精品解析：江苏南通市启东市2026-2027学年九年级上学期开学自我检测物理试题

九年级期初质量监测 物理试卷 （考试时间90分钟 满分90分） 一、选择题（本题共10小题。每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 小柯昨晚做了个梦，梦见自己乘坐飞船从地球出发去探索外太空，他先后飞离（　　） A. 太阳系、银河系、地月系 B. 地月系、银河系、太阳系 C. 银河系、地月系、太阳系 D. 地月系、太阳系、银河系 2. 如图所示，下列属于省力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 托盘天平 C. 扳手 D. 筷子 3. 如图所示，为了轮船从闸室进入上游，闸门a、b和阀门c、d的开关顺序是（　　） A. 关闭a、c，依次打开b和d B. 关闭a、c，依次打开d和b C. 关闭b、d，依次打开c和a D. 关闭b、d，依次打开a和c 4. 下列做法中，为了防止惯性带来危害的是（　　） A. 运动员助跑一段距离起跳 B. 脱水机高速旋转甩出水 C. 拍打衣服，除去表面灰尘 D. 车辆起步，请扶好扶手 5. 《天工开物》记载了人们劳作时的情景，图中减小压强的工具是（　　） A. 锋利的锄头 B. 重重的碾子 C. 宽宽的扁担 D. 尖尖的凿子 6. 用如图装置“探究二力平衡的条件”，在卡片两端分别挂上等质量的钩码。下列说法中正确的是（　　） A. 旋转卡片后释放可判断作用在不同物体上的两力能否平衡 B. 只改变一侧钩码数可判断不在同一直线上的两力能否平衡 C. 只改变一侧滑轮高度可探究二力平衡不只发生在水平位置 D. 将卡片对剪开是为了判断拉力大小不相等的两力能否平衡 7. 如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置。下列说法正确的是（　　） A. 本实验小车必须从斜坡的同一高度静止释放 B. 由于受到惯性的作用小车滑到平面后仍运动 C. 表面越光滑，越小，小车速度减小得越快 D. 3幅图比较，小车下滑至木板面的速度最大 8. 小明对“从粒子到宇宙”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A. 质子 B. 原子核可分 C. 粒子散射实验 D. 地心说 9. 物理文化周上，小如用吸管、铁丝制作了一只简易密度计如图所示，调整配重后，使其竖直漂浮在水和另一液体M中，在吸管上标出液面位置，已知水的密度是。结合图片信息，下列判断正确的是（　　） A. 制作成的“密度计”刻度呈现上大下小的特征 B. 相邻等间距的刻度线差值呈现上大下小的特征 C. 若B处是水面，液体的密度为 D. 若A处是水面，液体的密度为 10. 如图甲，质量均匀分布的实心圆柱体A、正方体B置于水平桌面上。将B沿水平方向截取高为的柱体，并叠放在A上，A、B剩余部分对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示。已知取。则下列选项错误的是（　　） A. A的底面积为 B. A的重力为 C. 时， D. B的密度为 二、填空题 11. 我国传统文化中古诗词蕴含了丰富的物理知识，高骈《山亭夏日》：“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”，“水晶帘动”说明风改变了“水晶帘”的______，“一院香”说明分子在______；清朝徐骏的《清风涛》中：“清风不识字，何故乱翻书”，“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大，压强______。 12. 某实验小组在进行酒精和水混合实验中，应先向一端封闭的玻璃管中注入一半体积的____，然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，再将玻璃管_____，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精总体积____，该现象说明_____。 13. 2026年8月19日17时，我国朱雀三号遥二运载火箭顺利发射，并将一级火箭成功回收。如图甲，火箭加速升空阶段，向上的推力______重力，上升过程中大气压值逐渐______；如图乙，达到预定高度后，火箭一二级分离，二级点火继续爬升，一级箭体熄火后的一小段时间内做______；一级箭体再入大气层段，为了减小与大气层剧烈摩擦而产生高温，喷口向______喷火进行减速；如图丙，最终箭体静止伫立于回收场坪，箭体的重力与地面对箭体的______组成了一对平衡力。 14. 小明在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在压强计的U形管接头处加装了一个如图甲的“三通接头”，阀门K打开时与外界大气相连，接好后如图乙所示。 （1）调试前连接软管与U形管，发现U形管左右液面不平，可采取措施：______； （2）比较丙丁两图，可得出结论______；若想比较图丁和戊得出液体压强与液体密度的关系，只需要图戊中的探头向______移动适当的距离。 （3）小明课后利用实验箱探究液体内部压强的特点。如图己，箱中内箱A固定在外箱B的内侧，A下部开有圆形孔C，并蒙有一层薄橡皮膜，要使向上凸起的薄膜变平，可采取的措施是______。 15. 小华“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如下图所示，图中带有盖子的圆筒可以密封，圆筒中可以添加砝码，。 （1）______两次实验否定了物体所受浮力大小与浸入液体深度有关的猜想；结合图甲、乙和丙，得出结论：物体所受浮力的大小与______有关； （2）选用丙己两图“探究浮力大小与液体密度是否有关”用到的方法是______，由数据可知盐水密度是______，圆筒的重力是______N。 16. 按题目要求作图： （1）图甲是金箔被羽毛吸住的情景，为金箔重心，请画出该金箔的受力示意图； （2）图乙是磁吸在冰箱门上的冰箱贴，请画出它所受弹力与摩擦力的示意图； （3）图丙是笔记本电脑侧面简化图，请画出打开屏幕的最小力及阻力的力臂。 17. 如图所示，小明正在做俯卧撑，将他的身体看作一个杠杆，为支点，为他的重心，相关长度已在图中标明。已知他的质量，手掌与水平地面的接触总面积为，取。求： （1）小明的重力； （2）地面对手的支持力； （3）每只手掌所受的压强。 18. 如图所示，水平桌面上放置一底面积为，重为的薄壁烧杯。打开进水管以的流速向烧杯内注水，再将体积为的物块A（图中未画出），烧杯足够高，放入物块A后无水溢出，烧杯对桌面的压强较A放入烧杯前增加，取，。求： （1）内注入水的质量； （2）物体A的重力； （3）通过计算说明物体A在水中静止时所处的状态。 19. 小华用如图装置将一根橡皮筋上端固定在铁夹上，探究“同一直线上两个力的合成”。已知每个钩码质量，取。 （1）如图甲，在橡皮筋下端系两根轻质细线，两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码，细线的长度需要适当______（选填“短”或“长”）一些； （2）发现甲、乙橡皮筋伸长量相同，说明作用于同一物体、同方向的两个分力的作用效果与______相同，方向与这两个力的方向相同； （3）如图丙，细线对橡皮筋的作用力的合力大小为______N，合力方向______； （4）图甲中，若将细线换成轻质细橡皮筋，对实验结果______（选填“有”或“没有”）影响；若图丙实验中，学生将细线一端系在橡皮筋上端，绕过定滑轮挂1个钩码，另一端挂3个，则橡皮筋伸长量与图乙方式挂______个钩码相同。 20. 利用的注射器、小桶、刻度尺、大量程弹簧测力计等器材测量大气压。 （1）实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 （2）操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，若装置漏气，松手后会观察到活塞______，为完成实验，你的操作是______； ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示，慢慢向桶内加沙子，直到活塞刚好被拉动时，停止加沙子，测得桶和沙子总重为。 ③如图乙所示，测出注射器有刻度部分的长度为______，则本地大气压的测量值为______。 （3）小明发现本次测量值高于当地当时的大气压，则原因可能是______。 （4）实验中小明选用了横截面积大的注射器，其目的是______。 21. 在体育课上，小林发现篮球落地后反弹的高度不同。于是为了探究“球反弹的高度与哪些因素有关”，小林和同学们提出如下猜想： 猜想1：与球下落的高度有关； 猜想2：与球的种类有关； 猜想3：与球内的气压有关； 猜想4：与地面的材料有关。 （1）使篮球触地反弹的力是______发生形变产生的，反弹至最高点瞬间，篮球所受合力______（选填“为零”或“不为零”）。 （2）小林用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体，将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面，发现三球反弹的高度都不相等。实验说明猜想______正确。 （3）小林将同一篮球充入不同气压值的气体，从不同高度自由下落到木板或水泥地面，测出球反弹的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表所示： 实验序号 球内气压 下落高度 地面材料 反弹的高度 1 120 木板 80 2 120 水泥 90 3 135 水泥 100 4 150 水泥 110 5 110 水泥 95 ①比较实验序号为2、3、4的数据，可验证猜想______。 ②比较实验序号为______的数据，可得出结论：球反弹的高度与地面的材料有关。 ③在已知①所得结论的前提下，比较实验序号2、5的数据，______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是______。 22. 阅读短文，回答问题 跨学科实践——制作潜水器模型 【任务要求】如图甲，“奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器。2020年10月27日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。同学们受到奋斗者号深潜成功的鼓舞，计划制作一台能够实现下潜和上浮的潜水器模型。 【设计制作】任务一：学习“奋斗者号”上的新科技及浮沉原理。“奋斗者号”载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料，不仅能完美地扛住万米压力，还大大减轻了自己的质量。如图乙，“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。 任务二：设计潜水器模型。利用硬质塑料瓶制作潜水器，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，其中在生活舱中装有配重，潜水器总重力为，总体积为。水舱与注射器通过塑料软管相连（注射器容积），通过移动注射器活塞实现潜水器的浮沉，模型如图丙。 【交流评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等级 优秀 合格 待改进 评价指标 潜水器能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水器能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水器不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 （1）关于“奋斗者号”，下列说法正确的是 。 A. “奋斗者号”外壳使用的新型钛合金材料强度大、密度大 B. “奋斗者号”在上浮过程中，所受浮力大于排开水的重力 C. “奋斗者号”在下潜过程中，舱壁所受水的压力逐渐增大 D. “奋斗者号”是通过改变排开水体积的方法来实现浮沉的 （2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力______重力，若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”的运动状态是______。 （3）若“奋斗者号”体积为（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下4块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块压载铁的体积为______，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。（海水的密度，压载铁的密度） （4）在实践活动中，若想让制作的潜水器模型在水中实现悬浮，则需往水舱内注入水的体积是______；若想使悬浮在处的潜水器模型完成从到的上浮过程（图丁），小组同学的操作是______（选填“向内推动”或“向外拉动”）注射器活塞。 （5）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为______，依据是______；进一步给出优化建议：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级期初质量监测 物理试卷 （考试时间90分钟 满分90分） 一、选择题（本题共10小题。每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 小柯昨晚做了个梦，梦见自己乘坐飞船从地球出发去探索外太空，他先后飞离（　　） A. 太阳系、银河系、地月系 B. 地月系、银河系、太阳系 C. 银河系、地月系、太阳系 D. 地月系、太阳系、银河系 【答案】D 【解析】 【详解】天体系统尺度从小到大依次为地月系、太阳系、银河系，地球位于地月系中，从地球出发向外飞离的顺序为地月系→太阳系→银河系，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 如图所示，下列属于省力杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 托盘天平 C. 扳手 D. 筷子 【答案】C 【解析】 【详解】AD．镊子、筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故AD不符合题意； B．托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故B不符合题意； C．扳手在使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C符合题意。 故选C。 3. 如图所示，为了轮船从闸室进入上游，闸门a、b和阀门c、d的开关顺序是（　　） A. 关闭a、c，依次打开b和d B. 关闭a、c，依次打开d和b C. 关闭b、d，依次打开c和a D. 关闭b、d，依次打开a和c 【答案】B 【解析】 【详解】船从闸室进入上游，需使闸室水位升至与上游相平。由连通器原理，应先关闭闸门a和阀门c，打开阀门d，使闸室与上游构成连通器，待水位相平后，再打开闸门b，船即可驶入上游。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4. 下列做法中，为了防止惯性带来危害的是（　　） A. 运动员助跑一段距离起跳 B. 脱水机高速旋转甩出水 C. 拍打衣服，除去表面灰尘 D. 车辆起步，请扶好扶手 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员助跑起跳利用惯性增大跳远距离，属于利用惯性，故A不符合题意； B．脱水机旋转时水由于惯性保持原有运动状态脱离衣物，属于利用惯性，故B不符合题意； C．拍打衣服时灰尘由于惯性保持静止从而脱离衣服，属于利用惯性，故C不符合题意； D．车辆起步时，人上半身因惯性保持静止易倾倒，扶扶手可防止惯性带来的危害，故D符合题意。 故选D。 5. 《天工开物》记载了人们劳作时的情景，图中减小压强的工具是（　　） A. 锋利的锄头 B. 重重的碾子 C. 宽宽的扁担 D. 尖尖的凿子 【答案】C 【解析】 【详解】A．锋利的锄头，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意； B．重重的碾子，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故B不符合题意； C．宽宽的扁担，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C符合题意； D．尖尖的凿子，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 故选C。 6. 用如图装置“探究二力平衡的条件”，在卡片两端分别挂上等质量的钩码。下列说法中正确的是（　　） A. 旋转卡片后释放可判断作用在不同物体上的两力能否平衡 B. 只改变一侧钩码数可判断不在同一直线上的两力能否平衡 C. 只改变一侧滑轮高度可探究二力平衡不只发生在水平位置 D. 将卡片对剪开是为了判断拉力大小不相等的两力能否平衡 【答案】C 【解析】 【详解】A．旋转卡片后释放，此时卡片两端的拉力不再作用在同一直线上，卡片会转动回到平衡位置，该操作是探究不在同一直线上的两个力能否平衡，故A错误； B．只改变一侧钩码数，两力大小不相等，可判断大小不相等的两力能否平衡，故B错误； C．只改变一侧滑轮高度，卡片两端的拉力依然满足大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上，卡片仍可以保持平衡，因此可以探究二力平衡不只发生在水平位置，故C正确； D．将卡片对剪开，两力作用在不同物体上，可判断作用在不同物体上的两力能否平衡，故D错误。 故选C。 7. 如图所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置。下列说法正确的是（　　） A. 本实验小车必须从斜坡的同一高度静止释放 B. 由于受到惯性的作用小车滑到平面后仍运动 C. 表面越光滑，越小，小车速度减小得越快 D. 3幅图比较，小车下滑至木板面的速度最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．探究阻力对物体运动的影响，需控制小车到达水平面的初速度相同，由控制变量法可知，小车必须从斜坡的同一高度静止释放，故A正确； B． 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故B错误； C．表面越光滑，阻力越小，由力是改变物体运动状态的原因可知，小车速度减小得越慢，故C错误； D．同一小车从同一斜面同一高度由静止释放，小车到达水平面时的速度相同，故D错误。 故选A。 8. 小明对“从粒子到宇宙”一章知识进行梳理，图中对应位置的内容填写正确的是（　　） A. 质子 B. 原子核可分 C. 粒子散射实验 D. 地心说 【答案】C 【解析】 【详解】AB．汤姆孙发现电子，说明原子是可分的，故AB错误； C．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故C正确； D．哥白尼提出日心说，故D错误。 故选C。 9. 物理文化周上，小如用吸管、铁丝制作了一只简易密度计如图所示，调整配重后，使其竖直漂浮在水和另一液体M中，在吸管上标出液面位置，已知水的密度是。结合图片信息，下列判断正确的是（　　） A. 制作成的“密度计”刻度呈现上大下小的特征 B. 相邻等间距的刻度线差值呈现上大下小的特征 C. 若B处是水面，液体的密度为 D. 若A处是水面，液体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．密度计始终漂浮，则受到的浮力等于其重力，即， 可得（S为吸管横截面积，h为浸入深度）。所以液体密度越大，h越小，液面位置越靠下，故刻度呈现上小下大的特征，故A错误； B．设相邻刻度线间距为，密度差 位置越靠上，h越大， 越小，故差值呈现上小下大的特征，故B错误； CD．由图可知，浸入深度，且 若B处是水面，则，M液体密度较大，液面在A处，，则 若A处是水面，则，M液体密度较小，液面在B处，，则 故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图甲，质量均匀分布的实心圆柱体A、正方体B置于水平桌面上。将B沿水平方向截取高为的柱体，并叠放在A上，A、B剩余部分对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示。已知取。则下列选项错误的是（　　） A. A的底面积为 B. A的重力为 C. 时， D. B的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】当时，B对桌面的压强为0，说明B的原来高度为 B是正方体，因此边长为0.1m，底面积 D．当时，初始压强，则B的密度 故D正确； ABC．B总重 当时，B全部叠在A上,设A底面积为，则·······① 当时，两条图线相交，说明此时A的压强等于B剩余部分的压强。此时切下的B的部分重力 B剩余部分的压强 则 此时满足······② 联立①②可解得A的底面积为，A的重力为。 故AC正确，B错误。 本题选择错误的描述，故选B。 二、填空题 11. 我国传统文化中古诗词蕴含了丰富的物理知识，高骈《山亭夏日》：“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”，“水晶帘动”说明风改变了“水晶帘”的______，“一院香”说明分子在______；清朝徐骏的《清风涛》中：“清风不识字，何故乱翻书”，“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大，压强______。 【答案】 ①. 运动状态 ②. 不停地做无规则运动 ③. 小 【解析】 【详解】由力的作用效果可知，力可以改变物体的运动状态，故“水晶帘动”说明风改变了水晶帘的运动状态；由扩散现象的原理可知，“一院香”是蔷薇花香分子扩散的结果，说明分子在不停地做无规则运动；由流体压强与流速的关系可知，流体流速越大的位置压强越小，书页上方空气流速大压强小，上下压强差使书页被抬起翻动。 12. 某实验小组在进行酒精和水混合实验中，应先向一端封闭的玻璃管中注入一半体积的____，然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，再将玻璃管_____，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精总体积____，该现象说明_____。 【答案】 ①. 水 ②. 反复翻转 ③. 变小 ④. 分子间有空隙 【解析】 【详解】实验时，应该先注入水，再注入酒精。 原因是水的密度大于酒精，如果先注酒精再倒水，水会迅速下沉，混合过早，不利于观察体积变化；先注水再缓慢加酒精，酒精浮在水面上，分层明显，便于后续混合。 注满另一种液体封闭管口后，需要反复颠倒翻转玻璃管，才能让水和酒精充分混合。 因为分子间存在空隙，混合后水分子和酒精分子会进入彼此的分子间隙中，因此混合后总体积变小，该现象直接说明分子之间存在间隙。 13. 2026年8月19日17时，我国朱雀三号遥二运载火箭顺利发射，并将一级火箭成功回收。如图甲，火箭加速升空阶段，向上的推力______重力，上升过程中大气压值逐渐______；如图乙，达到预定高度后，火箭一二级分离，二级点火继续爬升，一级箭体熄火后的一小段时间内做______；一级箭体再入大气层段，为了减小与大气层剧烈摩擦而产生高温，喷口向______喷火进行减速；如图丙，最终箭体静止伫立于回收场坪，箭体的重力与地面对箭体的______组成了一对平衡力。 【答案】 ①. 大于 ②. 减小 ③. 减速上升运动 ④. 下##地面 ⑤. 支持力 【解析】 【详解】加速运动时合力与运动方向同向，故推力大于重力。 大气压随高度升高而减小，故上升过程中大气压逐渐减小。 一级箭体熄火后因惯性保持向上运动，受向下的合力，与运动方向相反，故做减速上升运动。 由力的作用是相互的可知，减速需向上的反作用力，故喷口向下喷火。 静止的物体处于平衡状态，受平衡力作用，箭体的重力与地面对箭体的支持力符合二力平衡条件，是一对平衡力。 14. 小明在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在压强计的U形管接头处加装了一个如图甲的“三通接头”，阀门K打开时与外界大气相连，接好后如图乙所示。 （1）调试前连接软管与U形管，发现U形管左右液面不平，可采取措施：______； （2）比较丙丁两图，可得出结论______；若想比较图丁和戊得出液体压强与液体密度的关系，只需要图戊中的探头向______移动适当的距离。 （3）小明课后利用实验箱探究液体内部压强的特点。如图己，箱中内箱A固定在外箱B的内侧，A下部开有圆形孔C，并蒙有一层薄橡皮膜，要使向上凸起的薄膜变平，可采取的措施是______。 【答案】（1）打开阀门K，待U形管左右液面相平后再关闭K （2） ①. 同种液体在同一深度向各个方向压强相等 ②. 下 （3）向内箱A中加入适量的水 【解析】 【小问1详解】 U形管两侧液面不平，说明U形管两侧上方气压不相等。由于装置带有连通外界大气的阀门K，打开K后U形管两侧都与大气相通，液面会自然相平，之后关闭阀门即可完成调试。 【小问2详解】 丙、丁中液体都是水，密度相同，探头深度相同，探头方向不同，U形管液面差相同，因此得出结论：同种液体在同一深度向各个方向压强相等。 要探究液体压强和液体密度关系，需要控制探头深度相同，丁图探头更深，所以戊的探头要向下移动，使深度和丁一致。 【小问3详解】 己图中橡皮膜向上凸起，说明内箱A的水对橡皮膜向下的压强小于外箱B中液体对橡皮膜向上的压强。要让橡皮膜变平，需要让膜两侧的液体压强相等，可以向内箱A加水，增大A侧液体的压强；也可以从外箱B抽出部分液体，减小B侧液体的压强，调整两侧压强至相等。 15. 小华“探究影响浮力大小的因素”的实验过程如下图所示，图中带有盖子的圆筒可以密封，圆筒中可以添加砝码，。 （1）______两次实验否定了物体所受浮力大小与浸入液体深度有关的猜想；结合图甲、乙和丙，得出结论：物体所受浮力的大小与______有关； （2）选用丙己两图“探究浮力大小与液体密度是否有关”用到的方法是______，由数据可知盐水密度是______，圆筒的重力是______N。 【答案】（1） ①. 丙、丁 ②. 排开液体体积 （2） ①. 控制变量法 ②. ③. 0.4 【解析】 【小问1详解】 要否定“浮力和浸入深度有关”的猜想，需要控制液体密度、排开液体体积都相同，仅改变浸入深度，丙、丁两次实验符合该条件，弹簧测力计示数相同，说明浮力相等，证明浮力与浸没后深度无关。 乙、丙中液体都是水，密度相同，物体浸入液体的体积变大，弹簧测力计示数变小，浮力变大，因此得出浮力大小与物体排开液体的体积有关。 【小问2详解】 探究浮力和液体密度的关系时，需要控制排开液体的体积相同、改变液体密度，该实验方法是控制变量法。 设圆筒重力为，砝码重力为，由甲得总重力 丙中物体完全浸没在水中，浮力 由阿基米德原理得物体体积 ① 己中同一物体完全浸没在盐水中，浮力 同理 ② 联立①②可得 戊中圆筒内添加了砝码，总重力为 完全浸没在水中时浮力仍为，受力平衡得 代入数据得 得 圆筒自身重力 16. 按题目要求作图： （1）图甲是金箔被羽毛吸住的情景，为金箔重心，请画出该金箔的受力示意图； （2）图乙是磁吸在冰箱门上的冰箱贴，请画出它所受弹力与摩擦力的示意图； （3）图丙是笔记本电脑侧面简化图，请画出打开屏幕的最小力及阻力的力臂。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金箔受竖直向下的重力、羽毛对它的吸引力，二力为平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，吸引力方向沿羽毛与金箔的连线指向羽毛，受力示意图如图所示： 【小问2详解】 冰箱贴受竖直向上的摩擦力、垂直冰箱门指向冰箱贴的支持力，如图所示： 【小问3详解】 C点为支点，力臂是支点到力的作用线的距离，过C点作F2的垂线，如图所示； 根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定，动力臂越大，动力越小。作用在A点的力，当以AC为力臂时，力臂最大，打开屏幕的有最小值，方向垂直AC向上，如图所示： 17. 如图所示，小明正在做俯卧撑，将他的身体看作一个杠杆，为支点，为他的重心，相关长度已在图中标明。已知他的质量，手掌与水平地面的接触总面积为，取。求： （1）小明的重力； （2）地面对手的支持力； （3）每只手掌所受的压强。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小明的重力 【小问2详解】 以为支点，身体杠杆处于平衡状态，动力臂 阻力臂，则支持力 【小问3详解】 每只手掌受到的支持力 每只手掌的受力面积 每只手掌所受的压强 18. 如图所示，水平桌面上放置一底面积为，重为的薄壁烧杯。打开进水管以的流速向烧杯内注水，再将体积为的物块A（图中未画出），烧杯足够高，放入物块A后无水溢出，烧杯对桌面的压强较A放入烧杯前增加，取，。求： （1）内注入水的质量； （2）物体A的重力； （3）通过计算说明物体A在水中静止时所处的状态。 【答案】（1） （2） （3）假设物块A完全浸没在水中，此时它受到的最大浮力为 对比物块A的重力 说明物块A无法完全浸没在水中，会上浮，最终静止时漂浮在水面上。 【解析】 【小问1详解】 内注入水的体积为 水的质量为 【小问2详解】 物体A的重力大小与烧杯对桌面的压力增加量大小相等，即 【小问3详解】 略 19. 小华用如图装置将一根橡皮筋上端固定在铁夹上，探究“同一直线上两个力的合成”。已知每个钩码质量，取。 （1）如图甲，在橡皮筋下端系两根轻质细线，两根细线下面分别挂1个钩码和2个钩码，细线的长度需要适当______（选填“短”或“长”）一些； （2）发现甲、乙橡皮筋伸长量相同，说明作用于同一物体、同方向的两个分力的作用效果与______相同，方向与这两个力的方向相同； （3）如图丙，细线对橡皮筋的作用力的合力大小为______N，合力方向______； （4）图甲中，若将细线换成轻质细橡皮筋，对实验结果______（选填“有”或“没有”）影响；若图丙实验中，学生将细线一端系在橡皮筋上端，绕过定滑轮挂1个钩码，另一端挂3个，则橡皮筋伸长量与图乙方式挂______个钩码相同。 【答案】（1）长 （2）合力 （3） ①. 1 ②. 竖直向下 （4） ①. 没有 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 两根细线需要让两个拉力作用在同一直线上。细线适当长一些，能更方便地调整方向，使两个钩码的拉力始终沿竖直方向，保证两个力在同一直线上。 【小问2详解】 甲、乙橡皮筋伸长量相同，说明同方向的两个分力的共同作用效果，与它们的合力的作用效果是等效的。 【小问3详解】 每个钩码的重力为 图丙中橡皮筋下端挂3个钩码，同时上端通过定滑轮受到向上的1个钩码的拉力，两个力沿同一直线、方向相反，因此合力大小为 合力方向与较大的向下的拉力方向一致，即竖直向下。 【小问4详解】 图甲中将细线换成轻质细橡皮筋，只要最终能保证橡皮筋的伸长量和原实验一致，就可以实现等效替代，因此对实验结果没有影响； 若将细线一端系在橡皮筋上端，绕过定滑轮挂1个钩码，另一端挂3个钩码，此时橡皮筋受到的两个拉力方向相反，合力大小为 对应2个钩码的总重力，因此橡皮筋伸长量与图乙方式挂2个钩码的效果相同。 20. 利用的注射器、小桶、刻度尺、大量程弹簧测力计等器材测量大气压。 （1）实验中研究的是大气对______（选填“活塞”或“注射器筒”）的压力。 （2）操作步骤如下： ①将注射器的活塞推到注射器筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。拉动活塞，若装置漏气，松手后会观察到活塞______，为完成实验，你的操作是______； ②用绳拴住注射器活塞的颈部，并在下面挂小桶，如图甲所示，慢慢向桶内加沙子，直到活塞刚好被拉动时，停止加沙子，测得桶和沙子总重为。 ③如图乙所示，测出注射器有刻度部分的长度为______，则本地大气压的测量值为______。 （3）小明发现本次测量值高于当地当时的大气压，则原因可能是______。 （4）实验中小明选用了横截面积大的注射器，其目的是______。 【答案】（1）活塞 （2） ①. 不能恢复原位置 ②. 活塞上抹上润滑油##更换密封性好的注射器 ③. 10.00 ④. （3）活塞受到向上的摩擦力使所测偏大 （4）活塞的横截面积越大，受到大气压力越大，实验中拉力也就越大，摩擦引起的实验误差小 【解析】 【小问1详解】 本实验的原理是二力平衡，当活塞刚好被拉动时，拉力与大气对活塞的压力大小相等，因此研究的是大气对活塞的压力。 【小问2详解】 装置漏气，外界空气会进入筒内，内外气压平衡，松手后活塞不会自动回到原位置；为了完成实验，必须保证装置气密性良好，所以如果漏气，可在活塞上抹上润滑油或更换橡皮帽或涂抹凡士林等，确保密封。 观察图乙，刻度尺分度值为1mm ，注射器有刻度部分的左端对齐0cm 刻度线，右端对齐10.00cm 刻度线，所以长度为10.00cm； 注射器容积 注射器刻度长度，活塞横截面积 再根据二力平衡，拉力 由压强公式得  【小问3详解】 测量值偏高，说明测得的拉力F偏大。在拉动活塞时，除了克服大气压力，还需要克服活塞与筒壁之间的摩擦力。如果存在摩擦力，拉力 计算时把总拉力都当成大气压力，结果就会偏大。 【小问4详解】 根据，在大气压 p一定的情况下，横截面积S越大，受到的大气压力F就越大。使用大量程弹簧测力计时，测量的力越大，相对误差越小。因此，选用横截面积大的注射器是为了增大压力，便于测量，减小误差。 21. 在体育课上，小林发现篮球落地后反弹的高度不同。于是为了探究“球反弹的高度与哪些因素有关”，小林和同学们提出如下猜想： 猜想1：与球下落的高度有关； 猜想2：与球的种类有关； 猜想3：与球内的气压有关； 猜想4：与地面的材料有关。 （1）使篮球触地反弹的力是______发生形变产生的，反弹至最高点瞬间，篮球所受合力______（选填“为零”或“不为零”）。 （2）小林用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体，将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面，发现三球反弹的高度都不相等。实验说明猜想______正确。 （3）小林将同一篮球充入不同气压值的气体，从不同高度自由下落到木板或水泥地面，测出球反弹的高度，进行多次实验。记录的部分数据如表所示： 实验序号 球内气压 下落高度 地面材料 反弹的高度 1 120 木板 80 2 120 水泥 90 3 135 水泥 100 4 150 水泥 110 5 110 水泥 95 ①比较实验序号为2、3、4的数据，可验证猜想______。 ②比较实验序号为______的数据，可得出结论：球反弹的高度与地面的材料有关。 ③在已知①所得结论的前提下，比较实验序号2、5的数据，______（选填“能”或“不能”）验证猜想3是否正确，理由是______。 【答案】（1） ①. 地面 ②. 不为零 （2）2 （3） ①. 1 ②. 1、2 ③. 能 ④. 条件相同时，下落高度越高，反弹高度越高，2比5下落高度更高，但反弹高度却比5低，一定是球内气压影响了反弹高度 【解析】 【小问1详解】 篮球受到的反弹力是地面施加的弹力，弹力由施力物体形变产生，故该力由地面发生形变产生；反弹至最高点瞬间，篮球仅受重力作用，故合力不为零。 【小问2详解】 实验控制球内气压、下落高度、地面材料相同，仅改变球的种类，反弹高度不同，故猜想2正确。 【小问3详解】 ①控制球内气压、地面材料、球的种类相同，改变下落高度，反弹高度不同，可验证猜想1； ②探究反弹高度与地面材料的关系，需控制球内气压、下落高度、球的种类相同，改变地面材料，实验1、2符合要求； ③条件相同时，下落高度越高，反弹高度越高，2比5下落高度更高，但反弹高度却比5低，一定是球内气压影响了反弹高度 22. 阅读短文，回答问题 跨学科实践——制作潜水器模型 【任务要求】如图甲，“奋斗者号”是中国自主研发的万米载人潜水器。2020年10月27日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功下潜10909米，刷新中国载人深潜的新纪录。同学们受到奋斗者号深潜成功的鼓舞，计划制作一台能够实现下潜和上浮的潜水器模型。 【设计制作】任务一：学习“奋斗者号”上的新科技及浮沉原理。“奋斗者号”载人舱的外壳采用新型高强度钛合金材料，不仅能完美地扛住万米压力，还大大减轻了自己的质量。如图乙，“奋斗者号”两侧配有压载铁，通过改变其数量来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。 任务二：设计潜水器模型。利用硬质塑料瓶制作潜水器，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，其中在生活舱中装有配重，潜水器总重力为，总体积为。水舱与注射器通过塑料软管相连（注射器容积），通过移动注射器活塞实现潜水器的浮沉，模型如图丙。 【交流评价】如表所示是任务二的部分评价指标，根据评价表对活动进行评价。 等级 优秀 合格 待改进 评价指标 潜水器能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水器能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水器不能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 （1）关于“奋斗者号”，下列说法正确的是 。 A. “奋斗者号”外壳使用的新型钛合金材料强度大、密度大 B. “奋斗者号”在上浮过程中，所受浮力大于排开水的重力 C. “奋斗者号”在下潜过程中，舱壁所受水的压力逐渐增大 D. “奋斗者号”是通过改变排开水体积的方法来实现浮沉的 （2）“奋斗者号”加速下沉时，其所受浮力______重力，若在经过某一密度均匀的海水区域时，迅速抛掉部分压载铁，使其所受浮力等于重力（不考虑海水的摩擦阻力），则“奋斗者号”的运动状态是______。 （3）若“奋斗者号”体积为（不包括压载铁），最大负载时总质量为22吨（不包括压载铁），当抛卸其中部分压载铁，只剩下4块时，可使“奋斗者号”处于悬浮状态，每块压载铁的体积为______，才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。（海水的密度，压载铁的密度） （4）在实践活动中，若想让制作的潜水器模型在水中实现悬浮，则需往水舱内注入水的体积是______；若想使悬浮在处的潜水器模型完成从到的上浮过程（图丁），小组同学的操作是______（选填“向内推动”或“向外拉动”）注射器活塞。 （5）根据评价表中的指标对任务二进行评价，你的评价等级为______，依据是______；进一步给出优化建议：______。 【答案】（1）C （2） ①. 小于 ②. 匀速下沉 （3）1 （4） ①. 90 ②. 向内推动 （5） ①. 合格 ②. 注射器容积为100mL，最多可向水舱内注入100cm3的水，大于悬浮所需的90cm3，因此潜水器能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮，但可调节的水量余量较小，精确控制状态较困难 ③. 换用容积更大的注射器 【解析】 【小问1详解】 A．钛合金可减轻自身质量，由可知，体积相同时质量越小密度越小，故A错误； B．“奋斗者号”在上浮过程中，排开液体的体积不变，由阿基米德原理可知，物体所受浮力始终等于排开液体的重力，故B错误； C．下潜过程中深度增加，由可知水的压强增大，舱壁受力面积不变，由可知所受压力逐渐增大，故C正确； D．奋斗者号通过改变压载铁数量改变自身重力实现浮沉，排开海水的体积不变，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 物体加速下沉时合力向下，故浮力小于重力；抛掉压载铁后浮力与重力平衡，物体不受非平衡力作用，将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。 【小问3详解】 设每块压载铁的体积为V，悬浮时总浮力等于总重力。总浮力 总重力 由，解得。 【小问4详解】 悬浮时潜水器完全浸没，所受浮力 需注入水的重力 注入水的体积 要使潜水器上浮，需减小总重力，即排出水舱内的水。向内推动注射器活塞，可将注射器内的空气压入水舱，增大水舱内气压，将水从底部进出水口排出，使总重力减小，故操作是向内推动。 【小问5详解】 注射器容积为100mL，最多可向水舱内注入100cm3的水，大于悬浮所需的90cm3，因此潜水器能实现下潜、上浮、悬浮、漂浮，但可调节的水量余量较小，精确控制状态较困难，符合合格等级标准。优化建议可换用容积更大的注射器，增大水量调节范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $