精品解析:安徽省亳州市蒙城县2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题
2025-11-05
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内容正文:
蒙城县2025-2026学年度第一学期第二次质量测试卷
九年级物理试题
分值:70分
温馨提示:
1.本卷共四大题23小题,请各位同学仔细审题,规范答题。
2.本卷中g=10N/kg
一、填空题(每空2分,共20分。将答案直接填写在横线上,不必写出解题过程)
1. 2025年9月22日我国军方放出消息证实,在我国第一艘电磁弹射型航母“福建舰”上已经成功进行了歼15T、歼35以及空警600三型舰载机的首次电磁弹射起飞和着舰训练。这是我国航母发展历程中取得的又一次突破。如图是歼35正在弹射起飞的画面,此时弹射器对舰载机________(选填“做功”或“不做功”)。
2. 如图是2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上,我国新型加油机“运油20”飞越天安门上空的场景。若“运油20”在水平匀速飞行同时为战斗机加油的过程中,其动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3. 如图是某种物质的凝固图像,在t1-t2这段时间内该物质的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
4. PM2.5是指大气中直径不大于的颗粒悬浮物,能被肺泡吸收并进入血液,影响人体健康。某科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,并使其带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为_______。
5. 如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若游客绑上弹性安全绳之后从平台由静止开始下落,若忽略空气阻力影响,则游客从开始下落至速度达到最大的过程中,游客增加的动能________游客减少的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
6. 图所示,拿一根毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器B,使B带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把不带电验电器A和验电器B连接起来,在连接的瞬间,金属棒中电流的方向________(选填“由A至B”或“由B至A”)。
7. 如图所示,在50N的水平拉力F作用下,使重800N的物体在10s内沿水平地面匀速直线运动2m,滑轮组的机械效率为80%,则物体和地面间的摩擦力是________ N。
8. 小明在做串联电路的连接实验时发现,将不同规格的灯泡串联在同一电路中时灯泡L2比灯泡L1亮一些。若通过灯L1、L2的电流分别为I1、I2,则I1________I2(选填“>”、“<”或“=”)。
9. 小丽用两只相同的酒精灯分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据图像如图所示。不考虑热量损失,则另一种液体的比热容为________ J/(kg·°C)(已知)
10. 某车辆安装有一台四冲程汽油机,某次工作时飞轮的转速为1600r/min,在做功冲程中,把燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能,若该热机工作时的效率为35%,当它在F=7000N牵引力的作用下,30s内沿直线匀速行驶1km时,则一次做功冲程中燃烧汽油放出的热量是________ J。(假设汽油完全燃烧)。
二、选择题(每小题2分,共14分。每小题中只有一个选项符合题意)
11. 以下改变物体内能的方式中与其它不同的是( )
A. 钻木取火
B. 开水顶开锅盖
C. 放在热汤中的勺子变热
D. 弯折铁丝时弯折处变热
12. 小明在学习功和能的知识后,总结出以下结论其中正确的是( )
A. 做匀速直线运动物体的机械能可能改变
B. 功率越大的机械,做的功越多
C. 机械做的有用功越多,机械效率越高
D. 物体不对其它物体做功就没有机械能
13. 指纹锁是一种集光学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品,它的“钥匙”是特定人的指纹(S1)、磁卡(S2)或应急钥匙(S3),三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁.下列电路设计符合要求的是
A. B.
C. D.
14. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作.则下列说法正确的是( )
A. 开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为a→b→c→d
B. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
C. 开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流
D. 闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
15. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将重力为G1,G2的重物匀速提升相同高度,所用的拉力均为F,机械效率为别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A. G1>G2,η1>η2 B. G1<G2,η1<η2
C. G1=G2,η1=η2 D. G1>G2,η1<η2
16. 某中学物理实验兴趣小组的同学连接了如图所示的电路。连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们将一只电流表分别并联在ab、bc、bd之间,发现灯L2一直不发光,接在bc、bd之间时只有灯L1发光,则电路的故障可能是( )
A. 只有灯L2发生了断路 B. 只有L2发生了短路
C. 只有开关S发生了断路 D. 灯L2和开关S都发生了断路
17. 建筑工人要向高处运送建筑材料,为了更省力设计了用滑轮组与斜面共同组成的机械,其简化装置如图所示。物重G=2000N,斜面长5m、高3m,测得将物体匀速拉动时的拉力大小为500N,若克服动滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦力做的额外功为500J。则下列说法中正确的是( )
A. 拉力做的总功为6500J B. 整个装置的机械效率约为92.3%
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 物体和斜面间的摩擦力为200N
三、实验探究题(每空2分,共18分)
18. 小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了四次测量,测得数据如下表所示:
次序
钩码所受的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
1.0
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
1.0
0.2
0.8
0.8
31.25%
3
2.0
0.1
1.2
0.4
41.67%
4
3.0
0.1
1.5
0.4
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时,滑轮组的机械效率η=___________;
(2)根据实验数据,结合所学知识分析可知,以下选项中不是影响滑轮组机械效率因素的是___________。
A. 物体的重力 B. 绳子与滑轮之间的摩擦 C. 物体上升的高度
19. 如图是某中学物理实验小组同学在“探究燃料的热值和探究物质吸、放热性能”时组装的实验装置。
(1)小明想“探究燃料的热值”,他应该选择___________两图装置(选填“A”、“B”、“C”)。此实验中液体吸热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);
(2)小丽想“探究物质的吸放热性能”,选择图中的两个装置进行实验。关于该实验的变量控制,下列说法中不正确的是___________(填字母)
A. 烧杯中要分别装入相同质量的不同液体
B. 只有加热时间相同才可以比较
C. 两装置中液体的初温不同,不会影响实验结果
D. 要用相同的酒精灯进行加热
20. 在探究并联电路电流规律的实验中,实验小组同学进行了如下探究,请你帮助他们完成下面过程。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.5
3
0.4
0.4
0.8
(1)根据要求,请你用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不能交叉)。要求:A1测L1电流,A2测L2电流,A测干路电流,且测量误差最小。
(2)小明按电路图正确地连接好电路,当他连接好最后一根导线时,同组的小刚发现灯泡立即发光。请指出小明在连接电路时的错误___________。
(3)改正上述错误后,闭合开关,小明发现灯泡L1和L2发光、电流表A和A2有示数、电流表A1示数为零,则电路故障是___________。
(4)小明排除故障,继续进行实验,记录了表中的数据。分析以上实验数据,小明除发现:并联电路中干路电流等于各支路电流之和外,还发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,他应该___________,多次进行实验。
四、计算题 (第21题5分,第22题6分,第23题7分,共18分。要有必要的分析说明、公式等计算过程,只写答案不得分)
21. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表 A2的示数如图丙所示。求:
(1)请分析说明电流表 A1、A2的量程各是多少?
(2)通过小灯泡L1和L2的电流大小?
22. 近年来我国的氢能源汽车产业快速发展,一款国产氢能源汽车,该汽车一次可携带的氢气燃料,并使用质子交换膜燃料电池进行能量转换,可获得相比于传统热机更大的能量转化效率。在一次性能测试中,该汽车装满氢气后匀速行驶了,恰好用完所有氢气。已知汽车与驾驶员的总质量为,汽车受到阻力为车重的0.035倍,氢气热值为,汽油热值为取。求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则该过程需要消耗多少的汽油?
23. 质量为55kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼,若他用200N的拉力在20s内将重为450N的材料提升了10m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人拉力做功的功率?
(2)提升重为450N的材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若该工人站在地面竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大可达到多少?(拉力在绳子承受范围内,计算结果保留到0.1%)
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蒙城县2025-2026学年度第一学期第二次质量测试卷
九年级物理试题
分值:70分
温馨提示:
1.本卷共四大题23小题,请各位同学仔细审题,规范答题。
2.本卷中g=10N/kg
一、填空题(每空2分,共20分。将答案直接填写在横线上,不必写出解题过程)
1. 2025年9月22日我国军方放出消息证实,在我国第一艘电磁弹射型航母“福建舰”上已经成功进行了歼15T、歼35以及空警600三型舰载机的首次电磁弹射起飞和着舰训练。这是我国航母发展历程中取得的又一次突破。如图是歼35正在弹射起飞的画面,此时弹射器对舰载机________(选填“做功”或“不做功”)。
【答案】做功
【解析】
【详解】做功的两个必要条件:一是物体要受到力的作用,二是在力的方向上通过一定的距离。
由题意可知,歼35正在弹射起飞时,弹射器对舰载机有力的作用,同时舰载机在此力的作用下运动了一段距离,所以此时弹射器对舰载机做功。
2. 如图是2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上,我国新型加油机“运油20”飞越天安门上空的场景。若“运油20”在水平匀速飞行同时为战斗机加油的过程中,其动能________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
【详解】影响动能大小的因素是物体的质量和物体的运动速度,“运油20”在水平匀速飞行同时为战斗机加油的过程中,运动的速度不变,但总质量在减小,故动能在变小。
3. 如图是某种物质的凝固图像,在t1-t2这段时间内该物质的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】减小
【解析】
【详解】图中该物质在t1至t2时间段内处于凝固过程中,是固液共存状态,温度不变,继续放热,所以该物质的内能减小。
4. PM2.5是指大气中直径不大于的颗粒悬浮物,能被肺泡吸收并进入血液,影响人体健康。某科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,并使其带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为_______。
【答案】异种电荷互相吸引
【解析】
【详解】风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,并使其带上负电荷,而棉芯D带有正电荷,根据电荷间相互作用规律,异种电荷相互吸引,其就会被带有正电荷的棉芯D吸附住。
5. 如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间,若游客绑上弹性安全绳之后从平台由静止开始下落,若忽略空气阻力影响,则游客从开始下落至速度达到最大的过程中,游客增加的动能________游客减少的重力势能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】小于
【解析】
【详解】游客从开始下落至速度达到最大的过程中,忽略空气阻力影响,游客的重力势能转化为游客的动能和安全绳的弹性势能,所以游客增加的动能小于游客减少的重力势能。
6. 图所示,拿一根毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器B,使B带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把不带电验电器A和验电器B连接起来,在连接的瞬间,金属棒中电流的方向________(选填“由A至B”或“由B至A”)。
【答案】由A至B
【解析】
【详解】已知毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,拿一根毛皮擦过的橡胶棒接触不带电的验电器B,B也带负电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器B和不带电的验电器A连接起来,故B有一部分负电荷转移到A上,由于电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以金属棒中电流的方向是由A至B。
7. 如图所示,在50N的水平拉力F作用下,使重800N的物体在10s内沿水平地面匀速直线运动2m,滑轮组的机械效率为80%,则物体和地面间的摩擦力是________ N。
【答案】120
【解析】
【详解】用滑轮组水平拉动物体时,克服物体的摩擦力做的功是有用功,拉力做的功是总功。由图可知,滑轮组由三段绳子承担摩擦力,则有用功为
总功为
机械效率
则物体和地面间的摩擦力是
8. 小明在做串联电路的连接实验时发现,将不同规格的灯泡串联在同一电路中时灯泡L2比灯泡L1亮一些。若通过灯L1、L2的电流分别为I1、I2,则I1________I2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】=
【解析】
【详解】由于串联电路中各处的电流相等,所以将不同规格的灯泡串联在同一电路中时,通过灯泡的电流一定相等,即I1=I2
9. 小丽用两只相同的酒精灯分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据图像如图所示。不考虑热量损失,则另一种液体的比热容为________ J/(kg·°C)(已知)
【答案】
【解析】
【详解】水的质量为 0.4 kg,由图可知,水加热16min升高的温度
另一种液体的质量为0.6kg,由图可知,另一种液体加热8min 升高的温度为
因为使用相同的酒精灯加热相同的时间,不计热量损失,所以水吸收的热量是另一种液体吸收热量的2倍,即;另一种液体的比热容
10. 某车辆安装有一台四冲程汽油机,某次工作时飞轮的转速为1600r/min,在做功冲程中,把燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能,若该热机工作时的效率为35%,当它在F=7000N牵引力的作用下,30s内沿直线匀速行驶1km时,则一次做功冲程中燃烧汽油放出的热量是________ J。(假设汽油完全燃烧)。
【答案】5×104
【解析】
【详解】由功的公式可得,当它在牵引力的作用下,30s内沿直线匀速行驶1km时,汽油机做的有用功为
由效率公式可得,燃料完全燃烧放出的总热量为
四冲程汽油机的一个工作循环包括4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次。飞轮转速为,则每秒转速为
30秒内飞轮转的圈数为圈
由于每2圈做功1次,所以30秒内做功次数为次
因为总热量,做功400次,因此一次做功冲程放出的热量为
二、选择题(每小题2分,共14分。每小题中只有一个选项符合题意)
11. 以下改变物体内能的方式中与其它不同的是( )
A. 钻木取火
B. 开水顶开锅盖
C. 放在热汤中的勺子变热
D. 弯折铁丝时弯折处变热
【答案】C
【解析】
【详解】改变物体内能有两种方式:做功和热传递;
A.钻木取火时,克服摩擦做功,属于通过做功改变物体的内能;
B.开水顶开锅盖,这是水蒸气对锅盖做功,水蒸气的内能减小,是做功改变物体内能;
C.勺子放在热汤中,勺子吸收热量,热量从汤传递给勺子,这是通过热传递改变物体内能;
D.反复弯折铁丝,对铁丝做功,属于通过做功改变物体的内能;
综上所述,改变物体内能的方式与其它不相同的是放在热汤中的勺子变热,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
12. 小明在学习功和能的知识后,总结出以下结论其中正确的是( )
A. 做匀速直线运动物体的机械能可能改变
B. 功率越大的机械,做的功越多
C. 机械做的有用功越多,机械效率越高
D. 物体不对其它物体做功就没有机械能
【答案】A
【解析】
【详解】A.机械能包括动能和势能,做匀速直线运动的物体,其质量和速度都不变,故动能不变;若物体在竖直方向上做匀速直线运动,由于高度的改变,其重力势能会变化,因此机械能可能改变,故A正确;
B.由可知,做功的多少与功率和做功时间都有关,因此不能根据功率越大得出做功越多的结论,故B错误;
C.由可知,在总功不变的情况下,有用功越多,有用功占总功的百分比越多,则机械效率越高,故C错误;
D.静止在高处的物体,由于具有质量并有一定的高度,所以该物体具有重力势能,即具有机械能,故D错误。
故选A。
13. 指纹锁是一种集光学、电子计算机、精密机械等多项技术于一体的高科技产品,它的“钥匙”是特定人的指纹(S1)、磁卡(S2)或应急钥匙(S3),三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁.下列电路设计符合要求的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,三者都可以单独使电动机M工作而打开门锁,符合并联电路的特等,即三个开关应该并联后控制电动机,任一开关闭合,电动机都能工作.
A.两开关并联后与第三个开关串联,当S3断开时,另外两个开关不能使电动机工作,故A不符合题意;
B.三个开关并联控制电动机,任一开关闭合电动机都能工作,故B符合题意;
C.三个开关串联,必须三个开关同时闭合电动机才能工作,故C不符合题意;
D.S2闭合会将电动机以及电源短路,不符合电路设计的原则,且S3断开时,电动机也不可能工作,故D错误;
14. 如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作.则下列说法正确的是( )
A. 开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为a→b→c→d
B. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联
C. 开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流
D. 闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
【答案】B
【解析】
【详解】A. 电源外部的电流方向从电源正极到电源负极,所以开关S1闭合、S2断开,电源外部电流流向为d→c→b→a,故A错误;
B. 开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并列连接在电路在,为并联关系,故B正确;
C. 开关S1、S2都闭合,两灯并联电压相等,但两灯的电阻未知,根据知,电流大小不能比较,故C错误;
D. 如图S1开关位于干路,不闭合时,两灯都不会发光,故D错误;
故选B.
15. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将重力为G1,G2的重物匀速提升相同高度,所用的拉力均为F,机械效率为别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A. G1>G2,η1>η2 B. G1<G2,η1<η2
C. G1=G2,η1=η2 D. G1>G2,η1<η2
【答案】B
【解析】
【详解】甲、乙两个滑轮组承担动滑轮及货物的绳子段数分别为n甲=2、n乙=3,根据F=得:
G1=n甲F-G动= 2F-G动,
G2=n乙F-G动=3F-G动,
因甲、乙两个滑轮组是相同的,即它们动滑轮相同,且所用拉力F相同,则:
2F-G动<3F-G动,
即G1<G2;
因两重物被提升高度相同,根据W有=Gh可知,甲滑轮组的有用功小于乙滑轮组的有用功.但两滑轮组的动滑轮相同,且忽略绳重和摩擦,则两滑轮组做的额外功相同.根据机械效率是有用功在总功中占的比例可知,在额外功相同时有用功越大的机械效率越高,所以甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率,即η1<η2.故B正确.
16. 某中学物理实验兴趣小组的同学连接了如图所示的电路。连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们将一只电流表分别并联在ab、bc、bd之间,发现灯L2一直不发光,接在bc、bd之间时只有灯L1发光,则电路的故障可能是( )
A. 只有灯L2发生了断路 B. 只有L2发生了短路
C. 只有开关S发生了断路 D. 灯L2和开关S都发生了断路
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,闭合开关后,两灯都不亮,如果只有L2发生了短路,则灯L1发光,L2不发光,与题意不符;将电流表并联在bc之间时,将灯L2短路,灯L1发光,则电流表与灯L1串联,则开关S没有断路;将电流表并联在ab之间,将灯L1短路,则电流表与灯L2串联,发现灯L2一直不发光,则灯L2发生了断路,所以电路的故障可能是只有灯L2发生了断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17. 建筑工人要向高处运送建筑材料,为了更省力设计了用滑轮组与斜面共同组成的机械,其简化装置如图所示。物重G=2000N,斜面长5m、高3m,测得将物体匀速拉动时的拉力大小为500N,若克服动滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦力做的额外功为500J。则下列说法中正确的是( )
A. 拉力做的总功为6500J B. 整个装置的机械效率约为92.3%
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 物体和斜面间的摩擦力为200N
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,动滑轮上有三段绳子,将物体拉至斜面顶端,故拉力移动的距离
拉力做的总功
克服物体重力所做的功
整个装置的机械效率
克服动滑轮重、绳重和绳与滑轮间的摩擦力做的额外功为
整个装置的总功
故物体克服摩擦力做的功
物体和斜面之间的摩擦力
滑轮组的机械效率
综上所述ABC错误,D正确。
故选D。
三、实验探究题(每空2分,共18分)
18. 小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了四次测量,测得数据如下表所示:
次序
钩码所受的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
1.0
0.1
0.8
0.4
31.25%
2
1.0
0.2
0.8
0.8
31.25%
3
2.0
0.1
1.2
0.4
41.67%
4
3.0
0.1
1.5
0.4
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时,滑轮组的机械效率η=___________;
(2)根据实验数据,结合所学知识分析可知,以下选项中不是影响滑轮组机械效率因素的是___________。
A. 物体的重力 B. 绳子与滑轮之间的摩擦 C. 物体上升的高度
【答案】(1)
(2)C
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,滑轮组的机械效率
【小问2详解】
AB.使用滑轮提升物体时,克服物体的重力做的功是有用功,绳子与滑轮之间的摩擦做功为额外功,根据滑轮组的机械效率可知,有用功和额外功会影响滑轮组的机械效率,故AB不符合题意;
C.根据可知,物体上升的高度并不影响滑轮组机械效率,故C符合题意。
故选C。
19. 如图是某中学物理实验小组同学在“探究燃料的热值和探究物质吸、放热性能”时组装的实验装置。
(1)小明想“探究燃料的热值”,他应该选择___________两图装置(选填“A”、“B”、“C”)。此实验中液体吸热的多少是通过___________来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”);
(2)小丽想“探究物质的吸放热性能”,选择图中的两个装置进行实验。关于该实验的变量控制,下列说法中不正确的是___________(填字母)
A. 烧杯中要分别装入相同质量的不同液体
B. 只有加热时间相同才可以比较
C. 两装置中液体的初温不同,不会影响实验结果
D. 要用相同的酒精灯进行加热
【答案】(1) ①. A、B ②. 温度计示数的变化
(2)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2]比较不同燃料的热值,由控制变量法可知,应选择质量相同的不同燃料,加热质量相同的同种液体,故选A和B两图。实验中,使燃料完全燃烧,通过比较温度计上升的示数来比较燃料释放热量的多少,温度计上升的示数越高,说明液体吸收的热量较多,从而说明对应燃烧释放的热量越多,燃料的热值越大,使用了转换法。
【小问2详解】
AD.探究物质的吸放热性能,应使热源相同,则应选择相同的酒精灯,加热质量相同的不同液体,使加热时间相同,观察温度计示数的变化情况。热源相同,则相同时间内物质吸收的热量相同,温度计示数升高的越多,说明吸热能力强。故AD正确,不符合题意;
B.探究物质的吸热性能,可以加热相同的时间,此时物质吸收的热量相同,比较温度计示数变化的情况,温度计示数升高的越多,说明吸热能力弱,也可以使物质升高相同的温度,比较加热时间,加热时间越多,说明吸热能力越强,故B错误,符合题意;
C.实验中,可以控制加热时间相同,比较温度计示数变化的情况,也可以使温度计示数变化情况相同,比较加热时间,若两装置中液体的初温不同,也可以计算出温度计示数的变化量,不会影响实验的结果,故C正确,不符合题意。
故选B。
20. 在探究并联电路电流规律的实验中,实验小组同学进行了如下探究,请你帮助他们完成下面过程。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.5
3
0.4
0.4
0.8
(1)根据要求,请你用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不能交叉)。要求:A1测L1电流,A2测L2电流,A测干路电流,且测量误差最小。
(2)小明按电路图正确地连接好电路,当他连接好最后一根导线时,同组的小刚发现灯泡立即发光。请指出小明在连接电路时的错误___________。
(3)改正上述错误后,闭合开关,小明发现灯泡L1和L2发光、电流表A和A2有示数、电流表A1示数为零,则电路故障是___________。
(4)小明排除故障,继续进行实验,记录了表中的数据。分析以上实验数据,小明除发现:并联电路中干路电流等于各支路电流之和外,还发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,他应该___________,多次进行实验。
【答案】(1) (2)连接电路时,开关没有断开
(3)电流表A1短路 (4)换用不同规格的灯泡
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,电流表A测干路电流,则电流表A在干路中,灯泡L1和L2并联;电流表A1测L1电流,则电流表A1与L1串联在一条支路中,电流表A2测L2电流,则电流表A2与L2串联在另一条支路中,要求测量误差最小,则电流表A1用小量程进行测量,如下图所示:
【小问2详解】
当连接好最后一根导线时,灯泡立即发光,说明连接好最后一根导线时,电路是通路,所以在连接电路时的错误是开关没有断开。
【小问3详解】
由题意可知,灯泡L1和L2发光,则两条支路中都有电流通过,则不会为断路故障;由于电流表A1与L1在一条支路中,电流表A1示数为零,说明电路故障是电流表A1短路。
【小问4详解】
当两条支路中的灯泡的规格相同时,两条支路的电流相等,为了探究这个发现是否具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡,多次进行实验,得到普遍性规律。
四、计算题 (第21题5分,第22题6分,第23题7分,共18分。要有必要的分析说明、公式等计算过程,只写答案不得分)
21. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表 A2的示数如图丙所示。求:
(1)请分析说明电流表 A1、A2的量程各是多少?
(2)通过小灯泡L1和L2的电流大小?
【答案】(1)0~3A,0~0.6A
(2)0.9A,0.3A
【解析】
【小问1详解】
由电路图甲可知,灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路的总电流,电流表A2测量通过灯泡L2的支路电流。
根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于任何一条支路的电流,即电流表A1的示数应大于电流表A2的示数。观察图乙和图丙中电流表指针的位置,A1指针的偏转角度比A2指针的偏转角度小,为了满足A1的示数大于A2的示数,电流表A1必须选用大量程,即0~3A量程;电流表A2必须选用小量程,即0~0.6A量程。
【小问2详解】
由于电流表A1选用0~3A量程,其分度值为0.1A,所以干路电流I=1.2A
电流表A2选用0~0.6A量程,其分度值为0.02A,所以通过L2的电流I2=0.3A
因为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过L1的电流为I1=I-I2= 1.2A-0.3A=0.9A
22. 近年来我国的氢能源汽车产业快速发展,一款国产氢能源汽车,该汽车一次可携带的氢气燃料,并使用质子交换膜燃料电池进行能量转换,可获得相比于传统热机更大的能量转化效率。在一次性能测试中,该汽车装满氢气后匀速行驶了,恰好用完所有氢气。已知汽车与驾驶员的总质量为,汽车受到阻力为车重的0.035倍,氢气热值为,汽油热值为取。求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则该过程需要消耗多少的汽油?
【答案】(1)
(2)42
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速行驶时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,则牵引力为
汽车牵引力做的功为
【小问2详解】
如果该汽车使用汽油作为燃料,且汽油完全燃烧产生热量的30%用于牵引力做功,则燃料完全燃烧放出的热量为
则该过程需要消耗汽油的质量为
23. 质量为55kg的工人用如图所示的滑轮组运送货物上楼,若他用200N的拉力在20s内将重为450N的材料提升了10m,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人拉力做功的功率?
(2)提升重为450N的材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若该工人站在地面竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大可达到多少?(拉力在绳子承受范围内,计算结果保留到0.1%)
【答案】(1)300W
(2)75% (3)90.9%
【解析】
【小问1详解】
由图可知,该滑轮组由2个定滑轮和1个动滑轮组成,承担物重的绳子段数n=3。绳子自由端移动的距离s=nh=3×10m=30m
工人拉力做的总功W总=Fs=200N×30m=6000J
工人拉力做功的功率P=
【小问2详解】
提升材料所做的有用功W有用=G物h=450N×10m=4500J
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为G动=nF-G物=3×200N- 450N=150N
工人的重力G人=m人g=55kg×10N/kg=550N
工人站在地面上施加的最大拉力等于其自身重力,即 F最大=G人=550N
此时能提升的最大物重为G最大=nF最大-G动=3×550N-150N=1500N
此滑轮组的最大机械效率为η最大=≈ 90.9%
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