黑龙江省齐齐哈尔市克东县第三中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版)
展开1.考试时间90分钟
2.全卷共六道大题,总分100分
3.本试卷可能用到的物理量取值如下:ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg
一、单项选择题(每小题2分,共20分。每小题只有一个选项是正确的)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 一个普通鸡蛋的质量约为50g
B. 今年夏天黑龙江的最高气温约为100℃
C. 初中学生课桌高度约为0.7dm
D. 哈牡高铁列车的速度可达1000km/h
【答案】A
【解析】
【详解】A.10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故A符合题意;
B.黑龙江夏季最高温度约37°C,故B不符合题意;
C.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度接近中学生身高的一半,在70cm=7dm左右,故C不符合题意;
D.哈牡高铁列车速度最快可达350km/h,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,属于光的折射现象的是
A. 遥控器调电视B. 激光准直
C. 渔民叉鱼D. 照镜子
【答案】C
【解析】
【详解】A.遥控器调电视是利用光的反射,故A不符合题意;
B.激光准直是利用光的直线传播,故B不符合题意;
C.渔民叉鱼是利用光的折射,故C符合题意;
D.照镜子是利用光的反射,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图,物体重50N静止在竖直的墙壁上,F压=30N,若物体与墙壁的接触面积为0.2m2,下列分析正确的是( )
A. 物体受到竖直向上的摩擦力大小等于50N
B. 物体对墙壁的压强为250Pa
C. 物体受到的压力越大,摩擦力越大
D. 若物体受到的力全部消失,则物体向下运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体静止在竖直的墙壁上,则即物体处于平衡状态,所受的是平衡力,那么物体在竖直方向上所受的两个力:重力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力的大小等于50N,故A正确;
B.物体对墙壁的压强
故B错误;
C.物体是被压在竖直墙壁上并处于静止状态,其摩擦力的大小与重力的大小有关,故C错误;
D.若物体所受的力全部消失,则物体会保持原来的运动状态不变,而物体原是静止的,那么还会保持静止不动,故D错误。
故选A。
4. 小明在饮料吸管中塞入一些细铁丝作为配重,并将一端封闭,制作了一只简易密度计;将其先后放入甲、乙两杯液体中,当密度计静止时,两杯中液体深度相同,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 密度计在甲杯液体中受到的浮力更大
B. 密度计的刻度线,越往上标注的密度值越大
C. 密度计放入后,乙杯中液体对容器底的压强更大
D. 适当减小配重,可以增大该密度计两条刻度线之间的距离,使测量结果更精确
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一支密度计放在甲、乙两种液体中都漂浮,则
F浮甲=F浮乙=G
即浮力是相同的,故A错误;
B.密度计漂浮在液体中,由
F浮=ρ液gV排=G
密度计浸入液体的深度越大,说明液体的密度越小,即密度计越靠近上方的刻度,其相应的密度数值越小,故B错误;
C.由图可知,密度计在乙液体中排开的液体的体积小,根据ρ液=可知,乙液体的密度大,深度相同,根据p=ρgh可知,乙杯中液体对容器底的压强更大,故C正确;
D.因为密度计漂浮在液体中,则
F浮=G
ρ液gSh=G
ΔV=Sh
增大该密度计两条刻度线之间的距离,即ΔV变大,h变大,具体做法是:可适当增大配重或用更细的吸管,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两圆形平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,液体对容器底部的压力分别为、。下列关系正确的是( )
A. F甲>F乙B. >C. F甲
【解析】
【分析】容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;液体对底的压力可以根据液体产生的压力和水重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,液体对容器底的压力等于液体的重力;上面粗、下面细的容器中液体对容器底的压力小于液体的重力;上面细、下面粗的容器中液体的压力大于液体的重力。
【详解】AC.容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和;因两种液体的质量相等,则液体的重力相等,容器的底面积和质量都相同,则对桌面的压力F甲=F乙,故AC错误;
BD.甲容器是柱形容器,容器底部受到液体的压力甲等于液体的重力;乙容器上面粗、下面细,一部分液体压在容器的侧壁上,容器底部受到液体的压力小于容器中液体的重力,则有>,故B正确,D错误。
故选B。
6. 一枚重为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为鸡蛋悬浮在盐水中时,根据悬浮条件可知:浮力等于鸡蛋的重力;往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,由可知鸡蛋所受浮力逐渐增大;浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像应该是开始浮力等于重力,加盐后浮力先变大,后变小,最后浮力小到等于重力保持不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A. 力F1和F2做功的功率相同
B. 力F1和F2做的总功相同
C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【解析】
【分析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;②根据已知条件判断省力情况;利用公式η=比较滑轮组机械效率.
【详解】由图知,甲滑轮组中n=3,乙滑轮组中n=4. AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h;甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1•3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2•4h,已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;已知时间相同,由公式P=知,P甲总<P乙总.故A错误;C、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误;D.甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,提升高度相同,故有用功相同,甲滑轮组中有1个动滑轮,乙滑轮组中有2个动滑轮,不计绳重及摩擦时,对动滑轮做的功为额外功,所以乙滑轮组做的额外功多,据η=可知,η甲>η乙,故 D正确.故选D.
8. 如图所示,2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,10分钟后进入预定轨道,发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能减小B. 动能不变,势能增大
C. 动能增大,势能增大D. 动能减小,势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增加,所以火箭的动能增大。火箭没有发生弹性形变,不具有弹性势能,具有重力势能,运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,高度增大,重力势能增大,所以势能增大,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. 在如图所示四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.筷子使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.道撬钉在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
10. 下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是
A. 通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B. 通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C. 通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D. 通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
【答案】A
【解析】
【详解】A. 甲、乙两次实验,控制接触面粗糙程度相同,改变压力,所以探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响.故A正确.
B. C.乙、丙两次实验,压力和接触面粗糙程度都改变了,触面的大小相同.既不能探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响,也不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响.故B、C错误.
D.乙、丁两次实验中,改变了接触面的大小,但没有控制压力相同,所以不能探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响.故D错误.
二、多项选择题(每小题3分,共9分,每小题有两个或两个以上选项是正确的,选择不全但正确得1分,有错误选项不得分)
11. 如图所示,已知固定斜面长5m、倾角为30°,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A. 木箱克服重力做功的大小为500J
B. 木箱克服斜面摩擦力做功的大小为125J
C. 推力做功的大小为500J
D. 斜面支持力做功的大小为375J
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.推力对木箱做的功为总功
由题意知,斜面的高度为斜面长度的一半,木箱克服其重力做的功为有用功
此过程中,木箱克服斜面摩擦力做的功为额外功
故A错误、BC正确;
D.斜面对物体支持力的方向和物体运动的方向互相垂直,这说明物体没有在支持力的方向上通过一段距离,所以斜面支持力对物体没有做功,故D错误。
故选BC。
12. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是8N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6N,下列说法正确的是( )
A. 小球受到的浮力是2N
B. 小球的质量是0.8 kg
C. 小球的体积是2.5×10-4m3
D. 小球的密度是3.2×103g/cm3
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.小球重力为8N,浸没的小球受拉力为6N;故小球受浮力为
F浮 =G-F=8N-6N=2N
故A正确;
B.根据G=mg,质量m=G/g=8N/10N/kg=0.8kg,故B正确;
C.根据阿基米德原理得小球体积
V=V排 =F浮/ρ液g=2N/0.8×103kg/m3×10N/kg=2.5×10-4 m3
故C正确;
D.小球的密度为
ρ=m/V=0.8kg/2.5×10−4m3=3.2×10^3 kg/m3 =3.2g/cm3
故D错误。
故选ABC。
13. 如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机.以下关于电动无人机的说法中正确的是
A. 无人机机身采用的复合材料密度小可减轻自重,便于操控
B. 无人机在加速起飞时,机械能增加
C. 无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动一段距离,是因为受到惯性的作用
D. 无人机机翼设计成“上凸下平”的形状,目的是使无人机获得升力
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.相同体积时,无人机机身材料密度小,质量小,自重小,便于操控.说法正确.
B.无人机加速起飞时,质量不变,高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,所以机械能增大.说法正确.
C.无人机降落后关闭发动机还能继续向前运动一段距离,是由于无人机具有惯性保持原来的运动状态,惯性是一种性质,不能说受到惯性作用.说法错误.
D.机翼上凸下平,空气经过上方速度大压强小,空气通过下方速度小压强大,故产生向上的升力.说法正确.
三、填空题(每空1分,共20分)
14. “女高音”的“高”指的是声音的____________,“引吭高歌”的“高”指的是声音的____________。
【答案】 ①. 音调 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]“女高音”唱出的歌声音调很高,则“女高音”的“高”指的是声音的音调高。
[2]“引吭高歌”指的是唱歌时的声音大,则“引吭高歌”的“高”指的是声音的响度大。
15. 如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成连通器,若茶壶中水深8cm,则水对壶底的压强是__________Pa (g取10Nkg); 若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面__________(选填 “相平”或“不相平”)。
【答案】 ①. 800 ②. 相平
【解析】
【详解】[1]水对壶底的压强为
[2]根据连通器的原理知,当连通器中装同种液体,而且液体静止时,液面总保持相平,故茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面相平。
16. 泸州云龙机场用传送带为顾客运送行李,主要有水平运送和沿斜面运送两种形式,甲为水平传送带,乙为倾斜传送带,如图所示。当行李随传送带一起匀速运动时,甲传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”),乙传送带上的行李所受的摩擦力______(选填“等于零”或“不等于零”)。如果乙传送带上的行李随传送带向下做匀速运动,则行李在运动中受到的摩擦力方向沿传送带______(选填“向上”或“向下”)。
【答案】 ①. 等于零 ②. 不等于零 ③. 向上
【解析】
【详解】[1]甲传送带上的行李做匀速直线运动,由题意可知它受到平衡力的作用,其竖直方向受到的重力和传送带的支持力为一对平衡力,假设行李在水平方向会受到摩擦力,那它在水平方向肯定会受到另一个力和摩擦力平衡,但我们找不到这个力的存在,所以假设不成立,即甲传送带上的行李所受的摩擦力为零。
[2]乙传送带上的物体会受到重力和传送带对其的支持力,重力的方向是竖直向下的、支持力的方向和传送带垂直向上,也就是说重力和支持力的方向并不相反,所以这两个力不能平衡,而乙传送带上的行李在做匀速直线运动,所以行李肯定会受到传送带的摩擦力,在重力、支持力、摩擦力,三力共同作用下,行李处于平衡状态。
[3]乙传送带上物体受到重力的作用,所以该行李有沿传送带向下运动的趋势,而摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势),由此可知行李在运动中受到的摩擦力方向是沿传送带向上的。
17. 如图所示,重为50N物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和______是一对平衡力。当物体受到水平向右、大小为15N的拉力F时,物体刚好向右做匀速直线运动,此时物体受到的摩擦力为______N;当拉力F为18N时,物体向右做加速运动,此时物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 重力 ②. 15 ③. 15
【解析】
【分析】根据物体的状态,判断物体的受力情况;静止的物体受到平衡力的作用,根据平衡力的特点可处理此题。
【详解】[1]重为50N物体静止在水平桌面上,物体受到的支持力和重力是一对平衡力。
[2]用大小为15N的力水平向左拉物体,物体向左做匀速直线运动,物体发生了相对运动,此时属于滑动摩擦力,则有
f=F=15N
摩擦力的方向与拉力方向相反,即摩擦力方向水平向右。
[3]因为影响滑动摩擦力的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度没有发生变化,因此当把拉力F增大为18N时,则物体受到的摩擦力仍为15N。
18. 如图所示,用尺子快速打击下面的棋子,棋子飞出,说明力可以改变物体的___________( 选填“运动状态”或“形状”);上面的棋子由于具有惯性___________(选填“会”或“不会”)随着一起飞出。
【答案】 ①. 运动状态 ②. 不会
【解析】
【详解】[1]用尺子快速打击下面的棋子,棋子飞出,棋子由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]上面的棋子由于具有惯性,保持原来的运动状态,即静止状态,故棋子不会随着一起飞出。
19. 如图所示,用弹簧测力计挂上飞机机翼模型,再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中,流速越大的位置,压强 ______ (选填“越大”、“越小”或“不变”),所以增大风速,弹簧测力计示数 ______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 越小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]所有流体(包括气体在内)都是流速大的位置,压强小。
[2]当风速增大时,机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力,而机翼的重力是不变的,所以,测力计读数会减小。
20. 大气压随海拔高度的升高而______(选填“增大”、“减小”或“不变”),小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时,发现玻璃管内水柱的高度h______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]高度越大,上方大气层的厚度越小,空气越稀薄。所以,高度越大,大气压越小。
[2]瓶内的气体是封闭的。向上运动时,外界的气压减小,在里面气体压强的作用下,玻璃管内水柱会上升。
21. 如图所示,放于水平桌面上的两个质量相等但高度和底面积均不相等的圆柱形容器,盛有相同质量的的同种液体,液体对容器底部的压强关系是:p甲_________p乙。容器对桌面的压力关系是F甲_________F乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]由图知,甲容器中液体的深度h甲大于乙容器中液体的深度h乙,根据p=ρgh可知,液体对甲容器底部的压强大于液体对乙容器底部的压强,即p甲>p乙。
[2] 容器对桌面的压力等于容器和容器内液体的总重力,两容器质量相等,容器内液体的质量相等,故两容器和容器内液体的总质量相等,总重力相等,则容器对桌面的压力相等,即F甲=F乙。
22. 如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是_________ cm;当物距为12cm时的成像特点可应用于_________
【答案】 ①. 10 ②. 投影仪
【解析】
【详解】[1]在所有成实像的情况中,只有当物体到凸透镜距离等于2倍焦距的时候,像距也等于2倍焦距,即只有这种条件下,像距与物距才相等。由图像可以看出,当像距与物距相等时,物距为20cm,因此凸透镜的焦距为10cm。
[2]由凸透镜的成像规律可知,当物体到凸透镜距离为12cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,这种成像的应用是投影仪。
四、探究与实验题(23题6分,24题9分,25题9分,共24分)
23. 小凡同学在做“观察水的沸腾”实验中
(1)他的操作如图甲所示,其中错误之处是_________________.
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图乙所示,为_______℃,在图丙中图________是水在沸腾前的情况,图_______是水在沸腾时的情况.
(3)分析图丁所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是 _________________________.
(4)小凡同学在做该实验时,发现从开始给水加热到水开始沸腾所用时间较长.请帮他找出两个可能原因_______________________,_________________________.
【答案】 ①. 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 ②. 98 ③. b ④. a ⑤. 吸收热量,温度保持不变 ⑥. 水过多 ⑦. 水的初温比较低
【解析】
【详解】(1)[1]使用温度计时,温度计的玻璃泡应与被测液体充分接触且不能接触容器壁与容器底,从图甲可以看到,温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,这是错误之处;
(2)[2][3][4]从图乙可以看到,温度计读数为98℃;水在沸腾前,它的温度不均匀,下面的水温度高,上面的水温度较低,气泡上升时,遇冷会液化为水,那么气泡会变小,这种情况是图b;水在沸腾时,上面的水和下面的水温度一样,气泡上升时,水的压强越来越小,那么气泡会变大,这种情况是图a;
(3)[5]从图中可以看到,第10min开始温度保持不变,可知水在沸腾过程中温度的特点是吸收热量,温度保持不变;
(4)[6][7]这种情况有可能是水太多了,达到沸腾需要的时间较多;也有可能是水的初温较低,达到沸腾需要的时间也较多.
24. 在“研究平面镜成像特点”的实验中(如图):
(1)李洋同学用玻璃板取代平面镜是为了____________,在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是______________,这是为了比较_________。
(2)如果物体逐渐远离平面镜时,像________________(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如图是该同学在白纸上留下的实验记录,能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论?并说明原因:______________。
(4)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是______________。
(5)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是__________________。
(6)后来,他又用跳棋子代替点燃的蜡烛重新实验,但看不清跳棋的像。请你帮他想个办法看清棋子的像:________________。
(7)本实验确定像的位置时,凭借的是视觉效果相同,因而可以说是采用了_____________的科学探究方法,即用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像。
【答案】(1) ①. 便于确定像的位置 ②. 形状、大小完全相同 ③. 像与物体的大小
(2)不变 (3)不能,因为只有两次实验,一次相等,另一次不相等
(4)玻璃板较厚,两面同时成像,形成了重影
(5)玻璃板没有竖直放置
(6)用手电筒照亮跳棋子
(7)等效替代
【解析】
【小问1详解】
[1]玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置,所以用玻璃板代替平面镜。
[2][3]探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同,使蜡烛B可以替代蜡烛A去与蜡烛A的像比较大小,主要是便于比较像与物体的大小关系。
【小问2详解】
平面镜所成的像与物大小相同,所以当人逐渐远离平面镜时,像的大小是不变的。
【小问3详解】
根据题中图可知,只有两次实验,一次相等,另一次不相等,总结实验结论具有偶然性,不具有普遍性,所以不能得出“像和物到镜面的距离相等”的结论。
【小问4详解】
由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,即同时成像,形成了重影,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
【小问5详解】
在水平桌面上进行实验时,玻璃板竖直放置时,像在水平桌面上,蜡烛与像重合。玻璃板没有竖直放置,像会向上或向下移动,实验中无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛,都无法使蜡烛与像重合。
【小问6详解】
用手电筒照亮跳棋子,棋子反射出光线增多,棋子成像更清晰。
【小问7详解】
在玻璃板后,使后面的蜡烛B与前面蜡烛A的像完全重合,后面蜡烛B的位置就是前面蜡烛A的像的位置,这是一种等效替代的方法。
25. (一)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:
(1)实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)表格中编号①处数据应为___________,编号②处数据应为___________。
(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的___________有关。
(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(二)某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,如图所示,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(5)小球滚下斜面的过程中,它的_________能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。
(6)分析比较_________两次实验,可探究出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
(7)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做功_________J。
(8)如果水平面光滑,则_________(选填“能”或“不能”)完成本实验。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 2.4 ②. 83.3%
(3)重力 (4)不变
(5)重力势 (6)甲、乙
(7)0 (8)不能
【解析】
【小问1详解】
实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
【小问2详解】
[1]图中测力计分度值为0.2N,示数为2.4N,即绳端的拉力F=2.4N,故表格中编号①处数据应为2.4。
[2]第3次实验的机械效率
故编号②处数据应为83.3%。
【小问3详解】
分析以上实验数据可以得出如下结论:使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高,滑轮组机械效率主要与提升物体的重力有关。
【小问4详解】
若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,则额外功为克服动滑轮自重做的功,即
提升相同的物体时,有用功
总功
滑轮组机械效率
因动滑轮重力和物体重力不变,则滑轮组机械效率不变。
【小问5详解】
小钢球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程。
【小问6详解】
分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大。
【小问7详解】
木块水平移动,在重力的方向上没有移动距离,重力不做功,重力对木块做功0J。
【小问8详解】
如果水平面是光滑的,没有阻力作用,木块被撞击后将做匀速直线运动,不能通过被撞击的距离来比较动能大小。
五、分析与简答题(26题5分,27题5分,共10分)
26. 阅读下面短文,并回答问题:
我国的高铁客运专线网居世界之首。
动车采用流线型、轻量化设计,铝合金车体比目前碳钢材料火车的质量减轻了百分之五十多。与传统列车不同,它的车厢也带动力,其牵引功率可达8800kW,动车设计时速350km/h,试车最高时速394.2km/h,其车窗选用特殊的减速玻璃,利用光的折射原理,使乘客误以为窗外的风景移动不是太快,因而不会感到晕车,动车进站时,关闭发动机,利用“再生制动”技术,将车速从350km/h降到90km/h,再实施机械刹车,使动车减速并停止。与普通铁路的钢轨每隔一段有一个接头、中间留有缝隙相比,客运专线采用的是无砟轨道技术,其轨枕由混凝土浇灌而成,路基也不用碎石,铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上,钢轨焊接,用手几乎摸不出焊点。采用这种无缝钢轨,“咣当”声消失了,减小了噪声,为了确保行车安全,列车上的监控系统,通过对高速运转的车轮的热辐射产生的一种不可见光进行检测,实现对车轮温度的实时监控。
(1)车内乘客看到窗外风景向后移动是以__________为参照物的。乘客坐在车内,不会因窗外的风景移动太快而感到晕车,是由于动车的车窗选用了特殊“减速”玻璃,这种解释是__________(选填“对”,“不对”)的。
(2)动车采用子弹头流线型的目的是____________。
(3)动车的车体采用铝合金材料是利用了其______________的特点。
(4)高速列车进站时的速度要比普通列车大一些,为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,站台上的安全线与列车的距离也要更大些,这是因为高速列车进站时车体附近空气流动速度更大,气压更__________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1) ①. 车厢 ②. 对
(2)减小阻力 (3)密度小
(4)小
【解析】
【小问1详解】
[1]车内的乘客看到窗外风景向后移动,窗外风景相对于车厢发生了位置改变,是以车厢为参照物的。
[2]因为动车的车窗选用特殊的减速玻璃,利用光的折射原理,使乘客误以为窗外的风景移动不是太快,因而不会感到晕车,即这种解释是对的。
【小问2详解】
动车的车头采用流线型设计可以减少行驶过程中空气的阻力,有利于提高速度。
【小问3详解】
动车的车体采用铝合金材料与目前碳钢材料相比,体积不变,密度减小,根据密度公式可知质量减小,因此是利用了其密度小的特点。
【小问4详解】
流体压强与流速的关系是流速越大的位置压强越小,因为高速列车进站时的速度要比普通列车大一些,所以高速列车进站时车体附近空气流动速度更大,气压更小,为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,故站台上的安全线与列车的距离也要更大些。
27. 五一假期,小华同学全家去旅游,在高速路上看到如图所示标志牌,小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同.爱思考的小华想:为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?请你从“能量”角度,用相关知识解释此现象.
【答案】机动车质量一定,速度越大,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故.所以要限速行驶.②在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大;质量小的动能小,制动距离小.当制动为相同时,不同车型限速就不同.
【解析】
【详解】要对机动车的最高行驶速度限制,是因为同一辆汽车质量不变,速度越大,具有的动能越大;当载货汽车和小汽车的速度相同时,由于载货汽车的质量大,它具有的动能大,刹车阻力相同时,它滑行的距离长,容易与前面的物体相撞,相撞时冲击力也更大.所以限制汽车的速度,对载货汽车设定更小的最高行驶速度.
六、综合与应用题(28题8分,29题9分,共17分)
28. 如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103kg,在性能测试中,沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)汽车匀速行驶的速度;
(2)汽车受到的牵引力;
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
【答案】(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J,1.5×104W
【解析】
【详解】(1)汽车行驶的路程
汽车行驶的时间
汽车匀速行驶的速度
(2)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功
汽车牵引力做功的功率
答:(1)汽车匀速行驶的速度为10m/s;
(2)汽车受到的牵引力为1.5×103N;
(3)此过程中汽车牵引力所做的功为2.7×106J,做功的功率为1.5×104W。
29. 如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示。(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?
【答案】(1)5.4N;(2)0.9×103kg/m3;(3)2840Pa
【解析】
【详解】(1)由图象可知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=17.4N;当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=12N;所以
F浮=G-F=17.4N-12N=5.4N
(2)物体排开液体的体积
V排=V物=60×10×10-6m3=6×10-4m3
液体密度
=0.9×103kg/m3
(3)液体的质量
m液=ρ液V液=0.9×103kg/m3×100×20×10-6m3=1.8kg
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对桌面的压力
F′=(m液+m筒)g+G物-F拉=(1.8kg+0.5kg)×10N/kg+17.4N-12N=28.4N
圆筒对桌面的压强
p==2840Pa
答:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是5.4N;
(2)筒内液体密度是0.9×103kg/m3;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是2840Pa。实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.05
1.0
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
78.4%
3
6
0.05
①
0.15
②
内蒙古武川县第三中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版): 这是一份内蒙古武川县第三中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版),共16页。试卷主要包含了单选题,实验探究题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
吉林市第九中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版): 这是一份吉林市第九中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版),共14页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,计算题,简答题,作图等内容,欢迎下载使用。
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