内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中学科素养测评
九年级物理试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的)
1. 在如图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着桶在水平地面上匀速前进 B. 举着杠铃原地不动
C. 用力搬石头但没有搬动 D. 推着小车前进
2. 对于机械做功,下列说法中正确的是
A. 省距离的机械可以省功,但一定费力
B. 省力的机械可以省功,但一定费距离
C. 省力的机械一定费距离,但不省功
D. 省距离的机械可以省力,但不省功
3. 有一瓶酒精,如果倒去一半,再使它的温度降低一半,则( )
A. 它的热值变为原来的一半
B. 它的比热容变为原来的一半
C. 它的比热容和热值都变为原来的一半
D. 它的比热容和热值都不变
4. 关于由同种物质组成的物体吸收热量的多少,下列说法正确的是( )
A. 质量大的物体吸收的热量多
B. 温度高的物体吸收的热量多
C. 质量大、温度低的物体吸收的热量多
D. 质量大、温度升高得多的物体吸收的热量多
5. 关于内能和机械能,下列说法中正确的是( )
A. 具有内能的物体一定具有机械能
B. 内能大的物体具有的机械能也一定大
C. 物体的机械能可以为零,而它的内能不可能为零
D. 物体的内能和机械能都与物体的温度有关
6. 下列关于能量的说法中,正确的是( )
A. 具有能量的物体,一定正在做功
B. 具有能量的物体,已经做了功
C. 没有做功的物体,一定不具有能量
D. 具有能量的物体,一定具有做功的本领
7. 某机器的功率是150W,表示该机器( )
A. 能做150J的功 B. 1s能做150J的功
C. 每秒内做功150J/s D. 1s的功率是150J
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻,隐含的物理知识是,水的__________较大;气温降低时,水能__________(选填“放出”或“吸收”)较多的__________(选填“温度”、“内能”或“热量”)。
9. 汽车现已成为我国普通老百姓的交通工具,汽油机是汽车的常用动力设备。单缸汽油机由_________个冲程不断循环来保证连续工作,四个冲程分别是吸气、压缩、做功和_________冲程,其中将内能转化为机械能的是_________冲程。
10. 做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体的内能_________,温度_________,外界对物体做功,物体的内能_________,温度升高。
11. 日常生活中有许多物体内能发生改变的现象,请写出以下现象中改变物体内能的方式。
(1)用打气筒打气时,筒壁发热:_________;
(2)金属汤勺一端放在热汤中,另一端变烫:_________;
(3)人晒太阳觉得暖和:_________。
12. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的______能减小,______能增加.滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能______(填“减小”、“增大”或“不变”).
13. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”)________;“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越________。
14. 用一个动滑轮把重400N的货物匀速提高2m,所用的拉力是250N,做的有用功是_________J,总功是_________J,机械效率是_________。
三、作图题(共7分)
15.
(1)根据如图甲所示实物电路,在方框中画出相应电路图,并标出电源的正负极。
(2)根据如图(乙)所示的实物电路,在方框中画相应的电路图。已知电动机的电路符号为“”。
(3)如图(丙)是小青同学在做实验前画出的电路图,请你根据这个电路图,将图(丁)所示的实物用导线连接好。
四、实验题(本题共3小题,共20分)
16. 如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N.
(1)实验时要竖直向上且________拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________ N,则滑轮组的机械效率是________.
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”).(不计摩擦)
17. 在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”实验中,记录的实验数据如下表。
实验次数
质量m/kg
初温t0/℃
末温t/℃
加热时间t/min
吸收热量Q/J
1
0.1
20
30
2
2
0.2
20
30
4
3
0.3
20
30
6
4
0.3
20
40
12
5
0.3
20
50
18
(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?_____。
(2)这三次实验,_____是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)探究结论是:水吸收的热量与_____,与_____。
18. 小华在探究串联电路的电流规律时,连接了如下甲的电路,请你帮他分析这个电路中的问题.
(1)在拆接电路时,开关必须_____.
(2)甲图中电路连接有错误,请你找出来并在连接线上画“×”,然后将右边实物正确连好__________.
(3)这样的连接错误会产生什么样的现象?_____.可能会造成什么危害?_____.
(4)将乙图中L1、L2两只灯泡连接成并联电路,电流表测干路中的电流.图丙是电流表测得的某次电流,则该电路中电流是_____安.
(5)小华利用以上装置做“探究串、并联电路中电流规律”的实验,得到以下数据:
接法
灯泡L1电流(A)
灯泡L2电流(A)
总电流(A)
串联
0.12
0.12
0.12
串联
0.18
0.18
0.18
并联
0.21
0.21
0.42
并联
0.22
0.26
0.48
请回答下面的问题:
①串联电路中电流的规律是:_____;
②并联电路中电流的规律是:_____.
五、计算题(本题2小题,共11分)
19. 公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为4×103kg,轮胎与地面总接触面积为0.4m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2min内行驶了1200m(取g=10N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)2min内牵引力所做功及功率各是多少?
20. 某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的效率。
六、综合能力题(本题共3小题,共18分)
21. “嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分,“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空(如图甲所示),奔向月球;12月15日4时35分,“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离,着陆器顺利驶抵月球表面(如图乙所示),实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想。
(1)着陆器在向月面降落的过程中,不能采用打开降落伞的方法来减小下落的速度,原因是月球上_________不能通过克服阻力做功来使其速度减小;
(2)图丙为“嫦娥三号”绕月飞行的轨道示意图,其中“嫦娥三号”的月球重力势能最大的位置是_________。(填“近月点”或“远月点”)
22. 小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在组装、调整实验器材时,安排合理的顺序是(甲图中):先调整固定_________的位置,再调整固定_________的位置。(均填“A”或“B”)
(2)通过表中记录的实验数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_________。
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并由记录的数据、利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?_________
23. 如图甲所示的电路,灯泡和是_________联的,电压表测_________的电压,电压表测_________的电压;S闭合后,电压表、的示数分别如图乙、丙所示,则电源电压为_________V。
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2025-2026学年度第一学期期中学科素养测评
九年级物理试卷
一、单项选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的)
1. 在如图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着桶在水平地面上匀速前进 B. 举着杠铃原地不动
C. 用力搬石头但没有搬动 D. 推着小车前进
【答案】D
【解析】
【详解】A.人对物体施加了一个竖直向上的力,距离不是在力的方向上通过的距离,人没有做功,故A不符合题意;
B.运动员对杠铃有一个向上的力,但在力的方向上没有一段距离,所以没有做功,故B不符合题意;
C.女孩给石头一个向上的力,石头未动,石头在力的方向上没有一段距离,所以没有做功,故C不符合题意;
D.人给车一个向前的力,小车在力的方向上移动了一段距离,所以此过程人做了功,故D符合题意。
故选D。
2. 对于机械做功,下列说法中正确的是
A. 省距离的机械可以省功,但一定费力
B. 省力的机械可以省功,但一定费距离
C. 省力的机械一定费距离,但不省功
D. 省距离的机械可以省力,但不省功
【答案】C
【解析】
【详解】A.省距离的机械一定费力,但不能省功,使用任何机械都不省功,故A错误;
B.使用省力机械费距离,不可以省功,故B错误;
C.根据功的原理,省力的机械费距离,不能省功,故C正确;
D.省距离的机械一定费力,但不能省功,故D错误。
故选C。
3. 有一瓶酒精,如果倒去一半,再使它的温度降低一半,则( )
A. 它的热值变为原来的一半
B. 它的比热容变为原来的一半
C. 它的比热容和热值都变为原来的一半
D. 它的比热容和热值都不变
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:比热容和热值都是物质的一种特性.比热容是物质的一种特性,反映了不同物质温度升高(或降低)时吸热(或放热)的能力.与物质的种类和状态有关,与物质的质量、吸收的热量和温度的变化无关;热值是燃料的一种特性,反映了燃料燃烧释放热量的能力.只与燃料的种类有关,与放出热量的多少、质量和燃料的燃烧情况无关.故选D
考点:比热容和热值
4. 关于由同种物质组成的物体吸收热量的多少,下列说法正确的是( )
A. 质量大的物体吸收的热量多
B. 温度高的物体吸收的热量多
C. 质量大、温度低的物体吸收的热量多
D. 质量大、温度升高得多的物体吸收的热量多
【答案】D
【解析】
【详解】同种物质的比热容是定值,物体吸收热量的计算公式为,其中是物体升高的温度,吸收的热量多少同时和质量、升高的温度两个因素有关:
A.只提到质量大,没有说明温度升高的多少,无法确定吸收热量更多,故A错误;
B.温度高不代表温度升高得多,且没有限定质量条件,无法判断吸热多少,故B错误;
C.温度低不等于温度升高得多,仅质量大、初始温度低也无法确定吸收热量更多,故C错误;
D.同种物质相同,质量越大、温度升高量越大,根据公式可知物体吸收的热量就越多,故D正确。
故选D。
5. 关于内能和机械能,下列说法中正确的是( )
A. 具有内能的物体一定具有机械能
B. 内能大的物体具有的机械能也一定大
C. 物体的机械能可以为零,而它的内能不可能为零
D. 物体的内能和机械能都与物体的温度有关
【答案】C
【解析】
【详解】内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,因为分子永不停息地做无规则运动,所以任何物体的内能都不可能为零;机械能是物体的动能和势能(重力势能、弹性势能)的总和,机械能的大小和物体的机械运动状态有关,当物体静止在零势能参考面上时,机械能可以为零,二者是两种完全不同形式的能量。
A.一切物体都有内能,但静止在水平地面上的物体可以没有动能、也没有势能,机械能为零,因此有内能的物体不一定有机械能,故A错误;
B.内能和机械能没有必然的大小关联,例如静止在地面上温度很高的铁块,内能很大,但机械能可以为零,故B错误;
C.符合上述内能和机械能的特点描述,故C正确;
D.内能和物体的温度有关,但机械能由物体的机械运动状态决定,和物体温度没有关系,故D错误。
故选C。
6. 下列关于能量的说法中,正确的是( )
A. 具有能量的物体,一定正在做功
B. 具有能量的物体,已经做了功
C. 没有做功的物体,一定不具有能量
D. 具有能量的物体,一定具有做功的本领
【答案】D
【解析】
【详解】一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,能量的本质是物体具备做功的本领。
A.具有能量的物体不一定正在做功,比如山顶静止的石头具有重力势能,但此时它并没有对外做功,故A错误;
B.具有能量的物体也不一定已经做了功,同样以上述山顶的石头为例,它从未下落对外做功,但依然具有能量,故B错误;
C.没有做功的物体也可能具备做功的本领、拥有能量,比如放在桌面上静止的钩码没有对外做功,但它具有重力势能,故C错误;
D.符合能量的基本定义,物体只要具有能量,就一定具备做功的本领,故D正确。
故选D。
7. 某机器的功率是150W,表示该机器( )
A. 能做150J的功 B. 1s能做150J的功
C. 每秒内做功150J/s D. 1s的功率是150J
【答案】B
【解析】
【详解】由功率的定义可知,某机械的功率为150W,表示该机械ls内做150J的功。
故选B。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共21分)
8. 水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻,隐含的物理知识是,水的__________较大;气温降低时,水能__________(选填“放出”或“吸收”)较多的__________(选填“温度”、“内能”或“热量”)。
【答案】 ①. 比热容 ②. 放出 ③. 热量
【解析】
【分析】水的比热容比较大,质量一定时,在吸收或放出相同热量的情况下,温度变化越小。
【详解】[1]水的比热容是常见物体中最大的。
[2][3]根据可知,气温降低时,由于水的比热容比较大,在质量一定时,水可以放出更多的热量。
9. 汽车现已成为我国普通老百姓的交通工具,汽油机是汽车的常用动力设备。单缸汽油机由_________个冲程不断循环来保证连续工作,四个冲程分别是吸气、压缩、做功和_________冲程,其中将内能转化为机械能的是_________冲程。
【答案】 ①. 四 ②. 排气 ③. 做功
【解析】
【详解】汽油机的工作循环由四个冲程构成,以此保证连续工作。
汽油机的四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气冲程,因此该空填写排气。
在做功冲程中,气缸内的高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故该空填做功。
10. 做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体的内能_________,温度_________,外界对物体做功,物体的内能_________,温度升高。
【答案】 ①. 减小 ②. 降低 ③. 增加
【解析】
【详解】根据做功改变内能的规律,物体对外做功时,自身的内能会转化为机械能等其他形式的能量,因此内能减少。
在无物态变化的常规情况下,物体内能减少对应分子热运动的平均动能降低,因此温度下降,典型实例如膨胀对外做功的气体自身温度会降低。
外界对物体做功时,其他形式的能量会转化为物体的内能,因此物体内能增加,与题干后述“温度升高”的规律对应。
11. 日常生活中有许多物体内能发生改变的现象,请写出以下现象中改变物体内能的方式。
(1)用打气筒打气时,筒壁发热:_________;
(2)金属汤勺一端放在热汤中,另一端变烫:_________;
(3)人晒太阳觉得暖和:_________。
【答案】(1)做功 (2)热传递
(3)热传递
【解析】
【小问1详解】
用打气筒打气时,活塞压缩气体做功,同时活塞与筒壁间摩擦做功,机械能转化为内能,使筒壁内能增加、温度升高,因此是通过做功的方式改变物体内能。
【小问2详解】
金属汤勺一端放在热汤中,热量从高温的热汤传递到低温的汤勺,使汤勺内能增加、温度升高,属于通过热传递的方式改变物体内能。
【小问3详解】
人晒太阳时,太阳的热量以热辐射的形式传递给人体,使人体内能增加、温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能。
12. 如图所示,捻动滚摆的轴使它升高后释放,可以观察到滚摆沿着悬线向下运动,此过程中,它的______能减小,______能增加.滚摆到最低点后又上升,每次上升的高度逐渐减小,这说明滚摆具有的机械能______(填“减小”、“增大”或“不变”).
【答案】 ①. 重力势能 ②. 动能 ③. 减小
【解析】
【详解】[1][2]观察滚摆上下运动的特点能看出,滚摆的动能和重力势能之间是可以相互转化的;滚摆向下运动时,高度下降,速度增大,是重力势能转化为动能;
[3]滚摆在上下往复运动的过程中,能上升到的最大高度会逐渐下降,物体最终停下来是由于与空气的摩擦和阻力,使机械能转化为了内能.故在这个过程中,机械能的总量是减小的.
13. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于(选填“做功”或“热传递”)________;“透出香气”属于________现象;温度越高,分子热运动越________。
【答案】 ①. 热传递 ②. 扩散 ③. 剧烈
【解析】
【详解】[1]用“文火”时,火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子,改变内能的方式属于热传递。
[2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[3]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
14. 用一个动滑轮把重400N的货物匀速提高2m,所用的拉力是250N,做的有用功是_________J,总功是_________J,机械效率是_________。
【答案】 ①. 800 ②. 1000 ③. 80%
【解析】
【详解】有用功
动滑轮承担物重的绳子段数,则绳子自由端移动距离
总功
机械效率
三、作图题(共7分)
15.
(1)根据如图甲所示实物电路,在方框中画出相应电路图,并标出电源的正负极。
(2)根据如图(乙)所示的实物电路,在方框中画相应的电路图。已知电动机的电路符号为“”。
(3)如图(丙)是小青同学在做实验前画出的电路图,请你根据这个电路图,将图(丁)所示的实物用导线连接好。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图甲是单节干电池、开关、灯泡依次用导线连接的简单电路,电流从干电池正极流出,经过灯泡、开关后回到干电池负极,无其他支路,按照实物的连接顺序用规范电路符号画出即可。
【小问2详解】
乙图是串联电路:画出电源,从电源正极出发依次画出开关S、开关、灯泡,电动机、灯泡,回到电源负极,形成一条闭合回路即可。
【小问3详解】
丙图是并联电路:在干路控制所有用电器,单独占一条支路,和串联在另一条支路,只控制。连接时导线不能交叉,接线柱要接牢,严格对应电路图的电流路径,保证电路功能和原理图一致。
四、实验题(本题共3小题,共20分)
16. 如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N.
(1)实验时要竖直向上且________拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________ N,则滑轮组的机械效率是________.
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”).(不计摩擦)
【答案】 ①. 匀速 ②. 2.4 ③. 75% ④. 增大
【解析】
【详解】(1)要解决此题,需要掌握拉力的测量要求,要准确测量绳端拉力,需匀速直线拉动测力计.
在进行测力计的读数时,要注意测力计的分度值.
掌握机械效率的概念,知道机械效率是有用功与总功之比,所以在计算过程中,要知道s=nh
(2)要掌握影响机械效率的因素,知道物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.
解:(1)要正确测量绳端拉力,需拉动测力计做匀速直线运动.
图中测力计的分度值是0.2N,所以测力计的示数是2.4N.
由图知,此滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h
故答案为匀速;2.4;75%.
(2)若增加物体的重,则所做的有用功增大,而额外功不变,所以有用功在总功所占的比例增大,所以滑轮组的机械效率增高.
故答案为增大.
17. 在探究“水吸收的热量与水的质量和水升高的温度是否有关”实验中,记录的实验数据如下表。
实验次数
质量m/kg
初温t0/℃
末温t/℃
加热时间t/min
吸收热量Q/J
1
0.1
20
30
2
2
0.2
20
30
4
3
0.3
20
30
6
4
0.3
20
40
12
5
0.3
20
50
18
(1)该实验中,记录加热时间有什么意义?_____。
(2)这三次实验,_____是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)探究结论是:水吸收的热量与_____,与_____。
【答案】 ①. 为了比较水吸收热量的多少 ②. 1、2、3 ③. 水的质量成正比 ④. 水的温度的变化成正比
【解析】
【详解】(1)[1]在该实验中,用加热时间长短,反应水吸收的热量的多少;所以记录加热时间,为了比较水吸收热量的多少。
(2)[2]分析第1、2、3次实验数据,可知水升高的温度相同时,水的质量越大,需要的加热时间越长,吸收的热量越多,因此该实验探究的是水吸收的热量与水的质量是否有关。
(3)[3][4]由第1、2、3次实验可以看出,当升高的温度相同时,水的质量增加几倍,水吸收的热量就增加几倍;由第4、5、6次实验可以看出,当水的质量相同,水升高的温度增加几倍,水吸收的热量也就增加几倍,由此得出的结论:水吸收的热量与水的质量成正比、与水的温度的变化成正比。
18. 小华在探究串联电路的电流规律时,连接了如下甲的电路,请你帮他分析这个电路中的问题.
(1)在拆接电路时,开关必须_____.
(2)甲图中电路连接有错误,请你找出来并在连接线上画“×”,然后将右边实物正确连好__________.
(3)这样的连接错误会产生什么样的现象?_____.可能会造成什么危害?_____.
(4)将乙图中L1、L2两只灯泡连接成并联电路,电流表测干路中的电流.图丙是电流表测得的某次电流,则该电路中电流是_____安.
(5)小华利用以上装置做“探究串、并联电路中电流规律”的实验,得到以下数据:
接法
灯泡L1电流(A)
灯泡L2电流(A)
总电流(A)
串联
0.12
0.12
0.12
串联
0.18
0.18
0.18
并联
0.21
0.21
0.42
并联
0.22
0.26
0.48
请回答下面的问题:
①串联电路中电流的规律是:_____;
②并联电路中电流的规律是:_____.
【答案】 ①. 断开 ②. ③. L2不亮 ④. 电路中的电流可能超过3A,会损坏电流表 ⑤. 0.3 ⑥. 串联电路中电流处处相等 ⑦. 并联电路中,干路电流等于各之路电流之和
【解析】
【详解】(1)在拆接电路时,为了保护电路,要将开关断开;(2)从图上可知,电流表与灯L2并联了,应串联在电路中,如下图所示:
(3)由于电流表的电阻很小,相当于导线,所以L2被短路不能发光,且电路中的电阻减小,电流变大,可能超过电流表的量程,将会损坏电流表;(4)由图丙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;(5)①分析表中串联电路的电流可知,通过两灯泡的电流都和干路电流相等,故可得结论:串联电路中电流处处相等;②分析表中并联电路的电流可知,总电流等于通过两灯泡的电流之和,故可得结论:并联电路中,干路电流等于各之路电流之和.
【点睛】(1)拆接电路时,为防止在拆接电路过程中出现短路现象而损坏电源和电流表,应将开关处于断开状态;(2)电流表测串联电路中的电流时,应把电流表串联在电路中;根据电流流向法依次将电路元件串联在一起即可;(3)电流表的电阻很小,相当于导线.若电流表与用电器并联,则用电器被短路,不工作;此时电路中的电流值可能超过电流表的量程,将会损坏电流表;(4)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;(5)分析串联电路和并联电路中通过两灯泡的电流和总电流的关系,得出实验结论.
五、计算题(本题2小题,共11分)
19. 公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车,在进行新车测试时获得一些数据:新型公交车总质量为4×103kg,轮胎与地面总接触面积为0.4m2,车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍,公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶,2min内行驶了1200m(取g=10N/kg,忽略司机的质量)。求:
(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是多少?
(2)2min内牵引力所做功及功率各是多少?
【答案】(1)1×105Pa;(2)2.4×107J,2×105W
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)新型公交车静止时对水平地面的压力
G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N
车静止时对水平地面的压力
F压=G=4×104N
对水平地面的压强
p==1×105Pa
(2)车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,公交车匀速行驶时的牵引力
F牵=f=0.5G=0.5×4×104N=2×104N
牵引力做功
W=F牵s=2×104N×1200m=2.4×107J
功率
答:(1)新型公交车静止时对水平地面的压强是1×105Pa;
(2)公交车匀速行驶时的牵引力是2×104N;
(3)2min内牵引力所做功是2.4×107J,功率是2×105W。
20. 某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的效率。
【答案】(1)6×107J;(2)6.3×105J;(3)1.05%。
【解析】
【详解】(1)干木柴完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=5kg×1.2×107J/kg=6×107J;
(2)由ρ=可得水的质量:
m=ρV=2×10−3m3×1.0×103kg/m3=2kg,
水吸收的热量:
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(85℃−10℃)=6.3×105J;
(3) 铁锅烧水的效率:
η=×100%=×100%=1.05%。
答:(1)干木柴完全燃烧放出的热量为6×107J;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)铁锅烧水的效率为1.05%。
六、综合能力题(本题共3小题,共18分)
21. “嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分,“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空(如图甲所示),奔向月球;12月15日4时35分,“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离,着陆器顺利驶抵月球表面(如图乙所示),实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想。
(1)着陆器在向月面降落的过程中,不能采用打开降落伞的方法来减小下落的速度,原因是月球上_________不能通过克服阻力做功来使其速度减小;
(2)图丙为“嫦娥三号”绕月飞行的轨道示意图,其中“嫦娥三号”的月球重力势能最大的位置是_________。(填“近月点”或“远月点”)
【答案】(1)没有空气
(2)远月点
【解析】
【小问1详解】
降落伞减速的原理是利用空气对降落伞产生阻力,通过克服阻力做功减小下落速度;月球周围是真空环境,没有空气,无法对降落伞产生阻力,因此不能使用降落伞减速,故此处原因为月球上没有空气。
【小问2详解】
重力势能的大小和物体质量、相对于参考位置的高度有关,“嫦娥三号”质量不变,远月点距离月球最远,相对高度最大,因此月球重力势能最大,所以重力势能最大的位置是远月点。
22. 小明同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
(1)在组装、调整实验器材时,安排合理的顺序是(甲图中):先调整固定_________的位置,再调整固定_________的位置。(均填“A”或“B”)
(2)通过表中记录的实验数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_________。
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并由记录的数据、利用公式计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?_________
【答案】(1) ①. B ②. A
(2)煤油 (3)不可靠
【解析】
【小问1详解】
实验装置组装需遵循“自下而上”的顺序:首先调整固定下方的B(放置烧杯的铁圈),确保酒精灯外焰能充分加热烧杯;之后再调整上方A(悬挂温度计的横杆)的位置,让温度计玻璃泡完全浸没在水中,不接触烧杯壁和底,保证测量准确。
【小问2详解】
本实验控制了水的质量、初始温度、加热条件完全相同,相同燃烧时长下,甲杯(对应煤油加热)的水温升高幅度更大,说明相同时间内煤油燃烧放出的热量更多,因此煤油的热值更大。
【小问3详解】
实验中燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收,会有部分热量散失到空气中、被装置吸收,同时燃料也很难完全燃烧,因此通过水吸收的热量计算得到的结果会远小于燃料实际完全燃烧放出的热量,无法准确得出两种燃料的真实热值,结果不可靠。
23. 如图甲所示的电路,灯泡和是_________联的,电压表测_________的电压,电压表测_________的电压;S闭合后,电压表、的示数分别如图乙、丙所示,则电源电压为_________V。
【答案】 ①. 串 ②. ③. ④. 4
【解析】
【详解】电流从电源正极流出后,依次经过、、开关S,只有一条电流路径,因此和是串联的。
电压表的使用规则是并联在被测电路两端,并联在两端,因此测的电压;并联在两端,因此测的电压。
读取电压表示数,推导电源电压,两个电压表都选用的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,乙图示数为2.2V,丙图示数为1.8V。根据串联电路的电压规律,电源总电压等于两个灯泡的电压之和,即
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