精品解析:江西省九江市六校联考2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
2024-11-19
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内容正文:
九年级物理期中小练试题
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术,将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起,一根金属棒固定,另一根金属棒高速旋转,两根金属棒剧烈地摩擦,这是通过______的方式增大金属棒内能,金属棒接触面的温度迅速升高,接触面会熔化,再进行冷却,两根金属棒就焊接到一起,焊接前后,金属棒的比热容______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2. 如图所示,用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min,物体前进了12m,物体与地面间的滑动摩擦力为90N,则有用功为__________J,滑轮组的机械效率为__________。
3. 如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定.小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能_____:小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能_____(均选填“变大”,“变小”或“不变”).
4. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,它表示的是___________冲程,如果该飞轮的转速是3000r/min,则该热机每秒钟做功___________次。
5. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于___________ 现象会积累过多电荷,为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是导体,若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向___________ (填“向上”或“向下”)。
6. 恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置如图所示,起爆前定时开关S是闭合的,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中___________(填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上___________(填“有”或“没有”)电流通过。
7. 如图所示,电阻丝A、B材料、长短都相同,粗细不同,它们的电阻大小关系是RA______RB;闭合开关S,通过电阻丝A的电流IA和电阻丝B的电流IB的大小关系是IA______IB。(均选填“>”“<”或“=”)
8. 质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为_____.若它们放出相等的热量,则降低的温度之比为_____.
二、选择题(本大题共6小题,第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分。全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分,共14分)
9. 关于热量、内能、温度间的关系,下列说法正确的是( )
A. 同一物体,若它的温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 甲物体的温度比乙物体的高,甲物体的内能一定比乙物体的内能多
D. 物体温度升高,一定是从外界吸收了热量
10. 小虎同学是班里出了名的“粗心大王”,以下是从他的物理课堂笔记中摘录的有关物理量的值,其中与实际不相符的是( )
A. 用手匀速托起2个鸡蛋升高1m做的功约为1J
B. 一中学生爬楼梯的功率约为15W
C. 教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.15A
D. 智能手机电池电压约为4.2V
11. “母亲节”到了,小云怀着一颗感恩的心为妈妈精心准备了一桌美食,也感受到了劳动的辛苦和快乐.关于烹饪食物过程中所包含的物理知识以下认识正确的是( )
A. 锅一般都是用铁制造的,主要是利用了铁的比热容较大的性质
B. 炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
C. 拌菜时,要通过搅拌才能更好入味,说明分子没有做无规则运动
D. 炖菜时,主要是通过热传递的方式使菜的内能增加
12. 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)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 两次物体所受的拉力:F1>F2
C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
13. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电是因为电子从一个物体转移到另一个物体
B. 原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的
C. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体的内部缺少正、负电荷
D. 绝缘体与导体之间有明显的界限,绝缘体不能变为导体
14. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大
B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,通过的电流越小
D. 通过R0的电流大小决定了R0两端的电压高低
三、计算题(本大题共3小题,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分,共22分)
15. 在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在10s内将420N的材料提升了10m,(不计绳重和摩擦,g= 10N/kg)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)提升420N材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
16. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶200s,发动机做功为3.36×107J,消耗柴油2.1kg。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q柴油=4×107J/kg]
(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量;
(2)该汽车发动机的效率;
(3)若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将多少千克水从0℃加热到70℃。
17. 在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电源电压以及电阻R1和R2两端的电压分别为多少?(写出计算过程和并作必要说明)
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分,探究的形式可以是多种多样的。
(一)探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系:
交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究,所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示,将小球从斜面上由静止开始释放,小球推动木块向前移动一段距离后停下来。
(1)实验中,当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时,是为了控制小球到达水平面的______相同;
(2)实验中用______表示小球动能的大小;
(3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
小球质量m/g
10
20
30
10
10
小球释放的高度h/cm
5
5
5
10
15
木块移动距离s/cm
10
18
29
38
86
①分析序号为______(填数字)的三组实验数据,可以得出的探究结论是:小球质量一定时,速度越大,动能越大;
②分析表中数据可知,汽车超载10%与超速10%相比,潜在危害较大的是______(选填“超载10%”或“超速10%”);
(二)探究物体具有的重力势能是否与高度有关:
所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放,由静止自由下落到地面上,观察并记录球与地面接触面积的大小分别为、和,如图乙中的a、b、c所示。
(4)该实验中,小明用______来反映重力势能的大小;
(5)由小明的三次实验可以得到的结论是______;
(6)从能量角度看,篮球下落并在地面上留下印迹的过程中,篮球经历了重力势能先转化为动能,再转化为______能的过程。
19. 如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为12g,烧杯内液体的质景都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择______两个装置,比较不同物质的比热容应选择______两个装置(两空均选填装置序号A/B/C);
(2)在研究“比较不同燃料的热值”的实验中,通过______比较燃料燃烧放出热量的多少;分析表一数据可知,物质______(选填a/b)热值较大;
表一
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
a
25
44
b
25
34
(3)在研究“比较不同物质的比热容”的实验中,通过______比较物质吸收热量的多少;分析表二数据可知,物质______(选填a/b)比热容较大;
表二
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a液体温度/℃
25
27
29
31
33
35
37
b液体温度/℃
25
26
27
28
29
30
31
(4)本实验除了采用转换法外,还用到物理实验常用的______法。
20. 如图甲所示,是用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)使用时应将电流表与被测用电器_____联在电路中,且使电流从电流表的_____接线柱流入。在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了_____。
(2)如图甲中电流表测量的是通过_____灯的电流。(选填“L1”或“L2”),如果电流表的读数如图乙所示,则电流表测出的电流是_____A。
(3)如果要用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线_____(选填“a”、“b”、“c”)的右端接在电流表的_____接线柱上(选填“3”、“0.6”或“﹣”)。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,材料如表。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.1
B
镍铬合金
1.0
0.1
C
镍铬合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为________和_________两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号),分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:_________;
(5)以上探究问题的科学方法是采用了_________。
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九年级物理期中小练试题
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 如图所示是工业上常用的摩擦焊接技术,将两根需要焊接的同种材料金属棒表面紧压在一起,一根金属棒固定,另一根金属棒高速旋转,两根金属棒剧烈地摩擦,这是通过______的方式增大金属棒内能,金属棒接触面的温度迅速升高,接触面会熔化,再进行冷却,两根金属棒就焊接到一起,焊接前后,金属棒的比热容______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 做功 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]将一根金属固定,另一根金属高速旋转并施加压力。在剧烈摩擦的作用下,通过做功的方法改变物体的内能,使物体的内能增加;温度升高,使两根金属接触面处发生了熔化,然后再进行冷却,就可以将两根金属焊接到一起了。
[2]比热容是物质特性,与物质的种类和状态有关,两根金属棒就焊接到一起,焊接前后,金属棒的种类和状态均不变,故金属棒的比热容不变。
2. 如图所示,用40N的力F拉着重200N的物体沿水平地面做匀速直线运动1min,物体前进了12m,物体与地面间的滑动摩擦力为90N,则有用功为__________J,滑轮组的机械效率为__________。
【答案】 ①. 1080 ②. 75%
【解析】
【详解】[1]由图可知,n=3,则绳端移动的距离
用滑轮组水平拉动物体时,克服物体的摩擦力做的功是有用功,则有用功
[2]拉力做的总功
滑轮组的机械效率
3. 如图所示,光滑斜面PM与水平面MN平滑连接,弹簧左端固定.小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中,机械能_____:小物块压缩弹簧的过程中,弹簧的弹性势能_____(均选填“变大”,“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【分析】影响动能大小的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素:质量、高度,即物体的质量越大,高度越高,其重力势能越大;弹性势能的影响因素:弹性形变的大小.动能和势能统称机械能.
【详解】小物块从P向M运动过程中,斜面光滑,只有重力势能与动能的转化,机械能守恒,故机械能不变;弹簧被压缩过程中,其机械能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的弹性势能变大.
4. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,它表示的是___________冲程,如果该飞轮的转速是3000r/min,则该热机每秒钟做功___________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 25
【解析】
【详解】[1]由图可知,火花塞点火,活塞向下运动,两上气门关闭,可以判断是做功冲程。
[2]四冲程内燃机做功一次,飞轮转两圈,完成四次冲程;如果该飞轮的转速是3000r/min即50r/s,则该热机每秒钟做功25次。
5. 如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于___________ 现象会积累过多电荷,为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”芯应是导体,若多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,则接地线中的电流方向___________ (填“向上”或“向下”)。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 向上
【解析】
【详解】[1]运油车卸油时,快速流出的油和油罐由于不断摩擦,会使油和油罐带上等量异种电荷。
[2]电子带负电,定向移动方向与电流方向相反。已知多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,所以此时的电流方向是向上的,也就是从大地流向静电消除器。
6. 恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置如图所示,起爆前定时开关S是闭合的,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中___________(填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上___________(填“有”或“没有”)电流通过。
【答案】 ①. a ②. 没有
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,此时起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;当设定起爆时间一到,定时开关断开,有电流通过引爆装置而发生爆炸;如果剪断a处导线,则电路处于断路状态,爆炸装置不工作。
7. 如图所示,电阻丝A、B材料、长短都相同,粗细不同,它们的电阻大小关系是RA______RB;闭合开关S,通过电阻丝A的电流IA和电阻丝B的电流IB的大小关系是IA______IB。(均选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]A和B是由同种材料制成的长度相同的两段电阻丝,由于B的横截面积小,A的横截面积大,根据电阻大小与横截面积的关系可知,A段的电阻小于B段的电阻,即
RA<RB
[2]因为串联电路中各处的电流相等,故A和B两段电阻丝串联后连入电路中时,通过它们的电流大小相等,即
8. 质量之比为2∶3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7∶5时,升高的温度之比为6∶5,则甲、乙的比热容之比为_____.若它们放出相等的热量,则降低的温度之比为_____.
【答案】 ①. 7:4 ②. 6:7
【解析】
【详解】[1]由题知,m甲:m乙=2:3,Δt甲:Δt乙=6:5,Q甲:Q乙=7:5,
因为Q吸=cmΔt,所以
===,
解得:
==7:4;
[2]由题知Q甲放=Q乙放,=,,因为=cmΔt,所以:
====.
二、选择题(本大题共6小题,第9~12小题,每小题只有一个正确选项,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确选项,每小题3分。全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分,共14分)
9. 关于热量、内能、温度间的关系,下列说法正确的是( )
A. 同一物体,若它的温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 甲物体的温度比乙物体的高,甲物体的内能一定比乙物体的内能多
D. 物体温度升高,一定是从外界吸收了热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.同一个物体,说明质量相同,温度升高,分子运动剧烈,分子动能增加,内能增大,故A正确;
B.晶体熔化时吸收热量,温度保持不变,故B错误;
C.甲物体的温度比乙物体的高,但是甲物体和乙物体的质量未知,而质量影响内能的大小,故无法判断内能的大小,故C错误;
D.物体温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对其做功,故D错误。
故选A。
10. 小虎同学是班里出了名的“粗心大王”,以下是从他的物理课堂笔记中摘录的有关物理量的值,其中与实际不相符的是( )
A. 用手匀速托起2个鸡蛋升高1m做的功约为1J
B. 一中学生爬楼梯的功率约为15W
C. 教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.15A
D. 智能手机电池电压约为4.2V
【答案】B
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的重力大约是0.5N,手托2个鸡蛋升高1m,手给鸡蛋的力约为1N,则手对鸡蛋做的功
故A不符合题意;
B.中学生的体重在500N左右,一层楼的高度在3m左右,中学生上一层楼的时间在l5s左右,爬楼的功率大约在
故B符合实际;
C.教室内普通日光灯约为40W,正常发光时的电流约为
与0.l5A接近,故C不符合题意;
D.智能手机电池电压约为4.2V,故D不符合题意。
故选B。
11. “母亲节”到了,小云怀着一颗感恩的心为妈妈精心准备了一桌美食,也感受到了劳动的辛苦和快乐.关于烹饪食物过程中所包含的物理知识以下认识正确的是( )
A. 锅一般都是用铁制造的,主要是利用了铁的比热容较大的性质
B. 炒菜时,主要是通过做功的方式增加菜的内能
C. 拌菜时,要通过搅拌才能更好入味,说明分子没有做无规则运动
D. 炖菜时,主要是通过热传递的方式使菜的内能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.锅一般都是用铁制造的,主要是利用铁具有良好的导热性,故A错误;
B.炒菜时,主要是通过热传递的方式增加菜的内能,故B错误;
C.拌凉菜能入味,说明分子在做无规则运动,故C错误;
D.炖菜时,主要是通过热传递的方式使菜的内能增加,故D正确.
12. 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)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 两次物体所受的拉力:F1>F2
C. 0﹣6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2
D. 0﹣6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以v1>v2,故A错误.
B.同一物体重力相等,对水平面的压力相等,在同一水平面接触面的粗糙程度相同,因此两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等.由于物体做匀速直线运动,所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两次物体所受的拉力:F1=F2,故B错误.
C.由图像可知,0-6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,又因为F1=F2,根据W=Fs可得,0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,故C正确.
D.0-6s两次拉力对物体所做的功:W1>W2,时间相同,由可得,0-6s两次拉力对物体做功的功率:P1>P2,故D错误.
答案为C.
13. 下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电是因为电子从一个物体转移到另一个物体
B. 原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的
C. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体的内部缺少正、负电荷
D. 绝缘体与导体之间有明显的界限,绝缘体不能变为导体
【答案】AB
【解析】
【详解】A.摩擦起电并不是创造了电荷,只是电子从一个物体转移到另一个物体,故A正确;
B.原子是由位于中心的原子核和核外带负电的电子构成,故B正确;
C.绝缘体不容易导电是因为它的内部几乎没有自由移动的电荷,并不是内部缺少正、负电荷,故C错误;
D.绝缘体与导体之间没有明显的界限,绝缘体在一定情况下可以变为导体,故D错误。
故选AB。
14. 在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大
B. 体温越高,电压表的示数越大
C. 体温越低,通过的电流越小
D. 通过R0的电流大小决定了R0两端的电压高低
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由丙图可知,体温越高,R的阻值越小,故A错误;
B.体温越高,R的阻值越小,根据串联分压特点可知,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压,所以电压表的示数越大,故B正确;
C.体温越低,R的阻值越大,电路总阻值增大,根据欧姆定律可知,在电压一定时,电阻阻值变大,电路中电流变小,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,R0是定值电阻,阻值不变。R0两端的电压高低决定了通过R0的电流大小。故D错误。
故选BC。
三、计算题(本大题共3小题,第15小题7分,第16小题7分,第17小题8分,共22分)
15. 在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在10s内将420N的材料提升了10m,(不计绳重和摩擦,g= 10N/kg)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)提升420N材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
【答案】(1)750W;(2)56%;(3)72.5%
【解析】
【详解】(1)由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离为
拉力做的功为
则施加拉力的功率为
(2)有用功为
机械效率为
(3)由可得,动滑轮的重力
由可得,最大物重
此滑轮组的最大机械效率
答:(1)拉力的功率是750W;
(2)提升420N材料时,此滑轮组的机械效率是56%;
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到72.5%。
16. 无人驾驶汽车是一种智能汽车,主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。某无人驾驶汽车沿水平路面匀速直线行驶200s,发动机做功为3.36×107J,消耗柴油2.1kg。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃),q柴油=4×107J/kg]
(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量;
(2)该汽车发动机的效率;
(3)若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将多少千克水从0℃加热到70℃。
【答案】(1)8.4×107J;(2)40%;(3)285.7kg
【解析】
【详解】解:(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量为
Q放=m柴油q柴油=2.1kg×4×107J/kg=8.4×107J
(2)汽车发动机的效率为
(3)因为2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,所以水吸收的热量为:
Q吸=Q放=8.4×107J
由Q吸=cm(t-t0)可知,水的质量为
答:(1)消耗的柴油完全燃烧释放的热量为8.4×107J;
(2)该汽车发动机的效率为40%;
(3)若2.1kg柴油完全燃烧释放的热量全部被水吸收,可将285.7kg水从0℃加热到70℃。
17. 在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电源电压以及电阻R1和R2两端的电压分别为多少?(写出计算过程和并作必要说明)
【答案】7V;5.6V;1.4V
【解析】
【详解】解:根据电路图可知:电路为串联电路,电压表V1测电源电压(U);电压表V2测电阻R2的电压(U2)。两个电压表指针偏转角度相同,根据串联电路的电压规律
可知测量电源电压的V1用的是0~15V量程,对应的分度值为0.5V,读数为7V,即电源电压为
测电阻R2两端电压的V2用的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,读数为1.4V,即R2两端的电压为
故电阻R1两端电压
答:电源电压为7V;电阻R1和R2两端的电压分别为5.6V和1.4V。
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分,探究的形式可以是多种多样的。
(一)探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系:
交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究,所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示,将小球从斜面上由静止开始释放,小球推动木块向前移动一段距离后停下来。
(1)实验中,当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时,是为了控制小球到达水平面的______相同;
(2)实验中用______表示小球动能的大小;
(3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
5
小球质量m/g
10
20
30
10
10
小球释放的高度h/cm
5
5
5
10
15
木块移动距离s/cm
10
18
29
38
86
①分析序号为______(填数字)的三组实验数据,可以得出的探究结论是:小球质量一定时,速度越大,动能越大;
②分析表中数据可知,汽车超载10%与超速10%相比,潜在危害较大的是______(选填“超载10%”或“超速10%”);
(二)探究物体具有的重力势能是否与高度有关:
所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放,由静止自由下落到地面上,观察并记录球与地面接触面积的大小分别为、和,如图乙中的a、b、c所示。
(4)该实验中,小明用______来反映重力势能的大小;
(5)由小明的三次实验可以得到的结论是______;
(6)从能量角度看,篮球下落并在地面上留下印迹的过程中,篮球经历了重力势能先转化为动能,再转化为______能的过程。
【答案】(1)速度 (2)木块移动的距离
(3) ①. 1、4、5 ②. 超速10%
(4)球与地面接触面积的大小
(5)在质量一定时,高度越高,物体的重力势能越大
(6)弹性势
【解析】
【小问1详解】
小球从相同高度静止滚下,到达水平面时的初速度相同;所以让不同质量的小球沿同一斜面的同一高度由静止自由释放,是为了控制小球到达水平面时的速度相同。
【小问2详解】
小球的动能大小不方便直接测量,根据转换法,通过木块移动的距离的多少可看出小球动能的大小。
【小问3详解】
①[1]要探究动能与速度的关系,需要保持质量一定,改变物体的运动速度,也就是小球释放的高度,所以选择1、4、5三次实验数据。
②[2]由表格中对应的实验数据可知,速度和质量增大相同的幅度2倍时,速度增大的小球滑行的距离增大约为4倍,质量增大的小球滑行的距离增大约为2倍,则可知汽车超载10%与超速10%相比,超速10%的危害更大。
【小问4详解】
篮球从空中下落时,篮球的重力势能转化为动能,篮球与地面接触后会留下痕迹,根据球与地面接触面积的大小来反应重力势能的大小,采用的是转换法。
【小问5详解】
三次实验中,篮球的质量是相同的,下落的高度不同,高度越高,球与地面接触面积就越大,所以结论为:在质量一定时,重力势能的大小与高度有关,高度越高,重力势能越大。
【小问6详解】
篮球下落并在地面上留下印迹的过程中,高度先减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,当篮球与地面接触后,篮球发生弹性形变,篮球的动能再转化为篮球的弹性势能。
19. 如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为12g,烧杯内液体的质景都相同。
(1)比较不同燃料的热值应选择______两个装置,比较不同物质的比热容应选择______两个装置(两空均选填装置序号A/B/C);
(2)在研究“比较不同燃料的热值”的实验中,通过______比较燃料燃烧放出热量的多少;分析表一数据可知,物质______(选填a/b)热值较大;
表一
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
a
25
44
b
25
34
(3)在研究“比较不同物质的比热容”的实验中,通过______比较物质吸收热量的多少;分析表二数据可知,物质______(选填a/b)比热容较大;
表二
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
a液体温度/℃
25
27
29
31
33
35
37
b液体温度/℃
25
26
27
28
29
30
31
(4)本实验除了采用转换法外,还用到物理实验常用的______法。
【答案】 ①. B、C ②. A、B ③. 升高的温度 ④. a ⑤. 加热时间 ⑥. b ⑦. 控制变量
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了比较不同燃料的热值,需要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数的变化得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择B、C两个装置进行实验;比较不同物质的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择A、B两个装置进行实验。
(2)[3][4]在研究“比较不同燃料的热值”的实验中,通过升高的温度比较燃料燃烧放出热量的多少;分析表一数据可知,加热前水温相同,燃料燃尽后,a燃料所加热的水末温较高,故物质a热值较大。
(3)[5][6]在研究“比较不同物质的比热容”的实验中,通过加热时间来比较物质吸收热量的多少;分析表二数据可知,液体的初温相同,b物质的末温较小,说明升高相同的温度,b物质需要吸收更多的热量,故物质b比热容较大。
(4)[7]本实验除了采用转换法外,还运用了控制变量法。
20. 如图甲所示,是用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)使用时应将电流表与被测用电器_____联在电路中,且使电流从电流表的_____接线柱流入。在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了_____。
(2)如图甲中电流表测量的是通过_____灯的电流。(选填“L1”或“L2”),如果电流表的读数如图乙所示,则电流表测出的电流是_____A。
(3)如果要用电流表测通过L1和L2的总电流,且只允许移动一根导线,应将导线_____(选填“a”、“b”、“c”)的右端接在电流表的_____接线柱上(选填“3”、“0.6”或“﹣”)。
【答案】 ①. 串 ②. 正 ③. 断开开关 ④. L1 ⑤. 0.5 ⑥. b ⑦. -
【解析】
【详解】(1)[1][2]使用时应将电流表与被测用电器串联在电路中,且使电流从电流表的正接线柱流入电流表,从负接线柱流出;
[3]在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)[4]由图甲可知,灯L1、L2并联,L1与电流表串联,因此电流表测L1的电流;
[5]图乙中电流表使用了0~0.6A的量程,分度值为0.02A,其读数为0.5A;
(3)[6][7]要用电流表测通过L1、L2的总电流,应把电流表接在干路上,导线b的右端改接在电流表的“-”接线柱上即可。
21. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,材料如表。
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.1
B
镍铬合金
1.0
0.1
C
镍铬合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为________和_________两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号),分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:_________;
(5)以上探究问题的科学方法是采用了_________。
【答案】(1)电流表的示数
(2) ①. A ②. D
(3)② (4) ①. ① ②. 材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小) (5)控制变量法
【解析】
【小问1详解】
按照如图所示的实验电路,可通过观察电流表示数或小灯泡亮度来比较导体电阻的大小,电流表示数越大,灯泡越亮,表明导体的电阻越小,采用了转换法。
【小问2详解】
要验证猜想③:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验。
【小问3详解】
由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,将A和C两电阻丝接人电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟横截面积的关系,即猜想②。
【小问4详解】
[1]由表中数据可知,A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同,将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟长度的关系,即猜想①。
[2]电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻小,而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度,由此得到的结论是:材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小)。
【小问5详解】
导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,探究影响电阻大小的因素时,需要运用控制变量法进行探究。
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