广东省广州市荔湾区南海中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
展开1.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近由细线吊着的轻质小球,产生了互相吸引的现象,则该小球( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.可能带正电,也可能不带电
D.可能带负电,也可能不带电
2.(3分)下列关于功率的说法,正确的是( )
A.做功快的机械其功率一定大
B.做功多的机械其功率一定大
C.做功时间短的机械其功率一定大
D.做功时间长的机械其功率一定大
3.(3分)“花卉节”已经成为扬州的一张城市名片,走近花园就闻到扑鼻的花香,这是因为( )
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有空隙
D.分子不停的做无规则运动
4.(3分)如图所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是( )
A.物体在绳子拉力作用下升高
B.静止的小车在拉力作用下运动起来
C.汽车在刹车阻力的作用下速度减慢
D.人用力搬石头,石头不动
5.(3分)小明玩“蹦极”游戏,下图中a点是弹性绳自然下垂时的位置,c点是小明所到达的最低点,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小明在a点的弹性势能最大
B.小明重力势能的减小量等于他的动能增加量
C.小明在c点时重力势能最大
D.小明的动能先增大后减小
6.(3分)汽油机工作时必须完成四个冲程,在这四个冲程中( )
A.吸气冲程把内能转化成机械能
B.压缩冲程把机械能转化为内能
C.做功冲程把机械能转化为内能
D.上述三种说法均不正确
7.(3分)一辆汽车在平直公路上匀速行驶50min,消耗汽油7kg,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能7J/kg,则汽车发动机的功率约为( )
A.9.66kWB.96.6kWC.3.22kWD.32.2kW
二、填空题(本题共7题,共21分)
8.(3分)市场上出售一种可以滚动的毛刷,当毛刷在衣物上擦刷时,可以把灰尘和微小脏物吸到刷内(1) ;(2) 。
9.(3分)如图所示是化学教师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置。按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,纸盒被炸出去。氢气燃烧时释放的 能转化为纸盒的 能,这与四冲程内燃机的 冲程能量转化相似。
10.(3分)人们把用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带的电荷叫做 电荷,当该玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们会相互 。
11.(3分)人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功,如:机械手表里拧紧的发条具有 能,可以带动小齿轮和指针转动;风具有 能,可以推动帆船航行;打桩机举高的重锤具有 能,可以完成打桩工作。
12.(3分)如图甲为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的 ;如图乙所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的 (以上两空均选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)
13.(3分)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,若甲、乙两人的体重之比为5:6,则甲、乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲、乙两人平均功率之比是 。
14.(3分)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A。
三、作图题,本大题共3小题,共7分。
15.(3分)如图所示,完成电路连接并画出电路图,要求:滑片P向左滑动时,电流表测其中一灯的电流。
16.(2分)根据图甲所示的电路图连接图乙中的实物元件。
17.(2分)电冰箱是现代家庭中常用的家用电器,它内部的电路中主要包括压缩机(其主要部件是电动机)和冷藏室内的照明灯。压缩机和照明灯能各自独立工作、互不影响1控制压缩机,与冰箱门联动的开关S2控制照明灯。请完成电冰箱内部的电路图。
四、实验探究题(本题共2小题,共26分)
18.(14分)小高同学在测定滑轮组机械效率时其装置如图所示。
(1)表中第 次实验的数据有错误,改正后的计算机械效率并填入表中。
(2)对另一组正确的数据计算出机械效率,并填在表中相应位置,比较两次机械效率可以得出 。
(3)实验时拉弹簧测力计时要注意 。
(4)小明发现实验中拉动弹簧测力计时,有忽大忽小变化的现象,因而他采用了让弹簧测力计静止时读数 (偏大、准确、偏小)。
(5)增大物体被提高的高度h,滑轮组的机械效率 (变大、不变、变小)。
19.(12分)小聪用图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲的电路图,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组数据(如表),由图象可得Rx= Ω。
(4)完成实验后,聪明的小聪又想出一种测量Rx阻值的方法,设计了如图所示的电路,其中R是阻值已知的定值电阻。请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,分别记下此时电流表的示数为I1、I2;
②Rx= (用已知量和测量量表示)。
③考虑电流表也有电阻,所以Rx的测量值 (选填“偏大”或“偏小”)。
五、计算题(本题共2题,共25分)
20.(10分)如图所示,滑轮组的机械效率为80%,设重为1600N的物体以0.4m/s的速度匀速上升,求:
①拉力F的大小;
②10s内拉力做的功;
③拉力的功率;
④如果物体重为1000N,求滑轮组此时的机械效率。
21.(15分)某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.(3分)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近由细线吊着的轻质小球,产生了互相吸引的现象,则该小球( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.可能带正电,也可能不带电
D.可能带负电,也可能不带电
【分析】毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;异种电荷相互吸引、带电体能吸引轻小物体。
【解答】解:因为毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷;如果小球带电,小球带正电,根据带电体吸引轻小物体可知。
故选:C。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律和带电体能吸引轻小物体的性质,属于基础题。
2.(3分)下列关于功率的说法,正确的是( )
A.做功快的机械其功率一定大
B.做功多的机械其功率一定大
C.做功时间短的机械其功率一定大
D.做功时间长的机械其功率一定大
【分析】功率是表示做功快慢的物理量,根据P=分析判断。
【解答】解:A、功率是表示做功快慢的物理量,故A正确;
B、根据P=,功率与电功和时间都有关系,不知道时间,故B错误;
C、D、根据P=,功率与电功和时间都有关系,其做功的多少不知道,故CD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对功率概念的了解与掌握,属于基础题目。
3.(3分)“花卉节”已经成为扬州的一张城市名片,走近花园就闻到扑鼻的花香,这是因为( )
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.分子之间没有空隙
D.分子不停的做无规则运动
【分析】物质由分子组成的,分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:人们能闻到花香是因为分子在不断运动,花香的分子运动到空气中,使人感觉到了香味。
故选:D。
【点评】本题主要考查了分子是运动的观点,培养了学生能从宏观现象透析出微观变化,从透过现象看到本质,能够初步了解一些宏观变化的微观实质。
4.(3分)如图所示的几个情形中,所提到的力没有做功的是( )
A.物体在绳子拉力作用下升高
B.静止的小车在拉力作用下运动起来
C.汽车在刹车阻力的作用下速度减慢
D.人用力搬石头,石头不动
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。
【解答】解:A、物体在绳子拉力作用下升高,物体在拉力作用下向上移动了距离。不符合题意。
B、静止的小车在拉力作用下运动起来,小车在拉力作用下移动了距离。不符合题意。
C、汽车在刹车阻力的作用下速度降低,汽车减速。不符合题意。
D、人用力搬石头时,石头没有移动距离。符合题意。
故选:D。
【点评】有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
5.(3分)小明玩“蹦极”游戏,下图中a点是弹性绳自然下垂时的位置,c点是小明所到达的最低点,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小明在a点的弹性势能最大
B.小明重力势能的减小量等于他的动能增加量
C.小明在c点时重力势能最大
D.小明的动能先增大后减小
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
弹性势能大小的影响因素:弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度。形变越大,弹性势能越大。
【解答】解:A、a点是弹性绳自然下垂时的位置,所以没有弹性势能;
B、在小明由跳台至C点的过程中,整个系统能量是守恒的,还有一部分转化为弹性绳的弹性势能。故B错误;
C、在小明由跳台至C点的过程中,重力势能最小;
D、在到达a点之间,动能逐渐增加,c点之间的某一点,动能才会减小,动能是先增加后减小。
故选:D。
【点评】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化,其中弹性势能的变化,关键看弹性形变的大小,形变越大,弹性势能越大。
6.(3分)汽油机工作时必须完成四个冲程,在这四个冲程中( )
A.吸气冲程把内能转化成机械能
B.压缩冲程把机械能转化为内能
C.做功冲程把机械能转化为内能
D.上述三种说法均不正确
【分析】汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
【解答】解:在汽油机的四个工作冲程中,压缩冲程是机械能转化为内能,排气和吸气冲程没有能的转化。
故选:B。
【点评】解答此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
7.(3分)一辆汽车在平直公路上匀速行驶50min,消耗汽油7kg,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能7J/kg,则汽车发动机的功率约为( )
A.9.66kWB.96.6kWC.3.22kWD.32.2kW
【分析】(1)知道汽油的质量和热值,根据Q放=mq求出汽油完全燃烧放出的热量;
(2)根据η=×100%求出发动机做的有用功,利用P=求出该汽车发动机的功率。
【解答】解:7kg汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=7kg×5.6×107J/kg=4.22×108J;
(2)由η=×100%求可得
W=Q放η=3.22×107J×30%=9.66×107J,
所用时间t=50min=3000s,
汽车发动机的功率:
利用P===3.22×104W=32.5kW。
故选:D。
【点评】本题是力学和热学的综合题,考查了学生燃料完全燃烧放热公式、功率公式、效率公式的掌握和运用,利用所学知识,计算解决实际问题,学以致用!
二、填空题(本题共7题,共21分)
8.(3分)市场上出售一种可以滚动的毛刷,当毛刷在衣物上擦刷时,可以把灰尘和微小脏物吸到刷内(1) 摩擦起电 ;(2) 带电体能吸引轻小物体 。
【分析】根据以下内容分析答题:
(1)不同的物质相互摩擦,可以使物体带电;
(2)带电的物体能够吸引轻小的物体。
【解答】解:毛刷滚动时,毛刷与衣物摩擦使毛刷上带了电,从而把灰尘和微小脏物吸到刷内。
故答案为:摩擦起电;带电体能吸引轻小物体。
【点评】本题考查了摩擦起电、带电体性质的应用,是一道基础题,了解生活中的一些摩擦起电现象有助于解答此类习题。
9.(3分)如图所示是化学教师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置。按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,纸盒被炸出去。氢气燃烧时释放的 内 能转化为纸盒的 机械 能,这与四冲程内燃机的 做功 冲程能量转化相似。
【分析】(1)据该过程中消耗了哪种形式的能,进而产生了哪种形式的能判断即可;
(2)汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能;
【解答】解:按动电火花发声的按钮,点燃纸盒内的氢气,即该过程中消耗氢气燃烧的内能,所以是将内能转化为机械能的过程,将内能转化为机械能。
故答案为:内;机械。
【点评】本题主要考查的是学生对做功改变物体内能和热机做功冲程的认识和了解,基础性题目。
10.(3分)人们把用丝绸摩擦过的有机玻璃棒所带的电荷叫做 正 电荷,当该玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们会相互 吸引 。
【分析】根据摩擦起电知识与电荷间的相互作用分析答题。
【解答】解:用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上带正电;
由于异种电荷相互吸引,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用毛皮摩擦过的硬橡胶棒。
故答案为:正;吸引。
【点评】本题考查了摩擦起电所带电荷的性质、电荷间的作用,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
11.(3分)人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功,如:机械手表里拧紧的发条具有 弹性势 能,可以带动小齿轮和指针转动;风具有 动 能,可以推动帆船航行;打桩机举高的重锤具有 重力势 能,可以完成打桩工作。
【分析】判断一个物体是否具有动能的依据是其是否运动;判断一个物体是否具有弹性势能的依据是该物体是否发生了弹性形变。判断一个物体是否具有重力势能的依据是该物体是否被举高。因此要判断一个物体具有什么形式的机械能,关键是看该物体具有什么特征。
【解答】解:拧紧的发条发生了弹性形变,所以其具有弹性势能。
风是流动的空气,由于其运动。
举高的大锤由于相对于地面位置被举高,所以其具有重力势能。
故答案为:弹性势能;动;重力势。
【点评】每种形式的机械能都有自己的特征。通过物体具有何种形式的机械能所具有的特征,来判断物体具有何种形式的机械能。
12.(3分)如图甲为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的 开关 ;如图乙所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的 用电器 (以上两空均选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”)
【分析】(1)开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器;
(2)电路由电源、开关、导线、用电器组成,分析题意,然后答题。
【解答】解:
房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所以房卡相当家庭电路的开关;
在给手机电池充电的过程中,电能转化为电池的化学能,故手机电池相当于用电器。
故答案为:开关;用电器。
【点评】本题考查了开关的作用、电路的组成,要求学生联系生活实际会辨认,会解释。
13.(3分)甲、乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,若甲、乙两人的体重之比为5:6,则甲、乙两人爬到杆顶做功之比是 5:6 ,甲、乙两人平均功率之比是 3:4 。
【分析】甲、乙两人做功是克服自己重力做功,所以两人爬到杆顶做功分别等于两人的重力乘以杆的长度,当杆的长度相等时,则甲、乙两人爬到杆顶做功之比等于甲、乙两人的体重之比,甲、乙两人平均功率之比可分别计算两人功率然后求比值。
【解答】解:===;
==×=×=;
故答案为:5:6、2:4。
【点评】求比值的题目要确定所求的是哪个物理量的比值,把这个物理量的公式写出来,然后把已知物理量的比值代入公式计算就可。对于相等的物理量比值可按1:1处理。
14.(3分)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 8 V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A。
【分析】甲、乙两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据图象读出两灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。
【解答】解:
甲、乙两灯泡串联,
因串联电路中各处的电流相等,所以,I乙=I甲=0.5A,
由图象可知,两灯泡两端的电压分别为U甲=7V,U乙=6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:
U=U甲+U乙=2V+7V=8V。
故答案为:8。
【点评】本题考查了串联电路特点的应用,关键是从图象中获取有用信息。
三、作图题,本大题共3小题,共7分。
15.(3分)如图所示,完成电路连接并画出电路图,要求:滑片P向左滑动时,电流表测其中一灯的电流。
【分析】根据题目要求确定滑动变阻器的连接方式,两灯泡并联,把滑动变阻器串联接入电路,电流表与一个灯泡串联;根据实物电路图作出电路图。
【解答】解:滑片P向左滑动时,电路电流增大,
滑动变阻器接入电路的阻值减小,由电路图可知;
电流表测其中一灯电流,则两灯泡并联,
滑动变阻器串联接入电路,实物电路图如图甲所示,如图乙所示。
故答案为:实物电路图如图甲所示,电路图如图乙所示。
【点评】根据题意确定各电路元件的连接方式、分析清楚实物电路图结构,然后根据实物电路图作出电路图,是正确解题的关键。
16.(2分)根据图甲所示的电路图连接图乙中的实物元件。
【分析】分析电路,明确电路连接方式及开关作用,根据电流的流向法连接电路。
【解答】解:
由图甲知,灯与电铃并联,S1在灯泡L支路上,S2在干路上。
先将电源、灯L4、开关S2顺次串联接入电路,再将电铃并联在灯L和开关S1两端即可,如图所示:
。
【点评】本题考查根据电路图连接实物,根据电流的流向,可以先连接元件最多的支路,再并联其它支路。
17.(2分)电冰箱是现代家庭中常用的家用电器,它内部的电路中主要包括压缩机(其主要部件是电动机)和冷藏室内的照明灯。压缩机和照明灯能各自独立工作、互不影响1控制压缩机,与冰箱门联动的开关S2控制照明灯。请完成电冰箱内部的电路图。
【分析】由题意知,冷藏室内的照明灯和压缩机独立工作、互不影响应采取并联连接;温控开关S1控制压缩机,与冰箱门联动的开关S2控制照明灯,说明温控开关S1与压缩机串联,与冰箱门联动的开关S2与照明灯串联。
【解答】解:由题意知,冷藏室内的照明灯和压缩机是并联关系,
且一条支路是温控开关S1控制压缩机,
另一条支路是与冰箱门联动的开关S2控制照明灯。如图所示。
【点评】本题利用了并联电路的特点:用电器并联后,可以相互不影响。
四、实验探究题(本题共2小题,共26分)
18.(14分)小高同学在测定滑轮组机械效率时其装置如图所示。
(1)表中第 1 次实验的数据有错误,改正后的计算机械效率并填入表中。
(2)对另一组正确的数据计算出机械效率,并填在表中相应位置,比较两次机械效率可以得出 同一滑轮组,重物越重,机械效率越大 。
(3)实验时拉弹簧测力计时要注意 竖直向上匀速拉动弹簧测力计 。
(4)小明发现实验中拉动弹簧测力计时,有忽大忽小变化的现象,因而他采用了让弹簧测力计静止时读数 偏大 (偏大、准确、偏小)。
(5)增大物体被提高的高度h,滑轮组的机械效率 不变 (变大、不变、变小)。
【分析】(1)重物和动滑轮有三段绳子承担,绳子移动的距离s应是物体升高距离h的3倍;
根据表中数据利用η==求出两次实验的机械效率;
(2)根据两次提升重物的区别,结合机械效率的大小,可得出相应的结论;
(3)只有在匀速向上拉动时,弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等;
(4)弹簧测力计的示数不稳定,是因为力不平衡,做的不是做匀速直线运动;
弹簧测力计静止时,由于没有了摩擦,额外功变小,在有用功不变的情况下,机械效率就会变大;
(5)根据η====分析回答。
【解答】解:(1)图中滑轮组用3段绳子承担物重,因此第1次实验中s应为:s3=3h1=6×0.1m=8.3m;
第1此的机械效率为:η4=×100%=;
第8次实验的机械效率为:η2=×100%=;
(2)两次实验条件唯一的不同是提升的重物不同,物体越重滑轮组的机械效率越高,可总结出:同一滑轮组,机械效率越大;
(3)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态;
(4)弹簧测力计静止时,由于没有了摩擦,在有用功不变的情况下;
(5)由η====可知,故增大物体被提高的高度h。
故答案为:(1)1;60.6%;(2)同一滑轮组,机械效率越大;(4)偏大。
【点评】此题是测量滑轮组的机械效率实验,主要考查了有关滑轮组机械效率的计算,以及影响滑轮组机械效率的因素:被提升的物重和动滑轮的重力。被提升的物体越重、动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率越高,而滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
19.(12分)小聪用图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值。
(1)请你根据图甲的电路图,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组数据(如表),由图象可得Rx= 20 Ω。
(4)完成实验后,聪明的小聪又想出一种测量Rx阻值的方法,设计了如图所示的电路,其中R是阻值已知的定值电阻。请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,分别记下此时电流表的示数为I1、I2;
②Rx= (用已知量和测量量表示)。
③考虑电流表也有电阻,所以Rx的测量值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)根据电路图可知,电压表并联在定值两端,选择大量程,使电流从正接线柱流入负接线柱流出;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处;
(3)根据表中数据,作出图像,Rx的I﹣U图像是正比例函数图像,由此可知Rx的大小;
(4)由电路设计图可知,Rx与R0并联,电流表A1、A2分别测干路和R0支路中的电流,由并联电路等压分流的规律,结合电阻计算式得到Rx的阻值表达式,若考虑电流表的电阻,则Rx两端的电压等于电流表与R0两端电压之和,可见,所测Rx两端的电压偏小,Rx的测量值偏小。
【解答】解:(1)将电压表并联在定值两端,选择大量程,电路连接如图所示;
(2)为保护电路,闭合开关前,使其接入电路的阻值最大;
(3)图像如图所示,Rx的I﹣U关系是一个正比例函数,由此可知,Rx的电压与电流比值即电阻大小为20Ω;
(4)由电路设计图可知,Rx与R0并联,电流表A1、A4分别测干路和R0支路中的电流,则:
Rx两端电压为:Ux=U0=I2U0=I2R5,
通过Rx的电流为:Ix=I1﹣I2,
Rx的阻值为:.
若考虑电流表的电阻,则Rx两端的电压等于电流表与R0两端电压之和,可见x两端的电压偏小,Rx的测量值会偏小。
故答案为:(1)电路连接如图所示;
(2)右;(3)图像如图所示;
(4);偏小。
【点评】本题考查伏安法测量电阻的实验及其拓展,综合考查学生的实验能力,数据处理能力及电路设计能力等,难度较大。
五、计算题(本题共2题,共25分)
20.(10分)如图所示,滑轮组的机械效率为80%,设重为1600N的物体以0.4m/s的速度匀速上升,求:
①拉力F的大小;
②10s内拉力做的功;
③拉力的功率;
④如果物体重为1000N,求滑轮组此时的机械效率。
【分析】①由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据η====可求出拉力的大小;
②根据v绳=nv物求出绳端移动的速度,利用s=vt求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功;
③根据P=求出拉力的功率;
④不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)求出动滑轮的重力,再根据η===求出物体重为1000N时滑轮组的机械效率。
【解答】解:①由图可知,n=2,
由η====可得
F===1000N;
②绳端移动的速度:
v绳=nv物=6×0.4m/s=3.8m/s,
由v=可得
s=v绳t=0.5m/s×10s=8m,
拉力做的功:
W=Fs=1000N×8m=8000J;
③拉力的功率:
P===800W;
④不计绳重和摩擦,由F=动)可得,动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=2×1000N﹣1600N=400N,
由η===可得
η′=×100%=。
答:①拉力F的大小为1000N;
②10s内拉力做的功为8000J;
③拉力的功率为800W;
④如果物体重为1000N,求滑轮组此时的机械效率为71.4%。
【点评】本题考查了滑轮组机械效率公式和功率公式、做功公式的综合应用,明确滑轮组有用功和总功是解题的关键。
21.(15分)某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).求:
(1)50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量;
(2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)知道煤气的质量和煤气的热值,利用Q放=mq计算煤气完全燃烧放出的热量;
(3)水吸收的热量是有用的能量,煤气完全燃烧放出的热量为总能量,利用效率公式求燃气灶烧水的效率。
【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cmΔt
=4.2×107J/(kg•℃)×50kg×(60℃﹣20℃)
=8.4×104J;
(2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=5.8kg×4.3×107J/kg=3.36×103J;
(3)煤气灶烧水的效率:
η=×100%=。
答:(1)水吸收的热量为8.4×106J;
(2)4.8kg煤气完全燃烧放出的热量为3.36×104J;
(3)煤气灶烧水的效率为25%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/m
拉力F/N
绳子自由端上升的距离s/m
η
1
2
0.1
1.1
0.2
2
4
0.1
2.0
0.3
实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
0.36
0.40
电压U/V
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/m
拉力F/N
绳子自由端上升的距离s/m
η
1
2
0.1
1.1
0.2
60.6%
2
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
实验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.20
0.24
0.30
0.36
0.40
电压U/V
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
广东省广州市荔湾区2023-2024学年九年级上学期期末统考物理试题(无答案): 这是一份广东省广州市荔湾区2023-2024学年九年级上学期期末统考物理试题(无答案),共6页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁,5VB,如图,下列说法不正确的是等内容,欢迎下载使用。
广东省广州市荔湾区南海中学2023-2024学年八年级上学期期中物理试卷: 这是一份广东省广州市荔湾区南海中学2023-2024学年八年级上学期期中物理试卷,文件包含人教版九年级上册《数学》专辑参考答案pdf、人教版九年级上册《数学》期末综合质量评测卷二含答题卡pdf等2份试卷配套教学资源,其中试卷共12页, 欢迎下载使用。
广东省广州市荔湾区南海中学2023-2024学年九年级上学期10月期中物理试题: 这是一份广东省广州市荔湾区南海中学2023-2024学年九年级上学期10月期中物理试题,共8页。试卷主要包含了选择题,实验探究题,计算题等内容,欢迎下载使用。