安徽省六安市金安区轻工中学2020-2021学年九年级下学期期中物理试题

2020-2021学年安徽省六安市金安区轻工中学九年级（下）期中物理试卷

一.填空题（每空2分，计20分）

1．（2分）在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是30N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为　   　N。

2．（2分）如图所示，斜面长度为1.5m，高度为0.9m，重为10N的小球A从斜面顶端滚下，在水平面上减速运动3m后停止。小球A从斜面顶端开始运动直至停止的过程中，所受的重力做功为　   　J。

3．（2分）功率是用来表示物体做功快慢的物理量。某万吨远洋货轮的功率是60kW，物理意义是　   　。

4．（2分）如图所示，斜面长4m，高1m，把重为400N的物体匀速拉上斜面顶端，如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则物体受到的摩擦力为　   　N。

5．（2分）在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断：mA　   　mB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

6．（2分）行驶的汽车在刹车减速过程中，车轮表面的温度会升高，这是通过　   　的方式改变其内能的。

7．（2分）甲、乙两个物体，甲的质量是乙的2倍，乙的比热容是甲的，若它们吸收相同的热量，它们温度变化之比是　   　。

8．（2分）一台汽油机正常工作时的功率为P，在t时间内完全燃烧掉质量为m的汽油，如果汽油的热值是q，则这台汽油机正常工作的效率η＝　   　（用字母写出表达式）。

9．（2分）有一支刻度均匀但刻度不准的温度计，用它测量冰水混合物的温度时，读数为6℃，用它测量1标准大气压下沸水的温度时，读数为86℃，如果这支温度计的读数为26℃，则实际温度为　   　℃。

10．（2分）如图为一款火箭动力自行车，将常温状态下的过氧化氢气体通过　   　的方法液化成液态，再与催化剂一起放于燃料罐中，反应后向火箭尾部喷出650℃的高温水蒸气，自行车即可获得向前的巨大推力，从而高速前进。

二.选择题（每题2分，计14分）

11．（2分）汽车发动机冷却液，常见的是乙二醇﹣水溶液，这种冷却液防冻、防沸水。与水相比，该冷却液（　　）

A．凝固点高，沸点高 B．凝固点高，沸点低 

C．凝固点低，沸点低 D．凝固点低，沸点高

12．（2分）如图所示，甲、乙两斜面（不计摩擦）高度均为h，但甲比乙长，现把质量相等的两个物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，则推力F1与F2的关系为（　　）

A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2 D．无法确定

13．（2分）用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平地面上运动，两次运动的s﹣t图像如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们的大小关系正确的是（　　）

A．两物体运动的速度：v1＜v2 

B．两次物体所受的拉力：F1＞F2 

C．两次拉力做功功率：P1＜P2 

D．相同时间内两次拉力对物体所做的功：W1＞W2

14．（2分）如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，提升A的过程滑轮组的机械效率较高，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程中（　　）

A．拉力较小 B．有用功较大 C．总功较小 D．额外功较小

15．（2分）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总重力为G时，物块A、B恰好一起做匀速直线运动的过程中（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。以下说法正确的是（　　）

A．物块A受到的重力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力 

B．如果所有力突然全部消失，物体B将保持静止状态 

C．小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能 

D．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到的滑动摩擦力不变

16．（2分）如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（　　）

A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙 

B．该内燃机每秒做功20次 

C．汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 

D．如图丁是做功冲程，机械能转化为内能

17．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体 

B．温度高的物体内能一定大 

C．物体温度越高，所含热量越大 

D．等质量的0℃的水和冰的内能相等

三.实验探究题（每空2分，计16分）

18．（6分）小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕O点在竖直平面内转动：

（1）他将重为G的钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η1＝　   　（用符号来表示）。

（2）若保持钩码的位置不变，弹簧测力计竖直作用在C点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度，不计摩擦，则弹簧测力计的示数F2　   　F1，杠杆的机械效率η2＝　   　η1（填“＞”或“＜”或“＝”）。

19．（6分）如图甲所示是探究某物质熔化规律的实验装置（该物质的沸点为217.9℃）。依据实验数据描绘出物质的温度随时间变化的图像如图乙所示。

（1）图甲中温度计的示数为　   　℃。此温度下试管中物质所处的状态是　   　；

（2）若继续加热，试管中的物质　   　（会/不会）沸腾。

20．（4分）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。

（1）本实验让同一小钢球从不同高度分别由静止释放，判断同一小钢球从不同高度释放到达竖直位置时，获得动能大小是通过观察比较　   　来判断的；

（2）让质量不同的钢球从相同高度摆下，由上表中实验数据和现象可得出结论；　   　相同时，物体的质量越大动能越大。

四.计算与作图题（作图2分，计算每小题8分，计20分）

21．（8分）如图所示，将正方体合金块用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡。撤去F1，在B点施加力F2时，杠杆仍能在水平位置平衡。（OB＝3OA，g取10N/kg）

（1）画出F2的力臂。

（2）求合金块的受到的重力。

（3）求F2的大小。

22．（6分）如图是工人利用滑轮组提升重为1200N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为150W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是200J，不计绳重。求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）滑轮组中动滑轮的重力。

23．（6分）如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了10km，消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中（汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg），求：

（1）汽油燃烧所放出的热量；

（2）发动机的牵引力。

2020-2021学年安徽省六安市金安区轻工中学九年级（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一.填空题（每空2分，计20分）

1．【解答】解：从图可知，有三段绳子在拉物体，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为摩擦力的三分之一，所以水平拉力F为：

F＝f＝×30N＝10N。

故答案为：10。

2．【解答】解：

小球从斜面顶端运动到底端，该过程中重力做功为：

W＝Gh＝10N×0.9m＝9J；

小球在水平面上减速运动3m，该过程中小球没有在重力方向上移动距离，则小球在水平面上减速运动时重力做的功为0J，

因此整个过程中重力做功为9J．

故答案为：9。

3．【解答】解：60kW＝6×104W＝6×104J/s，表示远洋货轮1s内做的功为6×104J。

故答案为：远洋货轮1s内做的功为6×104J。

4．【解答】解：所做有用功为：W有＝Gh＝400N×1m＝400J；

由η＝得，总功为：W总＝＝＝500J；

所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝500J﹣400J＝100J；

由W额＝fs得，物体受到的摩擦力为：f＝＝＝25N。

故答案为：25

5．【解答】解：在高度相同时，物体质量越大，其重力势能越大，下落过程中转化为的动能就越大，接触地面后进而转化为的弹性势能也就越大，从而使皮球的形变程度越大，在纸上留下的黑色圆斑越大。

由图知，圆斑B的面积大，所以可推断：mA小于mB。

故答案为：小于。

6．【解答】解：

在汽车刹车过程中，车轮与路面摩擦，车轮表面的温度会升高，内能增大，这是通过做功的方式改变其内能的。

故答案为：做功。

7．【解答】解：甲的质量是乙的2倍，即＝，

乙的比热容是甲的，即＝，

甲乙吸收相同的热量，即Q甲＝Q乙，

则它们温度变化之比为：

＝＝＝＝。

故答案为：1：6。

8．【解答】解：在t时间内汽油燃烧，能放出的热量Q＝mq，

汽油机工作对外所做的功为有用功，由功率P＝得：W有＝Pt，

则这台汽油机正常工作的效率η＝×100%＝×100%。

故答案为：×100%。

9．【解答】解：温度计一个小格表示的温度等于：＝；

用它测得温水的温度为26℃时，液体的实际温度：×（26﹣6）+0℃＝25℃。

故答案为：25；

10．【解答】解：由题意可知，火箭动力自行车是将常温状态下的过氧化氢气体通过压缩体积的方法液化成液态，再与催化剂一起放于燃料罐中。

故答案为：压缩体积。

二.选择题（每题2分，计14分）

11．【解答】解：乙二醇是一种无色微粘的液体，沸点是197.4℃，凝固点是﹣11.5℃，能与水任意比例混合，结合题干“防冻、防沸”，因此ABC不符合题意，D符合题意。

故选：D。

12．【解答】解：根据题意，甲图的斜面倾角小于乙图的斜面倾角，因为不计摩擦，假设斜面倾角足够小甚至水平，则会用非常小的力甚至不用力，物体靠惯性就可能做匀速运动，所以F1＜F2。

故选：B。

13．【解答】解：

A、由图知，相同时间内第①次通过的距离大，根据v＝知，①的速度大于②的速度，即v1＞v2，故A错误；

B、物体两次运动的s﹣t图像都为过原点的直线，说明同一物体两次都做匀速直线运动，由二力平衡条件可知，拉力大小都等于滑动摩擦力大小；

由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以滑动摩擦力大小相等，拉力大小也相等，即F1＝F2，故B错误；

CD、根据s﹣t图像可知，相同时间内第①次通过的距离大，且F1＝F2，根据W＝Fs可知，第1次拉力做的功较大，即W1＞W2；物体两次运动的时间相同，根据P＝知，P1＞P2，故C错误，D正确。

故选：D。

14．【解答】解：由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h知，提升A和B所做额外功相同；

额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，由公式η＝＝可知，提升A物体所做的有用功较大，其总功较大；

用同一滑轮组分别将两物体提升相同的高度，则绳子自由端移动的距离相同，且提升A物体所做的总功较大，由W总＝Fs可知，提升物体A的拉力较大。

综上所述，ACD错误，B正确。

故选：B。

15．【解答】解：

A、桌面对物体A的支持力等于A、B的重力之和，所以物块A受到的重力与桌面对物体A支持力的大小不等，二力不是一对平衡力，故A错误。

B、原来物块A、B一起做匀速直线运动，如果所有力突然全部消失，根据牛顿第一定律可知，物体B将保持原来的速度做匀速直线运动，故B错误。

C、小桶匀速下降的过程中，质量不变，高度减小，所以重力势能减小，但速度不变，动能不变，因此不是重力势能转化为动能，故C错误。

D、继续向沙桶中加入沙子，由于物块A、B对桌面的压力大小和接触面的粗糙程度都不变，所以物块A受到的滑动摩擦力不变，故D正确。

故选：D。

16．【解答】解：A、甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，

乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程，

丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程，

丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，

所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误；

B、由题知，飞轮每秒转数为n＝＝40r/s，因飞轮每转2周对外做功一次，所以该内燃机每秒做功20次，故B正确；

C、汽油机和柴油机的构造相似，在压缩冲程末，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，故C错误；

D、图丁是做功冲程，是把燃气的内能转化为机械能，故D错误。

故选：B。

17．【解答】解：A、热传递的条件是：有温度差；热传递的特点是：高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故A正确；

B、内能与物体的质量、温度和状态均有关，故温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能也不一定小，故B错误；

C、在质量不变时，水的温度越高，内能越大，但不能说所含的热量越多，因为热量是一个过程量，不能用“含有”、“具有”来修饰，故C错误；

D、0℃的水凝固成0℃的冰时，需要放出热量，内能减少，所以等质量0℃的水比0℃的冰内能大，故D错误。

故选：A。

三.实验探究题（每空2分，计16分）

18．【解答】解：（1）有用功：W有用＝Gh2，

总功：W总＝F1h1，

杠杆的机械效率为η＝×100%＝×100%；

（2）保持钩码悬挂在A点不变，只是将将弹簧测力计作用点从A移到C点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件知动力变大；

将钩码仍提升高度h，忽略摩擦，总功Gh+G杠杆h′保持不变，故Fh1不变，即总功不变，

因有用功W有用＝Gh不变，根据η＝可知，此时杠杆的机械效率为η2＝η1。

故答案是：（1）×100%；（2）＞；＝。

19．【解答】解：（1）由图知：温度计的最小刻度值是1℃，因此该温度计的示数是89℃；分析图像乙可知，AB段物质吸收热量，温度不断升高，BC段吸收热量，温度保持在80℃不变，CD段物质吸收热量，温度不断升高，则物质为晶体，89℃时在CD段，此时已经熔化完毕，该物质处于液态；

（2）液体沸腾的特点：不断吸收热量，温度保持不变，因此继续加热，当烧杯中的水已经到达沸点，开始沸腾，此时烧杯中的水的温度不再升高，被研究物质的温度不再升高，因此不能达到该物质的沸点217.9℃，所以试管中的物质不会沸腾。

故答案为：（1）89；液体；（2）不会。

20．【解答】解：（1）本实验让同一小钢球从不同高度分别由静止释放，判断同一小钢球从不同高度释放到达竖直位置时，获得动能大小是通过观察比较木块移动距离的大小来判断的；

（2）让质量不同的钢球从相同高度摆下，钢球摆到竖直位置时速度相同，根据表中数据知，钢球质量越大，木块滑行距离越远，表示钢球的动能越大，故得出：速度一定时，质量越大，物体的动能越大。

故答案为：（1）木块移动距离的大小；（2）速度。

四.计算与作图题（作图2分，计算每小题8分，计20分）

21．【解答】解：（1）延长力F2的作用线，然后过支点O向力的作用线引垂线段OC，即为其力臂L2，如图所示：

（2）在B点施加力F1＝30N时，杠杆在水平位置平衡，

根据杠杆平衡条件可得G•OA＝F1•OB，

即G•OA＝30N×3OA，

解得G＝90N，

（3）从图中可以看出，△OCB为直角三角形，而直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半，故拉力F2的力臂为L2＝OB，

撤去F1，在B点施加F2时，杠杆仍能在水平位置平衡，

根据杠杆平衡条件可得G•OA＝F2L2，

则F2＝＝＝60N。

答：（1）见解答图。

（2）合金块的受到的重力为90N。

（3）F2的大小为60N。

22．【解答】解：

（1）工人拉力F的功率为150W，由P＝可得，10s内工人做的功：W总＝Pt＝150W×10s＝1500J，

物体10s上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，

工人做的有用功：W有用＝Gh＝1200N×1m＝1200J；

则滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝80%；

（2）不计绳重，使用滑轮组做的额外功等于提升动滑轮做的功加上克服摩擦做的功，即：

W额＝W动+Wf，

提升动滑轮做的额外功：W动＝W总﹣W有用﹣Wf＝1500J﹣1200J﹣200J＝100J，

由W动＝G动h可得动滑轮的重：G动＝＝＝100N。

答：（1）滑轮组的机械效率是80%；

（2）滑轮组中的动滑轮的重力是100N。

23．【解答】解：（1）消耗汽油的体积：V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，

则由ρ＝得，消耗汽油的质量为：

m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg；

汽油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝1.2 kg×4.6×107J/kg＝5.52×107J；

（2）由η＝得，汽油机的有用功：

W＝ηQ放＝30%×5.52×107J＝1.656×107J；

由W＝Fs得，汽车发动机的牵引力：

F＝＝＝1656N。

答：（1）汽油燃烧所放出的热量为5.52×107J；

（2）发动机的牵引力为1656N。

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