精品解析:广东茂名市茂南区2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-13
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期
九年级物理质检练习(一)
(范围:粤沪版九年级第11-12章 时间:80分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 如图所示实例中,力对物体没有做功的是( )
A. 起重机吊起大象 B. 马拉车前进
C. 跳水运动员从跳台跳下 D. 杠铃纹丝未动
2. 如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人用力向下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A. 增大桶内的水量 B. 增大滑轮的质量
C. 增大拉绳的速度 D. 增大水桶的重力
3. 运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 从到运动的过程中,运动员的动能减小
B. 运动员在点时动能最大
C. 从到运动的过程中,运动员的重力势能转化为动能
D. 运动员在点时的速度比在点时更大些
4. 下列生活实例中,利用热传递改变物体内能的是( )
A. 小朋友溜滑梯臀部发热 B. 钻木取火
C. 烧水水温升高 D. 搓手取暖
5. 关于温度、内能、热量和比热容,下列说法正确的是( )
A. 内能大的物体,温度一定高
B. 物体的内能增大,可能是吸收了热量
C. 温度高的物体含有的热量多
D. 比热容是描述同种物质吸放热的性质的物理量
6. 实验小组用同一热源对冰持续加热(与外界无热量交换),根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知,下列正确的是( )
A. 冰熔化持续了10 min
B. 在BC段,物质的内能不变
C. 冰和水的比热容之比为1:2
D. 相同时间内冰吸收的热量比水多
7. 现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较大的热值 D. 较高的凝固点
二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
8. 饺子是在农历新年和冬至等节日的重要食品,也是我们北方省份全年食用的主要食物之一。包饺子时,饺子皮容易粘到一起,说明分子间存在________力;煮熟后,香味四溢,这是________现象,此现象说明了分子在不停地做________;
9. 德百2025年金秋庙会表演了超震撼的“打铁花”,生铁被加热至约,达到熔点后转化为液态铁水,铁在熔化过程中,温度保持不变,但内能会____________(本空选填“增加”或“减少”),这是因为铁熔化时要____________热量,这个过程利用____________方法改变了铁的内能。
10. 某型号的小汽车完全燃烧2 kg汽油,则放出热量________J,剩下的汽油热值________(选填“增大”“减少”或“不变”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的________较大(汽油的热值为)。
11. 2024年5月,比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是___________冲程,其能量转化情况与图___________(选填“乙”或“丙”)相同。某汽油机飞轮的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功___________次。
12. 如图所示,斜面长,高,工人用沿斜面方向的力把重的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是______J,集装箱受到的摩擦力是______N。斜面的机械效率是______。
13. 用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,在水平地面上做匀速直线运动,在5s时间内箱子移动了2m,拉力F为40N,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍;箱子重力做功为_________J;此滑轮组的机械效率为_________;拉力F做功的功率是_________W。
14. 如图所示,运动员拉弓射箭。
(1)用力拉开弓,弓被拉弯。说明力能改变物体的_________,拉弯的弓具有_________能。
(2)射出的箭由于具有_________,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
三、作图题(本大题共1小题,2分+2分+3分,共7分)
15.
(1)如图所示,小球在AC之间来回摆动,请你画出小球在A位置处所受的力;
(2)如图所示,小东用滑轮组提升重物,请画出绳子的绕法;
(3)如图所示是投实心球时,实心球在空中运动的示意图,不计空气阻力,请画出实心球从脱手到落地前的机械能E与时间t的大致关系图像。
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
16. 在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表所示。
实验次数
物重
动滑轮重
钩码上升的高度
动力
动力作用点移动的距离
滑轮组的机械效率
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
(1)根据表中前3次实验数据,判断图甲中滑轮组的绕绳方法为________,第4次实验中弹簧测力计示数为________N。
(2)在实验中测量绳端拉力F时,应尽量竖直________向上拉动弹簧测力计;第3次实验时滑轮组的机械效率为________%。
(3)由表中第1、2、3组数据可知,同一滑轮组,________,机械效率越高。
(4)请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功________J(绳重不计)。
17. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指_________(选填“钢球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块_________越多,动能就越大;
(2)比较_________两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系,并由此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制_________相同,探究钢球的动能大小与________的关系;据此,能得出的结论是:________________________________;
(4)木块在水平面上滑动时,克服摩擦力做功的功率________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则加热10min,水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
五、计算题(本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分)
19. 如图所示,是塔式起重机上的一种滑轮组,某次匀速起吊600 kg的物体时,上升5 m,用时15 s,滑轮组的机械效率是80%,g取10 N/kg。求:
(1)所做有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
20. 国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500 km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[已知]
(1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若燃料0.6 kg氢可供该型号氢燃料电池大巴车以140 kW的恒定功率匀速行驶300 s,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
21. 俗话说“水往低处流”,但水也能爬坡。如图,将足够长的空心塑料管灌满水,用木塞将塑料管的两端A、B堵住,然后将A端置于河水中,将B端置于菜地,接着依次拔下A、B端的木塞,这样河水就会流到菜地。
(1)“水往低处流”是因为水受到________的作用;题中的河水是在________的作用下由A端进入塑料管并翻越了河堤。
(2)若不计塑料管的摩擦,在浇灌菜地的过程中,水的________能转化成了________能,水的机械能________。(选填“减小”、“不变”或“增大”)
(3)要实现这个方案,图中的不能超过________m。(已知当地的大气压强为,g取9.8N/kg)。
22. 蓄冷剂是食品运输和保鲜的重要降温试剂。现有两种蓄冷剂,为了探究它们的蓄冷效果,小昕首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标记A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体,在相同的容器①、②中分别加入质量为500g且温度相同的水,再将A、B袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。小洋通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是小洋记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化图像.已知、
(1)蓄冷剂B属于_______(选填“晶体”或“非晶体”);
(2),蓄冷剂分子运动剧烈程度_______(选填“变大”“变小”或“不变”),蓄冷剂_______(选填“A”或“B”)比热容更大;
(3),水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为_______(选填“从水到蓄冷剂”或“从蓄冷剂到水”);
(4),容器①中水的温度降低,若热量全部被蓄冷剂吸收,经过计算,该过程蓄冷剂A吸收的热量为_______J;
(5)如果你是商家,给荔湾区客户配送雪糕时,你会选择蓄冷剂_______(选填“A”或“B”),理由是_________________。(仅从物理学的角度分析)
23. 阅读材料,完成下列小题。
第五代战斗机“歼-20”
歼20是我国自主研制的第五代战斗机,它的研制实现了既定的四大目标——打造跨代新机、引领技术发展、创新研发体系、建设卓越团队。打造跨代新机,是按照性 能、技术和进度要求,研制开发我国自己的新一代隐身战斗机。引领技术发展,指通过 自主创新实现强军兴军的目标。歼20在态势感知、信息对抗、协同作战等多方面取得 了突破,这是中国航空工业从跟跑到并跑,再到领跑的必由之路。创新研发体系,是指 建设最先进的飞机研制条件和研制流程。通过一大批大国重器的研制,我们建立了具有 我国特色的数字化研发体系。建设卓越团队,是指通过型号研制,锤炼一支爱党爱国的 研制队伍,这些拥有报国情怀、创新精神的优秀青年是航空事业未来发展的生力军。未 来,我们将在战斗机的机械化、信息化、智能化发展征程上不断前行。
中国空军正向全疆域作战的现代化战略性军种迈进,成为有效塑造态势、管控危机、遏制战争、打赢战争的重要力量。歼-20战机列装空军作战部队,将进一步提升空军综合作战能力,有助于空军更好地肩负起维护国家主权、安全和领土完整的神圣使命。
如图所示的“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32t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比,关系见下表。(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)战斗机在减速俯冲向地面的过程中,其机械能___________(填“变大”“变小”或“不变”);为了解决雷达的散热问题,采用比热容___________(填“大”或“小”)的液体作为冷却剂。
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送2kg的燃油,燃油热值约为4.5×107J/kg,若燃油完全燃烧,每秒钟放出___________J的热量。
(3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的牵引力为___________N,飞机发动机的输出功率为___________W。
(4)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。
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2026—2027学年度第一学期
九年级物理质检练习(一)
(范围:粤沪版九年级第11-12章 时间:80分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
1. 如图所示实例中,力对物体没有做功的是( )
A. 起重机吊起大象 B. 马拉车前进
C. 跳水运动员从跳台跳下 D. 杠铃纹丝未动
【答案】D
【解析】
【详解】A.起重机吊起大象,起重机给大象一个力,大象在这个力的作用下通过了一段距离,同时具备了做功的两个必要因素,故做了功.故A不合题意;
B.车在拉力的作用下通过了一段距离,同时具备了做功的两个必要因素,故拉力对车做了功.故B不合题意;
C.跳水运动员从跳台跳下,在重力的作用下,人通过了一定的距离,同时具备了做功的两个必要因素,故做了功.故C不合题意.
D.运动员举着杠铃不动,虽然此时运动员对杠铃有一个支持力的作用,但此时杠铃不再运动,有力但没有距离,不同时具备做功的两个必要因素,故支持力没有做功.故D符合题意.
2. 如图所示是古代人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮,绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶,当人用力向下拉动绳索的另一端,即可让水桶上升。以下方法能提高滑轮提水的机械效率的是( )
A. 增大桶内的水量 B. 增大滑轮的质量
C. 增大拉绳的速度 D. 增大水桶的重力
【答案】A
【解析】
【详解】A.增大桶内的水量,提升的水的高度不变时,做的有用功变大,额外功不变,由
可得,此时机械效率变大,故A符合题意;
B.图中滑轮为定滑轮,提水过程中,没有对滑轮做功,故增大滑轮的质量,无法改变滑轮提水的机械效率,故B不符合题意;
C. 机械效率与拉绳的速度无关,则改变拉绳的速度,无法改变滑轮提水的机械效率,故C不符合题意;
D.增大水桶的重力,提升的水的高度不变时,做的有用功不变,额外功变大,由
可得,此时机械效率变小,故D不符合题意。
故选A。
3. 运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 从到运动的过程中,运动员的动能减小
B. 运动员在点时动能最大
C. 从到运动的过程中,运动员的重力势能转化为动能
D. 运动员在点时的速度比在点时更大些
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械能等于动能与势能之和,A到B运动的过程中,不计摩擦和空气阻力,机械能守恒,质量不变,高度降低,速度变大,重力势能转化为动能,因此动能增大,故A错误;
BD.机械能守恒,动能最大时,重力势能最小,因为D点位置最低,因此D点的重力势能最小,则动能最大,速度最大,故B错误,故D正确;
C.从B到C,人和滑雪板的质量不变,高度变大,重力势能变大,速度减小,动能减小,因此是动能转化为重力势能,故C错误。
故选D。
4. 下列生活实例中,利用热传递改变物体内能的是( )
A. 小朋友溜滑梯臀部发热 B. 钻木取火
C. 烧水水温升高 D. 搓手取暖
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.溜滑梯、钻木、搓手均是克服摩擦做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故ABD不符合题意;
C.烧水水温升高,是火焰的热量通过壶传递给水,热量发生转移,属于利用热传递改变物体内能,故C符合题意。
故选C。
5. 关于温度、内能、热量和比热容,下列说法正确的是( )
A. 内能大的物体,温度一定高
B. 物体的内能增大,可能是吸收了热量
C. 温度高的物体含有的热量多
D. 比热容是描述同种物质吸放热的性质的物理量
【答案】B
【解析】
【详解】A.内能的大小与物质的质量、温度和状态有关,内能大的物体,温度不一定高,故A错误;
B.改变内能的方式:热传递和做功;物体的内能增大,可能是吸收了热量,故B正确;
C.热量是个过程量,不能说含有热量,故C错误;
D.比热容是物质的一种性质,是描述不同物质吸放热的性质的物理量,故D错误。
故选B。
6. 实验小组用同一热源对冰持续加热(与外界无热量交换),根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图所示,从图像中分析可知,下列正确的是( )
A. 冰熔化持续了10 min
B. 在BC段,物质的内能不变
C. 冰和水的比热容之比为1:2
D. 相同时间内冰吸收的热量比水多
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰熔化过程对应图像中温度不变的BC段,熔化从第2min开始,到第6min结束,持续时间为,故A错误;
B.BC段是冰的熔化过程,该过程冰一直吸热,虽然温度不变,但内能持续增加,故B错误;
C.用同一热源加热,则相同时间内热源放出的热量相同,冰熔化前后质量不变,设每分钟吸收热量为Q,AB段为冰吸热阶段,加热时间为2min,吸收热量为,温度变化
CD段为水吸热阶段,加热时间为
吸收热量为,温度变化为
根据吸热公式得,冰和水比热容比为,故C正确;
D.实验用同一热源加热,且与外界无热量交换,因此相同时间内,冰和水吸收的热量相等,故D错误。
故选C。
7. 现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )
A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较大的热值 D. 较高的凝固点
【答案】C
【解析】
【详解】现代火箭用液态氢作燃料,原因是液态氢具有较高的热值,在完全燃烧相同质量的燃料时,热值越大的燃料释放出的热量越多。故选C。
二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
8. 饺子是在农历新年和冬至等节日的重要食品,也是我们北方省份全年食用的主要食物之一。包饺子时,饺子皮容易粘到一起,说明分子间存在________力;煮熟后,香味四溢,这是________现象,此现象说明了分子在不停地做________;
【答案】 ①. 引 ②. 扩散 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】包饺子时饺子皮容易粘在一起,是因为分子间距较小时,分子间存在相互吸引的作用力,也就是分子引力;饺子煮熟后香味四溢,是带有香味的分子自发分散到空气中的现象,属于扩散现象;扩散现象的本质就是一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,这是分子热运动的基本结论。
9. 德百2025年金秋庙会表演了超震撼的“打铁花”,生铁被加热至约,达到熔点后转化为液态铁水,铁在熔化过程中,温度保持不变,但内能会____________(本空选填“增加”或“减少”),这是因为铁熔化时要____________热量,这个过程利用____________方法改变了铁的内能。
【答案】 ①. 增加 ②. 吸收 ③. 热传递
【解析】
【详解】铁是晶体,由晶体熔化的特点可知,熔化过程温度保持不变,吸收热量,内能增加,该过程中铁从外界获取热量,故是通过热传递的方式改变内能。
10. 某型号的小汽车完全燃烧2 kg汽油,则放出热量________J,剩下的汽油热值________(选填“增大”“减少”或“不变”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的________较大(汽油的热值为)。
【答案】 ①. ②. 不变 ③. 比热容
【解析】
【详解】汽油完全燃烧放出的热量
热值是燃料的固有特性,只和燃料的种类有关,和燃料的质量多少无关,因此剩下的汽油热值不变;
水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多的热量,冷却效果更好,因此汽车发动机用水做冷却剂。
11. 2024年5月,比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是___________冲程,其能量转化情况与图___________(选填“乙”或“丙”)相同。某汽油机飞轮的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功___________次。
【答案】 ①. 做功 ②. 乙 ③. 25
【解析】
【详解】由甲图两气门关闭、火花塞发出电火花,活塞向下运动,可知该冲程为做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;乙图中内能转化为机械能,丙图中机械能转化为内能,故该冲程能量转化与乙相同;
由题意可知,飞轮转速为
即每秒转动50圈,汽油机一个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次,汽油机在1s内汽油机对外做功次数为
12. 如图所示,斜面长,高,工人用沿斜面方向的力把重的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是______J,集装箱受到的摩擦力是______N。斜面的机械效率是______。
【答案】 ①.
2500 ②.
180 ③.
64%
【解析】
【详解】推力做的总功
克服物体重力做的有用功
克服摩擦力做的额外功
集装箱受到的摩擦力
斜面的机械效率
13. 用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子,在水平地面上做匀速直线运动,在5s时间内箱子移动了2m,拉力F为40N,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍;箱子重力做功为_________J;此滑轮组的机械效率为_________;拉力F做功的功率是_________W。
【答案】 ①. 0 ②. 75% ③. 32
【解析】
【详解】箱子在水平方向上做匀速直线运动,没有在重力的方向上移动距离,所以箱子重力没有做功,即为0;
由图可知,与动滑轮相连的绳子段数,则5s内绳子自由端移动的距离
箱子与地面间的摩擦力
该滑轮组的机械效率
拉力F做功的功率
14. 如图所示,运动员拉弓射箭。
(1)用力拉开弓,弓被拉弯。说明力能改变物体的_________,拉弯的弓具有_________能。
(2)射出的箭由于具有_________,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
【答案】(1) ①.
形状 ②.
弹性势 (2)
惯性
【解析】
【小问1详解】
弓被拉弯,弓的形状发生了变化,说明力可以改变物体的形状;
拉弯的弓发生了弹性形变,因此具有弹性势能。
【小问2详解】
箭离开弓弦后不再受到向前的推力,仍能继续向前运动,是因为箭具有惯性,要保持原来的运动状态。
三、作图题(本大题共1小题,2分+2分+3分,共7分)
15.
(1)如图所示,小球在AC之间来回摆动,请你画出小球在A位置处所受的力;
(2)如图所示,小东用滑轮组提升重物,请画出绳子的绕法;
(3)如图所示是投实心球时,实心球在空中运动的示意图,不计空气阻力,请画出实心球从脱手到落地前的机械能E与时间t的大致关系图像。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A是摆动的最高点,此时小球速度为0,小球只受两个力:竖直向下的重力,以及摆绳对小球沿绳方向的拉力,如图所示;
【小问2详解】
绳子起始端固定在上方定滑轮的下挂钩处,向下绕过下方的动滑轮,再向上绕过上方的定滑轮,绳子自由端向下,符合人站在地面施力的场景,如图所示:
【小问3详解】
题目明确不计空气阻力,实心球在空中运动时,只有动能和重力势能相互转化,机械能的总量保持不变,因此机械能不随时间变化,图像为水平线段,如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
16. 在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表所示。
实验次数
物重
动滑轮重
钩码上升的高度
动力
动力作用点移动的距离
滑轮组的机械效率
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
(1)根据表中前3次实验数据,判断图甲中滑轮组的绕绳方法为________,第4次实验中弹簧测力计示数为________N。
(2)在实验中测量绳端拉力F时,应尽量竖直________向上拉动弹簧测力计;第3次实验时滑轮组的机械效率为________%。
(3)由表中第1、2、3组数据可知,同一滑轮组,________,机械效率越高。
(4)请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功________J(绳重不计)。
【答案】(1) ①. 3 ②. 1.6
(2) ①. 匀速 ②. 66.7
(3)提升物体重力越大
(4)0.15
【解析】
【小问1详解】
前3次实验是1定1动的滑轮组,根据滑轮组距离关系,可得承担物重的绳子段数。
第4次实验使用的图乙,由图乙可知,弹簧测力计分度值为,从放大刻度可直接读出示数为。
【小问2详解】
测量拉力时,需竖直匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力大小等于测力计示数。
第3次实验的机械效率
【小问3详解】
1、2、3组使用同一滑轮组(动滑轮重固定),随着提升物重增大,机械效率从47.6%逐步升高到66.7%,因此可知同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高。
【小问4详解】
总功
有用功
总额外功
绳重不计,克服动滑轮重力的额外功
因此克服摩擦的额外功
17. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指_________(选填“钢球”或“木块”)的动能;实验中观察到木块B移动的距离越长,则说明钢球对木块_________越多,动能就越大;
(2)比较_________两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系,并由此得出结论:当物体质量相同时,速度越大,动能越大;
(3)图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制_________相同,探究钢球的动能大小与________的关系;据此,能得出的结论是:________________________________;
(4)木块在水平面上滑动时,克服摩擦力做功的功率________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 钢球 ②. 做功 (2)甲、乙
(3) ①. 钢球到达水平面时的速度 ②. 质量 ③. 当物体的速度相同时,质量越大,动能越大
(4)变小
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是从斜面滚下的钢球,探究的是钢球撞击木块时的动能大小;实验利用转换法,通过木块被推动的距离反映钢球动能大小:木块移动越远,说明钢球对木块做功越多,钢球的动能就越大。
【小问2详解】
探究动能与速度的关系时,需要控制钢球质量相同、改变钢球到达水平面的速度,让同一个钢球从斜面不同高度静止滚下,因此选甲、乙两图,符合“质量相同,速度越大,动能越大”的实验结论。
【小问3详解】
让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了控制钢球到达水平面时的速度相同;改变钢球的质量,从而探究动能大小与质量的关系;最终可得出结论:速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
【小问4详解】
木块在水平面滑动时,接触面粗糙程度和木块对水平面的压力都不变,因此滑动摩擦力大小不变;但木块滑动过程中速度不断减小,根据功率推导公式,此处等于摩擦力,可知克服摩擦力做功的功率会变小。
18. 如图甲是比较“不同物质的吸热情况”的实验装置,小明用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时,在两烧杯中分别装入初温相同且___________相等的煤油和水。
(2)在研究不同物质的吸热能力实验中,不同物质吸收热量的多少是通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,则加热10min,水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。如果两支温度计示数都升高到80℃,则水增加的内能___________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油增加的内能;分析图像可知,___________(选填“水”或“煤油”)的比热容更大。
(4)由图像乙可知,煤油的比热容是_______________J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. 等于 ②. 大于 ③. 水
(4)
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质的吸热能力时,需使用控制变量法,除了初温相同,还要保证两种物质的质量相等,排除质量差异对实验结果的干扰。
【小问2详解】
实验使用完全相同的加热装置,相同时间内两种物质吸收的热量相等,因此用转换法,将吸收热量的多少通过加热时间的长短来反映。
【小问3详解】
相同加热装置加热10min,放出的热量相同,因此水和煤油吸收的热量相等;
内能的增加量等于吸收的热量,从图像可知升高到80℃时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,因此水增加的内能更大;
相同质量的物质升高相同温度,加热时间越长、吸收热量越多,说明吸热能力越强、比热容越大,因此水的比热容更大。
【小问4详解】
由图像可知,初始温度均为60℃,加热10min时煤油升温
水加热到90℃用时20min,升温
根据吸热公式,相同加热装置的吸热Q与加热时间成正比,可得
即
解得
五、计算题(本大题共2小题,第19小题6分,第20小题7分,共13分)
19. 如图所示,是塔式起重机上的一种滑轮组,某次匀速起吊600 kg的物体时,上升5 m,用时15 s,滑轮组的机械效率是80%,g取10 N/kg。求:
(1)所做有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
物体的重力
有用功为
【小问2详解】
根据可知,拉力做的总功为
拉力F的功率为
20. 国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划2021-2035年》。明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。2024年4月,两辆以氢为燃料的汽车,实现了北京到上海1500 km长距离运输测试,这是中国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。某氢燃料电池大巴车如图所示。[已知]
(1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若燃料0.6 kg氢可供该型号氢燃料电池大巴车以140 kW的恒定功率匀速行驶300 s,则该氢燃料电池大巴车的效率为多少?
【答案】(1)
(2)50%
【解析】
【小问1详解】
根据燃料完全燃烧放热公式
【小问2详解】
大巴车的有用功
燃料电池大巴车效率
六、综合能力题(本大题共3小题,每空1分,共19分)
21. 俗话说“水往低处流”,但水也能爬坡。如图,将足够长的空心塑料管灌满水,用木塞将塑料管的两端A、B堵住,然后将A端置于河水中,将B端置于菜地,接着依次拔下A、B端的木塞,这样河水就会流到菜地。
(1)“水往低处流”是因为水受到________的作用;题中的河水是在________的作用下由A端进入塑料管并翻越了河堤。
(2)若不计塑料管的摩擦,在浇灌菜地的过程中,水的________能转化成了________能,水的机械能________。(选填“减小”、“不变”或“增大”)
(3)要实现这个方案,图中的不能超过________m。(已知当地的大气压强为,g取9.8N/kg)。
【答案】(1) ①. 重力 ②. 大气压
(2) ①. 重力势 ②. 动 ③. 不变
(3)10
【解析】
【小问1详解】
因重力方向竖直向下,故水往低处流;拔下木塞后,管内气压小于外界大气压,河水在大气压的作用下被压入塑料管,翻越河堤。
【小问2详解】
在浇灌菜地的过程中,水流动时高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;不计摩擦,动能与势能相互转化过程中机械能总量不变。
【小问3详解】
的最大值为大气压能支持的最高水柱高度,高度为
22. 蓄冷剂是食品运输和保鲜的重要降温试剂。现有两种蓄冷剂,为了探究它们的蓄冷效果,小昕首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标记A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体,在相同的容器①、②中分别加入质量为500g且温度相同的水,再将A、B袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。小洋通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是小洋记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化图像.已知、
(1)蓄冷剂B属于_______(选填“晶体”或“非晶体”);
(2),蓄冷剂分子运动剧烈程度_______(选填“变大”“变小”或“不变”),蓄冷剂_______(选填“A”或“B”)比热容更大;
(3),水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为_______(选填“从水到蓄冷剂”或“从蓄冷剂到水”);
(4),容器①中水的温度降低,若热量全部被蓄冷剂吸收,经过计算,该过程蓄冷剂A吸收的热量为_______J;
(5)如果你是商家,给荔湾区客户配送雪糕时,你会选择蓄冷剂_______(选填“A”或“B”),理由是_________________。(仅从物理学的角度分析)
【答案】(1)晶体 (2) ①. 变大 ②. A
(3)从水到蓄冷剂 (4)
(5) ①. A ②. A的比热容更大,能吸收更多热量,蓄冷效果更好
【解析】
【小问1详解】
从图乙可以看到,蓄冷剂B在熔化过程中,温度保持不变,有固定的熔化温度,说明蓄冷剂B属于晶体。
【小问2详解】
[1] 阶段,蓄冷剂温度升高,分子热运动剧烈程度变大。
[2]0~t1,相同时间内两种蓄冷剂吸收的热量相同(水的质量和初温相同,容器相同),从图乙可以看出,蓄冷剂A的温度升高比B慢,根据,质量相同的不同物质,吸收相同热量,温度升高慢的比热容大,所以蓄冷剂A的比热容更大。
【小问3详解】
热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递,0~t1,水和蓄冷剂之间发生热传递方向为从水到蓄冷剂。
【小问4详解】
水放出的热量为
热量全部被蓄冷剂A吸收,因此
【小问5详解】
由上图可知,在相同时间内容器①中水温降低得更多,说明蓄冷剂A的降温效果更好,能使物质长时间保持低温,所以在荔湾区内配送蛋糕时选择蓄冷剂A更好。
23. 阅读材料,完成下列小题。
第五代战斗机“歼-20”
歼20是我国自主研制的第五代战斗机,它的研制实现了既定的四大目标——打造跨代新机、引领技术发展、创新研发体系、建设卓越团队。打造跨代新机,是按照性 能、技术和进度要求,研制开发我国自己的新一代隐身战斗机。引领技术发展,指通过 自主创新实现强军兴军的目标。歼20在态势感知、信息对抗、协同作战等多方面取得 了突破,这是中国航空工业从跟跑到并跑,再到领跑的必由之路。创新研发体系,是指 建设最先进的飞机研制条件和研制流程。通过一大批大国重器的研制,我们建立了具有 我国特色的数字化研发体系。建设卓越团队,是指通过型号研制,锤炼一支爱党爱国的 研制队伍,这些拥有报国情怀、创新精神的优秀青年是航空事业未来发展的生力军。未 来,我们将在战斗机的机械化、信息化、智能化发展征程上不断前行。
中国空军正向全疆域作战的现代化战略性军种迈进,成为有效塑造态势、管控危机、遏制战争、打赢战争的重要力量。歼-20战机列装空军作战部队,将进一步提升空军综合作战能力,有助于空军更好地肩负起维护国家主权、安全和领土完整的神圣使命。
如图所示的“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32t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达800m/s,飞机发动机的效率是40%。飞机航行时所受阻力的大小与速度的平方成正比,关系见下表。(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)战斗机在减速俯冲向地面的过程中,其机械能___________(填“变大”“变小”或“不变”);为了解决雷达的散热问题,采用比热容___________(填“大”或“小”)的液体作为冷却剂。
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送2kg的燃油,燃油热值约为4.5×107J/kg,若燃油完全燃烧,每秒钟放出___________J的热量。
(3)当飞机以400m/s的速度匀速巡航时,飞机发动机的牵引力为___________N,飞机发动机的输出功率为___________W。
(4)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。
【答案】(1) ①. 变小 ②. 大
(2)
(3) ①. ②.
(4)64
【解析】
【小问1详解】
战斗机减速俯冲时,质量不变:速度减小导致动能变小,高度降低导致重力势能变小,机械能是动能与势能的总和,因此机械能变小;根据比热容的特性,相同质量的液体升高相同温度时,比热容越大能吸收的热量越多,冷却效果越好,因此冷却剂要选用比热容大的液体。
【小问2详解】
燃油完全燃烧每秒钟放出的热量
【小问3详解】
飞机匀速巡航时处于平衡状态,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,查表得时阻力为,因此牵引力;
飞机发动机的输出功率为
【小问4详解】
翼载定义为最大起飞质量与机翼面积的比值,即翼载,已知最大起飞质量
因此机翼面积
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