内容正文:
2025~2026学年如皋市外国语学校九年级上学期
第一次月练物理试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项:
1.考试结束后,将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用 0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂,书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
一、选择题(共10小题,每题2分)
1. 一袋零食的营养成分表上标有“2000kJ/100g”字样。该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】成分表上标识的单位是kJ/100g,热量和内能的单位是J,热值的单位是 J/kg ,比热容的单位是J/(kg·℃),该标识的含义与热值的含义类似,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 关于功和功率,下列说法错误的是( )
A. 机器做功慢,功率一定小
B. 做功多的机器做功可能慢
C. 做功时间越长,机器的功率越小
D. 功率大的机器,做功可能少
【答案】C
【解析】
【详解】A.功率描述做功的快慢,做功越慢,功率越小,故A正确,不符合题意;
B.做功的快慢不仅与做功多少有关,还与做功所用时间长短有关,若机器做功较多时,需要的时间很长,机器的功率会较小,即机器做功较慢,故B正确,不符合题意;
C.做功的快慢不仅与做功多少有关,还与做功所用时间长短有关,若机器做功时间较长时,做的功更多,机器的功率会较大,故C错误,符合题意;
D.功率大的机器,如果做功时间很短,做的功也会很少,故D正确,不符合题意。
故选C。
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变物体的内能就不变
D. 物体物体的温度越高,所含热量越多
【答案】B
【解析】
【详解】A.内能和温度、质量、状态都有关,温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小,故A错误;
B.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,内能小的物体可能温度高,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故B正确;
C.物体的内能与温度、状态都有关,温度不变,物体的内能可能改变,如晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度保持不变,故C错误;
D.热量是过程量,不能用含有来描述,故D错误。
故选B。
4. 如图所示的某单缸四冲程汽油机,说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、乙、甲
B. 乙图中汽缸内气体质量会减小
C. 甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D. 飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丙
【答案】D
【解析】
【详解】甲图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程。
乙图:两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能。
丙图:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程。
丁图:两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,为汽车提供动力。
A.汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丙、乙、丁、甲,故A错误;
B.乙图是压缩冲程,汽缸内气体质量不变,故B错误;
C.甲图为汽油机的排气冲程,没有能量转换,故C错误;
D.在汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的,即依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丙冲程,故D正确。
故选D。
5. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是
A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图知道,每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,A点的机械能大于B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,AB两点高度相同则重力势能相同,所以A点的动能大于B点的动能,故A错误.
B、从轨迹来看,皮球竖直下落的同时,也沿水平方向运动,所以,皮球第一次反弹后到达最高点P点时,竖直方向速度为零,但是仍然能往右运动,说明皮球还具有水平方向速度,故B错误;
C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小.C点在D点之前,故D点的机械能小于C点的机械能,故C正确.
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大.M点与N点皮球的动能与重力势能都为零,又因为皮球在M点机械能大于N点机械能,故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑,故D错误.
6. 一冰块先后经历了以下三个过程:①﹣10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3,已知c冰<c水,在整个过程中质量保持不变,不考虑热量散失,则( )
A. Q1<Q2=Q3 B. Q1<Q2<Q3
C. Q1<Q3<Q2 D. Q1=Q2=Q3
【答案】C
【解析】
【详解】因为在整个过程中,质量保持不变,则:-10℃的冰到0℃的冰,吸收的热量可以表示为
0℃的冰变为10℃的水时,吸收的热量等于冰熔化时吸收的热量与熔化后升高到10℃时吸收的热量之和,即
10℃的水到20℃的水,吸收的热量可以表示为
因为c冰<c水,所以,即
因为冰熔化时温度不变,但是需要吸收热量,所以,所以,即
综上所述,可以得出,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动的距离为0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,则下列说法正确的是( )
A. 拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B. 匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C. 若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低
D. 若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设弹簧测力计作用在E点,过O点作垂直于拉力作用线的垂线段,与钩码重力作用线交于C点,与拉力作用线交于D点,如图所示:
由图可知,OC为钩码G的力臂,OD为拉力F的力臂,由△OCA∽△ODE可得
由杠杆的平衡条件可得
则
由 和G不变可知,则匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变;拉力做的总功
拉力做的有用功
拉力对杠杆做的额外功
故AB错误;
CD.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m时,此时杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离变小,则额外功变小,而有用功不变,由
可知,机械效率变大,故C错误,D正确。
故选D。
8. 某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点.运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动).下列判断错误的是
A. 运动员在B点的动能大于在C点动能
B. 从B点到C点绳的弹性势能增大
C. 运动员重力大于F0
D. t0时刻运动员动能为0
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点.A.运动员从B点到C点的过程中,由于弹力大于重力,所以运动员的运动速度减小,动能减小,因此运动员在B点的动能大于在C点动能,故A说法正确; B.从B点到C点的过程中,绳子的长度越来越长,形变程度越来越大,则绳的弹性势能越来越大,故B说法正确; C.由图乙可知,最后绳的弹力几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时弹力与重力平衡,由图象可知,运动员的重力小于F0,故C说法错误; D.由图乙可知,t0时刻弹力最大,则绳子的弹性形变是最大的,所以运动员应达到了最低点,此时速度为零,动能最小为零,故D说法正确.故选C.
9. 将一杯500mL的开水放置在20℃的教室足够长时间后,大约会放出的热量为( )
A. 1.68×103J B. 1.68×104J
C. 1.68×105J D. 1.68×106J
【答案】C
【解析】
【详解】开水放置在20℃的教室足够长时间后,水的末温约为,水的体积
水的质量
水放出的热量大约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况,将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),下列说法( )
①加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
②油的比热容为3.15×103J/(kg•℃)
③第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
④小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则
A. ①②正确 B. ②③正确
C. ③④正确 D. ②④正确
【答案】C
【解析】
【详解】①相同加热器在相同时间内放出的热量相同,加热2min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故①错误;
②根据图乙可知,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,即吸热之比为,根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,则油的比热容为
故②错误;
③B的比热容大,因此B为水,水吸收的热量为
第2~3min内,水吸收的热量为
故第2~3min内油吸收的热量为,故③正确;
④两物质温度随时间变化图像均为图A,则吸收相同的热量,根据可知,在吸热和升高的温度相同时
,故④正确。
综上所述,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题(每空1分,共18分)
11. “端午节”期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是________现象,温度越________(高/低),该现象越明显;煮粽子时,是通过________方式改变它的内能,将煮熟的粽子放到盘子里,过了一会儿发现粽子凉了,而煮粽子的水还烫手,这是因为水的________较大。
【答案】 ①. 扩散 ②. 高 ③. 热传递 ④. 比热容
【解析】
【详解】[1]闻到香味是因为粽子中的香气分子在永不停息地做无规则运动,并扩散到空气中被人闻到,这一过程属于扩散现象。
[2]分子的无规则运动与温度有关:温度越高,分子运动越剧烈,扩散速度越快,因此该现象(扩散)越明显。
[3]煮粽子时,热量从水传递到粽子,通过热传递改变内能。
[4]水的比热容较大,相同质量时,放出相同热量后温度变化较小,因此水降温慢,末温较高,仍烫手,粽子降温快,末温较低,即变凉了。
12. 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若GA=GB,相同时间绳子自由端移动距离sA>sB,则FA________FB,FA、FB做功的功率PA和PB的大小关系为PA________PB;若GA<GB,则两滑轮组的机械效率η甲________η乙。(以上均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. > ③. <
【解析】
【详解】[1] 由图可知,甲装置中承担物重的绳子段数是2,乙装置中承担物重的绳子段数是3。
不计绳重和摩擦,根据公式得出拉力大小,甲图的拉力为,乙图的拉力为
因为GA=GB,且滑轮相同,则有FA>FB
[2] 已知相同时间绳子自由端移动距离 sA>sB ,根据速度公式,可得绳子自由端移动的速度。根据公式,结合第一空力的关系可得PA>PB。
[3] 不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
提升B物体的效率为
因为GA<GB,根据数学关系可得到。
13. 为了方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较,可以________(选填“省力”、“省功”或“省距离”)。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处,沿斜面所用的推力为200N,在此过程中推力做的总功为________J,斜面的机械效率为________%,小车在斜面上的摩擦力为________N。
【答案】 ①. 省力 ②. 1600 ③. 75 ④. 50
【解析】
【详解】[1]斜面是省力机械,沿斜面推物体可以省力,但不能省功。
[2]推力做的总功
[3]有用功 ,机械效率
[4]额外功
摩擦力
14. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 _____,这与四冲程汽油机的 _____冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1min内,汽油机完成 _____个工作循环。
【答案】 ①. 增加 ②. 压缩 ③. 1800
【解析】
【详解】[1][2]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速向下压,棉花燃烧起来;活塞压缩筒内空气做功,空气的内能增加,温度升高,达到棉花的燃点而燃烧;在该实验中,活塞的机械能转化为空气的内能,与汽油机压缩冲程的能量转化相同。
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min,因为一个工作循环飞轮转2圈,所以在1min内飞轮转3600圈,共完成1800个工作循环。
15. 小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验,他对1000g冰加热使冰熔化并加热到水不断沸腾。根据实验记录的数据绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是_______,图像中,物体在B点时具有的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。实验过程中,第2~3分钟物体吸收的热量为________J[冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)]。DE段杯中剩余水的内能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 冰的比热容比水小 ②. 小于 ③. ④. 变小
【解析】
【详解】[1]由于冰的比热容比水小,冰和水的质量相等,吸收相同的热量,冰的温度变化多。
[2]BC段是冰的熔化过程,该过程吸收热量,内能增加,温度不变,所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能。
[3]第0~2min吸收的热量
加热器不变,物质在相同时间内吸收的热量相等,则第2~3min吸收的热量等于第0~2min吸收的热量的一半,2~3分钟物体吸收的热量为
[4]由图知DE段水沸腾,水沸腾过程中,不断有水汽化变成水蒸气跑到空气中,杯中剩余的水质量变小,温度不变,状态不变,所以杯中剩余水的内能变小。
三、解答题
16. 按要求完成下列作图;
(1)某人利用滑轮组向下拉绳提起物体,请在图中画出绳子绕法;
(2)请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像;
(3)如图所示,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所用最小力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,滑轮组绳子股数由动滑轮决定,一个动滑轮,最多3股绳,但不改变力的方向。人站在地面拉绳子,将物体提升,需要改变力的方向,所以绳子股数为2股。根据“奇动偶定”的规律,绳子应首先固定在定滑轮的挂钩上,依次绕过动滑轮和定滑轮,绳子自由端是向下移动的,如图所示:
【小问2详解】
燃料的热值大小由燃料种类决定,酒精的热值大小是不变的,与其燃烧时放出热量的多少无关。如图所示:
【小问3详解】
撬图钉时,须向下压螺丝刀。所用动力最小,则动力臂最大。在动力作用点确定的情况下,支点与动力作用点连线为最大动力臂。此时动力方向与两点连线垂直。支点到阻力作用线的距离为阻力臂,即支点到阻力作用线的垂线段为阻力臂。如图所示:
17. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×104N的重物匀速吊起10m、作用在绳端的拉力为4.0×104N。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍,求动滑轮的重。
【答案】(1)9.0×105J;(2)75%;(3)7500N
【解析】
【详解】(1)提升重物做的有用功
W有=Gh=9.0×104N×10m=9.0×105J
(2)滑轮组的动滑轮绕3段绳,绳子自由端移动的距离
s=3h=3×10m=30m
总功
W总=Fs=4.0×104N×30m=1.2×106J
滑轮组的机械效率
=75%
(3)克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功
W额1=0.25W有用=0.25×9×105J=2.25×105J
克服动滑轮重做的额外功
W额2=W总-W有用-W额1=1.2×106J-9×105J-2.25×105J=75000J
动滑轮重
G动= =7500N
答:(1)提升重物做的有用功为9.0×105J;
(2)滑轮组的机械效率为75%;
(3)动滑轮的重为7500N。
18. 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很多城市投放使用,氢的热值为,求:
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若放出的热量全部被初温为的水吸收后,水的温度升高到,则水质量是多少?
(3)燃烧的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟,则氢燃料公交车的效率为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量
由可知,水的质量
(3)燃烧的氢燃料放出的热量
公交车的效率
答:(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是;
(2)水的质量为;
(3)氢燃料公交车的效率为。
19. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动到水平木板上后与木块碰撞。
(1)此实验研究的是________(选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”)的动能,通过________来反映动能的大小;
(2)比较场景①和②,可探究动能大小与________的关系,生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能________(选填“超速”或“超载”);
(3)移去木块后,进行场景③和④实验时,小车滑行的距离不同,此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2,则W1________W2(选填“>”、“=”或“<”);
(4)有同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面的同一高度由静止开始滚下,到达底部时的初速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图3所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球________(选填“运动”或“静止”),就说明任意时刻两球的速度大小相等。
(5)小明同学尝试改用图4所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”,设计了方案:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离。该方法________(选填“可行”或“不可行”),请说明你的判断依据:________。
【答案】(1) ①. 碰撞前小车 ②. 木块被小车撞击后被推动的距离
(2) ①. 速度 ②. 超速
(3)< (4)静止
(5) ①. 不可行 ②. 没有保证被弹出的钢球的速度相同
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小车从斜面上由静止释放后,若动能越大,小车撞击放在水平面上的木块时,小车对木块做的功就越多,木块运动时克服阻力做的功就越多,木块被推动的距离就越远,所以可以通过木块被小车撞击被推动的距离来比较碰撞前小车动能的大小。
【小问2详解】
[1]比较场景①和②,小车的质量相同,场景①中小车的位置更高,释放后小车到水平面时运动的速度越大,根据控制变量法可知,探究的是“动能大小与速度的关系”。
[2]通过场景①和②,可得出质量相同时,速度越大,动能越大,所以可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能超速。
【小问3详解】
比较场景③和④,小车处于相同的位置,释放后小车运动到水平面时速度相同,场景④中小车的质量更大,故场景④中小车的动能更大,对外做的功越多,克服摩擦力做的功越多,故W1<W2
【小问4详解】
若任意时刻两球的速度大小相等,则两球在相同的时间内运动的路程相同,两球之间的位置不会发生改变,故两球相对静止。
【小问5详解】
[1][2]同一弹簧压缩相同程度后,弹簧具有相同的弹性势能,则被弹出的钢球具有相同的动能,因为钢球的质量不同,所以被弹出的钢球的速度不同,因为要探究“物体动能大小与质量的关系”,根据控制变量法可知,应保持钢球的速度相同,而此实验中被弹出的钢球的速度不同,故此实验方案不可行,不可行之处是没有保证被弹出的钢球的速度相同。
20. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失;
(1)实验前调整铁夹A的位置,目的是使________(陶土网/温度计)处于适当的高度;
(2)实验中应控制燃料燃烧的________(时间/质量)相同,根据________(温度计上升的示数/加热的时间)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料________(a/b)的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,燃料c在6min时水就沸腾了,分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量________(大于/等于/小于)燃料d燃烧15min放出的热量;为了防止水提前沸腾,不可采取的措施有________;
A.降低两杯水的初温
B.增加两杯水的质量
C.减少燃料c的质量
(5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)陶土网 (2) ①. 质量 ②. 温度计上升的示数
(3)b (4) ①. 大于 ②. C
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
实验时要用火焰的外焰加热;调整铁夹A的位置,其目的是使陶土网处于适当的高度,方便用外焰加热。
【小问2详解】
[1][2]根据控制变量法和转换法可知,实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
【小问3详解】
由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。
【小问4详解】
[1]两种燃料的质量相同,已知烧杯内加入初温和质量相同的水,燃料c在6min时水就沸腾了,燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾,因此可知燃料c燃烧10min放出的热量大于燃料d燃烧15min放出的热量。
[2]因比较两种燃料的热值的实验中,需控制两种燃料的质量相同,因而不能减少燃料c的质量。增加两杯水的质量、降低两杯水的初温可以防止提前沸腾,故选C。
【小问5详解】
由于燃料不一定完全燃烧,且给水加热时有热损失,因此根据计算出水吸收的热量要比c完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出c的热值,要比真实值偏小。
21. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.50
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
66.7%
(1)在实验中应竖直向上 _______拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 _____(选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率η=________;
(3)比较3、4两次实验数据,可以验证猜想一是 _______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较1、2两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 _____(选填“高”或“低”);
(6)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是 _______(选填“正确”或“错误”)的,测得的机械效率 _______(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】 ①. 匀速 ②. 丙 ③. 66.7% ④. 错误 ⑤. 低 ⑥. 错误 ⑦. 偏高
【解析】
【详解】(1)[1]实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计,使物体受力平衡。
(2)[2]由表中数据可得,钩码移动的距离为0.1m 时,绳子端移动的距离为0.4m,则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳,所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得,有用功为
总功为
机械效率为
(3)[4]对比3、4的数据发现,其它条件不变,只改变物体提升的高度,机械效率是不变的,所以猜想一是错误的。
(5)[5]对比2、3次实验可以发现,重物的重力不变,提升的高度也不变,但滑轮组中动滑轮的个数增多了,且动滑轮个数越多,机械效率越低,所以可得结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(6)[6]静止时再读数,他的想法是错误的,因为此时忽略了拉动时摩擦力对机械效率的影响。
[7]静止时读数,这时没有了摩擦力,所以总功会比正常的总功减小,根据公式可知,此时测得的机械效率偏高。
22. 阅读短文,回答问题
多功能喷洒车
二十大报告指出:推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作,机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用。喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。
发电机输出电压
380V
最大能效
________L·m/kJ
柴油机效率
40%
发电机效率
90%
喷水最大流量
100L/min
水箱容积
8m3
(1)喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,其动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒________min。
(2)下列关于雾炮机的说法正确的是( )
A. 喷水过程中,是通过热传递的方式增大水的机械能
B. 雾炮机燃烧柴油产生的热量完全用来做功
C. 喷水时,喷出的水雾在空中慢慢飘落,水雾的机械能不守恒
D. 该雾炮机喷出的水雾在空中飞舞,是分子在运动
(3)水箱中的水用完后,需要用抽水泵重新上水,水箱离水面的距离为2m,上满水箱的过程中,抽水泵对水做功为________J,此过程抽水泵用了3.2×105J,效率为________%。
(4)某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务,柴油机以3000r/min的转速运行,提供5000N牵引力的同时还实现发电机输出功率30kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,若喷洒车工作20min,求该过程中:
①柴油机每秒完成________个做功冲程。
②发动机牵引力做的功为________J。
③若该雾炮机的最大射程为81m,可知该喷洒车的最大能效为________L·m/kJ。
④若喷洒车在此期间油耗7.5L,则可知柴油热值为________J/L。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 80
(2)C (3) ①. 1.6×105 ②. 50
(4) ①. 25 ②. 6.0×107 ③. 4.5 ④. 3.3×107
【解析】
【小问1详解】
[1]动能大小跟质量、速度有关。质量一定时,速度越大,动能越大;速度一定时,质量越大,动能越大;喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,喷洒车内的水不断变少,质量减少,速度不变,所以动能变小。
[2]注满一箱水的体积8m3=8×103L,最大喷水流量为100L/min,若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒的时间
【小问2详解】
A.喷水过程中,风机产生的强风对水做功,是通过做功的方式增大水的机械能,故A错误;
B.雾炮机车燃烧柴油产生的热量没有完全用来做功,一部分热量还会散失到空气中,故B错误;
C.喷出的水雾在空中飞散,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能不守恒,故C正确;
D.该雾炮机喷出的水雾在空中飞舞,是宏观现象,属于机械运动,不是分子的运动,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
[1]抽水泵对水做的有用功等于克服水的重力做的功W1=G水h=m水gh=ρ水Vgh=1.0×103kg/m3×8m3×10N/kg×2m=1.6×105J
[2]抽水泵实际消耗3.2×105J,抽水效率为
【小问4详解】
[1]四冲程柴油机的飞轮转速3000r/min=50r/s,即飞轮每秒转50圈,由于柴油机每一个工作循环飞轮转两圈,完成四个冲程,所以该柴油机在每秒钟内完成的100个冲程,对外做功25次,完成25个做功冲程。
[2]由得,喷洒车工作20min运动的路程为
发动机牵引力做的功为W=Fs=5000N×12000m=6×107J
[3]最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值,即:最大能效等于最大射程s和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值,喷水最大流量
发电机输出功率P电=30kW=3×104W
最大能效为
[4]发电机做的总功为W电=P电t=3×104W×1200s=3.6×107J
由得,发电消耗的机械能
柴油机输出的机械能,即有用功为W有用=W机械+W=4×107J+6×107J=1×108J
由可得,燃料燃烧放出的热量
由Q放=qV可知汽油的热值为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025~2026学年如皋市外国语学校九年级上学期
第一次月练物理试卷
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项:
1.考试结束后,将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、考试证号用 0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在试卷及答题卡上指定的位置。
3.答案必须按要求填涂,书写在答题卡上,在试卷、草稿纸上答题一律无效。
一、选择题(共10小题,每题2分)
1. 一袋零食的营养成分表上标有“2000kJ/100g”字样。该标识的含义与以下物理量的含义类似的是( )
A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能
2. 关于功和功率,下列说法错误的是( )
A. 机器做功慢,功率一定小
B. 做功多的机器做功可能慢
C. 做功时间越长,机器的功率越小
D. 功率大的机器,做功可能少
3. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变物体的内能就不变
D. 物体物体的温度越高,所含热量越多
4. 如图所示的某单缸四冲程汽油机,说法正确的是( )
A. 四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、乙、甲
B. 乙图中汽缸内气体质量会减小
C. 甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D. 飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丙
5. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是
A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
6. 一冰块先后经历了以下三个过程:①﹣10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20℃的水,吸收热量Q3,已知c冰<c水,在整个过程中质量保持不变,不考虑热量散失,则( )
A. Q1<Q2=Q3 B. Q1<Q2<Q3
C. Q1<Q3<Q2 D. Q1=Q2=Q3
7. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动的距离为0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,则下列说法正确的是( )
A. 拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B. 匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C. 若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低
D. 若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高
8. 某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点.运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动).下列判断错误的是
A. 运动员在B点的动能大于在C点动能
B. 从B点到C点绳的弹性势能增大
C. 运动员重力大于F0
D. t0时刻运动员动能为0
9. 将一杯500mL的开水放置在20℃的教室足够长时间后,大约会放出的热量为( )
A. 1.68×103J B. 1.68×104J
C. 1.68×105J D. 1.68×106J
10. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况,将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热,温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),下列说法( )
①加热2min,水吸收的热量大于油吸收的热量
②油的比热容为3.15×103J/(kg•℃)
③第2~3min内,油吸收的热量为1.4×103J
④小华用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则
A. ①②正确 B. ②③正确
C. ③④正确 D. ②④正确
二、填空题(每空1分,共18分)
11. “端午节”期间,小龙在家里学习时,闻到粽子的香味,这是________现象,温度越________(高/低),该现象越明显;煮粽子时,是通过________方式改变它的内能,将煮熟的粽子放到盘子里,过了一会儿发现粽子凉了,而煮粽子的水还烫手,这是因为水的________较大。
12. 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若GA=GB,相同时间绳子自由端移动距离sA>sB,则FA________FB,FA、FB做功的功率PA和PB的大小关系为PA________PB;若GA<GB,则两滑轮组的机械效率η甲________η乙。(以上均选填“>”、“<”或“=”)
13. 为了方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较,可以________(选填“省力”、“省功”或“省距离”)。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处,沿斜面所用的推力为200N,在此过程中推力做的总功为________J,斜面的机械效率为________%,小车在斜面上的摩擦力为________N。
14. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 _____,这与四冲程汽油机的 _____冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为3600r/min,在1min内,汽油机完成 _____个工作循环。
15. 小明想把冰的熔化和水的沸腾合二为一进行实验,他对1000g冰加热使冰熔化并加热到水不断沸腾。根据实验记录的数据绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是_______,图像中,物体在B点时具有的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能。实验过程中,第2~3分钟物体吸收的热量为________J[冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)]。DE段杯中剩余水的内能_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、解答题
16. 按要求完成下列作图;
(1)某人利用滑轮组向下拉绳提起物体,请在图中画出绳子绕法;
(2)请在图中坐标定性画出酒精的热值与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像;
(3)如图所示,用螺丝刀撬图钉,画出在A点所用最小力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。
17. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为9.0×104N的重物匀速吊起10m、作用在绳端的拉力为4.0×104N。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为有用功的0.25倍,求动滑轮的重。
18. 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很多城市投放使用,氢的热值为,求:
(1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)若放出的热量全部被初温为的水吸收后,水的温度升高到,则水质量是多少?
(3)燃烧的氢燃料可以使恒定功率为的公交车匀速行驶5分钟,则氢燃料公交车的效率为多少?
19. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动到水平木板上后与木块碰撞。
(1)此实验研究的是________(选填“碰撞前小车”、“碰撞后小车”或“碰撞后木块”)的动能,通过________来反映动能的大小;
(2)比较场景①和②,可探究动能大小与________的关系,生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能________(选填“超速”或“超载”);
(3)移去木块后,进行场景③和④实验时,小车滑行的距离不同,此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2,则W1________W2(选填“>”、“=”或“<”);
(4)有同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面的同一高度由静止开始滚下,到达底部时的初速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图3所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球________(选填“运动”或“静止”),就说明任意时刻两球的速度大小相等。
(5)小明同学尝试改用图4所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”,设计了方案:用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,比较木块被撞击的距离。该方法________(选填“可行”或“不可行”),请说明你的判断依据:________。
20. 为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量的损失;
(1)实验前调整铁夹A的位置,目的是使________(陶土网/温度计)处于适当的高度;
(2)实验中应控制燃料燃烧的________(时间/质量)相同,根据________(温度计上升的示数/加热的时间)比较燃料燃烧放出热量的多少;
(3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验;当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了图乙的图像,则可初步判断燃料________(a/b)的热值大;
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料c和燃料d的热值,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙,燃料c在6min时水就沸腾了,分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量________(大于/等于/小于)燃料d燃烧15min放出的热量;为了防止水提前沸腾,不可采取的措施有________;
A.降低两杯水的初温
B.增加两杯水的质量
C.减少燃料c的质量
(5)小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据,利用公式计算出了水吸收的热量,他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
21. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.50
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
66.7%
(1)在实验中应竖直向上 _______拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 _____(选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率η=________;
(3)比较3、4两次实验数据,可以验证猜想一是 _______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较1、2两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 _____(选填“高”或“低”);
(6)小欣同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是 _______(选填“正确”或“错误”)的,测得的机械效率 _______(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
22. 阅读短文,回答问题
多功能喷洒车
二十大报告指出:推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作,机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用。喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。
发电机输出电压
380V
最大能效
________L·m/kJ
柴油机效率
40%
发电机效率
90%
喷水最大流量
100L/min
水箱容积
8m3
(1)喷洒车在水平路面匀速前进喷水的过程中,其动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若一直以最大流量喷水,注满一箱水最多可喷洒________min。
(2)下列关于雾炮机的说法正确的是( )
A. 喷水过程中,是通过热传递的方式增大水的机械能
B. 雾炮机燃烧柴油产生的热量完全用来做功
C. 喷水时,喷出的水雾在空中慢慢飘落,水雾的机械能不守恒
D. 该雾炮机喷出的水雾在空中飞舞,是分子在运动
(3)水箱中的水用完后,需要用抽水泵重新上水,水箱离水面的距离为2m,上满水箱的过程中,抽水泵对水做功为________J,此过程抽水泵用了3.2×105J,效率为________%。
(4)某次喷洒车以36km/h匀速行驶执行喷洒任务,柴油机以3000r/min的转速运行,提供5000N牵引力的同时还实现发电机输出功率30kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,若喷洒车工作20min,求该过程中:
①柴油机每秒完成________个做功冲程。
②发动机牵引力做的功为________J。
③若该雾炮机的最大射程为81m,可知该喷洒车的最大能效为________L·m/kJ。
④若喷洒车在此期间油耗7.5L,则可知柴油热值为________J/L。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$