精品解析:黑龙江省绥化市绥棱县第六中学2024-2025学年九年级上学期第二次测试物理试题
2024-11-09
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内容正文:
初四学年物理试题
2024-2025学年度第一学期第二次测试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分80分,考试时间70分钟.
2.
一、选择题(1-8小题为单选,9、10小题为多选。每小题2分,共20分。)
1. 下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是( )
A. 玻璃、陶瓷、人体 B. 铁、大地、石墨
C. 塑料、空气、橡胶 D. 盐水、玻璃、蒸馏水
2. 下列物理知识说法中正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是从丝绸上转移来的
B. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C. 验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的
D. 一个完整的电路由电源,用电器和导线组成
3. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 水沸腾时吸收热量,温度保持不变
C. 物体的温度越低,所含的热量越少
D. 温度不变,物体的内能就一定不变
4. 初温相同、质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量(c铝>c铜),相互接触后,则( )
A. 内能由铜转移给铝 B. 内能由铝转移给铜
C. 不发生热传递 D. 无法判断
5. 有甲、乙、丙三个轻质小球,乙球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 甲球和丙球均带负电 B. 甲球可能带负电,也可能不带电
C. 甲球带负电,丙球带正电 D. 甲球可能不带电,丙球一定带负电
6. 如图所示描述的物理过程,正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内空气被压缩,硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功,硝化棉的内能增大,温度达到了燃点
B. 图乙:瓶内空气推出塞子,瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功,内能减小,温度降低,空气液化形成白雾
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 图丁:此冲程是做功冲程——内能转化为机械能
7. 下列物态变化现象中,属于放热过程的是( )
A. 冬天雪人变小 B. 露珠的形成
C. 水的蒸发 D. 冰雪融化
8. 轿车上设有安全带未系提示系统,不系安全带属于违章行为,如违反规定,将对机动车乘坐人处以警告或罚款。当乘客坐在座椅上时,开关S1闭合,指示灯亮起,若系安全带,开关S2闭合,指示灯熄灭。如图所示,电路图设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
9. 2022年北京冬季奥运会举办时,北京作为史无前例的双奥之城成为了全世界瞩目的焦点。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A. 甲图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
B. 乙图中冰球沿水平地面匀速直线滑行时,一定受到平衡力的作用
C. 丙图中的冰壶做的非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力
D. 丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
10. 如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来。下列说法正确的是( )
A. 验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
B. 验电器A得到电子,A金属箔张角变小
C. 验电器A中的电子通过金属棒流向B
D. 此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
二、填空题(每空1分,共18分。)
11. 冬天我们感觉手冷时,可以用两手相互搓一搓,这是利用________的方式增大内能;长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的________大。
12. 桃花盛开的季节,小明漫步于生态园,闻到阵阵花香,这属于____________现象;他看到树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在______。
13. 甲、乙两物体的比热容之比是1:2,质量之比是3:1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是________。
14. 如图,当用毛皮摩擦过的橡胶棒触碰验电器的金属球时,金属箔张开,说明橡胶棒______(选填“带”或“不带”)电,同时两个金属箔______(选填“都带正电”“都带负电”“一边带正电一边带负电”或“不带电”),在此过程中电子的转移方向为______(选填“橡胶棒至金属球”或“金属球至橡胶棒”)。
15. 如图所示是单缸四冲程汽油机的______冲程,若飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功______次。
16. 如图所示的电路中,为了使电灯L1和L2串联应该闭合开关______;为了使电灯L1和L2并联应该闭合开关______;绝对不允许同时闭合开关______,这样会造成______,可能会烧坏电源。
17. 如图所示的电路中,的示数为1A,的示数为0.7A,若通过的电流是0.4A,则通过的电流是________A;通过的电流是________A。
18. 用两个相同的“热得快”分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图象如图。根据图象可知,甲液体的比热容________乙液体的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”);如果乙液体是水,那么体积为500mL,初温为20℃的乙液体吸收的热量,乙液体的温度升高了________℃(气压为1标准大气压)。
三、作图与实验探究(19题2分,20题2分,21题4分,22题5分,23题9分,24题8分,共30分)
19. 请根据图中所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
20. 如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
21. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中应控制两种燃料燃烧的 ___________(选填“时间”“初温”或“质量”)相同,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 ___________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来反映的;
(2)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,燃料1燃烧5min放出的热量 ___________(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量,假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 ___________。
22. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱。这种方法叫______;
(2)通过实验记录数据如表格所示,从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲______Q乙;
(3)分析实验数据可知______物质的吸热能力强。
23. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做________运动,这是根据________知识得出,弹簧测力计对木块的拉力与木块所受摩擦力相等;
(2)甲乙两次实验说明:在接触面________相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小________(选填“有关”或“无关”);
(4)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如实验丁所示,此过程中,木块处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(5)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计B的示数________(选填“能”或者“不能”)反映木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中________(选填“需要”或“不需要”)要匀速拉动长木板。此时木块对木板的摩擦力的方向为________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
24. 在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小宇设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,应该选择两个小灯泡规格是 ________(填“相同”或“不相同”)的;连接电路时,开关应处于 _______(填“闭合”或“断开”)状态;
(2)用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,原因是_____________;
(4)小宇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 __________(填“灯L1断路”或“灯L1短路”);
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2=________A、I=_____A。小宇由此数据得出并联电路中干路电流与各支路电流的关系是____________。(写关系式即可)
四、综合应用题(25题6分,26题6分,共12分。)
25. 如图所示,工人站在水平地面上,用滑轮组提升重为800N的物体A,工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F,物体A被竖直匀速提升0.5m,用时5s,此时,工人对水平地面的压力为100N。已知:工人重为600N,工人与地面的接触总面积约为。不计绳重和轴摩擦。
(1)求此时工人对水平地面的压强;
(2)求绳端拉力的功率;
(3)求该滑轮组的机械效率。
26. 2022年北京冬奥会期间,氢燃料客车成为北京主要的通勤工具。[,]
(1)一辆氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶500s,需消耗1.2kg的氢。这些燃料完全燃烧能放出多少热量;
(2)若这些热量的25%被水吸收,能使多少kg的水从20℃升高到70℃;
(3)氢燃料公交车的效率是50%,则匀速直线行驶时的功率是多少。
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初四学年物理试题
2024-2025学年度第一学期第二次测试题
注意事项:
1.本试卷共8页,满分80分,考试时间70分钟.
2.
一、选择题(1-8小题为单选,9、10小题为多选。每小题2分,共20分。)
1. 下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是( )
A. 玻璃、陶瓷、人体 B. 铁、大地、石墨
C. 塑料、空气、橡胶 D. 盐水、玻璃、蒸馏水
【答案】B
【解析】
【详解】A.玻璃、陶瓷是绝缘体,人体是导体,故A不符合题意;
B.铁、大地、石墨易导电,是导体,故B符合题意;
C.塑料、空气、橡胶一般情况下,是绝缘体,不易导电,故C不符合题意;
D.盐水是导体,玻璃、蒸馏水是绝缘体,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列物理知识说法中正确的是( )
A. 丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是从丝绸上转移来的
B. 金属导体中自由电子定向移动的方向就是电流的方向
C. 验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的
D. 一个完整的电路由电源,用电器和导线组成
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是由于玻璃棒失去电子,故A错误;
B.电流的方向是正电荷的定向移动方向,则电流的方向与金属导体中自由电子定向移动相反,故B错误;
C.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,故C正确;
D.一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成,故D错误。
故选C。
3. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 水沸腾时吸收热量,温度保持不变
C. 物体的温度越低,所含的热量越少
D. 温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,0℃的冰也具有内能,故A错误;
B.根据沸腾的特点可知,水沸腾时吸收热量,维持沸腾状态,但是温度保持在沸点不变,故B正确;
C.热量是过程量,不能用含有来进行描述,故C错误;
D.温度不变,物体的内能可能改变,如晶体熔化时,吸收热量,温度不变,但是内能增大,故D错误。
故选B。
4. 初温相同、质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量(c铝>c铜),相互接触后,则( )
A. 内能由铜转移给铝 B. 内能由铝转移给铜
C. 不发生热传递 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】已知初温相同,质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,又c铝>c铜,由热量公式Q=cmΔt,可得,由此可知,比热容大的温度升高的少,则铝的温度升高少,所以铝块的末温低,铜末温高,相互接触,内能由温度高的物体转移到温度低的物体,即内能由铜转移给铝,故BCD错误,A正确。
故选A。
5. 有甲、乙、丙三个轻质小球,乙球带正电。将甲与乙、丙靠近时,他们相互作用的情况如图所示。则下列判断正确的是( )
A. 甲球和丙球均带负电 B. 甲球可能带负电,也可能不带电
C. 甲球带负电,丙球带正电 D. 甲球可能不带电,丙球一定带负电
【答案】A
【解析】
【详解】带电体能吸引轻小物体;电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。甲、丙相互排斥,说明甲、丙一定带同种电荷,甲、乙相互吸引,乙球带正电,甲一定带负电,则丙一定也带负电;故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图所示描述的物理过程,正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内空气被压缩,硝化棉燃烧——活塞对硝化棉做功,硝化棉的内能增大,温度达到了燃点
B. 图乙:瓶内空气推出塞子,瓶内出现白雾——瓶内空气对外做功,内能减小,温度降低,空气液化形成白雾
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时——水蒸气的内能转化为塞子的机械能
D. 图丁:此冲程是做功冲程——内能转化为机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,使其温度升高达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧,而不是活塞对硝化棉做功,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,内能转化为机械能,空气的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化形成白雾,而不是空气液化成白雾,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故C正确;
D.图丁中两个气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
7. 下列物态变化现象中,属于放热过程的是( )
A. 冬天雪人变小 B. 露珠的形成
C. 水的蒸发 D. 冰雪融化
【答案】B
【解析】
【详解】A.冬天雪人变小是雪由固态直接变为气态发生升华的结果,升华需要吸收热量,故A不符合题意;
B.空气中的水蒸气遇冷放出热量变为小水珠形成露珠,这是液化现象,要放出热量,故B符合题意;
C.水的蒸发是汽化现象,要吸热,故C不符合题意;
D.冰雪融化时冰雪由固态变为液态,是熔化现象,熔化需要吸热,故D不符合题意。
故选B。
8. 轿车上设有安全带未系提示系统,不系安全带属于违章行为,如违反规定,将对机动车乘坐人处以警告或罚款。当乘客坐在座椅上时,开关S1闭合,指示灯亮起,若系安全带,开关S2闭合,指示灯熄灭。如图所示,电路图设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当乘客坐在座椅上时,开关S1闭合,指示灯亮起,此时灯接入电路,若系安全带,开关S2闭合,指示灯熄灭,灯被短路,需电阻R保护电路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 2022年北京冬季奥运会举办时,北京作为史无前例的双奥之城成为了全世界瞩目的焦点。下列关于冰雪运动的说法中正确的是( )
A. 甲图中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,他的运动状态没有改变
B. 乙图中冰球沿水平地面匀速直线滑行时,一定受到平衡力的作用
C. 丙图中的冰壶做的非常光滑,是为了减小与冰面的摩擦力
D. 丁图中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是为了降低重心,避免摔倒
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.运动状态改变包括速度大小、运动方向的改变,图甲中短道速滑运动员沿弯道匀速滑行时,运动方向不断变化,所以他的运动状态改变,故A错误;
B.一切物体在不受力或受平衡力时,都会处于平衡状态(静止或匀速直线运动),图乙中冰球沿水平地面匀速直线滑行时,处于平衡状态,所以一定受到平衡力的作用,故B正确;
C.图丙中的冰壶做得非常光滑,在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小与冰面的摩擦力,故C正确;
D.图丁中花样滑冰运动员做有些动作时会弯膝蹲下,是通过降低重心来提高稳定性,避免摔倒,故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,两个相同的验电器A和B,其中验电器A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来。下列说法正确的是( )
A. 验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
B. 验电器A得到电子,A金属箔张角变小
C. 验电器A中的电子通过金属棒流向B
D. 此过程产生的瞬时电流方向是从A到B
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.验电器的原理是同种电荷相互排斥,金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥,金属箔张开,故A正确;
BC.用带有绝缘手柄的金属棒将A、B连接起来,验电器A、B都将带正电,验电器B失去电子,电子转移到验电器A上,即验电器B中的电子通过金属棒流向A,验电器A得到电子,带电量减小,A金属箔张角变小,故B正确,C错误;
D.物理学中,将正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的反方向为电流的方向,验电器B中的电子通过金属棒流向A,此过程产生的瞬时电流方向是从A到B,故D正确。
故选ABD。
二、填空题(每空1分,共18分。)
11. 冬天我们感觉手冷时,可以用两手相互搓一搓,这是利用________的方式增大内能;长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料,主要是因为液态氢的________大。
【答案】 ①. 做功 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]搓手取暖时,克服摩擦做功,是通过做功的方式改变手的内能的,能量发生了转化。
[2]长征二号PT2运载火箭选用液态氢做燃料,原因是液态氢的热值较大,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量。
12. 桃花盛开的季节,小明漫步于生态园,闻到阵阵花香,这属于____________现象;他看到树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,这表明分子间存在______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 引力
【解析】
【详解】[1]闻到阵阵花香,为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2]分子间存在作用力,即分子引力和分子斥力,树叶上的两滴小水珠接触后合成更大的一滴,体现了分子间存在引力。
13. 甲、乙两物体的比热容之比是1:2,质量之比是3:1,若它们吸收相同的热量,则它们升高的温度之比是________。
【答案】2:3
【解析】
【详解】由得,则它们升高的温度之比为
14. 如图,当用毛皮摩擦过的橡胶棒触碰验电器的金属球时,金属箔张开,说明橡胶棒______(选填“带”或“不带”)电,同时两个金属箔______(选填“都带正电”“都带负电”“一边带正电一边带负电”或“不带电”),在此过程中电子的转移方向为______(选填“橡胶棒至金属球”或“金属球至橡胶棒”)。
【答案】 ①. 带 ②. 都带负电 ③. 橡胶棒至金属球
【解析】
【详解】[1]因为橡胶棒对电子的束缚能力强,毛皮对电子的束缚能力弱,两者摩擦后,橡胶棒得到电子带负电。
[2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,去触碰验电器的金属球时,金属箔因带同种电荷互相排斥而张开,且这时两个金属箔都带负电。
[3]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,橡胶棒多余的电子通过橡胶棒至金属球上。
15. 如图所示是单缸四冲程汽油机的______冲程,若飞轮转速是1800r/min,该汽油机工作时每秒对外做功______次。
【答案】 ①. 压缩 ②. 15
【解析】
【详解】[1]如图,两气门关闭,活塞上行,是压缩冲程。
[2]四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。飞轮转速是1800r/min,即每秒钟转30圈,完成60个冲程,做功15次。
16. 如图所示的电路中,为了使电灯L1和L2串联应该闭合开关______;为了使电灯L1和L2并联应该闭合开关______;绝对不允许同时闭合开关______,这样会造成______,可能会烧坏电源。
【答案】 ①. S2 ②. S1和S3 ③. S1、S2、S3 ④. 电源短路
【解析】
【详解】[1]闭合S2时电流只有一条路径,两灯泡串联接入电路中。
[2]要使灯泡L1和L2组成并联电路,即电流有两条路径,所以同时闭合S1和S3。
[3][4]同时闭合S1、S2、S3时电流会不经用电器直接从电源正极流向负极,属电源短路,有可能会烧坏电源。
17. 如图所示的电路中,的示数为1A,的示数为0.7A,若通过的电流是0.4A,则通过的电流是________A;通过的电流是________A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 0.7
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,L1、L2、L3并联,A1测L2和L3的电流,A2测L1和L2的电流。并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,若通过L1的电流是0.4A,A2的示数为0.7A,则通过L2的电流为
A1的示数为1A,则通过L3的电流为
18. 用两个相同的“热得快”分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图象如图。根据图象可知,甲液体的比热容________乙液体的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”);如果乙液体是水,那么体积为500mL,初温为20℃的乙液体吸收的热量,乙液体的温度升高了________℃(气压为1标准大气压)。
【答案】 ①. 小于 ②. 80
【解析】
【详解】[1]由图象可以看出:在相等时间内,液体甲温度变化量大,则甲液体温度升高较快,而两个加热器相同,加热时间相等时,两种液体吸收的热量相等,由公式可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,温度升高快的液体比热容小,所以甲的比热容小于乙的比热容。
[2]水的体积
水的质量
由可知,水的温度升高了
标准大气压下水的沸点为100℃,由图像可知,水的初温为20℃,因此乙液体的温度升高了
100℃-20℃=80℃
三、作图与实验探究(19题2分,20题2分,21题4分,22题5分,23题9分,24题8分,共30分)
19. 请根据图中所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物电路图可知,两灯并联,开关S和电流表A2在干路上,电流表A1在灯L2所在支路,根据电流的流向,电流从电源正极流出,依次通过开关S、电流表A2,然后分支,一支经灯泡L1,另一只经灯泡L2、电流表A1,汇合后回到电源负极,如图所示:
20. 如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,O为杠杆的支点。请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】由于A点挂着重物G,所以重物G对杠杆的拉力就是阻力F2。阻力F2的作用线就是竖直向下的,过支点O作垂直于阻力F2作用线的垂线段,就是阻力臂l2;根据杠杆平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,为了使动力最小,我们需要使动力臂最大。在杠杆上,从支点到动力作用点的连线就是最长的动力臂,因此,应该使动力F1垂直于OB,且方向向上。如图所示:
21. 为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同,且两种燃料燃烧时均匀放热。
(1)实验中应控制两种燃料燃烧的 ___________(选填“时间”“初温”或“质量”)相同,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 ___________(选填“加热的时间”或“升高的温度”)来反映的;
(2)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,燃料1燃烧5min放出的热量 ___________(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧15min放出的热量,假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料1与燃料2的热值之比为 ___________。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 升高的温度
(2) ①. 大于 ②. 3∶2
【解析】
【小问1详解】
[1]比较不同燃料燃烧放热能力,应控制两种燃料燃烧的质量相同,改变燃料的种类,观察燃料释放热量的多少。
[2]燃料释放的热量越多,被加热的水吸收的热量越多,水升高的温度越高,实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过升高的温度来反映的。
【小问2详解】
[1]由图像得,燃料1加热水5min水升高的温度比燃料2加热水15min水升高的温度多,说明燃料1燃烧5min放出的热量大于燃料2燃烧15min放出的热量。
[2]由图像得,燃料1加热水5min水升高的温度为
燃料2加热水15min水升高的温度为
由得,水吸收的热量比为
由得,燃料1与燃料2完全燃烧释放的热量比为
燃料完全燃烧的质量相同,由得,燃料1与燃料2的热值之比
22. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应量取质量______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较______来判断吸热能力的强弱。这种方法叫______;
(2)通过实验记录数据如表格所示,从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲______Q乙;
(3)分析实验数据可知______物质的吸热能力强。
【答案】 ①. 相同 ②. 升高的温度 ③. 转换法 ④. 小于 ⑤. 甲
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]探究物质吸热能力实验,实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热;当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱;这种方法叫转换法,因为将看不见的吸收能力,可以根据看得见的升高的温度来判断,故称为转换法。
(2)[4]由表中实验数据可知,从开始加热到42℃,甲需要的加热时间短,乙需要的加热时间长,甲吸收的热量小于与乙吸收的热量。
(3)[5]由表中实验数据可知,质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量,甲升高温度小于乙升高温度,所以甲物质的吸热能力强。
23. 为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做________运动,这是根据________知识得出,弹簧测力计对木块的拉力与木块所受摩擦力相等;
(2)甲乙两次实验说明:在接触面________相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小________(选填“有关”或“无关”);
(4)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如实验丁所示,此过程中,木块处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(5)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计B的示数________(选填“能”或者“不能”)反映木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中________(选填“需要”或“不需要”)要匀速拉动长木板。此时木块对木板的摩擦力的方向为________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 二力平衡
(2)粗糙程度 (3)无关
(4) ①. 平衡 ②. 不是
(5) ①. 不能 ②. 不需要 ③. 水平向左
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
【小问2详解】
甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关,且接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
【小问4详解】
[1][2]物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态;在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态;由于弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力不在同一条直线上,二者不是一对平衡力。
【小问5详解】
[1]由图戊所示实验可知,在用力将木板向右拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计A向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计A的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小,弹簧测力计B的示数不能反映木块与木板间的滑动摩擦力大小。
[2]拉动木板时木块保持不动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
[3]木板相对木块相右运动,故木块对木板的摩擦力的方向为水平相左。
24. 在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小宇设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,应该选择两个小灯泡规格是 ________(填“相同”或“不相同”)的;连接电路时,开关应处于 _______(填“闭合”或“断开”)状态;
(2)用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,原因是_____________;
(4)小宇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 __________(填“灯L1断路”或“灯L1短路”);
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2=________A、I=_____A。小宇由此数据得出并联电路中干路电流与各支路电流的关系是____________。(写关系式即可)
【答案】(1) ①. 不相同 ②. 断开
(2) (3)正负接线柱接反了
(4)灯L1断路 (5) ①. 0.2 ②. 1 ③. I=I1+I2
【解析】
【小问1详解】
[1]为避免实验的偶然性,要选择两个不相同规格的灯泡多次实验。
[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
由图甲可知,该电路中两个小灯泡是并联接入电路的,电流表测量能过灯光L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
【小问3详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向刻度盘左边没有刻度的地方偏,即电流表指针反向偏转,原因是电流的正、负接线柱接反了。
【小问4详解】
将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,观察到灯L2发光,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明灯L1所在的支路断路,因此电路可能存在的故障是灯L1断路。
【小问5详解】
[1][2][3]由并联电路电流特点得,干路电流大于支路电流。把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则L2支路电流按照小量程读数,分度值为0.02A,则I2=0.2A;干路电流按照大量程读数,分度值为0.1A,则I=1A;
由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系为
I=I1+I2
四、综合应用题(25题6分,26题6分,共12分。)
25. 如图所示,工人站在水平地面上,用滑轮组提升重为800N的物体A,工人对绳子的自由端施加竖直向下的拉力F,物体A被竖直匀速提升0.5m,用时5s,此时,工人对水平地面的压力为100N。已知:工人重为600N,工人与地面的接触总面积约为。不计绳重和轴摩擦。
(1)求此时工人对水平地面的压强;
(2)求绳端拉力的功率;
(3)求该滑轮组的机械效率。
【答案】(1)2500Pa
(2)100W (3)80%
【解析】
【小问1详解】
此时,工人对水平地面的压力为100N,工人与地面的接触总面积约为400cm2工人对水平地面的压强为
【小问2详解】
工人站在水平地面上,处于静止状态,工人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力,如下图所示:
求得工人对绳子拉力为
绳端拉力的功率为
【小问3详解】
该滑轮组的机械效率为
答:(1)此时工人对水平地面的压强为;
(2)绳端拉力的功率为100W;
(3)该滑轮组的机械效率为80%。
26. 2022年北京冬奥会期间,氢燃料客车成为北京主要的通勤工具。[,]
(1)一辆氢燃料公交车以恒定功率匀速直线行驶500s,需消耗1.2kg的氢。这些燃料完全燃烧能放出多少热量;
(2)若这些热量的25%被水吸收,能使多少kg的水从20℃升高到70℃;
(3)氢燃料公交车的效率是50%,则匀速直线行驶时的功率是多少。
【答案】(1)
(2)200kg (3)
【解析】
【小问1详解】
由公式可知,燃料完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
氢燃烧放出的热量的25%被水吸收,故水吸收的热量为
由公式可知,水的质量为
【小问3详解】
由公式可知,公交车做功为
由公式可知,公交车行驶的功率为
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