江苏省常州市北师常州附中2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1．（2020九上·常州开学考）2011年11月9日，俄罗斯“福布斯·土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，因不带电首先可以排除的是（ ）
A．电子 B．原子核 C．中子 D．质子
【答案】C
【知识点】原子结构
【解析】【解答】在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电是由于质子带正电，而中子不带电．故最先可以排除产生影响的是C．
故答案为：C
【分析】原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子是由夸克组成的。
2．（2020九上·常州开学考）同学们估测教室空气的质量，所得下列结果中最为合理的是（空气密度约为1.29kg/m3）（ ）
A．2.5kg B．25kg C．250kg D．2500kg
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【分析】先估测出教室的长、宽、高，然后算出教室的容积，最后根据公式m=ρV算出教室内空气的质量．教室的长约为8m，宽约为5m，高约为4m，则教室的容积：V=长×宽×高=10m×5m×4m=200m3，教室里空气的质量：m=ρV=1.29kg/m3×200m3=258kg．从选项中可以看出，选项C最接近。
故选C
【点评】本题考查了密度公式的应用，能正确估测教室的长、宽、高是解答本题的关键．解答本题需要用密度公式去解决，不要凭空去猜测教室里空气的质量，否则很容易出错．
3．（2020九上·常州开学考）一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，人受到的力有（ ）
A．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力
B．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力
C．人受到重力、竖直向上的弹力
D．人受到重力、竖直向上的弹力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为人站在匀速上升的电梯上，只受到重力和竖直向上的弹力的作用，此二力为平衡力，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C
【分析】人做匀速运动，受到的合外力为零，相互平衡的两个力，要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
4．（2020九上·常州开学考）如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A．石料受到的重力为900N
B．石料的密度是1.8×103kg/m3
C．如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为2.8×104pa
D．石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
【答案】C
【知识点】液体压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】A．由图示可知，石料受到的重力为1400N，A不符合题意；
B．由石料的重力可求出石料的体积为
石料的质量为
所以石料的密度为
B不符合题意；
C．石料的高度为h=vt=0.5m/s×2s=1m
所以石料的底面积为
所以它对地面的压强为
C符合题意；
D．石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为T=G-F=1400N-500N=900N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当物体受到的浮力为零时，拉力等于重力，处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
5．（2020九上·常州开学考）一小车由A点沿光滑的斜面下滑，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC。小车在AB段重力做功为W1，功率为P1；在BC段重力做功为W2，功率为P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1＝W2，P1＜P2 B．W1＝W2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1≠W2，P1≠P2
【答案】A
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】物体从斜面上下滑，重力做功的大小与下降的竖直高度有关，B是AC的中点，AB和CD段在竖直方向的高度是相同的，所以重力做功相同。由于斜面光滑，物体下滑的速度越来越大，所以BC段所用时间比AB段少，所以功率在BC段的大。
故答案为：A。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
6．（2020九上·常州开学考）步行不仅是一种简易的健身运动，小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，根据图中小华测量的有关数据，可计算他每走一步克服重力所做的功为（g取10N/kg）（ ）
A．30J B．300J C．25J D．250J
【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】重心升高的高度h=65cm 5cm 0.05m.克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J，
故答案为：C.
【分析】根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功．
7．（2020九上·常州开学考）如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高
B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高
C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同
D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高
【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；
B、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1=G2，则F1＜F2，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；
C、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1＜G2，则F1＜F2，若G1＜G2，则乙图有用功多，机械效率高，故C错误；
D、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1＜G2，则F1＜F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1＜G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；
故选D．
【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．
8．（2020九上·常州开学考）坦克要越过壕沟时，可将备有的气袋放入壕沟，给气袋充满气，这样坦克通过气袋就像走平地一样．当坦克的前一半履带压在气袋上时，对气袋的压力和压强分别为F1和p1，设坦克在水平地面上行驶时，对地面的压力和压强分别为F2和p2，坦克前后是对称的．则以下有关两种情况下压力、压强的比较结果，正确的是 （ ）
A．F1=F2 p1=p2 B．F1= F2 p1=p2
C．F1= F2 p1= p2 D．F1=F2 p1=2p2
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】坦克的前一半履带压在气袋上时，对气袋的压力等于坦克重力的一半，接触面积为履带面积的一半，则对气袋的压力
对气袋的压强
坦克在水平地面上行驶时，对地面的压力等于自身的重力F2=G
对地面的压强
所以
故答案为：B。
【分析】压强作用效果与压力大小和受力面积有关，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
9．（2020九上·常州开学考）如图：在中考体检时，由于很多同学的体重不能达标，所以在测体重时，就分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数．这其中会使体重计的示数变大的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A．根据力的作用是相互的，人推天花板，天花板也会给人一个大小相同方向相反的力，故体重计的示数等于重力加天花板给人的力，即大于重力，A选项示数变大，符合题意；
B．人拉吊环，吊环也会拉人，所以体重计的示数等于重力减去拉力，即示数会变小，B选项不符合题意；
C．在没有任何外来作用下，体重计的示数等于重力大小，C选项不符合题意；
D．人压底座时，不会增大或减小体重计的示数，故示数不变，即D选项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，结合小车速度变化分析求解即可。
10．（2020九上·常州开学考）A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：①甲图中两物体均处于静止状态；②乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以6m/s的速度做匀速直线运动．空气阻力不计，比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是（ ）
A．三种情况下，A在水平方向都不受力
B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C．①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D．①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力相同
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】甲图中，物体A和B都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受到的合力为零，所以物体A水平方向不受力；
乙图中，物体A和B一起做匀速直线运动，物体B受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平衡；物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体A水平方向不受力；
丙图中，尽管速度增大，物体A和B仍然一起做匀速直线运动，分析过程与乙图相同，物体A在水平方向仍然不受力．A符合题意.
故答案为：A
【分析】对物体A进行受力分析，物体A做匀速运动，水平方向受力平衡，合外力为零，故物体不受到摩擦力。
11．中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）
A．0.5W B．5W C．50W D．500W
【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】估测体重和跳绳高度，已知时间可测功率．
【解答】初中生体重大约为500N，跳绳高度大约5厘米，lmin内跳了120次，跳一次0.5S，所以P＝＝＝W＝50W．
故选C．
【点评】本题考查功率的计算，重力的估测，跳绳高度的估测．
12．（2018八下·黄埔月考）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有1/11的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（ ）
①小球的质量是40g
②小球的体积是50cm3
③液体的密度是1.1×103kg/m3
④小球的密度是0.9×103kg/m3．
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态，故F浮乙=G=G排，故m=m排=50g；由题知，在甲中小球下沉，小球的体积就等于排开酒精的体积，所以据ρ= 可得：v=v酒精= = =50cm3；所以小球的密度是：ρ球= = =1g/cm3=1000kg/m3；因为小球在乙中漂浮，所以F浮=G本身，根据阿基米德原理有，F浮=m排g=ρ乙g V ①；且G本身=ρ球gV ②；故将①②带入F浮=G本身可得：ρ乙g V=ρ球gV 所以ρ乙= ρ球= ×1000kg/m3=1.1×103kg/m3，故②③正确；
故答案为：B。
【分析】根据漂浮的物体受到的浮力和物体的重力相等计算物体的重力和质量，根据排开的液体的质量计算排开的体积，利用物体的质量和体积计算物体的密度.
13．（2019八下·丹东期中）一支铅笔下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图，则：（ ）
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力大
B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力大
C．甲杯液体的密度较大
D．乙杯液体的密度较大
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB、因为都是漂浮，铅笔所受浮力都等于铅笔重(浮力相等)，AB不符合题意；
CD、因为F浮=ρ液gV排，所以当F浮相同时，V排大的液体密度小，由图知甲V排的大，所以甲的密度小，乙的密度大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的重力等于浮力；利用阿基米德原理的变形公式求解液体密度即可。
14．（2020九上·常州开学考）如图所示，四个相同的容器内水面一样高，a 容器内只有水，b 容器内有木块漂浮在水面上，c 容器内漂浮着一块冰块，d 容器中悬浮着一个空心球．则下列四种说法正确的一组是（ ）
①每个容器的总质量都相等
②b 容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小
③c 容器中冰块熔化后水面高度升高
④d 容器中再倒入酒精后，小球将下沉．
A．①④ B．③④ C．①② D．②④
【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①因木块漂浮，木块受到的浮力等于木块重，又因F浮＝ρ水V排g，所以木块受到的重力等于排开的水重．因为a、b容器水面等高，所以b容器的总重等于a容器的总重．因为G＝mg，所以b容器的总质量与a容器的总质量相同．同理可以得出，cd容器的总质量与a容器的总质量相同，故①正确；②b容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还是漂浮，受到的浮力相等，因为F浮＝ρ水V排g，所以排开水的体积增大，使木块在液面下的体积增大，故②错；③因为冰漂浮于水面上，所以F浮＝ρ水gV排＝G冰；……①
又因为冰熔化成水后，其质量不变，所以G冰＝G水＝ρ水gV水，……②；
联立①②可得：ρ水gV排＝ρ水gV水，
所以V排＝V水，即：冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等，所以水面高度不变，故③错；④原来小球悬浮，受到的浮力等于小球重 F浮＝G球，d容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，因为F浮＝ρ水V排g，排开水的体积不变，所以小球受到的浮力减小，使得 F浮′＜G球，所以小球将下沉，故④正确．
故答案为：A．
【分析】或物体的密度小于液体或气体的密度时，物体会上浮直至漂浮；或物体的密度大于液体或气体的密度时，物体会下沉直至沉底。
15．（2020九上·常州开学考）用弹簧测力计竖直拉一个物体浸入水中，当该物体体积的露出水面时，弹簧测力计示数为4N；当该物体体积的浸入水中时，弹簧测力计示数为1N，取下该物体放入水中，该物体静止时受到的浮力是（ ）
A．18N B．14N C．8N D．10N
【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解：当该物体体积的露出水面时，则V排1=（1﹣）V=V；
则物体受到的浮力：F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V；
根据称重法可得测力计的示数：F1=G﹣F浮1，
即：F1=G﹣ρ水g×V=4N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当该物体体积的浸入水中时，V排2=V；
此时物体受到的浮力：F浮2=ρ水gV排2=ρ水g×V；
根据称重法可得测力计的示数：F2=G﹣F浮2，
即：F2=G﹣ρ水g×V=1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②解得：V=1.8×10﹣3m3，
根据①式可得该物体重力：
G=4N+ρ水g×V=4N+1×103kg/m3×10N/kg××1.8×10﹣3m3=10N；
取下该物体将其浸没水中，则该物体受到的浮力：
F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m3=18N＞10N（浮力大于物体的重），
所以，取下该物体放入水中，该物体将上浮最终处于漂浮状态，则受到的浮力F浮′=G=10N．
故选D．
【分析】（1）利用二次称重法和F浮=ρgV排求出该物体的重力和体积；
（2）根据F浮=ρgV排求出物体浸没在水中所受的浮力，然后与重力比较即可判断物体所处的状态，最后根据物体的浮沉条件即可求出浮力．
16．（2020九上·常州开学考）下列属于费力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．羊角锤是省力杠杆，A不符合题意；
B．钳子是省力杠杆，B不符合题意；
C．起子是省力杠杆，C不符合题意；
D．镊子是费力杠杆，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。
17．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（ ）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】解：在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力．
故答案为：D．
【分析】本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答．
18．（2020九上·常州开学考）掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。下图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）
A．小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同
B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小
C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小
D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小
【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A．小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，不符合题意；
B．小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小，不符合题意；
C．由于与空气的摩擦等，小球机械能逐渐减小，小球在2位置的机械能小，不符合题意；
D．由于小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，又小球在2位置的机械能小，故小球在2位置的动能较小，符合题意。
故答案为：D。
【分析】小球弹跳的高度越来越低，说明小球的机械能越来越小，运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
19．（2018八下·庐江期末）如图所示，均匀木棒AB长为1 m，水平放置在O、O'两个支点上。已知AO、O'B长度均为0.25 m。若把B端竖直向上稍微抬起一小段距离，至少需要用力20 N；若把B端竖直向下稍微下压一小段距离，则至少需要用力（ ）
A．20 N B．40 N C．60 N D．80 N
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由于重心在木棒的中心，抬B端时，支点为O，于是有G×（0.5m－0.25m）＝20N×0.75m，可得G＝60N；压B端时，支点为O′，此时有F×0.25m＝60N×0.25m，于是可得F＝60N，C符合题意．
故答案为：C
【分析】根据杠杆平衡条件计算杠杆上力的大小.
20．（2020九上·常州开学考）如图所示，实心正方体物体甲、乙放在水平地面上．沿水平方向切去不同的厚度，使二者剩余部分的体积相同、剩余部分对地面压强相同．则切去部分的质量△m甲、△m乙和切去前甲、乙对地面的压强 p甲、p乙的关系是（ ）
A．△m甲＞△m乙 p甲＞p乙 B．△m甲＞△m乙 p甲＜p乙
C．△m甲＜△m乙 p甲＞p乙 D．△m甲＜△m乙 p甲＜p乙
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，柱体（含正方体）对水平地面的压强为：
由图可知原来的高度h乙＞h甲 ，底面积S乙＞S甲，沿水平方向切去不同的厚度，使二者剩余的体积、压强均相同，因为S乙＞S甲，剩余部分的体积相同，则由V=Sh可知，h乙剩余＜h甲剩余，又因为剩余部分对地面压强相同，则由公式 可知ρ乙＞ρ甲．因原来乙的体积大于甲的体积，切去不同的厚度后剩余的体积相等，所以，切去部分的体积关系为V乙切>V甲切 由 可知△m 甲＜△m乙．因为原来乙的高度大，密度大，由 ，切去前甲、乙对地面的压强关系为p 甲＜p 乙．
故答案为：D
【分析】处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
21．（2020九上·常州开学考）如图所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体，且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h，则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是（ ）
A．p甲=p乙；F甲> F乙 B．p甲=p乙；F甲< F乙
C．p甲>p乙；F甲> F乙 D．p甲
【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】原来液体对各自容器底部的压力相等，F甲=F乙，液体的压力大小等于重力的大小，液体的质量相等：m甲 =m乙。由图知V甲＞V乙，所以甲与乙的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙。
现剩余液体的液面到容器底部的距离均为h，即h甲=h乙，又因为ρ甲＜ρ乙，根据p =ρgh可知：液体对容器底部的压强p甲＜p乙。
根据h甲＞h乙，m甲＝m乙可得：若h甲=h乙时，m甲＜m乙，所以剩余液体对各自容器底部的压力F的关系是F甲< F乙。
故答案为：D。
【分析】液体压强的计算公式为p＝ρgh，ρ是液体的密度，h是深度，通过公式可以看出，液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
22．（2020九上·常州开学考）如图甲所示，圆柱形容器装有适量的液体，将密度为2.5g/cm3，体积为40cm3物体B放入液体中时，通过磅秤测得其总质量为150g．用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时，磅砰示数为66g，如图乙所示．（g取10N/kg）．下列判断正确的是（ ）
A．两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化
B．图乙中物体B下表面受到的液体压力为0.2N
C．图甲中物体B对容器底部的压力为0.68N
D．物体B受到细绳的拉力为0.8N
【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A．第一次物体沉底，通过磅秤测得总质量150g，则容器对磅秤的压力： ----①
第二次用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出液面，此时磅秤示数为66g，则此时容器对磅秤的压力： ----②
由①-②得： ----③
并不是物体B两次所受浮力的变化，A项错误；
B．物体B的质量：
物体B的重力：
由③可得，图乙中物体B受到的浮力：
则：
即图甲中物体B受到的浮力为0.32N；根据浮力产生的原因可知：
，当B一半浸入液体中时，B下表面受到的液体压力等于浮力
B项错误；
C．在甲图中物体全部浸没，物体B受重力、浮力、和支持力，物体受到的支持力为：
因为容器底对物体B的支持力和物体B对容器底的压力是一对相互作用力，大小相等，所以图甲中物体B对容器底部的压力为0.68N，C项正确；
D．在乙图中物体一半浸没，物体B受重力、浮力、和拉力，则物体B受到细绳的拉力为：
D项错误．
故答案为：C
【分析】结合物体排开液体的体积，利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体受到的浮力，结合物体的重力求解物体对容器底面的压力。
23．（2019·新疆）如图所示，盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中，大容器的底面积是小容器的4倍（大、小容器壁的厚度均不计）。现将体积相等的小球A、B投入小容器中，投入后，两容器内的水对各自容器底部压强的増加量相等。小球A的密度的最大值为（ ）
A．4×103kg/m3 B．5×103kg/m3
C．6×103kg/m3 D．7×103kg/m3
【答案】D
【知识点】液体压强的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】体积相等的小球A、B投入小容器中，设球的体积为V，由于A、B两个小球浸没在水中，则排开水的体积为V排1=2V；所以，小容器中水面上升的高度：Δh1= ，则小容器中的水对其底部压强的増加量为：Δp小=ρ水gΔh1=ρ水g× ，由于小容器漂浮在圆柱形大容器中，所以A、B投入小容器后，水对大容器底部压力的増加量为：ΔF=GA+GB=ρAgV+ρBgV，大容器底部压强的増加量为：Δp大= ，由题意可知：Δp大=Δp小， =ρ水g× ，S大=4S小，得到ρA+ρB=8ρ水，由于B球是需要浸没在水中的，所以B球的最小密度为ρB最小=ρ水；小球A的最大密度：ρA最大=8ρ水-ρB最小=8ρ水-ρ水=7ρ水=7×1×103kg/m3=7×103kg/m3。
故答案为：D
【分析】由题知，两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等；根据p=ρgh可知：两容器内的水的深度的增加量相等；所以，根据漂浮条件和阿基米德原理分别得出深度的变化量。然后得出等式，求出A、B球的密度与水的密度关系；要想小球A的密度的最大，则B球的密度应为最小，由于B球是需要自己能浸没在水中的，所以B球的最小密度是等于水的密度，据此即可求出球A的最大密度.
24．（2020九上·常州开学考）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2＝8cm，下列说法中正确的是（ ）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
①用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变；
②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大；
③空玻璃瓶的质量为3g；
④空玻璃瓶的质量为13g。
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】①②用力挤压饮料瓶，瓶内气体的体积减小，气压变大，会把水压入小玻璃瓶，瓶中的空气会压缩，这时浮沉子里进入一些水，浮沉子所受重力大于它受到的浮力，那么会下沉，h2增大，最终还是漂浮；开始时，它受到的浮力等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力，即
整理可得 化简可得
解得 ；挤压后，它受到的浮力变大，内部水的重力变大，它受到的浮力还是等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力，即
整理可得
化简可得 ；综上所述可知 ，那么水进入玻璃瓶，h1不变；①错误，②正确；
③④瓶和水都漂浮，浮力等于重力，即
整理可得
代入数值计算可得 ；③正确，④错误。
故答案为：B。
【分析】对小玻璃瓶进行受力分析，在玻璃瓶重力、水的重力和浮力作用下处于平衡状态，列方程，结合方程中的物理量和选项分析求解即可。
二、计算题
25．（2020九上·常州开学考）如图所示装置，绳重及摩擦不计。
（1）若要充分利用图示的3个滑轮，请画出该滑轮组完整的绕线；
（2）当物重为50 N时，绳端需用20 N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）当物重为90 N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？
（4）如果绳子能承受的最大拉力为60 N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？
【答案】（1）解：根据题意知道，绳子只能从定滑轮开始绕线，将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次绕完，有效段数是n=4，如下图所示：
（2）解：由图知道，该滑轮组的机械效率是
（3）解：因为不计绳重及摩擦，由F= 知道动滑轮的重力是G动=nF-G=4×20N-50N=30N
当物重为90N时，绳端需要的拉力是F′= =
（4）解：如果绳子能承受的最大拉力为60N，则最大吊起的物重是G″=4F″-G动=4×60N-30N=210N
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可；
（2）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（3）分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系；
（4）该滑轮组n=4，结合拉力大小和动滑轮重求解物体的重力。
26．（2019九上·宜昌期中）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
【答案】（1）解：热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J
答：热水器中的水吸收的热量为8.4×106J
（2）解：热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J
答：热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J
（3）解：热水器的效率：η= ×100%= ×100%=40%
答：热水器的效率为40%
（4）解：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q=8.4×106J，
由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：m′= = =0.2kg
答：完全燃烧煤气的质量为0.2kg
【知识点】热量的计算；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【分析】根据 Q=cm(t﹣t0) 可求出 热水器中的水吸收的热量 ，根据 η= 可求出 热水器的效率， 根据m′= 可求出完全燃烧煤气的质量.
27．（2020九上·常州开学考）阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成气压差，底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下降。底部高压区始终与外界联通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2。（g=10N/kg）
（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？
【答案】（1）解：人和电梯的总重力
匀速上升时，受到重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差，
故压力差
压强差为
则顶部低压区的气压为
（2）解：抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，气压差为 此气压差能产生的压力差为
根据据重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差三个力平衡得：电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，方向竖直向下，重力大小与质量的关系为G=mg，处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力，求解物体的重力，进而求解装载物体的质量。
28．（2019·常州）某型号一次性声呐，其内部有两个相同的空腔，每个空腔的容积为2×10-3m3，每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封密封盖在海水中浸泡24小时后，将被海水完全腐蚀。
某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的1/4，声呐处于探测状态，如图甲所示，24小时后，声呐没入海中处于悬浮状态，声呐停止工作，如图乙所示.再经过24小时后，声呐沉入海底，如图丙所示.已知ρ海水=1.1×103kg/m3，g取10N/kg，间：
（1）每个空腔能容纳海水的重量有多大
（2）声呐整个体积有多大
（3）图甲中，声呐有多重
（4）图丙中，海底对声呐的支持力有多大
【答案】（1）解： 每个空腔的容积为：V空=2×10-3m3，
每个空腔能容纳海水的重量：G水= 海水gV空=1.1×103kg/m3 10N/kg 2×10-3m3=22N；
答：每个空腔能容纳海水的重量为22N
（2）解： 声呐整个体积为V， 图甲中，声呐漂浮时：F浮= 海水g V=G声—————————①，
图乙中，声呐悬浮，下边的空腔进水，则此时，F’浮= 海水gV= G声 G水——————————②；
联立①②得， 海水gV= 海水g V G水；
代入数据得：1.1×103kg/m3 10N/kg V=1.1×103kg/m3 10N/kg V 22N，
解得：V=8×10-3m3
答：声呐整个体积为8×10-3m3。
（3）解：声呐重力：G声= 海水g V=1.1×103kg/m3 10N/kg 8×10-3m3=66N；
答：图甲中，声呐重66N。
（4）解：图丙中，声呐的两个空腔全部进水，总重力为G声 2G水，浮力F’浮 = G声 G水，
海底对声呐的支持力为：N= G水=22N.
答：图丙中，海底对声呐的支持力为22N。
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由 G水= 海水gV空 求所容纳的海水的重力.
（2）在把声呐当作一个整体，这个整体包括两个空腔和其余部分，没有海水进入时，这个整体包含两个空腔；海水进入后，这个整体包括进入空腔的海水，图甲中，声呐漂浮，所受的浮力与重力相等，根据图乙所示，声呐所受在海水中悬浮，此时下方的密封盖被海水腐蚀，所受的浮力等于声呐自身重力和第一个空腔内的海水重力之和，据此解题.
（3）图甲中，声呐漂浮且有 体积露出水面，由 F浮= 海水g V求解.
（4）图丙中，计算此时声呐的总重力，由 F浮 = G声 G水 求解.
1 / 1江苏省常州市北师常州附中2020-2021学年九年级上学期物理开学考试试卷
一、单选题
1．（2020九上·常州开学考）2011年11月9日，俄罗斯“福布斯·土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨．经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错．下列粒子中，因不带电首先可以排除的是（ ）
A．电子 B．原子核 C．中子 D．质子
2．（2020九上·常州开学考）同学们估测教室空气的质量，所得下列结果中最为合理的是（空气密度约为1.29kg/m3）（ ）
A．2.5kg B．25kg C．250kg D．2500kg
3．（2020九上·常州开学考）一人站在电梯上随电梯一起匀速上升，如图所示，人受到的力有（ ）
A．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力
B．人受到重力、竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力
C．人受到重力、竖直向上的弹力
D．人受到重力、竖直向上的弹力、电梯对人斜向上与速度方向一致的推力
4．（2020九上·常州开学考）如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g=10N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A．石料受到的重力为900N
B．石料的密度是1.8×103kg/m3
C．如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为2.8×104pa
D．石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
5．（2020九上·常州开学考）一小车由A点沿光滑的斜面下滑，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC。小车在AB段重力做功为W1，功率为P1；在BC段重力做功为W2，功率为P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1＝W2，P1＜P2 B．W1＝W2，P1＝P2
C．W1＝W2，P1＞P2 D．W1≠W2，P1≠P2
6．（2020九上·常州开学考）步行不仅是一种简易的健身运动，小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功．如果小华的质量为50kg，根据图中小华测量的有关数据，可计算他每走一步克服重力所做的功为（g取10N/kg）（ ）
A．30J B．300J C．25J D．250J
7．（2020九上·常州开学考）如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为G1和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．若G1=G2，则F1＜F2，甲的机械效率高
B．若G1=G2，则F1＞F2，乙的机械效率高
C．若G1＜G2，则F1＜F2，甲、乙的机械效率相同
D．若G1＜G2，则F1＜F2，乙的机械效率高
8．（2020九上·常州开学考）坦克要越过壕沟时，可将备有的气袋放入壕沟，给气袋充满气，这样坦克通过气袋就像走平地一样．当坦克的前一半履带压在气袋上时，对气袋的压力和压强分别为F1和p1，设坦克在水平地面上行驶时，对地面的压力和压强分别为F2和p2，坦克前后是对称的．则以下有关两种情况下压力、压强的比较结果，正确的是 （ ）
A．F1=F2 p1=p2 B．F1= F2 p1=p2
C．F1= F2 p1= p2 D．F1=F2 p1=2p2
9．（2020九上·常州开学考）如图：在中考体检时，由于很多同学的体重不能达标，所以在测体重时，就分别采取推、拉、提、压等不当的手段来改变体重计的示数．这其中会使体重计的示数变大的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2020九上·常州开学考）A、B两物体叠放在水平桌面上，在如图所示的三种情况下：①甲图中两物体均处于静止状态；②乙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以2m/s的速度做匀速直线运动；③丙图中水平恒力F作用在B物体上，使A、B一起以6m/s的速度做匀速直线运动．空气阻力不计，比较上述三种情况下物体A在水平方向的受力情况，以下说法正确的是（ ）
A．三种情况下，A在水平方向都不受力
B．三种情况下，A在水平方向都受力且受力相同
C．①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力不同
D．①中A在水平方向不受力，②、③中A在水平方向都受力但受力相同
11．中考体育跳绳项目测试中，小明同学在1min内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）
A．0.5W B．5W C．50W D．500W
12．（2018八下·黄埔月考）有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体．将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有1/11的体积露出液面，溢出液体的质量是50g，已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，下列计算正确的是（ ）
①小球的质量是40g
②小球的体积是50cm3
③液体的密度是1.1×103kg/m3
④小球的密度是0.9×103kg/m3．
A．只有①②正确 B．只有②③正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
13．（2019八下·丹东期中）一支铅笔下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图，则：（ ）
A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力大
B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力大
C．甲杯液体的密度较大
D．乙杯液体的密度较大
14．（2020九上·常州开学考）如图所示，四个相同的容器内水面一样高，a 容器内只有水，b 容器内有木块漂浮在水面上，c 容器内漂浮着一块冰块，d 容器中悬浮着一个空心球．则下列四种说法正确的一组是（ ）
①每个容器的总质量都相等
②b 容器中再倒入酒精后，木块在液面下的体积减小
③c 容器中冰块熔化后水面高度升高
④d 容器中再倒入酒精后，小球将下沉．
A．①④ B．③④ C．①② D．②④
15．（2020九上·常州开学考）用弹簧测力计竖直拉一个物体浸入水中，当该物体体积的露出水面时，弹簧测力计示数为4N；当该物体体积的浸入水中时，弹簧测力计示数为1N，取下该物体放入水中，该物体静止时受到的浮力是（ ）
A．18N B．14N C．8N D．10N
16．（2020九上·常州开学考）下列属于费力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
17．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（ ）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
18．（2020九上·常州开学考）掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。下图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）
A．小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同
B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小
C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小
D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小
19．（2018八下·庐江期末）如图所示，均匀木棒AB长为1 m，水平放置在O、O'两个支点上。已知AO、O'B长度均为0.25 m。若把B端竖直向上稍微抬起一小段距离，至少需要用力20 N；若把B端竖直向下稍微下压一小段距离，则至少需要用力（ ）
A．20 N B．40 N C．60 N D．80 N
20．（2020九上·常州开学考）如图所示，实心正方体物体甲、乙放在水平地面上．沿水平方向切去不同的厚度，使二者剩余部分的体积相同、剩余部分对地面压强相同．则切去部分的质量△m甲、△m乙和切去前甲、乙对地面的压强 p甲、p乙的关系是（ ）
A．△m甲＞△m乙 p甲＞p乙 B．△m甲＞△m乙 p甲＜p乙
C．△m甲＜△m乙 p甲＞p乙 D．△m甲＜△m乙 p甲＜p乙
21．（2020九上·常州开学考）如图所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体，且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h，则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是（ ）
A．p甲=p乙；F甲> F乙 B．p甲=p乙；F甲< F乙
C．p甲>p乙；F甲> F乙 D．p甲22．（2020九上·常州开学考）如图甲所示，圆柱形容器装有适量的液体，将密度为2.5g/cm3，体积为40cm3物体B放入液体中时，通过磅秤测得其总质量为150g．用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时，磅砰示数为66g，如图乙所示．（g取10N/kg）．下列判断正确的是（ ）
A．两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化
B．图乙中物体B下表面受到的液体压力为0.2N
C．图甲中物体B对容器底部的压力为0.68N
D．物体B受到细绳的拉力为0.8N
23．（2019·新疆）如图所示，盛有水的圆柱形小容器漂浮在盛有水的圆柱形大容器中，大容器的底面积是小容器的4倍（大、小容器壁的厚度均不计）。现将体积相等的小球A、B投入小容器中，投入后，两容器内的水对各自容器底部压强的増加量相等。小球A的密度的最大值为（ ）
A．4×103kg/m3 B．5×103kg/m3
C．6×103kg/m3 D．7×103kg/m3
24．（2020九上·常州开学考）小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”，玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示（玻璃瓶口开着并倒置），玻璃瓶的横截面积为S＝1.5cm2，此时玻璃瓶内外水面高度差h1＝2cm，饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2＝8cm，下列说法中正确的是（ ）（不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力，g＝10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）
①用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1减小、h2不变；
②用力挤压饮料瓶，发现玻璃瓶仍然漂浮在水面，此过程中h1不变、h2增大；
③空玻璃瓶的质量为3g；
④空玻璃瓶的质量为13g。
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
二、计算题
25．（2020九上·常州开学考）如图所示装置，绳重及摩擦不计。
（1）若要充分利用图示的3个滑轮，请画出该滑轮组完整的绕线；
（2）当物重为50 N时，绳端需用20 N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）当物重为90 N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？
（4）如果绳子能承受的最大拉力为60 N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？
26．（2019九上·宜昌期中）太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103J/(kg．℃)]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
27．（2020九上·常州开学考）阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成气压差，底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下降。底部高压区始终与外界联通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2。（g=10N/kg）
（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？
28．（2019·常州）某型号一次性声呐，其内部有两个相同的空腔，每个空腔的容积为2×10-3m3，每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封密封盖在海水中浸泡24小时后，将被海水完全腐蚀。
某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的1/4，声呐处于探测状态，如图甲所示，24小时后，声呐没入海中处于悬浮状态，声呐停止工作，如图乙所示.再经过24小时后，声呐沉入海底，如图丙所示.已知ρ海水=1.1×103kg/m3，g取10N/kg，间：
（1）每个空腔能容纳海水的重量有多大
（2）声呐整个体积有多大
（3）图甲中，声呐有多重
（4）图丙中，海底对声呐的支持力有多大
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子结构
【解析】【解答】在原子中，质子带正电，电子带负电，原子核带正电是由于质子带正电，而中子不带电．故最先可以排除产生影响的是C．
故答案为：C
【分析】原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子是由夸克组成的。
2．【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【分析】先估测出教室的长、宽、高，然后算出教室的容积，最后根据公式m=ρV算出教室内空气的质量．教室的长约为8m，宽约为5m，高约为4m，则教室的容积：V=长×宽×高=10m×5m×4m=200m3，教室里空气的质量：m=ρV=1.29kg/m3×200m3=258kg．从选项中可以看出，选项C最接近。
故选C
【点评】本题考查了密度公式的应用，能正确估测教室的长、宽、高是解答本题的关键．解答本题需要用密度公式去解决，不要凭空去猜测教室里空气的质量，否则很容易出错．
3．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】因为人站在匀速上升的电梯上，只受到重力和竖直向上的弹力的作用，此二力为平衡力，C符合题意，ABD不符合题意．
故答案为：C
【分析】人做匀速运动，受到的合外力为零，相互平衡的两个力，要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
4．【答案】C
【知识点】液体压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算
【解析】【解答】A．由图示可知，石料受到的重力为1400N，A不符合题意；
B．由石料的重力可求出石料的体积为
石料的质量为
所以石料的密度为
B不符合题意；
C．石料的高度为h=vt=0.5m/s×2s=1m
所以石料的底面积为
所以它对地面的压强为
C符合题意；
D．石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为T=G-F=1400N-500N=900N
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】当物体受到的浮力为零时，拉力等于重力，处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
5．【答案】A
【知识点】功率的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】物体从斜面上下滑，重力做功的大小与下降的竖直高度有关，B是AC的中点，AB和CD段在竖直方向的高度是相同的，所以重力做功相同。由于斜面光滑，物体下滑的速度越来越大，所以BC段所用时间比AB段少，所以功率在BC段的大。
故答案为：A。
【分析】求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs；利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
6．【答案】C
【知识点】功的计算及应用
【解析】【解答】重心升高的高度h=65cm 5cm 0.05m.克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J，
故答案为：C.
【分析】根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功．
7．【答案】D
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】解：A、由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1=G2，则有用功也相同，所以机械效率相等，故A错误；
B、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1=G2，则F1＜F2，提升相同的重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；
C、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1＜G2，则F1＜F2，若G1＜G2，则乙图有用功多，机械效率高，故C错误；
D、甲图n=3，F1=G1，乙图n=2，F2=G2，若G1＜G2，则F1＜F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若G1＜G2，由W=Gh，可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；
故选D．
【分析】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低．
8．【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】坦克的前一半履带压在气袋上时，对气袋的压力等于坦克重力的一半，接触面积为履带面积的一半，则对气袋的压力
对气袋的压强
坦克在水平地面上行驶时，对地面的压力等于自身的重力F2=G
对地面的压强
所以
故答案为：B。
【分析】压强作用效果与压力大小和受力面积有关，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
9．【答案】A
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】A．根据力的作用是相互的，人推天花板，天花板也会给人一个大小相同方向相反的力，故体重计的示数等于重力加天花板给人的力，即大于重力，A选项示数变大，符合题意；
B．人拉吊环，吊环也会拉人，所以体重计的示数等于重力减去拉力，即示数会变小，B选项不符合题意；
C．在没有任何外来作用下，体重计的示数等于重力大小，C选项不符合题意；
D．人压底座时，不会增大或减小体重计的示数，故示数不变，即D选项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势，这就是物体的惯性，结合小车速度变化分析求解即可。
10．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】甲图中，物体A和B都静止在水平桌面上，在水平方向上处于静止状态，受到的合力为零，所以物体A水平方向不受力；
乙图中，物体A和B一起做匀速直线运动，物体B受到拉力和摩擦阻力的作用，二力平衡；物体A水平方向上不受拉力作用，因此也不受摩擦力的作用，所以物体A水平方向不受力；
丙图中，尽管速度增大，物体A和B仍然一起做匀速直线运动，分析过程与乙图相同，物体A在水平方向仍然不受力．A符合题意.
故答案为：A
【分析】对物体A进行受力分析，物体A做匀速运动，水平方向受力平衡，合外力为零，故物体不受到摩擦力。
11．【答案】C
【知识点】功率的计算
【解析】【分析】估测体重和跳绳高度，已知时间可测功率．
【解答】初中生体重大约为500N，跳绳高度大约5厘米，lmin内跳了120次，跳一次0.5S，所以P＝＝＝W＝50W．
故选C．
【点评】本题考查功率的计算，重力的估测，跳绳高度的估测．
12．【答案】B
【知识点】密度公式及其应用；浮力大小的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题意知小球放入乙液体中处于漂浮状态，故F浮乙=G=G排，故m=m排=50g；由题知，在甲中小球下沉，小球的体积就等于排开酒精的体积，所以据ρ= 可得：v=v酒精= = =50cm3；所以小球的密度是：ρ球= = =1g/cm3=1000kg/m3；因为小球在乙中漂浮，所以F浮=G本身，根据阿基米德原理有，F浮=m排g=ρ乙g V ①；且G本身=ρ球gV ②；故将①②带入F浮=G本身可得：ρ乙g V=ρ球gV 所以ρ乙= ρ球= ×1000kg/m3=1.1×103kg/m3，故②③正确；
故答案为：B。
【分析】根据漂浮的物体受到的浮力和物体的重力相等计算物体的重力和质量，根据排开的液体的质量计算排开的体积，利用物体的质量和体积计算物体的密度.
13．【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB、因为都是漂浮，铅笔所受浮力都等于铅笔重(浮力相等)，AB不符合题意；
CD、因为F浮=ρ液gV排，所以当F浮相同时，V排大的液体密度小，由图知甲V排的大，所以甲的密度小，乙的密度大，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的重力等于浮力；利用阿基米德原理的变形公式求解液体密度即可。
14．【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】①因木块漂浮，木块受到的浮力等于木块重，又因F浮＝ρ水V排g，所以木块受到的重力等于排开的水重．因为a、b容器水面等高，所以b容器的总重等于a容器的总重．因为G＝mg，所以b容器的总质量与a容器的总质量相同．同理可以得出，cd容器的总质量与a容器的总质量相同，故①正确；②b容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，但木块还是漂浮，受到的浮力相等，因为F浮＝ρ水V排g，所以排开水的体积增大，使木块在液面下的体积增大，故②错；③因为冰漂浮于水面上，所以F浮＝ρ水gV排＝G冰；……①
又因为冰熔化成水后，其质量不变，所以G冰＝G水＝ρ水gV水，……②；
联立①②可得：ρ水gV排＝ρ水gV水，
所以V排＝V水，即：冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等，所以水面高度不变，故③错；④原来小球悬浮，受到的浮力等于小球重 F浮＝G球，d容器中再倒入酒精后，使水的密度减小，因为F浮＝ρ水V排g，排开水的体积不变，所以小球受到的浮力减小，使得 F浮′＜G球，所以小球将下沉，故④正确．
故答案为：A．
【分析】或物体的密度小于液体或气体的密度时，物体会上浮直至漂浮；或物体的密度大于液体或气体的密度时，物体会下沉直至沉底。
15．【答案】D
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】解：当该物体体积的露出水面时，则V排1=（1﹣）V=V；
则物体受到的浮力：F浮1=ρ水gV排1=ρ水g×V；
根据称重法可得测力计的示数：F1=G﹣F浮1，
即：F1=G﹣ρ水g×V=4N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当该物体体积的浸入水中时，V排2=V；
此时物体受到的浮力：F浮2=ρ水gV排2=ρ水g×V；
根据称重法可得测力计的示数：F2=G﹣F浮2，
即：F2=G﹣ρ水g×V=1N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①﹣②解得：V=1.8×10﹣3m3，
根据①式可得该物体重力：
G=4N+ρ水g×V=4N+1×103kg/m3×10N/kg××1.8×10﹣3m3=10N；
取下该物体将其浸没水中，则该物体受到的浮力：
F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m3=18N＞10N（浮力大于物体的重），
所以，取下该物体放入水中，该物体将上浮最终处于漂浮状态，则受到的浮力F浮′=G=10N．
故选D．
【分析】（1）利用二次称重法和F浮=ρgV排求出该物体的重力和体积；
（2）根据F浮=ρgV排求出物体浸没在水中所受的浮力，然后与重力比较即可判断物体所处的状态，最后根据物体的浮沉条件即可求出浮力．
16．【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．羊角锤是省力杠杆，A不符合题意；
B．钳子是省力杠杆，B不符合题意；
C．起子是省力杠杆，C不符合题意；
D．镊子是费力杠杆，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。
17．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】解：在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，而阻力和动力臂不变，由F1L1=F2L2可知，动力会变小，因此可以省力．
故答案为：D．
【分析】本题考查了杠杆平衡条件的应用，利用杠杆平衡条件分析问题，要抓住不变的量，根据变化的量进行分析解答．
18．【答案】D
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】A．小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，不符合题意；
B．小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小，不符合题意；
C．由于与空气的摩擦等，小球机械能逐渐减小，小球在2位置的机械能小，不符合题意；
D．由于小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，又小球在2位置的机械能小，故小球在2位置的动能较小，符合题意。
故答案为：D。
【分析】小球弹跳的高度越来越低，说明小球的机械能越来越小，运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
19．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】由于重心在木棒的中心，抬B端时，支点为O，于是有G×（0.5m－0.25m）＝20N×0.75m，可得G＝60N；压B端时，支点为O′，此时有F×0.25m＝60N×0.25m，于是可得F＝60N，C符合题意．
故答案为：C
【分析】根据杠杆平衡条件计算杠杆上力的大小.
20．【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，柱体（含正方体）对水平地面的压强为：
由图可知原来的高度h乙＞h甲 ，底面积S乙＞S甲，沿水平方向切去不同的厚度，使二者剩余的体积、压强均相同，因为S乙＞S甲，剩余部分的体积相同，则由V=Sh可知，h乙剩余＜h甲剩余，又因为剩余部分对地面压强相同，则由公式 可知ρ乙＞ρ甲．因原来乙的体积大于甲的体积，切去不同的厚度后剩余的体积相等，所以，切去部分的体积关系为V乙切>V甲切 由 可知△m 甲＜△m乙．因为原来乙的高度大，密度大，由 ，切去前甲、乙对地面的压强关系为p 甲＜p 乙．
故答案为：D
【分析】处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积。
21．【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】原来液体对各自容器底部的压力相等，F甲=F乙，液体的压力大小等于重力的大小，液体的质量相等：m甲 =m乙。由图知V甲＞V乙，所以甲与乙的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙。
现剩余液体的液面到容器底部的距离均为h，即h甲=h乙，又因为ρ甲＜ρ乙，根据p =ρgh可知：液体对容器底部的压强p甲＜p乙。
根据h甲＞h乙，m甲＝m乙可得：若h甲=h乙时，m甲＜m乙，所以剩余液体对各自容器底部的压力F的关系是F甲< F乙。
故答案为：D。
【分析】液体压强的计算公式为p＝ρgh，ρ是液体的密度，h是深度，通过公式可以看出，液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
22．【答案】C
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】A．第一次物体沉底，通过磅秤测得总质量150g，则容器对磅秤的压力： ----①
第二次用一细绳提起物体B，使物体B的体积刚好有一半露出液面，此时磅秤示数为66g，则此时容器对磅秤的压力： ----②
由①-②得： ----③
并不是物体B两次所受浮力的变化，A项错误；
B．物体B的质量：
物体B的重力：
由③可得，图乙中物体B受到的浮力：
则：
即图甲中物体B受到的浮力为0.32N；根据浮力产生的原因可知：
，当B一半浸入液体中时，B下表面受到的液体压力等于浮力
B项错误；
C．在甲图中物体全部浸没，物体B受重力、浮力、和支持力，物体受到的支持力为：
因为容器底对物体B的支持力和物体B对容器底的压力是一对相互作用力，大小相等，所以图甲中物体B对容器底部的压力为0.68N，C项正确；
D．在乙图中物体一半浸没，物体B受重力、浮力、和拉力，则物体B受到细绳的拉力为：
D项错误．
故答案为：C
【分析】结合物体排开液体的体积，利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求解物体受到的浮力，结合物体的重力求解物体对容器底面的压力。
23．【答案】D
【知识点】液体压强的计算；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】体积相等的小球A、B投入小容器中，设球的体积为V，由于A、B两个小球浸没在水中，则排开水的体积为V排1=2V；所以，小容器中水面上升的高度：Δh1= ，则小容器中的水对其底部压强的増加量为：Δp小=ρ水gΔh1=ρ水g× ，由于小容器漂浮在圆柱形大容器中，所以A、B投入小容器后，水对大容器底部压力的増加量为：ΔF=GA+GB=ρAgV+ρBgV，大容器底部压强的増加量为：Δp大= ，由题意可知：Δp大=Δp小， =ρ水g× ，S大=4S小，得到ρA+ρB=8ρ水，由于B球是需要浸没在水中的，所以B球的最小密度为ρB最小=ρ水；小球A的最大密度：ρA最大=8ρ水-ρB最小=8ρ水-ρ水=7ρ水=7×1×103kg/m3=7×103kg/m3。
故答案为：D
【分析】由题知，两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等；根据p=ρgh可知：两容器内的水的深度的增加量相等；所以，根据漂浮条件和阿基米德原理分别得出深度的变化量。然后得出等式，求出A、B球的密度与水的密度关系；要想小球A的密度的最大，则B球的密度应为最小，由于B球是需要自己能浸没在水中的，所以B球的最小密度是等于水的密度，据此即可求出球A的最大密度.
24．【答案】B
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】①②用力挤压饮料瓶，瓶内气体的体积减小，气压变大，会把水压入小玻璃瓶，瓶中的空气会压缩，这时浮沉子里进入一些水，浮沉子所受重力大于它受到的浮力，那么会下沉，h2增大，最终还是漂浮；开始时，它受到的浮力等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力，即
整理可得 化简可得
解得 ；挤压后，它受到的浮力变大，内部水的重力变大，它受到的浮力还是等于内部水的重力和玻璃瓶自身的重力，即
整理可得
化简可得 ；综上所述可知 ，那么水进入玻璃瓶，h1不变；①错误，②正确；
③④瓶和水都漂浮，浮力等于重力，即
整理可得
代入数值计算可得 ；③正确，④错误。
故答案为：B。
【分析】对小玻璃瓶进行受力分析，在玻璃瓶重力、水的重力和浮力作用下处于平衡状态，列方程，结合方程中的物理量和选项分析求解即可。
25．【答案】（1）解：根据题意知道，绳子只能从定滑轮开始绕线，将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次绕完，有效段数是n=4，如下图所示：
（2）解：由图知道，该滑轮组的机械效率是
（3）解：因为不计绳重及摩擦，由F= 知道动滑轮的重力是G动=nF-G=4×20N-50N=30N
当物重为90N时，绳端需要的拉力是F′= =
（4）解：如果绳子能承受的最大拉力为60N，则最大吊起的物重是G″=4F″-G动=4×60N-30N=210N
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组的设计与组装
【解析】【分析】（1）在滑轮组中，与动滑轮接触的绳子的段数越多，那么这个滑轮组就越省力，但是也越费距离，结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可；
（2）用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服重力做的功为有用功，两者相除即为机械效率；
（3）分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数，分析拉力与阻力的大小关系和自由端移动距离与物体移动距离的关系；
（4）该滑轮组n=4，结合拉力大小和动滑轮重求解物体的重力。
26．【答案】（1）解：热水器中的水吸收的热量：
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(40℃﹣20℃)=8.4×106J
答：热水器中的水吸收的热量为8.4×106J
（2）解：热水器5小时内接收到的太阳能：
E=4.2×106J/h×5h=2.1×107J
答：热水器5小时内接收到的太阳能为2.1×107J
（3）解：热水器的效率：η= ×100%= ×100%=40%
答：热水器的效率为40%
（4）解：煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即
Q放=Q=8.4×106J，
由Q=mq可得：完全燃烧煤气的质量：m′= = =0.2kg
答：完全燃烧煤气的质量为0.2kg
【知识点】热量的计算；热机的效率；有关热机的计算
【解析】【分析】根据 Q=cm(t﹣t0) 可求出 热水器中的水吸收的热量 ，根据 η= 可求出 热水器的效率， 根据m′= 可求出完全燃烧煤气的质量.
27．【答案】（1）解：人和电梯的总重力
匀速上升时，受到重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差，
故压力差
压强差为
则顶部低压区的气压为
（2）解：抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，气压差为 此气压差能产生的压力差为
根据据重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差三个力平衡得：电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，方向竖直向下，重力大小与质量的关系为G=mg，处在水平面上的物体，物体对桌面的压力等于重力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积；
（2）已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力，求解物体的重力，进而求解装载物体的质量。
28．【答案】（1）解： 每个空腔的容积为：V空=2×10-3m3，
每个空腔能容纳海水的重量：G水= 海水gV空=1.1×103kg/m3 10N/kg 2×10-3m3=22N；
答：每个空腔能容纳海水的重量为22N
（2）解： 声呐整个体积为V， 图甲中，声呐漂浮时：F浮= 海水g V=G声—————————①，
图乙中，声呐悬浮，下边的空腔进水，则此时，F’浮= 海水gV= G声 G水——————————②；
联立①②得， 海水gV= 海水g V G水；
代入数据得：1.1×103kg/m3 10N/kg V=1.1×103kg/m3 10N/kg V 22N，
解得：V=8×10-3m3
答：声呐整个体积为8×10-3m3。
（3）解：声呐重力：G声= 海水g V=1.1×103kg/m3 10N/kg 8×10-3m3=66N；
答：图甲中，声呐重66N。
（4）解：图丙中，声呐的两个空腔全部进水，总重力为G声 2G水，浮力F’浮 = G声 G水，
海底对声呐的支持力为：N= G水=22N.
答：图丙中，海底对声呐的支持力为22N。
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由 G水= 海水gV空 求所容纳的海水的重力.
（2）在把声呐当作一个整体，这个整体包括两个空腔和其余部分，没有海水进入时，这个整体包含两个空腔；海水进入后，这个整体包括进入空腔的海水，图甲中，声呐漂浮，所受的浮力与重力相等，根据图乙所示，声呐所受在海水中悬浮，此时下方的密封盖被海水腐蚀，所受的浮力等于声呐自身重力和第一个空腔内的海水重力之和，据此解题.
（3）图甲中，声呐漂浮且有 体积露出水面，由 F浮= 海水g V求解.
（4）图丙中，计算此时声呐的总重力，由 F浮 = G声 G水 求解.
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