2023学年第一学期期中考试
九年级物理学科试卷
一、选择题(本大题共6小题,共12分)
1.一张报纸平摊后用剪刀将它剪成相等的四分,其中的一份平放在水平桌面上,则它对桌面的压强约为( )
A.0.25帕 B.0.75帕 C.1帕 D.4帕
2.物理在生活中有很多应用,以下实例中利用连通器原理制成的是( )
A.压力锅 B.液位计 C.密度计 D.吸尘器
3.青少年科技创新大赛的获奖作品-5G 高铁轨道螺丝警报器,设计了检测螺丝松动的报警方案,如图所示,其主要的科学原理是:螺丝(其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时报警灯工亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,立方体木块下面用一段细线与容器底相连(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,若细线中的拉力用F表示,容器中水的深度用h表示。那么,在图中可以正确描述拉力F随深度h的变化关系的图象是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲的质量等于乙的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力FA、FB的关系是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
6.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力的变化量△F甲、△F乙的关系是( )
A.△F甲一定大于△F乙 B.△F甲可能大于△F乙
C.△F甲一定小于△F乙 D.△F甲可能小于△F乙
二、填空题(共21分)
7.上海地区家庭电路的电压为 伏,电灯与控制它的开关是 连接的(选填“串联”或“并联”)。如图所示电流表的示数为 安。
8.通过某导体电流为0.2安,10秒内通过其横截面的电荷量为 库,若它的电阻为50欧,它的两端的电压为 伏;当它两端电压为5伏时,它的电流为 安。
9.冰的密度为0.9×103千克/米3,其单位读作 ,体积为1米3的冰熔化成水后,水的质量为 千克,水的体积为 米3。
10. 实验向世人证明了大气压强的存在且很大。通常把相当于 毫米水银柱产生的压强值叫做1标准大气压。如果某地某时的大气压为1.01×105帕,则面积为20m2的屋顶上受到的大气压力为 牛。
11.如图所示,将物块 A 用细线悬挂着浸没于水中时,容器内水深为 0.7 米,物块 A 下表面所处水的深度为 米.若物块 A 重为 5 牛,受到绳对它的拉力为 1 牛,则物块 A 所受浮力的大小为 牛,方向 .
12.如图所示,两个质量相等,高度和底面积均不相等的圆柱形容器S甲13.小明在研究压强对生物生存的影响时,通过查询资料获得了以下信息:(1)地球深海中生活着大量鱼类及其他海洋生物;(2)深海区指的是海面以下2000米及更深的地方;(3)地球、金星、火星上高度对应大气压强的数据如下表。
地球 金星 火星
高度 (千米) 大气压强 (帕) 高度 (千米) 大气压强 (帕) 高度 (千米) 大气压强 (帕)
0 1.01 0 93.02 0 0.0075
5 0.54 5 67.32 5 查询不到
10 0.26 10 47.86 10 查询不到
①根据地球和金星上大气压强与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一个星球上, ;
②由上述结论可推测火星高处的大气压一般会 帕(选填“小于”、“等于”或“大于”);
③有人认为:金星表面的巨大的大气压强是导致生命无法存在的主要原因。请你对于上述观点谈谈你的看法 。
三、作图题(共6分)
14.如图所示,重为10牛的物体静止在斜面上,对斜面的压力为8牛,用力的图示法画出物体对斜面的压力。
15.在如图所示的电路中填上适当的电表符号,要求两灯并联,使之成为正确的电路。
四、综合题(共31分)
16.在如图所示的实验装置中,装置(a)的名称为 ,通常利用该装置 (选填“测量”或“探究”)液体的压强;装置(b)可用来做验证 原理的实验;装置(c)所示正在做的是 实验,实验时若玻璃管发生倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.将体积为2×10-4m3的铁块浸没在水中,求:
(1)该铁块排开水的体积.
(2)该铁块所受到的浮力.
18.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的底面积为4×10-2m2,质量为16 kg,乙的体积为1×10-3 m3.(g取10 N/kg)求:
(1)甲对地面的压强p.
(2)若将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为p1,若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为p2,已知p2=4p1.求乙的密度.
(3)当甲、乙分别平放在水平地面上时,若分别沿水平方向切去相同的体积V,则求甲、乙对地面压强变化量Δp甲与Δp乙的比值.
19.如图所示,放置在水平桌面上的两个圆柱形容器,甲容器底面积为,容器内放了正方体物块 A;乙容器底面积为,容器内装有深度为 0.2 米的水.求:
(1)乙容器中水的质量.
(2)水对乙容器底的压强.
(3)现将某种液体倒入甲容器中,并使物块A正好浸没,此时溶液对容器甲的压强为.再将物块取出浸没在乙容器的水中,水面上升至 0.25米(水未溢出).恰好是水对容器乙压强变化量的1.5倍,求:液体密度.
20.为探究浸没在水中的物体对容器底的压力与哪些因素有关,某小组同学利用DIS数据采集系统及若干重力G和密度ρ已知的实心物体等器材进行实验。他们将实心物体放入盛水的平底容器中(如图所示),测出物体对容器底的压力F,并将实验数据记录在表一中。
表 一 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
密度ρ(g/cm3) 2.0 2.5 3.0
重力G(N) 4 8 12 4 8 12 3 6 9
压力F(N) 2.0 4.0 6.0 2.4 4.8 7.2 2.0 4.0 6.0
表二
表 二 (ρ ρ水)︰ρ 1︰2 3︰5 2︰3
F︰G
(1)分析表一中实验序号 中的数据及相关条件可初步得出︰当物体的重力相同时,浸没在水中的物体对容器底的压力随物体密度的增大而增大;
(2)分析表一中实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)中的数据及相关条件可初步得出︰ ;
(3)小组同学进一步综合分析表一中的数据有了新发现,他们将经计算得到的部分数据记录在表二中;
(a)表二中空缺的数据依次为 、 、 ;
(b)按表二中数据反映的规律推理︰若浸没在水中某实心物体的密度ρ=4g/cm3,重力G=12N,则物体对容器底的压力F= N。
试卷第6页,共6页
1.B
【详解】一张报纸的质量约为60g,长约1m,宽约0.8m,则一张报纸平摊在水平桌面上时,它对桌面的压强约为
用剪刀将它剪成相等的四份,其中的一份对桌面的压力变为原来的,与桌面的接触面积也变为原来的,根据可知,它对桌面的压强不变,仍为0.75Pa,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.B
【详解】A.液体的沸点跟气压有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低,压力锅的密封效果好,当锅内产生大量水蒸气时,聚集在锅的上方,使锅内气压增大,锅内水的沸点升高,食物更容易煮熟,故A不符合题意;
B.上端开口下端连通的容器叫连通器,连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。液位计就是利用此原理可以获知容器内部的液位高低,故B符合题意;
C.密度计是利用阿基米德原理来工作的,是沉浮条件的应用,故C不符合题意;
D.吸尘器利用的是流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.由电路图知,螺丝无论是否松动,闭合开关,灯都能亮,但螺丝松动,与导线分离而断开时,电阻与灯L串联在电路中,电路中的电阻较大,据欧姆定律知,电路中的电流较小,灯较暗;螺丝(电阻不计)未松动,与导线正常连接时,电阻R被短路,电路中只有灯L工作,电路的电阻较小,电路中的电流较大,灯L较亮,故A不符合题意;
B.由电路图知,螺丝松动时,电阻R与灯串联,灯亮;螺丝未松动时,灯被短路,电路中只有R工作,灯不亮,故B符合题意;
C.由电路图知,螺丝松动时,电路断开,灯不亮,螺丝未松动时,电路接通,灯亮,故C不符合题意;
D.由电路图知,螺丝松动时,螺丝与导线断开,电路中只有灯工作,灯亮;螺丝未松动时,螺丝与导线接通,灯被短路,电源也被短路,电路被损坏,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】向容器中慢慢加水,物体浸入水中,一开始因为排开水的体积小,物体受到的浮力小于重力,细线没有被拉直,拉力为0;随着水的增多,排开水的体积越来越大,当物体受到的浮力大于物体重时,物体开始上升,当细线被拉直,细绳的拉力增大;当物体全浸入水中,排开水的体积不变,浮力不变,细线的拉力不变。由此可见细线的拉力是先为0、后不断增大、最后不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.C
【详解】AB.由图知道,容器底面积SA <SB,V甲<V乙,且两液面相平即h甲 =h乙,由于甲的质量等于乙的质量,所以,由知道,
ρ甲SA h甲=ρ乙SB h乙,
即
ρ甲SA =ρ乙SB,
ρ甲 >ρ乙,
若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则h甲 ˊ=h乙ˊ,由p=ρgh知道,pA >pB ,故AB错误;
CD.由ρ甲SA =ρ乙SB 知道,
ρ甲SA h甲 ˊ=ρ乙SB h乙ˊ,
即m甲 ′=m乙 ′,由于圆柱形容器中液体对容器底部的压力是
F=pS=ρghS=ρgV=mg=G,
所以,液体对各自容器底部的压力是FA =FB ,故C正确、D错误。
故选C。
6.C
【详解】两个正方体的边长分别为h甲和h乙,h甲
可知,由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,对地面的压强相等,即:p甲=p乙,所以,
ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,
在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即:
△F=ρ△Vg=ρS△hg=ρh2△hg,
则:
= = <1,
所以,△F甲<△F乙,故△F甲一定小于△F乙.故选C.
7. 220 串联 2.4
【详解】[1]我国家庭电路的电压为220V,那么上海地区家庭电路的电压为220V。
[2]为了能控制电灯的工作情况,电灯与控制它的开关是串联连接的。
[3]如图所示电流表选用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数为2.4A。
8. 2 10 0.1
【详解】[1]根据,10秒内通过其横截面的电荷量为
[2]若它的电阻为50欧,它的两端的电压为
[3]当它两端电压为5伏时,它的电流为
9. 千克每立方米 900 0.9
【详解】[1]密度的单位是千克/米3,读作千克每立方米。
[2]冰的质量
m冰=ρ冰V=0.9×103kg/m3×1m3=900kg
因为冰化水质量不变,所以水的质量为
m水=m冰=900kg
[3]水的体积
10. 马德堡半球 760 2.02×106
【详解】[1]为了证明大气压强的存在,1654年,德国马德堡市市长格里克把两个直径约55.9 cm的空心铜半球扣在一起,抽出球内的空气,然后分别在两个半球上各拴了8匹马向两边拉,结果还是很难拉开。但如果不抽去空气,两个半球轻轻一拉就开,这个实验后来被称为马德堡半球实验,该实验向世人证明了大气压强的存在且很大。
[2]1标准大气压能支持760mm高水银柱的而不下落,说明1标准大气压等于760毫米水银柱产生的压强。
[3]根据可得,屋顶上受到的大气压力为
F=pS=1.01×105Pa×20m2=2.02×106N
11. 0.5 4 竖直向上
【分析】浮力的方向竖直向上;称重法测浮力:.
【详解】(1)物块A下表面所处水的深度为:h0.7m
(2)物块A所受浮力:;
(3)浮力的方向竖直向上.
故答案为(1)0.5;(2)4;(3)竖直向上.
12. 大于 等于 大于
【分析】根据判断水对容器底部的压强p甲和p乙,的关系;在直壁容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力;漂浮时浮力等于重力;根据判断出排开液体体积的大小,然后根据容器的底面积大小判断水面上升的高度,再利用判断这时水对两容器底部的压强的增加量△p甲、△p乙的大小关系.
【详解】[1]由图知,甲容器中水的深度h甲大于乙容器中水的深度h乙,根据可知,水对甲容器底部的压强大于水对乙容器底部的压强,即p甲>p乙;
[2]甲乙容器均为直壁容器,水对容器底部的压力等于水的重力,甲乙两容器中水的质量相等,则重力相等,所以,水对容器底部的压力相等,即F甲=F乙.
[3]在两容器中分别放入相同质量的小木块后,木块漂浮于水面,浮力等于重力,小木块在两个容器中重力相等,所以浮力相等,根据知,排开液体体积的相等,由图可知甲容器的底面积小于乙容器的底面积,所以将两个质量相同的木块分别放入两容器中,水均没有溢出,此时甲容器水面上升的高度大于乙容器水面上升的高度,所以,根据可知,这时水对两容器底部的压强的增加量△p甲>△p乙.
【点睛】对于柱形容器,注意其对底面压力与重力相等.
13. 高度越高,大气压越小 小于 见解析
【详解】①[1]由表中数据可知,在地球和金星上,随着高度的增加,大气压逐渐减小,所以根据地球和金星上大气压强与高度之间的变化关系可以得出的结论是:在同一个星球上,高度越高,大气压越小。
②[2]由表中数据可知,在火星上,高度为0时,大气压为,即,由①中结论可知,在同一个星球上,高度越高,大气压越小,所以可推测火星高处的大气压一般会小于帕。
③[3]因为金星表面的大气压仅相当于地球上海面以下930米左右处海水产生的压强,而根据资料2000米以下的深海仍然存在鱼类及其它海洋生物,所以金星表面的巨大的大气压强并不是导致生命无法存在的主要原因。
14.
【详解】物体对斜面的压力,作用点在斜面上,方向是和斜面垂直向里,大小为8N,选取标度为4N,过压力的作用点,作一条垂直于斜面向里的有向线段,使线段长度为标度的2倍,如图所示
15.
【详解】要使两灯并联,左下的“〇”中应填入电流表,这样电流依次经过灯泡L1和L2,上面“〇”中应填入电流表,流过两灯泡中的电流可以汇合共同流入负极,则右下“〇”中不能有电流通过,故为电压表,见下图:
16. 压强计 探究 阿基米德 托里拆利 不变
【详解】[1][2]装置(a)是压强计,可以用来探究液体内部压强的规律。
[3]装置(b)可用称重法测出物体的浮力,同时借助量筒测出排水的体积,进而算出排水的重力,因此可用来做验证阿基米德原理的实验。
[4][5]装置(c)所示正在做的是托里拆利实验,实验时若玻璃管发生倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差将不变,只是水银柱的长度会变长。
17.(1)2× 10-4m3 (2)1.96N
【详解】(1).因为浸没,所以:
V物=V排=2×10-4m3;
(2).由阿基米德原理可得,物体受到的浮力为:
.
答:(1)该铁块排开水的体积为2×10-4m3;(2)该铁块所受到的浮力为1.96N.
18. 4000 Pa 4×103 kg/m3 1∶8
【详解】(1)根据题意知道,甲对水平面的压力等于重力是:F=G=mg=16kg×10N/kg=160N;
所以,甲对地面的压强是:p=F/S=160N/4×10 2m2=4000Pa;
(2)若将甲叠放在乙的上方中央,则甲对乙的压强是:p2 =F=F/S′=160N/0.01m2=16000Pa;
若将乙叠放在甲的上方中央,则乙对甲的压强是:p1 =16000Pa/4=4000Pa;
则乙对甲的压力即是乙的重力:G=F'=p1 S'=4000Pa×0.01m2 =40N,
故乙的密度是:ρ乙 =G′/gV乙=40N/10N/kg×0.001m3=4×103 kg/m3
(3)因为甲的底面积是S=4×10-2m2,所以,甲的体积是:V甲 = ==0.008m3
则甲的密度是:ρ甲=m甲/V甲=16kg/0.008m3=2×103 kg/m3 ;
当甲、乙分别平放在水平地面上时,若分别沿水平方向切去相同的体积V,则甲对地面压强变化量△P甲=ρ甲gV/S甲;乙对地面压强变化量△p乙 =ρ乙gV/S乙,
则甲、乙对地面压强变化量Δp甲与Δp乙的比值是:=1:8.
点睛:本题考查的是压强大小的比值计算、密度公式和重力公式的应用,正确的表示出③中甲、乙对水
平地面的压强相等的表达式是关键,关键能够确定对应的压力和受力面积,
19.(1)4kg(2)1960Pa(3) 750kg/m3
【分析】(1)根据密度的公式得到乙容器中水的质量;
(2)根据液体压强的公式得到水对乙容器底的压强;
(3)根据液体压强的公式得到溶液对甲容器底的压强,根据液体压强的公式得到水对容器底的压强的变化量,由甲和乙容器底受到压强的关系列出关系式得到液体的密度.
【详解】(1)乙容器中水的质量;
(2)水对乙容器底的压强;
(3)将物块取出浸没在乙容器的水中,水面上升至 0.25m,水面的变化量,物块A的体积,物块A的边长,溶液对容器甲的压强,溶液对容器甲的压强变化量,,.
20. 1与4(或2与5,或3与6) 当物体的密度相同时,浸没在水中的物体对容器底的压力与物体的重力成正比 1︰2 3︰5 2︰3 9
【详解】(1)[1]1与4、2与5、3与6的重力相同,物体的密度不同,且密度越大,压力越大,可得当物体的重力相同时,浸没在水中的物体对容器底的压力随物体密度的增大而增大。
(2)[2]1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)中的数据,压力与重力的比值相同,为一定值,可得:当物体的密度相同时,浸没在水中的物体对容器底的压力与物体的重力成正比。
(3)[3][4][5]经计算得,第一组F与G的比值为1︰2,第二组F与G的比值为3︰5,第三组F与G的比值为2︰3。
[6]实心物体的密度ρ=4g/cm3,可得
(ρ ρ水)︰ρ=(4g/cm3 1g/cm3)︰4g/cm3=3︰4
由表格中数据可知
F︰G=(ρ ρ水)︰ρ=3︰4
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答案第7页,共8页