内容正文:
科学 (物理与地理)
阶段检测卷
2025版
1
物理阶段检测卷(五)
(功和机械能,简单机械)
2
一、选择题(本大题有12小题,每小题3分,共36分。每小题列出的四
个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.投掷实心球是杭州市中考体测项目之一。以下情景中,人对实心球做功
的是( )
A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
√
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2.如图所示,健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时,图中的滑
轮是( )
A.定滑轮,可省力
B.动滑轮,可省力
C.定滑轮,可改变力的方向
D.动滑轮,可改变力的方向
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3.如图是高铁车站,车站的路轨建得高些,当车辆以确定的速度到达坡下
点时关闭发动机,在车上坡进站时通过刹车把握车速使其在 点正好停
下。则该车从到 的过程中( )
A.动能增加 B.动能减小 C.机械能守恒 D.重力势能减小
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5
4.平板支撑属于肌肉等长收缩的运动,人需要用上肢支撑在地面上静止,
如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是( )
A. B. C. D.
√
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5.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量
的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大
小分别为、,功率的大小分别为、 ,关于它们之间的大小关
系说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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7
6.如图,甲、乙是完全相同的小球,处于同一水平面上。甲以速度 竖直
上抛,乙以与水平面成一定角度、大小也是 的速度斜向右上抛出。上述
运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦,比较达到最高点时小球具有的
动能和重力势能,正确的是( )
A.动能:
B.动能:
C.重力势能:
D.重力势能:
√
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7.用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不
计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
A. B. C. D.
8.小猴与小兔在分一个胡萝卜,它们想要平分,小猴找来一个小石块支起
胡萝卜,使其水平平衡,然后沿竖直方向切开,
如图所示。则切开的胡萝卜质量( )
A.左边的大 B.右边的大 C.两边一样大 D.无法判定
√
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9.如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操
作能使杆秤量程变大的是( )
A.将点向左移 B.将 点向右移
C.换一个质量较小的秤砣 D.将、 点都向左移等长距离
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10.如图滑轮组,在2秒内将重为500牛的物体沿水平方向匀速移动0.8米,
所用水平拉力为200牛,物体受到水平地面的摩擦力 为物重的0.5倍。在
此过程中,说法正确的是( )
A.物体受到的拉力为400牛 B.绳子自由端移动的速度为0.2米/秒
C.滑轮组的机械效率为 D.拉力 的功率为160瓦
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11.手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定
高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音,其波形随
时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.每次发声的时间间隔相等
B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小
D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
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12.跳水运动中蕴含着许多物理知识,如图所示,运动员站立在跳台上的
点,然后保持直立姿势从跳台上向上弹跳后腾空,至最高点后自由下落,
至 点落入水中。若不计空气阻力,运动员从离开跳台到落水前的过程中,
下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的
是( )
A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④
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二、填空题(本大题有4小题12空,每空2分,共24分)
甲
13.如图甲所示的拆解器是玩乐高的工具之一,图乙为某次拆解过程,若
作用在 点上的力为54牛,并瞬间在力的方向上移动了2厘米。
乙
(1)图乙所示使用拆解器时,拆解器相当于______杠杆。
省力
(2)在本次使用拆解器的过程中,
人体消耗的______能转化成机械能,
对拆解器做了_____焦的功。
化学
1.08
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14.如图所示是公园的一个健身器材,杆和绳的顶端距离地面均为4米,小
龙的体重为600牛。小龙第一次顺着杆从杆顶匀速下滑到地面,速度为2
米/秒,第二次沿着比杆粗糙、竖直的绳从顶部匀速下滑到地面,所用时
间为3秒。
(1)当小龙顺着杆顶匀速下滑到地面时,需要的时间为___秒。
(2)小龙两次重力做功的功率分别为、,则______
(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体
温维持稳定。写出此时散热的一种方式:______。
2
大于
排汗
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15.如图为“杠杆力臂演示仪”,杠杆可绕 点(螺母)转动,
, 牛,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。
(1)当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时, 的重力为____牛。
(2)松开螺母保持不动,使 向下折一个角度后,再拧紧螺母形成
一根可绕点转动的杠杆,保持 位置不变,要使杠杆
在图乙位置保持平衡,则 的悬挂点应该
移动至____点处(选填“①”“②”或“③”)。
若不移动,则 端将______(选填“上升”
或“下降”)。
20
甲
乙
②
下降
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16.如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力 的作用下,货物被匀速
竖直提升。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。
甲
乙
(1)图乙中,编号为____(选填“①”或“②”)的曲线能反映此滑轮组的
机械效率 随货物所受重力 的变化关系。
(2)拉力与物体和滑轮的总重的倍数关系:_ _ 。
(3)动滑轮的重力为_____牛。
①
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三、实验与探究题(本大题有3小题,共24分)
17.(8分)如图所示,摆线的长度相同,小球、的质量 ,悬
线与竖直方向之间的夹角 。
(1)图甲、乙中,同时由静止释放、 两球,观察到它们并排摆动且始
终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中任一时刻速
度大小与小球的______无关。
质量
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(2)小强设计用如图示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小
球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平
面上的木块 发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实
验中通过比较木块移动的距离反映小球撞击木块 前的动能大小,这种研
究方法叫______法。
转换
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(3)根据图乙、丙所示的探究过程,观察到图丙中木块 撞得更远,可得
出结论:小球的动能大小与______有关(选填“速度”“高度”或“质量”)。
速度
(4)在探究小球动能与质量的关系时,有同学提议可以在水平面桌面上
将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出质量不同的小球去撞击木块,撞
击木块时小球的动能______(选填“相等”或“不相等”)。
相等
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18.(8分)某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关,在探究
“重力势能的大小与高度是否有关”时,所用的实验器材有:金属球、尖桌
腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
(1)该实验可以通过判断____________________
来判断出金属球重力势能的大小。依据是:金属
球对小桌______越多,金属球具有的重力势能就
越大。
小桌进入细沙的深度
做功
甲
乙
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(2)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
实验次数 金属球的高度 /厘米 小桌进入细沙的深度 厘米 重力势能和高度关系
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(3)实验时,该同学发现:由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大,使
小桌倾斜较大,甚至被撞翻。于是他改进了实验装置,如图乙所示,较好
地解决了这个问题。他的主要操作是:每次实验时,先拉起金属球,将沙
面抹平;____________________________;由静止开始释放金属球,观察
实验现象。
使金属球在小桌中心的正上方
乙
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甲
19.(8分)小明在学习动滑轮后得知:动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两
倍的省力杠杆。小明思考:“使用动滑轮时,若拉力的方向没有保持竖直
向上,是否还能省一半的力”,于是设计了由滑轮、
滑轨、滑块、弹簧测力计等组成的实验装置(如图
甲),通过移动滑块来改变拉力与竖直方向的夹角
,进行实验。
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24
实验序号 钩码总重力 /牛 拉力作用线与竖直方向的夹角 /度 拉力大小 /牛
① 3 0 2
② 3 30 2.4
③ 3 45 2.8
④ 3 60 4
其中绳子重和摩擦忽略不计,获得实验数据如表:
(1)根据表中第①次的实验数据,可以得知动滑轮重为___牛。
(2)分析4次实验数据,你能得到的实验结论是______________________
___________________________________________。
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同一动滑轮提升相同的物体时,拉力大小与 有关, 越大,拉力越大
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25
(3)为了使实验结论更具有普遍性,接下来的设计是:_______________
______________。
(4)小明查阅资料后,发现改变拉力与竖直方向的夹角 时,同时动滑
轮的支点也发生改变,如图乙所示,若拉力 为动力,动滑轮和物体总重
视为阻力。请结合以上信息和杠杆平衡条件等相关
科学知识,解释从第①次到第④次拉力变化的原因?
_____________________________________________
_____________________________________________
_________________________________________。
改变钩码的重力,
重复上述实验
根据杠杆平衡条件可知,从第1次到第4次,物体总
重力不变,动力臂和阻力臂都在减少,但是动力臂
比阻力臂减小得更多,所以拉力逐渐增大
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四、综合题(本大题有2小题,共16分)
20.(8分)某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中如下描述:
◆整车质量为400千克,最高时速90千米/时。当该车在平直公路上以最
高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.03倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为10米 ,该太阳能电池的能量转化效率为
,太阳能电池直接给电机供电,电机将电能转化为汽车行驶所需机
械能的效率是 。
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(1)当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时,求:( 取10牛/千克)
①该车0.5小时内行驶的路程;
解:由可得,该车 内行驶的路程
②该车行驶0.5小时过程中牵引力所做的功。
解:该车以最高时速在平直公路上匀速行驶,牵引力
该车行驶 牵引力所做的功
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(2)该车有如下数据:在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,如果太阳
能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为1 000瓦,恰好能维持最
高时速匀速行驶的要求,假设某一天垂直照射的时间只有2小时,求经过
这一天的垂直照射该无人驾驶汽车维持最高时速匀速行驶的最大路程。
解:由可得,垂直照射 获得的提供汽车行驶的能量
由 可得,汽车维持最高时速匀速行驶的最大路程
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21.(8分)随着旅游产业的发展,“露营热”持续高涨,帐篷、烧烤架、天
幕、露营车等户外装备销量激增。如图是一辆户外便携式折叠露营小推车,
露营车拉杆角度可以调节,自重为8千克。小金一家使用这辆车运载约20
千克的物资,在户外游玩的时候他们遇到了几种情景,请你帮小金解决他
的疑问。
甲
(1)越过障碍物的推车可以视为杠杆,若把拉杆固定在竖直方向,当前
轮遇到障碍时,需向上提把手,这时露营车可视为_________杠杆。
省力
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(2)当后轮遇到障碍物时,小金用脚抵住前轮,然后用力向左拉拉杆,
恰好能将后轮翘起,杠杆的支点是______(选填“前轮”或“后轮”),小金
想知道用水平向左的拉力为多少,于是画出了模型(为前轮, 为后
轮,为拉手),并根据产品说明得到了相关数据, 厘米,
厘米,假设整车的重力集中在的中点,请计算拉扶手的力 。
( 取10牛/千克)
前轮
甲
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解:根据图中画出的模型(为前轮,为后轮, 为拉手)可知,拉扶手
的力为动力,整车的重力为阻力,为动力臂, 为阻力臂动力臂
阻力臂
阻力
由杠杆平衡条件可得即
解得拉扶手的力
甲
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(3)在第(2)小题中,如果拉杆向左倾斜,并固定在如图乙位置。用脚抵
住前轮,用水平力向左拉拉杆,恰好能将后轮翘起,分析拉力 将如何变化?
乙
解:如果拉杆向左倾斜,并固定在如图乙位置,用脚抵住前轮,用水
平力向左拉拉杆,恰好能将后轮翘起,此时的
动力臂是前轮到拉力 竖直的高度,比竖直时
的力臂小,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆平
衡条件知,动力将变大
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