资源简介

海淀区九年级第二学期期末练习
物 理
2024.05
学校 姓名 准考证号
考生须知：
1．本试卷共8页，共两部分，26道题，满分70分。考试时间70分钟。
2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。
3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5．考试结束，请将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。
第一部分
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 镊子
2. 下列物态变化的实例，需要吸热的是（ ）
A. 衣柜中的樟脑球变小
B. 草叶上形成露珠
C. 窗户玻璃上形成冰花
D. 冬天河水结成冰
3. 我国很多诗句蕴含着丰富的物理知识，下列解释正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射形成的
B. “雨霁彩虹卧”，“彩虹”是一种光的色散现象
C. “绿树阴浓夏日长”，绿树下的影子是由于光的折射形成的
D. “池水映明月”，池水中的明月是月亮的实像
4. 如图所示，将梳过干燥头发的塑料梳子靠近小纸片，梳子离纸片还有一段距离时，纸片就会自动“飞向”梳子。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A. 梳子和头发摩擦过程中创造了新的电荷
B. 梳子和梳过的头发带同种电荷
C. 纸片“飞向”梳子，说明带电体可以吸引轻小物体
D. 纸片“飞向”梳子，说明纸片和梳子带同种电荷
5. 如图甲所示，用酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾。撤去酒精灯，用橡胶塞塞紧瓶口，将烧瓶倒置，向瓶底浇冷水，观察到瓶中的水再次沸腾，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 水沸腾时，瓶口出现的“白气”是汽化形成的
B. 水沸腾过程中，吸收热量，温度升高
C. 用酒精灯加热水，是通过做功的方式改变水的内能
D. 水再次沸腾，说明水的沸点与水面上方的气压有关
6. 小明分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（图甲所示）和“探究影响动能大小的因素”（图乙所示）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲所示的三次实验中，小车到达水平面后能继续向前运动是因为小车受到惯性的作用
B. 图甲所示的三次实验中，小车运动的距离越远，说明小车由静止释放时具有的机械能越大
C. 图乙所示的①、②两次实验中，从同一高度由静止释放小球是为了使质量不同的小球到达水平面上时的速度相同
D. 图乙所示的三次实验中，一定要改变水平面的粗糙程度
7. 如图是跳水运动员跳水过程的示意图。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 起跳时，运动员对跳台的压力大于跳台对运动员的支持力
B. 运动员离开跳台向上运动的过程中，重力势能转化为动能
C. 从最高点到入水前的过程中，运动员所受的重力做功
D. 从起跳到完全入水的整个过程中，运动员的机械能守恒
8. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小海记录并描绘出了像距随物距变化关系的图线，如图所示。图线中a、b、c三点所对应的蜡烛在光具座上的位置分别为A、B、C。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 蜡烛处于AB间某一位置时，光屏上成倒立缩小的实像
C. 蜡烛处于BC间某一位置时，光屏上成倒立放大的实像
D. 将蜡烛从C移动到B的过程中，光屏上所成的像逐渐变大
9. 如图是一种湿度测试仪的电路，R0为定值电阻，R为湿敏元件（阻值随湿度增大而减小，电路图符号）。电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数增大
B. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变
C. 电压表与电流表A1的示数之比不变
D. 电路的总功率变小
10. 水平桌面上的玻璃容器内装有足量的水，小明将一个完整的桔子放入容器内的水中，发现桔子漂浮在水面上，如图甲所示；把该桔子捞出擦干后，剥下桔皮，再将桔皮和桔肉放回水中，发现桔皮仍漂浮，桔肉则沉在水底，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 甲图中桔子的密度等于水的密度
B. 甲图中桔子受到的浮力大于其受到的重力
C. 乙图中桔肉沉入水底的过程中所受的浮力一直变大
D. 甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和
11. 如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3都闭合时，电流表的示数为I3。下列判断正确的是（ ）
A. I1=I2=I3
B. I1>I2>I3
C R3=
D. R3=
12. 如图所示，两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积。甲、乙容器中分别装有A、B两种液体，甲容器中的液面低于乙容器中的液面，此时两容器底部受到的液体压强相等。若容器足够高，在甲容器中再加入A液体，使其液面上升的高度为hA，在乙容器中再加入B液体，使其液面上升的高度为hB，hA、hB在图中均未标出。加入液体后，稳定时，下列判断正确的是（ ）
A. hA>hB时，液体对两容器底的压力可能相等
B. hA=hB时，液体对两容器底的压强一定相等
C. hA=hB时，甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
D. hA二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 关于电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B. 磁场中某点磁场方向由放在该点的小磁针N极的指向决定
C. 磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在
D. 电动机工作时主要将电能转化为机械能
14. 下列说法正确的是（ ）
A. 热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
B. 物体的内能增加，温度不一定升高
C. 在热传递过程中，温度升高越多的物体吸收的热量越多
D. 沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大
15. 用如图甲所示的装置提升物体A，质量为40kg的卷扬机置于水平工作台面上，其与工作台面的接触面积为0.2m2，卷扬机对绳子的拉力F所做的功W和时间t的关系如图乙所示。在拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了1m，在此过程中，滑轮组所做的额外功是100J。g取10N/kg，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F的功率是60W
B. 动滑轮所受的重力为100N
C. 滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 卷扬机对工作台面的压强为3000Pa
第二部分
三、实验探究题（共28分，16、17、21、22、23题各4分，18题2分，19、20题各3分）
16. （1）如图甲所示，温度计的示数为________℃；
（2）在条形磁体周围放置的小磁针静止时的指向如图乙所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁体的A端是_______极。（选填“N”或“S”）
17. 小海探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点，下表所示是小海记录的实验数据：
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 91 94 97 99 99 99 99 99
（1）在此实验中，水吸收的热量是通过______来反映的；
（2）根据表格中的数据可以推断，如果其它条件不变，从计时开始8min后，继续对水加热1min，水的温度是______℃。
18. 小海用如图甲所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，杠杆可绕固定点O在竖直平面内自由转动，相邻两刻线间的距离相等。杠杆水平平衡后，在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。请你判断：
（1）若在A点挂________个质量均为50g的钩码，能使杠杆水平平衡；
（2）小海在实验中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图线，如图乙所示。请根据图像分析，当L1为0.05m时，F1为________N。
19. 小海在探究产生感应电流的条件的实验中，设计了如图所示实验装置。闭合开关，使导体棒AB分别沿上下、左右运动，观察灵敏电流计的指针偏转情况；改变磁场方向，重复上述实验，记录实验现象如下表所示。
实验序号 磁场情况 导体棒AB在磁场中的的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 N极在上 上下运动 不偏转
2 N极在上 向左运动 向右偏转
3 N极在上 向右运动 向左偏转
4 N极在下 上下运动 不偏转
5 N极在下 向左运动 向左偏转
6 N极在下 向右运动 向右偏转
（1）比较__________（选填表格中的实验序号）两次实验可知，感应电流是否产生与导体棒AB是否切割磁感线有关；
（2）比较__________（选填表格中的实验序号）两次实验可知，感应电流的方向与磁场的方向有关；
（3）利用表格中的实验数据还可得出的结论是：__________。
20. 小明探究物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，他选取了薄平板透明玻璃、完全相同的短蜡烛甲和乙、完全相同的长蜡烛丙和丁、刻度尺等器材。主要的实验步骤如下：
①如图所示，利用支架将透明玻璃垂直于水平纸面放置，将蜡烛甲放在玻璃前的A点处，将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合；
②将蜡烛丙放在玻璃前的B点处，将蜡烛丁放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。
请根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小明的探究过程中存在的问题是：__________；
（2）为了完成探究任务，小明应采取的改进措施是：_________。
21. 小海利用电子秤、密度为ρ的实心铝块、烧杯和细线测量盐水的密度，请将实验步骤补充完整：
（1）将铝块放在水平放置的已调零的电子秤上，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m1；
（2）只将装有适量盐水的烧杯放在电子秤上，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m2；
（3）__________，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m3；
（4）用m1、m2、m3和ρ表示盐水的密度，ρ盐水 =__________。
22. 实验桌上有如下器材：两端电压为4.5V并保持不变的电源，规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小海选用上述器材连接了如图所示的电路，其中定值电阻的阻值为5Ω。
（1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一合适值，此时电流表的示数为0.5A，记录数据，断开开关；
（2）小海再将电路中的定值电阻先后更换为10Ω、15Ω，每次实验中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为________V时，记录数据；
（3）当小海将电路中的定值电阻更换为20Ω后，实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终_________（选填“大于”或“小于”）前三次实验中所记录的电压表的示数；
（4）在已完成的三次实验的基础上，为了将定值电阻分别更换为20Ω、25Ω、30Ω后，能继续完成相应的三次实验，小海提出了如下改进措施，请你帮他补充完整；
措施一：若只更换规格不同的滑动变阻器，则更换后的滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω；
措施二：若只更换电压不同的恒压电源，则更换后的电源电压不能高于________V。
23. 在水平的实验桌上有如图所示的实验装置，一个长方体木块（长、宽、高均不等，各表面的粗糙程度相同且面积已知）平放在水平长木板上。忽略定滑轮的摩擦，请利用该装置设计实验证明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
（1）将以下的实验步骤补充完整：
①将木块平放在水平长木板上，调节滑轮的高度，使通过滑轮的细线一端竖直拉紧弹簧测力计的挂钩，另一端沿水平方向拉紧长木板上的木块。再沿水平方向拉动长木板，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
②___________，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
③根据f =__________，分别得出两次实验中滑动摩擦力f的大小并记录。
（2）画出实验数据记录表格_______。
四、科普阅读题（共4分）
24. 请阅读《龙骨翻车》并回答问题。
龙骨翻车
陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨翻车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨翻车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。
如图甲所示，龙骨翻车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨翻车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨翻车很容易制作。
龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。根据龙骨翻车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇翻车、流水驱动的水转翻车、风力驱动的风力翻车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。
龙骨翻车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）龙骨翻车在工作时主要是利用了_______原理。除文中提到的龙骨翻车外，请再列举一个生活中利用这一原理的实例：_______；
（2）某次使用龙骨翻车灌溉面积为2000m2稻田，使稻田的平均水深达到0.2m，灌溉过程中水被龙骨翻车提升的高度为2m，则龙骨翻车对水做的功至少为_______J。（不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
五、计算题（共8分，25、26题各4分）
25. 如图所示是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1的阻值为66Ω。将该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温挡的功率为1100W。求：
（1）高温挡时电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）低温挡的功率。
26. 小海用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，通过挤压大瓶可实现小瓶的浮沉，挤压过程中，小瓶不接触大瓶瓶壁。小瓶可视为圆柱形容器，其底面积S=2cm2，高h=7.5cm，忽略其底和壁的厚度。用适当大小的力挤压大瓶，小瓶仍漂浮，此时简化的模型如图乙所示，两瓶内水面的高度差h1=3.5cm，小瓶开口处到大瓶内水面的距离h2=7cm。水的密度ρ水=1.0g/cm3，取g=10N/kg。
（1）求不装水时小瓶的质量；
（2）用适当大小的力挤压大瓶，使小瓶恰好悬浮时，求小瓶内空气的体积。海淀区九年级第二学期期末练习
物 理
2024.05
学校 姓名 准考证号
考生须知：
1．本试卷共8页，共两部分，26道题，满分70分。考试时间70分钟。
2．在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。
3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。
5．考试结束，请将本试卷、答题卡和草稿纸一并交回。
第一部分
一、单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共24分，每题2分）
1. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ）
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 镊子
【答案】A
【解析】
【详解】核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列物态变化的实例，需要吸热的是（ ）
A. 衣柜中的樟脑球变小
B. 草叶上形成露珠
C. 窗户玻璃上形成冰花
D. 冬天河水结成冰
【答案】A
【解析】
【详解】A．衣柜中的樟脑球变小是升华现象，升华吸热，故A符合题意；
B．露珠是空气中的水蒸气遇冷液化放热形成的小水滴，故B不符合题意；
C．窗户玻璃上形成冰花是凝华现象，凝华放热，故C不符合题意；
D．冬天河水结成冰是凝固现象，凝固放热，故D不符合题意。
故选A。
3. 我国很多诗句蕴含着丰富的物理知识，下列解释正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，“水浅”是由于光的反射形成的
B. “雨霁彩虹卧”，“彩虹”是一种光的色散现象
C. “绿树阴浓夏日长”，绿树下的影子是由于光的折射形成的
D. “池水映明月”，池水中的明月是月亮的实像
【答案】B
【解析】
【详解】A．“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故A错误；
B．彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说彩虹是由光的折射形成的；故B正确；
C．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“阴浓”即绿树下的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子，故C错误；
D．“池水映明月”，是平面镜成像现象，池水中的明月是由于光的反射形成的月亮的虚像。故D错误。
故选B。
4. 如图所示，将梳过干燥头发的塑料梳子靠近小纸片，梳子离纸片还有一段距离时，纸片就会自动“飞向”梳子。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A. 梳子和头发摩擦过程中创造了新的电荷
B. 梳子和梳过的头发带同种电荷
C. 纸片“飞向”梳子，说明带电体可以吸引轻小物体
D. 纸片“飞向”梳子，说明纸片和梳子带同种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A．梳子和头发摩擦过程中，只是电荷的转移，没有创造新的电荷，故A错误；
B．摩擦起电的实质是电子的转移，两个互相摩擦的物体，得到电子的带负电，失去电子的带正电。梳子和头发摩擦，梳子和梳过的头发带异种电荷，故B错误；
CD．同种电荷相互排斥，纸片“飞向”梳子，说明带电体可以吸引轻小物体，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，用酒精灯加热烧瓶中的水直至沸腾。撤去酒精灯，用橡胶塞塞紧瓶口，将烧瓶倒置，向瓶底浇冷水，观察到瓶中的水再次沸腾，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 水沸腾时，瓶口出现的“白气”是汽化形成的
B. 水沸腾过程中，吸收热量，温度升高
C. 用酒精灯加热水，是通过做功的方式改变水的内能
D. 水再次沸腾，说明水的沸点与水面上方的气压有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．“白气”的成分是小水珠，是由水蒸气液化而来，故A错误；
B．水沸腾过程中，吸收热量，温度不变，故B错误；
C．用酒精灯加热水是用热传递的方式改变水的内能，故C错误；
D．液体的沸点与上方气压有关，气压越低，沸点越低；当冷水浇在烧瓶底部时，烧瓶上方气压降低，烧瓶内的水沸点降低，再次沸腾，故D正确。
故选D。
6. 小明分别进行了“探究阻力对物体运动的影响”（图甲所示）和“探究影响动能大小的因素”（图乙所示）两个实验，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲所示的三次实验中，小车到达水平面后能继续向前运动是因为小车受到惯性的作用
B. 图甲所示的三次实验中，小车运动的距离越远，说明小车由静止释放时具有的机械能越大
C. 图乙所示的①、②两次实验中，从同一高度由静止释放小球是为了使质量不同的小球到达水平面上时的速度相同
D. 图乙所示的三次实验中，一定要改变水平面的粗糙程度
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲所示的三次实验中，小车到达水平面后能继续向前运动是因为小车具有惯性，故A错误；
B．图甲所示的三次实验中，水平面的粗糙程度不同，不能根据小车运动的距离远近反映小车由静止释放时具有的机械能大小故B错误；
C．物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；乙所示的①、②两次实验中，从同一高度由静止释放小球是为了使质量不同的小球到达水平面上时的速度相同，故C正确；
D．根据转换法，通过比较物块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小。图乙所示的三次实验中，水平面的粗糙程度要相同，故D错误。
故选C。
7. 如图是跳水运动员跳水过程的示意图。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 起跳时，运动员对跳台的压力大于跳台对运动员的支持力
B. 运动员离开跳台向上运动的过程中，重力势能转化为动能
C. 从最高点到入水前的过程中，运动员所受的重力做功
D. 从起跳到完全入水的整个过程中，运动员的机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．起跳时，运动员对跳台的压力与跳台对运动员的支持力是一对相互作用力，二者大小相等，故A错误；
B．运动员离开跳台向上运动过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增高，重力势能增大，动能转化为重力势能，故B错误；
C．重力的方向竖直向下，从最高点到入水前的过程中，运动员受到重力的作用，且在重力的方向上移动了距离，运动员所受的重力做功，故C正确；
D．从起跳到入水前的过程，重力势能转化为动能，若不计空气阻力，则机械能守恒，从开始入水到完全入水的过程，运动员克服水的阻力做功，机械能减小，因此从起跳到完全入水的整个过程中，运动员的机械能不守恒，故D错误。
故选C。
8. 在做“探究凸透镜成像的规律”实验时，小海记录并描绘出了像距随物距变化关系的图线，如图所示。图线中a、b、c三点所对应的蜡烛在光具座上的位置分别为A、B、C。下列说法正确的是（ ）
A. 该凸透镜的焦距为20cm
B. 蜡烛处于AB间某一位置时，光屏上成倒立缩小的实像
C. 蜡烛处于BC间某一位置时，光屏上成倒立放大的实像
D. 将蜡烛从C移动到B的过程中，光屏上所成的像逐渐变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图象知，u=v=2f=20cm，透镜成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距：f=10cm。故A错误；
B．蜡烛处于AB间某一位置时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B错误；
C．蜡烛处于BC间某一位置时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，故C错误；
D．物距大于一倍焦距时，凸透镜成实像。将蜡烛从C移动到B的过程中，凸透镜成实像，此时物距减小，像距增大，像变大，故D正确。
故选D。
9. 如图是一种湿度测试仪的电路，R0为定值电阻，R为湿敏元件（阻值随湿度增大而减小，电路图符号）。电源两端的电压保持不变，闭合开关 S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数增大
B. 电流表A2与电流表A1的示数之差不变
C. 电压表与电流表A1的示数之比不变
D. 电路的总功率变小
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图知道，定值电阻R0与湿敏电阻R并联，电流表A测湿敏电阻的电流，电流表A2测量干路的电流，电压表测量电源电压；
A．因为电源电压不变，所以电压表示数不变，故A错误；
B．电流表A2与电流表A1的示数之差等于通过定值电阻R0的电流，由于并联电路各个支路互不影响，所以当环境湿度增大时，通过R0的电流不变，所以电流表A2与电流表A1的示数之差不变，故B正确；
C．电压表与电流表A1的示数之比等于湿敏电阻的阻值；由题意知湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小，所以当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值变小，所以电压表与电流表A1的示数之比变小，故C错误；
D．由于湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小可知当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值减小，电路中总电阻变小，由知道，电路中的总电流变大，由P=UI知道，电路的总功率变大，故D错误。
故选B。
10. 水平桌面上的玻璃容器内装有足量的水，小明将一个完整的桔子放入容器内的水中，发现桔子漂浮在水面上，如图甲所示；把该桔子捞出擦干后，剥下桔皮，再将桔皮和桔肉放回水中，发现桔皮仍漂浮，桔肉则沉在水底，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 甲图中桔子的密度等于水的密度
B. 甲图中桔子受到的浮力大于其受到的重力
C. 乙图中桔肉沉入水底的过程中所受的浮力一直变大
D. 甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和
【答案】D
【解析】
【详解】AB．图甲中，桔子漂浮在水面，由物体浮沉条件可知，桔子的密度小于水的密度，桔子受到的浮力等于自身的重力，故AB错误；
C．乙图中桔肉沉入水底的过程中，排开水的体积不变，由可知，其受到的浮力不变，故C错误；
D．甲图中桔子受到的浮力等于桔子的重力，乙图中桔皮漂浮，桔皮受到的浮力等于桔皮受到的重力，桔肉沉底，受到的浮力小于重力，因此甲图中桔子受到的浮力大于乙图中桔皮和桔肉受到的浮力之和，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3都闭合时，电流表的示数为I3。下列判断正确的是（ ）
A. I1=I2=I3
B. I1>I2>I3
C. R3=
D R3=
【答案】D
【解析】
【详解】AB．只闭合S1 时，电路为R1 、R2 串联，电流表测电路中的电流，则

只闭合S1 和S2 时，电路为R1 的简单电路，电流表测R1的电流，则
S1 、S2 和S3 都闭合时，R1 与R3 并联，R2 被短路，电流表测干路电流，则
因并联电路中总电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路的总电阻大于任何一个分电阻，则由上式可得
I3>I2>I1
故AB错误；
CD．只闭合S1 时，电路为R1 、R2 串联，则电源电压
U=I1 (R1 +R2 )
只闭合S1和S2时，电路为R1 的简单电路，则电源电压
U=I2R1
S1 、S2 和S3 都闭合时，R1 与R3 并联，电流表测干路电流，由并联电路电流关系可知，通过R3的电流
IR3=I3-I2
因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，所以，R3 的电阻
故C错误，D正确。
故选D。
12. 如图所示，两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积。甲、乙容器中分别装有A、B两种液体，甲容器中的液面低于乙容器中的液面，此时两容器底部受到的液体压强相等。若容器足够高，在甲容器中再加入A液体，使其液面上升的高度为hA，在乙容器中再加入B液体，使其液面上升的高度为hB，hA、hB在图中均未标出。加入液体后，稳定时，下列判断正确的是（ ）
A. hA>hB时，液体对两容器底的压力可能相等
B. hA=hB时，液体对两容器底的压强一定相等
C. hA=hB时，甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力
D. hA【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙容器中分别装有A、B两种液体，甲容器中的液面低于乙容器中的液面，此时两容器底部受到的液体压强相等。由p=ρgh可知，ρA>ρB。
A．当hA>hB时，由p=ρgh，ρA>ρB。可知此时甲容器底部受到的压强大于乙容器底部受到的压强，甲容器底面积大于乙容器底面积，由可知，甲中液体对底部的压力大于乙中液体对容器底部的压力。故A错误；
B．hA=hB时，因为ρA>ρB，则ρAghA>ρBghB。因为原来两容器底部受到的液体压强相等，故此时甲容器底部受到的压强大于乙容器底部受到的压强。故B错误；
C．两容器底部受到的液体压强相等，甲容器底面积大于乙容器底面积，由可知，甲液体对底部的压力大于乙液体对底部的压力，因为容器为圆柱形，则原来甲中液体的重力大于乙中液体的重力。当hA=hB时，因为ρA>ρB，甲容器底面积大于乙容器底面积，由G=mg=ρVg可得，ρAgSAhA>ρBgSBhB，说明加入的A液体的重力大于加入的B液体的重力，则A液体总重大于B液体总重，两容器的容器的质量相等，重力相等，则后来甲容器总重大于乙容器总重，故甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力。故C正确；
D．hAρB，则也有可能ρAgSAhA>ρBgSAhB。结合上述分析，甲容器对桌面的压力可能大于乙容器对桌面的压力，甲容器对桌面的压强有可能大于乙容器对桌面的压强。故D错误。
故选C。
二、多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共6分，每题2分。每题选项全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分）
13. 关于电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
B. 磁场中某点的磁场方向由放在该点的小磁针N极的指向决定
C. 磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不真实存在
D. 电动机工作时主要将电能转化为机械能
【答案】AD
【解析】
【详解】A．负电荷定向移动可以产生电流，电流的周围存在磁场，故A正确；
B．根据磁场方向的规定可知，磁场中某点，小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，而不是磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极的指向决定的，故B错误；
C．磁体周围的磁场是真实存在的，磁体间的作用是通过磁场来发生的，故C错误；
D．电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D正确；
故选AD。
14. 下列说法正确的是（ ）
A. 热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
B. 物体的内能增加，温度不一定升高
C. 在热传递过程中，温度升高越多的物体吸收的热量越多
D. 沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值和质量有关，热值大的燃料燃烧时放出的热量不一定多，故A错误；
B．晶体熔化时，吸收热量，内能增加，但温度不变，故B正确；
C．在热传递过程中，物体吸收或放出的热量与物质的比热容、质量和温度的变化量有关，因此温度升高越多的物体吸收的热量不一定越多，故C错误；
D．沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比砂石的比热容大，在同样情况下，吸放热时，水的温度变化不明显，故D正确。
故选BD
15. 用如图甲所示的装置提升物体A，质量为40kg的卷扬机置于水平工作台面上，其与工作台面的接触面积为0.2m2，卷扬机对绳子的拉力F所做的功W和时间t的关系如图乙所示。在拉力F作用下，物体A在10s内竖直匀速上升了1m，在此过程中，滑轮组所做的额外功是100J。g取10N/kg，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F的功率是60W
B. 动滑轮所受的重力为100N
C. 滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 卷扬机对工作台面的压强为3000Pa
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，100s内，拉力做的功是6×103W，拉力F的功率
故A正确；
B．如果不计绳重和摩擦，滑轮组所做的额外功是100J，动滑轮所受的重力为
但题目中没有不计绳重和摩擦这个条件，所以动滑轮的重力不是100N，故B错误；
C．由图乙可知，10s内拉力做的功
W总=Pt=60W×10s=600J
有用功
W有=W总-W额=600J-100J=500J
滑轮组的机械效率
故C正确；
D．滑轮组的动滑轮绕3段绳，拉力大小
卷扬机的重力
G=mg=40kg×10N/kg=400N
卷扬机受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的支持力，卷扬机受到的支持力
F支=G+F=400N+200N=600N
卷扬机对工作台面的压力和受到的支持力是相互作用力，压力大小为
F压=F支=600N
卷扬机对工作台面的压强
故D正确。
故选ACD。
第二部分
三、实验探究题（共28分，16、17、21、22、23题各4分，18题2分，19、20题各3分）
16. （1）如图甲所示，温度计的示数为________℃；
（2）在条形磁体周围放置的小磁针静止时的指向如图乙所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁体的A端是_______极。（选填“N”或“S”）
【答案】 ①. 31 ②. N
【解析】
【详解】（1）[1]温度计的分度值是1℃，刻度值上大下小为零上温度，示数是31℃。
（2）[2]由图知，左侧的小磁针静止时S极都指向A端，因异名磁极相互吸引，则条形磁铁的A端为N极，B端为S极。
17. 小海探究水沸腾前后温度随吸收热量变化的特点，下表所示是小海记录的实验数据：
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 91 94 97 99 99 99 99 99
（1）在此实验中，水吸收的热量是通过______来反映的；
（2）根据表格中的数据可以推断，如果其它条件不变，从计时开始8min后，继续对水加热1min，水的温度是______℃。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 99
【解析】
【详解】（1）[1] 根据转换法，在此实验中，水吸收的热量是通过加热时间来反映的。
（2）[2] 液体沸腾的特点是：吸收热量，温度保持不变，由表可知，水在第4min沸腾，故如果其它条件不变，从计时开始8min后，继续对水加热1min，水的温度仍为99℃。
18. 小海用如图甲所示的实验装置探究杠杆的平衡条件，杠杆可绕固定点O在竖直平面内自由转动，相邻两刻线间的距离相等。杠杆水平平衡后，在B点悬挂2个质量均为50g的钩码。g取10N/kg。请你判断：
（1）若在A点挂________个质量均为50g的钩码，能使杠杆水平平衡；
（2）小海在实验中，保持阻力、阻力臂不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂L1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图线，如图乙所示。请根据图像分析，当L1为0.05m时，F1为________N。
【答案】 ①. 3 ②. 6
【解析】
【详解】（1）[1]设杠杆一格为L，根据杠杆平衡条件可知
解得。
（2）[2]由题知，阻力和阻力臂不变，据杠杆的平衡条件可知，利用图像中任意一组数据都能得出
因此当L1为0.05m时
19. 小海在探究产生感应电流的条件的实验中，设计了如图所示实验装置。闭合开关，使导体棒AB分别沿上下、左右运动，观察灵敏电流计的指针偏转情况；改变磁场方向，重复上述实验，记录实验现象如下表所示。
实验序号 磁场情况 导体棒AB在磁场中的的运动情况 灵敏电流计的指针偏转情况
1 N极在上 上下运动 不偏转
2 N极在上 向左运动 向右偏转
3 N极在上 向右运动 向左偏转
4 N极在下 上下运动 不偏转
5 N极在下 向左运动 向左偏转
6 N极在下 向右运动 向右偏转
（1）比较__________（选填表格中的实验序号）两次实验可知，感应电流是否产生与导体棒AB是否切割磁感线有关；
（2）比较__________（选填表格中的实验序号）两次实验可知，感应电流的方向与磁场的方向有关；
（3）利用表格中的实验数据还可得出的结论是：__________。
【答案】 ①. 1、2 ②. 2、5 ③. 感应电流的方向与导体棒AB切割磁感线运动的方向有关
【解析】
【详解】（1）[1]比较1、2两次实验，磁场方向不变，上下运动时，导体在磁场中不切割磁感线，不产生感应电流；导体向左运动时，切割磁感线，会产生感应电流；所以1、2两次实验可知：感应电流是否产生与导体棒AB是否切割磁感线有关。
（2）[2]比较2、5两次实验时，导体切割磁感线运动的方向相同，磁场方向不同，产生的感应电流方向不同，可以得到感应电流的方向与磁场的方向有关。
（3）[3]比较5、6两次实验，磁场方向相同，导体切割磁感线运动的方向不同，感应电流的方向改变，说明感应电流的方向与磁场方向有关。
20. 小明探究物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，他选取了薄平板透明玻璃、完全相同的短蜡烛甲和乙、完全相同的长蜡烛丙和丁、刻度尺等器材。主要的实验步骤如下：
①如图所示，利用支架将透明玻璃垂直于水平纸面放置，将蜡烛甲放在玻璃前的A点处，将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合；
②将蜡烛丙放在玻璃前的B点处，将蜡烛丁放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。
请根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小明的探究过程中存在的问题是：__________；
（2）为了完成探究任务，小明应采取的改进措施是：_________。
【答案】 ①. 没有控制物体的大小不变 ②. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]小明在实验中，将蜡烛丙放在玻璃前的B点处，改变了蜡烛到镜面的距离，但由于丙和丁蜡烛与甲、乙蜡烛的长度不同，没有控制蜡烛的长度不变，不满足控制变量法的要求。
（2）[2]根据控制变量法要求，要控制蜡烛的长度相同，只改变蜡烛到平面镜的距离。因此在步骤②中将蜡烛甲放在玻璃前的B点处，将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置，从多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合。
21. 小海利用电子秤、密度为ρ的实心铝块、烧杯和细线测量盐水的密度，请将实验步骤补充完整：
（1）将铝块放在水平放置的已调零的电子秤上，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m1；
（2）只将装有适量盐水的烧杯放在电子秤上，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m2；
（3）__________，待示数稳定后读出并记录电子秤的示数m3；
（4）用m1、m2、m3和ρ表示盐水的密度，ρ盐水 =__________。
【答案】 ①. 见解析 ②.
【解析】
【详解】（3）[1]将铝块用细线悬挂，使其浸没在烧杯内的盐水中，盐水不溢出，铝块不接触烧杯。
（4）[2]铝块的体积为
铝块排开盐水的体积就是铝块的体积，即
铝块排开盐水的质量为
m盐水=m3-m2
盐水的密度为
22. 实验桌上有如下器材：两端电压为4.5V并保持不变的电源，规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，开关和导线。为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小海选用上述器材连接了如图所示的电路，其中定值电阻的阻值为5Ω。
（1）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为某一合适值，此时电流表的示数为0.5A，记录数据，断开开关；
（2）小海再将电路中的定值电阻先后更换为10Ω、15Ω，每次实验中，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为________V时，记录数据；
（3）当小海将电路中的定值电阻更换为20Ω后，实验中发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终_________（选填“大于”或“小于”）前三次实验中所记录的电压表的示数；
（4）在已完成的三次实验的基础上，为了将定值电阻分别更换为20Ω、25Ω、30Ω后，能继续完成相应的三次实验，小海提出了如下改进措施，请你帮他补充完整；
措施一：若只更换规格不同的滑动变阻器，则更换后的滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω；
措施二：若只更换电压不同的恒压电源，则更换后的电源电压不能高于________V。
【答案】 ①. 2.5 ②. 大于 ③. 24 ④. 3.75
【解析】
【详解】（2）[1]由（1）可知，当接入5Ω定值电阻时，电流为0.5A，则定值电阻两端电压为
（3）[2]电源电压U=4.5V，定值电阻两端电压UV=2.5V不变，则变阻器两端电压
U滑=U-UV=4.5V-2.5V=2V
根据串联电路分压规律可知
则当20Ω定值电阻接入时，变阻器的阻值为
解得
R滑=16Ω
而题中变阻器最大阻值为15Ω，电压表的示数始终大于2.5V。
（4）[3]当30Ω定值电阻接入电路时，需要变阻器接入阻值最大，为
解得
[4]当30Ω定值电阻接入电路时，两端电压2.5V不变，根据串联电路分压规律，变阻器接入阻值最大时，其两端电压最大，即电源电压最大
解得
Umax=3.75V
23. 在水平的实验桌上有如图所示的实验装置，一个长方体木块（长、宽、高均不等，各表面的粗糙程度相同且面积已知）平放在水平长木板上。忽略定滑轮的摩擦，请利用该装置设计实验证明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
（1）将以下的实验步骤补充完整：
①将木块平放在水平长木板上，调节滑轮的高度，使通过滑轮的细线一端竖直拉紧弹簧测力计的挂钩，另一端沿水平方向拉紧长木板上的木块。再沿水平方向拉动长木板，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
②___________，弹簧测力计指针的位置稳定后，记录接触面积S和弹簧测力计的示数F；
③根据f =__________，分别得出两次实验中滑动摩擦力f的大小并记录。
（2）画出实验数据记录表格_______。
【答案】 ①. 见解析 ②. F ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）②[1]实验目的是探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，所以需要控制其它因素不变，只改变接触面积，调节滑轮的高度，使连接木块的细线水平，沿水平方向匀速拉动长木板。
③[2]木块做匀速直线运动时受平衡力作用，根据二力平衡原理可知，木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，即。
（2）[3]实验中，控制压力大小相同，改变接触面积的大小，记录不同接触面积下的弹簧测力计示数F和滑动摩擦力示数f，表格如下：
S/cm2
F/N
f/N
四、科普阅读题（共4分）
24. 请阅读《龙骨翻车》并回答问题。
龙骨翻车
陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰。”诗中的龙骨车即为龙骨翻车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨翻车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。
如图甲所示，龙骨翻车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨翻车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨翻车很容易制作。
龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。
如图甲、乙所示的龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。根据龙骨翻车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇翻车、流水驱动的水转翻车、风力驱动的风力翻车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。
龙骨翻车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）龙骨翻车在工作时主要是利用了_______原理。除文中提到的龙骨翻车外，请再列举一个生活中利用这一原理的实例：_______；
（2）某次使用龙骨翻车灌溉面积为2000m2的稻田，使稻田的平均水深达到0.2m，灌溉过程中水被龙骨翻车提升的高度为2m，则龙骨翻车对水做的功至少为_______J。（不计水渗透和蒸发等损耗，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
【答案】 ①. 链轮传动 ②. 自行车 ③. 8×106
【解析】
【详解】（1）[1]由短文内容可知：“龙骨翻车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。”因此龙骨翻车在工作时主要是利用了链轮传动原理。
[2]龙骨翻车是用脚踩驱动的，称为脚力翻车。生活中的自行车也是利用该原理工作的。
（2）[3]水受到的重力为
龙骨翻车对水做的功至少为
五、计算题（共8分，25、26题各4分）
25. 如图所示是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1的阻值为66Ω。将该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温挡的功率为1100W。求：
（1）高温挡时电路中的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）低温挡的功率。
【答案】（1）5A；（2）44Ω；（3）440W
【解析】
【详解】解：（1）当S1闭合，S2断开时，电路中仅R1工作，电热器处于低温挡，S1和S2闭合，R1和R2并联，电热器处于高温挡。高温挡时，由知道，电路中的电流
（2）高温挡时，只有R2接入电路，由知道，电热丝R2的阻值
（3）低温挡时，R1和R2串联，低温挡的功率
答：（1）高温挡时电路中的电流5A；
（2）电热丝R2的阻值44Ω；
（3）低温挡的功率是440W。
26. 小海用大塑料瓶（大瓶）和开口的小玻璃瓶（小瓶）制作了如图甲所示的“浮沉子”。装有适量水的小瓶开口朝下漂浮在大瓶内的水面上，拧紧大瓶的瓶盖使其密封，两瓶内均有少量空气，通过挤压大瓶可实现小瓶的浮沉，挤压过程中，小瓶不接触大瓶瓶壁。小瓶可视为圆柱形容器，其底面积S=2cm2，高h=7.5cm，忽略其底和壁的厚度。用适当大小的力挤压大瓶，小瓶仍漂浮，此时简化的模型如图乙所示，两瓶内水面的高度差h1=3.5cm，小瓶开口处到大瓶内水面的距离h2=7cm。水的密度ρ水=1.0g/cm3，取g=10N/kg。
（1）求不装水时小瓶的质量；
（2）用适当大小的力挤压大瓶，使小瓶恰好悬浮时，求小瓶内空气的体积。
【答案】（1）7g；（2）7cm3
【解析】
【详解】解：（1）小瓶在水中漂浮时，受力示意图见右图
此时
F浮= G瓶=mg
根据阿基米德原理，有
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1
联立解得，小瓶的质量
m=ρ水Sh1=1.0g/cm3×2cm2×3.5cm=7g
（2）小瓶在水中悬浮时
F浮'= G瓶=mg
根据阿基米德原理，有
F浮'=ρ水gV'排
此时小瓶内空气的体积
V=V'排=
答：（1）求不装水时小瓶的质量7g；
（2）用适当大小的力挤压大瓶，使小瓶恰好悬浮时，小瓶内空气的体积7cm3。

展开更多......

收起↑