安徽省合肥市九年级(下)开学测试物理试题
一、单选题
1.把同一根密度计先后放入甲、乙不同液体中静止时如图所示,密度计在两种液体中受浮力分别是F甲、F乙,两种液体的密度分别是甲、乙。下列分析正确的是( )
A.甲<乙 B.F甲>F乙 C.甲>乙 D.F甲<F乙
2.《中国诗词大会》深受观众喜爱,下列对古诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A.“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”——“倒影”是光的折射现象
B.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”——拉弯的弓具有动能
C.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”——花气袭人是汽化现象
D.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”——霜的形成是凝华现象
3.物理兴趣小组的小强设计了如图所示的装置传送物品,现有质量m=25kg的木箱,长L=5m、高h=3m的固定斜面他用F=100N的力拉绳,使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面匀速地由低端上升到顶端,此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功W0=20J。已知动滑轮质量m=1kg,连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行,不计绳的质量、木箱大小和木箱到动滑轮间的绳长,g取10N/kg,则下列说法错误的是( )
A.木箱由斜面低端上升到顶端所用的时间是25s
B.F做功的功率为40W
C.整个装置的机械效率是75%
D.斜面对木箱的摩擦力大小是50N
4.两端开口的弯管中充满液体,两端分别插入两槽中,左槽液面与管顶的高度差厘米,石槽液面与管顶的高度差厘米,弯管顶部装有开关,此时闭合,如图所示,如左右两管两槽中装的都是水,则打开后,管顶部液体流动的情况为
A.左到右 B.右到左 C.静止不动
5.中国古诗意境优美,内涵丰富。下面是唐代诗人高骈的诗作《山亭夏日》,堪称文学与科学完美结合的典范,全诗四句皆与物理知识有关。其中反映了“分子做无规则运动”的是( )
A.绿树阴浓夏日长 B.楼台倒影入池塘 C.水晶帘动微风起 D.满架蔷薇一院香
6.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法正确的是( )
A.在粗糙地面上做功较多 B.两次做功一样多
C.在光滑地面上做功较多 D.条件不够,无法比较两次做功大小
二、多选题
7.如图所示,用水平推力F将A、B两木块挤压在竖直的墙壁上,木块B受到木块A的摩擦力为,木块B受到墙壁的摩擦力为,木块B重为GB,下列说法中正确的是( )
A.和的方向都向上 B.的方向向下,的方向向上
C. D.
三、作图题
8.请按要求完成作图.
(1)如图1所示,一束光从水中斜射到水面,请画出它的反射光线和折射光线的大致方向.
(2)如图2所示,标出通电螺线管的N极和A点的磁感线方向.
(3)如图3中,为使杠杆0N在图示位置能保持静止,需在M点施加一个力F,请在图中画出重物A受到重力G的示意图.并画出重物A对杆拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图.
四、计算题
9.冰壶运动冬奥会的比赛项目之一.比赛时使冰壶沿着冰道的中心线滑行,以冰壶静止时距离营垒圆心的远近决定胜负.冰壶是由花岗岩凿磨而成,若冰壶的质量约为19kg,与冰道接触的底面积约为190cm2.运动员用12N的水平力作用就可使冰壶沿水平面做匀速直线运动.g取10N/kg,请解答下列问题:
(1)冰壶受到的重力是多少?
(2)冰壶运动过程中受到的摩擦力是多少?
(3)冰壶到达营垒静止在冰面上时,对冰面的压强是多少?
10.如图所示,物体重为270N,现在100N的拉力作用下匀速上升了4m(不计绳重和摩擦)
(1)求它的机械效率;
(2)用同样的滑轮组换用另一种可以改变施力方向的绕法,仍然来提升这个重物并使它匀速上升4m,求此时它的机械效率;
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂重为540N的重物,求此时所需要的拉力.
11.如图向一个装满水的盆里,慢慢放入一块木块,溢出了重1000N的水,求:木块受到的浮力?
五、实验题
12.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC。
(1)在本实验中,小钢球动能大小是通过______(选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得结论:______;
(3)分析比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(4)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个因素对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
(a)为了探究“超载”安全隐患,应选择______两个序号的实验进行比较;
(b)为了探究“超速”安全隐患,应选择______两个序号的实验进行比较;
分析表格中的实验数据可知:______对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
13.如图是研究浮力与哪些因素有关的实验,从左往右弹簧测力计的示数依次是5N、4N、4N、3N,根据实验回答下列问题:
(1)由实验数据可知,金属块重__N,该重力的施力物体是__;
(2)金属块完全浸没在水中时受到的浮力是__N;
(3)比较第二个弹簧测力计和第三个弹簧测力计可得到的结论是:浮力的大小与__无关;
(4)比较第二个弹簧测力计与第四个弹簧测力计可得到的结论是:浮力的大小与__有关。
14.在“研究杠杆平衡条件”实验中
(1)首先调节杠杆两端的_____使杠杆在_____平衡,其目的_____.
(2)图中杠杆已调平衡,每个钩码重0.5牛,则弹簧测力计的读数为_____0.4牛.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
六、填空题
15.我们可以利用图中(a)、(b)两组图来判断浮力的大小.
(1)请你选择图中的一组完成:在________组中用________跟浮力相类比;根据该组所给出的信息,浮力的大小为________(涉及的物理量用字母表示).
(2)两组图示都是运用“物体处于________状态时,它受到的合力为________”的物理规律对浮力进行分析.
16.如图所示,水平面上的物体在力F1、F2的作用下向右做直线运动,力F1、F2及物体的速度v 随时间变化的图像如图甲、乙、丙所示,物体在 t2 ~ t3时间内所受摩擦力大小为______N,方向向______。(选填“左”或“右”)
17.将一个质量为500g的物体挂在弹簧测力计的挂钩上,然后将物体缓慢浸没水中,当物体保持静止时,弹簧测力计的示数如图所示,则该物体的密度大小为___________kg/m3。
18.如图所示,放在水平地面上的两个实心均质长方体A、B,已知体积VASB,对地面的压强pA=pB.那么A的密度一定_______B的密度,A的质量一定______B的质量(均选填“大于”、“小于”或“等于”).
19.常见的物质由分子组成,分子由___________组成;清晨荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜,表明水分子之间存在___________力。
20.如图所示,斜面长 s=10m,高 h=4m.用沿斜面方向的推力 F,将一个重为 150N 的物体由斜面底端A 匀速推到顶端 B,运动过程中物体克服摩擦力做了 200J 的功,运动过程中克服物体的重力做的功 W=_______J;斜面的机械效率η=_______%;推力F 的大小F=_______N。
21.在体育考试中,小超投出的实心球在空中运动轨迹如图所示,忽略空气阻力,球在最高点时的动能______(“为零”或“不为零”),在到达最高点的过程中,球受______个力的作用,重力势能______,球的机械能______(选填“增大”“不变”“减小”)。
22.如图所示的流线型汽以90km/h的速度行驶10min,通过的路程是_____km,当它行驶的非常快时,会有一种“飘”的感觉,其原因是:______________.
23.有一个物体重500N,放在水平桌面上静止不动.现用20N的力水平向右推它,但没有推动,此时它所受到的摩擦力大小是__________,再用40N的力水平向右推它结果使它匀速直线运动,此时它所受到的摩擦力大小是__________;又改用45N的力水平向右推它,此时它受到的摩擦力大小是__________.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【解析】
【详解】
BD.由于密度计两次静止时都处于漂浮,根据漂浮条件可知,密度计两次受到的浮力都等于自身重力,密度计自身重力不变,则密度计在两种液体中受到的浮力相等。故BD错误;
AC.由图知,密度计在甲液体中排开液体的体积小于在乙液体中排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,即ρ甲> ρ乙。故A错误,C正确。
故选C。
2.D
【解析】
【详解】
A.“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.“拉弯的弓”发生了弹性形变,具有弹性势能,故B错误;
C.“花气袭人”是扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;春晴天暖,气温升高,花朵分泌的芳香油分子在空中做无规则运动的速度加快,从而使人可以闻到浓浓的花香,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,霜的形成是凝华现象,故D正确;
故选D。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间
故A正确,不符合题意;
B.如图所示,动滑轮上有两段绳子,则绳子自由端速度为
v绳=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s
F做功的功率为
P=Fv绳=100N×0.4m/s=40W
故B正确,不符合题意;
C.绳端移动距离为
s=2L=2×5m=10m
拉力做的总功为
W总=Fs=100N×10m=1000J
则克服木箱重力所做有用功为
W有=G箱h=m箱gh=25kg×10N/kg×3m=750J
则机械效率为
克服动滑轮重力所做功为
W滑=G滑h=m滑gh=1kg×10N/kg×3m=30J
克服斜面摩擦力做功为
W摩=W总-W0-W有-W滑=1000J-20J-750J-30J=200J
则可求斜面对木箱的摩擦力大小是
故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
4.A
【解析】
【分析】
大气压强减去液面上液体产生的压强即为阀门受到的压强,根据液体压强公式表示出其大小,再根据p=比较阀门两侧受到的压力关系,打开阀门时液体从压力大的一侧向压力小的一侧流动.
【详解】
阀门S左侧受到的向右的压强:p向右=p0-ρ水gh1=p0-1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m=p0-8000Pa;阀门S右侧受到的向左的压强:p向左=p0-ρ酒精gh2=p0-1.0×103kg/m3×10N/kg×0.9m=p0-9000Pa;由以上分析可知,p向右p向左,由p=可知,阀门S受到向右的压力大于它受到向左的压力,所以当阀门S开启后液体将向右流.故选A.
5.D
【解析】
【详解】
A.绿树阴浓夏日长,是光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.楼台倒影入池塘,是平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.水晶帘动微风起,说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.满架蔷薇一院香,是因为一切物质的分子都在做无规则运动,所以香味飘得到处都是,故D符合题意。
故选D。
6.B
【解析】
【详解】
用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平面上前进相同的距离,根据功的公式,因为拉力相同且在拉力方向移动的距离也相等,所以拉力所做的功相同。
故选B。
7.BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.物体A在竖直方向上,受竖直向下的重力GA作用、竖直向上的摩擦力f作用,如图所示:
物体B在竖直方向上,受竖直向下的重力GB、竖直向下的A对B的摩擦力f1作用、竖直向上的墙壁对B的摩擦力f2作用,如图所示:
故A错误,B正确;
CD.物体B静止,处于平衡状态,由平衡条件得
f2=f1+GB
所以
GB=f2-f1
故C错误,D正确。
故选BD。
8.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:(1)过入射点做出法线,然后利用光的反射规律和光的折射规律做出对应的反射光线和折射光线.
(2)由电源方向可知电流方向,由安培定则可判出磁极方向及磁感线方向,再在图中标出即可.
(3)力臂是支点到力的作用线的距离,先找到支点和拉力的作用线,用数学方法从支点向拉力作用线引垂线;
根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情况下,动力臂越大动力越小.
解:(1)过入射点O做法线ON,从而确定了入射光线位于法线的左侧,并确定了入射角的大小.然后利用光的反射规律做出对应的反射光线OB.光从水中斜射入空气,所以折射角大于入射角,由此可以做出对应的折射光线OC.如下图所示:
(2)电源左侧为正极,则电流由左侧流入,根据安培定则:用右手握住螺线管,使四指所指的方向为电流的方向,则大拇指所指的右侧为N极,左侧为S极,外部磁感线由N指向S.如图所示:
(3)重力的方向是竖直向下的,过重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;
从支点向拉力作用线引垂线,垂线段的长即为其力臂L;
动力臂最大为支点到动力作用点间的距离,此时动力最小,力F应从M点垂直杆斜向上画,如下图所示:
9.(1)190N (2)12N (3)10000Pa
【解析】
【详解】
(1)冰壶受到的重力为G=mg=19kg×10N/kg=190N;
(2)冰壶做匀速运动,因此冰壶受到的摩擦力与水平推力大小相等,方向相反,故摩擦力的大小为12N;
(3)冰壶静止时对水平地面的压力大小等于冰壶重力的大小,冰壶对冰面的压强:p=F/S=190N/190×10 4m2=1×104 Pa
10.(1)90%;(2)90%;(3)190N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图知道,n=3,绳端移动的距离
s=nh=3×4m=12m
有用功
W有=Gh=270N×4m=1080J
总功
W总=Fs=100N×12m=1200J
滑轮组的机械效率
(2)由于不计摩擦和绳重,由知道,动滑轮的重力
G动=nF-G=3×100N-270N=30N
改变滑轮组的绕法时,从动滑轮开始缠绕,如下图
则绳端的拉力
此时滑轮组的机械效率
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为
答:(1)滑轮组的机械效率为90%;
(2)用同样的滑轮组换用另一种绕法,仍然来提升这个重物并使它匀速上升,则此时它的机械效率为90%;
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为190N。
11.1000N
【解析】
【详解】
解答:木块受到的浮力:F浮=G排=1000N
答:木块受到的浮力是1000N.
点睛:根据阿基米德原理知道,浸入液体的物体所受浮力等于物体排开液体所受的重力.
12. 距离s 质量相同时,速度越大,动能越大 甲、丙 1、3 1、2 速度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小钢球滚下后对木块做功,木块被推动的距离越大,说明小钢球对木块做的功越多,所以小钢球动能大小是通过木块移动的距离s来反映的。
(2)[2]图甲和图乙中,小钢球的质量相同,甲中小钢球所处的高度高,到达水平面时的速度大,将木块推动的距离更远,说明甲中小钢球具有的动能更大,所以可以得出的结论是:质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[3]探究物体的动能与质量的关系,应控制速度相同,质量不同,故应选择甲、丙两组实验。
(4)[4]探究“超载”安全隐患,即探究动能与质量的关系,应控制速度相同,质量不同,故选择1、3两个序号的实验进行比较。
[5]探究“超速”安全隐患,即探究动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,故选择1、2两个序号的实验进行比较。
[6]由实验数据可知,序号2中小球的速度是序号1中小球速度的两倍,小球的质量相同,序号2中小球推动木块的距离是序号1中小球推动木块的距离的4倍;序号3中小球的质量是序号1中小球质量的两倍,速度相同,序号3中小球推动木块的距离是序号1中小球推动木块距离的两倍,故速度对小球的动能影响更大。
13. 5 地球 1 浸没的深度 液体的密度
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由图可知,金属块的重力G为5N,重力是的施力物体是地球。
(2)[3]当金属块全浸入时弹簧秤的示数为4N,故金属块完全浸没在水中时受到的浮力
(3)[4]比较第二个弹簧测力计和第三个弹簧测力计,液体的种类(密度)相同,物体排开水的体积也相同,不同量是物体在水中浸没的深度,弹簧测力计的示数相同说明受到的浮力相同,因此可以得到的结论是:物体所受浮力的大小与浸没的深度无关。
(4)[5]比较第二个弹簧测力计与第四个弹簧测力计,浮力大小与液体密度的关系,控制物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力大小不同。
14. 平衡螺母 水平位置 可以直接读出力臂大小 大于
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]在研究杠杆平衡条件实验中,首先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是可以直接读出力臂大小;
(2)[4]当弹簧测力计竖直向下拉时,根据杠杆的平衡条件,可得;如果依照图中的方向拉,那么会变小,会变大,大于.
15. (b) 手的托力 F1 F3 静止(平衡) 零
【解析】
【详解】
(1)[1][2]根据浮力的定义,应选用(b)组的“手的托力”跟浮力类比,较好;
[3]弹簧测力计减小的示数即水向上的托力(浮力)F浮= F1 F3;
(2)[4][5]金属块在水中静止,受平衡力作用,平衡力的合力为零.
16. 4 左
【解析】
【分析】
【详解】
[1]水平面上的物体在力F1、F2的作用下向右做直线运动,力F1、F2及物体的速度v 随时间变化的图像如图甲、乙、丙所示,由图可知,物体在t1~t2时间内向右做匀速直线运动,物体处于平衡状态,受平衡力的作用,合力为0
F1+f=F2 ,f=F2-F1=12N-8N=4N
物体在水平面上受到的摩擦力为4N;
[2]物体在 t 2 ~ t 3时间内 F1+f>F2,物体做匀减速运动,所以物体在 t 2 ~ t 3时间内所受摩擦力大小为4N,方向向左。
17.2.5×103
【解析】
【详解】
由 知道,质量为500g物体的重力
由图知道,当物体浸没水中保持静止时,弹簧测力计的示数是3N;由称重法知道,物体浸没在水中保持静止时所受到的浮力
F浮 =G物体 -F示 =5N-3N=2N
由知道,物体的体积
由知道,该物体的密度
18. 大于 大于
【解析】
【详解】
由题意知,pA=pB,hAρB;由题意知,pA=pB,SA>SB,由p=得:GA>GB,mA>mB.
【点睛】
水平面上规则物体对地面的压强计算公式可变形为p==ρgh;已知A、B对地面的压强相等,根据A、B的高度即可比较密度大小;已知A、B对地面的压强相等,根据A、B与地面的接触面积即可比较其质量大小.
19. 原子 引
【解析】
【详解】
[1]常见的物质由分子组成,分子还可以再分,分子由原子组成,原子由原子核和核外电子组成。
[2]露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜,表明水分子之间存在引力,分子间相互吸引使其表面积趋于最小,形成球形。
20. 600 75 80
【解析】
【详解】
[1]运动过程中克服物体的重力做的功
W有=Gh=150N×4m=600J
[2]运动过程中做的总功
W总=W有+W额=600J+200J=800J
斜面的机械效率
=75%
[3]推力的大小
=80N
21. 不为零 一 增大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]球在最高点时,速度不为零,故动能不为零。
[2]在到达最高点的过程中,小球只受到竖直向下的重力作用,即只受一个力的作用。
[3]在到达最高点的过程中,小球距离地面的高度逐渐增大,质量不变,故小球的重力势能逐渐增大。
[4]因忽略空气阻力的影响,故此过程中小球的动能完全转化为重力势能,故小球的机械能不变。
22. 15 车顶空气流速大于车底的流速,形成了向上的压强差,产生向上的升力
【解析】
【详解】
(1)由题可知,v.t10minh,根据s90kg/hh15km.(2)汽车行驶很快,汽车上方是流线型的,根据流速与压强的关系,上方空气流速快,压强小,汽车下方空气流速慢压强大.产生向上的升力.所以会有一种“飘”的感觉.
23. 20N 40N 40N
【解析】
【详解】
用20N的力水平向右推物体,但没有推动,此时物体处于静止状态,所受摩擦力和推力大小相等,f=F =20N.
再用40N的力水平向右推它结果使它匀速直线运动,物体处于平衡状态,此时它所受到的摩擦力和推力是一对平衡力,大小相等,摩擦力大小是f=F=40N .
(3)若推力增加到45N,由于压力和接触面的粗糙程度未变,所以摩擦力的大小不变,仍为40N.
答案第1页,共2页
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