内容正文:
2024-2025第一学期期中自查初三物理试题
班级___________ 姓名___________ 试室号___________ 座位号___________
一、 选择题(共7小题,每小题3分共21分)
1. 下列有关数据符合实际的是( )
A. 对人体安全的电压不高于36V B. 家用空调的电流约为0.5A
C. 一节新干电池的电压约为2V D. 物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
2. 生活中,“功”是一个多义词,可以表示“功劳”也可以表示“能力和水平”。物理学中的“功”有其特定的含义,人对物体做功的是( )
A. 踢出去的足球在草地上滚动
B. 司机推汽车,纹丝不动
C. 女孩把一箱报刊搬起来
D. 学生背着书包在水平路面上行走
3. 关于功和功率的说法正确的是( )
A. 做功多的机械,功率一定大 B. 机械效率高的机械,功率一定大
C. 做相同的功,所用时间短的功率大 D. 做功越慢的,功率越大
4. 关于电流与电源,下列说法中正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 只有电路闭合时,电路中才能有电流
C. 只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
D. 只要电路中有电源,即使电路断开,电路中也一定有电流
5. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图为四冲程汽油机工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B. 甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C. 飞轮转速3000r/min,则该汽油机1s能做功25次
D. 在一个工作循环中,工作过程依次是乙、甲、丁、丙
7. 用如图所示实验装置探究“导体电阻大小与横截面积的关系”,a、b为长度一样,粗细不同的镍铬合金丝,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 此实验通过灯泡亮度反映电阻大小属于控制变量法
C. 为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电流表
D. 利用此装置不能探究导体电阻大小和导体长度的关系
二、 填空题(共7小题,每空1分共21分)
8. 我们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带______(选填“同种”或“异种”)电荷;用它接触甲图验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了______原理,这与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理______(选填“相同”或“不同”)。
9. 一建筑工人用50N的水平推力推重为300N的小车,使小车在15s内在水平地面上匀速前进了15m,推力对小车做的功是______J。推力的功率为______W,重力对小车做的功是______J。
10. 2024年4月30日,神舟十七号返回舱携三位航天员返回地球,如图所示,进入大气层后,降落伞打开,返回舱减速下落。返回舱在这段时间内动能_________,重力势能_________,返回舱与空气剧烈摩擦,使其表面温度高达上千摄氏度,这是通过_________的方式增加了返回舱的内能。
11. 如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过。按钮相当于电路中的___________;红灯和绿灯是___________联的。按钮与被控制的灯之间是___________。(填“串联”或“并联”)
12. 如图所示,站在水平地面上的工人师傅利用滑轮组将重为540N的物体在10s内匀速提升了2m,绳子自由端的拉力为200N,则克服物重力做功为___________J,拉力做的总功为___________,此时滑轮组的机械效率为___________%。(不计绳重及摩擦)
13. 电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为________V。若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表________V,读数为________V。
14. 在如图所示电路中,三个开关S1,S1、S1起初都是断开的。如果闭合 _______,则灯L1、L2串联,如果闭合 __________,则灯L1、L2并联,如果闭合 _____________,会造成电源短路。
三、 作图题(共4小题2+2+3共7分)
15.
(1)小明想探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”,请参照如图甲补全图乙完成实验;
(2)在丙图中的○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图;
(3)根据图丁所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
四、 实验探究题(共3小题7+7+5共19分)
16. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)该实验中物体的动能是指________(选填“钢球”或“木块”)在________(选填“H高度”、“h高度”或“到达水平面”)位置时的动能;
(2)小明通过观察木块B被推动距离长短,来判断动能的大小,这种研究方法是_______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)若在进行图乙、丙两图实验时,丙图中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,只需要重新进行图丙的实验,下列方法可行的是_______;(选填字母)
A.换用足够长的木板 B.换用一个质量更大的木块 C.降低钢球滚下时的高度
(4)比较______两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量有关。由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,_________(填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/h;
(5)小明根据甲、丙两图得出了“物体的质量越大动能就越大”的结论。他的说法是错误的,理由是_________。
17. 在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下图。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于_________状态;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为_________A;
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流_________;
实验序号
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整________;
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,________(选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是________;
(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是________。
18. 为了比较甲、乙两种液体的吸热能力,做了如图所示的实验并把实验数据记录如下表:
物质种类
质量/g
温度升高10℃所需时间/s
温度升高20℃所需时间/s
温度升高30℃所需时间/s
甲
200
110
225
342
乙
200
85
179
270
(1)在相同的烧杯中,分别装入初温和质量相同的两种液体,选用两个相同热源加热的目的是:使甲、乙液体在相同时间内___.(不计热量损失)
(2)加热过程中,上下缓慢地提拉搅拌器,目的是___.
(3)分析上表中的实验数据可知___液体的吸热能力强.
(4)停止加热后,___液体温度下降得快
(5)停止加热后,乙液体温度降低20℃,可以放出热量___J(c乙=2.1×J/(kg⋅℃))
五、 计算题(共2小题 5+8共13分)
19. 如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关S后,观察到电流表A1的示数是0.5A;电流表A的示数为1.5A。求:
(1)L2中的电流是多少?
(2)灯泡L2两端的电压为多少?
(3)断开开关S后,电流表A1的示数是多少?
20. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg, c水=4.2×103J/(kg·°C),求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为400kg,温度为15°C的水吸收,求水吸热后的温度;
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%,则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车,匀速行驶多长时间?
六、 综合能力题(共3小题6+8+5, 共19分
21. 我国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)如图所示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的___________能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过___________(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的___________较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能___________(填“变大”或“不变”或“变小”)。
22. 在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。
实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升的高度h/m
有用功
W/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功
W 总/J
机械效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
(1)比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码___________,机械效率越高;
(2)比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与___________有关;
(3)比较___________两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关;
(4)第5次实验是利用了图___________的装置完成的;
(5)利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为___________。如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率,测的机械效率会___________;(选填“不变”、“偏大”、“偏小”)
(6)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用___________的方法提高斜面的机械效率;
(7)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功:进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功; 可见使用任何机械都___________。
23. 如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)给电动车充电时,电瓶相当于___________(选填“电源”或“用电器”)。
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成___________(选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,图5中电路符合要求的是___________。
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2024-2025第一学期期中自查初三物理试题
班级___________ 姓名___________ 试室号___________ 座位号___________
一、 选择题(共7小题,每小题3分共21分)
1. 下列有关数据符合实际的是( )
A. 对人体安全的电压不高于36V B. 家用空调的电流约为0.5A
C. 一节新干电池的电压约为2V D. 物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
【答案】A
【解析】
【详解】A.加在人体两端的电压越高,流过人体的电流越大,对人体伤害越大;对人体安全的电压不高于36V,故A符合题意;
B.家用空调的功率较大,电流约为5A,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,故C不符合题意;
D.物理实验室中一根导线的电阻很小,可以忽略不计,故D不符合题意;
故选A。
2. 生活中,“功”是一个多义词,可以表示“功劳”也可以表示“能力和水平”。物理学中的“功”有其特定的含义,人对物体做功的是( )
A. 踢出去的足球在草地上滚动
B. 司机推汽车,纹丝不动
C. 女孩把一箱报刊搬起来
D. 学生背着书包在水平路面上行走
【答案】C
【解析】
【详解】A.踢出去的足球在草地上滚动,人不再对足球有力的作用,人对物体没有做功,故A不符合题意;
B.司机推汽车,纹丝不动,司机施加了力,但车没有移动距离,人对汽车不做功,故B不符合题意;
C.女孩把一箱报刊搬起来,报刊在力的方向上移动了距离,人对报刊做了功,故C符合题意;
D.学生背着书包在水平路面上行走,用力向上,但在水平方向上匀速前进,在力的方向上没移动距离,不做功,故D不符合题意。
故选C。
3. 关于功和功率的说法正确的是( )
A. 做功多的机械,功率一定大 B. 机械效率高的机械,功率一定大
C. 做相同的功,所用时间短的功率大 D. 做功越慢的,功率越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.功率的大小与做功的多少和做功所用的时间有关,做功多的,功率不一定大,故A错误;
B.机械效率与功率是两个不同的物理概念,且两者之间没有关系。机械效率高的机械功率不一定大。故B错误;
C.由 得,做相同的功,所用时间短的功率大,故C正确;
D.功率表示做功的快慢,做功慢的功率小,故D错误。
故选C。
4. 关于电流与电源,下列说法中正确的是( )
A. 只有正电荷的定向移动才能形成电流
B. 只有电路闭合时,电路中才能有电流
C. 只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
D. 只要电路中有电源,即使电路断开,电路中也一定有电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷也可以是负电荷,故A错误;
B.电路中有持续电流的条件是电路中有电源且电路闭合,故B正确;
C.电源提供电压,而电压是形成电流的原因,所以没有电源不会形成电流,故C错误;
D.电路中有电源,电路断开,则电路就是断路,不会有电流,故D错误。
故选B。
5. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表的正负接线柱接反了,故A错误;
B.电流表与灯泡并联了,此时电源短路,故B错误;
C.电压表与小灯泡并联,标有“-”号的接线柱靠近电源的负极,标有“+”号的接线柱靠近电源的正极,电压表都符合接线原则,故C正确;
D.电压表的正负接线柱接反了,故D错误。
故选C。
6. 如图为四冲程汽油机工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B. 甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能
C. 飞轮转速3000r/min,则该汽油机1s能做功25次
D. 在一个工作循环中,工作过程依次是乙、甲、丁、丙
【答案】C
【解析】
【详解】D.甲图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;乙图中进气门开启,排气门关闭,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开启,进气门关闭,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;所以正确的排序是乙、丁、甲、丙,故D错误;
A.内燃机的一个工作循环有四个冲程,只有在做功冲程中使机器获得动力,内能转化为机械能,其它三个冲程均为辅助冲程,依靠飞轮惯性完成,即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁,故A错误;
B.甲图是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,故B错误;
C.四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮1s转50圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s飞轮转50圈,共25个工作循环,共100个冲程,共做功25次,故C正确。
故选C。
7. 用如图所示实验装置探究“导体电阻大小与横截面积的关系”,a、b为长度一样,粗细不同的镍铬合金丝,关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 此实验通过灯泡亮度反映电阻大小属于控制变量法
C. 为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电流表
D. 利用此装置不能探究导体电阻大小和导体长度的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
BC.此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表,故B错误、C正确;
D.利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故D错误。
故选C。
二、 填空题(共7小题,每空1分共21分)
8. 我们用干毛巾擦镜子,擦过后发现会有很多“毛毛”粘在镜子上,说明毛巾和镜子分别带______(选填“同种”或“异种”)电荷;用它接触甲图验电器的金属球会看到金属箔张开,这是利用了______原理,这与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理______(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 ①. 异种 ②. 同种电荷相互排斥 ③. 不同
【解析】
【详解】[1]用干毛巾擦镜子,由于毛巾与镜子相互摩擦,毛巾和束缚电子的本领不同,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,即毛巾和镜子分别带异种电荷,因镜子上带了电,而带电体有吸引不带电轻小物体的性质,所以会有很多“毛毛”粘在镜子上。
[2]用它接触甲图验电器的金属球,从而使两片金属箔带上同种电荷,看到金属箔张开,这是利用同种电荷相互排斥原理。
[3]金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,而图乙中是利用带电体有吸引轻小物体的性质,故与图乙中利用物体靠近不带电的铝箔条来检验物体是否带电的原理不同。
9. 一建筑工人用50N的水平推力推重为300N的小车,使小车在15s内在水平地面上匀速前进了15m,推力对小车做的功是______J。推力的功率为______W,重力对小车做的功是______J。
【答案】 ①. 750 ②. 50 ③. 0
【解析】
【详解】[1][2]推力对小车做的功为
则推力的功率为
[3]小车没有在重力的方向上移动距离,所以重力对小车做的功是0 J。
10. 2024年4月30日,神舟十七号返回舱携三位航天员返回地球,如图所示,进入大气层后,降落伞打开,返回舱减速下落。返回舱在这段时间内动能_________,重力势能_________,返回舱与空气剧烈摩擦,使其表面温度高达上千摄氏度,这是通过_________的方式增加了返回舱的内能。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 做功
【解析】
【详解】[1][2]打开降落伞后,,返回舱减速下落,质量不变,则动能减小,高度减小,则重力势能减小。
[3]当飞船的返回舱穿越大气层返回地面时,返回舱和大气摩擦生热,返回舱表面温度升高,这是通过做功的方式使其内能增加的。
11. 如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过。按钮相当于电路中的___________;红灯和绿灯是___________联的。按钮与被控制的灯之间是___________。(填“串联”或“并联”)
【答案】 ①. 开关 ②. 并 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]由题意知,按钮可控制红灯的通断,相当于电路中的开关。
[2]红灯和绿灯的工作互不影响,是并联连接。
[3]按钮相当于电路中的开关,与被控制的灯之间串联连接时,才能控制其通断。
12. 如图所示,站在水平地面上的工人师傅利用滑轮组将重为540N的物体在10s内匀速提升了2m,绳子自由端的拉力为200N,则克服物重力做功为___________J,拉力做的总功为___________,此时滑轮组的机械效率为___________%。(不计绳重及摩擦)
【答案】 ①. 1080 ②. 1200J ③. 90
【解析】
【详解】[1] 克服物体重力所做的功为有用功,大小为
[2]如图,由3段绳子吊着动滑轮, 绳子自由端移动的距离为
拉力做的功为
[3]不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为
13. 电压表的表盘及指针如图所示,若接“0~3V”量程,电压表的读数为________V。若接“0~15V”量程,表盘上每一小格代表________V,读数为________V。
【答案】 ①. 0.6 ②. 0.5 ③. 3
【解析】
【详解】[1]量程为0~3V时,分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是0.6V。
[2][3]量程为0~15V时,分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是3V。
14. 在如图所示电路中,三个开关S1,S1、S1起初都是断开的。如果闭合 _______,则灯L1、L2串联,如果闭合 __________,则灯L1、L2并联,如果闭合 _____________,会造成电源短路。
【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 ③. S1、S2、S3
【解析】
【详解】[1]如果S1、S2断开,仅将开关S3闭合,电流从电源正极出发,经L1、开关S3、L2后,回到电源负极,此时灯L1、L2串联 。
[2]如果将开关S1、S2闭合,S3断开,电流从电源正极出发,一支经开关S1、灯泡L2,另一支经灯泡L1、开关S2,然后共同回负极,则灯L1、L2并联。
[3]若同时闭合开关S1、S2、S3,会形成电源短路现象,造成电流过大,这是不允许的。
三、 作图题(共4小题2+2+3共7分)
15.
(1)小明想探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”,请参照如图甲补全图乙完成实验;
(2)在丙图中的○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图;
(3)根据图丁所示的实物图,在方框内画出对应的电路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应让滑轮相同,提升的物重相同,绳子的绕法不同,由甲图可知有2段绳子拉着动滑轮,故乙图应用3段绳子拉着动滑轮,从动滑轮的挂钩开始连起,如图所示:
【小问2详解】
电流表使用时,串联在电路中,电压表使用时,并联在电路中,因此下方圆圈里为电流表,右方圆圈里为电压表,如图所示:
【小问3详解】
由实物图可知,电流从电源正极出发,经过开关后分为两个支路,一条经过电流表和L1,一条经过L2,最后回到电源负极,如图所示:
四、 实验探究题(共3小题7+7+5共19分)
16. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)该实验中物体的动能是指________(选填“钢球”或“木块”)在________(选填“H高度”、“h高度”或“到达水平面”)位置时的动能;
(2)小明通过观察木块B被推动距离长短,来判断动能的大小,这种研究方法是_______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)若在进行图乙、丙两图实验时,丙图中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,只需要重新进行图丙的实验,下列方法可行的是_______;(选填字母)
A.换用足够长的木板 B.换用一个质量更大的木块 C.降低钢球滚下时的高度
(4)比较______两图进行的实验,可以探究钢球动能大小与质量有关。由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,_________(填“大客车”或“小轿车”)的限速应该是80 km/h;
(5)小明根据甲、丙两图得出了“物体的质量越大动能就越大”的结论。他的说法是错误的,理由是_________。
【答案】 ①. 钢球 ②. 到达水平面 ③. 转换法 ④. C ⑤. 乙、丙 ⑥. 大客车 ⑦. 没有控制速度一定
【解析】
【详解】(1)[1][2]动能是物体由于运动而具有的能量,该实验的研究对象是小钢球,由于小钢球的动能很难通过肉眼观察,因此通过它推动木块滑行的距离长短来体现,同时钢球在斜面上时,具有重力势能,滚下时,重力势能转化为钢球的动能,所以该实验中物体的动能是指钢球在到达水平面位置时的动能。
(2)[3]钢球的动能是无法直接测量的,实验中可以通过观察木块移动的距离长短,来判断钢球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
(3)[4]由题意可知,乙、丙实验探究在速度相同时,动能大小与质量的关系,质量越大,动能越大,撞击木块后移动的距离更远。
A.换用足够长的木板,木板的粗糙程度可能与乙图不同,由控制变量法的思想可知,无法进行比较,故A不符合题意;
B.换用一个质量更大的木块,不能与乙图控制相同的质量,无法利用木块被撞击后滑动距离来比较动能的大小,故B不符合题意。
C.适当降低钢球滚下时的高度,钢球的动能减小,撞击木块前进的距离变小,木块就不会滑出木板了,故C符合题意。
故选C。
(4)[5]比较乙、丙两图实验,两球质量不同,高度相同(即滚到水平面的初速度相同),根据控制变量法,可以探究钢球动能大小与质量有关。
[6]物体动能的大小与物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大,所以从安全的角度考虑,大客车质量大,则需速度小,小轿车质量小,速度可大,则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样,大客车的限速应该是80km/h。
(5)[7]由甲、丙两图可知,两钢球的质量不同,高度不同(即滚到水平面的初速度不同),不符合控制变量法的要求,要探究物体的动能与质量的关系,需控制速度相同,小明的结论中,没有控制速度一定,所以他的说法是错误的。
17. 在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下图。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于_________状态;
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为_________A;
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流_________;
实验序号
1
0.18
0.18
0.18
2
0.32
0.32
3
0.50
0.50
0.50
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整________;
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,________(选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是________;
(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是________。
【答案】(1)断开 (2)0.32
(3)处处相等 (4)
(5) ①. 不能 ②. 电压表正负接线柱接反
(6)使结论更具普遍性
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在连接实物电路时,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
观察图乙,电流表选用的是的量程,其分度值为。指针指在刻度后第个小格处,所以电流为0.32A。
【小问3详解】
从实验数据记录表格中可以看到,每次实验中、、的数值都分别相等,即第1次实验中三点电流都是,第2次都是,第3次都是。所以可以得出结论:串联电路中电流处处相等。
【小问4详解】
根据图丙电路图,电压表并联在灯L1两端,且电源电压为3V,可将灯L1的右侧接线柱与电压表的“3”接线柱相连,如图所示:
【小问5详解】
[1][2]用电压表正确测量灯泡两端的电压之后,不能只将A点的导线接到C点测两端的总电压,因为这样会导致电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电压表的正负接线柱接反,电压表指针会反向偏转,无法正确读数,甚至可能损坏电压表。
【小问6详解】
在实验中选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是为了避免实验的偶然性,得出普遍性的规律,使结论更具说服力,通过多次改变实验条件,可以观察在不同情况下串联电路中电压的分配情况,从而更全面地理解串联电路的电压特点。
18. 为了比较甲、乙两种液体的吸热能力,做了如图所示的实验并把实验数据记录如下表:
物质种类
质量/g
温度升高10℃所需时间/s
温度升高20℃所需时间/s
温度升高30℃所需时间/s
甲
200
110
225
342
乙
200
85
179
270
(1)在相同的烧杯中,分别装入初温和质量相同的两种液体,选用两个相同热源加热的目的是:使甲、乙液体在相同时间内___.(不计热量损失)
(2)加热过程中,上下缓慢地提拉搅拌器,目的是___.
(3)分析上表中的实验数据可知___液体的吸热能力强.
(4)停止加热后,___液体温度下降得快
(5)停止加热后,乙液体温度降低20℃,可以放出热量___J(c乙=2.1×J/(kg⋅℃))
【答案】 ①. 吸收的热量相同 ②. 使液体均匀受热 ③. 甲 ④. 乙 ⑤. 8.4×
【解析】
【详解】(1)[1]用相同的热源加热相同时间是为了保证液体在相同时间内吸收的热量相同;
(2)[2]上下缓慢提拉搅拌器可以使上下液体受热更均匀;
(3)[3]由表格可知相同质量的甲和乙,升高相同温度,甲需要加热更长时间,则甲吸热更多,故甲液体的吸热能力强;
(4)[4]由于甲的吸热能力更强,储存的热量更多,则反向温度下降时,当相同时间放出相同热量,乙液体温度会下降更快;
(5)[5]乙下降20℃放出热量为:
五、 计算题(共2小题 5+8共13分)
19. 如图所示的电路中,电源电压为9V,闭合开关S后,观察到电流表A1的示数是0.5A;电流表A的示数为1.5A。求:
(1)L2中的电流是多少?
(2)灯泡L2两端的电压为多少?
(3)断开开关S后,电流表A1的示数是多少?
【答案】(1)1.0A;(2)9V;(3)0
【解析】
【详解】解:(1)因为L1、L2并联,A1测L1支路电流,A测干路电流,由并联电流特点可知
I=I1+I2
则L2中的电流是
I2=I-I1=1.5A-0.5A=1.0A
(2)并联电路电压处处相等,因此灯泡L2两端的电压为
U2=U=9V
(3)断开开关S后,电路断路,没有电流通过,电流表A1的示数是0。
答:(1)L2中的电流是1A;
(2)灯泡L2两端的电压为9V;
(3)断开开关S后,电流表A1的示数是0。
20. 氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是二十一世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg, c水=4.2×103J/(kg·°C),求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被质量为400kg,温度为15°C的水吸收,求水吸热后的温度;
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%,则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车,匀速行驶多长时间?
【答案】(1)8.4J;(2)65°C;(3)360s
【解析】
【详解】解:(1)氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
(2)由Q吸=cm∆t可得水升高的温度
水吸热后的温度
t2=t1+∆t=15℃+50℃=65℃
(3)由可得汽车的有用功
W有=Q放×η=8.4×107J×60%=5.04×107J
由可得汽车行驶时间
答:(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4J;
(2)若放出的热量全部被质量为400kg,温度为15°C的水吸收,则水吸热后的温度是65°C;
(3)如果氢燃料公交车的效率为60%,则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车,匀速行驶360s。
六、 综合能力题(共3小题6+8+5, 共19分
21. 我国的航天事业令中华儿女为之自豪,请回答下列问题:
(1)如图所示为“长征五号”运载火箭,它采用了我国新研制的大推力液氧液氢发动机。火箭起飞时,液态氢燃料在燃烧过程中,其热值大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),燃料燃烧时,把燃料的___________能转化为内能,产生大量高温高压的燃气,燃气对火箭做功,燃气的内能会___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)燃料燃烧后喷出的高温燃气,通过___________(选填“热传递”或“做功”)使发射台温度急剧升高,造成破坏。为了避免这种破坏,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,利用水的___________较大的特性和水发生物态变化时,会吸收大量的热量来降低发射台的温度。
(3)火箭在加速上升过程中,对于火箭搭载的卫星而言,机械能___________(填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】(1) ①. 不变 ②. 化学 ③. 减小
(2) ①. 热传递 ②. 比热容
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
[1]因为燃料的热值是燃料的特性,与燃料的质量和燃烧程度无关,所以液态氢燃烧的过程中,其热值保持不变。
[2][3]燃料燃烧过程中,将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能,因此燃气的内能会减小。
【小问2详解】
[1]火箭发射时,燃料燃烧后喷出的高温燃气,发射台从高温燃气吸收热量,通过热传递的方式使发射台温度急剧升高。
[2]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,科学家在发射台下建造了一个巨大的水池,起到吸热、对发射台降温的作用。
【小问3详解】
火箭在发射升空过程中,加速上升,速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大,故机械能增大。
22. 在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。
实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升的高度h/m
有用功
W/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功
W 总/J
机械效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
(1)比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码___________,机械效率越高;
(2)比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与___________有关;
(3)比较___________两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关;
(4)第5次实验是利用了图___________的装置完成的;
(5)利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为___________。如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率,测的机械效率会___________;(选填“不变”、“偏大”、“偏小”)
(6)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用___________的方法提高斜面的机械效率;
(7)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功:进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功; 可见使用任何机械都___________。
【答案】(1)越重 (2)动滑轮的重力
(3)2、3 (4)乙
(5) ①. 80% ②. 不变
(6)减小接触面粗糙程度
(7)不省功
【解析】
【小问1详解】
根据表格数据,比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组相同,提升物体的重力越大,机械效率越高。
【小问2详解】
比较3和4两次实验知,提升物体的重力相同,提升的高度相同,两滑轮的材质不同,体积相同,两动滑轮的重力不同,发现:滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关。
【小问3详解】
研究机械效率与提升钩码的高度的关系,要控制其它因素相同,只改变提升高度,故比较2、3两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。
【小问4详解】
第5次试验绳端移动的距离与物块提升的高度一致,说明使用的是定滑轮,即图乙。
【小问5详解】
[1]利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起,图甲中有三段绳子拉着动滑轮,滑轮组的机械效率为
[2]如果没有刻度尺,只有测力计,只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力G,然后匀速拉动弹簧测力计使重物升高,读出拉力F的值就可以算出滑轮组的机械效率,测的机械效率不变。
【小问6详解】
保持斜面倾斜程度不变,可以采用减小接触面的粗糙程度的方法提高斜面的机械效率。这是因为斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,减小接触面的粗糙程度可以减少摩擦,从而提高机械效率。
【小问7详解】
实验表明:额外功越小,总功越接近有用功:进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都不省功。
23. 如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。
(1)给电动车充电时,电瓶相当于___________(选填“电源”或“用电器”)。
(2)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成___________(选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;
(3)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关和,在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,图5中电路符合要求的是___________。
【答案】(1)用电器 (2)蓄电池
(3)D
【解析】
【小问1详解】
给电瓶充电时,将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器。
【小问2详解】
因为硬币是导体,当硬币碰到充电插口的两个金属插脚时,使蓄电池的正负极相连,因此会造成蓄电池短路,从而造成损坏。
【小问3详解】
由题意可知,电动车行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关应串联接在电路中,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
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