精品解析:江苏省苏州市2025-2026学年九年级上学期期中物理试题
2025-11-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 苏州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 25.82 MB |
| 发布时间 | 2025-11-13 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54883341.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025~2026学年第一学期阶段性学业水平阳光测评
初三物理 2025.11
(满分100分,时长100分钟)
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “燃情苏超,致敬平凡生活中追求非凡的你!”下列过程中,守门员对足球做功的是( )
A. 持球蓄势待发 B. 奋力踢出足球
C. 足球在空中飞行 D. 足球被门柱反弹
2. 下图是球赛转播摄像机的摇臂,选项中与其不属于同类杠杆的是( )
A 开瓶器 B. 钓鱼竿
C. 机械臂 D. 筷子
3. 下列物理量的估算符合实际的是( )
A. 人骑自行车时的功率约为
B. 球场照明电灯的额定电压约为
C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为
D. 从地上捡起一个鸡蛋,缓缓举过头顶,对鸡蛋做功约为
4. 下列事例与水的比热容大的特性无关的是( )
A. 水是发动机冷却液的主要成分
B. 在河流上建水电站,用水发电
C. 江苏沿海城市夏季常见海陆风
D. 江苏地区昼夜温差比内陆地区小
5. 苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方,缘山而上,身心畅意。关于图中从A到D的上山线路,说法中正确的是( )
A. 盘山公路是斜面在生活中应用
B. 盘山公路既可以省力又可以省功
C. 同一游客在B点的重力势能最大
D. 从C到B下山时游客重力不做功
6. 将热茶倒入茶盏,下列说法中正确的是( )
A. 温度从热茶传递给茶盏
B. 热茶温度越高,含有的热量越多
C. 茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的相同
D. 随着时间不断推移,最终茶盏的温度将高于热茶
7. 教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析,音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量( )
A. 做功的多少 B. 功率的大小 C. 做功的时间 D. 消耗体能的多少
8. 如图是某小组的物理实践作业——走马灯:点燃蜡烛后,空气被加热上升,从纸杯顶部特殊设计的开口流出,使纸杯转动起来。关于走马灯,下面说法正确的是( )
A. 燃烧越充分,蜡的热值越大
B. 蜡烛燃烧时内能转化为化学能
C. 热空气对纸杯做功后内能增加
D. 热空气的内能转化为走马灯的机械能
9. 苏超期间,多个城市进行了无人机表演。无人机的简化电路设计是:当开关闭合时无人机的指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率,下列相关说法中正确的是( )
A. 实验时,可在弹簧测力计静止时读数
B. 实验时,换用不同装置多次实验是为了减小误差
C. 由甲乙可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
D. 由乙丙可知:同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越高
11. 闭合图中的两个开关,两灯均发光,以下现象不能确定两灯的连接方式的是( )
A. 和两电压表的示数相等 B. A和C两电压表的示数相等
C. 取下一个灯泡另一个也熄灭 D. 断开一个开关只有一个灯熄灭
12. 球场外路灯由逻辑芯片实现自动光控。逻辑芯片(左图)可获取被采集电路中的电流或电压信息,比较相关信息后芯片向路灯电路发出控制指令;被采集电路(右图)由光敏元件(符号,有光照射时,相当于导线;无光照射时,相当于断路)和指示灯等部件组成。关于“自动光控”以下说法正确的是( )
A. 采集A点电流,若增大,则接通路灯电路
B. 采集B点电流,若增大,则接通路灯电路
C. 采集C点电流,若增大,则切断路灯电路
D. 采集点AC间电压,若增大,则切断路灯电路
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 使用如图的双滑轮可以有效防止绳子被墙角磨损。图中的两个滑轮都是__________滑轮,其实质是__________。
14. 如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
15. 学习“简单电路”一章后,同学们纠正了一些错误的前概念:图甲中小灯__________侧的电流方向标注错误;图乙与__________,规律不符。
16. 南京奥体中心,警用机器狗参与赛事安保。机器狗动作由其腿部的数个关节电动机协同完成,这些电动机是__________联的;机器狗巡逻时,电能主要转化成__________能;机器狗充电时,其内置锂电池是电路中的__________。
17. 如图,斜面底端与点的距离为,点高度为,沿斜面向上用的拉力将重为的木块从点缓慢拉到点,该过程中拉力做的功是__________J,斜面对木块的滑动摩擦力为__________N;生活中,车辆以恒定功率在斜坡上行驶时降低速度是为了__________。
18. 如图,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会燃烧起来。该过程中的能量转化过程与图__________装置相同。已知某单缸汽油机每秒对外做功25次,则它的飞轮转速为__________。
19. 如图为小张同学整理的电学知识部分结构图,请补充完整,①__________;②__________。
20. 如图是某液体放热过程中温度随时间变化的图像。则第10min时它的内能__________(大于/等于/小于,下同)第时的内能;它在固态、液态时的比热容大小关系为__________。
21. 图甲所示电路电源电压恒定,仅闭合开关,此时电流表的示数如图乙所示为__________A;再闭合,电流表的示数变为图丙,此时通过的电流为__________,电压表的示数_____(变大/变小/不变)。
22. 阅读材料《热电效应》,回答问题:
1821年,德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生电流,称为“塞贝克效应”。可用图甲热电偶电路描述:把接点D放在冰水中,给接点G加热时,电流表指针偏转。
1834年,法国科学家珀尔帖发现相反情况:给同样的回路通上直流电流时,接头温度一个升高一个降低,产生温差,称为“珀尔帖效应”。可借助其原理图(图乙)来理解:将型与型半导体用铜板连接,两面贴上陶瓷片,接上直流电源后,在电流方向是的地方吸热、在的地方放热,半导体材料两端会产生温度差。为了效果更好,会把多对、型半导体连接起来同时工作,故其可制冷也可制热。制热时电能一部分用来转移热量,另一部分产生焦耳热,所以热端产生的热量,一部分来自于电能,另一部分来自冷端被吸走的热量,所以它的制热效率大于100%。
(1)图甲中热电偶实际上是一个电源,它将______能转化成电能;
(2)图乙中二对PN型半导体对是______(串联/并联)连接的;
(3)若用图乙半导体制冷片和塑料盒制作冷藏盒,应将______(A/B)陶瓷片对着盒内粘贴;
(4)若想将(3)中冷藏盒改为“保暖盒”最简单的方法是______,且放热端提供的热量将______(大于/等于/小于)消耗的电能。
三、解答题(本题共8题,共50分)
23. 照要求作图(保留作图痕迹)
(1)如图甲,为防止花盆过重导致支架绕O点转动倾倒,请从支架A处圆孔拉一根铁丝固定到墙上,要求铁丝上的拉力最小。
(2)如图乙,为使得高铁输电线保持绷直状态,保障列车电极与输电线良好接触,采用了左图所示的坠砣牵引装置。请你在右图中画出滑轮组的绕线方式。
(3)如图丙,电路中有两个虚线框,请填入电源和电压表符号,使和串联。
(4)如图丁,请利用左图信息,用虚线框中多个水果电池共同点亮LED灯(长脚接电池正极且工作电压需达以上)。
24. 图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升,所用的拉力为,取。求:
(1)这个过程的有用功?
(2)人做功的功率?
(3)“车梯”的机械效率?
25. 有一款家用即热式天然气热水器,它的加热效率为50%,热水器进水管水温为22℃,出水管水温为42℃,该状态下放出质量为20kg的热水。已知天然气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量?
(2)天然气完全燃烧放出的热量?
(3)消耗天然气多少?
26. 在探究杠杆的平衡条件实验中:
(1)安装杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆右端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向__________调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做可以排除__________对实验的影响;
(2)测力计倒置使用时的一种校零方法是:取两个弹簧测力计,先竖直校零后,按图乙所示方式竖直放置,钩对钩拉到某一数值,这时上下两测力计示数略有差别,根据__________(相互作用力/二力平衡)的知识,只需调整下面的弹簧测力计,使它们示数相等即可;
(3)如图丙,在点挂3个重力均为的钩码,在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;若始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度(如图丁)。此过程中,弹簧测力计的示数__________(变大/变小/不变);
(4)实验中小明发现用图戊所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为__________。
A. 杠杆不平衡 B. 不方便测量力臂 C. 力和力臂数目过多,不易得出结论
27. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。实验中让小车从斜面上某个高度由静止沿斜面滑下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止,其中,不考虑空气阻力。
(1)实验中是通过观察__________来判断__________的动能大小的;
(2)比较甲、乙两图,得到的结论是:___________________________________;
(3)实验中小车碰撞木块后和木块向前运动一段距离,则开始时小车重力势能__________(大于/等于/小于)木块克服摩擦力所做的功。
28. 用如图甲所示的装置,可完成实验一“探究不同物质吸热升温的现象”和实验二“比较不同燃料燃烧时放出的热量”(其中a、b、c、d为容器内的物质)。
(1)完成实验一时,需要控制物质__________(“a、b”/“c、d”)的质量相等。实验中通过__________反映吸收热量的多少;
(2)完成实验二时,物质a、b的__________(选填字母,下同)、物质c、d的__________;
A.质量相同但种类不同 B.质量不同但种类相同
C.质量与种类都相同 D.质量与种类都不相同
(3)正确实验后,记录的数据所绘图像如图乙所示。不计热损失的理想前提下:若为实验一的图像,且、两物质在单位时间内吸收热量相同,则、的比热容之比为__________;若为实验二的图像,且燃料完全燃烧完,则a、b两种燃料的热值之比为__________。
29. 小明做探究“串、并联电路电流及电压的特点”的实验。
(1)小明用图甲所示的电路探究并联电路中的电流特点:
①实验前,发现电流表指针的位置如图乙所示,应该__________;
②解决问题后闭合开关,此时电流表测的是__________的电流;
③若想在图甲中只改动一根导线来测的电流,请在该导线上画“”,并改正;__________
(2)小明利用图丙探究串联电路中的电压特点:
①测量灯泡两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是__________;
②在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后电压表的接线从点换到点上,测量灯两端的电压,这一做法会造成__________;
③正确测出、、两端的电压分别为、、后,为使结论更具有普遍性,接下来不可行的操作是__________,继续实验。
A.交换两灯的位置 B.改变电池的节数
C.再串联一个小灯泡 D.换用不同规格的小灯泡
30. 学科实践——制作投石机模型
某小组计划制作投石机模型,参加学校的“投石机定位球”比赛,比赛共设两个评价指标如下表表一:
表一
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
指标一:投准
(5个不同定位点,每个点投2次)
落点在指定区域内(代表进球)7-10次
落点在指定区域内(代表进球)4-6次
落点在指定区域内(代表进球)3次及以下
指标二:投远
(最大射程测试)
射程最远
射程较远
射程较近
【史料与参考】
(1)通过查阅史料发现:投石机(图甲)是古人应用杠杆及能量转化原理制造的武器,其最终将石头投出的能量源自配重的__________能;
(2)通过网购模型(图乙),有了新的能量转化思路。但因其底座轻且短,发射时抛掷杆撞击挡板,常导致底座的__________(前/后)端翘起,甚至整个翻倒。小组最终参考了图丙进行设计制作;
【设计与制作】
小组的设计图及简要说明如图丁,最终模型如图戊。主要改进:将丙图顶部的挡板改成可在三个不同位置安装的挡杆、增加了释放装置等。
表二
小球a
投射角度/度
15
30
45
60
75
投射距离/米
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
(3)给橡皮筋左端设置3个挂钩,主要是为达成评价指标中__________(投准/投远);
(4)查阅资料时,小组还偶然发现一组研究数据(表二),数据说明投射距离还与__________有关,这才有了可变换位置挡杆的设计。参考表二中数据及图丁,理论上将挡杆放在__________号安装孔时最利于投远。
【检验与测试】
(5)但是,实测结果却是:其他条件不变时,投射角度越小投射距离越远。在仔细对比分析各角度投出瞬间后发现:投射角越小,__________,所以投射距离越远;可见表二规律的成立是有严格前提的;
【反思与评价】
(6)为比赛公平,结合小组研究,请你给裁判组提一个合理建议:__________。
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2025~2026学年第一学期阶段性学业水平阳光测评
初三物理 2025.11
(满分100分,时长100分钟)
一、选择题(本题共12小题,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “燃情苏超,致敬平凡生活中追求非凡的你!”下列过程中,守门员对足球做功的是( )
A. 持球蓄势待发 B. 奋力踢出足球
C. 足球在空中飞行 D. 足球被门柱反弹
【答案】B
【解析】
【详解】A.持球蓄势待发时,守门员对足球有力的作用,但足球静止不动,没有在力的方向上移动距离,所以守门员对足球没有做功,故A不符合题意;
B.奋力踢出足球的过程中,守门员的脚对足球施加了力,并且足球在力的作用下向前运动了一段距离,同时满足了做功的两个必要条件,所以守门员对足球做了功,故B符合题意;
C.足球在空中飞行时,已经离开了守门员的脚,守门员不再对足球施加力的作用,所以守门员对足球没有做功,故C不符合题意;
D.足球被门柱反弹时,是门柱对足球施加了力,守门员没有对足球施加力的作用,所以守门员对足球没有做功,故D不符合题意。
故选B。
2. 下图是球赛转播摄像机的摇臂,选项中与其不属于同类杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 钓鱼竿
C. 机械臂 D. 筷子
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,人在使用摄像机的摇臂时,动力臂小于阻力臂,故摇臂属于费力杠杆。
A.在使用开瓶器打开瓶子时,动力臂大于阻力臂,开瓶器属于省力杠杆,开瓶器与摇臂不是同一种类型的杠杆,故A符合题意;
B.在使用钓鱼竿时,钓鱼竿的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,钓鱼竿与摇臂属于同一类型的杠杆,故B不符合题意;
C.在使用机械臂时,机械臂的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,机械臂与摇臂属于同一类型的杠杆,故C不符合题意;
D.使用筷子时,筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,筷子与摇臂属于同一类型的杠杆,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列物理量的估算符合实际的是( )
A. 人骑自行车时的功率约为
B. 球场照明电灯的额定电压约为
C. 家用电冰箱正常工作时的电流约为
D. 从地上捡起一个鸡蛋,缓缓举过头顶,对鸡蛋做功约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.人骑自行车时的功率较小,约为,故A不符合题意;
B.球场照明电灯的额定电压为,故B不符合题意;
C.家用电冰箱正常工作时的电流约为,故C不符合题意;
D.一个鸡蛋的重力约为,缓缓举过头顶,鸡蛋被举高的高度约为,对鸡蛋做功约为。
故选 D。
4. 下列事例与水的比热容大的特性无关的是( )
A. 水是发动机冷却液的主要成分
B. 在河流上建水电站,用水发电
C. 江苏沿海城市夏季常见海陆风
D. 江苏地区昼夜温差比内陆地区小
【答案】B
【解析】
【详解】A.发动机工作时产生大量热量,水作为冷却液,能吸收大量热量而自身温度上升不多(因为比热容大);有效带走热量,防止发动机过热,故A不符合题意;
B.水电站利用水的重力势能转化为电能,通过水流推动水轮机发电,这个过程与水的机械能有关,而不是其比热容,故B符合题意;
C.海陆风形成是因为海水比热容比较大,白天陆地升温快,空气上升,海洋升温慢,冷空气流向陆地,形成海风;夜晚相反,形成陆风,故C不符合题意;
D.沿海地区靠近海洋,水多,水比热容大,白天吸热多但升温慢,夜晚放热多但降温慢,所以昼夜温差小,内陆地区多沙石、土壤,比热容小,温差大,故D不符合题意。
故选B。
5. 苏州的精致美景——玉屏山盘山公路。不慕远方,缘山而上,身心畅意。关于图中从A到D的上山线路,说法中正确的是( )
A. 盘山公路是斜面在生活中的应用
B. 盘山公路既可以省力又可以省功
C. 同一游客在B点的重力势能最大
D. 从C到B下山时游客重力不做功
【答案】A
【解析】
【详解】A.盘山公路的实质是一个斜面。根据斜面原理,当高度一定时,斜面越长,坡度越缓,上山时所需要的牵引力就越小,即越省力。因此,盘山公路是简单机械,是斜面在生活中的应用,故A正确;
B.根据功的原理,使用任何机械都不能省功。盘山公路作为一种斜面,虽然省了力,但增加了行驶的距离,而克服重力做的有用功是不变的。由于存在摩擦等额外阻力,实际做的总功还会大于有用功,所以盘山公路不能省功,故B错误;
C.重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。对于同一游客,质量不变,所处位置越高,重力势能越大。题干中明确指出是“从A到D的上山线路”,游客在该线路上的最高点是D点,因此其重力势能最大的位置是D点,故C错误;
D.做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。从C到B是下山过程,游客在重力方向上(竖直向下)有位置的变化,所以重力做了功,故D错误。
故选 A。
6. 将热茶倒入茶盏,下列说法中正确的是( )
A. 温度从热茶传递给茶盏
B. 热茶温度越高,含有的热量越多
C. 茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的相同
D. 随着时间不断推移,最终茶盏的温度将高于热茶
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度不能传递,将热茶倒入茶盏,热量从热茶传递给茶盏,故A错误;
B.热量是一个过程量,指的是在热传递过程所传递的内能的多少,不能说含有或具有热量,故B错误;
C.茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的内能改变方式均为热传递,故茶盏内能改变的方式与放入冰箱中饮料的相同,故C正确;
D.随着时间不断推移,最终茶盏的温度将等于热茶,故D错误。
故选C。
7. 教练通过改变音乐节奏的快慢调节队员的训练强度。从物理视角分析,音乐节奏快慢的改变主要是调节哪个物理量( )
A. 做功的多少 B. 功率的大小 C. 做功的时间 D. 消耗体能的多少
【答案】B
【解析】
【详解】教练可以通过改变音乐的节奏来调节队员的训练强度。从物理学视角分析,主要是改变了队员做功的快慢,物理上用功率来表示物体做功的快慢,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图是某小组的物理实践作业——走马灯:点燃蜡烛后,空气被加热上升,从纸杯顶部特殊设计的开口流出,使纸杯转动起来。关于走马灯,下面说法正确的是( )
A. 燃烧越充分,蜡的热值越大
B. 蜡烛燃烧时内能转化为化学能
C. 热空气对纸杯做功后内能增加
D. 热空气的内能转化为走马灯的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值只与燃料种类有关,与燃料是否燃烧充分无关,所以燃烧越充分,蜡的热值始终是不变的,故A错误;
B.蜡烛燃烧时将化学能转化为内能,故B错误;
C.热空气对纸杯做功后内能转化为机械能,内能减少,故C错误;
D.热空气对纸杯做功将热空气的内能转化为走马灯的机械能,使纸杯转动起来,故D正确。
故选D
9. 苏超期间,多个城市进行了无人机表演。无人机的简化电路设计是:当开关闭合时无人机的指示灯亮起,再闭合时电动机启动,无人机起飞。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都不工作,再闭合S2时电动机和指示灯同时工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1闭合时指示灯亮起,再闭合S2时电动机工作,故B符合题意;
C.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和指示灯都工作,再闭合S2时会造成电源短路,故C不符合题意;
D.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时指示灯亮起,故D不符合题意。
故选B。
10. 某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验,并测算了各次实验的机械效率,下列相关说法中正确的是( )
A. 实验时,可在弹簧测力计静止时读数
B. 实验时,换用不同装置多次实验是为了减小误差
C. 由甲乙可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
D. 由乙丙可知:同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.测量绳端拉力时,弹簧测力计需做匀速直线运动才能保证拉力等于弹簧测力计示数,静止时读数因忽略了摩擦力的影响,会导致测量结果错误,故A错误;
B.实验时换用不同装置多次实验是为了寻找普遍规律,不是为了减小误差,故B错误;
C.甲、乙两次实验中,滑轮组绕线方式不同,提升物体重力相同,动滑轮重力等因素相同,测出的机械效率相同,得出机械效率与绳子绕法无关,故C错误;
D.乙、丙两次实验使用同一滑轮组,控制动滑轮重力等因素不变,仅提升物体重力不同,丙中物体重力更大,机械效率更高,可得出“同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越高”,故D正确。
故选D。
11. 闭合图中的两个开关,两灯均发光,以下现象不能确定两灯的连接方式的是( )
A. 和两电压表的示数相等 B. A和C两电压表的示数相等
C. 取下一个灯泡另一个也熄灭 D. 断开一个开关只有一个灯熄灭
【答案】A
【解析】
【详解】 A.电压表A测量上面灯泡两端的电压UA,电压表B测量下面灯泡两端的电压UB。如果两灯并联,根据并联电路电压的特点,各支路两端电压相等,所以UA= UB。如果两灯串联,根据串联电路分压的特点,只有当两灯的规格(电阻)相同时,它们两端的电压才相等,即UA= UB。因此,仅凭A和B两电压表的示数相等,无法确定两灯是串联还是并联,故A符合题意;
B.电压表A测量上面灯泡两端的电压UA,电压表C测量电源两端的电压UC;如果两灯并联,则UA= UC;如果两灯串联,则UA + UB = UC,由于UB > 0,则UA< UC,则A和C两电压表的示数不相等;若观察到A和C两电压表的示数相等,可以确定两灯是并联的,故B不符合题意;
C.在串联电路中,各用电器相互影响,取下一个灯泡,电路断开,另一个灯泡会熄灭;在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,取下一个灯泡,另一支路仍然是通路,另一个灯泡会继续发光;所以,根据“取下一个灯泡另一个也熄灭”的现象可以确定两灯是串联的,故C不符合题意;
D.在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只控制所在支路的用电器;若断开一个开关只有一个灯熄灭,说明每个灯由一个独立的开关控制,两灯一定是并联的;在串联电路中,任何一个开关都能控制所有灯泡,断开一个开关,所有灯都会熄灭,所以,根据“断开一个开关只有一个灯熄灭”的现象可以确定两灯是并联的,故D不符合题意。
故选A。
12. 球场外路灯由逻辑芯片实现自动光控。逻辑芯片(左图)可获取被采集电路中的电流或电压信息,比较相关信息后芯片向路灯电路发出控制指令;被采集电路(右图)由光敏元件(符号,有光照射时,相当于导线;无光照射时,相当于断路)和指示灯等部件组成。关于“自动光控”以下说法正确的是( )
A. 采集A点电流,若增大,则接通路灯电路
B. 采集B点电流,若增大,则接通路灯电路
C. 采集C点电流,若增大,则切断路灯电路
D. 采集点AC间电压,若增大,则切断路灯电路
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点电流为干路电流,有光时,测量两条支路的总电流,电流较大,无光时,测量一条支路的电流,电流较小,当A点电流增大时,说明有光,应该切断电路,故A错误;
B.B点在下方支路,无论有没有光,通过的电流不变,因此B点电流不会增大,故B错误;
C.C点在上方支路,有光时,处于通路,有电流,无光时,处于断路,无电流,当C点电流增大时,说明有光,应该切断电路,故C正确;
D.有光时,处于通路,此时电路为并联电路,AC间电压为电源电压,无光时,上方支路为断路,此时AC间电压依然是电源电压,所以无论有没有光,电压不变,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共10小题,每空1分,共26分)
13. 使用如图的双滑轮可以有效防止绳子被墙角磨损。图中的两个滑轮都是__________滑轮,其实质是__________。
【答案】 ①. 定 ②. 等臂杠杆
【解析】
【详解】[1]图中两个滑轮分别固定在墙的两角,仅通过转动改变绳子方向而不随绳子移动,符合定滑轮的特征,其作用是通过改变力的方向,避免绳子直接与墙角摩擦。
[2]定滑轮的支点位于滑轮中心,动力臂与阻力臂均为滑轮半径,长度相等,根据杠杆平衡原理,动力臂等于阻力臂,故定滑轮实质是等臂杠杆。
14. 如图是多米诺骨牌,将其按一定间距排列,轻轻碰倒第一张小骨牌,骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能,前一张骨牌会将部分能量__________(转化/转移)至后一张,如此“连锁反应”,最终使最大的骨牌被推倒。
【答案】 ①. 动 ②. 转移
【解析】
【详解】[1]骨牌倒下过程中,质量不变,其高度降低导致重力势能减少,同时骨牌运动速度增加,动能增大。因此,重力势能主要转化为动能。
[2]前一张骨牌倒下时具有动能,在碰撞过程中,部分动能通过机械作用直接传递给下一张骨牌推动其运动,而能量形式仍为动能。因此,前一张骨牌会将部分能量转移至后一张。
15. 学习“简单电路”一章后,同学们纠正了一些错误的前概念:图甲中小灯__________侧的电流方向标注错误;图乙与__________,规律不符。
【答案】 ①. 右 ②. 串联电路电流处处相等
【解析】
【详解】[1]电路中电流的方向:从电源的正极(电池左端)流出,通过灯泡,回到电源负极(电池右端)。所以图甲中小灯泡右侧电流方向标注错误。
[2]图乙的意思是两个灯泡串联时电路中不同位置电流大小不同,这与“串联电路电流处处相等”的规律不符。
16. 南京奥体中心,警用机器狗参与赛事安保。机器狗动作由其腿部的数个关节电动机协同完成,这些电动机是__________联的;机器狗巡逻时,电能主要转化成__________能;机器狗充电时,其内置锂电池是电路中的__________。
【答案】 ①. 并 ②. 机械 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]机器狗的腿部关节电动机需要独立工作且互不影响,符合并联电路的特性。若电动机采用串联方式,一个电动机故障会导致整体失效。而并联可保证各电动机独立运行,因此这些电动机是并联的。
[2]机器狗巡逻时依靠电动机驱动腿部运动,电能通过电动机转化为机械能,使机器狗移动。此过程中电能主要转化为机械能。
[3]机器狗充电时,锂电池作为电能存储装置,消耗外部电源提供的电能并将其转化为化学能储存。在电路中,消耗电能的元件称为用电器,因此锂电池此时是电路中的用电器。
17. 如图,斜面底端与点的距离为,点高度为,沿斜面向上用的拉力将重为的木块从点缓慢拉到点,该过程中拉力做的功是__________J,斜面对木块的滑动摩擦力为__________N;生活中,车辆以恒定功率在斜坡上行驶时降低速度是为了__________。
【答案】 ①. 2 ②. 0.5 ③. 增大牵引力
【解析】
【详解】[1]拉力F做的功为W=Fs=2N×1m=2J
[2]克服木块重力做的有用功W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J
克服斜面摩擦力做的额外功W额外=W-W有用=2J-1.5J=0.5J
斜面对木块的滑动摩擦力
[3]根据功率公式,当功率P恒定时,速度v降低会导致牵引力F增大。因此降低速度可增大牵引力,确保车辆稳定爬坡。
18. 如图,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会燃烧起来。该过程中的能量转化过程与图__________装置相同。已知某单缸汽油机每秒对外做功25次,则它的飞轮转速为__________。
【答案】 ①. 乙 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]该实验中,用力下压活塞,对筒内空气做功,机械能转化为内能,使筒内空气温度升高,达到棉花的燃点时棉花燃烧。图甲中水蒸气的内能对塞子做功,将内能转化为机械能;图乙为内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能。因此图乙的能量转化与压缩空气引火仪的能量转化相同。
[2]对于单缸汽油机,每完成一个工作循环,经历四个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次。若每秒做功25次,则飞轮每秒转50圈,则每分钟转50r/s×60s=3000r
19. 如图为小张同学整理的电学知识部分结构图,请补充完整,①__________;②__________。
【答案】 ①. 电能 ②. 电流
【解析】
【详解】[1]由结构图可知,电源在电路中提供电能,导线负责输送电能,用电器则消耗电能并将其转化为其他形式的能量。因此①应填电能。
[2]电压是形成电流的原因。用电器对电流的流动产生阻碍作用,导线中自由电荷的定向移动形成电流。因此,②应填电流。
20. 如图是某液体放热过程中温度随时间变化的图像。则第10min时它的内能__________(大于/等于/小于,下同)第时的内能;它在固态、液态时的比热容大小关系为__________。
【答案】 ①. 大于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]由图像可知,第10分钟处于凝固过程中(BC段),此时物质持续放热,内能逐渐减少。第15分钟仍在凝固阶段,继续放热,因此第10分钟的内能大于第15分钟的内能。
[2]由图像可知,AB段为液态,10min降温4℃;CD段为固态,5min降温4℃。固态时降温比液态快,则比热容较小。因此,该物质固态时的比热容小于液态时的比热容。
21. 图甲所示电路电源电压恒定,仅闭合开关,此时电流表的示数如图乙所示为__________A;再闭合,电流表的示数变为图丙,此时通过的电流为__________,电压表的示数_____(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 0.3 ②. 0.2 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]仅闭合S1时,电路中只有L1接入,电流表A1测L1的电流。图乙中电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则L1通过的电流为0.3A。
[2]再闭合S2时,L2并联接入电路,A2测L2支路电流,A1测干路电流。图丙中电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,则干路电流为0.5A。因并联电路各支路工作互不影响,则L1通过的电流仍为0.3A,由并联电路电流规律可知,通过L2的电流IL2=0.5A−0.3A=0.2A
[3]由于电源电压恒定且并联电路各支路两端电压与电源电压相等,电压表V2始终测电源电压,则其示数不变。
22. 阅读材料《热电效应》,回答问题:
1821年,德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中,当两接触处的温度不同时,回路中会产生电流,称为“塞贝克效应”。可用图甲热电偶电路描述:把接点D放在冰水中,给接点G加热时,电流表指针偏转。
1834年,法国科学家珀尔帖发现相反情况:给同样的回路通上直流电流时,接头温度一个升高一个降低,产生温差,称为“珀尔帖效应”。可借助其原理图(图乙)来理解:将型与型半导体用铜板连接,两面贴上陶瓷片,接上直流电源后,在电流方向是的地方吸热、在的地方放热,半导体材料两端会产生温度差。为了效果更好,会把多对、型半导体连接起来同时工作,故其可制冷也可制热。制热时电能一部分用来转移热量,另一部分产生焦耳热,所以热端产生的热量,一部分来自于电能,另一部分来自冷端被吸走的热量,所以它的制热效率大于100%。
(1)图甲中的热电偶实际上是一个电源,它将______能转化成电能;
(2)图乙中二对PN型半导体对是______(串联/并联)连接的;
(3)若用图乙半导体制冷片和塑料盒制作冷藏盒,应将______(A/B)陶瓷片对着盒内粘贴;
(4)若想将(3)中冷藏盒改为“保暖盒”最简单的方法是______,且放热端提供的热量将______(大于/等于/小于)消耗的电能。
【答案】(1)内 (2)串联
(3)A (4) ① 将电源正负极对调 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
由材料可知,热电偶消耗了内能,转化成了电能,热电偶的电能是由内能转化来的。
【小问2详解】
图乙中二对PN型半导体对首尾相连,是串联连接的。
【小问3详解】
如图乙,将型与型半导体用铜板连接,两面贴上陶瓷片,接上直流电源后,在电流方向是的地方吸热、在的地方放热,所以A面吸热,B面放热。所以若用图乙半导体制冷片和塑料盒制作冷藏盒,应将A陶瓷片对着盒内粘贴。
【小问4详解】
[1]若想将(3)中冷藏盒改为“保暖盒”最简单的方法是将电源正负极对调,改变电路中电流方向,就可以使得A面放热,B面吸热。
[2]由“制热时电能一部分用来转移热量,另一部分产生焦耳热,所以热端产生的热量,一部分来自于电能,另一部分来自冷端被吸走的热量,所以它的制热效率大于100%”可知,放热端提供的热量将大于消耗的电能。
三、解答题(本题共8题,共50分)
23. 照要求作图(保留作图痕迹)
(1)如图甲,为防止花盆过重导致支架绕O点转动倾倒,请从支架A处圆孔拉一根铁丝固定到墙上,要求铁丝上的拉力最小。
(2)如图乙,为使得高铁输电线保持绷直状态,保障列车电极与输电线良好接触,采用了左图所示的坠砣牵引装置。请你在右图中画出滑轮组的绕线方式。
(3)如图丙,电路中有两个虚线框,请填入电源和电压表符号,使和串联。
(4)如图丁,请利用左图信息,用虚线框中多个水果电池共同点亮LED灯(长脚接电池正极且工作电压需达以上)。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,可知在阻力与阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。由图可知,连接OA,并使其成为动力臂是最长的。过A点作垂直于OA向左上方的作用力,即为A处引出铁丝到墙的最小拉力F,如图所示:
【小问2详解】
图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,要求拉力的方向向下,通过拉力使输电线绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触,按照坠砣拉力的方向依次绕过定滑轮和动滑轮,最后固定在定滑轮的挂钩上,如图所示:
【小问3详解】
L1和L2组成串联电路,则下方为电源,上方电表与灯泡L2并联,为电压表,如图所示:
【小问4详解】
由图丁可知,用电压表测量一个水果电池的电压,铜片接正接线柱,锌片接负接线柱,电压表指针正向偏转,则铜片为水果电池的正极,锌片为水果电池的负极。电压表使用小量程,分度值为0.1V,示数为0.6V。现需要工作电压达1.25V以上,由串并联电池组的电压规律可知,需将三个水果电池串联起来,让电流从LED的长脚流入,短脚流出,即可点亮LED灯。如图所示:
24. 图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使的重物在内匀速竖直上升,所用的拉力为,取。求:
(1)这个过程的有用功?
(2)人做功的功率?
(3)“车梯”的机械效率?
【答案】(1)
1600J (2)
240W (3)
66.7%
【解析】
【小问1详解】
由题可知,重物的重力
提升重物所做的有用功为:
【小问2详解】
由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数。
绳子自由端移动的距离为
人做的总功为
人做功的功率为
"车梯"的机械效率为
25. 有一款家用即热式天然气热水器,它的加热效率为50%,热水器进水管水温为22℃,出水管水温为42℃,该状态下放出质量为20kg的热水。已知天然气的热值为,水的比热容为。求:
(1)水吸收的热量?
(2)天然气完全燃烧放出的热量?
(3)消耗天然气多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
由可知,天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
由可知,消耗天然气的体积为
26. 在探究杠杆的平衡条件实验中:
(1)安装杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆右端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向__________调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样做可以排除__________对实验的影响;
(2)测力计倒置使用时的一种校零方法是:取两个弹簧测力计,先竖直校零后,按图乙所示方式竖直放置,钩对钩拉到某一数值,这时上下两测力计示数略有差别,根据__________(相互作用力/二力平衡)的知识,只需调整下面的弹簧测力计,使它们示数相等即可;
(3)如图丙,在点挂3个重力均为的钩码,在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;若始终垂直于杠杆向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度(如图丁)。此过程中,弹簧测力计的示数__________(变大/变小/不变);
(4)实验中小明发现用图戊所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为__________。
A. 杠杆不平衡 B. 不方便测量力臂 C. 力和力臂数目过多,不易得出结论
【答案】(1) ①. 左 ②. 杠杆自重
(2)相互作用力 (3) ①. 2 ②. 变小
(4)C
【解析】
【小问1详解】
[1]右端下沉说明右侧偏重,需将平衡螺母向左调节以平衡杠杆自身重力。
[2]水平平衡后,杠杆自重对实验的影响被排除,力臂可直接从杠杆刻度读取。
【小问2详解】
钩对钩拉测力计到某一数值时,两弹簧测力计之间的拉力为相互作用力,大小相等。因此两弹簧测力计显示的示数应该相等。当上下两测力计示数略有差别时,由于开始时按正确方法将两个弹簧测力计已调零,此时只需调整下方测力计使示数一致即可校准。
【小问3详解】
[1]A点距离支点4格,B点距离支点3格,阻力为3×0.5N=1.5N
根据杠杆平衡条件有F×3=1.5N×4,解得F=2N。
[2]由图丁可知,转动杠杆时,测力计始终垂直,动力臂不变,阻力不变但阻力臂减小,由杠杆平衡条件可知,动力会减小,则弹簧测力计的示数变小。
【小问4详解】
图戊中,杠杆在水平位置平衡,动力和阻力的力臂都在杠杆上,方便测量力臂。杠杆上存在四个力的作用,多个力和力臂同时存在时,数据复杂,难以归纳普遍规律,故不宜采用。故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
27. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。实验中让小车从斜面上某个高度由静止沿斜面滑下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止,其中,不考虑空气阻力。
(1)实验中是通过观察__________来判断__________的动能大小的;
(2)比较甲、乙两图,得到的结论是:___________________________________;
(3)实验中小车碰撞木块后和木块向前运动一段距离,则开始时小车的重力势能__________(大于/等于/小于)木块克服摩擦力所做的功。
【答案】(1) ①. 木块移动的距离 ②. 小车 (2)见解析
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
[1][2]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接判断,但小车会推动木块做功,即通过木块被推动的距离来判断小车动能的大小;木块移动距离越远,说明小车动能越大。
【小问2详解】
比较甲、乙两图,乙图中小车下滑高度更高,速度更大,木块被撞击后移动距离更远。表明质量相同时,速度越大动能越大。
【小问3详解】
小车的重力势能转化为动能后,部分传递给木块,推动木块克服摩擦力做功,部分因碰撞损耗或小车自身继续运动消耗。因此,初始重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。
28. 用如图甲所示的装置,可完成实验一“探究不同物质吸热升温的现象”和实验二“比较不同燃料燃烧时放出的热量”(其中a、b、c、d为容器内的物质)。
(1)完成实验一时,需要控制物质__________(“a、b”/“c、d”)的质量相等。实验中通过__________反映吸收热量的多少;
(2)完成实验二时,物质a、b的__________(选填字母,下同)、物质c、d的__________;
A.质量相同但种类不同 B.质量不同但种类相同
C.质量与种类都相同 D.质量与种类都不相同
(3)正确实验后,记录的数据所绘图像如图乙所示。不计热损失的理想前提下:若为实验一的图像,且、两物质在单位时间内吸收热量相同,则、的比热容之比为__________;若为实验二的图像,且燃料完全燃烧完,则a、b两种燃料的热值之比为__________。
【答案】(1) ①. c、d ②. 加热时间
(2) ①. A ②. C
(3) ①. 1:2 ②. 5:3
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中,a、b为燃料,燃烧时给物质c、d加热,物质c、d吸热。因此,在探究不同物质吸热升温的现象实验时,应控制吸热物质c、d的质量相等。
[2]同一热源下,加热时间越长,吸热越多。因此可通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少。
【小问2详解】
[1][2]实验二中,为比较不同燃料燃烧时放出热量的多少,由控制变量法可知,需让燃料种类不同,质量相同,即a、b种类不同,质量相同,故选填A;
吸热物质的质量和种类相同,通过温度计示数的变化来反映燃料的放热能力,即c、d质量和种类都相同,故选填C。
【小问3详解】
[1]由图乙可知,都加热4分钟,两物质吸热相等,c物质温度升高Δtc=60℃-20℃ = 40℃
d物质温度升高Δtd=40℃-20℃ =20℃
实验一中,由于控制了吸热物质的质量和初温相同,在吸收相等的热量时,由Q=cmΔt可知,c与Δt成反比。则有
[2]若为实验二的图像,燃料完全燃烧完,c物质升高的温度为50℃,d物质升高的温度为30℃。不计热损失,由Q=cmΔt可知,a、b两种燃料燃烧放出的热量之比为
实验二中控制了燃料质量相同,则其热值之比
29. 小明做探究“串、并联电路电流及电压的特点”的实验。
(1)小明用图甲所示的电路探究并联电路中的电流特点:
①实验前,发现电流表指针的位置如图乙所示,应该__________;
②解决问题后闭合开关,此时电流表测的是__________的电流;
③若想在图甲中只改动一根导线来测的电流,请在该导线上画“”,并改正;__________
(2)小明利用图丙探究串联电路中的电压特点:
①测量灯泡两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是__________;
②在测量了灯两端的电压后,断开开关,然后电压表的接线从点换到点上,测量灯两端的电压,这一做法会造成__________;
③正确测出、、两端的电压分别为、、后,为使结论更具有普遍性,接下来不可行的操作是__________,继续实验。
A.交换两灯的位置 B.改变电池的节数
C.再串联一个小灯泡 D.换用不同规格的小灯泡
【答案】(1) ①. 调零 ②. L1和L2的电流 ③.
(2) ①. L2断路 ②. 电压表正负接线柱接反 ③. A
【解析】
【小问1详解】
[1]实验前,电流表指针未指零,需调零,确保测量准确。
[2]图甲中两灯泡并联,电流表接在干路,则测干路电流,即测L1和L2的电流之和。
[3]将原连接L1与电流表的导线改接到电流表的负接线柱上,此时通过L1的电流不经过电流表,则电流表只测L2的电流。如下图所示:
【小问2详解】
[1]图丙中两灯串联,电压表测L1两端的电压。两灯熄灭且电压表示数为0,说明电路断路。因故障由某灯泡引起,且只有L2断路时,才会导致电压表无示数。则故障为L2断路。
[2]将电压表接线从A点换到C点后,会导致电压表的正负接线柱接反,指针反向偏转,无法测量电压值。
[3]交换两灯位置不改变电压分配规律,无法提供新数据,故不可行。其他选项均可增强结论普遍性。故选填A。
30. 学科实践——制作投石机模型
某小组计划制作投石机模型,参加学校的“投石机定位球”比赛,比赛共设两个评价指标如下表表一:
表一
评价指标
评价等级
优秀
良好
待改进
指标一:投准
(5个不同定位点,每个点投2次)
落点在指定区域内(代表进球)7-10次
落点在指定区域内(代表进球)4-6次
落点指定区域内(代表进球)3次及以下
指标二:投远
(最大射程测试)
射程最远
射程较远
射程较近
【史料与参考】
(1)通过查阅史料发现:投石机(图甲)是古人应用杠杆及能量转化原理制造的武器,其最终将石头投出的能量源自配重的__________能;
(2)通过网购模型(图乙),有了新的能量转化思路。但因其底座轻且短,发射时抛掷杆撞击挡板,常导致底座的__________(前/后)端翘起,甚至整个翻倒。小组最终参考了图丙进行设计制作;
【设计与制作】
小组的设计图及简要说明如图丁,最终模型如图戊。主要改进:将丙图顶部的挡板改成可在三个不同位置安装的挡杆、增加了释放装置等。
表二
小球a
投射角度/度
15
30
45
60
75
投射距离/米
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
(3)给橡皮筋左端设置3个挂钩,主要是为达成评价指标中的__________(投准/投远);
(4)查阅资料时,小组还偶然发现一组研究数据(表二),数据说明投射距离还与__________有关,这才有了可变换位置挡杆的设计。参考表二中数据及图丁,理论上将挡杆放在__________号安装孔时最利于投远。
【检验与测试】
(5)但是,实测结果却是:其他条件不变时,投射角度越小投射距离越远。在仔细对比分析各角度投出瞬间后发现:投射角越小,__________,所以投射距离越远;可见表二规律的成立是有严格前提的;
【反思与评价】
(6)为比赛公平,结合小组研究,请你给裁判组提一个合理建议:__________。
【答案】(1)重力势 (2)后
(3)投远 (4) ①. 投射角度 ②. 5号 (5)初速度越大 (6)见解析
【解析】
【小问1详解】
图甲中,投石机将石头投出时,配重下落,配重的重力势能转化为石块的动能,因此将石头投出的能量来源于配重的重力势能。
【小问2详解】
图乙中,网购模型底座轻且短,向前发射时抛掷杆撞击挡板,会带动底座向前倾倒,因此会导致底座后端翘起。
【小问3详解】
橡皮筋左端设置3个挂钩,将橡皮筋挂在不同的挂钩上,橡皮筋拉伸的长度不同,则橡皮筋所具有的弹性势能的大小不同,发射时橡皮筋的弹性势能转化为投射物的动能,动能越大,投射物发射时初速度越大,被投射的就越远。因此给橡皮筋左端设置3个挂钩,主要影响投远。
【小问4详解】
[1]分析表二数据,投射角度α不同,投射距离不同,说明投射距离还与投射角度有关。
[2]表二中45°时投射距离最远为6.4米,所以理论上挡杆放在对应 45°安装孔上投射距离最远。由图丁可知,挡杆在5号安装孔时投射角约45°,挡杆在6号安装孔时投射角约30°,则理论上将挡杆放在5号安装孔时投射最远。
【小问5详解】
当投射角度减小时,施加在物体上的力更有效地转化为水平方向的速度,从而增大了初始速度。初始速度越大,所以投射距离越远。
【小问6详解】
给裁判组的建议:应规定投射角度和橡皮筋拉伸长度相同,保证公平比较射程。
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