内容正文:
浙江科学 能量阶段检测卷
(满分:70分 考试时间:45分钟)
一、选择题(本大题有7小题,每小题3分,共21分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.科研团队研发了新型纳米防水材料可用于制作户外防水运动服。将两层该材料用力压合后,缓慢分离需要较大的力,此现象主要说明了 ( )
A.分子的质量很小 B.分子在不停地做无规则运动
C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力
2.乒乓球被称为我国的国球,也是同学们喜欢的运动项目之一。以下过程中人对乒乓球没有做功的是 ( )
A.将球握手中 B.将球发过去
C.将球扣过去 D.将球捡起来
3.如图是古人利用滑轮打水的场景。绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人拉或放绳索的另一端即可让水桶升降。该滑轮的类型和作用分别是 ( )
第3题图
A.定滑轮,省力
B.定滑轮,改变力的方向
C.动滑轮,省力
D.动滑轮,改变力的方向
4.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出。下列分析错误的是 ( )
第4题图
A.水由初温20 ℃上升到30 ℃过程中,水的内能增加
B.水由初温20 ℃上升到30 ℃过程中,水的比热保持不变
C.橡皮塞冲出瞬间,试管内气体温度降低
D.橡皮塞冲出瞬间,能量转化与汽油机的压缩冲程相同
5.良好的坐姿有利于身体健康。如图所示是一款人体工学护腰坐垫,人坐上后能支撑腰部,调整坐姿。使用该护腰坐垫时,腰抵靠靠背,此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是 ( )
6.某品牌可乐的能量和营养成分表如图所示。体重为50千克的初中生想只通过跳绳消耗掉100毫升可乐中所含的能量,若每次所跳高度约为10厘米,他大约需要跳绳的个数为 ( )
第6题图
A.360
B.3 600
C.36 000
D.360 000
7.如图甲为运动员在tA时刻击打羽毛球后球的飞行轨迹,图乙为球的速度随时间变化曲线图,下列有关说法正确的是 ( )
第7题图
A.从tA→tC阶段,羽毛球的速度一直变小
B.tA、tC两个时刻比较,羽毛球的动能大小相等
C.从tA→tC阶段,羽毛球的机械能总量不断减少
D.从tA→tB阶段,羽毛球的动能全部转化为重力势能
二、填空题(本大题有3小题9空,每空2分,共18分)
8.有人提出,可将中国空间站打造成一个真正的“太空母港”,天宫空间站将从原来的“三舱”扩建到“六舱”(如图甲),并且实现53种功能变化,让它成为全世界航天器都能停靠的地方。
甲 乙
第8题图
(1)火箭将“载人航天器”送入太空。在火箭加速升空过程中,上升的推力来自于
(选填“燃气”或“空气”),在此过程中,能量的转化是:燃料的化学能→ →机械能。
(2)如图乙,当“天宫”沿运行轨道从近地点运动到远地点时,它的动能将 。
9.如图,一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下,先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面,AB和CD段的距离均为2米,CD间的垂直高度为1米。
第9题图
(1)物体在CD段运动时,物体所受重力的方向是 。
(2)物体通过AB和CD段时,力F做功分别为W1和W2,则W1 W2(选填“>”“<”或“=”)。
(3)若已知物体在斜面上匀速运动,则斜面CD段物体所受的摩擦力大小为 牛。
10.小金在项目化学习中,对学校太阳能热水器展开研究。
第10题图
(1)太阳核心处温度很高,大量氢原子发生 (选填“核聚变”或“核裂变”)反应变成氦原子,释放巨大能量。
(2)太阳能热水器接受阳光后水温升高,该过程是通过 的方式改变水的内能。
(3)如图,太阳能热水器接受阳光垂直照射的面积是2米2,每平方米每秒接受到的太阳能为1 000焦耳,热水器中水的质量为100千克,垂直照射7分钟,水的比热为4.2×103 J/(kg·℃)。若不计一切热量损失,水温可以升高 ℃。
三、实验与探究题(本大题有2小题,共16分)
11.(8分)用图甲滑轮组探究“动滑轮的重量对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重量,每次实验都匀速拉动绳子自由端使物体上升10厘米,实验数据如表所示。
第11题图
次数
G物/牛
G动/牛
F/牛
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
(1)每次实验时,绳子自由端移动的距离为 厘米。
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为 牛。
(3)分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
(4)保持物体和动滑轮的重量不变,增大绳子自由端移动的距离,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(8分)小科猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量(x)或者形变量的平方(x2)成正比,于是进行了如下实验:
第12题图
①如图所示,把弹簧套在光滑的竖直杆上,且底端固定在水平面上,用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0。
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1。
③释放小铁块,读出并记录铁块上升到最大高度时,铁块下端到水平面的高度h2。
④改变弹簧的压缩长度h1,重复以上步骤,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh。
实验次数
h0/米
h1/米
h2/米
x/米
x2/米2
Δh/米
1
0.50
0.40
0.55
0.10
0.01
0.15
2
0.50
0.30
0.90
0.20
0.04
0.60
3
0.50
0.20
1.55
0.30
0.09
1.35
4
0.50
0.15
2.00
0.35
0.12
1.85
(1)弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x= (用所测物理量的符号表示)。
(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过 (填字母)来反映出来的。
A.h1 B.h2 C.h2-h1 D.h2-h0
(3)根据表中数据得到的结论是: 。
(4)本实验中反映弹簧弹性势能大小的方法,与下列研究的实例中所用的科学方法相同的是 。(填字母)
A.研究电流时,常将电流比作水流
B.研究动能大小与哪些因素有关时,用木块被小车撞击后移动的距离反映小车的动能大小
C.研究电阻大小与材料的关系时,控制了导体的长度、温度和横截面积相同
D.研究磁场时,引入“磁感线”来反映磁场的分布情况
四、综合题(本大题有2小题,共15分)
13.(7分)如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3千克,要求对水平地面压强不超过3 000帕,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示。(g取10牛/千克)求:
甲 乙
第13题图
(1)该机器人与水平地面的接触面积至少多少平方米?
(2)该机器人在水平地面上以0.5米/秒速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
14.(8分)司机在驾驶车辆时应保持适当的车速以及车距。如图甲所示,有一辆汽车发生故障侧向停靠在路旁,车道后方有辆保持144千米/时超速行驶的汽车紧急刹车制动,但还是与前车侧面发生碰撞。此时被撞前车可视为杠杆,如图乙所示,若车辆受到的向左的撞击力F1为8×104牛,左侧车轮和地面接触点可看成侧翻支点,车辆重心竖直方向的阻力F2为3×104牛,已知该车宽度L为2米,车重心距离地面高h为42厘米。
甲 乙
第14题图
(1)若后方司机发现异常到踩下刹车的反应时间为0.8秒,求该时间内汽车行驶的距离。
(2)两车发生碰撞,车身都会形变受损,说明了 。
(3)请通过计算说明前车在碰撞瞬间是否有侧翻风险?
参考答案
一、选择题(本大题有7小题,每小题3分,共21分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.C 2.A 3.B 4.D 5.C
6.B 【解析】该同学的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N,他跳绳一次克服重力做的功W=Gh=500 N×10×10-2 m=50 J;由图可知100 mL可乐中所含的能量E=180 kJ=1.8×105 J,他大约需要跳绳的个数n===3 600,故选B。
7.C 【解析】根据图乙可知从tA→tC阶段,羽毛球的速度先变小后变大,A错误;根据图乙可知tA、tC两个时刻的速度关系为vA>vC,所以羽毛球的动能大小不相等,B错误;羽毛球飞行过程中受到空气阻力作用,因此从tA→tC阶段,羽毛球的机械能转化为内能,机械能总量不断减少,C正确;飞行过程中空气阻力不能忽略,从tA→tB阶段,羽毛球的动能一部分转化为重力势能,一部分转化为内能,D错误。
二、填空题(本大题有3小题9空,每空2分,共18分)
8.(1)燃气 内能 (2)变小(或转化为重力势能)
9.(1)竖直向下 (2)= (3)1
【解析】(2)由题知,AB和CD段距离相等,物体通过AB和CD段时,受到的拉力相等,根据W=Fs可知,物体通过AB和CD段时,力F做功相等,即W1=W2;(3)在斜面CD段拉力做的总功W总=Fs=6 N×2 m=12 J,有用功W有=Gh=10 N×1 m=10 J,额外功W额=W总-W有=12 J-10 J=2 J,根据W额=fs,得f===1 N。
10.(1)核聚变 (2)热传递 (3)2
【解析】(3)太阳能热水器接收的太阳能E=7×60 s×2 m2×1 000 J/(s∙m2)=8.4×105 J,不计热损失,则Q吸=E=8.4×105 J,由Q=cmΔt知,水升高的温度Δt===2 ℃。
三、实验与探究题(本大题有2小题,每空2分,共16分)
11.(1)30 (2)2.5 (3)小 (4)不变
12.(1)h0-h1 (2)C
(3)同一根弹簧,弹簧具有的弹性势能大小与其形变量的平方成正比
(4)B
四、综合题(本大题有2小题,第13题7分,第14题8分,共15分)
13.解:(1)该机器人对水平地面的压力F压=G=mg=3 kg×10 N/kg=30 N2分
由p=可得,该机器人与水平地面的最小接触面积S===0.01 m22分
(2)由图像可知,该机器人在水平地面上以0.5 m/s 速度匀速直线运动时的推力F′=150 N1分
水平推力的功率P=F′v=150 N×0.5 m/s=75 W2分
14.(1)解:汽车速度144 km/h=40 m/s1分
该时间内汽车行驶的距离s=vt=40 m/s×0.8 s=32 m2分
(2)力的作用是相互的(或力能使物体发生形变)2分
(3)解:F1L1=F1h=8×104 N×42 cm=3.36×106 N∙cm1分
F2L2=F2×=3×104 N×100 cm=3×106 N∙cm1分
因为F1 L1>F2 L2,所以前车有侧翻风险1分
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