精品解析:江苏省镇江市京口区两校联考2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2026-07-30
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内容正文:
2025~2026学年第一学期九年级期中物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1. 物理学中,是以下列哪位科学家的名字作为功率的国际单位( )
A. 牛顿 B. 瓦特 C. 焦耳 D. 帕斯卡
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿作为力的国际单位,故A不符合题意;
B.瓦特作为功率的国际单位,故B符合题意;
C.焦耳作为能量的国际单位,故C不符合题意;
D.帕斯卡作为压强的国际单位,故D不符合题意。
故选B。
2. 为了让同学们养成关注生活的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测,以下是他们交流的一些估测数据,其中符合实际的是( )
A. 中学生正常上楼的功率约100W B. 把一个鸡蛋举过头顶做的功大约是10J
C. 酒精的比热容是 D. 实验室滑轮组的机械效率能达120%
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生的体重大约是500N,一层楼高度大约是3m,上一层楼时间大约为15s,则上楼的功率约为,故A符合题意;
B.一枚鸡蛋重约0.5N,举过头顶上升的高度约为1.2m,则对鸡蛋做的功约为,故B不符合题意;
C.酒精的比热容是,故C不符合题意;
D.总功=有用功+额外功,机械效率即有用功占总功的百分比不可能超过100%,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列是汽油机的四冲程,属于排气冲程的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.进气门开,排气门关闭,活塞向下,属于吸气冲程,故A不符合题意;
B.进气门、排气门关闭,活塞向上,是压缩冲程,故B不符合题意;
C.进气门、排气门关闭,活塞向下,高温高压燃气推动活塞做功,属于做功冲程,故C不符合题意;
D.进气门关,排气门开,活塞向上,是排气冲程,故D符合题意。
故选D。
4. 小明家周末乔迁新居,家中柜子因搬运不便,小红提出利用滑轮组来完成,其设计方案如图甲所示,乙图为滑轮组的连接方式。已知柜子A的重力为760N,动滑轮的重力为40N,柜子匀速下降的竖直高度为6m,下降过程用时1min(不计绳重与摩擦)。小红对此工作过程及装置作出以下判断,其中正确的是( )
A. 柜子下降过程中,绳子自由端的拉力为380N
B. 使用该滑轮组时的机械效率为90%
C. 在下降过程中,绳子自由端的移动速度为0.3m/s
D. 在下降过程中,拉力的功率为80W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,不计绳重与摩擦,绳子自由端的拉力
故A错误;
B.该滑轮组时的机械效率为
故B错误;
C.在下降过程中,物体速度为
绳子自由端的移动速度为
故C错误;
D.在下降过程中,拉力的功率
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个重物,加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢地转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是( )
A. 变小 B. 变大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,本题中阻力为重物的重力,阻力臂为中点到支点的距离,且阻力与阻力臂大小不变。当由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢转到水平向左的位置时,根据力臂的定义,动力臂先变大后变小。因为阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力臂先变大后变小,那么动力的大小先变小后变大。
故选C。
6. 如图甲、乙、丙、丁所示实验,涉及的研究对象分别是:①厚玻璃筒内气体;②盒内气体;③铁丝;④气缸内燃气。在发生下列物理过程时,以上研究对象的内能减小的有( )
A. ① B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】下压活塞,对气体做功,厚玻璃筒内气体内能增加,故①不符合题意;
点火后,膨胀的气体对外做功,气体的内能减小,故②符合题意;
被弯折的铁丝,对铁丝做功,机械能转化为内能,铁丝的内能增加,故③不符合题意;
如图所示,是做功冲程,膨胀的气体对外做功,气缸内燃气的内能减小,故④符合题意。
故综上所述,②④符合题意,D符合题意;ABC不符合题意。
故选D。
7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 同一物体温度越高含有的热量越多
C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D. 物体内能增大,温度一定升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体温度升高,内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,因此内能小的物体可能将热量传给内能大的物体,故C正确;
D.物体的内能增加,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,吸收热量,内能变大,温度不变,故D错误。
故选C。
8. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.当乘客坐下时,S1闭合使电路接通;若安全带未系,S2断开,电流只能通过指示灯L,L发光;若安全带系好,S2闭合,指示灯L被短接,无电流通过L,L熄灭,符合设计要求,故A符合题意;
B.当乘客坐下时,S1闭合,S2处于断开状态,无电流通过L,L不发光,故B不符合题意;
C.当乘客坐下时,S1闭合;若安全带未系,S2断开导致电路不通,灯L不发光,故C不符合题意;
D.乘客坐下(S1闭合),灯L亮,系好安全带(S2闭合),灯L不熄灭,故D不符合题意。
故选A。
9. 质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 只要A点高于D点,小环就能到达D点
B. 若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动
C. 小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变
D. 小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变
【答案】D
【解析】
【分析】曲杆光滑且不计空气阻力,所以机械能是守恒的;动能由物体的速度和质量决定,势能由物体的高度和质量决定,动能与重力势能可以相互转化;惯性是物体保持原来运动状态的性质,据以上内容即可解答.
【详解】(1)质量为m的小环在光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,不计空气阻力,小环的运动过程中机械能是守恒的.
由A到B,小环的重力势能转化为动能,动能增加,机械能保持不变,故D正确;
由B到C点动能转化为重力势能,重力势能增加,故C错误;
由C到D重力势能转化为动能,由于机械能守恒,所以只要A点高于C点高度,小环就能到达C点,从而到到达D点,故A错误;
(2)小环到达D后,由于惯性会继续沿CD方向运动一段距离,即做曲线运动,故B错误.
故选D.
【点睛】本题考查的是动能和重力势能的相互转化问题,由于是光滑的曲面,所以在能量的转化过程中,总能量是守恒的.
10. 小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,水的比热容为,甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A. 加热时间越长,甘油温度越高
B. 甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
C. 6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D. 0~6min甘油吸收的热量为
【答案】D
【解析】
【详解】A.水浴法的加热温度最高为标准大气压下烧杯中水的沸点100℃,甘油温度升到100℃后,和烧杯内水温相同,无法继续吸热,温度不会一直随加热时间升高,故A错误;
B.吸热能力(比热容)的比较要求控制质量、吸收热量相同,对比升高的温度,或控制质量、升高温度相同对比吸收的热量;仅末温相同无法说明二者吸热能力相同,从图像也能看出相同加热时间(吸热相同)时甘油升温更快,甘油吸热能力比水弱,故B错误;
C.该装置是水浴加热,两个试管内的物质被同一个水浴加热,相同时间内甘油和试管内的水吸收的热量近似相等的前提是加热初始阶段二者都低于水温、持续吸热;但6min时甘油已经达到100℃,和烧杯内水温相同,无法继续吸热,而试管内的水此时还低于100℃,仍在持续吸热,因此这段时间二者吸收的热量不相等,故C错误;
D.相同酒精灯水浴加热,相同时间内两种物质吸收的热量相等;0~10.5min水升温
因此水升高50℃吸收的热量
即加热10.5min水吸热,可算出每分钟水吸热为;0~6min甘油的加热时长是6min,因此甘油吸收的热量,故D正确。
故选 D。
11. 用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放,木块沿光滑水平轨道滑行,可冲到光滑斜面上。不计空气阻力,若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙(未画出)、h丙,且h甲>h丙,弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3,且l1<l2=l3,乙、丙的质量m乙<m丙。以下判断正确的是( )
A. 乙、丙能到达斜面的最大高度h丙>h乙
B. 甲离开弹簧时的动能比丙大
C. 乙、丙离开弹簧时的速度v丙<v乙
D. 甲、丙的质量m甲>m丙
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知弹簧的压缩量,对于相同的弹簧,形变量相同则弹性势能相同,即弹簧初始的弹性势能
在整个过程中,弹簧的弹性势能先转化为木块的动能,木块的动能再转化为木块在斜面上的重力势能,且轨道和斜面光滑,机械能守恒。所以乙、丙到达斜面最高点时的重力势能
又已知乙、丙的质量,在的情况下,质量小的高度大,所以,故A错误;
B.由弹簧的压缩量可知,弹簧初始的弹性势能
因为机械能守恒,弹簧的弹性势能最终转化为木块在斜面上的重力势能,所以木块离开弹簧时的动能
即甲离开弹簧时的动能比丙小,故B错误;
C.已知离开弹簧时乙、丙的动能,在动能相等时,质量小的速度大。因为,所以乙、丙离开弹簧时的速度,故C正确;
D.木块到达最高点时,甲的重力势能小于丙的重力势能,即,又已知。
在且的情况下,可得,故D错误。
故选C。
12. 如图所示,一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物,吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比,重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同,不考虑空气阻力,在重物上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 重物动能可能先增加再减少
B. 拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功
C. 重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间
D. 重物的动能转化为重力势能
【答案】B
【解析】
【详解】AD. 重物一开始静止,速度为零,然后由于拉力大于重力,重物运动状态改变,开始上升,此过程中速度变大,吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比,所以拉力减小;当拉力等于重力时,物体受力平衡,做匀速直线运动,速度不再改变,则拉力不再改变。所以整个过程中重物先加速后匀速,重物动能可能先增加再不变,高度不断增大,则重力势能不断变大,所以并非是重物的动能转化为重力势能,故AD错误;
B.拉力先变小后不变,ab段与bc段距离相同,根据,拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功,故B正确;
C.整个过程中重物先加速后匀速,ab段平均速度小于bc段平均速度,ab段与bc段距离相同,由可知,ab段所用时间更长,故C错误。
故选B。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 在水平地面上,工人师傅用20N沿水平方向的力推着重为80N的箱子匀速前进,在5s内移动了8m。在这个过程中,箱子的重力做的功为____J,推力所做的功为____J,推力做功的功率为____W。
【答案】 ①. 0 ②. 160 ③. 32
【解析】
【详解】[1] 重力方向竖直向下,箱子沿水平方向移动,在重力方向上没有移动距离,因此重力做功为0J。
[2] 推力做的功为
[3] 推力做功的功率为
14. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有石块,B端挂有水桶。使用时,人向下拉绳放下空桶,石头的重力势能_____,此时“桔槔”属于____杠杆。
【答案】 ①. 变大 ②. 费力
【解析】
【详解】[1]使用时,人向下拉绳放下空桶,石头的质量不变,石头的高度增加,石头的重力势能变大。
[2]如图所示,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡原理可知,动力大于阻力,是费力杠杆。
15. 如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为______J;摆球从A点到O点的过程中,______能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小______(选填“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]小球在A点时静止,动能为零,从A点由静止释放,能达到与A点等高的B点,说明没有能量损失,即机械能守恒。由于B点与A点等高,重力势能相等,所以B点动能与A点相同也为0。
[2]摆球从A点运动到O点的过程中,摆球的质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速度变大,动能逐渐变大。此过程中,重力势能转化为动能。
[3]如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失,整个过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒,因此摆球的机械能不变。
16. 将质量初温相同的铁球、铜球,浸没在沸水中煮较长的一段时间,两球的温度______(选填“相同”或“不相同”)。已知铁的比热容大于铜,在吸热过程中,升温快的是_____球,从沸水中吸热多的是___球。把铁球和铜球从沸水中取出,放出相同热量,将两球相互接触,_____球放热。
【答案】 ①. 相同 ②. 铜 ③. 铁 ④. 铁
【解析】
【详解】[1]热传递的最终结果是物体间达到热平衡,两球在沸水中煮较长时间后,会与沸水温度一致。
[2]根据,当吸收的热量和质量相同时,比热容越小,温度升高量越大,即升温越快。因为铜的比热容小于铁,所以铜球升温快。
[3]最终两球升高的温度Δt 相同、质量相同,由 可知,比热容越大,吸收热量越多,因此吸热多的是铁球。
[4]两球初温相同,放出相同热量后,由 可知,比热容越大,降低的温度越小,因此铁球末温高于铜球;热传递中热量从高温物体传给低温物体,所以铁球放热。
17. 一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min, 它每秒完成_________个冲程,对外做功______次。
【答案】 ①. 80 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2]飞轮转速是2400r/min,合40r/s,表示每秒钟飞轮转动40圈,因为一个工作循环完成四个冲程,活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,对外做功1次,所以,该汽油机每秒完成80个冲程,对外做功20次。
18. 吉利牌“涡轮增压”(T型)轿车,比普通轿车(L型)更节能,燃烧更充分,同样的燃油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值_____(选填“更大”、“一样大”或“更小”);若完全燃烧2㎏燃油,则放出热量_____ J(燃油的热值为4.6×107J/kg);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的 _____较大。
【答案】 ①. 一样大 ②. ③. 比热容
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,因此两种轿车内的燃油热值相同。
[2]根据燃料完全燃烧放热公式,将已知的质量、热值,代入公式,计算得出放出的热量
[3]水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,冷却效果好,因此用水来冷却发动机。
19. 如图所示是探究“冰熔化时温度变化规律”实验,图甲烧杯内冰的质量为100g,图乙是某时刻温度计的示数,图丙是根据实验数据画出的图像。
(1)图甲装有碎冰的烧杯直接放在空气中,冰的温度升高较_____(快/慢),便于记录实验数据。图乙所示温度计的示数是______℃。
(2)由图丙可知,冰在熔化过程中,温度_____(升高/不变/降低),在CD段吸热_____J,在BC段吸热_____J。
【答案】(1) ①. 慢 ②. -4
(2) ①. 不变 ②. 2.1×103 ③. 2.1×103
【解析】
【小问1详解】
[1]冰的熔点为0℃,将装有碎冰的烧杯直接放置在空气中可以使烧杯均匀受热,并且温度升高较慢,方便记录实验数据。
[2]图乙中温度计分度值为1℃,且液柱示数在0℃以下,所以其示数为-4℃。
【小问2详解】
[1]冰是晶体,由图丙可知冰在熔化过程中即BC段温度不变。
[2]已知冰的质量为
由图丙可知,冰在C点时完全熔化为水,在CD段升高温度,则在CD段吸收的热量
[3]加热相同时间物质吸收的热量相同,由图丙可知BC段加热时间与CD段加热时间相同,故BC段与CD段吸收热量相同,由[2]知CD段吸收热量为2.1×103J,得BC段吸收热量为2.1×103J。
20. 蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在O点,另一端系着一个小球,小球从O点释放后上下往复运动,最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知,弹性细绳原长为__m,小球第一次从O下落至最低点时,重力做功__J,小球最终停在__m的位置。
【答案】 ①. 1.2 ②. 7.2 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1]由图丙知,当拉力为零时弹性细绳的长度为1.2m,即弹性细绳原长为1.2m。
[2]根据图乙,小球下落过程中,先加速后减速,当速度达到最大值时,此时向下的重力G和向上的拉力F大小相等,即,根据图乙的曲线最高点可以看出,小球速度最大时,对应的下落高度,根据图丙,当时对应的拉力,则小球的重力
由图乙可知小球第一次下落的最大高度为2.4m,重力做功
[3]小球最终静止时,拉力
从图丙可知,当时,对应的下落高度,因此小球最终停在1.5m的位置。
21. 图甲所示为可调节式落地灯,立柱OA与底座为一整体,重心为O,总重为80N(不含灯头C的重),底座为边长0.2m的正方形,O在底座边缘中点,轻质杆AB既可绕A点转动又可以伸缩调节长度,当立柱OA与灯中轴线BD的距离为1.2m,落地灯刚好不翻倒,则灯头C的质量为_______kg;若将AB绕OA轴向纸外转90°,即俯视图从乙到丙,并调节AB长度,则立柱OA与灯中轴线的最大距离不超过_______m;以下哪些操作可以使甲图落地灯更不易翻倒_______。(选填序号)
①仅增加底座质量
②仅增加灯头C的质量
③仅减少杆AB与水平面的夹角θ
④仅减少OA长度
【答案】 ①. 1.6kg ②. 0.6m ③. ①
【解析】
【详解】[1]根据题意,作图
阻力为F1总重80N,阻力臂l2为0.2m,动力臂l1为1m,根据杠杆平衡原理,则灯头C的重力为,则灯头C的质量为
[2]若将AB绕OA轴向纸外转90°,此时支点为图乙底座的左下角,灯座的阻力臂,根据杠杆平衡原理,则,则立柱OA与灯中轴线的最大距离为
[3]根据题意,要让灯在保持平衡前提下更不易翻倒,根据杠杆平衡原理,可以增大阻力大小,即增大底座配重,或者减小动力大小,即灯头C的质量,减小杆AB与水平面的夹角θ,会增大动力臂,更容易翻倒,减小OA长度,对阻力臂没有影响,不会更稳固,故选①。
三、解答题(本题共7小题,共48分.解答27、28题时应有必要的解题过程)
22. 按要求完成画图;
(1)如图甲,请画出提起物体A的最小力F的示意图及其力臂l;
(2)用如图乙所示滑轮组提升重物,画出最省力的绕绳方法;
(3)请在丙图中用笔画线代替导线连接实物电路。(要求:两灯并联,导线不能交叉。)
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡原理,阻力与阻力臂的乘积不变,要想最省力,动力臂需要最长,离支点越远,动力臂越大,离支点最远的点是B点,故连接OB,OB就是动力臂,过B点作垂线,由于重物使杠杆顺时针转动,那么动力需要使杠杆逆时针转动,故力F的方向是向上的,故如图所示:
【小问2详解】
最省力的绕绳方法,是从动滑轮开始,将绳子固定在动滑轮上,向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,如图所示:
【小问3详解】
要求并联,故电流从电池的正极出发,经过开关后需要分流,其中一条支路,经过灯泡L1回到负极,另外一条支路经过灯泡L2回到负极,故如图所示:
23. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,杠杆的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____移动使杠杆在水平位置平衡,目的是______。
(2)第一小组实验数据如下表所示,漏填的数据应为____N。
序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)如图乙所示,第二小组某次实验弹簧测力计处于竖直方向时,其示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是 (选填序号)。
A. 钩码的数量适当增加 B. 钩码的位置适当向左平移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置 D. 弹簧测力计位置适当向左平移
(4)如图丙,实验结束后小华用弹簧测力计a、b吊在质量分布不均匀的木条两端,保持木条在水平位置平衡,其中AB=BC=CD=DE,a、b示数分别是18N和6N,则该杠杆的重力为____N。若将该木条放置在水平桌面上时,如图丁所示,在D点用力将右端刚好拉起时的最小力F1=___N。
【答案】(1) ①. 左 ②. 避免杠杆自重对实验的影响
(2)3 (3)D
(4) ①. 24 ②. 8
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆的左端高,说明这一侧力与力臂的乘积小,应将平衡螺母向左调节,以增大这一侧的力臂,这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,因为重力的方向是竖直向下的,杠杆只有在水平位置平衡时,支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上,也就是正好等于相应杠杆的长,便于测量力臂。
【小问2详解】
分析第③组数据:由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,F1×5cm=1N×15cm
解得F1=3N。
【小问3详解】
由题意可知,发现弹簧测力计示数稍稍超过量程,说明动力偏大;
A.若钩码的数量适当增加,阻力变大,阻力×阻力臂变大,动力臂不变,则需要的动力会更大,故A不符合题意;
B.钩码的位置适当左移,阻力臂变大,阻力×阻力臂变大,动力臂不变,则需要的动力会更大,故B不符合题意;
C.弹簧测力计转到图中虚线位置,动力臂变小,阻力×阻力臂不变,则需要的动力会更大,故C不符合题意;
D.弹簧测力计位置适当向左平移,动力臂变大,阻力×阻力臂不变,则需要的动力会变小,故D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
[1]由图可知,木条受到两弹簧测力计竖直向上的拉力和竖直向下的重力,由力的平衡条件可知,木条的重力G=Fa+Fb=18N+6N=24N
[2]设木条的重心在O点,以E为支点,由杠杆的平衡条件可知Fa×AE=G×OE, 则
弹簧测力计b从E点平移到D点时,以A点为支点,由杠杆的平衡条件可知Fb×AE=G×OA, 此时重力的力臂为
弹簧测力计b对木条的拉力的力臂为, 由杠杆的平衡条件可知F乙'×DA=G×OA, 则
24. 提高机械效率可充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想1:滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关;
猜想2:提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
猜想3:物体提升的高度越高,滑轮组的机械效率越高。
小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究,每个滑轮质量相等,实验得到的数据如下表所示。
实验次数
物体重G/N
物体提升高度
拉力F/N
绳自由端移动距离
机械效率
1
2
2
1
6
66.7%
2
3
2
1.4
6
71.4%
3
2
2
1.5
4
(1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和____________;
(2)实验过程中,应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高时做____________运动;
(3)第3次实验数据是用滑轮组____________(甲/乙)做的实验,实验中所做的有用功为_________J,滑轮组的机械效率是____________(保留到);
(4)分析第____________次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关;分析以上实验数据,发现:在滑轮组一定时,提升物体越重,机械效率越____________;
(5)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)刻度尺 (2)匀速
(3) ①. 甲 ②. 0.04 ③. 66.7%
(4) ①. 1和3 ②. 高
(5)A
【解析】
【小问1详解】
实验中应测量物体上升的距离和绳子自由端移动的距离,故还需的测量仪器为刻度尺。
【小问2详解】
实验过程中,为了准确测量拉力的大小,应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高。
【小问3详解】
[1]由表中数据可知,第3次实验数据中,绳自由端移动距离是物体提升高度的2倍,故滑轮组有两根绳子承担重物,用滑轮组甲做的实验。
[2][3]实验中所做的有用功为W有=Gh=2N×0.02m=0.04J
总功为W总=Fs=1.5N×0.04m=0.06J
滑轮组的机械效率
【小问4详解】
[1]要想探究滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子段数是否有关,应使绳子段数不同,其他条件都相同,故应分析1和3次实验的数据。
[2]由实验数据1和2可得,滑轮组相同,第2次物体的重力较大,滑轮组的机械效率较高,可以得到在滑轮组一定时,提升物体越重,机械效率越高。
【小问5详解】
AB.机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,即①
不计绳重和摩擦,滑轮组机械效率②
由①②得到
即η与MA成正比,故A正确,B错误;
CD.机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,即①
不计绳重和摩擦,则②
机械效益
故MA与G的关系是一条像MA轴凸的斜线,故CD错误。
故选A。
25. 用如图所示的相同装置,完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽,烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图丁所示(不计热损失)。
(1)用_____两图装置探究实验①,要完成实验①,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和______;
(2)实验①是通过比较______来间接比较两种液体吸收热量多少的;实验②是通过比较________来间接比较两种燃料燃烧放出热量多少的;
(3)用_____两图装置探究实验②,实验②要控制燃料燃烧的_____(选填“时间”或“质量”)相同;
(4)若图像一、二为实验①的数据所绘,图像二对应的物质比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则图像一对应的物质比热容为_____J/(kg·℃) ;
(5)若图像一、二为实验②的数据所绘,假设燃料完全燃烧,则图像一和图像二对应燃料的热值之比为_____。
【答案】(1) ①. 甲丙 ②. 秒表
(2) ①. 加热时间 ②. 温度计示数变化
(3) ①. 甲乙 ②. 质量
(4)1.05×103
(5)2:1
【解析】
【小问1详解】
实验①“探究不同物质吸热升温现象”,要控制燃料种类相同,液体种类不同,所以用甲丙两图装置探究实验①;探究不同物质吸热升温现象,需要测量物质的质量、温度和加热时间,所以除了图中所示器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
【小问2详解】
实验①使用相同的燃料,通过加热时间的长短来比较两种液体吸收热量的多少;实验②用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,通过温度计示数变化来间接比较两种燃料燃烧放出热量的多少。
【小问3详解】
实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,应选用甲乙两图装置,燃料点燃直至燃尽,则要控制燃料的质量相同。
【小问4详解】
在实验①中,由图像可知,升高相同温度(如都升高10℃),图像一对应物质的加热时间为10min,图像二对应物质的加热时间为40min,根据转换法,两种物质吸收热量之比
根据,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,所以图像一和图像二表示两种物质的比热容之比
已知图像二对应的物质比热容为,则图像一对应的物质比热容为
【小问5详解】
实验②中,假设燃料完全燃烧,图像一对应的物质温度升高
图像二对应的物质温度升高
两烧杯中为同种液体且质量相同,根据Q=cmΔt,吸热多少与升高的温度成正比,两种物质吸热之比等于两种燃料的放热之比为
根据,在燃料质量相同的条件下,放热多少与热值成正比,所以图像一和图像二对应燃料的热值之比为2:1。
26. 如图所示,建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m。求:
(1)木箱的重力;
(2)工人做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)340N
(2)120W (3)85%
【解析】
【小问1详解】
木箱的重力
【小问2详解】
由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数,绳子自由端移动的距离
工人拉力做的总功
已知做功时间,工人做功的功率
【小问3详解】
滑轮组提升重物的有用功
故滑轮组的机械效率
27. 我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,飞机航行速度为400m/s时,所受阻力为4.8×104N,已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:
(1)完全燃烧10t燃油获得的机械能是多少J?
(2)若燃油燃烧放出热量的84%被水吸收,能使多少t的水温度升高50℃?(水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃))
(3)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少kW?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据计算完全燃烧10t燃油放出的热量,再根据计算完全燃烧10t燃油获得的机械能。
(2)已知燃油燃烧放出热量的84%被水吸收,根据计算水吸收的热量,再根据计算水的质量。
(3)飞机以400m/s的速度巡航时,飞机所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,由此可得出飞机所受的牵引力,再根据计算飞机发动机的输出功率。
【小问1详解】
由题意得,燃油质量
燃油完全燃烧放出的热量
获得的机械能
【小问2详解】
水吸收的热量
水的质量
【小问3详解】
飞机匀速巡航时,牵引力与阻力平衡,故牵引力
飞机发动机的输出功率
28. 如图甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船。假设接收的太阳能只用来驱动船前进,该太阳能电池板的光电转换效率为40%,电池板产生的电能直接给电机供电,电机可将输入电能的80%用来驱动太阳能船行驶,在一次航行中,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙,航行速度如图丙。求:
(1)第50s至100s,牵引力在这段时间内做的功为多少J?
(2)第50s至100s,接收的太阳能为多少J?
(3)第50s至100s,若船改由燃烧柴油提供能量,需要消耗柴油的质量为0.2kg,则柴油完全燃烧放出热量的利用效率为多少?(q柴油=4.0×107J/kg)
【答案】(1)2×106J
(2)6.25×106J
(3)25%
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得,第50s至100s,船的牵引力,由图丙可得,此时间段船匀速航行,速度,运动时间
船行驶的路程
牵引力做功
【小问2详解】
由题意可知,太阳能经过光电转换、电机输出后,最终用来驱动船做功的关系为,其中光电转换效率,电机输出效率
因此接收的太阳能
【小问3详解】
柴油完全燃烧放出的总热量
能量利用效率为有用功(牵引力做功)与总热量的比值
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2025~2026学年第一学期九年级期中物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1. 物理学中,是以下列哪位科学家的名字作为功率的国际单位( )
A. 牛顿 B. 瓦特 C. 焦耳 D. 帕斯卡
2. 为了让同学们养成关注生活的良好习惯,物理老师倡导同学们对身边一些常见的物理量进行估测,以下是他们交流的一些估测数据,其中符合实际的是( )
A. 中学生正常上楼的功率约100W B. 把一个鸡蛋举过头顶做的功大约是10J
C. 酒精的比热容是 D. 实验室滑轮组的机械效率能达120%
3. 下列是汽油机的四冲程,属于排气冲程的是( )
A. B. C. D.
4. 小明家周末乔迁新居,家中柜子因搬运不便,小红提出利用滑轮组来完成,其设计方案如图甲所示,乙图为滑轮组的连接方式。已知柜子A的重力为760N,动滑轮的重力为40N,柜子匀速下降的竖直高度为6m,下降过程用时1min(不计绳重与摩擦)。小红对此工作过程及装置作出以下判断,其中正确的是( )
A. 柜子下降过程中,绳子自由端的拉力为380N
B. 使用该滑轮组时的机械效率为90%
C. 在下降过程中,绳子自由端的移动速度为0.3m/s
D. 在下降过程中,拉力的功率为80W
5. 如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个重物,加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢地转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是( )
A. 变小 B. 变大 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
6. 如图甲、乙、丙、丁所示实验,涉及的研究对象分别是:①厚玻璃筒内气体;②盒内气体;③铁丝;④气缸内燃气。在发生下列物理过程时,以上研究对象的内能减小的有( )
A. ① B. ①④ C. ②③ D. ②④
7. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 同一物体温度越高含有的热量越多
C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
D. 物体内能增大,温度一定升高
8. 安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关闭合;若系好安全带,则开关闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起;系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是( )
A. B. C. D.
9. 质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图所示.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 只要A点高于D点,小环就能到达D点
B. 若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动
C. 小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变
D. 小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变
10. 小丽用图甲装置进行实验,两个完全相同的试管各装入20g甘油和水,用水浴法加热。它们的温度随时间变化图像如图乙,水的比热容为,甘油的沸点为290℃,气压为标准大气压。下列说法正确的是( )
A. 加热时间越长,甘油温度越高
B. 甘油末温和水的末温相同,所以它们吸热能力一样
C. 6~10.5min甘油吸收的热量等于试管内水吸收的热量
D. 0~6min甘油吸收的热量为
11. 用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放,木块沿光滑水平轨道滑行,可冲到光滑斜面上。不计空气阻力,若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h甲、h乙(未画出)、h丙,且h甲>h丙,弹簧的压缩量分别为l1、l2、l3,且l1<l2=l3,乙、丙的质量m乙<m丙。以下判断正确的是( )
A. 乙、丙能到达斜面的最大高度h丙>h乙
B. 甲离开弹簧时的动能比丙大
C. 乙、丙离开弹簧时的速度v丙<v乙
D. 甲、丙的质量m甲>m丙
12. 如图所示,一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物,吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比,重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同,不考虑空气阻力,在重物上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 重物动能可能先增加再减少
B. 拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功
C. 重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间
D. 重物的动能转化为重力势能
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13. 在水平地面上,工人师傅用20N沿水平方向的力推着重为80N的箱子匀速前进,在5s内移动了8m。在这个过程中,箱子的重力做的功为____J,推力所做的功为____J,推力做功的功率为____W。
14. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有石块,B端挂有水桶。使用时,人向下拉绳放下空桶,石头的重力势能_____,此时“桔槔”属于____杠杆。
15. 如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为______J;摆球从A点到O点的过程中,______能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小______(选填“不变”或“减小”)。
16. 将质量初温相同的铁球、铜球,浸没在沸水中煮较长的一段时间,两球的温度______(选填“相同”或“不相同”)。已知铁的比热容大于铜,在吸热过程中,升温快的是_____球,从沸水中吸热多的是___球。把铁球和铜球从沸水中取出,放出相同热量,将两球相互接触,_____球放热。
17. 一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min, 它每秒完成_________个冲程,对外做功______次。
18. 吉利牌“涡轮增压”(T型)轿车,比普通轿车(L型)更节能,燃烧更充分,同样的燃油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值_____(选填“更大”、“一样大”或“更小”);若完全燃烧2㎏燃油,则放出热量_____ J(燃油的热值为4.6×107J/kg);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的 _____较大。
19. 如图所示是探究“冰熔化时温度变化规律”实验,图甲烧杯内冰的质量为100g,图乙是某时刻温度计的示数,图丙是根据实验数据画出的图像。
(1)图甲装有碎冰的烧杯直接放在空气中,冰的温度升高较_____(快/慢),便于记录实验数据。图乙所示温度计的示数是______℃。
(2)由图丙可知,冰在熔化过程中,温度_____(升高/不变/降低),在CD段吸热_____J,在BC段吸热_____J。
20. 蹦极运动简化后与下列情景相似:如图甲所示,弹性细绳的一端固定在O点,另一端系着一个小球,小球从O点释放后上下往复运动,最终会停在O点下方的某个位置。已知小球速度v与下落高度h的关系如图乙所示,细绳拉力F与下落高度h的关系如图丙所示。根据图像可知,弹性细绳原长为__m,小球第一次从O下落至最低点时,重力做功__J,小球最终停在__m的位置。
21. 图甲所示为可调节式落地灯,立柱OA与底座为一整体,重心为O,总重为80N(不含灯头C的重),底座为边长0.2m的正方形,O在底座边缘中点,轻质杆AB既可绕A点转动又可以伸缩调节长度,当立柱OA与灯中轴线BD的距离为1.2m,落地灯刚好不翻倒,则灯头C的质量为_______kg;若将AB绕OA轴向纸外转90°,即俯视图从乙到丙,并调节AB长度,则立柱OA与灯中轴线的最大距离不超过_______m;以下哪些操作可以使甲图落地灯更不易翻倒_______。(选填序号)
①仅增加底座质量
②仅增加灯头C的质量
③仅减少杆AB与水平面的夹角θ
④仅减少OA长度
三、解答题(本题共7小题,共48分.解答27、28题时应有必要的解题过程)
22. 按要求完成画图;
(1)如图甲,请画出提起物体A的最小力F的示意图及其力臂l;
(2)用如图乙所示滑轮组提升重物,画出最省力的绕绳方法;
(3)请在丙图中用笔画线代替导线连接实物电路。(要求:两灯并联,导线不能交叉。)
23. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,杠杆的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____移动使杠杆在水平位置平衡,目的是______。
(2)第一小组实验数据如下表所示,漏填的数据应为____N。
序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
5
1
15
(3)如图乙所示,第二小组某次实验弹簧测力计处于竖直方向时,其示数稍稍超过量程。为了完成实验,下列方案可行的是 (选填序号)。
A. 钩码的数量适当增加 B. 钩码的位置适当向左平移
C. 弹簧测力计转到图中虚线位置 D. 弹簧测力计位置适当向左平移
(4)如图丙,实验结束后小华用弹簧测力计a、b吊在质量分布不均匀的木条两端,保持木条在水平位置平衡,其中AB=BC=CD=DE,a、b示数分别是18N和6N,则该杠杆的重力为____N。若将该木条放置在水平桌面上时,如图丁所示,在D点用力将右端刚好拉起时的最小力F1=___N。
24. 提高机械效率可充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要意义。某科技创新小组根据生活经验,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想1:滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关;
猜想2:提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
猜想3:物体提升的高度越高,滑轮组的机械效率越高。
小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究,每个滑轮质量相等,实验得到的数据如下表所示。
实验次数
物体重G/N
物体提升高度
拉力F/N
绳自由端移动距离
机械效率
1
2
2
1
6
66.7%
2
3
2
1.4
6
71.4%
3
2
2
1.5
4
(1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和____________;
(2)实验过程中,应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高时做____________运动;
(3)第3次实验数据是用滑轮组____________(甲/乙)做的实验,实验中所做的有用功为_________J,滑轮组的机械效率是____________(保留到);
(4)分析第____________次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关;分析以上实验数据,发现:在滑轮组一定时,提升物体越重,机械效率越____________;
(5)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的拉力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
25. 用如图所示的相同装置,完成课本实验①“探究不同物质吸热升温现象”和实验②“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。实验①②中燃料点燃直至燃尽,烧杯内液体的温度随时间变化的图像均如图丁所示(不计热损失)。
(1)用_____两图装置探究实验①,要完成实验①,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和______;
(2)实验①是通过比较______来间接比较两种液体吸收热量多少的;实验②是通过比较________来间接比较两种燃料燃烧放出热量多少的;
(3)用_____两图装置探究实验②,实验②要控制燃料燃烧的_____(选填“时间”或“质量”)相同;
(4)若图像一、二为实验①的数据所绘,图像二对应的物质比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则图像一对应的物质比热容为_____J/(kg·℃) ;
(5)若图像一、二为实验②的数据所绘,假设燃料完全燃烧,则图像一和图像二对应燃料的热值之比为_____。
26. 如图所示,建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m。求:
(1)木箱的重力;
(2)工人做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
27. 我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,飞机航行速度为400m/s时,所受阻力为4.8×104N,已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:
(1)完全燃烧10t燃油获得的机械能是多少J?
(2)若燃油燃烧放出热量的84%被水吸收,能使多少t的水温度升高50℃?(水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃))
(3)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少kW?
28. 如图甲所示是一艘完全依靠太阳能驱动的船。假设接收的太阳能只用来驱动船前进,该太阳能电池板的光电转换效率为40%,电池板产生的电能直接给电机供电,电机可将输入电能的80%用来驱动太阳能船行驶,在一次航行中,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙,航行速度如图丙。求:
(1)第50s至100s,牵引力在这段时间内做的功为多少J?
(2)第50s至100s,接收的太阳能为多少J?
(3)第50s至100s,若船改由燃烧柴油提供能量,需要消耗柴油的质量为0.2kg,则柴油完全燃烧放出热量的利用效率为多少?(q柴油=4.0×107J/kg)
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