精品解析:江苏苏州市张家港市第二中学2026-2027学年第一学期限时作业九年级物理学科
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内容正文:
26-27 学年第一学期限时作业
初三年级 物理学科
一、选择题(每小题2分)
1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 内能是物体具有动能和势能的总和
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
【答案】B
【解析】
【详解】A.内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,故A错误;
B.热传递的条件是有温度差,因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体,故B正确;
C.物体温度越高,内能越多,热量是过程量,不能说含有的热量越多,故C错误;
D.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D错误。
故选B。
2. 如图小明正在用筷子夹取食物,将AB 这支筷子作为杠杆,O点为支点,食指指头对筷子上 M点的压力 (垂直于筷子)是动力。则( )
A. 夹取食物的筷子是省力杠杆
B. 阻力是筷子对食物的压力
C. 阻力的方向垂直筷子向上
D. 把食物靠近支点放置时,若阻力大小不变,食指对筷子上M点的压力 变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.支点为O,动力臂OM小于阻力臂ON,动力臂小于阻力臂,因此筷子是费力杠杆,故A错误;
B.阻力是作用在杠杆(筷子)上、阻碍杠杆转动的力,此处阻力是食物对筷子的支持力,故B错误;
C.动力使筷子左端(B端)向下转动,食物阻碍左端向下转动,因此食物对筷子的阻力方向垂直筷子向上,故C正确;
D.根据杠杆平衡条件,食物靠近支点时,阻力臂减小,阻力、动力臂不变,因此动力会变小,故D错误;
故选C。
3. 在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 在阅兵过程中,煤油燃烧了一部分,剩余的热值将减小
C. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
D. 相同质量的这种航空煤油,完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关,故A错误;
B.热值与燃料的质量无关,剩余煤油的种类不变,其热值也不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说“含有热量”,故C错误;
D.根据,相同质量的燃料,热值越大,完全燃烧产生的热量越多。航空煤油热值高,所以相同质量的航空煤油完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多,故D正确。
故选D。
4. 图甲为我国古代的“省油灯”,“省油灯”由上下两个容器组成,上方容器装油,两容器中间有一夹水层,图乙为其剖面示意图。下列说法正确的是( )
A. 这种设计利用了水吸收热量来减少灯盏内能的积累,从而降低油温
B. 下层的水吸收热量后,内能减小,温度升高
C. 水层越厚,单位时间内能带走的热量越少,省油效果越好
D. 停止点灯后,灯盏逐渐冷却,此时灯盏的内能不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度,因为水的比热容较大,水吸收的热量更多。“省油灯” 工作时,油燃烧放热,灯盏温度升高,中间的水会吸收灯盏的热量。这样就减少了灯盏内能的积累,从而降低油温,减少油的蒸发,因为温度越高,油蒸发越快,消耗越多,达到 “省油” 的效果。故A正确;
B.下层的水吸收热量后,内能应该增大,温度升高,而不是内能减小,故B错误;
C.水层越厚,水的质量越大。由于水的比热容大,质量大的水在单位时间内可以吸收更多的热量,从而带走更多热量,这样能更好地降低油温,减少油的消耗,省油效果应该更好,而不是 “单位时间内能带走的热量越少”。故C错误;
D.内能与温度有关,温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。停止点灯后,灯盏逐渐冷却,温度降低,所以灯盏的内能会减小,而不是 “内能不变”。故D错误。
故选A 。
5. 一个两面光滑的斜面如图所示,∠β大于∠α,两个相同的物体分别在拉力FA、FB的作用下沿斜面AC、BC以相同的速度从底端匀速运动到C点,拉力做的功分别为WA、WB,拉力做功的功率分别为PA、PB,则( )
A. FA<FB WA<WB B. WA=WB PA<PB
C. FA>FB PA>PB D. WA>WB PA>PB
【答案】B
【解析】
【详解】斜面光滑说明物体在斜面上运动不受摩擦力。由功的原理可知,使用任何机械都不省功,所以物体在拉力FA、FB的作用下,沿斜面AC、BC从底端运动到C点所做的功都等于克服物体重力做功,因为两个物体相同,即两个物体重力相同,在竖直方向上上升的高度也相同,所以克服重力做功相同,所以;由图可知,,由可知,FA<FB ;因为物体以相同的速度运动到C点,由可得,,又根据公式可知,PA<PB。故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时,将总重为的钩码挂在铁质杠杆上,不计转轴处的摩擦,弹簧测力计作用于点,现竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆从水平位置开始逐渐上升,带动钩码上升的高度为,弹簧测力计的示数为,其移动的距离为(钩码重不变),则下列说法正确的是( )
A. 此时杠杆的机械效率为
B. 实验过程中测力计拉力的力臂长短不变
C. 若将弹簧测力计移动到点,测力计的示数将增大
D. 若增加钩码的重力,重复实验,则杠杆的机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可得,杠杆的机械效率:,故A错误;
B.根据题图可知,杠杆在水平位置时,拉力与OP垂直,则此时的力臂最长,当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,拉力不再与OP垂直,则力臂会减小,故B错误;
C.根据原图示可知,若钩码的重量不变,将弹簧测力计移动到点时,阻力和阻力臂都不变,动力臂减小,由杠杆平衡条件可知,动力将增大,故C正确;
D.若增加钩码的重量,重复实验,因不计转轴处的摩擦,克服铁质杠杆重力做的功为额外功,则有用功增大,额外功不变,根据可知,杠杆的机械效率将变大,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空1分)
7. 如图甲是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,乙图中___________图的连接不能检查出灯丝断了的坏灯泡。
【答案】
D
【解析】
【详解】检测灯丝是否断开,需将灯丝与电源组成闭合回路,根据灯泡是否发光判断。
由电路通路的条件可知,A、B、C中灯丝两端均分别连接电源正负极,形成闭合回路,灯丝完好则灯泡发光,灯丝断开则灯泡不发光,可检测灯丝好坏。
因D中两根导线都接在灯泡的金属螺纹壳上,灯丝另一端(金属触头)没有接入电路,电流不经过灯丝,无论灯丝好坏,电路都没有对应变化,不能检测出坏灯泡。
8. 在学习并联电路时,小明连接的电路如图所示,闭合开关后电路将会发生______(选填“断路”、“短路”、“通路”),要使两灯并联,需将导线d接“3”的一端改接到______(选填“1或2”、“1或4”、“2或4”)上,或者将导线c从“1”的一端改接到______(选填“3或2”、“3或4”、“2或4”)上。
【答案】 ①. 短路 ②. 2或4 ③. 2或4
【解析】
【详解】[1]由图可知,闭合开关,电流由电源正极经导线c、a、d和开关S回到电源负极,没有经过用电器,电源被短路。
[2][3]要使电路中的两灯并联,电流应分别流入两个灯泡,将导线d接“3”的一端改接到“2或4”上,或者将导线c接“1”的一端改接到“2或4”上。
9. 如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“定时开关”到达设定时间时,所控制的播放器播放音乐,为了满足设计要求,应将“定时开关”接在虚线框___________(填“a”或“b”)处,电源接在另一处;当播放器播放音乐时,“定时开关”处于___________(填“闭合”或“断开”)状态。
【答案】 ①. b ②. 断开
【解析】
【详解】由电路图可知,若b为电源,a为“定时开关”,则播放器不受“定时开关”控制,此时指示灯与播放器为并联电路,播放器会一直播放音乐,不符合题意;当a为电源,b为“定时开关”,播放前,b处“定时开关”处于闭合状态,将播放器短路,即不会播放音乐;当b处“定时开关”处于断开状态时,指示灯与播放器串联在电路中,指示灯会亮,播放器会播放音乐。
10. 古籍《天工开物》记载“透火焙干”:湿纸膜贴在砖墙,巷内生火,砖温升高,其___________能增大;热量从火→砖→湿纸膜,主要通过___________的方式改变物体内能。
【答案】 ①. 内 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]当砖的温度升高时,其内部分子的热运动变得更加剧烈,分子动能增加,所以砖的内能增大。
[2]热量从火传递到砖,再传递到湿纸膜,这种热量从高温物体传向低温物体的过程,在这个情境中主要是通过热传递的方式改变物体内能。
11. 汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为:吸气、压缩、做功、排气四个冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min,该内燃机每秒钟完成的冲程次数为__________次。
【答案】
40
【解析】
【详解】飞轮每秒的转数为
因四冲程内燃机飞轮每转动2圈完成4个冲程,故每秒完成的冲程次数为 次。
12. 跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。若该同学重500N,则他克服自身重力做功一次为___________J,按图像中的规律跳绳,他1min内克服重力做功的功率为___________W。
【答案】 ①.
40 ②.
100
【解析】
【详解】由图像可知重心上升高度,跳绳周期。克服重力一次做功
1min内跳绳次数
1min内克服重力总功
克服重力做功的功率
13. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,工人用斜面把质量为的重物推到高为的车上,推力为,斜面的机械效率为80%,则斜面长为______m,推力做的额外功是______J,重物受到的摩擦力为______N。(g取)
【答案】 ①. 3 ②. 300 ③. 100
【解析】
【详解】有用功
由机械效率,得总功
由,得斜面长
额外功
额外功由摩擦力产生,即,得摩擦力
14. 如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一重物,在A端施加竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,则该过程中力F的力臂___________(选填“变大”“变小”或“不变”下同),F的大小__________,力F与其力臂的乘积___________。
【答案】 ①. 变小 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【详解】由图可知,杠杆在水平位置平衡时,重物对杠杆的拉力为阻力,OA中点到O点的距离为阻力臂。当力F从AB方向(竖直向上,此时动力臂等于OA的长度)顺时针转动到AC方向时,动力F的力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则力F变大;阻力和阻力臂乘积不变,根据杠杆平衡条件可知,动力F与其力臂的乘积不变。
15. 如图所示,是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图像。分析图像发现,物体在B点时具有的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能;实验过程中,AB段物体吸收的热量为________J。[冰的质量是0.5kg,比热容是2.1×103J/(kg·℃),不计热量损失]
【答案】 ①.
小于 ②.
【解析】
【详解】冰是晶体,熔化过程中持续吸热,温度不变,内能增加,故B点具有的内能小于C点的内能。
AB段为固态冰升温过程,温度变化量,可得物质吸收的热量为
16. 如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度-时间图像,其中水的质量为,液体A的质量为。0~6min水与液体A吸收的热量___________(选填“相等”或“不相等”),液体A的比热容为___________,若该酒精灯燃烧放出的热量全部被吸收,则每分钟消耗酒精质量为___________。
【答案】 ①. 相等 ②. ③.
【解析】
【详解】[1]相同的热源,在相同的时间内放出的热量相等,所以0~6min水与液体A吸收的热量相等。
[2]由图可知,2~6min水升高的温度
水在2~6min内吸收的热量
则水1min吸收的热量
由于相同的热源,在相同的时间内放出的热量相等,则液体A在内吸收的热量
由图可知,0~6min液体A升高的温度
液体A的比热容
[3]若该酒精灯燃烧放出的热量全部被吸收,则1min内酒精完全燃烧放出的热量
由可知,每分钟消耗酒精的质量
17. 如图所示某项目式学习小组用该装置探究海陆风的成因。取下两箱子的封口盖,在完全相同两箱子中装入质量和初温相同的水和沙子,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的_______端管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是_______。(A。从大海吹向陆地;B。从陆地吹向大海)
【答案】 ①. B ②. B
【解析】
【详解】[1]因为水的比热容比沙子大,在相同条件下加热,沙子升温快,其上方空气受热膨胀,密度减小,热空气上升,冷空气会从四面八方流过来,所以烟将会从管的B端管口冒出。
[2]夜间,海洋和陆地的温度会发生变化。由于水的比热容大,放热降温慢,而沙子的比热容小,放热降温快。因此,夜间海洋的温度会高于陆地的温度,此时海洋上的空气会受热上升,形成低压区,而陆地上的空气会流向海洋,故B符合题意。
18. 小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 ①. 7 ②. B ③. 由B到A
【解析】
【详解】[1]机械能为动能和势能的总和,所以在A位置时动能为
[2]重力势能与质量和高度有关。左侧篮球的位置低,重力势能较小,所以左侧篮球对应的是B位置。
[3]篮球与地面碰撞和克服空气阻力时会损失机械能,运动过程中机械能是减小的。位置A的机械能小于位置B的机械能,所以篮球的运动路径是由B到A。
三、作图题(共7分)
19.
(1)图中画出滑轮组的最省力的绕线。
(2)如图所示的杠杆中,已知动力F1和阻力臂l2,请作出阻力F2的示意图。
(3)如图所示为一个健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是支点,请在图中作出人在B点拉动杠杆的最小动力F的示意图。
(4)如图所示,在虚线框内画出实物电路对应的电路图。
(5)按照图甲所示的电路图,将图乙中的各个元件连接起来(用笔画线表示导线)。
【答案】(1) (2)
(3) (4) (5)
【解析】
【小问1详解】
1个定滑轮和1个动滑轮的滑轮组,最多可由3段绳子承担物重,此时该滑轮组最省力。将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩处,依此绕过定滑轮和动滑轮,最终绳子的自由端竖直向上。
【小问2详解】
动力F1会让杠杆绕支点O沿逆时针方向转动,阻力阻碍杠杆转动,因此阻力F2会让杠杆有绕O点顺时针转动的趋势,结合作用线的位置,确定F2的方向为斜向下,且与l2垂直,将力的作用点画在杠杆上,标注箭头和符号F2。
【小问3详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。要得到B点的最小动力,首先确定支点O到动力作用点B的连线OB,B点作为动力作用点时能取到的最长动力臂;然后过B点作垂直于OB向下的线段,在线段末端标注箭头,标记为F。
【小问4详解】
由实物电路可知,L1与 L2并联,开关S2单独控制L2,开关S1在干路上,控制整个电路。画电路图时元件顺序要和实物一一对应,导线不能交叉。
【小问5详解】
甲图中,灯泡与电铃并联,开关S1在干路上,控制整个电路的通断;开关S2在电铃的支路上,单独控制电铃。连接并联实物电路可采用“先串后并”法,先连通一条完整支路,再把另一条支路并联到对应接线柱上,注意导线不能交叉,接线柱连接要牢固。
四、计算题(每题6分)
20. 一个滑轮组如图所示,细线重及轮与轴之间的摩擦忽略不计。用120N的拉力匀速拉动细线将重为300N的物体提升0.5m。求:
(1)提升物体所做有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)现逐渐增大物体的重力,用同样方式提升物体,当物体重力达到600N时细线刚好被拉断。求细线刚好被拉断时滑轮组的机械效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由可得,提升物体所做有用功
【小问2详解】
由图可知,滑轮组中承担物重的绳子段数,绳子自由端移动的距离
根据公式可得,拉力做的功为
根据公式可得,滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
因为细线重及轮与轴之间的摩擦忽略不计,根据,可得,所以动滑轮的重力
当物体重力时,此时的拉力
此时的有用功,则
此时的总功
因此细线刚好被拉断时滑轮组的机械效率
21. 某中学每天为学生提供开水,一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃,已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量,求水的末温
【答案】(1)
(2)20kg (3)
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
若水吸收的热量全部被煤油吸收,即
根据得煤油的质量
【小问3详解】
水吸收的热量,水升高的温度
理论末温
在标准大气压下,水的沸点是,水沸腾后温度不变,
所以水的实际末温是。
22. 现有某型号柴油2kg,已知该型号柴油的热值,。求:
(1)这些柴油完全燃烧,可释放多少热量?
(2)若这些柴油完全燃烧释放的热量完全被水吸收,则能把400kg的水从20℃加热到多少度?
(3)某柴油机的效率是35%,则这台柴油机可输出的功是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
这些柴油完全燃烧,可释放的热量
【小问2详解】
若这些柴油完全燃烧释放的热量完全被水吸收,则
水升高的温度
能把400kg的水从20℃加热到最终的温度
【小问3详解】
由得,柴油机可输出的功是
五、实验题(每空2分)
23. 如图是小华探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
(1)该实验要探究的是______(小车/木块)动能的大小与速度的关系。
(2)该实验中通过比较______来反映动能的大小。
(3)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滑下与物体B碰撞时______(碰前A/碰后A/碰前B/碰后B)的速度,它是通过______来改变的。
(4)若在实验中,由于水平木板较短,物体B碰后滑出木板,在不改变原有器材的情况下,如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行?方法是______。
(5)小华还利用下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都为v,运动到槽的末端速度也都为v,A球和B球通过凸形槽的时间分别为和,则( )。
【答案】(1)小车 (2)木块被撞后移动的距离
(3) ①. 碰前A ②. 通过控制物体A在斜面上的高度
(4)降低物体A在斜面上的高度,从而减小物体A到达水平面时的速度
(5)>
【解析】
【小问1详解】
该实验研究的主体是小车,研究的是小车动能的大小与速度的关系。
【小问2详解】
该实验中小车动能的大小是通过比较木块被撞后移动的距离来体现的,木块被撞得越远,说明小车的动能越大,被撞得越近,说明小车的动能越小,这里采用了转换法的思想。
【小问3详解】
[1][2]该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度,这个速度的大小是通过控制物体A在斜面上的高度来改变的,高度越高物体A到达水平面的速度越大,碰前A的动能越大。
【小问4详解】
若在实验中,物体B碰后滑出木板,在不改变原有器材的情况下,可以通过降低物体A的高度来减小物体A的速度,从而减小物体A的动能,减小对物体B做功的多少,减小物体A在木板上滑行的距离,保证碰后物体B能始终在木板上滑行。
【小问5详解】
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都为v,运动到槽的末端速度也都为v;在凸面上小球先减速滑到最高点,再加速滑到另一端,末速度为v,平均速度;在凹面上,小球先加速运动到最低点,再减速运动到另一端,末速度为v,平均速度;小球在两个面上运动的路程相等,A球和B球通过凸形槽的时间分别为和,由可知,则。
24. 小明用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表:
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应_______________(选填“匀速拉动”或“静止”时读数),表格中空格处数据应为__________(结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与_______有关;
(3)根据实验结论推测,使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能是__________;
A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1% D. 100%
(4)小明进一步研究,测出动滑轮的重力为0.1N,再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值,发现钩码的重力越大,______(越大/越小/不变);
(5)根据所学知识,分析丁图中的A点可知,被提升物体所受的重力一定__________。
A. 小于12N B. 等于12N C. 大于12N
【答案】(1) ①. 匀速拉动 ②. 88.9 (2)被提升物体的重力 (3)C
(4)越大 (5)C
【解析】
【小问1详解】
实验中测绳端拉力时,需要匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力大小等于测力计的示数;若静止读数,会忽略滑轮与轴之间的摩擦,导致测得的拉力偏小,结果不准确;第2次实验中有用功
总功
机械效率
【小问2详解】
三次实验使用同一滑轮组,提升钩码的重力逐渐增大,对应的机械效率从83.3%提升到88.9%、90.9%,因此可得结论:同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关,物重越大,机械效率越高。
【小问3详解】
已知提升6N物体时机械效率为90.9%,物重越大机械效率越高,因此提升8N物体的机械效率应大于90.9%;由于使用滑轮组时不可避免存在摩擦和绳重,机械效率不可能达到100%,因此符合条件的是92.1%。
【小问4详解】
分析第一组数据可知
分析第二组数据可知
分析第三组数据可知
由此可知,钩码的重力越大,越大。
【小问5详解】
若不考虑绳重和摩擦,滑轮组机械效率可推导为
由图丁可知,当时,,将其代入上式可得,解得。实际测量中,由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据公式可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大。若提升相同高度,则物体的重力会大于G,即大于12N。故选C。
25. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃烧相同质量后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并控制煤油和菜籽油的质量相等,以及两杯水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整:
①小辉认为实验中是直接用________(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来比较煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水与周围环境的温差不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量________(选填“相同”或“不同”)的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同;
③你认为________(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理;
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________________;
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用热量公式计算出了水吸收的热量,然后利用这个热量计算出两种油的热值,发现计算结果与资料中给出的热值是________(选填“相同”、“偏大”或“偏小”)的。理由是________________(只写出一条即可);
(4)丙组实验中煤油燃烧10min,与菜籽油燃烧15分钟消耗燃料质量相同,烧杯内水的温度随时间变化的图像如图丙所示,不计热损失,则菜籽油与煤油的热值之比为________________。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. 不同 ③. 小明
(2)煤油 (3) ①. 偏小 ②. 燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收 (4)5:16
【解析】
【小问1详解】
本实验用转换法,在水的质量相同时,水吸收的热量越多,水温升得越高,因此通过温度计示数的变化反映燃料放出热量的多少。
水与周围环境的温差不相同,就会造成两杯水的散热不相同,出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量不同的情况;所以,实验时必须控制水的初温相同,则小明的想法更合理。
【小问2详解】
根据表格中的数据,质量相同的两种燃料燃烧完后,用煤油加热的水,升高的温度较大,说明煤油放出的热量多;由公式可知,当质量相同时,放出的热量越多,热值越大。
【小问3详解】
实验中燃料燃烧的热量会有部分散失到空气中、被装置吸收,无法全部被水吸收,且燃料很难完全燃烧,因此通过水吸收的热量计算得到的燃料总放热量偏小,最终算出的热值比真实值偏小。
【小问4详解】
由于煤油燃烧就把水加热到沸腾,燃烧燃烧完,不计热损失,则煤油放出的热量是水吸收的2倍,则完全燃烧放出的热量之比为
由于两种燃料的质量相等,所以两种燃料的热值之比为
则菜籽油与煤油的热值之比为5:16。
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26-27 学年第一学期限时作业
初三年级 物理学科
一、选择题(每小题2分)
1. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 内能是物体具有动能和势能的总和
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的温度越高,所含热量越多
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
2. 如图小明正在用筷子夹取食物,将AB 这支筷子作为杠杆,O点为支点,食指指头对筷子上 M点的压力 (垂直于筷子)是动力。则( )
A. 夹取食物的筷子是省力杠杆
B. 阻力是筷子对食物的压力
C. 阻力的方向垂直筷子向上
D. 把食物靠近支点放置时,若阻力大小不变,食指对筷子上M点的压力 变大
3. 在纪念抗战胜利阅兵式上,国产新型战机“歼一35”挂弹受阅。现场解说提到:“该机携带的航空煤油具有较高热值,可保障战机长时飞行。”以下说法正确的是( )
A. 煤油燃烧越充分,其热值越大
B. 在阅兵过程中,煤油燃烧了一部分,剩余的热值将减小
C. 使用航空煤油作燃料,主要是由于它所含的热量较多
D. 相同质量的这种航空煤油,完全燃烧后产生的热量比其他热值低的燃料更多
4. 图甲为我国古代的“省油灯”,“省油灯”由上下两个容器组成,上方容器装油,两容器中间有一夹水层,图乙为其剖面示意图。下列说法正确的是( )
A. 这种设计利用了水吸收热量来减少灯盏内能的积累,从而降低油温
B. 下层的水吸收热量后,内能减小,温度升高
C. 水层越厚,单位时间内能带走的热量越少,省油效果越好
D. 停止点灯后,灯盏逐渐冷却,此时灯盏的内能不变
5. 一个两面光滑的斜面如图所示,∠β大于∠α,两个相同的物体分别在拉力FA、FB的作用下沿斜面AC、BC以相同的速度从底端匀速运动到C点,拉力做的功分别为WA、WB,拉力做功的功率分别为PA、PB,则( )
A. FA<FB WA<WB B. WA=WB PA<PB
C. FA>FB PA>PB D. WA>WB PA>PB
6. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时,将总重为的钩码挂在铁质杠杆上,不计转轴处的摩擦,弹簧测力计作用于点,现竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆从水平位置开始逐渐上升,带动钩码上升的高度为,弹簧测力计的示数为,其移动的距离为(钩码重不变),则下列说法正确的是( )
A. 此时杠杆的机械效率为
B. 实验过程中测力计拉力的力臂长短不变
C. 若将弹簧测力计移动到点,测力计的示数将增大
D. 若增加钩码的重力,重复实验,则杠杆的机械效率不变
二、填空题(每空1分)
7. 如图甲是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,乙图中___________图的连接不能检查出灯丝断了的坏灯泡。
8. 在学习并联电路时,小明连接的电路如图所示,闭合开关后电路将会发生______(选填“断路”、“短路”、“通路”),要使两灯并联,需将导线d接“3”的一端改接到______(选填“1或2”、“1或4”、“2或4”)上,或者将导线c从“1”的一端改接到______(选填“3或2”、“3或4”、“2或4”)上。
9. 如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“定时开关”到达设定时间时,所控制的播放器播放音乐,为了满足设计要求,应将“定时开关”接在虚线框___________(填“a”或“b”)处,电源接在另一处;当播放器播放音乐时,“定时开关”处于___________(填“闭合”或“断开”)状态。
10. 古籍《天工开物》记载“透火焙干”:湿纸膜贴在砖墙,巷内生火,砖温升高,其___________能增大;热量从火→砖→湿纸膜,主要通过___________的方式改变物体内能。
11. 汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为:吸气、压缩、做功、排气四个冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1200r/min,该内燃机每秒钟完成的冲程次数为__________次。
12. 跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。若该同学重500N,则他克服自身重力做功一次为___________J,按图像中的规律跳绳,他1min内克服重力做功的功率为___________W。
13. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,工人用斜面把质量为的重物推到高为的车上,推力为,斜面的机械效率为80%,则斜面长为______m,推力做的额外功是______J,重物受到的摩擦力为______N。(g取)
14. 如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一重物,在A端施加竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,则该过程中力F的力臂___________(选填“变大”“变小”或“不变”下同),F的大小__________,力F与其力臂的乘积___________。
15. 如图所示,是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图像。分析图像发现,物体在B点时具有的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能;实验过程中,AB段物体吸收的热量为________J。[冰的质量是0.5kg,比热容是2.1×103J/(kg·℃),不计热量损失]
16. 如图是水和液体A被相同酒精灯加热的温度-时间图像,其中水的质量为,液体A的质量为。0~6min水与液体A吸收的热量___________(选填“相等”或“不相等”),液体A的比热容为___________,若该酒精灯燃烧放出的热量全部被吸收,则每分钟消耗酒精质量为___________。
17. 如图所示某项目式学习小组用该装置探究海陆风的成因。取下两箱子的封口盖,在完全相同两箱子中装入质量和初温相同的水和沙子,在两个箱子的侧面分别开一小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部(图丙),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的_______端管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间风是_______。(A。从大海吹向陆地;B。从陆地吹向大海)
18. 小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为______J,如图左侧篮球对应的是______(选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是______(选填“由A到B”或“由B到A”)。
三、作图题(共7分)
19.
(1)图中画出滑轮组的最省力的绕线。
(2)如图所示的杠杆中,已知动力F1和阻力臂l2,请作出阻力F2的示意图。
(3)如图所示为一个健身器械,AOB可视为一个杠杆,O是支点,请在图中作出人在B点拉动杠杆的最小动力F的示意图。
(4)如图所示,在虚线框内画出实物电路对应的电路图。
(5)按照图甲所示的电路图,将图乙中的各个元件连接起来(用笔画线表示导线)。
四、计算题(每题6分)
20. 一个滑轮组如图所示,细线重及轮与轴之间的摩擦忽略不计。用120N的拉力匀速拉动细线将重为300N的物体提升0.5m。求:
(1)提升物体所做有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)现逐渐增大物体的重力,用同样方式提升物体,当物体重力达到600N时细线刚好被拉断。求细线刚好被拉断时滑轮组的机械效率。
21. 某中学每天为学生提供开水,一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃,已知水的比热容是c水=4.2×103J/(kg·℃),煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃,求煤油的质量;
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量,求水的末温
22. 现有某型号柴油2kg,已知该型号柴油的热值,。求:
(1)这些柴油完全燃烧,可释放多少热量?
(2)若这些柴油完全燃烧释放的热量完全被水吸收,则能把400kg的水从20℃加热到多少度?
(3)某柴油机的效率是35%,则这台柴油机可输出的功是多少?
五、实验题(每空2分)
23. 如图是小华探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。
(1)该实验要探究的是______(小车/木块)动能的大小与速度的关系。
(2)该实验中通过比较______来反映动能的大小。
(3)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滑下与物体B碰撞时______(碰前A/碰后A/碰前B/碰后B)的速度,它是通过______来改变的。
(4)若在实验中,由于水平木板较短,物体B碰后滑出木板,在不改变原有器材的情况下,如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行?方法是______。
(5)小华还利用下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都为v,运动到槽的末端速度也都为v,A球和B球通过凸形槽的时间分别为和,则( )。
24. 小明用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表:
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应_______________(选填“匀速拉动”或“静止”时读数),表格中空格处数据应为__________(结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与_______有关;
(3)根据实验结论推测,使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能是__________;
A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1% D. 100%
(4)小明进一步研究,测出动滑轮的重力为0.1N,再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值,发现钩码的重力越大,______(越大/越小/不变);
(5)根据所学知识,分析丁图中的A点可知,被提升物体所受的重力一定__________。
A. 小于12N B. 等于12N C. 大于12N
25. 小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃烧相同质量后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择两套完全相同的装置,并控制煤油和菜籽油的质量相等,以及两杯水的质量相等。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整:
①小辉认为实验中是直接用________(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来比较煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温可以不同;
②小明认为如果两杯水的初温不同,那么水与周围环境的温差不相同,于是两杯水的散热就不相同,就有可能会出现燃料燃烧传递给水的热量相同时,而水吸收的热量________(选填“相同”或“不同”)的情况。所以,实验时必须控制水的初温相同;
③你认为________(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理;
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是________________;
(3)小明同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录数据利用热量公式计算出了水吸收的热量,然后利用这个热量计算出两种油的热值,发现计算结果与资料中给出的热值是________(选填“相同”、“偏大”或“偏小”)的。理由是________________(只写出一条即可);
(4)丙组实验中煤油燃烧10min,与菜籽油燃烧15分钟消耗燃料质量相同,烧杯内水的温度随时间变化的图像如图丙所示,不计热损失,则菜籽油与煤油的热值之比为________________。
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