内容正文:
2024--2025学年度第一学期第六周素养展评
九年级物理试卷
(说明:1.全卷满分为100分,考试用时为80分钟。)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 如图所示的现象中,力对物体做了功的是( )
A. 人将木箱推到斜面的顶端
B. 举着杠铃在空中不动
C. 搬而未起
D. 提着滑板在水平路面上前行
2. 关于功率的概念正确的说法是( )
A. 功率越大,越省力 B. 功率越大,表示做功越快
C. 功率越大,做功越多 D. 功率越大,表示做功所用的时间越短
3. 下列事例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 冬天晒太阳觉得暖和 B. 古人的“钻木取火” C. 用锅烧水水温升高 D. 冬天用取暖器取暖
4. 神舟6号载人飞船顺利升上太空并返回地面,全球华人为之振奋、自豪。当巨型降落伞吊着神舟6号返回舱安全进入大气层并匀速下落时,返回舱的( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能和势能都减小
C. 动能不变,势能减小 D. 动能和势能都不变
5. 关于温度.内能.热量和做功,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 0℃冰没有内能
C. 做功可以改变物体的内能
D. 物体放出热量时,温度一定降低
6. 关于比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. 冰熔化成水,它的质量、比热容都不变
B. 燃料完全燃烧时热值较大,不完全燃烧时热值较小
C. 一桶汽油用去一半,比热容和热值都不变
D. 物体热值越大,燃烧时温度越高
7. 如图所示,用20N的拉力使重40N的物体竖直匀速上升1m,下列说法正确的是( )
A. 拉力做的有用功是60J
B. 绳子的移动距离是2m
C. 拉力做的额外功是20J
D. 增加物体重力不能增加滑轮组的机械效率
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 放在水平桌面上重G=4N的木块,在F=3N的水平拉力作用下,5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为_____J,拉力F对物体做的功为_____J,拉力F做功的功率为_____W.
9. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的动能_______,卫星的势能_______,此过程机械能_______。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
10. 体育课上,余枫同学投掷实心球时球运动轨迹如图所示,球在空中飞行的A、B、C、D四点中,______点处的重力势能最大,球离开手后在空中飞行的过程中,该同学对球______(有/没有)做功,球落地后由于受到______最终停在了E点。
11. 冬天,置于太阳光下的棉被晒得暖乎乎的,这是通过______方式改变了棉被的内能;反复弯折铁丝,铁丝变得烫手,这是通过______方式改变了铁丝的内能,这两种方式改变内能是______的。
12. 航天火箭采用液氢作为燃料,是因为液氢的______大,氢气的热值为,完全燃烧0.5kg的氢气可放出热量______J;若一罐氢气用去一半,剩余氢气的热值为______J/kg。
13. 如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程。如果这台汽油机的飞轮转速是1800r/min,则它每秒钟内完成______个冲程,做功______次。
14. 小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图象如图所示,由图像可知:两次物体运动的速度:v1__________v2;两次物体所受的拉力F1_____F2;两次拉力对物体做功的功率:P1__________P2(均选填“>”、“=”或“<”)。
三、作图题(15题4分,16题3分,共7分)
15. 画出图中静止在斜面上的物体对支持面的压力和它所受到的力的示意图。
16. 画出题图中滑轮组最省力的绕法。
四、实验题(17题7分,18题7分,19题7分,共21分)
17. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如下图所示,每个钩码重2N,测得的数据如下表:
(1)在实验中,应竖直向上______缓慢拉动弹簧测力计时读出拉力;
(2)第2次实验中测力计示数如图乙所示,拉力大小为______N,滑轮组的机械效率为______;
次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
0.3
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
02
1.4
1.0
57%
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用图______(选填“甲”、“乙”或“丙”)所示装置完成的;
(4)通过比较______(填实验序号)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);
(6)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
18. 如图是“探究影响动能大小因素”的实验,钢球从斜面上由静止滚下,撞击水平长木板上的木块。其中,。
(1)实验中是通过比较______来比较动能大小的;
(2)动能是指______(填序号)
A. 小球在斜面上时的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能
D. 木块的动能
(3)在该实验探究过程中采用到实验方法是______;(写出一种方法)
(4)比较甲、乙两图可得出结论:质量相同时,小球的______越大,动能越大;
(5)小李同学通过比较乙、丙两图,得出结论:“质量大的物体动能大”。你认为小李的这一比较过程是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______;
(6)若小球静止在斜面(光滑)上时具有的机械能为2J,木块在水平面上滑行了50cm,则水平面对木块的摩擦力约为______N。(撞击时无能量损失)
19. 探究“比较不同物质吸热的情况”实验如图所示。在两个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的酒精灯加热。请根据实验记录回答问题。
次数
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12
2
水
150
20
30
6
3
煤油
300
20
30
6
4
煤油
300
20
25
3
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质______,通过比较可知第_______次实验中的物质吸收的热量最多。
(2)分析比较实验1与2的记录,可得结论:同种物质升高的温度相同时,______越大,吸收的热量越多。
(3)分析比较实验3与4的记录,可得结论:质量相同的同种物质,______越大,吸收的热量越多。
(4)综合分析,可得结论:物体吸收热量的多少与______、______、______有关。
五、计算题(17题7分,18题6分,共13分)
20. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为250N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率。
21. 小明学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。
(1)如果小明用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
(2)小明烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,实际消耗的煤气为0.2kg,则煤气完全燃烧会放出多少热量?
(3)上述燃气灶烧水时的热效率为多少?(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)
六、综合能力题(22题5分,23题5分,24题7分,共17分)
22. 阅读短文并填空:
热岛效应,指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象,该现象属于城市气候最明显的特征之一。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______的比热容(选“更大”或“更小”);
(2)减弱热岛效应的措施之一:保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用,这主要是利用了水的_______的特性;
(3)减弱热岛效应措施之二:人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量,受城市安装条件的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法,这是利用了水______(填某一物态变化)有______的作用(选填“吸热”或“放热”)。
23. 阅读材料,回答问题:
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛。贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。
采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质。能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀:为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁。
(1)“神舟七号”飞船外的整流罩表面与空气高速摩擦时,会呈炽热状态,这个过程是通过______的方法增大整流罩的______;飞船不至于被烧毁的原因之一是飞船整流罩表面的陶瓷具有耐______的特点。纳米陶瓷刀的耐磨性好,是因为它的______高;
(2)如图是普通菜刀、合金钢刀、纳米陶瓷刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线______(填字母)。
24. 深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园,采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱,共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢,每个轿厢,可容纳25人,堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统,科学合理配置人员流动线,超稳定系统,让乘客扶摇直上如履平地。
(1)如图1,当摩天轮匀速上升时,站在轿厢内的乘客动能______,重力势能______,机械能______(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)乘客随轿厢匀速圆周运动时,乘客受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)如图2,为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图象,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要______min;
(4)当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,如图3表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过______min后,9号车厢才会运行到最高点。
(5)已知摩天轮一个轿厢的自重(质量)为1000kg,若每个人的体重为60kg,当某一个轿厢满载时,从最低点匀速转动到摩天轮最高点,此轿厢克服重力做功为______J。
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2024--2025学年度第一学期第六周素养展评
九年级物理试卷
(说明:1.全卷满分为100分,考试用时为80分钟。)
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 如图所示的现象中,力对物体做了功的是( )
A. 人将木箱推到斜面的顶端
B. 举着杠铃在空中不动
C. 搬而未起
D. 提着滑板在水平路面上前行
【答案】A
【解析】
【详解】A.将木箱推到斜面顶端,施加了力,并且在力的方向上移动了距离,对木箱做了功,故A符合题意;
B.运动员举着杠铃不动,有力但没有移动距离,不做功,故B不合题意;
C.搬而未起,施加了力,没有在力的方向上移动距离,故C不合题意;
D.手提滑板在水平路面上前进,提力的方向与运动的方向垂直,没有做功,故D不合题意。
故选A。
2. 关于功率的概念正确的说法是( )
A. 功率越大,越省力 B. 功率越大,表示做功越快
C. 功率越大,做功越多 D. 功率越大,表示做功所用的时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率是单位时间内所做的功,功率越大,表示物体在相同时间内做的功多,与是否省力无关,故A错误;
B.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大,表示做功就越快。这可以从两方面理解:①做相同的功,功率大的用的时间少,用时少说明做功块;②做相同时间的功,功率大的做的功多,做功多说明做工快,故B正确;
C.由W=Pt可知:做功多少是由功率和时间共同决定的,在时间不确定的情况下,功率大的做功未必就多,该选项缺少“相同时间”这个条件,故C错误;
D.由可知:做功时间是由做功多少和功率大小共同决定的,在做功多少不确定的情况下,功率大的所用时间未必就短,该选项缺少缺少“做功相同”这个条件,故D错误。
故选B。
3. 下列事例中,通过做功改变物体内能的是( )
A. 冬天晒太阳觉得暖和 B. 古人的“钻木取火” C. 用锅烧水水温升高 D. 冬天用取暖器取暖
【答案】B
【解析】
【详解】A.冬天晒太阳觉得暖和,是人吸收了太阳的热,这是能量的转移,故A不符合题意;
B.古人的“钻木取火”是克服摩擦工作做功,机械能转化为内能,故B符合题意;
C.用锅烧水水温升高,是水从锅上吸收热量,是能量的转移,故C不符合题意;
D.冬天用取暖器取暖,是人们从取暖器中吸收热量,是能量的转移,故D不符合题意。
故选B。
4. 神舟6号载人飞船顺利升上太空并返回地面,全球华人为之振奋、自豪。当巨型降落伞吊着神舟6号返回舱安全进入大气层并匀速下落时,返回舱的( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能和势能都减小
C. 动能不变,势能减小 D. 动能和势能都不变
【答案】C
【解析】
【详解】巨型降落伞吊着“神舟6号”返回舱安全进入大气层并匀速下落时,质量不变,速度不变,因此动能不变;高度降低,因此重力势能减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5. 关于温度.内能.热量和做功,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B. 0℃的冰没有内能
C. 做功可以改变物体的内能
D. 物体放出热量时,温度一定降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.改变物体内能的方法有:做功和热传递;物体温度升高可能是对它做功,也可能时热传递,故A说法错误;
B.一切物体都有内能,0℃的冰块具有内能,故B说法错误;
C.改变物体内能的两种方式:做功和热传递,所以C说法正确;
D.物体放热时,温度不一定下降,比如:晶体在凝固过程中虽然继续放热,但温度是不变的;故D说法错误.
6. 关于比热容和热值,下列说法正确的是( )
A. 冰熔化成水,它的质量、比热容都不变
B. 燃料完全燃烧时热值较大,不完全燃烧时热值较小
C. 一桶汽油用去一半,比热容和热值都不变
D. 物体热值越大,燃烧时温度越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰熔化成水,它的质量不变,水和冰的比热容由于状态不同,它们的比热容也不同,故A错误;
B.热值是燃料的一种属性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故B错误;
C.比热容和热值是物质的一种性质,只与物质本身有关,所以一桶汽油用去一半,比热容和热值不会改变,故C正确;
D.由Q=mq知道,燃料燃烧放出的热量与热值、是否完全燃烧以及质量有关,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,用20N的拉力使重40N的物体竖直匀速上升1m,下列说法正确的是( )
A. 拉力做的有用功是60J
B. 绳子的移动距离是2m
C. 拉力做的额外功是20J
D. 增加物体重力不能增加滑轮组的机械效率
【答案】C
【解析】
【详解】A.拉力做的有用功
故A错误;
B.由图知道,n=3,绳子移动的距离
故B错误;
C.拉力做的总功
拉力做的额外功
故C正确;
D.增加物体重力,可以增大有用功;不计摩擦和绳重,额外功不变,有用功与总功的比值增大,滑轮组的机械效率增大,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 放在水平桌面上重G=4N的木块,在F=3N的水平拉力作用下,5s内运动了2m,在这个过程中,重力G对物体做的功为_____J,拉力F对物体做的功为_____J,拉力F做功的功率为_____W.
【答案】 ①. 0 ②. 6 ③. 1.2W
【解析】
【详解】(1)在水平拉力作用下运动,在重力的方向上没有移动距离,不做功,重力G对物体做的功为0J;
(2)在5s内运动了2m,拉力做功,
拉力F做功的功率:
故答案为0;6;1.2W.
【点睛】本题是否做功的判断以及功和功率的计算是关键.
9. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的动能_______,卫星的势能_______,此过程机械能_______。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,速度变小,相对地面的高度增大,则动能变小,重力势能增大。
[3]卫星飞行过程中不需要克服阻力做功,只有动能和势能相互转化,因此机械能保持不变。
10. 体育课上,余枫同学投掷实心球时球的运动轨迹如图所示,球在空中飞行的A、B、C、D四点中,______点处的重力势能最大,球离开手后在空中飞行的过程中,该同学对球______(有/没有)做功,球落地后由于受到______最终停在了E点。
【答案】 ①. B ②. 没有 ③. 阻力
【解析】
【详解】[1]物体由于被举高而具有的能叫重力势能。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。球在空中飞行的A、B、C、D四点中,质量不变,B点时最高,所以此时的重力势能最大。
[2]做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上;二是物体在力的方向上移动了距离。球离开手后在空中飞行的过程中,手对球没有力的作用了,故该同学对球没有做功。
[3]力可以改变物体的运动状态,当球落地后,由于受阻力的作用,最终会停在E点。
11. 冬天,置于太阳光下的棉被晒得暖乎乎的,这是通过______方式改变了棉被的内能;反复弯折铁丝,铁丝变得烫手,这是通过______方式改变了铁丝的内能,这两种方式改变内能是______的。
【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 ③. 等效
【解析】
【详解】[1][2][3]冬天,置于太阳光下的棉被晒得暖乎乎的,太阳以辐射的方式与棉被之间进行了热传递,所以这是通过热传递的方式改变了棉被的内能。反复弯折铁丝时,人对铁丝做了功,机械能转化为铁丝的内能,使铁丝内能增大,温度升高,变得烫手,这是通过做功的方式改变了铁丝的内能。做功和热传递在改变内能是等效的。
12. 航天火箭采用液氢作为燃料,是因为液氢的______大,氢气的热值为,完全燃烧0.5kg的氢气可放出热量______J;若一罐氢气用去一半,剩余氢气的热值为______J/kg。
【答案】 ①. 热值 ②. 7.15×107 ③. 14.3×107
【解析】
【详解】[1]火箭发动机用氢作燃料是因为氢的热值很大。
[2]完全燃烧0.5kg的氢气可放出的热量
[3]热值跟燃料的种类有关,跟燃料是否完全燃烧,质量多少都没有关系。所以,若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气种类不变,热值不变,剩余氢气热值等于14.3×107J/kg。
13. 如图所示是某单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程。如果这台汽油机的飞轮转速是1800r/min,则它每秒钟内完成______个冲程,做功______次。
【答案】 ①. 做功 ②. 60 ③. 15
【解析】
【详解】[1]从图中可以看出,两个气门都关闭,火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程。
[2][3]飞轮的转速是1800r/min,所以每秒转动的圈数为30r,因为汽油机一个工作循环,飞轮转动两圈,完成四个冲程,所以1s可以完成60个冲程;因为完成四个冲程,对外做功一次,所以1s可以做功15次。
14. 小明两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)﹣时间(t)图象如图所示,由图像可知:两次物体运动的速度:v1__________v2;两次物体所受的拉力F1_____F2;两次拉力对物体做功的功率:P1__________P2(均选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. = ③. >
【解析】
【详解】[1]由图乙知,两次运动,物体的s-t图像都是过原点的直线,说明都是做匀速直线运动。在相同时间内,第1次通过的路程比第2次通过的路程大,据 知,第1次运动速度大于第2次的运动速度,即
v1>v2
[2]同一物体两次运动是在同一水平面上,所以压力和接触面的粗糙程度相同,那么两次物体所受的摩擦力相同,物体两次都做匀速直线运动,所以两次的拉力都等于摩擦力,即
F1=F2
[3]据P=Fv知,第1次拉力做功的功率较大,第2次拉力做功的功率较小,即
P1>P2
三、作图题(15题4分,16题3分,共7分)
15. 画出图中静止在斜面上的物体对支持面的压力和它所受到的力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】静止在斜面上的物体对支持面的压力垂直于斜面向下,作用点在接触面的中心;物体此时受到竖直向下的重力,斜面对其垂直斜面向上的支持力和平行斜面向上的摩擦力,作用点在物体的重心,如图所示:
16. 画出题图中滑轮组最省力的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,拉力的方向向上,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,此时,动滑轮上绳子股数最多,最省力,如图所示
四、实验题(17题7分,18题7分,19题7分,共21分)
17. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如下图所示,每个钩码重2N,测得的数据如下表:
(1)在实验中,应竖直向上______缓慢拉动弹簧测力计时读出拉力;
(2)第2次实验中测力计示数如图乙所示,拉力大小为______N,滑轮组的机械效率为______;
次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
0.3
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
14
1.0
57%
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用图______(选填“甲”、“乙”或“丙”)所示装置完成的;
(4)通过比较______(填实验序号)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);
(6)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 2.4 ②. 83.3%
(3)丙 (4)1、2
(5)低 (6)无关
【解析】
【小问1详解】
在测绳端拉力时,为准确测量拉力大小,需竖直向上缓慢匀速拉动测力计。
【小问2详解】
[1]由图示测力计知道,其分度值为0.2N,示数为2.4N。
[2]由表中实验数据知道,第2次实验,有用功
总功
滑轮组效率
【小问3详解】
由数据知道,第4次实验中,s为h的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重,且钩码重最大,由图示知道,第4次实验所用的装置是丙。
【小问4详解】
分析第1、2次实验数据知道,使用的同一滑轮组,提升的钩码重力越大,机械效率越高。
【小问5详解】
分析第1、3次实验数据,提升的物重相同,动滑轮重力越大,机械效率越低。
【小问6详解】
分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
18. 如图是“探究影响动能大小因素”的实验,钢球从斜面上由静止滚下,撞击水平长木板上的木块。其中,。
(1)实验中是通过比较______来比较动能大小的;
(2)动能是指______(填序号)
A. 小球在斜面上时的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能
D. 木块的动能
(3)在该实验探究过程中采用到的实验方法是______;(写出一种方法)
(4)比较甲、乙两图可得出结论:质量相同时,小球的______越大,动能越大;
(5)小李同学通过比较乙、丙两图,得出结论:“质量大的物体动能大”。你认为小李的这一比较过程是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______;
(6)若小球静止在斜面(光滑)上时具有的机械能为2J,木块在水平面上滑行了50cm,则水平面对木块的摩擦力约为______N。(撞击时无能量损失)
【答案】(1)木块被撞的远近
(2)B (3)控制变量法或转换法
(4)速度 (5) ①. 错误 ②. 没控制小球的速度相同
(6)4
【解析】
【小问1详解】
由图可知,小球从斜面滚下,将木块推得越远,动能就越大,通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小。
【小问2详解】
实验中,研究的动能是指在水平面上,撞击木块时小球的动能,故选B。
【小问3详解】
动能大小与质量和速度有关,用到控制变量法;通过木块在水平面上被撞击的距离来反映动能的大小,用到转换法。
【小问4详解】
分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平面时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大。
【小问5详解】
[1][2]探究动能与质量的关系,保持速度不变,比较乙、丙两图,质量和速度都不同,小李的这一比较过程是错误的。
【小问6详解】
若小球静止在斜面(光滑)上时具有的机械能为2J,到达水平面克服摩擦力做功等于机械能,水平面对木块的摩擦力约为
19. 探究“比较不同物质吸热的情况”实验如图所示。在两个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的酒精灯加热。请根据实验记录回答问题。
次数
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
300
20
30
12
2
水
150
20
30
6
3
煤油
300
20
30
6
4
煤油
300
20
25
3
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质______,通过比较可知第_______次实验中的物质吸收的热量最多。
(2)分析比较实验1与2的记录,可得结论:同种物质升高的温度相同时,______越大,吸收的热量越多。
(3)分析比较实验3与4的记录,可得结论:质量相同的同种物质,______越大,吸收的热量越多。
(4)综合分析,可得结论:物体吸收热量的多少与______、______、______有关。
【答案】(1) ①. 吸收热量的多少 ②. 1
(2)质量 (3)升高的温度
(4) ①. 种类 ②. 质量 ③. 升高的温度
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中运用转换法,将吸收热量的多少转换为加热时间的长短,即用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
[2]由表格数据可知,第1次实验中加热时间最长,物质吸收的热量最多。
【小问2详解】
实验1与2中,物质种类相同,升高的温度相同,质量不同,第1次实验中物质质量较大,加热时间也较长,即物质吸收的热量较多,故能得出:同种物质升高的温度相同时,质量越大,吸收的热量越多。
【小问3详解】
实验3与4中,物质种类相同,质量也相同,升高的温度不同,第3次实验中,升高的温度较大,加热时间也较长,即物质吸收的热量较多,故能得出:质量相同的同种物质,升高的温度越大,吸收的热量越多。
【小问4详解】
[1][2][3]由第(2)问可知,物体吸收热量的多少与质量有关;由第(3)问可知,物体吸收热量的多少与升高的温度有关;分析表格数据,实验1与3中,质量相同,升高的温度也相同,物质种类不同,两次实验加热时间也不同,即物质吸收的热量不同,说明物体吸收热量的多少与物体的种类有关。综合分析,可得结论:物体吸收热量的多少与其种类、质量、升高的温度有关。
五、计算题(17题7分,18题6分,共13分)
20. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为250N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率。
【答案】(1)2400J
(2)150W (3)80%
【解析】
【小问1详解】
工人做的有用功为
W有=Gh=400N×6m=2400J
【小问2详解】
由图可知,有效绳子段数,则绳子自由端移动距离
则工人做功为
则工人做功的功率为
小问3详解】
此过程中该装置的机械效率为
21. 小明学习了有关热学的知识后,知道水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。
(1)如果小明用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
(2)小明烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气,实际消耗的煤气为0.2kg,则煤气完全燃烧会放出多少热量?
(3)上述燃气灶烧水时的热效率为多少?(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)
【答案】(1)1.68×106J;(2)8.4×106J;(3)20%
【解析】
【详解】解:(1)水需要吸收热量
(2)煤气完全燃烧放出热量
(3)燃气灶烧水时的热效率
答:(1)水需要吸收1.68×106J热量;
(2)煤气完全燃烧会放出8.4×106J热量;
(3)上述燃气灶烧水时的热效率为20%。
六、综合能力题(22题5分,23题5分,24题7分,共17分)
22. 阅读短文并填空:
热岛效应,指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象,该现象属于城市气候最明显的特征之一。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______的比热容(选“更大”或“更小”);
(2)减弱热岛效应的措施之一:保护并增大城区的绿地、水体面积,多植树,城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用,这主要是利用了水的_______的特性;
(3)减弱热岛效应的措施之二:人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量,受城市安装条件的限制,采用喷雾系统是一种高效且经济的办法,这是利用了水______(填某一物态变化)有______的作用(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1) ①. 快 ②. 更小
(2)比热容大 (3) ①. 汽化 ②. 吸热
【解析】
【小问1详解】
[1][2]建筑群、柏油路和水泥路中的砂石、水泥比郊区的土壤、植被的比热容小,在相同日照条件下,即吸收相同热量时,温度上升更明显、更快,因此城市地区比郊区升温较快。
【小问2详解】
因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收相同的热量,水的温度升高的较少,所以城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。
【小问3详解】
[1][2]物质由液态变为气态叫汽化,汽化有吸热作用,水汽化要从周围物体中吸收热量,具有致冷的作用,可减弱热岛效应。
23. 阅读材料,回答问题:
纳米陶瓷作为高新科技材料应用广泛。贴于“神舟七号”飞船外表面的“太空”纳米陶瓷,具有永久、稳定的防静电性能,且有耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透等特点。
采用氧化锆材料精制而成的纳米陶瓷刀,具有金属刀无法比拟的优点:刀刃锋利,能切割钢铁等物质。能削出如纸一样薄的肉片;硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍;完全无磁性;不生锈变色,健康环保;可耐各种酸碱有机物的腐蚀:为全致密材料,无孔隙、不沾污、易清洁。
(1)“神舟七号”飞船外的整流罩表面与空气高速摩擦时,会呈炽热状态,这个过程是通过______的方法增大整流罩的______;飞船不至于被烧毁的原因之一是飞船整流罩表面的陶瓷具有耐______的特点。纳米陶瓷刀的耐磨性好,是因为它的______高;
(2)如图是普通菜刀、合金钢刀、纳米陶瓷刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线______(填字母)。
【答案】(1) ①. 做功 ②. 内能 ③. 高温 ④. 硬度
(2)c
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]“神舟七号”飞船外的整流罩表面与空气高速摩擦时,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,这个过程整流罩表面的内能增大,因为纳米陶瓷耐高温的特点,“神舟七号”飞船与空气摩擦所产生的热量达不到陶瓷的熔点,所以飞船舱不至于被烧毁。
[4]由短文知道,纳米陶瓷刀的耐磨性好,硬度高,其耐磨性是金属刀的60倍。
【小问2详解】
由图像知道,在磨损时间相同的情况下,曲线c所显示的磨损程度小,这与纳米陶瓷刀的耐磨性好相符合。
24. 深圳湾区之光摩天轮立于宝安中心区欢乐港湾公园,采用世界首创鱼鳍状异形大立架、国内首创回转式太空舱,共有28个最先进的回转式360度全天景轿厢,每个轿厢,可容纳25人,堪称空中客厅。摩天轮采用上下客分流系统,科学合理配置人员流动线,超稳定系统,让乘客扶摇直上如履平地。
(1)如图1,当摩天轮匀速上升时,站在轿厢内的乘客动能______,重力势能______,机械能______(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)乘客随轿厢匀速圆周运动时,乘客受力______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)如图2,为摩天轮某轿厢离地面的高度h和旋转的时间t的关系图象,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要______min;
(4)当把车厢依顺时针方向分别编号为1号到28号,且摩天轮运行时以逆时针方向等速旋转,如图3表示21号车厢运行到最高点的情形,则此时经过______min后,9号车厢才会运行到最高点。
(5)已知摩天轮一个轿厢的自重(质量)为1000kg,若每个人的体重为60kg,当某一个轿厢满载时,从最低点匀速转动到摩天轮最高点,此轿厢克服重力做功为______J。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 增大 ③. 增大
(2)不平衡 (3)28
(4)16 (5)2.875×106
【解析】
【小问1详解】
[1]乘客在匀速上升过程中,其质量和速度都不变,所以其动能不变。
[2]摩天轮上升的过程中,乘客的质量不变,高度增加,则乘客的重力势能增大。
[3]机械能等于动能与势能的总和,由于乘客的动能不变,重力势能增大,所以其机械能增大。
【小问2详解】
物体做匀速圆周运动时,运动方向发生了变化,其一定受到了非平衡力的作用。
【小问3详解】
由图知道,摩天轮某轿厢从最低点到达最高点的时间为14min,则摩天轮匀速转动一圈,大约需要28min。
【小问4详解】
摩天轮匀速转动一圈,需要28min,从一个轿厢到相邻的轿厢到达最高点,所需时间为1min,从21号到28号,再到9号轿厢,共经过16个轿厢,则此时经过16min后,9号车厢才会运行到最高点。
【小问5详解】
每个轿厢可容纳25人,一个轿厢的自重(质量)为100kg,每个人的体重大约为60kg,则一个轿厢满载时的总重力
此轿厢克服重力做功
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