精品解析:江苏省南京市科利华中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题
2024-11-03
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内容正文:
2024-2025学年江苏省南京市科利华中学九年级(上)
月考物理试卷(10月份)
一、选择题(本题共11小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 关于温度、内能和热量,下列说法正确是( )
A. 0℃冰的内能为0
B. 温度高的物体所含热量多
C. 不发生热传递也可以改变物体的内能
D. 热传递时,热量总是从内能大的传递到内能小的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何物体在任何情况下都具有内能,0℃的物体也具有内能,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能,故C正确;
D.热传递的条件是有温度差,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误。
故选C。
2. 如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 加热试管中的水
B. 弯折铁丝变热
C. 食品放入冰箱冷藏
D. 透镜聚光纸片点燃
【答案】B
【解析】
【详解】A.给水加热,水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的;
B.反复弯折铁丝,弯折处发烫,属于做功改变物体的内能;
C.食品放入电冰箱,温度降低,属于热传递改变物体的内能;
D.放大镜聚光点燃纸片,是通过热传递使纸的内能增加;
综上所述,改变物体内能的方式与其它三项不同的是B,故B符合题意。
故选B。
3. 学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法,初三某同学1min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A. 20W B. 200W C. 800W D. 2000W
【答案】B
【解析】
【详解】中学生的质量约为50kg,其重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
每次起跳的高度约为15cm,即0.15m,则他跳一次绳做的功
W=Gh=500N×0.15m=75J
因为“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法,则人跳起的次数为120次;则在7min内一共做的功
W总=nW=120×75J=9000J
他在整个跳绳过程中的功率
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持静止,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中F变化情况是( )
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
【答案】D
【解析】
【详解】在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持静止,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中F已经动力臂的变化如下图所示:
由上图可知,动力臂先增大,当动力与杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,后动力臂逐渐减小,动力逐渐增大。
故选D
5. 如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是( )
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D. 如果考虑滑轮质量,图甲装置的机械效率比图乙的小
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,重物重力相同,设其大小为G;由在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度可知,物体升高的速度相同,设其大小为v;对于图甲,因为两个都是定滑轮,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,所以,绳端的速度;拉力功率
如果考虑滑轮质量,但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置的额外功为0,。
对于图乙,因为是一个定滑轮、一个动滑轮,,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,所以,绳端的速度,拉力F乙的功率
如果考虑滑轮质量,空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置需要提升动滑轮做额外功,,;由以上分析可知
A.甲的拉力是乙的拉力的3倍,故A错误;
B.甲拉力功率等于乙拉力功率
故B错误;
C.甲拉绳的速度为v,乙拉绳的速度为2v,乙拉绳的速度大小是甲拉绳速度大小的2倍,故C正确;
D.如果考虑滑轮质量,图甲装置的机械效率比图乙的大,故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE和HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为W1,功率为P1,受到的摩擦力为f1;在HG段所做的功为W2,功率为P2,受到的摩擦力为f2。则下列说法正确的是( )
A. W1>W2 B. F=f1 C. P1>P2 D. f1=f2
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图2可知,物体在DE段移动了3m,用时6s,在HG段移动了3m,用时3s,拉力F大小不变,根据可知, ,故A错误;
B.由图乙可知,DE段物体做匀速直线运动,水平方向上的拉力等于摩擦力,即,故B正确;
C.F在DE段所做功等于在HG段所做的功,而HG段的时间小于DE段的时间,根据可知,F在DE段所做功的功率小于在HG段所做功的功率,即,故C错误;
D.物体在DE段做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,在HG段,做的不是匀速直线运动,拉力不等于此阶段的摩擦力,所以两次摩擦力不相等,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,小球从M点竖直向下以某速度抛出,球经静止的a台面第一次向反弹后,到达最高点N;然后球从N点下降时,台面已升至b位置并保持静止,球经台面第二次反弹后,到达最高点P,小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是( )
A. 第一次反弹在上升过程中,突然撤去所有外力,小球将保持静止
B. 点P的高度一定比点N低
C. 第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能
D. 小球在N点的重力势能不可能等于在M点的重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一次反弹在上升过程中,小球具有一定的速度,突然撤去所有外力,根据牛顿第一定律可知,小球将保持匀速直线运动,故A错误;
B.小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,所以小球的机械能减小,若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能,到达的最高点为N点比M点高;若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能,到达的最高点为N点比M点低;若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能,到达的最高点为N点与M点一样高;球从N点下降时,台面已升至合适的位置b并保持静止,球再次经台面反弹后,由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,小球的机械能减小,到达的最高点P比N点低。故B正确;
C.第二次反弹上升过程中,由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功,所以部分动能转化为重力势能,部分动能用来克服摩擦力做功,故C错误;
D.由B分析可知, N点的高度可能等于M点的高度,由于物体的重力势能跟质量与高度有关,所以小球在N点的重力势能可能等于在M点的重力势能,故D错误。
故选B。
8. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况.将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连.。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B. 油的比热容为
C. 第2~3min内,油吸收的热量为
D. 小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同加热器在相同时间内放出的热量相同,加热2min,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,故A错误;
B.用两个相同的电热器给质量相同的食用油和水加热,A温度升高到
需要2min;B需要3min,由可知B的比热容较大,为水,质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为
食用油的比热容为
故B错误;
C.由图像可知,0~2min食用油吸收的热量为
加热器在相同的时间内放出的热量相同,2~3min内食用油吸收的热量为
故C错误;
D.两物质温度随时间变化图像均为图A,则吸收相同的热量,温度变化量相同,根据可知
故D正确。
故选D。
9. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放,最高到达右侧圆弧槽B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处,其中B、C的高度分别为H、h(忽略空气阻力)。则A点高度为( )
A. H+h B. 2H﹣h C. 2h+H D. 3h﹣H
【答案】B
【解析】
【详解】物体在B处具有的重力势能为
EpB=mgH
物体在C处具有的重力势能为
EpC=mgh
则物体在水平面上消耗的机械能为
ΔE=EpB-EpC=mgH-mgh
当物体从A处到达B处时,物体具有的重力势能为
EpA=EpB+ΔE=mgH+(mgH-mgh)=2mgH-mgh
则A点距离水平面的高度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 图甲是跳水运动中的跳板,其可简化为图乙所示的轻质杠杆,A为支点,设人到跳板左端O点距离为x,OA之间距离为,跳板总长为L。则下列关于OB中弹力大小F与x的图像符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】人站在O点时,对OB的压力等于人的重力,人向A点移动过程中,人对OB的压力逐渐减小,当人站在A点时,人对A点的压力等于人的重力,所以人对OB的压力为0,人远离A点时,A为支点,杠杆对OB的拉力逐渐增大,由于A点右端的距离大于A点左端的距离,所以OB受到的拉力大于人的重力,所以OB中弹力大小F随x的增大,先减小至0,再增大至大于人的重力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 甲装置中,空吊篮A重25N,B处绳子承受的拉力足够大,C处绳子承受的最大拉力为100N。小壮将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是( )
A. 动滑轮所受的重力为15N
B. 在1~2s内克服滑轮重做的额外功为30J
C. 此装置最多能匀速运载160N重的货物
D. 此装置运载货物最高机械效率为92.5%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在1~2s内吊篮匀速上升,此时拉力为20N,该滑轮组n=2,则忽略绳重、摩擦、空气阻力,动滑轮的重力
故A正确,不符合题意;
B.在1~2s内克服滑轮重做的额外功
故B正确,不符合题意;
C.C处绳子承受的最大拉力为100N,当拉力最大时,运载货物的重力最大
故C正确,不符合题意;
D.运载货物的重力最大时,机械效率最高,此装置运载货物最高机械效率
故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共28分)
12. 利用图甲所示的定滑轮给人们提升物体带来便利,这是利用定滑轮可以________的特点。图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以________(选填“增大”或“减小”)阻力臂。图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省________。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 减小 ③. 力
【解析】
【详解】[1]图丙中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
[2]在动力臂和阻力一定时,阻力臂越短越省力,图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可以减小阻力臂。
[3]盘山公路相当于简单机械中的斜面,加长了运动距离,但可以省力。
13. “神舟十七号”宇宙飞船于2023年10月26日由长征二号运载火箭发射升空。火箭加速上升过程中,燃料的化学能转化为燃气的___________能,飞船的动能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高,这是以___________的方式改变了整流罩的内能。
【答案】 ①. 内 ②. 增大 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]火箭加速上升过程中,燃料的化学能转化为燃气的内能;因火箭加速上升其速度变大,故飞船的动能增大。
[2][3]改变物体内能的方法是做功和热传递,飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高,这是以做功的方式改变了整流罩的内能。
14. 体育考试中,如图甲,投掷实心球时,球离开手后______(选填“有”或“没有”)力对它做功。如图乙,质量为60kg的小伟完成一个引体向上时,从最低点到最高点的过程中,重心升高50cm,用时2s,则他一次引体向上的上升过程中,克服重力做功是______J,平均功率大小是______W。
【答案】 ①. 有 ②. 300 ③. 150
【解析】
【详解】[1]如图甲,投掷实心球时,球离开手后受到重力,下落时在重力方向移动了距离,根据力做功的必要条件可知,重力做功了。
[2]小伟的重力
完成一个引体向上克服重力做的功
[3]用时2s,克服重力做功的功率
15. 如图甲为空气压缩引火仪,乙是四冲程汽油机的一个冲程,两图中以下几种情况对比:①能量转化情况 ②改变气体内能的方式③气体内能的变化,其中 ______(填序号)是相同的。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为 ______r/min,汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的 ______大的特性。
【答案】 ①. ② ②. 1800 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]图甲中活塞压缩空气对空气做功,将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,是通过做功的方法改变空气的内能。图乙中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,此过程中内能转化为机械能,内能减少,温度降低,是通过做功的方法改变燃气的内能;综合分析甲乙两图能量转化情况和气体内能的变化不同,改变气体内能的方式相同。
[2]四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次;汽油机每秒内对外做功15次,曲轴转30圈,则每分钟对外做功900次,曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为1800r/min。
[3]汽油机工作时会产生大量热,一般用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,与其它液体相比,在质量和升高温度相同时,水可以吸收更多的热量。
16. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 2 ②. 0.5 ③. 2
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功
W有=WA总-WA额=3J-1J=2J
[2]A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端,故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功
WB额=WB总-W有=2.5J-2J=0.5J
[3]物体A运动过程中受到的摩擦力
17. 如图甲是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,让同一小球从斜面的不同高度上静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与_________的关系;换用质量不同的小球,从斜面的相同高度由静止滚下,到达水平面时它们的速度___(选填“相同”或“不同”).若小球在如图乙AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开轨道,不计空气阻力,离开B点后最符合题意的运动轨迹是________(选填“a”“b”“c”或“d”).
【答案】 ①. 速度 ②. 相同 ③. c
【解析】
【详解】第一空.让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,即小球的质量相同,但滚到斜面低端的速度不同,目的是为了探究动能的大小与速度的关系;
第二空.为使小球的速度相同,需使质量不同的小球从斜面的相同高度由静止滑下.
第三空.根据题意,轨道AOB是光滑轨道,所以小球运动过程中机械能守恒;
小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于A点时的重力势能,整个过程中,机械能守恒,a虚线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;
b虚线的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b虚线所示的机械能大于A点的机械能,也是不可能的;
c虚线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,符合实际;
d虚线小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,d虚线不可能.
18. 用杠杆和滑轮组均可提升重物。
(1)如图甲,在C点用竖直向上的力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,用时,杠杆的机械效率为90%,则提升该物体做的有用功是______J,总功的功率是______W,若不计摩擦,将重物移动到B点,仍在C点用竖直向上的力将物体匀速提升0.2m,则杠杆的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图乙,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,当重物和动滑轮的总重为300N时,滑轮组的机械效率为,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为______N,以下方法中能提高该滑轮组机械效率的是______(填序号)。
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度
【答案】(1) ①. 36 ②. 20 ③. 增大
(2) ①. 60 ②. ②
【解析】
【小问1详解】
[1][2]提升该物体做的有用功为
则总功为
则总功的功率为
[3]若不计摩擦,将重物移动到B点,仍在C点用竖直向上的力将物体匀速提升0.2m,有用功不变,此过程中杠杆重心升高的高度减小,额外功减小,则杠杆的机械效率将变大。
【小问2详解】
[1]滑轮组的机械效率为
解得物体的重力G=240 N,故动滑轮的重力为
[2]由
可知滑轮组的机械效率与物体的重力、动滑轮重有关,与物体提升高度、匀速拉绳的速度无关,增大物重,可以在额外功不变的情况下增大有用功,从而提高该滑轮组机械效率,故选②。
19. 如图所示,是小明同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,可读出货物的质量。当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。则秤砣的质量是________kg,提起________(选填“B”或“C”)秤纽,可以达到最大称量;如果秤砣磨损,用该秤称量货物质量________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);距离C点12.5cm处,有两个刻度________kg和________kg。
【答案】 ①. 0.4 ②. B ③. 偏大 ④. 3.1 ⑤. 1
【解析】
【详解】[1][2]根据杠杆平衡条件可知,当提着B处秤纽、秤砣在D点时,A点所挂物体重为
当提着C处秤纽、秤砣在D点时,A点所挂物体重为
因BD>CD、AB<AC,则,即提B处秤纽时,此秤的称量最大;当提着B处秤纽、秤砣在D点、A点所挂着质量为10kg的物体时,秤杆可以在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得
由G=mg可得
则此时秤砣的质量为
[3]如果秤砣磨损,则秤砣的重力变小,货物重力和力臂不变,由杠杆平衡条件可知,秤砣的力臂将变大,所以用该秤称量货物质量偏大。
[4][5]当提起B处秤纽时,阻力臂为AB=2cm,动力臂
BD′=3cm+12.5cm=15.5cm
根据杠杆平衡条件可得
则
当提起C处秤纽时,阻力臂为
AC=AB+BC=2cm+3cm=5cm
动力臂
CD′=12.5cm
根据杠杆平衡条件可得
则
三、解答题(本题共10小题,共48分.解答27、28题时应有公式和解题过程)
20. 如图所示,轻质杠杆OMN上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡。请在N端画出最小力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力越小;图中支点在O点,动力作用点在N点,动力臂最长,连接ON,为使杠杆在图示位置平衡,动力方向向上,在N点做垂直ON向上的带箭头的直线表示最小动力,如下图所示:
21. 如图所示,是永宁门夜晚护城河吊桥升起的过程,在杠杆OA的B点系一根细绳,用拉力F向左下方向拉住,在此刻吊桥静止。画出此时拉力F的动力臂L。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,拉力F通过定滑轮拉动城门,作用点在B点,方向沿绳子斜向左上方,从支点O做拉绳的垂线段,即为拉力F的动力臂L,如下图所示:
22. 要利用如图所示的滑轮组吊起重1000 N的重物,若绳子能承受的最大拉力为400 N,则应怎样绕制滑轮组?(滑轮重和摩擦不计)
【答案】
【解析】
【详解】绳子能承受的最大拉力为400N,则绳子段数至少为
故至少需要3段绳子。如图所示
23. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)杠杆在如图甲所示位置静止,此时应把平衡螺母向________调,使其在水平位置平衡;
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙,要使杠杆重新在水平位置平衡,应________(填字母);
A. 向左调节平衡螺母
B. 将左侧钩码向左移动
C. 增加右侧钩码个数
(3)如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,此时杠杆________(选填“仍能”或“不能”)保持平衡;
(4)如图丁,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数变化情况是________;
(5)如图戊,质量分布、粗细都均匀的金属棒CB,将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒重G=60N,CA∶AB=1∶3,则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是________N(F的作用点和方向如图)。
【答案】(1)左 (2)B
(3)仍能 (4)先变小后变大
(5)20~30
【解析】
【小问1详解】
调节杠杆在水平位置平衡,杠杆左端偏高,右端的平衡螺母应向上翘的左端移动。
【小问2详解】
由图可知,杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,左端上翘,则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积;
A.在实验的过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故A不符合题意;
B.将左侧钩码向左移动,左侧的力不变,力臂变大,则左侧力与力臂的乘积变大,会使杠杆平衡,故B符合题意;
C.增加右侧钩码个数,右侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,杠杆不会平衡,故C不符合题意。
故选B
【小问3详解】
力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,力臂是线段OA,与原来相比较力和力臂都没有改变,所以杠杆仍能保持平衡。
【小问4详解】
由图可知,测力计竖直向上拉杠杆的C点时,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。
【小问5详解】
由图可知
CA∶AB=1∶3
由于金属棒质量分布均匀,重心在O点,当以A为支点、AB为动力臂时,动力臂与阻力臂的比值为3∶1,此时的比值是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的;则动力
若保持与F的作用点和方向均相同,则C为支点,BC为动力臂,动力臂与阻力臂的比值为2∶1,此时的比值是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的F最大,则动力
则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是20N~30N。
24. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表:
次数
钩码重力G/N
钩码上升距离h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
★
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计;
(2)表格中★处数据应为________%(结果保留一位小数);
(3)分析表中数据推测,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为_______;
A.1N B.3N C.5N D.8N
(4)另一小组改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出丁图像。分析可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)。
(5)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定________。
A.小于40N B.等于40N C.大于40N
【答案】 ①. 匀速 ②. 88.9 ③. D ④. 低 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(2)[2]第2次实验中,有用功为
总功为
机械效率为
所以表格中★处数据应为88.9%。
(3)[3]分析表中数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,所以可以推测,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力应大于6N,可能为8N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[4]由图像可以看出,滑轮组的机械效率随动滑轮重力的增大而减小,所以,分析可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(5)[5]若不考虑绳重和摩擦,根据
可得,若动滑轮重为10N、机械效率为80%,则被提升物体所受的重力为
但由于绳重和摩擦力,使额外功变大,根据
可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也变大,若提升相同高度,物体的重力大于40N。
故选C。
25. 在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小华猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。
(1)表格中第三次实验的机械效率为________%(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究________(选填“小明”或“小华”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面________,机械效率越高;
实验序号
斜面的倾斜程度
物块的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。
①用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,进行相关测量,计算出斜面的机械效率;
②保持斜面的________不变,改变斜面的________,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率;
③比较两次实验,即可初步验证猜想是否正确。
【答案】(1) ①. 70.6 ②. 小聪 ③. 越陡
(2) ①. 倾斜程度 ②. 粗糙程度
【解析】
【小问1详解】
[1]第三次实验的机械效率为
[2][3]由表中实验数据可知,斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同,根据控制变量法,验证的是小聪的猜想,在其它条件不变的情况下,斜面越陡越费力。
【小问2详解】
[1][2]上述实验探究的是小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,故探究小华猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关时,根据控制变量法,保持斜面的粗糙程度不变,改变斜面的倾斜程度。
26. 如图所示,用斜面、木块、两个小球甲、乙,探究影响物体动能大小的因素。
(1)木块被推动的越远,球对木块__________越多,说明小球动能越大;
(2)如图,前两次实验,甲球分别从A、B两点由静止释放,这是为了探究动能大小与__________的关系;
(3)为了探究动能大小与另一个因素的关系,第三次实验不能使乙球从______点由静止释放(用A、B、C作答);
(4)以下实验中用“”标注的器材和本实验木块起到不同作用的有______。
A.甲图,研究弹性势能实验中的“小车”
B.乙图,研究弹性势能实验中的“卡片”
C.丙图,研究重力势能实验中的“木块”
【答案】 ①. 做功 ②. 速度 ③. C ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用到转换法,木块被推动的越远,球对木块做的功越多,说明小球动能越大。
(2)[2]如图,前两次实验,甲球分别从A、B两点由静止释放,改变球下滑的高度,来改变球到达水平面的速度,这是为了探究动能大小与速度的关系。
(3)[3]为了探究动能大小与另一个因素的关系,即与质量的关系,要控制速度不变,改变球的质量,因此第三次实验应使乙球从A点或者B点释放,与第一次或者第二次实验进行比较,不能使乙球从C点由静止释放,否则球的质量与到达水平面的速度均不同,无法进行实验探究。
(4)[4]实验中木块的作用是看出球的动能大小。
A.甲图,研究弹性势能实验中的“小车”,小车移动距离,反映弹簧的弹性势能大小,故A不符合题意;
B.乙图,研究弹性势能实验中的“卡片”,卡片弹起的高度反映橡皮筋弹性势能大小,故B不符合题意;
C.丙图,研究重力势能实验中“木块”,是研究对象,实验中通过木块撞击小桌,通过桌腿陷入深度看出木块重力势能大小,故C符合题意。
故选C。
27. 小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验:
实验一“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 ______(选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 ______来反映的,小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间,你认为 ______(选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”)可行。
(2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,正确选择实验器材,实验前,应控制烧杯中被加热物质 ______(选填“质量”或“体积”)相同,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行?______,理由是 ______。
【答案】 ①. B、C ②. 加热时间 ③. 两方案都可行 ④. 质量 ⑤. 不可行 ⑥. 实验中液体a的质量应相同
【解析】
【详解】(1)[1]探究不同物质吸热升温的现象,应选用不同的液体,相同燃料,故选BC。
[2]使用相同的热源,就可以通过加热时间的长短来比较吸热多少。
[3]比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。所以两个方案均可行。
(2)[4][5][6]比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmΔt,得出不同燃料放出热量的多少。据此分析,“若实验过程中,燃料还未燃尽时,烧杯内液体就沸腾了,要完成实验,在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。”这种做法是不可行的。
28. 如图所示是一款履带运输车.一次运送中,运输车在3min内沿水平路面匀速直线行驶900m,行驶中受到的阻力为,(燃料热值)求:
(1)这次运送中,运输车发动机做的功;
(2)发动机的功率;
(3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是30%,则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米?
【答案】(1)9×106J; (2)5×104W;(3)13.5km
【解析】
【详解】解:(1)因为运输车匀速直线行驶,受力平衡,所以发动机的牵引力
F牵=f=104N
这次运送中,运输车发动机做的功
W=F牵s=104N×900m=9×106J
(2)发动机的功率
(3)10kg的燃料完全燃烧放出的热量
Q放=m燃料q=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J
发动机做的有用功
W有用=Q放η=4.5×108J×30%=1.35×108J
该车沿水平路面匀速直线行驶的距离
答:(1)运输车发动机做的功是9×106J;
(2)发动机的功率是5×104W;
(3)10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是13.5km。
29. 如图甲所示,用滑轮组提升质量为60kg的重物,物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中
(1)拉力F的功率;______
(2)滑轮组的机械效率;______
(3)若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一,则动滑轮的重力为 ______N。
【答案】 ①. 300W ②. 80% ③. 100
【解析】
【详解】解:(1)由可知
由图乙可知,此时拉力做的总功W总=6000J,则拉力做功的功率
(2)物体的重力
拉力做的有用功:
滑轮组的机械效率
(3)由W总=W有+W额可知,总的额外功
由题意可知,克服摩擦与绳重所做的额外功
则克服动滑轮重力做的额外功
由W动=G动h可知,动滑轮的重力
答:(1)拉力F的功率为300W;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一,则动滑轮的重力为100 N。
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2024-2025学年江苏省南京市科利华中学九年级(上)
月考物理试卷(10月份)
一、选择题(本题共11小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 0℃冰的内能为0
B. 温度高的物体所含热量多
C. 不发生热传递也可以改变物体的内能
D. 热传递时,热量总是从内能大的传递到内能小的物体
2. 如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 加热试管中的水
B. 弯折铁丝变热
C. 食品放入冰箱冷藏
D. 透镜聚光纸片点燃
3. 学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法,初三某同学1min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于( )
A. 20W B. 200W C. 800W D. 2000W
4. 如图所示,在一个轻质杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持静止,然后向右缓慢转动F至水平方向,这一过程中F变化情况是( )
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
5. 如图甲、乙所示是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是( )
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D. 如果考虑滑轮质量,图甲装置的机械效率比图乙的小
6. 如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE和HG两段运动过程中距离和时间关系的图像。F在DE段所做的功为W1,功率为P1,受到的摩擦力为f1;在HG段所做的功为W2,功率为P2,受到的摩擦力为f2。则下列说法正确的是( )
A. W1>W2 B. F=f1 C. P1>P2 D. f1=f2
7. 如图所示,小球从M点竖直向下以某速度抛出,球经静止的a台面第一次向反弹后,到达最高点N;然后球从N点下降时,台面已升至b位置并保持静止,球经台面第二次反弹后,到达最高点P,小球整个过程的运动均在竖直方向。下列说法正确的是( )
A. 第一次反弹上升过程中,突然撤去所有外力,小球将保持静止
B. 点P的高度一定比点N低
C. 第二次反弹上升过程中只有动能转化为重力势能
D. 小球在N点的重力势能不可能等于在M点的重力势能
8. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况.将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连.。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 加热2min,水吸收热量大于油吸收的热量
B. 油的比热容为
C. 第2~3min内,油吸收的热量为
D. 小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则
9. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放,最高到达右侧圆弧槽B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处,其中B、C的高度分别为H、h(忽略空气阻力)。则A点高度为( )
A. H+h B. 2H﹣h C. 2h+H D. 3h﹣H
10. 图甲是跳水运动中的跳板,其可简化为图乙所示的轻质杠杆,A为支点,设人到跳板左端O点距离为x,OA之间距离为,跳板总长为L。则下列关于OB中弹力大小F与x的图像符合实际的是( )
A. B.
C. D.
11. 甲装置中,空吊篮A重25N,B处绳子承受的拉力足够大,C处绳子承受的最大拉力为100N。小壮将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是( )
A. 动滑轮所受的重力为15N
B. 在1~2s内克服滑轮重做的额外功为30J
C. 此装置最多能匀速运载160N重的货物
D. 此装置运载货物最高机械效率为92.5%
二、填空题(本题共8小题,每空1分,共28分)
12. 利用图甲所示的定滑轮给人们提升物体带来便利,这是利用定滑轮可以________的特点。图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以________(选填“增大”或“减小”)阻力臂。图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省________。
13. “神舟十七号”宇宙飞船于2023年10月26日由长征二号运载火箭发射升空。火箭加速上升过程中,燃料的化学能转化为燃气的___________能,飞船的动能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高,这是以___________的方式改变了整流罩的内能。
14. 体育考试中,如图甲,投掷实心球时,球离开手后______(选填“有”或“没有”)力对它做功。如图乙,质量为60kg的小伟完成一个引体向上时,从最低点到最高点的过程中,重心升高50cm,用时2s,则他一次引体向上的上升过程中,克服重力做功是______J,平均功率大小是______W。
15. 如图甲为空气压缩引火仪,乙是四冲程汽油机的一个冲程,两图中以下几种情况对比:①能量转化情况 ②改变气体内能的方式③气体内能的变化,其中 ______(填序号)是相同的。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为 ______r/min,汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的 ______大的特性。
16. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
17. 如图甲是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置,让同一小球从斜面的不同高度上静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与_________的关系;换用质量不同的小球,从斜面的相同高度由静止滚下,到达水平面时它们的速度___(选填“相同”或“不同”).若小球在如图乙AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开轨道,不计空气阻力,离开B点后最符合题意的运动轨迹是________(选填“a”“b”“c”或“d”).
18. 用杠杆和滑轮组均可提升重物。
(1)如图甲,在C点用竖直向上的力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,用时,杠杆的机械效率为90%,则提升该物体做的有用功是______J,总功的功率是______W,若不计摩擦,将重物移动到B点,仍在C点用竖直向上的力将物体匀速提升0.2m,则杠杆的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图乙,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,当重物和动滑轮的总重为300N时,滑轮组的机械效率为,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为______N,以下方法中能提高该滑轮组机械效率的是______(填序号)。
①增大物体提升高度
②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度
19. 如图所示,是小明同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,可读出货物的质量。当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。则秤砣的质量是________kg,提起________(选填“B”或“C”)秤纽,可以达到最大称量;如果秤砣磨损,用该秤称量货物质量________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);距离C点12.5cm处,有两个刻度________kg和________kg。
三、解答题(本题共10小题,共48分.解答27、28题时应有公式和解题过程)
20. 如图所示,轻质杠杆OMN上挂一重物,为使杠杆在图中位置平衡。请在N端画出最小力的示意图。
21. 如图所示,是永宁门夜晚护城河吊桥升起的过程,在杠杆OA的B点系一根细绳,用拉力F向左下方向拉住,在此刻吊桥静止。画出此时拉力F的动力臂L。
22. 要利用如图所示的滑轮组吊起重1000 N的重物,若绳子能承受的最大拉力为400 N,则应怎样绕制滑轮组?(滑轮重和摩擦不计)
23. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。
(1)杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应把平衡螺母向________调,使其在水平位置平衡;
(2)在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙,要使杠杆重新在水平位置平衡,应________(填字母);
A. 向左调节平衡螺母
B. 将左侧钩码向左移动
C. 增加右侧钩码个数
(3)如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态,若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点,此时杠杆________(选填“仍能”或“不能”)保持平衡;
(4)如图丁,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数变化情况是________;
(5)如图戊,质量分布、粗细都均匀的金属棒CB,将AC部分搭在水平桌面上,已知金属棒重G=60N,CA∶AB=1∶3,则使金属棒在图示位置静止时所需外力F的范围是________N(F的作用点和方向如图)。
24. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表:
次数
钩码重力G/N
钩码上升距离h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
★
3
6
10
2.2
30
909
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计;
(2)表格中★处数据应为________%(结果保留一位小数);
(3)分析表中数据推测,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为_______;
A.1N B.3N C.5N D.8N
(4)另一小组改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出丁图像。分析可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)。
(5)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定________。
A.小于40N B.等于40N C.大于40N
25. 在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小华猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。
(1)表格中第三次实验的机械效率为________%(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究________(选填“小明”或“小华”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面________,机械效率越高;
实验序号
斜面的倾斜程度
物块的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
04
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。
①用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,进行相关测量,计算出斜面的机械效率;
②保持斜面的________不变,改变斜面的________,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率;
③比较两次实验,即可初步验证猜想是否正确。
26. 如图所示,用斜面、木块、两个小球甲、乙,探究影响物体动能大小的因素。
(1)木块被推动的越远,球对木块__________越多,说明小球动能越大;
(2)如图,前两次实验,甲球分别从A、B两点由静止释放,这是为了探究动能大小与__________的关系;
(3)为了探究动能大小与另一个因素的关系,第三次实验不能使乙球从______点由静止释放(用A、B、C作答);
(4)以下实验中用“”标注的器材和本实验木块起到不同作用的有______。
A.甲图,研究弹性势能实验中的“小车”
B.乙图,研究弹性势能实验中的“卡片”
C.丙图,研究重力势能实验中的“木块”
27. 小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验:
实验一“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 ______(选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 ______来反映的,小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间,你认为 ______(选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”)可行。
(2)“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”,正确选择实验器材,实验前,应控制烧杯中被加热物质 ______(选填“质量”或“体积”)相同,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行?______,理由是 ______。
28. 如图所示是一款履带运输车.一次运送中,运输车在3min内沿水平路面匀速直线行驶900m,行驶中受到的阻力为,(燃料热值)求:
(1)这次运送中,运输车发动机做的功;
(2)发动机的功率;
(3)若行驶中受到的阻力不变,发动机的效率是30%,则10kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离是多少千米?
29. 如图甲所示,用滑轮组提升质量为60kg的重物,物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中
(1)拉力F的功率;______
(2)滑轮组的机械效率;______
(3)若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一,则动滑轮的重力为 ______N。
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