【苏科版物理】九年级上册 期末精选测试卷培优测试卷

【苏科版物理】九年级上册 期末精选测试卷培优测试卷 一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难） 1．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大)

表一： 电风扇挡位 钩码的质量/g 提升钩码到A点的时间/s 1 50 15 2 50 13 3 50 10

请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是

______(选填“控制变量法”或“转换法”)；

(2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________；

为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系

风速v/(m/s) 5 10 15 20

输出功率P/kW 80 720 1500 1100

表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： 风速v(m/s) 5 10 15 20

1s获得的能量E(104J) 15 120 405 350

(3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是

_____；

(4)风速10m/s时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的

发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由

WmghPmgvtt

可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的

量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A点的时

间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。

[5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现

象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s时，1s内获得的能量为61.210J，风车工作1h获得的能量为

639=1.210J/s3.610s=4.3210JW

总

风车工作1h产生的电能为

9=720kW1h=720kWh=2.59210JW

电

风车发电的效率为

992.59210J=100%=100%=60%4.3210JWW



电

总 [7][8]风速为15m/s时，1s内获得的能量为64.0510J；风车工作1s产生的电能为

61.510J，风车发电的效率为

661.510J=100%=100%=37.04%4.0510JWW



电1

总1 由此可知，风速越大，发电机的发电效率越低，所以他的观点是错误的。 2．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：

(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）

平衡状态； (2)如图乙所示，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将

杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）； (3)如图丙，取下B处钩码，改在C处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则

拉力F为____N（每个钩码重0.5N）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______； (4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。 【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F的力臂变短 费力杠杆 省距离

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。

(2)[2]假设一个钩码重力为G，杠杆上一格为L，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可

以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有 339GLGL 右端有 248GLGL 则 98GLGL 杠杆会出现左端下降的情况。 (3)[3]假设杠杆上一格为L，A处力臂为2L，C处力臂为4L，每个钩码重0.5N，根据杠杆平

衡条件有 430.5N2FLL 则C处拉力F为 30.5N20.75N4LFL

[4][5]若将细绳转到虚线位置时，拉力F的力臂变短，A处的作用力、力臂不变，仍要使杠 杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可知，此时拉力F将变大。 (6)[6][7]如图丁所示，脚踩式垃圾桶使用时，杠杆DEF的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠

杆；费力杠杆的特点是费力省距离。

3．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验开始时，杠杆如图甲所示处于静止状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平

衡螺母向______移动（选填“左”或“右”）； (2)调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，在M点挂上2个钩码，在N点挂上3个钩码。此

时，杠杆在水平位置______（选填“平衡”或“不平衡”）； (3)用弹簧测力计和钩码配合使用，也可以探究杠杆平衡条件。如图丙所示，用弹簧测力计

在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为______N。

【答案】左 不平衡 1.2 【解析】 【分析】 (1)如果杠杆左端下沉，应向右调节平衡螺母，如果杠杆右端下沉，应向左调节平衡螺母，

使杠杆在平衡位置平衡； (2)杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若1122FlFl，杠杆平衡；若

1122lFFl，杠杆就不平衡，会沿力和力臂乘积大的力的方向转动；

(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下，使杠杆沿逆时针转动，则弹簧测力计施加的力使杠杆沿

顺时针转动，保持杠杆平衡；杠杆平衡条件1122FlFl计算出弹簧秤的示数，判断弹簧测力计的位置。 【详解】 (1)[1]图甲中，杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向左调。

(2)[2]图乙中，设一格长度为L，一个钩码重G，则有

2433GLGL 即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆不能在水平位置平衡，会沿顺时针方向转动。 (3)[3]丙图中钩码的重力

0440.5N2NGG

由杠杆平衡条件1122FlFl可得 拉力在A处竖直向上拉杠杆，使其在水平位置平衡，则 21

2N31.2N5GLLFLL

此时弹簧测力计示数为1.2N。 【点睛】 本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解。杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即1122FlFl；运用此条件进行杠杆平衡的计算。

4．小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中：

（1）实验时应先调节杠杆在______位置平衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向________调（填“左“或“右“）。

（2）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________.

实验次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm

1 2 5 1 10

2 3 10 2 15 3 1 20 4 *

（3）第3次实验数据不全，请根据已有信息分析，此处的数据应该是_______; （4）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码. 【答案】水平 左 F1L1=F2L2 5 4 【解析】 【详解】 第一空．实验时为了便于测量力臂，应调节杠杆使其在水平位置平衡； 第二空．由图甲知，左端较高，说明重心偏右，此时应将平衡螺母向左端调节； 第三空．分析1、2两次实验数据，2N×5cm=1N×10cm，3N×10cm=2N×15cm，故得出结论，即杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2； 第四空．根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2结合第三次实验数据可得： 1N×20cm=4N×L2，解得L2=5cm；

第五空．设一格为L，一个钩码重G，则有3G×4L=nG×3L，解得n=4，故应在B处挂4个钩码；