上海市浦东新区川沙中学南校2021-2022学年九年级上学期期中考试物理试卷(含答案)

2021-2022学年上海市浦东新区川沙中学南校九年级（上）期中物理试卷

一、选择题（共12分）

1．（2分）一杯水倒出一半后，不变的物理量是（　　）

A．体积 B．质量 C．重力 D．密度

2．（2分）载重汽车的轮子比普通汽车多，是为了（　　）

A．增大压力 B．增大压强 C．减小压力 D．减小压强

3．（2分）下列装置工作时不能看作连通器的是（　　）

A．血压计 B．液位计 C．船闸 D．茶壶

4．（2分）下列用电器正常工作时电流最接近0.05安的是（　　）

A．空调 B．洗衣机 C．电视机 D．节能灯

5．（2分）重为5牛的小球轻放入盛有水的烧杯中，溢出重为4牛的水。则小球受到的浮力大小（　　）

A．一定小于4牛 B．一定等于4牛 

C．可能等于5牛 D．可能大于5牛

6．（2分）如图所示的电路，闭合电键S，下列判断中正确的是（　　）

A．两灯串联连接且电流表测L1的电流 

B．两灯并联连接且电流表测干路电流 

C．两灯并联连接且电流表测L1的电流 

D．两灯并联连接且电流表测L2的电流

二、填空题（共20分）

7．（3分）一节干电池的电压为　   　伏；家庭中洗衣机和电视机的正常工作电压为　   　伏，它们之间是　   　联连接的。

8．（3分）如图1实验中杯中水不会流出来是因为有　   　的存在。　   　实验首先测出了大气压强的值。图2中洗手盆下水管利用的是　   　原理，使得两管中的水面相平。

9．（3分）水面下某处水的压强为9.8×10³帕，表示该处每平方米面积上受到水的 　   　为9.8×10³牛；高度相同、形状不同的容器装满水时，水对容器底部的压强是 　   　的（选填“相同”或“不同”）；水从固态变为液态，密度会 　   　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

10．（3分）将重为5牛的铁块挂在弹簧测力计下，并将其逐渐没入水中，这时测力计的示数 　   　。（选填“变大”、“不变”或“变小”）。当铁块浸没在水中时，测力计示数为3牛，则铁块受到浮力为 　   　牛，铁块受到浮力和重力的合力为 　   　牛。

11．（2分）如图所示，甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的不同液体，则液体对容器底部的压强p甲　   　p乙。现将两个体积相同的实心铁球与铜球（ρ铁＜ρ铜）分别浸没在甲、乙两容器的液体中且液体不溢出，此时液体对容器底部的压强p甲'　   　p乙'。（均选填“大于”、“等于”或“小于”）

12．（3分）物理研究通常会用建立模型的方法来解释或解决问题，在研究浮力知识时，就可以将一定形状的物体作为模型，根据液体内部压强的大小和方向的知识，来解释浮力产生的原因，并以此推导阿基米德原理，现有浸没在液体中的正方体、圆柱体、球体和圆锥体，可供选择作为模型，如图（a）（b）（c）和（d）所示。

①请判断，图中的 　   　不适合作为模型推导阿基米德原理。（填写图序）

②若液体的密度为ρ，请从图中选择一个作为模型，运用液体内部压强等知识，推导阿基米德原理。要求：

（a）将所选的模型填入 　   　；

（b）在图中添注所需的物理量（用字母表示），写出推导过程。 　   　。

三、作图题（共5分）

13．（2分）如图所示，重为20牛的物体A静止在水平地面上，请用力的图示法在图中画出物体A对地面的压力F．

14．（3分）在如图所示电路的〇里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。

四、综合题（共33分）

15．（3分）体积为1×10﹣3米3的小球浸没在水中，求小球受到的浮力F浮。

16．（3分）在1分钟内通过某灯泡的电荷量为18库，求通过该灯的电流I。

17．（10分）某人的质量为70千克，当他在水平地面上行走时：

①求他对地面的压力F。

②若他每只鞋底的触地面积为0.02米2，求他对地面的压强p。

18．（11分）现有甲、乙两个薄壁柱形容器质量分别为1千克和0.5千克，容器的底面积分别为0.015米2和0.01米2均放在水平桌面上，甲容器中装有3×10﹣3米3的水，乙容器中装有2×10﹣3米3的煤油，（ρ煤油＝0.8×10³千克/米3）求：

（1）水的质量m水。

（2）水对甲容器底的压强。

（3）现将甲容器的水倒一部分到乙容器中，使两容器底的压强相等，小明和小华分别算出：

请判断：小明的计算过程是 　   　，小华的计算过程是 　   　（均选填“正确”或“错误”）。

（4）在原题干的基础上，应在两容器中倒入还是抽出质量都为Δm的同种液体，能使容器对桌面的压强相等，请你算出倒入或抽出液体的质量Δm。

19．（4分）如图1所示仪器是 　   　，为了探究液体内部的压强与方向的关系，保持金属盒在水中的深度不变，改变 　   　，观察并记录U形管液面的高度差。如图2所示是“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的浮力与 　   　的关系，实验过程中V2﹣V1表明了 　   　。

20．（5分）为了研究圆柱体在浸入水的过程中，水对圆柱形容器底部的压力增加量△F水的变化情况，某小组同学使两个体积相同、底面积分别为S甲、S乙（S甲＞S乙）的实心金属圆柱体分别在同一柱形容器的水中慢慢下降，如图所示。他们设法测得柱体下表面到水面的距离h并计算相应水对容器底部的压力增加量△F水，将相关数据记录在表一、表二中。（容器内的水均未溢出）

表一圆柱体甲

表二圆柱体乙

①分析比较实验序号2～4或7～9中△F水与h的倍数关系及相关条件可初步得出：同一圆柱体在浸入同一柱形容器水的过程中，　   　。

②分析比较实验序号 　   　的数据及相关条件可初步得出：不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中，h相同，S越大，△F水越大。

③实验序号5中△F水与h的数据并不符合上述结论，出现这一现象的原因是：　   　。

④实验序号10中的数据为 　   　，理由是：　   　。

参考答案与试题解析

一、选择题（共12分）

1．解：一杯水倒出一半后，剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较，由于瓶内所含的水减少，质量、体积、重力都会变小，但密度不变。

故选：D。

2．解：载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小载重汽车对地面的压强。

故选：D。

3．解：A、血压计是帕斯卡原理，不是利用连通器原理工作的，故A符合题意；

B、液位计是利用连通器的原理制成的，故B符合题意。

C、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，故C不符合题意；

D、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故D不符合题意；

故选：A。

4．解：家用电器电压均为220V；

A、空调的额定功率在1000W左右，正常工作时的电流在I＝＝≈4.5A．故A不符合题意；

B、洗衣机一般功率为400W，正常工作的电流在I＝＝≈1.8A．故B不符合题意；

C、电视机一般功率为100W，正常工作的电流在I＝＝≈0.45A．故C不符合题意；

D、节能的功率约10W左右，正常工作的电流在I＝＝≈0.05A．故D符合题意。

故选：D。

5．解：将一个重为5N的小球，放入盛有水的烧杯中，溢出烧杯的水重为4N，有以下几种可能：

①若烧杯中水是满的，溢出烧杯的水重为4N，根据阿基米德定律，浮力就是4N。

②若烧杯中水是不满的，溢出烧杯的水重为4N，说明物体排开的水的重力大于4N，所以浮力大于4N。

③若小球的密度小于水的密度，则金属球会漂浮，所以浮力等于5N；

④若小球的密度等于水的密度，则金属球会悬浮，所以浮力等于5N；

⑤若小球的密度大于水的密度，则金属球沉底，所以，浮力小于5N。

综上分析，选项C符合题意。

故选：C。

6．解：读图可知，电流从电源的正极，分为两股，一股进入电流表、灯泡L1，另一股进入灯泡L2，最后共同经开关S后，回到电源负极。

因此电路为并联，电流表测灯泡L1的电流。只有选项C的说法正确。

故选：C。

二、填空题（共20分）

7．解：一节干电池的电压为1.5V；

我国家用电器的额定电压是220V，所以家庭中洗衣机和电视机的正常工作电压为220V，为使用电器正常工作要把它们并联在电路中。

故答案为：1.5；220；并。

8．解：（1）杯中的水在自身重力的作用下却没有落下来，杯子周围除了空气外什么也没有，说明空气给了杯中的水一个向上的力，进而证明大气压强的存在。

（2）托里拆利实验首先测出了大气压强的值。

（3）反水弯的两端开口底部相连通符合连通器的特点，连通器中装同种液体且静止不流动时各容器的液面总保持相平，这样容器中总有水就把外面的臭气挡在外面。

故答案为：大气压；托里拆利；连通器。

9．解：水面下某处的压强为9.8×103帕，它表示该处每平方米面积上受到水的压力为9.8×103牛；

高度相同、形状不同的容器装满水时，水的深度h相等，

根据p＝ρgh可知，水对容器底部的压强相同；

水从固态变为液态，状态变化但质量没有变化，体积变小，在质量一定时，由公式ρ＝可知，体积变小，所以密度变大。

故答案为：压力；相同；变大。

10．解：（1）将重为5牛的铁块挂在弹簧测力计下，并将其逐渐没入水中，铁块排开水的体积增大，其所受的浮力逐渐增大，

由F浮＝G﹣F拉可知，测力计的示数会变小；

（2）当铁块浸没在水中时，测力计示数为3牛，则铁块受到浮力为F浮＝G﹣F拉＝5N﹣3N＝2N；

因重力和浮力正好在同一条直线上，方向相反，

所以，铁块受到浮力和重力的合力F合＝G﹣F浮＝5N﹣2N＝3N。

故答案为：变小；2；3。

11．解：由于甲、乙容器内液体的质量相等，由图可知，甲容器内的液体的体积小于乙容器内液体的体积，由密度公式ρ＝可知，甲容器内的液体的密度大于乙容器内液体的密度；

由图可知，甲容器内的液体的深度与乙容器内液体的深度相同，根据液体压强公式p＝ρgh可知，当g和h相同时，液体密度越大，液体对容器底部的压强越大，所以甲容器内的液体对容器底的压强p甲大于乙容器内的液体对容器底的压强p乙；

将两个体积相同的实心铁球与铜球分别浸没在甲、乙两容器的液体中且液体不溢出，铁球、铜球排开液体的体积相等，由于甲容器的底面积小于乙容器的底面积，根据V＝Sh可知，甲容器中液面上升的高度大于乙容器液面上升的高度，根据液体压强公式p＝ρgh可知，由于ρ甲＞ρ乙，h甲＞h乙，所以此时甲容器内的液体对容器底部的压强p甲'大于乙容器内的液体对容器底的压强p乙′。

故答案为：大于；大于。

12．解：

①物体受到的液体压强为p＝ρgh，物体受到的浮力为F浮＝G排＝ρgV排，

根据F浮＝F下﹣F上和F＝pS知，要用液体压强公式推导阿基米德原理，应选用横截面积相同的模型，故图中（a）、（b）适合，（c）、（d）不适合；

②选取（a）模型或（b）模型均可，所需的物理量如图所示：

物体上、下表面受到的液体压强分别为：p下＝ρgh下、p上＝ρgh上，

由p＝可得，物体上、下表面受到的液体压力：F下＝p下S＝ρgh下S、F上＝p上S＝ρgh上S，

由浮力产生的原因可知，物体受到的浮力：

F浮＝F下﹣F上＝ρgh下S﹣ρgh上S＝ρg（h下﹣h上）S＝ρghS＝ρgV排＝G排。

故答案为：

①（c）、（d）；

②（a）或（b）；需要知道液体的密度ρ，上表面的深度h上，下表面的深度h下，底面积S；

推导过程：F浮＝F下﹣F上＝ρgh下S﹣ρgh上S＝ρg（h下﹣h上）S＝ρghS＝ρgV排＝G排。

三、作图题（共5分）

13．解：压力的大小等于重力，为20N，方向垂直于接触面向下，作用点在接触面上。如图所示：

14．解：根据电流表与被测电路串联，电压表与被测电路并联可知，上面的圈与上面灯泡串联，所以是电流表，中间的圈与L1串联，因此是电流表，下边的圈与灯泡并联，所以是电压表。如图所示：

四、综合题（共33分）

15．解：因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，

所以，小球浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3＝9.8N。

答：小球受到的浮力为9.8N。

16．解：通过灯泡的电流为：I＝＝＝0.3A。

答：通过该灯的电流为0.3A。

17．解：①人站立在水平地面上时对地面的压力F＝G＝mg＝70kg×9.8N/kg＝686N；

②在水平地面上行走时一只脚着地，此时受力面积S＝0.02m2，

对地面的压强：p＝＝＝3.43×104Pa。

答：①他对地面的压力F为686N。

②他对地面的压强p为3.43×104Pa。

18．解：（1）水的质量m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg；

（2）水的深度h水＝＝＝0.2m，水对容器底的压强p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa；

（3）水倒出一部分后，水对容器底的压强可利用p＝ρgh可计算；

但水倒入到煤油中，水和煤油的混合液体的密度不等于煤油的密度，由此可知，小明的计算是错误的；

由于容器是圆柱形容器，液体对容器底的压力大小等于液体的重力大小；

水倒掉一部分后，水对容器的压力等于剩余水的重力；

水倒入到煤油中，混合液体对容器底的压力大小等于混合液体的总重力，由此可知，小华的计算是正确的；

（4）设倒入或抽出同种液体的质量为Δm，若计算出的Δm大于0，则是倒入液体；若计算出的Δm小于0，则是抽出液体；

由于容器对桌面的压力大小等于原容器内的液体的重力、容器的重力、倒入或抽出液体的重力之和，

甲容器对桌面的压力F甲＝G水+G容甲+Δmg＝（3kg+1kg+Δm）g＝（4kg+Δm）g，甲容器对桌面的压强p甲＝＝＝，

乙容器对桌面的压力F乙＝G煤油+G容乙+Δmg＝（0.8×103kg/m3×2×10﹣3m3+0.5kg+Δm）g＝（1.6kg+0.5kg+Δm）g＝（2.1kg+Δm）g，乙容器对桌面的压强p乙＝＝，

由于甲乙容器对桌面的压强相等，即p甲＝p乙，所以＝，解得Δm＝1.7kg。

答：（1）水的质量是3kg；

（2）水对容器底的压强是2×103Pa；

（3）错误；正确；

（4）倒入液体的质量Δm＝1.7kg。

19．解：（1）如图所示仪器是液体压强计，为了探究液体内部的压强与方向的关系，保持金属盒在水中的深度不变，改变金属盒的朝向，观察并记录U形管液面的高度差；

（2）如图所示是“验证阿基米德原理”的实验过程，此实验目的是为了验证物体受到的浮力与排开液体的重力的关系，实验过程中V2﹣V1表明了排开液体的体积。

故答案为：液体压强计；金属盒的朝向；排开液体的重力；排开液体的体积。

20．解：

①分析比较实验序号2～4或7～9中△F水与h的倍数关系及相关条件可初步得出：同一圆柱体浸入同一柱形容器的水中，△F水与h成正比；

②要想得出结论：不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中时，其下表面到水面的距离h相同，下表面受到的压强，底面积不同，根据p＝可知，横截面积越大，△F水越大，根据控制变量法可知：2与7符合，不同圆柱体浸入同一柱形容器的水中时，其下表面到水面的距离h相同；

③实验序号2与3与4或7与8与9中△p水与h的倍数不变，说明同一圆柱体浸入前后水对容器底部压强差△p水与h成正比；

分析比较实验序号5中△p水与h的数据不符合上述结论，出现这一现象△p水是变小，说明水的深度不再增加，即可圆柱体不再排开水，即圆柱体甲已经浸没。

④柱体下表面到水面的距离h时，已知实心金属圆柱体甲、乙的体积相同，S甲＞S乙；则根据体积公式V＝Sh可得h＝可知：h甲＜h乙；

当h甲＝0.14m时，甲没浸没，当h乙＝0.14m时，乙也没浸没；

根据表格中的数据可知，△F水与h是成正比的，根据正比关系算出△F水＝0.98N。

故答案为：①△F水与h成正比；②2与7；③圆柱体甲已经浸没；④9.8；△F水与h成正比。