江苏省2024-2025学年九年级上学期物理期中(前三章节)复习简单机械与功、机械能与内能及电路初探部分精选练习
2024-11-02
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内容正文:
2024-2025江苏省九年级上学期物理期中(前三章节)复习简单机械与功、机械能与内能及电路初探部分精选练习
一、单选题
1.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)如图所示,所使用的杠杆可以省距离的是( )
A.钓鱼竿 B.开瓶器
C.天平 D.钢丝钳
2.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体
3.(22-23九年级上·江苏南京·期末)两个完全相同的滑轮,分别以图示两种方式,将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度,不计绳重和摩擦,甲、乙的机械效率为η1、η2,拉力F1、F2做的功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1=2F2 B.η1>η2
C.W1>W2 D.P1=P2
4.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光,图中符合上述要求的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
5.(2024·河南开封·一模)渔民利用如图所示的滑轮组把水中的小渔船拖上岸进行维护,当渔民作用在绳子自由端的拉力为200N时,小渔船在河水中以2m/s的速度匀速向右运动,受到水的阻力为320N。不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力的功率为400W
B.滑轮组的机械效率为75%
C.动滑轮受到的重力为80N
D.增大小渔船在水中匀速运动时的速度,滑轮组的机械效率会增大
6.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)如图是单缸四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.这四个冲程的正确顺序是丁→甲→乙→丙
B.丙冲程的能量转化过程与烧开水时壶盖向上跳动相同
C.此单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,曲轴转过180°
D.甲、乙、丙冲程是靠惯性完成的,也叫辅助冲程
7.(23-24九年级下·江苏盐城·期中)如图所示,在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用相同规格的电加热器给质量相等的甲、乙两种液体加热。实验中记录的数据如下表所示。下列分析正确的是( )
加热时间/min
0
1
2
3
5
6
7
8
甲的温度/℃
25
28
31
34
37
40
43
46
乙的温度/℃
25
32
39
46
53
60
67
74
A.实验过程中是通过做功的方式使甲乙两液体的内能增大
B.实验进行一段时间后观察到甲杯上方出现少量“白气”,这属于汽化现象
C.由数据可知甲液体的吸热能力比乙液体强,如果当它们降低相同的温度甲液体放热更多
D.分析表中的数据可知甲乙两种液体的比热容之比为3∶7
8.(23-24九年级上·河南驻马店·期中)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯 L1与灯 L2 串联
B.开关只能控制灯L2
C.电流表测灯 L1中的电流
D.电流方向:从电流表经a流向开关
9.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)小雨同学在操场上将一篮球向前上方抛出,篮球的运动轨迹如图所示。图中a、c两点处在同一水平线上,下列判断中正确的是( )
A.篮球在b点时的动能最大
B.篮球从b到d,机械能逐渐减小到零
C.篮球在a点的动能大于在c点的动能
D.篮球由c到d时,动能一直减小;从d到e时,重力势能一直增加
10.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)如图所示,小雨用几只插有铜片和铝片的水果串联后能够点亮发光二极管。关于这个现象,下列说法中正确的是( )
A.插有铜片和铝片的水果相当于此电路中的开关
B.二极管能发光,但该电路不是一个完整的电路
C.二极管相当于此电路中电源,把化学能转化为电能
D.水果电池把电能转化为光能
11.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图甲所示是中国农村历代通用的旧式提水器具——桔槔,这种提水工具虽简单,但它可以使劳动人民的劳动强度得以减轻。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆,如图乙所示。轻质细杆AB代表桔槔,O为支点。当水桶中装满水,人使用桔槔缓慢匀速提升水桶时,杠杆A端水桶和水的总重力为G1,人向上提升水桶的拉力为F,杠杆B端重石的重力为G2。下列说法正确的是( )
A.人使用桔槔提水比直接用水桶提水费力
B.人使用桔槔匀速向上提水时,杠杆满足条件
C.人使用桔槔匀速向上提水时,杠杆A端受到的拉力大小为
D.当重石的重力G2增大时,人使用桔棒提升水桶时的拉力F变大
12.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)如图所示电路,闭合开关S1、S2,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A.电流表A2测量通过灯L2的电流
B.有灯泡损坏时,电流表A1、A2示数可能相等
C.若灯L1发生短路,L2正常发光
D.仅断开S1,电流表A1的示数不变
二、填空题
13.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示。只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路中的 ,房间里电视与热水壶之间是 联的,给充电宝充电过程中它就相当于 。
14.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图所示,滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计,物体重300N,在的拉力作用下,物体0.2m/s的速度匀速运动,则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为 N;在10s内滑轮组对物体做的功是 J,拉力F的功率是 W。
15.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,实心球在空中运动时的机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);在最高点时,球的动能 (选填“大于”或“等于”)零;实心球下落时,越来越快是因为 能转化为 能。
16.(23-24九年级上·江苏南通·期中)用酒精灯把初温为20℃、质量为0.5kg的水加热到70℃,水吸收热量为 J,相当于完全燃烧 g的酒精放出的热量,事实上,将这杯水加热到70℃需要的酒精质量更 ,理由是 。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
17.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)如图所示的电路中,当和断开、闭合时,灯泡、的连接方式是 (填“串联”或“并联”);若将和处分别换接甲、乙两只学生用的双量程电流表,断开发现两只电表的指针偏转的角度相同,那么流过、的电流之比是 ;当开关 同时闭合时,电路会发生短路,损坏电源。
18.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)在如图所示的电路中,闭合开关后将出现 (选填“通路”“断路”或“短路”)。要使电路中两灯并联,若只改动一根导线的一个接头,请简述你的做法 。
19.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,当钩码挂在A点时,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F如图所示,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.4m,则杠杆的机械效率为 %。若将钩码挂到B点,钩码上升高度不变,该装置的机械效率将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
20.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)压缩空气动力车。
(1)小明将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来,如图甲所示。该过程使气球内气体的内能 (选填“增大”或“减小”),这一过程的能量转化与内燃机的 冲程相同;
(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图乙所示。发动机对外做功的是 (进气/排气)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为1200r/min,则1s内发动机对外做功 次。
21.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)现有两个灯泡按图甲方式连接,电源电压恒为6V。当开关闭合时,灯泡比暗。电表如图乙、丙所示,则通过灯泡的电流为 A,灯泡中的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡中的电流;电压表的示数为 V,灯泡两端的电压为 V。
三、作图题
22.(23-24九年级上·江苏扬州·期中)作图题
(1)如图,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上吊一重物,在动力F作用下,杠杆静止在水平位置。图中的为动力F的力臂,请作出动力F示意图和阻力臂。
(2)如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高B点的过程图,请在图中三个位置的摆球上(圆圈内)用分别“1”和“2”表示机械能最大位置和动能最小位置。
(3)在如图电路中,在电源、电流表、电压表中选择两个元件符号填入电路空缺处。要求:开关S闭合后,小灯与串联。
23.(23-24九年级上·江苏盐城·期中)小明站在地面上,用图所示滑轮组匀速提起重物,画出滑轮组的绕绳方法。
24.(2023·江苏·二模)如图甲所示是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F1;
(2)阻力F2的力臂l2。
四、实验题
25.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)在“探究杠杆的平衡条件”实验中
(1)在做实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”)。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了在实验中 。
(2)保持图丙中左边钩码的个数和位置不变,在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从B点向支点O移动过程中(未到O点),杠杆始终保持水平平衡,大致可以反映拉力F的大小随它的力臂l变化的关系的是:______。
A. B. C. D.
(3)如丙图所示,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为,将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位时平衡时,其示数 (选项“>”、“=”或“<”)。
(4)另一小组的小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端,用力向下拉挂钩,读出弹簧测力计的示数。进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件,原因是 。
(5)如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
实验次数
动力/N
动力臂/cm
阻力/N
阻力臂/cm
1
1.5
10
1
A
2
1
20
B
10
3
1
20
1.5
10
请将表格中的实验数据补充完整,A: ,B: 。
(6)小明的第3次实验存在错误,其错误是 。
26.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离S后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的 转化为动能,其动能大小是通过 大小来反映的,这里用到了物理学研究问题时的 法;
(2)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(3)某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板,A同学建议换用表面相同但长度较长的木板,B同学建议换质量较大的木块,C同学建议换用质量比前两次实验较小的钢球。
你认为不恰当的是 同学的建议。
(4)有同学将实验装置改装成如图丁所示。利用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块在木板(足够长)上滑行距离,能否研究铁球的动能大小与速度的关系? (选填“能”或“不能”)。
27.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)图乙实物图中,电流表测量图甲中 处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(2)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
(3)在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 ;
(4)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A;
(5)小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流 各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”);同组的小正认为实验次数太少,应该更换 规格的小灯泡重复多次实验(选填“不同”或“相同”)。
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
第一次测量
0.66
0.42
五、综合题
28.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)阅读短文,回答问题。
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车,如图a所示。
(1)小华对汽车产生了强烈的兴趣,坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析,汽车的方向盘实质是 (费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆)
(2)某次全家自驾游过程中,遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速,其目的是 ;
(3)小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据,汽车以恒定功率的启动做直线运动,运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变,运动速度v与时间t的关系如图b所示。则在0~5s内,汽车运动60m,汽车运动过程中的功率是 kW。
(4)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图c中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 (选填“甲”或“乙”)车的刹车性能较好。
六、计算题
29.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)今年上初三的小雨同学对物理非常感兴趣,在学习了效率相关知识后她想测量家用燃气灶效率,上周末她和爸爸在家对燃气灶烧水的效率展开研究。通过测量发现:将2kg的水,从25℃加热到75℃的过程中,消耗天燃气0.01m3,已知天然气的热值为,求:
(1)此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(2)此次实验中燃气灶烧水的效率;
(3)实验后爸爸提出,高效燃气灶不仅可以节约燃料,还可以减少气体排放,有利于环境保护。小雨想通过技术改进来提高燃气灶的热效率,请你结合所学知识给她提供一些建议。
30.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图甲所示为中关村大桥的雄姿,大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面(如图乙所示),此斜面的长度为400m、高度为12m。当总重力为2.5×104N的小汽车以18m/s的速度在大桥的引桥上匀速上桥时,汽车发动机的功率为36kW。求:
(1)此引桥斜面的机械效率η;
(2)汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f(空气阻力忽略不计)。
七、科普阅读题
31.(21-22九年级上·江苏苏州·期中)阅读短文,回答问题。
汽车的刹车系统
目前大多数汽车刹车采用油压制动,其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。
油压制动刹车时滑耗的动能最终被释放掉,形成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。
(1)油压制动刹车在刹车过程中,将动能转化为 ,而再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的 ;
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热,其中属于通过做功改变内能的是 ;
A.①②③④
B.②④
C.①③
D.②③
(3)测试时,汽车在大小为1000N的牵引力作用下,以25m/s的速度正常行驶100m。此过程中,汽车牵引力的功率为 W。如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J;
(4)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示,则图中表示开启再生制动器的图线是 ,你的判断依据是 ;
(5)若汽车正常行驶时的动能为3.75×105J,某时刻关闭发动机,并同时开启再生制动器,由图像可知最终有 的动能转化为内能。
(6)由图像可以求出此次测试中的储能效率为 。
A.40%
B.60%
C.66.7%
D.90%
参考答案
1.A
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力省距离,故A符合题意;
B.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故B不符合题意;
C.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省距离也不费距离,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力费距离,故D不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故A错误;
B.一壶水温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外物对它做了功,内能一定增加,故B错误;
C.一切物体都有内能,故C错误;
D.热传递过程中,热量从高温物体传递给低温物体,则内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.甲是定滑轮,乙是动滑轮,不计绳重和摩擦,甲的拉力等于物体的重力,即
F1=G
乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半,即
2F2=G+G动
所以
F1<2F2
A错误;
BC.不计绳重和摩擦,因为物重相同,提升的高度相同,故甲做的有用功等于乙做的有用功;因为甲用定滑轮提升,乙用动滑轮提升,所以甲做的额外功为零,小于乙做的额外功,总功等于有用功和额外功之和,所以甲做的总功小于乙做的总功,即
W1<W2
因为机械效率是有用功与总功的比值,由可知甲的机械效率大于乙的机械效率,即
η1>η2
故B正确,C错误;
D.将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度,由可知所用时间相同,甲做的总功小于乙做的总功,由可知甲的功率小于乙的功率,即
P1<P2
故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.由电路图可知,开关闭合时,灯泡会发光,开关断开时,灯泡不发光,与题干的描述刚好相反,故A不符合题意;
B.由电路图可知,灯泡直接与电源相连,无论开关是否闭合,灯泡都会一直发光,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关闭合前,灯泡与保护电阻串联接入电路中,与电源组成闭合回路,灯泡能够发光,开关闭合后,灯泡被短路,灯泡不再发光,符合要求,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关闭合前,灯泡与保护电阻串联接入电路中,与电源组成闭合回路,灯泡能够发光,开关闭合后,保护电阻被短路,灯泡依然能够发光,故D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=2,则绳子自由端移动的速度为
拉力的功率为
故A错误;
B.滑轮组的机械效率为
故B错误;
C.由公式可知,动滑轮重力为
故C正确;
D.由滑轮组机械效率影响因素可知,本题中滑轮组的机械效率与动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦等有关,和绳子的股数、被拉动物体运动的快慢等无关,增大小渔船在水中匀速运动时的速度,绳子自由端移动的速度会变大,因不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,滑轮组的机械效率不会改变。故D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.甲图进气门和排气门都关闭,火花塞没有点火,是压缩冲程;乙图进气门关闭,排气门打开,是排气冲程;丙图进气门和排气门都关闭,火花塞点火,是做功冲程;丁图进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程,故这四个冲程的正确顺序是丁→甲→丙→乙,故A错误;
B.丙是做功冲程,将内能转化为机械能;烧开水时壶盖向上跳动,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故两种情况的能量转化相同,故B正确;
C.单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,活塞往返2次,曲轴转动2周,即曲轴转过720°,故C错误;
D.除了做功冲程,其他冲程都是靠惯性完成的,即甲、乙、丁冲程是靠惯性完成的,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.实验过程中,甲乙两液体从电加热器中吸收热量,温度升高,内能增大,因此是通过热传递的方式使甲乙两液体的内能增大,故A错误;
B.实验进行一段时间后观察到甲杯上方出现少量“白气”,是杯中的水汽化成水蒸气,水蒸气遇到杯中上方冷的玻璃液化成小水珠,属于液化现象,故B错误;
C.由实验数据可知,加热相同的时间,甲杯的温度变化比较小,则甲液体的吸热能力比较强,则当它们降低相同的温度甲液体放热更多,故C正确;
D.分析表中的数据可知,甲、乙两种液体加热相同的时间,则吸收的热量相同,又液体的质量相同,故甲乙两种液体的比热容之比为
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】ABC.由图可知,L1与L2并联,开关接在干路上,控制整个电路,电流表接在L1所在支路上,测灯 L1中的电流,故AB错误,C正确;
D.电流从电源正极流出后,经开关后由a流向电流表,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.篮球在a点时速度最大,动能最大,故A错误;
B.篮球从b到d,机械能逐渐减小,但是d点后,球仍能上升,说明球在d点机械能大于0,故B错误;
C.篮球运动过程中,质量不变,不断克服阻力做功,机械能不断减小,则a点的机械能大于c点的机械能,ac两点的高度相同,重力势能相同,机械能等于动能与势能的总和,则篮球在a点的动能大于在c点的动能,故C正确;
D.篮球由c到d时,质量不变,速度不断增大,动能一直增大;从d到e时,质量不变,,高度不断升高,重力势能一直增加,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】A.插有铜片和铝片的水果相当于此电路中的电源,故A错误;
B.完整的电路必须包含开关,该电路缺少开关,所以二极管能发光,但该电路不是一个完整的电路,故B正确;
C.二极管相当于此电路中的用电器,把电能转化为光能,故C错误;
D.水果电池把化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
11.B
【详解】A.人使用桔槔提水时,水桶受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的人的提力、竖直向上的绳子对水桶的拉力,所以人的提力小于水桶的重力,即人使用桔槔提水比直接用水桶提水省力,故A错误;
B.杠杆处于平衡状态,如下图
根据杠杆的平衡条件知道
根据相似三角形的知识可知
所以
即
故B正确;
C.水桶受平衡力,绳子对水桶的拉力为,根据力的相互性知道,杠杆A端受到的拉力大小为,故C错误;
D.重石的重力的力臂不变,A端拉力的力臂不变,当重石的重力G2增大时,A对水桶的拉力变大,则人向上提升水桶的拉力为F变小,故D错误。
故选B。
12.B
【详解】A.电路为并联电路,电流表A1接在干路上,测量干路电流;电流表A2接在L1所在的支路上,测量L1所在支路的电流,开关S1接在L1所在的支路上,控制L1的通断;开关S2接在干路上,控制整个电路,故A错误;
B.若L2断路,电路为只有L1的简单电路,两电流表均测L1的电流,示数相等,故B正确;
C.若灯L1发生短路,L2会被短路,所以不能正常发光,故C错误;
D.仅断开S1,L1断路,对L2没有影响,电流表A1接在干路上,测量干路电流,所以会变小,故D错误。
故选B。
13. 开关 并 用电器
【详解】[1]房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,房间内所有的用电器都不工作,只有把房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,所以房卡的作用相当于电路中的的开关。
[2]房间里的电视和热水壶工作时互不影响,这属于并联电路的特点,所以房间里电视与热水壶之间是并联的。
[3]在给充电宝充电的过程中,电能转化为化学能,在电路中充电宝消耗电能,因此充电宝相当于用电器。
14. 120 240 24
【详解】[1]由图知道,n=3,滑轮组自重及摩擦不计,则
物体A在运动的过程中受到的摩擦力
[2]由知道,物体移动距离
拉力端移动距离
滑轮组自重及摩擦不计,则滑轮组对物体做的功等于拉力F做的功,滑轮组对物体A做的功
[3]拉力F的功率是
15. 不变 大于 重力势 动
【详解】[1]不考虑空气阻力,球只有重力做功,机械能守恒,总量保持不变。
[2]球运动过程中质量不变,在最高点时,仍有向前的速度,所以动能大于零。
[3][4]实心球下落时,质量不变,高度变小,重力势能变小,重力势能转化为动能,动能越来越大,速度越来越快。
16. 1.05×105 3.5 大 有热量的散失
【详解】[1]水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(70℃-20℃)=1.05×105J
[2]由题意可知,酒精完全燃烧放出的热量为
Q放=Q吸=1.05×105J
根据公式
Q放=mq
可得,消耗酒精的质量为
[3][4]在加热的过程中,由于有热损失,酒精燃烧释放的热量不会全部被水吸收,所以将这壶水加热到70℃需要的酒精质量更多。
17. 串联 4∶1 S1、S2
【详解】[1]当S1和S3断开、S2闭合时,只有一条路径:正极→L1→L2→S2→负极,故L1、L2串联。
[2]若将S1和S3处分别换接甲、乙两只学生用的双量程电流表,该电路为并联电路,乙电流表测量的是干路的电流,甲电流表测量的是通过L2的电流;发现两只电表的指针偏转的角度相同,由于干路中的电流大于支路的电流,则干路中用的是大量程,支路中用的是小量程,则甲乙的电流之比为1∶5,即:L2的电流与总电流之比为1∶5,则那么流过L1、L2的电流之比是
(5-1)∶1=4∶1
[3]当开关S1、S2闭合时,电源的两极直接用导线连接起来了,造成电源短路,损坏电源。
18. 短路 将2号导线由d处接到b处,或者将5号导线由c处接到a处。
【详解】[1]由实物图可知,闭合开关后,电流从正极出发经1号导线、开关、2号导线、3号导线、5号导线,回到负极,会造成电源短路。
[2]要使电路中两灯并联,则电流有两条流经路径,一条支路只流经、一条支路只流经,此时可将2号导线由d处接到b处,或者将5号导线由c处接到a处。
19. 50% 变大
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N,在实验过程中,有用功是
总功是
杠杆的机械效率为
[2]将钩码挂到B点,O位置不变,仍将钩码提升相同的高度,有用功不变;由于额外功是提升杠杆所做的功,悬挂点由A移至B后,杠杆实际提升的高度变小,所以额外功也变小,则总功变小,所以杠杆的机械效率将变大。
20. 减小 做功 进气 降低 20
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,气球内的气体喷出时,内能转化为机械能,球内气体的内能将减小,所以气球内的气体喷出时的能量转化与热机做功冲程相同。
(2)[3][4]如图乙所示,进气冲程中压缩空气进入气缸,压缩空气对活塞做功,将内能转化为机械能,钢瓶内压缩空气的内能减少,温度降低。
[5]该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,若该发动机飞轮的转速为1200r/min=20r/s,则1s内发动机有20个工作循环,对外做功20次。
21. 0.26 等于 1.2 4.8
【详解】[1][2]两灯串联,电压表并联在灯泡L1两端,测灯泡L1两端电压,电流表测量电路中的电流。当开关闭合时,由于串联电路的电流处处相等,且电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A,所以通过灯泡L2的电流为0.26A,灯泡L1中的电流等于灯泡L2中的电流。
[3][4]电源电压恒为6V,所以电压表只能选择小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V,灯泡L2两端的电压为
6V-1.2V=4.8V
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)做出力臂l1的垂线,与杠杆相交于一点,即F的作用点,由于G使杠杆沿顺时针方向转动,所以F方向应使杠杆沿逆时针方向转动,作用点在A点,重物对杠杆的作用力为阻力F2,过支点O作阻力作用线的垂线l2即为阻力臂,如图所示:
(2)摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程中,克服空气的阻力做功,一部分机械能转为内能,所以该过程中,摆球的机械能逐渐减小,所以在左侧第一个圆的位置的机械能是最大的,摆球运动到B点时,摆球的质量不变,速度最小,动能最小,如下图所示:
(3)开关S闭合后,小灯L1与L2串联,则电流的路径只有一条,由图可知,若右侧为电源,则两个灯泡是并联的,所以左侧为电源,右侧的元件与灯泡L2并联,为电压表,如图所示:
23.
【详解】小明站在地面上,那么小明应该向下拉绳子把重物提起,那么绳子应该固定在定滑轮上,然后绕过动滑轮,再绕过定滑轮,有两根绳子拉着动滑轮,如下图所示:
24.
【详解】(1)由杠杆平衡条件可知,当阻力与阻力臂乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中O为支点,因此OA作为动力臂最长,动力最小;动力方向应该向下,过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图。
(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂l2,如图所示:
25.(1) 平衡 右 便于测量力臂
(2)B
(3)>
(4)没有考虑弹簧测力计自身的重力
(5) 15 2
(6)动力臂L1读取错误
【详解】(1)[1]杠杆静止时处于平衡状态,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆平衡。
[2]由甲图可知,杠杆此时左低右高,应将平衡螺母向右调节,使杠杆水平平衡。
[3]当杠杆水平平衡时,可以直接在杠杆上读出力臂长度,便于测量力臂。
(2)由杠杆平衡条件可知,当左边钩码的个数和位置不变时,右边弹簧测力计的拉力F与它的力臂成反比,即F与力臂l成反比,故选B。
(3)将弹簧测力计斜向左拉,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂将变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位置时平衡时,拉力变大,所以,>。
(4)由于弹簧测力计自身的重力的影响,弹簧测力计对杠杆的拉力大于弹簧测力计的示数,所以进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件。
(5)[1]第1次实验:根据杠杆平衡条件得
解得。
[2]第2次实验:根据杠杆平衡条件得
解得。
(6)杠杆在水平位置平衡,F1的方向垂直于杠杆时,力臂才在杠杆上。如图,F1倾斜拉动杠杆在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,所以动力臂L1读取错误。
26.(1) 重力势能 木块被撞击后移动的距离 转换
(2)甲丙
(3)B
(4)能
【详解】(1)[1]小钢球在滚下斜面的过程中,它的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能转化为动能。
[2]钢球动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,钢球动能越大,小木块被撞击后移动的距离越远。
[3]实验中将钢球动能大小转换为小木块被撞击后移动的距离,应用了转换法。
(2)探究物体的动能与质量的关系,应控制速度相同,质量不同,由于,因此,分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(3)本实验动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,故实验中使用的木块大小不能改变,实验中小球的动能较大,因此可以改变木板的长度和小球的质量,故应采用AC的建议,B不恰当,故选B。
(4)相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,控制了质量相同,速度不同,所以能研究铁球的动能大小与速度的关系。
27. A 电流表未调零 0.24 等于 不同
【详解】(1)[1]在图乙中,电流表在干路上,即电流表测量图甲中A处的电流。
(2)[2]让电流表测量C处的电流,也就是测量通过灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联,将灯L3与电流表负接线柱之间的导线改接在电能表0.6接线柱上,如图所示:
(3)[3]在测量电流的过程中,闭合开关前电流表的指针出现了如图丙所示的情况,电流表指针没有与零刻度线对齐,说明电流表使用前没有调零。
(4)[4]在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A。
(5)[5][6]分析表格数据有
0.42A+0.24A=0.66A
由此可得出的结论为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和:为了避免偶然性,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。
28. 省力杠杆 增大牵引力 90 乙
【详解】(1)[1]方向盘属于轮轴,它的轮比轴大,相当于省力杠杆。
(2)[2]根据
可知,功率越大,速度越小,提供的牵引力就越大,便于上坡。
(3)[3]汽车匀速行驶时,受到的力是平衡力,牵引力与阻力相等,为
匀速行驶过程中,汽车的功率为
(4)[4]同样的速度,刹车时的制动距离越短的,车的性能越好,从图象上看,刹车前速度相同时,乙的制动距离短。
29.(1)8.4×105J;(2)50%;(3)见解析
【详解】解:(1)此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(2)水吸收的热量为
此次实验中燃气灶烧水的效率
(3)提高燃气灶的热效率可以在烧水过程中,给锅加盖,减少水蒸气蒸发带走热量,减少热量损失;使天然气与氧气充分接触,使天然气充分燃烧。
答:(1)此次消耗的天然气完全燃烧放出的热量8.4×105J;
(2)此次实验中燃气灶烧水的效率50%。
30.(1)37.5%;(2)1250N
【详解】解:(1)由
得,汽车发动机产生的牵引力
牵引力做的有用功
W有用=Gh=2.5×104N×12m=3×105J
牵引力做的总功
W总=F牵s=2000N×400m=8×105J
斜面的机械效率
(2)牵引力做的额外功
W额=W总﹣W有用=8×105J﹣3×105J=5×105J
由W额=fs得,汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力
答:(1)此引桥斜面的机械效率η为37.5%;
(2)汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f为1250N。
31. 内能 用电器 D 2.5×104 1.0×105 ② 动能减少的速度加快 2.25×105 J A
【详解】(1)[1][2]油压制动刹车在刹车过程中,速度减小,所以动能减小,将动能转化为内能,而再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
(2)[3]①发动机发烫,是发动机内部放出的热量传递到发动机外壳,使外壳的内能增加、温度升高,是通过热传递改变物体的内能;
②轮胎在发热,是轮胎克服摩擦做功,使轮胎的内能增加、温度升高,是通过做功改变物体内能;
③刹车片发热,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加、温度升高,是通过做功改变物体内能;
④水箱中的水变热,是发动机放出的热量传递给水箱中的水,使水的内能增大、温度升高,是通过热传递改变物体的内能。
综上所述可知,②③是通过做功改变物体的内能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[4]汽车牵引力的功率
[5]由图像知,0~0.5s内汽车行驶的距离为10m,克服刹车阻力所做的功
W=fs=1.0×104N×10m=1.0×105J
(4)[6][7]关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,摩擦力大小不变,所以汽车运动的距离减小,所以汽车动能变化曲线是②。
(6)[9]由图像可以看出正常行驶的情况下,关闭发动机后行驶
s1=40m-30m=10m
开启再生制动器行驶的距离
s2=36m-30m=6m
所以转化为机械能的效率
所以储能效率
η′=1-η=1-60%=40%
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)[8]则动能转化为内能的效率
η2=1-40%=60%
而汽车正常行驶时的动能Ek0=3.75×105J,则转化的内能
W内=Ek0η=3.75×105J×60%=2.25×105J
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