内容正文:
2026-2027 学年九年级上学期物理(沪粤版)期中自编模拟卷(江西)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版2024: 九年级上册第11~13章。
1、 填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭成功发射。火箭在推力作用下加速升空,此过程火箭动能 (选填“增加”、“不变”或“变小”),机械能 (选填“增加”、“不变”或‘变小”)。
2.汽油机是热机中的一种,如图所示,是汽油机的 冲程仔细观察发现汽油机上有“1800r/min”字样,则它正常工作时,1秒钟对外做功 次。
3.如图所示,当开关s1闭合、s2断开时,若电流表A的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,灯泡L2 (选填“发光”或“不发光”)。
4.湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
5.用酒精灯给物体加热,这是通过 方式改变物体内能的。0.5kg酒精完全燃烧后放出热量的被质量为、初温为的水吸收,可使水温升高到 。,。
6.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,则A带 电。再用手拿带绝缘柄的铜棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,金属棒中的瞬间电流方向是 (选填“A到B”或“B到A”)。
7.“环保,节能”是当今倡导的主题,太阳能热水器已走进千家万户,现在使用太阳能热水器使的水由升高到时,水所吸收的热量为 ,若这些热量由焦煤完全燃烧提供,且不计热损失,则至少需要 kg焦煤。(;)
8.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图中的图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为 A和 A。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9.如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为9V B.电压表V1的示数为1.8V
C.灯泡L2两端的电压为7.2V D.灯泡L1两端的电压为7.2V
10.如图所示为酒店收银台的呼叫服务电路图,灯亮表示客户需要卫生保洁服务,电铃响表示客户需要餐饮服务。图中不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.将质量和初温均相同的煤油和水分别倒入两个完全相同的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间后,试管中的煤油和水从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2,温度升高分别为Δt1、Δt2,则下列关系正确的是( )()
A.Q2=2Q1,Δt1=Δt2 B.Q1=2Q2,Δt1=Δt2
C.Q2=2Q1,Δt1<Δt2 D.Q1=2Q2,Δt1>Δt2
12.如图所示,吸管放在支架上,能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电。用带负电的硬橡胶棒靠近吸管的一端,发现二者相互排斥。下列说法正确的是( )
A.吸管和硬橡胶棒两者带的是同种电荷
B.吸管带电是因为在摩擦中创造了电荷
C.在摩擦中电子从吸管转移到餐巾纸上
D.在摩擦中质子从餐巾纸转移到吸管上
13.在如图所示的电路中,闭合开关后,电路发生短路的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示,定滑轮重5N,动滑轮重2N.物体A在拉力F作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高0.3m.如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.9m/s B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为3W D.拉力F的大小为6N
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 初冬时节,小明与家人在湖边利用如图所示的卡式炉围炉煮茶,一家人其乐融融,好不惬意。卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷,在 1 个标准大气压下,将质量为 1. 15 kg、温度为 20 ℃的水烧开,共消耗了质量为 14 g 的丁烷。已知水的比热容 c水 =4. 2 ×103 J/(kg·℃),丁烷热值 q =4. 6 ×107 J/kg。
(1)求水吸收的热量。
(2)求卡式炉的热效率。
16.认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合时,若电流表的示数为,则通过的电流是多少;
(2)当只闭合时,若通过的电流为,则通过的电流是多少;
(3)如果只闭合、,此时电流表示数如图乙所示,且电流表的示数为,则通过的电流是多少。
17.工人用如图所示的滑轮组将重为700N的物体匀速提升2m,用时10s。绳端拉力为l250N。不计绳重和摩擦力,g取10N/kg。求:
(1)滑轮组对物体做的有用功是多少?
(2)动滑轮所受的重力是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上静止释放,撞击木块,能将木块撞出一段距离如图甲所示。请回答下列问题:
(1)研究铁球的动能大小与质量的关系,应让质量 的两个小球分别从同一斜面的 高度由静止释放,使小球到达水平面时的速度 。(均选填“相同”或“不同”)
(2)该实验通过观察 的大小,来比较铁球动能的大小,用到了 法。
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。可以研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系。
(4)实验结束后,某同学拿走木块,先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放,记录小车在相同水平面上从开始滑行直到静止时的距离,根据此现象,该同学得出了动能与速度有关的结论,你认为该同学的实验方案是否可行? (选填“可行”或“不可行”)。
19.在探究“串联电路的电压规律”时,某班各组同学连接了如图甲的电路进行实验。
0.5
2.5
3
(1)小李组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是: 。
(2)小畅组在闭合开关后,观察到灯泡发光,灯泡不发光,且电压表的示数为0,则电路中可能存在的故障是 ;
(3)小畅组排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(4)小畅组在测量完两端的电压后,想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。(2分)
(5)完成实验后、小畅组记录的数据如上表所示。
由此、初步得出结论: (写文字)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
20.测量如图所示滑轮组的机械效率,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
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2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、3三次实验的数据可知,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3、4两次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是____。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
21.跨学科实践活动:制作简易汽轮机模型。
【项目提出】
热机的发明与迭代极大推动了人类社会文明的进步。为直观感受内能与机械能的相互转化,同学们组建项目探究小组,结合图示装置动手制作简易汽轮机模型。
【项目分析】
综合实验操作安全与现有实验材料,在搭建模型前需要研讨并确定以下关键条件:
(1)选用酒精灯或蜡烛作为加热热源。
实验所用的工作物质为 。
(2)选取易拉罐这类质地坚固的金属容器来盛放工作物质。
把蒸汽的内能转化为叶轮机械能,依靠图中的 这一装置完成能量转换。
(3)【项目实施】设
计制作:向易拉罐内注入约半罐清水,将去掉笔芯与尾塞的中性笔管一端插入罐口,用橡皮泥密封罐口缝隙,保证装置不漏气;在中性笔管口前方放置小风扇。
测试实验:点燃支架下方的酒精灯对易拉罐加热,当罐内蒸汽从中性笔管口高速喷出时,气流冲击小风扇,扇叶随之转动。
①在加热过程中,酒精灯内剩余酒精的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
②此汽轮机模型属于 (选填“内”或“外”)燃机。
③喷气时,中性笔管口应对准小风扇的 (选填“扇叶”或“轴心”),能使小风扇转动得更快。
(4)【展示交流】实验过程中,若叶轮始终保持静止,请写出一条可能的故障原因: ;并写出对应的解决办法: 。
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2026-2027 学年九年级上学期物理(沪粤版)期中自编模拟卷(江西)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:沪粤版2024: 九年级上册第11~13章。
1、 填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的运载火箭成功发射。火箭在推力作用下加速升空,此过程火箭动能 (选填“增加”、“不变”或“变小”),机械能 (选填“增加”、“不变”或‘变小”)。
【答案】增加;增加
【解析】动能大小与物体的质量和速度有关,火箭加速升空时,质量近似不变,速度变大,因此动能增加;重力势能大小与物体质量和高度有关,火箭高度升高,重力势能增加,机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能增加。
2.汽油机是热机中的一种,如图所示,是汽油机的 冲程仔细观察发现汽油机上有“1800r/min”字样,则它正常工作时,1秒钟对外做功 次。
【答案】做功;15
【解析】由图可知,汽油机两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程。“” 表示飞轮每分钟转 1800 圈,则每秒转圈;汽油机飞轮每转 2 圈完成一个工作循环,对外做功 1 次,所以每秒对外做功次。
3.如图所示,当开关s1闭合、s2断开时,若电流表A的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流是 A;当S1和S2都闭合时,灯泡L2 (选填“发光”或“不发光”)。
【答案】0.2;不发光
【解析】【解答】开关 S1闭合、S2断开时,灯泡 L1与 L2串联,电流表测串联电路中的电流。根据串联电路电流处处相等,电路电流为 0.2A,所以通过 L2的电流等于 0.2A。当S1和S2都闭合时,开关 S2直接将灯泡 L2短路,电流不再经过 L2,因此灯泡 L2不发光。
4.湖南炎陵县柰李在每年7月下旬至8月上旬成熟,果形似桃,汁多味甜,品质极优。小明和爸爸一起搬运柰李,他们分别抱着一箱柰李从一楼上到二楼仓库,每箱柰李质量均为,楼层高。小明用时较长,则小明对这箱柰李做功 J。此次搬运中,小明的爸爸用时,则他对柰李做功的功率为 (取)。
【答案】450;30
【解析】【解答】水果的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N,根据W=Fs计算小明对这箱柰李做的功为,爸爸抱的柰李质量为15kg,升高的高度相同,他们做的功相同,用时15 s ,则功率为。
5.用酒精灯给物体加热,这是通过 方式改变物体内能的。0.5kg酒精完全燃烧后放出热量的被质量为、初温为的水吸收,可使水温升高到 。,。
【答案】热传递;40
【解析】用酒精灯给物体加热,是通过热传递的方式改变物体的内能。先计算 0.5kg 酒精完全燃烧放出的热量:,水吸收的热量可得水升高的温度,水的末温。
6.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,则A带 电。再用手拿带绝缘柄的铜棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,金属棒中的瞬间电流方向是 (选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】正;A到B
【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒接触验电器 A 时,正电荷转移到验电器 A 上,所以验电器 A 带正电。用带绝缘柄的铜棒把 A、B 连接起来,验电器 B 中的自由电子会从 B 向 A 移动;物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,电流方向与负电荷(自由电子)定向移动方向相反,因此金属棒中瞬间电流方向为 A 到 B。
7.“环保,节能”是当今倡导的主题,太阳能热水器已走进千家万户,现在使用太阳能热水器使的水由升高到时,水所吸收的热量为 ,若这些热量由焦煤完全燃烧提供,且不计热损失,则至少需要 kg焦煤。(;)
【答案】;0.42
【解析】水升高的温度,根据吸热公式。不计热损失,则,由可得需要焦煤的质量。
8.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图中的图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为 A和 A。
【答案】1.2;0.3
【解析】由电路图可知,灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测\支路的电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两个电流表指针位置相同,因此量程不同;量程,分度值为,示数;量程,分度值为,示数,即通过的电流为,则通过的电流。
二、选择题(本大题共6小题,共14分)
第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9.如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表V2的示数为9V B.电压表V1的示数为1.8V
C.灯泡L2两端的电压为7.2V D.灯泡L1两端的电压为7.2V
【答案】C
【解析】【解答】根据电路图可知,L1和L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L1两端的电压。
因为U总=U1+U2可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数。
那么电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,则灯泡L1两端的电压U2= 1.8V;
电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源电压为U总= 9V;
则灯泡L2两端的电压U2= Uv1-Uv2=9.0V-1.80V=7.2V,
故C正确,而ABD错误。
故选C。
10.如图所示为酒店收银台的呼叫服务电路图,灯亮表示客户需要卫生保洁服务,电铃响表示客户需要餐饮服务。图中不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【解答】ACD、电灯和电铃为并联关系,每条支路都有一个开关单独控制该支路的通断,让支路元件可以独立工作,符合题目提出的设计要求,故ACD不符合题意。
B、开关S2接在干路上,控制整个电路,只要干路开关不闭合,整个电路都无法工作,无法实现电灯和电铃独立工作:只有S2闭合时只有电铃工作,只闭合S1时整个电路都不工作,两个开关都闭合时电铃和灯同时工作,不符合设计要求,故B符合题意。
故选 B。
11.将质量和初温均相同的煤油和水分别倒入两个完全相同的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间后,试管中的煤油和水从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2,温度升高分别为Δt1、Δt2,则下列关系正确的是( )()
A.Q2=2Q1,Δt1=Δt2 B.Q1=2Q2,Δt1=Δt2
C.Q2=2Q1,Δt1<Δt2 D.Q1=2Q2,Δt1>Δt2
【答案】A
【解析】经过足够长的时间,煤油和水最终都与热水温度相同,二者初温相同,末温也相同,所以升高的温度根据吸热公式,题目中m相同、相同,,因此,A 选项正确。
12.如图所示,吸管放在支架上,能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电。用带负电的硬橡胶棒靠近吸管的一端,发现二者相互排斥。下列说法正确的是( )
A.吸管和硬橡胶棒两者带的是同种电荷
B.吸管带电是因为在摩擦中创造了电荷
C.在摩擦中电子从吸管转移到餐巾纸上
D.在摩擦中质子从餐巾纸转移到吸管上
【答案】A
【解析】【解答】用带负电的硬橡胶棒靠近吸管的一端,二者相互排斥,根据电荷作用规律:同种电荷相互排斥分析可知吸管和硬橡胶棒带同种电荷, 硬橡胶棒 带负电,所以吸管带负电。摩擦起电的本质是电子的转移,故A正确,BCD错误。
故选A。
13.在如图所示的电路中,闭合开关后,电路发生短路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B,D
【解析】【解答】A、闭合开关,电流依次经过两个灯泡,是串联通路,无短路,A错误。
B、闭合开关,导线直接把电源两极连通,电流不经过灯泡,发生电源短路,B正确。
C、闭合开关,两个灯泡并联,属于正常通路,C错误。
D、闭合开关,开关所在导线直接将电源正负极接通,电流绕过灯泡,发生电源短路,D正确。
故答案为:BD。
14.如图所示,定滑轮重5N,动滑轮重2N.物体A在拉力F作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高0.3m.如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.9m/s B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为3W D.拉力F的大小为6N
【答案】B,C
【解析】【解答】解:由图可知n=2;
A、绳子自由端移动距离s=2h=2×0.3m=0.6m,则绳子自由端移动速度v= = =0.6m/s,故A错;
B、有用功:W有=Gh=8N×0.3m=2.4J,
不计绳重和摩擦,则额外功:W额=G动h=2N×0.3m=0.6J,
总功:W总=W有+W额=2.4J+0.6J=3J,
滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%=80%,故B正确;
C、拉力F的功率:P= = =3W,故C正确;
D、因为W总=Fs,所以拉力F= = =5N,故D错.
故选:BC.
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 初冬时节,小明与家人在湖边利用如图所示的卡式炉围炉煮茶,一家人其乐融融,好不惬意。卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁烷,在 1 个标准大气压下,将质量为 1. 15 kg、温度为 20 ℃的水烧开,共消耗了质量为 14 g 的丁烷。已知水的比热容 c水 =4. 2 ×103 J/(kg·℃),丁烷热值 q =4. 6 ×107 J/kg。
(1)求水吸收的热量。
(2)求卡式炉的热效率。
【答案】(1)标准大气压下水的沸点是 100℃,水吸收的热量:
答:水吸收的热量为3.864。
(2)解: 丁烷完全燃烧放出的热量:
卡式炉的热效率
答:卡式炉的热效率为60%。
16.认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合时,若电流表的示数为,则通过的电流是多少;
(2)当只闭合时,若通过的电流为,则通过的电流是多少;
(3)如果只闭合、,此时电流表示数如图乙所示,且电流表的示数为,则通过的电流是多少。
【答案】(1)0
(2)0.1A
(3)0.24A
【解析】(1)只闭合时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,所以通过的电流等于电流表的示数,为。
(2) 只闭合时,与串联,串联电路中各处电流相等,已知通过的电流为,因此通过的电流也是。
(3)只闭合、时,与并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流;电流表选用量程,分度值为,读数为,即;并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流。
17.工人用如图所示的滑轮组将重为700N的物体匀速提升2m,用时10s。绳端拉力为l250N。不计绳重和摩擦力,g取10N/kg。求:
(1)滑轮组对物体做的有用功是多少?
(2)动滑轮所受的重力是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)有用功是克服物体重力做的功:W有=Gh=700N×2m=1400J
有用功是1400J
(2)由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数n=3,则绳端移动距离:s=nh=3×2m=6m
由F=,可得:G动= nF-G=3m×250N-700N=50N
动滑轮重为50N
(3)总功:W总=Fs=250N×6m=1500J
机械效率:
该滑轮组的机械效率是93.3%
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上静止释放,撞击木块,能将木块撞出一段距离如图甲所示。请回答下列问题:
(1)研究铁球的动能大小与质量的关系,应让质量 的两个小球分别从同一斜面的 高度由静止释放,使小球到达水平面时的速度 。(均选填“相同”或“不同”)
(2)该实验通过观察 的大小,来比较铁球动能的大小,用到了 法。
(3)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。可以研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系。
(4)实验结束后,某同学拿走木块,先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放,记录小车在相同水平面上从开始滑行直到静止时的距离,根据此现象,该同学得出了动能与速度有关的结论,你认为该同学的实验方案是否可行? (选填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)不同;同一;相同
(2)木块移动的距离;转化
(3)速度
(4)可行
【解析】(1)探究动能与质量的关系时,要控制速度相同、改变质量,所以让质量不同的两个小球从同一斜面的相同高度由静止释放,保证小球到达水平面时的速度相同。(2)实验采用转换法,通过观察木块被推动的距离大小反映铁球动能大小,用到了转换法。(3)图乙中铁球质量相同,弹簧压缩程度不同,铁球获得的速度不同,因此探究动能与速度的关系。(4)同一小车质量不变,从斜面不同高度释放,到达水平面速度不同,在相同水平面滑行,滑行距离不同,可以比较动能大小,方案可行。
19.在探究“串联电路的电压规律”时,某班各组同学连接了如图甲的电路进行实验。
0.5
2.5
3
(1)小李组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是: 。
(2)小畅组在闭合开关后,观察到灯泡发光,灯泡不发光,且电压表的示数为0,则电路中可能存在的故障是 ;
(3)小畅组排除故障并纠正错误后重新实验,某次测量时,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数是 V。
(4)小畅组在测量完两端的电压后,想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。(2分)
(5)完成实验后、小畅组记录的数据如上表所示。
由此、初步得出结论: (写文字)。
此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
【答案】(1)连接电路时开关没有断开
(2)短路
(3)0.5V
(4)
(5)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;实验次数太少,结论不具有普遍性
【解析】(1)连接电路时,刚接好最后一根导线灯泡就发光,是因为连接电路时开关没有断开。
(2) 串联电路中发光,说明电路通路,不发光、电压表示数为 0,故障是短路。
(3) 电压表选用量程,分度值,读数为。
(4) 原图电压表接在A、B两点测电压;将电压表接B点的导线断开(画 ×),改接到D点,此时电压表并联在A、D两端,测电源总电压。
(5)由表格数据,初步结论:串联电路两端的总电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和;不足之处:只进行了一次实验,实验结论具有偶然性。
20.测量如图所示滑轮组的机械效率,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
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为 N。
(2)第2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、3三次实验的数据可知,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3、4两次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是____。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
【答案】(1)匀速直线;0.6
(2)0.075;62.5%
(3)大;无关
(4)B
【解析】【解答】(1)实验拉动弹簧测力计时,必须让钩码保持竖直向上匀速直线运动,此时钩码受力平衡,弹簧测力计的拉力大小稳定,读数等于绳子真实拉力。
弹簧测力计分度值0.1N,指针指在0.6N刻度线处,因此示数为0.6N。
故答案为:匀速直线;0.6;
(2)先统一单位,,有用功公式。
绳端移动距离,总功;
机械效率。
故答案为:0.075;62.5%;
(3)对比1、2、3组,滑轮组不变,钩码重力依次变大,机械效率55.6%、62.5%、66.7%逐步升高,说明同一滑轮组,重物重力越大,机械效率越高。
3、4两组钩码重力、滑轮组完全相同,只改变上升高度,机械效率均为66.7%,证明效率与钩码上升高度无关。
故答案为:大;无关;
(4)A增大绳重:额外功增加,效率降低;B减轻动滑轮重:减少克服动滑轮重力的额外功,提升效率;C加快提升速度:有用功、额外功比例不变,效率不变,因此选B。
故答案为:B;
21.跨学科实践活动:制作简易汽轮机模型。
【项目提出】
热机的发明与迭代极大推动了人类社会文明的进步。为直观感受内能与机械能的相互转化,同学们组建项目探究小组,结合图示装置动手制作简易汽轮机模型。
【项目分析】
综合实验操作安全与现有实验材料,在搭建模型前需要研讨并确定以下关键条件:
(1)选用酒精灯或蜡烛作为加热热源。
实验所用的工作物质为 。
(2)选取易拉罐这类质地坚固的金属容器来盛放工作物质。
把蒸汽的内能转化为叶轮机械能,依靠图中的 这一装置完成能量转换。
(3)【项目实施】设
计制作:向易拉罐内注入约半罐清水,将去掉笔芯与尾塞的中性笔管一端插入罐口,用橡皮泥密封罐口缝隙,保证装置不漏气;在中性笔管口前方放置小风扇。
测试实验:点燃支架下方的酒精灯对易拉罐加热,当罐内蒸汽从中性笔管口高速喷出时,气流冲击小风扇,扇叶随之转动。
①在加热过程中,酒精灯内剩余酒精的热值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
②此汽轮机模型属于 (选填“内”或“外”)燃机。
③喷气时,中性笔管口应对准小风扇的 (选填“扇叶”或“轴心”),能使小风扇转动得更快。
(4)【展示交流】实验过程中,若叶轮始终保持静止,请写出一条可能的故障原因: ;并写出对应的解决办法: 。
【答案】(1)水蒸气
(2)小风扇
(3)不变;外;扇叶
(4)蒸汽产生的动力不足;增大酒精灯火焰,产生更多蒸汽
(5)将平直扇叶改成弧形叶片;或者缩小笔管管口,加快蒸汽流速
【解析】(1)这个简易汽轮机利用水汽化产生的水蒸气推动风扇转动,所以工作物质是水蒸气(水)。
(2) 蒸汽喷出冲击小风扇,依靠小风扇完成内能到机械能的转化。
(3)①热值是燃料本身的特性,只和燃料种类有关,剩余酒精的热值不变;②该模型的加热在容器外部,属于外燃机;③气流对准扇叶,力的作用效果更明显,风扇转动更快。
(4)叶轮静止的原因可以是装置漏气,罐内无法形成高压蒸汽;对应的解决办法是用橡皮泥重新密封罐口缝隙。也可以写蒸汽流速太小、风扇摩擦力太大等合理答案。
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