内容正文:
2026 ~2027学年第一学期期中考试
九年级物理
(满分:80分 时间:80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. 如图所示,下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 镊子
C. 核桃夹 D. 起瓶器
2. 明代《天工开物》中记载了古代榨取植物油的步骤,“取诸麻菜子入釜,文火慢炒透出香气”。下列情形与“文火慢炒”改变内能的方式相同的是( )
A. 冷敷降温 B. 搓手取暖 C. 弯折铁丝 D. 钻木取火
3. 如图所示,吃饭时使用竹筷夹着食物,放进嘴中,人所做的额外功是( )
A. 移动食物所做的功 B. 对食物和竹筷所做功
C. 移动竹筷所做的功 D. 用力夹食物所做的功
4. 9月29日晚,2026年“黄河记忆”非遗大展在渭南市临渭区开幕,如图所示,千余架无人机腾空而起,在夜空中绘成一幅美丽画卷,将现场气氛推向高潮。无人机从地面匀速上升的过程中,下列有关无人机的说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加 B. 动能不变,重力势能不变
C. 动能不变,机械能增加 D. 动能增加,重力势能不变
5. 小明和小红分别将同样多的砖从一楼搬到二楼,小明用时10s,小红用时15 s。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小红对砖做功更多 B. 小红对砖做功更快
C. 小明对砖做功更多 D. 小明对砖做功更快
6. 图甲所示是某同学在水平地面上做俯卧撑并保持静止的场景。她的身体与地面平行且保持一条直线,简化图如图乙所示,地面对脚的力作用在A点,该同学的重心在B点,地面对手的力作用在C点,且力的方向与身体垂直。已知该同学的重力为520N,AB长为0.9m,AC长为1.2m,则地面对手的力为( )
A. 690N B. 520 N C. 390N D. 130N
7. 如图所示,时辰包子是陕西渭南一种传统名食。下列有关说法正确的是( )
A. 包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,含有的热量增多
B. 用盘子盛包子,热量可能从温度较低的盘子传递给温度较高的包子
C. 将包子咬一口,剩余包子的内能减小
D. 将包子放入冰箱冷藏后,包子的内能为零
8. 为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
A. 尽量使用热值大的燃料
B. 让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
9. 为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修,小明爸爸专门请了一个小型施工队。该施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处,滑轮组的结构如图所示。忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,用此滑轮组提升材料的过程中,下列说法错误的是( )
A. 使用滑轮组提升材料可以省力,但不能省功
B. 工人每次将材料匀速提起,需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力
C. 工人以0.2 m/s的速度拉绳子提升400 N的材料时,材料重力做功的功率为80 W
D. 减小提升材料的质量,可以增大该滑轮组的机械效率
10. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,其发动机为汽油机。某次作业,该款车在一段平直的公路上匀速行驶10 km,消耗汽油0.5 kg,发动机工作时的能量流向图如图乙所示,汽油的热值为。下列有关说法正确的是( )
A. 清扫车发动机的效率为30%
B. 清扫车发动机输出的有用功为
C. 清扫车所受牵引力为690N
D. 若汽油燃烧不充分,其热值将变小
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 2026年亚洲举重锦标赛中,中国队以总成绩21金12银8铜收官,位居金牌榜、奖牌榜榜首。如图所示是比赛时的场景,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃___________;当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,举重运动员对杠铃___________。(均选填“做功”或“不做功”)
12. 如图所示,拉弯的弓具有__________能,弓拉得越弯,离弦后箭的__________能就越大。射出的箭在空中下落的过程中,重力势能主要转化为__________能。
13. 某摩托车的发动机为单缸四冲程汽油机,如图甲、乙所示是该汽油机的两个冲程示意图。图__________________(选填“甲”或“乙”)所示冲程为摩托车提供动力,其能量转化过程是将__________________能转化为__________________能,这个冲程的下一个冲程是__________________冲程。
14. 如图所示,华山为我国著名五岳之一,有着“奇险天下第一山”的美誉。周末,小海和爸爸一起爬华山,他们从同一地点出发,沿相同路线爬到东峰某处,小海与爸爸所用时间之比为2∶3,已知小海与爸爸体重之比为5∶8,则该过程中,小海与爸爸做功之比为__________________,做功的功率之比为__________________。
15. 湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的__________________较大。将质量为200 g、温度为80℃的热水和一定质量的温度为20℃的冷水混合,混合后水的温度为40℃(假设混合过程中无能量损失)。冷、热水混合的过程中,热水放出的热量为__________________ J;混合时加入的20℃的冷水质量为__________________ kg。[]
16.
(1)如图甲为写字时的情形,笔可以看作是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,为阻力,请在图乙中画出的力臂。
(2)如图所示,请在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕绳方法。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向冷水和热水中各滴入一滴红墨水,观察到热水杯中的颜色变化得___________________________________ (选填“快”或“慢”),说明温度越高,分子的无规则运动越___________________________________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)如图乙所示,在“探究动滑轮的特点”时,弹簧测力计应在___________________________________(选填“静止”或“匀速拉动”)时读数,由该实验可得,使用动滑轮的好处是___________________________________。
18. 如图甲所示,在“观察不同物质吸热升温的现象”的实验中,将液体A、B分别盛入两个相同的瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,液体A、B的温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中,两个相同的瓷盘中应分别盛入初温、___________________________________均相同的A、B两液体。
(2)实验中通过比较________________________________________________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来比较液体吸收热量的多少。
(3)分析图乙图像可知,吸收相同的热量,___________________________________(选填“A”或“B”)液体升高的温度较多,该液体的吸热能力更___________________________________(选填“强”或“弱”)。
19. 小明在探究影响动能大小的因素的实验中,提出了以下猜想:
猜想1:物体动能的大小与物体的质量有关;
猜想2:物体动能的大小与物体的速度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验,让质量不同的小球从同一斜面的某一高度处自由滚下,撞击水平面上同一位置的同一木块,并将木块撞出一段距离。
(1)该实验中,“物体动能”中“物体”指的是_____________________________________(选填“小球”或“木块”),并通过观察__________________________________________________________________________来比较物体动能的大小。
(2)图甲、乙实验中,让两小球从斜面的同一高度处滚下,目的是使两小球到达水平面时具有相同的_____________________________________。
(3)对比图甲、丙实验,是为了验证猜想_____________________________________(选填“1”或“2”);得到的结论是:其他条件一定时,物体的_______________________________________________,动能越大。
(4)为了验证另一猜想,应对比图___________________________________实验。
(5)如果水平面绝对光滑,本实验将___________________________________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
20. 如图所示,同学们进行了“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)同学们将安装好的杠杆放在水平桌面上,杠杆上不挂钩码时,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的___________________________________(选填“左”或“右”)端翘起。
(2)调节好杠杆后,如图甲所示,在杠杆左右两侧挂上钩码,此时___________________________________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母,使杠杆保持水平。
(3)同学们通过多次改变杠杆左右两侧的钩码位置和数量,使杠杆始终保持水平平衡,正确实验得到下表所示数据。根据实验数据可得出杠杆的平衡条件:____________________________________________________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
20.0
2.0
10.0
2
1.5
10.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)实验中始终保持杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量____________________________________。
(5)如图乙所示,在杠杆左侧挂钩码,在杠杆右侧用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆水平平衡,若此时将弹簧测力计转动到虚线位置,保持杠杆水平平衡,则弹簧测力计的示数将____________________________________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(6)同学们利用所学的杠杆知识,制作了如图丙所示的简易杆秤。制作时用轻质木棒作为秤杆,细线系一个物体作为秤砣,空盘挂在A点作为秤盘,在O点系一根细线作为提纽。
①当待测物体的质量增大时,秤砣应向___________________________________(选填“左”或“右”)移动。
②若杆秤在使用过程中,秤砣有磨损,则待测物体的测量值___________________________________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,人工智能扫地机器人可自主完成扫地、拖地、避障、回充等清洁任务,实现无人化、智能化家居清洁。某款扫地机器人在30 s内沿水平直线匀速清扫的距离为15 m,假设该机器人扫地时所受牵引力恒为15 N,求:
(1)牵引力做的功。
(2)牵引力做功的功率。
22. 如图是太阳能热水器,热水器水箱中盛有质量为200kg、温度为20℃的水,经过一段时间的日照后,水箱中的水温度上升至50℃。[,]
(1)太阳能热水器是用____________________________________的方式改变水的内能。
(2)水吸收的热量是多少?
(3)若水吸收的热量由燃烧煤气来提供,煤气炉子的效率是40%,则需要消耗煤气的质量是多少?
23. 如图甲所示,工人所受重力为600 N,他用滑轮组将重物匀速提升5 m,整个过程中,有用功和额外功的大小如图乙所示。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)工人对绳自由端的拉力是多少?
(3)工人使用该滑轮组能够提起的最大物重是多少?
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2026 ~2027学年第一学期期中考试
九年级物理
(满分:80分 时间:80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. 如图所示,下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤 B. 镊子
C. 核桃夹 D. 起瓶器
【答案】B
【解析】
【详解】使用羊角锤、核桃夹、起瓶器时,动力臂大于阻力臂,由可知,属于省力杠杆;
使用镊子时,支点在手握镊子的末端,动力臂小于阻力臂,由可知,属于费力杠杆;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 明代《天工开物》中记载了古代榨取植物油的步骤,“取诸麻菜子入釜,文火慢炒透出香气”。下列情形与“文火慢炒”改变内能的方式相同的是( )
A. 冷敷降温 B. 搓手取暖 C. 弯折铁丝 D. 钻木取火
【答案】A
【解析】
【详解】“文火慢炒”是通过热传递的方式改变内能。
A.冷敷降温是内能从高温物体转移到低温物体,属于热传递改变内能,故A符合题意;
B.搓手取暖是克服摩擦力做功改变内能,故B不符合题意;
C.弯折铁丝是对铁丝做功改变内能,故C不符合题意;
D.钻木取火是克服摩擦力做功改变内能,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,吃饭时使用竹筷夹着食物,放进嘴中,人所做的额外功是( )
A. 移动食物所做的功 B. 对食物和竹筷所做功
C. 移动竹筷所做的功 D. 用力夹食物所做的功
【答案】C
【解析】
【详解】在用筷子夹取食物的过程中,夹食物做的功为有用功,但为了达到这一目的,就必须对筷子做功,故对筷子做的功为额外功。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 9月29日晚,2026年“黄河记忆”非遗大展在渭南市临渭区开幕,如图所示,千余架无人机腾空而起,在夜空中绘成一幅美丽画卷,将现场气氛推向高潮。无人机从地面匀速上升的过程中,下列有关无人机的说法正确的是( )
A. 动能增加,重力势能增加 B. 动能不变,重力势能不变
C. 动能不变,机械能增加 D. 动能增加,重力势能不变
【答案】C
【解析】
【详解】物体的动能与质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大;重力势能与质量和高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能是动能与势能的总和。
无人机匀速上升,质量不变,速度不变,故动能不变;质量不变,高度增加,重力势能增加;因此动能和重力势能的总和增加,即机械能增加。故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 小明和小红分别将同样多的砖从一楼搬到二楼,小明用时10s,小红用时15 s。在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 小红对砖做功更多 B. 小红对砖做功更快
C. 小明对砖做功更多 D. 小明对砖做功更快
【答案】D
【解析】
【详解】AC.对砖做功公式为,砖总重相等、提升高度相同,两人对砖做功相等,故AC错误;
BD.功率公式为,相同,小明用时,小红用时,故,因此,即小明对砖做功更快,故B错误,D正确。
故选D。
6. 图甲所示是某同学在水平地面上做俯卧撑并保持静止的场景。她的身体与地面平行且保持一条直线,简化图如图乙所示,地面对脚的力作用在A点,该同学的重心在B点,地面对手的力作用在C点,且力的方向与身体垂直。已知该同学的重力为520N,AB长为0.9m,AC长为1.2m,则地面对手的力为( )
A. 690N B. 520 N C. 390N D. 130N
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意,将保持静止的同学身体看作杠杆,支点为脚的作用点,阻力为同学重力,阻力臂;
动力为地面对手的支持力,动力臂。
根据杠杆平衡条件可得, ,即
故ABD不符合意,C符合题意。
故选C。
7. 如图所示,时辰包子是陕西渭南一种传统名食。下列有关说法正确的是( )
A. 包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,含有的热量增多
B. 用盘子盛包子,热量可能从温度较低的盘子传递给温度较高的包子
C. 将包子咬一口,剩余包子的内能减小
D. 将包子放入冰箱冷藏后,包子的内能为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有热量,故A错误;
B.热传递的条件是存在温度差,热量只能从高温物体传递给低温物体,故B错误;
C.内能的大小与物体的质量、温度等有关,将包子咬一口,剩余包子的质量减小,内能减小,故C正确;
D.一切物体在任何情况下都具有内能,包子的内能不可能为零,故D错误。
故选C。
8. 为了节约能源,需要提高热机的效率,下列措施不能提高热机效率的是( )
A. 尽量使用热值大的燃料
B. 让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 在设计与制造热机时要不断改进与创新,以减少能量的损失
【答案】A
【解析】
【详解】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,比值越大,效率越高。
A.燃料热值大小不影响热机的效率,所以不能提高热机效率,故A符合题意;
BCD.根据热机效率定义,使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失,提高效率,故BCD不符合题意。
故选A。
9. 为了赶在雨季之前给住在山区的奶奶的房屋做一次维修,小明爸爸专门请了一个小型施工队。该施工队利用3个相同的滑轮组成滑轮组将材料运送到高处,滑轮组的结构如图所示。忽略绳重和绳与滑轮间的摩擦,用此滑轮组提升材料的过程中,下列说法错误的是( )
A. 使用滑轮组提升材料可以省力,但不能省功
B. 工人每次将材料匀速提起,需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力
C. 工人以0.2 m/s的速度拉绳子提升400 N的材料时,材料重力做功的功率为80 W
D. 减小提升材料的质量,可以增大该滑轮组的机械效率
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据功的原理,使用滑轮组可以省力但不能省功,故A正确;
B.由图可知承担物重的绳子段数
忽略绳重和摩擦,拉力
即需要施加大小等于材料和动滑轮总重力的一半的力,故B正确。
C.材料上升的速度
材料重力做功的功率,故C错误。
D.忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
当动滑轮重不变,减小提升材料的质量,即减小,机械效率减小,故D错误。
本题选择错误的,故选CD。
10. 如图所示是一款远程无人驾驶清扫车,其发动机为汽油机。某次作业,该款车在一段平直的公路上匀速行驶10 km,消耗汽油0.5 kg,发动机工作时的能量流向图如图乙所示,汽油的热值为。下列有关说法正确的是( )
A. 清扫车发动机的效率为30%
B. 清扫车发动机输出的有用功为
C. 清扫车所受牵引力为690N
D. 若汽油燃烧不充分,其热值将变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,发动机效率,故A正确;
B.汽油完全燃烧放出的热量
发动机输出的有用功,故B错误;
C.清扫车行驶距离
由可得牵引力,故C正确;
D.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃烧是否充分无关,故D错误。
故选AC。
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 2026年亚洲举重锦标赛中,中国队以总成绩21金12银8铜收官,位居金牌榜、奖牌榜榜首。如图所示是比赛时的场景,举重运动员将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃___________;当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,举重运动员对杠铃___________。(均选填“做功”或“不做功”)
【答案】 ①. 做功 ②. 不做功
【解析】
【详解】举重运动员将杠铃举起的过程中,运动员对杠铃施加了向上的力,且杠铃在力的方向上移动了一段距离,满足做功的两个必要因素。
当举重运动员将杠铃高高举起后保持静止时,运动员虽然对杠铃施加了向上的力,但杠铃保持静止,没有在力的方向上通过距离,不满足做功条件。
12. 如图所示,拉弯的弓具有__________能,弓拉得越弯,离弦后箭的__________能就越大。射出的箭在空中下落的过程中,重力势能主要转化为__________能。
【答案】 ①.
弹性势 ②.
动 ③.
动
【解析】
【详解】因拉弯的弓发生弹性形变,故具有弹性势能;
由弹性势能的影响因素可知,弹性形变程度越大,弹性势能越大;弓离弦时弹性势能转化为箭的动能,故弓拉得越弯,离弦后箭的动能越大;
箭在空中下落过程中,重力势能减小,动能增大,故重力势能主要转化为动能。
13. 某摩托车的发动机为单缸四冲程汽油机,如图甲、乙所示是该汽油机的两个冲程示意图。图__________________(选填“甲”或“乙”)所示冲程为摩托车提供动力,其能量转化过程是将__________________能转化为__________________能,这个冲程的下一个冲程是__________________冲程。
【答案】 ①. 甲 ②. 内 ③. 机械 ④. 排气
【解析】
【详解】甲图两气门关闭、火花塞点火,为做功冲程,可给摩托车提供动力;
做功冲程将内能转化为机械能;
四冲程汽油机工作顺序为吸气、压缩、做功、排气,故做功冲程的下一个冲程是排气冲程。
14. 如图所示,华山为我国著名五岳之一,有着“奇险天下第一山”的美誉。周末,小海和爸爸一起爬华山,他们从同一地点出发,沿相同路线爬到东峰某处,小海与爸爸所用时间之比为2∶3,已知小海与爸爸体重之比为5∶8,则该过程中,小海与爸爸做功之比为__________________,做功的功率之比为__________________。
【答案】 ①. 5∶8 ②. 15∶16
【解析】
【详解】由题意可知,小海与爸爸质量之比为5∶8;因两人沿相同路线从同一地点爬到同一位置,故上升高度相同;由可知,小海与爸爸做功之比
由可知,小海与爸爸做功的功率之比
15. 湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的__________________较大。将质量为200 g、温度为80℃的热水和一定质量的温度为20℃的冷水混合,混合后水的温度为40℃(假设混合过程中无能量损失)。冷、热水混合的过程中,热水放出的热量为__________________ J;混合时加入的20℃的冷水质量为__________________ kg。[]
【答案】 ①. 比热容 ②. ③. 0.4
【解析】
【详解】水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同的热量,水的温度变化较小;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量较多。所以湖水对周围气温能起到很好的调节作用。
水放出的热量
因混合过程无能量损失,故
冷水质量
16.
(1)如图甲为写字时的情形,笔可以看作是杠杆,图乙为其简化图,其中O为支点,为阻力,请在图乙中画出的力臂。
(2)如图所示,请在图中画出用滑轮组提升重物时最省力的绕绳方法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
力臂的定义是“支点到力的作用线的垂直距离”,所以从支点向阻力的作用线作垂线段,这条垂线段就是的力臂,最后标注上符号即可。
【小问2详解】
滑轮组的省力规律是:承担物重的绳子段数越大越省力。本题仅有1个定滑轮和1个动滑轮,最多可绕出3段绳子承担物重,绕绳遵循“奇动偶定”原则:当为奇数时,绳子固定端要系在动滑轮的挂钩上,就能得到最多的承重段数,实现最省力。据此作图。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求完成填空。
(1)如图甲所示,向冷水和热水中各滴入一滴红墨水,观察到热水杯中的颜色变化得___________________________________ (选填“快”或“慢”),说明温度越高,分子的无规则运动越___________________________________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
(2)如图乙所示,在“探究动滑轮的特点”时,弹簧测力计应在___________________________________(选填“静止”或“匀速拉动”)时读数,由该实验可得,使用动滑轮的好处是___________________________________。
【答案】(1) ①. 快 ②. 剧烈
(2) ①. 匀速拉动 ②. 可以省力
【解析】
【小问1详解】
分子的无规则运动剧烈程度和温度有关:在热水中,红墨水扩散的速度更快,整杯水变色更快,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
【小问2详解】
探究动滑轮特点时,若静止读数会忽略滑轮转动的摩擦影响,只有匀速拉动时,动滑轮处于平衡状态,测得的拉力才是正常工作时的真实拉力;由图乙可知,物重1N,拉力仅为0.6N,小于物重,说明动滑轮的核心好处是可以省力。
18. 如图甲所示,在“观察不同物质吸热升温的现象”的实验中,将液体A、B分别盛入两个相同的瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,液体A、B的温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中,两个相同的瓷盘中应分别盛入初温、___________________________________均相同的A、B两液体。
(2)实验中通过比较________________________________________________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来比较液体吸收热量的多少。
(3)分析图乙图像可知,吸收相同的热量,___________________________________(选填“A”或“B”)液体升高的温度较多,该液体的吸热能力更___________________________________(选填“强”或“弱”)。
【答案】(1)质量 (2)加热的时间
(3) ①. A ②. 弱
【解析】
【小问1详解】
本实验是探究不同物质的吸热升温特性,根据控制变量法,需要只改变液体的种类,控制其他可能影响升温的变量一致,因此要让两种液体的初温、质量都相同。
【小问2详解】
实验中使用同一个红外灯同时照射两个瓷盘,相同时间内两种液体吸收的热量相等,因此可以通过加热的时间长短来间接反映液体吸收热量的多少,这是初中物理常用的转换法。
【小问3详解】
吸收相同热量即加热时间相同时,观察图乙可知A液体的温度上升幅度更大;吸热能力的强弱代表物质容纳热量的能力:相同质量的物质吸收相等热量时,升温越快,说明它的吸热能力越弱,因此A液体的吸热能力更弱。
19. 小明在探究影响动能大小的因素的实验中,提出了以下猜想:
猜想1:物体动能的大小与物体的质量有关;
猜想2:物体动能的大小与物体的速度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验,让质量不同的小球从同一斜面的某一高度处自由滚下,撞击水平面上同一位置的同一木块,并将木块撞出一段距离。
(1)该实验中,“物体动能”中“物体”指的是_____________________________________(选填“小球”或“木块”),并通过观察__________________________________________________________________________来比较物体动能的大小。
(2)图甲、乙实验中,让两小球从斜面的同一高度处滚下,目的是使两小球到达水平面时具有相同的_____________________________________。
(3)对比图甲、丙实验,是为了验证猜想_____________________________________(选填“1”或“2”);得到的结论是:其他条件一定时,物体的_______________________________________________,动能越大。
(4)为了验证另一猜想,应对比图___________________________________实验。
(5)如果水平面绝对光滑,本实验将___________________________________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) ①. 小球 ②. 木块移动的距离
(2)速度 (3) ①. 2 ②. 速度越大
(4)甲、乙 (5)不能
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是从斜面滚下的小球,通过转换法,将不易直接测量的小球动能大小,转换为容易观测的木块被撞后移动的距离:木块被推得越远,说明小球的动能越大。
【小问2详解】
让小球从斜面同一高度自由滚下,是初中物理的经典操作,目的是控制小球到达水平面时的速度相同。
【小问3详解】
甲、丙实验中,是同一个小球、质量完全相同,小球从不同高度滚下、到达水平面的速度不同,因此是探究动能和速度的关系,对应猜想2;
实验现象显示速度更大的甲图中木块移动距离更远,可得结论:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
【小问4详解】
另一个猜想是动能与质量的关系,需要控制速度相同、改变小球质量,因此选择甲、乙两组实验:两球从同一高度滚下保证速度相同,小球质量不同。
【小问5详解】
如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将不受摩擦力,会一直做匀速直线运动,无法停下,也就不能通过木块移动的距离来比较小球动能大小,因此无法达到探究目的。
20. 如图所示,同学们进行了“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)同学们将安装好的杠杆放在水平桌面上,杠杆上不挂钩码时,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的___________________________________(选填“左”或“右”)端翘起。
(2)调节好杠杆后,如图甲所示,在杠杆左右两侧挂上钩码,此时___________________________________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母,使杠杆保持水平。
(3)同学们通过多次改变杠杆左右两侧的钩码位置和数量,使杠杆始终保持水平平衡,正确实验得到下表所示数据。根据实验数据可得出杠杆的平衡条件:____________________________________________________(用表格中的物理量符号表示)。
实验序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
20.0
2.0
10.0
2
1.5
10.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)实验中始终保持杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量____________________________________。
(5)如图乙所示,在杠杆左侧挂钩码,在杠杆右侧用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆水平平衡,若此时将弹簧测力计转动到虚线位置,保持杠杆水平平衡,则弹簧测力计的示数将____________________________________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(6)同学们利用所学的杠杆知识,制作了如图丙所示的简易杆秤。制作时用轻质木棒作为秤杆,细线系一个物体作为秤砣,空盘挂在A点作为秤盘,在O点系一根细线作为提纽。
①当待测物体的质量增大时,秤砣应向___________________________________(选填“左”或“右”)移动。
②若杆秤在使用过程中,秤砣有磨损,则待测物体的测量值___________________________________(选填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1)左 (2)不能
(3)
(4)力臂大小 (5)变大
(6) ①. 右 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
调节杠杆平衡时,平衡螺母总是向翘起的一端调节。将平衡螺母向左调后杠杆水平平衡,说明一开始杠杆的左端翘起。
【小问2详解】
平衡螺母仅能在挂钩码前调节杠杆初始平衡使用,挂上钩码后,不能再调节平衡螺母,只能通过增减钩码数量、移动钩码位置让杠杆恢复平衡。
【小问3详解】
分析表格三组数据,每组的动力与动力臂的乘积,都等于阻力与阻力臂的乘积,因此得出杠杆平衡条件为
【小问4详解】
杠杆在水平位置平衡时,钩码对杠杆的拉力方向竖直向下,与杠杆垂直,此时力臂恰好与杠杆重合,可以直接通过杠杆上的刻度读出力臂长度,因此目的是便于测量力臂。
【小问5详解】
弹簧测力计斜拉时,拉力不再与杠杆垂直,动力臂会比竖直拉动时变短;根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变,动力臂变短则动力变大,因此弹簧测力计示数变大。
【小问6详解】
①待测物体质量增大,对应的阻力变大,在阻力臂、秤砣重力不变的情况下,根据杠杆平衡条件,需要增大秤砣一侧的力臂,因此秤砣要向右移动。
②秤砣磨损后自身重力变小,在待测物体重力和阻力臂不变时,需要将秤砣向远离提纽的方向移动更长距离才能让杠杆平衡,对应的刻度读数会大于物体的真实质量,因此测量值偏大。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 如图所示,人工智能扫地机器人可自主完成扫地、拖地、避障、回充等清洁任务,实现无人化、智能化家居清洁。某款扫地机器人在30 s内沿水平直线匀速清扫的距离为15 m,假设该机器人扫地时所受牵引力恒为15 N,求:
(1)牵引力做的功。
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1)225J
(2)7.5W
【解析】
【小问1详解】
牵引力做的功
【小问2详解】
牵引力做功的功率
22. 如图是太阳能热水器,热水器水箱中盛有质量为200kg、温度为20℃的水,经过一段时间的日照后,水箱中的水温度上升至50℃。[,]
(1)太阳能热水器是用____________________________________的方式改变水的内能。
(2)水吸收的热量是多少?
(3)若水吸收的热量由燃烧煤气来提供,煤气炉子的效率是40%,则需要消耗煤气的质量是多少?
【答案】(1)热传递 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
改变内能的方式有做功和热传递两种,太阳能热水器是将太阳的热量转移到水中,使水的内能增加、温度升高,没有通过做功的形式改变内能,因此是通过热传递的方式改变水的内能。
【小问2详解】
水吸收的热量
【小问3详解】
煤气完全燃烧放出的热量
由得消耗煤气的质量
23. 如图甲所示,工人所受重力为600 N,他用滑轮组将重物匀速提升5 m,整个过程中,有用功和额外功的大小如图乙所示。(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)工人对绳自由端的拉力是多少?
(3)工人使用该滑轮组能够提起的最大物重是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,拉力做的总功
滑轮组的机械效率
【小问2详解】
由图甲可知,绳子股数,绳子自由端移动的距离
拉力的大小
【小问3详解】
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,动滑轮重
工人对绳的最大拉力等于工人所受的重力,根据可得,工人使用该滑轮组能够提起的最大物重
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