内容正文:
2024-2025学年江西省九江市永修县城片区九年级(上)质检物理试卷(一)
一、单选题:本大题共4小题,共8分。
1. 下列有关单位换算关系,不正确的是( )
A. 1Pa=1N/m2 B. 1J=1N·m
C. 1J=1N·s D. 1W=1J/s
2. 关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 机械做功越多,功率越大,机械效率越高
B. 机械做功时间越短,功率越大,机械效率越高
C. 机械做功越快,功率越大,机械效率并不一定高
D. 机械的功率越大,机械效率就越高,做功并不一定多
3. 如图所示,一长方体木块,置于一粗糙程度均匀的水平面上。甲图中立放,乙图中平放,丙图中平放且在其上方置一重物。三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,,木块被拉动了相同的距离,则下列关于拉力所做的功W甲、W乙、W丙的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示下面四个示例中的能量转化过程,与内燃机做功冲程相同的是( )
A. 甲图中压缩空气 B. 乙图火柴燃烧
C. 丙图电风扇通电转动 D. 丁图矿泉水瓶盖上瓶盖,用力拧变形,轻拨瓶盖,瓶盖会被冲出
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
5. 螺蛳粉是广西有名的特产之一,下列关于热现象说法正确的是( )
A. 将粉从汤中捞出,温度降低,内能增大
B. 螺蛳汤温度高,内能大,含有热量多
C. 粉香四溢是由于分子在不停地做无规则运动
D. 粉放入汤内后温度升高,是通过热传递的方式改变了内能
6. 如图所示,吊笼内建筑工人用滑轮组提升建筑石材和自己。建筑石材重600N,动滑轮和吊笼重300N,人自重600N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人将吊笼以2m/s的速度匀速向上拉的过程中( )
A. 人对绳的拉力为500N
B. 人做功的功率为3000W
C. 为了把建筑石材和人运至目的地,系统的机械效率为80%
D. 人对吊笼地板的压力为225N
三、填空题:本大题共8小题,共16分。
7. 为了纪念做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字来命名物理量的单位。如以英国物理学家_________(填写中文名称)的名字作为能量的单位;以瓦特的名字作为_________(填写物理量名称)的单位。
8. 运动员拉开弓,拉动几次后,弓弦温度升高,这是通过_________的方式改变内能,箭飞行过程中,重力势能_________转化为动能。(“全部”或者“部分”)
9. 某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2×104N的施工材料匀速水平移动5m,再匀速吊上6m高工作台,上升用了10s。施工材料上升的速度是_________m/s:做功的功率是_________W。
10. 如图所示,小华用8N力把重10N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,斜面长10m,高6m,则物体克服摩擦力做的功是______J,该斜面的机械效率是______。
11. 质量相等、初温相同的铁球和铝球(c铝>c铁),放在同一热源上加热,吸收相同的热量,将两球相互接触,热量从 _____(“铁球传给铝球”或“铝球传给铁球”)。要升高相同的温度,_____吸收的热量多。(选填“铁球”或“铝球”)
12. 甲、乙俩同学体重相同,都从一楼上到三楼。甲走得快,乙走得慢,比较做功大小:______,比较功率大小:______。(选填:“=”,“>”,“<”)
13. 如图所示是某汽车的四冲程汽油机其中一个冲程示意图,这是________冲程;此冲程是依靠飞轮的________完成的。
14. 如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。若G1=G2,则F1_________F2,它们的机械效率η1________η2(选填“>”“=”或“<”)。
四、实验探究题:本大题共4小题,共28分。
15. 某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
学生
实验序号
学生的质量(千克)
楼梯的高度(米)
登梯做的功(焦耳)
所用的时间(秒)
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
12
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功______J。分析比较实验次数______,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快;
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是______;
(3)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两位同学做功的快慢,则可以比较______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是______;
(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是______(选填“甲”或“乙”)。我们所学过的物理量中,类似于这种表示“快慢”的物理量有______(写出一个)。
16. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB<mC,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 _______(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。这种研究方法是 ________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较 ________两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是:_________,重力势能越大;
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度_____(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论;
(4)如图丙所示,是某一重物从某高度处由静止下落的过程中,下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中, 描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近的图线是_____;
(5)结合本实验和所学知识,分析图丁所示的水坝,发电机安装在 _____位置较为合理(选填“C”或“D”)。
17. 小华学习燃料热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_______(“由下而上”或“由上而下”);
(2)实验除了温度计,还需要的测量工具是________。
(3)烧杯中液体的种类_________(选填“相同”或“不同”)质量_________(选填“相等”或“可以不等”);
(4)燃料完全燃烧后,图甲的温度计示数升高较多,则__________(选填“酒精”或“碎纸片”)放出的热量更多;
(5)小华在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片。
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数。
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中,操作__________是错误的。
(6)实验数据记录如表:
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/(J·kg-1)
酒精
15
35
2.4×107
碎纸片
15
25
?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是_______J·kg-1。
18. 小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所推的物体越重,机械效率越高;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如下表:
实验次数
斜面倾角
物重/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
有用功/J
总功/J
斜面机械效率
1
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
2
30°
5
3.8
0.6
1.2
3
4.56
3
42°
5
2.8
08
1.2
24
3.36
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上______拉动木块;
(2)第2次实验中斜面的机械效率______(结果保留整数);
(3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______(填字母序号);细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功,你认为可能的原因是______;第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是______N;
(4)对比实验______的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想,并且可初步得出的结论是____________。
五、计算题:本大题共3小题,共22分。
19. 如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c奶=2.8×103 J/(kg·℃)。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)若吸收热量占40%,则水放出的热量;
(3)水的质量是多少千克。
20. 如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。(不计摩擦及绳重)求:
(1)在此过程中拉力做的功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮受到的重力。
21. 我国家用小汽车的普及率越来越高,某次测试,小汽车在一段平直的公路上匀速行驶了10km,受到的阻力是800N,消耗汽油0.7L。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)该汽车牵引力做的功;
(2)完全燃烧0.7L汽油放出的热量;
(3)此次测试汽车发动机的效率。
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2024-2025学年江西省九江市永修县城片区九年级(上)质检物理试卷(一)
一、单选题:本大题共4小题,共8分。
1. 下列有关单位换算关系,不正确的是( )
A. 1Pa=1N/m2 B. 1J=1N·m
C. 1J=1N·s D. 1W=1J/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.由公式可知,压强单位是N/m2,用Pa取代N/m2,所以
1Pa=1N/m2
故A正确,不符合题意;
BC.由公式W=Fs可得功的单位是N·m,用J取代N·m,所以
1J=1N·m
故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.由公式可知,功率单位是J/s,用W取代,所以
1W=1J/s
故D正确,不符合题意。
故选C。
2. 关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 机械做功越多,功率越大,机械效率越高
B. 机械做功时间越短,功率越大,机械效率越高
C. 机械做功越快,功率越大,机械效率并不一定高
D. 机械的功率越大,机械效率就越高,做功并不一定多
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.功率表示物体做功的快慢,是做功多少与所用时间的比值,所以机械做功越多,功率不一定越大;而机械效率是机械有用功与总功的比值,所以机械做功越多,机械效率不一定越高。故A错误;
B.功率表示物体做功的快慢,是做功多少与所用时间的比值,所以机械做功时间越短,功率不一定越大;而机械效率与做功时间长短没有关系。故B错误;
C.功率表示物体做功的快慢,所以机械做功越快,功率越大;而机械效率是机械有用功与总功的比值,机械做功越快,无法判断机械效率大小,所以机械做功越快,机械效率并不一定高。故C正确;
D.功率表示物体做功的快慢,机械的功率越大,说明机械做功快,做功并不一定多但机械效率是机械有用功与总功的比值,机械做功越快,无法判断机械效率大小,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一长方体木块,置于一粗糙程度均匀的水平面上。甲图中立放,乙图中平放,丙图中平放且在其上方置一重物。三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,,木块被拉动了相同的距离,则下列关于拉力所做的功W甲、W乙、W丙的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】木块无论是平放还是侧放,因为其重力不变,所以其对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,变化的是接触面的大小,而摩擦力的大小与接触面的大小无关,所以这两种情况下的摩擦力相等,根据二力平衡知道
f=F甲
f=F乙
即
F甲=F乙
在木块上加放一个重物后,木块对接触面的压力变大,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力变大,此时的摩擦力
由以上分析知道
由知道,当被拉动了相同的距离时
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4. 如图所示下面四个示例中的能量转化过程,与内燃机做功冲程相同的是( )
A. 甲图中压缩空气 B. 乙图火柴燃烧
C. 丙图电风扇通电转动 D. 丁图矿泉水瓶盖上瓶盖,用力拧变形,轻拨瓶盖,瓶盖会被冲出
【答案】D
【解析】
【详解】A.内燃机做功冲程是将内能转化成机械能。压缩空气是对空气做功将机械能转化为内能,A不符合题意;
B.火柴燃烧是将化学能转化为内能,B不符合题意;
C.电风扇通电转动将电能转化为机械能,C不符合题意;
D.矿泉水瓶盖上瓶盖,用力拧变形,轻拨瓶盖,瓶盖会被冲出,将内能转化为机械能,D符合题意。
故选D。
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
5. 螺蛳粉是广西有名的特产之一,下列关于热现象说法正确的是( )
A. 将粉从汤中捞出,温度降低,内能增大
B. 螺蛳汤温度高,内能大,含有的热量多
C. 粉香四溢是由于分子在不停地做无规则运动
D. 粉放入汤内后温度升高,是通过热传递的方式改变了内能
【答案】CD
【解析】
【详解】A.将粉从汤中捞出,温度降低,内能减小,故A错误;
B.热量是过程量,不能“含有”,故B错误;
C.粉香四溢属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.粉放入汤内后吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变了内能,故D正确。
故选CD。
6. 如图所示,吊笼内建筑工人用滑轮组提升建筑石材和自己。建筑石材重600N,动滑轮和吊笼重300N,人自重600N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人将吊笼以2m/s的速度匀速向上拉的过程中( )
A. 人对绳的拉力为500N
B. 人做功的功率为3000W
C. 为了把建筑石材和人运至目的地,系统的机械效率为80%
D. 人对吊笼地板的压力为225N
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,把动滑轮和吊笼、建筑石材、人看做整体,整体受到竖直向下的总重力和竖直向上4股绳子的拉力作用,在将吊笼匀速向上拉的过程中,整体处于平衡状态,受到的合力为零,即
则
故A不符合题意;
B.绳子自由端移动的速度
人做功的功率为
故B符合题意;
C.由
可得,系统的机械效率
故C符合题意;
D.人受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地板的支持力,吊笼地板对人的支持力等于人对吊笼地板的压力,则人对吊笼地板的压力等于自身的重力减去绳子的拉力,即
故D符合题意。
故选BCD。
三、填空题:本大题共8小题,共16分。
7. 为了纪念做出杰出贡献的科学家,人们往往会用他们的名字来命名物理量的单位。如以英国物理学家_________(填写中文名称)的名字作为能量的单位;以瓦特的名字作为_________(填写物理量名称)的单位。
【答案】 ①. 焦耳 ②. 功率
【解析】
【详解】[1][2]根据物理学史可知,为了纪念做出杰出贡献的科学家,人们以英国物理学家焦耳的名字作为能量或功的单位,瓦特是功率的单位,是以苏格兰发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的,用来纪念他对蒸汽机发展的重大贡献。
8. 运动员拉开弓,拉动几次后,弓弦温度升高,这是通过_________的方式改变内能,箭飞行过程中,重力势能_________转化为动能。(“全部”或者“部分”)
【答案】 ①. 做功 ②. 部分
【解析】
【详解】[1]拉动几次后,对弓弦做功,内能增大,弓弦温度升高,这是通过做功的方式改变物体的内能。
[2]箭在飞行过程中,由于空气阻力和其他因素,重力势能不能全部转换为动能,因此只能转换为部分动能。
9. 某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2×104N的施工材料匀速水平移动5m,再匀速吊上6m高工作台,上升用了10s。施工材料上升的速度是_________m/s:做功的功率是_________W。
【答案】 ①. 0.6 ②.
【解析】
【详解】[1]施工材料上升的速度
[2]起重机对施工材料做的功
W=Gh=1.2×104N×6m=7.2×104J
起重机做功的功率
10. 如图所示,小华用8N的力把重10N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,斜面长10m,高6m,则物体克服摩擦力做的功是______J,该斜面的机械效率是______。
【答案】 ①. 20 ②. 75%
【解析】
【详解】[1][2]拉力所做有用功为
W有=Gh=10N×6m=60J
总功为
W总=Fs=8N×10m=80J
克服摩擦力做的额外功为
W额=W总﹣W有=80J﹣60J=20J
机械效率为
11. 质量相等、初温相同的铁球和铝球(c铝>c铁),放在同一热源上加热,吸收相同的热量,将两球相互接触,热量从 _____(“铁球传给铝球”或“铝球传给铁球”)。要升高相同的温度,_____吸收的热量多。(选填“铁球”或“铝球”)
【答案】 ①. 铁球传给铝球 ②. 铝球
【解析】
【详解】[1]由Q吸=cmΔt可知,物体升高的温度,因铁球和铝球的质量以及吸收的热量相同,铁的比热容小于铝的比热容,所以铁球的升高的温度大于铝的升高的温度,又由于初温相同,所以铁的末温大于铝的末温;热传递是热量从高温物体传向低温物体,所以热量会从铁球传给铝球。
[2]质量相等、初温相同的铁球和铝球,升高相同的温度,由于铁的比热容小于铝的比热容,根据Q吸=cmΔt可知,铝球吸收的热量大于铁球吸收的热量。
12. 甲、乙俩同学体重相同,都从一楼上到三楼。甲走得快,乙走得慢,比较做功大小:______,比较功率大小:______。(选填:“=”,“>”,“<”)
【答案】 ①. = ②. >
【解析】
【详解】[1][2]两人体重相同,爬楼的高度相同,根据公式W=Gh可知,两人做的功相等;甲走得快,乙走得慢,则甲所用时间小于乙所用时间,根据公式可知,甲的功率大于乙的功率。
13. 如图所示是某汽车的四冲程汽油机其中一个冲程示意图,这是________冲程;此冲程是依靠飞轮的________完成的。
【答案】 ①. 压缩 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]进气门排气门都关闭,活塞向上运动是压缩冲程。
[2]四冲程汽油机,除了做功冲程对外做功,其余三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。
14. 如图所示甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。若G1=G2,则F1_________F2,它们的机械效率η1________η2(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]忽略绳重和摩擦,则甲图中,绳子的拉力为
则乙图中,绳子的拉力为
每个滑轮的质量均相等,则两个动滑轮的重力也相等,又知G1=G2,则F1>F2。
[2]忽略绳重和摩擦,机械效率为
因为两图中物体重力相等,动滑轮重力也相等,所以两图中机械效率相等,即η1=η2。
四、实验探究题:本大题共4小题,共28分。
15. 某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
学生
实验序号
学生的质量(千克)
楼梯的高度(米)
登梯做的功(焦耳)
所用的时间(秒)
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
12
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功______J。分析比较实验次数______,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快;
(2)分析比较实验次数1和2,可以得出的初步结论是______;
(3)分析比较实验次数2与3,若要比较甲乙两位同学做功的快慢,则可以比较______来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢,还应在表格中添加栏目是______;
(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是______(选填“甲”或“乙”)。我们所学过的物理量中,类似于这种表示“快慢”的物理量有______(写出一个)。
【答案】 ①. 3240 ②. 1、4 ③. 做相同的功,所用时间越少的,做功越快 ④. 做的功与所用时间的比值
⑤. 功/时间 ⑥. 乙
⑦. 速度
【解析】
【详解】(1)[1]第3次实验乙同学做的功
W=Gh=mgh=54kg×10N/kg×6m=3240J
[2]要得出“当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快”的结论,就要做功时间相同而做的功不同,由图可知1与4做功时间相同而做功的多少是不同的。
(2)[3]分析比较实验次数1和2可知,做功是相同的,第一次做功时间短,做功快。因此可得出结论:做相同的功,所用时间越少的,做功越快。
(3)[4]分析比较实验次数2与3可知做功时间和做功的多少都是不同的,若要比较甲乙两为同学做功的快慢就要计算做的功与所用时间的比值,比值大的做功快。
[5]做功时间和做功多少都不同时,要比较做功的快慢就要计算做的功与所用时间的比值,因此还应在表格中添加栏目是功/时间。
(4)[6]比较四次做功的快慢:乙同学3、4次做的功比甲1、2次每次做的功都多,而乙第4次所用的时间与甲第1次的时间最短,都是5s,在相等的时间做功多的做功快,可见,乙同学登楼做功比甲要快一些。
[7]在物理学中,类似于表示“快慢”的物理量有,我们用“速度”这一物理量来表示物体运动的快慢。
16. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB<mC,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 _______(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。这种研究方法是 ________(选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较 ________两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是:_________,重力势能越大;
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度_____(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论;
(4)如图丙所示,是某一重物从某高度处由静止下落的过程中,下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中, 描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近的图线是_____;
(5)结合本实验和所学知识,分析图丁所示的水坝,发电机安装在 _____位置较为合理(选填“C”或“D”)。
【答案】 ①. 重物 ②. 转换法 ③. A、B ④. 物体的质量一定时,高度越高 ⑤. 能 ⑥. C ⑦. D
【解析】
【详解】(1)[1][2]物体重力势能的大小不能直接观察出来,可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小,陷入的深度越深,表明重力势能越大,这种研究物体的方法叫转换法。
(2)[3][4]探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时,根据控制变量法可知,应控制物体的质量一定,改变物体下落的高度;所以应该比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度。由题意和图甲可知,重物A、B质量相等,重物B的高度大于重物A的高度,由图乙可知,重物B将木桩打入沙中的深度大于重物A将木桩打入沙中的深度,所以可得出的结论是:物体的质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)[5]由图乙可知,重物B撞击木桩陷入沙中的深度等于重物C撞击木桩陷入沙中的深度,但研究重力势能与质量关系必须控制高度相同,可以把C提升到与B相同高度,因而可以得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
(4)[6]结合图丙下落高度与时间的关系图像,及重力做功公式
可知,物体下落速度越来越大,重力做功增大的速度也越来越快,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
(5)[6] 与上游相同水位高度相比较,在C、D点中,D点的高度较高,因而D点具有的重力势能较大,发电时可以产生更多的电能,故发电机安装在D位置较为合理。
17. 小华学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是_______(“由下而上”或“由上而下”);
(2)实验除了温度计,还需要的测量工具是________。
(3)烧杯中液体的种类_________(选填“相同”或“不同”)质量_________(选填“相等”或“可以不等”);
(4)燃料完全燃烧后,图甲的温度计示数升高较多,则__________(选填“酒精”或“碎纸片”)放出的热量更多;
(5)小华在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作:
①先点燃酒精,再点燃碎纸片。
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温度计的示数。
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读取温度计的示数。
小红认为上述操作中,操作__________是错误的。
(6)实验数据记录如表:
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽时水温/℃
燃料的热值/(J·kg-1)
酒精
15
35
2.4×107
碎纸片
15
25
?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是_______J·kg-1。
【答案】(1)由下而上
(2)托盘天平 (3) ①. 相同 ②. 相等
(4)酒精 (5)②
(6)
【解析】
【小问1详解】
酒精和碎纸燃烧时外焰温度最高,为了保证用酒精和碎纸外焰给烧杯加热,同时为了保证温度计的玻璃泡完全浸没在水中,且不能碰到容器底,应先固定下边装置,再固定上边,所以四个器件的安装顺序是由下而上。
【小问2详解】
燃料完全燃烧放出热量的多少跟燃料的质量和种类有关,所以本实验中需要控制不同燃料的质量相等,则还需要的测量工具为托盘天平。
【小问3详解】
[1][2]本实验中不能直接测量燃料完全燃烧放出的热量,是通过温度计示数的变化来反应燃料燃烧放出热量的多少,所以烧杯中需要装同种液体且质量要相同。
【小问4详解】
燃料完全燃烧后,图甲温度计示数升高较多,说明图甲中液体吸收的热量多,则酒精完全燃烧放出的热量更多。
【小问5详解】
为了比较燃料燃烧放出热量的多少,应该让准备好的燃料完全燃烧结束,在分别读取温度计的示数。故②是错误的。
【小问6详解】
由表格数据可知,酒精完全燃烧放出的热量可以使水的温度升高20℃,碎纸片完全燃烧放出的热量可以使水的温度升10℃;说明相同质量的酒精完全燃烧放出的热量是相同质量的碎纸片完全燃烧放出热量的两倍,所以碎纸片的热值为酒精热值的一半,即
18. 小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所推的物体越重,机械效率越高;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如下表:
实验次数
斜面倾角
物重/N
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
有用功/J
总功/J
斜面机械效率
1
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
2
30°
5
3.8
0.6
1.2
3
4.56
3
42°
5
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上______拉动木块;
(2)第2次实验中斜面的机械效率______(结果保留整数);
(3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想______(填字母序号);细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功,你认为可能的原因是______;第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是______N;
(4)对比实验______的数据可以用来验证小明提出的另一个猜想,并且可初步得出的结论是____________。
【答案】(1)匀速直线
(2)66% (3) ①. A ②. 摩擦力增大 ③. 1
(4) ①. 选择2、3进行比较,且斜面倾角越大,机械效率越高 ②. 物重相同时,斜面倾斜程度越大,机械效率越大
【解析】
【小问1详解】
为了保证弹簧测力计示数稳定,应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
【小问2详解】
由表中数据知道,第2次实验中斜面的机械效率
【小问3详解】
[1]对比1、2两次实验的数据,控制的是斜面倾角相同,改变的是物体的重力,因此是探究斜面的机械效率与物体重力的关系,即验证的是猜想A。
[2] 沿着斜面拉物体时,克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功,由表中1、2两次的数据知道,1、2两次斜面的倾角不变,第2次物体的重力大于第1次物体的重力,因此第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力,由滑动摩擦力的影响因素知道,第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力,由W额=fs知道,第2次的额外功大于第1次的额外功。
[3]第1次实验中
由W额=fs知道,物块与斜面间的摩擦力
【小问4详解】
[1][2]斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度关系,必须控制压力一定,改变倾斜程度,故对比2、3两次实验的数据,且斜面倾角越大,机械效率越高,故可得出结论:当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
五、计算题:本大题共3小题,共22分。
19. 如图甲所示,把质量为300g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙。已知c水=4.2×103J/(kg·℃),c奶=2.8×103 J/(kg·℃)。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)若吸收热量占40%,则水放出的热量;
(3)水的质量是多少千克。
【答案】(1)1.68×104J
(2)4.2×104J
(3)0.25kg
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,牛奶的初温t0奶=20℃,末温t=40℃,则牛奶加热过程中吸收的热量
Q吸=c奶m奶(t-t0)=2.8×103J/(kg·℃)×0.3kg×(40℃-20℃)=1.68×104J
【小问2详解】
水放出的热量为
【小问3详解】
水的质量为
20. 如图所示,用一个滑轮组匀速提升重0.9N的物体,在物体匀速上升5cm的过程中,弹簧测力计的示数为0.4N。(不计摩擦及绳重)求:
(1)在此过程中拉力做的功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮受到的重力。
【答案】(1)0.06J;(2)75%;(3)0.3N
【解析】
【分析】(1)已知物体由3段绳子承担,知道弹簧测力计的示数,由可求得拉力做的功。
(2)由可求得有用功,利用可求得该滑轮组的机械效率;
(3)不计摩擦及绳重,由可求得动滑轮受到的重力。
【详解】(1)已知h=5cm=0.05m,则绳子移动的距离
;
在此过程中拉力做的功
;
(2)有用功
,
该滑轮组的机械效率
;
(3)由可得,动滑轮受到的重
。
答:(1)在此过程中拉力做的功为0.06J。
(2)该滑轮组的机械效率为75%。
(3)动滑轮受到的重力为0.3N。
【点睛】此题主要考查的是学生对功的计算、机械效率、动滑轮重、拉力大小计算的理解和掌握,考查的知识点较多,但都是基础性题目。
21. 我国家用小汽车的普及率越来越高,某次测试,小汽车在一段平直的公路上匀速行驶了10km,受到的阻力是800N,消耗汽油0.7L。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg,求:
(1)该汽车牵引力做的功;
(2)完全燃烧0.7L汽油放出的热量;
(3)此次测试汽车发动机的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速直线运动,受到的阻力和牵引力是平衡力,所以
该汽车牵引力做的功
【小问2详解】
汽油的质量为
完全燃烧0.7L汽油放出的热量
【小问3详解】
汽车发动机的效率
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