2023-2024学年江苏省徐州市重点中学九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.如图所示的工具中,使用时属于省力杠杆的是( )
A. 核桃夹子 B. 镊子
C. 钓鱼竿 D. 筷子
2.用如图所示的滑轮匀速提升重物,那么( )
A. 方向的拉力最小 B. 方向的拉力最小
C. 方向的拉力最小 D. 三个方向的拉力都一样大
3.当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A. 做功多 B. 做功少 C. 做功慢 D. 做功快
4.运动员掷铅球的过程中,下列说法正确的是( )
A. 在从到的过程中,运动员对铅球做了功
B. 在从到的过程中,运动员对铅球做了功
C. 在从到的过程中,没有力对铅球做功
D. 在从到的过程中,铅球的运动状态不变
5.利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物提升了相同的高度,所用的拉力分别为、,拉力做的功分别为、,拉力的功率分别为、,机械效率分别是、忽略绳重与摩擦,下列关系式正确的是( )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
6.超市的自动扶梯把小明从一层匀速送到二层的过程中,小明的( )
A. 动能减小,势能增大,机械能不变 B. 动能增大,势能增大,机械能增大
C. 动能不变,势能增大,机械能增大 D. 动能不变,势能不变,机械能不变
7.如图所示,甲、乙、丙三个杯子中盛有质量和温度不同的水,其中水的内能最大的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 无法判断
8.如图所示,工人用的拉力将重为的木箱在内匀速拉到长、高的斜面顶端。下列说法正确的是( )
A. 拉力做功的功率是
B. 克服木箱重力做的功是
C. 斜面的机械效率是
D. 若只改变斜面的倾斜角度,斜面的机械效率不变
9.如图甲所示,用水平推力推一物体,使物体在粗糙程度相同的水平地面上做直线运动。当物体运动的路程和时间图象如图乙所示时,受到的水平推力为,推力的功率为;当物体运动的速度和时间图象如图丙所示时,受到的水平推力为,推力的功率为。则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图是用相同的加热装置对、、三种物质加热时它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是( )
A. 时间内物质的温度不变,内能不变
B. 如果、是同种物质,的质量大于的质量
C. 温度从升高到时,物质吸收的热量比多
D. 的比热容大于的比热容
二、填空题(本大题共2小题,共5.0分)
11.小东在验证杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的重力均为,杠杆上相邻刻线间的距离相等。如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向______ 选填“左”或“右”端调节。杠杆水平平衡后,在杠杆上的点悬挂了个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,在点施加的最小拉力为______ 。
12.用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制成如图所示图像。由图可知:甲物质的温度比乙物质的温度升高得______ 选填“快”或“慢”,甲物质的比热容______ 选填“大于”或“小于”乙物质的比热容。若让它们降低相同的温度,______ 物质放出的热量多。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
13.如图杠杆以为支点画出拉力的力臂。
14.在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
四、实验探究题(本大题共3小题,共28.0分)
15.学习了功率以后,小明同学想测量一下自己上楼的功率。
他已经找到的器材有磅秤和刻度尺,还需要的器材有______。
小明同学设计的测量步骤如下,其中多余的步骤是______。
A.测出自己的质量
B.测出楼梯的总长度
C.测出一楼到三楼的竖直高度
D.测出上楼所用的时间
E.算出自己上楼的功率
用所测物理量计算功率的表达式是______。
16.如图甲所示,小佳同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
为了便于同学比较,实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器,通过观察______ 来反映液体吸收热量的多少;
小佳在两只烧杯中应分别装入质量______ 选填“相等”或“不相等”的水和食用油;
实验数据如下表所示,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热______ 选填“更长”或“更短”的时间,此时水吸收的热量______ 选填“大于”“小于”或“等于”食用油吸收的热量;
加热时间
水的温度
食用油的温度
实验表明,______ 选填“水”或“食用油”的吸热能力更强,乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是______ 选填“”或“”;
如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线,根据上面探究过程中所获得的知识可知,曲线表示的是______ 选填“沿海”或“内陆”城市的年气温变化曲线。
17.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图、、所示,让质量为、的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
本实验是通过比较______ 来比较小球的动能大小。这里用到的物理学研究方法是______ 。
要探究动能大小与速度的关系时,应比较______ 两图进行的实验。
在研究动能与质量的关系时,让小球从同一高度由静止滚下,这样做的目的是______ 。
五、简答题(本大题共1小题,共2.0分)
18.夏天的正午,走在阳光下的沙滩上,感觉烫脚,而旁边的湖水却较凉。为什么?
六、计算题(本大题共2小题,共9.0分)
19.如图,质量为的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重力均为,用滑轮组让重力为的物体匀速上升。
工人做的有用功为多少?
若不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率是多少?
20.某款太阳能热水器在小时的有效照射时间内,使热水器中、初温为的水温度升高到。已知。求该过程中:水吸收的热量是多少?
七、综合题(本大题共1小题,共12.0分)
21.阅读短文,回答问题
牛顿冷却定律当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下小于,这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。
如果散热快慢用表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
物体向周围散热,内能______选填“变大”、“变小”或“不变”,这种改变内能的方式叫做______,发生条件是两个物体具有______。
散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______。
A.速度
B.密度
C.功率
D.效率
一个物体温度为,周围环境温度保持不变,此时物体的放热快慢为。当物体温度降低到时,散热快慢为______。
如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是,周围环境温度保持不变,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像,如图乙所示。已知水的比热容为,盐水的密度为,则盐水的比热容为______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:。
结合图片和生活经验,找出支点,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。
本题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】
【解析】解:因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,都等于物体的重力。故A、、C错误。
故选:。
要解答本题需掌握:定滑轮实质上是一等臂杠杆,只改变力的方向,而不省力。
本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握,是一道基础题。
3.【答案】
【解析】解:功率是表示做功快慢的物理量,功率大说明做功快,或者是相同的时间内做功多,而不能说明做功的多和少;
故选D
根据功、功率关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,功率大表明做功快.
本题考查了功率和功的意义.功率由功和时间共同决定,它是表示做功的快慢的物理量.
4.【答案】
【解析】解:、到的过程中,运动员对铅球有推力,且铅球在力的方向移动了距离,故运动员做了功。故A说法正确;
B、到的过程中,铅球不再受推力,故运动员对铅球没有做功。故B说法不正确。
C、到的过程中,重力对铅球做功。故C说法不正确。
D、到的过程中,铅球总受到重力作用,铅球的运动状态在不断的变化。故D说法不正确。
故选:。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致;二者缺一不可。
力可以改变物体的运动状态。
本题考查了功、动能与重力势能的转化、物体的运动状态,常见题目。
5.【答案】
【解析】解:由图可知,承担物重的绳子段数,;由题知,滑轮重、物体的质量和重力均相等,不计绳重与摩擦,根据可知,甲滑轮组的拉力较小,即;
物重相等,提升相同的高度,由可知,有用功相同;动滑轮的重力相同,不计绳重与摩擦,由可知,做的额外功相同;由可知,拉力做的总功相等,即;
拉力做功的功率:,由于总功相等、做功时间也相等,所以功率大小相同,即;
有用功、总功均相等,由可知,两个滑轮组的机械效率相等,即。
综上分析可知,B正确、ACD错误。
故选:。
由图可知承担物重的绳子股数,不计绳重与摩擦,由可知拉力的大小关系;
拉力做功可以由比较得到;
由分析拉力做功的功率关系;
根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
本题考查了滑轮组绳子自由端拉力,有用功、额外功、总功,功率和机械效率的认识和理解,灵活运用公式即可比较。
6.【答案】
【解析】解:小明从一楼匀速送到二楼,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大.
机械能动能势能.动能不变,势能增大,机械能增大.
故选C.
小明上楼时没有发生弹性形变,不考虑弹性势能.机械能中只考虑动能和重力势能.从动能和重力势能大小的影响因素考虑.
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.
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化.
7.【答案】
【解析】解:根据内能的影响因素可知,同样是水,甲、乙相比较,温度均为,乙的质量大,所以乙的内能大;
乙、丙相比较,质量相等,丙的温度高于乙的温度,所以丙的内能大;
因此,三杯水中,丙的内能最大,甲的内能最小。
故选:。
同种物质其内能的大小与状态、质量和温度有关,结合题干中给出的条件可做出判断。
知道内能的影响因素,运用控制变量的方法进行两两比较,最终得出内能的大小关系是解答的关键。
8.【答案】
【解析】解:、拉力做的功为,
拉力做功的功率为故A错误;
B、克服木箱重力做的功是故B错误;
C、斜面的机械效率为故C正确;
D、改变斜面的倾斜角度,木箱对压力发生改变,斜面与木箱接触面粗糙程度不变,所以摩擦力发生改变;木箱上升过程中,克服摩擦力做的功是额外功,虽然有用功不变,但额外功发生变化,由公式知,斜面的机械效率发生变化。故D错误。
故选:。
已知拉力和斜面长度,可以得到拉力做的功总功;已知拉力做的功和时间,利用公式得到拉力的功率;
已知物重和上升高度,利用公式得到克服木箱重力做的功有用功;
已知有用功和总功,两者之比是机械效率;
当斜面的倾斜程度时,物体对斜面的压力发生改变,在接触面粗糙程度不变时,压力改变,受到的滑动摩擦力改变,额外功发生变化,所以机械效率改变。
本题考查了功率、机械效率的计算,明确有用功和总功之间的关系,知道额外功为克服摩擦力所做的功,是判断斜面效率是否变化的关键。
9.【答案】
【解析】解:由图象乙可知,物体做匀速直线运动,速度大小为;
由图象丙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为;
因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,物体的压力和接触面的粗糙程度相同,滑动摩擦力没变,故受到的水平推力为;
已知,由可得,两次推力的功率。
故选:。
根据乙图可求得速度,由图象可知,物体做匀速直线运动,
根据速度时间图象确定物体做匀速直线运动的阶段,并读出速度大小,由此可知两次水平推力的关系;最后利用可知其功率关系。
此题考查了学生对图象问题的分析能力,能从图象中得出相关的信息,然后结合功和功率的计算公式进行计算求解,是中考的热点考题。
10.【答案】
【解析】解:
由图象知:
A、时间内物质的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;
B、如果、是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,的加热时间长,吸收的热量多,根据知,的质量大于的质量,故B正确;
C、温度从升高到时,物质的加热时间比物质短,所以物质吸收的热量比少,故C错误;
D、用相同的加热装置对、两种物质加热时,时间内两种物质吸收的热量相同,物质升高的温度较小,由于不知道、的质量关系,无法由公式判断的比热容与的比热容的大小关系,故D错误。
故选:。
液体的沸腾或晶体的熔化过程吸热温度不变,内能增加;
根据分析解答;
吸收热量的多少通过加热时间的长短来表现;
此题考查的是我们对物理规律的掌握和对图象分析的能力,以图象的形式考查物理规律,具有直观、客观的特点,是现在物理测试的热点考查方式。
11.【答案】右
【解析】解:如图,杠杆的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡;
设杠杆一格长为,杠杆水平平衡后,在杠杆上的点悬挂了重力均为钩码个,杠杆会逆时针转动,为使杠杆保持水平平衡,要使在点施加最小拉力,则动力臂最大,所以在处用弹簧测力计应竖直向上拉,根据杠杆的平衡条件可得,
故F。
故答案为:右;。
调节杠杆两端的平衡螺母,使平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;
设杠杆一格长为,杠杆水平平衡后,在杠杆上的点悬挂了重力为钩码个,杠杆会逆时针转动,为使杠杆保持水平平衡,在处用弹簧测力计竖直向上拉,根据杠杆的平衡条件可得。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验,关键是将实验操作步骤及实验结论记忆清楚,仔细分析解答。
12.【答案】快 小于 乙
【解析】解:根据图像,相同时间内甲升温较多,所以甲物质温度升高得快;甲、乙质量相等,相同加热器相同时间内放热相同,根据,甲的温度升高快,所以比热容小;质量相同的不同物质,降低相同的温度,根据,乙的比热容大,所以放热多。
故答案为:快;小于;乙。
通过相同时间内温度升高的多少,来比较升温快慢;根据,来比较比热容的大小。
判断比热容大小问题里面,注意相同加热器,通过加热时间判断吸热多少。
13.【答案】解:由图知,为支点,延长力画出力的作用线,由点向力的作用线作垂线,则垂线段长为其力臂,如图所示:
【解析】先确定支点,再确定力的作用线,最后从支点向力的作用线作垂线段。
本题考查了力臂的画法,关键是明确力臂是支点到力的作用线的距离。
14.【答案】
【解析】解:图中只有一个动滑轮和一个定滑轮,要求最省力,则由段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法;绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,如图所示:
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。本题中,要求最省力,属于第二种。
本题画最省力的绕绳方法:绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮。
15.【答案】秒表
【解析】解:
要测量一下自己上楼的功率,除了磅秤和刻度尺可测人的质量和楼高,还需要用秒表测量时间;
功率的定义式为:,上楼时克服重力做的功。
则用所测物理量计算功率的表达式为:;
要测量该同学登楼时克服重力做功的功率,只要测量该同学的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度,不需要测出楼梯的总长度,故B步骤是多余的。
故答案为:秒表;;。
根据,公式中的功根据原理中的物理量来选择所需的器材,进行测量并记录数据。
根据可知,要测量该同学登楼时克服重力做功的功率,只要测量一下该同学的质量、爬楼时间和从一楼到三楼的高度即可求出。
根据功率公式可直接推导得出功率测量的表达式。
本题考查了功率的测量实验、功率的估算,关键是明白实验的原理,会进行公式的推导:,体现了学有所用,理论联系实际的新理念。
16.【答案】加热时间长短 相等 更长 大于 水 内陆
【解析】解:当用相同的电加热器加热时,加热时间相同,则两物质吸收的热量相同,所以实验中通过加热时间反映吸收热量的多少。
根据控制变量法可知,在两只烧杯中应分别装入质量相等的水和食用油。
分析表格数据可知,加热相同时间,食用油温度升高快,所以若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热更长的时间,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
分析表格数据可知,加热相同的时间,食用油升高的温度快,水升高的温度慢,故正确图像为图;由于吸收相同的热量,水升高的温度慢,所以水的吸热本领强。
由图丙气温变化曲线得出,所示的城市最高、最低气温差比所示的城市的小,曲线所示城市的气温变化较大。
沙石的比热容比水小,在吸收或放出相同的热量时,温度变化较大,所以曲线表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
故答案为:加热时间长短;相等;更长;大于;水;;内陆。
我们使用相同的加热器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种方法:
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;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
由图丙最高、最低气温差得出结论;沿海地区和内陆地区相比,沿海地区水多,水的比热容较大,白天,在相同的吸热条件下,水的温度升高的少;夜晚,在相同的放热条件下,水降低的温度少,昼夜温差小;而在内陆地区,沙石的比热容较小,白天,在相同的吸热条件下,沙石的温度升高的多;夜晚,在相同的放热条件下,沙石降低的温度多,昼夜温差大。
本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容吸热能力的大小,解题时要注意控制变量法的应用,为热学重要实验。
17.【答案】木块移动的距离 转换法 使小球撞击木块时速度相同
【解析】解:实验中根据小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小,根据小球对木块做功的多少来判断小球动能的大小,运用的研究方法是转换法;
在探究动能大小与物体运动速度的关系时,应控制球的质量相同而速度不同,球应该从斜面的不同高度滑下,由图示实验可知,可以应用两图所示实验进行实验探究;
在研究动能与质量的关系时,让小球从同一高度由静止滚下,这样能控制小球撞击木块时速度是相同的。
故答案为:木块移动的距离;转换法;; 使小球撞击木块时速度相同。
小球动能大小通过小球推动木块移动的距离来反映,采用的是转换法。小球撞击木块运动,木块运动距离越长,小球对木块做功越多,小球的动能越大;
探究动能大小与速度的关系,应控制球的质量相同而速度不同,球应该从斜面的不同高度滑下;
研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同。
此类实验题目是考查对控制变量法和转换法的掌握情况,及如何正确的对实验现象进行分析,归纳出正确的结论。
18.【答案】答:因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,沙子的温度变化大,所以海水凉,沙子烫。
【解析】对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,据此分析判断。
关于水的比热容较大的应用:水可做散热剂、可做冷却剂,用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别,城市热岛效应的原因等等。
19.【答案】解:工人做的有用功:
;
不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功,
,
滑轮组的机械效率:
。
答:工人做的有用功为 ;
若不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率是。
【解析】知道物体重力、提升的高度,利用求工人做的有用功;
不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功,即,滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算,要知道:不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功。
20.【答案】解:热水器中的水吸收的热量:。
答:该过程水吸收的热量是。
【解析】根据求出水吸收的热量;
本题主要考查的是热量计算公式,难度不大。
21.【答案】变小 热传递 温度差
【解析】解:物体向周围散热,内能减少,周围环境的内能增加,能量的形式没有发生变化,因此物体向周围散热属于热传递,发生条件是两个物体具有温度差;
由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A、速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B、密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C、功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D、效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意;
故选:;
由题意可知,,解得:,
由于散热系数与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,因此当当物体温度降低到时,散热系数不变,
则当物体温度降低到时,散热快慢:;
因为水和盐水的初温和末温都相同,即,所以此时水和盐水的散热快慢相同,
则水和盐水放出热量之比,
由图可知,水和盐水的体积相同,因为,所以有:,
解得:。
故答案为:变小;热传递;温度差;;;。
改变物体内能的方法:一是做功能量的转化,二是热传递能量的转移;热传递的条件是有温度差;
根据“散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示”逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
根据求出物体温度降低到时的散热快慢;
根据散热快慢的定义结合图乙求出水和盐水放出热量的关系,根据和密度公式列出方程求出盐水的比热容。
本题考查做功改变内能的方法、功率的定义、密度公式和热量公式的应用,关键是从题目获取解题相关的信息。
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