内容正文:
肇庆宣卿中学2025~2026学年第一学期学业质量监测
九年级物理学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(每题3分,总共21分)
1. 如图各情境中有力对物体做功的是( )
A. 推而不动 B. 搬而未起
C. 推车前进 D. 高举不动
2. 下列各图中利用了动滑轮的是( )
A. B.
C. D.
3. “煮”的篆体写法如图。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. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
4. 如图,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
A. 摩擦创造了电荷 B. 布和吸管带上同种电荷
C. 吸管和小星星带上同种电荷 D. 吸管带电后能吸引轻小物体
5. 图所示的四个电路中,电路完整且开关闭合后不损害电路中的元件的是
A. B.
C. D.
6. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7. 如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 【航天主题】2025年4月24日17时17分,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船顺利升空,火箭加速升空的过程中,载人飞船的动能_______,重力势能_______,机械能_______(选填“增大”“减少”或“不变”)
9. 小明将两只系着细线的气球在衣服上蹭来蹭去,当他提起细线试图让两只气球靠近时,出现了图的现象,发生这一现象的原因是与衣物_________,使两个气球带了__________电荷,而互相_________的结果。
10. 图甲所示的电路中,开关S闭合后,电流表a的指针如图乙所示。电流表a测量的是通过______(选填“”或“”)的电流,该电流为______A。若通过另一盏灯的电流为0.2A,则电流表b的示数为______A。
11. 给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的_______,此时_______(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”);充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的_____。
12. 小明用20N的力沿水平方向推着重为50N的箱子匀速前进10m,共花费时间20s。则推力做功为______J,推力做功的功率为______W,箱子自重做功的功率为______W。
13. 街边的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 ________ (填“串联”或“并联”)的,要达到如此效果,对开关的安装要求是 ______ ,如下页图所示是一款学校常用的应急照明灯,当外部电路有电时,应急灯不亮,停电时应急灯发光,小李将应急灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 ________ (填“串联”或“并联”)的.
14. 汽车的发动机常用水作为冷却剂,这是因为水的___________较大的缘故,汽油的热值是,1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。1kg汽油使用一半后,热值___________(“不变”或“变为原来的一半”)。
三、作图题(本题7分)
15. 完成下列作图题
(1)如图所示,小球静止于盐水中,请画出小球所受力的示意图(O点为小球重心)。
(2)请在图中两个虚线方框内画出干电池和电压表的元件符号,闭合开关S后,使小灯泡和组成串联电路。
(3)如图所示,请将下列的电路图画出对应的实物图。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 小明和小伟在连接串并联电路的实验中:
(1)在连接电路的过程中,开关应该___________(填“断开”或“闭合”);
(2)小明连接了如图所示电路,如果闭合开关,两个灯泡都将___________(填“不会发光”或“会被烧坏”)出现___________(填“断路”“短路”或“通路”)现象;
(3)小明想将电路全部拆散,重新连接。小伟认为只需拆除___________(填字母)这一根导线,就能成为串联电路;在正确拆除完导线的基础上,两灯串联,他们闭合开关发现两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到和之间、和电池正极之间,观察到同样的现象。说明在串联电路中,开关控制作用与所在的位置___________。(填“有关”或“无关”)
(4)改成并联电路后若拆掉灯泡后,仍然发光,小明结合实验现象得出了初步结论:并联电路中各支路用电器___________。
17. 如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m);
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的_______;
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是______(选填“正确”或“错误”),理由是没控制小球____相同;
(4)通过比较步骤_____和________可以判断动能大小与物体质量的关系。
18. 为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/°C
加热时间/min
最后温度/°C
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和______。
(2)实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量______,通过比较______来比较水和食用油的吸热能力。
(3)实验中用到的研究方法除了转换法外还有______。
(4)已知水的比热容为,则食用油的比热容为______。
(5)如图中能合理反映该实验结果的图像是______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(6)从能的角度来说,酒精燃烧的过程中把______能转化成了______。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
19. 如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,此过程中,工人对货物的拉力为400N,此斜面的长为5m,高为1m,货物重为1500N,求:
(1)工人在使用斜面的过程中做的有用功是多少?
(2)工人拉这箱货物时斜面的机械效率是多少?
(3)货物在斜面上运动时额外功是多少?
20. 用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃,消耗了 20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg;求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
六、综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 小王是一个爱思考问题的学生,他看到一小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料,于是他查阅了起重机资料,下面是其中某一款塔式起重机简易示意图(如图甲),小王知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取)。
(1)如图甲所示,为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应该越______(选填“大”或“小”);图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a是__________(选填“动滑轮”或“定滑轮”);
(2)如图乙所示,钢丝绳能承受的最大拉力为,若不考虑绳重、摩擦及动滑轮重,则能吊起货物的重力不能超过__________N;
(3)换用如图丙所示滑轮组,在需要考虑动滑轮重力的情形下,用5000N拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了2m,则该过程中拉力F所做功率为__________W,该滑轮组的机械效率为__________。
22. 阅读下面的短文,回答问题。
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图甲所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
请回答下列问题:
(1)如图甲所示,其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将_________(选填“有”或“没有”)电流;
(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,稳定后,电路电流__________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流__________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由__________能转化而来;
(5)如图乙,将一块铜片和一块锌片插在一个切开的柳橙上,就制作出了一个水果电池,将铜片、锌片和LED灯用导线连接,我们发现LED发光了,LED灯将电能转化为了__________能;
(6)水果电池的工作原理:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过LED灯流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子。所以,在如图的电路中,导线中的电流方向是__________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”),水果电池的正极是__________(选填“铜片”或“锌片”)。
23. 阅读短文,回答问题。
增程式电动汽车
增程式电动汽车在电池电量充足时,动力电池驱动电机,提供整车驱动功率需求,此时发电机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时,发电机启动,发电机发电驱动电动机,多余功率为电池充电,工作原理如图甲。当电量恢复到设定值,则关闭发电机,使用电池驱动电动机,其中的发动机与发电机组合起来叫增程器。华为问界M9增程版定位豪华顶级SUV,如图乙所示,零百加速最快4.3秒;电池容量为52kW·h,油箱容积65L,最大续航1402公里。搭载的是由1.5T四缸增程器和双电动机组成的增程式混动系统,增程器最大功率为112kW。高性能双电动机实现全时四驱动,系统峰值总功率为365kW,整车的极速可达200km/h,满载质量为3010kg。
(1)增程器包括发动机与发电机,其中发动机就是一台四缸的四冲程的汽油机。
①图丙为汽油机的___________冲程;
②增程器和电动机均需要冷却液,冷却液的特点:沸点___________(选填“高”或“低”)、凝固点低、比热容较___________(选填“大”或“小”)、防腐、防垢、润滑、难蒸发等;
③问界M9增程器的发动机的效率为40%,发电机的效率为90%,则1L燃油能产生___________J的电能;(汽油的密度为0.75×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg)
(2)1.5T的“T”表示“涡轮增压”,是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术,利用热机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取___________(选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”)的方法来提高了热机的效率的;
(3)华为问界M9在一平直高速匀速行驶,增程器输出功率为90kW,已知整车质量约为3t,此时阻力约为车重的0.1倍,则此时的车速为___________km/h。(g取10N/kg)
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肇庆宣卿中学2025~2026学年第一学期学业质量监测
九年级物理学科
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(每题3分,总共21分)
1. 如图各情境中有力对物体做功的是( )
A. 推而不动 B. 搬而未起
C. 推车前进 D. 高举不动
【答案】C
【解析】
【详解】A.推而不动,虽然人对物体施加了力,但物体没有在力的方向上移动距离,根据功的定义,力没有对物体做功,故A不符合题意;
B.搬而未起,虽然人用力向上搬物体,但物体始终没有离开地面,没有在力的方向上移动距离,力没有做功,故B不符合题意;
C.推车前进时,人对车施加的推力使车向前移动,力的方向与车移动的方向一致,力对车做了功,故C符合题意;
D.高举不动时,虽然人用力举着物体,但物体保持静止没有移动,力没有对物体做功,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列各图中利用了动滑轮的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮,根据该滑轮特点可知,图中利用的是定滑轮,故ABC不符合题意;
D.像塔吊的吊钩上可以随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮;动滑轮可以省力,但不能改变用力方向。根据该滑轮特点可知,图中利用的是动滑轮,故D符合题意。
故选D。
3. “煮”的篆体写法如图。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. 热水暖手 B. 钻木取火 C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】
【详解】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物,这是通过热传递改变内能;
A.热水暖手,这是通过热传递改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上相同,故A符合题意;
BCD.钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴,这是通过做功改变内能,与“煮”在改变物体内能的方式上不相同,故BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
A. 摩擦创造了电荷 B. 布和吸管带上同种电荷
C. 吸管和小星星带上同种电荷 D. 吸管带电后能吸引轻小物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A不符合题意;
B.布和吸管摩擦,失去电子的带正电,得到电子的带负电,所以带上异种电荷,故B不符合题意;
C.吸管带了电,小星星带上异种电荷或者不带电,故C不符合题意;
D.吸管带电后,小星星被吸引着转动,这说明了带电体能吸引轻小物体,故D符合题意。
故选D。
5. 图所示的四个电路中,电路完整且开关闭合后不损害电路中的元件的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电路完整是指用导线将电源、开关和用电器连接起来的;短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连,会损坏电源;而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,用电器短路不会损坏用电器,但用电器不能工作.
A.电源两端被直接用导线相连,故会发生电源短路,损坏电源,故A不符合题意;
B.电路中没有电源,不是完整电路;故B不符合题意;
C.闭合开关,电源与灯泡组成完整电路,故C符合题意;
D.闭合开关后,会对电源及灯泡短路,致使灯泡不能工作,会损坏电源,故D不符合题意.
故选 C.
6. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,火花塞未点火,即为压缩冲程,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7. 如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能之和,物体的质量越大,温度越高,内能越大;对比各图,质量最大为200g,温度最高为60℃。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8. 【航天主题】2025年4月24日17时17分,长征二号F运载火箭搭载神舟二十号载人飞船顺利升空,火箭加速升空的过程中,载人飞船的动能_______,重力势能_______,机械能_______(选填“增大”“减少”或“不变”)
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量一定时,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能与重力势能之和。火箭加速升空的过程中,载人飞船的质量不变,速度增大,根据动能的影响因素,速度增大则动能增大。
[2]飞船的质量不变,高度增加,根据重力势能的影响因素,高度增加则重力势能增大。
[3]因为动能增大,重力势能增大,机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能增大。
9. 小明将两只系着细线的气球在衣服上蹭来蹭去,当他提起细线试图让两只气球靠近时,出现了图的现象,发生这一现象的原因是与衣物_________,使两个气球带了__________电荷,而互相_________的结果。
【答案】 ①. 摩擦 ②. 同种 ③. 排斥
【解析】
【详解】[1][2][3]出现如图所示现象的原因是与衣物摩擦起电,由图可知,两只气球相互远离,说明两只气球带上了同种电荷而相互排斥。
10. 图甲所示的电路中,开关S闭合后,电流表a的指针如图乙所示。电流表a测量的是通过______(选填“”或“”)的电流,该电流为______A。若通过另一盏灯的电流为0.2A,则电流表b的示数为______A。
【答案】 ①. ②. 0.24 ③. 0.44
【解析】
【详解】[1][2]由图甲,两灯并联,电流表a与L1串联,测L1电流;电流表a选0~0.6A量程,分度值0.02A,指针指在0.24A处,电流为0.24A。
[3]并联电路干路电流等于各支路电流之和,另一灯(L2)的电流0.2A,则电流表b测干路电流,示数为0.24A+0.2A=0.44A
11. 给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的_______,此时_______(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”);充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的_____。
【答案】 ①.
用电器 ②.
电能转化为化学能 ③.
电源
【解析】
【11题详解】
[1]给充电宝充电时,充电宝需要从外部电源获取电能,因此其在电路中充当消耗电能的角色,属于用电器。
[2]充电过程中,充电宝将输入的电能转化为化学能储存。
[3]当充电宝为手机充电时,其作为能量输出装置,向手机提供电能,此时相当于电路中的电源。
12. 小明用20N的力沿水平方向推着重为50N的箱子匀速前进10m,共花费时间20s。则推力做功为______J,推力做功的功率为______W,箱子自重做功的功率为______W。
【答案】 ①. 200 ②. 10 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由题意得,推力做的功为
[2]推力做功的功率为
[3]重力的方向竖直向下,箱子在水平方向上通过了距离,而没有在竖直方向上通过距离,由做功两个必要因素知,箱子的重力没有做功,即重力做功为0J;故根据可知,箱子自重做功的功率为0W。
13. 街边的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 ________ (填“串联”或“并联”)的,要达到如此效果,对开关的安装要求是 ______ ,如下页图所示是一款学校常用的应急照明灯,当外部电路有电时,应急灯不亮,停电时应急灯发光,小李将应急灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,则应急灯的两个灯泡是 ________ (填“串联”或“并联”)的.
【答案】 ①. 并联 ②. 安装在干路上 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]街边的路灯一个坏了,其它仍可以工作,根据并联电路中电流有多条路径,一条支路的通断不影响其它支路的工作特点可知,街边的路灯是并联;
[2]因为开关能同时控制所有路灯,所以开关应该安装在干路上;
[3]应急灯中的任意一个灯泡断开,另一个灯泡仍然发光,它们之间互不影响,所以应急灯的两个灯泡是并联的.
14. 汽车的发动机常用水作为冷却剂,这是因为水的___________较大的缘故,汽油的热值是,1kg汽油完全燃烧放出的热量是___________J。1kg汽油使用一半后,热值___________(“不变”或“变为原来的一半”)。
【答案】 ①.
比热容 ②.
③.
不变
【解析】
【14题详解】
[1]水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,因此适合用作冷却剂。
[2][3]1kg汽油完全燃烧放出的热量为
热值是燃料的固有属性,与质量无关,因此剩余汽油的热值保持不变。
三、作图题(本题7分)
15. 完成下列作图题
(1)如图所示,小球静止于盐水中,请画出小球所受力的示意图(O点为小球重心)。
(2)请在图中两个虚线方框内画出干电池和电压表的元件符号,闭合开关S后,使小灯泡和组成串联电路。
(3)如图所示,请将下列的电路图画出对应的实物图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在盐水中静止,说明小球受力平衡,浮力与重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在小球上。
【小问2详解】
为使两小灯泡串联,干电池应该填在左侧方框内,电压表填在右侧方框内,此时电压表测灯泡两端的电压。
【小问3详解】
如图可知,两灯泡并联,开关为干路开关,控制整个电路,故电流从电源正极出发,流经开关后,在开关的右侧接线柱分叉,分别经过两灯泡后,回到电源负极。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共20分)
16. 小明和小伟在连接串并联电路的实验中:
(1)在连接电路的过程中,开关应该___________(填“断开”或“闭合”);
(2)小明连接了如图所示电路,如果闭合开关,两个灯泡都将___________(填“不会发光”或“会被烧坏”)出现___________(填“断路”“短路”或“通路”)现象;
(3)小明想将电路全部拆散,重新连接。小伟认为只需拆除___________(填字母)这一根导线,就能成为串联电路;在正确拆除完导线的基础上,两灯串联,他们闭合开关发现两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到和之间、和电池正极之间,观察到同样的现象。说明在串联电路中,开关控制作用与所在的位置___________。(填“有关”或“无关”)
(4)改成并联电路后若拆掉灯泡后,仍然发光,小明结合实验现象得出了初步结论:并联电路中各支路用电器___________。
【答案】(1)断开 (2) ①. 不会发光 ②. 短路
(3) ①. b ②. 无关
(4)独立工作,互不影响
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为防止短路或错误连接导致元件损坏,开关应断开。
【小问2详解】
[1][2]由图可知,闭合开关后,电流从正极出发,经过导线d、b、a然后经过开关就回到了负极,没有经过用电器,这会造成电源短路,容易损坏电源,没有电流通过灯泡,所以所有灯泡都不发光。
【小问3详解】
[1]如图,要变成串联电路,电流路径应只有一条,依次经过 L1、L2、开关、电源。所以只需拆除b导线即可。
[2]开关在任意的位置,都能控制所有用电器的工作情况,说明在串联电路中开关控制作用与位置无关。
【小问4详解】
并联电路中各支路用电器独立工作,互不影响。所以拆掉L1后,L2仍然发光。
17. 如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(步骤甲、乙、丙中小球质量分别为m、2m、3m);
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时具有相同的_______;
(2)实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,这种方法在物理学中属于______(选填“控制变量法”或“转换法”);
(3)小华认为由实验步骤乙和实验步骤丙可以判断动能大小与速度的关系,你认为该观点是______(选填“正确”或“错误”),理由是没控制小球____相同;
(4)通过比较步骤_____和________可以判断动能大小与物体质量的关系。
【答案】 ①. 速度 ②. 转换法 ③. 错误 ④. 质量 ⑤. 甲 ⑥. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]小球开始下落时起始点的高度在这里决定了小球到达平面时速度的大小,实验中小球的质量不同,是探究动能与质量的关系,让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使小球到达斜面底端与木块B相碰时速度相同。
(2)[2] 小球的动能大小是无法直接观察到的,所以实验中通过是比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小,将看不见的转化为看得见的,这种方法在物理学中属于转换法。
(3)[3][4]步骤乙和实验步骤丙中,小球的质量不同,下落的高度不同即到达水平面的速度不同,存在两个变量,根据控制变量法,没有控制小球的质量相等,所以无法判断动能大小与速度的关系,小华的该观点是错误。
(4)[5][6]要判断动能大小与物体质量的关系,应控制下落高度相同,即到达水平面的速度相同,而改变小球的质量,由图可知,可以比较步骤甲和乙,通过木块滑行距离的远近来判断动能大小与物体质量的关系。
18. 为了比较水和食用油的比热容,某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下:
物质
质量/g
初始温度/°C
加热时间/min
最后温度/°C
水
200
20
6
45
食用油
200
20
6
70
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是停表和______。
(2)实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量______,通过比较______来比较水和食用油的吸热能力。
(3)实验中用到的研究方法除了转换法外还有______。
(4)已知水的比热容为,则食用油的比热容为______。
(5)如图中能合理反映该实验结果的图像是______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(6)从能的角度来说,酒精燃烧的过程中把______能转化成了______。
【答案】(1)天平 (2) ①. 相同 ②. 升高温度
(3)控制变量法 (4)
(5)乙 (6) ①. 化学 ②. 内
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,除停表外,还需要天平。
【小问2详解】
[1]相同规格的电加热器在相同时间放出的热量相同,实验中,两烧杯内放入相同规格的电加热器,根据转换法,这样可以保证在相同的时间内,水和食用油吸收的热量相同。
[2]水和食用油吸收相同的热量,通过比较升高的温度来比较水和食用油的吸热能力,升高温度越少,吸热能力越强。
【小问3详解】
实验中用到的研究方法除了转换法外还有控制变量法,实验中要控制液体质量和加热时间相同。
【小问4详解】
由图可以看出,加热相同时间,水升高25℃,食用油升高50℃,根据,在质量和吸热相同的情况下,比热容c与升高的温度成反比,故食用油的比热容为
【小问5详解】
由表中数据,加热相同时间,水升高的温度少,水升温慢,能合理反映该实验结果的图像是乙图。
【小问6详解】
[1][2]酒精燃烧时,可以将酒精内储存的化学能转化为内能释放出来。
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
19. 如图所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,此过程中,工人对货物的拉力为400N,此斜面的长为5m,高为1m,货物重为1500N,求:
(1)工人在使用斜面的过程中做的有用功是多少?
(2)工人拉这箱货物时斜面的机械效率是多少?
(3)货物在斜面上运动时额外功是多少?
【答案】(1)1500J
(2)75% (3)500J
【解析】
【小问1详解】
沿斜面拉货物上升过程中所做的有用功为
【小问2详解】
沿斜面拉货物上升过程,拉力做的总功为
斜面的机械效率为
【小问3详解】
货物在斜面上运动时额外功为
20. 用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃,消耗了 20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg;求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
【答案】(1)4.2×105J
(2)8.4×105J (3)50%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J
【小问2详解】
煤气的质量
m煤气=20g=0.02kg
这些煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J
【小问3详解】
煤气灶烧水的效率
六、综合题(本大题共3小题,每空1分,共18分)
21. 小王是一个爱思考问题的学生,他看到一小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料,于是他查阅了起重机资料,下面是其中某一款塔式起重机简易示意图(如图甲),小王知道了塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取)。
(1)如图甲所示,为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应该越______(选填“大”或“小”);图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a是__________(选填“动滑轮”或“定滑轮”);
(2)如图乙所示,钢丝绳能承受的最大拉力为,若不考虑绳重、摩擦及动滑轮重,则能吊起货物的重力不能超过__________N;
(3)换用如图丙所示滑轮组,在需要考虑动滑轮重力的情形下,用5000N拉力F将重为8000N的物体匀速在5s时间内提升了2m,则该过程中拉力F所做功率为__________W,该滑轮组的机械效率为__________。
【答案】(1) ①.
大 ②.
定滑轮 (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由杠杆平衡条件可知,平衡臂长度和货物重力不变时,起重臂越长,平衡重的重力越大,故质量越大;
滑轮a的轴固定不动,是定滑轮。
【小问2详解】
图乙中承担物重的绳子段数
不计动滑轮重、绳重及摩擦,则能吊起货物的重力不能超过
【小问3详解】
图丙中承担物重的绳子段数
绳子自由端移动距离
拉力做的总功
拉力的功率
有用功
滑轮组的机械效率
22. 阅读下面的短文,回答问题。
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如题图甲所示的闭合回路,当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
请回答下列问题:
(1)如图甲所示,其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路中将_________(选填“有”或“没有”)电流;
(2)其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,稳定后,电路电流__________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流__________;(选填“变大”、“变小”、“变为零”或“不变”)
(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由__________能转化而来;
(5)如图乙,将一块铜片和一块锌片插在一个切开的柳橙上,就制作出了一个水果电池,将铜片、锌片和LED灯用导线连接,我们发现LED发光了,LED灯将电能转化为了__________能;
(6)水果电池的工作原理:铜、锌两金属片一同插入水果接触到果酸,由于锌比铜活泼,容易失去电子,电子由锌片通过LED灯流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子。所以,在如图的电路中,导线中的电流方向是__________(选填“从铜片到锌片”或“从锌片到铜片”),水果电池的正极是__________(选填“铜片”或“锌片”)。
【答案】(1)没有 (2)变小
(3)变为零 (4)内
(5)光 (6) ①. 从铜片到锌片 ②. 铜片
【解析】
【小问1详解】
热电偶电流需由两种不同材料的金属丝构成闭合回路产生,材料相同时无法产生电流。
【小问2详解】
热电偶回路电流随接点间温度差增大而增大,A处温度升高后,A、B间温度差减小,电流变小。
【小问3详解】
A、B温度相同时,接点温度差为零,电路中电流变为零。
【小问4详解】
热电偶利用温度差产生电能,将内能转化为电能。
【小问5详解】
LED灯发光时,电能转化为光能。
【小问6详解】
电流方向与负电荷定向移动方向相反,电子由锌片流向铜片,故导线中电流从铜片到锌片;外电路电流从电源正极流出,故铜片为水果电池的正极。
23. 阅读短文,回答问题。
增程式电动汽车
增程式电动汽车在电池电量充足时,动力电池驱动电机,提供整车驱动功率需求,此时发电机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时,发电机启动,发电机发电驱动电动机,多余功率为电池充电,工作原理如图甲。当电量恢复到设定值,则关闭发电机,使用电池驱动电动机,其中的发动机与发电机组合起来叫增程器。华为问界M9增程版定位豪华顶级SUV,如图乙所示,零百加速最快4.3秒;电池容量为52kW·h,油箱容积65L,最大续航1402公里。搭载的是由1.5T四缸增程器和双电动机组成的增程式混动系统,增程器最大功率为112kW。高性能双电动机实现全时四驱动,系统峰值总功率为365kW,整车的极速可达200km/h,满载质量为3010kg。
(1)增程器包括发动机与发电机,其中发动机就是一台四缸的四冲程的汽油机。
①图丙为汽油机的___________冲程;
②增程器和电动机均需要冷却液,冷却液的特点:沸点___________(选填“高”或“低”)、凝固点低、比热容较___________(选填“大”或“小”)、防腐、防垢、润滑、难蒸发等;
③问界M9增程器的发动机的效率为40%,发电机的效率为90%,则1L燃油能产生___________J的电能;(汽油的密度为0.75×103kg/m3,汽油的热值为4.6×107J/kg)
(2)1.5T的“T”表示“涡轮增压”,是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术,利用热机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取___________(选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”)的方法来提高了热机的效率的;
(3)华为问界M9在一平直高速匀速行驶,增程器输出功率为90kW,已知整车质量约为3t,此时阻力约为车重的0.1倍,则此时的车速为___________km/h。(g取10N/kg)
【答案】(1) ①. 压缩 ②. 高 ③. 大 ④. 1.242×107
(2)减少热损失 (3)108
【解析】
【小问1详解】
[1]由图丙可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,为汽油机的压缩冲程。
[2][3]冷却液的沸点高,在高温环境下,冷却液不会轻易沸腾;冷却液的比热容较大,与质量相同的其它物质相比,升高相同的温度,冷却液吸收的热量更多。
[4]1L燃油的质量为
1L燃油完全燃烧放出的热量为
发动机工作时将内能转化为机械能,产生的机械能为
发电机工作时将机械能转化为电能,则产生的电能为
【小问2详解】
根据题意可知,“涡轮增压”,是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术,利用热机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送到进气门,由此可见“涡轮增压”主要是采取利用了废气,即减少热损失的方法来提高了热机的效率的。
【小问3详解】
整车的重力为
因为阻力约为车重的0.1倍,所以车受到的阻力为
因为车在一平直高速匀速行驶,在水平方向上受到的向前的牵引力与向后的阻力是一对平衡力,大小相等,所以车受到向前的牵引力为
根据可得,此时的车速为
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