内容正文:
阶段性调研测试九年级物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、学校、考试号等填写清楚。
2.选择题答案必须填写在答题纸的答题表内;非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在指定位置,字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,书写不能超出横线或方格,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸上答题无效。
一、选择题(每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”下列生活和生产中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 赛艇的桨 B. 筷子
C. 托盘天平 D. 羊角锤
2. 如图所示钓鱼竿可看成是一个杠杆。一手握住O点不动,另一手施加动力F1且其方向始终与鱼竿垂直。把鱼向上缓慢提起的过程中,F1的大小( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C. 保持不变 D. 先变小,后变大
3. 小明用如图所示的滑轮组,将重为6N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是( )
A. 大于3N B. 等于2N C. 等于3N D. 大于2N小于3N
4. 小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起;③然后抬着这筐玉米水平移动到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则他们对这筐玉米做功的过程是( )
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ②④
5. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子匀速推到车上。下列分析与计算正确的是( )
A. 利用斜面可以省力,也可以省功
B. 工人对箱子做的有用功为2700J
C. 重物移动过程中受到斜面的摩擦力为400N
D. 在此过程中斜面的机械效率为75%
6. 小明家里的水杯容积约,将刚烧开的水倒满水杯,从倒入到可以喝这一段时间内,水放出的热量大约是[,]( )
A 500J B. 5000J
C. D.
7. 如图所示是一种拉力器结构示意图。小明用恒为F的拉力向下拉动拉杆,使重为G的物块在t时间内匀速升高h。则小明做功的功率为( )
A. B.
C. D.
8. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度,两个物体的重分别为、。该过程拉力大小分别为、,,拉力的功率分别为、,滑轮组的机械效率分别为、,其它相关数据如图所示,则下列说法中正确的是( )
①
②
③
④
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
9. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度.下列关于该过程中能量变化的叙述,其中正确的是( )
A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
10. 由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著,读下面四幅海陆风示意图(图中太阳和月亮分别表示晴朗的白天和夜晚),判断近地面大气运动的流向正确的是( )
A. 甲、乙 B. 乙、丙
C. 丙、丁 D. 甲、丁
11. 用相同的加热装置对甲、乙物质加热时,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙是同种物质,则乙的质量更小
B. 若甲、乙的质量相等,则甲的比热容大
C. 若甲、乙的质量相等,升高相同温度,乙吸收的热量更多
D. 若甲、乙的质量相等,吸收相同的热量,乙升高的温度多
12. 质量和初温都相同的甲、乙两个物体,已知c甲>c乙,吸收相同热量后互相接触时( )
A. 热量从甲传给乙
B. 热量从乙传给甲
C. 两者之间没有热量传递
D. 无法判断两者之间有没有热量传递
13. 如图是电风扇中的自动保护装置,当电风扇倾斜或倾倒时,金属小球就会滚向一侧使电路断开。由此判断此装置相当于电路中的( )
A. 开关 B. 电源 C. 导线 D. 用电器
14. 甲亢哥的直播设备原理:总开关同时开启麦克风 RA和摄像头 RB,但偶尔也需要屏蔽环境声音进行“静音纯画面拍摄”,且两个电器互不干扰。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示的电路中,L1和L2是小灯泡。关于该电路,下列说法中错误的是( )
A. S闭合后,L1、L2并联
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要想使L1、L2串联,可去掉导线b
D. 若将导线M从接线柱B改接到A上,L1、L2并联
二、填空作图题(每空1分,每图2分,共30分)
16. 清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿水平街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能______,机械能______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
17. 人们常用热水取暖或冷水降温,是因为水具有较大的___________,在用热水取暖的过程中,水的内能不断___________(增大/减小/不变);火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料___________大的特性。
18. 如图所示,这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景,此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”):充电过程中,将_______能转化为______能,汽车转向时,同侧前后个转向灯会同时闪亮,若其中一只灯坏了,另一只灯仍会闪亮,两个转向灯的连接方式为______ (选填“并联”或“串联”)
19. 如图所示的电路中有两只灯泡、,现三只开关均处于断开状态。为使两只灯泡串联连接,应只闭合开关___________;为使两只灯泡并联,应只闭合开关___________;若闭合开关___________,会使电源短路;若只闭合、,灯___________(//和)亮。
20. 如图甲所示,用手反复弯折铁丝,铁丝会变热,这是通过___________(做功/热传递)的方式改变内能,此过程的能量转化方式与图乙中的___________(填字母)能量转化是一致的;若一台汽油机飞轮的转速是1200r/min,这台汽油机的活塞每秒钟完成___________次做功冲程,在做功冲程中,推动活塞一次做功1500J,那么这台汽油机的功率为___________W;若该过程中汽油燃烧不充分,汽油的热值将___________(变大/变小/不变)。
21. 如图所示,忽略空气阻力,小球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,到达P点时离开轨道,继续上升至最高点N后再下落经过Q点,O、P、Q三点在同一水平高度。
(1)小球在O、P两点速度分别为和,则___________(>/=/<);
(2)小球在P点的机械能___________(大于/等于/小于)Q点的机械能。
22. 如图所示,质量一定木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB段较光滑、BC段较粗糙,AB与BC的距离相等,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功,力F在AB段做的功___________在BC段做的功(均填“大于/等于/小于”)。
23. 如图所示,用拉力在2s内将物体A匀速提升0.5m,做功为3J;若借助滑轮组,在相同时间内用拉力把物体A匀速提升相同高度,滑轮组的机械效率为75%,不计绳重和摩擦,物体A的重为___________N,拉力做功的功率为___________W,动滑轮的重为___________N,若匀速提升10N的物体时,滑轮组的机械效率变为___________%(结果保留一位小数)。
24. 老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验,将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内,握住杠杆的A端迅速向下压,棉花被点燃。请在图中画出作用在A点的最小动力,以及的力臂。
25. 用笔画线代替导线完成电路连接。要求:组成一个并联电路,开关S控制灯L1和L2,开关S1只控制灯L1。
三、解答探究题(第26小题7分,第27小题9分,第28小题8分,第29小题8分,第30小题8分,共40分)
26. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图甲所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞,通过改变小车释放时的高度h、在小车中增加钩码的方法,得到了图乙所示的三个实验场景A、B、C。
(1)为探究小车动能与质量的关系,应选用场景A和___________(B/C)进行实验;
(2)选用场景B和C进行实验时,可探究小车动能与___________的关系,可得结论:当___________不变时,___________。
(3)在实验中,小车动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越___________(多/少),本实验中用到的物理方法有___________、___________。
27. 如图所示,实验小组在做“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,杠杆静止时处于如图甲所示的状态,此时杠杆是否平衡?答:___________(是/否);为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(左/右)移动;本实验过程中使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。
(2)杠杆水平平衡后,小明在杠杆上A处挂上钩码,在B处用弹簧测力计沿竖直方向向下拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡(如图乙所示),记录数据,小华根据数据得出结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,该结论是否正确?答:___________(正确/不正确);以下可以验证该结论是否正确的操作是___________(填字母)。
A.改变钩码的位置,重新实验
B.将弹簧测力计斜着拉杠杆,重新实验
C.改变钩码的个数,重新实验
D再次实验,使杠杆处于倾斜状态静止
(3)在图乙杠杆平衡的情况下,仅将弹簧测力计绕B点缓慢地逆时针旋转30°,在此过程中杠杆始终保持水平平衡,则该过程中拉力F的大小___________(填字母)、拉力F与其力臂的乘积___________(填字母)。
A.一直不变
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
(4)小明发现超市购物车在过障碍物时相当于一个杠杆。如图丙、丁是购物车向右前进过门槛的两个方案:图丙中竖直向下压车把手,使前轮翘起通过门槛;图丁中将购物车掉转车头,竖直向上抬车把手,抬起后轮通过门槛。则图丙中杠杆的支点在___________(/)处,若整车的重心在中点的正上方,图___________(丙/丁)方案更省力。
28. 完成下列两个热学实验的填空:
实验一:观察不同物质吸热升温的现象,教材中采用了如图甲所示的装置进行实验,将质量均为50g的沙子和水分别倒入两个瓷盘中,用温度计测出室温为24℃,用红外灯照射两个瓷盘一段时间后,用红外热成像仪拍摄的红外照片(含对象的温度)如图乙所示,其中对象为沙子。
(1)该过程中,沙子升高的温度为___________℃。实验中通过控制___________(加热相同时间/升高相同温度)来实现沙子和水吸收相同的热量。
(2)分析实验数据可知:当升高相同温度时,___________吸收的热量多;水的比热容是沙子比热容的___________倍。(结果保留一位小数)
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,小明采用如图丙、丁所示的两套完全相同的装置对试管中的水进行加热。
(3)加热前控制试管内水的初温和___________均相同,控制燃料a、b的___________相同。使燃料a、b充分燃烧对试管中的水加热,通过记录___________(燃料的燃烧时间/水升高的温度)来比较两种燃料燃烧放出的热量。
(4)为了改善对环境的影响,一些地区尝试将汽车用油由原来的汽油改为在汽油内掺入乙醇的“乙醇汽油”,乙醇汽油中,若乙醇和汽油的质量比为1∶4,已知乙醇的热值为,汽油的热值为,该“乙醇汽油”的热值为___________J/kg。
29. 电动汽车是指以车载电源(磷酸铁锂电池)为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。在一次测试过程中,某电动汽车以最大功率,沿平直公路在360s时间内匀速直线行驶了8km。求:
(1)该过程中牵引力所做的功;
(2)该车受到的水平阻力f;
(3)若该汽车换由效率为30%汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶10km,需要消耗汽油的质量。(,结果保留一位小数)
30. 如图所示,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,将轻质支架放在力传感器上,支架支撑在A点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在在B点施加竖直向上的拉力,传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示,已知,。
(1)求细木棒自身的重力G;
(2)求图像中横坐标的值;
(3)若将支架从A点稍向左移至C点,则传感器示数与FB的关系图线将可能是图乙中图线a、b、c、d中的哪一条?并通过分析图线与纵、横坐标的交点的数值如何变化,来简要说明理由。
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阶段性调研测试九年级物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、学校、考试号等填写清楚。
2.选择题答案必须填写在答题纸的答题表内;非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在指定位置,字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,书写不能超出横线或方格,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸上答题无效。
一、选择题(每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬动整个地球。”下列生活和生产中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 赛艇的桨 B. 筷子
C. 托盘天平 D. 羊角锤
【答案】D
【解析】
【详解】阿基米德设想杠杆属于省力杠杆。
A.赛艇的桨使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,与阿基米德设想的省力杠杆不同,故A不符合题意;
B.筷子使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,主要用于夹取食物,与阿基米德杠杆类型不同,故B不符合题意;
C.托盘天平是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,主要用于测量质量,与阿基米德设想的省力杠杆不同,故C不符合题意;
D.羊角锤在使用时,支点在锤头与木板接触点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,与阿基米德设想的杠杆类型相同,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示钓鱼竿可看成是一个杠杆。一手握住O点不动,另一手施加动力F1且其方向始终与鱼竿垂直。把鱼向上缓慢提起的过程中,F1的大小( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小
C 保持不变 D. 先变小,后变大
【答案】B
【解析】
【详解】钓鱼竿可看成是一个杠杆,一手握住O点不动,O点看成是支点,另一手施加动力F1且其方向始终与鱼竿垂直,故动力臂不变;把鱼向上缓慢提起的过程中,阻力始终竖直向下且大小不变,阻力臂在水平方向,抬起时阻力臂减小,根据杠杆平衡条件,阻力和动力臂不变,阻力臂减小,动力减小。
故选B。
3. 小明用如图所示的滑轮组,将重为6N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是( )
A. 大于3N B. 等于2N C. 等于3N D. 大于2N小于3N
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数n=2,若不考虑绳重和摩擦力,拉力大小
即
若将绳重和摩擦力考虑在内,则实际拉力的大小
所以,手拉力的大小实际大于3N,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4. 小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起;③然后抬着这筐玉米水平移动到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则他们对这筐玉米做功的过程是( )
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①她用力搬一筐玉米,未能搬起,没有移动距离,故不做功;②在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起,克服重力做功;③抬着这筐玉米水平移动到手推车上时,拾的力竖直向上,玉米在竖直向上的方向上没有移动距离,故他们对这筐玉米不做功:④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,推力水平方向,推车在水平方向移动了距离,因而做功了。他们对这筐玉米做功的过程是②④,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5. 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子匀速推到车上。下列分析与计算正确的是( )
A. 利用斜面可以省力,也可以省功
B. 工人对箱子做的有用功为2700J
C. 重物移动过程中受到斜面的摩擦力为400N
D. 在此过程中斜面的机械效率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由功的原理可知,使用任何机械都不省功。利用斜面提升物体可以省力,但费距离,不省功,故A错误;
B.工人师傅克服箱子重力做有用功,大小为W有用=Gh=900N×1m=900J,故B错误;
D.工人师傅做的总功为W总=Fs=400N×3m=1200J
斜面的机械效率为,故D正确;
C.克服摩擦力做的额外功为W额=W总−W有用=1200J−900J=300J
重物移动过程中受到斜面的摩擦力为,故C错误。
故选D。
6. 小明家里的水杯容积约,将刚烧开的水倒满水杯,从倒入到可以喝这一段时间内,水放出的热量大约是[,]( )
A. 500J B. 5000J
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】水的质量
通常情况下水温在40℃左右时就可以饮用了,则水温从降至,温度变化,水放出的热量为
选项C最接近计算结果,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7. 如图所示是一种拉力器结构示意图。小明用恒为F的拉力向下拉动拉杆,使重为G的物块在t时间内匀速升高h。则小明做功的功率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图中两个滑动均为定滑轮,不省力也不省距离,小明做功的功率为
故ABD不符合题意;C符合题意。
故选C。
8. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度,两个物体的重分别为、。该过程拉力大小分别为、,,拉力的功率分别为、,滑轮组的机械效率分别为、,其它相关数据如图所示,则下列说法中正确的是( )
①
②
③
④
A. ① B. ②
C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知甲滑轮组总功=1200J,乙滑轮组总功=800J,看滑轮组绕线:甲滑轮组=3,乙滑轮组=2,
总功=Fs=Fnh
则甲的拉力
乙的拉力
由于h相同则,,故,故A正确;
B.机械效率
则有
故,故B错误;
C.因为功率
则
匀速时间t相同,故,故C错误;
D.有用功,,
因为且h相同,所以,故D错误。综上A正确,BCD错误。
故选A。
9. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度.下列关于该过程中能量变化的叙述,其中正确的是( )
A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.向下按笔的过程中,弹簧被压缩,弹性势能增大,故A错;
B.向下按笔的过程中,笔的高度降低,重力势能减小,故B错;
C.笔向上弹起的过程中,笔的高度增大,重力势能增大,故C正确;
D.笔向上弹起的过程中,弹簧形变变小,弹性势能减小,故D错;
应选C.
10. 由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著,读下面四幅海陆风示意图(图中太阳和月亮分别表示晴朗的白天和夜晚),判断近地面大气运动的流向正确的是( )
A. 甲、乙 B. 乙、丙
C. 丙、丁 D. 甲、丁
【答案】B
【解析】
【详解】分析白天的情况(甲、丙图):白天,陆地和海洋吸收相同的太阳辐射热量。根据吸热公式 ,在吸收热量和质量相近的情况下,比热容小的陆地,温度升高更大,所以陆地温度高于海洋温度,陆地上方的空气受热膨胀,密度变小而上升,形成低气压。海洋上方的空气温度较低,密度较大而下沉,形成高气压,近地面的风从高气压的海洋吹向低气压的陆地,形成海风。故甲错误,丙正确。
分析夜晚的情况(乙、丁图):夜晚,陆地和海洋向外放出热量。根据放热公式,在放出热量和质量相近的情况下,比热容小的陆地,温度降低更大,所以陆地温度低于海洋温度。陆地上方的空气遇冷收缩,密度变大而下沉,形成高气压。海洋上方的空气温度较高,密度较小而上升,形成低气压。近地面的风从高气压的陆地吹向低气压的海洋,形成陆风。故乙正确,丁错误。综上所述,正确表示近地面大气运动流向的是乙图和丙图,B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
11. 用相同的加热装置对甲、乙物质加热时,它们的温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 若甲、乙是同种物质,则乙的质量更小
B. 若甲、乙的质量相等,则甲的比热容大
C. 若甲、乙的质量相等,升高相同温度,乙吸收的热量更多
D. 若甲、乙的质量相等,吸收相同的热量,乙升高的温度多
【答案】C
【解析】
【详解】A.用相同的加热装置对甲、乙两种物质加热时,吸收热量的多少是通过加热时间来反映的;若甲、乙是同种物质,其比热容相同,由图像可知,加热相同的时间(即吸收的热量相同),甲的温度升高的快,由可知,甲的质量小,故A错误;
B.若甲、乙的质量相等,加热相同的时间(即吸收的热量相同),乙的温度升高的少,说明乙的比热容大,即乙的吸热能力更强,故B错误;
C.若甲、乙的质量相等,升高相同温度,由B项可知乙的比热容大,由可知,乙吸收的热量更多,故C正确;
D.若甲、乙的质量相等,吸收相同的热量,从图像中取相同的加热时间,甲的温度变化量
乙的温度变化量
可见,即甲升高的温度更多。故D错误。
故选 C。
12. 质量和初温都相同的甲、乙两个物体,已知c甲>c乙,吸收相同热量后互相接触时( )
A. 热量从甲传给乙
B. 热量从乙传给甲
C. 两者之间没有热量传递
D. 无法判断两者之间有没有热量传递
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知,甲、乙两物体的质量m相同,c甲>c乙,吸收的热量Q相同,结合Q=cmΔt可知Δt甲<Δt乙,甲、乙两物体的初温t0相同,结合Δt=t- t0可知t甲<t乙,即吸收热量后,甲的温度比乙的温度低,根据热传递的知识可知,互相接触时热量由乙物体传到甲物体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 如图是电风扇中的自动保护装置,当电风扇倾斜或倾倒时,金属小球就会滚向一侧使电路断开。由此判断此装置相当于电路中的( )
A. 开关 B. 电源 C. 导线 D. 用电器
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,当电扇发生倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧,使电路断开,达到保护电扇的作用.可知,这个保护装置在电路中相当于一个开关。
故选A。
14. 甲亢哥的直播设备原理:总开关同时开启麦克风 RA和摄像头 RB,但偶尔也需要屏蔽环境声音进行“静音纯画面拍摄”,且两个电器互不干扰。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】为实现“总开关同时接通两个用电器、偶尔只关掉麦克风而不影响摄像头”的要求,应让麦克风和摄像头并联、且各自有单独开关。选项C中,主开关 S 闭合后电路接通,再通过分别控制 S1 和 S2来独立决定麦克风或摄像头是否工作,互不干扰,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C
15. 如图所示的电路中,L1和L2是小灯泡。关于该电路,下列说法中错误的是( )
A. S闭合后,L1、L2并联
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要想使L1、L2串联,可去掉导线b
D. 若将导线M从接线柱B改接到A上,L1、L2并联
【答案】A
【解析】
【详解】AB.如图所示,闭合开关,电源两端被导线相连,电源被短路,两个灯泡都不发光,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.如图所示,去掉导线b,电路中各个元件首尾相连,灯泡L1、L2串联,故C正确,不符合题意;
D.若将导线M从接线柱B改接到A上,则两灯属于并联电路,两灯都能发光,故D正确,不符合题意。
故选A。
二、填空作图题(每空1分,每图2分,共30分)
16. 清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿水平街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能______,机械能______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 变大 ②. 变大
【解析】
【详解】[1][2]因清洁车沿水平街道匀速行驶,车的速度不变,高度不变,在清扫垃圾过程中,车的质量增大,所以车的动能和重力势能都变大,则车的机械能也变大。
17. 人们常用热水取暖或冷水降温,是因为水具有较大的___________,在用热水取暖的过程中,水的内能不断___________(增大/减小/不变);火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料___________大的特性。
【答案】 ①.
比热容 ②.
减小 ③.
热值
【解析】
【详解】[1]人们常用热水取暖或冷水降温,是因为水具有较大的比热容,升高或降低相同温度时,吸收或放出的热量多。
[2]在用热水取暖的过程中,水不断放出热量,内能不断减小。
[3]火箭使用液态氢作为燃料,是利用了氢燃料热值大的特性。消耗相同质量的燃料,氢燃料放出的热量多。
18. 如图所示,这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景,此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______(选填“用电器”或“电源”):充电过程中,将_______能转化为______能,汽车转向时,同侧前后个转向灯会同时闪亮,若其中一只灯坏了,另一只灯仍会闪亮,两个转向灯的连接方式为______ (选填“并联”或“串联”)
【答案】 ①. 用电器 ②. 电 ③. 化学 ④. 并联
【解析】
【详解】[1][2][3]用电器在电路中的作用是消耗电能,将电能转化为其他形式能,所以,人们利用充电桩给电动汽车充电时,电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的用电器;锂电池是靠化学反应进行电能的储存和释放的,所以充电过程中将电能转化为化学能的。
[4]根据串、并联电路的工作特点,串联电路中所有用电器同时工作,同时停止工作;并联电路中各用电器工作互不影响。由此可判断,汽车转向时,同侧前后个转向灯会同时闪亮,若其中一只灯坏了,另一只灯仍会闪亮,两个转向灯的连接方式为并联。
19. 如图所示的电路中有两只灯泡、,现三只开关均处于断开状态。为使两只灯泡串联连接,应只闭合开关___________;为使两只灯泡并联,应只闭合开关___________;若闭合开关___________,会使电源短路;若只闭合、,灯___________(//和)亮。
【答案】 ① S2 ②. S1、S3 ③. S1、S2、S3 ④. L1
【解析】
【详解】[1]若闭合开关S2,电流从电源正极出发依次经过两盏灯泡,所以它们是串联的。
[2]若闭合开关S1、S3,断开开关S2,电流从电源正极出发分成两条路径分别流经两盏灯泡,然后汇合后回到电源负极,所以它们是并联的。
[3]闭合开关S1、S2、S3,电源的两极直接被导线相连,会使电源短路。
[4]只闭合S1、S2,断开S3,L2被短路,不发光,只有灯L1会亮。
20. 如图甲所示,用手反复弯折铁丝,铁丝会变热,这是通过___________(做功/热传递)的方式改变内能,此过程的能量转化方式与图乙中的___________(填字母)能量转化是一致的;若一台汽油机飞轮的转速是1200r/min,这台汽油机的活塞每秒钟完成___________次做功冲程,在做功冲程中,推动活塞一次做功1500J,那么这台汽油机的功率为___________W;若该过程中汽油燃烧不充分,汽油的热值将___________(变大/变小/不变)。
【答案】 ①. 做功 ②. C ③. 10 ④. ⑤. 不变
【解析】
【详解】[1]用手弯折铁丝,对铁丝做功,机械能转化为内能,内能增加,温度升高,铁丝会变热,即这是通过做功的方式改变内能。
[2]在图C,图D两图中的进气门和排气门都关闭,图D中的活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;图C中的活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,所以用手弯折铁丝过程能量转化与C图能量转化是一致的。
[3][4]汽油机的一个工作循环包含四个冲程,飞轮转两周。一台四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/min=20r/s
则该汽油机每秒钟完成40个冲程。其中只有一个冲程对外做功,所以,汽油机每秒钟完成10次做功冲程,每秒做的总功为
那么这台汽油机的输出功率为
[5]热值是燃料的一种特性,和燃料的质量大小以及燃烧情况无关,所以若汽油燃烧不充分,汽油的热值将不变。
21. 如图所示,忽略空气阻力,小球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,到达P点时离开轨道,继续上升至最高点N后再下落经过Q点,O、P、Q三点在同一水平高度。
(1)小球在O、P两点的速度分别为和,则___________(>/=/<);
(2)小球在P点的机械能___________(大于/等于/小于)Q点的机械能。
【答案】(1)> (2)等于
【解析】
【小问1详解】
由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动,在轨道上运动过程中要克服摩擦力做功,存在能量损失,因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能,O、P处在同一水平高度,球的重力势能相等,则球在P点的动能一定小于在O点动能,因此球在O、P两点的速度>。
【小问2详解】
忽略空气阻力,小球从P点到Q点机械能守恒,因此小球在P点的机械能等于Q点的机械能。
22. 如图所示,质量一定的木块放在粗糙程度不同的水平桌面上,AB段较光滑、BC段较粗糙,AB与BC的距离相等,木块在水平恒力F作用下从静止开始从A运动到C,则木块受到的摩擦力在AB段做的功___________在BC段做的功,力F在AB段做的功___________在BC段做的功(均填“大于/等于/小于”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]滑动摩擦力的大小与物体所受压力大小、接触面粗糙程度有关。水平桌面粗糙程度越大,所受滑动摩擦力也越大。AB段较光滑、BC段较粗糙,所以,AB段受到的摩擦力小于BC段受到的摩擦力,AB与BC的距离相等,根据可知,木块受到的摩擦力在AB段做的功小于在BC段做的功。
[2]木块在AB段和BC段运动的距离相等,拉力F是恒力,则根据可知,水平拉力F在AB段做的功等于在BC段做的功。
23. 如图所示,用拉力在2s内将物体A匀速提升0.5m,做功为3J;若借助滑轮组,在相同时间内用拉力把物体A匀速提升相同高度,滑轮组的机械效率为75%,不计绳重和摩擦,物体A的重为___________N,拉力做功的功率为___________W,动滑轮的重为___________N,若匀速提升10N的物体时,滑轮组的机械效率变为___________%(结果保留一位小数)。
【答案】 ①. 6 ②. 2 ③. 2 ④.
【解析】
【详解】[1]拉力将物体A匀速提升过程中克服重力做功,根据可知,物体A的重力为
[2]在相同时间内拉力把物体A匀速提升相同高度,滑轮组克服物体A的重力做功与拉力将物体A匀速提升过程中克服重力做功相等,即
拉力做的总功为
则拉力做功的功率为
[3]不计绳重和摩擦,根据
可知,动滑轮重为
[4]若匀速提升10N的物体时,滑轮组的机械效率为
24. 老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验,将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内,握住杠杆的A端迅速向下压,棉花被点燃。请在图中画出作用在A点的最小动力,以及的力臂。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件,要使动力最小,则动力臂应最长,连接支点与动力作用点即为最长的力臂,根据题意,力的方向与最长动力臂垂直且向下。如图所示:
25. 用笔画线代替导线完成电路连接。要求:组成一个并联电路,开关S控制灯L1和L2,开关S1只控制灯L1。
【答案】
【解析】
【详解】用电器首首相连,尾尾相连的电路叫并联电路,并联电路中干路开关控制整个电路,支路开关只控制其所在支路。由题知,要求两灯并联,开关S控制灯L1和L2,开关S应在干路上;开关S1只控制灯L1,开关S1应在L1的支路,只控制灯L1,如图所示:
三、解答探究题(第26小题7分,第27小题9分,第28小题8分,第29小题8分,第30小题8分,共40分)
26. “探究动能大小与哪些因素有关”实验装置如图甲所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞,通过改变小车释放时的高度h、在小车中增加钩码的方法,得到了图乙所示的三个实验场景A、B、C。
(1)为探究小车动能与质量的关系,应选用场景A和___________(B/C)进行实验;
(2)选用场景B和C进行实验时,可探究小车动能与___________的关系,可得结论:当___________不变时,___________。
(3)在实验中,小车动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越___________(多/少),本实验中用到的物理方法有___________、___________。
【答案】(1)B (2) ①. 速度 ②. 质量 ③. 速度越大,动能越大。
(3) ①. 多 ②. 控制变量法 ③. 转换法
【解析】
【小问1详解】
物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。要探究小车动能与质量的关系,小车需要从斜面的相同高度由静止自由下滑,保证到达水平面的速度相同,而小车的质量不同,故选场景A和B进行实验。
【小问2详解】
[1]场景B和C进行实验中,小车的质量相同,但从斜面的不同高度由静止自由下滑,到达水平面的速度不同,故可探究小车动能与速度的关系。
[2][3]在实验中用木块被撞击后移动的距离来反映小车动能的大小,移动的距离越远,说明小车的动能越大。场景B和C进行实验中,小车的质量相同,释放的高度不同所以速度不同,速度越大,木块被小车撞击后移动的距离越大,说明质量相同时物体速度越大,动能越大。
【小问3详解】
[1]在实验中用木块被撞击后移动的距离来反映小车动能的大小,小车动能越大,发生碰撞时小车对木块做的功就多。
[2]实验中,物体的动能大小与物体的质量和速度有关,研究动能与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,这是控制变量法。
[3]实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小车动能的大小,这是运用了转换法。
27. 如图所示,实验小组在做“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,杠杆静止时处于如图甲所示的状态,此时杠杆是否平衡?答:___________(是/否);为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(左/右)移动;本实验过程中使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。
(2)杠杆水平平衡后,小明在杠杆上A处挂上钩码,在B处用弹簧测力计沿竖直方向向下拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡(如图乙所示),记录数据,小华根据数据得出结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,该结论是否正确?答:___________(正确/不正确);以下可以验证该结论是否正确的操作是___________(填字母)。
A.改变钩码的位置,重新实验
B.将弹簧测力计斜着拉杠杆,重新实验
C.改变钩码的个数,重新实验
D.再次实验,使杠杆处于倾斜状态静止
(3)在图乙杠杆平衡的情况下,仅将弹簧测力计绕B点缓慢地逆时针旋转30°,在此过程中杠杆始终保持水平平衡,则该过程中拉力F的大小___________(填字母)、拉力F与其力臂的乘积___________(填字母)。
A.一直不变
B.一直变大
C.先变大后变小
D.先变小后变大
(4)小明发现超市购物车在过障碍物时相当于一个杠杆。如图丙、丁是购物车向右前进过门槛的两个方案:图丙中竖直向下压车把手,使前轮翘起通过门槛;图丁中将购物车掉转车头,竖直向上抬车把手,抬起后轮通过门槛。则图丙中杠杆的支点在___________(/)处,若整车的重心在中点的正上方,图___________(丙/丁)方案更省力。
【答案】(1) ①. 是 ②. 左 ③. 便于测量力臂
(2) ①. 不正确 ②. B
(3) ①. B ②. A
(4) ①. ②. 丁
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆的平衡状态是静止或者匀速转动,甲中杠杆静止,处于平衡状态。
[2][3]杠杆左端高、右端低,说明右端重,应将平衡螺母向左调,给左端增重,使得杠杆在水平位置平衡,此时力臂和杠杆重合,便于测量力臂。
【小问2详解】
[1][2]杠杆平衡条件是:动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离,而不是点到点的距离,故该结论不正确;小华同学之所以会有错误的结论是因为杠杆在水平位置平衡时,支点到作用点的距离刚好等于支点到力的作用线的距离,所以可以改变拉力的方向改变力臂,重新实验,从而得出正确结论,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]弹簧测力计绕B点逆时针旋转30°时,拉力的力臂(支点O到拉力作用线的垂直距离)会变小。根据杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则拉力会一直变大。
故选B。
[2]杠杆始终平衡,阻力与阻力臂的乘积固定,因此拉力与力臂的乘积也始终等于阻力与阻力臂的乘积,保持不变。
故选A。
【小问4详解】
[1][2]图丙向下压手柄,购物车绕固定点转动,故支点为;图丁中向上抬购物车,绕固定点转动,与图丙中阻力臂大小相同,但是动力臂比图丁中较大,根据杠杆平衡条件可知,图丁省力。
28. 完成下列两个热学实验的填空:
实验一:观察不同物质吸热升温的现象,教材中采用了如图甲所示的装置进行实验,将质量均为50g的沙子和水分别倒入两个瓷盘中,用温度计测出室温为24℃,用红外灯照射两个瓷盘一段时间后,用红外热成像仪拍摄的红外照片(含对象的温度)如图乙所示,其中对象为沙子。
(1)该过程中,沙子升高的温度为___________℃。实验中通过控制___________(加热相同时间/升高相同温度)来实现沙子和水吸收相同的热量。
(2)分析实验数据可知:当升高相同温度时,___________吸收的热量多;水的比热容是沙子比热容的___________倍。(结果保留一位小数)
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,小明采用如图丙、丁所示的两套完全相同的装置对试管中的水进行加热。
(3)加热前控制试管内水的初温和___________均相同,控制燃料a、b的___________相同。使燃料a、b充分燃烧对试管中的水加热,通过记录___________(燃料的燃烧时间/水升高的温度)来比较两种燃料燃烧放出的热量。
(4)为了改善对环境的影响,一些地区尝试将汽车用油由原来的汽油改为在汽油内掺入乙醇的“乙醇汽油”,乙醇汽油中,若乙醇和汽油的质量比为1∶4,已知乙醇的热值为,汽油的热值为,该“乙醇汽油”的热值为___________J/kg。
【答案】(1) ①. 31.4 ②. 加热相同时间
(2) ①. 水 ②. 4.7
(3) ①. 质量 ②. 质量 ③. 水升高的温度
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]沙子升高的温度:初始温度为24℃,沙子的温度为55.4℃,则升高的温度为
[2]实验中通过控制加热相同时间来实现沙子和水吸收相同的热量,因为用同一红外灯照射,相同时间内提供的热量相同。
【小问2详解】
[1][2]水的温度升高了
沙子升高了31.4℃,若要升高相同温度,水需要的加热时间更长,因此水吸收的热量多。
根据,质量m相同,相同加热时间(Q相同)时,,因此
【小问3详解】
[1]实验目的是比较“燃料燃烧放出的热量”,而热量会被水吸收,水吸收的热量。为了通过“水的吸热情况”反映 “燃料的放热情况”,需要控制水的初温和质量相同,这样水的Δt才能唯一由吸收的热量决定。
[2]实验是“比较质量相等的不同燃料”的放热,所以需要控制燃料a、b的质量相同。
[3]燃料燃烧放出的热量越多,水吸收的热量就越多,水的温度升高得越多。因此通过记录水升高的温度,就能间接比较两种燃料放出的热量
【小问4详解】
由热量公式可得,乙醇完全燃烧释放的热量:
汽油完全燃烧释放的热量:
乙醇汽油的热值:
29. 电动汽车是指以车载电源(磷酸铁锂电池)为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。在一次测试过程中,某电动汽车以最大功率,沿平直公路在360s时间内匀速直线行驶了8km。求:
(1)该过程中牵引力所做的功;
(2)该车受到的水平阻力f;
(3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶10km,需要消耗汽油的质量。(,结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
牵引力做功由公式计算,其中功率 ,时间
牵引力所做的功为
【小问2详解】
匀速行驶时牵引力等于阻力。由功的公式 ,得,其中 ,W=
可得该车受到的牵引力为
因此阻力
【小问3详解】
牵引力做功为
汽油机总能量为
消耗汽油质量
30. 如图所示,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,将轻质支架放在力传感器上,支架支撑在A点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时力传感器显示支架对A点的支持力示数如图甲所示。现在在B点施加竖直向上的拉力,传感器示数与的关系图线为图乙中的b所示,已知,。
(1)求细木棒自身的重力G;
(2)求图像中横坐标的值;
(3)若将支架从A点稍向左移至C点,则传感器示数与FB的关系图线将可能是图乙中图线a、b、c、d中的哪一条?并通过分析图线与纵、横坐标的交点的数值如何变化,来简要说明理由。
【答案】(1)2.4N
(2)1.2N (3)c,理由见解析。
【解析】
【小问1详解】
根据题意,木棒为均匀细木棒,其重心在木棒的中点;设木棒的重力为G,其力臂为LG,LG==25cm=0.25m
初始状态时,木棒水平平衡,在B点未施加拉力,此时力传感器示数为支架对A点的支持力FA;由图甲可知,FA=2.0N,其力臂
根据杠杆平衡条件可得
代入数据得
解得G = 2.4N
【小问2详解】
图像中横坐标FBx是传感器示数为0时,在B点施加的拉力FB的大小。此时,木棒在自身重力G和B点拉力FB的作用下平衡。FB的力臂
根据杠杆平衡条件可得
代入数据得
解得FBx=1.2N
【小问3详解】
将支架从A点向左移至C点,设C点对应的支持力为FC,其力臂为OC。因为C点在A点左侧,所以力臂OC<OA。
1.分析与纵坐标的交点:该交点表示FB=0时传感器的示数,根据杠杆平衡条件
由于G和LG不变,而力臂OC减小,所以支持力FC必然增大。因此,新的图线与纵坐标的交点数值应大于2.0N。
2.分析与横坐标的交点:该交点表示传感器示数为0时FB的大小,此时杠杆的平衡条件为
由于G、LG、OB均未改变,所以FB的大小不变,仍为1.2N。因此,新的图线与横坐标的交点数值不变。
综上所述,新的图线与纵坐标的交点变大,与横坐标的交点不变。在图乙中,只有图线c符合这一变化。
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