上海市市西初级中学2026-2027学年九年级上学期物理第一次阶段检测
2026-10-01
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内容正文:
2026-2027学年上海市市西初级中学九年级(上)
月考物理试卷
一、生活与自然(24分)
1.(3分)厨房中蕴含着很多物理知识。
(1)能稳稳挂住沥水篮的吸盘是利用了_________ 的知识。
(2)厨房下水管道中的U形“返水管”是利用了________ 原理隔味。
(3)炒菜时的菜香可以飘到客厅,这是因为分子在做_____________ 运动。
2.(3分)“嫩丛采撷报清明,旋炒旋烹趁月明”。
(1)如图所示,传统炒茶工艺中,当新鲜茶叶与高温铁锅接触,茶叶通过________ 的方式改变内能,这一过程中能量的形式_____ (选填“A.发生”或“B.未发生”)转化;
(2)翻炒茶叶时,茶叶中水分快速消失,这是_______ 现象(填物态变化名称)。
3.(3分)常温常压下,冰的密度为0.9×103kg/m3。
(1)它表示1m3冰的_______ 为0.9×103kg。
(2)冰熔化成水后,_____ 。
A.质量变大,体积变小
B.质量变小,体积变大
C.质量不变,体积变小
D.质量不变,体积变大
4.(6分)家用燃油汽车的发动机属于内燃机。
(1)如图是四冲程内燃机工作时 _______ 冲程,该冲程实现了 _____ ;
A.内能转化成机械能
B.机械能转化成内能
(2)燃料在燃烧过程中热值 _____ ;
A.变大
B.不变
C.变小
(3)汽车行驶过程中,轮胎与地面摩擦,这是通过 _______ 方式改变轮胎的内能;
(4)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂,这是利用了水的 ________ 大的特点。
5.(3分)如图为公交车配备的安全锤。
(1)安全锤的一端做得很尖锐是为了_____ 。
A.增大压力
B.减小压力
C.增大压强
D.减小压强
(2)若安全锤尖端面积为5×10﹣7m2,在一次破窗过程中,它对玻璃窗的压力为50N,则它对玻璃窗的压强为__________ Pa。
6.(6分)小华和妈妈在厨房一起做饭。
(1)为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁_____ ;
(2)用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为____________ J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(3)高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点_____ (选填“A.升高”或“B.降低”);
(4)高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的_______ 能;
(5)小华想知道“1个标准大气压下,将温度为20℃、质量为1kg的水,全部加热为100℃的水蒸气所吸收的热量”。他查到c水=4.2×103J/(kg•℃),解答如下:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。
二、工程与实践(20分)
7.(4分)“福建舰”在某海域执行任务。
(1)若船底距水面的深度为10m,则海水对船底的压强为____________ Pa(ρ海水取1.0×103kg/m3);
(2)航母舰队在海上航行时,各船之间需要保持一定距离。若相邻两船靠得太近,它们之间水流的流速大,压强_____ (选填“A.大于”或“B.小于”)船外侧压强,由此产生的压力差会使两船相互“吸引”而发生碰撞事故。
8.(4分)小明和小华做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,他们所用器材完全相同,水的质量分别为m1、m2(m1≠m2),测得水的温度随时间的变化图像如图所示。
(1)该实验所处环境的大气压强_____ 标准大气压强。
A.大于
B.小于
C.等于
(2)两位同学实验用水的质量m1与m2的大小关系是_____ 。
A.m1>m2
B.m1<m2
9.(7分)建筑工人用滑轮匀速提起重物。
(1)重物匀速上升过程中,其动能_____ ,机械能_____ (均选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”);
(2)图(a)中是_____ (选填“A.定”或“B.动”)滑轮,使用它的好处是_____ ;
A.省力
B.改变用力的方向
(3)如图(b)所示,工人通过滑轮将重为10N的物体匀速提升4m的过程中,所做的总功为50J,该滑轮的机械效率为_______ %。
(4)(多选)若要提高图(b)所示滑轮的机械效率,则可采取的方法是________ 。
A.减小摩擦
B.用更轻的滑轮
C.减小重物重力
D.增大重物重力
10.(5分)人类在生产和生活中不断改进工具,提高劳动效率。
(1)下列工具中,属于省力杠杆的是(_____ )
A.镊子
B.赛艇的船桨
C.食品钳
D.起瓶器
(2)将同一支密度计分别放置在甲和乙液体中,液体盛放在同样的容器中,静止后如图甲、乙所示,密度计在液体中受到的浮力F浮甲_____ F浮乙,液体的密度ρ甲_____ ρ乙,液体对容器底部的压力F甲_____ F乙。(均选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)
三、洗扫车(9分)
11.(9分)洗扫车是承担道路洗扫、冲洗、清扫作业的车辆,如图所示为某种型号的洗扫车。
(1)若洒水箱内装满水,水的质量为4×103kg。
①求水的体积V;
②若阳光照射下,这些水温度升高了2℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求水吸收的热量Q吸;
(2)若该车正常作业行驶10km,消耗柴油2kg,已知柴油的热值为4.3×107J/kg,求完全燃烧2kg柴油放出的热量Q放。
四、铅球运动(16分)
12.(16分)小华参加铅球比赛,铅球所受重力大小为50N。如图1所示,是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。
(1)画出该铅球受到支持力F的示意图。
(2)若将整个手臂看作以肘关节为支点O的轻质杠杆,肱二头肌对手臂的拉力作为动力F1,根据图中数据计算得出F1为________ N,此时手臂可看作是一个_______ 杠杆。
(3)若铅球与手掌的接触面积为5×10﹣3m2,求铅球对手掌的压强p。
(4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m,所用时间为2s,求手对铅球做功W及功率P。
(5)如图2所示,铅球从被掷出到落地,其重力势能_____ 。
A.始终变大
B.始终变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
五、高压锅煮鸡蛋(16分)
13.(16分)小李在海拔5000米地区旅行时,发现鸡蛋在沸水里煮了很久,仍未煮熟。
(1)为了探究原因,他查阅资料后得知:(a)鸡蛋煮熟需要达到一定温度;(b)大气压强p与水的沸点t的关系如图1所示;(c)不同海拔高度H对应的大气压强p的值,见表。
H/103m
﹣0.5
0
0.5
1
2
3
4
5
6
p/103Pa
107.1
101.2
95.5
89.9
79.5
70.1
61.7
54
41.7
结合上述信息:
①海拔越高,水的沸点越_____ ,请写出分析过程____________________ ;
②海拔5000m处水的沸点约为_______ ℃,而水沸腾时继续加热温度_____ (选填“A.降低”“B.不变”或“C.升高”),不能达到鸡蛋煮熟的温度,所以煮不熟。
(2)小李用如图2所示的高压锅烧煮鸡蛋。锅底面积为3×10﹣2m2,限压阀上标有“80kPa”字样(表示保证安全的前提下,锅内压强比外界大气压强高出的数值)。
①锅内装有0.08m深的水,求锅底受到水的压强p水;
②现将12个鸡蛋浸没水中后,水面上升0.02m,求12个鸡蛋所受浮力大小F浮;
③用这款高压锅分别在高海拔和低海拔地区烧煮食物时,锅内对应最高温度为t1和t2,则t1_____ t2(选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)。
六、脚印(15分)
14.(15分)科考小组发现“脚印会说话”,他们以水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下,______________ 。
(2)甲、乙二人在水平沙地上行走,沙地上留下了深浅相同、大小不同的脚印(S甲>S乙),他们对沙地的压力大小关系是F甲_______ F乙,对沙地的压强大小关系是p甲_______ p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)科考小组在水平松软的地面上发现了一头大象四足站立时留下的足印,他们测量了足印的深度,并测出每个足印的面积约为5×10﹣2米2。他们将一个圆柱体竖直放置在同样的地面上,发现圆柱体在地面上留下的压痕深度正好与大象足印深度相同。表中是圆柱体的数据。
密度
高度
横截面积
8×103千克/米3
1.5米
5×10﹣4米2
①求圆柱体的质量m。
②求固柱体对水平地面的压强p。
③求大象的重力G。
2026-2027学年上海市市西初级中学九年级(上)
月考物理试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、生活与自然(24分)
1.(3分)厨房中蕴含着很多物理知识。
(1)能稳稳挂住沥水篮的吸盘是利用了 大气压强 的知识。
(2)厨房下水管道中的U形“返水管”是利用了 连通器 原理隔味。
(3)炒菜时的菜香可以飘到客厅,这是因为分子在做 永不停息的无规则 运动。
【分析】(1)根据吸盘内外的大气压差别分析;
(2)上端开口,底部连通的容器,叫连通器,连通器的特点是:当液体不流动时,各部分液面始终保持相平;
(3)不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
【解答】解:(1)能稳稳挂住沥水篮的吸盘是利用了大气压强(大气压)的知识;
原理:将吸盘压在墙面时,吸盘内的空气被挤出,外界大气压大于吸盘内的气压,从而将吸盘紧紧压在墙面上,实现挂物。
(2)厨房下水管道中的U形返水管是利用了连通器原理隔味;
原理:连通器的特点是各部分液面始终保持相平,U形管中会留存一部分水,形成水封,阻止下水道的异味返回到室内。
(3)炒菜时的菜香可以飘到客厅,这是因为分子在做无规则(永不停息的无规则)运动;
原理:这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故菜的香味分子会扩散到空气中,进而飘到客厅。
故答案为:(1)大气压强;(2)连通器;(3)永不停息的无规则。
【点评】本题考查大气压强、连通器原理和扩散现象等知识的应用,属于基础题。
2.(3分)“嫩丛采撷报清明,旋炒旋烹趁月明”。
(1)如图所示,传统炒茶工艺中,当新鲜茶叶与高温铁锅接触,茶叶通过 热传递 的方式改变内能,这一过程中能量的形式 B (选填“A.发生”或“B.未发生”)转化;
(2)翻炒茶叶时,茶叶中水分快速消失,这是 汽化 现象(填物态变化名称)。
【分析】(1)改变内能有做功和热传递两种途径,热传递只是内能发生转移,能量种类不变。
(2)物质由液态转变为气态的物态变化叫做汽化。
【解答】解:(1)炒茶的时候,新鲜茶叶接触温度很高的铁锅,二者之间存在温度差,高温铁锅会把内能传递给茶叶,这种改变物体内能的方式是热传递。热传递过程仅仅是内能从高温物体转移到低温物体,能量的形式没有发生改变,所以能量形式未发生转化,选B。
(2)翻炒茶叶的过程中,茶叶里面含有的液态水分快速变成水蒸气消散在空气中,物质由液态变为气态,该物态变化是汽化。
故答案为:(1)热传递;B;(2)汽化。
【点评】本题考查改变内能的方式与物态变化,属于基础题目。
3.(3分)常温常压下,冰的密度为0.9×103kg/m3。
(1)它表示1m3冰的 质量 为0.9×103kg。
(2)冰熔化成水后, C 。
A.质量变大,体积变小
B.质量变小,体积变大
C.质量不变,体积变小
D.质量不变,体积变大
【分析】(1)密度表示单位体积某种物质的质量;
(2)质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变。
根据公式V,质量m不变时,体积V与密度ρ成反比。
【解答】解:(1)0.9×103kg/m3表示:常温常压下,1m3冰的质量为0.9×103kg。
(2)质量是物体本身的一种属性,不随物体的状态、形状、位置的改变而改变。冰熔化成水,状态改变,但所含物质的多少不变,因此质量不变。根据公式V,质量m不变时,体积V与密度ρ成反比。冰熔化成水后密度变大,因此体积变小。综上,冰熔化成水后,质量不变,体积变小。
故选:C。
故答案为:(1)质量;(2)C。
【点评】本题考查了学生对密度公式的掌握和运用,知道冰熔化成水质量不变是本题的关键。
4.(6分)家用燃油汽车的发动机属于内燃机。
(1)如图是四冲程内燃机工作时 压缩 冲程,该冲程实现了 B ;
A.内能转化成机械能
B.机械能转化成内能
(2)燃料在燃烧过程中热值 B ;
A.变大
B.不变
C.变小
(3)汽车行驶过程中,轮胎与地面摩擦,这是通过 做功 方式改变轮胎的内能;
(4)汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂,这是利用了水的 比热容 大的特点。
【分析】(1)进气门和排气门均关闭,火花塞未点火,活塞向上运动,属于压缩冲程。压缩冲程机械能转化为内能。
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关。
(3)汽车行驶时,轮胎与地面摩擦,摩擦生热,机械能转化为内能,做功的方式改变轮胎的内能。
(4)水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
【解答】解:(1)图中进气门和排气门均关闭,火花塞未点火,活塞向上运动,这是压缩冲程。该冲程的能量转化是机械能转化为内能,故选B。
(2)热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,因此燃料燃烧过程中热值不变,故选B。
(3)汽车行驶时,轮胎与地面摩擦,通过做功的方式改变轮胎的内能。
(4)水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度时能吸收更多的热量,因此适合用作发动机的冷却剂。
故答案为:(1)压缩;B;(2)B;(3)做功;(4)比热容。
【点评】本题考查发动机的相关知识,难度适中。
5.(3分)如图为公交车配备的安全锤。
(1)安全锤的一端做得很尖锐是为了 C 。
A.增大压力
B.减小压力
C.增大压强
D.减小压强
(2)若安全锤尖端面积为5×10﹣7m2,在一次破窗过程中,它对玻璃窗的压力为50N,则它对玻璃窗的压强为 1×108 Pa。
【分析】(1)压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,据此利用控制变量法分析解答。
(2)利用压强公式p计算。
【解答】解:(1)安全锤的一端做得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故应选C。
(2)安全锤对玻璃窗的压强为p1×108Pa。
故答案为:(1)C;(2)1×108。
【点评】此题考查增大压强的方法、压强大小的计算,属于基础题目,难度不大。
6.(6分)小华和妈妈在厨房一起做饭。
(1)为防止烫手,铁锅的手柄外层使用塑料包裹,是因为塑料的导热性比铁 差 ;
(2)用固体酒精做燃料加热汤锅,完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为 1.5×106 J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(3)高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点 A (选填“A.升高”或“B.降低”);
(4)高压锅内的水蒸气在出气口顶起阀门,排出“白气”。小华想到:锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,推动叶片转动。此过程中水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的 机械 能;
(5)小华想知道“1个标准大气压下,将温度为20℃、质量为1kg的水,全部加热为100℃的水蒸气所吸收的热量”。他查到c水=4.2×103J/(kg•℃),解答如下:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J
请判断小华的解答是否正确,并写出理由。
【分析】(1)
物质的物理属性有硬度、弹性、磁性、塑性、状态、颜色、质量、密度、导电性、绝缘性、延展性、透光性、导热性,不同物质的属性不同,实际应用也就不同;
(2)根据Q放=mq求出完全燃烧0.05kg酒精放出的热量;
(3)水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;
(4)水蒸气具有内能,对外做功时,内能转化为机械能;
(5)1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
【解答】解:(1)
锅的手柄外层使用塑料包裹,这是因为塑料的导热性比铁差,可以防止烫手;
(2)完全燃烧0.05kg酒精放出的热量为:
Q放=mq酒精=0.05kg×3.0×107J/kg=1.5×106J;
(3)水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高;因此高压锅煲汤是利用增大锅内的气体压强,使水的沸点升高;故选:A;
(4)锅炉产生的高温高压水蒸气喷射到汽轮机的叶片上时,高温高压水蒸气对叶片做功,将水蒸气的内能转化为汽轮机叶片的机械能;
(5)小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
故答案为:(1)差;(2)1.5×106;(3)A;(4)机械;(5)小华的解答是错误的,上面的计算的是将温度为20℃、质量为1kg的水,加热到100℃时吸收的热量,1kg100℃的水沸腾变为100℃的水蒸气还需要吸收大量的热,叫汽化热。
【点评】本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大。
二、工程与实践(20分)
7.(4分)“福建舰”在某海域执行任务。
(1)若船底距水面的深度为10m,则海水对船底的压强为 9.8×104 Pa(ρ海水取1.0×103kg/m3);
(2)航母舰队在海上航行时,各船之间需要保持一定距离。若相邻两船靠得太近,它们之间水流的流速大,压强 B (选填“A.大于”或“B.小于”)船外侧压强,由此产生的压力差会使两船相互“吸引”而发生碰撞事故。
【分析】(1)根据液体压强公式p=ρgh求出海水对船底的压强;
(2)流体压强与流速的关系为:流速越大的位置,压强越小,据此分析解答。
【解答】解:
(1)若船底距水面的深度为10m,则海水对船底的压强为:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10m=9.8×104Pa;
(2)相邻两船靠得太近时,两船之间水流通道变窄,流速增大,因此两船之间的压强小于船外侧的压强,产生向内的压力差,导致两船相互“吸引“,故选B。
故答案为:(1)9.8×104;(2)B。
【点评】本题主要考查液体压强公式及流涕压强与流速的关系的应用,难度不大。
8.(4分)小明和小华做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,他们所用器材完全相同,水的质量分别为m1、m2(m1≠m2),测得水的温度随时间的变化图像如图所示。
(1)该实验所处环境的大气压强 B 标准大气压强。
A.大于
B.小于
C.等于
(2)两位同学实验用水的质量m1与m2的大小关系是 B 。
A.m1>m2
B.m1<m2
【分析】(1)水的沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。
(2)水的质量越大,从开始加热到沸腾的时间越长,但是在同样的条件下,水的沸点不变。
【解答】解:(1)图中两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,因为此时水的沸点均低于标准大气压下水的沸点100℃,而水的沸点随气压的降低而减小,因此可知该实验所处环境的大气压低于一个标准大气压,故选B;
(2)两位同学使用用的水的初温相同,而小明实验时比小华实验时水沸腾得早,所用时间短,小明所用水的质量少,所以根据图像乙分析可知m1小于m2,故选B。
故答案为:(1)B;(2)B。
【点评】知道水的沸腾条件;知道水的沸点与气压的关系。
9.(7分)建筑工人用滑轮匀速提起重物。
(1)重物匀速上升过程中,其动能 B ,机械能 A (均选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”);
(2)图(a)中是 A (选填“A.定”或“B.动”)滑轮,使用它的好处是 B ;
A.省力
B.改变用力的方向
(3)如图(b)所示,工人通过滑轮将重为10N的物体匀速提升4m的过程中,所做的总功为50J,该滑轮的机械效率为 80 %。
(4)(多选)若要提高图(b)所示滑轮的机械效率,则可采取的方法是 ABD 。
A.减小摩擦
B.用更轻的滑轮
C.减小重物重力
D.增大重物重力
【分析】(1)动能与物体的质量、速度有关;重力势能与物体质量和高度有关,机械能是动能和势能的总和。
(2)定滑轮是轴固定不动的滑轮,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
(3)根据W有=Gh求出有用功,根据η求出滑轮的机械效率。
(4)增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解:(1)重物匀速上升过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能增加,机械能是动能和势能的总和,所以机械能增加,故分别填:B;A;
(2)图(a)中的滑轮是轴固定不动的滑轮,是定滑轮,故选:A;
定滑轮可以改变力的方向,所以人在下面可以将重物拉到高处,故选:B。
(3)工人做的有用功:W有=Gh=10N×4m=40J,
该滑轮的机械效率为:η100%100%=80%。
(4)增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重,因此若要提高图(b)所示滑轮的机械效率,可采取减小摩擦、用更轻的滑轮和增大重物重力;
故选:ABD。故答案为:(1)B;A;(2)A;B;(3)80;(4)ABD。
【点评】本题考查了影响机械能大小的因素、定滑轮和动滑轮的特点、机械效率的计算和增大机械效率的方法等知识。
10.(5分)人类在生产和生活中不断改进工具,提高劳动效率。
(1)下列工具中,属于省力杠杆的是( D )
A.镊子
B.赛艇的船桨
C.食品钳
D.起瓶器
(2)将同一支密度计分别放置在甲和乙液体中,液体盛放在同样的容器中,静止后如图甲、乙所示,密度计在液体中受到的浮力F浮甲 B F浮乙,液体的密度ρ甲 C ρ乙,液体对容器底部的压力F甲 C F乙。(均选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)
【分析】(1)结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)根据物体的浮沉条件分析物体在不同液体中受到浮力的关系;根据阿基米德原理判断液体的密度大小;液体对容器底的压力等于液体和物体总重,据此分析。
【解答】解:(1)A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B错误;
C、食品钳在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误;
D、起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D正确;
故选:D;
(2)密度计的工作原理是漂浮的条件,即浮力等于重力,则不同液体中F浮甲=F浮乙=G;
由图3可知,密度计排开液体的体积V排甲>V排乙;
根据F浮=ρ液V排g可得液体的密度关系ρ甲<ρ乙;
甲、乙两种液体体积相同,根据G=mg=ρgV可知,甲液体的重力小于乙液体的重力,
放入密度计后,甲液体和密度计的总重小于乙液体和密度计的总重,由于容器是规则形状的,液体对容器底的压力等于液体和密度计总重,所以甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力。
故答案为:(1)D;(2)B;C;C。
【点评】本题考查了杠杆的分类和密度计的应用等知识,是一道基础题。
三、洗扫车(9分)
11.(9分)洗扫车是承担道路洗扫、冲洗、清扫作业的车辆,如图所示为某种型号的洗扫车。
(1)若洒水箱内装满水,水的质量为4×103kg。
①求水的体积V;
②若阳光照射下,这些水温度升高了2℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),求水吸收的热量Q吸;
(2)若该车正常作业行驶10km,消耗柴油2kg,已知柴油的热值为4.3×107J/kg,求完全燃烧2kg柴油放出的热量Q放。
【分析】(1)①根据可求出水的体积;
②由Q吸=cm△t求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=mq求出柴油完全燃烧放出热量。
【解答】解:(1)①根据可得水的体积为:;
②水吸收的热量为:
;
(2)柴油完全燃烧放出热量为:
。
答:(1)①水的体积为;②水吸收热量为;(2)柴油放出热量为。
【点评】本题考查了密度公式、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq和吸热公式Q吸=cmΔt的应用,灵活运用公式是解题关键。
四、铅球运动(16分)
12.(16分)小华参加铅球比赛,铅球所受重力大小为50N。如图1所示,是小华托举铅球处于水平位置时手臂的解剖图。
(1)画出该铅球受到支持力F的示意图。
(2)若将整个手臂看作以肘关节为支点O的轻质杠杆,肱二头肌对手臂的拉力作为动力F1,根据图中数据计算得出F1为 300 N,此时手臂可看作是一个 费力 杠杆。
(3)若铅球与手掌的接触面积为5×10﹣3m2,求铅球对手掌的压强p。
(4)若小华将铅球竖直向上缓慢举高0.1m,所用时间为2s,求手对铅球做功W及功率P。
(5)如图2所示,铅球从被掷出到落地,其重力势能 C 。
A.始终变大
B.始终变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
【分析】(1)支持力F的作用点在铅球的重心处,方向竖直向上,大小等于铅球所受重力50N,据此作图;
(2)根据杠杆平衡条件求出F1的大小并判断杠杆的类型;
(3)铅球对手掌的压力等于铅球的重力,根据p求出铅球对手掌的压强;
(4)根据W=Gh求出手对铅球做的功,利用P求出功率;
(5)影响重力势能大小的因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:(1)支持力F的作用点在铅球的重心处,方向竖直向上,大小等于铅球所受重力50N,如下图所示:
;
(2)由题意,由图1可知,阻力F2=G=50N,动力臂L1=5cm=0.05m,阻力臂L2=30cm=0.3m,由杠杆平衡条件 F1L1=F2L2可知,F1×0.05m=50N×0.3m,
解得:F1=300N;
此时动力臂L1小于阻力臂L2,所以此时手臂可看作是一个费力杠杆;
(3)铅球对手掌的压力等于铅球的重力,即F压=G=50N,接触面积S=5×10−3m2,则铅球对手掌的压强为:
;
(4)手对铅球做的功为W=Gh=50N×0.1m=5J,
手对铅球做功的功率为;
(5)铅球从被掷出到落地,运动轨迹是抛物线:先上升(高度变大),再下落(高度变小),因此重力势能先变大后变小。
故选:C。
故答案为:(1);
(2)300;费力;
(3)铅球对手掌的压强为1×104Pa;
(4)手对铅球做功5J,功率P是2.5W;
(5)C。
【点评】本题考查了力的示意图、杠杆的平衡条件、压强公式、做功公式和功率公式的应用以及影响重力势能的大小因素等知识。
五、高压锅煮鸡蛋(16分)
13.(16分)小李在海拔5000米地区旅行时,发现鸡蛋在沸水里煮了很久,仍未煮熟。
(1)为了探究原因,他查阅资料后得知:(a)鸡蛋煮熟需要达到一定温度;(b)大气压强p与水的沸点t的关系如图1所示;(c)不同海拔高度H对应的大气压强p的值,见表。
H/103m
﹣0.5
0
0.5
1
2
3
4
5
6
p/103Pa
107.1
101.2
95.5
89.9
79.5
70.1
61.7
54
41.7
结合上述信息:
①海拔越高,水的沸点越 低 ,请写出分析过程 根据表中数据可知,海拔高度越高,大气压越小,根据图1可知,大气压越小,沸点越低 ;
②海拔5000m处水的沸点约为 80 ℃,而水沸腾时继续加热温度 B (选填“A.降低”“B.不变”或“C.升高”),不能达到鸡蛋煮熟的温度,所以煮不熟。
(2)小李用如图2所示的高压锅烧煮鸡蛋。锅底面积为3×10﹣2m2,限压阀上标有“80kPa”字样(表示保证安全的前提下,锅内压强比外界大气压强高出的数值)。
①锅内装有0.08m深的水,求锅底受到水的压强p水;
②现将12个鸡蛋浸没水中后,水面上升0.02m,求12个鸡蛋所受浮力大小F浮;
③用这款高压锅分别在高海拔和低海拔地区烧煮食物时,锅内对应最高温度为t1和t2,则t1 C t2(选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)。
【分析】(1)根据表格数据分析压强,结合图像分析沸点;沸腾时吸热温度保持不变;
(2)根据p=ρgh求出水对锅底的压强;
①根据阿基米德原理计算浮力;
②根据内外压强差等于限压阀产生的压强,结合大气压与沸点关系分析。
【解答】解:(1)①根据表中数据可知,海拔高度越高,大气压越小,根据图1可知,大气压越小,沸点越低;
②海拔5000m处,根据表格数据知,大气压为54×103Pa,根据图像可知,水的沸点约为80℃,而水沸腾时继续加热温度保持不变,故不能达到鸡蛋煮熟的温度,所以煮不熟,故B正确,故选:B;
(2)①锅底受到水的压强为:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
②12个鸡蛋浸没水中后,水面上升0.02m,
根据阿基米德原理知,浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣2m2×0.02m=6N;
③用这款高压锅分别在高海拔和低海拔地区烧煮食物时,锅内气体压强p内=p0+p阀,限压阀产生的压强不变,大气压越大,锅内压强越大,沸点越高,则锅内温度越高,低海拔地区的大气压较大,锅内压强大,沸点高,锅内对应最高温度t1<t2,故选:C。
答:(1)①低;根据表中数据可知,海拔高度越高,大气压越小,根据图1可知,大气压越小,沸点越低;
②80;不变;
(2)①锅内装有0.08m深的水,锅底受到水的压强p水为800Pa;
②现将12个鸡蛋浸没水中后,水面上升0.02m,12个鸡蛋所受浮力大小F浮为6N;
③C。
【点评】本题主要考查液体压强公式及阿基米德原理的应用,有一定的难度。
六、脚印(15分)
14.(15分)科考小组发现“脚印会说话”,他们以水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, 脚长越长,身高越高 。
(2)甲、乙二人在水平沙地上行走,沙地上留下了深浅相同、大小不同的脚印(S甲>S乙),他们对沙地的压力大小关系是F甲 大于 F乙,对沙地的压强大小关系是p甲 等于 p乙(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)科考小组在水平松软的地面上发现了一头大象四足站立时留下的足印,他们测量了足印的深度,并测出每个足印的面积约为5×10﹣2米2。他们将一个圆柱体竖直放置在同样的地面上,发现圆柱体在地面上留下的压痕深度正好与大象足印深度相同。表中是圆柱体的数据。
密度
高度
横截面积
8×103千克/米3
1.5米
5×10﹣4米2
①求圆柱体的质量m。
②求固柱体对水平地面的压强p。
③求大象的重力G。
【分析】(1)根据表格数据分析规律;
(2)物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅相同,可知二人压力作用效果相同,也就是压强相等,即p甲=p乙。然后利用F=pS进行分析得出压力的大小关系。
(3)利用密度计算公式求得圆柱体的质量;
利用p=ρgh求得圆柱体对水平地面的压强;
大象每只脚对地面的压强等于圆柱体对地面的压强,利用压强计算公式求得大象的重力。
【解答】解:(1)根据表格中脚长和身高的变化关系,可以得出:一般情况下,脚长越长,身高越高。
(2)沙地脚印深浅相同,对沙地的压强大小关系是p甲=p乙;因为S甲>S乙,根据F=pS,可知F甲>F乙。
(3)①圆柱体的质量m=ρV=ρSh=8×103kg/m3×5×10﹣4m2×1.5m=6kg;
②圆柱体对水平地面的压强p=ρhg=8×103 kg/m3×1.5 m×9.8 N/kg=1.176×105 Pa;
③大象每只脚对地面的压强等于圆柱体对地面的压强p=1.176×105 Pa;
大象的重力G =F =pS=1.176×105 Pa×4×5×10﹣2m2=2.352×104N。
故答案为:(1)脚长越长,身高越高;
(2)大于;等于;
(3)①圆柱体的质量m为6kg。
②固柱体对水平地面的压强p为1.176×105 Pa。
③大象的重力G为2.352×104N。
【点评】本题考查压强和密度以及重力的计算,属于中档题。
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