精品解析:重庆市南开中学校2026-2027学年上学期九年级物理开学自我检测试题
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内容正文:
物理(一)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答。
2.全卷取,水的密度。
一、单项选择题(本题共13个小题,每小题3分,共39分)
1. 根据你对生活中物理量的认识,下列数据最符合实际情况的是( )
A. 教学楼里一层楼高约为 B. 手托起两个鸡蛋的力约为
C. 嘉陵江边的大气压约为 D. 声音在空气中的传播速度是
2. 周末小明跟家人外出游玩,遇到了以下几种光现象,其中由光的反射形成的是( )
A. 透过树叶上的露珠,看到叶脉被放大
B. 夕阳下地面上出现了游客们长短不同的影子
C. 湖边漫步时,湖水中映出自己的倒影
D. 湖边驻足时,发现湖水看起来很浅很浅
3. 下列说法正确的是( )
A. 海绵容易被压扁,说明分子间有空隙
B. 美酒飘香,说明分子在不停地做无规则运动
C. 铁块很难被压缩,说明固体分子间只存在斥力,不存在引力
D. 分子、质子、电子、原子核,是按照从大到小的尺度来排序
4. 如图所示是快递出库扫描仪扫描取件的情景,扫描仪上端是镜头,斜上方有补光功能。下列关于该设备的扫描摄像头的说法中,正确的是( )
A. 快递包裹应放置于摄像头的两倍焦距以内
B. 快递包裹在摄像头中所成的像为倒立、放大的实像
C. 扫描摄像头的镜头可以用来矫正远视眼
D. 光线较暗时,补光灯点亮,光在取件码上发生镜面反射
5. 暑假档动画电影《八仙!》热映,让不少观众看到继《哪吒2》之后国产动画电影的新突破。下列说法错误的是( )
A. 汉钟离坐在蒲扇上飘在海面,蒲扇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 铁拐李用铁拐用力砸礁石,礁石表面留下凹痕,说明力可以使物体发生形变
C. 曹国舅用力向下挥动玉版,身体随之向上浮,说明了力的作用是相互的
D. 张果老倒骑毛驴,驾云匀速水平向前飞行时,其重力不做功
6. 如图所示,关于厨房里涉及到的物理知识,下列说法错误的是( )
A. 图甲中,高压锅煮食物容易熟,是因为气压越高,水的沸点越高
B. 图乙中,吸盘挂钩能贴在墙上是利用墙的吸引力
C. 图丙中,抽油烟机能够抽油烟,是因为流体流速越大,压强越小
D. 图丁中,洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
7. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从大海驶入长江,吃水深度不变
B. 图乙中,升空中的热气球充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,被压入水中静止的橘子处于悬浮状态
D. 图丁中,同一密度计静止在两种液体中,则两种液体的密度
8. 图甲中过山车从点出发,先后经过点。图乙是过山车在点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 过山车在点时的速度小于在E点时的速度
B. 点到点的过程中,过山车的机械能不守恒
C. 四点中过山车的机械能在点最小
D. 在点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
9. 曹冲称象的故事广为流传。如图,称象时,先让象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。让象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下列说法正确的是( )
A. 甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等
B. 甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
C. 船内石头增多的过程中船底受到水的压强不变
D. 船内石头增多的过程中船上下表面受到水的压力差不变
10. 在使用重为的滑轮做如下图所示实验中,竖直匀速向上拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数分别是、,不计绳重和绳与轮间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 该滑轮是定滑轮
B.
C. 若钩码匀速上升,则绳子自由端移动的距离是
D. 若该滑轮的机械效率为,则提升的钩码总重为
11. 如图所示,一个静置在水平地面上的薄壁密封杯子,其底面积为、质量为,杯中盛有重为的水,水深,下列说法正确的是( )
①水对杯底的压力为 ②杯对地面的压强为
③若倒置此杯,水对杯底的压力变小 ④若倒置此杯,杯对地面的压强不变
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
12. 我校兴趣小组利用杠杆设计了如图所示实验:将杠杆悬挂在点,左端距点处悬挂充足气的篮球和干瘪气球(含气针),右端对称位置悬挂小桶,内装细沙,总重力为,如图所示,此时杠杆水平平衡;然后将气针插入篮球气门,气球膨胀,如图所示;若不改变小桶的悬挂位置,从桶中取出部分细沙,使小桶和细沙总重力为,杠杆又重新平衡,如图所示,全过程忽略除气球外的其他物体所受的空气浮力。下列说法正确的是( )
A. 此实验是用来探究流体压强的特点
B. 图中,气球膨胀后,杠杆左端下沉
C. 相对于图,图中气球受到浮力的变化量为
D. 若保持小桶和细沙总重力仍为G,为使图中杠杆重新水平平衡,需移动小桶悬挂点距点为
13. 如图所示为某组设计的水箱自动控制进水装置,长方体水箱底面积为,完全相同的圆柱体由长为的不可伸长的轻细绳连接,同时圆柱体上端用细绳与压力传感开关相连。用水时水箱内水位降低,当达到自动控制的最低水位时,圆柱体恰好一半浸在水中,力传感器所受拉力,触发开关,开始注水;当达到自动控制的最高水位,力传感器所受拉力,再次触发开关,停止注水。已知:,,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的高度为
B. 水位最低时,连接间的绳上拉力为
C. 从开始注水到停止注水,水箱里水的质量增加了
D. 为了提高水箱的最高水位,其他条件不变的前提下,可以只增加和的重力或只减小和的底面积
二、填空作图题(本题共9个小题,每小题2分,共18分。)
14. 第一次证明大气压客观存在的著名实验是________实验;英国物理学家________通过实验测定了热功当量,揭示了功是能量转化的量度,因此功的国际单位以他的名字命名。
15. 2026年7月6日至9日,泱泱国风·舞动经典:由湖北省歌剧舞剧院选送的《编钟乐舞》亮相国家大剧院,美妙的编钟乐声是由编钟___________产生的,观众能分辨数十种伴奏古乐器演奏的声音,是因为不同乐器发声的___________不同。
16. 今年暑假,小开买了一只宜兴茶壶,如图所示。他用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是。小南算出这种材料的密度是___________;若测得整个空茶壶的质量为,则该茶壶所用材料的体积为___________。
17. 小南沿着水平向右的方向用力推一个静止在水平地面上的木箱,如图甲所示,其推力的大小与时间的关系如图乙所示,木箱速度的大小与时间的关系如图丙所示,水平地面的粗糙程度相同。则木箱受到的摩擦力为___________,推力F做功的功率为___________。
18. 如图所示,为两个质量均匀的圆柱体,放置在水平地面上,它们的底面积之比是,高度之比也是,它们对水平地面的压强相等。那么的密度之比___________。如果将分别沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,最终对水平地面的压强之比___________。
19. 如图所示,水平桌面上放有一薄壁圆柱形溢水杯,它的重力为、底面积为、溢水口距杯底,溢水杯内所装水的深度为。现将一体积为、密度为的正方体木块缓慢放入水中。木块放入前,水对杯底的压力为___________;木块放入水中静止后,杯对桌面的压强为___________、
20. 如图所示,一个底面积为的足够高的薄壁柱形容器静止在水平地面上,装有足够多的水。一个高为、底面积为的圆柱体木块漂浮在水面上,其浸入水中的深度为。那么的密度为___________;将浸入水中体积的一半水平切去并取出,液面静止以后,木块上表面较截去前下降了___________。
21. 2026年1月,奋斗者号深潜器启动“全球深渊探索计划”。小亮也想模拟“水下打捞”过程,他用密度为的材料,制作了一个有一定厚度的潜水艇模型,总体积为,通过内部气筒(未画出,体积不计)可实现进水和排水。将放入装有水、底面积为且足够高的柱形容器中漂浮,容器底部放有密度为,边长为的实心正方体物块(如图甲);拉动气筒使进满水后沉底并与连接后固定在一起(如图乙),液面相对图甲下降;再推动气筒排水,当物块刚好离开容器底时停止排水(如图丙)。甲图中,物块对容器底的压强为___________;丙图相对于甲图,水对容器底部的压力变化了___________。
22. 按要求完成以下作图。
(1)画出图甲中过焦点入射的光线经透镜折射后的光路图;
(2)在图乙中画出重的篮球所受浮力的示意图。
三、实验探究题(本题共3个小题,23小题6分,24小题7分,25小题8分,共21分。)
23. 按要求完成下列两个实验。
(1)如下图所示,小开同学用两支完全相同的蜡烛完成“探究平面镜成像特点”的实验。为了顺利完成实验,最好选用较___________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。用未点燃的蜡烛在玻璃板后移动,直到它与蜡烛的像完全重合,该现象说明像与物体大小___________。随后,小开同学用光屏去替换蜡烛,从玻璃板后观察光屏,可得出平面镜所成的像是___________(选填“实”或“虚”)像。
(2)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面滑下,观察小车在不同材料的水平表面上的运动情况,如上图所示。三次实验中,让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样能够使小车到达水平面起始端的___________相等。根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越___________(选填“远”或“近”)。由此可以推断:如果水平面绝对光滑,运动的小车受到的阻力为零,它将做___________运动。
24. 在“探究影响液体内部压强因素”的实验时:
(1)实验中使用的形管压强计如图甲所示,气密性良好的压强计___________(选填“是”或“不是”)连通器。检查气密性时,轻压探头的橡皮膜到一定程度不动,形管内液面有高度差但很快变小,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图乙所示,在外壁贴有刻度的细长圆筒中倒水直至水面与零刻度线相平,将探头放入水中分别使橡皮膜对齐和刻度线处,通过形管内液面高度差来反映液体压强大小的研究方法叫___________。
(3)由图丙、丁可知:同种液体,___________越大,压强越大。结合生活实际,拦河大坝要做成___________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,小南在图丁的基础上固定探头的位置,直接往桶内倒入大量食盐,再和图丁进行比较,他的做法___________(选填“合理”或“不合理”)。
(5)同组小开设计了如图戊所示的双探头压强计,为使图示时刻中形管的液面高度差相同(),可以怎么操作?___________。
25. 如图甲所示,南南同学用弹簧测力计、圆柱形容器、铝合金块、水和细线探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲实验步骤进行操作,是为了探究浮力的大小与___________有关。
(2)如图甲实验步骤进行操作,是为了探究浮力的大小与___________有关。
(3)南南由步骤发现,合金块浸入水中深度不同,弹簧测力计的示数也不同,于是认为物体所受浮力与其浸入深度有关。则南南的想法是___________的(选填“合理”或“不合理”),理由是___________。
(4)南南在完成上述探究实验后灵机一动,将该弹簧测力计和铝合金块改制成简易的“浸没式密度计”。则上述实验中该盐水的密度为___________;该密度计的分度值为___________。
(5)南南进一步得到启发,设计了如图乙所示的密度计来测量一块岩石的密度,她将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口,将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“”,在大容器的水面位置标出初始水位线。将待测岩石用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细线的质量体积忽略不计,岩石始终不触底)如图丙,分别测出圆筒静止后水面到“”点和到初始水位线的距离和,则该岩石的密度表达式为___________(用、和表示)。如果岩石吸收了部分的水,但吸水后岩石体积不变,则所测密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本题共3个小题,26题6分,27题8分,28题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果不给分。)
26. 在世界超级摩托车锦标赛中,车手驾驶重庆生产的张雪机车拿下第六冠,展现了我国在高端智能制造领域的飞速发展与卓越实力。该摩托车的质量约为,其静止放置时与水平地面的总接触面积为。赛车手在水平路面上匀速骑行了,车手及摩托车的总重力为,骑行时所受阻力为总重力的0.2倍。求:
(1)摩托车单独静止放置在水平地面上时对地面的压强;
(2)车手在水平路面匀速骑行的过程中,摩托车牵引力做的功。
27. 小南同学自制了如图的健身器材来锻炼身体,为一可绕点自由转动的轻质杠杆,垂直于,,,在中点处用细线悬挂一个重力为,边长为的正方体重物,杠杆始终在图示位置水平平衡,g取10N/kg,求:
(1)重物的密度;
(2)为使恰好被拉离地面,小南在端应施加一个多大的竖直向上的力;
(3)某次训练,小南在B点用30N的力沿某方向拉杠杆,使对地面的压力最小;当保持点拉力的大小和方向不变,将竖直截取一部分,再将悬挂点移至的中点,截取后剩余物块对地面的压强保持不变,则竖直截取部分的重力。
28. 小明为养鸭的叔叔设计了一个如图甲的自动喂水器装置,它由一个底面积为的主容器和两个完全相同的喂水筒构成,三个薄壁圆柱形容器下端用体积不计的细管水平连通后放在水平地面上。酷暑难耐,为了让鸭子喝上冰水,叔叔先将一块总体积为,底面积为的长方体冰块放入主容器中,其中冰内含一块不吸水的密度为的小石块;再将水经容器缓慢地注入整个装置,水达到喂水筒的最高水位时,停止注水,整个过程,水对容器底部的压强与注入的水的质量的关系如图乙所示。已知冰的密度为,g取10N/kg,注水过程中冰未熔化,求:
(1)当注水时,容器中水的深度;
(2)整块冰(含石块)的重力;
(3)停止注水后,待冰块完全熔化(鸭子尚未喝水),水对喂水筒底部的压强。
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物理(一)
注意事项:
1.试题的答案书写在答题卡上,不得在试卷上直接作答。
2.全卷取,水的密度。
一、单项选择题(本题共13个小题,每小题3分,共39分)
1. 根据你对生活中物理量的认识,下列数据最符合实际情况的是( )
A. 教学楼里一层楼高约为 B. 手托起两个鸡蛋的力约为
C. 嘉陵江边的大气压约为 D. 声音在空气中的传播速度是
【答案】B
【解析】
【详解】A. 普通教学楼一层楼高约3m,故A不符合题意;
B. 手托起两个鸡蛋的力约为1N,故B符合题意;
C. 嘉陵江边海拔接近海平面,故大气压接近标准大气压,约为,故C不符合题意;
D. 声音在15℃空气中的传播速度约为340m/s,故D不符合题意。
故选B。
2. 周末小明跟家人外出游玩,遇到了以下几种光现象,其中由光的反射形成的是( )
A. 透过树叶上的露珠,看到叶脉被放大
B. 夕阳下地面上出现了游客们长短不同的影子
C. 湖边漫步时,湖水中映出自己的倒影
D. 湖边驻足时,发现湖水看起来很浅很浅
【答案】C
【解析】
【详解】A.露珠相当于凸透镜,叶脉被放大是凸透镜成像,属于光的折射,故A不符合题意;
B.影子的形成是因为光沿直线传播,光被人体阻挡后在地面形成暗区,故B不符合题意;
C.湖水中的倒影是平面镜成像,原理是光的反射,故C符合题意;
D.湖水看起来变浅,是池底的光从水中斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看到虚像造成的错觉,属于光的折射,故D不符合题意。
故选C。
3. 下列说法正确的是( )
A. 海绵容易被压扁,说明分子间有空隙
B. 美酒飘香,说明分子在不停地做无规则运动
C. 铁块很难被压缩,说明固体分子间只存在斥力,不存在引力
D. 分子、质子、电子、原子核,是按照从大到小的尺度来排序
【答案】B
【解析】
【详解】A.海绵的空隙是宏观结构间隙,不属于分子间空隙,故A错误;
B.美酒飘香属于扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.分子间同时存在引力和斥力,铁块很难被压缩是因为压缩时分子间斥力表现更明显,故C错误;
D.微观尺度从大到小的正确排序为分子、原子核、质子、电子,故D错误。
故选B。
4. 如图所示是快递出库扫描仪扫描取件的情景,扫描仪上端是镜头,斜上方有补光功能。下列关于该设备的扫描摄像头的说法中,正确的是( )
A. 快递包裹应放置于摄像头的两倍焦距以内
B. 快递包裹在摄像头中所成的像为倒立、放大的实像
C. 扫描摄像头的镜头可以用来矫正远视眼
D. 光线较暗时,补光灯点亮,光在取件码上发生镜面反射
【答案】C
【解析】
【详解】AB.扫描摄像头的镜头是凸透镜,根据凸透镜成像规律,快递包裹应放置在摄像头的两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故A、B错误;
C.远视眼的成因是晶状体折光能力偏弱,像成在视网膜后方,需要对光线有会聚作用的凸透镜来矫正,故C正确;
D.取件码表面粗糙不平,补光后光在取件码上发生漫反射,使不同方向都能接收到反射光方便扫描,故D错误。
故选C。
5. 暑假档动画电影《八仙!》热映,让不少观众看到继《哪吒2》之后国产动画电影的新突破。下列说法错误的是( )
A. 汉钟离坐在蒲扇上飘在海面,蒲扇受到的重力和浮力是一对平衡力
B. 铁拐李用铁拐用力砸礁石,礁石表面留下凹痕,说明力可以使物体发生形变
C. 曹国舅用力向下挥动玉版,身体随之向上浮,说明了力的作用是相互的
D. 张果老倒骑毛驴,驾云匀速水平向前飞行时,其重力不做功
【答案】A
【解析】
【详解】A.汉钟离坐在蒲扇上飘在海面,蒲扇受到竖直向下的重力、汉钟离对蒲扇向下的压力和竖直向上的浮力,处于平衡状态,则,蒲扇受到的重力和浮力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;
B.礁石表面因受力留下凹痕,形状发生改变,说明力可以使物体发生形变,故B正确;
C.曹国舅用力向下挥动玉版,玉版给空气(或水)一个向下的力的同时,空气(或水)给玉版一个向上的力,使身体随之向上浮,说明物体间力的作用是相互的,故C正确;
D.张果老驾云匀速水平向前飞行时,在重力的方向上没有移动距离,其重力不做功,故D正确。
本题选择描述错误的,故选A。
6. 如图所示,关于厨房里涉及到的物理知识,下列说法错误的是( )
A. 图甲中,高压锅煮食物容易熟,是因为气压越高,水的沸点越高
B. 图乙中,吸盘挂钩能贴在墙上是利用墙的吸引力
C. 图丙中,抽油烟机能够抽油烟,是因为流体流速越大,压强越小
D. 图丁中,洗手盆下方反水弯处形成水封利用了连通器原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体沸点随液面上方气压增大而升高,高压锅密封性好,锅内气压高,水的沸点高,食物易熟,故A正确;
B.挤出吸盘内空气,内部气压减小,外界大气压将吸盘压在墙上,则吸盘挂钩利用大气压强工作,故B错误;
C.抽油烟机工作时,扇叶处空气流速大、压强小,周围大气压将油烟压向扇口排出,利用了流体流速越大压强越小的规律,故C正确;
D.反水弯上端开口、底部连通,构成连通器,静止时液面相平形成水封,阻挡下水道的异味上行,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
7. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,同一艘轮船从大海驶入长江,吃水深度不变
B. 图乙中,升空中的热气球充入的是密度比空气大的气体
C. 图丙中,被压入水中静止的橘子处于悬浮状态
D. 图丁中,同一密度计静止在两种液体中,则两种液体的密度
【答案】D
【解析】
【详解】A.轮船漂浮,则,重力不变则浮力不变,由可知,且,则变大,吃水深度变大,故A错误;
B.热气球升空需,即,故充入气体密度需小于空气密度,故B错误;
C.橘子被压入水中静止,受重力、浮力和向下的压力,则,即,若撤去压力将上浮,无法处于悬浮状态,故C错误;
D.密度计漂浮,
根据可得,由图丁可知,,故,故D正确。
故选D。
8. 图甲中过山车从点出发,先后经过点。图乙是过山车在点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A. 过山车在点时的速度小于在E点时的速度
B. 点到点的过程中,过山车的机械能不守恒
C. 四点中过山车的机械能在点最小
D. 在点时一切外力消失,过山车将保持静止状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图甲可知,C、E两点高度相同,重力势能相同,由图乙可知,C点动能比E点大,则C点速度比E点大,故A错误;
BC.由图甲可知,C、E两点高度相同,重力势能相同,由图乙可知,C点动能比E点大,则C点机械能比E点大,由此可以说明整个过程中,过山车需克服阻力做功消耗一部分机械能,机械能逐渐变小,则过山车的机械能在B点最大,在E点最小,,过山车的机械能不守恒,故B正确,C错误;
D.由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定的速度,所以若此时一切外力消失,过山车将做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
9. 曹冲称象的故事广为流传。如图,称象时,先让象站在船上,在船身与水面交界处做上标记。让象上岸后,再将石头装入船中,直至船身上的标记与水面重合,所装石头的质量即为大象的质量。下列说法正确的是( )
A. 甲图中船所受浮力与乙图中船所受浮力大小相等
B. 甲图中船排开水的重力与大象的重力大小相等
C. 船内石头增多的过程中船底受到水的压强不变
D. 船内石头增多的过程中船上下表面受到水的压力差不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,甲、乙最终水面都与标记重合,说明两次船排开水的总体积相等,由可得,两船所受浮力相等,故A正确;
B.甲图中船漂浮,根据阿基米德原理,船排开水的重力等于总浮力,根据物体的浮沉条件可知,总浮力等于船的重力与大象的重力之和,因此排开水的重力大于大象的重力,故B错误;
C.往船内加石头的过程中,船总重力增大,浮力随之增大,船排开水的体积变大,船下沉一些,船底在水中的深度增大,根据可得,水的密度不变,深度变大,船底受到水的压强变大,故C错误;
D. 根据浮力的产生原因可得,浮力等于物体上下表面受到的压力差,船内石头增多,船漂浮时总重力增大,浮力随之增大,则压力差增大,故D错误。
故选A。
10. 在使用重为的滑轮做如下图所示实验中,竖直匀速向上拉弹簧测力计,弹簧测力计的示数分别是、,不计绳重和绳与轮间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 该滑轮是定滑轮
B.
C. 若钩码匀速上升,则绳子自由端移动的距离是
D. 若该滑轮的机械效率为,则提升的钩码总重为
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑轮的轴随钩码一起移动,是动滑轮,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,同一根绳子上的拉力处处相等,即,故B错误;
C.由图可知承担物重的绳子股数,绳子自由端移动距离,故C错误;
D.不计绳重和摩擦,机械效率
即
解得,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,一个静置在水平地面上的薄壁密封杯子,其底面积为、质量为,杯中盛有重为的水,水深,下列说法正确的是( )
①水对杯底的压力为 ②杯对地面的压强为
③若倒置此杯,水对杯底的压力变小 ④若倒置此杯,杯对地面的压强不变
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①水对杯底的压强
水对杯底的压力,故①错误;
②杯重
杯对地面的压力
杯对地面的压强 ,故②正确;
③由①知原状态水对杯底压力,倒置后容器下小上大,水对杯底压力,故,压力变小,故③正确;
④倒置后杯对地面压力不变,受力面积变小,由可知压强变大,故④错误。
故选C。
12. 我校兴趣小组利用杠杆设计了如图所示实验:将杠杆悬挂在点,左端距点处悬挂充足气的篮球和干瘪气球(含气针),右端对称位置悬挂小桶,内装细沙,总重力为,如图所示,此时杠杆水平平衡;然后将气针插入篮球气门,气球膨胀,如图所示;若不改变小桶的悬挂位置,从桶中取出部分细沙,使小桶和细沙总重力为,杠杆又重新平衡,如图所示,全过程忽略除气球外的其他物体所受的空气浮力。下列说法正确的是( )
A. 此实验是用来探究流体压强的特点
B. 图中,气球膨胀后,杠杆左端下沉
C. 相对于图,图中气球受到浮力的变化量为
D. 若保持小桶和细沙总重力仍为G,为使图中杠杆重新水平平衡,需移动小桶悬挂点距点为
【答案】C
【解析】
【详解】A.气球膨胀后体积变大,排开空气体积变大,受到的空气浮力变大,导致杠杆平衡被破坏,此实验是用来探究空气浮力(阿基米德原理)的特点,故A错误;
B.图b中,气球膨胀,排开空气体积增大,由可知,气球受到的浮力增大;左侧对杠杆的拉力减小,右侧拉力不变,力臂不变,根据杠杆平衡条件,左侧力与力臂的乘积减小,杠杆右端下沉,左端上升,故B错误;
C.设左侧物体总重为,图a中杠杆平衡,由题意知左右力臂均为,则,即
图c中杠杆平衡,则,即
两式相减得,即浮力变化量为,故C正确;
D.图b中左侧受力情况与图c相同,左侧拉力;若右侧重力仍为,设新力臂为,由杠杆平衡条件得,得
即需移动小桶悬挂点距O点为,故D错误。
故选C。
13. 如图所示为某组设计的水箱自动控制进水装置,长方体水箱底面积为,完全相同的圆柱体由长为的不可伸长的轻细绳连接,同时圆柱体上端用细绳与压力传感开关相连。用水时水箱内水位降低,当达到自动控制的最低水位时,圆柱体恰好一半浸在水中,力传感器所受拉力,触发开关,开始注水;当达到自动控制的最高水位,力传感器所受拉力,再次触发开关,停止注水。已知:,,下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的高度为
B. 水位最低时,连接间的绳上拉力为
C. 从开始注水到停止注水,水箱里水的质量增加了
D. 为了提高水箱的最高水位,其他条件不变的前提下,可以只增加和的重力或只减小和的底面积
【答案】D
【解析】
【分析】根据水箱自动控制进水装置的工作原理,水位最低时,利用整体对整体受力分析,根据二力平衡求出物体B所受的浮力,再求出排开水的体积,求出B浸入的深度,从而求出圆柱体B的高度;
对局部B受力分析,二力平衡知识,从而求出A、B绳子之间的拉力;
停止注水,利用整体对整体受力分析,根据二力平衡求出整体所受的浮力,整体排开水的体积,圆柱体A浸入的深度,从而计算出停止注水后,水的高度,根据长方体水箱增加的总体积减去增加排开水的体积,等于增加水的体积,再根据密度公式计算出增加水的质量。
【详解】A.对A、B整体受力分析,A、B受到了竖直向下的总重力,还受到了竖直向上的浮力和拉力,故圆柱体B受到的浮力为
由得,圆柱体的高度为
故A错误;
B.对B受力分析,B受到了竖直向下的重力,绳子对B的拉力,竖直向上的浮力,故绳上拉力
故B错误;
C.水位最高时,对A、B整体,这个整体所受的总浮力为
B完全浸没,所受到的浮力
因,可知A有部分浸入,此时排开水的总体积
初始排开体积
初始水位,B浸入深度为
A浸入体积
A浸入深度
最高水位
增加水的体积
增加水的质量
故C错误;
D. 停止注水时,拉力不变,由可知,若只增加A和B的重力,则总浮力增大,排开水的体积增大,水位升高;若只减小A和B的底面积,总重力不变则总浮力不变,由可知,底面积减小则浸入深度增大,物体位置不变,故水位升高,故D正确。
故选D。
二、填空作图题(本题共9个小题,每小题2分,共18分。)
14. 第一次证明大气压客观存在的著名实验是________实验;英国物理学家________通过实验测定了热功当量,揭示了功是能量转化的量度,因此功的国际单位以他的名字命名。
【答案】 ①.
马德堡半球 ②.
焦耳
【解析】
【详解】略
15. 2026年7月6日至9日,泱泱国风·舞动经典:由湖北省歌剧舞剧院选送的《编钟乐舞》亮相国家大剧院,美妙的编钟乐声是由编钟___________产生的,观众能分辨数十种伴奏古乐器演奏的声音,是因为不同乐器发声的___________不同。
【答案】 ①.
振动 ②.
音色
【解析】
【详解】声音是由物体的振动产生的,编钟发出乐声,是因为编钟被敲击后发生了振动;
不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同,所以观众可以依据音色的差异,分辨出不同古乐器的演奏声。
16. 今年暑假,小开买了一只宜兴茶壶,如图所示。他用天平测出壶盖的质量为44.4g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,并测得溢出水的质量是。小南算出这种材料的密度是___________;若测得整个空茶壶的质量为,则该茶壶所用材料的体积为___________。
【答案】 ①.
3 ②.
60
【解析】
【详解】由题意可知,壶盖体积等于溢出水的体积,壶盖的体积为
这种材料的密度为
该茶壶所用材料的体积为
17. 小南沿着水平向右的方向用力推一个静止在水平地面上的木箱,如图甲所示,其推力的大小与时间的关系如图乙所示,木箱速度的大小与时间的关系如图丙所示,水平地面的粗糙程度相同。则木箱受到的摩擦力为___________,推力F做功的功率为___________。
【答案】 ①.
10 ②.
40
【解析】
【详解】1~2s时,由丙图可知木箱静止,静摩擦力与推力是一对平衡力,由乙图得推力 ,故摩擦力 ;
4~6s时,由丙图可知木箱做匀速直线运动,速度 ,由乙图得推力 。 推力做功的功率为
18. 如图所示,为两个质量均匀的圆柱体,放置在水平地面上,它们的底面积之比是,高度之比也是,它们对水平地面的压强相等。那么的密度之比___________。如果将分别沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,最终对水平地面的压强之比___________。
【答案】 ①. 3:2 ②. 3:2
【解析】
【详解】因均匀柱体对水平地面的压强 ,且 ,故
因沿水平方向切去一半,即切去部分重力为各自原重力的,将切去部分叠放在对方剩余部分上后,A、B对地面的总压力均为 ,即 ,由 可知,压力相同时,压强与受力面积成反比,故
19. 如图所示,水平桌面上放有一薄壁圆柱形溢水杯,它的重力为、底面积为、溢水口距杯底,溢水杯内所装水的深度为。现将一体积为、密度为的正方体木块缓慢放入水中。木块放入前,水对杯底的压力为___________;木块放入水中静止后,杯对桌面的压强为___________、
【答案】 ①.
34 ②.
2250
【解析】
【详解】溢水杯内所装水的深度为
木块放入前,水对杯底的压强为
水对杯底的压力为
木块的重力为
由木块漂浮可知,木块排开水的体积为
溢水杯剩余容积为
因,故溢出水的体积为
溢出水的重力为
杯对桌面的压力为
杯对桌面的压强为
20. 如图所示,一个底面积为的足够高的薄壁柱形容器静止在水平地面上,装有足够多的水。一个高为、底面积为的圆柱体木块漂浮在水面上,其浸入水中的深度为。那么的密度为___________;将浸入水中体积的一半水平切去并取出,液面静止以后,木块上表面较截去前下降了___________。
【答案】 ①.
0.8 ②.
4.8
【解析】
【详解】因木块漂浮,浮力等于重力,即。可得
得
切去体积为原浸入体积的一半,故剩余木块高度
由漂浮条件。可得,剩余木块排开水的体积
排开水的体积减少量
液面下降高度
原木块露出高度
剩余木块露出高度
上表面下降高度
21. 2026年1月,奋斗者号深潜器启动“全球深渊探索计划”。小亮也想模拟“水下打捞”过程,他用密度为的材料,制作了一个有一定厚度的潜水艇模型,总体积为,通过内部气筒(未画出,体积不计)可实现进水和排水。将放入装有水、底面积为且足够高的柱形容器中漂浮,容器底部放有密度为,边长为的实心正方体物块(如图甲);拉动气筒使进满水后沉底并与连接后固定在一起(如图乙),液面相对图甲下降;再推动气筒排水,当物块刚好离开容器底时停止排水(如图丙)。甲图中,物块对容器底的压强为___________;丙图相对于甲图,水对容器底部的压力变化了___________。
【答案】 ①. 500 ②. 5
【解析】
【详解】正方体物块的重力
正方体物块受到的浮力
则正方体物块对容器底的压力
则正方体物块对容器底的压强
图甲中,模型处于漂浮状态,则
则
则
则
潜水艇模型的总体积为,则图乙中①
图乙中,液面相对图甲下降,则
即②
联立①②解得,
则
图乙中,潜水艇模型进水的重力
潜水艇模型的重力
潜水艇模型浸没时受到的浮力
当物块刚好离开容器底时,受到的浮力等于重力,即
则有
则
则丙图中排出水的体积
丙图相对于乙图,水面升高
则丙图相对于甲图,水面升高
丙图相对于甲图,水对容器底部的压强变化了
丙图相对于甲图,水对容器底部的压力变化了
22. 按要求完成以下作图。
(1)画出图甲中过焦点入射的光线经透镜折射后的光路图;
(2)在图乙中画出重的篮球所受浮力的示意图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。
【小问2详解】
篮球处于漂浮状态,在竖直方向上,篮球受竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮,这两个力是一对平衡力,由二力平衡条件可得到
以篮球重心为起点,沿竖直向上的方向画一条有向线段,在箭头旁标注“”
三、实验探究题(本题共3个小题,23小题6分,24小题7分,25小题8分,共21分。)
23. 按要求完成下列两个实验。
(1)如下图所示,小开同学用两支完全相同的蜡烛完成“探究平面镜成像特点”的实验。为了顺利完成实验,最好选用较___________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。用未点燃的蜡烛在玻璃板后移动,直到它与蜡烛的像完全重合,该现象说明像与物体大小___________。随后,小开同学用光屏去替换蜡烛,从玻璃板后观察光屏,可得出平面镜所成的像是___________(选填“实”或“虚”)像。
(2)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,让小车从斜面滑下,观察小车在不同材料的水平表面上的运动情况,如上图所示。三次实验中,让小车从斜面的同一高度由静止开始滑下,这样能够使小车到达水平面起始端的___________相等。根据实验现象,可以得出结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面上运动的距离越___________(选填“远”或“近”)。由此可以推断:如果水平面绝对光滑,运动的小车受到的阻力为零,它将做___________运动。
【答案】(1) ①. 薄 ②. 相等 ③. 虚
(2) ①. 速度 ②. 远 ③. 匀速直线
【解析】
【小问1详解】
玻璃板的两个反射面都会成像,玻璃板越厚,两个重影的间距越大,会干扰对像的位置的判断,薄玻璃板可以减小这种重影带来的实验误差。
蜡烛B与A的像完全重合,由于A、B是完全相同的蜡烛,该现象直接说明平面镜成的像和物体自身大小相等。
实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。从玻璃板后观察光屏,无法在光屏上看到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
【小问2详解】
让小车从斜面同一高度由静止滑下,是控制变量法的应用,目的是使小车到达水平面起始端时的速度大小相等,仅改变水平面的阻力这一个变量。
水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,因此在水平面上运动的距离就越远。
基于实验现象推理,若水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度将不再减小,会一直保持恒定速度沿直线运动,即做匀速直线运动。
24. 在“探究影响液体内部压强因素”的实验时:
(1)实验中使用的形管压强计如图甲所示,气密性良好的压强计___________(选填“是”或“不是”)连通器。检查气密性时,轻压探头的橡皮膜到一定程度不动,形管内液面有高度差但很快变小,说明装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)如图乙所示,在外壁贴有刻度的细长圆筒中倒水直至水面与零刻度线相平,将探头放入水中分别使橡皮膜对齐和刻度线处,通过形管内液面高度差来反映液体压强大小的研究方法叫___________。
(3)由图丙、丁可知:同种液体,___________越大,压强越大。结合生活实际,拦河大坝要做成___________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,小南在图丁的基础上固定探头的位置,直接往桶内倒入大量食盐,再和图丁进行比较,他的做法___________(选填“合理”或“不合理”)。
(5)同组小开设计了如图戊所示的双探头压强计,为使图示时刻中形管的液面高度差相同(),可以怎么操作?___________。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 漏气
(2)转换法 (3) ①. 深度 ②. 上窄下宽
(4)不合理 (5)将探头D适当上移,减小它的深度
【解析】
【小问1详解】
连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”,U形管压强计的一端是封闭的,因此不属于连通器;
轻压橡皮膜后产生的高度差快速变小,说明装置内部的气体和外界连通,存在漏气问题。
【小问2详解】
液体内部的压强大小无法直接肉眼观测,将不易直接测量的压强大小转换为容易读取的U形管液面高度差,这种实验方法是转换法。
【小问3详解】
丙、丁实验中液体种类相同、橡皮膜朝向相同,只有探头的深度不同,U形管液面高度差随深度增大而变大,因此结论是同种液体中深度越大压强越大;
由于液体压强随深度增加而增大,拦河坝底部需要承受更大的水压,因此做成上窄下宽的形状更稳固安全。
【小问4详解】
探究液体压强和密度的关系时,需要控制探头深度不变,直接往桶内加食盐,液体密度变大的同时液面会上升,探头的实际深度也会变大,没有控制单一变量,因此做法不合理。
【小问5详解】
图戊中探头D的深度比探头C大,当前B的液面高度差更大。要让两个U形管液面高度差相等,需要减小探头D受到的压强(将探头D适当上移,减小它的深度),或增大探头C受到的压强(比如往容器中加密度更大的液体、适当下移探头C),合理即可。
25. 如图甲所示,南南同学用弹簧测力计、圆柱形容器、铝合金块、水和细线探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲实验步骤进行操作,是为了探究浮力的大小与___________有关。
(2)如图甲实验步骤进行操作,是为了探究浮力的大小与___________有关。
(3)南南由步骤发现,合金块浸入水中深度不同,弹簧测力计的示数也不同,于是认为物体所受浮力与其浸入深度有关。则南南的想法是___________的(选填“合理”或“不合理”),理由是___________。
(4)南南在完成上述探究实验后灵机一动,将该弹簧测力计和铝合金块改制成简易的“浸没式密度计”。则上述实验中该盐水的密度为___________;该密度计的分度值为___________。
(5)南南进一步得到启发,设计了如图乙所示的密度计来测量一块岩石的密度,她将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口,将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“”,在大容器的水面位置标出初始水位线。将待测岩石用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细线的质量体积忽略不计,岩石始终不触底)如图丙,分别测出圆筒静止后水面到“”点和到初始水位线的距离和,则该岩石的密度表达式为___________(用、和表示)。如果岩石吸收了部分的水,但吸水后岩石体积不变,则所测密度___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)排开液体的体积
(2)液体的密度 (3) ①. 不合理 ②. 没有控制物体排开液体的体积相同
(4) ①. 1.1 ②. 0.1
(5) ①. ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
分析实验步骤a、b、c,液体的密度相同,物体排开液体体积不同,是为了探究浮力大小与排开液体的体积有关。
【小问2详解】
分析实验步骤a、d、e,排开液体的体积相同,液体的密度不同,是为了探究浮力大小跟液体的密度有关。
【小问3详解】
探究物体所受浮力与其浸入深度的关系,应保持液体的密度和物体排开液体的体积相同,改变物体浸入的深度,由步骤b、c可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,所以南南的想法是不合理的。
【小问4详解】
由实验步骤a、d可知,铝合金块在水中的浮力为
根据阿基米德原理得,铝合金块的体积为
由实验步骤a、e可知,铝合金块在盐水中的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N;根据,可得密度计分度值
【小问5详解】
设圆筒浸入水中的深度为h,圆筒的横截面积为S,大容器的横截面积,岩石用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后,体积的变化量为,则
即
岩石的体积为
原来圆筒处于漂浮,浮力等于重力,即①
将岩石和圆筒看成整体,处于漂浮状态,浮力等于重力,即②
②-①得
则岩石的密度为
由以上分析知道,如果岩石吸收了部分的水,,但吸水后岩石体积不变,岩石吸水后整体重力增大,由密度公式可知,所测密度偏大。
四、计算题(本题共3个小题,26题6分,27题8分,28题8分,共22分,解答应写出必要的文字说明、步骤和公式,只写出最后结果不给分。)
26. 在世界超级摩托车锦标赛中,车手驾驶重庆生产的张雪机车拿下第六冠,展现了我国在高端智能制造领域的飞速发展与卓越实力。该摩托车的质量约为,其静止放置时与水平地面的总接触面积为。赛车手在水平路面上匀速骑行了,车手及摩托车的总重力为,骑行时所受阻力为总重力的0.2倍。求:
(1)摩托车单独静止放置在水平地面上时对地面的压强;
(2)车手在水平路面匀速骑行的过程中,摩托车牵引力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在水平地面,地面受到的压力等于重力,取,则
摩托车对地面的压强
【小问2详解】
因为机车在水平路面匀速骑行,所以牵引力等于阻力,即
摩托车牵引力做的功
27. 小南同学自制了如图的健身器材来锻炼身体,为一可绕点自由转动的轻质杠杆,垂直于,,,在中点处用细线悬挂一个重力为,边长为的正方体重物,杠杆始终在图示位置水平平衡,g取10N/kg,求:
(1)重物的密度;
(2)为使恰好被拉离地面,小南在端应施加一个多大的竖直向上的力;
(3)某次训练,小南在B点用30N的力沿某方向拉杠杆,使对地面的压力最小;当保持点拉力的大小和方向不变,将竖直截取一部分,再将悬挂点移至的中点,截取后剩余物块对地面的压强保持不变,则竖直截取部分的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重物的质量为
重物的体积为
重物的密度为
【小问2详解】
重物恰好被拉离地面时,C点拉力等于物重,杠杆水平平衡,B端施加竖直向上的力。
阻力臂为
动力臂为支点O到竖直拉力作用线的水平距离,即
阻力大小
由杠杆平衡条件,则在端施加的竖直向上的动力
【小问3详解】
当B点拉力方向垂直于OB时,动力臂最大,M对地面的压力最小,杠杆水平平衡。
由勾股定理得最大动力臂
此时阻力臂
由杠杆平衡条件,得C点拉力
保持点拉力大小和方向不变,悬挂点移至AC中点,杠杆水平平衡。
新的阻力臂为
由杠杆平衡条件,得新的C点拉力
截取前
竖直截取部分物块后,剩余物块为均匀柱体,密度和高度均不变,则截取后
则
截取前物块对地面的压强
截取后物块对地面的压强
因剩余物块对地面的压强不变,即
则
重物底面积
剩余物块的底面积为
剩余物块的重力为
截取部分的重力为
28. 小明为养鸭的叔叔设计了一个如图甲的自动喂水器装置,它由一个底面积为的主容器和两个完全相同的喂水筒构成,三个薄壁圆柱形容器下端用体积不计的细管水平连通后放在水平地面上。酷暑难耐,为了让鸭子喝上冰水,叔叔先将一块总体积为,底面积为的长方体冰块放入主容器中,其中冰内含一块不吸水的密度为的小石块;再将水经容器缓慢地注入整个装置,水达到喂水筒的最高水位时,停止注水,整个过程,水对容器底部的压强与注入的水的质量的关系如图乙所示。已知冰的密度为,g取10N/kg,注水过程中冰未熔化,求:
(1)当注水时,容器中水的深度;
(2)整块冰(含石块)的重力;
(3)停止注水后,待冰块完全熔化(鸭子尚未喝水),水对喂水筒底部的压强。
【答案】(1)
##
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
注水时,由液体压强公式得,容器中水的深度
【小问2详解】
含石块的冰块总高度
注水时为图像拐点,因,可知冰块刚好漂浮。此时冰块浸入深度等于,排开水的体积
由漂浮条件,整块冰(含石块)的重力
【小问3详解】
停止注水时,水达最高水位,压强,对应水深
注水时,水的体积
柱形容器体积关系为
则三个容器总底面积
整块冰(含石块)总质量
假设总体积全为冰,质量为
质量差
因质量差
又因密度差
故石块体积
冰的体积
冰熔化成水的体积
熔化后排开水的体积减少量
液面下降高度
熔化后水深
水对喂水筒B底部的压强
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