摘要:
**基本信息**
2026-2027学年九年级物理9月学情自测卷,以杠杆、功、能、比热容等核心知识为载体,通过蹦极运动、水火箭发射等真实情境,融合物理观念与科学思维,实现基础巩固与能力提升的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题/24分|杠杆分类、功的判断、比热容实验|结合镊子、USB充电等生活实例,考查物理观念|
|填空题|8题/25分|机械能转化、杠杆平衡、斜面省力|融入踢毽子、盘山公路等情境,体现模型建构|
|解答题|9题/51分|作图(力臂)、计算(压强/功率)、实验探究(动能/杠杆平衡)|设计水火箭、密度秤等项目化探究,突出科学探究与质疑创新|
内容正文:
:
:
2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
试题版A3
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目
.:
要求)
1.如图所示的四个杠杆中,属于费力杠杆的工具是()
镊子
剪刀
:
钢丝钳
2.以下说法最接近实际的是()
:
A.中学生爬一层楼大概做功500J
B.USB充电口提供的电压约5V
O
C.家用洗衣机的电流约1A
D.家用电热水器的电功率约是100W
:
3,下列有关功的说法正确的是()
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
然
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
4.如图,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知()
温度
沙子
红外灯
少
K
时间
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
:
试题第1页(共12页)
:
©学科网·学易金卷做好烧:限景是普
5.一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板,恰好匀速向下运动。此过程中他的()
A.动能增大,重力势能减小
B.动能不变,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加
D.动能减小,重力势能减小
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是()
A.高温物体将温度传给低温物体
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.温度高的物体,内能一定大
D.内能相同的物体间可能发生热传递
7.如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是()
A.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B.若该汽油机飞轮的转速为3000rmin,则每秒对外做功50次
C.即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到100%
D.用水作为汽缸的冷却液是利用水比热容大的特点
8.如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,α点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极
者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力,下列说法中正确的是()
A.a→b蹦极者的动能先增加后减小
B.a→b蹦极者的机械能保持不变
C.a→c蹦极者的机械能一直减小
试题第2页(共12页)
©学科网·学易金卷做概德就限是
D.α→c弹性绳的弹性势能先增大后减小蹦极者的机械能先增大后减小
9.如图是我国古代劳动人民利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,
拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是()
桶
A.利用该滑轮打水能够省功
B.井架上的滑轮是动滑轮,能省力
C.将等质量的水提到更高处,滑轮的机械效率不变
D.随着科技的发展,该滑轮的机械效率可以达到100%
10.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动。在B点作用一个竖直向上的拉力F。现在杠杆在水平位置平
衡,以下做法仍能使杠杆平衡的是()
B
G
A.G增大且F不变
B.G不变且F增大
C.将F转至图中虚线方向,保持F的大小不变D.将F转至图中虚线方向,同时增加F的大小
11.如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,当支架支撑在A点时,调节O点
高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,己知OAAB=3:2,现在B点施加竖直向上拉力F品,
电子秤示数与F的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是()(g10N/kg)
↑电子秤示数/g
④
B
C
200@
支架
②
200g
电子秤
③
F/N
图1
图2
试题第3页(共12页)
A.F=0,支架对木棒的支持力为2N
B.细木棒的自重为2.4N
C.图像中横坐标x点的数值为1.2N
D.若将支架从A点移至C点,电子秤示数与F的关系图线变为图2中的④
12.小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点
&
:
在竖直平面内转动,且AC=BC=OA:他将重为G的钩码悬挂在A点,在B点竖直向上匀速拉动弹簧测力
计,拉力为F1,若保持弹簧测力计位置不变,将钩码挂在C点,缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高
度(不计摩擦),则弹簧测力计的示数F,杠杆的机械效率,大小关系是()
张
游
游
A.耳<B;h>h
B.R=F2:h=
C.耳>F;h>2
D.耳<E;h<h
○
二、填空题(本题共8小题,共25分)
13.如图所示,踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度v。分别沿竖直
向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示。忽略空气阻力,两次情景中毽子上升的最高点到地面的高度
分别为h和h2,则h
乃,(选填>”、“<”或“=”);两次情景中都下落到虚线位置时,两次键子
的速度」
y2(选填>”、“<或=”)。
世
Vo
甲
乙
密
14.如图甲所示,在魔术表演中,魔术师用筷子穿过橙子,用左手提着筷子,右手持锤子多次猛烈敲击筷
:
子上端,在敲击的过程中,筷子受力迅速下降,而橙子由于具有」
保持不动:所以看到橙子相对于
筷子向上运动;图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以
(增大/
减小)阻力臂;图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省
;如图丁所示,将一支蜡烛
的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号缝衣针,把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,就做成了一个蜡
试题第4页(共12页)
:
烛跷跷板,用小刀对蜡烛的两端进行加工,使跷跷板能在水平位置平衡,点燃蜡烛,随着蜡油的滴落,蜡
烛将
(往复运动/保持静止),判断的依据是
原理,为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将转
o
轴放在蜡烛重心的
(上下)方。
甲
乙
丙
丁
15.
如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两
O
根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,
(甲/乙)木棍受到绳子的
:
拉力更大,若将甲、乙木棍长度增长,木棍受到绳子的拉力
(变大/变小/不变)。若甲木棍保持静
0
止,拉动过程中乙木棍向左移动1m,则绳子自由端移动
1m。
O
O
:
16.如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的,忽略绳重及摩擦,空吊篮A重为10,工人
用10N的拉力F将A匀速提升到高处,A被提升4m所用时间是2s,动滑轮的重力为
N,拉力F的
功率为
W,若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N,则此装置(含吊篮)提升重物的
拟
最大机械效率为
A
K
:
17.小红在“探究定滑轮工作特点的活动中,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码
上升,读出弹簧测力
计的示数。实验表明使用定滑轮不能省力,但可以改变,这是因为定滑轮可以看成
杠杆。
18.如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000N的推力,将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面项
O
端。使用斜面可以
己知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为
J,斜面的机械
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效率为
%。
19.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2比1,升高的温度之比为2比3,则它们的比热容之
比为
,吸收热量之比为
20.小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为1m、粗细质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB,一只金属筐
质量为6.9kg,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢
的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4c,则螺纹钢的质量为
kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在
水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为30N,则重物的质量是
kg。若在她们制作的装置中仅
将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度,
则该杆秤的分度值为
kg。(g取10N/kg)
B
三、解答题(本题共9小题,共51分)
21.(8分)按要求作图:
(1)请在甲图中标出开瓶器的支点O的位置,并画出力F的力臂:
(2)已知动力耳和阻力臂12,请在乙图中作出动力臂1和阻力F:
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可学科网·学易金卷做概:就限是鲁禁
(3)轻质杠杆OBA上挂一重物,请在丙图中作出使杠杆静止时的最小力耳及其力臂马:
B
(4)在丁图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
22.(6分)电动汽车是绿色环保型交通工具,如图所示是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为2000g,
轮胎与地面的总接触面积为0.1。汽车满载匀速直线行驶时所受的阻力为汽车总重的0.1倍,求:(8取
10N/kg)
(1)电动汽车满载时的重力。
(2)电动汽车正常匀速直线行驶时牵引力。
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
23.(6分)如图所示,工人用200N的力F将重为300N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,
求:
G
(1)工人对物体做的有用功。
(2)拉力F做功的功率。
(3)若将重为400N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
24.(6分)如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为42×104W,航
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速为36kmh。(q浦=4.2×102Jkg,C水=42×103/kgC)求:
:
(1)小明游玩30in,发动机输出的机械能多大?
张
(2)若发动机的效率为40%,小明游玩30mi需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若30in所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将1000kg初温为20°C的水加热到多
少温度?(当时的气压为1标准大气压)
25.(4分)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器
游
游
材进行了如图所示的实验:
21h
S
77777777777777777777
甲
77777777777777777777777乙
○2m
S丙
2h
7777777777777777
丙
()实验中小钢球的动能的大小是通过
来判断的;
(2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论:
_;
(3)若在进行甲、丙两图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了改进实验,下列方法可行的是
A.换用一个质量较大的木块
B.换用表面更粗糙的木块
締
C.降低钢球滚下时的高度
D.换用质量更大(如4m)的钢球
:
(4)完成实验后,小华联想到学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静
止滑下,在三种不同水平表面上的滑行情况(如表),小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中,
克服摩擦所做的功分别为W毛巾、W稀布、W本板,它们的大小关系为
试题第8页(共12页)
:
表面
毛巾
棉布
木板
o
O
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
A.
W毛巾=W格布=W木板
B.W毛巾>W格布>W未板
C.W木板<W稀布<W毛巾
D.无法比较
26.(8分)小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮
助他完成实验(g取10Nkg)。
O
:
(1)杠杆静止时的位置如图A所示,此时杠杆处于
(选填“平衡或“不平衡”)状态。为了使杠杆静
止时处于水平位置,接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向
(选填“左”或“右”)移动;
(2)调节平衡后,如图B所示,在杠杆的左边甲处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端乙
O
O
:
处挂同样的钩码
个:
(3)实验中小明发现用图C所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,
其主要原因为
然
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(4)在杠杆乙点用如图D所示的动力F拉杠杆,此时杠杆的类型与
(选填“筷子”、“老虎钳”或“托
盘天平)相同:
(⑤)如图E所示,用弹簧测力计拉杠杆的丙点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变
化情况是
(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”):
:
(⑥)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”'。如图F所示,将容积为100L的重力不计的小桶悬挂
在杠杆的挂钩甲下,调节杠杆在水平位置平衡。小桶中装满待测液体时,在杠杆的乙点悬挂2个钩码,杠
杆在水平位置平衡,则待测液体的密度是
kgm3,为了增大“密度秤的量程,下列措施不可行的是
O
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A.增大小桶的容积B.小桶位置固定,向左侧移动杠杆的支点
C.增加钩码质量
D.杠杆支点固定,向右侧移动小桶
27.(8分)小红在厨房帮忙时发现,当食用油从壶中倒出时,总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流
下来;而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象:让一摞整齐的纸从斜面滑下,如图
甲,纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。
纸张
水流
甲
乙
(1)小红查阅了相关资料得知,液体在容器中流动时,液体也可以看作是由许多片液层组成的,如图乙,各
片层之间也存在着
,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)液体的粘滞性与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:
猜想1:与液体的种类有关;猜想2:与细管的直径有关;猜想3:与细管两端的压强差有关。她选取了长
度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。在温度相同的情况下得1s内通过细管的液体体积如下:
细管两端压强
通过细管的液体
实验次数
液体种类
细管半径/mm
差
体积mm
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
六
2p
200
.根据数据表格可知,在相同条件下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积,这说明不同液体的
试题第10页(共12页)
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粘滞性不同,我们用液体的粘滞系数1表示,则1水」
1油(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
b.分析表中
两组(只需选择两组实验)数据可以得到结论,液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当
一定时,细管半径越大通过细管液体的
体积越大。在小红用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两
端的压强差是
(3)蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
温度/(℃)
10
15
20
25
30
35
40
粘滞系数W
2.42
1.51
0.95
0.62
0.45
0.31
0.23
(pa's)
分析表格中数据可以看出流体的温度越高,粘滞系数
选填(“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度
V运动时,所受的流体阻力可用公式f=6Rv表示。因此,小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻
力
。现将一个一定质量的玻璃球从油面处由静止释放后(油的深度足够深),玻璃小球在油中向
下沿直线运动,其速度变化情况是
28.(5分)阅读材料,回答问题。
如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配
置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖直立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大
时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。水火箭整流罩是用来改善水火箭飞行稳定性和
减少空气阻力的装置。制作整流罩时,可以使用轻质材料如聚乙烯板或泡沫塑料,根据火箭形状设计合适
的罩子形状,确保与火箭外形贴合。然后,将整流罩固定在火箭顶端,使用胶水或胶带进行固定。整流罩
的前端可以设计成锥形或圆锥形,以减少空气阻力。最后,进行必要的测试和调整,确保整流罩能够提供
良好的飞行稳定性和减少阻力效果。(g取10Nkg)
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为
(2)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将
200J(选填“等于”、“大于”或“小于”)
(3)用打气筒往瓶里打足气,打开阀门,水从尾部的金属管向下喷出,火箭竖直向上飞向空中。下列分析正
确的是:
试题第11页(共12页)
整流罩
41v/(m·s)
可乐瓶
高压气体
水
0
5
瓶塞
-Vo
打气管
甲
年
A.发射时,瓶内高压气体对水没有做功
B.下降过程中,火箭的机械能一直减小
米
C.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
河
(4)图乙为水火箭发射后的速度-时间图像,则t1、2、时刻中水火箭受到平衡力的时刻是,最高点
的时刻是」
数
..................O
政
世
试题第12页(共12页)
2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
全解全析
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示的四个杠杆中,属于费力杠杆的工具是( )
A.镊子 B.剪刀
C.起子 D.钢丝钳
【答案】A
【详解】A. 镊子使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A符合题意;
BCD. 剪刀、起子、钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
2.以下说法最接近实际的是( )
A.中学生爬一层楼大概做功500J B.USB充电口提供的电压约5V
C.家用洗衣机的电流约1A D.家用电热水器的电功率约是100W
【答案】B
【详解】A.中学生重力约500N,一层楼高约3m,爬楼做功
远大于500J,故A不符合题意;
B.USB充电口标准输出电压为5V,与实际相符,故B符合题意;
C.家用洗衣机额定功率约300W,家庭电路电压为220V,工作电流
与1A差距较大,故C不符合题意;
D.家用电热水器额定功率约2000W,远大于100W,故D不符合题意。
故选B。
3.下列有关功的说法正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
【答案】A
【详解】 做功的两个必要条件:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离,功的公式为。
A. 手对水桶的拉力向上,水桶沿拉力方向移动了距离,满足做功条件,故A正确;
B. 吊车对重物的拉力竖直向上,重物水平移动,拉力方向上移动距离,由,拉力不做功,故B错误;
C. 杠铃在空中停留时移动距离,由,运动员对杠铃不做功,故C错误;
D. 铅球在空中运动时,不再受手的推力,无作用力,推力不做功,故D错误。
故选A。
4.如图,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
【答案】B
【详解】A. 同一红外灯加热,相同时间内,水和沙子吸收的热量相同,故A不符合题意;
B. 质量相同,相同时间吸热相同,由图知沙子温度变化大,由可知沙子比热容小,故B符合题意;
C. 本实验中水升温慢的核心原因是水的比热容远大于沙子,水蒸发吸热只是次要的影响因素,并非主要原因,故C不符合题意;
D. 比热容是物质的固有特性,在物质状态不变时,比热容不会随温度升高而不断增大,故D不符合题意。
故选B。
5.一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板,恰好匀速向下运动。此过程中他的( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能不变,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加 D.动能减小,重力势能减小
【答案】B
【详解】中学生骑自行车下坡时,匀速向下运动,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度减小,所以重力势能减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选 B。
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.高温物体将温度传给低温物体 B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.温度高的物体,内能一定大 D.内能相同的物体间可能发生热传递
【答案】D
【详解】A.热传递过程中传递的是热量,不是温度,故A错误;
B.热量是过程量,仅存在于热传递过程中,不能表述为物体“所含的热量”,故B错误;
C.内能大小与物体的温度、质量、状态均有关,仅温度高无法判断内能一定大,故C错误;
D.热传递发生的条件是两物体存在温度差,内能相同的物体温度可能不同,因此可能发生热传递,故D正确。
故选 D。
7.如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B.若该汽油机飞轮的转速为 3000r/min,则每秒对外做功 50 次
C.即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到 100%
D.用水作为汽缸的冷却液是利用水比热容大的特点
【答案】B
【详解】A.图中火花塞点火、活塞下行,为做功冲程,内能转化为机械能。故A正确,不符合题意;
B.飞轮转速,汽油机一个工作循环飞轮转2圈、对外做功1次,故每秒对外做功25次(非50次)。故B错误,符合题意;
C.热机效率不可能达到100%(存在能量损失),故C正确,不符合题意;
D.水比热容大,吸热能力强,适合做冷却液。故D正确,不符合题意。
故选 B。
8.如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.蹦极者的动能先增加后减小
B.蹦极者的机械能保持不变
C.蹦极者的机械能一直减小
D.弹性绳的弹性势能先增大后减小蹦极者的机械能先增大后减小
【答案】C
【详解】A.蹦极者从O点跳下至a点时只受重力的作用,处于加速下落过程,动能不断增大,从a至b点弹性绳逐渐变长,蹦极者受到竖直向上的弹力小于蹦极者的重力,蹦极者仍加速向下运动,b点速度达到最大,则动能达到最大值,因此从a点到b点,蹦极者的动能一直在增大,故A错误;
B.从a点到b点,蹦极者的下落的过程中,弹性绳发生了弹性形变,是蹦极者的机械能转化为弹性绳的弹性势能,因此蹦极者的机械能是在减小的,故B错误;
CD.从a点到c点,蹦极者的下落的过程中,弹性绳的长度一直被拉伸,直到c点,绳的弹性形变最大,则绳的弹性势能最大,是蹦极者的机械能转化为弹性绳的弹性势能,因此弹性绳的弹性势能在增大,蹦极者的机械能在减小,故C正确,D错误。
故选C。
9.如图是我国古代劳动人民利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A.利用该滑轮打水能够省功
B.井架上的滑轮是动滑轮,能省力
C.将等质量的水提到更高处,滑轮的机械效率不变
D.随着科技的发展,该滑轮的机械效率可以达到100%
【答案】C
【详解】AB.该滑轮固定在井架上,不随水桶移动,属于定滑轮,定滑轮不省力;根据功的原理,任何机械都不能省功,故AB错误;
C.滑轮的机械效率 ,额外功也与提升高度成正比,因此会被约去;等质量的水不变,所以机械效率不变,故C正确;
D.使用该滑轮时,额外功(克服摩擦、提升水桶的功)不可避免,总有额外功,因此机械效率一定小于,故D错误。
故选C。
10.如图所示,轻质杠杆OA可绕点转动。在点作用一个竖直向上的拉力。现在杠杆在水平位置平衡,以下做法仍能使杠杆平衡的是( )
A.增大且不变 B.不变且增大
C.将转至图中虚线方向,保持的大小不变 D.将转至图中虚线方向,同时增加的大小
【答案】D
【详解】我们先明确杠杆的平衡条件:,在这道题中,阻力大小等于物体重力 G,阻力臂是 OA;动力是拉力 F,动力臂是 OB(竖直向上时力臂最大)。
A.G 增大,阻力与阻力臂的乘积 变大;F 不变,动力与动力臂的乘积 不变。,杠杆会向 A 端下沉,不能平衡,故A不符合题意;
B.G 不变,阻力与阻力臂的乘积 不变;F 增大,动力与动力臂的乘积 变大。,杠杆会向 B 端上翘,不能平衡,故B不符合题意;
C.将 F 转至虚线方向时,动力 F 的力臂会变小,不再是 OB,而是从 O 点到 F 作用线的垂直距离。力臂变小,动力与动力臂的乘积 变小,而阻力与阻力臂的乘积不变。,杠杆会向 A 端下沉,不能平衡,故C不符合题意;
D.将 F 转至虚线方向时,力臂变小;但同时增加 F 的大小,可以让动力与动力臂的乘积保持不变,与阻力与阻力臂的乘积相等,杠杆仍能保持平衡,故D符合题意。
故选 D。
11.如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB 可绕O点自由转动,当支架支撑在A 点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA∶AB=3∶2,现在B 点施加竖直向上拉力 FB,电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是( )(g=10N/ kg)
A.FB=0,支架对木棒的支持力为2N
B.细木棒的自重为2.4N
C.图像中横坐标x点的数值为1.2N
D.若将支架从A 点移至 C点,电子秤示数与 FB的关系图线变为图2中的④
【答案】D
【详解】A.当电子秤示数为200g时,支架对电子秤的压力
即细木棒对支架的压力为2N,由力的相互性可知支架对木棒的支持力为
故A正确;
B.在B点施加竖直向上的拉力之前,杠杆OAB的自重与支架的支持力平衡,此时自重的力臂等于,支持力的力臂为
根据可得
解得G棒=2.4N
故B正确;
C.在B点施加竖直向上的拉力后,当电子秤示数为零时,杠杆OAB的自重与拉力平衡,
根据可得
解得FB=1.2N,即x点的数值为1.2N,故C正确;
D.将支架从A点移至C点,当电子秤示数为零时,杠杆OAB的自重与拉力平衡,因自重及其力臂和拉力的力臂均不变,所以此时x的值不变;当在C点没有施加竖直向上的拉力时,杠杆OAB的自重与支架的支持力平衡,由于支架的力臂变大,而自重及其力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知支持力小于2N,即电子秤的示数小于200g,故若将支架从A点移至C点,电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的②,故D错误。
故选D。
12.小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动,且AC=BC=OA;他将重为G的钩码悬挂在A点,在B点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,若保持弹簧测力计位置不变,将钩码挂在C点,缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度(不计摩擦),则弹簧测力计的示数F2,杠杆的机械效率η大小关系是( )
A.; B.;
C.; D.;
【答案】D
【详解】保持弹簧测力计位置不变,只是将钩码作用点从A移到C点,仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,阻力和动力臂不变,阻力臂变大,根据杠杆的平衡条件:,可知弹簧测力计示数会变大,即;
由题意分析可知,将相同的钩码提升相同的高度时,第二次弹簧测力计移动的距离变小,由,可知杠杆提升钩码时,对钩码做的有用功不变,杠杆上升高度变小,额外功变小,总功变小,根据,可知杠杆的机械效率变大,即,故D符合题意,ACD不符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共8小题,共25分)
13.如图所示,踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示。忽略空气阻力,两次情景中毽子上升的最高点到地面的高度分别为和,则___________(选填“>”、“<”或“=”);两次情景中都下落到虚线位置时,两次毽子的速度___________(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 > =
【详解】因忽略空气阻力,两次毽子的机械能均守恒,且初始机械能相等;竖直上抛的毽子到达最高点时动能为0,动能全部转化为重力势能;斜向上抛的毽子到达最高点时仍具有水平动能,动能未全部转化为重力势能,因此斜向上抛时最高点的重力势能更小,故
两毽子下落到虚线位置时,高度与初始高度相同,重力势能与初始时相等,由机械能守恒可知此时动能与初始动能相等,因此速度大小相等,故
14.如图甲所示,在魔术表演中,魔术师用筷子穿过橙子,用左手提着筷子,右手持锤子多次猛烈敲击筷子上端,在敲击的过程中,筷子受力迅速下降,而橙子由于具有________保持不动;所以看到橙子相对于筷子向上运动;图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以________(增大/减小)阻力臂;图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省________;如图丁所示,将一支蜡烛的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号缝衣针,把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,就做成了一个蜡烛跷跷板,用小刀对蜡烛的两端进行加工,使跷跷板能在水平位置平衡,点燃蜡烛,随着蜡油的滴落,蜡烛将________(往复运动/保持静止),判断的依据是________原理,为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将转轴放在蜡烛重心的________(上/下)方。
【答案】 惯性 减小 力 往复运动 杠杆平衡 下
【详解】[1]敲击筷子时,筷子受力迅速下降,而橙子由于具有惯性,要保持原来的静止状态,因此相对于筷子向上运动。
[2]根据杠杆平衡条件,在动力臂、阻力不变时,减小阻力臂可以减小动力,从而省力。把被剪物体靠近剪刀的转动轴,就是减小阻力臂。
[3]盘山公路相当于斜面,斜面是一种省力机械,可以省力(费距离)。
[4][5]点燃蜡烛后,哪端蜡油先滴落,哪端的重力就会减小,根据杠杆原理,另一端就会下沉;下沉端的火焰会加热该端蜡烛,使其蜡油滴落加快,重力又减小,于是又会上翘,如此往复循环。因此蜡烛会往复运动。
[6]为防止蜡烛摆动过大而翻转,应将转轴放在蜡烛重心的下方,这样蜡烛的重心高于转轴,形成一个稳定的结构,类似不倒翁,不易翻转。
15.如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,_______(甲/乙)木棍受到绳子的拉力更大,若将甲、乙木棍长度增长,木棍受到绳子的拉力_______(变大/变小/不变)。若甲木棍保持静止,拉动过程中乙木棍向左移动1m,则绳子自由端移动_______m。
【答案】 甲 不变 4
【详解】这一装置相当于简易滑轮组,绳子一端固定在甲木棍上,观察绕线可知,甲木棍上有5段绳子对它施加拉力,乙木棍上只有4段绳子对它施加拉力,每段绳子的拉力都等于自由端的拉力,因此甲木棍受到的总拉力更大;
木棍长度增长后,绕在两根木棍上的绳子段数没有发生变化,自由端拉力不变的情况下,木棍受到的绳子总拉力也不会改变;
甲保持静止,乙向左移动1m时,连接甲乙之间的每一段相邻绳的长度都会同步缩短1m,共有4段绳子的长度同步缩短,因此绳子自由端移动的总距离为4m。
16.如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的,忽略绳重及摩擦,空吊篮A重为10N,工人用10N的拉力F将A匀速提升到高处,A被提升4m所用时间是2s,动滑轮的重力为______N,拉力F的功率为______W,若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N,则此装置(含吊篮)提升重物的最大机械效率为______。
【答案】 10 40 83.3%
【详解】由图可知,承担动滑轮与吊篮总重的绳子段数,由可得,动滑轮的重力;
A被提升4m,绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
若绳子C达到最大拉力,此时动滑轮下方绳子B的拉力为
因(绳子B的最大拉力),故当时,能提升的重物最重,该装置机械效率最高,此时提升的重物重力为
装置的最大机械效率为。
17.小红在“探究定滑轮工作特点”的活动中,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码______上升,读出弹簧测力计的示数。实验表明使用定滑轮不能省力,但可以改变______,这是因为定滑轮可以看成______杠杆。
【答案】 匀速 力的方向 等臂
【详解】[1]要想使弹簧测力计的示数稳定,需要匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升。
[2][3]定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂(都等于轮的半径)的等臂杠杆,它在工作时不能省力,但可以改变力的方向。
18.如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力,将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。使用斜面可以________,已知斜面长4 m、高1.5 m,则此过程中的有用功为________J,斜面的机械效率为________%。
【答案】
省力 3000 75
【详解】[1]任何机械都不能省功,反而会需要做额外功。使用斜面的时候,推力比重力小,因此可以省力。
[2]有用功
[3]总功
斜面的机械效率
19.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2比1,升高的温度之比为2比3,则它们的比热容之比为_________,吸收热量之比为_________。
【答案】 1∶1 4∶3
【详解】[1][2]甲、乙两物体由同种材料做成
即它们的比热容之比为
根据得,两物体吸收热量
20.小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为、粗细质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB,一只金属筐质量为,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4 cm,则螺纹钢的质量为___________kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为30 N,则重物的质量是___________kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1 cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为___________kg。(g取10 N/kg)
【答案】 0.6 72 0.25
【详解】已知,则螺纹钢AB的重力的力臂为
金属筐的力臂为,螺纹钢的质量
OA的长度为
弹簧测力计拉力,则重物的质量
换成1kg的秤砣后,若秤砣在A端时,所测的物体的质量最大,设秤砣距离O点的长度为,对应重物质量为,则重物质量
则杆秤的分度值为
三、解答题(本题共9小题,共51分)
21.(8分)按要求作图;
(1)请在甲图中标出开瓶器的支点O的位置,并画出力F的力臂;
(2)已知动力和阻力臂,请在乙图中作出动力臂和阻力;
(3)轻质杠杆OBA上挂一重物,请在丙图中作出使杠杆静止时的最小力及其力臂;
(4)在丁图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)开瓶器绕与上方瓶盖的交点转动,因此支点O是开瓶器与瓶盖上方的交点,过支点作力F的作用线的垂线段,即为F的力臂,作图如下:
(2)过支点作动力F1作用线的垂线段,即为动力F1的力臂;由于力与力臂垂直,过阻力臂上端作阻力臂的垂线,即为阻力F2作用线,该作用线与杠杆的交点即为阻力F2的作用点,由于动力使杠杆逆时针转动,为使杠杆平衡,阻力F2应使得杠杆顺时针旋转,方向向上,作图如下:
(3)根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,当动力臂越大时,动力越小,越省力,图中A点距支点最远,O、A两点的连线,即OA为动力臂,过点A作OA的垂线即为最小力,由于阻力方向向下,使得杠杆顺时针旋转,为使杠杆平衡,动力方向向上,使杠杆逆时针转动,作图如下:
(4)要使提起重物最省力,就要尽可能多地增加承担重物的绳子段数,从动滑轮挂钩开始绕绳,先绕过定滑轮,再绕过动滑轮,这样可得到最多的绳子段数,作图如下:
22.(6分)电动汽车是绿色环保型交通工具,如图所示是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为2000kg,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2。汽车满载匀速直线行驶时所受的阻力为汽车总重的0.1倍,求:(取)
(1)电动汽车满载时的重力。
(2)电动汽车正常匀速直线行驶时牵引力。
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
【答案】(1)2×104N
(2)2×103N
(3)2×105Pa
【详解】(1)电动汽车满载时的重力
(2)电动汽车满载匀速直线行驶,其牵引力和阻力是一对平衡力,牵引力为
(3)电动汽车满载静止,对地面的压力等于重力,此时对水平地面的压强
23.(6分)如图所示,工人用200N的力将重为300N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人对物体做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)若将重为400N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)提升原物体时,有用功为克服物体重力做的功
(2)提升原物体时,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
拉力做的总功
拉力做功的功率
(3)提升400N物体时,不计绳重和摩擦,动滑轮重力不变由
得动滑轮重力
滑轮组的机械效率
24.(6分)如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为,航速为。(,)求:
(1)小明游玩,发动机输出的机械能多大?
(2)若发动机的效率为,小明游玩需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将初温为的水加热到多少温度?(当时的气压为1标准大气压)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)发动机输出的机械能
(2)柴油完全燃烧放出的总热量
消耗柴油的质量
(3)水吸收的热量等于柴油完全燃烧放出的热量,即水吸收的热量
1标准大气压下水的沸点为,水升高的温度
水的末温
故水的末温为。
25.(4分)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验:
(1)实验中小钢球的动能的大小是通过__________来判断的;
(2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论:__________;
(3)若在进行甲、丙两图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了改进实验,下列方法可行的是__________;
A.换用一个质量较大的木块 B.换用表面更粗糙的木块
C.降低钢球滚下时的高度 D.换用质量更大(如4m)的钢球
(4)完成实验后,小华联想到学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三种不同水平表面上的滑行情况(如表),小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中,克服摩擦所做的功分别为、、,它们的大小关系为__________。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
A. B.
C. D.无法比较
【答案】(1)木块被小钢球推动的距离大小
(2)在物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(3)D
(4)A
【详解】(1)小钢球动能无法直接观察,动能越大,对木块做功越多,木块被推出的距离就越远,因此通过木块移动的距离间接反映钢球动能大小。
(2)甲、乙两图中小钢球质量相同,从斜面不同高度滚下,到达水平面时的速度不同,甲图钢球释放高度更高、速度更大,木块被推得更远,可以得出结论:在物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
(3)实验中通过木块移动的距离间接反映钢球动能大小,小球对木块的做功为克服摩擦力做功,即
AB.换大质量木块、增大木块表面的粗糙程度,都会使得木块受到的摩擦力更大,小球动能不变的情况下,则推动距离更接近,故AB不符合题意;
C.降低滚下高度,小球动能减小,会使得小球对木块做功减小,在摩擦力不变时,则推动距离更接近,故C不符合题意;
D.换用质量差更大的钢球,可以增大小球的动能差异,小球对木块做功增大,让木块移动的距离差别更明显,故D符合题意。
故选D。
(4)小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中,都是小车的动能转化为内能,即克服摩擦所做的功,同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,小车动能相同,所以克服摩擦做功的关系为
故选A。
26.(8分)小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验(g取10N/kg)。
(1)杠杆静止时的位置如图A所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆静止时处于水平位置,接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动;
(2)调节平衡后,如图B所示,在杠杆的左边甲处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端乙处挂同样的钩码________个;
(3)实验中小明发现用图C所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为________;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(4)在杠杆乙点用如图D所示的动力F拉杠杆,此时杠杆的类型与________(选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”)相同;
(5)如图E所示,用弹簧测力计拉杠杆的丙点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是________(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”);
(6)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”。如图F所示,将容积为100mL的重力不计的小桶悬挂在杠杆的挂钩甲下,调节杠杆在水平位置平衡。小桶中装满待测液体时,在杠杆的乙点悬挂2个钩码,杠杆在水平位置平衡,则待测液体的密度是________,为了增大“密度秤”的量程,下列措施不可行的是________;
A.增大小桶的容积 B.小桶位置固定,向左侧移动杠杆的支点
C.增加钩码质量 D.杠杆支点固定,向右侧移动小桶
【答案】(1) 平衡 左
(2)3
(3)C
(4)托盘天平
(5)先变小后变大
(6) A
【详解】(1)杠杆平衡状态是指杠杆静止或匀速转动,图A中杠杆静止,因此处于平衡状态;
图A中杠杆右端下沉、左端上翘,为使杠杆在水平位置平衡,需将平衡螺母向偏高的左端移动,即向左移动。
(2)设每个小格长度为,根据杠杆平衡条件,左侧4个钩码,力臂为,设右侧乙挂n个同样的钩码,得
解得,因此乙处需要挂3个钩码。
(3)图C中杠杆左侧多个位置分别悬挂钩码,会出现多个动力、多个动力臂,力和力臂数目过多,变量复杂,不利于归纳杠杆平衡规律,故选C。
(4)图D中动力F作用在杠杆乙点,每个小格长度为L,根据动力方向与水平方向的夹角,易知动力臂为2L,此时阻力臂也是2L,故动力臂等于阻力臂,杠杆为等臂杠杆;筷子是费力杠杆(动力臂小于阻力臂),老虎钳是省力杠杆(动力臂大于阻力臂),托盘天平是等臂杠杆,因此与托盘天平相同。
(5)弹簧测力计由位置1转至位置2时,动力臂先变大(转到与杠杆垂直时,动力臂最大)后变小;根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂先变大则动力变小,动力臂后变小则动力变大,因此测力计示数先变小后变大。
(6)设每个小格长度为,杠杆在水平位置平衡,甲处力臂为,乙处力臂为,单个钩码重力
根据杠杆平衡条件得待测液体的重力
得待测液体的重力
待测液体质量
待测液体密度
A.增大小桶容积,相同密度下液体质量变大、重力变大,会使杠杆更易左端下沉,无法增大量程,故A符合题意;
B.小桶位置固定,向左移支点,小桶的力臂变小,根据杠杆平衡条件,可承受更大的液体重力,能增大量程,故B不符合题意;
C.增加钩码质量,右侧力变大,可平衡更大的液体重力,能增大量程,故C不符合题意;
D.支点固定,向右移小桶,小桶的力臂变小,可承受更大的液体重力,能增大量程,故D不符合题意。
故选A。
27.(8分)小红在厨房帮忙时发现,当食用油从壶中倒出时,总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来;而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象:让一摞整齐的纸从斜面滑下,如图甲,纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。
(1)小红查阅了相关资料得知,液体在容器中流动时,液体也可以看作是由许多片液层组成的,如图乙,各片层之间也存在着_________,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)液体的粘滞性与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:
猜想1:与液体的种类有关;猜想2:与细管的直径有关;猜想3:与细管两端的压强差有关。她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。在温度相同的情况下得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm3
1
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
水
1
2P
200
a.根据数据表格可知,在相同条件下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示,则η水_________η油(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
b.分析表中_________两组(只需选择两组实验)数据可以得到结论,液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当_________一定时,细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是_________。
(3)蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
温度t/(℃)
10
15
20
25
30
35
40
粘滞系数η/(pa·s)
2.42
1.51
0.95
0.62
0.45
0.31
0.23
分析表格中数据可以看出流体的温度越高,粘滞系数_________选填(“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式表示。因此,小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力_________。现将一个一定质量的玻璃球从油面处由静止释放后(油的深度足够深),玻璃小球在油中向下沿直线运动,其速度变化情况是_________。
【答案】(1)摩擦
(2) 小于 1、2(或3、4) 细管两端压强差 0.25p
(3)变小
(4) 越大 先变大后不变(或先加速后匀速)
【分析】水的1、3、5组:细管两端压强差相同,细管半径,体积,从而得出通过的液体体积与细管半径的关系。
水的1、6组:半径,压强差,体积,从而得出通过的液体体积与压强差的关系。
油的2、4组:半径,体积,验证是否满足得到的关系。
利用得到的关系式求压强差。
【详解】(1)由题知,让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。同理可知,液体在容器中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着摩擦,从而产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)由表中1、2两组或3、4两组数据可知,细管的半径和细管两端的压强差都相同时,通过细管的水的体积比油的体积大,说明水的粘滞性更小,即水的粘滞系数小,所以η水小于η油;
要探究液体的粘滞性与液体种类有关,需要控制细管半径、细管两端压强差相同,只改变液体的种类,故可选1和2或3和4两组实验;
由表中1、3、5组数据可知,同种液体(水)在细管两端压强差相同时,细管半径增大为原来的2倍,通过细管的水的体积增大为原来的16倍,即倍,细管半径增大为原来的3倍,通过细管的水的体积增大为原来的81倍,即倍。也就是说同种液体在细管两端的压强差相同时,通过细管的液体体积与细管半径的4次方成正比。由表中1、6两组数据可知,同种液体 (水),在细管半径相同时,细管两端压强差增大为原来的2倍,通过细管的液体(水)体积也增大为原来的2倍,即同种液体在细管半径相同时,通过细管的液体体积与细管两端的压强差成正比。故可推算当细管半径为3mm,1s内通过细管的油的体积是时,细管两端的压强差可以列出如下关系
从而得到细管两端的压强差为
(3)由蓖麻油的粘滞系数和温度的关系表中可以看出,随着温度的升高,其粘滞系数在减小。
(4)根据公式,速度越大,阻力越大;
玻璃球从油面静止释放,初始速度小,阻力小,重力大于阻力,玻璃球做加速运动,随着速度增大,阻力也变大,当阻力等于重力时,做匀速直线运动。
28.(5分)阅读材料,回答问题。
如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖直立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。水火箭整流罩是用来改善水火箭飞行稳定性和减少空气阻力的装置。制作整流罩时,可以使用轻质材料如聚乙烯板或泡沫塑料,根据火箭形状设计合适的罩子形状,确保与火箭外形贴合。然后,将整流罩固定在火箭顶端,使用胶水或胶带进行固定。整流罩的前端可以设计成锥形或圆锥形,以减少空气阻力。最后,进行必要的测试和调整,确保整流罩能够提供良好的飞行稳定性和减少阻力效果。(g取10N/kg)
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为_________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将_________200J(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)用打气筒往瓶里打足气,打开阀门,水从尾部的金属管向下喷出,火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是______;
A.发射时,瓶内高压气体对水没有做功
B.下降过程中,火箭的机械能一直减小
C.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
(4)图乙为水火箭发射后的速度-时间图像,则t1、t2、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻是______,最高点的时刻是______。
【答案】(1)物体间力的作用是相互的
(2)小于
(3)B
(4) t1 t2
【详解】(1)水火箭向下喷水时,水火箭对水施加向下的力,同时水对水火箭施加向上的反作用力,使水火箭向上运动,这一现象说明物体间力的作用是相互的。
(2)发射前水火箭总重力为
若总重力不变,上升10m克服重力做功为
实际上升过程中,水不断喷出,水火箭总重力逐渐减小,因此实际克服重力做功小于200J。
(3)A:发射时,瓶内高压气体推动水向下运动,对水做功,故A错误;
B:下降过程中,火箭始终受到空气阻力,机械能不断克服阻力做功转化为内能,因此机械能一直减小,故B正确;
C:上升过程中,火箭速度减小动能减小,高度增大重力势能增大,是动能转化为重力势能,故C错误;
D:下降过程中,火箭高度逐渐降低,质量不变,重力势能逐渐减小,故D错误。
故选B。
(4)由速度-时间图像可知: 0~时间内火箭速度一直增大,时刻速度达到最大,速度变化率为0,合力为0,因此水火箭受到平衡力的时刻是;0~时间内速度为正,火箭一直向上运动,时刻速度减为0,之后速度为负,火箭开始向下运动,因此最高点的时刻是。
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
试题版A3
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示的四个杠杆中,属于费力杠杆的工具是( )
A.镊子 B.剪刀
C.起子 D.钢丝钳
2.以下说法最接近实际的是( )
A.中学生爬一层楼大概做功500J B.USB充电口提供的电压约5V
C.家用洗衣机的电流约1A D.家用电热水器的电功率约是100W
3.下列有关功的说法正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
4.如图,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
5.一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板,恰好匀速向下运动。此过程中他的( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能不变,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加 D.动能减小,重力势能减小
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.高温物体将温度传给低温物体 B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.温度高的物体,内能一定大 D.内能相同的物体间可能发生热传递
7.如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B.若该汽油机飞轮的转速为 3000r/min,则每秒对外做功 50 次
C.即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到 100%
D.用水作为汽缸的冷却液是利用水比热容大的特点
8.如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.蹦极者的动能先增加后减小
B.蹦极者的机械能保持不变
C.蹦极者的机械能一直减小
D.弹性绳的弹性势能先增大后减小蹦极者的机械能先增大后减小
9.如图是我国古代劳动人民利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A.利用该滑轮打水能够省功
B.井架上的滑轮是动滑轮,能省力
C.将等质量的水提到更高处,滑轮的机械效率不变
D.随着科技的发展,该滑轮的机械效率可以达到100%
10.如图所示,轻质杠杆OA可绕点转动。在点作用一个竖直向上的拉力。现在杠杆在水平位置平衡,以下做法仍能使杠杆平衡的是( )
A.增大且不变 B.不变且增大
C.将转至图中虚线方向,保持的大小不变 D.将转至图中虚线方向,同时增加的大小
11.如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB 可绕O点自由转动,当支架支撑在A 点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA∶AB=3∶2,现在B 点施加竖直向上拉力 FB,电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是( )(g=10N/ kg)
A.FB=0,支架对木棒的支持力为2N
B.细木棒的自重为2.4N
C.图像中横坐标x点的数值为1.2N
D.若将支架从A 点移至 C点,电子秤示数与 FB的关系图线变为图2中的④
12.小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动,且AC=BC=OA;他将重为G的钩码悬挂在A点,在B点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,若保持弹簧测力计位置不变,将钩码挂在C点,缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度(不计摩擦),则弹簧测力计的示数F2,杠杆的机械效率η大小关系是( )
A.; B.;
C.; D.;
二、填空题(本题共8小题,共25分)
13.如图所示,踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示。忽略空气阻力,两次情景中毽子上升的最高点到地面的高度分别为和,则___________(选填“>”、“<”或“=”);两次情景中都下落到虚线位置时,两次毽子的速度___________(选填“>”、“<”或“=”)。
14.如图甲所示,在魔术表演中,魔术师用筷子穿过橙子,用左手提着筷子,右手持锤子多次猛烈敲击筷子上端,在敲击的过程中,筷子受力迅速下降,而橙子由于具有________保持不动;所以看到橙子相对于筷子向上运动;图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以________(增大/减小)阻力臂;图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省________;如图丁所示,将一支蜡烛的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号缝衣针,把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,就做成了一个蜡烛跷跷板,用小刀对蜡烛的两端进行加工,使跷跷板能在水平位置平衡,点燃蜡烛,随着蜡油的滴落,蜡烛将________(往复运动/保持静止),判断的依据是________原理,为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将转轴放在蜡烛重心的________(上/下)方。
15.如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,_______(甲/乙)木棍受到绳子的拉力更大,若将甲、乙木棍长度增长,木棍受到绳子的拉力_______(变大/变小/不变)。若甲木棍保持静止,拉动过程中乙木棍向左移动1m,则绳子自由端移动_______m。
16.如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的,忽略绳重及摩擦,空吊篮A重为10N,工人用10N的拉力F将A匀速提升到高处,A被提升4m所用时间是2s,动滑轮的重力为______N,拉力F的功率为______W,若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N,则此装置(含吊篮)提升重物的最大机械效率为______。
17.小红在“探究定滑轮工作特点”的活动中,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码______上升,读出弹簧测力计的示数。实验表明使用定滑轮不能省力,但可以改变______,这是因为定滑轮可以看成______杠杆。
18.如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力,将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。使用斜面可以________,已知斜面长4 m、高1.5 m,则此过程中的有用功为________J,斜面的机械效率为________%。
19.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2比1,升高的温度之比为2比3,则它们的比热容之比为_________,吸收热量之比为_________。
20.小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为、粗细质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB,一只金属筐质量为,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4 cm,则螺纹钢的质量为___________kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为30 N,则重物的质量是___________kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1 cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为___________kg。(g取10 N/kg)
三、解答题(本题共9小题,共51分)
21.(8分)按要求作图;
(1)请在甲图中标出开瓶器的支点O的位置,并画出力F的力臂;
(2)已知动力和阻力臂,请在乙图中作出动力臂和阻力;
(3)轻质杠杆OBA上挂一重物,请在丙图中作出使杠杆静止时的最小力及其力臂;
(4)在丁图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
22.(6分)电动汽车是绿色环保型交通工具,如图所示是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为2000kg,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2。汽车满载匀速直线行驶时所受的阻力为汽车总重的0.1倍,求:(取)
(1)电动汽车满载时的重力。
(2)电动汽车正常匀速直线行驶时牵引力。
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
23.(6分)如图所示,工人用200N的力将重为300N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人对物体做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)若将重为400N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
24.(6分)如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为,航速为。(,)求:
(1)小明游玩,发动机输出的机械能多大?
(2)若发动机的效率为,小明游玩需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将初温为的水加热到多少温度?(当时的气压为1标准大气压)
25.(4分)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验:
(1)实验中小钢球的动能的大小是通过__________来判断的;
(2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论:__________;
(3)若在进行甲、丙两图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了改进实验,下列方法可行的是__________;
A.换用一个质量较大的木块 B.换用表面更粗糙的木块
C.降低钢球滚下时的高度 D.换用质量更大(如4m)的钢球
(4)完成实验后,小华联想到学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三种不同水平表面上的滑行情况(如表),小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中,克服摩擦所做的功分别为、、,它们的大小关系为__________。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
A. B.
C. D.无法比较
26.(8分)小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验(g取10N/kg)。
(1)杠杆静止时的位置如图A所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆静止时处于水平位置,接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动;
(2)调节平衡后,如图B所示,在杠杆的左边甲处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端乙处挂同样的钩码________个;
(3)实验中小明发现用图C所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为________;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(4)在杠杆乙点用如图D所示的动力F拉杠杆,此时杠杆的类型与________(选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”)相同;
(5)如图E所示,用弹簧测力计拉杠杆的丙点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是________(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”);
(6)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”。如图F所示,将容积为100mL的重力不计的小桶悬挂在杠杆的挂钩甲下,调节杠杆在水平位置平衡。小桶中装满待测液体时,在杠杆的乙点悬挂2个钩码,杠杆在水平位置平衡,则待测液体的密度是________,为了增大“密度秤”的量程,下列措施不可行的是________;
A.增大小桶的容积 B.小桶位置固定,向左侧移动杠杆的支点
C.增加钩码质量 D.杠杆支点固定,向右侧移动小桶
27.(8分)小红在厨房帮忙时发现,当食用油从壶中倒出时,总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来;而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象:让一摞整齐的纸从斜面滑下,如图甲,纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。
(1)小红查阅了相关资料得知,液体在容器中流动时,液体也可以看作是由许多片液层组成的,如图乙,各片层之间也存在着_________,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)液体的粘滞性与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:
猜想1:与液体的种类有关;猜想2:与细管的直径有关;猜想3:与细管两端的压强差有关。她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。在温度相同的情况下得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm3
1
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
水
1
2P
200
a.根据数据表格可知,在相同条件下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示,则η水_________η油(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
b.分析表中_________两组(只需选择两组实验)数据可以得到结论,液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当_________一定时,细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是_________。
(3)蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
温度t/(℃)
10
15
20
25
30
35
40
粘滞系数η/(pa·s)
2.42
1.51
0.95
0.62
0.45
0.31
0.23
分析表格中数据可以看出流体的温度越高,粘滞系数_________选填(“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式表示。因此,小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力_________。现将一个一定质量的玻璃球从油面处由静止释放后(油的深度足够深),玻璃小球在油中向下沿直线运动,其速度变化情况是_________。
28.(5分)阅读材料,回答问题。
如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖直立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。水火箭整流罩是用来改善水火箭飞行稳定性和减少空气阻力的装置。制作整流罩时,可以使用轻质材料如聚乙烯板或泡沫塑料,根据火箭形状设计合适的罩子形状,确保与火箭外形贴合。然后,将整流罩固定在火箭顶端,使用胶水或胶带进行固定。整流罩的前端可以设计成锥形或圆锥形,以减少空气阻力。最后,进行必要的测试和调整,确保整流罩能够提供良好的飞行稳定性和减少阻力效果。(g取10N/kg)
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为_________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将_________200J(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)用打气筒往瓶里打足气,打开阀门,水从尾部的金属管向下喷出,火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是______;
A.发射时,瓶内高压气体对水没有做功
B.下降过程中,火箭的机械能一直减小
C.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
(4)图乙为水火箭发射后的速度-时间图像,则t1、t2、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻是______,最高点的时刻是______。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
试题版
(考试时间:100分钟,分值:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示的四个杠杆中,属于费力杠杆的工具是( )
A.镊子 B.剪刀
C.起子 D.钢丝钳
2.以下说法最接近实际的是( )
A.中学生爬一层楼大概做功500J B.USB充电口提供的电压约5V
C.家用洗衣机的电流约1A D.家用电热水器的电功率约是100W
3.下列有关功的说法正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.抛出去的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
4.如图,用红外灯加热质量相同的水和沙子,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内沙子比水吸热多
B.沙子升温快说明沙子的比热容小
C.水升温慢主要是因为水蒸发吸热
D.水和沙子的比热容都随着温度的升高不断增大
5.一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板,恰好匀速向下运动。此过程中他的( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能不变,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加 D.动能减小,重力势能减小
6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.高温物体将温度传给低温物体 B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.温度高的物体,内能一定大 D.内能相同的物体间可能发生热传递
7.如图为汽车发动机某冲程的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
B.若该汽油机飞轮的转速为 3000r/min,则每秒对外做功 50 次
C.即使汽油在汽缸内完全燃烧,发动机热机效率也不能达到 100%
D.用水作为汽缸的冷却液是利用水比热容大的特点
8.如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.蹦极者的动能先增加后减小
B.蹦极者的机械能保持不变
C.蹦极者的机械能一直减小
D.弹性绳的弹性势能先增大后减小蹦极者的机械能先增大后减小
9.如图是我国古代劳动人民利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。下列说法正确的是( )
A.利用该滑轮打水能够省功
B.井架上的滑轮是动滑轮,能省力
C.将等质量的水提到更高处,滑轮的机械效率不变
D.随着科技的发展,该滑轮的机械效率可以达到100%
10.如图所示,轻质杠杆OA可绕点转动。在点作用一个竖直向上的拉力。现在杠杆在水平位置平衡,以下做法仍能使杠杆平衡的是( )
A.增大且不变 B.不变且增大
C.将转至图中虚线方向,保持的大小不变 D.将转至图中虚线方向,同时增加的大小
11.如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB 可绕O点自由转动,当支架支撑在A 点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA∶AB=3∶2,现在B 点施加竖直向上拉力 FB,电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是( )(g=10N/ kg)
A.FB=0,支架对木棒的支持力为2N
B.细木棒的自重为2.4N
C.图像中横坐标x点的数值为1.2N
D.若将支架从A 点移至 C点,电子秤示数与 FB的关系图线变为图2中的④
12.小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动,且AC=BC=OA;他将重为G的钩码悬挂在A点,在B点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,若保持弹簧测力计位置不变,将钩码挂在C点,缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度(不计摩擦),则弹簧测力计的示数F2,杠杆的机械效率η大小关系是( )
A.; B.;
C.; D.;
二、填空题(本题共8小题,共25分)
13.如图所示,踢毽子是一项有益的传统健身体育活动。若在同一高度以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向将毽子踢出,如图乙所示。忽略空气阻力,两次情景中毽子上升的最高点到地面的高度分别为和,则___________(选填“>”、“<”或“=”);两次情景中都下落到虚线位置时,两次毽子的速度___________(选填“>”、“<”或“=”)。
14.如图甲所示,在魔术表演中,魔术师用筷子穿过橙子,用左手提着筷子,右手持锤子多次猛烈敲击筷子上端,在敲击的过程中,筷子受力迅速下降,而橙子由于具有________保持不动;所以看到橙子相对于筷子向上运动;图乙中,要使剪物体时更省力,应把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,以________(增大/减小)阻力臂;图丙中的盘山公路相当于简单机械中的斜面,可以省________;如图丁所示,将一支蜡烛的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号缝衣针,把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,就做成了一个蜡烛跷跷板,用小刀对蜡烛的两端进行加工,使跷跷板能在水平位置平衡,点燃蜡烛,随着蜡油的滴落,蜡烛将________(往复运动/保持静止),判断的依据是________原理,为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将转轴放在蜡烛重心的________(上/下)方。
15.如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,_______(甲/乙)木棍受到绳子的拉力更大,若将甲、乙木棍长度增长,木棍受到绳子的拉力_______(变大/变小/不变)。若甲木棍保持静止,拉动过程中乙木棍向左移动1m,则绳子自由端移动_______m。
16.如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的,忽略绳重及摩擦,空吊篮A重为10N,工人用10N的拉力F将A匀速提升到高处,A被提升4m所用时间是2s,动滑轮的重力为______N,拉力F的功率为______W,若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N,则此装置(含吊篮)提升重物的最大机械效率为______。
17.小红在“探究定滑轮工作特点”的活动中,竖直向下拉弹簧测力计,使钩码______上升,读出弹簧测力计的示数。实验表明使用定滑轮不能省力,但可以改变______,这是因为定滑轮可以看成______杠杆。
18.如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力,将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。使用斜面可以________,已知斜面长4 m、高1.5 m,则此过程中的有用功为________J,斜面的机械效率为________%。
19.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2比1,升高的温度之比为2比3,则它们的比热容之比为_________,吸收热量之比为_________。
20.小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为、粗细质量均匀分布的圆柱形螺纹钢AB,一只金属筐质量为,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4 cm,则螺纹钢的质量为___________kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为30 N,则重物的质量是___________kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1 cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为___________kg。(g取10 N/kg)
三、解答题(本题共9小题,共51分)
21.(8分)按要求作图;
(1)请在甲图中标出开瓶器的支点O的位置,并画出力F的力臂;
(2)已知动力和阻力臂,请在乙图中作出动力臂和阻力;
(3)轻质杠杆OBA上挂一重物,请在丙图中作出使杠杆静止时的最小力及其力臂;
(4)在丁图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。
22.(6分)电动汽车是绿色环保型交通工具,如图所示是某品牌纯电动汽车,若该车满载时的质量为2000kg,轮胎与地面的总接触面积为0.1m2。汽车满载匀速直线行驶时所受的阻力为汽车总重的0.1倍,求:(取)
(1)电动汽车满载时的重力。
(2)电动汽车正常匀速直线行驶时牵引力。
(3)电动汽车满载静止时对水平地面的压强。
23.(6分)如图所示,工人用200N的力将重为300N的物体在10s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人对物体做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)若将重为400N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
24.(6分)如图是某景区的观光艇,小明乘坐观光艇满载游玩时,发动机的输出功率恒为,航速为。(,)求:
(1)小明游玩,发动机输出的机械能多大?
(2)若发动机的效率为,小明游玩需要消耗柴油的质量是多少?
(3)若所消耗的柴油完全燃烧放出的热量全部用来给水加热,能将初温为的水加热到多少温度?(当时的气压为1标准大气压)
25.(4分)为探究物体动能的大小与哪些因素有关,某实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如图所示的实验:
(1)实验中小钢球的动能的大小是通过__________来判断的;
(2)实验中通过甲、乙两图可以得出结论:__________;
(3)若在进行甲、丙两图实验时,两次实验中木块被推动的距离相近,为了改进实验,下列方法可行的是__________;
A.换用一个质量较大的木块 B.换用表面更粗糙的木块
C.降低钢球滚下时的高度 D.换用质量更大(如4m)的钢球
(4)完成实验后,小华联想到学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三种不同水平表面上的滑行情况(如表),小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中,克服摩擦所做的功分别为、、,它们的大小关系为__________。
表面
毛巾
棉布
木板
摩擦力
最大
较大
最小
小车运动距离
最近
较远
最远
A. B.
C. D.无法比较
26.(8分)小李利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”,实验中所用钩码的质量均为50g。请你帮助他完成实验(g取10N/kg)。
(1)杠杆静止时的位置如图A所示,此时杠杆处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆静止时处于水平位置,接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移动;
(2)调节平衡后,如图B所示,在杠杆的左边甲处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端乙处挂同样的钩码________个;
(3)实验中小明发现用图C所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为________;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(4)在杠杆乙点用如图D所示的动力F拉杠杆,此时杠杆的类型与________(选填“筷子”、“老虎钳”或“托盘天平”)相同;
(5)如图E所示,用弹簧测力计拉杠杆的丙点,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,测力计示数变化情况是________(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”、“先变大后变小”或“不变”);
(6)小红利用上述的杠杆和钩码设计了一个“密度秤”。如图F所示,将容积为100mL的重力不计的小桶悬挂在杠杆的挂钩甲下,调节杠杆在水平位置平衡。小桶中装满待测液体时,在杠杆的乙点悬挂2个钩码,杠杆在水平位置平衡,则待测液体的密度是________,为了增大“密度秤”的量程,下列措施不可行的是________;
A.增大小桶的容积 B.小桶位置固定,向左侧移动杠杆的支点
C.增加钩码质量 D.杠杆支点固定,向右侧移动小桶
27.(8分)小红在厨房帮忙时发现,当食用油从壶中倒出时,总是有少量的油粘在杯壁上要过好久才能流下来;而调味酒粘在杯壁上时间较少。小红联想到生活中的一个现象:让一摞整齐的纸从斜面滑下,如图甲,纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。
(1)小红查阅了相关资料得知,液体在容器中流动时,液体也可以看作是由许多片液层组成的,如图乙,各片层之间也存在着_________,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)液体的粘滞性与哪些因素有关?她提出了以下的猜想:
猜想1:与液体的种类有关;猜想2:与细管的直径有关;猜想3:与细管两端的压强差有关。她选取了长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。在温度相同的情况下得1s内通过细管的液体体积如下:
实验次数
液体种类
细管半径/mm
细管两端压强差
通过细管的液体体积/mm3
1
水
1
P
100
2
油
1
P
2
3
水
2
P
1600
4
油
2
P
32
5
水
3
P
8100
6
水
1
2P
200
a.根据数据表格可知,在相同条件下,通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积,这说明不同液体的粘滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示,则η水_________η油(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
b.分析表中_________两组(只需选择两组实验)数据可以得到结论,液体的粘滞性与液体的种类有关。
c.分析上表1、3两组数据可以得到结论:同种液体,当_________一定时,细管半径越大通过细管液体的体积越大。在小红用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是_________。
(3)蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如下表所示。
温度t/(℃)
10
15
20
25
30
35
40
粘滞系数η/(pa·s)
2.42
1.51
0.95
0.62
0.45
0.31
0.23
分析表格中数据可以看出流体的温度越高,粘滞系数_________选填(“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式表示。因此,小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力_________。现将一个一定质量的玻璃球从油面处由静止释放后(油的深度足够深),玻璃小球在油中向下沿直线运动,其速度变化情况是_________。
28.(5分)阅读材料,回答问题。
如图甲为水火箭制作项目化活动,在可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,最后配置上火箭顶端的整流罩,将水火箭竖直立于地面,利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。水火箭整流罩是用来改善水火箭飞行稳定性和减少空气阻力的装置。制作整流罩时,可以使用轻质材料如聚乙烯板或泡沫塑料,根据火箭形状设计合适的罩子形状,确保与火箭外形贴合。然后,将整流罩固定在火箭顶端,使用胶水或胶带进行固定。整流罩的前端可以设计成锥形或圆锥形,以减少空气阻力。最后,进行必要的测试和调整,确保整流罩能够提供良好的飞行稳定性和减少阻力效果。(g取10N/kg)
(1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动,这是因为_________;
(2)若水火箭发射前的总质量为2kg,则当水火箭竖直上升至10m高时,水火箭克服自身重力做功将_________200J(选填“等于”、“大于”或“小于”);
(3)用打气筒往瓶里打足气,打开阀门,水从尾部的金属管向下喷出,火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是______;
A.发射时,瓶内高压气体对水没有做功
B.下降过程中,火箭的机械能一直减小
C.上升过程中,火箭重力势能转化为动能
D.下降过程中,火箭的重力势能逐渐增大
(4)图乙为水火箭发射后的速度-时间图像,则t1、t2、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻是______,最高点的时刻是______。
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2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本大题共12小题,每小题2分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
二、填空题:本大题共8小题,每空1分,共25分。
13.___________ ___________
14.___________ ___________ ___________ ___________
___________ ___________
15.___________ ___________ ___________
16.___________ ___________ ___________
17.___________ ___________ ___________
18.___________ ___________ ___________
19.___________ ___________
20.___________ ___________ ____________
三、解答题:本大题共9小题,共51分。
21.(8分)
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(4)(2分)
22.(6分)
(1)
(2)
(3)
23.(6分)
(1)
(2)
(3)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
24.(6分)
(1)
(2)
(3)
25.(4分)(1)____________________________(2) _________________________________
(3)____________ (4) ____________
26.(8分)(1)____________ ____________(2)____________ (3)____________
(4)____________ (5)____________(6)______________ ____________
27.(8分)(1)____________(2)______________ _____________ ____________
_____________(3)_____________(4)____________ _________________________
28.(5分)(1)_______________________ (2) ____________ (3) _______________
(4)____________ ____________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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2026-2027学年九年级物理上学期9月学情自测卷01
参考答案
一、单选题:本题共12小题,每小题2分,共24分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
B
A
B
B
D
B
C
C
D
D
D
二、填空题:本题共8小题,每空1分,共25分
13.> =
14.惯性 减小 力 往复运动 杠杆平衡 下
15.甲 不变 4
16.10 40 83.3%
17.匀速 力的方向 等臂
18.省力 3000 75
19.1∶1 4∶3
20.0.6 72 0.25
三、解答题:本题共9小题,共51分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
21.(8分)
(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)(2分)
22.(6分)(1)2×104N(2分)
(2)2×103N(2分)
(3)2×105Pa(2分)
23.(6分)(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
24.(6分)(1)(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
25.(4分)(1)木块被小钢球推动的距离大小(1分)
(2)在物体质量一定时,物体的速度越大,动能越大(1分)
(3)D(1分)
(4)A(1分)
26.(8分)(1) 平衡(1分) 左(1分)
(2)3(1分)
(3)C(1分)
(4)托盘天平(1分)
(5)先变小后变大(1分)
(6) (1分) A(1分)
27.(8分)(1)摩擦(1分)
(2) 小于(1分) 1、2(或3、4)(1分) 细管两端压强差(1分) 0.25p(1分)
(3)变小(1分)
(4) 越大(1分) 先变大后不变(或先加速后匀速)(1分)
28.(5分)(1)物体间力的作用是相互的(1分)
(2)小于(1分)
(3)B(1分)
(4) t1(1分) t2(1分)
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