内容正文:
初三年级物理期中试卷
本试卷分试题和答题卡两部分,所有答案一律写在答题卡上.试卷满分为100分,考试时间为100分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、考试证号填写在答题卡的相应位置上。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上.如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案.不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
5.本卷g取10N/kg。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个是正确的)
1. 中国空间站机械臂,是对人类手臂的最真实的还原,可随时实现空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂是同类的是( )
A. 筷子 B. 核桃夹
C. 起子 D. 羊角锤
【答案】A
【解析】
【详解】中国空间站机械臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.酒起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 学校大门口的球形石墩需要挪动一下位置,下列操作中,你认为最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该方法相当于使用了定滑轮,不省力,拉力等于石墩受到的摩擦力;
B.该方法相当于使用了动滑轮,拉力等于石墩受到的摩擦力的一半;
C.直接拉石墩,拉力等于石墩受到的摩擦力;
D.该方法两段绳子都在人手中,与直接拉石墩相同,拉力等于石墩受到的摩擦力;
综上所述,最省力的是B,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 如图所示,“江苏省城市足球联赛”半决赛现场出现了排爆机器狗,其自重约为70kg,可实现动态负载35kg.不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 站立不动
C. 托举重物匀速竖直上升 D. 承载重物匀速水平移动
【答案】C
【解析】
【详解】做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动了距离。
AB.蹲着不动、站立不动,机器狗对重物A有竖直向上支持力,但在力的方向上没有移动距离,所以不做功,故AB不符合题意;
C.对重物A受力分析可知,机器狗对重物A有竖直向上支持力,托举重物匀速竖直上升,在力的方向上移动了距离,所以机器狗对重物A做了功,故C符合题意;
D.承载重物匀速水平移动,力的方向与运动方向垂直,不做功,故D不符合题意。
故选C。
4. 小明对四名同学的做功情况各测量了一次,把四名同学做功W和所用的时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四名同学中做功功率最小的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,纵坐标表示做功多少,横坐标表示做功时间;分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W-t图象,如下图所示:
在做功时间相同时,甲做功最多,乙做功最小,由功率的计算公式 可知,乙的功率最小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A. 拉力F1一定大于F2
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同
D. 甲的额外功与有用功的比值较小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知拉力F1的大小为,由图乙可知拉力F2的大小为,虽然G1>G2,,但是拉力F1不一定大于F2,故A错误;
B.甲与乙两组,额外功相同,甲组的物体更重,甲组的有用功比较大,所以有用功占总功的比值大,故甲滑轮组机械效率大,故B错误;
C.升高相同的高度,G1>G2,物重不同,则甲、乙滑轮组的有用功不同,故C错误;
D.由B可知甲滑轮组的机械效率高,由于额外功相同,甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组的有用功,所以甲组的额外功与有用功的比值较小,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
B. 动能变大,重力势能变小,机械能不变
C. 动能不变,重力势能交小,机械能变小
D. 动能变小,重力势能变小,机械能变小
【答案】C
【解析】
【详解】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,质量不变,速度不变,则动能不变;高度降低,则重力势能变小;机械能等于动能与势能之和,则机械能变小。
故选C。
7. 下列实例中没有利用到水的比热容这一物理属性的是( )
A. 让热水流过散热器供暖
B. 夏天在房间内洒水降温
C. 沿海地区昼夜温差较小
D. 用循环水冷却汽车发动机
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以,让流动的热水流过散热器取暖,是利用了水的比热容较大,故A不符合题意;
B.炎热的夏天,在室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,使人感到凉爽,不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C.由于水的比热容大于沙石的比热容,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的温度少,所以,沿海地区昼夜温差比内陆地区小,故C不符合题意;
D.由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以,汽车发动机用循环水冷却,故D不符合题意。
故选B。
8. 一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,恰好使木板水平放置,如图所示,现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,推力F将( )
A. 大小不变 B. 逐渐增大
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】对木板受力分析可知,木板受到向下的重力G和向上的支持力F支,木板AB构成杠杆,支点为B,设木板AB的长度为l,则重力G对应的力臂为,支持力F支对应的力臂为,由杠杆的平衡条件可知
现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,支持力F支对应的力臂为逐渐减小,则F将逐渐增大。
故选B。
9. “煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物,下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 钻木取火 B. 擦燃火柴
C. 冰袋降温 D. 弯折铁丝
【答案】C
【解析】
【详解】“煮”在改变物体内能上是通过热传递实现的。
ABD.钻木取火、擦燃火柴、弯折铁丝都是通过做功改变物体内能的,故ABD不符合题意;
C.冰袋降温是通过热传递改变物体的内能,故C符合题意。
故选C。
10. 某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是( )
A. F甲<F乙,W甲<W乙 B. F甲>F乙,W甲>W乙
C. F甲=F乙,W甲<W乙 D. F甲=F乙,W甲=W乙
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】在水平方向上,甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用,两辆汽车都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以F甲=f甲,F乙=f乙;甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,两辆汽车对水平路面的压力相等,都等于汽车自身的重力;接触面的粗糙程度相同,所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等,即f甲=f乙,所以牵引力F甲=F乙。因为,v甲<v乙,所以在相同的时间内路程关系是:s甲<s乙,F甲=F乙。根据W=Fs可知,W甲<W乙,故ABD错误,C正确。
故选C。
11. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时( )
A. 灯不亮电铃不响 B. 灯不亮电铃响
C. 灯亮电铃不响 D. 灯亮电铃响
【答案】D
【解析】
【详解】物品在展示台上时,ABC接通,把电铃短路,铃不响,灯泡亮;当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响。
故选D。
12. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计,若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl,则( )
A. 扁担依然在水平位置平衡
B. 扁担右端向下倾斜
C. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
D. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
【答案】C
【解析】
【详解】AB.原来平衡时
m1gl1=m2gl2
已知
l1>l2
所以
m1<m2
设移动相同的距离l,则左边
m1g(l1-Δl)=m1gl1-m1gΔl
右边
m2g(l2-Δl)=m2gl1-m2gΔl
因为
m1<m2
所以
m1Δlg<m2Δlg
m1(l1-Δl)g>m2(l2-Δl)g
则杠杆的左端向下倾斜,故AB错误;
CD.因为
m1(l1-Δl)g>m2(l2-Δl)g
往右边加入货物后杠杆平衡即
m1(l1-Δl)g=( m2+m)g(l2-Δl))
m1gl1=m2gl2
m=(m2-m1)
故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图是办公常用的燕尾夹,AB=BC,当用手摁住C点打开该夹子时,可把______点看作支点,此时夹子上的ABC部分可看作______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. B ②. 等臂
【解析】
【详解】[1][2] 当用手摁住C点打开该夹子时,夹子上的ABC部分绕点B转动,则可把B点看作支点;AB=BC,动力臂等于阻力臂,所以此时夹子上的ABC部分可看作等臂杠杆。
14. 农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行,此过程中无人机处于_________(选填“平衡”、“非平衡”)状态,动能_________,机械能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]无人机保持水平匀速飞行,受力平衡,处于平衡状态。
[2][3]喷洒农药时,无人机的速度不变,总质量不断减小,则动能减小;高度不变,质量减小,则重力势能也减小。机械能等于动能与势能之和,因此机械能减小。
15. 如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB,杠杆都能在水平位置保持平衡(知识链接:圆的切线与过切点的半径垂直)。杠杆平衡时,拉力FB的力臂大小为_________,拉力FA_________FB。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. R ②. =
【解析】
【详解】[1][2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离。图中支点为圆心 ,是圆的切线,而“圆的切线与过切点的半径垂直”,可得支点 到作用线的垂直距离等于圆的半径,因此的力臂为 。同理,的力臂也等于 。杠杆平衡时,阻力、阻力臂都不变,根据杠杆平衡条件,由于两个拉力的力臂相等,因此拉力大小相等,即。
16. 如图所示,物体重250N,动滑轮重30N.工人用150N拉力将物体匀速提升3m用了10s,此过程中有用功是_________J,拉力的功率是_________W,滑轮的机械效率是_________%,克服动滑轮重所做的额外功占总功的_________%。
【答案】 ①.
750 ②. 90 ③. 83.3 ④. 10
【解析】
【详解】[1]有用功
[2]自由端移动距离
拉力做的功
拉力的功率
[3]滑轮的机械效率
[4]克服动滑轮重力做的功
克服动滑轮重所做的额外功占总功的百分比
17. 商场中随处可见各式各样的共享充电宝,多个充电宝在一个充电舱上充电时,各充电宝之间的连接方式是_________联的;此时充电宝和充电舱分别相当于电路中的_________和_________;小明的手机还有多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当他的手机A给另一部手机B充电时,A手机相当于电路中的_________。
【答案】 ①. 并 ②. 用电器 ③. 电源 ④. 电源
【解析】
【详解】[1]多个充电宝在一个充电舱上充电时,各充电宝之间互不影响,所以连接方式是并联。
[2]充电时,充电宝是消耗电能的装置,相当于电路中的用电器。
[3]充电舱是提供电能的装置,相当于电路中的电源。
[4]手机A给手机B充电时,A手机向外提供电能,相当于电路中的电源。
18. 科技改变生活,某餐馆用智能送菜机器人(如图所示)替代人工送菜.若机器人以0.5m/s的速度在水平路面上运行了30m将菜送到了客人桌前,机器人工作时牵引力恒为50N,则完成本次送菜,牵引力做功_________J,牵引力做功的功率为_________W。
【答案】 ①.
1500## ②. 25
【解析】
【详解】[1]牵引力做功为
[2]做功的时间为
牵引力做功的功率为
19. 如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,若整个过程中不计能量损耗,从A到B位置的过程中铁球的机械能_________(选填“变大”“变小”或“不变”);铁球到达C点时受到的重力_________弹力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 变小 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]从A到B位置的过程中,铁球的重力势能转化为铁球的动能和弹簧的弹性势能,则铁球的机械能减小。
[2]物体做功的过程就是能的转化过程,此过程结束时,铁球的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,故弹簧的弹性势能增加量为Gh;从B位置到C位置的过程中,铁球的速度越来越小,说明铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力。
20. 《墨经•经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示系紧在后轮轴上的绳索,绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端,已知斜板长2m,高0.6m。后轮轴施加在绳子上的力为1000N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦),则该斜面的机械效率为_________,此木箱与斜板之间的摩擦力是_________N;经实际测量,发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多,说明车子后轮是一种_________(选填“省力”或“费力”)机械。
【答案】 ①. 60% ②. 400 ③. 省力
【解析】
【详解】[1]斜面的机械效率为
[2]克服木箱在斜板上受到摩擦力做的额外功为
木箱与斜板之间的摩擦力
[3]车子后轮在该装置中是一个轮轴,人施加在车上的推力作用在轮上,绳子上的拉力作用在轴上,并且施加在车上的推力小于绳子上的拉力,可见车子后轮是一种省力机械。
21. 如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。加热过程中发现水升温较慢,原因是水的_________较大,红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的______效应。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 比热容 ③. 热
【解析】
【详解】在该实验中,用红外灯加热质量相同的水和沙子,由于红外灯的加热功率是一定的,那么加热时间越长,水和沙子吸收的热量就越多,所以水和沙子吸收热量的多少通过加热时间来反映;
水的比热容较大,意味着相同质量的水和沙子,在吸收相同热量时,水升高的温度比沙子升高的温度小,即水升温较慢。
红外线具有热效应,它能使被照射的物体发热,所以红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热效应。
22. 在学习“串联和并联”时,小明连接的电路如图所示,闭合开关后,________(选填“能”或“不能”)控制灯泡的亮灭,此时电路发生了________(填“短路”或“断路”或“通路”),要使两灯并联,需将导线d接“3”的一端改接到________(“1”或者“4”)上。
【答案】 ①. 不能 ②. 短路 ③. 4
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知,闭合开关,电源被短路,两个灯泡不发光,不能控制灯泡的亮灭,要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,将导线d接“3”的一端改接到“4”上,即灯泡L1的右端。
23. 若一台四冲程汽油机的汽缸面积为50cm2,活塞行程为0.1m。做功冲程燃气的平均压强为 ,飞轮转速为1800r/min,那么该汽油机1分钟内对外做功_________次,工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为_________N。这台汽油机的功率是_________W。
【答案】 ①. 900 ②. 3000 ③. 4500
【解析】
【详解】[1]四冲程汽油机每个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次。飞轮转速为1800r/min,故1分钟内做功次数为
[2]工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为
[3]每次做功冲程做的功
1分钟内做的总功
汽油机的功率
24. 机械手臂是机器人技术领域中的自动化机械装置,能够接受指令,完成抓取、伸缩、旋转和升降等动作.某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型,并安装在一辆小车上,其结构如图乙所示:工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转,产柱和横臂可以在竖直面内自由旋转,手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。
(1)如图丙为机械手爪举起物体时的俯视图,沿箭头方向同时拉动两根细线,两弯曲件分别绕O和A点转动,手爪可夹住金属圆柱体M,此时弯曲件OBC为_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆:若机械手爪夹住的金属圆柱体M的质量为300g,并将其举高30cm,则对金属圆柱体M做的功为_________J,此时,C点处产生的_________(选填“压力”或“摩擦力”)克服金属圆柱体M的重力做功:
(2)如图丁所示,电控组件的质量为400g,忽略小车、底座、产柱、横臂和手爪的重力,相关参数如图所示(单位:cm),当机械手臂产柱竖直、横臂水平没有抓取物块时,为防止小车轮子脱离地面,所加配重至少为_________N。在不增加器材的情况下,要想横臂最终保持水平位置并增加抓取物体的最大重力,可行的方法是:_________。
【答案】(1) ①. 费力 ②. 0.9 ③. 摩擦力
(2) ①. 1 ②. 将配重向左转动##电控向左移动
【解析】
【小问1详解】
[1]弯曲件的支点为 ,动力作用在 点,阻力作用在 点,动力臂小于阻力臂,由杠杆平衡条件可知,因此是费力杠杆。
[2]金属圆柱体质量
举高高度
克服重力做功
[3]手爪夹住圆柱体时,圆柱体重力竖直向下,手爪对圆柱体的摩擦力竖直向上,平衡重力,举高过程中是摩擦力克服重力做功。
【小问2详解】
[1]空载不抓取物体时,电控在左端使重心左偏,右轮有翘起脱离的趋势,刚好不脱离时杠杆绕左轮(支点)平衡。 设支点为左轮,电控重力
电控到支点的力臂,配重到支点的力臂
根据杠杆平衡条件,代入得
解得,即配重至少为。
[2]抓取物体时,物体在最右端,使重心右偏,左轮容易翘起。不增加器材时,可通过改变力臂增大承载能力:将配重向左移动,减小配重力臂或把电控向左移动,增大电控的力臂,就能平衡更大的物体重力,符合要求。
三、解答题(本题共6小题,共40分)
25. 按要求作图:
(1)如图甲所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1;
(2)如图乙所示正在利用一质地均匀的动滑轮提升重物,它可以看作杠杆模型。当物体匀速上升时,请画出阻力F2和阻力臂L2;(不计绳重和摩擦)
(3)用两根导线将图丙中的器材连接成电路。要求:灯L1和灯L2并联;开关S1只控制灯L1,开关S2同时控制灯L1和灯L2。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,O为支点,由O向力F2的作用线引垂线,支点到垂足的距离就是F2的力臂L2;作力臂L1的垂线即力F1的作用线,与杠杆的交点就是力F1作用点,F1使杠杆的转动方向与力F2的相反,所以力F1的方向向上,据此作图。
【小问2详解】
阻力F2竖直向下,作用点在动滑轮的轴心O上;阻力臂L2是从支点到过动滑轮的轴心O的阻力作用线的垂直距离,即动滑轮的半径,据此作图。
【小问3详解】
L1和L2并联,则电流的路径有两条;开关S1只控制灯L1,开关S1串联在L1支路;开关S2同时控制灯L1和灯L2开关S2位于干路,据此作图。
26. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了150g木炭,水的比热容为,木炭的热值为。(当地气压为一个标准大气压)求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若小明家围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,如图乙所示,其热效率为25%,将上面的水烧开,需要消耗多少g燃气?(燃气热值)
【答案】(1)
(2)
(3)72g
【解析】
【小问1详解】
水温度变化
水吸收的热量
【小问2详解】
木炭完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
需要燃气放出的热量
需要消耗燃气质量
27. 实验小组为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、秤盘等。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_________(左/右)调节。直到杠杆在_________位置平衡,目的是便于测量_________,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_________对平衡的影响。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡,完成此操作后,下一步小明不能做的是( )(填序号);
A. 右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡
B. 读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件
C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡
(3)同组的小华认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,他们制作了一个密度均匀的圆盘,圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示,在C点和D点分别悬挂钩码,使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的_________两个点上,观察圆盘是否平衡;
(4)实验小组探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēnɡ)秤制作了杆秤,如图丁所示,若要增加称量的范围,应选用提纽_________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 水平 ③. 力臂 ④. 自重 (2)B
(3)E、F (4)2
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]由图甲可知,杠杆左端下沉,左端偏重,则应将平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,这样便于在杠杆上测量力臂的大小。
[4]杠杆的支点在杠杆的中点,此时杠杆重心也在支点位置,可以避免杠杆自身重力对实验的影响。
【小问2详解】
杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡,完成此操作后,下一步小明应多次改变力和力臂的大小主要是为了得出普遍结论,避免偶然性,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
由题意知道,左右两边对圆盘的拉力不变,左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件知道,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在D点的钩码先后挂在E、F两个点又进行实验,这样右边的力臂始终为OD。
【小问4详解】
选用提纽2,支点左移,可以增大动力臂,秤砣的质量不变,动力的大小不变,动力与动力臂的乘积变大,阻力臂也比原来小,则说明阻力变大了,从而增加了称量的范围。
28. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图1所示,请回答问题:
(1)该实验中探究物体的动能是指______(填字母)
A. 小球在斜面上的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 木块被小球撞击后的动能
(2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的______(相同/不同)高度自由释放,该实验可以探究的是铁球动能大小与______(质量/速度)的关系。
(3)如图2是高速公路上的限速牌,对不同车型的限速不一样,限制车速实际上是限制车的______(选填“惯性”、“动能”)。
(4)如图3所示,是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验,其中,木桩起始位置高度相同,甲、乙、丙都由静止释放;
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论:______。
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,说明乙、丙的重力势能______(选填“相同”、“不同”)。
(5)如图4所示,2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成 角斜向上抛出,甲图中斜面光滑且足够长,乙图中小球被直接抛向空中,不计空气阻力,则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中,支持力对小球______(选填“有”或“没有”)做功;甲、乙两图中,小球能到达的最高点离地高度分别为和(图中未画出),则______(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)B (2) ①. 不同 ②. 速度
(3)动能 (4) ①. 质量相同时,高度越高,重力势能越大 ②. 相同
(5) ①. 没有 ②. 大于
【解析】
【小问1详解】
实验中小球从斜面上滚下,获得动能,该动能再转化为木块移动的距离,所以该实验中探究物体的动能是指小球撞击木块时的动能。
【小问2详解】
[1]铁球从斜面的相同高度自由释放,铁球到达水平面时的速度相等。为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的不同高度自由释放。
[2]该实验控制铁球的质量相同,改变铁球到达水平面时的速度,可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。
【小问3详解】
物体的动能大小与物体的质量、速度有关,物体的质量相同时,速度不同,物体的动能不同;物体的惯性只与质量有关,物体的质量不变,物体的惯性不变。如图2是高速公路上的限速牌,对不同车型的限速不一样,限制车速实际上是限制车的动能。
【小问4详解】
[1]依题意得,乙下落的高度高于甲下落的高度,B木桩扎入沙坑较深,说明乙球具有的重力势能大,由此可以得出结论:质量相同时,物体的高度越高,重力势能越大。
[2]探究影响重力势能大小的因素时,将重力势能转换为木桩陷入的深度,陷入的深度相同,则重力势能相同。若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,说明乙、丙的重力势能相同。
【小问5详解】
[1]甲图中小球沿斜面向上运动的过程中,支持力与小球的运动方向垂直,所以支持力对小球没有做功。
[2]甲、乙两图中,不计空气阻力,小球运动过程中,只有重力做功,小球的机械能不变,甲图中小球到达最高点时,速度为0,动能为0;乙图中小球到达最高点时,速度大于0,动能大于0;机械能为物体的动能与势能的总和,则甲图中小球到达最高点时的重力势能较大。物体的质量相同时,重力势能越大,说明物体的高度越高,故。
29. 如图所示,为比较1、2两种液体的比热容及A、B两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同,t0=22℃,三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图所示(不计热量损失)。
(1)在实验中,三个烧杯中液体1和液体2的_________(选填“质量”或“体积)必须相同。液体1的比热容c1与液体2的比热容c2相比,c1_________c2(选填“ ”、“=”、“ ”)。
(2)比较1、2两种液体的比热容,应选择_________两图进行实验;比较A、B两种燃料的热值,应选择_________两图进行实验,燃料A和B的热值之比为_________。
(3)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比_________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. 质量 ②.
(2) ①. 甲丙 ②. 乙丙 ③. 5︰4
(3)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]由可知,比较不同液体的吸热能力时要控制液体的质量相同,即在实验中,三个烧杯中液体1和液体2的质量相同。
[2]比较液体吸热能力强弱时,需要控制燃料相同,所以应比较甲实验和丙实验,由图像可知,加热相同的时间,吸收相同的热量,甲中的液体1温度变化量较小,说明液体1的吸热能力更强,即。
【小问2详解】
[1]比较液体吸热能力强弱时,需要控制燃料相同,所以应比较甲实验和丙实验。
[2]比较A、B两种燃料的热值时,要控制液体种类相同,所以应选择乙、丙两组实验进行探究。
[3]由图像可知,图乙中液体温度从22℃升高至30℃,不计热量损失,则有
即,同理,图丙中液体温度从22℃升高至32℃,则有
即,因为燃料质量相同,被加热液体种类相同,所以
【小问3详解】
酒精在燃烧时放出的热量没有完全被水吸收,存在热散失,所以根据实验测得的酒精的热值偏小。
30. 人工心肺机就像发动机,为人体输送氧气与营养提供动力。
心动过缓时,医生会将心脏起搏器植入人体内辅助心脏正常工作,起搏器是一种电子装置,它产生的电脉冲(周期性变化的电流)刺激心脏收缩,从而提高心率,频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起搏频率,起搏频率指起搏器每分钟发放电脉冲的次数。
体外肺膜氧合(简称ECMO)技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;ECMO的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可振动如图乙所示的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积)是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的n倍时,测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示,血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃),密度为1.05×103kg/m3,人体组织的比热容与水相当,为4.2×103J/(kg·℃)。
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
(1)体重500N的佩戴频率适应性起搏器的患者爬四层楼上楼时,楼房层高3m,克服自身重力做功______J,起搏器的起搏频率将______(选填“增大”或“减小”);
(2)血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中,是利用______的方式使人体的内能增加的;当血流速度为0.25m/s,血流量为10-4m3/s时,对应血管的横截面积为______m2;
(3)在一次抢救中使用ECMO技术,血流量为5L/min,若要将血液的温度升高6℃,不计热量损失,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为______J;
(4)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa,设心脏每分钟搏动75次,则正常人心脏推动血液流动的平均功率为______W;若某病人心脏推动血液流动的平均功率为3.6W,则该病人与正常人血管的横截面积之比为______。
【答案】(1) ①. 4500 ②. 增大
(2) ①. 热传递 ②.
(3)
(4) ①. 1.6 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]克服自身重力做功为
[2]患者爬楼克服重力做功,对外做功,人的内能减少,为维持人的体温,起搏器将刺激心脏收缩,从而提高心率,频率增大。
【小问2详解】
[1]血液经热交换器加热后,使病人维持正常体温过程中,血液吸收热量,是利用热传递的方式使人体的内能增加的。
[2]血流量为10-4m3/s,则每秒通过血管横截面的血液体积为,血液流过的长度为
则对应血管的横截面积为
【小问3详解】
血流量为5L/min,则每分钟流过的血液质量为
则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为
【小问4详解】
[1]正常人心脏在一次搏动中做功为
心脏每分钟搏动75次,则每分钟做功为
则正常人心脏推动血液流动的平均功率为
[2]血液匀速通过血管时,受到的阻力 与血液的流速 成正比,则。又因为 ,则有。因为
所以该病人与正常人血液的流速之比为。由表可知,v与n成反比,所以该病人与正常人血管的横截面积之比为。
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初三年级物理期中试卷
本试卷分试题和答题卡两部分,所有答案一律写在答题卡上.试卷满分为100分,考试时间为100分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、考试证号填写在答题卡的相应位置上。
2.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后再选涂。
3.答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上.如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案.不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
5.本卷g取10N/kg。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个是正确的)
1. 中国空间站机械臂,是对人类手臂的最真实的还原,可随时实现空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂是同类的是( )
A. 筷子 B. 核桃夹
C. 起子 D. 羊角锤
2. 学校大门口的球形石墩需要挪动一下位置,下列操作中,你认为最省力的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,“江苏省城市足球联赛”半决赛现场出现了排爆机器狗,其自重约为70kg,可实现动态负载35kg.不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 站立不动
C. 托举重物匀速竖直上升 D. 承载重物匀速水平移动
4. 小明对四名同学的做功情况各测量了一次,把四名同学做功W和所用的时间t在坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点,这四名同学中做功功率最小的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,物重G1>G2,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A. 拉力F1一定大于F2
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙滑轮组的有用功相同
D. 甲的额外功与有用功的比值较小
6. 如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是( )
A. 动能不变,重力势能不变,机械能不变
B. 动能变大,重力势能变小,机械能不变
C. 动能不变,重力势能交小,机械能变小
D. 动能变小,重力势能变小,机械能变小
7. 下列实例中没有利用到水的比热容这一物理属性的是( )
A. 让热水流过散热器供暖
B. 夏天在房间内洒水降温
C. 沿海地区昼夜温差较小
D. 用循环水冷却汽车发动机
8. 一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,恰好使木板水平放置,如图所示,现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中,推力F将( )
A. 大小不变 B. 逐渐增大
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
9. “煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物,下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 钻木取火 B. 擦燃火柴
C. 冰袋降温 D. 弯折铁丝
10. 某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是( )
A. F甲<F乙,W甲<W乙 B. F甲>F乙,W甲>W乙
C. F甲=F乙,W甲<W乙 D. F甲=F乙,W甲=W乙
11. 如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时( )
A. 灯不亮电铃不响 B. 灯不亮电铃响
C. 灯亮电铃不响 D. 灯亮电铃响
12. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计,若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl,则( )
A. 扁担依然在水平位置平衡
B. 扁担右端向下倾斜
C. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
D. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 如图是办公常用的燕尾夹,AB=BC,当用手摁住C点打开该夹子时,可把______点看作支点,此时夹子上的ABC部分可看作______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
14. 农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行,此过程中无人机处于_________(选填“平衡”、“非平衡”)状态,动能_________,机械能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15. 如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB,杠杆都能在水平位置保持平衡(知识链接:圆的切线与过切点的半径垂直)。杠杆平衡时,拉力FB的力臂大小为_________,拉力FA_________FB。(选填“>”“<”或“=”)
16. 如图所示,物体重250N,动滑轮重30N.工人用150N拉力将物体匀速提升3m用了10s,此过程中有用功是_________J,拉力的功率是_________W,滑轮的机械效率是_________%,克服动滑轮重所做的额外功占总功的_________%。
17. 商场中随处可见各式各样的共享充电宝,多个充电宝在一个充电舱上充电时,各充电宝之间的连接方式是_________联的;此时充电宝和充电舱分别相当于电路中的_________和_________;小明的手机还有多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当他的手机A给另一部手机B充电时,A手机相当于电路中的_________。
18. 科技改变生活,某餐馆用智能送菜机器人(如图所示)替代人工送菜.若机器人以0.5m/s的速度在水平路面上运行了30m将菜送到了客人桌前,机器人工作时牵引力恒为50N,则完成本次送菜,牵引力做功_________J,牵引力做功的功率为_________W。
19. 如图所示,用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h,若整个过程中不计能量损耗,从A到B位置的过程中铁球的机械能_________(选填“变大”“变小”或“不变”);铁球到达C点时受到的重力_________弹力(选填“大于”“小于”或“等于”)。
20. 《墨经•经下》里记载的一种斜面引重车。如图所示系紧在后轮轴上的绳索,绕过斜面顶端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端,已知斜板长2m,高0.6m。后轮轴施加在绳子上的力为1000N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦),则该斜面的机械效率为_________,此木箱与斜板之间的摩擦力是_________N;经实际测量,发现人施加在车上的推力比绳子上的拉力小很多,说明车子后轮是一种_________(选填“省力”或“费力”)机械。
21. 如图所示,用红外灯加热质量相同的水和沙子,水和沙子吸收热量的多少通过________(选填“加热时间”或“升高温度”)来反映。加热过程中发现水升温较慢,原因是水的_________较大,红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的______效应。
22. 在学习“串联和并联”时,小明连接的电路如图所示,闭合开关后,________(选填“能”或“不能”)控制灯泡的亮灭,此时电路发生了________(填“短路”或“断路”或“通路”),要使两灯并联,需将导线d接“3”的一端改接到________(“1”或者“4”)上。
23. 若一台四冲程汽油机的汽缸面积为50cm2,活塞行程为0.1m。做功冲程燃气的平均压强为 ,飞轮转速为1800r/min,那么该汽油机1分钟内对外做功_________次,工作时汽缸内气体对活塞的平均压力为_________N。这台汽油机的功率是_________W。
24. 机械手臂是机器人技术领域中的自动化机械装置,能够接受指令,完成抓取、伸缩、旋转和升降等动作.某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型,并安装在一辆小车上,其结构如图乙所示:工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转,产柱和横臂可以在竖直面内自由旋转,手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。
(1)如图丙为机械手爪举起物体时的俯视图,沿箭头方向同时拉动两根细线,两弯曲件分别绕O和A点转动,手爪可夹住金属圆柱体M,此时弯曲件OBC为_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆:若机械手爪夹住的金属圆柱体M的质量为300g,并将其举高30cm,则对金属圆柱体M做的功为_________J,此时,C点处产生的_________(选填“压力”或“摩擦力”)克服金属圆柱体M的重力做功:
(2)如图丁所示,电控组件的质量为400g,忽略小车、底座、产柱、横臂和手爪的重力,相关参数如图所示(单位:cm),当机械手臂产柱竖直、横臂水平没有抓取物块时,为防止小车轮子脱离地面,所加配重至少为_________N。在不增加器材的情况下,要想横臂最终保持水平位置并增加抓取物体的最大重力,可行的方法是:_________。
三、解答题(本题共6小题,共40分)
25. 按要求作图:
(1)如图甲所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1;
(2)如图乙所示正在利用一质地均匀的动滑轮提升重物,它可以看作杠杆模型。当物体匀速上升时,请画出阻力F2和阻力臂L2;(不计绳重和摩擦)
(3)用两根导线将图丙中的器材连接成电路。要求:灯L1和灯L2并联;开关S1只控制灯L1,开关S2同时控制灯L1和灯L2。
26. 如图所示,“围炉煮茶”是一种休闲方式,源自云南的“火塘烤茶”,采用木炭作为燃料,茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水,用围炉加热至100℃消耗了150g木炭,水的比热容为,木炭的热值为。(当地气压为一个标准大气压)求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)若小明家围炉刚好用完了木炭,改用小瓶装的燃气灶来加热,如图乙所示,其热效率为25%,将上面的水烧开,需要消耗多少g燃气?(燃气热值)
27. 实验小组为探究“杠杆的平衡条件”,准备了以下器材:刻度均匀的杠杆、铁架台、若干钩码、秤盘等。
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_________(左/右)调节。直到杠杆在_________位置平衡,目的是便于测量_________,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_________对平衡的影响。
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A点挂3个钩码,B点挂2个钩码,此时杠杆再次在水平位置平衡,完成此操作后,下一步小明不能做的是( )(填序号);
A. 右侧钩码不动,改变左侧钩码数量并适当移动,使杠杆再次在水平位置平衡
B. 读取此时杠杆上力和力臂的数据,找到其中的规律,得出杠杆的平衡条件
C. 同时改变左右两侧钩码数量及位置,使杠杆再次在水平位置平衡
(3)同组的小华认为“支点到力的作用点的距离”会影响杠杆的平衡。为判断这一观点是否正确,他们制作了一个密度均匀的圆盘,圆盘可以绕着圆心O转动。如图丙所示,在C点和D点分别悬挂钩码,使圆盘平衡。接下来她应将挂在D点的钩码先后挂在圆盘上的_________两个点上,观察圆盘是否平衡;
(4)实验小组探究得出杠杆的平衡条件后,利用身边的材料模仿中药房的戥(dēnɡ)秤制作了杆秤,如图丁所示,若要增加称量的范围,应选用提纽_________。
28. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图1所示,请回答问题:
(1)该实验中探究物体的动能是指______(填字母)
A. 小球在斜面上的动能
B. 小球撞击木块时的动能
C. 木块被小球撞击后的动能
(2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的______(相同/不同)高度自由释放,该实验可以探究的是铁球动能大小与______(质量/速度)的关系。
(3)如图2是高速公路上的限速牌,对不同车型的限速不一样,限制车速实际上是限制车的______(选填“惯性”、“动能”)。
(4)如图3所示,是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验,其中,木桩起始位置高度相同,甲、乙、丙都由静止释放;
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论:______。
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,说明乙、丙的重力势能______(选填“相同”、“不同”)。
(5)如图4所示,2只相同的小球以同样的速度ν沿着与水平方向均成 角斜向上抛出,甲图中斜面光滑且足够长,乙图中小球被直接抛向空中,不计空气阻力,则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中,支持力对小球______(选填“有”或“没有”)做功;甲、乙两图中,小球能到达的最高点离地高度分别为和(图中未画出),则______(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
29. 如图所示,为比较1、2两种液体的比热容及A、B两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同,t0=22℃,三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图所示(不计热量损失)。
(1)在实验中,三个烧杯中液体1和液体2的_________(选填“质量”或“体积)必须相同。液体1的比热容c1与液体2的比热容c2相比,c1_________c2(选填“ ”、“=”、“ ”)。
(2)比较1、2两种液体的比热容,应选择_________两图进行实验;比较A、B两种燃料的热值,应选择_________两图进行实验,燃料A和B的热值之比为_________。
(3)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比_________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
30. 人工心肺机就像发动机,为人体输送氧气与营养提供动力。
心动过缓时,医生会将心脏起搏器植入人体内辅助心脏正常工作,起搏器是一种电子装置,它产生的电脉冲(周期性变化的电流)刺激心脏收缩,从而提高心率,频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起搏频率,起搏频率指起搏器每分钟发放电脉冲的次数。
体外肺膜氧合(简称ECMO)技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外,经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内,起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温,需用热交换器对流入人体的血液进行加热;ECMO的工作电压与家庭电路电压相同,使用中如短时停电,可振动如图乙所示的摇把,维持血液循环。血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积)是衡量心肺功能的重要指标,研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比,当血管横截面积为正常值的n倍时,测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示,血液的比热容为0.85×103J/(kg·℃),密度为1.05×103kg/m3,人体组织的比热容与水相当,为4.2×103J/(kg·℃)。
n
1.00
0.90
0.80
0.75
0.60
v/
0.180
0.200
0.225
0.240
0.300
(1)体重500N的佩戴频率适应性起搏器的患者爬四层楼上楼时,楼房层高3m,克服自身重力做功______J,起搏器的起搏频率将______(选填“增大”或“减小”);
(2)血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中,是利用______的方式使人体的内能增加的;当血流速度为0.25m/s,血流量为10-4m3/s时,对应血管的横截面积为______m2;
(3)在一次抢救中使用ECMO技术,血流量为5L/min,若要将血液的温度升高6℃,不计热量损失,则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为______J;
(4)正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL,在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa,设心脏每分钟搏动75次,则正常人心脏推动血液流动的平均功率为______W;若某病人心脏推动血液流动的平均功率为3.6W,则该病人与正常人血管的横截面积之比为______。
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