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2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷（含答案）
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这是一份2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷（含答案），共21页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共20）
1．（2分）中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息
2．（2分）甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．2～4s内乙做匀速直线运动
B．4s时甲、乙两物体的速度相等
C．0～4s内乙的平均速度为2m/s
D．3s时甲在乙的前方
3．（2分）在射箭运动中，以下关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是（ ）
A．瞄准时，手的拉力把弓拉弯
B．松手后，弓的弹力把箭射出
C．飞行中，重力让箭划出一道弧线
D．中靶时，靶的阻力让箭停止运动
4．（2分）若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向左移动 B．水平向右移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
6．（2分）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是（ ）
A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤
7．（2分）如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是（ ）
A．A液面上升 B．A液面下降
C．B液面下降 D．A、B液面高度均不变
8．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
9．（2分）将同一实心物体分别投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受的浮力分别是6N和5N，则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是（ρ酒精＝1.0×103kg/m3）（ ）
A．在水中漂浮，在酒精中漂浮
B．在水中悬浮，在酒精中漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中沉底
D．在水中沉底，在酒精中沉底
10．（2分）如图所示，用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力大小为4N，方向水平向右
B．B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．地面对A的摩擦力大小为4N，方向水平向左
D．地面对A的摩擦力大小为6N，方向水平向左
二、填空题（每空1分，共11分）
11．（1分）如图所示，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s。
12．（2分）今年年初，突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情席卷全国，全国上下都投入到这场没有硝烟的战争中。如图甲所示，防疫人员正在手持测温仪测量过往旅客的体温，测温仪是通过接收身体表面辐射出来的 （选填“紫外线”或“红外线”）来测温的。医院里密封在钢瓶中的氧气使用一段时间后，瓶内氧气的密度 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
13．（2分）小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度 （选填“升高”，“降低”或”不变”），停止加热一段时间后，水 （选填会”或“不会）汽化。
14．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内有三个小实验：甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系；乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在；丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，请你推测以上三个实验将会出现的现象：甲实验 ；乙实验 ；丙实验 。
15．（3分）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总质量为1.56t，当车停在水平路面时，人与车对路面的压强为 Pa。若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），你判断的依据是 。
三、简答（本小题共3分）
16．（3分）甲、乙两图分别是盲道和鞋底的图片，它们上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用一样吗？请你说说这样做的道理。
四、实验探究题（每空1分，共10分）
17．（4分）在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm
B.20.0cm
C.30.0cm
D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
18．（6分）某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮薄膜分别向上凸起，实验现象如图a、b、c所示。
（1）实验中是根据 来判断液体内部压强的大小的。
（2）根据实验现象图a和b能得到的结论是： 。
（3）根据实验现象图b和c能得到的结论是： 。
（4）如果要进一步测出图c中的盐水密度，给你提供水、刻度尺，请你设计一个实验方案，简要写出实验步骤和用测量的量表示的结果。已知水的密度为ρ水。
①
②
③ρ盐水＝
五、计算题（共6分）
19．（6分）如图甲所示，一个底面积为0.04m2的柱形容器放在电子秤上，并在容器中放置高为0.1m圆柱体A，然后向容器中缓慢注水，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。当注入水的深度为0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，此时：
（1）水对容器底压强；
（2）容器中水的体积；
（3）物体A的密度。
2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共20）
1．（2分）中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息
【分析】（1）声音是由物体振动产生，振动停止，发声停止；
（2）声音的响度与振幅、传播距离、分散程度等有关；
（3）不同发声体的材料、结构不同，发出声音的响度不同，利用音色可以辨别发声体；
（4）声音可以传递信息，也可以传递能量。
【解答】解：
A、声音是由物体振动产生的，笛声是由笛管内空气柱振动产生的，故A错误；
B、重锤敲鼓时，鼓面振动幅度大，声音的响度大，所以，“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关；故B错误；
C、不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的，故C错误；
D、诗人根据听到的犬吠声，猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了，说明声音可以传递信息，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道声现象的综合题，涉及到的知识点较多，只要平时学习时多归纳，多总结即可，都是一些基础题目，难度不大。
2．（2分）甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．2～4s内乙做匀速直线运动
B．4s时甲、乙两物体的速度相等
C．0～4s内乙的平均速度为2m/s
D．3s时甲在乙的前方
【分析】在s﹣t图象中，过原点的直线表示物体通过的路程与其时间成正比，即物体做匀速直线运动；平行于时间轴的直线，表示物体处于静止状态。
（1）2～4s 内，乙是处于静止状态；
（2）利用速度公式求甲做匀速直线运动的速度，在4s时，甲的速度的大小不变；而乙处于静止状态，速度为0；
（3）在0～4s内，乙运动的路程是8m，时间是4s，可求乙的平均速度；
（4）3s 时，乙运动的路程是8m，利用s＝vt求甲运动的路程，通过比较得出谁在前方。
【解答】解：
由s﹣t图象可知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲做匀速直线运动；
前2s内，乙是一条过原点的直线，则乙做匀速直线运动；2s后乙相对于出发点的位置没有变化，则乙处于静止状态，所以乙是先匀速直线运动后静止。
A、2～4s 内，乙是处于静止状态，故A错误；
B、结合前面分析可知，在4s时，甲是运动的，而乙处于静止状态，所以甲、乙两物体的速度不相等，故B错误；
C、0～4s内，乙运动的路程是8m，时间是4s，则乙的平均速度为v乙＝＝＝2 m/s，故C正确；
D、由s﹣t图象可知，前3s 内乙运动的路程是8m，而甲运动的路程小于8m，所以，3s时甲在乙的后方，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了s﹣t图象的分析和平均速度计算公式的应用，根据图象特点确定物体运动状态，是解决此类问题的关键。
3．（2分）在射箭运动中，以下关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是（ ）
A．瞄准时，手的拉力把弓拉弯
B．松手后，弓的弹力把箭射出
C．飞行中，重力让箭划出一道弧线
D．中靶时，靶的阻力让箭停止运动
【分析】力的作用效果有二：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
【解答】解：A、力可以改变物体的形状，所以在拉力的作用下弓发生形变；
B、力可以改变物体的运动状态，所以弓的弹力使箭由静止变为运动；
C、力可以改变物体的运动状态，因为重力的方向是竖直向下的，所以重力让箭划出一道弧线；
D、力可以改变物体的运动状态，所以靶的阻力让箭由运动变为静止。
所以与另外三个不同的是A。
故选：A。
【点评】此题考查了力的作用效果的辨析，熟悉基本规律就能正确选择。
4．（2分）若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向左移动 B．水平向右移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
【分析】光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解：A、将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故A不符合题意；
B、将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故B不符合题意；
C、将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，反射光线能射中墙上的目标，故C符合题意；
D、将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，反射光线不能射中墙上的目标，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，其中必须搞清入射角与反射角的概念。
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
【分析】根据物态变化的知识逐一分析：物体由固态变为液态的过程叫熔化，物体由气态变为液态的过程叫液化，物体由液态变为气态的过程叫汽化，汽化的两种方式是蒸发和沸腾；物体由气态直接变为固态的过程叫凝华，物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
【解答】解：
A、云是空气中的水蒸气变成的小水珠，由气态变为液态，属于液化现象；故A错误。
B、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象；故B错误。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象；故C正确。
D、河水结冰是由液态变为固态，是凝固现象；故D错误。
故选：C。
【点评】熟悉常见的自然现象，掌握六种物态变化的状态变化是解决此题的关键。
6．（2分）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是（ ）
A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤
【分析】（1）各种镜子都能改变光的传播方向；
（2）平面镜成正立等大的虚像，凸透镜可以成虚像也可以成实像；凹透镜成虚像；
（3）凸透镜矫正远视眼，凹透镜矫正近视眼；
（4）三棱镜可以研究光的色散。
【解答】解：①平面镜反射光线，可以改变光的传播方向，凸透镜、凹透镜、三棱镜折射光线，可以改变光的传播方向，故①正确；
②平面镜、凹透镜、凸透镜都能成虚像，故②错误；
③凸透镜既能成放大、缩小、等大的实像也能成放大的虚像，故③正确；
④凸透镜可以矫正远视眼，凹透镜可以矫正近视眼，故④错误；
⑤利用三棱镜能研究光的色散实验，故⑤正确。
综上分析可知，正确的是①③⑤。
故选：D。
【点评】该题考查了平面镜、凸透镜、凹透镜以及三棱镜等知识，是一道光学综合题。
7．（2分）如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是（ ）
A．A液面上升 B．A液面下降
C．B液面下降 D．A、B液面高度均不变
【分析】首先比较粗细两管的空气流速，根据流速大的地方压强小再判断液面高度。
【解答】解：气体在流速小的地方压强大，在流速大的地方压强小，
从管的一端吹气时，粗细两管中的空气流量是相同的，粗管中的空气流速小、压强大，细管中的空气流速大、压强小，则A液面上方的气体压强大，B液面上方的气体压强小，所以会造成A液面下降，B液面上升。
故选：B。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系，关键是要知道：粗管中的空气流速小，细管中的空气流速大。
8．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【分析】（1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变；
（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。
故选：D。
【点评】以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。
9．（2分）将同一实心物体分别投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受的浮力分别是6N和5N，则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是（ρ酒精＝1.0×103kg/m3）（ ）
A．在水中漂浮，在酒精中漂浮
B．在水中悬浮，在酒精中漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中沉底
D．在水中沉底，在酒精中沉底
【分析】本题可采用假设法求解，可分别假设物体在水中可能处的状态，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知物体在酒精中的状态，由此可选出可能的情况。
【解答】解：AC、假设物体在水中漂浮，则由物体的浮沉条件可得，物体重为6N，而在酒精中受到的浮力为5N，故在酒精中应下沉，不能漂浮，故A错误、C正确；
B、假设在水中悬浮，则由物体的浮沉条件可得，物体受到的浮力等于物体重为6N，而在酒精中受到的浮力为5N，故在酒精中下沉，不能漂浮，故B错误；
D、假设它在水和酒精中都处于沉入底部，全部排开液体的状态，则它受到的浮力分别是：F水＝ρ水gV、F酒＝ρ酒gV；则F水：F酒＝5：4，而现在浮力之比是6：5，故D错。
故选：C。
【点评】当题目中有多个问题相关联时，可以先假设其中一种情况成立，由此再利用所学知识进行推理，可得出另外的情况是否成立。
10．（2分）如图所示，用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力大小为4N，方向水平向右
B．B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．地面对A的摩擦力大小为4N，方向水平向左
D．地面对A的摩擦力大小为6N，方向水平向左
【分析】物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态，对两者水平方向受力分析判断出受力情况，根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系，根据相互作用力的条件得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系，要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
【解答】解：
A、因B静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力，
所以，A对B水平向右的摩擦力fA对B＝F示＝2N，故A错误；
B、因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力，
所以，B对A的摩擦力方向水平向左，大小为2N，故B错误；
CD、因物体A做匀速直线运动时，受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态，
所以，由力的合成可得：fB对A+f地＝F，
则地面对A水平向左的摩擦力：f地＝F﹣fB对A＝6N﹣2N＝4N，故C正确，D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等，正确的判断各力之间的关系是关键。
二、填空题（每空1分，共11分）
11．（1分）如图所示，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 1500 m/s。
【分析】根据速度公式v＝就可解答此题。
【解答】解：
由题意可知，看到火药发光，经过10s听到钟声，可近似认为声音在水中传播15km用的时间为t＝10s，
则声音在水中传播的速度为：v＝＝＝1500m/s。
故答案为：1500。
【点评】本题考查了速度公式的计算，在解答过程中应注意单位的统一。
12．（2分）今年年初，突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情席卷全国，全国上下都投入到这场没有硝烟的战争中。如图甲所示，防疫人员正在手持测温仪测量过往旅客的体温，测温仪是通过接收身体表面辐射出来的 红外线 （选填“紫外线”或“红外线”）来测温的。医院里密封在钢瓶中的氧气使用一段时间后，瓶内氧气的密度 变小 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】（1）额温枪是利用接收人体辐射的红外线工作的；
（2）氧气瓶内的氧气密度变化，关键在于氧气瓶内的体积是固定不变的。
【解答】解：（1）额温枪是利用接收人体辐射的红外线工作的，人体温度越高辐射红外线能力越强，额温枪温度越高；
（2）氧气瓶内的体积是一定的，氧气用一段时间后就就少了，故密度变小。
故答案为：红外线；变小。
【点评】本题考查了额温枪的工作原理，以及密度公式的运用，难度不大。
13．（2分）小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度 不变 （选填“升高”，“降低”或”不变”），停止加热一段时间后，水 会 （选填会”或“不会）汽化。
【分析】水在沸腾过程中温度保持不变；由液态变为气态叫汽化。
【解答】解：小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度不变；
停止加热一段时间后，水不会沸腾，但蒸发不会停止，蒸发在任何条件下都能进行，故水还会汽化。
故答案为：不变；会。
【点评】本题主要考查做“观察水的沸腾”实验时，沸腾时的温度特点及汽化的条件。
14．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内有三个小实验：甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系；乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在；丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，请你推测以上三个实验将会出现的现象：甲实验 水会沸腾 ；乙实验 薄塑料片会下落 ；丙实验 气球体积会变大，直至爆炸 。
【分析】当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内气体的压强越来越小，而液体的沸点、气球的体积和支持水的塑料薄片都与大气压强有关，因此都会发生一系列的变化。
【解答】解：当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内空气减少，大气压强减小，
甲实验中，因水的沸点会随着大气压强的减小而降低，所以95℃的热水会沸腾；
乙实验中，因大气压强减小，大气压强支撑不住水的重量，所以薄塑料片会下落；
丙实验中，因气球外的大气压强减小，所以气球内部压强会远大于外部压强，所以气球体积会变大，直至爆炸；
故答案为：水会沸腾；薄塑料片会下落；气球体积会变大，直至爆炸。
【点评】本题主要考查大气压强的综合知识，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
15．（3分）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总质量为1.56t，当车停在水平路面时，人与车对路面的压强为 1.04×105 Pa。若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），你判断的依据是 流体在流速大的地方压强小 。
【分析】轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，根据F＝G＝mg求出其大小，又知道车轮与地面的总接触面积，根据p＝求出对地面的压强；
车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，空气对它产生一个升力，车子对地面压力减小。
【解答】解：轿车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F＝G＝mg＝1.56×103kg×10N/kg＝1.56×104N，
对地面的压强：
p＝＝＝1.04×105Pa；
若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强变小；
小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，汽车上方空气流速大于下方空气流速，空气对汽车上方的压强小于空气对汽车下方的压强；汽车在压强差下获得一个向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力，由公式p＝可知，在受力面积不变一定时，汽车对路面的压强变小。。
故答案为：1.04×105；变小；流体在流速大的地方压强小。
【点评】此题主要考查的是学生对压强计算公式和流体压强和流速关系的理解和掌握，基础性题目。
三、简答（本小题共3分）
16．（3分）甲、乙两图分别是盲道和鞋底的图片，它们上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用一样吗？请你说说这样做的道理。
【分析】根据压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法分析解答。
【解答】答：盲道和鞋底上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用是不一样的；
盲道上的花纹是在压力一定时，通过减小受力面积，增大对盲人脚底的压强；
而鞋底花纹是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦的问题。
四、实验探究题（每空1分，共10分）
17．（4分）在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 15.0 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 B 。
A.10.0cm
B.20.0cm
C.30.0cm
D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 平面镜成虚像，无法呈在光屏上 。
【分析】（1）当物距等于2倍焦距时成等大的倒立的实像，求出焦距。
（2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点进行判断；换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，然后用排除法分析。
（3）平面镜成像特点，像和物体的大小相等为虚像，虚像不可以成在光屏上。
【解答】解：（1）当u＝50.0cm﹣20.0cm＝30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝30.0cm，即f＝15.0cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
故答案为：（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系，做到灵活应用，其中（2）题是难点。
18．（6分）某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮薄膜分别向上凸起，实验现象如图a、b、c所示。
（1）实验中是根据 橡皮膜凸起程度 来判断液体内部压强的大小的。
（2）根据实验现象图a和b能得到的结论是： 水产生压强随深度的增大而变大 。
（3）根据实验现象图b和c能得到的结论是： 同一深度下，液体密度越大压强越大 。
（4）如果要进一步测出图c中的盐水密度，给你提供水、刻度尺，请你设计一个实验方案，简要写出实验步骤和用测量的量表示的结果。已知水的密度为ρ水。
① 用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1
② 向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2
③ρ盐水＝ ρ水
【分析】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（2）（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；找出相关实验中相同量和不同量，得出压强与变化量的关系；
（4）利用薄橡皮膜受到内外压强相等，并结合p＝ρgh即可求出盐水的密度。
【解答】解：（1）根据转换法，实验中是通过观察橡皮膜凸起程度来判断液体内部压强的大小的；
（2）根据实验现象图a和b知，b中橡皮膜所处水的深度较大，橡皮膜凸起程度较大，故能得到的结论是：水产生压强随深度的增大而变大；
（3）根据实验现象图b和c知，橡皮膜所处水的深度较相同，盐水密度大于水的密度，c中橡皮膜凸起程度较大，故能得到的结论是：同一深度下，液体密度越大压强越大；
（4）①用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1；
②向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2；
③由橡皮膜相平知水产生的向下的压强等于盐水产生向上的压强，即p水＝p盐水，ρ水gh1＝ρ盐水gh2，
盐水的密度为：
ρ盐水＝ρ水。
故答案为：（1）橡皮膜凸起程度；（2）水产生压强随深度的增大而变大；（3）同一深度下，液体密度越大压强越大；（4）①用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1；
②向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2；
③ρ水。
【点评】本题探究液体内部的压强与哪些因素有关的实验，考查转换法、控制变量法的运用。
五、计算题（共6分）
19．（6分）如图甲所示，一个底面积为0.04m2的柱形容器放在电子秤上，并在容器中放置高为0.1m圆柱体A，然后向容器中缓慢注水，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。当注入水的深度为0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，此时：
（1）水对容器底压强；
（2）容器中水的体积；
（3）物体A的密度。
【分析】（1）容器中水的深度为0.06m时，根据p＝ρgh求出水对容器底部的压强；
（2）由图乙可知，没有水注入时柱形容器的总质量，然后求出h＝0.06m时容器内水的质量，根据ρ＝求出水的体积；
（3）利用V水＝（S容﹣SA）h1求出A的底面积，根据阿基米德原理求出此时A受到的浮力，因为物体A处于漂浮状态，浮力等于重力，根据G＝mg算出物体A的质量，根据V＝Sh算出物体A的体积，根据密度公式算出物体A的密度。
【解答】解：（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强：
p1＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；
（2）由图乙可知，没有水注入时，柱形容器的总质量m0＝1.9kg，
当h＝0.06m时，容器内水的质量m水＝m1﹣m0＝2.5kg﹣1.9kg＝0.6kg，
由ρ＝可得，水的体积V水＝＝＝6×10﹣4m3；
（3）由V水＝（S容﹣SA）h1可得，A的底面积SA＝S容﹣＝0.04m2﹣＝0.03m2，
此时A受到的浮力F浮＝ρ水gSAh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.06m＝18N，
因为物体A处于漂浮状态，浮力等于重力，即GA＝F浮＝18N，
物体A的质量为：mA＝＝＝1.8kg，
物体A的体积为：VA＝SAhA＝0.03m2×0.1m＝0.003m3，
圆柱体A的密度为：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3。
答：（1）水对容器底部的压强为600Pa；
（2）容器中水的体积为6×10﹣4m3；
（3）物体A的密度为0.6×103kg/m3。
【点评】本题考查了液体压强公式和密度公式、阿基米德原理的综合应用等，是一道综合题，有一定的难度。
2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共20）
1．（2分）中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息
2．（2分）甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．2～4s内乙做匀速直线运动
B．4s时甲、乙两物体的速度相等
C．0～4s内乙的平均速度为2m/s
D．3s时甲在乙的前方
3．（2分）在射箭运动中，以下关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是（ ）
A．瞄准时，手的拉力把弓拉弯
B．松手后，弓的弹力把箭射出
C．飞行中，重力让箭划出一道弧线
D．中靶时，靶的阻力让箭停止运动
4．（2分）若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向左移动 B．水平向右移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
6．（2分）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是（ ）
A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤
7．（2分）如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是（ ）
A．A液面上升 B．A液面下降
C．B液面下降 D．A、B液面高度均不变
8．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
9．（2分）将同一实心物体分别投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受的浮力分别是6N和5N，则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是（ρ酒精＝1.0×103kg/m3）（ ）
A．在水中漂浮，在酒精中漂浮
B．在水中悬浮，在酒精中漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中沉底
D．在水中沉底，在酒精中沉底
10．（2分）如图所示，用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力大小为4N，方向水平向右
B．B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．地面对A的摩擦力大小为4N，方向水平向左
D．地面对A的摩擦力大小为6N，方向水平向左
二、填空题（每空1分，共11分）
11．（1分）如图所示，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s。
12．（2分）今年年初，突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情席卷全国，全国上下都投入到这场没有硝烟的战争中。如图甲所示，防疫人员正在手持测温仪测量过往旅客的体温，测温仪是通过接收身体表面辐射出来的 （选填“紫外线”或“红外线”）来测温的。医院里密封在钢瓶中的氧气使用一段时间后，瓶内氧气的密度 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
13．（2分）小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度 （选填“升高”，“降低”或”不变”），停止加热一段时间后，水 （选填会”或“不会）汽化。
14．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内有三个小实验：甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系；乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在；丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，请你推测以上三个实验将会出现的现象：甲实验 ；乙实验 ；丙实验 。
15．（3分）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总质量为1.56t，当车停在水平路面时，人与车对路面的压强为 Pa。若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强 （选填“变大”、“变小”或“不变”），你判断的依据是 。
三、简答（本小题共3分）
16．（3分）甲、乙两图分别是盲道和鞋底的图片，它们上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用一样吗？请你说说这样做的道理。
四、实验探究题（每空1分，共10分）
17．（4分）在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 。
A.10.0cm
B.20.0cm
C.30.0cm
D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 。
18．（6分）某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮薄膜分别向上凸起，实验现象如图a、b、c所示。
（1）实验中是根据 来判断液体内部压强的大小的。
（2）根据实验现象图a和b能得到的结论是： 。
（3）根据实验现象图b和c能得到的结论是： 。
（4）如果要进一步测出图c中的盐水密度，给你提供水、刻度尺，请你设计一个实验方案，简要写出实验步骤和用测量的量表示的结果。已知水的密度为ρ水。
①
②
③ρ盐水＝
五、计算题（共6分）
19．（6分）如图甲所示，一个底面积为0.04m2的柱形容器放在电子秤上，并在容器中放置高为0.1m圆柱体A，然后向容器中缓慢注水，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。当注入水的深度为0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，此时：
（1）水对容器底压强；
（2）容器中水的体积；
（3）物体A的密度。
2019-2020学年福建省宁德市福安市九年级（下）综合文化素质物理竞赛试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共20）
1．（2分）中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（ ）
A．“谁家玉笛暗飞声”中的笛声由笛管的振动产生
B．“响鼓还要重锤敲”说明声音的音调与振幅有关
C．“闻其声而知其人”是根据声音的响度来辨别的
D．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可传递信息
【分析】（1）声音是由物体振动产生，振动停止，发声停止；
（2）声音的响度与振幅、传播距离、分散程度等有关；
（3）不同发声体的材料、结构不同，发出声音的响度不同，利用音色可以辨别发声体；
（4）声音可以传递信息，也可以传递能量。
【解答】解：
A、声音是由物体振动产生的，笛声是由笛管内空气柱振动产生的，故A错误；
B、重锤敲鼓时，鼓面振动幅度大，声音的响度大，所以，“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关；故B错误；
C、不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同，所以“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的，故C错误；
D、诗人根据听到的犬吠声，猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了，说明声音可以传递信息，故D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道声现象的综合题，涉及到的知识点较多，只要平时学习时多归纳，多总结即可，都是一些基础题目，难度不大。
2．（2分）甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．2～4s内乙做匀速直线运动
B．4s时甲、乙两物体的速度相等
C．0～4s内乙的平均速度为2m/s
D．3s时甲在乙的前方
【分析】在s﹣t图象中，过原点的直线表示物体通过的路程与其时间成正比，即物体做匀速直线运动；平行于时间轴的直线，表示物体处于静止状态。
（1）2～4s 内，乙是处于静止状态；
（2）利用速度公式求甲做匀速直线运动的速度，在4s时，甲的速度的大小不变；而乙处于静止状态，速度为0；
（3）在0～4s内，乙运动的路程是8m，时间是4s，可求乙的平均速度；
（4）3s 时，乙运动的路程是8m，利用s＝vt求甲运动的路程，通过比较得出谁在前方。
【解答】解：
由s﹣t图象可知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲做匀速直线运动；
前2s内，乙是一条过原点的直线，则乙做匀速直线运动；2s后乙相对于出发点的位置没有变化，则乙处于静止状态，所以乙是先匀速直线运动后静止。
A、2～4s 内，乙是处于静止状态，故A错误；
B、结合前面分析可知，在4s时，甲是运动的，而乙处于静止状态，所以甲、乙两物体的速度不相等，故B错误；
C、0～4s内，乙运动的路程是8m，时间是4s，则乙的平均速度为v乙＝＝＝2 m/s，故C正确；
D、由s﹣t图象可知，前3s 内乙运动的路程是8m，而甲运动的路程小于8m，所以，3s时甲在乙的后方，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了s﹣t图象的分析和平均速度计算公式的应用，根据图象特点确定物体运动状态，是解决此类问题的关键。
3．（2分）在射箭运动中，以下关于力的作用效果的描述，其中一个与另外三个不同的是（ ）
A．瞄准时，手的拉力把弓拉弯
B．松手后，弓的弹力把箭射出
C．飞行中，重力让箭划出一道弧线
D．中靶时，靶的阻力让箭停止运动
【分析】力的作用效果有二：改变物体的形状，改变物体的运动状态。
【解答】解：A、力可以改变物体的形状，所以在拉力的作用下弓发生形变；
B、力可以改变物体的运动状态，所以弓的弹力使箭由静止变为运动；
C、力可以改变物体的运动状态，因为重力的方向是竖直向下的，所以重力让箭划出一道弧线；
D、力可以改变物体的运动状态，所以靶的阻力让箭由运动变为静止。
所以与另外三个不同的是A。
故选：A。
【点评】此题考查了力的作用效果的辨析，熟悉基本规律就能正确选择。
4．（2分）若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向左移动 B．水平向右移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
【分析】光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解：A、将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故A不符合题意；
B、将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故B不符合题意；
C、将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，反射光线能射中墙上的目标，故C符合题意；
D、将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，反射光线不能射中墙上的目标，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，其中必须搞清入射角与反射角的概念。
5．（2分）“二十四节气”是中华民族智慧的结晶，有关节气的谚语，下列分析正确的是（ ）
A．“惊蛰云不停，寒到五月中”，云的形成是升华现象
B．“伏天三场雨，薄地长好麻”，雨的形成是凝固现象
C．“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成是凝华现象
D．“小寒冻土，大寒冻河”，河水结冰是熔化现象
【分析】根据物态变化的知识逐一分析：物体由固态变为液态的过程叫熔化，物体由气态变为液态的过程叫液化，物体由液态变为气态的过程叫汽化，汽化的两种方式是蒸发和沸腾；物体由气态直接变为固态的过程叫凝华，物体由固态直接变为气态的过程叫升华。
【解答】解：
A、云是空气中的水蒸气变成的小水珠，由气态变为液态，属于液化现象；故A错误。
B、雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象；故B错误。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷变成的固态小冰晶，是凝华现象；故C正确。
D、河水结冰是由液态变为固态，是凝固现象；故D错误。
故选：C。
【点评】熟悉常见的自然现象，掌握六种物态变化的状态变化是解决此题的关键。
6．（2分）平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用：
①都能改变光的传播方向；
②只有平面镜能成虚像；
③凸透镜既能成实像也能成虚像；
④只有凹透镜能矫正视力；
⑤利用三棱镜能研究光的色散。下列选项中，完全正确的是（ ）
A．①②③ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③⑤
【分析】（1）各种镜子都能改变光的传播方向；
（2）平面镜成正立等大的虚像，凸透镜可以成虚像也可以成实像；凹透镜成虚像；
（3）凸透镜矫正远视眼，凹透镜矫正近视眼；
（4）三棱镜可以研究光的色散。
【解答】解：①平面镜反射光线，可以改变光的传播方向，凸透镜、凹透镜、三棱镜折射光线，可以改变光的传播方向，故①正确；
②平面镜、凹透镜、凸透镜都能成虚像，故②错误；
③凸透镜既能成放大、缩小、等大的实像也能成放大的虚像，故③正确；
④凸透镜可以矫正远视眼，凹透镜可以矫正近视眼，故④错误；
⑤利用三棱镜能研究光的色散实验，故⑤正确。
综上分析可知，正确的是①③⑤。
故选：D。
【点评】该题考查了平面镜、凸透镜、凹透镜以及三棱镜等知识，是一道光学综合题。
7．（2分）如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是（ ）
A．A液面上升 B．A液面下降
C．B液面下降 D．A、B液面高度均不变
【分析】首先比较粗细两管的空气流速，根据流速大的地方压强小再判断液面高度。
【解答】解：气体在流速小的地方压强大，在流速大的地方压强小，
从管的一端吹气时，粗细两管中的空气流量是相同的，粗管中的空气流速小、压强大，细管中的空气流速大、压强小，则A液面上方的气体压强大，B液面上方的气体压强小，所以会造成A液面下降，B液面上升。
故选：B。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系，关键是要知道：粗管中的空气流速小，细管中的空气流速大。
8．（2分）第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。关于冬奥会的部分比赛项目，下列分析正确的是（ ）
A．被推出的冰壶在水平冰面上滑行时受力平衡
B．短道速滑运动员匀速过弯道时运动状态不变
C．滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为受到惯性的作用
D．冰球运动员向后蹬冰面就会前进说明物体间力的作用是相互的
【分析】（1）物体在平衡力的作用下会保持静止状态或匀速直线运动状态；
（2）运动状态包括运动的方向和速度，其中一个改变则运动状态改变；
（3）惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，其大小只与质量有关；
（4）物体间力的作用是相互的。
【解答】解：A、被推出的冰壶在水平冰面上滑行时做减速运动，处于非平衡状态，所以受力不平衡。故A错误；
B、短道速滑运动员匀速过弯道时运动方向发生改变，所以运动状态改变，故B错误；
C、滑雪运动员冲过终点后不能立即停下来是因为运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用；故C错误；
D、物体间力的作用是相互的，冰球运动员向后蹬冰面，冰面同时给运动员一个反作用，所以运动员就会前进，故D正确。
故选：D。
【点评】以冬奥会部分比赛项目的场景为内容，考查了与力学相关的多个知识点，都是较基础的力学知识，应熟练掌握。
9．（2分）将同一实心物体分别投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受的浮力分别是6N和5N，则物体在水和酒精中的浮沉状态可能是（ρ酒精＝1.0×103kg/m3）（ ）
A．在水中漂浮，在酒精中漂浮
B．在水中悬浮，在酒精中漂浮
C．在水中漂浮，在酒精中沉底
D．在水中沉底，在酒精中沉底
【分析】本题可采用假设法求解，可分别假设物体在水中可能处的状态，根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可知物体在酒精中的状态，由此可选出可能的情况。
【解答】解：AC、假设物体在水中漂浮，则由物体的浮沉条件可得，物体重为6N，而在酒精中受到的浮力为5N，故在酒精中应下沉，不能漂浮，故A错误、C正确；
B、假设在水中悬浮，则由物体的浮沉条件可得，物体受到的浮力等于物体重为6N，而在酒精中受到的浮力为5N，故在酒精中下沉，不能漂浮，故B错误；
D、假设它在水和酒精中都处于沉入底部，全部排开液体的状态，则它受到的浮力分别是：F水＝ρ水gV、F酒＝ρ酒gV；则F水：F酒＝5：4，而现在浮力之比是6：5，故D错。
故选：C。
【点评】当题目中有多个问题相关联时，可以先假设其中一种情况成立，由此再利用所学知识进行推理，可得出另外的情况是否成立。
10．（2分）如图所示，用6N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为2N，下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力大小为4N，方向水平向右
B．B对A的摩擦力大小为2N，方向水平向右
C．地面对A的摩擦力大小为4N，方向水平向左
D．地面对A的摩擦力大小为6N，方向水平向左
【分析】物体B静止和物体A做匀速直线匀速时均处于平衡状态，对两者水平方向受力分析判断出受力情况，根据二力平衡条件和平衡状态的合力为零得出A对B、地面对A的摩擦力、拉力之间的关系，根据相互作用力的条件得出A对B的摩擦力和B对A摩擦力的大小关系，要注意二力平衡时力的大小相等、滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关。
【解答】解：
A、因B静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力，
所以，A对B水平向右的摩擦力fA对B＝F示＝2N，故A错误；
B、因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力，
所以，B对A的摩擦力方向水平向左，大小为2N，故B错误；
CD、因物体A做匀速直线运动时，受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态，
所以，由力的合成可得：fB对A+f地＝F，
则地面对A水平向左的摩擦力：f地＝F﹣fB对A＝6N﹣2N＝4N，故C正确，D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦力的大小和方向、平衡力的辨别等，正确的判断各力之间的关系是关键。
二、填空题（每空1分，共11分）
11．（1分）如图所示，水面上两船相距15km，实验员在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火药使其发光；另一条船上的实验员在看到火药发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声。根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 1500 m/s。
【分析】根据速度公式v＝就可解答此题。
【解答】解：
由题意可知，看到火药发光，经过10s听到钟声，可近似认为声音在水中传播15km用的时间为t＝10s，
则声音在水中传播的速度为：v＝＝＝1500m/s。
故答案为：1500。
【点评】本题考查了速度公式的计算，在解答过程中应注意单位的统一。
12．（2分）今年年初，突如其来的新型冠状病毒感染的肺炎疫情席卷全国，全国上下都投入到这场没有硝烟的战争中。如图甲所示，防疫人员正在手持测温仪测量过往旅客的体温，测温仪是通过接收身体表面辐射出来的 红外线 （选填“紫外线”或“红外线”）来测温的。医院里密封在钢瓶中的氧气使用一段时间后，瓶内氧气的密度 变小 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
【分析】（1）额温枪是利用接收人体辐射的红外线工作的；
（2）氧气瓶内的氧气密度变化，关键在于氧气瓶内的体积是固定不变的。
【解答】解：（1）额温枪是利用接收人体辐射的红外线工作的，人体温度越高辐射红外线能力越强，额温枪温度越高；
（2）氧气瓶内的体积是一定的，氧气用一段时间后就就少了，故密度变小。
故答案为：红外线；变小。
【点评】本题考查了额温枪的工作原理，以及密度公式的运用，难度不大。
13．（2分）小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度 不变 （选填“升高”，“降低”或”不变”），停止加热一段时间后，水 会 （选填会”或“不会）汽化。
【分析】水在沸腾过程中温度保持不变；由液态变为气态叫汽化。
【解答】解：小明在实验室做“观察水的沸腾”实验，每隔30s记录一次温度计的示数，并据此作成图象，如图所示，由图象可知，水在沸腾过程中，继续吸热，温度不变；
停止加热一段时间后，水不会沸腾，但蒸发不会停止，蒸发在任何条件下都能进行，故水还会汽化。
故答案为：不变；会。
【点评】本题主要考查做“观察水的沸腾”实验时，沸腾时的温度特点及汽化的条件。
14．（3分）如图所示，密闭的玻璃罩内有三个小实验：甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系；乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在；丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，请你推测以上三个实验将会出现的现象：甲实验 水会沸腾 ；乙实验 薄塑料片会下落 ；丙实验 气球体积会变大，直至爆炸 。
【分析】当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内气体的压强越来越小，而液体的沸点、气球的体积和支持水的塑料薄片都与大气压强有关，因此都会发生一系列的变化。
【解答】解：当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内空气减少，大气压强减小，
甲实验中，因水的沸点会随着大气压强的减小而降低，所以95℃的热水会沸腾；
乙实验中，因大气压强减小，大气压强支撑不住水的重量，所以薄塑料片会下落；
丙实验中，因气球外的大气压强减小，所以气球内部压强会远大于外部压强，所以气球体积会变大，直至爆炸；
故答案为：水会沸腾；薄塑料片会下落；气球体积会变大，直至爆炸。
【点评】本题主要考查大气压强的综合知识，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
15．（3分）如图所示的小轿车，车轮与地面的总接触面积为0.15m2，人与车总质量为1.56t，当车停在水平路面时，人与车对路面的压强为 1.04×105 Pa。若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），你判断的依据是 流体在流速大的地方压强小 。
【分析】轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，根据F＝G＝mg求出其大小，又知道车轮与地面的总接触面积，根据p＝求出对地面的压强；
车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，空气对它产生一个升力，车子对地面压力减小。
【解答】解：轿车静止在水平地面上时，对地面的压力：
F＝G＝mg＝1.56×103kg×10N/kg＝1.56×104N，
对地面的压强：
p＝＝＝1.04×105Pa；
若该车以72km/h的速度在某段水平路面上匀速直线行驶，此过程车对路面的压强变小；
小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，汽车上方空气流速大于下方空气流速，空气对汽车上方的压强小于空气对汽车下方的压强；汽车在压强差下获得一个向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力，由公式p＝可知，在受力面积不变一定时，汽车对路面的压强变小。。
故答案为：1.04×105；变小；流体在流速大的地方压强小。
【点评】此题主要考查的是学生对压强计算公式和流体压强和流速关系的理解和掌握，基础性题目。
三、简答（本小题共3分）
16．（3分）甲、乙两图分别是盲道和鞋底的图片，它们上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用一样吗？请你说说这样做的道理。
【分析】根据压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法分析解答。
【解答】答：盲道和鞋底上面都有凹凸不平的花纹，这些花纹的作用是不一样的；
盲道上的花纹是在压力一定时，通过减小受力面积，增大对盲人脚底的压强；
而鞋底花纹是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦。
【点评】掌握压强和摩擦力大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强、摩擦的问题。
四、实验探究题（每空1分，共10分）
17．（4分）在研究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立，等大的实像，则凸透镜的焦距为 15.0 cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”），换用的凸透镜焦距可能为 B 。
A.10.0cm
B.20.0cm
C.30.0cm
D.35.0cm
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是 平面镜成虚像，无法呈在光屏上 。
【分析】（1）当物距等于2倍焦距时成等大的倒立的实像，求出焦距。
（2）根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点进行判断；换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，然后用排除法分析。
（3）平面镜成像特点，像和物体的大小相等为虚像，虚像不可以成在光屏上。
【解答】解：（1）当u＝50.0cm﹣20.0cm＝30cm时，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝30.0cm，即f＝15.0cm。
（2）保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的特点可知，物距减小了，换用焦距大的凸透镜，相当于减小了物距，故换用的凸透镜焦距是BCD，不是A；若用的是C，焦距是30cm，则蜡烛正好在焦点上，不成像，若用的是Dcm，则蜡烛正好在1倍焦距内，成倒正立放大的虚像，故B符合题意；
（3）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
故答案为：（1）15.0；（2）变大；B；（3）平面镜成虚像，无法呈在光屏上。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的应用，要熟练掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系，做到灵活应用，其中（2）题是难点。
18．（6分）某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮薄膜分别向上凸起，实验现象如图a、b、c所示。
（1）实验中是根据 橡皮膜凸起程度 来判断液体内部压强的大小的。
（2）根据实验现象图a和b能得到的结论是： 水产生压强随深度的增大而变大 。
（3）根据实验现象图b和c能得到的结论是： 同一深度下，液体密度越大压强越大 。
（4）如果要进一步测出图c中的盐水密度，给你提供水、刻度尺，请你设计一个实验方案，简要写出实验步骤和用测量的量表示的结果。已知水的密度为ρ水。
① 用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1
② 向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2
③ρ盐水＝ ρ水
【分析】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（2）（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；找出相关实验中相同量和不同量，得出压强与变化量的关系；
（4）利用薄橡皮膜受到内外压强相等，并结合p＝ρgh即可求出盐水的密度。
【解答】解：（1）根据转换法，实验中是通过观察橡皮膜凸起程度来判断液体内部压强的大小的；
（2）根据实验现象图a和b知，b中橡皮膜所处水的深度较大，橡皮膜凸起程度较大，故能得到的结论是：水产生压强随深度的增大而变大；
（3）根据实验现象图b和c知，橡皮膜所处水的深度较相同，盐水密度大于水的密度，c中橡皮膜凸起程度较大，故能得到的结论是：同一深度下，液体密度越大压强越大；
（4）①用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1；
②向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2；
③由橡皮膜相平知水产生的向下的压强等于盐水产生向上的压强，即p水＝p盐水，ρ水gh1＝ρ盐水gh2，
盐水的密度为：
ρ盐水＝ρ水。
故答案为：（1）橡皮膜凸起程度；（2）水产生压强随深度的增大而变大；（3）同一深度下，液体密度越大压强越大；（4）①用刻度尺量出c图中玻璃管进入盐水的深度为h1；
②向图c的玻璃管中倒入水，直到橡皮膜变得水平为止，用刻度尺量出c图中玻璃管中水的深度为h2；
③ρ水。
【点评】本题探究液体内部的压强与哪些因素有关的实验，考查转换法、控制变量法的运用。
五、计算题（共6分）
19．（6分）如图甲所示，一个底面积为0.04m2的柱形容器放在电子秤上，并在容器中放置高为0.1m圆柱体A，然后向容器中缓慢注水，电子秤的示数与容器中水的深度关系如图乙所示。当注入水的深度为0.06m时，A对容器底部压力恰好为零，此时：
（1）水对容器底压强；
（2）容器中水的体积；
（3）物体A的密度。
【分析】（1）容器中水的深度为0.06m时，根据p＝ρgh求出水对容器底部的压强；
（2）由图乙可知，没有水注入时柱形容器的总质量，然后求出h＝0.06m时容器内水的质量，根据ρ＝求出水的体积；
（3）利用V水＝（S容﹣SA）h1求出A的底面积，根据阿基米德原理求出此时A受到的浮力，因为物体A处于漂浮状态，浮力等于重力，根据G＝mg算出物体A的质量，根据V＝Sh算出物体A的体积，根据密度公式算出物体A的密度。
【解答】解：（1）容器中水的深度为0.06m时，水对容器底部的压强：
p1＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa；
（2）由图乙可知，没有水注入时，柱形容器的总质量m0＝1.9kg，
当h＝0.06m时，容器内水的质量m水＝m1﹣m0＝2.5kg﹣1.9kg＝0.6kg，
由ρ＝可得，水的体积V水＝＝＝6×10﹣4m3；
（3）由V水＝（S容﹣SA）h1可得，A的底面积SA＝S容﹣＝0.04m2﹣＝0.03m2，
此时A受到的浮力F浮＝ρ水gSAh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m2×0.06m＝18N，
因为物体A处于漂浮状态，浮力等于重力，即GA＝F浮＝18N，
物体A的质量为：mA＝＝＝1.8kg，
物体A的体积为：VA＝SAhA＝0.03m2×0.1m＝0.003m3，
圆柱体A的密度为：ρA＝＝＝0.6×103kg/m3。
答：（1）水对容器底部的压强为600Pa；
（2）容器中水的体积为6×10﹣4m3；
（3）物体A的密度为0.6×103kg/m3。
【点评】本题考查了液体压强公式和密度公式、阿基米德原理的综合应用等，是一道综合题，有一定的难度。
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