上海市市西初级中学2024-2025学年九年级上学期9月月考物理试题
1.(2024九上·上海市月考)能用来鉴别物质种类的物理量是( )
A.重力 B.质量 C.体积 D.密度
2.(2024九上·上海市月考)空气的密度约为1.29千克/米3,一般卧室中空气的质量最接近以下哪个物体的质量( )
A.一张纸 B.一本书 C.一只鸡 D.一个成人
3.(2024九上·上海市月考)公共汽车上配备的逃生锤,为了更容易敲碎车窗玻璃,其形状应符合下列选项中的( )
A. B. C. D.
4.(2024九上·上海市月考)如图所示,取完全相同的长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、侧放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc(已知长方体的长>宽>高),则( )
A.pa=pc>pb B.pa=pc<pb C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc
5.(2024九上·上海市月考)如图所示,在下列实例中,其工作原理与连通器无关的是( )
A.茶壶 B.人耳中的半规管
C.船闸 D.高压喷水枪
6.(2024九上·上海市月考)一艘轮船从东海驶入长江(ρ海>ρ江),关于轮船受到水的浮力和船身的运动情况判断正确的是( )
A.浮力不变,船身上浮 B.浮力不变,船身下沉
C.浮力变小,船身上浮 D.浮力变小,船身下沉
7.(2024九上·上海市月考)关于公式和p=ρgh的适用范围, 以上三种说法中正确的是( )
①只适用于柱形液体压强求解;
②适用于固体和液体的压强求解,p=ρgh只适用于液体;
③关于液体的压强求解,与p=ρgh均适用,但由于ρ和h容易直接测得,通常运用p=ρgh求解。
A.①、③ B.③ C.①、②、③ D.②
8.(2024九上·上海市月考)下列事例中,运用科学研究方法相同的是( )
①探究物质质量与体积的关系;②在研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念;③探究液体内部压强规律;④用光线描述光的传播。
A.②、③ B.②、④ C.①、③ D.①、④
9.(2024九上·上海市月考)小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将 。当水温在4℃时,水的密度是 (选填“最大”或“最小”);灌装的饮料(可看作为水)在此温度下存放是最 (选填“安全”或“不安全”)。
10.(2024九上·上海市月考)物理知识在日常生活中有着广泛的应用:图中,利用 知识可以方便地估算游泳池中水的质量;书包背带设计的较宽是通过增大受力面积以达到减小 的目的;修筑拦河大坝时要做成上窄下宽,这主要是因为水内部压强随 的增加而增大。
11.(2024九上·上海市月考)如图(a)所示,将一液体密度计放入盛有水的容器甲中,水面升高了0.1米,则水对容器底部压强增加 帕;将该密度计放入装有另一液体(密度记为)的容器乙中,静止后,如图(b)所示,可以判断: ;若该密度计在两容器中排开液体的质量分别记为、,则 (均选填“小于”、“等于”或“大于”)。
12.(2024九上·上海市月考)一重力为10牛,底面积为0.01米2的长方体放置在地面上,地面所受压强为 帕:如图所示,沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,若与的比值为,他们对水平桌面的压力之比为 ,压强之比为 。
13.(2024九上·上海市月考)如图所示、一正方体重20牛,浸没在水中时弹簧测力计的示数为10.2牛,该正方体所受浮力为 牛,浮力方向 ;若该正方体上表面距水面0.1米,则该正方体上表面所受水的压强为 帕。
14.(2024九上·上海市月考)如图所示, A、B为同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度相同,A底面积小于B底面积。若将它们分别放在水平地面上,这时A对地面的压强为 ,B对地面的压强为,则 ;若将A叠放在B上,则水平地面所受压强 ;若将B叠放在A上,则水平地面所受压强 。
15.(2024九上·上海市月考)如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将一端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某一高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
①小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象;小张依据图 的现象认为小王的结论有误。
②小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, 。
③他们进一步分析得出,只有图 可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
16.(2024九上·上海市月考)如图是盛有某种液体的连通器在斜面上静止,请画出正确的液面位置。
17.(2024九上·上海市月考)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。
18.(2024九上·上海市月考)重为6N的小球静止在水中,用力的图示法在图中画出小球受到的浮力。
19.(2024九上·上海市月考)体积为1×10-4m3的合金块浸没在水中,求合金块所受的浮力F浮的大小。
20.(2024九上·上海市月考)在地面上放置一块质量为9千克的正方体冰块,密度为千克/米3,若冰块吸热后,有3分米3的冰融化成水,求水的质量。
21.(2024九上·上海市月考)如图所示,质量为0.15千克、底面积为米2平底容器放在2米2的水平桌面中央,内装有体积为米3的水,水面距容器底的深度为0.1米。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
22.(2024九上·上海市月考)“蛟龙号”是我国自主设计和制造的首台深海载人潜水器。在某次科考试验中,“蛟龙号”深海悬停时,上表面距海面7000米,所受总重力为2.2×105牛。
(1)求“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小;
(2)“蛟龙号”上表面在此处承受的压强p很大,相当于用手掌托住重为7×105牛的卡车时手掌承受的压强,若受力面积为0.01米2,求p的估算值;
(3)设想有高度为h、密度为ρ液的液柱压在手掌上,如图所示。根据压强的定义,推导出液柱对手掌产生的压强p液=ρ液gh;
(4)资料显示,“蛟龙号”上方海水密度随深度增大而增大。当“蛟龙号”深海悬停时,上表面处深度为h 、 海水密度为 ρ 判断能否据此得出海水对“蛟龙号”上表面的实际压强值p = ρ gh ,并说明理由。
23.(2024九上·上海市月考)在测定金属块密度的实验中,用 测量金属的质量,用量筒测量铁块的 ,根据公式 计算得到金属的密度。“测定物质的密度”和“探究物质质量与体积的关系”两个实验相同之处除选用了相同的实验器材以外,还有: (选填下列序号)。
①多次实验的目的 ②实验中所测的物理量 ③实验数据的处理与结果
24.(2024九上·上海市月考)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关"的实验中,小李用如图甲、乙、丙所示的器材进行实验
(1)如图甲所示装置的名称是 .
(2)为了探究液体内部压强与深度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在 位置(请填写字母),并观察
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在 位置(请填写字母)
25.(2024九上·上海市月考)图是某同学进行“验证阿基米德原理”的实验示意图,实验需要比较的是浮力和 的大小关系;实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的 。量筒中液面的两次示数差(V2-V1)表示 。若用ρ水表示水的密度,通过实验可以发现浮力大小等于 (用符号表示)。
26.(2024九上·上海市月考)某小组同学用图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数F和水对容器底部压力变化量的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将水面到圆柱下表面的距离h、弹簧测力计的示数F、经计算得到的水对容器底部压力变化量记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5 6
h(米) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
F(牛) 6.8 5.6 4.4 3.2 2.6 2.6
(牛) 1.2 2.4 3.6 4.8 5.4 5.4
(1)分析比较实验序号1和2和3和4数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中, ;
(2)分析比较实验序号1和2和3和4数据中和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中, ;
(3)根据表中实验数据的特征,可以推断圆柱体高度范围为 ,请根据表中实验数据结合液体内部压力、压强知识,简述你的判断理由 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】鉴别物质种类的方法有很多,可以测量物体的密度、热值、比热容等,但是常用方法有测量物体的密度不同物质的密度一般是不同的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】物体的基本属性是不随着物体的质量和体积发生变化,如密度、比热容、热值等。
2.【答案】D
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】间卧室的长约是5 m,宽约是3 m,高约是3 m,则 卧室内空气的体积: , 所以卧室中空气质量: ,很接近一个成人的质量.
故答案为:D.
【分析】估测卧室的长、宽、高,求教室内空气的体积,根据公式m=ρV求出空气的质量.
3.【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】逃生锤 为了更容易敲碎车窗玻璃 ,应该容易把玻璃打破,受力面积越小,物体受到的压强越大,玻璃更容易破碎,所以C的受力面积小,更容易把玻璃打破,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
4.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体对地面的压强计算公式为P=ρgh,题目中ach相等,且大于b,其余因素相同,所以A正确,BCD错误。
综上选A。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、高度有关,且密度越大,压强越大,高度越大,压强越大。
5.【答案】D
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】ABC、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,如茶壶、半规管、船闸,ABC正确;
D、高压喷水枪是利用较大的压强将水喷出的,与连通器无关,故D符合题意。
故选D。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
6.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船在海上航行处于漂浮状态,所以浮力等于重力,重力不变,浮力不变,由于密度变小,根据F浮=ρ液体gV排,排水的体积变大,船下沉,B正确,ACD错误。
综上选B。【分析】1、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排,浮力不变时,排水体积和密度成反比;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
7.【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】压强的计算公式有两种、p=ρgh,适用于适用于固体、液体和气体,在液体中由于液体的密度和高度较容易获取,所以 运用p=ρgh求解 。B正确,ACD错误。
综上选B。【分析】物体(固体、液体、气体)压强的计算:、p=ρgh两种公式均适用。其中是由定义推到,具有普适性,p=ρgh更适用于液体、 对于密度均匀的柱状固体放在水平地面,对地面的压强也可以适用 。
8.【答案】C
【知识点】密度及其特性;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】①探究物质质量与体积的关系,需要控制物体的材料、体积等相同,所以涉及到控制变量法;
②在研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念,这种研究问题的方法叫等效替代法;
③ 探究液体内部压强规律 ,常常涉及到深度和密度,应用到控制变量法;
④在描述光的传播时,引入光线来表示光的传播,采用的是模型法。
运用科学研究方法相同的是①③。
故选C。
【分析】1、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如探究物质质量与体积的关系,需要控制物体的材料、体积等相同,探究液体内部压强规律 ,常常涉及到深度和密度;
2、物理模型法:物理模型法是一种科学研究方法,通过建立物理模型来研究和学习物理、分析处理和解决物理问题,所以用一根带箭头的直线表示光的传播方向和路径,运用了物理模型法。
3、等效代替法:研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念,以及探究平面镜成像规律使用两个完全相等的蜡烛。
9.【答案】变小;最大;安全
【知识点】密度与温度的关系;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】由图象可知, 在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将变小;由图象可知, 在4℃,水的体积最小,所以水的密度处于最大, 灌装的饮料可看作为水在4℃时体积最小 ,故在4℃存放灌装饮料是最安全的。
综上 第1空、变小; 第2空、最大; 第3空、安全。
【分析】密度的计算:公式为m=ρv,题目中 在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将变小,质量不随温度的变化而变化,所以密度逐渐变大。在4℃,水的体积最小,密度最大。
10.【答案】密度;压强;深度
【知识点】密度公式及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点
【解析】【解答】游泳池长宽可测量,体积可迅速获取,使用密度公式可计算游泳池中水的质量。书包背带设计的较宽是通过增大受力面积以达到减 压强的目的。修筑拦河大坝时要做成上窄下宽,这主要是因为水内部压强随 深度的增加而增大。
综上 第1空、 密度; 第2空、压强; 第3空、深度。
【分析】1、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同时,质量和密度成正比,本题中物体的体积和密度已知,可求解质量;
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
11.【答案】1×103;大于;等于
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据压强公式可计算水面升高了0.1米,则水对容器底部压强增加
;密度计漂浮,所以浮力等于自身重力,由可知,密度计在在b液体排开液体的体积大,则ρa大于ρb;由阿基米德原理可知,密度计在两种液体中排开液体的重力相等,质量相等。
综上 第1空、 1×103 ; 第2空、 大于; 第3空、等于。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、浮力计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
12.【答案】1000;2∶1;1∶1
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体静止在地面上,压力等于重力,根据压强计算公式可计算地面所受压强:
;沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,底面积之比为2∶1,高度相同,由V=Sh可知体积之比2∶1,由m=ρV可知质量之比为2∶1,所以重力之比为2:1,对水平桌面的压力之比为2∶1;由P=ρgh可知,物体高度、密度相同,所以压强可知压强之比为1∶1。
综上 第1空、1000; 第2空、2:1 ;第3空、1∶1;
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、物体深度有关,题目中物体的高度和密度相同,所以压强相等。
13.【答案】9.8N;竖直向上;1000
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据受力分析以及称重法可计算正方体浮力,该正方体所受浮力为
;重力的方向竖直向下,所以浮力的方向是竖直向上。
正方体上表面距水面0.1米 ,根据压强公式可计算正方体上表面所受水的压强为
。
综上 第1空、9.8N; 第2空、竖直向上; 第3空、1000.
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
14.【答案】等于;小于;大于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强的计算公式P=ρgh可知,物体的压强和高度相等,所以 =; 根据压强公式可知A对地面的压强为,同理可计算B对地面的压强为,将A叠放在B上,水平地面所受压强,,P<;将B叠放在上A,则水平地面所受压强,,,故。
综上 第1空、等于; 第2空、小于; 第3空、大于。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、物体的深度有关,且密度越大,压强越大,高度越大,压强越大。
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积,AB叠加之后,和单独的AB对地面的压力相等,所以重点在于底面积的比较,叠放之前+=,据此比较压强。
15.【答案】(a);A低于水面;(c)
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】①实验现象图(a)的A高于B,同样发生虹吸现象。图(a)(b)或(c)中A所处的高度 均小于液面的高度,所以 发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, A低于水面。要通过虹吸将水箱中的水全部排完,则A必须低于容器底面,故只有图(c)满足要求。
【分析】据图可知,产生虹吸效应的abc图中,出水口的高度均低于液面的高度,且要想使得水箱的水全部排干净,需要使得出水口始终低于水箱液面。
16.【答案】
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】据图可知,该容器的特点为上端开口,底部连通,属于连通器,所以液面高度相平:
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
17.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】物体静止时,对地面的压力大小等于重力,作用点在A与地面的接触面的中心位置,方向竖直向下,如图所示
【分析】物体静止时,对地面的压力等于重力,题目中重力大小为20N,所以压力大小为20N,作用力作用在接触面上,所以压力作用在与地面的接触面的中心位置。
18.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】物体漂浮,所以重力等于浮力,重力方向向下,浮力方向竖直向上,大小为6N,作用点在小球重心,设标度为2N,浮力F浮的图示如图:
【分析】物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度,题目中物体漂浮,所以重力等于浮力,方向竖直向上,大小为6N.
19.【答案】解:由题意可知,合金块浸没在水中时,排开水的体积为V排=V=1×10-4m3
故由阿基米德原理可得,合金块所受的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
答:合金块所受的浮力大小为1N。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】由题意可知,合金块浸没在水中时,排开水的体积等于自身体积V排=V;故根据浮力的公式F浮=ρ水gV排计算合金块所受的浮力。
20.【答案】解:由得,3dm3的冰的质量
m=ρV= 0.9×103kg/m3×3×10-3 m3=2.7kg
质量是物质本身具有的性质,与状态无关,3dm3的冰熔化成水,质量不变,水的质量仍为2.7kg。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】根据密度公式可计算3dm3的冰的质量,质量是物质本身具有的性质,与状态无关,3dm3的冰熔化成水,质量不变。
21.【答案】(1)水对杯底的压强为。
(2)水对杯底的压力为。
(3)水的质量为;则玻璃容器对水平桌面的压力为;玻璃容器对水平桌面的压强为
。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)杯子内部的深度为0.1m,根据计算水对杯底的压强。
(2)容器的底面积为米2,根据压强的计算公式计算水对杯底的压力。
(3)由密度公式可计算水的质量;玻璃杯的质量为0.15kg,所以玻璃容器对水平桌面的压力;根据压强的计算公式玻璃容器对水平桌面的压强。
(1)水对杯底的压强为
(2)水对杯底的压力为
(3)水的质量为
则玻璃容器对水平桌面的压力为
玻璃容器对水平桌面的压强为
22.【答案】解:(1)蛟龙号悬停在海水中时,受到的浮力等于自身的重力,所以蛟龙号悬停时,受到的浮力为F浮=G=2.2×105N
(2)蛟龙号受到海水的压强;
(3)设液柱的底面积为S,高度为h,则液柱的体积V=Sh;由知道,液柱的质量
液柱对手掌的压力F=G=mg=ρ液Shg;则液柱产生的压强;
(4)蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,这个重力大小为ρgV,此处的密度应为上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度,所以不能说明p'=ρ'gh'。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【分析】(1)蛟龙号悬停在海水中时,所以处于平衡状态,受到的浮力等于自身的重力,所以F浮=G=2.2×105N;
(2)蛟龙号的压强为 7×105N; 受力面积为0.01米2 ,根据F=PS计算 蛟龙号受到海水的压强;
(3)设液柱的底面积为S,高度为h,根据质量公式m=ρv=ρsh;液柱静止在手中,所以液柱对手掌的压力F=G=mg=ρ液Shg;根据压强的定义F=Ps计算液柱产生的压强。
(4)蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,密度不是上表面海水的密度,不能说明p'=ρ'gh'。
23.【答案】天平;体积;;②
【知识点】密度及其特性;固体密度的测量
【解析】【解答】 在测定金属块密度的实验中,用 天平 测量金属的质量,用量筒测量铁块的 体积,根据公式计算得到铁块的密度;“测定金属块的密度”实验中,测量的量是物体的质量与体积,多次测量的目的为减小误差,最终计算密度的大小;“探究物质的质量与体积的关系”实验中,需要测量的量也是物体的质量与体积,实验的目的是通过对质量与体积的测量找出二者之间的定性的关系;因此,实验中所测量的物理量相同,选用器材相同;所次测量的目的为得到普遍规律,所以相同的为②。
综上 第1空、天平; 第2空、体积; 第3空、; 第4空、②.
【分析】多次测量的目的包括:减小误差以及避免偶然误差,得到普遍规律,题目中“测定物质的密度”和“探究物质质量与体积的关系”涉及的物理量均为质量和体积,但是前者需要计算准确值,所以多次测量是避免误差;后者为得到定性关系,所以多次测量是为了得到普遍规律。
24.【答案】U形管压强计;a和b或c和d;U形管液面高度差;b和c
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲所示装置的名称是U型管压强计.
(2)为了探究液体内部压强与深度的关系,由控制变量法可知应该改变U型压强计 的深度,观察两侧液体的差值,其余因素保持一致,所以放置在ab或者cd中;
(3)为了探究液体内部压强与深度的关系,由控制变量法可知应该改变液体密度, 可将带橡皮膜的塑料盒先后放在相同位置。
综上 第1空、U形管压强计; 第2空、a和b或c和d; 第3空、U形管液面高度差; 第4空、b和c。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变。
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
25.【答案】物体排开液体的重力;浮力;排开液体的体积;ρ水g(V2-V1)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】“验证阿基米德原理”的实验示意图,实验需要比较的是浮力和排开液体的重力 的大小关系;实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的 浮力,根据称重法可知,实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的浮力。在实验中量筒中液面的两次示数差(V2-V1)表示排开液体的体积。浮力大小为。
综上 第1空、 物体排开液体的重力 ;第2空、 浮力 ; 第3空、 排开液体的体积;第4空、 ρ水g(V2-V1) .
【分析】1、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
2、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
3、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排。
26.【答案】(1)圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比
(3)小于0.5m;见解析
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】(1)实验序号1、2、3与4数据中h逐渐变大,F逐渐变小,所以可得出圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
综上 第1空、圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)分析题目中数据可知,ΔF与h的比值是一个定值,所以圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
综上 第1空、 圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
(3)当水面到圆柱下表面的距离为0.5m时,水面到圆柱下表面的距离与ΔF不成正比,所以圆柱体高度小于0.5m。
综上 第1空、小于0.5m; 第2空、 见解析。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,题目中实验序号1、2、3与4,只有h发生变化,导致F发生变化,所以可以得出力和h的变化关系。
(1)分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系可以看出,圆柱体浸入液体中的深度小于圆柱体的高,即圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)在1、2、3与4数据中ΔF与h的数据可得
则在圆柱体浸入水的过程中,ΔF与h的比值是一个定值,所以圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
(3)[1][2]由表可知,当水面到圆柱下表面的距离为0.5m时,水面到圆柱下表面的距离与ΔF不成正比,因此圆柱体高度范围为小于0.5m。
上海市市西初级中学2024-2025学年九年级上学期9月月考物理试题
1.(2024九上·上海市月考)能用来鉴别物质种类的物理量是( )
A.重力 B.质量 C.体积 D.密度
【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】鉴别物质种类的方法有很多,可以测量物体的密度、热值、比热容等,但是常用方法有测量物体的密度不同物质的密度一般是不同的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】物体的基本属性是不随着物体的质量和体积发生变化,如密度、比热容、热值等。
2.(2024九上·上海市月考)空气的密度约为1.29千克/米3,一般卧室中空气的质量最接近以下哪个物体的质量( )
A.一张纸 B.一本书 C.一只鸡 D.一个成人
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】间卧室的长约是5 m,宽约是3 m,高约是3 m,则 卧室内空气的体积: , 所以卧室中空气质量: ,很接近一个成人的质量.
故答案为:D.
【分析】估测卧室的长、宽、高,求教室内空气的体积,根据公式m=ρV求出空气的质量.
3.(2024九上·上海市月考)公共汽车上配备的逃生锤,为了更容易敲碎车窗玻璃,其形状应符合下列选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】增大压强的方法及其应用
【解析】【解答】逃生锤 为了更容易敲碎车窗玻璃 ,应该容易把玻璃打破,受力面积越小,物体受到的压强越大,玻璃更容易破碎,所以C的受力面积小,更容易把玻璃打破,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积。
4.(2024九上·上海市月考)如图所示,取完全相同的长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、侧放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc(已知长方体的长>宽>高),则( )
A.pa=pc>pb B.pa=pc<pb C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体对地面的压强计算公式为P=ρgh,题目中ach相等,且大于b,其余因素相同,所以A正确,BCD错误。
综上选A。
【分析】压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、高度有关,且密度越大,压强越大,高度越大,压强越大。
5.(2024九上·上海市月考)如图所示,在下列实例中,其工作原理与连通器无关的是( )
A.茶壶 B.人耳中的半规管
C.船闸 D.高压喷水枪
【答案】D
【知识点】连通器原理;大气压的综合应用
【解析】【解答】ABC、连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,如茶壶、半规管、船闸,ABC正确;
D、高压喷水枪是利用较大的压强将水喷出的,与连通器无关,故D符合题意。
故选D。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
6.(2024九上·上海市月考)一艘轮船从东海驶入长江(ρ海>ρ江),关于轮船受到水的浮力和船身的运动情况判断正确的是( )
A.浮力不变,船身上浮 B.浮力不变,船身下沉
C.浮力变小,船身上浮 D.浮力变小,船身下沉
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;浮力的利用;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】轮船在海上航行处于漂浮状态,所以浮力等于重力,重力不变,浮力不变,由于密度变小,根据F浮=ρ液体gV排,排水的体积变大,船下沉,B正确,ACD错误。
综上选B。【分析】1、浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排,浮力不变时,排水体积和密度成反比;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
7.(2024九上·上海市月考)关于公式和p=ρgh的适用范围, 以上三种说法中正确的是( )
①只适用于柱形液体压强求解;
②适用于固体和液体的压强求解,p=ρgh只适用于液体;
③关于液体的压强求解,与p=ρgh均适用,但由于ρ和h容易直接测得,通常运用p=ρgh求解。
A.①、③ B.③ C.①、②、③ D.②
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【解答】压强的计算公式有两种、p=ρgh,适用于适用于固体、液体和气体,在液体中由于液体的密度和高度较容易获取,所以 运用p=ρgh求解 。B正确,ACD错误。
综上选B。【分析】物体(固体、液体、气体)压强的计算:、p=ρgh两种公式均适用。其中是由定义推到,具有普适性,p=ρgh更适用于液体、 对于密度均匀的柱状固体放在水平地面,对地面的压强也可以适用 。
8.(2024九上·上海市月考)下列事例中,运用科学研究方法相同的是( )
①探究物质质量与体积的关系;②在研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念;③探究液体内部压强规律;④用光线描述光的传播。
A.②、③ B.②、④ C.①、③ D.①、④
【答案】C
【知识点】密度及其特性;探究液体压强的特点实验;物理学方法
【解析】【解答】①探究物质质量与体积的关系,需要控制物体的材料、体积等相同,所以涉及到控制变量法;
②在研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念,这种研究问题的方法叫等效替代法;
③ 探究液体内部压强规律 ,常常涉及到深度和密度,应用到控制变量法;
④在描述光的传播时,引入光线来表示光的传播,采用的是模型法。
运用科学研究方法相同的是①③。
故选C。
【分析】1、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如探究物质质量与体积的关系,需要控制物体的材料、体积等相同,探究液体内部压强规律 ,常常涉及到深度和密度;
2、物理模型法:物理模型法是一种科学研究方法,通过建立物理模型来研究和学习物理、分析处理和解决物理问题,所以用一根带箭头的直线表示光的传播方向和路径,运用了物理模型法。
3、等效代替法:研究物体受到几个力作用的情况时,引入“合力”的概念,以及探究平面镜成像规律使用两个完全相等的蜡烛。
9.(2024九上·上海市月考)小明记录了一定质量水的体积随温度变化的规律,如图所示。在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将 。当水温在4℃时,水的密度是 (选填“最大”或“最小”);灌装的饮料(可看作为水)在此温度下存放是最 (选填“安全”或“不安全”)。
【答案】变小;最大;安全
【知识点】密度与温度的关系;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】由图象可知, 在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将变小;由图象可知, 在4℃,水的体积最小,所以水的密度处于最大, 灌装的饮料可看作为水在4℃时体积最小 ,故在4℃存放灌装饮料是最安全的。
综上 第1空、变小; 第2空、最大; 第3空、安全。
【分析】密度的计算:公式为m=ρv,题目中 在0℃ 4℃间,水温升高时,水的体积将变小,质量不随温度的变化而变化,所以密度逐渐变大。在4℃,水的体积最小,密度最大。
10.(2024九上·上海市月考)物理知识在日常生活中有着广泛的应用:图中,利用 知识可以方便地估算游泳池中水的质量;书包背带设计的较宽是通过增大受力面积以达到减小 的目的;修筑拦河大坝时要做成上窄下宽,这主要是因为水内部压强随 的增加而增大。
【答案】密度;压强;深度
【知识点】密度公式及其应用;减小压强的方法及其应用;液体压强的特点
【解析】【解答】游泳池长宽可测量,体积可迅速获取,使用密度公式可计算游泳池中水的质量。书包背带设计的较宽是通过增大受力面积以达到减 压强的目的。修筑拦河大坝时要做成上窄下宽,这主要是因为水内部压强随 深度的增加而增大。
综上 第1空、 密度; 第2空、压强; 第3空、深度。
【分析】1、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同时,质量和密度成正比,本题中物体的体积和密度已知,可求解质量;
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
3、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
11.(2024九上·上海市月考)如图(a)所示,将一液体密度计放入盛有水的容器甲中,水面升高了0.1米,则水对容器底部压强增加 帕;将该密度计放入装有另一液体(密度记为)的容器乙中,静止后,如图(b)所示,可以判断: ;若该密度计在两容器中排开液体的质量分别记为、,则 (均选填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】1×103;大于;等于
【知识点】液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】根据压强公式可计算水面升高了0.1米,则水对容器底部压强增加
;密度计漂浮,所以浮力等于自身重力,由可知,密度计在在b液体排开液体的体积大,则ρa大于ρb;由阿基米德原理可知,密度计在两种液体中排开液体的重力相等,质量相等。
综上 第1空、 1×103 ; 第2空、 大于; 第3空、等于。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、浮力计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
12.(2024九上·上海市月考)一重力为10牛,底面积为0.01米2的长方体放置在地面上,地面所受压强为 帕:如图所示,沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,若与的比值为,他们对水平桌面的压力之比为 ,压强之比为 。
【答案】1000;2∶1;1∶1
【知识点】压力及重力与压力的区别;压强的大小及其计算
【解析】【解答】物体静止在地面上,压力等于重力,根据压强计算公式可计算地面所受压强:
;沿竖直方向切割,将它分为A、B两块,底面积之比为2∶1,高度相同,由V=Sh可知体积之比2∶1,由m=ρV可知质量之比为2∶1,所以重力之比为2:1,对水平桌面的压力之比为2∶1;由P=ρgh可知,物体高度、密度相同,所以压强可知压强之比为1∶1。
综上 第1空、1000; 第2空、2:1 ;第3空、1∶1;
【分析】1、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、物体深度有关,题目中物体的高度和密度相同,所以压强相等。
13.(2024九上·上海市月考)如图所示、一正方体重20牛,浸没在水中时弹簧测力计的示数为10.2牛,该正方体所受浮力为 牛,浮力方向 ;若该正方体上表面距水面0.1米,则该正方体上表面所受水的压强为 帕。
【答案】9.8N;竖直向上;1000
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力及其产生原因;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据受力分析以及称重法可计算正方体浮力,该正方体所受浮力为
;重力的方向竖直向下,所以浮力的方向是竖直向上。
正方体上表面距水面0.1米 ,根据压强公式可计算正方体上表面所受水的压强为
。
综上 第1空、9.8N; 第2空、竖直向上; 第3空、1000.
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮;
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
14.(2024九上·上海市月考)如图所示, A、B为同种材料制成的实心圆柱体,它们的高度相同,A底面积小于B底面积。若将它们分别放在水平地面上,这时A对地面的压强为 ,B对地面的压强为,则 ;若将A叠放在B上,则水平地面所受压强 ;若将B叠放在A上,则水平地面所受压强 。
【答案】等于;小于;大于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】根据压强的计算公式P=ρgh可知,物体的压强和高度相等,所以 =; 根据压强公式可知A对地面的压强为,同理可计算B对地面的压强为,将A叠放在B上,水平地面所受压强,,P<;将B叠放在上A,则水平地面所受压强,,,故。
综上 第1空、等于; 第2空、小于; 第3空、大于。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和物体的密度、物体的深度有关,且密度越大,压强越大,高度越大,压强越大。
2、压强的计算公式:P=F/S,增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力,增加受力面积,AB叠加之后,和单独的AB对地面的压力相等,所以重点在于底面积的比较,叠放之前+=,据此比较压强。
15.(2024九上·上海市月考)如图(a)所示,将一根弯管中注满水、并将一端B(入水口)放入水箱中,当另一端A(出水口)处于某一高度时,水会自动从A流出,这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件,某小组同学多次改变A、B以及水面的高度,实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。
①小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象,得出结论:弯管中注满水,当A高于B时,不会发生虹吸现象;小张依据图 的现象认为小王的结论有误。
②小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度,得到发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, 。
③他们进一步分析得出,只有图 可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。
【答案】(a);A低于水面;(c)
【知识点】液体压强的特点
【解析】【解答】①实验现象图(a)的A高于B,同样发生虹吸现象。图(a)(b)或(c)中A所处的高度 均小于液面的高度,所以 发生虹吸现象的条件是:弯管中注满水, A低于水面。要通过虹吸将水箱中的水全部排完,则A必须低于容器底面,故只有图(c)满足要求。
【分析】据图可知,产生虹吸效应的abc图中,出水口的高度均低于液面的高度,且要想使得水箱的水全部排干净,需要使得出水口始终低于水箱液面。
16.(2024九上·上海市月考)如图是盛有某种液体的连通器在斜面上静止,请画出正确的液面位置。
【答案】
【知识点】连通器原理
【解析】【解答】据图可知,该容器的特点为上端开口,底部连通,属于连通器,所以液面高度相平:
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸。
17.(2024九上·上海市月考)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】物体静止时,对地面的压力大小等于重力,作用点在A与地面的接触面的中心位置,方向竖直向下,如图所示
【分析】物体静止时,对地面的压力等于重力,题目中重力大小为20N,所以压力大小为20N,作用力作用在接触面上,所以压力作用在与地面的接触面的中心位置。
18.(2024九上·上海市月考)重为6N的小球静止在水中,用力的图示法在图中画出小球受到的浮力。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图
【解析】【解答】物体漂浮,所以重力等于浮力,重力方向向下,浮力方向竖直向上,大小为6N,作用点在小球重心,设标度为2N,浮力F浮的图示如图:
【分析】物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度,题目中物体漂浮,所以重力等于浮力,方向竖直向上,大小为6N.
19.(2024九上·上海市月考)体积为1×10-4m3的合金块浸没在水中,求合金块所受的浮力F浮的大小。
【答案】解:由题意可知,合金块浸没在水中时,排开水的体积为V排=V=1×10-4m3
故由阿基米德原理可得,合金块所受的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
答:合金块所受的浮力大小为1N。
【知识点】阿基米德原理
【解析】【分析】由题意可知,合金块浸没在水中时,排开水的体积等于自身体积V排=V;故根据浮力的公式F浮=ρ水gV排计算合金块所受的浮力。
20.(2024九上·上海市月考)在地面上放置一块质量为9千克的正方体冰块,密度为千克/米3,若冰块吸热后,有3分米3的冰融化成水,求水的质量。
【答案】解:由得,3dm3的冰的质量
m=ρV= 0.9×103kg/m3×3×10-3 m3=2.7kg
质量是物质本身具有的性质,与状态无关,3dm3的冰熔化成水,质量不变,水的质量仍为2.7kg。
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】根据密度公式可计算3dm3的冰的质量,质量是物质本身具有的性质,与状态无关,3dm3的冰熔化成水,质量不变。
21.(2024九上·上海市月考)如图所示,质量为0.15千克、底面积为米2平底容器放在2米2的水平桌面中央,内装有体积为米3的水,水面距容器底的深度为0.1米。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
【答案】(1)水对杯底的压强为。
(2)水对杯底的压力为。
(3)水的质量为;则玻璃容器对水平桌面的压力为;玻璃容器对水平桌面的压强为
。
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)杯子内部的深度为0.1m,根据计算水对杯底的压强。
(2)容器的底面积为米2,根据压强的计算公式计算水对杯底的压力。
(3)由密度公式可计算水的质量;玻璃杯的质量为0.15kg,所以玻璃容器对水平桌面的压力;根据压强的计算公式玻璃容器对水平桌面的压强。
(1)水对杯底的压强为
(2)水对杯底的压力为
(3)水的质量为
则玻璃容器对水平桌面的压力为
玻璃容器对水平桌面的压强为
22.(2024九上·上海市月考)“蛟龙号”是我国自主设计和制造的首台深海载人潜水器。在某次科考试验中,“蛟龙号”深海悬停时,上表面距海面7000米,所受总重力为2.2×105牛。
(1)求“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小;
(2)“蛟龙号”上表面在此处承受的压强p很大,相当于用手掌托住重为7×105牛的卡车时手掌承受的压强,若受力面积为0.01米2,求p的估算值;
(3)设想有高度为h、密度为ρ液的液柱压在手掌上,如图所示。根据压强的定义,推导出液柱对手掌产生的压强p液=ρ液gh;
(4)资料显示,“蛟龙号”上方海水密度随深度增大而增大。当“蛟龙号”深海悬停时,上表面处深度为h 、 海水密度为 ρ 判断能否据此得出海水对“蛟龙号”上表面的实际压强值p = ρ gh ,并说明理由。
【答案】解:(1)蛟龙号悬停在海水中时,受到的浮力等于自身的重力,所以蛟龙号悬停时,受到的浮力为F浮=G=2.2×105N
(2)蛟龙号受到海水的压强;
(3)设液柱的底面积为S,高度为h,则液柱的体积V=Sh;由知道,液柱的质量
液柱对手掌的压力F=G=mg=ρ液Shg;则液柱产生的压强;
(4)蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,这个重力大小为ρgV,此处的密度应为上方海水的平均密度,而不是上表面海水的密度,所以不能说明p'=ρ'gh'。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强的特点
【解析】【分析】(1)蛟龙号悬停在海水中时,所以处于平衡状态,受到的浮力等于自身的重力,所以F浮=G=2.2×105N;
(2)蛟龙号的压强为 7×105N; 受力面积为0.01米2 ,根据F=PS计算 蛟龙号受到海水的压强;
(3)设液柱的底面积为S,高度为h,根据质量公式m=ρv=ρsh;液柱静止在手中,所以液柱对手掌的压力F=G=mg=ρ液Shg;根据压强的定义F=Ps计算液柱产生的压强。
(4)蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力,密度不是上表面海水的密度,不能说明p'=ρ'gh'。
23.(2024九上·上海市月考)在测定金属块密度的实验中,用 测量金属的质量,用量筒测量铁块的 ,根据公式 计算得到金属的密度。“测定物质的密度”和“探究物质质量与体积的关系”两个实验相同之处除选用了相同的实验器材以外,还有: (选填下列序号)。
①多次实验的目的 ②实验中所测的物理量 ③实验数据的处理与结果
【答案】天平;体积;;②
【知识点】密度及其特性;固体密度的测量
【解析】【解答】 在测定金属块密度的实验中,用 天平 测量金属的质量,用量筒测量铁块的 体积,根据公式计算得到铁块的密度;“测定金属块的密度”实验中,测量的量是物体的质量与体积,多次测量的目的为减小误差,最终计算密度的大小;“探究物质的质量与体积的关系”实验中,需要测量的量也是物体的质量与体积,实验的目的是通过对质量与体积的测量找出二者之间的定性的关系;因此,实验中所测量的物理量相同,选用器材相同;所次测量的目的为得到普遍规律,所以相同的为②。
综上 第1空、天平; 第2空、体积; 第3空、; 第4空、②.
【分析】多次测量的目的包括:减小误差以及避免偶然误差,得到普遍规律,题目中“测定物质的密度”和“探究物质质量与体积的关系”涉及的物理量均为质量和体积,但是前者需要计算准确值,所以多次测量是避免误差;后者为得到定性关系,所以多次测量是为了得到普遍规律。
24.(2024九上·上海市月考)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关"的实验中,小李用如图甲、乙、丙所示的器材进行实验
(1)如图甲所示装置的名称是 .
(2)为了探究液体内部压强与深度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在 位置(请填写字母),并观察
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,可将带橡皮膜的塑料盒先后放在 位置(请填写字母)
【答案】U形管压强计;a和b或c和d;U形管液面高度差;b和c
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲所示装置的名称是U型管压强计.
(2)为了探究液体内部压强与深度的关系,由控制变量法可知应该改变U型压强计 的深度,观察两侧液体的差值,其余因素保持一致,所以放置在ab或者cd中;
(3)为了探究液体内部压强与深度的关系,由控制变量法可知应该改变液体密度, 可将带橡皮膜的塑料盒先后放在相同位置。
综上 第1空、U形管压强计; 第2空、a和b或c和d; 第3空、U形管液面高度差; 第4空、b和c。
【分析】1、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
2、液体压强影响因素的试验:仪器有压强计、不同密度的液体,U型管;试验步骤:检查装置的气密性,方法为 按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 明显,则气密性良好;使用控制变量法,探究压强和深度关系时,需要控制液体密度不变。
3、转换法:转换法:在物理实验中,某些物理量(动能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如用通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小。
25.(2024九上·上海市月考)图是某同学进行“验证阿基米德原理”的实验示意图,实验需要比较的是浮力和 的大小关系;实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的 。量筒中液面的两次示数差(V2-V1)表示 。若用ρ水表示水的密度,通过实验可以发现浮力大小等于 (用符号表示)。
【答案】物体排开液体的重力;浮力;排开液体的体积;ρ水g(V2-V1)
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】“验证阿基米德原理”的实验示意图,实验需要比较的是浮力和排开液体的重力 的大小关系;实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的 浮力,根据称重法可知,实验中弹簧测力计的两次示数差(F1-F2)表示物体所受的浮力。在实验中量筒中液面的两次示数差(V2-V1)表示排开液体的体积。浮力大小为。
综上 第1空、 物体排开液体的重力 ;第2空、 浮力 ; 第3空、 排开液体的体积;第4空、 ρ水g(V2-V1) .
【分析】1、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
2、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
3、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排。
26.(2024九上·上海市月考)某小组同学用图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数F和水对容器底部压力变化量的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将水面到圆柱下表面的距离h、弹簧测力计的示数F、经计算得到的水对容器底部压力变化量记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5 6
h(米) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
F(牛) 6.8 5.6 4.4 3.2 2.6 2.6
(牛) 1.2 2.4 3.6 4.8 5.4 5.4
(1)分析比较实验序号1和2和3和4数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中, ;
(2)分析比较实验序号1和2和3和4数据中和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中, ;
(3)根据表中实验数据的特征,可以推断圆柱体高度范围为 ,请根据表中实验数据结合液体内部压力、压强知识,简述你的判断理由 。
【答案】(1)圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比
(3)小于0.5m;见解析
【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验
【解析】(1)实验序号1、2、3与4数据中h逐渐变大,F逐渐变小,所以可得出圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
综上 第1空、圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)分析题目中数据可知,ΔF与h的比值是一个定值,所以圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
综上 第1空、 圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
(3)当水面到圆柱下表面的距离为0.5m时,水面到圆柱下表面的距离与ΔF不成正比,所以圆柱体高度小于0.5m。
综上 第1空、小于0.5m; 第2空、 见解析。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,题目中实验序号1、2、3与4,只有h发生变化,导致F发生变化,所以可以得出力和h的变化关系。
(1)分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系可以看出,圆柱体浸入液体中的深度小于圆柱体的高,即圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小。
(2)在1、2、3与4数据中ΔF与h的数据可得
则在圆柱体浸入水的过程中,ΔF与h的比值是一个定值,所以圆柱体在浸入水的过程中,ΔF与h成正比。
(3)[1][2]由表可知,当水面到圆柱下表面的距离为0.5m时,水面到圆柱下表面的距离与ΔF不成正比,因此圆柱体高度范围为小于0.5m。