广西河池市凤山县2021-2022学年九年级上学期期中物理【试卷+答案】
展开1.(3分)某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近于( )
A.6JB.30JC.60JD.90J
2.(3分)撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景,从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中(不考虑空气阻力)( )
A.竿的弹性势能增大,运动员的机械能减小
B.竿的弹性势能增大,运动员的机械能增大
C.竿的弹性势能减小,运动员的机械能减小
D.竿的弹性势能减小,运动员的机械能增大
3.(3分)如图所示,用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.绳子末端移动的距离是0.2m
B.拉力做的功是2.7J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1N
4.(3分)如图用10N的拉力去拉5N的物体,恰好使物体匀速上升,下列说法中正确的是( )
A.没有沿竖直方向向下拉物体时,会使得拉力变大,机械效率变低
B.该滑轮费力,但省距离,它的实质是一个费力杠杆
C.该滑轮的效率只有50%,是由绳重和摩擦导致的
D.若将此滑轮改为动滑轮,可以提高该装置的机械效率
5.(3分)下列现象中,通过热传递改变内能的是( )
A.太阳照射沙子,沙子变热
B.反复弯折铁丝,铁丝变热
C.两手相互摩擦,手掌变热
D.钢锯锯断木头,钢锯变热
6.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,温度一定升高
B.温度高的物体含有热量多
C.温度相同的物体,内能不一定相同
D.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
7.(3分)如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程,该冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
8.(3分)甲乙两物体的质量之比为2:3,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度降低15℃时,甲物体吸收的热量与乙物体放出的热量相等,则甲、乙两物体的比热容之比为( )
A.2:3B.9:4C.4:9D.3:2
9.(3分)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断( )
A.甲带正电B.乙带正电C.乙不带电D.丙带负电
10.(3分)如图所示是一位同学连接的电路。闭合开关后,下列对各元件状况的判断正确的是( )
A.灯L1不亮B.灯L2不亮
C.电流表无示数D.电池被烧坏
11.(3分)如图所示四个电路图中,能正确测量通过L1电流的电路是( )
A.B.
C.D.
12.(3分)如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5AB.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2AD.通过灯L2的电流为0.3A
二、填空题(每空1分,共16分。请将答案写在答题卡上,不要求写出过程)
13.(2分)在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 (填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的。
14.(2分)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做 。这种方法,实质上还是用 (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
15.(2分)用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动,不计绳和滑轮的自重。当F为20N时,物体A在水平面上做匀速直线运动,此时物体A受到地面的摩擦力为30N,则滑轮组的机械效率是 ;当F增大到50N时,物体A受到地面的摩擦力为 N。
16.(1分)在寒冷的冬天,人们常用双手互相摩擦的方法取暖,这是通过 改变物体的内能。如果将10kg、20℃的水加热到40℃,需吸收 J的热量。
17.(2分)如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B。用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器B的金属球后,验电器B带 电;图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向是 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
18.(2分)如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于 现象会积累过多电荷,为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是 (填“导体”或“绝缘体”)。若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向 (填“向上”或“向下”)。
19.(2分)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 。
20.(2分)小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。
三、作图题(每图2分,共4分)请在答题卡上作图。
21.(2分)在图所示电路中,请将电池、开关两个元件符号,分别填入电路的空缺方框处,填进后要求闭合所有开关后L1、L2都能正常发光。
22.(2分)根据如图所示的实物连线图,在方框内画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
四、实验探究题(22题5分,23题4分,24题5分,25题6分,共20分。请将答案写在答题卡上)
23.(5分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
(1)实验中应 拉动弹簧测力计使钩码上升。
(2)表格中编号①的数据应为 编号②的数据应为 。
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高;
(4)在第一次实验时,若忽略绳重和摩擦,则计算出动滑轮的重力为 N.
24.(5分)如图是小侨探究“动能大小与哪些因素有关”的实验,器材:斜面、小球、木块。
(1)小侨通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,这种研究方法是 。
(2)甲、乙两图中,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,目的是使两小球刚到达水平面时的 不同。
(3)乙、丙两图,是为了探究速度一定时,物体的 越大,动能越大。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
25.(5分)运用知识解决问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为水的 的缘故;质量相同的海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 (选填“大”“小”或“相同”)。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如下中的图像正确的是 。
(3)实验过程中通过 方式改变水和煤油的内能,水在加热过程中涉及物态变化为 ,水沸腾时,水的温度特点是 。
26.(6分)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 。
五、综合应用题(26题6分,27题9分,28题9分,共24分)解答时能列出合理的式子、计算结果正确、结果带有单位的可给满分。请将解答过程写在答题卡上)
27.(6分)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km,消耗了汽油4kg,汽车发动机功率为12kw,已知:汽油的热值为q=4.6×107J/kg。求该汽车匀速行驶100km过程中:
(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量。
(2)发动机所做的功。
28.(9分)如图所示,工人师傅用150N的拉力,使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)动滑轮的重;
(3)若物重增大到2000N,则滑轮组的机械效率是多少?
29.(9分)认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合S3时,若电流表A1的示数为0.1A,则通过L1的电流是多少?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,其示数为多少?
(3)若只闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是多少?
参考答案与解析
一、选择题(每小题3分,共36分。每小题只有一个选项是正确的,不选、多选或选错的均得0分,请你用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1.(3分)某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近于( )
A.6JB.30JC.60JD.90J
【解答】解:由物理常识知,提起两个鸡蛋的力大约是1N,则提20个鸡蛋的力大约为:F=G=10N;
每层楼的高度大约为3m,家住3楼,则某同学实际爬楼的高度:s=3m×2=6m;
提鸡蛋的力做功约为:W=Fs=10N×6m=60J。
故选:C。
2.(3分)撑竿跳高是一项对压竿和起跳技术要求很高的体育运动。如图所示是运动员在一次比赛中的情景,从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中(不考虑空气阻力)( )
A.竿的弹性势能增大,运动员的机械能减小
B.竿的弹性势能增大,运动员的机械能增大
C.竿的弹性势能减小,运动员的机械能减小
D.竿的弹性势能减小,运动员的机械能增大
【解答】解:竿处于最大弹性形变时的弹性势能是最大的,从竿处于最大弹性形变到运动员松开竿的过程中,杆的弹性形变程度变小,弹性势能变小,人的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变大,动能变大,人的机械能变大,是杆的弹性势能转化为人的机械能。
故选:D。
3.(3分)如图所示,用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.绳子末端移动的距离是0.2m
B.拉力做的功是2.7J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1N
【解答】解:
A、由图知n=3,则绳子末端移动的距离:s=3h=3×0.1m=0.3m,故A错误;
B、拉力做的总功:W总=Fs=10N×0.3m=3J,故B错误;
C、有用功为:W有用=Gh=27N×0.1m=2.7J;
机械效率为:η=W有用W总=2.7J3J=90%,故C正确;
D、拉力做的额外功:W额=W总﹣W有用=3J﹣2.7J=0.3J;
不计绳重和滑轮的摩擦,由W额=G动h可得,动滑轮的重力:G动=W额h=,故D错误。
故选:C。
4.(3分)如图用10N的拉力去拉5N的物体,恰好使物体匀速上升,下列说法中正确的是( )
A.没有沿竖直方向向下拉物体时,会使得拉力变大,机械效率变低
B.该滑轮费力,但省距离,它的实质是一个费力杠杆
C.该滑轮的效率只有50%,是由绳重和摩擦导致的
D.若将此滑轮改为动滑轮,可以提高该装置的机械效率
【解答】解:AB、定滑轮的实质是一个等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,也不省距离,所以没有沿竖直方向向下拉物体时,拉力大小不变,机械效率不变,故AB错误;
C、使用定滑轮时拉力端移动距离s=h,该定滑轮的机械效率η=W有W总=GhFs=GF=5N10N=50%,由于使用定滑轮时,要克服绳重和摩擦做额外功,使得定滑轮的机械效率只有50%,故C正确;
D、使用动滑轮与定滑轮相比要多克服动滑轮的重力做功,因此若将此滑轮改为动滑轮,该装置的机械效率降低。
故选:C。
5.(3分)下列现象中,通过热传递改变内能的是( )
A.太阳照射沙子,沙子变热
B.反复弯折铁丝,铁丝变热
C.两手相互摩擦,手掌变热
D.钢锯锯断木头,钢锯变热
【解答】解:
A、太阳照射沙子,沙子从太阳光中吸热,使沙子的内能增加、温度升高,是热传递改变物体的内能,符合题意;
B、反复弯折铁丝时,机械能转化为铁丝的内能,内能增大、温度升高,是通过做功改变了物体的内能,不符合题意;
C、两手相互摩擦,克服摩擦做功,使得手的内能增加、温度升高,是做功改变物体内能,不符合题意;
D、用钢锯锯木头,锯条发热,是克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能,不符合题意。
故选:A。
6.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收了热量,温度一定升高
B.温度高的物体含有热量多
C.温度相同的物体,内能不一定相同
D.物体内能增加,一定从外界吸收了热量
【解答】解:A、物体吸收热量,内能增加,但温度不一定变化,如:晶体熔化,内能增加,但温度不变,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故B错误;
C、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关,不能只根据温度判定内能的大小,所以两物体温度相同,内能不一定相同,故C正确;
D、改变物体内能的两种方式:做功和热传递;物体内能增加,不一定从外界吸收了热量,故D错误。
故选:C。
7.(3分)如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程,该冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
【解答】解:由图可知,进气门、排气门都关闭,活塞上移,是压缩冲程。
故选:B。
8.(3分)甲乙两物体的质量之比为2:3,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度降低15℃时,甲物体吸收的热量与乙物体放出的热量相等,则甲、乙两物体的比热容之比为( )
A.2:3B.9:4C.4:9D.3:2
【解答】解:已知甲乙两物体的质量之比为2:3,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度降低15℃时,甲物体吸收的热量与乙物体放出的热量相等,则
c甲c乙=Q甲m甲△t甲Q乙m乙△t乙=Q甲m乙△t乙Q乙m甲△t甲=m乙△t乙m甲△t甲=3×15℃2×10℃=9:4。
故选:B。
9.(3分)甲是用毛皮摩擦过的橡胶棒,乙和丙是两个泡沫小球,甲和乙、乙和丙相互作用时的场景分别如图所示,由此可判断( )
A.甲带正电B.乙带正电C.乙不带电D.丙带负电
【解答】解:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;由图知,当甲靠近乙小球时,相互吸引,说明乙可能带正电,也可能不带电;
乙靠近丙时,发现排斥,说明乙和丙一定带电,且带的是同种电荷,所以乙是带正电的,丙也带正电,故B正确。
故选:B。
10.(3分)如图所示是一位同学连接的电路。闭合开关后,下列对各元件状况的判断正确的是( )
A.灯L1不亮B.灯L2不亮
C.电流表无示数D.电池被烧坏
【解答】解:观察电路图可知,两灯泡串联接入电路,电流表与灯L1并联,造成灯L1短路;
当开关闭合后,灯L1因短路不亮,L2有电流通过,电流表有示数,电源没有短路,不会被烧坏;故A正确,BCD错误。
故选:A。
11.(3分)如图所示四个电路图中,能正确测量通过L1电流的电路是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:A、电流表的正负接线柱接反了,故A错误。
B、电流表串联在干路上,测量干路电流,故B错误。
C、电流表和L1串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,故电流表测量L1的电流,故C正确。
D、电流表和L2串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,故电流表测量L2的电流,故D错误。
故选:C。
12.(3分)如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5AB.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2AD.通过灯L2的电流为0.3A
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,右边电流表测干路电流,下方电流表测L2支路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A,
则灯L1中的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A,故ABC错误,D正确。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共16分。请将答案写在答题卡上,不要求写出过程)
13.(2分)在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探究重力势能大小与 高度 的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑 (填“A”或“B”)是皮球从较高处下落形成的。
【解答】解:同一皮球分别从不同高度处自由下落,皮球质量相同,下落高度不同,目的是探究重力势能大小与高度的关系;
由图可知,黑色圆斑B较大,说明B球的形变大,原因是该球从较高处下落,原来球的重力势能较大,皮球与地面接触时,转化为的弹性势能大,球的形变大。
故答案为:高度;B。
14.(2分)采用功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做 功率 。这种方法,实质上还是用 时间相同比较功 (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
【解答】解:功与时间比值叫做功率;
比较做功快慢的方法有两种,一是相同的时间比较做功;二是功相同比较时间。利用“单位时间”内做的功比较做功的快慢,实质上还是用相同的时间比较做功。
故答案为:功率;时间相同比较功。
15.(2分)用如图所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动,不计绳和滑轮的自重。当F为20N时,物体A在水平面上做匀速直线运动,此时物体A受到地面的摩擦力为30N,则滑轮组的机械效率是 75% ;当F增大到50N时,物体A受到地面的摩擦力为 30 N。
【解答】解:(1)克服摩擦力做的功为有用功:W有用=fs;
由图可知:n=2,绳子自由端移动的距离sF=2s,做的总功:W总=F×2s,
滑轮组的机械效率:η=W有W总=fsF×2s=f2F=30N2×20N=75%;
(2)当拉力改变时,由于接触面的粗糙程度和物体A对地面的压力不变,所以滑动摩擦力大小不变仍为30N。
故答案为:75%;30。
16.(1分)在寒冷的冬天,人们常用双手互相摩擦的方法取暖,这是通过 做功 改变物体的内能。如果将10kg、20℃的水加热到40℃,需吸收 8.4×105 J的热量。
【解答】解:(1)冬天人们搓手取暖时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(40℃﹣20℃)=8.4×105J。
故答案为:做功;8.4×105。
17.(2分)如图所示,取两个相同的不带电的验电器A和B。用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器B的金属球后,验电器B带 正 电;图中是用带有绝缘手柄的金属棒将验电器A与验电器B连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向是 从B到A (选填“从A到B”或“从B到A”)。
【解答】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器B的金属球接触后,B验电器由于失去电子而带正电荷;
用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触时,A验电器上自由电子向验电器B转移,因为电子带负电,电流方向与电子定向移动方向相反,所以瞬间电流方向是从B到A。
故答案为:正;从B到A。
18.(2分)如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于 摩擦起电 现象会积累过多电荷,为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是 导体 (填“导体”或“绝缘体”)。若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向 向上 (填“向上”或“向下”)。
【解答】解:运油车卸油时,快速流出的油和油罐由于不断摩擦,会使油和油罐带上等量异种电荷;
由于运油车的轮胎是橡胶绝缘体,电荷不会传到地面,而是越积越多,当达到一定的程度时,会发生放电现象,产生电火花,使油燃烧甚至爆炸。为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”芯应是导体;
电子带负电,定向移动方向与电流方向相反。已知多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,所以此时的电流方向是向上的,也就是从大地流向静电消除器。
故答案为:摩擦起电;导体;向上。
19.(2分)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 串联电路中电流处处相等 。
【解答】解:由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,所以通过两灯的电流是相等的,依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为:等于;串联电路中电流处处相等。
20.(2分)小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 正负接线柱接反了 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 换接0~0.6A的量程 继续进行实验。
【解答】解:连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,说明电流表正负接线柱接反;
断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至图乙所示位置,指针偏转角度太小,说明所选的量程太大,接下来的操作是:断开开关,换接0~0.6A的量程,继续进行实验。
故答案为:正负接线柱接反了;换接0~0.6A的量程。
三、作图题(每图2分,共4分)请在答题卡上作图。
21.(2分)在图所示电路中,请将电池、开关两个元件符号,分别填入电路的空缺方框处,填进后要求闭合所有开关后L1、L2都能正常发光。
【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,电源应接在干路中,故下方接的是电源,上方的元件与灯泡L1是串联的,应该为开关,如图所示:
。
22.(2分)根据如图所示的实物连线图,在方框内画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
【解答】解:由实物图可知,电流从电源正极出发经过开关S、电流表A2开始分支,一支经灯泡L1,另一路经过灯泡L2、电流表A1,然后共同回到电源负极。如图所示:
四、实验探究题(22题5分,23题4分,24题5分,25题6分,共20分。请将答案写在答题卡上)
23.(5分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
(1)实验中应 竖直向上匀速 拉动弹簧测力计使钩码上升。
(2)表格中编号①的数据应为 2.2 编号②的数据应为 88.9% 。
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组, 提升的物体越重 ,滑轮组的机械效率越高;
(4)在第一次实验时,若忽略绳重和摩擦,则计算出动滑轮的重力为 0.4 N.
【解答】解:(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数大小才等于拉力大小;
(2)由图知,弹簧测力计的分度值为0.1N,拉力为2.2N;
第2次实验的机械效率为:η=W有用W总=GhFs=4N××0.3m×100%≈88.9%;
(3)实验选用的同一滑轮组,动滑轮的重力不变,由表中实验数据分析可知,同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(4)根据表中数据,在第一次实验做的总功:W总1=F1s1=0.8N×0.3m=0.24J,
做的有用功:W有1=G1h=2N×0.1m=0.2J,
做的额外功:W额外=W总1﹣W有1=0.24J﹣0.2J=0.04J,
因忽略绳重和摩擦,故所做额外功是克服动滑轮重力阻力所做的功,则动滑轮的重力为:
G动=W额外h=
故答案为:(1)竖直向上匀速;(2)2.2;88.9%;(3)提升的物体越重;(4)0.4。
24.(5分)如图是小侨探究“动能大小与哪些因素有关”的实验,器材:斜面、小球、木块。
(1)小侨通过观察木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,这种研究方法是 转换法 。
(2)甲、乙两图中,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,目的是使两小球刚到达水平面时的 速度 不同。
(3)乙、丙两图,是为了探究速度一定时,物体的 质量 越大,动能越大。
(4)若水平面绝对光滑,本实验将 不能 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【解答】解:(1)实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
(2)甲、乙两图中,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,目的是使两小球刚到达水平面时的速度不同,从而来探究动能与速度的关系;
(3)在乙、丙两图中,小球的高度相同,小球滚到斜面底端的速度相同,小球的质量不同,是为了探究速度一定时,物体的质量越大,动能越大;
(4)实验中是通过观察木块被撞击后滑行距离的大小来间接判断小球动能的大小。
若水平面绝对光滑,根据牛顿第一定律,钢球和木块将永远一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到通过比较距离来比较动能的目的,即不能得到动能与物体质量、速度关系的结论。
故答案为:(1)转换法;(2)速度;(3)质量;(4)不能。
25.(5分)运用知识解决问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为水的 比热容大 的缘故;质量相同的海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 大 (选填“大”“小”或“相同”)。
(2)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃)。在实验室中用完全相同的两个试管分别装上 质量 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如下中的图像正确的是 D 。
(3)实验过程中通过 热传递 方式改变水和煤油的内能,水在加热过程中涉及物态变化为 汽化 ,水沸腾时,水的温度特点是 保持不变 。
【解答】解:
(1)根据Q=cm△t可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;
水的比热容较大,同样受热的情况下,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,因此,小明光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉;
(2)由探究水和煤油的吸热能力时,需要控制水和煤油的质量相同;Q吸=cm△t得,△t=Q吸cm,质量相同的水和煤油吸收相同的热量,煤油的比热容为水的比热容的12,所以煤油升高的温度为水升高温度的2倍,所以D正确;(3)实验过程中水和煤油吸收热量,是通过热传递的方式改变水和煤油的内能,水在加热过程中由液态变为气态,是汽化现象;水沸腾时,吸收热量,但水的温度保持不变。
故答案为:(1)比热容大;大(2)质量;D;(3)热传递;汽化;保持不变。
26.(6分)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 不相同 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 断开 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 灯L1断路 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= 0.2 A、I= 1 A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 I=I1+I2 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 只做一次实验,结论具有偶然性 。
【解答】解:(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验;
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
;
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;
(4)将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的;
(5)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A;测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:I=I1+I2;
(6)本次实验的不足之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
故答案为:(1)不相同;(2)如图;(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
五、综合应用题(26题6分,27题9分,28题9分,共24分)解答时能列出合理的式子、计算结果正确、结果带有单位的可给满分。请将解答过程写在答题卡上)
27.(6分)改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶100km,消耗了汽油4kg,汽车发动机功率为12kw,已知:汽油的热值为q=4.6×107J/kg。求该汽车匀速行驶100km过程中:
(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量。
(2)发动机所做的功。
【解答】解:(1)4kg汽油完全燃烧释放出的热量:
Q=qm=4.6×107J/kg×4kg=1.84×108J;
(2)由v=st得,汽车行驶100km用时为:
t=sv=100km72km/h=2518h=2518×3600s=5000s;
发动机所做的功:
W=Pt=12×103W×5000s=6×107J。
答:(1)消耗的汽油完全燃烧放出的热量为1.84×108J;
(2)发动机所做的功为6×107J。
28.(9分)如图所示,工人师傅用150N的拉力,使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)动滑轮的重;
(3)若物重增大到2000N,则滑轮组的机械效率是多少?
【解答】解:
(1)由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子的自由端移动的速度为:v=2×0.2m/s=0.4m/s;
拉力的功率为:P=Wt=Fst=Fv=150N×0.4m/s=60W;
(2)物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍,则物体受到的摩擦力为:f=0.2G=0.2×1000N=200N;
物体在水平面上做匀速直线运动,受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,则拉动物体的力F'=f=200N;
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,根据F=1n(F'+G动)可知,动滑轮的重力为:G动=2F﹣F'=2×150N﹣200N=100N;
(3)若物重增大到2000N,则水平方向上拉动物体的力为:F大=0.2G'=0.2×2000N=400N;
设物体在水平方向上移动的距离为l,则动滑轮上升的高度为l,滑轮组的机械效率为:
η=W有W总=F大lF大l+G动l=F大F大+G动=400N400N+100N=80%。
答:(1)工人师傅拉力的功率为60W;
(2)动滑轮的重为100N;
(3)若物重增大到2000N,则滑轮组的机械效率是80%。
29.(9分)认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合S3时,若电流表A1的示数为0.1A,则通过L1的电流是多少?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,其示数为多少?
(3)若只闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是多少?
【解答】解:
(1)当只闭合S3时,灯泡L1、L2串联,已知电流表A1的示数为0.1A,则通过L1的电流为0.1A;
(2)当闭合S1和S2时,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,
由图乙可知,电流表所接量程为0~0.6A,由指针位置可知,此时电流为0.26A,故通过L2的电流为I2=0.26A;
(3)若只闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,由(2)知,通过L2的电流为I2=0.26A;
由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和,
则通过L1的电流为I1=I﹣I2=0.5A﹣0.26A=0.24A。
答:(1)通过L1的电流是0.1A;
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表A2示数如图乙所示,其示数为0.26A;
(3)若只闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,则通过L1的电流是0.24A。
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
广西河池市凤山县2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷 (含答案): 这是一份广西河池市凤山县2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷 (含答案),共35页。试卷主要包含了填空题,作图简答题请在答题卡上作答,计算题解答时能列出合理的式子等内容,欢迎下载使用。
广西河池市凤山县2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题(含答案): 这是一份广西河池市凤山县2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题(含答案),共14页。试卷主要包含了填空题,作图简答题请在答题卡上作答,计算题解答时能列出合理的式子等内容,欢迎下载使用。
2022年广西河池市凤山县中考物理模拟试卷(二): 这是一份2022年广西河池市凤山县中考物理模拟试卷(二),共33页。试卷主要包含了单项选择题,填空题,作图题,实验与探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。