精品解析:广西柳州市第十五中学2026-2027学年九年级上学期期中物理测试卷
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内容正文:
2026-2027年九年级物理期中测试卷
学校:___________班级:___________姓名:___________座位号:___________
注意:本试卷g取10 N/kg。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列生活情境中,人对物体做了功的是( )
A. 小丽提着书包站立在水平地面上不动
B. 小丽提着书包沿水平路面匀速行走
C. 小丽提着书包站在匀速水平行驶的车厢内
D. 小丽提着书包站在匀速向上运行的电梯内
2. 在户外烧烤时,以下方法不能增大热效率的是( )
A. 保持烧烤炉底部通风,让木炭燃烧更充分
B. 不断往烧烤炉内加入新的木炭
C. 在烧烤架周围加一圈挡板,减少热散失
D. 在烧烤架上尽可能多地铺满食物
3. 如图所示为某高速公路对不同车型设定的最高限速标志牌。下列说法错误的是( )
A. 对机动车设定最高限速,是为了限制它行驶时的动能
B. 图中三种车辆都以各自最高限速行驶时,小汽车速度最大,因此动能一定最大
C. 对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大动能越大
D. 对不同车型设定不同的最高限速,是因为速度相同时,质量越大动能越大
4. 下列生活实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 用热水袋暖手,手感到暖和
B. 古代人类钻木取火
C. 把凉牛奶放在热水中加热
D. 在太阳照射下,路面温度升高
5. 柳州生产的某品牌新能源汽车行驶过程中涉及多种能量转化。下列说法正确的是( )
A. 汽车减速上坡时,不计摩擦阻力,汽车的动能转化为重力势能
B. 汽车在公路上加速行驶时,机械能转化为电能
C. 汽车刹车减速时,机械能全部转化为电能
D. 停在太阳能充电站的汽车充电时,太阳能直接转化为机械能
6. 小华用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电
C. 验电器是利用异种电荷相互吸引的原理工作的
D. 金属箔张开是因为两片金属箔带上了异种电荷
7. 如图所示的四个电路中,属于串联电路的是( )
A. B.
C. D.
8. 在“探究影响导体电阻的因素”实验中,小明把长度、横截面积相同的镍铬合金丝和铜丝分别接入同一电路,闭合开关后发现接入镍铬合金丝时小灯泡较暗。关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡变暗,说明镍铬合金丝对电流的阻碍更小
B. 长度和横截面积相同时,导体的电阻与材料有关
C. 导体的电阻大小只由导体的材料、长度、横截面积决定
D. 小灯泡变暗,说明通过小灯泡的电流变大
9. 物理课上,小明按照图中的电路连接实物,准备探究串联电路电压规律。连接完成,闭合开关S后,小明看到两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,但电压表指针明显偏转,接近电源电压。他断开开关,判断电路只有一处故障,可能为( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
10. 在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为上图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为
A. 7.2V 1.8V
B. 9V 1.8V
C. 1.8V 7.2V
D. 9V 7.2V
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 关于热机和内燃机,下列说法正确的是( )
A. 热机是利用内能来做功的机器,工作过程中将内能转化为机械能
B. 内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程
C. 做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能
D. 压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,将内能转化为机械能
12. 图所示的两个电路,闭合开关后均正常工作,左图中电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2;右图中电流表A3、A4的示数分别为I3、I4,电压表V3、V4的示数分别为U3、U4。下列说法正确的是( )
A. I1<I2,I3=I4
B. I1=I2,I3<I4
C. U1=U2,U3>U4
D. U1<U2,U3=U4
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 小明用200N的水平推力在水平地面上推着重为300N的箱子,在10s内箱子匀速前进了0.5m,在这个过程中,小明对箱子做功___________J,小明对箱子做功的功率是___________W。
14. 体育课上,小柳将实心球竖直向上抛出。实心球离开手后向上运动的过程中(不计空气阻力),实心球的动能___________,重力势能___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
15. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),改变物体内能有两种方式,这是通过_____方式改变其内能的.
16. 小明帮家里搬运重物,看到两种滑轮装置。如图甲滑轮轴固定,是___________滑轮;乙滑轮随重物升降,使用该滑轮可以___________(选填“省力”或“改变力的方向”)。
17. 如图所示的电路中,开关S是断开的,此时该电路处于______(选填“通路”“开路”或“短路”)状态,电路中_____(选填“有”或“无”)电流通过。
18. 小柳在“探究串联电路电压的规律”实验中,连接了如图所示的电路。电源电压为3V且保持不变,灯L1与L2串联,闭合开关S后,电压表示数为1V。电压表测量的是___________(选填“L1”或“L2”)两端的电压,灯L1两端的电压为___________V。
四、作图题(本大题共3小题,每小题2分,共6分。)
19. 请根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出它的电路图。要求:元件符号规范,导线横平竖直。
20. 如图甲是测量小灯泡电流的电路图,请用笔画线代替导线,在图乙中把实物电路连接完整。已知通过小灯泡的电流约为0.7A,连线不能交叉。
21. 如图是一个不完整的电路图,图中箭头所指方向为电路接通时的电流方向。请在图中两个空缺位置分别补画出电池和电流表的符号,使之成为一个完整且正确的电路。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
22. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小华用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码,分别进行了3次测量,实验数据记录如下表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)除弹簧测力计外,还需要的测量工具是___________。
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率η=__________(结果保留1位小数)。
(4)分析表中数据可知:同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越__________。
(5)若在第3次实验中,钩码上升的速度为0.2m/s,则拉力F的功率为___________W。
(6)下列措施中,不能提高滑轮组机械效率的是___________(填字母)。
A. 增加提升钩码的物重 B. 减轻动滑轮的重力
C. 给转轴加润滑油 D. 加快提升钩码的速度
23. 如图甲、乙、丙所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在水平面上移动一段距离后停下。已知hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)实验中探究的是小钢球___________(选填“在斜面上”“撞击木块时”“撞击木块后”)的动能;小钢球动能的大小是通过观察___________来反映的。
(2)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)分析甲、乙两图可知:两次实验控制小钢球的___________相同,探究动能大小与___________的关系;可得结论:质量相同时,小钢球的速度越大,动能越___________。
(4)实验中,小球A到达水平面时的动能___________小球A推动木块克服摩擦做功(选填“大于”、“小于”或“等于”);三次实验中小球在水平面上滑行的过程中,推动木块克服摩擦做功最少的是球___________(选填“A”、“B”或“C”)。
24. 为了比较水和食用油的吸热能力,小华用两个相同的装置做了如图所示的实验。在两个相同烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和食用油,用两个完全相同的酒精灯同时加热,实验数据记录如下表:
物质
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
60
20
6
44
食用油
60
20
6
68
(1)实验中取质量相同的水和食用油,采用的实验方法是___________法。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给___________加热更长的时间,此时水吸收的热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)分析表中数据可知:加热相同时间后,食用油升温比水快,说明___________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强;物理学中用比热容来描述物质的这种吸热特性。
(4)已知c水=4.2×103J/(kg·℃),由表中数据可估算食用油的比热容为___________J/(kg·℃)。
25. 平陆运河被誉为世界级“水上电梯”,从上游到下游约有65米的总落差,靠马道、企石、青年三座梯级船闸分段化解,让巨轮一级一级平稳“下楼”。物理兴趣小组把这一工程和串、并联电路联系起来,展开了探究。
【实验一】探究串联电路电压特点(电路如图甲)
(1)【类比设问】平陆运河用多级船闸把65米总落差分段承担、各级闸室各承担一部分,这与串联电路中总电压由各个用电器___________(选填“分压”或“分流”)承担的特点相似;串联电路中,通过各用电器的电流特点是___________。
(2)小明按图甲连接电路,模拟船闸逐级输水的通路,连接过程中开关必须___________。
(3)小明用电压表分别测出L1两端(AB间)、L2两端(BC间)、电源两端(AC间)的电压,分别为U1=2.5V、U2=2.0V、U=4.5V,得出U=U1+U2。只做一次实验就得出了结论,这一做法的不足之处是___________。
【实验二】探究并联电路电流特点(电路如图乙)
(4)【类比设问】船闸放水时,三级船闸的泄水先各自流入下游河道,汇成一股后继续向下游流去——这与并联电路中各支路电流汇聚成干路电流的情形相似。小明在C(干路)、A、B(两条支路)三处分别接入电流表,测出电流IA、IB、IC,并联电路的电流规律表达式为___________。
(5)【评价设问】小明用两只规格相同的小灯泡做实验,测出两条支路的电流相等,便认为“并联电路中各支路的电流一定相等”。请判断这一说法是否正确,并说明理由。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。
26. 柳州某农户用干木柴炉烧水。水壶内盛有质量为2kg、初温为20℃的水,在标准大气压下加热到70℃,此过程中完全燃烧了0.1kg的干木柴。已知水的比热容 ,干木柴的热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该柴炉烧水时的热效率;
(3)若该柴炉烧水效率保持不变,要在标准大气压下把质量为5kg、初温为20℃的水烧开(温度升高到100℃),需要完全燃烧多少千克干木柴?
27. 平陆运河于2026年9月16日建成通航,全长134.2km,是西部陆海新通道的骨干工程,可通航5000吨级船舶。马道枢纽是平陆运河三大船闸枢纽中的第一级。在船闸闸门安装调试过程中,施工队利用由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组将闸门构件从地面匀速吊起,工人通过机器拉动绳子自由端(不计绳重和摩擦)。已知闸门构件质量,在内被匀速提升,绳子自由端的拉力,测得绳子自由端被拉过的距离。(g取10N/kg)求:
(1)滑轮组提升闸门构件所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力做功的功率;
(4)实际使用中,若绳重不可忽略,只增加构件提升的高度,滑轮组机械效率会怎么变化,通过计算说明理由。
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2026-2027年九年级物理期中测试卷
学校:___________班级:___________姓名:___________座位号:___________
注意:本试卷g取10 N/kg。
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题列出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列生活情境中,人对物体做了功的是( )
A. 小丽提着书包站立在水平地面上不动
B. 小丽提着书包沿水平路面匀速行走
C. 小丽提着书包站在匀速水平行驶的车厢内
D. 小丽提着书包站在匀速向上运行的电梯内
【答案】D
【解析】
【详解】A.小丽提着书包站立在水平地面上不动,提的力方向向上,但书包在力的方向没有移动距离,故人没有对书包做功,故A不符合题意;
B.小丽提着书包沿水平路面匀速行走,提的力方向向上,但书包在力的方向没有移动距离,故人没有对书包做功,故B不符合题意;
C.小丽提着书包站在匀速水平行驶的车厢内,提的力方向向上,但书包在力的方向没有移动距离,故人没有对书包做功,故C不符合题意;
D.小丽提着书包站在匀速向上运行的电梯内,提的力方向向上,书包在力的方向上通过一定的距离,故人对书包做功,故D符合题意。
故选D。
2. 在户外烧烤时,以下方法不能增大热效率的是( )
A. 保持烧烤炉底部通风,让木炭燃烧更充分
B. 不断往烧烤炉内加入新的木炭
C. 在烧烤架周围加一圈挡板,减少热散失
D. 在烧烤架上尽可能多地铺满食物
【答案】B
【解析】
【详解】在户外烧烤时,热效率公式为,其中为食物吸收的有效热量,为木炭燃烧放出的总热量,增大可采取的措施有:提升燃料燃烧充分度、增大占比或减少热量损失等。
A.保持通风让木炭燃烧更充分,相同质量木炭增大,可提升,故A不符合题意;
B.不断加入新木炭,大幅增大,未同比例提升,无法增大,故B符合题意;
C.加挡板能减少热散失,占比提升,可增大,故C不符合题意;
D.多铺食物,更多热量被食物吸收,占比提升,可增大,故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示为某高速公路对不同车型设定的最高限速标志牌。下列说法错误的是( )
A. 对机动车设定最高限速,是为了限制它行驶时的动能
B. 图中三种车辆都以各自最高限速行驶时,小汽车速度最大,因此动能一定最大
C. 对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大动能越大
D. 对不同车型设定不同的最高限速,是因为速度相同时,质量越大动能越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.机动车质量一定时,速度越大动能越大,设定最高限速是为了限制行驶时的动能,故A正确;
B.动能大小与质量和速度有关,小汽车速度最大但质量最小,大客车和货车速度较小但质量大,无法确定小汽车动能一定最大,故B错误;
C.质量相同时,速度越大动能越大,限定最高行驶速度可限制动能,故C正确;
D.速度相同时,质量越大动能越大,对不同车型设定不同限速是为了使不同车型的动能不至于过大,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
4. 下列生活实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 用热水袋暖手,手感到暖和
B. 古代人类钻木取火
C. 把凉牛奶放在热水中加热
D. 在太阳照射下,路面温度升高
【答案】B
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有做功(能量转化)和热传递(内能转移)两种。
A.热水袋暖手是内能从热水袋转移到手,属于热传递改变内能,故A不符合题意;
B.钻木取火时克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故B符合题意;
C.凉牛奶放在热水中加热是内能从热水转移到牛奶,属于热传递改变内能,故C不符合题意;
D.太阳照射下路面升温是内能通过热辐射从太阳转移到路面,属于热传递改变内能,故D不符合题意。
故选B。
5. 柳州生产的某品牌新能源汽车行驶过程中涉及多种能量转化。下列说法正确的是( )
A. 汽车减速上坡时,不计摩擦阻力,汽车的动能转化为重力势能
B. 汽车在公路上加速行驶时,机械能转化为电能
C. 汽车刹车减速时,机械能全部转化为电能
D. 停在太阳能充电站的汽车充电时,太阳能直接转化为机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.不计摩擦阻力时汽车机械能守恒,减速时动能减小,上坡高度升高重力势能增大,动能转化为重力势能,故A正确;
B.汽车加速行驶时,能量转化为电能转化为机械能,故B错误;
C.汽车刹车时,部分机械能会因摩擦转化为内能,不可能全部转化为电能,故C错误;
D.太阳能充电时,太阳能先转化为电能,再转化为电池的化学能,未直接转化为机械能,故D错误。
故选A。
6. 小华用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,金属箔张开。下列说法正确的是( )
A. 摩擦起电的实质是创造了电荷
B. 丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电
C. 验电器是利用异种电荷相互吸引的原理工作的
D. 金属箔张开是因为两片金属箔带上了异种电荷
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩擦起电实质是电子的转移,电荷不能被创造,故A错误;
B.丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒束缚电子能力较弱,失去电子带正电,故B正确;
C.验电器工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.金属箔张开是因为两片金属箔带上同种电荷相互排斥,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的四个电路中,属于串联电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流路径只有一条,依次经过和,该电路为串联电路,故A符合题意;
B.电流路径有两条,分别经过和,该电路为并联电路,故B不符合题意;
C.开关S与右侧灯泡并联,闭合S后右侧灯泡短路,不是串联电路,故C不符合题意;
D.只有一个用电器,不是串联电路,故D不符合题意。
故选A。
8. 在“探究影响导体电阻的因素”实验中,小明把长度、横截面积相同的镍铬合金丝和铜丝分别接入同一电路,闭合开关后发现接入镍铬合金丝时小灯泡较暗。关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡变暗,说明镍铬合金丝对电流的阻碍更小
B. 长度和横截面积相同时,导体的电阻与材料有关
C. 导体的电阻大小只由导体的材料、长度、横截面积决定
D. 小灯泡变暗,说明通过小灯泡的电流变大
【答案】B
【解析】
【详解】AD.同一电路电源电压不变,接入镍铬合金丝时小灯泡更暗,说明电路电流更小,即镍铬合金丝对电流的阻碍更大,故AD错误;
B.镍铬合金丝和铜丝长度、横截面积均相同,材料不同,接入电路时灯泡亮度不同,说明电阻不同,可得出长度和横截面积相同时,导体电阻与材料有关,故B正确;
C.导体电阻还与温度有关,并非只由材料、长度、横截面积决定,故C错误。
故选B。
9. 物理课上,小明按照图中的电路连接实物,准备探究串联电路电压规律。连接完成,闭合开关S后,小明看到两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,但电压表指针明显偏转,接近电源电压。他断开开关,判断电路只有一处故障,可能为( )
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果短路,电路为的简单电路,可知电流表有示数,发光,电压表被短路示数为0,故A不符合题意;
B.如果断路,电路断开,电流为0,两灯不亮,电流表无示数;电压表通过、电流表与电源连通,测电源电压,示数接近电源电压,故B符合题意;
C.如果短路,电路为的简单电路,可知电流表有示数,发光,电压表测电源电压,故C不符合题意;
D.如果断路,电路断开,电流为0,两灯不亮,电流表无示数;电压表无法与电源连通,示数为0,故D不符合题意。
故选B。
10. 在如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为上图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为
A. 7.2V 1.8V
B. 9V 1.8V
C. 1.8V 7.2V
D. 9V 7.2V
【答案】C
【解析】
【详解】由图示可知,两个灯泡是串联的,电压一个是测电源电压,一个是测灯泡L1两端的电压,由于两个电压表指针所指的位置相同,所以可知它们所用的量程不同,示数之间是5倍的关系,所以可知灯泡L1两端的电压为1.8V,电源电压为9V,所以可知灯泡L2两端的电压为7.2V,故应选C.
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11. 关于热机和内燃机,下列说法正确的是( )
A. 热机是利用内能来做功的机器,工作过程中将内能转化为机械能
B. 内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程
C. 做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能
D. 压缩冲程中,活塞压缩缸内气体,将内能转化为机械能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.该选项表述符合热机的定义及工作过程的能量转化规律,故A正确;
B.内燃机的一个工作循环确实由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成,故B正确;
C.做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功,能量转化为内能转化为机械能,符合规律,故C正确;
D.压缩冲程中活塞对缸内气体做功,能量转化为机械能转化为内能,故D错误。
故选ABC。
12. 图所示的两个电路,闭合开关后均正常工作,左图中电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2;右图中电流表A3、A4的示数分别为I3、I4,电压表V3、V4的示数分别为U3、U4。下列说法正确的是( )
A. I1<I2,I3=I4
B. I1=I2,I3<I4
C. U1=U2,U3>U4
D. U1<U2,U3=U4
【答案】BD
【解析】
【详解】左图两电阻串联,由串联电路电流规律:电流处处相等知。
电压表测两端电压,测电源总电压,由串联电路电压规律,总电压等于各部分电路两端电压之和,即,则。
右图两电阻并联,电压表、分别测两支路电压,由并联电路电压规律,并联电路各支路两端电压相等,故。
电流表测干路电流,测支路电流,由并联电路电流规律,即,则。
故BD正确,AC错误。
故选BD。
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分。)
13. 小明用200N的水平推力在水平地面上推着重为300N的箱子,在10s内箱子匀速前进了0.5m,在这个过程中,小明对箱子做功___________J,小明对箱子做功的功率是___________W。
【答案】 ①. 100 ②. 10
【解析】
【详解】[1]小明对箱子做的功
W=Fs=200N×0.5m=100J
[2]小明对箱子做功的功率
14. 体育课上,小柳将实心球竖直向上抛出。实心球离开手后向上运动的过程中(不计空气阻力),实心球的动能___________,重力势能___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①.
减小 ②.
增大
【解析】
【详解】动能的大小由质量和速度共同决定,重力势能的大小由质量和高度共同决定。实心球离开手后向上运动的过程中,质量不变,不计空气阻力时速度逐渐减小,因此动能减小;同时它的高度不断升高,因此重力势能增大。
15. 一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),改变物体内能有两种方式,这是通过_____方式改变其内能的.
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递
【解析】
【详解】水的温度升高时,分子运动速度变快,内能增大;改变物体内能的方式有做功和热传递两种,给水加热是通过热传递的方式改变内能的.
16. 小明帮家里搬运重物,看到两种滑轮装置。如图甲滑轮轴固定,是___________滑轮;乙滑轮随重物升降,使用该滑轮可以___________(选填“省力”或“改变力的方向”)。
【答案】 ①.
定 ②.
省力
【解析】
【详解】甲滑轮的轴固定在天花板上,提升重物时位置不会随重物的移动而改变,属于定滑轮;
乙滑轮提升重物时轴会随重物一同升降,属于动滑轮。根据动滑轮的特点,使用该滑轮可以省力。
17. 如图所示的电路中,开关S是断开的,此时该电路处于______(选填“通路”“开路”或“短路”)状态,电路中_____(选填“有”或“无”)电流通过。
【答案】 ①.
开路 ②.
无
【解析】
【详解】因开关断开,故电路处于开路状态;由开路的特点可知,电路中无电流通过。
18. 小柳在“探究串联电路电压的规律”实验中,连接了如图所示的电路。电源电压为3V且保持不变,灯L1与L2串联,闭合开关S后,电压表示数为1V。电压表测量的是___________(选填“L1”或“L2”)两端的电压,灯L1两端的电压为___________V。
【答案】 ①.
L2 ②.
2
【解析】
【详解】由电压表并联在两端可知,电压表测量两端的电压。
由串联电路电压规律可得,灯L1两端的电压为
四、作图题(本大题共3小题,每小题2分,共6分。)
19. 请根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出它的电路图。要求:元件符号规范,导线横平竖直。
【答案】
【解析】
【详解】该电路为串联电路,从电源正极出发,用横平竖直的导线依次连接灯泡、灯泡、开关,最终回到电源负极,所有元件使用标准电路符号,导线无交叉、排布工整。
20. 如图甲是测量小灯泡电流的电路图,请用笔画线代替导线,在图乙中把实物电路连接完整。已知通过小灯泡的电流约为0.7A,连线不能交叉。
【答案】
【解析】
【详解】由图甲可知,电源、开关S、电流表和小灯泡L串联。先将两节电池首尾串联,再依次连接电源正极、开关、电流表(因为通过小灯泡的电流约为0.7A,电流表选大量程)、小灯泡、电源负极。
21. 如图是一个不完整的电路图,图中箭头所指方向为电路接通时的电流方向。请在图中两个空缺位置分别补画出电池和电流表的符号,使之成为一个完整且正确的电路。
【答案】
【解析】
【详解】如果电源在左侧,则右侧的电流表会将右侧灯泡短路,因此电源在右侧,根据电流的方向可以确定出下方为电源的正极,上方为负极,左侧为电流表,据此作图。
五、实验探究题(本大题共4小题,共25分。)
22. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小华用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码,分别进行了3次测量,实验数据记录如下表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)除弹簧测力计外,还需要的测量工具是___________。
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率η=__________(结果保留1位小数)。
(4)分析表中数据可知:同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越__________。
(5)若在第3次实验中,钩码上升的速度为0.2m/s,则拉力F的功率为___________W。
(6)下列措施中,不能提高滑轮组机械效率的是___________(填字母)。
A. 增加提升钩码的物重 B. 减轻动滑轮的重力
C. 给转轴加润滑油 D. 加快提升钩码的速度
【答案】(1)匀速 (2)刻度尺
(3)74.1% (4)高
(5)1.08 (6)D
【解析】
【小问1详解】
实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时,钩码处于平衡状态,此时弹簧测力计示数稳定,拉力大小等于测力计的示数,测量结果准确。
【小问2详解】
实验需要测量钩码上升高度h和绳端移动距离s,因此除弹簧测力计外,还需要刻度尺。
【小问3详解】
机械效率
【小问4详解】
分析表格数据,同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越高。
【小问5详解】
由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数,钩码上升速度为,则绳端移动速度
拉力的功率
【小问6详解】
A.增加钩码物重,可提升有用功占比,提高机械效率,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重力,可减小动滑轮重力带来的额外功,提高机械效率,故B不符合题意;
C.给转轴加润滑油,可减小摩擦带来的额外功,提高机械效率,故C不符合题意;
D.加快提升速度,不会改变有用功和额外功的占比,无法提高机械效率,故D符合题意,
故选D。
23. 如图甲、乙、丙所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在水平面上移动一段距离后停下。已知hA=hC>hB,mA=mB<mC。
(1)实验中探究的是小钢球___________(选填“在斜面上”“撞击木块时”“撞击木块后”)的动能;小钢球动能的大小是通过观察___________来反映的。
(2)若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)分析甲、乙两图可知:两次实验控制小钢球的___________相同,探究动能大小与___________的关系;可得结论:质量相同时,小钢球的速度越大,动能越___________。
(4)实验中,小球A到达水平面时的动能___________小球A推动木块克服摩擦做功(选填“大于”、“小于”或“等于”);三次实验中小球在水平面上滑行的过程中,推动木块克服摩擦做功最少的是球___________(选填“A”、“B”或“C”)。
【答案】(1) ①. 撞击木块时 ②. 小木块被推动移动的距离
(2)不能 (3) ①. 质量 ②. 速度 ③. 大
(4) ①. 大于 ②. B
【解析】
【小问1详解】
本实验探究的是小钢球撞击木块瞬间的动能,斜面上、撞击木块后的动能都不是实验的研究对象;实验利用转换法,通过木块被推动的距离远近间接反映钢球动能大小,木块移动越远,说明钢球动能越大。
【小问2详解】
如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将不受阻力,会一直做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离比较动能大小,因此不能达到探究目的。
【小问3详解】
甲、乙两图中钢球质量相等,从不同高度滚下,到达水平面时的速度不同,控制了质量相同,探究动能和速度的关系;实验现象是甲中木块被推得更远,可得结论:质量相同时,小钢球速度越大,动能越大。
【小问4详解】
小球A到达水平面时具有动能,一部分用来推动木块克服摩擦做功,还有一部分用来克服自身受到的水平面摩擦力做功,因此小球A的初始动能大于它推动木块克服摩擦做的功;根据做功和动能的对应关系,初始动能越小,推动木块克服摩擦做功越少,小球的动能由其重力势能转化而来,、,所以B球的初始动能比A球小,、,所以A球的初始动能比C球小,故B球的初始动能最小,对应推动木块克服摩擦做功最少。
24. 为了比较水和食用油的吸热能力,小华用两个相同的装置做了如图所示的实验。在两个相同烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和食用油,用两个完全相同的酒精灯同时加热,实验数据记录如下表:
物质
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
60
20
6
44
食用油
60
20
6
68
(1)实验中取质量相同的水和食用油,采用的实验方法是___________法。
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给___________加热更长的时间,此时水吸收的热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)分析表中数据可知:加热相同时间后,食用油升温比水快,说明___________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强;物理学中用比热容来描述物质的这种吸热特性。
(4)已知c水=4.2×103J/(kg·℃),由表中数据可估算食用油的比热容为___________J/(kg·℃)。
【答案】(1)控制变量
(2) ①. 水 ②. 大于
(3)水 (4)
【解析】
【小问1详解】
比较吸热能力需要控制除物质种类外的其他可能影响实验的变量(质量、初温、加热条件等)保持一致,这种实验方法是控制变量法。
【小问2详解】
从表格数据可知,加热6分钟后,水的末温44℃远低于食用油的68℃,因此若要让两者最终温度相同,需要给水继续加热更长时间。实验使用完全相同的酒精灯,加热时间越长代表吸收的热量越多,所以此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
【小问3详解】
质量相同的不同物质吸收相同热量时,升温越慢,代表自身吸热能力越强;加热相同时间水升温更慢,因此水的吸热能力更强。
【小问4详解】
相同酒精灯加热6分钟,水的温度变化
食用油的温度变化
水和食用油吸收的热量相等,且两者质量也相同,可得
则
25. 平陆运河被誉为世界级“水上电梯”,从上游到下游约有65米的总落差,靠马道、企石、青年三座梯级船闸分段化解,让巨轮一级一级平稳“下楼”。物理兴趣小组把这一工程和串、并联电路联系起来,展开了探究。
【实验一】探究串联电路电压特点(电路如图甲)
(1)【类比设问】平陆运河用多级船闸把65米总落差分段承担、各级闸室各承担一部分,这与串联电路中总电压由各个用电器___________(选填“分压”或“分流”)承担的特点相似;串联电路中,通过各用电器的电流特点是___________。
(2)小明按图甲连接电路,模拟船闸逐级输水的通路,连接过程中开关必须___________。
(3)小明用电压表分别测出L1两端(AB间)、L2两端(BC间)、电源两端(AC间)的电压,分别为U1=2.5V、U2=2.0V、U=4.5V,得出U=U1+U2。只做一次实验就得出了结论,这一做法的不足之处是___________。
【实验二】探究并联电路电流特点(电路如图乙)
(4)【类比设问】船闸放水时,三级船闸的泄水先各自流入下游河道,汇成一股后继续向下游流去——这与并联电路中各支路电流汇聚成干路电流的情形相似。小明在C(干路)、A、B(两条支路)三处分别接入电流表,测出电流IA、IB、IC,并联电路的电流规律表达式为___________。
(5)【评价设问】小明用两只规格相同的小灯泡做实验,测出两条支路的电流相等,便认为“并联电路中各支路的电流一定相等”。请判断这一说法是否正确,并说明理由。
【答案】(1) ①. 分压 ②. 电流处处相等
(2)断开 (3)实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
(4)
(5)该说法不正确。小明实验中选用了两只规格相同的小灯泡,导致两支路电阻相等,所以,测得电流相等。但这只是特殊情况。若换用不同规格的灯泡,则支路电流不相等。
【解析】
【小问1详解】
平陆运河的总落差由各级闸室分段承担,这与串联电路中电源总电压由各个用电器共同承担即各部分电压之和等于总电压的特点相似,即分压;
在串联电路中,电流只有一条路径,因此通过各用电器的电流处处相等;
【小问2详解】
为了保护电路元件,防止在连接过程中因误操作导致短路而烧坏电源或仪表,连接电路时开关必须处于断开状态。
【小问3详解】
小明仅通过一次实验就得出了 的结论。这样由于实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。科学探究应换用不同规格的灯泡进行多次实验,以寻找普遍规律。
【小问4详解】
根据并联电路电流规律,即干路电流等于各支路电流之和,即。
【小问5详解】
该说法不正确。小明实验中选用了两只规格相同的小灯泡,导致两支路电阻相等,所以,测得电流相等。但这只是特殊情况。若换用不同规格的灯泡,则支路电流不相等。因此,“并联电路中各支路电流一定相等”是错误的,正确的结论是“并联电路中干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不一定相等”。
六、综合应用题(本大题共2小题,共19分。
26. 柳州某农户用干木柴炉烧水。水壶内盛有质量为2kg、初温为20℃的水,在标准大气压下加热到70℃,此过程中完全燃烧了0.1kg的干木柴。已知水的比热容 ,干木柴的热值。求:
(1)水吸收的热量;
(2)该柴炉烧水时的热效率;
(3)若该柴炉烧水效率保持不变,要在标准大气压下把质量为5kg、初温为20℃的水烧开(温度升高到100℃),需要完全燃烧多少千克干木柴?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
干木柴完全燃烧放出的总热量
柴火炉烧水的热效率
【小问3详解】
烧开5kg水吸收的热量
因效率不变,所需干木柴燃烧放出的热量
根据公式可得,所需干木柴质量
27. 平陆运河于2026年9月16日建成通航,全长134.2km,是西部陆海新通道的骨干工程,可通航5000吨级船舶。马道枢纽是平陆运河三大船闸枢纽中的第一级。在船闸闸门安装调试过程中,施工队利用由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组将闸门构件从地面匀速吊起,工人通过机器拉动绳子自由端(不计绳重和摩擦)。已知闸门构件质量,在内被匀速提升,绳子自由端的拉力,测得绳子自由端被拉过的距离。(g取10N/kg)求:
(1)滑轮组提升闸门构件所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力做功的功率;
(4)实际使用中,若绳重不可忽略,只增加构件提升的高度,滑轮组机械效率会怎么变化,通过计算说明理由。
【答案】(1)
(2)
75% (3)
(4)
机械效率不变,滑轮组机械效率与构件提升高度无关。
【解析】
【小问1详解】
构件重力
有用功
【小问2详解】
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
拉力功率
【小问4详解】
设动滑轮重为,绳重为,提升高度为;滑轮组机械效率
因G、、均为定值,与提升高度无关,故仅增加提升高度时,机械效率不变。
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