浙江省杭州市上城区建兰中学2021-2022学年九年级（上）期中考试物理试题（Word版含解析）

这是一份浙江省杭州市上城区建兰中学2021-2022学年九年级（上）期中考试物理试题（Word版含解析），共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）指尖陀螺是目前很流行的一种玩具，该玩具中间是轴承，内有滚珠，边上有三个用金属制作的飞叶，拨动飞叶后，飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动。下列分析错误的是（ ）
A．飞叶转速变慢，惯性不变
B．飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
C．制作飞叶，一般会选用密度较大的金属
D．陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
2．（3分）早上到校后，小陈同学背着重50N的书包沿水平路面从建兰门口出发走了30m，又登上大约10m高的三楼才到教室，则他在上学的过程中对书包所做的功约为（ ）
A．0JB．500JC．1500JD．2000J
3．（3分）如图所示的四个用具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃钳B．压水井手柄
C．火钳D．裁纸刀
4．（3分）某同学用夹子把小刀和勺子固定成“八”字后，将牙签插到“八”的中间位置，再把牙签的中间部分搭在水杯口的边缘上。这时，在没有其它外力的作用下，小刀和勺子竟然在牙签上保持住了平衡。如果把夹子、小刀、勺子和牙签视为整体，牙签与杯口接触点为支点，以下说法正确的是（ ）
A．整体重心位于支点的正下方
B．整体重心位于靠近小刀的一侧
C．整体重心位于靠近勺子的一侧
D．整体重心位于靠近杯口中心处
5．（3分）下列关于能量转化和转移的实例中，分析正确的是（ ）
A．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能
B．水轮机带动发电机发电，电能转化为机械能
C．植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为内能
D．在热传递中，热量总是从内能多的物体传到内能少的物体
6．（3分）如图所示，是小明测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S1时，电流表的示数为I2．则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（ ）
A．Rx＝B．Rx＝
C．Rx＝R0D．Rx＝R0
7．（3分）如图所示，将一小钢球从a点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过b点到达最高点c时速度为零，图中hab＝hbc，下列判断正确的是（ ）
A．小钢球运动到最高点c时受到平衡力的作用
B．小钢球在ac段重力势能的增加量与动能的减小量相等
C．小钢球在ab段克服重力的做功小于在bc段克服重力的做功
D．就a、b、c三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大
8．（3分）在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是（ ）
A．加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B．盛放液体的容器要相同，两种液体的质量要相等
C．两种液体的体积要完全相等
D．两种液体的初温一定要相同
9．（3分）质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（ ）
A．η甲＞η乙B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙D．条件不足无法判断
二、填空题（共5小题，每小题3分，满分15分）
10．（3分）地球同步卫星是指位于赤道上空一定高度上与地球保持相互静止的卫星，它与地球转动同步，故称地球同步卫星。当某卫星地面站向卫星发射微波通讯信号后，卫星接收到信号并把它放大后发回地面，卫星所覆盖地区的卫星地面站就能接受到此信号。在赤道上空约为36000km的高度上布设3颗同步卫星，可实现除两极外的全球通讯。请根据上述材料，回答下列问题：
（1）地球同步卫星在轨道运行时相对于地面是 （选填“运动”或“静止”）的。
（2）已知微波传播速度为3×105km/s，请你估算一下，从地面发送信号到同步卫星，再由同步卫星发回地面，所需要的最短时间约为 s。
11．（3分）在建兰“农情蜜意”收获的季节，小楼帮忙运收蔬菜，初次干农活的他在左筐中装了4kg，右筐中装了5kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端 m处将蔬菜挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m，则需要 筐（选填“左”或“右”）增加约 kg（保留1位小数）蔬菜，才能基本保持挑担水平。
12．（3分）风车可以将风能转化成其他形式的能。小宛制作了如图所示的一架小风车，想粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
（1）观察实验装置，小宛还需要准备的实验仪器有刻度尺、托盘天平、 。
（2）风车做功过程中，回形针获得了动能和 能。
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车对回形针做功的功率P＝ （表达式中的物理量均用符号表示）。
（4）看了小宛的实验，小郑认为他的测量结果小于此过程中风对风车做功的功率。以下理由支持小郑观点的有 。
A.旋转的风车也具有一定的动能
B.悬挂回形针的细线具有一定质量
C.风车的转轴与支架之间存在摩擦
13．（3分）小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验（如图所示）。用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。
（1）观察图中测力计的示数，表格中编号①的数值是 ；②的数值是 。
（2）小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法 是与本实验同理的。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量；
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。
（3）小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率。小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为谁的看法正确，并说明理由： ，理由： 。
14．（3分）小陈利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件：
（1）如图甲所示，若杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的螺母向 （选填“左”或“右”）调节至平衡。
（2）下列实验步骤中：
A.将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
B.计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
C.再次改变钩码的个数或位置，重复实验。
D.记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。
E.将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。
正确的顺序是 （填字母）。
（3）如图乙所示，如需杠杆在水平位置平衡（OA：OB＝4：3），这时应在右侧B点处添加 个相同的钩码；如图丙所示，弹簧测力计位置在D处时杠杆已水平平衡，此时将弹簧测力计位置改为C处，则其示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、解答题（本大题共32分）
15．在如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，同时闭合开关S和S1，电流表的读数如图乙所示，请回答下列问题：
（1）在图乙中标出该电流表接入电路的两个接线柱；
（2）通过电阻R1的电流为 ；
（3）试计算电阻R2的阻值。
16．如图所示，杠杆MN可绕O点转动，A、B、C、D是四个供人娱乐的吊环、B环到O点的距离为D环O点距离的一半，父子俩在吊环上做游戏，质量为40kg的儿子吊在B环上，父亲站在地面上抓着D环。（g＝10N/kg）求：
（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用多大的力拉吊环D？
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.5m，父亲要做多少功？做功的功率多大？
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为多少？
17．当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量。
如图所示为国内某厂商生产的名为“秦”的高性能混合动力车，在很多城市受PM2.5污染的今天，“秦”给消费者提供一种新的出行方式。“秦”充电10kW•h即可达到纯电动模式连续行驶50km，电动机效率为80%，能满足日常上下班短途用电需求。
（1）燃油汽车的发动机通常是汽油机，汽油机工作时， 冲程将内能转化为机械能。
（2）“秦”在纯电动方式行驶时，车子所受的平均阻力为多少？
2021-2022学年浙江省杭州市上城区建兰中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共9小题，每小题3分，满分27分）
1．【解答】解：A、物体的惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，飞叶转动时质量不变，其惯性不变，故A正确；
B、力的作用效果是：改变物体的形状；改变物体的运动状态。飞叶旋转时，运动方向不断改变，其运动状态改变，故B正确；
C、由密度公式可得：m＝ρV，由此可知，在体积一定时，密度越大的物体质量越大，惯性越大，旋转时不容易停下，故C正确；
D、二力平衡的条件是：两个力作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并作用在同一直线上，陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力分别作用在指尖和陀螺上，不是一对平衡力，而是一对相互作用力，故D错误。
故选：D。
2．【解答】解：某同学背着书包给书包一个向上的力，只有向上移动距离，该同学对书包才做功。某同学背着重50N的书包沿水平路面走了200m，给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程没有做功。又登上大约10m高的四楼才回到家此过程做功。
W＝Fs＝50N×10m＝500J。
故选：B。
3．【解答】解：A、核桃钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B、压水井手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、火钳在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D、裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选：C。
4．【解答】解：
由图可知：用夹子把小刀和勺子固定成“八”字后，将牙签插到“八”的中间位置，再把牙签的中间部分搭在水杯口的边缘上，这时夹子、小刀、勺子和牙签构成的整体处于平衡状态，此时这个整体只受到支持力和重力作用，且重力和支持力平衡，所以整体重心位于支点的正下方，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．【解答】解：A、燃料燃烧时发热，化学能转化为内能，故A正确；
B、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故B错误；
C、植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能，故C错误；
D、在热传递中，热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，故D错误。
故选：A。
6．【解答】解：由电路图可知，当只闭合开关S1时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，则I0＝I2；
当闭合开关S1和S2时，R0与Rx并联，电流表测干路电流，即I＝I1，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R0的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过Rx的电流：
Ix＝I﹣I0＝I1﹣I2，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝IxRx＝I0R0，即（I1﹣I2）Rx＝I2R0，
解得：Rx＝。
故选：D。
7．【解答】解：
A、小钢球运动到最高点c时，只受重力的作用，没有受平衡力的作用，故A错误；
BD、小钢球从a点到c点的过程中，质量不变，速度不断变小，动能不断变小，同时高度不断增大，重力势能不断变大，动能转化为重力势能；不计空气阻力，小钢球的机械能守恒，所以，小钢球在ac段重力势能的增加量与动能的减小量相等，小钢球在a、b、c三点时具有的机械能相等，故B正确，D错误。
C、小钢球在ab段和bc段重力不变，hab＝hbc，根据W＝Gh可知，小钢球在ab段和bc段克服重力做功相等，故C错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故A不符合题意；
B、实验中，两种液体的质量必须相等，符合控制变量法的要求，盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同，故B符合题意；
C、液体的体积对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故C不符合题意；
D、实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较，但不一定要求两种液体的初温相同，故D不符合题意。
故选：B。
9．【解答】解：两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据W有＝Gh可知，有用功相同；
由图可知，提升物体绳子的条数为2，则自由端移动的距离s＝2h；
物体在斜面通过的距离为AB＝2h，根据W总＝Fs可知，拉力做的总功相同；
由η＝×100%可知，两次提升物体的机械效率相等，即η甲＝η乙。
故选：C。
二、填空题（共5小题，每小题3分，满分15分）
10．【解答】解：（1）地球同步卫星在轨道运行时相对于地面位置没有发生改变，所以是静止的；
（2）根据v＝可得，无线电波传播的距离：
s＝36000km×2＝72000km；
所以，从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要的时间：
t＝＝＝0.24s。
故答案为：（1）静止；（2）0.24。
11．【解答】解：
（1）由题意可知，左、右两筐中蔬菜的重力分别为：
G左＝m左g＝4kg×10N/kg＝40N，G右＝m右g＝5kg×10N/kg＝50N，
因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距扁担左端为L，则右侧部分距扁担1.8m﹣L，
由杠杆的平衡条件可得：G右×（1.8m﹣L）＝G左×L，
则L＝×1.8m＝×1.8m＝1m；
（2）小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m时，左、右两筐重力的力臂分别为：
L左＝L﹣△L＝1m﹣0.2m＝0.8m，L右＝1.8m﹣L﹣△L＝1.8m﹣1m﹣0.2m＝0.6m，
则G右L右＝50N×0.6m＝30N•m，G左L左＝40N×0.8m＝32N•m，
由G右L右＜G左L左可知，要保持挑担水平，应向右筐增加蔬菜，设其质量为m，则其重力为mg，
由杠杆的平衡条件可得：（G右+mg）L右＝G左L左，即（50N+m×10N/kg）×0.6m＝40N×0.8m，
解得：m≈0.3kg。
故答案为：1；右；0.3。
12．【解答】解：（1）（3）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h，
由P＝＝＝可得，要测出细线对回形针做功的功率，还需要秒表测出所用的时间t；P＝就是功率的表达式；
（2）风车做功过程中，回形针获得了动能，同时它被举高获得了重力势能；
（3）A、风对风车做功时，旋转的风车也具有一定的动能，即消耗一定的风能，使测量结果小于此过程中风对风车做功的功率，故A符合题意；
B、悬挂回形针的细线具有一定质量，提升细线也会做功，使测量结果小于此过程中风对风车做功的功率，故B符合题意；
C、风车的转轴与支架之间存在摩擦会消耗能量，使测量结果小于此过程中风对风车做功的功率，故C符合题意。
故选：ABC。
故答案为：（1）秒表；（2）重力势；（3）；（4）ABC。
13．【解答】解：
（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为2.3N；
第三次实验滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%≈87%；
（2）小明通过分析表格中的数据知，同一滑轮组，物体越重，机械效率越高。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，是在额外功相同时，人越多，有用功越多，机械效率越高，故符合题意；
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量，是通过减小额外功来增加机械效率的，故不符合题意。
方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的，故不符合题意，
故选方法一与本实验同理；
（3）根据η＝＝＝＝可知，机械效率与物体上升的高度无关，故小明的正确。
故答案为：（1）2.3；87%；（2）一；（3）小明；根据η＝＝＝＝可知，机械效率与物体上升的高度无关。
14．【解答】解：（1）由图甲可知：杠杆在使用前左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动，即应将杠杆右端的螺母向右调节至平衡。
（2）经分析，探究杠杆平衡的步骤为：
A、将杠杆放在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。
E、将钩码挂在杠杆的两边，改变钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡。
D、记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。
C、再次改变钩码的个数或位置，重复实验。
B、计算每次实验中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。
故正确的顺序是：AEDCB；
（3）图乙中，设杠杆一格的长度是L，一个钩码重是G，
所以由杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2得：3G×4L＝nG×3L，
所以n＝4（个）；
图丙中，弹簧测力计由竖直方向的D位置逐渐向左转动到C位置时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，所以，弹簧测力计的示数将变大。
故答案为：（1）是；（2）杠杆在水平位置平衡，如果这时在两侧钩码下各摘掉一个相同的钩码，每个钩码重1N，杠杆上每格长度是4cm，1N×6×4cm＜2N×4×4cm，
所以F1l1＜F2l2，所以杠杆的右端下沉。
故答案为：（1）左；不可以；（2）AEDCB；（3）4；变大。
四、解答题（本大题共32分）
15．【解答】解：同时闭合开关S和S1时，R1与R2并联，电流表测干路电流。
（1）（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过电阻R1的电流：I1＝＝＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I＞I1＝0.2A，
所以，图中电流表的量程为0～3A，电流表接入电路的两个接线柱如下图所示：
（3）图乙中，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝0.8A，
通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.8A﹣0.2A＝0.6A，
则R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。
答：（1）该电流表接入电路的两个接线柱如上图所示；
（2）0.2A；
（3）电阻R2的阻值为10Ω。
16．【解答】解：（1）设父亲用力为F1，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可得，F1×OD＝mg×OB，
则F1＝＝200N；
（2）在4s内将儿子匀速拉高0.5m，则父亲拉力移动距离为1m，
父亲做功W＝F2s＝250N×1m＝250J；
父亲做功的功率：
P＝＝＝62.5W；
（3）父亲用该器材提升儿子的过程中，所做有用功：
W有＝Gh＝mgh＝40kg×10N/开关×0.5m＝200J；
该器材的机械效率：
＝×100%＝80%。
答：（1）若不计杠杆和吊环的重以及转轴间的摩擦，为使杠杆在水平位置平衡，父亲要用200N的力拉吊环D；
（2）若父亲实际使用竖直向下的拉力为250N，在4s内将儿子匀速拉高0.5m，父亲要做多少功为250J；做功的功率为62.5W；
（3）父亲提升儿子的过程中，该器材的机械效率为80%。
17．【解答】解：（1）汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）该电池充一次电所消耗的电能：W＝10kW•h＝10×3.6×106J＝3.6×107J；
因为“秦”电动机效率为80%，则有用功为：W有＝80%×3.6×107J＝2.88×107J；
根据W有＝Fs、s＝50km＝50000m可知，牵引力的大小为：
F＝＝＝576N；
电动车做匀速直线运动，则牵引力和阻力是一对平衡力，故f＝F＝576N。
故答案为：（1）做功；（2）车子所受的平均阻力为576N。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
①
0.3
②