重庆市西南大学附中2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列估测最符合生活实际的是( )
A.一个鸡蛋漂浮在盐水中,受到的浮力约为5N
B.6月份重庆主城区的大气压强约为
C.物理课本自由放在水平桌面上,对桌面的压强约为100Pa
D.一名中学生从一楼走到二楼,克服自身重力做功约为50J
2.如图所示,《天工开物》向我们展现了古代劳动人民的智慧,人们在劳作时,主要为了减小压强的劳动工具是( )
A.挑粮食的宽扁担 B.割稻的锋利镰刀
C.锄田地的锄头 D.加工石料的凿子
3.公元前400多年,墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述,他将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。如图所示的工具正常使用时属于“本短标长”的是( )
A.钓鱼竿 B.筷子
C.天平 D.核桃夹
4.中华茶文化源远流长,其中泡茶蕴含着许多物理知识,如图所示为尚依钟冲泡的一杯茶水,下列对泡茶过程中的情景分析错误的是( )
A.茶杯外壁的水珠不掉落,说明分子间存在引力
B.茶叶罐中的茶叶间有缝隙,说明分子间有间隙
C.泡茶时茶香四溢,说明分子在不停地做无规则运动
D.用高温的水能更快泡出茶色,说明分子的运动与温度有关
5.如图所示,关于生活中涉及的物理知识,下列说法错误的是( )
A.甲图:洗手盆下方U形反水弯处形成“水封”,利用了连通器原理
B.乙图:同一密度计漂浮在不同液体中,排开液体重力相同
C.丙图:高压锅煮食物更容易熟,因为气压越高,水的沸点越低
D.丁图:盆景自动供水装置中瓶内水位更高,是因为瓶外大气压大于瓶内气压
6.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.力作用在物体上后就一定会对物体做功
B.机械做功越多,其功率越大
C.机械功率越大,其机械效率越高
D.机械效率越高,做功时有用功和总功比值越大
7.如图,2024.年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,载人飞行任务取得圆满成功。在返回舱减速着陆的过程中,下列说法正确的是( )
A.返回舱受平衡力作用,机械能保持不变
B.返回舱的动能转化为重力势能
C.返回舱的重力势能减小,动能增大
D.返回舱的重力势能减小,动能减小
8.如图,在巴黎奥运会100米自由泳项目决赛中,中国运动员潘展乐以46秒40的成绩为中国再添一金并打破该项目世界纪录,振奋人心。下列分析正确的是( )
A.潘展乐从跳台出发后身体逐渐潜入水中潜泳过程中,所受水的浮力一直不变
B.潘展乐潜泳时所受的浮力比露出水面换气时所受的浮力小
C.比赛时,经过长期锻炼的潘展乐密度比水的密度大
D.潘展乐向后划水,手对水的向后的力和水对手向前的力是一对相互作用力
9.中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A.甲图,“AS700”飞艇在空中悬浮时所受浮力大于其自身重力
B.乙图,“C919”客机升空时,机翼上方空气的流速小,压强小
C.丙图,“山东号”航母上的舰载机起飞后,航母受的浮力变小
D.丁图,“093”型核潜艇在下潜过程中,水舱应该放水
10.如图所示,一足够高的柱形容器内装有水,一个塑料试管下面挂有一实心小铜块,標浮在水面上,已知铜的密度大于铁的密度,则( )
A.若将小铜块取下放入水中,稳定后试管仍漂浮,则容器内的液面上升
B.若将小铜块换成等体积的小铁块挂在试管下方,则稳定后容器内的液面上升
C.若将小铜块取下放入试管中,试管仍漂浮,则试管外壁上A点受到水的压强不变
D.若将小铜块换成等质量的小铁块挂在试管下方,则试管外壁上A点受到水的压强减小
11.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力为4N,下表面受到液体的压力为12N。下列说法中正确的是( )
A.正方体受到的浮力为12N B.液体对正方体下表面的压强为
C.正方体上表面所处的深度为40cm D.正方体的密度为
12.如图所示,一直角三棱劈放置在水平桌面上,三棱劈的密度均匀且底面为矩形,其对桌面的压强为。若沿图中虚线将右上侧切掉,剩余部分对桌面的压强为p。关于和p的大小关系,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.都有可能
13.如图甲所示,宽为0.3m、质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的三分之一长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
B.长木板的底面积为0.27m2
C.当时,木板对桌面的压强为36Pa
D.当时,木板对桌面的压力为8.1N
14.用如图甲所示的滑轮组将放置在水平地面上的底面积为20cm2、重为50N的物体A提升一定高度,当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳的自由端时,物体A的速度v和物体A上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和图丁所示(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是( )
A.动滑轮重力为50N B.0~1s内,物体对地面的压强是
C.1~2s内,拉力F做的功是100J D.2~3s内,滑轮组的机械效率为62.5%
15.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
16.2024年我国多地发布了暴雨橙色预警,为减少抗洪压力,附中实验小组设计了如图顶部开有小孔的水库自动泄洪控制装置模型。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动。当模型内水深为15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N;触发报警装置,开启泄洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体B的底面积,高,下列说法正确的是( )
①圆柱体B的密度0.6g/cm3
②刚触发报警装置时,B浸入水中的深度为12cm
③为了提高防洪安全性,增加圆柱体B高度至35cm,可使警戒水位比原设计低4cm
④若圆柱体B在竖直方向上损坏了,要使警戒水位保持原设计水位不变,应将报警时的压力改为6.75N
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
二、填空题
17.“给我一个支点,我就可以撬起地球”这是著名物理学家 的一句名言。
18.如图所示是小明用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置稍稍向右倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
19.如图所示,甲乙两个大小不同的正方体分别放在水平地面上时,它们对水平面的压强相等。现沿水平方向切去不同厚度,使剩余部分对水平地面的压力相同。则甲乙的密度关系为 ,切去的质量关系为 (均选填“>”、“<”或“=”)。
20.一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部,当水深为30cm时,绳子刚好伸直,如图甲所示;当水深为36cm时,物体上表面恰好与水面相平,如图乙所示。则图乙中细线的拉力为 N,剪断图乙中的细线,稳定后水面将下降 cm。
21.小王在做物理小实验时,先向质量为300g的薄壁柱形容器中倒入深度为1cm的水,再将容器放在水平放置的电子秤上,稳定后示数如图甲。然后用细线吊着密度为0.6g/cm3、不吸水的正方体木块,竖直向下缓慢浸入水中,松开手待木块静止后,电子秤示数稳定后如图乙。此时木块对容器底部压力为 N,接着小王拉着细线,将木块缓慢竖直向上提升0.7cm后保持静止,此时容器对电子秤的压强与木块底部所受水的压强之比为 。(不计细线质量和体积,忽略附在木块表面水的影响)
三、实验题
22.形状、体积相同的长方体甲、乙按如图所示置于水平地面,甲的质量为8kg,底面积为0.05m2,乙的质量为6kg。此时甲对地面的压强为 Pa;若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量为400Pa,则乙对地面的压强变化量为 Pa。
23.如图所示,芳芳利用铁架台,带有均匀刻度杠杆,细线,弹簧测力计,钩码若干(每个钩码质量相同)等实验器材,探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前,杠杆静止在图甲的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)如图乙所示,要让杠杆在水平位置平衡,应该在B点挂 个相同的钩码;
(3)芳芳用弹簧测力计代替钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一小段如图丙所示的位置。在旋转过程中,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
24.在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,小陈做了如图甲、乙、丙所示的实验。
(1)U形管压强计是通过U形管中两液面的 来反映橡皮膜所受液体压强大小,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)图甲、乙实验表明:当液体深度相同时,液体压强与液体的 有关;图乙、丙实验表明: ,液体压强越大;
(3)接着他结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,如图丁所示,请将以下实验步骤补充完整:
①用细线和橡皮膜把两端开口的玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离为;
②在烧杯中装入适量的盐水,将装水玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜恢复原状(变平),用刻度尺测出盐水液面到下管口的距离为;
③根据以上步骤可得出盐水的密度为 g/cm3;
④按照图丁所示实验过程,所测得的盐水密度会偏 (选填“大”或“小”)。
25.小张利用弹簧测力计、金属块、水、小桶等器材进行了验证阿基米德原理的实验,如图甲所示。
(1)为了减小实验误差且操作最方便,合理的操作步骤顺序为 (只填序号);
(2)按照最合理的操作顺序,当实验中的测量结果(弹簧测力计的示数)满足 的关系式时(用、、、表示),说明阿基米德原理成立;
(3)按最合理顺序操作,弹簧测力计在①②③④四个步骤中的读数分别为,,,,出现上述数据的原因可能是________(只填选项字母);
A.步骤④中小桶内有少量水 B.步骤①中金属块未浸没在水中
C.步骤①中金属块触碰了烧杯底部
(4)小张排除错误后重新进行实验,发现只有步骤①中弹簧测力计示数变为2.4N,其他步骤中弹簧测力计示数没有变化,从而验证了阿基米德原理,并通过测得数据计算出了金属块的密度: kg/m3。
(5)小牟对此实验进行了改进:用两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯、小桶等器材,组装成图乙中的装置。实验时逐渐向下移动水平横杆,重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中直至刚好浸没,观察到弹簧测力计A的示数逐渐减小,弹簧测力计B的示数逐渐增大。弹簧测力计A的示数变化量为,弹簧测力计B的示数变化量为。若它们的大小关系满足 (选填“>”、“=”或“<”),则说明阿基米德原理成立,在这个过程中,溢水杯对升降台的压力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(6)做完上述实验后,小牟还想利用图乙中的装置测量一个苹果的密度,步骤如下:
①将苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
②将苹果取出擦干,将溢水杯加满水,再将小桶中的水倒掉擦干后再挂于弹簧测力计B下,用牙签将苹果全部压入溢水杯中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数变化量为。
则该苹果的密度表达式为 (用、和等已知物理量的符号表示);
若步骤②中,小桶中的水未擦干,则所测得的苹果密度将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、作图题
26.按要求作图。
(1)如图甲,一物体正漂浮在某液体中,请画出该物体所受力的示意图。
(2)如图乙,轻质杠杆上挂了一个重物,O为杠杆支点,为了使杠杆保持如图所示静止,请在杠杆上画出所需施加的最小动力F的示意图。
五、计算题
27.电动三轮车是快递员的好帮手,如图甲,快递员正驾驶着满载的电动三轮车以最快速度从第一代收点前往4.2km外的第二代收点,正在第二代收点取快递的小吴在快递员到达后观察到电动三轮车的铭牌如图乙所示。求:
型号:FN-3 蓄电池:60V 32Ah
空车质量:250kg 最大载重:230kg
最高车速(满载时):36km/h
电机额定功率:0.8kw 生产日期:2023年12月
编号:Fn20131202
乙
(1)已知电动三轮车每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2,图甲中电动车对地面的压强;
(2)从第一代收点到第二代收点电动三轮车电机(即发动机)所做的功。
28.杆秤在我国有悠久的历史,如图甲所示是日常生活常用的杆秤,它有两个提纽,对应两个挡位。疯狂物理兴趣小组的同学为了研究杆秤,建立了一个杆秤的模型,如图乙所示。该模型是粗细均匀且质量不计的轻杆,O点为支点(可移动实现换挡),物体悬挂在O点左侧的B点,秤砣悬挂在O点右侧,可在OA之间移动,使杠杆始终在水平位置平衡。在初始档位下,OB长度为20cm,OA长度为80cm,秤砣质量为2kg。请根据模型求解:
(1)该杆秤在初始挡位下能称量物体的最大质量?
(2)某次实验时,物理小组同学在B端挂上一个放在水平地面上的正方体,O点未移动,移动秤砣,发现正方体对地面的压强最小为1000Pa,已知正方体的边长为20cm,则正方体的密度为多少?
(3)要使该杆秤的最大称量变为14kg,可通过只改变O点的位置来实现,即换挡,则需将O点左移多少cm?
29.如图甲所示,一个厚度可忽略不计、底面积为100cm2的圆柱形空杯子,通过一根轻质细杆固定并悬挂于一足够高的圆柱形容器中,容器底面积为200cm2。现通过容器边缘往容器中缓慢注水,细杆对杯子的作用力F与注水质量m的关系如图乙所示。求:
(1)杯子的质量;
(2)杯子的高度;
(3)当细杆的作用力为5N时,取走细杆,待液面重新稳定后,水对容器底部的压强。
重庆市西南大学附中2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D B C D D D C D
题号 11 12 13 14 15 16
答案 D A C D A C
17.阿基米德
18. 755 不变
19. < >
20. 6 1.5
21. 3 4∶1
22. 1600 300
23. 平衡 2 变大
24.(1) 高度差 不漏气
(2) 密度 同种液体,深度越小
(3) 1.05 小
25.(1)④②①③
(2)
(3)C
(4)2.5×103kg/m3
(5) = 不变
(6) 不变
26.(1)
(2)
27.(1)3.2×105Pa
(2)3.36×105J
【详解】(1)电动三轮车与地面的接触面积为
S=3×0.005m2 =0.015m2
满载的电动三轮车对地面的压力为
F=G总=(m空车+m载) g=(250kg +230kg)×10N/kg=4800N
满载的电动三轮车对地面的压强为
(2)从第一代收点到第二代收点所用时间
电动三轮车电机(即发动机)的额定功率
P=0.8kW=800W
从第一代收点到第二代收点电动三轮车电机(即发动机)所做的功
W=Pt=800W×420s=3.36×105J
28.(1)8kg;
(2)1.5×103kg/m3;
(3)7.5cm
【详解】(1)根据杠杆平衡条件可得F1l1=F2l2,即
G物lOB=G砣lOA
根据G=mg可得
m物lOB=m砣lOA
所以所称重物的最大质量
(2)该杆秤在初始挡位下能称量物体的最大拉力
F拉=G物=m物g=8kg×10N/kg=80N
正方体对地面的最小压力
F压=pS=1000Pa×20×20×10-4m2=40N
正方体对地面的压力和地面对正方体的支持力是一对相互作用力,大小相等,即地面对正方体的最小支持力为
F支= F压=40N
对正方体受力分析可得,正方体受到的重力等于秤的最大拉力和地面对正方体的最小支持力,即
G正=F支+ F拉= 40N+80N =120N
正方体的体积为
V正=20cm×20cm×20cm =8000cm3=8×10-3m3
正方体的密度为
(3)需将O点向左移动距离为Δl,根据杠杆平衡条件,换挡后,应满足
G最大×(lOB-Δl)=G砣× (lOA +Δl)
根据G=mg可得
m最大×(lOB-Δl)=m砣× (lOA +Δl)
即
14kg×(20cm-Δl)= 2kg× (80cm +Δl)
解得Δl=7.5cm,即需将O点左移动距离为7.5cm。
29.(1)0.6kg
(2)0.1m
(3)850Pa或1450Pa
【详解】(1)由题意可得,水面到达杯子底部前,杆的拉力等于杯子的重力,即
G杯= F1=6N
则杯子的质量为
(2)由乙图可知,当细杆对杯子向下的弹力为4N时,杯子全部浸没在水中,此时杯子受到的浮力为
F浮=G+F2=6N+4N=10N
杯子的体积为
杯子的高度为
(3)由乙图可知,水面到达杯子底部时,水的质量为1kg,则水的体积为
杯底到容器底的深度为
当细杆的作用力为5N时,分两种情况,第一种是杯子中没有水,第二种是杯子中有水,在第一种情况中,当细杆的拉力为5N时,此时的浮力为
F浮1=G-F3=6N-5N=1N
此时杯子排开水的体积为
此时杯子浸在水中的深度为
此时容器底受到水的压强为
p水=ρ水g(h1+ h水)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.01m+0.05m) =600Pa
水对容器底的压力为
F=pS容=600Pa×200×10-4 m2=12N
取走细杆,待液面重新稳定后,因杯子的重力小于全部浸没时的浮力,所以杯子漂浮在水面,此时水对容器底的压力为
F压= F+F3=12N+5N=17N
此时水对容器底的压强为
第二种情况中杯中水的重力为
G1= F浮+F3-G杯=10N+5N-6N=9N
杯中水的质量为
此时杯子与杯中水的总重力为
G总=G1+G杯=9N+6N=15N> F浮=10N
所以杯子将沉底,此时容器中水的总质量为
m总=m水+m1+ρ水(S容- S杯)h杯=1kg+0.9kg+1.0×103kg/m3×(0.02m2-0.01 m2) ×0.1m=2.9kg
容器中水的体积为
容器中水的深度为
此时水对容器底的压强为
p2=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.145m =1450Pa
综上,当细杆的作用力为5N时,取走细杆,待液面重新稳定后,水对容器底部的压强为850Pa或1450Pa。