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专题05 探究题(期中专项训练)2025-2026学年九年级物理上学期新教材苏科版
一、实验探究题
1.以下是“探究杠杆平衡条件”的实验
(1)实验前,为使杠杆在水平位置平衡,应将如图甲所示的杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调.
(2)在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处钩码拿掉一个,使杠杆在水平位置再次平衡,应将B处钩码向 (填“左”或“右”)移动 个格.
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (填“变大”或“变小”),原因是 .
2.如图甲所示是“探究水和食用油吸、放热性能”的实验装置,实验中用相同规格的电加热器给水和食用油加热。
(1)实验中应保证水和食用油的初温与 (选填“质量”或“体积”)都相同;
(2)实验中用相同规格的电加热器加热相同的时间,可以认为水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)记录实验数据并绘制出两种液体温度随加热时间变化的图像如图乙所示。由图像可知,水和食用油升高相同的温度, 的加热时间更长,说明它的吸热能力更强;为了表示不同物质吸、放热性能,物理学中引入了比热容这个物理量,物质吸、放热能力越强,它的比热容就 (选填“越大”或“越小”);
(4)已知水的比热容为,由图乙可知,食用油的比热容 J/(kg·℃)。
3.小刚双手对搓后感觉手上发热,这是通过 的方式改变手的内能,这与汽油机工作中 冲程的能量转化相同。
4.如图所示为探究杠杆平衡条件实验装置。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在不挂钩码时,在水平位置保持平衡并静止,这样做的目的是:(选填序号)。
A.消除杠杆自身重力对实验的影响
B.便于直接从杠杆上读出力臂的值
(2)调节平衡后,在杠杆如图所示位置处挂2个钩码,则在A点处应挂个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
5.探究物质的吸热能力,通常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
当热源相同时,通过加热时间的长短便可知吸收热量的多少。小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时,采用了相同的加热装置,详细的实验数据如下表所示。
液体名称
液体质量m/g
初温t1/℃
末温t2/℃
加热时间t/min
吸热情况“多”或“少”
甲
10
30
40
6
多
乙
10
30
40
3
少
分析表中信息,小明采用的是方案 (选填“一”或“二”);
分析表中数据,可得出的结论: 的吸热能力强(选填“甲”或“乙”);
如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选 液体作发动机冷却液。
6.如图甲所示是“比较不同物质的吸热能力"的实验装置.
(1)该实验中除了温度计和天平,还缺少的测量仪器是 。
(2)实验时,小明选用相同的电加热器,通过比较 来得知A、B两种液体吸热的多少,实验中还必须保证A、B两种液体的 相同;
(3)为了比较不同物质的吸热本领。可以通过给液体加热到相同温度来比较所用的时间,加热时间长的液体吸热能力 ;也可以通过给液体加热相同时间比较升高的温度,升高温度多的液体吸热能力 ;(以上两空均选填“强”或“弱”)
(4)小红做相同的实验,并绘出温度随时间变化的图象(如图乙)。分析图象可知: (填"A"或"B")液体比热容大。若A、B两种液体从20℃分别升高到35℃和40℃,吸收热量之比为1:2,则A、B液体的比热容之比为 。
7.小明利用如图装置,完成“探究不同物质吸热升温的现象”的实验。
(1)实验中,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 (选填“A”“B”“C”或“D”);
(2)实验中,物质吸收热量的多少是通过 来反映的;
(3)小明设计了如下两个方案比较不同物质吸热升温的性质:
方案一:加热相同时间,比较升高的温度;
方案二:升高相同的温度,比较加热的时间。
你认为 (选填“方案一”“方案二”或“两方案都”)可行。
8.如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
物质
初温/
加热时间/
末温/
水
20
4
30
煤油
20
4
40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的 (选填“质量”或“体积”)相等;
(2)本实验中通过比较 的多少来反映物质吸收热量的多少,这种科学探究方法称为 法;
(3)本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱,分析数据可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水 的性质。
9.在测定斜面的机械效率的实验中,小明采用了如图所示的装置,正确记录的测量结果如下表:
小车的
重力G/N
斜面高度
h/m
沿斜面
拉力 F/N
斜面长
s/m
5
0.4
4
1.0
由上表的数据计算可知:
(1)做的有用功为 J.
(2)机械效率为 .
10.某物理学习小组,针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了实验探究。
疑惑一:斜面的机械效率越高越省力吗?
疑惑二:斜面倾斜程度越大拉力越大,滑块受到的摩擦力也一定越大吗?
[实验探究]
将长度为lm的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面(如图所示)。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量。表一呈现的是部分实验数据:
表1
实验次数
1
2
3
4
斜面高度h/m
0.15
0.20
0.25
0.30
拉力F/N
2.7
3.2
3.6
4.1
机械效率
0.56
0.63
0.73
请回答下列问题:
(1)表一中第3次实验的机械效率是 ;
(2)分析表一实验数据可解决疑惑一的问题,写出正确的结论。 ;
(3)进一步分析表一实验数据可得,疑惑二的正确结论是:斜面倾斜程度越大拉力越大,但摩擦力不一定越大(摩擦力越小)。简述理由: 。
11.实验桌上有:质量为20g的钢球A、质量为30g的钢球B、物块C、一把刻度尺,以及如图所示的装置。装置中斜槽末端跟水平面平滑连接,钢球从斜槽上某位置由静止滚下后在水平面上运动。运动的钢球碰上静止在水平面上的物块后,能将其推动一段距离s,这说明钢球对物块做了功。可以将钢球动能的测量转化为对 的测量。已知钢球运动到斜槽底端时的速度大小跟钢球的质量无关,且随释放的高度增大而增大。利用上述装置及器材探究钢球的动能跟钢球的质量是否有关。
(1)请你将实验步骤补充完整
①将物块C放在水平面P点处,将钢球A从斜槽M点处由静止释放,用刻度尺测出物块C被推动的距离s,将钢球A的质量m和物块C被推动的距离s的数值记录到表格中。
②将物块C仍放在水平面P点处, ,仿照步骤①再次实验,记录对应数据;
(2)画出记录实验数据的表格 。
12.为了探究“不同物质的吸热能力”,在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,可以通过比较 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映两种液体吸收热量的多少;
(2)由图像可知,升高相同的温度,液体 (选填“A”或“B”)的加热时间更长,说明它的吸热能力更强。
(3)冬天,如果你想自制暖手袋,应选液体 (选填“A”或“B”) 作为供暖物质,其效果更佳。
13.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,实验过程如图所示。
(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 (控制变量法/转换法)。若水平面绝对光滑,本实验将 (能/不能)达到探究目的。
(2) 由甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与 有关。
(3) 小华根据甲、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是 (正确/错误)的,理由是 。
(4) 小王同学用如图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 (正确/错误)的,理由是 。
14.小明在学习了杠杆相关的知识后,想到可以利用一只铅笔和一枚一元硬币来估测一把均匀的刻度尺质量。
② 他设计的实验报告如下,请填写空格处的内容。
实验目的:估测一把刻度尺的质量。
实验器材: 一只铅笔、 一枚一元硬币(质量记为m)、刻度尺。
实验步骤:1.把铅笔放在水平桌面上作为支撑,将刻度尺垂直放在笔身上;
2.调节刻度尺与笔的位置,使刻度尺在水平位置保持平衡,如图(a)(b)所示,记录刻度尺被支撑位置刻度d1,即刻度尺重心位置;
3.如图(c)所示,将硬币放在刻度尺的一端,读出此时硬币底面中心所在位置的刻度d2;
4.保持硬币的位置不变,调节刻度尺与笔的位置,使得刻度尺在 位置平衡,读出此时 位置的刻度d3;
5.刻度尺的质量约为 。(用d1、d2、d3表示)
②实验步骤4中,小明使刻度尺在此位置保持平衡的目的是 ;
③ 小明发现,在这个实验中他考虑了刻度尺的重力,但是在“探究杠杆平衡的条件”的实验中,并没有考虑杠杆的自身重力。他经过思考后发现,这是因为
A. 钩码重力远大于杠杆的重力,所以杠杆重力可以忽略不计
B. 由于杠杆是均匀的,只要杠杆在水平位置平衡,就不会对实验结果造成影响
C. 杠杆的中点支在铁架台上,当杠杆在水平位置平衡后,消除了杠杆自身重力对实验的影响
15.在探究杠杆的平衡条件的实验中:
(1)将装置放在水平桌面上,将平衡螺母向右调节后,杠杆在水平位置平衡。未调节平衡螺母时,杠杆静止时的情况应如图 (选填“甲”或“乙”)所示;同组的小张同学提出疑问:实验时为什么要使杠杆在水平位置平衡?你认为这样做的好处是 ;
(2)实验中,应做多次实验,其目的是 。在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,获得的实验数据如下表,可得出杠杆的平衡条件是 ;
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.4
2
0.3
(3)小组成员用质地均匀的刻度尺制作了一个简易杠杆,调平后在两边各放置数量不同的完全相同的橡皮,如图丙所示时杠杆再次达到平衡,则力臂 ;两边同时各取走一块橡皮,杠杆将会 (选填“顺时针”或“逆时针”)运动。
16.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如表所示:
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉力
F/N
绳端移动
距离s/m
机械效率
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,第2次实验的机械效率约为 (结果精确到0.1%);
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图 所示装置来完成的;
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与 无关;
(4)通过比较 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;(填序号)
(5)根据以上结论和生活经验,不能提高滑轮组的机械效率的是 。
A.使用轻质动滑 B.增加所提物体重力
C.给机械加润滑油 D.增加重物上升高度
17.小明同学学习了燃料热值的有关知识后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。他自己设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果如表。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验的可靠性,小明选择两套完全相同的装置,实验中除了要控制水的初温相同外,还要控制水的 相同;
(2)在安装、调整甲图中实验器材时,应 (选填“点燃”或“不点燃”)煤油灯;
(3)通过表格中记录的数据,你认为煤油和菜籽油中,热值较大的是 ;
(4)小明利用水的比热容及实验中所测的数据 (选填“能”或“不能”)准确算出煤油和菜籽油的热值大小,原因是 。
18.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小明所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止时如图甲所示。此时,应该将 (选填“右端螺母向右调”、“右端螺母向左调”或“左端螺母向右调”),直到杠杆水平并静止平衡;
(2)如图乙所示,在杠杆左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂 个钩码;
(3)如图丙所示,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,使杠杆仍然保持在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 ;
(4)请在图丙中画出钩码对A点的拉力的力臂。
19.在探究物质熔化特点的实验中,选取质量相等的甲、乙两种固体装入相同的试管中,用如图所示的两套完全相同的装置加热。
(1)实验中需要的测量工具是天平、 和 ;
(2)试管中的固体物质用 (“整块”或“颗粒”)好;
(3)根据实验数据绘制的温度-时间图象如图所示,由图象分析可知:
①甲,乙均为晶体,因为它们在熔化时 ;
②甲、乙在固态时的比热容大小关系为 (填“>”、“<”或 “=”);
③甲、乙在熔化过程中吸收的热量大小关系为 填“>”、“<”或 “=”)。
20.用鸡蛋做以下实验。
(1)如图甲,将鸡蛋放进茶叶水中煮较长时间,剥开发现蛋白变色,这是 现象;
(2)如图乙,用尺子快速水平击打杯口的硬纸片,鸡蛋由于 未随纸片飞出,最终落入杯内是因为受到 的作用;
(3)如图丙,在瓶中放入点燃的酒精棉,用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,过了一会儿发现鸡蛋在 的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,鸡蛋并没有破裂,这是通过 减小对鸡蛋的压强。
21.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)实验前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,其目的是便于测量 ;
(2)将杠杆调成水平位置平衡后,如图乙所示,在A点处挂3个钩码,则应在B点处挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取下一个钩码,杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是 (选填“A”或“B”);
A.取平均值减少误差 B.使实验结论具有普遍性
(4)战国时期的《墨经》中最早记述了秤的杠杆原理,如图丙,“权”“重”对应杠杆中的力,其中“重”表示被测量的物重,“标”“本”分别对应两个力的力臂。为了增大杆秤的量程,可采取的方法是 (写出一种即可)。
22.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平,操作过程如图1所示,为了使操作更加简便且能减小误差,更加合理的顺序是 (填字母);
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N,石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)排开液体所受的重力;
(3)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其它步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到相同的结论;
(4)下列情况对得出实验结论没有影响的是 ;
A.整个实验过程中弹簧测力计没有校零
B.溢水杯中的水没有装满
C.从溢水杯中溢出的水洒了一些在桌上
D.C步骤中石块触碰到了容器底部
(5)另一兴趣小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图2所示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入200mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡。拿掉水杯后,再向瓶中加入200mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略瓶子的质量,则鹅卵石的密度是 kg/m3。
23.如图所示,小乐用轻质杠杆(自身重力不计)、完全相同的铝块甲和乙、细线、密度值已知的A、B两种液体(密度分别为ρA、ρB),自制了可测量液体密度的杠杆密度计。分析下列步骤后,回答问题:
步骤一:杠杆两端分别挂甲和乙,将乙浸没于液体A,用细线将杠杆悬于O点,使杠杆水平平衡。在杠杆上挂甲处标记刻度ρA。
步骤二:将乙浸没于液体B,只将挂甲的细线向右移动,使杠杆再次水平平衡。在杠杆上挂甲处标记刻度ρB。
步骤三:通过等分法均匀画出其他刻度线。
(1)如图所示,杠杆水平平衡时,细线拉力大小关系是F1 F2(选填“>”或“<”);
(2)A、B两液体的密度大小关系是ρA ρB(选填“>”或“<”);
(3)当液体密度变化时,若挂甲的细线到悬挂点O的距离Lx与液体密度ρx是一次函数关系,则该密度秤的刻度是均匀的。据此判断:小乐“通过等分法均匀画出其他刻度线”的方法是 (选填“合理的”或“不合理的”)。
24.小明所在的实验小组要“探究杠杆平衡条件”,实验室提供的实验器材有:
A.带有均匀刻度的匀质杠杆
B.带固定轴的支架
C.弹簧测力计(不计重量,量程为10N)
D.刻度尺
E.钩码若干(每个质量m=100g)
F.细线
(1)实验前,将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态;为了使杠杆在水平位置平衡,则应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,其目的是便于在杠杆上直接读出 。
(2)如图乙所示,在A点挂2个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N(g取10N/kg),
(3)小明在图乙的基础上保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置时,杠杆仍然保持水平平衡,如图丙所示,则此过程中测力计的拉力F将 ,F与其力臂的乘积变化情况是 (均选填“变大”、“变小”或“不变)
(4)图丁是猴、兔分萝卜过程的两张漫画。看似取得了皆大欢喜的结果,但根据杠杆的平衡条件可知,实际上猴子分得的萝卜重量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)兔子分得的萝卜重量。
25.如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同.
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验.
(2)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2.4×106
2
15
25
?
根据表中数据计算,燃料2的热值为 J/kg.
(3)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小,你认为出现这种情况的主要原因是 .
26.汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中。
(1)甲、乙两次实验探究的是动能与 的关系;
(2)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是: ,与乙图实验进行比较,可以得出: 相同时,质量越大,动能越大。为了实验安全,需改进丙图实验,再与乙图实验对比,在不改变木板长度的情况下,以下可行的方法是 (填写正确选项前的字母);
A.换用质量更小的钢球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块
(3)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案:用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能 (填“相同”或“不同”),放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。
27.在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
实验序号
斜面的倾斜程度
物块的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(1)表格中第三次实验的机械效率为 (结果保留一位小数),分析表中数据可得该实验是探究 (选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是∶在其他条件一定时,斜面 ,机械效率越高;
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面;
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率;
③保持斜面的 不变,改变斜面的 ,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率;
④比较两次 的大小,即可验证猜想是否正确。
答案解析部分
1.【答案】(1)右
(2)左;2
(3)变大;阻力和阻力臂保持不变,动力臂逐渐减小
【解析】【解答】1)杠杆平衡前,左端重,所以平衡螺母向右调节
综上 第1空为右
2) 在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后,杠杆重新在水平位置平衡,若将A处钩码拿掉一个,左边为6×1N,使杠杆在水平位置再次平衡,应将B处3N×2,所以钩码向 左移动2格子
综上第1空为左;第2空为2
3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 大,力臂逐渐变小
综上第1空为变大;第2空为阻力和阻力臂保持不变,动力臂逐渐减小
【分析】根据杠杆平衡原理填空
1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂,所以将A处钩码拿掉一个,左边为6×1N,右端必须为力与力臂乘积为6×1N才能平衡,所以B出钩码向 左移动2格子
2、杠杆的调平:调平原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂,当指针偏左表明左侧较重,所以需要增加右侧力和力臂
3、弹簧测力计逆时针转动,力臂减小,力逐渐增加
2.【答案】质量;等于;水;越大;
3.【答案】做功;压缩
【解析】【解答】做功改变物体内能,与压缩冲程的能量转化相同。
综上第1空为做功;第2空为压缩
【分析】根据压缩冲程的特点填空
压缩冲程的能量转化为:活塞向上移动,压缩气体使得内能增加,能量转化为机械能转化为内能。
4.【答案】A,3
5.【答案】二;甲;甲
【解析】【解答】由表可知,小明加热的两种液体质量相同、升高温度相同,加热时间不同,是采用方案二。质量相同的两种液体,升高温度也相同,甲加热时间长,吸收的热量多,所以甲的吸热能力强。作为冷却液,需要吸热能力强的物质,故应选甲液体作为冷却液。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,相同质量的物体下降相同的温度,比热容大的物体释放的热量多;作为冷却剂,比热容越大越好,可以吸收更多的热量。
6.【答案】(1)秒表
(2)加热时间;质量
(3)强;弱
(4)B;2:3
【解析】【解答】1) 比较不同物质的吸热能力的原理为Q=cmΔt,变量为材料,所以要保持质量相同,相同的加热时间保持吸收的热量相同,所以需要秒表控制加热时间相同
综上 第1空、秒表
2) 小明选用相同的电加热器,通过比较 加热时间来得知AB的液体吸热的多少,要保持待加热材料质量相同
综上第1空、加热时间;第2空、质量
3) 通过给液体加热到相同温度来比较所用的时间,加热时间长的液体吸热能力,物体吸热能力强,根据Q=cmΔt可知,加热相同时间,Q相同,升高温度较高,C较小,所以加热能力弱
综上第1空、强;第2空、弱
4)比较AB可知,加热相同时间,A的温度变化量大,所以A的比热容较小,B的大,根据Q=cmΔt可知,,解得 A、B液体的比热容之比为 2:3
综上第1空、B;第2空、2:3
【分析】探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);加热时间过长,表明吸收热量较大,所以水的质量较多或者初温较低,或者没有加盖三种原因
7.【答案】(1)BC
(2)加热时间
(3)两方案都
【解析】【解答】1)探究不同物质的吸热情况,所以器材组合为 BC
综上 第1空为BC
2) 物质吸收热量的多少是通过 加热时间来反映的
综上 第1空为加热时间
3)两方案均可行
综上 第1空为两方案都
【分析】根据Q=cmΔt的试验原理进行操作步骤,注意试验中要保持不同物质的初温、质量相同填空
1、探究不同物质吸热升温的现象,需要试验仪器有:相同的热源、不同的待加热物体,物体吸热量通过加热时间反应
2、热量的计算:原理为Q=cmΔt,可根据 加热相同时间,比较升高的温度 ,温度升高越快比热容越小, 升高相同的温度,比较加热的时间 ,加热时间越长,比热容越大。
8.【答案】质量;加热时间;转换;水和煤油升高的温度;水;比热容大
9.【答案】(1)2
(2)50%
【解析】【解答】解:(1)重物的重力5N,高度为0.4m,所以有用功W=Gh=5N×0.4m=2J
故答案为:2;
(2)机械效率
综上第1空、50%。
【分析】有用功为物体克服重力做功,计算公式为W=Gh,总功为拉力做功,计算公式为W=Fs。
10.【答案】(1)0.69
(2)机械效率越高的斜面,不一定省力(机械效率越高的斜面越费力)
(3)因为由实验数据可知斜面倾斜程度变大,斜面的机械效率随之也变大,额外功占总功的比例变小,所以摩擦力不一定变大(斜面倾斜程度变大,滑块对斜面的压力变小,因此滑块受到的摩擦力变小)
【解析】【解答】(1)表一中第3次实验的机械效率 = ≈69
(2)从表中第1到3次实验可以看出,机械效率逐渐增大,拉力也逐渐增大,越来越费力。所以说斜面的机械效率越高不一定越省力。
(3)斜面的长度一定,斜面越高,倾斜程度越大,从表中数据可知倾斜程度越大拉力越大,但倾斜程度越大滑块对斜面的压力越小,斜面的光滑程度不变,压力越小摩擦力越小。
【分析】(1)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用效率公式求出第3次斜面的机械效率。
(2)分析表中的拉力和机械效率之间的关系,即可得出斜面的机械效率越高是否省力。
(3)根据机械效率的大小判定摩擦力的大小变化情况。
11.【答案】物块被推动的距离s;将钢球B从斜槽M点处由静止释放;
12.【答案】加热时间 A A
(1)加热时间
(2)A
(3)A
【解析】【解答】探究不同物质的吸热能力时,
(1)实验中,酒精灯相同,对A和B加热时,加热时间越长,物质吸收的热量越多,用加热时间的长短表示A和B吸收热量的多少。
(2)图乙中,A和B的质量相等,从10℃加热至30℃时,A需要加热5min,B需要加热2.5min,则A吸收的热量比B吸收的热量多,则A的吸热能力更强。
(3)根据,质量和降低相同温度时,A的不让人更大,放热更多,选液体A作为供暖物质。
【分析】(1)利用相同的加热装置,利用加热时间表示物体吸收热量的多少;
(2)当质量和温度差相同时,加热时间越长,吸收热量越多,吸热能力越强;
(3)质量相同时,比热容越大,降温相同时,放出热量越多,供热能力强。
13.【答案】(1)转换法;不能
(2)速度
(3)错误;没有控制速度一定
(4)错误;实验中没有控制水平面的粗糙程度相同
【解析】【解答】(1)实验中通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的。
(2)由于甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,所以到达水平面的时的速度不同,推动木块移动的距离不同,即对木块做功多少不同,表明小球的动能不同,故可以得出结论:物体的动能大小与速度有关。
(3)小华的看法是错误的,因为要探究动能与质量的关系,需要保证小球的速度不变,甲、丙两图中小球下落的高度不同,则到达水平面的速度不同,所以,不能得出动能大小与质量的关系。
(4)图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故错误的。
【分析】(1)实验中运用了转换法;
(2)物体的动能大小与速度有关;
(3)要探究动能与质量的关系,需要保证小球的速度不变;
(4)探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同。
14.【答案】水平;铅笔重心;;便于力臂的测量;C
15.【答案】乙;便于测量力臂;得出普遍规律,避免偶然性;;3∶2;顺时针
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件的实验中,(1)根据题意,实验前,平衡螺母向右调整后,在水平位置平衡,则未调整平衡螺母时,杠杆静止时杠杆的右端高,静止时的情况如图乙。杠杆在水平位置平衡,杠杆的重心在支点上,力臂为零,重力对杠杆平衡不产生影响;还可从杠杆所标刻度直接读出力臂。
(2)实验中,应做多次实验,分析数据,得到杠杆的平衡条件,探究普遍规律,避免偶然性。
分析表中的实验数据:,
则:动力×动力臂=阻力×阻力臂,杠杆平衡条件可表示为
(3)根据杠杆的平衡条件,设每个橡皮的重力为G,则
可得:,若两边同时各取走—块橡皮,则左边为:,右边为,
由于,所以杠杆的右端将下沉,即杠杆将会做顺时针运动。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,水平平衡的杠杆,便于测量力臂;
(2)探究杠杆的平衡条件时,需要多次实验,探究普遍性;总结杠杆的平衡条件是;
(3)根据杠杆的平衡条件,计算力臂的关系,当杠杆上的力改变时,结合力臂,判断是否平衡。
16.【答案】匀速;55.6%;丙;重物上升的高度;1、3;D
17.【答案】质量;点燃;煤油;不能;加热时有热损失
18.【答案】(1)左端螺母向右调
(2)6
(3)变大;弹簧测力计拉力的力臂变小
(4)
19.【答案】(1)温度计;秒表
(2)颗粒
(3)温度保持不变;<;<
【解析】【解答】(1)实验中需要测量物质的质量、温度及实验时间的有关数据,因此需要的测量工具是天平、温度计和秒表。
(2)为了让物质受热均匀,试管中的固体物质用颗粒好。
(3)①甲、乙均为晶体,因为它们在熔化时温度保持不变,有固定的熔化温度。
②因两物质的质量相等,加热的加热时间相同,即吸热的热量相同,根据知对于不同的物质在吸热热量、质量相同时,比热容与升高的温度成反比,故由图乙知,在加热时间相同时,甲升高的温度比比升高的温度大,故
③由图知,甲、乙在熔化过程中所用的时间,而相同时间内两物质吸收的热量相等,则甲、乙在熔化过程中吸收的热量大小关系为。
【分析】(1)实验中要探究熔化时温度随时间的变化规律,因此需要测量时间和温度的仪器。
(2)固体颗粒越小,受热越充分,熔化的就越快。
(3)①晶体熔化时的特点是:继续吸热,温度保持不变。
②质量是1kg的某种物质温度升高1℃吸收的热量,叫做这种物质的比热;可根据公式Q吸=cm△t比较物体比热的大小。
③使用相同的装置通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
20.【答案】(1)扩散
(2)惯性;重力
(3)大气压
(4)增大受力面积
【解析】【解答】(1)如图甲,煮茶叶蛋时,蛋白变色,是分子运动形成的,是扩散现象;
(2)如图乙,快速击打杯口的硬纸片,纸片受力飞出,鸡蛋由于具有惯性保持原来的静止状态,未随纸片飞出,失去纸片的支持力,鸡蛋受到重力而下落到杯内水中;
(3)如图丙,鸡蛋堵住瓶口,瓶中酒精棉燃烧,消耗氧气,瓶内气压减小,小于外界大气压,鸡蛋在大气压的作用下进入瓶中;
(4)如图丁,鸡蛋放在泡沫板的凹槽内,脚穿软底鞋站在鸡蛋上,脚和鸡蛋的接触面积大,在压力一定时,通过增大受力面积,减小对鸡蛋的压强。
【分析】(1)分子在不停的无规则运动,形成扩散现象;
(2)物体具有惯性,保持原来的状态;物体受到重力竖直下落;
(3)密闭瓶中的气体减少,气压减小;
(4)压力一定时,受力面积越大, 压强越小。
21.【答案】平衡;左;力臂;2;左;B;换一个质量更大的“权”
22.【答案】DBCA;1.4;A、D;等于;能;A;
23.【答案】>;<;合理的
24.【答案】是;左;力臂大小;3;变大;不变;大于
25.【答案】(1)甲、乙;甲、丙
(2)1.2×106
(3)燃料不可能完全燃烧,同时燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收
【解析】【解答】(1)①对质量相同的同种液体a进行加热,当两种燃料完全燃烧结束后,温度计示数高的吸收的热量多,对应燃料放出的热量多,则燃料的热值较大,故选甲和乙比较燃料热值;
②质量相同的同种燃料完全燃烧后,二者放出相同的热量。质量相同的不同液体,温度升高大的比热容小,故选甲和丙。
(2)完全燃烧10g燃料1放出的热量:Q1=mq1=0.01kg×2.4×106J/kg=2.4×104J;
若不计热损失,则Q放=Q吸,
对燃料1:camΔt1=m1q1,即cam(35℃-15℃)=m1×2.4×106J/kg ①;
对燃料2:camΔt2=m1q2,即cam(25℃-15℃)=m1×q2 ②,
①②联立计算得到:q2=1.2×106J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小,你认为出现这种情况的主要原因是:燃料不可能完全燃烧,同时燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收。
【分析】(1)①比较燃料热值大小,关键是想办法比较产生热量多少,可根据Q=Cm△t分析选择实验;
②比较物质的比热容大小时,关键是控制吸收的热量相等,根据Q=qm分析选择实验;
(2)根据Q=qm计算燃料1放出的热量,然后根据Q吸=Q放为等量关系,结合Q=cm△t和Q=qm列式计算即可;
(3)主要燃料是否完全燃烧,以及向外散热对实验探究的影响即可。
26.【答案】(1)速度
(2)<;速度;A
(3)不同
【解析】【解答】(1)甲、乙两次实验,小球的质量相同,而滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,探究动能与速度的关系;
(2)由图乙和图丙可知,两个小球的质量不同,小球滚下的高度相同,到达水平面的速度相同,图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,说明丙图中B球的动能较大,B球的质量较大,可以得到速度相同时,质量越大,动能越大;
A、换用质量更小的钢球,在速度不变的情况下,动能更小,推动木块移动的距离变小,故A符合题意;
B、给水平木板铺上毛巾,不能与乙控制相同的接触面,故B不符合题意;
C、适当降低钢球B的高度,钢球的速度发生了变化,无法完成探究,故C不符合题意;
D、换用一个较重的木块,木块与木块受到的摩擦力不同,不能完成探究,故D不符合题意。故选:A。
(3)用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,弹簧的弹性形变不同,两次实验弹簧具有的弹性势能不同。
故答案为:(1)速度;(2)<;速度;A; (3)不同。
【分析】球把木盒推出的距离长,说明球的动能大,这是一种转换的方法,动能的决定因素有两个:质量和速度,要利用控制变量法去研究,研究与速度关系时要保证质量相同,速度不同;研究与质量关系时,要保证速度相同,质量不同。
27.【答案】(1)70.6%;小聪;倾斜程度越大
(2)匀速;倾斜程度;粗糙程度;机械效率
【解析】【解答】(1)由 得第三次实验的机械效率 由表格数据分析可知,物重和斜面的粗糙程度不变,改变的是斜面的倾斜程度,机械效率也不相同,故探究是小聪的猜想。由表格数据分析知:在其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高。(2)②用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率。③保持斜面的倾斜程度不变,改变斜面的粗糙程度,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率。④根据记录的数据,计算出机械效率的大小,比较机械效率的大小,即可验证猜想。
【分析】用斜面提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;结合表格中的数据分析求解即可。
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