内容正文:
第2章试卷
一、选择题(每题2分,共30分)
1.下列用电器电功率约为2000W的是( )
A.空调 B.电子表 C.日光灯 D.收音机
2.冬季,户外高压电线上雨水结冰,存在较高的安全隐患,为避免由于高压电线被冰覆盖,重力增加,造成危险,下列方案切实可行的是( )
A.给高压电线断电 B.用无人机在高压电线上撒盐
C.用无人机在高压电线上浇热水 D.增大高压电线通过的电流来增加产热
3.如图所示的情形中,通过做功改变内能的是( )
A.冰激凌含在嘴里融化时 B.钻木取火时 C.晒太阳取暖时 D.围炉煮茶时
4.下列单位中,是功率单位的有( )
①米/秒 ②瓦特 ③焦耳 ④牛顿·米 ⑤千瓦 ⑥焦耳/秒
A. ②⑤ B.①③④ C. ③④ D.②⑤⑥
5.某学校举行消防演练灭火,对此涉及的科学知识分析正确的是( )
A.室外温度为0℃时,木柴的内能为0 B.木柴燃烧放出的热量越多,木柴的热值越大
C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加 D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
6.灯泡L和定值电阻R的电压—电流(U—I)特性如图甲所示。灯泡L和定值电阻R按图乙方式连在6V的电源两端。下列说法正确的是( )
A.此时灯泡L的实际阻值为10Ω B.灯泡L此时的实际功率为0.8W
C.灯泡L的电阻随着电流的增大而均匀减小 D.定值电阻R在电路中的实际功率为2.4W
7.跳伞运动员在空中匀速下降,下列说法正确的是( )
A.势能减少,动能增大 B.动能不变,机械能不变
C.势能减少,机械能不变 D.势能减少,机械能减少
8.小明将一枚质量为50g的鸡蛋从地面捡起放到桌上,所做的功大约是(g取10N/kg) ( )A. 0.5J B.5J C. 50 J D. 500 J
9.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间关系图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2。两次推力做功的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是( )
A. F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2 C. F1>F2 P1>P2 D. F1<F2 P1>P2
10.秦山核电站一期工程是我国首座自主设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。关于核电站,下列说法正确的是( )
A.核电站发生的能量转化过程为:核能→机械能→内能→电能
B.核电站常建在海边,主要是因为水的比热容较大有利于冷却
C.秦山核电站利用核聚变反应为电站提供能量
D.过量的核辐射不会对人体和动物的组织造成损伤
11.苏打(Na2CO3)常用于处理酸性废水。在如图所示的实验中,废盐酸与苏打在试管中反应生成气体,推动小车运动,此过程说法正确的是( )
A.小车会向右运动 B.此过程中机械能转化为化学能
C.如果地面光滑小车将无法运动 D.用锌粒替换苏打小车也会运动
12.如图所示,要粗测小明同学做"引体向上"时的功率。下列所列的物理量中,不需要测量的是( )
A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做"引体向上"的时间
13.如图所示的四个实例中,机械能减小的是( )
A.匀速水平飞行的飞艇 B.加速上飞的飞机 C.减速下降的热气球 D.等待发射的火箭
14.如图甲所示,电源工作时输出的总功率恒定不变,R1=10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时,电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断,下列说法中正确的是( )
A.当滑片P向右移动时,电流表A的示数逐渐增大
B.当滑片P向左移动时,电源的输出电压逐渐增大
C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5J D.当电流表A1的示数为0.5A时,R2=12.5Ω
15.如图所示,是“220V 15W”的LED灯和“220V 15W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.灯两端的实际电压:LED灯比白炽灯低 B.相同时间产生的内能:LED灯比白炽灯多
C.相同时间消耗的电能:LED灯比白炽灯少 D.灯的亮度:LED灯比白炽灯亮
二、填空题(每空1分,共19分)
16.如图是某电热水壶内部电加热器原理电路,它有“加热”和“保温”两挡,开关S断开时,电水壶处于__________挡。已知该电热水壶处于“加热"挡时,通电0.1h可使标有1200imp/(kW·h)的电能表指示灯闪烁120次,则消耗的电能为____________kW·h,电热水壶"保温"挡功率为100W,则R2=____________Ω
17.核能是一种____________(填"可再生”或“不可再生”)能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就,其中具有完全自主知识产权的"华龙一号"核电站是通过__________(填"核裂变"或"核聚变")发电;中国"人造太阳"——大型核实验装置"东方超环”是通过__________(填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量。
18.如图是近年来新兴的游乐项目——彩虹滑道,游客只需坐在橡皮圈上,就能随橡皮圈一起从滑道高处快速滑下。
(1)在整个过程中,人和橡皮圈的总机械能___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)游客可以从滑道的高处滑向低处,却不能自主逆行这一事例说明能量的转化和转移是有_______________的。
19.某"三跳”比赛首次采用了“智能跳绳"产品。其工作原理是使用传感器检测跳绳转轴转动,通过内置算法准确获取转轴360°圆周运动,使跳绳计次精准,比赛结束后,跳绳成绩会实时展示出来,不需要再人工统计和录入。
(1)人转动跳绳转轴,这一过程主要将_____________转化为动能;
(2)本次比赛中吴同学1分钟跳绳单摇纪录为288个,获得了第一名的好成绩。她的质量为50kg,平均每次跳绳时跳起的高度约为0.05m,她跳绳一次做功___________J,她跳绳1分钟做功的功率是______________W。(g取10 N/kg)
20.用两个相同的电加热器,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知,甲液体的比热容__________(填"大于""等于"或“小于”,下同)乙液体的比热容。在0~90s内,甲吸收的热量_________乙吸收的热量。
21.某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送菜。该机器人用20s在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前;若机器人和菜总质量为25kg,工作时牵引力恒为50N,完成本次送菜,牵引力做功__________J,牵引力做功的功率为 ___________W,机器人所受重力做功_________J。
22.如图所示,将两根电热丝R1和R2串联起来,接在某电源上,甲、乙为两根火柴。若R1>R2,则_________(填"甲”或"乙”)火柴先被点燃。通电5min电路产生的总热量为Q1,若将两根电热丝并联接在同一电源上,通电相同时间电路产生的总热量为Q2,则Q1_______(填">""<"或"=")Q2,这是因为当电压一定时,电阻越__________,电路产生的热量越多。
三、实验探究题(每空1分,共23分)
23.为了比较两种燃料的热值,小科采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验。选用了相同质量的燃料a和燃料b,测出了从开始到燃尽时各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像(已知实验中使用相同的烧杯,加入初温相同的等体积水)。
(1)实验中要用到的测量仪器除了温度计、秒表、量筒外,还需要有_______________
(2)实验根据____________________________来比较两种燃料放出热量的多少。
(3)根据图乙,可初步判断燃料_________(填"a"或"b")的热值大。
(4)小科认为,如果考虑实际情况,实验过程中会存在热量的散失,测得的燃料的热值比理论值_____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24.如图所示的实物电路,甲、乙两烧瓶中分别装有质量相等的液体和电阻丝R1、R2,可以完成以下实验。
(1)探究电阻对电流热效应影响的实验中,两烧瓶中的电阻R1<R2。
①实验中两烧瓶装有的液体种类__________(填"相同"或“不同”)。
②实验的研究对象为___________(填"R1或R2"或"R1和 R2")。闭合开关一段时间后,烧瓶中液体温度升高较多。
(2)探究不同物质吸热升温现象的实验中,两烧瓶中所选电阻丝R1、R2的阻值_______(填"相同"或“不同”),可以通过观察____________________来反映不同液体的比热容一般不同。
25.小雨同学进行"测量小灯泡的电功率"实验,现有器材:额定电压为6V的同规格灯泡(电阻约为25Ω)若干个,电压为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为
"20Ω 1A"和"50Ω 0.5A"的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)实验中应选择规格为“____________”的滑动变阻器。
(2)图1中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(3)小雨正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表示数为0,经检查电表完好,则故障可能是_________________________
(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是____________W。
26.将初温相同的液体装入如图所示的五组实验装置中,除烧杯(相同)、温度计、铁架台和加热装置外,另提供天平和秒表完成下列实验。
(1)实验目标一:比较水和油的比热容大小。
选择____________两组装置进行实验,通过__________________比较水和油吸收热量的多少。
(2)实验目标二:比较酒精和煤油的热值大小。
选择__________两组装置进行实验,在两个装置的加热装置中注入___________相同的酒精和煤油(保证实验过程中两烧杯中的液体均未沸腾),待燃料完全燃烧后,比较___________
______________________,就可以判断燃料热值的大小。
(3)实验目标三:测量酒精的热值。
选择甲装置进行实验,酒精灯加热12min使水温由10℃升高30℃,刚好消耗掉2g酒精。若不计热量损失,酒精的热值为____________J/kg。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
27.小滨与同学探究物体下落时,其重力势能和动能的变化规律。实验时,将铁球从某一高度释放,依次经过竖直方向上A、B、C、D、E、F、G各点,记录经过各点时的离地高度、重力势能、速度和动能,实验数据如表:
高度/m
重力势能/J
速度/(cm·s—1)
动能/J
A点
2.0
19.6
1.4
1.0
B点
1.6
15.7
3.1
4.9
C点
1.4
13.7
3.7
6.9
D点
1.2
11.8
4.2
8.8
E点
0.8
△
5.0
12.7
F点
0.4
3.9
5.8
16.7
G点
0.2
2.0
6.1
18.6
(1)如图为小滨绘制的铁球下落时的动能与速度的关系图像,分析图可知:物体的动能与其速度__________(填“成”或“不成”)正比。
(2)根据表中数据,将表中E点的重力势能数据补充完整:______________
(3)小江研究表中数据得出结论:物体下落时,重力势能减小,动能增大,动能和重力势能之和保持不变。小科同学觉得此结论与某些运动情境不符。请描述一个运动情境,说明小江的结论并不适用所有情境:__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)小金利用如图来研究动能和势能相互转化,图中两个相同的光滑弧形槽,一个为凸形,一个为凹形,A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度大小都为v,运动到槽的末端速度大小也都为v,A小球通过凸形槽的时间为t1,B小球通过凹形槽的时间t2,则较长的是___________(填“t1”或“t2”)。
四、综合题(共5小题,共28分)
28. (3分)阅读材料,回答问题。
"天问一号"巡梦之旅
火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温差很大。自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的38%,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器"天问一号"成功发射,于2021年2月10日被火星捕获,进入环绕火星轨道。2021年5月15日,经历了将近十个月的太空飞行,"天问一号"成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日,“祝融号”(如图1)火星车安全驶离"天问一号",到达火星表面,开始巡视探测。
(1)如图2火星探测器进入环火轨道,在火星引力作用下做环绕火星的运动,不受空气阻力,故探测器的机械能不变,运动轨道上有一个近火点(距离火星最近的点)和一个远火点(距离火星最远的点)。那么火星探测器在__________(填"近"或"远")火点的动能较大。
(2)天问一号探测器从地球运动到火星的过程中,其惯性__________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星表面滑行的距离会比地球上_________(填“长”或“短”)。
29. (6分)如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg。机器人在水平地面匀速运动时,所受推力F与速度v关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)该机器人受到的重力为多大?
(2)某一阶段该机器人在清扫地板过程中所受阻力为其总重力的0.8倍,匀速直线运动了2m,该阶段克服阻力做了多少功?
(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s的速度做匀速直线运动时,水平推力做功的功率是多大?
30.(6分)小军学习了有关热学的知识后,知道了水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量,于是他仔细记录了家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于在1个标准大气压下每天将30kg、20℃的水烧开。
(1)小明家每天烧水、做饭需要多少热量?
(2)如果普通煤的热值为3.0×107J/kg,从理论上讲小明家每天烧水、做饭需要多少千克的煤?
(3)小明家实际平均每天要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含0.5kg普通煤来算,他家实际用煤2kg,请你计算出小明家煤炉的效率(假设蜂窝煤完全燃烧)。
31.(6分)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计。
(1)闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少?
(2)当体重计示数为600N时,R0消耗的电功率为多少?
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少?
32.(7分)某市某商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座来计费,如图甲所示(图中时钟:
9时10分、电压:220.0V、电费:0.00元)。某摊位使用空气炸锅制作食物,如图乙所示。如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R1和R2为发热体,其中R1的阻值为40Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(其中S1、S2不会同时闭合)。当只闭合S3时为中温挡,额定功率为440W。求:
(1)R2的阻值;
(2)高温挡正常工作100s,电流通过R1产生的电热;
(3)若只有空气炸锅单独工作,表盘示数使用前后如图甲和图丁所示,设商用电费单价为0.75元/(kW·h),请你通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率。
答案:
1.A 2.D 3. B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.A 9.B 10.B 11.D 12. B 13.C 14. D 15.D
16.保温 0.1 435.6
17.不可再生 核裂变 核聚变
18.(1)减小 (2)方向性
19.(1)化学能 (2)25 120
20.小于 等于
21. 1 500 75 0
22.甲 < 小
23.(1)天平 (2)水升高的温度 (3)b (4)偏小
24.(1)①相同 ②R1和R2 乙 (2)相同 温度的变化量
25.(1)50Ω 0.5 A (2)如图所示 (3)灯泡断路 (4)1.44
26.(1)甲、丁 加热时间 (2)乙、丙(或丁、戊) 质量 液体升高的温度 (3)2.52×106
27.(1)不成 (2)7.9 (3)跳伞运动员下落过程,需考虑空气阻力,运动员下落过程需克服阻力做功,则动能与重力势能之和变小 (4)t1
28.(1)近 (2)不变 (3)长
29.(1)30 N (2)48J (3)75W
30.(1)1.008×107J (2)0.336 kg (3)16.8%
31.(1)6 V (2)0.45 W (3)1 200 N
32.(1)110Ω (2)1.21×105J (3)320 W
2
学科网(北京)股份有限公司
$