2026-2027学年九年级物理上学期期中自编练习卷(江苏省南京市秦淮区适用)
2026-10-25
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内容正文:
九年级(上)期中物理自编练习卷
一、单选题:本大题共12小题,共24分。
1.下列工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳 B. 核桃夹 C. 食品夹 D. 瓶起子
2.下列估测的物理量中,基本符合实际情况的是( )
A. 一个中学生从一楼走上二楼做的功约为 B. 人骑自行车时的功率约为
C. 家用护眼台灯的工作电流约为 D. 人体的安全电压是
3.天工开物记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法错误的是( )
A. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递 B. 铁水放出热量,内能减小,温度不一定降低
C. 铁水温度降低,内能一定减小 D. 铁水在凝固的过程中,温度不变,内能也不变
4.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙:瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁:小明从不光滑的滑梯滑下时,自身的机械能增大
5.如图所示,人们借助辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将水桶从井中提出。借助辘轳汲水时,下列有关说法错误的是( )
A. 该辘轳是一个省力的轮轴
B. 汲水时克服水重做的功是有用功
C. 增大转动摇把的速度能增大做功的功率
D. 使用更轻的桶可以减小该装置提水的机械效率
6.在“探究纸锥下落的快慢”的活动中,将纸锥从高处释放,纸锥竖直下落时,受空气阻力的影响,先加速后匀速,下列说法正确的是( )
A. 纸锥的动能先增大后减小 B. 纸锥的重力势能先减小后不变
C. 纸锥的机械能一直减小 D. 纸锥的机械能保持不变
7.铁路系统实行电子检票,乘客进站需识别身份证和人脸,当“人”“证”一致两个开关均闭合时,识别电路被接通,闸门自动打开。以下电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,开关闭合,两个灯均正常发光,电流表的示数为,电流表的示数为,电压表的示数为下列判断错误的是( )
A. 灯和并联 B. 灯的电流为 C. 灯的电流为 D. 电源电压为
9.在如图所示的电路中,闭合开关后,小灯泡、都不发光。用导线检测电路故障,把导线接在小灯泡的两端,小灯泡、都不发光;把导线接在小灯泡的两端,小灯泡发光,则故障原因可能是( )
A. 断路 B. 短路 C. 断路 D. 短路
10.如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 电压表、电流表的示数不变,灯泡的亮度不变
B. 电压表、电流表的示数不变,灯泡的亮度变暗
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大,灯泡的亮度不变
D. 电压表、电流表的示数变大,灯泡的亮度不变
11.如图所示,工人把重为带轮子的箱子推到平台高处,、、分别是箱子在三段路面的起点,箱子经过、、路段时均做匀速直线运动,且所受推力方向与所在路面平行。下表记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据。已知:,,,,忽略箱子体积。下列说法正确的是( )
路段
推力
时间
A. 工人推力在段做功
B. 工人推力在段与段做功的功率之比为:
C. 工人推箱子在段做功过程的机械效率为
D. 箱子在段运动时所受摩擦力为
12.如图所示,在“”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压。闭合开关,为使与串联,以下做法正确的是( )
A. 为电流表,为电压表,为电流表 B. 为电压表,为电压表,为电流表
C. 为电流表,为电流表,为电压表 D. 为电流表,为电流表,为电流表
二、填空题:本大题共7小题,共26分。
13.科技实践小组的同学们自制了一些玩具小车。
图甲是小静设计的利用重物下落驱动的小车,顶部定滑轮的作用是 ,该小车主要是利用 能转化为动能;
图乙是小磊设计的弹力小车,向后拉动车轮,橡皮筋被卷紧,松开车轮后,橡皮筋牵动齿轮带动车轮转动使小车前进,该小车主要是利用 能转化为动能;
图丙是小兵设计的气球动力小车,球内气体从吸管向后喷出,小车向前运动,等小车停下来后小兵发现气球皮的温度和原来相比 选填“变高”、“变低”或“没有变化”,此过程发生的能量转化与四冲程汽油机的 冲程的能量转化一致;
图丁是小华设计的盐水动力小车,主要由盐水电池和一个小电动机组装而成。如图戊,他测量的盐水电池的电压为 ,铜片为电池的 极。盐水电池给小车供电时, 能转化为电能。
14.图甲所示是一种辘轳,是古代农业生产汲水装置,沿用至今,图乙是其结构示意图,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。图丙所示是农民捣谷用的“舂”,图丁是其结构示意图。为碓杆,为支点,长,长,处连接着碓头,脚踏碓杆的处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。
图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它按照 选填“省力”或“费力”杠杆来设计的。
设大轮与小轮的半径比为:,水桶的总质量为,则水桶受到的总重力为 。若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在点最小的力应为 。不计井绳的粗细和自重,取
舂相当于简单机械中的 选填“省力”或“费力”杠杆。
图丁中,若碓头的重力为,每踩一次碓头上升的高度为,则每踩一次克服碓头重力做功是 。若将处踩下次,舂的机械效率为,则人做功的功率是 。
15.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是 图。
16.我国新能源汽车发展迅猛,受到广大消费者的青睐,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加。
图中所示的一排充电桩之间是 联的。
在给汽车电池充电时,需要使用横截面积很大的特制线材,这可以 选填“增大”或“减小”导线的电阻。
在给汽车电池充电时,汽车电池相当于 选填“电源”或“用电器”。
17.某餐馆用智能机器人如图所示替代人工送菜该机器人用时间在水平路面上运行将菜送到客人桌前;若机器人和菜总质量为,工作时牵引力恒为,完成本次送菜,牵引力做功 ,牵引力做功的功率为 ,机器人所受重力做功 J.
18.小兵利用图示装置测算酒精的热值。烧杯中水的初温为,质量为,点燃酒精,当水温升高到时,立即熄灭火焰。该过程中水吸收的热量为 。已知燃烧消耗酒精的质量为,则酒精燃烧放出的热量为 ,该装置加热效率为 。
19.如图所示的电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图所示,则两端的电压为 ,两端的电压为 。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
20.
画出图中的动力和阻力臂。
21.根据要求作图:
如图甲,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
22.如图所示电路,在“”内填上最合适的电表电流表或电压表,使两灯在闭合开关后,都能正常发光。
四、实验探究题:本大题共6小题,共31分。
23.
图甲为“探究二力平衡条件”的实验装置。
实验时,把小车放在较为 选填“光滑”或“粗糙”的水平桌面上。在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够 的特点,并通过调整砝码的质量来改变和的大小;
使两盘中砝码的质量 选填“相等”或“不相等”,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放开手,观察到小车发生转动,说明作用在同一小车上的彼此平衡的两个力一定作用在 上;
为了探究动力、动力臂、阻力和阻力臂这个量满足怎样的关系时杠杆平衡,小明利用轻质细杆杆上相邻刻度线之间的距离相等和质量相等的钩码等器材进行实验。
如图乙所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 侧调节选填“左”或“右”,使杠杆在水平位置平衡,便于测量 ;
如图丙所示,杠杆在水平位置平衡后,在杠杆上的点悬挂了个钩码,为使杠杆在此位置保持平衡,可以在 点悬挂一个钩码;选填“”或“”
如图丁所示是小明利用核桃夹开核桃的情形,核桃夹属于 杠杆选填“省力”、“费力”或“等臂”。
24.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率。
实验时,竖直向上 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升。实验数据如下表。
第次实验时,测得动滑轮的机械效率约为 。
分析表中数据可知:对于同一动滑轮,所提升钩码的重力越大,机械效率 ;
序号
动滑轮重
钩码重力
钩码上升
高度
绳的拉力
绳端移动
距离
机械效率
比较实验 填序号的数据可知:提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力越大,其机械效率 。越高越低不变
比较两次实验数据,能否说明动滑轮的机械效率与动滑轮重及钩码重无关? ,为什么? 。
25.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,根据生活经验,
猜想:动能大小可能与物体质量有关;
猜想、动能大小可能与物体运动的速度有关。
于是小欣同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
要探究动能大小与物体质量的关系,应保证铁球到达水平面的 相同。
选用甲、丙两次实验可以得出的结论是:物体质量相同时, ;
三次实验中,碰撞前动能最小的是图 选填“甲”、“乙”或“丙”中的小球,原因是 ;
小欣实验后又想测一下小球在斜面滚下时的平均速度,她测平均速度的原理是: ,但在实验时发现小球滚动太快,于是她在斜面上铺上毛巾,这是通过 的方法增大摩擦力,从而减慢小球滚动的速度,便于测量时间。
26.小王同学组装了如图所示装置来探究不同物质的比热容和不同燃料的热值,甲、乙、丙三图的装置完全相同,烧杯内液体的初温与质量相同,燃料的质量相同,假设燃料都完全燃烧且不考虑热量损失。
实验中要比较不同物质的比热容时,还需要添加的测量工具是 。
比较不同物质的比热容,使、两种液体升高相同的温度,发现液体需要加热更长的时间,说明液体的吸热本领比较 选填“强”或“弱”。
比较不同燃料的热值,需要等待燃料燃烧相同的 选填“时间”或“质量”,然后通过比较 选填“加热时间”或“升高温度”来判断两种燃料的热值大小。
27.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”,实验小组的同学利用如图所示的装置进行探究。
实验时,每次都要让小车从斜面上的相同位置由静止开始自由下滑,目的是 。
分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力:实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段选填“”、“”或“”。
由于受到阻力作用,小车在水平面上做减速运动,运动到点时速度为。若此时所受外力突然消失,小车到达点速度为,则两者的大小关系是 。
从能量转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 。
A.在毛巾上更多
B.在棉布上更多
C.在木板上更多
D.三次一样多
28.利用节干电池组成的电源,两个灯泡,开关、电流表、电压表和导线若干,探究电路中电流、电压规律。
连接电路如图甲,探究并联电路的电流规律:
闭合开关,发现亮,不亮,电流表有示数,其原因可能是 。
排除电路故障后进行实验,测得通过的电流,通过的电流,则测量干路电流时,应当选择电流表的量程 。
如图乙,探究串联电路中电压的规律。
请在图乙中用笔画线代替导线将电路补充完整。
实验中换用不同小灯泡进行多次实验并记录数据如表。由此可得出串联电路中电压的规律为:串联电路两端的总电压等于______。
次数
两端电压
两端电压
、两端电压
忽略电路连接造成的误差,第______次实验采用的是个规格完全相同的灯泡。
小宇请教物理教师“为什么晚上烧水时,插入电水壶的插头后,厨房里的灯突然变暗呢?”物理教师递给小明几个小灯泡让他自己并联在两端图乙中未画,小明发现,并联的小灯泡越多,电压表的示数越大。思考家庭电路,导线也是有电阻的,当用电器电功率过大时,干路电流变大,导线分得的电压______选填“变大”、“不变”或“变小”,所以厨房的灯突然变暗。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
29.如图所示,用滑轮组提升所受重力为的物体,滑轮组绳子自由端在拉力作用下竖直匀速移动了,同时物体被竖直匀速提升了,用时,滑轮组的额外功是不计绳子重和摩擦。求:
提升物体做的有用功
拉力的功率
滑轮组的机械效率
30.“鲲龙”是我国自主研制的世界上最大的水陆两用飞机,可以在陆地和水面上起降,如图所示。“鲲龙”;配备台涡轮螺旋桨发动机,具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务能力。其部分参数如下表。某次执行任务时以最大起飞质量起飞取,
全长
最大巡航速度
最大航程
空中滞留
最大载水量
最大起飞质量
当它静止在水平地面时与地面的接触面积为,求飞机对地面的压强;
当它静止在水面时飞机底部最大浸入深度为,求该部位一个面积为的部件受到的水的压力;
若“鲲龙”匀速水平飞行路程,发动机燃料完全燃烧释放的总能量为,飞行时效率为,求飞机飞行过程中发动机的牵引力。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
2.【答案】
【解析】解:、中学生质量约,体重约,一层楼高约,上楼克服重力做功,比大很多,故A错误;
B、人骑自行车时的功率通常为几十瓦,基本符合实际情况,故B正确;
C、护眼台灯功率约,在电路中的电流,远小于,故C错误;
D、人体安全电压为不高于,是家庭电路电压,不是人体安全电压,故D错误。
故选:。
A.根据生活经验估测中学生的体重和一层楼的高度,利用功的公式估算上楼所做的功,再与选项所给数值对比;
B.根据生活经验估测人骑自行车时的牵引力与行驶路程或克服阻力做的功与所用时间,利用功率公式估算骑行时的功率,再与选项所给数值对比;
C.根据生活经验估测家用护眼台灯的电功率和家庭电路电压,利用电功率公式的变形估算台灯的工作电流,再与选项所给数值对比;
D.根据对人体安全电压的规定和家庭电路电压的常识,判断选项所给数值与人体安全电压的关系。
本题为常见物理量的估测选择题,考查功、功率、电流和电压的实际大小,易错点是缺乏生活经验导致对各物理量数量级判断错误。
3.【答案】
【解析】A.根据热传递的方向可知,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A正确,不符合题意;
B.铁是晶体,放出热量,内能一定减小,但温度不一定降低,比如凝固过程中,铁水放出热量,内能减小,温度不变,故B正确,不符合题意;
C.物体的内能与质量和温度有关,同一物体质量不变,温度降低,内能一定减小,故C正确,不符合题意;
D.铁水在凝固的过程中,放出热量,内能减小,温度不变,故D错误,符合题意。
故选D。
4.【答案】
【解析】解:、图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,空气的内能增加,故A错误;
B、图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对塞子做功,空气的内能减小,故B错误;
C、图丙,试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,故C正确;
D、图丁,小明从不光滑的滑梯滑下时,机械能转化为内能,自身的机械能减少,故D错误。
故选:。
当对物体做功时,其他形式能转化为物体的内能,物体的内能增大;当物体对外做功时,物体的内能转化为其他形式能,物体的内能减小;
在热传递的过程中,低温物体吸收热量,内能增加,高温物体放出热量,内能会减小,热传递是改变物体内能的方法之一。
本题考查做功改变物体的内能,根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题。
5.【答案】
【解析】解:、辘轳是一个轮轴,在使用时轮半径大于轴半径,可以省力,故A正确;
B.使用该机械是为了提水。因此对水做的功才是有用功,对桶做的功是额外功,故B正确。
C.动力大小不变,增大转动摇把的速度,根据可知,可以增大做功的功率,故C正确。
D.提水时,使用更轻的桶可以减小所做的额外功,提高机械效率,故D错误。
故选:。
像水龙头这样,轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴,在轮上用力带动轴运动时省力;在轴上用力带动轮运动时费力。
有用功是为达到目的而做的功。使用该机械的目的是提水,对水做的功才是有用功。
根据分析功率的大小变化。
提高机械效率,可以增加提升的物重,可以减小机械自重,还可以减小摩擦。
此题理论联系实际,考查学生把物理知识用于生活实际的能力。从物理走向生活。简单而实用。
6.【答案】
【解析】解:根据题意可知,纸锥质量不变,下落速度先增大后不变,故动能先增大后不变,故A错误;
B.根据题意可知,纸锥质量不变,下落高度持续减小,故重力势能一直减小,故B错误;
纸锥下落过程中始终受空气阻力,克服阻力做功,机械能持续转化为其他形式的能,故机械能一直减小,故C正确,D错误。
故选:。
A.动能与物体的质量和速度有关;
B.重力势能与物体的质量和高度有关;
根据机械能和内能的转化分析。
本题考查动能、重力势能和机械能的大小变化,解题的关键是掌握它们的影响因素。
7.【答案】
【解析】解:根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故B正确。
故选:。
根据题意分析两个开关的连接方式,从而得出正确的电路图。
本题考查根据要求设计电路,逐一对每个电路进行分析,找出与题中条件相符合的电路图即可。
8.【答案】
9.【答案】
【解析】解:由图可知,与串联,闭合开关后两灯都不发光,说明电路存在断路或多处短路故障。
若断路,当导线接在两端时,电路会被接通,不发光,会发光,故A不符合题意;
若短路,原电路是通路,有电流通过,闭合开关后会发光;
若短路,原电路是通路,闭合开关后有电流通过,会发光,故BD不符合题意。
若断路,闭合开关后两灯都不发光;导线接在两端时,仍然断路,电路无电流,两灯都不发光,导线接在两端时,断路的被导线接通,电路形成通路,有电流通过因此发光,故C符合题意。
故选:。
两灯串联;两灯都不亮,可能是两灯都短路,或一个灯泡断路,或两个灯泡都断路,根据导线连接情况和灯泡发光情况判定故障。
本题考查电路故障分析,属于电学重点题型,要求学生理解并掌握。
10.【答案】
【解析】略
11.【答案】
【解析】解:、由图可知,斜面的夹角为,故CF,因,且,则工人推力在段做的功为:
,故A错误;
B、由表中数据可知,工人推力在段做的功为:
,
由可知,工人推力在段与段做功的功率之比为:
,故B错误;
C、工人推箱子在段做的有用功为:
,
工人推箱子在段做的总功为:
,
工人推箱子在段做功过程的机械效率为:
,故C错误;
D、克服摩擦力做的额外功为:
,
则箱子在段运动时所受摩擦力为:
,故D正确。
故选:。
根据数学关系求出的长度,因,利用结合表中数据求出工人推力在段做的功;
根据结合表中数据求出工人推力在段做的功,利用求出工人推力在段与段做功的功率之比;
根据求出推力做的有用功,利用求出推力做的总功,根据求出工人推箱子在段做功过程的机械效率;
根据求出克服摩擦力做的额外功,利用求出箱子在段运动时所受障擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算,明确有用功、总功、额外功的含义是关键。
12.【答案】
【解析】根据题意,和串联,先画出电流路径如解析图甲中蓝线部分,然后根据电表在电路中的连接方式判断电表类型如解析图乙。
13.【答案】改变力的方向
重力势
弹性势
变低
做功
正
化学
【解析】解:利用重物下落驱动的小车,重力方向竖直向下,小车受力水平运动,定滑轮的作用是改变力的方向;
利用重物下落驱动的小车,重物的重力势能转化为小车的动能;
小磊设计的弹力小车,向后拉动车轮,橡皮筋被卷紧,橡皮筋的弹性势能增大;橡皮筋牵动齿轮带动车轮转动使小车前进,弹性势能转化为动能;
球内气体从吸管向后喷出,小车向前运动,内能转化为机械能,内能减小温度降低,等小车停下来后小兵发现气球皮的温度和原来相比变低;
四冲程汽油机做功冲程将内能转化为机械能,因此此过程发生的能量转化与四冲程汽油机做功冲程的能量转化一致;
电压表的量程为,分度值为,电压表的示数为;
电流由电压表的正接线流入时,电压表指针向右正向偏转,则盐水电池铜片的正负极;
盐水电池供电时,将盐水的化学能转化为电能。
故答案为:改变力的方向;重力势;弹性势;变低;做功;;正;化学。
定滑轮的作用是改变力的方向;利用重物下落驱动的小车,重力势能转化为动能;
橡皮筋牵动齿轮带动车轮转动使小车前进,弹性势能转化为动能;
球内气体从吸管向后喷出,小车向前运动,内能转化为机械能,内能减小温度降低;四冲程汽油机做功冲程将内能转化为机械能;
根据电压表的量程和分度值读出电压值;电压表指针向右正向偏转,则电流由电压表的正接线流入,可判断出铜片的正负极;盐水电池供电时,化学能转化为电能。
本题考查定滑轮改变力的方向、能量转化、电压表的读数,难度适中。
14.【答案】省力
费力
【解析】解:辘轳的动力臂为大轮半径,阻力臂为小轮半径,动力臂大于阻力臂,由此可知,辘轳提水时为省力杠杆。
水桶受到的总重力为,
当作用在点的力的力臂等于大轮半径时,力最小,根据轮轴平衡条件,
代入得。
舂的支点为,动力臂为,阻力臂为,动力臂小于阻力臂,由此可知,舂相当于简单机械中的费力杠杆。
每踩一次克服碓头重力做功为,
内做的有用功为,
人做的总功为,
人做功的功率为。
故答案为:省力;
;;
费力;
;。
比较辘轳动力臂与阻力臂的大小关系,再根据杠杆分类标准判断其属于哪种杠杆。
先利用重力公式计算水桶受到的总重力,再根据杠杆平衡条件结合大轮与小轮的半径比例关系,分析使辘轳静止时作用在点的最小力对应的最大动力臂,最后列式求解该最小力。
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂;省力杠杆:动力臂大于阻力臂;费力杠杆:动力臂小于阻力臂;
已知碓头的重力和每踩一次碓头上升的高度,根据计算每踩一次克服碓头重力做的有用功;求出内做的有用功,已知机械效率,根据计算人做的总功;根据计算人做功的功率。
本题围绕轮轴与杠杆原理在生活中的应用展开,考查杠杆类型的判断、最小力计算、有用功的计算、杠杆机械效率公式的应用;易错点在于力臂关系与半径比对应。
15.【答案】甲
丁
【解析】【分析】
解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能;
改变物体内能的方式有热传递和做功两种.做功改变物体内能的实质是能量的转化,具体来说是内能和机械能的相互转化.对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体的内能减少,温度降低.
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法,是一道比较简单的实验题,掌握热机的工作原理,学会变通.
【解答】
甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
乙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;
丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程;
丁图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程将内能转化为机械能;
由以上分析不难看出:压缩冲程是机械能转化成内能,与此原理相同的是甲图所示的演示实验; 汽油机利用内能来做功的冲程是丁图.
故答案为:甲;丁.
16.【答案】并
减小
用电器
【解析】解:并联电路的各个用电器互不影响;串联电路的各个用电器互相影响。充电桩工作时互不影响,能够独立工作,充电桩之间是并联的。
导体的电阻与横截面积有关,在材料、长度、温度相同时,横截面积越大,电阻越小,故使用横截面积很大的特制线材可以减小导线的电阻。
给汽车电池充电时,汽车电池消耗电能,相当于用电器。
故答案为:并;
减小;
用电器。
并联电路的各个用电器互不影响;串联电路的各个用电器互相影响。
导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。
电池充电时相当于用电器。
本题考查的是串并联电路的特点;知道电路的组成和影响电阻大小的因素。
17.【答案】
18.【答案】
【解析】解:水吸收的热量为;
酒精完全燃烧放出的热量为;
该装置加热效率为。
故答案为:;;。
知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;知道酒精的质量和酒精的热值,利用燃料完全燃烧放出的热量公式求酒精完全燃烧放出的热量;给水加热的效率等于水吸收的热量与酒精完全燃烧放出的热量的比值。
本题考查水吸收热量、燃料完全燃烧放出热量和效率的计算,常见题目。
19.【答案】
【解析】解:由图可知,电阻与串联,电压表测两电阻串联电压,即电源电压,电压表测电阻两端电压,根据串联电路的电压特点可知:电压表示数应大于电压表示数,而两电压表指针位置相同,则电压表量程是,分度值是,电压表示数;电压表量程是,分度值是,电压表示数;
则电阻的电压,
根据串联电路的电压特点可知:电阻的电压。
故答案为:;。
由图可知,电阻与串联,电压表测两电阻串联电压,即电源电压,电压表测电阻两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出两电阻两端的电压。
本题考查了求出电阻两端的电压,分析清楚电路结构、掌握电压表的读数方法是正确解题的关键,本题的难点是确定两个电压表的量程。
20.【答案】【小题】
力臂是支点到力的作用线的距离,因此反向延长的作用线,由支点向的作用线作垂线即为阻力臂,垂直于动力臂作垂线,与杠杆的交点即为动力的作用点,由此做出动力,如图所示:
21.【答案】【小题】
【解析】解:向下拉绳将重物提升,从绳子的自由端绕过定滑轮,再绕过动滑轮,最后挂在定滑轮的下挂钩上,如下图所示:
22.【答案】如图
23.【答案】【小题】
光滑
改变力的方向
相等
同一直线
【小题】
左
力臂大小
省力
【解析】解:为尽量减小摩擦力对实验的影响,应把小车放在光滑的水平面上;
实验过程中,可以通过改变砝码的质量改变两个拉力的大小,其中利用定滑轮的好处是可以改变力的方向;
保持两盘砝码的质量相等,将小车在水平桌面上转动一个小角度,此时作用在小车的两个拉力不在同一直线上,这时松手后小车会发生转动。当小车重新恢复到原来的静止状态时,此时二力平衡,则它们作用在同一直线上;
由图甲可知,杠杆的左端上翘,所以平衡螺母向上翘的左端移动;
杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小;
将杠杆调节在水平位置平衡后,如图乙所示,在杠杆上的点悬挂了个钩码,点的钩码对杠杆的拉力使杠杆产生逆时针转动的效果,为使杠杆在水平位置平衡,可以在点悬挂钩码,点的钩码对杠杆的拉力使杠杆产生顺时针转动的效果,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
当用力摁住点夹核桃时,杠杆围绕点转动,故A为支点;由于动力臂大于阻力臂,此时核桃夹可看作为省力杠杆。
故答案为:光滑;改变力的方向;相等;同一直线;左;力臂大小;;省力。
探究二力平衡条件时,表面越光滑,摩擦力越小,实验可以减小摩擦力对实验的影响;
滚动摩擦力远小于滑动摩擦力,定滑轮可以改变力的方向;
砝码质量相等时,重力相等,即对小车的拉力相等;扭动一个角度后,小车受到的两个拉力不在同一直线上,小车的运动状态改变,据此分析二力的关系;
调节平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;
调节杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接读出力臂的大小;
根据杠杆平衡条件进行判断;
杠杆可以绕其转动的点为支点;根据动力臂与阻力臂大小关系确定杠杆类型。
本题考查了探究二力平衡实验中选择实验器材需要注意问题以及探究杠杆平衡条件的实验,关键是将实验操作要求及结论记忆清楚,仔细分析即可。
24.【答案】【小题】
匀速
【小题】
【小题】
越高
越低
【小题】
不能
动滑轮重力和提升的物体重力都不同
【解析】解:
在测量作用在绳端的拉力时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升;
第次实验中,动滑轮的机械效率约为:;
比较两次实验可知,动滑轮的重力相同,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将增大;
比较两次实验可知,提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将减小;
比较两次实验数据可知,动滑轮重力和提升的物体重力都不同,不能说明动滑轮的机械效率与动滑轮重及钩码重无关。
故答案为:匀速;;越高;;越低;不能;动滑轮重力和提升的物体重力都不同。
实验过程中,应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;
根据求出第次实验的机械效率;
比较实验数据得出结论;比较实验实验数据得出结论;
机械效率的计算公式,根据影响有用功、额外功的因素进行分析:所以被提升的物体重力、动滑轮的重力及绳重、摩擦力等都可影响滑轮组的机械效率。
本题研究滑轮组的机械效率,考查注意事项、机械效率计算、数据分析、影响机械效率大小的因素。
25.【答案】【小题】
速度
【小题】
速度越大,动能越大
【小题】
丙
纸盒被推动的距离最小
【小题】
增大接触面的粗糙程度
【解析】解:
要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,保证铁球达到水平面的速度相同;
由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲到达斜面底端时的速度较大,甲将纸盒推动得更远,说明甲的动能更大,由此可得:质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;
三次实验中,是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法,丙图中纸盒被推动的距离最小,故碰撞前动能最小;
测量速度的原理是:;实验时发现小球滚动太快,于是她在斜面上铺上毛巾,小球的压力不变,这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而减慢小球滚动的速度,便于测量时间。
故答案为:速度;速度越大,动能越大;丙;纸盒被推动的距离最小;;增大接触面的粗糙程度。
要探究动能大小与物体质量的关系,需保持物体的速度相同,则需使小球从同一斜面的同一高度由静止开始运动;
分析图甲、丙所示两次实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;
动能的大小与物体的质量和速度有关;掌握转换法在实验中的应用,通过对纸盒做功的多少,来体现小球动能的大小;
测量速度的原理是;影响滑动摩擦力大小的因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度。
本题考查了探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验,实验应用了转换法和控制变量法,掌握转换法与控制变量法的应用、分析图示实验即可正确解题。
26.【答案】【小题】
秒表;
【小题】
强;
【小题】
质量
升高温度
【解析】实验中要比较不同物质的比热容时,要记录时间,需要的测量工具是秒表;
比较不同物质的比热容,使、两种液体升高相同的温度,发现液体需要加热更长的时间,说明液体的吸热本领比较强;
实验过程中应该控制燃料燃烧的质量相同,所以应该在燃料燃尽之后或燃烧相同的质量去比较液体升高的温度。
故答案为:秒表;强;质量;升高温度。
比较不同物质的比热容,应使用相同的热源,控制不同液体相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力;
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,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的种方法:
使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强
使相同质量的不同物质收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据,得出不同燃料放出热量的多少,据此分析。
本题将比较不同物质的吸热能力和比较不同燃料的热值两实验对比,考查两实验相同和不同点及控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及对实验方案的改进,为热学中的重要实验。
27.【答案】【小题】
使小车每次进入水平部分时速度大小相等
【小题】
水平面粗糙程度
【小题】
【小题】
【解析】解:每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,是为了使小车每次进入水平部分时速度大小相等,这是控制变量法的要求;
要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变小车运动时所受阻力的大小,这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的;实验中,应让小车在不同的水平面上滑动,所以应将毛巾、棉布平整地铺在段;
当小车运动到点时速度为,若此时小车所受外力突然消失,小车将做匀速直线运动,小车到达点速度为与 大小相等;
从能量转化的角度看,小车从同一高度静止滑下,重力势能相同,到最终水平面上静止,动能都为零,小车在水平面上克服阻力所做的功,将机械能全部转化为内能,故小车在水平面上克服阻力所做的功三次一样多。
故答案为:使小车每次进入水平部分时速度大小相等;水平面粗糙程度;;;。
实验中,根据控制变量法的要求,应控制小车到达水平面时具有相同的速度;
实验中,我们要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变接触面的阻力大小,即选用表面粗糙程度不同的接触面;本实验探究小车在粗糙程度不同的水平面上受到的阻力对物体运动的影响,通过观察图中小车运动的距离,便可得出结论;
由于受到阻力的作用,小车在水平面上做减速运动;一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动;
小车从同一高度静止滑下,重力势能相同,到最终水平面上静止,动能都为零,据此分析。
本题考查的是阻力对物体运动的影响实验,该实验采用了控制变量法、转换法和推理法,同时体会如何从实验中得出结论,以及合理的推理得出物理规律的思想,这是理解牛顿第一定律的基础。
28.【答案】【小题】
断路;
【小题】
探究串联电路中电压的规律实验中,两灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,如图所示:
由表中数据可知,第一次实验时可得
第二次实验时可得
第三次实验时可得
因此可以得出串联电路中电压的规律为:串联电路两端的总电压等于各部分电压之和,即。
个规格完全相同的灯泡串联电路中,根据串联分压原理可知,两个灯泡两端电压相等,由表中数据可知,第次实验采用的是个规格完全相同的灯泡。
家庭电路中,当用电器电功率过大时,由得,在电源电压一定时,干路电流变大;导线是有电阻的,由得,在导线电阻一定时,电流变大,导线分得的电压变大,则灯两端电压变小,由得,灯的实际功率变小,所以厨房的灯突然变暗。
【解析】两个灯并联,两灯之间互不影响,电流表测电流,闭合开关后,亮,电流表有示数,支路是通路,不亮,说明支路可能断路,即可判断灯泡出现断路。由图可知,两灯并联,电流表测的电流;因通过的电流,通过的电流,故图甲中电流表的示数是,根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,即
故测量干路电流时,应当选择电流表的量程为。
探究串联电路中电压的规律实验中,两灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,如图所示:
由表中数据可知,第一次实验时可得
第二次实验时可得
第三次实验时可得
因此可以得出串联电路中电压的规律为:串联电路两端的总电压等于各部分电压之和,即。
个规格完全相同的灯泡串联电路中,根据串联分压原理可知,两个灯泡两端电压相等,由表中数据可知,第次实验采用的是个规格完全相同的灯泡。
家庭电路中,当用电器电功率过大时,由得,在电源电压一定时,干路电流变大;导线是有电阻的,由得,在导线电阻一定时,电流变大,导线分得的电压变大,则灯两端电压变小,由得,灯的实际功率变小,所以厨房的灯突然变暗。
故答案为:断路;;
;各部分电压之和;;变大。
由图可知,两个灯并联,亮,支路是通路,不亮,说明支路可能断路,据此分析。根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,判断干路电流大小,据此选择电流表量程。
探究串联电路中电压的规律实验中,两灯泡串联,电压表测灯泡两端电压,据此连接实物图。串联电路两端的总电压等于各部分电压之和,即。
根据串联分压原理可知,规格完全相同的两个灯泡两端电压相等,据此分析。家庭电路中,当用电器电功率过大时,由得,干路电流变大;由得,在导线电阻一定时,电流变大,导线分得的电压变大,根据串联分压原理分析得出厨房的灯突然变暗。
本题究电路中电流、电压规律实验,掌握串并联电路电流和电压特点是关键。
29.【答案】【小题】物体被提高了,由于动滑轮随物体一起运动,动滑轮提升的高度也是,提升物体做的有用功:
【小题】拉力做的总功:,
拉力的功率:
【小题】滑轮组的机械效率:
【解析】解:物体被提高了,由于动滑轮随物体一起运动,动滑轮提升的高度也是,提升物体做的有用功:;
拉力做的总功:,
拉力的功率:;
滑轮组的机械效率:。
答:提升物体做的有用功为;
拉力的功率为;
滑轮组的机械效率为。
利用求提升物体做的有用功;
拉力做的总功等于有用功加上额外功,又知道做功时间,利用求拉力的功率;
滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算。
30.【答案】【小题】解:最大起飞质量
飞机静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即压力为
则压强为
【小题】深度为水的压强,
受力面积,
压力。
【小题】牵引力做的有用功,
飞行路程,
由得。
【解析】解:最大起飞质量
飞机静止在水平地面,对地面的压力等于自身重力,即压力为
则压强为
深度为水的压强,
受力面积,
压力。
牵引力做的有用功,
飞行路程,
由得。
答:飞机对地面的压强为;
该部位一个面积为的部件受到的水的压力为;
飞机飞行过程中发动机的牵引力为。
根据题意可知,飞机静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力。结合重力公式求出飞机对地面的压力,根据压强公式可求出飞机对地面的压强;
根据液体压强公式求出该深度处的压强,根据压强公式求出该部件受到的水的压力;
根据可求出发动机牵引力做的有用功,飞机匀速水平飞行,根据功的公式求出发动机的牵引力。
本题考查了重力公式、压强公式、液体压强公式、功的计算公式、热机效率公式等,灵活运用公式是解答此题的关键。
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