上海市长宁区西延安中学2018-2019九年级上学期物理期中考试试卷

上海市长宁区西延安中学2018-2019学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018九上·长宁期中)物理学中有各种物理量,下列物理量中可用来鉴别物质的是 (  )
A.质量 B.密度 C.压力 D.压强
【答案】B
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【分析】密度是物质的一种特性,根据物质的特性可以鉴别物质.
【解答】A、任何物体都有质量,不同物质的物体可以有相同的质量.质量是物体的一种属性.不能用质量来鉴别物质.不符合题意.
B、密度是物质的一种特性,可以用密度来鉴别物质.符合题意.
C、任何物体都可以产生压力,不同物质的物体都可以产生相同的压力.不能用压力来鉴别物质.不符合题意.
D、任何物体都可以产生压强,不同物质的物体都可以产生相同的压强.不能用压强来鉴别物质.不符合题意.
故选B.
【点评】用物质的特性可以鉴别物质,如密度、比热、热值等来鉴别物质.
2.(2018九上·长宁期中)常温常压下空气的密度为1.29千克/米3,一间普通教室内空气质量最接近(  )
A.2千克 B.20千克 C.200千克 D.2000千克
【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】据估测,一间普通教室的体积约为150~170m3,根据密度公式变形m=ρV=1.29kg/m3×160m3≈206kg.通过比较,选项C最接近于206kg这个值.
故选C.
3.(2018九上·长宁期中)下列各装置中利用连通器原理工作的是(  )
A.锅炉水位计 B.注射器 C.喷水枪 D.抽水机
【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【分析】连通器是上端开口底部连通的容器,依据连通器的定义特点来选择.
【解答】这里符合连通器定义特点的只有锅炉水位计.
故选A.
【点评】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器
4.(2018九上·长宁期中)手电筒正常发光时通过小灯泡的电流大约是(  )
A.0.02安 B.0.2安 C.2安 D.20安
【答案】B
【知识点】电流的大小
【解析】【解答】两节干电池电压是1.5V×2=3V;灯泡电阻约为15Ω,则通过灯泡的电流约为I= = =0.2A,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电功率和用电器电压的大小计算电流。
5.(2018九上·长宁期中)在研究电流时,将它比作水流。这是采用了(  )
A.等效法 B.建模法 C.类比法 D.控制变量法
【答案】C
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】电流和水流都客观存在,但电流的形成无法直接观察,水流却可以直接观察。电流是电荷的定向移动形成的,水流是水分子的定向移动形成的。两者的形成有共同之处,用能直接观察的水流解释不能直接观察的电流的形成,采用的是“类比法”。所以A、B、D不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用不同物理量间相同特性进行研究时,是类比法。
6.(2018九上·静安期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲的电阻大于乙的电阻,则关于甲、乙的长度L及横截面积S大小的情况,不可能存在的是(  )
A.L甲>L乙, S甲>S乙 B.L甲C.L甲>L乙, S甲=S乙 D.L甲S乙
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积.
甲、乙是由同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;
由题意知道,甲的电阻大于乙的电阻,所以不可能存在的关系是L甲<L乙,S甲>S乙,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小影响因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度.由此分析解答.
7.(2017八下·启东期中)两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,则(  )
A.两人对沙滩的压力一定相同
B.脚印深的人对沙滩的压强一定大
C.两人对沙滩的压强一定相同
D.脚印浅的人对沙滩的压力一定小
【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,说明他们对沙滩的压力效果不同,也就是压强不同,
所以,脚印深的人对沙滩的压强一定大,故B正确,C错误;
根据p=可得F=pS,两人的重力及与沙滩的接触面积(受力面积)不确定,压力的大小无法确定.故AD错误.
故选B.
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅不同,可知二人压力作用效果不相同,也就是压强不相等.然后利用p=的变形公式F=pS进行分析得出压力的大小关系.
8.(2018九上·长宁期中)如图所示,体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,平衡后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC,则(  )
A.FAFC C.FA>FB>FC D.FA【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题知,A球排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相同,根据公式F浮=ρ液gV排可知,B球和C球所受浮力相同,A所受浮力最小,即:FA<FB=FC。
故答案为:A。
【分析】在相同液体中,排开的体积越大,受到的浮力越大。
9.(2018九上·长宁期中)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),若将实心金属球甲浸没在水中、实心金属球乙浸没在酒精中,且均无液体溢出,这时水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,则可以确定(  )
A.甲球的质量大于乙球的质量 B.甲球的质量小于乙球的质量
C.甲球的体积大于乙球的体积 D.甲球的体积小于乙球的体积
【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由题干可知水和酒精的质量相同,底面积相同,则对圆柱形容器底的压强相同,两实心球完全浸没在液体中,水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,所以放入金属球后液体对容器底增大的压强△p水<△p酒精,液体对容器底部的压强p=ρgh,ρ水g△h水<ρ酒精g△h酒精,因为ρ水>ρ酒精,所以△h水<△h酒精;因为底面积相等,S△h水<S△h酒精,所以甲球排开水的体积小于乙球排开的酒精的体积,也就是说甲球的体积小于乙球的体积。因为不知道甲球和乙球的密度关系,所以无法判断二者的质量关系。
故答案为:D。
【分析】压力和受力面积相同时,压强相同,当压力的改变量不同而受力面积相同,压强的改变量不同。
10.(2018九上·长宁期中)如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为(  )
A.p甲m乙
C.p甲>p乙;m甲>m乙 D.p甲>p乙;m甲=m乙
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设甲边长为a,乙边长为b,则由图可知a>b,两物体对地面的压强相等,即 = ;化简得:ρ甲a=ρ乙b.截去相等高度后,甲的体积仍大于乙的体积;两物体剩余质量m甲=ρ甲a2(a-h),m乙=ρ乙b2(b-h), = >1,则剩余部分质量甲的质量大于乙的质量;两物体对地面的压强由P= 得:P甲= =ρ甲(a-h)g;P乙= ; = = = >1,则剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
故答案为:C。
【分析】根据不同物体的压强相等可以判断密度关系,结合切去的压强分析剩余压强的大小,利用压力和受力面积的大小分析压力大小和质量的大小。
二、填空题
11.(2018九上·长宁期中)物理知识在生产和生活中有着广泛应用,用吸管吸饮料利用的是   的知识;针尖做得尖锐是为了能产生很大的   ;拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是   ;利用   知识可以估算出教室空气的质量。(均填写所学物理概念或规律的名称)
【答案】大气压;压强;液体压强随深度增加而增大;密度
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】用吸管吸饮料利用的是大气压的知识;针尖做得尖锐是为了能产生很大的压强;拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是液体压强随深度增加而增大;利用密度知识可以估算出教室空气的质量。
【分析】吸管喝饮料利用了大气压,针尖尖锐可以增大压强,液体深度变大,压强变大。
12.(2018九上·长宁期中)牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103   ,它表示1米3牛奶的质量为   千克。相同质量的牛奶和水,   的体积大(选填“牛奶”或“水”)。
【答案】千克每立方米;1.03×103;水
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103千克每立方米。密度的定义:某种物质单位体积的质量。所以,牛奶的密度为1.03×103千克/米3,就是表示1米3牛奶的质量为1.03×103千克。由ρ= 得V= 可知:质量相同时,密度小的体积大,水的密度小于牛奶的密度,所以水的体积大于牛奶的体积。
【分析】密度是物质的特性,表示单位体积的物体的质量,根据质量和密度的比值计算体积的大小。
13.(2018九上·长宁期中)意大利科学家   首先用实验测定了大气压的值,一个标准大气压的大小约相当于   毫米水银柱所产生的压强;大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,空气密度越   ,大气压强就越   。(后两空均选填“大”或“小”)
【答案】托里拆利;760;小;小
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利用一根玻璃管第一个测量出大气压的值,一个标准大气压的大小约相当于760毫米水银柱所产生的压强,大小为1.013×105Pa;大气压不是固定不变的,海拔高度越高,空气越稀薄,密度越小,大气压强就越小,即大气压随着海拔的高度的增高而减小。
【分析】托里拆利实验测量的大气压的大小,大气压和海拔高度有关。
14.(2018九上·长宁期中)一节新干电池的电压为   伏,我国照明电路的电压为   伏,家用电器之间是   连接的(选填“并联”或“串联”)。
【答案】1.5;220;并联
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】一节干电池的电压是1.5V,我国照明电路的电压是220V,家用电器的额定电压是220V,为了使家用电器正常工作并且互不影响,各家用电器之间是并联的。
【分析】一节干电池的电压为1.5V,我国家庭电路的电压为220V,家庭电路中各用电器是并联。
15.(2018九上·长宁期中)若1分钟内通过某导体横截面的电量为12库,那么通过导体的电流为   安,此时该导体两端的电压为6伏,其电阻为   欧。当该导体两端的电压为3伏时,该导体电阻为   欧。
【答案】0.2;30;30
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电流的定义可得:I= = =0.2A;由欧姆定律可知:R= = =30Ω,电阻大小与电压无关,故电压变为3V时电阻仍为30Ω。
【分析】根据电荷量和时间的比值可以计算电流的大小,利用电压和电流的比值计算电阻。
16.(2018九上·黄浦期末)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   为9.8×103牛;该处的深度为   米;若深度增加,则水的压强将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】压力;1;变大
【知识点】压强;液体压强的计算
【解析】【解答】解:压强是表示物体单位面积上所受压力的物理量,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;
根据p= 可得:
h =1m;
因为液体压强随深度的增加而增大所以若深度增加,则水的压强将变大.
故答案为:压力;1;变大.
【分析】(1)压力:垂直压在物体表面上的力;压强是物体在单位面积上所受的压力;
(2)根据液体压强公式p=ρgh计算该处水的深度,并判断压强大小变化.
17.(2018九上·长宁期中)重为5N的正方体物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为2N,则物块所受浮力的大小为   N;增大物块浸没的深度,它所受浮力的大小将   (选填“变大”、“变小”或“不变”);将细线剪断瞬间,物块所受合力大小为   N,方向   。
【答案】3;不变;2;竖直向下
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】物块所受浮力F浮=G-F示=5N-2N=3N;增大物块浸没的深度,因为全部浸没,V排=V。根据F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力的大小不变;将细线剪断瞬间,物块所受的合力:F合=G-F浮=5N-3N=2N,合力的方向与较大的重力方向相同,即物块所受合力的方向竖直向下。
【分析】根据物体的重力和浸没在液体中的示数差可以计算浮力的大小,在排开的体积不变时,浮力大小不变,物体重力大于浮力时,合力向下。
三、计算题
18.(2018九上·长宁期中)体积为5×10-4米3的金属球浸没在水中,求金属球受到的浮力F浮。
【答案】解:V排=V物=5×10-4米3;F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N;
答:金属球所受到的浮力为4.9N。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体密度、排开液体的体积的乘积计算物体受到的浮力的大小。
19.(2018九上·浦东期末)如图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧 . 当电键S闭合后,通过R1的电流为0.2安 . 求:
①R1两端的电压U1;
②电阻R2的阻值 .
【答案】解:①R1两端的电压: ;
②由串联电路电压规律得:
.
R2的阻值:
.
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①利用欧姆定律的变形公式U=IR计算R1两端的电压;
②根据串联分压原理求出电阻R2两端的电压,再利用欧姆定律的变形公式计算它的电阻值 .
20.(2018九上·长宁期中)雕塑公园是本市市中心的休闲绿地,精美的雕塑为公园添色增彩。右表为某雕塑的说明。
名称 XXX
作者 长江
材质 铜合金
质量 2.0×104千克
底座 0.5米2
日期 2009年1月
求:
(1)该雕塑的体积V(ρ铜合金=8.0×103千克/米3)。
(2)该雕塑对地面的压力F。
(3)该雕塑对地面的压强p。
【答案】(1)该雕塑的体积:V= = =2.5m3。
(2)该雕塑对地面的压力:F=G=mg=2.0×104kg×9.8N/kg=1.96×105N。
(3)该雕塑对地面的压强:P= = =3.92×105Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据质量和密度的比值计算体积的大小;
(2)利用物体的质量计算重力,水平面上的压力和物体的重力相等;
(3)根据压力和受力面积的比值计算压强的大小。
21.(2018九上·闵行期中)如图所示,边长为0.2米的正方体甲和底面积为0.03米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器高0.4米,内盛有0.3米深的水。正方体甲的密度为5×103千克/米3。
求:
(1)甲的质量;
(2)水对乙容器底部的压强;
(3)把一个底面积为0.02米2,高0.3米圆柱体A(已知ρ水>ρA)先后放置在正方体甲上和乙容器的水中,甲对地面压强的增加量与水对乙容器底部的压强增加量相等,求A物体的质量。
【答案】(1)解:正方体甲的体积:V甲=(0.2m)3=8×10-3m3,由ρ= 可得,甲物体的质量:m甲=ρ甲V甲=5×103kg/m3×8×10-3m3=40kg。
(2)解:水对乙容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa。
(3)解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体A放置在正方体甲上时,甲对地面压强的增加量:△p甲= = = ,因ρ水>ρA,所以,圆柱体A放置在乙容器的水中时,处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,由F浮=ρgV排可得,物体A排开水的体积:V排= = = ,若水未溢出,水面上升的高度:△h= = ,水对乙容器底部的压强增加量:△p水=ρ水g△h=ρ水g× = ,因甲对地面压强的增加量与水对乙容器底部的压强增加量相等,所以, = ,则S甲=S乙-SA=0.03m2-0.02m2≠(0.2m)2=0.04m2,故乙容器内水有溢出,水面上升的高度:△h′=h容-h水=0.4m-0.3m=0.1m,由△p甲=△p水可得: =ρ水g△h′,即mA=ρ水S甲△h′=1.0×103kg/m3×0.04m2×0.1m=4kg。
【分析】
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据正方体的边长可以体积,利用密度和体积的乘积计算质量大小;
(2)根据水的密度和深度计算容器底受到的压强;
(3)根据压强的变化量相等,分析固体压强,当物体在液体中时,结合漂浮、沉底等不同情况分析浮力大小,在结合浮力的相等判断物体质量的大小。
四、综合题
22.(2018九上·长宁期中)
2016年10月19日,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接,再次引发了中学生的科研热情。某校兴趣小组的同学制作“孔明灯”,他们将一个薄塑料袋开口向下,并在开口端安装一个很轻的框架,框架上固定一些燃料,燃料点燃后,当灯笼内的空气被加热到一定温度时,灯笼就能腾空而起,如图所示。该“孔明灯”的体积大约为0.02米3,总质量约为6克,环境气温为20℃.下表给出了空气密度与温度的对应关系及相应温度下“孔明灯”内空气重力的大小。请依据表中的相关数据回答问题:
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
密度 (千克/米3) 1.29 1.25 1.21 1.17 1.14 1.11 1.07 1.04 1.02 1.00 0.97
重力(牛) 0.253 0.245 0.237 0.229 0.223 0.218 0.210 0.204 0.200 0.196 1.190
①在环境气温下,空气的密度为   千克/米3。
②空气密度随温度的变化关系是   。
③灯内空气的温度至少要达到   ℃,孔明灯才能起飞(忽略燃料质量的变化)。
【答案】1.29;温度越高,密度越小;113
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】①当环境温度为20℃时,空气的密度为1.29千克/米3;②由表格中的数据可知,当温度升高时,空气的密度减小;③孔明灯在空气中受到的浮力为F浮=ρ空气gV=1.2kg/m3×9.8N/kg×0.02m3=0.2352N;当孔明灯浮起时,说明受到的空气浮力刚好等于灯重与灯内热空气重力之和。即F浮=G灯+G热,0.2352N=0.006kg×9.8N/kg+G热,0.1764N=ρ热gV,所以热空气的密度ρ热= =0.9kg/m3,由空气密度和温度的对应关系知,在90~130℃之间,温度升高10℃,空气密度减小0.03kg/m3,此时的空气密度为0.9kg/m3,较0.91kg/m3减小0.01kg/m3,所以温度升高接近3℃,即此时的温度约为113℃。
【分析】不同的环境温度,气体密度不同;温度越高,气体的密度越小;根据物体受到的浮力和体积,可以计算气体密度的大小。
五、作图题
23.(2018九上·长宁期中)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.
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】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:

【分析】物体对地面的压力作用点在地面上,压力的方向和支撑面垂直向里。
24.(2018九上·长宁期中)在图所示电路的〇中填入电表符号,使之成为正确的电路。
【答案】
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】因为电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联。最下边的〇与灯L2串联,所以是电流表;上面的〇与灯、电源并联,所以是电压表;如图:

【分析】电压表和所测量的位置并联,电流表和用电器串联使用。
25.(2018九上·长宁期中)如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变亮。
【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变亮时,滑动变阻器分得的电压变小,接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的a接线柱与灯泡串联即可,如下图所示:

【分析】连接实物图时,滑动变阻器要一上一下连入电路中。
六、实验探究题
26.(2018九上·长宁期中)在电学实验中,电流表应该   在电路中(选填“串联”或“并联”),并使电流从它的   接线柱流入(选填“+”或“-”)。图中电流表的示数为   安。
【答案】串联;+;0.18
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】电流表是用来测电路中的电流的仪器,只能串联在电路中使用,并使电流从它的+接线柱流入,从-接线柱流出。此电流表用的是0-0.6A档,分度值为0.02A,则读数是0.18A。
【分析】电流表使用时要串联在电路中,接线柱从正极进入,负极流出,根据选择的量程和指针位置读取示数。
27.(2018九上·长宁期中)小明和小红同学利用U形管压强计来探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。小明在容器内装入水后,将U形管压强计的金属盒置于水中   的深度处(选填“相同”或“不同”),并观察比较U形管压强计两边液面的   。小红建议:还需要在其他液体中重复实验。你认为小红所建议的实验步骤是   的(选填“需要”或“无需”)。
【答案】不同;高度差;需要
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】将压强计的金属盒置于水中不同深度处,通过观察U形管中液面高度差的变化,可得出压强的大小。因为液体内部压强还与液体的密度有关,因此,小红所建议的在其他液体中重复实验是需要的。
【分析】研究液体内部压强大小时利用U型管压强计,根据不同深度时,U型管中液面差判断压强的大小。
28.(2018九上·长宁期中)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图连接电路进行实验。电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“20Ω
2A”字样。
(1)在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中   端。(选填“A”或“B”)
物理量 序号 电压 (伏) 电流 (安) 电阻 (欧)
1 1.7 0.14
 
2 2.5
 
 
3
  0.36
 
(2)他实验步骤正确,刚闭合电键时,将电压表、电流表的示数记录在序号1中。接着,他移动滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时,将电流表的示数0.36安记录在序号3中。请在表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。(计算电阻时,精确到0.1欧)
【答案】(1)B
(2)
物理量
序号
电压
(伏)
电流
(安)
电阻
(欧)
1
12.1
2
0.20
12.5
3
4.5
12.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,实验时闭合开关前,必须使滑动变阻器处于阻值最大处,故滑片应处于B端;(2)因为UX=1.7V,IX=0.14A,所以RX= = =12.1Ω;根据表中数据和电路图可知当P处于B端时,电路中的电流为I=IP=IX=0.14A,RXRP串联,所以U=UX+UP=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V,当P片位于中点时,UP′=4.5V-2.5V=2V,RP′=10Ω,所以IX′=IP′= =0.2A;所以RX= = =12.5Ω;当将滑片移动到A端时,UX=U=4.5V,所以RX= = =12.5Ω。
【分析】(1)测量电阻时,闭合开关前,滑片要在阻值最大处;
(2)根据电压和电流的比值计算电阻的大小。
29.(2018九上·长宁期中)在做“探究导体中电流与电压的关系”实验时,小明同学先后利用A、B和C三个导体作为研究对象进行实验,表一、表二和表三为他的实验记录表。
表一 导体A
实验序号 电压(伏) 电流(安)
1 2.0 0.10
2 2.4 0.12
3 4.8 0.24
表二 导体B
实验序号 电压(伏) 电流(安)
4 1.2 0.24
5 1.8 0.36
6 3.0 0.60
表三 导体C
实验序号 电压(伏) 电流(安)
7 2.0 0.20
8 2.4 0.24
9 4.8 0.48
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   的数据,可得出的初步结论是:   ,即不同导体对电流的阻碍作用不同。
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据,可得:   。
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据,可得:   。
(4)联系第(2)、(3)小题的结论,还可以发现:   。
【答案】(1)同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(2)1与7、2与8、3与9;两端电压相同时,通过不同导体的电流不同
(3)同一导体,两端的电压与通过导体电流的比值是相同的;不同导体,两端的电压与通过导体电流的比值是不同的
(4)导体两端的电压与通过导体电流的比值可以反映导体对电流的阻碍作用
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由表中实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(2)由表中实验序号1与7、2与8、3与9的数据,可得:两端电压相同时,通过不同导体的电流不同,即不同导体对电流的阻碍作用不同。(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。(a)分析比较表一、表二或表三中的数据,可得:同一导体,两端的电压与通过导体电流的比值是相同的。(b)分析比较表一、表二和表三中的数据,可得:不同导体,两端的电压与通过导体电流的比值是不同的。(4)联系第(2)、(3)小题的结论,还可以发现:导体两端的电压与通过导体电流的比值可以反映导体对电流的阻碍作用。
【分析】(1)在电阻一定时,通过导体的电流和电压成正比;
(2)当电压相同时,通过导体的电流随电阻的改变而改变;
(3)同一导体,电压和电流的比值一定,不同导体,电压和电流的比值不同;
(4)导体两端的电压和通过导体的电流的比值是导体的电阻。
30.(2018九上·长宁期中)将物体放入盛有水的柱形容器后,容器对桌面压强的增加量△p固、水对容器底部压强的增加量△p液与哪些因素有关呢?某小组同学依据p= 猜想:△p固、△p液与力的变化量有关。于是他们将若干不同物体放入盛有水的足够高的薄壁柱形容器中进行实验,并分别测出了△p固、△p液,实验数据记录在表一、表二中。
表一
实验序号 G物(牛) F浮(牛) △p固(帕)
1 14 5 350
2 16 5 400
3 18 5 450
4 14 6 350
5 16 6 400
表二
实验序号 G物(牛) F浮(牛) △p液(帕)
6 14 5 125
7 16 5 125
8 14 6 150
9 16 6 150
10 18 6 150
①分析比较表一中1、4或2、5的数据可得出:△p固与F浮   (选填“有关”或“无关”);分析比较表一中的数据还可得出结论:   。
②分析比较表二中实验序号   的数据可得出:△p液与G物   (选填“有关”或“无关”);分析比较表二中的数据还可得出结论:   。
【答案】无关;容器对桌面压强的增加量与放入物体重力成正比;6、7或8、9、10;无关;当物体受到的浮力相同时,水对容器底部压强的增加量相同;当物体受到的浮力增大时,水对容器底部压强的增加量增大
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】①由表一中1、4或2、5的数据可知,放入物体的重力相同,但受到水的浮力不同,容器对桌面压强的增加量△p固不变,说明△p固与F浮无关;由表一中1、2、3的数据可知,放入物体的重力变大,但受到水的浮力相同,可得出容器对桌面压强的增加量与物体重力的比值 = = =25,所以容器对桌面压强的增加量与放入物体重力成正比;②由表二中6、7或8、9、10的数据可知,放入物体的重力不相同,但受到水的浮力相同,水对容器底部压强的增加量△p液不变,说明△p液与G物无关;由表二中6、7或8、9、10的数据可知,当物体受到的浮力相同时,水对容器底部压强的增加量相同;当物体受到的浮力增大时,水对容器底部压强的增加量增大。
【分析】①固体压强的变化量和浮力无关,容器对桌面压强的增加量和物体的重力成正比;
②液体的压强和物体的重力无关,物体受到的浮力越大,容器底受到的压强的增大量相同。
上海市长宁区西延安中学2018-2019学年九年级上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018九上·长宁期中)物理学中有各种物理量,下列物理量中可用来鉴别物质的是 (  )
A.质量 B.密度 C.压力 D.压强
2.(2018九上·长宁期中)常温常压下空气的密度为1.29千克/米3,一间普通教室内空气质量最接近(  )
A.2千克 B.20千克 C.200千克 D.2000千克
3.(2018九上·长宁期中)下列各装置中利用连通器原理工作的是(  )
A.锅炉水位计 B.注射器 C.喷水枪 D.抽水机
4.(2018九上·长宁期中)手电筒正常发光时通过小灯泡的电流大约是(  )
A.0.02安 B.0.2安 C.2安 D.20安
5.(2018九上·长宁期中)在研究电流时,将它比作水流。这是采用了(  )
A.等效法 B.建模法 C.类比法 D.控制变量法
6.(2018九上·静安期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲的电阻大于乙的电阻,则关于甲、乙的长度L及横截面积S大小的情况,不可能存在的是(  )
A.L甲>L乙, S甲>S乙 B.L甲C.L甲>L乙, S甲=S乙 D.L甲S乙
7.(2017八下·启东期中)两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,则(  )
A.两人对沙滩的压力一定相同
B.脚印深的人对沙滩的压强一定大
C.两人对沙滩的压强一定相同
D.脚印浅的人对沙滩的压力一定小
8.(2018九上·长宁期中)如图所示,体积相等的物体A、B、C浸入某种液体中,平衡后如图所示,它们受到液体的浮力大小分别为FA、FB、FC,则(  )
A.FAFC C.FA>FB>FC D.FA9.(2018九上·长宁期中)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精),若将实心金属球甲浸没在水中、实心金属球乙浸没在酒精中,且均无液体溢出,这时水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,则可以确定(  )
A.甲球的质量大于乙球的质量 B.甲球的质量小于乙球的质量
C.甲球的体积大于乙球的体积 D.甲球的体积小于乙球的体积
10.(2018九上·长宁期中)如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为(  )
A.p甲m乙
C.p甲>p乙;m甲>m乙 D.p甲>p乙;m甲=m乙
二、填空题
11.(2018九上·长宁期中)物理知识在生产和生活中有着广泛应用,用吸管吸饮料利用的是   的知识;针尖做得尖锐是为了能产生很大的   ;拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是   ;利用   知识可以估算出教室空气的质量。(均填写所学物理概念或规律的名称)
12.(2018九上·长宁期中)牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103   ,它表示1米3牛奶的质量为   千克。相同质量的牛奶和水,   的体积大(选填“牛奶”或“水”)。
13.(2018九上·长宁期中)意大利科学家   首先用实验测定了大气压的值,一个标准大气压的大小约相当于   毫米水银柱所产生的压强;大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,空气密度越   ,大气压强就越   。(后两空均选填“大”或“小”)
14.(2018九上·长宁期中)一节新干电池的电压为   伏,我国照明电路的电压为   伏,家用电器之间是   连接的(选填“并联”或“串联”)。
15.(2018九上·长宁期中)若1分钟内通过某导体横截面的电量为12库,那么通过导体的电流为   安,此时该导体两端的电压为6伏,其电阻为   欧。当该导体两端的电压为3伏时,该导体电阻为   欧。
16.(2018九上·黄浦期末)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   为9.8×103牛;该处的深度为   米;若深度增加,则水的压强将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17.(2018九上·长宁期中)重为5N的正方体物块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中时,测力计的示数为2N,则物块所受浮力的大小为   N;增大物块浸没的深度,它所受浮力的大小将   (选填“变大”、“变小”或“不变”);将细线剪断瞬间,物块所受合力大小为   N,方向   。
三、计算题
18.(2018九上·长宁期中)体积为5×10-4米3的金属球浸没在水中,求金属球受到的浮力F浮。
19.(2018九上·浦东期末)如图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧 . 当电键S闭合后,通过R1的电流为0.2安 . 求:
①R1两端的电压U1;
②电阻R2的阻值 .
20.(2018九上·长宁期中)雕塑公园是本市市中心的休闲绿地,精美的雕塑为公园添色增彩。右表为某雕塑的说明。
名称 XXX
作者 长江
材质 铜合金
质量 2.0×104千克
底座 0.5米2
日期 2009年1月
求:
(1)该雕塑的体积V(ρ铜合金=8.0×103千克/米3)。
(2)该雕塑对地面的压力F。
(3)该雕塑对地面的压强p。
21.(2018九上·闵行期中)如图所示,边长为0.2米的正方体甲和底面积为0.03米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器高0.4米,内盛有0.3米深的水。正方体甲的密度为5×103千克/米3。
求:
(1)甲的质量;
(2)水对乙容器底部的压强;
(3)把一个底面积为0.02米2,高0.3米圆柱体A(已知ρ水>ρA)先后放置在正方体甲上和乙容器的水中,甲对地面压强的增加量与水对乙容器底部的压强增加量相等,求A物体的质量。
四、综合题
22.(2018九上·长宁期中)
2016年10月19日,神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接,再次引发了中学生的科研热情。某校兴趣小组的同学制作“孔明灯”,他们将一个薄塑料袋开口向下,并在开口端安装一个很轻的框架,框架上固定一些燃料,燃料点燃后,当灯笼内的空气被加热到一定温度时,灯笼就能腾空而起,如图所示。该“孔明灯”的体积大约为0.02米3,总质量约为6克,环境气温为20℃.下表给出了空气密度与温度的对应关系及相应温度下“孔明灯”内空气重力的大小。请依据表中的相关数据回答问题:
温度(℃) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
密度 (千克/米3) 1.29 1.25 1.21 1.17 1.14 1.11 1.07 1.04 1.02 1.00 0.97
重力(牛) 0.253 0.245 0.237 0.229 0.223 0.218 0.210 0.204 0.200 0.196 1.190
①在环境气温下,空气的密度为   千克/米3。
②空气密度随温度的变化关系是   。
③灯内空气的温度至少要达到   ℃,孔明灯才能起飞(忽略燃料质量的变化)。
五、作图题
23.(2018九上·长宁期中)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.
24.(2018九上·长宁期中)在图所示电路的〇中填入电表符号,使之成为正确的电路。
25.(2018九上·长宁期中)如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变亮。
六、实验探究题
26.(2018九上·长宁期中)在电学实验中,电流表应该   在电路中(选填“串联”或“并联”),并使电流从它的   接线柱流入(选填“+”或“-”)。图中电流表的示数为   安。
27.(2018九上·长宁期中)小明和小红同学利用U形管压强计来探究液体内部压强与深度的关系,如图所示。小明在容器内装入水后,将U形管压强计的金属盒置于水中   的深度处(选填“相同”或“不同”),并观察比较U形管压强计两边液面的   。小红建议:还需要在其他液体中重复实验。你认为小红所建议的实验步骤是   的(选填“需要”或“无需”)。
28.(2018九上·长宁期中)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图连接电路进行实验。电源电压保持不变,所用滑动变阻器上标有“20Ω
2A”字样。
(1)在闭合电键S前,他应将滑动变阻器的滑片置于图中   端。(选填“A”或“B”)
物理量 序号 电压 (伏) 电流 (安) 电阻 (欧)
1 1.7 0.14
 
2 2.5
 
 
3
  0.36
 
(2)他实验步骤正确,刚闭合电键时,将电压表、电流表的示数记录在序号1中。接着,他移动滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),将电压表的示数2.5伏记录在序号2中。当他将滑片移动到A端时,将电流表的示数0.36安记录在序号3中。请在表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值。(计算电阻时,精确到0.1欧)
29.(2018九上·长宁期中)在做“探究导体中电流与电压的关系”实验时,小明同学先后利用A、B和C三个导体作为研究对象进行实验,表一、表二和表三为他的实验记录表。
表一 导体A
实验序号 电压(伏) 电流(安)
1 2.0 0.10
2 2.4 0.12
3 4.8 0.24
表二 导体B
实验序号 电压(伏) 电流(安)
4 1.2 0.24
5 1.8 0.36
6 3.0 0.60
表三 导体C
实验序号 电压(伏) 电流(安)
7 2.0 0.20
8 2.4 0.24
9 4.8 0.48
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:   。
(2)分析比较实验序号   的数据,可得出的初步结论是:   ,即不同导体对电流的阻碍作用不同。
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据,可得:   。
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据,可得:   。
(4)联系第(2)、(3)小题的结论,还可以发现:   。
30.(2018九上·长宁期中)将物体放入盛有水的柱形容器后,容器对桌面压强的增加量△p固、水对容器底部压强的增加量△p液与哪些因素有关呢?某小组同学依据p= 猜想:△p固、△p液与力的变化量有关。于是他们将若干不同物体放入盛有水的足够高的薄壁柱形容器中进行实验,并分别测出了△p固、△p液,实验数据记录在表一、表二中。
表一
实验序号 G物(牛) F浮(牛) △p固(帕)
1 14 5 350
2 16 5 400
3 18 5 450
4 14 6 350
5 16 6 400
表二
实验序号 G物(牛) F浮(牛) △p液(帕)
6 14 5 125
7 16 5 125
8 14 6 150
9 16 6 150
10 18 6 150
①分析比较表一中1、4或2、5的数据可得出:△p固与F浮   (选填“有关”或“无关”);分析比较表一中的数据还可得出结论:   。
②分析比较表二中实验序号   的数据可得出:△p液与G物   (选填“有关”或“无关”);分析比较表二中的数据还可得出结论:   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】密度的应用与物质鉴别
【解析】【分析】密度是物质的一种特性,根据物质的特性可以鉴别物质.
【解答】A、任何物体都有质量,不同物质的物体可以有相同的质量.质量是物体的一种属性.不能用质量来鉴别物质.不符合题意.
B、密度是物质的一种特性,可以用密度来鉴别物质.符合题意.
C、任何物体都可以产生压力,不同物质的物体都可以产生相同的压力.不能用压力来鉴别物质.不符合题意.
D、任何物体都可以产生压强,不同物质的物体都可以产生相同的压强.不能用压强来鉴别物质.不符合题意.
故选B.
【点评】用物质的特性可以鉴别物质,如密度、比热、热值等来鉴别物质.
2.【答案】C
【知识点】质量及其特性
【解析】【解答】据估测,一间普通教室的体积约为150~170m3,根据密度公式变形m=ρV=1.29kg/m3×160m3≈206kg.通过比较,选项C最接近于206kg这个值.
故选C.
3.【答案】A
【知识点】连通器原理
【解析】【分析】连通器是上端开口底部连通的容器,依据连通器的定义特点来选择.
【解答】这里符合连通器定义特点的只有锅炉水位计.
故选A.
【点评】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器
4.【答案】B
【知识点】电流的大小
【解析】【解答】两节干电池电压是1.5V×2=3V;灯泡电阻约为15Ω,则通过灯泡的电流约为I= = =0.2A,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电功率和用电器电压的大小计算电流。
5.【答案】C
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】电流和水流都客观存在,但电流的形成无法直接观察,水流却可以直接观察。电流是电荷的定向移动形成的,水流是水分子的定向移动形成的。两者的形成有共同之处,用能直接观察的水流解释不能直接观察的电流的形成,采用的是“类比法”。所以A、B、D不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用不同物理量间相同特性进行研究时,是类比法。
6.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积.
甲、乙是由同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;
由题意知道,甲的电阻大于乙的电阻,所以不可能存在的关系是L甲<L乙,S甲>S乙,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小影响因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度.由此分析解答.
7.【答案】B
【知识点】压强
【解析】【解答】两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,说明他们对沙滩的压力效果不同,也就是压强不同,
所以,脚印深的人对沙滩的压强一定大,故B正确,C错误;
根据p=可得F=pS,两人的重力及与沙滩的接触面积(受力面积)不确定,压力的大小无法确定.故AD错误.
故选B.
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅不同,可知二人压力作用效果不相同,也就是压强不相等.然后利用p=的变形公式F=pS进行分析得出压力的大小关系.
8.【答案】A
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】由题知,A球排开水的体积最小,B球和C球排开水的体积相同,根据公式F浮=ρ液gV排可知,B球和C球所受浮力相同,A所受浮力最小,即:FA<FB=FC。
故答案为:A。
【分析】在相同液体中,排开的体积越大,受到的浮力越大。
9.【答案】D
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】由题干可知水和酒精的质量相同,底面积相同,则对圆柱形容器底的压强相同,两实心球完全浸没在液体中,水对容器底部的压强小于酒精对容器底部的压强,所以放入金属球后液体对容器底增大的压强△p水<△p酒精,液体对容器底部的压强p=ρgh,ρ水g△h水<ρ酒精g△h酒精,因为ρ水>ρ酒精,所以△h水<△h酒精;因为底面积相等,S△h水<S△h酒精,所以甲球排开水的体积小于乙球排开的酒精的体积,也就是说甲球的体积小于乙球的体积。因为不知道甲球和乙球的密度关系,所以无法判断二者的质量关系。
故答案为:D。
【分析】压力和受力面积相同时,压强相同,当压力的改变量不同而受力面积相同,压强的改变量不同。
10.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】设甲边长为a,乙边长为b,则由图可知a>b,两物体对地面的压强相等,即 = ;化简得:ρ甲a=ρ乙b.截去相等高度后,甲的体积仍大于乙的体积;两物体剩余质量m甲=ρ甲a2(a-h),m乙=ρ乙b2(b-h), = >1,则剩余部分质量甲的质量大于乙的质量;两物体对地面的压强由P= 得:P甲= =ρ甲(a-h)g;P乙= ; = = = >1,则剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强。
故答案为:C。
【分析】根据不同物体的压强相等可以判断密度关系,结合切去的压强分析剩余压强的大小,利用压力和受力面积的大小分析压力大小和质量的大小。
11.【答案】大气压;压强;液体压强随深度增加而增大;密度
【知识点】压强大小比较;液体压强的特点
【解析】【解答】用吸管吸饮料利用的是大气压的知识;针尖做得尖锐是为了能产生很大的压强;拦河大坝设计成下宽上窄形状的依据是液体压强随深度增加而增大;利用密度知识可以估算出教室空气的质量。
【分析】吸管喝饮料利用了大气压,针尖尖锐可以增大压强,液体深度变大,压强变大。
12.【答案】千克每立方米;1.03×103;水
【知识点】密度及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103千克每立方米。密度的定义:某种物质单位体积的质量。所以,牛奶的密度为1.03×103千克/米3,就是表示1米3牛奶的质量为1.03×103千克。由ρ= 得V= 可知:质量相同时,密度小的体积大,水的密度小于牛奶的密度,所以水的体积大于牛奶的体积。
【分析】密度是物质的特性,表示单位体积的物体的质量,根据质量和密度的比值计算体积的大小。
13.【答案】托里拆利;760;小;小
【知识点】大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利用一根玻璃管第一个测量出大气压的值,一个标准大气压的大小约相当于760毫米水银柱所产生的压强,大小为1.013×105Pa;大气压不是固定不变的,海拔高度越高,空气越稀薄,密度越小,大气压强就越小,即大气压随着海拔的高度的增高而减小。
【分析】托里拆利实验测量的大气压的大小,大气压和海拔高度有关。
14.【答案】1.5;220;并联
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】一节干电池的电压是1.5V,我国照明电路的电压是220V,家用电器的额定电压是220V,为了使家用电器正常工作并且互不影响,各家用电器之间是并联的。
【分析】一节干电池的电压为1.5V,我国家庭电路的电压为220V,家庭电路中各用电器是并联。
15.【答案】0.2;30;30
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电流的定义可得:I= = =0.2A;由欧姆定律可知:R= = =30Ω,电阻大小与电压无关,故电压变为3V时电阻仍为30Ω。
【分析】根据电荷量和时间的比值可以计算电流的大小,利用电压和电流的比值计算电阻。
16.【答案】压力;1;变大
【知识点】压强;液体压强的计算
【解析】【解答】解:压强是表示物体单位面积上所受压力的物理量,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;
根据p= 可得:
h =1m;
因为液体压强随深度的增加而增大所以若深度增加,则水的压强将变大.
故答案为:压力;1;变大.
【分析】(1)压力:垂直压在物体表面上的力;压强是物体在单位面积上所受的压力;
(2)根据液体压强公式p=ρgh计算该处水的深度,并判断压强大小变化.
17.【答案】3;不变;2;竖直向下
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】物块所受浮力F浮=G-F示=5N-2N=3N;增大物块浸没的深度,因为全部浸没,V排=V。根据F浮=ρ液gV排可知,它所受浮力的大小不变;将细线剪断瞬间,物块所受的合力:F合=G-F浮=5N-3N=2N,合力的方向与较大的重力方向相同,即物块所受合力的方向竖直向下。
【分析】根据物体的重力和浸没在液体中的示数差可以计算浮力的大小,在排开的体积不变时,浮力大小不变,物体重力大于浮力时,合力向下。
18.【答案】解:V排=V物=5×10-4米3;F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×9.8N/kg=4.9N;
答:金属球所受到的浮力为4.9N。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体密度、排开液体的体积的乘积计算物体受到的浮力的大小。
19.【答案】解:①R1两端的电压: ;
②由串联电路电压规律得:
.
R2的阻值:
.
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①利用欧姆定律的变形公式U=IR计算R1两端的电压;
②根据串联分压原理求出电阻R2两端的电压,再利用欧姆定律的变形公式计算它的电阻值 .
20.【答案】(1)该雕塑的体积:V= = =2.5m3。
(2)该雕塑对地面的压力:F=G=mg=2.0×104kg×9.8N/kg=1.96×105N。
(3)该雕塑对地面的压强:P= = =3.92×105Pa。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据质量和密度的比值计算体积的大小;
(2)利用物体的质量计算重力,水平面上的压力和物体的重力相等;
(3)根据压力和受力面积的比值计算压强的大小。
21.【答案】(1)解:正方体甲的体积:V甲=(0.2m)3=8×10-3m3,由ρ= 可得,甲物体的质量:m甲=ρ甲V甲=5×103kg/m3×8×10-3m3=40kg。
(2)解:水对乙容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa。
(3)解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体A放置在正方体甲上时,甲对地面压强的增加量:△p甲= = = ,因ρ水>ρA,所以,圆柱体A放置在乙容器的水中时,处于漂浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,由F浮=ρgV排可得,物体A排开水的体积:V排= = = ,若水未溢出,水面上升的高度:△h= = ,水对乙容器底部的压强增加量:△p水=ρ水g△h=ρ水g× = ,因甲对地面压强的增加量与水对乙容器底部的压强增加量相等,所以, = ,则S甲=S乙-SA=0.03m2-0.02m2≠(0.2m)2=0.04m2,故乙容器内水有溢出,水面上升的高度:△h′=h容-h水=0.4m-0.3m=0.1m,由△p甲=△p水可得: =ρ水g△h′,即mA=ρ水S甲△h′=1.0×103kg/m3×0.04m2×0.1m=4kg。
【分析】
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)根据正方体的边长可以体积,利用密度和体积的乘积计算质量大小;
(2)根据水的密度和深度计算容器底受到的压强;
(3)根据压强的变化量相等,分析固体压强,当物体在液体中时,结合漂浮、沉底等不同情况分析浮力大小,在结合浮力的相等判断物体质量的大小。
22.【答案】1.29;温度越高,密度越小;113
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【解答】①当环境温度为20℃时,空气的密度为1.29千克/米3;②由表格中的数据可知,当温度升高时,空气的密度减小;③孔明灯在空气中受到的浮力为F浮=ρ空气gV=1.2kg/m3×9.8N/kg×0.02m3=0.2352N;当孔明灯浮起时,说明受到的空气浮力刚好等于灯重与灯内热空气重力之和。即F浮=G灯+G热,0.2352N=0.006kg×9.8N/kg+G热,0.1764N=ρ热gV,所以热空气的密度ρ热= =0.9kg/m3,由空气密度和温度的对应关系知,在90~130℃之间,温度升高10℃,空气密度减小0.03kg/m3,此时的空气密度为0.9kg/m3,较0.91kg/m3减小0.01kg/m3,所以温度升高接近3℃,即此时的温度约为113℃。
【分析】不同的环境温度,气体密度不同;温度越高,气体的密度越小;根据物体受到的浮力和体积,可以计算气体密度的大小。
23.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】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:

【分析】物体对地面的压力作用点在地面上,压力的方向和支撑面垂直向里。
24.【答案】
【知识点】电流表的连接;电压表的连接
【解析】【解答】因为电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联。最下边的〇与灯L2串联,所以是电流表;上面的〇与灯、电源并联,所以是电压表;如图:

【分析】电压表和所测量的位置并联,电流表和用电器串联使用。
25.【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变亮时,滑动变阻器分得的电压变小,接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器的a接线柱与灯泡串联即可,如下图所示:

【分析】连接实物图时,滑动变阻器要一上一下连入电路中。
26.【答案】串联;+;0.18
【知识点】电流表的连接
【解析】【解答】电流表是用来测电路中的电流的仪器,只能串联在电路中使用,并使电流从它的+接线柱流入,从-接线柱流出。此电流表用的是0-0.6A档,分度值为0.02A,则读数是0.18A。
【分析】电流表使用时要串联在电路中,接线柱从正极进入,负极流出,根据选择的量程和指针位置读取示数。
27.【答案】不同;高度差;需要
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】将压强计的金属盒置于水中不同深度处,通过观察U形管中液面高度差的变化,可得出压强的大小。因为液体内部压强还与液体的密度有关,因此,小红所建议的在其他液体中重复实验是需要的。
【分析】研究液体内部压强大小时利用U型管压强计,根据不同深度时,U型管中液面差判断压强的大小。
28.【答案】(1)B
(2)
物理量
序号
电压
(伏)
电流
(安)
电阻
(欧)
1
12.1
2
0.20
12.5
3
4.5
12.5
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为保护电路,实验时闭合开关前,必须使滑动变阻器处于阻值最大处,故滑片应处于B端;(2)因为UX=1.7V,IX=0.14A,所以RX= = =12.1Ω;根据表中数据和电路图可知当P处于B端时,电路中的电流为I=IP=IX=0.14A,RXRP串联,所以U=UX+UP=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V,当P片位于中点时,UP′=4.5V-2.5V=2V,RP′=10Ω,所以IX′=IP′= =0.2A;所以RX= = =12.5Ω;当将滑片移动到A端时,UX=U=4.5V,所以RX= = =12.5Ω。
【分析】(1)测量电阻时,闭合开关前,滑片要在阻值最大处;
(2)根据电压和电流的比值计算电阻的大小。
29.【答案】(1)同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(2)1与7、2与8、3与9;两端电压相同时,通过不同导体的电流不同
(3)同一导体,两端的电压与通过导体电流的比值是相同的;不同导体,两端的电压与通过导体电流的比值是不同的
(4)导体两端的电压与通过导体电流的比值可以反映导体对电流的阻碍作用
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由表中实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(2)由表中实验序号1与7、2与8、3与9的数据,可得:两端电压相同时,通过不同导体的电流不同,即不同导体对电流的阻碍作用不同。(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论。(a)分析比较表一、表二或表三中的数据,可得:同一导体,两端的电压与通过导体电流的比值是相同的。(b)分析比较表一、表二和表三中的数据,可得:不同导体,两端的电压与通过导体电流的比值是不同的。(4)联系第(2)、(3)小题的结论,还可以发现:导体两端的电压与通过导体电流的比值可以反映导体对电流的阻碍作用。
【分析】(1)在电阻一定时,通过导体的电流和电压成正比;
(2)当电压相同时,通过导体的电流随电阻的改变而改变;
(3)同一导体,电压和电流的比值一定,不同导体,电压和电流的比值不同;
(4)导体两端的电压和通过导体的电流的比值是导体的电阻。
30.【答案】无关;容器对桌面压强的增加量与放入物体重力成正比;6、7或8、9、10;无关;当物体受到的浮力相同时,水对容器底部压强的增加量相同;当物体受到的浮力增大时,水对容器底部压强的增加量增大
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【解答】①由表一中1、4或2、5的数据可知,放入物体的重力相同,但受到水的浮力不同,容器对桌面压强的增加量△p固不变,说明△p固与F浮无关;由表一中1、2、3的数据可知,放入物体的重力变大,但受到水的浮力相同,可得出容器对桌面压强的增加量与物体重力的比值 = = =25,所以容器对桌面压强的增加量与放入物体重力成正比;②由表二中6、7或8、9、10的数据可知,放入物体的重力不相同,但受到水的浮力相同,水对容器底部压强的增加量△p液不变,说明△p液与G物无关;由表二中6、7或8、9、10的数据可知,当物体受到的浮力相同时,水对容器底部压强的增加量相同;当物体受到的浮力增大时,水对容器底部压强的增加量增大。
【分析】①固体压强的变化量和浮力无关,容器对桌面压强的增加量和物体的重力成正比;
②液体的压强和物体的重力无关,物体受到的浮力越大,容器底受到的压强的增大量相同。

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