江苏省无锡市滨湖区2021-2022学年九年级上学期期中物理试题
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这是一份江苏省无锡市滨湖区2021-2022学年九年级上学期期中物理试题,共25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学年江苏省无锡市滨湖区九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(2分)阿基米德曾说过“只要给我一个支点,我就可以移动地球”。下列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.开瓶扳手 B.钓鱼竿
C.筷子 D.笤帚
2.(2分)关于机械做功、功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越快的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.越省力的机械,机械效率越高
D.做有用功越多的机械,机械效率越高
3.(2分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体吸收了热量,内能一定增大
D.温度高的物体含有热量一定多
4.(2分)如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
5.(2分)下列对物理量的估测,最合理的是( )
A.成年人上楼的功率约900W
B.将一本物理书从地面捡到课桌上,对书做功约2J
C.1kg的水温度升高1℃吸收热量1J
D.中学生从一楼走到三楼大约做功300J
6.(2分)如图所示,一位老人和小孩爬同一楼梯。若需要比较爬楼梯过程中老人和小孩功率的大小,至少要测量的物理量有( )
A.该楼梯的高度
B.老人的质量、小孩的质量
C.老人的质量、小孩的质量、各自爬楼的时间
D.老人的质量、小孩的质量、各自爬楼的时间和该楼梯的高度
7.(2分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,下压活塞,观察现象。下列说法正确的是( )
A.用手缓缓下压活塞,看到干棉花点燃
B.下压活塞的过程中,筒内气体内能减小
C.下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功
D.下压过程中直接将活塞的机械能转化为干棉花的内能
8.(2分)疫情期间,为加强对进校人员的管控,某学校对电动门控制系统进行了改造:进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下,电动机方可工作,开启电动门。用S1闭合表示体温正常,用S2闭合表示佩戴了口罩,则符合改造要求的电路是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)如图所示,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的滑轮设计了甲、乙两种装置把同一货物匀速提升到相同高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( )
A.甲方式省力
B.乙方式不能改变力的方向
C.甲、乙两种方式的机械效率相等
D.甲、乙两种方式做的有用功相等
10.(2分)手电筒内部结构如图所示,电源为两节新的干电池。下列说法正确的是( )
A.按键相当于一个用电器
B.弹簧的作用仅是为了压紧电池
C.灯泡发光时,电源将化学能转化为电能
D.灯泡发光时,灯泡将电能全部转化为光能
11.(2分)如图所示,甲、乙相同容器中分别装了质量相等的a、b两种液体,现用相同的电加热器同时加热,忽略热损失,得到如图丙所示的液体温度与加热时间的图像。下列说法正确的是( )
A.液体a的比热容与液体b的比热容之比为1:3
B.两种液体初温不同,故无法比较它们的吸热能力
C.交点表示两种液体升高了相同温度
D.加热4min时a的温度比b高,说明a吸收的热量更多
12.(2分)滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台A处由静止自由下滑,不计滑台摩擦和空气阻力,仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然(不用力)变化,最有可能滑到滑台C处的是( )
A.
B.
C.
D.
13.(2分)如图甲是我国古代劳动人民利用桔槔灌溉的场景。桔槔是利用杠杆原理来工作的取水工具,为了更好地研究桔槔工作原理,将桔槔抽象成简单的杠杆模型,如图乙所示,轻质细杆AB代表桔槔,悬挂在A点的质量较大的物块M模拟重物,悬挂在杠杆上C点质量较小的物块m模拟搬动重物时的配重。C点可以在OB之间根据需要移动位置,L表示OC的距离。用F1表示细绳对A点的拉力,F2表示细绳对C点的拉力,F3表示地面对M的支持力,p表示M对地面的压强。AB始终保持水平位置平衡,下列图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共34分)
14.(2分)人体内水分约占体重的70%,当外界温度变化较快时,由于水的 大,人体温度变化较小。寒冷天气,人们常常使用热水袋来取暖,这是通过 方式增加身体的内能。
15.(2分)一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒内完成 个冲程,对外做功 次。
16.(3分)如图是汽车上常见的车载插座,通过该插座给手机充电时,手机电池相当于电路中的 。汽车在转弯前,要打开转向灯,司机需拨动转向杆,位于同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮,转向杆相当于电路中的 ,同侧的前转向灯坏了,后转向灯还能亮,则同侧的前后两个转向灯的连接方式为 。
17.(3分)如图所示,你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧!图中,A为外表面,B为内表面,实验时把卡片压平在桌面上,使橡皮筋伸长,当 (选填“A”或“B”)表面在下面时,卡片会弹跳得高一些。该过程中将橡皮筋的 能转化为卡片的机械能;若在卡片上再贴一层纸使卡片质量变大,仍将卡片压平在桌面上,发现卡片弹起高度变低,相比较于未贴纸片时橡皮筋对卡片做的功 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(2分)十八世纪,瓦特发明的冷凝器蒸汽机,推动了人类第一次工业革命。如图是利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降。如此循环往复。
(1)该过程中,蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似;
(2)蒸汽机工作时,活塞对轻质杠杆产生竖直向上1.1×105N推力,刚好带动物体上升,求此时物重是 N。(不计杆重、绳重和摩擦)
19.(3分)在“观察扩散快慢与温度的关系”实验中,同时在等量的冷水和热水中滴入一滴红墨水,观察发现: (选填“冷”或“热”)水中的红墨水扩散快。如果在实验中采用正在沸腾的水代替热水,并不断加热。你认为是否合适? ,理由是 。
20.(3分)如图所示,粗糙的斜面长s=0.6m,高h=0.3m,用沿斜面方向的拉力F将一个重为G=10N的小车由斜面底端匀速拉到顶端,运动过程中小车克服摩擦力做了1.2J的功,则小车所受的摩擦力大小是 N,拉力F的大小是 N,斜面的机械效率是 %(保留1位小数)。
21.(2分)2019年9月1日无锡正式实施生活垃圾分类管理条例,将垃圾合理分类再利用,变废为宝。若某垃圾完全燃烧释放的热量全部被水吸收,则要使100kg初温为20℃的水升高到70℃需要完全燃烧这种垃圾 kg,燃烧过程中该垃圾的热值 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)。[已知q某垃圾=1.05×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
22.(4分)某同学在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度。
(1)如图是该同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处 。
(2)纠正错误后继续实验,加热过程中,需要用搅棒不断搅动,目的是 。水和煤油吸热的多少是通过 来反映的;
(3)有同学提出用易拉罐替代烧杯效果更好,原因是 。
23.(3分)如图所示的滑轮组,用竖直向上的拉力F,在5s内将重为4N的物体G竖直向上匀速提升0.3m,已知动滑轮重2N,不计绳重和摩擦,则物体重力G做功的功率为 W,该滑轮组的机械效率是 %(保留一位小数)。拉力F的大小为 N。
24.(3分)小红为了“探究动能的大小与哪些因素有关”,设计了如下实验:将小球从斜面上由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞,其情形如下图甲、乙所示。
(1)实验中通过观察比较 就可以反映小球动能的大小。
(2)根据图乙的探究,得出的结论是当 相同时,质量越大,动能越大。
(3)有个别小组在做实验甲时发现,小木块被撞击后在水平面上移动的距离相差不多,不容易进行比较,请你给出一个合理的建议 。
25.(4分)小明学习了热机后,对汽车产生兴趣。查阅资料发现:为保证汽车性能,其发动机并不直接将动力输给车辆。而是通过如图所示的液力变矩器来实现“柔性连接”。变矩器内充满传动液,发动机带动输入轴和泵轮转动,将传动液“吹”向涡轮,带动涡轮和输出轴转动,将动力输出给车辆。其传动效率η等于输出轴功率P输出与输入轴功率P输入的比值,即η=<“m“:math xmLns:dsi='http://www.dessci.com/uri/2003/MathML'dsi:zoomscale='150'dsi:_mathzoomed='1'style='CURSOR:pointer;DISPLAY:inline﹣block'>P输出P输入。
(1)小明爸爸踩着刹车等红灯,发动机运转着但输出轴停止了转动,此时液力变矩器的η= 。若等红灯时发动机功率为1kW,其能量全部由传动液所受的阻力做功转化成了内能,其中50%被传动液吸收。则等红灯的10s内,变矩器中5kg的传动液将升温 ℃。[c传动液=2×103J/(kg•℃)]
(2)由于转动轴上的功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积,而泵轮和涡轮没有直接相连,当车辆需要更大动力时,可以不改变发动机的转速和输入功率,涡轮能自动 转动速度而获得更大的输出动力。若某时刻,输出轴与输入轴上力之比为3:2,输出轴与输入轴转动速度之比为3:5,则此时变矩器的传动效率为 。
三、解答题(本题共8小题,共40分。期中27题、31题(3)应写出必要的解题过程)
26.(2分)请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线方法。
27.(2分)如图,力气大的人,用一只手就可以把一盆水端起,此时脸盆相当于一个杠杆。右边是它的示意图,图中O为支点,A为动力作用点。请你在示意图中画出最小动力F1、阻力臂L2。
28.(2分)请在图的两个虚线框内,选填“电源”和“小灯泡”的符号连入电路,并满足开关能控制两盏灯。
29.(6分)小亮家购置了一台轿车,小亮从说明书上查到轿车采用的是LFX直列四缸发动机。从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小亮又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为72km/h时,发动机转速为2000r/min,行驶100km需要消耗汽油10L。求:(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7×103kg/m3)。
(1)10L汽油完全燃烧放出的热量。
(2)行驶100km汽车发动机所做的功。
(3)这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率约为多少?(保留1位小数)
30.(7分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)杠杆静止在如图甲所示的位置,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调。
(2)如图乙所示,实验时小明先在A处挂2个重为0.5N的钩码,在B处用已调好的弹簧测力计竖直向下拉,读出示数为F1;保持钩码和弹簧测力计的位置不变,在A处增加一个钩码,此时弹簧测力计的示数是 N;保持此时钩码的数量和位置不变,向右移动弹簧测力计至距支点 格时,弹簧测力计示数为0.5N;小明下一步的操作应该是改变 ,控制其他因素不变,观察测力计示数。这样做的实验方法是 。
(3)若在刻度线“A”处挂3个钩码。在刻度线“C”处用调好的弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为FM,将弹簧测力计沿CN方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡时,测力计示数为FN,则FM FN(选填“>”、“=”或“<”),此过程中,相对于FM,FN的力臂 。
31.(7分)如图甲所示是小强连接的“串联电路”的实物图。
(1)在连接图甲电路的过程中,开关必须 。
(2)如图甲所示,闭合开关,当两灯亮后,若将L1从灯座上取下,观察到的现象是L2 ,说明在串联电路中,各用电器之间 (选填“互不”或“相互”)影响。
(3)如图乙所示,为了形成并联电路且开关同时控制灯L1和L2,小强需要把导线c的另一端连接到电路中的 点。为了形成并联电路且开关只控制L1,导线c的另一端连接到电路中的 点。
(4)如图乙所示,在(3)中连接好的并联电路中,闭合开关,当两灯亮后,若将L1从灯座上取下,观察到的现象是L2 ,若将一根导线接在小灯泡L2的两端,会造成 。
32.(7分)在比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”的实验中。小华和小明的实验装置如图所示,收集和记录的数据如下表所示。
加热前的水温t1/℃
10g煤油
25
45
10g菜籽油
25
35
(1)将表格补充完整 。
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,实验中应保证相同的量有哪些 (填序号)。
①煤油和菜籽油的质量;
②两烧杯中水的质量;
③加热时间;
④水升高的温度。
(3)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是 ,判断的依据 。根据上述表格估算菜籽油的热值为 J/kg。(q煤油=4.6×107J/kg),不计热量的耗散。
(4)另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,他们通过比较 来反映这两种燃料热值的大小关系。
33.(7分)小明利用杠杆知识,将一根分度值为1mm,量程为60cm的刻度尺做成了简易杆秤。如图甲所示,托盘悬挂于刻度尺的0刻度线处,在10cm刻度线处用细线做提纽,右侧挂一个可移动的重物作为“秤砣”。在左端盘中逐个添加50g的砝码,依次读出刻度尺水平位置平衡时,“秤砣”悬线所压的刻度,记录在表中,并标上对应托盘中的质量。
托盘中砝码质量/g
50
100
150
200
秤砣悬线所压刻度/cm
12
22
32
42
(1)反复尝试后发现,图乙中刻度尺的放置方法没有图甲稳定,更容易翻转。其原因之一如下,根据杠杆平衡条件,相对于图甲,图乙中提纽拉力对应的 比较大,容易使刻度尺翻转。
(2)根据表格中数据,在丙图中绘制对应的图像。根据图像可知,该杆秤起始刻度“0”g的位置应标注在 cm刻度线处,该杆秤的所能测量的最大质量为 g。
(3)通过计算,求出该秤砣的质量m1以及杆秤测量质量的分度值?
2021-2022学年江苏省无锡市滨湖区九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共13小题,每小题2分,共26分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.【解答】解:“只要给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就能撬动地球”说的是一个省力杠杆。
A、开瓶扳手在使用时时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A符合题意;
B、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C、筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D、笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选:A。
2.【解答】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,做功越快功率越大,故A正确;
B、功率是单位时间内完成的功,做功越多,时间不确定,根据公式P=,不能确定功率大小,故B错误;
C、机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与机械是否省力无关,故C错误;
D、使用机械时,机械效率高说明有用功在总功中占的比例大,但有用功多,机械效率不一定越高,故D错误。
故选:A。
3.【解答】解:A、物体的温度升高了,可能是外界对物体做了功,也可能是物体吸收了热量,故A错误;
B、物体温度升高,分子运动剧烈,内能增加,故B正确;
C、物体吸收了热量,如果同时对外做功,内能不一定增大,故C错误;
D、物体的温度越高,内能越大,内能是状态量,而热量是过程量,不是状态量,不能说物体含的热量多,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:
A、从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故A错;
B、从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故B错;
C、从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故C错;
D、举着杠铃稳定站立的过程中,运动员施加了力,但杠铃没移动距离,所以人对杠铃不做功,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:
A、成年人体重在600N左右,一层楼的高度在3m左右,上一层楼的时间在10s左右,功率大约为P====180W左右,故A不合理;
B、一本物理课本的质量约为m=250g=0.25kg,其重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N,课桌高度约为0.8m,将物理书从地面捡到桌上,对书做功约为W=Gh=2.5N×0.8m=2J,故B合理;
C、1kg的水温度升高1℃吸收热量为:Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×1℃=4.2×103J,故C不合理;
D、中学生的重力约为500N,一层楼的高度在3m左右,从一楼走到三楼做功大约为W=Gh=500N×2×3m=3000J,故D不合理。
故选:B。
6.【解答】解:爬楼时,克服重力做功,爬完相同的楼梯,则高度相同,需要测量老人的质量、小孩的质量,由W=Gh=mgh可比较做功的多少,根据P==比较功率的大小,因此只需要测量老人的质量、小孩的质量,各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选:C。
7.【解答】解:A、用手缓缓下压活塞,筒内气体内能不能迅速增大,不能看到干棉花点燃,故A错误;
B、下压活塞的过程中,对筒内气体做功,气体内能增大,温度升高,故B错误;
C、下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功,故C正确;
D、下压过程中直接将活塞的机械能转化为气体的内能,再通过热传递使干棉花的内能增大,温度升高,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:进校人员在体温正常且佩戴口罩的情况下,电动机方可工作开启电动门,即两个开关同时闭合电路才能接通,只闭合其中任一开关,电路不能连通,故两开关串联后再与电动机串联,只有A正确。
故选:A。
9.【解答】解:A、由图知,甲装置中两个滑轮组都是定滑轮,所以甲方式不能省力,故A错误;
B、乙装置由一个动滑轮和一定滑轮组成,绳子自由最后通过定滑轮组,所以乙方式能改变力的方向,故B错误;
CD、两种装置提升同一货物到相同高度,由W有=Gh知,甲、乙两种方式做的有用功相同,故D正确;
忽略绳重和摩擦,甲装置不做额外功,乙装置要克服动滑轮重力做额外功,所以甲方式的机械效率大于乙,故C错误。
故选:D。
10.【解答】解:A、手电筒的按键相当于开关,控制电路通、断,故A错误;
B、手电筒底部的金属弹簧是导体,在这里是导线,故B错误;
C、灯泡发光时,电源是把化学能转化为电能,故C正确;
D、灯泡发光时,将电能转化为光能和部分内能,不是将电能全部转化为光能,故D错误。
故选:C。
11.【解答】解:A、由图可知,加热4min后,a升高的温度为15℃,b升高的温度为5℃,ab的质量相同,吸收的热量也相同,根据Q=cmΔt可知,比热容的大小与升高的温度成反比,则比热容之比为5℃:15℃=1:3,故A正确;
B、实验中需要控制a、b液体的质量相同,初温可以不同,根据液体升高的温度来比较吸热能力的大小,故B错误;
C、由图可知,a、b图像的交点处表示两种液体温度相同,但升高的温度是不同的,故C错误;
D、用相同电加热器加热4min,加热器放出的热量相同,则ab吸收的热量也是相同的,故D错误。
故选:A。
12.【解答】解:不计滑台摩擦和空气阻力,则运动员在整个过程中机械能守恒;
A、若运动员站立着从A开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,若是站立着,则此时重力势能等于A点的重力势能,动能为零,所以运动员不会继续向前滑行,就不会到达C点,故A错误;
B、若运动员站立着从A开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,若是全蹲着,则此时重力势能小于A点的重力势能,则A点部分重力势能转化为动能,动能此时不为零,所以运动员会继续向前滑行,就可能会到达C点,故B正确;
CD、若运动员全蹲着从A开始滑行,到达U形滑台另一侧最高位置B点时,也应该是全蹲着(前后两次重力势能相等,动能均为零),因为若是站着到达或者平蹲着到达B点,则运动员在B点的重力势能大于初始的A点(违反机械能守恒定律),故CD错误。
故选:B。
13.【解答】解:轻质细杆AB相当于是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件可知,F2•L=F1•OA;
m向左移动的过程中,L变大;由于物体m的质量不变,重力不变,对C的拉力不变,即F2保持不变,故B错误;
OA不变,F2不变,L变大,根据杠杆的平衡条件可知F1变大,且F1与L成正比,故A错误;
根据力作用的相互性可知,M受到的拉力等于F1;对M受力分析,M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,且满足GM=F拉+F支,M受到的重力不变,F1变大时,F拉也变大,则地面对M的支持力F3变小,故C错误;
力的作用是相互的,支持力F3变小,则M对地面的压力也变小,受力面积不变,根据p=可知M对地面的压强变小,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共34分)
14.【解答】解:人体内水的比例很大,有助于调节自身的温度,是利用了水的比热容大的特点,当环境温度变化较快时,水的温度变化相对较慢,从而有助于调节人体自身的温度;
寒冷天气,人们常常使用热水袋来取暖,人从热水袋处吸收热量,内能增加,这是利用热传递的方式使身体的内能增加。
故答案为:比热容;热传递。
15.【解答】解:
由题知,单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min=30r/s,即每秒钟飞轮转30圈;
因为四冲程内燃机在一个工作循环中,曲轴转动2周(飞轮转2圈),完成4个冲程,对外做1次功,
所以,该汽油机每秒内完成60个冲程,对外做功15次;
故答案为:60;15。
16.【解答】解:(1)给手机电池充电时,消耗电能,转化为手机电池的化学能,该过程手机电池为用电器;
(2)司机拨动方向盘旁的杆子,转向灯才会工作,相当于闭合电路中的开关,所以这根杆子起到了开关的作用;汽车的前后转向灯可以单独工作,不相互影响,所以它们是并联的。
故答案为:用电器;开关;并联。
17.【解答】解:,卡片的A为外表面,B为内表面,实验时把卡片压平在桌面上,使橡皮筋伸长,当B表面在下面时,卡片会弹跳得高一些;
该过程中将橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能;
若在卡片上再贴一层纸使卡片质量变大,仍将卡片压平在桌面上,发现卡片弹起高度变低,在此过程中橡皮筋的弹性势能不变,转化为卡片的机械能不变,相比较于未贴纸片时橡皮筋对卡片做的功不变。
故答案为:B;弹性势;不变。
18.【解答】解:(1)蒸汽推动活塞上行过程中,蒸汽对活塞做功,蒸汽的内能转化为活塞的机械能;汽油机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似;
(2)活塞对轻质杠杆产生竖直向上F=1.1×105N推力,根据杠杆的平衡条件可知,杠杆右端对物体的拉力为:
F'==1.1×105N×2=2.2×105N;
根据图示可知,滑轮为定滑轮,所以物体的重力为:G=F'=2.2×105N。
故答案为:(1)做功;(2)2.2×105。
19.【解答】解:同时在等量的冷水和热水中滴入一滴红墨水,因为热水温度高,分子热运动较剧烈,故热水中的红墨水扩散快。如果在实验中采用正在沸腾的水代替热水,并不断加热,这种做法不合适,因为正在沸腾的水上下不停翻滚,产生的现象不属于扩散现象。
故答案为:热;不合适;正在沸腾的水上下不停翻滚,产生的现象不属于扩散现象。
20.【解答】解:(1)小车克服摩擦力做了1.2J的功,即W额=1.2J,
由W额=fs可得摩擦力大小:f===2N;
(2)拉力做的有用功:W有=Gh=10N×0.3m=3J,
拉力做的总功为:W总=W有+W额=3J+1.2J=4.2J,
由W总=fs可得拉力大小:F===7N;
(3)斜面的机械效率为:η=×100%=×100%≈71.4%。
故答案为:2;7;71.4。
21.【解答】解:(1)热水器中的水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J。
垃圾燃烧放出的热量全部被水吸收,即Q放=Q吸=2.1×107J,
由Q放=mq可得完全燃烧这种垃圾的质量:
m===2kg;
(3)热值是燃料的特性,只与燃料的种类有关,与其是否燃烧和燃烧是否充分无关,如果秸秆煤没有完全燃烧,它的热值将不变。
故答案为:2;不变。
22.【解答】解:(1)要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,图甲中液面相平,液体的体积相同,由于水和煤油的密度不相同,根据m=ρV知两种液体的质量不相同,故甲图中的错误是没有控制两种液体的质量相同;
(2)为了使液体能均匀受热,因使用搅拌棒进行搅拌;
由于是相同的酒精灯加热,即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少;
(3)易拉罐能使物质受热更快、更均匀。
故答案为:(1)没有控制液体的质量相同;(2)使液体能均匀受热;加热时间;(3)易拉罐能使物质受热更快、更均匀。
23.【解答】解:(1)克服物体重力做的有用功:W有=Gh=4N×0.3m=1.2J,
物体重力G做功的功率:P===0.24W;
(2)因为不计绳重和摩擦,所以η=======≈0.875×100%=87.5%;
(3)由图可知n=3,由η====可知,拉力:F===14N。
故答案为:0.24;87.5%;14。
24.【解答】解:(1)在实验中,小球动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越多;探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小;
(2)动能的大小与质量和速度有关,若要探究动能的大小与质量的关系,需控制小球的速度相同,质量不同。乙图中小球起始点的高度相同,到水平面的速度相同,而质量不同,所以是探究动能的大小与质量的关系;
(3)做实验甲时发现,小木块被撞击后会在水平面上移动的距离相差不多,这说明小球的动能大小相差不同;可增大小球下落的高度来改变速度的差值,小球的动能变化大,木块的移动距离也会出现大的差别。
故答案为:(1)木块被撞的距离;(2)速度;(3)增大小球起始点的高度。
25.【解答】解:(1)小明爸爸踩着刹车等红灯,发动机运转着但输出轴停止了转动,即此时的输出功率为零,由η=可知,此时液力变矩器的η=0;
等红灯时传动液吸收的热量:Q吸=50%W=50%Pt=50%×1000W×10s=5000J,
因为Q吸=cmΔt,所以传动液升温;
(2)已知转动轴上的功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积,即P=Fv,所以当车辆需要更大动力时,可以不改变发动机的转速和输入功率,涡轮能自动降低转动速度而获得更大的输出动力;
已知F输出:F输入=3:2,v输出:v输入=3:5,则此时变矩器的传动效率为η====90%。
故答案为:(1)0;0.5;(2)降低;90%。
三、解答题(本题共8小题,共40分。期中27题、31题(3)应写出必要的解题过程)
26.【解答】解:因为人站在高处,人拉重物上升,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示。
27.【解答】解:(1)由图可知,重力为阻力,当O点支点时,阻力和阻力臂的乘积一定,则O到重力作用点的垂线段就是阻力臂L2;
(2)A为动力作用点,则OA为最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向右上方,据此可画出最小的动力。如图:
28.【解答】解:由图可知,若上面虚线框内为电源,下面虚线框内为灯泡,则开关不能控制两盏灯,不符合题意,所以下面的虚线框为电源,上面的虚线框为灯泡,如图所示:
29.【解答】解:(1)10L汽油的质量:m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7kg,
10L汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J;
(2)由图可知,当发动机转速为2000r/min时,这种轿车的输出功率为25kW,
行驶100km汽车所用的时间:t===h=5000s,
行驶100km汽车发动机所做的功:W=Pt=25×103W×5000s=1.25×108J;
(3)这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率;η=×100%=×100%≈38.8%。
答:(1)10L汽油完全燃烧放出的热量为3.22×108J;
(2)行驶100km汽车发动机所做的功为1.25×108J;
(3)这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率约为38.8%。
30.【解答】解:(1)如图甲,杠杆的左端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的左端移动;
(2)如图乙所示,在刻度线A处挂三个钩码(每个钩码为0.5N)在刻度线B处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置时,根据杠杆的平衡条件:F1×L1=F2×L2,每个钩码为G=0.5N,每小格为L;
则3G×2L=F×3L,即3×0.5N×2L=F×3L,解得F=1N;
当弹簧测力计的示数为0.5N时,3G×2L=F×3L,即3×0.5N×2L=0.5N×nL,解得n=6;
弹簧测力计竖直向下拉使杠杆平衡,弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,拉力力臂为支点到力的作用点的距离,改变弹簧测力计的拉力方向,即弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于支点到力的作用点的距离,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大,控制其他因素不变,观察测力计示数。这样做的实验方法是控制变量法;
(3)弹簧测力计竖直向上拉使杠杆平衡,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为支点到力的作用点的距离,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于支点到力的作用点的距离,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大,所以FM<FN,相对于FM,FN的力臂变小。
故答案为:(1)左;(2)1;6;弹簧测力计的拉力方向即弹簧测力计倾斜拉杠杆;控制变量法;(3)<;变小。
31.【解答】解:(1)为了保护电路元件,按照电路图连接电路的过程中,开关应该是断开的;
(2)如图甲,两灯串联,电流只有一条路径,当两灯亮后,若将L1从灯座上取下,L2会熄灭,说明在串联电路中,各个用电器之间相互影响;
(3)为了形成并联电路且开关同时控制灯L1和L2,小强需要把导线c的另一端连接到电路中的D点,为了形成并联电路且开关只控制L1,导线c的另一端连接到电路中的A点;
(4)并联电路中各用电器互不影响,因此在(3)中连接好的并联电路中,闭合开关,当两灯亮后,若将L1从灯座上取下,观察到的现象是L2发光,若若将一根导线接在小灯泡L2的两端,电流不经用电器直接回负极,造成电源短路,这是不允许的。
故答案为:(1)断开;(2)熄灭;相互;(3)D;A;(4)发光;短路。
32.【解答】解:(1)在比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”的实验时,需要测量出加热前的水温和加热后的水温,所以表格缺少:加热后的水温t1/℃;
(2)实验中要用相同质量的不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,故选①②;
(3)质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后,水升高的温度越高,水吸收的热量越多,表明燃料放出的热量越多,燃料的热值越多,根据表格中的数据可知,煤油烧水时水的温度高,则煤油的热值大;
因为Q放=Q吸,
所以煤油:c水mΔt水=m煤油q煤油,即c水m(45℃﹣25℃)=m煤油×4.6×107J/kg,
菜籽油:c水mΔt水=m菜籽油q菜籽油,即c水m(35℃﹣25℃)=m菜籽油×q菜籽油,
联立以上两式可得:q菜籽油=2.3×107J/kg;
(4)用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,水吸收的热量相同,加热所需燃料的质量越小,燃料的热值越大,所以可以用比较消耗燃料的质量来反映两种燃料热值大小关系。
故答案为:(1)加热后的水温t1/℃;(2)①②;(3)煤油;油的质量相同,用煤油加热水,温度升高的多,说明水吸收的热量多,即煤油放出的热量多,所以煤油的热值较大;2.3×107;(4)比较消耗燃料的质量。
33.【解答】解:(1)以提纽与刻度尺某一侧的接触点为支点,相对于图甲,图乙中提纽拉力对应的力臂比较大,所以图乙中刻度尺的放置方法没有图甲稳定,更容易使刻度尺翻转。
(2)根据表格中数据,先描点,再把这些点用直线连接起来,绘制出的图像如图所示:
;
根据上面绘制出的图像可知,该杆秤起始刻度“0”g的位置应标注在2cm刻度线处,刻度尺的最大刻度为60cm,图中对应的托盘中砝码质量为290g,所以该杆秤所能测量的最大质量为290g。
(3)由(2)可知该杆秤起始刻度“0”g的位置应标注在2cm刻度线处,即在提纽的左侧,说明托盘和刻度尺的重心在提纽的右侧,设托盘和刻度尺总质量为m,托盘和刻度尺的重力的力臂为l0;
根据杠杆平衡条件可得,m砝码gl砝码=m1gl1+mgl0,即m砝码l砝码=m1l1+mL0,
将题干数据和表中前两组数据(可任选两组数据)代入上式可得:
50g×10cm=m1×(12cm﹣10cm)+mL0……①,
100g×10cm=m1×(22cm﹣10cm)+mL0……②,
由①②可解得:m1=50g。
由(2)中图像可知,“秤砣”悬线所压的刻度与托盘中砝码质量成线性关系,说明杆秤标注质量的刻度也是均匀的;由表格数据可知,砝码质量每增加50g,秤砣悬线所压刻度增加10cm,已知刻度尺分度值为1mm,10cm之间有100个小格,说明50g之间对应100个小格,所以杆秤测量质量的分度值为=0.5g。
故答案为:(1)力臂;(2)见解答图;2;290;(3)该秤砣的质量m1为50g;杆秤测量质量的分度值为0.5g。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2022/12/12 20:29:48;用户:黄绍豪;邮箱:15778348456;学号:22306196
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