2023-2024学年安徽省亳州市风华实验中学九年级(上)第一次月考物理试卷
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这是一份2023-2024学年安徽省亳州市风华实验中学九年级(上)第一次月考物理试卷,共17页。试卷主要包含了填空题,选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球在A点和C点之间来回摆动的过程中 (选填“做功”或“不做功”)。
2.(2分)中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球A和B分别放在图中甲、乙两轨道的起点,同时释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点A、PB表示。则它们关系是:PA PB(选填“>”、“=”或“<”)。
3.(2分)如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,如图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,(不考虑绳重和摩擦) N。当运送的货物重为400N时,滑轮组的机械效率是 。
4.(2分)如图,皮球在弹跳过程中能上升最高的高度是不断降低的,A、B两点等高。则皮球从A点运动到B点 在B点的速度(选填“大于”、“相等”或“小于”)。
5.(4分)如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压 的方式使物体内能增加,其能量转化与汽油机的 冲程相同。
6.(2分)如图所示,在F=200N的拉力作用下,物体A以2m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动,滑轮组的机械效率为 。(忽略绳子和滑轮的重)
7.(2分)用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示。不计热量的损失,A、B两种液体的比热容之比为 。
8.(4分)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,这个过程中水蒸气的 能转化为塞子的机械能,这与汽油机图 (选填“乙”或“丙”)冲程中的能量转化相同。若汽油机的转速为1800r/min,则每秒钟做功 次。
二、选择题(每题2分,共16分)
9.(2分)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.物体做功越多,功率一定越大
B.机器的功率越小,机械效率一定越低
C.功率不同的机器,做的功一定不相等
D.额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
10.(2分)如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则( )
A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2
11.(2分)如图所示,为了更好地推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,正确的是( )
A.卫星运动到近地点时,动能最大,重力势能最小
B.卫星运动到远地点时,动能最大,重力势能最小
C.卫星由近地点向远地点运动,重力势能转化为动能
D.卫星由远地点向近地点运动,动能转化为重力势能
12.(2分)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.温度高的物体,含有的热量多
B.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C.热传递过程中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
13.(2分)如图1为探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的吸热能力比乙的吸热能力强
B.在两个相同的烧杯中应加入体积相同的水和食用油
C.实验中物质吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
D.图2图象中甲对应食用油,乙对应水
(多选)14.(2分)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等
15.(2分)如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动10m,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.50JB.25JC.100JD.200J
16.(2分)如图所示,工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面,将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上( )
A.把油桶滚上去而不是推上去,是为了提高斜面机械效率
B.工人师傅做功900J
C.利用斜面是为了省功
D.油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
三、实验题(每空2分,共16分)
17.(4分)如图所示是探究物体的动能跟哪些因素有关实验的装置图,小明同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离s
(1)木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多, (选填“钢球”或“木块”)的动能越大;
(2)实验表明,同一物体A从同一斜面不同高度由静止滚下,高度越高,可得结论:物体质量一定时, 越大,动能越大。
18.(6分)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)分析1、2、3次实验数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物越 (选填“重”或“轻”),滑轮组的机械效率越高。
(3)分析实验数据发现,如果用算出的G动不是个定值,出现这样结果的主要原因是没有考虑 。
19.(6分)在“比较不同物质吸热能力”实验中,小志用完全相同的装置对水和香醋加热。
(1)实验时要控制两种液体的 (选填“质量”或“体积”)和初温都相同,通过加热相同的时间,比较 来判断两种液体的吸热能力;
(2)小志根据实验得到的数据画出了两种液体温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图可知 的吸热能力强。
四、计算题(第20题6分,第26分,第22题6分,共18分)
20.(6分)“绿色环保、低碳出行”,小明的爸爸,坚持骑自行车上下班,当他以18km/h的速度在平直的公路上匀速骑行时,所受阻力是其总重的0.02倍。求:
(1)自行车行驶1000m动力所做的功;
(2)自行车行驶的功率。
21.(6分)我国某市首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染,效率高等优点3J/(kg•℃),氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的80%全部被质量为200kg、温度为10℃的水吸收,则水升高的温度。
22.(6分)如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)飞机在航行过程中的阻力。
(2)发动机的效率。
2023-2024学年安徽省亳州市风华实验中学九年级(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空2分,共20分)
1.(2分)如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球在A点和C点之间来回摆动的过程中 不做功 (选填“做功”或“不做功”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】力做功的两个必要因素,力和在力的方向上移动的距离,二者缺一不可,据此分析。
【解答】解:小球在A点和C点之间来回摆动的过程中,细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直,故细绳对小球的拉力没有做功。
故答案为:不做功。
2.(2分)中国科技馆中有一件叫做“最速降线”的展品。若将两个相同的小球A和B分别放在图中甲、乙两轨道的起点,同时释放,发现在乙轨道上的小球B先到达终点A、PB表示。则它们关系是:PA < PB(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】<。
【分析】根据W=Gh比较做功大小,根据P=比较功率大小。
【解答】解:两个相同的小球A和B,则重力G相等,
由图可知,两个轨道的高度h相等,
根据W=Gh可知,WA=WB;
乙轨道上的小球B先到达终点,所用时间t较小,
根据P=可知,PA<PB。
故答案为:<。
3.(2分)如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,如图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,(不考虑绳重和摩擦) 100 N。当运送的货物重为400N时,滑轮组的机械效率是 80% 。
【答案】100;80%。
【分析】(1)由图象可知,当货物重力为100N时,滑轮组的机械效率为50%,再利用不计绳重和摩擦时η====求动滑轮的重;
(2)利用不计绳重和摩擦时η=求滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图象可知,当货物重力G=100N时,
因为不计绳重和摩擦时η====,所以动滑轮的重
G动===100N;
(2)不计绳重和摩擦,运送的货物重为400N时
η'===80%。
故答案为:100;80%。
4.(2分)如图,皮球在弹跳过程中能上升最高的高度是不断降低的,A、B两点等高。则皮球从A点运动到B点 大于 在B点的速度(选填“大于”、“相等”或“小于”)。
【答案】大于
【分析】(1)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。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能等于动能和势能之和,只有在不计阻力时,机械能才守恒。
【解答】解:皮球在不断弹跳的过程中,由于空气阻力的作用。A、B两点等高,所以重力势能相同,所以说明小球在A点的速度大于在B点的速度。
故答案为:大于。
5.(4分)如图所示,在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压 做功 的方式使物体内能增加,其能量转化与汽油机的 压缩 冲程相同。
【答案】做功;压缩。
【分析】改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
【解答】解:
(1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,这是因为压缩筒内空气做功、温度升高;
(2)该实验中,压缩筒内空气做功,与汽油机的压缩冲程的能量转化相似;
故答案为:做功;压缩。
6.(2分)如图所示,在F=200N的拉力作用下,物体A以2m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动,滑轮组的机械效率为 80% 。(忽略绳子和滑轮的重)
【答案】80%。
【分析】物体A做匀速直线运动,已知有用功的功率和物体A移动的速度,由P=fv求出阻力,动滑轮上有三段绳子,利用机械效率公式η=×100%可求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解:由P有===fv可知:
物体A所受阻力f==;
由图可知,则滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%
故答案为:80%。
7.(2分)用两个完全相同的电加热器,分别给质量相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示。不计热量的损失,A、B两种液体的比热容之比为 1:2 。
【答案】见试题解答内容
【分析】用同种规格的电热器同时加热,说明两种液体在相同时间里吸收的热量相同。根据Q=cmΔt判断液体比热容的大小。
【解答】解:A、B两种液体的质量之比:mA:mB=1:1,
由图象可知,加热相同的时间,即QA:QB=7:1,
加热10min时,ΔtA=70℃﹣30℃=40℃,ΔtB=40℃﹣20℃=20℃;
由Q=cmΔt得,
A、B两种液体的比热容之比:cA:cB=:=:=5:2。
故答案为:1:2。
8.(4分)如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,这个过程中水蒸气的 内 能转化为塞子的机械能,这与汽油机图 丙 (选填“乙”或“丙”)冲程中的能量转化相同。若汽油机的转速为1800r/min,则每秒钟做功 15 次。
【答案】内;丙;15。
【分析】物体对外做功,自身的内能减小,将内能转化为机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能;
根据气门的打开和关闭情况,结合活塞的运动方向判断是哪一个冲程;
汽油机完成1个工作循环,四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次。
【解答】解:当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能;
图乙中进气门、排气门关闭,是压缩冲程、排气门关闭,是做功冲程,与水蒸气对塞子做功的能量转化相同。
汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,对外做功1次,即每秒完成15个工作循环,对外做功15次。
故答案为:内;丙;15。
二、选择题(每题2分,共16分)
9.(2分)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.物体做功越多,功率一定越大
B.机器的功率越小,机械效率一定越低
C.功率不同的机器,做的功一定不相等
D.额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
【答案】D
【分析】(1)根据P=,功率由功和时间共同决定;
(2)功率是表示做功快慢的物理量,机械效率是有用功和总功的比值。
【解答】解:
A、功率是功与时间的比值,时间不确定,故A错误;
B、机械效率是有用功与总功之比:η=,P=,故B错误;
C、由W=Pt可知,功率不同的机器,故C错误;
D、总功包括有用功和额外功,则有用功在总功中占比例越大,故D正确。
故选:D。
10.(2分)如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则( )
A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P2
【答案】C
【分析】(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可;
(2)根据P===Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。
【解答】解:
(1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s6=6m,
OP段拉力F1做的功为:W3=F1s1=300N×7m=1200J,
PQ段拉力F2做的功为:W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W6=W2,故AB错误;
(2)物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,
又因为F1>F5,所以根据P===Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
故选:C。
11.(2分)如图所示,为了更好地推进习总书记提出的“一带一路”发展战略,我国计划发射十八颗通信卫星,正确的是( )
A.卫星运动到近地点时,动能最大,重力势能最小
B.卫星运动到远地点时,动能最大,重力势能最小
C.卫星由近地点向远地点运动,重力势能转化为动能
D.卫星由远地点向近地点运动,动能转化为重力势能
【答案】A
【分析】人造卫星绕地球运转的轨道是椭圆的,它的机械能守恒,因此,动能和势能在相互转化。
(1)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。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
【解答】解:A、卫星运动到近地点时,距离最近,重力势能最小;
B、卫星运动到远地点时,距离最远,重力势能最大;
C、卫星由近地点向远地点运动,动能越来越小,重力势能越来越大,故C错误;
D、卫星由远地点向近地点运动,动能越来越大,重力势能越来越小。故D错误。
故选:A。
12.(2分)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.温度高的物体,含有的热量多
B.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C.热传递过程中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大
【答案】D
【分析】(1)热量是过程量,就是说,热量只存在于热传递或热交换过程中,只能说吸收或放出热量,热量传递等;热量不是状态量,不能说含有或者具有热量。
(2)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
(3)发生热传递的条件是:有温度差;
(4)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变。
【解答】解:A、热量是一个过程量,不能说含有或者具有热量;
B、物体内能增加,也可能是外界对物体做功;
C、发生热传递的条件是:有温度差,故C错误;
D、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,故D正确。
故选:D。
13.(2分)如图1为探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲的吸热能力比乙的吸热能力强
B.在两个相同的烧杯中应加入体积相同的水和食用油
C.实验中物质吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
D.图2图象中甲对应食用油,乙对应水
【答案】D
【分析】我们使用相同的酒精灯加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:A、使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热,相同时间两种物质吸热相同,升高相同的温度,故乙的吸热能力比甲的吸热能力强;
B、根据控制不同物质吸热能力的两种方法,由ρ=,因水和食用油的密度不同,故B错误;
C、根据转换法,C错误;
D、由A知,甲的吸热能力弱,乙对应水。
故选:D。
(多选)14.(2分)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等
【答案】ABD
【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)比较F1和F2的拉力大小;
(2)得出绳子自由端移动的距离s=nh,根据W=Fs比较拉力做功的关系;
(3)将相同的物体匀速提升相同的高度所做的有用功相同,根据η=比较滑轮组机械效率的关系;
(4)因为承担物重的绳子股数不同,所以将物体提升相同的高度,绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等。
【解答】解:
A、不计绳重及摩擦(G+G动),由图知1=7,n2=3,
所以绳子的拉力:
F7=(G物+G轮),F5=(G物+G轮),
物体和滑轮重相同,所以F5>F2,故A正确;
B、因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,
所以s2=2h,s2=4h,
不计绳重及摩擦,拉力做的功:
W1=F1s4=(G物+G轮)×4h=(G物+G轮)h,
W2=F2s4=(G物+G轮)×8h=(G物+G轮)h,
所以W1=W2,故B正确;
C、由W=Gh可知,
因为有用功、总功相同,
所以,由η=,滑轮组的机械效率相同;
D、因为s8=2h,s2=2h,所以绳子自由端移动的距离s1≠s2,由于拉动的快慢不影响做功的多少与机械效率的大小,因此物体运动时间可能相等。
故选:ABD。
15.(2分)如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动10m,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.50JB.25JC.100JD.200J
【答案】A
【分析】图中的滑轮是一个动滑轮,动力作用在轴上,拉力端移动距离s=s物,且物体匀速运动,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,根据F=2f求出拉力大小,再根据W=Fs求出拉力做的功。
【解答】解:拉力移动距离s=s物=×10m=5m,
物体A匀速移动,不计滑轮,
拉力F=2f=2×5N=10N,
拉力F做的功:
W=Fs=10N×5m=50J。
故选:A。
16.(2分)如图所示,工人师傅用600N的力沿着4m长的斜面,将重1200N的油桶匀速推到高1.5m的车上( )
A.把油桶滚上去而不是推上去,是为了提高斜面机械效率
B.工人师傅做功900J
C.利用斜面是为了省功
D.油桶在斜面滚动的摩擦力为600N
【答案】A
【分析】(1)把油桶滚上去而不是推上去,减小了克服摩擦力做的额外功,提高机械效率;
(2)工人师傅做的总功W=Fs求出;
(3)利用斜面是为了增大距离,达到省力的目的;
(4)根据W=Gh求出有用功,根据W总=W有用+W额求出额外功,根据W额=fs求出摩擦力。
【解答】解:
A、把油桶滚上去而不是推上去,减小了克服摩擦力做的额外功,故A正确;
B、工人师傅做功:W总=Fs=600N×4m=2400J,故B错误;
C、利用斜面是为了增大距离,使用任何机械都不能省功;
D、有用功:W有用=Gh=1200N×1.3m=1800J,
克服摩擦力做的额外功:W额=W总﹣W有用=2400J﹣1800J=600J,
因为W额=fs,
则摩擦力:f===150N。
故选:A。
三、实验题(每空2分,共16分)
17.(4分)如图所示是探究物体的动能跟哪些因素有关实验的装置图,小明同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离s
(1)木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功越多, 钢球 (选填“钢球”或“木块”)的动能越大;
(2)实验表明,同一物体A从同一斜面不同高度由静止滚下,高度越高,可得结论:物体质量一定时, 速度 越大,动能越大。
【答案】(1)钢球;(2)速度。
【分析】(1)本实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小,这是采用了转换法;
(2)根据实验现象分析实验结论。
【解答】解:(1)该实验中钢球动能的大小是通过木块被撞距离的远近来反映的,木块被撞得越远,钢球的动能就越大;
(2)同一钢球A从同一斜面不同高度由静止滚下,高度越高,物体B被撞得越远,故可得结论:质量相同的物体,动能越大。
故答案为:(1)钢球;(2)速度。
18.(6分)某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计。
(2)分析1、2、3次实验数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物越 重 (选填“重”或“轻”),滑轮组的机械效率越高。
(3)分析实验数据发现,如果用算出的G动不是个定值,出现这样结果的主要原因是没有考虑 摩擦力 。
【答案】(1)匀速;(2)重;(3)摩擦力。
【分析】(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;
(2)根据W有用=Gh得出第二次实验时所做的有用功,根据W总=Fs得出第二次实验做的总功,根据η=×100%求出滑轮组的机械效率;分析1、2、3次实验的数据得出结论;
(3)根据F=(G+G动)算出三次实验中动滑轮的重力,得出结论;
【解答】解:(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,此时钩码处于平衡状态;
(2)第二次实验时所做的有用功为:W有用=Gh=2.0N×4.1m=0.6J;
第2次做的总功:W总=Fs=1.2N×0.3m=6.3J;
滑轮组的机械效率是:η=×100%=;
分析5、2、3次实验的数据可知,重物越重;
(3)根据F=(G+G动)得三次实验中动滑轮的重力不同,出现这样结果的主要原因是物体的重力不变。
故答案为:(1)匀速;(2)重。
19.(6分)在“比较不同物质吸热能力”实验中,小志用完全相同的装置对水和香醋加热。
(1)实验时要控制两种液体的 质量 (选填“质量”或“体积”)和初温都相同,通过加热相同的时间,比较 升高的温度 来判断两种液体的吸热能力;
(2)小志根据实验得到的数据画出了两种液体温度随时间变化的关系图像如图丙所示,由图可知 水 的吸热能力强。
【答案】(1)质量;升高的温度;(2)水。
【分析】我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;或使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
【解答】解:(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,体积相同的不同物质质量不同),通过加热相同的时间(吸热相同);
(2)根据画出的两种液体温度随时间变化的关系图像知,加热相同时间,由图可知水的吸热能力强。
故答案为:(1)质量;升高的温度。
四、计算题(第20题6分,第26分,第22题6分,共18分)
20.(6分)“绿色环保、低碳出行”,小明的爸爸,坚持骑自行车上下班,当他以18km/h的速度在平直的公路上匀速骑行时,所受阻力是其总重的0.02倍。求:
(1)自行车行驶1000m动力所做的功;
(2)自行车行驶的功率。
【答案】(1)自行车行驶1000m动力所做的功为1.6×104J;
(2)自行车行驶的功率为80W。
【分析】(1)根据G=mg求出小东和自行车所受的总重力,自行车匀速行驶,F=f,据此求出小东匀速骑行时的动力;根据W=Fs计算动力所做的功;
(2)根据P===Fv计算自行车行驶的功率。
【解答】解:(1)小东与自行车的总重:
G=mg=80kg×10N/kg=800N,
由于匀速直线骑行,则水平方向受力平衡:
F动=f=0.02×800N=16N,
骑行1000m动力做的功为:
W=Fs=16N×1000m=1.6×104J;
(2)骑车的速度为v=18km/h=5m/s,
自行车行驶的功率:P===Fv=16N×3m/s=80W。
答:(1)自行车行驶1000m动力所做的功为1.6×108J;
(2)自行车行驶的功率为80W。
21.(6分)我国某市首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用,氢燃料具有清洁无污染,效率高等优点3J/(kg•℃),氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若这些热量的80%全部被质量为200kg、温度为10℃的水吸收,则水升高的温度。
【答案】(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.2×107J热量;
(2)水升高的温度为50℃。
【分析】(1)根据Q放=mq求出这些燃料完全燃烧放出的热量;
(2)由题知水吸收的热量Q吸=Q放;根据Q吸=cmΔt求水升高的温度。
【解答】解:(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q氢=7.3kg×1.8×108J/kg=4.2×107J;
(2)由题知,水吸收的热量:Q吸=Q放=4.5×107J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
Δt===50℃;
答:(1)质量为2.3kg的氢燃料完全燃烧放出4.7×107J热量;
(2)水升高的温度为50℃。
22.(6分)如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×107W。(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)飞机在航行过程中的阻力。
(2)发动机的效率。
【答案】(1)飞机在航行过程中的阻力3×105N;
(2)发动机的效率是50%。
【分析】(1)已知飞机发动机的功率和匀速航行的速度,根据P===Fv可知飞机航行过程中的牵引力;
(2)已知消耗的航空燃油的质量和燃油的热值,根据Q放=qm可求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量;
已知飞机发动机的功率和航行时间,根据P=可求出飞机发动机做的功;再根据η=求出发动机的效率。
【解答】解:(1)已知飞机发动机的功率P=2.25×107W,飞机匀速航行的速度v=270km/h=75m/s,
由P===Fv可知飞机航行过程中的牵引力为:F==5N,
由二力平衡的条件可知飞机航行过程中的阻力为:f=F=3×102N;
(2)这些燃油完全燃烧放出的热量为:Q放=qm=4×107J/kg×3.35×103kg=5.5×1010J;
由P=可知飞机发动机做的功为:W=Pt=2.25×107W×20×60s=7.7×1010J,
则发动机的效率为:η===50%。
答:(1)飞机在航行过程中的阻力为3×105N;
(2)发动机的效率是50%。实验次数
重物重G/N
重物上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.7
30
78.4%
实验次数
重物重G/N
重物上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.7
30
78.4%
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