2021-2022学年浙江省宁波市东海实验中学九年级（上）期末物理试卷（A卷）（含答案解析）

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2021-2022学年浙江省宁波市东海实验中学九年级（上）期末物理试卷（A卷）     如图将一小球置于一弹簧上方，放手后，小球向下运动，到达A位置小球刚好与弹簧接触，到达B位置小球的速度变为零，则对于此过程分析下列说法错误的是(    )A. 从A到B位置过程中，小球的机械能全部转化为弹簧的弹性势能
B. 从A到B位置过程中，小球受到弹力一直变大
C. 从A到B位置过程中，小球的速度由大变小，到B位置为零
D. 从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，后来受到的弹力大于重力
     如图所示，两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为 凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为，通过凹形槽的时间为，则 、的关系为(    )
 A.  B.  C.  D. 无法确定    如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕“垂直于纸面的水平轴M”自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角至的位置，释放镜的下端，在平面镜从下摆到MN位置过程中，下列说法正确的是(    )A. 的轨迹为圆弧
B. 离轴M越来越近
C. 轨迹对M轴的张角为
D. 当大于时物体将不在此平面镜中成像
     如图，两木块A和B被水平力F通过档板C压在竖直墙上，处于静止状态，则(    )
 A. 物体A对B的静摩擦力方向竖直向下 B. 物体A对B没有静摩擦力
C. 物体A对B的静摩擦力方向竖直向上 D. 条件不足，无法判断    在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中，的电功率不可能(    )
 A. 始终变小 B. 始终变大 C. 先变小，后变大 D. 先变大，后变小    如图所示，置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。已知：圆锥形容器的容积公式为，其中，R、h分别为容器的底面半径和高。则容器内的液体对容器侧面的压力大小为(    )A. 1G B. 2G C. 3G D. 0    如图所示的电路中，、、和的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧，电源电压恒为12伏，电压表的量程有两挡：和，该电压表的正确连接应该是(    )
 A. “+”接线柱在上端，量程用 B. “+”接线柱在上端，量程用
C. “-”接线柱在上端，量程用 D. “-”接线柱在上端，量程用    网球落到水平地面后又会跳起来。如图是用频闪照相机拍摄的记录一只网球落地后运动过程的照片，照片中位置1、位置2高度相等，位置3高于位置1和2。则(    )
①该网球在位置1、2和3的动能越来越小
②该网球在位置1、2和3的重力势能越来越小
③该网球在位置1、2和3的机械能越来越小
④该网球在位置1、2的机械能相等，在位置3的机械能最大
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ①④    水平桌面上放有甲、乙两个完全相同的柱状容器。在甲容器内倒入部分液体A，在乙容器内倒入部分液体A和水液体和水不相溶，且。然后分别在两容器内放入质量相等的冰块，此时甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平，如图所示。若冰块全部熔化后，甲、乙两容器内水面距离容器底部分别为和，水和液体A之间的界面距离容器底部分别为和，则(    )
A. ， B. ，
C. ， D. ，如图是一个足够长，粗细均匀的U形管，先从A端注入密度为的液体，再从B端注入密度为、长度为L的液柱，平衡时左右两管的液面高度差为现再从A端注入密度为液体，且，要使左右两管的液面相平，则注入的液柱长度为(    )A.
B.
C.
D. L个阻值均为R的电阻通过导线首尾连成一圆环，相邻的两个电阻之间均可引出一接线柱，从而构成一变阻器，则利用该变阻器可获得不同阻值的个数为______个；最大阻值为______。如图所示，吊篮的重力为300N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为30N，人的重力为500N，人在吊篮里拉绳子使吊篮匀速向上运动，此时人拉绳子的力为______。
 阻值相等的三个电阻R和、、组成如图所示的电路，且，若电阻两端的电压为20V，电阻两端的电压为4V，则电阻两端的电压为______ .
如图所示，位于凸透镜主光轴上某发光点P发出红、黄、绿三色复色光，当用与主光轴相垂直的毛玻璃屏从透镜附近沿轴方向右移动时，在屏上将依次看到______亮点。
古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示．把桥面看成是长为10m，所受重力为3000N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起．杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为时，绳子的拉力为，所用的时间是忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦则：
：______ .
士兵们对吊桥昕做功的平均功率是______
图甲是测定小灯泡额定电压电功率的实验电路。

某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为______瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是______。
另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为______欧姆。小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？
电动机对绳子的拉力多大？
该滑轮组的机械效率多大？
答案和解析 1.【答案】AC 【解析】解：
A、从A到B位置过程中，小球的机械能大部分转化为弹簧的弹性势能，但也有一部分会由于空气阻力、摩擦等转化为内能，故A错误；
B、从A到B位置过程中，弹簧的形变程度逐渐加大，所以小球受到弹力一直变大，故B正确；
C、从A到B位置过程中，小球开始时受到的弹力小于重力，继续加速，后来受到的弹力大于重力，小球开始减速，所以小球是先加速，再减速；故C错误；
D、从A到B位置过程中，开始时弹簧的形变程度小，小球受到的弹力小于重力，后来弹簧的形变程度增大，小球受到的弹力大于重力，弹力与重力的关系是变化的，故D正确。
故选：AC。
结合以下知识可对选项中的描述逐一做出判断：
机械能等于动能和势能的总和；弹性势能与物体弹性形变的程度有关；弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力；物体处于非平衡状态时，其运动状态会发生改变。
本题考查了机械能及其转化、弹力及物体受力情况的大小变化，应对不同的情况进行逐一分析，属易错题。
 2.【答案】B 【解析】解：在凸形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入弧形槽到运动到最高点的过程中，动能转化为重力势能，运动速度减小，小于初速度；在从最高点运动到槽末端的过程中，小球的重力势能再化为动能，到达槽末端时，速度由增大为到初速度v；
在凹形光滑弧形槽中运动的小球，从以速度v进入轨道到运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，速度变大，大于初速度；在从最高点运动到弧形槽末端的过程中，小球的动能转化为重力势能，速度变小，到达槽末端时，速度减小为到等于初速度v；
由以上分析可知：在凸形光滑轨道中运动的小球，平均速度小；在凹形光滑弧形槽中运动的小球，平均速度
大；即，由因为两小球的路程s相等，由公式知：在凸形轨道的小球运动时间大，在凹形轨道中的小球运动时间小，即：。
故选：B。
由速度公式的变形公式知：物体运动路程s相等时，速度大的物体所用时间短，速度小的物体运动时间长；
分析图示两种情况，判断两个小球运动速度的大小关系，根据小球运动速度关系，再判断小球运动的时间关系。
本题考查了速度公式的变形公式的应用，比较小球运动时间的长短，解题的关键是比较出两小球速度的运动速度关系。
 3.【答案】A 【解析】解：
根据平面镜成像特点，分别作出平面镜在MN处S的像和平面镜在处S的像，然后进行分析；

由图可知，S点绕M以SM长为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧；由图可知，轨迹对M轴的张角大于，离轴M的距离始终不变；当大于时物体仍能在此平面镜中成像；
综上所述，A正确，BCD初温。
故选：A。
根据平面镜成像的特点：所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等来解答此题。
平面镜成像特点是平面镜成像习题的基础内容，一定要掌握。
 4.【答案】A 【解析】解：因为当前状态是静止状态，所以所有力都是平衡的，
AC、因为A是处于静止状态的，目前A竖直方向的受力情况，1、挡板对他的摩擦力，挡板是静止的，挡板的重力和摩擦力守恒，是A对挡板的摩擦力等于挡板的重力，方向向上，反过来说，挡板对A的摩擦力为挡板的重力，方向向下；2、重力，方向向下；3、B对他的摩擦力。总共就这三个力，且这三个力是守恒的，由于1、2受力方向都是向下的，所以B对A的摩擦力方向是向上的，反过来说就是A对B的摩擦力是向下的，故A正确，C错误；
B、如果A和B直接没有摩擦力的话，由于受重力，A和挡板就会往下掉，就不会处于静止状态了，故B错误；
D、据上述分析A是正确的，故D错误。
故选：A。
对上图中物体A和B进行受力分析，先整体分析，再单独分析，根据二力平衡即可得出结论。
本题考查二力平衡条件的应用，关键是对物体进行受力分析，这也是本题的难点。
 5.【答案】C 【解析】解：
因串联电路处处电流相等，且电路的总电阻等于各分电阻之和，则电路电流：，
则滑动变阻器的电功率：
根据表达式可知，当时，滑动变阻器的功率最大，
故当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中，可能逐渐减小，可能先增大后减小、可能逐渐增大，不可能先变小，后变大。
故选：C。
根据串联电路特点、欧姆定律和表示出滑动变阻器电功率的表达式，根据表达式分析滑片移动时滑动变阻器电功率的变化。
本题是一道动态分析题，难度大；需要熟练应用串联电路特点、欧姆定律和功率公式即可正确解题，关键是会表示出滑动变阻器功率的表达式。
 6.【答案】B 【解析】解：，
。
即而容器底受到的压力。
而液体能够提供给底面的压力只有G，换句话说底面受到的压力中还有2G是其他地方提供的，而能提供压力的只有容器侧壁了，
根据物体间力的作用是相互的，因此液体对容器侧壁的压力为。
故选：B。
根据圆锥形容器的容积公式求出容器底受到的压力，已知容器中液体的重力为G，所以还有另外的压力是由容器壁提供的，而物体间力的作用是相互的，所以用容器底受到的压力减去液体的重力G，即为液体对容器壁的压力。
这是一道竞赛题，此题也可以从这个角度去分析解答：求出容器内液体对容器地面的压力为3G，对侧面高度处压强等于地面压强的，所以容器内的液体对容器侧壁的压力大小一定大于小于3G，用排除法即可做出选择。
 7.【答案】D 【解析】解：
由题知，，
由于和串联，：：：：3，而，所以；
由于和串联，：：：：2，而，所以；
电压表接通后，电压表下面接线柱点电压高、上面接线柱点电压低，电流将从下接线柱进、从上接线柱出，“-”接线柱在上端，电压表两端电压，使用量程即可。
故选：D。
电源的作用--提供电压，由电路中的电阻分担，利用欧姆定律求出、两端的电压，进而确定电压表两端的电压、电流方向，进而确定正确的选项。
本题考查了欧姆定律的应用，确定电压表上、下接线柱的电压高低是本题的关键。
 8.【答案】A 【解析】解：网球在位置1、2，高度相等，势能也相等，在弹跳的过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为其他形式的能，机械能减小，所以动能减小，所以1位置的机械能是最大的；3的位置高于1和2的位置，所以3处的重力势能要大于1和2处的重力势能，由于机械能是逐渐变小的，则3处的动能要小于1和2处的动能，故①③正确。
故选：A。
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。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
机械能=动能+势能。
不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。
掌握动能、重力势能的影响因素，理解重力势能和动能的转化可从高度和速度来理解，可以帮助我们更好的理解能量的转化。
 9.【答案】A 【解析】解：图甲中：由于冰块都处于漂浮状态，则：，
根据阿基米德原理可得：，
所以，；
则：；
当冰全部熔化后由于冰的质量不变，即：，
则冰熔化后的水的体积为：；
由于，则：，
所以，；
图乙中：设冰块漂浮在水和液体A的冰块分为、；且；
则由于冰块都处于漂浮状态，；；
根据阿基米德原理可得：；；
则：；；
所以，，；
则：；
当冰全部熔化后由于冰的质量不变，即：；；
则冰熔化后的水的体积为：
由于，则：，
所以，；
由于；所以，，
已知甲、乙两个完全相同的柱状容器。所以，根据可知：
容器中液面升高的高度；
由于冰块没有熔化前甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平，所以，若冰块全部熔化后，甲容器内液面距离容器底部的高度大于乙容器内液面距离容器底部的高度；故BD错误；
由于液体和水不相溶且，则冰熔化后，液体A会在容器的底部，由图可知：容器里液体A的体积关系是：，由于甲乙容器完全相同，则根据可知：
液体A的深度关系是：，故A正确，C错误。
故选：A。
将图乙中漂浮在水和液体A的冰块分为、；且；由于冰熔化前在甲乙容器里都处于漂浮状态，根据漂浮条件和阿基米德原理得出冰块排开液体的体积；
冰熔化为水后质量保持不变，据此求出冰块全部熔化的水的体积；
然后比较和的大小，即可判断液面的变化情况，并求出液面的变化量；
由于冰熔化前甲容器内液面和乙容器内液面恰好相平，根据液面的变化量即可判断冰块全部熔化后，甲、乙两容器内水面距离容器底部的高度大小；
由图可知容器里液体A的体积大小；由于液体和水不相溶且，即可判断水和液体A之间的界面距离容器底部的高度。
本题学生对密度公式、物体漂浮条件、阿基米德原理等知识的掌握和运用，计算时注意统一单位，本题的难点在于理解液面高度变化的原因和找到隐含条件。
 10.【答案】A 【解析】解：
从A端注入密度为的液体，再从B端注入密度为、长度为L的液柱，平衡时

化简得 ①
设C液体的深度为h，左右液面相平时
②
又已知    ③
将①③代入②得

故选：A。
由“先从A端注入密度为的液体，再从B端注入密度为、长度为L的液柱，平衡时左右两管的液面高度差为”可以得到A、B两种液体的密度关系；
设在A端注入深度为h的密度为的液体后，C液柱产生压强与A液体深度产生压强之和等于B液柱产生压强。
明确右端两种液体液柱长度之和等于左端B液体液柱长度，是解决此题的第一步。
 11.【答案】 【解析】解：该变阻器可以得到的电路是一个电阻与2n个电阻并联、两个电阻与个电阻并联、…n个电阻与个电阻并联，依此类推又为n个电阻与个电阻并联、…两个电阻与个电阻并联、一个电阻与2n个电阻并联与前面重复，因此利用该变阻器可获得不同阻值的个数为n个；
当n个电阻与个电阻并联时，阻值最大，即。
故答案为：n；。
因为取不同接线柱时，相当于有两串电阻并联，而只要改变一个接线柱，就可以使两条支路上的阻值发生改变，从而影响到最终得到的并联后的总阻值的大小，从而实现了变阻。
本题的关键点是知道变阻器的原理，知道各电阻的连接方式，最后根据并联电路电阻的特点分析计算。
 12.【答案】170N 【解析】解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于它们处于静止状态时，整体受力平衡；
由图可知，有5段绳子承受整体的总重力，则绳子的拉力。
故答案为：170N。
此题可用整体法来进行分析，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体，当吊篮不动时，整个系统处于平衡状态，那么5段绳子的拉力之和正好是人、动滑轮和吊篮的重力之和，据此求解绳子拉力的大小。
解答该题须采用整体思想，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体进行分析，这是解答此题的关键。
 13.【答案】8V 【解析】解：如下图所示：

设两端的电压为，，
由图1可知：BCD中R与串联，通过的电流，
因最右边与R串联后在与并联，
所以，通过R的电流，
所以，------①
如图2可知：BE与BCD并联，
通过中间电阻R的电流，
中间R两端的电压为，
由图3可得：ABE与AF并联，
因电阻两端的电压为20伏，
所以，---------②
由①②两式可得：，
解得：，舍掉
故答案为：
由电路图可知，与R串联后与并联，再与R串联，最后再与并联；已知两端的电压，根据欧姆定律可求该支路电流，再根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点得出通过最右端R的电流，得出等式．
根据并联电路的电流特点得出通过中间电阻R的电流，根据欧姆定律表示出其两端的电压，再根据两端的电压等于中间电阻R两端的电压和两端的电压之和得出等式，联立等式得出方程，解方程即可得出电阻两端的电压．
本题考查了并联电路和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是分清电路各元件的连接方式，难点是根据已知电压建立方程．
 14.【答案】绿、黄、红 【解析】解：凸透镜是玻璃制成的，同一个凸透镜，不同颜色的光波长不同，凸透镜对其折射率不同。玻璃对绿光的折射程度比红光大。也就是说，对于绿光的焦距比红光的小，绿、黄、红光的波长依次增大，折射程度依此减小，所以在屏上将依次看到绿、黄、红亮点。
故答案为：绿、黄、红。
根据不同颜色的光波长不同，凸透镜对其折射程度不同。绿黄红波长依此增大，折射程度依此减小可作出选择。
此题涉及到折射程度，对初中生来说有一定的难度，对于凸透镜对其折射程度不同的理解，可举例：同一个凸透镜，对于绿光的焦距比红光的小，红光源成等大实像，表明此时光源位于二倍焦距处，如果换成绿光源，物距就大于两倍焦距，成倒立缩小实像。
 15.【答案】：1；250 【解析】解：杆即将离开水平位置，如右上图，，，
由勾股定理，，，
可解得，，
由杠杆平衡，
可得，
，
把吊桥拉起到与水平面的夹角为时，如右下图，，
由，
所以解得，，
因为，
所以，
根据杠杆平衡，
可得，
；
所以：：：1
士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为的过程中，桥的重心升高的距离为：
；
克服重力做的功为：；
由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即；
那么其平均功率为：
故答案为：：1，
找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出、的大小；
由于不计绳重和摩擦，士兵对吊桥做的功即为克服桥重做的功，那么求出桥重心提升的高度，利用即可得出士兵做功的多少，然后根据功率公式即可得出答案．
本题考查了学生对功的公式、功率的公式、杠杆平衡条件的掌握和运用，涉及到求平均拉力，知识点多，属于难题．
 16.【答案】；当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁或电源电压只有；。 【解析】解：根据如图乙所示的图象知，当电压为2V时，电流为，
则该小灯泡的额定功率为：；
灯的额定电压2V，故当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁或电源电压只有；
研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙中，控制不变的电压：
，电流中的最小电流为，变阻器连入的电阻最大，
根据欧姆定律，此时的定值电阻大小：，
由串联电路的规律及欧姆定律，选用的滑动变阻器的最大阻值至少为：
。
故答案为：；当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁或电源电压只有；。
根据如图乙所示的图象知当电压为2V时电流大小，根据求出该小灯泡的额定功率；根据灯的额定电压2V分析；
研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙可得出控制不变的电压；当电流中的最小电流为，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律得出此时的定值电阻大小，由串联电路的规律及欧姆定律求出选用的滑动变阻器的最大阻值。
本题考查功率计算及对额定电压的理解和串联电路的规律、欧姆定律的运用。
 17.【答案】解：物体上升的速度，
由图可知，水泥由3段绳子承担，则此次吊装过程中绳子自由端移动的速度，
绳子自由端移动的距离：，
由可得，电动机做的功：
，
由可得，电动机对绳子的拉力：
，
水泥的质量：
，
有用功：
。
该滑轮组的机械效率：
。
答：此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是；
电动机对绳子的拉力为400N；
该滑轮组的机械效率为。 【解析】已知水泥匀速提升到10m高的位置用时15s，利用可求得物体上升的速度，由图可知，水泥由3段绳子承担，利用可求得此次吊装过程中绳子自由端移动的速度；
由可求电动机做的功，由可求得电动机对绳子的拉力；
由可求得水泥的重力，由可求得有用功，利用求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目。