精品解析：江苏省盐城市康居路初中教育集团2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题

盐城市康居路初中教育集团2024—2025学年度第一学期期中考试 初三年级物理试卷 一、选择题：本题共12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正确． 1. 升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　） A. 动滑轮 B. 定滑轮 C. 滑轮组 D. 省力杠杆 2. 如图所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电，在充电过程中，该手机电池相当于电路中的（　　） A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器 3. 2021年9月17日，中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球.在返回舱进入大气层后加速下落的过程中，返回舱的（　　） A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能增大、重力势能增大 C. 动能增大、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变 4. 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. 物体的温度越高，所含热量越多 C. 物体的温度不变，内能一定不变 D. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体 5. 如图，机械臂的功能类似于人的手臂。以下与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 修枝剪刀 C. 天平 D. 踮起脚尖 6. 小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于（　　） A. 导线 B. 开关 C. 用电器 D. 电源 7. 如图所示的电路正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅海陆风示意图，判断近地面大气运动的正确流向是（　　） A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 9. 如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动，两者粘合在一起，这就是“旋转焊接”技术。下列对焊接过程的理解，错误的是（ ） A. 强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力 B. 使铜块高速旋转目的是为了增大铜块的动能 C. 铜块内能增加是通过热传递的方式来实现 D. 铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来 10. 1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（ ） ①80℃　　②100℃　　③120℃　　④130℃ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 11. 某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点，则小球（　　） A. 经过的M点就是②点 B. 小球在点③的速度比在点②的大 C. 在M点的重力势能大于在N点的 D. 小球在点①的动能大于260J 12. 如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩Δl的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二．填空题（本题共8小题，每空1分，共计24分） 13. 夏天，白天湖水温度往往比水泥马路温度低，这主要是由于水的________．市政部门经常派出洒水车向路面洒水这一操作________（选填“是”或“不是”）利用水的上述特性．若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动，则该洒水车的动能将________（选填“增加”“不变”或“减少”）． 14. 家里的照明灯、电视机等用电器是________联连接在电路中的，开关与各自控制的用电器之间是________联的．英语听力测试时，各考场内的扬声器是同时开播的，也是同时停播的，它们的连接方式是________联． 15. 如图是某同学扔实心球的四个分解动作，其中人对实心球不做功的是分解动作________（选填序号）。分解动作④完成后，球下落过程中重力势能_______，重力做功的功率_________（选填“增大”、“减小”或“不变”，忽略空气阻力）。 16. 健身步道上的坐式划船训练器如图所示，它属于简单机械中的_______（杠杆/斜面）。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是_______。若要增加训练强度，应将配重盘向_______（a/b）端移。 17. 如图，在空气压缩引火仪的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，观察到棉絮被点燃。由此可知：活塞对______（棉絮/筒内气体）做功，内能增加，其能量转化情况与下列单缸四冲程汽油机的______（A/B/C/D）冲程相同，若此汽油机的转速为3600r/min，每秒对外做功______次。 18. 利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=5m，物体提升的高度h=2m。此过程中拉力做的功是______，该斜面的机械效率是______，物体受到的摩擦力为______N。 19. 在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上________来比较小球动能大小，图中错误的操作是_______。改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过_______（增大/减小）木块的质量来加以改进。 20. 如图所示，质量为500g的某液体，比热容是，在均匀放热的条件下凝固成固态物质，且质量不变，则第20min的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）第10min的内能；凝固过程中该物质放热________J；该物质固态时的比热容是________。 三、解答题（本题共7小题，共52分，解答22、23题时应有解题过程） 21. （1）如图，画出用起子撬图钉的动力的力臂； （2）用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法； （3）请在虚线框内画出手电筒的电路图。 22. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）实验前，如图甲，杠杆静止，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；接下来应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在_______位置平衡； （2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在A点下方再加挂2个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，他可以将挂在B点的钩码向_________（选填“左”或“右”）移动，此时使杠杆依然在水平位置平衡的目的是_________； （3）小明接着做了如图丙的实验，首先竖直向下拉弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数为；接着变成倾斜拉，依然让杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数为，________； （4）另一名同学用图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是________。 23. 体育课上，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用________（填测量器材）记录跳n次所用的________（填物理量与其对应字母）； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率________（用字母表示）； （5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则________ A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 （6）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为________W。（g取10N/kg） 24. 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是________（选填“A”或“B”）和________（选填“C”或“D”），物质吸收热量的多少通过_________来反映。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_______。 25. 用如图所示的滑轮组将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为150N，不计绳重及摩擦，求： （1）滑轮组做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）若提升重750N的物体，拉力为多少？ 26. 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。若水流冲击筒车的功率为40W（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg） （1）求该筒车旋转一周，水流冲击筒车所做的总功； （2）求筒车旋转一周取水的机械效率； （3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少克？（柴油的热值约为：J/kg） 27. 阅读短文，回答问题。 人工心肺心脏 人工心肺心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。 心动过缓时，医生会将心脏起博器植入人体内辅助心脏正常工作，起搏器是一种电子装置，它产生的电脉冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起博频率，起博频率指起博器每分钟发放电脉冲的次数。 新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/（kg·℃）。 n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300 （1）体重500牛的佩戴频率适应性起搏器的患者爬四层楼上楼时，楼房层高3米，克服自身重力做功________焦耳，起搏器的起搏频率将________（选填“增大”或“减小”）； （2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用________的方式使人体的内能增加的； （3）当血流速度为0.25m/s，血流量为10-4m3/s时，对应血管的横截面积为_________m2。 （4）正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为_________W；若某病人心脏推动血液流动的平均功率为3.6W，则该病人与正常人血管的横截面积之比为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 盐城市康居路初中教育集团2024—2025学年度第一学期期中考试 初三年级物理试卷 一、选择题：本题共12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正确． 1. 升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（　　） A. 动滑轮 B. 定滑轮 C. 滑轮组 D. 省力杠杆 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】旗杆顶上有一个定滑轮，其特点是不能省力，但可以改变力的方向，这样我们就能站在地面上通过该定滑轮用向下的拉力使红旗向上运动，将红旗升起。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2. 如图所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电，在充电过程中，该手机电池相当于电路中的（　　） A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器 【答案】D 【解析】 【详解】在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池给手机提供电能相当于用电器；故选D． 3. 2021年9月17日，中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球.在返回舱进入大气层后加速下落的过程中，返回舱的（　　） A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能增大、重力势能增大 C. 动能增大、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变 【答案】C 【解析】 【详解】影响动能大小的因素有物体的质量、运动速度，质量越大动能越大，运动越快动能越大；影响重力势能大小的因素有物体的质量、高度，质量越大重力势能越大，高度越大重力势能越大；返回舱加速下落说明速度变大，高度变小，动能增大，重力势能减小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4. 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. 物体的温度越高，所含热量越多 C. 物体的温度不变，内能一定不变 D. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃冰的内能不为0，故A错误； B．热量发生在热传递的过程当中，描述热量时可以用“吸收”或“释放”，但不能说物体含有热量，故B错误； C．晶体凝固时，对外释放热量，其内能减小，但其温度保持熔点不变，所以物体的温度不变，内能可能不变，故C错误； D．内能小也可以是高温物体，内能大也可以是低温物体，所以内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体，故D正确。 故选D。 5. 如图，机械臂的功能类似于人的手臂。以下与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　） A. 镊子 B. 修枝剪刀 C. 天平 D. 踮起脚尖 【答案】A 【解析】 【详解】机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； A．使用镊子时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．修枝剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．踮起脚尖，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 6. 小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于（　　） A. 导线 B. 开关 C. 用电器 D. 电源 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知：当杯中的水位到达A位置时，电路接通，水位器会发出音乐声，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图所示的电路正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，电路中没有开关，不能控制电路的通断，故A错误； B．由图可知，电路中没有电源，不能为电路通过电能，故B错误； C．由图可知，开关闭合后，灯泡被短路，电源可能被烧坏，故C错误； D．由图可知，开关闭合后，灯泡发光，电路构成通路，故D正确。 故选D。 8. 于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。读下面四幅海陆风示意图，判断近地面大气运动的正确流向是（　　） A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】B 【解析】 【详解】①③海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，陆地上方空气升高的温度比海洋上空空气的温度升高的多，所以陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海洋流向气压低的陆地，故①错误，③正确； ②④夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，海洋上空气温高，气压低，风从陆地吹向海洋，故②正确，④错误。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9. 如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动，两者粘合在一起，这就是“旋转焊接”技术。下列对焊接过程的理解，错误的是（ ） A. 强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力 B. 使铜块高速旋转目的是为了增大铜块的动能 C. 铜块内能增加是通过热传递的方式来实现 D. 铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，铝块与铜块直接接触，且发生了相对运动，强大的压力可以在接触面的粗糙程度不变时，通过增大压力来增大摩擦，所以是两者之间产生了很大的摩擦力，故A正确，不符合题意； B．高速放旋转的铜块速度较大，可在质量不变时，增大铜块的动能，故B正确，不符合题意； C．做功可以改变物体的内能，铜块的内能的增加是通过做功的方式实现的，故C错误，符合题意； D．铜块和铝块增加的内能是由高速旋转的铜块的机械能转化而来的，因为铜块与铝块接触时，需要克服摩擦做功，将铜块的机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 10. 1千克20℃的水吸收4.2×105焦的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度（ ） ①80℃　　②100℃　　③120℃　　④130℃ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】 【详解】由吸热公式Q吸=cm△t得： △t===100 ∵水沸腾时达到沸点，继续吸热但温度不变∴水吸收热量从20升高，温度达到沸点后，不再升高，∵水表面的气压不知道，水的沸点不定，∴水的末温可能是80、100、120，故选C。 11. 某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点，则小球（　　） A. 经过的M点就是②点 B. 小球在点③的速度比在点②的大 C. 在M点的重力势能大于在N点的 D. 小球在点①的动能大于260J 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由图乙可知，小球在M点时的机械能为 小球在M点时的动能为 小球在N点时的机械能为 小球在N点时的重力势能为 可见，小球在N点时机械能大于在M点时的机械能，且在N点时重力势能较大，而小球在运动过程中，机械能不断减小，且位置①和③离地高度相等，在此两点时重力势能相等，所以N点对应的是②，M点对应的是③，在M点的重力势能小于在N点的，故AC不符合题意； B．由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②的小，所以小球在点③的速度比在点②的小，故B不符合题意； D．小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，为240J，若小球在点①时机械能为500J，则它的动能为 而小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①时的机械能大于在点②时的机械能500J，所以小球在点①的动能大于260J，故D符合题意。 故选D。 12. 如图所示，轻弹簧左端固定，原长时右端位于O点，现将木块置于弹簧的右端，用力将弹簧压缩Δl的长度（弹簧始终在弹性限度内）后由静止释放，木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．释放木块后，因压力和接触面粗糙程度不变，故木块所受地面滑动摩擦力不变，根据，木块克服地面摩擦力所做的功W一直增大，且从图中看，故A正确，B错误； CD．木块向右运动，说明开始时弹簧弹力大于摩擦力，向右运动过程中，弹簧形变量逐渐变小，弹力也逐渐变小，当弹力等于摩擦力时，木块速度达到最大值，弹簧恢复原长即到O点时，弹力为0，故木块最大速度时应在O点左侧，因木块质量不变，速度最大时动能最大，当到达O点时，木块仍在向右运动，故动能不为零，故CD错误； 故选A。 二．填空题（本题共8小题，每空1分，共计24分） 13. 夏天，白天湖水温度往往比水泥马路温度低，这主要是由于水的________．市政部门经常派出洒水车向路面洒水这一操作________（选填“是”或“不是”）利用水的上述特性．若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动，则该洒水车的动能将________（选填“增加”“不变”或“减少”）． 【答案】 ①. 比热容大 ②. 不是 ③. 减小 【解析】 【详解】由于水的比热容较大，在吸收热量相同时，水的温度升高的较低，所以白天湖水温度往往比水泥马路温度低；向马路上洒水利用的是水蒸发时会吸收热量，而不是利用比热容较大的特点；洒水车在洒水过程中质量越来越小，速度不变，所以动能将会减小． 14. 家里的照明灯、电视机等用电器是________联连接在电路中的，开关与各自控制的用电器之间是________联的．英语听力测试时，各考场内的扬声器是同时开播的，也是同时停播的，它们的连接方式是________联． 【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 并 【解析】 【详解】家庭电路的用电器都能独立工作，它们之间都是并联的，开关是控制用电器的，开关与被控制的用电器是串联的；扬声器同时播放，同时停止，但它们却是并联的． 15. 如图是某同学扔实心球的四个分解动作，其中人对实心球不做功的是分解动作________（选填序号）。分解动作④完成后，球下落过程中重力势能_______，重力做功的功率_________（选填“增大”、“减小”或“不变”，忽略空气阻力）。 【答案】 ①. ②④ ②. 减小 ③. 增大 【解析】 【分析】 【详解】[1]①中把球捡起来，力的方向是向上的，在力的方向上通过了距离，所以做了功； ②停在空中时，虽然有力，但没有通过距离，不做功； ③挥动球时，球在力的方向上通过了距离，做了功； ④球飞出去是因为球具有惯性，人对球没有力的作用，所以不做功；故①③不符合题意，②④符合题意。 故选②④。 [2]球下落过程中质量不变，高度变小，重力势能减小。 [3]球下落过程中，速度变大，由 可知，重力做功功率变大。 16. 健身步道上的坐式划船训练器如图所示，它属于简单机械中的_______（杠杆/斜面）。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是_______。若要增加训练强度，应将配重盘向_______（a/b）端移。 【答案】 ①. 杠杆 ②. 变小 ③. a 【解析】 【详解】[1]图示的训练器能绕着一个固定的点转动，属于简单机械中的杠杆。 [2]人对训练器的作用力始终与手垂直向后时，则动力臂不变，配重盘对训练器的作用力为阻力，整个过程，阻力不变（配重盘的重力不变），阻力臂变小，据杠杆平衡条件知，动力变小，所以拉力变小。 [3]要增加训练强度，在配重盘的重力不变，即阻力大小不变时，可通过增大阻力臂来达到目的，所以配重盘应向a端移。 17. 如图，在空气压缩引火仪的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，观察到棉絮被点燃。由此可知：活塞对______（棉絮/筒内气体）做功，内能增加，其能量转化情况与下列单缸四冲程汽油机的______（A/B/C/D）冲程相同，若此汽油机的转速为3600r/min，每秒对外做功______次。 【答案】 ①. 筒内气体 ②. A ③. 30 【解析】 【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来；说明活塞压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，温度升高，机械能转化为内能；A图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，机械能转化为内能；B图中排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，没有能量转化；C图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，内能转化机械能；D图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，没有能量转化；综上分析，空气压缩引火仪的能量转化形式与汽油机的压缩冲程的能量转化形式相同。 [3]因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个工作冲程，做功一次，若此汽油机的转速为3600r/min，每秒飞轮转60圈，对外做功30次。 18. 利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=5m，物体提升的高度h=2m。此过程中拉力做的功是______，该斜面的机械效率是______，物体受到的摩擦力为______N。 【答案】 ①. 1500J ②. 80% ③. 60 【解析】 【详解】[1][2][3]拉力所做的总功为 W总=Fs=300N×5m=1500J 所做的有用功为 W有用=Gh=600N×2m=1200J 此斜面的机械效率为 克服摩擦力做的额外功为 W额=W总﹣W有用=1500J﹣1200J=300J 由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力为 19. 在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上________来比较小球动能大小，图中错误的操作是_______。改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过_______（增大/减小）木块的质量来加以改进。 【答案】 ①. 移动的距离 ②. 两次实验中未保持木块初始位置相同。 ③. 增大 【解析】 【详解】[1]小球因为具有动能撞击木块，动能越大，木块在木板上移动的距离就越远，所以判断小球动能大小的依据是木块在木板上移动的距离。 [2]探究动能大小与质量关系的实验，需要控制小球到达最低端速度相同，即保持木块初始位置相同，因此图中错误的操作是两次实验中未保持木块初始位置相同。 [3]木块从木板右侧滑出，说明阻力过小，可以通过增大木块的质量来增大压力，从而增大摩擦力使其不会从右侧滑出。 20. 如图所示，质量为500g的某液体，比热容是，在均匀放热的条件下凝固成固态物质，且质量不变，则第20min的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）第10min的内能；凝固过程中该物质放热________J；该物质固态时的比热容是________。 【答案】 ①. 小于 ②. 8×104 ③. 2×103 【解析】 【详解】[1]由凝固图象可知，该物质在凝固时温度保持0℃不变，物质在凝固时，放出热量，内能变小，所以第20min的内能小于第10min的内能。 [2]由图象可知，物质从A点降温到B点时，用了5min，温度降低了10℃，所以此过程中放出的热量 Q放=c液mΔt=4.0×103J/(kg·℃)×0.5kg×10℃=2×104J 因该物质是均匀放热，且质量不变，所以，相同时间内，物质放出的热量相等，物质从B点到C点温度不变，凝固过程用了20min，故放出热量为 Q凝固放=4×2×104J=8×104J [3]由图象可知，物质从C点降温到D点时，用了5min，温度降低了20℃，此段时间该物质状态为固态，该物质固态时放出的热量为 Q固态放=2×104J 根据Q=cmΔt可得，该物质固态时的比热容为 三、解答题（本题共7小题，共52分，解答22、23题时应有解题过程） 21. （1）如图，画出用起子撬图钉的动力的力臂； （2）用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法； （3）请在虚线框内画出手电筒的电路图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 过支点O作力F1的作用线的垂线段，即为对应的力臂l1，作图如下： 【小问2详解】 将绳子固定在动滑轮上，逐一绕过定滑轮和动滑轮，此时滑轮组承重绳子为3根，为省力的绕绳方法，作图如下： 【小问3详解】 由实物图知，电源的正极与小灯泡连接，再连接按键（即开关），之后连接电源负极，作图如下： 22. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）实验前，如图甲，杠杆静止，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；接下来应将平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在_______位置平衡； （2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在A点下方再加挂2个相同钩码，为使杠杆保持水平平衡，他可以将挂在B点的钩码向_________（选填“左”或“右”）移动，此时使杠杆依然在水平位置平衡的目的是_________； （3）小明接着做了如图丙的实验，首先竖直向下拉弹簧测力计使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数为；接着变成倾斜拉，依然让杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计示数为，________； （4）另一名同学用图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是________。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 ③. 水平 （2） ①. 右 ②. 方便测量力臂 （3）< （4）杠杆自身对实验有影响 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲中，杠杆处于静止，则是处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。让杠杆在水平位置平衡是为了方便测量力臂。 【小问2详解】 [1]图乙中，在A点再加挂2个相同钩码，据杠杆的平衡条件有 所以可将挂在B点的钩码向右移动，才能让杠杆依然保持在水平位置平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡方便测量力臂，因为此时力臂与杠杆都在水平位置。 【小问3详解】 图丙中，弹簧测力计由竖直方向变成倾斜的拉的过程，对应的力臂变小，而钩码对杠杆的力及对应的力臂不变，据杠杆平衡条件知，测力计的力变大，所以。 【小问4详解】 图丁中，杠杆的支点与杠杆的重心不重合，则杠杆自身对实验有影响，造成得出的杠杆平衡条件不相符。 23. 体育课上，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量m； （2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）； （3）用________（填测量器材）记录跳n次所用的________（填物理量与其对应字母）； （4）计算出跳绳时克服重力的平均功率________（用字母表示）； （5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则________ A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 （6）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为________W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 秒表 ②. 时间t ③. ④. A ⑤. 135 【解析】 【详解】（3）[1][2]测量克服重力做功的平均功率实验中，由可知，需要测量时间，所以还需要用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4）[3]自己的质量m，则自己所受的重力 G=mg 每次克服重力所做的功 W=Gh=mgh 则跳n次所做的总功 W总=nmgh 则平均功率 （5）[4]AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B不符合题意； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意。 D．体重相同，跳一次做的功相同，时间越长，由可知，功率越小，故D不符合题意。 故选A。 （6）[5]由题意知，该同学的重力 G1=m1g=50kg×10N/kg=500N 由图可知，跳一次所用时间 1min内所跳的次数 起跳的最大高度h1=0.09m，克服重力做功 1min内克服重力做功的平均功率 24. 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是________（选填“A”或“B”）和________（选填“C”或“D”），物质吸收热量的多少通过_________来反映。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） ①. B ②. C ③. 加热时间 ④. 两方案都 （2） ①. 质量 ②. 不可行 ③. 没有控制两个烧杯中水的质量相等 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，应控制液体的种类不同，液体的质量相同，使用相同的酒精灯加热，所以甲、乙虚线中应选择的器材是B和C。 [3]由于实验中运用相同的酒精灯加热，加热时间相同时，两种液体吸收的热量相同，所以实验中运用转换法，通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 [4]实验中运用相同的酒精灯加热，加热时间相同时，两种液体吸收的热量相同，比较两种液体升高的温度，可以比较不同物质吸热升温的现象，所以方案一可行；两种液体的质量相同，升高相同的温度，吸收的热量越多，需要加热的时间越长，所以通过比较加热的时间，可以比较不同物质吸热升温的现象，所以方案二可行，故两方案都可行。 【小问2详解】 [1]实验中，利用物质吸收热量的多少来反映燃料燃料燃烧放出的热量的多少，而物质吸收热量的多少和质量、比热容、温度变化有关，所以，应控制烧杯中被加热物质的质量相等。 [2][3]由于实验中，为了判断物质吸热多少，要控制烧杯中被加热物质的质量相等，所以某一烧杯内水沸腾了，立即在该烧杯中添加少量水继续实验，则两个烧杯中水的质量不相等，由控制变量法可知，这样操作不可行。 25. 用如图所示的滑轮组将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为150N，不计绳重及摩擦，求： （1）滑轮组做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）若提升重750N的物体，拉力为多少？ 【答案】（1）600J （2）66.7% （3）300N 【解析】 【小问1详解】 将一个重300N的物体匀速提升2m，滑轮组做的有用功 【小问2详解】 由图可知，动滑轮上有3股绳，所以滑轮组的机械效率 【小问3详解】 提升重300N的物体，所用的拉力F为150N，动滑轮上有3股绳，则动滑轮的重力 提升重750N的物体，拉力 26. 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s。若水流冲击筒车的功率为40W（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg） （1）求该筒车旋转一周，水流冲击筒车所做的总功； （2）求筒车旋转一周取水的机械效率； （3）若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少克？（柴油的热值约为：J/kg） 【答案】（1）2400J （2）80% （3）9.6 【解析】 【小问1详解】 水流冲击筒车所做的总功 【小问2详解】 筒车旋转一周所做的有用功 筒车旋转一周取水的机械效率 【小问3详解】 用柴油发动机代替水车抽取1h水，所做的有用功 燃烧柴油放出的热量 需要燃烧柴油的质量 27. 阅读短文，回答问题。 人工心肺心脏 人工心肺心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。 心动过缓时，医生会将心脏起博器植入人体内辅助心脏正常工作，起搏器是一种电子装置，它产生的电脉冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起博频率，起博频率指起博器每分钟发放电脉冲的次数。 新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/（kg·℃）。 n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300 （1）体重500牛的佩戴频率适应性起搏器的患者爬四层楼上楼时，楼房层高3米，克服自身重力做功________焦耳，起搏器的起搏频率将________（选填“增大”或“减小”）； （2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用________的方式使人体的内能增加的； （3）当血流速度为0.25m/s，血流量为10-4m3/s时，对应血管的横截面积为_________m2。 （4）正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为_________W；若某病人心脏推动血液流动的平均功率为3.6W，则该病人与正常人血管的横截面积之比为________。 【答案】（1） ①. 4500 ②. 增大 （2）热传递 （3）4×10-4 （4） ①. 1.6 ②. 3∶2 【解析】 【小问1详解】 [1]患者克服重力做功 W=Fs=Gh=500N×3m×3=4500J [2]患者爬楼克服重力做功，对外做功，人的内能减少，为维持人的体温，起搏器将刺激心脏收缩，从而提高心率，频率增大。 【小问2详解】 血液经热交换器加热后，使病人维持正常体温过程中，血液吸收热量，是利用热传递的方式使人体的内能增加的。 【小问3详解】 血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积，假设时间为1s，通过血管横截面的血液体积 V=10-4m3/s×1s=10-4m3 血流过的长度 l=0.25m/s×1s=0.25m 则血管的横截面积 【小问4详解】 [1]正常人的心脏在一次搏动中所做功 W=Fl=pSl=pV=1.6×104Pa×80×10-6m3=1.28J 心脏每分钟搏动75次，总功 W总=nW=75×1.28J =96J 则正常人心脏推动血液流动的平均功率 [2]根据题意可知，血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，则 f=k1v 又因为 所以 P=k1v2 因为 故 v1∶v2=2∶3 当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，由表格可知v与n成反比，当 v1∶v2=2∶3 得 n1∶n2=3∶2 则该病人血管的横截面积与正常人血管的横截面积之比为3∶2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $