精品解析:广东省东莞市塘厦华辉学校2025-2026学年九年级上学期第一次教学自查物理试题
2026-09-06
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内容正文:
2025-2026学年第一学期第一阶段教学自查
九年级物理
(考试时间80分钟总分100分)
一、单项选择题(本大题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。请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头但没有搬动 B. 用水平拉力使小车水平移动
C. 离手后的冰壶继续滑行 D. 背着书包在水平路面上移动
2. 下列关于功和功率说法正确的是( )
A. 物体做功越多,功率越大
B. 人背着书包等车时,人对书包做了功
C. 利用滑轮组来提升重物,即可以省力又可以省功
D. 物体做功越快,功率越大
3. 我国北斗三号卫星在加速上升的过程中,对于其能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能不变,机械能增大 B. 动能增大,势能增大,机械能增大
C. 动能增大,势能增大,机械能不变 D. 动能减小,势能增大,机械能不变
4. 关于热量、热值和内能,下列说法正确是( )
A. 一个物体内能增大,温度一定升高
B. 用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值越大
C. 摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
D. 一个物体温度升高,内能一定增大
5. 如图所示为四冲程式内燃机工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:丁甲乙丙
B. 乙图所示冲程是汽车获得动力的冲程
C. 甲图所示冲程是将内能转化为机械能
D. 乙图所示冲程是化学能转化为内能
6. 下列四种现象中,不可以用水的比热容较大这一特性解释的是( )
A. 用水来冷却汽车发动机
B. 夏天在教室的地面上洒水会感觉凉爽
C. 内陆地区昼夜温差比沿海地区大
D. 冬天的暖气设备用热水供暖
7. 工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 ( )
A. 增大提升重物的速度,可以增大有用功
B. 减小定滑轮的重力,可以减小额外功
C. 增大提升重物的高度,可以提高机械效率
D. 减小动滑轮的重力,可以提高机械效率
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,在4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为______J;工人对木箱做功为______J;工人做功的功率为______W。
9. 小明在“探究冰的熔化规律”时,实验装置和冰的温度变化如图甲、乙所示。已知冰块的质量是0.5 kg,酒精灯的火焰大小一直不变,由图像可知熔化过程用时____________min,计算可知,熔化过程吸收的热量是____________J,物体的内能____________。(选填“变大”、“不变”或“变小”);[已知冰的比热容为]
10. 如图为刘星同学在“五一”假期探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图给的信息,刘星观察的时间是______(选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象原因是沙子的比热容较______(选填“大”或“小”),同等条件下升温较______(选填“快”或“慢”)。
11. 如图所示为航母上的蒸汽弹射装置,当舰载机在航母上起飞时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外____________,内能____________(选填“增大”“减小”或“不变”),转化为舰载机的____________。
12. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可以使人当场死亡。这是因为高空中的鸡蛋具有______能,鸡蛋的重力势能与质量和______有关,下落过程是将重力势能转化为______能。
13. 将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象。这是因为塑料丝带了____________(选填“同种”或“异种”)电荷,这种使塑料丝带电的方法称为____________起电,塑料丝带电的实质是____________(选填“质子”或“电子”)在物体间转移。
14. 一个木块放在粗糙程度不变的水平地面上,对木块施加一个水平拉力F,如图一甲所示,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,木块运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则:在0~2 s内,拉力F做的功为____________J;在2~4 s内,木块受到的摩擦力为____________N;在4~6 s内,拉力F的功率为____________W。
三、作图题(共7分)
15.
(1)木块在F拉力下,向右匀速直线运动,请画出地面对木块的摩擦力。
(2)在图中,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提升起来,请画出滑轮组的绕线。
(3)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,画出排球在空中运动过程中动能随时间t变化的图像。
四、实验题(本大题3小题,共18分)
16. 为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较木块____________来判断钢球动能的大小,这里运用的研究方法是____________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的____________相同;通过比较____________两次实验可知,在速度相同时,质量越大,动能越大。
(3)通过比较甲、乙两次实验可知,在质量相同时,____________越大,动能越____________。
(4)木块被撞击后到停下来的过程中是机械能转化为____________能,若水平面表面绝对光滑,本实验将____________(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。
17. 学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:磅秤、还需要_____和_____。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____。
A、测出箱子的质量m
B、测出楼梯的总长度L
C、测出一楼到三楼的竖直高度h
D、测出小军上楼所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
(3)用所测物理量功率的表达式是P=____。
(4)在测量登楼梯功率时,某同学从底楼匀速登上三楼,共用了10s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于_____。
A.3W B.30W C.300W D.3000W
18. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
实验次数物理量
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)第1次实验测得的机械效率为______;(结果保留整数)
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______图做的;(选填“a”、“b”或“c )
(3)由第1、2次实验可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第1、3次实验可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越______;(选填“高”或“低”)
(5)由实验3、4次可知,滑轮组的机械效率与______无关。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19. “共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车的速度;
(2)此过程中该车牵引力做的功;
(3)此过程中该车牵引力的功率。
20. 一辆使用天然气为燃料的新型环保汽车,该汽车的技术参数如表:
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量(满负荷)
转速
1500r/min
输出功率(最大)
50kW
天然气的热值
请你计算发动机在最大功率工作时:
(1)1h内做的有用功?
(2)每小时天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)汽车发动机的效率?
六、综合能力题(本大题3小题,共20分)
21. 如图中甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却(热奶和水质量相同);根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的____________(选填“A”或“B”);
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的____________(选填“A”或“B”),变化慢是因为该物质的比热容________________________;
(3)热奶和水内能发生变化,是通过____________方式,温度变化的速度不一样,是因为它们具有不同的____________;
22. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了完成实验,除了图中的器材外,还需要的测量仪器有秒表和_______。
(2)“探究不同物质吸热升温的现象”应选择_______两图进行实验,可以根据_______(选填“温度计上升示数”或“加热时间”)来比较物质吸热的多少;
(3)比较不同燃料的热值,应选择_______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过 ________来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(4)甲、乙、丙三图中的装置中液体直至燃料燃尽时的两种液体a和b的温度随时间变化的图象如图丁所示,则液体a和b的比热容之比为_______,燃料1和2的热值之比为_______。
23. 阅读材料,回答问题。
第五代战斗机——“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:(已知飞机发动机的效率是40%,航空燃油的热值为(5×107J/kg,g取10N/kg)
速度v/(m/s)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
(1)第五代战斗机——“歼-20”飞机融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的___________、机动性能等。
(2)“歼-20”飞机是由于上下表面的___________而升空的,当它着陆后,由于___________仍需继续滑行一段距离。
(3)下列说法中不正确的是___________。
A. 飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B. 为解决雷达的散热问题,采用比热容较大的液体作为冷却剂
C. 飞机与地面的联系采用电磁波的形式传输信号
D. 当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用
(4)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为___________kW。若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约为___________km。
(5)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为___________m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为___________;
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2025-2026学年第一学期第一阶段教学自查
九年级物理
(考试时间80分钟总分100分)
一、单项选择题(本大题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。请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。
1. 如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头但没有搬动 B. 用水平拉力使小车水平移动
C. 离手后的冰壶继续滑行 D. 背着书包在水平路面上移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但在力的方向上物体没有通过距离,则没有做功。故A不符合题意;
B.用力拉使小车水平移动,人给小车一个拉力,小车在拉力的方向上通过了一段距离,做了功。故B符合题意;
C.离手后的冰壶由于惯性继续滑行,则人对冰壶没有力的作用,所以没有做功,故C不符合题意;
D.背着书包在水平面上移动,人给书包一个竖直向上的力,而书包没有在力的方向上通过的距离,所以没有做功。故D不符合题意。
故选B。
2. 下列关于功和功率说法正确的是( )
A. 物体做功越多,功率越大
B. 人背着书包等车时,人对书包做了功
C. 利用滑轮组来提升重物,即可以省力又可以省功
D. 物体做功越快,功率越大
【答案】D
【解析】
【详解】AD.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,表示物体做功越快,它在数值上等于单位时间内做功的多少,只知道做功的多少,不知道时间的长短,不能比较功率的大小,故A错误,D正确;
B.人背着书包等车时,人对书包有一个竖直向上的力,但书包在竖直方向上没有移动距离,则人对书包没有做功,故B错误;
C.由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,故C错误。
故选D。
3. 我国北斗三号卫星在加速上升的过程中,对于其能量的变化,下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能不变,机械能增大 B. 动能增大,势能增大,机械能增大
C. 动能增大,势能增大,机械能不变 D. 动能减小,势能增大,机械能不变
【答案】B
【解析】
【详解】北斗三号卫星在加速上升的过程中,卫星的质量不变,速度增大,动能增大;质量不变,高度增大,重力势能增大;机械能等于动能和势能之和,则机械能增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 关于热量、热值和内能,下列说法正确是( )
A. 一个物体内能增大,温度一定升高
B. 用煤气灶烧水时,煤气燃烧越充分,其热值越大
C. 摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
D. 一个物体温度升高,内能一定增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个物体内能增大,温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故A错误;
B.热值是燃料的属性,与燃料是否完全燃烧无关,只与燃料的种类有关,故B错误;
C.摩擦生热,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故C错误;
D.内能的影响因素有温度,一个物体温度升高,内能会增加,但温度不一定升高,故D正确。
故选D。
5. 如图所示为四冲程式内燃机工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:丁甲乙丙
B. 乙图所示冲程是汽车获得动力的冲程
C. 甲图所示冲程是将内能转化为机械能
D. 乙图所示冲程是化学能转化为内能
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图:气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程; 乙图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程; 丙图:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运行,是排气冲程; 丁图:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运行,是吸气冲程。 热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。则一个工作循环的正确顺序是:丁、乙、甲、丙,故A错误;
BD.乙图是压缩冲程,将机械能转化为内能,汽车在做功冲程获得动力,故BD错误;
C.甲图是做功冲程,是将内能转化为机械能,故C正确。
故选C。
6. 下列四种现象中,不可以用水的比热容较大这一特性解释的是( )
A. 用水来冷却汽车发动机
B. 夏天在教室的地面上洒水会感觉凉爽
C. 内陆地区昼夜温差比沿海地区大
D. 冬天的暖气设备用热水供暖
【答案】B
【解析】
【详解】A.用水来冷却汽车发动机,是因为水的比热容较大,和相同质量的其它物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,故A不符合题意;
B.夏天在教室的地面上洒水会感觉凉爽,是因为水蒸发吸热有致冷作用,故B符合题意;
C.内陆地区昼夜温差比沿海地区大,是因为内陆地区砂石多,沿海地区水较多,砂石的比热容比水小,相同质量的砂石和水相比,吸收或放出相同热量时,温度变化较大,故C不符合题意;
D.冬天的暖气设备用热水供暖,是因为水的比热容较大,和相同质量的其它物质相比,降低相同温度时可以放出更多热量,故D不符合题意。
故选B。
7. 工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 ( )
A. 增大提升重物的速度,可以增大有用功
B. 减小定滑轮的重力,可以减小额外功
C. 增大提升重物的高度,可以提高机械效率
D. 减小动滑轮的重力,可以提高机械效率
【答案】D
【解析】
【详解】对物体做的有用功为W有用=Gh=G vt,由此可知,增大提升重物的速度,不一定增大有用功;不计绳重和摩擦的情况下,W额外= G动h ,与定滑轮的重力无关;滑轮组的机械效率
η=(W有用/W总) ×100%=[ G物/(G物+G动)] ×100%
与提升重物的高度也无关;有用功不变的情况下,减小动滑轮的重力,可以减小额外功,可以提高机械效率.故选D。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分)
8. 水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,在4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为______J;工人对木箱做功为______J;工人做功的功率为______W。
【答案】 ①. 0 ②. 600 ③. 150
【解析】
【详解】[1]由题知,箱子在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。
[2]工人对木箱做功为
[3]工人做功的功率为
9. 小明在“探究冰的熔化规律”时,实验装置和冰的温度变化如图甲、乙所示。已知冰块的质量是0.5 kg,酒精灯的火焰大小一直不变,由图像可知熔化过程用时____________min,计算可知,熔化过程吸收的热量是____________J,物体的内能____________。(选填“变大”、“不变”或“变小”);[已知冰的比热容为]
【答案】 ①.
4 ②.
③.
变大
【解析】
【详解】冰是晶体,熔化时温度保持0℃不变,对应图像中温度不变的水平段,即从第1min到第5min,因此熔化用时
内冰的温度从升高到,温度变化,因此这段时间吸热
熔化过程共4分钟,因此熔化总吸热量
冰熔化过程吸收热量,故内能变大。
10. 如图为刘星同学在“五一”假期探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图给的信息,刘星观察的时间是______(选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象原因是沙子的比热容较______(选填“大”或“小”),同等条件下升温较______(选填“快”或“慢”)。
【答案】 ①. 中午 ②. 小 ③. 快
【解析】
【详解】[1][2]由图知道,海滩上温度高。由于水的比热容比砂石大,因此在同等条件下,砂石在白天升温和夜晚降温都比较快,因此,白天海滩温度比较高,夜晚海水温度比较高。故观察时间是中午,产生这一现象是因为海水的比热容大,沙子的比热容较小。
[3]沙子的比热容比水的比热容小,同等条件下沙子升温较快。
11. 如图所示为航母上的蒸汽弹射装置,当舰载机在航母上起飞时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外____________,内能____________(选填“增大”“减小”或“不变”),转化为舰载机的____________。
【答案】 ①.
做功 ②.
减小 ③.
机械能
【解析】
【详解】气缸内蒸汽体积膨胀时,会推动活塞运动,对外做功;
物体对外做功的过程中,自身的内能会转化为其他形式的能,因此蒸汽的内能减小;
这个过程中蒸汽的内能最终转化为舰载机运动所具有的机械能,帮助舰载机获得起飞需要的速度。
12. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可以使人当场死亡。这是因为高空中的鸡蛋具有______能,鸡蛋的重力势能与质量和______有关,下落过程是将重力势能转化为______能。
【答案】 ①. 重力势能 ②. 高度 ③. 动
【解析】
【详解】[1]高空中的鸡蛋距离地面有一定的高度,因此具有重力势能。
[2]重力势能的影响因素有质量和高度,且质量越大,高度越高,重力势能越大。
[3]鸡蛋在下落过程中,质量不变,高度减小,重力势能变小;速度变大,动能变大,即将重力势能转化为动能。
13. 将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图所示的现象。这是因为塑料丝带了____________(选填“同种”或“异种”)电荷,这种使塑料丝带电的方法称为____________起电,塑料丝带电的实质是____________(选填“质子”或“电子”)在物体间转移。
【答案】 ①.
同种 ②.
摩擦 ③.
电子
【解析】
【详解】根据同种电荷相互排斥的规律,塑料丝相互排斥散开,故塑料丝带同种电荷;通过摩擦使物体带电的方式为摩擦起电;摩擦起电的实质是电子在物体间转移,质子无法在物体间转移。
14. 一个木块放在粗糙程度不变的水平地面上,对木块施加一个水平拉力F,如图一甲所示,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,木块运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则:在0~2 s内,拉力F做的功为____________J;在2~4 s内,木块受到的摩擦力为____________N;在4~6 s内,拉力F的功率为____________W。
【答案】 ①.
0 ②.
3 ③.
6
【解析】
【详解】由丙图可知,内木块速度为0,处于静止状态,虽然受到拉力,但木块在拉力方向上移动的距离为0,故拉力做的功为0J;
由丙图可知,内木块做匀速直线运动,此时木块受力平衡,滑动摩擦力与拉力大小相等。结合乙图图像,内拉力为3N,因此木块受到的滑动摩擦力为3N。 滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、压力大小有关,内这两个因素都没有发生变化,因此内木块受到的滑动摩擦力也为3N;
内木块匀速运动,根据功率公式
可得
三、作图题(共7分)
15.
(1)木块在F拉力下,向右匀速直线运动,请画出地面对木块的摩擦力。
(2)在图中,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提升起来,请画出滑轮组的绕线。
(3)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,画出排球在空中运动过程中动能随时间t变化的图像。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
木块向右做匀速直线运动,处于平衡状态,木块在水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力的大小,方向与拉力方向相反,即水平向左;所以,过木块的重心沿水平向左的方向画一条带箭头的线段,用符号f表示,即为摩擦力的示意图。
【小问2详解】
绳子自由端在人手中,依次向上绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,最终固定在定滑轮挂钩上。
【小问3详解】
排球竖直上升过程中速度越来越小,动能越来越小,当上升到最高点时,速度为0,动能为0,下落过程中速度越来越大,动能越来越大,因排球离手时距离地面有一定的高度,所以排球下落后动能大于初始动能。
四、实验题(本大题3小题,共18分)
16. 为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较木块____________来判断钢球动能的大小,这里运用的研究方法是____________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的____________相同;通过比较____________两次实验可知,在速度相同时,质量越大,动能越大。
(3)通过比较甲、乙两次实验可知,在质量相同时,____________越大,动能越____________。
(4)木块被撞击后到停下来的过程中是机械能转化为____________能,若水平面表面绝对光滑,本实验将____________(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。
【答案】(1) ①. 移动的距离 ②. 转换法
(2) ①. 速度 ②. 甲丙
(3) ①. 速度 ②. 大
(4) ①. 内 ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
实验中通过木块被钢球撞击后移动的距离远近来反映钢球动能的大小;
实验中将不易观测的物理量转换为容易观测的物理量,这种研究方法是转换法。
【小问2详解】
让不同质量的钢球从斜面同一高度自由滚下,为了使钢球到达水平面时的速度大小相等;
要验证速度相同时质量越大动能越大,需要控制速度相同、改变钢球质量,甲、丙两组实验符合这个要求。
【小问3详解】
甲、乙两次实验中,钢球质量相同,从斜面不同高度滚下,撞击木块时的速度不同,甲图钢球速度更大,木块移动距离更远,因此可得:质量相同时,速度越大,动能越大。
【小问4详解】
木块停下的过程中,克服水平面的摩擦力做功,机械能转化为内能;
如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将一直做匀速直线运动,无法通过木块移动的距离比较动能大小,因此不能达到实验探究目的。
17. 学校买了一箱物理器材,小军同学将它从一楼搬运到三楼,小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)测量所需要的器材有:磅秤、还需要_____和_____。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是_____。
A、测出箱子的质量m
B、测出楼梯的总长度L
C、测出一楼到三楼的竖直高度h
D、测出小军上楼所用的时间t
E、算出小军搬运箱子的功率P
(3)用所测物理量功率的表达式是P=____。
(4)在测量登楼梯功率时,某同学从底楼匀速登上三楼,共用了10s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于_____。
A.3W B.30W C.300W D.3000W
【答案】(1) ①. 卷尺 ②. 秒表
(2)B (3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在测量小军搬运器材上楼的功率时,需要测量楼的高度和爬楼时间,因此还需要的测量仪器有卷尺和秒表。
【小问2详解】
实验中,要测量小军搬运器材上楼的功率,需要测出箱子的质量m、爬楼时间t和从一楼到三楼的竖直高度h,即可求出功率P,不需要测出楼梯的总长度L,故B步骤是多余的。
【小问3详解】
实验的原理是P=,公式中的功
W=Gh=mgh
则所测物理量功率的表达式是
P=
【小问4详解】
中学生的质量约50kg,其重力约
G=mg=50kg×10N/kg=500N
一层楼的高度约3m,从一楼上到三楼约
h=2×3m=6m
则该同学登楼时克服重力做功的功率为
P==300W
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
18. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
实验次数物理量
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)第1次实验测得的机械效率为______;(结果保留整数)
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______图做的;(选填“a”、“b”或“c )
(3)由第1、2次实验可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第1、3次实验可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越______;(选填“高”或“低”)
(5)由实验3、4次可知,滑轮组的机械效率与______无关。
【答案】(1)
(2)c (3)增加物重
(4)低 (5)钩码上升的高度
【解析】
【小问1详解】
由表格中数据可知,第1次实验中做的有用功为
做的总功为
机械效率为
【小问2详解】
由表格中数据可知,第4次实验时弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的五倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的。
【小问3详解】
由第1、2次实验可知,两次实验中钩码上升的高度相同,而钩码总重不同,钩码总重越重,机械效率越大,故可知,使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
【小问4详解】
由表格中数据可知,第1次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍,所以动滑轮上有3段绳子承担重物,故是用a图做的,只有一个动滑轮,第3次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的5倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的,有两个动滑轮,而第1次实验的机械效率比第3次实验的机械效率大,故使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越低。
【小问5详解】
由表格中数据可知,第3、4次实验中,钩码总重相同,钩码上升的高度不同,而机械效率相同,故滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
五、计算题(本大题2小题,共13分)
19. “共建卫生城市,构建美好家园”,如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情景。某次喷洒完后,该车在的牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:
(1)此过程中该车的速度;
(2)此过程中该车牵引力做的功;
(3)此过程中该车牵引力的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
该车匀速通过200m的平直道路用时20s,则速度为
【小问2详解】
此过程中该车牵引力做的功
【小问3详解】
此过程中该车牵引力的功率
20. 一辆使用天然气为燃料的新型环保汽车,该汽车的技术参数如表:
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量(满负荷)
转速
1500r/min
输出功率(最大)
50kW
天然气的热值
请你计算发动机在最大功率工作时:
(1)1h内做的有用功?
(2)每小时天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(3)汽车发动机的效率?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)发动机在最大功率工作时,1h内做的有用功为
(2)由表知每小时消耗天然气,则每小时天然气完全燃烧放出的热量为
(3)则汽车发动机的效率为
答:(1)1h内做的有用功为;
(2)每小时天然气完全燃烧放出的热量为;
(3)汽车发动机的效率为。
六、综合能力题(本大题3小题,共20分)
21. 如图中甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却(热奶和水质量相同);根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的____________(选填“A”或“B”);
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的____________(选填“A”或“B”),变化慢是因为该物质的比热容________________________;
(3)热奶和水内能发生变化,是通过____________方式,温度变化的速度不一样,是因为它们具有不同的____________;
【答案】(1)A (2) ①. B ②.
大 (3) ①.
热传递 ②.
比热容
【解析】
【小问1详解】
热奶初始温度高,冷却时温度降低,A曲线温度随时间下降,故为热奶的温度变化曲线。
【小问2详解】
B曲线温度随时间变化更平缓,即温度变化缓慢;不计热损失时,热奶放出的热量等于水吸收的热量,二者质量相同,由可知,温度变化量越小,比热容越大,故B对应的物质比热容大。
【小问3详解】
热奶与水存在温度差,通过热传递的方式改变内能;二者温度变化速度不同,是因为具有不同的比热容。
22. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)为了完成实验,除了图中的器材外,还需要的测量仪器有秒表和_______。
(2)“探究不同物质吸热升温的现象”应选择_______两图进行实验,可以根据_______(选填“温度计上升示数”或“加热时间”)来比较物质吸热的多少;
(3)比较不同燃料的热值,应选择_______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量,是通过 ________来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(4)甲、乙、丙三图中的装置中液体直至燃料燃尽时的两种液体a和b的温度随时间变化的图象如图丁所示,则液体a和b的比热容之比为_______,燃料1和2的热值之比为_______。
【答案】(1)天平 (2) ①. 甲丙 ②. 加热时间
(3) ①. 甲乙 ②. 温度计上升示数
(4) ①. 1∶4 ②. 4∶3
【解析】
【小问1详解】
为了完成这个实验,除了图中的器材外,还需要用天平测量燃料和液体的质量。
【小问2详解】
[1]“探究不同物质吸热升温的现象”应选择不同的物质,由图可以看出来,甲和丙使用相同的燃料,且甲和丙使用的是不同的液体。而乙和丙虽然用了不同的液体,但是燃料也不相同,不符合控制变量法的原则。
[2]可以根据加热时间来比较物质吸热的多少。加热装置相同,相同时间放出的热量相同,液体相同时间吸收的热量也相同,采用转化法,将吸收热量的多少转换为加热的时间长短。
【小问3详解】
[1]从图甲和图乙来看,两者不同的地方是燃料不同,其他相同。故用来比较不同燃料的热值。
[2]两次实验使用的是不同的加热燃料,燃料质量相同,燃料燃尽时,同种液体升高的温度不相同。说明燃料燃烧放出的热量不同,故燃料完全燃烧放出的热量,是通过温度计上升示数来反映的。
【小问4详解】
[1]从图中看,甲图中加热到10min和丙加热10min有,a和b两种物质的比热容之比为
[2]从图中看,直至燃料燃尽时
燃料质量相同,根据热值公式有
23. 阅读材料,回答问题。
第五代战斗机——“歼-20”
“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼-20”表面平滑,机翼的外形做成流线型,它拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼-20”配备了大功率雷达,为解决散热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:(已知飞机发动机的效率是40%,航空燃油的热值为(5×107J/kg,g取10N/kg)
速度v/(m/s)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
(1)第五代战斗机——“歼-20”飞机融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的___________、机动性能等。
(2)“歼-20”飞机是由于上下表面的___________而升空的,当它着陆后,由于___________仍需继续滑行一段距离。
(3)下列说法中不正确的是___________。
A. 飞机的机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
B. 为解决雷达的散热问题,采用比热容较大的液体作为冷却剂
C. 飞机与地面的联系采用电磁波的形式传输信号
D. 当飞机在做较大幅度的瞬时滚转时,受到平衡力的作用
(4)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为___________kW。若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约为___________km。
(5)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为___________m2。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为___________;
【答案】(1)隐形性能
(2) ①. 压力差 ②. 惯性 (3)D
(4) ①. ②.
(5) ①. 74 ②. 0.59
【解析】
【小问1详解】
由材料可知,歼-20飞机具备很强的隐形性能、机动性能等。
【小问2详解】
[1]飞机机翼上表面弯曲,下表面较平,空气流过时,上方流速快、压强小,下方流速慢、压强大,从而产生向上的压力差,形成升力,使得飞机升空。
[2]飞机着陆后,虽然发动机停止或减速,但由于惯性,仍要保持原来的运动状态,所以会继续向前滑行一段距离。
【小问3详解】
A.流线型设计可以减少空气阻力,提高飞行效率,故A正确,不符合题意;
B.比热容大的液体能吸收更多热量而不显著升温,适合做冷却剂,故B正确,不符合题意;
C.由材料可知,为随时保证飞机与地面的联系,是以光信号的形式传输信号,这是电磁波的典型应用,故C正确,不符合题意;
D.平衡力是指物体处于静止或匀速直线运动状态,合力为零。“较大幅度的瞬时滚转”说明飞机在做,变速运动,受力不平衡,故D错误,符合题意。
故选D。
【小问4详解】
[1]飞机匀速巡航时,牵引力F等于阻力f。由表格可知,当时,阻力,即
所以此时飞机发动机的输出功率
[2]油箱中加满燃油,即燃油质量
其完全燃烧放出的热量
根据可得,飞机输出的有用功
同理,由表格可知,当时,牵引力等于阻力
所以由,得飞机的最大航程约
【小问5详解】
[1]由题意可知,所以当飞机的翼载为时,机翼面积
[2]由题可知,“歼-20”飞机的最大起飞重力
“歼-20”飞机的最大起飞速度
由飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系表有
即
所以同理有,“歼-20”飞机以最大起飞速度巡航时,牵引力等于阻力
所以推重比
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