期中素养质量检测卷二(第1-3章)-2025-2026学年物理沪粤版(2024)九年级上册
2025-11-02
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内容正文:
(期中复习)专题07 综合题-2025-2026学年物理沪粤版(2024)九年级上册
一、综合题
1.学习了家庭电路知识后,小明对家庭用电进行了调查研究。
(1)为了用电安全,电水壶应该使用 脚插头;
(2)电水壶单独工作6min,标有“”字样的电能表指示灯闪烁了120次,该电水壶消耗的电能为 ,电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量。()
2. 重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图甲所示,其中输出电能与输入电能之比为重力储能系统的综合效率。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平,如图乙所示为某风力发电的重力储能综合项目,其中单个风力发电机组的平均发电功率为1600kW,某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为30t的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,根据相关信息,完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)重力储能实质上是将能量以 能的形式储存起来;
(2)如图乙中单个风力发电机组发电1h平均产生的电能是 kW·h,若某电动汽车每行驶2km的路程需消耗0.4kW·h的电能,以上电能可供该电动汽车行驶的路程是 km;
(3)储能系统将2个30t重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是 J;
(4)储能系统将2个30t重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是 ,若该重力储能系统的综合效率72%,则该系统的富余电能提升重物的效率为 。
3.某同学进行“测量通过小灯泡电流”的实验,其实验电路如图(a)所示,请用笔代替导线,完成实物图连接。正确连接电路后,闭合开关,电流表示数如图(b)所示,求通电10秒,通过小灯的电荷量。
4.在连接电路时,如觉察有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆除,重新连接。其实,有时只要多动脑筋稍加思考一下,就能通过拆除或者改接某些导线解决问题,如图是某同学连接的串联电路。
(1)假设现在闭合开关,将出现 现象。
(2)对于这个电路,可以 ,就能使它成为两灯串联的正确电路。
5.下表是西耳斯和赫西蒙科马利两位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的对电子束缚能力弱,失去电子而带正电,次序在后的对电子束缚能力强,得到电子而带负电。
西耳斯
石棉
玻璃
云母
羊毛
毛皮
纸
木棉
赫西蒙科马利
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
火碱
丙烯树脂
聚乙烯醇
(1)物理学中:把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫 电荷,把与毛皮摩擦过的 带的电荷叫 电荷。
(2)由表中可知玻璃与石棉摩擦后,玻璃带 电。
(3)羊毛对电子的束缚能力要比纸 (填“强”或“弱)。
(4)由表中 判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况(填“能”或“不能”)。
6.小林的爸爸最近购买了一辆如图甲所示的新型混合动力汽车。如表是该混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数(其中容量是电流与时间的乘积)。
(1)蓄电池向车轮输送能量的过程把储蓄的化学能转化成了 能。
(2)求蓄电池组最多可储存的电能 。
(3)小林又向爸爸询问了一些汽车实测时的数据:汽车启动或低速行驶时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与阻力的关系如图所示。在某次测试中,蓄电池储存的电能为1×108J。由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.2h,同时蓄电池的电能增加了5%。求:
①汽车测试过程中牵引力做的功;
②所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗2.5kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
③汽车测试过程中,内燃机的效率。
7.排球运动中,运动员组织进攻和防守时,可用双手做发球、垫球、传球等动作。如图所示,某同学竖直向上垫起重为2.6N的排球,排球上升时会经过a、b、c、d四点,其中d点是最高点。
(1)在上升的过程中,排球的动能 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)在图中用力的示意图画出排球在d处所受的重力 。
(3)已知排球所受空气阻力随运动速度的增大而增大。则排球经过a、b、c、d四点时,所受合力最大的是( )
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
(4)甲同学认为“排球在d处时,处于静止状态”,你赞同该观点吗?为什么: 。
8.如图,插线板的开关控制指示灯(即发光二极管)和插座,这种插座即使指示灯损坏后,插座上插入用电器仍然能使用。发光二极管耐压值很低,必须与电阻串联使用。为了完成该题,请你进行了下面的思考(不要求连接):
(1)“这种插座即使指示灯损坏后,插座上插入用电器仍然能使用”告诉我们:二极管与插座是 (选填“串联”、“并联”);
(2)因为“发光二极管耐压值很低,必须与电阻串联使用”,结合上一问(1)中的要求,应该连成下面的哪一种电路?
(3)“插线板的开关控制指示灯(即发光二极管)和插座”这句话要求:开关要么安装在串联电路中,要么安装在并联电路的 (选填“干路”或“某一支路”)中;
(4)三孔插座为了实现的左孔“接零线”的要求,在中间孔已经接了“地线”情况下,三孔中的右孔就只能“接火线”了。考虑到安全用电对开关的要求,连接顺序是
选填下列某一个字母代号:
A.“火线->开关->右孔”
B.“火线->右孔->开关”
C.“右孔->火线->开关”
9.判断力对物体做功。
叉车匀速举高箱子后,托着箱子匀速沿水平直线前进了一段距离,分析这个过程中支持力F对箱子做的功时,我们可以先画出这个过程的示意图。如图所示,
(1)叉车举高箱子的过程中,如何判断支持力F对箱子是否做了功?
(2)叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中,如何判断支持力F对箱子是否做了功?
10.运用知识解决问题。
(1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 (选填“大”或“小”);
(2)在探究不同物体的吸热能力实验中用完全相同的两个试管分别装上 相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。如下图中的图像正确的是 ;(水的比热容为,煤油的比热容为 )
(3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 ;
A.温度相同的两个物体间也能发生热传递
B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能
(4)下列关于能量的说法中,正确的是 ;
A.洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B.电水壶工作时是将内能转化为电能
C.用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D.能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
(5)对100g水加热,水的沸腾图像如图,请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量 J。
11.如图所示,挂在横杆上的两个气球大小一样,甲气球中装入少量水,将烛焰同时靠近两气球的底部,稍后,乙气球“啪”的一声破了,但甲气球加热很长时间,仍安然无恙。
(1)“烧不破”的甲气球由于装有水,而水的比热容较 且水蒸发过程需要 (吸收/放出)热量,所以甲球的温度升高较慢。
(2)给乙气球加热直至破裂的整个过程中,气球内气体内能的变化情况是 。
12.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况.将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,已知球受到的重力为G.球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k.如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆以速度v匀速运动.再将杆沿竖直方向固定,如图所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同.(提示:运动物体所具有的动能公式为,其中m代表物体的质量,v代表物体的运动速度.)则:
(1)在图甲中球的动能为 .
(2)在图甲中风力大小为 .
(3)在图乙中球下滑过程中受到的滑动摩擦力大小为 .
(4)若已知杆的高度为h,在图乙中小球下落过程中重力所做的功等于克服摩擦所做的功与小球所具有的动能之和,则小球运动到杆底端的末速度vt= .
13. 小明家的电饮水机的简化电路图如图甲所示,和均为阻值不变的发热电阻,为总开关,为温度开关,有1、2两个触点,控制电饮水机的“加热”和“保温”两挡,电饮水机的部分工作参数如表。
容量
1L
额定电压
220V
额定加热功率
1000W
发热电阻阻值
(1) 闭合,接1时,电饮水机处于 选填“加热”或“保温”挡。
(2)求发热电阻的阻值及电饮水机的保温功率;
(3)某次烧开水时,小明在电饮水机中装满水,让其正常工作,用温度计测得水温随时间变化的图像如图乙所示,求加热内电饮水机的加热效率。
14.吉林省素有“黑土地之乡”的称号,随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省玉米收割的重要工具。
(1)收割时空气中弥漫着玉米香,这是由于分子在不停地做 ,在病毒、原子、PM2.5中尺度最小的是 。
(2)收割机的四冲程柴油发动机工作时,内能转化为机械能的是 冲程。
(3)当柴油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将 (选填“升高”“不变”或“降低”);
(4)一台四冲程柴油机工作时曲轴转速是1800r/min,此汽油机每秒钟完成 个做功冲程。
15.以下是课本上的几个小实验,请根据要求填空∶
(1)如图a,比较水和酒精混合后总体积变化的实验中,在玻璃管中注入水和酒精后的操作是 ;为使实验现象更明显,应选用内径较 (粗/细)的长玻璃管;
(2)如图b,是一个简易验电器,当带电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时,铝箔条会偏转,这是因为带电体具有 的本领;
(3)如图c,将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向捋几下,观察到如图所示的现象。这是因为塑料丝带了 电荷(同种/异种),塑料丝带电的实质是 在物体间转移。
16.如图甲所示,已知电源电压8V保持不变,闭合开关S,电压表示数为5V,通过灯泡的电流如图乙所示,请解答下列问题:
(1)标注电压表的正负接线柱和计算灯泡和两端的电压是多少?
(2)通过灯泡的电流是多少?
(3)若灯泡灯丝烧断,则电压表和的示数分别是多少?
17.为研究不同物质的吸热能力,某同学用两盏完全相同的酒精灯,分别给质量均为,初温相同的水和另一种液体同时加热,记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示。[已知水的比热容是,且另一种液体的比热容小于水的比热容]。请回答:
(1)根据图像判断图中甲、乙两种物质哪一种是水?
(2)加热到第4min时,水吸收的热量是多少J?
(3)另一种液体的比热容是多少?
18.重为3N的物块A内含遥控电磁铁,A在电磁铁磁力作用下紧贴竖直铁板,如图1,用竖直向上的5N的拉力F拉A向上运动,0~6s内A的路程随时间变化图象如图2所示,磁力和拉力F作用10s后均撤去(g=10N/kg)。
(1)在图3中作出6~10s内A的速度随时间变化图像(不用写出计算过程);
(2)求0~10sA所受的摩擦力;
(3)求0~4s拉力F对A做的功 以及做功的功率 ;
(4)二力刚撤去时,A的运动状态情况是 (选填“静止”“向上运动”“向下运动”),在方框内作出物体A此后的受力示意图 (用·表示A)。
19.如图所示,挂在 A 处的钩码总重力为 1.0N,钩码上升的高度为 0.1m,测力计竖直向上移动的距离为 0.3m,此时
(1)弹簧测力计的示数为 N
(2)杠杆所做额外功是多少?
(3)杠杆的机械效率为多少?
(4)忽略杠杆转动轴的摩擦,仅将钩码的悬挂点从A 移到 B,若重物提升高度相同,则杠杆的机械效率将 .(增大/减小/不变)
20.如图甲是某校实践活动小组设计的电子秤的结构原理图,通过改写电压表的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量。已知电阻,电压表的量程为0~3V,压敏电阻R的阻值与所受压力变化的图像如图乙所示。设托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压保持6V恒定不变。(g取10N/kg)求:
(1)空载时,电压表的示数为 V。
(2)请计算:该电子秤可测最大压力为多少牛顿。
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中AB间串联一个电阻,可使电子秤的最大称量变 。
21.(1) 小凯用天然气给 10kg 的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在 6min 内完全燃烧了 0.12kg 的天然气(每分钟放热相同)。水的比热容为 天然气的热值为 5×107J/ kg。 “2-4min’水吸收的热量为 J;“2-4min”时间段热效率为 。在烧水过程中, “0-2min”、 “2-4min”哪个时间段热效率高? 。
(2) 如图,给a、b两种液体同时加热(液体质量保持不变,且. 已知每分钟液体吸收的热量相同,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。
①结合图像判断,液体a、b都加热 3min 时,液体a吸收的热量 液体b吸收的热量。(选填“大于” “等于”或“小于”)
②12min时,液体a温度升高到 ℃。 (液体不发生物态变化)
③结合图像推导两液体比热容 , 并写出主要推导过程 。
22.现代社会人们生活节奏快、压力大,如图甲是一款集足浴按摩、高磁保健和休息放松为一体的足浴盆,该足浴盆由加热系统、按摩系统和触屏控制系统组成,底部装有4个小轮,方便移动.如图乙为足浴盆的部分参数,如图丙为内部简化电路图,M是电机,R是加热器,S是温控开关,、是普通开关,闭合开关,R开始工作,当水温高于50℃时温控开关S断开,当水温低于35℃时温控开关再次闭合,使内盆里的水温度保持在设定范围内,同时可闭合开关,电机驱动下的按摩器开始对脚部穴位进行按摩。
(1)足浴盆底部装有小轮,从物理学角度考虑它的优点是 ;为防止人在使用时触电,应将足浴器的电源线插座插入家庭电路的 插座(“两孔”或“三孔”);
(2)给内盆里加满初温为20℃的水,当水温升至50℃时自动停止加热,此过程中水吸收的热量为多少?() ;
(3)足浴盆正常工作时,通过电机线圈的电流为多少A? R的阻值是多少?(结果保留1位小数) ;
(4)若温控开关每次调温时的闭合时间为15min,试计算此过程中足浴器的加热效率。 (保留到1%)。
23.物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的木盒,盒盖上可看到两只灯泡和一只开关(导线的连接情况隐藏在盒内)如图所示。
(1)当老师闭合开关时,两只小灯泡都亮了:断开开关,两灯泡又同时熄灭:
①请你判断:在这个木盒内,除了导线,一定还有另外一个电路元件,它是 ;
②根据上述现象,不用其他任何仪器的情况下,如何判断它们的连接方式;
(2)经过检验,这两只灯泡确实是串联的,但在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到灯L1比L2亮些,她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故:
①你认为小华的判断是 (选填“正确的”或“错误的”);
②在不增加其他器材的条件下能证实小华的判断是否正确的做法是 。
24.某同学按图示的电路图连接电路进行实验.若图示的实验器材中,灯L1、L2完全相同,且不考虑温度对灯的电阻的影响.实验时,该同学把滑动变阻器R的滑片P移到A、B、C三个位置,并记下各电表的示数,表1记录的是该同学测得的实验数据.过一段时间,这位同学发现灯L1、L2的亮度都发生了变化,为了探究其原因,于是这位同学又将滑片P移到A、B、C三个位置附近,测得各电表的示数如表2所示.
表1第一次实验测得实验数据
实验序号
A1表示数/A
A2表示数/A
A3表示数/A
V1表示数/V
V2表示数/V
1
0.36
①
0.48
4.80
1.20
2
0.30
②
0.40
4.00
1.00
3
0.24
③
0.32
3.20
0.80
表2第二次实验测得实验数据
实验序号
A1表示数/A
A2表示数/A
A3表示数/A
V1表示数/V
V2表示数/V
4
0.40
0.40
0.32
4.80
0.80
5
0.38
0.38
0.30
4.56
0.76
6
0.30
0.30
0.24
3.60
0.60
表3第三次实验测得实验数据
实验序号
A1表示数/A
A2表示数/A
A3表示数/A
V1表示数/V
V2表示数/V
7
1.20
1.20
0.96
2.40
2.40
8
1.00
1.00
0.80
2.00
2.00
9
0.75
0.75
0.60
1.50
1.50
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据, 请通过分析、归纳完成表1中“A2表示数”下的空格的填写.
① ;② ;③ ;
(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较,分析,说明实验时灯L1、L2亮度的变化及原因.
(3)若该同学在探究灯L1、L2亮度的变化及原因时,测得各电表的示数如表3所示,请说明在这种情况下,灯L1、L2亮度的变化及原因.
25.有一种环保汽车,以蓄电池为驱动能源.此环保汽车运动时,蓄电池为车上的电动机 供电,电动机为汽车提供动力.某辆这种类型的环保汽车,总质量为3×103 kg,汽车轮胎与 地面的总接触面积为0.1m2.当它在水平路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍.(g取10N/kg)
(1)汽车对路面的压强多大?
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5,则该车匀速前进的速度多大?
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电,其它条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议,已知太阳辐射的总功率为4×1026W,太阳到地球的距离为1.5×1011m,半径为r的球其表面积为4πr2.太阳光传播到地面的过程中,设有29.35%的能量损耗.该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%.
答案解析部分
1.【答案】三;0.1;1000;12
2.【答案】(1)重力势
(2)1600;8000
(3)1.8×107
(4)80%;90%
【解析】【解答】1) 重力储能实质上是将能量以 重力势能的行驶储存
综上 第1空为重力势
2)根据W=Pt可知,功率为1600kW,所以 1h平均产生的电能是 W=1600kW·h,汽车每公里消耗电能为0.2 kW·h ,所以可行使的路程为1600kW·h/0.2 kW·h/km=8000km
综上第1空为1600;第2空为8000
3)物体质量为60000kg,根据重力公式G=mg=600000N,根据重力势能W=Gh=600000N×30m= 1.8×107 J
综上 第1空为1.8×107
4)根据效率公式η=1.44×107 J/1.8×107 J=80%, 该重力储能系统的综合效率72% ,所以 富余电能提升重物的效率 η=72%/80%=90%
综上第1空为80%;第2空为90%
【分析】根据重力势能、功率公式、重力公式填空
1、重力:大小为自身重力、方向竖直向下,作用点位于物体重心,计算公式G=mg,据题可知物体质量为60000kg,据此计算物体重力
2、重力势能的计算:公式为W=Gh=mgh,所以重力势能与质量和高度有关;
3、物体功率的计算,公式为W=Pt,据题可知,功率为1600kW,时间为1h,据此计算物体所做的功,汽车每公里消耗电能为0.2 kW·h,据此计算行驶的路程
4、效率的计算:公式η= W有/W总×100%,据此计算 重物从30m高处放回地面的发电过程的发电效率, 统的富余电能提升重物的效率 。
3.【答案】,2.4库
4.【答案】(1)两灯都不亮,电源烧坏(电源短路)
(2)拆除导线b
5.【答案】(1)正;橡胶棒;负
(2)负
(3)弱
(4)不能
【解析】【解答】(1)物理学中把与丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;把与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;(2)由题可知,表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,所以玻璃与石棉摩擦后,石棉带正电,玻璃带负电;(3)由题意可知,所给出材料中次序越后的带负电,其原子核对电子的束缚能力越强;则羊毛与纸摩擦后,羊毛带正电,所以羊毛对电子的束缚能力弱;(4)由西尔斯资料可知,毛皮对电子的束缚能力比羊毛强,由蒙科马利资料可知,尼龙对电子的束缚能力比羊毛强,故不能判断毛皮和尼龙摩擦后两者的带电情况。
【分析】自然界中存在两种电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷;电荷守恒定律是自然界的普遍规律,物体上的电荷不会消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。
6.【答案】(1)电
(2)1.08×108J
(3)①4×107J;②1.125×108J;③40%
7.【答案】(1)减小
(2)
(3)A
(4)不赞同,d处的排球只受重力,受力不平衡,不处于静止状态
8.【答案】并联;D;干路;A
【解析】【解答】(1)根据描述,插座指示灯损坏,插座上的用电器仍可使用,则二者互不影响,二极管与插座是并联的。
(2)二极管须与电阻串联使用,电阻起到分压的作用,即二极管应与电阻串联,再与插座并联,故D正确。
故选D;
(3)二极管与插座并联,插线板的开关要控制指示灯和插座,是总开关,则开关应安装在干路中;
(4)安全用电,插座接线时,应按照火线→开关→右孔的顺序进行连接,故A正确。
【分析】(1)并联电路中,各用电器独立工作,互不影响;
(2)二极管与电阻串联实现分压,再与插座并联;
(3)开关控制所有用电器时,在干路上;
(4)插座的右孔接火线时,先接火线,再接开关和右孔。
9.【答案】(1)支持力F方向向上,叉车举高箱子的过程中,箱子在支持力的方向上移动了距离,根据功的定义,支持力 F 对箱子做了功。
(2)支持力 F 方向向上,叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中,箱子没有在支持力的方向上移动距离,根据功的定义,支持力F没有对箱子做功。
【解析】【解答】(1)支持力F方向向上,叉车举高箱子的过程中,箱子在支持力的方向上移动了距离,支持力F对箱子做了功;
(2)支持力F方向向上,叉车托着箱子水平匀速直线前进的过程中,箱子没有在支持力的方向上移动距离,根据功的定义,支持力F没有对箱子做功。
【分析】(1)物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功;
(2)物体受力,移动距离不在力的方向上,力对物体不做功。
10.【答案】大;质量;C;D;A;
【解析】【解答】(1)光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,进入水中时,觉得比较凉。根据,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变较小;水的比热容较大,吸收相同热量,沙子的温度变化比海水大,
(2)探究不同物质是吸热能力时,温度变化和质量有关,需要水和煤油的质量相同,吸收相同的热量,根据,煤油的比热容为水的比热容的二分之一,煤油升高的温度为水升高温度的2倍,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)A.热传递发生的条件是温度差,如果温度一样,不会发生热传递,故A错误;
B.0℃的冰变成0℃的水的过程中,吸收热量,内能增大,温度不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有热量,故C错误;
D.摩擦生热,是做功的方法改变物体内能的,故D正确;
故选D。
(4)A.洗衣机工作时,消耗电能,将电能转化成机械能,故A错误;
B.电水壶工作时,消耗电能,将电能转化为内能,故B错误;
C.用热水泡脚,内能发生转移,转移到人身上,身体会感觉暖和,说明内能可以转移,故C正确;
D.根据能量守恒定律,能量无论是转化还是转移,能量总和保持不变,故D错误;
故选C。
(5)计算水温由70℃升高到92.5℃,水吸收的热量
【分析】(1)质量和吸收热量相同的水和沙子,沙子温度差大;
(2)探究不同物质的吸热能力时,需要保持质量相等,当质量和吸收热量相同时,根据比热容关系,判断温度差的关系;
(3)热传递的条件是温度差;热量是热传递时改变的能量;摩擦生热属于做功改变内能;
(4)根据消耗的电能和获得的能量,判断能量变化;
(5)根据Q=cmΔt,计算物体吸收热量的多少。
11.【答案】(1)大;吸收
(2)先增大后减小
【解析】【解答】(1)根据图像,在对甲球加热时,由于甲球中水的比热容较大,温度升高慢,且水在蒸发时需要吸收热量,所以没有破裂;
(2)对乙球加热时,开始球内的气体吸收热量,内能增大,当球破裂时,内能对外做功,内能减小。
故答案为:(1)大;吸收;(2)先增大后减小。
【分析】(1)水的比热容较大,在吸收热量时,温度变化小,水在蒸发时需要吸收热量;
(2)吸收热量的物体内能增大,物体对外做功时,内能减小
12.【答案】(1)
(2)kG
(3)k2G
(4)
【解析】【解答】解:(1)已知球的重力为G,速度为v,球在甲图中匀速运动,根据动能的计算公式:
球的动能:E==;
(2)由甲图可知,球在水平杆上运动,所以球对杆的压力:F压=G,
球在甲图中匀速运动,球水平方向受到的风力与摩擦力是一对平衡力,
所以风力:F=f=kF压=kG;
(3)乙图中风力与甲相同,由此得到球对杆的压力:F压′=F=kG,
所以球下滑过程中受到的滑动摩擦力:f′=kF压′=k×kG=k2G;
(4)小球下落过程中重力:W重力=Gh,
克服摩擦所做的功:Wf′=f′h=k2Gh,
由题:W重力=Wf′+E′,
所以小球滑下时的动能:E′=W重力﹣Wf′=Gh﹣k2Gh=Gh(1﹣k2),
根据动能公式:E′==Gh(1﹣k2),
解得:vt=.
故答案为:(1);(2)kG;(3)k2G;(4).
【分析】(1)已知球的重力为G,速度为v,根据动能的计算公式可得到球在甲图中的动能;
(2)球在甲图中匀速运动,球水平方向受到的是平衡力,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,由此计算风力;
(3)乙图中风力与甲相同,由此得到球对杆的压力,从而计算此时的滑动摩擦力大小;
(4)小球下落过程中重力所做的功等于克服摩擦所做的功与小球所具有的动能之和,由此求出小球的动能,由动能公式计算小球速度.
13.【答案】(1)解:加热
(2)解:由表格数据可知,电水壶加热挡的功率 ,
由 可知, 的阻值: ;
电水壶处于保温挡时, 、 串联,串联的总电阻: ,
电水壶的保温功率: ;
答:发热电阻 的阻值为 ,电饮水机的保温功率为200W;
(3)解:水的体积: ,
利用 可知水的质量: ,
由图2可知, 内,水的初温 ,末温 ,
则 内水吸收热量: ;
由 可知, 内电水壶消耗的电能: ,
这段时间内电水壶加热效率: 。
答: 内电饮水机的加热效率为 。
【解析】【解答】(1)根据电路图,S1闭合,S2接1时,电路中有R2接入,串联的电阻较少,饮水机处于加热档;
【分析】(1)串联的电阻越少,电功率越大;
(2)根据电压和电功率计算电阻;根据串联电路电阻规律,计算总电阻;利用电压和电阻,计算电功率;
(3)根据密度和体积的乘积计算质量;利用物体的比热容、质量和温度差的乘积,计算热量;利用电功率和时间的乘积计算电能;利用吸收的热量和消耗的电能的比值,计算电热效率。
14.【答案】(1)无规则运动;原子
(2)做功
(3)降低
(4)15
15.【答案】(1)将玻璃管上下颠倒几次;细
(2)吸引轻小物体
(3)同种;电子
【解析】【解答】(1)在比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验中,在直玻璃管中应先注入水,注入酒精后将玻璃管上下颠倒几次,目的是记录水和酒精混合前的总体积。
因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了,为了实验现象更明显,应该选取内径较细的玻璃管。
(2)当带电的塑料棒靠近静止的铝箔条一端时,铝箔条会旋转起来,说明铝箔条受到了带电塑料棒的吸力的作用,这表明:带电物体能吸引轻小物体,还说明力可以改变物体的运动状态。
(3)用干燥的手从上向下捋几下细丝,手与塑料细丝摩擦,摩擦起电,手带了一种电荷,细丝带了另一种电荷;由于不同的塑料细丝带有同种电荷,同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来。
摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。
【分析】
(1)两种液体混合后体积小于各自体积之和,说明分子之间存在间隙;
(2)自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体;
(3)材料对电荷的束缚能力越强,越容易得到电子带负电,材料对电荷的束缚能力越弱,越容易失去电子带正电。
16.【答案】(1),5V,3V
(2)0.4A
(3)8V,0V
17.【答案】(1)乙;(2)63000J;(3)
18.【答案】(1)
(2)物体在竖直方向做匀速直线运动,处于平衡状态,物体受到向下的摩擦力,向下的重力,向上的拉力,受力分析可得,0~10s摩擦力
(3)4J;1W
(4)向上运动;
【解析】【解答】(1)由图2可知,物体的s-t图像是一条过原点的斜线,所以物体做匀速直线运动,0~10s物体的速度由相等,物体A的速度
6~10s内A的速度随时间变化图像,如图所示:
(3)0~4s物体A做匀速运动,由(1)可知,物体A的速度为0.2m/s,0~4s物体A运动的距离
0~4s拉力F对物体A做的功
0~4s拉力F的功率
(4)当磁力和拉力都撤去时,物体有向上的速度,由于惯性,物体继续向上运动,此时物体只受重力,受力示意图如图所示:
【分析】(1)先结合s-t图像得出物体的运动状态,进一步得出v-t图像。
(2)分析0-6s磁铁A的运动状态,然后分析其受力情况,结合拉力的大小变化和力的平衡条件判定其受到摩擦力的大小变化。
(3)0~4s物体A做匀速运动,由(1)可知,物体A的速度为0.2m/s,利用速度计算公式求得0~4s物体A运动的距离,利用W=Fs求得拉力F对物体A做的功,再利用P=求得0~4s拉力F的功率。
(4)当磁力和拉力都撤去时,物体有向上的速度,由于惯性,物体继续向上运动,此时物体只受重力,然后作出力的示意图。
19.【答案】(1)0.5
(2)解:W有=Gh=1N×0.1m=0.1J
W总=FS=0.5N×0.3m=0.15J
W额外= W总-W有=0.15 J-0.1 J =0.05 J
(3)解:η=W有/W总=0.1J/0.15J =66.7 %
(4)增大
【解析】【解答】(1)弹簧测力计的指针位置在0和1之间,力的大小是0.5N;
(4)杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重力做额外功,则W有+W额=W总,杠杆的重心提升的高度为h1,则Gh1+Gh1=Fh2,其中G、h1、G杠杆不变,钩码从A到B时,上升高度相同,所以有用功不变;杠杆上旋的角度变小,克服杠杆重力做的额外功W额=G杠杆h变小;所以总功变小,根据有用功和变小的总功,计算的机械效率变大。
【分析】 (1)根据弹簧测力计指针的位置,测量力的大小;
(2)根据重力和高度的乘积计算有用功,利用拉力和距离的乘积计算总功,总功和有用功的差,计算额外功;
(3)有用功和总功的比值,计算机械效率;
(4)增大杠杆上的阻力臂时,若有用功不变,总功减小,机械效率变大。
20.【答案】(1)1
(2)400
(3)大
【解析】【解答】(1)图甲中,R与R0串联,电压表测量R0的电压。图乙中,空载时,R的阻值为300Ω,电路电流为:,
电压表的示数为:;
(2)图乙中,R受到的压力越大,阻值越小,电路电阻越小,电流越大,R0的电压越大,电压表的量程为0~3V,则当电压表示数最大为3V时,R受到的压力最大,此时电路电流为:,R的电压为:,
R的电阻为:;
图乙中,此时R受到的压力为400N,则该电子秤可测最大压力为400N。
(3)若电子秤结构和电压表量程不变,电子秤的最大称量达到最大测量值时,电压表示数最大为3V,此时电路的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,在电路中AB间串联一个电阻,则此时R的阻值变小,则可使电子秤的最大称量变大。
【分析】(1)根据压力最小,判断最大电阻,根据,计算电流;结合U=IR,计算分压;
(2)电压表示数最大时,结合电阻,利用,计算电流,结合串联电路分压规律,计算电阻;再根据电阻和压力关系,判断压力;
(3)在串联电路中,多串联电阻,当电压表示数一定时,压敏电阻阻值减小,测量的压力变大。
(1)由图甲得,R与R0串联,电压表测量R0的电压。由图乙得,空载时,R的阻值为300Ω,此时电路电流为
由欧姆定律得,此时电压表的示数为
(2)由图乙得,R受到的压力越大,阻值越小,此时电路电阻越小,由欧姆定律得,电路电流越大,R0的电压越大。电压表的量程为0~3V,则当电压表示数最大为3V时,R受到的压力最大,此时电路电流为
R的电压为
由欧姆定律得,此时R的电阻为
由图乙得,此时R受到的压力为400N,则该电子秤可测最大压力为400N。
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,电子秤的最大称量达到最大测量值时,电压表示数最大为3V,由串联电路中电流处处相等与欧姆定律得,此时电路的电流不变,电源电压不变,则电路总电阻不变,在电路中AB间串联一个电阻,则此时R的阻值变小,则可使电子秤的最大称量变大。
21.【答案】(1)8.4×105;42%;0-2min
(2)等于;50;1:1;根据当两种液体 Qa: Qb=2:1, ma: mb=2:1, 所以, ca: cb=1:1
【解析】【解答】(1)由图可知,水在“2-4min”内温度由50℃上升到70℃,水吸收的热量为:
;
“2-4min”时间段,天然气完全燃烧放出的热量为:
,
“2-4min”时间段热效率为:
;
在烧水过程中, “0-2min”、 “2-4min”在相同的时间内,天然气放出的热量相同,由图可知,在“0-2min”内水的温度变化较大,根据可知,水吸收的热量较多,根据可知,“0-2min”时间段的热效率高。
(2) ① 每分钟液体吸收的热量相同 ,所以液体a、b都加热 3min 时,液体a吸收的热量等于液体b吸收的热量;
② 由图可知,液体a在6min内温度由10℃升高到30℃,温度变化了20℃,根据可知,6min-12min时,液体a在6min内温度变化也为20℃,所以12min时,液体a温度升高到50℃;
③ 由图可知,3min内液体a、b温度变化20℃(△t相同) ,
,,
根据,
故两液体的比热容之比为1:1。
【分析】(1)根据求水吸收的热量;
根据求出天然气完全燃烧放出的热量;
根据求用天然气烧水时的热效率。
(2)①每分钟液体吸收的热量相同;
②根据可知,同种物质吸收了相同的热量后,温度变化相同。
③根据推导。
22.【答案】减小摩擦;三孔;1.26×106J;3.4A;32.3Ω;93%
23.【答案】电源;拧下一只小灯泡,闭合开关,若另一只小灯泡不发光,则L1、L2是串联;若另一只小灯泡发光,则L1、L2是并联;错误的;调换两灯泡的位置,观察灯泡的亮暗是否变化
24.【答案】(1)0.60;0.50;0.40
(2)从表2可知:A1表与A2表示数相同,因此灯L1、L2亮度变化的原因是:电路中电阻R发生断路故障.对照表1与表2中,位置A(或B或C)的V1表与V2表的示数可知,灯L1变亮(U1=3.60V→U1’=4.00V),灯L2变暗(UI =1.20V→U'I=0.80V)
(3)从表3可知:A1表与A2表、V1表与V2表示数相同,因此灯L1、L2亮度变化的原因是:电路中灯L1发生短路故障.对照表1与表3中,位置A(或B或C)的V1表与V2表的示数可知,灯L1熄灭(UI=3.60V →UI’=0),灯L2变亮(UI=1.20V→U1’=2.40V)
【解析】【解答】(1)除去滑动变阻器两端电压之外的总电压U=4.8V,R2两端的电压UR2=1.2V,
故L1两端电压UL1=4.8V-1.2V=3.6V
又IL1=0.36A,故RL2=RL1===10Ω;
通过L2的电流为;
又并联电路的总电流等于个支路电流之和,在串联电路中电流处处相等,
故A2的示数I2=I3+IL2=0.60A;
同理,剩下两次A2的示数依次为:0.50A,0.40A
故答案为:
实验序号
A1表示数/安
A2表示数/安
A3表示数/安
V1表示数/伏
V2表示数/伏
1
0.36
0.60
0.48
4.80
1.20
2
0.30
0.50
0.40
4.00
1.00
3
0.24
0.40
0.32
3.20
0.80
【分析】首先分析电路图的连接方式:
灯泡L1与电流表A1串联后再与电阻R1并联,电阻R2与电流表A3串联后再与灯泡L2并联,两并联后的部分电路再通过电流表A2串联在一起;
电压表V1测除去滑动变阻器两端电压之外的总电压,V2测R2两端电压;
(1)已知除去滑动变阻器两端电压之外的总电压和R2两端电压,根据串联电路具有分压作用可以求得L1两端电压,又知通过L1电流,根据欧姆定律解得L1阻值,L2、L1完全相同,再根据欧姆定律解得通过L2电流,根据串并联电路的电流特点解得A2的示数;
(2)从表2可知:A1表与A2表示数相同,即电路中电阻R1发生断路故障,再根据串联电路具有分压作用,求得L1、L2两端的电压变化情况判断灯泡的亮度;
(3)从表3可知:A1表与A2表、V1表与V2表示数相同,因此灯L1、L2亮度变化的原因是:电路中灯L1发生短路故障,L1熄灭,此时电源电压全在L2两端,故L2变亮。
25.【答案】(1)解:汽车总重:
G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N,
汽车对地面的压力:
F=G=3×104N,
汽车对地面的压强:
p= = =3×105Pa
(2)解:汽车电动机的电功率:
P电=UI=300V×50A=15000W,
电动机的机械功率:
P机=P电× =15000W× =12000W,
∵P=Fv,
∴v= = =10m/s
(3)解:地面上每平方米面积接受太阳辐射功率:
P0= =1000W/m2,
由题意知,15%P0S板=P电,
∴S板= = =100m2;
建议:提高太阳能电池光电转化率
【解析】【分析】(1)知道汽车的总质量,利用重力公式G=mg求汽车总重,知道受力面积,利用压强公式p= 求汽车对路面的压强;(2)知道电动机工作电流和工作电压,利用P=UI求汽车电动机的电功率,知道该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值,可求电动机的机械功率,求出牵引力大小,利用P=Fv求该车匀速前进的速度;(3)利用P0= 求出地面上每平方米面积接受太阳辐射功率,由题知,15%P0S板=P电,据此求所需的太阳能电池板的最小面积;
建议可从提高太阳能电池光电转化率、减小车的质量、提高电动机效率等方面说明.
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