精品解析：江苏省南通市海安市海安八校2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题

九年级物化学习评估 （总分150分，考试时间150分钟） 第Ⅰ卷共20小题，每小题2分，共40分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。第1至10题为物理试题，答案请按要求填涂在答题卡上。 1. 在国际单位制中，功率的单位是以哪位科学家的名字命名（　　） A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡 2. 下列情境中，人对实心球做功的是（　　） A. 将球从地面托起举过头顶 B. 手拿着球静止在空中不动 C. 手托球水平匀速直线运动 D. 抛出后球在空中继续运动 3. 下列实例中，改变物体内能的方法与其它三个不同的是（　　） A. 冰镇饮料 B. 钻木取火 C. 围炉煮茶 D. 炭火烤肉 4. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体的内能与温度有关，只要温度不变物体的内能就不变 D. 物体物体的温度越高，所含热量越多 5. 如图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。下列方法中能提高滑轮提水效率的是（　　） A. 减小桶内的水量 B. 减小水桶的重力 C. 增大拉绳的速度 D. 增大滑轮的质量 6. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 7. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（ ） A. 和一样大 B. 的功率比的功率大 C. 甲、乙装置中的两个物体 D. 乙的机械效率比甲小 8. 如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是 A. 小球的动能不断增加 B. 弹簧的弹性势能不断减少 C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 9. 正常人体中水分约占体重的60%~70%。在冬天去北方旅游时，中学生小明随爸爸一起去泡温泉，在泡温泉过程中，体温升高了1℃。已知水的比热容为，则小明体内水分吸收的热量最接近于（　　） A. B. C. D. 10. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况，将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，下列说法正确的个数有（ ）个 ①加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量 ②油的比热容为 ③第2~3min内，油吸收的热量为 ④小华用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 11. “端午节”期间，小龙在家里学习时，闻到粽子的香味，这是________现象，温度越________（高/低），该现象越明显；煮粽子时，是通过________方式改变它的内能，将煮熟的粽子放到盘子里，过了一会儿发现粽子凉了，而煮粽子的水还烫手，这是因为水的________较大。 12. 为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以________（选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中推力做的总功为________J，斜面的机械效率为________%，小车在斜面上的摩擦力为________N。 13. 在探究影响重力势能大小的因素的实验中，三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示，已知木块A、B、C的质量关系为，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示。 （1）实验时，是通过观察木桩陷入沙中的深度来比较___________（选填“木桩”或“木块”）的重力势能大小； （2）比较___________两个木块对木桩撞击的情形，可得出结论：当物体的质量相同时，高度越___________（选填“低”或“高”），物体的重力势能越大； （3）比较B和C两个木块对木桩撞击的情形，___________（选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与质量有关的初步结论，理由是___________； 14. 将50g某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图所示，该物质在ab段加热过程中内能_______，固态与液态时升高相同温度吸收热量之比 ________，若该物质液态时的比热容为c＝2.4×103J/（kg•℃），其熔化过程吸收的热量为 _____________J。 15. 如图甲，在罐子顶部和底部各开两个小洞，将小铁块用细绳固定在橡皮筋中部后穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞并用竹签固定，制成一个“魔罐”。将“魔罐”从图乙斜面上A点由静止释放，使其在粗糙的斜面与水平面之间往返运动，最终停在C点。 （1）“魔罐”从A运动至B过程中，橡皮筋的弹性势能变________，当橡皮筋的弹性势能最大时“魔罐”应位于C点的________侧（选填“左”或“右”）。 （2）假设没有空气阻力且水平面绝对光滑，罐子________（选填“会”或“不会”）一直运动下去。 （3）若要使罐子第一次返回斜面到更高的位置，可采取的措施是________。 16. （1）如图所示，小明站在地面利用滑轮组提升重物G，请画出滑轮组的绕绳方法。 （2）如图为中午海边场景，请在图中虚线框低空气流处画箭头表示气流方向。 （3）从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，请你在图丙中画出排球在水泥地弹起后运动的轨迹。 17. 一壶体积为、温度为的水，加热到。已知，，。求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）接着再继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温是多少。 18. 用如图所示的滑轮组将重的物体匀速上提，所用拉力为，动滑轮重。求： （1）上升过程中所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）克服绳重和摩擦所做的额外功。 19. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η/% 1 1.0 10 1.1 20 45.5 2 2.0 10 1.7 20 3 3.0 10 2.3 20 65.2 （1）实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计。 （2）第2次实验中，提升钩码所做的有用功为___________J．动滑轮的机械效率为___________%（结果保留一位小数）。 （3）分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加___________，动滑轮的机械效率变大。 （4）进一步分析表中数据可知：随着物重的增大，额外功___________（选填“变小”“不变”或“变大”），原因是___________。 （5）在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 20. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验研究的是___________（选填“小车”或“木块”）的动能，通过___________来反映动能的大小； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________的关系，生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能___________（选填“超速”或“超载”）； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为，则___________（选填“>”、“=”或“<”）； （4）有同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面的同一高度由静止开始滚下，到达底部时的初速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图3所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球___________（选填“运动”或“静止”），就说明任意时刻两球的速度大小相等。 （5）小明同学尝试改用图4所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计了方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法___________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：___________。 21. 小明在玩“水枪”玩具时，发现当“水枪”水平放置时，推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。“空中水平抛出物体的落地水平距离与哪些因素有关呢？”他提出了如下猜想： 猜想1：与空中水平抛出物体的初速度有关； 猜想2：与空中水平抛出物体离地面的高度有关；为验证猜想，小明和同学设计了如图所示的实验装置。 （1）为便于实验数据的采集，落地点的材料应选用___________（选填“光滑木板”“橡皮泥”或“毛巾”）； （2）让金属小球从斜槽上由静止释放，小球的___________能转化为___________能，实验中控制小球到达水平槽时速度的方法是___________，通过调节升降旋钮，可控制的猜想因素是___________； （3）下表是小明在实验中测得的数据： 实验序号 抛出点离地面的高度H/m 小球在斜槽上由静止释放时的高度h/m 落地点与抛出点的水平距离s/m 落地点与抛出点的水平距离的平方 1 0.5 0.1 0.45 0.2 2 0.5 0.2 0.6 0.4 3 0.5 0.3 0.78 0.6 4 1.0 0.1 0.63 0.4 5 1.0 0.2 0.89 0.8 6 1.0 0.3 1.10 1.2 分析实验序号___________的数据，可知猜想1是正确的； （4）小华猜想“空中水平抛出物体的质量越大，落地水平距离越大”。他选择了乒乓球和几个质量不同的金属小球，让它们均从斜槽的同一位置由静止释放，发现所有金属小球落地点的水平距离s几乎相同，但乒乓球落地点的水平距离s总是较小。你认为小华的猜想是___________的。（选填“正确”或“错误”） 22. 阅读短文，回答问题： 跨学科实践——设计太阳能储能系统【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来给用户供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。如图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 （1）图甲中，A、B、C三处表示的时段分别是（ ） A. 白天、晚上、白天 B. 白天、白天、晚上 C. 晚上、晚上、白天 D. 晚上、白天、白天 （2）储能的方式很多，如蓄水箱储能、蓄电池储能等。蓄水箱中水内能的增加是通过___________方式实现的。 （3）同学们收集到某蓄水储能系统的数据如下表所示，不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为水的密度为] 太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量 若每天光照时间为10小时，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水将获得内能___________J；这些内能的一部分通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一部分则能使蓄水箱内的水温最终升高分析计算该蓄水箱中水的质量为___________kg。 （4）同学们在老师指导下按图丙制作了小型水力发电储能系统，该储能系统的设计要求是综合效率（输出能量与输入能量之比）达到70%；已知高位水槽距发电机3.6m，水槽中100kg水冲击发电机可发电此过程发电效率为___________%，实测抽水机的效率为80%，计算说明该储能系统___________（选填“是”或“否”）达到设计要求，请计算说明。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物化学习评估 （总分150分，考试时间150分钟） 第Ⅰ卷共20小题，每小题2分，共40分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。第1至10题为物理试题，答案请按要求填涂在答题卡上。 1. 在国际单位制中，功率的单位是以哪位科学家的名字命名（　　） A. 瓦特 B. 焦耳 C. 牛顿 D. 帕斯卡 【答案】A 【解析】 【详解】A．为纪念英国科学家瓦特，功率的单位是以瓦特的名字命名的。故A符合题意； B．为纪念英国物理学家焦耳，功和能的单位是以焦耳的名字命名的，故B不符合题意； C．为纪念英国物理学家、数学家牛顿，力的单位是以牛顿的名字命名的，故C不符合题意； D．为纪念法国物理学家、数学家帕斯卡，压强的单位是以帕斯卡的名字命名的，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列情境中，人对实心球做功的是（　　） A. 将球从地面托起举过头顶 B. 手拿着球静止在空中不动 C. 手托球水平匀速直线运动 D. 抛出后球在空中继续运动 【答案】A 【解析】 【详解】做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。 A．将球从地面托起举过头顶，人对球施加了一个向上的力，球在这个力的方向上向上移动了一段距离，所以人对球做了功。故A符合题意； B．手拿着球静止在空中不动，人对球施加了向上的力，但球没有移动距离，所以人对球没有做功。故B不符合题意； C．手托球水平匀速直线运动，人对球施加了一个竖直向上的力，而球在水平方向上移动，力的方向与运动方向垂直，所以人对球没有做功。故C不符合题意； D．抛出后球在空中继续运动，是由于球具有惯性，此时人不再对球施加力的作用，所以人对球没有做功。故D不符合题意。 故选A。 3. 下列实例中，改变物体内能的方法与其它三个不同的是（　　） A. 冰镇饮料 B. 钻木取火 C. 围炉煮茶 D. 炭火烤肉 【答案】B 【解析】 【详解】改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。 冰镇饮料、围炉煮茶、炭火烤肉，都是通过热传递的方式改变内能；钻木取火，克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故 B 与其他三个不同，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C. 物体的内能与温度有关，只要温度不变物体的内能就不变 D. 物体物体的温度越高，所含热量越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．内能和温度、质量、状态都有关，温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故A错误； B．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，内能小的物体可能温度高，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故B正确； C．物体的内能与温度、状态都有关，温度不变，物体的内能可能改变，如晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度保持不变，故C错误； D．热量是过程量，不能用含有来描述，故D错误。 故选B。 5. 如图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。下列方法中能提高滑轮提水效率的是（　　） A. 减小桶内的水量 B. 减小水桶的重力 C. 增大拉绳的速度 D. 增大滑轮的质量 【答案】B 【解析】 【详解】A．减小桶内水量，有用功减小，额外功不变，机械效率降低，故A错误； B．减小水桶重力，提升相同水量时，有用功不变，额外功减少，机械效率提高，故B正确； C．机械效率只和有用功占总功的比例有关，和拉绳速度无关，故C错误； D．增大滑轮质量，额外功增加，有用功不变时，机械效率降低，故D错误。 故选B。 6. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是 A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图知道，每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，A点的机械能大于B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，AB两点高度相同则重力势能相同，所以A点的动能大于B点的动能，故A错误． B、从轨迹来看，皮球竖直下落的同时，也沿水平方向运动，所以，皮球第一次反弹后到达最高点P点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明皮球还具有水平方向速度，故B错误； C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小．C点在D点之前，故D点的机械能小于C点的机械能，故C正确． D、弹性势能大小与弹性形变程度有关，黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度，圆斑越大，形变越大．M点与N点皮球的动能与重力势能都为零，又因为皮球在M点机械能大于N点机械能，故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能，故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故D错误． 7. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为，此过程相关数据如图丙所示。下列说法不正确的是（ ） A. 和一样大 B. 的功率比的功率大 C. 甲、乙装置中的两个物体 D. 乙的机械效率比甲小 【答案】D 【解析】 【详解】由图丙可知，甲滑轮组总功，额外功；乙滑轮组总功，额外功。 甲、乙的有用功分别为， C．由可知，，，则，故C正确； A．由图可知，，由可知，， 则，故A正确； B．由可知，时间相同，，则，故B正确； D．甲、乙的机械效率分别为， 则乙的机械效率比甲大，故D错误。 本题选择描述不正确的，故选D。 8. 如图所示，在光滑的水平台面上,一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置．压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO=OB）．小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是 A. 小球的动能不断增加 B. 弹簧的弹性势能不断减少 C. 小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等 D. 在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则AO段弹簧处于压缩状态，OB段弹簧处于拉伸状态；小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度变小，弹性势能变小，小球所受弹力方向向右、速度不断增大，动能变大，此过程中弹性势能转化为动能；到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时速度最大，动能最大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，形变程度变大，弹性势能变大，此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小，动能变小，此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中： A、小球的动能先增加后减少，故A错误； B、弹簧的弹性势能先减少后增大，故B错误； C、小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误； D、水平台面光滑，且AO=OB，说明没有机械能转化为内能，小球和弹簧组成的整体机械能守恒，所以在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确． 9. 正常人体中水分约占体重的60%~70%。在冬天去北方旅游时，中学生小明随爸爸一起去泡温泉，在泡温泉过程中，体温升高了1℃。已知水的比热容为，则小明体内水分吸收的热量最接近于（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】中学生的质量约，体内水分约占体重的60%∼70%，取中间值估算 温度变化，则小明体内水分吸收的热量 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 10. 小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况，将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，下列说法正确的个数有（ ）个 ①加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量 ②油的比热容为 ③第2~3min内，油吸收的热量为 ④小华用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】 【详解】①用相同红外加热器加热，相同时间内物质吸收的热量相同，加热，水和油吸收的热量相等，故①错误； ②由图乙可知，水和油升高相同的温度 油（图线A）加热时间 ，水（图线B）加热时间 ，则 由 可知，质量相等时，吸热与比热容成正比，即，故②正确； ③第2~3min内加热时间，油吸收的热量 ，故③正确； ④图线均为A，说明相同时间内升高温度相同，即乘积相同，，，故④正确。 综上所述，正确的有②③④，共3个。 故选C。 11. “端午节”期间，小龙在家里学习时，闻到粽子的香味，这是________现象，温度越________（高/低），该现象越明显；煮粽子时，是通过________方式改变它的内能，将煮熟的粽子放到盘子里，过了一会儿发现粽子凉了，而煮粽子的水还烫手，这是因为水的________较大。 【答案】 ①. 扩散 ②. 高 ③. 热传递 ④. 比热容 【解析】 【详解】[1]闻到香味是因为粽子中的香气分子在永不停息地做无规则运动，并扩散到空气中被人闻到，这一过程属于扩散现象。 [2]分子的无规则运动与温度有关：温度越高，分子运动越剧烈，扩散速度越快，因此该现象（扩散）越明显。 [3]煮粽子时，热量从水传递到粽子，通过热传递改变内能。 [4]水的比热容较大，相同质量时，放出相同热量后温度变化较小，因此水降温慢，末温较高，仍烫手，粽子降温快，末温较低，即变凉了。 12. 为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以________（选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中推力做的总功为________J，斜面的机械效率为________%，小车在斜面上的摩擦力为________N。 【答案】 ①. 省力 ②. 1600 ③. 75 ④. 50 【解析】 【详解】[1]斜面是省力机械，沿斜面推物体可以省力，但不能省功。 [2]推力做的总功 [3]有用功 ，机械效率 [4]额外功 摩擦力 13. 在探究影响重力势能大小的因素的实验中，三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示，已知木块A、B、C的质量关系为，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示。 （1）实验时，是通过观察木桩陷入沙中的深度来比较___________（选填“木桩”或“木块”）的重力势能大小； （2）比较___________两个木块对木桩撞击的情形，可得出结论：当物体的质量相同时，高度越___________（选填“低”或“高”），物体的重力势能越大； （3）比较B和C两个木块对木桩撞击的情形，___________（选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与质量有关的初步结论，理由是___________； 【答案】（1）木块 （2） ①. A、B ②. 高 （3） ①. 不能 ②. B和C的释放高度不相同，没有控制物体下落的高度相同，不能得出物体的重力势能与高度有关的初步结论 【解析】 【小问1详解】 本实验的研究对象是木块的重力势能，我们无法直接观测重力势能的大小，因此通过木块撞击木桩后，木桩陷入沙坑的深度，间接反映木块重力势能的大小。 【小问2详解】 探究重力势能和高度的关系，根据控制变量法，需要控制物体质量相同、下落高度不同。已知，从图甲能看出B的释放高度比A更高，对应乙图中B撞击的木桩陷入更深，因此可得结论：质量相同时，物体高度越高，重力势能越大。 【小问3详解】 木块B、C的质量不同，所处高度也不同，根据控制变量法是不能得出物体的重力势能与质量有关的初步结论的。 14. 将50g某种固态物质放入加热功率恒定的装置中，对其加热至沸腾，温度随时间变化的关系如图所示，该物质在ab段加热过程中内能_______，固态与液态时升高相同温度吸收热量之比 ________，若该物质液态时的比热容为c＝2.4×103J/（kg•℃），其熔化过程吸收的热量为 _____________J。 【答案】 ①. 增大 ②. 1:2 ③. 3.15×103J 【解析】 【详解】[1]由图像可知，该物质在ab段是熔化过程，不断吸收热量，但内能增加。 [2]由题知，加热装置的功率恒定，固态时加热时间为4min，液态时加热时间为 吸收热量之比为 [3]该物质处于液态时，初温为50℃，吸收的热量 加热时间为8min，则1min吸收的热量为 在cd段，加热时间为 该过程吸收的热量 15. 如图甲，在罐子顶部和底部各开两个小洞，将小铁块用细绳固定在橡皮筋中部后穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞并用竹签固定，制成一个“魔罐”。将“魔罐”从图乙斜面上A点由静止释放，使其在粗糙的斜面与水平面之间往返运动，最终停在C点。 （1）“魔罐”从A运动至B过程中，橡皮筋的弹性势能变________，当橡皮筋的弹性势能最大时“魔罐”应位于C点的________侧（选填“左”或“右”）。 （2）假设没有空气阻力且水平面绝对光滑，罐子________（选填“会”或“不会”）一直运动下去。 （3）若要使罐子第一次返回斜面到更高的位置，可采取的措施是________。 【答案】（1） ①. 大 ②. 右 （2）不会 （3）提高罐子的初始高度 【解析】 【小问1详解】 [1]“魔罐”从A运动至B过程中，橡皮筋逐渐被拉伸，橡皮筋的弹性形变程度变大。根据弹性势能的影响因素，物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大，所以橡皮筋的弹性势能变大。 [2]“魔罐”在运动过程中，由于受到摩擦力的作用，机械能会逐渐变小，最终停止。当“魔罐”往回运动时，橡皮筋的弹性势能转化为动能，但因为有摩擦，“魔罐”不能回到原来的高度。当橡皮筋的弹性势能最大时，是“魔罐”在水平面上第一次运动到的最远点。 由于整个过程存在机械能损耗，“魔罐”每次在水平面上运动到的“最远点”逐渐变小，则第一次运动到的最远点应该在C点的右侧。 【小问2详解】 假设没有空气阻力且水平面绝对光滑，罐子滚上斜面时与斜面之间有摩擦力，小铁块与罐子之间也存在摩擦力，由于摩擦会使机械能转化为其它形式的能，使机械能减小，所以，罐子不会一直运动下去。 【小问3详解】 要使罐子第一次返回斜面到更高的位置，需要让“魔罐”初始具有更多的机械能，或者在运动过程中减少机械能的损耗。从初始能量的角度考虑，提高罐子的初始高度，转化为的弹性势能等能量也会更多，从而能让罐子返回斜面到更高的位置。所以可采取的措施是提高罐子的初始高度。 16. （1）如图所示，小明站在地面利用滑轮组提升重物G，请画出滑轮组的绕绳方法。 （2）如图为中午海边场景，请在图中虚线框低空气流处画箭头表示气流方向。 （3）从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，请你在图丙中画出排球在水泥地弹起后运动的轨迹。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图，小明站在地面上提升物体，因此拉力的方向向下，绕过滑轮组的绳子应从定滑轮绕出；滑轮组的绕法：从定滑轮挂钩开始，向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，最后从定滑轮绕出。 【小问2详解】 如图，中午陆地砂石的比热容小，升温快，地面空气受热上升，近地面形成低压区，海水比热容大升温慢，海面上方空气温度低，密度大，形成高压区；风从高压区吹向低压区，所以低空气流从海洋流向陆地。 【小问3详解】 排球下落与草地和水泥地碰撞的过程中都会有能量损失，所以每次弹起的高度均低于上一次下落的高度，由于草地比水泥地软，损失的机械能更多，故与草地碰撞反弹后的高度减少得多，与水泥地碰撞后高度下降得少。 17. 一壶体积为、温度为的水，加热到。已知，，。求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）接着再继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温是多少。 【答案】（1）2kg （2）4.2×105J （3）80℃ 【解析】 【小问1详解】 水的质量是 【小问2详解】 水吸收的热量为 【小问3详解】 接着再继续加热，若水又吸收了8.4×104J的热量，水的末温为 18. 用如图所示的滑轮组将重的物体匀速上提，所用拉力为，动滑轮重。求： （1）上升过程中所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）克服绳重和摩擦所做的额外功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 上升过程中所做的有用功为 【小问2详解】 由图可知，滑轮组有效绳子段数，则绳子自由端移动距离为 则总功为 则滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 额外功为 克服动滑轮重力做的额外功为 则克服绳重和摩擦所做的额外功为 19. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η/% 1 1.0 10 1.1 20 45.5 2 2.0 10 1.7 20 3 3.0 10 2.3 20 65.2 （1）实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计。 （2）第2次实验中，提升钩码所做的有用功为___________J．动滑轮的机械效率为___________%（结果保留一位小数）。 （3）分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加___________，动滑轮的机械效率变大。 （4）进一步分析表中数据可知：随着物重的增大，额外功___________（选填“变小”“不变”或“变大”），原因是___________。 （5）在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】（1） 匀速 （2） ①. 0.2 ②. 58.8 （3） 物重 （4） ①. 变大 ②. 当物重增大时，绳子与滑轮、滑轮轴处的压力变大，摩擦力变大，克服摩擦的额外功增加，总额外功随之变大 （5） 偏大 【解析】 【小问1详解】 实验中竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，系统处于平衡状态，弹簧测力计示数稳定，等于拉力大小，才能准确测出拉力。 【小问2详解】 有用功 总功 机械效率 【小问3详解】 由表中数据可知，同一动滑轮，物重越大，机械效率越高，故增加物重，动滑轮机械效率变大。 【小问4详解】 由计算得： 第1次额外功 第2次额外功 第3次额外功 故随着物重增大，额外功变大。 原因是当物重增大时，绳子与滑轮、滑轮轴处的压力变大，摩擦力变大，克服摩擦的额外功增加，总额外功随之变大。 【小问5详解】 钩码静止时，滑轮与轴、绳子之间不存在相对运动的滑动摩擦，测得的拉力会比运动时偏小，总功偏小，有用功不变，故测得的机械效率偏大。 20. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动到水平木板上后与木块碰撞。 （1）此实验研究的是___________（选填“小车”或“木块”）的动能，通过___________来反映动能的大小； （2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________的关系，生活中可以用该结论来说明汽车行驶在高速公路上不能___________（选填“超速”或“超载”）； （3）移去木块后，进行场景③和④实验时，小车滑行的距离不同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为，则___________（选填“>”、“=”或“<”）； （4）有同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面的同一高度由静止开始滚下，到达底部时的初速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图3所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球___________（选填“运动”或“静止”），就说明任意时刻两球的速度大小相等。 （5）小明同学尝试改用图4所示装置探究“物体动能大小与质量的关系”，设计了方案：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。该方法___________（选填“可行”或“不可行”），请说明你的判断依据：___________。 【答案】（1） ①. 小车 ②. 木块被推动移动的距离大小 （2） ①. 速度 ②. 超速 （3）< （4）静止 （5） ①. 不可行 ②. 将同一弹簧压缩相同程度后释放，弹簧的弹性势能相同，转化得到的小球动能相同，最终木块被推动的距离会相同，无法探究动能与质量的关系 【解析】 【小问1详解】 本实验的研究对象是从斜面滑下的小车，通过转换法，将不易直接测量的小车动能大小，转换为容易观测的木块被小车推动的距离，木块被推得越远，说明小车的动能越大。 【小问2详解】 场景①和②中是同一辆小车、质量相同，小车从斜面的不同高度释放，到达水平面时的速度不同，因此探究的是动能大小与速度的关系； 该结论说明质量相同时，速度越大动能越大，对应交通规则中汽车不能超速行驶。 【小问3详解】 场景③和④中，小车从斜面同一高度释放，到达水平面的初速度相同，场景④的小车上加了钩码，总质量更大，初始动能更大，小车在水平面上滑行时，克服摩擦力做功的大小等于小车初始的动能，因此场景③的小车初始动能更小，克服摩擦力做的功小于场景④的。 【小问4详解】 若任意时刻两球速度大小都相等，那么两球的相对位置不会发生变化，C球相对于A球就是静止的，由此可以验证两球到达斜面底部时速度大小相等。 【小问5详解】 略。 21. 小明在玩“水枪”玩具时，发现当“水枪”水平放置时，推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。“空中水平抛出物体的落地水平距离与哪些因素有关呢？”他提出了如下猜想： 猜想1：与空中水平抛出物体的初速度有关； 猜想2：与空中水平抛出物体离地面的高度有关；为验证猜想，小明和同学设计了如图所示的实验装置。 （1）为便于实验数据的采集，落地点的材料应选用___________（选填“光滑木板”“橡皮泥”或“毛巾”）； （2）让金属小球从斜槽上由静止释放，小球的___________能转化为___________能，实验中控制小球到达水平槽时速度的方法是___________，通过调节升降旋钮，可控制的猜想因素是___________； （3）下表是小明在实验中测得的数据： 实验序号 抛出点离地面的高度H/m 小球在斜槽上由静止释放时的高度h/m 落地点与抛出点的水平距离s/m 落地点与抛出点的水平距离的平方 1 0.5 0.1 0.45 0.2 2 0.5 0.2 0.6 0.4 3 0.5 0.3 0.78 0.6 4 1.0 0.1 0.63 0.4 5 1.0 0.2 0.89 0.8 6 1.0 0.3 1.10 1.2 分析实验序号___________的数据，可知猜想1是正确的； （4）小华猜想“空中水平抛出物体的质量越大，落地水平距离越大”。他选择了乒乓球和几个质量不同的金属小球，让它们均从斜槽的同一位置由静止释放，发现所有金属小球落地点的水平距离s几乎相同，但乒乓球落地点的水平距离s总是较小。你认为小华的猜想是___________的。（选填“正确”或“错误”） 【答案】（1）橡皮泥 （2） ①. 重力势 ②. 动 ③. 让小球从斜槽相同高度由静止释放 ④. 水平抛出的小球离地面的高度 （3）1、2、3（或4、5、6） （4）错误 【解析】 【小问1详解】 落地点的材料应该选择容易发生形变且现象明显的物质，能使落地点留下明显的痕迹，所以选择的是橡皮泥。 【小问2详解】 金属小球从斜槽上由静止释放，小球质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，小球的重力势能转化为动能；小球在斜槽上的高度越高，滑到底端时的速度越大；让小球从斜槽相同高度由静止释放可以控制小球到达水平面时的初速度相同；调节升降旋钮，可以调整物体离地面的高度，即可以控制水平抛出的小球离地面的高度。 【小问3详解】 猜想1认为，空中水平抛出物体的落地水平距离与空中水平抛出物体的初速度有关，所以要改变空中水平抛出物体的初速度，由表中数据可知，实验1、2、3或4、5、6中，抛出点离地面的高度相同，小球在斜槽上由静止释放时的高度逐渐变大，即空中水平抛出物体的初速度逐渐变大，落地点与抛出点的水平距离逐渐变大，故可知猜想1是正确的。 【小问4详解】 使用乒乓球和几个质量不同的金属小球，让它们均从斜槽的同一位置由静止释放，发现所有金属小球落地点的水平距离s几乎相同，说明落地水平距离与小球的质量无关，所以他的猜想是错误的；乒乓球质量较小，受到的空气阻力和重力相比较较大，对水平方向通过的距离影响较大，因此乒乓球落地点的水平距离s总是较小。 22. 阅读短文，回答问题： 跨学科实践——设计太阳能储能系统【任务要求】设计原理如图甲的储能系统，用来给用户供暖或供电。 【设计制作】 任务一：太阳能供暖储能系统。由集热、蓄热和供暖组成，工作过程如图乙。白天集热板接收太阳能，经热交换器使蓄水箱水温升高并供暖；集热板不供热时，蓄水箱与热交换器间阀门关闭。冬日晴天，满足用户全天取暖的同时，富余内能储于蓄水箱供夜间供热。 任务二：太阳能供电储能系统。如图丙是蓄水储能系统，白天自动阀门关闭，抽水机将水从低位水槽抽到高位水槽，到设定水位时抽水机停止工作；夜间自动阀门开启，水流推动发电机工作，将机械能转化为电能供用户使用。 （1）图甲中，A、B、C三处表示的时段分别是（ ） A. 白天、晚上、白天 B. 白天、白天、晚上 C. 晚上、晚上、白天 D. 晚上、白天、白天 （2）储能的方式很多，如蓄水箱储能、蓄电池储能等。蓄水箱中水内能的增加是通过___________方式实现的。 （3）同学们收集到某蓄水储能系统的数据如下表所示，不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为水的密度为] 太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量 若每天光照时间为10小时，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水将获得内能___________J；这些内能的一部分通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一部分则能使蓄水箱内的水温最终升高分析计算该蓄水箱中水的质量为___________kg。 （4）同学们在老师指导下按图丙制作了小型水力发电储能系统，该储能系统的设计要求是综合效率（输出能量与输入能量之比）达到70%；已知高位水槽距发电机3.6m，水槽中100kg水冲击发电机可发电此过程发电效率为___________%，实测抽水机的效率为80%，计算说明该储能系统___________（选填“是”或“否”）达到设计要求，请计算说明。 【答案】（1）A （2） 热传递 （3） ①. ②. （4） ①. 80 ②. 否 【解析】 【小问1详解】 白天有太阳能，可将能量输送到储能系统储存，也可直接供给用户端；夜间无太阳能，由储能系统向用户端供能。因此A为白天、B为晚上、C为白天，故选A。 【小问2详解】 集热板的热量通过热交换器转移给水，使水的内能增加，是通过热传递的方式实现的。 【小问3详解】 10小时集热板接收的太阳辐射能为 水获得的内能为 蓄水箱内的水用于升高水温的热量为 蓄水箱中水的质量为 【小问4详解】 水的重力势能为 发电效率为 设抽水机消耗的电能为，则水获得的重力势能，输出电能 综合效率，故该储能系统未达到设计要求。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $