精品解析：陕西省咸阳市高新学校2026-2027学年九年级上学期第一次阶段检测物理试题

九年级物理试题 （总分60分 用时60分钟） 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. 使用某护腰坐垫时，腰抵靠背，此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】人坐在坐垫上，对坐垫施加竖直向下的压力，即动力方向向下；腰抵靠背，腰对靠背施加水平向右的压力，即阻力方向向右，故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（ ） A. 酒店房卡插入槽中，房间内通电，房卡相当于电源 B. 因为沙石和水的比热容不同，海风的形成常常发生在白天 C. 从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为茶水含有的热量多 D. 路灯因为晚上同时亮早晨同时熄灭，所以它们是串联的 【答案】B 【解析】 【详解】A．房卡控制电路通断，相当于电路中的开关，不是电源，故A错误； B．水的比热容大于沙石的比热容，白天相同质量的水和沙石吸收相同热量，由可知，沙石升温更快，陆地上方热空气上升，海面冷空气流向陆地形成海风，故B正确； C．热量是热传递过程中的过程量，不能说物体“含有热量”，烫口是因为茶水温度高，故C错误； D．并联电路干路开关可控制所有用电器，而路灯若其中一盏损坏其余仍能工作、互不影响，是并联，故D错误。 故选B。 3. 图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴，堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层，外层为鉴，内层为缶，盛夏之时，鉴内放冰，缶内放酒，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 缶内的酒通过热传递改变内能 B. 当鉴中冰的温度为0℃时，其内能为0J C. 缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度 D. 冰块吸热熔化成为水的过程中内能保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．热传递是由于温度差引起的热能传递现象，改变物体内能的方式有做功和热传递。鉴内放冰，冰温度低，缶内放酒，酒温度高，存在温度差，缶内的酒放出热量、温度降低，是通过热传递的方式改变内能的 ，故A正确； B．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都有内能。当鉴中冰的温度为0℃时，冰内的分子仍在做无规则运动，且分子间存在势能，所以其内能不为0J ，故B错误； C．热传递的最终结果是达到热平衡，即温度相同。开始时缶内酒的温度高于鉴内冰的温度，通过热传递，酒的温度降低，冰吸热熔化，当冰和酒达到热平衡时，二者温度相同，并非缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度 ，故C错误； D．晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加。冰块是晶体，在吸热熔化成为水的过程中，吸收热量，虽然温度不变，但分子势能增加，所以内能增大 ，故D 错误。 故选A。 4. 如图甲是冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从a点到d点的过程中，机械能守恒 B. 从b点到c点的过程中，运动员的动能减少量大于重力势能的增加量 C. 在c点时，运动员的动能为零 D. 从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小 【答案】B 【解析】 【详解】A. 从a点到d点的过程中，由于人和地面之间存在摩擦，机械能减小，机械能不守恒，故A错误； B. 从b点到c点的过程中，由于运动员和地面之间存在摩擦，运动员的机械能减小，运动员的动能减少量大于重力势能的增加量，故B正确； C. 在c点时，运动员的速度不为零，动能不为零，故C错误； D. 从c点到d点的过程中，不计空气阻力，运动员的机械能不变，故D错误。 故选B。 5. 某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B. 在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D. 该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量 故在0~t2时间段，该物体吸收的热量 故A错误； B．由图可知，该物体在t2~t4时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在t2~t4时间段，该物质的比热容不变，故B错误； C．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~t5时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量 故C错误； D．由图可知，该物质在t5~t6时间段，处于固态，该物质在0~t1时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容，故D正确。 故选D。 6. 如图是学生们运动情景，关于运动中的物理知识描述正确的是（ ） A. 图甲中学生在短跑时机械能守恒 B. 图乙中学生完成一次跳绳，克服重力做功大约为25J C. 图丙中学生投掷实心球的过程中，实心球离开手后动能一直减小 D. 图丁中学生上篮后抛出的篮球能继续运动，是因为受到惯性的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．短跑时学生消耗化学能转化为机械能，机械能增加，故A错误； B. 中学生的重力约为 跳绳时每次起跳的上升高度约为0.05m，克服重力做功大约为，故B正确。 C．实心球离开手后先上升后下降，速度先减小后增大，动能先减小后增大，故C错误； D．惯性是物体属性，不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。 故选B。 7. 如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是路边空中绿化存车亭，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 在这一过程中，作用在B点的动力将逐渐变小 B. C处滑轮的作用是为了省力 C. 当处于图乙位置时，OB属于费力杠杆 D. 若A和汽车的总质量为1200kg，钢丝绳所受拉力为7200N 【答案】A 【解析】 【详解】AC．小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，如下图所示 动力的力臂L1逐渐变大、阻力臂L2变小，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力），根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在此过程中作用在B点的动力逐渐变小；由图2可知，动力臂大于阻力臂，所以该杠杆为省力杠杆，故A正确，故C错误； B．使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B错误； D．如图2所示，在直角三角形OBE中，OB=5m，BE=3m，故 B点受到拉力 由杠平衡条件F1L1=F2L2可得拉力 故D错误。 故选A。 8. 老师给小龙一个密封盒，其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的，小龙进行了如下操作：先闭合S1，只有灯L1发光；又闭合S2，两灯都发光：再断开S1，两灯都熄灭。符合上述实验结果的连接方式为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，先闭合S1时，只有灯L1发光；又闭合S2，两灯都发光：再断开S1，灯L2发光，故A不符合题意； B．由图可知，先闭合S1时，只有灯L1发光；又闭合S2，两灯都发光：再断开S1，两灯都不发光，故B符合题意； C．由图可知，先闭合S1时，两灯不发光；故C不符合题意。 D．由图可知，先闭合S1时，两灯都发光；故D不符合题意。 故选B。 9. 如图所示，滑轮A重2N，绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B，C为地面，当滑轮A在力的作用下向上以0.2m/s的速度匀速直线上升时（绳重及摩擦不计），下列说法正确的是（　　） A. 拉力F为22N B. 使用该装置可以省功 C. 物体B上升的速度为0.4m/s D. 该滑轮的机械效率为80% 【答案】AC 【解析】 【详解】A.绳重及摩擦不计，拉力为 ，故A正确； B.使用任何机械都不省功，所以使用该装置不可以省功，故B错误； C.图中连接动滑轮绳子的股数是2股，则重物B上升的速度为 ，故C正确； D.拉力移动距离与物体上升距离关系为，该滑轮的机械效率为 ，故D错误。 故选AC。 10. 用小球和轻质橡皮筋等器材进行了如下实验探究（不考虑空气阻力）。将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，A点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，B点是橡皮筋系小球自然下垂静止时的位置，C点是小球从O点自由下落所能到达的最低点，让小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放，如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示：小球下落的速度与下落高度h的关系如图丙所示，已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为：，，，则（ ） A. 从点A运动到点B的过程中，小球减小的重力势能等于小球增加的动能 B. 从点A运动到点C的过程中，动能最大时，小球受到的弹力等于小球的重力 C. 橡皮筋弹性势能最大在C点，小球处于平衡状态 D. 实验中所用小球的重力为1N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从点A运动到点B的过程中，小球高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增加；橡皮筋伸长，弹性势能增加。减小的重力势能等于增加的动能与增加的弹性势能之和，故A错误； B．从点A运动到点B的过程中，重力大于弹力，小球加速；从点B运动到点C的过程中，弹力大于重力，小球减速。在B点时小球速度最大，动能最大，此时小球受力平衡，弹力等于重力，故B正确； C．C点橡皮筋伸长量最大，此时弹力大于重力，小球受力不平衡，故C错误； D．由题图可知，小球在B点时，橡皮筋的伸长量 则小球在B点所受到的弹力 在B点小球受力平衡，有，则实验中所用小球的重力为1N，故D正确。 故选BD。 二、填空题与作图（每空1分，每图2分，共19分） 11. 如图所示，通过开关S1，S2，S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关______；使电路并联应闭合开关_____；为了防止电路短路，不能同时闭合开关______。 【答案】 ①. S2 ②. S1S3 ③. S2S3 【解析】 【详解】[1]闭合开关S2，断开开关S1和S3，L1和L2首尾相接，L1和L2串联。 [2]闭合开关S1和S3，断开S2，L1和L2首首相接，尾尾相接，L1和L2并联。 [3]同时闭合开关S2和S3，电流从正极出发，会经过S2和S3，回到负极，造成短路。 12. 如图所示，用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端，用时20s。则推力做功为_______J，有用功的功率为_______W，摩擦力为_______N。 【答案】 ①. 750 ②. 30 ③. 30 【解析】 【详解】推力做功为 有用功是克服小车重力做的功，则有用功为 所以有用功的功率为 斜面中克服摩擦力做的功是额外功，总功等于有用功加额外功，因此额外功为 故摩擦力为 13. 如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将______能转化为机械能；在A、B两点中，人站在______点进行上述实验，更容易使转盘转动。 【答案】 ①. 内 ②. A 【解析】 【详解】[1]松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，喷出的气体因膨胀对外做功，内能转化为机械能。 [2]因转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，在A点的力臂大于在B点的力臂，故在A点更容易转动。 14. 如图所示中的“丙图”为四冲程汽油机的_______冲程，与该冲程中能量转化情况相同的是_______（选填“甲”或“乙”）。若此汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是5cm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，转速为，则该汽油机每秒钟对外做功_______次，一个做功冲程中燃气对活塞平均做的功为_______J。 【答案】 ①. 做功 ②. 乙 ③. 30 ④. 120 【解析】 【详解】丙图，两气门均关闭、活塞向下运动、火花塞点火，为做功冲程，该冲程将内能转化为机械能。 甲图是压缩空气引火仪，下压活塞时机械能转化为内能，将棉花点燃，是机械能向内能的转化；乙图是试管加热后水蒸气推出塞子，水蒸气的内能对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能，和做功冲程的能量转化一致，因此选乙。 汽油机转速为 四冲程汽油机每完成2圈飞轮转动，对外做功1次，因此每秒做功次数为次 燃气对活塞的平均压力为 一个做功冲程中燃气对活塞做的功为 15. 如图甲所示，用红外线灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过_______来反映：如图乙所示是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量多少”的实验装置图，实验时需保证燃料_______（选填序号：A.燃烧时间相同 B.完全燃尽），通过_______反映燃料燃烧放出热量的多少。 【答案】 ①. 加热时间 ②. B ③. 温度计升高的度数 【解析】 【详解】实验中选用同一红外线灯作为热源，相同时间内热源释放的热量相等，水和沙子在相同时间内吸收的热量也相等，因此可以通过加热时间的长短，间接反映水和沙子吸收热量的多少。 本实验的目的是比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的总热量，故应使燃料完全燃尽。 燃料燃烧释放的热量会被烧杯中的水吸收，在水的质量相同的前提下，水吸收的热量越多，温度上升得就越多，因此可以通过温度计示数升高的多少，间接反映燃料燃烧放出热量的多少。 16. 完成下列作图题： （1）图甲中是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出：阻力臂、作用在A点的最小动力。 （2）如图，请用笔画两条线连接适当的接线柱，使电路中灯和灯并联，且开关能控制整个电路。（导线不允许交叉） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从支点O向阻力的作用线作垂线段，该垂线段即为阻力臂。根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。连接支点O与动力作用点A，OA为最长动力臂，过A点作垂直于OA向下的力，即为最小动力，据此作图。  【小问2详解】 要使灯和灯并联，且开关控制整个电路，开关需接在干路上， 将开关的右接线柱与的右接线柱相连，将的左接线柱与电源负极接线端相连，保证两灯各自形成独立支路，电流从电源正极流出经开关后分为两条支路，分别经过和，最终回到电源负极，实现并联且开关控制整个电路，同时导线不交叉， 据此作图。 三、实验探究题（本大题共2小题，每空1分，共11分） 17. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆每格长5cm，每个钩码的质量均相同。 （1）如图甲杠杆在所示位置静止，为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向_______调； （2）在杠杆上挂钩码后如图乙所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，下列操作正确的是______； A. 将右侧钩码向右移动 B. 将左侧钩码向左移动 C. 增加右侧钩码个数 D. 减少左侧钩码个数 （3）如图丙所示，保持杠杆左侧所挂钩码个数不变，改变钩码悬挂的位置，用弹簧测力计在M点竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和钩码对应悬挂位置到O点的距离L，在F-L坐标系中作出图像，其中正确的是_______； A. B. C. D. （4）小高根据实验得出杠杆平衡条件是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，小新认为不对，她用轻质木板设计了如图丁所示的杠杆，木板的中心O为支点。已知，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。若只移动D处钩码的位置，小新的操作是_______，观察到杠杆仍然水平平衡，从而证明小高的观点是错误的； （5）小新利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，铅笔水平平衡后，不小心将前端的铅笔芯弄断了，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线下固定（图戊所示），则松手后铅笔_______（填字母序号）； A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡 （6）学习了功的知识后，小新回看表格中记录的数据，她想能否将：”中的单位“”换成“J”根据功的定义，你觉得可以换吗？_______（可以/不可以） 【答案】（1）左 （2）B （3）A （4）把D处的一个钩码挂在F或E处 （5）A （6）不可以 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，杠杆右端下沉，说明杠杆右端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 【小问2详解】 由图可知，杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积。 A．将右侧钩码向右移动，右侧的力不变，力臂变大，则右侧力与力臂的乘积变的更大，不会使杠杆在水平位置平衡，故A错误； B．将左侧钩码向左移动，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，会使杠杆平衡，故B正确； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故C错误； D．减少左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 L是钩码的力臂，F是动力，根据杠杆的平衡条件得，则，由于和都为定值，所以F和L成正比例关系，故选A。 【小问4详解】 设一个钩码重力为G，，保持B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F或E处，则杠杆左侧力与力臂的积为，右侧力与力臂的积为，因，所以杠杆会平衡，此时动力×支点到动力作用点的距离不等于阻力×支点到阻力作用点的距离，证明小高的观点是错误的。 【小问5详解】 铅笔芯所放置位置的力臂小于原位置的力臂，根据杠杆平衡条件可知，其左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，所以左端会下沉，故选A。 【小问6详解】 功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳（J），杠杆平衡条件中力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积“”不是功，故不可以换。 18. 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：物体动能大小与_______有关； （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_______（单选） A. 换用质量较大的木板 B. 换用表面更粗糙的木板 C. 换用质量更大（如4m）的钢球 D. 降低钢球滚下时的高度 （4）完成实验后，小雅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，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如下表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦力所做的功分别为：、和？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 （5）图丁所示是小明设计的实验装置，将弹簧压缩相同的长度后，由静止开始释放，推动质量不同的钢球，分别撞击同一木块，来验证“动能与质量的关系”，小华认为该实验不可行，你猜想原因是_______。 【答案】（1）木块被推动距离的长短 （2）速度 （3）C （4）B （5）若用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同；由于钢球的动能相同，质量不同，所以速度不同，这样是不能完成实验目的。 【解析】 【小问1详解】 钢球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定，该实验是通过观察木块被推动距离的长短，来判断钢球动能的大小。 【小问2详解】 在甲、乙的两个实验中，钢球的质量相同，到达水平面时的速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离越长，所得到的结论是：物体动能大小与速度有关。 【小问3详解】 由题意可知，甲、丙实验探究在速度相同时，动能大小与质量的关系，质量越大，动能越大，撞击木块后移动的距离更远。 A．换用一个质量较大的木板，木板的接触面的粗糙程度不变、钢球滚下时的高度不变，木块移动的距离不变，故A不符合题意； B．换用表面更粗糙的木板，摩擦阻力增大，两次木块移动的距离都减小，达不到实验目的，故B不符合题意； C．若在丙实验中换用质量较大的钢球，可增大钢球与木块碰撞时的动能，能增大木块被推动的距离，故C符合题意； D．降低钢球滚下时的高度，两次木块移动的距离会更接近，故D不符合题意。 故选C。 【小问4详解】 让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的速度相同，动能也相同；在不同的材料表面上运动时，接触面越光滑，阻力越小，速度改变得越慢，小车最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【小问5详解】 略。 四、计算题（本大题共2小题，19题4分，20题6分，共10分） 19. 图甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮所受的重力G动； （2）滑轮组的机械效率为η。 【答案】（1）40N；（2）90% 【解析】 【详解】解：（1）根据图乙可知，拉力F做的功随时间变化的关系为一过原点的直线，故功率为一定值，根据图像可得拉力F的功率为 绳子的有效段数为2，故绳子自由端的速度为 v=20.25m/s=0.5 m/s 根据 故有 P=Fv=F20.25m/s=100W 所以作用在绳子自由端的拉力 F=200N 不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 所以动滑轮的重力为 G动=40N （2）滑轮组的机械效率为 答：（1）动滑轮所受的重力G动为40N； （2）滑轮组的机械效率为90%。 20. 氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取、。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。 （1）求轿车行驶过程中受到的阻力； （2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率； （3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。 【答案】（1）800N；（2）；（3）不能 【解析】 【分析】 【详解】解：（1）轿车使用氢燃料从甲地匀速行驶到达丙地，轿车牵引力的功率为20kW，轿车的速度25m/s，轿车行驶过程中受到的阻力与牵引力为平衡力，由 得轿车行驶过程中受到的阻力 （2）使用氢燃料，轿车发动机做功 W有=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J 氢燃烧放出的热量 Q放1=m氢q=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J 轿车发动机的效率 （3）轿车从甲地到丙地通过的路程 则从丙地到乙地的距离为 s2=250km-90km=160km 设油箱内汽油的质量能使轿车行驶的路程为s，由 得 所以小华最终不到达乙地。 答：（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N； （2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率是； （3）小华最终不能到达乙地。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理试题 （总分60分 用时60分钟） 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. 使用某护腰坐垫时，腰抵靠背，此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（ ） A. 酒店房卡插入槽中，房间内通电，房卡相当于电源 B. 因为沙石和水的比热容不同，海风的形成常常发生在白天 C. 从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为茶水含有的热量多 D. 路灯因为晚上同时亮早晨同时熄灭，所以它们是串联的 3. 图甲为我国国家博物馆展出的青铜冰鉴，堪称世界上最早的冰箱。青铜冰鉴分为两层，外层为鉴，内层为缶，盛夏之时，鉴内放冰，缶内放酒，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 缶内的酒通过热传递改变内能 B. 当鉴中冰的温度为0℃时，其内能为0J C. 缶内酒的温度始终低于鉴内冰的温度 D. 冰块吸热熔化成为水的过程中内能保持不变 4. 如图甲是冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从a点到d点的过程中，机械能守恒 B. 从b点到c点的过程中，运动员的动能减少量大于重力势能的增加量 C. 在c点时，运动员的动能为零 D. 从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小 5. 某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B. 在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D. 该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 6. 如图是学生们运动情景，关于运动中的物理知识描述正确的是（ ） A. 图甲中学生在短跑时机械能守恒 B. 图乙中学生完成一次跳绳，克服重力做功大约为25J C. 图丙中学生投掷实心球的过程中，实心球离开手后动能一直减小 D. 图丁中学生上篮后抛出的篮球能继续运动，是因为受到惯性的作用 7. 如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是路边空中绿化存车亭，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 在这一过程中，作用在B点的动力将逐渐变小 B. C处滑轮的作用是为了省力 C. 当处于图乙位置时，OB属于费力杠杆 D. 若A和汽车的总质量为1200kg，钢丝绳所受拉力为7200N 8. 老师给小龙一个密封盒，其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的，小龙进行了如下操作：先闭合S1，只有灯L1发光；又闭合S2，两灯都发光：再断开S1，两灯都熄灭。符合上述实验结果的连接方式为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，滑轮A重2N，绕过滑轮A的绳子上挂一个重10N的物体B，C为地面，当滑轮A在力的作用下向上以0.2m/s的速度匀速直线上升时（绳重及摩擦不计），下列说法正确的是（　　） A. 拉力F为22N B. 使用该装置可以省功 C. 物体B上升的速度为0.4m/s D. 该滑轮的机械效率为80% 10. 用小球和轻质橡皮筋等器材进行了如下实验探究（不考虑空气阻力）。将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，A点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，B点是橡皮筋系小球自然下垂静止时的位置，C点是小球从O点自由下落所能到达的最低点，让小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放，如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示：小球下落的速度与下落高度h的关系如图丙所示，已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为：，，，则（ ） A. 从点A运动到点B的过程中，小球减小的重力势能等于小球增加的动能 B. 从点A运动到点C的过程中，动能最大时，小球受到的弹力等于小球的重力 C. 橡皮筋弹性势能最大在C点，小球处于平衡状态 D. 实验中所用小球的重力为1N 二、填空题与作图（每空1分，每图2分，共19分） 11. 如图所示，通过开关S1，S2，S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关______；使电路并联应闭合开关_____；为了防止电路短路，不能同时闭合开关______。 12. 如图所示，用150N的推力沿斜面向上将重为500N的小车从斜面（高1.2m，长5m）底端匀速推到顶端，用时20s。则推力做功为_______J，有用功的功率为_______W，摩擦力为_______N。 13. 如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将______能转化为机械能；在A、B两点中，人站在______点进行上述实验，更容易使转盘转动。 14. 如图所示中的“丙图”为四冲程汽油机的_______冲程，与该冲程中能量转化情况相同的是_______（选填“甲”或“乙”）。若此汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是5cm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，转速为，则该汽油机每秒钟对外做功_______次，一个做功冲程中燃气对活塞平均做的功为_______J。 15. 如图甲所示，用红外线灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过_______来反映：如图乙所示是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量多少”的实验装置图，实验时需保证燃料_______（选填序号：A.燃烧时间相同 B.完全燃尽），通过_______反映燃料燃烧放出热量的多少。 16. 完成下列作图题： （1）图甲中是用来压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是其简化示意图。图中O为支点，为压动杠杆时作用在B点的阻力。请在乙图中画出：阻力臂、作用在A点的最小动力。 （2）如图，请用笔画两条线连接适当的接线柱，使电路中灯和灯并联，且开关能控制整个电路。（导线不允许交叉） 三、实验探究题（本大题共2小题，每空1分，共11分） 17. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆每格长5cm，每个钩码的质量均相同。 （1）如图甲杠杆在所示位置静止，为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向_______调； （2）在杠杆上挂钩码后如图乙所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，下列操作正确的是______； A. 将右侧钩码向右移动 B. 将左侧钩码向左移动 C. 增加右侧钩码个数 D. 减少左侧钩码个数 （3）如图丙所示，保持杠杆左侧所挂钩码个数不变，改变钩码悬挂的位置，用弹簧测力计在M点竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和钩码对应悬挂位置到O点的距离L，在F-L坐标系中作出图像，其中正确的是_______； A. B. C. D. （4）小高根据实验得出杠杆平衡条件是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，小新认为不对，她用轻质木板设计了如图丁所示的杠杆，木板的中心O为支点。已知，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。若只移动D处钩码的位置，小新的操作是_______，观察到杠杆仍然水平平衡，从而证明小高的观点是错误的； （5）小新利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，铅笔水平平衡后，不小心将前端的铅笔芯弄断了，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线下固定（图戊所示），则松手后铅笔_______（填字母序号）； A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡 （6）学习了功的知识后，小新回看表格中记录的数据，她想能否将：”中的单位“”换成“J”根据功的定义，你觉得可以换吗？_______（可以/不可以） 18. 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：物体动能大小与_______有关； （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_______（单选） A. 换用质量较大的木板 B. 换用表面更粗糙的木板 C. 换用质量更大（如4m）的钢球 D. 降低钢球滚下时的高度 （4）完成实验后，小雅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，在三种不同的水平表面上的滑行情况（如下表），小车在毛巾、棉布和木板三种水平面上滑行的过程中，克服摩擦力所做的功分别为：、和？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 （5）图丁所示是小明设计的实验装置，将弹簧压缩相同的长度后，由静止开始释放，推动质量不同的钢球，分别撞击同一木块，来验证“动能与质量的关系”，小华认为该实验不可行，你猜想原因是_______。 四、计算题（本大题共2小题，19题4分，20题6分，共10分） 19. 图甲是用滑轮组提升建筑材料A的示意图，在竖直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度匀速竖直上升。在这个过程中，拉力F做的功随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮所受的重力G动； （2）滑轮组的机械效率为η。 20. 氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取、。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。 （1）求轿车行驶过程中受到的阻力； （2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率； （3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $