
?2021-2022學(xué)年江蘇省無錫市九年級(上)期中物理試卷
一.選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分)
1.如圖所示簡單機械,在使用時費力的是( )
A.旗桿頂?shù)亩ɑ?B.剪鐵絲的鉗子
C.鑷子 D.拔釘錘
2.學(xué)習(xí)物理要注意聯(lián)系生活實際,以下說法符合實際的是( ?。?br />
A.教室內(nèi)一盞日光燈的電流約150mA
B.一節(jié)5號新干電池的電壓2V
C.正常人的心跳頻率約75Hz
D.手托一個雞蛋勻速向上抬高1m約做功1J
3.下列情景中,人對物體做了功的是( )
A.運動員投出的冰壺在平滑冰面上勻速滑行
B.運動員舉著杠鈴在空中靜止不動
C.中學(xué)生背著書包在水平路面上勻速行走
D.物理老師提著實驗器材沿著樓梯走上樓
4.下列有關(guān)溫度、內(nèi)能和熱量的說法中正確的是( ?。?br />
A.80℃水的內(nèi)能一定比20℃水的內(nèi)能多
B.內(nèi)能少的物體可以向內(nèi)能多的物體傳遞熱量
C.一個物體吸收了熱量,溫度一定會升高
D.一個物體的內(nèi)能增大一定是因為它吸收了熱量
5.如圖所示,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是( )
A.做功沖程 B.彎折鐵絲
C.電風(fēng)扇 D.壓縮點火
6.小明用時10s從地面上到了二樓自己家,則小明同學(xué)這次上樓梯的功率大約是( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
7.如圖,斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150N,則下列說法正確的是(忽略繩子的重力)( ?。?br />
A.拉力所做的功是300J B.拉力的功率是50W
C.斜面的機械效率是80% D.斜面上的摩擦力是50N
8.將皮球從離地某一高度O點處水平拋出,球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示。下列說法正確的是( ?。?br />
A.皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點時動能相等
B.皮球第一次反彈后到達最高點P點時速度為零
C.皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能
D.若將皮球表面涂黑,則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑
9.用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱(如圖甲),根據(jù)測得的數(shù)據(jù)分別畫出兩液體溫度隨加熱時間變化的圖像(如圖乙)。不計熱量損失,則下列推斷正確的是( ?。?br />
A.加熱相同時間,a液體升高溫度多,吸收熱量多
B.若兩種液體質(zhì)量相等,則b液體的比熱容較大
C.若兩種液體比熱容相等,則a液體的質(zhì)量較大
D.若吸收相同的熱量,b液體升高溫度較大
10.在如圖甲所示的電路圖中,開關(guān)S閉合后,A1的示數(shù)為1.2A,A2的示數(shù)如圖乙所示,下列判斷準(zhǔn)確的是( ?。?br />
A.通過L1的電流為1.2A B.通過L1的電流為0.2A
C.通過L2的電流為0.2A D.通過L2的電流為1.0A
11.如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合時,發(fā)現(xiàn)小燈泡L1、L2都不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則電路的故障可能是( ?。?br />
A.L1斷路 B.L1短路 C.L2斷路 D.L2短路
12.校園里的自動售貨機可通過手機掃碼(閉合S1)或通過投幣(閉合S2),啟動電動機完成自動售貨,在光線較暗時光控開關(guān)S3自動閉合,接通燈泡照明,符合上述情況的電路設(shè)計是下圖中的( ?。?br />
A. B.
C. D.
二.填空題(本題共12小題,每空1分,共36分)
13.(8分)在生產(chǎn)生活中,人們常用的簡單機械除了杠桿、滑輪,還有輪軸和斜面。如圖甲所示,升旗時,旗桿頂端A裝置是 滑輪(選填“定”或“動”),使用它的作用是 ,如圖乙所示,手柄 ?。ㄟx填“粗”或“細”)一些的螺絲刀用起來更省力。
14.(4分)如圖所示是熱機的 沖程;是將 能轉(zhuǎn)化成 能;一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min,該汽油機每秒鐘做功 次。
15.(7分)如圖所示電路,要使燈泡L1和L2串聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) ,要使燈泡L1和L2并聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) ,只閉合開關(guān)S1和S2時,燈泡 亮,一定不能同時閉合 兩個開關(guān)。
16.(3分)人騎電動自行車下坡時重力勢能 ?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。到達坡底后在水平路面上勻速騎行過程中,機械能 ?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。剎車后很快停了下來,發(fā)現(xiàn)剎車片很燙,這是通過 的方式改變剎車片的內(nèi)能。
17.(4分)如圖,彈簧的左端固定,右端連接一個小球,把它們套在光滑的水平桿上,a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b是彈簧原長時小球的位置,c是小球到達最右端的位置。則小球從a運動到c的過程中,在 ?。ㄟx填“a”、“b”或“c”)位置機械能最大;從b到c的過程中,小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的 。
18.(2分)如圖所示,可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿OA,其中點B處掛一重力為100N的物體在A處施加豎直向上的拉力F,使杠桿在水平位置平衡,則拉力F大小為 ,若始終保持拉力F的方向豎直向上,則在杠桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)動到圖中虛線位置的過程中,拉力F大小將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)
19.(3分)用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內(nèi)豎直勻速提升4m,機械效率為80%,則有用功為 J,拉力的功率為 W。若增大所提物體的質(zhì)量,則滑輪組機械效率將 ?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”)。
20.(3分)給充電寶充電時,充電寶相當(dāng)于 ?。ㄌ睢半娫础被颉坝秒娖鳌保?。如圖甲所示,當(dāng)開關(guān)S由接點1轉(zhuǎn)到接點2時,電壓表、電流表示數(shù)變化如圖乙所示,則燈泡L2兩端的電壓是 伏。
21.(3分)用如圖的裝置探究動能大小與哪些因素有關(guān)。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑,撞擊置于水平面上的木塊。
(1)實驗時用木塊被撞擊后移動的 來反映小車動能大小。
(2)讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑,小車運動到水平面上時的速度大小 ?。ㄟx填“相等”或“不等”),裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠,這說明動能的大小與物體的 有關(guān)。
22.(4分)小明用如圖所示的方法“測量提升物體所做的功”,操作時他將小車先后倒放和正放在斜面上,用彈簧測力計沿斜面勻速拉動小車至高度h處,實驗記錄在如下表中。
小車放法
小車重G/N
提升高度h/cm
沿斜面的拉力F/N
斜面長s/cm
倒放
4
15
1
90
正放
4
15
0.7
90
(1)分析比較F與G的大小,可得初步結(jié)論:用斜面提升物體時, 。
(2)小車倒放時,沿斜面拉比沿豎直提升多做功 J。分析發(fā)現(xiàn),小車正放時沿斜面拉也比沿豎直提升做功多,可得初步結(jié)論:用斜面提升物體時, 。
(3)小車正放時比倒放時的斜面機械效率 (選填“大”或“小”),由此可知:用同一斜面提升同一物體時,斜面的機械效率與 有關(guān)。
23.(3分)某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線,若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值為3×107J/kg。煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量 J;在燒水過程中, 熱效率最高(選填“0~2min”、“2~4min”或“4~6min”),其值為 。
24.(3分)小明從如圖甲所示的位置,開始練習(xí)操作無人機的起飛和懸停,無人機獲得的升力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示,5s后懸停在4m高度.若整個過程不計空氣阻力.(g取10N/kg)
(1)無人機上升途中突然斷電,無人機 ?。ㄟx填“會”或“不會”)立即下落.第3﹣3.5s內(nèi),無人機做 運動(選填“加速上升”、“減速上升”、“加速下降”或“減速下降”)。
(2)無人機從開始上升到懸停的過程中,克服重力做功的功率為 W.
三.解答題(本題共6題,共40分)
25.如圖甲是教室里的學(xué)生座椅,乙圖是它的側(cè)面圖,要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉(zhuǎn)動,請在圖乙中畫出;①F的力臂②F的示意圖。
26.如圖所示實物電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線按要求完成電路連接。要求:燈L1、L2串聯(lián),電壓表只測量L1兩端的電壓,不考慮電壓表量程的選擇,導(dǎo)線不交叉。
27.如圖所示的電路,請在兩個“〇”內(nèi)填入電表的符號,使開關(guān)S閉合時兩電阻組成并聯(lián)電路。
28.新冠肺炎疫情期間,全國各地人民馳援武漢。圖為某地馳援武漢物資出征照片,已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km,所用時間為720s,消耗燃油3L(假設(shè)燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率恒為60kW。(燃油的密度為0.8×103kg/m3,熱值為3×107J/kg)求:
(1)汽車行駛的速度;
(2)汽車行駛過程牽引力所做的功;
(3)汽車的燃油完全燃燒放出的熱量;
(4)汽車發(fā)動機的效率。
29.小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。
(1)圖甲中,杠桿靜止時處于 (選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,小明應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向 ?。ㄟx填“左”或“右”)移。在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼位置,使杠桿重新在水平位置平衡,這樣做的目的是便于直接在杠桿上 。
(2)如圖乙所示,在杠桿左側(cè)A位置(左邊位置第四格)先掛了3個鉤碼,每個鉤碼為0.5N,在右側(cè)B位置(右邊位置第三格)用彈簧測力計豎直向下拉杠桿,使其在水平位置平衡,彈簧測力計的示數(shù)為 N。
(3)如圖丙所示,小明在A位置掛一個彈簧測力計,在B位置掛了2個鉤碼,現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位置,在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡,則彈簧測力計示數(shù) ,原因是測力計的拉力力臂 ?。ňx填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)小明用如圖丁裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)總是無法得到教材上所給出的杠桿平衡條件,其原因是 。
(5)小明多次實驗收集多組數(shù)據(jù),目的是 ?。ㄟx填“a”或“b”)。
a.多次實驗取平均值減小實驗誤差
b.使實驗結(jié)論更具有科學(xué)性和普遍性
30.利用如圖甲所示的實驗裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關(guān)系”,操作如下:
(1)除了圖中所示器材,還需要的測量儀器有天平和 ??;
(2)在兩燒杯中分別裝入初溫相同且 相等的沙子和水;
(3)用相同的酒精燈火焰加熱,并用玻璃棒不斷攪拌,使用玻璃棒的目的是 ,每隔相同的時間記錄一次溫度,其中某時刻的溫度如圖乙所示,其示數(shù)為 ℃。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制成溫度與時間的關(guān)系圖象如圖丙所示;
(4)實驗中,是通過比較 來間接反映沙子和水吸收的熱量;
(5)分析圖象可知,沙子的比熱容為 J/(kg?℃)。
31.小明和同組的同學(xué)們一起做“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”的實驗,以下是他們的部分實驗過程。
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)該處于 狀態(tài)。
(2)如圖甲所示,當(dāng)小明連好電路,他正想合上開關(guān)開始測量時,另一同學(xué)發(fā)現(xiàn)其電路有錯誤,提示他如果合上開關(guān),將出現(xiàn) 現(xiàn)象,除了兩只燈都不亮以外,還會造成 的不良后果。
(3)聰明的小明同學(xué)醒悟過來,只拆除了一根導(dǎo)線的一個接線頭,換接在另一個接線柱上就成了正確電路。請你在圖中將小明同學(xué)糾正好的那根線接好,并在要拆除的那根線上打上“×”號。
(4)小明正確連接電路后,閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針的位置如圖乙所示,原因是: ;
(5)正確測出電路中的電流如圖丙所示,則該處電流大小是 A。
(6)下表是小明在實驗中用兩盞規(guī)格相同的小燈泡測得的實驗數(shù)據(jù),由數(shù)據(jù)小明得出的結(jié)論是:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流相等。請指出小亮在探究過程中的不妥之處: 。
通過燈L1的電流I1/A
通過L2的電流I2/A
干路的電流I/A
0.14
0.14
0.28
32.小明同學(xué)利用一根木筷、物體M、托盤和燒杯自制簡易密度秤,主要制作步驟如下:
①如圖所示,將燒杯放入A端的盤中,改變物體M懸掛點的位置至B,使木筷在水平位置靜止;
②在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的水,改變物體M懸掛點的位置至C,使木筷在水平位置再次靜止,在C點標(biāo)注水的密度值為1.0g/cm3;
③在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的其它液體,重復(fù)步驟②,在密度秤上標(biāo)注刻度.
(1)從制作的步驟上分析,小明制作密度秤的原理是 ??;
(2)B點所標(biāo)密度值為 ??;要在該密度秤上標(biāo)出密度為0.5g/cm3的刻度線,則所標(biāo)刻度線 ?。ㄟx填“在”或“不在”)BC的中間位置;
(3)小明發(fā)現(xiàn)他所制成的密度秤相鄰兩刻度線之間的距離太小,導(dǎo)致用此密度秤測量液體密度時誤差較大,請你設(shè)計一種改進方案 。
(4)小明最終所制成的密度秤,OA的長度為5cm,OB的長度為4cm,OD的長度為24cm,每次測量時在A端燒杯內(nèi)均倒入體積為100cm3的液體,該密度秤所能測量的液體的最大密度為2g/cm3,則物體M的質(zhì)量為多少?
2021-2022學(xué)年江蘇省無錫市九年級(上)期中物理試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(本題共12小題,每小題2分,共24分)
1.(2分)如圖所示簡單機械,在使用時費力的是( ?。?br />
A.旗桿頂?shù)亩ɑ?B.剪鐵絲的鉗子
C.鑷子 D.拔釘錘
【分析】當(dāng)杠桿的動力臂大于阻力臂時,杠桿是省力杠桿;當(dāng)杠桿的動力臂小于阻力臂時,杠桿是費力杠桿,結(jié)合生活經(jīng)驗,聯(lián)系生活經(jīng)驗,在使用時是省力還是費力,由此也可進行判斷。
【解答】解:A、旗桿頂?shù)亩ɑ喸谑褂眠^程中,動力臂等于阻力臂,不省力,也不費力,故A錯誤;
B、鉗子剪鐵絲時,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B錯誤;
C、鑷子在使用過程中,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故C正確;
D、拔釘錘在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故D錯誤。
故選:C。
【點評】這類題目可通過比較動力臂和阻力臂的大小關(guān)系來判斷是什么類型的杠桿。
2.(2分)學(xué)習(xí)物理要注意聯(lián)系生活實際,以下說法符合實際的是( ?。?br />
A.教室內(nèi)一盞日光燈的電流約150mA
B.一節(jié)5號新干電池的電壓2V
C.正常人的心跳頻率約75Hz
D.手托一個雞蛋勻速向上抬高1m約做功1J
【分析】(1)教室內(nèi)一盞日光燈的電流約150mA;
(2)一節(jié)5號新干電池的電壓1.5V;
(3)正常人的心跳每分鐘約為60——100次;
(4)兩個雞蛋受到的重力約為1N,手托一個雞蛋勻速向上抬高1m約做功W=Gh=0.5N×1m=0.5J
【解答】解:
A、教室內(nèi)一盞日光燈的電流約150mA,故選項A符合實際;
B、一節(jié)5號新干電池的電壓1.5V,故選項B不符合實際;
C、正常人的心跳每分鐘約為60~100次,75Hz表示每秒振動75次,故選項C不符合實際;
D、兩個雞蛋受到的重力約為1N,手托一個雞蛋勻速向上抬高1m約做功W=Gh=0.5N×1m=0.5J,故選項D不符合實際。
故選:A。
【點評】本題考查生活中物理量的估測,注意平時多觀察,理論聯(lián)系實際。
3.(2分)下列情景中,人對物體做了功的是( ?。?br />
A.運動員投出的冰壺在平滑冰面上勻速滑行
B.運動員舉著杠鈴在空中靜止不動
C.中學(xué)生背著書包在水平路面上勻速行走
D.物理老師提著實驗器材沿著樓梯走上樓
【分析】做功的兩個必要因素:
1.作用在物體上的力;
2.物體在力的方向上通過的距離(即力和距離的方向要一致);
二者缺一不可。
【解答】解:A、運動員投出的冰壺在平滑冰面上勻速滑行,不再受運動員的推力,只有距離,所以人對物體沒有做功,故A錯誤;
B、運動員舉著杠鈴在空中靜止不動,只有舉力,在舉力的方向上沒有距離,故人對物體沒有做功,故B錯誤;
C、中學(xué)生背著書包在水平路面上勻速行走,背書包的力向上,距離的方向向前,故人對物體沒有做功,故C錯誤;
D、物理老師提著實驗器材沿著樓梯走上樓,提力和距離的方向均向上,所以人對物體做功,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了力是否做功的判斷方法。
4.(2分)下列有關(guān)溫度、內(nèi)能和熱量的說法中正確的是( ?。?br />
A.80℃水的內(nèi)能一定比20℃水的內(nèi)能多
B.內(nèi)能少的物體可以向內(nèi)能多的物體傳遞熱量
C.一個物體吸收了熱量,溫度一定會升高
D.一個物體的內(nèi)能增大一定是因為它吸收了熱量
【分析】(1)內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,一切物體都有內(nèi)能,內(nèi)能的大小跟溫度、質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān);
(2)發(fā)生熱傳遞的條件是:存在溫度差;
(3)一個物體溫度升高,內(nèi)能一定增加;
(4)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
【解答】解:A、80℃的物體和20℃的物體的質(zhì)量關(guān)系未知,所以內(nèi)能大小無法比較,故A錯誤;
B、發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差,因內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān),所以內(nèi)能小的可能溫度高,內(nèi)能大的可能溫度低,則熱量可以從內(nèi)能小的物體傳給內(nèi)能大的物體,故B正確;
C、一個物體吸收了熱量,它的溫度不一定會升高,如冰熔化,吸收熱量,溫度不變,故C錯誤;
D、做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,一個物內(nèi)能增大,不一定是吸收了熱量,也可能是外界對它做了功,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題主要考查學(xué)生對溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系的了解和掌握,特別注意熱量是發(fā)生熱傳遞時,物體吸收或放出的能量,不是物體含有的。
5.(2分)如圖所示,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是( ?。?br />
A.做功沖程
B.彎折鐵絲
C.電風(fēng)扇
D.壓縮點火
【分析】(1)內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
(2)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
(3)用電器工作時將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量。
(4)壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:A、在內(nèi)燃機的做功沖程中,燃氣膨脹對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,故A正確;
B、彎折鐵絲時,是通過做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
C、電風(fēng)扇工作時,將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故C錯誤;
D、壓縮點火,屬壓縮氣體做功,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題的關(guān)鍵是明確做功的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,物體對外做功是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,對物體做功是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
6.(2分)小明用時10s從地面上到了二樓自己家,則小明同學(xué)這次上樓梯的功率大約是( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
【分析】先估測小明同學(xué)的重力,再估測一層樓的高度,根據(jù)W=Gh求出他上樓時做的功,最后由P=求出功率。
【解答】解:
小明同學(xué)的重力約為500N,每層樓的高度約為3m,從地面上到二樓的高度為3m,
小明同學(xué)這次上樓梯克服自身重力做的功:
W=Gh=500N×3m=1500J,
則小明同學(xué)這次上樓梯的功率:
P===150W。
故選:C。
【點評】本題考查了功率的估算,要注意估測法是利用物理概念、規(guī)律、物理常數(shù)和常識對物理量的數(shù)值、數(shù)量級進行快速計算以及對取值范圍合理估測的方法。
7.(2分)如圖,斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內(nèi)將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉到頂端,拉力是150N,則下列說法正確的是(忽略繩子的重力)( ?。?br />
A.拉力所做的功是300J B.拉力的功率是50W
C.斜面的機械效率是80% D.斜面上的摩擦力是50N
【分析】(1)利用W=Fs計算該過程拉力做的功;
(2)利用P=求拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh求出有用功,利用W額=W總﹣W有求出額外功,斜面的機械效率等于有用功與總功之比;
(4)然后利用W額=fs計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大小。
【解答】解:
A、拉力所做的功:W總=Fs=150N×3m=450J,故A錯誤;
B、拉力的功率:P===75W,故B錯誤;
C、有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J,
斜面的機械效率:η=×100%=×100%≈66.7%,故C錯誤;
D、額外功:W額=W總﹣W有用=450J﹣300J=150J,
由W額=fs可得,物體在斜面上受到的摩擦力:
f===50N,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了使用斜面時有用功、總功、功率、機械效率的計算,知道使用斜面克服摩擦做的功為額外功是關(guān)鍵。
8.(2分)將皮球從離地某一高度O點處水平拋出,球落地后又彈起。它的部分運動軌跡如圖所示。下列說法正確的是( )
A.皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點時動能相等
B.皮球第一次反彈后到達最高點P點時速度為零
C.皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能
D.若將皮球表面涂黑,則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑
【分析】A、由圖可知,每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低,說明小球受到空氣阻力,機械能逐漸變??;機械能是物體動能與勢能的總和,AB兩點高度相同則重力勢能相同。
B、從軌跡來看,小球既有豎直方向的速度又有水平方向的速度。
C、每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低,說明小球受到空氣阻力,機械能逐漸變小。
D、彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān),黑色圓斑的大小能反應(yīng)小球彈性形變程度,圓斑越大,形變越大。
【解答】解:
A、由圖可知,每次小球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低,說明小球受到空氣阻力,機械能逐漸變小,在A點的機械能大于在B點的機械能;機械能是物體動能與勢能的總和,在AB兩點高度相同則重力勢能相同,所以在A點的動能大于在B點的動能;故A錯誤。
B、從軌跡來看,小球既有水平方向的速度又有豎直方向的速度。小球在最高點時,豎直方向速度為零,但是仍然能往右運動,說明小球還具有水平方向速度;故B錯誤。
C、每次小球反彈到的最高點都比上一次的最高點要低,說明小球受到空氣阻力,機械能逐漸變?。籆點在D點之前,故在D點的機械能小于在C點的機械能;故C正確。
D、彈性勢能大小與彈性形變程度有關(guān),黑色圓斑的大小能反應(yīng)小球彈性形變程度,圓斑越大,形變越大。在M點與在N點小球的動能與重力勢能都為零,又因為小球在M點機械能大于N點機械能,故小球在M點的彈性勢能大于在N點的彈性勢能,故在M點的圓斑要大于在N點的圓斑。故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查了機械能的相互轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識。
9.(2分)用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱(如圖甲),根據(jù)測得的數(shù)據(jù)分別畫出兩液體溫度隨加熱時間變化的圖像(如圖乙)。不計熱量損失,則下列推斷正確的是( ?。?br />
A.加熱相同時間,a液體升高溫度多,吸收熱量多
B.若兩種液體質(zhì)量相等,則b液體的比熱容較大
C.若兩種液體比熱容相等,則a液體的質(zhì)量較大
D.若吸收相同的熱量,b液體升高溫度較大
【分析】(1)相同的熱源加熱物體,相同時間提供的熱量相同;
(2)由c=可知,質(zhì)量相等的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,溫度升高多的比熱容??;
(3)由m=知,若兩種液體比熱容相等,吸收相同的熱量,溫度升高多的,質(zhì)量?。?br />
(4)由圖乙可知,吸收相同的熱量,a、b哪個溫度升高得多。
【解答】解:A、已知用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱,所以相同時間兩種液體吸收的熱量相同。故A錯誤;
B、加熱相同時間,兩液體吸收的熱量相同,若兩種液體質(zhì)量相等,由圖乙可知,b液體升高溫度較小,由c=可知,b液體的比熱容較大。故B正確;
C、加熱相同時間,兩液體吸收的熱量相同,若兩種液體比熱容相等,由圖乙可知,a的溫度升高得多,由m=知,a液體的質(zhì)量較小。故C錯誤;
D、由圖乙可知,吸收相同的熱量(即加熱相同時間),b液體升高溫度較小。故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了吸熱公式Q吸=cm△t的應(yīng)用,分析物體的溫度﹣加熱時間的關(guān)系圖像、從中得出相關(guān)信息是關(guān)鍵。
10.(2分)在如圖甲所示的電路圖中,開關(guān)S閉合后,A1的示數(shù)為1.2A,A2的示數(shù)如圖乙所示,下列判斷準(zhǔn)確的是( ?。?br />
A.通過L1的電流為1.2A B.通過L1的電流為0.2A
C.通過L2的電流為0.2A D.通過L2的電流為1.0A
【分析】先確定電路的連接方式和兩個電流表的位置、示數(shù),然后根據(jù)并聯(lián)電路中電流的規(guī)律I=I1+I2求出通過各燈泡的電流。
【解答】解:由圖甲可知,兩燈泡并聯(lián),電流表A1在干路中,是測量干路中的電流即總電流,I=1.2A;
電流表A2是測量支路L2中的電流,
圖甲中A2選量程為0﹣0.6A,示數(shù)I2=0.2A,通過L2的電流為0.2A;
因為并聯(lián)電路電流的規(guī)律:I=I1+I2,
所以通過支路L1的電流:
I1=I﹣I2=1.2A﹣0.2A=1A。
故ABD錯、C正確。
故選:C。
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點,確定兩個電流表的位置是關(guān)鍵。
11.(2分)如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合時,發(fā)現(xiàn)小燈泡L1、L2都不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則電路的故障可能是( )
A.L1斷路 B.L1短路 C.L2斷路 D.L2短路
【分析】首先判定電路的連接方式;S閉合后,兩個燈不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,說明電路是開路;電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn),說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連。
【解答】解:讀圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測量的是L1兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;
當(dāng)S閉合后,兩個燈不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,說明電路是開路;電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn),說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連,因此電路故障為燈泡L1發(fā)生了斷路。
故選:A。
【點評】本題考查了根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)情況判斷串聯(lián)電路的故障,電流表示數(shù)為零說明故障是開路,電壓表有示數(shù),說明開路在電壓表的兩接線柱之間。
12.(2分)校園里的自動售貨機可通過手機掃碼(閉合S1)或通過投幣(閉合S2),啟動電動機完成自動售貨,在光線較暗時光控開關(guān)S3自動閉合,接通燈泡照明,符合上述情況的電路設(shè)計是下圖中的( )
A. B.
C. D.
【分析】根據(jù)題意可知,通過手機掃碼和投幣都可以啟動電動機完成自動售貨,說明開關(guān)S1和開關(guān)S2可以獨立工作、互不影響即為并聯(lián),
再由照明燈泡與電動機工作時互不影響可知電動機與照明燈并聯(lián),且照明燈泡只由光控開關(guān)控制,據(jù)此分析進行解答。
【解答】解:由題意可知,通過手機掃碼使開關(guān)S1閉合或通過投幣使開關(guān)S2閉合都能啟動電動機完成自動售貨,
由并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知,開關(guān)S1和開關(guān)S2應(yīng)并聯(lián)共同控制電動機;
由題知,在光線較暗時光控開關(guān)S3自動閉合,接通燈泡照明,則燈泡與電動機并聯(lián)能獨立工作,且只由光控開關(guān)S3控制,
綜上結(jié)合選項圖可知,只有A圖符合題意。
故選:A。
【點評】本題考查了串、并聯(lián)電路的設(shè)計,知道串聯(lián)電路中各元件間相互影響,并聯(lián)電路中各支路間互不影響。
二.填空題(本題共12小題,每空1分,共36分)
13.(8分)在生產(chǎn)生活中,人們常用的簡單機械除了杠桿、滑輪,還有輪軸和斜面。如圖甲所示,升旗時,旗桿頂端A裝置是 定 滑輪(選填“定”或“動”),使用它的作用是 改變力的方向 ,如圖乙所示,手柄 粗?。ㄟx填“粗”或“細”)一些的螺絲刀用起來更省力。
【分析】(1)定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿,既不省力也不費力,但是可以改變力的方向;
(2)輪軸是一種省力機械,支點在軸心,輪半徑(動力臂)是軸半徑(阻力臂)的幾倍,作用在輪上的力(動力)就是軸上力(阻力)的幾分之一,是省力杠桿。
【解答】解:(1)旗桿頂端A裝置的軸不能隨物體一起移動是定滑輪,其本質(zhì)是等臂杠桿,使用它不省力,但是可以改變用力方向;
(2)螺絲刀相當(dāng)于輪軸,根據(jù)杠桿的平衡條件F1?R=F2?r可知,手柄粗一些的螺絲刀用起來更省力。
故答案為:定;改變力的方向;粗。
【點評】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗考查我們對生活常用的簡單機械的認(rèn)識,掌握好各種簡單機械的特點是解題的關(guān)鍵。
14.(4分)如圖所示是熱機的 做功 沖程;是將 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化成 機械 能;一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min,該汽油機每秒鐘做功 10 次。
【分析】汽油機完成一個工作循環(huán),經(jīng)過四個沖程,燃氣對外做功一次,活塞往復(fù)兩次,飛輪轉(zhuǎn)動兩周;完成4個沖程;
壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
【解答】解:由圖知,兩個氣門關(guān)閉,活塞向下運動,是做功沖程,此時高溫高壓氣體推動活塞做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;
單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min=20r/s,也就是1s飛輪轉(zhuǎn)動20r,飛輪轉(zhuǎn)動20r,燃氣對外做功10次,完成10個工作循環(huán)。
故答案為:做功;內(nèi);機械;10。
【點評】本題的難點是明白內(nèi)燃機一個工作循環(huán),經(jīng)歷四個沖程,燃氣對外做功一次,活塞往返兩次,曲軸轉(zhuǎn)動兩周。
15.(7分)如圖所示電路,要使燈泡L1和L2串聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) S2 ,要使燈泡L1和L2并聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) S1和S3 ,只閉合開關(guān)S1和S2時,燈泡 L1 亮,一定不能同時閉合 S2、S3 兩個開關(guān)。
【分析】(1)把幾個用電器首尾相接,連入電路是串聯(lián),串聯(lián)電路中電流處處相等。
(2)把幾個用電器首首相接、尾尾相接,再連入電路,就是并聯(lián),并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。
(3)不經(jīng)過用電器電源兩極直接相連,電源短路,會損壞電源,這是絕對不允許的。
【解答】解:電路如圖所示,只閉合開關(guān)S2時,電流的路徑只有一條,燈泡L1和L2串聯(lián)接入電路中;
只閉合開關(guān)S1和S3時,電流的路徑有兩條,分別經(jīng)過兩個燈泡,所以燈泡L1和L2是并聯(lián)的;
只閉合開關(guān)S1和S2時,燈泡L2被短路不接入電路中,只有燈泡L1亮;
若同時閉合開關(guān)S2、S3,電源短路,這是不允許的。
故答案為:S2;S1和S3;L1;S2、S3。
【點評】本題考查了判斷電路元件的連接方式,知道串并聯(lián)電路的連接方式、分析清楚電路結(jié)構(gòu)即可正確解題。
16.(3分)人騎電動自行車下坡時重力勢能 減小?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。到達坡底后在水平路面上勻速騎行過程中,機械能 不變?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)。剎車后很快停了下來,發(fā)現(xiàn)剎車片很燙,這是通過 做功 的方式改變剎車片的內(nèi)能。
【分析】(1)重力勢能大小跟質(zhì)量、被舉的高度有關(guān)。被舉的高度一定時,質(zhì)量越大,重力勢能越大;質(zhì)量一定時,高度越高,重力勢能越大。
(2)動能大小跟質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定時,速度越大,動能越大;速度一定時,質(zhì)量越大,動能越大。
機械能等于動能和勢能之和。
(3)改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
【解答】解:(1)人騎電動自行車下坡時,人和車的質(zhì)量不變,高度減小,重力勢能減小。
(2)到達坡底后在水平路面上勻速騎行過程中,人和車沒有發(fā)生彈性形變,不具有彈性勢能,機械能等于動能和重力勢能之和,在水平路面上行駛時,人和車質(zhì)量不變,速度不變,動能不變,高度不變,重力勢能不變,故動能和重力勢能之和不變,機械能不變。
(3)剎車時車輪和剎車片摩擦生熱,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能。
故答案為:減小;不變;做功。
【點評】本題通過人騎電動車考查了重力勢能、動能、機械能的變化,還考查了改變物體內(nèi)能的方式等,體現(xiàn)了生活處處皆物理。
17.(4分)如圖,彈簧的左端固定,右端連接一個小球,把它們套在光滑的水平桿上,a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b是彈簧原長時小球的位置,c是小球到達最右端的位置。則小球從a運動到c的過程中,在 ?。ㄟx填“a”、“b”或“c”)位置機械能最大;從b到c的過程中,小球的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的 彈性勢能 。
【分析】本題的研究對象是小球。動能的影響因素是質(zhì)量和速度,彈性勢能的影響因素是物體發(fā)生彈性形變的程度,據(jù)此可結(jié)合物體的運動情況做出判斷。
【解答】解:由題意可知,小球從a運動到b的過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能,到達b點時,彈簧恢復(fù)原狀,不計摩擦阻力,其彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能;再從b運動到c時,彈簧被拉伸,小球的動能再逐漸轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,小球的機械能會變小。因此,在b點時小球的機械能最大。
故答案為:b;彈性勢能。
【點評】本題主要考查了動能與彈性勢能之間的轉(zhuǎn)化,會分析物體的運動情況及動能與彈性勢能的影響因素,是解答的關(guān)鍵。
18.(2分)如圖所示,可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿OA,其中點B處掛一重力為100N的物體在A處施加豎直向上的拉力F,使杠桿在水平位置平衡,則拉力F大小為 50N ,若始終保持拉力F的方向豎直向上,則在杠桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)動到圖中虛線位置的過程中,拉力F大小將 不變 (選填“變大”、“變小”或“不變”)
【分析】(1)物體的重力為阻力,杠桿在水平位置保持平衡時,OB為阻力臂,OA為動力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2求出拉力的大小;
(2)畫出動力和阻力的作用線,找出動力臂和阻力臂,利用三角形的相似關(guān)系,確定動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況。
【解答】解:杠桿在水平位置保持平衡,由F1L1=F2L2可得,拉力的大?。篎=G=×100N=50N;
若始終保持拉力F的方向豎直向上,則在杠桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)動到圖中虛線位置的過程中,如下圖所示:
杠桿該位置,OA′為動力臂,OB′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚,
因為△OB′D∽△OA′C,
所以O(shè)B′:OA′=OD:OC=1:2,
因為杠桿平衡,所以F′LOA′=GLOB′,
則F′==G=×100N=50N;
由此可知,力F的大小不變,故D錯誤。
故答案為:50N;不變。
【點評】本題考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的了解和掌握,能畫出杠桿在B位置的力臂并借助三角形相似確定其關(guān)系是本題的關(guān)鍵。
19.(3分)用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在10s內(nèi)豎直勻速提升4m,機械效率為80%,則有用功為 800 J,拉力的功率為 100 W。若增大所提物體的質(zhì)量,則滑輪組機械效率將 增大?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”)。
【分析】(1)知道物重和提升的高度,根據(jù)W=Gh求出所做的有用功;
(2)根據(jù)W總=求總功,利用P=求拉力的功率;
(3)提高滑輪組機械效率的方法:增大提升的物重,減小動滑輪重、減小摩擦。
【解答】解:
(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=200N×4m=800J;
(2)由η=可得拉力做的總功:
W總===1000J,
拉力做功功率:
P===100W;
(4)若僅增加物體的質(zhì)量即增加被提升物體的重力,提升高度不變時,所做的有用功增大,而額外功幾乎不變,有用功在總功所占的比例增大,所以滑輪組的機械效率增大。
故答案為:800;100;增大。
【點評】本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、功率的計算,要注意額外功不等于克服動滑輪重力做的功,因為裝置還需要克服摩擦力和繩重做額外功。
20.(3分)給充電寶充電時,充電寶相當(dāng)于 用電器?。ㄌ睢半娫础被颉坝秒娖鳌保H鐖D甲所示,當(dāng)開關(guān)S由接點1轉(zhuǎn)到接點2時,電壓表、電流表示數(shù)變化如圖乙所示,則燈泡L2兩端的電壓是 4 伏。
【分析】(1)給充電寶充電時,充電寶會消耗電能;
(2)由電路圖可知,當(dāng)S接1時,電路為L1的簡單電路,電壓表測電源的電壓;當(dāng)S接2時,兩電阻串聯(lián),電壓表測L1兩端的電壓,知道電源電壓,可以計算出燈泡L2兩端的電壓。
【解答】解:
(1)因為給充電寶充電時,充電寶會消耗電能,所以它相當(dāng)于一個用電器;
(2)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S接1時,電路為L1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,由圖乙可知,電源的電壓U=6V,
當(dāng)S接2時,兩燈泡串聯(lián),電壓表測L1兩端的電壓,由圖乙可知,此時L1兩端的電壓為U1=2V,
由串聯(lián)電路的電壓特點可知,燈泡L2兩端的電壓:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V。
故答案為:用電器;4。
【點評】本題考查對電路組成部分的認(rèn)識、電路的動態(tài)分析,根據(jù)題意和圖乙得出對應(yīng)的電壓是解決該題的關(guān)鍵。
21.(3分)用如圖的裝置探究動能大小與哪些因素有關(guān)。讓小車從斜面頂部由靜止開始下滑,撞擊置于水平面上的木塊。
(1)實驗時用木塊被撞擊后移動的 距離 來反映小車動能大小。
(2)讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑,小車運動到水平面上時的速度大小 相等?。ㄟx填“相等”或“不等”),裝有鉤碼的小車將木塊推得較遠,這說明動能的大小與物體的 質(zhì)量 有關(guān)。
【分析】(1)掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用,實驗通過木塊被小車推動的距離來體現(xiàn)小車具有的動能;
(2)小車從光滑斜面的同一高度滑下時,不同質(zhì)量的物體到水平面時的速度相同;
物體動能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān)。
【解答】解:(1)實驗中通過觀察木塊被推動的距離來比較動能大小的,這用到了轉(zhuǎn)換法;
(2)讓裝有鉤碼的小車和未裝鉤碼的小車分別從斜面頂部由靜止開始下滑,小車運動到水平面上時的速度大小相等,裝有鉤碼的小車質(zhì)量大,動能大,做功多,將木塊推得較遠,這說明動能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。
故答案為:(1)距離;(2)相等;質(zhì)量。
【點評】此題探究動能的大小與哪些因素有關(guān)的實驗,考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在實驗中的應(yīng)用,其中注意學(xué)習(xí)控制變量和改變變量的方法。
22.(4分)小明用如圖所示的方法“測量提升物體所做的功”,操作時他將小車先后倒放和正放在斜面上,用彈簧測力計沿斜面勻速拉動小車至高度h處,實驗記錄在如下表中。
小車放法
小車重G/N
提升高度h/cm
沿斜面的拉力F/N
斜面長s/cm
倒放
4
15
1
90
正放
4
15
0.7
90
(1)分析比較F與G的大小,可得初步結(jié)論:用斜面提升物體時, 可以省力 。
(2)小車倒放時,沿斜面拉比沿豎直提升多做功 0.3 J。分析發(fā)現(xiàn),小車正放時沿斜面拉也比沿豎直提升做功多,可得初步結(jié)論:用斜面提升物體時, 不能省功 。
(3)小車正放時比倒放時的斜面機械效率 大?。ㄟx填“大”或“小”),由此可知:用同一斜面提升同一物體時,斜面的機械效率與 摩擦力大小 有關(guān)。
【分析】(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(2)求出有用功和總功,然后得出結(jié)論;
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出機械效率的大小,然后得出結(jié)論。
【解答】解:(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,使用斜面時,拉力要小于重力,即用斜面提升物體時,可以省力;
(2)小車倒放時,拉力所做的功為:W總=Fs=1N×0.9m=0.9J,豎直提升所做的功為:W有=Gh=4N×0.15m=0.6J;
則沿斜面拉比沿豎直提升多做的功為:W=W總﹣W有=0.9J﹣0.6J=0.3J;
小車正放或倒放時,沿斜面拉也比沿豎直提升做功多,這表明用斜面提升物體時,不能省功;
(3)小車正放時,拉力所做的功為:W'總=F's=0.7N×0.9m=0.63J,兩次的有用功相同,總功不同,小車正放時受到的摩擦力要小一些,根據(jù)公式η=可知,總功越大機械效率越低;故斜面的機械效率與摩擦力大小有關(guān)。
故答案為:(1)可以省力;(2)0.3;不能省功;(3)大;摩擦力大小。
【點評】此題考查了利用斜面不能省功的實驗探究,根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論是關(guān)鍵。
23.(3分)某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線,若在6min內(nèi)完全燃燒了0.2kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),煤的熱值為3×107J/kg。煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量 6×106 J;在燒水過程中, 0~2min 熱效率最高(選填“0~2min”、“2~4min”或“4~6min”),其值為 42% 。
【分析】(1)已知煤的質(zhì)量和熱值,利用Q=mq可求得煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;
(2)由圖知,0﹣2min時間加熱,水升高的溫度最高可知其熱效率最高;
(3)燒水時的熱效率(熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比)。
【解答】解:
(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放=mq=0.2kg×3×107J/kg=6×106J;
(2)圖中所示在0~2min時間內(nèi),水的溫度升高最快,所以該時間段熱效率最高;
(3)在0~2min時間內(nèi)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q放1=Q放×=2×106J;
在0~2min時間內(nèi)水吸收的熱量Q吸1=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(40℃﹣20℃)=8.4×105J;
煤爐燒水時的熱效率η==×100%=42%。
故答案為:6×106;0~2min;42%。
【點評】本題考查了學(xué)生對吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運用,能從液體的溫度隨時間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵
24.(3分)小明從如圖甲所示的位置,開始練習(xí)操作無人機的起飛和懸停,無人機獲得的升力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示,5s后懸停在4m高度.若整個過程不計空氣阻力.(g取10N/kg)
(1)無人機上升途中突然斷電,無人機 不會?。ㄟx填“會”或“不會”)立即下落.第3﹣3.5s內(nèi),無人機做 加速上升 運動(選填“加速上升”、“減速上升”、“加速下降”或“減速下降”)。
(2)無人機從開始上升到懸停的過程中,克服重力做功的功率為 1.6 W.
【分析】(1)一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性;
5s后懸停在4m高度,飛機懸停在空中時,升力等于重力,3﹣3.5s時,升力F>G,由此可判斷無人機的運動狀態(tài);
(2)由W=Gh可求得克服重力做功,由P=可求得克服重力做功的功率。
【解答】解:無人機上升途中突然斷電后,由于慣性,不會立即下落;
5s后懸停在4m高度,飛機懸停在空中時,升力等于重力,由圖乙可知,F(xiàn)=G=2N,
由圖乙可知,3﹣3.5s時,升力F>G,所以無人機加速上升;
克服重力做功W=Gh=2N×4m=8J,
克服重力做功的功率P===1.6W。
故答案為:不會;加速上升;1.6。
【點評】此題主要考查慣性、功和功率的計算,讀懂圖乙圖像是解答此題的關(guān)鍵。
三.解答題(本題共6題,共40分)
25.如圖甲是教室里的學(xué)生座椅,乙圖是它的側(cè)面圖,要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉(zhuǎn)動,請在圖乙中畫出;①F的力臂②F的示意圖。
【分析】(1)力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離;
(2)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小。
【解答】解:
由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越??;圖中支點在A點,要求在C點用力,連接AC,則AC就是最長的動力臂L;由題意可知,要在C點用最小的力F使座椅繞A開始逆時針轉(zhuǎn)動,則動力應(yīng)垂直于力臂L向左,據(jù)此可畫出最小動力F的示意圖;如下圖所示:
【點評】本題的解題關(guān)鍵是通過杠桿的平衡條件得出:在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越小的結(jié)論。
26.如圖所示實物電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線按要求完成電路連接。要求:燈L1、L2串聯(lián),電壓表只測量L1兩端的電壓,不考慮電壓表量程的選擇,導(dǎo)線不交叉。
【分析】電路元件逐個順次連接的電路叫串聯(lián)電路。由題意可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表只測量L1兩端的電壓,所以電壓表與L1并聯(lián),據(jù)此連接電路。
【解答】解:由題意知,兩燈串聯(lián),應(yīng)將兩燈依次連接,電壓表只測量L1兩端的電壓,將電壓表正接線柱與L1右側(cè)接線柱相連,即與L1并聯(lián),如圖所示:
【點評】本題考查了根據(jù)題意連接實物電路圖,是一道較為簡單的作圖題。
27.如圖所示的電路,請在兩個“〇”內(nèi)填入電表的符號,使開關(guān)S閉合時兩電阻組成并聯(lián)電路。
【分析】電流表測電路電流時應(yīng)串聯(lián)在電路中,可近似看成一根導(dǎo)線;電壓表測電壓時應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端,可近似看成開路狀態(tài);根據(jù)兩電阻組成并聯(lián)電路結(jié)合電路流向法進行解答。
【解答】解:由電路圖可知,開關(guān)S閉合時,要使電阻R1、R2并聯(lián),電路從電源的正極出發(fā)后開始分支,一支經(jīng)R1,另一支經(jīng)下面的電表、R2,然后兩者匯合后經(jīng)開關(guān)S回到電源的負極,所以下方電表為電流表,上方電表為相當(dāng)于斷路的電壓表,如下圖所示:
【點評】本題考查了電表的正確使用,熟知串并聯(lián)電路的特點、電壓表和電流表的正確使用是關(guān)鍵。
28.新冠肺炎疫情期間,全國各地人民馳援武漢。圖為某地馳援武漢物資出征照片,已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛10.08km,所用時間為720s,消耗燃油3L(假設(shè)燃油完全燃燒),汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率恒為60kW。(燃油的密度為0.8×103kg/m3,熱值為3×107J/kg)求:
(1)汽車行駛的速度;
(2)汽車行駛過程牽引力所做的功;
(3)汽車的燃油完全燃燒放出的熱量;
(4)汽車發(fā)動機的效率。
【分析】(1)已知汽車行駛的時間和路程,根據(jù)v=計算汽車行駛的速度;
(2)已知汽車發(fā)動機的功率,根據(jù)W=Pt計算汽車行駛過程牽引力所做的功;
(3)已知消耗燃油的體積,根據(jù)密度公式得出燃油的質(zhì)量,根據(jù)Q放=q燃油m計算汽車的燃油完全燃燒放出的熱量;
(4)根據(jù)η=×100%計算汽車發(fā)動機的效率。
【解答】解:(1)汽車行駛時間t=720s=0.2h,
汽車行駛的速度v===50.4km/h;
(2)汽車發(fā)動機在這段時間內(nèi)的功率恒為P=60kW=60000W,
汽車行駛過程牽引力所做的功W=Pt=60000W×720s=4.32×107J;
(3)消耗燃油的體積V=3L=3dm3=0.003m3,
燃油的質(zhì)量為m=ρ燃油V=0.8×103kg/m3×0.003m3=2.4kg,
汽車的燃油完全燃燒放出的熱量Q放=q燃油m=3×107J/kg×2.4kg=7.2×107J;
(4)汽車發(fā)動機的效率η=×100%=×100%=60%。
答:(1)汽車行駛的速度為50.4km/h;
(2)汽車行駛過程牽引力所做的功為4.32×107J;
(3)汽車的燃油完全燃燒放出的熱量為7.2×107J;
(4)汽車發(fā)動機的效率為60%。
【點評】本題考查速度、功率、熱量及效率的有關(guān)計算,有一定綜合性。
29.小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。
(1)圖甲中,杠桿靜止時處于 平衡?。ㄟx填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。為使杠桿在水平位置平衡,小明應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向 右?。ㄟx填“左”或“右”)移。在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼位置,使杠桿重新在水平位置平衡,這樣做的目的是便于直接在杠桿上 測量力臂 。
(2)如圖乙所示,在杠桿左側(cè)A位置(左邊位置第四格)先掛了3個鉤碼,每個鉤碼為0.5N,在右側(cè)B位置(右邊位置第三格)用彈簧測力計豎直向下拉杠桿,使其在水平位置平衡,彈簧測力計的示數(shù)為 2 N。
(3)如圖丙所示,小明在A位置掛一個彈簧測力計,在B位置掛了2個鉤碼,現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位置,在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡,則彈簧測力計示數(shù) 變小 ,原因是測力計的拉力力臂 變大 (均選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)小明用如圖丁裝置進行探究,發(fā)現(xiàn)總是無法得到教材上所給出的杠桿平衡條件,其原因是 杠桿的自重對杠桿平衡有影響 。
(5)小明多次實驗收集多組數(shù)據(jù),目的是 ?。ㄟx填“a”或“b”)。
a.多次實驗取平均值減小實驗誤差
b.使實驗結(jié)論更具有科學(xué)性和普遍性
【分析】(1)杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)是平衡狀態(tài);調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時,平衡螺母向上翹的一端移動;使杠桿在水平位置平衡的目的是為了直接從杠桿上讀出力臂;
(2)由杠桿的平衡條件可推出B處彈簧測力計的示數(shù);
(3)當(dāng)拉力由傾斜變成豎直時,會造成力臂變大,相應(yīng)的力會變小,這樣才能繼續(xù)平衡;
(4)圖丁中,支點位于動力和阻力的右側(cè),彈簧測力計不但提了鉤碼,而且還提了杠桿,杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了影響;
(5)只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,偶然性太大,因此應(yīng)獲取多組實驗數(shù)據(jù)找普遍規(guī)律從而得出杠桿平衡條件。
【解答】解:(1)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)是平衡狀態(tài);為排除杠桿自重對實驗的影響,實驗前把杠桿中心支在支架上,杠桿靜止在圖甲所示位置,杠桿右端偏高,應(yīng)將杠桿右端的螺母向右端移動,使杠桿在水平位置平衡;
在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼位置,使杠桿重新在水平位置平衡,這樣做的目的是為了直接從杠桿上測量力臂;
(2)一個鉤碼的重力為G,設(shè)杠桿的一個小格為L,
由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知,
3G×4L=F×3L
解得:F=4G=4×0.5N=2N;
(3)圖丙中,當(dāng)彈簧測力計繞A點從C位置轉(zhuǎn)動到D位置的過程中,要保持杠桿仍在水平位置平衡,則拉力F將變小,這是因為,當(dāng)拉力由傾斜變成豎直時,阻力阻力臂不變,拉力F力臂變大,相應(yīng)的力會變小,這樣才能繼續(xù)平衡;
(4)利用如圖丁所示裝置進行探究,杠桿的重心沒有通過支點,杠桿的自重對杠桿平衡有影響;
(5)探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律,使結(jié)論具有普遍性,故選b;
故答案為:(1)平衡;右;測量力臂;(2)2;(3)變小;變大;(4)杠桿的自重對杠桿平衡有影響;(5)b。
【點評】在探究杠桿平衡條件時,使杠桿在水平位置平衡,是為了便于在杠桿上讀出動力臂和阻力臂。杠桿平衡條件是杠桿平衡計算的基礎(chǔ)內(nèi)容,一定要掌握。在探究杠桿平衡條件的實驗中為得出普遍性的規(guī)律,在實驗中應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)進行分析。
30.利用如圖甲所示的實驗裝置探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關(guān)系”,操作如下:
(1)除了圖中所示器材,還需要的測量儀器有天平和 秒表??;
(2)在兩燒杯中分別裝入初溫相同且 質(zhì)量 相等的沙子和水;
(3)用相同的酒精燈火焰加熱,并用玻璃棒不斷攪拌,使用玻璃棒的目的是 使水和沙子受熱均勻 ,每隔相同的時間記錄一次溫度,其中某時刻的溫度如圖乙所示,其示數(shù)為 39 ℃。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制成溫度與時間的關(guān)系圖象如圖丙所示;
(4)實驗中,是通過比較 加熱時間 來間接反映沙子和水吸收的熱量;
(5)分析圖象可知,沙子的比熱容為 2.1×103 J/(kg?℃)。
【分析】(1)(4)我們使用相同的酒精燈通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法,據(jù)此分析回答;
(2)探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關(guān)系”時,需要控制沙子和水的質(zhì)量相同;
(3)實驗中水和沙子受熱均勻;根據(jù)溫度計的分度值讀出溫度計的示數(shù);
(5)根據(jù)題意應(yīng)用吸熱公式求出比熱容。
【解答】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,因通過加熱時間的長短來比較吸熱多少,故除了如圖所示器材和天平外,還需要的測量工具為秒表;
(2)根據(jù)控制變量法知在兩燒杯中分別裝入初溫相同且質(zhì)量相等的沙子和水;
(3)用玻璃棒不斷攪拌使水和沙子受熱均勻;
溫度計的分度值是1℃,其示數(shù)為39℃;
(4)實驗中,是通過比較加熱時間來間接反映沙子和水所吸收熱量的多少,這種解決物理問題的方法稱之為轉(zhuǎn)換法;
(5)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,在5min內(nèi),水的溫度變化為:50℃﹣30℃=20℃,沙子的溫度變化為:50℃﹣10℃=40℃;
它們吸收的熱量相等 即c水mΔt水=c沙子mΔt沙子,即:4.2×103J/(kg?℃)×m×20℃=c沙子×m×40℃;
解得:c沙子=×4.2×103J/(kg?℃)=2.1×103J/(kg?℃)。
故答案為:(1)秒表;(2)質(zhì)量;(3)使水和沙子受熱均勻;39;(4)加熱時間;(5)2.1×103。
【點評】本題探究“沙子和水的溫度變化與吸熱的關(guān)系”,考查控制變量法、轉(zhuǎn)換法和推理法的運用及所用的測量工具與比較吸熱能力的方法。
31.小明和同組的同學(xué)們一起做“探究并聯(lián)電路中的電流關(guān)系”的實驗,以下是他們的部分實驗過程。
(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)該處于 斷開 狀態(tài)。
(2)如圖甲所示,當(dāng)小明連好電路,他正想合上開關(guān)開始測量時,另一同學(xué)發(fā)現(xiàn)其電路有錯誤,提示他如果合上開關(guān),將出現(xiàn) 短路 現(xiàn)象,除了兩只燈都不亮以外,還會造成 燒壞電流表或電源 的不良后果。
(3)聰明的小明同學(xué)醒悟過來,只拆除了一根導(dǎo)線的一個接線頭,換接在另一個接線柱上就成了正確電路。請你在圖中將小明同學(xué)糾正好的那根線接好,并在要拆除的那根線上打上“×”號。
(4)小明正確連接電路后,閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針的位置如圖乙所示,原因是: 電流表沒有調(diào)零 ;
(5)正確測出電路中的電流如圖丙所示,則該處電流大小是 0.42 A。
(6)下表是小明在實驗中用兩盞規(guī)格相同的小燈泡測得的實驗數(shù)據(jù),由數(shù)據(jù)小明得出的結(jié)論是:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流相等。請指出小亮在探究過程中的不妥之處: 實驗用同一規(guī)格的燈泡進行實驗且實驗次數(shù)太少 。
通過燈L1的電流I1/A
通過L2的電流I2/A
干路的電流I/A
0.14
0.14
0.28
【分析】(1)為保護電路安全,在拆裝電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);
(2)不經(jīng)過用電器直接把電源兩極連接起來會造成電源短路,分析圖示電路圖,然后答題;
(3)電路元件并列連接的方式是并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)的接法分析圖示電路圖進行修改;
(4)閉合開關(guān)前,電流表指針不在零刻度線處說明電流表需要調(diào)零;
(5)根據(jù)電流表的量程和分度值讀數(shù);
(6)為得出普遍結(jié)論,應(yīng)用不同規(guī)格的實驗器材進行多次實驗。
【解答】解:(1)為保護電路安全,在拆裝電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);
(2)由圖示實物電路圖可知,閉合開關(guān),沒有經(jīng)過兩燈泡經(jīng)過電流表直接把電源兩極連接起來,電流表內(nèi)阻很小,相當(dāng)于導(dǎo)線,電路將短路,閉合開關(guān)將出現(xiàn)短路現(xiàn)象;電路出現(xiàn)短路后,電流過大,會燒壞電流表或電源;
(3)兩燈泡并聯(lián)后與電流表串聯(lián),然后接入電路,實物電路圖如圖所示:
;
(4)閉合開關(guān)前,電流表指針不在零刻度線處是因為電流表沒有調(diào)零;
(5)電流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示數(shù)為:0.4A+1×0.02A=0.42A;
(6)由表中實驗數(shù)據(jù)可知,兩支路電流相等,實驗用同一規(guī)格的燈泡進行實驗,具有局限性,為得出普遍實驗結(jié)論,應(yīng)換用不同規(guī)格的燈泡進行多次實驗。
故答案為:(1)斷開;(2)短路;燒壞電流表或電源;(3)如上圖所示;(4)電流表沒有調(diào)零;(5)0.42;(6)實驗用同一規(guī)格的燈泡進行實驗且實驗次數(shù)太少。
【點評】本題考查修改實驗電路圖、實驗評價、電流表的讀數(shù)、電路故障等;為得出普遍結(jié)論,應(yīng)使用不同規(guī)格的實驗器材進行多次實驗,測出多組實驗數(shù)據(jù)。
32.小明同學(xué)利用一根木筷、物體M、托盤和燒杯自制簡易密度秤,主要制作步驟如下:
①如圖所示,將燒杯放入A端的盤中,改變物體M懸掛點的位置至B,使木筷在水平位置靜止;
②在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的水,改變物體M懸掛點的位置至C,使木筷在水平位置再次靜止,在C點標(biāo)注水的密度值為1.0g/cm3;
③在A端的燒杯內(nèi)注入體積為V0的其它液體,重復(fù)步驟②,在密度秤上標(biāo)注刻度.
(1)從制作的步驟上分析,小明制作密度秤的原理是 杠桿平衡條件:F1L1=F2L2??;
(2)B點所標(biāo)密度值為 0 ;要在該密度秤上標(biāo)出密度為0.5g/cm3的刻度線,則所標(biāo)刻度線 在 (選填“在”或“不在”)BC的中間位置;
(3)小明發(fā)現(xiàn)他所制成的密度秤相鄰兩刻度線之間的距離太小,導(dǎo)致用此密度秤測量液體密度時誤差較大,請你設(shè)計一種改進方案 增大阻力或減小秤砣的質(zhì)量 。
(4)小明最終所制成的密度秤,OA的長度為5cm,OB的長度為4cm,OD的長度為24cm,每次測量時在A端燒杯內(nèi)均倒入體積為100cm3的液體,該密度秤所能測量的液體的最大密度為2g/cm3,則物體M的質(zhì)量為多少?
【分析】(1)小明制作密度秤的原理是杠桿平衡條件;
(2)不放物體時物體的位置就是零刻度線的位置;分析OB的長度L與被測液體的密度ρ液之間的函數(shù)關(guān)系,根據(jù)函數(shù)關(guān)系可知密度稱的刻度是否均勻;
(3)要想密度秤相鄰兩刻度線之間的距離變大,即增大動力臂的長度,根據(jù)杠桿的平衡條件分析可知;
(4)已知該密度秤所能測量的液體的最大密度,由G=mg=ρgV可得所測液體的最大重力,當(dāng)物體M掛在杠桿上的D點時,該密度秤測量液體的密度最大,當(dāng)所裝液體的密度為零,物體M懸掛點的位置在B,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2列出方程可得物體M的重力,根據(jù)G=mg計算物體M的質(zhì)量為多少。
【解答】解:(1)從制作的步驟上分析,小明制作密度秤的原理是杠桿平衡條件:F1L1=F2L2;
(2)燒杯中沒有放水時,即所裝液體的密度為零,改變物體M懸掛點的位置至B,使木筷在水平位置靜止,故此時B點所標(biāo)密度值0;
設(shè)液體密度為ρ液,OB的長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件可得:
(ρ液V0g+G燒杯)×AO=GM×L,
所以,ρ液=×﹣,V0、g、G燒杯、AO、GM為常數(shù),
故得到被測液體的密度ρ液與OB的長度L之間的函數(shù)關(guān)系,為一次函數(shù)關(guān)系,
由函數(shù)關(guān)系知:液體密度與提鈕到秤舵的距離成正比,因此密度秤的刻度是均勻的;
因為B為0刻度線,C為1.0g/cm3,0.5g/cm3在0和1.0g/cm3之間,故0.5g/cm3的標(biāo)刻度線在BC的中間位置;
(3)要想密度秤相鄰兩刻度線之間的距離變大,即增大動力臂的長度,根據(jù)杠桿的平衡條件,在阻力臂不變的情況下,可以增大阻力或減小秤砣的質(zhì)量;
(4)已知該密度秤所能測量的液體的最大密度為2g/cm3,
由G=mg=ρgV可得所測液體的最大重力:G液=ρ液最大gV液=2×103kg/m3×100×10?6m3×10N/kg=2N,
當(dāng)物體M掛在杠桿上的D點時,該密度秤測量液體的密度最大,由杠桿的平衡條件可得:
(G液+G燒杯)×AO=GM×OD,即:(2N+G燒杯)×5cm=GM×24cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由圖可知,當(dāng)所裝液體的密度為零,物體M懸掛點的位置在B,由杠桿的平衡條件可得:
G燒杯×AO=GM×OB,即:G燒杯×5cm=GM×4cm﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②兩式聯(lián)立可得:GM=0.5N;
物體M的質(zhì)量為:m===0.05kg。
故答案為:(1)杠桿平衡條件:F1L1=F2L2;(2)0;在;(3)增大阻力或減小秤砣的質(zhì)量;(4)物體M的質(zhì)量為0.05kg。
【點評】本題利用生活中的實例,考查了杠桿和密度方面的知識,要求學(xué)生對物理知識有一個全面的了解并能學(xué)以致用。讓學(xué)生體會到物理不僅是有趣的,還是有用的。
這是一份江蘇省無錫市外國語學(xué)校2021-2022學(xué)年九年級上學(xué)期期中物理試卷(附答案),共15頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省連云港市海州區(qū)2021-2022學(xué)年九年級上學(xué)期期中物理試卷(word版 含答案),共24頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,作圖和實驗探究題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份江蘇省泰州市姜堰區(qū)2021-2022學(xué)年九年級上學(xué)期期中物理試卷(word版 含答案),共35頁。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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