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第11-12章阶段达标测试卷-2025-2026学年物理九年级上册苏科版(2024)
测试范围:第11章简单机械和功、第12章机械能和内能
一、单选题
1.劳动课上同学们正在制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A.天竺山下炊烟袅袅 B.海沧大道木棉絮飞
C.园博苑里杉叶飘落 D.湿地公园荷花飘香
2.下列工具中属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.天平
C.钳子 D.镊子
3.如图甲中的球形石墩,小致用图乙的方式移动它。关于小致的做法,下列说法正确的是( )
A.省功 B.省力 C.费力 D.省距离
4.小松同学发现当锅内气压过大时,蒸气就顶起锅盖。其能量转化与下列冲程能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
5.建筑工人通过如图所示的装置匀速提起一桶重为450N的涂料,桶在4s内上升0.8m,工人所用的拉力为500N。下列说法中正确的是( )
A.该装置做的有用功为400J
B.该装置的机械效率为90%
C.绳子自由端移动的平均速度为0.4m/s
D.工人使用该装置能省力
6.如图,将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模,用三根竖直细线a、b、c连接,在水平面上按照“互”字形静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。则( )
A.a的拉力等于mg
B.b的拉力大于a的拉力
C.将细线b、c相对木模向右平移1cm,线仍竖直,木模仍静止,线上拉力均增大
D.将细线b、c相对木模向右平移1cm,线仍竖直,木模仍静止,地面受到的压力增大
7.如图所示为小区里的高层电梯工作示意图,轿厢重4500N,重为500N的小明乘坐电梯匀速上升60m,用时60s,F=3000N,忽略绳重与摩擦,电动机中的滑轮为定滑轮(图中未画出)。下列说法错误的是( )
A.电梯的平均速度为1m/s
B.动滑轮A重1000N
C.若乘坐电梯的乘客增多,动滑轮A的机械效率将增大
D.若轿厢匀速运动的速度增大,动滑轮A的机械效率将增大
8.小钟把相同的滑轮安装成图所示的甲、乙两种情景,用力将质量相等的A、B两物体竖直向上匀速提升。相同时间内,两物体提升了相同的距离,不计摩擦、绳重和滑轮重。下列说法正确的是( )
A.两次提升物体的有用功相等 B.使用甲装置会比乙装置省力
C.乙情景中改变了力的方向 D.使用乙装置的机械效率更高
9.图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点,图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,则下列说法正确的是( )
A.在D点时若一切外力消失,过山车将保持静止状态
B.过山车的动能在C点时最大
C.过山车在B点时的重力势能大于在E点时的动能
D.整个过程中,过山车的机械能是守恒的
10.我国古典名著《三国演义》中有如下桥段,刘备被追兵追杀,在万分危急之下,战马带着他一跃跳过了檀溪,其从静止开始助跑、起跳、上升到空中最高点和下落过程的简化示意图如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.助跑时,刘备与战马的速度越大,惯性越大
B.起跳后,到达最高点之前,刘备与战马的动能转化为重力势能
C.上升到空中最高点时,刘备与战马的动能最大
D.整个过程中刘备与战马的机械能保持不变
11.关于图中所示的四个实验情景,下列分析正确的是( )
A.图甲:塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能全部转化为塞子的机械能
B.图乙:抽掉玻璃板一段时间后,两瓶内气体混合在一起颜色变得均匀,说明气体分子在不停地做无规则运动
C.图丙:紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂重物后未被拉开,这是由于大气压的作用
D.图丁:在热水、冷水中同时各滴入一滴蓝墨水,同时用玻璃棒搅拌后观察,研究液体分子运动的剧烈程度与温度有关
二、填空题
12.小明用30N的水平推力,将重为的购物车沿水平地面向前推动了,用时为。在此过程中,地面对购物车的支持力做功 J,推力的功率为 W。
13.如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F取值范围为 N。
14.如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力将质量为30kg的物体匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m,推力做的功为 J,物体受到的摩擦力大小为 。(g取10N/kg)
15.如图所示,重50N的物体A在拉力F=6N的作用下以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为73%,则物体受到的摩擦力为 N;拉力F做功的功率为 W。(不计绳重和滑轮重)。
16.杆秤是称量物体质量的工具,勤劳聪明的中华人民改良出了双量程杆秤,如图所示。小邹选用C处提纽,在A端下面挂钩处悬挂货物,将秤砣移至D处时,杆秤静止并保持水平,已知AB=6cm,BC=4cm,CD=24cm,秤砣质量为0.3kg,则货物质量为 kg。如果选用B处提纽,在使用同一秤砣时,称量范围将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.磨菜刀过程中菜刀变热,是利用 的方法改变菜刀的内能;为了使菜刀降温,往往向菜刀上浇凉水,这是通过 的方法改变菜刀的内能。
18.将质量为1kg、温度为80℃的热水倒入2kg的冷水中,最后温度为40℃,热水的温度下降了 ℃,热水放出的热量为 J,如果不计热损耗,冷水吸收的热量为 J,冷水的温度升高了 ℃,冷水的初温是 ℃。[]
19.某品牌“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能、排气更清洁,同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值 (选填“更大”“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的 较大。如图所示是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线,则曲线 表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
20.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。
(1)这种内燃机是 (选填“汽油机”或“柴油机”)。
(2)它在吸气冲程吸入的物质是 (选填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”)。
(3)图中内燃机处在 冲程,该冲程中的能量转化是把 能转化为 能。
三、实验题
21.同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”,如图甲。一端烛油滴下时,此端就上升,两端交替上下。为了寻找上述现象的原因,同学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
(1)图乙中杠杆水平平衡,分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置,发现杠杆不再平衡。
小聪认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离;
小明认为:影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确,同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD>OA=OC)进行实验,保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处,发现杠杆不再平衡。与A处相比,支点到力的作用点的距离 (选填“变小”“不变”或“变大”);
②把A处悬挂的钩码改挂在D处,发现杠杆仍保持平衡,这两种情况下 的距离不变;
③由此初步判断 的观点是正确的;
(2)明确影响因素后,同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件,请你为他们设计表格;
(3)得出杠杆平衡条件后,小明认为交替上下的蜡烛“跷跷板”,一端烛油滴下时,此端上升,原因是 ;
(4)学以致用,小明买菜时发现商家的秤盘下面吸了一块小磁铁,那么使用该杆秤,测量结果将 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
22.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3 74
2 4 0.1 1.6 0.3 83
3 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)小明用弹簧测力计 提升不同数量的钩码,记录数据如表所示;
(2)第3次拉力示数如图所示,则表格中②处的数据是 (保留整数位数据);
(3)从表中可得结论:用相同滑轮组提升钩码时, 越大,滑轮组的机械效率越高。
四、计算题
23.我国高性能四足机器人约占全球销售份额的70%,如图为我国某公司首创的B2﹣W四轮足机器狗,它可在大多数商用场景地形上移动,能做出高难度的杂技动作,具体参数如表所示。求机器狗:(g取10N/kg)
空载质量/kg 85 最大负载/kg 120
空载续航时间/h 5 四轮接地面积/cm2 50
空载续航里程/km 100 水平牵引力 0.5G总
负载60kg续航里程/km 35 负载最大时的速度/(km h 1) 18
(1)空载最大续航时的平均速度大小。
(2)负载60kg时对水平地面的压强。
(3)负载最大时,在水平面上行驶2min,水平牵引力做功的功率。
24.某同学随家人户外露营时用酒精炉给的水加热,同时他绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在内完全燃烧了的酒精,水的比热容为,酒精的热值约为。求:
(1)酒精完全燃烧产生的热量;
(2)经过时间加热,水所吸收的热量;
(3)酒精炉烧水时的热效率;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧煤气的质量。(煤气的热值为,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
《第11-12章阶段达标测试卷-2025-2026学年物理九年级上册苏科版(2024)》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B C B C D A B B
题号 11
答案 B
1.D
【详解】ABC.劳动课上同学们制作蛋糕时,教室内弥漫着蛋糕的香气,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;而天竺山下炊烟袅袅、海沧大道木棉絮飞、园博苑里杉叶飘落这些都能用眼睛直接看到,它们是机械运动,不属于分子运动,不属于扩散现象,故ABC不符合题意;
D.湿地公园荷花飘香,说明荷花的香气分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,因此是费力杠杆。故A不符合题意;
B.使用天平时,动力臂等于阻力臂,因此是等臂杠杆。故B不符合题意;
C.老虎钳在使用时,动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆。故C符合题意;
D.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,因此是费力杠杆。故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.由于存在摩擦,使用任何机械,都不能省功,故A错误;
BC.由图乙得,移动石墩的力由两段绳子承受,拉力减小,即小致用图乙的方式移动它,可以省力,故B正确,C错误;
D.拉力移动的距离为石墩移动距离的2倍,则按图乙移动石墩,费距离,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】当锅内气压过大时,蒸气就顶起锅盖,将内能转化为机械能;
A.进气阀和排气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,在此过程中机械能转化为内能,活塞压缩气体做功,故A不符合题意;
B.进气阀打开,排气阀关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,在此过程中无能量转化,靠惯性运动,故B不符合题意;
C.进气阀和排气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程,在此过程中内能转化为机械能,燃烧气体膨胀推动活塞做功,故C符合题意;
D.进气阀关闭,排气阀打开,活塞向上运动,是排气冲程,在此过程中无能量转化,靠惯性运动,故D不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】ABC.由图可知,利用定滑轮提升物体,该装置做的有用功为
绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的平均速度为
拉力做的总功
该装置的机械效率为
故AC错误,B正确;
D.由图可知,利用定滑轮提升物体,定滑轮不省力,但能改变力的方向,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】AB.对上方木模受力分析则有,则有,即a的拉力大于mg,且可得,即b的拉力小于a的拉力,故AB不符合题意;
C.将上方部分看作杠杆,以a的下端为支点,上方木模的重力为阻力,b、c的拉力为动力。若将细线b、c相对木模向右平移1cm,线仍竖直,木模仍静止,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,则动力增大,即细线b、c拉力均增大,故C符合题意;
D.将两个木模看成一个整体,整体静止在地面上,地面受到的压力等于总重力。将细线b、c相对木模向右平移1cm,线仍竖直,木模仍静止,整体还是处于平衡状态,总重力不变,则地面受到的压力不变。故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A.电梯上升的高度60m,用时60s,电梯的平均速度
故A正确,不符合题意;
B.轿厢和小明的总重力
承担动滑轮的绳子n=2,根据可得,动滑轮A重
故B正确,不符合题意;
C.若乘坐电梯的乘客增多,动滑轮和箱体重力不变,忽略绳重与摩擦,则额外功不变,有用功增加,则有用功占总功的比例增大,则机械效率增大,故C正确,不符合题意;
D.由可知,机械效率与物体运动的速度无关,则轿厢匀速运动的速度增大,机械效率不变。故D错误,符合题意。
故选D。
8.A
【详解】A.A、B两物体质量相等,由可知,物体的重力相同;相同时间内,两物体提升了相同的距离,提升物体做的有用功,因此两次提升物体的有用功相等,故A正确;
B.甲图为定滑轮,使用定滑轮不能省力,不计摩擦、绳重和滑轮重,拉力等于物体的重力;乙图为动滑轮,不计摩擦、绳重和滑轮重,使用动滑轮能省一半的力,因此使用乙装置会比甲装置省力,故B错误;
C.甲图为定滑轮,使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向,乙图为动滑轮,不能改变力的方向,故C错误;
D.不计摩擦、绳重和滑轮重,甲乙两图中额外功都可以忽略,有用功等于总功,由可知,单个定滑轮、动滑轮的机械效率均为100%,两种装置的机械效率无差异,故D错误。
故选A。
9.B
【详解】A.由图乙可知,在D点时过山车的动能不为零,有一定速度,若此时一切外力消失,根据牛顿第一定律可知,过山车将做匀速直线运动,故A错误;
B.由图乙可知,C点动能的条形图高度最高,即过山车的动能在C点时最大,故B正确;
CD.物体的机械能等于动能和势能之和。根据图乙可知,B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等,即二者大小相等,而B点动能不为0,E点重力势能为0,所以过山车在B点的机械能大于在E点的机械能,即此过程中,过山车的机械能是不守恒的,故CD错误。
故选B。
10.B
【详解】A.物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,所以刘备与战马助跑时,速度增大,惯性大小不变,故A错误;
B.起跳后,到达最高点之前,刘备与战马的高度增加,速度减小,则动能减小,重力势能增加,即刘备与战马的动能转化为重力势能,故B正确;
C.上升到空中最高点时,动能转化为重力势能,动能最小,重力势能最大,故C错误;
D.起跳时战马肌肉做功,将化学能转化为机械能,使机械能增加。后续运动中不计空气阻力,机械能守恒,但整个过程中包含起跳阶段,因此机械能不守恒,故D错误。
故选 B。
11.B
【详解】A.图甲:塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,但由于存在热散失,而且水蒸气的内能不可能变为零,所以,水蒸气的内能不可能全部转化为塞子的机械能,故A错误;
B.图乙:抽掉玻璃板一段时间后,二氧化氮和空气两种气体会混合在一起,两瓶内气体混合在一起颜色变得均匀,这是因为空气分子和二氧化氮分子进入了彼此,说明气体分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象,故B正确;
C.图丙:紧压两铅柱使它们合在一起,下面悬挂重物后未被拉开,这是因为分子之间存在引力,故C错误;
D.图丁:要研究液体分子运动的剧烈程度与温度有关,根据控制变量法,在热水、冷水中同时各滴入一滴蓝墨水,然后应该静置片刻后观察,而不能用玻璃棒搅拌,故D错误。
故选B。
12.
0
15
【详解】[1]购物车在水平地面受到的支持力方向竖直向上,购物车在水平方向移动,购物车在支持力的方向上没有移动距离,所以支持力对购物车不做功,即做功为0J。
[2]推力对购物车做功为
推力做功的功率为
13.6~24
【详解】阻力和阻力臂不变,以C点为支点时,动力臂最大,动力最小,根据杠杆平衡条件可得F1×BC=G×AC
因为AC=CD=DB
所以BC∶AC=2∶1
可以得到
阻力和阻力臂不变,以D点为支点时,动力臂最小,动力最大,则根据杠杆平衡条件可得F2×BD=G×AD
因为AC=CD=DB
所以BD∶AD=1∶2
可以得到
为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力F取值范围为6~24N。
14. 400 50N
【详解】[1]推力做的总功
[2]由题意可知,拉力做的有用功为
克服摩擦力做的额外功为
通过公式可得,摩擦力为。
15. 8.76 24
【详解】[1]动滑轮受到的拉力FA、物体运动的距离sA、绳端运动的距离s、拉力F、动滑轮上绳子的段数n与机械效率η之间的关系可表示为
所以动滑轮上受到的拉力
物体A受到的拉力
因为物体A做匀速直线运动,则物体A受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,则物体A受到的摩擦力
[2]绳端运动的速度
拉力F的功率
16. 0.72 变大
【详解】[1]由杠杆平衡条件可知,
即
则物体的质量
[2]由图可知,选用提纽B时,秤砣对杆秤拉力的力臂变大,物体对杆秤拉力的力臂变小,秤砣质量不变,根据杠杆平衡条件可知,杆秤的最大称量变大,所以称量范围将变大。
17. 做功 热传递
【详解】[1]磨菜刀过程中,机械能转化为内能,是利用做功的方法改变菜刀的内能。
[2]为了使菜刀降温,往往向菜刀上浇凉水,热量从菜刀转移到凉水,菜刀温度降低,这是通过热传递的方法改变菜刀的内能。
18. 40 20 20
【详解】[1]热水初温为80℃,末温为40℃,热水的温度下降
[2]由热量公式,则热水放出的热量
[3]不计热损耗,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,则冷水吸收的热量
[4]由热量公式,公式变形,则冷水的温度升高
[5]冷水末温为40℃,温度升高20℃,则冷水的初温
19. 一样大 比热容 C
【详解】[1]热值只与燃料的种类有关,与燃烧情况无关,因此汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内热值一样大。
[2]发动机用水冷却,是因为质量和升高的温度相同时,由于水的比热容较大,能带走更多的热量。
[3]水的比热容较大,吸收相同的热量,水的温度升高的少,放出相同的热量,水的温度降低的少,所以沿海城市的温差较小,内陆城市的温度变化量大,故曲线D表示的是沿海城市的年气温变化曲线,曲线C表示的是内陆城市的年气温变化曲线。
20.(1)柴油机
(2)空气
(3) 压缩 机械 内
【详解】(1)柴油机的顶端是喷油嘴,而汽油机的顶端是火花塞。由题知,内燃机的顶端是喷油嘴,所以该内燃机是柴油机。
(2)在吸气冲程中柴油机吸入的是空气,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。此题为柴油机,吸进去的物质是空气。
(3)[1][2][3]图中的气门闭合、活塞向上运动,是压缩冲程,该冲程将机械能转化为内能。
21.(1) 不变 支点到力的作用线 小明
(2)
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
(3)此端力和力臂的乘积变小
(4)偏大
【详解】(1)[1[2][3]]由题意知,当把A处悬挂的钩码改挂在C处,支点到力的作用点的距离不变,但杠杆不再平衡。
把A处悬挂的钩码改挂在D处,支点到力的作用线的距离相同,而支点到力的作用点的距离改变,综合上述分析两种情况下,当支点到力的作用线的距离相同,杠杆仍保持平衡,说明小明的观点是正确的。
(2)根据探究杠杆平衡的条件实验可知,需要记录动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2,且为了得到普遍规律,实验进行多次,设计的表格如下图所示:
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
(3)当一端烛油滴下时,此端蜡烛的重力变小,导致此端的力和力臂的乘积变小,杠杆失去平衡,所以此端上升。
(4)小明买菜时发现商家的秤盘下面吸了一块小磁铁,秤盘端力与力臂的乘积会变大,根据杠杆平衡条件可知,秤砣端力臂变大,则测量的结果将偏大。
22.(1)匀速直线向上
(2)91
(3)提升的物体的重力
【详解】(1)为了使测力计的示数不变,小明用弹簧测力计应匀速直线向上提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
(2)由图得,测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,即第3次拉力为2.2N,表格中②处的数据是
(3)从表中数据分析可知,当提升高度不变时,提升的物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,故可得结论:用相同滑轮组提升钩码时,当提升高度不变时,提升的物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
23.(1)
(2)2.9×105Pa
(3)5125W
【详解】(1)(1)空载续航时间t=5h,空载续航里程s=100km,
则空载最大续航时的平均速度
(2)负载60kg时对水平面的压力
对水平地面的压强
(3)负载最大时,在水平面上行驶2min,通过的路程
牵引力
牵引力做功
牵引力做功的功率
答:(1)空载最大续航时的平均速度大小为;
(2)负载60kg时对水平地面的压强为2.9×105Pa;
(3)水平牵引力做功的功率为5125W。
24.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)酒精完全燃烧产生的热量
(2)由图像可知,经过时间加热,水的温度从20℃升高到80℃,则水所吸收的热量
(3)酒精炉烧水时的热效率
(4)改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧煤气的质量为
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