2025-2026学年人教版物理九年级上学期开学摸底考试模拟练习卷

( …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) ( ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ ) ( …………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ) 2025-2026学年人教版物理九年级上学期开学摸底考试模拟练习卷 一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分） 1．（2分）下列几种简单机械在使用时费力的是（　　） A．用羊角锤起钉子 B．用镊子夹取砝码 C．用天平称取物品 D．用瓶起子起瓶盖 2．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（　　） A．两侧钩码下方同时加挂一个钩码 B．左侧钩码拿去一个，右侧钩码拿去一个并向右移动一格 C．左侧钩码下加一个钩码，右侧钩码下加挂两个钩码 D．两侧钩码同时向支点移动一格 3．（2分）如图所示，人对物体做了功的是（　　） A．拉车向前运动 B．石块搬而未动 C．背着书包水平匀速前进 D．举着杠铃静止不动 4．（2分）为了探究斜面的特点，小明选用弹簧测力计，重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，如图所示。物体每次在斜面上都做匀速直线运动，上升的高度均为0.2m，测得沿斜面方向的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。假设斜面光滑，则下列分析正确的是（　　） A．斜面坡度小更省力 B．甲图拉力做功最多 C．乙图拉力做功0.2J D．丙图机械效率最高 5．（2分）如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物，在A端分别施加作用力F1、F2、F3时，杠杆都能在图示位置平衡。下列说法正确的是（　　） A．F1最小 B．F2最大 C．使用此杠杆一定能省距离，但不能省功 D．若作用力为F3，保持F3与OA垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小 6．（2分）如图所示，在探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动到B处撞击木块，撞击后经历一段路程s后小球和木块在C处停了下来。下列说法正确的是（　　） A．小球推动木块移动的距离越远，说明木块的动能越大 B．小球在A、B、C处机械能分别为EA、EB、EC，则EA＝EB＝EC C．小球推着木块由B处运动到C处的过程中，小球给木块的推力变小，木块受到的摩擦力变小 D．小球推着木块由B处运动到C处的过程中，若此时重力消失，不计空气阻力，小球和木块将一起在水平面一直做匀速直线运动 7．（2分）下列关于内能、热量、温度的说法中错误的是（　　） A．物体的温度升高了，内能一定变大 B．物体吸收热量，内能增大，温度一定升高 C．物体的内能减小，不一定是放出了热量 D．热传递是高温物体把内能传递给低温物体 8．（2分）体育课上，李华同学让铅球和足球在跑道上以相同的速度滚动，则（　　） A．铅球的动能大 B．足球的动能大 C．铅球、足球的动能一样大 D．无法比较 9．（2分）下面对相关物理知识解释正确的是（　　） A．100℃的水一定比0℃的水内能大 B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 C．一杯水全部凝固成冰后质量不变，比热容变小 D．一杯水全部凝固成冰后质量不变，密度变大 10．（2分）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，下列说法中正确的是（　　） A．铁锁摆回时会打到鼻子 B．铁锁在摆动过程中，受平衡力的作用 C．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化 D．当铁锁摆至左侧最高点时，如果所受的力同时消失，小球将竖直下落 二．填空题（共8小题，满分22分） 11．（3分）2024年9月6日，“长征六号”运载火箭以一箭十星的方式成功将吉利星座03组卫星送入预定轨道，燃料燃烧时将化学能转化为 　 　 能，火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 　 　 大。火箭加速上升的过程中，火箭上卫星的机械能 　 　 。 12．（4分）山西的花馍远近闻名，不仅是它的色彩鲜艳，形态栩栩如生，还有它那刚出锅时甜香浓郁的面香味。闻到面香味是 　 　 现象，随着花馍渐渐变凉，香味就没有那么浓郁了，这是因为分子热运动与 　 　 有关；现在蒸花馍已用天然气代替柴火，是因为天然气的 　 　 比木柴大；蒸花馍的过程中人们设置冷凝水回收系统，将蒸锅排出的冷凝水收集并重新利用，这样可以 　 　 能源利用效率。 13．（3分）重500N的小车受到人80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，在10s内前进5m，则10s内人对小车做的功是 　 　 J；小车重力做功 　 　 J；人对小车做功的功率是 　 　 W。 14．（2分）内燃机一个工作循环有四个冲程，其中将机械能转化为内能的是 　 　 冲程。若某单缸四冲程汽油机每秒对外做功20次，则该汽油机飞轮的转速为 　 　 r/min。 15．（3分）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。脚沿与杆垂直方向至少用力F1＝　 　 N才能将石球拍起。F1的力臂为 　 　 m，此时舂米工具是一个 　 　 （填“省力”或“费力”）杠杆。 16．（3分）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图象，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。由图象可知： （1）AB段比CD段 　 　 快，可以说明冰比水的比热容小； （2）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； （3）BC阶段物体共吸收了 　 　 J的热量。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）] 17．（2分）画出图中最省力的滑轮组绕法。 18．（2分）利用如图所示的杠杆提升静止在地面上的重物.请画出重物刚离开地面时重物的受力示意图，并作出力F的力臂L. 三．实验探究题（共3小题，满分18分） 19．（5分）某同学利用若干个质量均为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆如图甲静止，为使得杠杆在水平位置平衡，可将左边的平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）端调节。 （2）如图乙所示，在A处挂4个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，可在B点挂若干钩码，此时B处钩码对杠杆的拉力为 　 　 N，画出杠杆平衡时B处钩码对杠杆的拉力F1及力臂l1。 （3）如图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变，取下右侧B处钩码，改用弹簧测力计在C点向下拉杠杆，使杠杆始终保持在水平位置平衡，当测力计从位置1转到位置2时，其示数大小与其力臂乘积会 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）在实验中多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置，并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 10 0.5 10 2 1 15 3 5 3 2 15 1.5 20 根据实验数据可得出杠杆平衡条件为 　 　 （写出字母表达式）。 20．（6分）在测量滑轮组机械效率的实验中，如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）实验时应沿 　 　 方向匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数； （2）第1次实验测得的机械效率为 　 　 ； （3）分析表中数据可知：第2次实验是用 　 　 图做的； （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　 　 可以提高滑轮组的机械效率； （5）比较第1、3次实验数据可知：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 　 　 （越大/越小）； （6）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 　 　 （有关/无关）。 21．（7分）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）加热过程中，用搅拌棒搅拌的目的是 　 　 （图中搅拌棒未画出）；两种液体吸收热量的多少可通过 　 　 （液体升高的温度/加热时间）比较。 （2）由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），　 　 （水/煤油）吸收的热量更多。 （3）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量 　 　 （相等/不相等），对比图丁与图 　 　 ，能够比较煤油和酒精的热值，实验中，待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后，小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高，这 　 　 （能/不能）说明燃料煤油的热值较大。 （4）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 　 　 。 四．计算题（共3小题，满分20分） 22．（6分）如图甲所示，用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A，在卷扬机对绳端拉力的作用下，物体A竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速提升物体B时，物体B竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示。卷扬机的功率恒为1000W，不计绳重和摩擦。求： （1）提升物体A时，绳端移动的速度； （2）动滑轮所受的重力； （3）提升物体B时，动滑轮的机械效率。 23．（6分）在社会实践劳动活动中，同学们帮助喜获丰收的菜农将一筐筐蔬菜装车。装车时在地面与车厢间放置一斜木板，如图所示。小明用160N的推力，将总质量为40kg的蔬菜和菜筐，沿长L为5m、高h为1.5m的木板匀速推上车厢，用时15s。求在此过程中（g取10N/kg）： （1）蔬菜和菜筐所受的总重力； （2）小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做功的功率； （3）菜筐受到木板表面的摩擦力。 24．（8分）2022年北京冬奥会期间，氢燃料公交车成为承担此次冬奥会交通出行任务的主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图为氢燃料公交车和其技术参数。某次运输消耗了0.6kg的氢燃料，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。则： 长度：12m 高度：3.2m 客车空载质量：11000kg 核载人数：45人 最大功率：180kW 最高时速：90km/h （1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量能被质量为500kg、温度为15℃的水全部吸收，水温能升高到多少℃？ （3）氢燃料公交车匀速行驶时，其机械效率为50%，消耗0.6kg的氢燃料可使公交车获得的机械能为多少J？若搭载的人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍，这些燃料可使汽车匀速行驶多少路程？（g取10N/kg） 2025-2026学年人教版物理九年级上学期开学摸底考试模拟练习卷 一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分） 1．（2分）下列几种简单机械在使用时费力的是（　　） A．用羊角锤起钉子 B．用镊子夹取砝码 C．用天平称取物品 D．用瓶起子起瓶盖 【答案】B 【解答】解：A、用羊角锤起钉子过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B、用镊子夹取砝码过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C、用天平称取物品过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D、用瓶起子起瓶盖过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选：B。 2．（2分）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（　　） A．两侧钩码下方同时加挂一个钩码 B．左侧钩码拿去一个，右侧钩码拿去一个并向右移动一格 C．左侧钩码下加一个钩码，右侧钩码下加挂两个钩码 D．两侧钩码同时向支点移动一格 【答案】B 【解答】解：设每个钩码重力为G，每个小格长度为L； A、两侧钩码下方同时加挂一个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：3G×3L＝9GL，右边大于左边，杠杆右边 下倾，故A错误； B、左侧拿去一个钩码，右侧钩码拿去一个并向右移动一格，左边：2G×2L＝4GL，右边：G×4L＝4GL，右边等于左边，杠杆平衡，故B正确； C、左侧钩码下加一个钩码，右侧钩码下加挂两个钩码，左边：4G×2L＝8GL，右边：4G×3L＝12GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故C错误； D、两侧钩码同时向支点移动一格，左边：3G×L＝3GL，右边：2G×2L＝4GL，右边大于左边，杠杆右边下倾，故D错误。 故选：B。 3．（2分）如图所示，人对物体做了功的是（　　） A．拉车向前运动 B．石块搬而未动 C．背着书包水平匀速前进 D．举着杠铃静止不动 【答案】A 【解答】解：A、拉车向前运动，人对车施加一个向前的力，车在拉力的作用下移动一段距离，人对车做了功，故A符合题意； B、搬石头但没有搬动，因为石头没有在力的方向移动距离，手对石头的力没有做功，故B不符合题意； C、背着书包水平匀速前进，因人对书包施加力的方向竖直向上，而书包没有在力的方向上移动距离，故人对书包没有做功，故C不合题意； D、举着杠铃静止不动，杠铃没有在人的力的作用下移动距离，故人对杠铃没有做功，故D不符合题意。 故选：A。 4．（2分）为了探究斜面的特点，小明选用弹簧测力计，重4N的物体和长分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验，如图所示。物体每次在斜面上都做匀速直线运动，上升的高度均为0.2m，测得沿斜面方向的拉力大小分别如图甲、乙和丙所示。假设斜面光滑，则下列分析正确的是（　　） A．斜面坡度小更省力 B．甲图拉力做功最多 C．乙图拉力做功0.2J D．丙图机械效率最高 【答案】A 【解答】解：A、三个斜面高度相同，斜面坡度小更省力，故A正确； BC、W甲＝F甲s甲＝2N×0.4m＝0.8J，W乙＝F乙s乙＝1N×0.8m＝0.8J，W丙＝F丙s丙＝1.2N×1m＝1.2J，丙图拉力做功最多，故BC错误； D、三次实验的有用功相同，即W有＝Gh＝4N×0.2m＝0.8J，由η知，甲、乙两图的机械效率最高，故D错误。 故选：A。 5．（2分）如图所示，AOB为轻质杠杆，B端用细线挂一重物，在A端分别施加作用力F1、F2、F3时，杠杆都能在图示位置平衡。下列说法正确的是（　　） A．F1最小 B．F2最大 C．使用此杠杆一定能省距离，但不能省功 D．若作用力为F3，保持F3与OA垂直，使重物匀速上升，F3将逐渐减小 【答案】D 【解答】解：AB、由图可知，在A点用力时，F1的力臂最短，F3的力臂最长，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力和阻力臂一定时，所施加的动力F1最大，F3最小，故AB错误； C、图中杠杆三个方向的力作用时为省力杠杆，必定费距离，不能省功，故C错误； D、若作用力为F3，保持F3与OA垂直，则动力臂不变，使重物匀速上升时，阻力G不变，阻力臂逐渐小于OB，即阻力臂变小，杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，F3将逐渐减小，故D正确。 故选：D。 6．（2分）如图所示，在探究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动到B处撞击木块，撞击后经历一段路程s后小球和木块在C处停了下来。下列说法正确的是（　　） A．小球推动木块移动的距离越远，说明木块的动能越大 B．小球在A、B、C处机械能分别为EA、EB、EC，则EA＝EB＝EC C．小球推着木块由B处运动到C处的过程中，小球给木块的推力变小，木块受到的摩擦力变小 D．小球推着木块由B处运动到C处的过程中，若此时重力消失，不计空气阻力，小球和木块将一起在水平面一直做匀速直线运动 【答案】D 【解答】解：A、小球推动木块移动的距离越远，说明小球的动能越大，故A错误； B、在小车从A到达B再到达C的过程中，都要克服摩擦做功，从而消耗一定的机械能，故机械能在不断减小，故B错误； C、小车推着木块由B处到C处的过程中，木块受到的压力和接触面的粗糙程度都不变，因此木块受到的滑动摩擦力不变，故C错误； D、假设重力突然消失，由压力消失，摩擦力也消失，物体在水平方向上不受力的作用，在不计空气阻力的情况下，物体由于惯性，将保持力消失瞬间的运动状态不变，做匀速直线运动，故D正确； 故选：D。 7．（2分）下列关于内能、热量、温度的说法中错误的是（　　） A．物体的温度升高了，内能一定变大 B．物体吸收热量，内能增大，温度一定升高 C．物体的内能减小，不一定是放出了热量 D．热传递是高温物体把内能传递给低温物体 【答案】B 【解答】解：A、物体的温度升高了，分子无规则运动变快，内能一定变大，故A正确； B、晶体在熔化的过程中吸热，内能增大，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热，内能变大，但温度不变，故B错误； C、物体的内能减小，不一定是放出了热量，也可能是对外界做了功，故C正确； D、发生热传递的条件是存在温度差，在热传递过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移或从物体的高温部分向低温部分转移，故D正确。 故选：B。 8．（2分）体育课上，李华同学让铅球和足球在跑道上以相同的速度滚动，则（　　） A．铅球的动能大 B．足球的动能大 C．铅球、足球的动能一样大 D．无法比较 【答案】A 【解答】解：铅球和足球在跑道上的滚动速度相同，但铅球的质量大于足球的质量，所以铅球的动能大。 故选：A。 9．（2分）下面对相关物理知识解释正确的是（　　） A．100℃的水一定比0℃的水内能大 B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 C．一杯水全部凝固成冰后质量不变，比热容变小 D．一杯水全部凝固成冰后质量不变，密度变大 【答案】C 【解答】解：A、物体的内能大小与温度、质量和状态有关，则100℃的水具有内能不一定比0℃的水多，故A错误； B、热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，或从物体的高温部分传向低温部分，故B错误； C、质量是物体的属性，与形状、位置、状态无关，一杯水全部凝固成冰状态变化，质量不变，比热容是物质的特性，与状态有关，比热容变小，故C正确； D、一杯水全部凝固成冰后质量不变，由于体积变大，故密度变小，故D错误。 故选：C。 10．（2分）把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，下列说法中正确的是（　　） A．铁锁摆回时会打到鼻子 B．铁锁在摆动过程中，受平衡力的作用 C．铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化 D．当铁锁摆至左侧最高点时，如果所受的力同时消失，小球将竖直下落 【答案】C 【解答】解：A、铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故A错误； B、铁锁在摆动过程中，运动状态发生变化，受非平衡力的作用，故B错误； C、铁锁在摆动过程中，上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能，动能与重力势能相互转化，故C正确； D、当小球摆至C位置时，小球的速度为零，小球瞬间处于静止状态，此时如果小球所受的力同时消失，由牛顿第一定律可知，小球将保持静止状态，故D错误。 故选：C。 二．填空题（共8小题，满分22分） 11．（3分）2024年9月6日，“长征六号”运载火箭以一箭十星的方式成功将吉利星座03组卫星送入预定轨道，燃料燃烧时将化学能转化为 　内　 能，火箭采用液态氢做燃料，是因为它的 　热值　 大。火箭加速上升的过程中，火箭上卫星的机械能 　增大　 。 【答案】内；热值；增大。 【解答】解：燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能；用液氢作为燃料，是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的液氢放出的热量更多。 火箭在发射升空过程中，加速上升，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能＝动能+势能，机械能增大。 故答案为：内；热值；增大。 12．（4分）山西的花馍远近闻名，不仅是它的色彩鲜艳，形态栩栩如生，还有它那刚出锅时甜香浓郁的面香味。闻到面香味是 　扩散　 现象，随着花馍渐渐变凉，香味就没有那么浓郁了，这是因为分子热运动与 　温度　 有关；现在蒸花馍已用天然气代替柴火，是因为天然气的 　热值　 比木柴大；蒸花馍的过程中人们设置冷凝水回收系统，将蒸锅排出的冷凝水收集并重新利用，这样可以 　提高　 能源利用效率。 【答案】扩散；温度；热值；提高。 【解答】解：扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移直到均匀分布的现象，扩散是由于分子热运动而产生的，温度越高运动越剧烈，温度越低运动越缓慢。因此闻到面香味是扩散现象；随着花馍渐渐变凉，香味就没有那么浓郁了，这是因为分子热运动与温度有关。 热值也称为燃料发热量，指固体或液体单位质量或气体单位体积的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）所释放出来的热量。天然气代替柴火，是因为天然气比木材有更大的热值。 将蒸锅排出的冷凝水收集并重新利用，这样可以减少资源浪费，提高能源利用效率。 故答案为：扩散；温度；热值；提高。 13．（3分）重500N的小车受到人80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，在10s内前进5m，则10s内人对小车做的功是 　400　 J；小车重力做功 　0　 J；人对小车做功的功率是 　40　 W。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：10s内人对小车做的功W1＝Fs＝80N×5m＝400J； 小车重力做功W2＝Gh＝500N×0m＝0J； 人对小车做功的功率P40W。 故答案为：400；0；40。 14．（2分）内燃机一个工作循环有四个冲程，其中将机械能转化为内能的是 　压缩　 冲程。若某单缸四冲程汽油机每秒对外做功20次，则该汽油机飞轮的转速为 　2400　 r/min。 【答案】压缩；2400。 【解答】解：内燃机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能；某单缸四冲程汽油机每秒对外做功20次，活塞经过80冲程，飞轮转40圈，单缸四冲程内燃机飞轮的转速40r/s＝2400r/min。 故答案为：压缩；2400。 15．（3分）如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。脚沿与杆垂直方向至少用力F1＝　20　 N才能将石球拍起。F1的力臂为 　1　 m，此时舂米工具是一个 　省力　 （填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】20；1；省力。 【解答】解：（1）不计摩擦和杆重，图中O为支点，脚沿与杆垂直方向用力F1时，力臂OB最长，OB＝1m， 当杠杆转动到水平位置时，阻力臂为OA，OB＞OA，由杠杆平衡条件可得，F1•OB＝G•OA，杠杆为省力杠杆； （2）当脚竖直向下用力时，如图所示动力臂为OB，阻力臂为OA： 根据杠杆平衡条件可得：F1•OB＝G•OA， F1×1m＝50N×0.4m， F1＝20N； 故脚沿与杆垂直方向至少用力F1＝20N。 故答案为：20；1；省力。 16．（3分）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图象，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。由图象可知： （1）AB段比CD段 　升温　 快，可以说明冰比水的比热容小； （2）该物体在B点时的内能 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能； （3）BC阶段物体共吸收了 　6.3×103　 J的热量。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）升温；（2）小于；（3）6.3×103。 【解答】解：（1）由Q＝cmΔt可知，在AB段和CD段，吸收相同的热量时（加热相同时间时），温度变化不同，说明冰和水的比热容不同，由于冰的比热容比水小，所以AB段比CD段升温快； （2）BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，但温度不变，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能； （3）第5～20min是第0～5min加热时间的3倍，则第5～20min吸收的热量也是第0～5min吸收的热量的3倍； 冰的质量m＝100g＝0.1kg，第5～20min吸收的热量：Q吸＝3c冰m（t﹣t0）＝3×2.1×103J/（kg•℃）×0.1kg×[0﹣（﹣10℃）]＝6.3×103J。 故答案为：（1）升温；（2）小于；（3）6.3×103。 17．（2分）画出图中最省力的滑轮组绕法。 【答案】 【解答】解：“一动一定”两个滑轮组成滑轮组时，承担物重的段数最多为3段，此时最省力，从动滑轮的上挂钩开始向上绕起，绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，如图所示： 18．（2分）利用如图所示的杠杆提升静止在地面上的重物.请画出重物刚离开地面时重物的受力示意图，并作出力F的力臂L. 【答案】 【解答】解：重物刚离开地面时，重物在竖直方向上受重力和拉力的作用，二力的作用点可均画在重心处，从物体的重心分别作竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F′； 从支点O向力F的作用线作垂线段，即为力F的力臂，如图所示： 三．实验探究题（共3小题，满分18分） 19．（5分）某同学利用若干个质量均为50g的钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，杠杆如图甲静止，为使得杠杆在水平位置平衡，可将左边的平衡螺母向 　右　 （选填“左”或“右”）端调节。 （2）如图乙所示，在A处挂4个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，可在B点挂若干钩码，此时B处钩码对杠杆的拉力为 　3　 N，画出杠杆平衡时B处钩码对杠杆的拉力F1及力臂l1。 （3）如图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变，取下右侧B处钩码，改用弹簧测力计在C点向下拉杠杆，使杠杆始终保持在水平位置平衡，当测力计从位置1转到位置2时，其示数大小与其力臂乘积会 　不变　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）在实验中多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置，并将每次实验的动力、动力臂和阻力、阻力臂的大小记录在表格中： 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 10 0.5 10 2 1 15 3 5 3 2 15 1.5 20 根据实验数据可得出杠杆平衡条件为 　F1l1＝F2l2　 （写出字母表达式）。 【答案】（1）右； （2）3； （3）不变； （4）F1l1＝F2l2。 【解答】解：（1）根据杠杆哪端高向哪端调的原则可知，图甲中杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）根据公式G＝mg可知，图乙左端钩码的重力为 设杠杆每一小格为1，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知 在B处钩码对杠杆的拉力F1为钩码的重力，方向为竖直向下，过支点O画动力F1的作用线的垂线，垂线段即为它的力臂l1，如下图所示： （3）由题可知，图丙保持杠杆左侧A处钩码的数量和位置不变，即力与其力臂乘积不变，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，弹簧测力计在C点向下拉杠杆，使杠杆始终保持在水平位置平衡，从位置1转到位置2时，那么其示数大小与其力臂乘积会不变。 （4）先将数据中各自的力与力臂相乘，然后分析实验数据，找出的关系式为F1l1＝F2l2。 故答案为：（1）右； （2）3； （3）不变； （4）F1l1＝F2l2。 20．（6分）在测量滑轮组机械效率的实验中，如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）实验时应沿 　竖直　 方向匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数； （2）第1次实验测得的机械效率为 　74.1%　 ； （3）分析表中数据可知：第2次实验是用 　乙　 图做的； （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　增加物重　 可以提高滑轮组的机械效率； （5）比较第1、3次实验数据可知：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 　越小　 （越大/越小）； （6）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 　无关　 （有关/无关）。 【答案】（1）竖直方向；（2）74.1%；（3）b；（4）增加物重；（5）越小；（6）无关。 【解答】解： （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）第1次实验的机械效率：η100%100%100%≈74.1%； （3）第2次实验，h＝0.1m，s＝0.3m，由s＝nh可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N（每个钩码重2N），有3个钩码，所以是用乙图做的实验； （4）第1次实验，h＝0.1m，s＝0.3m，可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为4N，是用甲图做的实验； 第3次实验，h＝0.1m，s＝0.5m，可知由5段绳子承担物重，而被提升的物重为4N，所以是用丙图做的实验； 第1、2次实验数据，使用同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高，可知：使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率； （5）第1、3次实验数据，使用不同的滑轮组，丙图中动滑轮个数多，滑轮组的机械效率低，可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越小； （6）第3、4次实验数据，使用同一滑轮组提升相同的物重，物体被提升的高度不同，但机械效率相同，可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 故答案为：（1）竖直方向；（2）74.1%；（3）b；（4）增加物重；（5）越小；（6）无关。 21．（7分）在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的水、煤油两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示。 （1）加热过程中，用搅拌棒搅拌的目的是 　使液体受热均匀　 （图中搅拌棒未画出）；两种液体吸收热量的多少可通过 　加热时间　 （液体升高的温度/加热时间）比较。 （2）由水和煤油沸腾前的温度与加热时间的关系图丙可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），　水　 （水/煤油）吸收的热量更多。 （3）小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了相同的装置如图丁，向容器内倒入的煤油与甲、乙装置中的液体质量 　相等　 （相等/不相等），对比图丁与图 　乙　 ，能够比较煤油和酒精的热值，实验中，待燃料酒精和煤油燃烧相同的时间后，小明发现图丁烧杯中煤油升高的温度较高，这 　不能　 （能/不能）说明燃料煤油的热值较大。 （4）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是 　天平　 。 【答案】（1）使液体受热均匀；加热时间；（2）水；（3）相等；乙；不能；（4）天平。 【解答】解：（1）实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀； 根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较； （2）分析图像可知：对于质量相等的水和煤油两种液体，升温较快的是煤油；据此推理，若使两者升高相同的温度，则水加热时间长，水吸收的热量较多； （3）利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知要控制燃料的质量相等然后比较放出的热量的多少，由于燃烧时放出的热量是通过比较容器里的液体吸收的热量的多少判断的，所以图丁的相同装置中，向容器内倒入的液体种类、质量都相同，所以，由于图丁的相同装置的容器内倒入的液体是煤油，所以与其比较的装置中的液体种类相同、质量相等，所以，燃烧相同质量的燃料后应与图乙所示的实验相比较； 由Q放＝mq可知，燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，而在实验中没有控制燃料的质量相同，故据此不能说明甲的热值较大； （4）观察图知，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。 故答案为：（1）使液体受热均匀；加热时间；（2）水；（3）相等；乙；不能；（4）天平。 四．计算题（共3小题，满分20分） 22．（6分）如图甲所示，用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A，在卷扬机对绳端拉力的作用下，物体A竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线a所示；用该装置匀速提升物体B时，物体B竖直上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线b所示。卷扬机的功率恒为1000W，不计绳重和摩擦。求： （1）提升物体A时，绳端移动的速度； （2）动滑轮所受的重力； （3）提升物体B时，动滑轮的机械效率。 【答案】（1）提升物体A时，绳端移动的速度为0.4m/s； （2）动滑轮所受的重力为500N； （3）提升物体B时，动滑轮的机械效率为95%。 【解答】解：（1）动滑轮绳子股数为2，由图乙线a可知，t＝2s时，物体A提升的距离为hA＝0.4m，则绳子自由端移动的速度为： vA0.4m/s； （2）根据PFv可知，提升物体A的拉力为： ， 不计绳重和摩擦，动滑轮所受的重力为： G动＝nFA﹣GA＝2×2500N﹣4500N＝500N； （3）由图线b可知，t＝2s时，物体B提升的距离为hB＝0.2m，则绳子自由端移动的距离为sB＝nhB＝2×0.2m＝0.4m， 根据公式可知，物体B绳端移动的速度为： ， 根据PFv可知，提升物体B的拉力为： ， 不计绳重和摩擦，物体B的重力为： GB＝nFB﹣G动＝2×5000N﹣500N＝9500N， 提升物体B时，动滑轮的机械效率为： η100%＝95%。 答：（1）提升物体A时，绳端移动的速度为0.4m/s； （2）动滑轮所受的重力为500N； （3）提升物体B时，动滑轮的机械效率为95%。 23．（6分）在社会实践劳动活动中，同学们帮助喜获丰收的菜农将一筐筐蔬菜装车。装车时在地面与车厢间放置一斜木板，如图所示。小明用160N的推力，将总质量为40kg的蔬菜和菜筐，沿长L为5m、高h为1.5m的木板匀速推上车厢，用时15s。求在此过程中（g取10N/kg）： （1）蔬菜和菜筐所受的总重力； （2）小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做功的功率； （3）菜筐受到木板表面的摩擦力。 【答案】（1）蔬菜和菜筐所受的总重力为400N； （2）小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做功的功率为40W； （3）菜筐受到木板表面的摩擦力为40N。 【解答】解：（1）蔬菜和菜筐所受的总重力为： G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N； （2）小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做的功为： W有用＝Gh＝400N×1.5m＝600J； 小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做功的功率为： P40W； （3）推力做的总功： W总＝Fs＝160N×5m＝800J； 克服摩擦力做的额外功： W额＝W总﹣W有用＝800J﹣600J＝200J， 由W额＝fs得摩擦力： f40N。 答：（1）蔬菜和菜筐所受的总重力为400N； （2）小明克服蔬菜和菜筐所受的总重力做功的功率为40W； （3）菜筐受到木板表面的摩擦力为40N。 24．（8分）2022年北京冬奥会期间，氢燃料公交车成为承担此次冬奥会交通出行任务的主要力量，新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图为氢燃料公交车和其技术参数。某次运输消耗了0.6kg的氢燃料，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。则： 长度：12m 高度：3.2m 客车空载质量：11000kg 核载人数：45人 最大功率：180kW 最高时速：90km/h （1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量能被质量为500kg、温度为15℃的水全部吸收，水温能升高到多少℃？ （3）氢燃料公交车匀速行驶时，其机械效率为50%，消耗0.6kg的氢燃料可使公交车获得的机械能为多少J？若搭载的人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍，这些燃料可使汽车匀速行驶多少路程？（g取10N/kg） 【答案】（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×107J； （2）若这些热量能被质量为500kg、温度为15℃的水全部吸收，水温能升高到55℃； （3）氢燃料公交车匀速行驶时，其机械效率为50%，消耗0.6kg的氢燃料可使公交车获得的机械能为4.2×107J；若搭载的人员及物品共3000kg，所受阻力为总重力的0.01倍，这些燃料可使汽车匀速行驶3×104m的路程。 【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q放＝mq氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J； （2）由题意知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J， 由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水升高到的温度： tt015℃＝55℃； （3）根据η可得，公交车获得的机械能：W＝ηQ放＝50%×8.4×107J＝4.2×107J； 由题意可得，汽车受到的阻力：f＝0.01G＝0.01mg＝0.01×（11000+3000）kg×10N/kg＝1400N， 汽车做匀速直线运动，受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即：F＝f＝1400N， 由W＝Fs可得，这些燃料可使汽车匀速行驶的路程：s3×104m。 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共2页 ◎ 第2页 共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$