精品解析：广东东莞市南城御花苑外国语学校2026-2027学年度第一学期九年级独立作业物理科

2026-2027学年度第一学期九年级独立作业 九年级物理学科 本卷满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共21分） 1. 下列物理量大小最符合实际情况的是（ ） A. 小云同学完成一次引体向上所做的功约 B. 中学生的质量约为 C. 长寿体育馆馆内的气压约 D. 托起两枚鸡蛋所用的力约为 2. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ） A. 温度高的物体比温度低的物体内能大 B. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量 C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 D. 物体温度越高，含有的热量越多 3. 春节期间，小红在公园里参与了“套圈”游戏。套圈从点抛出，经过最高点后落至点，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列分析正确的是（ ） A. 套圈在点的重力势能最大 B. 套圈在点时动能最大，重力势能最小 C. 套圈从点运动到点的过程中，动能转化为重力势能 D. 套圈从点运动到点的过程中，重力势能增大，动能减小 4. 质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方水平向右移动4m后停止，如图所示，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 该滑轮起到了省力的作用 B. 移动前后小王对绳子的拉力都为100N C. 利用该滑轮一定能吊起800N的重物 D. 此过程中小王对绳子的拉力所做的功最少为400J 5. 干木柴、焦炭和无烟煤的热值柱状图如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 焦炭的热值大于无烟煤的热值 B. 在完全燃烧的条件下，无烟煤放出的热量最多 C. 在质量相同的条件下，干木柴燃烧放出的热量最少 D. 焦炭的热值等于焦炭的热值 6. 如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ） A. 乙图是吸气冲程，吸入的只有汽油 B. 甲图是做功冲程，将内能转化为机械能 C. 汽油机一个工作循环正确的顺序是：乙→甲→丙→丁 D. 汽油机工作时，提供动力的是丙图所示冲程 7. 如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、。则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 第II卷（非选择题） 二、填空题（共24分） 8. 小强用10 N水平推力推着小车，30 s内在水平地面上匀速前进了15 m，在此过程中小强对小车做的功为________J，功率为_________W；重力做功_________J． 9. 某汽车在水平公路上匀速前进时，受到的阻力为，汽车发动机的输出功率为80 kW，则该车受到牵引力大小为________，行驶速度为________；若汽车以某一恒定功率爬坡时，为了获得较大的牵引力，应________（选填“增大”或“减小”）汽车的速度。 10. 现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 11. 如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的效率为__________，汽油机工作消耗的汽油可以对外输出__________的有用功（）。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。 12. 如图所示，在四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体，将_______能转化为________能；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min，则这台汽油机每秒钟对外做功________次。 13. 小宇对生活中使用到的燃料的利用率做了一个简单的调查：他用天然气加热质量为10kg、初温为25℃的水至沸腾（1个标准大气压下），消耗了0.2m3的天然气。水吸收的热量为_____________ J，天然气完全燃烧释放出的热量为__________ J，该次的加热效率为________ 。[已知，] 14. 小明将瓷勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间，然后与火柴头接触，瓷勺能点燃火柴，这是因为瓷勺勺头比火柴头___________（选填“温度高”或“内能大”），火柴头___________热量，温度升高，达到着火点被点燃；这种改变物体内能的方式叫作___________。 15. 某电动汽车在测试中，以恒定功率在平直路面上行驶。其速度随时间变化的图像如图所示（先加速后匀速）。 （1）在 时间内，汽车的牵引力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）若汽车匀速行驶时的速度为 ，受到的阻力为 ，则汽车的功率 ______。 （3）在加速阶段，牵引力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力。 三、作图题（共7分） 16. （1）在图中，用笔画线代替轻绳，画出建筑工人在楼上用滑轮组提升重物时的绕线方式。 （2）如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F以及对应的力臂L。 （3）如图是投实心球时，实心球在空中运动的示意图，不计空气阻力，实心球的机械能E与时间t的大致关系图像。 四、实验题（共18分） 17. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的质量和初温都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验前装入燃烧皿中的两种燃料的__________必须相同。 （2）实验时应按照__________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 （3）实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过__________（选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的。 （4）两种燃料完全燃尽后，通过记录的实验数据，画出水的温度随加热时间变化的关系图像如图丙所示。由图像可知，热值较大的燃料是燃料__________（选填“1”或“2”）。 18. 小雨进行“测量滑轮组的机械效率”的实验，用到的装置如图，实验数据记录如表所示： 实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 2 2 2 3 4 4 4 （1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第4次实验是用图______所示装置来完成的； （3）第3次实验时，滑轮组的机械效率是______结果精确到； （4）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度______选填“有关”或“无关”；通过比较3、4两次实验数据可得出：滑轮组的机械效率高低与______有关； （5）小雨同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他认为应该静止读数。老师说该想法是错误的，原因是忽略了______对滑轮组机械效率的影响。如果这样做，测得的机械效率将______选填“偏大”、“偏小”或“更准确”。 （6）本实验中进行了多次实验，其目的是______填字母代号； A. 从多次实验中选取最准确的数据 B. 多次测量取平均值，减小误差 C. 从特殊现象中得到普遍规律 19. 如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中：，。 （1）实验中，探究的动能是指__________（填序号）。 A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击的动能 （2）实验中通过________________来比较小球动能的大小，这种研究方法是___________法。 （3）小华同学通过比较图甲中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，这个错误是______________________________________。 （4）比较图甲中A、C两图，是为了研究动能大小与_____________的关系，得出的结论是：____________________________________。 五、计算题（共12分） 20. 如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使重为700N的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，求： （1）求拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率η； （3）动滑轮的重力G动。 21. 某汽车以108km/h的速度匀速行驶一百公里，在匀速行驶过程中汽车所受阻力为575N，消耗汽油5kg。汽车发动机工作时，需要用水为其降温，在这个过程中，水箱内5kg的水温度升高了20℃。（g取10N/kg，）求： （1）汽车发动机功率P； （2）汽车消耗的汽油放出热量为多少； （3）汽车发动机效率η。 六、综合题（共12分） 22. 中国发展日新月异，高楼林立，对于高楼层大玻璃窗户的清洁，为安全起见，可由如图所示的“自动擦窗机器人”来完成。某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。（g取10N/kg） （1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力大小为____________N，此时若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力____________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力____________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.0×105Pa，则吸盘对玻璃的压力___________N； （3）擦窗机器人在3s内匀速竖直向上运动了0.6m，机器人克服重力做的功___________J，在此过程中机器人的功率为____________W。 23. 无人机“UAV”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。如图甲所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。（g=10N/kg） （1）若无人机没电时会发出警报“电量不足，请及时充电”，在给无人机上的电池充电时，无人机的电池相当于______ （选填“用电器”或“电源” ）；无人机在匀速竖直上升进行空中拍摄，则此过程中动能______ （选填“变大”“变小”或“不变” ）。 （2）如图乙所示，使用无人机喷洒农药，在喷洒农药的过程中，无人机飞行时保持同一高度匀速飞行，无人机携带农药总的重力势能______ ，动能______ （选填“变大”“变小”或“不变” ）。 （3）如图丙所示，疫情期间外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个送餐过程历时25s，整个过程中无人机对外卖做的功为______J。 （4）若图中无人机电池提供最大的电能为J，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该机最多能飞行的时间是______s。 七、科普阅读题（共6分） 24. 阅读材料，回答问题。 涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的氧化剂的来源，可分为两大类：火箭发动机和空气喷气发动机。 图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂。 火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。我国自行研制的长征系列火箭成功地发射了一颗又一颗人造卫星。 （1）喷气发动机靠喷管高速喷出的气流使飞行器前进，这是因为物体间力的作用是_________的； （2）涡轮喷气发动机________（选填“能”或“不能”）在大气层外工作； （3）液氢燃烧时将化学能转化为_________能，已知液氢的热值是1.4×108J/kg，质量为100kg的液氢完全燃烧所放出的热量是_________J； （4）喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体从尾部高速喷出过程中，气体的温度是不断变化的，图中能大致反映气体温度随时间而变化的是_________； A. B. C. D. （5）假设我国500吨级重型运载火箭发动机设计的海平面推力的平均功率约为4.8×106kW，某次发射时将起飞质量为500多吨的火箭在100s的时间内推到约6×104m的高度，同时最大速度达到3km/s，则火箭发动机的平均推力约为_________N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度第一学期九年级独立作业 九年级物理学科 本卷满分100分，考试时间90分钟。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共21分） 1. 下列物理量大小最符合实际情况的是（ ） A. 小云同学完成一次引体向上所做的功约 B. 中学生的质量约为 C. 长寿体育馆馆内的气压约 D. 托起两枚鸡蛋所用的力约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．中学生体重约，引体向上上升高度约，完成一次引体向上所做的功，故A不符合题意； B．中学生质量约为50kg，500kg远超出正常范围，故B不符合题意； C．标准大气压约为，馆内气压接近标准大气压，故C不符合题意； D．两枚鸡蛋总质量约 重力 托起鸡蛋的力等于重力约1N 故D符合题意。 故选D。 2. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ） A. 温度高的物体比温度低的物体内能大 B. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量 C. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 D. 物体温度越高，含有的热量越多 【答案】C 【解析】 【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态均有关，仅温度高不能判定内能更大，故A错误； B．改变物体内能有做功和热传递两种方式，物体内能增加，有可能是外界对它做了功，不一定是从外界吸收热量，故B错误； C．热传递的条件是存在温度差，与内能大小无关，只要内能少的物体温度更高，热量就可以从它传递到内能多的物体，故C正确； D．热量是过程量，仅在热传递过程中体现，不能表述为“含有热量”，故D错误。 故选C。 3. 春节期间，小红在公园里参与了“套圈”游戏。套圈从点抛出，经过最高点后落至点，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列分析正确的是（ ） A. 套圈在点的重力势能最大 B. 套圈在点时动能最大，重力势能最小 C. 套圈从点运动到点的过程中，动能转化为重力势能 D. 套圈从点运动到点的过程中，重力势能增大，动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．b是轨迹最高点，高度最大，套圈在b点的重力势能最大，不计空气阻力，套圈的机械能守恒，机械能为动能和重力势能之和，故套圈在b点时动能最小，故AB错误； C．a到b过程中，套圈高度升高、重力势能增大，速度减小、动能减小，是动能转化为重力势能，故C正确； D．b到c过程中，套圈高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故D错误。 故选C。 4. 质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方水平向右移动4m后停止，如图所示，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 该滑轮起到了省力的作用 B. 移动前后小王对绳子的拉力都为100N C. 利用该滑轮一定能吊起800N的重物 D. 此过程中小王对绳子的拉力所做的功最少为400J 【答案】D 【解析】 【详解】A．定滑轮实质是等臂杠杆，只能改变力的方向，不能省力，故A错误； B．不计绳重和摩擦，绳子拉力等于物重，即，故B错误； C．小王对绳子的最大拉力等于其自身重力 因为，所以利用该滑轮不能吊起的重物，故C错误； D．移动后滑轮到手的距离 绳子被拉动的长度为 对应物体上升高度为2m，不计绳重和摩擦，拉力做功等于克服物体重力做功，则拉力做功，故D正确。 故选D。 5. 干木柴、焦炭和无烟煤的热值柱状图如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 焦炭的热值大于无烟煤的热值 B. 在完全燃烧的条件下，无烟煤放出的热量最多 C. 在质量相同的条件下，干木柴燃烧放出的热量最少 D. 焦炭的热值等于焦炭的热值 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，故A错误； B．由可知，未知质量的关系，无法比较放出热量的多少，故B错误； C．由可知，只有在质量相同且完全燃烧的条件下，热值越小放出热量才越少，未指明完全燃烧，故C错误； D．热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，与质量无关，故D正确。 故选D。 6. 如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（ ） A. 乙图是吸气冲程，吸入的只有汽油 B. 甲图是做功冲程，将内能转化为机械能 C. 汽油机一个工作循环正确的顺序是：乙→甲→丙→丁 D. 汽油机工作时，提供动力的是丙图所示冲程 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．乙图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，吸入气缸的是汽油和空气的混合物；甲图两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程。汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、压缩、做功、排气，即乙→丙→甲→丁，故B正确，AC错误； D．汽油机工作时，提供动力的是做功冲程，即甲图所示冲程，故D错误。 故选B。 7. 如图1的物体在同一水平地面先后做直线运动。当物体运动的路程和时间图像如图2时，受到的水平推力为；当物体运动的速度和时间图像如图3时，受到的水平推力为，两次推力的功率分别为、。则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图2可知物体做匀速直线运动，速度 由图3可知物体做匀速直线运动，速度 。同一物体在同一水平地面运动，对地面的压力和接触面粗糙程度、材料不变，滑动摩擦力 不变。两次物体均做匀速直线运动，由二力平衡条件可知 ，。所以，故AC错误； BD．由 可知，故B正确，D错误。 故选B。 第II卷（非选择题） 二、填空题（共24分） 8. 小强用10 N水平推力推着小车，30 s内在水平地面上匀速前进了15 m，在此过程中小强对小车做的功为________J，功率为_________W；重力做功_________J． 【答案】 ①. 150 ②. 5 ③. 0 【解析】 【详解】小强对小车做的功为 小强推车的功率为 重力的方向是竖直向下的，但小车只在水平方向移动，竖直方向上没有移动距离，因此重力不做功，做功为。 9. 某汽车在水平公路上匀速前进时，受到的阻力为，汽车发动机的输出功率为80 kW，则该车受到牵引力大小为________，行驶速度为________；若汽车以某一恒定功率爬坡时，为了获得较大的牵引力，应________（选填“增大”或“减小”）汽车的速度。 【答案】 ①. ②. ③. 减小 【解析】 【详解】因汽车水平匀速前进，受力平衡，故牵引力 行驶速度为 因汽车发动机功率恒定，由 可知，为获得较大牵引力，故应减小汽车的速度。 10. 现有12捆书，总质量为60kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为___________W；为了尽可能快地将书搬上库房，他每次应搬___________捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快搬完12捆书所用的时间是___________s。（） 【答案】 ①. 50 ②. 3 ③. 165 【解析】 【详解】[1]图中曲线最高点的坐标为（15，50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W。 [2]12捆书的总质量为60kg，则每捆书的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量为15kg的物体，即3捆书。 [3]每次搬运书的重力 克服重力做的功 则每次上楼所用的时间 因此每次下楼所用的时间是15s，搬12捆书需要上楼4次，下楼3次，则所用的总时间为 11. 如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的效率为__________，汽油机工作消耗的汽油可以对外输出__________的有用功（）。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 ①. 30% ②. ③. 降低 【解析】 【详解】由能量占比关系可知，汽油机的效率为 汽油完全燃烧放出的热量为 对外输出的有用功为 因汽油燃烧不充分时，有用功占燃料完全燃烧总放热量的比例减小，故发动机的效率降低。 12. 如图所示，在四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体，将_______能转化为________能；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min，则这台汽油机每秒钟对外做功________次。 【答案】 ①. 机械 ②. 内 ③. 20 【解析】 【详解】由四冲程汽油机压缩冲程的能量转化特点可知，该冲程将机械能转化为内能。 飞轮每秒转动的圈数为 因四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次，故每秒对外做功次数为 13. 小宇对生活中使用到的燃料的利用率做了一个简单的调查：他用天然气加热质量为10kg、初温为25℃的水至沸腾（1个标准大气压下），消耗了0.2m3的天然气。水吸收的热量为_____________ J，天然气完全燃烧释放出的热量为__________ J，该次的加热效率为________ 。[已知，] 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】1个标准大气压下，水的沸点是100℃， 温度变化量 水吸收的热量为 天然气完全燃烧释放出的热量为 加热效率 14. 小明将瓷勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间，然后与火柴头接触，瓷勺能点燃火柴，这是因为瓷勺勺头比火柴头___________（选填“温度高”或“内能大”），火柴头___________热量，温度升高，达到着火点被点燃；这种改变物体内能的方式叫作___________。 【答案】 ①. 温度高 ②. 吸收 ③. 热传递 【解析】 【详解】因热传递的条件为两物体存在温度差，热量由高温物体传向低温物体，故瓷勺勺头温度高于火柴头。火柴头吸收热量，温度升高达到着火点。该过程通过热量转移改变物体内能，方式为热传递。 15. 某电动汽车在测试中，以恒定功率在平直路面上行驶。其速度随时间变化的图像如图所示（先加速后匀速）。 （1）在 时间内，汽车的牵引力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）若汽车匀速行驶时的速度为 ，受到的阻力为 ，则汽车的功率 ______。 （3）在加速阶段，牵引力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）阻力。 【答案】（1）变小 （2） （3）大于 【解析】 【小问1详解】 根据已学功率公式，题目明确汽车行驶功率恒定，在内汽车速度不断增大，由公式变形得，速度变大时，牵引力就会变小。 【小问2详解】 汽车匀速行驶时处于平衡状态，水平方向的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即此时牵引力，代入功率公式，可得​。 【小问3详解】 力是改变物体运动状态的原因，加速阶段汽车的速度在不断变大，说明合力方向和运动方向一致，因此向前的牵引力要大于向后的阻力。 三、作图题（共7分） 16. （1）在图中，用笔画线代替轻绳，画出建筑工人在楼上用滑轮组提升重物时的绕线方式。 （2）如图所示，画出使轻质杠杆保持平衡的最小力F以及对应的力臂L。 （3）如图是投实心球时，实心球在空中运动的示意图，不计空气阻力，实心球的机械能E与时间t的大致关系图像。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因为工人在楼上用滑轮组提升重物，所以由3段绳子承担物重，如图所示： 【小问2详解】 连接OA作为力臂，然后过A点作垂直于OA，方向斜向上的最小作用力F，如图所示： 【小问3详解】 铅球在空中运动过程中，不计空气阻力，只有动能和重力势能相互转化，则铅球的机械能保持不变，所以铅球的机械能E与时间t的关系图像为一条平行于时间轴的直线，如右图所示： 四、实验题（共18分） 17. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的质量和初温都相同，实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 （1）实验前装入燃烧皿中的两种燃料的__________必须相同。 （2）实验时应按照__________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 （3）实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过__________（选填“加热的时间”或“水升高的温度”）来反映的。 （4）两种燃料完全燃尽后，通过记录的实验数据，画出水的温度随加热时间变化的关系图像如图丙所示。由图像可知，热值较大的燃料是燃料__________（选填“1”或“2”）。 【答案】（1）质量 （2）自下而上 （3）水升高的温度 （4）1 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，除了燃料种类不同外，其他可能影响实验的变量都要保持一致，故两种燃料的质量必须相同。 【小问2详解】 安装实验器材时，需要先调整下方铁圈的高度，确保利用酒精灯外焰加热，之后再向上依次调整烧杯、温度计的位置。 【小问3详解】 通过比较水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少，因为水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多。 【小问4详解】 由图丙可知，等质量的两种燃料燃烧完时，燃料1对应的烧杯内水升高的温度更高，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量，由于燃料1在较短时间内放出了更多的热量，所以燃料1的热值较大。 18. 小雨进行“测量滑轮组的机械效率”的实验，用到的装置如图，实验数据记录如表所示： 实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 2 2 2 3 4 4 4 （1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第4次实验是用图______所示装置来完成的； （3）第3次实验时，滑轮组的机械效率是______结果精确到； （4）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度______选填“有关”或“无关”；通过比较3、4两次实验数据可得出：滑轮组的机械效率高低与______有关； （5）小雨同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他认为应该静止读数。老师说该想法是错误的，原因是忽略了______对滑轮组机械效率的影响。如果这样做，测得的机械效率将______选填“偏大”、“偏小”或“更准确”。 （6）本实验中进行了多次实验，其目的是______填字母代号； A. 从多次实验中选取最准确的数据 B. 多次测量取平均值，减小误差 C. 从特殊现象中得到普遍规律 【答案】（1）匀速 （2）丙 （3） （4） ①. 无关 ②. 动滑轮重 （5） ①. 摩擦 ②. 偏大 （6）C 【解析】 【小问1详解】 实验时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，读数更稳定。 【小问2详解】 分析第4次实验数据，可以看出绳端移动距离s是钩码上升高度h的5倍，即，这说明承担物重的绳子段数为5段，因此第4次实验是用图丙所示装置来完成的。 【小问3详解】 第3次实验时，拉力所做的有用功 拉力所做的总功 该滑轮组的机械效率是 【小问4详解】 [1]通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 [2]通过比较3、4两次实验数据，物重相同，提升高度相同，动滑轮重不同，可得出：滑轮组的机械效率高低与动滑轮重有关。 【小问5详解】 [1][2]弹簧测力计静止时不会克服摩擦做功，此时所测得的拉力偏小，这个想法是不合理的，没有考虑到摩擦的影响，如果这样做，根据机械效率公式可知测得的机械效率将偏大。 【小问6详解】 实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据，归纳出普遍规律，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 19. 如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中：，。 （1）实验中，探究的动能是指__________（填序号）。 A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击的动能 （2）实验中通过________________来比较小球动能的大小，这种研究方法是___________法。 （3）小华同学通过比较图甲中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，这个错误是______________________________________。 （4）比较图甲中A、C两图，是为了研究动能大小与_____________的关系，得出的结论是：____________________________________。 【答案】（1）B （2） ①. 木块被小球推动后在水平面上移动的距离大小 ②. 转换 （3）没有控制两个小球到达水平面时的速度相同 （4） ①. 质量 ②. 当物体的速度一定时，物体的质量越大，动能越大 【解析】 【小问1详解】 本实验的目的是探究小球撞击木块前瞬间的动能，也就是小球撞击木块时的动能，通过木块被推动的距离反映该动能大小，故选B。 【小问2详解】 动能大小无法直接用肉眼观测，实验将不易直接测量的动能大小，转换为容易观测的木块移动距离：木块被推得越远，说明小球撞击时的动能越大，这种将抽象物理量转换为直观可测现象的研究方法叫做转换法。 【小问3详解】 探究动能和质量的关系时，需要控制小球到达水平面的速度相同，只改变质量。但图甲中B、C两图中，小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，没有控制速度相同，故小华的这一比较过程存在错误。 【小问4详解】 图甲中A、C两图中小球从斜面上相同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度相同，小球质量不同，C图中小球质量大，木块移动距离大，可得出的结论是：当物体的速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 五、计算题（共12分） 20. 如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使重为700N的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，求： （1）求拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率η； （3）动滑轮的重力G动。 【答案】（1）160W （2）87.5% （3）100N 【解析】 【小问1详解】 滑轮组匀速竖直提升建筑材料，不计绳重和摩擦，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 拉力的功率 【小问2详解】 同一匀速提升过程，有用功为提升建筑材料做的功 滑轮组的机械效率 【小问3详解】 不计绳子重力和摩擦，由可知，动滑轮重力 21. 某汽车以108km/h的速度匀速行驶一百公里，在匀速行驶过程中汽车所受阻力为575N，消耗汽油5kg。汽车发动机工作时，需要用水为其降温，在这个过程中，水箱内5kg的水温度升高了20℃。（g取10N/kg，）求： （1）汽车发动机功率P； （2）汽车消耗的汽油放出热量为多少； （3）汽车发动机效率η。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 行驶速度 汽车匀速行驶，牵引力等于阻力，则牵引力 汽车发动机功率 【小问2详解】 汽油完全燃烧放热 【小问3详解】 汽车行驶100km牵引力做的有用功 发动机效率 六、综合题（共12分） 22. 中国发展日新月异，高楼林立，对于高楼层大玻璃窗户的清洁，为安全起见，可由如图所示的“自动擦窗机器人”来完成。某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。（g取10N/kg） （1）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力大小为____________N，此时若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力____________（选填“变大”“变小”或“不变”）；当擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力____________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.0×105Pa，则吸盘对玻璃的压力___________N； （3）擦窗机器人在3s内匀速竖直向上运动了0.6m，机器人克服重力做的功___________J，在此过程中机器人的功率为____________W。 【答案】（1） ①. 20 ②. 不变 ③. 变大 （2）120 （3） ①. 12 ②. 4 【解析】 【小问1详解】 机器人的重力 机器人静止在竖直玻璃上，处于平衡状态，竖直方向受到向下的重力和向上的静摩擦力，二力大小相等，所以静摩擦力 真空泵继续向外抽气，只是增大吸盘对玻璃的水平压力，机器人依旧保持静止，竖直方向重力不变，静摩擦力只和重力平衡，因此摩擦力不变。 机器人竖直向下运动，此时是滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，若真空泵继续向外抽气，机器人吸盘内部气压变小，内外压力差变大，吸盘对玻璃的水平压力增大，接触面粗糙程度不变，所以滑动摩擦力变大。 【小问2详解】 由得，吸盘对玻璃的压力 【小问3详解】 机器人克服重力做的功 机器人的功率 23. 无人机“UAV”是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。如图甲所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。（g=10N/kg） （1）若无人机没电时会发出警报“电量不足，请及时充电”，在给无人机上的电池充电时，无人机的电池相当于______ （选填“用电器”或“电源” ）；无人机在匀速竖直上升进行空中拍摄，则此过程中动能______ （选填“变大”“变小”或“不变” ）。 （2）如图乙所示，使用无人机喷洒农药，在喷洒农药的过程中，无人机飞行时保持同一高度匀速飞行，无人机携带农药总的重力势能______ ，动能______ （选填“变大”“变小”或“不变” ）。 （3）如图丙所示，疫情期间外卖小哥使用无人机从地面向高楼阳台送餐。已知无人机质量为3kg，外卖质量为0.6kg，无人机先以4m/s的速度径直上升10s，再水平匀速飞行30m到阳台，整个送餐过程历时25s，整个过程中无人机对外卖做的功为______J。 （4）若图中无人机电池提供最大的电能为J，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W，则该机最多能飞行的时间是______s。 【答案】（1） ①. 用电器 ②. 不变 （2） ①. 变小 ②. 变小 （3）240## （4）2500## 【解析】 【小问1详解】 给无人机电池充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，因此相当于用电器；动能大小由质量和速度决定，无人机匀速上升时，质量、速度都不变，因此动能不变。 【小问2详解】 无人机喷洒农药时，总质量随农药喷出不断减小，且保持同一高度匀速飞行：重力势能由质量和高度决定，高度不变、总质量减小，因此重力势能变小；动能由质量和速度决定，速度不变、总质量减小，因此动能变小。 【小问3详解】 无人机水平飞行时，对外卖的拉力竖直向上，拉力和移动方向垂直，不做功，只有上升过程做功。上升高度  外卖重力 无人机对外卖做功 【小问4详解】 可用于飞行的电能 根据公式得最长飞行时间 七、科普阅读题（共6分） 24. 阅读材料，回答问题。 涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机是指靠喷管高速喷出的气流直接产生反作用推力的发动机，广泛用作飞行器的动力装置，按燃料燃烧时所需要的氧化剂的来源，可分为两大类：火箭发动机和空气喷气发动机。 图甲为涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧，燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出，其巨大的反冲推力直接成为飞机的推进力。图乙为火箭发动机的工作原理图，火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似，主要的差别是：火箭自带燃料和氧化剂，而涡轮喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂。 火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置，都是火箭发动机。我国自行研制的长征系列火箭成功地发射了一颗又一颗人造卫星。 （1）喷气发动机靠喷管高速喷出的气流使飞行器前进，这是因为物体间力的作用是_________的； （2）涡轮喷气发动机________（选填“能”或“不能”）在大气层外工作； （3）液氢燃烧时将化学能转化为_________能，已知液氢的热值是1.4×108J/kg，质量为100kg的液氢完全燃烧所放出的热量是_________J； （4）喷气压缩发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体从尾部高速喷出过程中，气体的温度是不断变化的，图中能大致反映气体温度随时间而变化的是_________； A. B. C. D. （5）假设我国500吨级重型运载火箭发动机设计的海平面推力的平均功率约为4.8×106kW，某次发射时将起飞质量为500多吨的火箭在100s的时间内推到约6×104m的高度，同时最大速度达到3km/s，则火箭发动机的平均推力约为_________N。 【答案】（1） 相互 （2） 不能 （3） ①. 内 ②. （4）C （5） 【解析】 【小问1详解】 喷气发动机向后喷出高速气流，对气流施加向后的力，因物体间力的作用是相互的，气流对发动机施加向前的反作用力，使飞行器前进。 【小问2详解】 涡轮喷气发动机只带燃料，需利用空气作为氧化剂，大气层外无空气，无法提供氧化剂，故不能在大气层外工作。 【小问3详解】 液氢燃烧时将化学能转化为内能；液氢完全燃烧放出的热量为 【小问4详解】 混合气体在燃烧室燃烧时，燃料放热，气体内能增加，温度升高；随后气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低。故气体温度先升高后降低，故选C。 【小问5详解】 发动机做的功为 火箭发动机的平均推力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $