上海市市北初级中学2023-2024九年级上学期期中考试物理试卷(含解析)

2023学年第一学期九年级期中物理卷
考生注意:所有答案务必按照规定写在答题纸上,写在试卷上不给分。
一、选择题(共12分)
1.物理学习活动卡由25张纸装订成册,平放在水平桌面中央时,它对桌面的压强约为(  )
A.0.25帕 B.2.5帕 C.25帕 D.250帕
2.下列措施属于增大压强的是(  )
A.站在滑雪板上滑雪 B.载重汽车有很多车轮
C.刀刃磨得很锋利 D.书包背带做得很宽
3.一块冰化成水时,以下物理量会变大的是(  )
A.质量 B.体积 C.密度 D.重力
4.当自动电压力锅压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作. 压强过大时开关S过压自动断开,温度过高时开关S过热自动断开. 图 表示S过压、S过热和锅内发热器的连接,其中正确的是
A. B. C. D.
5.相同柱形容器甲、乙底置于水平地面上,容器内装有完全相同物块A、B,物块A与容器底部用一根细绳相连,同时往两容器内注水,直至水面相平,如图所示。下列判断正确的是(  )
A.此时物块受到的浮力F浮A=F浮B
B.此时水对物块底部的压力F甲=F乙
C.此时容器对地面的压强p甲>p 乙
D.此时水对容器底部的压力F水甲=F水乙
6.如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出液体,且剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是( )
A.p甲=p乙;F甲> F乙 B.p甲=p乙;F甲< F乙 C.p甲>p乙;F甲> F乙 D.p甲二、填空题(共20分)
7.电源是为电路中的导体提供持续 的装置;一节干电池的电压为 伏,教室里的日光灯与电脑之间是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
8.我国科技近年来飞速发展,C919国产大客机采用铝锂合金来减轻机身重力,这是应用了 知识。辽宁号航母满载时的质量约为6.5万吨,能平稳浮在海面上,这主要应用了 原理。三峡大坝水库边上修筑的船闸是利用 原理工作的。
9.某导体的电阻为10欧,当导体两端的电压为6伏时,通过该导体的电流为 安;若将该导体两端的电压调整为4伏,则该导体的电阻为 欧,通电10秒钟,通过该导体的电荷量为 库。
10.质量相同的甲、乙两个实心正方体置于水平地面上,已知正方体甲的边长大于乙的边长,则对地面压强较大的是 ,密度较大的是 ;将它们浸没在水中,受到浮力较大的是 。(均选填“甲”或“乙”)
11.竖直浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为7牛、10牛,该金属块受到的浮力为 牛.已知酒精的密度小于水的密度,现将该金属块浸没在酒精中,则跟其浸没在水中相比,该金属块受到的浮力 ,其受到重力和浮力的合力 (后两格均选填“变大”、“不变”或“变小”).
12.如图所示,为了航行安全,远洋轮船的船体上都标有多条水平横线,分别表示该船在不同水域及不同季节所允许的满载时的“吃水线”。为了解释这种现象,小明查阅资料后得知:(a)不同水域,表层海水的盐度不同,会导致其密度不同;(b)不同季节,表层海水温度不同;(c)某一水域,表层海水在不同温度下的密度如下表所示。
某一水域的表层海水
温度 6 16 26
密度 1026.8 1025.5 1022.5
①根据表格中表层海水的温度t、密度的变化情况和相关条件,得出结论: 。
②结合所学知识及以上信息,指出在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同的原因,并写出分析过程 。
③该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的 。(选填“上方”或“下方”)
三、作图题(共5分)
13.在图中,重为4牛的小球静止在水中,用力的图示法画出该球所受的浮力F浮。
14.如图所示的电路中添加两条导线,使L1、L2并联,电流表只测量灯L1的电流。
( )
四、综合题(共33分)
15.浸在水中的合金块排开水的体积为5×10-4米3,求合金块所受浮力F浮的大小。
16.某导体两端的电压为12伏,10秒内通过它的电荷量为6库。求:
(1)通过该导体的电流;
(2)该导体的电阻。
17.水平地面上有一个质量为1千克、底面积为2×10-2m2的薄壁容器,容器内盛有质量为4千克的水,水深0.3米。求:
(1)水的体积V水;
(2)水对容器底部的压强p水;
(3)容器对地面的压强p容。
18.如图所示,两个相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面,容器高度为0.8米。
(1)若甲中水的体积为2×10-3m3,求水的质量m水。
(2)乙容器质量为m0,底面积为S0,求乙容器对地面的压强P乙。
(3)若甲容器中水的深度为0.6米,现向乙容器中加入深度大于0.6米的A液体,使得甲乙中液体对容器底部的压强相等,求A液体的密度ρA的取值范围。
19.在学习压强概念后,小明和小红知道了固体由于受到重力的作用会对支撑面产生压强,由此提出问题:液体也受重力的作用,它所产生压强的特点与固体相同吗?
(1)他们分别将质量相等的水和冰块放入两个相同的塑料袋中,观察到图(a)所示的现象。你认为产生上述现象的原因:液体具有 ;
(2)他们根据图(a)现象以及生活经验,提出“液体内部存在压强,液体内部的压强是向各个方向的,且随深度增加而增大”的假设,于是利用U形管压强计进行研究,实验过程及记录如图(b)所示,根据图(b)可得出的初步结论是: ;
(3)他们通过实验,在初步认识液体内部压强与深度、密度的关系后,继续用水、一端扎有橡皮薄膜的玻璃筒等器材进行定量研究,他们在玻璃筒中加入适量的水,使浸入水中的橡皮薄膜保持平整,如图所示,然后利用压强定义公式对橡皮膜受到玻璃筒内水的压强进行分析推导,从而获得了液体内部压强的公式p=ρgh
(a)“橡皮薄膜保持平整”,是为了使玻璃筒内水对橡皮膜的压强 玻璃筒外水对橡皮膜的压强(选填大于、等于或小于);
(b)请你写出得到“液体内部的压强跟深度h有关”的分析推导过程 。
20.为了研究物体在浸入液体的过程中,液体对柱形容器底部的压力增加量的情况,某小组同学利用一个金属圆柱体、水、酒精以及相同的柱形容器(足够高)等进行实验。如图所示,他们先在容器内倒入足够的酒精,再将金属圆柱体分别缓慢浸入酒精中,逐步改变其下表面到液面的深度h,并计算得到液体对容器底部的压力增加量F,然后换用相同体积的水再次实验,实验数据记录在表一、表二中。
表一 酒精(ρ酒精=0.810千克/米3)
实验序号 h(米) F(牛)
1 0 0
2 0.02 0.4
3 0.05 1.0
4 0.10 2.0
5 0.14 2.8
6 0.18 2.8
表二 水7(ρ水=1.0103千克/米3)
实验序号 h(米) F(牛)
7 0 0
8 0.02 0.5
9 0.08 2.0
10 0.10 2.5
11 0.16 3.5
12 0.18 3.5
①分析比较实验序号 中F与h的倍数关系及相关条件,可得出的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中,F与h成正比;
②分析比较实验序号2与8或4与10中F与h的关系及相关条件,可得出的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中, ;
③进一步分析表一、表二中的数据,发现F与h的关系有两种情况。请你根据表一、表二中的数据,尝试分析并写出这两种情况发生的临界深度h的值。 (需写出分析过程)
试卷第2页,共6页
1.C
【详解】一张纸的重力约为0.06N,则25张纸总重约为
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,物理练习册对水平桌面的压力
一张纸的面积约为0.06m2,即受力面积约为0.06m2,则该物理练习册对水平桌面的压强约为
综上分析知,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.站在滑雪板上滑雪,是通过滑雪板来增大受力面积,在压力不变时来减少压强的,故A不符合题意;
B.载重汽车有很多车轮,是在压力不变时,通过增大受力面积来减少压强的,故B不符合题意;
C.刀刃磨得很锋利,是在压力不变时,通过减小受力面积来增大压强的,故C符合题意;
D.书包背带做得很宽,是在压力不变时,通过增大受力面积来减少压强的,故D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.质量是物质的一种属性,冰化成水时,质量不变,故A不符合题意;
BC.水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,水的密度大于冰的密度,由可知,冰化为水,体积变小,故B不符合题意,C符合题意;
D.由A知,质量不变,由G=mg可知,重力不变,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】因为自动电压力锅压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,也就是只要有一个条件具备,电路就要断开.两个开关串联时,只要一个开关断开,电路就会断开.
5.D
【详解】A.由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,根据阿基米德原理知,此时物块受到的浮力,故A错误;
B.由图知,甲乙容器中A、B两物体底部所在深度,由得,此时水对AB底部的压强,而A、B两物体的底部面积相同,所以由公式可知,其水对物块底部的压力分别为
所以,故B错误;
C.A、B物块完全相同物块,故,而两容器液面相平,由图知A排开水的体积大于B排开水的体积,所以甲容器中水的体积小于乙水中的体积,由可知,甲容器中水的质量小于乙容器中水的质量,故甲乙两容器对对面的压强为
所以,故C错误;
D.水面相平,根据知此时水对容器底部的压强相等,由知此时水对容器底部的压力也相等,即,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】原来液体对各自容器底部的压力相等,F甲=F乙,液体的压力大小等于重力的大小,液体的质量相等:m甲 =m乙。由图知V甲>V乙,所以甲与乙的密度大小关系为ρ甲<ρ乙。
现剩余液体的液面到容器底部的距离均为h,即h甲=h乙,又因为ρ甲<ρ乙,根据p =ρgh可知:液体对容器底部的压强p甲<p乙。
根据h甲>h乙,m甲=m乙可得:若h甲=h乙时,m甲<m乙,所以剩余液体对各自容器底部的压力F的关系是F甲< F乙。
故选D。
7. 电压 1.5 并联
【详解】[1]电源是为电路提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
[2]一节干电池的电压为1.5V。
[3]教室里的日光灯与电脑可以单独工作,互不影响,是采用并联方式连接的。
8. 密度 浮力 连通器
【详解】[1]根据可知,体积相同时,密度小的质量小,所以采用密度小的铝锂合金来减轻机身重力。
[2]辽宁号航母满载时的质量约为6.5万吨,能平稳浮在海面上,是因为受到海水对它的巨大的浮力作用。
[3]三峡大坝水库边上修筑的船闸是根据连通器的原理修建的。
9. 0.6 10 4
【详解】[1]据欧姆定律知,通过该导体的电流
[2]电阻是导体的一种属性,其大小受导体材料、长度和横截面积的影响,与导体两端的电压无关,所以电压变化,该导体的电阻不变,仍为10Ω。
[3]电压为4V时,通过导体的电流
通电10s的电荷量
Q=It=0.4A×10s=4C
10. 乙 乙 甲
【详解】[1]根据题意,,由可得甲乙的重力为

所以物体对水平面的压力分别为

所以,正方体甲的边长大于乙的边长,则,由压强公式可知乙物体对水平面的压强大于甲。故对地面压强较大为乙。
[2] 根据题意,,正方体甲的边长大于乙的边长,则,由密度公式可知乙物体密度大于甲。故密度较大是乙。
[3] 它们浸没在水中,,正方体甲的边长大于乙的边长,则,则,由可知同时浸没在水中,甲的排开液体体积大于乙排开液体的体积,故甲物体受到浮力较大。
11. 3 变小 变大
【分析】本题考查的是浮力产生的原因及平衡力相关知识;酒精的密度比水的密度小,而排开水的体积不变,根据阿基米德原理判断受浮力大小变化,进而判断合力大小变化.
【详解】物体在液体中所受浮力等于液体对物体上下表面的压力差,分析物体受力情况,根据平衡力知识可求出绳子的拉力F浮=F下-F上=10N-7N=3N;酒精的密度比水的密度小,浸没时排开水的体积和排开酒精的体积相等,由F浮=ρV排g可知,金属块受浮力变小,因为F示=G F浮,金属块重力不变,所以受到重力和浮力的合力将变大.
12. 表层海水的温度越高,表层海水的密度越小 见解析
下方
【详解】①[1]根据表格中的数据可知,当表层海水的温度越高,表层海水的密度越小,所以,得出结论是表层海水的温度越高,表层海水的密度越小。
②[2]远洋轮船在不同水域及不同季节,表层海水密度不同,轮船满载时,都是漂浮,所受浮力不变,即,根据阿基米德原理可知,浮力不变,液体密度越大,排开液体体积越小,所以,在不同水域及不同季节轮船满载时的“吃水线”不同。
③[3]同一水域,冬季比夏季温度低,海水密度大,根据阿基米德原理可知,浮力不变,液体密度越大,排开液体体积越小,该船满载时冬季“吃水线”在夏季“吃水线”的下方。
13.
【详解】重为4N的小球静止在水中,受到的竖直向下的重力及水对其施加的竖直向上的浮力F浮为一对平衡力,大小相等,所以F浮=4N,浮力作用点在球的球心,规定标度为2N,该球所受的浮力F浮的力示意图如图所示
14.
【详解】使L1、L2并联,电流表只测量灯L1的电流,则电流表与灯L1串联,如下图所示:
15.4.9牛
【详解】合金块受到的浮力
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N
答:合金块所受浮力的大小是4.9N。
16.(1)0.6安;(2)20欧
【详解】解:(1)10秒内通过它的电荷量为6库,由得通过该导体的电流为
(2)导体两端的电压为12伏,由欧姆定律得导体的电阻为
答:(1)通过该导体的电流为0.6A;
(2)该导体的电阻为20Ω。
17.(1)4×10-3m3;(2)2940Pa;(3)2450Pa
【详解】(1)水的体积
(2)水对容器底部的压强
(3)容器对地面的压强
答:(1)水的体积为;
(2)水对容器底部的压强;
(3)容器对地面的压强。
18.(1)2kg;(2);(3)0.75×103N/kgρA<1.0×103kg/m3
【详解】解:(1)已知甲中水的体积为2×10-3m3,水的质量
m水=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
(2)由题意可得
(3)由题意可知,乙容器中A液体深度0.6mρA=ρ水=1.0×103N/kg
当乙容器中A液体深度为0.8米,此时由题意得
p水=pA
ρ水gh水=ρAghA
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=ρA×10N/kg×0.8m
解得ρA=0.75×103N/kg,故0.75×103N/kgρA<1.0×103kg/m3。
答:(1)水的质量为2kg;
(2)乙容器对地面的压强;
(3)A液体的密度ρA的取值范围为0.75×103N/kgρA<1.0×103kg/m3。
19. 流动性 同种液体内部深度越深,压强越大 等于 略
【详解】(1)[1]因为液体具有流动性,因此会对塑料袋侧壁产生压强,使其发生形变。
(2)[2]由图像可知,探头深度越深,U型管内液面高度差越大,因此可得同种液体内部深度越深,压强越大。
(3)[3] 橡皮薄膜保持平整,则橡皮膜两侧压强大小相等。
[4]设橡皮膜面积为S,则
20. 2、3、4、5或8、9、10 当浸入液体深度相同时,ΔF与液体密度成正比 0.14m,过程见详解
【详解】(1)[1]要得出结论为同一圆柱体在浸入相同柱形容器的同种液体过程中,ΔF与h成正比,需在同种液体实验中,查找ΔF与h数值,使其比值为定值即可,如2、3、4、5序号
或8、9、10序号
(2)[2] 由2与8可知,分别在酒精和水中,浸入深度相同

可得出的初步结论:同一圆柱体在浸入相同柱形容器的不同液体过程中,当浸入液体深度相同时,ΔF与液体密度成正比。
(3)[3]由表一数据可知,在2、3、4、5、6序号中
2、3、4、5数据成正比,6数据与之前不成正比,即可知0.14m时刚好浸没,0.18m时已经全部浸没在酒精中。
由表二数据可知,在8、9、10、11、12序号中
8、9、10数据成正比,11、12数据与之前不成正比,即可知0.16m时已经全部浸没在水中。
综合可知,发生两种情况的临界深度为0.14m。
答案第8页,共8页
答案第7页,共8页

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