广西桂林市国龙外国语学校 2024 2025学年九年级上学期开学考试物理试题
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分,在每小题列出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2024九上·桂林开学考)下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人眨眼一次的时间约为5s B.课桌的高约为0.8m
C.正常人脉搏每秒跳动约为70次 D.一支新铅笔的长度约是15mm
【答案】B
【知识点】时间的估测;长度的估测
2.(2024九上·桂林开学考)下列关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A.图甲:人发出的声音是由空气振动产生的
B.图乙:用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音
C.图丙:蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置
D.图丁:禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的
【答案】B
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;超声波与次声波;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.物体振动产生声音,人发声,是声带在振动,故A错误;
B.乙图中,玻璃瓶装不同高度的水,敲击时,瓶子和水振动频率不同,声音的音调不同,故B正确;
C.蝙蝠能发出和听到超声波,通过超声波传递信息,确定目标的位置,故C错误;
D.禁止鸣笛,阻止了声音的产生,是在声源处控制噪声,故D错误。
故选B。
【分析】声音是物体振动产生的;发声体的长度不同,频率不同,音调不同;蝙蝠可以听到超声波;阻止声音产生,是在声源处控制噪声。
3.(2024九上·桂林开学考)夏日到来,防溺水工作又提上日程。人们通过观察估测到的河水的深度与实际并不相符,下列光现象中与其光学原理相同的是( )
A. 树下光斑
B. 筷子“折断”
C. 墙上手影
D. 水中倒影
【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A. 树下光斑,属于光的直线传播形成,故A不合题意;
B. 筷子“折断”,属于光的折射现象,故B符合题意;
C. 墙上手影,属于光的直线传播现象,故C不合题意;
D.水中倒影,属于光的反射现象,故D不合题意。
故选B。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的光学原理即可。
4.(2024九上·桂林开学考)下列关于力的认识正确的是( )
A.即使只有一个物体,也能产生力的作用
B.不受到力的作用的物体,也可以处于运动的状态
C.相互不接触的两个物体,不能产生力的作用
D.鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;牛顿第一定律
【解析】【解答】A.一个力必须涉及两个物体,即有受力物体,就一定有施力物体,故A错误;
B.根据牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故B正确;
C.磁力、重力等都不需要相互接触就能发生,故C错误;
D.鸡蛋碰石头的过程中,鸡蛋给石头的力和石头给鸡蛋的力为一对相互作用力,则二者大小相等,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据力的定义判断;
B.根据牛顿第一定律判断;
C.有些力不需要相互接触产生;
D.根据相互作用力的知识判断。
5.(2024九上·桂林开学考)我国古代诗人写了许多蕴含丰富的热学知识的诗句,下列对自然界中的雪、雾、露、霜现象描述正确的是( )
A.“五月天山雪,无花只有寒”——雪的形成是凝华现象,需要吸热
B.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
C.“露从今夜白,月是故乡明”——露的形成是汽化现象,需要放热
D.“秋城海雾重,职事凌晨出”——雾的形成是液化现象,需要放热
【答案】D
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】A.雪的形成是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,凝华需要放热,故A错误;
B.霜的形成水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,凝华需要放热,故B错误;
C.露的形成是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,需要放热,故C错误;
D.雾形成是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,需要放热,故D正确。
故选D。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
6.(2024九上·桂林开学考)2022北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”——石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,薄薄一层,就能抵御的低温。由此可知,石墨烯具有很好的( )
A.延展性 B.导热性 C.磁性 D.弹性
【答案】B
【知识点】纳米材料及其应用
【解析】【解答】根据题意知道“只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身”,说明石墨烯具有良好的导热性,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】容易传递热量的物体,导热性强。
7.(2024九上·桂林开学考)甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列关于甲、乙两物体的运动情况,说法正确的是( )
A.第1s时,甲在乙前方5m处
B.3~5s内,乙物体做匀速直线运动
C.0~5s内,乙物体的平均速度为3m/s
D.第5s时,甲、乙两物体的速度相等
【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.根据图像可知,两物体同时同向从同一点出发,第1s时,乙运动了5m,甲运动的路程小于5m,二者距离不足5m,故A错误;
B.根据图片可知,3~5s内,乙的运动图象是一条与横轴平行的直线,说明乙处于静止状态,故B错误;
C.根据图片可知,0-5s内乙通过的距离是15m,故此段时间内乙的平均速度为
,故C正确;
D.根据图片可知,第5s时,二者的图像相交,即二者此时的路程相同,故D错误;
故选C。
【分析】 A.由图可知甲始终做匀速直线运动,根据图像读出一组数据,利用
求出甲的速度和甲在1s内通过的路程,再由图读出此时乙通过的路程,二者进行比较得出结论;
B.由图可知3~5s内,乙的运动状态;
C.由图可知0~5s内乙通过的路程,利用求出乙的平均速度;
D.由图可知5s时甲、乙的运动状态,据此可知它们速度的关系。
8.(2024九上·桂林开学考)如图所示四幅图的物理现象情景,下列的说法正确的是 ( )
A. 如图甲:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度不变
B. 如图乙:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C. 如图丙:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D. 如图丁:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.根据题意可知,当外界大气压强不变时,根据液体压强公式p=ρ液gV排可知,如果把玻璃管倾斜一定角度,则水银柱的长度就会相应变长,水银柱的高度不变,故A正确;
B.根据图片可知,水瓶和水槽底部相连,而水瓶上部是封闭的,因此不是连通器原理,故B错误;
C.根据图片可知,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故C错误;
D.根据题意可知,把水气压计从山下带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高,故D错误。
故选A。
【分析】A.根据液体压强公式p=ρ液gV排分析判断;
B.上面开口,底部联通的容器为连通器;
C.根据流体压强和流速的关系判断;
D.根据大气压强随高度的变化规律分析判断。
9.(2024九上·桂林开学考)一只氢气球下系一重为G的物体P,由于氢气球产生了举力,结果吊着P在空中做匀速直线运动,如果不计空气阻力和风力的影响,物体恰能沿MN方向(如图所示箭头指向)斜线上升,图中OO'为竖直方向,则图中氢气球和物体P所处的情况正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 根据题意可知,重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,氢气球也要随着该重物做匀速直线运动,而在运动中它们都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的,所以氢气球和重物应该在同一条竖直线上。
故选B。
【分析】地面附近的物体受到重力的作用,重力的方向始终是竖直向下的,与物体的运动情况无关。
10.(2024九上·桂林开学考)如图所示,小华同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
D.若在凸透镜前放一个近视眼镜,像变的模糊,想要再次得到一个清晰的像的,光屏应远离透镜移动
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A.根据图片可知,此时像距小于物距,则此时光屏上成缩小、倒立的实像,应用为照相机,故A错误;
B.根据凸透镜成像“物近像远大”的规律可知,要使光屏上的烛焰的像变小,蜡烛应远离凸透镜,故B错误;
C.蜡烛越烧越短,相当于火焰向下运动,根据物体通过凸透镜成的实像是倒立的规律可知,光屏上烛焰的像就应该越向上移动,故C正确;
D.近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,那么像距变大,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故D正确。
故选D。
【分析】A.比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
B.根据凸透镜成像“物近像远大”的规律分析;
C.根据物体通过凸透镜成的实像是倒立的规律分析;
D.根据近视眼镜对光线的作用分析像距的变化,进而确定光屏的移动方向。
11.(2024九上·桂林开学考)如图所示的惯性现象及描述中,正确的是( )
A.匀速向右直行的车厢的光滑地板上,放着质量不同的两个小球(>),车厢足够长,当车突然加速时,两小球之间的距离变小
B.小球离开弹簧运动到最高点时,若一切外力消失,小球将会做匀速直线运动
C.运动员投出去的篮球在空中受到重力以及向前的推力
D.一辆运输液体货物的车,液体中有气泡,当车向右突然开动时,气泡将向右运动
【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.根据题意可知,光滑的地板上小球不受摩擦力,当突然加速时,由于惯性,小球会保持原来的运动状态不变,所以小球之间的距离不变,故A错误;
B.根据题意可知,小球到最高点时速度为0,此时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故B错误;
C.根据题意可知,篮球在空中飞行时不再受到手的推力,故C错误;
D.根据题意可知,当车突然开动时,车内的液体惯性大,仍保持原来的静止状态,相对车厢向左运动,于是气泡受到挤压向右运动,故D正确。
故选D。
【分析】 A.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
B.牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
C.力是物体对物体的作用;
D.惯性的大小只与物体的质量有关。
12.(2024九上·桂林开学考)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一个金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧的弹性势能不断增加 B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.小球的动能先减小后增大 D.小球运动到B点时动能最大
【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】 根据题意可知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态;
小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,
小球所受弹力方向向右、速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;
到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;
小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能;
则小球从A位置运动到B位置的过程中:
AB.弹簧的弹性势能先变小后变大,故A错误,B正确;
C.小球的动能先增加后减少,故C错误;
D.小球运动到O点时速度最大,动能最大,故D错误;
故选B。
【分析】 (1)动能的大小与物体的质量、速度有关,即质量越大,速度越大,所以动能越大。
(2)弹性势能的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大;
(3)水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,整个系统能量守恒。
13.(2024九上·桂林开学考)逸灵同学用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和液体的阻力。对下列分析计算不正确的是( )
A.物体A的质量为50kg,则物体A的重力是500N
B.如图甲所示,她对绳子自由端的拉力为150N时,地面对质量为50kg物体A的支持力是100N,则一个动滑轮的重力为50N
C.她利用如图乙所示的滑轮组将物体A在空中匀速提升了2m,则她做的功是1100J
D.她用图乙所示的滑轮组,将密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。已知F2与F1之差为50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。则液体密度是1×103kg/m3
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,物体A的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
故A正确不符合题意;
B.根据题意可知,逸灵同学没有把重物A提起来,对A进行受力分析如下图1:
由力的平衡条件可得G=F拉+F支,
滑轮组对A的拉力F拉=G F支=500N 100N=400N,
根据力的作用是相互的,A对滑轮组的拉力等于滑轮组对A的拉力,由图甲可知,n=3,对甲滑轮组的动滑轮进行受力分析,
如图2所示,由力的平衡条件可得3F=F拉+G动,
所以动滑轮的重力G动=3F F拉=3×150N 400N=50N,
故B正确,不符合题意;
C.根据题意可知,为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,对乙图的动滑轮和A物体进行受力分析,如图3∶
此时绳端的拉力F'=(G+2G动)= (500N+2×50N)=150N,
由图乙可知,n'=4,绳子移动的距离s=4h=4×2m=8m,
则她做的功是W=F's=150N×8m=1200J,
故C错误符合题意;
D.根据题意可知,在空气中提升B时滑轮组的机械效率
η==75%,
代入数据可得:GB=300N;
B的体积VB==0.02m3,
在空气中,绳端的拉力F2= (GB+2G动)= (300N+2×50N)=100N,
已知F2 F1=50N,
则在水中绳端的拉力F1=F2 50N=100N 50N=50N,
B物体浸没在水中时,以B物体和2个动滑轮为研究对象,其受力情况如图4,
由力的平衡条件可得4F1+F浮B=GB+2G动,
则B在水中受到的浮力F浮B=GB+2G动 4F1=300N+2×50N 4×50N=200N,
则液体的密度ρ液=1×103kg/m3,
故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 A.已知物体A的质量,利用G=mg可求出物体A的重力;
B.由图甲可知,n=3,对A进行受力分析,G=F拉+F支,对整个滑轮组分析,
求出动滑轮的重力;
C.由图乙,n'=4,s=4h,对滑轮组乙受力分析,,再根据W=F's求出逸灵做的功;
D.对滑轮组进行受力分析,根据在空气中提升B时滑轮组的机械效率,求出GB,
已知B的密度再利用求出体积,再根据在空气中绳端的拉力,由图丙题意F2-F1=50N,在水中的拉力F1=(GB-F浮B+2G轮),据此求出浮力,由浮力公式求出液体的密度。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分,在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.(2024九上·桂林开学考)如图所示,用20N的水平拉力F拉滑轮,可以使重15N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B重8N,弹簧测力计的示数为3N且保持不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦,则下列说法中不正确的是( )
A.地面受到的摩擦力为10N
B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.在2s内绳子对物体A所做的功为4J
D.水平拉力F的功率为2W
【答案】A,B
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,弹簧测力计的示数是3N,则B受到的摩擦力是3N,由相互作用力的特点可知,B对A的摩擦力也为3N。拉力F与右侧两段绳子的拉力相等,物体A受到绳子拉力、B的摩擦力、地面的摩擦力三个力的作用,三力为平衡力,即,
所以物体A受到地面的摩擦力为,
故A错误符合题意;
B.根据题意可知,物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,则拉力F和滑轮移动的速度为物体A移动速度的一半,即,
故B错误符合题意;
C.根据题意可知,在2s内绳子对物体A所做的功为,
故C正确不符合题意;
D.根据题意可知,水平拉力F的功率为,
故D正确不符合题意。
故选AB。
【分析】 A.物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,B对A的摩擦力等于弹簧测力计的示数,据此求地面受到的摩擦力;
B.滑轮为动滑轮,滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一;
C.利用速度公式求物体A在2s移动的距离,利用W=F左s求做功大小;
D.利用P=Fv求拉力做功功率。
15.(2024九上·桂林开学考)水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒,物体做变速直线运动
C.2~4秒,物体受到的摩擦力是
D.4~6秒,物体受到的摩擦力是
【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据乙中右图可知,0~2s内物体的速度为0,即处于静止状态,那么他受到的摩擦力和推力是一对平衡力,因此二力大小相等,故A错误;
B.根据乙中右图可知,2~4s内物体运动的速度逐渐变大,因此这段时间做变速直线运动,故B正确;
CD.根据乙中右图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力。由乙中左图可知,4~6s内推力的大小为2 N,则物体受到的滑动摩擦力为2N。
2~4s内做加速运动,因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以2~4s内物体受到的摩擦力是2N,故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】A.根据乙图确定0-2s内物体的运动状态,根据平衡力的知识分析判断;
B.根据乙图确定2-4s内物体的运动状态;
CD.根据图片乙确定4-6s内做匀速直线运动,根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力的因素的知识确定2-4s内物体受到的滑动摩擦力。
16.(2024九上·桂林开学考)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上,将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A.A的重力大于B的重力
B.A受到的浮力小于B受到的浮力
C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强
【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;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】【解答】A.根据题意可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积;B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积。将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,所以A的体积大于B的体积。
实心物体A、B密度相等,根据知,A的重力大于B的重力,故A正确;
B.根据图片可知,A处于漂浮状态,则A受到的浮力等于其重力;B处于悬浮状态,则B受到的浮力等于其重力。因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故B错误;
C.由图可知,A处于漂浮状态,则A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,则B的密度等于乙液体的密度。实心物体A、B由同种材料制作,密度相等,则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故C错误;
D.根据题意可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,根据可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力。A的重力大于B的重力。甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D符合题意。
故选AD。
【分析】 A.首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体A、B的体积关系,又知实心物体A、B由同种材料制作,利用密度公式判断其质量关系,再利用重力公式判断其重力关系;
B.根据物体浮沉条件判定浮力的大小关系;
C.根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
D.根据m=ρV可知两液体的质量的大小关系,根据G=mg可知两液体的重力的大小关系,因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,据此得出两杯对桌面的压力大的大小关系,由压强公式判断出甲杯和乙杯对桌面压强的关系。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.(2024九上·桂林开学考)请读出下面测量仪器的示数并填在对应的空格中。图甲 s;图乙 cm。
【答案】32.5;2.65
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)根据图甲可知,秒表的大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,对应刻度为32.5s;秒表的小表盘是分针盘,分度值为0.5min,分针指在“0”和“1”之间,且靠近“1”,则不够1min,所以秒表的示数为32.5s。
(2)根据乙图可知,刻度尺分度值为1mm,则物体长度为
。
【分析】(1)根据图片确定秒表大盘和小盘的分度值,根据指针的位置读出示数,然后相加即可;
(2)根据图片乙确定刻度尺的分度值,然后根据“测量值=准确值+估读值”分别读出两个示数,最后相减即可。
18.(2024九上·桂林开学考)如图甲所示,是小明“探究海波熔化的特点”的实验装置。如图乙是小明根据实验数据绘制的温度-时间图像,由图乙可知,海波的熔点为 ℃,可以判断海波是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
【答案】48;晶体
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】根据图像可知,第3~9分钟,海波的温度保持不变,故海波的熔点为48℃,可以判断海波是晶体。
【分析】晶体熔化时温度保持不变,这个温度就是晶体的熔点。
19.(2024九上·桂林开学考)将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积为95mL,上述现象说明分子间有 。混合均匀后,分子 (选填“继续”或“停止”)运动。
【答案】间隙;继续
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)根据题意可知,将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积小于100mL,这说明酒精分子和水分子之间有间隙。
(2)根据分子运动的特点可知,水和酒精混合均匀后,分子继续运动。
【分析】(1)根据分子之间存在空隙解答;
(2)一切分子都在不停运动。
20.(2024九上·桂林开学考)用已经学过的知识解决陌生的问题是以后上高中学习的基本能力。
(1)如图甲,质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下,到达斜面底端的速度为v,此过程机械能守恒,关系式成立,则一个物体从高0.8m的光滑斜面顶端自有下滑到斜面底端时的速度为 m/s;(g=10m/s2)
(2)如图乙,将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,在水平方向运动的距离x=v0t,在竖直方向下落得高度,则y与x的关系可用丙图中的图线 表示。
【答案】4;b
【知识点】机械能及其转化;重力与弹力;曲线运动
【解析】【解答】(1)根据题意可知,斜面光滑,则小球不受摩擦力,那么此过程中机械能守恒,
所以;
;
10m/s2×0.8m=×v2;
解得:v=4m/s。
(2)将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,
则在水平方向运动的距离x=v0t,运动时间为,
那么在竖直方向下落得高度;
因此,下落高度y与水平移动距离x的2次方成正比,
由此可以判断曲线为b。
【分析】 (1)因为斜面光滑,根据能量守恒定律,动能和势能相互转化时能量守恒解得;
(2)根据 的函数关系确定图象。
21.(2024九上·桂林开学考)如图所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用的水平推力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将的水平推力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为 N。
【答案】40;40
【知识点】平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)在甲图中,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力与摩擦力平衡,那么二者大小相等,则B物块所受的摩擦力为40N。
(2)甲图中,以AB整体为研究对象,AB做匀速直线运动,所以AB受到的推力与摩擦力平衡,因此此时A所受的摩擦力为40N;
若将的水平力按如图乙所示作用在A物块上,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为40N。
【分析】(1)对甲图的B进行受力分析,根据平衡力的知识计算B受到的摩擦力;
(2)将AB看做一个整体,根据平衡力的知识计算甲中桌面对A的摩擦力。当推力为60N时,根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析此时桌面对A的摩擦力即可。
22.(2024九上·桂林开学考)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。
【答案】;0.8
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,a为乙对地面的压强随拟取的长度x变化的图象,为初始时乙对地面的压强,为。
(2)根据题意可知,初始时,甲对地面的压强为,
则甲的密度为;
则甲的重力为
;
乙的重力为
;
切除后甲对地面的压强为;
切除后将切除部分放在乙物体的上方,则乙对地面的压强为
;
当切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等,即
。
;
解得:。
【分析】(1)根据图像确定p0的意义,根据计算它的数值大小即可;
(2)根据图像确定初始时甲对地面的压强,根据计算甲的密度,根据计算甲的重力,根据计算乙的重力,然后根据“切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等”列出方程计算即可。
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23.(2024九上·桂林开学考)(1)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)首先通过A点作平面镜的垂线,然后根据“物像等距”在镜面另一侧找到像点A'。同理,找到B点对应的像点B',最后用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(2)根据题意可知,O为杠杆的支点,A为动力作用点,则连接OA,这就是最长的力臂。通过A点作OA的垂线,且动力方向应垂直于OA向下,如下图所示:
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点的线段为动力臂时最长,此时动力最小。
(1)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(2)连接OA,若在A端施力F,当F的方向与OA垂直时动力臂最大,根据杠杆平衡的条 件,此时最省力;要使杠杆平衡,动力方向应垂直于OA向下,据此可画出最小的动力, 如下图所示:
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
24.(2024九上·桂林开学考)小明用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”实验装置:
(1)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B,这主要是为了比较像与物的 关系;在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛 (选填“A”或“B”)侧观察。
(2)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(3)若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是______(选填“A”或“B”)。
A.都成完整的像,且两个像在同一位置
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,两个像在不同位置
D.玻璃从中间破裂了,所以不成像
【答案】(1)大小;A
(2)不变;不能
(3)A
【知识点】平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)①根据题意可知,蜡烛B放在玻璃板后面确定像的位置,而蜡烛B和蜡烛A大小相等,则此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小。
②只有蜡烛A发出的光线经过反射后射入眼睛才能看到像,因此眼睛和蜡烛A在同一侧,即眼睛应该在蜡烛A侧观察。
(2)①小明把蜡烛向靠近玻璃板方向移动一段距离,此时物距减小,但是根据“平面镜成的像与物大小相等”的规律可知,像的大小不变。
②移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像,理由是:平面镜成的是虚像,不能用光屏承接。
(3)根据题意可知, 若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离, 则平面镜所在平面的位置不变,且物体的位置不变,那么两个像的位置是相同的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】 (1)①要验证平面镜成像的特点,就必须让两根蜡烛大小相同;玻璃板是透明的,可以看到对面的物体,目的是为了确定像的位置;
②实验过程中,眼睛要在蜡烛A侧观察,眼睛既能看到蜡烛A,又能看到代替蜡烛A的蜡烛B;
(2)①平面镜成的像与物大小相等;
②虚像不能成在光屏上。
(3)平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等
(1)[1]在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛,此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小。
[2]平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛应该在蜡烛A侧观察。
(2)[1]平面镜成的像与物大小相等,小明把蜡烛向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小不变。
[2]平面镜成的是虚像,不能用光屏承接,因此移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像。
(3)平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像,平面镜左右两部分都能成完整的像,像与蜡烛关于镜面对称,所以两个像的位置是相同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
25.(2024九上·桂林开学考)在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)未控制压力大小相同
(4)不需要;9.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当弹簧测力计沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)根据图片可知,甲、乙实验中,乙中木块对木板的压力更大,且乙中弹簧测力计的示数更大,则得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积。根据图片可知,甲、丁实验中,物体间的压力不同,没有控制变量,因此他的实验结论是错的。
(4)①在图戊所示实验中,无论是否匀速拉动木块,A对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,通过弹簧测力计的示数可用读取出来,即该方案不需要匀速拉动木板。
②在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,
根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
;
根据力的合成可知,拉力的大小为。
【分析】(1)根据二力平衡的知识分析解答;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同,哪个因素相同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)根据控制变量法的要求分析解答;
(4)①根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析解答;
②首先根据f=μG总计算地面对B木板的摩擦力,再根据平衡力的知识计算拉力大小。
(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙中木块对木板的压力更大,乙中弹簧测力计的示数更大,即乙中木块受到的摩擦力更大,故可以得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于未控制压力大小相同,因此他的实验结论是错的。
(4)[1]由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
[2]物体A的重力为6N,由甲图知,木块A与长木板B间的动摩擦因数大小为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
根据力的合成可知,拉力的大小为
26.(2024九上·桂林开学考)在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类);
(1)在处理数据时 (选填“能”或“不能”)使用其它小组的数据用在自己的的图象中;分析图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成 ”;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图线可能是图乙中 ,以此判断重力与物质种类的关系;(已知)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为 ;该密度秤的“0”刻度线应标注在 N刻度线处,所测液体密度最大值为 ;
(4)以下能使上一问中密度秤测量精度更高一些的是______。
A.增加小桶的重力 B.增加小桶的体积
C.减小小桶的重力 D.减小小桶的体积
【答案】(1)不能;正比
(2)C
(3);1;2
(4)B
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)①在科学探究过程中,数据要以事实为依据,不能挪用或修改,因此不能使用其它小组的数据用在自己的图象中。
②根据题意可知,物体受到的重力与质量的变化图像是一条经过原点的直线,即正比例函数图象,故物体所受重力大小与质量成正比。
(2)根据可知,两种物质的重力与质量的比值相等,即二者的图像是重合的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)①根据题意可知,用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,
则水的重力为,
水的体积;
再装满另一液体时示数为4.4N,
则液体的质量为;
液体的密度为。
②没有装液体时,弹簧测力计的示数就是0刻度的位置,因为弹簧测力计示数为1N,故“0”刻度线应为1N处。
③当弹簧测力计示数为最大5N时,对应的质量为液体的密度为
;
故最大测量值为;
(4)根据题意可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,根据上述计算可知,
该测量密度工具的分度值为。
桶的重力不影响分度值,而小桶的容积越大,分度值越小,精度越高,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】 (1)①在物理实验探究过程中,获取实验数据要尊重实验事实,多组数据可以排除偶然性;
②重力的大小跟质量的关系图像为一条经过原点的直线,则可知道,重力的大小跟质量成正比;
(2)重力的大小跟质量成正比,这个比值是一个定值,观察图乙中的三个图像,绿豆和黄豆两组数据的图像应该是重叠在一起;
(3)根据重力公式求出容器的重力,挂了小桶时,指针应指在容器重力示数的刻度线处;
根据小桶中最多装入液体的重力和小桶中最多装入液体的体积,利用密度公式求出测量液体的最大密度,据此判断该密度秤的量程;
弹簧测力计1N到5N共20个小格,根据该密度秤的量程求出弹簧测力计的分度值;
(4)由以上(2)分析知道,若增大桶的容积,可以减小该“密度秤”的分度值。
(1)[1]在物理实验探究过程中,获取实验数据要尊重实验事实,因此不能使用其它小组的数据用在自己的图象中。
[2]实验中,物体受到的重力与质量的比是一个定值,图像是一条经过原点的直线,即正比例函数图象,故物体所受重力大小与质量成正比。
(2)由于在同一地点,物体受到的重力与质量成正比,即比值为一定值,重力与物质种类的关系无关,所以两种物质的重力与质量的图像是重合的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,水的重力为
水的体积即桶的容积为
再装满另一液体时示数为4.4N,则液体的质量为
液体的密度为
[2]没有装液体时,弹簧测力计示数为1N,故“0”刻度线应为1N处。
[3]当弹簧测力计示数为最大5N时,对应的质量为液体的密度为
故最大测量值为
(4)弹簧测力计的分度值为0.2N,根据上述计算可知,该测量密度工具的分度值为
桶的重力不影响分度值,而小桶的容积越大,分度值越小,精度越高,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
27.(2024九上·桂林开学考)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图甲的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ;
(2)小明用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同滑轮组提升钩码,记录数据如表;
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 4 3 2.0 9
2 4 6 18
3 6 6 2.8 18
①由图乙可知,第2次实验中弹簧测力计示数为 N;
②第3次实验中滑轮组的机械效率为 %(结果保留一位小数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ,若提升同一物体时,滑轮组的机械效率与物体提升高度 (选填“有关”或“无关”);
(3)小明用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,发现同一斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。某次实验测得物重、斜面长、高,若机械效率,则物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
【答案】右;力臂;2.0;71.4;高;无关;0.2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验;滑轮(组)机械效率的测量实验;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,杠杆左端下沉,说明杠杆左端重右端轻,那么应将右端的平衡螺母向右调节; 直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)①根据图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N, 则第2次实验中弹簧测力计示数为2N。
②根据表格数据可知,第3次实验中滑轮组的机械效率为
③根据表格数据可知,第1次实验中滑轮组的机械效率为
;
第2次实验中滑轮组的机械效率为
;
对比第2、3实验可知,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。根据表格数据可知,
对比第1、2这两次测得的机械效率可知,提升同一物体时,滑轮组的机械效率与物体提升高度无关。
(3)根据丙图可知,拉力做的有用功为,
拉力对物体做的总功为;
则拉力做的额外功为;则物体在斜面上受到的摩擦力为。
【分析】(1)在调平杠杆平衡时,杠杆的哪端高,平衡螺母要向哪端移动;实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂;
(2)①根据图乙读出第2次实验中弹簧测力计示数;
②根据W有=Gh算出第3次实验中滑轮组的有用功,由W总=Fs算出第3次实验中滑轮组的总功,由算出第3次实验中滑轮组的机械效率;
③由数据可以知道机械效率大小与重物大小有关,与物体提升高度无关;
(3)根据W=Gh可求出有用功,根据可求出总功,根据W总=W有+W额可求出额外功,根据W额=fs可求出摩擦力。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写由最后答案,未写出主要清算过程的,不得分。)
28.(2024九上·桂林开学考)南宁轨道交通3号线是南宁市第三条建成运营的轨道交通线路,标志色为锦绣紫(锦绣邕城)。地铁3号线专用列车匀速从市博物馆站到总部基地行驶的路程为2700m,运行时间为120s,列车所受到的阻力为2×104N。求这段路程中:
(1)列车所受到的牵引力;
(2)列车牵引力所做的功;
(3)列车牵引力做功的功率。
【答案】解:(1)列车匀速运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则列车所受到的牵引力为
(2)根据W=Fs可得,列车牵引力所做的功为
(3)根据可得,列车牵引力做功的功率为
答:(1)列车所受到的牵引力是2×104N;
(2)列车牵引力所做的功是5.4×107J;
(3)列车牵引力做功的功率4.5×105W。
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)匀速直线运动的物体处于平衡状态,受平衡力,二力平衡时,力的大小相等;
(2)根据W=Fs,计算牵引力做功的多少;
(3)根据,计算功率的大小。
29.(2024九上·桂林开学考)某人始终双脚站在地上,用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A,如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中,其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中,人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1;A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg,人双脚站地时,与地面的接触面积为500cm2,A的底面积为200cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力,g=10N/kg,A不吸且不溶于水,A底部与池底不密合,忽略液面高度变化,图甲中①②③④段绳均竖直。
(1)求池水深度和A的上升速度;
(2)求A的高度和未露出水面受到的浮力;
(3)求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力;
(4)求动滑轮的重力。
【答案】解:(1)根据图乙可知,物体A在池底时,其底面受到水的压强pA=4×104Pa,
则池水深度;
A上升的高度h=4m,时间t=20s,所以A的上升速度。
答:池水深度是4m,A的上升速度是0.2m/s。
(2)由图丙可知,15~20s时,A从刚接触水面到拉出水面,
上升的高度即为物体A的高度hA=vt'=0.2m/s×5s=1m,
A的底面积SA=200cm2=0.02 m2,
A的体积VA=SA hA=0.02m2×1m=0.02 m3,
A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g VA= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02 m3=200N。
答:A的高度是1m,未露出水面受到的浮力是200N。
(3)由图丙可知,A未露出水面时,人对地面的压强p人=0.4×104Pa,人与地面的接触面积S人=500cm2=0.05m2,
那么人对地面的压力F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05 m2=200N,
人的重力G人=m人g=60 kg×10N/kg=600N,
A未露出水面前人对绳的拉力F拉=G人- F人=600N-200N=400N,
由图丙可知,A全部露出水面后人对地面的压强p人'=0.2×104Pa,
那么人对地面的压力F人'=p人'S人=0.2×104Pa×0.05 m2=100N,
A全部露出水面后人对绳的拉力F拉'=G人- F人'=600N-100N=500N。
答:A未露出水面前人对绳的拉力是400N,A全部露出水面后人对绳的拉力是500N。(4) 由图甲可知,滑轮组绳子的段数n=2,
当A未露出水面前人对绳的拉力F=400N,此时G物+G动-F浮=2F=2×400N=800N,
机械效率,
当A全部露出水面后人对绳的拉力F=500N,此时G物+G动=2F=2×500N=1000N,
机械效率,
因为η1:η2=15:16,即16η1=15η2,
得,
解得:G物=800N,
则动滑轮的重力:G动=1000N-G物=1000N-800N=200N。
答:动滑轮的重力是200N。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)由图乙利用压强公式可求池水深度,时间为20s求得A上升速度;
(2)由图丙可知A从刚接触水面到离开水面时间为5s,结合(1)A的上升速度求A的高度;先求A的体积,根据阿基米德原理求A受到的浮力;
(3)先用压强公式求出人对地面的压力,根据二力平衡可得人对绳的拉力;
(4)根据机械效率结合题意求解。
30.(2024九上·桂林开学考)如图所示为科学小组设计的用力传感开关控制太阳能热水器自动注水的装置。储水箱是底面积0.4m2的长方体。小组设计水箱储水量最小为0.04m3时,由力传感器开关控制向水箱注水,此时细绳拉力为18N;储水量最大为0.2m3时,由力传感器开关控制停止注水,此时细绳拉力为10N。已知控制棒重G=20N,密度ρ=1.6×103kg/m3。不计细绳质量与体积,计算储水量时控制棒排水体积忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)控制棒的体积;
(2)水箱底受到水的最大压强;
(3)控制棒排开水的最小体积;
(4)控制棒的长度。
【答案】解:(1)根据题意可知,控制棒的质量kg,
那么控制棒的体积。
答:控制棒的体积为。
(2)根据题意可知,当储水量最大Vmax=0.2m3时水最深,
此时水深为;
水箱底受到水的最大压强pmax=ρ水ghmax=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。
答:水箱底受到水的最大压强为5×103Pa。
(3)当储水量Vmin=0.04m3时,细绳拉力最大Fmax=18N,控制棒所受浮力最小,排开水的体积最小,
则最小浮力F浮min=G-Fmax=20N-18N=2N;
那么控制棒排开水的最小体积
。
答:控制棒排开水的最小体积为。
(4)当储水量Vmax=0.2m3时,细绳拉力最小Fmin=10N,控制棒所受浮力最大,
则最大浮力F浮max=G-Fmin=20N-10N=10N,
浮力变化量 F浮=F浮max-F浮min=10N-2N=8N,
那么排开水的体积的变化量为:
;
水箱中水的最小深度,
水深高度差 h=hmax-hmin=0.5m-0.1m=0.4m,
控制棒的横截面积,
所以控制棒的长度。
答:控制棒的长度为0.625m。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据控制棒的重力求出质量,利用求出控制棒的体积;
(2)先根据V=Sh计算水箱最大储水量时水的深度,再根据p=ρgh计算水箱底受到水的最大压强;
(3)控制棒悬挂在水箱中时,受到细绳拉力、浮力与其重力平衡,即F+F浮=G,当拉力最大为18N时,受到的浮力最小,满足能打开开关,根据阿基米德原理计算此时控制棒排开水的最小体积;
(4)根据储水量的最大和最小值计算此时水深的高度差,控制棒浸入水中的高度差;
根据F+F浮=G计算最小和最大储水量时控制棒受到的浮力差,由阿基米德原理计算出控制棒的横截面积;
由密度公式计算出控制棒的体积,由V=Sh计算控制棒的长度。
1 / 1广西桂林市国龙外国语学校 2024 2025学年九年级上学期开学考试物理试题
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分,在每小题列出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(2024九上·桂林开学考)下列数据中最接近生活实际的是( )
A.人眨眼一次的时间约为5s B.课桌的高约为0.8m
C.正常人脉搏每秒跳动约为70次 D.一支新铅笔的长度约是15mm
2.(2024九上·桂林开学考)下列关于声现象的描述和分析,正确的是( )
A.图甲:人发出的声音是由空气振动产生的
B.图乙:用相同的力敲击水瓶琴能发出音调不同的声音
C.图丙:蝙蝠利用次声波传递能量确定目标的位置
D.图丁:禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声的
3.(2024九上·桂林开学考)夏日到来,防溺水工作又提上日程。人们通过观察估测到的河水的深度与实际并不相符,下列光现象中与其光学原理相同的是( )
A. 树下光斑
B. 筷子“折断”
C. 墙上手影
D. 水中倒影
4.(2024九上·桂林开学考)下列关于力的认识正确的是( )
A.即使只有一个物体,也能产生力的作用
B.不受到力的作用的物体,也可以处于运动的状态
C.相互不接触的两个物体,不能产生力的作用
D.鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的力小于石头对鸡蛋的力
5.(2024九上·桂林开学考)我国古代诗人写了许多蕴含丰富的热学知识的诗句,下列对自然界中的雪、雾、露、霜现象描述正确的是( )
A.“五月天山雪,无花只有寒”——雪的形成是凝华现象,需要吸热
B.“鸡声茅店月,人迹板桥霜”——霜的形成是凝固现象,需要吸热
C.“露从今夜白,月是故乡明”——露的形成是汽化现象,需要放热
D.“秋城海雾重,职事凌晨出”——雾的形成是液化现象,需要放热
6.(2024九上·桂林开学考)2022北京冬奥会颁奖礼仪服的内胆添加“神秘材料”——石墨烯,只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身,薄薄一层,就能抵御的低温。由此可知,石墨烯具有很好的( )
A.延展性 B.导热性 C.磁性 D.弹性
7.(2024九上·桂林开学考)甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列关于甲、乙两物体的运动情况,说法正确的是( )
A.第1s时,甲在乙前方5m处
B.3~5s内,乙物体做匀速直线运动
C.0~5s内,乙物体的平均速度为3m/s
D.第5s时,甲、乙两物体的速度相等
8.(2024九上·桂林开学考)如图所示四幅图的物理现象情景,下列的说法正确的是 ( )
A. 如图甲:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度不变
B. 如图乙:盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
C. 如图丙:A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大
D. 如图丁:把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱下降
9.(2024九上·桂林开学考)一只氢气球下系一重为G的物体P,由于氢气球产生了举力,结果吊着P在空中做匀速直线运动,如果不计空气阻力和风力的影响,物体恰能沿MN方向(如图所示箭头指向)斜线上升,图中OO'为竖直方向,则图中氢气球和物体P所处的情况正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2024九上·桂林开学考)如图所示,小华同学在“探究凸透镜成像规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.利用这一成像规律可制成幻灯机
B.要使光屏上烛焰的像变小,只须将蜡烛靠近凸透镜
C.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
D.若在凸透镜前放一个近视眼镜,像变的模糊,想要再次得到一个清晰的像的,光屏应远离透镜移动
11.(2024九上·桂林开学考)如图所示的惯性现象及描述中,正确的是( )
A.匀速向右直行的车厢的光滑地板上,放着质量不同的两个小球(>),车厢足够长,当车突然加速时,两小球之间的距离变小
B.小球离开弹簧运动到最高点时,若一切外力消失,小球将会做匀速直线运动
C.运动员投出去的篮球在空中受到重力以及向前的推力
D.一辆运输液体货物的车,液体中有气泡,当车向右突然开动时,气泡将向右运动
12.(2024九上·桂林开学考)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定,右端连接一个金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在AB间做往复运动(已知AO=OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧的弹性势能不断增加 B.弹簧的弹性势能先减小后增大
C.小球的动能先减小后增大 D.小球运动到B点时动能最大
13.(2024九上·桂林开学考)逸灵同学用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和液体的阻力。对下列分析计算不正确的是( )
A.物体A的质量为50kg,则物体A的重力是500N
B.如图甲所示,她对绳子自由端的拉力为150N时,地面对质量为50kg物体A的支持力是100N,则一个动滑轮的重力为50N
C.她利用如图乙所示的滑轮组将物体A在空中匀速提升了2m,则她做的功是1100J
D.她用图乙所示的滑轮组,将密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图像如图丙所示。已知F2与F1之差为50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。则液体密度是1×103kg/m3
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分,在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.(2024九上·桂林开学考)如图所示,用20N的水平拉力F拉滑轮,可以使重15N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B重8N,弹簧测力计的示数为3N且保持不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮的摩擦,则下列说法中不正确的是( )
A.地面受到的摩擦力为10N
B.滑轮移动的速度为0.4m/s
C.在2s内绳子对物体A所做的功为4J
D.水平拉力F的功率为2W
15.(2024九上·桂林开学考)水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力
B.2~4秒,物体做变速直线运动
C.2~4秒,物体受到的摩擦力是
D.4~6秒,物体受到的摩擦力是
16.(2024九上·桂林开学考)甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上,将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A.A的重力大于B的重力
B.A受到的浮力小于B受到的浮力
C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
17.(2024九上·桂林开学考)请读出下面测量仪器的示数并填在对应的空格中。图甲 s;图乙 cm。
18.(2024九上·桂林开学考)如图甲所示,是小明“探究海波熔化的特点”的实验装置。如图乙是小明根据实验数据绘制的温度-时间图像,由图乙可知,海波的熔点为 ℃,可以判断海波是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
19.(2024九上·桂林开学考)将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积为95mL,上述现象说明分子间有 。混合均匀后,分子 (选填“继续”或“停止”)运动。
20.(2024九上·桂林开学考)用已经学过的知识解决陌生的问题是以后上高中学习的基本能力。
(1)如图甲,质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下,到达斜面底端的速度为v,此过程机械能守恒,关系式成立,则一个物体从高0.8m的光滑斜面顶端自有下滑到斜面底端时的速度为 m/s;(g=10m/s2)
(2)如图乙,将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,在水平方向运动的距离x=v0t,在竖直方向下落得高度,则y与x的关系可用丙图中的图线 表示。
21.(2024九上·桂林开学考)如图所示,完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上,用的水平推力作用在B物块上,A、B一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将的水平推力按如图乙所示作用在A物块上,它们一起做直线运动,则桌面对A物块的摩擦力为 N。
22.(2024九上·桂林开学考)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。
四、作图题(本大题共1小题,共4分。)
23.(2024九上·桂林开学考)(1)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个力的示意图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
24.(2024九上·桂林开学考)小明用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”实验装置:
(1)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B,这主要是为了比较像与物的 关系;在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛 (选填“A”或“B”)侧观察。
(2)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(3)若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是______(选填“A”或“B”)。
A.都成完整的像,且两个像在同一位置
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,两个像在不同位置
D.玻璃从中间破裂了,所以不成像
25.(2024九上·桂林开学考)在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小夏设计了如图所示的实验,其中木块A的重力为6N,长木板B重力为14N。
(1)实验过程中,根据 的知识可知,弹簧测力计必须拉着物块沿水平方向做 运动,才能用弹簧测力计示数表示滑动摩擦力大小;
(2)比较甲、乙图的实验,得到的实验结论是 ;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小夏得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。此探究过程中存在的问题是 ;
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中弹簧测力计是在运动过程中读数,误差较大。于是小夏又设计了如图戊所示的实验方案,该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板B。在物理学中,我们把两个物体间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“滑动摩擦因数”,用符号表示,在如图戊所示实验中,木块A与长木板B间的动摩擦因数为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若用拉力F将长木板B匀速抽出,则拉力 N。
26.(2024九上·桂林开学考)在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类);
(1)在处理数据时 (选填“能”或“不能”)使用其它小组的数据用在自己的的图象中;分析图象是一条经过原点的直线,说明“物体所受重力大小与质量成 ”;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图象,图线可能是图乙中 ,以此判断重力与物质种类的关系;(已知)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明一组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为 ;该密度秤的“0”刻度线应标注在 N刻度线处,所测液体密度最大值为 ;
(4)以下能使上一问中密度秤测量精度更高一些的是______。
A.增加小桶的重力 B.增加小桶的体积
C.减小小桶的重力 D.减小小桶的体积
27.(2024九上·桂林开学考)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图甲的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 ;
(2)小明用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同滑轮组提升钩码,记录数据如表;
实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 4 3 2.0 9
2 4 6 18
3 6 6 2.8 18
①由图乙可知,第2次实验中弹簧测力计示数为 N;
②第3次实验中滑轮组的机械效率为 %(结果保留一位小数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ,若提升同一物体时,滑轮组的机械效率与物体提升高度 (选填“有关”或“无关”);
(3)小明用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,发现同一斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。某次实验测得物重、斜面长、高,若机械效率,则物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
六、综合应用题(本大题共3小题,共24分,解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤,只写由最后答案,未写出主要清算过程的,不得分。)
28.(2024九上·桂林开学考)南宁轨道交通3号线是南宁市第三条建成运营的轨道交通线路,标志色为锦绣紫(锦绣邕城)。地铁3号线专用列车匀速从市博物馆站到总部基地行驶的路程为2700m,运行时间为120s,列车所受到的阻力为2×104N。求这段路程中:
(1)列车所受到的牵引力;
(2)列车牵引力所做的功;
(3)列车牵引力做功的功率。
29.(2024九上·桂林开学考)某人始终双脚站在地上,用滑轮组从水池底匀速提起实心圆柱体A,如示意图甲。A从离开池底到刚要离开水面的过程中,其底面受到水的压强与时间关系PA-t如图乙。A从刚离开池底到拉出水面并继续向上运动的过程中,人对地面的压强与时间关系P人-t如图丙。A未露出水面之前装置的机械效率为η1;A离开水面后装置的机械效率为η2。已知人的质量为60kg,人双脚站地时,与地面的接触面积为500cm2,A的底面积为200cm2,η1∶η2=15∶16,ρ水=1.0×103kg/m3。不计摩擦和绳重及水的阻力,g=10N/kg,A不吸且不溶于水,A底部与池底不密合,忽略液面高度变化,图甲中①②③④段绳均竖直。
(1)求池水深度和A的上升速度;
(2)求A的高度和未露出水面受到的浮力;
(3)求A未露出水面前人对绳的拉力和A全部露出水面后人对绳的拉力;
(4)求动滑轮的重力。
30.(2024九上·桂林开学考)如图所示为科学小组设计的用力传感开关控制太阳能热水器自动注水的装置。储水箱是底面积0.4m2的长方体。小组设计水箱储水量最小为0.04m3时,由力传感器开关控制向水箱注水,此时细绳拉力为18N;储水量最大为0.2m3时,由力传感器开关控制停止注水,此时细绳拉力为10N。已知控制棒重G=20N,密度ρ=1.6×103kg/m3。不计细绳质量与体积,计算储水量时控制棒排水体积忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)控制棒的体积;
(2)水箱底受到水的最大压强;
(3)控制棒排开水的最小体积;
(4)控制棒的长度。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】时间的估测;长度的估测
2.【答案】B
【知识点】声音的产生;音调及音调与频率的关系;超声波与次声波;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.物体振动产生声音,人发声,是声带在振动,故A错误;
B.乙图中,玻璃瓶装不同高度的水,敲击时,瓶子和水振动频率不同,声音的音调不同,故B正确;
C.蝙蝠能发出和听到超声波,通过超声波传递信息,确定目标的位置,故C错误;
D.禁止鸣笛,阻止了声音的产生,是在声源处控制噪声,故D错误。
故选B。
【分析】声音是物体振动产生的;发声体的长度不同,频率不同,音调不同;蝙蝠可以听到超声波;阻止声音产生,是在声源处控制噪声。
3.【答案】B
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A. 树下光斑,属于光的直线传播形成,故A不合题意;
B. 筷子“折断”,属于光的折射现象,故B符合题意;
C. 墙上手影,属于光的直线传播现象,故C不合题意;
D.水中倒影,属于光的反射现象,故D不合题意。
故选B。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的光学原理即可。
4.【答案】B
【知识点】力的概念及单位;力作用的相互性;牛顿第一定律
【解析】【解答】A.一个力必须涉及两个物体,即有受力物体,就一定有施力物体,故A错误;
B.根据牛顿第一定律可知,物体不受力的作用时,可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,故B正确;
C.磁力、重力等都不需要相互接触就能发生,故C错误;
D.鸡蛋碰石头的过程中,鸡蛋给石头的力和石头给鸡蛋的力为一对相互作用力,则二者大小相等,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据力的定义判断;
B.根据牛顿第一定律判断;
C.有些力不需要相互接触产生;
D.根据相互作用力的知识判断。
5.【答案】D
【知识点】液化及液化放热;升华及升华吸热
【解析】【解答】A.雪的形成是水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,凝华需要放热,故A错误;
B.霜的形成水蒸气从气态直接变成固态发生凝华现象,凝华需要放热,故B错误;
C.露的形成是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,需要放热,故C错误;
D.雾形成是水蒸气从气态变成液态发生液化现象,需要放热,故D正确。
故选D。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
6.【答案】B
【知识点】纳米材料及其应用
【解析】【解答】根据题意知道“只要衣服某一处加热,石墨烯复合材料就能把热量均匀传递到全身”,说明石墨烯具有良好的导热性,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】容易传递热量的物体,导热性强。
7.【答案】C
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】A.根据图像可知,两物体同时同向从同一点出发,第1s时,乙运动了5m,甲运动的路程小于5m,二者距离不足5m,故A错误;
B.根据图片可知,3~5s内,乙的运动图象是一条与横轴平行的直线,说明乙处于静止状态,故B错误;
C.根据图片可知,0-5s内乙通过的距离是15m,故此段时间内乙的平均速度为
,故C正确;
D.根据图片可知,第5s时,二者的图像相交,即二者此时的路程相同,故D错误;
故选C。
【分析】 A.由图可知甲始终做匀速直线运动,根据图像读出一组数据,利用
求出甲的速度和甲在1s内通过的路程,再由图读出此时乙通过的路程,二者进行比较得出结论;
B.由图可知3~5s内,乙的运动状态;
C.由图可知0~5s内乙通过的路程,利用求出乙的平均速度;
D.由图可知5s时甲、乙的运动状态,据此可知它们速度的关系。
8.【答案】A
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系;大气压的综合应用;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.根据题意可知,当外界大气压强不变时,根据液体压强公式p=ρ液gV排可知,如果把玻璃管倾斜一定角度,则水银柱的长度就会相应变长,水银柱的高度不变,故A正确;
B.根据图片可知,水瓶和水槽底部相连,而水瓶上部是封闭的,因此不是连通器原理,故B错误;
C.根据图片可知,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越小,故C错误;
D.根据题意可知,把水气压计从山下带到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高,故D错误。
故选A。
【分析】A.根据液体压强公式p=ρ液gV排分析判断;
B.上面开口,底部联通的容器为连通器;
C.根据流体压强和流速的关系判断;
D.根据大气压强随高度的变化规律分析判断。
9.【答案】B
【知识点】重力的方向;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 根据题意可知,重物在空中沿MN斜向上做匀速直线运动时,氢气球也要随着该重物做匀速直线运动,而在运动中它们都受到重力的作用,重力的方向总是竖直向下的,所以氢气球和重物应该在同一条竖直线上。
故选B。
【分析】地面附近的物体受到重力的作用,重力的方向始终是竖直向下的,与物体的运动情况无关。
10.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】A.根据图片可知,此时像距小于物距,则此时光屏上成缩小、倒立的实像,应用为照相机,故A错误;
B.根据凸透镜成像“物近像远大”的规律可知,要使光屏上的烛焰的像变小,蜡烛应远离凸透镜,故B错误;
C.蜡烛越烧越短,相当于火焰向下运动,根据物体通过凸透镜成的实像是倒立的规律可知,光屏上烛焰的像就应该越向上移动,故C正确;
D.近视眼镜是凹透镜,对光线具有发散作用,那么像距变大,则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像,故D正确。
故选D。
【分析】A.比较像距和物距的大小,从而确定成像的特点;
B.根据凸透镜成像“物近像远大”的规律分析;
C.根据物体通过凸透镜成的实像是倒立的规律分析;
D.根据近视眼镜对光线的作用分析像距的变化,进而确定光屏的移动方向。
11.【答案】D
【知识点】重力及其大小的计算;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.根据题意可知,光滑的地板上小球不受摩擦力,当突然加速时,由于惯性,小球会保持原来的运动状态不变,所以小球之间的距离不变,故A错误;
B.根据题意可知,小球到最高点时速度为0,此时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态,故B错误;
C.根据题意可知,篮球在空中飞行时不再受到手的推力,故C错误;
D.根据题意可知,当车突然开动时,车内的液体惯性大,仍保持原来的静止状态,相对车厢向左运动,于是气泡受到挤压向右运动,故D正确。
故选D。
【分析】 A.一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性;
B.牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;
C.力是物体对物体的作用;
D.惯性的大小只与物体的质量有关。
12.【答案】B
【知识点】动能的影响因素;势能的影响因素;机械能及其转化
【解析】【解答】 根据题意可知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态;
小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,
小球所受弹力方向向右、速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;
到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;
小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,
此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能;
则小球从A位置运动到B位置的过程中:
AB.弹簧的弹性势能先变小后变大,故A错误,B正确;
C.小球的动能先增加后减少,故C错误;
D.小球运动到O点时速度最大,动能最大,故D错误;
故选B。
【分析】 (1)动能的大小与物体的质量、速度有关,即质量越大,速度越大,所以动能越大。
(2)弹性势能的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大;
(3)水平台面光滑,且AO=OB,说明没有机械能转化为内能,整个系统能量守恒。
13.【答案】C
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A.根据题意可知,物体A的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
故A正确不符合题意;
B.根据题意可知,逸灵同学没有把重物A提起来,对A进行受力分析如下图1:
由力的平衡条件可得G=F拉+F支,
滑轮组对A的拉力F拉=G F支=500N 100N=400N,
根据力的作用是相互的,A对滑轮组的拉力等于滑轮组对A的拉力,由图甲可知,n=3,对甲滑轮组的动滑轮进行受力分析,
如图2所示,由力的平衡条件可得3F=F拉+G动,
所以动滑轮的重力G动=3F F拉=3×150N 400N=50N,
故B正确,不符合题意;
C.根据题意可知,为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,对乙图的动滑轮和A物体进行受力分析,如图3∶
此时绳端的拉力F'=(G+2G动)= (500N+2×50N)=150N,
由图乙可知,n'=4,绳子移动的距离s=4h=4×2m=8m,
则她做的功是W=F's=150N×8m=1200J,
故C错误符合题意;
D.根据题意可知,在空气中提升B时滑轮组的机械效率
η==75%,
代入数据可得:GB=300N;
B的体积VB==0.02m3,
在空气中,绳端的拉力F2= (GB+2G动)= (300N+2×50N)=100N,
已知F2 F1=50N,
则在水中绳端的拉力F1=F2 50N=100N 50N=50N,
B物体浸没在水中时,以B物体和2个动滑轮为研究对象,其受力情况如图4,
由力的平衡条件可得4F1+F浮B=GB+2G动,
则B在水中受到的浮力F浮B=GB+2G动 4F1=300N+2×50N 4×50N=200N,
则液体的密度ρ液=1×103kg/m3,
故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 A.已知物体A的质量,利用G=mg可求出物体A的重力;
B.由图甲可知,n=3,对A进行受力分析,G=F拉+F支,对整个滑轮组分析,
求出动滑轮的重力;
C.由图乙,n'=4,s=4h,对滑轮组乙受力分析,,再根据W=F's求出逸灵做的功;
D.对滑轮组进行受力分析,根据在空气中提升B时滑轮组的机械效率,求出GB,
已知B的密度再利用求出体积,再根据在空气中绳端的拉力,由图丙题意F2-F1=50N,在水中的拉力F1=(GB-F浮B+2G轮),据此求出浮力,由浮力公式求出液体的密度。
14.【答案】A,B
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,弹簧测力计的示数是3N,则B受到的摩擦力是3N,由相互作用力的特点可知,B对A的摩擦力也为3N。拉力F与右侧两段绳子的拉力相等,物体A受到绳子拉力、B的摩擦力、地面的摩擦力三个力的作用,三力为平衡力,即,
所以物体A受到地面的摩擦力为,
故A错误符合题意;
B.根据题意可知,物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,则拉力F和滑轮移动的速度为物体A移动速度的一半,即,
故B错误符合题意;
C.根据题意可知,在2s内绳子对物体A所做的功为,
故C正确不符合题意;
D.根据题意可知,水平拉力F的功率为,
故D正确不符合题意。
故选AB。
【分析】 A.物体A受到向左的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,B对A的摩擦力等于弹簧测力计的示数,据此求地面受到的摩擦力;
B.滑轮为动滑轮,滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一;
C.利用速度公式求物体A在2s移动的距离,利用W=F左s求做功大小;
D.利用P=Fv求拉力做功功率。
15.【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力与图象的结合;摩擦力的大小;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】A.根据乙中右图可知,0~2s内物体的速度为0,即处于静止状态,那么他受到的摩擦力和推力是一对平衡力,因此二力大小相等,故A错误;
B.根据乙中右图可知,2~4s内物体运动的速度逐渐变大,因此这段时间做变速直线运动,故B正确;
CD.根据乙中右图可知,4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力。由乙中左图可知,4~6s内推力的大小为2 N,则物体受到的滑动摩擦力为2N。
2~4s内做加速运动,因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以2~4s内物体受到的摩擦力是2N,故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】A.根据乙图确定0-2s内物体的运动状态,根据平衡力的知识分析判断;
B.根据乙图确定2-4s内物体的运动状态;
CD.根据图片乙确定4-6s内做匀速直线运动,根据平衡力的知识计算它受到的摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力的因素的知识确定2-4s内物体受到的滑动摩擦力。
16.【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;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】【解答】A.根据题意可知,A处于漂浮状态,A排开液体的体积小于物体的体积;B处于悬浮状态,B排开液体的体积等于物体的体积。将实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和,所以A的体积大于B的体积。
实心物体A、B密度相等,根据知,A的重力大于B的重力,故A正确;
B.根据图片可知,A处于漂浮状态,则A受到的浮力等于其重力;B处于悬浮状态,则B受到的浮力等于其重力。因为A的重力大于B的重力,所以A受的浮力大于B受到的浮力,故B错误;
C.由图可知,A处于漂浮状态,则A的密度小于甲液体的密度;B处于悬浮状态,则B的密度等于乙液体的密度。实心物体A、B由同种材料制作,密度相等,则甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,故C错误;
D.根据题意可知甲杯中液体的体积等于乙杯中液体的体积,甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度,根据可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力。A的重力大于B的重力。甲杯和乙杯对水平桌面的压力等于液体、物体和杯子的总重力,所以甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两个杯子的底面积相等,由可知,甲杯对水平桌面的压强大于乙杯对水平桌面的压强,故D符合题意。
故选AD。
【分析】 A.首先根据题目中给出的条件判断,判断实心物体A、B的体积关系,又知实心物体A、B由同种材料制作,利用密度公式判断其质量关系,再利用重力公式判断其重力关系;
B.根据物体浮沉条件判定浮力的大小关系;
C.根据物体浮沉条件,结合图示判断两种液体的密度关系;
D.根据m=ρV可知两液体的质量的大小关系,根据G=mg可知两液体的重力的大小关系,因容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的重力之和,据此得出两杯对桌面的压力大的大小关系,由压强公式判断出甲杯和乙杯对桌面压强的关系。
17.【答案】32.5;2.65
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)根据图甲可知,秒表的大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,对应刻度为32.5s;秒表的小表盘是分针盘,分度值为0.5min,分针指在“0”和“1”之间,且靠近“1”,则不够1min,所以秒表的示数为32.5s。
(2)根据乙图可知,刻度尺分度值为1mm,则物体长度为
。
【分析】(1)根据图片确定秒表大盘和小盘的分度值,根据指针的位置读出示数,然后相加即可;
(2)根据图片乙确定刻度尺的分度值,然后根据“测量值=准确值+估读值”分别读出两个示数,最后相减即可。
18.【答案】48;晶体
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象
【解析】【解答】根据图像可知,第3~9分钟,海波的温度保持不变,故海波的熔点为48℃,可以判断海波是晶体。
【分析】晶体熔化时温度保持不变,这个温度就是晶体的熔点。
19.【答案】间隙;继续
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)根据题意可知,将50mL的水和50mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积小于100mL,这说明酒精分子和水分子之间有间隙。
(2)根据分子运动的特点可知,水和酒精混合均匀后,分子继续运动。
【分析】(1)根据分子之间存在空隙解答;
(2)一切分子都在不停运动。
20.【答案】4;b
【知识点】机械能及其转化;重力与弹力;曲线运动
【解析】【解答】(1)根据题意可知,斜面光滑,则小球不受摩擦力,那么此过程中机械能守恒,
所以;
;
10m/s2×0.8m=×v2;
解得:v=4m/s。
(2)将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,
则在水平方向运动的距离x=v0t,运动时间为,
那么在竖直方向下落得高度;
因此,下落高度y与水平移动距离x的2次方成正比,
由此可以判断曲线为b。
【分析】 (1)因为斜面光滑,根据能量守恒定律,动能和势能相互转化时能量守恒解得;
(2)根据 的函数关系确定图象。
21.【答案】40;40
【知识点】平衡状态的判断;增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】(1)在甲图中,以B为研究对象,相对于A处于静止状态,所以其受到的推力与摩擦力平衡,那么二者大小相等,则B物块所受的摩擦力为40N。
(2)甲图中,以AB整体为研究对象,AB做匀速直线运动,所以AB受到的推力与摩擦力平衡,因此此时A所受的摩擦力为40N;
若将的水平力按如图乙所示作用在A物块上,乙图中推力作用在A上,此时接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为40N。
【分析】(1)对甲图的B进行受力分析,根据平衡力的知识计算B受到的摩擦力;
(2)将AB看做一个整体,根据平衡力的知识计算甲中桌面对A的摩擦力。当推力为60N时,根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析此时桌面对A的摩擦力即可。
22.【答案】;0.8
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,a为乙对地面的压强随拟取的长度x变化的图象,为初始时乙对地面的压强,为。
(2)根据题意可知,初始时,甲对地面的压强为,
则甲的密度为;
则甲的重力为
;
乙的重力为
;
切除后甲对地面的压强为;
切除后将切除部分放在乙物体的上方,则乙对地面的压强为
;
当切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等,即
。
;
解得:。
【分析】(1)根据图像确定p0的意义,根据计算它的数值大小即可;
(2)根据图像确定初始时甲对地面的压强,根据计算甲的密度,根据计算甲的重力,根据计算乙的重力,然后根据“切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等”列出方程计算即可。
23.【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;力臂的画法
【解析】【解答】(1)首先通过A点作平面镜的垂线,然后根据“物像等距”在镜面另一侧找到像点A'。同理,找到B点对应的像点B',最后用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(2)根据题意可知,O为杠杆的支点,A为动力作用点,则连接OA,这就是最长的力臂。通过A点作OA的垂线,且动力方向应垂直于OA向下,如下图所示:
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性完成作图;
(2)当以杠杆的支点到力的作用点的线段为动力臂时最长,此时动力最小。
(1)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(2)连接OA,若在A端施力F,当F的方向与OA垂直时动力臂最大,根据杠杆平衡的条 件,此时最省力;要使杠杆平衡,动力方向应垂直于OA向下,据此可画出最小的动力, 如下图所示:
24.【答案】(1)大小;A
(2)不变;不能
(3)A
【知识点】平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)①根据题意可知,蜡烛B放在玻璃板后面确定像的位置,而蜡烛B和蜡烛A大小相等,则此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小。
②只有蜡烛A发出的光线经过反射后射入眼睛才能看到像,因此眼睛和蜡烛A在同一侧,即眼睛应该在蜡烛A侧观察。
(2)①小明把蜡烛向靠近玻璃板方向移动一段距离,此时物距减小,但是根据“平面镜成的像与物大小相等”的规律可知,像的大小不变。
②移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像,理由是:平面镜成的是虚像,不能用光屏承接。
(3)根据题意可知, 若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离, 则平面镜所在平面的位置不变,且物体的位置不变,那么两个像的位置是相同的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】 (1)①要验证平面镜成像的特点,就必须让两根蜡烛大小相同;玻璃板是透明的,可以看到对面的物体,目的是为了确定像的位置;
②实验过程中,眼睛要在蜡烛A侧观察,眼睛既能看到蜡烛A,又能看到代替蜡烛A的蜡烛B;
(2)①平面镜成的像与物大小相等;
②虚像不能成在光屏上。
(3)平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等
(1)[1]在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛,此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小。
[2]平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛应该在蜡烛A侧观察。
(2)[1]平面镜成的像与物大小相等,小明把蜡烛向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小不变。
[2]平面镜成的是虚像,不能用光屏承接,因此移走蜡烛B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像。
(3)平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像,平面镜左右两部分都能成完整的像,像与蜡烛关于镜面对称,所以两个像的位置是相同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
25.【答案】(1)二力平衡;匀速直线
(2)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(3)未控制压力大小相同
(4)不需要;9.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用;探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当弹簧测力计沿水平方向拉动物块做匀速直线运动时,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)根据图片可知,甲、乙实验中,乙中木块对木板的压力更大,且乙中弹簧测力计的示数更大,则得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积。根据图片可知,甲、丁实验中,物体间的压力不同,没有控制变量,因此他的实验结论是错的。
(4)①在图戊所示实验中,无论是否匀速拉动木块,A对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,则A受到的摩擦力大小不变,通过弹簧测力计的示数可用读取出来,即该方案不需要匀速拉动木板。
②在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,
根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
;
根据力的合成可知,拉力的大小为。
【分析】(1)根据二力平衡的知识分析解答;
(2)根据图片分析甲和乙中哪个因素不同,哪个因素相同,根据控制变量法的要求描述结论;
(3)根据控制变量法的要求分析解答;
(4)①根据影响滑动摩擦力大小的因素的知识分析解答;
②首先根据f=μG总计算地面对B木板的摩擦力,再根据平衡力的知识计算拉力大小。
(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由二力平衡的知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙中木块对木板的压力更大,乙中弹簧测力计的示数更大,即乙中木块受到的摩擦力更大,故可以得到的实验结论为:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于未控制压力大小相同,因此他的实验结论是错的。
(4)[1]由图戊所示实验可知,在用力将木板向左拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计向右的拉力和木板对木块向左的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
[2]物体A的重力为6N,由甲图知,木块A与长木板B间的动摩擦因数大小为0.3,长木板B与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,在如图戊所示实验中,若用拉力F将木块B匀速抽出,由图可知,B受到A施加的水平向右的摩擦力为1.8N,地面施加的水平向右的摩擦力,根据动摩擦因数定义可知,地面对B木板的摩擦力为
根据力的合成可知,拉力的大小为
26.【答案】(1)不能;正比
(2)C
(3);1;2
(4)B
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;探究影响重力大小因素的实验
【解析】【解答】(1)①在科学探究过程中,数据要以事实为依据,不能挪用或修改,因此不能使用其它小组的数据用在自己的图象中。
②根据题意可知,物体受到的重力与质量的变化图像是一条经过原点的直线,即正比例函数图象,故物体所受重力大小与质量成正比。
(2)根据可知,两种物质的重力与质量的比值相等,即二者的图像是重合的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)①根据题意可知,用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,
则水的重力为,
水的体积;
再装满另一液体时示数为4.4N,
则液体的质量为;
液体的密度为。
②没有装液体时,弹簧测力计的示数就是0刻度的位置,因为弹簧测力计示数为1N,故“0”刻度线应为1N处。
③当弹簧测力计示数为最大5N时,对应的质量为液体的密度为
;
故最大测量值为;
(4)根据题意可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,根据上述计算可知,
该测量密度工具的分度值为。
桶的重力不影响分度值,而小桶的容积越大,分度值越小,精度越高,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】 (1)①在物理实验探究过程中,获取实验数据要尊重实验事实,多组数据可以排除偶然性;
②重力的大小跟质量的关系图像为一条经过原点的直线,则可知道,重力的大小跟质量成正比;
(2)重力的大小跟质量成正比,这个比值是一个定值,观察图乙中的三个图像,绿豆和黄豆两组数据的图像应该是重叠在一起;
(3)根据重力公式求出容器的重力,挂了小桶时,指针应指在容器重力示数的刻度线处;
根据小桶中最多装入液体的重力和小桶中最多装入液体的体积,利用密度公式求出测量液体的最大密度,据此判断该密度秤的量程;
弹簧测力计1N到5N共20个小格,根据该密度秤的量程求出弹簧测力计的分度值;
(4)由以上(2)分析知道,若增大桶的容积,可以减小该“密度秤”的分度值。
(1)[1]在物理实验探究过程中,获取实验数据要尊重实验事实,因此不能使用其它小组的数据用在自己的图象中。
[2]实验中,物体受到的重力与质量的比是一个定值,图像是一条经过原点的直线,即正比例函数图象,故物体所受重力大小与质量成正比。
(2)由于在同一地点,物体受到的重力与质量成正比,即比值为一定值,重力与物质种类的关系无关,所以两种物质的重力与质量的图像是重合的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]用弹簧测力计测出小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,水的重力为
水的体积即桶的容积为
再装满另一液体时示数为4.4N,则液体的质量为
液体的密度为
[2]没有装液体时,弹簧测力计示数为1N,故“0”刻度线应为1N处。
[3]当弹簧测力计示数为最大5N时,对应的质量为液体的密度为
故最大测量值为
(4)弹簧测力计的分度值为0.2N,根据上述计算可知,该测量密度工具的分度值为
桶的重力不影响分度值,而小桶的容积越大,分度值越小,精度越高,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
27.【答案】右;力臂;2.0;71.4;高;无关;0.2
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验;滑轮(组)机械效率的测量实验;斜面机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据题意可知,杠杆左端下沉,说明杠杆左端重右端轻,那么应将右端的平衡螺母向右调节; 直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)①根据图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N, 则第2次实验中弹簧测力计示数为2N。
②根据表格数据可知,第3次实验中滑轮组的机械效率为
③根据表格数据可知,第1次实验中滑轮组的机械效率为
;
第2次实验中滑轮组的机械效率为
;
对比第2、3实验可知,同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。根据表格数据可知,
对比第1、2这两次测得的机械效率可知,提升同一物体时,滑轮组的机械效率与物体提升高度无关。
(3)根据丙图可知,拉力做的有用功为,
拉力对物体做的总功为;
则拉力做的额外功为;则物体在斜面上受到的摩擦力为。
【分析】(1)在调平杠杆平衡时,杠杆的哪端高,平衡螺母要向哪端移动;实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其目的是便于测量力臂;
(2)①根据图乙读出第2次实验中弹簧测力计示数;
②根据W有=Gh算出第3次实验中滑轮组的有用功,由W总=Fs算出第3次实验中滑轮组的总功,由算出第3次实验中滑轮组的机械效率;
③由数据可以知道机械效率大小与重物大小有关,与物体提升高度无关;
(3)根据W=Gh可求出有用功,根据可求出总功,根据W总=W有+W额可求出额外功,根据W额=fs可求出摩擦力。
28.【答案】解:(1)列车匀速运动,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则列车所受到的牵引力为
(2)根据W=Fs可得,列车牵引力所做的功为
(3)根据可得,列车牵引力做功的功率为
答:(1)列车所受到的牵引力是2×104N;
(2)列车牵引力所做的功是5.4×107J;
(3)列车牵引力做功的功率4.5×105W。
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)匀速直线运动的物体处于平衡状态,受平衡力,二力平衡时,力的大小相等;
(2)根据W=Fs,计算牵引力做功的多少;
(3)根据,计算功率的大小。
29.【答案】解:(1)根据图乙可知,物体A在池底时,其底面受到水的压强pA=4×104Pa,
则池水深度;
A上升的高度h=4m,时间t=20s,所以A的上升速度。
答:池水深度是4m,A的上升速度是0.2m/s。
(2)由图丙可知,15~20s时,A从刚接触水面到拉出水面,
上升的高度即为物体A的高度hA=vt'=0.2m/s×5s=1m,
A的底面积SA=200cm2=0.02 m2,
A的体积VA=SA hA=0.02m2×1m=0.02 m3,
A未露出水面受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水g VA= 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02 m3=200N。
答:A的高度是1m,未露出水面受到的浮力是200N。
(3)由图丙可知,A未露出水面时,人对地面的压强p人=0.4×104Pa,人与地面的接触面积S人=500cm2=0.05m2,
那么人对地面的压力F人=p人S人=0.4×104Pa×0.05 m2=200N,
人的重力G人=m人g=60 kg×10N/kg=600N,
A未露出水面前人对绳的拉力F拉=G人- F人=600N-200N=400N,
由图丙可知,A全部露出水面后人对地面的压强p人'=0.2×104Pa,
那么人对地面的压力F人'=p人'S人=0.2×104Pa×0.05 m2=100N,
A全部露出水面后人对绳的拉力F拉'=G人- F人'=600N-100N=500N。
答:A未露出水面前人对绳的拉力是400N,A全部露出水面后人对绳的拉力是500N。(4) 由图甲可知,滑轮组绳子的段数n=2,
当A未露出水面前人对绳的拉力F=400N,此时G物+G动-F浮=2F=2×400N=800N,
机械效率,
当A全部露出水面后人对绳的拉力F=500N,此时G物+G动=2F=2×500N=1000N,
机械效率,
因为η1:η2=15:16,即16η1=15η2,
得,
解得:G物=800N,
则动滑轮的重力:G动=1000N-G物=1000N-800N=200N。
答:动滑轮的重力是200N。
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;滑轮(组)的机械效率
【解析】【分析】 (1)由图乙利用压强公式可求池水深度,时间为20s求得A上升速度;
(2)由图丙可知A从刚接触水面到离开水面时间为5s,结合(1)A的上升速度求A的高度;先求A的体积,根据阿基米德原理求A受到的浮力;
(3)先用压强公式求出人对地面的压力,根据二力平衡可得人对绳的拉力;
(4)根据机械效率结合题意求解。
30.【答案】解:(1)根据题意可知,控制棒的质量kg,
那么控制棒的体积。
答:控制棒的体积为。
(2)根据题意可知,当储水量最大Vmax=0.2m3时水最深,
此时水深为;
水箱底受到水的最大压强pmax=ρ水ghmax=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。
答:水箱底受到水的最大压强为5×103Pa。
(3)当储水量Vmin=0.04m3时,细绳拉力最大Fmax=18N,控制棒所受浮力最小,排开水的体积最小,
则最小浮力F浮min=G-Fmax=20N-18N=2N;
那么控制棒排开水的最小体积
。
答:控制棒排开水的最小体积为。
(4)当储水量Vmax=0.2m3时,细绳拉力最小Fmin=10N,控制棒所受浮力最大,
则最大浮力F浮max=G-Fmin=20N-10N=10N,
浮力变化量 F浮=F浮max-F浮min=10N-2N=8N,
那么排开水的体积的变化量为:
;
水箱中水的最小深度,
水深高度差 h=hmax-hmin=0.5m-0.1m=0.4m,
控制棒的横截面积,
所以控制棒的长度。
答:控制棒的长度为0.625m。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【分析】 (1)根据控制棒的重力求出质量,利用求出控制棒的体积;
(2)先根据V=Sh计算水箱最大储水量时水的深度,再根据p=ρgh计算水箱底受到水的最大压强;
(3)控制棒悬挂在水箱中时,受到细绳拉力、浮力与其重力平衡,即F+F浮=G,当拉力最大为18N时,受到的浮力最小,满足能打开开关,根据阿基米德原理计算此时控制棒排开水的最小体积;
(4)根据储水量的最大和最小值计算此时水深的高度差,控制棒浸入水中的高度差;
根据F+F浮=G计算最小和最大储水量时控制棒受到的浮力差,由阿基米德原理计算出控制棒的横截面积;
由密度公式计算出控制棒的体积,由V=Sh计算控制棒的长度。
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