精品解析：江苏省扬州市广陵区2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

2024-2025学年度第一学期九年级期中物理试卷 2024.11 （总分：100分 考试时间：100分钟） 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分） 1. 下列生活中的物理数据估算符合实际的是（　　） A. 教室一盏照明灯工作电流约10A B. 中学生从一楼走到三楼功率约1000W C. 随着科技发展热机的效率可达到100% D. 用力将一个鸡蛋提高2m所做的功约为1J 2. 下列简单机械能够省力的是（　　） A. 开瓶器 B. 托盘天平 C. 筷子 D. 钓鱼竿 3. 白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 化学能 D. 电能 4. 下列关于热和能的说法，正确的是（　　） A. 燃料未充分燃烧，其热值就变小 B. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 C. 物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增大 5. 如图所示，物体由静止开始在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为 Wl、W2，功率分别为P1、P2，则它们之间的关系是（　　） A. Wl=W2，P1>P2 B. W1=W2 ，P1=P2 C. Wl>W2，P1>P2 D. Wl<W2 ，P1<P2 6. 如图所示，甲、乙两套滑轮组质量相同，用它们分别将相同质量的重物匀速提升，绳端移动的距离相同，不计绳重和摩擦，在此过程中（　　） A. 两滑轮组绳端的拉力大小相同 B. 两重物上升的速度相同 C. 乙滑轮组做的总功比甲多 D. 乙滑轮组的机械效率比甲大 7. 如图是一款热销的仿真猫咪玩具，其工作原理为闭合开关电源指示灯亮，当触摸猫咪头部时，开关闭合，玩具猫咪就会吐舌头（电动机工作）开启撒娇卖萌模式，当断开开关时，电源指示灯不亮，无论是否触摸头部，玩具猫咪都不会吐舌头。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光．此电路的故障可能是（ ） A. 灯 L1短路 B. 灯 L2短路 C. 灯 L1断路 D. 开关 S 接触不良 9. 如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则 A. a、b都是电流表 B. a、b都是电压表 C. a是电流表，b是电压表 D. a是电压表，b是电流表 10. 如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点。下列说法中正确的是（ ） A. 闸杆升起的过程中，阻力臂保持不变 B. 闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C. 适当将支点O远离B端，可以减小升起闸杆的动力 D. 闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时闸杆是费力杠杆 11. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A 点由静止释放，到达 D 点后返回，B、C 两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C 两点的机械能相等 B. 摆球到达D点时处于平衡状态 C. 球从O 点到C 点的过程中机械能减少 D. 球从D 点到C 点的过程中动能减少 12. 如图是用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是（　　） A. 加热过程中通过做功改变了它们的内能 B. c的吸热能力大于b C. 温度从T1升至T2时，a吸收的热量比b多 D. t1~t2时间内物质a的温度不变，内能不变 二、填空题（共9小题，每空1分，共27分） 13. 使用简单机械可以方便人们的生活。园林工人使用剪刀时把被剪物体尽量___________（填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴，这样可以更省力；举行升旗仪式时旗杆顶部的定滑轮的作用是___________（“省力”或“改变力的方向”）；山区的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的___________，可以省力。 14. 常用液氢用作火箭燃料，是因为氢的______大；2021年9月17日神舟12号返回舱载着三名航天员返回地球，返回过程中舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度，这是通过_______方式改变了返回舱的内能；返回舱的表面会涂有的“烧蚀层”物质，在遇到高温时会发生熔化、汽化现象，这些现象______（选填“吸收”或“放出”）热量可以保证飞船温度不至于太高。 15. 图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中___________能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是___________（选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能___________（选填“增加”、“不变”或“减少”）。 16. 如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可知，此时它正处在___________冲程，其能量转化情况与___________（选填“乙”或“丙”）图相同，若该汽油机转速为1200r/min，则1s内对外做功___________次。 17. 如图所示，斜面长5m，高2m。小李用绳子将重100N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为80N，不计绳重，小李做的有用功为___________J，木箱受到的摩擦力大小为___________N，斜面的机械效率为___________。 18. 小俊同学暑假随父母到海滨城市旅行。 （1）入住酒店时小俊通过刷房卡打开了房门，房卡的作用相当于智能门锁电路中的___________。酒店房间内空调与电视是___________联的，因为两者可以单独使用。 （2）中午小俊来到海边玩耍时，会发现沙子烫脚、海水比较凉，这是因为受热相同时，由于水的比热容比沙子的___________，所以沙子的温度升高得比海水的多； （3）小俊记得在物理课本中学习过海陆风知识，在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。如图为海陆风示意图，此图表示的是___________（填昼夜情况和风向）。 19. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S1、S2，断开S3，则灯L1、L2 ___________联，此时L1、L2发光；若断开S1、S2，闭合S3，则灯L1、L2 ___________联；若同时闭合___________，电路将出现短路 20. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。在内汽车牵引力________（填“大于”“小于”或“等于”）阻力；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，则汽车行驶时的功率为________W，在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是________J。 21. 如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为 ________A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为 _____V。 三、解答题（共8小题，第22、23、24题每小问2分，其余每空1分，共49分） 22. 按要求完成下列作图 （1）如图甲所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，作出动力F1的力臂L1及阻力F2； （2）如图乙，请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向； （3）如图丙，请在图中添加两根导线，使L1和L2并联，开关S2控制两盏灯，S1控制L1（要求导线不能交叉）。 23. 小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上，若他所用力为100N，且经过5s将质量为15kg的重物匀速提高了2m，不计绳重和滑轮摩擦，求： （g取10N/kg） （1）动滑轮的重力； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 24. 用天然气热水器将质量为0.03t、温度为15℃的水加热到45℃，完全燃烧了0.12m3的天然气。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.5×107J/m3]求： （1）水需吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器效率为多少？ 25. 小华同学进行了“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验开始时杠杆的位置如图甲所示，此时可调节杠杆左端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是___________； （2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将___________（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”成“右端下沉”）； （3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点。如图丙，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，则测力计的示数变化情况为___________； A. 变大 B. 先变大后变小 C. 变小 D. 先变小后变大 （4）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡。小华将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止，若不计杠杆自重和摩擦，则轻轻松手后杠杆在虚线处___________平衡；（选填“能”或“不能”） （5）结束以上实验后，小华又利用一根均匀木尺和橡皮进行了如下操作：如图戊木尺AB重为0.6N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，A端放一重为0.2N、边长为4cm的橡皮M （可看成长方体，质量均匀分布） ， 橡皮M左端与木尺A端对齐。现向右缓慢推动木尺___________cm，AB恰好翻倒。 26. 如图1所示，甲、乙，丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g。烧杯内的液体质量和初温也相同。根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化关系的图像如图2所示。 （1）烧杯内液体的质量应该___________（选填“相同”或“不同”）； （2）比较不同燃料的热值应选择___________两个装置，比较不同物质的比热容应选择___________两个装置； （3）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察___________比较燃料燃烧放出热量的多少；（选填“温度计示数”或“加热时间”） （4）如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是___________； （5）通过实验得到的燃料热值与燃料的实际热值相比偏___________（选填“大”或“小”）。 27. 小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究： （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟___________有关； （2）小明做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离； ①实验通过观察___________来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是___________； ②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越___________（选填“大”或“小”）； ③为了探究动能大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的___________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动小木块做功； （3）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功___________（选填“相等”或“不相等”）。 28. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示，得到的数据如表所示： （1）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计使钩码上升；如果测量中弹簧测力计静止时读数，会导致测量的机械效率___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；实验中若缺少刻度尺___________（选填“能”或“不能”）完成实验； （2）通过表中数据可分析出第1次实验是用___________图所示装置做的实验； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 0.3 （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率___________； （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中滑轮组的机械效率η=___________（百分号前保留一位小数）； （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，___________，机械效率越高。 29. 阅读短文，回答问题。 汽车的刹车系统 目前大多数汽车刹车采用油压制动，其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，可见刹车系统承受着巨大的负荷。油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉，形成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。 （1）再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的___________； （2）汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①汽车排气管发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱中的水变热，其中属于通过做功改变内能的是___________； A. ①②③④ B. ②③ C. ①③ D. ②④ （3）如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示，则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为___________J； （4）某次测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示，则图中表示未开启再生制动器的图线是___________； （5）若汽车正常行驶时动能为3×105J，某时刻关闭发动机，并同时开启再生制动器，由图像可知最终有___________J的动能转化为内能； （6）由图象可以求出此次测试中的储能效率为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期九年级期中物理试卷 2024.11 （总分：100分 考试时间：100分钟） 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分） 1. 下列生活中的物理数据估算符合实际的是（　　） A. 教室一盏照明灯工作电流约10A B. 中学生从一楼走到三楼功率约1000W C. 随着科技发展热机的效率可达到100% D. 用力将一个鸡蛋提高2m所做的功约为1J 【答案】D 【解析】 【详解】A．教室中一盏照明灯的功率通常在几十瓦左右。根据电功率的计算公式P=UI，如果电压为220V，功率为40W，则工作电流约为 远小于10A。故A不符合题意； B．中学生从一楼走到三楼，克服重力所做的功大约为W=Gh=mgh，其中m为学生的质量，约为50kg，h为楼层高度，约为6m（假设一层楼的高度为3m）。则所做的功为 上楼的时间约为t=20s，所以功率约为 故B不符合题意； C．热机在工作时，总会有一部分能量以热能的形式散失到空气中，同时机械部件之间也存在摩擦，会消耗一部分能量。因此，热机的效率不可能达到100%。故C不符合题意； D．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将其提高2m所做的功为 故D符合题意。 故选D。 2. 下列简单机械能够省力的是（　　） A. 开瓶器 B. 托盘天平 C. 筷子 D. 钓鱼竿 【答案】A 【解析】 【详解】A．开瓶器的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A符合题意； B．托盘天平，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故B不符合题意； CD．筷子和钓鱼竿，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故CD不符合题意。 故选A。 3. 白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 化学能 D. 电能 【答案】A 【解析】 【详解】水从高处流下时，质量较大，高度也较大，机械能很大，冲击水轮机带动发电机转动发电，所以这些能量来自大坝拦截的水所具有的机械能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 下列关于热和能的说法，正确的是（　　） A. 燃料未充分燃烧，其热值就变小 B. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 C. 物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 D. 一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．热值是燃料的一种特性，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，故A错误； B．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故B错误； C．物体内能增加，可能是由于外界物体对该物体做了功，也有可能是由于物体从外界吸收了热量，故C错误； D．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，物体由静止开始在相同力F的作用下分别在光滑水平面、粗糙水平面上沿力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为 Wl、W2，功率分别为P1、P2，则它们之间的关系是（　　） A. Wl=W2，P1>P2 B. W1=W2 ，P1=P2 C. Wl>W2，P1>P2 D. Wl<W2 ，P1<P2 【答案】A 【解析】 【详解】力的大小相同，移动的距离也相同，由可知，力做的功相同，故Wl=W2。物体在光滑的水平面上运动时，不受摩擦，运动的速度更快，由可知，P1>P2。 故选A。 6. 如图所示，甲、乙两套滑轮组质量相同，用它们分别将相同质量的重物匀速提升，绳端移动的距离相同，不计绳重和摩擦，在此过程中（　　） A. 两滑轮组绳端的拉力大小相同 B. 两重物上升的速度相同 C. 乙滑轮组做的总功比甲多 D. 乙滑轮组的机械效率比甲大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，甲滑轮组有效绳子段数为3，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为 乙滑轮组有效绳子段数为2，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力为 则，故A不符合题意； B．绳端移动的距离相同，根据可知甲中物体上升的高度较低，但时间不确定，所以无法比较两重物上升的速度，故B不符合题意； C．绳端移动的距离相同，，根据可知乙滑轮组做的总功比甲多，故C符合题意； D．不计绳重和摩擦，滑轮组机械效率为 重物质量相同，即重力相同，动滑轮重力相同，则甲乙滑轮组的机械效率相同，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图是一款热销的仿真猫咪玩具，其工作原理为闭合开关电源指示灯亮，当触摸猫咪头部时，开关闭合，玩具猫咪就会吐舌头（电动机工作）开启撒娇卖萌模式，当断开开关时，电源指示灯不亮，无论是否触摸头部，玩具猫咪都不会吐舌头。下列电路设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，闭合开关S1，电源灯亮，当触摸猫咪头部时，玩具猫咪就会吐舌头，这说明灯泡与电动机工作时互不影响，是并联的；当断开开关S1时，灯不亮，无论是否触摸玩具，玩具猫咪都不会吐舌头，说明开关S1在干路上，开关S2与电动机串联在一条支路中。 故BCD 不符合题意，A符合题意。 故选A。 8. 如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光．此电路的故障可能是（ ） A. 灯 L1短路 B. 灯 L2短路 C. 灯 L1断路 D. 开关 S 接触不良 【答案】C 【解析】 【详解】A. 如果灯 L1短路，则电源被短路，L2灯也不会亮，故A错误； B. 灯 L2短路，则L2灯不会发光，故B错误； C. 灯 L1断路，则L1不会通过电流，当然不会亮，而并联时支路间互不影响，所以L2发光，故C正确； D. 开关 S 在干路，接触不良时，两个灯都不会发光，故D错误； 故选C． 点睛：注意理解短路含义，在并联时，一个支路短路，则另一支路同时也被短路，所以灯都不会工作；串联时，如果一个灯短路，另一个完好的灯会工作． 9. 如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则 A. a、b都是电流表 B. a、b都是电压表 C. a是电流表，b是电压表 D. a是电压表，b是电流表 【答案】C 【解析】 【详解】电流表应串联到电路中，电压表应并联到电路中．故闭合开关要使电灯发光，则a是电流表，b是电压表，故选C 10. 如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点。下列说法中正确的是（ ） A. 闸杆升起的过程中，阻力臂保持不变 B 闸杆升起时，沿F1方向比沿F2方向更省力 C. 适当将支点O远离B端，可以减小升起闸杆的动力 D. 闸杆升起时，施加在A端的力F1为动力，此时闸杆是费力杠杆 【答案】D 【解析】 【详解】A．闸杆升起的过程中，重力的方向不变，即阻力的方向不变，阻力臂逐渐减小，故A错误； B．升起横杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，此时会更费力，故B错误； C．适当将支点O远离B端，动力臂变小，阻力臂变大，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，升起横杆所需的动力变大，故C错误； D．在升起横杆时，施加在A端的力F1为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故D正确。 故选D。 11. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从A 点由静止释放，到达 D 点后返回，B、C 两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C 两点的机械能相等 B. 摆球到达D点时处于平衡状态 C. 球从O 点到C 点的过程中机械能减少 D. 球从D 点到C 点的过程中动能减少 【答案】C 【解析】 【详解】由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小。 A．球在B、C两点高度相同，重力势能相同，由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小，故B的机械能与C的机械能不相等，故A错误； B．摆球到达D点时受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力，此时摆球受到的合力不为0，即摆球到达D点时没有处于平衡状态，故B错误； C．球从O点到C点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确； D．球从D 点到C 点的过程中重力势能转化为动能，动能增大，故D错误。 故选C。 12. 如图是用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是（　　） A. 加热过程中通过做功改变了它们的内能 B. c的吸热能力大于b C. 温度从T1升至T2时，a吸收的热量比b多 D. t1~t2时间内物质a的温度不变，内能不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质，是通过热传递改变它们的内能，故A错误； B．b和c的质量相同，0～t2时间内，加热的时间相同，b和c吸收的热量相同，初温相同，但是b的温度变化比c的明显，则b的比热容小于c的比热容，所以c的吸热能力大于b，故B正确； C．用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质，温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误； D．t1~t2时间内，物质a温度虽然不变，但继续吸收热量，所以其内能增加，故D错误。 故选B。 二、填空题（共9小题，每空1分，共27分） 13. 使用简单机械可以方便人们的生活。园林工人使用剪刀时把被剪物体尽量___________（填“靠近”或“远离”）剪刀的转动轴，这样可以更省力；举行升旗仪式时旗杆顶部的定滑轮的作用是___________（“省力”或“改变力的方向”）；山区的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的___________，可以省力。 【答案】 ①. 靠近 ②. 改变力的方向 ③. 斜面 【解析】 【详解】[1]]园林工人使用的剪刀是一个省力杠杆，被剪物体越靠近剪刀的转动轴，阻力臂越小，由杠杆平衡原理知，这样做越省力。 [2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向。 [3]盘山公路相当于简单机械中的斜面，多移动了距离，但可以省力。 14. 常用液氢用作火箭燃料，是因为氢的______大；2021年9月17日神舟12号返回舱载着三名航天员返回地球，返回过程中舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度，这是通过_______方式改变了返回舱的内能；返回舱的表面会涂有的“烧蚀层”物质，在遇到高温时会发生熔化、汽化现象，这些现象______（选填“吸收”或“放出”）热量可以保证飞船温度不至于太高。 【答案】 ①. 热值 ②. 做功 ③. 吸收 【解析】 【详解】[1]燃料的热值是燃料本身的一种特性，液态氢的热值比较大，在相同条件下，完全燃烧放出的热量比其他燃料更多，所以火箭通常用液态氢作燃料，就是利用它热值大的特点。 [2]热传递和做功都可以改变物体的内能。返回舱返回过程中舱体与空气剧烈摩擦，通过做功的方式使返回舱的内能增大，温度升高。 [3]根据物质物态变化的特点可知，返回舱的表面会涂有的“烧蚀层”物质，在遇到高温时会发生熔化、汽化现象，熔化和汽化过程中要吸收大量的热量，可以保证飞船的温度不至于太高。 15. 图中AOB是光滑的轨道，A点的高度大于B点的高度，小球从A点由静止自由滑下，沿轨道AOB到达后离开（不计空气阻力）， 从A点到O点的过程中___________能转化为动能，离开B后它的运动轨迹最符合实际的是___________（选填“a”、“b”或“c”），整个过程小球的机械能___________（选填“增加”、“不变”或“减少”）。 【答案】 ①. 重力势 ②. c ③. 不变 【解析】 【详解】[1]从A点到O点的过程中小球的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，将重力势能转化为动能。 [2][3]AOB是光滑的轨道且不计空气阻力，则整个运动过程中只有机械能的相互转化，所以机械能守恒，即整个过程中机械能不变。离开B后，由于惯性，小球将继续向前运动，小球到达最高点时只受到重力的作用，且到达最高点后做曲线运动，说明小球到达最高点时运动方向与重力方向不在同一直线上，此时速度不为零，即动能不为零，因为机械能守恒，所以此时的重力势能小于A点的重力势能，所以最高点低于A点，故正确的是曲线c。 16. 如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可知，此时它正处在___________冲程，其能量转化情况与___________（选填“乙”或“丙”）图相同，若该汽油机转速为1200r/min，则1s内对外做功___________次。 【答案】 ① 压缩 ②. 丙 ③. 10 【解析】 【详解】[1]由图甲可以看出，汽油机的两个气门关闭，活塞向上运动，此时它处在压缩冲程。 [2]压缩冲程中，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，温度升高，机械能转化为内能。图乙中，对试管中的水加热，试管中水蒸气内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，该过程将内能转化为塞子的机械能；图丙中，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，达到棉花的着火点，棉花就会燃烧，该过程将机械能转化为内能，因此压缩冲程能量转化情况与图丙相同。 [3]该内燃机正常工作时的转速为1200r/min，该内燃机每秒转速为20r/s，因为曲轴转2转，对外做功1次，所以汽油机每秒对外做功10次。 17. 如图所示，斜面长5m，高2m。小李用绳子将重100N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为80N，不计绳重，小李做的有用功为___________J，木箱受到的摩擦力大小为___________N，斜面的机械效率为___________。 【答案】 ①. 200 ②. 40 ③. 50% 【解析】 【详解】[1]小李做的有用功为 W有=Gh=100N×2m=200J [2]总功 W总=Fs=80N×5m=400J 额外功 W额=W总-W有=400J-200J=200J 木箱受到的摩擦力大小 [3]斜面的机械效率为 18. 小俊同学暑假随父母到海滨城市旅行。 （1）入住酒店时小俊通过刷房卡打开了房门，房卡的作用相当于智能门锁电路中的___________。酒店房间内空调与电视是___________联的，因为两者可以单独使用。 （2）中午小俊来到海边玩耍时，会发现沙子烫脚、海水比较凉，这是因为受热相同时，由于水的比热容比沙子的___________，所以沙子的温度升高得比海水的多； （3）小俊记得在物理课本中学习过海陆风知识，在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。如图为海陆风示意图，此图表示的是___________（填昼夜情况和风向）。 【答案】（1） ①. 开关 ②. 并 （2）大 （3）夜间陆风 【解析】 【小问1详解】 [1]入住酒店时小俊通过刷房卡打开了房门，房卡的作用相当于智能门锁电路中的开关，控制电路的通断。 [2]酒店房间内空调与电视是并联的，因为两者可以单独使用，互不影响。 【小问2详解】 根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小；水的比热容较大，同样受热的情况下，吸收相同热量，沙子的温度变化比海水大。 【小问3详解】 如图为海陆风示意图，根据气压差产生的风向原理，白天，风会从高压区（海洋）吹向低压区（陆地），形成海风。相反，到了夜晚，陆地降温快，气压高，而海洋降温慢，气压相对较低。此时，风会从高压区（陆地）吹向低压区（海洋），形成陆风。所以此图表示的是夜间陆风。 19. 如图所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关S1、S2，断开S3，则灯L1、L2 ___________联，此时L1、L2发光；若断开S1、S2，闭合S3，则灯L1、L2 ___________联；若同时闭合___________，电路将出现短路。 【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. S1、S3 【解析】 【详解】[1]闭合开关S1、S2，断开S3，等效电路图如图所示 可知电路为并联电路，开关S1接在L2所在的支路上，S2接在干路上。 [2]断开S1、S2，闭合S3，等效电路图如图所示 可知电流只有一个回路，所以灯L1、L2串联。 [3]同时闭合S1、S3，电流从电源正极流出后，经S1、S3直接回到电源负极，没有经过用电器，将造成电源短路。 20. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如图，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。在内汽车牵引力________（填“大于”“小于”或“等于”）阻力；设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，则汽车行驶时的功率为________W，在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是________J。 【答案】 ①. 大于 ②. 6×104 ③. 6×105 【解析】 【详解】[1]由图可知，0~10s内汽车做加速运动，此时汽车的牵引力大于阻力。 [2] 10s后，汽车在行驶过程中做匀速直线运动，速度v=20m/s，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，则牵引力在汽车行驶时的功率为 [3] 在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 21. 如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为 ________A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为 _____V。 【答案】 ①. 1.5 ②. 8 【解析】 【详解】[1]两灯并联后，电源电压最大等于灯的额定电压即为6V，由图像可知甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，根据并联电路电流的特点得：干路电流最大值为 I=I甲+I乙=1.0A+0.5A=1.5A [2]两灯串联后，由图像可知，甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，所以在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流为I乙=0.5A，根据串联电路电流的特点得I甲=0.5A，再由图像可知，U甲=2V，U乙=6V，由串联电路电压的特点得 U=U甲+U乙=2V+6V=8V 三、解答题（共8小题，第22、23、24题每小问2分，其余每空1分，共49分） 22. 按要求完成下列作图 （1）如图甲所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，作出动力F1的力臂L1及阻力F2； （2）如图乙，请画出滑轮组的绕法，实现既省力又改变力的方向； （3）如图丙，请在图中添加两根导线，使L1和L2并联，开关S2控制两盏灯，S1控制L1（要求导线不能交叉）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 阻力是阻碍杠杆转动的力，由图知道，过B点竖直向上的力，即为阻力F2；根据力臂的画法，过支点O作垂直于动力F1作用线的垂线段，即动力臂L1，如下图 【小问2详解】 从定滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有两段绳子承担物重，这就是既省力又改变力的方向的绕法，如下图 【小问3详解】 根据题意知道，要L1和L2并联，则电流的路径有两条；开关S2控制两盏灯，则开关S2在干路中；S1控制L1，则开关S1在L1的支路中，如下图 23. 小明用如图所示的滑轮组来提升重物至楼上，若他所用力为100N，且经过5s将质量为15kg的重物匀速提高了2m，不计绳重和滑轮摩擦，求： （g取10N/kg） （1）动滑轮的重力； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）50N （2）80W （3）75% 【解析】 【小问1详解】 物体的重力 G＝mg＝15kg×10 N/kg＝150N 由图知，n＝2，不计绳重和滑轮摩擦 即 100N＝×(150N＋G动) 则动滑轮的重力 G动＝50N 【小问2详解】 绳子自由端移动距离 s＝2h＝2×2m＝4m 拉力的功率 【小问3详解】 克服物体重力所做的有用功为 拉力所做的总功为 根据可知，滑轮组的机械效率为 24. 用天然气热水器将质量为0.03t、温度为15℃的水加热到45℃，完全燃烧了0.12m3的天然气。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.5×107J/m3]求： （1）水需吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）该热水器的效率为多少？ 【答案】（1）3.78×106J （2）4.2×106J （3）90% 【解析】 【小问1详解】 水需吸收的热量 【小问2详解】 天然气完全燃烧放出的热量 【小问3详解】 热水器的效率 25. 小华同学进行了“探究杠杆平衡条件”的实验。 （1）实验开始时杠杆的位置如图甲所示，此时可调节杠杆左端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是___________； （2）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将___________（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”成“右端下沉”）； （3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点。如图丙，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，则测力计的示数变化情况为___________； A. 变大 B. 先变大后变小 C. 变小 D. 先变小后变大 （4）如图丁所示，杠杆在水平位置平衡。小华将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止，若不计杠杆自重和摩擦，则轻轻松手后杠杆在虚线处___________平衡；（选填“能”或“不能”） （5）结束以上实验后，小华又利用一根均匀木尺和橡皮进行了如下操作：如图戊木尺AB重为0.6N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，A端放一重为0.2N、边长为4cm的橡皮M （可看成长方体，质量均匀分布） ， 橡皮M左端与木尺A端对齐。现向右缓慢推动木尺___________cm，AB恰好翻倒。 【答案】（1） ①. 右 ②. 便于测量力臂 （2）左端下沉 （3）D （4）能 （5）2 【解析】 【小问1详解】 [1]图中杠杆左端下沉，说明左侧偏重，根据杠杆平衡条件可知，应将平衡螺母向右调，直至杠杆水平平衡。 [2]杠杆在水平位置平衡，且实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，此时力的方向与杠杆相垂直，方便直接从杠杆上读出力臂大小。 【小问2详解】 将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则 所以杠杆左端下沉。 【小问3详解】 弹簧测力计由位置1转至位置2，阻力与阻力臂不变，经过竖直位置时，拉力与杠杆相垂直，拉力的力臂最大，由可知，此时的拉力最小，所以由位置1转至位置2，拉力先变小后变大。 故选D。 【小问4详解】 将图中杠杆转至图中虚线位置并保持静止，与杠杆处于水平位置相比，动力臂与阻力臂均减小，由相似三角形知识可知，对应边比例，即此时动力臂与阻力臂的比值仍等于杠杆水平时的力臂之比，阻力不变，所以动力也不变，杠杆仍平衡，所以杠杆可以静止在图示位置。 【小问5详解】 设向右缓慢推动木尺Lcm后，AB恰好翻倒，此时木尺的重心也向右移动了Lcm，如图所示 C点为翻倒时的支点，动力为木尺的重力，为0.6N，阻力为橡皮的重力，为0.2N，阻力臂为 由杠杆平衡条件可得 代入数据，可得 解得 26. 如图1所示，甲、乙，丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g。烧杯内的液体质量和初温也相同。根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化关系的图像如图2所示。 （1）烧杯内液体的质量应该___________（选填“相同”或“不同”）； （2）比较不同燃料的热值应选择___________两个装置，比较不同物质的比热容应选择___________两个装置； （3）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察___________比较燃料燃烧放出热量的多少；（选填“温度计示数”或“加热时间”） （4）如果已知b液体的比热容是，则a液体的比热容是___________； （5）通过实验得到的燃料热值与燃料的实际热值相比偏___________（选填“大”或“小”）。 【答案】（1）相同 （2） ①. 甲乙 ②. 甲丙 （3）温度计示数 （4）2×103 （5）小 【解析】 【小问1详解】 由可知，比较不同液体的吸热能力时，要控制液体的质量相同。若用同种液体的温度变化量来反映不同燃料的热值，也应该控制液体的质量相同。 【小问2详解】 [1]在比较不同燃料的热值时，应控制烧杯中的液体种类相同而燃料的种类不同，所以应选择甲、乙两个装置进行实验探究。 [2]在比较不同物质的比热容时，应控制液体吸收的热量相同，即燃料的种类相同而液体的种类不同，故应选择甲丙两个装置进行实验探究。 【小问3详解】 燃料燃烧放出热量的多少不易观察，实验时通过比较温度计示数来反映燃料燃烧放出热量的多少，采用了转换法，温度计示数变化量越大，说明燃料燃烧放出的热量越多。 【小问4详解】 由图像可知，同样从20升高至80，a需要加热10min，b需要加热20min，b吸收的热量是a的2倍，由可知，b的比热容是a的2倍，故a的比热容为 【小问5详解】 燃料放出的热量没有被液体完全吸收，由液体温度变化量计算所得的热量小于燃料放出的热量，所以实验测得的热值与实际热值相比偏小。 27. 小明认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究： （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟___________有关； （2）小明做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的小木块，将小木块撞出一段距离； ①实验通过观察___________来比较小球动能的大小，这种研究问题的方法是___________； ②分析比较题甲、丙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越___________（选填“大”或“小”）； ③为了探究动能的大小与质量的关系，将质量不同的小球，使它们从斜面的___________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动小木块做功； （3）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一金属球从同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布以及玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，金属球在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功___________（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】（1）质量 （2） ①. 小木块被推动的距离 ②. 转换法 ③. 大 ④. 相同 （3）相等 【解析】 【小问1详解】 超载指的是质量过大，所以猜想动能大小可能还与质量有关。 【小问2详解】 [1][2]小球动能的大小不易观察，实验时通过比较小木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小，采用了转换法。 [3]由图可知，图甲中小球从更高处滚下，到达水平面时的初速度更大，小木块被撞击后移动的距离更远，说明小球的动能更大，故可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 [4]要探究动能的大小与质量的关系，则应控制小球达到水平面时的初速度相同，所以应让小球从斜面的相同高度由静止释放。 【小问3详解】 小球从相同的高度由静止滚下，开始时小球的机械能相同，小球最终在不同材质的水平面上停下，减小的机械能全部用于克服摩擦做功，所以克服摩擦做的功相同。 28. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示，得到的数据如表所示： （1）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计使钩码上升；如果测量中弹簧测力计静止时读数，会导致测量的机械效率___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；实验中若缺少刻度尺___________（选填“能”或“不能”）完成实验； （2）通过表中数据可分析出第1次实验是用___________图所示装置做的实验； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.4 0.3 （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率___________； （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中滑轮组的机械效率η=___________（百分号前保留一位小数）； （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，___________，机械效率越高。 【答案】（1） ①. 匀速 ②. 偏大 ③. 能 （2）甲 （3）越低 （4）83.3% （5）提升物体的重力越大 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时钩码受力平衡，拉力等于重力。 [2]如果测量中弹簧测力计静止时读数，不用克服绳子与滑轮之间的摩擦，会导致额外功偏小，测量的机械效率偏大。 [3]机械效率为 可知机械效率与物体移动距离无关，所以即使没有刻度尺也能完成实验探究。 【小问2详解】 由表中数据可知，钩码上升0.1m，绳端移动距离为0.3m，可知n=3，图甲中n=3，图乙中n=4，所以实验1是由甲图所示装置做的实验。 【小问3详解】 第2次实验钩码上升0.1m，绳端移动距离为0.4m，可知n=4，所以实验2是由乙图所示装置做的实验，乙图中动滑轮有2个，机械效率为62.5%，小于实验1的机械效率，可得：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 【小问4详解】 第3次实验中滑轮组的机械效率 【小问5详解】 第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组，第3次实验中提升的物体重力更大，机械效率更高，故可得：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高。 29. 阅读短文，回答问题。 汽车的刹车系统 目前大多数汽车刹车采用油压制动，其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，可见刹车系统承受着巨大的负荷。油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉，形成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。 （1）再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的___________； （2）汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①汽车排气管发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱中的水变热，其中属于通过做功改变内能的是___________； A. ①②③④ B. ②③ C. ①③ D. ②④ （3）如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示，则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为___________J； （4）某次测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示，则图中表示未开启再生制动器的图线是___________； （5）若汽车正常行驶时的动能为3×105J，某时刻关闭发动机，并同时开启再生制动器，由图像可知最终有___________J的动能转化为内能； （6）由图象可以求出此次测试中的储能效率为___________。 【答案】（1）用电器 （2）B （3）1.0×105 （4）① （5）1.8×105 （6）40% 【解析】 【小问1详解】 油压制动刹车在刹车过程中，将动能转化为内能，而再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的用电器。 【小问2详解】 ①汽车排气管发烫，是因为排气管从废气中吸收热量，温度升高，内能增大，通过热传递改变物体的内能；②轮胎在发热，是轮胎克服摩擦做功，使轮胎的内能增加温度升高，是通过做功途径改变物体内能；③刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加温度升高，是通过做功改变物体内能；④水箱中的水变热，是发动机放出的热量传递给水箱中的水，使水的内能增大温度升高，是通过热传递改变物体的内能。故选B。 【小问3详解】 由图甲可知，0~0.5s内汽车行驶距离为10m，则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 【小问4详解】 关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以汽车运动的距离减小，则图中表示未开启再生制动器的图线是①。 【小问5详解】 由小问6可知动能转化为机械能的效率为40%，则动能转化为内能的效率为 而汽车正常行驶时的动能，则转化的内能为 【小问6详解】 由图像可以看出正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶距离为 s1=40m-30m=10m 开启再生制动器行驶的距离为 s2=36m-30m=6m 所以转化为机械能的效率 则储能效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$