2023-2024学年陕西省西安市九年级上学期物理9月月考试题及答案

这是一份2023-2024学年陕西省西安市九年级上学期物理9月月考试题及答案，共18页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上， 渭南文化旅游等内容，欢迎下载使用。
1.全卷满分80分，答题时间为80分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
第一部分 （选择题 共20分）
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是符合题意的）
1. 吃饭时使用的筷子可以看作是（ ）
A. 省力杠杆B. 费力杠杆C. 等臂杠杆D. 都不正确
【答案】B
【解析】
【详解】吃饭时，筷子在使用过程中，动力在筷子的中间偏上，阻力作用在筷子的下端，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2. 如图，清晨，伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起，旗杆顶部有一个滑轮，该滑轮的作用是（ ）

A. 减小拉力B. 减少拉力做功
C. 改变拉力的方向D. 增大绳子自由端移动的距离
【答案】C
【解析】
【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮，它能改变动力的方向，但不能省力，也不会改变绳子自由端移动的距离，由W=Fs可知，不能减少拉力做功。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3. 渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于 2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（ ）

A. 重力不做功B. 动能减小
C. 重力势能不变D. 机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．无人机在重力的方向上通过一定的距离，所以，重力做功，故A不符合题意；
BCD．无人机在匀速下降的过程中，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度降低，则重力势能减小；动能不变，重力势能减小，所以，机械能减小，故BC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4. 如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A. 省力且省距离B. 省力但费距离
C. 费力且费距离D. 费力但省距离
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】CD．一根硬棒撬动石头，动力臂大于阻力臂，故是省力杠杆，故CD错误；
AB．省力但是费距离，故A错误；B正确。
故选B。
5. 大人和小孩分别将同样多的砖从一楼搬到二楼，大人用时15 s，小孩用时25 s，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小孩对砖做功更多B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】
【详解】两人分别将同样多的砖从一楼搬到二楼，砖的总重力相同，砖上升的高度相同，根据公式 W= Gh可知，大人和小孩对砖所做的功相同；运砖时，上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，大人和小孩对砖所做的功相同，根据公式可知，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，大人对砖做功更快，故ABC错误，D正确。
故选D。
6. 如图，这是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 使用轮轴可以省力B. 使用此装置可以省功
C. 下方的滑轮可以省距离D. 绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
【答案】A
【解析】
【详解】A．轮轴的本质是省力杠杆，可以省力，故A正确；
B．使用任何机械都不省功，因为额外功的存在甚至还要多做功，故B错误；
C．由图知下方滑轮为定滑轮，不省力也不省距离，故C错误；
D．由图知绞车由定滑轮和轮轴组成，没有动滑轮，故D错误。
故选A。
7. 如图，甲物重12N，乙物重8N，甲、乙均静止，不计测力计自重，则测力计示数为（ ）

A. 4 NB. 8 NC. 12 ND. 20 N
【答案】B
【解析】
【详解】弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力，处于平衡状态，甲静止在地面上，还受到地面对它竖直向上支持力，所以弹簧测力计所受的拉力大小等于乙的重力，故弹簧测力计示数等于乙的重力大小为8N。故ACD错误，B正确。
故选B。
8. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即
如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得
如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得
如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9. 关于跳水运动员踏板起跳时的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的弹性势能增加
B. 运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能
C. 运动员离开跳板上升的过程中，其动能增加
D. 运动员在空中下落过程中没有力对其做功
【答案】A
【解析】
【详解】A．运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的形变量变大，弹性势能增加，故A正确；
BC．运动员被跳板弹起的过程中，跳板逐渐恢复原状，形变量变小，弹性势能变小，运动员上升，重力势能增加，所以是弹性势能转化为重力势能，故BC错误；
D．运动员在空中在重力的作用下下落，重力对他做了功，故D错误。
故选A。
10. 如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿 4dm，其上方挂一诱饵，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，则木板可能会失去平衡，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（ ）

A. 木板重力的力臂为 1 dm
B. 此机关对 0.5 N重的老鼠没有影响
C. 1 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 3d m的地方
D. 2 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 2d m的地方
【答案】D
【解析】
【详解】A．均匀木板的重心在其几何中心，重力的方向竖直向下，由图可知，均匀木板放在水平桌面上，木板的重心距离支点的距离是1dm，故木板重力的力臂是1dm，故A正确，不符合题意；
B．为使木板不失去平衡，最小的重量
所以，此机关对 0.5 N重的老鼠没有影响，故B正确，不符合题意；
C．根据可得，1N重的老鼠最多到达的距离
所以，1 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 3d m的地方，故C正确，不符合题意；
D．根据可得，2N重的老鼠最多到达的距离
所以，2 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 1.5d m的地方，故D错误，符合题意。
故选D。
第二部分 （非选择题 共60分）
二、填空与作图题（共 7小题，计22分）
11. 如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择___________（选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了___________（选填“省力”“省距离”或“省功”）。

【答案】 ①. A ②. 省力
【解析】
【详解】[1][2]由于剪铁皮需要的力较大，为了省力，需要选择省力杠杆，由图可知，A剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，可用来剪铁皮，目的是为了省力。
12. 如图所示，物体A重10N，物体B重20N，滑轮自重5N，则图中绳子对物体B的拉力为________N，物体B对地面的压力为_________N，弹簧测力计示数为________N．
【答案】 ①. 10 ②. 10 ③. 25
【解析】
【详解】物体B受到向上的拉力F=GA=10N，
B物体处于静止状态，对地面的压力F压=GB-F=20N-10N=10N，
弹簧测力计的示数：F′=2GA+G轮=2×10N+5N=25N．
故答案为10；10；25．
13. 如图所示的“瓶起子”是一种杠杆，______（选填“A”或“B”）点是支点。使用时应在C点处施加______（选填“向上”或“向下”）的力。

【答案】 ①. A ②. 向上
【解析】
【详解】[1][2]使用瓶起子时绕A点转动，所以A为支点；根据生活经验可知使用时应在C点处施加向上的力作为动力。
14. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以______，又可以改变施力的______，只让起重机做功的功率变大，其机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高，拉力F为400N，则这次作业的机械效率为______。

【答案】 ①. 省力 ②. 方向 ③. 不变 ④. 75%
【解析】
【详解】[1][2]根据滑轮组的特点可知，塔式起重机上的滑轮组既可以省力，又可以改变施力的方向。
[3]机械效率与功率无关；只让起重机做功的功率变大，其机械效率不变。
[4]由图知，该滑轮组承重绳子段数n=3，根据题意滑轮组的机械效率为
15. 如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A 做的有用功是_________ J，对物体B做的有用功是_________ J，对物体 B做的额外功是_________ J。

【答案】 ①. 2 ②. 2 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1]由图可知，对物体A 做有用功是
[2]由图可知，A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，物体的重力和上升的高度相同，所以，对物体B做的有用功等于对物体A 做的有用功，即。
[3]由图可知，对物体B做的额外功是
16. 在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生______形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是______；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是______图；反弹时弹性势能更大的是______图。

【答案】 ①. 弹性 ②. 动能转化为弹性势能 ③. A ④. B
【解析】
【详解】[1][2][3][4]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变；碰撞时，皮球速度减小，形变量变大，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能；分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的球所具有的重力势能大，即其所处的高度大，下落时转化出的动能更大，则速度更大，则低速碰撞形成的圆斑是A图；圆斑大的皮球形变量更大，反弹时弹性势能更大，故填B。
17. 桔爆是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔木的简化示意图，请在图乙中作出动力F1的力臂l1。

【答案】
【解析】
【详解】如图，O为支点，过点O过动力作用线的垂线段即为动力臂，标上垂直符号，作图如下

18. 如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
【答案】
【解析】
【详解】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，应从定滑轮开始绕线，绕过下面动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示：
三、实验探究题（共·4小题，计22分）
19. 请完成下列填空。

（1）图-1中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是_________；
（2）图-2是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的_________（选填“力”、“距离”或“能量”）也越多；
（3）图-3所示的单摆实验说明物体的重力势能和_________是可以相互转化的；
（4）如图-4所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能_________（选填“增大”或“减小”）。
【答案】 ①. 杠杆原理 ②. 力 ③. 动能 ④. 增大
【解析】
【详解】（1）[1]图-1中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，所以，其原理为杠杆原理。
（2）[2]图-2是用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，越省力。
（3）[3]图-3是单摆实验，这个实验说明了物体的重力势能和动能的相互转化。
（4）[4]图-4是滚摆实验，从最高位置到最低位置的过程中，质量不变，速度增大，根据影响动能的因素可知，滚摆的动能增大。
20. 小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，想利用玉米面团和装有水的饮料瓶探究影响重力势能的因素。随后他依次做了如图所示的实验。

（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前_________的大小；
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的_________是否有关；
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验_________（选填实验序号）的结果；
（4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因：_________。
【答案】 ①. 重力势能 ②. 质量 ③. ②③ ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]根据转换法的知识可知，通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前重力势能的大小。
（2）[2]实验①、②可知，物体下落的高度不变，改变了物体的质量，所以，可以探究重力势能大小与物体的质量是否有关。
（3）[3]要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应控制物体的质量不变，改变物体的高度，符合这个条件的是②③两次实验。
（4）[4]物体质量相同，物体落下的高度不同，高度越高，物体下陷的深度越深，具有的重力势能越大，所以，在质量一定时，高度越高，重力势能越大，因此，即使质量很小的高空坠物也因高度具有较大的机械能，砸中人或物品会造成严重后果，所以一定要禁止。
21. 下图是小明利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码，杠杆静止位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂的大小，测得的数据如下表：由表中实验数据，可得出杠杆的平衡条件是______ ；
（3）进行3次实验的目的是______；
A．取平均值减小误差B．归纳出物理规律C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆失去平衡；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码______；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数______（选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，仍利用钩码和刻度尺，使用该直木棒______（选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件，杆秤的刻度应是_________（选填“均匀”或“非均匀”）的。
【答案】 ①. 右 ②. F1l1=F2l2 ③. B ④. 向右移动一格 ⑤. 大 ⑥. 能 ⑦. 均匀
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆左端下沉，说明左端重，应向右调节平衡螺母，给右边增重。
（2）[2]分析表格中数据可得杠杆平衡条件为。
（3）[3]本实验属于探究类实验，多次实验的目的是寻求普遍规律，故选B。
（4）[4]设一个钩码重力为G，一格距离为L，根据杠杆平衡条件，有
解得，所以要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，仅需把左侧钩码挂在O点左数两格处，即把左侧钩码向右移动一格。
（5）[5] 如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉，均使杠杆在水平位置平衡，第二次要比第一次拉的动力臂变短，阻力和阻力臂不变，根据，动力要变大，即弹簧测力计第二次的示数比第一次的示数大。
（6）[6] 木棒悬挂时在水平位置平衡，其重心在支点上，避免了杠杆自重对实验的影响，在其两端挂上数量不同的钩码，调整位置，使杠杆在水平位置平衡，用刻度尺测出力臂，就能探究杠杆平衡的条件。
（7）[7] 如图所示，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件，有
可得，由于G砣和OA是定值，所以OB与G物成正比，则杆秤的刻度应是均匀的。

22. 小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。

（1）图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是______（选填“相同”或“不同”）的；
（2）实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是______；
（3）将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体，______，动能越大；
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便______；
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过 A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的动能分别为EA和EB，则EA______（选填“>”、“=”或“ ⑥. a ⑦. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]小球在斜面下滑时做加速运动，从不同高度释放，小球到达水平面时的速度不同。
（2）[2]实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这叫做转换法。
（3）[3]对比甲乙两图，根据木块被撞的距离，可得小球被释放的高度越高，到达水平面时的速度越大，木块被撞的距离越远，动能就越大。
（4）[4] 每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这样方便对比，比较每次实验小球动能大小。
（5）[5]轨道光滑，不受摩擦力，也忽略空气阻力，则机械能守恒，所以A、B两点小球的机械能相等。小球在B点的高度比A点高度大，则重力势能大于A点，所以B点动能小于A点动能。
（6）[6][7] 机械能守恒，相比于O点，小球在C点时高度较低，重力势能较小，则动能大于O点动能，动能不为0，则速度不为0，仍具有水平方向上的速度，根据牛顿第一定律，不受力时，将继续沿着水平方向做匀速直线运动，故轨迹为a，同时机械能仍然守恒不变。
四、综合题（共2小题，计16分）
23. 图-1是古人劳动时抬起木料的情景，图-2为该系统工作的原理示意图，已知其中BO∶OC=1∶5，木料的质量为2t。
（1）求木料所受重力。（g取10 N/kg）
（2）当F2为多大时，木料刚好被抬起？（木料可视为质量均匀的圆柱体）
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。

【答案】（1）2×104 N；（2）2×103 N；（3）见解析
【解析】
【详解】解：（1）木料所受重力
G=mg=2t×10N/kg=2×103kg×10 N/kg=2×104 N
（2）把木料着地的一端看作支点，木料看成质量均匀的圆柱体，抬起另一端的过程就可以看作是撬动一个动力臂为阻力臂两倍的杠杆，此时绳和木料之间的作用力
由杠杆平衡条件可得
F1×OB=F2×OC
且
BO∶OC=1∶5
则木料刚好被抬起时，力F2大小
（3）若人的力量不足以抬起木料，可以让工人的施力点远离杠杆支点，从而在不改变阻力和阻力臂的情况下增加动力臂，达到省力的目的。
答：（1）木料所受的重力是2×104 N；
（2）当F2为2×103 N时，木料刚好被抬起；
（3）见解析。
24. 如图，这是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫垃圾，已知其质量为3kg，它的直径为 18cm，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，在10s内沿直线匀速清扫的走廊距离为5m，g取10N/kg。
（1）该机器人移动的速度为__________m/s；10 min可以完成的作业面积是______m2。
（2）该机器人工作时的牵引力在 10s内所做的功是多少？（ ）
（3）该机器人工作10 min后，机内增加 1000g的垃圾，此后已无垃圾可扫。若阻力增加了 ，运动速度变为原来的80%，试通过计算分析其牵引力的功率是否发生了改变。______

【答案】 ①. 0.5 ②. 54 ③. 50J ④. 变小
【解析】
【详解】（1）[1]根据可知，该机器人移动的速度为
[2]根据题意可知，10 min可以完成的作业面积为
（2）[3]机器人工作时牵引力的功率为 P=5 W，故由W=Pt可得，机器人在 10s内所做的功
W=Pt=5W×10s=50J
（3）[4]由W=Fs可得，机器人在一开始沿直线匀速清扫过程中的牵引力为
该机器人匀速运动，处于受力平衡状态，则机器人清扫过程中受到的阻力f等于牵引力F，即
f=F=10N
10 min后，阻力变为
做功的牵引力变为
速度变为
做功的功率变为
可知10min后该机器人牵引力的功率变小了。次数
动力 F1/N
动力臂l1/cm
阻力 F2/N
阻力臂I2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20