陕西省西安九十九中2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份陕西省西安九十九中2022-2023学年九年级上学期期中物理试题,共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验与探究题,综合题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省西安九十九中九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.(2分)在国际单位制中,功的单位是( )
A.千克 B.牛顿 C.瓦特 D.焦耳
2.(2分)为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.0℃的冰块,内能可能为零
C.物体的温度越高,所含热量越多
D.物体的温度升高,则物体的内能一定增大
4.(2分)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示。以下说法正确的是( )
A.当t=1s时,物体具有动能
B.4~6s内,物体所受拉力的功率为10W
C.2~4s内,物体所受摩擦力为7N
D.4~6s内,克服摩擦力所做的功为15J
5.(2分)在2022年北京冬奥会上,我国运动员苏翊鸣勇夺男子单板滑雪大跳台比赛金牌,比赛过程中其运动轨迹,如图所示。空气阻力不计,但滑雪板与雪面的摩擦不能忽略,下列说法正确的是( )
A.苏翊鸣向上腾空跃起到达最高点d时,其动能为零
B.从d位置下降到e位置的过程中,苏翊鸣动能保持不变
C.苏翊鸣从c位置腾空运动到d位置的过程中,机械能保持不变
D.苏翊鸣从a位置运动到b位置的过程中,其重力势能全部转化为动能
6.(2分)如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端(可以把木箱看作质点),斜面的倾斜角为30°,木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍,则下列说法正确的是( )
A.木箱克服摩擦力做功80J
B.拉力大小为480N
C.斜面的机械效率80%
D.拉力做功为880J
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体的温度高,是因为它具有较多的热量
C.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D.内燃机用水做冷却液,是因为水的比热容较大
8.(2分)如图所示是我国某地的等高线图,若把同一个物体分别放在A点和B点,那么在哪一点时,物体的重力势能大?( )
A.在A点时大 B.在B点时大
C.在两点一样大 D.条件不足,无法判定
9.(2分)2022年4月19日9点06分,“神舟十三号”载人飞船圆满完成各项任务后,顺利返回地面。在返回舱进入大气层时要通过一段黑障区,这段时间飞船被烧成一个大火球(如图所示),而船内的三名航天员和设备却安然无恙。下列说法中正确的( )
A.飞船“燃烧”是通过热传递的方式增加了内能
B.飞船通过黑障区时克服摩擦做功,机械能转化为内能
C.飞船外壳材料导热性好,可以保护舱内宇航员避免被高温灼伤
D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,放出了大量的热保护了飞船
10.(2分)如图所示,摩天轮匀速转动时,带动“观光屋”匀速转动,下列说法正确的是( )
A.观光屋上升时重力势能增加、动能减小
B.观光屋上升到最高点,如果所有外力突然消失,观光屋继续做圆周运动
C.由于是匀速圆周运动,观光屋内的人运动状态不变
D.摩天轮静止时,缆绳对观光屋的拉力和观光屋的总重力为一对平衡力
二、填空题(共9小题,每空1分,每图2分,计22分)
11.(3分)四冲程汽油机工作时,把内能转化成机械能的是 冲程,夏天长时间曝晒在太阳下的汽车内部温度会升高,这是通过 的方式增加了车内空气的内能。若汽车沿平直的公路匀速行驶200米,质量为50千克的乘客的重力做功为 焦。
12.(2分)某燃气热水器使用天然气作为燃料,若使用中消耗掉0.02m3的天然气,则这些天然气完全燃烧放出的热量为 J(q天然气=3.2×107J/m3)。如果这些热量完全被水吸收,则水的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13.(2分)如图所示是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于 冲程;汽油机需要用水作为冷却液进行降温,是利用了水的 较大的特性。
14.(3分)杠杆是我们生活中一种常见的简单机械,如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点悬挂一个重为20N的物体,B点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,且OB=2m,AB=1m。则F= N,此杠杆是 杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),生活中属于此类杠杆的例子有 。
15.(3分)如图所示,这是家用手摇晾衣架,A滑轮的作用是 ;若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F= N。摇柄上刻有花纹,这是通过增大 来增大摩擦力。
16.(2分)在北京冬奥会自由式滑雪女子U形场地技巧决赛中,中国选手谷爱凌一骑绝尘,强势夺冠,滑雪板设计得比较宽大,是为了减小 ;在自由下滑的过程中,重力势能转化为 能。
17.(3分)如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,如图乙为其截面图。做好后如图丙所示,将该罐子从斜面A点由静止释放,滚到水平面D点停止,然后返回,自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上。橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大;若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子 (选填“可能”或“不能”)返回滚上斜面;第一次返回斜面,向上滚动的过程中,罐子整体在C点时的机械能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
18.(2分)如图所示,画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点、方向和力臂l1。
19.(2分)如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.(6分)惠州中学实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)在使用弹簧测力计时需要竖直向上 拉动,若斜向上匀速拉动则弹簧测力计的示数会 (填“变大”、“变小”和“不变”);
(2)从表中数据可分析出实验1是用图 ( 选填“甲”或“乙”)做的实验;
(3)表中空白处应填上的数据是 (百分数保留到0.1%);
实验次数
钩码重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%
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1
2
4
0.1
1.2
0.5
3
6
0.1
2.4
0.3
83.3
(4)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的重量越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”);比较实验1和实验3可得结论:同一滑轮组, ,可以提高滑轮组的机械效率。
21.(4分)小张和小刘在做“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,小张将右端的平衡螺母向右调,小刘认为也可以将左端的平衡螺母向 调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验中,他们多次在杠杆两端加挂钩码,并调节钩码位置,使杠杆保持水平平衡,记录多组数据,这样做的目的是 ;
A.取平均值,减小误差
B.避免偶然性,寻找普遍规律
(3)如图乙所示,始终保持杠杆在水平位置平衡,小张将弹簧测力计从②位置缓慢移动到①位置时,测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若每个钩码的重力为0.3N,当弹簧测力计在位置①时的读数为 N。
22.(8分)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块 越多,动能就越大。
(2)比较 两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系,并由此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制 相同,探究钢球的动能大小与 的关系。
(4)小明根据甲、丙两图可得出结论:物体的动能大小与质量有关,他的结论是否正确? (选填“正确”或“错误”)。
(5)木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”),克服摩擦力做功的功率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 两次进行比较。
23.(4分)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热.
(1)本实验中盛放液体的容器选择 (选填“烧杯”或“易拉罐”)效果较好;
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“温度计示数变化”或“加热时间”)比较;
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:A和B两种液体的比热容之比为 ;若想自制一个暖手袋,则应选择 (选填“A”或“B”)作为供热物质.
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(6分)“可燃冰”是未来洁净的新能源。2017年5月,我国首次可燃冰试采成功。可燃冰具有热值大,能直接点燃等特点,它的热值约为5.88×109J/m3。问完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为多少kg的30℃的水温度升高到100℃?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),不考虑热量损失]
25.(10分)如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度s=3m、高度h=1m的斜坡路面,用时10s,若此过程拉力F方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为4×10﹣4m2,(g=10N/kg)。求:
(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强;
(2)小明对行李箱做的有用功和斜面的效率;
(3)拉力F做功的功率。
2022-2023学年陕西省西安九十九中九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.【解答】解:在国际单位制中,功的单位是焦耳。
故选:D。
2.【解答】解:如图所示,拔草器相当于一个杠杆,拔草时支点在O点,若拔同一植株,则草对拔草器的阻力一定,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,阻力臂越小,动力臂越大,动力越小。A、B、C图相比,动力臂相等,C图中的阻力臂更小,所以C图动力更小;C图与D图相比,阻力臂相等,D图的动力臂更小,所以C图动力更小,符合要求的只有C图。
故选:C。
3.【解答】解:A、一碗水倒掉一半后,温度不变,质量减半,则内能变小,故A错误;
B、一切物体都有内能,0℃的冰块也有内能,其内能不可能为零,故B错误;
C、热量是一个过程量,不能用具有或含有等来修饰,故C错误;
D、同一物体,其质量一定,温度升高时,该物体内能一定增大,故D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
A、由图丙可知物体0﹣2s静止,速度为0,物体不具有动能,故A错误;
B、4s﹣6s做匀速直线运动,二力平衡,由图乙可知拉力大小为5N,从而可以判断摩擦力等于5N,
根据P===Fv=5N×2m/s=10W,故B正确;
C、2s﹣4s做加速直线运动,二力不平衡,由图乙可知拉力大小为7N,从而可以判断摩擦力小于7N,故C错误;
D、根据s=vt可得,4s﹣6s移动的距离:s=vt=2m/s×2s=4m,
根据公式W=Fs可得,克服摩擦力所做的功:W=fs=5N×4m=20J,故D错误;
故选:B。
5.【解答】解:
A.苏翊鸣向上腾空跃起到达最高点d时,具有一定的质量,速度不为零,所以动能不为零,故A错误;
B.从d位置下降到e位置的过程中,质量不变,速度增大,动能增大,故B错误;
C.苏翊鸣从c位置腾空运动到d位置的过程中,空气阻力不计,机械能是守恒的,保持不变,故C正确;
D.苏翊鸣从a位置运动到b位置的过程中,其质量不变、速度增大、高度减小,其重力势能大部分转化为动能,由于受到雪地的摩擦,还会有一部分转化为内能,故D错误。
故选:C。
6.【解答】解:
A、由题意知,木箱的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,
木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍,则摩擦力f=0.1G=0.1×800N=80N,
克服摩擦力做功W额=fL=80N×2m=160J,故A错误;
BD、由斜面的倾斜角为30°,斜面长为L=2m可得,h=L=×2m=1m,则木箱克服重力做功:
W有用=Gh=800N×1m=800J,
拉力做功W总=W有用+W额=800J+160J=960J,
由W总=FL可得,拉力大小为F===480N,故B正确;
C、斜面的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%,故C错误。
故选:B。
7.【解答】解:A.物体吸收热量后,内能增加,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故A错误;
B.热量是过程量,不能用“含有”或“具有”来表述,故B错误;
C.内能的大小跟质量、温度、状态有关,温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故C错误;
D.水的比热容比较大,等质量的水和其他液体在升高相同温度时,水吸收的热量多,所以内燃机用水做冷却液,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由图可看出,A点所在的海拔为1000m,B点所在的海拔为1040m,而对同一个物体,它的位置越高,重力势能越大,故B点的重力势能大。
故选:B。
9.【解答】解:AB、飞船通过黑障区时,与大气层摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为飞船的内能,温度升高,所以飞船“燃烧”通过做功的方式增加内能,故A错误、B正确;
CD、飞船外壳上的烧蚀层是绝热材料,先熔化后汽化,会吸收大量的热保护飞船,防止舱内宇航员避免被高温灼伤,故CD错误。
故选:B。
10.【解答】解:
A、观光屋随“摩天轮”做匀速圆周运动,游客的质量不变、速度不变,所以游客的动能不变,故A错误;
B、观光屋上升到最高点,如果所有外力突然消失,观光屋沿直线运动下去,故B错误;
C、匀速圆周运动时,观光屋和人运动方向不断发生变化,故观光屋内的人运动状态不断发生变化,故C错误;
D、摩天轮静止时,缆绳对观光屋的拉力和观光屋的总重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选:D。
二、填空题(共9小题,每空1分,每图2分,计22分)
11.【解答】解:(1)在做功冲程中,两个气门关闭,燃气推动活塞做功,气体的内能转化为机械能;
(2)改变物体内能的方式有做功和热传递,夏天长时间曝晒在太阳下的汽车内部温度会升高,这是由于热传递的原因增加了车内空气的内能;
(3)汽车沿平直的公路匀速行驶200米,质量为50千克的乘客在重力的方向上没有移动距离,故重力没做功。
故答案为:做功;热传递;0。
12.【解答】解:0.02m3天然气完全燃烧释放的热量是:Q=Vq天然气=0.02m3×3.2×107J/m3=6.4×105J;
在此过程中,水吸收热量,内能增大。
故答案为:6.4×105;增大。
13.【解答】解:由图可知,两个气门关闭,活塞下行,火花塞产生电火花,为做功冲程;
汽油机工作时会产生大量热,一般用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:做功;比热容。
14.【解答】解:杠杆水平平衡时,A端受到的阻力大小FA=G物=20N,动力F的力臂为OB,阻力FA的力臂为OA,由杠杆平衡条件F1•L1=F2•L2可得:F•OB=FA•OA,因为OB<OA,所以F>FA,即杠杆为费力杠杆;
因为OB=2AB,所以OA=OB+AB=3AB,即OB:OA=2:3,由F•OB=FA•OA可得F的大小为:F===30N;
杠杆在使用的过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,生活中的面包夹、筷子、镊子等都是费力杠杆。
故答案为:30;费力;面包夹、筷子、镊子等。
15.【解答】解:A滑轮为定滑轮,作用是改变用力的方向;
从图中可知n=4,
若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,根据F=G总可知静止时绳的拉力F=G总=×120N=30N;
摇柄上刻有花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为:改变用力的方向;30;接触面的粗糙程度。
16.【解答】解:(1)滑雪板设计得比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(2)在自由下滑的过程中,谷爱凌的质量不变,高度变小,重力势能减少,同时其速度变大,动能增大,所以重力势能转化为动能。
故答案为:压强;动。
17.【解答】解:(1)罐子在整个运动过程中的质量不变,在A点时的高度最高,重力势能最大;罐子从A点运动到D点,橡皮筋发生了弹性形变,在D点时的形变程度最大,所以在D点的弹性势能最大;
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块,罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能,罐子不具有弹性势能,所以不会返回斜面;
(3)第一次返回斜面,向上滚动的过程中,由于一部分机械能转化为了内能,所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
故答案为:D;不能;大于。
18.【解答】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图知OB比OA长,所以OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F的方向,如下图:
如下图所示:
19.【解答】解:向下拉绳将重物提升,从绳子的自由端绕过定滑轮,再绕过动滑轮,最后挂在定滑轮的下挂钩上,如下图所示。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.【解答】解:
(1)在使用弹簧测力计时,要保证匀速直线拉动,才能稳定的读取弹簧测力计的示数;若斜向上匀速拉动弹簧测力计会导致力臂变小,力变大,弹簧测力计的示数变大;
(2)由表中实验数据可知,实验1中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍,承重绳的股数为3,由图示可知,实验用的是甲图所示的滑轮组;
(3)实验2滑轮组机械效率为η==×100%=×100%≈66.7%;
由实验1和实验2的数据分析可知,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低;
实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
故答案为:(1)匀速;变大;(2)甲;(3)66.7;(4)低;增加物体的重力。
21.【解答】解:(1)如图甲,杠杆左端下沉,杠杆的右端上翘,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性,故B正确;
(3)将弹簧测力计从②位置缓慢移动到①位置时,阻力和阻力臂不变,拉力F力臂变大,由杠杆平衡条件可知,测力计的示数将变小;
设每个小格的长度为L,每个钩码的重力为G,测力计在位置①时,根据杠杆平衡的条件有:
4G×5L=F×3L,
解得拉力:
F===2N,
即弹簧测力计在位置①时的读数为2N。
故答案为:(1)右;(2)B;(3)变小;2。
22.【解答】解:(1)该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近来反映的,木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能就越大,这里采用了转换法;
(2)探究小球的动能与速度的关系时,需要控制小球的质量相同,速度不同,即让质量相同的小球从斜面的不同高度由静止滑下,故需要对甲、乙两次实验;
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,由于高度相同,则到达水平面的速度是相同的,所以目的是控制速度相同,由于质量是不同的,所以探究钢球的动能大小与物体质量的关系;
(4)由图知丙图的质量大,高度小,动能大,可以得出物体的动能大小与质量有关,所以小明的看法正确;
(5)木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与压力大小和接触面粗糙程度有关,二者不变,滑动摩擦力不变;克服摩擦力做功的功率P===fv可知,滑动摩擦力f不变,速度减小,木块在水平面上滑动时,克服摩擦力做功的功率变小;
(6)研究超载带来的危害时,要控制速度相同,质量不同,所以选择甲、乙、丙三次实验中的乙和丙进行比较。
故答案为:(1)做功;(2)甲、乙;(3)速度;质量;(4)正确;(5)不变;变小;(6)乙和丙。
23.【解答】解:(1)易拉罐金属导热性好,实验结果会更明显,故填易拉罐;
(2)用相同的酒精灯加热,所以通过加热时间来表示吸热情况;
(3)在图像中,5min中内,A变化了20℃,B变化了40℃,A和B的温度Δt之比是1:2,由于A和B的吸收的热量Q和质量m相等,由Q=cmΔt可得比热容就是2:1,暖手袋要选比热容大的物质来供热。
故答案为:(1)易拉罐;(2)加热时间;(3)2:1;A。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.【解答】解:完全燃烧1m3的可燃冰放出的热量:Q放=Vq=1m3×5.88×109J/m3=5.88×109J,
不考虑热量损失,水吸收的热量:Q吸=Q放=5.88×109J,
由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水的质量:m===2×104kg。
答:完全燃烧1m3的可燃冰能使质量约为2×104kg的30℃的水温度升高到100℃。
25.【解答】解:(1)行李箱受到的重力:
G=mg=30kg×10N/kg=300N;
因为物体在水平地面上,
所以行李箱对水平地面的压力:F压=G=300N,
行李箱对地面的压强:
p===7.5×105Pa;
(2)沿斜面拉物体时,拉力做有用功:
W有=Gh=300N×1m=300J,
拉力做的总功:
W总=Fs=125N×3m=375J,
斜面的机械效率为:
η=×100%=×100%=80%;
(3)拉力F做功的功率:
P===37.5W。
答:(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小为300N,对地面的压强7.5×105Pa;
(2)小明对行李箱做的有用功为300J,斜面的机械效率为80%;
(3)拉力F做功的功率为37.5W。
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