浙江省杭州市白马湖中学2021-2022学年九年级上学期期中物理试题

2021-2022学年浙江省杭州市白马湖中学九年级（上）期中物理试卷

一、选择题（本大题共60分，每小题3分，每小题只有一个选项符合题意）

1．（3分）一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（　　）

A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 

B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和 

C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和 

D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和

2．（3分）如图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F的大小将（　　）

A．保持不变 B．逐渐变小 

C．逐渐变大 D．先变大，后变小

3．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（内放发热包）（　　）

A．0℃的冰不会释放热量 

B．水沸腾时继续吸热，温度保持不变，内能增加 

C．物体的温度越低，所含的热量越多 

D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变

4．（3分）近年来，我国民用汽油发动机技术取得了长足进步，接近国际先进汽油发动机的水平。某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法正确的是（　　）

A．每秒飞轮转60圈 

B．一分钟完成900个冲程 

C．每秒对外做功60次 

D．发动机的输出功率是90kW

5．（3分）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0．t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v．已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（　　）

A．v0＝2v 

B．F0＝2f 

C．t1至t2时间内，汽车做加速运动 

D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶

6．（3分）如图所示，质量为m的物体Q从高度为h、长度为L的斜面上以v1的速度匀速下滑，如图乙，在斜面的顶端固定滑轮将物体Q与物体P用轻绳连结，物体Q以速度v2（v1小于v2）匀速沿斜面上升。以下说法正确的是（　　）

A．图甲中，物体Q受到的重力GQ等于物体Q对斜面的压力F 

B．图甲中物体Q所受摩擦力f甲大于图乙中物体Q受到的摩擦力f 

C．当图乙中物体Q从斜面底部上升到顶端时，物体P的重力做功为2mgh 

D．图甲中，物体Q在下滑的过程中重力势能转化为动能

7．（3分）如图所示，物体A的重力为180N，物体B的重力为10N。物体A受到一个水平向右的拉力F，拉力F的功率为30W，在拉力F的作用下，物体B在2s内匀速上升4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．拉力F大小为20N 

B．该装置的机械效率为66.7% 

C．拉力F做的功等于物体B克服重力做的功 

D．物体A向右做匀速直线运动的速度为4m/s

8．（3分）如图所示电路，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω 

B．电源电压为10V 

C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω 

D．滑片P在最右端时，整个电路消耗的功率为3W

二、填空题（共4小题，每小题3分，满分12分）

9．（3分）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图甲所示。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。

（1）图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图，O点为支点，F2为阻力，请在图中作出阻力臂，此时舂属于 　   　（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆。

（2）若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为 　   　瓦。

10．（3分）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。

（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 　   　。

（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 　   　。（物体比热容用c表示）

（3）C点距离水平面的高度为 　   　。

11．（3分）利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ1的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，球A、B的质量大小为mA＜mB。

（1）利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是 　   　。

（2）图甲、乙中，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 　   　无关。

（3）比较图甲、乙实验，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：　   　。

（4）有同学将实验装置改成如图所示，用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系。这个实验方案是 　   　（选填“正确”或“错误”）的，因为 　   　。

12．（3分）小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。

（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。

（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是　   　，由此判断故障是小灯泡断路；

（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：

由表中数据可得，小灯泡的额定功率是　   　瓦；

（4）小科根据表中数据，计算了各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是　   　。

四、解答题（本大题共32分）

13．小东家的电冰箱铭牌如下表。小东在家用电器只有冰箱工作的情况下，观察冰箱从启动到停止工作用了6min，电能表转盘转了18圈。则该冰箱以标定耗电量工作时，

（1）一天实际工作多少小时？启动多少次？

（2）每消耗1度电，电能表转盘转多少圈？

14．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。每次倒入空桶的液体 　   　相同，密度秤的刻度 　   　（“均匀”或者“不均匀”），请写证明过程。

15．大江东是杭州经济交流的重要港口区，滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用，机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验，某科研室用实心圆柱体A进行静态模拟实验，如图所示，已知A的体积为1.2×10﹣3m3，质量为2.1kg。整个打捞过程A被匀速提升，A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%。忽略绳重及滑轮摩擦，不考虑水的阻力，求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）

（1）A完全浸没在水中时受到的浮力。

（2）动滑轮的重力。

（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F。

（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率。（保留1位小数）

2021-2022学年浙江省杭州市白马湖中学九年级（上）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题（本大题共60分，每小题3分，每小题只有一个选项符合题意）

1．【解答】解：番茄从开始下落至刚好浸没时，此时番茄仍有较大速度，末状态与初状态相比，番茄的速度增大，其动能增大；番茄的高度减小，重力势能减小；同时溅起许多水珠，则这些水珠的动能和重力势能都增大（即所有溅起的水珠的机械能增大）；

不计一切机械能损耗，根据机械能守恒定律可知，此过程中番茄减少的势能＝番茄增加的动能+所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和，所以番茄减少的势能大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和。

故选：B。

2．【解答】解：由力矩平衡关系可知：GL1＝FL2，下图中由几何关系可知：

L1与L2之比始终等于两边的杆长之比，即两力臂之比是常数。

F＝G，即F为定值，故不论杆怎样变换位置，力F都是不变的。

故选：A。

3．【解答】解：A、0℃的冰温度降低时会释放热量，故A错误；

B、水沸腾时，需要吸热，温度不变，内能增加，故B正确；

C、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误；

D、内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，物体的温度不变，内能可能改变，例如晶体熔化时，吸收热量，内能变大，温度不变，故D错误；

故选：B。

4．【解答】解：（1）因汽油机工作时曲轴每转两圈，对外做功一次，完成4个冲程，飞轮的转速是1800r/min＝30r/s，所以飞轮ls转动30圈，做功15次，完成60个冲程，则一分钟完成60×60＝3600个冲程，故ABC错误；

（2）做功冲程一次对外做的功：W0＝6000J；

汽油机的功率：

P＝＝＝＝90000W＝90kW，故D正确。

故选：D。

5．【解答】解：

由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0＝F0v0①；

在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为F0，所以有P＝F0v0②，由①②可知P＝P0（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。

AD．由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持P0不变，故D错误；

到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；

根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v＝＝＝＝v0，即v0＝2v；故A正确；

B．汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故B错误；

C．由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误；

故选：A。

6．【解答】解：A、甲图中物体Q受竖直向下的重力GQ、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力，物体Q在这三个力作用下保持平衡状态，斜面对物体Q的支持力与物体Q对斜面的压力F是一对相互作用力，大小相等，故物体Q的重力不等于物体Q对斜面的压力，故A错误；

B、甲、乙两图中，物体Q所受的都是滑动摩擦力，物体Q对斜面的压力和接触面粗糙程度都相同，所以物体Q所受的滑动摩擦力大小也相同，故B错误；

C、在图甲中，克服斜面摩擦力做功＝物体Q重力做功＝mgh，

在图乙中，物体P的重力做功＝绳子对物体Q做功，而绳子对物体Q做功＝克服物体Q重力做功+克服斜面摩擦力做功＝mgh+mgh＝2mgh，故C正确；

D、物体Q要克服摩擦力做功，会将物体Q重力势能转化为内能，故D错误。

故选：C。

7．【解答】解：A、由图可知n＝2，绳子自由端（物体B）移动的距离sB＝2sA，则物体A移动的距离：sA＝sB＝×4m＝2m，

由P＝可知，拉力F做的总功：W总＝P总t＝30W×2s＝60J，

W总＝FsA可知，拉力：F＝＝＝30N，故A错误；

C、克服物体B重力做的有用功：W有＝GBsB＝10N×4m＝40J＜60J，即拉力F做的功大于克服物体B重力做的功，故C错误；

B、该装置的机械效率：η＝×100%＝×100%≈66.7%，故B正确；

D、物体A速度：vA＝＝＝1m/s，故D错误。

故选：B。

8．【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；

当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W，

由小灯泡消耗的功率变大可知，电路中的电流I＝0.3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大（即滑片在最右端），

由P＝UI可得，此时灯泡两端的电压：UL＝＝＝3V，

当滑片P移到中点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，

由电压表示数变化了2V可知，此时灯泡两端的电压UL′＝UL+2V＝3V+2V＝5V，

因此时灯泡正常发光，且灯泡的功率PL′＝2W，

所以，由P＝UI＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12.5Ω，故A错误；

（2）当滑片P在最右端时，灯泡两端的电压UL＝3V，电路中的电流I＝0.3A，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝UL+IR＝3V+0.3A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

当滑片P移到中点时，灯泡两端的电压UL′＝5V，

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流（等于此时灯泡的电流）：I′＝＝＝0.4A，

电源的电压：U＝UL′+I′×R滑＝5V+0.4A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②可得，R滑＝20Ω，U＝9V，故B错误，C正确；

（3）滑片P在最右端时，整个电路消耗的功率：P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W，故D错误。

故选：C。

二、填空题（共4小题，每小题3分，满分12分）

9．【解答】解：（1）由图可知，O是支点，从O点向阻力F2的作用线引垂线，可得阻力臂L2，如图所示：

舂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。

（2）不计横木的重力和摩擦，1min内人克服碓头重力做功：

W总＝nW＝20×Gh＝20×mgh＝20×20kg×10N/kg×0.6m＝2400J，

做功功率：

P＝＝＝40W。

故答案为：（1）如图所示；费力；（2）40。

10．【解答】解：

（1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；

（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，

物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：△E＝G△h＝mg（H﹣h），

机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝△Eη＝mg（H﹣h）η，

由Q吸＝cm△t可知，物体到达B点时温度升高了：△t＝＝＝；

（3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，

所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣△E＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H），

由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC＝＝＝＝2h﹣H。

故答案为：（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。

11．【解答】解：（1）若用一根细绳，小球的摆动方向会不稳定，利用如图两根细绳悬挂小球，便于控制小球的撞击方向，使木块沿同一直线运动；

（2）甲、乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；

（3）mA＜mB，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大；

（4）若用质量不同的铁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，这样是不能完成实验目的。

故答案为：（1）便于控制小球的撞击方向，使木块沿同一直线运动；（2）质量；（3）速度相同时，物体质量越大，动能越大；（4）错误；铁球的动能相同，木块最终移动的距离相同。

12．【解答】解：（1）将开关与小灯泡右接线柱相连，如图所示：

（2）由题意可知，正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，判断故障是小灯泡断路，则电流表无示数，电压表示数接近6伏特；

（3）由图表可知，小灯泡的额定电压U＝3.8V，额定电流I＝0.30A，

小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（4）闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小，实验中很暗时灯丝电阻RL＝＝＝5Ω，没用通电时，温度更低，所以电阻会更小。

故答案为：（1）如上图；（2）电流表无示数，电压表示数接近6伏特；（3）1.14；（4）小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小，实验中很暗时灯丝电阻RL＝＝＝5Ω，没用通电时，温度更低，所以电阻会更小。

四、解答题（本大题共32分）

13．【解答】解：（1）由表中数据可知，电冰箱一天消耗的电能为0.72kW•h，

电冰箱的输入功率是120W＝0.12kW，

由P＝可得，电冰箱每天实际工作时间t＝＝＝6h；

电冰箱每次启动工作6min＝h，

电冰箱每天启动的次数为＝60次；

（2）由P＝可得，

电冰箱每次启动消耗的电能W1＝Pt1＝120W×60s×6＝43200J，

设消耗1度电，电能表转过的圈数为n，

则＝，即：＝，

则n＝1500圈；

答：（1）一天实际工作6小时，启动60次；

（2）每消耗1度电，电能表转盘转1500圈。

14．【解答】解：（1）要通过液体的重力来体现液体的密度，由G＝mg＝ρVg可知，当液体的体积相同时，g为定值，G与ρ成正比，所以每次倒入桶中的液体体积必须相同；

（2）由于OA不变阻力臂不变，物体M的重力即动力不变，

由杠杆的平衡条件F1×L1＝F2×L2可得：ρVg×OA＝GM×OB，则动力臂：OB＝，

由此可知，在其它条件一定时，动力臂与液体的密度成正比，所以密度秤的刻度均匀。

故答案为：体积；均匀。

15．【解答】解：（1）A完全浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3 m3＝12N；

（2）物体A所受重力：GA＝mg＝2.1kg×10N/kg＝21N；

A完全浸没在水中时，η＝60%，则：

W有＝（GA﹣F浮）•h

W总＝W有+W额＝（GA﹣F浮）•h+G动•h

由η＝得，＝60%，

即＝60%

解得：G动＝6N；

（3）由图可知n＝3，因为不计绳重和摩擦，所以A离开水面后，绳子自由端的拉力：

F＝（GA+G动）＝×（21N+6N）＝9N；

（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率：

η＝＝＝＝＝≈77.8%。

答：（1）A完全浸没在水中时受到的浮力为12N；

（2）动滑轮的重力为6N；

（3）A完全离开水面后，绳子自由端的拉力F为9N；

（4）A完全离开水面后，滑轮组的机械效率为77.8%。

声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2022/9/28 21:15:59；用户：黄绍豪；邮箱：15778348456；学号：22306196