精品解析：江西南昌市第五中学实验学校2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试题

南昌五中实验学校9月初三第一次综合训练物理试卷 学校： 班级： 姓名： 考号： 一、填空题（共8题每题两空，每空1分共16分） 1. 中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。刮痧时，皮肤会因刮痧板的刮动而发热，这是通过____________的方式使皮肤内能增加；艾灸时，点燃用艾叶制成的艾柱，产生的热刺激人体穴位，这是通过____________的方式增加人体的内能。 2. 如图（a）所示，展示了太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线是由海拔相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示。 （1）若山坡表面光滑，某物体从山顶沿射线方向向下运动时，动能会_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的两处，则此时两物体的重力势能_____（选填“不相等”或“相等”）。 3. 甲机器的功率为瓦，乙机器的功率为瓦，两台机器正常工作时，甲做功______比乙慢，甲做功______比乙多（均选填“一定”“可能”或“不可能”）。 4. 热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号Cal，这个单位被广泛使用在食物的营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。则： （1）1卡=___________焦； （2）食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义类似于我们学过的___________。 A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能 5. 如图所示，人用50N的力拉着重2000N的车子沿着水平方向匀速前进，人对车做的功为1000J，那么车运动的距离为______m。人又拉着车子沿着斜坡下降了2m的高度，这个过程重力对车子做了______J的功。 6. 如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯中液体的质量都为10g，比较不同燃料的热值应该选择 ______两个装置，通过观察 ___________比较燃料燃烧放出热量的多少。 7. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（乙／丙）。 8. 神舟十六号飞船目前正在太空中遨游，计划将在2023年11月返回我国东风着陆场．按照以往经验，神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为内能，这与下图中汽油机的_________（选填“甲”或“乙”）冲程一致，若该汽油机的转速为，则1s内汽油机对外做功________次。 二、单选题（共4题，每题2分，共8分） 9. 在古代，习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃，重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中，人对石锁做了功的是（ ） A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动 C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶 10. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 功率越大的机械，做功时间一定越短 B. 功率不同的机械，做的功一定不相等 C. 机械效率大的机械一定既省力又省功 D. 机械做的额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 11. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 B. 热量是从内能大的物体传递到内能小的物体 C. 0℃的冰块具有内能 D. 物体的内能增加，一定吸收了热量 12. 小明在体育课长跑训练时，老师给定的方案是前半程慢跑，后半程在步幅不变的情况下快跑，小明长跑训练中前半程、后半程所做功和功率关系为（ ） A. B. C. D. 三、多选题（共2题，每题3分，多选不给分，少选给1分，共6分） 13. 北京时间2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。然后，飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员随后进入空间站天和核心舱。该飞船的推进器使用液氢作为燃料。下列有关说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过程，其动能变大，机械能变大 B. 飞船进入预定轨道后，从远地点向近地点运动过程中，其运动状态保持不变 C. 推进器使用液氢作为燃料，因为液氢的热值较大 D. 火箭发射时，下方水池附近出现大量白雾，这是汽化现象 14. 如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 到达A点时，小球的动能最大 B. 从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 C. 下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小 D. 到达C点时，小球的动能为零，受到的重力小于弹簧的弹力 四、计算题（共3题，15题和16题为7分， 18题为8分，共22分） 15. 某同学家自来水的温度为，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为，通过查看水表得知自己洗澡用了的水。如果他这次洗澡消耗了天然气，已知：天然气的热值为。水的密度为，水的比热容为，求： （1）洗澡所用水的质量； （2）水升温吸收了多少热？ （3）天然气完全燃烧放出的热量？ （4）燃气热水器的效率是多大？ 16. 图示为我国研发的第四代主战坦克。某次军事演练中，该型号坦克以15m/s的速度匀速直线行驶，坦克输出机械功的功率约为。求这段行驶过程中： （1）水平牵引力做的功； （2）坦克受到的平均阻力。 17. 如图所示是某桥梁施工队用的滑轮组打捞沉在水池底的工件模拟装置。已知工件的体积是0.16m3，密度是 ， 滑轮组向上匀速拉动漫没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F=1500N。（不考虑摩擦及水的阻力以及绳子的重力，，）求： （1）工件的质量是多少? （2）工件浸没在水中时，受到的浮力是多少? （3）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大? 五、实验题（共4题，每题7空，每空1分，共28分） 18. 小宁在放学的路上常看到如图甲所示的交通警示牌，为了研究车辆超速、超载对交通安全的影响，他用铁球A、木球B碰撞静止在同一水平长木板上的木块，进行了“动能的大小与什么因素有关”的探究实验。如图乙所示。 （1）a、b两图是探究动能与_________的关系，需要将同一小球分别放置于斜面的不同高度后，使其由_________状态自由滚下。 （2）分析a、c两次实验的现象，可得出的结论是_________。 （3）每次实验中，如果小球具有的动能越多，那它就能对木块_________越多，因此我们可以通过观察_________的多少来判断小球动能的多少。通过实验可知，发生交通事故时，车辆超载、超速就会对被撞的物体产生更大的危害。 （4）小宁查阅课本知，小球到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，小球起点越高，到达底端的速度越大。他与同学们针对这个现象从能量转化角度进行了交流：小球从光滑斜面上滚下，是重力势能转化为动能的过程，在这一过程中，小球减小的重力势能_________增加的动能（选填“>”“=”或“<”），重力势能和动能分别与高度、速度有关的同时，又都与自身的_________这一共同因素有关。因此，可以分析出物体在光滑斜面上下滑的速度只受起始的高度影响了。 19. 如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将______（填“A处向上”或“B处向下”）调整； （2）实验过程中通过______反映两种液体吸热的多少； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图像可知水的沸点是_____℃，煤油的比热容是__________； （4）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在图丁的BC阶段中C点处物质的内能______（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是______。 （5）图丁中AB段和CD段比热容之比______________。 20. 用如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。如果弹簧测力计处于静止时读数，所测得的滑轮组机械效率会偏_________，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”）。 21. 阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），历时2h从上海到北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率η1 40% 推进效率η2 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg （1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）；这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，此过程的能量转化相当于热机的______冲程。 （2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中不正确的是_______。 A. 进气道中吸入的是空气 B. 燃烧室中，燃料的化学能转化为内能 C. 燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D. 尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 （3）飞机的可调管道可以调节风口面积，当飞机加速飞行时，应使可调管道的通风口面积________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （4）涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的图像是________。 A. B. C. D. （5）已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速飞行0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为________J，此时需要消耗_________kg的航空燃油。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌五中实验学校9月初三第一次综合训练物理试卷 学校： 班级： 姓名： 考号： 一、填空题（共8题每题两空，每空1分共16分） 1. 中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。刮痧时，皮肤会因刮痧板的刮动而发热，这是通过____________的方式使皮肤内能增加；艾灸时，点燃用艾叶制成的艾柱，产生的热刺激人体穴位，这是通过____________的方式增加人体的内能。 【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 【解析】 【详解】由改变内能的两种方式可知，刮痧时刮痧板与皮肤摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故是通过做功的方式增加皮肤内能； 艾灸时艾柱燃烧产生的热量直接传递给人体穴位，能量发生了转移，是通过热传递的方式增加人体内能。 2. 如图（a）所示，展示了太行山脉某座山峰的立体图。图中的环状线是由海拔相同的相邻点所构成的闭合曲线，我们称之为“等高线”。将这些等高线投影到平面图上，如图（b）所示。 （1）若山坡表面光滑，某物体从山顶沿射线方向向下运动时，动能会_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的两处，则此时两物体的重力势能_____（选填“不相等”或“相等”）。 【答案】（1）变大 （2）相等 【解析】 【小问1详解】 若山坡表面光滑，某物体从山顶沿射线方向向下运动时，质量不变，速度变快，动能变大。 【小问2详解】 若质量相等的两个物体分别处在山峰上的3号等高线的两处，此时两物体的质量与高度相同，则此时两物体的重力势能相等。 3. 甲机器的功率为瓦，乙机器的功率为瓦，两台机器正常工作时，甲做功______比乙慢，甲做功______比乙多（均选填“一定”“可能”或“不可能”）。 【答案】 ①. 一定 ②. 可能 【解析】 【详解】[1]功率表示物体做功快慢的物理量，功率越大的机器，做功越快，甲的功率比乙的功率小，所以甲做功一定比乙慢。 [2]根据可知，由于不知道做功时间的长短，所以无法判断甲、乙做功的多少，故甲做功可能比乙多，也可能甲、乙做功相同，还可能甲做功比乙少。 4. 热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号Cal，这个单位被广泛使用在食物的营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1g水温度升高1℃所需要吸收的热量。则： （1）1卡=___________焦； （2）食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2400kJ/100g”，该标识的含义类似于我们学过的___________。 A. 热量 B. 热值 C. 比热容 D. 内能 【答案】（1） 4.2 （2）B 【解析】 【小问1详解】 由1卡的定义可知，1g水温度升高1℃吸收的热量为1卡，1g水温度升高1℃吸收的热量 故1卡等于4.2J。 【小问2详解】 热值是表示单位质量燃料完全燃烧放出热量的物理量，题中标识表示每100g饼干氧化释放2400kJ能量，与热值定义一致，故选B。 5. 如图所示，人用50N的力拉着重2000N的车子沿着水平方向匀速前进，人对车做的功为1000J，那么车运动的距离为______m。人又拉着车子沿着斜坡下降了2m的高度，这个过程重力对车子做了______J的功。 【答案】 ①. 20 ②. 4000 【解析】 【详解】根据得车运动的距离为 重力对车子做的功为 6. 如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯中液体的质量都为10g，比较不同燃料的热值应该选择 ______两个装置，通过观察 ___________比较燃料燃烧放出热量的多少。 【答案】 ①. 甲、乙 ②. 温度计示数的变化 【解析】 【分析】 【详解】[1]要比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲、乙两个装置。 [2]燃料燃烧给相同的液体加热，液体吸收热量，温度会升高，在相同的时间内，温度升得越高，说明液体吸收的热量越多，也就是燃烧放出的热量越多，所以通过观察温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少。 7. 在沿海地区炎热晴朗天气里，易形成海陆风，海陆风形成是因为海水和陆地______不同，如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，仅在海陆风因素的影响下，夜晚风力发电机出现的情形是______图（乙／丙）。 【答案】 ①. 比热容 ②. 丙 【解析】 【详解】[1][2]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海，如图乙所示；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地，如图丙所示。 8. 神舟十六号飞船目前正在太空中遨游，计划将在2023年11月返回我国东风着陆场．按照以往经验，神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为内能，这与下图中汽油机的_________（选填“甲”或“乙”）冲程一致，若该汽油机的转速为，则1s内汽油机对外做功________次。 【答案】 ①. 乙 ②. 25 【解析】 【详解】[1]从图中可以看到，甲活塞向下运动，进气孔和出气孔都是关闭状态，这是做功冲程，内能转化为机械能，乙活塞向上运动，进气孔和出气孔都是关闭状态，这是压缩冲程，机械能转化为内能，故神舟飞船的机械能转化为内能，与图中汽油机的乙冲程一致。 [2]若汽油机的转速为3000r/min，那么1s内飞轮转数为50r，已知飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功一次，那么1s内汽油机对外做功25次。 二、单选题（共4题，每题2分，共8分） 9. 在古代，习武之人常用一种名为“石锁”的器械练习力量——它形似哑铃，重量从几十斤到几百斤不等。下列情景中，人对石锁做了功的是（ ） A. 用力搬石锁但没有搬动 B. 提着石锁静止不动 C. 提着石锁在水平地面匀速行走 D. 将石锁从地面举过头顶 【答案】D 【解析】 【详解】A．用力搬石锁但没有搬动，人对石锁施加了力，但石锁在力的方向上没有移动距离，人对石锁没有做功，故A不符合题意； B．提着石锁静止不动，人对石锁施加了向上的力，但石锁在力的方向上没有移动距离则，人对石锁没有做功，故B不符合题意； C．提着石锁在水平地面匀速行走，人对石锁施加了向上的力，但石锁在水平方向移动，石锁没有在人施加的力的方向上没有移动距离 ，人对石锁没有做功，故C不符合题意； D．将石锁从地面举过头顶，人对石锁施加了向上的力，石锁在向上力的方向上移动了距离，则人对石锁做了功，故D符合题意。 故选D。 10. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 功率越大的机械，做功时间一定越短 B. 功率不同的机械，做的功一定不相等 C. 机械效率大的机械一定既省力又省功 D. 机械做的额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由功率公式得，做功时间由功率和做功总量共同决定，仅功率大无法确定做功时间短，故A错误； B．由功的公式可知，功率不同的机械，只要功率与做功时间的乘积相等，做功就相等，故B错误； C．根据功的原理，使用任何机械都不省功，且机械效率高低与是否省力无必然联系，故C错误； D．机械效率，因此额外功与总功之比越小，机械效率越大，故D正确。 故选D。 11. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 B. 热量是从内能大的物体传递到内能小的物体 C. 0℃的冰块具有内能 D. 物体的内能增加，一定吸收了热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．冰块熔化时持续吸热，温度不变，内能增大，故A错误； B．热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，与内能大小无关，故B错误； C．一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的冰块也具有内能，故C正确； D．改变内能的方式有做功和热传递两种，物体内能增加可能是外界对物体做功，不一定是吸收了热量，故D错误。 故选C。 12. 小明在体育课长跑训练时，老师给定的方案是前半程慢跑，后半程在步幅不变的情况下快跑，小明长跑训练中前半程、后半程所做功和功率关系为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小明长跑时，步幅不变，即前后半程移动的距离��相同，在跑步过程中可近似认为克服的阻力等不变，也就是力��不变，根据可知，前半程做功和后半程做功​相等，即 已知前半程慢跑，后半程快跑，说明后半程的速度大于前半程的速度​，而前半程和后半程路程相等，根据可知，后半程所用时间​小于前半程所用时间，又因为​，​，根据​可知， 故选D。 三、多选题（共2题，每题3分，多选不给分，少选给1分，共6分） 13. 北京时间2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭点火发射，约10分钟后，神舟二十号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。然后，飞船与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，3名航天员随后进入空间站天和核心舱。该飞船的推进器使用液氢作为燃料。下列有关说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过程，其动能变大，机械能变大 B. 飞船进入预定轨道后，从远地点向近地点运动过程中，其运动状态保持不变 C. 推进器使用液氢作为燃料，因为液氢的热值较大 D. 火箭发射时，下方水池附近出现大量白雾，这是汽化现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．火箭加速升空过程，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大，机械能为动能与势能之和，因此机械能变大，故A正确； B．飞船从远地点向近地点运动时，速度增大、运动方向不断改变，因此运动状态改变，故B错误； C．液氢热值较大，相同质量的燃料，液氢完全燃烧可放出更多热量，因此适合作为推进器燃料，故C正确； D．白雾是水池中的水汽化产生的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于液化现象，不是汽化现象，故D错误。 故选AC。 14. 如图所示，质量为m的小球从静止下落，落在与A点等高处、竖直放置静止的轻弹簧上，到达与B点等高处时小球重力与弹簧的弹力大小相等，图中与C点等高处是小球到达的最低点。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 到达A点时，小球的动能最大 B. 从A到B，小球减少的重力势能等于增加的动能 C. 下落过程中，小球重力势能一直减小、动能先增大后减小 D. 到达C点时，小球的动能为零，受到的重力小于弹簧的弹力 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球从A到B过程中，，小球做加速运动，到达B点时，速度最大，动能最大，故A错误； B．从A到B，小球减少的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，即，因，故，故B错误； C．下落过程中，小球高度一直减小，重力势能一直减小；速度先增大后减小，动能先增大后减小，故C正确； D．到达C点时，小球速度为零，动能为零；B点时，C点弹簧形变量大于B点，故，即重力小于弹力，故D正确。 故选CD。 四、计算题（共3题，15题和16题为7分， 18题为8分，共22分） 15. 某同学家自来水的温度为，他洗澡时把燃气热水器的温度设定为，通过查看水表得知自己洗澡用了的水。如果他这次洗澡消耗了天然气，已知：天然气的热值为。水的密度为，水的比热容为，求： （1）洗澡所用水的质量； （2）水升温吸收了多少热？ （3）天然气完全燃烧放出的热量？ （4）燃气热水器的效率是多大？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 水的质量 【小问2详解】 水吸收的热量 【小问3详解】 天然气完全燃烧放出的热量 【小问4详解】 燃气热水器的效率 16. 图示为我国研发的第四代主战坦克。某次军事演练中，该型号坦克以15m/s的速度匀速直线行驶，坦克输出机械功的功率约为。求这段行驶过程中： （1）水平牵引力做的功； （2）坦克受到的平均阻力。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 坦克匀速直线行驶过程中牵引力做功为 【小问2详解】 坦克匀速直线行驶，水平方向牵引力与阻力是一对平衡力，二者大小相等，故坦克受到的平均阻力为 17. 如图所示是某桥梁施工队用的滑轮组打捞沉在水池底的工件模拟装置。已知工件的体积是0.16m3，密度是 ， 滑轮组向上匀速拉动漫没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力F=1500N。（不考虑摩擦及水的阻力以及绳子的重力，，）求： （1）工件的质量是多少? （2）工件浸没在水中时，受到的浮力是多少? （3）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大? 【答案】（1）520kg （2）1600N （3）80% 【解析】 【小问1详解】 根据密度公式​，变形可得工件质量 【小问2详解】 工件完全浸没，排开水的体积等于自身体积 根据阿基米德原理，工件受到的浮力 【小问3详解】 工件重力 由图，滑轮组承担重物的绳子段数 工件浸没在水中时，滑轮组对工件的有用拉力为​ 因此有用功是克服这个拉力做的功，即 总功是绳端拉力做的功，即 则机械效率 五、实验题（共4题，每题7空，每空1分，共28分） 18. 小宁在放学的路上常看到如图甲所示的交通警示牌，为了研究车辆超速、超载对交通安全的影响，他用铁球A、木球B碰撞静止在同一水平长木板上的木块，进行了“动能的大小与什么因素有关”的探究实验。如图乙所示。 （1）a、b两图是探究动能与_________的关系，需要将同一小球分别放置于斜面的不同高度后，使其由_________状态自由滚下。 （2）分析a、c两次实验的现象，可得出的结论是_________。 （3）每次实验中，如果小球具有的动能越多，那它就能对木块_________越多，因此我们可以通过观察_________的多少来判断小球动能的多少。通过实验可知，发生交通事故时，车辆超载、超速就会对被撞的物体产生更大的危害。 （4）小宁查阅课本知，小球到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，小球起点越高，到达底端的速度越大。他与同学们针对这个现象从能量转化角度进行了交流：小球从光滑斜面上滚下，是重力势能转化为动能的过程，在这一过程中，小球减小的重力势能_________增加的动能（选填“>”“=”或“<”），重力势能和动能分别与高度、速度有关的同时，又都与自身的_________这一共同因素有关。因此，可以分析出物体在光滑斜面上下滑的速度只受起始的高度影响了。 【答案】（1） ①. 速度 ②. 静止 （2）速度相同时，质量越大，动能越大 （3） ①. 做功 ②. 木块被推动距离 （4） ①. = ②. 质量 【解析】 【小问1详解】 从a、b两图中可以看出，小球的质量相同，从斜面上由静止滑下的高度不同，即小球刚到水平面上时的速度不同，探究的是动能大小与速度的关系。 【小问2详解】 从a、c两图中可以看出，A、B两球从斜面的相同高度由静止滚下，达到水平面的速度相同，因A球的质量更大，木块被撞击的距离更远，说明铁球A的动能更大，可得出结论：速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 【小问3详解】 物体动能越大，对木块做功就会越多，在木块与地面摩擦力不变的情况下，推动的距离就越大。 【小问4详解】 斜面光滑时，只有重力做功，所以减少的重力势能全部转化成了动能，则小球减小的重力势能等于增加的动能物体的动能与重力势能均与自身的质量有关，质量相同时，物体在光滑斜面上下滑的速度只受起始的高度影响。 19. 如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。 （1）在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将______（填“A处向上”或“B处向下”）调整； （2）实验过程中通过______反映两种液体吸热的多少； （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图像可知水的沸点是_____℃，煤油的比热容是__________； （4）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在图丁的BC阶段中C点处物质的内能______（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是______。 （5）图丁中AB段和CD段比热容之比______________。 【答案】（1）A处向上 （2）加热时间 （3） ①. 98 ②. （4） ①. 大于 ②. 水的比热容大于冰的比热容 （5） 【解析】 【小问1详解】 组装实验器材需遵循“自下而上”的顺序，先确定酒精灯外焰的位置，B处是固定铁圈、承托烧杯的部件，若向下调B会让烧杯接触酒精灯灯芯，不符合规范。温度计玻璃泡碰烧杯底时，只需将固定温度计的A处向上调整，就能让温度计位置符合要求。 【小问2详解】 实验使用相同酒精灯加热，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此用加热时间长短间接反映吸热多少，这是转换法的应用。 【小问3详解】 水沸腾时温度保持不变，由图丙可知水恒温时的温度为98℃，即水的沸点。 已知水和煤油质量、初温均相同，从图丙得，加热10min时煤油升温 加热20min时水升温 说明升高相同温度时，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍。根据，在、相同时，比热容与吸收的热量成正比，则煤油的比热容 【小问4详解】 BC段是冰的熔化过程，熔化持续吸热，温度不变，吸热会让物体内能增加，因此C点内能大于B点内能。 AB段是固态冰吸热升温图线，CD段是熔化后的水吸热升温图线，两者升高温度相同、质量相等，但CD段加热时间更长、吸收热量更多，由可知，原因是水的比热容比冰大。 【小问5详解】 根据，得​。AB段和CD段物质质量相同，升高温度都为10℃，加热时间之比为 即吸收热量之比 因此比热容之比 20. 用如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。如果弹簧测力计处于静止时读数，所测得的滑轮组机械效率会偏_________，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”）。 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 大 ③. 0.05 （2） ①. 0.3 ②. 80 （3） ①. 大 ②. 无关 【解析】 【小问1详解】 实验中需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码做匀速直线运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于绳子自由端的拉力。 若静止读数，则未克服摩擦力，导致拉力测量值偏小，计算出的总功偏小，故机械效率会偏大。 由表可知第1次实验绳子自由端移动距离   绳子自由端上升的速度   【小问2详解】 由表可知第4次实验钩码重力  ，上升高度   有用功   由表可知第4次实验拉力  ，绳端移动距离   总功  机械效率  【小问3详解】 分析1、2、4次数据，使用同一滑轮组，提升的钩码越重（ ），滑轮组的机械效率越高（ ），故同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 分析2、3次数据，提升相同的重物（ ），改变上升高度（ ），机械效率均为  ，说明机械效率与钩码上升的高度无关。 21. 阅读短文，回答问题。 涡轮喷气发动机 2023年5月28日，我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919（如图甲所示），历时2h从上海到北京，标志着这一机型完成首次商业载客飞行。如图乙所示，为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。 C919客机搭载的涡轮喷气发动机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。 热效率η1 40% 推进效率η2 60% 航空燃油热值q 5.0×107J/kg （1）涡轮喷气发动机在工作中，空气流过压气机时内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）；这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，此过程的能量转化相当于热机的______冲程。 （2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中不正确的是_______。 A. 进气道中吸入的是空气 B. 燃烧室中，燃料的化学能转化为内能 C. 燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D. 尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 （3）飞机的可调管道可以调节风口面积，当飞机加速飞行时，应使可调管道的通风口面积________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 （4）涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中，燃气的温度是不断变化的，下列能大致反映燃气温度随时间而变化的图像是________。 A. B. C. D. （5）已知，涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示，当飞机以200m/s的速度水平匀速飞行0.5h的过程中，飞机克服阻力做的功为________J，此时需要消耗_________kg的航空燃油。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 做功 （2）C （3） 变大 （4）C （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 压气机压缩空气时，对空气做功，机械能转化为内能，因此空气内能增大； 高温高压气流推动涡轮转动，将燃气的内能转化为涡轮的机械能，和热机的做功冲程能量转化完全一致。 【小问2详解】 A．由短文可知，空气首先进入发动机的进气道，因此进气道吸入的是空气，故A正确，不符合题意； B．燃烧室中燃料燃烧，将燃料的化学能转化为燃气的内能，故B正确，不符合题意； C．压气机依靠涡轮带动才能工作，燃料耗尽后涡轮无法获得动力转动，因此压气机也不能工作，无法推动涡轮转动，故C错误，符合题意； D．尾喷管喷出高速气流，根据力的作用是相互的，气流对飞机产生向前的推力，推动飞机前进，对飞机做功，故D正确，不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 文中提到“进入压气机气流速度有一定限制”，飞机加速时飞行速度增大，气流速度会过大。为了让进入压气机的气流速度维持在合适范围，需要增大通风口面积，让更多气流通过，降低流速。 【小问4详解】 混合气体进入燃烧室后，燃料燃烧放出热量，燃气温度先升高；燃烧产生的燃气推动涡轮做功，内能转化为机械能，燃气内能减小，温度逐渐降低，因此温度随时间的变化是先升高后降低，对应图C。 【小问5详解】 当时，，由图丙可知，此时空气阻力为。 飞机飞行路程 飞机克服阻力做功 根据推进效率定义，可得发动机获得的机械能 根据热效率定义，可得燃料完全燃烧放出的总热量 由，可得消耗燃油的质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $