内容正文:
西安市高新逸翠园初级中学
2024—2025学年度第一学期九年级期中物理试卷
一、选择题(共15小题,每题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图所示各种工具都可以看成是杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. 钳子 B. 自行车手闸
C. 剪铁片剪刀 D. 食品夹
【答案】D
【解析】
【详解】A.钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.自行车手闸在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.剪铁片剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 下列数据中符合实际的是 ( )
A. 对人体安全的电压是36V
B. 教室里日光灯正常工作时电流约为15mA
C. 中学生正常上楼时的功率约为150W
D. 一只鸡蛋从课桌掉到地面,重力对它所做的功约为20J
【答案】C
【解析】
【详解】A.对人体安全的电压不高于36V,故A不符合题意;
B.一盏教室日光灯功率约为40W,工作电压为220V,电流为
远大于15mA,故B不符合题意;
C.中学生的体重约50kg,重力
爬一层楼的高度约3m,用时约10s,做功
功率为
故C符合题意;
D.一只鸡蛋质量约,重力
课桌高度约0.8m,重力做功
远小于20J,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于内能、温度、热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多 B. 物体的温度升高,其内能一定增大
C. 物体吸收热量,温度一定升高 D. 物体的温度不变,其内能一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是一个状态量,描述它的术语只能用“吸收”和“放出”,不能用“含有”,故A错误;
B.物体温度升高时,分子运动加剧,内能一定增大,故B正确;
C.物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化时,吸收热量,内能增大,但温度不变,故C错误;
D.影响内能的因素:质量、温度、状态,物体的温度不变,其内能可能变化,如晶体的熔化和凝固,吸收或放出热量,内能变化,温度不变,故D错误。
故选B。
4. 下列都是小丽探究关于串、并联电路电流规律的一些说法,错误的是
A. 串联电路中电流处处相等
B. 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
C. 两个灯泡通过的电流相等,它们之间一定是串联
D. 并联电路支路中的电流等于干路中的电流减去其它支路电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.串联电路中各处的电流相等,故A正确,不符合题意;
B.并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,故B正确,不符合题意;
C.规格相同的用电器并联时,各支路电路上通过的电流也相等,故C错误,符合题意;
D.因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以其中一条支路的电流等于干路中的电流减去其它支路电流,故D正确,不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B的光滑的斜面上,在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,则F对物体做的功( )
A. 对A做的功多 B. 对A和B做的功一样多
C. 对B做的功多 D. 条件不足,无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,拉力F与s都相同,根据功的计算公式W=Fs,可知,拉力对A和B做功一样多。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
6. 在共享单车的车筐底部覆盖着太阳能发电板,通过阳光给里面的蓄电池充电从而为GPS和通信模块供电。在太阳能发电板和蓄电池的电路中,下列说法不正确的是( )
A. 太阳能发电板是电源
B. 蓄电池充电时的能量转化是化学能转化成电能
C. 太阳能发电板的能量转化是太阳能转化成电能
D. 蓄电池充电时属于用电器
【答案】B
【解析】
【详解】AC.太阳能发电板的工作过程是吸收太阳能,将其转化为电能,其能量转化是太阳能转化成电能,是提供电能的装置,属于电源,故AC正确,不符合题意;
BD.蓄电池充电时消耗电能,将电能转为化学能,其能量转化是电能转化成化学能,相当于用电器,故B错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,小周老师将一个有部分水的矿泉水瓶盖紧盖子后,用力不断扭转瓶身,突然盖子飞出去了,伴随着响声的同时发现瓶内还出现了白雾,对于该实验现象判断正确的是( )
A. 扭转瓶身时,将内能转化为机械能
B. 扭转瓶身时,瓶内气体温度升高,内能增大
C. 盖子飞出时,将机械能转化为内能
D. 盖子飞出时,白雾的产生说明瓶内气体内能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.扭转瓶身时,对瓶内气体做功,将机械能转化为内能,故A错误;
B.扭转瓶身时,对瓶内气体做功,瓶内气体温度升高,内能增大,故B正确;
C.盖子飞出时,气体对外做功,将内能转化为机械能,故C错误;
D.盖子飞出时,白雾的产生是因为瓶内气体内能减小,温度降低,水蒸气遇冷发生了液化,故D错误。
故选B。
8. 用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A. 0.7A 0.4A B. 0.3A 0.4A C. 0.14A 0.26A D. 0.7A 0.13A
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则A1的示数应大于A2的示数,而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小,所以电流表A1选择的是大量程,即0~3A,其示数为0.7A,即干路电流I=0.7A;电流表A2选择的是小量程,即0~0.6A,其示数为0.4A,即通过灯泡L2的电流I2=0.4A,所以通过灯泡L1的电流为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 下面说法不正确的是 ( )
A. 用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极
B. 干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源
C. 家里的油烟机内装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联
D. 马路两旁的路灯,总是同时亮起同时熄灭,它们是串联的
【答案】D
【解析】
【详解】A.电池外部的电流,总是由电池的正极流向负极。所以用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极,故A正确,不符合题意;
B.能将其他形式能量转化为电能的均可以作为电源。干电池、蓄电池是将化学能转化为电能,发电机是将机械能转化为电能。所以干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源,故B正确,不符合题意;
C.因为厨房的抽油烟机中的照明灯和电动机既可以单独工作,又互不影响,因此它们的连接方式为并联,故C正确,不符合题意;
D.路灯虽然总是同时亮起同时熄灭,但当其中一个灯泡损坏不亮时,其它灯泡仍可以正常工作,即每个灯泡可以单独工作,互不影响,因此路灯是并联的,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 如图所示,某次比赛中,运动员推着重力为200N 的冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在O 点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动,此过程中( )
A. 推力对冰壶做功为270J
B. 重力对冰壶做功为1200J
C. 冰壶克服阻力做功为54J
D. 冰壶克服阻力做功为45J
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员推着冰壶从A点运动6m到达B点,运动员对冰壶的水平推力为9N,根据功的计算公式,可得推力对冰壶做的功,故A不符合题意;
B.做功的条件需在力的方向上移动距离。重力的方向竖直向下,由于冰壶在重力的方向上没有移动距离,所以重力对冰壶做功为0J,故B不符合题意;
CD.冰壶从A点运动6m到达B点,并在松手后沿冰道继续运动30m停在O点,冰壶运动过程中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N,根据功的计算公式,可得阻力对冰壶做的功,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
11. 探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
B. 实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
C. 实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
D. 在本实验中,物体吸热多少只是由物质的种类决定的
【答案】C
【解析】
【详解】A.将沙子和水加热到相同温度时,因为两物质吸热能力不同,它们吸收的热量不同,故A错误;
B.沙子吸热升温较快,说明升高相同的温度,沙子吸收的热量较少,说明沙子的吸热能力较弱,故B错误;
C.因沙子和水的质量和初温都相等,加热相同的时间,末温低的物质升高的温度较少,说明升高相同的温度该物质吸热较多,故该物质吸热能力强,故C正确;
D.该实验用同一个酒精灯加热物体,则相同时间两物体吸收的热量相同,故物体吸热多少是由加热时间决定的,故D错误。
故选C。
12. 如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员没有对球施加力,所以对球不做功,故A错误;
B.图甲中足球在A点的高度小于B点的高度,足球的质量不变,所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能,从A点到B点的过程中,速度减小,将动能转化为重力势能,故B正确;
C.由图乙可知,足球跳起的高度逐渐变小,这说明足球的机械能是逐渐变小的,该足球在A、B两点的高度相等,重力势能相等,但速度不同,动能不一样,因此足球在A、B两点的机械能不相等,故C错误;
D.图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动,说明D水平方向的速度不为0,故最高点D点的动能不为零,故D错误。
故选B。
13. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具,当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由题意知,当开关闭合时,指示灯L和发热体同时工作,但指示灯断路时,发热体依然正常工作,说明指示灯和发热体并联在电路中,开关在干路上同时控制两个用电器,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是 ( )
A. L1与L2串联
B. 电流表A1测L1的电流
C. 当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D. 当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A、A1、L2、S2三个元件在同一支路上,L1单独在一个支路上,所以是并联电路,故A错误;
B、A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2电流,故B错误;
C、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,故C错误;
D、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,故D正确.
故选D.
15. 如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。如图乙整个过程可以分为三个阶段:①下压:把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);②释放:由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b);③跳起:笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落。若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中弹簧的弹性势能逐渐减小
B. 整个过程中笔的外壳的重力势能先不变后变大
C. 放手后笔的外壳的最大速度处于位置bc之间
D. 整个过程中笔的内芯的机械能先不变后变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个过程中下压时弹簧的弹性形变程度增大,弹性势能逐渐增大,释放时弹簧的弹性势能逐渐减小,跳起时不具有弹性势能,故A错误;
B.整个过程中下压时笔的外壳高度变小,重力势能变小,上升时重力势能变大,故B错误;
C.放手后笔的外壳的先加速后减速,当弹力大于重力加速,当弹力小于重力减速,而弹力等于重力速度最大,因而速度最大位置在b点之前,故C错误;
D.向下按笔的过程中,笔的内芯高度没有改变,动能和重力势能不变,机械能不变,而外壳弹起带动笔芯上升,笔芯动能和势能都增大,机械能变大,因而整个过程中笔的内芯的机械能先不变后变大,故D正确。
故选D。
二、填空题与作图题 (每空1分,每图2分,共30分)
16. 如图A所示,工程车上的起重臂就是一个____杠杆; 如图B所示,A装置是一个滑轮,它的实质是一个______,如图C所示的螺栓和螺母,其上的螺纹实际上相当于______(填一种简单机械名称)。
【答案】 ①. 费力 ②. 等臂杠杆 ③. 斜面
【解析】
【详解】如图A所示,工程车上的起重臂是一个杠杆,它的动力臂是O点到伸缩臂的垂直距离,阻力臂是O点到悬挂重物对起重臂拉力的垂直距离,即动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆。
如图B所示,滑轮A的轴不随物体运动,是定滑轮,定滑轮的动力臂和阻力臂等大,故它的实质是一个等臂杠杆。
如图C,把螺纹展开,可以看成一个斜面,故螺纹实际上相当于斜面。
17. 串联电路和并联电路是两种基本电路,学校里的路灯是______联的,教室里的开关与对应的日光灯间是_________联的。电动自行车只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子即可通电。车钥匙的作用相当于电路中的_________,给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于电路中的__________。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 开关 ④. 用电器
【解析】
【详解】学校里的各个路灯之间互不影响,一个损坏其余路灯能正常工作,因此是并联的。
教室里的开关要控制对应的日光灯,因此开关与对应的日光灯间是串联的。
将电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,车钥匙的作用相当于开关,闭合后,车子就通电了。
给电动车充电时,电动车蓄电池消耗电能,所以此时蓄电池相当于电路中的用电器。
18. 如图所示,是汽油机的______冲程,行驶时汽油机的飞轮的转速可以达到3600r/min,则每秒钟做功的次数为______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 30
【解析】
【详解】[1]由图知道,两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,所以是汽油机的做功冲程。
[2]飞轮的转速是
3600r/min=60r/s
表示每秒飞轮转动60周;因飞轮每转动2周,燃气对外做功1次,所以该汽油机每秒钟对外做功30次。
19. 小明参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为______________J/ kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将________(选填“变大”“变小”或“不变”) 。
【答案】 ①. ②. 不变
【解析】
【详解】[1]干木柴的热值为
[2]热值是燃料的特性,其大小只与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,用掉一半后,干木柴的热值不变。
20. 如图所示,甲、乙分别为测量同一电路两个用电器的两端电压示数,由此可以断定该电路的连接方式_______(填“一定是并联”“一定是串联”或“可能是并联”),甲电压表的示数为_____________。
【答案】 ①. 一定是串联 ②. 1.2V
【解析】
【详解】[1][2]由甲图所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1 V,示数为1.2V;由乙图所示电压表可知,其量程为0~15V,分度值为0.5 V,示数为12V;因为两电压表示数不相等,所以两灯的连接方式一定是串联。甲电压表的示数为1.2V。
21. 如图所示,当开关均断开时,能亮的灯是 ______ ;当开关都闭合时,能亮的灯是 ______ ,此时能亮的灯是 ______ 联。
【答案】 ①. L1、L3 ②. L2、L3 ③. 并
【解析】
【详解】[1]根据电路图可知,当开关均断开时,电流从电源正极依次经过L1、L3回到电源负极,因此能亮的灯是L1、L3,它们是串联连接。
[2][3]当开关都闭合时,电流从电源正极出发,出现分支分流,一路经过L2、另一路经过L3,然后汇合回到电源负极,L1被短路,因此能亮的灯是L2、L3,它们是并联连接。
22. 2020年5月5日18时,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功,进一步奠定了长征五号系列火箭在世界现役火箭运载能力第一梯队中的地位。火箭加速升空过程中,它的机械能_______,燃料燃烧释放的内能转化为____________能,火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过________方式增加了外壳的内能。
【答案】 ①. 增大 ②. 机械 ③. 做功
【解析】
【详解】[1]火箭上升过程中,速度增大,高度增大,则火箭的动能增大,重力势能增大,机械能增大。
[2] 燃料燃烧释放的内能一部分转化为火箭的机械能,一部分以热量的形式散失了。
[3]火箭升空过程中与空气摩擦,火箭克服摩擦力做功,机械能转化为内能,外壳温度升高,这是通过做功的方式改变内能。
23. 重力为1200N的建筑材料,放在工地的水平地面上,用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了3m,滑轮组的机械效率是80%。则滑轮组提升过程中所做的有用功是_______J,总功又是________J,电动机对钢丝绳的拉力F是______N,若提升过程始终匀速,则被提升建筑材料的动能________(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 3600 ②. 4500 ③. 750 ④. 不变
【解析】
【详解】所做的有用功
由可得,总功
由图可知,,钢丝绳端通过的距离
由可得,电动机对钢丝绳的拉力
建筑材料匀速提升,速度不变,质量不变,动能不变。
24. 如图甲所示,用滑轮组将重为90N的物体匀速提起,图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______(填“总功”“有用功”或“额外功”),该滑轮组的机械效率为______。将物块提升更大的高度,滑轮组的机械效率将______(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 总功 ②. ③. 不变
【解析】
【详解】[1]图乙中阴影部分的面积等于拉力F与绳子自由端移动距离s的乘积,所以它表示的物理量是总功。
[2]拉力做的总功为
由图知,由3段绳子吊着动滑轮,物体升高的高度为
拉力做的有用功为
该滑轮组的机械效率为
[3]不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
可见,滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关,所以,将物块提升更大的高度,滑轮组的机械效率将不变。
25.
(1)如图所示,杠杆AO在力 F₁、F₂的作用下处于静止状态,l₂是力F₂的力臂,请在图中画出力F1的力臂l₁和力 F₂的示意图。
(2)如图所示,小亮站在地面上用滑轮组将装修材料运输到楼上,请你用笔画线代替绳子画出滑轮组绳子的绕法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
力臂是从支点到力的作用线的距离。所以作F1的反向延长线,过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂l1;因力的作用线与力臂是垂直关系,所以过力臂l2的另一端,用虚线作垂直于l2的直线,即为F2的作用线,其与杠杆O A的交点即为F2的作用点。因支点在杠杆的一端,F1的方向斜向下,则F2方向应斜向上。所以再从F2的作用点沿作用线向上,用一根带箭头的实线段表示力F2。如图所示:
【小问2详解】
小亮站在地面拉绳子,要求绳子自由端向下,因此绕法为: 将绳子起始端固定在上方定滑轮的下挂钩,然后向下绕过下方挂重物的动滑轮,再向上绕回上方的定滑轮,末端竖直向下拉到小亮手中,完成绕线。如图所示:
三、实验题 (每空1分,共25分)
26.
(1)如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 ________,空气的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”) 方式改变的。
(2)如图乙所示,试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被弹出,此现象与内燃机的某冲程原理相同,其对应的是图丙中的 __________(选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程。
(3)小华用相同的电加热器分别给质量、初温都相同的A和B 两种液体加热。如图丁是得到的温度与时间的关系图,由图可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时____(选填“A或B”)升温较高。冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A 或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 ________(选填“A”或“B”)。
【答案】(1) ①. 增大##变大 ②. 做功
(2)做功 (3) ①. A ②. B
【解析】
【小问1详解】
[1][2]用力将活塞迅速下压,对空气做功,空气的内能增大;机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变内能。
【小问2详解】
将水加热一段时间,橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出,此现象是内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程相同,都是内能转化为机械能。
【小问3详解】
[1]如图丁可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,此时垂直于横轴做一条直线,与A、B两图像交于两点,比较两点纵坐标,A图像上的点的纵坐标大,说明A升温较高。
[2]由图丁可知,吸收相同热量时,A升温高,B升温低,由可知,A的比热容小,B的比热容大。所以质量相同的A、B液体降低相同的温度,B放出的热量多,故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,应选择B。
27. 探究杠杆的平衡条件。
动力F1/N
动力臂L1/ cm
阻力F2/N
阻力臂L2/ cm
1
10
2
5
2
10
1
20
2
15
3
10
(1)杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于__________(平衡/非平衡) 状态。为了方便实验,应将平衡螺母向___________(左/右) 调节,使杠杆水平平衡。
(2)在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,这样做的好处是便于_______________。
(3)实验测得的实验数据如表。分析表中数据可知,杠杆的平衡条件为________(用字母表示)。
(4)为帮助学生理解力臂,物理老师自制了如图乙所示的“杠杆力臂演示仪”继续实验(杠杆自身重力和摩擦不计) ,调节杠杆水平平衡后,保持杆OA 不动,使杆OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB' (B'点对应B点,②点在B点的正下方),保持G1位置不变;要使杠杆在如图丙位置保持平衡,则G2应该移动到图中的____(B'/①/②/③) 点处。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 左
(2)测量力臂 (3)
(4)②
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态,图甲中杠杆静止,故此时处于平衡状态。
[2]图甲中可以杠杆右端向下倾斜,说明杠杆右边偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的平衡螺母向左调节。
【小问2详解】
使杠杆重新水平平衡,作用力方向与力臂垂直,这样做的好处是便于测量力臂。
【小问3详解】
由表格数据,第一组数据
第二组数据
第三组数据
可得到杠杆平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即
【小问4详解】
保持G1位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来G2的力臂为OB,所以G2应该移动到②点处。
28. 小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示:
(1)本实验的研究对象是__________;实验中通过比较_________来反映钢球的动能大小;
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的__________有关;
(3)根据__________两图所得结论可以解释汽车超载带来的危害;
(4)如果接触面是光滑的,该实验__________(能/不能)顺利得出结论;
(5)如图丁在研究重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图丁所示。若A、B两铁块质量相同,则两铁块下落的高度__________(﹥/﹤/=,下同);若B、C两铁块下落高度相同,则两铁块质量__________。
【答案】(1) ①. 小球 ②. 被撞木块所移动的距离
(2)速度 (3)乙、丙
(4)不能 (5) ①. ﹤ ②. ﹥
【解析】
【小问1详解】
[1]小球从斜面上滚下来,小球具有动能,能够对外做功,故小球是研究对象。
[2]小球的动能越大,对外做功越多,木块被撞移动的距离越远,故可以通过被撞木块移动的距离来判断小球动能的大小。
【小问2详解】
比较甲、乙两图,同一小球,从不同高度滑下,到达水平面的速度不同,可初步得出结论:动能的大小与物体的速度的大小有关。
【小问3详解】
解释汽车超载带来的危害,则需要选择质量不同,速度相同,即质量不同的小球从同一高度静止滑下,故选择乙、丙两次实验。
【小问4详解】
如果接触面是光滑的,木块被撞后,由于惯性会一直运动,无法通过木块移动的距离判断动能的大小,故该实验不能得出结论。
【小问5详解】
[1]三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图丁所示,若A、B两铁块质量相同,B铁块对木桩做功比较多,则两铁块下落的高度<。
[2]若B、C两铁块下落高度相同,B铁块对木桩的做功比较多,则两铁块质量。
29. 为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压约为3V且保持不变)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
(2)小明刚连完最后一根导线,两灯就亮了,则小明在实验操作中的不当之处是__________。
(3)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出小灯泡 两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为______V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律,你认为实验的疏漏之处是____________。
(4)实验结束前,小明发现L₂熄灭了,但L₁仍然发光,则此时电压表的示数将 _____(变大/不变/变小),L₂熄灭的原因是 _____。
(5)后来小刚又探究了并联电路的电流关系,将电流表分别接入到下图电路中的A、B、C处,测出电流如表:通过分析,得出的结论是在并联电路中,_______;
实验次数
A处 电流
B处的电流
C处的电流
1
0.12
0.14
0.26
2
0.24
0.26
0.50
3
0.28
0.32
0.60
(6)在上述第 (5) 步实验中可以采用________________(答出一种即可) 的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验。
【答案】(1) (2)连接电路时开关没有断开
(3) ①. 2.6 ②. 未换不同规格的小灯泡进行多次实验
(4) ①. 不变 ②. L2断路
(5)干路电流等于各支路电流之和
(6)改变串联的电池节数
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电流从电源正极流出经过开关,然后分了两条支路,一路流经L2回到电源负极,另一路电流应从L1左接线柱流入,右接线柱流出,然后回到电源负极,故L1的右接线柱应该与L2的右接线柱用导线连在一起;电压表测L1两端的电压,应该并联在L1两端,因为电源电压约为3V,根据并联电路的电压关系可知,L1两端的电压约为3V,故电压表量程选0~3V,应用导线将L1的左接线柱和电压表的“3”接线柱连起来。如图所示:
【小问2详解】
连接电路时,为保护电路,开关应断开。小明刚连完最后一根导线,两灯就亮了,说明电路是通路,小明在连接电路时开关没有断开。
【小问3详解】
[1]由图甲完善后的电路图可知,电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,故图乙中电压表的示数为2.6V。
[2]实验仅用相同规格的小灯泡,结论具有偶然性;需要换不同规格的小灯泡多次实验,排除偶然性,才能得出普遍规律。
【小问4详解】
[1]L₂熄灭了,但L₁仍然发光,说明电路是通路,有电流通过L1。L2熄灭前,L2与L1并联,根据并联电路中的电压关系可知,L1两端的电压等于电源电压;L2熄灭后,电路中只有L1,L1两端的电压仍等于电源电压,故电压表的示数不变。
[2] L₂熄灭了,但L₁仍然发光,说明电路是通路,有电流通过L1。L2与L1并联,若L2短路,会导致电源短路,L1也不亮,故故障应该是L2断路。
【小问5详解】
由电路图可知,C点处于干路,A、B点各处于之路上,由表中数据可知,,故可得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【小问6详解】
在电学实验中,改变电流大小的常用方法有改变电源电压(改变串联的电池节数)或串联滑动变阻器进行调节(写出其中一条即可),从而实现多次实验避免结论的偶然性。
四、计算题 (15分)
30. 2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景。已知,。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度为多少?
(3)氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶,其效率为50%,完全燃烧(1)中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为多少?若此过程公交车行驶了280s,则其匀速直线行驶时的功率是多少?
【答案】(1)8.4×107J;(2)40℃;(3)4.2×107J,1.5×105W
【解析】
【详解】解:(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为
(2)由题意可知水吸收的热量
水升高的温度
(3)公交车获得的有用机械能为
则公交车的功率为
答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为8.4×107J;
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度为40℃;
(3)氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶,其效率为50%,完全燃烧(1)中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为4.2×107J。若此过程公交车行驶了280s,则其匀速直线行驶时的功率是1.5×105W。
31. 如图所示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试,在其匀速直线行驶阶段,有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行驶速度的关系为(),若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,用字母η表示,(g取10N/ kg)求该车本次测试过程中:
整车质量
行驶路程
行驶时间
消耗电能
(1)行驶的速度。
(2)牵引力做功的功率。
(3)推进效率η。
【答案】(1)30 m/s
(2)9000 W (3)90%
【解析】
【小问1详解】
已知,,则:
【小问2详解】
整车重力
摩擦力
,,空气阻力
匀速行驶时的牵引力
牵引力做功的功率
【小问3详解】
行驶路程,牵引力做功
消耗电能,推进效率
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西安市高新逸翠园初级中学
2024—2025学年度第一学期九年级期中物理试卷
一、选择题(共15小题,每题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图所示各种工具都可以看成是杠杆,其中属于费力杠杆的是( )
A. 钳子 B. 自行车手闸
C. 剪铁片剪刀 D. 食品夹
2. 下列数据中符合实际的是 ( )
A. 对人体安全的电压是36V
B. 教室里日光灯正常工作时电流约为15mA
C. 中学生正常上楼时的功率约为150W
D. 一只鸡蛋从课桌掉到地面,重力对它所做的功约为20J
3. 关于内能、温度、热量,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多 B. 物体的温度升高,其内能一定增大
C. 物体吸收热量,温度一定升高 D. 物体的温度不变,其内能一定不变
4. 下列都是小丽探究关于串、并联电路电流规律的一些说法,错误的是
A. 串联电路中电流处处相等
B. 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
C. 两个灯泡通过的电流相等,它们之间一定是串联
D. 并联电路支路中的电流等于干路中的电流减去其它支路电流
5. 如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B的光滑的斜面上,在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s,则F对物体做的功( )
A. 对A做的功多 B. 对A和B做的功一样多
C. 对B做的功多 D. 条件不足,无法确定
6. 在共享单车的车筐底部覆盖着太阳能发电板,通过阳光给里面的蓄电池充电从而为GPS和通信模块供电。在太阳能发电板和蓄电池的电路中,下列说法不正确的是( )
A. 太阳能发电板是电源
B. 蓄电池充电时的能量转化是化学能转化成电能
C. 太阳能发电板的能量转化是太阳能转化成电能
D. 蓄电池充电时属于用电器
7. 如图所示,小周老师将一个有部分水的矿泉水瓶盖紧盖子后,用力不断扭转瓶身,突然盖子飞出去了,伴随着响声的同时发现瓶内还出现了白雾,对于该实验现象判断正确的是( )
A. 扭转瓶身时,将内能转化为机械能
B. 扭转瓶身时,瓶内气体温度升高,内能增大
C. 盖子飞出时,将机械能转化为内能
D. 盖子飞出时,白雾的产生说明瓶内气体内能增大
8. 用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A. 0.7A 0.4A B. 0.3A 0.4A C. 0.14A 0.26A D. 0.7A 0.13A
9. 下面说法不正确的是 ( )
A. 用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极
B. 干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源
C. 家里的油烟机内装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联
D. 马路两旁的路灯,总是同时亮起同时熄灭,它们是串联的
10. 如图所示,某次比赛中,运动员推着重力为200N 的冰壶从A点运动6m到达B点时轻轻松手,随后冰壶沿冰道运动30m停在O 点。若运动员对冰壶的水平推力为9N,冰壶运动中受到水平方向的阻力,大小恒定为1.5N。从A点到O点冰壶沿直线运动,此过程中( )
A. 推力对冰壶做功为270J
B. 重力对冰壶做功为1200J
C. 冰壶克服阻力做功为54J
D. 冰壶克服阻力做功为45J
11. 探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示,下列说法正确的是( )
A. 实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
B. 实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
C. 实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
D. 在本实验中,物体吸热多少只是由物质的种类决定的
12. 如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹,忽略空气阻力,图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是( )
A. 图甲中足球从A点移动至B点的过程中,球员对球做了功
B. 图甲中足球在A点移动至B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 图乙中A、B两点为同一高度,该足球在这两点机械能相等
D. 图乙中足球在最高点D点的动能为零
13. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具,当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是( )
A. B.
C. D.
14. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是 ( )
A. L1与L2串联
B. 电流表A1测L1的电流
C. 当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D. 当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
15. 如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔。小明先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。如图乙整个过程可以分为三个阶段:①下压:把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);②释放:由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b);③跳起:笔继续上升到离桌面2cm的最高处(见位置c)开始下落。若不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中弹簧的弹性势能逐渐减小
B. 整个过程中笔的外壳的重力势能先不变后变大
C. 放手后笔的外壳的最大速度处于位置bc之间
D. 整个过程中笔的内芯的机械能先不变后变大
二、填空题与作图题 (每空1分,每图2分,共30分)
16. 如图A所示,工程车上的起重臂就是一个____杠杆; 如图B所示,A装置是一个滑轮,它的实质是一个______,如图C所示的螺栓和螺母,其上的螺纹实际上相当于______(填一种简单机械名称)。
17. 串联电路和并联电路是两种基本电路,学校里的路灯是______联的,教室里的开关与对应的日光灯间是_________联的。电动自行车只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子即可通电。车钥匙的作用相当于电路中的_________,给电动车充电时,电动车的蓄电池相当于电路中的__________。
18. 如图所示,是汽油机的______冲程,行驶时汽油机的飞轮的转速可以达到3600r/min,则每秒钟做功的次数为______次。
19. 小明参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×106J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到,则干木柴的热值为______________J/ kg,如果用掉一半后,干木柴的热值将________(选填“变大”“变小”或“不变”) 。
20. 如图所示,甲、乙分别为测量同一电路两个用电器的两端电压示数,由此可以断定该电路的连接方式_______(填“一定是并联”“一定是串联”或“可能是并联”),甲电压表的示数为_____________。
21. 如图所示,当开关均断开时,能亮的灯是 ______ ;当开关都闭合时,能亮的灯是 ______ ,此时能亮的灯是 ______ 联。
22. 2020年5月5日18时,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功,进一步奠定了长征五号系列火箭在世界现役火箭运载能力第一梯队中的地位。火箭加速升空过程中,它的机械能_______,燃料燃烧释放的内能转化为____________能,火箭升空过程中与空气摩擦,外壳温度会上升,这是通过________方式增加了外壳的内能。
23. 重力为1200N的建筑材料,放在工地的水平地面上,用如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升了3m,滑轮组的机械效率是80%。则滑轮组提升过程中所做的有用功是_______J,总功又是________J,电动机对钢丝绳的拉力F是______N,若提升过程始终匀速,则被提升建筑材料的动能________(变大/变小/不变)。
24. 如图甲所示,用滑轮组将重为90N的物体匀速提起,图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像,不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______(填“总功”“有用功”或“额外功”),该滑轮组的机械效率为______。将物块提升更大的高度,滑轮组的机械效率将______(填“增大”“减小”或“不变”)
25.
(1)如图所示,杠杆AO在力 F₁、F₂的作用下处于静止状态,l₂是力F₂的力臂,请在图中画出力F1的力臂l₁和力 F₂的示意图。
(2)如图所示,小亮站在地面上用滑轮组将装修材料运输到楼上,请你用笔画线代替绳子画出滑轮组绳子的绕法。
三、实验题 (每空1分,共25分)
26.
(1)如图甲所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能 ________,空气的内能是通过________(选填“做功”或“热传递”) 方式改变的。
(2)如图乙所示,试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被弹出,此现象与内燃机的某冲程原理相同,其对应的是图丙中的 __________(选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程。
(3)小华用相同的电加热器分别给质量、初温都相同的A和B 两种液体加热。如图丁是得到的温度与时间的关系图,由图可知:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时____(选填“A或B”)升温较高。冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A 或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 ________(选填“A”或“B”)。
27. 探究杠杆的平衡条件。
动力F1/N
动力臂L1/ cm
阻力F2/N
阻力臂L2/ cm
1
10
2
5
2
10
1
20
2
15
3
10
(1)杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆处于__________(平衡/非平衡) 状态。为了方便实验,应将平衡螺母向___________(左/右) 调节,使杠杆水平平衡。
(2)在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,这样做的好处是便于_______________。
(3)实验测得的实验数据如表。分析表中数据可知,杠杆的平衡条件为________(用字母表示)。
(4)为帮助学生理解力臂,物理老师自制了如图乙所示的“杠杆力臂演示仪”继续实验(杠杆自身重力和摩擦不计) ,调节杠杆水平平衡后,保持杆OA 不动,使杆OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB' (B'点对应B点,②点在B点的正下方),保持G1位置不变;要使杠杆在如图丙位置保持平衡,则G2应该移动到图中的____(B'/①/②/③) 点处。
28. 小明所在的实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有:质量分别为m、2m的两个钢球、木块B和斜面等。实验过程如图甲、乙、丙所示:
(1)本实验的研究对象是__________;实验中通过比较_________来反映钢球的动能大小;
(2)比较甲、乙两图,可初步得出结论:动能的大小与物体的__________有关;
(3)根据__________两图所得结论可以解释汽车超载带来的危害;
(4)如果接触面是光滑的,该实验__________(能/不能)顺利得出结论;
(5)如图丁在研究重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图丁所示。若A、B两铁块质量相同,则两铁块下落的高度__________(﹥/﹤/=,下同);若B、C两铁块下落高度相同,则两铁块质量__________。
29. 为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压约为3V且保持不变)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
(2)小明刚连完最后一根导线,两灯就亮了,则小明在实验操作中的不当之处是__________。
(3)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出小灯泡 两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为______V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律,你认为实验的疏漏之处是____________。
(4)实验结束前,小明发现L₂熄灭了,但L₁仍然发光,则此时电压表的示数将 _____(变大/不变/变小),L₂熄灭的原因是 _____。
(5)后来小刚又探究了并联电路的电流关系,将电流表分别接入到下图电路中的A、B、C处,测出电流如表:通过分析,得出的结论是在并联电路中,_______;
实验次数
A处 电流
B处的电流
C处的电流
1
0.12
0.14
0.26
2
0.24
0.26
0.50
3
0.28
0.32
0.60
(6)在上述第 (5) 步实验中可以采用________________(答出一种即可) 的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验。
四、计算题 (15分)
30. 2022年北京冬奥会举行期间,氢燃料客车、纯电动汽车成为承担此次冬奥会交通出行任务的最主要力量,新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。如图所示是氢燃料公交车在平直路面行驶时的情景。已知,。求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收,水升高的温度为多少?
(3)氢燃料公交车以恒定功率匀速行驶,其效率为50%,完全燃烧(1)中的氢燃料可公交车获得的有用机械能为多少?若此过程公交车行驶了280s,则其匀速直线行驶时的功率是多少?
31. 如图所示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试,在其匀速直线行驶阶段,有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行驶速度的关系为(),若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,用字母η表示,(g取10N/ kg)求该车本次测试过程中:
整车质量
行驶路程
行驶时间
消耗电能
(1)行驶的速度。
(2)牵引力做功的功率。
(3)推进效率η。
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