【精品解析】四川省成都市七中育才中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题

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【精品解析】四川省成都市七中育才中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题

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四川省成都市七中育才中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.(2024九下·成都月考)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺的一半伸出桌面,用力拨动钢尺,听它振动发出的声音;再增加尺伸出桌边的长度,用相同的力拨动钢尺,听到的声音(  )
A.响度变大 B.响度变小 C.音调变高 D.音调变低
2.(2024九下·成都月考)阳光明媚的周末,不少市民到东湖游玩。湖畔盛开着五颜六色的鲜花,大树拖着长长的影子,水中的鱼儿欢快嬉戏。下列对此情景的解释正确的是(  )
A.鲜花五颜六色是因为阳光在鲜花表面发生色散现象
B.白鹭在湖中的倒影是光的折射形成的虚像
C.看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
D.大树拖着长长的影子是光的直线传播形成
3.(2024九下·成都月考)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰好成一清晰的像(未画出)(  )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.根据此时的成像特点可以制成投影仪
C.若将光屏和蜡烛对调,光屏上不能成像
D.凸透镜的焦距可能是12cm
4.(2024九下·成都月考)关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.科考队员把岩石标本从南极带回北京,标本的质量变小
B.氧气罐中的气态氧气用去一半,剩余氧气的密度比原来减小一半
C.蜡的密度是,表示1m3蜡的质量是
D.根据公式可知,某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比
5.(2024九下·成都月考)共享单车不仅给市民的出行带来方便,而且低碳环保,下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是(  )
A.增大车座面积能增大对人的压强
B.脚踏板上的花纹是为了增大接触面积从而增大摩擦力
C.自行车刹车时是通过增加刹车皮和车圈间的压力来增大摩擦的
D.自行车上的转动轴承利用了相同情况下滚动摩擦大于滑动摩擦
6.(2024九下·成都月考)2022年2月4日北京冬奥运会开幕!使北京再次成为全世界瞩目的焦点。如图所示是运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练的情景,下列相关说法正确的是(  )
A.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力
B.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是一对相互作用力
C.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
D.运动员速度越大,他的惯性也就越大
7.(2024九下·成都月考)2022年女足亚洲杯决赛中,我国女足奋力拼搏,最终夺得亚洲杯冠军。下列说法正确的是(  )
A.踢出去在空中飞行的足球会受到运动员施加的弹力
B.带球运动员被对方运动员铲球绊倒是因为带球运动员受到惯性的作用
C.足球在空中向前飞时,若所受的力全部消失,将一直做匀速直线运动
D.球场上滚动的足球越滚越慢,说明力是维持物体运动的原因
8.(2024九下·成都月考)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙和p丙,则(  )
A.p甲=p丙>p乙 B.p甲=p乙<p丙
C.p甲>p乙>p丙 D.p甲<p乙<p丙
9.(2024九下·成都月考)如图所示的四个实验,下列描述正确的是(  )
A.图甲中的汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯是一个连通器
C.图丙中拿着自制气压计从楼下到楼上时玻璃管内水柱高度越来越低
D.图丁中往管a中吹气时,流速大的地方压强大,则b管中的水面会下降
10.(2024九下·成都月考)如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是(  )
A.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变短
B.玻璃管里有少量空气时,玻璃管内的水银柱会变短
C.换用粗玻璃管做实验,管内外水银柱高度差将减小
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
11.(2024九下·成都月考)下列事例中,属于应用大气压的是(  )
A.小雪用力将易拉罐压瘪变形 B.潜水员穿抗压服潜水
C.用注射器往人体用注射药液 D.人呼吸时的吸气
12.(2024九下·成都月考)如图所示,在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,当梨静止时两容器中液面恰好相平。分析正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.甲、乙液体对容器底部的压强一样大
13.(2024九下·成都月考)下列图中使用的工具,属于费力杠杆的是(  )
A. 钢丝钳 B. 镊子
C. 核桃夹 D. 开瓶器
14.(2024九下·成都月考)某商场内设有自动售货机,方便购物者购买。它可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。图中电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
15.(2024九下·成都月考)关于安全用电的常识,以下说法不正确的是(  )
A.使用螺丝刀式试电笔时,手要接触笔尾的金属帽
B.三脚插头插入三孔插座时,会将用电器的金属外壳与地线相连
C.家庭里空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
D.雷雨天气不要在大树下避雨
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(2024九下·成都月考)体育课上,同学们合作测量200m跑步的速度,测得小聪从起点开始计时,停表示数如图所示。则小聪200m跑的平均速度为    m/s。跑步过程中,以小聪为参照物,站立在终点计时的小明是    (选填“运动”或“静止”)的。
17.(2024九下·成都月考)在2023年4月19日中国某一区域上空出现日食。观看日食不能用眼睛直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(如图甲所示),太阳在水中的像是由光的   形成的。在日食发生时,小东看到树荫下的地面上有图乙所示的光斑,过了一会儿,光斑向他的右方运动了一点,则小东的右侧是    方。(选填“东”“西”“南”或“北”)
18.(2024九下·成都月考)一名质量为65kg的高空跳伞运动员,从飞机上跳下。打开降落伞前,所受的空气阻力为300N,高空跳伞运动员受到的合力为   N;打开降落伞后,某时刻跳伞运动员以5m/s的速度匀速下落,此时高空跳伞运动员的合力为   N。
19.(2024九下·成都月考)在新农村建设中,几个工人师傅自制了向高处运送材料的装置如图所示。某次运送的材料重为400N,在拉力F=250N的作用下,材料在20s内匀速上升4m。则该过程中,克服材料的重力做的功为   J,拉力F做功的功率为   W。
20.(2024九下·成都月考)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态   (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球   (选填“具有”或“不具有”)惯性。
21.(2024九下·成都月考)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为30m的某处受到水的压强为    Pa,轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了    原理。
22.(2024九下·成都月考)如图为小莉在水平地面上玩滑板时的情景。她的滑板重40N,与地面的总接触面积为8×10-4m2,当体重为440N的小莉站在滑板上时,滑板对地面的压力为   N,滑板对地面的压强为   Pa。
23.(2024九下·成都月考)如图所示,小灯泡标有“6V,3W”字样,与阻值为20Ω的电阻串联,开关闭合后,小灯泡正常发光。则小灯泡正常发光时的电阻值为   Ω,电阻R消耗的功率为   W。
24.(2024九下·成都月考)如图所示,将一个重为10N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计示数为4N,则物块受到的浮力是   N,此时物体排开水的体积为   m3。
三、作图与计算题(作图每个2分,计算题每题6分,共16分)
25.(2024九下·成都月考)图是用两块平面镜制作的昆虫观察箱,能同时观察到昆虫的腹部和背部,用A点表示昆虫的腹部,请你画出他通过平面镜OM观察昆虫腹部A点的光路图。(忽略玻璃板的厚度)
26.(2024九下·成都月考)如图甲所示是一种下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,B 为转动轴,O 为窗 扇的重心,请画出窗扇的重力及重力的力臂。
27.(2024九下·成都月考)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,缺口处的木板长为0.3m,桶的底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg(忽略桶壁的厚度)。求:
(1)桶底受到水的压力;
(2)地面受到的压强。
28.(2024九下·成都月考)如图所示,已知电源电压为9V且保持不变,定值电阻R1阻值为20Ω,灯L标有“6V,3W”字样,滑动变阻器R2上标有“18Ω,1A”,电流表量程为0~3A,不考虑灯泡灯丝的电阻随温度变化,求:
(1)闭合S1,断开S2、S3,要使灯泡L正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值;
(2)保证电路安全的前提下,调整开关的状态,滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围是多少。
四、实验与探究题(每空2分,共18分)
29.(2024九下·成都月考)七中育才学校物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至    ;
(2)如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,该凸透镜的焦距为    cm。
(3)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向    (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
30.(2024九下·成都月考)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小    (选填“有关”或“无关”)。
(2)小明对实验装置进行了改进,如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与    的关系;实验过程中,   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
31.(2024九下·成都月考)七中育才学校物理兴趣小组的同学利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)以上探究步骤中,最合理的操作顺序是   (填字母代号);
(2)分析以上探究过程可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体   。
(3)按最合理的实验步骤进行操作,下列因素会影响实验结果的是 ___________。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
五、不定项选择题((每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
32.(2024九下·成都月考)科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法不正确的是(  )
A.如图甲,中星6D卫星使用的太阳能既是可再生能源又是清洁能源
B.如图乙,宇航员在空间站中利用电磁波传递信息向大家拜年
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“华龙一号”核电机组利用的是核裂变释放的能量
33.(2024九下·成都月考)2024年春节期间,成都向市民推荐了多处赏灯打卡点位,如图为天府双塔跨年灯光秀、夜游锦江、东安湖“梦游蜀国三千年”灯会,为广大市民带来了光的盛宴。下列关于赏灯盛宴中说法正确的是(  )
A.市民在拍照留念时,除了双塔外还想拍到更多的街景,应该向双塔走近一点
B.晚上外面很暗时,当红色灯光照射到蓝色衣服上,我们看到的衣服是黑色的
C.夜游锦江时在水面看到的游船倒影是由于光的折射形成的虚像
D.我们能看到光在空气中呈直线状态,这就是光线
34.(2024九下·成都月考)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.t=1s时,物体受平衡力的作用
B.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
C.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D.t =3s时,物体所受摩擦力时3N
35.(2024九下·成都月考)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分直至切完,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示;切割后,A剩余部分对地的压强为。则以下分析正确的是(  )
A.正方体A的重力是40N B.时,
C.正方体A、B的密度之比 D.A切去一半后,
36.(2024九下·成都月考)如图所示的装置,每个滑轮的重力为10N,物体B的重力GB=15N,铁块A的重力GA=40N,铁块A被恒定水平吸引力吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上。对B物体施加F1=5N的竖直向下拉力(图中未画出),铁块A以0.04m/s的速度匀速竖直向上运动了10s;撤去拉力F1,在A的下端对A施加一个竖直向下的拉力F2(图中未画出),使A匀速竖直向下运动了10s,同时B以0.6m/s的速度匀速竖直向上运动。绳子足够长,磁性平板除对铁块A有磁力外对其它物体均无磁力,绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.F2肯定比F1大
B.B在下降10s过程中B的重力做功18J
C.A受到磁性平板的摩擦力为5N
D.F2做功的功率为1W
六、综合题
37.(2024九下·成都月考)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,小叶和小王决定进行一下尝试。
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g。当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为   N。(g=10N/kg)
(2)小叶查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图甲所示的ρ﹣V图像,据图像可以找到关于A的一些信息,两人发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分的面积表示出来,请你在图中用斜线画出这一阴影部分。   
(3)小王想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度,在测量出A的长度为20cm后,作出了图乙所示的示意图。经过计算,他确定出水面位置在距A上表面h=   cm处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)为了保证收集结果,两人将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计),制成了密度计B,小王提醒他,如果这样,B的刻度应该与A不同。为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是   。
(5)按照上述方法,两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了。
38.(2024九下·成都月考)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重为2N,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。密度均匀但形状不规则的实心圆柱体A质量为900g,较粗部分横截面积均为40cm2,较细部分横截面积均为20cm2,较粗和较细部分的高度均为10cm。实心圆柱体B的质量为mx(mx的取值不确定,单位为克),底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水。
(1)求圆柱体A单独放在水平地面上时对地面的压强。
(2)若将圆柱体A竖直缓慢放入容器,释放并稳定后,求物体A静止时水对容器底部的压强。
(3)取出圆柱体A后(不考虑取出过程带走水),若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p(Pa)与mx(g)的函数关系式。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】 先将尺的一半伸出桌面,用力拨动钢尺,听它振动发出的声音;再增加尺伸出桌边的长度,用相同的力拨动钢尺 ,所以钢尺的振动幅度不变,但是振动频率减小,所以音调变低,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
2.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;物体的颜色
【解析】【解答】A.花朵是不透明体,则鲜花五颜六色是因为反射了与其颜色相同的色光,故A错误;
B.白鹭在湖中的倒影属于平面镜成像,即是光的反射形成,故B错误;
C.水中的鱼身上发出的光在水面发生折射,因此看见水中的鱼儿是光的折射形成的虚像,故C错误;
D.大树拖着长长的影子是光的直线传播形成,故D正确。
故选D。
【分析】A.不透明物体的颜色由它反射的色光决定;
B.平面镜成像由光的反射形成;
C.根据光的折射现象分析;
D.根据光沿直线的规律分析。
3.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.根据图片可知,此时物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=70cm-50cm=20cm,
那么像距小于物距,则光屏上成倒立缩小的实像,其应用是照相机,故AB错误;
C.当光屏和蜡烛对调之后,光的折射中光路是可逆的,此时凸透镜成倒立放大的实像,故C错误;
D.根据凸透镜成像的规律可知,此时u>2f,2f>v>f,
即30cm>2f,2f>20cm>f
解得:15cm>f>10cm
故D正确。
故选D。
【分析】AB.根据图片确定物距和像距,比较像距和物距大小,从而确定成像特点和应用;
C.根据光路的可逆性分析;
D.根据凸透镜成像的规律列出两个不等式,然后计算焦距的范围。
4.【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,科考队员把岩石标本从南极带回北京,虽然岩石标本位置发生了变化,但标本的质量不变,故A错误;
B.氧气会随时充满氧气瓶,即氧气瓶中的氧气供病人急救时恰好用去一半,质量减小为原来的一半,但是体积不变。根据公式可知,故瓶内氧气密度比原来减小一半,故B正确;
C.根据密度的物理意义可知,蜡的密度是,表示1m3蜡的质量是900kg,故C错误;
D.密度是物体的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关,故D错误。
故选B。
【分析】 A.质量是物体本身的一种属性,不随物体状态、位置、形状、温度的改变而改变;
B.根据分析判断;
C.密度表示单位体积的某种物体的质量;
D.密度是物体的一种特性,密度的大小不随物体的质量和体积的变化而变化。
5.【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.人对单车的压力始终等于自身重力,即在压力一定时,增大车座面积可以减小对人的压强,故A错误;
B.脚踏板上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,与接触面积大小无关,故B错误;
C.用力捏手闸时,车闸对车圈的压力增大,所以是为了通过增加刹车皮和车圈间的压力来增大摩擦,故C正确;
D.相同情况下滚动摩擦远小于滑动摩擦,则自行车上的转动轴承利用了这个原理,故D错误。
故选C。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
BCD.根据减小摩擦力的方法分析判断。
6.【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.滑雪板是通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷下去,故A错误;
B.雪地对滑雪板的支持力作用在滑雪板上,滑雪板对雪地的压力作用在雪地上,二力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.雪地对滑雪板的支持力等于人和滑雪板的总重力,肯定大于滑雪板的重力,即大小不相等,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.惯性大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故D错误。
故选B。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力和增大受力面积;
B.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
C.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
D.根据惯性大小的影响因素分析判断。
7.【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.踢出去的足球在空中飞行,它已脱离运动员的脚,不再受弹力作用。故A错误;
B.惯性是物体一种性质,而不是力的作用,故B错误;
C. 足球在空中向前飞时, 若足球此时所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以当前的速度和方向继续做匀速直线运动,故C正确;
D.足球越滚越慢说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
【分析】A.弹力需要物体相互接触才能发生;
B.物体保持运动状态的性质叫惯性;
C.根据牛顿第一定律判断;
D.根据力与运动的关系判断。
8.【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】设一块长方体的重力为G,长方体砖块的长、宽、高分别为a、b、h,如下图所示:
根据压强公式可知,则1块砖竖放时对水平地面的压强;
2块砖平放时对水平地面的压强;
3块砖竖放时对水平地面的压强;
根据图片可知,a>b>h,且h则对地面的压强关系为p甲=p丙>p乙,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据图片确定长方体对地面的压力,以及计算出长方体与地面的接触面积 ,根据分别计算出压强后比较大小即可。
9.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.汽车尾翼上面为平面,下面为曲面,飞机机翼上面为曲面,下面为平面,二者原理都是利用流速和压强的关系产生压强差,从而增大汽车对地面的压力,为飞机产生向上的升力,故A错误;
B.根据图乙可知,存水杯上端开口,底部连通,利用连通器的原理,故B正确;
C.拿着这个气压计从楼下到楼上时,高度增大,则大气压强减小。根据p内=p液+p大气可知,液柱压强增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液柱会升高,故C错误;
D.根据流体压强和流速的关系可知,往a管中吹气时,b管上方空气流速加大,压强减小,杯中水面上方与b管上方存在压强差,因而有压力差,使b管中的水面上升,故D错误。
故选B。
【分析】 AD.流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
B.上端开口,底部连通的容器叫做连通器;
C.大气压随着高度的增加而减小,根据p内=p液+p大气分析判断。
10.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A. 当外界大气压强不变时,玻璃管内外水银面的高度差保持不变,则玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长,故A错误;
B. 当托里拆利实验中混入空气时,空气会产生向下的压强,从而导致水银柱产生的压强减小,即水银柱的高度会减小,那么玻璃管内的水银柱会变短,故B正确;
C. 在托里拆利实验中,大气压保持不变,而液体压强与水银柱的粗细无关,则管内水银柱高度是固定的。故换用粗玻璃管做实验,管内外水银柱高度差将不变,故C错误;
D. 将此装置从地面移至山顶,大气压随高度的增加而减小,则玻璃管内的水银面会下降,故D错误。
故选B。
【分析】AC. 托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是固定的。
B.如果玻璃管中混入了少量的空气, 这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强, 从而导致管内水银柱的高度减小,这是因为空气的压强与水银柱的压强相加等于外界大气压。
C.大气压随高度的增加而减小,据此分析水银柱的高度变化。
11.【答案】D
【知识点】力的作用效果;液体压强的特点;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.小雪用力将易拉罐压瘪变形,并不是大气压强将其压瘪,故A不符合题意;
B.潜水员穿抗压服潜水是因为水的压强随深度的增大而增大,故B不符合题意;
C.用注射器把药液注入人体内,不是利用大气压强的作用,是靠活塞推进产生的压强将药液注入病人的体内,故C不符合题意;
D. 人呼吸时的吸气 ,胸腔及肺变大,内部气压降低,空气被大气压压入肺部,故D符合题意。
故选D。
【分析】大气对浸入其中的物体会产生压强,这就是大气压强,据此对各个选项中包含的物理现象分析判断。
12.【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,梨在甲中悬浮,则液体密度ρ甲=ρ梨;梨在乙中漂浮,则液体密度ρ乙>ρ梨。而梨的密度保持不变,那么液体的密度ρ乙>ρ甲,故A错误;
故A错误;
BC.根据图片可知,梨在甲中悬浮,则F浮甲=G梨;梨在乙中漂浮,则F浮乙=G梨,则梨受到的浮力F浮甲=F浮乙。根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可得,排开液体的质量m排甲=m排乙,故B正确,C错误;
D.综上所述,液体的密度ρ乙>ρ甲,由于两容器中液面相平,由液体压强公式p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据浮沉条件比较两种液体的密度大小;
BC.根据物体的浮沉条件比较梨受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g比较排开液体的质量大小;
D.根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部压强大小。
13.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钢丝钳、核桃夹和开瓶器在使用过程中,动力臂长度大于阻力臂长度,属于省力杠杆类型;而镊子在使用时动力臂长度小于阻力臂长度,属于费力杠杆,这种设计可以实现省距离的效果。
正确答案为B选项。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
14.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】ABCD、由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合,即单独闭合任何一个开关都能启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2都可以独立控制电动机工作,即两个开关S1和开关S2应为并联,再与电动机串联;并且在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,所以灯泡和电动机都可以独立工作,互不影响,所以灯泡和电动机应为并联,灯泡只由光控开关S3控制,由选项电路图可知,只有D图符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】(1)并联电路各支路互不影响,干路开关控制整个电路,支路只控制支路用电器;
(2)根据题意可知,通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联;再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联,且照明灯泡只由光控开关控制,据此分析进行解答。
15.【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.根据测电笔的使用方法可知,使用螺丝刀式试电笔时,手要接触笔尾的金属帽,故A正确不符合题意;
B.三脚插头的中间较长的脚与地线相连,会将用电器的金属外壳与地线相连,可以避免用电器漏电时,发出触电现象,故B正确不符合题意;
C.家庭里空气开关跳闸,肯定有电流过大所致,可能是家庭电路出现短路,也可能是电路用电器的总功率过大,故C错误符合题意;
D.雷雨天气时,高大的树木容易遭到雷击,因此不要在大树下避雨,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据测电笔的使用方法判断;
B.根据三脚插头的接线方法判断;
C.根据家庭电路电流过大的原因判断;
D.根据家庭电路安全用电的常识判断。
16.【答案】5;运动
【知识点】时间及其测量;速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)根据图片可知,停表小盘的分度值是0.5min,指针在0min和1min之间,则时间肯定不够1min。停表大盘的分度值是0.1s,大盘指针在40.0s处,故时间为40.0s,
二者相加,则小聪的时间为40s,
则小聪的平均速度为。
(2) 跑步过程中, 站立在终点计时的小明与小聪的相对位置发生了变化,则以小聪为参照物,所以小明是运动的。
【分析】(1)根据图片确定停表大盘和小盘的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数后相加得到小聪跑步的时间,最后根据计算跑步的平均速度;
(2)根据参照物的知识分析解答。
17.【答案】反射;东
【知识点】光的直线传播及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)平静的水面相当于平面镜,太阳发出的光在水面发生反射,从而形成平面镜成像,因此属于光的反射原理。
(2)根据生活经验可知,根据光沿直线传播的知识可知,太阳自东向西运动,则像自西向东运动,光斑向他的右方运动了一点,说明小东的右侧是东方。
【分析】(1)根据平面镜成像原理解答;
(2)根据光沿直线传播的规律和太阳在空中的运行方向分析。
18.【答案】350;0
【知识点】物体运动状态的变化;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,运动员的重力G=mg=65kg×10N/kg=650N。打开降落伞前,它还受到竖直向上的阻力300N,二者方向相反用减法,即高空跳伞运动员受到的合力为;
(2)根据题意可知,某时刻跳伞运动员以5m/s的速度匀速下落,则此时它处于平衡状态,即受到的合力为0N。
【分析】(1)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法;
(2)当物体处于平衡状态时,它受到的合力为0。
19.【答案】1600;100
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,材料的重力为400N,高度上升4m,
则克服材料的重力做的功为;
滑轮组上承担重力的绳子段数,则绳子自由端移动距离为;
则拉力F做功为;则拉力F做功的功率为。
【分析】 利用W有=Gh求克服材料的重做的有用功。根据图片确定承担重力的绳子段数,根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用求拉力做功的功率。
20.【答案】改变;具有
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)根据题意可知,摆球绕固定点持续做圆周转动,即运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
(2)在太空失重状态下仍然具有惯性。
【分析】(1)从静止变运动,从运动变静止,运动方向改变或速度大小改变,都属于运动状态的改变;
(2)惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性。
21.【答案】3×105;连通器
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,三峡大坝内水的深度为30m的某处受到水的压强p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;
(2)根据题意可知,船闸的上游阀门打开时,上游和闸室上面开口,底部连通,则此时二者构成连通器。
【分析】(1)根据液体压强公式计算水产生的压强;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器。
22.【答案】480;
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,滑板对地面的压力F=G人+G板=440N+40N=480N,
滑板与地面的总接触面积为8×10-4m2,
则滑板对地面压强为。
【分析】 滑板对地面的压力大小等于人与滑板总重力大小,然后根据计算滑板对地面的压强。
23.【答案】12;5
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知,小灯泡标有“6V,3W”字样,
则小灯泡正常发光时的电阻值为;
灯泡正常发光时的电流为;
灯泡与定值电阻R串联,则通过它们的电流相同;
那么电阻R消耗的功率P=I2R=(0.5A)2×20Ω=5W。
【分析】根据计算小灯泡正常发光时的电阻,根据计算灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流规律计算此时的电流,最后根据P=I2R计算电阻R消耗的功率。
24.【答案】6;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;示差法测浮力
【解析】【解答】根据题意可知,物块的重力为10N,在水中测力计的示数为4N,则物块受到的浮力,
根据阿基米德原理可知,物体排开水的体积为。
【分析】根据计算物块在水中受到的浮力,根据计算物体排开水的体积。
25.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】首先通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面下方找到对应的像点A'。连接眼睛和A'点与镜面相交于O',则O'与眼睛的连线为能通过平面镜OM看到A点的反射光线,连接AO为入射光线。作图如下:
【分析】平面镜成的像是所有反射光线的交点,即所有的反射光线都经过像点,将像点和眼睛连接,连线与镜面的交点为入射点,最后补充光路图即可。
26.【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据题意可知,窗户重力作用在重心O上,方向竖直向下,即通过O点向下作一条线段表示重力G。由支点B向重力作用线作垂线段,即为重力的力臂,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
27.【答案】(1)解:桶内水的深度由最短的木板决定,则水深为h=0.3m,
那么桶底受到水的压强为p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
则桶底受到水的压力F=pS=3000Pa×0.04m2=120N。
(2)解:地面受到的压力等于桶和水的总重力,
即F'=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N;
则水桶对地面的压强。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据液体压强公式p=ρ水gh计算桶底受到水的压强即可,再根据F=pS计算桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压力等于桶和水的总重力,再利用压强公式计算地面受到的压强。
(1)当桶装足够多的水时,水深为最短木板的长度h=0.3m,桶底受到水的压强为p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
受力面积S=400cm2=0.04m2
桶底受到水的压力F=pS=3000Pa×0.04m2=120N
(2)地面受到的压力F'=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N
则水桶对地面的压强
28.【答案】(1)解:根据题意可知,灯L标有“6V,3W”字样,
则小灯泡L正常发光时的电流;
根据欧姆定律可知,小灯泡L正常发光时的电阻为;
闭合S1,断开S2、S3,灯L与滑动变阻器R2串联,灯正常发光时,
此时电路的总电阻为;
则滑动变阻器接入电路的阻值为R2=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω。
(2)解:根据电路图可知,闭合S1、S2、S3,灯L短路,R1与滑动变阻器并联,
根据滑动变阻器R2上标有“18Ω,1A”可知,当滑动变阻器的电流最大,即1A时,电路中的总电流最大,功率最大,
此时通过R的电流为;
电路中最大电流为I大=I1+I滑大=0.45A+1A=1.45A;
小于电流表量程;
此时最大功率Pmax=UI大=9V×1.45A=13.05W;
闭合S1,断开S2、S3,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路消耗的功率最小,
此时最小功率;
故电路总功率的变化范围为2.7~13.05W。
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据计算灯泡正常发光时的电流,根据计算灯泡正常工作时的电阻;
S1闭合,S2、S3都断开时,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)S1、S2、S3都闭合时,R0与滑动变阻器并联,电流表测总电流,根据滑动变阻器的规格和欧姆定律计算电路中的最大电流,由P=UI计算最大功率;
S1闭合,S2、S3都断开时,灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器电阻最大时,计算最小电流,得出电路消耗的最小总功率;由此判断出整个电路消耗的总功率的范围。
(1)由P=UI可知,小灯泡L正常发光时的电流
小灯泡L正常发光时的电阻为
闭合S1,断开S2、S3,灯L与滑动变阻器R2串联,灯正常发光时,根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路的总电阻为
根据电阻的串联,滑动变阻器接入电路的阻值为R2=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω
(2)闭合S1、S2、S3,灯L短路,R1与滑动变阻器并联,当滑动变阻器的电流最大,即1A时,电路中的总电流最大,功率最大,此时通过R的电流为
电路中最大电流为I大=I1+I滑大=0.45A+1A=1.45A
小于电流表量程;此时最大功率Pmax=UI大=9V×1.45A=13.05W
闭合S1,断开S2、S3,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路消耗的功率最小,此时最小功率
故电路总功率的变化范围为2.7~13.05W。
29.【答案】(1)同一高度
(2)10.0
(3)远离
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是为了使像成在光屏上。
(2)根据甲图可知,光屏上的亮点就是凸透镜的焦点,则光屏到凸透镜的距离就是它的焦距,即;
(3)若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,则凸透镜的焦距变大,会聚能力变弱,因此像距变大,那么光屏应向远离凸透镜的方向移动。
【分析】(1)根据“探究凸透镜成像规律”的实验的注意事项解答;
(2)凸透镜的焦距是从光心到焦点的距离;
(3)凸透镜的焦距越大,则对光线的会聚能力越弱,据此分析像距的变化,进而确定光屏的移动方向。
(1)为了使像成在光屏上,实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。
(2)平行于主光轴的光射向凸透镜,会聚于焦点,凸透镜的焦距为焦点到凸透镜的光心的距离;由图甲得,该凸透镜的焦距为
(3)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,凸透镜的焦距变大,会聚能力变小,物距不变时,像距变大,要在光屏上成清晰的像,光屏应向远离凸透镜的方向移动。
30.【答案】(1)无关
(2)压力;不需要
【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)根据图片可知,实验丙、丁中,压力都等于A和B的总重力,即压力不变;两次都在木板上,则接触面粗糙程度相同。只有接触面的面积不同,而弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小相同,故滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(2)①根据图片可知,沙桶对铜块产生向上的拉力,从而减小铜块对长木板的压力大小。通过改变小桶中沙子的多少,改变铁块受到向上的拉力,从而改变了铁块对木板的压力,这可以田来探究摩擦力与压力的关系。
②实验中,无论木板如何运动,铁块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力不变,所以不需让木板匀速运动。
【分析】(1)根据图片分析丙和丁中接触面积不同时弹簧测力计的示数是否相同,进而判断滑动摩擦力是否与接触面积有关即可;
(2)①沙桶对铜块产生向上的拉力,从而减小铜块对长木板的压力大小;
②根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析当速度改变时摩擦力大小是否改变即可。
(1)滑动摩擦力大小与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法进行分析; 比较图中丙、丁两次实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,接触面的面积不同,弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小相同,故滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(2)[1]通过改变小桶中沙子的多少,改变铁块受到向上的拉力,从而改变了铁块对木板的压力,这可以田来探究摩擦力与压力的关系。
[2]实验中,无论木板如何运动,铁块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
31.【答案】(1)DBCA
(2)排开液体的重力
(3)A
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”中,关键是测量铁块受到的浮力和排开水的体积。而铁块受到的浮力等于重力与它在水中的示数之差,铁块排开水的重力等于排开水和小桶的总重力与空桶的重力之差。为了减小石头上残留液体与方便操作,最合理的操作顺序是DBCA。
(2)根据图片AC可知,石头在液体中受到的浮力为;
根据图片BD可知,石头排开液体的重力为;
比较后可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体排开液体的重力。
(3)A.如果溢水杯内未盛满水,那么放入石块后不会立刻有水排出,从而导致测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.小桶内原来有少量水,则会导致空桶和总重力偏大,但是二者的重量差不变,即不会影响实验的测量结果,故B不符合题意;
C.铁块未浸没在水中,铁块排开水的重力较小,铁块受到的浮力也较小,但仍可以得出,故C不符合题意。
故选A。
【分析】 (1)在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”中,在接水之前必须先测出空桶的重力;二是物块要先测重力,再直接浸入水中才不会重复,依据这些分析可得出更加合理的顺序;
(2)根据AC两图计算物体受到的浮力,根据BD两图计算铁块排开的水的重力,然后比较大小即可;
(3)A.若溢水杯内未盛满水,则铁块排开的水不能全部排出;
B.小桶内有少量水,根据铁块排开水的重力为G排=G总-G桶分析;
C.铁块未浸没水中,此时物体受到的浮力变小,排开水的重力也变小,据此分析。
(1)为了减小石头上残留液体与方便操作,最合理的操作顺序是DBCA。
(2)由实验数据得,石头在液体中受到的浮力为
石头排开液体的重力为
由此可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体排开液体的重力。
(3)A.溢水杯内未盛满水,石头排开的水不会全部流入水桶,导致测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.小桶内原来有少量水,不会影响实验的测量结果,故B不符合题意;
C.铁块未浸没在水中,铁块排开水的体积较小,由得,铁块排开水的重力较小,由得,铁块受到的浮力也较小,但仍可以得出,故C不符合题意。
故选A。
32.【答案】C
【知识点】能源及其分类;核裂变;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A. 如图甲, 太阳能可以从大自然源源不断的获取,且使用过程中不产生污染,因此既是可再生能源又是清洁能源,故A正确不符合题意;
B. 如图乙,宇航员在空间站中是利用电磁波传递信息向大家拜年,因为电磁波可以传递信息且传播不需要介质,故B正确不符合题意;
C.如图丙,因为半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,则祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的,故C错误符合题意;
D. 如图丁, 中国“华龙一号”核电机组利用的是可控核裂变释放的能量,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 A.在短期内可以从自然界中得到补充的能源是可再生能源;
B.电磁波可以传递信息且传播不需要介质;
C.根据半导体材料的特点和应用判断;
D.根据核电站的工作原理判断。
33.【答案】B
【知识点】光的反射;物体的颜色;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.市民还想拍到更多的街景,其实就是使镜头中物体的像变小,根据凸透镜成实像“物远向近小”的规律可知,此时需要增大物距,即应该远离双塔,故A错误;
B.蓝色衣服只能反射蓝光,不能反射红光,即照射在上面的红光会被吸收,因此我们看到的衣服是黑色的,故B正确;
C.水面看到的游船,其实是它们发出的光在水面发生反射形成的平面镜成像,故C错误;
D.我们在研究光的传播路径时引入光线,光线并不实际存在,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据凸透镜成实像“物远向近小”的规律判断;
B.不透明的物体的颜色由它反射的色光决定;
C.平面镜成的像是光的反射形成的;
D.根据光线的定义判断。
34.【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化;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】A.根据乙图可知,t=1s时,物体的速度为0,即处于静止状态,因此受平衡力作用,故A正确;
B.根据乙图可知,当t=6s时,物体以4m/s的速度做匀速直线运动。将F撤掉,物体由于惯性不会立刻停下来,仍然会向前运动,故B错误;
C.根据乙图可知,在2s~4s内,物体做匀加速运动,由于压力不变和接触面的粗糙程度不变,因此在2s~4s内受到的摩擦力不变,故C错误;
D.根据乙图可知,在4-6s内,该物体做匀速直线运动状态,受平衡力作用,摩擦力等于推力,则物体受到的摩擦力f=F=2N。
当t=3s时,物体做加速运动,但是此时压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为2N,故D错误。
故选A。
【分析】A.当物体处于静止或匀速直线运动时,则物体处于平衡状态;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析判断;
D.首先根据4-6s内的匀速直线状态确定物体受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识判断t=3s内摩擦力大小即可。
35.【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;固体竖切问题
【解析】【解答】A.由乙图可知,正方体A的边长为LA=10cm=0.1m,正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为LB=2LA=2×10cm=20cm=0.2m
则B的底面积为SB=20cm×20cm=400cm2,由图乙可知,当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,此时B对地面的压力FB1=pBSB=5000Pa×400×10-4m2=200N,即B的重力GB=200N,由图乙可知,当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,此时B对地面的压力FB'=pB'SB=6000Pa×400×10-4m2=240N,即A、B的总重力G总=FB'=240N,则A的重力GA=G总-GB=240N-200N=40N,故A正确;
B.当L=2.5cm时,A、B对地面的压强分别为,
,则,故B错误;
C.正方体A的体积VA=0.1m×0.1m×0.1m=1×10-3m3,结合密度公式计算可知正方体A的密度
,正方体B的体积VB=0.2m×0.2m×0.2m=8×10-3m3,同理计算可知正方体B的密度,计算可知ρA∶ρB=4×103kg/m3∶2.5×103kg/m3=8∶5,故C正确;
D.A切去一半后,A对地面的压强,故D错误。
故选AC。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积,结合题目中的压力和受力面积计算压强;
3、密度的计算:公式为m=ρV,结合重力的计算,代入公式计算相关物体的密度。
36.【答案】B,D
【知识点】功率计算公式的应用;摩擦力的方向;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用;整体法分析运动情况
【解析】【解答】当对物体B施加F1=5N的竖直向下拉力时:以物体A和动滑轮为研究对象,受力平衡方程为:FA = GA + G动 + f;以物体B为研究对象,受力平衡方程为:FB = GB + F1;根据滑轮组原理(n=3),有:GA + G动 + f = 3(GB + F1)解得摩擦力:f = 3×(15N+5N) - (40N+10N) = 10N;撤去F1后施加F2时:以物体A和动滑轮为研究对象,新的平衡方程为:FA' = GA + G动 + F2 - f;以物体B为研究对象,平衡方程为:FB' = GB;根据滑轮组原理:GA + G动 + F2 - f = 3GB;解得:F2 = 3×15N - (40N+10N-10N) = 5N;
A.F1=F2=5N,故A错误;
B.物体A移动距离:sA=0.04m/s×10s=0.4m物体B移动距离:sB=3×0.4m=1.2m,重力做功:W=15N×1.2m=18J,故B正确;
C.摩擦力为10N,故C错误;
D.当vB=0.6m/s时,vA=,功率:P=5N×0.2m/s=1W,故D正确。
故选BD。
【分析】1. 平衡条件:物体静止或匀速运动时合力为零;
2. 功的计算:W=Fs,重力功W=Gh;
3. 功率计算:P=Fv;
4. 滑轮组特点:省力费距离,拉力F=,移动距离s=nh。
37.【答案】0.12;;8;B的质量
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】(1)根据漂浮条件可知,漂浮在液面上的长方体A受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=12×10-3kg×10N/kg=0.12N;
(2)根据甲图可知,物体A的密度ρA=0.6g/cm3,则长方体A的体积,
则阴影部分的高为0.6,宽为20,如下图所示:
(3)物体A漂浮在液面上,则它受到的浮力等于重力,即GA=F浮,
那么GA=ρAgV物=ρ物gSh",
ρ水gSh' =ρAgSh",
即。
因此水面位置在距A上表面h=20cm-12cm=8cm(4)根据题意可知, 在A的下端密绕了适量的金属丝时,该 “密度计”B的重力增大,根据漂浮条件和阿基米德原理可知,G=F浮=ρ水gV排,放入液体中后排开水的体积较以前增大,会下沉一些,测量值比液体真实值大,所以要重新测量B的质量(或重力),重新标注密度值。
【分析】 (1)根据物体的漂浮条件分析解答;
(2)根据图像可知物体A的密度,由计算出物体A的体积,在图上涂阴影;
(3)据漂浮条件GA=F浮和阿基米德原理F浮=ρ水gV排列等式ρ水gV排=ρ物gV物,又知道v=sh,可计算出物体浸没水中的深度,再计算出据上表明的距离;
(4)根据漂浮条件和阿基米德原理分析解答。
38.【答案】(1)解:根据题意可知,圆柱体A的重力G=mg=ρVg=900×10-3g×10N/kg=9N;
则圆柱体A放在水平地面上对地面的压强。
(2)解:根据图片可知, 实心圆柱体A质量为900g,较粗部分横截面积均为40cm2,较细部分横截面积均为20cm2,
则柱体A的总体积V=(40cm2+20cm2)×10cm=600cm3;
物体A的密度;
所以物体A在水中沉底,
容器的底面积;
水的体积V水=S容h =100cm2×10cm=1000cm3;
要使柱体A全部浸没至少需要的水的体积V'= S容hA总-VA=100cm2×20cm-600cm3=1400cm3>1000cm3;
设容器放入柱体A后,容器中水的深度h水1,
则有(S容-SA)hA下+(S容- SA上)(h水1-hA下)=V水;
即(100cm2-40cm2)×10cm+(100cm2-20cm2)( h水1-10cm)=1000cm3
解得:h水1=15cm=0.15m
物体A静止时水对容器底部的压强p=ρ水gh水1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa。
(3)接:根据题意可知,当圆柱体B的密度小于水的密度时,若在水中处于漂浮状态,浸则有(h浸入-Δh)SB=(S容-SB)Δh,(h浸入-Δh)×50cm2=(100cm2-50cm2)Δh;
解得:h浸入=2Δh,
因为h浸入因为容器中原来有水10cm,所以B放入后没有触底,
所以此时水对容器底部的压强pB的关系式为。
当圆柱体B的密度大于等于水的密度时,圆柱体B处于沉底状态,
假设B在容器中处于浸没状态,液面的深度为h,
则S容hB=V水+VB,100cm2×hB=1000cm3+50cm2×12cm;
hB=16cm>12cm,故假设成立;
此时水对容器底部的压强pB=ρ水ghB=1×103kg/m3×10N/kg× 16×10-2m=1600Pa;
因此将圆柱体B竖直放入容器内,若ρB<ρ水,静止时水对容器底部的压强;
若ρB≥ρ水,静止时水对容器底部的压强为1600Pa。
那么 静止时水对容器底部的压强p(Pa)与mx(g)的函数关系式。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)圆柱体A放在水平地面上对地面的压力等于圆柱体A的重力,根据计算A对水平地面的压强。
(2)计算柱体A的密度,确定A在水中处于沉底状态,更据水的体积不变,可求出容器中水的深度,由液体压强p=ρgh,求出水对容器底部的压强;
(3)当圆柱体B的密度小于水的密度时,要根据排开水的深度和圆柱体B的高度及容器中水深,判断出物体B处于漂浮状态,此时水对容器底部的压力就等于水的重力和柱体B的重力,当柱体B密度大于等于水的密度时,计算判断出此时圆柱体处于浸没状态,由压强p=ρgh求出此时的压强,并判断压强和质量关系式。
(1)圆柱体A放在水平地面上对地面的压强
(2)柱体A的总体积V=(40cm2+20cm2)×10cm=600cm3
物体A的密度
所以物体A在水中沉底,容器的底面积
水的体积V水=S容h =100cm2×10cm=1000cm3
要使柱体A全部浸没至少需要的水的体积V'= S容hA总-VA=100cm2×20cm-600cm3=1400cm3>1000cm3
设容器放入柱体A后,容器中水的深度h水1,则有(S容-SA)hA下+(S容- SA上)(h水1-hA下)=V水
即(100cm2-40cm2)×10cm+(100cm2-20cm2)( h水1-10cm)=1000cm3
解得h水1=15cm=0.15m
物体A静止时水对容器底部的压强p=ρ水gh水1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(3)当圆柱体B的密度小于水的密度时,若在水中处于漂浮状态,浸入水中的深度为h浸入,引起的液面变化为Δh,则有(h浸入-Δh)SB=(S容-SB)Δh,(h浸入-Δh)×50cm2=(100cm2-50cm2)Δh
解得h浸入=2Δh,因为h浸入圆柱体B的密度大于等于水的密度时,圆柱体B处于沉底状态,假设B在容器中处于浸没状态,液面的深度为h,则S容hB=V水+VB,100cm2×hB=1000cm3+50cm2×12cm
hB=16cm>12cm,故假设成立;此时水对容器底部的压强pB=ρ水ghB=1×103kg/m3×10N/kg× 16×10-2m=1600Pa
因此将圆柱体B竖直放入容器内,若ρB<ρ水,静止时水对容器底部的压强
若ρB≥ρ水,静止时水对容器底部的压强为1600Pa。
1 / 1四川省成都市七中育才中学2023-2024学年九年级下学期3月月考物理试题
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.(2024九下·成都月考)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面边缘。先将尺的一半伸出桌面,用力拨动钢尺,听它振动发出的声音;再增加尺伸出桌边的长度,用相同的力拨动钢尺,听到的声音(  )
A.响度变大 B.响度变小 C.音调变高 D.音调变低
【答案】D
【知识点】音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】 先将尺的一半伸出桌面,用力拨动钢尺,听它振动发出的声音;再增加尺伸出桌边的长度,用相同的力拨动钢尺 ,所以钢尺的振动幅度不变,但是振动频率减小,所以音调变低,D正确,ABC错误。
综上选D。
【分析】声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
2.(2024九下·成都月考)阳光明媚的周末,不少市民到东湖游玩。湖畔盛开着五颜六色的鲜花,大树拖着长长的影子,水中的鱼儿欢快嬉戏。下列对此情景的解释正确的是(  )
A.鲜花五颜六色是因为阳光在鲜花表面发生色散现象
B.白鹭在湖中的倒影是光的折射形成的虚像
C.看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
D.大树拖着长长的影子是光的直线传播形成
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;物体的颜色
【解析】【解答】A.花朵是不透明体,则鲜花五颜六色是因为反射了与其颜色相同的色光,故A错误;
B.白鹭在湖中的倒影属于平面镜成像,即是光的反射形成,故B错误;
C.水中的鱼身上发出的光在水面发生折射,因此看见水中的鱼儿是光的折射形成的虚像,故C错误;
D.大树拖着长长的影子是光的直线传播形成,故D正确。
故选D。
【分析】A.不透明物体的颜色由它反射的色光决定;
B.平面镜成像由光的反射形成;
C.根据光的折射现象分析;
D.根据光沿直线的规律分析。
3.(2024九下·成都月考)在探究凸透镜成像规律实验中,当烛焰、透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上恰好成一清晰的像(未画出)(  )
A.光屏上成倒立、放大的实像
B.根据此时的成像特点可以制成投影仪
C.若将光屏和蜡烛对调,光屏上不能成像
D.凸透镜的焦距可能是12cm
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】AB.根据图片可知,此时物距u=50cm-20cm=30cm,像距v=70cm-50cm=20cm,
那么像距小于物距,则光屏上成倒立缩小的实像,其应用是照相机,故AB错误;
C.当光屏和蜡烛对调之后,光的折射中光路是可逆的,此时凸透镜成倒立放大的实像,故C错误;
D.根据凸透镜成像的规律可知,此时u>2f,2f>v>f,
即30cm>2f,2f>20cm>f
解得:15cm>f>10cm
故D正确。
故选D。
【分析】AB.根据图片确定物距和像距,比较像距和物距大小,从而确定成像特点和应用;
C.根据光路的可逆性分析;
D.根据凸透镜成像的规律列出两个不等式,然后计算焦距的范围。
4.(2024九下·成都月考)关于质量和密度,下列说法中正确的是(  )
A.科考队员把岩石标本从南极带回北京,标本的质量变小
B.氧气罐中的气态氧气用去一半,剩余氧气的密度比原来减小一半
C.蜡的密度是,表示1m3蜡的质量是
D.根据公式可知,某种物质的密度与其质量成正比,与其体积成反比
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,科考队员把岩石标本从南极带回北京,虽然岩石标本位置发生了变化,但标本的质量不变,故A错误;
B.氧气会随时充满氧气瓶,即氧气瓶中的氧气供病人急救时恰好用去一半,质量减小为原来的一半,但是体积不变。根据公式可知,故瓶内氧气密度比原来减小一半,故B正确;
C.根据密度的物理意义可知,蜡的密度是,表示1m3蜡的质量是900kg,故C错误;
D.密度是物体的一种特性,与物质的种类和状态有关,与物体的质量和体积无关,故D错误。
故选B。
【分析】 A.质量是物体本身的一种属性,不随物体状态、位置、形状、温度的改变而改变;
B.根据分析判断;
C.密度表示单位体积的某种物体的质量;
D.密度是物体的一种特性,密度的大小不随物体的质量和体积的变化而变化。
5.(2024九下·成都月考)共享单车不仅给市民的出行带来方便,而且低碳环保,下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是(  )
A.增大车座面积能增大对人的压强
B.脚踏板上的花纹是为了增大接触面积从而增大摩擦力
C.自行车刹车时是通过增加刹车皮和车圈间的压力来增大摩擦的
D.自行车上的转动轴承利用了相同情况下滚动摩擦大于滑动摩擦
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.人对单车的压力始终等于自身重力,即在压力一定时,增大车座面积可以减小对人的压强,故A错误;
B.脚踏板上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,与接触面积大小无关,故B错误;
C.用力捏手闸时,车闸对车圈的压力增大,所以是为了通过增加刹车皮和车圈间的压力来增大摩擦,故C正确;
D.相同情况下滚动摩擦远小于滑动摩擦,则自行车上的转动轴承利用了这个原理,故D错误。
故选C。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力或增大受力面积;
BCD.根据减小摩擦力的方法分析判断。
6.(2024九下·成都月考)2022年2月4日北京冬奥运会开幕!使北京再次成为全世界瞩目的焦点。如图所示是运动员穿着滑雪板在水平雪地上进行滑行训练的情景,下列相关说法正确的是(  )
A.穿滑雪板是为了减小对雪地的压力
B.雪地对滑雪板的支持力和滑雪板对雪地的压力是一对相互作用力
C.滑雪板受到的重力和雪地对滑雪板的支持力是一对平衡力
D.运动员速度越大,他的惯性也就越大
【答案】B
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.滑雪板是通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷下去,故A错误;
B.雪地对滑雪板的支持力作用在滑雪板上,滑雪板对雪地的压力作用在雪地上,二力的大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.雪地对滑雪板的支持力等于人和滑雪板的总重力,肯定大于滑雪板的重力,即大小不相等,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.惯性大小只与物体的质量有关,与速度大小无关,故D错误。
故选B。
【分析】A.减小压强的方法:减小压力和增大受力面积;
B.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在不同的物体上;
C.二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
D.根据惯性大小的影响因素分析判断。
7.(2024九下·成都月考)2022年女足亚洲杯决赛中,我国女足奋力拼搏,最终夺得亚洲杯冠军。下列说法正确的是(  )
A.踢出去在空中飞行的足球会受到运动员施加的弹力
B.带球运动员被对方运动员铲球绊倒是因为带球运动员受到惯性的作用
C.足球在空中向前飞时,若所受的力全部消失,将一直做匀速直线运动
D.球场上滚动的足球越滚越慢,说明力是维持物体运动的原因
【答案】C
【知识点】力的作用效果;弹力;物体运动状态的变化;惯性及其现象
【解析】【解答】A.踢出去的足球在空中飞行,它已脱离运动员的脚,不再受弹力作用。故A错误;
B.惯性是物体一种性质,而不是力的作用,故B错误;
C. 足球在空中向前飞时, 若足球此时所受的力全部消失,根据牛顿第一定律可知,它将以当前的速度和方向继续做匀速直线运动,故C正确;
D.足球越滚越慢说明力是改变物体运动状态的原因,故D错误。
故选C。
【分析】A.弹力需要物体相互接触才能发生;
B.物体保持运动状态的性质叫惯性;
C.根据牛顿第一定律判断;
D.根据力与运动的关系判断。
8.(2024九下·成都月考)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙和p丙,则(  )
A.p甲=p丙>p乙 B.p甲=p乙<p丙
C.p甲>p乙>p丙 D.p甲<p乙<p丙
【答案】A
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】设一块长方体的重力为G,长方体砖块的长、宽、高分别为a、b、h,如下图所示:
根据压强公式可知,则1块砖竖放时对水平地面的压强;
2块砖平放时对水平地面的压强;
3块砖竖放时对水平地面的压强;
根据图片可知,a>b>h,且h则对地面的压强关系为p甲=p丙>p乙,
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据图片确定长方体对地面的压力,以及计算出长方体与地面的接触面积 ,根据分别计算出压强后比较大小即可。
9.(2024九下·成都月考)如图所示的四个实验,下列描述正确的是(  )
A.图甲中的汽车尾翼原理和飞机机翼原理不相同
B.图乙中的卫生间的地漏存水杯是一个连通器
C.图丙中拿着自制气压计从楼下到楼上时玻璃管内水柱高度越来越低
D.图丁中往管a中吹气时,流速大的地方压强大,则b管中的水面会下降
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压强与高度的关系;流体压强与流速的关系
【解析】【解答】A.汽车尾翼上面为平面,下面为曲面,飞机机翼上面为曲面,下面为平面,二者原理都是利用流速和压强的关系产生压强差,从而增大汽车对地面的压力,为飞机产生向上的升力,故A错误;
B.根据图乙可知,存水杯上端开口,底部连通,利用连通器的原理,故B正确;
C.拿着这个气压计从楼下到楼上时,高度增大,则大气压强减小。根据p内=p液+p大气可知,液柱压强增大,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液柱会升高,故C错误;
D.根据流体压强和流速的关系可知,往a管中吹气时,b管上方空气流速加大,压强减小,杯中水面上方与b管上方存在压强差,因而有压力差,使b管中的水面上升,故D错误。
故选B。
【分析】 AD.流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
B.上端开口,底部连通的容器叫做连通器;
C.大气压随着高度的增加而减小,根据p内=p液+p大气分析判断。
10.(2024九下·成都月考)如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是(  )
A.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变短
B.玻璃管里有少量空气时,玻璃管内的水银柱会变短
C.换用粗玻璃管做实验,管内外水银柱高度差将减小
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】A. 当外界大气压强不变时,玻璃管内外水银面的高度差保持不变,则玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长,故A错误;
B. 当托里拆利实验中混入空气时,空气会产生向下的压强,从而导致水银柱产生的压强减小,即水银柱的高度会减小,那么玻璃管内的水银柱会变短,故B正确;
C. 在托里拆利实验中,大气压保持不变,而液体压强与水银柱的粗细无关,则管内水银柱高度是固定的。故换用粗玻璃管做实验,管内外水银柱高度差将不变,故C错误;
D. 将此装置从地面移至山顶,大气压随高度的增加而减小,则玻璃管内的水银面会下降,故D错误。
故选B。
【分析】AC. 托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度;玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的,如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是固定的。
B.如果玻璃管中混入了少量的空气, 这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强, 从而导致管内水银柱的高度减小,这是因为空气的压强与水银柱的压强相加等于外界大气压。
C.大气压随高度的增加而减小,据此分析水银柱的高度变化。
11.(2024九下·成都月考)下列事例中,属于应用大气压的是(  )
A.小雪用力将易拉罐压瘪变形 B.潜水员穿抗压服潜水
C.用注射器往人体用注射药液 D.人呼吸时的吸气
【答案】D
【知识点】力的作用效果;液体压强的特点;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.小雪用力将易拉罐压瘪变形,并不是大气压强将其压瘪,故A不符合题意;
B.潜水员穿抗压服潜水是因为水的压强随深度的增大而增大,故B不符合题意;
C.用注射器把药液注入人体内,不是利用大气压强的作用,是靠活塞推进产生的压强将药液注入病人的体内,故C不符合题意;
D. 人呼吸时的吸气 ,胸腔及肺变大,内部气压降低,空气被大气压压入肺部,故D符合题意。
故选D。
【分析】大气对浸入其中的物体会产生压强,这就是大气压强,据此对各个选项中包含的物理现象分析判断。
12.(2024九下·成都月考)如图所示,在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,当梨静止时两容器中液面恰好相平。分析正确的是(  )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.梨两次排开液体的质量一样大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.甲、乙液体对容器底部的压强一样大
【答案】B
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图片可知,梨在甲中悬浮,则液体密度ρ甲=ρ梨;梨在乙中漂浮,则液体密度ρ乙>ρ梨。而梨的密度保持不变,那么液体的密度ρ乙>ρ甲,故A错误;
故A错误;
BC.根据图片可知,梨在甲中悬浮,则F浮甲=G梨;梨在乙中漂浮,则F浮乙=G梨,则梨受到的浮力F浮甲=F浮乙。根据阿基米德原理F浮=G排=m排g可得,排开液体的质量m排甲=m排乙,故B正确,C错误;
D.综上所述,液体的密度ρ乙>ρ甲,由于两容器中液面相平,由液体压强公式p=ρ液gh可知,乙液体对容器底的压强大,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据浮沉条件比较两种液体的密度大小;
BC.根据物体的浮沉条件比较梨受到浮力大小,根据阿基米德原理F浮=G排=m排g比较排开液体的质量大小;
D.根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部压强大小。
13.(2024九下·成都月考)下列图中使用的工具,属于费力杠杆的是(  )
A. 钢丝钳 B. 镊子
C. 核桃夹 D. 开瓶器
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钢丝钳、核桃夹和开瓶器在使用过程中,动力臂长度大于阻力臂长度,属于省力杠杆类型;而镊子在使用时动力臂长度小于阻力臂长度,属于费力杠杆,这种设计可以实现省距离的效果。
正确答案为B选项。
【分析】省力杠杆:动力臂较长,所以动力较小,常见的例子有羊角锤、核桃夹;费力杠杆:动力臂较短,动力较大,常见的例子有镊子、筷子等,等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆,常见的例子有:天平。
14.(2024九下·成都月考)某商场内设有自动售货机,方便购物者购买。它可通过手机扫码(闭合S1)或通过投币(闭合S2),启动电动机完成自动售货;在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明。图中电路设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】ABCD、由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合,即单独闭合任何一个开关都能启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2都可以独立控制电动机工作,即两个开关S1和开关S2应为并联,再与电动机串联;并且在光线较暗时光控开关S3自动闭合,接通灯泡照明,所以灯泡和电动机都可以独立工作,互不影响,所以灯泡和电动机应为并联,灯泡只由光控开关S3控制,由选项电路图可知,只有D图符合题意,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】(1)并联电路各支路互不影响,干路开关控制整个电路,支路只控制支路用电器;
(2)根据题意可知,通过手机扫码和投币都可以启动电动机完成自动售货,说明开关S1和开关S2可以独立工作、互不影响即为并联;再由照明灯泡与电动机工作时互不影响可知电动机与照明灯并联,且照明灯泡只由光控开关控制,据此分析进行解答。
15.(2024九下·成都月考)关于安全用电的常识,以下说法不正确的是(  )
A.使用螺丝刀式试电笔时,手要接触笔尾的金属帽
B.三脚插头插入三孔插座时,会将用电器的金属外壳与地线相连
C.家庭里空气开关跳闸,一定是家庭电路出现短路造成的
D.雷雨天气不要在大树下避雨
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成;测电笔的使用;安全用电原则
【解析】【解答】A.根据测电笔的使用方法可知,使用螺丝刀式试电笔时,手要接触笔尾的金属帽,故A正确不符合题意;
B.三脚插头的中间较长的脚与地线相连,会将用电器的金属外壳与地线相连,可以避免用电器漏电时,发出触电现象,故B正确不符合题意;
C.家庭里空气开关跳闸,肯定有电流过大所致,可能是家庭电路出现短路,也可能是电路用电器的总功率过大,故C错误符合题意;
D.雷雨天气时,高大的树木容易遭到雷击,因此不要在大树下避雨,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】A.根据测电笔的使用方法判断;
B.根据三脚插头的接线方法判断;
C.根据家庭电路电流过大的原因判断;
D.根据家庭电路安全用电的常识判断。
二、填空题(每空2分,共36分)
16.(2024九下·成都月考)体育课上,同学们合作测量200m跑步的速度,测得小聪从起点开始计时,停表示数如图所示。则小聪200m跑的平均速度为    m/s。跑步过程中,以小聪为参照物,站立在终点计时的小明是    (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】5;运动
【知识点】时间及其测量;速度公式及其应用;参照物及其选择
【解析】【解答】(1)根据图片可知,停表小盘的分度值是0.5min,指针在0min和1min之间,则时间肯定不够1min。停表大盘的分度值是0.1s,大盘指针在40.0s处,故时间为40.0s,
二者相加,则小聪的时间为40s,
则小聪的平均速度为。
(2) 跑步过程中, 站立在终点计时的小明与小聪的相对位置发生了变化,则以小聪为参照物,所以小明是运动的。
【分析】(1)根据图片确定停表大盘和小盘的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数后相加得到小聪跑步的时间,最后根据计算跑步的平均速度;
(2)根据参照物的知识分析解答。
17.(2024九下·成都月考)在2023年4月19日中国某一区域上空出现日食。观看日食不能用眼睛直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(如图甲所示),太阳在水中的像是由光的   形成的。在日食发生时,小东看到树荫下的地面上有图乙所示的光斑,过了一会儿,光斑向他的右方运动了一点,则小东的右侧是    方。(选填“东”“西”“南”或“北”)
【答案】反射;东
【知识点】光的直线传播及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)平静的水面相当于平面镜,太阳发出的光在水面发生反射,从而形成平面镜成像,因此属于光的反射原理。
(2)根据生活经验可知,根据光沿直线传播的知识可知,太阳自东向西运动,则像自西向东运动,光斑向他的右方运动了一点,说明小东的右侧是东方。
【分析】(1)根据平面镜成像原理解答;
(2)根据光沿直线传播的规律和太阳在空中的运行方向分析。
18.(2024九下·成都月考)一名质量为65kg的高空跳伞运动员,从飞机上跳下。打开降落伞前,所受的空气阻力为300N,高空跳伞运动员受到的合力为   N;打开降落伞后,某时刻跳伞运动员以5m/s的速度匀速下落,此时高空跳伞运动员的合力为   N。
【答案】350;0
【知识点】物体运动状态的变化;力的合成与应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,运动员的重力G=mg=65kg×10N/kg=650N。打开降落伞前,它还受到竖直向上的阻力300N,二者方向相反用减法,即高空跳伞运动员受到的合力为;
(2)根据题意可知,某时刻跳伞运动员以5m/s的速度匀速下落,则此时它处于平衡状态,即受到的合力为0N。
【分析】(1)同一直线上二力的合成,方向相同用加法,方向相反用减法;
(2)当物体处于平衡状态时,它受到的合力为0。
19.(2024九下·成都月考)在新农村建设中,几个工人师傅自制了向高处运送材料的装置如图所示。某次运送的材料重为400N,在拉力F=250N的作用下,材料在20s内匀速上升4m。则该过程中,克服材料的重力做的功为   J,拉力F做功的功率为   W。
【答案】1600;100
【知识点】功率计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,材料的重力为400N,高度上升4m,
则克服材料的重力做的功为;
滑轮组上承担重力的绳子段数,则绳子自由端移动距离为;
则拉力F做功为;则拉力F做功的功率为。
【分析】 利用W有=Gh求克服材料的重做的有用功。根据图片确定承担重力的绳子段数,根据s=nh计算绳子自由端移动的距离,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用求拉力做功的功率。
20.(2024九下·成都月考)“天宫课堂”点燃科学梦想。如图所示,航天员在空间站演示摆球实验:拨动摆球后,摆球绕固定点持续转动,其运动状态   (选填“不变”或“改变”)。在此过程中,摆球   (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】改变;具有
【知识点】力的作用效果;惯性及其现象
【解析】【解答】(1)根据题意可知,摆球绕固定点持续做圆周转动,即运动的方向不断改变,所以其运动状态改变。
(2)在太空失重状态下仍然具有惯性。
【分析】(1)从静止变运动,从运动变静止,运动方向改变或速度大小改变,都属于运动状态的改变;
(2)惯性是一切物体所具有的固有属性,在任何情况下都具有惯性。
21.(2024九下·成都月考)如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为175m,则深度为30m的某处受到水的压强为    Pa,轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了    原理。
【答案】3×105;连通器
【知识点】液体压强计算公式的应用;连通器原理及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,三峡大坝内水的深度为30m的某处受到水的压强p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa;
(2)根据题意可知,船闸的上游阀门打开时,上游和闸室上面开口,底部连通,则此时二者构成连通器。
【分析】(1)根据液体压强公式计算水产生的压强;
(2)上面开口,底部连通的容器为连通器。
22.(2024九下·成都月考)如图为小莉在水平地面上玩滑板时的情景。她的滑板重40N,与地面的总接触面积为8×10-4m2,当体重为440N的小莉站在滑板上时,滑板对地面的压力为   N,滑板对地面的压强为   Pa。
【答案】480;
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据题意可知,滑板对地面的压力F=G人+G板=440N+40N=480N,
滑板与地面的总接触面积为8×10-4m2,
则滑板对地面压强为。
【分析】 滑板对地面的压力大小等于人与滑板总重力大小,然后根据计算滑板对地面的压强。
23.(2024九下·成都月考)如图所示,小灯泡标有“6V,3W”字样,与阻值为20Ω的电阻串联,开关闭合后,小灯泡正常发光。则小灯泡正常发光时的电阻值为   Ω,电阻R消耗的功率为   W。
【答案】12;5
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知,小灯泡标有“6V,3W”字样,
则小灯泡正常发光时的电阻值为;
灯泡正常发光时的电流为;
灯泡与定值电阻R串联,则通过它们的电流相同;
那么电阻R消耗的功率P=I2R=(0.5A)2×20Ω=5W。
【分析】根据计算小灯泡正常发光时的电阻,根据计算灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流规律计算此时的电流,最后根据P=I2R计算电阻R消耗的功率。
24.(2024九下·成都月考)如图所示,将一个重为10N的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩上,将它浸没在水中静止,弹簧测力计示数为4N,则物块受到的浮力是   N,此时物体排开水的体积为   m3。
【答案】6;
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算;示差法测浮力
【解析】【解答】根据题意可知,物块的重力为10N,在水中测力计的示数为4N,则物块受到的浮力,
根据阿基米德原理可知,物体排开水的体积为。
【分析】根据计算物块在水中受到的浮力,根据计算物体排开水的体积。
三、作图与计算题(作图每个2分,计算题每题6分,共16分)
25.(2024九下·成都月考)图是用两块平面镜制作的昆虫观察箱,能同时观察到昆虫的腹部和背部,用A点表示昆虫的腹部,请你画出他通过平面镜OM观察昆虫腹部A点的光路图。(忽略玻璃板的厚度)
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】首先通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面下方找到对应的像点A'。连接眼睛和A'点与镜面相交于O',则O'与眼睛的连线为能通过平面镜OM看到A点的反射光线,连接AO为入射光线。作图如下:
【分析】平面镜成的像是所有反射光线的交点,即所有的反射光线都经过像点,将像点和眼睛连接,连线与镜面的交点为入射点,最后补充光路图即可。
26.(2024九下·成都月考)如图甲所示是一种下开式窗户,乙图为该窗户的示意图,B 为转动轴,O 为窗 扇的重心,请画出窗扇的重力及重力的力臂。
【答案】
【知识点】重力示意图;力臂的画法
【解析】【解答】根据题意可知,窗户重力作用在重心O上,方向竖直向下,即通过O点向下作一条线段表示重力G。由支点B向重力作用线作垂线段,即为重力的力臂,如下图所示:
【分析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段。而力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
27.(2024九下·成都月考)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,缺口处的木板长为0.3m,桶的底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg(忽略桶壁的厚度)。求:
(1)桶底受到水的压力;
(2)地面受到的压强。
【答案】(1)解:桶内水的深度由最短的木板决定,则水深为h=0.3m,
那么桶底受到水的压强为p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
则桶底受到水的压力F=pS=3000Pa×0.04m2=120N。
(2)解:地面受到的压力等于桶和水的总重力,
即F'=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N;
则水桶对地面的压强。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据液体压强公式p=ρ水gh计算桶底受到水的压强即可,再根据F=pS计算桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压力等于桶和水的总重力,再利用压强公式计算地面受到的压强。
(1)当桶装足够多的水时,水深为最短木板的长度h=0.3m,桶底受到水的压强为p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
受力面积S=400cm2=0.04m2
桶底受到水的压力F=pS=3000Pa×0.04m2=120N
(2)地面受到的压力F'=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N
则水桶对地面的压强
28.(2024九下·成都月考)如图所示,已知电源电压为9V且保持不变,定值电阻R1阻值为20Ω,灯L标有“6V,3W”字样,滑动变阻器R2上标有“18Ω,1A”,电流表量程为0~3A,不考虑灯泡灯丝的电阻随温度变化,求:
(1)闭合S1,断开S2、S3,要使灯泡L正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值;
(2)保证电路安全的前提下,调整开关的状态,滑动变阻器的滑片,电路总功率的变化范围是多少。
【答案】(1)解:根据题意可知,灯L标有“6V,3W”字样,
则小灯泡L正常发光时的电流;
根据欧姆定律可知,小灯泡L正常发光时的电阻为;
闭合S1,断开S2、S3,灯L与滑动变阻器R2串联,灯正常发光时,
此时电路的总电阻为;
则滑动变阻器接入电路的阻值为R2=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω。
(2)解:根据电路图可知,闭合S1、S2、S3,灯L短路,R1与滑动变阻器并联,
根据滑动变阻器R2上标有“18Ω,1A”可知,当滑动变阻器的电流最大,即1A时,电路中的总电流最大,功率最大,
此时通过R的电流为;
电路中最大电流为I大=I1+I滑大=0.45A+1A=1.45A;
小于电流表量程;
此时最大功率Pmax=UI大=9V×1.45A=13.05W;
闭合S1,断开S2、S3,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路消耗的功率最小,
此时最小功率;
故电路总功率的变化范围为2.7~13.05W。
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据计算灯泡正常发光时的电流,根据计算灯泡正常工作时的电阻;
S1闭合,S2、S3都断开时,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)S1、S2、S3都闭合时,R0与滑动变阻器并联,电流表测总电流,根据滑动变阻器的规格和欧姆定律计算电路中的最大电流,由P=UI计算最大功率;
S1闭合,S2、S3都断开时,灯泡与滑动变阻器串联,当滑动变阻器电阻最大时,计算最小电流,得出电路消耗的最小总功率;由此判断出整个电路消耗的总功率的范围。
(1)由P=UI可知,小灯泡L正常发光时的电流
小灯泡L正常发光时的电阻为
闭合S1,断开S2、S3,灯L与滑动变阻器R2串联,灯正常发光时,根据串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路的总电阻为
根据电阻的串联,滑动变阻器接入电路的阻值为R2=R-RL=18Ω-12Ω=6Ω
(2)闭合S1、S2、S3,灯L短路,R1与滑动变阻器并联,当滑动变阻器的电流最大,即1A时,电路中的总电流最大,功率最大,此时通过R的电流为
电路中最大电流为I大=I1+I滑大=0.45A+1A=1.45A
小于电流表量程;此时最大功率Pmax=UI大=9V×1.45A=13.05W
闭合S1,断开S2、S3,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路消耗的功率最小,此时最小功率
故电路总功率的变化范围为2.7~13.05W。
四、实验与探究题(每空2分,共18分)
29.(2024九下·成都月考)七中育才学校物理兴趣小组在“探究凸透镜成像规律”中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至    ;
(2)如图甲所示,让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,该凸透镜的焦距为    cm。
(3)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应向    (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
【答案】(1)同一高度
(2)10.0
(3)远离
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的是为了使像成在光屏上。
(2)根据甲图可知,光屏上的亮点就是凸透镜的焦点,则光屏到凸透镜的距离就是它的焦距,即;
(3)若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,则凸透镜的焦距变大,会聚能力变弱,因此像距变大,那么光屏应向远离凸透镜的方向移动。
【分析】(1)根据“探究凸透镜成像规律”的实验的注意事项解答;
(2)凸透镜的焦距是从光心到焦点的距离;
(3)凸透镜的焦距越大,则对光线的会聚能力越弱,据此分析像距的变化,进而确定光屏的移动方向。
(1)为了使像成在光屏上,实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度。
(2)平行于主光轴的光射向凸透镜,会聚于焦点,凸透镜的焦距为焦点到凸透镜的光心的距离;由图甲得,该凸透镜的焦距为
(3)实验过程中蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像;若保持蜡烛和凸透镜的位置不变,更换焦距为15cm的凸透镜,凸透镜的焦距变大,会聚能力变小,物距不变时,像距变大,要在光屏上成清晰的像,光屏应向远离凸透镜的方向移动。
30.(2024九下·成都月考)为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)比较图中丙、丁两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小    (选填“有关”或“无关”)。
(2)小明对实验装置进行了改进,如图戊所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小。往沙桶中加减沙子的目的是探究滑动摩擦力的大小与    的关系;实验过程中,   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
【答案】(1)无关
(2)压力;不需要
【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)根据图片可知,实验丙、丁中,压力都等于A和B的总重力,即压力不变;两次都在木板上,则接触面粗糙程度相同。只有接触面的面积不同,而弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小相同,故滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(2)①根据图片可知,沙桶对铜块产生向上的拉力,从而减小铜块对长木板的压力大小。通过改变小桶中沙子的多少,改变铁块受到向上的拉力,从而改变了铁块对木板的压力,这可以田来探究摩擦力与压力的关系。
②实验中,无论木板如何运动,铁块对木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的滑动摩擦力不变,所以不需让木板匀速运动。
【分析】(1)根据图片分析丙和丁中接触面积不同时弹簧测力计的示数是否相同,进而判断滑动摩擦力是否与接触面积有关即可;
(2)①沙桶对铜块产生向上的拉力,从而减小铜块对长木板的压力大小;
②根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析当速度改变时摩擦力大小是否改变即可。
(1)滑动摩擦力大小与压力、接触面的粗糙程度有关,利用控制变量法进行分析; 比较图中丙、丁两次实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,接触面的面积不同,弹簧测力计的示数相同,说明滑动摩擦力大小相同,故滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(2)[1]通过改变小桶中沙子的多少,改变铁块受到向上的拉力,从而改变了铁块对木板的压力,这可以田来探究摩擦力与压力的关系。
[2]实验中,无论木板如何运动,铁块均静止,处于平衡状态,它受到的拉力与摩擦力平衡。所以不需让木板匀速运动。
31.(2024九下·成都月考)七中育才学校物理兴趣小组的同学利用弹簧测力计、铁块、溢水杯等器材按照如图所示,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)以上探究步骤中,最合理的操作顺序是   (填字母代号);
(2)分析以上探究过程可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体   。
(3)按最合理的实验步骤进行操作,下列因素会影响实验结果的是 ___________。
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内原来有少量水
C.铁块未浸没在水中
【答案】(1)DBCA
(2)排开液体的重力
(3)A
【知识点】阿基米德原理;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】(1)在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”中,关键是测量铁块受到的浮力和排开水的体积。而铁块受到的浮力等于重力与它在水中的示数之差,铁块排开水的重力等于排开水和小桶的总重力与空桶的重力之差。为了减小石头上残留液体与方便操作,最合理的操作顺序是DBCA。
(2)根据图片AC可知,石头在液体中受到的浮力为;
根据图片BD可知,石头排开液体的重力为;
比较后可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体排开液体的重力。
(3)A.如果溢水杯内未盛满水,那么放入石块后不会立刻有水排出,从而导致测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.小桶内原来有少量水,则会导致空桶和总重力偏大,但是二者的重量差不变,即不会影响实验的测量结果,故B不符合题意;
C.铁块未浸没在水中,铁块排开水的重力较小,铁块受到的浮力也较小,但仍可以得出,故C不符合题意。
故选A。
【分析】 (1)在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”中,在接水之前必须先测出空桶的重力;二是物块要先测重力,再直接浸入水中才不会重复,依据这些分析可得出更加合理的顺序;
(2)根据AC两图计算物体受到的浮力,根据BD两图计算铁块排开的水的重力,然后比较大小即可;
(3)A.若溢水杯内未盛满水,则铁块排开的水不能全部排出;
B.小桶内有少量水,根据铁块排开水的重力为G排=G总-G桶分析;
C.铁块未浸没水中,此时物体受到的浮力变小,排开水的重力也变小,据此分析。
(1)为了减小石头上残留液体与方便操作,最合理的操作顺序是DBCA。
(2)由实验数据得,石头在液体中受到的浮力为
石头排开液体的重力为
由此可以得到结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小等于该物体排开液体的重力。
(3)A.溢水杯内未盛满水,石头排开的水不会全部流入水桶,导致测得的排开水的重力偏小,故A符合题意;
B.小桶内原来有少量水,不会影响实验的测量结果,故B不符合题意;
C.铁块未浸没在水中,铁块排开水的体积较小,由得,铁块排开水的重力较小,由得,铁块受到的浮力也较小,但仍可以得出,故C不符合题意。
故选A。
五、不定项选择题((每小题2分,共10分。有的小题只有一个选项符合题目要求;有的小题有二个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
32.(2024九下·成都月考)科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法不正确的是(  )
A.如图甲,中星6D卫星使用的太阳能既是可再生能源又是清洁能源
B.如图乙,宇航员在空间站中利用电磁波传递信息向大家拜年
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“华龙一号”核电机组利用的是核裂变释放的能量
【答案】C
【知识点】能源及其分类;核裂变;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A. 如图甲, 太阳能可以从大自然源源不断的获取,且使用过程中不产生污染,因此既是可再生能源又是清洁能源,故A正确不符合题意;
B. 如图乙,宇航员在空间站中是利用电磁波传递信息向大家拜年,因为电磁波可以传递信息且传播不需要介质,故B正确不符合题意;
C.如图丙,因为半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,则祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的,故C错误符合题意;
D. 如图丁, 中国“华龙一号”核电机组利用的是可控核裂变释放的能量,故D正确不符合题意。
故选C。
【分析】 A.在短期内可以从自然界中得到补充的能源是可再生能源;
B.电磁波可以传递信息且传播不需要介质;
C.根据半导体材料的特点和应用判断;
D.根据核电站的工作原理判断。
33.(2024九下·成都月考)2024年春节期间,成都向市民推荐了多处赏灯打卡点位,如图为天府双塔跨年灯光秀、夜游锦江、东安湖“梦游蜀国三千年”灯会,为广大市民带来了光的盛宴。下列关于赏灯盛宴中说法正确的是(  )
A.市民在拍照留念时,除了双塔外还想拍到更多的街景,应该向双塔走近一点
B.晚上外面很暗时,当红色灯光照射到蓝色衣服上,我们看到的衣服是黑色的
C.夜游锦江时在水面看到的游船倒影是由于光的折射形成的虚像
D.我们能看到光在空气中呈直线状态,这就是光线
【答案】B
【知识点】光的反射;物体的颜色;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.市民还想拍到更多的街景,其实就是使镜头中物体的像变小,根据凸透镜成实像“物远向近小”的规律可知,此时需要增大物距,即应该远离双塔,故A错误;
B.蓝色衣服只能反射蓝光,不能反射红光,即照射在上面的红光会被吸收,因此我们看到的衣服是黑色的,故B正确;
C.水面看到的游船,其实是它们发出的光在水面发生反射形成的平面镜成像,故C错误;
D.我们在研究光的传播路径时引入光线,光线并不实际存在,故D错误。
故选B。
【分析】A.根据凸透镜成实像“物远向近小”的规律判断;
B.不透明的物体的颜色由它反射的色光决定;
C.平面镜成的像是光的反射形成的;
D.根据光线的定义判断。
34.(2024九下·成都月考)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.t=1s时,物体受平衡力的作用
B.t=6s时,将F撤掉,物体立刻静止
C.2s~4s内物体所受摩擦力逐渐增大
D.t =3s时,物体所受摩擦力时3N
【答案】A
【知识点】物体运动状态的变化;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】A.根据乙图可知,t=1s时,物体的速度为0,即处于静止状态,因此受平衡力作用,故A正确;
B.根据乙图可知,当t=6s时,物体以4m/s的速度做匀速直线运动。将F撤掉,物体由于惯性不会立刻停下来,仍然会向前运动,故B错误;
C.根据乙图可知,在2s~4s内,物体做匀加速运动,由于压力不变和接触面的粗糙程度不变,因此在2s~4s内受到的摩擦力不变,故C错误;
D.根据乙图可知,在4-6s内,该物体做匀速直线运动状态,受平衡力作用,摩擦力等于推力,则物体受到的摩擦力f=F=2N。
当t=3s时,物体做加速运动,但是此时压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以此时摩擦力仍为2N,故D错误。
故选A。
【分析】A.当物体处于静止或匀速直线运动时,则物体处于平衡状态;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
C.根据影响滑动摩擦力大小因素的知识分析判断;
D.首先根据4-6s内的匀速直线状态确定物体受到的滑动摩擦力,然后根据影响滑动摩擦力大小因素的知识判断t=3s内摩擦力大小即可。
35.(2024九下·成都月考)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分直至切完,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示;切割后,A剩余部分对地的压强为。则以下分析正确的是(  )
A.正方体A的重力是40N B.时,
C.正方体A、B的密度之比 D.A切去一半后,
【答案】A,C
【知识点】密度公式及其应用;压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算;固体竖切问题
【解析】【解答】A.由乙图可知,正方体A的边长为LA=10cm=0.1m,正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为LB=2LA=2×10cm=20cm=0.2m
则B的底面积为SB=20cm×20cm=400cm2,由图乙可知,当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,此时B对地面的压力FB1=pBSB=5000Pa×400×10-4m2=200N,即B的重力GB=200N,由图乙可知,当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,此时B对地面的压力FB'=pB'SB=6000Pa×400×10-4m2=240N,即A、B的总重力G总=FB'=240N,则A的重力GA=G总-GB=240N-200N=40N,故A正确;
B.当L=2.5cm时,A、B对地面的压强分别为,
,则,故B错误;
C.正方体A的体积VA=0.1m×0.1m×0.1m=1×10-3m3,结合密度公式计算可知正方体A的密度
,正方体B的体积VB=0.2m×0.2m×0.2m=8×10-3m3,同理计算可知正方体B的密度,计算可知ρA∶ρB=4×103kg/m3∶2.5×103kg/m3=8∶5,故C正确;
D.A切去一半后,A对地面的压强,故D错误。
故选AC。
【分析】1、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,公式为G=mg。
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积,结合题目中的压力和受力面积计算压强;
3、密度的计算:公式为m=ρV,结合重力的计算,代入公式计算相关物体的密度。
36.(2024九下·成都月考)如图所示的装置,每个滑轮的重力为10N,物体B的重力GB=15N,铁块A的重力GA=40N,铁块A被恒定水平吸引力吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上。对B物体施加F1=5N的竖直向下拉力(图中未画出),铁块A以0.04m/s的速度匀速竖直向上运动了10s;撤去拉力F1,在A的下端对A施加一个竖直向下的拉力F2(图中未画出),使A匀速竖直向下运动了10s,同时B以0.6m/s的速度匀速竖直向上运动。绳子足够长,磁性平板除对铁块A有磁力外对其它物体均无磁力,绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.F2肯定比F1大
B.B在下降10s过程中B的重力做功18J
C.A受到磁性平板的摩擦力为5N
D.F2做功的功率为1W
【答案】B,D
【知识点】功率计算公式的应用;摩擦力的方向;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用;整体法分析运动情况
【解析】【解答】当对物体B施加F1=5N的竖直向下拉力时:以物体A和动滑轮为研究对象,受力平衡方程为:FA = GA + G动 + f;以物体B为研究对象,受力平衡方程为:FB = GB + F1;根据滑轮组原理(n=3),有:GA + G动 + f = 3(GB + F1)解得摩擦力:f = 3×(15N+5N) - (40N+10N) = 10N;撤去F1后施加F2时:以物体A和动滑轮为研究对象,新的平衡方程为:FA' = GA + G动 + F2 - f;以物体B为研究对象,平衡方程为:FB' = GB;根据滑轮组原理:GA + G动 + F2 - f = 3GB;解得:F2 = 3×15N - (40N+10N-10N) = 5N;
A.F1=F2=5N,故A错误;
B.物体A移动距离:sA=0.04m/s×10s=0.4m物体B移动距离:sB=3×0.4m=1.2m,重力做功:W=15N×1.2m=18J,故B正确;
C.摩擦力为10N,故C错误;
D.当vB=0.6m/s时,vA=,功率:P=5N×0.2m/s=1W,故D正确。
故选BD。
【分析】1. 平衡条件:物体静止或匀速运动时合力为零;
2. 功的计算:W=Fs,重力功W=Gh;
3. 功率计算:P=Fv;
4. 滑轮组特点:省力费距离,拉力F=,移动距离s=nh。
六、综合题
37.(2024九下·成都月考)阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,小叶和小王决定进行一下尝试。
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g。当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为   N。(g=10N/kg)
(2)小叶查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图甲所示的ρ﹣V图像,据图像可以找到关于A的一些信息,两人发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分的面积表示出来,请你在图中用斜线画出这一阴影部分。   
(3)小王想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度,在测量出A的长度为20cm后,作出了图乙所示的示意图。经过计算,他确定出水面位置在距A上表面h=   cm处,并作了标记。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)为了保证收集结果,两人将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计),制成了密度计B,小王提醒他,如果这样,B的刻度应该与A不同。为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是   。
(5)按照上述方法,两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了。
【答案】0.12;;8;B的质量
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用;制作微型密度计
【解析】【解答】(1)根据漂浮条件可知,漂浮在液面上的长方体A受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=12×10-3kg×10N/kg=0.12N;
(2)根据甲图可知,物体A的密度ρA=0.6g/cm3,则长方体A的体积,
则阴影部分的高为0.6,宽为20,如下图所示:
(3)物体A漂浮在液面上,则它受到的浮力等于重力,即GA=F浮,
那么GA=ρAgV物=ρ物gSh",
ρ水gSh' =ρAgSh",
即。
因此水面位置在距A上表面h=20cm-12cm=8cm(4)根据题意可知, 在A的下端密绕了适量的金属丝时,该 “密度计”B的重力增大,根据漂浮条件和阿基米德原理可知,G=F浮=ρ水gV排,放入液体中后排开水的体积较以前增大,会下沉一些,测量值比液体真实值大,所以要重新测量B的质量(或重力),重新标注密度值。
【分析】 (1)根据物体的漂浮条件分析解答;
(2)根据图像可知物体A的密度,由计算出物体A的体积,在图上涂阴影;
(3)据漂浮条件GA=F浮和阿基米德原理F浮=ρ水gV排列等式ρ水gV排=ρ物gV物,又知道v=sh,可计算出物体浸没水中的深度,再计算出据上表明的距离;
(4)根据漂浮条件和阿基米德原理分析解答。
38.(2024九下·成都月考)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器重为2N,容器内水的质量为1kg,水的深度为10cm。密度均匀但形状不规则的实心圆柱体A质量为900g,较粗部分横截面积均为40cm2,较细部分横截面积均为20cm2,较粗和较细部分的高度均为10cm。实心圆柱体B的质量为mx(mx的取值不确定,单位为克),底面积为50cm2,高度为12cm。实心圆柱体A和B均不吸水。
(1)求圆柱体A单独放在水平地面上时对地面的压强。
(2)若将圆柱体A竖直缓慢放入容器,释放并稳定后,求物体A静止时水对容器底部的压强。
(3)取出圆柱体A后(不考虑取出过程带走水),若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强p(Pa)与mx(g)的函数关系式。
【答案】(1)解:根据题意可知,圆柱体A的重力G=mg=ρVg=900×10-3g×10N/kg=9N;
则圆柱体A放在水平地面上对地面的压强。
(2)解:根据图片可知, 实心圆柱体A质量为900g,较粗部分横截面积均为40cm2,较细部分横截面积均为20cm2,
则柱体A的总体积V=(40cm2+20cm2)×10cm=600cm3;
物体A的密度;
所以物体A在水中沉底,
容器的底面积;
水的体积V水=S容h =100cm2×10cm=1000cm3;
要使柱体A全部浸没至少需要的水的体积V'= S容hA总-VA=100cm2×20cm-600cm3=1400cm3>1000cm3;
设容器放入柱体A后,容器中水的深度h水1,
则有(S容-SA)hA下+(S容- SA上)(h水1-hA下)=V水;
即(100cm2-40cm2)×10cm+(100cm2-20cm2)( h水1-10cm)=1000cm3
解得:h水1=15cm=0.15m
物体A静止时水对容器底部的压强p=ρ水gh水1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa。
(3)接:根据题意可知,当圆柱体B的密度小于水的密度时,若在水中处于漂浮状态,浸则有(h浸入-Δh)SB=(S容-SB)Δh,(h浸入-Δh)×50cm2=(100cm2-50cm2)Δh;
解得:h浸入=2Δh,
因为h浸入因为容器中原来有水10cm,所以B放入后没有触底,
所以此时水对容器底部的压强pB的关系式为。
当圆柱体B的密度大于等于水的密度时,圆柱体B处于沉底状态,
假设B在容器中处于浸没状态,液面的深度为h,
则S容hB=V水+VB,100cm2×hB=1000cm3+50cm2×12cm;
hB=16cm>12cm,故假设成立;
此时水对容器底部的压强pB=ρ水ghB=1×103kg/m3×10N/kg× 16×10-2m=1600Pa;
因此将圆柱体B竖直放入容器内,若ρB<ρ水,静止时水对容器底部的压强;
若ρB≥ρ水,静止时水对容器底部的压强为1600Pa。
那么 静止时水对容器底部的压强p(Pa)与mx(g)的函数关系式。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)圆柱体A放在水平地面上对地面的压力等于圆柱体A的重力,根据计算A对水平地面的压强。
(2)计算柱体A的密度,确定A在水中处于沉底状态,更据水的体积不变,可求出容器中水的深度,由液体压强p=ρgh,求出水对容器底部的压强;
(3)当圆柱体B的密度小于水的密度时,要根据排开水的深度和圆柱体B的高度及容器中水深,判断出物体B处于漂浮状态,此时水对容器底部的压力就等于水的重力和柱体B的重力,当柱体B密度大于等于水的密度时,计算判断出此时圆柱体处于浸没状态,由压强p=ρgh求出此时的压强,并判断压强和质量关系式。
(1)圆柱体A放在水平地面上对地面的压强
(2)柱体A的总体积V=(40cm2+20cm2)×10cm=600cm3
物体A的密度
所以物体A在水中沉底,容器的底面积
水的体积V水=S容h =100cm2×10cm=1000cm3
要使柱体A全部浸没至少需要的水的体积V'= S容hA总-VA=100cm2×20cm-600cm3=1400cm3>1000cm3
设容器放入柱体A后,容器中水的深度h水1,则有(S容-SA)hA下+(S容- SA上)(h水1-hA下)=V水
即(100cm2-40cm2)×10cm+(100cm2-20cm2)( h水1-10cm)=1000cm3
解得h水1=15cm=0.15m
物体A静止时水对容器底部的压强p=ρ水gh水1=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(3)当圆柱体B的密度小于水的密度时,若在水中处于漂浮状态,浸入水中的深度为h浸入,引起的液面变化为Δh,则有(h浸入-Δh)SB=(S容-SB)Δh,(h浸入-Δh)×50cm2=(100cm2-50cm2)Δh
解得h浸入=2Δh,因为h浸入圆柱体B的密度大于等于水的密度时,圆柱体B处于沉底状态,假设B在容器中处于浸没状态,液面的深度为h,则S容hB=V水+VB,100cm2×hB=1000cm3+50cm2×12cm
hB=16cm>12cm,故假设成立;此时水对容器底部的压强pB=ρ水ghB=1×103kg/m3×10N/kg× 16×10-2m=1600Pa
因此将圆柱体B竖直放入容器内,若ρB<ρ水,静止时水对容器底部的压强
若ρB≥ρ水,静止时水对容器底部的压强为1600Pa。
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