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上海市宝山区2022-2023学年九年级上学期混合式教学适应性考试物理试卷(含答案)
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这是一份上海市宝山区2022-2023学年九年级上学期混合式教学适应性考试物理试卷(含答案),共20页。
上海市宝山区2022-2023学年九年级上学期混合式教学适应性考试物理试卷
一、选择题(共12分)下列各题均只有一个正确选项,请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置。更改答案时,用橡皮擦去,重新填涂。
1.(2分)最早测出大气压值的科学家是( )
A.亚里士多德 B.牛顿 C.伽利略 D.托里拆利
2.(2分)铁轨下面垫枕木是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
3.(2分)甲、乙两种物质的质量与体积关系m﹣V图象如图所示,甲、乙密度之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
4.(2分)在探究液体内部压强的活动中,将U形管压强计的金属盒先后放入同一液体中,根据如图所提供的信息能够探究的是( )
A.液体内部的压强与深度的关系
B.液体内部的压强与液体密度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向上的压强大小是否相等
5.(2分)如图中提供了某些情况下的压强数值。利用这些数据可知,一名中学生躺在床面上时,床面的受力面积约为( )
A.0.015m2 B.0.03m2 C.0.15m2 D.0.3m2
6.(2分)如图所示,将两个完全相同的木块分别放入甲、乙两个盛有液体的容器中。木块静止时,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度较小
B.乙容器中木块受到的浮力较大
C.甲容器中木块下表面受到的压力较小
D.乙容器中液体对容器底部的压强较大
二、填空题(共22分)请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(3分)物理知识与日常生活和技术密切相关。在如图所示的实例中,应用连通器原理的是图 ;利用大气压强的是图 ;应用阿基米德原理的是图 。
8.(3分)同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是 的;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;同种物质在固态和液态时的密度一般是 的。(均选填“相同”或“不同”)
9.(3分)质量为2千克、体积为1×10﹣3米3的物体,密度为 千克/米3,当它浸没在水中时受到的浮力为 牛,浮力与重力的合力为 牛。
10.(3分)中国首艘全球最大超大型集装箱船比世界最大航母还长60多米,可承载24万吨货物。集装箱船从长江口驶入东海,所受到的浮力将 ,排开水的体积将 ,排开水的质量将 (均填“变大”“不变”或“变小”)。
11.(3分)如图所示,利用轻质 滑轮A(填“定”或“动”)匀速提升重物G。当重物匀速上升的速度为1米/秒时,拉力为10牛,则重物的重力为 牛;若以2米/秒的速度匀速提升此重物,则拉力为 牛。
12.(3分)如图所示,形状完全相同的长方体A、B,悬浮在水中,两长方体下表面受到液体的压强pA pB,两长方体上、下表面所受液体的压力差ΔFA ΔFB,两长方体的密度ρA ρB(均填“大于”“等于”或“小于”)。
13.(2分)阅读材料,回答问题:
《鸟类世界》一书中记载有一种海鸟,它能飞越太平洋,靠的仅仅是一截树枝。飞行时,它把树枝衔在嘴里;累时,它把树枝放在水里,然后站在上面休息一会儿:……
某同学对上述内容产生怀疑,查阅资料获得以下信息:
①一只麻雀的质量约为80克;
②木材的密度为0.2~0.75克/厘米3;
③一只铅笔的长度约为18厘米、横截面积约为0.5厘米2;
④海水的密度约为1.0克/厘米3。
根据所学物理知识,结合上述信息,
①材料中描述的内容 (填“真实”或“不真实”)。
②理由是: 。
三、作图题(共4分)请将图直接画在答题纸的相应位置,作图必须使用2B铅笔。
14.(2分)重6牛的物体静止在水平地面,请用力的图示法在图中画出地面受到的压力F。
15.(2分)如图所示,两支完全相同的两端开口的玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧,分别放在水槽中的不同深度,请画出两支玻璃管下端橡皮膜的大致形状。
四、综合题(本大题共5题,共32分)第16~19题作答需写出解答过程。
16.质量为2kg的水温度升高5℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
17.杠杆平衡时,动力F1大小为6牛,动力臂l1为0.4米,阻力臂l2为0.6米,求阻力F2的大小。
18.如图所示,密度为ρ、边长为l的实心均匀正方体放置在水平地面上。
①求正方体对地面的压强p。
②若沿竖直方向从右侧切去一部分,试证明剩余部分对地面的压强p'等于原压强p。
19.如图所示,完全相同的圆柱形容器A和B静置在水平地面上。容器A中装有深为1.4米、体积为2×10﹣3米3的水。容器B中装有深为1.6米、密度为0.8×103千克/米3的酒精。求:
①容器A中水的质量m水。
②距容器B底部0.6米处C点的压强pC。
③若从A、B两容器中分别抽出高为h的液体后,液体对各自容器底部的压强分别为pA、pB,通过计算比较pA、pB的大小。
20.在“测定物质的密度”实验中,需要测量的物理量是 和 。某同学利用量筒、烧杯和电子天平等器材测量盐水和鸭蛋的密度。
①测量盐水的密度时,有以下四个步骤:
Ⅰ、向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量;
Ⅱ、将烧杯中的盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水的体积;
Ⅲ、……;
Ⅳ、算出盐水的密度。
为使测量结果更准确,步骤Ⅲ的操作是 (填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯的质量。
②使用烧杯测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:
图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在下方横线作答。要求:①若能,请写出鸭蛋的密度值;
②若不能,请说明理由。
(填“能”或“不能”)。
理由: 。
上海市宝山区2022-2023学年九年级上学期混合式教学适应性考试物理试卷参考答案与试题解析
一、选择题(共12分)下列各题均只有一个正确选项,请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置。更改答案时,用橡皮擦去,重新填涂。
1.(2分)最早测出大气压值的科学家是( )
A.亚里士多德 B.牛顿 C.伽利略 D.托里拆利
【分析】大气压强的大小最早是在1643年,由意大利科学家伽利略的学生托里拆利测出的,它利用玻璃管、水银首先测出了大气压能支持的水银柱的高,并由此计算出了大气压的具体数值。
【解答】解:意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度是76cm=760mm,这就是后来规定的1个标准大气压的大小。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查学生对有关大气压测量的著名实验,了解物理学史的相关内容,即可正确解答。
2.(2分)铁轨下面垫枕木是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【分析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强。在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强。在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
【解答】解:铁轨下面垫枕木,不是为了改变压力的大小,这样做的目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对路基的压强,防止压坏路基。
故选:D。
【点评】平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
3.(2分)甲、乙两种物质的质量与体积关系m﹣V图象如图所示,甲、乙密度之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
【分析】由图可以读出一组等体积的两种物质的质量,然后根据密度公式ρ=求出甲、乙两种物质的密度之比。
【解答】解:由图可知,当V甲=V乙=10cm3时,m甲=30g,m乙=10g,
则甲、乙两种物质的密度之比为:
==×=×=3:1。
故选:C。
【点评】本题考查了密度公式的灵活应用,从题干中获取有用的信息是关键,属于基础题目,难度不大。
4.(2分)在探究液体内部压强的活动中,将U形管压强计的金属盒先后放入同一液体中,根据如图所提供的信息能够探究的是( )
A.液体内部的压强与深度的关系
B.液体内部的压强与液体密度的关系
C.液体内部向各个方向是否都有压强
D.在同一深度,液体向各个方向上的压强大小是否相等
【分析】液体内部的压强大小与液体的密度和深度有关,根据控制变量法的思想,结合题意进行分析。
【解答】解:由题知,液体的密度相同,U形管压强计的金属盒位于液体中的深度不同,U形管两侧的液面高度差不同,由控制变量法知,图中探究的是液体内部压强与深度的关系,故A正确。
故选:A。
【点评】探究液体内部压强的实验,需熟练掌握液体内部的压强的特点和压强计的使用,以及控制变量法的应用。
5.(2分)如图中提供了某些情况下的压强数值。利用这些数据可知,一名中学生躺在床面上时,床面的受力面积约为( )
A.0.015m2 B.0.03m2 C.0.15m2 D.0.3m2
【分析】先估算一个中学生的体重,再根据图中数据得出中学生躺在床面上时的压强,最后根据压强公式的变形式估算床面的受力面积。
【解答】解:一个中学生的体重大约为500N,
人躺着对床的压强为3000Pa,
则床面的受力面积S==≈0.17m2,
结合选项可知,C的数值接近,ABD数值差距较大。
故选:C。
【点评】本题是一道估算题,关键是估出中学生的重力和知道平躺时的压力和自身的重力相等。
6.(2分)如图所示,将两个完全相同的木块分别放入甲、乙两个盛有液体的容器中。木块静止时,两容器中液面相平。下列说法正确的是( )
A.甲容器中液体的密度较小
B.乙容器中木块受到的浮力较大
C.甲容器中木块下表面受到的压力较小
D.乙容器中液体对容器底部的压强较大
【分析】(1)根据物体的浮沉情况判断出两液体密度的关系;
(2)根据物体的浮沉情况判断出浮力大小;
(3)根据浮力产生的原因分析下表面受到的压力的大小;
(4)根据p=ρ液gh得出容器底受到压强的关系。
【解答】解:
A、由图知木块在甲容器中漂浮,木块的密度小于甲容器中液体的密度,木块在乙容器中悬浮,木块的密度等于乙容器中液体的密度,所以甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,故A错误;
B、由图知木块在甲容器中漂浮,木块受到的浮力等于其重力,木块在乙容器中悬浮,木块受到的浮力也等于其重力,所以甲、乙容器中木块受到的浮力相等,故B错误;
C、木块在甲中漂浮,上表面所受液体的压力为零,由F浮=F下﹣F上可知,木块下表面受到的压力等于浮力;
木块在乙中悬浮,上、下表面均受液体的压力作用,则木块下表面受到的压力大于浮力,
又因为木块在两种液体中所受浮力相等,所以甲容器中木块下表面受到的压力较小,故C正确;
D、由A知甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,根据p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体压强较大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了物体浮沉条件及浮力产生原因的应用,关键能够根据浮沉情况判断出液体的密度、所受浮力的关系。
二、填空题(共22分)请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(3分)物理知识与日常生活和技术密切相关。在如图所示的实例中,应用连通器原理的是图 (b) ;利用大气压强的是图 (c) ;应用阿基米德原理的是图 (a) 。
【分析】(1)连通器的特点是:如果连通器中只有一种液体,当液体不流动时,各容器中液面总是相平的。
(2)从吸管吸饮料的原理分析,判断是否利用大气压工作;
(3)气体和液体对浸入其中的物体都可以产生浮力的作用,阿基米德原理揭示了浮力的一般规律。
【解答】解:(1)船闸的工作过程为:若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;然后打开下游阀门,使下游和闸室构成连通器,闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游,所以应用连通器原理的是图(b);
(2)吸饮料时,先把管中的空气吸出,管内的气压小于外界大气压,外面的大气压就饮料压入嘴里,故应用大气压强的是图(c);
(3)液体密度计就是应用阿基米德原理制成的,所以应用阿基米德原理的是图(a)。
故答案为:(b);(c);(a)。
【点评】本题考查了连通器、阿基米德原理和大气压的应用,是一道理论联系实际的好题。
8.(3分)同一物体浸没在水中不同深度处,受到水对它的浮力是 相同 的;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 相同 的;同种物质在固态和液态时的密度一般是 不同 的。(均选填“相同”或“不同”)
【分析】(1)根据公式F浮=ρ液gV排可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关;
(2)根据公式p=ρ液gh来判断液体压强的大小;
(3)密度是物质本身的一种特性,同种物质的密度大小还与物体的状态有关。
【解答】解:同一物体浸没在水中的不同深度,根据F浮=ρ水gV排,物体排开水的体积相同,所受浮力相同;
容器的高度相同,装满水时,水的深度相同,由p=ρ液gh可知,水对容器底的压强是相同的;
同种物质在固态和液态时的密度一般是不同的。
故答案为:相同;相同;不同。
【点评】本题主要考查了浮力、压强的大小判断及影响密度大小的因素,关键掌握有关的公式,根据公式进行分析。
9.(3分)质量为2千克、体积为1×10﹣3米3的物体,密度为 2×103 千克/米3,当它浸没在水中时受到的浮力为 9.8 牛,浮力与重力的合力为 9.8 牛。
【分析】(1)知道物体的质量和体积,根据ρ=求出物体的密度;
(2)当物体浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据F浮=ρ液gV排求出物体受到的浮力;
(3)根据G=mg求出物体的重力,物体受到浮力和重力的方向相反,二力的合力等于两者的差值。
【解答】解:(1)物体的密度:ρ===2×103kg/m3;
(2)当物体浸没在水中时排开水的体积:V排=V=1×10﹣3m3,
则物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3=9.8N,
(3)物体的重力:G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N,
因物体受到竖直向上的浮力小于竖直向下的重力,
所以,物体受到的浮力与重力的合力:F合=G﹣F浮=19.6N﹣9.8N=9.8N。
故答案为:2×103;9.8;9.8。
【点评】本题考查了密度和浮力、合力的计算,要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
10.(3分)中国首艘全球最大超大型集装箱船比世界最大航母还长60多米,可承载24万吨货物。集装箱船从长江口驶入东海,所受到的浮力将 不变 ,排开水的体积将 变小 ,排开水的质量将 不变 (均填“变大”“不变”或“变小”)。
【分析】根据物体漂浮条件F浮=G物判断出浮力的变化;
根据浮力公式F浮=ρ液gV排,海水与淡水密度的关系判断其排开水的体积变化,由F浮=G排=m排g判断出排开水质量的变化。
【解答】解:由题意可知,集装箱船从长江口驶入东海,其始终处于漂浮状态,所以所受到的浮力等于自身的重力,由于重力不变,所以浮力也不变;
由F浮=ρ液gV排可知,海水的密度大于淡水的密度,所以排开水的体积将变小;
由F浮=G排=m排g知排开水的质量不变。
故答案为:不变;变小;不变。
【点评】本题考查了物体的漂浮条件和阿基米德原理的应用,知道漂浮时,浮力始终等于自身重力,同时会运用阿基米德原理进行分析,是解答本题的关键。
11.(3分)如图所示,利用轻质 动 滑轮A(填“定”或“动”)匀速提升重物G。当重物匀速上升的速度为1米/秒时,拉力为10牛,则重物的重力为 20 牛;若以2米/秒的速度匀速提升此重物,则拉力为 10 牛。
【分析】轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮;
由于滑轮A是轻质滑轮,根据F=G求出G的大小;
当重物匀速上升时,是处于平衡状态,据此分析。
【解答】解:由图可知,滑轮A的轴随物体一起运动,故滑轮A是动滑轮;
根据F=G可知,G=2F=2×10N=20N;
当重物匀速上升的速度为1m/s时,拉力为10N,若以2m/s的速度匀速提升此重物,此时仍然处于平衡状态,故拉力不变,即拉力为10N。
故答案为:动;20;10。
【点评】本题考查了动滑轮及其工作特点和平衡状态,属于基础知识的考查,比较简单。
12.(3分)如图所示,形状完全相同的长方体A、B,悬浮在水中,两长方体下表面受到液体的压强pA 小于 pB,两长方体上、下表面所受液体的压力差ΔFA 等于 ΔFB,两长方体的密度ρA 等于 ρB(均填“大于”“等于”或“小于”)。
【分析】(1)根据液体压强公式分析比较;
(2)两个完全相同的长方体a、b悬浮在水中,根据悬浮的条件即可判断其浮力大小,而浮力大小等于物体上、下表面受到的压力差;
(2)根据悬浮的条件即可判断密度大小。
【解答】解:(1)由图可知,长方体a、b下表面在水中所处的深度ha<hb,根据p=ρ水gh可知下表面受到水的压强pa<pb;
(2)形状完全相同的长方体A、B,悬浮在水中,两个长方体的体积相同,排开水的体积相同,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排,可知两长方体所受浮力相等;
浸在水中的长方体所受浮力的大小等于长方体上、下表面所受液体的压力差,因此两长方体上、下表面所受液体的压力差ΔFA=ΔFB;
(3)长方体A、B悬浮在水中,长方体的密度等于水的密度,所以两长方体的密度ρA=ρB=ρ水。
故答案为:小于;等于;等于。
【点评】该题考查压强的大小比较,涉及到物体漂浮条件、液体压强公式及其应用、浮力产生的原因、阿基米德原理,是一道综合性很强的题目,利用浮力产生的原因来解答此题可以大大简化思路,使问题变得更简单。
13.(2分)阅读材料,回答问题:
《鸟类世界》一书中记载有一种海鸟,它能飞越太平洋,靠的仅仅是一截树枝。飞行时,它把树枝衔在嘴里;累时,它把树枝放在水里,然后站在上面休息一会儿:……
某同学对上述内容产生怀疑,查阅资料获得以下信息:
①一只麻雀的质量约为80克;
②木材的密度为0.2~0.75克/厘米3;
③一只铅笔的长度约为18厘米、横截面积约为0.5厘米2;
④海水的密度约为1.0克/厘米3。
根据所学物理知识,结合上述信息,
①材料中描述的内容 不真实 (填“真实”或“不真实”)。
②理由是: 因为麻雀的重力大于一截树枝受到的最大浮力,不能站在树枝上休息 。
【分析】根据提供的材料信息首先求出一截树枝(类似于一支铅笔)的体积,根据F浮=ρ液gV排求得最大浮力;利用G=mg求麻雀的重力,通过比较得出麻雀能否站在树枝上,从而做出判断。
【解答】解:一截树枝(类似于一支铅笔)的体积V=Sh=18cm×0.5cm2=9cm3=9×10﹣6m3,
一截树枝受到的最大浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV==1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣6m3=0.09N,
麻雀的重力:G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N,
因为F浮<G,
所以麻雀不能站在树枝上休息。
所以材料中描述的内容不真实。
故答案为:不真实;因为麻雀的重力大于一截树枝受到的最大浮力,不能站在树枝上休息。
【点评】此题考查物体的沉浮条件和浮力公式的计算,难度适中。
三、作图题(共4分)请将图直接画在答题纸的相应位置,作图必须使用2B铅笔。
14.(2分)重6牛的物体静止在水平地面,请用力的图示法在图中画出地面受到的压力F。
【分析】画力的图示要先分析力的大小,方向和作用点,再确定标度,按照力的图示要求画出这个力。
【解答】解:压力的大小等于重力,为6N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面上。如图所示:
【点评】画力的图示,关键是描述清楚力的三要求,用箭头的起点(少数时候也用终点)作力的作用点,箭头方向表示力的方向,线段的长度结合标度表示力的大小。
15.(2分)如图所示,两支完全相同的两端开口的玻璃管,下端用相同的橡皮膜扎紧,分别放在水槽中的不同深度,请画出两支玻璃管下端橡皮膜的大致形状。
【分析】液体内部向各个方向都有压强,液体内部压强随深度的增加而增大,橡皮膜的形状由它所受液体压强的大小决定。
【解答】解:图中两玻璃管浸在同种液体中,由于液体内部压强随着深度的增加而增大,且右边玻璃管浸入液体的深度较大,其下端橡皮膜受到的液体压强较大,所以右边玻璃管下端橡皮膜向上凹陷的程度较大,据此作图如下:
。
【点评】本题考查了学生对液体压强特点的掌握和运用,为基础题。
四、综合题(本大题共5题,共32分)第16~19题作答需写出解答过程。
16.质量为2kg的水温度升高5℃,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】知道水的质量、比热容和升高的温度,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。
【解答】解:水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J。
答:水吸收的热量为4.2×104J。
【点评】本题考查热量的简单计算,是一道基础题。
17.杠杆平衡时,动力F1大小为6牛,动力臂l1为0.4米,阻力臂l2为0.6米,求阻力F2的大小。
【分析】知道杠杆平衡时的动力、动力臂、阻力臂的大小,根据杠杆的平衡条件求出阻力的大小。
【解答】解:杠杆平衡时,动力F1=6N,动力臂l1=0.4m,阻力臂l2=0.6m,
由杠杆的平衡条件可得:F1l1=F2l2,即6N×0.4m=F2×0.6m,
解得:F2=4N。
答:阻力F2的大小为4N。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,是一道基础题目。
18.如图所示,密度为ρ、边长为l的实心均匀正方体放置在水平地面上。
①求正方体对地面的压强p。
②若沿竖直方向从右侧切去一部分,试证明剩余部分对地面的压强p'等于原压强p。
【分析】①知道实心均匀正方体的密度和边长,根据m=ρV和V=l3表示出正方体的质量,根据G=mg求出正方体的重力即为对水平地面的压力,受力面积等于正方体的大面积S=l2,利用p=求出正方体对水平地面的压强;
②若沿竖直方向从右侧切去一部分,剩余部分的高度和密度均不变,根据p=ρgl分析剩余部分对地面的压强变化,然后得出答案。
【解答】解:①由ρ=可得,正方体的质量m=ρV=ρl3,
正方体对水平地面的压力F=G=mg=ρl3g,
正方体对水平地面的压强p===ρgl;
②若沿竖直方向从右侧切去一部分,剩余部分的高度和密度均不变,
由p=ρgl可知,剩余部分对地面的压强不变,即p'=p。
答:①正方体对地面的压强为ρgl;
②证明如解答所示。
【点评】本题考查了压强的计算和压强公式的灵活运用,要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
19.如图所示,完全相同的圆柱形容器A和B静置在水平地面上。容器A中装有深为1.4米、体积为2×10﹣3米3的水。容器B中装有深为1.6米、密度为0.8×103千克/米3的酒精。求:
①容器A中水的质量m水。
②距容器B底部0.6米处C点的压强pC。
③若从A、B两容器中分别抽出高为h的液体后,液体对各自容器底部的压强分别为pA、pB,通过计算比较pA、pB的大小。
【分析】①已知水的体积,利用公式ρ=求出水的质量;
②利用公式p=ρgh算出距容器B底部0.6米处C点的压强;
③完全相同的圆柱形容器A和B,分别抽出高均为h的液体后,然后根据p=ρgh得出此时对容器底的压强,进而得出容器底受到的压强大小关系。
【解答】解:①由ρ=得水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg;
②距容器B底部0.6米处C点的压强为:
pC=ρ酒精ghc=0.8×103kg/m3×10N/kg×(1.6m﹣0.6m)=8×103Pa;
③若从A、B两容器中分别抽出高均为h的液体后,减小的压强为ΔpA=ρ水gh,ΔpB=ρ酒精gh,
则A容器中水对容器底部的压强为:pA=ρ水g(hA﹣h),
B容器中酒精对容器底部的压强为:pB=ρ酒精g(hB﹣h),
则pA﹣pB=ρ水g(hA﹣h)﹣ρ酒精g(hB﹣h)=1×103kg/m3×g(1.4m﹣h)﹣0.8×103kg/m3×g(1.6m﹣h)=1.2×103Pa﹣2×103hPa,
当0<h<0.6时,则pA﹣pB>0,所以,pA>pB;
当h=0.6m时,则pA﹣pB=0,所以,pA=pB;
当h>0.6时,则pA﹣pB<0,所以,pA<pB。
答:①A容器中水的质量为2kg;
②距容器B底部0.6米处C点的压强为8×103Pa;
③当0<h<0.6时,pA>pB;当h=0.6m时,pA=pB;当h>0.6时,pA<pB。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,涉及到容器底受到液体压强的变化,要求灵活运用公式分析求解。
20.在“测定物质的密度”实验中,需要测量的物理量是 质量 和 体积 。某同学利用量筒、烧杯和电子天平等器材测量盐水和鸭蛋的密度。
①测量盐水的密度时,有以下四个步骤:
Ⅰ、向烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量;
Ⅱ、将烧杯中的盐水倒入量筒(烧杯内有残留),测出盐水的体积;
Ⅲ、……;
Ⅳ、算出盐水的密度。
为使测量结果更准确,步骤Ⅲ的操作是 直接 (填“直接”或“擦干残留盐水后”)测量烧杯的质量。
②使用烧杯测量鸭蛋密度的步骤如图甲、乙、丙、丁所示:
图中电子秤显示的四个数据,若没有“131.0g”这个数据,能否求出鸭蛋的密度?请在下方横线作答。要求:①若能,请写出鸭蛋的密度值;
②若不能,请说明理由。
能 (填“能”或“不能”)。
理由: 鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3 。
【分析】根据公式ρ=得,测定物质的密度,需要测量物体的质量和体积;
①由公式ρ=可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确;
②已知鸭蛋的质量,再通过排水法来计算鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,由甲、乙、丁三图可知:V蛋=V排,由甲、乙、丁三图可知加入水的体积即为鸭蛋的体积,根据公式ρ=计算出鸭蛋的密度。
【解答】解:“测定物质的密度”实验目的是:测量物体的密度;需要测量物体的质量和体积,根据密度公式ρ=求出物体的密度;
①由公式ρ=可知,为了减小液体残留对测量结果的影响,应测量出残留盐水与烧杯的总质量,算出倒入量筒的盐水质量及其体积,使所测密度更为准确。若擦干残留盐水测量烧杯质量,则所测盐水质量会偏大,使所测密度偏大;
②鸭蛋的质量m蛋=80.5g,再用排水法来测量鸭蛋的体积,鸭蛋浸没在水中时,V蛋=V排;
在乙、丙两图中,由于取出鸭蛋时带出一些水,在丁中补入水的体积略大于鸭蛋排开水的体积,按丙、丁数据计算鸭蛋的体积会使所测体积偏大,由ρ=可知,所测鸭蛋的密度会偏小;
若没有丙中数据,由甲、乙、丁三个数据计算排开水的体积可以不受带出水对实验的影响,此时,
排开水的质量为:m排=m丁+m甲﹣m乙=202.0g+80.5g﹣212.5g=70g,
鸭蛋的体积为:
V蛋=V排===70cm3,
鸭蛋的密度为:
ρ蛋===1.15g/cm3=1.15×103kg/m3。
故答案为:质量;体积;①直接;②能,鸭蛋的密度为1.15×103kg/m3。
【点评】本题考查固体、液体密度测量实验的方案设计,及密度计算,难度较大。
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