2021年江苏省盐城市九年级上学期物理期中考试试卷
展开 九年级上学期物理期中考试试卷
一、单项选择题
1.如下列图,所使用杠杆属于费力杠杆的是〔 〕
A. 镊子 B. 扳手
C. 羊角锤拔钉子 D. 钢丝钳
2.以下实例中,有力对物体做功的是〔 〕
A. 背着书包在水平路面上走路 B. 跳水运发动从跳台跳下
C. 举重运发动举着杠铃停在空中 D. 小球在光滑水平面上滚动
3.一位体重为500N的同学用20s从一楼走到三楼,他上楼的功率可能是〔 〕
A. 5W B. 15W C. 150W D. 1500W
4.一箱汽油用掉一半后,剩下的一半汽油与原来一箱汽油相比较〔 〕
A. 内能与原来的一样 B. 热值与原来的一样 C. 比热容变为原来的一半 D. 密度变为原来的一半
5.以下事例中,通过做功改变物体内能的是〔 〕
A. 把铁丝反复弯曲,弯曲处变热 B. 用液化气烧水做饭
C. 夏天在太阳曝晒下,水泥路面发烫 D. 冬天把手插在口袋里会感到暖和
6.2021年春节期间热映的?流浪地球?被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事。其中“点燃木星〞将地球推开相当于内燃机的〔 〕
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7.以下关于功、功率、机械效率的说法正确的选项是〔 〕
A. 做功多的机器机械效率一定高 B. 功率小的机器做功慢
C. 增大功率可以提高机器的机械效率 D. 功率大的机器做功时间一定短
8.为了提高行车的平安性,有的汽车装有日间行车灯,如下列图.当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2 , 车前大灯L2也亮起.如下列图的电路图中符合这一情况的是〔 〕
A. B. C. D.
9.教室里,一个开关同时能控制三盏日光灯,那么这三盏日光灯的连接方式为〔 〕
A. 一定是并联 B. 一定是串联 C. 串联或并联都可以 D. 既有串联,又有并联
10.如下列图,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮.某同学用一根导线去检查电路故障,他将导线接在L1的两端时发现L2亮、L1不亮,然后并接在L2两端时,发现两灯均不亮.由此可以判断〔 〕
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
11.如下列图是一个左右对称的凹形槽,将小球从A点由静止释放,假设小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示,忽略空气阻力,那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量与动能的增加量之差等于W
B. 小球能够从A点运动到D点
C. 小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量等于动能的增加量
D. 小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于动能的增加量
12.原长为L的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2L.以下列图中,能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能EK随运动距离s变化的关系图象可能是〔 〕
A. B. C. D.
二、填空题
13.2021年5月21日,在我国西昌卫星发射中心,探月工程嫦娥四号中继星“鹊桥〞搭乘长征四号丙运载火箭升空.在火箭加速升空过程中,“鹊桥〞的重力势能将________(变大/变小/不变,下空同),机械能将________,火箭中选择氢作为燃料,是因为它燃烧时可以释放出更多的________能转化为火箭的机械能.
14.星期一学校举行升旗仪式,在旗杆顶端装有一个滑轮。该滑轮是________〔定/动〕滑轮,它的作用是可以改变力的________,在国旗匀速上升的过程中〔不计绳重和摩擦〕,拉力大小________〔大于/小于/等于〕国旗的重力。
15.小明同学用300N的水平推力在水平地面上推着重为500N的箱子,在10s内箱子匀速前进了0.5m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为________J,小明对箱子做功________J,小明对箱子做功的功率是________W。
16.人们在冬天常常搓手取暖,这是通过________的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂,是利用了水的________大的物理属性。某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min,那么该汽油机1s对外做功________次。
17.如下列图,轻质杠杆OA中点处挂了一个重G=50N的物体,在A端施加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,那么F=________N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置过程中,阻力臂长度将________〔变大/不变/变小,下空同〕,动力F将________。
18.如图,当断开开关S2、S3,闭合S1时,能亮的灯是________.要使灯L1、L2组成并联电路,那么应闭合________;当S1、S2、S3都闭合时,电路处于________状态〔选填“断路〞、“短路〞或“通路〞〕.
19.如图甲所示的电路中,L1与L2是 联的.开关S闭合后,两灯正常工作,两电流表指针均指在如图乙所示位置,那么通过L1的电流为 A,通过L2的电流为 A.
20.测量温度时,有时需要考虑温度计对测量结果的影响。例如,当被测物体质量较小,但温度较高时,温度计会________〔吸收/放出〕热量使被测物体温度________〔升高/不变/降低〕,此时为了使测量值更接近真实值,应选择________〔酒精/煤油〕温度计。[假定温度计玻璃泡相同ρ酒精=ρ煤油=0.8×103kg/m3 , c酒精=2.4×103J/〔kg•℃〕,c煤油=2.1×103J/〔kg•℃〕]
三、作图题
21.按题目要求作图:
〔1〕如下列图为生活中使用的“开瓶起子〞,请在图中画出作用在“开瓶起子〞上动力F1的力臂。
〔2〕请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
〔3〕在图丙中,补上适当的导线,使两灯并联,电流表〔接小量程〕测L2的电流。
四、计算题
22.某中学为学生供应开水,用锅炉将150kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了5kg的无烟煤。试求:
〔1〕锅炉内150kg的水吸收的热量是多少J?
〔2〕5kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J?
〔3〕此锅炉的效率是多少?[c水=4.2×103J/〔kg•℃〕,q无烟煤=3.4×107J/kg]
23.如下列图,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N〔不计绳重及摩擦〕。求:
〔1〕对重物做的有用功是多少?
〔2〕滑轮组的机械效率是多少?
〔3〕人拉绳子做功的功率是多少?
五、实验题
24.如下列图,是“探究水和沙子的吸热能力〞的实验。将质量相等的沙子和水分别装进容器里,并测出沙子和水的初始温度。然后用火焰大小相同的酒精灯进行加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度,实验数据记录在下表中。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
20
25
30
35
40
45
水
20
21
22
23
24
25
〔1〕比较水和沙子吸收热量的多少是通过________〔温度计示数/加热时间〕来反映的。
〔2〕为了完成该实验探究,除了上述所给器材之外,还需要________和________。
〔3〕分析表中数据,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是________;假设使两者升高相同的温度,那么________吸收的热量较多。通过大量类似实验,人们发现不同物质吸收热量的能力不同,物理学中把物质这种属性叫做________。
25.在“探究杠杆平衡条件的实验〞中:
〔1〕如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,那么应将左端的平衡螺母向________〔左/右〕调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是________〔填字母a.防止杠杆自重影响b.方便测量力臂〕。
〔2〕如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,那么杠杆________〔能/不能〕在水平位置保持平衡。
〔3〕如图丙所示,假设不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,其示数大小将________变大/变小/不变〕。
〔4〕实验结束后,小明提出了新的问题:“假设支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?〞于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于平衡状态,测出拉力的大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是受________〔填字母a.杠杆自重 b.钩码重力〕的影响。
〔5〕有的同学按现有方案得出如下结论:“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〞。这个结论与杠杆平衡条件不符合,原因是实验过程中_____〔填字母〕。
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少,结论具有偶然性
26.在研究串、并联电路的电流特点时,小明同学分别做了如下两组实验。
实验一:小明设计了如图甲所示的电路探究串联电路的电流特点。
〔1〕闭合开关后,他发现灯L1亮,L2不亮,小明猜想灯L2不亮的原因可能是:①灯L2出现了短路;②灯L2发光太暗。为了验证他的猜想是否正确,小明把灯L2从灯座上拧下来后,发现灯L1仍发光,那么他的猜想________〔填序号〕是合理的。
〔2〕排除故障后,他发现电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A,为什么两个电流表示数不同呢?小明认为电流先到达电流表甲,经过灯L2时被消耗了一些,因此到达电流表乙时会少一些。他的想法是________〔正确/错误〕的,最简便的验证操作是________〔填字母〕
A.换不同的灯泡做实验 B.将L1 L2对调位置
C.将甲乙两个电流表的位置对调 D.将电源正负极对调。
〔3〕实验二:小明设计了如图乙所示的电路探究并联电路的电流特点。
图丙是小明连接的实物连接图,此时电流表测的是________〔干路/L1/L2〕的电流。假设要测灯L1的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接________。〔在需改动的导线上打“×〞,再画出重新连接后的导线〕
〔4〕小明测出了L1支路的电流I1=0.52A,L2支路和干路上的电流I2和I分别如图丁所示,可读出:I2=________A,I=________A。根据测量结果,小明得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和的结论,他的结论________〔可靠/不可靠〕。
六、综合题
27.阅读短文,答复以下问题:
汽车中的物理
汽车已走进了寻常人家。在与它的接触中,你会发现物理知识在汽车的设计和使用中的应用可谓表达得淋漓尽致。家用小汽车发动机常用汽油机,在使用中汽车?驾驶手册?会提醒用户经济驾驶,如:1.保持适当行驶速度,在高速公路上保持80-100km/h较为经济;2.防止不必要的制动,3.保持适宜的胎压。4.减轻车辆负重等等。所谓经济行驶速度是指汽车最省油的行驶速度。各种车型的经济时速有所不同,经济行驶速度可以通过实验得到,科研机构对某型号的排量为1.6L的汽车在恒定的条件下进行实测得到的百公里耗油量与速度的关系图像如以下列图所示。
同时?驾驶手册?会提醒驾驶员保持适当的平安距离,某家用小汽车的平安距离如下表:
刹车前的车速v〔km/h〕
反响距离L〔m〕
刹车距离s〔m〕
停车距离x〔m〕
40
10
10
20
50
12.5
15
27.5
60
15
22.5
37.5
其中反响距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离,刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离。停车距离x为反响距离与刹车距离之和。刹车距离是衡量汽车平安性能的重要参数之一。
〔1〕汽车以经济速度行驶时〔______〕
A.行驶相同路程用油最少
B.行驶相同时间用油最少
C.行驶相同时间用油最多
D.行驶相同路程用油最多
〔2〕以下关于汽车的经济驾驶的说法中正确的选项是〔______〕
A.提高行驶速度有利于经济驾驶
B.频繁加减速不利于经济驾驶
C.不违反规定的情况适当超载有利于经济驾驶
D.测定经济时速时,每次以恒定速度大小行驶的过程必须超过100km
〔3〕根据图示的百公里耗油量与速度关系图像,可知假设在实验条件下以经济速度行驶时,每行驶100km,消耗燃油________L。
〔4〕汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面上行驶时,其所受阻力大小为360N,那么汽车匀速行驶的速度v=________km/h,这一速度所对应的停车距离为________m。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【答案】 A
【解析】【解答】杠杆可分为三类,使用杠杆时,假设L动>L阻 , 杠杆为省力杠杆,如扳手、羊角锤拔钉子、钢丝钳等;假设L动=L阻 , 杠杆为等臂杠杆,如天平、跷跷板等;假设L动
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力。
2.【答案】 B
【解析】【解答】力做功的两个必要条件缺一不可,一是作用在物体上的力,二是物体沿力的方向移动一段距离。
A.背着书包在水平路面上走路,力的方向与物体运动方向垂直,不做功,故不符合题意。
B.跳水运发动从跳台跳下,运发动受重力且向下运动,重力对运发动做功,故符合题意。
C.举重运发动举着杠铃停在空中,杠铃静止,不做功,故不符合题意。
D.小球在光滑水平面上滚动,小球运动但不受力,不做功,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在力的方向上移动一段距离时,外力才做功,结合物体的受力情况的移动方向判断即可。
3.【答案】 C
【解析】【解答】从一楼走到三楼,高度大约6m,他上楼的功率大约为
故答案为:C。
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
4.【答案】 B
【解析】【解答】A.内能的大小与物体的质量,温度有关,一箱汽油用掉一半后,质量变为原来的一半,内能变为原来的一半,A不符合题意。
B.燃料的热值是燃料的一种特性,是由燃料的种类决定的,与燃料的质量、体积都无关,B符合题意。
C.比热容是物质的一种特性,是由物质的种类决定的,与物质的质量和体积都无关,C不符合题意。
D.密度是物质的一种特性,是由物质的种类决定的,与物质的质量和体积都无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】燃料的热值指的是1千克的燃料完全燃烧释放的热量,燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃烧的多少和是否充分燃烧没有关系。
5.【答案】 A
【解析】【解答】A.把铁丝反复弯曲,弯曲处变热,是利用做功的方式增加铁丝的内能,符合题意。
B.用液化气烧水做饭,是液化气燃烧将化学能转化为内能,再将内能传给水或饭,是通过热传递的方式改变物体内能的,不符合题意。
C.夏天在太阳曝晒下,水泥路面发烫,是路面从太阳吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能的,不符合题意。
D.冬天把手插在口袋里会感到暖和,是通过热传递的方式改变物体内能的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】做功可以改变物体的内能,外界对物体做功物体的内能增加,物体对外界做功物体的内能减小。
6.【答案】 C
【解析】【解答】点燃物体后,获得能量将物体推开是产生机械能,所以是内能转化为机械能的过程,和内燃机的做功冲程相同,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能。
7.【答案】 B
【解析】【解答】A.有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与做功的多少无关,此项错误。
B.功率反映做功的快慢,功率大那么做功快,功率小那么做功慢,此项正确。
C.机械效率与机械功率大小没有直接关系,此项错误。
D.功率等于功和做功时间的比值,时间短,功多少不确定,功率大小不确定,此项错误。
故答案为:B
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量,物体功率越大,做功越快,但不见得做功多。
8.【答案】 D
【解析】【解答】A. 由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,A不符合题意;
B. 由电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,B不符合题意;
C. 由电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,C不符合题意;
D. 由电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2 , 车前大灯L2也亮起,说明L1与L2可以独立工作、互不影响即为并联,且S1位于干路,S2位于L2支路.
9.【答案】 A
【解析】【解答】解:一只开关同时控制三盏日光灯,假设摘掉其中任意一盏灯管,由另外两盏灯仍正常发光可知,这三盏日光灯是互不影响的,所以它们之间一定是并联的.此时开关在干路中.
应选A.
【分析】串联电路中各用电器互相影响,而并联电路中各用电器可以独立工作,互不影响,据此判断.
10.【答案】 A
【解析】【解答】解:A、将导线接在L1的两端时发现L2亮、说明L2是好的,L1短路不亮,然后并接在L2两端时,发现两灯均不亮,那么灯L1断路.符合题意.
B、灯L2断路,那么L2不会亮,不合题意.
C、灯L1短路,那么灯L2会亮,不合题意.
D、灯L2短路,那么L1会亮,不合题意.
应选A.
【分析】灯L1、L2串联,都不亮.说明电路是断路.当用一根导线与用电器并联时形成局部短路,可以理解为用导线来代替用电器.那么由题中条件可知L1开路.
11.【答案】 A
【解析】【解答】A.从A点向B点运动过程中,重力势能大局部转化成动能,因为有滑动摩擦,少局部转化成内能,A符合题意;
B.因为有滑动摩擦,少局部转化成内能.小球不能够从A点运动到D点,B不符合题意;
C.小球从A点运动到B点的过程中,势能的减少量等于动能的增加量和克服摩擦做的功,C不符合题意;
D.小球从A点运动到C点的过程中,机械能的减少量等于克服摩擦做的功,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】小球在下落的过程中受到阻力,机械能减小,重力势能减小,速度越来越快,重力势能转化为动能和内能。
12.【答案】 D
【解析】【解答】橡皮筋长为l,小球从初始状态下降至l过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;小球从l继续下降至2l过程中,受到橡皮筋向上的拉力作用;当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能仍然增大;当拉力大于重力时,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,最后变为零;对照选项中的图象可知,只有D选项符合题意.
故答案为:D
【分析】对小球进行受力分析,受到重力和弹力,当重力和弹力的合力对小球做正功时,小球的动能增加,合力对小球做负功时,小球的动能减小。
二、填空题
13.【答案】 变大;变大;内
【解析】【解答】在火箭加速升空过程中,中继星“鹊桥〞的质量不变,速度变大,那么动能变大;同时高度变大,重力势能变大;动能变大,重力势能变大,因机械能等于物体动能与势能的总和,所以其机械能变大.火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量,即可以释放出更多的内能,再转化为火箭的机械能.
【分析】处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大;火箭的动能的势能变大,机械能变大,能量来源于内能。
14.【答案】 定;方向;等于
【解析】【解答】旗杆顶部的滑轮不随红旗一起升降是定滑轮,使用时不省力,可以改变拉力的方向。在国旗匀速上升的过程中〔不计绳重和摩擦〕,拉力等于国旗的重力。
【分析】中心转轴固定不动的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,但不省力,中心转轴移动的为动滑轮,动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
15.【答案】 0;150;15
【解析】【解答】重力的方向竖直向下,箱子在水平方向上通过了距离,而没有在竖直方向上通过距离,所以箱子的重力没有做功,即重力做功为0J。小明对箱子做功W=Fs=300N×0.5m=150J那么小明对箱子做功的平均功率
【分析】求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
16.【答案】 做功;比热容;50
【解析】【解答】搓手时将机械能转化为内能,故这是通过做功的方式来改变物体内能。热机通常用水来作为冷却剂,是因为等质量的水在温度升高时可以吸收更多的热量,是利用了水的比热容大的物理属性。四冲程汽油机一个工作循环飞轮转两转,做功一次。如果飞轮转速为6000r/min,那么每秒转100r,那么该汽油机1s对外做功50次。
【分析】做功可以改变物体的内能,外界对物体做功物体的内能增加,物体对外界做功物体的内能减小;水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;汽油机工作一个循环,包含四个冲程,活塞往返运动两次,曲轴连杆转动两周,对外做功一次,结合题目条件计算即可。
17.【答案】 25;变小;不变
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件
保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置过程中,如下列图:
阻力臂长度将变小。根据杠杆的平衡条件
所以拉力F不变。
【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解;杠杆平衡时,如果阻力和阻力臂固定,根据杠杆的平衡条件可得,如果动力臂越大,那么动力就越小,如果动力臂越小,动力就越大。
18.【答案】 L2;开关S1和S2;短路
【解析】【解答】当断开开关S2、S3 , 闭合S1时,电流从电源正极流出,流过开关S1 , 再流过灯L2 , 最后回负极,只有灯L2接入电路中,能亮的灯是L2 , L1不能亮;要使灯L1、L2组成并联电路,那么应闭合开关S1和S2 , 这时电流从电源正极流出,分成两局部电流,一局部流过开关S1 , 再流过灯L2 , 最后回负极,另一局部电流流过灯L1 , 再流过开关S2 , 最后回负极;灯L1、L2是组成并联电路;当S1、S2、S3都闭合时,电流从电源的正极流出,流过开关S1 , 再流过开关S3、S2 , 最后回负极,灯L1、L2没有电流流过,电路处于短路状态.
【分析】闭合不同的开关,电流流动回路不同,结合电流的流向判断电阻的串并联关系即可。
19.【答案】 并;1.84;0.46
【解析】【解答】解:由图可知,闭合S时,那么电流只有两条路径:正极→S→A2→L1→负极,正极→S→A2→L2→A1→负极,所以L1、L2是并联;
两电流表指针均指在如图乙所示位置,那么电流表A2选择的量程为0~3A,所以电流表A的读数为2.3A,那么电流表A1选择的量程为0~0.6A,电流表A1的读数为0.46A;
由并联电路电流的规律 得通过L1的电流为 .
故答案为:并;1.84; 0.46.
【分析】〔1〕串联电路:电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流:有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
〔2〕根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定A1、A2电流表的量程,再根据分度值读出示数,即可求出通过L1的电流.
20.【答案】 吸收;降低;煤油
【解析】【解答】当被测物体质量较小,但温度较高时,温度计会吸收热量使被测物体温度降低。此时为了使测量值更接近真实值,应选择煤油温度计,因为煤油的比热容比酒精小,条件相同时吸收的热量少。
【分析】当两个物体存在温度差时,热量就会由高温物体传向低温物体;为了使温度计更灵敏一些,应选用比热容较小的物质。
三、作图题
21.【答案】 〔1〕解:如下列图:
〔2〕解:如下列图:
〔3〕解:如下列图:
【解析】【解答】(1)首先在F1的方向上做出力F1的作用线,然后从支点O向F1的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂l1;F1使起子沿逆时针转动,其中盖对起子的力阻碍了起子的转动,所以是阻力F2 , 方向竖直向下;如下列图:
;(2)人用力往下拉绳使重物升起,说明最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,那么绳子的起始端系在定滑轮的下面挂钩上,如以下列图所示:
;(3)两灯并联,电流表〔接小量程〕测L2的电流,那么电流表与L2串联,如下所示:
【分析】〔1〕动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为支点到阻力作用线的距离,固定不动的点为支点;
〔2〕在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可;
〔3〕电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。
四、计算题
22.【答案】 〔1〕解:知道水的质量、比热容、初温和末温,根据公式Q吸=cm〔t-t0〕可求出水吸收的热量,Q吸=cm〔t-t0〕=4.2×103J/〔kg•℃〕×150kg×〔100℃-20℃〕=5.04×107J
答:水吸收的热量是5.04×107J
〔2〕解:知道无烟煤的质量和热值,根据Q放=m无烟煤q可求出无烟煤完全燃烧放出的热量,Q放=m无烟煤q=5kg×3.4×107J/kg=1.7×108J
答:无烟煤完全燃烧放出的热量是1.7×108J
〔3〕解:根据效率公式 求解锅炉的效率,
答:此锅炉的效率是29.65%。
【解析】【分析】〔1〕结合水的质量和温度变化量,利用比热容公式求求解水吸收的热量;
〔2〕结合煤炭的质量和热值,相乘即为煤炭释放的热量;
〔3〕利用水吸收的热量除以煤炭释放的热量即为加热效率。
23.【答案】 〔1〕解:对重物做的有用功是
答:对重物做的有用功是700J。
〔2〕解:拉力做的总功是
滑轮组的机械效率是
答:滑轮组的机械效率是70%。
〔3〕解:人拉绳子做功的功率是
答:人拉绳子做功的功率是200W。
【解析】【分析】〔1〕〔2〕用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
〔3〕求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率。
五、实验题
24.【答案】 〔1〕加热时间
〔2〕天平;秒表
〔3〕沙子;水;比热容
【解析】【解答】(1)比较水和沙子吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。(2)为了完成该实验探究,需要测量水和沙子的质量以及加热时间,故除了上述所给器材之外,还需要天平和秒表。(3)分析表中数据,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是沙子。假设使两者升高相同的温度,水的加热时间较长,所以水吸收的热量较多。通过大量类似实验,人们发现不同物质吸收热量的能力不同,物理学中把物质这种属性叫做比热容。
【分析】〔1〕用同一酒精灯加热可以保证两种液体吸收的热量相同。可以通过加热时间来衡量物体吸热的多少;
〔2〕探究不同物质的吸放热能力,需要控制他们的质量升高的温度相同,要测量液体的质量需要用到托盘天平,要比较液体吸收热量的多少需要用到秒表;
〔3〕比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收热量多。
25.【答案】 〔1〕右;a
〔2〕6;不能
〔3〕变大
〔4〕a
〔5〕B
【解析】【解答】(1)如图甲所示,实验前杠杆左端下沉,那么应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是方便测量力臂。(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,由 可知应在B点挂6个相同的钩码。当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,此时 ,那么杠杆不能在水平位置保持平衡。(3)如图丙所示,假设不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动到b位置时,拉力的力臂变短,根据杠杆平衡条件,其示数大小将变大。(4)之所以测出拉力的大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是受杠杆自重的影响。(5)如果改变拉力的方向再重复实验就不会有“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〞这个错误结论,故原因是实验过程中没有改变力的方向,故答案为:B。
【分析】〔1〕调节杠杆平衡,杠杆的哪一端高就把平衡螺母往哪端调,最后是杠杆在水平位置平衡;
〔2〕杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析求解;
〔3〕当弹簧测力计旋转时,对应的力臂减小,所需的拉力增加;
〔4〕杠杆的支点不在中央,杠杆自身的重力会影响杠杆的平衡;
〔5〕杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂的大小,当杠杆不在水平位置时,力臂不沿杠杆方向。
26.【答案】 〔1〕①
〔2〕错误;C
〔3〕干路;
〔4〕0.58;1.1;不可靠
【解析】【解答】(1)由图甲可知,L1与L2串联,闭合开关后,灯L1亮,L2不亮,说明电路不会出现断路,把灯L2从灯座上拧下来后,发现灯L1仍发光,说明L2发生短路。(2)串联电路中电流处处相等,图中造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调整,故他的想法是错误的。最简单的方法是将甲乙两个电流表的位置对调,再观察读数,然后与第一次的读数比较,故答案为:C。(3)由图丙可知,电流表接在干路上,可知电流表测干路电流。如果要测L1电流,那么应使电流表与L1串联,如下列图:
;(4)由图丁可知,测L2支路电流的电流表用的是0-0.6A量程,最小分度为0.02A,指针读数为0.58A;测干路电流的电流表使用的是0-3A量程,最小分度为0.1A,指针读数为1.1A。仅凭一组数据就得出并联电路中干路电流等于各支路电流之和的结论是不可靠的。为了防止偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该换用不同规格的灯泡。
【分析】〔1〕分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、灯泡发光情况的变化,分析电路存在的故障即可;
〔2〕串联电路中,电流处处相等,将两个电流表互换位置再进行实验;
〔3〕电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流;
〔4〕并联电路中,干路电流应该等于支路电流之和,了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
六、综合题
27.【答案】 〔1〕A
〔2〕B
〔3〕6
〔4〕50;27.5
【解析】【解答】(1)汽车以经济速度行驶时行驶相同路程用油最少,A项符合题意,故答案为:A。(2)A.由材料可知,经济驾驶的速度不能过低也不能过高,故提高行驶速度有利于经济驾驶的说法错误,此项错误。
B.频繁加速时油耗增加,所以频繁加减速不利于经济驾驶,此项正确。
C.超载时会使油耗增加,所以不违反规定的情况适当超载有利于经济驾驶的说法错误,此项错误。
D.测定经济时速时,每次以恒定速度大小行驶的过程必须超过100km是没有必要的,此项错误。
故答案为:B。(3)根据图示的百公里耗油量与速度关系图像,可知假设在实验条件下以经济速度行驶时,每行驶100km,消耗燃油6L。(4)汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面上行驶时,其所受阻力大小为360N,那么汽车匀速行驶的速度 查表可知这一速度所对应的停车距离是27.5m。
【分析】〔1〕通过图像可以看出,速度适宜时,汽车的耗油量最低;
〔2〕汽车减速时,汽车的机械能过早的转化为内能,而汽车启动需要的机械能,又要消耗燃料得到;
〔3〕结合题目给出的图像求解耗油量;
〔4〕结合功率公式P=Fv求解此时的速度,结合表格求解刹车时间。
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