江苏省泰州市姜堰区2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案)
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这是一份江苏省泰州市姜堰区2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(word版 含答案),共35页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年江苏省泰州市姜堰区九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意,每题2分,共24分)
1.(2分)“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”如图所示,生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是
A. 啤酒扳手 B. 天平
C. 扫帚 D. 钓鱼竿
2.(2分)下列图中,属于内能转化为机械能的是
A.滑下滑梯 B.弯折铁丝
C.做功冲程 D.压缩点火
3.(2分)到商店买手电筒的小灯泡时,用一节干电池来检验小灯泡是否完好,下列检验方法中正确的是
A. B. C. D.
4.(2分)小明的教室在三楼,当他以正常的速度从一楼上到三楼时,以下数据中最接近实际的是
A.小明上楼所用的时间约为
B.小明上升的高度约为
C.小明做功约为
D.小明做功的功率约为
5.(2分)在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,在纸上留下黑色圆斑、,如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程,下列说法中正确的是
A.皮球开始下落时的重力势能相等
B.皮球落地时对纸的最大压力都等于皮球的重力
C.皮球刚到达纸面时的动能相等
D.皮球获得的最大弹性势能不等
6.(2分)关于热量、温度和内能,下列说法中正确的是
A.一个物体的内能增加,一定是吸收了热量
B.一个物体吸收了热量,温度一定升高
C.温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多
D.在热传递过程中,热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体
7.(2分)如图所示,物块在拉力的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是
A. B.
C. D.
8.(2分)两个滑轮完全相同,分别用如图所示的两种方式,将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,则下列判断中正确的是
A.两次绳端移动的速度相等
B.所做的功小于所做的功
C.做功的功率等于做功的功率
D.甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率
9.(2分)小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、,相等时间内所做的功分别为、,则它们的关系正确的是
A. B.
C. D.
10.(2分)我市城区运营的公交车后门两个扶杆上均装有一个有色按钮(如图),每一个按钮相当于一个开关。当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯亮(或扬声器发声),提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是
A. B.
C. D.
11.(2分)如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在、两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是
A.重物在点处人做的有用功多
B.重物在点处人做的有用功多
C.重物在点处杠杆的机械效率高
D.重物在点处杠杆的机械效率高
12.(2分)用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体进行加热(不计热量损失),如图是和的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是
A.的比热容与的比热容之比为
B.的比热容与的比热容之比为
C.都加热时间,吸收热量比吸收热量多
D.和升高相同的温度,吸收热量较多
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(3分)(1)在对蓄电池充电时,它的“角色”是 (选填“电源”或“用电器” ;
(2)“电流走向多条路,各自为政不相顾,支路要由干路管,就像排长管班长”。这里描述的是 (选填“串联”或“并联” 电路的特点;
(3)在播放眼保健操音乐时,各个班级的有线广播之间的连接方式是 联。
14.(6分)“嫦娥二号”于2010年10月在西昌发射基地发射,并获得了圆满成功。现在请回答下列问题:(1)火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的 能,再转化为火箭的 能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的密度小且 大。
(2)“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,内能 ,这是通过 的方式改变物体的内能。
(3)卫星在轨道上从远地点到近地点运行的过程中,飞船的重力势能 ,速度 。(选填“变大”、“变小”或“不变”
15.(3分)一建筑工人用的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了,小车受到的阻力为 。撤去推力,小车仍然能继续向前运动,在小车前进的过程中,工人对小车做的功为 ,支持力做功 。
16.(6分)在寒冬季节,小明同学双手搓后感觉手上发热,这是通过 的方式改变手的内能。这与汽油机工作中 冲程的能量转化相同,该冲程示意图如图中的 图(选填“”、“ ”、“ ”或“” 所示。在汽油机吸气冲程中吸入汽缸内的物质是 (选填“柴油”、“汽油”、“汽油和空气”或“空气” ,若一台汽油机飞轮的转速是,这台汽油机的活塞每秒钟完成 次做功过程。做功冲程工作时,推动活塞一次做功,那么这台汽油机的功率为 。
17.(3分)如图所示的电路中,若只需要灯亮,则需要闭合开关 ;要使灯、串联,则应只闭合开关 ;要使灯、并联,则应只闭合开关 。
18.(5分)用如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升,拉力为.此过程中有用功为 ,总功为 ,滑轮组机械效率为 ,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有 和 (选填序号)
三、解答题(共50分)
19.(2分)请在图中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。
20.(2分)如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上的点。请作出拔钉子时所用最小动力的示意图及阻力的力臂。
21.(2分)如图所示,是一个未完成连接的实物电路。请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:与并联,开关控制两盏灯,导线不能交叉。
22.(6分)如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面的推力,将质量为的物体在时间内匀速推到高的平台上,斜面长。取求:
(1)推力做功的功率。
(2)斜面的机械效率。
(3)斜面对物体的摩擦力。
23.(6分)我国自主研制的某型新一代战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达2.5倍声速,最大载油量为.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
500
阻力
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是,飞机使用的航空燃油的热值为
(1)飞机发动机完全燃烧燃油放出的热量为多少焦?
(2)当飞机以的速度巡航时,这些燃油可以让飞机飞行多少千米?飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
24.(6分)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图.小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体
的关系,得到的结论是: 。
(2)该实验是通过观察 来判断 (选填“钢球”或“木块” 动能的大小;
(3)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,在水平木板上滑动一段距离后停下,设开始时钢球的重力势能为,木块克服摩擦力所做的功为,则 (选填:“”、“ ”或“” 。
(4)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是: (选填序号)。
①换质量更大的木块;
②降低第二次钢球的高度;
③换质量更大的钢球;
④换质量更小的钢球;
25.(5分)如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右” 调节,使杠杆在不挂钩码时,保持在 位置静止.若杠杆自身重力为,总长度为,则此时重力的力臂为 。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上点处挂2个钩码,在点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡.接着小明多次改变钩码的数量或位置,进行多次实验,从而得出了杠杆的平衡条件:“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”.为了证明这个结论是错误的,你认为采取的操作是 。
26.(5分)同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,所用到的装置如图,实验数据记录如表所示:
实验次数
钩码重
动滑轮重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
2
1.5
0.1
1.2
0.3
2
4
1.5
0.1
1.9
0.3
3
4
2
0.1
2.1
0.3
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)根据表中数据计算:第2次实验的机械效率为 ,第2次实验中的额外功 第1次实验中的额外功(选填“大于”、“等于”或“小于” 。
(3)通过比较2、3两次实验数据可得出:滑轮组机械效率主要还与 有关。
(4)实验中需多次测量滑轮组的机械效率,主要目的是为了 。
.使实验过程更加熟练
.多次测量取平均值减小误差
.获得多组数据归纳出物理规律
27.(5分)某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力,进行了如下的实验
(1)设计实验:实验装置如图所示。
①该装置除了可以使水和煤油均匀受热以外,最大的好处的可以确保 。
②本实验是通过比较 (选填“加热时间”或“物体升高的温度” 来反映物体吸收的热量。
(2)进行实验:该兴趣小组设计了如下实验步骤,其中存在错误的是 (填序号)。
①在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油;
②用温度计测量这两种液体的初温;
③每隔用温度计测出两种液体的温度。
(3)数据分析:
改正错误后,如图是该兴趣小组绘制的“吸收热量时间”和“温度时间”图象,能正确描述这两种液体真实情况的图象是 。
(4)拓展应用:下列事例中,不是利用“水的比热容较大”这一特性的是
.夏天,人们洒水来降温
.冬天,让热水流过暖气片来取暖
.汽车司机用水来冷却发动机
.农民夜间向秧田里灌满水
28.(6分)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能” 断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
③若老师随机地断开一根导线,两灯都熄灭了.根据上述现象,你 (选填“能”或“不能” 断定这两只小灯泡是串联的。
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯比亮些,她认为这是因为比更靠近电源正极的缘故。
在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ,如果 (写出现象)就能说明小华的判断是错误的。
29.(5分)小明想通过实验比较不同燃料的热值.他利用如图所示完全相同的甲、乙两套实验装置,用质量相等的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温都相同的水加热,比较加热相同时间后水升高的温度。
(1)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来,答: 。
(2)为了正确完成实验,除了图示装置中器材外,还需要的测量器材是 。
(3)小明按正确方法进行实验后,发现甲中温度计最后的示数是乙中温度计最后示数的2倍,若甲、乙两装置的吸热效率相同,小明就认为“酒精的热值是碎纸片的2倍”.这个结论是 的(选填“正确”或“错误” ,简要说明理由: 。
参考答案与解析
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意,每题2分,共24分)
1.(2分)“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”如图所示,生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是
A. 啤酒扳手 B. 天平
C. 扫帚 D. 钓鱼竿
【解答】解:阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
、啤酒扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;
、扫帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:。
2.(2分)下列图中,属于内能转化为机械能的是
A.滑下滑梯 B.弯折铁丝
C.做功冲程 D.压缩点火
【解答】解:
、滑下滑梯、弯折铁丝、压缩点火都属于对物体做功,将机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;故不符合题意;
、内燃机的做功冲程中,燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能,对外做功,故符合题意。
故选:。
3.(2分)到商店买手电筒的小灯泡时,用一节干电池来检验小灯泡是否完好,下列检验方法中正确的是
A. B. C. D.
【解答】解:
、金属螺纹壳没有和电源的负极连接起来,故不正确;
、电池的正负极都连在了小灯泡的底端金属点上,故不正确;
、电池的正负极都连在了小灯泡的金属螺纹壳上,把电源短路了,故不正确;
、金属触头接在了正极上,金属螺纹壳连在了负极上,故正确。
故选:。
4.(2分)小明的教室在三楼,当他以正常的速度从一楼上到三楼时,以下数据中最接近实际的是
A.小明上楼所用的时间约为
B.小明上升的高度约为
C.小明做功约为
D.小明做功的功率约为
【解答】解:、一层楼的高度约,从一楼上到三楼的高度约,故不符合实际;
、中学生爬楼一般用时,故不符合实际;
、中学生的体重约,从一楼上到三楼做的功约,故不符合实际;
、小明做功的功率约为,故符合实际。
故选:。
5.(2分)在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,在纸上留下黑色圆斑、,如图所示。关于皮球两次下落形成圆斑的过程,下列说法中正确的是
A.皮球开始下落时的重力势能相等
B.皮球落地时对纸的最大压力都等于皮球的重力
C.皮球刚到达纸面时的动能相等
D.皮球获得的最大弹性势能不等
【解答】解:、重力势能的大小与质量和高度有关;由图可知,黑色圆斑、大小不同,表明皮球的形变程度不同,较大一些,说明处的皮球的弹性形变程度大,弹性势能大;皮球下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,接触地面时,动能转化为弹性势能,所以在处时皮球的动能大,则表明处的皮球的高度高,重力势能大,故错误;
、由图可知,黑色圆斑比较大,而力的大小影响力的作用效果,力越大作用效果越明显形变量越大,皮球在纸的弹力的作用下做减速运动,则弹力大于皮球的重力,所以压力大于皮球的重力,故错误;
、皮球从不同的高度落下时,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能;皮球接触纸面时发生了弹性形变,此过程是动能转化为弹性势能;弹性势能越大,皮球的形变程度越大,圆斑就越大,所以处的弹性势能大,动能大,下落时的重力势能大,故错误;正确。
故选:。
6.(2分)关于热量、温度和内能,下列说法中正确的是
A.一个物体的内能增加,一定是吸收了热量
B.一个物体吸收了热量,温度一定升高
C.温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多
D.在热传递过程中,热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体
【解答】解:
、一个物体的内能增加,可能是吸收了热量,也可能是因为对物体做功。故不符合题意。
、物体吸收了热量,可能用来加快分子的无规则运动,即表现在物体的温度的升高;也可能用来改变物体的状态;比如:晶体在熔化过程,吸热,内能增加但温度不变,所以,物体吸收了热量,物体的温度可能升高,也可能不变。故不符合题意。
、热量是一个过程量,不能说物体含有热量的多少,故不符合题意。
、传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体。故符合题意。
故选:。
7.(2分)如图所示,物块在拉力的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是
A. B.
C. D.
【解答】解:、物块在拉力的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,路程与时间成正比,图像应为正比例函数,而选项的图中表示路程不随时间发生变化,故错误;
、物块在拉力的作用下沿斜面向上做匀速直线运动,质量不变,速度不变,动能不变,故正确;
、物块在斜面上的位置逐渐升高,重力势能随时间的增加而增大,而选项的图中表示重力势能不变,故错误;
、运动过程中,物块动能不变,重力势能增加,则机械能增加,而选项的图中表示机械能不变,故错误。
故选:。
8.(2分)两个滑轮完全相同,分别用如图所示的两种方式,将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,则下列判断中正确的是
A.两次绳端移动的速度相等
B.所做的功小于所做的功
C.做功的功率等于做功的功率
D.甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率
【解答】解:、由图可知,甲图为定滑轮,移动的距离,乙图为动滑轮,移动的距离,故错误;
、、将重力相同的物体匀速提升相同的高度,根据可知两种情况下做有用功相同;
那么不计摩擦和绳重,由于乙方式需要对动滑轮做额外功,根据可知:做的功小于做的功,即,故正确;
、以相同的速度匀速提升相同的高度,所以所用时间相同,根据可知:做功的功率小于做功的功率,即.故错误;
、不计摩擦和绳重,因甲中拉力的功等于克服重力的功,故甲中没有额外功,故机械效率为,而乙中由于要拉动动滑轮,故克服动滑轮重力所做的功为额外功,效率小于,故甲的机械效率大于乙的机械效率;故错误。
故选:。
9.(2分)小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、,相等时间内所做的功分别为、,则它们的关系正确的是
A. B.
C. D.
【解答】解:(1)根据图象可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力也相等,即。
(2)从图象中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小,根据公式,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即。
故选:。
10.(2分)我市城区运营的公交车后门两个扶杆上均装有一个有色按钮(如图),每一个按钮相当于一个开关。当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯亮(或扬声器发声),提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是
A. B.
C. D.
【解答】解:当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯都会发光,说明这两个开关可以独立工作、互不影响即为并联,且指示灯位于干路上,由图示电路图可知,符合题意,不符合题意。
故选:。
11.(2分)如图,为了提升重物,我们选用了粗细均匀重为的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一个重物挂在、两处,每次用力让重物上升同样的高度,下列说法正确的是
A.重物在点处人做的有用功多
B.重物在点处人做的有用功多
C.重物在点处杠杆的机械效率高
D.重物在点处杠杆的机械效率高
【解答】解:(1)利用杠杆提升重物,
,
在、两处提升的是同一个重物,上升同样的高度,
在、两处人做的有用功相同,故、选项错误。
(2)由图可知:在、两处提升重物,重物上升同样的高度时,而杠杆的重心上升的高度,
,
,
在、两处人做的有用功相同,而,
,
,
.所以选项错误,选项正确。
故选:。
12.(2分)用相同的电加热器分别对质量相等的和两种液体进行加热(不计热量损失),如图是和的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是
A.的比热容与的比热容之比为
B.的比热容与的比热容之比为
C.都加热时间,吸收热量比吸收热量多
D.和升高相同的温度,吸收热量较多
【解答】解:
(1)由图可知,在时间内,吸收的热量相同,故错;
在时间,吸收的热量相同,的温度变化△,的温度变化△,、的质量相同,由△得,则△:△,故正确、错;
(2)由图可知,、升高相同的温度,加热的时间长,吸收的热量多,故错。
故选:。
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(3分)(1)在对蓄电池充电时,它的“角色”是 用电器 (选填“电源”或“用电器” ;
(2)“电流走向多条路,各自为政不相顾,支路要由干路管,就像排长管班长”。这里描述的是 (选填“串联”或“并联” 电路的特点;
(3)在播放眼保健操音乐时,各个班级的有线广播之间的连接方式是 联。
【解答】解:(1)在对蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于电路中的用电器;
(2)电流走向多条路,说明电流有多条路径;
各自为政不相顾,说明各用电器互不影响;
支路要由干路管,说明干路开关控制整个电路,与并联电路的特点相符合。
(3)在播放眼保健操音乐时,各个班级的有线广播互不影响,它们之间的连接方式是并联。
故答案为:(1)用电器;(2)并联;(3)并。
14.(6分)“嫦娥二号”于2010年10月在西昌发射基地发射,并获得了圆满成功。现在请回答下列问题:(1)火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的 内 能,再转化为火箭的 能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的密度小且 大。
(2)“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,内能 ,这是通过 的方式改变物体的内能。
(3)卫星在轨道上从远地点到近地点运行的过程中,飞船的重力势能 ,速度 。(选填“变大”、“变小”或“不变”
【解答】解:(1)在火箭升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能;同时对于火箭使用液态的氢做燃料,主要是因为其的热值大的缘故;
(2)没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降,即其质量不变,温度降低,故其内能减小,这是通过热传递的方式改变物体内能的。
(3)卫星在轨道上从远地点到近地点运行的过程中,其质量不变,高度变小,故重力势能变小;同时其质量不变,速度变快,即其动能变大。
故答案为:(1)内;机械;热值;(2)减小;热传递;(3)变小;变大。
15.(3分)一建筑工人用的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了,小车受到的阻力为 100 。撤去推力,小车仍然能继续向前运动,在小车前进的过程中,工人对小车做的功为 ,支持力做功 。
【解答】解:(1)因为小车在水平地面上做匀速运动,受到的推力、阻力是一对平衡力,大小相等,
所以小车受到的阻力:;
(2)撤去推力,小车由于惯性继续向前运动,工人不再对小车用力,工人对小车不做功,即做功为;
小车水平运动,在支持力的方向上没有移动距离,支持力对小车不做功,即做功为。
故答案为:100;0;0。
16.(6分)在寒冬季节,小明同学双手搓后感觉手上发热,这是通过 做功 的方式改变手的内能。这与汽油机工作中 冲程的能量转化相同,该冲程示意图如图中的 图(选填“”、“ ”、“ ”或“” 所示。在汽油机吸气冲程中吸入汽缸内的物质是 (选填“柴油”、“汽油”、“汽油和空气”或“空气” ,若一台汽油机飞轮的转速是,这台汽油机的活塞每秒钟完成 次做功过程。做功冲程工作时,推动活塞一次做功,那么这台汽油机的功率为 。
【解答】解:(1)小明双手对搓后感觉手上发热,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,即做功改变物体内能;汽油机的工作过程中,将机械能转化为内能的是压缩冲程。
据图可知,图进气门打开,即吸气冲程;图两个气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;图排气门打开,即排气冲程;故选图;
(2)工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气;
(3)的含义是飞轮每分钟转1200圈,即每秒钟转20圈。
因为汽油机的一个工作循环4个冲程,飞轮转2圈,做功1次,所以每秒钟飞轮转20圈共完成10个工作循环,40个冲程,对外做功10次;
(4)做功冲程工作时,推动活塞一次做功,
做功:,
则这台汽油机的功率:。
故答案为:做功;压缩;;汽油和空气;10;15。
17.(3分)如图所示的电路中,若只需要灯亮,则需要闭合开关 ;要使灯、串联,则应只闭合开关 ;要使灯、并联,则应只闭合开关 。
【解答】解:(1)只要灯发光时,只有灯接入电路,由电路图知:
应闭开关合、断开开关、,等效电路图如图一所示;
(2)使灯、串联,电流只有一条流通路径,由电路图知,
电流路径应为:电源正极灯开关灯电源负极,
由此可判断出:开关、应断开,而开关应闭合,等效电路图如图二所示;
(3)灯、并联时,电流有两条流通路径,由电路图知:
开关与闭合,而应断开,等效电路图如图三所示。
故答案为:;;与。
18.(5分)用如图所示的滑轮组将重的物体匀速提升,拉力为.此过程中有用功为 170 ,总功为 ,滑轮组机械效率为 ,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有 和 (选填序号)
【解答】解:
(1)拉力做的有用功:;
(2)由图可知,,拉力端移动的距离:,
拉力做的总功:;
(3)滑轮组的机械效率:
;
(4)①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,大小为;
②存在摩擦和绳重,无法求出动滑轮的重力;
③额外功等于总功减去有用功,;
④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。
可见,还能求出的有①、③。
故答案为:170;200;;①;③。
三、解答题(共50分)
19.(2分)请在图中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。
【解答】解:图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两根绳子承担重物,另一种是由三根绳子承担重物;要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,即从动滑轮开始缠绕,如图所示:
20.(2分)如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上的点。请作出拔钉子时所用最小动力的示意图及阻力的力臂。
【解答】解:由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在点,因此作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向左,过点作垂直于的力,即为最小动力的示意图;
从点作垂直于的垂线可得阻力的力臂,如下图所示:
21.(2分)如图所示,是一个未完成连接的实物电路。请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:与并联,开关控制两盏灯,导线不能交叉。
【解答】解:与并联,开关控制两盏灯,开关接在干路上,如下所示:
22.(6分)如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面的推力,将质量为的物体在时间内匀速推到高的平台上,斜面长。取求:
(1)推力做功的功率。
(2)斜面的机械效率。
(3)斜面对物体的摩擦力。
【解答】解:
(1)推力做的总功:
;
推力的功率:
;
(2)推力做的有用功:,
斜面的机械效率:
;
(3)由可得,额外功:
,
由可得摩擦力:
。
答:(1)推力做功的功率为;
(2)斜面的机械效率为;
(3)斜面对物体的摩擦力为。
23.(6分)我国自主研制的某型新一代战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为,最大飞行高度达,最大航行速度达2.5倍声速,最大载油量为.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
500
阻力
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是,飞机使用的航空燃油的热值为
(1)飞机发动机完全燃烧燃油放出的热量为多少焦?
(2)当飞机以的速度巡航时,这些燃油可以让飞机飞行多少千米?飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
【解答】解:(1)燃油完全燃烧放出的热量:;
(2)所做的有用功为:;
当飞机以的速度巡航时,由表格中的数据可知,受到的阻力位;由于飞机坐匀速直线运动,则;
由可知,还可以运动的距离为:;
飞机发动机的输出功率是;
答:(1)飞机发动机完全燃烧燃油放出的热量为;
(2)当飞机以的速度巡航时,这些燃油可以让飞机飞行2000千米;飞机发动机的输出功率是。
24.(6分)如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图.小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下,撞击木块。
(1)利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体
速度 的关系,得到的结论是: 。
(2)该实验是通过观察 来判断 (选填“钢球”或“木块” 动能的大小;
(3)实验中,钢球碰撞木块后继续向前运动,在水平木板上滑动一段距离后停下,设开始时钢球的重力势能为,木块克服摩擦力所做的功为,则 (选填:“”、“ ”或“” 。
(4)在探究动能的大小与质量关系时,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是: (选填序号)。
①换质量更大的木块;
②降低第二次钢球的高度;
③换质量更大的钢球;
④换质量更小的钢球;
【解答】解:(1)根据图示可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,到达水平面时的速度不同,所以探究的是动能大小与速度的关系,钢球的速度越大,撞击木块移动的距离越大,动能越大;结论为:在质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(2)实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小,该方法是转换法;
(3)钢球从高处滚下的过程中,重力势能转化为动能;由于存在摩擦,克服摩擦做功,一部分重力势能转化为内能;钢球与木块碰撞的过程中,球对木块做功,做功的大小小于球最初的动能;木块在运动过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小,也就是小于碰撞前小球的重力势能;
(4)在探究动能的大小与质量关系时,需要控制速度大小不变,改变质量,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,这说明该球的质量太大了;
①换质量更大的木块,改变了摩擦力的大小,故①错误;
②实验中需要控制速度相同,不能降低第二次钢球的高度,故②错误;
③换质量更大的钢球,则更容易使木块滑出木板,故③错误;
④换质量更小的钢球,能减小木块移动的距离,故④正确;
故选④。
故答案为:(1)速度;质量一定时,物体的速度越大,动能越大;(2)木块移动的距离;钢球;(3);(4)④。
25.(5分)如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时应把杠杆两端的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右” 调节,使杠杆在不挂钩码时,保持在 位置静止.若杠杆自身重力为,总长度为,则此时重力的力臂为 。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上点处挂2个钩码,在点处挂 个钩码杠杆恰好在原位置平衡.接着小明多次改变钩码的数量或位置,进行多次实验,从而得出了杠杆的平衡条件:“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”.为了证明这个结论是错误的,你认为采取的操作是 。
【解答】解:(1)杠杆右端向下倾斜,则重心应向左移动,故应向左调节左端或右端的平衡螺母,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,杠杆中点置于支架上,所以重力的力臂为0;
(2)设一个钩码重力为,一小格长,根据杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,可得:
解得:;小明得到这个结论:“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”,是因为杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,且动力和阻力方向都是竖直向下的条件下得出的,所以可以采取改变动力或阻力的方向来验证。
故答案为:(1)左;水平;0
(2)3;在其中一侧用弹簧测力计替代一侧的钩码斜着拉(必须答到“弹簧测力计”“斜拉”这两个关键词,否则不得分)
26.(5分)同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,所用到的装置如图,实验数据记录如表所示:
实验次数
钩码重
动滑轮重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
2
1.5
0.1
1.2
0.3
2
4
1.5
0.1
1.9
0.3
3
4
2
0.1
2.1
0.3
(1)实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
(2)根据表中数据计算:第2次实验的机械效率为 ,第2次实验中的额外功 第1次实验中的额外功(选填“大于”、“等于”或“小于” 。
(3)通过比较2、3两次实验数据可得出:滑轮组机械效率主要还与 有关。
(4)实验中需多次测量滑轮组的机械效率,主要目的是为了 。
.使实验过程更加熟练
.多次测量取平均值减小误差
.获得多组数据归纳出物理规律
【解答】解:(1)在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验的机械效率:
;
比较1、2次实验数据可知,第2次实验中物重增加,压力增大,滑动摩擦力增大,第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功;
(3)通过比较2、3两次实验数据,即对应的图乙、图丙两装置,滑轮组不同,提升的重物相同,动滑轮越重机械效率越小,滑轮组机械效率主要还与动滑轮的重力有关;
(4)多次改变提升的钩码重,目的是为了得出普遍性的结论,故选。
故答案为:(1)匀速;(2);大于;(3)动滑轮的重力;(4)。
27.(5分)某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力,进行了如下的实验
(1)设计实验:实验装置如图所示。
①该装置除了可以使水和煤油均匀受热以外,最大的好处的可以确保 相同时间内吸收的热量相等 。
②本实验是通过比较 (选填“加热时间”或“物体升高的温度” 来反映物体吸收的热量。
(2)进行实验:该兴趣小组设计了如下实验步骤,其中存在错误的是 (填序号)。
①在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油;
②用温度计测量这两种液体的初温;
③每隔用温度计测出两种液体的温度。
(3)数据分析:
改正错误后,如图是该兴趣小组绘制的“吸收热量时间”和“温度时间”图象,能正确描述这两种液体真实情况的图象是 。
(4)拓展应用:下列事例中,不是利用“水的比热容较大”这一特性的是
.夏天,人们洒水来降温
.冬天,让热水流过暖气片来取暖
.汽车司机用水来冷却发动机
.农民夜间向秧田里灌满水
【解答】解:(1)①由图知,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:在相同时间内水和煤油吸收的热量相同;
②根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较吸热多少;
(2)为比较煤油和水的吸热能力,应使试管中的煤油与水的质量、初温度相同,而不是体积相同,用相同的酒精灯加热,每隔用温度计测出两种液体的温度,故步骤①错误;
(3)本实验中,两个试管中的煤油和水处于同一杯水中,所以加热条件相同,即两个试管内的煤油和水在相同时间内吸收的热量相同,即、两图中,煤油和水吸收热量的图线是重合的,故、错误。煤油的比热容小于水的比热容,所以在相同时间内(液体均未沸腾的情况下),水的温度改变量较煤油的小,即在初温相同的情况下,加热相同时间,水的末温低于煤油的末温。故、两图中,图符合要求;
(4)、在夏天,人们在地面上洒水时,水蒸发吸热,利用水蒸发可以降温,故符合题意;
、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器取暖,故不符合题意;
、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用循环水冷却,故不符合题意;
、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故不符合题意。
故选:。
故答案为:(1)①相同时间内吸收的热量相等;②加热时间;(2)①;(3);(4)。
28.(6分)物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内),如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了;断开开关,两灯泡又熄灭。
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 电源 ;
②根据上述现象,你 (选填“能”或“不能” 断定这两只小灯泡是串联的,你的依据是 ;
③若老师随机地断开一根导线,两灯都熄灭了.根据上述现象,你 (选填“能”或“不能” 断定这两只小灯泡是串联的。
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯比亮些,她认为这是因为比更靠近电源正极的缘故。
在不增加其他器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是 ,如果 (写出现象)就能说明小华的判断是错误的。
【解答】解:(1)①闭合开关时,两灯泡发光,说明木盒内的电路中有电源;
②不能断定这两只小灯泡是串联的,串联电路中的开关控制整个电路,并联电路中干路上的开关也能控制整个电路,因此不能根据两灯同时亮、同时灭判断两灯是串联的。
③老师随机地断开一根导线,两灯都熄灭了.根据上述现象,你不能断定这两只小灯泡是串联的,并联电路干路的导线可以控制整个电路。
(2)串联电路中电流处处相等,两灯泡串联,流过两灯泡的电流相等,因此小华的判断是错误的;
调换两灯泡的位置,如果两灯泡的亮度都发生变化,说明小华的判断是正确的,如果灯的亮度不变,则小华的判断是错误的。
故答案为:(1)①电源;②不能;并联电路的干路开关也能同时控制两个灯泡;③不能;(2)对调,两灯的位置;发光仍比亮。
29.(5分)小明想通过实验比较不同燃料的热值.他利用如图所示完全相同的甲、乙两套实验装置,用质量相等的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温都相同的水加热,比较加热相同时间后水升高的温度。
(1)小明实验方案中存在明显问题,请你帮他指出来,答: 应比较燃料燃尽时水升高的温度 。
(2)为了正确完成实验,除了图示装置中器材外,还需要的测量器材是 。
(3)小明按正确方法进行实验后,发现甲中温度计最后的示数是乙中温度计最后示数的2倍,若甲、乙两装置的吸热效率相同,小明就认为“酒精的热值是碎纸片的2倍”.这个结论是 的(选填“正确”或“错误” ,简要说明理由: 。
【解答】解:(1)实验应燃烧相等质量的酒精与纸,比较水升高的温度,然后比较酒精与纸的热值大小,而不是用酒精与纸对水加热,比较相同时间内水升高的温度比较酒精与纸的热值大小。
故应:比较燃料燃尽时水升高的温度。
(2)为了正确完成实验,除了图示装置中器材外,还需要的测量器材是天平。
(2)不正确;用甲中温度计最后的示数是乙中温度计最后示数的2倍,而不是升高温度是乙的2倍,导致。
故答案为:(1)应比较燃料燃尽时水升高的温度;(2)天平;(3)错误;用甲中温度计最后的示数是乙中温度计最后示数的2倍,而不是升高温度是乙的2倍,导致。
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