精品解析：江苏省盐城市东台实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题

2023—2024学年度第一学期期中考试 九年级物理试卷 总分：100分 一、选择题（共12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正确） 1. 下列单位不是以科学家的名字命名的是（　　） A 焦耳 B. 瓦特 C. 千克 D. 牛顿 2. 教室里，一个开关同时能控制三盏日光灯，则这三盏日光灯的连接方式为（　　） A. 一定是并联 B. 一定是串联 C. 串联或并联都可以 D. 既有串联，又有并联 3. 如图所示的机械中，使用时不能省力，但能省距离的是（　　） A. 动滑轮 B. 订书机 C. 定滑轮 D. 镊子 4. 每次换座位时，人对物体做了功的是（　　） A. 小明用力推桌子，但没推动 B. 小亮举起书包后，在空中停留3秒 C. 小红将座椅下的书拿上课桌 D. 小华背着书包在水平地面上走了3米 5. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在C点时的机械能小于在D点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑 大小不等的黑色圆斑 6. 小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A. 煤气燃烧越充分，其热值越大 B. 壶内水温度升高的过程中内能增大 C. 加热过程中，水的比热容变大 D. 水沸腾时顶起壶盖将机械能转化为内能 7. 如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A. 该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F B F2=G物 C. F1的力臂为OA D. F1<F2 8. 如图所示，是一种铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 铡刀实质上是一种费力杠杆 B. 手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力 C. 把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断 D. 切断甘蔗时，使用铡刀的手下压距离小于甘蔗的直径 9. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是（　　） A. 活塞对棉花做功，使棉花温度升高 B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象 C. 压下活塞的过程中是内能转化为机械能 D. 活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程 10. 在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中，下列几点要求中没有必要的是（　　） A. 必须从电池的正极开始依次连接各元件，最后连到电池负极 B. 连接电路的过程中，开关应该断开 C. 每处接线都必须旋紧螺帽，保证接触良好 D. 接线完毕后仔细检查电路，确认无误后再闭合开关 11. 如图所示电路中，开关能同时控制两盏灯，若一盏灯的灯丝断了，不影响另一盏灯的工作的电路是( ) A. B. C. D. 12. 为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与G物有关；猜想二：机械效率是否与G动有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出η与G物关系如图乙（b）所示，根据图像他（ ） A. 只能验证猜想一 B. 只能验证猜想二 C. 既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D. 既能验证猜想一，也能验证猜想二 二、填空题（共8小题，每空1分，共24分） 13. 北极的冰山温度可达零下十摄氏度，这些冰山______（选填“有”或“没有”）内能。随着全球气候变暖，冰层融化，则在冰吸热熔化的过程中，它的内能________（选填“变大”或“变小”），这是通过___________的方式改变内能的。 14. 你看过奥运会蹦床比赛吗？如图所示，运动员从高处落下到蹦床上，被弹起后再落下。运动员在落下至接触蹦床前的过程中，重力势能转化为________能；蹦床反弹瞬间，________能转化为_________能。 15. 如图所示，测量小强做引体向上的功率，需要的测量工具有磅秤、刻度尺和_______。需要测量的物理量有小强质量m、做n个引体向上所用的时间t和身体向上运动的高度h，则功率的表达式P＝___________．若小强共做了10个引体向上，做前5个较快，后5个较慢，则做前5个的功率_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）后5个。 16. 如图所示，两灯L1、L2_________联。闭合开关S，两灯均不亮。某同学用一根导线去检查电路故障，他将导线并接在L1的两端时，两灯仍不亮；然后并接在L2两端时，L1亮，L2不亮。则此电路可能存在的故障是____________。L1亮时消耗电能转化为_______能。 17. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。此过程中燃气的______能转化为盒盖的机械能。这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功______次。 18. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力F大小为16N，拉力移动的距离为25cm，杠杆的机械效率为________；不考虑摩擦，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则拉力F将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），杠杆的机械效率将_________。 19. 为避免点燃烟花造成人员伤害，小源设计了烟花定时自动点火装置。原理如图所示，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间。定时器在电路中相当于______（选填“用电器”“开关”或“电源”），点放烟花前，定时器在电路中应处于______状态（选“断路”或“通路”），为完善设计方案，还需要在______（选填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作。 20. 在测量温度时，有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如，当被测物体的质量较小，但温度较高时，温度计吸收热量就会使被测物体温度_____（升高/不变/降低），这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择_____（酒精/煤油）温度计，理由是_____。[设温度计玻璃泡容积一定，ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3 c酒精=2.4×103J/（kg•℃）c煤油=2.1×103J/（kg•℃）]。 三、解答题（共7小题，共52分） 21. 按题目要求作图： （1）在甲图中画出提升重物时，人站在地面向下拉绳子的绕线方法。 （2）图乙是羊角锤撬铁钉时的示意图，画出动力F的力臂。 （3）在图丙中按电路图连接实物图。 22. 如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求； （1）上述过程中的有用功W有； （2）上述过程中拉力所做的功W总； （3）动滑轮所受的重力G动。 23. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。q氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，若放出的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。 24. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过___________________来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。 （2）比较不同物质吸热升温特点，应选择______两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的___________之比，叫做比热容。 （3）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出a和b的比热容之比为________，_____液体做冷却剂效果更好。 25. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰。铁球推动木块在水平面上移动一段距离后静止，图中的s1、s2、s3分别是三次实验中木块在铁球推动下前进的距离，已知木块的质量m1＝m2≠m3。不计铁球受到的摩擦力。 （1）实验中应选用_______（选填“光滑”或“粗糙”）水平面 （2）实验中是通过观察____________来判断_______（选填“木块”或“铁球”）的动能大小。 （3）对比甲、乙两次实验，可得出的结论是______________。 （4）分析乙、丙两次实验，小球从斜面滚落过程中重力做功_______（选填“乙大”、“丙大”或“相等”）；两次实验中s2＜s3，则m2_____m3（选填“＞”或“＜”）。 26. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆_____（选填“是”或“不是”）平衡状态．接下来，应将杠杆的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）小华利用图乙所示的方法进行探究，得出的结论是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。在交流环节，小敏同学指出其错误，并利用乙图装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑。小敏的操作是_______________________． （3）小明进行多次实验，收集到了表中的数据（表格数据均已知，第2、3次实验数据被遮挡），并根据数据分析得出杠杆的平衡条件。由表格中已知的数据和杠杆平衡条件结论，可以推测第4次实验时，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝_____；（b）＝_____． 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.15 1.5 0.10 2 ■ ■ ■ ■ 3 ■ ■ ■ ■ 4 （a） （b） 1.5 0.20 （4）实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图丙所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）、秤砣D组成。 ①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E点称为杆秤的“定盘星”，则E点是此时杆秤的_______刻度线； ②在称量货物时，使用提纽_______（选填“B”或“C”）时，该杆秤的称量范围更大； ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量_____（选填“大”或“小”）。 27. 阅读短文，回答问题． 第五代战斗机“歼﹣20” 2021年9月，珠海国际航空展上，我国第五代战斗机“歼﹣20”首次公开亮相．它融合了全球优秀战斗机的特点，配备了大功率雷达，为解决散热问题，采用了新一代液体冷却系统，舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外﹣50℃以下的低压冷空气不断压缩，使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时，可自动调节，使舱内气压和温度达到舒适值，该飞机最大航速度达600m/s，飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见表：（g取10N/kg） 速度v2（×104m2•s﹣2） 1 4 9 16 25 阻力f/（×104N） 0.3 1.2 2.7 4.8 7.5 飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标，发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示： 空战质量 25t 最大起飞质量 37t 最大巡航速度 600m/s 发动机最大巡航推力 1.08×105N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 （1）飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高，内能______（选填“增大”或“减小”），这是通过_________的方式改变内能的。 （2）关于“歼﹣20”战斗机，下列说法中正确的是（ ） A. 舱外气体进入舱内后，气体内能增加 B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少 C. 为确保舱内温度舒适，机内空调需不断制热 D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高 （3）用描点法画出阻力f与速度平方v2的关系图像。 （4）当飞机以600m/s在水平方向匀速飞行时，所受阻力为_________N，推力做功的功率为________W。 （5）“歼﹣20”以最大速度巡航0.5h，消耗燃油10t，此过程中发动机推力做功________J，发动机的推进效率为_______%。（燃油的热值q＝4.86×107J/kg） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年度第一学期期中考试 九年级物理试卷 总分：100分 一、选择题（共12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正确） 1. 下列单位不是以科学家的名字命名的是（　　） A. 焦耳 B. 瓦特 C. 千克 D. 牛顿 【答案】C 【解析】 【详解】A．焦耳是功和各种能量的基本单位，是以科学家的名字命名的，故A不符合题意； B．瓦特是功率的基本单位，是以科学家的名字命名的，故B不符合题意； C．千克是质量的基本单位，不是以科学家的名字命名的，故C符合题意； D．牛顿是力的单位，是以科学家的名字命名的，故D不符合题意； 故选C 2. 教室里，一个开关同时能控制三盏日光灯，则这三盏日光灯的连接方式为（　　） A. 一定是并联 B. 一定是串联 C. 串联或并联都可以 D. 既有串联，又有并联 【答案】A 【解析】 【详解】教室里的日光灯是并联的，它们其中一个损坏都不会影响到其它灯，开关接在干路位置，控制三盏灯。故A项符合题意。 故选A。 3. 如图所示的机械中，使用时不能省力，但能省距离的是（　　） A. 动滑轮 B. 订书机 C. 定滑轮 D. 镊子 【答案】D 【解析】 【分析】根据杠杆的分类和特点可作出判断． 【详解】A、动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的杠杆，能省力，但费距离； B、订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离； C、定滑轮的实质是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，不省力，也不省距离； D、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离．故选D． 4. 每次换座位时，人对物体做了功的是（　　） A. 小明用力推桌子，但没推动 B. 小亮举起书包后，在空中停留3秒 C. 小红将座椅下的书拿上课桌 D. 小华背着书包在水平地面上走了3米 【答案】C 【解析】 【详解】A．小明用力推桌子，但没推动，桌子在力的作用下没有移动，则人对桌子没有做功，故A不符合题意； B．小亮举起书包后，在空中停留3秒，书包在力的作用下没有移动，则人对书包桌子没有做功，故B不符合题意； C．小红将座椅下的书拿上课桌，书在力的作用下沿力的方向有移动一定的距离，则人对书有做功，故C符合题意； D．小华背着书包在水平地面上走了3米，书包受到的力与书包的运动方向垂直，则人对书包桌子没有做功，故D不符合题意。 故选C。 5. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在C点时的机械能小于在D点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小不等的黑色圆斑 【答案】D 【解析】 【详解】A．皮球的机械能逐渐变小，且A点在B点之前，所以皮球在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以皮球在A点的动能大于在B点的动能，故A错误。 B．从轨迹来看，皮球在最高点时，竖直方向的速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误； C．皮球运动过程中受空气阻力作用，皮球的机械能逐渐变小，且C点在D点之前，所以皮球在C点时的机械能大于在D点时的机械能，故C错误； D．弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大。在M点与在N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D正确。 故选D。 大小不等的黑色圆斑 6. 小明用煤气灶烧水时，进行了如下思考，正确的是（　　） A. 煤气燃烧越充分，其热值越大 B. 壶内水温度升高的过程中内能增大 C. 加热过程中，水的比热容变大 D. 水沸腾时顶起壶盖将机械能转化为内能 【答案】B 【解析】 【详解】A．燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故A错误； B．物体内能的大小与物体的温度有关，温度升高，内能增大，因此壶内水温升高时内能增大，故B正确； C．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的温度无关，故C错误； D．水沸腾时顶起壶盖是将水蒸气的内能转化为机械能，而不是将机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　） A. 该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F B. F2=G物 C. F1的力臂为OA D. F1<F2 【答案】C 【解析】 【详解】A．应测出滑轮与物体的总重，故A错误； B．第二次拉力等于滑轮与物体总重的一半，故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的距离，故C正确； D．F1力臂小于F2力臂，力较大，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，是一种铡刀切甘蔗时的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 铡刀实质上是一种费力杠杆 B. 手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力 C. 把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断 D. 切断甘蔗时，使用铡刀的手下压距离小于甘蔗的直径 【答案】B 【解析】 【详解】AD．铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，所以铡刀实质上是一种省力杠杆，省力杠杆费距离，所以切断甘蔗时，使用铡刀的手下压距离大于甘蔗的直径，故AD错误； B．由图知，手沿F2方向用力比沿F1方向用力时的动力臂要大，而阻力、阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，沿F2方向用力动力更小，即更省力，故B正确。 C．由图知，甘蔗放在b点比a点时的阻力臂更大，而甘蔗对铡刀的阻力一定，此时动力臂一定，根据杠杆的平衡条件可知，动力会更大，会更不容易切断，故C错误。 故选B。 9. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起．关于这个过程说法正确的是（　　） A. 活塞对棉花做功，使棉花温度升高 B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象 C. 压下活塞的过程中是内能转化为机械能 D. 活塞被向上顶起相当于内燃机做功冲程 【答案】D 【解析】 【详解】AC．把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高，故AC错误， B．缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧，故B错误； D．活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故D正确． 10. 在“怎样使一个小灯泡亮起来”的活动中，下列几点要求中没有必要的是（　　） A. 必须从电池的正极开始依次连接各元件，最后连到电池负极 B. 连接电路的过程中，开关应该断开 C. 每处接线都必须旋紧螺帽，保证接触良好 D. 接线完毕后仔细检查电路，确认无误后再闭合开关 【答案】A 【解析】 【详解】A．连接电路时，只要按一定顺序把各元件接入电路即可，没有必要从电池的正极开始依次连接各元件，最后连接到电池负极，故A符合题意； B．为了保护电路元件，连接电路的过程中，开关应该是断开的，故B不符合题意； C．接线时，为了防止虚接，每处线都必须接牢，以免接触不良，故C不符合题意； D．接线完毕后仔细检查电路，确认无误后再闭合开关，故D不符合题意。 故选A。 11. 如图所示电路中，开关能同时控制两盏灯，若一盏灯的灯丝断了，不影响另一盏灯的工作的电路是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，两个灯泡是互不影响的，所以它们应是并联的；而开关能同时控制这两个灯泡，所以开关应是干路上的；符合以上两点的电路图是A图，故应选A． 12. 为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与G物有关；猜想二：机械效率是否与G动有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙（a）所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变G物，计算并绘出η与G物关系如图乙（b）所示，根据图像他（ ） A. 只能验证猜想一 B. 只能验证猜想二 C. 既不能验证猜想一，也不能验证猜想二 D. 既能验证猜想一，也能验证猜想二 【答案】D 【解析】 【详解】由图（a）或者图（b）知道，当甲图中动滑轮的重力一定时，都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大，故可以验证猜想一；在图（a）和图（b）中，提升物体的重力相同时，动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同，故可以验证猜想二，故D符合题意，故ABC不符合题意。 故选D。 二、填空题（共8小题，每空1分，共24分） 13. 北极的冰山温度可达零下十摄氏度，这些冰山______（选填“有”或“没有”）内能。随着全球气候变暖，冰层融化，则在冰吸热熔化的过程中，它的内能________（选填“变大”或“变小”），这是通过___________的方式改变内能的。 【答案】 ①. 有 ②. 变大 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1]尽管冰山温度可达零下十摄氏度，但是冰分子仍然在运动，因此冰山仍具有内能。 [2][3]随着全球气候变暖，冰层融化，冰在熔化过程中，冰不断吸热，温度不变，内能变大，这是通过热传递的方式改变内能的。 14. 你看过奥运会的蹦床比赛吗？如图所示，运动员从高处落下到蹦床上，被弹起后再落下。运动员在落下至接触蹦床前的过程中，重力势能转化为________能；蹦床反弹瞬间，________能转化为_________能。 【答案】 ①. 动 ②. 弹性势 ③. 动 【解析】 【详解】[1]运动员在落下至接触蹦床前的过程中，运动员的质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 [2][3]当运动员落到蹦床上，蹦床开始反弹的瞬间，蹦床的形状发生了变化，即发生了弹性形变，从而具有了弹性势能。同时，运动员在这个瞬间会向上弹起，速度增大，动能增大。这个过程中，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能。 15. 如图所示，测量小强做引体向上的功率，需要的测量工具有磅秤、刻度尺和_______。需要测量的物理量有小强质量m、做n个引体向上所用的时间t和身体向上运动的高度h，则功率的表达式P＝___________．若小强共做了10个引体向上，做前5个较快，后5个较慢，则做前5个的功率_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）后5个。 【答案】 ①. 秒表 ②. ③. 大于 【解析】 【详解】[1][2]做引体向上运动时需克服自身 重力做功。根据公式 W=Gh=mgh 和可知，需要用磅秤测小强的质量m、刻度尺测小强上升的高度h和 秒表测做n个引体向上的时间；小强所做功的功率 [3]功率表示做功快慢的物理量。若小强共做了10个引体向上，做前5个较快，所用时间小，后5个较慢，所用时间大。根据做功的公式W=Gh可知 ， 重力和高度相同，则做的功相同。由可知，做相同的功，用时小的功率大，故做前5个的功率大于做后5个的功率。 16. 如图所示，两灯L1、L2_________联。闭合开关S，两灯均不亮。某同学用一根导线去检查电路故障，他将导线并接在L1的两端时，两灯仍不亮；然后并接在L2两端时，L1亮，L2不亮。则此电路可能存在的故障是____________。L1亮时消耗电能转化为_______能。 【答案】 ①. 串 ②. 灯L2断路 ③. 见解析 【解析】 【详解】[1]由图可知，闭合开关S，电流只有一条路径，因此两灯串联。 [2]由图可知两灯串联，闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处可能断路；将导线接在L1的两端时，发现两灯均不亮，说明L2可能发生了断路，用导线并接在L2两端时，发现L1亮，灯L2不亮，说明此时电路为通路，L1是完好的，所以故障可能是灯L2断路。 [3]L1亮时消耗电能，L1既发光又发热，说明消耗的电能转化为光能和内能。 17. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。此过程中燃气的______能转化为盒盖的机械能。这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功______次。 【答案】 ①. 内 ②. 做功 ③. 10 【解析】 【详解】[1]当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小。 [2]四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能，以上过程与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 [3]因为四冲程汽油机完成四个冲程对外做功一次，所以汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次。 18. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力F大小为16N，拉力移动的距离为25cm，杠杆的机械效率为________；不考虑摩擦，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则拉力F将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），杠杆的机械效率将_________。 【答案】 ①. 90% ②. 变大 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]拉力所做的功 W总=Fs=16N×025m=4J 有用功 W有=Gh=36N×0.1m=3.6J 杠杆的机械效率 [2]当重物悬挂点从A移动到B时，阻力臂变长，因此需要更大的拉力来平衡重物的力矩，所以拉力F将变大。 [3]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且 W有+W额=W总 总设杠杆重心升高距离为h，所以 Gh1+G杠h=Fh2 G不变，h1不变，G杠不变，钩码从A点移动到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小；根据 可知，总功变小，有用功不变，所以η变大。 19. 为避免点燃烟花造成人员伤害，小源设计了烟花定时自动点火装置。原理如图所示，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间。定时器在电路中相当于______（选填“用电器”“开关”或“电源”），点放烟花前，定时器在电路中应处于______状态（选“断路”或“通路”），为完善设计方案，还需要在______（选填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作。 【答案】 ①. 开关 ②. 通路 ③. a 【解析】 【分析】 【详解】[1]装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间，即定时器起控制电路的作用，在电路中相当于开关。 [2]由图知道，如果定时器通路，点火器被短路，而当定时器断路时，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，所以点放烟花前，定时器在电路中应处于通路。 [3]根据题意知道，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，所以在a处安装一个开关S。 20. 在测量温度时，有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例如，当被测物体的质量较小，但温度较高时，温度计吸收热量就会使被测物体温度_____（升高/不变/降低），这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择_____（酒精/煤油）温度计，理由是_____。[设温度计玻璃泡容积一定，ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3 c酒精=2.4×103J/（kg•℃）c煤油=2.1×103J/（kg•℃）]。 【答案】 ①. 降低 ②. 煤油 ③. 煤油比热容小 【解析】 【详解】[1]热量由高温物体传递到低温物体，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量，内能增加，当被测物体的质量较小，但温度较高时与温度计的温差大，温度计吸收热量使被测物体内能减小，温度降低。 [2][3]由吸热公式可知，在物质的质量、温度变化相同的条件下，比热容越小吸热越少，因煤油比热容比酒精比热容小且他们的密度相同，所以在同等情况下为减小温度计吸收热量造成的误差，使测量值更接近真实值，应选择煤油温度计。 三、解答题（共7小题，共52分） 21. 按题目要求作图： （1）在甲图中画出提升重物时，人站在地面向下拉绳子的绕线方法。 （2）图乙是羊角锤撬铁钉时的示意图，画出动力F的力臂。 （3）在图丙中按电路图连接实物图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意人站在地面上可知拉力方向向下，因此从定滑轮上固定，如图所示： 【小问2详解】 过O点作动力作用线的垂线段即动力臂，如图所示 【小问3详解】 由丙题中电路图可知，两灯并联，开关在干路上控制整个电路，据此连接实物图，如图所示 22. 如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求； （1）上述过程中的有用功W有； （2）上述过程中拉力所做的功W总； （3）动滑轮所受的重力G动。 【答案】（1）90J；（2）100J；（3）10N 【解析】 【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功 W有=Gh=90N×1m=90J （2）由得，拉力所做的总功 （3）由图知，有两段绳子提起物体，则 s=2h=2×1m=2m 由W=Fs得，绳端的拉力 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力 G动=nF-G=2×50N-90N=10N 答：（1）上述过程中的有用功W有为90J； （2）上述过程中拉力所做的功W总为100J； （3）动滑轮的重力为10N。 23. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。q氢=1.4×108J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶，若放出的热量和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶的时间。 【答案】（1）8.4×107J； （2）50℃； （3）600s 【解析】 【小问1详解】 质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=m氢q=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J 【小问2详解】 由题意可知水吸收的热量 Q吸=Q放=8.4×107J 由Q吸=cmΔt得，水升高的温度 【小问3详解】 公交车所做的功 W=Q放=8.4×107J 由得公交车行驶时间 24. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过___________________来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。 （2）比较不同物质吸热升温特点，应选择______两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的___________之比，叫做比热容。 （3）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出a和b的比热容之比为________，_____液体做冷却剂效果更好。 【答案】（1） ①. 甲乙 ②. 温度计升高的示数 （2） ①. 甲丙 ②. 质量和升高温度的乘积 （3） ①. 1:2 ②. b 【解析】 【小问1详解】 [1]比较不同燃料的热值，应用质量相同的不同燃料完全燃烧加热同一液体，则选择甲和乙两图进行实验。 [2]燃料全部燃烧完后，放出的热量是通过液体升高的温度，即温度计升高的示数来反映的，此时燃料燃烧的质量相同，液体升高的温度越高，说明燃料放出热量越多。 【小问2详解】 [1]比较不同物质吸热本领，应控制加热装置相同，被加热的液体质量相同，而液体种类不同，因此应选择甲和丙两图进行实验。 [2]物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容，用公式表示。 【小问3详解】 [1]质量相同的液体ab升高相同温度时，b加热时间为a的2倍，则b吸收热量为a的2倍，由得 则 [2]由图像得，质量相同和初始温度均相同的a、b两种液体，b升高相同温度，被加热时间较长，吸收热量较多，则b液体做冷却剂效果更好。 25. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰。铁球推动木块在水平面上移动一段距离后静止，图中的s1、s2、s3分别是三次实验中木块在铁球推动下前进的距离，已知木块的质量m1＝m2≠m3。不计铁球受到的摩擦力。 （1）实验中应选用_______（选填“光滑”或“粗糙”）水平面。 （2）实验中是通过观察____________来判断_______（选填“木块”或“铁球”）的动能大小。 （3）对比甲、乙两次实验，可得出的结论是______________。 （4）分析乙、丙两次实验，小球从斜面滚落过程中重力做功_______（选填“乙大”、“丙大”或“相等”）；两次实验中s2＜s3，则m2_____m3（选填“＞”或“＜”）。 【答案】（1）粗糙 （2） ①. 木块被撞击后移动的距离 ②. 铁球 （3）见解析 （4） ①. 相等 ②. ＞ 【解析】 【小问1详解】 若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断铁球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的，所以应该选用粗糙的水平面。 【小问2详解】 [1][2]实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断铁球动能的大小，采用的方法是转换法。 【小问3详解】 对比甲、乙两次实验，铁球从同一高度由静止滑下，铁球到达水平面时的速度相同，甲实验中铁球的质量大于乙次实验中铁球的质量，甲实验中木块移动的距离s1大于乙实验中木块移动的距离s2，由此可得出的结论是：物体的速度相同时，物体的质量越大，具有的动能就越大。 【小问4详解】 [1][2]分析乙、丙两次实验，乙实验中重力做功 甲实验中重力做功 故乙、丙两次实验中小球从斜面滚落过程中重力做功相等；小球在下落过程中通过重力做功将重力势能转 化为动能，则两小球到达水平面时的动能相同，若两次实验中 s2 ＜s3，则说明 m2＞m3。 26. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）实验前，杠杆在支架上静止时如图甲所示，此时杠杆_____（选填“是”或“不是”）平衡状态．接下来，应将杠杆的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）小华利用图乙所示的方法进行探究，得出的结论是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。在交流环节，小敏同学指出其错误，并利用乙图装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑。小敏的操作是_______________________． （3）小明进行多次实验，收集到了表中的数据（表格数据均已知，第2、3次实验数据被遮挡），并根据数据分析得出杠杆的平衡条件。由表格中已知的数据和杠杆平衡条件结论，可以推测第4次实验时，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝_____；（b）＝_____． 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 1.0 0.15 1.5 0.10 2 ■ ■ ■ ■ 3 ■ ■ ■ ■ 4 （a） （b） 1.5 0.20 （4）实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图丙所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）、秤砣D组成。 ①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E点称为杆秤的“定盘星”，则E点是此时杆秤的_______刻度线； ②在称量货物时，使用提纽_______（选填“B”或“C”）时，该杆秤的称量范围更大； ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量_____（选填“大”或“小”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）见解析 （3） ①. 1.5 ②. 0.20 （4） ①. 零 ②. C ③. 大 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止和匀速转动状态都处于平衡状态，实验前，杠杆在支架上静止时，所以此时杠杆是平衡状态。 [2]由图可知，杠杆右端偏高，杠杆的调平原则是“左偏右调，右偏左调”，所以此时应将杠杆的平衡螺母向右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，力臂是从支点到力的作用线的距离，实验时只要将弹簧测力计沿倾斜方向拉动杠杆便可帮助小华解决了困惑。 【小问3详解】 [1][2]由表中第一次数据可知，1.0N×0.15m=1.5N×0.10m。杠杆的平衡条件是：F1l1=F2l2可知，第4次实验时，0.20N×1.5m=1.5N×0.20m。所以第4次实验时，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝1.5N；（b）＝0.20m。 【小问4详解】 ①[1]不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E称为“定盘星”，是杆秤的零刻度线。 ②[2]由图示可知，使用提纽C时，秤砣对秤杆拉力的力臂变大，货物对秤杆拉力的力臂变小，由 m秤砣gl秤砣= m物gl物可知，杆秤的最大称量较大。 ③[3]当秤砣磨损一部分，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果偏大了。 27. 阅读短文，回答问题． 第五代战斗机“歼﹣20” 2021年9月，珠海国际航空展上，我国第五代战斗机“歼﹣20”首次公开亮相．它融合了全球优秀战斗机的特点，配备了大功率雷达，为解决散热问题，采用了新一代液体冷却系统，舱内先进的“呼吸系统”使飞机在万米高空时，能将机外﹣50℃以下的低压冷空气不断压缩，使得送入舱内的空气温度达到50℃以上。同时，可自动调节，使舱内气压和温度达到舒适值，该飞机最大航速度达600m/s，飞机航行时所受阻力大小与速度平方的关系见表：（g取10N/kg） 速度v2（×104m2•s﹣2） 1 4 9 16 25 阻力f/（×104N） 0.3 1.2 2.7 4.8 7.5 飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标，发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示： 空战质量 25t 最大起飞质量 37t 最大巡航速度 600m/s 发动机最大巡航推力 1.08×105N 发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 （1）飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高，内能______（选填“增大”或“减小”），这是通过_________的方式改变内能的。 （2）关于“歼﹣20”战斗机，下列说法中正确的是（ ） A. 舱外气体进入舱内后，气体内能增加 B. 新式冷却系统使雷达含有的热量减少 C. 为确保舱内温度舒适，机内空调需不断制热 D. 通过热传递的方式使进入舱内的气体温度升高 （3）用描点法画出阻力f与速度平方v2的关系图像。 （4）当飞机以600m/s在水平方向匀速飞行时，所受阻力为_________N，推力做功的功率为________W。 （5）“歼﹣20”以最大速度巡航0.5h，消耗燃油10t，此过程中发动机推力做功________J，发动机的推进效率为_______%。（燃油的热值q＝4.86×107J/kg） 【答案】（1） ①. 增大 ②. 做功 （2）A （3） （4） ①. 1.08×105 ②. 6.48×107 （5） ①. 1.1664×1011 ②. 60% 【解析】 【小问1详解】 [1][2]做功和热传递都能改变物体的内能。飞行过程中机翼和空气摩擦温度升高，内能增大，这是通过做功的方式改变内能的。 【小问2详解】 AD．由题可知“歼﹣20”战斗机是通过压缩做功的，内能要增加，故A正确，D错误； B．热量是指在热传递过程中改变内能的多少，是过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误； C．送入舱内的空气温度达到50℃以，机内空调需不断制冷，才能确保舱内温度舒适，故C错误。 故选A。 【小问3详解】 根据表中数据描点作图，如下图所示： 【小问4详解】 [1][2]由表格中的数据可知阻力与速度的关系为，当飞机以最大速度v＝600m/s在水平方向匀速飞行时，所受阻力为 因为飞机匀速飞行，所以飞机受到的动力等于受到的阻力为 则推力做功的功率为 【小问5详解】 [1][2]由题可知燃料完全燃烧放出的热量为 根据可知，发动机获得的机械能为 匀速巡航0.5h过程中，飞机通过的路程为 由表中的数据可知，发动机最大巡航推力为F'= 1.08×105N，飞机克服阻力所做的功 (推力所做的功) 为 所以发动机的推进效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$