点的距离是圆的半径,二者支点到作用点的距离不同,但将钩码移到点后杠杆仍平衡,说明支点到力的作用点的距离不是直接影响杠杆平衡的因素,真正影响平衡的是支点到力的作用线的垂直距离(力臂)。
27. 在“探究液体内部压强的特点”实验中,用到了压强计(U形管),实验装置如图所示。
(1)实验前,用手轻压压强计金属盒上的橡皮膜,若观察到U形管两侧液面出现高度差,且轻压不同位置时高度差均能保持稳定,说明该压强计的气密性___________(填“良好”或“不好”)。
(2)将金属盒放入水中同一深度,转动橡皮膜使其朝向不同方向,观察到U形管两侧液面高度差___________(填“变大”、“不变”或“变小”),说明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(3)增大金属盒在水中的深度,观察到U形管两侧液面高度差变大,说明同种液体内部压强随深度的增加而___________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)将金属盒分别放入水和盐水中相同深度处,观察到在盐水中U形管两侧液面高度差更大,说明液体内部压强还与___________有关,若金属盒在盐水中某深度处时,U形管两侧液面高度差对应的压强为1200Pa(已知,g取10N/kg),则该深度为___________m。
【答案】(1)良好 (2)不变
(3)变大 (4) ①. 液体密度 ②. 0.1
【解析】
【小问1详解】
实验前轻压橡皮膜,U形管液面出现稳定高度差,说明装置不漏气,压强计气密性良好;若气密性差,按压橡皮膜时漏气,液面不会出现稳定的高度差。
【小问2详解】
根据实验结论,同种液体同一深度,液体向各个方向压强相等,因此转动橡皮膜朝向不同方向时,压强不变,U形管两侧液面高度差不变。
【小问3详解】
本实验通过U形管液面高度差来反映液体压强,高度差越大,液体压强越大;因此此操作可以说明同种液体压强随深度增加而变大。
【小问4详解】
控制深度相同,换用密度更大的盐水时压强更大,说明液体内部压强还和液体密度有关;
根据液体压强公式,代入数值计算深度为
四、计算题(本题共3小题,28题6分,29题6分,30题8分,共20分。解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤)
28. 一个空心铝球的质量为,体积为,已知铝的密度为,水的密度为。求:
(1)铝球空心部分的体积;
(2)若在空心部分注满水,求注水后球的总质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
铝的实心体积
空心部分体积
【小问2详解】
空心注满水时,水的质量
注水后总质量
29. 用如图所示滑轮组将重为的物体匀速提升,绳端拉力的大小为。若不计绳重和摩擦,求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)若用该滑轮组匀速提升重的物体时,绳端拉力为多大?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由滑轮组绕线可知,承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
【小问2详解】
提升600N物体时,不计绳重和摩擦,动滑轮与物体的总重为
动滑轮重力
提升900N物体时,动滑轮重力不变,此时总重为
绳端拉力为
30. 现有一底面积为的柱形容器装有适量未知液体,置于水平桌面上。另有一两端开口的薄壁玻璃管(厚度不计)质量为,横截面积为,在其下端紧贴一质量为、面积为的塑料薄片(薄片厚度不计,且与玻璃管不粘连),浸入到未知液体内深处。然后沿管壁慢慢注入密度为的酒精,当管内酒精与容器中的未知液体面相平时,塑料薄片并没有掉落,此时手对玻璃管向下的压力为。求:
(1)管内酒精的重力;
(2)未知液体的密度;
(3)为了保证塑料片不掉落,玻璃管缓慢向上移动的最大距离为多少cm。(移动过程中未知液体对塑料薄片的阻力不计)
【答案】(1)12N (2) (3)8cm
【解析】
【小问1详解】
管内酒精的体积
管内酒精的质量
管内酒精的重力
【小问2详解】
薄壁玻璃管重力
塑料薄片重力
手对玻璃管向下的压力为4.9N,塑料薄片受到向上的压力
根据
液体密度
【小问3详解】
以塑料片为研究对象,受向下的重力、酒精对它的压力以及下面液体对它向上的压力,为了保证塑料片不掉落,则向上的压力至少应等于塑料片的重力与酒精对它的压力之和,当玻璃管向上移动的距离最大时,满足
因玻璃管是柱形的,则
设此时玻璃管浸在液体中的深度为h2,液体对塑料片向上的压力为
所以可得
代入数据可得
解得
此时玻璃管排开液体的体积为
则玻璃管排开液体体积的变化量为
容器中液面降低的高度为
设玻璃管向上移动的最大距离为d,如图所示:
由图可得
所以玻璃管向上移动的最大距离为
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