内容正文:
2024~2025学年度第一学期期中抽测
九年级物理试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意;每小题2分,共24分)
1. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
【答案】A
【解析】
【详解】该剪刀属于杠杆,支点是O点,动力作用在A点,阻力作用在手柄处,使用时动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A. 它是动滑轮 B. 利用它可以省力
C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以改变力的方向
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动,是一个定滑轮;升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子就会徐徐上升,这是因为用定滑轮可以改变力的方向。定滑轮不省力也不省距离。
故选D。
3. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
【答案】D
【解析】
【详解】做功的两个必要条件:1.有力作用在物体上,2.物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中,起重机对物体做功,再悬停6s过程中,有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离,故起重机对重物不做功,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D
4. 如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A. 总功为800J B. 动滑轮重为5N
C. 绳端移动的距离为4m D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
总功
W总=Fs=125N×8m=1000J
故A正确,C错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮重为
G动=2F-G=2×125N-200N=50N
故B错误;
D.有用功
W有=Gh=200N×4m=800J
滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
5. 下列情境中,属于势能转化为动能的是( )
A. 返回舱减速下降 B. 魔罐能自动滚回来
C. 秋千上摆 D. 人造卫星由近地点向远地点运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.返回舱减速下降,质量不变,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,没有将势能转化为动能,故A不符合题意;
B.在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小,魔罐的动能增大,将弹性势能转化为动能,故B符合题意;
C.秋千上摆,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故C不符合题意;
D.人造卫星由近地点向远地点运动,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度减小,动能减小,故动能转化为重力势能,故D不符合题意。
故选B。
6. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
7. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【解析】
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
8. 2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图,两气门关闭,活塞下行,为做功冲程,缸内气体推动活塞对外做功;
B.如图,进气门关闭,排气门打开,为排气冲程;
C.如图,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,机械能转化为内能;
D.如图,进气门打开,排气门关闭,为吸气冲程;
顺序为吸气、压缩、做功、排气,压缩冲程后气体温度都比吸气冲程中气体的温度高,故吸气冲程中气缸内气体的内能最小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D
9. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 盒内一定有两节电池 B. 盒内一定有电源供电
C. 两只灯泡一定是串联关系 D. 两只灯泡一定是并联关系
【答案】B
【解析】
【详解】AB.灯可以发光,则电路中一定由提供电能的电源,但电源的种类不能确定,故A错误,B正确;
CD.由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路可能是串联电路,开关控制整个电路,开关断开两灯都不亮,也可能是并联电路,当开关接在干路上,也可以控制两盏灯同时亮同时灭,故CD错误。
故选B。
10. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】指纹识别成功相当于开关闭合,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,说明每个开关都能控制指纹锁,故两个开关并联后,与指纹锁串联。
故选D。
11. 某同学按图接好电路,闭合开关 S1、S2 后发现,灯 L1 亮、灯 L2 却不亮,下列情况中不可能的是( )
A. 灯泡 L2 两接线柱相碰 B. L2 灯丝已断
C. L2 接触不良 D. S2 接触不良
【答案】A
【解析】
【详解】A.灯泡L2两接线柱相碰,则整个电路引起短路,两灯都不发光,与题意不符,这种情况不可能,故A符合题意;
BCD.BCD中的几种情况,都只是L2所在的支路开路,无电流通过,则L2不会发光,但干路和L1支路的电路完好,不影响L1的发光,与题意符合,都有可能,故BCD不符合题意。
故选A。
12. 弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A. 第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B. 小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C. 小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D. 小球上升过程,经过c点时的机械能相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,直到运动到最高点的过程中,空气阻力忽略不计,弹簧的弹性势能转化成小球的动能,再转化成小球的重力势能,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,由图可知,a高于b,则第一次小球到达最高点时的重力势能较大,由机械能守恒可知,第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,故A正确,符合题意;
B.小球由c到b过程,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能,故B错误,不符合题意;
C.小球上升过程,经过c点时,高度相等,质量相等,小球的重力势能相等,故C正确,符合题意;
D.第一次释放小球时弹簧的弹性势能大,由机械能守恒可知,第一次释放小球后,上升经过c点时的机械能较大,故D错误,不符合题意。
故选AC。
二、填空题(第21题2分,其余每空1分,共26分)
13. 小明用的水平推力使重的购物车在水平路面上前进了,所用的时间是。此过程中重力做了______J的功。小明做了______J的功,功率是______W。
【答案】 ①. 0 ②. 600 ③. 60
【解析】
【详解】[1]购物车在重力的方向上没有移动距离,根据做功的两个必要因素知,重力没做功,即做功为0J。
[2]小明的推力做的功
[3]推力的功率
14. 如图是冰块温度随加热时间变化的图像,整个过程不考虑水的汽化,假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知:段比段温度升高的快,可以说明冰比水的______小;该物体在B点时的内能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能;阶段物体共吸收了______J的热量。
【答案】 ①. 比热容 ②. 小于 ③. 6.3×103J
【解析】
【详解】[1]由图可看出,AB段比CD段图像更陡,即AB段比CD段温度升高得快,则质量的冰和水相比,相同时间内,吸收相同热量温度变化较大,说明冰比水的比热容小。
[2]冰在熔化过程中要吸收热量,所以该物体在B点时的内能小于在C点时的内能。
[3]AB段冰吸收的热量为
AB段历时5min,BC段历时15min,由题意可知相同时间内物体吸收的热量相等,则BC阶段物体吸收热量为
15. 如图是小明“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同他用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%,则拉力做功为______J,物体受到摩擦力为______N,若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率将______。
【答案】 ①. 4 ②. 1 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]拉力做的有用功为
斜面的机械效率为75%,则拉力做功为
[2]此过程中额外功为
由图可知,斜面的长度为
物体受到摩擦力为
[3]若以的速度匀速拉动物体,此过程中摩擦力大小不变,则额外功不变,有用功也不变,总功也不变,因此斜面机械效率仍为75%。
16. 如图是生活中常用的插线板。某次闭合开关后,指示灯不发光,连在该插线板的电水壶还正常工作,说明指示灯发生______路,由此可知,各组插孔与指示灯是______联的;电水壶在工作过程中将电能转化为______能。
【答案】 ①. 断 ②. 并 ③. 内
【解析】
【详解】[1][2]各组插孔与指示灯是并联的,因为当插孔没有连接上其他用电器,而开关闭合时,指示灯是可以亮的,说明各组插孔与指示灯是独立工作的,互不影响,某次闭合开关后,指示灯不发光,连在该插线板的电水壶还正常工作,说明指示灯发生断路,不可能短路,否则整个电路被短路,没有电流流过电水壶。
[3]电水壶在工作过程中,消耗电能,壶中水的温度升高,水的内能增大,电水壶是把电能转化为内能。
17. 2024年8月6日,中国跳水运动员全红婵从十米跳板高高跃起,又为祖国增添一枚宝贵的金牌从最高点下落至手触水过程,动能______,重力势能______,入水后机械能______(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1][2]动能的影响因素为质量和速度,重力势能的影响因素为质量和高度;从最高点下落至手触水过程,运动员质量不变,运动员的高度减小,速度增大,即重力势能转化为动能,动能增大,重力势能减小。
[3]入水后,克服水的阻力做功,所以机械能减小。
18. 某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”,取相同_______(选填“质量”、“体积”)的水和沙子,用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌,在相同的加热时间内,水和沙子_______(选填“吸收热量”、“升高温度”)相同;通过比较它们升温的情况,发现沙子升温较快,由实验可得出,水和沙子相比,吸热能力更强的是______。
【答案】 ①. 质量 ②. 吸收热量 ③. 水
【解析】
【详解】[1][2]根据控制变量法,应在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子,用两个完全相同的酒精灯给它们加热,根据转换法,在加热相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
[3]使水和沙子吸收相同的热量,沙子升高的温度较多,水升高的温度较少,则升高相同的温度时,水吸收的热量更多,因此水的吸热能力更强。
19. 在一个配有活塞的厚玻璃筒内放入一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过______的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的______冲程具有相同的能量转化。某单缸四冲程汽油机飞轮转速是,则此汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 压缩 ③. 20
【解析】
【详解】[1]当迅速压下活塞时,可看见筒内硝化棉燃烧起来,这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧,这个过程中,机械能转化为内能。
[2]内燃机的压缩冲程中,活塞压缩汽缸内气体做功,使气体温度升高,内能增大,是机械能转化为内能,所以二者的能量转化形式相同。
[3]飞轮转速是
因一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次;所以,该汽油机每秒完成20个工作循环,做功20次。
20. 如图所示的电路中,要使灯L1、L2串联,应只闭合的开关是______;要使灯L1、L2并联,应闭合的开关是______;若同时闭合所有的开关,则电路______(选填“通路”“断路”或“短路”)。
【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]要使灯泡L1、L2串联,即应将两只灯泡首尾相连接到电源两端,则由图知道,应只闭合的开关是S3。
[2]要使灯泡L1、L2并联,则应让电流分别流入两只灯泡,再汇合在同一导线中流回电源负极,则需闭合S1、S2,断开S3。
[3]若所有开关都闭合,电流将不经任何一只灯泡,直接从电源正极回到负极,会出现电源短路。
21. 如图所示为沿海地区近地表面海陆风风向示意图,图中所描绘的场景是白天还是夜晚?________请利用比热容知识简单解释图中海陆风的成因?___________
【答案】 ①. 白天 ②. 见解析
【解析】
【详解】图中所描绘的场景是白天,因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风。
三、解答题(第22~24题每题6分,第25~28题每题8分,共50分.解答第23、24题时应有解题过程)
22.
(1)如图所示,用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力的力臂;
(2)请你用笔画线代替绳子,在图中画出用滑轮组提升重物最省力的绕法;
(3)如图所示根据电路图连接实物电路。
【答案】(1) (2)或
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,杠杆的支点为O,延长力F1的作用线,从O做F1的垂线就是F1的力臂,如图所示:
【小问2详解】
由可知,当承担物重的绳子段数最大时,最省力,图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两根绳子承担重物,一种是由三根绳子承担重物,要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,应从动滑轮开始绕。如图所示:
或
【小问3详解】
由图可知,两灯泡串联,电流从电源正极出发,经过开关,依次经过L1、L2,回到电源负极,如图所示:
23. 某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以一定的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油。,试求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为、初温为20℃的水吸收,水将升高的温度。
【答案】(1)4.6×107J (2)23℃
【解析】
【小问1详解】
汽油完全燃烧放出的热量是
【小问2详解】
废气带走的能量为
这些热量被水吸收升高的温度为
故水将升高的温度是23℃。
24. 如图,塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m,滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)提升重物做的有用功;
(2)绳端的拉力。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)克服物体重力所做的功为有用功
(2)绳子所做的功为总功,滑轮组的机械效率为80%,则总功
由图可知,由三股绳子受力,即n=3,拉力上升的高度与物体上升高度相同,则拉力
答:(1)提升重物做的有用功为;
(2)绳端的拉力大小为。
25. 用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,完成下列问题:
(1)实验前杠杆状态如图甲所示,应当向______调节平衡螺母使杠杆呈水平状态;
(2)如图乙所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码,在支点的右侧悬挂1个钩码,发现无论怎样调节右边钩码的位置,都不能使杠杆呈水平。在不减少左右钩码个数的前提下为使杠杆水平,可以通过_________(只填一种可行的操作即可)来实现;
(3)调整后继续实验,从支点处缓慢向右移动钩码,直到杠杆再次呈水平,同时记录左、右两侧悬挂的钩码重力和______的大小;
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具,如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽,秤钩到提纽的水平距离为,秤砣的质量为则提纽右侧距离提纽处的刻度值应为______。
【答案】(1)右 (2)见解析
(3)力臂 (4)0.4
【解析】
【小问1详解】
由图可知,杠杠左端下沉,说明杠杆的重心偏左,应将平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
如乙图所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码,在支点的右侧只悬挂1个相同规格的钩码,则左端钩码的重是右端钩码重的4倍,根据杠杆的平衡条件
则杠杆右端的力臂应为左端力臂的4倍,所以为使杠杆水平平衡,可以通过将左侧的钩码向右移动2格,右端的钩码悬挂在右侧距支点第4格的位置,即可满足杠杆的平衡条件,杠杆能水平平衡。
【小问3详解】
根据杠杆的平衡条件
在做“探究杠杆的平衡条件”实验中,要测量动力、动力臂、阻力、阻力臂,因此从支点处缓慢向右移动钩码,直到杠杆再次呈水平,同时记录左、右两侧悬挂的钩码重力和力臂的大小。
【小问4详解】
由题可知,秤砣的重力为
根据杠杆的平衡条件
则有
即
解得G秤钩=1N,提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值时,有
即
解得G物=4N,由G=mg可知物体的质量为
则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为0.4kg。
26. 同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C;体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:___________;
(3)为了验证猜想二,他应分析___________(填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,F球、G球和H球的质量应该___________(选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,可知物体重力势能的大小与物体的体积___________(选填“有关”或“无关”)。
【答案】 ①. 小球陷入花泥里的深度 ②. 见详解 ③. ADE ④. 相同 ⑤. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]本实验中,重力势能不易直接观察,可以利用小球陷入花泥里的深度间接反映小球做功的能力,故小球的重力势能大小是通过观察小球陷入花泥里的深度来反映的。
(2)[2]分析A、B、C球的实验现象,高度和体积相同,质量不同,质量大的小球陷入花泥里的深度大,根据控制变量法,可得出结论在高度和体积相同时,质量越大,重力势能越大。
(3)[3]猜想二,探究重力势能与高度的关系,根据控制变量法,应保持质量和体积相同,改变高度,符合要求是ADE三球的实验现象。
(4)[4][5]猜想三,探究重力势能与体积的关系,应高度和质量相同,体积不同,故F球、G球和H球的质量应该相同。实验后根据图乙的现象,高度和质量相同,体积不同,小球陷入花泥里的深度相同,可知物体重力势能的大小与物体的体积无关。
27. 在“连接电路”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据图甲连接图乙电路时,开关S应该处于______状态;
(2)为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,他应该观察______(选填“S1”、“S2”或“S1和S2”)所在支路上的灯泡;
(3)若用一根导线将灯L1两端连接,灯L2将______(选填“亮”、“不亮”或“烧坏”);
(4)一个有盖木盒如图丙所示(导线的连接情况隐藏在盒内),当闭合开关时,两只小灯泡都亮了,拧去灯泡L1灯泡L2仍然发光,则两个灯泡的连接方式是______。
【答案】(1)断开 (2)S1和S2
(3)不亮 (4)并联
【解析】
【小问1详解】
在连接电路时,为保护电路,开关S应该处于断开状态。
【小问2详解】
为了探究开关S1的作用,观察灯泡发光情况时,她应该同时观察两个支路上的灯泡,即S1和S2。
【小问3详解】
小红用一根导线将L1两端连接,电流直接从短路的导线通过,没有通过小灯泡的灯丝,所以小灯泡不能发光,不会被烧坏。
【小问4详解】
当闭合开关时,两只小灯泡都亮了,拧去灯泡L1灯泡L2仍然发光,说明两灯泡之间互不影响,可知两灯并联。
28. 阅读短文,回答文后的问题。
中国古代农具——桔槔(jié gāo)
桔槔是中国古代的一种汲水工具,如图甲所示,直杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,一端用绳子与水桶相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当要汲水时,人用力向下拉绳子,使水桶下降到水面以下并让水进入水桶.当水桶装满水后,人向上拉动绳子,就可让绑重石端的位置下降,同时将提水的容器中的水提升。
(1)桔槔本质上是一种______(填简单机械名称);
(2)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,末端重物不改变其位置的情况下,其质量应______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)有同学说桔槔另一端绑上大石头越重越好,你的看法是:____________;
(4)图乙是桔槔的模型,若,,空水桶重,石头重,水桶最大装水量,则人向上提满桶水时所用的最小力为______N。
【答案】(1)杠杆 (2)增大
(3)见解析 (4)120
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,桔槔是一个在力的作用下绕着固定点转动的硬棒,所以桔槔本质上是一种杠杆。
【小问2详解】
桔槔B端悬挂一个重物,A端悬挂水桶,如果使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,根据杠杆平衡条件可知,B端重物在不改变其位置的情况下,其质量应该增大。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件可知,在动力臂和阻力臂一定时,阻力越大,需要的动力也就越大,所以大石头越重,人向井内放送水桶时,向下的拉力更大,所以这个说法不正确。
【小问4详解】
由题意可知,当人向上提桶时,根据杠杆平衡条件可得
G空桶×OA-F拉×L拉=G石×OB
因为G空桶、G石、OA、OB都不变,所以拉力的力臂越大,拉力越小,当人竖直向上拉时,拉力的力臂L拉最大,为OA,此时的拉力最小,由杠杆平衡条件可得
(G桶水-F拉)×OA=G石×OB
代入数据得
(200N+20N-F拉)×2m=200N×1m
解得
F拉=120N
则人竖直向上提满桶水时所用的最小力为120N。
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九年级物理试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意;每小题2分,共24分)
1. 如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A. 省力 B. 费力 C. 省功 D. 省距离
2. 高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A. 它是动滑轮 B. 利用它可以省力
C. 利用它可以省距离 D. 利用它可以改变力的方向
3. 起重机将1000N重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是( )
A 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
4. 如图所示,用滑轮组匀速提升重为200N的物体,拉力F为125N,物体升高的高度为4m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A. 总功为800J B. 动滑轮重为5N
C. 绳端移动的距离为4m D. 滑轮组的机械效率为80%
5. 下列情境中,属于势能转化为动能的是( )
A. 返回舱减速下降 B. 魔罐能自动滚回来
C. 秋千上摆 D. 人造卫星由近地点向远地点运动
6. “煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
7. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
8. 2024年4月20日,我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会,刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 盒内一定有两节电池 B. 盒内一定有电源供电
C. 两只灯泡一定是串联关系 D. 两只灯泡一定是并联关系
10. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
11. 某同学按图接好电路,闭合开关 S1、S2 后发现,灯 L1 亮、灯 L2 却不亮,下列情况中不可能的是( )
A. 灯泡 L2 两接线柱相碰 B. L2 灯丝已断
C. L2 接触不良 D. S2 接触不良
12. 弹簧置于光滑管内,下端固定在水平地面上,上端与管口平齐。如图所示,将一直径略小于管的小球放在弹簧上端,先后两次向下按压弹簧到不同位置后释放小球,小球沿竖直方向运动,第一次小球到达的最高点为a,第二次小球到达的最高点为b,c为小球运动路径上的一点,小球所受空气阻力忽略不计,则先后两次( )
A. 第一次释放小球时弹簧的弹性势能大
B. 小球由c到b过程,弹性势能转化为重力势能
C. 小球上升过程,经过c点时的重力势能相等
D. 小球上升过程,经过c点时的机械能相等
二、填空题(第21题2分,其余每空1分,共26分)
13. 小明用的水平推力使重的购物车在水平路面上前进了,所用的时间是。此过程中重力做了______J的功。小明做了______J的功,功率是______W。
14. 如图是冰块温度随加热时间变化的图像,整个过程不考虑水的汽化,假设相同时间内物体吸收的热量相等由图像可知:段比段温度升高的快,可以说明冰比水的______小;该物体在B点时的内能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能;阶段物体共吸收了______J的热量。
15. 如图是小明“测量斜面机械效率”的实验装置,斜面粗糙程度相同他用平行于斜面向上的恒定拉力F,将重的物体以的速度匀速拉到斜面顶端,测得斜面的机械效率为75%,则拉力做功为______J,物体受到摩擦力为______N,若以的速度匀速拉动物体,斜面机械效率将______。
16. 如图是生活中常用的插线板。某次闭合开关后,指示灯不发光,连在该插线板的电水壶还正常工作,说明指示灯发生______路,由此可知,各组插孔与指示灯是______联的;电水壶在工作过程中将电能转化为______能。
17. 2024年8月6日,中国跳水运动员全红婵从十米跳板高高跃起,又为祖国增添一枚宝贵的金牌从最高点下落至手触水过程,动能______,重力势能______,入水后机械能______(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18. 某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”,取相同_______(选填“质量”、“体积”)的水和沙子,用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌,在相同的加热时间内,水和沙子_______(选填“吸收热量”、“升高温度”)相同;通过比较它们升温的情况,发现沙子升温较快,由实验可得出,水和沙子相比,吸热能力更强的是______。
19. 在一个配有活塞的厚玻璃筒内放入一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过______的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的______冲程具有相同的能量转化。某单缸四冲程汽油机飞轮转速是,则此汽油机每秒钟对外做功______次。
20. 如图所示的电路中,要使灯L1、L2串联,应只闭合的开关是______;要使灯L1、L2并联,应闭合的开关是______;若同时闭合所有的开关,则电路______(选填“通路”“断路”或“短路”)。
21. 如图所示为沿海地区近地表面海陆风风向示意图,图中所描绘的场景是白天还是夜晚?________请利用比热容知识简单解释图中海陆风的成因?___________
三、解答题(第22~24题每题6分,第25~28题每题8分,共50分.解答第23、24题时应有解题过程)
22.
(1)如图所示,用螺丝刀撬图钉的示意图,在图中画出动力的力臂;
(2)请你用笔画线代替绳子,在图中画出用滑轮组提升重物最省力的绕法;
(3)如图所示根据电路图连接实物电路。
23. 某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以一定的速度在平直公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油。,试求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为、初温为20℃的水吸收,水将升高的温度。
24. 如图,塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m,滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)提升重物做的有用功;
(2)绳端拉力。
25. 用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,完成下列问题:
(1)实验前杠杆状态如图甲所示,应当向______调节平衡螺母使杠杆呈水平状态;
(2)如图乙所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂若干钩码,在支点的右侧悬挂1个钩码,发现无论怎样调节右边钩码的位置,都不能使杠杆呈水平。在不减少左右钩码个数的前提下为使杠杆水平,可以通过_________(只填一种可行的操作即可)来实现;
(3)调整后继续实验,从支点处缓慢向右移动钩码,直到杠杆再次呈水平,同时记录左、右两侧悬挂的钩码重力和______的大小;
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具,如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽,秤钩到提纽的水平距离为,秤砣的质量为则提纽右侧距离提纽处的刻度值应为______。
26. 同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的3个小球A、D、E和质量为2m、3m的小球B、C;体积不同的3个小球F、G、H。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察___________来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:___________;
(3)为了验证猜想二,他应分析___________(填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,F球、G球和H球的质量应该___________(选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,可知物体重力势能的大小与物体的体积___________(选填“有关”或“无关”)。
27. 在“连接电路”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据图甲连接图乙电路时,开关S应该处于______状态;
(2)为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,他应该观察______(选填“S1”、“S2”或“S1和S2”)所在支路上的灯泡;
(3)若用一根导线将灯L1两端连接,灯L2将______(选填“亮”、“不亮”或“烧坏”);
(4)一个有盖木盒如图丙所示(导线的连接情况隐藏在盒内),当闭合开关时,两只小灯泡都亮了,拧去灯泡L1灯泡L2仍然发光,则两个灯泡的连接方式是______。
28. 阅读短文,回答文后问题。
中国古代农具——桔槔(jié gāo)
桔槔是中国古代的一种汲水工具,如图甲所示,直杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,一端用绳子与水桶相连,另一端绑上或悬上一块重石头。当要汲水时,人用力向下拉绳子,使水桶下降到水面以下并让水进入水桶.当水桶装满水后,人向上拉动绳子,就可让绑重石端的位置下降,同时将提水的容器中的水提升。
(1)桔槔本质上是一种______(填简单机械名称);
(2)使用更大的水桶一次打取更多的水时,为了更省力,末端重物不改变其位置的情况下,其质量应______(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)有同学说桔槔另一端绑上的大石头越重越好,你的看法是:____________;
(4)图乙是桔槔的模型,若,,空水桶重,石头重,水桶最大装水量,则人向上提满桶水时所用的最小力为______N。
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