内容正文:
2025-2026学年第一学期期中考试
九年级物理试题
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分,试卷满分为100分,考试时间为100分钟。
2.请将所有答案书写在答题卡相对应的答题区域内,答在其它区域无效。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每题只有一个正确选项)
1. 2024年8月8日,在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中,中国选手季博文、刘浩勇夺冠军。如图所示,运动员手中的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 榨汁器
【答案】A
【解析】
【详解】赛艇桨中间支撑位置是支点,手握的位置是动力作用点,在水中部分是阻力作用点,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
A.使筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.瓶起子使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.榨汁器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 快递在现代物流中发挥着重要作用,给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是( )
A. 用力搬货物但未搬动 B. 提着货物爬楼梯上楼
C. 提着货物在水平路面上匀速直线前进 D. 抱着货物在原地等待签收
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力搬货物但未搬动,对货物有力的作用,货物在力的方向上没有移动距离,所以不做功,故A不符合题意;
B.提着货物爬楼梯上楼,人对货物施加了力,货物在力的方向上通过了距离,所以人对货物做了功,故B符合题意;
C.提着货物在水平路面上匀速直线前进,货物受到了向上的力,但在力的方向上没有移动距离,所以快递小哥对货物不做功,故C不符合题意;
D.抱着货物在原地等待签收,对货物有力的作用,货物在力的方向上没有移动距离,所以不做功,故D不符合题意。
故选 B。
3. 下列描述或说法中正确的是( )
A. 图甲中,煮粥过程中,锅内水温度升高,所含热量增多
B. 图乙中,三位同学用绳和木棍体验了“滑轮组”的威力,说明了滑轮组可以省力
C. 图丙中,“魔罐”被推出后,可以一直在水平地面上来回滚动下去
D. 图丁中,手电筒里的灯泡发光时,只存在化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,只能描述为“吸收或放出热量”,不能说物体“含有热量”,故A错误;
B.图乙中两根木棍分别相当于滑轮组的定滑轮、动滑轮,绕绳后组成滑轮组,该实验可以说明滑轮组能省力,故B正确;
C.“魔罐”滚动过程中,需要克服摩擦做功,机械能会不断转化为内能损耗,最终会停止滚动,不能一直来回滚动,故C错误;
D.手电筒灯泡发光时,干电池先将化学能转化为电能,灯泡再将电能转化为内能和光能,并非只存在化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
4. 关于电路中元件的连接方式,下列判断中错误的是( )
A. 开关和它所控制的电灯之间是串联的
B. 家庭电路中,电视机、电冰箱、洗衣机之间是并联的
C. 城市公路的十字路口安装的红、绿、黄三盏交通指示灯之间是并联的
D. 马路上总是同时亮,同时熄灭的成排的路灯之间是串联的
【答案】D
【解析】
【详解】A.开关需要控制对应电灯的通断,开关和控制的电灯必须串联,故A正确,不符合题意;
B.家庭电路中,各用电器工作时互不影响,因此电视机、电冰箱等用电器都是并联,故B正确,不符合题意;
C.红、绿、黄交通指示灯可以独立工作,互不影响,因此三盏灯是并联,故C正确,不符合题意;
D.路灯虽然同时亮、同时灭,但一盏路灯损坏后,其他路灯仍可正常工作,互不影响,因此路灯是并联的,故D错误,符合题意;
故选D。
5. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示.以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒.取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃.下列事例与猛推推杆入筒过程中改变筒内空气内能方式不同的是( )
A. 内燃机的压缩冲程
B. 小孩从滑梯上滑下时,臀部有灼热感
C. 冬天用热水袋取暖
D. 弯折铁丝,铁丝温度升高
【答案】C
【解析】
【详解】猛推推杆入筒过程中,推杆压缩筒内空气,对空气做功,使空气内能增大,是通过做功的方式改变筒内空气内能。
A.内燃机的压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,对气体做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变气体内能,故A不符合题意;
B.小孩从滑梯上滑下时,臀部有灼热感,是因为臀部与滑梯摩擦生热,是通过做功改变臀部内能,故B不符合题意;
C.冬天用热水袋取暖,人从热水袋吸热,是通过热传递改变物体内能,故C符合题意;
D.弯折铁丝,铁丝温度升高,弯折铁丝时对铁丝做功,是通过做功改变铁丝内能,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,用冷水浸泡是生活中将冻肉快速解冻的好方法。将冻肉放在冷水中,与自然放置相比,解冻更快。对于这一现象下列说法正确的是( )
A. 冻肉刚从冰箱里取出时温度很低,不具有内能
B. 在解冻过程中,冻肉吸收热量,但温度不会一直升高
C. 冻肉在解冻过程中,温度从冷水传递给冻肉
D. 在解冻过程中,发生热传递的原因是冷水的内能比冻肉大
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何情况下都具有内能,故A错误;
B.冻肉吸收热量,若状态不变,则冻肉的温度会升高;若冻肉在熔化过程中,状态发生改变,则吸热但温度不变,故B正确;
C.解冻过程中,热量从冷水传递给冻肉,传递的不是温度,故C错误;
D.发生热传递的原因是冻肉的温度比冷水的温度低,故D错误。
故选B。
7. 如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地( )
A. 比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B. 比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C. 比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D. 比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
【答案】A
【解析】
【详解】因为水的比热容比陆地的土地的比热容大,由可知,等质量的水和陆地的土地,在相同日照条件下,吸收相同热量,陆地的土地升温较快,气温较高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 如图所示是舰载机在航母上加速起飞的场景。下列说法正确的是( )
A. 舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变
B. 空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变
C. 舰载机的动能和重力势能都增加
D. 舰载机的重力势能增加,动能不变
【答案】C
【解析】
【详解】ACD.舰载机加速升空的过程中,质量不变,速度增大,动能变大,高度增大,重力势能变大,故它的机械能变大,故AD错误,C正确;
B.空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,速度不变,由于舰载机的质量变大,所以舰载机动能变大,故B错误;
故选C。
9. 如图所示电路中,下列判断错误的是( )
A. 只闭合S1时,只有L1发光
B. 只闭合S1、S2时,L1、L2同时发光
C. 只闭合S1、S3时,L1、L2并联
D. 只闭合S2、S3时,电源短路
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析电路图可知,只闭合S1时,电路为只有L1的简单电路,因此只有L1发光,故A正确,不符合题意;
B.分析电路图可知,只闭合S1、S2时,L2被短路,电路为只有L1的简单电路,因此只有L1发光,故B错误,符合题意;
C.分析电路图可知,只闭合S1、S3时,电路有两条电流路径,L1、L2首首相连,尾尾相连,因此是并联,故C正确,不符合题意;
D.分析电路图可知,只闭合S2、S3时,电源两端直接用导线连接,造成了电源短路,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 如图所示是《墨经•经下》里记载的一种斜面引重车,系紧在后轮轮轴上的绳索绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面底端匀速拉到顶端,该过程用时20s,已知斜面长2m,高0.8m,后轮轴施加在绳子上的力为1000N,不计绳重、滑轮与绳间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 木箱与斜面之间的摩擦力为100N
B. 绳子拉力的功率为40W
C. 该装置中斜面的机械效率为80%
D. 增大该装置中斜面的倾斜程度,机械效率变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.有用功
总功
额外功
由得摩擦力,故A错误;
B.拉力功率,故B错误;
C.斜面的机械效率,故C正确;
D.斜面粗糙程度不变时,增大斜面倾斜程度,木箱对斜面的压力减小,摩擦力减小,额外功减小,有用功不变,机械效率变大,故D错误。
故选C。
11. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤,杆的粗细不均匀,如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离OM=4cm,秤砣质量m=0.2kg.关于该杆秤,以下说法不正确的是( )
A. 秤的零刻线在O点右侧
B. 秤杆粗细不均匀,但是秤的刻线分布是均匀的
C. 秤的1kg刻度线在O点右侧N处,ON=20cm
D. 称量物体质量时,若杆秤右端上扬,可将秤砣向右侧适当移动
【答案】A
【解析】
【详解】A .不挂重物(物体质量为0,对应秤的零刻度)时,根据杠杆平衡,,得,说明零刻线就在O点,不是O点右侧,故A错误,符合题意;
B. 根据杠杆平衡,,整理得,和都是定值,因此和成正比,杆的粗细不影响这个关系,所以刻度分布是均匀的,故B正确,不符合题意;
C. ,,,由得: ,故C正确,不符合题意;
D. 杆秤右端上扬,说明右端(秤砣侧)力与力臂的乘积偏小,将秤砣向右移动,增大了力臂,右端力与力臂的乘积增大,就能重新平衡,故D正确,不符合题意。
故选A。
12. 我国仅用4年不到的时间就建造了世界最先进的常规动力航空母舰“福建舰”,如图甲所示的龙门吊起重机发挥了重要的作用,起重某构件时,起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构件的升降,滑轮组的结构相当于图乙。在此作业中,电动机牵引绳子自由端的拉力为1.2×104N,动滑轮及其附属装置的总重力为8×103N,构件的质量为8×103kg,构件在1min内上升了15m,(g取10N/kg)。这个过程中以下计算错误的是( )
A. 构件的重力是8×104N
B. 起重机对构件所做的功是1.2×106J
C. 电动机牵引绳子自由端的功率是2.4×104W
D. 滑轮组的机械效率是80%
【答案】D
【解析】
【详解】A .构件重力,故A正确,不符合题意;
B .起重机对构件做的有用功,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
拉力做的总功
拉力功率
故C正确,不符合题意;
D.滑轮组机械效率,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共34分)
13. 小明将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端,旗杆顶端装有定滑轮,其本质是一个______(选填“省力”、“费力”、“等臂”)杠杆,利用它来升国旗,目的是改变______。
【答案】 ①. 等臂 ②. 力的方向
【解析】
【详解】[1]定滑轮的动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆。
[2]定滑轮不可以省力,但可以改变力的方向,用定滑轮来升国旗,目的是改变力的方向。
14. 如图,甲图是“西安最美环山公路”骊山大道,环山公路修得弯弯曲曲宛如盘龙,其相当于________(选填“斜面”或“轮轴”);乙图是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
【答案】 ①. 斜面 ②. 粗
【解析】
【详解】根据斜面原理,通过延长运动距离,可以降低坡度,达到省力的目的,让车辆更轻松地爬坡。环山公路弯弯曲曲,相当于斜面。
螺丝刀拧螺丝时利用了轮轴的工作原理,轮轴的轮半径越大越省力。手柄粗的螺丝刀,轮半径大,越容易拧动螺丝。
15. 如图所示是我国古代科技著作《天工开物》中记载的古代榨油时的情景。锅中的胡麻(芝麻)通过翻炒温度升高,这主要是通过______的方式增加胡麻的内能;“翻炒时,人感觉到热”中的“热”是指______(选填“温度”“热量”或“内能”)。
【答案】 ①. 热传递 ②. 温度
【解析】
【详解】[1]改变物体内能的方式有两种,是做功和热传递。给锅内的胡麻加热,胡麻吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]温度是反映冷热程度的物理量,“翻炒时,人感觉到热”中的“热”是指温度。
16. 我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质,是因为水的________大:火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢的________大.
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值
【解析】
【详解】比热容越大,说明物质的吸放热能力就越强,北方房屋中的“暖气”用水作为介质,是因为水的比热容较大,在相同条件水可以放出更多的热量;火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量.
17. 教室里的日光灯之间是________(选填“串联”或“并联”,下同)连接的;冰箱压缩机与冷藏室中的照明灯之间是________连接的。
【答案】 ①. 并联 ②. 并联
【解析】
【详解】串联电路中用电器相互影响,并联电路中用电器互不影响。教室里的日光灯,若其中一盏损坏,其余仍能正常工作,互不影响,因此采用并联连接。
冰箱压缩机与冷藏室照明灯可独立工作,比如压缩机运行时照明灯可能不亮,照明灯亮起时压缩机可能未启动,二者工作状态互不干扰,符合并联电路的特点,因此是并联连接。
18. 华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示,现将手机甲置于手机乙之上,就能给手机甲充电,此时的甲手机相当于电路中的________(填电路元件名称),此时乙手机的能量转化情况主要是________能转化为________能。
【答案】 ①. 用电器 ②. 化学 ③. 电
【解析】
【详解】[1]在反向无线充电过程中,手机甲作为能量接收方,从手机乙获取电能并存储到其电池中。因此,甲手机在电路中扮演消耗电能的角色,相当于用电器。
[2][3]乙手机作为能量发送方,其内部电池的化学能转化为电能。
19. 如图所示,用大小为的力直接将物体B匀速提升高度h,做功120J;用大小为的力沿斜面把物体B匀速拉至相同高度,B沿斜面通过的距离,斜面的机械效率为80%,则做功__________J,__________。若,则B与斜面间的摩擦力为__________N。
【答案】 ①. 150 ②. 8∶5 ③. 10
【解析】
【详解】[1]用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做的功为120J,即有用功W有=120J,用斜面把物体B匀速提升相同的高度,F2做的有用功和F1做的有用功相同为120J,由可得,F2做的功是总功为
[2]已知s=2h,根据W=Fs可知
[3]克服摩擦力做的额外功
由W额=fs可知,B与斜面间的摩擦力为
20. 压缩空气储能是一项全新的储能技术,它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中,该过程将能量转化为气体的内能并储存。需要时,使压缩空气膨胀推动机器转动,将________转化成________能,这一过程类似于四冲程汽油机的________冲程。
【答案】 ①. 内能 ②. 机械 ③. 做功
【解析】
【详解】压缩空气储存了大量内能,当它膨胀推动机器转动时,气体对外做功,自身的内能减小,机器获得机械能,因此是将气体的内能转化为机械能。
四冲程汽油机的做功冲程,是燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,与该过程的能量转化形式相同。
21. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600r/min,该柴油机1s内完成________个冲程,活塞1s对外做功________次。若做功冲程中燃气推动活塞一次做功1200J,那么这台柴油机的功率为________W。
【答案】 ①. 120 ②. 30 ③.
【解析】
【详解】[1][2]飞轮转速
即1s内飞轮转60圈。单缸四冲程柴油机中,飞轮每转2圈,完成1个工作循环,共4个冲程,对外做功1次。1s转60圈,因此冲程总数为
1s对外做功次数为次
[3]1s内做功为
则功率为
22. 在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时,三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后,陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力,铁块在下落过程撞击木桩之前,将重力势能转化为_________能.若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC,则EB_________EC(选填“>”“<”或“=”,下同).若A、B两个铁块质量相同,则两个铁块下落的高度hA_________hB。
【答案】 ①. 动 ②. > ③. <
【解析】
【详解】[1]铁块下落过程中,重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。
[2]由图可知,B木桩下陷更深,说明B获得的能量更大,即EB>EC。
[3]物体的重力势能与物体的质量和高度有关,在质量相同的情况下,B木桩陷入沙子更深,说明B铁块下落的高度更高。
23. 图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,拉力为400N。图中①所指的部件相当于滑轮组中的________,绳端移动的速度是________m/s,整个过程所做的额外功为________J,此过程的机械效率为________%,若以更大的速度匀速提升重物,则“车梯”的机械效率________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 0.8 ③. 1200 ④. 62.5 ⑤. 不变
【解析】
【详解】[1]图中①所指的部件能随着物体一起移动,相当于滑轮组中的动滑轮。
[2]由图甲可知,动滑轮上承重绳子的股数为n=4,绳端移动的距离为
绳端移动的速度是
[3]使用此滑轮组拉力所做的有用功为
拉力所做的总功为
拉力所做的额外功为
[4]此过程的机械效率为
[5]根据
可知,“车梯”的机械效率与提升重物的速度无关,即若以更大的速度匀速提升重物,则“车梯”的机械效率不变。
24. 图甲是“再探动滑轮”的实验,用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示:
(1)该过程中动滑轮的机械效率为________%;
(2)增加钩码的数量,并将其提升相同高度,克服动滑轮的重力所做的额外功将________(选填“减小”、“不变”或“增大”,下同),机械效率将________。以下三种提高效率的方法中,方法________与(2)同理。
方法一:鼓励人们“拼车”出行
方法二:用新材料减轻汽车重力
方法三:汽车保持良好的润滑
【答案】(1)75 (2) ①. 不变 ②. 增大 ③. 一
【解析】
【小问1详解】
读图可得,钩码提升高度
绳子自由端移动距离
弹簧测力计拉力。有用功
总功
机械效率
【小问2详解】
克服动滑轮重力的额外功,动滑轮重力不变、提升高度不变,因此额外功不变。
增加钩码后,有用功随物重增大而增大,额外功不变,有用功占总功的比例增大,因此机械效率增大。
本题的原理是额外功不变,通过增大有用功提高机械效率。对应方法一:拼车出行增大了运输的有效量(载客量),汽车自重不变,额外能耗不变,和该原理一致;方法二减轻车重、方法三润滑减阻都是减小额外功,不符合。因此选方法一。
三、解答题(本题共6小题,共42分,其中25题作图题每题2分,26题写出必要的解题过程,28题第(6)小题2分,其余每空1分)
25. 按要求作图:
(1)如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出施加在A点的最小动力F1及F1的力臂l1;
(2)小明准备做探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关”的实验。他根据探究目的先画出第一次实验装置图(如图1所示)。请你在图2中画出第二次实验的装置图。
(3)将甲图的电路图画在乙图虚线框中。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【25题详解】
当以OA为动力臂时,动力臂最长,由杠杆平衡条件得,此时对应的动力最小,连接OA,表示力臂l1,过A点作垂直OA向下的带箭头的直线表示最小动力F1。
【26题详解】
由题知,本实验的目的是滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关; 图1中绳子从定滑轮绕起(n=2),所以要改变滑轮组的绕线方式,图2中绳子需从动滑轮绕起(n=3);因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关,所以被提升的物体应不变。
【27题详解】
由图甲电路连接可知,电流从电源正极流出,依次经过开关S、灯泡L2、灯泡L1,然后回到电源负极,据此画电路图。
26. 2024年3月,我国首列氢能源列车在长春进行了满载运行试验,在本次试验过程中,列车以160km/h的速度稳定运行,列车内置的氢能动力系统使列车运行里程达到1000km,每1km消耗的能量为。已知水的比热容为,氢燃料的热值为。
(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若(1)中热量的60%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若该列车动力系统驱动列车运行的效率为50%,本次试验至少需要装载氢燃料的质量是多少kg?
【答案】(1)
(2)50℃ (3)300kg
【解析】
【小问1详解】
0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
水吸收热量为燃料放热量的60%,即
根据吸热公式,变形得水升高的温度
【小问3详解】
列车运行里程,每1km消耗的能量,则列车运行所需总能量
已知列车动力系统的效率,根据效率公式,得氢燃料完全燃烧需放出的总热量
再由,得所需氢燃料的质量
27. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆________(选填“是”或“不是”)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________(选填“左”或“右”)调节。
(2)小明所在实验小组完成一次操作后,实验现象如图乙所示,使杠杆在水平位置平衡的目的是________。他们记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂。小明测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,小华认为他的做法不合理,理由是________。
(3)将右边的钩码换成弹簧测力计,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆,如图丙所示,则此过程中拉力的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明回家找来一根长为L,重为G的均匀木棒,又做了如图丁所示的实验,将木棒的五分之一伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的一端,当________时,木棒左端刚好会翘起。
【答案】(1) ①. 是 ②. 右
(2) ①. 便于测量力臂 ②. 没有多次实验,结论不具有普遍性
(3)变小 (4)1.5G
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止或匀速转动都属于平衡状态,图甲中杠杆静止,因此是平衡状态。
[2]杠杆左低右高,平衡螺母向偏高的一端调节,因此应向右调。
【小问2详解】
[1]杠杆在水平位置平衡时,竖直方向的力的力臂与杠杆重合,可直接从杠杆刻度读出力臂,因此目的是便于测量力臂。
[2]只通过一次实验数据得出结论,偶然性太大,无法得到普遍规律,因此做法不合理。
【小问3详解】
拉力方向始终垂直杠杆,因此动力臂大小不变;阻力为钩码重力,大小不变,杠杆转动过程中,阻力臂逐渐减小;根据杠杆平衡条件可知,动力即拉力会逐渐变小。
【小问4详解】
均匀木棒重心在中点,支点为桌子边缘,作用在伸出端,力臂为,重心到支点的距离为,根据杠杆平衡条件,解得
28. 如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验,同一小车先后从斜坡由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块。请回答以下问题:
(1)物体动能大小是通过________来反映的。
(2)比较________两图,可以探究动能与质量的关系,结论是________。
(3)比较甲、丙两图,能否探究动能与速度的关系?请说明理由________。
(4)由此实验结论判断:某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,则________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
(5)取走木块,还可以研究“阻力对物体运动的影响”,若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1和W2,则W1和W2的大小关系是W1________W2。
(6)如图实验中的器材和本实验中木块的作用相同的是________(选填序号)。
A. 研究弹性势能实验中的“小车”
B. 研究弹性势能实验中的“卡片”
C. 研究重力势能实验中的“木块”
D. 研究杯内水内能变化时的“温度计”
【答案】(1)木块移动距离
(2) ①. 乙、丙 ②. 当速度一定时,质量越大,动能越大
(3)不能,没有控制物体质量相同
(4)大客车 (5)=##等于 (6)AD
【解析】
【小问1详解】
本实验利用了转换法,动能无法直接观察,通过小车撞击木块后木块移动的距离反映动能大小,动能越大,木块被推得越远。
【小问2详解】
探究动能与质量的关系,需要控制小车到达水平面的速度相同,即控制小车从同一斜面同一高度下滑,只改变质量,乙、丙两图符合要求。
比较乙、丙两图,发现丙图中小车及砝码总质量更大,撞击木块后木块移动的距离更大,故可得结论:速度一定时,物体质量越大,动能越大。
【小问3详解】
探究动能与速度的关系需要控制质量不变,甲、丙两图中,小车的总质量不相同,不符合控制变量法的要求,因此不能探究。
【小问4详解】
根据实验结论:速度相同时,质量越大动能越大,刹车制动难度更大,因此质量更大的大客车需要更低的限速,故大客车限速为80km/h。
【小问5详解】
同一小车从斜面同一高度滑下,到达水平面时初始动能相同,最终小车静止,动能全部用来克服摩擦力做功,因此两次克服摩擦力做功大小相等,。
【小问6详解】
本实验中木块的作用是通过转换法,将不易直接观察的动能大小转换为可直接测量观察的量。
A.探究弹性势能实验中,通过小车被弹出的距离反映弹性势能大小,作用和本实验木块相同,故A符合题意;
B.研究弹性势能实验中的“卡片”本身是具有弹性势能的研究对象,相当于本实验的小车,作用不同,故B不符合题意;
C.探究重力势能实验中,木块本身是具有重力势能的研究对象,相当于本实验的小车,故C不符合题意;
D.探究水内能变化时,通过温度计示数反映内能大小,同样是转换法中体现被测物理量,作用相同,故D符合题意;
故选AD。
29. 如图甲是“观察不同物质吸热升温的现象”的实验装置,用红外灯均匀照射装有沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用温度计分别测出沙子和水的温度。
(1)为完成实验,除温度计、秒表外,还需要的测量工具是________。
(2)实验中,通过比较________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来间接反映水和沙子吸收热量的多少。
(3)为了比较沙子和水两种物质的吸热本领,小明同学提出了以下两种比较方案:
A方案:让两者升高相同的温度比较加热时间
B方案:让两者加热相同时间比较升高的温度
你认为可行的方案是________(选填“A方案”、“B方案”或“A和B都可行”)。
(4)小华同学根据实验数据作出了水和沙子的温度随加热时间变化的图像,如图乙,当水和沙子都升高到40℃时,两者吸收的热量________(选填“相等”或“不相等”);若使两种物质吸收相同的热量,升高温度较多的是________(选填“沙子”或“水”)。
(5)完成实验后,小明和小华两位同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值。他们称量质量相等的碎纸片和酒精进行实验,实验中,需等待燃料________(选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”),才能正确采集数据,数据如下表。
(a)补全表格中的内容;
燃料
加热前的水温/℃
________
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
(b)根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,你认为他在实验中疏忽的点有可能是________。
【答案】(1)天平 (2)加热时间
(3)A和B都可行 (4) ①. 不相等 ②. 沙子
(5) ①. 燃尽 ②. 燃料燃尽时的水温/℃ ③. 没有控制被加热水的质量相等(其他合理答案)
【解析】
【29题详解】
根据控制变量法,要保证沙子和水的质量相等,所以需要天平测量质量。
【30题详解】
由于用红外灯均匀照射装有沙子和水的两个瓷盘,即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。
【31题详解】
A方案通过升高相同的温度比较加热的时间,B方案通过加热相同的时间比较温度的变化,两者均能反映物质的吸热能力,故方案A和B都可行。
【32题详解】
由图乙可知,当水和沙子都升高到40℃时,沙子用了2.5min,而水用了5min,所以两者吸收的热量不相等。
由图乙可知,当水和沙子都加热5min时,此时两种物质吸收相同的热量,而沙子升高的温度较多。
【33题详解】
实验过程中应该控制燃料燃烧的质量相同,所以应该在燃料燃尽之后或燃烧相同的质量去比较液体升高的温度。
实验中要在燃料燃尽之后比较水升高的温度,因此该记录的另一组数据为:燃料燃尽时的水温/℃。
小林认为质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,是因为:没有控制被加热水的质量相等,导致燃烧碎纸片给水加热后水温升高的多。
30. 目前大多数汽车刹车采用油压制动,其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,形成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。
(1)油压制动刹车在刹车过程中,再生制动器将机械能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的________。
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热,其中属于通过做功改变内能的是________。
A. ①②③④ B. ②④
C. ①③ D. ②③
(3)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶100m。此过程中,汽车牵引力的功率为________W。如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为,该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为________J。
(4)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两种情况下,汽车通过的路程;与对应的速度大小v,计算出动能,画出随s变化的图像如图乙所示,则图中表示开启再生制动器的图线是________,你的判断依据是________。
(5)若汽车正常行驶时的动能为,某时刻关闭发动机,并同时开启再生制动器,由图像可知最终有________J的动能转化为内能。
(6)由图像可以求出此次测试中的储能效率为________。
A. 40% B. 60% C. 66.7% D. 75%
【答案】(1)用电器 (2)D
(3) ①. ②.
(4) ①. ② ②. 动能减少的速度加快
(5) (6)A
【解析】
【小问1详解】
再生制动器将机械能转化为电能并存入蓄电池。根据电路的组成知识,蓄电池在充电过程中消耗电能储存能量,因此在电路中相当于用电器。
【小问2详解】
①发动机外壳发烫是发动机内部的热量通过热传递传递给外壳,属于热传递改变内能;②轮胎发热是轮胎行驶过程中克服摩擦做功,属于做功改变内能;③刹车片发热是刹车片和刹车盘摩擦克服做功,属于做功改变内能;④水箱中的水变热是水吸收发动机的热量升温,属于热传递改变内能。因此属于通过做功改变内能的是②③,答案选 D。
【小问3详解】
[1]根据功率推导公式,得牵引力功率
[2]由图甲可知,0~0.5s内汽车行驶路程为,汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为,根据功的公式,克服刹车阻力做功
【小问4详解】
[1][2]关闭发动机后,关闭再生制动器时,动能全部用来克服摩擦力做功,所以滑行路程长。开启再生制动器时,动能一部分转化为电能存起来,只有剩下的一部分动能用来克服摩擦力做功,摩擦力大小不变,所以滑行路程短,动能下降快。因此图线②表示开启再生制动器。
【小问5详解】
由图乙可知,关闭再生制动器时,从到,汽车滑行总路程
此过程动能全部转化为内能,即克服摩擦力做功。根据,可得摩擦力
开启再生制动器后,滑行路程
此时克服摩擦力做功,即转化为内能的动能
【小问6详解】
储能效率是指动能转化为电能的效率,根据效率公式
总动能,转化为电能的能量为有用能量
得储能效率
故选A。
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2025-2026学年第一学期期中考试
九年级物理试题
注意事项:
1.本试卷分试题卷和答题卡两部分,试卷满分为100分,考试时间为100分钟。
2.请将所有答案书写在答题卡相对应的答题区域内,答在其它区域无效。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分,每题只有一个正确选项)
1. 2024年8月8日,在巴黎奥运会皮划艇静水项目男子双人划艇500米决赛中,中国选手季博文、刘浩勇夺冠军。如图所示,运动员手中的桨可视为杠杆,下列工具正常使用时,与桨属于同类杠杆的是( )
A. 筷子 B. 瓶起子
C. 核桃夹 D. 榨汁器
2. 快递在现代物流中发挥着重要作用,给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是( )
A. 用力搬货物但未搬动 B. 提着货物爬楼梯上楼
C. 提着货物在水平路面上匀速直线前进 D. 抱着货物在原地等待签收
3. 下列描述或说法中正确的是( )
A. 图甲中,煮粥过程中,锅内水温度升高,所含热量增多
B. 图乙中,三位同学用绳和木棍体验了“滑轮组”的威力,说明了滑轮组可以省力
C. 图丙中,“魔罐”被推出后,可以一直在水平地面上来回滚动下去
D. 图丁中,手电筒里的灯泡发光时,只存在化学能转化为电能
4. 关于电路中元件的连接方式,下列判断中错误的是( )
A. 开关和它所控制的电灯之间是串联的
B. 家庭电路中,电视机、电冰箱、洗衣机之间是并联的
C. 城市公路的十字路口安装的红、绿、黄三盏交通指示灯之间是并联的
D. 马路上总是同时亮,同时熄灭的成排的路灯之间是串联的
5. 古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示.以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒.取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃.下列事例与猛推推杆入筒过程中改变筒内空气内能方式不同的是( )
A. 内燃机的压缩冲程
B. 小孩从滑梯上滑下时,臀部有灼热感
C. 冬天用热水袋取暖
D. 弯折铁丝,铁丝温度升高
6. 如图所示,用冷水浸泡是生活中将冻肉快速解冻的好方法。将冻肉放在冷水中,与自然放置相比,解冻更快。对于这一现象下列说法正确的是( )
A. 冻肉刚从冰箱里取出时温度很低,不具有内能
B. 在解冻过程中,冻肉吸收热量,但温度不会一直升高
C. 冻肉在解冻过程中,温度从冷水传递给冻肉
D. 在解冻过程中,发生热传递的原因是冷水的内能比冻肉大
7. 如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:与海洋相比,陆地的土地( )
A. 比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B. 比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C. 比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D. 比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
8. 如图所示是舰载机在航母上加速起飞的场景。下列说法正确的是( )
A. 舰载机加速升空的过程中,它的机械能不变
B. 空中加油机对匀速飞行的舰载机加油过程中,舰载机动能不变
C. 舰载机的动能和重力势能都增加
D. 舰载机的重力势能增加,动能不变
9. 如图所示电路中,下列判断错误的是( )
A. 只闭合S1时,只有L1发光
B. 只闭合S1、S2时,L1、L2同时发光
C. 只闭合S1、S3时,L1、L2并联
D. 只闭合S2、S3时,电源短路
10. 如图所示是《墨经•经下》里记载的一种斜面引重车,系紧在后轮轮轴上的绳索绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面底端匀速拉到顶端,该过程用时20s,已知斜面长2m,高0.8m,后轮轴施加在绳子上的力为1000N,不计绳重、滑轮与绳间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 木箱与斜面之间的摩擦力为100N
B. 绳子拉力的功率为40W
C. 该装置中斜面的机械效率为80%
D. 增大该装置中斜面的倾斜程度,机械效率变小
11. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤,杆的粗细不均匀,如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离OM=4cm,秤砣质量m=0.2kg.关于该杆秤,以下说法不正确的是( )
A. 秤的零刻线在O点右侧
B. 秤杆粗细不均匀,但是秤的刻线分布是均匀的
C. 秤的1kg刻度线在O点右侧N处,ON=20cm
D. 称量物体质量时,若杆秤右端上扬,可将秤砣向右侧适当移动
12. 我国仅用4年不到的时间就建造了世界最先进的常规动力航空母舰“福建舰”,如图甲所示的龙门吊起重机发挥了重要的作用,起重某构件时,起重机通过上方的电动机牵引绳子自由端来控制构件的升降,滑轮组的结构相当于图乙。在此作业中,电动机牵引绳子自由端的拉力为1.2×104N,动滑轮及其附属装置的总重力为8×103N,构件的质量为8×103kg,构件在1min内上升了15m,(g取10N/kg)。这个过程中以下计算错误的是( )
A. 构件的重力是8×104N
B. 起重机对构件所做的功是1.2×106J
C. 电动机牵引绳子自由端的功率是2.4×104W
D. 滑轮组的机械效率是80%
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共34分)
13. 小明将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端,旗杆顶端装有定滑轮,其本质是一个______(选填“省力”、“费力”、“等臂”)杠杆,利用它来升国旗,目的是改变______。
14. 如图,甲图是“西安最美环山公路”骊山大道,环山公路修得弯弯曲曲宛如盘龙,其相当于________(选填“斜面”或“轮轴”);乙图是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力。
15. 如图所示是我国古代科技著作《天工开物》中记载的古代榨油时的情景。锅中的胡麻(芝麻)通过翻炒温度升高,这主要是通过______的方式增加胡麻的内能;“翻炒时,人感觉到热”中的“热”是指______(选填“温度”“热量”或“内能”)。
16. 我国北方房屋中的“暖气”用水作为介质,是因为水的________大:火箭用液态氢作燃料,是因为液态氢的________大.
17. 教室里的日光灯之间是________(选填“串联”或“并联”,下同)连接的;冰箱压缩机与冷藏室中的照明灯之间是________连接的。
18. 华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示,现将手机甲置于手机乙之上,就能给手机甲充电,此时的甲手机相当于电路中的________(填电路元件名称),此时乙手机的能量转化情况主要是________能转化为________能。
19. 如图所示,用大小为的力直接将物体B匀速提升高度h,做功120J;用大小为的力沿斜面把物体B匀速拉至相同高度,B沿斜面通过的距离,斜面的机械效率为80%,则做功__________J,__________。若,则B与斜面间的摩擦力为__________N。
20. 压缩空气储能是一项全新的储能技术,它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中,该过程将能量转化为气体的内能并储存。需要时,使压缩空气膨胀推动机器转动,将________转化成________能,这一过程类似于四冲程汽油机的________冲程。
21. 一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600r/min,该柴油机1s内完成________个冲程,活塞1s对外做功________次。若做功冲程中燃气推动活塞一次做功1200J,那么这台柴油机的功率为________W。
22. 在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时,三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后,陷入沙坑中的情况如图所示。不计空气阻力,铁块在下落过程撞击木桩之前,将重力势能转化为_________能.若B、C两个铁块被释放时的重力势能分别为EB和EC,则EB_________EC(选填“>”“<”或“=”,下同).若A、B两个铁块质量相同,则两个铁块下落的高度hA_________hB。
23. 图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”,图乙是其等效图。若利用此“车梯”使1000N的重物在10s内沿直线匀速竖直上升2m,拉力为400N。图中①所指的部件相当于滑轮组中的________,绳端移动的速度是________m/s,整个过程所做的额外功为________J,此过程的机械效率为________%,若以更大的速度匀速提升重物,则“车梯”的机械效率________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
24. 图甲是“再探动滑轮”的实验,用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示:
(1)该过程中动滑轮的机械效率为________%;
(2)增加钩码的数量,并将其提升相同高度,克服动滑轮的重力所做的额外功将________(选填“减小”、“不变”或“增大”,下同),机械效率将________。以下三种提高效率的方法中,方法________与(2)同理。
方法一:鼓励人们“拼车”出行
方法二:用新材料减轻汽车重力
方法三:汽车保持良好的润滑
三、解答题(本题共6小题,共42分,其中25题作图题每题2分,26题写出必要的解题过程,28题第(6)小题2分,其余每空1分)
25. 按要求作图:
(1)如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出施加在A点的最小动力F1及F1的力臂l1;
(2)小明准备做探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组细绳的绕法有关”的实验。他根据探究目的先画出第一次实验装置图(如图1所示)。请你在图2中画出第二次实验的装置图。
(3)将甲图的电路图画在乙图虚线框中。
26. 2024年3月,我国首列氢能源列车在长春进行了满载运行试验,在本次试验过程中,列车以160km/h的速度稳定运行,列车内置的氢能动力系统使列车运行里程达到1000km,每1km消耗的能量为。已知水的比热容为,氢燃料的热值为。
(1)0.5kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若(1)中热量的60%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收,水升高的温度是多少?
(3)若该列车动力系统驱动列车运行的效率为50%,本次试验至少需要装载氢燃料的质量是多少kg?
27. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆________(选填“是”或“不是”)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________(选填“左”或“右”)调节。
(2)小明所在实验小组完成一次操作后,实验现象如图乙所示,使杠杆在水平位置平衡的目的是________。他们记录的数据为动力,动力臂,阻力,阻力臂。小明测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,小华认为他的做法不合理,理由是________。
(3)将右边的钩码换成弹簧测力计,使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度,弹簧测力计拉力方向始终垂直于杠杆,如图丙所示,则此过程中拉力的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明回家找来一根长为L,重为G的均匀木棒,又做了如图丁所示的实验,将木棒的五分之一伸出桌子边缘,用竖直向下的力F0压木棒的一端,当________时,木棒左端刚好会翘起。
28. 如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验,同一小车先后从斜坡由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块。请回答以下问题:
(1)物体动能大小是通过________来反映的。
(2)比较________两图,可以探究动能与质量的关系,结论是________。
(3)比较甲、丙两图,能否探究动能与速度的关系?请说明理由________。
(4)由此实验结论判断:某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,则________(选填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80km/h。
(5)取走木块,还可以研究“阻力对物体运动的影响”,若实验中小车在毛巾表面和木板表面克服摩擦力做的功分别是W1和W2,则W1和W2的大小关系是W1________W2。
(6)如图实验中的器材和本实验中木块的作用相同的是________(选填序号)。
A. 研究弹性势能实验中的“小车”
B. 研究弹性势能实验中的“卡片”
C. 研究重力势能实验中的“木块”
D. 研究杯内水内能变化时的“温度计”
29. 如图甲是“观察不同物质吸热升温的现象”的实验装置,用红外灯均匀照射装有沙子和水的两个瓷盘,每隔1分钟用温度计分别测出沙子和水的温度。
(1)为完成实验,除温度计、秒表外,还需要的测量工具是________。
(2)实验中,通过比较________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来间接反映水和沙子吸收热量的多少。
(3)为了比较沙子和水两种物质的吸热本领,小明同学提出了以下两种比较方案:
A方案:让两者升高相同的温度比较加热时间
B方案:让两者加热相同时间比较升高的温度
你认为可行的方案是________(选填“A方案”、“B方案”或“A和B都可行”)。
(4)小华同学根据实验数据作出了水和沙子的温度随加热时间变化的图像,如图乙,当水和沙子都升高到40℃时,两者吸收的热量________(选填“相等”或“不相等”);若使两种物质吸收相同的热量,升高温度较多的是________(选填“沙子”或“水”)。
(5)完成实验后,小明和小华两位同学又利用图丙装置比较不同燃料的热值。他们称量质量相等的碎纸片和酒精进行实验,实验中,需等待燃料________(选填“燃烧相同的时间”或“燃尽”),才能正确采集数据,数据如下表。
(a)补全表格中的内容;
燃料
加热前的水温/℃
________
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
(b)根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多,你认为他在实验中疏忽的点有可能是________。
30. 目前大多数汽车刹车采用油压制动,其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,形成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。
(1)油压制动刹车在刹车过程中,再生制动器将机械能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的________。
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热,其中属于通过做功改变内能的是________。
A. ①②③④ B. ②④
C. ①③ D. ②③
(3)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶100m。此过程中,汽车牵引力的功率为________W。如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为,该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为________J。
(4)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两种情况下,汽车通过的路程;与对应的速度大小v,计算出动能,画出随s变化的图像如图乙所示,则图中表示开启再生制动器的图线是________,你的判断依据是________。
(5)若汽车正常行驶时的动能为,某时刻关闭发动机,并同时开启再生制动器,由图像可知最终有________J的动能转化为内能。
(6)由图像可以求出此次测试中的储能效率为________。
A. 40% B. 60% C. 66.7% D. 75%
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