河南省南阳市南召县2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题(解析版)
展开注意事项:
1.本试卷共6页,五个大题,21小题,满分70分,考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上,答在试卷上的答案无效。
一、填空题(每空1分,共14分)
1. 1654年,德国著名的________实验,有力的证明了大气压强的存在。在高山上“煮米饭不熟”,这是由于高山上气压低,沸点_______(选填“高”或“低”)的缘故。
【答案】马德堡半球 低
【解析】[1]有力证明大气压强的存在的实验是马德堡半球实验,因为将两个半球中的空气抽出时,在两侧各用八匹马也很难将半球拉开,这是半球外存在大气压强。
[2]大气压随海拔高度的增大而降低,而气压降低,沸点也降低。高山上海拔高,大气压低,沸点降低,所以煮米饭不熟。
2. 木块在10N水平向右的拉力F的作用下,沿粗糙水平面做匀速直线运动.当水平拉力F增大到20N,该木块受到的摩擦力为_______N;撤去拉力,木块继续向右运动,这是由于木块_______,最终木块停了下来,说明了力是改变物体_______的原因。
【答案】10 具有惯性 运动状态
【解析】[1]因为用10N水平拉力拉木块时,木块恰好做匀速运动,所以说明此时木块处于平衡态,受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,即滑动摩擦力的大小是10N;当水平拉力增大到20N时,由于木块对地面的压力及接触面的粗糙程度都不变,所以摩擦力仍是10N。
[2]撤去拉力,木块继续向右运动,保持原有的运动状态不变,这是由于木块具有惯性。
[3]木块在撤去拉力后,只受到地面的摩擦阻力作用,所以木块越滑越慢,最终木块停了下来,说明阻力改变了木块的运动状态。
3. 小明坐在汽车上,汽车行驶过程中,开了车窗,小明看到车内悬挂的窗帘在车外飘动;这是由于车内空气的流速____(选填“大于”、“小于”或“等于”下空同)车外,而使车内的气压___车外的气压而造成的。
【答案】小于 大于
【解析】[1][2]汽车行驶时,车外空气流速大,压强小,车内空气流速小,压强大,车外气压小于车内气压,所以窗帘向车外飘。
4. 如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的木块,使它浸没在水中,此时绳的拉力为_____N;若剪断细绳,当木块静止时水面将_____ (选填“上升”、“下降”或“不变”).
【答案】2 下降
【解析】(1)已知木块的体积就可以知道它浸没时排开水的体积,那么知道了V排和水的密度,则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力;可根据F=G﹣F浮计算出拉力的大小;(2)由题意可知,剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G,判断出浮力的变化,根据阿基米德原理公式的变形式判断出排开液体体积的变化,判断出液面的变化.木块浸没在水中所受浮力是:F浮=ρ水g排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.6×10-3 m3 =6N;由于物体受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力而静止,所以受到的拉力是:F=F浮-G=6N-4N=2N;由于木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,当漂浮时,所受到的浮力是:F浮′=G=4N,即浮力变小,由F浮=ρ水g排知道,排开水的体积减小,液面下降.
5. 如图所示的滚摆,从最低处向上运动的过程中,动能转化为________,如果只有这两种能相互转化,机械能的总和________。
【答案】重力势能 不变
【解析】[1]滚摆上升时,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度不断减小,动能减小,正是减小的动能转化为重力势能。
[2]如果只有这两种能相互转化,机械能的总和不变。
6. 如图所示,用三种不同方法用滑轮拉同一物体在同一水平地面做匀速直线运动,若物体与地面间的摩擦力为4N,(不计绳子与滑轮间的摩擦)则拉力大小分别为:______N,______N,______N。
【答案】2 4 8
【解析】[1]第一个图滑轮为动滑轮,F1处于绳端,所以
[2]第二个图滑轮为定滑轮,F2处于绳端,所以
[3]第一个图滑轮为动滑轮,F1作用在动滑轮上,则滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即
二、选择题(每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
7. 下面关于力学现象的解释中正确的是( )
A. 小球在空中下落得越来越快,是因为小球不受阻力
B. 人用力推车,车未动,是因为推力与摩擦力平衡
C. 小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到惯性的作用
D. 书本静止在课桌上,是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡
【答案】B
【解析】A.小球在空中下落得越来越快,是因为小球受到重力的作用,同时力可以改变物体的运动状态,故A错误;
B.人用力推车,车未动,是因为车受到的人的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力,故B正确;
C.小孩从滑梯上自行下滑,是因为他受到重力的作用,故C错误;
D.书本静止在课桌上,书的重力作用在书上,书对桌面的压力作用在桌面上,它们不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
8. 关于压力和压强,下列说法中正确的是( )
A. 物体的重力越大,对支持面的压强一定越大
B. 压力的方向总是竖直向下的
C. 压力的方向总是垂直于支持面的
D. 压强大小跟压力大小成正比
【答案】C
【解析】(1)压强的大小跟压力的大小、受力面积的大小两个因素有关;
(2)(3)压力的方向总是垂直于物体的接触面;
(4)压强是物体单位面积上受到的压力.压强跟压力大小和受力面积大小同时有关.A、受力面积相同时,压力越大,压强才越大,而不是重力越大,压强越大,因为压力和重力的方向不一定相同,此外,题目中也没有受力面积相同这个条件.故A错误;
BC、压力的方向总是垂直于支持面的,并不一定竖直向下.故B错误、C正确;
D、根据可知,在受力面积一定时,压强与压力成正比,题目中缺少受力面积一定这个条件;故D错误.
9. 下列做法中属于增大压强的是( )
A. 站在滑板上滑雪,脚不会陷入雪地
B. 骆驼被称为“沙漠之舟”,是由于它具有宽大的脚掌
C. 蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液
D. 为了防止载重汽车压坏路面,装有多个宽大的车轮
【答案】C
【解析】影响压强大小的因素是:压力大小和受力面积大小.所以,增大压强的方法是:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力即可.站在滑板上滑雪,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;骆驼有宽大的脚掌,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;蚊子尖尖的口器,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故C符合题意;载重汽车装有多个宽大的车轮,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意;故选C.
10. 质量相同的实心铝球、铁球、铜球分别浸没在水中,它们受到的浮力大小是()( )
A. 铝球受到的浮力最大B. 三球受到的浮力一样大
C. 铜球受到的浮力最大D. 无法判断
【答案】A
【解析】质量相同的实心铝球、铁球、铜球,由于,根据,可知浸没在水中时
根据可得
故选A。
11. 如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A 天平B. 瓶盖起子
C. 食品夹D. 钳子
【答案】C
【解析】A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,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.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
12. 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了( )
A. 增大阻力臂,减小动力移动的距离
B. 减小动力臂,减小动力移动的距离
C. 增大动力臂,省力
D. 减小阻力臂,省力
【答案】D
【解析】在同样的情况下,往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由杠杆平衡条件可知会省力。
故选D。
13. 共享单车为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线,关于图所示共享单车的说法正确的是( )
A. 较宽的座垫可以增大压强
B. 轮胎表面凹凸不平的花纹可以增大摩擦
C. 骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大
D. 快速骑车时,刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性
【答案】BD
【解析】A.较宽的坐垫是为了在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强,故A错误;
B.自行车轮胎上花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故B正确;
C.骑车在水平路面上匀速行驶时,质量和速度都不变,则动能不变,高度不变,势能不变,则机械能不变,故C错误;
D.骑着自行车的人原来处于运动状态,刹车时,人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,所以不能立即停下来,故D正确。
故选BD。
14. 水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯,分别装有两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入两烧杯中,小球静止时,两烧杯液面相平,如图所示。下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度
B. 甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力
C. 甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强
D. 甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等
【答案】BC
【解析】A.由图可知,小球在甲中处于漂浮状态,则
ρ液甲>ρ球
小球在乙中处于悬浮状态,则
ρ液乙=ρ球
由此可得
ρ液甲>ρ液乙
故A错误;
B.小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,重力不变,所以甲烧杯中小球受到的浮力等于乙烧杯中小球受到的浮力,故B正确;
C.从图中可知甲液体的体积大于乙液体的体积,根据
G=mg=ρVg
可知甲液体的重力大于乙液体的重力,根据
F=G球+G液+G杯
可知甲烧杯对水平桌面的压力大于乙烧杯对水平桌面的压力,烧杯的底面积相同,根据可知甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强,故C正确;
D.因为
ρ液甲>ρ液乙
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,烧杯底受到液体的压强
p液甲>p液乙
故D错误。
故选BC。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15. 如图所示,一个均匀细棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出木棒所受拉力F的力臂L及所受重力G的示意图。
【答案】
【解析】从木棒的重心沿竖直向下画出重力示意图,反向延长细绳对细棒A端的拉力作用线,过B点做其垂线,即为拉力的力臂L,如图所示:
16. 如图所示,画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂.
( )
【答案】
【解析】根据杠杆平衡的条件,要画最小的力就要先找到最长的力臂.最长的力臂就是在杠杆上找离支点最远的点,这个点力的作用点,把这个点与支点连接起来即为最长的力臂.在杠杆上离支点最远的点是杠杆右边的端点A,把这一点与杠杆的支点连接起来就是力臂OA,然后过A点作垂直于OA的虚线,即为力的作用线,再判断力的方向,根据杠杆的平衡特点,支点在一端,两个力的相反,故最小力的方向应该是斜向上,如图所示
四、实验与探究(第17题6分,第18题6分,第19题6分,共18分)
17. 如图所示是托里拆利实验。
(1)将装满水银的长玻璃管倒立插入水银槽中,管内水银会下降一定高度,管的正上方没有水银的地方是______(选填“空气”或“真空”),待液面稳定后,读出此时水银柱的高度为,此时外界压强______(选填“>”、“<”或“=”)标准大气压强;实验时管中若混入少量空气,大气压的测量结果会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的长度将变长,高度______,对实验结果______(选填“有”或“没有”)影响。
(3)若在做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,则水银柱将______。
A. 往上喷出水银
B. 降低到与管外的水银面相平
C. 水银柱保持原来高度不变
D. 在原来的高度上水银柱上下往返运动
【答案】(1)真空 < 变小 (2)不变 没有 (3)B
【解析】(1)[1]托里拆利实验中,将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中,水银下降后,上方没有水银的地方没有空气进入,处于真空状态。
[2]水银柱的高度为h=740mm,小于760mm水银柱,说明此时外界压强小于1标准大气压强。
[3]玻璃管内不慎混入空气,则会产生气体压强,因大气压强
p大气=p气+p水银
管内的水银柱高度将变小,因此大气压的测量结果会变小。
(2)[1][2]水银柱竖直高度差只与外界大气压的高低有关,大气压不变时水银柱竖直高度差也不变,所以管子倾斜后,水银柱的竖直高度差不变,对实验结果没有影响。
(3)做实验过程中,不小心将玻璃管顶端打破了,玻璃管上端与大气相通,成了上端开口、下端相连通的连通器,因此水银柱会降低到与管外的水银面相平。
故选B。
18. 下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中所用圆柱体的重力为___________N;在情景图B中存在的错误是___________;
(2)纠正错误后,继续实验,在情景C时圆柱体受到的浮力F浮=___________N;圆柱体排开的水所受的重力G排=___________N;
(3)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力___________物体排开水所受到的重力;
(4)圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强___________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
【答案】(1)4 溢水杯未注满水 (2)1 1 (3)等于 (4)保持不变
【解析】(1)[1]由图B可知,测力计静止在空气中,示数为4N,此时测力计示数等于物体的重力,故实验中的所用圆柱体的重力G=4N。
[2]圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水。
(2)[3]由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,根据称重法可知,圆柱受到的浮力为
F浮=G﹣F=4N﹣3N=1N
[4]由图D可知,小桶和水的总重力G总=1.9N,由图A可知,空小桶的重力G桶=0.9N,则圆柱体排开水所受的重力为
G排=G总﹣G桶=1.9N﹣0.9N=1N
(3)[5]由(2)可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
(4)[6]纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
19. 在研究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)某同学实验前发现杠杆左端低右端高,这时应调节杠杆左右两端的平衡螺母,使其向______端移动,直到杠杆在______位置平衡,这样做的好处是____________。
(2)实验中,一同学调节杠杆平衡后,如图所示挂上钩码,调节钩码位置,并调节杠杆两端平衡螺母使杠杆重新保持平衡,并记录有关数据,该同学在实验中存在的问题是______。
(3)某同学正确操作进行实验,根据杠杆平衡条件,在下表空格处填上适当的数值。
【答案】(1)右 水平 便于直接读取力臂 (2)实验过程中调节平衡螺母了 (3)0.49 12.0
【解析】(1)[1][2][3]某同学实验前发现杠杆左端低右端高,说明左端偏重,这时应调节杠杆左右两端的螺母,使其向右端移动,直到杠杆在水平位置平衡,此时力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以这样做的好处是便于直接读取力臂。
(2)探究杠杆平衡条件时,只有在调节杠杆平衡时调节平衡螺母,在支点两端挂钩码时不能再移动平衡螺母,只有通过改变钩码的数量和移动钩码的位置才能使杠杆重新平衡,故该同学在实验中存在的问题是实验过程中调节平衡螺母了。
(3)[1]根据杠杆平衡条件,第一次实验中的阻力为
[2]第二次实验中的动力臂为
五、综合应用题(第20题9分,第21题9分,共18分)
20. 如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小;
(2)木块浸入水中的深度;
(3)水在木块下表面上产生的压强大小。
【答案】(1)60N;(2)0.1m;(3)1×103Pa
【解析】(1)由题意可知,木块的重力
G=mg=6kg×10N/kg=60N;
木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:
F浮=G=60N;
(2)木块的底面积:
S=600cm2=6×10﹣2m2,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排=F浮/ρ水g=60N/(1×103kg/m3×10N/kg)=6×10﹣3m3,
木块浸入水中的深度:
h=V排/S=6×10﹣3m3/6×10﹣2m2=0.1m;
(3)水在木块下表面上产生的压强为:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa。
答:(1)水对木块产生的浮力大小为60N;(2)木块浸入水中的深度为0.1m;(3)水在木块下表面上产生的压强为1×103Pa。
21. 小李用如图所示的滑轮组将沙子从地面提升到距离地面6m高的三楼,小李的拉力为300N,沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量为8kg。若物体上升的速度为0.1m/s,(忽略摩擦和绳重,)求:
(1)动滑轮的质量;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)2kg (2)60W (3)
【解析】(1)总质量
m总=m沙+m桶+m动=50kg+8kg+ m动=58kg+ m动
由图可知知承担物重绳子股数为n=2
则
解得
(2)物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度为
拉力的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
0.98
4.0
①_____
8.0
2
1.47
②_____
2.94
6.0
河南省南阳市南召县2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题: 这是一份河南省南阳市南召县2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题,共4页。
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