2021-2022学年浙江省杭州市江干区九年级（上）期末物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年浙江省杭州市江干区九年级（上）期末物理试卷

1.     截止2021年底，中国高铁里程数达万公里，动力足、速度快，是中国展现给全世界的一张金名片。某列高铁在牵引电动机功率不变的作用下，经有坡度的引桥行驶上水平的高架轨道，都匀速前进。以下分析正确的是(    )

A. 牵引电动机可将电能完全转化为机械能
B. 该列高铁行驶在引桥上和高架轨道上所需摩擦力相同
C. 行驶在高架轨道上的高铁只具有重力势能
D. 该列高铁由引桥驶上高架轨道后机械能变大

2.     节能灯已成为家庭照明的主要选择，如图一个11W的节能灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的，两个灯泡均正常工作时，以下说法不正确的是(    )
    

A. 节能灯每秒消耗11 J电能 B. 节能灯每秒产生的内能大于白炽灯
C. 两个灯泡正常工作所需电压是相同的 D. 用节能灯替代白炽灯有助于节省电能

3.     如表整理了部分中国运动员在2021年东京奥运会夺冠的成绩，根据这些信息进行科学研究，不正确的是(    )

A. 杨倩在瞄准靶心的时候，她肩膀对气步枪的支持力没有做功
B. 已知铅球质量，则根据巩立姣的成绩可算出她这一次投掷对铅球所做的功
C. 想估算侯志慧抓举时对杠铃做功的功率，还需知道她举起杠铃的高度与所用时间
D. 施廷懋体重比王涵小，故双人跳水过程中施廷懋的重力做功更小

4.    如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是______选填“B”或“C”，请在图乙中画出此时重力G的力臂；若要使海报架抵抗更大的风力，可适当______选填“增大”或“减小”角度的大小。

5.    某冰箱铭牌上部分信息如表所示，工作间歇性运行。该冰箱正常工作时，电流大小为______；若冰箱持续以额定功率正常工作一整天，消耗电能______千瓦时；实际使用中发现，该冰箱一天消耗的电能比计算值小，对此你的分析是______。

6.    小金想测量某滑轮组提起物体时的机械效率。
   请帮小金完成滑轮组的绕线，要求向下拉动绳端时，物体上升；
   小金应当______选填“匀速”或“加速”向下拉动弹簧秤，若物体重，弹簧秤读数，则该滑轮组的机械效率______；
   小金想进一步探究物重大小对该滑轮组的机械效率有何影响，请帮他设计实验方案，简述你的设计思路______。

7.    用如图甲电路测量一个额定电压灯泡的额定功率，请你帮助完成实验。
    

根据图甲的电路图，完成图乙中电路的连接；
实验测得数据如表所示，则完成第1次实验后，应将滑动变阻器的滑片向______选填“左”或“右”调节，才能获得第2组实验数据；此灯泡的额定功率为______；
若将小灯泡L换成一个阻值未知约为的定值电阻R，其他器材不变，还能完成的实验有______。
①测量定值电阻R的阻值大小
②探究当电压一定时，导体中电流与电阻的关系
③探究当电阻一定时，导体中电流与电压的关系

8.    小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶含水用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：：2，忽略手对木棍的作用力。
   将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶包括水的重力做功______ J；
   若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？

9.    不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝标有“220V 4000W”字样。
   的电阻大小是______；
   电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从上升到，计算需加热的最少时间，请列式计算。

10. 2022年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
    亚运场馆将实现光伏全覆盖，当阳光照射到光电半导体上，光能将转化成______，使电器工作。预计亚运期间光伏发电量将达到4000万，相当于减少焦炭燃烧______吨。已知焦炭的热值。
    

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、牵引电动机主要将电能转化为机械能，但也会产生少量的内能，最终散失到空气中，故A错误；
B、高铁匀速行驶在高架轨道上时，水平方向上牵引力与摩擦力平衡，二者大小相等；高铁在有坡度的引桥上行驶时，牵引力除了克服摩擦力，还要克服重力的分力，因此，摩擦力与牵引力大小不相等，故B错误；
C、行驶在高架轨道上的高铁既有一定的速度，又有一定的高度，因此它同时具有动能和重力势能，故C错误；
D、该列高铁由引桥驶上高架轨道后，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，由于机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，故D正确。
故选：D。
能量之间可以相互转化，但转化过程中往往会有能量的损失；
分析高铁在引桥和高架轨道上时所受力的情况可判断其摩擦力是否相同；
动能是物体由于机械运动而具有的能；重力势能是由于物体被举高而具有的能；
机械能等于动能与势能之和。
本题围绕高铁列车，考查了对能量转化、受力分析、机械能分析等的掌握，有一定综合性，但难度不大。
 

2.【答案】B 

【解析】解：A、节能灯每秒消耗的电能：，故A正确；
B、节能灯的光电转化效率高于白炽灯，所以节能灯每秒产生的内能小于白炽灯，故B错误；
C、根据灯泡的铭牌可知两个灯泡正常工作所需电压是相同的，故C正确；
D、根据可知相同时间内，灯泡的功率越小，消耗的电能越少，所以用节能灯替代白炽灯有助于节省电能，故D正确。
故选：B。
A、根据计算节能灯每秒消耗的电能；
B、节能灯每秒产生的内能小于白炽灯；
C、根据灯泡的铭牌可知两个灯泡正常工作所需电压是否相同；
D、根据可知相同时间内，灯泡的功率越小，消耗的电能越少，据此分析。
本题以节能灯为背景考查电功公式的理解和运用，属于基础题。
 

3.【答案】B 

【解析】解：A、杨倩在瞄准靶心的时候，肩膀对气步枪有支持力的作用，但枪没有移动距离，因此这个力对气步枪没有做功，故A正确；
B、知道铅球的质量，并不能得出铅球受到的推力，因为推力是大于铅球重力的；同时，铅球出手后是由于惯性向前运动，因此投掷的成绩并不是铅球在力的方向上通过的距离，因此根据运动员的成绩无法求出她对铅球做的功，故B错误；
C、根据计算功率的公式可知，经得出运动员对杠铃做功的功率，还需知道她举起杠铃的高度h与所用时间t，故C正确；
D、根据功的公式可知，女子跳水双人比赛时，两运动员下落的距离h几乎相同，重力小的运动员其重力做功更小，故D正确。
故选：B。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可；
功的大小等于力与物体在力的方向上通过距离的积；
根据计算功率的公式分析；
根据功的公式可做出判断。
本题围绕体育运动中的一些过程与现象，考查了其中包含的物理知识，并用相关知识来分析和解决问题，有一定综合性。
 

4.【答案】C 增大 

【解析】解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点；
从支点到动力作用线的距离叫动力臂，重力G的力臂如图所示：
角度越大，重力G的力臂越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大角度。
故答案为：C；重力G的力臂如图所示：；增大。
根据以下知识答题：
可绕固定点轴转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂，据此画出重力G的力臂；

角度越大，重力G的力臂越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理分析满足使海报架抵抗更大的风力要求时角度的变化。
本题考查了杠杆五要素中支点概念、力臂的画法、及其杠杆平衡原理的应用，有一定的难度。
 

5.【答案】电冰箱有间歇性工作的特点 

【解析】解：
由可得，该冰箱正常工作时通过的电流：
；
若冰箱持续以额定功率正常工作一整天，则消耗的电能：
；
冰箱一天消耗的电能比计算值小，主要原因是电冰箱有间歇性工作的特点，实际的工作时间没有24h。
故答案为：；；电冰箱有间歇性工作的特点。
电冰箱正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出通过的电流；
从铭牌上可知该冰箱的额定功率为110W，利用求出冰箱正常工作一天消耗的电能；
电冰箱有间歇性工作的特点。
本题考查了电功率公式和电功公式的应用，有一定的综合性，特别注意电冰箱有间歇性工作的特点。
 

6.【答案】匀速   ①把重为的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数；②其他条件不变，分别将重为、的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数、；③根据计算出机械效率的大小，根据数据得出结论 

【解析】解：根据题意可知，向下拉动绳端时，物体上升，绳子拉力的方向是向下的，先连接在定滑轮的下端挂钩上，依次绕过动滑轮、定滑轮，如图所示：
；
实验中要匀速竖直向上拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数；
由图可知，有两端绳子拉着动滑轮，则；滑轮组的机械效率为：；
根据控制变量法可知，探究“滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关”时，应控制滑轮相同、提升的物重相同，绕法不同，所以设计思路为：
①把重为的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数；
②其他条件不变，分别将重为、的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数、；
③根据计算出机械效率的大小，根据数据得出结论。
故答案为：如上图；匀速；；①把重为的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数；②其他条件不变，分别将重为、的物体挂在滑轮组上，匀速向下拉动弹簧秤，读出弹簧秤的示数、；③根据计算出机械效率的大小，根据数据得出结论。
向下拉动绳端时，物体上升，应该从定滑轮连接；
实验中应竖直匀速拉动测力计；根据求出机械效率的大小；
探究“滑轮组的机械效率与物重的大小是否有关”时，应控制滑轮相同、绕法相同，物重不同。
此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了控制变量法的应用，难度不大。
 

7.【答案】左  ①③ 

【解析】解：
将灯泡的右接线柱与滑动变阻器下方左端接线柱相连，如下图所示：

由于实验数据可知：完成第1次实验时，灯泡两端的电压为低于额定电压，第2组实验数据是灯泡正常发光，则获得第2组实验数据，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路的分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压为止；
 由于灯泡正常发光时灯泡两端的电压为额定电压，则由第3组实验数据可知：
灯泡的额定功率为；
若将小灯泡L换成一个阻值未知约为的定值电阻R，其他器材不变，则可以测量的物理量有：电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，
①根据欧姆定律可知，即测量出电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，即可求出定值电阻R的阻值大小：故①实验可以完成；
②探究当电压一定时，导体中电流与电阻的关系；应控制定值电阻两端的电压不变，改变电阻阻值，而提供的器材只有一个定值电阻，无法改变定值电阻的阻值，故②实验不能完成；
③探究当电阻一定时，导体中电流与电压的关系；应控制定值电阻的阻值不变，通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压，故③实验可以完成；
故选①③。
故答案为：如上图所示； 左；；①③。
根据灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器按一上一下原则接线；
由于实验数据可知：完成第1次实验时，灯泡两端的电压为低于第2组实验数据灯泡两端的电压，则根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
灯泡正常发光时灯泡两端的电压为额定电压，由实验数据得出灯泡正常发光时的电流，根据得出灯泡的额定功率；
测量定值电阻R的阻值大小，需要测量通过电阻的电流和两端的电压；探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端的电压不变，探究电流与电压的关系，应控制定值电阻的阻值不变；。
本题“测量小灯泡的电功率”，考查滑动变阻器的接法，同时考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，以及控制变量法的应用。
 

8.【答案】150 

【解析】解：总质量30kg的水桶的重力：
，
需克服水桶包括水的重力做功：
；
以小和尚甲肩部A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，则AO：：2，
由数学知识可得，AB：：3；
则由杠杆平衡条件得：；
即。
故答案为：；若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为180N。
根据总质量30kg的水桶的重力，利用可求需克服水桶包括水的重力做功；
以小和尚甲肩部A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，利用杠杆平衡条件求解作用力大小。
这是一个在实际生活中应用的问题，考查了杠杆的平衡条件，常见题目。
 

9.【答案】 

【解析】解：根据知的电阻大小为：
；
水吸收的热量：
；
因为，
由可得加热的时间为：
。
答：；
电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从上升到，需加热252s。
根据知的电阻大小；
知道水的质量、水的比热容和水的初温度和末温度，利用吸热公式求水吸收的热量；利用求加热时间。
本题是一道电学与热学的综合应用题，综合考查了热量的计算、电功率的计算。
 

10.【答案】电能   

【解析】解：当阳光照射到光电半导体上，光能将转化电能储存起来；
光伏发电量与焦炭完全燃烧放出的热量相同，即；
焦炭的质量为：。
故答案为：电能；。
光电半导体可以将太阳能转化为电能；根据电能的大小、焦炭的热值，利用燃料放热公式求出焦炭的质量。
本题考查了能量的转化、燃料放热公式的应用，难度不大。