精品解析:陕西省西安市高新第二初级中学2026-2027学年度第一学期九月学业质量测评九年级物理试题
2026-10-14
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内容正文:
2026-2027学年度第一学期九月学业质量测评
九年级物理试题
时间:80分钟满分:80分出题人:李春虎
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1-8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意,第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 核桃夹
C. 钉锤拔钉子 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钉锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图,是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是( )
A. 该滑轮是动滑轮 B. 该滑轮可以改变施力的方向
C. 使用该滑轮可以省功 D. 提升重力不同的物体时,机械效率不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,该滑轮在使用过程中轴固定不动,因此是定滑轮,定滑轮在使用时可以改变力的方向,但不能省力,故A错误,B正确;
C.根据功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故C错误;
D.如果考虑机械间的摩擦,同一个滑轮,提升的物体越重,机械效率越高,故D错误。
故选B。
3. 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 用时短的机械做功一定多
B. 功率大的机械做功一定快
C. 机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D. 做有用功多的机械,机械效率一定高
【答案】B
【解析】
【详解】A.做功多少决定于功率和时间,时间短,功率不确定,做功多少不能确定,故A错误;
B.功率指的是做功的快慢,所以功率大的机械,做功一定快,故B正确;
C.机械做功少,做功不一定慢,功率不一定小,与机械效率无关,故C错误;
D.有用功较多,额外功不确定、总功不确定,有用功与总功的比值不能确定,机械效率不一定高,故D错误。
故选B。
4. 在古代,习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃,重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中,人对石锁做了功的是( )
A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动
C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶
【答案】D
【解析】
【详解】A.用力搬石锁但没有搬动,人对石锁施加了力,但石锁在力的方向上没有移动距离,人对石锁没有做功,故A不符合题意;
B.提着石锁静止不动,人对石锁施加了向上的力,但石锁在力的方向上没有移动距离则,人对石锁没有做功,故B不符合题意;
C.提着石锁在水平地面匀速行走,人对石锁施加了向上的力,但石锁在水平方向移动,石锁没有在人施加的力的方向上没有移动距离 ,人对石锁没有做功,故C不符合题意;
D.将石锁从地面举过头顶,人对石锁施加了向上的力,石锁在向上力的方向上移动了距离,则人对石锁做了功,故D符合题意。
故选D。
5. 陕西具有悠久的历史文化沉淀,有很多历史遗迹和秀丽的风景,还有独具自己特色的美食。如图所示是四种陕西美食,下列有关说法中正确的是( )
A. 图甲中,刚出锅的羊肉泡馍入嘴时很烫,是因为泡馍含有的热量多
B. 图乙中,将甑糕吃掉一口后,剩余甑糕的内能不变
C. 图丙中,煮臊子面时是通过做功改变了臊子面的内能
D. 图丁中,肉夹馍放凉后,闻到香味变淡,说明分子热运动快慢与温度有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,只能说吸收或放出热量,不能说泡馍含有热量,故A错误;
B.将甑糕吃掉一口后,剩余甑糕的质量减小,内能减小,故B错误;
C.煮臊子面时,臊子面吸收热量,是通过热传递改变了臊子面的内能,故C错误;
D.当肉夹馍放凉后,香味就变淡了,说明分子热运动的快慢与温度有关,故D正确。
故选D。
6. 甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )
A. 甲吊车的电动机做的有用功较多 B. 乙吊车的电动机做的额外功较多
C. 甲吊车的电动机做的总功较多 D. 甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械效高,说明有用功在总功所占的比例较大,把相同质量的物体匀速提升相同高度时,所做的有用功是相等的,故A错;
B.有用功相等时,机械效率越高,额外功越少,所以乙吊车的电动机做的额外功较多,故B正确;
CD.有用功相等时,机械效率越高,总功越少,所以甲吊车的电动机做的总功较少,故C错,D错;
应选B.
7. 《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
B. 铁水放出热量,内能减小,温度不一定降低
C. 铁水温度降低,内能一定减小
D. 铁水在凝固的过程中,温度不变,内能也不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据热传递的方向可知,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A正确,不符合题意;
B.铁是晶体,放出热量,内能一定减小,但温度不一定降低,比如凝固过程中,铁水放出热量,内能减小,温度不变,故B正确,不符合题意;
C.物体的内能与质量和温度有关,同一物体质量不变,温度降低,内能一定减小,故C正确,不符合题意;
D.铁水在凝固的过程中,放出热量,内能减小,温度不变,故D错误,符合题意。
故选D。
8. 两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B. 拉力F做的功为5J
C. 拉力F的功率为1.8W D. 滑轮组的机械效率为90%
【答案】D
【解析】
【详解】A.据图分析可知,缠绕在动滑轮的绳子数为2,所以绳子移动速度为物体移动速度的2倍,物体移动速度为
所以绳子的移动速度为0.4m/s,故A错误;
B.拉力做功为
故B错误;
C.拉力的功率
故C错误;
D.摩擦力做功
机械效率
故D正确。
故选 D。
9. 将皮球从离地某一高度的点处水平抛出后,球落地又弹起,球的部分运动轨迹如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 皮球经过同一高度的、两处时,处动能较小
B. 皮球第一次反弹后到达最高点点时速度为零
C. 皮球在点时的机械能小于在点时的机械能
D. 皮球在地面、两处碰撞时发生的形变大小相等
【答案】AC
【解析】
【详解】AC. 皮球运动过程中克服空气阻力做功及与地面碰撞损失能量,机械能不断减小,即,。A、B两处高度相同,重力势能相等,由机械能等于动能与势能之和可知,A处动能大于B处动能,C点机械能大于D点机械能,故AC正确;
B. 皮球在水平方向上始终运动,到达最高点P时竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,故B错误;
D. 皮球在M处的机械能大于在N处的机械能,碰撞时M处转化的弹性势能大于N处,弹性势能越大形变越大,M处形变大于N处,故D错误。
故选AC。
10. 工人水平向右推动物体,物体以0.2 m/s的速度匀速前进,如图甲所示,AB=2 m,BC=3 m。水平推力F随物体到A点距离s变化的情况如图乙所示,忽略物体体积。关于工人推力做功和功率,说法正确的是( )
A. 在段做功为300 J B. 在段和段做功之比为
C. 在段做功的功率为18 W D. 在段和段做功的功率之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.BC段做功,故A错误;
B.AB段做功
AB段和BC段做功之比,故B正确;
C.AB段做功的功率,故C错误;
D.BC段做功的功率
AB段和BC段做功的功率之比,故D正确。
故选BD。
二、填空题(每空1分,每图2分,共7小题,计18分)
11. 简单机械是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶。如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,, 它可以看作一个___________ (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;图乙中螺丝钉的螺纹和盘山公路一样,都属于___________(选填“滑轮”或“斜面”),螺纹___________(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 ①. 等臂 ②. 斜面 ③. 密
【解析】
【详解】燕尾夹在使用时,围绕固定点转动,可近似看作是一个等臂杠杆。
斜面是一种省力的机械,斜面越长越省力;螺丝钉上的螺纹和盘山公路一样,都可以看作是斜面,是一种常用的简单机械;螺纹越密,即斜面越长,就会越省力。
12. 图甲正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶,它的动能__________(增大/减小/不变);图乙卫星绕地球从远地点向近地点运动时,它的重力势能__________(增大/减小/不变);
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶,它的速度不变,但质量在不断减小,因此动能减小。
[2]卫星绕地球从远地点向近地点运动的过程中,卫星的质量不变,高度减小,重力势能减小。
13. 正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是________________;那么在100s内心脏做的功为____________J;如果,这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高____________m。
【答案】 ①.
心脏每秒推动血液流动做的功为1.5J ②.
150 ③.
0.25
【解析】
【详解】正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是心脏每秒推动血液流动做的功为1.5J;100s内心脏做的功为
人的重力为
可将人匀速举高的高度为
14. 如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具一桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当______(选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为1m,OB的长度为1.5m,“坠石”的重力为100N,桶的重力为20N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180N的水,人还需要施加______N的拉力,此过程中,“坠石”下降的高度为3m,则“坠石”的重力做功为______J。
【答案】(1)远离 (2) ①. 50 ②. 300
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆的平衡条件可知,人们从井中提水时,则有
在一定时,通过增大的距离,即可以将“坠石”悬挂点B适当远离支点,在杠杆平衡时,更小,即可以使提水时更省力。
【小问2详解】
[1]若要竖直匀速提起180N的水,则有
解得,即人还需要施加50N的拉力。
[2]“坠石”的重力做功为
15. 工人利用如图所示装置提升物料,该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为________N。若绳子能承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为________。
【答案】 ①. 动 ②. 100 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]由图可知,滑轮随物料一起运动,所以该装置中的滑轮为动滑轮。
[2]由图可知,动滑轮上有两股绳,已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦,用该装置匀速提升空货篮时的拉力
[3]若绳子能承受的最大拉力为520N,提升钢条的最大重力
由于每根钢条重100N,所以最多能提升8根钢条,则该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率
16.
(1)请在图-1中画出人拉重物上升时,最省力的绕线方法。
(2)如图-2甲是一个手动榨汁机,其上部手柄在使用时可看作一个杠杆,图-2乙是其简化的示意图,O为支点,是压水果时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力的示意图及阻力臂。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
为了省力,应让尽可能多的绳子连接到动滑轮上,因此绳子的一端连接到动滑轮的挂钩上,然后向上缠绕定滑轮,再向下绕过动滑轮,据此作图即可;
【小问2详解】
由于阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知当动力臂最大时,动力最小,因此连接支点与动力作用点得到的线段当作动力臂,过动力作用点作动力臂的垂线,根据力的作用效果,动力的方向应沿着垂线斜向下;阻力臂为支点到阻力作用线的距离,因此过支点向阻力作用线作垂线,所得垂线段即为阻力臂,据此作图即可。
三、实验探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图-1,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,研究的是小球在________________________(“斜面上释放位置”或“撞击木块”)时的动能大小;将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放,比较纸盒被推动的距离可知:质量相同的物体,速度越大,动能越________________________;如果要探究动能大小与物体质量的关系,应该将质量不同的小球从同一斜面的________________________(选填“相同”或“不同”)高度由静止释放,比较纸盒被推动的距离。
(2)图-2是探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验,实验中重物的重力势能大小是通过观察_____________来反映的,比较质量相等的甲、乙两个重物将木桩打入沙中的深度,得出的结论是:______________________________________。
【答案】(1) ①. 撞击木块 ②. 大 ③. 相同
(2) ①. 木桩下陷的深度 ②. 质量相同时,高度越高,重力势能越大
【解析】
【小问1详解】
[1]小球在斜面时具有重力势能,小球运动时是由重力势能转化为动能,所以研究的是小球在撞击木块时的动能。
[2]由图-1可知,纸盒撞击的距离越远,小球的动能越大。因为,小球到达水平面时的速度更大,纸盒撞击的距离更远,故可得出结论,质量相同的物体,速度越大,动能越大。
[3]如果要探究动能大小与物体质量的关系,根据控制变量法,实验中只能改变物体的质量,速度要保持不变,故应该让不同质量的小球从斜面的相同高度由静止释放。
【小问2详解】
[1]实验中应用转换法,通过观察木桩下陷的深度来反映物体重力势能的大小。
[2]B木桩下陷的深度更深,说明乙重物的重力势能更大,乙的高度更高,于是可得出结论,质量相等的两重物,高度越高,重力势能越大。
18. 探究杠杆的平衡条件实验如题图,把杠杆的中点架在支架上。
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时,在杠杆左边挂3个钩码,如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡,在A点应挂_____个钩码,使杠杆仍然在水平位置平衡,这样做的目的是________。
(3)将杠杆调成水平平衡后进行图丙实验:
①在杠杆左侧某位置挂上钩码后,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,当拉力逐渐增大到弹簧测力计最大值仍不能使杠杆在水平位置平衡,接下来可行的操作是__________(选填“增加钩码的数量”或“钩码悬挂点右移”或“弹簧测力计悬挂点右移”)。
②当弹簧测力计由竖直位置拉至倾斜位置时,为了使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将会______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)本次实验多次测量的目的是________(选填字母)。
A. 求平均值,减小误差 B. 避免偶然性,得出普遍性结论
【答案】(1)左 (2) ①. 2 ②. 便于测量力臂
(3) ①. 钩码悬挂点右移 ②. 变大 (4)B
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆左端高、右端低,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母需要向杠杆上翘的一侧移动,即向左移动。
【小问2详解】
设每个钩码重力为G,杠杆每格长度为L,根据杠杆平衡条件
则有
解得
杠杆在水平位置平衡时,力的方向竖直向下,力臂与杠杆重合,可以直接通过杠杆的刻度读取力臂,因此该操作的目的是便于测量力臂。
【小问3详解】
①钩码总重力和其力臂的乘积为定值,弹簧测力计已达最大拉力仍无法平衡,说明当前拉力与拉力的力臂的乘积太小。增加钩码数量会让阻力与阻力臂的乘积更大,更难平衡;钩码悬挂点右移会减小阻力的力臂,则阻力与阻力臂的乘积变小,可能会平衡;将弹簧测力计悬挂点右移会减小拉力的力臂,不能实现杠杆平衡。
②弹簧测力计倾斜拉时,拉力的力臂会小于支点到拉力作用点的杠杆长度,即动力臂变小,根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂减小,动力就会变大,因此弹簧测力计示数变大。
【小问4详解】
本实验是探究杠杆平衡的普遍规律,多次测量是为了避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的结论,不是为了求平均值减小误差,故选B。
19. 提高机械效率可以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的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图__________的装置完成的,它的机械效率η=__________;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想I是__________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较__________(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率__________。
【答案】 ①. 匀速 ②. 丙 ③. 80% ④. 错误 ⑤. 1、2 ⑥. 越低
【解析】
【详解】(1)[1]实验时,需要读出测力计的示数,所以需要匀速缓慢的拉动测力计,以方便读数。
(2)[2]由表中数据可得,钩码移动的距离为0.1m时,绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳,所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得,有用功为
W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J
机械效率为
(3)[4]对比2、4的数据发现,其它条件不变,只改变物体提升的高度,机械效率是不变的,所以猜想一是错误的。
(4)[5]要想得到同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高的结论,需要保证滑轮组不变,重物提升的高度也不变,只改变重物的重力,所以表中1、2号实验符合条件。
(5)[6]对比2、3次实验可以发现,重物的重力不变,提升的高度也不变,但滑轮组中动滑轮的个数增多了,且动滑轮个数越多,机械效率越低,所以可得结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
20. 小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:
①斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢?
②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率就越高呢?
为了解决以上问题,小亮与几名同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如表所示:
实验次数
斜面倾角
物重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
机械效率η
①
45°
1
0.7
0.9
1
0.7
0.9
77.8%
②
30°
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7
71.4%
③
30°
2
0.5
1.4
1
1
1.4
71.4%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上_________________拉动物块;实验时要使木板和木块构成的斜面的倾角变大,应该把木板下面的木块向_____________(选填“左”或“右”)移动。
(2)通过对比实验①②的数据,得出的结论是:斜面越缓越省力,机械效率越________________________。
(3)通过对比实验________________________(填实验次数)的数据,得出的结论是:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力________________________。
【答案】(1) ①. 匀速 ②. 左 (2)低
(3) ①. ②③ ②. 无关
【解析】
【小问1详解】
物块做匀速直线运动时处于平衡状态,受力平衡,拉力才会保持不变,因此需要匀速拉动物块。
斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾角变大,木块向右移动倾角变小。
【小问2详解】
相比于实验①,实验②中斜面更缓,机械效率更低,由此可得结论:斜面越缓越省力,机械效率越低。
【小问3详解】
要想验证斜面的机械效率与所拉物体的重力的关系,需要控制其它条件相同,只改变所拉物体的重力,因此对比实验②③;可得结论:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力无关。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 2025年12月26日,从延安首发的“复兴号”动车发往西安北站。已知在某直线路段的行驶途中,动车匀速行驶时的牵引力为,行驶4800m用时60s。求此过程中:
(1)动车的速度是多少?
(2)牵引力所做的功和功率是多少?
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
动车的速度为
【小问2详解】
牵引力做的功为
牵引力的功率
22. 如图1所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示,在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N,此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500N。
(1)0~5s内,这箱货物处于______状态,工人所做的功为______J。
(2)5~30s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
(4)货物沿斜面运动时,受到的摩擦力多大?
【答案】(1) ①. 静止 ②. 0
(2)0.2m/s,118.8W (3)50.5 % (4)294N
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,内货物的移动距离为0,位置没有发生变化,因此处于静止状态;货物在拉力方向上移动的距离为0,所以工人做的功为0J。
【小问2详解】
内,这箱货物运动的时间为
货物沿斜面移动的距离,速度
拉力做的总功为
拉力做功的功率为
【小问3详解】
斜面的有用功是克服货物重力做的功
斜面的机械效率为
【小问4详解】
额外功为
斜面的额外功是克服摩擦力做的功,由得,货物受到的摩擦力为
23. 玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”进行吊运玻璃,如图甲所示,先将6个吸盘压在玻璃上,然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小,在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”,再通过电动机牵引滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起。图乙为“低压吸盘吊车”的结构示意图,若吸盘及支架的总质量为45kg,每个滑轮的质量为15kg,不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,在某次吊装过程中,吊车将一块重为90kg的玻璃以的速度吊高2m。求:
(1)本次吊装过程中所做的有用功;
(2)本次吊装过程中,电动机对绳子自由端的拉力及做功的功率;
(3)本次吊装过程中,该装置的机械效率。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】解:(1)本次吊装过程中所做的有用功为
(2)由图知,吊起动滑轮的绳子段数为2,不计绳子与滑轮的摩擦,本次吊装过程中,电动机对绳子自由端的拉力为
绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
做功的时间为
拉力做功的功率为
(3)本次吊装过程中,该装置的机械效率为
答:(1)本次吊装过程中所做的有用功为;
(2)本次吊装过程中,电动机对绳子自由端的拉力为,做功的功率为;
(3)本次吊装过程中,该装置的机械效率为。
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2026-2027学年度第一学期九月学业质量测评
九年级物理试题
时间:80分钟满分:80分出题人:李春虎
第一部分(选择题共20分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1-8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意,第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 核桃夹
C. 钉锤拔钉子 D. 镊子
2. 我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一,为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图,是汉代画像石中的滑轮图,描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是( )
A. 该滑轮是动滑轮 B. 该滑轮可以改变施力的方向
C. 使用该滑轮可以省功 D. 提升重力不同的物体时,机械效率不变
3. 下面关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A. 用时短的机械做功一定多
B. 功率大的机械做功一定快
C. 机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D. 做有用功多的机械,机械效率一定高
4. 在古代,习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃,重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中,人对石锁做了功的是( )
A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动
C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶
5. 陕西具有悠久的历史文化沉淀,有很多历史遗迹和秀丽的风景,还有独具自己特色的美食。如图所示是四种陕西美食,下列有关说法中正确的是( )
A. 图甲中,刚出锅的羊肉泡馍入嘴时很烫,是因为泡馍含有的热量多
B. 图乙中,将甑糕吃掉一口后,剩余甑糕的内能不变
C. 图丙中,煮臊子面时是通过做功改变了臊子面的内能
D. 图丁中,肉夹馍放凉后,闻到香味变淡,说明分子热运动快慢与温度有关
6. 甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( )
A. 甲吊车的电动机做的有用功较多 B. 乙吊车的电动机做的额外功较多
C. 甲吊车的电动机做的总功较多 D. 甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
7. 《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
B. 铁水放出热量,内能减小,温度不一定降低
C. 铁水温度降低,内能一定减小
D. 铁水在凝固的过程中,温度不变,内能也不变
8. 两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F拉动绳端,使物体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N。下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为0.2m/s B. 拉力F做的功为5J
C. 拉力F的功率为1.8W D. 滑轮组的机械效率为90%
9. 将皮球从离地某一高度的点处水平抛出后,球落地又弹起,球的部分运动轨迹如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 皮球经过同一高度的、两处时,处动能较小
B. 皮球第一次反弹后到达最高点点时速度为零
C. 皮球在点时的机械能小于在点时的机械能
D. 皮球在地面、两处碰撞时发生的形变大小相等
10. 工人水平向右推动物体,物体以0.2 m/s的速度匀速前进,如图甲所示,AB=2 m,BC=3 m。水平推力F随物体到A点距离s变化的情况如图乙所示,忽略物体体积。关于工人推力做功和功率,说法正确的是( )
A. 在段做功为300 J B. 在段和段做功之比为
C. 在段做功的功率为18 W D. 在段和段做功的功率之比为
二、填空题(每空1分,每图2分,共7小题,计18分)
11. 简单机械是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶。如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,, 它可以看作一个___________ (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;图乙中螺丝钉的螺纹和盘山公路一样,都属于___________(选填“滑轮”或“斜面”),螺纹___________(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
12. 图甲正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶,它的动能__________(增大/减小/不变);图乙卫星绕地球从远地点向近地点运动时,它的重力势能__________(增大/减小/不变);
13. 正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W,表示的物理意义是________________;那么在100s内心脏做的功为____________J;如果,这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高____________m。
14. 如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具一桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。
(1)不改变支点O的位置和“坠石”的重力,想要提水时更省力,可以将“坠石”悬挂点B适当______(选填“靠近”或“远离”)支点O;
(2)若OA的长度为1m,OB的长度为1.5m,“坠石”的重力为100N,桶的重力为20N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦,若要竖直匀速提起180N的水,人还需要施加______N的拉力,此过程中,“坠石”下降的高度为3m,则“坠石”的重力做功为______J。
15. 工人利用如图所示装置提升物料,该装置中的滑轮为________滑轮。已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为________N。若绳子能承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为________。
16.
(1)请在图-1中画出人拉重物上升时,最省力的绕线方法。
(2)如图-2甲是一个手动榨汁机,其上部手柄在使用时可看作一个杠杆,图-2乙是其简化的示意图,O为支点,是压水果时B点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点的最小动力的示意图及阻力臂。
三、实验探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图-1,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,研究的是小球在________________________(“斜面上释放位置”或“撞击木块”)时的动能大小;将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放,比较纸盒被推动的距离可知:质量相同的物体,速度越大,动能越________________________;如果要探究动能大小与物体质量的关系,应该将质量不同的小球从同一斜面的________________________(选填“相同”或“不同”)高度由静止释放,比较纸盒被推动的距离。
(2)图-2是探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验,实验中重物的重力势能大小是通过观察_____________来反映的,比较质量相等的甲、乙两个重物将木桩打入沙中的深度,得出的结论是:______________________________________。
18. 探究杠杆的平衡条件实验如题图,把杠杆的中点架在支架上。
(1)实验前杠杆静止在如图甲所示的位置,为使杠杆在水平位置平衡,应该将杠杆右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)实验时,在杠杆左边挂3个钩码,如图乙所示。为了使杠杆重新在水平位置平衡,在A点应挂_____个钩码,使杠杆仍然在水平位置平衡,这样做的目的是________。
(3)将杠杆调成水平平衡后进行图丙实验:
①在杠杆左侧某位置挂上钩码后,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,当拉力逐渐增大到弹簧测力计最大值仍不能使杠杆在水平位置平衡,接下来可行的操作是__________(选填“增加钩码的数量”或“钩码悬挂点右移”或“弹簧测力计悬挂点右移”)。
②当弹簧测力计由竖直位置拉至倾斜位置时,为了使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将会______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)本次实验多次测量的目的是________(选填字母)。
A. 求平均值,减小误差 B. 避免偶然性,得出普遍性结论
19. 提高机械效率可以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的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想I:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离S/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图__________的装置完成的,它的机械效率η=__________;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想I是__________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较__________(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率__________。
20. 小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:
①斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢?
②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率就越高呢?
为了解决以上问题,小亮与几名同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如表所示:
实验次数
斜面倾角
物重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
机械效率η
①
45°
1
0.7
0.9
1
0.7
0.9
77.8%
②
30°
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7
71.4%
③
30°
2
0.5
1.4
1
1
1.4
71.4%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上_________________拉动物块;实验时要使木板和木块构成的斜面的倾角变大,应该把木板下面的木块向_____________(选填“左”或“右”)移动。
(2)通过对比实验①②的数据,得出的结论是:斜面越缓越省力,机械效率越________________________。
(3)通过对比实验________________________(填实验次数)的数据,得出的结论是:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力________________________。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 2025年12月26日,从延安首发的“复兴号”动车发往西安北站。已知在某直线路段的行驶途中,动车匀速行驶时的牵引力为,行驶4800m用时60s。求此过程中:
(1)动车的速度是多少?
(2)牵引力所做的功和功率是多少?
22. 如图1所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示,在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N,此斜面的长为5m,高为1m,这箱货物重为1500N。
(1)0~5s内,这箱货物处于______状态,工人所做的功为______J。
(2)5~30s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
(4)货物沿斜面运动时,受到的摩擦力多大?
23. 玻璃装运车间常用“低压吸盘吊车”进行吊运玻璃,如图甲所示,先将6个吸盘压在玻璃上,然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小,在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”,再通过电动机牵引滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起。图乙为“低压吸盘吊车”的结构示意图,若吸盘及支架的总质量为45kg,每个滑轮的质量为15kg,不计抽气管和绳重,不计绳子与滑轮的摩擦,在某次吊装过程中,吊车将一块重为90kg的玻璃以的速度吊高2m。求:
(1)本次吊装过程中所做的有用功;
(2)本次吊装过程中,电动机对绳子自由端的拉力及做功的功率;
(3)本次吊装过程中,该装置的机械效率。
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