2019-2020学年浙江省杭州市下城区大成岳家湾实验学校九年级（下）开学物理试卷（4月份）
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一、单选题（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）月球是地球唯一一颗天然卫星，在月球上的重力系数约为地球上的六分之一。下列说法错误的是（ ）
A．同一个人在月球上受到的重力约为在地球上的六分之一
B．同一个人不论在地球上还是在月球上质量不变
C．两个鸡蛋在月球上约重1牛
D．一个中学生站在月球上对地面的压强约为2000帕
2．（3分）大游轮向东匀速直线行驶，王大面朝游轮前进方向站立，以相同的速度抛出相同的三个小球。a球竖直向上抛出，b球水平向左抛出，c球水平向右抛出（不计空气阻力），下列说法错误的是（ ）
A．三个球在出手后都只受重力，机械能守恒
B．a球在最高点的时候速度为零，重力势能最大动能最小
C．在三球中a球落地前一刻速度最大
D．三球的落地点在同一直线上
3．（3分）如图所示，某同学用100牛的水平推力将一个重30N的物体压在竖直的墙壁上，使其处于静止状态，某一时刻，慢慢地将推力减小，当减小到60牛时，物体开始匀速下滑，下列说法中错误的是（ ）
A．物体在处于静止和匀速下滑状态时都受到四个力的作用
B．静止时物体受到的摩擦力为30N
C．滑动时物体受到的摩擦力为30N
D．如果继续减小推力，摩擦力大小不变
4．（3分）如图是一种被称为“七仙女”的神奇酒杯，空杯时什么也看不见，倒上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图，下列对仙文女图形成原因的探讨正确的是（ ）
A．可能是酒的液面反射
B．可能是酒的液面折射
C．可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜大
D．可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜小
5．（3分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，每个做功冲程可做功1000J，下列说法中错误的是（ ）
A．该图是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能
B．该汽油机每分钟可完成1800个工作循环
C．该汽油机的功率为1.5×104W
D．除做功冲程外，其余三个冲程飞轮都是由于惯性继续转动
6．（3分）某小组同学用水、盐水，两种不同形状的容器和指针式压强计（零刻度线在左侧）验证液体内部压强的规律。实验结果如图所示，四个容器底面积的大小关系为Sa＜Sb＝Sc＝Sd，下列说法中错误的是（ ）
A．四个压强计示数中有一个明显不符合事实
B．a、b、d中，容器底部受到液体压力大小关系为 Fa＜Fb＜Fd
C．比较b、c，可得液体压强与液体深度有关
D．比较b、d，可得液体压强与液体密度有关
二、填空题（本大题共26分）
7．（6分）如图是一组合搬运机械示意图。它由一个滑轮组和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为10m，高为5m，每只滑轮重均为100N，现用该机械将一质量为200kg的重物从地面匀速运到5m高的平台上，斜面上的绳子对重物产生的拉力是1600N，则该斜面的效率是 ；不计绳重及滑轮间的摩擦，绳子自由端的拉力是 ；整个装置的机械效率是 。
三、实验探究题（本大题共42分）
8．（8分）大头要测定小灯泡的功率。现有如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡一只（正常发光时的电阻约为8Ω）；电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两只（“5Ω，1A”、“20Ω，2A”），其余开关、导线、干电池两节，实验电路如图1所示，获得数据如表所示。
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.24 | 0.28 | 0.32 | 0.34 |
功率P/W | 0.36 | 0.56 |
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灯泡发光情况 | 灯丝暗红 | 微弱发光 | 正常发光 | 发光很亮 |
（1）根据题目要求，变阻器应选用 ，理由 。
（2）小灯泡的额定功率为 W。
（3）大头在评价交流时发现几个问题：
①有同学将电压表连接成如图2所示的电路，则这种连接测量出的额定功率与实际额定功率相比 （“偏大”、“偏小”“不变”）。
②有同学的电流表坏了，设计了如图3所示的电路，只用一个电压表也可以测量小灯泡的额定功率。只是为了使实验更准确，在定值电阻R0阻值大小的选择上有什么要求？ 。
9．（6分）下面是凯凯为了“测量小铁块密度”所设计的实验方案的部分内容
实验序号 | 弹簧测力计示数F1 | 弹簧测力计F2 | 小铁块密度ρ |
1 |
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2 |
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实验器材弹簧测力计（分度值0.2N量程0～5N、小铁块（10cm）、细线、烧杯、水）实验步骤：
①测量前将弹簧测力计的指针对准零刻度线；
②将小铁块浸没在水中，读出弹簧测力计示数值F1；
③将小铁块悬挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数值F2；
④再做一次实验，将两次得的数据填入表中。（ρ水已知）
（1）实验的正确顺序是 ：ρ铁＝ （用实验测得的量和已知量表示）；
（2）实验中测量小铁块重力的依据是 。
10．（6分）智能手机的普及给大家带来方便的同时，也带来了很多安全隐患，有调查表明：开车看手机发生事故的概率是普通驾驶的23倍，18%的严重车祸是因为司机使用手机。小吴和小金通过如图所示的方法探究看手机对反应时间的长短的影响，小金边看手机边关注直尺的下落情况，小吴松开直尺后，小金尽快用拇指和食指夹住直尺，记录手指所在位置的刻度值，重复实验实验结果如下表所示（单位：厘米）
测定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 平均值 |
不看手机 | 20.5 | 19.4 | 19.2 | 19.7 |
看手机 | 33.7 | 35.7 | 34.3 | 34.6 |
（1）当小金看到直尺下落时马上夹住直尺，这一过程是一个 活动，其中的感受器是 效应器是 。
（2）分析表中的数据，可以得出的结论是 ，表格中测量平均值越大，说明人的反应速度越 。
（3）实验还存在不足，请你提出改进建议： 。
四、解答题（本大题共32分）
11．（7分）如图所示为无人机（多功能飞行器），它有4个旋翼可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面有广的前景，如图为某型号无人机，整机质量为2千克。
（1）该无人机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电流为2安，线圈电阻为1欧，无人机正常工作时的总输出功率是多少？
（2）该无人机在额定功率一下1分钟内匀速竖直上升120米，请问此时无人机载重是多少？
（3）无人机所需的能量是由一块输出电压为24伏，容量为5000mA•h的电池提供，若飞行时的实际功率为100瓦，充满情况下可飞行1小时，求此过程中能量的利用率？
12．（6分）在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上，如图所示，一个质量M、半径R的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心图中两虚线的交点自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况可以初步确定飞轮重心P可能在图中 ；
A.轴心正下方的某一位置
B.轴心左侧的某一位置
C.轴心右侧的某一位置。
（2）工人预计在飞轮边缘上的某一点处焊接金属m，就可以使飞轮重心回到轴心上。试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离L（用字母表示）。
（3）焊接时工人错误将金属焊接到了边缘另一位置a（a与轴心的连线和竖直方向成θ角），然后他在虚线的对称位置又进行了焊接，两处所接金属质量相同且恰为m，求θ。
13．（6分）学习热学知识后，两位同学设计了一个测定液化气热值的实验，取500g水放入锅中，用温度计测得水的初始温度为20℃，读出液化气表的示数为12.563m3，然后用液化气给水加热当温度计的示数为80℃时，液化气表的示数为12.560m3【c＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）实验过程中水吸收的热量Q。
（2）理想状况下可求得液化气的热值为多少？
（3）但实际上利用该方法测得的液化气的热值是偏小的，为什么？
参考答案与试题解析
一、单选题（本大题，共60分，每小题3分，每小题只有一个选项符合题意．）
1-4CBDC 5AB 6A
二、填空题（本大题共26分）
7．（6分）如图是一组合搬运机械示意图。它由一个滑轮组和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为10m，高为5m，每只滑轮重均为100N，现用该机械将一质量为200kg的重物从地面匀速运到5m高的平台上，斜面上的绳子对重物产生的拉力是1600N，则该斜面的效率是 62.5% ；不计绳重及滑轮间的摩擦，绳子自由端的拉力是 500N ；整个装置的机械效率是 66.7% 。
【解答】解：
（1）使用斜面时，斜面上绳子对物体做的有用功：
W有用＝Gh＝mgh＝200kg×10N/kg×5m＝1×104J，
绳子对重物的拉力做的总功：
W总1＝F斜面s＝1600N×10m＝1.6×104J，
斜面的机械效率：
η斜面＝＝×100%＝62.5%；
（2）斜面顶端的滑轮为定滑轮，其作用是改变力的方向；右边的滑轮组为倒置的，定滑轮在下、动滑轮在上，绳子的有效股数n＝3，不计绳重及滑轮间的摩擦，斜面上的绳子对重物产生的拉力：F斜面＝3F+G动，
则绳子自由端的拉力：
F＝（F斜面﹣G动）＝（1600N﹣100N）＝500N，
（3）绳子自由端移动距离：
sF＝3s＝3×10m＝30m，
绳子自由端的拉力做功：
W总2＝FsF＝500N×30m＝1.5×104J，
整个装置的机械效率：
η2＝＝×100%≈66.7%。
故答案为：62.5%；500；66.7%。
三、实验探究题（本大题共42分）
8．（8分）大头要测定小灯泡的功率。现有如下器材：额定电压为2.5V的小灯泡一只（正常发光时的电阻约为8Ω）；电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两只（“5Ω，1A”、“20Ω，2A”），其余开关、导线、干电池两节，实验电路如图1所示，获得数据如表所示。
电压U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.24 | 0.28 | 0.32 | 0.34 |
功率P/W | 0.36 | 0.56 |
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灯泡发光情况 | 灯丝暗红 | 微弱发光 | 正常发光 | 发光很亮 |
（1）根据题目要求，变阻器应选用 “5Ω，1A” ，理由 灯正常发光，变阻器连入电路的电阻约为1.6Ω，考虑到操作的方便性，故变阻器应选用“5Ω，1A” 。
（2）小灯泡的额定功率为 0.8 W。
（3）大头在评价交流时发现几个问题：
①有同学将电压表连接成如图2所示的电路，则这种连接测量出的额定功率与实际额定功率相比 偏大 （“偏大”、“偏小”“不变”）。
②有同学的电流表坏了，设计了如图3所示的电路，只用一个电压表也可以测量小灯泡的额定功率。只是为了使实验更准确，在定值电阻R0阻值大小的选择上有什么要求？ 定值电阻R0阻值应比电压表内阻小很多 。
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
IL＝＝＝0.3125A，灯正常发光，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻约为：
R滑＝﹣R′＝﹣8Ω＝1.6Ω，考虑到操作的方便性，故变阻器应选用“5Ω，1A”；
（2）灯在额定电压2.5V时正常发光，由表中数据，此时灯的电流为0.32A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（3）①有同学将电压表连接成如图2所示的电路，灯与电流表串联，电流表测量的电流是准确的，因电流表也有内阻，由串联电路电压的规律，电压表示数大于灯的实际电压，根据P＝UI，则这种连接测量出的额定功率与实际额定功率相比偏大；
②将变阻器滑片移到到最左端，闭合S1，将S2掷于d，S3掷于e，电压表测灯的电压，移动变阻器的滑片，使灯的电压为2.5V，
保持变阻器的滑片位置不动，将S2掷于c，S3掷于f，这时电压表测R0的电压U′，在开关转换过程中，电路连接没有改变，灯仍正常工作，
由欧姆定律可得出通过定值电阻的电流即灯的额定电流：
IL＝，根据P＝UI可求出灯的额定功率，
因电压表与待测电阻并联，根据并联电阻的规律，通过灯的电流等于通过电压表与定值电阻电流之和，故为了使实验更准确，即通过电压表的电流应很小，在定值电阻R0阻值应比电压表内阻小很多。
故答案为：（1）“5Ω，1A”；灯正常发光，变阻器连入电路的电阻约为1.6Ω，考虑到操作的方便性，故变阻器应选用“5Ω，1A”；
（2）0.8；
（3）①偏大；
②定值电阻R0阻值应比电压表内阻小很多。
9．（6分）下面是凯凯为了“测量小铁块密度”所设计的实验方案的部分内容
实验序号 | 弹簧测力计示数F1 | 弹簧测力计F2 | 小铁块密度ρ |
1 |
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2 |
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实验器材弹簧测力计（分度值0.2N量程0～5N、小铁块（10cm）、细线、烧杯、水）实验步骤：
①测量前将弹簧测力计的指针对准零刻度线；
②将小铁块浸没在水中，读出弹簧测力计示数值F1；
③将小铁块悬挂在弹簧测力计下读出弹簧测力计的示数值F2；
④再做一次实验，将两次得的数据填入表中。（ρ水已知）
（1）实验的正确顺序是 ①③②④ ：ρ铁＝ （用实验测得的量和已知量表示）；
（2）实验中测量小铁块重力的依据是 二力平衡 。
【解答】解：（1）根据称重法F浮＝G﹣F′可知，要测量“小铁块浸在水中时受到浮力的大小”应测力计先校零，再测出铁块在空气中的重力，再将铁块浸没在水中测量，重复实验减小误差，实验的正确顺序是①③②④：据阿基米德原理可知，F浮＝G排＝ρgV排，故V排＝＝；此时铁块全部浸没，所以此时的V物＝V排＝；
铁块悬挂于弹簧测力计挂钩上，弹簧测力计的示数值F2可知，F2＝G，故据G＝mg可得物体的质量是：
m＝＝，
故铁块的密度是：ρ铁＝＝＝。
（2）物体挂在弹簧测力计下，拉力与重力作用而处于静止状态，二力满足二力平衡。
故答案为：（1）①③②④；；（2）二力平衡。
10．（6分）智能手机的普及给大家带来方便的同时，也带来了很多安全隐患，有调查表明：开车看手机发生事故的概率是普通驾驶的23倍，18%的严重车祸是因为司机使用手机。小吴和小金通过如图所示的方法探究看手机对反应时间的长短的影响，小金边看手机边关注直尺的下落情况，小吴松开直尺后，小金尽快用拇指和食指夹住直尺，记录手指所在位置的刻度值，重复实验实验结果如下表所示（单位：厘米）
测定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 平均值 |
不看手机 | 20.5 | 19.4 | 19.2 | 19.7 |
看手机 | 33.7 | 35.7 | 34.3 | 34.6 |
（1）当小金看到直尺下落时马上夹住直尺，这一过程是一个 条件反射 活动，其中的感受器是 眼 效应器是 大脑 。
（2）分析表中的数据，可以得出的结论是 看手机 ，表格中测量平均值越大，说明人的反应速度越 慢 。
（3）实验还存在不足，请你提出改进建议： 多次测量，使实验具有普遍性 。
【解答】解：
（1）当小金看到直尺下落时马上夹住直尺，这一过程是一个条件反射活动，是过眼睛来接受信息，所以眼睛是感受器；由神经将信息传导到大脑，由大脑做出反应，所以大脑是效应器；
（2）实验结果表明：看手机会影响人的反应速度，且饮酒越多，测量值基大，人的反应速度越慢。
（3）本实验只测小明一人，有偶结性，测量数据还缺乏足够的说服力，可以通过多人进行实验，才能得出手机对反应时间的长短的影响
故答案为：（1）条件反射；眼；大脑；（2）看手机；慢；（3）多次测量，使实验具有普遍性。
四、解答题（本大题共32分）
11．（7分）如图所示为无人机（多功能飞行器），它有4个旋翼可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面有广的前景，如图为某型号无人机，整机质量为2千克。
（1）该无人机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电流为2安，线圈电阻为1欧，无人机正常工作时的总输出功率是多少？
（2）该无人机在额定功率一下1分钟内匀速竖直上升120米，请问此时无人机载重是多少？
（3）无人机所需的能量是由一块输出电压为24伏，容量为5000mA•h的电池提供，若飞行时的实际功率为100瓦，充满情况下可飞行1小时，求此过程中能量的利用率？
【解答】解：
（1）无人机正常工作时，一个旋翼电动机的额定功率PM＝30W，电路中的电流I＝2A，线圈电阻R＝1Ω，则一个电动机线圈的热功率：
PR＝I2R＝（2A）2×1Ω＝4W，
则一个电动机的输出功率：
P机械＝PM﹣PR＝30W﹣4W＝26W；
该无人机有4个电动机，所以，无人机正常工作时的总输出功率：
P总＝4P机械＝4×26W＝104W；
（2）由P＝＝可得，无人机向上的牵引力：
F＝＝＝52N；
无人机做匀速直线运动，根据二力平衡条件可得，无人机的总重：G＝F＝52N，
整机质量为2kg，则整机重力：G机＝m机g＝2kg×10N/kg＝20N，
故无人机载重为：
G载重＝G﹣G机＝52N﹣20N＝32N；
（3）电池提供的电能：
W电＝UIt＝24V×5000×10﹣3A×3600s＝4.32×105J，
若飞行时的实际功率为100瓦，充满情况下可飞行1小时，则电能转化为的机械能：
W有＝P实t＝100W×1×3600s＝3.6×105J，
此过程中能量的利用率：
η＝＝×100%≈83.3%。
答：（1）无人机正常工作时的总输出功率为104W；
（2）该无人机在额定功率一下1分钟内匀速竖直上升120米，无人机载重为32N；
（3）过程中能量的利用率为83.3%。
12．（6分）在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确位于轴心上，如图所示，一个质量M、半径R的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心图中两虚线的交点自由转动。用力推动一下大飞轮，飞轮转动若干周后停止。多次试验发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
（1）根据以上情况可以初步确定飞轮重心P可能在图中 A ；
A.轴心正下方的某一位置
B.轴心左侧的某一位置
C.轴心右侧的某一位置。
（2）工人预计在飞轮边缘上的某一点处焊接金属m，就可以使飞轮重心回到轴心上。试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离L（用字母表示）。
（3）焊接时工人错误将金属焊接到了边缘另一位置a（a与轴心的连线和竖直方向成θ角），然后他在虚线的对称位置又进行了焊接，两处所接金属质量相同且恰为m，求θ。
【解答】解：（1）重心在最低点时，飞轮才能处于静止状态，多次试验发现飞轮边缘上的标记F总是停在水平位置，则说明重心应在轴心的正下方，故选A；
（2）调整前重心P在虚线上，到轴心距离为L，当转到水平方向上时：
飞轮重力为：G飞＝Mg，力臂为：L；
在边缘处焊接质量为m的金属，金属重力为：G金＝mg，力臂为：R；
根据杠杆平衡原理可得：MgL＝mgR，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
解得：L＝；
（3）当飞轮转到水平位置时，a与轴心的连线和竖直方向所成θ角如图：
飞轮重力为：G飞＝Mg，力臂为：L；
在边缘处焊接了两处金属，每处的金属重力为：G金＝mg，力臂为：cosθ•R；
根据杠杆平衡原理可得：MgL＝mgcosθ•R+mgcosθ•R；﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①和②式可得，mgR＝2mgcosθ•R；
解得：cosθ＝，即θ＝60°。
故答案为：（1）A；（2）调整前飞轮的重心P到轴心的距离L＝；（3）a与轴心的连线和竖直方向所成θ角，θ的大小为60°。
13．（6分）学习热学知识后，两位同学设计了一个测定液化气热值的实验，取500g水放入锅中，用温度计测得水的初始温度为20℃，读出液化气表的示数为12.563m3，然后用液化气给水加热当温度计的示数为80℃时，液化气表的示数为12.560m3【c＝4.2×103J/（kg•℃）】
（1）实验过程中水吸收的热量Q。
（2）理想状况下可求得液化气的热值为多少？
（3）但实际上利用该方法测得的液化气的热值是偏小的，为什么？
【解答】解：
（1）已知水的质量m＝500g＝0.5kg，△t＝80℃﹣20℃＝60℃，
水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×60℃＝1.26×105J；
（2）消耗液化气的体积：V＝0.003m3。
液化气完全燃烧放出的热量：Q放＝Q＝1.26×105J，
热值：q＝＝＝4.2×107J/m3；
（3）在加热的过程中，燃料放出的热量不可能全部被水吸收，有热量的散失，所以使得测量的热值偏小。
答：（1）在此过程中水吸收的热量为1.26×105J；
（2）此次实验测得液化气的热值为4.2×107J/m3；
（3）燃料放出的热量不可能全部被水吸收，有热量的散失
