2026-2027学年苏科版物理九年级上学期期中模拟卷(江苏省无锡市滨湖区)(练习卷)
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内容正文:
2026-2027学年苏科版物理九年级上学期期中模拟卷(江苏省无锡市滨湖区)(练习卷)
满分:100分 考试时间:90分钟
考试范围:苏科版九年级上册第11—13章(简单机械和功、机械能和内能、电路初探)
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答案一律写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.本卷g取10 N/kg。
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年9月3日,中国以一场盛大阅兵,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示,军队从容有序地行进时,鞋底与地面摩擦温度升高,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( )
A. 用打气筒给自行车打气,气筒壁变热 B. 太阳照射下,水温升高
C. 用热水袋暖手,手变暖 D. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手
2. 如图是球赛转播摄像机的摇臂,选项中与其不属于同类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 钓鱼竿
C. 机械臂 D. 筷子
3. 以下有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A. 家用电冰箱正常工作时的电流约为1A B. 三节干电池串联而成的电池组的电压为9V
C. 将一个鸡蛋举高2m,做的功约为10J D. 中学生上楼时的功率约为2000W
4. 取一个番茄,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲是水果电池的正极 B. 乙是铜片
C. 该水果电池的电压是4V D. 水果电池将内能转化为电能
5. 如图所示,闭合开关,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 灯泡短路 D. 开关断路
6. “燃情苏超,致敬平凡生活中追求非凡的你!”下列过程中,守门员对足球做功的是( )
A. 持球蓄势待发 B. 奋力踢出足球
C. 足球在空中飞行 D. 足球被门柱反弹
7. 初中生小明回家上楼,用20s从一楼走到三楼,他上楼过程的功率大约为( )
A. 3W B. 12W C. 120W D. 1200W
8. 如图所示是小明家所在小区的大门横杆。小明发小区内部车辆,门禁系统可以自动识别将大门打开:外部车辆,需要门卫人员按动按才能将门打开。若将门禁系统看作开关S1,按钮看作开关S2。如图所示的四个电路中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 食品夹 B. 托盘天平
C. 核桃夹 D. 镊子
10. 地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
11. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
12. 如图所示的简单机械在使用过程中,属于费力机械的是( )
A. 斜面 B. 滑轮组
C. 独轮车 D. 船桨
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
14. 如图所示是常用的“一拖三”手机充电线,若将其USB插头连入电源适配器,可同时为三台手机充电,此时的手机电池应看作_______(用电器/电源);三台手机的连接方式是_______。
15.并联电路中,干路电流等于各支路电流______;各支路两端的电压______。
16. 如图所示,在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出,不计空气阻力,小球能到达的最高高度分别为和,则_________(</=/>);小球落地时的速度大小分别为和,则________(</=/>)。
17. 如图所示,闭合开关S,灯泡和_______(串联/并联),电压表测_______(/)的电压,打开开关S,电压表_______(有/无)示数。
18. 今年第13号台风“贝碧嘉”于9月13日过境江苏无锡境内,台风后救援人员用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内提升2m,所用拉力为2000N(不计摩擦和绳重,g取10N/ kg),救援人员利用起重设备所做功的功率为_____W,提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为_____,为了加快救援进度,利用该起重设备同时提升两块480kg的混凝土楼板,绳子自由端拉力为______N。
19. 春联,是我国特有的文学形式,是过年的重要习俗。如图所示,写春联时,毛笔杆相当于_____(省力/费力)杠杆;手握笔的位置向上移动,阻力臂____(变大/变小),则写字时所需的力将_____(变大/变小)。
20. 用剪刀剪布时,为了更省力应将布放在________(选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴;盘山公路,宛如盘龙,其相当于________(选填“斜面”或“轮轴”);国旗旗杆顶部安装的滑轮,使用该滑轮的目的是________。
21. 如题图是手机充电线的三个插头,可为三部不同类型手机充电,如果3部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是______联;三台手机的充电电压______(选填“相等”、“不相等”);若拔掉其中一台手机,则通过充电器的总电流将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22. 如图所示,小明用的力,将一重为的物体从斜面底部匀速拉到斜面顶部,已知斜面高,长,则在整个过程中,拉力对物体做的功是_______,斜面的机械效率为_______,物体所受的摩擦力为________。
三、解答题(本题共8题,共50分。第23~24题为作图题,第25~26题为计算题,第27~30题为实验题)
23. 按要求作图:
(1)如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动,请在图乙中画出:①F的力臂:②F的示意图。(2分)
(2)如图所示,小吴站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法;(2分)
(3)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:两灯串联。(2分)
24. 按要求作图(请保留作图痕迹)。图(a)所示为杭州亚运会赛艇比赛现场.船桨可视为杠杆AOB,图(b)为其简化图,O为支点,为动力,请在图(b)中画出的力臂。(2分)
25. 如图甲,是一种塔式起重机上的滑轮组。已知起重机匀速吊起m1=600kg的货物时,货物在t=10s内匀速上升了h=5m,滑轮组的机械效率η=80%;若忽略滑轮组中定滑轮部分质量,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。求:
(1)绳端的拉力F;(2分)
(2)绳端拉力F的功率P;(2分)
(3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量M=3t,平衡臂长l1=5m,起重臂长l2=15m,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量m2。(2分)
26. 为了发展全民体育运动,无锡不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房,见到了琳琅满目的健身器材。如图甲所示,小丽妈妈选择了她最常用的可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼,划船机使用方法及正确姿势如图乙所示。假设小丽妈妈每次划船运动的距离相同,当她在某个阻力级别以稳定的节奏划船时,显示器上的参数如图丙所示。
(1)下列说法错误的是( )(已知1卡定义为使1g水温度升高1℃所需的热量)[](2分)
A. 根据1卡定义计算可得,1卡约等于4.2J
B. 划船机的拉杆上设计了硅胶手柄,可以增大摩擦起防滑作用
C. 若固定划船次数,小丽妈妈想要增加这次训练消耗的能量可以通过提高划船频率实现
D. 腿部用力蹬踏板,人和坐垫就往远离踏板的方向运动,这说明力的作用是相互的
(2)①在显示器上显示的1min运动内小丽妈妈划船做的总功是多少?阻力是多大?(2分)
②划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别,若教练将阻力大小调节为原来的2倍,并建议妈妈将功率保持在100W,则妈妈1min内划船的次数变成多少?
(3)使用划船机锻炼,人体消耗的总能量中一部分用于对划船机做功,另一部分用于人体内部消耗(维持生理活动和转化为内能)。小丽妈妈已训练这一项目一段时间,本次训练她保持功率150W连续锻炼10min(假设人体每分钟消耗的总能量不变,仍为10.5千焦),则人体内部消耗的能量为______J。运动中,人体通过多种途径散热以维持体温基本稳定,其中出汗散热是重要方式。已知1g汗水蒸发所带走热量2.4kJ,若人体内部消耗能量中有80%通过出汗散热,则小丽妈妈需要出汗______g才能由汗液蒸发带走这部分热量保持体温基本不变。(2分)
27. 下图为“探究动能大小与哪些因素有关”的实验情景。其中h1<h2,m1<m2,s1<s3<s2。
(1)实验中,探究的动能是指__________;(2分)
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能
(2)为探究动能大小与质量的关系,应选择__________两图;(2分)
(3)比较甲、乙两次实验可以得出的初步结论是:__________________;(2分)
(4)得出正确结论后,进一步分析实验现象可知:两个影响因素中,___________对物体动能的影响更大;(2分)
(5)如图丁所示,小球从A点沿轨道AOB运动,图中虚线为其离开B点后的部分运动轨迹,则小球下滑时应满足的条件是_________________。(2分)
28. 学习小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好杠杆,发现左端低、右端高,应将平衡螺母向______调节,使之在水平位置平衡;(2分)
(2)D点悬挂两个钩码。A、B、C三点分别悬挂六个、三个、两个钩码,杠杆均能在水平位置平衡,这说明杠杆平衡时,力臂越大,对应的力越小,进一步实验,可归纳得出杠杆的平衡条件是______;(2分)
(3)根据实验过程中的体会,小明觉得对于杠杆,哪边重往哪边沉,其实这里的“重”实质指的是______比较大;(2分)
(4)保持D点悬挂钩码不变,在E点施加力使杠杆在水平位置平衡,为了使力最小,力的方向应______,这是因为此时力臂最大。(2分)
29. 小华家的天然气热水器铭牌标明了它的热效率。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否正确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的质量达到40kg时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃,热水器输出热水的温度为42℃,整个过程共消耗天然气。[已知水的比热容为,天然气的热值是]
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;(2分)
(2)该热水器的热效率;(2分)
(3)水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量的转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同;一台六汽缸四冲程的汽油机,飞轮转速为,则内对外做功________次。(2分)
30. 小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验。
实验一:“观察不同物质吸热升温的现象”
实验二:“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)实验一,甲、乙虚线框中应分别选择的器材组合是_______(选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过_______来反映,小明设计了两个方案:①加热相同时间,比较升高的温度;②升高相同的温度,比较加热的时间,以上可行的方案是_______;(2分)
(2)实验二,若燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行?_______,理由是_______;(2分)
(3)两次实验,都需要控制相同的有_______。(2分)
A.燃料的质量
B.燃料的种类
C.烧杯内物体的质量
D.烧杯内物质的种类
E.加热的时间
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2026-2027学年苏科版物理九年级上学期期中模拟卷(江苏省无锡市滨湖区)(练习卷)
满分:100分 考试时间:90分钟
考试范围:苏科版九年级上册第11—13章(简单机械和功、机械能和内能、电路初探)
1.本试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答案一律写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.本卷g取10 N/kg。
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年9月3日,中国以一场盛大阅兵,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年。如图所示,军队从容有序地行进时,鞋底与地面摩擦温度升高,下列情境中改变内能的方式与其相同的是( )
A. 用打气筒给自行车打气,气筒壁变热 B. 太阳照射下,水温升高
C. 用热水袋暖手,手变暖 D. 吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手
【答案】A
【解析】
【详解】鞋底与地面摩擦温度升高,是通过做功的方式改变内能。
A.用打气筒给自行车打气,气筒壁变热,是活塞压缩气体做功,属于做功改变内能,故A符合题意;
B.太阳照射下,水温升高,是通过热传递改变内能,故B不符合题意;
C.用热水袋暖手,手变暖,是通过热传递改变内能,故C不符合题意;
D.吃饭时,金属勺放在热汤中会烫手,是通过热传递改变内能,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图是球赛转播摄像机的摇臂,选项中与其不属于同类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 钓鱼竿
C. 机械臂 D. 筷子
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,摄像机摇臂的动力作用点到支点的距离小于阻力作用点到支点的距离,即,根据杠杆平衡条件,可知所以摇臂是费力杠杆。
A.使用开瓶器时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,与摇臂不同类,故A符合题意;
B.钓鱼时,手施加的动力的动力臂远小于鱼的拉力(阻力)的阻力臂,是费力杠杆,与摇臂同类,故B不符合题意;
C.机械臂工作时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,与摇臂同类,故C不符合题意;
D.用筷子夹食物时,手指施加动力的动力臂小于食物对筷子阻力的阻力臂,是费力杠杆,与摇臂同类,故D不符合题意。
故选A。
3. 以下有关物理量的估测,符合生活实际的是( )
A. 家用电冰箱正常工作时的电流约为1A B. 三节干电池串联而成的电池组的电压为9V
C. 将一个鸡蛋举高2m,做的功约为10J D. 中学生上楼时的功率约为2000W
【答案】A
【解析】
【详解】A.一台家用电冰箱工作时的功率约为220W,根据P=UI得,工作时的电流约为
故A符合题意;
B.不同的电源提供不同的电压,一节新干电池的电压为1.5V,三节干电池串联而成的电池组的电压为
4. 取一个番茄,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲是水果电池的正极 B. 乙是铜片
C. 该水果电池的电压是4V D. 水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图中甲与电压表的负接线柱相连,乙与电压表的3V接线柱相连,电压表指针向右偏,说明电流从电压表的正接线柱流进,可知甲是电源负极,乙是电源正极。水果电池中,更活泼的金属作负极,所以甲是铁片,乙是铜片,故A错误,B正确;
C.电压表连接的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.8V,则电源电压为0.8V,故C错误;
D.水果电池消耗化学能,获得电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,闭合开关,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A. 灯泡短路 B. 灯泡断路
C. 灯泡短路 D. 开关断路
【答案】B
【解析】
【详解】由电路实物图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路;用一段导线的两端接触a、b两点或c、d两点时,两灯都不亮,说明此时电路是断路;当导线接触e、f两点时,只有一只灯泡发光,此时导线代替了灯L2(L2一定不发光),所以此时一定是灯泡L1发光(L1灯丝完好),此时电路处于通路状态(开关没有问题),由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. “燃情苏超,致敬平凡生活中追求非凡的你!”下列过程中,守门员对足球做功的是( )
A. 持球蓄势待发 B. 奋力踢出足球
C. 足球在空中飞行 D. 足球被门柱反弹
【答案】B
【解析】
【详解】A.守门员持球蓄势待发时,对足球有力的作用,但足球没有在力的方向上移动距离,所以守门员对足球没有做功,故A不符合题意;
B.守门员奋力踢出足球时,对足球有力的作用,且足球在力的方向上移动了距离,满足做功的两个必要因素,所以守门员对足球做了功,故B符合题意;
C.足球在空中飞行时,守门员不再对足球施加力,足球是由于惯性而运动,所以守门员对足球没有做功,故C不符合题意;
D.足球被门柱反弹时,守门员没有对足球施加力,所以守门员对足球没有做功,故D不符合题意。
故选B。
7. 初中生小明回家上楼,用20s从一楼走到三楼,他上楼过程的功率大约为( )
A. 3W B. 12W C. 120W D. 1200W
【答案】C
【解析】
【详解】小明从一楼走到三楼过程中上升的高度约
初中生的质量约50kg,则小明上楼过程中做的功约
小明上楼过程的功率约
150W比较接近120W,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图所示是小明家所在小区的大门横杆。小明发小区内部车辆,门禁系统可以自动识别将大门打开:外部车辆,需要门卫人员按动按才能将门打开。若将门禁系统看作开关S1,按钮看作开关S2。如图所示的四个电路中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做开关S1,按钮看做开关S2,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,故只有C符合题意。
故选C。
9. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 食品夹 B. 托盘天平
C. 核桃夹 D. 镊子
【答案】C
【解析】
【详解】阿基米德设想的杠杆是省力杠杆,用较小的动力撬起巨大的阻力。
A.食品夹在使用时,支点在后端,动力作用在中间,阻力作用在前端,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.托盘天平在使用时,支点在中间的横梁轴心处,两边托盘上物体的重力分别是动力和阻力,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用时,支点在前端的转轴处,动力作用在手柄上,阻力作用在核桃上,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D.镊子在使用时,支点在后端,动力作用在中间,阻力作用在前端,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
10. 地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或现金支付使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,屏幕亮度提升至100%并启用抗眩光涂层确保操作界面可见,则屏幕与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制,综上结合选项图可知,只有D图符合题意。
故选D。
11. 小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】指纹识别成功相当于开关闭合,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,说明每个开关都能控制指纹锁,故两个开关并联后,与指纹锁串联。
故选D。
12. 如图所示的简单机械在使用过程中,属于费力机械的是( )
A. 斜面 B. 滑轮组
C. 独轮车 D. 船桨
【答案】D
【解析】
【详解】A.斜面是省力机械;若通过长度为L的斜面提升该物体,忽略摩擦做功时,根据功的原理得到,由于L大于h,所以F小于G,即通过斜面提升物体可以省力,故A不符合题意;
B.图中滑轮组由两段绳子承担物重,所以是省力机械,故B不符合题意;
C.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.船桨使用时,手距离支点比较近,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
【答案】 ①. 动 ②. 转移
【解析】
【详解】[1]骨牌倒下时,所处高度减小,重力势能减小,从而获得速度,动能增大,所以,骨牌倒下过程中,其重力势能转化为动能。
[2]前一张骨牌倒下后停止运动,后一张骨牌由静止变为运动,所以前一张倒下的骨牌能量会转移到后一张骨牌上。
14. 如图所示是常用的“一拖三”手机充电线,若将其USB插头连入电源适配器,可同时为三台手机充电,此时的手机电池应看作_______(用电器/电源);三台手机的连接方式是_______。
【答案】 ①. 用电器 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]给手机充电时,手机电池会消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,因此此时手机电池在电路中相当于用电器。
[2] 三台手机充电时,彼此互不影响,断开其中一台手机,另外两台仍可正常充电,符合并联电路的特点,因此三台手机的连接方式是并联。
15.并联电路中,干路电流等于各支路电流______;各支路两端的电压______。
【答案】之和;相等
【解析】并联电路干路电流等于各支路电流之和;各支路两端电压相等。
16. 如图所示,在同一高度以大小相同的初速度分别竖直向上和斜向上将同一小球抛出,不计空气阻力,小球能到达的最高高度分别为和,则_________(</=/>);小球落地时的速度大小分别为和,则________(</=/>)。
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球,具有的动能相等。不计空气阻力,小球在运动过程中机械能守恒。竖直向上抛出的小球到达最高点时,动能全部转化为重力势能,而斜向上抛出的小球到达最高点时,速度不为0,即动能不为0,动能只有部分转化为重力势能,竖直向上抛出的小球到达最高点时具有的重力势能较大。当质量一定时,高度越高重力势能越大,故。
[2]同一高度以大小相同的初速度抛出的小球,具有的动能相等,而不计空气阻力,小球在运动过程中机械能守恒。故落地时的动能也相等。当质量一定时,动能只和速度有关,故小球落地时的速度大小。
17. 如图所示,闭合开关S,灯泡和_______(串联/并联),电压表测_______(/)的电压,打开开关S,电压表_______(有/无)示数。
【答案】 ①. 串联 ②. ③. 无
【解析】
【详解】[1]电流从电源正极流出后,只有一条路径:电源正极→→→电流表→S→电源负极,两个灯泡顺次连接,因此和串联。
[2]电压表并联在的两端,因此电压表测的电压。
[3]打开开关S后,电压表右侧一端无法通过开关连接到电源负极,因此电压表无示数。
18. 今年第13号台风“贝碧嘉”于9月13日过境江苏无锡境内,台风后救援人员用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内提升2m,所用拉力为2000N(不计摩擦和绳重,g取10N/ kg),救援人员利用起重设备所做功的功率为_____W,提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为_____,为了加快救援进度,利用该起重设备同时提升两块480kg的混凝土楼板,绳子自由端拉力为______N。
【答案】 ①. 2000 ②. 80% ③. 3600
【解析】
【详解】[1]由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3,起重设备所做的总功为
W总=Fs=Fnh=2000N×3×2m=12000J
起重设备所做功的功率为
[2]该混凝土楼板的重力为
G=mg=480kg×10N/kg=4800N
起重设备所做的有用功为
W有=Gh=4800N×2m=9600J
起重设备的机械效率为
[3]不计摩擦和绳重,动滑轮重为
G动=nF-G=3×2000N-4800N=1200N
利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板,此时拉力
19. 春联,是我国特有的文学形式,是过年的重要习俗。如图所示,写春联时,毛笔杆相当于_____(省力/费力)杠杆;手握笔的位置向上移动,阻力臂____(变大/变小),则写字时所需的力将_____(变大/变小)。
【答案】 ①. 费力 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆。
[2][3]手握笔的位置向上移动,则阻力臂变大,纸张对笔的阻力基本不变;而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,写字时所需的动力将变大。
20. 用剪刀剪布时,为了更省力应将布放在________(选填“靠近”或“远离”)剪刀的转动轴;盘山公路,宛如盘龙,其相当于________(选填“斜面”或“轮轴”);国旗旗杆顶部安装的滑轮,使用该滑轮的目的是________。
【答案】 ①.
靠近 ②.
斜面 ③.
改变力的方向
【解析】
【详解】剪刀属于杠杆,由杠杆平衡条件可知,阻力、动力臂一定时,阻力臂越小所需动力越小,故为省力应将布放在靠近剪刀转动轴的位置。
盘山公路通过把陡峭的直路弯折延伸,相当于加长了斜面的长度,能够让车辆上坡时用更小的力,本质是简单机械中的斜面。
国旗旗杆顶部安装的是定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,故安装该滑轮的目的是改变力的方向。
21. 如题图是手机充电线的三个插头,可为三部不同类型手机充电,如果3部手机同时充电,那么这三部手机的连接方式是______联;三台手机的充电电压______(选填“相等”、“不相等”);若拔掉其中一台手机,则通过充电器的总电流将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并 ②. 相等 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]用三合一充电器给三部手机同时充电时,3部手机能独立工作且互不影响,因此是并联的。
[2]根据并联电压规律可知,三台手机的充电电压相等。
[3]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,拔掉其中一部手机,则总电流将变小。
22. 如图所示,小明用的力,将一重为的物体从斜面底部匀速拉到斜面顶部,已知斜面高,长,则在整个过程中,拉力对物体做的功是_______,斜面的机械效率为_______,物体所受的摩擦力为________。
【答案】 ①. 250 ②. 80% ③. 5
【解析】
【详解】[1]在整个过程中,拉力对物体做的功
W总=Fs=25N×10m=250J
[2]有用功
W有=Gh=100N×2m=200J
斜面的机械效率为
[3]额外功
W额=W总-W有=250J-200J=50J
物体所受的摩擦力为
三、解答题(本题共8题,共50分。第23~24题为作图题,第25~26题为计算题,第27~30题为实验题)
23. 按要求作图:
(1)如图甲是教室里的学生座椅,乙图是它的侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动,请在图乙中画出:①F的力臂:②F的示意图。(2分)
(2)如图所示,小吴站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法;(2分)
(3)如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:两灯串联。(2分)
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
要使力F最小,力臂l需最大,连接支点A与力F的作用点C,即为最长力臂l,要使座椅绕A点逆时针转动,过力F的作用点C作力臂l的垂线,方向垂直于AC向上,用带箭头的线段表示,即为最小力F。据此作图。
【小问2详解】
最省力的绕线方式是让承担物重的绳子段数最多,从动滑轮的挂钩开始绕线,先绕过定滑轮,再绕回动滑轮,最后绳子的自由端引到人手。据此作图。
【小问3详解】
电池要串联,串联电路要求电流只有一条路径,依次经过两个灯泡,将电流表的负接线柱与灯右端接线柱相连,再用导线将左侧电源负极与右侧电源正极相连即可。据此作图。
24. 按要求作图(请保留作图痕迹)。图(a)所示为杭州亚运会赛艇比赛现场.船桨可视为杠杆AOB,图(b)为其简化图,O为支点,为动力,请在图(b)中画出的力臂。(2分)
【答案】
【解析】
【详解】F1的力臂l1,先画出动力F1的反向延长线,再从O点做其垂线段,则该垂线段长度为F1的力臂l1,如图所示:
25. 如图甲,是一种塔式起重机上的滑轮组。已知起重机匀速吊起m1=600kg的货物时,货物在t=10s内匀速上升了h=5m,滑轮组的机械效率η=80%;若忽略滑轮组中定滑轮部分质量,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。求:
(1)绳端的拉力F;(2分)
(2)绳端拉力F的功率P;(2分)
(3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量M=3t,平衡臂长l1=5m,起重臂长l2=15m,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量m2。(2分)
【答案】(1)2500N;(2)3750W;(3)850kg
【解析】
【详解】解:(1)有用功为
总功为
3段绳子与动滑轮接触,则电动机将绳子拉动的距离为
绳端的拉力为
则动滑轮重为
(2)拉力功率为
(3)此时起重机为一杠杆,配重对杠杆的拉力等于配重重力,动滑轮与货物对杠杆拉力等于二者的总重,根据杠杆平衡条件有
即
即
解得
答:(1)拉力2500N;
(2)拉力的功率为3750W;
(3)货物质量为850kg。
26. 为了发展全民体育运动,无锡不断完善健身设施。小丽和家人来到社区健身房,见到了琳琅满目的健身器材。如图甲所示,小丽妈妈选择了她最常用的可调节阻力的坐姿划船机进行锻炼,划船机使用方法及正确姿势如图乙所示。假设小丽妈妈每次划船运动的距离相同,当她在某个阻力级别以稳定的节奏划船时,显示器上的参数如图丙所示。
(1)下列说法错误的是( )(已知1卡定义为使1g水温度升高1℃所需的热量)[](2分)
A. 根据1卡定义计算可得,1卡约等于4.2J
B. 划船机的拉杆上设计了硅胶手柄,可以增大摩擦起防滑作用
C. 若固定划船次数,小丽妈妈想要增加这次训练消耗的能量可以通过提高划船频率实现
D. 腿部用力蹬踏板,人和坐垫就往远离踏板的方向运动,这说明力的作用是相互的
(2)①在显示器上显示的1min运动内小丽妈妈划船做的总功是多少?阻力是多大?(2分)
②划船机还可通过调节装置设定不同的阻力级别,若教练将阻力大小调节为原来的2倍,并建议妈妈将功率保持在100W,则妈妈1min内划船的次数变成多少?
(3)使用划船机锻炼,人体消耗的总能量中一部分用于对划船机做功,另一部分用于人体内部消耗(维持生理活动和转化为内能)。小丽妈妈已训练这一项目一段时间,本次训练她保持功率150W连续锻炼10min(假设人体每分钟消耗的总能量不变,仍为10.5千焦),则人体内部消耗的能量为______J。运动中,人体通过多种途径散热以维持体温基本稳定,其中出汗散热是重要方式。已知1g汗水蒸发所带走热量2.4kJ,若人体内部消耗能量中有80%通过出汗散热,则小丽妈妈需要出汗______g才能由汗液蒸发带走这部分热量保持体温基本不变。(2分)
【答案】(1)C (2),300N,10次
(3) ①. 15000 ②. 5
【解析】
【小问1详解】
A.1g水温度升高1℃所需的热量为
所以1卡约等于4.2J,故A正确,不符合题意;
B.划船机的拉杆上设计了硅胶手柄,可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦起防滑作用,故B正确,不符合题意;
C.由(F是阻力,s是每次划船距离),固定划船次数,即固定,阻力F不变时,总功W不变。要增加消耗能量(即增加总功),应增大阻力,而不是提高划船频率,故C错误,符合题意;
D.腿部用力向前蹬踏板,人和坐垫就往远离踏板的方向运动,这说明人和坐垫受到一个向后的反作用力,说明力的作用是相互的,故D正确,不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
①在显示器上显示的1min运动内小丽妈妈划船做的总功为
图可知,划船的距离为30m,则划船的动力为
则阻力为
②每次划船的距离为
将阻力大小调节为原来的2倍,则此时的动力为
功率保持在100W,则1min内划船做的总功
则划船的总距离为
则1min内划船的次数
【小问3详解】
[1]本次训练对划船机做功为
则人体内部消耗的能量为
[2]小丽妈妈需要出汗的质量为
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九年级物理试题
27. 下图为“探究动能大小与哪些因素有关”的实验情景。其中h1<h2,m1<m2,s1<s3<s2。
(1)实验中,探究的动能是指__________;(2分)
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能
(2)为探究动能大小与质量的关系,应选择__________两图;(2分)
(3)比较甲、乙两次实验可以得出的初步结论是:__________________;(2分)
(4)得出正确结论后,进一步分析实验现象可知:两个影响因素中,___________对物体动能的影响更大;(2分)
(5)如图丁所示,小球从A点沿轨道AOB运动,图中虚线为其离开B点后的部分运动轨迹,则小球下滑时应满足的条件是_________________。(2分)
【答案】(1)B (2)甲、丙
(3)质量相同时,物体运动的速度越大,物体具有的动能越大。 (4)速度
(5)小球在A点的速度大于0
【解析】
【小问1详解】
实验中,主要研究的是小球撞击木块前的动能。故选B。
【小问2详解】
为探究动能大小与质量的关系,需要保持小球的速度不变,只改变其质量。观察图甲和图丙,两图小球的高度相同,它们下滑到底部时的速度应该相同。而两图中小球的质量m1<m2不同,因此可以选择甲、丙两图来探究动能与质量的关系。
【小问3详解】
比较甲、乙可知,小球的质量相等,小球下落高度不同,小球到达水平面的速度是不同的,故探究的是动能与速度的关系。比较两实验可以得到的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,物体具有的动能越大。
【小问4详解】
进一步分析实验现象,在速度和质量两个影响因素中,速度对物体动能的影响更大。这是因为在实验中,当速度增大时,木块被撞击的距离s显著增加;而当质量增大时,虽然木块被撞击的距离也有所增加,但增加的程度并不如速度增大时那么显著。
【小问5详解】
要使小球离开B点后沿如图运动轨迹运动到与A点相同高度的C点,由于斜面有摩擦,机械能不守恒,则小球从A点下滑时要有一定的外力对小球做加速运动,使小球在A点的速度大于0。
28. 学习小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好杠杆,发现左端低、右端高,应将平衡螺母向______调节,使之在水平位置平衡;(2分)
(2)D点悬挂两个钩码。A、B、C三点分别悬挂六个、三个、两个钩码,杠杆均能在水平位置平衡,这说明杠杆平衡时,力臂越大,对应的力越小,进一步实验,可归纳得出杠杆的平衡条件是______;(2分)
(3)根据实验过程中的体会,小明觉得对于杠杆,哪边重往哪边沉,其实这里的“重”实质指的是______比较大;(2分)
(4)保持D点悬挂钩码不变,在E点施加力使杠杆在水平位置平衡,为了使力最小,力的方向应______,这是因为此时力臂最大。(2分)
【答案】(1)右 (2)动力×动力臂=阻力×阻力臂####
(3)力与力臂的乘积 (4)竖直向上
【解析】
【小问1详解】
当杠杆左端低、右端高时,说明杠杆的重心偏向左端,为了使杠杆水平,需要将平衡螺母向右调节,使杠杆水平平衡。
【小问2详解】
钩码在A、B、C三点对杠杆拉力的力臂越来越大,所需钩码数目变少,说明杠杆平衡时,力臂越大,对应的力越小。进一步实验,可归纳得出杠杆平衡时动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积,即杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂(或)。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可知哪边力与力臂的乘积大,杠杆就往哪边沉,所以这里的“重”实质指的是力与力臂的乘积比较大;
【小问4详解】
根据杠杆平衡条件,为了使力最小,力的方向应竖直向上,这是因为此时力臂最大。
29. 小华家的天然气热水器铭牌标明了它的热效率。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否正确。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的质量达到40kg时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是20℃,热水器输出热水的温度为42℃,整个过程共消耗天然气。[已知水的比热容为,天然气的热值是]
(1)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;(2分)
(2)该热水器的热效率;(2分)
(3)水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量的转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同;一台六汽缸四冲程的汽油机,飞轮转速为,则内对外做功________次。(2分)
【答案】(1)
(2)77% (3) ①. 做功 ②. 150
【解析】
【小问1详解】
消耗的天然气完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
水升高的温度
水吸收的热量
该热水器的热效率
【小问3详解】
[1]壶盖跳动是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,与汽油机的做功冲程能量转化相同。
[2]飞轮转速 ,对于四冲程汽油机,单缸一个工作循环,四个冲程,飞轮每转2圈,对外做功一次。本题为六汽缸,因此每秒做功次数 。
30. 小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验。
实验一:“观察不同物质吸热升温的现象”
实验二:“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)实验一,甲、乙虚线框中应分别选择的器材组合是_______(选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过_______来反映,小明设计了两个方案:①加热相同时间,比较升高的温度;②升高相同的温度,比较加热的时间,以上可行的方案是_______;(2分)
(2)实验二,若燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行?_______,理由是_______;(2分)
(3)两次实验,都需要控制相同的有_______。(2分)
A.燃料的质量
B.燃料的种类
C.烧杯内物体的质量
D.烧杯内物质的种类
E.加热的时间
【答案】(1) ①. BC ②. 加热时间 ③. ①②
(2) ①. 不可行 ②. 添加水后,水的质量发生了变化,根据,在吸收相同热量的情况下,水的质量改变,温度变化量也会改变,无法准确比较不同燃料燃烧放出热量的多少。
(3)C
【解析】
【小问1详解】
[1]实验一探究“不同物质吸热升温的现象”,实验除了物质种类不同以外,其他条件都相同,为了控制不同物质加热相同的时间吸收的热量相同,应该选择相同的加热装置,因此甲、乙虚线框内对应器材分别为B和C。
[2]物质吸收热量的多少通过加热时间来反映,相同的加热装置,加热时间越长,吸收热量越多。
[3]方案①加热相同时间,比较升高的温度,升高温度小的物质吸热能力强;方案②升高相同的温度,比较加热时间,加热时间长的物质吸热能力强,因此①②都可行。
【小问2详解】
[1][2]小明的操作是不可行的,添加水后,水的质量发生了变化,根据,在吸收相同热量的情况下,水的质量改变,温度变化量也会改变,无法准确比较不同燃料燃烧放出热量的多少。
【小问3详解】
实验一需控制物质种类不同,但物质质量相同,实验二需控制燃料的质量相同和被加热水的质量相同;燃料的种类在实验二中是变量,在实验一中无需考虑;实验一烧杯内是不同物质,实验二烧杯内是同种物质水;实验二不存在加热时间的控制,是看燃料燃烧完水升高的温度;所以两次实验都需要控制相同的是烧杯内物体的质量,故选C。
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