内容正文:
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第三章 能量的转化与守恒 检测试卷
一、单选题(共15题;共60分)
1.一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平地面、粗糙水平地面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s后,如图所示,关于力F所做的功的大小关系正确的是( )
A. 在光滑水平地面做功多 B. 在粗糙水平地面做功多 C. 在粗糙斜面做功多 D. 一样大
2.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,如果不计机械自重、绳重和摩擦,所用动力最小的是( )
A. B. C. D.
3.在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图:丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图,从能量转换的角度分析,以下说法正确的是( )
A. 甲、丁都是将机械能转化为内能
B. 甲、丙都是将机械能转化为内能
C. 乙、丙都是将内能转化为机械能
D. 乙将内能转化为机械能,丁将机械能转化为内能
4.如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为9W。设灯丝电阻不变.下列说法中不正确的是( )
A. 甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3 B. L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
C. 甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2 D. 甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
5.关于温度、热量、内能,说法正确的是( )
A. 相互接触的两个物体,热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B. 物体吸收了热量,它的温度一定升高
C. 质量相同时,温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D. 物体内能减小时,不一定是物体放出了热量
6.跳绳是体育中考项目之一,如图是小虹同学在跳绳考试时的情景,他一分钟跳了180次,则他跳绳的功率约为( )
A. 0.5瓦 B. 5瓦 C. 50瓦 D. 500瓦
7.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的两种方法拉车(不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重),下列说法正确的是( )
A. 甲、乙都省力 B. 甲省力,乙不省力
C. 甲不省力,乙省力 D. 甲、乙都不省力
8.如图各实验现象的分析中,不正确的是( )
A. 甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度降低
B. 乙图中,纸盒被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大
C. 丙图中,滚摆的上下运动表明动能和弹性势能可以相互转化
D. 丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加
9.如图为汽油机某一冲程示意图,进气门、排气门关闭,下列选项中与其能量转化过程完全相同的是( )
A. 用手反复弯折铁丝 B. 用热水壶将水烧开
C. 压循空气棉花燃烧 D. 水蒸气弹出活塞
10.我国自主研制的“神舟十三号”载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中( )
A. 动能增加,势能增加 B. 动能不变,势能减少
C. 动能减少,势能不变 D. 动能减少,势能减少
11.生活中处处有科学。下列日常工具,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 独轮车 B. 开瓶器
C. 钓鱼竿 D. 大铡刀
12.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A. 水温上升时,水的内能增加 B. 加热时管内的水不断汽化
C. 管内气体对橡皮塞做功,其内能减少 D. 试管口的“白气”是水蒸气
13.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从位置①到位置②,再到位置③。此过程中,弹簧测力计的示数将( ) 。
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
14.在台球比赛中,某选手推动球杆撞击水平台面上的白球,白球运动,然后白球撞击黑球,黑球运动。以下说法正确的是( ) 。
A. 白球受到的重力对白球做了功 B. 推动球杆,手对球杆做了功
C. 桌面对白球的支持力对白球做了功 D. 选手推动球杆的力对黑球做了功
15.(2021·定海模拟)某同学在学习电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关时,设计了如下图所示的实验装置,2只平底烧瓶内装有某种液体,瓶塞上各插1根玻璃管,瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙 , 下列有关该实验的说法正确的是( )
①平底烧瓶内装有某种液体,该液体可以选择食盐溶液
②为了使实验现象更加明显,玻璃管内径可以再小一些
③本实验运用了控制变量法和转换法
④通过此实验研究可以得出导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
⑥在研究电阻大小因素时,实验装置的电路设计成申联电路只是为了控制电流大小相等
A. ②③ B. ①⑤ C. ②④ D. ①④⑤
二、填空题(共8题;共36分)
16.“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。如上图为航母上简化图的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)。 气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 , 同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力。
17.如图所示,甲、乙是两个相同的小球,在同一高度将甲球以速度v竖直向下抛出,乙球以速度v竖直向上抛出,若不考虑空气阻力,乙球在上升过程中能量转化情况是 ;甲球落地时速度 乙球落地时速度 (选填“>”、“<" 或“=")。
18.如图甲所示的滑轮组,每个滑轮等重。不计绳重和摩擦,物体重G1从200 N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。求
(1).绳子能承受的最大拉力是
(2).当滑轮组的机械效率为80%时,物体重
19.如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2m/s,小车速度为0.3m/s,则地面对物体M的摩擦力为 N,2s后小孩拉绳做的功为 J.(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)
20.如图甲,电源为可调节学生电源,电压表量程为“0~15 V”,电流表量程为“0~0.6 A”, 小灯泡标有“4 V 1 W”字样,R0 为 10 Ω 的定值电阻。电流表随电压表示数变化的 U—I 图像如图乙所示。当电压表示数为 3 V 时,此时灯泡灯丝的电阻是 Ω;调节电源电压,当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.7W时,此时的电源电压为 V, 小灯泡的实际功率为 W。
21.中国跳水队被人们称为“梦之队”,如图所示,跳水运动员为获得充足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力下压跳板,以便利用跳板的________(选填“动能”或“弹性势能”)让自己上升的更高。不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中,________时(选填“离开跳板”、“最高点”或“入水”)时动能最大。
22.如图所示,用平行于斜面的拉力F,将一个重为10牛的物体由粗糙斜面底端匀速拉到顶端,斜面高度h=4米,长度L=8米,则拉力所做的有用功是________焦;若在这个过程中物体受到的摩擦力为1.25牛,则拉力F的大小为________牛。
23.如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上有一物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F﹣t和v﹣t图象分别如图乙和图丙所示。由图象可知,0~3s时,推力对物体做功________J.t=4s时,物体受到的摩擦力是________N,9~12s内,推力对物体做功________J。
三、实验探究题(共4题;共45分)
24.小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
⑴实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于水平静止状态。
⑵某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论 (选填:“可靠”或“不可靠”);
⑶如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆 。(选填仍保持平衡/左端下沉/右端下沉);
⑷取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直 (选填:“向上”或“向下”)拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1 , 如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2 , 则F2 F1(选填:“>”“=”或“<”)。
25.小明同学探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验,先采用课本实验方案,将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,到达斜面底端撞击纸盒,纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图甲、乙,虚线纸盒为纸盒的停留位置。
(1).甲、乙实验中,可通过测量 来表示物体动能的大小;
(2).根据图甲、乙的实验结果,得出的实验结论是 ;
(3).接着小明设计了如图丙的实验进行替代,舍去小球和纸盒,让金属块从光滑斜面的hy高处静止自由滑下,下滑后金属块直接在水平桌面上滑行,测量其在水平桌面上滑行的距离S。改用材质相同、质量不同的金属块,重复图丙的实验,记录数据,所得实验结果为如下表。请你分析出现表格中这种实验结果的原因? 。
质量m/千克
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
滑行距离s/米
0.42
0.41
0.43
0.42
0.43
0.42
0.42
26.小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
(1).请用笔画线代替导线,把电路连接完整。
(2).电流产生热量的多少不易直接测量.因此在这个实验中是通过 显示电流产生热量的多少。
(3).在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有 (写出一个即可得分)。
(4).根据所学知识可知,在相同时间内 瓶内的电阻丝放出的热量较多(选填“甲”或“乙”)。
27.在“测量小灯泡的功率”实验中,电源为2节干电池,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)按图甲方式连接好电路,小敏刚要闭合开关时,同组同学提醒他的操作有一个不妥之处,请你帮他指出:________。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器, 小敏发现小灯泡始终不发光,电压表示数接近于3V保持不变,电流表示数始终为零,则故障原因可能是 ________。
(3)排除故障后,小敏闭合开关进行实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 ________ (选填“偏大”或“偏小”)。
四、解答题(共5题;共59分)
28.实验装置如图,在一个厚壁玻璃筒的底部,放一块浸有少量乙醚的棉花。当迅速下压玻璃筒内的活塞时,筒中棉花发生了什么变化?请运用所学的科学知识进行解释。
29.用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m,所用的拉力F为200N,求:
(1).拉力所做的有用功;
(2).滑轮组的机械效率;
(3).在绳子承受范围内,此滑轮组机械效率最大90%,当物体以0.3m/s速度向上运动时,拉力的功率最大1800W,则滑轮组能提升的最大物重是多少N?
30.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水,若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时,共用了0.6m3的天然气,已知天然气的热值为2.8×107J/m3 , 水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。
(1).这次加热过程中,水吸收的热量是多少?
(2).0.6m3的天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3).该热水器的实际效率是多少?
31.随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数,请回答下列有关问题:
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
2000mAh
(1).电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA,能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地,则可供机器人持续正常工作多少时间?
(2).机器人的供电系统设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为多少米?(剩余电池容量达自动返回充电时的40%用于提供克服阻力做功)
32.已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg,体积为0.1m3。问:
(1).此木料的密度为多少?
(2).如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此本料并恰好水平,其中AO=OB,O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
(3).若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
答案解析部分
一、单选题
1.D 2. D 3. B 4. C 5. D 6. C 7. C 8. C 9. D 10. A
11. C 12. D 13. D14. B15. A
二、填空题
16. 定滑轮;减小
17. 动能转化为势能;=
18. (1)500N
(2)800N
19. 150;150
20. 15;2;0.3
21. 弹性势能;入水
22. 40;6.25
23.0;6;18
三、实验探究题
24. 不可靠;左端下沉;向上;>
25. (1)纸盒被撞击移动过的距离
(2)当速度一定时,物体的质量越大,动能越大。
(3)物体从同一高度滑下来,重力大重力势能大,转化得到的动能大。质量大,对水平面的压力也大,摩擦力大。由W=FS可知其在水平面的移动的距离可以大致相等 。
26. (1)
(2)温度计示数的变化
(3)煤油质量相同、初温相同或通电时间长短相同等合理给分
(4)甲
27. (1)滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处
(2)小灯泡断路
(3)1.05
(4)偏大
四、解答题
28. 棉花燃烧起来了。
这是由于活塞对筒内空气做了功,空气内能增大温度升高,达到了乙醚的着火点,棉花就燃烧起来
29. (1)解:拉力所做的有用功:W有=Gh=480N×3m=1440J
答:拉力所做的有用功为1440J
(2)解:由图可知n=3,滑轮组的机械效率:η= = = = = =80%
答:滑轮组的机械效率为80%;
(3)解:绳子自由端移动的速度:v=nv物=3×0.3m/s=0.9m/s,
因为P= = =Fv,所以最大拉力:F最大= = =2000N,
因为η= = = = ,所以滑轮组能提升的最大物重:
G最大=η最大nF最大=90%×3×2000N=5400N。
答:在绳子承受范围内,滑轮组能提升的最大物重为5400N。
30. (1)解:水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(60℃﹣10℃)=8.4×106J;
答:这次加热过程中,水吸收的热量是8.4×106J;
(2)解:天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.6m3×2.8×107J/m3=1.68×107J;
答:0.6m3的天然气完全燃烧释放的热量是1.68×107J;
(3)解:该热水器的实际效率:η= ×100%= ×100%=50%。
31. 1)蓄电池储藏的电能为:W=UIt=2A×15V×3600s=1.08×105J;
机器人持续正常工作的时间。
(2)机器人充电时克服阻力做功:W阻=W电能×10%×40%=1.08×105J×10%×40%=4320J;
机器人充电时到充电座的最远距离。
32. (1)解:ρ= =600 Kg/m3
(2)解:G=mg=60kg×10N/kg=600N
以A为支点,根据杠杆平衡条件F1×l1=F2×l2
得F乙×AB=G
即F乙= =0.5G=300N
(3)解:当乙的作用点向O点靠近时,此时作用点记为B’
以A为支点,根据杠杆平衡条件: F1×l1=F2×l2
得:F×AB’= G×AO
即F乙=G×AO /AB’
因为AB’减小,而G×AO不变,所以F乙变大
而F乙+F甲=G,所以F甲变小
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