内容正文:
苏州市振华中学校
2025-2026学年第一学期初三年级期中测试
物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 如图所示,是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是( )
A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤
C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手
【答案】A
【解析】
【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆,是费力杠杆。
A.夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短,属于费力杠杆,故A符合题意;
BCD.拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长,属于省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 如图所示是利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A. 井架上的滑轮是动滑轮 B. 提等量的水,水桶越重机械效率越高
C. 利用这个装置能够省力 D. 提水过程中当水桶静止时,人对水桶没有做功
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由图可知,井架上的滑轮不随重物一起移动,是定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,不省距离,也不费距离,但可以改变力的方向,故AC错误;
B.提等量的水,水桶越重,说明额外功越多,机械效率越低,故B错误;
D.提水过程中当水桶静止时,人对水桶有力的作用,但水桶没有在改力的方向上移动距离,故没有做功,故D正确。
故选D。
3. 如图是小明用塑料瓶制作的水火箭。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 水火箭上升过程中瓶内气体温度升高
B. 瓶内气体是通过热传递改变内能
C. 水火箭升空时与热机的压缩冲程工作原理相似
D. 水火箭升空时机械能由高压气体内能转化而来
【答案】D
【解析】
【详解】AB.水火箭升空时,是里面的气体对外做功,内能减小,温度降低,通过做功的方式改变物体的内能,故AB错误;
C.水火箭升空时,是里面的气体对外做功,将内能转化为机械能,相当于内燃机的做功冲程,故C错误;
D.水火箭升空过程中高压气体的内能转化为水火箭的机械能,故D正确。
故选 D。
4. 关于生活中常见的一些数据,下列说法中不正确的是( )
A. 人正常骑自行车的功率约
B. 中学生从1楼爬到4楼做功约为
C. 汽油机正常工作的效率可以达到
D. 将一本物理书从地上捡起来放到桌上做功约
【答案】C
【解析】
【详解】A.人正常骑自行车时,功率大约在70W-100W之间,80W是合理的,故A正确,不符合题意;
B.中学生的体重约500N,从1楼到4楼的高度约9m,根据功的公式,可得,故B正确,不符合题意;
C.汽油机工作时,由于存在热量损失、机械摩擦等,效率不可能达到100%,故C错误,符合题意;
D.物理书的质量约0.2kg,重力
桌面高度约1m,做功,故D正确,不符合题意;
故选C。
5. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械,机械效率一定高
B. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
C. 功率大的机器比功率小的机器做功多
D. 机械做功时,做的有用功越多,机械效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率与机械效率是两个不同的物理量,二者没有直接关系,故A错误;
B.机械效率为有用功与总功的比值,则机械效率越高,有用功与总功的比值越大,故B正确;
C.由得,做功时间未知时,功率大的机器与功率小的机器做功大小无法比较,故C错误;
D.由得,机械做功时,总功未知时,做的有用功越多,机械效率不一定越大,故D错误。
故选B。
6. 如图所示电路,闭合开关,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表测量通过灯的电流
B. 有灯泡损坏时,电流表、示数可能相等
C. 若灯发生短路,正常发光
D. 仅断开,电流表的示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析电路可知,闭合开关后,灯、并联,电流表测量干路电流,电流表测量电流,故A错误;
B.若灯泡损坏,则灯、电流表、串联,此时电流表、示数相等,故B正确;
C.若灯发生短路,则也被短路,电源可能损坏,都不能发光,故C错误;
D.仅断开,电路为只有的简单电路,根据并联电流规律可知电流表的示数减小,故D错误。
故选B。
7. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中,最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失,下列说法错误的是[c水=4.2×103J/(kg⋅°C)]( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间就不能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为8.4×103J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1∶6
D. 只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温可以下降到10℃
【答案】D
【解析】
【详解】A.两物体发生热传递时需要有温度差。金属冰块和水达到相同温度后,两物体不再有温度差,它们之间就不能发生热传递,故A正确;
B.若不计热量损失,金属冰块吸收的热量等于水放出的热量,即
故B正确;
C.金属冰块与水的比热容之比为
故C正确;
D.将金属冰块的质量增加到0.4kg,假设水温可以下降到10℃,则
故只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温不可以下降到10℃,故D错误。
故选D。
8. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A. 拉力F的大小为物重的2倍
B. 当悬挂点左移时,F将减小
C. 若F改为沿图中虚线方向施力,其力臂将增大
D. 若物重增加2N,F的大小增加1N
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据杠杆平衡条件得,拉力大小为
故A不符合题意;
B.当悬挂点左移时,阻力臂变大,阻力和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,F将增大,故B不符合题意;
C.力臂为支点到力的作用线的距离,若F改为沿图中虚线方向施力,其力臂将减小,故C不符合题意;
D.根据以上分析可知,按图中方向施力,不论物体的重力为多大,动力F均为物重G的一半,所以,若物重增加2N,F的大小增加1N,故D符合题意。
故选D。
9. 如图所示电路,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6 V,电流表A1的示数为0.2 A,以下说法正确的是
A. 电压表V的示数可能为6 V
B. 电压表V的示数一定等于12 V
C. 电流表A的示数可能为0.4 A
D. 电流表A的示数一定等于0.2 A
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,两电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知两电流表示数相等,故D正确,C错误,电压表V1测L1示数V测电源电压,由于不知道L2的规格,所以无法判断L2的电压和电源电压,故AB错误.
10. 工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙,若10s内将重300N的物体匀速提升3m,不计绳重和摩擦。则( )
A. 拉力做功的功率为99W
B. 绳子自由端的拉力为100N
C. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s
D. 该滑轮组的机械效率为90%
【答案】A
【解析】
【详解】由图乙可知,不计绳重和摩擦时
将G=270N,η=90%代入上式可得:G动=30N;
ABC.由图甲可知,绳子段数n=3,绳子拉力为
自由端移动距离为
s=3h=3×3m=9m
自由端移动速度为
故拉力的功率为
P=Fv=110N×0.9m/s=99W
故A符合题意,BC不符合题意。
D.该滑轮组的机械效率为
故D不符合题意。
故选A。
11. 如图所示,是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1,舞台灯亮起,按下开关S2时,电动机才能启动控制五环旗升降;若舞台灯不亮,电动机也不启动。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当闭合开关S1时,舞台灯亮起,此时电动机不工作;当按下开关S2时,电动机才能启动,说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的,开关S1在干路上,开关S2在电动机所在支路,可知C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球经过O、P两点时动能相等
B. 小球到达最高点N时速度一定为零
C. 小球到达的最高点N不可能高于M点
D. 小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能,O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点的动能,故A错误;
B.球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,球在M点既有动能又有重力势能,球上升至最高点N时,仍水平方向飞行,也既有动能又有重力势能,则在N点的速度不为0,故B错误;
C.球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功,有部分机械能转化为内能,球在N点的机械能一定小于在M点的机械能,但由于球在M、N点的动能大小不确定,因此球在M、N两点的重力势能大小也不确定,即N点重力势能有可能比M点重力势能大,则最高点N与M点对比,N点可能M高,故C错误;
D.忽略空气阻力,球从N点到Q点机械能守恒,因此球在N点的机械能等于Q点的机械能,故D正确。
故选D
二、填空题(每空1分,共26分)
13. 寒冷的冬天,我们可以坐在电取暖器旁取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过___________的方式改变人体的内能,后者是通过___________的方式改变人体的内能。
【答案】 ①. 热传递 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。做功是能量的转化,热传递是能量的转移。冬天坐在电取暖器旁取暖,是通过热传递的方式增加了身体的内能;跳绳使身体发热,是通过做功的方式增加了身体的内能。
14. 科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在水平方向匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力),喷洒农药的过程中,飞机所受的升力______(有/没有)对飞机做功,飞机的动能______(增大/减小/不变),重力势能______(增大/减小/不变)。
【答案】 ①. 没有 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]升力竖直向上,飞机沿着水平方向飞行,力与距离的方向垂直,故升力不做功。
[2]影响动能的因素是物体质量和速度,由题可知,飞机速度不变,质量减小,故动能减小。
[3]重力势能与质量和高度有关,由题可知,飞机高度不变,质量减小,可知重力势能减小。
15. 电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联 ③. 变小
【解析】
【详解】[1] 在电池充电的过程中,消耗电能,将电能转化为化学能,此时电池相当于电路中的用电器。
[2] 三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联。
[3] 因为干路电流等于各支路电流之和,若拔掉其中一部手机,则通过该支路的电流将变为零,其他支路电流不变,所以总电流变小。
16. 如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是金属片___________,电压为___________V;用水果电池给电路供电时,将___________能转化为___________能。
【答案】 ①. B ②. 1.2 ③. 化学 ④. 电
【解析】
【详解】[1][2]电压表在连接时,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,此时指针向右偏转,说明与电压表正接线柱相连的B金属片是该电池的正极,由图可知,电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,此时的示数是1.2V。
[3][4]用水果电池给电路供电时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能。
17. 随着科技的发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,机器人受到的阻力为重力的0.1倍。机器人所受重力做功___________J,牵引力对机器人做功___________J,功率为___________W。()
【答案】 ①. 0 ②. 1500 ③. 24
【解析】
【详解】[1]重力的方向为竖直方向,由于机器人沿水平方向运动,在重力的方向上没有移动的距离,所以重力不做功,即重力做功为0J。
[2]因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,机器人所受牵引力F=f=0.1G=0.1mg=0.1×30kg×10N/kg=30N
牵引力对机器人做的功W=Fs=30N×50m=1500J
[3]牵引力对机器人做功的功率
18. 如图甲所示电路中,为两只灯泡,电源由两节新干电池串联组成。要使灯与组成串联电路,应闭合开关___________,若此时电压表示数如图乙所示,则灯泡两端的电压为___________V;若同时闭合开关和,则电压表示数为___________V。
【答案】 ①. S2 ②. 1.2 ③. 0
【解析】
【详解】[1]要使灯与组成串联电路,电路中只有一条路径,若闭合开关S2时,则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡回到电源的负极,所以它们是串联的。
[2]此时电压表测量灯泡L1两端电压,由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值是0.1V,此时示数为U1=1.8V,已知电源由两节新干电池串联组成,1节新干电池的电压是1.5V,则电源电压为U=2×1.5V=3V
由串联电路的电压特点可知,则灯泡L2两端的电压U2=U-U1=3V-1.8V=1.2V
[3]若同时闭合开关和,电压表被短路,电压表的示数是零。
19. 如图所示列出的是2025年6月25日同纬度的沿海某城市和内陆某城市的气温情况。请判断甲是___________城市,这是由于沙石的比热容___________水的比热容,吸收相同热量后沙石的温度变化较___________。
【答案】 ①. 沿海 ②. 小于 ③. 大
【解析】
【详解】[1][2][3]根据公式Q=cmΔt可知,质量相同的沙石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热容c成反比,沙石的比热容小于水的比热容,因此吸收相同热量后沙石温度变化大,水的温度变化小,由图可知,城市甲温差小,是沿海城市,城市乙温差大,是内陆城市。
20. 如图所示,电源电压恒为,只闭合开关和,电流表的示数为;只闭合开关和,电流表的示数为;开关、、都闭合,电流表的示数为;则开关、都闭合时、、连接方式是___________联,灯泡两端的电压为___________V,通过灯泡的电流为___________。
【答案】 ①. 并 ②. 3 ③. 0.1
【解析】
【详解】[1][2]只闭合开关和,只有L3与电流表串联在电路中,电流表的示数为;
只闭合开关和,只有L1与电流表串联在电路中,电流表的示数为;
开关、、都闭合,L1与L2、L3并联,根据并联电路的等压关系可知,灯泡两端的电压为
[3]此时电流表测量干路电流且示数为;所以通过灯泡的电流为
21. 如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动的过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量是___________kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杠杆不断,则物体从A点开始运动的时间最长为___________s。()
【答案】 ①. 1 ②. 15
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,一开始时,力传感器读数大小是10N,由于AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒,则不考虑它们的重力,那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小,则物体M的质量
[2]由图乙可知,物体从A点开始运动,到第6s时,力传感器读数大小是零,即A端没有压力,则物体M就应该是在O点,则物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零,运动时间是6s,这段时间通过的路程
则物体M匀速运动的速度
然后物体M继续向右运动,物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大,直到AC能承受的最大弹力大小为15N,根据杠杆的平衡条件可知
其中的F是最大弹力15N,lx是物体M相对于O点往右移动的距离,代入数据解得
则直到AC能承受最大弹力大小为15N时,物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m,物体M匀速运动的速度是0.05m/s,则物体M相对于O点往右移动的时间
物体M相对于O点往右移动的时间是9s;由上述可知,在OA段移动时,需要的时间是6s,则物体从A点开始运动最长时间
三、解答题(共50分)
22. 按要求作图。
(1)如图所示,使用螺丝刀撬钉子时,画出动力臂和阻力;
(2)如图所示,请在○中填上字母A或V表示电流表或电压表,使电路能正常工作;
(3)如图所示,利用滑轮组设计一个升降装置提升重物,画出最省力的绕线方式;
(4)如图所示,按电路图连接电路。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
力臂是支点到动力作用线的垂直距离,动力F1作用在螺丝刀手柄A点,方向竖直向下,其作用线为过A点的竖直线,从支点O向该作用线作垂线,垂足到O的距离即为力臂l1;F2方向竖直向下,作用点是图钉与螺丝刀的接触点(即螺丝刀末端B点),因此从B点画竖直向下的箭头表示F2,如图所示:
【小问2详解】
由电路图可知,若上面的电表为电流表,则电路会出现短路现象,所以该电表为电压表;下面的电表串联在干路中,为电流表,如图所示:
【小问3详解】
要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,图中只有一个定滑轮和一个动滑轮,最多只能有3股绳子,所以绳子要系在动滑轮上面的挂钩上,依次向外绕线,如图所示;
【小问4详解】
由电路图可知,两个灯泡并联,电流表测量通过L1的电流,电压表测量灯泡L2两端的电压,连接实物图,从电源的正极出发连接开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,将灯泡L2并联在电流表和灯泡L1两端,电压表和灯泡L2并联,如图所示:
23. 燃气灶烧水时,把体积为5L初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
【答案】(1)1.05×106J;(2)2.1×106J;(3)50%
【解析】
【详解】解:(1)水的质量
水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
(3)燃气灶烧水时的效率
答:(1)水吸收的热量为1.05×106J;
(2)天然气燃烧放出的热量为2.1×106J;
(3)燃气灶烧水的效率为50%。
24. 如图所示,工人用平行于斜面向上的400N的推力在40s内将重为800N的物体匀速推上高为1.5m的车厢,所用的斜面长是4m。求:
(1)推力所做的功及功率;
(2)斜面的机械效率;
(3)物体受到斜面的摩擦力大小。
【答案】(1)1600J, 40W。
(2)75% (3)100N
【解析】
【小问1详解】
推力做的功是总功,大小
推力的功率为
【小问2详解】
克服物体重力做的功是有用功,大小是
斜面的机械效率为
【小问3详解】
克服摩擦力做的功是额外功。根据可知,额外功为
额外功是克服摩擦力做的功,设摩擦力为f,则
25. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图所示的位置静止,此时我们常把杠杆的平衡螺母向___________调,直至杠杆在水平位置平衡,目的是___________;
(2)如图所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;()
(3)如图所示,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F___________,F与其力臂的乘积变化情况是___________;
(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图所示,此过程中,弹簧测力计的示数___________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 方便测量力臂
(2)15 (3) ①. 增大 ②. 不变
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知,杠杆左端下沉,杠杆重心偏左,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,使杠杆在水平位置平衡,此时力臂正好沿着杠杆方向,所以,目的是可方便测量力臂。
【小问2详解】
一个钩码的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
设杠杆一格长度为L,由杠杆平衡条件可知2G×3L=F×2L
弹簧测力计的示数
【小问3详解】
[1]根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,在从a到b的过程中,动力臂逐渐减小,则动力F逐渐增大。
[2]由于杠杆始终保持水平平衡,因为阻力与阻力臂的乘积不变,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也不变。
【小问4详解】
竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,动力臂变小,同时阻力臂也变小,但转动后力臂之比仍等于杠杆水平平衡时的力臂之比,因为阻力不变,由F1l1=F2l2可知,动力也不变,即测力计示数不变。
26. 如图1所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同,液体a质量是液体b质量的2倍。实验时,燃料燃烧对液体加热直至燃料燃尽,三装置中液体升高的温度随时间变化的图像如图2所示。
(1)为“探究不同物质吸热升温的现象”,可选择___________两装置实验,液体a和液体b吸收热量的多少是通过___________来反映,需要的测量工具是___________;由图2可知:a、b两种液体的比热容之比为___________。
(2)为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”,根据图2中信息,分析如下:
①由图可知:在5min时间内,燃料1使液体a升高的温度是60℃,燃料2使液体a升高的温度是20℃,因此燃料1热值更大;
②由图可知:燃料1使液体a升高的温度是60℃,燃料2使液体a升高的温度是65℃,因此燃料2热值更大;
上述分析错误的是___________(选填“①”或“②”),错误的原因是:___________。
【答案】(1) ①. 甲丙 ②. 加热时间 ③. 秒表(或计时器) ④. 1∶3
(2) ①. ① ②. 相同时间内消耗的燃料质量不同
【解析】
【小问1详解】
[1]为“探究不同物质吸热升温的现象”, 应控制加热装置相同,加热质量相同的不同液体,因此应选择甲和丙两图进行实验。
[2]加热装置相同,加热时间相同时,液体吸收热量相同,加热时间不同,液体吸收热量不同,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
[3]测量时间的工具为秒表。
[4]由图2得,质量相等的液体ab加热5min,吸收相同热量,ab升高温度分别为60℃、20℃,液体a质量是液体b质量的2倍,由得
则
【小问2详解】
[1][2]实验中要控制燃料燃烧的质量相同,比较燃料放出热量的多少得出燃料的热值大小,分析①中比较相同时间内消耗的燃料释放的热量得出燃料热值大小,而相同时间内消耗的燃料质量不同,无法得出燃料热值大小,因此①分析错误。
27. 为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察______来判断物体重力势能的大小;
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中______(填序号)两次实验进行分析比较;
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是:______;
(4)为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适是______(填“甲”或“乙”)的方法;
(5)若不计空气阻力,将一小石块从某一高度由静止开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的______。
【答案】(1)铁钉陷入沙子中的深度
(2)①和② (3)高度相同时,物体的质量越大,重力势能就越大
(4)甲 (5)C
【解析】
【小问1详解】
重力势能的大小无法直接观察到,实验中采用转换法,通过观察圆桌的铁钉陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小。
【小问2详解】
探究重力势能与高度的关系时,必须保证物体的质量相等而物体最初的高度不同,而图①和图②使用的是同一物体,从不同高度落下,所以可以实现探究目的。
【小问3详解】
由图可知,图②和图③中物体不同,即质量不同,但是从同一高度落下,所以探究的问题是高度相同时,重力势能的大小与质量的关系,质量越大,重力势能越大。
【小问4详解】
用橡皮泥代替沙子时,撤去物体后,橡皮泥不会恢复原状,方便测量其下陷的深度,而用海绵代替沙子时,撤去物体后海绵会恢复原状,不方便测量下陷的深度,所以应选甲同学的方法。
【小问5详解】
物体在下落的过程中速度越来越快,单位时间内物体下落的高度越来越大,则重力势能减小的越来越快,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
28. 小明在探究并联电路的电流特点时,设计的电路如图甲所示。
(1)实验中,为了得到普遍性结论,他选择规格___________的两个小灯泡。
(2)他按图甲连接电路,刚接好最后一根导线,两个小灯泡就都亮了,其原因可能是___________。
(3)他将电流表接入电路中,如图乙所示,此时电流表测量的是通过___________的电流,要测量通过干路的电流,他只需断开开关后,接下来进行的操作是:___________。改接前电流表的示数为,改接后电流表的示数为,则___________。
(4)正确改动电路后,他闭合开关S,电流表示数如图丙所示。为使测量结果更精确,他应进行的操作是:___________。
【答案】(1)不同 (2)见解析
(3) ①. 灯泡L2 ②. 见解析 ③. <
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
实验中,为了使结论具有普遍性,应选择规格不同的两个小灯泡,避免结论的偶然性。
【小问2详解】
他按图甲连接电路,刚接好最后一根导线,两个小灯泡就都亮了,此时电路是通路,可能连接电路时,开关没有断开。
【小问3详解】
[1][2][3]他将电流表接入电路中,如图乙所示,此时电流表与灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流,要测量通过干路的电流,他只需断开开关后,把图中3号导线的f接线柱上的线接到e接线柱上即可。改接前电流表的示数为I1,改接后电流表的示数为I2,因为并联电路中,干路中的电流等于各个支路的电流之和,则I1<I2。
【小问4详解】
正确改动电路后,他闭合开关S,电流表示数如图丙所示,此时指针偏转的角度很小,量程较大,示数小于小量程,为使测量结果更精确,他应进行的操作是:断开开关,将电流表量程换接小量程。
29. 阅读短文,回答问题。
实际生活中的汽车往往采用多缸发动机,发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度),而所有汽缸的“工作容积”之和称为发动机排量。如图甲所示,发动机有4个汽缸(图甲中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上,各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有1个汽缸在做功,其它3个汽缸分别在吸气、压缩和排气。目前大多数汽车刹车时均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的动能转化为内能释放掉,导致了能源的浪费。而现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能产生汽车所需的制动力,同时把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存起来,从而有效减少了汽车的燃油消耗、污染物的排放和制动器摩擦片的磨损。
若汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,则仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求。某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表所示。再生制动器只会把一部分的动能再生使用,其余的动能转化为内能。汽车正常行驶时,将发动机关闭直至汽车停止的过程中,通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率。
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
阻力
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
(1)根据图甲中曲轴的位置可知,四缸发动机中4号汽缸处在做功冲程中,2号汽缸处在___________冲程中;
(2)当四缸发动机曲轴转速为3000r/min时,四缸发动机每秒做功___________次;设做功冲程中燃气对活塞的平均压强是,四缸发动机排量为,当发动机曲轴每秒转过n圈时,该汽车的输出功率P与发动机排量的关系式为___________(用符号表示);
(3)根据表中数据在图乙中画出汽车刹车时再生制动器在0~1s内产生的刹车阻力随时间变化的关系图像;
(4)如果汽车制动时需要的恒定刹车阻力为,由图像可知,当时,油压制动器大约还需产生___________N的刹车阻力;
(5)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器的两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度v,计算出动能,画出了对应的图像,如图丙所示,则表示开启再生制动器的图线是___________,该次测试中储能效率为___________。
【答案】(1)吸气 (2) ①. 100## ②.
(3) (4)600
(5) ①. ② ②. 40%
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,1号汽缸中进气门和排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;2号汽缸中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;3号汽缸中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;4号汽缸中进气门和排气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,即4号汽缸处在做功冲程中,2号汽缸处在吸气冲程中。
【小问2详解】
[1]四缸发动机曲轴转速为3000r/min,即转速为
所以1s内曲轴转动50圈,因为四缸发动机在飞轮转动的每半周里,都有1个汽缸在做功,即曲轴转动1圈,四缸发动机对外做功2次,所以四缸发动机每秒做功的次数为100次。
[2]设活塞的横截面积为S,冲程长度为L,工作容积为V,则
因为所有汽缸的“工作容积”之和称为发动机排量,而四缸发动机排量为,则
一次做功冲程中,发动机所做的功为
当发动机曲轴每秒转过n圈时,每秒做功的次数为2n,则1s发动机做的总功为
则发动机的功率为
【小问3详解】
由表格中的数据进行描点并用平滑的曲线连接可得汽车刹车时再生制动器在0~1s内产生的刹车阻力随时间变化的关系图像,如图所示:
【小问4详解】
由第3问的图像可知,当时,再生制动器产生的刹车阻力约为,因为汽车制动时需要的恒定刹车阻力为,所以油压制动器还需产生的刹车阻力约为
【小问5详解】
[1]再生制动器只会把一部分的动能再生使用,其余的动能转化为内能,因此开启再生制动器时产生的内能相对较少,克服摩擦力做的功较少,汽车的制动距离较短,由图可知,②的制动距离较短,所以表示开启再生制动器的图线是②。
[2]在不开启再生制动器时,汽车制动时减小的动能全部转化为内能,即减小的动能等于克服摩擦力所做的功,由丙图中的①图线可知,此时汽车制动距离为
则减小的动能为
由丙图中的②图线可知,开启再生制动器时,汽车制动距离为
产生的内能即克服摩擦力做的功为
通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率,由题意可知,转化为的电能为两次克服摩擦力所做的功的差,即
则储能效率为
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苏州市振华中学校
2025-2026学年第一学期初三年级期中测试
物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 如图所示,是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是( )
A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤
C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手
2. 如图所示是利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A. 井架上的滑轮是动滑轮 B. 提等量的水,水桶越重机械效率越高
C. 利用这个装置能够省力 D. 提水过程中当水桶静止时,人对水桶没有做功
3. 如图是小明用塑料瓶制作的水火箭。小明先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气;打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中。下列说法正确的是( )
A. 水火箭上升过程中瓶内气体温度升高
B. 瓶内气体是通过热传递改变内能的
C. 水火箭升空时与热机的压缩冲程工作原理相似
D. 水火箭升空时的机械能由高压气体内能转化而来
4. 关于生活中常见的一些数据,下列说法中不正确的是( )
A. 人正常骑自行车的功率约
B. 中学生从1楼爬到4楼做功约为
C. 汽油机正常工作的效率可以达到
D. 将一本物理书从地上捡起来放到桌上做功约
5. 关于功、功率和机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械,机械效率一定高
B. 机械效率越高,有用功与总功的比值越大
C. 功率大的机器比功率小的机器做功多
D. 机械做功时,做的有用功越多,机械效率越高
6. 如图所示电路,闭合开关,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A. 电流表测量通过灯的电流
B 有灯泡损坏时,电流表、示数可能相等
C. 若灯发生短路,正常发光
D. 仅断开,电流表的示数不变
7. 如图所示是一种新型的金属冰块,既经济又耐用。现将质量为0.3kg、温度为-20°C的冷冻金属冰块放入装有0.2kg水的杯中,最终水温从30℃下降到20℃。若不计热量损失,下列说法错误的是[c水=4.2×103J/(kg⋅°C)]( )
A. 金属冰块和水达到相同温度后,它们之间就不能发生热传递
B. 金属冰块吸收的热量为8.4×103J
C. 金属冰块与水的比热容之比为1∶6
D. 只将金属冰块的质量增加到0.4kg,水温可以下降到10℃
8. 如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重物悬挂在A点,在B点作用竖直向上的拉力F,则在保持杠杆水平静止的情况下( )
A. 拉力F的大小为物重的2倍
B. 当悬挂点左移时,F将减小
C. 若F改为沿图中虚线方向施力,其力臂将增大
D. 若物重增加2N,F的大小增加1N
9. 如图所示电路,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6 V,电流表A1的示数为0.2 A,以下说法正确的是
A. 电压表V的示数可能为6 V
B. 电压表V的示数一定等于12 V
C. 电流表A的示数可能为0.4 A
D. 电流表A的示数一定等于0.2 A
10. 工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随物重变化的图像如图乙,若10s内将重300N的物体匀速提升3m,不计绳重和摩擦。则( )
A. 拉力做功的功率为99W
B. 绳子自由端的拉力为100N
C. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s
D. 该滑轮组的机械效率为90%
11. 如图所示,是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1,舞台灯亮起,按下开关S2时,电动机才能启动控制五环旗升降;若舞台灯不亮,电动机也不启动。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动,经P点离开轨道,上升至最高点N,又下落经过Q点,N位于P、Q之间,O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球经过O、P两点时动能相等
B. 小球到达最高点N时速度一定为零
C. 小球到达的最高点N不可能高于M点
D. 小球经过N点时的机械能等于经过Q点时的机械能
二、填空题(每空1分,共26分)
13. 寒冷的冬天,我们可以坐在电取暖器旁取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过___________的方式改变人体的内能,后者是通过___________的方式改变人体的内能。
14. 科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在水平方向匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力),喷洒农药的过程中,飞机所受的升力______(有/没有)对飞机做功,飞机的动能______(增大/减小/不变),重力势能______(增大/减小/不变)。
15. 电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图所示,将A、B两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,则该电池的正极是金属片___________,电压为___________V;用水果电池给电路供电时,将___________能转化为___________能。
17. 随着科技的发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为,如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动,机器人受到的阻力为重力的0.1倍。机器人所受重力做功___________J,牵引力对机器人做功___________J,功率为___________W。()
18. 如图甲所示电路中,为两只灯泡,电源由两节新干电池串联组成。要使灯与组成串联电路,应闭合开关___________,若此时电压表示数如图乙所示,则灯泡两端的电压为___________V;若同时闭合开关和,则电压表示数为___________V。
19. 如图所示列出的是2025年6月25日同纬度的沿海某城市和内陆某城市的气温情况。请判断甲是___________城市,这是由于沙石的比热容___________水的比热容,吸收相同热量后沙石的温度变化较___________。
20. 如图所示,电源电压恒为,只闭合开关和,电流表的示数为;只闭合开关和,电流表的示数为;开关、、都闭合,电流表的示数为;则开关、都闭合时、、连接方式是___________联,灯泡两端的电压为___________V,通过灯泡的电流为___________。
21. 如图甲所示,AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连,图乙是物体M从A点开始向右匀速运动的过程中力传感器读数大小与时间的关系图像,则物体M的质量是___________kg;已知OA的长度为30cm,OB足够长,AC能承受的最大弹力大小为15N,若要杠杆不断,则物体从A点开始运动的时间最长为___________s。()
三、解答题(共50分)
22. 按要求作图。
(1)如图所示,使用螺丝刀撬钉子时,画出动力臂和阻力;
(2)如图所示,请在○中填上字母A或V表示电流表或电压表,使电路能正常工作;
(3)如图所示,利用滑轮组设计一个升降装置提升重物,画出最省力的绕线方式;
(4)如图所示,按电路图连接电路。
23. 燃气灶烧水时,把体积为5L初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
24. 如图所示,工人用平行于斜面向上的400N的推力在40s内将重为800N的物体匀速推上高为1.5m的车厢,所用的斜面长是4m。求:
(1)推力所做的功及功率;
(2)斜面的机械效率;
(3)物体受到斜面的摩擦力大小。
25. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图所示的位置静止,此时我们常把杠杆的平衡螺母向___________调,直至杠杆在水平位置平衡,目的是___________;
(2)如图所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为___________N;()
(3)如图所示,保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F___________,F与其力臂的乘积变化情况是___________;
(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图所示,此过程中,弹簧测力计的示数___________。
26. 如图1所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同,液体a质量是液体b质量的2倍。实验时,燃料燃烧对液体加热直至燃料燃尽,三装置中液体升高的温度随时间变化的图像如图2所示。
(1)为“探究不同物质吸热升温现象”,可选择___________两装置实验,液体a和液体b吸收热量的多少是通过___________来反映,需要的测量工具是___________;由图2可知:a、b两种液体的比热容之比为___________。
(2)为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”,根据图2中信息,分析如下:
①由图可知:在5min时间内,燃料1使液体a升高温度是60℃,燃料2使液体a升高的温度是20℃,因此燃料1热值更大;
②由图可知:燃料1使液体a升高的温度是60℃,燃料2使液体a升高的温度是65℃,因此燃料2热值更大;
上述分析错误的是___________(选填“①”或“②”),错误的原因是:___________。
27. 为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
(1)实验中通过观察______来判断物体重力势能的大小;
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图甲中______(填序号)两次实验进行分析比较;
(3)对比②、③两次实验现象可得出的实验结论是:______;
(4)为了更好地显示并比较重力势能的大小,甲同学想用橡皮泥代替沙子,乙同学想用海绵代替沙子,你认为更合适是______(填“甲”或“乙”)的方法;
(5)若不计空气阻力,将一小石块从某一高度由静止开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能随时间的变化图像可能是如图乙中的______。
28. 小明在探究并联电路的电流特点时,设计的电路如图甲所示。
(1)实验中,为了得到普遍性结论,他选择规格___________两个小灯泡。
(2)他按图甲连接电路,刚接好最后一根导线,两个小灯泡就都亮了,其原因可能是___________。
(3)他将电流表接入电路中,如图乙所示,此时电流表测量的是通过___________的电流,要测量通过干路的电流,他只需断开开关后,接下来进行的操作是:___________。改接前电流表的示数为,改接后电流表的示数为,则___________。
(4)正确改动电路后,他闭合开关S,电流表示数如图丙所示。为使测量结果更精确,他应进行的操作是:___________。
29. 阅读短文,回答问题。
实际生活中的汽车往往采用多缸发动机,发动机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度),而所有汽缸的“工作容积”之和称为发动机排量。如图甲所示,发动机有4个汽缸(图甲中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上,各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有1个汽缸在做功,其它3个汽缸分别在吸气、压缩和排气。目前大多数汽车刹车时均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的动能转化为内能释放掉,导致了能源的浪费。而现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能产生汽车所需的制动力,同时把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存起来,从而有效减少了汽车的燃油消耗、污染物的排放和制动器摩擦片的磨损。
若汽车刹车时再生制动器无法提供足够的刹车阻力,则仍需要与油压制动器配合使用,产生恒定的刹车阻力来满足刹车要求。某汽车以72km/h的速度行驶,刹车时再生制动器产生的阻力随时间变化的关系如表所示。再生制动器只会把一部分的动能再生使用,其余的动能转化为内能。汽车正常行驶时,将发动机关闭直至汽车停止的过程中,通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率。
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
08
1.0
1.2
1.4
1.6
阻力
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
(1)根据图甲中曲轴的位置可知,四缸发动机中4号汽缸处在做功冲程中,2号汽缸处在___________冲程中;
(2)当四缸发动机曲轴转速为3000r/min时,四缸发动机每秒做功___________次;设做功冲程中燃气对活塞的平均压强是,四缸发动机排量为,当发动机曲轴每秒转过n圈时,该汽车的输出功率P与发动机排量的关系式为___________(用符号表示);
(3)根据表中数据在图乙中画出汽车刹车时再生制动器在0~1s内产生的刹车阻力随时间变化的关系图像;
(4)如果汽车制动时需要的恒定刹车阻力为,由图像可知,当时,油压制动器大约还需产生___________N的刹车阻力;
(5)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器的两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度v,计算出动能,画出了对应的图像,如图丙所示,则表示开启再生制动器的图线是___________,该次测试中储能效率为___________。
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