九年级物理上册期中考试卷(2)
设每段杠杆的长度为L.根据杠杆的平衡条件：
F1L1=F2L2F1×3L=3N×2L
解得F1=2N
若平衡后在A、B两端再各减去1N的钩码，则F1′=2N﹣1N=1N;F2′=3N﹣1N=2N
根据杠杆的平衡条件：F1′L1=1N×3L;F2′L2=2N×2L
所以F1′L1
故答案为：右;2;B端下沉.
点评： 此题考查了有杠杆的调平，其调平方法与天平的调平方法类似.同时考查了杠杆平衡条件的应用.
18.(2分)在体育考试中，小明投出的质量为2kg的实心球在空中的运动轨迹如图所示.已知最高点到落地点的竖直方向的距离为2.7m，水平方向的距离为4m，实心球从最高点到落地点用时约0.75s.则实心球在此下降过程中重力做功为 52.92 J，重力做功的功率为 70.56 W(g=9.8N/kg).
考点： 功的计算;功率的计算..
专题： 功、功率、机械效率.
分析： (1)知道实心球受到的重力和在重力方向上移动的距离，利用W=Gh求重力做功大小;
(2)知道做功时间，利用公式P= 求重力做功功率.
解答： 解：
(1)重力对实心球做功：
W=Gh=mgh=2kg×9.8N/kg×2.7m=52.92J;
(2)重力做功功率：
P= = =70.56W.
故答案为：52.92;70.56.
点评： 本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用，确定实心球在重力方向上移动的距离h是本题的关键.
19.(3分)一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是3600r/min，该汽油机每秒钟完成 30 个工作循环，在做功冲程中将 内 能转化为 机械 能.
考点： 有关热机的计算..
专题： 简答题;比热容、热机、热值.
分析： 3600r/min的含义：它表示热机的飞轮每分钟转3600圈.在四冲程内曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次.
汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.
解答： 解：
(1)一台四冲程汽油机曲轴的转速是3600r/min，即每秒钟转60圈，完成120个冲程，做功30次;
(2)在一台单缸四冲程汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，内能转化为机械能.
故答案为：30;内;机械.
点评： 本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及对飞轮转速的含义的认识.
20.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30℃，那么这些水吸收的热量为 6.3×107 J，这些热量相当于完全燃烧 0.9 m3的天然气放出的热量.[天然气的热值取7×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)].
考点： 热量的计算;燃料的热值..
专题： 应用题;压轴题.
分析： (1)根据吸收热量公式Q=cm△t就会算出这些水吸收的热量;
(2)根据热值公式Q=mq就可算出所需天然气的质量.
解答： 解：(1)根据吸收热量的公式Q吸=c水m水△t=500kg×4.2×103J/(kg•℃)×30℃=6.3×107J，
(2)这些热量相当于完全燃烧天然气的质量为m天= = =0.9m3，
故答案为：6.3×107;0.9.
点评： 本题考查了吸热公式及热值公式的计算，属于常见的基础考题.
21.(2分)如图所示，放在水平桌面上重为G=4N的木块，在F=3N的水平拉力作用下，5s内运动了2m，在这个过程中，重力G对物体做的功为 0 J，拉力F做功的功率为 1.2 W.
考点： 功的计算;力做功的必要因素;功率的计算..
专题： 计算题.
分析： 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此判断重力和拉力是否做功;如果做功，利用W=Fs求做功多少，再利用P= 求功率.
解答： 解：木块在水平桌面上移动，在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0;
在拉力的方向上移动力距离，拉力做功：W=Fs=3N×2m=6J，
拉力做功功率：P= = =1.2W.
故答案为：0，1.2.
点评： 本题考查了功、功率的计算，能判断重力、拉力是否做功是本题的突破口.
22.(3分)在串联电路中，电流的通路有 一 条，如果灯L1、L2是串联在电路中的，需要用 一 只开关来控制它们，L1发光时，L2 一定 发光(填“一定”或“不一定”).
考点： 电路的基本连接方式..
专题： 电流和电路.
分析： 串联电路中电流只有一条路径，串联电路中的开关控制整个电路.
解答： 解：在串联电路中，电流的路径只有一条;
串联电路中开关控制整个电路，并且各个元件相互影响，因此如果灯L1、L2是串联在电路中的，需要用一只开关来控制它们，L1发光时，L2一定发光.
故答案为：一;一;一定.
点评： 本题考查串联电路的特点以及各元件的相互关系.
23.(2分)麦秸秆燃烧时将化学能转化为 内 能，能源利用率很低，为了解决这一问题，某研究小组将干燥的秸秆制成秸秆煤，秸秆煤的热值为2.2×107J/kg，完全燃烧5kg秸秆煤可以放出 1.1×108 J的热量.
考点： 热量的计算..
专题： 计算题;比热容、热机、热值.
分析： (1)麦秸杆燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能;
(2)可根据燃料燃烧的放热公式Q放=qm，代入数值，即可求得.
解答： 解：(1)麦秸杆燃烧时化学能转化为内能.
(2)Q放=qm=2.2×107J/kg×5kg=1.1×108J.
故答案为：内能;1.1×108.
点评： 本题考查燃烧燃料是化学变化过程，将化学能转化成内能，同时对Q放=qm公式要熟练掌握.
三、解答题(本题共11小题，共51分)
24.(2分)按要求完成作图：画出动力F1和阻力F2的力臂.
考点： 力臂的画法..
专题： 简单机械.
分析： 力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点.
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线.
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂.
解答： 解：找出支点，从O做F1的垂线就是F1的力臂，从O做F2的垂线就是F2的力臂.
点评： 画力臂时，必须找准支点和力的作用线，并要从支点开始向力的作用线画垂线.
25.(2分)按照图的要求画出滑轮组的绕绳方法(不计滑轮重、绳重及摩擦)
考点： 滑轮组的设计与组装..
专题： 作图题.
分析： 动滑轮被几根绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一
解答： 解：(1)F= G，由4段绳子承担滑轮的重;
(2)F= G，由5段绳子承担滑轮的重.
故答案：
点评： 滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定;一动配一定，偶数减一定，变向加一定.
26.(6分)按要求连接下列实物图，并在方框内画出对应的电路图.
(1)两盏电灯并联，开关只控制L1.
(2)两盏电灯并联，开关只控制L2.
考点： 实物的电路连接..
专题： 电流和电路.
分析： 按照电流流向法，从电源的正极开始，按题干要求进行连接，最后再按实物图的元件顺序画出电路图即可.
解答： 解：(1)按照电流流向法，从电源的正极开始进行连接，开关与L1串联;最后画出电路图，如图所示：
(2)按照电流流向法，从电源的正极开始进行连接，开关与L2串联;最后画出电路图，如图所示：
点评： 在连接实物电路图时，一般按电流流向法，从电源一正极开始，到负极结束，本题的连接中，注意开关的连接位置.
27.(1)当要研究的物理量不易直接测量时，都需要想办法把它们的大小间接显示出来.
例如：甲实验是让木块在木板上做 匀速直线 运动，通过弹簧测力计的示数间接显示滑动摩擦力的大小;乙实验中球动能的大小是通过 球推动木块在水平面上运动距离的长度 间接反映出来的.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采取一定措施控制变量.
例如：要研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，就要多次改变压力大小，同时控制接触面的粗糙程度不变.做实验时我们改变压力大小的具体办法是 在木块上加减砝码 ;要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制速度不变.具体办法是：换用不同质量的球，让它们从 同一斜面的同一高度 由静止滑下.
考点： 探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验;物理学方法;探究影响物体动能大小的因素..
专题： 压轴题;实验探究题;控制变量法;转换法.
分析： (1)在探究滑动摩擦力与什么因素有关的实验中，要正确测量拉力，需让木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力，大小相等.
在探究动能大小与什么因素有关时，通过让滚动的小球推动木块做功来表现.将木块推动得越远、做的功越多，则说明小球的动能越大.
(2)要解决此题还要掌握控制变量法.滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，所以要研究滑动摩擦力与其中一个量的关系时，要保持另一个量不变.
动能大小与物体的质量和速度有关，要研究动能大小与质量的关系时，需要使物体的速度相同.
解答： 解：(1)在甲实验中，要使拉力大小与摩擦力相等，需拉动木块做匀速直线运动;在乙实验中，通过小球推动木块做功大小来表现小球动能的大小，球被推动得越远，则说明小球动能越大.
故答案为：匀速直线;球推动木块在水平面上运动距离的长度.
(2)在研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中，需要控制接触面的粗糙程度不变，而改变压力.在实验时是通过在木块上加减砝码来改变压力的.
要研究动能和质量之间的关系，需要控制速度不变，改变质量.控制速度的办法是让小球从同一高度由静止滑下.
故答案为：在木块上加减砝码;同一斜面的同一高度.
点评： 此题主要考查了控制变量法在探究摩擦力大小因素和影响动能大小因素中的应用.同时考查了测量拉力的方法和变量的控制办法.
28.(5分)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 0.5 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为 50% .请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 克服杠杆自身重力做功 .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论?答： 不能 ;请简要说明理由： 两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较(或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的) .
考点： 杠杆机械效率的测量实验..
专题： 测量型实验综合题.
分析： (1)对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数.
在实验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式η= 来计算.
(2)通过探究实验来得出结论时，应进行多次实验，分析多组数据，同时，分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法，这样才能得出正确结论.根据这一思路来对最后的问题做出判断.
解答： 解：(1)由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N.
在实验过程中，有用功是：W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，
总功是：W总=Fs=0.5N×0.4m=0.2J，
所以杠杆的机械效率是：η= ×100%= ×100%=50%.
利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;
(2)分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持钩码所挂位置不变，而实验中，两次钩码悬挂的位置是不同的;
同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的.
故答案为：(1)0.5;50%;克服杠杆自身重力做功;
(2)不能;两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较(或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的).
点评： (1)机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能，关键是搞清楚有用功和总功，一般来说，使用机械所用外力做的功是总功，而克服提升重物重力做的功是有用功.
(2)在类似的实验中，是否合理运用了控制变量法或是否进行了多次实验来最终归纳可靠结论，是我们对一个实验的结论可靠与否进行评价的重要指标，值得我们重点关注.
29.许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离拌列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下时， 重力势能 转化为 动能 ，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快.(选填“动能”、“重力势能”)
考点： 动能和势能的转化与守恒..
专题： 应用题;压轴题.
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、被举得高度.质量越大，高度越高，重力势能越大.
解答： 解：骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小;从而获得速度，动能增大，正是减少的重力势能转化为了动能.
故答案为：重力势能，动能.
点评： 对于判断能量转化的题目，可从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向.
30.(6分)根据图甲、乙、丙演示的实验现象，请你分别说明反映了什么物理规律：
(1)图甲的空气压缩引火仪点火实验，说明 对物体做功，机械能转化为内能 .
(2)图乙演示的电子式火花发生器点火爆炸实验，说明 物体对外做功，内能转化为机械能 .
(3)绳和木棍体验“滑轮组”的威力实验，说明 使用滑轮组可以省力 .
考点： 做功改变物体内能;滑轮组绳子拉力的计算..
分析： (1)由图甲可知，压缩气体做功，使气体内能增加，温度升高;
(2)由图乙可知，电子式电火花发生器点火爆炸做功，消耗内能获得机械能;
(3)由图丙可知，绳子和木棍组合在一起，起到滑轮组的效果.
解答： 解：(1)图甲压缩气体做功的实质是械能转化为内能，属于对内做功;
(2)图乙做功的实质是内能转化为机械能，属于对外做功;
(3)图丙中的绳和棍相当于一个滑轮组，使用滑轮组可以省力;
故答案为：(1)对物体做功，机械能转化为内能;(2)物体对外做功，内能转化为机械能;(3)使用滑轮组可以省力.
点评： 此题考查学生识图能力，从图中获取有用信息以及灵活运用物理规律解决实际问题的能力.
31.(6分)(2013•徐州模拟)某斜面长S=6m，高h=2.1m.用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端.求：
(1)推力F的功率;
(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功;
(3)斜面的机械效率.
考点： 斜面的机械效率;功的计算;功率的计算..
专题： 功、功率、机械效率.
分析： (1)已知推力的大小和斜面的长度，根据公式W=FS可求推力做的总功;再利用公式P= 可求推力的功率;
(2)已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W=Gh可求推力所做的有用功，总功与有用功的差就是运动过程中物体克服摩擦力所做的功;
(3)有用功与总功的比值就是斜面的机械效率.
解答： 解：(1)总功W总=FS=50N×6m=300J;
推力的功率P= = =30W;
(2)有用功W有=Gh=100N×2.1m=210J;
W额=W总﹣W有=300J﹣210J=90J 即克服摩擦力做功90J;
(3)机械效率η= = ×100%=70%.
答：(1)推力F的功率为30W;
(2)运动过程中物体克服摩擦力所做的功为90J;
(3)斜面的机械效率为70%.
点评： 本题考查有用功、总功、额外功、功率、机械效率等的计算，考查知识点比较多，但都属于基础题，相对比较简单.
32.(6分)小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12m现需要将初温为10℃、体积为80L的水加热到60℃，g取10N/kg，c水=4.2×103J/(kg℃)，则：
(1)80L水的质量是多少?这些水需要吸收多少热量?
(2)把这些水从地面输送到热水器水箱中，至少需对水做多少功?
(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置.请说出太阳能有什么优点?
考点： 太阳能热水器中的热量计算..
专题： 计算题;简答题;能源的利用与发展.
分析： (1)已知水的密度与水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量.已知水的比热容与水的质量、初末温度，由热量公式可以求出水吸收的热量.
(2)求出水的重力，然后由功的公式G=Gh求出把水送到水箱做的功.
(3)太阳的优点很多，如太阳能作为一种新能源，它与常规能源相比有三大特点：
第一：它是人类可以利用的最丰富的能源.取之不尽，用之不竭.
第二：地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值.
第三：太阳能是一种洁净的能源.在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡.绝对不会造成污染和公害.
说法只要合理即可.
解答： 解：(1)水的体积V=80L=0.08m3，
由ρ= 得：水的质量m=ρ水V=1×103kg/m3×0.08m3=80kg;
水吸收的热量：
Q=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(60℃﹣10℃)=1.68×107J;
(2)水的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
把水送到水箱，做的功W=Fs=Gh=800N×12m=9600J;
(3)太阳能优点：取之不尽、清洁无污染、环保，节能等等.
答：(1)80L水的质量是80kg.这些水需要吸收1.68×107J的热量.
(2)把这些水从地面输送到热水器的水箱中，至少需对水做9600J的功.
(3)太阳能优点：环保，节能.
点评： 本题考查了水的质量、水吸收的热量、把水送到水箱中做的功的计算，是一道综合计算题，熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、功的公式即可正确解题，解题时注意单位换算.
33.(4分)小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气，已知天然气的热值为8.4×107J/m3，放出的热量有50%被有效利用，现要将质量为4kg，初温为25℃的水加热到100℃，需要完全燃烧多少立方米的天然气?
考点： 燃料的热值;能量利用效率;热量的计算..
专题： 比热容、热机、热值.
分析： 解决此题可利用公式Q吸=cm△t求解水吸收的热量，利用公式Q=vq可求解天然气的体积V= .
解答： 解：水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(100℃﹣25℃)=1.26×106J;
由Q=vq可知：v= = =0.03m3.
答：需要完全燃烧0.03立方米的天然气.
点评： 解决此类问题要结合热量的公式和燃料的热值计算求解.
34.瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼.若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N.求：
(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图.
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点.
喷气发动机 16%～24%
起重机 40%～50%
汽油机 22%～27%
柴油机 28%～30%
抽水机 60%～80%
考点： 滑轮组的设计与组装;功的计算;机械效率;滑轮(组)的机械效率..
专题： 应用题;作图题;简答题;压轴题.
分析： (1)拉力的方向向下，应从定滑轮开始绕;
(2)根据公式W有=Gh，可求出有用功
(3)根据公式η= 可求出机械效率;
(4)根据功的原理可知，适用任何机械都不省功.
解答： 解：(1)拉力方向向下从定滑轮开始绕线;
(2)对材料做的有用功W有=Gh=765N×10m=7650J;
(3)动滑轮被2根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的2倍，
故机械效率η= =85%;
(4)通过对所给数据的分析可知，机械效率总小于1.
故答案：(1);
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是7650J;
(3)该滑轮组的机械效率是85%;
(4)通过对所给数据的分析可知，机械效率总小于1.
点评： 使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处，给人们带来方便，但使用任何机械都不省功，机械效率总小于1.
看了“九年级物理上册期中考试卷”的人还看了：
九年级物理上册期中考试卷(2)
