广东省深圳外国语学校2024-2025学年九年级上学期开学学情物理试题
1.(2024九上·深圳开学考)将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是( )
A.歼20战斗机 B.FH-97A无人机
C.地球 D.太阳
【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】无人机和战斗机比翼齐飞,彼此间位置不变,以歼20为参照物,无人机是静止的,故A符合题意;故BCD不符合题意。
故选A 。
【分析】相对于参照物,没有位置变化是静止的。
2.(2024九上·深圳开学考)下图所示的四个情景中,属于实像的是( )
A.鸭在水中的倒影 B.树下地面圆形的光斑
C.船上人看到水里的鱼 D.海市蜃楼
【答案】B
【知识点】实像和虚像的区别
3.(2024九上·深圳开学考)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.光从空气射入水中后,传播速度一定会变小
B.光从空气射入水中时,传播方向一定会发生变化
C.牛顿用三棱镜分解太阳光的实验中,红色光的偏折程度最低
D.某些疾病会导致皮肤温度异常,用红外相机给皮肤拍照并与健康人照片对比有助于诊断疾病
【答案】B
【知识点】光的传播速度与光年;光的折射规律;光的色散;红外线
4.(2024九上·深圳开学考)如图所示的四个实验中,下列说法中正确的是( )
A.甲图:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,闹钟铃声逐渐变大
B.乙图:用发声响度不同的音叉轻触静止的乒乓球,两次乒乓球被弹开的幅度相同
C.丙图:将扬声器对准烛焰播放音乐,烛焰会随音乐跳动,这说明声波能传递能量
D.丁图:用嘴吹一根带活塞的塑料管,将活塞上下拉动时,发出哨声的音调不改变
【答案】C
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声与能量
【解析】【解答】A.用抽气机从玻璃罩内抽气,介质减少,闹钟铃声减弱,推论得到出:真空不能传声,故A错误;
B.音叉响度不同,振幅不同,接触静止的乒乓球,乒乓球被弹开的幅度不相同,故B错误;
C.扬声器播放音乐,近处的烛焰会随音乐跳动,可知声波能传递能量,故C正确;
D.上下推拉活塞,空气柱的长度改变,振动的频率改变,哨声的音调改变,故D错误。
故选C。
【分析】玻璃罩实验探究了声音的传播需要介质;响度和振幅有关;声音可以传递能量;发声体的长度 改变,音调改变。
5.(2024九上·深圳开学考)如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是( )
A.高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空
B.水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶,有的液化成小水滴
C.过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响
D.江河湖海、土壤、植物中的水通过汽化,变成水蒸气升入天空
【答案】D
【知识点】物质的三态;能源与可持续发展
【解析】【解答】A.积雪是固态的,直接变成气态的水蒸气,是升华现象,故A错误;
B.水蒸气在高空遇冷,形成液态的小水滴是液化现象,形成固态的小冰晶,是凝华现象,故B错误;
C.过量开采地下水虽然可以解决饮水问题,但对环境造成严重影响,故C错误;
D.江河、湖海、土壤、植物中的水,由液态变成气态,是汽化现象,故D正确。
故选D。
【分析】从固体变为气体是升华现象;气体变为固体是凝华现象,气体变为液体,是液化现象;液体变为气体是汽化现象。
6.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示为萘熔化的实验装置,如图乙所示为其熔化时温度随时间变化的图像。下列分析中,正确的是( )
A.萘的熔化过程大约持续了33分钟
B.萘熔化过程中温度先升高,再不变,最后再升高
C.萘熔化过程中既不吸热也不放热
D.萘是一种晶体,它的凝固点为80℃
【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A.根据图乙,奈在熔化时,温度不变,持续的时间为25min-10min=15min,故A错误;
B.根据图乙,萘熔化前固体升温,熔化后液体升温,熔化时温度保持不变,故B错误;
C.萘熔化过程中需要吸热,故C错误;
D.萘熔化时温度不变,是晶体,熔化时的温度为萘的熔点,熔点为80℃,故D正确。
故选D。
【分析】晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变,此时的温度是熔点,温度不变的时间是熔化时间。
7.(2024九上·深圳开学考)2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上中国选手获得金牌。如图所示,当运动员静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.领奖台的重力与领奖台对运动员的支持力是相互作用力
C.运动员的重力与领奖台对运动员的支持力是一对平衡力
D.运动员对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.地面对领奖台的支持力大小等于领奖台受的重力和运动员的重力,领奖台到的重力和地面对领奖台的支持力大小不相等,不是平衡力, 故A错误;
B.领奖台的重力与领奖台对运动员的支持力大小不相等,不是一对相互作用力, 故B错误;
C.运动员的重力与领奖台对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.运动员对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力作用在同一物体上,且大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选C。
【分析】物体间的力和反作用力是相互作用力;当力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上,是平衡力。
8.(2024九上·深圳开学考)一位小朋友在玩滑板车,开始时,她通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,如图甲所示;停止蹬地后滑板车继续前行,如图乙所示;一段时间后滑板车停止运动,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中用力蹬地使滑板车运动说明力是维持物体运动的原因
B.图乙中停止蹬地后滑板车继续前行是由于滑板车具有惯性
C.图乙中停止蹬地后滑板车的速度逐渐变慢是由于它不再受到力的作用
D.图丙中滑板车停止运动后其惯性消失
【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.脚蹬地时,地面对脚有反作用力,滑板车前行,是力改变物体的运动状态,故A错误;
B.停止蹬地后滑板车继续前行,是滑板车具有惯性,要保持原有的运动状态,B正确;
C.滑板车在前进时,受到地面的阻力,力可以改变滑板车的运动状态,速度变慢,故C错误;
D.惯性是物体本身的性质,只与质量有关,滑板车停止运动,惯性不变,故D错误。
故选B。
【分析】力可以改变物体的运动状态;一切物体都有惯性,惯性维持物体的运动状态。
9.(2024九上·深圳开学考)如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.4N,向左 B.4N,向右 C.6N,向右 D.6N,向左
【答案】B
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B在水平方向受弹簧测力计向左的拉力和物体A向右的摩擦力作用,B处于静止状态,两个力平衡大小相等,测力计的拉力为4N,摩擦力为4N,方向向右,B符合题意。
故选B.
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
10.(2024九上·深圳开学考)我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于枧(jiàn,引水的竹、木管子)内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”这段文字描述的是筒车(如图甲)这样一种以水流为动力来取水的机械,其模型如图乙所示,筒车的转动速度不变,下列说法不正确的是( )
A.取水筒内的水,在取水处时动能最大
B.取水筒内的水,在倒水处时重力势能最大
C.取水筒内的水,从取水处到倒水处,机械能一直在增大
D.筒车取水时转得越快,功率越大
【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】A.取水筒内的水,转动的速度和质量不变,动能不变,故A错误,符合题意;
B.图中,水筒内的水,在倒水处时高度最大,重力势能最大,故B正确,不符合题意;
C.从取水处到倒水处,位置升高,水的动能不变,重力势能增大,总的机械能一直增大,故C正确,不符合题意;
D.筒车取水时转得越快,在相同时间取水就越多,对水做功越大,功率越大,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】质量和速度一定时,动能一定;质量一定时,高度越大, 重力势能越大;做功的快慢是功率大小。
11.(2024九上·深圳开学考)小原用如图所示的红酒开瓶器开一瓶红酒,他先旋转上端的转柄,使金属杆下端钻头插入红酒木塞,再向下按动压柄,红酒木塞就被拔出,关于红酒开瓶器,下列说法正确的是( )
A.压柄是费力杠杆
B.钻头制成螺旋状应用了斜面可以省距离
C.钻头做得比较细是为了减小压强
D.转柄和金属杆组成轮轴,其实质是杠杆
【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;斜面的机械效率
【解析】【解答】AD.使用开瓶器时,转柄半径比金属杆半径大,相当于轮轴,在使用时,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,相当于省力杠杆,故A错误,D正确;
B.钻头上的螺旋,相当于较长的斜面,斜面高度一定时,斜面越长越省力,故B错误;
C.钻头做得比较细,减小了受力面积,根据,可以增大压强,故C错误。
故选D。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;使用斜面时,费距离可以省力;压力一定时,受力面积越小,压强越大。
12.(2024九上·深圳开学考)斜面也是一种简单机械.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,斜面高为,长为,工人用沿斜面方向的力将重为的箱子从斜面底端推到车上。下列分析与计算正确的是( )
A.利用斜面可以省力,也可以省功
B.若只减小斜面的坡度,工人所需的推力将增大
C.在此过程中斜面的机械效率为
D.重物移动过程中受到的摩擦力为
【答案】C
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
13.(2024九上·深圳开学考)如图所示是光刻机的工作原理,利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
B.掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内
C.掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像
D.要使硅片上成的像变小,需将掩膜向上移动
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】ABC.根据要求,掩膜上的电路图在硅片上成清晰缩小的像,则缩图透镜是凸透镜,经过凸透镜成像规律,掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,硅片位于1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故ABC错误;
D.根据凸透镜成实像规律,物远像近像变小,要硅片上的像减小,应增大物距,掩膜向上移动,故D正确。
故选D。
【分析】凸透镜成像时,物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,物距变大,像距变小像变小。
14.(2024九上·深圳开学考)世梁同学取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,调整两个放大镜间的距离,可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片,对光线有会聚作用
B.远处的镜片,成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片,其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
【答案】B
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,故A正确,不符合题意;
B.不同焦距的放大镜组成了望远镜,远处的镜片是物镜,由于物体在二倍焦距外,成倒立缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.靠近眼睛的镜片是目镜,相当于放大镜,成正立放大的虚像,故C正确,不符合题意;
D.物镜的直径较大,可以会聚更多的光,使得所成的像更加明亮,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】放大镜是凸透镜,对光有会聚作用;物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像;物体在焦点内,成正立放大的虚像。
15.(2024九上·深圳开学考)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像.下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.眼睛成像时,物距大于二倍焦距,视网膜成倒立缩小的实像,故A错误;
B.图乙中,远处景物在视网膜前面成像,是晶状体太厚了,对光线会聚能力太强,若模拟近视眼的成因,需要向透镜里注水,故B错误;是近视眼,
C.远视镜为凸透镜,放在凸透镜前方时,使光线加强会聚,像的位置会向前移动,光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,故C正确;
D.光线平行凸透镜的主光轴,经过凸透镜折射后会聚在焦点,将平行玻璃砖放在丙图位置,光线经过透镜折射后,光线再次经过玻璃砖折射后,会聚点不在焦位置,故D错误。
故选C。
【分析】光源放在透镜2倍焦距以外,成倒立缩小的实像;近视眼的晶状体太厚,成像在视网膜前;远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用;玻璃砖使光线发生折射,改变光路。
16.(2024九上·深圳开学考)下列说法正确的是( )
A.内燃机的压缩冲程是将内能转化为机械能
B.一根铁丝很难被拉断,表明固体分子间存在相互作用的斥力
C.沙漠的昼夜温差大的主要原因是沙石的比热容较小
D.热机工作时可以将燃料中的化学能全部转化为机械能
【答案】C
【知识点】比热容;热机的四个冲程;能量的转化或转移;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、内燃机工作时,压缩冲程中将机械能转化为内能,故A错误;
B、由于分子间存在引力,因此一根铁丝很难被拉断,故B错误;
C、根据Q=cm△t,质量和吸收相同热量时,沙漠地区主要是沙石,沙石的比热容小,沙石的温度变化量大,所以昼夜温差大,故C正确;
A、内燃机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,转化为机械能,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了,故 D错误。
故选: C。
【分析】(1)内燃机在做功冲程中,将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
(2)分子间存在相互作用的引力与斥力;
(3)根据Q=cm△t,质量和吸收相同热量时,物体的比热容越小,温度变化量越大;
(4)在做功冲程中,燃料燃烧,化学能转化为内能,内能转化为机械能,其中只有少部分最后转化为机械能。
17.(2024九上·深圳开学考)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用软本塞塞紧。把一根皮条缠绕在管子上。迅速地来同拉动皮条,过一会儿,软末塞破顶开,同时管口出现雾状“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的雾状“白气”是酒精蒸气
B.酒精蒸气推出橡胶塞导致酒精蒸气内能增加
C.拉动皮条的过程中,酒精内能增加,温度不变
D.拉动皮条的过程中,金属管的内能是通过做功的方式改变的
【答案】D
【知识点】物质的三态;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】AB.酒精蒸汽弹出木塞时,蒸汽内能减小,温度降低,周围空气中的水蒸气液化成小水珠,形成“白气”,故AB错误;
CD.拉动皮条时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,酒精内能增加,温度升高,是做功的方式改变的内能,故C错误;故D正确。
故选D。
【分析】气体内能对外做功时,内能减少,温度降低,水蒸气液化形成白气;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
18.(2024九上·深圳开学考)将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体(至溢水口处),把两个完全相同的小球放入溢水杯中,溢出的液体流到了相同的小烧杯中,静止时的状态如图所示。此时,甲图中液体对烧杯底部的压强和乙图中液体对烧杯底部的压强分别为p1和p2,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p3和p4,则( )
A.p1<p2,p3<p4 B.p1>p2,p3>p4
C.p1<p2,p3=p4 D.p1>p2,p3=p4
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】图中,甲球下沉,甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球,乙球漂浮,乙杯内液体的密度ρ乙>ρ球,则两种液体的密度ρ乙>ρ甲,根据p=ρgh,溢水杯中液体深度相同,乙液体密度大,产生的压强大,则p1
根据图像,甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积,根据m=ρV,甲杯中液体的质量小于乙杯中液体的质量,两溢水杯和小球相同,杯子对桌面的压力等于溢水杯、小球和液体的重力之和,根据F=G总=m总g,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,受力面积相同,根据,p3<p4,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】沉底物体的密度大于液体密度,漂浮物体的密度小于液体密度;根据物体相同,判断液体密度,利用p=ρgh,判断液体压强的大小;根据水平面受到的压力等于物体的重力,利用,判断压强的大小。
19.(2024九上·深圳开学考)小军用弹簧测力计竖直向上提拉放在台秤托盘中央的圆柱体A,如图所示。当台秤示数为6.8N时,弹簧测力计的示数为1.2N。已知:圆柱体A的底面积为50cm2,高为8cm,且它始终处于静止状态。g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.圆柱体A的密度为1.7g/cm3
B.当台秤示数增大时,弹簧测力计示数也增大
C.当台秤示数为零时,弹簧测力计示数为4.6N
D.当台秤示数为1.6N时,圆柱体A对托盘的压强为320Pa
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.已知台秤示数为6.8N,圆柱体对台秤的压力为6.8N,台秤对圆柱体的支持力为6.8N,弹簧测力计的示数为1.2N,测力计对圆柱体的拉力为1.2N,计算圆柱体的重力
,圆柱体的质量:,
圆柱体的体积:,
计算圆柱体的密度:
,故A错误;
B.台秤示数增大,对圆柱体的支持力增大,测力计对圆柱体的拉力减小,弹簧测力计示数减小,故B错误;
C.当台秤示数为零时,对圆柱体的支持力为零,测力计的拉力等于重力,弹簧测力计示数为8N,故C错误;
D.当台秤示数为1.6N时,圆柱体A对托盘的压力为1.6N,圆柱体对托盘的压强为
,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据计算圆柱体的重力,根据计算圆柱体的质量,根据计算圆柱体的体积,根据计算圆柱体的密度;
B.根据台秤示数变化确定圆柱体受到支持力的变化,根据平衡条件分析测力计的示数变化;
C.当台秤示数为零时,对圆柱体的支持力为零,根据平衡力的知识计算测力计的示数;
D.根据计算圆柱体对桌面的压强。
20.(2024九上·深圳开学考)某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具(合金块始终浸没在液体中)。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数F1为3.0N;再将擦干后的合金块浸没在酒精中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数F2为3.2N。然后在弹簧测力计上F1和F2相应的刻度线处分别标上水和酒精的密度值。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
下列说法中正确的是( )
A.合金块的重力为4N
B.合金块的体积是0.8×10-4m3
C.改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值为3.0×103kg/m3
D.若只更换成体积更小的合金块,改装后的测量液体密度的工具分度值会变大
【答案】A,C,D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB、根据称重法测浮力F=G-F浮和阿基米德原理有:
3.0N=G-ρ水gV=G-1.0×103kg/m3×10N/kg×V----①
3.2N=G-ρ酒精gV=G-0.8×103kg/m3×10N/kg×V----②;
由①②得:V=10-4 m3;G=4N;故A正确,B错误;
C、由②得:F示=4N-ρ液×10N/kg×10-4 m3;
故待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系:
ρ液=4×103kg/m3-F示×103 kg/(N m3)------③;
把F示=1.0N代入③得,ρ液=3.0×103kg/m3,即改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值3.0×103kg/m3,故C正确;
D、相同间隔表示的浮力大小不变,若只更换成体积更小的合金块,根据阿基米德原理知,表述的液体的密度变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】(1)根据称重法测浮力和阿基米德原理列出水和酒精中的表达式,据此求出物体的体积和G;
(3)根据称重法测浮力可得:F示=G-F浮,而F浮=ρ液gV排,且浸没时V排=V物,据此结合已知条件得出待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系式;可求改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值。
(4)根据相同间隔表示的浮力大小不变,根据阿基米德原理分析。
21.(2024九上·深圳开学考)图甲为深圳宝安国际机场的某型移动式斜面传送带的照片,图乙为该斜面传送带向上传送行李的示意图(行李用长方形表示)。请在图中画出行李在斜面传送带上匀速上行时所受的摩擦力的示意图,以及行李对斜面的压力的示意图。
【答案】
【知识点】摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】行李随传送带向上运动,物体有相对向下的运动趋势,摩擦力方向沿传送带向上;行李对斜面的压力垂直于斜面并指向斜面,作用点在斜面上,作图如下:
【分析】物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;压力和支撑面垂直向下。
22.(2024九上·深圳开学考)如图是安保人员用车底检查镜(可视为一个平面镜)车辆进行检查的示意图。设A点为安保员的眼睛,请在图中画出安保员通过检查镜看到车底盘B处的光路图。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,作出B点关于镜面的对称点B',为镜中的像,连接AB',交镜面于点O,AO为反射光线、BO是入射光线,如图:
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称;平面镜中的像和眼睛的位置在同一直线上。
23.(2024九上·深圳开学考)在《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上,此时竹竿发生了 形变,产生弹力:然后将弓弦大部分放入棉花中,用木锤频频击打弓弦的露出部分,可以使板上棉花疏松,使棉花变疏松的力的施力物体是 (填“竹竿”“木锤”或“弓弦”)。
【答案】弹性;弓弦
【知识点】弹力
【解析】【解答】细绳吊在一根竹竿上时,竹竿发生弯曲,在撤去外力后能恢复原状,是弹性形变。
弓弦受力振动,弓弦在振动同时,对棉花施加一个力,使棉花疏松,使棉花疏松的力的施力物体是弓弦。
【分析】发生形变后能恢复原状,是弹性形变;发出力的物体是施力物体。
24.(2024九上·深圳开学考)如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为 N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为 N。
【答案】0.3;1.1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】黑板擦静止,受到平衡力,在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力平衡,大小相等,则摩擦力f=G=0.3N;
对黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,恰好向上匀速直线运动,黑板擦的向下的重力与向下的滑动摩擦力f滑和竖直向上推力F平衡,黑板擦受到的摩擦力:f滑=G+F=0.3N+0.8N=1.1N
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,结合平衡力合力为零,计算力的大小。
25.(2024九上·深圳开学考) 温度是表示物体 的物理量;摄氏温标规定:一个标准大气压下 的温度为。温度为的物体 填“具有”或“不具有”内能。
【答案】冷热程度;沸水;具有
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量;摄氏温标规定:一个标准大气压下沸水的温度为100℃。
(2)温度为0℃的物体具有内能。
【分析】(1)根据温度的定义和摄氏温标的规定解答;
(2)一切物体都有内能。
26.(2024九上·深圳开学考)如图所示是汽油机的某个冲程,汽油与空气的混合气体处于图中 (选填字母)位置,在此冲程中,混合气体 (选填“被压缩”或“对外做功”),这些气体的内能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】A;被压缩;变大
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,汽油机的气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,此时汽油与空气的混合气体处于气缸A中;活塞上行,混合气体被压缩,气体内能变大,温度升高。
【分析】气体在气缸内,被活塞压缩体积时,内能变大。
27.(2024九上·深圳开学考)如图是液压汽车起重机的示意图,液压杆推动吊臂提起重物。已知动力臂与阻力臂之比为1∶5,当匀速提起重为1000牛的物体A时,所需动力为 牛,此时它可以视为一个 杠杆(填“省力”、“等臂”或“费力”),此过程中,物体A的机械能 。(填“增大”、“不变”或“减小”)。起重机工作时要求非常平稳,假如你是起重机设计师应如何来增大它的稳定性: 。
【答案】5000;费力;增大;增大起重机的压载铁
【知识点】机械能及其转化;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件和力臂比值,计算动力,是费力杠杆。
物体A质量不变,匀速上升,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大,机械能增大。
若增大起重机的稳定性,可以增大起重机的压载铁,降低重心,或增大受力面积,增大它的稳定性。
【分析】根据F1L1=F2L2,可以计算杠杆上的力的大小;根据动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;质量一定时,高度变大,重力势能变大;降低重心或增大支撑面积,可以增大稳定度。
28.(2024九上·深圳开学考)如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,折射角的大小为 ,AD的 侧是空气(选填“左”或“右”)。
【答案】60°;左
【知识点】光的反射
【解析】【解答】光在反射时,入射光线和反射光线关于法线对称,根据图像,BF为法线,AD是界面,光在折射时,折射光线和入射光线在法线异侧,则OG为入射光线,OE为反射光线,OC为折射光线,折射光线与法线的夹角为折射角,折射角为,入射角∠GOF=90°-60°=30°,折射角大于入射角,AD的左侧是空气。
【分析】在反射现象中,反射角等于入射角;在折射时,空气中的角度大。
29.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示,深外物理拓展课某小组利用相同的酒精灯分别对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水()进行加热,它们的温度T随加热时间t变化的规律如图丙所示。
(1)由图丙可得出的实验结论:水和盐水在沸腾的过程中, :
(2)图乙是实验中观察到水中气泡上升过程中的两种情况,其中 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况:
(3)分析图丙所示图像可初步得到盐水的沸点随盐水密度增大而 ,且盐水l的吸热能力比盐水2的吸热能力 (选填“强”或“弱”),且液面上方的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1标准大气压。
【答案】(1)吸收热量,温度保持不变
(2)b
(3)增大;弱;低于
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】探究液体沸腾规律时,
(1)根据图丙,水和盐水在沸腾的过程中温度不升高,需要吸收热量,温度都保持不变;
(2)水沸腾前,上方水的温度低,气泡在上升时遇冷,发生液化,气泡变小甚至消失;沸腾时,上下水的温度相同,气泡在上升时逐渐变大,b图是水沸腾时的图像。
(3)根据图像,已知ρ1>ρ2>ρ水,盐水1的沸点更高,沸点随着盐水密度的增大而升高;
根据Q吸=cmΔt,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。盐水1温度变化比盐水2温度变化大,盐水1的比热容比盐水2的比热容小,则盐水1的吸热能力比盐水2的吸热能力弱。
在标准大气压下,水的沸点是100 C,由于气压高,沸点高,水的沸点低于100 C,液面上方的气压低于1标准大气压。
【分析】(1)液体在沸腾时,继续吸热,温度保持不变;
(2)水沸腾时,气泡在上升过程中逐渐变大;
(3)盐水的沸点随密度增大而升高;当质量和吸热相同时,温度差越大,比热容越小;气压高,液体的沸点高。
(1)从图中我们可以明显看出,无论是水还是盐水,在沸腾的过程中,它们的温度都是保持不变的。这是沸腾的一个基本特点,即液体在沸腾时,虽然继续吸热,但温度却保持不变。
(2)a图的气泡在上升过程中逐渐变小,这是因为气泡在上升过程中受到水的压强逐渐减小,而气泡内的压强相对较大,所以气泡会逐渐变小甚至消失。而b图的气泡在上升过程中逐渐变大,这是水沸腾时的典型现象。因为水沸腾时,整个容器内的水都在剧烈地汽化,产生大量的气泡,这些气泡在上升过程中不断合并、变大,最终到达水面破裂开来。故b图是水沸腾时的情况。
(3)[1]从图像中我们可以看出,盐水的沸点随着盐水密度的增大而增大。
[2]根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由图可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,故我们可以得出盐水1的吸热能力比盐水2的吸热能力弱。
[3]从图像中我们可以看出,水的沸点低于100 C。在标准大气压下,水的沸点是100 C。根据沸点与气压的关系知道,气压高,沸点大。故液面上方的气压低于1标准大气压。
30.(2024九上·深圳开学考)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律:
(1)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲时,光屏上会呈现一个等大的像,则凸透镜的焦距为 cm;
(2)若将图甲中蜡烛向右移动5cm,为使光屏上仍然呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,此时光屏上会呈现一个倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)正是应用这一原理制成;
(3)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,则人眼按 (选填“1”或“2”)所示方式能观察到蜡烛的像。
【答案】(1)10.0
(2)右;放大;幻灯机
(3)1
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像规律时,
(1)如图甲,光屏上成倒立、等大的像时,物距等于像距且等于2倍焦距,物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm,凸透镜的焦距:f=10.0cm;
(2)图甲中蜡烛向右移动5cm,物距为u'=50.0cm-35.0cm=15.0cm,物距在1倍焦距和2倍焦距间,像距大于2倍焦距,光屏向右移动,成倒立放大的实像,幻灯机利用了这个原理;
(3)蜡烛位置不变,透镜移至36cm刻度线处,u''=36.0cm-30.0cm=6.0cm【分析】(1)根据凸透镜成像时,物距等于像距判断在二倍焦距,可以计算焦距;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成倒立放大的实像,像在二倍焦距外,实际应用有幻灯机;
(3)当物体在一倍焦距内时,成正立放大的虚像。
(1)如图甲所示,光屏上成倒立、等大的像,此时物距等于像距,物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于2倍焦距,故凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[1][2][3]若将图甲中蜡烛向右移动5cm,物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,光屏应该向右移动,成倒立放大的实像,生活中的幻灯机就是利用这个原理制成的。
(3)蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处时
u=36.0cm-30.0cm=6.0cm此时成正立、放大的虚像,像与物在同侧,则人眼在1处能观察到蜡烛的像。
31.(2024九上·深圳开学考)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 ,若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(2)在实验甲、乙中,,小球下滑到斜面底端时的速度,若,可以初步得到结论: ;
(3)小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽(两端等高),一个为凸形,一个为凹形,A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,A小球通过凸形槽的时间为,B小球通过凹形槽的时间为,则 (填“<”、“=”、“>”)。
【答案】(1)转换法;不能
(2)质量相同时,物体的速度越大,动能越大
(3)>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小与哪些因素有关时,
(1)实验中,运动的钢球能推动木块移动,通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,利用了转换法;若水平面绝对光滑,木块被撞击后做匀速直线运动,木块不能停下,不能比较距离,不能比较距离,不能判断钢球的动能大小;
(2)根据实验甲、乙,小球质量相同,下滑的高度关系为,小球在斜面底端时速度,若,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)根据图像,在凸形滑道上,物体运动到最高点时,速度减小,高度 变大,动能转化为重力势能,运动速度小于初速度,在下滑时,由于机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最终的速度等于初速度;
在凹形滑道中,物体运动到最低点时,重力势能转化为动能,运动速度大于初速度,在上升时,机械能守恒,动能全部转化为重力势能,最终的速度等于初速度;在凸形滑道时,物体的平均速度小于在凹形滑道的平均速度,根据,通过凸形槽的时间大于通过凹形槽的时间。
【分析】(1)钢球推动木块移动的距离越大,钢球动能越大,是转换法;
(2)质量相同时,物体下滑的高度越大, 到达水平面的速度越大, 动能越大;
(3)根据物体运动时的速度变化,判断总平均速度的大小,根据,判断时间。
(1)[1][2]实验中通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,钢球推动木块移动的距离越大,钢球动能越大,这叫做转换法;若水平面绝对光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,本实验将不能通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,所以不能达到探究目的。
(2)在实验甲、乙中,小球质量相同,,小球下滑到斜面底端时的速度,若,可以初步得到结论:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)在凸形滑道运动的物体,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度,在下滑过程中由于滑道光滑,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最终的速度等于初速度;在凹形滑道运动的物体,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度,在上升过程中由于滑到光滑,机械能守恒,动能再全部转化为重力势能,最终的速度等于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度,由可知,A小球通过凸形槽的时间大于B小球通过凹形槽的时间。
32.(2024九上·深圳开学考)小明用电子秤、水、柱状烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力相关内容。其中柱状烧杯的质量为100g,其底面积为,实验操作如图所示。
A.用电子天平称出紫砂壶盖的质量,如图A所示:
B.在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量,如图B所示:
C.将用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数,如图C所示:
D.将壶盖全部浸入烧杯的水中,电子秤示数,如图D所示。
(1)比较 两图可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系;
(2)根据实验数据可知:壶盖浸没在水中时所受到的浮力大小为 N,所测壶盖的密度为 ;
(3)如图D所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为 Pa。
【答案】(1)图C和图D
(2)0.2;3
(3)440
【知识点】设计实验测密度;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究密度和浮力相关内容时,
(1)探究浮力与物体排开液体体积的关系时,要保持液体密度相同,排开的体积不同,选图C和D,液体密度相同,壶盖排开水的体积不同,浮力不同;
(2)壶盖放入水中,水对壶盖产生向上的浮力,壶盖对水产生向下的压力,这两个力大小相等,根据图B和D,壶盖受到的浮力为
壶盖完全浸没,则壶盖的体积与排开水的体积相同,体积为:
壶盖的密度:;
(3)根据图B,则烧杯中水的质量
,
计算烧杯中水的体积:
烧杯中水的深度:
图D中水增加的深度:
烧杯中水的深度:
计算烧杯中水对烧杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10-2m=440Pa
【分析】(1)探究浮力和排开液体体积的关系时,需要保持液体密度相同;
(2)根据物体排开液体的质量,利用G=mg计算重力,利用F浮=G排,计算浮力;利用,计算排开液体的体积,根据,计算密度;
(3)根据,计算体积,利用,计算深度,根据p=ρgh,计算液体压强。
(1)杯中装的都是水,由图C和图D可知,液体密度相同,壶盖排开水的体积不同,浮力不同,故由CD两图可探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系。
(2)[1]把壶盖放入水中,水对壶盖产生向上的浮力,根据力的作用是相互的,壶盖对水产生向下的压力,这两个力大小相等,壶盖浸没在水中时,由图B和D可知水对容器底的压力增加了
浮力
[2]壶盖完全浸没,则壶盖的体积与排开水的体积相同
壶盖的密度
(3)由图B可得烧杯中水的质量
烧杯中水的体积
烧杯中水的深度
图D中水增加的深度
图D烧杯中水的深度
图D烧杯中水对烧杯底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10-2m=440Pa
33.(2024九上·深圳开学考)正在建设的雄安新区有多台塔吊24小时不停工作,被称为中国最大的塔吊群。如图甲所示,塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆,起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为,塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW,平衡臂长10m,在拉力F的作用下,重为的货箱被竖直提升时路程与时间的图像如图丙。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力,g取10N/kg。求:
(1)动滑轮的质量;
(2)塔吊滑轮组的机械效率(保留一位小数);
(3)当塔臂在水平位置平衡时,货箱离支点O的水平距离。
【答案】(1)如图丙,路程与时间的图像可知,货箱匀速运动,速度为
绳子自由端移动的速度:v绳=nv=3×0.4m/s=1.2m/s
由
得
不计绳重和摩擦,根据
计算动滑轮的重力
动滑轮的质量
(2)计算滑轮组的机械效率为
(3)计算配重的重力为:G配=m配g=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
总重力为
G总= G动+G=2.5×103N+2×104N=2.25×104N
根据杠杆平衡F1l1=F2l2
由题可得G配l1= G总l2
即4.5×104N ×10m=2.25×104N× l2
解得货箱离支点O的水平距离:l2=20m。
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;根据,计算力的大小;结合G动=nF-G物,计算动滑轮的重力,利用,计算质量;
(2)利用,计算滑轮组的机械效率;
(3)根据G=mg,计算重力,根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力臂的大小。
(1)如图丙,路程与时间的图像可知,货箱匀速运动,速度为
绳子自由端移动的速度
v绳=nv=3×0.4m/s =1.2m/s
由
得
不计绳重和摩擦,由拉力
可得,动滑轮的重力
动滑轮的质量
(2)滑轮组的机械效率
(3)配重的重力为
G配=m配g=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
总重力为
G总= G动+G=2.5×103N+2×104N=2.25×104N
根据杠杆平衡
F1l1=F2l2
由题可得
G配l1= G总l2
即
4.5×104N ×10m=2.25×104N× l2
解得货箱离支点O的水平距离
l2=20m
34.(2024九上·深圳开学考)航天员使用浮力水槽模拟失重进行训练,如图所示,航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,从而模拟失重,已知一套训练服净质量为25kg,航天员质量为70kg,穿上训练服后的总体积为,并保持不变,,g取10N/kg,则:
(1)若航天员身穿不配置铅块的训练服进入水槽,静止时受到的浮力是多大?
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压强为1250Pa,航天员每只脚着地的面积为,训练服内配置的铅块的质量是多大?
(3)若航天员在地面上最大能举起136N的物体,则航天员在水中最大能举起质量为多少千克的实心铁球(铁球不露出水面)()
【答案】(1)航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,则当航天员身穿不配置铅块的宇航服进入水槽,静止时会处于漂浮状态,受到的浮力为
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压力为
根据相互作用力,支持力为
此时受到的浮力为
则此时航天员的总重力为
则训练服内配置的铅块的重力为
则训练服内配置的铅块的质量为
(3)设航天员在水中最大能举起的实心铁球的质量为,则有
即
解得。即航天员在水中最大能举起质量为15.6千克的实心铁球。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体悬浮时,浮力等于物体的重力,根据F浮=G=mg,计算浮力;
(2)根据F=pS,计算压力;根据F浮=ρ液gV排, 计算浮力;结合物体受到的力,计算重力;利用,计算质量;
(3)根据物体受到的力,计算重力,再计算质量。
(1)航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,则当航天员身穿不配置铅块的宇航服进入水槽,静止时会处于漂浮状态,受到的浮力为
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压力为
根据相互作用力,支持力为
此时受到的浮力为
则此时航天员的总重力为
则训练服内配置的铅块的重力为
则训练服内配置的铅块的质量为
(3)设航天员在水中最大能举起的实心铁球的质量为,则有
即
解得。即航天员在水中最大能举起质量为15.6千克的实心铁球。
35.(2024九上·深圳开学考)当我们向AI提问“提供深中通道相关信息”时,国产人工智能Kimi提供了以下信息:
①深中通道是一项连接深圳和中山的跨海集群超级工程,集桥梁、岛屿、隧道和水下互通于一体,全长约24公里。这项工程于2024年6月30日上午举行了开通仪式,并在当天下午3点正式通车。
②深中通道的开通极大地缩短了珠江口东西两岸城市之间的距离,将深圳至中山的车程从约2小时缩短至30分钟内,广州南沙至中山仅需15分钟,珠海和江门至深圳的车程也从2小时以上缩短至1小时内。这样,中山前往深圳机场将更加便捷,深圳宝安的制造业也可以外溢到中山马鞍岛。
③深中通道的建设历经七年筹备和建设,有超过15000名建设者参与施工。通道的开通不仅为粤港澳大湾区带来了新的交通速度,还在72小时内实现了超过30万车次的通车量,日均车流量超过10万车次。
④深中通道的设计和建设实现了多项创新和突破,例如深中大桥采用1666米超大跨径桥梁,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥,通航净高76.5米,是目前世界最高通航净空的海中大桥。此外,深中通道海底隧道全长6845米,为世界上最长、最宽的海底钢壳混凝上沉管隧道。
⑤在通车试运营期间,深中通道实施了ETC电子收费,并配有应急设备确保通行顺畅。通道的限速为左侧两车道小客车专用道限速100公里/小时,右侧两车道限速90公里/小时。此外,深中通道还开通了两条深中跨市公交线路,每天发车超过90班,票价在15元至18元之间,实现了跨城出行变“同城通勤”。
⑥在建造“沉管隧道”时,先在陆地上预制“沉管”构件:用浮运的方法运输,即将“沉管”两端密封,密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上,用拖轮拖至预沉位置;定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度165米、漂浮时排水量约8万吨;单个管节由2500多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
根据以上信息,回答以下问题:
(1)根据信息里的①+⑤,判断一辆小客车以设计的最高速度通过全长,需要 分钟;
(2)轿车在水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力 (填“大于”“等于”或“小于”)轿车的总重;
(3)根据⑥可知,若“沉管”的实心体积以计算,则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为 ;
(4)密封的“沉管”灌水下沉时,沉管受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。尝试画出这一过程(下沉,在到达江底之前)中,受到的浮力F随时间t变化的大致图像;
(5)南沙区是广州最重要的物流港口,大型货船从南沙港出发离开珠江进入伶仃洋时,浮力的变化情况是 ;结合平面地图,尝试解释深圳这一侧为何要修海底隧道而不是架桥(架桥更便宜)?
【答案】(1)14.4
(2)小于
(3)
(4)变大;
(5)不变;见解析
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据最高速度通过全长,计算需要时间为;
(2)小于轿车在快速行驶过程中,车子上方凸起,空气的流速大于车子下方空气的流速,气体在流速大的地方压强小,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
(3)沉管漂浮时,浮力等于重力,则重力:;
则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为
(4)密封的“沉管”灌水下沉时,深度变大,根据,沉管受到的液体压强变大。
“沉管”漂浮在水面上时,受到浮力,灌水下沉时,排开液体的体积变大,受到的浮力不断增大,由,当完全浸没后,排开水的体积不变,浮力达到最大值,浮力不变,则浮力F随时间t变化的图像如下:
(5)货船从南沙港进入伶仃洋时,货船始终漂浮,漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。
若架桥,为保证船只通行,桥的高度需很高,会影响机场飞机的起落。
【分析】(1)根据,计算时间;
(2)流体在流速大的地方压强小;
(3)漂浮物体受到的浮力等于重力,利用G=F浮=ρ液gV排,计算重力,结合,计算密度;
(4)液体密度一定时,深度变大,液体压强变大;排开液体的体积变大,浮力变大;
(5)漂浮物体受到的浮力等自身重力;为船只通行,水面架桥需要高度较大。
(1)以设计的最高速度通过全长,需要时间为
(2)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,由于气体在流速大的地方压强小,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
(3)沉管漂浮时,浮力等于重力,则重力为
则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为
(4)[1] 密封的“沉管”灌水下沉时,水的深度变大,根据可知,沉管受到的液体压强将变大。
[2]“沉管”漂浮在水面上时,需要灌水下沉,灌水下沉的过程“沉管”自身的重力不断增大,则“沉管”漂浮受到的浮力不断增大,由可知,当“沉管”完全浸没时,其受到的浮力达到最大值,继续灌水只会增大“沉管”自身的重力,但其受到的浮力不变,所以受到的浮力F随时间t变化的大致图像如下:
(5)[1]大型货船从南沙港出发离开珠江进入伶仃洋时,货船始终漂浮,重力不变,则浮力不变。
[2]若架桥,为保证船只通行,桥的高度会很高,会影响深圳机场飞机的起落。
1 / 1广东省深圳外国语学校2024-2025学年九年级上学期开学学情物理试题
1.(2024九上·深圳开学考)将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是( )
A.歼20战斗机 B.FH-97A无人机
C.地球 D.太阳
2.(2024九上·深圳开学考)下图所示的四个情景中,属于实像的是( )
A.鸭在水中的倒影 B.树下地面圆形的光斑
C.船上人看到水里的鱼 D.海市蜃楼
3.(2024九上·深圳开学考)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.光从空气射入水中后,传播速度一定会变小
B.光从空气射入水中时,传播方向一定会发生变化
C.牛顿用三棱镜分解太阳光的实验中,红色光的偏折程度最低
D.某些疾病会导致皮肤温度异常,用红外相机给皮肤拍照并与健康人照片对比有助于诊断疾病
4.(2024九上·深圳开学考)如图所示的四个实验中,下列说法中正确的是( )
A.甲图:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,闹钟铃声逐渐变大
B.乙图:用发声响度不同的音叉轻触静止的乒乓球,两次乒乓球被弹开的幅度相同
C.丙图:将扬声器对准烛焰播放音乐,烛焰会随音乐跳动,这说明声波能传递能量
D.丁图:用嘴吹一根带活塞的塑料管,将活塞上下拉动时,发出哨声的音调不改变
5.(2024九上·深圳开学考)如图是自然界中水的循环示意图,下列说法正确的是( )
A.高山上的积雪升华,直接变成小水滴,升入天空
B.水蒸气在高空遇冷时,有的凝固成小冰晶,有的液化成小水滴
C.过量开采地下水可以解决部分饮水问题,且对环境不会造成影响
D.江河湖海、土壤、植物中的水通过汽化,变成水蒸气升入天空
6.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示为萘熔化的实验装置,如图乙所示为其熔化时温度随时间变化的图像。下列分析中,正确的是( )
A.萘的熔化过程大约持续了33分钟
B.萘熔化过程中温度先升高,再不变,最后再升高
C.萘熔化过程中既不吸热也不放热
D.萘是一种晶体,它的凝固点为80℃
7.(2024九上·深圳开学考)2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台项目决赛上中国选手获得金牌。如图所示,当运动员静止站立在水平领奖台上时,下列分析正确的是( )
A.领奖台的重力和地面对领奖台的支持力是一对平衡力
B.领奖台的重力与领奖台对运动员的支持力是相互作用力
C.运动员的重力与领奖台对运动员的支持力是一对平衡力
D.运动员对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力是相互作用力
8.(2024九上·深圳开学考)一位小朋友在玩滑板车,开始时,她通过不断用力蹬地使滑板车持续运动起来,如图甲所示;停止蹬地后滑板车继续前行,如图乙所示;一段时间后滑板车停止运动,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中用力蹬地使滑板车运动说明力是维持物体运动的原因
B.图乙中停止蹬地后滑板车继续前行是由于滑板车具有惯性
C.图乙中停止蹬地后滑板车的速度逐渐变慢是由于它不再受到力的作用
D.图丙中滑板车停止运动后其惯性消失
9.(2024九上·深圳开学考)如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.4N,向左 B.4N,向右 C.6N,向右 D.6N,向左
10.(2024九上·深圳开学考)我国古代科学著作《天工开物》中记载“凡河滨有制筒车者,堰陂障流,绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一倾于枧(jiàn,引水的竹、木管子)内,流入亩中。昼夜不息,百亩无忧。”这段文字描述的是筒车(如图甲)这样一种以水流为动力来取水的机械,其模型如图乙所示,筒车的转动速度不变,下列说法不正确的是( )
A.取水筒内的水,在取水处时动能最大
B.取水筒内的水,在倒水处时重力势能最大
C.取水筒内的水,从取水处到倒水处,机械能一直在增大
D.筒车取水时转得越快,功率越大
11.(2024九上·深圳开学考)小原用如图所示的红酒开瓶器开一瓶红酒,他先旋转上端的转柄,使金属杆下端钻头插入红酒木塞,再向下按动压柄,红酒木塞就被拔出,关于红酒开瓶器,下列说法正确的是( )
A.压柄是费力杠杆
B.钻头制成螺旋状应用了斜面可以省距离
C.钻头做得比较细是为了减小压强
D.转柄和金属杆组成轮轴,其实质是杠杆
12.(2024九上·深圳开学考)斜面也是一种简单机械.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,斜面高为,长为,工人用沿斜面方向的力将重为的箱子从斜面底端推到车上。下列分析与计算正确的是( )
A.利用斜面可以省力,也可以省功
B.若只减小斜面的坡度,工人所需的推力将增大
C.在此过程中斜面的机械效率为
D.重物移动过程中受到的摩擦力为
13.(2024九上·深圳开学考)如图所示是光刻机的工作原理,利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路。若掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.硅片位于缩图透镜的一倍焦距以内
B.掩膜位于缩图透镜的一倍焦距以内
C.掩膜上的电路图在硅片上成的像是虚像
D.要使硅片上成的像变小,需将掩膜向上移动
14.(2024九上·深圳开学考)世梁同学取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,调整两个放大镜间的距离,可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片,对光线有会聚作用
B.远处的镜片,成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片,其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
15.(2024九上·深圳开学考)小明用弹性膜注水制作了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,固定透镜,将一个F形光源放在合适位置后,调节光屏得到清晰的像.下列说法正确的是( )
A.图甲模拟正常人眼球观察物体时的成像情况,光屏上成倒立放大的实像
B.模拟图乙的成因时需要从水透镜向外抽水
C.若将远视眼镜靠近甲图透镜左侧放置,要将光屏靠近透镜才能承接到清晰的像
D.将蜡烛改为平行光源,将平行玻璃砖放在丙图所示位置,则会聚点将仍在焦点F处
16.(2024九上·深圳开学考)下列说法正确的是( )
A.内燃机的压缩冲程是将内能转化为机械能
B.一根铁丝很难被拉断,表明固体分子间存在相互作用的斥力
C.沙漠的昼夜温差大的主要原因是沙石的比热容较小
D.热机工作时可以将燃料中的化学能全部转化为机械能
17.(2024九上·深圳开学考)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用软本塞塞紧。把一根皮条缠绕在管子上。迅速地来同拉动皮条,过一会儿,软末塞破顶开,同时管口出现雾状“白气”。下列说法正确的是( )
A.管口出现的雾状“白气”是酒精蒸气
B.酒精蒸气推出橡胶塞导致酒精蒸气内能增加
C.拉动皮条的过程中,酒精内能增加,温度不变
D.拉动皮条的过程中,金属管的内能是通过做功的方式改变的
18.(2024九上·深圳开学考)将甲、乙两个相同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同的液体(至溢水口处),把两个完全相同的小球放入溢水杯中,溢出的液体流到了相同的小烧杯中,静止时的状态如图所示。此时,甲图中液体对烧杯底部的压强和乙图中液体对烧杯底部的压强分别为p1和p2,甲溢水杯对桌面的压强和乙溢水杯对桌面的压强分别为p3和p4,则( )
A.p1<p2,p3<p4 B.p1>p2,p3>p4
C.p1<p2,p3=p4 D.p1>p2,p3=p4
19.(2024九上·深圳开学考)小军用弹簧测力计竖直向上提拉放在台秤托盘中央的圆柱体A,如图所示。当台秤示数为6.8N时,弹簧测力计的示数为1.2N。已知:圆柱体A的底面积为50cm2,高为8cm,且它始终处于静止状态。g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.圆柱体A的密度为1.7g/cm3
B.当台秤示数增大时,弹簧测力计示数也增大
C.当台秤示数为零时,弹簧测力计示数为4.6N
D.当台秤示数为1.6N时,圆柱体A对托盘的压强为320Pa
20.(2024九上·深圳开学考)某学校综合实践活动小组利用弹簧测力计、合金块、细线、笔、纸等,将弹簧测力计改装成可以测量液体密度的工具(合金块始终浸没在液体中)。他们的部分改装过程如下:先将合金块浸没在水中,静止时如图甲所示,读出并记录弹簧测力计的示数F1为3.0N;再将擦干后的合金块浸没在酒精中,静止时如图乙所示,读出并记录弹簧测力计的示数F2为3.2N。然后在弹簧测力计上F1和F2相应的刻度线处分别标上水和酒精的密度值。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,酒精的密度ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
下列说法中正确的是( )
A.合金块的重力为4N
B.合金块的体积是0.8×10-4m3
C.改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值为3.0×103kg/m3
D.若只更换成体积更小的合金块,改装后的测量液体密度的工具分度值会变大
21.(2024九上·深圳开学考)图甲为深圳宝安国际机场的某型移动式斜面传送带的照片,图乙为该斜面传送带向上传送行李的示意图(行李用长方形表示)。请在图中画出行李在斜面传送带上匀速上行时所受的摩擦力的示意图,以及行李对斜面的压力的示意图。
22.(2024九上·深圳开学考)如图是安保人员用车底检查镜(可视为一个平面镜)车辆进行检查的示意图。设A点为安保员的眼睛,请在图中画出安保员通过检查镜看到车底盘B处的光路图。
23.(2024九上·深圳开学考)在《天工开物》中记载的“悬弓弹棉”是将木弓用细绳吊在一根竹竿上,此时竹竿发生了 形变,产生弹力:然后将弓弦大部分放入棉花中,用木锤频频击打弓弦的露出部分,可以使板上棉花疏松,使棉花变疏松的力的施力物体是 (填“竹竿”“木锤”或“弓弦”)。
24.(2024九上·深圳开学考)如图所示,重为0.3N的磁性黑板擦吸附在竖直的黑板上,此时黑板擦受到的摩擦力大小为 N;若对磁性黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,它恰好向上匀速直线运动,则此时黑板擦受到的摩擦力大小为 N。
25.(2024九上·深圳开学考) 温度是表示物体 的物理量;摄氏温标规定:一个标准大气压下 的温度为。温度为的物体 填“具有”或“不具有”内能。
26.(2024九上·深圳开学考)如图所示是汽油机的某个冲程,汽油与空气的混合气体处于图中 (选填字母)位置,在此冲程中,混合气体 (选填“被压缩”或“对外做功”),这些气体的内能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
27.(2024九上·深圳开学考)如图是液压汽车起重机的示意图,液压杆推动吊臂提起重物。已知动力臂与阻力臂之比为1∶5,当匀速提起重为1000牛的物体A时,所需动力为 牛,此时它可以视为一个 杠杆(填“省力”、“等臂”或“费力”),此过程中,物体A的机械能 。(填“增大”、“不变”或“减小”)。起重机工作时要求非常平稳,假如你是起重机设计师应如何来增大它的稳定性: 。
28.(2024九上·深圳开学考)如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,折射角的大小为 ,AD的 侧是空气(选填“左”或“右”)。
29.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示,深外物理拓展课某小组利用相同的酒精灯分别对质量和初温均相同的盐水1、盐水2和纯水()进行加热,它们的温度T随加热时间t变化的规律如图丙所示。
(1)由图丙可得出的实验结论:水和盐水在沸腾的过程中, :
(2)图乙是实验中观察到水中气泡上升过程中的两种情况,其中 (选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况:
(3)分析图丙所示图像可初步得到盐水的沸点随盐水密度增大而 ,且盐水l的吸热能力比盐水2的吸热能力 (选填“强”或“弱”),且液面上方的气压 (选填“高于”、“低于”或“等于”)1标准大气压。
30.(2024九上·深圳开学考)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律:
(1)当蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲时,光屏上会呈现一个等大的像,则凸透镜的焦距为 cm;
(2)若将图甲中蜡烛向右移动5cm,为使光屏上仍然呈现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,此时光屏上会呈现一个倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像, (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)正是应用这一原理制成;
(3)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处,则人眼按 (选填“1”或“2”)所示方式能观察到蜡烛的像。
31.(2024九上·深圳开学考)在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 ,若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(2)在实验甲、乙中,,小球下滑到斜面底端时的速度,若,可以初步得到结论: ;
(3)小金又利用丁图来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽(两端等高),一个为凸形,一个为凹形,A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v,运动到槽的末端速度也都为v,A小球通过凸形槽的时间为,B小球通过凹形槽的时间为,则 (填“<”、“=”、“>”)。
32.(2024九上·深圳开学考)小明用电子秤、水、柱状烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力相关内容。其中柱状烧杯的质量为100g,其底面积为,实验操作如图所示。
A.用电子天平称出紫砂壶盖的质量,如图A所示:
B.在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量,如图B所示:
C.将用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数,如图C所示:
D.将壶盖全部浸入烧杯的水中,电子秤示数,如图D所示。
(1)比较 两图可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系;
(2)根据实验数据可知:壶盖浸没在水中时所受到的浮力大小为 N,所测壶盖的密度为 ;
(3)如图D所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为 Pa。
33.(2024九上·深圳开学考)正在建设的雄安新区有多台塔吊24小时不停工作,被称为中国最大的塔吊群。如图甲所示,塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆,起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为,塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW,平衡臂长10m,在拉力F的作用下,重为的货箱被竖直提升时路程与时间的图像如图丙。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力,g取10N/kg。求:
(1)动滑轮的质量;
(2)塔吊滑轮组的机械效率(保留一位小数);
(3)当塔臂在水平位置平衡时,货箱离支点O的水平距离。
34.(2024九上·深圳开学考)航天员使用浮力水槽模拟失重进行训练,如图所示,航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,从而模拟失重,已知一套训练服净质量为25kg,航天员质量为70kg,穿上训练服后的总体积为,并保持不变,,g取10N/kg,则:
(1)若航天员身穿不配置铅块的训练服进入水槽,静止时受到的浮力是多大?
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压强为1250Pa,航天员每只脚着地的面积为,训练服内配置的铅块的质量是多大?
(3)若航天员在地面上最大能举起136N的物体,则航天员在水中最大能举起质量为多少千克的实心铁球(铁球不露出水面)()
35.(2024九上·深圳开学考)当我们向AI提问“提供深中通道相关信息”时,国产人工智能Kimi提供了以下信息:
①深中通道是一项连接深圳和中山的跨海集群超级工程,集桥梁、岛屿、隧道和水下互通于一体,全长约24公里。这项工程于2024年6月30日上午举行了开通仪式,并在当天下午3点正式通车。
②深中通道的开通极大地缩短了珠江口东西两岸城市之间的距离,将深圳至中山的车程从约2小时缩短至30分钟内,广州南沙至中山仅需15分钟,珠海和江门至深圳的车程也从2小时以上缩短至1小时内。这样,中山前往深圳机场将更加便捷,深圳宝安的制造业也可以外溢到中山马鞍岛。
③深中通道的建设历经七年筹备和建设,有超过15000名建设者参与施工。通道的开通不仅为粤港澳大湾区带来了新的交通速度,还在72小时内实现了超过30万车次的通车量,日均车流量超过10万车次。
④深中通道的设计和建设实现了多项创新和突破,例如深中大桥采用1666米超大跨径桥梁,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥,通航净高76.5米,是目前世界最高通航净空的海中大桥。此外,深中通道海底隧道全长6845米,为世界上最长、最宽的海底钢壳混凝上沉管隧道。
⑤在通车试运营期间,深中通道实施了ETC电子收费,并配有应急设备确保通行顺畅。通道的限速为左侧两车道小客车专用道限速100公里/小时,右侧两车道限速90公里/小时。此外,深中通道还开通了两条深中跨市公交线路,每天发车超过90班,票价在15元至18元之间,实现了跨城出行变“同城通勤”。
⑥在建造“沉管隧道”时,先在陆地上预制“沉管”构件:用浮运的方法运输,即将“沉管”两端密封,密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上,用拖轮拖至预沉位置;定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度165米、漂浮时排水量约8万吨;单个管节由2500多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
根据以上信息,回答以下问题:
(1)根据信息里的①+⑤,判断一辆小客车以设计的最高速度通过全长,需要 分钟;
(2)轿车在水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力 (填“大于”“等于”或“小于”)轿车的总重;
(3)根据⑥可知,若“沉管”的实心体积以计算,则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为 ;
(4)密封的“沉管”灌水下沉时,沉管受到的液体压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。尝试画出这一过程(下沉,在到达江底之前)中,受到的浮力F随时间t变化的大致图像;
(5)南沙区是广州最重要的物流港口,大型货船从南沙港出发离开珠江进入伶仃洋时,浮力的变化情况是 ;结合平面地图,尝试解释深圳这一侧为何要修海底隧道而不是架桥(架桥更便宜)?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】无人机和战斗机比翼齐飞,彼此间位置不变,以歼20为参照物,无人机是静止的,故A符合题意;故BCD不符合题意。
故选A 。
【分析】相对于参照物,没有位置变化是静止的。
2.【答案】B
【知识点】实像和虚像的区别
3.【答案】B
【知识点】光的传播速度与光年;光的折射规律;光的色散;红外线
4.【答案】C
【知识点】声音的传播条件;音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系;声与能量
【解析】【解答】A.用抽气机从玻璃罩内抽气,介质减少,闹钟铃声减弱,推论得到出:真空不能传声,故A错误;
B.音叉响度不同,振幅不同,接触静止的乒乓球,乒乓球被弹开的幅度不相同,故B错误;
C.扬声器播放音乐,近处的烛焰会随音乐跳动,可知声波能传递能量,故C正确;
D.上下推拉活塞,空气柱的长度改变,振动的频率改变,哨声的音调改变,故D错误。
故选C。
【分析】玻璃罩实验探究了声音的传播需要介质;响度和振幅有关;声音可以传递能量;发声体的长度 改变,音调改变。
5.【答案】D
【知识点】物质的三态;能源与可持续发展
【解析】【解答】A.积雪是固态的,直接变成气态的水蒸气,是升华现象,故A错误;
B.水蒸气在高空遇冷,形成液态的小水滴是液化现象,形成固态的小冰晶,是凝华现象,故B错误;
C.过量开采地下水虽然可以解决饮水问题,但对环境造成严重影响,故C错误;
D.江河、湖海、土壤、植物中的水,由液态变成气态,是汽化现象,故D正确。
故选D。
【分析】从固体变为气体是升华现象;气体变为固体是凝华现象,气体变为液体,是液化现象;液体变为气体是汽化现象。
6.【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】A.根据图乙,奈在熔化时,温度不变,持续的时间为25min-10min=15min,故A错误;
B.根据图乙,萘熔化前固体升温,熔化后液体升温,熔化时温度保持不变,故B错误;
C.萘熔化过程中需要吸热,故C错误;
D.萘熔化时温度不变,是晶体,熔化时的温度为萘的熔点,熔点为80℃,故D正确。
故选D。
【分析】晶体熔化时,吸收热量,温度保持不变,此时的温度是熔点,温度不变的时间是熔化时间。
7.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【解答】A.地面对领奖台的支持力大小等于领奖台受的重力和运动员的重力,领奖台到的重力和地面对领奖台的支持力大小不相等,不是平衡力, 故A错误;
B.领奖台的重力与领奖台对运动员的支持力大小不相等,不是一对相互作用力, 故B错误;
C.运动员的重力与领奖台对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.运动员对领奖台的压力与地面对领奖台的支持力作用在同一物体上,且大小不等,不是相互作用力,故D错误。
故选C。
【分析】物体间的力和反作用力是相互作用力;当力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、在同一直线上,是平衡力。
8.【答案】B
【知识点】牛顿第一定律;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.脚蹬地时,地面对脚有反作用力,滑板车前行,是力改变物体的运动状态,故A错误;
B.停止蹬地后滑板车继续前行,是滑板车具有惯性,要保持原有的运动状态,B正确;
C.滑板车在前进时,受到地面的阻力,力可以改变滑板车的运动状态,速度变慢,故C错误;
D.惯性是物体本身的性质,只与质量有关,滑板车停止运动,惯性不变,故D错误。
故选B。
【分析】力可以改变物体的运动状态;一切物体都有惯性,惯性维持物体的运动状态。
9.【答案】B
【知识点】摩擦力的方向
【解析】【解答】物体B在水平方向受弹簧测力计向左的拉力和物体A向右的摩擦力作用,B处于静止状态,两个力平衡大小相等,测力计的拉力为4N,摩擦力为4N,方向向右,B符合题意。
故选B.
【分析】静止的物体受到平衡力,二力平衡时,力的大小相等,方向相反。
10.【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械能及其转化
【解析】【解答】A.取水筒内的水,转动的速度和质量不变,动能不变,故A错误,符合题意;
B.图中,水筒内的水,在倒水处时高度最大,重力势能最大,故B正确,不符合题意;
C.从取水处到倒水处,位置升高,水的动能不变,重力势能增大,总的机械能一直增大,故C正确,不符合题意;
D.筒车取水时转得越快,在相同时间取水就越多,对水做功越大,功率越大,故D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】质量和速度一定时,动能一定;质量一定时,高度越大, 重力势能越大;做功的快慢是功率大小。
11.【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;斜面的机械效率
【解析】【解答】AD.使用开瓶器时,转柄半径比金属杆半径大,相当于轮轴,在使用时,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,相当于省力杠杆,故A错误,D正确;
B.钻头上的螺旋,相当于较长的斜面,斜面高度一定时,斜面越长越省力,故B错误;
C.钻头做得比较细,减小了受力面积,根据,可以增大压强,故C错误。
故选D。
【分析】使用杠杆时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;使用斜面时,费距离可以省力;压力一定时,受力面积越小,压强越大。
12.【答案】C
【知识点】斜面的机械效率;有用功和额外功
13.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】ABC.根据要求,掩膜上的电路图在硅片上成清晰缩小的像,则缩图透镜是凸透镜,经过凸透镜成像规律,掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,硅片位于1倍焦距与2倍焦距之间,成倒立缩小的实像,故ABC错误;
D.根据凸透镜成实像规律,物远像近像变小,要硅片上的像减小,应增大物距,掩膜向上移动,故D正确。
故选D。
【分析】凸透镜成像时,物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像,物距变大,像距变小像变小。
14.【答案】B
【知识点】望远镜
【解析】【解答】A.放大镜是凸透镜,对光线有会聚作用,故A正确,不符合题意;
B.不同焦距的放大镜组成了望远镜,远处的镜片是物镜,由于物体在二倍焦距外,成倒立缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.靠近眼睛的镜片是目镜,相当于放大镜,成正立放大的虚像,故C正确,不符合题意;
D.物镜的直径较大,可以会聚更多的光,使得所成的像更加明亮,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】放大镜是凸透镜,对光有会聚作用;物体在凸透镜的二倍焦距外,成倒立缩小的实像;物体在焦点内,成正立放大的虚像。
15.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.眼睛成像时,物距大于二倍焦距,视网膜成倒立缩小的实像,故A错误;
B.图乙中,远处景物在视网膜前面成像,是晶状体太厚了,对光线会聚能力太强,若模拟近视眼的成因,需要向透镜里注水,故B错误;是近视眼,
C.远视镜为凸透镜,放在凸透镜前方时,使光线加强会聚,像的位置会向前移动,光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像,故C正确;
D.光线平行凸透镜的主光轴,经过凸透镜折射后会聚在焦点,将平行玻璃砖放在丙图位置,光线经过透镜折射后,光线再次经过玻璃砖折射后,会聚点不在焦位置,故D错误。
故选C。
【分析】光源放在透镜2倍焦距以外,成倒立缩小的实像;近视眼的晶状体太厚,成像在视网膜前;远视眼镜是凸透镜,对光有会聚作用;玻璃砖使光线发生折射,改变光路。
16.【答案】C
【知识点】比热容;热机的四个冲程;能量的转化或转移;分子间相互作用力
【解析】【解答】A、内燃机工作时,压缩冲程中将机械能转化为内能,故A错误;
B、由于分子间存在引力,因此一根铁丝很难被拉断,故B错误;
C、根据Q=cm△t,质量和吸收相同热量时,沙漠地区主要是沙石,沙石的比热容小,沙石的温度变化量大,所以昼夜温差大,故C正确;
A、内燃机工作时,并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功,转化为机械能,有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了,故 D错误。
故选: C。
【分析】(1)内燃机在做功冲程中,将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
(2)分子间存在相互作用的引力与斥力;
(3)根据Q=cm△t,质量和吸收相同热量时,物体的比热容越小,温度变化量越大;
(4)在做功冲程中,燃料燃烧,化学能转化为内能,内能转化为机械能,其中只有少部分最后转化为机械能。
17.【答案】D
【知识点】物质的三态;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】AB.酒精蒸汽弹出木塞时,蒸汽内能减小,温度降低,周围空气中的水蒸气液化成小水珠,形成“白气”,故AB错误;
CD.拉动皮条时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,酒精内能增加,温度升高,是做功的方式改变的内能,故C错误;故D正确。
故选D。
【分析】气体内能对外做功时,内能减少,温度降低,水蒸气液化形成白气;物体间相互摩擦,是做功改变内能。
18.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】图中,甲球下沉,甲杯内液体的密度ρ甲<ρ球,乙球漂浮,乙杯内液体的密度ρ乙>ρ球,则两种液体的密度ρ乙>ρ甲,根据p=ρgh,溢水杯中液体深度相同,乙液体密度大,产生的压强大,则p1根据图像,甲杯中液体的体积小于乙杯中液体的体积,根据m=ρV,甲杯中液体的质量小于乙杯中液体的质量,两溢水杯和小球相同,杯子对桌面的压力等于溢水杯、小球和液体的重力之和,根据F=G总=m总g,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,受力面积相同,根据,p3<p4,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】沉底物体的密度大于液体密度,漂浮物体的密度小于液体密度;根据物体相同,判断液体密度,利用p=ρgh,判断液体压强的大小;根据水平面受到的压力等于物体的重力,利用,判断压强的大小。
19.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【解答】A.已知台秤示数为6.8N,圆柱体对台秤的压力为6.8N,台秤对圆柱体的支持力为6.8N,弹簧测力计的示数为1.2N,测力计对圆柱体的拉力为1.2N,计算圆柱体的重力
,圆柱体的质量:,
圆柱体的体积:,
计算圆柱体的密度:
,故A错误;
B.台秤示数增大,对圆柱体的支持力增大,测力计对圆柱体的拉力减小,弹簧测力计示数减小,故B错误;
C.当台秤示数为零时,对圆柱体的支持力为零,测力计的拉力等于重力,弹簧测力计示数为8N,故C错误;
D.当台秤示数为1.6N时,圆柱体A对托盘的压力为1.6N,圆柱体对托盘的压强为
,故D正确。
故选D。
【分析】A.根据计算圆柱体的重力,根据计算圆柱体的质量,根据计算圆柱体的体积,根据计算圆柱体的密度;
B.根据台秤示数变化确定圆柱体受到支持力的变化,根据平衡条件分析测力计的示数变化;
C.当台秤示数为零时,对圆柱体的支持力为零,根据平衡力的知识计算测力计的示数;
D.根据计算圆柱体对桌面的压强。
20.【答案】A,C,D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB、根据称重法测浮力F=G-F浮和阿基米德原理有:
3.0N=G-ρ水gV=G-1.0×103kg/m3×10N/kg×V----①
3.2N=G-ρ酒精gV=G-0.8×103kg/m3×10N/kg×V----②;
由①②得:V=10-4 m3;G=4N;故A正确,B错误;
C、由②得:F示=4N-ρ液×10N/kg×10-4 m3;
故待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系:
ρ液=4×103kg/m3-F示×103 kg/(N m3)------③;
把F示=1.0N代入③得,ρ液=3.0×103kg/m3,即改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值3.0×103kg/m3,故C正确;
D、相同间隔表示的浮力大小不变,若只更换成体积更小的合金块,根据阿基米德原理知,表述的液体的密度变大,故D正确。
故选:ACD。
【分析】(1)根据称重法测浮力和阿基米德原理列出水和酒精中的表达式,据此求出物体的体积和G;
(3)根据称重法测浮力可得:F示=G-F浮,而F浮=ρ液gV排,且浸没时V排=V物,据此结合已知条件得出待测液体的密度和弹簧测力计的示数的关系式;可求改装后的弹簧测力计上1.0N刻度线对应的液体密度值。
(4)根据相同间隔表示的浮力大小不变,根据阿基米德原理分析。
21.【答案】
【知识点】摩擦力的方向;压力及重力与压力的区别
【解析】【解答】行李随传送带向上运动,物体有相对向下的运动趋势,摩擦力方向沿传送带向上;行李对斜面的压力垂直于斜面并指向斜面,作用点在斜面上,作图如下:
【分析】物体受到的摩擦力和相对运动方向相反;压力和支撑面垂直向下。
22.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,作出B点关于镜面的对称点B',为镜中的像,连接AB',交镜面于点O,AO为反射光线、BO是入射光线,如图:
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称;平面镜中的像和眼睛的位置在同一直线上。
23.【答案】弹性;弓弦
【知识点】弹力
【解析】【解答】细绳吊在一根竹竿上时,竹竿发生弯曲,在撤去外力后能恢复原状,是弹性形变。
弓弦受力振动,弓弦在振动同时,对棉花施加一个力,使棉花疏松,使棉花疏松的力的施力物体是弓弦。
【分析】发生形变后能恢复原状,是弹性形变;发出力的物体是施力物体。
24.【答案】0.3;1.1
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】黑板擦静止,受到平衡力,在竖直方向上,黑板擦的重力与静摩擦力平衡,大小相等,则摩擦力f=G=0.3N;
对黑板擦施加一个竖直向上、大小为0.8N的推力时,恰好向上匀速直线运动,黑板擦的向下的重力与向下的滑动摩擦力f滑和竖直向上推力F平衡,黑板擦受到的摩擦力:f滑=G+F=0.3N+0.8N=1.1N
【分析】静止和匀速直线运动时,物体受到平衡力,结合平衡力合力为零,计算力的大小。
25.【答案】冷热程度;沸水;具有
【知识点】温度及温度计的使用与读数
【解析】【解答】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量;摄氏温标规定:一个标准大气压下沸水的温度为100℃。
(2)温度为0℃的物体具有内能。
【分析】(1)根据温度的定义和摄氏温标的规定解答;
(2)一切物体都有内能。
26.【答案】A;被压缩;变大
【知识点】热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】图中,汽油机的气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,此时汽油与空气的混合气体处于气缸A中;活塞上行,混合气体被压缩,气体内能变大,温度升高。
【分析】气体在气缸内,被活塞压缩体积时,内能变大。
27.【答案】5000;费力;增大;增大起重机的压载铁
【知识点】机械能及其转化;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件和力臂比值,计算动力,是费力杠杆。
物体A质量不变,匀速上升,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大,机械能增大。
若增大起重机的稳定性,可以增大起重机的压载铁,降低重心,或增大受力面积,增大它的稳定性。
【分析】根据F1L1=F2L2,可以计算杠杆上的力的大小;根据动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;质量一定时,高度变大,重力势能变大;降低重心或增大支撑面积,可以增大稳定度。
28.【答案】60°;左
【知识点】光的反射
【解析】【解答】光在反射时,入射光线和反射光线关于法线对称,根据图像,BF为法线,AD是界面,光在折射时,折射光线和入射光线在法线异侧,则OG为入射光线,OE为反射光线,OC为折射光线,折射光线与法线的夹角为折射角,折射角为,入射角∠GOF=90°-60°=30°,折射角大于入射角,AD的左侧是空气。
【分析】在反射现象中,反射角等于入射角;在折射时,空气中的角度大。
29.【答案】(1)吸收热量,温度保持不变
(2)b
(3)增大;弱;低于
【知识点】沸腾及沸腾条件
【解析】【解答】探究液体沸腾规律时,
(1)根据图丙,水和盐水在沸腾的过程中温度不升高,需要吸收热量,温度都保持不变;
(2)水沸腾前,上方水的温度低,气泡在上升时遇冷,发生液化,气泡变小甚至消失;沸腾时,上下水的温度相同,气泡在上升时逐渐变大,b图是水沸腾时的图像。
(3)根据图像,已知ρ1>ρ2>ρ水,盐水1的沸点更高,沸点随着盐水密度的增大而升高;
根据Q吸=cmΔt,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。盐水1温度变化比盐水2温度变化大,盐水1的比热容比盐水2的比热容小,则盐水1的吸热能力比盐水2的吸热能力弱。
在标准大气压下,水的沸点是100 C,由于气压高,沸点高,水的沸点低于100 C,液面上方的气压低于1标准大气压。
【分析】(1)液体在沸腾时,继续吸热,温度保持不变;
(2)水沸腾时,气泡在上升过程中逐渐变大;
(3)盐水的沸点随密度增大而升高;当质量和吸热相同时,温度差越大,比热容越小;气压高,液体的沸点高。
(1)从图中我们可以明显看出,无论是水还是盐水,在沸腾的过程中,它们的温度都是保持不变的。这是沸腾的一个基本特点,即液体在沸腾时,虽然继续吸热,但温度却保持不变。
(2)a图的气泡在上升过程中逐渐变小,这是因为气泡在上升过程中受到水的压强逐渐减小,而气泡内的压强相对较大,所以气泡会逐渐变小甚至消失。而b图的气泡在上升过程中逐渐变大,这是水沸腾时的典型现象。因为水沸腾时,整个容器内的水都在剧烈地汽化,产生大量的气泡,这些气泡在上升过程中不断合并、变大,最终到达水面破裂开来。故b图是水沸腾时的情况。
(3)[1]从图像中我们可以看出,盐水的沸点随着盐水密度的增大而增大。
[2]根据吸热公式Q吸=cmΔt可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由图可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,故我们可以得出盐水1的吸热能力比盐水2的吸热能力弱。
[3]从图像中我们可以看出,水的沸点低于100 C。在标准大气压下,水的沸点是100 C。根据沸点与气压的关系知道,气压高,沸点大。故液面上方的气压低于1标准大气压。
30.【答案】(1)10.0
(2)右;放大;幻灯机
(3)1
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像规律时,
(1)如图甲,光屏上成倒立、等大的像时,物距等于像距且等于2倍焦距,物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm,凸透镜的焦距:f=10.0cm;
(2)图甲中蜡烛向右移动5cm,物距为u'=50.0cm-35.0cm=15.0cm,物距在1倍焦距和2倍焦距间,像距大于2倍焦距,光屏向右移动,成倒立放大的实像,幻灯机利用了这个原理;
(3)蜡烛位置不变,透镜移至36cm刻度线处,u''=36.0cm-30.0cm=6.0cm【分析】(1)根据凸透镜成像时,物距等于像距判断在二倍焦距,可以计算焦距;
(2)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间,成倒立放大的实像,像在二倍焦距外,实际应用有幻灯机;
(3)当物体在一倍焦距内时,成正立放大的虚像。
(1)如图甲所示,光屏上成倒立、等大的像,此时物距等于像距,物距为
u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
等于2倍焦距,故凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[1][2][3]若将图甲中蜡烛向右移动5cm,物距为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距大于1倍焦距小于2倍焦距,像距大于2倍焦距,光屏应该向右移动,成倒立放大的实像,生活中的幻灯机就是利用这个原理制成的。
(3)蜡烛位置不变,移动透镜至36cm刻度线处时
u=36.0cm-30.0cm=6.0cm此时成正立、放大的虚像,像与物在同侧,则人眼在1处能观察到蜡烛的像。
31.【答案】(1)转换法;不能
(2)质量相同时,物体的速度越大,动能越大
(3)>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小与哪些因素有关时,
(1)实验中,运动的钢球能推动木块移动,通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,利用了转换法;若水平面绝对光滑,木块被撞击后做匀速直线运动,木块不能停下,不能比较距离,不能比较距离,不能判断钢球的动能大小;
(2)根据实验甲、乙,小球质量相同,下滑的高度关系为,小球在斜面底端时速度,若,可得:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)根据图像,在凸形滑道上,物体运动到最高点时,速度减小,高度 变大,动能转化为重力势能,运动速度小于初速度,在下滑时,由于机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最终的速度等于初速度;
在凹形滑道中,物体运动到最低点时,重力势能转化为动能,运动速度大于初速度,在上升时,机械能守恒,动能全部转化为重力势能,最终的速度等于初速度;在凸形滑道时,物体的平均速度小于在凹形滑道的平均速度,根据,通过凸形槽的时间大于通过凹形槽的时间。
【分析】(1)钢球推动木块移动的距离越大,钢球动能越大,是转换法;
(2)质量相同时,物体下滑的高度越大, 到达水平面的速度越大, 动能越大;
(3)根据物体运动时的速度变化,判断总平均速度的大小,根据,判断时间。
(1)[1][2]实验中通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,钢球推动木块移动的距离越大,钢球动能越大,这叫做转换法;若水平面绝对光滑,木块被撞击后将做匀速直线运动,本实验将不能通过钢球推动木块移动的距离来判断钢球的动能大小,所以不能达到探究目的。
(2)在实验甲、乙中,小球质量相同,,小球下滑到斜面底端时的速度,若,可以初步得到结论:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(3)在凸形滑道运动的物体,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,运动速度小于初速度,在下滑过程中由于滑道光滑,机械能守恒,重力势能再全部转化为动能,最终的速度等于初速度;在凹形滑道运动的物体,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,运动速度大于初速度,在上升过程中由于滑到光滑,机械能守恒,动能再全部转化为重力势能,最终的速度等于初速度;因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度,由可知,A小球通过凸形槽的时间大于B小球通过凹形槽的时间。
32.【答案】(1)图C和图D
(2)0.2;3
(3)440
【知识点】设计实验测密度;探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究密度和浮力相关内容时,
(1)探究浮力与物体排开液体体积的关系时,要保持液体密度相同,排开的体积不同,选图C和D,液体密度相同,壶盖排开水的体积不同,浮力不同;
(2)壶盖放入水中,水对壶盖产生向上的浮力,壶盖对水产生向下的压力,这两个力大小相等,根据图B和D,壶盖受到的浮力为
壶盖完全浸没,则壶盖的体积与排开水的体积相同,体积为:
壶盖的密度:;
(3)根据图B,则烧杯中水的质量
,
计算烧杯中水的体积:
烧杯中水的深度:
图D中水增加的深度:
烧杯中水的深度:
计算烧杯中水对烧杯底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10-2m=440Pa
【分析】(1)探究浮力和排开液体体积的关系时,需要保持液体密度相同;
(2)根据物体排开液体的质量,利用G=mg计算重力,利用F浮=G排,计算浮力;利用,计算排开液体的体积,根据,计算密度;
(3)根据,计算体积,利用,计算深度,根据p=ρgh,计算液体压强。
(1)杯中装的都是水,由图C和图D可知,液体密度相同,壶盖排开水的体积不同,浮力不同,故由CD两图可探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系。
(2)[1]把壶盖放入水中,水对壶盖产生向上的浮力,根据力的作用是相互的,壶盖对水产生向下的压力,这两个力大小相等,壶盖浸没在水中时,由图B和D可知水对容器底的压力增加了
浮力
[2]壶盖完全浸没,则壶盖的体积与排开水的体积相同
壶盖的密度
(3)由图B可得烧杯中水的质量
烧杯中水的体积
烧杯中水的深度
图D中水增加的深度
图D烧杯中水的深度
图D烧杯中水对烧杯底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10-2m=440Pa
33.【答案】(1)如图丙,路程与时间的图像可知,货箱匀速运动,速度为
绳子自由端移动的速度:v绳=nv=3×0.4m/s=1.2m/s
由
得
不计绳重和摩擦,根据
计算动滑轮的重力
动滑轮的质量
(2)计算滑轮组的机械效率为
(3)计算配重的重力为:G配=m配g=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
总重力为
G总= G动+G=2.5×103N+2×104N=2.25×104N
根据杠杆平衡F1l1=F2l2
由题可得G配l1= G总l2
即4.5×104N ×10m=2.25×104N× l2
解得货箱离支点O的水平距离:l2=20m。
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;根据,计算力的大小;结合G动=nF-G物,计算动滑轮的重力,利用,计算质量;
(2)利用,计算滑轮组的机械效率;
(3)根据G=mg,计算重力,根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上力臂的大小。
(1)如图丙,路程与时间的图像可知,货箱匀速运动,速度为
绳子自由端移动的速度
v绳=nv=3×0.4m/s =1.2m/s
由
得
不计绳重和摩擦,由拉力
可得,动滑轮的重力
动滑轮的质量
(2)滑轮组的机械效率
(3)配重的重力为
G配=m配g=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
总重力为
G总= G动+G=2.5×103N+2×104N=2.25×104N
根据杠杆平衡
F1l1=F2l2
由题可得
G配l1= G总l2
即
4.5×104N ×10m=2.25×104N× l2
解得货箱离支点O的水平距离
l2=20m
34.【答案】(1)航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,则当航天员身穿不配置铅块的宇航服进入水槽,静止时会处于漂浮状态,受到的浮力为
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压力为
根据相互作用力,支持力为
此时受到的浮力为
则此时航天员的总重力为
则训练服内配置的铅块的重力为
则训练服内配置的铅块的质量为
(3)设航天员在水中最大能举起的实心铁球的质量为,则有
即
解得。即航天员在水中最大能举起质量为15.6千克的实心铁球。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)物体悬浮时,浮力等于物体的重力,根据F浮=G=mg,计算浮力;
(2)根据F=pS,计算压力;根据F浮=ρ液gV排, 计算浮力;结合物体受到的力,计算重力;利用,计算质量;
(3)根据物体受到的力,计算重力,再计算质量。
(1)航天员身穿训练服进入水槽,通过在训练服内配置铅块,使人处于悬浮状态,则当航天员身穿不配置铅块的宇航服进入水槽,静止时会处于漂浮状态,受到的浮力为
(2)当航天员站在蓄有4m深水的池底时,他对池底的压力为
根据相互作用力,支持力为
此时受到的浮力为
则此时航天员的总重力为
则训练服内配置的铅块的重力为
则训练服内配置的铅块的质量为
(3)设航天员在水中最大能举起的实心铁球的质量为,则有
即
解得。即航天员在水中最大能举起质量为15.6千克的实心铁球。
35.【答案】(1)14.4
(2)小于
(3)
(4)变大;
(5)不变;见解析
【知识点】速度公式及其应用;液体压强计算公式的应用;流体压强与流速的关系;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据最高速度通过全长,计算需要时间为;
(2)小于轿车在快速行驶过程中,车子上方凸起,空气的流速大于车子下方空气的流速,气体在流速大的地方压强小,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
(3)沉管漂浮时,浮力等于重力,则重力:;
则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为
(4)密封的“沉管”灌水下沉时,深度变大,根据,沉管受到的液体压强变大。
“沉管”漂浮在水面上时,受到浮力,灌水下沉时,排开液体的体积变大,受到的浮力不断增大,由,当完全浸没后,排开水的体积不变,浮力达到最大值,浮力不变,则浮力F随时间t变化的图像如下:
(5)货船从南沙港进入伶仃洋时,货船始终漂浮,漂浮时浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。
若架桥,为保证船只通行,桥的高度需很高,会影响机场飞机的起落。
【分析】(1)根据,计算时间;
(2)流体在流速大的地方压强小;
(3)漂浮物体受到的浮力等于重力,利用G=F浮=ρ液gV排,计算重力,结合,计算密度;
(4)液体密度一定时,深度变大,液体压强变大;排开液体的体积变大,浮力变大;
(5)漂浮物体受到的浮力等自身重力;为船只通行,水面架桥需要高度较大。
(1)以设计的最高速度通过全长,需要时间为
(2)轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,由于气体在流速大的地方压强小,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。
(3)沉管漂浮时,浮力等于重力,则重力为
则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为
(4)[1] 密封的“沉管”灌水下沉时,水的深度变大,根据可知,沉管受到的液体压强将变大。
[2]“沉管”漂浮在水面上时,需要灌水下沉,灌水下沉的过程“沉管”自身的重力不断增大,则“沉管”漂浮受到的浮力不断增大,由可知,当“沉管”完全浸没时,其受到的浮力达到最大值,继续灌水只会增大“沉管”自身的重力,但其受到的浮力不变,所以受到的浮力F随时间t变化的大致图像如下:
(5)[1]大型货船从南沙港出发离开珠江进入伶仃洋时,货船始终漂浮,重力不变,则浮力不变。
[2]若架桥,为保证船只通行,桥的高度会很高,会影响深圳机场飞机的起落。
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