内容正文:
九年级上册物理压轴题考卷01(解析版)
初中物理
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版版2024九年级上册第11-13章。
2.本卷平均难度系数0.76。
一、选择题(本题共12小题每题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.如图所示的用具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.羊角锤
C.钓鱼竿 D.天平
【答案】B
【详解】AC.筷子、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故AC不符合题意;
B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,不省力也不费力,故D不符合题意。
故选B。
2.下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是
A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面 D.滑轮组
【答案】D
【分析】不同机械的优缺点都不一样:动滑轮省力,但不能改变力的方向;定滑轮可以改变方向,但不能省力;斜面只能改变力的大小;滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.
【详解】A、定滑轮只能改变力的方向,不能省力,不符合题意;
B、动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,不符合题意;
C、斜面可以省力,不能改变力的方向,不符合题意;
D、滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,符合题意;
故选D.
3.图是感应发光“冰块”,它由食品级PS材料外壳及液体感应器、纽扣电池和LED灯等元件组成,当液体感应器接触水后, “冰块”内的LED灯就会发光,其中液体感应器相当于电路中的( )
A.开关 B.电源 C.导线 D.用电器
【答案】A
【详解】根据题意,液体感应器控制电路的通断,相当于电路中的开关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.下列有关温度、内能、热量的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体内能增大,一定是从外界吸收热量
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.热传递过程中,内能少的物体可以将热量传递给内能多的物体
【答案】D
【详解】A.热量是过程量,不能说“所含热量”,故A错误;
B.物体内能增大,可能是外界对物体做功,也可能是吸热,故B错误;
C.晶体熔化、液体沸腾时吸热但温度不变,故C错误;
D.热传递的条件是温度差,内能少但温度高的物体可将热量传给内能多但温度低的物体,故D正确。
故选D。
5.图甲是汽油机工作时的一个冲程,以下四种情景与图甲能量转化不同的是( )
A.盒内燃气推出盒盖
B.压缩空气
C.反复弯折铁丝
D.钻木取火
【答案】A
【详解】汽油机压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,将机械能转化为内能。
A.盒内燃气推出盒盖,燃气对盒盖做功,将燃气的内能转化为盒盖的机械能,故A符合题意;
B.压缩空气,此时活塞对气体做功,使气体内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.反复弯折铁丝,人对铁丝做功,使铁丝内能增大,温度升高,将机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.钻木取火,将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选A。
6.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙的比热容的( )
A.0.25倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍
【答案】D
【详解】甲、乙两物体质量相等,即,甲物体吸收的热量为2Q,乙物体吸收热量的Q,甲的比热容与乙的比热容之比
则甲的比热容是乙的比热容的4倍,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.如图所示的电路中,电源电压是4.5V并保持不变。开关S闭合后,电压表的示数为3V,则下列说法正确的是( )
A.L1两端的电压为4.5V B.L1两端的电压为3V
C.L2两端的电压为3V D.L2两端的电压为1.5V
【答案】C
【详解】由题图可知,闭合开关时,两灯串联,电压表并联在L2的两端,测的是L2的两端电压;电压表的示数为3V,则L2的两端电压为3V,根据串联电路的电压规律可得,L1的两端电压为
U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
故C正确,ABD错误。
故选C。
8.某品牌共享电动单车,扫码开锁(闭合S1),电量指示灯L1亮起,行车灯L2亮起,电机M启动,若仅L2损坏M仍可正常工作;若驶离规定区域,S2自动断开(规定区域内S2自动闭合),L2、M均无法工作,但电量指示灯L1仍正常。下列电路符合以上要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】A.只要S1不闭合(即没扫码开锁),整个电路都不该有任何一个用电器工作,即S1为总开关,故A不符合题意。
B.由题可知,仅L2损坏M仍可正常工作,所以L2和M为并联,故B不符合题意;
C.若驶离规定区域,S2自动断开,L2、M均无法工作,所以S2同时控制L2、M,即S2在L2和M并联的干路上,故C不符合题意;
D.综上分析和题意可知,S1为总开关,L2和M为并联,S2在L2和M并联的干路上,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,闭合开关S,灯、均发光,两电表均有示数,过一会儿,一个灯泡突然熄灭,一个电表示数增大,另一个电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】A
【详解】由电路图可知,L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电压表示数小于电源电压,电流表测电路中的电流。
A.若L1灯短路时,电路为L2的简单电路,此时L1不发光、L2发光,电流表示数增大,电压表被短路几乎无示数,电压表示数变小,故A符合题意;
B.若L1灯断路时,电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表与电源连通测量电源电压有较大示数,故B不符合题意;
C.若L2灯短路时,电路为L1的简单电路,此时L1发光、L2不发光,电压表和电流表的示数均增大,故C不符合题意
D.若L2灯断路时,整个电路断路,此时L1、L2均不发光,电流表、电压表均无示数,故D不符合题意。
故选A。
10.如图所示的是建筑工人用滑轮提升重物的情景。已知重物重为950N,人对绳子施加的力为500N、重物在10s内提升3m,不计绳重及轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.动滑轮重为100N
B.工人做的有用功为2850J
C.工人对绳子拉力做功的功率为285W
D.该滑轮组的机械效率为90%
【答案】B
【详解】A.不计绳重及轮与轴间的摩擦,图中连接动滑轮绳子的股数是2股,根据可得,动滑轮重为
故A错误;
B.工人做的有用功为
故B正确;
C.绳子末端移动的距离为
工人对绳子拉力做的功为
工人对绳子拉力做功的功率为
故C错误;
D.该滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选B。
11.甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同,不考虑热量损失且液体均未沸腾,下列选项正确的是( )
A.对比甲、乙两图:如果燃料2的热值较高,最终乙图中a液体内能较大
B.对比乙、丙两图:根据液体a、b最终升温,可以比较两种液体的比热容
C.对比乙、丙两图:若液体b最终升温较高,则燃料1的热值较大
D.对比甲、丙两图:若液体b的比热容比a大,则升高相同的温度,液体a加热时间长
【答案】A
【详解】A.甲、乙两图液体的初温与质量相同,且燃料的质量相同,若燃料2的热值较高,最终燃料2放出的热量多,则乙图液体吸收的热量更多,液体的末温更高,所以内能更大,故A正确;
B.通过液体最终升温来比较比热容的大小要控制吸收的热量相等,乙、丙两图中燃料种类不同(热值不同),最终放出的热量不相等,液体吸收的热量不相等,不能比较比热容大小,故B错误;
C.对比乙、丙两图,液体a、b的比热容大小关系未知,如果液体b最终升温较高,液体b吸收的热量不一定多,说明燃料1放出的热量不一定多,故不能说明燃料1的热值较大,故C错误;
D.甲丙燃料相同,相同时间内放出的热量相同;由Q吸=cmΔt可知,若液体b比热容比液体a大,那么要升高相同温度,液体b需要吸收的热量多,加热时间长,故D错误。
故选A。
12.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,则说明两灯一定串联
【答案】C
【详解】A.在串联电路中如果使用导线短路其中一个用电器,另一用电器仍能工作;在并联电路中如果用导线短路其中一条支路,电流就不会从其他支路走,所有用电器都不能工作。所以用一根导线接在接在任意两个接线柱上,如果出现一个灯亮一个灯灭的现象则可以判断两灯是串联的,故A错误;
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,故B错误;
C.由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;由于两灯的连接方式位置未知,所以,如果两灯串联,则通过灯泡L1的电流是0.3A,如果两灯泡并联,则流过灯泡的电流为×0.3A=0.15A,故C正确;
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,因为两灯泡规格相同,则两灯可能是并联,也可能是串联,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共8小题,每题1分,共31分)
13.一节干电池的电压为 V,将三个蓄电池串联后的电压为 V;我国家用电冰箱使用的电源为 (直流/交流)电源,其正常工作时的电压为 V;日光灯正常工作时的电流约为150 。
【答案】 1.5 6 交流 220 mA
【详解】[1]一节干电池的电压为1.5V。
[2]一个蓄电池的电压是2V,将三个蓄电池串联后的电压为
[3][4]我国家庭电路的电压为220V,为交流电,故我国家用电冰箱使用的电源为交流电源,其正常工作时的电压为220V。
[5]教室里日光灯的功率约为40W,正常工作时的电流约为
与0.15A比较接近,合150mA。
14.小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m,推力所做的功为 J;再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m,则该加速过程中推力所做的功为 J;整个过程中,小车重力做的功为 J。
【答案】 50 100 0
【详解】[1]小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m,推力所做的功为 W1=F1s1=10N×5m=50J
[2]当他再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m时,做的功为W2=F2s2=20N×5m=100J;
[3]在整个过程中,小车在重力方向上没有移动距离,故重力做功为0J。
15.在室温为20℃的室内,小华准备了图中甲、乙、丙三杯水,其中 杯中水的内能最大(选填“甲”、“乙”或“丙”,下同),小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他看到 杯中的墨水扩散较快,放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过 的方式改变了物体的内能。
【答案】 丙 丙 热传递
【详解】[1]内能大小与温度、质量、状态和体积等因素有关,甲丙温度相同,丙质量大,丙的内能大于甲,乙丙质量相同,丙温度高,丙的内能大于乙,故内能最大的是丙。
[2]扩散是分子热运动形成的,温度越高,分子运动越剧烈,丙的温度高于乙,故丙杯中的墨水扩散较快。
[3]水的温度高于空气温度,热量由水向空气传递,故放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过热传递的方式改变了物体的内能。
16.如图所示,用不同的滑轮提升重均为100N的物体,不计滑轮的重力、绳重和摩擦,拉动B物体的滑轮相当于 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”), N; N。
【答案】 等臂 50 100
【详解】[1]拉动B物体的滑轮轴固定不动是定滑轮,其实质是等臂杠杆。
[2]动滑轮其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,省一半的力,所以
[3]定滑轮可以改变力的方向,不能省力,所以FB=100N。
17.如图所示,斜面长,高,用大小为沿斜面向上的拉力,将重的铁块A从底端匀速拉到顶端,则有用功是 J,额外功是 J,斜面的机械效率为
【答案】 4 1 80%
【详解】[1]铁块重力G=10N,斜面高为h=0.4m,有用功
[2]拉力F=5N,斜面长s=1m,拉力所做总功
额外功
[3]斜面的机械效率
18.请补全电路初探知识结构图
① ;② ;③ 。
【答案】 电源 其他形式的能 电压的特点
【详解】[1]电路的组成包括:电源、开关、导线、用电器。
[2]用电器的作用将电能转化为其他形式的能。
[3]串联电路和并联电路电流和电压特点各不相同,学习过程中我们分别探究串、并联电路电流特点以及串、并联电路电压特点。
19.如图甲所示的电路中,当开关S闭合时,两个电流表、的指针位置如图乙所示,则通过灯的电流为 A,通过灯的电流为 A。
【答案】 1.3 0.4
【详解】[1][2]由图可知两灯并联,电流表测干路电流,故用的大量程去测量,分度值为0.1A,所以干路电流为1.7A。
电流表测灯的电流,故用的小量程去测量,分度值为0.02A,所以通过灯的电流为0.4A,根据并联电路电流特点,可求通过灯的电流为1.7A-0.4A=1.3A
20.旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg,这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J,若汽油机的效率为30%,则汽油机做的有用功为 J;图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图,由此可以判断该汽油机正处于 (选填“A”、“B”、“C”、“D”)图的冲程;在这个冲程,汽缸内封闭气体的分子运动 (选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”)()
A.B.C.D.
【答案】 B 变剧烈
【详解】[1]由题意,则汽油完全燃烧放出的热量
[2]已知汽油机效率,由,可得汽油机做的有用功
[3]能量流向图中机械能转化为封闭气体的内能,是压缩冲程。四冲程汽油机中,A是吸气冲程(进气门开,排气门关,活塞下移);B是压缩冲程(两气门关,活塞上移);C是做功冲程(两气门关,火花塞点火,活塞下移);D是排气冲程(进气门关,排气门开,活塞上移),故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
[4]压缩冲程中,活塞对气体做功,气体内能增大,温度升高,所以分子运动变剧烈。
21.一根材料不均匀金属棒AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像解答下列问题。
(1)该金属棒的长度L= m,重力G= N;
(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1= N;
(3)求金属棒的重心到A端的距离d= m;
(4)当AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的A端缓慢拉起时,弹簧测力计示数为 N。
【答案】(1) 1.2 5
(2)3
(3)0.72
(4)2
【详解】(1)[1]由图甲可知,测力计拉起金属棒的过程中,当A段未离地时,拉力始终竖直向上,金属棒重力竖直向下,可将金属棒看成一个杠杆,则根据几何知识三角形相似可知动力臂与阻力臂之比不变,而金属棒的重力(阻力)不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力不变。由图乙可知,当B端离地1.2m时,拉力发生变化,说明此时A端刚离地,所以金属棒长1.2m。
[2]当B端离地1.2m后,金属棒被完全拉离地面,此时拉力大小等于金属棒的重力,此时
可得金属棒的重力为
(2)由(1)中分析可知,当B端离开地面的高度x在0~1.2m时,即A段未离地时,拉力大小不变,当B端离开地面的高度为1.2m时,此时拉力
由于B端离开地面的高度x在0~1.2m时拉力大小不变,故当x1=0.6m时,测力计的示数为
(3)当金属棒刚拉动的一瞬间,此时动力臂的长度刚好为金属棒的长度1.2m,阻力臂的长度刚好为重心到A端的距离,根据杠杆平衡条件可得
(4)当AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的A端缓慢拉起时,在当金属棒刚拉动的一瞬间,此时动力臂的长度刚好为金属棒的长度1.2m,此时阻力臂的长度即为金属棒重心到B段的距离,即
根据上面分析可知弹簧测力计竖直地将棒的A端缓慢拉起过程中拉力不变,同(3)中分析,根据杠杆平衡可得弹簧测力计示数为
三、解答题(本大题共10小题,共45分)
22.工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物,请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
【答案】
【详解】因为滑轮组要求站在地面上人向下拉绳时提升重物,因此在绕绳时,绳子的起点在上方定滑轮的挂钩上,最终绳子自由端方向应该向下,如图所示:
23.如图所示杠杆处于平衡,请在杠杆A处画出最小的动力F1,并画出阻力F2。
【答案】
【详解】根据杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;图中支点在O点,动力作用在最远端A,则OA为最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件可知此时最省力;要使杠杆平衡,动力方向应向上;所以作图方法为:连接OA,过A端作垂直于OA向上的力,即为最小的动力F1;阻力是物体通过绳子对杠杆的拉力,所以阻力的作用点在绳子与杠杆的接触点,方向竖直向下,据此画出阻力F2的示意图,如图所示:
24.如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,请将电路连接完整,使两灯泡并联,电流表只测量L2的电流,开关控制两只灯泡的亮暗。
【答案】
【详解】由题意知,要求两灯并联,则电路有两条电流路径,电流表只测通过L2的电流,所以电流表串联在L2的支路上,开关S控制两盖灯,所以开关在干路上。如图所示:
25.随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
【答案】(1)5.04×105J
(2)7.2×105J
(3)70%
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)天然气完全燃烧放出的热量为
(3)用天然气烧水时的效率为
26.如图所示的电路中,电源电压保持15V不变,当只闭合时,电流表的示数为1.6A。
(1)只闭合时,电压表示数是多少?
(2)只闭合、时,电流表的示数为2A。则此时电流表的示数为多少?
(3)若将电流表替换为电压表,只断开时,示数为2V,电压表的示数是多少?
【答案】(1)15V
(2)0.4A
(3)13V
【详解】(1)由图可知,只闭合S2时,电路为R1的简单电路,电压表V1测电源电压,故电压表V1的示数为15V。
(2)只闭合S2时,电路为R1的简单电路,电流表A2测通过R1的电流,已知电流表A2的示数为1.6A,即通过R1的电流I1=1.6A;
只闭合S1、S2时,R1与R2并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测干路中的电流,其示数为2A,即干路中的电流I=2A。
由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过R2的电流,即电流表A1的示数
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,只断开S2时,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2与R3两端的电压之和,由于串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电压表V2的示数
27.如图甲所示,小明用该装置粗测花生米的热值,过程如下:用电子秤取30g水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;取0.7g花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热,传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示;
(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米,这样做的目的是 ;
②根据乙图像,粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟,这会导致测得的热值 真实值。
【答案】(1)水升高的温度
(2) 使花生米燃烧充分 5.4×106 小于
【详解】(1)本实验采用转换法,通过水升高的温度来间接表示花生米燃烧放出热量的多少。
(2)[1]实验过程中适当转动花生米,可以使花生米燃烧充分。
[2]根据乙图像,根据Q=cmΔt可以求得,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J
不计热量损失,则有Q吸=Q放,粗略测得花生米的热值为
[3]由于花生燃烧放出的热量没有全部被水吸收,因此这种计算方法不准确,计算结果与真实值相比偏小。
28.小明和同组的同学们一起做“探究并联电路中的电流关系”的实验,以下是他们的部分实验过程。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态。
(2)图甲所示为小明连接好的电路,他正想闭合开关,另一同学发现其电路有错误,提示他如果闭合开关,电路会处于 状态。
(3)小明正确连接电路后,闭合开关前,发现电流表指针的位置如图乙所示,原因是 ;改正错误后试触,发现电流表指针的偏转仍如图乙所示,为使读数更精确,接下来的操作是 。
(4)闭合开关进行实验,正确测出电路中的电流如图丙所示,则该处电流大小是 A。
(5)如表所示是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据,小亮由数据得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮在探究过程中的不妥之处: (写出一条即可)。
通过的电流
通过的电流
干路的电流
【答案】(1)断开
(2)短路
(3) 电流表没有调零 断开开关,接电流表的0~0.6 A量程
(4)0.3
(5)选用的灯泡规格相同
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)甲图中,如果闭合开关,电流经开关、电流表不经过用电器直接回到电源的负极,会造成短路,除了两只灯都不亮以外,还有可能烧坏电源和电流表。
(3)[1]闭合开关前,电路没有接通,电路中没有电流,电流表指针的位置如图乙所示,指针没有指在零刻度线处,说明电流表没有调零。
[2]调零后试触,发现电流表指针的偏转仍如图乙所示,则指针偏转角度过小,说明电流表量程选择过大,为使读数更精确,接下来的操作是:断开开关,接电流表的0~0.6A量程。
(4)由图丙可知,电流表选用小量程,则分度值为0.02A,该处电流大小是0.3A。
(5)由题意可知,小亮在此实验中选择了相同规格的两个小灯泡,得出各支路电流相等这个结论。灯泡的选择具有特殊性,他应该选择两个不同规格的灯泡进行实验;同时由表格数据看出,只做了一次实验就得出结论,因为实验次数太少,得出的结论具有偶然性。因此,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。
29.小明同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热,得到的实验数据如下表:
物质
次数
质量
升高的温度
加热的时间
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)实验中甲、乙两种液体吸热的多少通过 来反映的;
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的 有关;
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“不同”);
(4)由上述分析可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
【答案】 加热时间 质量 不同 甲
【详解】(1)[1]根据转换法,实验过程中物质吸收的热量的多少是通过加热的时间来反映的。
(2)[2]分析第1、2次或第3、4次实验数据,同种物质,升高相同的温度,质量越大,加热时间越长,吸热越多,故可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关。
(3)[3]分析比较第1、3(或2、4)次实验数据,可以发现:质量相等的不同物质,升高相同的温度时,甲加热时间长,甲吸热多,故甲、乙两种物质吸收的热量不同。
(4)[4]分析比较第1、3(或2、4)次实验数据,可以发现:质量相等的不同物质,升高相同的温度时,甲加热时间长,甲吸热多,故甲、乙两种物质中吸热能力强的物质是甲。
30.用如图甲所示的装置验证杠杆平衡条件。
(1)实验时,要先将杠杆调至水平位置平衡,这是为了便于 ,若杠杆 侧翘起,则需将平衡螺母向右侧调;
(2)一组实验数据如表所示,漏填的数据应为 N;
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)二组某次实验情景如甲图所示,发现要使杠杆水平位置平衡,测力计向下的拉力要超过测力计的量程,为完成实验,下列操作可行的是______;
A.向左移动钩码的悬挂点 B.向右移动测力计的悬挂点
C.向左移动平衡螺母 D.向右移动平衡螺母
(4)三组实验后还发现,动力和动力臂成反比,造成此结果的原因是实验时未改变 ;
(5)四组利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡,金属棒上A点下方的细线上悬挂一质量为m的小球,AO两点距离为l,需用天平测出 ,便能计算出金属棒重心到支点O的距离为 ;(用m、l及所测物理量符号表示)
(6)实验完成后,小明想起,人们从地面上搬起重物时,常见的做法是直接弯腰(如图丙)或下蹲弯曲膝盖(如图丁)将重物搬起,哪种做法更好呢?下面建立模型说明这个问题。将人的脊柱简化为杠杆如图戊所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F3作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变。搬箱子时的拉力F4作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F3方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
①当α角增大时,F3 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
②如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比图戊中的F3要 (选填“大”或“小”);
③由以上分析可得, (选填“丙”或“丁”)图中的姿势比较正确。
【答案】(1) 测量力臂 右
(2)3
(3)B
(4)阻力和阻力臂
(5) 金属棒的质量m1
(6) 变小 大 丁
【详解】(1)[1][2]实验前,如杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,则应向右调节平衡螺母,如杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,左端上翘,则应向左调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,此时支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小。
(2)分析第③组数据,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知
F1×5cm=1N×15cm
解得F1=3N。
(3)A.向左移动钩码的悬挂点,会使动力臂变小,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力会变大,故A不符合题意;
B.向右移动测力计的悬挂点,会使动力臂变大,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力会变小,故B符合题意;
CD.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,加挂钩码后,不能通过调节平衡螺母使杠杆平衡,故CD不符合题意。
故选B。
(4)动力和动力臂成反比这个结论成立必须有前提条件,即保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,动力与动力臂成反比,否则不成立。
(5)[1][2]用天平测出金属棒的质量m1,根据杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知
G1L1=G×L2
即
m1gL1=mgl
则金属棒重心到支点O的距离
(6)[1]由图可知,当α角增大时,力臂L2变小;由于拉力F3的方向与脊柱夹角始终为12°且OA这段距离不变,则O点到作用线的距离不变,即动力臂不变,阻力为箱子的重力不变,根据杠杆平衡条件可知,F3变小。
[2]人上半身本身有重力,则阻力变大,那么腰背部肌肉的实际拉力将比图戊中的F3要大,更费力。
[3]比较丙、丁两种姿势可知,丙的支点太高,在搬起物体时,阻力臂减小得慢,则腰背部复杂肌肉的等效拉力,F3要比较长时间的使用较大的力,所以丙姿势不正确,丁姿势比较正确。
31.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。(图中每个滑轮重相等)
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
绳端拉
力F/N
绳端上移
距离s/cm
机械
效率η
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量在竖直方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(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,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 (填“越高”“不变”或“越低”);
(4)第3次实验的机械效率 (结果精确到0.1%);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;
(5)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为 J;(不计绳重)
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)匀速
(2)乙
(3)越低
(4) 83.3% 提升的物体越重
(5)0.04
(6)A
【详解】(1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数,以保证拉力大小恒定,也便于测出拉力的大小。
(2)根据s=nh可知,第2次实验中,绳子的有效段数
因此选择乙装置进行实验。
(3)根据s=nh可知,第一次实验绳子的有效段数为3,故通过第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,动滑轮越重(动滑轮的个数越多),滑轮组的机械效率越低。
(4)[1]第3次实验中,滑轮组的机械效率
[2]根据s=nh可知,第1次和第3次实验中,绳子的有效段数为
因此通过第1次实验和第3次实验的数据分析可得出结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高。
(5)由表中数据可知,第2次实验中,有用功
W有2=G2h2=4N×10×10-2m=0.4J
总功
W总2=F2s2=1.6N×40×10-2m=0.64J
动滑轮的重力
G动=m动g=2×100×10-3kg×10N/kg=2N
则克服动滑轮重力做的功
W动=G动h2=2N×10×10-2m=0.2J
不计绳重,由W总=W额+W有和W额=W动+W摩擦可得,克服摩擦做的额外功
W摩擦=W总2-W有2-W动=0.64J-0.4J-0.2J=0.04J
(6)AB.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
即η与MA是成正比的,故A正确,B错误,
CD.机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,即,不计绳重和摩擦,则
由此可知,G增大时,MA也增大,且MA增大得越来越慢(偏向G轴),即MA与G的关系图像是一条偏向G轴的曲线,故CD错误。
故选A。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
九年级上册物理压轴题考卷01(原卷版)
初中物理
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:苏科版版2024九年级上册第11-13章。
2.本卷平均难度系数0.76。
一、选择题(本题共12小题每题2分,共24分,每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)
1.如图所示的用具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.羊角锤
C.钓鱼竿 D.天平
2.下列简单机械中既可以省力,同时又可以改变力的方向的是
A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面 D.滑轮组
3.图是感应发光“冰块”,它由食品级PS材料外壳及液体感应器、纽扣电池和LED灯等元件组成,当液体感应器接触水后, “冰块”内的LED灯就会发光,其中液体感应器相当于电路中的( )
A.开关 B.电源 C.导线 D.用电器
4.下列有关温度、内能、热量的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体内能增大,一定是从外界吸收热量
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.热传递过程中,内能少的物体可以将热量传递给内能多的物体
5.图甲是汽油机工作时的一个冲程,以下四种情景与图甲能量转化不同的是( )
A.盒内燃气推出盒盖 B.压缩空气
C.反复弯折铁丝 D.钻木取火
6.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙的比热容的( )
A.0.25倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍
7.如图所示的电路中,电源电压是4.5V并保持不变。开关S闭合后,电压表的示数为3V,则下列说法正确的是( )
A.L1两端的电压为4.5V B.L1两端的电压为3V
C.L2两端的电压为3V D.L2两端的电压为1.5V
8.某品牌共享电动单车,扫码开锁(闭合S1),电量指示灯L1亮起,行车灯L2亮起,电机M启动,若仅L2损坏M仍可正常工作;若驶离规定区域,S2自动断开(规定区域内S2自动闭合),L2、M均无法工作,但电量指示灯L1仍正常。下列电路符合以上要求的是( )
A.B.C.D.
9.如图所示,闭合开关S,灯、均发光,两电表均有示数,过一会儿,一个灯泡突然熄灭,一个电表示数增大,另一个电表示数减小到几乎为零,造成此现象的原因可能是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
10.如图所示的是建筑工人用滑轮提升重物的情景。已知重物重为950N,人对绳子施加的力为500N、重物在10s内提升3m,不计绳重及轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.动滑轮重为100N B.工人做的有用功为2850J
C.工人对绳子拉力做功的功率为285W D.该滑轮组的机械效率为90%
11.甲、乙、丙三个装置完全相同,燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同,不考虑热量损失且液体均未沸腾,下列选项正确的是( )
A.对比甲、乙两图:如果燃料2的热值较高,最终乙图中a液体内能较大
B.对比乙、丙两图:根据液体a、b最终升温,可以比较两种液体的比热容
C.对比乙、丙两图:若液体b最终升温较高,则燃料1的热值较大
D.对比甲、丙两图:若液体b的比热容比a大,则升高相同的温度,液体a加热时间长
12.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,则说明两灯一定串联
二、填空题(本题共8小题,每题1分,共31分)
13.一节干电池的电压为 V,将三个蓄电池串联后的电压为 V;我国家用电冰箱使用的电源为 (直流/交流)电源,其正常工作时的电压为 V;日光灯正常工作时的电流约为150 。
14.小梅同学先用10N的水平力推动水平地面上重50N的小车匀速直线前进5m,推力所做的功为 J;再用20N的水平力推动小车加速直线前进5m,则该加速过程中推力所做的功为 J;整个过程中,小车重力做的功为 J。
15.在室温为20℃的室内,小华准备了图中甲、乙、丙三杯水,其中 杯中水的内能最大(选填“甲”、“乙”或“丙”,下同),小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他看到 杯中的墨水扩散较快,放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过 的方式改变了物体的内能。
16.如图所示,用不同的滑轮提升重均为100N的物体,不计滑轮的重力、绳重和摩擦,拉动B物体的滑轮相当于 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”), N; N。
17.如图所示,斜面长,高,用大小为沿斜面向上的拉力,将重的铁块A从底端匀速拉到顶端,则有用功是 J,额外功是 J,斜面的机械效率为
18.请补全电路初探知识结构图
① ;② ;③ 。
19.如图甲所示的电路中,当开关S闭合时,两个电流表、的指针位置如图乙所示,则通过灯的电流为 A,通过灯的电流为 A。
20.旅行家骑摩托车在某次旅程中消耗汽油3kg,这些汽油完全燃烧能放出的热量为 J,若汽油机的效率为30%,则汽油机做的有用功为 J;图甲为该摩托车的单缸四冲程汽油机某个冲程的能量流向图,由此可以判断该汽油机正处于 (选填“A”、“B”、“C”、“D”)图的冲程;在这个冲程,汽缸内封闭气体的分子运动 (选填“变剧烈”、“变缓慢”或“不变”)()
A.B.C.D.
21.一根材料不均匀金属棒AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像解答下列问题。
(1)该金属棒的长度L= m,重力G= N;
(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1= N;
(3)求金属棒的重心到A端的距离d= m;
(4)当AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的A端缓慢拉起时,弹簧测力计示数为 N。
三、解答题(本大题共10小题,共45分)
22.工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物,请画出工人使用滑轮组的正确绕线。
23.如图所示杠杆处于平衡,请在杠杆A处画出最小的动力F1,并画出阻力F2。
24.如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,请将电路连接完整,使两灯泡并联,电流表只测量L2的电流,开关控制两只灯泡的亮暗。
25.随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
26.如图所示的电路中,电源电压保持15V不变,当只闭合时,电流表的示数为1.6A。
(1)只闭合时,电压表示数是多少?
(2)只闭合、时,电流表的示数为2A。则此时电流表的示数为多少?
(3)若将电流表替换为电压表,只断开时,示数为2V,电压表的示数是多少?
27.如图甲所示,小明用该装置粗测花生米的热值,过程如下:用电子秤取30g水放入烧杯中,将温度传感器插入水中,并连接电脑;取0.7g花生米穿在细铁丝上,点燃花生米,立即移到烧杯正下方,给水加热,传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示;
(2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米,这样做的目的是 ;
②根据乙图像,粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟,这会导致测得的热值 真实值。
28.小明和同组的同学们一起做“探究并联电路中的电流关系”的实验,以下是他们的部分实验过程。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态。
(2)图甲所示为小明连接好的电路,他正想闭合开关,另一同学发现其电路有错误,提示他如果闭合开关,电路会处于 状态。
(3)小明正确连接电路后,闭合开关前,发现电流表指针的位置如图乙所示,原因是 ;改正错误后试触,发现电流表指针的偏转仍如图乙所示,为使读数更精确,接下来的操作是 。
(4)闭合开关进行实验,正确测出电路中的电流如图丙所示,则该处电流大小是 A。
(5)如表所示是小亮在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据,小亮由数据得出的结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮在探究过程中的不妥之处: (写出一条即可)。
通过的电流
通过的电流
干路的电流
29.小明同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热,得到的实验数据如下表:
物质
次数
质量
升高的温度
加热的时间
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)实验中甲、乙两种液体吸热的多少通过 来反映的;
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的 有关;
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量 (选填“相同”或“不同”);
(4)由上述分析可以得出 (选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
30.用如图甲所示的装置验证杠杆平衡条件。
(1)实验时,要先将杠杆调至水平位置平衡,这是为了便于 ,若杠杆 侧翘起,则需将平衡螺母向右侧调;
(2)一组实验数据如表所示,漏填的数据应为 N;
序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)二组某次实验情景如甲图所示,发现要使杠杆水平位置平衡,测力计向下的拉力要超过测力计的量程,为完成实验,下列操作可行的是______;
A.向左移动钩码的悬挂点 B.向右移动测力计的悬挂点
C.向左移动平衡螺母 D.向右移动平衡螺母
(4)三组实验后还发现,动力和动力臂成反比,造成此结果的原因是实验时未改变 ;
(5)四组利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡,金属棒上A点下方的细线上悬挂一质量为m的小球,AO两点距离为l,需用天平测出 ,便能计算出金属棒重心到支点O的距离为 ;(用m、l及所测物理量符号表示)
(6)实验完成后,小明想起,人们从地面上搬起重物时,常见的做法是直接弯腰(如图丙)或下蹲弯曲膝盖(如图丁)将重物搬起,哪种做法更好呢?下面建立模型说明这个问题。将人的脊柱简化为杠杆如图戊所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F3作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变。搬箱子时的拉力F4作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F3方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
①当α角增大时,F3 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
②如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比图戊中的F3要 (选填“大”或“小”);
③由以上分析可得, (选填“丙”或“丁”)图中的姿势比较正确。
31.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。(图中每个滑轮重相等)
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
绳端拉
力F/N
绳端上移
距离s/cm
机械
效率η
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量在竖直方向 拉动弹簧测力计;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(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,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 (填“越高”“不变”或“越低”);
(4)第3次实验的机械效率 (结果精确到0.1%);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;
(5)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为 J;(不计绳重)
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中,可能正确的是( )
A. B. C. D.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$