陕西省西安市新城区爱知中学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市新城区爱知中学2022-2023学年九年级上学期期中物理试题,共17页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年陕西省西安市新城区爱知中学九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(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)人们的生活离不开简单机械的使用,图中属于费力杠杆的是( )
A. B.
C. D.
2.(2分)如图所示是家用脚踏式垃圾桶的结构图,M为装垃圾时开盖用的脚踏板。关于杠杆MED和ABC,下列说法中正确的是( )
A.均为省力杠杆 B.均为费力杠杆
C.MED为省力杠杆 D.ABC为省力杠杆
3.(2分)如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.图甲中人用力搬石头,没有搬动
B.图乙中人将货物从地面拉到高处
C.图丙中人把箱子放在电梯上,一起上升
D.图丁中人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
4.(2分)有甲、乙两辆功率相等的汽车,如果甲、乙在相同时间内匀速通过距离之比2:1,那么( )
A.甲、乙两辆汽车牵引力之比1:2
B.甲、乙两辆汽车牵引力之比2:1
C.甲、乙两辆汽车做功之比1:2
D.甲、乙两辆汽车做功之比2:1
5.(2分)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A.只有① B.①② C.①③ D.①②③
6.(2分)在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示(b,d在同一高度),如果不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.从a点向b点运动的过程中,动能增加
B.从b点向c点运动的过程中,重力势能增加
C.b点的动能等于d点的动能
D.c点和d点的机械能相等
7.(2分)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
8.(2分)母亲节,小秦为妈妈煮了一碗热气腾腾的面条。下列分析正确的是( )
A.面条入锅后温度升高,内能增加
B.煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能
C.面条未下锅前,锅内的水吸收热量,温度一定升高
D.煮面条时,热量从内能大的锅传递到内能小的面条
9.(2分)如图所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路( )
A.
B.
C.
D.
10.(2分)为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度
B.若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力
C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少
二、填空与作图题(共8小题,每空1分,每图2分,计20分)
11.(3分)如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,图中动滑轮有 个,此装置 (选填“能”或“不能”)改变动力的方向,该滑轮组 (选填“能”或“不能”)省功。
12.(2分)如图是一款可充电的电动橡皮擦。充电时,指示灯亮橡皮擦的电池相当于 (填“电源”或“用电器”);工作时指示灯不亮电动机带动橡皮振动,擦除纸上字迹,这说明指示灯与电动机是 联的。
13.(3分)在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为 W,此过程中物体受到的摩擦力为 N,斜面的机械效率为 。
14.(3分)小黎一家周末自驾游,路上汽车轮胎爆胎,爸爸利用如图的“十字轮胎扳手”双手握住两侧边缘顺时针打圈轻松将螺母拆卸,“十字轮胎扳手”工作的机械原理与 (选填“撬杠”、“方向盘”或“盘山路”)相同。修好的汽车以72km/h的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟,轿车和小黎一家的总质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10N/kg),则牵引力为 N,此时汽车的功率为 kW。
15.(3分)十一黄金周,小华同爸爸、妈妈一起去华山游玩,在乘缆车匀速上山的过程中,他们的动能 ,重力势能 ,机械能 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
16.(2分)质量和初温相同的甲、乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容 乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”)。如果乙液体的质量为1kg,初温为20℃,加热一段时间后温度升高到50℃,吸收的热量为1.26×105J,则乙液体的比热容为 J/(kg•℃)。
17.(2分)如图甲所示的是一种核桃钳,向内握右端的手柄,凹槽就能将核桃夹碎。该核桃钳可看作由两个杠杆组成,图乙是其中一个杠杆OBA的简化图,请在图乙画出:在A点施加的最小动力F1及其动力臂L1
18.(2分)请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
三.实验与探究题(共4小题,每空1分,计25分)
19.(4分)如图所示的两个探究实验中:
(1)图甲的实验是通过 来比较小车动能大小的,实验中使同一小车从斜面不同高度由静止滑下,是为了探究动能大小与 的关系。
(2)图乙中A、B是质量相同的物体,图中实验操作是为了探究重力势能大小与 的关系;图丙中利用弹簧、小球和木块探究“弹性势能与什么因素有关”的实验中,通过比较 来衡量弹性势能的大小。
20.(8分)某小组在“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.
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η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
(1)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。
(2)小组某同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。他的想法是不正确的,因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中空白的两个数据填写完整。
(4)通过比较 两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。(填实验次数的序号)
(5)通过比较 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(填实验次数的序号)
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 (填“高″或“低”)。
21.(5分)如图所示,是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端的平衡螺母向左调或将右端的平衡螺母向 调。
(2)调节杠杆上的平衡螺母,使其处于水平平衡状态,这样做是为了 。
(3)将如图乙杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(4)如图丙用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F为 N(每个钩码重1N);保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.(8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)从实验效果考虑,本实验选择 (选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”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:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (选填“A”或“B”)吸收的热量较多。
(4)除了图甲中所示的器材,还需要的测量仪器有 。
(5)分析实验数据可知,液体 的吸热能力强(选填“A”或“B”)。
(6)如图丙所示为比较酒精和碎纸片的热值,小华的同学小丁用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量相等的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,点燃给烧杯加热,直到酒精和碎纸片 ,通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
四.综合题(共2小题,22题7分,23题8分,计15分)
23.(7分)如图塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为80%,若不计摩擦和钢绳重,g取10N/kg,则:
(1)求提升重物做的有用功?
(2)求绳端的拉力?
(3)求动滑轮重?
24.(8分)某柴油叉车如图甲所示,某次工作中叉车托着质量为1380kg的货物,如图乙所示,10s内托着货物水平移动了5m,然后将货物匀速举高2m,求:(g取10N/kg)
(1)在整个过程中叉车对货物做的功。
(2)在整个过程中,叉车对货物做功的功率。
(3)若柴油机的效率为30%,此次叉车举高货物时需要燃烧多少千克柴油?(柴油热值q=4.6×107J/kg)
2022-2023学年陕西省西安市新城区爱知中学九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(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:A.手术钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是费力杠杆;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是省力杠杆;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:B。
2.【解答】解:(1)对于杠杆ABC,支点是C,动力作用在B点,阻力作用点在AB之间,在打开盖子的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
(2)对于杠杆MED,E点是支点,动力作用在M点,阻力作用在D点,脚踩下踏板时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选:C。
3.【解答】解:A、人用力搬石头,没有搬动,只有力,没有距离,故人对物体没有做功,故A不合题意;
B、人将货物从地面拉到高处,拉力方向向上,距离的方向也向上,故人对物体做功,故B符合题意;
C、人把箱子放在电梯上,一起上升,有距离,但人对物体没有施加力,故人对物体没有做功,故C不合题意;
D、人抱箱子沿水平方向做匀速直线运动,力的方向竖直向上,距离的方向水平向前,在力的方向上没有移动距离,故人没有做功,故D不合题意。
故选:B。
4.【解答】解:已知P甲=P乙,t甲=t乙,
根据W=Pt可知两辆汽车做功之比为:===;
已知s甲:s乙=2:1,
根据W=Fs可知两辆汽车牵引力之比为:==×=×=。
故A正确、BCD错误。
故选:A。
5.【解答】解:①时间相同时,做的功越多,功率越大;测出各自的体重和爬杆高度,根据W=Gh可以计算出各自做的功,所以就可以判断出功率的大小,故这种方案可行;
②根据功率计算公式P==可知,都爬到杆顶,则h相同,再测出各自体重G和爬杆时间t,也可以比较出功率的大小,故这种方案可行;
③如果测出体重G、时间t和高度h,也可以根据公式P==求出各自的功率,然后比较即可,故这种方案可行。
故选:D。
6.【解答】解:
A、从a点下滑到b点过程中,速度增大,动能增大,故A正确;
B、从b点向c点运动的过程中,高度增加,重力势能增大,故B正确;
C、b点和d点在同一高度,则重力势能相等;但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦,从b点沿雪地向上运动的过程中,部分机械能会转化为内能,所以b点的机械能大于d点的机械能,则b点的动能大于d点的动能,故C错误;
D、从c点下落到d点过程中,运动员处于腾空状态,与雪脱离即没有摩擦,在不计空气阻力的情况下,机械能保持不变,即c点和d点的机械能相等,故D正确。
故选:C。
7.【解答】解:A、图甲,厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加;故A错误;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小;故B错误;
C、图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少;故C正确;
D、图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少;故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:A、面条入锅后温度升高,面条的内能增加,故A正确;
B、煮面条时,主要是通过热传递的方式改变了面条的内能,故B错误;
C、水沸腾时吸收热量、温度不变,故C错误;
D、热传递的条件是有温度差,内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,热量从温度高的锅传到温度低的面条,故D错误。
故选:A。
9.【解答】解:
A、两灯串联,开关可以同时控制两盏灯,但两灯的发光互相影响,故A不合题意;
B、两灯并联,发光时互不影响,但开关在支路,只能控制其中一盏灯,故B不合题意;
C、两灯串联,开关可以同时控制两盏灯,但两灯的发光互相影响,故C不合题意;
D、两灯并联,发光时互不影响,开关在干路,可以同时控制两盏灯,故D符合题意。
故选:D。
10.【解答】解:
A、使用动滑轮时,拉力端移动的距离等于提升物体升高高度的2倍,所以用动滑轮提升重物上升h高度,测力计上升2h高度,故A错误;
B、用定滑轮拉重物,向各个方向的拉力都等于物重,故B错误。
C、减小动滑轮质量,可以减小额外功,可以提高动滑轮的机械效率,故C正确。
D、使用动滑轮能省力;拉升同一物体上升相同高度,有用功相同,用动滑轮时,提起动滑轮需要多做额外功,所以做功较多,故D错误。
故选:C。
二、填空与作图题(共8小题,每空1分,每图2分,计20分)
11.【解答】解:当晾衣架上升时,下面的两个滑轮与晾衣架一起上升,所以下面的两个滑轮是动滑轮;
当拉着晾衣架上升时,自由端的拉力可以向下,因此此装置能改变动力的方向;
任何机械不能省功。
故答案为:2;能;不能。
12.【解答】解:电池在充电,消耗电能,消耗电能的设备是用电器,因此处于充电状态的电池相当于用电器;由于工作时,指示灯不亮,而电动机工作,则指示灯和电动机互不影响,则指示灯与电动机是并联的。
故答案为:用电器;并。
13.【解答】解:(1)拉力所做的总功W总=Fs=400N×4.5m=1800J,
拉力做功的功率P===60W;
(2)拉力所做的有用功为:W有=Gh=600N×1.8m=1080J,
克服摩擦力做的额外功W额=W总﹣W有=1800J﹣1080J=720J,
由W额=fs得,物体所受斜面的摩擦力f===160N;
(3)此斜面的机械效率η===60%。
故答案为:60;160;60%。
14.【解答】解:(1)轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴。“十字轮胎扳手”和汽车方向盘就是轮子和轴固定在一起转动的,都属于轮轴类简单机械;
(1)汽车做匀速运动,处于平衡状态,由二力平衡条件得牵引力:
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1500kg×10N/kg=3×103N;
(2)汽车的速度:v=72km/h=20m/s;
汽车的功率:P===Fv=3×103N×20m/s=6×104W=60kW;
故答案为:方向盘;3×103;60。
15.【解答】解:缆车是匀速上山,速度不变,故动能不变;缆车在上山过程中高度不断增加,故重力势能增大;动能不变,重力势能增加,故其总和机械能也在增大。
故答案为:不变;增大;增大。
16.【解答】解:
(1)由题可知,同一加热器加热时间相同时,即两种液体吸收的热量相同,甲的温度升高的快;根据Q吸=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,比热容小的物质升温快;所以,甲的比热容小,乙的比热容大;
(2)由Q吸=cm(t﹣t0)得,乙液体的比热容:
c===4.2×103J/(kg•℃)。
故答案为:小于;4.2×103。
17.【解答】解:要动力最小,则动力臂应最长,核桃对该杠杆的阻力方向向下,则手对该杠杆的动力方向应该向上;连接支点O与A点,则OA为最长的动力臂L1,过A点作垂直于OA向上的力,即为在A点施加的最小动力F1,如下图所示:
18.【解答】解:人用力往下拉绳使重物升起,说明绳子最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,则绳子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上,如下图所示:
三.实验与探究题(共4小题,每空1分,计25分)
19.【解答】解:(1)图甲的实验是通过观察小木块被推动距离,间接的知道物体动能的大小;
图甲实验中刻通过改变小车下滑的高度来改变小车的速度,保持小车的质量不变,只改变速度的大小,实验探究的是小车动能的大小与速度的关系;
(2)乙图的A、B让质量相同的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩,通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小,也就是探究重力势与高度的关系;
由于弹性势能的大小不便用仪器测量,该实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离,这种研究方法叫转换。
故答案为:(1)木块移动的距离;速度;(2)高度;木块移动的距离。
20.【解答】解:(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,系统处于平衡状态,拉力大小才等于测力计示数;
(2)若静止时读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦力,故测量出的拉力偏小,他的想法不正确;
根据W总=Fs,求出的总功偏小,而有用功不变,根据η=×100%,故这样测出的机械效率偏大,即他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响;
(3)丁图装置绳子的有效段数为4,故绳子自由端移动的距离为:s=nh=4×0.1m=0.4m;
第4次实验的机械效率为:η===×100%=80%;
(4)根据s=nh可知,第1、2、3次实验绳子的有效段数分别为2、3、3;结合图示和钩码的重力,
第1、2、3次分别是用甲乙丙装置完成的,
通过比较1、2两次实验数据可知,钩码的重力相同,提升的高度相同,连接动滑轮绳子的段数不同,机械效率相同,故可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(5)通过比较2、3两次实验数据可知,滑轮组相同,连接动滑轮的绳子段数相同,提升的高度相同,物体的重力不同,物体重力越大,机械效率越大,故可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组机械效率越高;
(6)通过比较3、4两次实验是分别用丙丁装置完成的,丁装置中有2个动滑轮,动滑轮重力大于丙中动滑轮的重力,而实验提起物体的重力相同,第4次实验的机械效率小于第3次实验的机械效率,故得出的结论是:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低。
故答案为:(1)匀速;(2)摩擦力;(3)0.4;80%;(4)1、2;(5)2、3;(6)低。
21.【解答】解:(1)实验前,小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示,杠杆的左端上翘,为了使杠杆在水平位置平衡,他们应将左端或右端的螺母都向上翘的左边调节;
(2)实验前先要调节杠杆上的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,使杠杆平衡的目的是消除杠杆重力对平衡的影响,且便于测量力臂的长度;
(3)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格的长度为L,
在杠杆上的左侧挂3个钩码,右侧挂2同样的钩码杠杆平衡,即3G×4L=2G×6L,
若在杠杆两侧的钩码下方各撤掉1个相同的钩码,
左端:2G×4L=8GL,
右端:G×6L=6GL,
左端大于右端,故左端下沉;
(4)如图丁所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,得:
2×1N×2L=F×4L,解得:F=1N;
保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力的方向不再与杠杆垂直,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件,动力变大。
答案为:(1)左;(2)消除杠杆重力对平衡的影响,且便于测量力臂的长度;(3)左端下沉;(4)1;变大。
22.【解答】解:(1)因金属导热性能好,故以从实验效果考虑,本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀;
(2)根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较;
(3)(5)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A加热时间长,故A吸收的热量较多,所以A的比热容大;
(4)根据转换法,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,故除了图甲中所示器材,还需要的测量仪器有天平和秒表;
(6)因燃料的热值不能直接测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化,所以可以将酒精和碎纸片燃尽,然后通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系。
故答案为:(1)易拉罐;使液体受热均匀;(2)加热时间;(3)A;(4)天平和秒表;(5)A;(6)燃尽;升高的温度。
四.综合题(共2小题,22题7分,23题8分,计15分)
23.【解答】解:(1)提升重物做的有用功:W有=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J;
(2)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,
由η=×100%可知,滑轮组做的总功:W总===3×104J,
由W总=Fs可知,拉力:F===5×103N;
(3)因为不计绳重和摩擦时F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=nF﹣G=3×5×103N﹣1.2×104N=3×103N。
答:(1)提升重物做的有用功为2.4×104J;
(2)绳端的拉力为5×103N;
(3)动滑轮重为3×103N。
24.【解答】解:(1)叉车托着货物水平移动的过程中,叉车对货物的力的方向为竖直向上,此力没有在货物的运动方向上移动距离,故叉车对货物没有做功;
将货物匀速举高2m的过程中,叉车对货物做的功为:W=Gh=mgh=1380kg×10N/kg×2m=27600J;
(2)在整个过程中,叉车对货物做功的功率:P===2760W;
(3)若柴油机的效率为30%,
根据η=可得柴油放出的热量:
Q放===9.2×104J,
此次叉车举高货物时需要完全燃烧柴油的质量m′===0.002kg。
答:(1)在整个过程中叉车对货物做的功为27600J;
(2)在整个过程中,叉车对货物做功的功率为2760W;
(3)若柴油机的效率为30%,此次叉车举高货物时需要燃烧0.002kg柴油。
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