内容正文:
九年级物理第一次质量检测
一、填空题:每空2分,共20分。
1. 目前在轨的有中国空间站和国际空间站。如图所示,从远地点到近地点的过程中,中国空间站运动速度越来越大,重力势能_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
2. 如图,把刀放在磨刀石上打磨,刀和磨刀石的温度升高,内能增大,这说明,通过___________的方式可以改变物体的内能;磨刀时人们通常在刀上洒水降温,这是用___________的方式减小刀的内能,从而降低刀刃的温度。
3. 2025年9月3日上午,运油-20A与轰-6N、歼-16、歼-20飞机组成加受油机梯队,以预加油状态飞过天安门广场上空,接受祖国和人民检阅。加油机和受油机在水平方向匀速运动的加油过程中,加油机的动能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人,重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m,则机器人所受的重力做功______J,水平动力做的功是______J。
5. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50 s内通过的路程是1000 m,汽车受到的牵引力为3000 N,牵引力做功的功率为_________W。
6. 有一小轿车在平直公路上匀速行驶10km,消耗燃油1kg,已知汽车的牵引力是1800N,则小轿车发动机的效率是______(燃油热值取4.0×107J/kg)。
7. 某救援队利用滑轮组帮助受困司机拖车的场景简化图如图所示。已知汽车重为,汽车受到的阻力为车重的0.1,救援人员用500 N的拉力,拉着绳子自由端匀速前进了6 m,滑轮组的机械效率为_________。
8. 如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为_________J。
二、单选题:本大题共7小题,每题2分,共14分。
9. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功快的机械,机械效率一定高
B. 做功多的机械,功率一定大
C. 功率大的机械,做功一定快
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
10. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
11. 下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A. 图甲中,炉火烧水 B. 图乙中,搓手取暖
C. 图丙中,用暖手宝暖手 D. 图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
12. 如图是我国运动健儿在巴黎奥运会跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( )
A. 助跑过程中,动能保持不变
B. 助跑过程中,机械能总量保持不变
C. 起跳后的上升过程中,重力势能增大
D. 越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
13. 荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 小球在点时,动能最大
B. 小球在点时,重力势能最大
C. 小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D. 小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
14. 在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
15. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
三、实验探究题:本大题共3小题,每空2分,共16分。
16. 如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。
(1)该实验利用了转换法,通过观察_________来判断小球动能的大小;
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功。是为了探究动能的大小与_________的关系;
17. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小华用如图所示的滑轮组提升钩码,做了三次实验,数据记录如表:
实验次数
钩码重力
提升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.05
1.0
0.15
2
4
0.05
1.7
0.15
3
6
0.05
2.4
0.15
(1)实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计。
(2)表格中空格处数据应为___________。
(3)分析实验数据可知:用同一滑轮组提升重物时,机械效率主要与___________有关。
18. 如图所示,某小组在做“比较水和食用油吸收热量的情况”的实验。
加热时间
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
24
28
32
36
40
食用油的温度/℃
20
28
36
44
52
60
(1)实验前,应量取初温和_________相等的水和食用油;实验中,选用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,水吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(2)小组成员每隔1 min记录一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在表中,一段时间后,撤去电加热器。分析表格数据可知,_________的吸热能力更强。
四、计算题:19题6分、20题6分,21题8分,共20分。
19. 为了践行低碳环保的理念,小聪坚持每天乘坐公交车上学。已知公交车连同乘客总质量为8 t,公交车沿平直公路以的速度匀速行驶5 km,行驶过程中公交车所受阻力为公交车总重的0.05,g取。求:
(1)公交车牵引力对公交车所做的功;
(2)公交车牵引力对公交车做功的功率。
20. 港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,体重为的工人用竖直向下的拉力,内将重的货物从斜面底端匀速拉到顶端。顶端到地面的距离为,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
(1)拉动货物时有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)斜面对货物的摩擦力。
21. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了8.4g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)8.4g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
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九年级物理第一次质量检测
一、填空题:每空2分,共20分。
1. 目前在轨的有中国空间站和国际空间站。如图所示,从远地点到近地点的过程中,中国空间站运动速度越来越大,重力势能_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】
减小
【解析】
【详解】根据重力势能的影响因素,空间站质量不变,从远地点到近地点时高度减小,故重力势能减小。
2. 如图,把刀放在磨刀石上打磨,刀和磨刀石的温度升高,内能增大,这说明,通过___________的方式可以改变物体的内能;磨刀时人们通常在刀上洒水降温,这是用___________的方式减小刀的内能,从而降低刀刃的温度。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]磨刀时,刀和磨刀石互相摩擦,刀和磨刀石的温度升高,内能增大,在此过程中,机械能转化为内能,即通过做功的方式改变了物体的内能。
[2]在刀上洒水降温,刀放出热量,水吸收热量,是通过热传递的方式减小刀的内能,从而降低刀刃的温度。
3. 2025年9月3日上午,运油-20A与轰-6N、歼-16、歼-20飞机组成加受油机梯队,以预加油状态飞过天安门广场上空,接受祖国和人民检阅。加油机和受油机在水平方向匀速运动的加油过程中,加油机的动能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】
变小
【解析】
【详解】动能与物体质量、速度有关。因加油机水平匀速运动,速度不变,加油过程中加油机总质量减小,故动能变小。
4. 如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人,重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力,机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m,则机器人所受的重力做功______J,水平动力做的功是______J。
【答案】 ①. 0 ②. 1500
【解析】
【详解】[1]机器人在水平地面上前进,在重力方向上没有移动距离,重力做功为0J,重力对机器人不做功。
[2]水平动力做的功
5. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50 s内通过的路程是1000 m,汽车受到的牵引力为3000 N,牵引力做功的功率为_________W。
【答案】
【解析】
【详解】牵引力做的功为
牵引力做功的功率为
6. 有一小轿车在平直公路上匀速行驶10km,消耗燃油1kg,已知汽车的牵引力是1800N,则小轿车发动机的效率是______(燃油热值取4.0×107J/kg)。
【答案】45%
【解析】
【详解】行驶10km汽车牵引力做的功为
行驶10km燃油完全燃烧放出的热量为
小轿车发动机的效率为
7. 某救援队利用滑轮组帮助受困司机拖车的场景简化图如图所示。已知汽车重为,汽车受到的阻力为车重的0.1,救援人员用500 N的拉力,拉着绳子自由端匀速前进了6 m,滑轮组的机械效率为_________。
【答案】
80%
【解析】
【详解】由图可知,滑轮组承担汽车阻力的绳子段数。
汽车受到的阻力
汽车移动的距离
拉力做的有用功
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
8. 如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力,若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为_________J。
【答案】
320
【解析】
【详解】由滑轮组绕线可知,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
由机械效率公式可知,滑轮组对重物做的有用功
二、单选题:本大题共7小题,每题2分,共14分。
9. 对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 做功快的机械,机械效率一定高
B. 做功多的机械,功率一定大
C. 功率大的机械,做功一定快
D. 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.做功快是指功率,而机械效率是有用功与总功的比值,二者没有必然联系,故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,做功多的机械,可能用的时间比较多,功率不一定大,故B错误;
C.功率是表示做功快慢的物理量,功率大则做功越快,故C正确;
D.使用机械时不可避免要克服自重、摩擦做额外功,因此总功一定大于有用功,机械效率是有用功与总功的比值,因此机械效率不可能达到100%,故D错误。
故选C。
10. 关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D. 热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.在没有热传递的情况下,气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则气体自身的内能减小,故C正确;
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,故D错误。
故选C。
11. 下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A. 图甲中,炉火烧水 B. 图乙中,搓手取暖
C. 图丙中,用暖手宝暖手 D. 图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能;故ACD不符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦做功,使物体的内能增大,温度升高,是通过做功改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
12. 如图是我国运动健儿在巴黎奥运会跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量,下列结论正确的是( )
A. 助跑过程中,动能保持不变
B. 助跑过程中,机械能总量保持不变
C. 起跳后的上升过程中,重力势能增大
D. 越过横杆后的下降过程中,动能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速助跑过程中,运动员的质量不变,速度变大,动能变大,故A错误;
B.加速助跑过程中,运动员的质量不变,速度变大,动能变大,高度不变,重力势能不变,机械能变大,故B错误;
C.起跳后的上升过程中,质量不变,高度升高,重力势能变大,故C正确;
D.越过横杆后的下降过程中,速度增大,动能增大,故D错误;
故选C。
13. 荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 小球在点时,动能最大
B. 小球在点时,重力势能最大
C. 小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D. 小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在、两点之间来回摆动,为右侧最高点,重力势能最大,动能最小,故A错误;
B.由图可知,为最低点,重力势能最小,故B错误;
C.小球从点运动到点的过程中,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大,故C错误;
D.小球从点运动到点的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选 D。
14. 在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;
B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;
C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。
故选C。
15. 二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )
A. 高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低
B. 高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高
C. 高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高
D. 高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低
【答案】D
【解析】
【详解】AB.高压泵压缩CO2,此时对气体做功,因此气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.高压CO2气体喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故选D。
三、实验探究题:本大题共3小题,每空2分,共16分。
16. 如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。
(1)该实验利用了转换法,通过观察_________来判断小球动能的大小;
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功。是为了探究动能的大小与_________的关系;
【答案】(1)木块被小球推动后在水平面上移动的距离大小
(2)速度
【解析】
【小问1详解】
动能是无法直接肉眼观测的物理量,本实验利用转换法,将小球动能的大小转化为容易观测的木块移动距离:小球动能越大,对木块做功越多,木块被推动的距离就越远,以此间接判断小球动能大小。
【小问2详解】
同一小球的质量是固定的,从斜面不同高度由静止滚下时,小球到达水平面时的初速度不同,实验控制了质量不变、改变了速度,因此是探究动能大小与速度的关系。
17. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小华用如图所示的滑轮组提升钩码,做了三次实验,数据记录如表:
实验次数
钩码重力
提升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.05
1.0
0.15
2
4
0.05
1.7
0.15
3
6
0.05
2.4
0.15
(1)实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计。
(2)表格中空格处数据应为___________。
(3)分析实验数据可知:用同一滑轮组提升重物时,机械效率主要与___________有关。
【答案】 ①. 匀速 ②. 83.3% ③. 提升的物体的重力
【解析】
【详解】(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(2)[2]第3次实验中,有用功为
拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
所以,表格中空格处数据应为83.3%。
(3)[3]分析实验数据可知:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,所以,机械效率主要与提升的物体的重力有关。
18. 如图所示,某小组在做“比较水和食用油吸收热量的情况”的实验。
加热时间
0
1
2
3
4
5
水的温度/℃
20
24
28
32
36
40
食用油的温度/℃
20
28
36
44
52
60
(1)实验前,应量取初温和_________相等的水和食用油;实验中,选用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,水吸收的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(2)小组成员每隔1 min记录一次水和食用油的温度,并将实验数据记录在表中,一段时间后,撤去电加热器。分析表格数据可知,_________的吸热能力更强。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 等于
(2)水
【解析】
【小问1详解】
本实验是探究不同物质的吸热能力,根据控制变量法,需要保证水和食用油的初温、质量都相同,排除其他变量对实验的干扰。
实验中使用完全相同的电加热器,相同时间内电加热器放出的热量相等,因此水和食用油吸收的热量是相等的。
【小问2详解】
相同加热时间内,水升高的温度小于食用油升高的温度。根据,吸收热量相同、质量相同,温度变化越小,比热容越大,吸热能力越强。所以水的吸热能力更强。
四、计算题:19题6分、20题6分,21题8分,共20分。
19. 为了践行低碳环保的理念,小聪坚持每天乘坐公交车上学。已知公交车连同乘客总质量为8 t,公交车沿平直公路以的速度匀速行驶5 km,行驶过程中公交车所受阻力为公交车总重的0.05,g取。求:
(1)公交车牵引力对公交车所做的功;
(2)公交车牵引力对公交车做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
公交车总重力
公交车受到的阻力
公交车沿平直公路匀速行驶,牵引力与阻力平衡,公交车牵引力
牵引力做的功
【小问2详解】
公交车匀速行驶速度
牵引力做功的功率
20. 港口装载货物时,经常通过斜面将货物拉到甲板上。如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,体重为的工人用竖直向下的拉力,内将重的货物从斜面底端匀速拉到顶端。顶端到地面的距离为,不计滑轮的摩擦和绳子的重力。求:
(1)拉动货物时有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)斜面对货物的摩擦力。
【答案】(1)1500 J
(2)83.3% (3)50N
【解析】
【小问1详解】
拉动货物时有用功W有=Gh=500N×3m=1500J
【小问2详解】
由于斜面倾角为30°,物体在10s内在斜面上移动的距离为s=2h=2×3m=6m
拉力所做的总功为W总=Fs=300N×6m=1800J
斜面的机械效率
【小问3详解】
因为不计滑轮的摩擦和绳子的重力,所以克服摩擦力所做的额外功为W额=W总-W有=1800J-1500J=300J
货物受到的摩擦力
21. 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率.他们用酒精灯给100g的水加热,经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了8.4g酒精.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3×107J/kg.求:
(1)此过程中水吸收的热量;
(2)8.4g酒精完全燃烧放出的热量;
(3)酒精灯烧水时的热效率.
【答案】(1)2.52×104J;(2)2.52×105J;(3)10%
【解析】
【分析】(1)知道水的质量、比热容和温度变化,利用Q吸=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(2)已知酒精的质量和热值,利用Q=mq可求酒精完全燃烧产生的热量;
(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比.
【详解】(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100×10﹣3kg×60℃=2.52×104J;
(2)8.4g酒精完全燃烧产生的热量:
Q放=mq=8.4×10﹣3kg×3×107J/kg=2.52×105J;
(3)酒精灯烧水时的热效率:
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