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

上海市市北初级中学2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试卷
一、选择题(共12分)
1.(2023九上·上海市期中)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.(2023九上·上海市期中)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.(2023九上·上海市期中)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.(2019九上·天河期中)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.(2022八下·长汀期中)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.(2020九上·常州开学考)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.(2021·崇明模拟)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.(2023九上·上海市期中)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.(2023九上·上海市期中)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.(2023九上·上海市期中)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.(2019·闵行模拟)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.(2023九上·上海市期中)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t(℃) 6 16 26
密度ρ(kg/m3) 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.(2023九上·上海市期中)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.(2022九上·临清期中)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.(2021九上·长宁期中)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.(2023九上·上海市期中)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.(2020·静安模拟)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.(2023九上·上海市期中)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.(2020·静安模拟)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.(2023九上·上海市期中)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ΔF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ΔF,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) ΔF(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(ρ水=1.0103千克/米3)
实验序号 h(米) ΔF(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)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物理活动手册约1N,受力面积约0.04m2,对水平桌面的压强约,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的重力,计算压力,利用,计算压强。
2.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.站在滑雪板上滑雪,滑雪板增大了受力面积,可以减小压强,A不符合题意;
B.载重汽车有很多车轮,增大了受力面积,减小压强,B不符合题意;
C.刀刃磨得很锋利,减小了受力面积,能增大压强,C符合题意;
D.书包背带做得很宽,增大受力面积,减小压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强。
3.【答案】C
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】冰熔化成水后,密度变大,体积减小,质量保持不变,重力保持不变,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】水的密度比冰的密度大。
4.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】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.
故答案为:A
【分析】多个开关共同控制用电器时,各开关和用电器串联。
5.【答案】D
【知识点】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】【解答】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 ,A不符合题意;
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 ,B不符合题意;
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 ,C不符合题意;
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 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小;根据液体密度和深度可以计算液体压强,根据液体压强和受力面积的乘积计算压力;根据总重力和受力面积的比值, 计算压强。
6.【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】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。
故答案为:D。
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
7.【答案】电压;1.5;并联
【知识点】电流的形成;电压和电压的单位换算;电路的基本连接方式
【解析】【解答】电源是为电路提供电压的装置,电压是形成电流的原因。一节干电池的电压为1.5V。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。
【分析】电路中有持续电流的条件是电路时通路并且有电压存在;家庭电路中的电压为220v,用电器与开关是串联关系,所有的用电器都是并联关系。
8.【答案】密度;浮力;连通器
【知识点】密度及其特性;连通器原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】铝锂合金的密度小,在体积一定时,质量较小,可以减轻质量,应用的是密度知识;航母能平稳浮在海面上,是受到了浮力的作用,应用了浮力原理;三峡上修筑的船闸底部相通,上方开口,符合连通器的特征,利用连通器原理。
【分析】体积一定时,密度越小,质量越小;漂浮的物体受到浮力作用;船闸利用了连通器的原理。
9.【答案】0.6;10;4
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】计算电流为;电阻是导体的特性,和电压无关,电压改变时,电阻仍为10Ω,此时电流为;电荷量为Q=It=0.4A×10Ω=4V。
【分析】电阻是导体的自身性质;根据,计算电流,结合Q=It,计算电荷量。
10.【答案】乙;乙;甲
【知识点】密度及其特性;压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】甲乙是正方体,且质量相等,甲的边长比乙大,则甲的底面积比乙大,体积比乙大,根据,乙的体积小,乙的密度大;根据,质量一定时,受力面积较大的甲,压强小,乙的压强大;根据F浮=ρ液gV排,甲排开水的体积大, 受到的浮力大。
【分析】根据,结合质量和体积判断密度关系;根据,结合受力面积判断压强关系;根据F浮=ρ液gV排,分析浮力大小。
11.【答案】3;变小;变大
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】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。
故答案为:3;变小;变大.
【分析】根据F浮=F下-F上求出物体受到的浮力;将该金属块浸没在水、酒精中,利用阿基米德原理F浮=ρV排g分析金属块受到的浮力变化情况:进而利用F示=G F浮得出合力变化情况.
12.【答案】表层海水的温度越高,表层海水的密度越小;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。;下方
【知识点】密度与温度的关系;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据海水密度和温度的关系分析,表层海水的温度越高,表层海水的密度越小;
(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F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,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)由于表层海水的温度越高,密度越小,冬季温度低,海水密度大,浮力一定时,排开海水的体积小,“吃水线”在夏季“吃水线”的下方。
【分析】(1)根据密度和温度的相关数据,判断密度的变化规律;
(2)浮力相同时,液体密度越大, 排开液体的体积越小;
(3)根据液体密度关系,判断排开液体的体积关系。
13.【答案】
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】物体在液体中,受到的浮力竖直向上,利用某一线段长度表示2N,画两段长度表示浮力4N,如图 。
【分析】利用多段线段长度表示力的大小;浮力方向竖直向上。
14.【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】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:
【分析】电流表和所测量的用电器串联,连接时,接线柱正入负出。
15.【答案】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。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】利用 F浮=ρ液gV排求得合金块受到的浮力。
16.【答案】(1)解:10秒内通过它的电荷量为6库,由得通过该导体的电流为
答:通过该导体的电流为0.6A;
(2)解:导体两端的电压为12伏,由欧姆定律得导体的电阻为
答:该导体的电阻为20Ω。
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流的大小;
(2)根据,计算电阻的大小。
17.【答案】(1)解:水的体积
答:水的体积为
(2)解:水对容器底部的压强
答:水对容器底部的压强
(3)解:容器对地面的压强
答:容器对地面的压强
【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
【解析】【分析】(1)已知水的质量和密度,利用密度公式求解水的体积即可;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
18.【答案】(1)解: 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
答:水的质量为2kg;
(2)解: 由题意可得
答:乙容器对地面的压强;
(3)解: 由题意可知,乙容器中A液体深度0.6m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:A液体的密度ρA的取值范围为0.75×103N/kgρA<1.0×103kg/m3。
【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
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算物体的质量;
(2)利用,计算压强;
(3)根据p=ρgh,结合压强相等,计算未知液体密度的大小。
19.【答案】(1)流动性
(2)同种液体内部深度越深,压强越大
(3)等于;设橡皮膜面积为S,则
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(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)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)橡皮薄膜保持平整,则橡皮膜两侧压强大小相等。设橡皮膜面积为S,则
【分析】液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法。
20.【答案】(1)2、3、4、5或8、9、10
(2)当浸入液体深度相同时,ΔF与液体密度成正比
(3)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
【知识点】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】【解答】(1)根据实验序号2、3、4、5的数据,,ΔF与h成相同倍数增大,根据倍数关系,可得: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;
(2)分析比较实验序号2与8或4与10,,进入深度h相同,液态密度不同,压力的变化量不同,可得:同一圆柱体在浸入相同容器的不同液体中,当浸入深度相同时,ΔF与液体密度成正比;
(3)进一步分析表一、表二中的数据,分析ΔF与h关系的临界深度h的值,
表一数据可知,在2、3、4、5、6序号中,可知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
【分析】(1)根据实验数据分析,液体密度相同时,容器底受到的压力的变化量和物体进入深度的关系;
(2)根据实验数据分析,当物体进入深度相同时,容器底受到的压力的变化和液体吗的关系;
(3)根据数据,结合数据减小的比值和变化趋势,分析变化的临界值。
上海市市北初级中学2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试卷
一、选择题(共12分)
1.(2023九上·上海市期中)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
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物理活动手册约1N,受力面积约0.04m2,对水平桌面的压强约,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据物体的重力,计算压力,利用,计算压强。
2.(2023九上·上海市期中)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
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】A.站在滑雪板上滑雪,滑雪板增大了受力面积,可以减小压强,A不符合题意;
B.载重汽车有很多车轮,增大了受力面积,减小压强,B不符合题意;
C.刀刃磨得很锋利,减小了受力面积,能增大压强,C符合题意;
D.书包背带做得很宽,增大受力面积,减小压强,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】压力一定时,减小受力面积,可以增大压强。
3.(2023九上·上海市期中)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
【答案】C
【知识点】质量及其特性;密度及其特性
【解析】【解答】冰熔化成水后,密度变大,体积减小,质量保持不变,重力保持不变,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】水的密度比冰的密度大。
4.(2019九上·天河期中)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.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】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.
故答案为:A
【分析】多个开关共同控制用电器时,各开关和用电器串联。
5.(2022八下·长汀期中)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
【答案】D
【知识点】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】【解答】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 ,A不符合题意;
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 ,B不符合题意;
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 ,C不符合题意;
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 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据液体密度和排开液体的体积,计算浮力大小;根据液体密度和深度可以计算液体压强,根据液体压强和受力面积的乘积计算压力;根据总重力和受力面积的比值, 计算压强。
6.(2020九上·常州开学考)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【答案】D
【知识点】液体压强的计算
【解析】【解答】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。
故答案为:D。
【分析】液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关。
二、填空题(共20分)
7.(2021·崇明模拟)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。
【答案】电压;1.5;并联
【知识点】电流的形成;电压和电压的单位换算;电路的基本连接方式
【解析】【解答】电源是为电路提供电压的装置,电压是形成电流的原因。一节干电池的电压为1.5V。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。
【分析】电路中有持续电流的条件是电路时通路并且有电压存在;家庭电路中的电压为220v,用电器与开关是串联关系,所有的用电器都是并联关系。
8.(2023九上·上海市期中)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。
【答案】密度;浮力;连通器
【知识点】密度及其特性;连通器原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】铝锂合金的密度小,在体积一定时,质量较小,可以减轻质量,应用的是密度知识;航母能平稳浮在海面上,是受到了浮力的作用,应用了浮力原理;三峡上修筑的船闸底部相通,上方开口,符合连通器的特征,利用连通器原理。
【分析】体积一定时,密度越小,质量越小;漂浮的物体受到浮力作用;船闸利用了连通器的原理。
9.(2023九上·上海市期中)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。
【答案】0.6;10;4
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】计算电流为;电阻是导体的特性,和电压无关,电压改变时,电阻仍为10Ω,此时电流为;电荷量为Q=It=0.4A×10Ω=4V。
【分析】电阻是导体的自身性质;根据,计算电流,结合Q=It,计算电荷量。
10.(2023九上·上海市期中)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”)
【答案】乙;乙;甲
【知识点】密度及其特性;压强大小比较;浮力大小的计算
【解析】【解答】甲乙是正方体,且质量相等,甲的边长比乙大,则甲的底面积比乙大,体积比乙大,根据,乙的体积小,乙的密度大;根据,质量一定时,受力面积较大的甲,压强小,乙的压强大;根据F浮=ρ液gV排,甲排开水的体积大, 受到的浮力大。
【分析】根据,结合质量和体积判断密度关系;根据,结合受力面积判断压强关系;根据F浮=ρ液gV排,分析浮力大小。
11.(2019·闵行模拟)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”)。
【答案】3;变小;变大
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】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。
故答案为:3;变小;变大.
【分析】根据F浮=F下-F上求出物体受到的浮力;将该金属块浸没在水、酒精中,利用阿基米德原理F浮=ρV排g分析金属块受到的浮力变化情况:进而利用F示=G F浮得出合力变化情况.
12.(2023九上·上海市期中)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t(℃) 6 16 26
密度ρ(kg/m3) 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”)
【答案】表层海水的温度越高,表层海水的密度越小;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。;下方
【知识点】密度与温度的关系;浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】(1)根据海水密度和温度的关系分析,表层海水的温度越高,表层海水的密度越小;
(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F浮=G物,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,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)由于表层海水的温度越高,密度越小,冬季温度低,海水密度大,浮力一定时,排开海水的体积小,“吃水线”在夏季“吃水线”的下方。
【分析】(1)根据密度和温度的相关数据,判断密度的变化规律;
(2)浮力相同时,液体密度越大, 排开液体的体积越小;
(3)根据液体密度关系,判断排开液体的体积关系。
三、作图题(共5分)
13.(2023九上·上海市期中)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。
【答案】
【知识点】浮力的示意图
【解析】【解答】物体在液体中,受到的浮力竖直向上,利用某一线段长度表示2N,画两段长度表示浮力4N,如图 。
【分析】利用多段线段长度表示力的大小;浮力方向竖直向上。
14.(2022九上·临清期中)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。
【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【解答】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:
【分析】电流表和所测量的用电器串联,连接时,接线柱正入负出。
四、综合题(共33分)
15.(2021九上·长宁期中)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。
【答案】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。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】利用 F浮=ρ液gV排求得合金块受到的浮力。
16.(2023九上·上海市期中)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。
【答案】(1)解:10秒内通过它的电荷量为6库,由得通过该导体的电流为
答:通过该导体的电流为0.6A;
(2)解:导体两端的电压为12伏,由欧姆定律得导体的电阻为
答:该导体的电阻为20Ω。
【知识点】电量及其计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据,计算电流的大小;
(2)根据,计算电阻的大小。
17.(2020·静安模拟)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。
【答案】(1)解:水的体积
答:水的体积为
(2)解:水对容器底部的压强
答:水对容器底部的压强
(3)解:容器对地面的压强
答:容器对地面的压强
【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
【解析】【分析】(1)已知水的质量和密度,利用密度公式求解水的体积即可;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
18.(2023九上·上海市期中)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。
【答案】(1)解: 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
答:水的质量为2kg;
(2)解: 由题意可得
答:乙容器对地面的压强;
(3)解: 由题意可知,乙容器中A液体深度0.6m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:A液体的密度ρA的取值范围为0.75×103N/kgρA<1.0×103kg/m3。
【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
【解析】【分析】(1)根据m=ρV,计算物体的质量;
(2)利用,计算压强;
(3)根据p=ρgh,结合压强相等,计算未知液体密度的大小。
19.(2020·静安模拟)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   。
【答案】(1)流动性
(2)同种液体内部深度越深,压强越大
(3)等于;设橡皮膜面积为S,则
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】(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)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)橡皮薄膜保持平整,则橡皮膜两侧压强大小相等。设橡皮膜面积为S,则
【分析】液体内部压强的大小可以利用公式p=ρgh计算,某一位置的压强大小与方向无关,即同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强的计算公式为p=ρgh,ρ是液体的密度,h是深度,通过公式可以看出,液体的压强大小与液体的密度和深度有关;要研究每一个因素对液体压强大小的影响,需要用到控制变量法。
20.(2023九上·上海市期中)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ΔF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ΔF,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) ΔF(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(ρ水=1.0103千克/米3)
实验序号 h(米) ΔF(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)
【答案】(1)2、3、4、5或8、9、10
(2)当浸入液体深度相同时,ΔF与液体密度成正比
(3)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
【知识点】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】【解答】(1)根据实验序号2、3、4、5的数据,,ΔF与h成相同倍数增大,根据倍数关系,可得: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;
(2)分析比较实验序号2与8或4与10,,进入深度h相同,液态密度不同,压力的变化量不同,可得:同一圆柱体在浸入相同容器的不同液体中,当浸入深度相同时,ΔF与液体密度成正比;
(3)进一步分析表一、表二中的数据,分析ΔF与h关系的临界深度h的值,
表一数据可知,在2、3、4、5、6序号中,可知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
【分析】(1)根据实验数据分析,液体密度相同时,容器底受到的压力的变化量和物体进入深度的关系;
(2)根据实验数据分析,当物体进入深度相同时,容器底受到的压力的变化和液体吗的关系;
(3)根据数据,结合数据减小的比值和变化趋势,分析变化的临界值。

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