精品解析:陕西省汉中市洋县联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2025-11-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 汉中市 |
| 地区(区县) | 洋县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.65 MB |
| 发布时间 | 2025-11-27 |
| 更新时间 | 2026-02-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55154900.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025~2026学年度第一学期期中调研试题(卷)
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,满分80分,时间80分钟,学生直接在试题上答卷;
2.答卷前将装订线内的项目填写清楚。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。在每小题中只有一项符合题目要求)
1. 如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 筷子 D. 食品夹
2. 以下情境中人对物体做功是( )
A. 推桌子未推动 B. 踢出去的足球在空中飞行
C. 举着杠铃静止 D. 提着水桶上楼
3. 电视中人物“飞起”的画面,实际上是通过“威亚”装置将演员吊起实现的。如图所示,在“威亚”的拉力作用下,演员匀速上升。下列有关演员的说法中正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加 B. 动能不变,重力势能不变
C. 动能不变,重力势能增加 D. 动能增加,重力势能不变
4. 2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回过程中,进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”,下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 搓手取暖 B. 用燃气烧水 C. 鸡蛋放入水中变凉 D. 棉被晒热
5. 如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程示意图,下列有关四个冲程的排序中,正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、甲、乙 C. 丙、丁、乙、甲 D. 乙、丁、甲、丙
6. 下列有关功率和机械效率的说法,正确的是( )
A. 做相同的功,用时短的机械功率小 B. 机械做功越快,功率一定越大
C. 机械的功率越大,机械效率越高 D. 机械做的有用功越多,机械效率越高
7. 工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的重力G=1200N,有关尺寸如图所示,工人师傅推车时,人手竖直向上的力F的大小是( )
A. 350N B. 360N C. 400N D. 500N
8. 在“生活处处有物理”的实践活动中,小田观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A. 用电饭锅煲汤,汤的温度升高,内能增大
B. 刚出锅馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很多
C. 用燃气灶炒菜时,燃气燃烧不充分,其热值将变小
D. 锅内水烧开后继续加热,水的温度不变,内能也不变
9. 如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用相同的滑轮设计了甲、乙两种装置来提升货物,分别用其将A、B两个货物在相同时间内匀速提升相同的高度,两次的拉力F甲=F乙,忽略绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 两货物的重力GA=GB B. 两次做的有用功W甲<W乙
C. 两次拉力做功的功率P甲<P乙 D. 两装置的机械效率
10. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,其发动机为单缸四冲程汽油机。某次作业,该款车在一段平直的公路上匀速行驶3km,用时5min,消耗汽油0.3kg。清扫车匀速直线行驶过程中所受阻力为1380 N,汽油的热值为4.6×107J/kg 。下列有关说法正确的是( )
A. 若清扫车发动机飞轮转速3000r/min,则每秒发动机完成200个冲程
B. 清扫车所受牵引力做功的功率为1380W
C. 清扫车发动机的效率为30%
D. 换用热值更大的燃料,可以提高清扫车发动机的效率
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 为了将沙子运到楼上,首先将沙子装到铁桶里,然后用手提着装有沙子的铁桶上楼,在上楼的过程中,手对沙子做的功是___________功,手对沙子和桶做的功是___________功。(均选填“有用”“额外”或“总”)
12. 如图所示是体育课上学生练习垫排球的情形,排球下落至最低点时,由于发生弹性形变而具有了比较大的___________能。排球在离开胳膊向上运动过程中,排球的___________能主要转化为___________能。
13. 如图所示,是用热成像手机拍摄的老师擦黑板时的情景。从手机屏幕上看到,黑板擦又红又亮,其它地方较暗,表明擦黑板的过程,黑板擦的温度升高。此现象说明通过___________的方式可以改变物体内能,黑板擦温度升高过程中的能量转化是机械能转化为___________能,与四冲程汽油机___________冲程相同。
14. 工人利用如图装置提升物料,物料以1m/s的速度被匀速竖直提升,已知货篮重120N,货篮中物料重200N。不计绳重及摩擦,工人用该装置匀速提升物料时的拉力为200N,则动滑轮重________N,绳子自由端移动的速度为________m/s。若只增大提升物料的质量,该装置的机械效率将________(选填“提高”“不变”或“降低”)。
15. 某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示,该汽油机的效率为___________%;某次行驶过程中,该汽车消耗汽油0.4kg,则牵引力做的有用功是___________J;汽车常用水作冷却液,是因为水具有较大的___________。(汽油的热值4.5×107J/kg)
16. 按题意作图
(1)工人利用滑轮组提升重物,请在图1中画出最省力的绕线方法。
(2)如图2甲所示,力气大的人,用一只手就可以把一盆水端起,此时脸盆相当于一个杠杆,图2乙是它的示意图,图中O为支点,A为动力作用点。请你在图2乙中画出最小动力F1的示意图及其力臂l1。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快,说明分子热运动的快慢与___________有关。
(2)在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球从高处由静止落下后,原来平整的沙地经过打击后如图乙所示。如果A球和B球质量相等,则刚开始落下时,___________(选填“A”或“B”)球的高度要高些。
(3)如图丙所示,在“探究定滑轮的特点”实验中,弹簧测力计应在___________(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数。由实验现象可知,使用定滑轮的好处是可以___________。
18. 小红利用如图所示装置,探究影响动能大小的因素。实验时,让小球从斜面上某处由静止开始滚下,推动水平面上同一位置的同一木块移动一段距离后停下。
(1)实验中是通过观察___________来判断小球的动能大小;
(2)分析比较___________两次实验,可探究动能大小与质量关系;
(3)分析比较甲、丙两次实验,可得出结论:质量相同的物体,___________,动能越大;
(4)若水平面光滑,则利用该装置___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
19. 小明用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”,实验所用钩码质量相等。
(1)实验前,若杠杆出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A处悬挂钩码,在杠杆右侧B处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆保持水平平衡,此时杠杆属于___________杠杆,记录相关的数据。多次改变左侧钩码数量和位置,在右侧不同位置用弹簧测力计竖直向下拉,并保持杠杆水平平衡,得到如下表所示的实验数据。对表格数据进行分析,可得杠杆平衡的条件是:___________(用表中的物理量符号表示)。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l1/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)进行多次实验目的是___________。(填字母)
A 使每组数据更准确 B. 取平均值减小误差 C. 寻找普遍规律
(4)如图乙所示,杠杆水平平衡。若将弹簧测力计转动到虚线位置后,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计的示数会___________,这是因为弹簧测力计拉力的力臂___________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(5)小刚在实验中,不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失,导致杠杆无法在水平位置平衡,于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡(如图丙所示),此装置___________(选填“能”或“不能”)继续用来完成探究实验。
20. 为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、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。
(1)图甲中温度计玻璃泡与烧杯底接触,此时应将___________(选填“A向上”或“B向下”)适当调节;
(2)在实验中,三个烧杯中a、b液体的___________(选填“质量”或“体积”)必须相同;
(3)小明通过甲、乙两图实验比较两种燃料的热值时,点燃燃料加热液体,应在___________(选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度。若正确实验结果测得甲图中液体a温度较高,说明燃料1的热值较___________(选填“大”或“小”);
(4)比较两种液体的比热容大小时,应选择___________两图进行实验。根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化关系图像,如图丁所示,由此可以得出液体___________的吸热本领较大;若液体b的比热容是,则液体a的比热容是___________。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 寒冷的冬天,人们都用热水洗脸。小明打来一盆质量为2kg、温度为85℃的热水,为了节约时间,他向热水中加入初温为10℃的冷水,当温度稳定后,水的温度变为40℃。[,不计热量损失]求:
(1)热水放出的热量;
(2)加入冷水的质量。
22. 如图甲所示是被称为城市“蜘蛛人”的高空作业师傅,他们使用的滑轮组模型如图乙所示。用该滑轮组提升两位工人的过程中,绳子自由端的拉力F为600N,吊篮在10s内上升了2m,该过程中滑轮组的机械效率为75%。
(1)使用滑轮组提升工人___________(选填“能”或“不能”)省功。
(2)拉力F做的功是多少?
(3)拉力F做的有用功和吊篮内两位工人总重力分别是多少?
23. 如图甲所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入质量为1kg、初温为10℃的水,用围炉恰好加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为3.4×107J/kg。
(1)烧水的过程中,水的温度越高,其分子热运动越___________(选填“剧烈”或“缓慢”);
(2)水吸收的热量是多少焦?
(3)木炭完全燃烧放出的热量是多少焦?
(4)若小明家围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,如图乙所示,其热效率是25%。1标准大气压下,要将壶中质量为1kg、温度为10℃的水烧开,需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
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2025~2026学年度第一学期期中调研试题(卷)
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,满分80分,时间80分钟,学生直接在试题上答卷;
2.答卷前将装订线内的项目填写清楚。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。在每小题中只有一项符合题目要求)
1. 如图所示的各种工具,正常使用时省力的是( )
A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 筷子 D. 食品夹
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中为定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时既不省力,也不省距离,故A不符合题意;
B.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,若不计轮重和摩擦,可以省一半的力,故B符合题意;
CD.筷子和食品夹在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故CD不符合题意。
故选B。
2. 以下情境中人对物体做功的是( )
A. 推桌子未推动 B. 踢出去的足球在空中飞行
C. 举着杠铃静止 D. 提着水桶上楼
【答案】D
【解析】
【详解】A.推桌子未推动,桌子没有在推力的方向上移动距离,人对桌子没有做功,故A不符合题意;
B.踢出去的足球在空中飞行,足球由于惯性向前运动,没有受到人施加的力,人对足球没有做功,故B不符合题意;
C.举着杠铃静止,杠铃没有在力的方向上移动距离,人对杠铃没有做功,故C不符合题意;
D.提着水桶上楼,水桶在手的拉力的方向上移动了距离,人对水桶做了功,故D符合题意。
故选D。
3. 电视中人物“飞起”的画面,实际上是通过“威亚”装置将演员吊起实现的。如图所示,在“威亚”的拉力作用下,演员匀速上升。下列有关演员的说法中正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加 B. 动能不变,重力势能不变
C. 动能不变,重力势能增加 D. 动能增加,重力势能不变
【答案】C
【解析】
【详解】演员的质量不变,由于演员在匀速上升,其速度的大小是不变的,故动能不变;演员在上升,故其高度在增加,重力势能变大,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回过程中,进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”,下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A. 搓手取暖 B. 用燃气烧水 C. 鸡蛋放入水中变凉 D. 棉被晒热
【答案】A
【解析】
【详解】返回舱进入大气层后,与大气层摩擦产生高温形成火球,内能增加,这是通过做功的方式改变物体内能。
A.搓手取暖,双手摩擦时克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故A符合题意;
B.烧水时,水吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变物体的内能,故B不符合题意;
C.鸡蛋放入水中变凉,鸡蛋放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.棉被晒热,棉被吸收热量,通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程示意图,下列有关四个冲程的排序中,正确的是( )
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、甲、乙 C. 丙、丁、乙、甲 D. 乙、丁、甲、丙
【答案】D
【解析】
【详解】甲图中气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;乙图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;丁图中气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,所以排序为乙丁甲丙。故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 下列有关功率和机械效率的说法,正确的是( )
A. 做相同的功,用时短的机械功率小 B. 机械做功越快,功率一定越大
C. 机械的功率越大,机械效率越高 D. 机械做的有用功越多,机械效率越高
【答案】B
【解析】
【详解】A.由公式可知,做相同的功,用时间短的功率大,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,机械做功越快,功率一定越大,故B正确;
C.功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械效率与机械做功的功率无关,故C错误;
D.有用功越多,机械效率不一定越大,机械效率的大小还要看总功的大小,故D错误。
故选B。
7. 工人师傅用独轮车搬运砖块,车和砖块所受的重力G=1200N,有关尺寸如图所示,工人师傅推车时,人手竖直向上的力F的大小是( )
A. 350N B. 360N C. 400N D. 500N
【答案】B
【解析】
【详解】由图知道,以车轮轴为支点,人手向上力作为动力,动力臂为,车和砖的总重力为阻力
阻力臂为,依据杠杆平衡条件可得:人手向上的力F的大小是,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 在“生活处处有物理”的实践活动中,小田观察了厨房的一些设备和现象,下列解释正确的是( )
A. 用电饭锅煲汤,汤的温度升高,内能增大
B. 刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很多
C. 用燃气灶炒菜时,燃气燃烧不充分,其热值将变小
D. 锅内水烧开后继续加热,水温度不变,内能也不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.对于同一个物体,温度越高,内能越多,故用电饭煲煲汤时,汤的温度升高,内能增大,故A正确;
B.刚出锅的馒头入嘴很烫,是因为馒头的温度高,而不是馒头含有的热量多,热量是一个过程量,所以不能说某个物体含有或具有热量,故B错误;
C.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料是否完全燃烧无关,即使燃气燃烧不充分,燃气的热值也不变,故C错误;
D.水沸腾后继续加热,水的温度虽然保持不变,但水吸收了热量,内能会增大,这会使部分水从液态转化为气态的水蒸气,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用相同的滑轮设计了甲、乙两种装置来提升货物,分别用其将A、B两个货物在相同时间内匀速提升相同的高度,两次的拉力F甲=F乙,忽略绳重和摩擦,下列分析正确的是( )
A. 两货物的重力GA=GB B. 两次做的有用功W甲<W乙
C. 两次拉力做功的功率P甲<P乙 D. 两装置的机械效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.忽略绳重和摩擦,甲中用的均是定滑轮,定滑轮不省力,所以物体重力等于人对绳的拉力;乙中用了一个动滑轮,由于不确定动滑轮重力的大小,因此无法确定被提升的两物体的重力大小关系,故A错误;
B.克服物体重力做功为有用功,物体升高的高度相等,A、B两物体的重力无法确定,因此无法得到有用功的大小关系,故B错误;
C.甲绳子自由移动的距离等于物体上升的高度,乙中绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,即乙中绳子自由端移动距离大于甲中绳子自由移动的距离,且两种情况下对绳子自由端拉力相等,根据可知,乙中拉力做的功要大,做功时间相等,根据可知,P甲<P乙。故C正确;
D.忽略绳重与摩擦,甲中不做额外功,乙中因提升动滑轮要做额外功。故乙的机械效率小。故D错误。
故选C。
10. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,其发动机为单缸四冲程汽油机。某次作业,该款车在一段平直的公路上匀速行驶3km,用时5min,消耗汽油0.3kg。清扫车匀速直线行驶过程中所受阻力为1380 N,汽油的热值为4.6×107J/kg 。下列有关说法正确的是( )
A. 若清扫车发动机飞轮转速3000r/min,则每秒发动机完成200个冲程
B. 清扫车所受牵引力做功的功率为1380W
C. 清扫车发动机的效率为30%
D. 换用热值更大的燃料,可以提高清扫车发动机的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.四冲程发动机一个工作循环包括4个冲程,飞轮转2圈,完成1次做功冲程,即对外做功一次,所以飞轮转速为,所以发动机每秒完成个冲程,故A错误;
B.由题有清扫车的速度
由于清扫车在一段平直的公路上匀速即做匀速直线运动,所以牵引力与阻力为平衡力,即,所以牵引力的功率,故B错误;
C.有用功
燃料释放的总能量
所以发动机效率,故C正确;
D.发动机效率取决于燃料燃烧是否充分,机械摩擦、散热损失,做功过程的能量转化效率,热值大,只是说明相同质量的燃料释放更多热量,但不一定能提高效率,故D错误。
故选 C。
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 为了将沙子运到楼上,首先将沙子装到铁桶里,然后用手提着装有沙子的铁桶上楼,在上楼的过程中,手对沙子做的功是___________功,手对沙子和桶做的功是___________功。(均选填“有用”“额外”或“总”)
【答案】 ①. 有用 ②. 总
【解析】
【详解】[1][2]为了将沙子运到楼上,目的是提沙子,手对沙子做的功是有用功,在提沙子的过程中对桶做的功没有用,但又不得不做,为额外功;总功等于有用功和额外功之和,所以手对沙子和桶做的功为总功。
12. 如图所示是体育课上学生练习垫排球的情形,排球下落至最低点时,由于发生弹性形变而具有了比较大的___________能。排球在离开胳膊向上运动过程中,排球的___________能主要转化为___________能。
【答案】 ①. 弹性势 ②. 动 ③. 重力势
【解析】
【详解】[1]物体由于发生弹性形变而具有的能为弹性势能,排球下落至最低点时,与胳膊接触发生弹性形变,所以具有较大弹性势能。
[2][3]排球离开胳膊向上运动过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,排球的动能主要转化为重力势能。
13. 如图所示,是用热成像手机拍摄的老师擦黑板时的情景。从手机屏幕上看到,黑板擦又红又亮,其它地方较暗,表明擦黑板的过程,黑板擦的温度升高。此现象说明通过___________的方式可以改变物体内能,黑板擦温度升高过程中的能量转化是机械能转化为___________能,与四冲程汽油机___________冲程相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 内 ③. 压缩
【解析】
【详解】[1][2]擦黑板时,黑板擦与黑板摩擦,这是通过做功的方式改变黑板擦的内能,将机械能转化为内能,故黑板擦的内能增大,温度升高。
[3]汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能,故擦黑板时的能量转化与汽油机的压缩冲程相似。
14. 工人利用如图装置提升物料,物料以1m/s的速度被匀速竖直提升,已知货篮重120N,货篮中物料重200N。不计绳重及摩擦,工人用该装置匀速提升物料时的拉力为200N,则动滑轮重________N,绳子自由端移动的速度为________m/s。若只增大提升物料的质量,该装置的机械效率将________(选填“提高”“不变”或“降低”)。
【答案】 ①. 80 ②. 2 ③. 提高
【解析】
【详解】[1]由图可知,该滑轮组绳子段数。不计绳重及摩擦,拉力公式为,代入已知数据可得,
解得。
[2]绳子自由端速度
[3]机械效率公式为,增大提升物料的质量,即增大,有用功占比提高,故机械效率提高。
15. 某品牌汽车汽油机的能量流向图如图所示,该汽油机的效率为___________%;某次行驶过程中,该汽车消耗汽油0.4kg,则牵引力做的有用功是___________J;汽车常用水作冷却液,是因为水具有较大的___________。(汽油的热值4.5×107J/kg)
【答案】 ①. 30 ②. 5.4×106 ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]热机的效率即为用来做有用功的那部分能量与消耗燃料完全燃烧放出能量之比。由图可得该热机的效率为
[2]这些汽油完全燃烧,释放的热量为
牵引力做的有用功为
[3]用水做冷却剂是因为水具有较大的比热容,与质量相同的其它物质相比,在升高相同温度时能吸收更多的热量。
16. 按题意作图
(1)工人利用滑轮组提升重物,请在图1中画出最省力的绕线方法。
(2)如图2甲所示,力气大的人,用一只手就可以把一盆水端起,此时脸盆相当于一个杠杆,图2乙是它的示意图,图中O为支点,A为动力作用点。请你在图2乙中画出最小动力F1的示意图及其力臂l1。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,工人需向上施加拉力,要最省力,即承担动滑轮绳子的段数最多,只有一个定滑轮和一个动滑轮,所以承担动滑轮绳子段数为3,如图所示:
【小问2详解】
由题可知,抬起一盆水时,阻力是盆和水的总重,大小和方向一定,则阻力臂一定,根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,要使动力最小,就需要动力臂最大,动力作用点是A,因此最大力臂为OA,所以最小动力的示意图及其力臂如图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲所示,将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快,说明分子热运动的快慢与___________有关。
(2)在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球从高处由静止落下后,原来平整的沙地经过打击后如图乙所示。如果A球和B球质量相等,则刚开始落下时,___________(选填“A”或“B”)球的高度要高些。
(3)如图丙所示,在“探究定滑轮的特点”实验中,弹簧测力计应在___________(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数。由实验现象可知,使用定滑轮的好处是可以___________。
【答案】(1)温度 (2)B
(3) ①. 匀速拉动 ②. 改变力的方向
【解析】
【小问1详解】
在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水,会看到热水中的墨水扩散得快,这表明分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散越快。
【小问2详解】
金属小球落下后原来平整的沙地经过打击后如图乙所示,B比A的坑深,说明B做功多,具有的重力势能大,而重力势能与高度和质量有关,如果A、B两球质量相等,则刚开始落下时,B球的高度要高些。
【小问3详解】
[1]在“探究定滑轮的特点”实验中,用弹簧测力计拉着物体匀速上升,物体处于平衡状态,物体受到的拉力等于物体的重力,便于准确测量弹簧测力计的拉力。
[2]改变拉力的方向,弹簧测力计的示数不变,都等于物体的重力,说明使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
18. 小红利用如图所示装置,探究影响动能大小的因素。实验时,让小球从斜面上某处由静止开始滚下,推动水平面上同一位置的同一木块移动一段距离后停下。
(1)实验中是通过观察___________来判断小球的动能大小;
(2)分析比较___________两次实验,可探究动能大小与质量的关系;
(3)分析比较甲、丙两次实验,可得出结论:质量相同的物体,___________,动能越大;
(4)若水平面光滑,则利用该装置___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1)木块移动的距离
(2)甲、乙 (3)速度越大
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
小球从斜面滚下运动到水平面时,小球具有一定的速度,小球撞击木块,并使木块向前移动一段距离,小球的动能大小是通过木块移动的距离大小来反映的,这里用到的实验方法是转换法。
【小问2详解】
甲、乙实验中,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,是为了使两球到达水平面时速度相等,两个小球的质量不同,因此可以探究物体动能与物体质量的关系。
【小问3详解】
根据甲、丙两次实验可知,小球的质量相同,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,速度越大,推动木块移动的距离越大,动能越大,故结论为:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
如果水平面绝对光滑,由牛顿第一定律可知,木块做匀速直线运动,不能达到探究目的。
19. 小明用带刻度的均匀杠杆来探究“杠杆的平衡条件”,实验所用钩码质量相等。
(1)实验前,若杠杆出现图甲所示情况,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A处悬挂钩码,在杠杆右侧B处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆保持水平平衡,此时杠杆属于___________杠杆,记录相关的数据。多次改变左侧钩码数量和位置,在右侧不同位置用弹簧测力计竖直向下拉,并保持杠杆水平平衡,得到如下表所示的实验数据。对表格数据进行分析,可得杠杆平衡的条件是:___________(用表中的物理量符号表示)。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l1/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20
(3)进行多次实验的目的是___________。(填字母)
A. 使每组数据更准确 B. 取平均值减小误差 C. 寻找普遍规律
(4)如图乙所示,杠杆水平平衡。若将弹簧测力计转动到虚线位置后,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计的示数会___________,这是因为弹簧测力计拉力的力臂___________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(5)小刚在实验中,不慎将杠杆右侧的平衡螺母遗失,导致杠杆无法在水平位置平衡,于是他在杠杆上右侧适当位置粘了块橡皮泥后杠杆恰好在水平位置平衡(如图丙所示),此装置___________(选填“能”或“不能”)继续用来完成探究实验。
【答案】(1)右 (2) ①. 费力 ②. F1l1=F2l2 (3)C
(4) ①. 变大 ②. 变小
(5)能
【解析】
【小问1详解】
由图甲得,杠杆左端低,说明杠杆左端较重,则应将杠杆的平衡螺母向右调节。
【小问2详解】
[1]在杠杆左侧A处悬挂钩码,在杠杆右侧B处用弹簧测力计竖直向下拉,设一格长度为L,此时动力力臂为2L,阻力的力臂为4L,使杠杆保持水平平衡,此时动力臂小于阻力臂,此时杠杠属于费力杠杠。
[2]由表中实验数据知道,,此时杠杆平衡,由此可得:杠杆平衡条件是。
【小问3详解】
该实验中,多次测量的目是为了避免实验的偶然性,寻找普遍规律,故选C。
【小问4详解】
[1][2]若保持杠杆在水平位置平衡,转动弹簧测力计到虚线位置后,杠杆左端力和力臂不变,右侧力臂l2减小,根据杠杆平衡条件可知,弹簧测力计的示数将逐渐变大,这是因为弹簧测力计拉力的力臂变小。
【小问5详解】
平衡螺母遗失后,用橡皮泥替代的目的是补偿杠杆自身的不平衡,在杠杆上右侧粘橡皮泥后杠杆在水平位置平衡,此时橡皮泥的作用可等效为平衡螺母,所以此装置能继续用来完成探究实验。
20. 为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小,小明同学设计的实验如图所示,甲、乙、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。
(1)图甲中温度计玻璃泡与烧杯底接触,此时应将___________(选填“A向上”或“B向下”)适当调节;
(2)在实验中,三个烧杯中a、b液体的___________(选填“质量”或“体积”)必须相同;
(3)小明通过甲、乙两图实验比较两种燃料的热值时,点燃燃料加热液体,应在___________(选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”)测量液体温度。若正确实验结果测得甲图中液体a温度较高,说明燃料1的热值较___________(选填“大”或“小”);
(4)比较两种液体的比热容大小时,应选择___________两图进行实验。根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化关系图像,如图丁所示,由此可以得出液体___________的吸热本领较大;若液体b的比热容是,则液体a的比热容是___________。
【答案】(1)A向上 (2)质量
(3) ①. 燃料都烧完后 ②. 大
(4) ①. 甲、丙 ②. b ③. 2.0×103
【解析】
【小问1详解】
因图甲中温度计玻璃泡与烧杯底接触,故应增加AB之间的高度,将A向上适当调节。
【小问2详解】
根据控制变量法,在比较两种未知燃料的热值的实验中,需使用不同的燃料加热质量相等的两种液体;在比较两种未知液体的比热容的大小的实验中,需用相同的燃料加热质量相同的不同液体,所以实验中三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。
【小问3详解】
[1]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量,所以要在燃料都烧完后测量液体温度。
[2]根据可知,质量和比热容相同情况下,升高的温度越大,说明燃料放出热量越多,热值越大,所以当甲图中液体a温度较高时,说明燃料1的热值较大。
【小问4详解】
[1]比较两种液体的比热容大小时,为了能根据加热时间确定吸热多少,应控制燃料相同,改变液体种类,所以选择甲、丙两图。
[2]由图丁可知,液体a温度从20℃升高到80℃需要加热的时间是10min,液体b从20℃升高到80℃需要加热的时间是20min;根据可知,在质量和升高温度相同时,b加热时间越长,b吸热越多,故液体b吸热本领较大。
[3]由可知,在质量和升高温度相同时,比热容与吸收热量(加热时间)成正比;则
故液体a的比热容是
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 寒冷的冬天,人们都用热水洗脸。小明打来一盆质量为2kg、温度为85℃的热水,为了节约时间,他向热水中加入初温为10℃的冷水,当温度稳定后,水的温度变为40℃。[,不计热量损失]求:
(1)热水放出的热量;
(2)加入冷水的质量。
【答案】(1)
(2)3kg
【解析】
【小问1详解】
热水放出的热量
【小问2详解】
不计热量损失,热水放出的热量全部被冷水吸收,即
由热量公式可得,加入冷水的质量
22. 如图甲所示是被称为城市“蜘蛛人”的高空作业师傅,他们使用的滑轮组模型如图乙所示。用该滑轮组提升两位工人的过程中,绳子自由端的拉力F为600N,吊篮在10s内上升了2m,该过程中滑轮组的机械效率为75%。
(1)使用滑轮组提升工人___________(选填“能”或“不能”)省功。
(2)拉力F做的功是多少?
(3)拉力F做的有用功和吊篮内两位工人总重力分别是多少?
【答案】(1)不能 (2)3600J
(3)2700J,1350N
【解析】
【小问1详解】
由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故使用滑轮组提升工人不能省功。
【小问2详解】
由图可知,n=3,拉力F做的功为
【小问3详解】
由可知,拉力F做的有用功为
由 W=Gh可知,两位工人总重力为
23. 如图甲所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料。茶壶中装入质量为1kg、初温为10℃的水,用围炉恰好加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为,木炭的热值为3.4×107J/kg。
(1)烧水的过程中,水的温度越高,其分子热运动越___________(选填“剧烈”或“缓慢”);
(2)水吸收的热量是多少焦?
(3)木炭完全燃烧放出的热量是多少焦?
(4)若小明家围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,如图乙所示,其热效率是25%。1标准大气压下,要将壶中质量为1kg、温度为10℃的水烧开,需消耗多少千克燃气?(燃气的热值为4.2×107J/kg)
【答案】(1)剧烈 (2)
(3)
(4)0.036kg
【解析】
【小问1详解】
分子热运动的剧烈程度与温度密切相关,温度越高,分子无规则运动的速度就越快,即分子热运动越剧烈。烧水过程中,水的温度升高,分子热运动随之变得更剧烈。
【小问2详解】
水吸收的热量
【小问3详解】
木炭完全燃烧放出的热量
【小问4详解】
由可得,燃气完全燃烧放出的热量
根据 Q放=mq 可得,需要燃气的质量
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