期中考试模拟练习卷01(无锡专用)-【满分冲刺】2025-2026学年九年级物理上学期阶段性考试练习卷
2025-10-23
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内容正文:
九年级上学期物理期中考试模拟练习卷(无锡专用)(原卷版)
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.练习范围:第11~13章,苏科版(2024)九年级物理上册。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.在如下图所示的杠杆中,使用时能省力的是( )
A.瓶盖起 B.镊子
C.钓鱼杆 D.船桨
2.用下列四种机械匀速提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
3.某同学在水平路面玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,人对滑板车做了功
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,阻力对滑板车做功
4.某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A.2W B.20W C.200W D.2000W
5.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点。关于摆球,下列说法中正确的是( )
A.如果A点到B点的过程中机械能守恒,则A、B两点等高
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
6.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加
B.物体的内能减少,温度一定降低
C.热量一定从内能多的向内能少的物体转移
D.温度高的物体含有的热量一定多
7.下面是初中物理中的几个研究实例:①可以用与机械能类比的方法学习内能;②研究钢丝钳是否省力时,将之抽象为杠杆模型;③探究物质的吸热能力时,控制水和沙石的体积相同;④研究重力势能和高度的关系时,通过观察木桩下陷的深度来反映重力势能大小。上述研究方法中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.下列现象属于通过做功改变物体内能的是( )
A.甲图,炉火烧水
B.乙图,冬天搓手取暖
C.丙图,用暖手宝暖手
D.丁图将冷牛奶放在热水中捂热
9.在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中,如图是小明连接的实物电路图,闭合开关后发现灯L1不亮,灯L2亮,针对实验和实验现象的说法中正确的是( )
A.两灯泡是串联连接
B.选用的两个灯泡规格尽量相同
C.灯L1发生了短路故障
D.更换L1后使其工作,灯L2的亮度基本不变
10.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表、电流表的读数均变小
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数变小、电流表读数变大
D.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
11.如图是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”,若一个体重为600N的人利用此“车梯”使800N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,“车梯”的机械效率为80%(不计绳重和摩擦),下列关于此过程中的说法,正确的是( )
A.使用“车梯”时人拉绳的速度为0.2m/s B.使用“车梯”时人做的有用功为200J
C.使用“车梯”时人做功的功率为240W D.使用“车梯”时人所用的拉力为250N
12.如图所示,电源电压为6V保持不变,闭合开关后电压表示数为 2.5V, 则( )
A.L1两端的电压为2.5V B.L1两端的电压为3.5V
C.L2两端的电压为3.5V D.L2两端的电压为6V
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共12个小题,每空1分,共36分)
13.春联,是我国特有的文学形式,是过年的重要习俗。如图所示,写春联时,毛笔杆相当于 (省力/费力)杠杆;手握笔的位置向上移动,阻力臂 (变大/变小),则写字时所需的力将 (变大/变小)。
14.如图A所示甲、乙两种剪刀,正常使用时为了更省力,应使用 剪刀; 如图B所示,A装置中的滑轮使用的优点是 ;如图C所示的螺丝钉,选择螺纹 (选填“密”或“稀”) 的螺丝钉拧起来更省力。
15.如图所示,要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和 。需要测量的物理量有:该同学100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和 ,则小明跳绳功率的表达式P= 。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间,其好处是 。
16.如图甲,将穿好的鞋带两端拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中 (选填“杠杆”“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。如图乙,窗户转动执手的手柄做的很长是为了增大 ,工作过程中 省功(选填“能”“不能”或“有时能”)。
17.如图所示接触面都光滑的斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部推到顶部,所需拉力分别为和,所做的功分别为和,则 , 。若把该重物从斜面顶端由静止释放,沿AB到底端时的速度和沿AC到底端时的速度 。(三空均选填“<”、“>”或“=”,忽略重物体积大小的影响)
18.春天,漫步在牧城公园的樱花大道,阵阵花香扑鼻,这是 现象,这表明分子在不停地 ;清风吹过,樱花漫天飞舞,这样的现象 (选填“能”或“不能”)用分子动理论加以解释。
19.某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示,其中为发动机提供动力的图中 图对应的冲程,其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J,飞轮的转速1500r/ min,该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为 W。该汽油机每分钟消耗12g汽油,通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%,则其满负荷工作5h可以节省汽油 kg。(汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg)
20.汽车上常见的车载插座,通过该插座给手机充电时,手机电池相当于电路中的 ,此时是将电能转化为 能存在在手机电池内部。汽车在转弯前,要打开转向灯,司机需拨动转向杆位于同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,转向杆相当于电路中的 。
21.如图所示,通过开关S1,S2,S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关 ;使电路并联应闭合开关 ;为了防止电路短路,不能同时闭合开关 。
22.(1)如图甲所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“L1和L2”、“L1”或“L2”)的电流,L2的电流为 A;
(2)如图丙所示,电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示数为4.5V;当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2V;那么S1、S2都断开时,L2两端的电压为 V。
23.小丽用相同的加热器分别对质量为0.1kg的水和0.2kg的某种液体加热,给水加热是通过 的方式使水的内能增加;实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 。[]
24.如图甲所示,小明将空吊篮提升到高处,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,空吊篮上升的v-t图像如图丙所示,空吊篮重30N,绳子能承受的最大拉力为120N,忽略绳重、摩擦和空气阻力,在0~1s内空吊篮处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,动滑轮重为 N,吊篮最多能装货物的质量为 kg。(g取10N/kg)
三、解答题(本题共8小题,共40分。其中第26、30题应写出必要的解题过程)
25.按要求作图
(1)“节约用水,人人有责”。水龙头手柄相当于一个杠杆,为阻力,请在图-1中画出关闭水龙头时阻力的力臂;
(2)如图-2,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,请在图中画出用最小的力把汽车拉出来的滑轮组绕法;
(3)按要求连接电路图:①L1和L2并联;②S1控制整个电路;③S2控制L2.
26.汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min。活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1。
(1)发动机在 冲程将内能转化为 能,从而使汽车获得动力;
(2)当这辆汽车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶时,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大 ?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是,此时这台汽油发动机的效率是多少 ?()
27.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是 (选填“平衡”或“不平衡”)的,此时若要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是 ;
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离;
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
(3)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。若左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为0.5N,则此时弹簧测力计示数应为 N;
(4)如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂 (选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm。(杠杆上每小格长5cm)
28.小李同学用如图甲、乙、丙所示三个完全相同的装置进行实验,来比较“不同燃料的放热能力”和“不同物质吸热能力”。
(1)实验中除了用到图示的测量器材外,还需要用到的测量仪器有 和秒表;
(2)要比较“不同燃料的放热能力”,应选择 两图进行实验,该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来判断的;
(3)要比较“不同物质吸热能力”,应选择 两个图进行实验。实验中,是通过比较 来间接反映两种物质吸收热量的多少;
(4)若甲装置中消耗的燃料的质量为,使质量为的水温度升高了(水未沸腾),若不考虑热量损失,则燃料1的热值为 (用、、、表示)。如果在实际测量中用该方法测出的热值会比真实值 。
29.如图1是小明“探究串联电路电流和电压特点”的实验电路图,实验器材:两节干电池、多个小灯泡、一个电压表和一个电流表、一个开关和若干导线。
(1)用电流表测电流时,电流表应与被测电路 联(选填“串”或“并”),下表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值,有一个位置的电流测量明显有误,造成这一错误的原因是 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.6
(2)甲、乙两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图1甲、乙所示的两种情况。则甲的问题是: ;乙的问题是: ;
(3)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图1甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一个出现故障,则故障可能是 ;
(4)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,同学们设计的实验电路图如图2甲所示,请根据电路图用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接完整。( )
30.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点,近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化,取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动,把床架和床垫看成一个整体,床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处,通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m,床的长度为2m,整个床体(包含床垫)质量约为80kg,整个床体厚度为0.2m。求:(g取10N/kg)
(1)图乙中液压杆和床架构成了______杠杆;
(2)当收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力?
(3)计算液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率大小?
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九年级上学期物理期中考试模拟练习卷(无锡专用)(解析版)
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.练习范围:第11~13章,苏科版(2024)九年级物理上册。
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.在如下图所示的杠杆中,使用时能省力的是( )
A.瓶盖起 B.镊子
C.钓鱼杆 D.船桨
【答案】A
【详解】A.瓶盖起的支点在最上端,瓶盖对起子的力为阻力,手对起子的作用力为动力,则动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,能省力,故A符合题意;
B.图示,镊子的支点在最上端,物体对镊子的作用力为阻力,手对镊子的作用力是动力,则动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力,故B不符合题意;
C.图示中,左手的作用点为钓鱼杆的支点,右手对鱼杆的作用力为动力,鱼对杆的作用力为阻力,则动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力,故C不符合题意;
D.船桨的支点偏向上端,手对顶端的作用力为动力,水对桨下端的作用力为阻力,则动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力,故D不符合题意。
故选A。
2.用下列四种机械匀速提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】图中使用的简单机械,不计机械自重和摩擦,设物体的重力为G。
A.用该图的杠杆提升重物时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,所以F1>G;
B.由杠杆平衡条件可知G×2L=F2×3L
所以
C.滑轮组绳子的有效股数n=2,拉力
D.滑轮组绳子的有效股数n=3,拉力
比较各机械使用时绳子的拉力可知,D图中的机械最省力。
故选D。
3.某同学在水平路面玩滑板车时的情境如图所示,一开始,人用力蹬地,人和滑板车一起向前运动;停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢,最终停下来。下列说法正确的是( )
A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车没有做功
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,人对滑板车做了功
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,不再受到力的作用
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,阻力对滑板车做功
【答案】D
【详解】A.人用力蹬地,使滑板车向前运动的过程中,人对滑板车有力的作用,滑板车在力的方向上通过一段距离,人对滑板车做功,故A错误;
B.人停止蹬地后,人和滑板车还能继续向前运动,人没有对滑板车有力的作用,人没有对滑板车做功,故B错误;
C.人停止蹬地后,人和滑板车继续向前运动的过程中,还受到重力和阻力作用,故C错误;
D.人停止蹬地后,人和滑板车运动得越来越慢的过程中,滑板车在阻力的方向上通过一段距离,阻力对滑板车做功,故D正确。
故选BD。
4.某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A.2W B.20W C.200W D.2000W
【答案】C
【详解】中学生受到的重力约为500N,从一楼跑到三楼上升的高度约为6m,克服重力做的功约为
W=Gh=500N×6m=3000J
克服自己重力做功的功率约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点。关于摆球,下列说法中正确的是( )
A.如果A点到B点的过程中机械能守恒,则A、B两点等高
B.在B点时处于平衡状态
C.在O点时重力势能最大
D.从A点到O点动能转化为重力势能
【答案】A
【详解】A.如果A点到B点的过程中机械能守恒,则A、B两点机械能相等。A、B两点速度均为零,动能均为零,所以重力势能相等,质量不变,则A、B两点等高,故A正确;
B.在B点时摆球受到竖直向下的重力和沿着绳子向上的拉力,两个力不在同一直线上,所以受力不平衡,处于非平衡状态,故B错误;
C.在O点时摆球高度最低,则重力势能最小,故C错误;
D.从A点到O点,摆球质量不变,速度变大,高度降低,则动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能,故D错误。
故选A。
6.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加
B.物体的内能减少,温度一定降低
C.热量一定从内能多的向内能少的物体转移
D.温度高的物体含有的热量一定多
【答案】A
【详解】A.同一物体,温度越高内能越大,物体的温度升高,内能一定增加,故A正确;
B.物体的内能减少,温度不一定降低,如晶体凝固时,向外放热,内能减小,温度不变,故B错误;
C.热量一定从温度高的物体向温度低的物体传递,温度高的物体不一定内能多,热量不一定从内能多的向内能少的物体转移,故C错误;
D.热量是过程量,不能用含有来描述,故D错误。
故选A。
7.下面是初中物理中的几个研究实例:①可以用与机械能类比的方法学习内能;②研究钢丝钳是否省力时,将之抽象为杠杆模型;③探究物质的吸热能力时,控制水和沙石的体积相同;④研究重力势能和高度的关系时,通过观察木桩下陷的深度来反映重力势能大小。上述研究方法中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】①学习内能时,用运动的小球具有动能来类比做无规则运动的分子也具有动能,用弹簧发生弹性形变时具有势能来类比分子之间存在相互作用力也具有势能,用到了类比法,故①正确;
②研究钢丝钳是否省力,将之抽象成杠杆模型,利用杠杆的平衡条件进行研究,故②正确;
③探究物质的吸热能力时,据控制变量法,应控制水和沙石的体积相同,故③错误;
④研究重力势能和高度的关系时,重力势能不易测量,应用转换法,通过观察木桩下陷的深度来反映重力势能的大小,故④正确。
上述研究方法中正确的有3个,故ABD错误,C正确。
故选C。
8.下列现象属于通过做功改变物体内能的是( )
A.甲图,炉火烧水
B.乙图,冬天搓手取暖
C.丙图,用暖手宝暖手
D.丁图将冷牛奶放在热水中捂热
【答案】B
【详解】ACD.炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能,故ACD不符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦做功,使物体的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
9.在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中,如图是小明连接的实物电路图,闭合开关后发现灯L1不亮,灯L2亮,针对实验和实验现象的说法中正确的是( )
A.两灯泡是串联连接
B.选用的两个灯泡规格尽量相同
C.灯L1发生了短路故障
D.更换L1后使其工作,灯L2的亮度基本不变
【答案】D
【详解】A.图中电流分别经过两个灯泡回到电源的负极,此时电路是并联的,故A错误;
B.实验中为了得到普遍规律,应选用规格不同的灯泡进行实验,故B错误;
C.并联电路中一处短,处处短,因此灯L1不能发生了短路故障,故C错误;
D.并联电路中各用电器互不影响,因此更换L1后使其工作,灯L2的亮度基本不变,故D正确。
故选D。
10.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表、电流表的读数均变小
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数变小、电流表读数变大
D.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
【答案】D
【详解】A.分析电路图可知,只闭合S1时,为一个灯泡的基本电路,只有一个小灯泡接入电路,因此两只灯泡不是串联,只有一个灯泡发光,故A错误;
BCD.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数仍然等于电源电压,所以不变;由于此时两只灯泡是并联的,总电压不变,总电阻减小,所以电流增大,即电流表读数变大,故BC错误,D正确。
故选D。
11.如图是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”,若一个体重为600N的人利用此“车梯”使800N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,“车梯”的机械效率为80%(不计绳重和摩擦),下列关于此过程中的说法,正确的是( )
A.使用“车梯”时人拉绳的速度为0.2m/s B.使用“车梯”时人做的有用功为200J
C.使用“车梯”时人做功的功率为240W D.使用“车梯”时人所用的拉力为250N
【答案】D
【详解】A.重物在10s内升高2m,则重物上升的速度为
由于承担物重的绳子有4段,所以人拉绳的速度
故A错误;
B.人利用此“车梯”使800N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,提升重物时人做的有用功
故B错误;
C.由于机械效率80%,可得
人做功的功率为
故C错误;
D.人的拉力
故D正确。
故选D。
12.如图所示,电源电压为6V保持不变,闭合开关后电压表示数为 2.5V, 则( )
A.L1两端的电压为2.5V B.L1两端的电压为3.5V
C.L2两端的电压为3.5V D.L2两端的电压为6V
【答案】B
【详解】由图可知,两个灯泡串联,闭合开关后,电压表测量L2两端的电压,L2两端的电压是2.5V,由串联电路电压的规律可知L1两端的电压
U1=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本大题共12个小题,每空1分,共36分)
13.春联,是我国特有的文学形式,是过年的重要习俗。如图所示,写春联时,毛笔杆相当于 (省力/费力)杠杆;手握笔的位置向上移动,阻力臂 (变大/变小),则写字时所需的力将 (变大/变小)。
【答案】 费力 变大 变大
【详解】[1]写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆。
[2][3]手握笔的位置向上移动,则阻力臂变大,纸张对笔的阻力基本不变;而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,写字时所需的动力将变大。
14.如图A所示甲、乙两种剪刀,正常使用时为了更省力,应使用 剪刀; 如图B所示,A装置中的滑轮使用的优点是 ;如图C所示的螺丝钉,选择螺纹 (选填“密”或“稀”) 的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 甲 改变施力的方向 密
【详解】[1]甲剪刀,动力施加的位置比阻力施加的位置远,即动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力小于阻力属于省力杠杆;乙剪刀,动力施加的位置与阻力施加的位置接近,根据杠杆平衡的条件可知,不省力,因此为了更省力,应使用甲剪刀。
[2]A装置中的滑轮轴心固定属于定滑轮,该滑轮的特点是可以改变力的方向。
[3]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度,斜面是一种变形的杠杆,因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械;螺丝钉螺纹密、螺线长,相当于斜面较长,因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力。
15.如图所示,要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和 。需要测量的物理量有:该同学100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和 ,则小明跳绳功率的表达式P= 。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间,其好处是 。
【答案】 刻度尺 自身质量 误差小
【详解】[1][2][3]跳绳时是克服自身重力做功,则小明跳绳功率的表达式为
所以需要测量的物理量有:该同学100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h,并用刻度尺测量自身质量。
[4]实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间,其好处是误差更小,结果更准确。
16.如图甲,将穿好的鞋带两端拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中 (选填“杠杆”“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。如图乙,窗户转动执手的手柄做的很长是为了增大 ,工作过程中 省功(选填“能”“不能”或“有时能”)。
【答案】 滑轮组 动力臂 不能
【详解】[1]定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组,使用滑轮组既可以省力,又可以改变力的方向,但要费距离。穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。
[2]手柄的设计本质上是一个省力杠杆,因为动力臂大于阻力臂,从而在使用时可以减少所需的力,手柄做得长,可以增加动力臂的长度,使得在使用时能够更省力,即窗户转动执手的手柄做的很长是为了增大动力臂。
[3]根据功的原理,任何机械都不省功,即窗户转动执手的手柄工作过程中不能省功。
17.如图所示接触面都光滑的斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部推到顶部,所需拉力分别为和,所做的功分别为和,则 , 。若把该重物从斜面顶端由静止释放,沿AB到底端时的速度和沿AC到底端时的速度 。(三空均选填“<”、“>”或“=”,忽略重物体积大小的影响)
【答案】 < = =
【详解】[1][2]由机械功原理可知,AB、CD为光滑斜面,从两边拉同一重物到顶部,克服重力做功,由于重力做功相同,所以两力做功相同,即W1=W2;因为AB>AC,由可知, F1<F2。
[3] 把该重物从斜面顶端由静止释放,重力势能转化为动能;同一物体,高度相同,则重力势能相同,转化的动能相同,由于影响动能因素是质量和速度,则对于同一物体,在两侧底端的速度相同。
18.春天,漫步在牧城公园的樱花大道,阵阵花香扑鼻,这是 现象,这表明分子在不停地 ;清风吹过,樱花漫天飞舞,这样的现象 (选填“能”或“不能”)用分子动理论加以解释。
【答案】 扩散 做无规则运动 不能
【详解】[1][2]能闻到阵阵花香,主要说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
[3]根据机械运动的定义可知,樱花漫天飞舞属于机械运动,不能用分子动理论加以解释。
19.某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示,其中为发动机提供动力的图中 图对应的冲程,其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J,飞轮的转速1500r/ min,该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为 W。该汽油机每分钟消耗12g汽油,通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%,则其满负荷工作5h可以节省汽油 kg。(汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg)
【答案】 D 2250 0.6
【详解】[1]发动机提供动力的冲程是做功冲程;A图中进气门打开,活塞向下运动是吸气冲程;B图中排气门打开,活塞向上运动是排气冲程;C图中进排气门全关,活塞向上运动是压缩冲程;D图中进排气门全关,活塞向下运动是做功冲程,因此D图是为发动机提供动力的冲程。
[2]已知飞轮每转2圈,对外做功1次,则该汽油机每分钟做功次数是750次,则输出机械能为
输出机械能的功率为
[3]每分钟消耗12g汽油,12g汽油完全燃烧释放的热 量
满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率为
将其效率提高5%,即
因每分钟需要的机械能不变,所以此时需要汽油完全燃烧释放的热量
由可得,所需汽油的质量为
满负荷工作5小时可以节省汽油的质量
20.汽车上常见的车载插座,通过该插座给手机充电时,手机电池相当于电路中的 ,此时是将电能转化为 能存在在手机电池内部。汽车在转弯前,要打开转向灯,司机需拨动转向杆位于同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,转向杆相当于电路中的 。
【答案】 用电器 化学 开关
【详解】[1]给手机充电时,手机电池要消耗电能,相当于电路中的用电器。
[2]给手机电池充电时,消耗电能,获得化学能,将电能转化为化学能存在在手机电池内部。
[3]转向杆可以控制转向灯的亮灭,相当于电路中的开关。
21.如图所示,通过开关S1,S2,S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关 ;使电路并联应闭合开关 ;为了防止电路短路,不能同时闭合开关 。
【答案】 S2 S1S3 S2S3
【详解】[1]闭合开关S2,断开开关S1和S3,L1和L2首尾相接,L1和L2串联。
[2]闭合开关S1和S3,断开S2,L1和L2首首相接,尾尾相接,L1和L2并联。
[3]同时闭合开关S2和S3,电流从正极出发,会经过S2和S3,回到负极,造成短路。
22.(1)如图甲所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“L1和L2”、“L1”或“L2”)的电流,L2的电流为 A;
(2)如图丙所示,电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示数为4.5V;当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2V;那么S1、S2都断开时,L2两端的电压为 V。
【答案】 L1 0.9 2.5
【详解】(1)[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流。
[2]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,所以a电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即I1=0.3A;b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,即I=1.2A;因此L2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A
(2)[3]当S1、S2都闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压U=4.5V;当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与灯泡L2串联,电压表测L1两端的电压,则L1两端的电压U1=2V;当S1、S2都断开时,灯泡L1和L2串联,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2两端的电压
U2=U-U1=4.5V-2V=2.5V
23.小丽用相同的加热器分别对质量为0.1kg的水和0.2kg的某种液体加热,给水加热是通过 的方式使水的内能增加;实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 J,另一种液体的比热容为 。[]
【答案】 热传递
【详解】[1]用加热器给水加热,水吸收热量,内能增加,温度升高;给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加。
[2]水在16min内由10℃增加到40℃,吸收的热量为
[3]另一种液体在8min内由20℃增加到50℃,和水升高的温度相同,加热使用的加热器相同,相同时间两种液体吸收的热量相同,另一种液体在8min吸收的热量是水在16min内吸收热量的一半,另一种液体的比热容为
24.如图甲所示,小明将空吊篮提升到高处,拉力F随时间t变化的图像如图乙所示,空吊篮上升的v-t图像如图丙所示,空吊篮重30N,绳子能承受的最大拉力为120N,忽略绳重、摩擦和空气阻力,在0~1s内空吊篮处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,动滑轮重为 N,吊篮最多能装货物的质量为 kg。(g取10N/kg)
【答案】 非平衡 20 19
【详解】[1]由图丙得,在0~1s内空吊篮做匀加速直线运动,处于非平衡状态。
[2]由图甲得,滑轮组
由图丙得,在1~2s内,吊篮匀速上升,拉力为25N,忽略绳重、摩擦和空气阻力时
则动滑轮重为
[3]当拉力为120N时,吊篮装的货物重力最大,由得
吊篮最多能装货物的重力
三、解答题(本题共8小题,共40分。其中第26、30题应写出必要的解题过程)
25.按要求作图
(1)“节约用水,人人有责”。水龙头手柄相当于一个杠杆,为阻力,请在图-1中画出关闭水龙头时阻力的力臂;
(2)如图-2,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,请在图中画出用最小的力把汽车拉出来的滑轮组绕法;
(3)按要求连接电路图:①L1和L2并联;②S1控制整个电路;③S2控制L2.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)阻力臂是过支点到阻力作用线的距离,作力F2的反向延长线,过支点O向力F2的作用线作垂线,垂线段用l2表示,即为阻力的力臂,如下图所示:
(2)用最小的力,则承担拉力的绳子段数最多,则应从动滑轮绕起,因此将绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过左边的定滑轮,再绕过动滑轮,如下图所示:
(3)L1和L2并联,则电路中有两条电流路径;开关S1控制整个电路,S1在干路上;S2控制L2,则S2与灯L2串联在一条支路中,灯L1在另一条支路中,如图所示:
26.汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min。活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1。
(1)发动机在 冲程将内能转化为 能,从而使汽车获得动力;
(2)当这辆汽车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶时,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大 ?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是,此时这台汽油发动机的效率是多少 ?()
【答案】(1) 做功 机械
(2)1.8×103N
(3)25%
【详解】(1)[1][2]汽油发动机属于热机在工作工程中做功冲程提供动力,将内能转化为机械能,从而使汽车获得动力。
(2)汽车在公路上做匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,大小相等为
(3)这台发动机在最大功率时1min内发动机做的有用功
排气量为1.8L的汽车,汽缸容积为
发动机消耗汽油的质量
1min内汽油完全燃烧放出的热量
这台发动机在最大功率时的热机效率
27.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是 (选填“平衡”或“不平衡”)的,此时若要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是 ;
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离;
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
(3)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。若左边钩码离支点20cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为0.5N,则此时弹簧测力计示数应为 N;
(4)如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂 (选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm。(杠杆上每小格长5cm)
【答案】 平衡 右 B 便于测量力臂 2 小于
【详解】(1)[1]杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态,图甲中杠杆静止,是平衡状态。
[2]若要调节杠杆在水平位置平衡,由图得,杠杆右端偏高,则平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)[3]设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,由杠杆的平衡条件可知,当
时,就会满足杠杆左端下倾。
①杠杆两侧同时减掉一个钩码,左边
右边
右边下倾。
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;左边
右边
左边下倾。
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离(假设为1格),左边
右边
右边下倾。
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离(假设为1格),左边
右边
左边下倾,则符合要求的是②④,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[4]杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
[5]根据杠杆平衡条件得
解得
(4)[6]杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上时,力的力臂在杠杆上,此时力臂最大,当如丙图,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,力臂不在杠杆上,动力臂变小,小于15cm。
28.小李同学用如图甲、乙、丙所示三个完全相同的装置进行实验,来比较“不同燃料的放热能力”和“不同物质吸热能力”。
(1)实验中除了用到图示的测量器材外,还需要用到的测量仪器有 和秒表;
(2)要比较“不同燃料的放热能力”,应选择 两图进行实验,该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较 (选填“温度计升高的示数”或“加热时间”)来判断的;
(3)要比较“不同物质吸热能力”,应选择 两个图进行实验。实验中,是通过比较 来间接反映两种物质吸收热量的多少;
(4)若甲装置中消耗的燃料的质量为,使质量为的水温度升高了(水未沸腾),若不考虑热量损失,则燃料1的热值为 (用、、、表示)。如果在实际测量中用该方法测出的热值会比真实值 。
【答案】(1)天平
(2) 甲、丙 温度计升高的示数
(3) 甲、乙 加热时间
(4) 偏小
【详解】(1)实验中,除了图示的测量器材(烧杯、温度计、燃料等)外,还需要测量燃料的质量和加热时间,因此还需要用到的测量仪器有天平和秒表。天平用于测量燃料的质量,秒表用于记录加热时间。
(2)[1][2]要比较不同燃料的放热能力,根据控制变量法,液体的质量和种类要相同,燃料不同,应选择甲丙两图进行实验,由于液体完全相同,根据可知,吸热的多少与温度的变化量有关,所以该实验中燃料燃烧时放出热量的多少是通过比较温度计升高的示数来判断的。
(3)[1][2]要比较不同物质吸热能力,根据控制变量法,应保持液体的质量相同,同时吸热的多少无法直接观察,只能通过做加热时间来间接反映,则应保持加热器相同,所以应选甲乙两个图进行实验。
(4)[1]如图燃料燃烧放出的热量都被水吸收,则燃料放出的热量等于水吸收的热量,即燃料放出的热量为
根据得燃料1的热值为
[2]在实际测量中,由于加热过程中存在热损失,一部分热量散失到空气中或被容器吸收,燃料也不可能完全燃烧,导致水吸收的热量实际小于放出的热量,所以该方法测出的热值会比真实值偏小
29.如图1是小明“探究串联电路电流和电压特点”的实验电路图,实验器材:两节干电池、多个小灯泡、一个电压表和一个电流表、一个开关和若干导线。
(1)用电流表测电流时,电流表应与被测电路 联(选填“串”或“并”),下表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值,有一个位置的电流测量明显有误,造成这一错误的原因是 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.6
(2)甲、乙两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图1甲、乙所示的两种情况。则甲的问题是: ;乙的问题是: ;
(3)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图1甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一个出现故障,则故障可能是 ;
(4)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,同学们设计的实验电路图如图2甲所示,请根据电路图用笔画线代替导线将如图乙所示的实物电路连接完整。( )
【答案】 串 电流表选用小量程却按大量程读数了 电流表正负接线柱接反 电流表量程太大 L1断路
【详解】(1)[1]根据电流表的使用方法可知,用电流表测电流时,电流表应与被测电路串联。
[2]串联电路各处的电流都相等,测得的三个电流值中错误的是1.6A,1.6A是0.32A的5倍,使用错误的原因是电流表选用小量程却按大量程读数了。
(2)[3]由图甲可知,在试触过程中出现电流表指针反向偏转,说明电流从负接线柱流入了,即电流表的正负接线柱接反了。
[4]图乙中电流表指针偏转角度太小,说明电流表的量程选大了,应该用小量程。
(3)[5]闭合开关后,串联电路中两灯都不发光,说明电路中可能有断路故障。测得UAC=3V,说明电压表能测电源电压;测得UBC=0V,说明此时电压表与电源两端没有接通,即B、C两点之外存在断路;测得UAB=3V,说明此时电压表与电源两极连通,是与电压表并联的部分存在断路故障,即A、B两点之间的L1断路。
(4)[6]根据电路图连接实物图,先将两灯泡串联接入电路,因为电源电压为两节干电池,电压为3V,再将电压表小量程与灯泡L1并联接入电路,注意导线不能交叉,如下图所示:
30.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点,近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化,取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动,把床架和床垫看成一个整体,床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处,通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m,床的长度为2m,整个床体(包含床垫)质量约为80kg,整个床体厚度为0.2m。求:(g取10N/kg)
(1)图乙中液压杆和床架构成了______杠杆;
(2)当收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力?
(3)计算液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率大小?
【答案】(1)费力;(2)1600N;(3)72W
【详解】解:(1)由乙图可知,过O向AB做垂线,垂线段的长就是动力臂l1为0.25m,阻力臂为O点到床中心的距离,即l2为1m,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
(2)床体的重力
根据杠杆平衡条件可得
液压杆至少要提供的力
每个液压杆至少要提供的力
(3)床在升起过程中液压杆对床体做的功等于克服床体重力所做的功,床体重心上升的高度为
则液压杆对床体做的功
液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率
答:(1)图乙中液压杆和床架构成了费力杠杆;
(2)当收起床体时,每个液压杆至少要提供1600N的力;
(3)液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率为72W。
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