【精品解析】广西壮族自治区南宁市天桃实验学校2025-2026学年九年级下学期3月阶段检测物理试题

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广西壮族自治区南宁市天桃实验学校2025-2026学年九年级下学期3月阶段检测物理试题
1.关于声音的产生与传播,下列说法正确的是(  )
A.真空可以传声 B.声音的传播不需要介质
C.声音是由物体振动产生的 D.声音在空气中传播速度最快
2.如图所示的光学现象中,主要由光的直线传播形成的是(  )
A.波光粼粼
B.彩虹凌空
C.残阳铺水
D.树影婆娑
3.下列关于质量的说法正确的是(  )
A.探月车登陆月球后,质量不变 B.橡皮泥捏成泥人后,质量变小
C.橡皮擦用掉一半后,质量不变 D.一杯水结成冰后,质量变小
4.2026年春晚《追影》节目里,舞者乘威亚凌空而行,减速上升,身姿轻盈如踏云逐月。在此过程中,若不考虑空气阻力,下列关于舞者动能与重力势能的说法正确的是(  )
A.动能不变,重力势能减小 B.动能增大,重力势能不变
C.动能不变,重力势能增大 D.动能减小,重力势能增大
5.如图所示,在探究串联电路的电流规律时,小明用电流表分别测出a、b、c三处的电流为、、。下列关系正确的是(  )
A. B. C. D.
6.小明是一名潜水爱好者,他在游泳池中训练时,以下说法正确的是(  )
A.小明上浮过程中,所受水的压强不变
B.小明缓慢下潜的过程中,所受水的压强变小
C.同一深度处,水对泳池四周墙壁的压强大小相同
D.将水池中的水逐渐放空的过程中,池底受到水的压力变大
7.手腕计步器,其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外缠绕着线圈。运动时,磁铁在管中反复运动,线圈的输出电流随之不停地变化,显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同(  )
A. B.
C. D.
8.《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”的记载,关于“铁化如水”描述正确的是(  )
A.凝华放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.凝固放热
9. 生活中,人们常常利用物体的惯性。下列场景中属于利用惯性的是(  )
①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带
③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
10.小明利用铝箔纸导电性好的特征作为导线,与电池、铅笔芯串联制成一盏“笔芯电灯”,如图所示,接通一会儿,小小的铅笔芯竟然热得发光,而与它相连的铝箔纸条却不怎么热,产生这种现象的原因是(  )
A.铅笔芯的电阻大 B.铅笔芯的通电时间长
C.通过铅笔芯的电流大 D.铅笔芯的电功率小
11.下列关于比热容的说法,正确的有(  )
A.物质的比热容越大,所含的热量就越多
B.水的比热容较大,常用作冷却剂和取暖介质
C.水结成冰后,物质种类不变,比热容也不变
D.相同质量的不同物质,吸收相同热量,比热容大的温度变化小
12.《墨经》中记述了杆秤的原理,如图所示,把物品放在秤盘内,提着秤纽,将秤砣(权)拨到合适位置,待秤杆平衡后,根据秤砣绳所对应的刻度就可得出物品的质量。不改变秤纽,下列说法正确的是(  )
A.增大物重时,应把“权”向左端移
B.增大物重时,应把“权”向右端移
C.“权”小于物重时,左端一定上扬
D.若“权”发生磨损,则测得的物品质量偏大
13.如图所示,把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷,据此推断空气对下陷纸片的   压强小(选填“上表面”或“下表面”)。这是因为气体流速越大的地方,压强越   。
14.小军同学利用焦距为10cm的凸透镜做了“探究凸透镜成像规律”的实验,实验中当光屏距凸透镜30cm时,会在光屏上出现一个   (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。应用这一成像原理制成的光学仪器是   。
15.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图像如图所示,在10~15s内甲物体运动状态为   ;在0~15s内甲、乙两物体的平均速度   (选填“”“”或“”)。
16.中国空间站依靠太阳能电池板供电,太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源;航天员与地面通过   波进行通信。
17.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了新型高强、高韧钛合金。如图所示的图线中表示金属钛熔化时温度随时间变化的图线是   (选填“甲”或“乙”)。金属钛的熔化时间是   min,在第6min金属钛处于   (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
18.如图甲所示,A由10个相同的长方体小积木叠加而成(忽略叠加缝隙),长方体积木B的高度为,A、B底面积之比为,从上至下逐块取下小积木并搭放在B上方的中央,两积木对水平桌面压强随积木减少的高度的变化关系图像如图乙所示,则B的密度为   ,两者压强相等时A取下了   个小积木放到B的上方。
19.按要求完成下列作图;
(1)如图甲AO是一条入射光线,请根据反射定律作出反射光线OB。
(2)画出小球摆动到如图乙所示位置时,受到拉力的示意图。
(3)根据如图丙所示的电路图,补全与之对应的实物图。
20.物理兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)拉动木块前,应将弹簧测力计沿   (选填“竖直”或“水平”)方向进行调零;实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向   拉动木块,如图甲,木块受到的摩擦力大小为   N;
(2)为探究滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小的关系,可以选择图中   两次实验数据比较分析;
(3)兴趣小组对实验装置进行了改进,如图丁所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。用力F向左拉动木板,拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验过程中,   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
21.按要求完成下列填空。
(1)如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,应从棋子   (选填“A”或“B”)所在一侧观察棋子A的像;将另一个与棋子A大小相同的棋子B放到玻璃板后,当棋子B和棋子A的像重合时,说明像与物的大小   。
(2)跨学科实践:设计和制作模拟调光灯
项目分析:在不改变电源两端电压的情况下,在电路中接入一个电位器,就可以连续改变灯泡的亮度。
项目实施:
①如图所示是一个电位器的实物图和结构图,它是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的   来改变电阻,进而改变电流,改变小灯泡的亮度。
②要求顺时针旋转滑片时,灯泡变亮,应选择电位器A、B、C三个接线端其中   两个连入电路中。
(3)小林用如图甲所示装置进行“测滑轮组机械效率”的实验:
实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 3 0.1 1.2 0.3 83.3%
3 4 0.1 1.5 0.3
①根据第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率为   %(结果保留到0.1%);
②提升相同重量的物体时,图   所示装置的机械效率更高(每个动滑轮重均相同)。
22.小聪从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)按图甲所示连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于   (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是   ;
(2)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为   V,则定值电阻R的阻值为   Ω;
(3)为了减小实验误差,小聪应采取的措施是:   ;
(4)小聪不小心将电压表损坏,妈妈告诉小聪,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小聪设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻的电阻,定值电阻的电阻为,①具体操作如下:
a.闭合开关,断开开关,读出电流表示数为;
b.   ,读出电流表示数为(请将实验操作补充完整);
②由以上步骤可得,待测电阻的表达式为   。(用测量量表示)
23.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关;
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:   ;
(2)物体完全浸入水中之前(图甲到图丙),弹簧测力计示数逐渐变小,说明物体所受浮力逐渐   (选填“变大”或“变小”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为浸入水中的体积增大,接下来他们继续实验,增大物体浸没在水中的深度(图丙到图丁),发现测力计的示数始终不变,据此可得出   观点(选填“小明”或“小华”)不具有普遍性,物体浸没后受到的浮力   N;
(3)当物体从接触水面开始,到浸没至如图丁所示位置时,在图戊中能够表示出此过程物体所受浮力F与进入水中的深度h的关系图像是   (选填“①”或“②”);
(4)小明想用生活中的器材,结合浮力知识来测金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、规则柱形水槽、薄玻璃杯等器材,进行如图己所示实验:
①将玻璃杯漂浮在盛有水的水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②将金属块轻轻放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③   ,用刻度尺测出此时水槽中水深度为;(请将实验操作补充完整)
④已知水的密度为,则金属块的密度ρ=   (用测量量表示)。
24.小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫,如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位,其电路如图乙所示,电源电压恒为12V,加热电阻,。求:
(1)座椅垫处于低温挡时的电流;
(2)座椅垫处于高温挡时的功率;
(3)据说明书介绍,该座椅垫加热效率达85%以上。已知座椅垫的加热片由碳纤维制成,一个座椅垫的加热片质量为0.24kg。小薇测试时,测量到该座椅垫高温挡正常加热10min,温度升高了10℃,请你通过计算判断说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据是否可信。[]
25.如图甲所示的大国重器半潜船,可以轻松“扛起”舰船、钻井平台等万吨巨物。其工作原理如图乙所示,通过调整水舱内压载水的质量,使装货甲板潜入水中,然后将货物拖曳到甲板上方,再将水舱内的压载水排出,使船身连同货物一起上浮,完成货物装载。科创小组使用3D打印机打印了一艘底面积、体积的空心长方体半潜船模型,将其放入一个底面积、装有20cm深水的轻质薄壁容器(足够高)中进行测试,如图丙所示。模型未注水时放入容器中漂浮,其浸入水中的深度为2.5cm,向模型内注水,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中。
(1)求未注水时模型底受到水的压强;
(2)求模型内水舱的体积;
(3)小组成员为了模拟半潜船装载货物过程,将一个与模型外形完全相同,密度为的实心“货物”轻轻放在注满水的模型正上方。当“货物”与模型静止后,用导管缓慢将水舱内的水抽出到容器外,使模型连同“货物”一起逐渐上浮。当“货物”刚好完全露出水面时,停止抽水。求此抽水过程中模型向上移动的距离。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速
【解析】【解答】 A、真空不可以传声,故A错误;
B、声音的传播需要介质,故B错误;
C、声音是由物体振动产生的,故C正确;
D、一般情况下,声音在固体的传播速度最大,液体中次之,气体中最小,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)声音的传播需要介质,真空不能传声。
(2)一般情况下,声音在固体的传播速度最大,液体中次之,气体中最小。
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;光的色散
【解析】【解答】 A、波光粼粼是由于光的反射现象形成的,故A不符合题意;
B、彩虹凌空是由于光的色散形成的,故B不符合题意;
C、残阳铺水是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D、树影婆娑是由于光的直线传播形成的,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 光在同种均匀介质中是沿直线传播的;影子、日食、小孔成像都是由于光的直线传播形成的。
3.【答案】A
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A.探月车成功登陆月球,空间位置发生改变,但物体本身所含物质总量没有增减,质量保持不变,故A正确;
B.对橡皮泥进行揉捏塑形,只是外形发生改变,自身所含物质的多少并未变化,质量不会改变,故B 错误;
C.橡皮擦使用过程中损耗一半,内部所含物质的总量随之减少,对应质量变小,故C错误;
D.液态的水凝固成固态冰块,仅物质状态发生转变,所含物质多少不变,质量恒定不变,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)物体自身所含物质的总量叫做质量。
(2) 质量是物体固有的基本属性,不会随物体所处位置、外形结构、物态形式以及温度高低的改变而发生变化。
(3)只需看场景中是否造成物体物质总量增减,无增减则质量不变,有损耗则质量变小。
4.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据题意可知, 舞者乘威亚凌空而行时, 她的质量不变,速度减小,则她的动能减小;她的高度增大,则重力势能增大,故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关。
5.【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 因为电路中两灯泡串联,而A、B、C三点是串联电路中的三处,由于串联电路中处处电流相等,因此Ia、Ib、Ic三者大小相等,即Ia=Ib=Ic,故A正确、BCD错误。
故选:A。
【分析】先确定电路的连接方式,然后根据串联电路中处处电流相等进行解答。
6.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 A、根据液体压强公式p=ρgh,小明上浮时,深度不断减小,水的密度和g不变,所以他受到的水的压强会变小,故A错误。
B、小明下潜时,深度不断增加,水的密度和g不变,所以他受到的水的压强会变大,故B错误。C、液体内部同一深度向各个方向的压强相等,所以同一深度处,水对泳池四周墙壁的压强大小是相同的,故C正确。
D、水池中的水逐渐放空时,池底的深度不断减小,由p=ρgh可知,池底受到的水的压强变小;而池底的受力面积不变,根据压力公式F=pS,压强变小、面积不变,所以池底受到的水的压力会变小,故D错误。
故选:C。
【分析】 根据液体压强公式p=ρgh结合深度变化分析压强;
根据分析压力的变化。
7.【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】 根据“计步器”的特点可知,计步器的基本原理是电磁感应。
A.该图是奥斯特实验,反映电流周围存在着磁场,属于电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该图是安培定则的使用方法示意图,可判断通电螺线管两端的极性或电流的方向,与“计步器”的基本原理不同,故B不符合题意;
C.图中电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,与“计步器”的基本原理相同,故C符合题意;
D.图中电路有电源,是通电线圈在磁场中受力转动,是电动机原理,与“计步器”的基本原理不同,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
8.【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】 “铁化如水”这个过程铁从固态变成液态,是熔化过程,要吸热,且温度保持不变,故D正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】熔化是使物质从固态变成液态的变化过程,是吸热过程。
9.【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 ①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰:拍打窗帘时,窗帘受力由静止变为运动,而浮灰由于惯性要保持原来的静止状态,就会与窗帘分离,从而达到清除浮灰的目的,这是利用了浮灰的惯性。
②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带:汽车在行驶过程中,如果突然刹车或发生碰撞,车内人员由于惯性会继续向前运动,容易与车内物体发生碰撞而受伤。安全带的作用是在紧急情况下将人员固定在座椅上,防止因惯性带来的伤害,这是防止惯性带来的危害,而不是利用惯性。③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑:运动员助跑时,标枪也跟着一起运动,当掷出标枪时,标枪由于惯性会保持原来的运动状态,继续向前飞行,这样能使标枪飞得更远,从而取得好成绩,这是利用了标枪的惯性。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性有时是有利的,有时是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
10.【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】 A、铅笔芯和铝箔纸串联,所以通过它们的电流相等、通电时间相同。根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。铅笔芯热得发光,铝箔纸不怎么热,说明铅笔芯的电阻远大于铝箔纸,故A正确。
B、铅笔芯发热多,电功率更大,故B错误。
C、串联电流相等,故C错误。
D、两者通电时间相同,故D错误。
故选:A。
【分析】 铅笔芯和铝箔纸串联,所以通过它们的电流相等、通电时间相同。根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
11.【答案】B,D
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 A、比热容是物质的一种特性,与“所含热量多少”无关;热量是过程量,不能说“含有热量”,故A错误。
B、水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高(或降低)相同温度能吸收(或放出)更多热量,因此常用作冷却剂和取暖介质,故B正确。
C、水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,故C错误。
D、由公式Q=cmΔt可知:质量m相同、吸收热量Q相同时,比热容c越大,温度变化Δt越小,故D正确。
故选:BD。
【分析】 比热容是物质的一种特性;物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
公式Q=cmΔt可知:质量m相同、吸收热量Q相同时,比热容c越大,温度变化Δt越小
12.【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 AB.增大物重时,阻力变大,由于动力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,应把动力臂变大,即把“權”向左端移,故A正确,B错误;
C.“權”小于物重时,动力小于阻力,根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂大于阻力臂时,杠杆可能在水平位置平衡,所以右端不一定上扬,故C错误;
D.若“權”发生磨损,动力变小,阻力不变,阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可得,动力臂变大,即测量值比真实值偏大,故D正确。
故选:AD。
【分析】 利用杠杆的平衡条件逐项分析即可。
13.【答案】下表面;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,会导致纸片下方的空气流速快,压强小,相对而言,纸片上方的空气流速慢,压强大。由于平整的纸会从两书间的空隙下陷,说明纸片受到了向下的合力,故空气对纸片上表面的压强大于空气对纸片下表面的压强,这是因为气体流速越大的地方,压强越小。
故答案为:下表面;小。【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
14.【答案】放大;投影仪(幻灯机)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 已知凸透镜的焦距f=10cm,实验中当光源距凸透镜30cm时,此时物距u=30cm>2f,
根据凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,此原理应用于照相机或摄像机。
故答案为:缩小;照相机。
【分析】 凸透镜成像规律及其应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机或摄像机。
15.【答案】静止;=
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】(1)由图像可知,在10~15s内随着时间的增多甲的路程不变,所以甲处于静止状态;
(2)由图像可知,在0~15s内,甲、乙两物体通过的路程相等,所用时间相同,根据可知,甲的平均速度等于乙的平均速度。
故答案为:静止;=。【分析】(1)由图像确定出在10~15s内,甲物体运动状态;
(2)利用速度公式比较在0~15s内,甲、乙的平均速度关系。
16.【答案】可再生;电磁
【知识点】能源及其分类;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知,太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以是可再生能源。
(2)空间站内的航天员利用电磁波与地面进行通信。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
(2)根据电磁波的特点和应用解答。
17.【答案】甲;4;固液共存
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体
【解析】【解答】(1)所有的金属都有固定的熔点,则它们都是晶体,因此金属钛是晶体,它熔化时温度保持不变,那么对应的图线是甲。
(2)根据图片可知,ab段为金属钛的熔化过程,即它从第4min开始熔化,到第8min熔化完成,熔化时间t=8min﹣4min=4min。
(3)根据图片可知,在第6min金属钛的温度保持不变,即处于熔化过程中,处于固液共存态。
【分析】(1)晶体熔化时温度保持不变,这个不变的温度就是它的熔点;
(2)图像中温度保持不变的时间段就是熔化时间;
(3)晶体熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
18.【答案】;4
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;固体横切问题
【解析】【解答】(1)对于上下粗细一致的柱体,它对地面的压强。
根据乙图可知,当时,B对地面压强为,
则B的密度为。
(2)根据乙图可知,当A减小10cm时,剩余部分A对地面的压强变成0,那么A的总高度为10cm,则每个长方体小积木高度为1cm,
当时,A对地面压强为,则A的密度为;
根据可知,,
设取下小积木放到B的上方时,两者压强相等,即:
解得:,即两者压强相等时A取下了4个小积木放到B的上方。
【分析】(1)对于上下粗细一致的柱体,它对地面的压强,根据乙图可知,当时,B对地面压强为,据此计算B的密度;
(2)根据乙图确定A的高度,进而计算每个小积木的高度。根据乙图确定A对地面的压强,根据计算A的密度,最后根据二者压强相等,利用和列方程计算即可。
19.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;弹力;实物的电路连接
【解析】【解答】 (1)画出法线,在法线右侧根据反射角等于入射角画出反射光线即可,如图所示:
(2)拉力的作用点在绳子与小球的连接点上,过拉力的作用点,沿绳子斜向上方画一条有向线段,用F表示,即为其所受拉力的示意图。如图所示:
(3) 由电路图可知,两灯并联,开关S2在干路上,靠近电源的正极;开关S1在灯L1支路中,电路连接如图所示:
【分析】(1)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线。
(2)绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上。
(3)根据电路图可知两灯的连接方式和开关的位置,从而连接实物图。
(1)根据光的反射定律,反射角等于入射角,先过入射点O作垂直于平面镜的法线,测量入射角(入射光线AO与法线的夹角),在法线另一侧画出反射光线OB,使反射角等于入射角,据此作图。
(2)拉力的作用点在小球与绳子的连接点,拉力方向沿绳子指向悬挂点(即绳子收缩的方向)。画一条带箭头的线段,箭头指向悬挂点,标注,据此作图。
(3)由电路图可知,与并联,控制,控制整个电路。连接实物图:从电源正极出发,连接后分成两条支路:一条支路连接,直接回到电源负极;另一条支路连接、 ,再回到电源负极,据此作图。
20.【答案】(1)水平;匀速直线;1.2
(2)甲、乙
(3)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;物理学方法
【解析】【解答】 (1)本实验需水平拉动木块,因此弹簧测力计也要提前水平校零,避免自身重力干扰测量结果。实验操作时,必须用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块水平方向受力平衡,依据二力平衡原理,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。观察图甲中弹簧测力计,可读出示数为1.2N,即木块所受滑动摩擦力为1.2N。
(2)若要探究滑动摩擦力与接触面压力大小的关联,需遵循控制变量法,保持接触面粗糙程度一致,只改变压力大小,因此应选取甲、乙两组实验进行对比分析。
(3)实验装置调整为固定弹簧测力计、拖动长木板后,无需保持长木板匀速运动。实验过程中木块始终保持静止状态,受力处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力始终为平衡力,读数稳定且不受木板运动状态影响。
故答案为:(1)水平;匀速直线;1.2;(2)甲、乙;(3)不需要。【分析】(1)弹簧测力计竖直放置时自身有重力,若竖直校零再水平使用会产生误差,所以实验前必须水平校零。当木块做匀速直线运动时,水平方向上拉力和滑动摩擦力相互平衡,大小相等,此时测力计示数就能直接反映摩擦力大小;再结合测力计刻度分度值,便可准确读出数值。
(2)滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,采用控制变量法探究某一因素的影响时,必须固定另一因素不变,通过对比不同实验组别,归纳出摩擦力与该变量的变化规律。
(3)实验改良后木块始终静止,始终处于平衡受力状态,即便长木板变速滑动,木块受到的滑动摩擦力也不会改变,测力计示数保持稳定,因此不用刻意匀速拉动长木板。
(1)[1]拉动木块是沿水平方向,故调零也是水平方向,以免弹簧测力计自身重力影响测量结果。
[2][3]根据二力平衡知识,弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时,弹簧测力计示数大小等于木块受到的摩擦力的大小。由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数是1.2N,所以木块受到的摩擦力为1.2N。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小的关系,应让接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,选择图中甲、乙两次实验进行比较。
(3)实验中,木块相对于地面静止,处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力与拉力传感器的拉力是一对平衡力,大小相等。无论木板是否匀速运动,木块受到的滑动摩擦力均等于传感器示数。因此,不需要匀速拉动长木板。
21.【答案】(1)A;相等
(2)长度;A、B
(3)88.9;甲
【知识点】探究平面镜成像的特点;滑轮(组)的机械效率;变阻器及其应用
【解析】【解答】 (1)应从棋子A所在一侧观察棋子A的像(要在物体侧透过玻璃板看像,才能同时看到棋子B与像重合);
棋子B与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(2)①电位器通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻(滑动变阻器原理:改变接入电阻丝长度);
②顺时针旋转滑片、灯泡变亮(电流变大→电阻变小),应选接线端A、B(接右上A,滑片顺时针靠近A,接入电阻丝变短、电阻减小)。
(3)①第3组机械效率为: 。
②提升相同重量的物体、动滑轮重相同:动滑轮个数更少(绳子段数更少) 的图装置机械效率更高(额外功更少,η更高),故选甲图。
故答案为:(1)A;相等;(2)①长度;②A、B;(3)①88.9;②甲。
【分析】(1)要在物体侧透过玻璃板看像,才能同时看到棋子B与像重合;
像与物的大小相等。
(2)①电位器通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻;
②顺时针旋转滑片、灯泡变亮(电流变大→电阻变小)接右上A,滑片顺时针靠近A,接入电阻丝变短、电阻减小。
(3)①第3组机械效率为:。
②提升相同重量的物体、动滑轮重相同:动滑轮个数更少(绳子段数更少) 的图装置机械效率更高(额外功更少,η更高)。
(1)[1]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧观察棋子A的像。
[2]实验时,使用两个相同的棋子,当移动棋子B时,能与棋子A的像完全重合,说明像和物体大小相等,这是等效替代法的应用。
(2)[1]电位器是一个变形的滑动变阻器,根据滑动变阻器的可知,是通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻,进而改变电流,改变小灯泡的亮度。
[2]要求顺时针旋转滑片时,灯泡变亮,则电路中的电流变大,电阻变小,所以电位器接入电路中的电阻变小,因此应选择电位器A、B、C三个接线端其中AB连入电路。
(3)[1]根据第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率为
[2]提升相同重量的物体时,根据可知,有用功相同,额外功主要来自于动滑轮自重,甲中有1个动滑轮,乙中有2个动滑轮,所以甲中动滑轮总重更小,额外功更少,因此甲装置中机械效率更高。
22.【答案】(1)A;定值电阻R断路
(2)2.4;10
(3)为了减小实验误差,可调节滑动变阻器,多次测量电压和电流,求出多个电阻值后取平均值。
(4)闭合开关、;
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于连入电阻最大处,即A端;
电流表无示数说明电路断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源相连,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路;
(2)电压表选用的小量程,分度值为0.1V,读数为2.4V;
由欧姆定律可得:;(3)一次实验测得的结果误差较大,为了减小实验误差,应多次测量求平均值;
(4)①具体操作:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为I1;
b.闭合开关S1和S2,读出电流表示数为I2;
②在a步骤中,电源电压U=I1R0;
在b步骤中,电流表示数为干路电流,用I2-I1可得通过待测电阻的电流Ix,运用欧姆定律即可求出电阻大小:。
故答案为:(1)A;定值电阻R断路;(2)2.4;10;(3)多次测量求平均值;(4)闭合开关S1和S2;。
【分析】 (1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于连入电阻最大处;电流表无示数说明电路某处断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源相连,所据此确定故障所在;
(2)先确定电压表选用的量程、分度值,再根据指针位置读数,利用欧姆定律求定值电阻R大小;
(3)减小误差的方法:多次测量求平均值;
(4)设计电路为并联电路,根据第一步电流表示数和已知阻值可求出电源电压大小,此时闭合开关S1和S2后,电流表示数为干路电流,用I2-I1可得通过待测电阻的电流Ix,运用欧姆定律即可求出电阻大小。
(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,图甲中滑片应位于A 端。
[2]电流表无示数说明电路断路,而电压表有示数则说明电路在电压表两接线柱之间断路,因此故障是定值电阻R断路。
(2)[1][2]电源电压为3V,电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,电压表示数为2.4V。根据欧姆定律,定值电阻R的阻值
(3)见答案
(4)[1][2]闭合开关,断开开关,电路为的简单电路。电源电压
闭合开关、,与并联,此时电流表测干路电流,结合步骤a,可得出通过待测电阻的电流
根据欧姆定律,
23.【答案】(1)人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉
(2)变大;小明;4
(3)②
(4)将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】 (1)支持猜想③(与液体密度有关)的生活现象
示例:人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉。
鸡蛋在清水中下沉,在浓盐水中上浮或漂浮。
轮船从河里驶入海里,浮力不变,但排开海水的体积变小(吃水变浅)。
(2)弹簧测力计示数
逐渐变小→浮力逐渐变大。增大浸没深度,
示数不变→说明小明的观点不具有普遍性。
物体浸没后浮力为F浮=G F示=5N-1N=4N。
(3)浮力F浮 与深度h的图像
未浸没时:h增大→V排增大→F浮线性增大。
完全浸没后:h增大→V排不变→F浮保持不变。→图像选②(先上升、后水平)。
(4)测金属块密度
③补充实验操作将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中。
④密度推导(设水槽底面积为S)金属块体积:金属块沉底时排开水的体积:V金=S(H2 H1)
金属块重力:金属块放入玻璃杯漂浮时,增加的浮力等于金属块重力:G金=ΔF浮=ρ水gS(H3 H1)
质量:
金属块密度: 。故答案为:(1)人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉;(2)变大;小明;4;(3)②;(4)③将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中;④。
【分析】(1)支持浮力与液体密度有关的生活现象。
(2)弹簧测力计示数逐渐变小→浮力逐渐变大。增大浸没深度,示数不变→说明小明的观点不具有普遍性。物体浸没后根据称重法计算浮力。
(3)浮力 F浮与深度h的图像未浸没时:h增大→V排增大→F浮线性增大。完全浸没后:h增大→V排不变→F浮保持不变,选择图像。
(4)测金属块密度③补充实验操作将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中。④金属块体积:金属块沉底时排开水的体积:金属块重力:金属块放入玻璃杯漂浮时,增加的浮力等于金属块重力,根据密度公式写出密度的表达式。
(1)鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮,说明浮力大小与液体的密度有关。
(2)[1]物体完全浸入水中之前,弹簧测力计示数逐渐变小,物体所受重力不变,根据
说明物体所受浮力逐渐变大。
[2]增大物体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变,说明浮力大小不变,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度无关,由此可得出小明的观点不具有普遍性。
[3]由图甲和图丙可得,物体浸没后受到的浮力
(3)当物体从接触水面开始,物体排开水的体积逐渐增大,浮力也逐渐增大,当物体全部浸没在水中时,物体排开水的体积不变,其受到的浮力也不变,故答案应为图像②。
(4)[1]将金属块轻轻放入薄玻璃杯中,使薄玻璃杯仍漂浮,用刻度尺测出此时水槽中水深度为。
[2]设水槽底面积为S,根据步骤①和③,金属块放入薄玻璃杯中后,多排开水的体积,由于薄玻璃杯仍漂浮,所以,所以
根据重力公式可得,金属块的质量
根据步骤①和②,金属块沉底后,多排开水的体积
因为金属块浸没,所以
所以金属块的密度
24.【答案】(1)座椅垫处于低温挡时,R1、R2串联,电路总电阻为R总=R1+R2=7.2Ω+8.8Ω=16Ω,电路中的电流为。
答:座椅垫处于低温挡时的电流为0.75A。
(2)座椅垫处于高温挡时,电路为R1的简单电路,此时的功率为。
答:座椅垫处于高温挡时的功率为20W。
(3)由题意可知,该座椅垫加热片吸收的热量为:,
该座椅垫高温挡正常加热10min,消耗的电能为W=Pt=20W×10×60s=12000J,则该座椅垫加热效率为,
所以,说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据不可信。
答:说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据不可信。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)座椅垫处于低温挡时,R1、R2串联,根据求此时的电流;(2)座椅垫处于高温挡时,电路为R1的简单电路,根据求此时的功率;
(3)根据Q吸=c碳纤维mΔt求该座椅垫吸收的热量;根据W=Pt求高温挡正常加热10min消耗的电能,再根据求出加热效率,判断说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据是否可信。
(1)座椅垫处于低温挡时,和串联,电路中的电流为
(2)座椅垫处于高温挡时,电路为的简单电路,则高温挡电功率为
(3)座椅垫吸收的热量为
消耗的电能为
加热效率为
因为,所以说明书不可信。
25.【答案】(1)未注水时模型底受到水的压强:p=ρ水gh排1=1×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-2m=250Pa。
答: 未注水时模型底受到水的压强为250Pa。
(2)未注水时模型排开水的体积V排1=S模型h排1=200cm2×2.5cm=500cm3,
此时模型受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N,
由物体的漂浮条件可知,此时模型的重力G模型=F浮1=5N,
向模型内注水,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中时,模型受到的浮力F浮2=ρ水gV排2=1×103kg/m3×10N/kg×2000×10-6m3=20N,
由模型恰好完全浸入水中可知,此时模型悬浮在水中,由物体的悬浮条件可知,此时模型和水的总重力G总1=F浮2=20N,
则模型中注入水的重力G水=G总1-G模型=20N-5N=15N,
由G=mg和密度公式可知,模型内水的体积 。
答: 模型内水舱的体积为1500cm3 。
(3)由密度公式和G=mg可知,“货物”的重力G物=m物g=ρ物V物g=0.6×103kg/m3×2000×10-6m3×10N/kg=12N;
“货物”与模型整体的重力G总=G总1+G物=20N+12N=32N,
当“货物”与模型整体都浸没在水中时受到的浮力F浮浸没=ρ水gV排浸没=1×103kg/m3×10N/kg×(2×2000×10-6m3)=40N>32N,
由物体的浮沉条件可知,当“货物”与模型静止后整体漂浮在水面,
由物体的漂浮条件可知,当“货物”与模型静止后整体受到的浮力F浮2=G总1+G物=20N+12N=32N,
由F浮=ρ液gV排可知,此时整体排开水的体积。
此时模型浸没,“货物”排开水的体积V排3=V排2-V模型=3200cm3-2000cm3=1200cm3,
由V=Sh可知,“货物”浸入水中的深度,
容器中水的体积V水容=S容器h水=1000cm2×20cm=20000cm3,
此时容器中水的体积和“货物”排开水的总体积V=V排2+V水容=3200cm3+20000cm3=23200cm3,
此时容器中水的深度,
模型的高度,
则模型底部到容器底部的距离h1=h'-h-h模型=23.2cm-6cm-10cm=7.2cm,
当“货物”刚好完全露出水面时,容器中水的体积和模型排开水的总体积V'=V模型+V水容=2000cm3+20000cm3=22000cm3,
此时容器中水的深度,
模型底部到容器底部的距离h2=h''-h模型=22cm-10cm=12cm,
则此抽水过程中模型向上移动的距离Δh=h2-h1=12cm-7.2cm=4.8cm。
答:此抽水过程中模型向上移动的距离为4.8cm。
【知识点】密度公式及其应用;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】【分析】 (1)根据液体压强公式求出未注水时模型底受到水的压强;
(2)根据体积公式和阿基米德原理求出未注水时模型受到的浮力,根据物体的漂浮条件求出此时模型的重力,再阿基米德原理求出模型恰好完全浸入水中受到的浮力,根据物体的悬浮条件求出此时模型和水的总重力,进而求出模型中注入水的重力,根据G=mg和密度公式求出模型内水的体积,即为模型内水舱的体积;
(3)根据密度公式和G=mg求出“货物”的重力,根据物体的浮沉条件判断整体在水中的状态,根据物体的漂浮条件求出当“货物”与模型静止后整体受到的浮力,再根据阿基米德原理求出此时整体排开水的体积,根据体积公式求出此时“货物”浸入水中的深度,进而求出模型底部到容器底部的距离,再根据体积公式求出当“货物”刚好完全露出水面时模型底部到容器底部的距离,进而求出此抽水过程中模型向上移动的距离。
(1)由题意得,模型浸入水中深度
未注水时模型底受到水的压强
(2)未注水时模型漂浮,排开水的体积
漂浮时,浮力等于模型自身重力,即
注满水后模型恰好完全浸没,此时总浮力等于总重力,总浮力为①
总重力为②
由①②可得③
将代入③中,可得
(3)货物与模型外形相同,故
模型高度
容器底面积,初始容器内水体积
已知,,
放好货物后总重力
总浮力等于总重力,总排开体积
初始水面高度
货物浸入深度
设初始模型底部距容器底高度为,则

当“货物”刚好完全露出水面时,容器中水面高度为
此时模型刚好全部浸入水中,模型底部距容器底高度为
抽水过程中模型向上移动的距离
1 / 1广西壮族自治区南宁市天桃实验学校2025-2026学年九年级下学期3月阶段检测物理试题
1.关于声音的产生与传播,下列说法正确的是(  )
A.真空可以传声 B.声音的传播不需要介质
C.声音是由物体振动产生的 D.声音在空气中传播速度最快
【答案】C
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声速
【解析】【解答】 A、真空不可以传声,故A错误;
B、声音的传播需要介质,故B错误;
C、声音是由物体振动产生的,故C正确;
D、一般情况下,声音在固体的传播速度最大,液体中次之,气体中最小,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)声音的传播需要介质,真空不能传声。
(2)一般情况下,声音在固体的传播速度最大,液体中次之,气体中最小。
2.如图所示的光学现象中,主要由光的直线传播形成的是(  )
A.波光粼粼
B.彩虹凌空
C.残阳铺水
D.树影婆娑
【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;光的色散
【解析】【解答】 A、波光粼粼是由于光的反射现象形成的,故A不符合题意;
B、彩虹凌空是由于光的色散形成的,故B不符合题意;
C、残阳铺水是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D、树影婆娑是由于光的直线传播形成的,故D符合题意。
故选:D。
【分析】 光在同种均匀介质中是沿直线传播的;影子、日食、小孔成像都是由于光的直线传播形成的。
3.下列关于质量的说法正确的是(  )
A.探月车登陆月球后,质量不变 B.橡皮泥捏成泥人后,质量变小
C.橡皮擦用掉一半后,质量不变 D.一杯水结成冰后,质量变小
【答案】A
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】A.探月车成功登陆月球,空间位置发生改变,但物体本身所含物质总量没有增减,质量保持不变,故A正确;
B.对橡皮泥进行揉捏塑形,只是外形发生改变,自身所含物质的多少并未变化,质量不会改变,故B 错误;
C.橡皮擦使用过程中损耗一半,内部所含物质的总量随之减少,对应质量变小,故C错误;
D.液态的水凝固成固态冰块,仅物质状态发生转变,所含物质多少不变,质量恒定不变,故D错误。
故选:A。
【分析】(1)物体自身所含物质的总量叫做质量。
(2) 质量是物体固有的基本属性,不会随物体所处位置、外形结构、物态形式以及温度高低的改变而发生变化。
(3)只需看场景中是否造成物体物质总量增减,无增减则质量不变,有损耗则质量变小。
4.2026年春晚《追影》节目里,舞者乘威亚凌空而行,减速上升,身姿轻盈如踏云逐月。在此过程中,若不考虑空气阻力,下列关于舞者动能与重力势能的说法正确的是(  )
A.动能不变,重力势能减小 B.动能增大,重力势能不变
C.动能不变,重力势能增大 D.动能减小,重力势能增大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】根据题意可知, 舞者乘威亚凌空而行时, 她的质量不变,速度减小,则她的动能减小;她的高度增大,则重力势能增大,故D正确,ABC错误。
故选D。
【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关。
5.如图所示,在探究串联电路的电流规律时,小明用电流表分别测出a、b、c三处的电流为、、。下列关系正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律
【解析】【解答】 因为电路中两灯泡串联,而A、B、C三点是串联电路中的三处,由于串联电路中处处电流相等,因此Ia、Ib、Ic三者大小相等,即Ia=Ib=Ic,故A正确、BCD错误。
故选:A。
【分析】先确定电路的连接方式,然后根据串联电路中处处电流相等进行解答。
6.小明是一名潜水爱好者,他在游泳池中训练时,以下说法正确的是(  )
A.小明上浮过程中,所受水的压强不变
B.小明缓慢下潜的过程中,所受水的压强变小
C.同一深度处,水对泳池四周墙壁的压强大小相同
D.将水池中的水逐渐放空的过程中,池底受到水的压力变大
【答案】C
【知识点】液体压强的特点;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 A、根据液体压强公式p=ρgh,小明上浮时,深度不断减小,水的密度和g不变,所以他受到的水的压强会变小,故A错误。
B、小明下潜时,深度不断增加,水的密度和g不变,所以他受到的水的压强会变大,故B错误。C、液体内部同一深度向各个方向的压强相等,所以同一深度处,水对泳池四周墙壁的压强大小是相同的,故C正确。
D、水池中的水逐渐放空时,池底的深度不断减小,由p=ρgh可知,池底受到的水的压强变小;而池底的受力面积不变,根据压力公式F=pS,压强变小、面积不变,所以池底受到的水的压力会变小,故D错误。
故选:C。
【分析】 根据液体压强公式p=ρgh结合深度变化分析压强;
根据分析压力的变化。
7.手腕计步器,其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外缠绕着线圈。运动时,磁铁在管中反复运动,线圈的输出电流随之不停地变化,显示出运动的步数。“计步器”的基本原理与下列哪幅图相同(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;电磁感应
【解析】【解答】 根据“计步器”的特点可知,计步器的基本原理是电磁感应。
A.该图是奥斯特实验,反映电流周围存在着磁场,属于电流的磁效应,故A不符合题意;
B.该图是安培定则的使用方法示意图,可判断通电螺线管两端的极性或电流的方向,与“计步器”的基本原理不同,故B不符合题意;
C.图中电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应现象,与“计步器”的基本原理相同,故C符合题意;
D.图中电路有电源,是通电线圈在磁场中受力转动,是电动机原理,与“计步器”的基本原理不同,故D不符合题意。
故选:C。
【分析】 电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
8.《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固针铁柄勺从嘴受注”的记载,关于“铁化如水”描述正确的是(  )
A.凝华放热 B.熔化吸热 C.升华吸热 D.凝固放热
【答案】B
【知识点】熔化与熔化吸热特点;凝固与凝固放热特点;升华及升华吸热;凝华及凝华放热
【解析】【解答】 “铁化如水”这个过程铁从固态变成液态,是熔化过程,要吸热,且温度保持不变,故D正确,ACD错误。
故选:B。
【分析】熔化是使物质从固态变成液态的变化过程,是吸热过程。
9. 生活中,人们常常利用物体的惯性。下列场景中属于利用惯性的是(  )
①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰
②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带
③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】B
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】 ①通过拍打窗帘清除它上面的浮灰:拍打窗帘时,窗帘受力由静止变为运动,而浮灰由于惯性要保持原来的静止状态,就会与窗帘分离,从而达到清除浮灰的目的,这是利用了浮灰的惯性。
②汽车驾驶员和乘客必须使用安全带:汽车在行驶过程中,如果突然刹车或发生碰撞,车内人员由于惯性会继续向前运动,容易与车内物体发生碰撞而受伤。安全带的作用是在紧急情况下将人员固定在座椅上,防止因惯性带来的伤害,这是防止惯性带来的危害,而不是利用惯性。③标枪运动员为取得好成绩,掷标枪前需要助跑:运动员助跑时,标枪也跟着一起运动,当掷出标枪时,标枪由于惯性会保持原来的运动状态,继续向前飞行,这样能使标枪飞得更远,从而取得好成绩,这是利用了标枪的惯性。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性有时是有利的,有时是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
10.小明利用铝箔纸导电性好的特征作为导线,与电池、铅笔芯串联制成一盏“笔芯电灯”,如图所示,接通一会儿,小小的铅笔芯竟然热得发光,而与它相连的铝箔纸条却不怎么热,产生这种现象的原因是(  )
A.铅笔芯的电阻大 B.铅笔芯的通电时间长
C.通过铅笔芯的电流大 D.铅笔芯的电功率小
【答案】A
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】 A、铅笔芯和铝箔纸串联,所以通过它们的电流相等、通电时间相同。根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。铅笔芯热得发光,铝箔纸不怎么热,说明铅笔芯的电阻远大于铝箔纸,故A正确。
B、铅笔芯发热多,电功率更大,故B错误。
C、串联电流相等,故C错误。
D、两者通电时间相同,故D错误。
故选:A。
【分析】 铅笔芯和铝箔纸串联,所以通过它们的电流相等、通电时间相同。根据焦耳定律Q=I2Rt,在电流和时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
11.下列关于比热容的说法,正确的有(  )
A.物质的比热容越大,所含的热量就越多
B.水的比热容较大,常用作冷却剂和取暖介质
C.水结成冰后,物质种类不变,比热容也不变
D.相同质量的不同物质,吸收相同热量,比热容大的温度变化小
【答案】B,D
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】 A、比热容是物质的一种特性,与“所含热量多少”无关;热量是过程量,不能说“含有热量”,故A错误。
B、水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高(或降低)相同温度能吸收(或放出)更多热量,因此常用作冷却剂和取暖介质,故B正确。
C、水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,故C错误。
D、由公式Q=cmΔt可知:质量m相同、吸收热量Q相同时,比热容c越大,温度变化Δt越小,故D正确。
故选:BD。
【分析】 比热容是物质的一种特性;物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
公式Q=cmΔt可知:质量m相同、吸收热量Q相同时,比热容c越大,温度变化Δt越小
12.《墨经》中记述了杆秤的原理,如图所示,把物品放在秤盘内,提着秤纽,将秤砣(权)拨到合适位置,待秤杆平衡后,根据秤砣绳所对应的刻度就可得出物品的质量。不改变秤纽,下列说法正确的是(  )
A.增大物重时,应把“权”向左端移
B.增大物重时,应把“权”向右端移
C.“权”小于物重时,左端一定上扬
D.若“权”发生磨损,则测得的物品质量偏大
【答案】A,D
【知识点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 AB.增大物重时,阻力变大,由于动力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,应把动力臂变大,即把“權”向左端移,故A正确,B错误;
C.“權”小于物重时,动力小于阻力,根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,当动力臂大于阻力臂时,杠杆可能在水平位置平衡,所以右端不一定上扬,故C错误;
D.若“權”发生磨损,动力变小,阻力不变,阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可得,动力臂变大,即测量值比真实值偏大,故D正确。
故选:AD。
【分析】 利用杠杆的平衡条件逐项分析即可。
13.如图所示,把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,原平整的纸会从两书间的空隙下陷,据此推断空气对下陷纸片的   压强小(选填“上表面”或“下表面”)。这是因为气体流速越大的地方,压强越   。
【答案】下表面;小
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 把一张轻质纸放在两本书上,沿纸面下方吹气,会导致纸片下方的空气流速快,压强小,相对而言,纸片上方的空气流速慢,压强大。由于平整的纸会从两书间的空隙下陷,说明纸片受到了向下的合力,故空气对纸片上表面的压强大于空气对纸片下表面的压强,这是因为气体流速越大的地方,压强越小。
故答案为:下表面;小。【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
14.小军同学利用焦距为10cm的凸透镜做了“探究凸透镜成像规律”的实验,实验中当光屏距凸透镜30cm时,会在光屏上出现一个   (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。应用这一成像原理制成的光学仪器是   。
【答案】放大;投影仪(幻灯机)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【解答】 已知凸透镜的焦距f=10cm,实验中当光源距凸透镜30cm时,此时物距u=30cm>2f,
根据凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、缩小的实像,此原理应用于照相机或摄像机。
故答案为:缩小;照相机。
【分析】 凸透镜成像规律及其应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机或摄像机。
15.甲、乙两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,其图像如图所示,在10~15s内甲物体运动状态为   ;在0~15s内甲、乙两物体的平均速度   (选填“”“”或“”)。
【答案】静止;=
【知识点】时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】(1)由图像可知,在10~15s内随着时间的增多甲的路程不变,所以甲处于静止状态;
(2)由图像可知,在0~15s内,甲、乙两物体通过的路程相等,所用时间相同,根据可知,甲的平均速度等于乙的平均速度。
故答案为:静止;=。【分析】(1)由图像确定出在10~15s内,甲物体运动状态;
(2)利用速度公式比较在0~15s内,甲、乙的平均速度关系。
16.中国空间站依靠太阳能电池板供电,太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源;航天员与地面通过   波进行通信。
【答案】可再生;电磁
【知识点】能源及其分类;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知,太阳能可以在自然界里源源不断的得到补充,所以是可再生能源。
(2)空间站内的航天员利用电磁波与地面进行通信。
【分析】(1)可以在短时间内得到补充的能源为可再生能源;
(2)根据电磁波的特点和应用解答。
17.“奋斗者”号载人潜水器的壳体使用了新型高强、高韧钛合金。如图所示的图线中表示金属钛熔化时温度随时间变化的图线是   (选填“甲”或“乙”)。金属钛的熔化时间是   min,在第6min金属钛处于   (选填“固”、“液”或“固液共存”)态。
【答案】甲;4;固液共存
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;晶体和非晶体
【解析】【解答】(1)所有的金属都有固定的熔点,则它们都是晶体,因此金属钛是晶体,它熔化时温度保持不变,那么对应的图线是甲。
(2)根据图片可知,ab段为金属钛的熔化过程,即它从第4min开始熔化,到第8min熔化完成,熔化时间t=8min﹣4min=4min。
(3)根据图片可知,在第6min金属钛的温度保持不变,即处于熔化过程中,处于固液共存态。
【分析】(1)晶体熔化时温度保持不变,这个不变的温度就是它的熔点;
(2)图像中温度保持不变的时间段就是熔化时间;
(3)晶体熔化前为固态,熔化中为固液共存态,熔化后为液态。
18.如图甲所示,A由10个相同的长方体小积木叠加而成(忽略叠加缝隙),长方体积木B的高度为,A、B底面积之比为,从上至下逐块取下小积木并搭放在B上方的中央,两积木对水平桌面压强随积木减少的高度的变化关系图像如图乙所示,则B的密度为   ,两者压强相等时A取下了   个小积木放到B的上方。
【答案】;4
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;固体横切问题
【解析】【解答】(1)对于上下粗细一致的柱体,它对地面的压强。
根据乙图可知,当时,B对地面压强为,
则B的密度为。
(2)根据乙图可知,当A减小10cm时,剩余部分A对地面的压强变成0,那么A的总高度为10cm,则每个长方体小积木高度为1cm,
当时,A对地面压强为,则A的密度为;
根据可知,,
设取下小积木放到B的上方时,两者压强相等,即:
解得:,即两者压强相等时A取下了4个小积木放到B的上方。
【分析】(1)对于上下粗细一致的柱体,它对地面的压强,根据乙图可知,当时,B对地面压强为,据此计算B的密度;
(2)根据乙图确定A的高度,进而计算每个小积木的高度。根据乙图确定A对地面的压强,根据计算A的密度,最后根据二者压强相等,利用和列方程计算即可。
19.按要求完成下列作图;
(1)如图甲AO是一条入射光线,请根据反射定律作出反射光线OB。
(2)画出小球摆动到如图乙所示位置时,受到拉力的示意图。
(3)根据如图丙所示的电路图,补全与之对应的实物图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;弹力;实物的电路连接
【解析】【解答】 (1)画出法线,在法线右侧根据反射角等于入射角画出反射光线即可,如图所示:
(2)拉力的作用点在绳子与小球的连接点上,过拉力的作用点,沿绳子斜向上方画一条有向线段,用F表示,即为其所受拉力的示意图。如图所示:
(3) 由电路图可知,两灯并联,开关S2在干路上,靠近电源的正极;开关S1在灯L1支路中,电路连接如图所示:
【分析】(1)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线。
(2)绳子的拉力作用在小球上,方向沿绳子向上。
(3)根据电路图可知两灯的连接方式和开关的位置,从而连接实物图。
(1)根据光的反射定律,反射角等于入射角,先过入射点O作垂直于平面镜的法线,测量入射角(入射光线AO与法线的夹角),在法线另一侧画出反射光线OB,使反射角等于入射角,据此作图。
(2)拉力的作用点在小球与绳子的连接点,拉力方向沿绳子指向悬挂点(即绳子收缩的方向)。画一条带箭头的线段,箭头指向悬挂点,标注,据此作图。
(3)由电路图可知,与并联,控制,控制整个电路。连接实物图:从电源正极出发,连接后分成两条支路:一条支路连接,直接回到电源负极;另一条支路连接、 ,再回到电源负极,据此作图。
20.物理兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示。
(1)拉动木块前,应将弹簧测力计沿   (选填“竖直”或“水平”)方向进行调零;实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向   拉动木块,如图甲,木块受到的摩擦力大小为   N;
(2)为探究滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小的关系,可以选择图中   两次实验数据比较分析;
(3)兴趣小组对实验装置进行了改进,如图丁所示,木板放在水平桌面上,木块叠放在木板上,细线一端连接木块,另一端连接固定的拉力传感器。用力F向左拉动木板,拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验过程中,   (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
【答案】(1)水平;匀速直线;1.2
(2)甲、乙
(3)不需要
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验;物理学方法
【解析】【解答】 (1)本实验需水平拉动木块,因此弹簧测力计也要提前水平校零,避免自身重力干扰测量结果。实验操作时,必须用测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块水平方向受力平衡,依据二力平衡原理,测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。观察图甲中弹簧测力计,可读出示数为1.2N,即木块所受滑动摩擦力为1.2N。
(2)若要探究滑动摩擦力与接触面压力大小的关联,需遵循控制变量法,保持接触面粗糙程度一致,只改变压力大小,因此应选取甲、乙两组实验进行对比分析。
(3)实验装置调整为固定弹簧测力计、拖动长木板后,无需保持长木板匀速运动。实验过程中木块始终保持静止状态,受力处于平衡状态,弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力始终为平衡力,读数稳定且不受木板运动状态影响。
故答案为:(1)水平;匀速直线;1.2;(2)甲、乙;(3)不需要。【分析】(1)弹簧测力计竖直放置时自身有重力,若竖直校零再水平使用会产生误差,所以实验前必须水平校零。当木块做匀速直线运动时,水平方向上拉力和滑动摩擦力相互平衡,大小相等,此时测力计示数就能直接反映摩擦力大小;再结合测力计刻度分度值,便可准确读出数值。
(2)滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,采用控制变量法探究某一因素的影响时,必须固定另一因素不变,通过对比不同实验组别,归纳出摩擦力与该变量的变化规律。
(3)实验改良后木块始终静止,始终处于平衡受力状态,即便长木板变速滑动,木块受到的滑动摩擦力也不会改变,测力计示数保持稳定,因此不用刻意匀速拉动长木板。
(1)[1]拉动木块是沿水平方向,故调零也是水平方向,以免弹簧测力计自身重力影响测量结果。
[2][3]根据二力平衡知识,弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时,弹簧测力计示数大小等于木块受到的摩擦力的大小。由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数是1.2N,所以木块受到的摩擦力为1.2N。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面间压力大小的关系,应让接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,选择图中甲、乙两次实验进行比较。
(3)实验中,木块相对于地面静止,处于平衡状态,木块受到的滑动摩擦力与拉力传感器的拉力是一对平衡力,大小相等。无论木板是否匀速运动,木块受到的滑动摩擦力均等于传感器示数。因此,不需要匀速拉动长木板。
21.按要求完成下列填空。
(1)如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,应从棋子   (选填“A”或“B”)所在一侧观察棋子A的像;将另一个与棋子A大小相同的棋子B放到玻璃板后,当棋子B和棋子A的像重合时,说明像与物的大小   。
(2)跨学科实践:设计和制作模拟调光灯
项目分析:在不改变电源两端电压的情况下,在电路中接入一个电位器,就可以连续改变灯泡的亮度。
项目实施:
①如图所示是一个电位器的实物图和结构图,它是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的   来改变电阻,进而改变电流,改变小灯泡的亮度。
②要求顺时针旋转滑片时,灯泡变亮,应选择电位器A、B、C三个接线端其中   两个连入电路中。
(3)小林用如图甲所示装置进行“测滑轮组机械效率”的实验:
实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 3 0.1 1.2 0.3 83.3%
3 4 0.1 1.5 0.3
①根据第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率为   %(结果保留到0.1%);
②提升相同重量的物体时,图   所示装置的机械效率更高(每个动滑轮重均相同)。
【答案】(1)A;相等
(2)长度;A、B
(3)88.9;甲
【知识点】探究平面镜成像的特点;滑轮(组)的机械效率;变阻器及其应用
【解析】【解答】 (1)应从棋子A所在一侧观察棋子A的像(要在物体侧透过玻璃板看像,才能同时看到棋子B与像重合);
棋子B与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(2)①电位器通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻(滑动变阻器原理:改变接入电阻丝长度);
②顺时针旋转滑片、灯泡变亮(电流变大→电阻变小),应选接线端A、B(接右上A,滑片顺时针靠近A,接入电阻丝变短、电阻减小)。
(3)①第3组机械效率为: 。
②提升相同重量的物体、动滑轮重相同:动滑轮个数更少(绳子段数更少) 的图装置机械效率更高(额外功更少,η更高),故选甲图。
故答案为:(1)A;相等;(2)①长度;②A、B;(3)①88.9;②甲。
【分析】(1)要在物体侧透过玻璃板看像,才能同时看到棋子B与像重合;
像与物的大小相等。
(2)①电位器通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻;
②顺时针旋转滑片、灯泡变亮(电流变大→电阻变小)接右上A,滑片顺时针靠近A,接入电阻丝变短、电阻减小。
(3)①第3组机械效率为:。
②提升相同重量的物体、动滑轮重相同:动滑轮个数更少(绳子段数更少) 的图装置机械效率更高(额外功更少,η更高)。
(1)[1]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧观察棋子A的像。
[2]实验时,使用两个相同的棋子,当移动棋子B时,能与棋子A的像完全重合,说明像和物体大小相等,这是等效替代法的应用。
(2)[1]电位器是一个变形的滑动变阻器,根据滑动变阻器的可知,是通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻,进而改变电流,改变小灯泡的亮度。
[2]要求顺时针旋转滑片时,灯泡变亮,则电路中的电流变大,电阻变小,所以电位器接入电路中的电阻变小,因此应选择电位器A、B、C三个接线端其中AB连入电路。
(3)[1]根据第3组数据可计算得到滑轮组的机械效率为
[2]提升相同重量的物体时,根据可知,有用功相同,额外功主要来自于动滑轮自重,甲中有1个动滑轮,乙中有2个动滑轮,所以甲中动滑轮总重更小,额外功更少,因此甲装置中机械效率更高。
22.小聪从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)按图甲所示连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于   (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是   ;
(2)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为   V,则定值电阻R的阻值为   Ω;
(3)为了减小实验误差,小聪应采取的措施是:   ;
(4)小聪不小心将电压表损坏,妈妈告诉小聪,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小聪设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻的电阻,定值电阻的电阻为,①具体操作如下:
a.闭合开关,断开开关,读出电流表示数为;
b.   ,读出电流表示数为(请将实验操作补充完整);
②由以上步骤可得,待测电阻的表达式为   。(用测量量表示)
【答案】(1)A;定值电阻R断路
(2)2.4;10
(3)为了减小实验误差,可调节滑动变阻器,多次测量电压和电流,求出多个电阻值后取平均值。
(4)闭合开关、;
【知识点】电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于连入电阻最大处,即A端;
电流表无示数说明电路断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源相连,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路;
(2)电压表选用的小量程,分度值为0.1V,读数为2.4V;
由欧姆定律可得:;(3)一次实验测得的结果误差较大,为了减小实验误差,应多次测量求平均值;
(4)①具体操作:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为I1;
b.闭合开关S1和S2,读出电流表示数为I2;
②在a步骤中,电源电压U=I1R0;
在b步骤中,电流表示数为干路电流,用I2-I1可得通过待测电阻的电流Ix,运用欧姆定律即可求出电阻大小:。
故答案为:(1)A;定值电阻R断路;(2)2.4;10;(3)多次测量求平均值;(4)闭合开关S1和S2;。
【分析】 (1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于连入电阻最大处;电流表无示数说明电路某处断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源相连,所据此确定故障所在;
(2)先确定电压表选用的量程、分度值,再根据指针位置读数,利用欧姆定律求定值电阻R大小;
(3)减小误差的方法:多次测量求平均值;
(4)设计电路为并联电路,根据第一步电流表示数和已知阻值可求出电源电压大小,此时闭合开关S1和S2后,电流表示数为干路电流,用I2-I1可得通过待测电阻的电流Ix,运用欧姆定律即可求出电阻大小。
(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,图甲中滑片应位于A 端。
[2]电流表无示数说明电路断路,而电压表有示数则说明电路在电压表两接线柱之间断路,因此故障是定值电阻R断路。
(2)[1][2]电源电压为3V,电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,电压表示数为2.4V。根据欧姆定律,定值电阻R的阻值
(3)见答案
(4)[1][2]闭合开关,断开开关,电路为的简单电路。电源电压
闭合开关、,与并联,此时电流表测干路电流,结合步骤a,可得出通过待测电阻的电流
根据欧姆定律,
23.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关;
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:   ;
(2)物体完全浸入水中之前(图甲到图丙),弹簧测力计示数逐渐变小,说明物体所受浮力逐渐   (选填“变大”或“变小”),据此,小明认为物体受到的浮力改变是因为浸入水中的深度增大;而小华则认为浮力改变是因为浸入水中的体积增大,接下来他们继续实验,增大物体浸没在水中的深度(图丙到图丁),发现测力计的示数始终不变,据此可得出   观点(选填“小明”或“小华”)不具有普遍性,物体浸没后受到的浮力   N;
(3)当物体从接触水面开始,到浸没至如图丁所示位置时,在图戊中能够表示出此过程物体所受浮力F与进入水中的深度h的关系图像是   (选填“①”或“②”);
(4)小明想用生活中的器材,结合浮力知识来测金属块的密度,于是找来了刻度尺、水、规则柱形水槽、薄玻璃杯等器材,进行如图己所示实验:
①将玻璃杯漂浮在盛有水的水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
②将金属块轻轻放入水槽中,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为;
③   ,用刻度尺测出此时水槽中水深度为;(请将实验操作补充完整)
④已知水的密度为,则金属块的密度ρ=   (用测量量表示)。
【答案】(1)人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉
(2)变大;小明;4
(3)②
(4)将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;探究影响浮力大小的因素
【解析】【解答】 (1)支持猜想③(与液体密度有关)的生活现象
示例:人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉。
鸡蛋在清水中下沉,在浓盐水中上浮或漂浮。
轮船从河里驶入海里,浮力不变,但排开海水的体积变小(吃水变浅)。
(2)弹簧测力计示数
逐渐变小→浮力逐渐变大。增大浸没深度,
示数不变→说明小明的观点不具有普遍性。
物体浸没后浮力为F浮=G F示=5N-1N=4N。
(3)浮力F浮 与深度h的图像
未浸没时:h增大→V排增大→F浮线性增大。
完全浸没后:h增大→V排不变→F浮保持不变。→图像选②(先上升、后水平)。
(4)测金属块密度
③补充实验操作将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中。
④密度推导(设水槽底面积为S)金属块体积:金属块沉底时排开水的体积:V金=S(H2 H1)
金属块重力:金属块放入玻璃杯漂浮时,增加的浮力等于金属块重力:G金=ΔF浮=ρ水gS(H3 H1)
质量:
金属块密度: 。故答案为:(1)人在死海(海水密度大)中可以漂浮,在普通清水中容易下沉;(2)变大;小明;4;(3)②;(4)③将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中;④。
【分析】(1)支持浮力与液体密度有关的生活现象。
(2)弹簧测力计示数逐渐变小→浮力逐渐变大。增大浸没深度,示数不变→说明小明的观点不具有普遍性。物体浸没后根据称重法计算浮力。
(3)浮力 F浮与深度h的图像未浸没时:h增大→V排增大→F浮线性增大。完全浸没后:h增大→V排不变→F浮保持不变,选择图像。
(4)测金属块密度③补充实验操作将金属块从水槽中取出,放入薄玻璃杯中,使玻璃杯和金属块一起漂浮在水槽中。④金属块体积:金属块沉底时排开水的体积:金属块重力:金属块放入玻璃杯漂浮时,增加的浮力等于金属块重力,根据密度公式写出密度的表达式。
(1)鸡蛋在清水中下沉,而在一定浓度的盐水中可以漂浮,说明浮力大小与液体的密度有关。
(2)[1]物体完全浸入水中之前,弹簧测力计示数逐渐变小,物体所受重力不变,根据
说明物体所受浮力逐渐变大。
[2]增大物体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变,说明浮力大小不变,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度无关,由此可得出小明的观点不具有普遍性。
[3]由图甲和图丙可得,物体浸没后受到的浮力
(3)当物体从接触水面开始,物体排开水的体积逐渐增大,浮力也逐渐增大,当物体全部浸没在水中时,物体排开水的体积不变,其受到的浮力也不变,故答案应为图像②。
(4)[1]将金属块轻轻放入薄玻璃杯中,使薄玻璃杯仍漂浮,用刻度尺测出此时水槽中水深度为。
[2]设水槽底面积为S,根据步骤①和③,金属块放入薄玻璃杯中后,多排开水的体积,由于薄玻璃杯仍漂浮,所以,所以
根据重力公式可得,金属块的质量
根据步骤①和②,金属块沉底后,多排开水的体积
因为金属块浸没,所以
所以金属块的密度
24.小薇的爸爸给自家小汽车安装了电加热座椅垫,如图甲所示。小薇发现该座椅垫有高温、低温、关三个挡位,其电路如图乙所示,电源电压恒为12V,加热电阻,。求:
(1)座椅垫处于低温挡时的电流;
(2)座椅垫处于高温挡时的功率;
(3)据说明书介绍,该座椅垫加热效率达85%以上。已知座椅垫的加热片由碳纤维制成,一个座椅垫的加热片质量为0.24kg。小薇测试时,测量到该座椅垫高温挡正常加热10min,温度升高了10℃,请你通过计算判断说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据是否可信。[]
【答案】(1)座椅垫处于低温挡时,R1、R2串联,电路总电阻为R总=R1+R2=7.2Ω+8.8Ω=16Ω,电路中的电流为。
答:座椅垫处于低温挡时的电流为0.75A。
(2)座椅垫处于高温挡时,电路为R1的简单电路,此时的功率为。
答:座椅垫处于高温挡时的功率为20W。
(3)由题意可知,该座椅垫加热片吸收的热量为:,
该座椅垫高温挡正常加热10min,消耗的电能为W=Pt=20W×10×60s=12000J,则该座椅垫加热效率为,
所以,说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据不可信。
答:说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据不可信。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热机的效率;电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)座椅垫处于低温挡时,R1、R2串联,根据求此时的电流;(2)座椅垫处于高温挡时,电路为R1的简单电路,根据求此时的功率;
(3)根据Q吸=c碳纤维mΔt求该座椅垫吸收的热量;根据W=Pt求高温挡正常加热10min消耗的电能,再根据求出加热效率,判断说明书中的“加热效率达85%以上”这一数据是否可信。
(1)座椅垫处于低温挡时,和串联,电路中的电流为
(2)座椅垫处于高温挡时,电路为的简单电路,则高温挡电功率为
(3)座椅垫吸收的热量为
消耗的电能为
加热效率为
因为,所以说明书不可信。
25.如图甲所示的大国重器半潜船,可以轻松“扛起”舰船、钻井平台等万吨巨物。其工作原理如图乙所示,通过调整水舱内压载水的质量,使装货甲板潜入水中,然后将货物拖曳到甲板上方,再将水舱内的压载水排出,使船身连同货物一起上浮,完成货物装载。科创小组使用3D打印机打印了一艘底面积、体积的空心长方体半潜船模型,将其放入一个底面积、装有20cm深水的轻质薄壁容器(足够高)中进行测试,如图丙所示。模型未注水时放入容器中漂浮,其浸入水中的深度为2.5cm,向模型内注水,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中。
(1)求未注水时模型底受到水的压强;
(2)求模型内水舱的体积;
(3)小组成员为了模拟半潜船装载货物过程,将一个与模型外形完全相同,密度为的实心“货物”轻轻放在注满水的模型正上方。当“货物”与模型静止后,用导管缓慢将水舱内的水抽出到容器外,使模型连同“货物”一起逐渐上浮。当“货物”刚好完全露出水面时,停止抽水。求此抽水过程中模型向上移动的距离。
【答案】(1)未注水时模型底受到水的压强:p=ρ水gh排1=1×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-2m=250Pa。
答: 未注水时模型底受到水的压强为250Pa。
(2)未注水时模型排开水的体积V排1=S模型h排1=200cm2×2.5cm=500cm3,
此时模型受到的浮力F浮1=ρ水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N,
由物体的漂浮条件可知,此时模型的重力G模型=F浮1=5N,
向模型内注水,直至注满水舱,模型恰好完全浸入水中时,模型受到的浮力F浮2=ρ水gV排2=1×103kg/m3×10N/kg×2000×10-6m3=20N,
由模型恰好完全浸入水中可知,此时模型悬浮在水中,由物体的悬浮条件可知,此时模型和水的总重力G总1=F浮2=20N,
则模型中注入水的重力G水=G总1-G模型=20N-5N=15N,
由G=mg和密度公式可知,模型内水的体积 。
答: 模型内水舱的体积为1500cm3 。
(3)由密度公式和G=mg可知,“货物”的重力G物=m物g=ρ物V物g=0.6×103kg/m3×2000×10-6m3×10N/kg=12N;
“货物”与模型整体的重力G总=G总1+G物=20N+12N=32N,
当“货物”与模型整体都浸没在水中时受到的浮力F浮浸没=ρ水gV排浸没=1×103kg/m3×10N/kg×(2×2000×10-6m3)=40N>32N,
由物体的浮沉条件可知,当“货物”与模型静止后整体漂浮在水面,
由物体的漂浮条件可知,当“货物”与模型静止后整体受到的浮力F浮2=G总1+G物=20N+12N=32N,
由F浮=ρ液gV排可知,此时整体排开水的体积。
此时模型浸没,“货物”排开水的体积V排3=V排2-V模型=3200cm3-2000cm3=1200cm3,
由V=Sh可知,“货物”浸入水中的深度,
容器中水的体积V水容=S容器h水=1000cm2×20cm=20000cm3,
此时容器中水的体积和“货物”排开水的总体积V=V排2+V水容=3200cm3+20000cm3=23200cm3,
此时容器中水的深度,
模型的高度,
则模型底部到容器底部的距离h1=h'-h-h模型=23.2cm-6cm-10cm=7.2cm,
当“货物”刚好完全露出水面时,容器中水的体积和模型排开水的总体积V'=V模型+V水容=2000cm3+20000cm3=22000cm3,
此时容器中水的深度,
模型底部到容器底部的距离h2=h''-h模型=22cm-10cm=12cm,
则此抽水过程中模型向上移动的距离Δh=h2-h1=12cm-7.2cm=4.8cm。
答:此抽水过程中模型向上移动的距离为4.8cm。
【知识点】密度公式及其应用;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】【分析】 (1)根据液体压强公式求出未注水时模型底受到水的压强;
(2)根据体积公式和阿基米德原理求出未注水时模型受到的浮力,根据物体的漂浮条件求出此时模型的重力,再阿基米德原理求出模型恰好完全浸入水中受到的浮力,根据物体的悬浮条件求出此时模型和水的总重力,进而求出模型中注入水的重力,根据G=mg和密度公式求出模型内水的体积,即为模型内水舱的体积;
(3)根据密度公式和G=mg求出“货物”的重力,根据物体的浮沉条件判断整体在水中的状态,根据物体的漂浮条件求出当“货物”与模型静止后整体受到的浮力,再根据阿基米德原理求出此时整体排开水的体积,根据体积公式求出此时“货物”浸入水中的深度,进而求出模型底部到容器底部的距离,再根据体积公式求出当“货物”刚好完全露出水面时模型底部到容器底部的距离,进而求出此抽水过程中模型向上移动的距离。
(1)由题意得,模型浸入水中深度
未注水时模型底受到水的压强
(2)未注水时模型漂浮,排开水的体积
漂浮时,浮力等于模型自身重力,即
注满水后模型恰好完全浸没,此时总浮力等于总重力,总浮力为①
总重力为②
由①②可得③
将代入③中,可得
(3)货物与模型外形相同,故
模型高度
容器底面积,初始容器内水体积
已知,,
放好货物后总重力
总浮力等于总重力,总排开体积
初始水面高度
货物浸入深度
设初始模型底部距容器底高度为,则

当“货物”刚好完全露出水面时,容器中水面高度为
此时模型刚好全部浸入水中,模型底部距容器底高度为
抽水过程中模型向上移动的距离
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