精品解析：江苏省镇江市外国语学校2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

2024—2025学年第一学期期中考试 九年级物理试卷 （本试卷共6页，28小题，全卷满分100分，考试时间90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用0.5毫米黑色墨水笔将自己的姓名和考试号填写在试卷、答题卷上相应位置。 2．答选择题必须用2B铅笔将答题卷上对应的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。 3．作图题请先用2B铅笔作答，确认无误后请用0.5毫米黑色墨水笔描黑。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 在国际单位制中，功率的单位是（ ） A. W B. J C. N D. Pa 2. 下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ） A. 瓶盖起子 B. 托盘天平 C. 核桃夹 D. 赛艇桨 3. 如图所示，某同学脚踩滑板车从坡顶上向下滑行，该同学的 （ ） A. 动能和重力势能均减小 B. 动能和重力势能均增加 C. 动能减少而重力势能增加 D. 动能增加而重力势能减少 4. 对于物理量的估测，下列数值中最合理的是（ ） A. 成年人正常上楼时的功率约为900W B. 一热水瓶开水冷却到室温，放出420J的热量 C. 小明骑自行车的功率约为10W D. 将一本物理书从教室地面捡到课桌上，对书做功约2J 5. 下列四幅图所示场景中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是（ ） A. 搓手取暖 B. 棉袄晒暖和 C. 钻木取火 D. 反复弯折铁丝 6. 如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，则下列判断正确的是（　　） A. 杠杆仍能处于水平平衡状态 B. 杠杆不能处于水平平衡状态，左端上升 C. 杠杆不能处于水平平衡状态，右端上升 D. 上述情况均有可能发生 7. 对于热量和内能，下列说法中正确的是（ ） A. 某物体内能增大，它的温度一定升高 B. 某物体温度降低，它的内能减少 C. 物体温度越高所含有的热量越多 D. 1kg 0℃的水和1kg 0℃的冰内能相等 8. 如图所示，用同样的器材进行实验，现要求仅根据温度计示数的变化（），比较不同物质的吸热升温情况（实验1）或者比较不同燃料的热值（实验2），则以下说法中正确的是（　　） A. 这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样 B. 实验过程中燃料燃烧掉一半后热值变为原来的一半 C. 正确完成实验1后，若越小，则该物质的比热容越大 D. 在实验2中，加热相同时间后，若越大，则该燃料的热值一定越大 9. 将质量相等的铜块和铝块放在标准大气压下的沸水中加热足够长时间后取出，分别放在置在足够大的0℃的冰块上，直至冰块停止熔化．（已知c铝＞c铜，铝块和铜块放出的热量被冰块完全吸收）则 A. 放置铝块的冰块熔化得更多 B. 放置铜块的冰块熔化得更多 C. 放置两金属块的冰块熔化得一样多 D. 无法判断 10. 如图所示，用分别平行于斜面和水平面的拉力 F1、F2，使质量分别为 m 和 2m 的两木块匀速运动了相同的距离，已知 F1、F2 大小相等，两木块运动的速度大小相等．此过程中，拉力 F1、F2 所做的功分别为 W1、W2，功率分别为 P1、P2。则下列判断正确的是 A. W1＝0.5W2 P1＝P2 B. W1＝0.5W2 P1＝0.5P2 C. W1=W2 P1=P2 D. W1=W2 P1＝0.5P2 11. 如图所示是荡秋千的模型，摆球从A点由静止释放，依次经过B、O、C，到达右侧最高点D，其中B、C两点等高，下列说法中正确的是（　　） A. 球在B、C两点的动能相等 B. 球在A、D两点的机械能相等 C. 球在C点的机械能比O点的小 D. 球在O点的机械能比D点的小 12. 如图所示甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为、的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为和，拉力所做的功分别为和，两装置的机械效率分别为和，（不计绳重和摩擦），则下列选项正确的是（ ） A. 若，则一定有 B. 若，则一定有 C. 若，则一定有 D. 若，则一定有 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分） 13. 在水平地面上，工人师傅用20N沿水平方向的力推着重为80N的箱子匀速前进，在5s内移动了8m。在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为______N，推力所做的功为______J，推力做功的功率为______W。 14. 甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。刚抛出时两球机械能______（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 15. 如图所示，用拉力F将重的货物匀速提升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，则上述过程中所做的有用功是______J，动滑轮重是______N；如果用该动滑轮把重50N的一袋大米匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 16. 如图为四旋翼无人机，质量为1.5kg，下方悬挂着一质量为0.1kg的摄像机。在10s内沿竖直方向匀速上升30m，再在5s内沿水平方向匀速飞行15m。在匀速上升过程中无人机的机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机前10s对摄像机做的功为________J，整个过程中，无人机对摄像机做功的平均功率为________W。（g取10N/kg） 17. 如图是两个演示实验和四冲程汽油机的两个冲程的示意图。与汽油机压缩冲程原理相同的是图________所示的演示实验；图________表示汽油机正处于做功冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功________次。 18. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，，，物块重60N并悬挂在B点，。在C点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则________N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”），在转至虚线②所示位置时，拉力________N。 19. 用煤气灶将2kg水由20℃加热到100℃，水的内能增加______J，此过程中燃料的______能转化成水的内能。若煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收，则至少需要消耗______kg的煤气[已知，]。 20. 利用如图所示的斜面移动物体可以________（选填“省力”或“省距离”）。如果斜面长3m，高1m，现用平行于斜面的拉力，将重为200N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端，拉力所做的有用功为________J；若克服摩擦所做的功为40J，则拉力大小为________N，斜面的机械效率为________。 21. 如图是0.5kg某液体放热过程中温度随时间变化的图像，单位时间内该物质放热相等。则第10min时它的内能________（选填“＞”、“＜”或“＝”）第15min时的内能；它处于固态、液态时的比热容大小关系为________（选填“＞”、“＜”或“＝”）；0.5kg该物质从第10min到第20min，放出的热量________J。[物质液态时的比热容为] 三、解答题（本题共7小题，共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程） 22. 请按题目要求作答。 （1）图1中用螺丝起子撬图钉，请在图中用小黑点标出支点O，并画出动力F的力臂l； （2）图2中杠杆OBA静止，请画出作用在B点的最小动力F的示意图及其力臂l； （3）图3中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。 23. 某同学用图示实验装置来探究动能大小与哪些因素有关。 （1）本实验是通过比较______来判断小球动能大小的，该实验方法叫做______； （2）场景1、2可用来探究动能大小与______的关系，由图可得出的实验结论是______； （3）为探究动能大小与另一影响因素的关系，该同学又进行了场景3、4的探究实验，据此该同学______（选填“能”或“不能”）得出正确的实验结论，其原因是______。 24. 为了比较不同燃料的热值，小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案。三套实验装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同。 （1）小明应选择______两图对应方案进行实验，实验时______（选填“需要”或“不需要”）同时点燃两容器中的燃料； （2）实验中还应控制燃料燃烧的________（选填“时间”或“质量”）相同，实验中是通过比较________来比较燃料燃烧放出的热量的； （3）实验完成后，画出被加热液体的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。若不计热量损失，燃料1燃烧1min放出的热量______（选填“＞”、“＜”或“＝”）燃料2燃烧2min放出的热量；燃料1的热值为燃料2热值的______倍。 25. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示（不计绳重）。 序号 动滑轮重 物体重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 ① 0.2 1 0.1 0.6 0.3 55.6% ② 0.2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% ③ 0.2 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验时，应______向上拉动弹簧测力计，使钩码______上升； （2）第③次实验中，拉力做的总功为______J，克服动滑轮自重所做的功为______J，滑轮组的机械效率为______%（最后一空保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：在用同一滑轮组将物体匀速提升相同的高度时，若仅增大被提升物体的重力，则克服轮与轴间的摩擦所做的额外功将______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），额外功与总功之比将______； （4）另一位同学也用该装置提升重1N的物体，测量相关数据后算得滑轮组的机械效率为66.7%，与表中小明算得的55.6%有较大差别。则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中______（单选）。 A. 提升的高度比小明实验时的大 B. 拉着弹簧测力计向上加速运动 C. 弹簧测力计用前未调零，指针指在零刻度线上方 26. 如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（）求： （1）工人做的有用功； （2）工人所用拉力F； （3）拉力F移动的速度v及做功的功率P。 27. 如图1，轻质杠杆在水平位置平衡。现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重120N，在竖直向下大小为100N的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.8m，拉力F下降的高度为1m。求 （1）提升货物做的有用功。 （2）拉力F做的额外功。 （3）该杠杆的机械效率。 28. 2024年3月，中国参赛队搭乘某大型运输机赴俄罗斯参加国际军事比赛。该运输机是我国自主研发的大型运输机，它共有4台涡扇发动机，通过航空煤油在发动机气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若该运输机在高空飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，共消耗掉航空煤油6000kg。运输机发动机输出的总机械功率是，航空煤油的热值取。试求在这1h内： （1）运输机飞行的路程； （2）6000kg航空煤油完全燃烧放出的热量； （3）运输机获得水平推力F； （4）该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期期中考试 九年级物理试卷 （本试卷共6页，28小题，全卷满分100分，考试时间90分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必用0.5毫米黑色墨水笔将自己的姓名和考试号填写在试卷、答题卷上相应位置。 2．答选择题必须用2B铅笔将答题卷上对应的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。 3．作图题请先用2B铅笔作答，确认无误后请用0.5毫米黑色墨水笔描黑。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 在国际单位制中，功率的单位是（ ） A. W B. J C. N D. Pa 【答案】A 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，W是功率的单位，故A符合题意； B．在国际单位制中，J是功或能量的单位，故B不符合题意； C．在国际单位制中，N是力的单位，故C不符合题意； D．在国际单位制中，Pa是压强的单位，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列杠杆中属于费力杠杆的是（ ） A. 瓶盖起子 B. 托盘天平 C. 核桃夹 D. 赛艇桨 【答案】D 【解析】 【详解】A．瓶盖起子在使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故A不符合题意； B．托盘天平在使用时动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故C不符合题意； D．赛艇桨在使用时动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，某同学脚踩滑板车从坡顶上向下滑行，该同学的 （ ） A. 动能和重力势能均减小 B. 动能和重力势能均增加 C. 动能减少而重力势能增加 D. 动能增加而重力势能减少 【答案】D 【解析】 【详解】重力势能的影响因素是质量和高度，动能的影响因素是质量和速度，某同学脚踩滑板车从高处滑下时，其质量不变，高度下降，速度增大，故重力势能减小，动能增大，是重力势能转化为动能。 故选D。 4. 对于物理量的估测，下列数值中最合理的是（ ） A. 成年人正常上楼时的功率约为900W B. 一热水瓶开水冷却到室温，放出420J的热量 C. 小明骑自行车的功率约为10W D. 将一本物理书从教室地面捡到课桌上，对书做功约2J 【答案】D 【解析】 【详解】A．成年人重力约为800N，上一层楼大约用时30s，一层楼高为3m，则功率约为 故A不符合题意； B．在标准大气压下，水的沸点是100℃，一热水瓶开水质量约为3kg，冷却到室温为20℃，水放出的热量为 故B不符合题意； C．根据实际设想：小明和他所骑的自行车总重为600N，路面对车的阻力约是总重的0.05倍，骑车速度约为，则明骑自行车受路面的阻力为 f=0.05G=0.05×600N=30N 因为小明匀速骑车，所以小明骑车的动力为 F=f=30N 骑车功率约为 故C不符合题意； D．课桌的高度约为0.7m，物理课本的重力约为3N，他对课本所做的功为 W=Gh=3N×0.7m=2.1J 故D符合题意。 故选D。 5. 下列四幅图所示场景中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是（ ） A. 搓手取暖 B. 棉袄晒暖和 C. 钻木取火 D. 反复弯折铁丝 【答案】B 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递。搓手取暖、钻木取火、反复弯折铁丝都属于做功改变内能，只有棉袄晒暖和属于热传递改变内能，因此B与ACD改变物体内能的方式不同，故B符合题意；ACD不符合题意。 故选B。 6. 如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，则下列判断正确的是（　　） A. 杠杆仍能处于水平平衡状态 B. 杠杆不能处于水平平衡状态，左端上升 C. 杠杆不能处于水平平衡状态，右端上升 D. 上述情况均有可能发生 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示：标杆两边力臂不相等，左侧力臂较长，在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮，根据杠杆平衡条件可知：力臂较长一侧下沉，另一侧上升，故选C。 7. 对于热量和内能，下列说法中正确的是（ ） A. 某物体内能增大，它的温度一定升高 B. 某物体温度降低，它的内能减少 C. 物体温度越高所含有的热量越多 D. 1kg 0℃的水和1kg 0℃的冰内能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体内能增大，它的温度不一定升高，如晶体熔化时，持续吸热，内能增大，但温度不变，故A错误； B．某物体温度降低，它的内部分子运动变缓慢，它的内能减少，故B正确； C．热量是热传递过程中传递的内能多少，不能说含有热量，故C错误； D．1kg 0℃的冰熔化后会变成1kg 0℃的水，熔化时吸热，内能增大，所以1kg 0℃的水内能更大，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，用同样的器材进行实验，现要求仅根据温度计示数的变化（），比较不同物质的吸热升温情况（实验1）或者比较不同燃料的热值（实验2），则以下说法中正确的是（　　） A. 这两个实验均需要控制被加热的物质的种类一样 B. 实验过程中燃料燃烧掉一半后热值变为原来的一半 C. 正确完成实验1后，若越小，则该物质的比热容越大 D. 在实验2中，加热相同时间后，若越大，则该燃料的热值一定越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．比较不同物质的吸热升温情况（实验1），实验中需要控制热源相同，加热质量相同的不同物质；比较不同燃料的热值（实验2），实验中需要使质量相同的不同燃料完全燃烧，加热质量相同的同一种物质，因此实验1不需要控制被加热物质的种类相同，故A错误； B．热值是物质本身的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关，实验过程中燃料热值不变，故B错误； C．正确完成实验1后，加热相同的时间，则物质吸收的热量相同，比较质量和初温相同的液体升高的温度，根据可得可知，越小，则该物质的比热容越大；故C正确； D．在实验2中，加热相同时间后，由于燃料燃烧的质量不一定相同，物质吸收的热量不一定相同，因此若越大，该燃料的热值不一定越大，故D错误。 故选C。 9. 将质量相等的铜块和铝块放在标准大气压下的沸水中加热足够长时间后取出，分别放在置在足够大的0℃的冰块上，直至冰块停止熔化．（已知c铝＞c铜，铝块和铜块放出的热量被冰块完全吸收）则 A. 放置铝块的冰块熔化得更多 B. 放置铜块的冰块熔化得更多 C. 放置两金属块的冰块熔化得一样多 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【分析】能使冰块熔化较多，一定是放出热量最多的，根据吸热公式Q=cm△t可判断放置哪种物质的冰块熔化较多． 【详解】质量相同的铜块和铝块，放在沸水中很长一段时间后初温相同，放在冰块上使冰熔化，其末温相同，所以△t也相同，根据吸热公式Q=cm△t，能使冰块熔化较多的应是比热容大的金属块．因为只有比热容大，降低相同的温度时，其放出的热量才多，能使冰熔化的才最多，由题目可知，铝块的比热容最大，所以能够使冰块熔化最多的是铝块． 故选A． 10. 如图所示，用分别平行于斜面和水平面的拉力 F1、F2，使质量分别为 m 和 2m 的两木块匀速运动了相同的距离，已知 F1、F2 大小相等，两木块运动的速度大小相等．此过程中，拉力 F1、F2 所做的功分别为 W1、W2，功率分别为 P1、P2。则下列判断正确的是 A. W1＝0.5W2 P1＝P2 B. W1＝0.5W2 P1＝0.5P2 C. W1=W2 P1=P2 D. W1=W2 P1＝0.5P2 【答案】C 【解析】 【详解】因为F1 、F2 大小相等，且使两木块匀速运动了相同的距离，根据W=Fs知道，拉力F1、F2 所做的功 W1 =W2 因两木块运动的速度大小相等，根据速度公式知道，物体运动的时间相等，根据知道，拉力的功率 P1 =P2 故选C。 11. 如图所示是荡秋千的模型，摆球从A点由静止释放，依次经过B、O、C，到达右侧最高点D，其中B、C两点等高，下列说法中正确的是（　　） A. 球在B、C两点的动能相等 B. 球在A、D两点的机械能相等 C. 球在C点的机械能比O点的小 D. 球在O点的机械能比D点的小 【答案】C 【解析】 【详解】摆球从A点由静止释放，依次经过B、O、C，到达右侧最高点D，由于A、D不等高，说明在此过程中有摩擦阻力做功。 A．摆球由B点运动到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以B点的机械能大于C点的机械能，B、C的高度相同、重力势能相同，所以B点的动能大于C点的动能，故A错误； B．摆球由A点到D点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以A点的机械能大于D点的机械能，故B错误； C．摆球由O点到C点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以C点的机械能小于O点的机械能，故C正确； D．摆球由O点到D点过程中，由于克服空气阻力做功，消耗了一部分机械能，所以O点的机械能大于D点的机械能，故D错误。 故选C。 12. 如图所示甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为、的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为和，拉力所做的功分别为和，两装置的机械效率分别为和，（不计绳重和摩擦），则下列选项正确的是（ ） A. 若，则一定有 B. 若，则一定有 C. 若，则一定有 D. 若，则一定有 【答案】D 【解析】 【详解】A．不计绳重和摩擦，则机械效率为 甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，由上式可知物体重力越大，机械效率越高。所以若，则一定有，故A错误； B．不计绳重和摩擦，绳子自由端拉力为 由图可知，甲的有效绳子段数，乙的有效绳子段数，即，所以若，则不一定有，故B错误； C．根据可推得，若，由于，所以物体重力无法比较，则不一定有，故C错误； D．根据可推得，若，由于，则可得，根据可得一定有，故D正确。 故选D。 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共28分） 13. 在水平地面上，工人师傅用20N沿水平方向的力推着重为80N的箱子匀速前进，在5s内移动了8m。在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为______N，推力所做的功为______J，推力做功的功率为______W。 【答案】 ①. 20 ②. 160 ③. 32 【解析】 【详解】[1]工人师傅推着箱子匀速前进，箱子受力平衡，则地面对箱子的摩擦力为 [2][3]推力所做的功为 则推力做功的功率为 14. 甲、乙是两个完全相同的皮球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。刚抛出时两球机械能______（选填“相等”或“不相等”）；落地前的运动过程中，甲球的动能______（选填“增大”、“不变”或“减小”），刚到地面时的速度______（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 相等 ②. 增大 ③. 等于 【解析】 【详解】[1]两球抛出时质量相同，速度相同因此动能相同，同时高度也相同，因此重力势能相同，机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也相等。 [2]落地前的运动过程中，甲球质量不变，速度变大，因此动能增大。 [3]因两球刚抛出时，机械能相等，不计空气阻力，则两球刚到地面时的机械能仍相等，此时两球的重力势能均为0，则两球的动能相等，甲、乙质量相同，因此速度也相等，即。 15. 如图所示，用拉力F将重的货物匀速提升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，则上述过程中所做的有用功是______J，动滑轮重是______N；如果用该动滑轮把重50N的一袋大米匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 45 ②. 5 ③. 变大 【解析】 【详解】[1][2]所做的有用功为 动滑轮有效绳子段数，动滑轮的机械效率为 解得。 [3]如果用该动滑轮把重50N的一袋大米匀速提升相同高度，物重变大，则有用功变大，额外功基本不变，则动滑轮的机械效率将变大。 16. 如图为四旋翼无人机，质量为1.5kg，下方悬挂着一质量为0.1kg的摄像机。在10s内沿竖直方向匀速上升30m，再在5s内沿水平方向匀速飞行15m。在匀速上升过程中无人机的机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”），无人机前10s对摄像机做的功为________J，整个过程中，无人机对摄像机做功的平均功率为________W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 变大 ②. 30 ③. 2 【解析】 【详解】[1]在匀速上升过程中，无人机的质量和速度不变，动能不变，高度升高，重力势能变大，因此机械能变大。 [2]无人机前10s对摄像机做的功为 [3]由题意可知，无人机对摄像机的拉力是竖直向上的，后5s内，无人机在水平方向上飞行，摄像机沿拉力方向没有移动距离，所以无人机对摄像机没有做功，即无人机对摄像机做功为0J。则整个过程中，无人机对摄像机做的功为30J，无人机对摄像机做功的平均功率为 17. 如图是两个演示实验和四冲程汽油机的两个冲程的示意图。与汽油机压缩冲程原理相同的是图________所示的演示实验；图________表示汽油机正处于做功冲程，若该汽油机转速为3600r/min，则该汽油机每秒对外做功________次。 【答案】 ①. 1 ②. 3 ③. 30 【解析】 【详解】[1]图1是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；图2对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩汽缸内的气体，机械能转化为内能，因此与汽油机压缩冲程原理相同的是图1所示的演示实验。 [2]图3中，两个气门均关闭，火花塞点火，活塞向下移动，是做功冲程。 [3]热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机转速为3600r/min，即60r/s，则每秒它对外做功30次。 18. 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，，，物块重60N并悬挂在B点，。在C点作用一个竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置平衡，则________N；保持杠杆在水平位置平衡，若仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线①所示位置的过程中，拉力大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”），在转至虚线②所示位置时，拉力________N。 【答案】 ①. 40 ②. 变大 ③. 80 【解析】 【详解】[1]由图示知，物块对杠杆的作用力为阻力，大小等于物重60N。阻力臂为OB，力F竖直向上作用在C点，则动力臂为OC，而AB=BO，AC=CB，所以OC=3CB，OB=2CB。据杠杆的平衡条件有 F×3CB=60N×2CB 解得，F=40N。 [2]仅将拉力F沿顺时针方向转动到虚线①所示位置，则动力对应的力臂变小，而阻力和阻力臂不变，据杠杆的平衡条件知，动力变大，F变大。 [3]仅将F转到②位置，，此时对应的动力臂 据杠杆的平衡条件有 解得，拉力F1=80N。 19. 用煤气灶将2kg水由20℃加热到100℃，水的内能增加______J，此过程中燃料的______能转化成水的内能。若煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收，则至少需要消耗______kg的煤气[已知，]。 【答案】 ①. ②. 化学 ③. 0.02 【解析】 【详解】[1]水增加的内能为 [2]此过程中燃料燃烧，释放热量，燃料的化学能转化为内能。 [3]煤气燃烧放出的热量为 至少需要消耗煤气质量为 20. 利用如图所示的斜面移动物体可以________（选填“省力”或“省距离”）。如果斜面长3m，高1m，现用平行于斜面的拉力，将重为200N的物体从斜面底端匀速拉上斜面顶端，拉力所做的有用功为________J；若克服摩擦所做的功为40J，则拉力大小为________N，斜面的机械效率为________。 【答案】 ①. 省力 ②. 200 ③. 240 ④. 83.3% 【解析】 【详解】[1]根据功的原理可知，使用任何机械都不省功；利用斜面可以省力，但费距离。 [2]拉力所做的有用功为 [3]若克服摩擦所做的功为40J，则总功为 由可知 [4]斜面的机械效率为 21. 如图是0.5kg某液体放热过程中温度随时间变化的图像，单位时间内该物质放热相等。则第10min时它的内能________（选填“＞”、“＜”或“＝”）第15min时的内能；它处于固态、液态时的比热容大小关系为________（选填“＞”、“＜”或“＝”）；0.5kg该物质从第10min到第20min，放出的热量________J。[物质液态时的比热容为] 【答案】 ①. ＞ ②. ＜ ③. 【解析】 【详解】[1]第10min到第15min，是物质的凝固过程，凝固过程放热，内能减小，因此第10min的内能大于第15min的内能。 [2]由图可知，物质前10min为液态，第20min之后为固态，前10min图像的斜率小于20min之后图像的斜率，斜率大说明温度随时间变化的快，比热容小，因此该物质固态的比热容小于液态时的比热容。 [3]在相同的时间内该物质放出的热量相同，0.5kg该物质从第10min到第20min，放出的热量等于该物质前10min放出的热量，即 三、解答题（本题共7小题，共48分。解答26、27、28题时应有必要的解题过程） 22. 请按题目要求作答。 （1）图1中用螺丝起子撬图钉，请在图中用小黑点标出支点O，并画出动力F的力臂l； （2）图2中杠杆OBA静止，请画出作用在B点的最小动力F的示意图及其力臂l； （3）图3中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 起子与垫块接触的位置即为支点O，支点到动力作用线的距离即为F的力臂l，如图所示： 【小问2详解】 由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，连接OB即为最大动力臂l，过B点做杠杆的垂线，方向向上，即为最小动力，如图所示： 【小问3详解】 由 可知，承担物重的绳子股数越多，越省力，若绳子从定滑轮出发，则有2段绳子承担物重，若绳子从动滑轮出发，则有3段绳子承担物重，因此绳子应从动滑轮出发，向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，如图所示： 23. 某同学用图示实验装置来探究动能大小与哪些因素有关。 （1）本实验是通过比较______来判断小球动能大小的，该实验方法叫做______； （2）场景1、2可用来探究动能大小与______的关系，由图可得出的实验结论是______； （3）为探究动能大小与另一影响因素的关系，该同学又进行了场景3、4的探究实验，据此该同学______（选填“能”或“不能”）得出正确的实验结论，其原因是______。 【答案】（1） ①. 木块移动距离的远近 ②. 转换法 （2） ①. 质量 ②. 速度一定使，物体的质量越大，动能越大 （3） ①. 不能 ②. 没有控制被撞物块相同 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中利用木块被碰撞后移动的距离大小来比较小球的动能大小，木块被撞击后移动的距离越远，小球的动能越大，使用了转换法。 【小问2详解】 [1][2]场景1、2中保持小球的高度一定，则小球撞击木块时的速度相同，小球的质量不同，场景2中小球的质量大，推动木块移动的距离远，可以得出结论：在速度相同时，物体质量越大，动能越大。 【小问3详解】 [1][2]要探究物体动能大小与速度的关系时，要控制小球的质量相同，改变小球的速度，且小球滚下来时应该推动相同的物块，才能得出相应的结论，而场景3和场景4中两小球滚下时撞击不同的物块，所以不能够得出正确的结论。 24. 为了比较不同燃料的热值，小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案。三套实验装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同。 （1）小明应选择______两图对应方案进行实验，实验时______（选填“需要”或“不需要”）同时点燃两容器中的燃料； （2）实验中还应控制燃料燃烧的________（选填“时间”或“质量”）相同，实验中是通过比较________来比较燃料燃烧放出的热量的； （3）实验完成后，画出被加热液体的温度随时间变化的关系图像如图丁所示。若不计热量损失，燃料1燃烧1min放出的热量______（选填“＞”、“＜”或“＝”）燃料2燃烧2min放出的热量；燃料1的热值为燃料2热值的______倍。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 不需要 （2） ①. 质量 ②. 温度计示数变化量 （3） ①. ＞ ②. 3 【解析】 【小问1详解】 [1]为了比较不同燃料的热值，根据控制变量法可知，应控制燃料的种类不同，而其他条件均相同，故应选择甲、乙两图对应方案进行实验。 [2]热值是指某种燃料完全燃烧后放出的热量与其质量之比，实验中是通过比较燃烧相同质量的不同燃料，比较放出热量的多少来比较热值的大小的，不必使燃烧时间相同，故不需要同时点燃。 【小问2详解】 [1]热值是指某种燃料完全燃烧后放出的热量与其质量之比，实验中是通过比较燃烧相同质量的不同燃料，比较放出热量的多少来比较热值的大小的，故实验中还应控制燃料燃烧的质量相同。 [2]燃料放出的热量被相同质量的相同液体吸收，液体的温度升高的多，说明液体吸收的热量多，则该燃料放出的热量较多，故实验中是通过比较温度计示数变化量来比较燃料燃烧放出热量的多少的。 【小问3详解】 [1]由图丁可知，燃料1燃烧1min和燃料2燃烧2min相比，燃料1燃烧1min后，被加热液体的温度升高的较多，故燃料1燃烧1min放出的热量大于燃料2燃烧2min放出的热量。 [2]由图丁可知，燃料1完全燃烧后，放出的热量等于液体a吸收的热量，则燃料1完全燃烧放出的热量为 则燃料1的热值为 同理可得，燃料2完全燃烧放出的热量为 则燃料2的热值为 燃料的质量相同，则有 故燃料1的热值为燃料2热值的3倍。 25. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示（不计绳重）。 序号 动滑轮重 物体重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 ① 0.2 1 0.1 0.6 0.3 55.6% ② 0.2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% ③ 0.2 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验时，应______向上拉动弹簧测力计，使钩码______上升； （2）第③次实验中，拉力做的总功为______J，克服动滑轮自重所做的功为______J，滑轮组的机械效率为______%（最后一空保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：在用同一滑轮组将物体匀速提升相同的高度时，若仅增大被提升物体的重力，则克服轮与轴间的摩擦所做的额外功将______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），额外功与总功之比将______； （4）另一位同学也用该装置提升重1N的物体，测量相关数据后算得滑轮组的机械效率为66.7%，与表中小明算得的55.6%有较大差别。则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中______（单选）。 A. 提升的高度比小明实验时的大 B. 拉着弹簧测力计向上加速运动 C. 弹簧测力计用前未调零，指针指在零刻度线上方 【答案】（1） ①. 竖直 ②. 竖直匀速 （2） ①. 0.54 ②. 0.02 ③. 74.1% （3） ①. 变大 ②. 变小 （4）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码竖直匀速上升，使弹簧测力计示数稳定，便于读数。 【小问2详解】 [1]由表格数据可知，第③次实验中，拉力做的总功为 [2]克服动滑轮自重所做的功为 [3]滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 [1]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知：第一次拉力所做的额外功 第二次拉力所做的额外功 第三次拉力所做的额外功 根据W动=G动h可知，钩码的重力不变，提升的高度不变，克服动滑轮重力所做的功不变；由于总的额外功逐渐变大，所以仅增加被提升物体的物重，克服摩擦力所做的额外功变大。 [2]因 根据表格最后一列数据可知，滑轮组的机械效率逐渐增大，因此额外功与总功之比将变小。 【小问4详解】 由 可知，提升高度的不同，不影响动滑轮的机械效率；拉着弹簧测力计向上加速运动会造成拉力偏大，滑轮组的机械效率将偏小；弹簧测力计用前未调零，指针指在零刻度线上方会造成拉力的读数偏小，动滑轮的机械效率偏大，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 26. 如图所示，工人用滑轮组在20s内将重200N的物体匀速提升了4m，已知动滑轮重为50N。不计绳重及轮与轴间的摩擦。（）求： （1）工人做的有用功； （2）工人所用拉力F； （3）拉力F移动的速度v及做功的功率P。 【答案】（1） （2）125N （3），50W 【解析】 【小问1详解】 工人做的有用功为 【小问2详解】 滑轮组有效绳子段数，不计绳重及轮与轴间的摩擦，工人所用拉力为 【小问3详解】 物体匀速提升速度为 则拉力F移动的速度为 则拉力F做功的功率为 27. 如图1，轻质杠杆在水平位置平衡。现利用该杠杆提升货物（如图2），货物P重120N，在竖直向下大小为100N的拉力F作用下，该杠杆从图中水平位置缓慢匀速转至虚线位置，此过程中重物P上升的高度为0.8m，拉力F下降的高度为1m。求 （1）提升货物做的有用功。 （2）拉力F做的额外功。 （3）该杠杆的机械效率。 【答案】（1）96J （2）4J （3）96% 【解析】 【小问1详解】 货物重120N,上升的高度为0.8m，提升货物做的有用功为 【小问2详解】 拉力大小为100N,下降的高度为1m，拉力F做的额外功为 【小问3详解】 该杠杆的机械效率为 28. 2024年3月，中国参赛队搭乘某大型运输机赴俄罗斯参加国际军事比赛。该运输机是我国自主研发的大型运输机，它共有4台涡扇发动机，通过航空煤油在发动机气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力。若该运输机在高空飞行时在恒定的水平推力F作用下，以720km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，共消耗掉航空煤油6000kg。运输机发动机输出的总机械功率是，航空煤油的热值取。试求在这1h内： （1）运输机飞行的路程； （2）6000kg航空煤油完全燃烧放出的热量； （3）运输机获得水平推力F； （4）该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率。 【答案】（1）720km （2） （3） （4）48% 【解析】 【小问1详解】 运输机飞行的路程 【小问2详解】 6000航空炼油完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 据知，运输机获得的水平推力 【小问4详解】 运输机所做的有用功 该运输机发动机将内能转化成输出机械能的效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $