江苏省连云港市东海县2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷

江苏省连云港市东海县2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．每小题给出的选项中只有一个符合题意） 1．（2分）在“使一个小灯泡亮起来”的活动中，小明尝试用多种方法将电源、开关和小灯泡接入电路，都使小灯泡亮了起来。这一过程属于科学探究中的（　　） A．问题 B．证据 C．解释 D．交流 2．（2分）如图是生活中常见的简单机械，其中不能省力的是（　　） A．羊角锤 B．夹子 C．镊子 D．动滑轮 3．（2分）下列关于功、功率的说法正确的是（　　） A．功率越小，物体做功不一定越少 B．功率越大，物体做功一定越多 C．物体做功时间越短，功率越大 D．物体做功越多，功率越大 4．（2分）如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（　　） A．25% B．40% C．65% D．30% 5．（2分）关于温度、内能、热量和比热容，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体的内能减小，可能是放出了热量 C．物体内能增加，含有的热量增多 D．比热容是描述同种物质吸、放热性质的物理量 6．（2分）如图（a）所示，是一款深受儿童喜爱的皮筋动力空气枪，拉动皮筋、扣动扳机，枪口处的塞子便被打出，发出“砰”的声音。在此过程中，以下说法错误的是（　　） A．图a中拉动皮筋增加了皮筋动力空气枪的机械能 B．图a中扣动扳机后，塞子被打出前能量转化方式与图b甲冲程相同 C．图a中塞子被打出过程中空气的内能减少塞子的机械能增加 D．图a中塞子被打出过程中能量转化方式与图b乙冲程相同 7．（2分）下列改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．燃气烧水 B．空气压缩引火仪 C．向瓶内打气 D．钻木取火 8．（2分）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞．将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（　　） A．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能全部转化为动能 B．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能全部转化为动能和弹性势能 C．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去 D．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面 9．（2分）在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。用电压表测量该自制盐水电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．锌片为盐水电池的正极 B．该盐水电池的电压为3V C．连接铜片的导线中电流的流向是从电压表流向铜片 D．若想获得3V的电压，需要把5个这样的盐水电池串联起来 10．（2分）为了提高旅客的乘车通行效率，无锡火车站实施“验检合一”，乘客通过检票处“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时（相当于闭合开关），电动机转动，打开闸门直达站台，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共18分） 11．（2分）a、b、c三杯水如图所示，a、b两杯水的质量相同，比较三杯水的温度和质量后可知，　 　 杯中水的内能最大，南极冰山温度很低，　 　 （选填“具有”或“不具有”）内能。 12．（3分）如图所示的实验中，对使用动滑轮提升物体进行了探究。 （1）若小明同学拉动弹簧测力计的方向没有沿竖直方向，则弹簧测力计的读数将 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）表中第2次实验的机械效率填多少 　 　 ； 实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 机械效率η/% 1 1 0.7 71.4 2 1.5 1 3 2.0 1.2 83.3 （3）小聪同学通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。出现这样结果的主要原因是没有考虑 　 　 。 13．（3分）如图所示，轻质杠杆上AB＝BO＝OC，在B点挂着300N的重物，为使杠杆在水平位置平衡，可采取的方法有： （1）在A点沿竖直向　 　 方向施加150N的力； （2）在　 　 点沿竖直向上方向施加300N的力； （3）在C点沿竖直向下方向施加　 　 N的力。 14．（2分）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，水的温度升高，这个过程是利用　 　 的方法增加了水的内能。随后观察到热蒸汽将塞子冲出，这一过程的能量转化相当于四冲程内燃机中的　 　 冲程。 15．（3分）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将质量均为50g的沙子和水分别装入两个瓷盘中，用温度计测出室温即为此时沙子和水的温度。如图所示用红外灯均匀照射两个瓷盘，每隔2分钟用温度计分别测出沙子和水的温度如下表所示。 （1）用同一盏红外灯同时给沙子和水加热的好处是　 　 。 （2）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高如表所示，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点　 　 （选填“正确”或“错误”）。实验中应根据　 　 比较沙子和水吸收热量的多少。 加热时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 16．（3分）知识梳理是学习的一种重要方法，请补全下面知识结构图。 （1）　 　 ； （2）　 　 ； （3）　 　 。 17．（2分）如图（a）所示的电路，开关S闭合后，灯L1、L2正常发光，两灯连接方式是 　 　 联。电流表的指针偏转如图（b）所示，电流表的示数为 　 　 A。 三、解答题（本大题共7小题，18、21、22、23题每图或每空2分，第19题9分，第20题9分，共52分。解答第19、20题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 18．（2分）如图，O为支点，A端挂一重物。请作出使杠杆AOB在图示位置保持静止的最小动力F1。 19．（2分）根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 20．（9分）装载货物时，经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，工人用500N的拉力，将重800N的货物从斜面底端匀速拉到顶端。顶端到地面的高度为3m。求： （1）拉力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）斜面对货物的摩擦力。 21．（9分）小红在实验室利用电加热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线（如图所示）。实验时，冰的质量为1kg，相同时间内物质吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）BC段冰吸收的热量； （2）在CE段，水吸收了1.26×105J的热量，水温升高了多少℃？ （3）如果CE段用天然气进行加热，水的吸热效率为60%，需要燃烧多少m3天然气？（天然气的热值为7×107J/m3） 22．（10分）小明用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”，实验中每个钩码的质量均为100g。（g取10N/kg） 序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 3 3 1 2 2 3 3 2 3 4 3 3 4 （1）如图甲所示，实验前杠杆右侧下沉，此时杠杆 　 　 （选填“是”或“否”）属于平衡状态，为便于实验，应将平衡螺母向 　 　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）杠杆水平平衡后，如图乙所示，在左侧A点悬挂两个钩码，在右侧B点竖直向下拉弹簧测力计（忽略弹簧测力计自重），使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数F＝ 　 　 。 （3）如图丙所示，保持杠杆左侧所挂钩码个数不变，改变钩码悬挂的位置L2，用弹簧测力计在C点竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F1，如上表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力臂L2成正比关系。你认为该结论可靠吗？　 　 ，并说明理由：　 　 。 23．（10分）小华在学习了电压表相关知识后，进行了串联电路中电压规律的实验探究。 （1）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整； （2）按照图甲电路图连接电路，闭合开关前她发现电压表指针位置如图丙所示，原因可能是 　 　 。小华闭合开关前正常，闭合开关后也遇到了同样的问题，原因可能是 　 　 。 （3）小华把开关分别接在电路A、B、C处，闭合开关，发现两个灯都能发光，断开开关，两个灯都熄灭。这说明在串联电路中，开关的作用和它的 　 　 无关。 （4）小华在实验过程中观察到L1比L2更亮，且L1两端电压比L2两端电压大，于是小华猜想：越靠近电源正极的灯泡两端电压越大。请你针对小华的猜想，利用如图甲所示的器材，写出实验设计方案 　 　 。 24．（10分）阅读短文，回答问题： 人形机器人 2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图1，这款宇数H1机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩，什么叫关节扭矩呢？关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩（T）等于力（F）与力臂（r）的乘积，即T＝F×r。福兮在屈膝发力的瞬间扭矩可达360N•m，手臂关节扭矩可达75N•m，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换。 作为全球首款能完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人，可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作。最大移动速度可达2m/s，其动作的流畅性与协调性已接近人类。配备一块可充电电池，电池部分参数如下表所示，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能。 电池的质量 10kg 驱动电机的输入总功率 500W 电池比能量 5.4×105J/kg 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% 移动速度 0.1～2m/s 减速器的减速比 10：1 （1）该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能为　 　 ； （2）如图2，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，动力F1逐渐　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）图4是人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图5是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像可知，机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间为　 　 （用图中字母表示），此过程中动能　 　 。 A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 （4）机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为30cm，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生　 　 N的力。 江苏省连云港市东海县2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D B D A D D A 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．每小题给出的选项中只有一个符合题意） 1．（2分）在“使一个小灯泡亮起来”的活动中，小明尝试用多种方法将电源、开关和小灯泡接入电路，都使小灯泡亮了起来。这一过程属于科学探究中的（　　） A．问题 B．证据 C．解释 D．交流 【分析】科学探究的七个环节是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。 【解答】解：尝试用多种方法将电源、开关和小灯泡接入电路，都使小灯泡亮了起来。这一过程属于科学探究中的证据。 故选：B。 【点评】解答这类题的关键是明晰科学探究的环节，科学探究包括提出问题→建立假设→收集证据（包括设计实验方案、进行实验等）→获得结论→交流评价几个基本环节。 2．（2分）如图是生活中常见的简单机械，其中不能省力的是（　　） A．羊角锤 B．夹子 C．镊子 D．动滑轮 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。 【解答】解：A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意； B、夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意； D、动滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂的两倍，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查的是杠杆的分类，属于基础题目。 3．（2分）下列关于功、功率的说法正确的是（　　） A．功率越小，物体做功不一定越少 B．功率越大，物体做功一定越多 C．物体做功时间越短，功率越大 D．物体做功越多，功率越大 【分析】物体在单位时间所做的功叫功率，是描述物体做功快慢的物理量。物体做功的多少与功率大小和做功时间都有关系。 【解答】解：AB、功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越小，做功越慢，物体做功不一定越少；功率越大，表示物体做功越快，物体做功不一定越多，故A正确、B错误； CD、做功的多少与功率大小和做功时间都有关系，物体做功时间越短，功率不一定越大，物体做功越多，功率不一定越大，故CD错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查对功率、功的概念的理解，以及功和功率、做功时间三者之间的关系，属基本概念的考查。 4．（2分）如图所示是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，则该汽油机的效率为（　　） A．25% B．40% C．65% D．30% 【分析】用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 【解答】解：因汽油机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由汽油机的能量流向图可知，内燃机的热机效率η30%。 故选：D。 【点评】此题给出热机能量利用的流程图，考查了学生对热机效率的理解，并考查了学生的识图能力。 5．（2分）关于温度、内能、热量和比热容，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体的内能减小，可能是放出了热量 C．物体内能增加，含有的热量增多 D．比热容是描述同种物质吸、放热性质的物理量 【分析】（1）内能的大小与物质的质量、温度、种类有关； （2）改变内能的方式：热传递和做功； （3）热量是个过程量，只能说吸收或者放出热量； （4）比热容大的物质吸热或放热的本领强。 【解答】解： A．内能的大小与物质的质量、温度和状态有关，内能大的物体，温度不一定高，故A错误； B．物体的内能减小，可能是放出了热量，也可能是对外界物体做功，故B正确； C．热量是个过程量，不能说含有热量，故C错误； D．比热容是物质的一种性质，是描述不同物质吸放热的性质的物理量，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了有关内能、比热容的知识，属于基础题。 6．（2分）如图（a）所示，是一款深受儿童喜爱的皮筋动力空气枪，拉动皮筋、扣动扳机，枪口处的塞子便被打出，发出“砰”的声音。在此过程中，以下说法错误的是（　　） A．图a中拉动皮筋增加了皮筋动力空气枪的机械能 B．图a中扣动扳机后，塞子被打出前能量转化方式与图b甲冲程相同 C．图a中塞子被打出过程中空气的内能减少塞子的机械能增加 D．图a中塞子被打出过程中能量转化方式与图b乙冲程相同 【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定哪个冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断；在四冲程内燃机工作过程中有两个冲程存在能量转化：一个是压缩冲程，将机械能转化为内能；另一个是做功冲程，将内能转化为机械能。 【解答】解：甲冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，能量转化为机械能→内能； 乙冲程：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化； 丙冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，能量转化为内能→机械能； 丁冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化； A、拉动皮筋时，皮筋发生弹性形变，弹性势能增加，而弹性势能属于机械能的一种，所以空气枪的机械能增加，故A正确。 B、塞子被打出前，皮筋的弹性势能转化为空气的内能（压缩空气），能量转化是机械能→内能；而甲冲程是压缩冲程，能量转化相同，故B正确。 C、塞子被打出时，压缩的空气对塞子做功，空气的内能转化为塞子的机械能，所以空气内能减少，塞子的机械能增加，故C正确。 D、塞子被打出时，空气的内能转化为塞子的机械能（内能→机械能）；乙冲程是排气冲程，没有能量转化，故D错误。 故选：D。 【点评】此题考查了内能的改变、热机冲程的能量转化。 7．（2分）下列改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A．燃气烧水 B．空气压缩引火仪 C．向瓶内打气 D．钻木取火 【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，做功实质是能量的转化，热传递其实质是能量的转移。 【解答】解：A、用天然气烧水，水吸收热量、温度升高，是通过热传递改变内能； B、在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，这是通过做功的方式改变内能； C、向瓶内打气，对气体做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变内能； D、钻木取火，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能。 改变内能的方式与其他三个不同的是A。 故选：A。 【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，难度不大。 8．（2分）如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞．将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚到水平面。下列说法正确的是（　　） A．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能全部转化为动能 B．罐子从斜面滚下的过程中，重力势能全部转化为动能和弹性势能 C．如果水平面是光滑的，则罐子会一直滚动下去 D．因为能量之间可以相互转化，所以罐子滚下后可能再次滚上斜面 【分析】利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化；如本题对于同一个罐子，其质量一定，只通过比较罐子的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断罐子的动能、重力势能和弹性势能的变化。 【解答】解：AB、罐子从不太陡的斜面上滚下，罐子的高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，同时橡皮筋发生弹性形变，弹性势能变大，在运动过程中，由于存在摩擦力，一部分机械能会转化为内能，即重力势能转化为动能、弹性势能、内能，故AB错误； C、水平面光滑，罐子在水平面上滚动时，罐子的动能会转化为橡皮筋的弹性势能，所以不会一直滚下去，故C错误； D、罐子滚下后，由于橡皮筋具有弹性势能，橡皮筋的弹性势能会转化为罐子的动能，使得罐子沿斜面向上运动，所以可以能滚上斜面，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。 9．（2分）在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。用电压表测量该自制盐水电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（　　） A．锌片为盐水电池的正极 B．该盐水电池的电压为3V C．连接铜片的导线中电流的流向是从电压表流向铜片 D．若想获得3V的电压，需要把5个这样的盐水电池串联起来 【分析】（1）电压表向右正常偏转，说明电流从正接线柱流入，负接线柱流出，由此判断盐水电池的正负极； （2）结合电压表的量程、分度值读数； （3）物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，由此分析判断； （4）串联电池组的总电压等于各串联电池的电压之和。 【解答】解：A．由图可知，电压表指针向右正常偏转，说明电流从电压表的“3”接线柱流入，与电压表“3”接线柱相连的是铜片，所以铜片为盐水电池的正极，故A错误； B．电压表选用的量程是0～3V，分度值是0.1V，此时电压表的示数为0.6V，即一个盐水电池的电压是0.6V，故B错误； C．连接铜片的导线中电流的流向是从铜片流向电压表，故C错误； D．若想获得3V的电压，需要5个这样的盐水电池串联起来，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了盐水电池的正负极判断、电流的方向、串联电池组，属基础知识，需熟练掌握。 10．（2分）为了提高旅客的乘车通行效率，无锡火车站实施“验检合一”，乘客通过检票处“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时（相当于闭合开关），电动机转动，打开闸门直达站台，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据题意分析电路的连接方式，然后选出正确的答案。 【解答】解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，电动机才工作，这说明两个开关相互影响，是串联的关系，然后与电动机串联，故A正确。 故选：A。 【点评】本题考查了电路的设计，属于基础题。 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共18分） 11．（2分）a、b、c三杯水如图所示，a、b两杯水的质量相同，比较三杯水的温度和质量后可知，　c　 杯中水的内能最大，南极冰山温度很低，　具有　 （选填“具有”或“不具有”）内能。 【分析】内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，物体的温度越高，分子运动越剧烈；物体的质量越大，分子个数越多；所以内能与物体的温度及质量有关。一切物体都有内能。 【解答】解：由图知，a、b中水的质量相同，b杯水的温度较大，所以b的内能大于a的内能；b、c两杯水，温度相等，c的质量比b的大，则c的内能大于b的内能，所以a杯中水的内能最小，c杯中水的内能最大。 一切物体都有内能，南极冰山温度虽然很低，但同样具有内能。 故答案为：c；具有。 【点评】此题考查了内能的认识。 12．（3分）如图所示的实验中，对使用动滑轮提升物体进行了探究。 （1）若小明同学拉动弹簧测力计的方向没有沿竖直方向，则弹簧测力计的读数将 　变大　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）表中第2次实验的机械效率填多少 　75%　 ； 实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 机械效率η/% 1 1 0.7 71.4 2 1.5 1 3 2.0 1.2 83.3 （3）小聪同学通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。出现这样结果的主要原因是没有考虑 　动滑轮的自重　 。 【分析】（1）绳重和摩擦不计，若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则拉力将变大； （2）根据η100%可求表中第2次实验的机械效率； （3）实验中如果忽略滑轮自重和摩擦力的大小，使用动滑轮能省一半的力，如果考虑动滑轮自重，则F（G动+G物）。 【解答】解：（1）若拉动弹簧测力计的方向没有沿竖直方向，则拉力会大于G总，弹簧测力计的读数将变大； （2）表中第2次实验的机械效率： η100%100%＝75%； （3）由表中数据可知，随着物重的增加，测力计的示数变大，但比物重的一半要大，这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。其主要原因是没有考虑动滑轮的自重。 故答案为：（1）变大；（2）75%；（3）动滑轮的自重。 【点评】有许多物理中的结论是建立在理想模型条件下得出的，在实际的应用中会出现与结论不一致，是受到了客观条件的影响，而不能说结论有错误。某个结论的得出是有一定的前提条件的。 13．（3分）如图所示，轻质杠杆上AB＝BO＝OC，在B点挂着300N的重物，为使杠杆在水平位置平衡，可采取的方法有： （1）在A点沿竖直向　上　 方向施加150N的力； （2）在　B　 点沿竖直向上方向施加300N的力； （3）在C点沿竖直向下方向施加　300　 N的力。 【分析】以O为支点，阻力与力臂的乘积可求，则动力可由A、B、C各点施加，而力臂都可明显得出，故均由杠杆平衡条件可解答各个小问。 【解答】解：（1）设AO＝OB＝BC＝L，则阻力与力臂的乘积为：G•L，由杠杆平衡条件知：G•L＝F•L1，代入数据得：300N•L＝150N•L1，则L1＝2L，阻力和动力为同侧，阻力方向竖直向下，即动力方向应竖直向上； （2）若加竖直向上的力，则力的方向与重力的方向相反，即应在O点左则加入，由杠杆平衡条件得：G•L＝F•L2，则L2＝L，即应在B点加； （3）根据力臂的定义可知，当作用在C点时，它的力的力臂等于L，根据杠杆的平衡条件可知，G•L＝F•L3，则在C点施加的力于300N。 故答案为：（1）上；（2）B；（3）300。 【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用 14．（2分）如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，水的温度升高，这个过程是利用　热传递　 的方法增加了水的内能。随后观察到热蒸汽将塞子冲出，这一过程的能量转化相当于四冲程内燃机中的　做功　 冲程。 【分析】（1）改变内能的方式包括做功和热传递； （2）气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能； （3）热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。 【解答】解：实验中，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变水的内能； 对水持续加热，试管中产生大量水蒸气，水蒸气膨胀做功，将软木塞顶起，塞子被推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，内能减小，温度降低，热机的做功冲程是将内能转化为机械能，两者能量转化相同。 故答案为：热传递；做功。 【点评】本题通过具体实验考查了学生对改变物体内能的方法的了解与掌握，属于基础题目。 15．（3分）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将质量均为50g的沙子和水分别装入两个瓷盘中，用温度计测出室温即为此时沙子和水的温度。如图所示用红外灯均匀照射两个瓷盘，每隔2分钟用温度计分别测出沙子和水的温度如下表所示。 （1）用同一盏红外灯同时给沙子和水加热的好处是　使沙子和水在相同时间内吸收相同的热量　 。 （2）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高如表所示，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点　错误　 （选填“正确”或“错误”）。实验中应根据　加热时间　 比较沙子和水吸收热量的多少。 加热时间/min 0 2 4 6 8 10 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。 【解答】解：（1）实验中选用了同一个红外灯同时对水和沙子加热，根据转换法可知，这样做的目的是使沙子和水在相同时间内吸收相同的热量； （2）根据表中数据可知，加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高；根据转换法，应根据加热时间比较沙子和水吸收热量的多少，加热相同的时间，此过程中沙子吸收热量等于水吸收热量多，该观点错误。 故答案为：（1）使沙子和水在相同时间内吸收相同的热量；（2）错误；加热时间。 【点评】本题探究不同物质的吸热能力的比较，而物质吸放热能力是用比热容来量度的，在实验过程中，影响的量较多，有质量、加热时间、升高温度等，因此，要注意结论的严密性。 16．（3分）知识梳理是学习的一种重要方法，请补全下面知识结构图。 （1）　电压表　 ； （2）　串联电路　 ； （3）　I＝I1+I2 。 【分析】结合电压表的测量对象及串并联电路的电压、电流关系分析解答。 【解答】解：测量电压的仪器为电压表； 电路的连接方式为串联、并联，并联电路中干路电流等于支路电流的和。 故答案为：电压表；串联电路；I＝I1+I2。 【点评】此题考查了电路连接方式及串并联电路电流、电压关系的认识。 17．（2分）如图（a）所示的电路，开关S闭合后，灯L1、L2正常发光，两灯连接方式是 　并　 联。电流表的指针偏转如图（b）所示，电流表的示数为 　0.28　 A。 【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表测L2支路的电流，根据电流表的量程，再确定分度值，根据电流表指针的位置，读出示数。 【解答】解： 由电路图可知，两灯泡并联，电流表与灯泡L2串联，所以电流表测量L2支路的电流， 由图可知：电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为I2＝0.28A。 故答案为：并；0.28。 【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数以及串并联电路的连接。 三、解答题（本大题共7小题，18、21、22、23题每图或每空2分，第19题9分，第20题9分，共52分。解答第19、20题时要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 18．（2分）如图，O为支点，A端挂一重物。请作出使杠杆AOB在图示位置保持静止的最小动力F1。 【分析】根据杠杆平衡条件画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 【解答】解：OB为最长力臂，以OB为动力臂时，过点B作垂直于OB向下的力即为最小动力F1，如图所示： 。 答：。 【点评】根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。 19．（2分）根据如图所示的实物电路，在虚线框内画出对应的电路图。 【分析】由实物图分析电路的组成、连接方式、开关的位置，据此画出电路图。 【解答】解：由实物图可知，电流从电源正极出发，经开关、灯泡，回到负极。电路图如图所示： 【点评】此题考查的是根据实物图画电路图，明确连接方式、开关的位置是关键。 20．（9分）装载货物时，经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，工人用500N的拉力，将重800N的货物从斜面底端匀速拉到顶端。顶端到地面的高度为3m。求： （1）拉力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）斜面对货物的摩擦力。 【分析】（1）利用W＝Gh计算克服货物重力做的功，即拉力做的有用功； （2）由于斜面倾角为30°，在直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半，可求斜边长，利用W＝Fs计算拉力所做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值； （3）克服摩擦力所做的额外功W额＝W总﹣W有用，利用W额＝fs计算斜面对货物的摩擦力。 【解答】解：（1）克服货物重力做的功，即拉力做的有用功： W有用＝Gh＝800N×3m＝2400J； （2）由于斜面倾角为30°，在直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半，则斜边长s＝2h＝2×3m＝6m， 拉力所做的总功为： W总＝Fs＝500N×6m＝3000J， 斜面的机械效率为： η100%＝80%； （3）根据W总＝W有+W额可得克服摩擦力所做的额外功： W额＝W总﹣W有用＝3000J﹣2400J＝600J； 由W额＝fs可得斜面对货物的摩擦力： f100N。 答：（1）拉力做的有用功为2400J； （2）斜面的机械效率为80%； （3）斜面对货物的摩擦力为100N。 【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算，属于基础题目。 21．（9分）小红在实验室利用电加热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线（如图所示）。实验时，冰的质量为1kg，相同时间内物质吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）BC段冰吸收的热量； （2）在CE段，水吸收了1.26×105J的热量，水温升高了多少℃？ （3）如果CE段用天然气进行加热，水的吸热效率为60%，需要燃烧多少m3天然气？（天然气的热值为7×107J/m3） 【分析】（1）根据Q吸＝cmΔt求出CD段水吸收的热量；由图可知熔化时间，由于相同时间内水和冰吸收的热量相同，据此求出BC段吸收的热量。 （2）根据Q吸＝cmΔt求出CE段水升高的温度； （3）已知壁挂炉的热效率，利用η求出天然气完全燃烧需要放出的热量，再利用Q放＝Vq求需要燃烧天然气的体积。 【解答】解：（1）冰熔化成水后，质量不变，即水的质量m水＝m冰＝1kg， CD段水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（10℃﹣0℃）＝4.2×104J； 由图可知，冰熔化过程持续了10min，水在CD段加热的时间也是10min，由于相同时间内水和冰吸收的热量相同，所以BC段吸收的热量等于水在CD段过程中吸收的热量：Q＝Q吸＝4.2×104J。 （2）由Q吸＝cmΔt可知，CE段水升高的温度： ΔtCE30℃； （3）如果CE段用天然气进行加热，利用η得天然气完全燃烧需要放出的热量为： Q放2.1×105J， 利用Q放＝Vq得需要燃烧天然气的体积为： V0.003m3。 答：（1）BC段冰吸收的热量4.2×104J； （2）在CE段，水吸收了1.26×105J的热量，水温升高了30℃； （3）如果CE段用天然气进行加热，水的吸热效率为60%，需要燃烧0.003m3天然气。 【点评】本题考查热量的计算、比热容公式以及效率公式的灵活运用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 22．（10分）小明用如图所示装置来“探究杠杆的平衡条件”，实验中每个钩码的质量均为100g。（g取10N/kg） 序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 1 3 3 1 2 2 3 3 2 3 4 3 3 4 （1）如图甲所示，实验前杠杆右侧下沉，此时杠杆 　是　 （选填“是”或“否”）属于平衡状态，为便于实验，应将平衡螺母向 　左　 （选填“左”或“右”）调节。 （2）杠杆水平平衡后，如图乙所示，在左侧A点悬挂两个钩码，在右侧B点竖直向下拉弹簧测力计（忽略弹簧测力计自重），使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数F＝ 　3N　 。 （3）如图丙所示，保持杠杆左侧所挂钩码个数不变，改变钩码悬挂的位置L2，用弹簧测力计在C点竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F1，如上表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力臂L2成正比关系。你认为该结论可靠吗？　不可靠　 ，并说明理由：　没有同时改变力与力臂的大小　 。 【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡，左边下沉往右调；杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究； （2）根据杠杆平衡条件求解； （3）在“探究杠杆的平衡条件“实验中应该同时改变力与力臂的大小。 【解答】解：（1）相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆是处于平衡状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）每个钩码重力为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N； 杠杆水平平衡后，如图乙所示，在左侧A点悬挂两个钩码，在右侧B点竖直向下拉弹簧测力计（忽略弹簧测力计自重），使杠杆仍在水平位置平衡， 设杠杆上一格的长度为L，根据杠杆平衡条件则有2×1N×3L＝F×2L，解得弹簧测力计的示数F＝3N； （3）某小组的实验数据如下表所示，得到与其他组不一样的结论：动力F1与阻力臂L2成正比关系。该结论不可靠，理由：没有同时改变力与力臂的大小。 故答案为：（1）是；左；（2）3N；（3）不可靠；没有同时改变力与力臂的大小。 【点评】本题主要考查“探究杠杆的平衡条件”的实验，涉及了杠杆的条件、杠杆平衡条件的应用等，难度适中。 23．（10分）小华在学习了电压表相关知识后，进行了串联电路中电压规律的实验探究。 （1）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整； （2）按照图甲电路图连接电路，闭合开关前她发现电压表指针位置如图丙所示，原因可能是 　电压表未调零　 。小华闭合开关前正常，闭合开关后也遇到了同样的问题，原因可能是 　电压表正负接线柱接反　 。 （3）小华把开关分别接在电路A、B、C处，闭合开关，发现两个灯都能发光，断开开关，两个灯都熄灭。这说明在串联电路中，开关的作用和它的 　位置　 无关。 （4）小华在实验过程中观察到L1比L2更亮，且L1两端电压比L2两端电压大，于是小华猜想：越靠近电源正极的灯泡两端电压越大。请你针对小华的猜想，利用如图甲所示的器材，写出实验设计方案 　按图甲连接电路，闭合开关，用电压表分别测出L1两端电压U1、L2两端电压U2，记录数据并观察亮度； 断开开关，将L1与L2位置互换，保持其他连接不变； 闭合开关，再次用电压表测出原L2（现靠近正极）两端电压U1’、原L1（现远离正极）两端电压U2’，记录数据并观察亮度； 分析：若U1≠U1’、U2≠U2’，且电压大小与灯泡规格相关、与是否靠近正极无关，则证明小华猜想错误　 。 【分析】（1）按图甲串联电路，将电源、开关、L1、L2依次连接；电压表并联在L1两端（正接线柱接靠近电源正极一侧，负接线柱接另一侧），导线不交叉。 （2）闭合开关前电压表要调零。 电压表正负接线柱接反，指针反偏。 （3）串联电路中，开关的作用与它的位置无关。 （4）验证猜想的实验方案（反驳“越靠近正极电压越大”）： 按图甲连接电路，闭合开关，用电压表分别测出L1两端电压U1、L2两端电压U2，记录数据并观察亮度； 断开开关，将L1与L2位置互换，保持其他连接不变； 闭合开关，再次用电压表测出原L2（现靠近正极）两端电压U1’、原L1（现远离正极）两端电压U2’，记录数据并观察亮度； 分析：若U1≠U1’、U2≠U2’，且电压大小与灯泡规格相关、与是否靠近正极无关，则证明小华猜想错误。 【解答】解：（1）按图甲串联电路，将电源、开关、L1、L2依次连接；电压表并联在L1两端（正接线柱接靠近电源正极一侧，负接线柱接另一侧），导线不交叉，如图所示： 。 （2）闭合开关前指针偏左：电压表未调零。 闭合开关后指针仍偏左：电压表正负接线柱接反。 （3）串联电路中，开关的作用与它的位置无关（无论接A、B、C，都控制整个电路）。 （4）验证猜想的实验方案（反驳“越靠近正极电压越大”）： 按图甲连接电路，闭合开关，用电压表分别测出L1两端电压U1、L2两端电压U2，记录数据并观察亮度； 断开开关，将L1与L2位置互换，保持其他连接不变； 闭合开关，再次用电压表测出原L2（现靠近正极）两端电压U1’、原L1（现远离正极）两端电压U2’，记录数据并观察亮度； 分析：若U1≠U1’、U2≠U2’，且电压大小与灯泡规格相关、与是否靠近正极无关，则证明小华猜想错误。 故答案为：（1）； （2）电压表未调零；电压表正负接线柱接反； （3）位置； （4）验证猜想的实验方案（反驳“越靠近正极电压越大”）： 按图甲连接电路，闭合开关，用电压表分别测出L1两端电压U1、L2两端电压U2，记录数据并观察亮度； 断开开关，将L1与L2位置互换，保持其他连接不变； 闭合开关，再次用电压表测出原L2（现靠近正极）两端电压U1’、原L1（现远离正极）两端电压U2’，记录数据并观察亮度； 分析：若U1≠U1’、U2≠U2’，且电压大小与灯泡规格相关、与是否靠近正极无关，则证明小华猜想错误。 【点评】此题为探究串联电路中的电压规律实验，考查电压表的正确使用以及串联电路的电压特点，还考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。 24．（10分）阅读短文，回答问题： 人形机器人 2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图1，这款宇数H1机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩，什么叫关节扭矩呢？关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩（T）等于力（F）与力臂（r）的乘积，即T＝F×r。福兮在屈膝发力的瞬间扭矩可达360N•m，手臂关节扭矩可达75N•m，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换。 作为全球首款能完成原地空翻的全尺寸电驱人形机器人，可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作。最大移动速度可达2m/s，其动作的流畅性与协调性已接近人类。配备一块可充电电池，电池部分参数如下表所示，“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能。 电池的质量 10kg 驱动电机的输入总功率 500W 电池比能量 5.4×105J/kg 驱动电机将电能转化为机械能的效率 60% 移动速度 0.1～2m/s 减速器的减速比 10：1 （1）该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能为　5.4×106J　 ； （2）如图2，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，动力F1逐渐　减小　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）图4是人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图5是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像可知，机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间为　T4﹣T3 （用图中字母表示），此过程中动能　C　 。 A.增大 B.减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 （4）机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为30cm，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生　1200　 N的力。 【分析】（1）该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能； （2）阻力不变，阻力臂变小的情况下，动力臂增大，根据杠杆平衡条件分析解答； （3 ）根据图5可知，时间为T3～T4过程中，机器人对地面的压力为0，说明机器人在空气中，进而得出机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间； 动能和重力势能的转化过程中，动能转化为重力势能时，动能减小，重力势能增大；重力势能转化为动能时，重力势能减小，动能增大； （4）根据题目的条件和杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解：（1）该款人形机器人配备的电池最大可输出的电能为： W＝5.4×10 5J/kg×10kg＝5.4×10 6J； （2）当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，阻力不变，阻力臂变小的情况下，动力臂增大，根据杠杆平衡条件可知，F1逐渐减小； （3）根据图5可知，时间为T3～T4过程中，机器人对地面的压力为0，说明机器人在空气中，则机器人从离开地面至再次回落到地面所用的时间为：T4﹣T3； 机器人从离开地面至再次回落到地面的过程中，质量不变，速度先减小再增大，动能先减小再增大，故C正确； 故选：C； （4）根据文意可知，屈膝发力的瞬间扭矩可达360N•m，机器人屈膝起跳时身体重心到膝关节的水平距离约为30cm，当人形机器人竖直向上起跳时，最大可产生的力为： F1200N。 故答案为：（1）5.4×10 6J；（2）减小；（3）T4﹣T3；C；（4）1200。 【点评】本题考查的电能的计算、利用杠杆的平衡条件进行分析有一定的难度。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $