内容正文:
大单元测试卷(三)——功和机械能、简单机械、热学
满分70分 时间60分钟
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.信阳毛尖是中国十大名茶之一,泡茶时能闻到浓浓的茶香,这是________现象,温度越高,茶香越浓,这是因为温度越高,分子无规则运动越_______。
2.2024年1月17日,长征七号遥八运载火箭携带天舟七号货运飞船成功发射。在加速升空过程中,由于高速运动,飞船的外壳温度会比较高,这是通过______的方式改变了物体的内能。为了给外壳降温,在飞船外壳上有特殊的涂层,该涂层可以瞬间 _______(填写物态变化名称)为气体,达到______温度的目的。
3.如图1所示为工人师傅用笤帚扫地的情景,若把左手握处视作支点,笤帚是______(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆,就扫地的过程分析使用这样的杠杆的好处是__________。如图2所示为生活中常见的剪刀,当用它来剪断同种较硬的纸板时,在手的位置和用力方向相同的情况下,我们应当让纸板尽量 ________(选填“靠近”或“远离”)剪刀的轴。
图1 图2
4.如图3所示,在水平地面上静止放着两个物体,它们的重力均为G=200N,物体与地面间的滑动摩擦力均为f=40N,不计绳子与滑轮间的摩擦,则要拉着物体匀速运动需要的拉力分别为F1______F2。若在相同时间内使物体运动相同的距离,则F1与F2的功率P1_____P2(选填“>”“<”或“=”)。
图3 图4
5.如图4所示,荡秋千是小时候都玩过的游戏。若想持续地让秋千摆动,一种方法是让其他人不断推它,另一种方法是当秋千在__________(最高点/最低点)时人站起,其它位置下蹲,试说出这么做的理由:______________________________。
6.我们已经学习了很多物质的属性或者特性,例如质量、密度、惯性、比热容、热值等等,并知道了它们在我们的现实生活中有很多的应用,请大家模仿示例,写一个属性或者特性的应用,并属性或特性进行解释。
【示例】应用:测量大气压大小的托里拆利实验,玻璃管中加入水银。
解释:水银的密度大。
应用:_______________________________________。
解释:_______________________________________。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
7.如图所示,是小明在水平地面搬箱子的过程。下列说法中正确的是( )
A.发力阶段,小明对箱子做功
B.上升阶段,小明对箱子做功
C.站立阶段,小明对箱子做功
D.前行阶段,小明对箱子做功
8.如图5是《天工开物》中描绘清朝人在制酒的情景,先把糯稻倒入容器中浸泡,然后蒸熟,加入酒饼,装入坛中发酵。关于图中的描述,下列说法正确的是( )
A.木柴燃烧得越充分,热值越大
B.木柴燃烧,内能转化为化学能
C.蒸糯稻的过程中,锅中的水发生的物态变化是液化
D.蒸糯稻是通过热传递的方式改变糯稻的内能
图5 图6
9.杆秤是中国发明的传统衡器,使用时可视为一个杠杆,把物品放入秤盘中,将秤砣拨至合适的位置使杆秤静止后,对应的刻度值即为物品的质量,如图6所示。下列各图能正确表示其工作原理的是( )
A. B. C.D.
10.(2023长沙)如右图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快
C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
11.关于如图所示的几项运动情景,下列说法中正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中,滑雪运动员斜向上运动到空中最高点时,动能为零
B.图乙中,运动员拉弓射箭,箭被射出时弓的弹性势能转化为箭的动能
C.图丙中,跳伞运动员在空中匀速降落过程中机械能不变
D.图丁中,火箭加速升空的过程中,其机械能变大
12.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如右图所示是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A.A的比热容与B的比热容之比为2:1
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
13.(双选)工人用推力将重为G的箱子沿ABC匀速推至水平车厢中,如图7所示,斜面高h,AB段长l1,BC段长l2,推力方向始终与箱子运动方向相同,在AB段中推力大小为F1,BC段中推力大小为F2,每段耗时均为t,则( )
A.AB过程推力做功的功率为F1l1
B.BC过程推力所做的功为F2l2
C.AB过程额外功为F2l2-Gh
D.斜面的机械效率为GH/F1l1
图7 图8
14.(双选)如图8所示为小区里的高层电梯工作示意图,轿厢重4500N,重为500N的小明乘坐电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s,每层楼高3m,F=3000N,忽略绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.电梯的平均速度为1.05m/s
B.动滑轮A重1000N
C.若乘坐电梯的乘客增多,动滑轮A的机械效率将增大
D.若轿厢匀速运动的速度增大,动滑轮A的机械效率将增大
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.如图9所示,请画出用该滑轮组最省力的绕线方法将汽车拖出泥潭。
图9 图10
16.如图是现在比较流行的一种学生用的拉杆书包。拉杆书包可看成杠杆,如图乙所示,请画出拉杆书包如图静止时,拉杆书包对地面的压力以及施加在A点的最小动力的示意图。
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,共18分)
17.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B被撞击后移动的距离,实验过程如图11所示。
图11
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是__________(选填“控制变量法”或“转换法”)。若水平面绝对光滑,本实验将__________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由图甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与__________有关。
(3)小明根据图__________两图得出结论:物体的动能大小与质量有关。
18.物理实验课上,同学们分了若干小组做“探究冰熔化时温度的变化规律”和“探究水沸腾时温度变化的特点”两个实验:
图12 图13 图14
(1)实验甲小组的小聪同学在烧杯中加入碎冰,用酒精灯加热。在此过程中他通过测量绘制了温度随时间变化的图像,如图12所示。表示冰熔化是 ___段,通过图像你认为冰在熔化过程中的特点是 _______________。
(2)实验乙小组观察水的沸腾,装置如图13所示,加热一段时间后看到烧杯内的水翻腾,有大量的气泡上升变大到水面破裂。此时图中的温度计示数稳定在96℃,请判断烧杯内的水是否沸腾? (选填“是”或“否”)你的依据是: ______________________________________ 。
(3)丙和丁两组同学虽然选用的实验装置相同,而且同时开始实验,但是水开始沸腾的时间不同,两组同学把数据综合绘制在同一个“温度﹣时间”图像中,如图14所示,分析a、b两组图像不同的原因是 __________________________。
(4)小明做完水沸腾的实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况,描绘的水温随时间变化的曲线如图15,根据图像发现水温下降的特点是_______________(选填“均匀变化”“先快后慢”或“先慢后快”)。若烧杯中水的质量为500g,则水的温度从95℃降到25℃的过程中,放出的热量Q放=_________J[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。
图15
19.利用如图16所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
图16
(1)实验前,杠杆如图甲所示,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;可将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂 个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)如图乙所示,若用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”或“变小”或“不变”),这是因为 。
(4)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了的关系图像,如图丙所示,请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为 N。
(5)乙同学用图17所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符,其原因是__________对实验的影响。
图17
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题10分,共18分)
20.(2024桐柏二模)如图所示为农业路高架桥,在南阳路东向西上行农业路高架引桥长150米,引桥高10米。一质量为1.6t的小轿车静止时与桥面接触的总面积为0.2m2,小轿车45kW的恒定功率通过该引桥时,速度为54km/h。物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”,引桥可以看作是斜面机械模型。求:
(1)小轿车静止在水平桥面时对水平桥面的压强;
(2)小轿车通过引桥时该引桥的效率;
(3)小轿车通过引桥时所受的阻力。
21.雾炮车(又称多功能抑尘车)利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃,从而改善城市空气质量。某雾炮车部分参数如下表。(g取10N/kg,柴油的热值取4.0×107J/kg)
项目
参数
空载质量(kg)
18000
工作行驶速度(km/h)
10
罐体容积(m3)
12
喷水量(L/min)
50
(1)雾炮车喷洒水雾并匀速前行过程中,雾炮车的动能_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)装满水的雾炮车可喷水多少分钟?
(3)洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,发动机的功率为80kW,求此时雾炮车受到的阻力;
(4)雾炮车以80kW的功率匀速行驶10min,若柴油发动机的效率为40%,求消耗的柴油质量。
参考答案
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共14分)
1.扩散 剧烈
2.做功 升华 降低
3.费力 省距离 靠近
4.= <
5.最高点 在最高点站起增加了重力势能,转化为动能也大
6.应用:通常用水作为汽车发动机的制冷剂
解释:水的比热容较大
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
7.B 8.D 9.D 10.D 11.D 12.D 13.BD 14.BC
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.如图所示
16.如图所示
四、实验探究题(本题共3小题,每空1分,共18分)
17.(1)转换法 不能 (2)速度 (3)乙、丙
18.(1)BC 温度不变,持续吸热 (2)是 有大量气泡产生上升变大
(3)水的多少不同 (4)先快后慢 1.47×105
19.(1)平衡 右 (2)4 (3)变大 动力臂减小 (4)0.5 (5)杠杆自重
五、综合应用题(本题共2小题,第20题8分,第21题10分,共18分)
20.解:(1)小轿车所受重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
小轿车静止在水平桥面时对水平桥面的压力等于自身的重力,则小轿车静止时对水平桥面的压强
(2)该引桥所做的有用功为
所用的时间为
所做的总功为
该引桥的效率为
(3)该引桥所做的额外功为
小轿车通过引桥时所受的阻力为
21.解:(1)变小
(2)雾炮车装满水时水的体积为12m3=12×103L
雾炮车喷水的时间t=V/Q喷=12×103L/50L/min=240min
(3)由可知,雾炮车的牵引力
雾炮车匀速直线行驶时,受到的阻力与牵引力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,此时雾炮车受到的阻力
(4)雾炮车所做的功
由可知,柴油发动机消耗柴油完全燃烧放出的热量
由可知,消耗柴油的质量
学科网(北京)股份有限公司
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