精品解析：陕西省西安市高新第一中学2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

2024~2025学年度第一学期期中考试试题 九年级物理 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列生活中的简单机械，属于费力的机械是（　　） A. 门把手 B. 定滑轮 C. 镊子 D. 羊角锤 【答案】C 【解析】 【详解】A．门把手相当于杠杆，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故A不符合题意； B．定滑轮的实质是等臂杠杆，因此不省力也不费力，故B不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，属于费力杠杆，故C符合题意； D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2. 如图是一款智能水浸探测器，使用时，将传感器探头的监测点安装在需要探测的位置上，当水位到达该位置时，两个监测点同时接触到水，报警器即发出声音。探头在探测器上的作用相当于电路中的（　　） A. 开关 B. 用电器 C. 导线 D. 电源 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意探头控制探测器的通断，因此相等于电路中的开关，故A符合题意。BCD不符合题意。 故选A。 3. 下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是（　　） A. 铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小 B. 某电路两端有电压，电路中一定有电流 C. 对人体安全的电压是36V D. 电阻是导体本身的一种性质，导体中没有电流时，依然有电阻 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜和铁两导体材料不同，但电阻的大小还需要比较长度和横截面积等，故A错误； B．某电路两端有电压，且电路闭合，才会有电流，故B错误； C．对人体安全的电压是不高于36V，故C错误； D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，是导体的属性，与导体的材料、横截面积、长度、温度有关，与通过的电流及两端电压无关，所以导体中没有电流时，依然有电阻，故D正确。 故选D。 4. 巴黎奥运会盛李豪夺得气步枪金牌。气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸完成射击的，内燃机工作循环中与此过程能量转化相同的冲程是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 【答案】A 【解析】 【详解】气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程中气体对弹丸做功，内能转化为机械能；在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，与气步枪击发弹丸时的能量转化相同，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 小明家所在的小区安装了自动售水机．售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明．以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分析：根据题意可知，刷卡和投币都可以使电动机工作；光控开关控制照明灯． 解答：由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关”，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的； 光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；结合图示可知，只有A符合题意，BCD不符合题意． 故选A． 【点睛】（1）开关控制用电器时开关和用电器是串联的，用电器和用电器之间是并联的． （2）根据实际需要学会设计串联电路和并联电路． 6. 关于生活中机械的描述，下列说法正确的是（　　） A. 越省力的杠杆，做功时功率越大 B. 使用滑轮组提升重物时，可以省力，但不能省功 C. 挖掘机的功率越大，机械效率越高 D. 吊车竖直吊着重物沿水平方向运动一段距离，吊索对重物的拉力做了功 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，与做功的多少和做功的时间有关，与是否使用省力杠杆无 关，故A错误； B．使用机械可以省力，但不能省功，故B正确； C．功率与机械效率是两个不同的物理量，功率大的机械，机械效率不一定高，故C错误； D．吊车吊着重物沿水平方向运动一段距离，拉力方向竖直向上，重物移动的距离是水平方向的，重物在拉力的方向上没有移动距离，所以拉力对重物没有做功，故D错误。 故选B。 7. 图甲是道路两边的太阳能路灯，它主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组和12个LED灯组成。它的结构如图乙所示，每个LED灯的工作电压约为2V，蓄电池组的电压为24V。下列说法正确的是（　　） A. LED灯主要由超导体材料制成 B. 该太阳能路灯中的12个LED灯是并联的 C. 白天，开关S接b，太阳能电池板将光能全部转化为电能 D. 夜晚，开关S接c，蓄电池为电路中的电源 【答案】D 【解析】 【详解】A．LED灯是发光二极管，主要由半导体材料制作,，故A错误； B．由于LED发光二极管的工作电压约为2V，如果把它直接接在24V的蓄电池组中，发光二极管会烧坏， 根据串联电路的电压特点可知，该太阳能路灯中应将12个LED发光二极管串联才能使每个LED发光二极管两端的电压为2V，故B错误； C．白天太阳能电池为铅酸蓄电池充电时，将电能转化为化学能，故C错误； D．晚上要让电灯发光，开关S必须与c点接触，电路闭合，此时蓄电池为电路中的电源，故D正确。 故选D。 8. 二氧化碳（以下称CO₂）爆破技术是一种非常环保的工业技术，起爆前高压泵将气态CO₂压缩成高压气体，再使其液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内液态CO₂迅速变成高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列有关说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩气态CO₂时，气体对外做了功 B. 高压泵压缩气态CO₂时，气体的内能增大 C. 爆破时，电加热管利用做功的方式增大了液态CO₂的内能 D. 高压CO₂气体喷出后，内能变为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．高压泵压缩气态CO2时，高压泵对气体做了功，故A错误； B．高压泵压缩气态CO2时，对气体做功，气体的内能增大，故B正确； C．爆破时，电加热管利用热传递的方式增大了液态 CO2的内能，故C错误； D．高压CO2气体喷出后，温度降低，内能减小，但不会变为零，故D错误。 故选B。 9. 某可回收火箭使用的燃料为液态甲烷，回收时，火箭通过发动机向下喷火控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且。不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷含有的热量多 B. AC段火箭的重力势能转化为动能 C. AB段重力做功的功率大于BC段 D. BC段火箭的机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．热量是过程量，不能说物体含有热量多或少，火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷的热热值大，燃烧相同质量的甲烷和其它液体相比，甲烷产生的热量更多，故A错误； B． AC段火箭的高度降低，重力势能减小，速度减小，动能减小，重力势能没有转化成动能，而是转化内能，故B错误； C．从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且，因此火箭在AB段运动的时间小于在BC段运动的时间，由可知，AB、BC两端重力做的功相同，由可知，AB段重力做功的功率大于BC段，故C正确； D．BC段火箭的速度不变，质量不变，动能不变，火箭的高度降低，重力势能减少，机械能等于动能和重力势能之和，因此机械能变小，故D错误。 故选C。 10. 虚线框内为某滑轮组，现利用该滑轮组提升质量为27kg的物体时所用的拉力为100N，物体和绳子自由端的移动情况如图像所示，不计绳重和摩擦（g=10N/kg），下列说法分析正确的是（　　） A. 物体上升的速度为1.5m/s B. 动滑轮的重为70N C. 该滑轮组的机械效率为90% D. 以更快的速度匀速提升物体，该滑轮组的机械效率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用滑轮组提升物体，相同时间内，物体移动的距离小于绳子自由端移动的距离，由图得，物体上升的速度为 故A错误； B．滑轮组 重物的重力为 不计绳重和摩擦时，有得，动滑轮的重为 故B错误； C．该滑轮组的机械效率为 故C正确； D．滑轮组的机械效率与提升物体的速度无关，故D错误。 故选C。 二、填空与作图题（共7小题，计23分） 11. 如图-1所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，说明________能和重力势能可以相互转化；如图-2所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子旁边，稳定后松手，铁锁向前摆去，铁锁摆回时________（选填“会”或“不会”）打到鼻子。 【答案】 ①. 动 ②. 不会 【解析】 【详解】[1]单摆摆动时，在最高点重力势能最大，动能为零；摆到最低点时，速度最快，动能最大，重力势能最小，这个过程重力势能转化为动能；从最低点向最高点运动时，动能转化为重力势能，滚摆上下往复运动时，上升过程动能转化为重力势能，下降过程重力势能转化为动能。综上所述说明动能和重力势能可以相互转化。 [2]铁锁在摆动过程中，与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，再摆回到鼻子处时，机械能总量减小了，高度比初始高度要小，不会打到鼻子。 12. “打铁花”是国家非物质文化遗产之一。演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触，温度降低，内能________（选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过________的方式改变铁水的内能。因为铁的比热容较________（选填“大”或“小”），飞出的铁水迅速降温，这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。 【答案】 ①. 减小 ②. 热传递 ③. 小 【解析】 【详解】[1][2]演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触，铁水放出热量，温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变铁水的内能。 [3]因为铁的比热容较小，飞出的铁水放出热量后，迅速降温，这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。 13. 如图所示电路采用两节新干电池作为电源，其中一节的电压为________V。电路中小灯泡L1、L2是________联的，闭合开关，电流表A1测的是________的电流，若灯L2烧坏，灯L1的亮度将________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】 ①. 1.5 ②. 并 ③. 干路 ④. 不变 【解析】 【详解】[1]不同电源提供的电压不同，一节新的干电池的电压为1.5V。 [2][3]由图可知，闭合开关，小灯泡L1、L2分别在两条支路上，两灯并联，电流表A1在干路上测干路电路，电流表A在L2所在支路，测流过L2的电流。 [4]因并联电路各用电器能独立工作，互不影响，故灯L2烧坏，灯L1的亮度将不变。 14. 某同学尝试自制伏打电堆，他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间，如图所示，两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关，电流表读数如图所示，经过灯泡的电流大小为________A，其中一元硬币为“电池”的________极，该伏打电堆将________能转化为电能。 【答案】 ①. 0.28 ②. 正 ③. 化学 【解析】 【详解】[1]由电流表图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。 [2]闭合开关，电流表正常工作，说明电流从电流表的“+”接线柱流入、从“-”接线柱流出，所以它的“+”接 线柱肯定与电源正极相连接，则伏打电堆中的一元硬币为正极。 [3]由题意可知，伏打电堆消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能。 15. 健身步道上的坐式划船训练器如图所示。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，人对把手的拉力的力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”），拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。若要增加训练强度，应将配重盘向________（选填“a”或“b”）端移。 【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. a 【解析】 【详解】[1][2]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，因为拉力与把手一直是垂直的，故在这个过程中动力臂保持不变，阻力的大小等于物体重力的大小，所以阻力也保持不变，根据公式可知，动力即拉力，和阻力臂成正比，由图可知，当转动时，阻力臂变小，故拉力也变小。 [3]若要增加训练强度，即增大拉力，根据公式可知，要增大阻力臂，故配重盘向a端移动。 16. 如图，某社团利用旋钮变阻器设计了电动汽车变速系统。O、E、F为变阻器的三个接线柱，变阻器中电阻丝的材料为________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”），其中车速仪可由电路中的________（选填“电压”或“电流”）表改装而成。驾驶员踩下“油门”，滑片逆时针转动，车速仪示数变大，则接入MN的两个接线柱是________（选填“EO”“OF”或“EF”），此过程中通过变阻器的电流________（选填“大于”“小于”或“等于”）通过电动机的电流。 【答案】 ①. 导体 ②. 电流 ③. EO ④. 等于 【解析】 【详解】[1]变阻器是由阻值相对较大的导体制成的。 [2]车速仪串联在电路中，因此是由电流表改装而成的。 [3]根据题意滑片逆时针转动，车速仪示数变大，即电流表的示数变大，此时变阻器接入电路中的阻值变小，因此应将EO两个接线柱接入MN中。 [4]根据串联电路中电流规律可知，通过变阻器的电流等于通过电动机的电流。 17. 根据要求，完成下列作图. （1）如图所示，以O为支点，请在A点画出撬动石头的最小动力F的示意图，并标出F的力臂L₁。 （2）如图所示，将电路图转化为实物图过程中，有一根导线的连接方式是错误的，请把这根导线找出来，在上面打一个“×”，然后用笔画线代替导线将电路连接正确。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小，则动力臂必须最长，由图知，支点为O点，动力方向向下，OA做动力臂最长，因此过A点作垂直于力臂OA的作用力F，该力最小，方向向下，如图所示： 【小问2详解】 由实物图可知，灯泡L1被短路，要使两灯泡并联，两灯泡需首首相连，尾尾相连，尾接电源负极，首与开关相连，如图所示： 三、实验与探究题（共4小题，计21分） 18. 请完成下列填空。 （1）如图1，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的小球从斜面________由静止释放，其目的是探究物体动能大小与质量的关系； （2）如图2实验中，使质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧，通过比较________可比较二者燃烧放出热量多少； （3）小明在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验时，采用了如图3所示实验装置，往管中分别注入浓度相同但质量不同的盐水，观察两次小灯泡的亮度，可探究导体电阻大小与导体________的关系，实验时发现小灯泡亮度变化不明显，为了准确判断电路中电阻是否变化，可对原电路进行的改良是________。 【答案】（1）同一高度 （2）水升高的温度 （3） ①. 横截面积 ②. 串联一块电流表 【解析】 【小问1详解】 探究物体动能的大小与质量之间的关系需要控制速度相同，因此应让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放。 【小问2详解】 燃料放出热量的多少，运用转换法通过观察水升高的温度来表示，水升高的温度越高，则燃料燃烧放出的热量越多。 【小问3详解】 [1]往管中分别注入浓度相同但质量不同的盐水，此时改变导体的横截面积，因此探究的是导体电阻的大小与横截面积之间的关系。 [2]小灯泡亮度变化不明显，说明电路中电流的大小变化不大，因此应该将电流表串联在电路中，通过观察电流表的示数来得到电阻的大小。 19. 小明和同学用三节电池、几个小灯泡、一个电压表、一个开关和导线，利用如图甲所示电路探究“串联电路的电压特点”； （1）小明按电路图甲连接电路，刚连接好最后一根导线，两灯立即发光，这说明他在连接电路时开关，小明同时发现电压表出现乙图所示的现象，原因是（　　）（填字母）； A. 电压表使用前未调零 B. 电压表正负接线柱接反了 （2）小明分别测出AB、BC、AC间的电压UAB、UBC、UAC并记录在表格中，分析实验数据初步发现规律：________（用题目中所给字母写出表达式），为了使结论具有普遍性，则小明接下来应该________，多次实验； 实验序号 UAB/V UBC/V UAC/V 1 2.4 1.4 3.8 （3）小明在后续实验过程中发现，闭合开关S后两灯都不亮，AB两点之间的电压等于电源电压，你认为造成这一现象的电路故障是________。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 换用不同的灯泡进行多次实验 （3）灯泡L1断路 【解析】 【小问1详解】 两灯发光，说明有电流通过，乙图中指针向“0”刻度左边偏转，故可能电压表正负接线柱接反了，综上分析知，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问2详解】 [1]分析实验数据初步发现 即初步发现规律为 [2]表格中只有一组数据，没有多次实验，存在偶然性，为了使结论具有普遍性，接下来应该换用不同的灯泡进行多次实验。 【小问3详解】 闭合开关S后两灯都不亮，AB两点之间的电压等于电源电压，说明A到电源的正极和B到电源的负极是通路，故认为造成这一现象的电路故障是灯泡L1断路。 20. 小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，采用了如图-1所示的实验装置。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10. 18 26 34 42 （1）小明在两个相同的烧杯中分别装入________相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同时间读取一次温度，并记录在表格内。为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是________。 （2）分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，甲增加的内能________（选填“>”“=”或“<”）乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________。 （3）图-2中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图2中的________（选填“①”“②”或“③”）。 （4）为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了比热容这一物理量。在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海风或陆风。如图-3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，如图乙所示风力发电站出现的情形是在________（选填“白天”或“夜晚”）。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 秒表 （2） ①. < ②. 甲液体 （3）③ （4）夜晚 【解析】 【小问1详解】 [1]在比较不同物质吸热情况的实验中，为了便于比较，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，使液体在相同时间吸收的热量相同，比较升高的温度，从而判断物质的吸热能力的大小。 [2]为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具时间的工具，是秒表。 【小问2详解】 [1][2]分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，乙液体的加热时间长，吸收的热量多，甲增加的内能小于乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，甲液体用时2min，温度变化8℃，乙液体用时1min，温度变化8℃，甲的加热时间长，则吸收更多热量的是甲液体。 【小问3详解】 如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，由于液体的质量增加，加热相同的时间液体的温度上升的比原来慢，则为图2中的③为温度随时间变化的图线。 【小问4详解】 根据图甲可知，如图乙所示风力发电站的风由陆地吹向大海，说明此时陆地温度较低，空气密度大而下沉，大海温度高，空气密度小而上升，由于水的比热容较大，白天，吸收相同的热量，水的温度上升的比较小，因此陆地温度高，海面温度低，风由大海吹向陆地；而晚上，放出相同的热量，水的温度下降的比较小，因此海面温度高，陆地温度低，风由陆地吹向大海，因此如图乙所示风力发电站出现的情形是在夜晚。 21. 小明为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。 （1）如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）侧适当调节，将杠杆调至水平平衡的目的是________； （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明不能做的是（　　）； A. 读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件 B. 保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡 C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡 （3）同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们制作了一个密度均匀的圆盘，圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示，在C点和D点分别悬挂钩码，使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的________两个点上，观察圆盘是否平衡； （4）小明探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料模仿中药房的戥（dēng）秤制作了杆秤，如图丁所示，当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡，该杆秤的量程为0~250g，若想增大该杆秤的量程，可以________。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂 （2）A （3）E、F （4）将提纽移到O点左侧 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状 态，故此时杠杆处于平衡状态。 [2]如图甲所示，杠杆左端下沉，要使杠杆在水平位置 平衡，应将平衡螺母向右调节。 [3]为了便于测量力臂，应该使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 实验中为了得到普遍规律，应进行多次实验，因此不能直接分析数据得结论，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 【小问3详解】 要探究“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡，即改变支点到力的作用点的距离，因此应把D点的钩码先后挂在圆盘上的E、F两点。 【小问4详解】 若将提纽移到O点左侧， 则OA减小，OB变大，秤砣质量不变，则FB不变，根据杠杆平衡条件知，FA变大，则杆秤的量程可以变大。 四、综合题（共2小题，计16分） 22. 如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，此过程中，工人对货物的拉力为400N，此斜面的长为5m，高为1m，货物重为1500N，求： （1）工人在使用斜面的过程中做的有用功是多少? （2）工人拉这箱货物时斜面的机械效率是多少? （3）货物在斜面上运动时受到的摩擦力是多少? （4）若要提高该斜面的机械效率，你有什么建议?（写出一条即可） 【答案】（1） （2） （3） （4）减小斜面摩擦 【解析】 【小问1详解】 工人在使用斜面的过程中做的有用功是 【小问2详解】 工人在使用斜面的过程中做的总功是 工人拉这箱货物时斜面的机械效率是 【小问3详解】 工人做的额外功为 货物在斜面上运动时受到的摩擦力是 【小问4详解】 若要提高该斜面的机械效率，就要减小额外功，使用斜面时的额外功是由于斜面对物体的摩擦力造成的，所以，可以通过减小斜面摩擦的方法来提高它的机械效率。 23. 图甲为C919客机使用的涡轮喷气发动机，其结构如图甲所示。空气通过进气道进入压气机，被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室与航空燃油充分接触，燃油燃烧产生的高温高压气流推动涡轮并从尾喷管喷出，产生强大动力。表格内容为该发动机部分参数，其中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，而推动效率则是指发动机传递给飞机的推动功（推力所做的功）与发动机获得的机械能之比。 热效率η₁ 40% 推进效率η₂ 60% 航空燃油热值q 5.0×10⁷J/kg （1）涡轮喷气发动机所受空气阻力与飞行速度的平方的关系如图乙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中，飞机推力做的功是多少? （2）此过程需要消耗的航空燃油是多少千克? （3）涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，它表示发动机产生推力的能力，单位为N/W，则此过程中该发动机的功效是多少? 【答案】（1）1.296×1010J （2）1080kg （3）3×10−3N/W 【解析】 【小问1详解】 飞机以v=200m/s的速度水平匀速巡航 根据公式，可得飞机飞行的距离为 根据图乙可知，当飞机速度为200m/s时，所受阻力， 因为飞机水平匀速飞行，所以推力F等于阻力f， 即 根据公式，可得推力做的功为 【小问2详解】 根据可得，燃料完全燃烧放出的热量为 消耗的航空燃油是 【小问3详解】 发动机机械功率为 涡轮喷气发动机的功效为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期期中考试试题 九年级物理 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 下列生活中的简单机械，属于费力的机械是（　　） A. 门把手 B. 定滑轮 C. 镊子 D. 羊角锤 2. 如图是一款智能水浸探测器，使用时，将传感器探头的监测点安装在需要探测的位置上，当水位到达该位置时，两个监测点同时接触到水，报警器即发出声音。探头在探测器上的作用相当于电路中的（　　） A. 开关 B. 用电器 C. 导线 D. 电源 3. 下列关于电流、电压和电阻的说法正确的是（　　） A. 铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小 B. 某电路两端有电压，电路中一定有电流 C. 对人体安全的电压是36V D. 电阻是导体本身的一种性质，导体中没有电流时，依然有电阻 4. 巴黎奥运会盛李豪夺得气步枪金牌。气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸完成射击的，内燃机工作循环中与此过程能量转化相同的冲程是（　　） A. 做功冲程 B. 压缩冲程 C. 吸气冲程 D. 排气冲程 5. 小明家所在的小区安装了自动售水机．售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明．以下简化电路符合要求的是（ ） A. B. C. D. 6. 关于生活中机械的描述，下列说法正确的是（　　） A. 越省力的杠杆，做功时功率越大 B. 使用滑轮组提升重物时，可以省力，但不能省功 C. 挖掘机的功率越大，机械效率越高 D. 吊车竖直吊着重物沿水平方向运动一段距离，吊索对重物的拉力做了功 7. 图甲是道路两边的太阳能路灯，它主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池组和12个LED灯组成。它的结构如图乙所示，每个LED灯的工作电压约为2V，蓄电池组的电压为24V。下列说法正确的是（　　） A. LED灯主要由超导体材料制成 B. 该太阳能路灯中的12个LED灯是并联的 C. 白天，开关S接b，太阳能电池板将光能全部转化为电能 D. 夜晚，开关S接c，蓄电池为电路中的电源 8. 二氧化碳（以下称CO₂）爆破技术是一种非常环保的工业技术，起爆前高压泵将气态CO₂压缩成高压气体，再使其液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内液态CO₂迅速变成高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列有关说法正确的是（　　） A. 高压泵压缩气态CO₂时，气体对外做了功 B. 高压泵压缩气态CO₂时，气体的内能增大 C. 爆破时，电加热管利用做功的方式增大了液态CO₂的内能 D. 高压CO₂气体喷出后，内能变为零 9. 某可回收火箭使用的燃料为液态甲烷，回收时，火箭通过发动机向下喷火控制推力，沿竖直方向先从A点减速运动到B点，再从B点匀速运动到C点，且。不计运动过程中的空气阻力，忽略火箭质量的变化，下列说法正确的是（　　） A. 火箭使用液态甲烷为燃料的原因之一是甲烷含有的热量多 B. AC段火箭的重力势能转化为动能 C. AB段重力做功的功率大于BC段 D. BC段火箭的机械能不变 10. 虚线框内为某滑轮组，现利用该滑轮组提升质量为27kg的物体时所用的拉力为100N，物体和绳子自由端的移动情况如图像所示，不计绳重和摩擦（g=10N/kg），下列说法分析正确的是（　　） A. 物体上升的速度为1.5m/s B. 动滑轮的重为70N C. 该滑轮组的机械效率为90% D. 以更快的速度匀速提升物体，该滑轮组的机械效率增大 二、填空与作图题（共7小题，计23分） 11. 如图-1所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动，说明________能和重力势能可以相互转化；如图-2所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子旁边，稳定后松手，铁锁向前摆去，铁锁摆回时________（选填“会”或“不会”）打到鼻子。 12. “打铁花”是国家非物质文化遗产之一。演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触，温度降低，内能________（选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过________的方式改变铁水的内能。因为铁的比热容较________（选填“大”或“小”），飞出的铁水迅速降温，这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。 13. 如图所示电路采用两节新干电池作为电源，其中一节的电压为________V。电路中小灯泡L1、L2是________联的，闭合开关，电流表A1测的是________的电流，若灯L2烧坏，灯L1的亮度将________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 14. 某同学尝试自制伏打电堆，他将五角硬币和一元硬币各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各硬币之间，如图所示，两枚硬币与中间的小纸片相当于一节干电池。闭合开关，电流表读数如图所示，经过灯泡的电流大小为________A，其中一元硬币为“电池”的________极，该伏打电堆将________能转化为电能。 15. 健身步道上的坐式划船训练器如图所示。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，人对把手的拉力的力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”），拉力________（选填“变大”“变小”或“不变”）。若要增加训练强度，应将配重盘向________（选填“a”或“b”）端移。 16. 如图，某社团利用旋钮变阻器设计了电动汽车变速系统。O、E、F为变阻器的三个接线柱，变阻器中电阻丝的材料为________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”），其中车速仪可由电路中的________（选填“电压”或“电流”）表改装而成。驾驶员踩下“油门”，滑片逆时针转动，车速仪示数变大，则接入MN的两个接线柱是________（选填“EO”“OF”或“EF”），此过程中通过变阻器的电流________（选填“大于”“小于”或“等于”）通过电动机的电流。 17. 根据要求，完成下列作图. （1）如图所示，以O为支点，请在A点画出撬动石头的最小动力F的示意图，并标出F的力臂L₁。 （2）如图所示，将电路图转化为实物图过程中，有一根导线的连接方式是错误的，请把这根导线找出来，在上面打一个“×”，然后用笔画线代替导线将电路连接正确。 三、实验与探究题（共4小题，计21分） 18. 请完成下列填空。 （1）如图1，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的小球从斜面________由静止释放，其目的是探究物体动能大小与质量的关系； （2）如图2实验中，使质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧，通过比较________可比较二者燃烧放出热量多少； （3）小明在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验时，采用了如图3所示实验装置，往管中分别注入浓度相同但质量不同的盐水，观察两次小灯泡的亮度，可探究导体电阻大小与导体________的关系，实验时发现小灯泡亮度变化不明显，为了准确判断电路中电阻是否变化，可对原电路进行的改良是________。 19. 小明和同学用三节电池、几个小灯泡、一个电压表、一个开关和导线，利用如图甲所示电路探究“串联电路的电压特点”； （1）小明按电路图甲连接电路，刚连接好最后一根导线，两灯立即发光，这说明他在连接电路时开关，小明同时发现电压表出现乙图所示的现象，原因是（　　）（填字母）； A. 电压表使用前未调零 B. 电压表正负接线柱接反了 （2）小明分别测出AB、BC、AC间的电压UAB、UBC、UAC并记录在表格中，分析实验数据初步发现规律：________（用题目中所给字母写出表达式），为了使结论具有普遍性，则小明接下来应该________，多次实验； 实验序号 UAB/V UBC/V UAC/V 1 2.4 1.4 3.8 （3）小明在后续实验过程中发现，闭合开关S后两灯都不亮，AB两点之间的电压等于电源电压，你认为造成这一现象的电路故障是________。 20. 小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，采用了如图-1所示的实验装置。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10. 18 26 34 42 （1）小明在两个相同的烧杯中分别装入________相等的甲、乙两种液体，用规格相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同时间读取一次温度，并记录在表格内。为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是________。 （2）分析表格可知，两温度计示数都升高到42℃时，甲增加的内能________（选填“>”“=”或“<”）乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________。 （3）图-2中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图2中的________（选填“①”“②”或“③”）。 （4）为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了比热容这一物理量。在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海风或陆风。如图-3甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，如图乙所示风力发电站出现的情形是在________（选填“白天”或“夜晚”）。 21. 小明为探究“杠杆的平衡条件”，准备了以下器材：刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、圆盘等。 （1）如图甲，小明将杠杆安装到铁架台上，静止放置，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）侧适当调节，将杠杆调至水平平衡的目的是________； （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A点挂3个钩码，B点挂2个钩码，此时杠杆再次在水平位置平衡。完成此操作后，下一步小明不能做的是（　　）； A. 读取此时杠杆上力和力臂的数据，找到其中的规律，得出杠杆的平衡条件 B. 保持右侧钩码不动，改变左侧钩码数量并适当移动，使杠杆再次在水平位置平衡 C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置，使杠杆再次在水平位置平衡 （3）同组的小红认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确，他们制作了一个密度均匀的圆盘，圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示，在C点和D点分别悬挂钩码，使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的________两个点上，观察圆盘是否平衡； （4）小明探究得出杠杆的平衡条件后，利用身边的材料模仿中药房的戥（dēng）秤制作了杆秤，如图丁所示，当不挂秤砣且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，秤杆水平平衡，该杆秤的量程为0~250g，若想增大该杆秤的量程，可以________。 四、综合题（共2小题，计16分） 22. 如图所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，此过程中，工人对货物的拉力为400N，此斜面的长为5m，高为1m，货物重为1500N，求： （1）工人在使用斜面的过程中做的有用功是多少? （2）工人拉这箱货物时斜面的机械效率是多少? （3）货物在斜面上运动时受到的摩擦力是多少? （4）若要提高该斜面的机械效率，你有什么建议?（写出一条即可） 23. 图甲为C919客机使用的涡轮喷气发动机，其结构如图甲所示。空气通过进气道进入压气机，被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室与航空燃油充分接触，燃油燃烧产生的高温高压气流推动涡轮并从尾喷管喷出，产生强大动力。表格内容为该发动机部分参数，其中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，而推动效率则是指发动机传递给飞机的推动功（推力所做的功）与发动机获得的机械能之比。 热效率η₁ 40% 推进效率η₂ 60% 航空燃油热值q 5.0×10⁷J/kg （1）涡轮喷气发动机所受空气阻力与飞行速度的平方的关系如图乙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速巡航0.5h的过程中，飞机推力做的功是多少? （2）此过程需要消耗的航空燃油是多少千克? （3）涡轮喷气发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，它表示发动机产生推力的能力，单位为N/W，则此过程中该发动机的功效是多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $