九年级上学期物理第一次学情检测（苏科版）

九年级上学期物理第一次学情自测卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 八年级下册第11~12章。 2．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．使用下列简单机械时， 能省距离的是（　　） A．用筷子夹食物 B．用起子开瓶盖 C．利用定滑轮升国旗 D．起重机利用动滑轮吊起重物 2．神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的（　　） A．动能不变 B．重力势能减少 C．机械能减少 D．机械能增加 3．搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。我国现在长征火箭上常用的燃料为偏二甲肼，你认为选择偏二甲肼做燃料的原因之一是（　　） A．热值大 B．密度大 C．比热容大 D．质量大 4．小明根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量 B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温多 C．冬天楼房中的“暖气”用水做介质，是因为水的比热容大 D．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量 5．关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能与温度有关 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．物体的内能增加了，一定是从外界吸收了热量 D．物体的内能越多，说明物体具有的热量也越多 6．如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．经过5s，物体被提升1m B．经过5s，小潘做的有用功为5J C．小潘对绳子的拉力F大小为4N D．此过程中该动滑轮的机械效率为80% 7．如图所示，活塞迅速下压，棉花燃烧。以下实验中发生的能量转化过程与此相同的是（　　） A．图甲，瓶子内的空气推动塞子跳起来 B．图乙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出 C．图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动 D．图丁，将铁丝来回快速弯折十余次，弯折处温度升高 8．甲、乙两个金属球的质量之比为4：3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是1：3，那么它们的比热容之比c甲：c乙等于（　　） A．1：2 B．9：4 C．4：9 D．2：1 9．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，以下说法正确的是（在直角三角形中，30°角所对的直角边长为斜边的一半）（     ） A．物体P的重力就是该杠杆的阻力 B．将力逆时针旋转，最省力 C．动力臂是阻力臂的2倍 D．大小为6N 10．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。当燃料燃烧完时（烧杯内液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲＞T乙＞T丙，下列说法中正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映B．比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验，吸热的多少通过液体升高的温度反映C．实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比，ca＞cb D．实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比，q1＞q2 11．小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（　　）。 A. 整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B. 前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 C. 消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 D. 酒精灯加热的效率为28% 12．在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A． B． C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为6︰5 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分） 13．如图是某市轨道交通车站的示意图。在车进站时，要刹车慢慢停下来，而车此时具有很大的 能，若刹车，这些能量将由于摩擦而损耗；若进站时让车上坡，把 能转化为 能储存起来，就可以减小因刹车而消耗的能量；出站时能量的转化过程正好相反，从而实现了节能。 14．长征五号B遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过 　 　（热传递/做功）使发射台温度急剧升高。发射台下建造巨大的水池，是利用水的 　 　大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的 　 （比热容/热值）大。 15．如图所示，冰壶运动中，冰壶由静止在出发点A被运动员推着运动6m，到达B点后放手，再沿水平冰道滑行24m到达O点停下来。从A点到O点运动过程中，冰壶重力做功为 J，若运动员对冰壶的水平推力是10N，冰壶所受摩擦力为2N，运动员对冰壶做的功为 J，冰壶运动全过程克服摩擦力做功 J。 16．“氢”风徐来，北京冬奥会大规模示范应用氢能源汽车。氢具有很多优点，在燃料的属性中，其 　 　 较高，另外，氢能源汽车还比燃油汽车更环保，因为燃油汽车热机在工作过程中，通过 　 　冲程不断排放尾气，给城市带来严重空气污染。若完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量 　 J（已知氢燃料热值q氢＝1.4×108J/kg）。 17．如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。 18．用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 19．使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为______能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是______J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气______kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg] 20．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的质量分布均匀的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为0.25m，则杠杆的机械效率为 ，从如图位置提升到水平位置的过程中，重物的机械能将 ，拉力的大小将 ；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三．解答题（本题共8小题，共50分，其中27、28应有公式与解题过程） 21．（6分）按要求完成下列作图； （1）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。 （2）小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。 （3）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。 22．（5分）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0. 5N）。 （1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向 （选填“左”或“右”）移动 个格； （3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐 （选填“变大”或“变小”），原因是 。 23．（8分）为探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲乙所示的实验方案。 （1）图甲探究的是动能与 的关系，实验中通过 比较小球动能的大小； （2）在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是 ； A．适当降低钢球的高度    B．换用一个较重的木块     （3）实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是 ； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“>”、“<”或“=”）； （4）小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”）的。 24．（7分）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表： 实验次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s； （2）第4次实验时所做的有用功为 J， 滑轮组的机械效率是 %； （3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）； （4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。 A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度 25．（5分）在“比较不同物质吸热的情况”实验中，把水和食用油分别倒入相同的烧杯中，用相规格的电加热器加热。 （1）实验中水和食用油的质量应 　 （选填“相同”或“不同”）。 （2）把电加热器接入家庭电路中，相同的时间内，水吸收的热量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量，将实验数据记入表格，通过分析表中数据可知：食用油比水的吸热能力 　 　（选填“强”或“弱”）。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 20 30 40 50 60 70 食用油温/℃ 20 41 62 83 104 125 （3）继续实验，3min后水中温度计的示数保持不变，而食用油的温度还在继续上升，说明食用油的 　 　比水高。利用这一结论，可以解释下面日常生活中的现象：　 　（只填序号）。 ①油能漂在水面上 ②油能把食物炸黄，而水不能 ③同样情况下，油升温比水快 26．（6分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 （1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 　 　。 （2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择图 　 　进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较 　 　来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量　 　 （选填“相同”或“不相同”），实验表明，　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 （3）为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 　 　 。 27．（6分）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？ 28．（7分）小军从说明书中了解到他家汽车的发动机为汽油机，发动机的能量流向如图甲所示。某段时间内，汽车消耗了500g汽油，若汽油的热值q＝4.6×107J/kg。请完成以下问题： （1）该汽车发动机的热机效率为 　 　；图乙所示为汽油机的 冲程。 （2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （3）这段时间内冷却水吸收的热量是多少？ （4）发动机用循环流动的水冷却气缸。若流入气缸周围的冷却水温度是65℃，从气缸周围流出的冷却水温度是80℃，则这段时间内流过气缸周围的冷却水质量是多少？[结果保留整数，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级上学期物理第一次学情自测卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 八年级下册第11~12章。 2．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．使用下列简单机械时， 能省距离的是（　　） A．用筷子夹食物 B．用起子开瓶盖 C．利用定滑轮升国旗 D．起重机利用动滑轮吊起重物 【答案】A 【详解】A．用筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，可以省距离，故A符合题意； B．用起子开瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B符合题意； C．定滑轮相当于等臂杠杆，既不省力，也不省距离，故C不符合题意； D．动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，可以省一半的力，但费距离，故D不符合题意。 故选A。 2．神舟十五号与神舟十四号乘组首次实现“太空会师”。如图所示，在加速升空的过程中，神舟十五号载人飞船的（　　） A．动能不变 B．重力势能减少 C．机械能减少 D．机械能增加 【答案】D 【详解】中国神舟十五号载人飞船加速向上运动的过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，其重力势能增大；此过程中空间站不具有弹性势能，因机械能等于动能与势能的总和，所以它的机械能增大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。我国现在长征火箭上常用的燃料为偏二甲肼，你认为选择偏二甲肼做燃料的原因之一是（　　） A．热值大 B．密度大 C．比热容大 D．质量大 【答案】A 【详解】解：采用偏二甲肼作为火箭的燃料，原因是偏二甲肼具有较大的热值，由Q放＝mq可知，完全燃烧相同质量的偏二甲肼时，可以放出更多的热量。 故选：A。 4．小明根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（　　） A．铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量 B．质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温多 C．冬天楼房中的“暖气”用水做介质，是因为水的比热容大 D．质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量 【答案】C 【详解】解：A、由Q＝cmΔt可知，因为不确定铁块和铝块的质量，所以无法比较铁块和铝块吸收热量的多少，故A错误； B、由于水比沙子的比热容大，由Q＝cmΔt可知，吸收相同的热量，水的温度变化小，所以水比沙子升温小，故B错误； C、因为水的比热容大，则降低相同的温度，根据放热公式Q＝cmΔt可知水放出的热量多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故C正确； D、由图可知，沙子比铁的比热容大，由Q＝cmΔt可知，质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量大于铁放出的热量，故D错误。 故选：C。 5．关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能与温度有关 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．物体的内能增加了，一定是从外界吸收了热量 D．物体的内能越多，说明物体具有的热量也越多 【答案】A 【详解】解：A、物体的内能与温度、体积、状态都有关系，故A正确； B、物体吸收热量，温度不一定升高，如冰块熔化过程中，冰块不断吸收热量，但其温度一直保持0℃不变，故B错误； C、物体的内能增加了，可能是物体从外界吸收了热量，也可能是对物体做了功，故C错误； D、热量是过程量，不能说物体具有热量或含有热量，故D错误。 故选：A。 6．如图所示，小潘用动滑轮将重为8N的物体匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，动滑轮的重力为2N，忽略绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．经过5s，物体被提升1m B．经过5s，小潘做的有用功为5J C．小潘对绳子的拉力F大小为4N D．此过程中该动滑轮的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．由图可知动滑轮上绳子的有效股数为n=2，绳子自由端移动的速度为0.2m/s，则物体升高的速度为 经过5s物体被提升的高度为 h=vt=0.1m/s×5s=0.5m 故A错误； B．经过5s小潘做的有用功为 W有用=Gh=8N×0.5m=4J 故B错误； C．不计绳重和摩擦，小潘对绳子的拉力为 故C错误； D．绳子移动的距离为 s=2h=2×0.5m=1m 拉力做的总功为 W总=Fs=5N×1m=5J 此过程中该动滑轮的机械效率 故D正确。 故选D。 7．如图所示，活塞迅速下压，棉花燃烧。以下实验中发生的能量转化过程与此相同的是（　　） A．图甲，瓶子内的空气推动塞子跳起来 B．图乙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出 C．图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动 D．图丁，将铁丝来回快速弯折十余次，弯折处温度升高 【答案】D 【详解】解：活塞迅速下压，棉花燃烧，发生的能量转化过程是将机械能装化为内能； A、图甲，瓶子内的空气推动塞子跳起来，是将空气的内能转化为塞子的机械能，故A错误； B、图乙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出，是将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B错误； C、图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动，是将气体的内能转化为活塞的机械能，故C错误； D、图丁，反复弯折铁丝，铁丝弯折处温度升高，机械能转化为内能，使铁丝内能增加，故D正确。 故选：D。 8．甲、乙两个金属球的质量之比为4：3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是1：3，那么它们的比热容之比c甲：c乙等于（　　） A．1：2 B．9：4 C．4：9 D．2：1 【答案】B 【详解】解：由题知，甲、乙两个金属球的质量之比m甲：m乙＝4：3，升高的温度之比Δt甲：Δt乙＝1：3，甲、乙两个金属球吸收相同的热量，则有，Q甲：Q乙＝1：1，由Q吸＝cmΔt得，两物体比热容之比： c甲：c乙＝＝9：4，故B正确。 故选：B。 9．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，以下说法正确的是（在直角三角形中，30°角所对的直角边长为斜边的一半）（     ） A．物体P的重力就是该杠杆的阻力 B．将力逆时针旋转，最省力 C．动力臂是阻力臂的2倍 D．大小为6N 【答案】D 【详解】A．物体P对杠杆的拉力是该杠杆的阻力，故A错误； B．拉力最小时最省力，动力臂要最长，动力臂为OB最长，动力F的方向应该垂直于OB向上，即顺时针旋转，故B错误； CD．延长拉力的作用线，过支点O做拉力作用线的垂线，则OC为动力臂，如图所示： 在直角三角形OBC中，，则，由题知，，则，即动力臂等于阻力臂；根据杠杆平衡条件可得 故C错误，D正确。 故选D。 10．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。当燃料燃烧完时（烧杯内液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲＞T乙＞T丙，下列说法中正确的是（　　） A．比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映B．比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验，吸热的多少通过液体升高的温度反映C．实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比，ca＞cb D．实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比，q1＞q2 【答案】D 【详解】解：A、为了比较不同燃料的热值，要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同种液体，根据Q＝cmΔt，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料燃烧放出热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的，故A错误； B、比较不同物质吸热升温的特点时，需要用相同的加热器加热质量和初温相同的不同种类的物体，所以应对比甲、丙两图；我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，故B错误； C、为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲＝Q丙， 燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa＝Qb， 甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T丙，则Δt甲＞Δt丙，即Δta＞Δtb， 因为Qa＝Qb，m相等，Δta＞Δtb，Q＝cmΔt， 所以由c＝可知，ca＜cb，故C错误； D、为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；由题意知甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则Δt甲＞Δt乙， 由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q＝cmΔt可知， Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2， 由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q＝mq可知，q1＞q2，故D正确。 故选：D。 11．小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（　　）。 A. 整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B. 前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 C. 消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 D. 酒精灯加热的效率为28% 【答案】B 【详解】A．由题意，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，根据可知水沸腾前，两杯水吸收的热量相等，为 且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为 所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误； B．由图可得，3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量为 故B正确； C．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 故C错误； D．在整个过程中，燃烧4g酒精所释放的热量为 可得酒精灯加热的效率为 故D错误。故选B。 12．在测量滑轮组机械效率的实验中，用如图所示的滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5。若不计绳重和摩擦，则（　　） A． B． C．先后两次滑轮组的机械效率之比为3︰4 D．先后两次滑轮组的机械效率之比为6︰5 【答案】B 【详解】AB．因为不计绳重和摩擦，则有用功为提升物体所做的功，额外功为提升动滑轮所做的功。由题意知，滑轮组先匀速提升重为是G1的物体，额外功与有用功之比为1︰3；即 3G动h=G1h 解得。再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2︰5，即 解得 故A错误，B正确； CD．根据 先后两次滑轮组的机械效率之比 故C错误，D不正确。 故选B。 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分） 13．如图是某市轨道交通车站的示意图。在车进站时，要刹车慢慢停下来，而车此时具有很大的 能，若刹车，这些能量将由于摩擦而损耗；若进站时让车上坡，把 能转化为 能储存起来，就可以减小因刹车而消耗的能量；出站时能量的转化过程正好相反，从而实现了节能。 【答案】 动 动 重力势 【解析】[1]在车进站时，要刹车慢慢停下来，车的质量很大，此时仍具有很大的动能。 [2][3]若进站时让车上坡，使车速度减小，高度增加，把动能转化为重力势能贮存起来，这样能减小因刹车消耗的机械能。 14．长征五号B遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过 　 　（热传递/做功）使发射台温度急剧升高。发射台下建造巨大的水池，是利用水的 　 　大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的 　 （比热容/热值）大。 【答案】热传递；比热容；热值。 【详解】解：（1）火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，发射台吸收高温燃气的热量，通过热传递使发射台温度急剧升高。 （2）科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，因为水的比热容较大，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，起到对发射台的降温作用，同时利用水汽化吸热，也能起到对发射台降温的作用，使发射台的内能减小； （3）由于液氢的热值比较大，由Q放＝mq得，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比较，液氢放出的热量多。因此选择液氢作为燃料。 故答案为：热传递；比热容；热值。 15．如图所示，冰壶运动中，冰壶由静止在出发点A被运动员推着运动6m，到达B点后放手，再沿水平冰道滑行24m到达O点停下来。从A点到O点运动过程中，冰壶重力做功为 J，若运动员对冰壶的水平推力是10N，冰壶所受摩擦力为2N，运动员对冰壶做的功为 J，冰壶运动全过程克服摩擦力做功 J。 【答案】0 60 60 【详解】[1]重力方向竖直向下，冰壶在水平方向运动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力做功为0J。 [2]运动员对冰壶做的功 W=Fs=10N×6m=60J [3]冰壶运动全过程克服摩擦力做功与运动员对冰壶做的功相同，即冰壶运动全过程克服摩擦力做功60J。 16．“氢”风徐来，北京冬奥会大规模示范应用氢能源汽车。氢具有很多优点，在燃料的属性中，其 　 　 较高，另外，氢能源汽车还比燃油汽车更环保，因为燃油汽车热机在工作过程中，通过 　 　冲程不断排放尾气，给城市带来严重空气污染。若完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量 　 J（已知氢燃料热值q氢＝1.4×108J/kg）。 【答案】热值；排气；7×107。 【详解】解：氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量； 燃油汽车热机在工作过程中，通过排气冲程不断排放尾气，给城市带来严重空气污染； 完全燃烧0.5kg的氢燃料，可放出热量：Q放＝mq氢＝0.5kg×1.4×108J/kg＝7×107J。 故答案为：热值；排气；7×107。 17．如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为 J，斜坡的机械效率为 （精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为 N。 【答案】400 83.3% 20 【详解】[1]拉力做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J [2]拉力F做的总功 W总=Fs=120N×4m=480J 斜坡的机械效率 [3]拉力做的额外功 W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J 由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力 18．用杠杆和滑轮组均可提升重物。 （1）用杠杆将重为180N的物体匀速提升5cm，用时2s，杠杆机械效率为90%，则提升该物体做的有用功是 J。总功的功率是 W。 （2）用如图所示的滑轮组竖直向上匀速提升重物，不计绳重和摩擦。当物体和动滑轮的总重为200N时，滑轮组的机械效率为80%，则动滑轮重为 N；若重物变为400N，将物体匀速提升1m。此过程拉力F所做的总功为 J。 【答案】 440 【详解】（1）[1]提升物体做的有用功为 [2]杠杆机械效率为90%，则总功为 总功的功率为 （2）[3]由图可知，，不计绳重和摩擦，物体和动滑轮的总重为200N，则拉力大小为 滑轮组的机械效率为80%，则 解得 则则动滑轮重为 [4]若重物变为400N，将物体匀速提升1m，则拉力移动的距离为 拉力大小为 此过程拉力F所做的总功为 19．使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为______能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是______J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气______kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为4.4×107J/kg] 【答案】①. 内；②. 4.62×105；③. 0.025。 【详解】[1]天然气燃烧过程中，将化学能转化为内能。 [2]由知道，水吸收的热量是 [3]由知道，天然气完全燃烧放出热量为 由知道，此过程中完全燃烧天然气。 20．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的质量分布均匀的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为0.25m，则杠杆的机械效率为 ，从如图位置提升到水平位置的过程中，重物的机械能将 ，拉力的大小将 ；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 90% 变大 不变 变大 【详解】[1]杠杆的机械效率 [2]重物的机械能等于重物的动能和势能之和。当重物从如图位置匀速提升到水平位置时，质量、速度一定，高度变大，因此重物的动能不变，重力势能变大，故重物的机械能变大。 [3]由图示可知，当重物被提升的过程中，动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变。 [4]杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，且 W有用+W额=W总 设杠杆重心升高的距离为h，则 Gh1+G杆h杆=Fh2 G不变，h1不变，杠杆不变，钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则 Gh1+G杆h变小，所以Fh2也变小；根据 可知总功变小，有用功不变，所以机械效率变大。 三．解答题（本题共8小题，共50分，其中27、28应有公式与解题过程） 21．（6分）按要求完成下列作图； （1）如图，杠杆AOB保持静止，O为支点，请作出动力的力臂和阻力。 【答案】 【详解】阻力F2的作用点在点B，方向竖直向下；过支点O作动力F1的作用线的垂线段，即为动力F1的力臂l1，如图所示 （2）小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。 【答案】 【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以绳子要系在动滑轮上面的挂钩上，依次向外绕线；过物体的重心，作竖直向下的重力G。如图所示： （3）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。 【答案】 【详解】  根据杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，要求在A点用力，连接OA，则OA就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将药材切开，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下，据此可画出最小动力F的示意图，如图所示： 22．（5分）如图所示是某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置（杠杆刻度均匀，每个钩码重0. 5N）。 （1）挂钩码前，杠杆如图甲所示，此时正确的操作是向 （选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡； （2）接下来，在A、B两处挂上如图乙所示的钩码后，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则应将B处所挂钩码向 （选填“左”或“右”）移动 个格； （3）某同学用弹簧测力计替代钩码，在B点竖直向下拉，然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图丙所示位置，在旋转过程中，要使杠杆始终在水平位置平衡，则弹测力计的示数将逐渐 （选填“变大”或“变小”），原因是 。 【答案】右 左 2 变大 动力臂逐渐减小 【详解】（1）[1]由图甲可知，此时杠杆左端重，右端轻，故此时应向右调节杠杆的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 （2）[2][3]设杠杆每格的长度为l，每个钩码的重力为G，杠杆重新在水平位置平衡，若将A处的钩码拿掉一个，要便杠杆在水平位置再次平衡，则此时杠杆左端的力臂为FA=6l，杠杆右端钩码的重力为GB=3G，杠杆水平平衡时，由杠杆的平衡条件可得 G×6l=3G×lB 解得杠杆B端力臂的长度为 故可知应将B处所挂钩码向左移动2个格。 （3）[4][5]由图丙可知，在旋转过程中，杠杆保持水平平衡，动力臂逐渐减小，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆的平衡条件可知，动力逐渐增大，即弹簧测力计的示数将逐渐变大。 23．（8分）为探究影响动能大小的因素，老师设计了如图甲乙所示的实验方案。 （1）图甲探究的是动能与 的关系，实验中通过 比较小球动能的大小； （2）在完成甲实验的第二步操作时，木块被撞后滑出木板，为使木块不滑出木板，对甲实验的第二步操作应采取的方法是 ； A．适当降低钢球的高度    B．换用一个较重的木块     （3）实验结束后，各小组对实验提出各种改进方案： ①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中，可以撤走木块并使用足够长的木板，记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理 （选填“合理”或“不合理”）； ②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验，通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片，通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验，原因是 ； ③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。 A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离，可以研究小球的动能大小与 （选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系； B．若用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB（选填“>”、“<”或“=”）； （4）小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素，他的设想是 （选填“可行”或“不可行”）的。 【答案】速度 木块移动距离的远近 AB 合理 体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同 速度 = 可行 【详解】（1）[1]图甲中，控制了小球质量相同，下降的高度不同，速度不同，探究的是动能与速度的关系。 [2]实验中小球动能大小无法直接反映，用小球撞击木块后，木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。 （2）[3]当小球撞击木块时，小球的动能将部分或全部传递给木块，使木块移动。移动距离越远，说明小球传递给木块的动能越大。当木块被撞滑出木板，说明小球动能太大，或木块与木板之间克服摩擦力做的功较小，应减小小球的初动能或增大木块木板间的摩擦力。 A．适当降低钢球的高度，可以减小小球的速度，在质量不变下，小球的初动能减小，故A符合题意； B．换用一个较重的木块，增大了压力，从而增大了木块与木板之间摩擦力，故B符合题意。 故选AB。 （3）①[4]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成滑块移动的距离，当撤走木块，小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功，小球质量相同，移动的距离越长，克服摩擦力做功越多，则小球初动能越大，所以小明的实验方案是合理的。 ②[5]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。 ③A[6]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，小球射出后速度大小不同，所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。 B[7]用A．B两个质量不同的小球（mA>mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能，弹簧压缩量相同，射出后小球的动能相同，所以推动木块距离相同。 （4）影响重力势能的因素为物体的质量和高度，甲图可以控制质量相同，高度不同，乙图可以控制高度相同，质量不同，都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小明的设想是可行的。 24．（7分）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表： 实验次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第 1次实验时，钩码上升的时间为 3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s； （2）第4次实验时所做的有用功为 J， 滑轮组的机械效率是 %； （3）分析 1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高； 分析 2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）； （4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。 A． 换用更轻的动滑轮B． 加快提升物体的速度 【答案】匀速直线 0.05 0.3 80 大 无关 A 【详解】（1）[1]实验中为使弹簧测力计读数平稳，需要使钩码做匀速直线运动。 [2]第 1次实验中，绳子3s钟的时间，移动的距离为15cm，则绳子移动的速度为 （2）[3]第4次实验时所做的有用功为 [4]第4次实验做的总功为 第4次实验滑轮组的机械效率为 （3）[5]根据1、2、4次实验的数据可知，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [6] 2、3两次实验中，钩码的重力相同，只改变钩码上升的高度，滑轮组的机械效率不变，可知轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）[7]根据效率公式可知，提高机械效率的方法一为：额外功一定时，增加有用功，即增加物重；二为：有用功一定时减少额外功，即换用轻质滑轮，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 25．（5分）在“比较不同物质吸热的情况”实验中，把水和食用油分别倒入相同的烧杯中，用相规格的电加热器加热。 （1）实验中水和食用油的质量应 　 （选填“相同”或“不同”）。 （2）把电加热器接入家庭电路中，相同的时间内，水吸收的热量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量，将实验数据记入表格，通过分析表中数据可知：食用油比水的吸热能力 　 　（选填“强”或“弱”）。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 20 30 40 50 60 70 食用油温/℃ 20 41 62 83 104 125 （3）继续实验，3min后水中温度计的示数保持不变，而食用油的温度还在继续上升，说明食用油的 　 　比水高。利用这一结论，可以解释下面日常生活中的现象：　 　（只填序号）。 ①油能漂在水面上 ②油能把食物炸黄，而水不能 ③同样情况下，油升温比水快 【答案】（1）相同；（2）等于；弱；（3）沸点；②。 【详解】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故水和食用油的质量相同； （2）把电加热器接入家庭电路中，根据转换法，相同的时间内，水吸收的热量等于食用油吸收的热量，通过分析表中数据可知，加热相同的时间，水升温慢，故食用油比水的吸热能力弱； （3）继续实验，3min后水中温度计的示数保持不变，说明已经到达了水的沸点，而食用油的温度还在继续上升，说明食用油比水的沸点高； ①油能漂在水面上，说明油的密度小于水的密度，故①不符合题意； ②油能把食物炸黄，而水不能，说明食用油比水的沸点高，故②符合题意； ③同样情况下，油升温比水快，说明水的吸热能力强，故③不符合题意。 故选：②。 故答案为：（1）相同；（2）等于；弱；（3）沸点；②。 26．（6分）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 （1）为了得到相同质量的水和煤油，需要的测量工具是 　 　。 （2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择图 　 　进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较 　 　来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量　 　 （选填“相同”或“不相同”），实验表明，　 　（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 （3）为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，说明此燃料的热值越 　 　 。 【答案】（1）天平； （2）乙、丙；加热时间；不相同；水； （3）大。 【详解】解：（1）为了得到质量相同的水和煤油，需要的测量工具是天平； （2）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应使用相同的热源，通过比较加热时间来判断它们吸热的多少； 由图可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，水和煤油的加热时间不相同，吸收的热量不相同，水的加热时间长，水的吸热能力更强； （3）为了比较酒精和煤油的热值，完全燃烧等质量的燃料后，通过比较水升高的温度来判断燃料放出热量的多少；放出的热量越多，质量相同，由q＝可知，此燃料的热值越大。 故答案为：（1）天平； （2）乙、丙；加热时间；不相同；水； （3）大。 27．（6分）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力，动滑轮重力。在工人用力作用下，重物匀速上升，达到规定高度处。不计绳重和机械之间的摩擦。求： （1）拉力做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是多少？ 【答案】（1）240W；（2）83.3％；（3）1800N 【详解】解：（1）承担物重的动滑轮上绳子的段数，不计绳重和机械之间的摩擦，拉力 拉力移动距离 拉力做功 拉力做功的功率 （2）滑轮组的有用功 机械效率 （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则 解得该重物的重力是。 答：（1）拉力做功的功率240W； （2）滑轮组的机械效率83.3％； （3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到，则该重物的重力是1800N。 28．（7分）小军从说明书中了解到他家汽车的发动机为汽油机，发动机的能量流向如图甲所示。某段时间内，汽车消耗了500g汽油，若汽油的热值q＝4.6×107J/kg。请完成以下问题： （1）该汽车发动机的热机效率为 　 　；图乙所示为汽油机的 冲程。 （2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （3）这段时间内冷却水吸收的热量是多少？ （4）发动机用循环流动的水冷却气缸。若流入气缸周围的冷却水温度是65℃，从气缸周围流出的冷却水温度是80℃，则这段时间内流过气缸周围的冷却水质量是多少？[结果保留整数，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）31%；做功； （2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为2.3×107J； （3）这段时间内冷却水吸收的热量是6.9×106J； （4）这段时间内流过气缸周围的冷却水质量是110kg。 【详解】解：（1）该汽车发动机的热机效率η＝1﹣33%﹣30%﹣6%＝31%； 乙图中气缸的两个阀门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程； （2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J； （3）这段时间内冷却水吸收的热量Q吸＝ηQ放＝30%×2.3×107J＝6.9×106J； （4）冷却水的质量m水＝＝≈110kg。 答：（1）31%；做功； （2）这段时间内汽油完全燃烧放出的热量为2.3×107J； （3）这段时间内冷却水吸收的热量是6.9×106J； （4）这段时间内流过气缸周围的冷却水质量是110kg。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $