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陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷（含答案）
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这是一份陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷（含答案），共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题意）
1．（3分）如图所示的四种简单机械在使用过程中，费力的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．天平 D．铡刀
2．（3分）在图所示中，用轻质滑轮匀速提升同一重物G，所用拉力F最小的是图（ ）
A． B． C． D．
3．（3分）如图所示的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拿物体水平前行 B．人推大石头没推动
C．人举着哑铃不动 D．人将物体捡起来
4．（3分）小明在楼梯上跑步爬楼健身，如图所示，他从一楼跑到五楼用了20s，此过程中的功率大约是（ ）
A．3600W B．360W C．36W D．3.6W
5．（3分）如图，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．适当增大重物上升的高度
B．适当增大重物的质量
C．增大绳子自由端移动的距离
D．增大绳子自由端的拉力
6．（3分）如图所示是足球落地后又弹起的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．B点时动能为0
B．在A、C两点动能可能相等
C．在A、D两点动能可能相等
D．此过程中，只存在动能和势能的相互转化
7．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热
B．0℃的冰没有内能
C．物体的热量高内能大
D．物体放出热量时，温度一定降低
8．（3分）凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用于掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（ ）
A．固态的凝胶也具有内能
B．凝胶由固态变成液态要放出热量
C．暖手时，通过热传递使手的内能增加
D．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多
9．（3分）下列实例中与“水的比热容较大”这特性无关的是（ ）
A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
10．（3分）水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化，内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，计30分）
11．（3分）如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将 ，动力F大小将 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．（3分）如图（a）所示，物体重300N，在力F作用下匀速上升时，F应等于 N（不计绳重和摩擦）；如图（b）所示，重为200N的物体静止不动，挂重物的钩子承受的拉力 N，人匀速拉绳子的力是 N（不计动滑轮重力和摩擦以及绳重）。
13．（3分）如图甲所示，用弹簧测力计将水平桌面上的钩码向上缓慢提升，弹簧测力计的示数F与测力计上升的高度h之间的关系图像如图乙所示。根据其F﹣h关系图像可知：钩码所受重力为 N；在h由0增大到5cm的过程中，钩码对桌面的压力是 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的，在h由6cm增大到16cm的过程中，测力计的拉力对钩码所做的功是 J，克服重力做的功是 J。
14．（3分）如图，一重力为120N的物体在大小为40N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，如果10秒物体运动了6m，在则此过程中拉力所做的功为 J，拉力的功率为 W，重力对物体所做的功率为 W。
15．（3分）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是160J，则拉力F＝ N，斜面的机械效率η＝ ，斜面的摩擦力f＝ N。
16．（3分）小明用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，Oa为橡皮筋的原长，如图甲所示。整个下落过程中，用传感器测得小球的速度v与下落高度h的关系如图乙所示。
从a点运动到c点的过程中，小球的动能 ；小球的机械能 ；橡皮筋的弹性势能 （均填字母）。
A.一直变大
B.一直变小
C.保持不变
D.先变大后变小
E.先变小后变大
17．（3分）如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，是用 的方法使水的内能增加，发生的能量转化是 ；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 ，这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
18．（3分）如图所示，根据表中数据可知，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 （填“快”或“慢”）；从节能的角度考虑，烧开水时用 （填“铜”或“铝”）壶比较好；测量质量小、温度高的物体的温度时，用 （填“酒精”或“水银”）温度计更为准确。
一些物质的比热容[J/（kg•℃）]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铝
0.8×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
19．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号F遥十四”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
（1）火箭发射前内能 （填“为”或“不为”）零。
（2）火箭燃料的热值非常 （填“大”或“小”），燃料燃烧后剩下燃料的热值 （填“变大”“不变”或“变小”）。火箭燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的 能。
20．（3分）如图所示为汽油机工作过程中的 冲程，汽油在汽缸内燃烧时其热值 （选填“增大”“减小”或“不变”），若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则1min该汽油机共做功 次。
三、作图题（本大题共2小题，计4分）
21．（2分）如图甲所示，为一款压蒜神器，简化的示意图乙中O点为支点，F2为杠杆所受阻力。请在乙图中画出压蒜时，作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。
22．（2分）建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线。
四、实验题（本大题共4小题，计19分）
23．（5分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 （省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时， （能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 。（写出一个）
24．（6分）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，小明发现杠杆如图甲所示，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，此目的是方便 ；
（2）实验中，小明根据测出的一组数据就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，他的做法是 （选填“合理”或“不合理”），理由是 ；
（3）实验时，小明在图乙中A点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆至水平平衡，则弹簧测力计示数为F1＝ N；当弹簧测力计斜向上拉杠杆至水平平衡时，如图乙所示，弹簧测力计示数为F1＝ N。
25．（5分）小李同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究，如图所示：
（1）提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？
（2）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
（3）进行实验：他做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：在质量相同时，物体的动能与 有关。
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
26．（3分）小东利用如图甲所示的实验装置做了“探究不同物质的吸热能力”的实验。
（1）在实验中，两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油，并用相同的酒精灯对它们加热。
（2）小东根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。由图乙可知， （选填“煤油”或“水”）的吸热能力强。
（3）根据图乙计算出煤油的比热容是 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
五、计算题（本大题共2小题，计17分）
27．（8分）工人用如图所示的装置将重物提高5m。已知物重为800N，人对绳的拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求此过程中：
（1）人提升重物做的有用功；
（2）人对绳的拉力所做功；
（3）滑轮组的机械效率。
28．（9分）某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题意）
1．（3分）如图所示的四种简单机械在使用过程中，费力的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．天平 D．铡刀
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；
D、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（3分）在图所示中，用轻质滑轮匀速提升同一重物G，所用拉力F最小的是图（ ）
A． B． C． D．
【分析】根据定滑轮不省力，动滑轮省一半力的特点进行分析即可。
【解答】解：
AB都为定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力；C为动滑轮，根据动滑轮的特点可知，此时F为重力的2倍；D动滑轮，此时所用的力为重力的一半，故D的力是最小的。
故选：D。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮省一半的力，但是，会费距离。
3．（3分）如图所示的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拿物体水平前行 B．人推大石头没推动
C．人举着哑铃不动 D．人将物体捡起来
【分析】物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：
A、人拿物体水平前行，力的方向是向上的，而物体移动的距离是水平的，二者互相垂直，所以人对物体没有做功，故A不符合题意。
B、人推大石头没推动，人给石头一个力，但石头没有移动距离，所以人对石头没有做功，故B不符合题意。
C、人举着哑铃不动，人给哑铃一个向上的力，但哑铃没有移动距离，所以人对哑铃没有做功，故C不符合题意。
D、人将地面的物体捡起来，人给物体一个向上的力，物体也向上移动了距离，所以人对物体做了功，故D符合题意。
故选：D。
【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
4．（3分）小明在楼梯上跑步爬楼健身，如图所示，他从一楼跑到五楼用了20s，此过程中的功率大约是（ ）
A．3600W B．360W C．36W D．3.6W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和楼高的乘积，我们可以估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式W＝Gh求出做的功，再利用功率计算公式P＝求出功率。
【解答】解：小明的质量约为60kg，一层楼高约为3m，人从一楼到五楼上升了两层楼高为3m×4＝12m。
人在上楼的过程中做的功为：W＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×12m＝7200J，
所用时间t＝20s，因此上楼的功率：
P＝＝＝360W。
故选：B。
【点评】本题考查了功率的计算公式，以及质量和距离的估测，解估测题关键是在生活中要多观察、多思考，对生活中常见的一些物理量有所了解。
5．（3分）如图，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．适当增大重物上升的高度
B．适当增大重物的质量
C．增大绳子自由端移动的距离
D．增大绳子自由端的拉力
【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。
（2）不计绳重和摩擦时，被提升物体重力为G，动滑轮重力为G动，动滑轮升高的高度为h，滑轮组机械效率：η＝＝＝＝＝，据此分析影响滑轮组机械效率的因素。
【解答】解：
ACD、用滑轮组竖直向上匀速提升重物时，不计绳重和摩擦时，被提升物体重力为G，动滑轮重力为G动，动滑轮升高的高度为h，有用功：W有用＝Gh，
不计绳重和摩擦，额外功：W额外＝G动h，功：W总＝W有用+W额＝Gh+G动h；
则滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝；由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、增大绳子自由端移动的距离和增大绳子自由端的拉力无关，故ACD错误；
B、由η＝可知，适当增大重物的质量，被提升物体的重力G变大，在动滑轮重力不变时，能提高滑轮组的机械效率，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素，不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率η＝＝＝＝＝＝；根据该公式进行分析，这是解答本题的关键。
6．（3分）如图所示是足球落地后又弹起的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．B点时动能为0
B．在A、C两点动能可能相等
C．在A、D两点动能可能相等
D．此过程中，只存在动能和势能的相互转化
【分析】（1）足球在B点时水平方向的速度不为0，动能不为0；
（2）A、C两点的高度相等，重力势能相等，由图可知足球的机械能越来越小，机械能等于动能和势能之和，由此判断它们的动能大小；
（3）D点的重力势能小于A点，机械能小于A点的，机械能等于动能和势能之和，由此判断它们的动能大小；
（4）只有动能和势能之间的转化机械能守恒，此过程中，其机械能在减小。
【解答】解：A、足球在B点时有水平方向的速度，动能不为0，故A错误；
B、由图可知，足球的机械能越来越小，A、C两点的高度相等，重力势能相等，动能C点小于A点，故B错误；
C、D点的机械能小于A点的，D点的重力势能小于A点，所以A、D两点动能可能相等，故C正确；
D、此过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能、动能和势能的知识，要求学生知道机械能包括动能和势能，只有动能和势能之间的转化机械能守恒。
7．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热
B．0℃的冰没有内能
C．物体的热量高内能大
D．物体放出热量时，温度一定降低
【分析】（1）做功和热传递都能改变物体的内能；
（2）一切物体在任何情况下都有内能；
（3）热量是一个过程量；
（4）晶体凝固过程中，放热但温度不变。
【解答】解：A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A正确；
B、一切物体在任何情况下都有内能，故B错误；
C、热量是一个过程量，不能说热量的高低，故C错误；
D、晶体凝固过程中，放热但温度不变，故D错误。
故选：A。
【点评】知道改变内能的方式的理解、物体具有内能的条件、凝固的特点等知识点是解决关键，此题是一道综合题。
8．（3分）凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用于掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（ ）
A．固态的凝胶也具有内能
B．凝胶由固态变成液态要放出热量
C．暖手时，通过热传递使手的内能增加
D．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）物体在熔化过程中要吸热；
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；
（4）根据Q＝cm△t判断分析。
【解答】解：A、一切物体都有内能，固态的凝胶也具有内能，故A正确；
B、凝胶由固态变成液态，是一种熔化现象，物体在熔化过程中，要吸热，故B错误；
C、暖手时，是通过热传递使手的内能增加，故C正确；
D、质量相同的凝胶和其它物质比较，降低相同的温度，根据Q＝cm△t，比热容大的物质，放出的热量多，所以凝胶的比热容较大，凝胶放出的热量较多，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了内能、温度、热量的关系以及对比热容的理解，是一道基础题。
9．（3分）下列实例中与“水的比热容较大”这特性无关的是（ ）
A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。
【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A不符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意；
C、因为水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，与比热容有关，故C不符合题意；
D、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
10．（3分）水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化，内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减小；
（2）内燃机的做功冲程中，燃气的内能转化为机械能；在压缩冲程中，机械能转化为内能。
【解答】解：水沸腾时将壶盖顶开的过程中，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，内燃机工作时，在做功冲程将燃气的内能转化为机械能，与上述能量转化相同，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了做功改变物体内能以及对内燃机四个冲程的了解，属于基础性题目。
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，计30分）
11．（3分）如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将 不变 ，动力F大小将 变小 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）由力臂的定义，作出阻力臂和动力臂，根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型。
（2）先根据杠杆位置的变化判断阻力、阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件可知动力F的变化
【解答】解：
（1）由图可知，OB为阻力臂（货物和车的重力的力臂），OA为动力臂，
；
在使用独轮车时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；
（2）根据图示可知，当杠杆慢慢抬起时，重力不变，重力G的力臂L2变小（当杠杆竖直时，阻力臂为0），即阻力臂变小，动力臂始终等于杠杆长，即保持不变，由杠杆的平衡条件F•L1＝G•L2可知，动力F变小；
故答案为：省力；不变；变小。
【点评】本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，要掌握。
12．（3分）如图（a）所示，物体重300N，在力F作用下匀速上升时，F应等于 300 N（不计绳重和摩擦）；如图（b）所示，重为200N的物体静止不动，挂重物的钩子承受的拉力 200 N，人匀速拉绳子的力是 100 N（不计动滑轮重力和摩擦以及绳重）。
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
（2）滑轮组中有几段绳子通过动滑轮，在动滑轮重力、摩擦和绳重均不计的情况下，绳子自由端拉力就是物体重量的几分之一。
【解答】解：由图（a）可知，该滑轮为定滑轮，根据定滑轮的特点可得，不计绳重和摩擦，拉力F＝G＝300N；
图（b）中物体静止不动，物体对钩子的拉力大小等于物体的重力，即F′＝G′＝200N；
图（b）有两段绳子通过动滑轮，动滑轮自重、摩擦和绳重均不计，图中人匀速拉绳子的力F″＝G′＝×200N＝100N。
故答案为：300；200；100。
【点评】此题考查了定滑轮及其工作特点、滑轮组绳子拉力的计算，在分析过程中，一定要让学生仔细分析承担动滑轮的绳子段数，这是分析省力情况的要点，只有分析出绳子的股数，才能计算出绳子上的拉力大小。
13．（3分）如图甲所示，用弹簧测力计将水平桌面上的钩码向上缓慢提升，弹簧测力计的示数F与测力计上升的高度h之间的关系图像如图乙所示。根据其F﹣h关系图像可知：钩码所受重力为 4.5 N；在h由0增大到5cm的过程中，钩码对桌面的压力是 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的，在h由6cm增大到16cm的过程中，测力计的拉力对钩码所做的功是 0.45 J，克服重力做的功是 0.45 J。
【分析】（1）当缓缓提钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；
（2）当h由0增大到5cm过程中，根据钩码受重力和拉力的变化，利用力的平衡和力的相互性判断；
（3）先求出钩码提高的高度，利用W＝Fs对钩码所做的功，根据W＝Gh求出克服重力所做的功。
【解答】解：（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；
（2）由图象知：当h由0增大到5cm过程中，弹簧测力计的示数不断变大，即钩码受到拉力变大，
根据力的平衡和力的相互性可知：钩码对桌面的压力F压＝F支＝G﹣F拉，所以，钩码对桌面的压力是减小；
（3）由图可知，当h由6cm增大到16cm，钩码上升的高度h＝16cm﹣6cm＝10cm＝0.1m；
则测力计对钩码所做的功：
W＝F拉h＝4.5N×0.1m＝0.45J。
由于钩码向上运动，则需要克服重力所做的功：
W′＝Gh＝4.5N×0.1m＝0.45J。
故答案为：4.5；减小；0.45；0.45。
【点评】本题考查了弹簧测力计的工作原理、力的平衡和力的相互性，功的计算等知识，综合性较强，要会分析图象所给提供的信息。
14．（3分）如图，一重力为120N的物体在大小为40N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，如果10秒物体运动了6m，在则此过程中拉力所做的功为 240 J，拉力的功率为 24 W，重力对物体所做的功率为 0 W。
【分析】（1）利用W＝Fs求出拉力做的功，根据P＝得出拉力的功率；
（2）物体在重力的方向上，没有移动距离，重力不做功。
【解答】解：
（1）拉力做功W＝Fs＝40N×6m＝240J，
拉力的功率P＝＝＝24W；
（2）物体在重力的方向上，没有移动距离，重力不做功，因此重力对物体所做的功率0。
故答案为：240；24；0。
【点评】本题考查了学生对功和功率的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性，易错点。
15．（3分）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是160J，则拉力F＝ 100 N，斜面的机械效率η＝ 80% ，斜面的摩擦力f＝ 20 N。
【分析】利用公式W＝Fs变形后可求出拉力大小。利用W总＝W有+W额求出有用功，再运用机械效率的公式求出η，利用W额＝fs变形求出摩擦力f。
【解答】解：由图像乙可知W总＝800J，s＝8m；
由W＝Fs变形得拉力为：F＝＝＝100N；
有用功为：W有＝W总﹣W额＝800J﹣160J＝640J；
机械效率为：η＝＝＝80%；
由W额＝fs变形得摩擦力为：f＝＝＝20N。
故答案为：100；80%；20。
【点评】熟练运用功、机械效率的公式，知道克服摩擦做的功是额外功，可解答此题。
16．（3分）小明用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，Oa为橡皮筋的原长，如图甲所示。整个下落过程中，用传感器测得小球的速度v与下落高度h的关系如图乙所示。
从a点运动到c点的过程中，小球的动能 D ；小球的机械能 B ；橡皮筋的弹性势能 A （均填字母）。
A.一直变大
B.一直变小
C.保持不变
D.先变大后变小
E.先变小后变大
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变程度的大小；弹性形变程度越大，弹性势能越大。
（4）机械能＝动能+势能。
【解答】解：由图乙知，小球从a点运动到c点的过程中，小球下落的速度先变大后变小，则它的动能先变大后变小；
橡皮筋的弹性形变程度一直变大，其弹性势能一直变大；橡皮筋的弹性势能是由小球的机械能转化而来的，所以小球的机械能一直变小。
故答案为：D；B；A。
【点评】本题考查了动能和势能的大小变化、能量的转化，从图像中获取有用的信息是解题的关键。
17．（3分）如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，是用 热传递 的方法使水的内能增加，发生的能量转化是 化学能转化为内能 ；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 内能转化为机械能 ，这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
【分析】利用热传递过程，通过燃料燃烧增加内能，而后水蒸气膨胀对外做功，将内能转化为机械能。
【解答】解：酒精灯加热通过热传递使试管水沸腾，此过程化学能转化为内能，产生大量的水蒸气把塞子冲出，对外做功，将内能转化为软木塞子的机械能。
故答案为：热传递；化学能转化为内能；内能转化为机械能。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式以及能量转化的相关知识，难度不大。
18．（3分）如图所示，根据表中数据可知，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 快 （填“快”或“慢”）；从节能的角度考虑，烧开水时用 铜 （填“铜”或“铝”）壶比较好；测量质量小、温度高的物体的温度时，用 水银 （填“酒精”或“水银”）温度计更为准确。
一些物质的比热容[J/（kg•℃）]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铝
0.8×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容；
（2）质量一定时，吸收相同的热量时比热容小的温度变化量大，温度变化量相同时比热容大的吸收的热量多。
【解答】解：
（1）由表格数据可知，干泥土的比热容小于水的比热容，质量相等的干泥土和水吸收相同的热量时，由Q＝cm△t可知，干泥土的温度变化量大，
所以，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温快；
（2）由表格数据可知，铜的比热容小于铝的比热容，质量相等的铜和铝升高相同的温度时，由Q＝cm△t可知，铜吸收的热量少，所以，从节能的角度考虑，烧开水时用铜壶比较好；
（3）由表格数据可知，水银的比热容小于酒精的比热容，质量相等的水银和酒精升高相同的温度时，则水银吸收的热量少，这样对被测物体温度的影响较小，测量结果更为准确，故应选用水银温度计。
故答案为：快；铜；水银。
【点评】本题考查了学生对比热容概念的了解与掌握，从表格中获取有用的信息是关键，此类题目也可以根据Q＝cm△t结合控制变量法进行解答。
19．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号F遥十四”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
（1）火箭发射前内能 不为 （填“为”或“不为”）零。
（2）火箭燃料的热值非常 大 （填“大”或“小”），燃料燃烧后剩下燃料的热值 不变 （填“变大”“不变”或“变小”）。火箭燃料的化学能转化为 内 能，再转化为火箭的 机械 能。
【分析】（1）把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，一切物体都具有内能；
（2）液态氢的热值较大，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料，液态氢放出的热量更多；
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
发射火箭时，燃料燃烧将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能。
【解答】解：（1）一切物体都有内能，故火箭发射前的内能不为零；
（2）火箭燃料﹣﹣﹣﹣液态氢的热值非常大，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料，液态氢放出的热量更多；
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否完全等均无关，故燃料燃烧后剩下燃料的热值不变；
燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。
故答案为：（1）不为；（2）大；不变；内；机械。
【点评】本题考查热值的的物理属性、热机的工作原理和能量转化，注重知识应用能力的考查，题目难度不大。
20．（3分）如图所示为汽油机工作过程中的 做功 冲程，汽油在汽缸内燃烧时其热值 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则1min该汽油机共做功 1200 次。
【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；
（2）热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关；
（3）四冲程汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，并对外做功1次。
【解答】解：（1）两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程；
（2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关。汽油在燃烧过程中，剩下的汽油的热值不变；
（3）汽油机一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，如果汽油机的飞轮转速是2400r/min，即1min转2400周，完成1200个工作循环，做功1200次。
故答案为：做功；不变；1200。
【点评】本题考查了汽油机的工作过程的特点、热值的意义等知识，综合性较强，但比较简单。
三、作图题（本大题共2小题，计4分）
21．（2分）如图甲所示，为一款压蒜神器，简化的示意图乙中O点为支点，F2为杠杆所受阻力。请在乙图中画出压蒜时，作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：
（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂L2；
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压土豆时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
。
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
22．（2分）建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为是工人师傅站在地面上向下拉绳提升重物，拉力方向向下，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
四、实验题（本大题共4小题，计19分）
23．（5分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 省力 （省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 3 J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 3.12 J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时， 不能 （能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 盘山公路 。（写出一个）
【分析】（1）比较物块重量和沿斜面的拉力比较斜面是省力机械；
（2）使用斜面时克服物体重力所做功是有用功，根据W有＝Gh计算；使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功；
（3）根据生活中应用的简单机械，判断斜面。
【解答】解：
（1）分析表中的数据可知，竖直提升物体时拉力较大，而沿斜面拉升物体时拉力较小，所以斜面是省力机械；
（2）①由题可知，竖直提升时小车上升高度h＝30cm＝0.3m，
沿竖直方向匀速提升小车时，小车受到的拉力与重力是一对平衡力，
由表中数据可知，小车重：G＝F1＝10N，
所以沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功：W1＝Gh＝10N×0.3m＝3J；
②由表中的数据可知，使用斜面时拉力做功：W2＝F2s＝5.2N×0.6m＝3.12J＞3J，
所以，利用斜面提升物体时，不能省功。
（3）盘山公路就是常见的斜面。
故答案为：（1）省力；（2）3；3.12；不能；（3）盘山公路。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
24．（6分）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，小明发现杠杆如图甲所示，则应将左端的平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，此目的是方便 测量力臂 ；
（2）实验中，小明根据测出的一组数据就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，他的做法是 不合理 （选填“合理”或“不合理”），理由是 一组数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律 ；
（3）实验时，小明在图乙中A点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆至水平平衡，则弹簧测力计示数为F1＝ 1.5 N；当弹簧测力计斜向上拉杠杆至水平平衡时，如图乙所示，弹簧测力计示数为F1＝ 3 N。
【分析】（1）物体处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，据此分析将平衡螺母调节的方向，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；
（2）探究杠杆平衡条件时，要进行多次实验，为了使实验结论具有普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的；
（3）根据杠杆的平衡条件计算即可；
当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是OA的一半，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。
【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；
（2）只有一次实验得出杠杆平衡的条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论具有偶然性，不合理，要进行多次实验，总结出杠杆平衡条件；
（3）根据杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2，每个钩码为G＝0.5N，每小格为L；
则4G×3L＝F×4L，即4×0.5N×3L＝F×4L，
解得：F＝1.5N；
当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于L1＝OA＝×4L＝2L；G＝4×0.5N＝2N，L2＝3L，
由杠杆平衡条件可得：F1＝＝＝3N。
故答案为：（1）右；测量力臂；（2）不合理；一组数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律；（3）1.5；3。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件，考查器材调试、杠杆平衡条件的运用。
25．（5分）小李同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究，如图所示：
（1）提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？
（2）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 速度 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 质量 有关。
（3）进行实验：他做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 大 。
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：在质量相同时，物体的动能与 速度 有关。
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 超载 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，根据控制变量法分析；在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】解：（2）“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
（3）物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，可以通过金属球推动物块的距离大小来反映，物块被撞击得越远，说明金属球撞击物块时的动能越大；
（4）分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
（5）分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，小球的高度相同，到达水平面时的速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，故结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大，可以解释超载行驶是危险性大的原因。
故答案为：（2）速度；质量；（3）大；（4）速度；（5）超载。
【点评】此题考查影响物体动能大小的因素，实验过程中应注意控制变量法和转换法的应用。
26．（3分）小东利用如图甲所示的实验装置做了“探究不同物质的吸热能力”的实验。
（1）在实验中，两个相同的烧杯中装有 质量 相同且初温相同的水和煤油，并用相同的酒精灯对它们加热。
（2）小东根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。由图乙可知， 水 （选填“煤油”或“水”）的吸热能力强。
（3）根据图乙计算出煤油的比热容是 2.1×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，要对相同质量的不同物质加热，比较吸热升温情况；
（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的两种方法：
Ⅰ、使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
Ⅱ、使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
（3）根据图中升高相同温度，水的加热时间是煤油的2倍，则水吸收的热量是煤油的2倍，利用热量公式列出关系式解答。
【解答】解：（1）在“探究不同物质的吸热能力”的实验中，根据控制变量法需控制水的煤油的质量和初温相同，并用相同的酒精灯对它们加热，使它们在相等的时间内吸热相同的热量。
（2）相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，质量相等，由乙图可知，煤油升高的温度比水高，根据c＝可知，水比热容大，吸热能力强。
（3）当水和煤油都升高到60℃，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，由于水和煤油的质量相等，根据c＝可知，水的比热容是煤油的2倍，故煤油的比热容为c油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）质量；（2）水；（3）2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力的大小，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
五、计算题（本大题共2小题，计17分）
27．（8分）工人用如图所示的装置将重物提高5m。已知物重为800N，人对绳的拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求此过程中：
（1）人提升重物做的有用功；
（2）人对绳的拉力所做功；
（3）滑轮组的机械效率。
【分析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2；
（1）知道物重和升高的高度，利用W＝Gh求有用功。
（2）拉力端移动的距离s＝nh，知道拉力，利用W＝Fs求人对绳的拉力做功；
（3）求出了有用功、总功，然后由效率公式η＝×100%求出滑轮组的效率。
【解答】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2；
（1）工人做的有用功：
W有用＝Gh＝800N×5m＝4000J；
（2）绳子自由端移动距离s＝2h＝2×5m＝10m，不计绳重和摩擦，人对绳的拉力做功：
W总＝Fs＝500N×2×5m＝5000J；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）人提升重物做的有用功为4000J；
（2）人对绳的拉力所做功为5000J；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式的灵活运用。
28．（9分）某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
【分析】（1）利用Q＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量；
（2）利用Q放＝mq计算出煤气完全燃烧放出的热量；
（3）利用η＝可以计算出煤气灶的烧水效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量：Q放＝m煤气q＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J；
（3）煤气灶烧水的效率：η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量8.4×106J；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量4.2×107J；
（3）煤气灶烧水的效率20%。
【点评】本题考查热量的计算，主要有水吸热的计算、热效率和燃料燃烧放出热量的计算，熟记公式并能灵活运用的解题的关键。
陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题意）
1．（3分）如图所示的四种简单机械在使用过程中，费力的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．天平 D．铡刀
2．（3分）在图所示中，用轻质滑轮匀速提升同一重物G，所用拉力F最小的是图（ ）
A． B． C． D．
3．（3分）如图所示的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拿物体水平前行 B．人推大石头没推动
C．人举着哑铃不动 D．人将物体捡起来
4．（3分）小明在楼梯上跑步爬楼健身，如图所示，他从一楼跑到五楼用了20s，此过程中的功率大约是（ ）
A．3600W B．360W C．36W D．3.6W
5．（3分）如图，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．适当增大重物上升的高度
B．适当增大重物的质量
C．增大绳子自由端移动的距离
D．增大绳子自由端的拉力
6．（3分）如图所示是足球落地后又弹起的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．B点时动能为0
B．在A、C两点动能可能相等
C．在A、D两点动能可能相等
D．此过程中，只存在动能和势能的相互转化
7．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热
B．0℃的冰没有内能
C．物体的热量高内能大
D．物体放出热量时，温度一定降低
8．（3分）凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用于掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（ ）
A．固态的凝胶也具有内能
B．凝胶由固态变成液态要放出热量
C．暖手时，通过热传递使手的内能增加
D．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多
9．（3分）下列实例中与“水的比热容较大”这特性无关的是（ ）
A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
10．（3分）水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化，内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，计30分）
11．（3分）如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将 ，动力F大小将 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
12．（3分）如图（a）所示，物体重300N，在力F作用下匀速上升时，F应等于 N（不计绳重和摩擦）；如图（b）所示，重为200N的物体静止不动，挂重物的钩子承受的拉力 N，人匀速拉绳子的力是 N（不计动滑轮重力和摩擦以及绳重）。
13．（3分）如图甲所示，用弹簧测力计将水平桌面上的钩码向上缓慢提升，弹簧测力计的示数F与测力计上升的高度h之间的关系图像如图乙所示。根据其F﹣h关系图像可知：钩码所受重力为 N；在h由0增大到5cm的过程中，钩码对桌面的压力是 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的，在h由6cm增大到16cm的过程中，测力计的拉力对钩码所做的功是 J，克服重力做的功是 J。
14．（3分）如图，一重力为120N的物体在大小为40N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，如果10秒物体运动了6m，在则此过程中拉力所做的功为 J，拉力的功率为 W，重力对物体所做的功率为 W。
15．（3分）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是160J，则拉力F＝ N，斜面的机械效率η＝ ，斜面的摩擦力f＝ N。
16．（3分）小明用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，Oa为橡皮筋的原长，如图甲所示。整个下落过程中，用传感器测得小球的速度v与下落高度h的关系如图乙所示。
从a点运动到c点的过程中，小球的动能 ；小球的机械能 ；橡皮筋的弹性势能 （均填字母）。
A.一直变大
B.一直变小
C.保持不变
D.先变大后变小
E.先变小后变大
17．（3分）如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，是用 的方法使水的内能增加，发生的能量转化是 ；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 ，这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
18．（3分）如图所示，根据表中数据可知，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 （填“快”或“慢”）；从节能的角度考虑，烧开水时用 （填“铜”或“铝”）壶比较好；测量质量小、温度高的物体的温度时，用 （填“酒精”或“水银”）温度计更为准确。
一些物质的比热容[J/（kg•℃）]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铝
0.8×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
19．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号F遥十四”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
（1）火箭发射前内能 （填“为”或“不为”）零。
（2）火箭燃料的热值非常 （填“大”或“小”），燃料燃烧后剩下燃料的热值 （填“变大”“不变”或“变小”）。火箭燃料的化学能转化为 能，再转化为火箭的 能。
20．（3分）如图所示为汽油机工作过程中的 冲程，汽油在汽缸内燃烧时其热值 （选填“增大”“减小”或“不变”），若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则1min该汽油机共做功 次。
三、作图题（本大题共2小题，计4分）
21．（2分）如图甲所示，为一款压蒜神器，简化的示意图乙中O点为支点，F2为杠杆所受阻力。请在乙图中画出压蒜时，作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。
22．（2分）建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线。
四、实验题（本大题共4小题，计19分）
23．（5分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 （省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时， （能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 。（写出一个）
24．（6分）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，小明发现杠杆如图甲所示，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，此目的是方便 ；
（2）实验中，小明根据测出的一组数据就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，他的做法是 （选填“合理”或“不合理”），理由是 ；
（3）实验时，小明在图乙中A点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆至水平平衡，则弹簧测力计示数为F1＝ N；当弹簧测力计斜向上拉杠杆至水平平衡时，如图乙所示，弹簧测力计示数为F1＝ N。
25．（5分）小李同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究，如图所示：
（1）提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？
（2）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。
（3）进行实验：他做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 。
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：在质量相同时，物体的动能与 有关。
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
26．（3分）小东利用如图甲所示的实验装置做了“探究不同物质的吸热能力”的实验。
（1）在实验中，两个相同的烧杯中装有 相同且初温相同的水和煤油，并用相同的酒精灯对它们加热。
（2）小东根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。由图乙可知， （选填“煤油”或“水”）的吸热能力强。
（3）根据图乙计算出煤油的比热容是 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
五、计算题（本大题共2小题，计17分）
27．（8分）工人用如图所示的装置将重物提高5m。已知物重为800N，人对绳的拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求此过程中：
（1）人提升重物做的有用功；
（2）人对绳的拉力所做功；
（3）滑轮组的机械效率。
28．（9分）某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
陕西省西安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，计30分。每小题给出的四个选项中，只有一个符合题意）
1．（3分）如图所示的四种简单机械在使用过程中，费力的是（ ）
A．羊角锤 B．筷子
C．天平 D．铡刀
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：
A、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；
D、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（3分）在图所示中，用轻质滑轮匀速提升同一重物G，所用拉力F最小的是图（ ）
A． B． C． D．
【分析】根据定滑轮不省力，动滑轮省一半力的特点进行分析即可。
【解答】解：
AB都为定滑轮，使用定滑轮只能改变力的方向，不省力也不费力；C为动滑轮，根据动滑轮的特点可知，此时F为重力的2倍；D动滑轮，此时所用的力为重力的一半，故D的力是最小的。
故选：D。
【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点；定滑轮只能改变力的方向，不省力；而动滑轮省一半的力，但是，会费距离。
3．（3分）如图所示的情景中，人对物体做功的是（ ）
A．人拿物体水平前行 B．人推大石头没推动
C．人举着哑铃不动 D．人将物体捡起来
【分析】物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：
A、人拿物体水平前行，力的方向是向上的，而物体移动的距离是水平的，二者互相垂直，所以人对物体没有做功，故A不符合题意。
B、人推大石头没推动，人给石头一个力，但石头没有移动距离，所以人对石头没有做功，故B不符合题意。
C、人举着哑铃不动，人给哑铃一个向上的力，但哑铃没有移动距离，所以人对哑铃没有做功，故C不符合题意。
D、人将地面的物体捡起来，人给物体一个向上的力，物体也向上移动了距离，所以人对物体做了功，故D符合题意。
故选：D。
【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
4．（3分）小明在楼梯上跑步爬楼健身，如图所示，他从一楼跑到五楼用了20s，此过程中的功率大约是（ ）
A．3600W B．360W C．36W D．3.6W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和楼高的乘积，我们可以估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式W＝Gh求出做的功，再利用功率计算公式P＝求出功率。
【解答】解：小明的质量约为60kg，一层楼高约为3m，人从一楼到五楼上升了两层楼高为3m×4＝12m。
人在上楼的过程中做的功为：W＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×12m＝7200J，
所用时间t＝20s，因此上楼的功率：
P＝＝＝360W。
故选：B。
【点评】本题考查了功率的计算公式，以及质量和距离的估测，解估测题关键是在生活中要多观察、多思考，对生活中常见的一些物理量有所了解。
5．（3分）如图，用滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列措施能提高滑轮组机械效率的是（ ）
A．适当增大重物上升的高度
B．适当增大重物的质量
C．增大绳子自由端移动的距离
D．增大绳子自由端的拉力
【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。
（2）不计绳重和摩擦时，被提升物体重力为G，动滑轮重力为G动，动滑轮升高的高度为h，滑轮组机械效率：η＝＝＝＝＝，据此分析影响滑轮组机械效率的因素。
【解答】解：
ACD、用滑轮组竖直向上匀速提升重物时，不计绳重和摩擦时，被提升物体重力为G，动滑轮重力为G动，动滑轮升高的高度为h，有用功：W有用＝Gh，
不计绳重和摩擦，额外功：W额外＝G动h，功：W总＝W有用+W额＝Gh+G动h；
则滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝；由此可知，滑轮组机械效率的高低与重物上升的高度、增大绳子自由端移动的距离和增大绳子自由端的拉力无关，故ACD错误；
B、由η＝可知，适当增大重物的质量，被提升物体的重力G变大，在动滑轮重力不变时，能提高滑轮组的机械效率，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素，不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率η＝＝＝＝＝＝；根据该公式进行分析，这是解答本题的关键。
6．（3分）如图所示是足球落地后又弹起的示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．B点时动能为0
B．在A、C两点动能可能相等
C．在A、D两点动能可能相等
D．此过程中，只存在动能和势能的相互转化
【分析】（1）足球在B点时水平方向的速度不为0，动能不为0；
（2）A、C两点的高度相等，重力势能相等，由图可知足球的机械能越来越小，机械能等于动能和势能之和，由此判断它们的动能大小；
（3）D点的重力势能小于A点，机械能小于A点的，机械能等于动能和势能之和，由此判断它们的动能大小；
（4）只有动能和势能之间的转化机械能守恒，此过程中，其机械能在减小。
【解答】解：A、足球在B点时有水平方向的速度，动能不为0，故A错误；
B、由图可知，足球的机械能越来越小，A、C两点的高度相等，重力势能相等，动能C点小于A点，故B错误；
C、D点的机械能小于A点的，D点的重力势能小于A点，所以A、D两点动能可能相等，故C正确；
D、此过程中，其机械能在减小，因此不只存在动能和势能的相互转化，还存在机械能与内能的转化，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了机械能、动能和势能的知识，要求学生知道机械能包括动能和势能，只有动能和势能之间的转化机械能守恒。
7．（3分）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热
B．0℃的冰没有内能
C．物体的热量高内能大
D．物体放出热量时，温度一定降低
【分析】（1）做功和热传递都能改变物体的内能；
（2）一切物体在任何情况下都有内能；
（3）热量是一个过程量；
（4）晶体凝固过程中，放热但温度不变。
【解答】解：A、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A正确；
B、一切物体在任何情况下都有内能，故B错误；
C、热量是一个过程量，不能说热量的高低，故C错误；
D、晶体凝固过程中，放热但温度不变，故D错误。
故选：A。
【点评】知道改变内能的方式的理解、物体具有内能的条件、凝固的特点等知识点是解决关键，此题是一道综合题。
8．（3分）凝胶暖手宝美观小巧、方便安全，深受同学们喜爱。首次使用前，用热水烫几分钟，使里面的凝胶由固态变成液态。当气温降低需要使用时，只需用于掰动几下里面的小铁片就能取暖了。下列分析中错误的是（ ）
A．固态的凝胶也具有内能
B．凝胶由固态变成液态要放出热量
C．暖手时，通过热传递使手的内能增加
D．凝胶的比热容较大，相同质量降低相同的温度放出的热量较多
【分析】（1）一切物体都有内能；
（2）物体在熔化过程中要吸热；
（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；
（4）根据Q＝cm△t判断分析。
【解答】解：A、一切物体都有内能，固态的凝胶也具有内能，故A正确；
B、凝胶由固态变成液态，是一种熔化现象，物体在熔化过程中，要吸热，故B错误；
C、暖手时，是通过热传递使手的内能增加，故C正确；
D、质量相同的凝胶和其它物质比较，降低相同的温度，根据Q＝cm△t，比热容大的物质，放出的热量多，所以凝胶的比热容较大，凝胶放出的热量较多，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了内能、温度、热量的关系以及对比热容的理解，是一道基础题。
9．（3分）下列实例中与“水的比热容较大”这特性无关的是（ ）
A．培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小
D．夏天在房间内洒水降温
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。
【解答】解：A、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故A不符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意；
C、因为水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，与比热容有关，故C不符合题意；
D、炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
10．（3分）水沸腾时将壶盖顶开的过程中发生了能量转化，内燃机工作时的哪一冲程与之能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减小；
（2）内燃机的做功冲程中，燃气的内能转化为机械能；在压缩冲程中，机械能转化为内能。
【解答】解：水沸腾时将壶盖顶开的过程中，水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，内燃机工作时，在做功冲程将燃气的内能转化为机械能，与上述能量转化相同，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查了做功改变物体内能以及对内燃机四个冲程的了解，属于基础性题目。
二、填空题（本大题共10小题，每空1分，计30分）
11．（3分）如图是一工人抬起独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如果他作用于车把上的动力F始终与车把垂直，则在慢慢抬起的过程中，动力臂l1将 不变 ，动力F大小将 变小 （后两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）由力臂的定义，作出阻力臂和动力臂，根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型。
（2）先根据杠杆位置的变化判断阻力、阻力臂、动力臂的变化，然后根据杠杆的平衡条件可知动力F的变化
【解答】解：
（1）由图可知，OB为阻力臂（货物和车的重力的力臂），OA为动力臂，
；
在使用独轮车时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；
（2）根据图示可知，当杠杆慢慢抬起时，重力不变，重力G的力臂L2变小（当杠杆竖直时，阻力臂为0），即阻力臂变小，动力臂始终等于杠杆长，即保持不变，由杠杆的平衡条件F•L1＝G•L2可知，动力F变小；
故答案为：省力；不变；变小。
【点评】本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用，要掌握。
12．（3分）如图（a）所示，物体重300N，在力F作用下匀速上升时，F应等于 300 N（不计绳重和摩擦）；如图（b）所示，重为200N的物体静止不动，挂重物的钩子承受的拉力 200 N，人匀速拉绳子的力是 100 N（不计动滑轮重力和摩擦以及绳重）。
【分析】（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
（2）滑轮组中有几段绳子通过动滑轮，在动滑轮重力、摩擦和绳重均不计的情况下，绳子自由端拉力就是物体重量的几分之一。
【解答】解：由图（a）可知，该滑轮为定滑轮，根据定滑轮的特点可得，不计绳重和摩擦，拉力F＝G＝300N；
图（b）中物体静止不动，物体对钩子的拉力大小等于物体的重力，即F′＝G′＝200N；
图（b）有两段绳子通过动滑轮，动滑轮自重、摩擦和绳重均不计，图中人匀速拉绳子的力F″＝G′＝×200N＝100N。
故答案为：300；200；100。
【点评】此题考查了定滑轮及其工作特点、滑轮组绳子拉力的计算，在分析过程中，一定要让学生仔细分析承担动滑轮的绳子段数，这是分析省力情况的要点，只有分析出绳子的股数，才能计算出绳子上的拉力大小。
13．（3分）如图甲所示，用弹簧测力计将水平桌面上的钩码向上缓慢提升，弹簧测力计的示数F与测力计上升的高度h之间的关系图像如图乙所示。根据其F﹣h关系图像可知：钩码所受重力为 4.5 N；在h由0增大到5cm的过程中，钩码对桌面的压力是 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）的，在h由6cm增大到16cm的过程中，测力计的拉力对钩码所做的功是 0.45 J，克服重力做的功是 0.45 J。
【分析】（1）当缓缓提钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；
（2）当h由0增大到5cm过程中，根据钩码受重力和拉力的变化，利用力的平衡和力的相互性判断；
（3）先求出钩码提高的高度，利用W＝Fs对钩码所做的功，根据W＝Gh求出克服重力所做的功。
【解答】解：（1）钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为4.5N；
（2）由图象知：当h由0增大到5cm过程中，弹簧测力计的示数不断变大，即钩码受到拉力变大，
根据力的平衡和力的相互性可知：钩码对桌面的压力F压＝F支＝G﹣F拉，所以，钩码对桌面的压力是减小；
（3）由图可知，当h由6cm增大到16cm，钩码上升的高度h＝16cm﹣6cm＝10cm＝0.1m；
则测力计对钩码所做的功：
W＝F拉h＝4.5N×0.1m＝0.45J。
由于钩码向上运动，则需要克服重力所做的功：
W′＝Gh＝4.5N×0.1m＝0.45J。
故答案为：4.5；减小；0.45；0.45。
【点评】本题考查了弹簧测力计的工作原理、力的平衡和力的相互性，功的计算等知识，综合性较强，要会分析图象所给提供的信息。
14．（3分）如图，一重力为120N的物体在大小为40N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，如果10秒物体运动了6m，在则此过程中拉力所做的功为 240 J，拉力的功率为 24 W，重力对物体所做的功率为 0 W。
【分析】（1）利用W＝Fs求出拉力做的功，根据P＝得出拉力的功率；
（2）物体在重力的方向上，没有移动距离，重力不做功。
【解答】解：
（1）拉力做功W＝Fs＝40N×6m＝240J，
拉力的功率P＝＝＝24W；
（2）物体在重力的方向上，没有移动距离，重力不做功，因此重力对物体所做的功率0。
故答案为：240；24；0。
【点评】本题考查了学生对功和功率的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性，易错点。
15．（3分）一木箱重400N，工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处，如图甲所示。已知整个过程中拉力F做的功W与木箱沿斜面运动距离s的关系如图乙所示，整个过程的额外功是160J，则拉力F＝ 100 N，斜面的机械效率η＝ 80% ，斜面的摩擦力f＝ 20 N。
【分析】利用公式W＝Fs变形后可求出拉力大小。利用W总＝W有+W额求出有用功，再运用机械效率的公式求出η，利用W额＝fs变形求出摩擦力f。
【解答】解：由图像乙可知W总＝800J，s＝8m；
由W＝Fs变形得拉力为：F＝＝＝100N；
有用功为：W有＝W总﹣W额＝800J﹣160J＝640J；
机械效率为：η＝＝＝80%；
由W额＝fs变形得摩擦力为：f＝＝＝20N。
故答案为：100；80%；20。
【点评】熟练运用功、机械效率的公式，知道克服摩擦做的功是额外功，可解答此题。
16．（3分）小明用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，Oa为橡皮筋的原长，如图甲所示。整个下落过程中，用传感器测得小球的速度v与下落高度h的关系如图乙所示。
从a点运动到c点的过程中，小球的动能 D ；小球的机械能 B ；橡皮筋的弹性势能 A （均填字母）。
A.一直变大
B.一直变小
C.保持不变
D.先变大后变小
E.先变小后变大
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变程度的大小；弹性形变程度越大，弹性势能越大。
（4）机械能＝动能+势能。
【解答】解：由图乙知，小球从a点运动到c点的过程中，小球下落的速度先变大后变小，则它的动能先变大后变小；
橡皮筋的弹性形变程度一直变大，其弹性势能一直变大；橡皮筋的弹性势能是由小球的机械能转化而来的，所以小球的机械能一直变小。
故答案为：D；B；A。
【点评】本题考查了动能和势能的大小变化、能量的转化，从图像中获取有用的信息是解题的关键。
17．（3分）如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，是用 热传递 的方法使水的内能增加，发生的能量转化是 化学能转化为内能 ；当软木塞被冲出时，发生的能量转化是 内能转化为机械能 ，这个实验虽然简单，却表现出热机中能量转化的基本过程。
【分析】利用热传递过程，通过燃料燃烧增加内能，而后水蒸气膨胀对外做功，将内能转化为机械能。
【解答】解：酒精灯加热通过热传递使试管水沸腾，此过程化学能转化为内能，产生大量的水蒸气把塞子冲出，对外做功，将内能转化为软木塞子的机械能。
故答案为：热传递；化学能转化为内能；内能转化为机械能。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式以及能量转化的相关知识，难度不大。
18．（3分）如图所示，根据表中数据可知，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 快 （填“快”或“慢”）；从节能的角度考虑，烧开水时用 铜 （填“铜”或“铝”）壶比较好；测量质量小、温度高的物体的温度时，用 水银 （填“酒精”或“水银”）温度计更为准确。
一些物质的比热容[J/（kg•℃）]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铝
0.8×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
【分析】（1）单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容；
（2）质量一定时，吸收相同的热量时比热容小的温度变化量大，温度变化量相同时比热容大的吸收的热量多。
【解答】解：
（1）由表格数据可知，干泥土的比热容小于水的比热容，质量相等的干泥土和水吸收相同的热量时，由Q＝cm△t可知，干泥土的温度变化量大，
所以，在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温快；
（2）由表格数据可知，铜的比热容小于铝的比热容，质量相等的铜和铝升高相同的温度时，由Q＝cm△t可知，铜吸收的热量少，所以，从节能的角度考虑，烧开水时用铜壶比较好；
（3）由表格数据可知，水银的比热容小于酒精的比热容，质量相等的水银和酒精升高相同的温度时，则水银吸收的热量少，这样对被测物体温度的影响较小，测量结果更为准确，故应选用水银温度计。
故答案为：快；铜；水银。
【点评】本题考查了学生对比热容概念的了解与掌握，从表格中获取有用的信息是关键，此类题目也可以根据Q＝cm△t结合控制变量法进行解答。
19．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载“神舟十四号”载人飞船的“长征二号F遥十四”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
（1）火箭发射前内能 不为 （填“为”或“不为”）零。
（2）火箭燃料的热值非常 大 （填“大”或“小”），燃料燃烧后剩下燃料的热值 不变 （填“变大”“不变”或“变小”）。火箭燃料的化学能转化为 内 能，再转化为火箭的 机械 能。
【分析】（1）把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，一切物体都具有内能；
（2）液态氢的热值较大，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料，液态氢放出的热量更多；
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
发射火箭时，燃料燃烧将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能。
【解答】解：（1）一切物体都有内能，故火箭发射前的内能不为零；
（2）火箭燃料﹣﹣﹣﹣液态氢的热值非常大，完全燃烧相同质量的液态氢和其他燃料，液态氢放出的热量更多；
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧是否完全等均无关，故燃料燃烧后剩下燃料的热值不变；
燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。
故答案为：（1）不为；（2）大；不变；内；机械。
【点评】本题考查热值的的物理属性、热机的工作原理和能量转化，注重知识应用能力的考查，题目难度不大。
20．（3分）如图所示为汽油机工作过程中的 做功 冲程，汽油在汽缸内燃烧时其热值 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则1min该汽油机共做功 1200 次。
【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；
（2）热值是燃料的一种特性，与质量的大小无关；
（3）四冲程汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，并对外做功1次。
【解答】解：（1）两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程；
（2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关。汽油在燃烧过程中，剩下的汽油的热值不变；
（3）汽油机一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次，如果汽油机的飞轮转速是2400r/min，即1min转2400周，完成1200个工作循环，做功1200次。
故答案为：做功；不变；1200。
【点评】本题考查了汽油机的工作过程的特点、热值的意义等知识，综合性较强，但比较简单。
三、作图题（本大题共2小题，计4分）
21．（2分）如图甲所示，为一款压蒜神器，简化的示意图乙中O点为支点，F2为杠杆所受阻力。请在乙图中画出压蒜时，作用在A点的最小动力F1和阻力臂L2。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1L1＝F2L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：
（1）反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂L2；
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压土豆时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
。
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
22．（2分）建筑工地上，工人师傅将如图所示的滑轮装配成滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为是工人师傅站在地面上向下拉绳提升重物，拉力方向向下，所以由2段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法。如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
四、实验题（本大题共4小题，计19分）
23．（5分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）沿竖直方向匀速提升小车（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 省力 （省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 3 J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 3.12 J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时， 不能 （能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 盘山公路 。（写出一个）
【分析】（1）比较物块重量和沿斜面的拉力比较斜面是省力机械；
（2）使用斜面时克服物体重力所做功是有用功，根据W有＝Gh计算；使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功；
（3）根据生活中应用的简单机械，判断斜面。
【解答】解：
（1）分析表中的数据可知，竖直提升物体时拉力较大，而沿斜面拉升物体时拉力较小，所以斜面是省力机械；
（2）①由题可知，竖直提升时小车上升高度h＝30cm＝0.3m，
沿竖直方向匀速提升小车时，小车受到的拉力与重力是一对平衡力，
由表中数据可知，小车重：G＝F1＝10N，
所以沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功：W1＝Gh＝10N×0.3m＝3J；
②由表中的数据可知，使用斜面时拉力做功：W2＝F2s＝5.2N×0.6m＝3.12J＞3J，
所以，利用斜面提升物体时，不能省功。
（3）盘山公路就是常见的斜面。
故答案为：（1）省力；（2）3；3.12；不能；（3）盘山公路。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。
24．（6分）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）实验前，小明发现杠杆如图甲所示，则应将左端的平衡螺母向 右 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，此目的是方便 测量力臂 ；
（2）实验中，小明根据测出的一组数据就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，他的做法是 不合理 （选填“合理”或“不合理”），理由是 一组数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律 ；
（3）实验时，小明在图乙中A点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆至水平平衡，则弹簧测力计示数为F1＝ 1.5 N；当弹簧测力计斜向上拉杠杆至水平平衡时，如图乙所示，弹簧测力计示数为F1＝ 3 N。
【分析】（1）物体处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，据此分析将平衡螺母调节的方向，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；
（2）探究杠杆平衡条件时，要进行多次实验，为了使实验结论具有普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的；
（3）根据杠杆的平衡条件计算即可；
当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）动力臂是OA的一半，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。
【解答】解：（1）杠杆的位置如图甲所示，此时杠杆处于静止状态时，处于平衡状态；杠杆的左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，故应将平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂，同时消除杠杆重力对杠杆平衡的影响；
（2）只有一次实验得出杠杆平衡的条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论具有偶然性，不合理，要进行多次实验，总结出杠杆平衡条件；
（3）根据杠杆的平衡条件：F1×L1＝F2×L2，每个钩码为G＝0.5N，每小格为L；
则4G×3L＝F×4L，即4×0.5N×3L＝F×4L，
解得：F＝1.5N；
当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于L1＝OA＝×4L＝2L；G＝4×0.5N＝2N，L2＝3L，
由杠杆平衡条件可得：F1＝＝＝3N。
故答案为：（1）右；测量力臂；（2）不合理；一组数据太少，具有偶然性，不能找出普遍规律；（3）1.5；3。
【点评】本题探究杠杆的平衡条件，考查器材调试、杠杆平衡条件的运用。
25．（5分）小李同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他进行了如下探究，如图所示：
（1）提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？
（2）猜想假设：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 速度 有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 质量 有关。
（3）进行实验：他做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 大 。
（4）分析论证：分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：在质量相同时，物体的动能与 速度 有关。
（5）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 超载 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，根据控制变量法分析；在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。
【解答】解：（2）“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
（3）物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，可以通过金属球推动物块的距离大小来反映，物块被撞击得越远，说明金属球撞击物块时的动能越大；
（4）分析甲、丙两图可知，此时物体的质量相等，到达水平面的速度不同，甲图小球到达水平面的速度越大，物体被撞击得更远，说明质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
（5）分析甲、乙两图可知，此时物体的质量不相等，小球的高度相同，到达水平面时的速度相同，甲图小球的质量越大，物体被撞击得更远，故结论为：在速度相同时，质量越大，动能越大，可以解释超载行驶是危险性大的原因。
故答案为：（2）速度；质量；（3）大；（4）速度；（5）超载。
【点评】此题考查影响物体动能大小的因素，实验过程中应注意控制变量法和转换法的应用。
26．（3分）小东利用如图甲所示的实验装置做了“探究不同物质的吸热能力”的实验。
（1）在实验中，两个相同的烧杯中装有 质量 相同且初温相同的水和煤油，并用相同的酒精灯对它们加热。
（2）小东根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。由图乙可知， 水 （选填“煤油”或“水”）的吸热能力强。
（3）根据图乙计算出煤油的比热容是 2.1×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）探究不同物质的吸热能力时，要对相同质量的不同物质加热，比较吸热升温情况；
（2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的两种方法：
Ⅰ、使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
Ⅱ、使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
（3）根据图中升高相同温度，水的加热时间是煤油的2倍，则水吸收的热量是煤油的2倍，利用热量公式列出关系式解答。
【解答】解：（1）在“探究不同物质的吸热能力”的实验中，根据控制变量法需控制水的煤油的质量和初温相同，并用相同的酒精灯对它们加热，使它们在相等的时间内吸热相同的热量。
（2）相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，质量相等，由乙图可知，煤油升高的温度比水高，根据c＝可知，水比热容大，吸热能力强。
（3）当水和煤油都升高到60℃，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，由于水和煤油的质量相等，根据c＝可知，水的比热容是煤油的2倍，故煤油的比热容为c油＝c水＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）质量；（2）水；（3）2.1×103。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力的大小，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
五、计算题（本大题共2小题，计17分）
27．（8分）工人用如图所示的装置将重物提高5m。已知物重为800N，人对绳的拉力为500N（不计绳重和摩擦）。求此过程中：
（1）人提升重物做的有用功；
（2）人对绳的拉力所做功；
（3）滑轮组的机械效率。
【分析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2；
（1）知道物重和升高的高度，利用W＝Gh求有用功。
（2）拉力端移动的距离s＝nh，知道拉力，利用W＝Fs求人对绳的拉力做功；
（3）求出了有用功、总功，然后由效率公式η＝×100%求出滑轮组的效率。
【解答】解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2；
（1）工人做的有用功：
W有用＝Gh＝800N×5m＝4000J；
（2）绳子自由端移动距离s＝2h＝2×5m＝10m，不计绳重和摩擦，人对绳的拉力做功：
W总＝Fs＝500N×2×5m＝5000J；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）人提升重物做的有用功为4000J；
（2）人对绳的拉力所做功为5000J；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式的灵活运用。
28．（9分）某家庭需要将40kg、20℃的水加热到70℃作为生活用的热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.4kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。
【分析】（1）利用Q＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量；
（2）利用Q放＝mq计算出煤气完全燃烧放出的热量；
（3）利用η＝可以计算出煤气灶的烧水效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量：Q放＝m煤气q＝1kg×4.2×107J/kg＝4.2×107J；
（3）煤气灶烧水的效率：η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）将40kg、20℃的水加热到70℃需吸收的热量8.4×106J；
（2）完全燃烧1kg煤气放出的热量4.2×107J；
（3）煤气灶烧水的效率20%。
【点评】本题考查热量的计算，主要有水吸热的计算、热效率和燃料燃烧放出热量的计算，熟记公式并能灵活运用的解题的关键。
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