1.在粗糙的水平面上,用100N的水平推力使一個(gè)重為500N的物體前進(jìn)了10m,在此過程中
A. 推力做了5000J的功 B. 推力做了1000J的功
C. 重力做了5000J的功 D. 重力做了1000J的功
【答案】B
【解析】
【詳解】推力做的功W1=Fs1=100N×10m=1000J,重力做的功W2=Gs2=500N×0m=0J
故選B.
2.炎炎夏日,烈日下海灘的沙子熱得燙腳,而海水很清涼,傍晚落日后,沙子涼了,海水卻依然暖暖的,這主要是因?yàn)楹K蜕匙泳哂胁煌模? )
A. 密度B. 內(nèi)能C. 熱量D. 比熱容
【答案】D
【解析】
【詳解】水的比熱容比沙子的比熱容大,同樣受熱或冷卻的情況下,吸收或放出相同熱量,水的溫度變化比沙小,因此,在受太陽照射條件相同時(shí),海水比沙灘的溫度低,放出相同熱量時(shí),海水比沙灘的溫度高,故D正確.
3.鐵的比熱容大于銅的比熱容。當(dāng)質(zhì)量、初溫都相同的鐵塊和銅塊吸收了相同的熱量后,再將它們接觸,將有( )
A. 溫度由銅向鐵傳遞B. 溫度由鐵向銅傳遞
C. 熱量由鐵向銅傳遞D. 熱量由銅向鐵傳遞
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.溫度是指物體的冷熱程度,熱傳遞過程中傳遞的是熱量,不能說傳遞的是溫度,故AB錯(cuò)誤;
CD.質(zhì)量相同的鐵塊和銅塊,因?yàn)閏銅c煤油,質(zhì)量相同的水和煤油吸收相同的熱量時(shí),根據(jù)
知,水的溫度變化小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
6.下列四幅海陸風(fēng)示意圖,正確的是
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④
【答案】B
【解析】
【詳解】白天,陸地氣溫上升快,氣流上升;夜晚,陸地氣溫下降快,氣流下沉;而海洋的情況恰與陸地相反;所以,白天,大氣由海洋吹向陸地,而①圖中大氣由陸地吹向海洋,故①錯(cuò)誤,③正確;夜晚陸地氣溫下降快,氣流下沉,海洋氣溫下降慢,氣流上升,大氣由陸地吹向海洋,而④圖中大氣由海洋吹向陸地,故②正確,④錯(cuò)誤,故選B.
7.班里組織一次“比一比上樓時(shí)的功率”活動(dòng),從一樓登上五樓,比誰的功率最大。為此,需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是( )
①五樓到一樓的高度H; ②從一樓到達(dá)五樓所用的時(shí)間T;
③每個(gè)同學(xué)的體重G; ④四樓到五樓樓梯的長度L。
A. ①②③B. ②③④C. ①③D. ②③
【答案】D
【解析】
【詳解】由功率公式得
學(xué)生都是從同一棟樓中的一樓到五樓,所以H高度相同,沒有必要測量高度H的大小了;學(xué)生自身重不同,爬樓用的時(shí)間不同,所以必須測出各個(gè)體重和所用時(shí)間,這樣可對比出不同學(xué)生上樓時(shí)的功率大小關(guān)系了。
故選D。
8. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)過程中,下列說法正確的是 【 】
A. 試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加
B. 加熱試管中的水,是用做功的方式使水的內(nèi)能增加
C. 木塞沖開,水蒸氣對木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減少
D. 木塞沖開,能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程相同
【答案】C
【解析】
A、試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣對外做功,溫度降低,內(nèi)能減小,故A錯(cuò)誤;
B、加熱過程中,水吸熱,溫度升高、內(nèi)能增大,水的內(nèi)能增大是通過熱傳遞方式實(shí)現(xiàn)的,故B錯(cuò)誤;
C、木塞沖開,水蒸氣對木塞做功,水蒸氣的內(nèi)能減少,故C正確;
D、水蒸氣膨脹對塞子做功,將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為木塞的機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)做功沖程相同,故D錯(cuò).
故選C
9.在如圖甲所示的電路中,A1的示數(shù)為1.2A,A2的示數(shù)如圖乙所示。下列判斷正確的是
A. 通過L1的電流為0.7A
B. 通過L1的電流為1.2A
C. 通過L2的電流為1.2A
D. 通過L2的電流為2.5A
【答案】A
【解析】
【詳解】由圖像可知兩燈泡并聯(lián)。A1位于干路,A1測干路電流,A1的示數(shù)為1.2A。A2和L2串聯(lián),測L2的電流,A2如果使用0~3A量程,示數(shù)是2.5A,大于干路電流,所以A2使用0~0.6A量程,示數(shù)是0.5A。根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,所以L1的電流為:
1.2A-0.5A=0.7A
故選A。
10.如圖,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),燈L1不亮,燈L2亮,電流表的指針明顯偏轉(zhuǎn),電壓表示數(shù)為電源電壓,則故障原因可能是( )
A. L1燈絲斷了B. L1燈座兩接線柱直接接通了
C. L2燈絲斷了D. L2燈座兩接線柱直接接通了
【答案】B
【解析】
【詳解】實(shí)物圖中兩個(gè)電燈是串聯(lián),在正常時(shí),兩個(gè)電燈應(yīng)都亮,且電壓表的示數(shù)應(yīng)小于電源電壓,燈L1不亮,燈L2亮,并聯(lián)在燈L2兩端的電壓表示數(shù)為電源電壓,說明L2得到了電源電壓,故是L1短路了,即L1燈座兩接線柱直接接通了。
故選B。
11.為保證司乘人員的安全,轎車上設(shè)有安全帶未系提示系統(tǒng).當(dāng)乘客坐在座椅上時(shí),座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅.下列設(shè)計(jì)最合理的電路圖是 ( )
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【詳解】當(dāng)乘客坐在座椅上時(shí),座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅.說明當(dāng)開關(guān)S2閉合后把燈泡短路了,另外此電路還需要一個(gè)保護(hù)電阻,所以選B.
12.如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等,用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度.若G1=G2,所用豎直向上的拉力分別為F1和F2,拉力做功的功率分別為P1和P2,兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2(忽略繩重和摩擦).則下列選項(xiàng)正確的是
A. F1>F2 η1<η2 P1<P2B. F1>F2 η1=η2 P1=P2
C. F1<F2 η1<η2 P1<P2D. F1<F2 η1>η2 P1>P2
【答案】B
【解析】
【詳解】甲滑輪組n是2,乙滑輪組n是3,乙更省力.由于兩個(gè)滑輪組做的有用功相同,額外功相同,它們的機(jī)械效率也相同.在相同時(shí)間內(nèi)做的總功相同,它們的功率也相同.故B正確.
二、填空題(本題共8小題,每空1分,共24分)
13.如圖所示,先在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花,然后迅速壓下活塞,筒內(nèi)棉花燃燒起來.對這一現(xiàn)象的解釋是,活塞壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣,對筒內(nèi)空氣做了________ ,使空氣的________ 增加,________ 升高,達(dá)到乙醚著火點(diǎn).
【答案】 (1). 功 (2). 內(nèi)能 (3). 溫度
【解析】
【詳解】做功可以改變物體的內(nèi)能,人用力向下壓活塞,活塞對筒內(nèi)空氣做功,使空氣的內(nèi)能增大,溫度升高.在實(shí)驗(yàn)中玻璃筒內(nèi)放棉花,是利用了轉(zhuǎn)化的方法,因?yàn)橥矁?nèi)空氣內(nèi)能增大,溫度升高無法直接看到,所以棉花被點(diǎn)燃用于說明筒內(nèi)溫度升高了.
14.如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明,橡皮筋拉得越長,同樣的“子彈”射得越_________,這說明橡皮筋的彈性勢能與物體發(fā)生_________大小有關(guān);若橡皮筋被拉的長度相同,所用“子彈”的質(zhì)量不同,則發(fā)現(xiàn)射出時(shí)的速度也_________(選填“相同”或“不相同”)。
【答案】 (1). 遠(yuǎn) (2). 形變程度 (3). 不相同
【解析】
【詳解】[1][2]橡皮筋彈性勢能的大小可以通過子彈射出的距離來表示,橡皮筋拉得越長,彈性勢能越大,所以同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn),這說明橡皮筋的彈性勢能與形變程度有關(guān)。
[3]當(dāng)“子彈”射出時(shí),“子彈”具有的動(dòng)能是橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的,橡皮筋被拉的長度相同,說明橡皮筋的彈性勢能相同,轉(zhuǎn)化成子彈的動(dòng)能也相同,因?yàn)閯?dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度,所以在動(dòng)能相同時(shí),所用“子彈”的質(zhì)量不同,其射出時(shí)的速度也會不同。
15.人體就像一部復(fù)雜的智能系統(tǒng),其中包含許多物理知識。
(1)如圖所示,人的前臂可以看成杠桿,肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn),啞鈴的壓力是阻力,上臂中的肌肉對前臂施加的力是動(dòng)力。從以上情形來分析,這個(gè)杠桿是一個(gè)_________(省力/費(fèi)力/等臂)杠桿,這個(gè)杠桿的好處是 _________;
(2)正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約為1.5W,那么在3s內(nèi)心臟做的功是_________J。
【答案】 (1). 費(fèi)力 (2). 省距離 (3). 4.5
【解析】
【詳解】(1)[1][2]如圖,在人的前臂在用力舉起一個(gè)物體時(shí),其支點(diǎn)在O點(diǎn),啞鈴的壓力是阻力,上臂中的肌肉對前臂施加的力是動(dòng)力,因此,阻力臂大于動(dòng)力臂,是一個(gè)費(fèi)力杠桿,但可以省距離。
(2)[3]根據(jù) 可得心臟做的功
16.如圖所示的電路中,開關(guān)S1、S2、S3都處于斷開位置,若只閉合開關(guān)____,則燈L1和L2串聯(lián);若只閉合__________,燈L1和L2并聯(lián);此電路中不能同時(shí)合上開關(guān)________.
【答案】 (1). S2 (2). S1S3 (3). S2S3
【解析】
【詳解】開關(guān)S1、S2、S3都處于斷開位置,若只閉合開關(guān)S2,則燈L1和L2串聯(lián);若只閉合S1S3,燈L1和L2并聯(lián);此電路中不能同時(shí)合上開關(guān)S2S3.
17.如圖是一種神奇的“魔罐”,其制作方法是:橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部,在橡皮筋的中間系一個(gè)鉤碼.當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后,它能自動(dòng)滾回來的原因是___能轉(zhuǎn)化為___能,“魔罐”滾回來后不能回到原拋出點(diǎn)的位置,主要原因是_______________________.
【答案】 (1). 彈性勢能 (2). 動(dòng)能 (3). 克服摩擦做功,機(jī)械能減少
【解析】
【詳解】“魔罐”在水平地面上滾出后鉤碼固定橡皮筋的中間位置不動(dòng),兩端隨罐子的頂部和底部旋轉(zhuǎn),將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,停止后,“魔罐”自動(dòng)滾回是橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,“魔罐”滾回來后不能回到原拋出點(diǎn)的位置,是因?yàn)樵谀芰康霓D(zhuǎn)化過程中因摩擦做功,機(jī)械能減少.
18.汽油機(jī)是熱機(jī)的一種,汽油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_____能,如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉,活塞相對于汽缸向_____(選填“上”或“下”)運(yùn)動(dòng),此時(shí)它正處在_____沖程.
【答案】 (1). 內(nèi) (2). 下 (3). 做功
【解析】
【詳解】汽油機(jī)是熱機(jī)的一種,汽油在氣缸內(nèi)燃燒時(shí),燃料通過化學(xué)變化將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉,活塞相對于汽缸向下運(yùn)動(dòng),即燃料燃燒釋放內(nèi)能推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),所以它正處在做功沖程.
【點(diǎn)睛】注意掌握四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán),曲軸轉(zhuǎn)過兩周,由四個(gè)沖程組成,分別為吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程,要能根據(jù)圖判斷是哪個(gè)沖程.
19.將重物從長4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的機(jī)械效率是75%,則推力做的總功是_______J,物體的重是________N,物體受到斜面的摩擦力是______N.
【答案】 (1). 1200 (2). 900 (3). 75
【解析】
【詳解】斜面上推物體推力做的功等于推力與推力通過距離的乘積,即W=Fs=300N×4m=1200J;斜面的機(jī)械效率η=Gh/Fs;即75%=(G×1m)/(300N×4m);解得G=900N;W有=Gh=900N×1m=900J;W額=W-W有=1200J-900J=300J;W額=fs;即300J=f×4m;解得f=75N.
20.如圖所示是“探究物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從斜面上某個(gè)高度由靜止沿斜面滾下,在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞,木塊沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)直至停止。
(1)通過比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),可以探究物體動(dòng)能與_________之間的關(guān)系;
(2)在圖甲、丙中,m2>m1,則小球下滑到斜面底端時(shí)的速度:v1_________v2(選填“>”、“=”或“<”),若s3>s1,則表明物體的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系是:_________。
【答案】 (1). 速度 (2). = (3). 速度相等的情況下,物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大
【解析】
【詳解】(1)[1]分析甲、乙實(shí)驗(yàn)可知,質(zhì)量相同,高度不同,即小球到達(dá)平面的速度不相同,故可以探究物體的動(dòng)能與速度之間的關(guān)系。
(2)[2][3]在圖甲、丙中,高度相同,即小球到達(dá)平面的速度相同
質(zhì)量不同,質(zhì)量大的推動(dòng)木塊運(yùn)動(dòng)的距離遠(yuǎn)
s3>s1
故結(jié)論為:速度相等的情況下,物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。
三、解答題(共52分,第22、23題有解題過程)
21.按題目要求作圖:
(1)在圖甲中作出輕棒OA所受動(dòng)力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖;
(2)請?jiān)趫D乙中畫出人拉重物上升,最省力的繞線方法;
(3)根據(jù)圖丙所示的電路實(shí)物連接圖,在答題卡虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)從支點(diǎn)作動(dòng)力F1作用線的垂線段,線段的長度即為動(dòng)力臂L1,重物對杠桿的拉力是阻力,方向豎直向下,由此畫出阻力的示意圖F2,如圖所示:
(2)因?yàn)槭侨苏驹诟咛幱没喗M提升重物,所以由3段繩子承擔(dān)物重,是最省力的繞繩方法,繩子先連接動(dòng)滑輪,再繞到定滑輪,最后到人的手里,如圖所示:
(3)從正極出發(fā),經(jīng)開關(guān)S1、電流表,開始分支,一支經(jīng)燈泡L1;另一支經(jīng)開關(guān)S2、燈泡L2,然后共同匯合回到負(fù)極,電壓表并聯(lián)在燈泡L2兩端,如圖所示:
。
22.已知天然氣的熱值q=4.2×107J/m3,水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃)。
(1)完全燃燒V1=0.06m3天然氣可放出熱量為多少J?
(2)某天然氣灶燒水的效率η=50%,完全燃燒0.06m3天然氣可使常溫下V2=5L的水溫度升高多少℃?
【答案】(1)2.52×106J;(2)
【解析】
【詳解】(1)完全燃燒0.06m3天然氣放出的熱量
(2)根據(jù)可知5L水的質(zhì)量為
由題知,水吸收的熱量
由 得
答:(1)完全燃燒V1=0.06m3天然氣可放出熱量為2.52×106J;
(2)某天然氣灶燒水的效率η=50%,完全燃燒0.06m3天然氣可使常溫下V2=5L的水溫度升高60℃。
23.小明用如圖所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓,每個(gè)滑輪重G0=100N,每次運(yùn)送量不定。若某次小明在t=1min內(nèi)將建材勻速向上提升了h=12m,作用在鋼繩端的拉力為F=300N,摩擦力及繩重忽略不計(jì)。求:
(1)該次拉力做功的功率;
(2)該次滑輪組的機(jī)械效率;(保留一位小數(shù))
(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí),運(yùn)送的建材為多重?
【答案】(1)180W;(2)88.9%;(3)400N
【解析】
【詳解】(1)由圖可知,n=3,則時(shí)間是1min內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離
拉力做的功
拉力的功率
(2)摩擦力及繩重忽略不計(jì),由
解得物體重力
G物=800N
則有用功
所以滑輪組的機(jī)械效率
(3)因?yàn)槟Σ亮袄K重忽略不計(jì),所以
整理代入數(shù)值
解得,=400N。
答:(1)該次拉力做功的功率180W;
(2)該次滑輪組的機(jī)械效率88.9%;
(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí),運(yùn)送的建材重力是400N。
24.小明和小華在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”時(shí),都設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.
(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙,接下來他要對電壓表進(jìn)行的操作是______,
(2)按甲圖連接后電路實(shí)物圖_______
(3)小明連接好電路后閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)L1、L2兩只燈泡都不亮,他用手按一下燈泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下燈泡L2,兩燈都亮,松開手兩燈又不亮,則故障可能是_____.
(4)小明想保持電壓表的B連接點(diǎn)不動(dòng),只斷開A連接點(diǎn),并改接到C連接點(diǎn)上,測量L2兩端電壓.她能否測出L2兩端電壓?____,理由是____.
(5)排除故障后,小明正確操作完成了實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在下表中.
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
①串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和:
②串聯(lián)電路中,各部分電路兩端電壓相等.
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明和小華互相交流,小華指出結(jié)論②是錯(cuò)誤的,造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是_____,另外,小明的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)方案上還存在另一個(gè)不足之處是________.
【答案】 (1). 調(diào)零 (2). (3). L2斷路(L2與底座接觸不良) (4). 不能 (5). 電壓表正負(fù)接線柱接反了 (6). 燈泡規(guī)格相同 (7). 沒有換用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn)
【解析】
【詳解】(1)由圖乙知道,連接電路前,電壓表指針沒有指在零刻度線上,所以,應(yīng)對電壓表進(jìn)行調(diào)零,使指針指在零刻度線上;
(2)根據(jù)電路圖知道,兩燈泡并聯(lián),電壓表測量L1兩端的電壓,應(yīng)該并聯(lián)在小燈泡兩端,故實(shí)物連接如圖:
(3)若閉合開關(guān)S,L1 、L2 兩只燈泡都不亮,則電路故障可能為斷路或短路或接觸不良;當(dāng)用手按一下燈泡L1時(shí),L1 、L2 仍然都不亮,說明故障可能沒有在L1 ;當(dāng)按一下燈泡L2時(shí),兩燈都亮了,所以,故障可能在L2 處,當(dāng)再松開手時(shí),兩燈又不亮了,所以,說明故障應(yīng)是L2 與燈座接觸不良,即L2 斷路;
(4)電壓表測的是L1 兩端的電壓,A與電壓表的正接線柱相連.若小明將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn),則電流會從負(fù)接線柱流入了,即此時(shí)正負(fù)接線柱接反了,故不能測出L2兩端電壓;
(5)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知道,各部分電路兩端電壓相等,但結(jié)論②是錯(cuò)誤的,造成結(jié)論錯(cuò)誤的原因是:選用了規(guī)格相同的燈泡做實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)方案上還存在另一個(gè)不足之處是:沒有換用不同規(guī)格的燈泡多次實(shí)驗(yàn),只測出了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,所以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性和片面性.
【點(diǎn)睛】本題考查的是探究串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律實(shí)驗(yàn),考查了電壓表的正確使用以及串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),還考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力和分析、歸納、總結(jié)能力.
25.如圖是課本中的兩個(gè)熱學(xué)實(shí)驗(yàn):
(1)如果要探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性,應(yīng)選擇圖_________,該實(shí)驗(yàn)中通過比較_________(選填“加熱時(shí)間”或“升高溫度”)來比較物質(zhì)吸收熱量的多少;
(2)在比較不同燃料熱值時(shí)候,需要控制_________相同;(填字母)
A.燃料的種類
B.燃料的質(zhì)量
C.被加熱液體的種類
D.被加熱液體的質(zhì)量
E.燃料燃燒的時(shí)間
(3)下表是其中某個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)表格,請把橫線部分補(bǔ)充完整;
(4)小明認(rèn)為:若比較不同燃料的熱值時(shí),如果被加熱液體是水,可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測得的質(zhì)量及溫度計(jì)算出燃料的熱值,則小明的計(jì)算結(jié)果與真實(shí)值相比_________(“相同”或“偏大”或“偏小”)原因是:_________。
【答案】 (1). 甲、丙 (2). 加熱時(shí)間 (3). BCD (4). 加熱時(shí)間/min (5). 溫度/℃ (6). 偏小 (7). 燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收
【解析】
【詳解】(1)[1]為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質(zhì)量和溫度的變化相同,通過比較加熱時(shí)間,進(jìn)而判斷兩種比熱容的大小關(guān)系,應(yīng)選擇甲和丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[2]由于是相同的酒精燈加熱,即沙子和水在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等,所以可以利用加熱時(shí)間的長短來反映物體吸收熱量的多少。
(2)[3]為了比較熱值大小要用不同的燃料,加熱同一種液體,讓液體的質(zhì)量相同,通過溫度計(jì)的示數(shù)高低得出吸熱多少,進(jìn)而判斷熱值大小,故應(yīng)選擇BCD。
(3)[4][5]實(shí)驗(yàn)中通過加熱時(shí)間的長短來反應(yīng)沙子和水吸收熱量的多少,故①處為加熱時(shí)間/min;通過溫度的變化來判定物質(zhì)的吸熱能力,故②處為溫度/℃。
(4)[6][7]因?yàn)槿剂先紵a(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失,所以直接計(jì)算得出的熱值比實(shí)際值偏小。
26.小明在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)小明發(fā)現(xiàn)杠桿右端低左端高,要使它在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向_________調(diào)節(jié);
(2)如圖甲所示,在杠桿左邊A處掛四個(gè)相同鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在杠桿右邊B處掛同樣鉤碼_________個(gè);
(3)如圖乙所示,用彈簧測力計(jì)在C處豎直向上拉,當(dāng)彈簧測力計(jì)逐漸向右傾斜時(shí),使杠桿仍然在水平位置平衡,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將_________(變大/變小/不變),其原因是_________;
(4)做實(shí)驗(yàn)時(shí),如圖丙所示的杠桿已達(dá)到平衡。當(dāng)杠桿由圖乙的位置變成圖丙的位置時(shí),彈簧秤的示數(shù)將_________(填“變大”、“變小”或“不變”),設(shè)杠桿質(zhì)地均勻,支點(diǎn)恰好在杠桿的中心,并且不計(jì)支點(diǎn)處摩擦;
(5)小明繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率,他們用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn),在B點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼,在A點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測力計(jì)測拉力F,裝置如圖丁所示,使杠桿緩慢勻速上升,用刻度尺分別測出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2;則:
①杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η=_________;(用測量的物理量符號表示)
②若只將測力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn),O、B位置不變,仍將鉤碼提升相同的高度,則杠桿的機(jī)械效率將_________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】 (1). 左 (2). 3 (3). 變大 (4). 力臂變小 (5). 不變 (6). ×100% (7). 不變
【解析】
【詳解】(1)[1]杠桿右端低,左端高,平衡螺母向上翹的左端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡;
(2)[2]設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿一個(gè)小格代表L,圖甲中,杠桿的左端
B處的力臂為4L,杠桿的右端
解得F2=3G,即在B處掛3個(gè)同樣的鉤碼。
(3)[3][4]如圖乙,彈簧測力計(jì)豎直向上拉杠桿時(shí),拉力力臂為OC,彈簧測力計(jì)傾斜拉杠桿,拉力的力臂小于OC,拉力力臂變小,拉力變大,彈簧測力計(jì)示數(shù)變大。
(4)[5]做實(shí)驗(yàn)時(shí),如圖丙所示的杠桿已達(dá)到平衡,當(dāng)杠桿由圖乙的位置變成圖丙的位置時(shí),其動(dòng)力臂、阻力臂的比值是不變的,所以在阻力不變的情況下,動(dòng)力是不變的。
(5)①[6]有用功為
總功
則機(jī)械效率的表達(dá)式
②[7]杠桿提升鉤碼時(shí),對鉤碼做有用功,克服杠桿重力做額外功
設(shè)杠桿重心升高的距離為h,所以
G不變,h1不變,G杠不變,F(xiàn)不變;
若只將測力計(jì)的懸掛點(diǎn)由A移至C點(diǎn),鉤碼還升高相同的高度,杠桿上旋的角度不變,杠桿升高的距離h不變,所以
不變,所以

也不變,根據(jù)
分母不變,分子不變,所以η不變。
27.閱讀短文,回答下列問題:
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
隨著航空和航天事業(yè)發(fā)展,普通的內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)不能提供足夠的動(dòng)力,人們迫切需要大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)以提高飛行器的飛行速度,因此噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是指靠噴管高速噴出的氣流直接產(chǎn)生反作用推力的發(fā)動(dòng)機(jī)。廣泛用作飛行器的動(dòng)力裝置。按燃料燃燒時(shí)所需要的來源,可分為二大類:一類是火箭發(fā)動(dòng)機(jī),另一類是空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)采用的推進(jìn)劑又分為固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)分為無壓氣機(jī)式和有壓氣機(jī)式二種;無壓氣機(jī)式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)分為沖壓式和脈動(dòng)式,有壓式空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)分為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。
如圖甲為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使壓縮縮后的混合氣體在燃燒室燃燒,燃燒后劇烈膨脹的氣體從尾部高速噴出,其巨大的反沖推力直接成為飛機(jī)的推進(jìn)力。減小發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量,使用高能燃料,可以獲得更大的推進(jìn)力。
如圖乙為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理圖,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)十分相似,主要的差別是:火箭自帶燃料和氧化劑,而渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料,利用空氣做氧化劑,因此它只能在大氣層內(nèi)工作。同渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比較,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是:它自身既帶燃料,又帶氧化劑,靠氧化劑來助燃,不需要從周圍大氣層中汲取氧氣,所以它不但能在大氣層內(nèi)也可以在大氣層之外的宇宙真空中工作。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可用于航天器推進(jìn),也可用于導(dǎo)彈等在大氣層內(nèi)飛行。迄今為止發(fā)射的人造衛(wèi)星、月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的推進(jìn)裝置,都是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
2019年3月24日,由中國航天科技集團(tuán)有限公司六院研制的500噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器-渦輪泵聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)取得圓滿成功(如圖丙),標(biāo)志著我國500噸級重型運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及方案深化論證達(dá)到預(yù)期目標(biāo),為后續(xù)重型運(yùn)載火箭工程研制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2019年10月5日 02時(shí) 51分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭,成功將高分十號衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,任務(wù)獲得圓滿成功。
(1)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為 _________,從而提供動(dòng)力;
(2) _____(選填渦輪噴氣/火箭)發(fā)動(dòng)機(jī)不能在大氣層外工作;
(3)長征四號丙運(yùn)載火箭使用的燃料主要是液態(tài)氫,隨著液態(tài)氫的不斷消耗,其熱值將 ________;
A.減小 B.不變 C.增大 D.都有可能
(4)假設(shè)我國500噸級重型運(yùn)載火箭某次發(fā)射平均推力約為8×106牛,將起飛質(zhì)量5000多噸的火箭在100秒的時(shí)間內(nèi)推到約6×104米的高度,同時(shí)最大速度達(dá)到3千米/秒。則火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)海平面推力的平均功率約為_________W;
(5)噴氣壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)使混合氣體在燃燒室燃燒直到膨脹的氣體再從尾部高速噴出過程中,燃?xì)獾臏囟仁遣粩嘧兓?,圖丁中能大致反應(yīng)燃?xì)鉁囟入S時(shí)間而變化的是_________。
【答案】 (1). 機(jī)械能 (2). 渦輪噴氣 (3). B (4). (5). C
【解析】
【詳解】(1)[1]噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(2)[2]渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料,利用空氣做氧化劑,所以渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不能在大氣層外工作。
(3)[3]熱值是燃料本身的一種性質(zhì),與質(zhì)量無關(guān),故隨著液態(tài)氫的不斷消耗,其熱值將不變,故選B。
(4)[4]推力做功為
推力的平均功率約為
(5)[5]從能量轉(zhuǎn)化的角度看,內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以燃?xì)獾臏囟壬撸辉谧龉_程中,氣體推動(dòng)活塞對外做功,將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,燃?xì)鉁囟冉档?,所以能大致反?yīng)燃?xì)鉁囟入S時(shí)間而變化的是C。一些物質(zhì)比熱容[單位:J/(kg?℃)]

4.2×l03

2.1×103
酒精
2.4×l03
蓖麻油
1.8×l03
煤油
2.1×l03

0.88×l03
沙石
0.92×l03

0.46×l03
①_________
②_________
沙子

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