第十一章机械功与机械能 和第十二章内能与热机2022-2023学年粤沪版物理试题九年级上册(含答案)

周末班物理试题（九上）
一．选择题（共8小题）
1．下列几种情景中，人做功的是（　　）
A．司机费了九牛二虎之力，汽车纹丝不动
B．学生背着书包在水平路面上匀速前进
C．女孩把一箱报刊搬起来
D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
2．如图所示，用滑轮组提升重物时，重80N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为50N，则提升重物的过程中（　　）
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的有用功是80J
C．拉力F的功率是8W
D．滑轮组的机械效率是60%
3．如图所示，用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离，两次运动的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．第1次比第2次拉力对物体做的功多
B．第1次比第2次所用的拉力大
C．两次拉力对物体所做的功一样多
D．两次拉力对物体所做的功一样快
4．为迎接2022年北京冬奥会，运动员积极训练，下面关于图中的项目说法正确的是（　　）
A．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
B．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
C．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
D．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
5．用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们匀速提起货物，在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙，物重分别为G甲和G乙，物体被提升高度分别为h甲、h乙，不计绳重及摩擦，则（　　）
A．若F甲＝F乙且G甲＝G乙，则乙的机械效率比较低
B．若F甲＝F乙且h甲＝h乙，则甲的机械效率比较低
C．若G甲＝G乙且滑轮重均相同，则甲的机械效率比较低
D．若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则乙的机械效率比较低
6．以下四幅图中，说法正确的是（　　）
A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程相同，都是机械能转化为内能
B．图乙所示，小孩从滑梯上面匀速滑下时，动能不变，机械能减少
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，下落的小球压缩弹簧到最短过程中，小球的动能一直减少
7．下列判断正确的是（　　）
A．同一物体温度越低，含有的热量越少
B．温度越高的物体内能越大
C．物体的内能与机械能相似，都可以为零
D．物体的内能与温度有关
8．如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．滚摆的重力势能越来越小
B．滚摆的动能转化为重力势能
C．滚摆的机械能的总和不变
D．重力对滚摆不做功
二．填空题（共4小题）
9．在如图所示实验过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能 　 　，这是通过 　 　的方式改变物体的内能。当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气 　 　成了小水滴。
10．一辆重104N的轿车在高速公路上以70kW的功率行驶5min，在这段时间内，汽车发动机做的功为 　 　J，路面对轿车的支持力对轿车做的功为 　 　J。
11．用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用的拉力为220N，物体升高的高度为1m，此过程中的有用功为 　 　J，总功为 　 　J，定滑轮的机械效率为 　 　。（g取10N/kg）
12．篮球是一项深受广大学生喜爱的运动。小明在投篮练习中将篮球对着篮筐投出，则篮球从最高点下落的过程中，篮球的 　 　能转化为 　 　能。（不计空气阻力）
三．实验探究题（共2小题）
13．如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）目的：该实验所探究的是 　 　（选填“钢球A”或“木块B”）的动能；
（2）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映A动能大小的方法在物理学中属于 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 　 　，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 　 　（选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远；
（4）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 　 　。
14．在探究“滑轮组机械效率”时，小欢利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮G动/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组机械效率η%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 / 0.5 50.0
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 　 　匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 　 　N；第3次实验时滑轮组的机械效率为 　 　；
（2）由表中第 　 　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
（3）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和 　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 　 　J。
四．计算题（共1小题）
15．某太阳能热水器中装有质量50千克的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到85℃，求：
（1）这些水吸收的热量？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若这些的热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则至少需要燃烧多少千克的焦炭？（q焦炭＝3.0×103J/kg）
周末班物理试题（九上）
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．下列几种情景中，人做功的是（　　）
A．司机费了九牛二虎之力，汽车纹丝不动
B．学生背着书包在水平路面上匀速前进
C．女孩把一箱报刊搬起来
D．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
【解答】解：A、司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，司机对汽车施加了力的作用，但汽车没有在该力的方向上通过距离，所以司机对汽车不做功，故A不合题意；
B、学生背着书包在水平路面上匀速前进，学生给书包的力竖直向上，但书包没有向上通过距离，所以学生对书包不做功，故B不合题意；
C、女孩把一箱报刊搬起来，女孩对报刊施加了力的作用，报刊在该力的方向上通过了距离，所以女孩对报刊做功，故C符合题意；
D、足球被踢后，在草地上滚动了一段距离，但足球被踢出后不再受到人的作用力，所以人对足球不做功，故D不合题意。
故选：C。
2．如图所示，用滑轮组提升重物时，重80N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为50N，则提升重物的过程中（　　）
A．绳子自由端被拉下3m
B．做的有用功是80J
C．拉力F的功率是8W
D．滑轮组的机械效率是60%
【解答】解：
A、由图知，n＝2，绳子自由端被拉下的距离：s＝2h＝2×1m＝2m，故A错误；
B、所做的有用功：
W有＝Gh＝80N×1m＝80J，故B正确；
C、拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×2m＝100J；
拉力做功的功率：
P＝＝＝10W，故C错误。
D、滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%，故D错误；
故选：B。
3．如图所示，用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离，两次运动的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．第1次比第2次拉力对物体做的功多
B．第1次比第2次所用的拉力大
C．两次拉力对物体所做的功一样多
D．两次拉力对物体所做的功一样快
【解答】解：
B、由图象可知，物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可得，拉力等于重力，由于物体的重力不变，因此拉力相等，即F1＝F2，故B错误；
AC、由题知，物体两次通过的距离相同，根据功的公式W＝Fs，拉力相等，则拉力做的功也相同，即W1＝W2，故A错误、C正确；
D、由图象可知，相同的时间，物体第一次运动的距离大，所以第一次运动的快，即v1＞v2，由B知，F1＝F2，所以根据P＝＝＝Fv可知，P1＞P2，即两第一次拉力对物体所做的功快，故D错误。
故选：C。
4．为迎接2022年北京冬奥会，运动员积极训练，下面关于图中的项目说法正确的是（　　）
A．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
B．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
C．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
D．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
【解答】解：
A、短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动的方向发生了变化，所以运动状态改变，故A错误；
B、花样滑冰运动员向前滑行，是由于运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故B错误；
C、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的，所以不是相互作用力，故C错误；
D、跳台滑雪运动员在下落过程中，运动员在重力的方向上通过了距离，所以重力对运动员做功，故D正确。
故选：D。
5．用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们匀速提起货物，在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙，物重分别为G甲和G乙，物体被提升高度分别为h甲、h乙，不计绳重及摩擦，则（　　）
A．若F甲＝F乙且G甲＝G乙，则乙的机械效率比较低
B．若F甲＝F乙且h甲＝h乙，则甲的机械效率比较低
C．若G甲＝G乙且滑轮重均相同，则甲的机械效率比较低
D．若F甲＝F乙且滑轮重均相同，则乙的机械效率比较低
【解答】解：由图中滑轮组的结构可知，n1＝3，n2＝2，不计绳重及摩擦，拉力F＝（G物+G动），
A、若F甲＝F乙且G甲＝G乙，n1＞n2，根据 η＝＝＝＝可知，故甲的机械效率低于乙的机械效率，故A错误；
B、若F甲＝F乙且h甲＝h乙，不计绳重及摩擦，F甲＝（G甲+G动甲），F乙＝（G乙+G动乙），可得G甲+G动甲＞G乙+G动乙，根据 η＝＝＝＝可知，机械效率与高度无关，由于无法判断G甲与G乙的大小关系，无法确定甲、乙的机械效率，故无法判断二者的大小，故B错误；
C、若G甲＝G乙且滑轮重均相同G动甲＝G动乙，不计绳重及摩擦，根据 η＝＝＝可知，甲、乙滑轮组的机械效率相同，故C错误；
D、若F甲＝F乙且滑轮重均相同G动甲＝G动乙，不计绳重及摩擦，F甲＝（G甲+G动甲），F乙＝（G乙+G动乙），可得G甲＞G乙，根据 η＝＝＝＝可知，甲的机械效率高于乙的机械效率，故D正确。
故选：D。
6．以下四幅图中，说法正确的是（　　）
A．图甲所示，橡皮塞被冲开的过程与内燃机的做功冲程相同，都是机械能转化为内能
B．图乙所示，小孩从滑梯上面匀速滑下时，动能不变，机械能减少
C．图丙所示，搓手的过程是通过热传递的方式增加内能
D．图丁所示，下落的小球压缩弹簧到最短过程中，小球的动能一直减少
【解答】解：A、塞子冲出时，是试管内气体的内能转化为塞子的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故A错误；
B、图乙所示，小孩从滑梯上面滑下时，质量不变，速度不变，动能不变，同时高度减小，重力势能减小，所以机械能减少，故B正确；
C、图丙所示，搓手的过程是通过做功的方式改变内能，故C错误；
D、下落的小球在压缩弹簧之前，在重力的作用下做加速运动；刚压缩弹簧时，由于弹力小于重力，小球仍然向下做加速运动；当弹簧的弹力等于重力时，小球的速度最大；继续向下压缩，弹力大于重力，小球做减速运动，直至速度为0；所以整个过程中，小球的速度先变大后变小，所以动能先变大后变小，故D错误。
故选：B。
7．下列判断正确的是（　　）
A．同一物体温度越低，含有的热量越少
B．温度越高的物体内能越大
C．物体的内能与机械能相似，都可以为零
D．物体的内能与温度有关
【解答】解：A、热量是个过程量，不能用“含有”来描述热量的多少，故A错误；
B、温度高的物体，质量不一定大，内能不一定大，故B错误；
C、物体的机械能与内能是两种不同形式的能，二者之间没有必然的联系，机械能可以为0，内能不能为0，故C错误；
D、物体内能与温度有关，温度越高，内能越大，故D正确。
故选：D。
8．如图所示，滚摆从最高点由静止开始释放，运动到最低点后再次向上运动，发现滚摆每次到达最高点时总比前一次低。在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．滚摆的重力势能越来越小
B．滚摆的动能转化为重力势能
C．滚摆的机械能的总和不变
D．重力对滚摆不做功
【解答】解：AB、滚摆从最高点运动到最低点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故A正确、B错误；
C、由题意知滚摆每次到达最高点时总比前一次低，说明滚摆要克服阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能减小了，故C错误；
D、在滚摆从最高点运动到最低点的过程中，滚摆受到重力的作用，并且在重力的方向上通过了一定距离，所以重力对滚摆做功，故D错误。
故选：A。
二．填空题（共4小题）
9．在如图所示实验过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能 　减小　，这是通过 　做功　的方式改变物体的内能。当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气 　液化　成了小水滴。
【解答】解：
给瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小，这个过程是通过做功的方式改变物体的内能。
瓶内气体温度降低，所以水蒸气会液化成小水滴，可以看到瓶内出现白雾。
故答案为：减小；做功；液化。
10．一辆重104N的轿车在高速公路上以70kW的功率行驶5min，在这段时间内，汽车发动机做的功为 　2.1×107　J，路面对轿车的支持力对轿车做的功为 　0　J。
【解答】解：（1）已知汽车的功率P＝70kW＝7×104W，行驶时间t＝5min＝300s，
则汽车发动机做的功为：
W＝Pt＝7×104W×300s＝2.1×107J；
（2）轿车受支持力的方向与路面垂直，轿车行驶时在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力做功为0。
故答案为：2.1×107；0。
11．用定滑轮匀速提升质量为20kg的物体，所用的拉力为220N，物体升高的高度为1m，此过程中的有用功为 　200　J，总功为 　220　J，定滑轮的机械效率为 　90.9%　。（g取10N/kg）
【解答】解：用定滑轮提升物体的过程中做的有用功：
W有＝Gh＝mgh＝20kg×10N/kg×1m＝200J；
使用定滑轮时，绳端移动距离s＝h＝1m，
总功：W总＝Fs＝220N×1m＝220J，
定滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈90.9%。
故答案为：200；220；90.9%。
12．篮球是一项深受广大学生喜爱的运动。小明在投篮练习中将篮球对着篮筐投出，则篮球从最高点下落的过程中，篮球的 　重力势　能转化为 　动　能。（不计空气阻力）
【解答】解：不计空气阻力，篮球从最高点下落的过程中，机械能守恒，并且此过程中篮球质量不变，高度变小，则重力势能变小，而动能和势能统称为机械能，故篮球的动能变小，篮球的重力势能转化为动能。
故答案为：重力势；动。
三．实验探究题（共2小题）
13．如图所示为“探究物体动能跟哪些因素有关”的装置示意图。
（1）目的：该实验所探究的是 　钢球A　（选填“钢球A”或“木块B”）的动能；
（2）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。在同样的水平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大，通过B被撞的远近来反映A动能大小的方法在物理学中属于 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）步骤：
①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 　大　，木块B被撞得越远；
②改变钢球的质量，让不同的钢球从 　同一　（选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远；
（4）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能 　越大　。
【解答】解：（1）该实验中比较木块B移动的距离是为了比较钢球A具有动能的大小，所以该实验所探究的是钢球A的动能大小。
（2）该实验中钢球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明钢球的动能越大；物体B被撞的距离越小，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。
（3）①同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
②要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
（4）通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
故答案为：（1）钢球A；（2）转化法；（3）①大；②同一；（4）越大。
14．在探究“滑轮组机械效率”时，小欢利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮G动/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组机械效率η%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1 / 0.5 50.0
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 　竖直　匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 　1.6　N；第3次实验时滑轮组的机械效率为 　66.7%　；
（2）由表中第 　1、2、3　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
（3）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和 　动滑轮重　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 　0.15　J。
【解答】解：（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力才等于测力计示数；
图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N；
第3次实验时滑轮组的机械效率：η3＝×100%＝×100%＝×100%≈66.7%；
（2）已知用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，由表中第1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关，物重越大，该滑轮组的机械效率越高；
（3）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得，不同滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关；
根据表中第3组数据可知，有用功：W3有用＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J；
克服动滑轮重做的功：W动＝G动h3＝0.5N×0.1m＝0.05J；
总功：W3总＝F3s3＝2N×0.3m＝0.6J；
则克服摩擦做的那部分额外功：W额′＝W总﹣W有﹣W动＝0.6J﹣0.4J﹣0.05J＝0.15J。
故答案为：（1）竖直；1.6；66.7%；（2）1、2、3；（3）动滑轮重；0.15。
四．计算题（共1小题）
15．某太阳能热水器中装有质量50千克的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到85℃，求：
（1）这些水吸收的热量？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若这些的热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则至少需要燃烧多少千克的焦炭？（q焦炭＝3.0×103J/kg）
【解答】解：（1）这些水吸收的热量为：
Q吸＝c水m（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（85℃﹣25℃）
＝1.26×107J；
（2）由题知，Q吸＝Q放×20%，
焦炭完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝6.3×107J，
因为Q放＝m焦炭q焦炭，
需要焦炭的质量：
m焦炭＝＝＝2.1×104kg。
答：（1）这些水吸收的热量的为1.26×107J；
（2）至少需要燃烧2.1×104千克的焦炭。