浙江宁波市鄞州新蓝青学校2026-2027学年上学期九年级科学10月阶段学情自测
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内容正文:
2026年10月新蓝青学校九年级第二次月考科学试卷
考试时间120分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是
A. 物体温度降低,其分子无规则运动变慢,含有的热量减少
B. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C. 物体内能增加,温度一定升高
D. 一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水,其内能不变
【答案】B
【解析】热量是过程量,不能说“含有”热量,A错;晶体熔化时吸热内能增加但温度不变,C、D错;做功和热传递在改变内能上等效,B对。
2. “煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
【答案】A
【解析】“煮”通过热传递改变内能;热水暖手也是热传递;钻木取火、搓手取暖、擦燃火柴均为做功。故选A。
3. 对于同一物态的某物质,根据 c=Q/(mΔt) 可知,下列说法正确的是
A. 比热容与热量成正比
B. 比热容与质量成反比
C. 比热容与温度变化量成反比
D. 比热容是物质的特性,与吸放热多少、质量大小和温度变化大小无关
【答案】D
【解析】比热容由物质种类和状态决定,公式只是比值定义的计算式,不能理解为比例关系。故选D。
4. 质量相等的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,温度随时间变化的图像如图所示。由图中可以看出
A. 液体A和B的初始温度不同
B. 液体B的比热容比液体A大
C. 液体A的温度比液体B的升高得慢
D. 加热2min,液体A升高的温度比液体B多,所以液体A吸收的热量比液体B多
【答案】B
【解析】相同加热器相同时间放热相同,两液体吸热相同,D错;初温相同,A错;相同时间内A升温快、B升温慢,由 c=Q/(mΔt) 得 cB>cA,B对;加热一段时间后B的温度可超过A,C错。
5. 如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程,它是
A. 压缩冲程,将化学能转化成内能
B. 压缩冲程,将机械能转化成内能
C. 做功冲程,将内能转化成机械能
D. 做功冲程,将机械能转化成内能
【答案】C
【解析】图中两气门关闭、火花塞点火,燃气推动活塞下行,为做功冲程,内能转化为机械能。故选C。
6. 下列有关热机效率、燃料热值和物体内能的说法中,正确的是
A. 热机所用燃料的热值越大,效率越高
B. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高
C. 物体的内能越大,温度越高
D. 摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
【答案】D
【解析】热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出能量之比,与热值无关,A错;转化为内能多不代表做有用功多,B错;内能大温度不一定高,C错;摩擦生热是做功改变内能,D对。
7. 下列关于电功和电功率的一些说法,不正确的是
A. 相同时间内,通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
B. 用电器消耗的电能越少,则电流做的功就越少
C. 千瓦和千瓦时都是电功的单位
D. 对于教室里的某盏灯,当它两端电压减小时,它消耗的实际功率也减小
【答案】C
【解析】千瓦是电功率的单位,千瓦时(度)才是电功(电能)的单位,C错误(符合题意);A、B、D均正确。
8. 对于 kW·h 的理解,下列说法正确的是
A. kW·h 既是电功(电能)的单位,又是电功率的单位
B. 它只能同时点亮4只250W的灯泡
C. 它表示电流做功快慢的物理量,数值等于3.6×106J
D. 可供功率为1kW的用电器正常工作1h
【答案】D
【解析】kW·h是电能单位,A错;“只能”说法错误,B错;表示做功快慢的是电功率(单位W),C错;1kW·h=3.6×106J,可供1kW用电器正常工作1h,D对。
9. 如图所示是甲、乙两种电热器及其铭牌(甲:220V 1000W;乙:220V 500W),下列说法正确的是
A. 正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B. 正常工作时,甲消耗电能比乙快
C. 正常工作时,甲的电阻比乙大
D. 正常工作时,甲两端的电压比乙大
【答案】B
【解析】消耗电能多少还与通电时间有关,A错;正常工作均在额定电压220V下,甲的额定功率大,电流大、单位时间消耗电能多(消耗电能快),B对;由 R=U2/P 知甲电阻小,C错;正常工作电压都是220V,D错。※(数据按铭牌读取)
10. P=W/t 与 P=UI 都是电功率的公式,下列关于它们的说法,合理的是
A. P=W/t 是电功率的定义式,而 P=UI 是通过大量实验得出的
B. P=W/t 适用于大功率电器的计算,P=UI 适用于小功率电器的计算
C. P=W/t 是电功率特有的,而 P=UI 在机械功率中也适用
D. P=W/t 说明电功率的单位是瓦特,P=UI 说明电功率的单位是焦耳
【答案】A
【解析】P=W/t 是功率的定义式(机械功率同样用 W/t 定义),P=UI 是结合电学量通过实验归纳出的适用于电功率的计算式;B、C、D的说法均混淆了概念(电功率单位是瓦特,焦耳是功/能量单位)。按原卷设问,A合理。
11. 如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时
A. 电流表的示数变大
B. 电压表的示数减小
C. R1 的电功率一定减小
D. R2 的电功率一定增大
【答案】C
【解析】滑片右移,滑动变阻器R2接入阻值增大,电路总电阻增大,干路电流减小,电流表示数变小,A错;R1两端电压 U1=IR1 减小,电压表示数增大,B错;P1=I2R1 减小,C对;R2两端电压 U2=U−U1 增大,其功率变化无法确定,D错。
12. 如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,下列说法正确的是
A. 甲装置可探究电流产生热量与电流的关系
B. 甲装置通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差比右侧大
C. 闭合开关一段时间,乙装置U形管两侧液面高度差为零,一定是电路断路了
D. 把乙装置的 R3 和 R2都放入右侧空气盒内,连接方式不变,能探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】D
【解析】甲装置中左侧5Ω电阻与右侧10Ω电阻串联,左右两部分电流、通电时间相同,可探究热量与电阻的关系,A错;甲右侧电阻阻值大(10Ω 对 5Ω),右侧产热多、液面高度差大,B错;液面高度差为零还可能是装置漏气等,C错;R3和R2两电阻放入同一空气盒总电阻变小,D对。
13. 如图所示,用中子轰击铀-235原子核发生裂变和链式反应,释放出核能。下列说法正确的是
A. 核能是一种可再生能源
B. 该图表示的是核聚变
C. 目前核电站是利用核裂变反应发电的
D. 该反应不会产生放射性物质
【答案】C
【解析】核燃料短期无法再生,是不可再生能源,A错;图示为链式裂变,B错;核电站利用可控核裂变发电,C对;裂变产物有放射性,D错。
14. 如图所示是某科技馆的一台“水动机”:由5根桨叶和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,进入热水后因叶片伸展“划水”转动,离开热水后形状记忆合金恢复原状。下列关于该“水动机”的说法正确的是
A. 科技发展制造出了永动机
B. 转动会使水温升得更高
C. “水动机”依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
D. 水的内能转化为转轮的机械能
【答案】D
【解析】它消耗了水的内能,不违背能量守恒,更不是永动机,A、B、C错;本质是水的内能转化为转轮的机械能,水温会降低,D对。
15. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻保持不变,当滑动变阻器的滑片P由中间向右移动时,下列判断正确的是
A. 电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D. 电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
【答案】D
【解析】灯L与滑动变阻器并联,电压表测并联(电源)电压,示数不变;滑片右移 R滑增大,该支路电流减小,灯支路电流不变,干路电流(电流表)减小;变阻器功率 P=UI 随电流减小而变小。故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共7小题,每空2分,共40分)
16. 核动力航空母舰是利用了________来获得能量。如图所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________(选填“定”或“动”)滑轮。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功,从而使舰载战斗机获得动能,这一过程相当于热机的________冲程。
【答案】核能;定;做功
【解析】固定不动的滑轮为定滑轮;蒸汽膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,相当于做功冲程。
17. 电能因其便于运输和转化被广泛应用,长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
(1)图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数,则该户本月消耗的电能为________kW·h。
(2)原子核在转变过程中所释放出来的能量,称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中的________(选填“A”或“B”)。
(3)太阳能热水器内盛有100kg温度为20℃的水,受阳光的照射水温升高到60℃,则这些水吸收了________J的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)150; (2)B; (3)1.68×107J
【解析】(1)月末读数减月初读数:5818.3kW·h −5668.3kW·h =150kW·h。
(2)太阳内部是氢核聚变,图乙中B为聚变。(3)Q=cmΔt=4.2×103×100×40J=1.68×107J。
18. 一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶18km消耗汽油1.3kg(汽油的热值为4.6×107J/kg),假设汽油完全燃烧,放出的热量为________J;若其中30%的能量为推动汽车做有用功的能量,则汽车受到的阻力是________N。
【答案】5.98×107J;996.7N(约1×103N)
【解析】Q放=mq=1.3×4.6×107J=5.98×107J;W有=30%Q=1.794×107J;F=W/s=1.794×107/1.8×104N≈996.7N;匀速行驶阻力 f=F≈996.7N。
19. 已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U-I关系如图所示。则乙灯的额定功率是________W;确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电源两端的最大电压是________V;两灯并联使用,电路最大电流是________A。
【答案】1.8;8;0.9
【解析】由图像:U=3V时 I乙=0.6A,P乙额=3V×0.6A=1.8W;甲灯额定电流 I甲=P/U=3W/6V=0.5A。串联时最大电流取较小者0.5A,由图像此时乙灯两端电压为2V,故 U最大=6V+2V=8V;并联时电压最大为3V(乙的额定电压),此时 I甲=0.3A、I乙=0.6A,干路最大电流0.9A。(本题与2019年辽宁盘锦中考题同源)
20. 如图所示,在两个相同烧瓶内装满等量煤油,瓶口上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝 R甲和 R乙,R甲 长度大于 R乙。闭合开关,经过一段时间 t1 后,玻璃管甲液柱上升高度 h甲________h乙(选填“大于”或“小于”,下同);断开开关,当两根玻璃管液柱回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,此时玻璃管中液柱再次上升高度 h甲 所需时间 t2________t1。
【答案】大于;大于
【解析】两电阻串联,电流相同,R甲>R乙,由 Q=I2Rt 知甲瓶产热多、液柱升得高,h甲大于h乙;滑片右移接入电阻变大、电流变小,发热变慢,液柱升到同高度需更长时间,t2大于t1。
21. 图甲是一款家用电热器,旋钮开关位置如图乙所示有三种:关闭、低温挡(400W)和高温挡(800W)。电热器内部有两根电热丝 R1 和 R2,小明绘制了简易原理图如图丙所示。
(1)电热器的工作原理是通过电流的热效应将电能转化为________能。
(2)在图丙中闭合开关 S、S1 和 S2,相当于电热器旋钮开关位于图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
(3)为了比较高挡和空调的功率大小,小明测出空调4小时耗电量为3.6度,其功率为 。
【答案】(1)内;(2)③;(3)900w
【解析】电流热效应把电能转化为内能;三开关闭合时两电热丝并联、总电阻最小、功率最大,对应高温挡③。P=W/t=3.6KW·h/4h=900w
22. 如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的(填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
【答案】减小; 等于;c
【解析】小球在A点由静止释放,因此A点的动能为0,A点的机械能等于A点的重力势能。根据机械能守恒,小球在运动过程中机械能总量始终等于A点的重力势能:
曲线a的最高点高于A点,说明最高点处小球的重力势能大于A点的重力势能,不符合机械能守恒,排除;
曲线b的最高点与A点高度相同,说明最高点处小球的重力势能等于A点的重力势能,此时小球的动能应为0,但小球离开B点时具有水平方向的速度,到达最高点时仍有水平方向的动能,因此重力势能应小于A点的重力势能,不符合要求,排除;
曲线c的最高点低于A点,说明最高点处小球的重力势能小于A点的重力势能,剩余能量为水平方向的动能,符合机械能守恒规律,因此轨迹为c;
曲线d为竖直下落的轨迹,小球离开B点时具有水平方向的速度,不会竖直下落,排除。
三、实验探究题(共5小题,每空2分)
23. 为了比较水和食用油的吸热能力,同学们做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和食用油,用两个电加热器对其加热,并用相同的两支温度计分别测量水和食用油的温度,实验数据如下:
(1)本实验中,应该选择的 电加热器,用 (填“加热时间的长短”或“升高的温度”)来反映物质吸热的多少。
(2)由实验数据分析可知,同学们采用相同质量和水和植物油 观察吸热多少的方法比较吸热本领大小, 吸收的热量多。
(3)若不考虑热量损失,则通过实验数据求出食用油的比热容为 。
【答案】(1)相同规格(相同功率);加热时间的长短;(2)升高相同的温度、比较加热时间(加热时间的长短);水 (3)2.0×103 J/(kg·℃)
【解析】解法一(算具体热量)
m = 300 g = 0.3 kg,水升温 Δt = 40 ℃ − 20 ℃ = 20 ℃
Q水 = c水mΔt = 4.2×103 J/(kg·℃) × 0.3 kg × 20 ℃ = 2.52×104 J
这一热量对应 21 min 的加热时间。两加热器规格相同,单位时间放出的热量相同,故食用油加热 10 min 吸收的热量为:
Q油 = 2.52×104 J × 10/21 = 1.2×104 J
食用油升温 Δt = 41 ℃ − 21 ℃ = 20 ℃,所以
c油 = Q油 / (mΔt) = 1.2×104 J ÷ (0.3 kg × 20 ℃) = 2.0×103 J/(kg·℃)
【解析】解法二(比例法,更快捷)
质量相同、升温相同,由 Q = cmΔt 得 c ∝ Q;又因两加热器规格相同,Q ∝ t,故 c ∝ t:
c水 / c油 = t水 / t油 = 21 / 10
c油 = 4.2×103 J/(kg·℃) × 10/21 = 2.0×103 J/(kg·℃)
24.小成同学现有一个标有“2.5 V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡的额定功率,于是连接了如图甲所示的实验电路。
(1)连接甲图的电路时,闭合开关前,滑片应该处于最 ________ 端(填“左”或“右”)。
(2)正确连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,请分析小灯泡不亮的可能原因是 ________。
(3)排除故障后,小成移动滑片读出了三组实验数据。粗心的小成把三次数据随手写在草稿纸上(如图乙)而没有填写在对应的表格中。请你根据数据帮助小成计算出小灯泡的额定功率为 ________ W。
(4)①检查电路无误后闭合开关 S1,将 S2 拨到触点 2。调整变阻器电阻,当电压表示数为 U额 时,读出变阻箱的电阻为 R。②保持变阻箱电阻不变,将 S2 拨到触点 1,读出此时电压表的示数 U0。③求出小灯泡的额定功率 P额 = ________(用 U额、U0、R 表示)。
【答案】左;小灯泡(或灯座)短路;0.75;P额 = U额(U0 − U额) / R
【解析】(1)观察图甲:滑动变阻器上方的导线接在金属杆左端接线柱,下方的导线接在右下接线柱,因此接入电路的是“滑片到右端”这一段电阻丝。滑片移到最左端时,接入电路的电阻丝最长、阻值最大,电路中电流最小,能起到保护电路(保护灯泡和电表)的作用,所以闭合开关前应把滑片置于最左端。
(2)电流表有示数,说明电路是通路,故障只能是“局部短路”而不是断路;电压表示数为零,说明与电压表并联的那部分(小灯泡)两端电压为零,即灯泡被短路。此时电流全部从短路线通过,灯泡中没有电流,所以不亮。
对照记忆:灯丝断了则电流表无示数、电压表示数接近电源电压;变阻器接成“两下”接线柱则滑片移动时灯的亮度和示数都不变。
(3)草稿纸上电压有 2.0 V、2.5 V、3.0 V 三个值,电流有 0.26 A、0.30 A、0.32 A 三个值,必须按物理规律重新配对——电压越大,通过灯丝的电流越大(灯丝电阻随温度升高而增大,但电流仍随电压增大)。正确配对为:
电压 U / V
2.0
2.5
3.0
电流 I / A
0.26
0.30
0.32
电阻 R = U/I / Ω
7.7
8.3
9.4
三组电阻依次增大,符合灯丝“温度升高、电阻变大”的规律,说明配对正确。小灯泡的额定电压为 2.5 V,此时电流为 0.30 A,故:
P额 = U额I额 = 2.5 V × 0.30 A = 0.75 W
若把 2.0 V 与 0.32 A 硬凑,算得 R = 6.3 Ω,反而比 3.0 V 时更小,违背灯丝电阻随温度升高的规律,一看就知配错。
(4)看图丙:电压表左端接在灯泡左侧,右端接 S2 的动触点;S2 接触点 2 时,电压表并在灯泡两端;S2 接触点 1 时,电压表跨接在“灯泡 + 变阻箱”串联电路的两端。
① S2 接 2:电压表测灯泡电压。调节变阻箱使示数为 U额,灯泡正常发光,此时变阻箱阻值为 R。
② S2 接 1:只是改变了电压表的接点,电路的连接方式、各元件阻值都没有变,所以灯泡仍正常发光,电路中的电流仍是 I额;此时电压表测的是灯泡与变阻箱串联的总电压,也就是电源电压 U0。
③ 变阻箱两端电压为 U0 − U额,由欧姆定律得电路电流:
I额 = (U0 − U额) / R
P额 = U额I额 = U额(U0 − U额) / R
25. 同学们通过实验探究“电流相同时,电功率与电压的关系”,所用两只灯泡为 L1“2.5 V 0.3 A”和 L2“3.8 V 0.3 A”。
灯泡
发光情况
电压 U / V
L1
暗
——
L2
亮
2.7
(1)小军同学用干电池做电源,把两只灯泡连成如图甲所示的电路,采取这样连接方式的目的是控制两盏灯的 ________ 相同;实验中,比较电功率的大小是通过比较 ________ 来判断的。
(2)闭合开关,L1 两端电压如图乙所示,则 L1 两端的电压为 ________ V,结合表中数据和现象,可以得到的实验结论是:________。
(3)请你算出小军实验中所用电源电压为 ________ V。
(4)为了得到普遍规律,小军同学又找来规格为“3 V 0.2 A”和“4.5 V 0.3 A”的两只灯泡,准备再进行一次对比实验,但这次实验并没有成功,请你计算分析实验没有成功的原因。(灯丝电阻不变)
【答案】(1)电流;灯泡的亮度(发光情况)(2)1.7;在电流相同时,灯泡两端的电压越大,灯泡的实际功率越大(灯越亮)(3)4.4(4)两只灯泡的电阻相同,串联时电流相同、分得的电压也相同,实际功率和亮度都相同,无法比较电功率的大小(且所需电源电压也达不到)。
【解析】(1)图甲中两灯首尾相接,是串联。串联电路电流处处相等,这正是“控制变量法”中要控制的量——让通过两灯的电流相同,再去比较电压与功率的关系。
灯泡的电功率无法用眼睛直接读出,但灯泡的亮度由它的实际功率决定:实际功率越大,灯越亮。因此把“比较功率”转化为“比较亮度”,这是转换法。
(2)图乙中电压表接的是 0~3 V 量程,分度值 0.1 V,指针指在 1.7 V 处(在“2”刻度线左侧约两三小格)。
把数据摆在一起看:U1 = 1.7 V 时 L1 暗,U2 = 2.7 V 时 L2 亮。两灯串联,电流相同;电压大的灯亮,说明它的实际功率大。结论必须写全“电流相同”这个前提,否则结论不成立。
(3)两灯串联,电源电压等于各用电器两端电压之和:
U = U1 + U2 = 1.7 V + 2.7 V = 4.4V
(4)先求电阻:
R1 = U1/I1 = 3 V ÷ 0.2 A = 15 Ω R2 = U2/I2 = 4.5 V ÷ 0.3 A = 15 Ω
两灯电阻完全相同。把它们串联接入电路后:
① 电流相同(串联电路的必然结果),电压按电阻分配,两灯分得的电压也相同;
② 由 P = UI 可知两灯实际功率相同,亮度也相同——现象无法区分,实验就失去了“比较”的意义,得不出结论。
再核算电源电压:若使 L1 正常发光(I = 0.2 A),需要总电压 0.2 A × 30 Ω = 6 V;若使 L2 正常发光(I = 0.3 A),需要 0.3 A × 30 Ω = 9 V。两者都远大于现有电源的 4.5 V,两灯谁也无法正常发光,实验自然做不成功。
26.如图甲所示为探究“做功改变物体内能”的实验装置,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据温度传感器采集的数据,电脑处理得到如图乙所示的图像。
(1)实验前,检查图甲装置的气密性:往外拉动注射器活塞,然后松手,若活塞 ________(填“仍能返回原来刻度处”或“静止不动”),则说明该装置气密性好。
(2)打气筒打气 5 s 后,橡皮塞弹出,出现了白雾现象,白雾主要是 ________(填“瓶内气体”或“瓶外气体”)液化形成的小液滴。
(3)下列改变内能的方式中,与图乙中 AB 段相同的是( )
A.用锤子敲打钉子时,钉子变热 B.从滑滑梯上滑下,臀部变热
C.用燃气灶加热水,水温升高 D.手捂热水袋,手会变暖和
(4)不向圆底烧瓶内注入适量酒精,仍用图甲装置进行实验能否得出“做功改变物体内能”的结论。请判断并说明理由:________。
【答案】(1)仍能返回原来刻度处(2)瓶内气体(3)A、B(4)能。打气时外界对瓶内气体做功、内能增大温度升高,橡皮塞弹出时气体对外做功、内能减小温度降低,这些温度变化都能通过温度传感器直接反映出来,所以不注入酒精(无白雾)也能得出“做功改变物体内能”的结论。
【解析】(1)向外拉活塞时,注射器(瓶)内气体体积变大、压强变小,小于外界大气压。松手后,如果装置不漏气,外界大气压就会把活塞压回原来的刻度处;如果装置漏气,空气从缝隙进入,内外压强很快平衡,活塞就停在原处不动或回不到原位。“能自动弹回”正是气密性良好的标志。
(2)打气使瓶内压强不断增大,最终把橡皮塞顶出。塞子弹出的瞬间,瓶内气体迅速膨胀并对外做功,把内能转化为塞子的机械能,气体自身内能减小、温度骤降;瓶内的水蒸气(以及酒精蒸气)遇冷放热,由气态变成液态,形成小液滴,就是我们看到的“白雾”。所以白雾来自瓶内气体,不是瓶外的水蒸气。
(3)图乙中 AB 段对应“正在打气”的过程:外界(打气筒)对瓶内气体做功,把机械能转化为内能,瓶内气体内能增大、温度升高(图中曲线由 A 上升到 B)。判断“改变内能的方式”,关键看有没有能量的转化:
A 项:锤子敲钉子,锤子对钉子做功,机械能转化为内能,钉子变热——做功,同 AB 段;
B 项:从滑梯滑下,臀部与滑梯摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,臀部变热——做功,同 AB 段;
C 项:燃气灶加热水,内能从火焰转移到水——热传递;
D 项:手捂热水袋,内能从热水袋转移到手——热传递。
故与 AB 段方式相同的是 A、B。
(4)不注酒精时,打气筒向瓶内打气,外界仍对瓶内空气做功,空气内能增大、温度升高;橡皮塞弹出时瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低。这些温度的变化都能被温度传感器采集、由电脑绘成图像(相当于图乙照样能画出来),因此“做功可以改变物体的内能”这一结论依旧成立。
酒精的作用只是让其蒸气在降温时更易液化、白雾更明显,便于“看见”内能变化;它并非得出结论的必要条件。所以答“能”,理由要落到“温度传感器能反映内能变化”上,不能只说“能,因为能打气”。
27. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)该实验中的研究对象是 ________。
(2)甲、乙、丙三次实验中,通过比较 ________ 来比较小球的动能大小。
(3)在图甲、乙中,h2 > h1,若 s2 > s1,则可得出结论 ________。
(4)小金又利用丁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 小球通过凸形槽的时间为 t1,B 小球通过凹形槽的时间为 t2,则 t1 ________ t2(填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1)钢球(小球);(2)木块被推动的距离 s;(3)质量相同时,钢球的速度越大,动能越大;(4)>
【解析】(1)实验探究的是“动能大小与质量、速度的关系”,改变的是钢球的质量和它到达水平面时的速度,所以研究对象是钢球,它的动能就是我们要比较的量。木块自己不会动,只是被撞后才移动,它起到的是“显示动能大小”的作用,不是研究对象。
(2)钢球的动能无法直接测量,但它撞击木块时会把动能传递给木块,对木块做功。动能越大,木块获得的动能越多,在水平面上滑行得越远(s 越大)。这是转换法:把“动能大小”转换为“木块移动的距离”。
注意前提:三次实验中水平面应该是同一水平面(木块与桌面间的粗糙程度相同),否则距离 s 不能直接比较。
(3)甲、乙两次用的是同一个钢球(m1),质量不变;h2 > h1 意味着乙图中钢球从更高处滚下,重力势能转化为动能更多,到达水平面时速度更大。测得 s2 > s1,即乙图钢球动能更大。
所以结论是:在质量一定时,速度越大,物体的动能越大。答题时“质量相同”这个前提不能省,否则结论没有控制变量。
(4)初、末速度都是 v,路径长度也相同,看起来时间应该一样,但“平均速度”不等于“初末速度的平均”。要看中间过程:
凸形槽(A 球):球先沿弧面上升,高度增大,动能转化为重力势能,速率小于 v;过了最高点后下降,速率由小于 v 逐渐增大回到 v。全程只有末端一刻达到 v,中间大部分时间的速率都小于 v,平均速度小于 v → 走完同样路程用时较长。
凹形槽(B 球):球先下降,高度减小,重力势能转化为动能,速率大于 v;过了最低点后上升,速率由大于 v 逐渐减小回到 v。全程只有末端一刻降到 v,中间大部分时间的速率都大于 v,平均速度大于 v → 用时较短。
因此 t1 > t2。
【易错提醒】
① 第(1)问易错答“木块”:木块是“显示工具”,不是研究对象。
② 第(3)问结论必须带“质量相同时”这一前提;若写成“高度越高动能越大”,概念就错了(高度影响的是速度,不是直接的动能自变量)。
③ 第(4)问不要凭“路程相同、初末速度相同”就判断时间相等,关键在中间过程的速率大小关系。
四、综合题(共5小题,共28分)
28.(6分)我国新一代“人造太阳”——中国环流三号取得重大科研进展,首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。
(1)“人造太阳”获得核能的方式是________(选填“核裂变”或“核聚变”)。
(2)我国已研制出一台人造太阳的必备“移动电源”——立式脉冲发电机组,该发电机组在额定运行功率达 3×108W,则该发电机组在该功率下正常发电1h,最多可发电________kW·h。
(3)“人造太阳”从20世纪50年代开始研究直到现在,下列是支持继续进行这项研究的是________(填字母)。
A.“人造太阳”实验人力财力投入很大,得不偿失
B.“人造太阳”实验表明可以通过核裂变来提供大量的能源
C.“人造太阳”一旦投入使用,可以缓解地球能源危机问题
D.“人造太阳”产生的核辐射小、核废料少,基本不会污染环境
E.“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,很难获得核能
【答案】(1)核聚变; (2)3×105kW·h; (3)CD
【解析】(1)“人造太阳”利用氢核聚变。(2)W=Pt=3×108W×3600s=1.08×1012J=3×105kW·h。
(3)A、E为消极观点;B错在“核裂变”(应为核聚变);C、D正确,故选CD。
29.(6分)如图为大遥卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图,P为离地球中心最近的点(近地点),离地球中心最远的点叫远地点。
(1)卫星从远地点向近地点运行时,动能和势能是如何转化的?在太空中的机械能是否守恒?请说明理由。
(2)在卫星绕地球运动过程中,卫星在近地点的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)远地点的速度。
【答案】(1)重力势能转化为动能。太空中空气极其稀薄(近似真空),卫星运动几乎不受阻力,机械能守恒。
【答案】(2)大于。
【解析】从远地点到近地点,高度减小、势能减小,速度增大、动能增大;无阻力做功,机械能守恒,势能最小处(近地点)动能最大,速度最大。
30.(6分)将金属制品加热到某一温度后放在水、油或空气中冷却,叫淬火(淬火可以提高金属的硬度)。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在温度为20℃的空气中自然冷却。[已知该金属的比热容为 0.46×103J/(kg·℃)]
(1)金属块温度的降低是通过________的方式改变其内能的。
(2)若用冷水冷却金属块,则冷却过程中水________(选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)金属块在冷却过程中放出多少热量?
【答案】(1)热传递; (2)吸收; (3)2.76×105J
【解析】金属块向低温空气放热降温,属热传递;水温度低、吸收热量; Q=cm(t0−t)=0.46×103J/(kg·℃)×1.5kg×(420℃−20℃)=2.76×105J。
31.(8分)如图 1 所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为 3 V,小灯泡标有“2.5 V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图 2 甲、乙所示。
图 2
(1)请写出电压表、电流表的读数。
(2)求此时小灯泡的实际功率。
(3)求小灯泡的额定功率。
【答案】(1)电压表的读数为 2 V,电流表的读数为 0.2 A;(2)0.4 W(3)0.625 W
【解析】
(1)读数先看量程,再看分度值:
电压表(图 2 甲)接的是 0~3 V 量程,每大格 1 V、每小格 0.1 V,指针指在“2”刻度线上,读数 2 V;
电流表(图 2 乙)接的是 0~0.6 A 量程,每大格 0.2 A、每小格 0.02 A,指针指在“0.2”刻度线上,读数 0.2 A。
(2)由图 1 可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路电流,两只表测的都是小灯泡的电压和电流:
P实 = U实I实 = 2 V × 0.2 A = 0.4 W
(3)先由实际状态求灯丝电阻(题目已假设电阻不随温度变化,所以正常发光时电阻相同):
R = U实 / I实 = 2 V ÷ 0.2 A = 10 Ω
再在额定电压下求额定功率:
P额 = U额2 / R = (2.5 V)2 ÷ 10 Ω = 0.625 W
也可以先求额定电流 I额 = U额/R = 2.5 V ÷ 10 Ω = 0.25 A,再算 P额 = U额I额 = 2.5 V × 0.25 A = 0.625 W,结果相同。
32.(9分)如图甲为陶瓷电煎药壶,其简化的工作电路如图乙所示,电源电压为 220 V,S1 为单刀双掷开关,R1 和 R2 均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先用武火挡快速加热,当药液的温度达到 98 ℃ 时自动跳到文火挡慢熬,药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在 220 V 电压下正常工作时,武火快速加热功率为 500 W,文火慢熬功率为 100 W,某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
甲 乙 丙
(1)根据题意可知,当单刀双掷开关 S1 拨到“2”位置,同时开关 S2 ________(填“闭合”或“断开”)时,电煎药壶处于武火挡。
(2)求电加热丝 R1 的阻值。
(3)求电煎药壶处于保温挡时的功率。
(4)分析图像可知,电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 ________(填“大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
【答案】(1)闭合(2)121 Ω(3)80 W(4)小于
【解析】(1)先弄清三种连接方式(由 P = U2/R 知:电压一定时,总电阻越小,功率越大):
开关状态
电路连接
总电阻
挡位
S1 接 2,S2 闭合
R1 与 R2 并联
最小
武火(500 W)
S1 接 2,S2 断开
只有 R2 接入
较大
文火(100 W)
S1 接 1,S2 断开
R1 与 R2 串联
最大
保温
S1 接 2 时 R2 已接入,若再把 S2 闭合,R1 也被接入并与 R2 并联,总电阻最小、功率最大,故为武火挡,应填“闭合”。
(2)文火挡时只有 R2 工作,功率 100 W,先求 R2:
R2 = U2 / P文 = (220 V)2 ÷ 100 W = 484 Ω
武火挡时 R1、R2 并联,总功率等于各支路功率之和,所以 R1 的功率为:
P1 = P武 − P文 = 500 W − 100 W = 400 W
R1 = U2 / P1 = (220 V)2 ÷ 400 W = 121 Ω
(3)保温挡时 R1 与 R2 串联,总电阻:
R串 = R1 + R2 = 121 Ω + 484 Ω = 605 Ω
P保 = U2 / R串 = (220 V)2 ÷ 605 Ω = 80 W
也可以按“串联分压”算:I = U/R串 = 220 V ÷ 605 Ω ≈ 0.364 A,P = UI ≈ 80 W,结果一致。
(4)由图丙,武火加热从 0 到 14 min,全程功率都是 500 W。前半段(0~7 min)与后半段(7~14 min)时间相同、功率相同,由 W = Pt 可知两段时间消耗的电能相同。
再看升温:前半段药液由 18 ℃ 升到 48 ℃,升温 30 ℃;后半段由 48 ℃ 升到 98 ℃,升温 50 ℃。由 Q吸 = cmΔt,质量与比热容不变,升温多的后半段吸收的热量多。
η = Q吸 / W × 100%
消耗的电能相同而吸热较少,所以前半段的加热效率小于后半段。
原因分析:刚开始加热时,热量有很大一部分被壶体(陶瓷壶身、加热盘等)吸收,还要向周围散热,真正被药液吸收的比例小;随着壶体温度升高,这部分“额外开销”减少,药液吸热的比例随之升高。
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2026年10月新蓝青学校九年级第二次月考科学试卷
考试时间120分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分)
1. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 物体温度降低,其分子无规则运动变慢,含有的热量减少
B. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C. 物体内能增加,温度一定升高
D. 一定质量的0℃的冰熔化成0℃的水,其内能不变
2. “煮”的篆体写法如图,表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A. 热水暖手
B. 钻木取火
C. 搓手取暖
D. 擦燃火柴
3. 对于同一物态的某物质,根据 c=Q/(mΔt) 可知,下列说法正确的是( )
A. 比热容与热量成正比
B. 比热容与质量成反比
C. 比热容与温度变化量成反比
D. 比热容是物质的特性,与吸放热多少、质量大小和温度变化大小无关
4. 质量相等的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,温度随时间变化的图像如图所示。由图中可以看出( )
A. 液体A和B的初始温度不同
B. 液体B的比热容比液体A大
C. 液体A的温度比液体B的升高得慢
D. 加热2min,液体A升高的温度比液体B多,所以液体A吸收的热量比液体B多
5. 如图所示是汽油机工作循环中的一个冲程,它是( )
A. 压缩冲程,将化学能转化成内能
B. 压缩冲程,将机械能转化成内能
C. 做功冲程,将内能转化成机械能
D. 做功冲程,将机械能转化成内能
6. 下列有关热机效率、燃料热值和物体内能的说法中,正确的是( )
A. 热机所用燃料的热值越大,效率越高
B. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,效率越高
C. 物体的内能越大,温度越高
D. 摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
7. 下列关于电功和电功率的一些说法,不正确的是( )
A. 相同时间内,通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大
B. 用电器消耗的电能越少,则电流做的功就越少
C. 千瓦和千瓦时都是电功的单位
D. 对于教室里的某盏灯,当它两端电压减小时,它消耗的实际功率也减小
8. 对于 kW·h 的理解,下列说法正确的是( )
A. kW·h 既是电功(电能)的单位,又是电功率的单位
B. 它只能同时点亮4只250W的灯泡
C. 它表示电流做功快慢的物理量,数值等于3.6×106J
D. 可供功率为1kW的用电器正常工作1h
9. 如图所示是甲、乙两种电热器及其铭牌(甲:220V 1000W;乙:220V 500W),下列说法正确的是( )
A. 正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B. 正常工作时,甲消耗电能比乙快
C. 正常工作时,甲的电阻比乙大
D. 正常工作时,甲两端的电压比乙大
10. P=W/t 与 P=UI 都是电功率的公式,下列关于它们的说法,合理的是( )
A. P=W/t 是电功率的定义式,而 P=UI 是通过大量实验得出的
B. P=W/t 适用于大功率电器的计算,P=UI 适用于小功率电器的计算
C. P=W/t 是电功率特有的,而 P=UI 在机械功率中也适用
D. P=W/t 说明电功率的单位是瓦特,P=UI 说明电功率的单位是焦耳
11. 如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A. 电流表的示数变大
B. 电压表的示数减小
C. R1 的电功率一定减小
D. R2 的电功率一定增大
12. 如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,下列说法正确的是( )
A. 甲装置可探究电流产生热量与电流的关系
B. 甲装置通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差比右侧大
C. 闭合开关一段时间,乙装置U形管两侧液面高度差为零,一定是电路断路了
D. 把乙装置的 R3和 R2 都放入右侧空气盒内,连接方式不变,能探究电流产生的热量与电阻的关系
13. 如图所示,用中子轰击铀-235原子核发生裂变和链式反应,释放出核能。下列说法正确的是( )
A. 核能是一种可再生能源
B. 该图表示的是核聚变
C. 目前核电站是利用核裂变反应发电的
D. 该反应不会产生放射性物质
14. 如图所示是某科技馆的一台“水动机”:由5根桨叶和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,进入热水后因叶片伸展“划水”转动,离开热水后形状记忆合金恢复原状。下列关于该“水动机”的说法正确的是( )
A. 科技发展制造出了永动机
B. 转动会使水温升得更高
C. “水动机”依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
D. 水的内能转化为转轮的机械能
15. 如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻保持不变,当滑动变阻器的滑片P由中间向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数都增大,电路总功率变大
B. 电流表和电压表的示数都减小,电路总功率变小
C. 电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
D. 电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(共7小题,每空2分,共40分)
16. 核动力航空母舰是利用了________来获得能量。如图所示为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________(选填“定”或“动”)滑轮。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功,从而使舰载战斗机获得动能,这一过程相当于热机的________冲程。
17. 电能因其便于运输和转化被广泛应用,长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
(1)图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数,则该户本月消耗的电能为________kW·h。
(2)原子核在转变过程中所释放出来的能量,称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中的________(选填“A”或“B”)。
(3)太阳能热水器内盛有100kg温度为20℃的水,受阳光的照射水温升高到60℃,则这些水吸收了________J的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
18. 一款无人驾驶汽车以一定的速度匀速直线行驶18km消耗汽油1.3kg(汽油的热值为4.6×107J/kg),假设汽油完全燃烧,放出的热量为________J;若其中30%的能量为推动汽车做有用功的能量,则汽车受到的阻力是________N。
19. 已知甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯的额定电压是3V,甲、乙两灯的U-I关系如图所示。则乙灯的额定功率是________W;确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电源两端的最大电压是________V;两灯并联使用,电路最大电流是________A。
20. 如图所示,在两个相同烧瓶内装满等量煤油,瓶口上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝 R甲 和 R乙,R甲 长度大于 R乙。闭合开关,经过一段时间 t1 后,玻璃管甲液柱上升高度 h甲________h乙(选填“大于”或“小于”,下同);断开开关,当两根玻璃管液柱回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关,此时玻璃管中液柱再次上升高度 h甲 所需时间 t2________t1。
21. 图甲是一款家用电热器,旋钮开关位置如图乙所示有三种:关闭、低温挡(400W)和高温挡(800W)。电热器内部有两根电热丝 R1 和 R2,小明绘制了简易原理图如图丙所示。
(1)电热器的工作原理是通过电流的热效应将电能转化为________能。
(2)在图丙中闭合开关 S、S1 和 S2,相当于电热器旋钮开关位于图乙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
(3)为了比较高挡和空调的功率大小,小明测出空调4小时耗电量为3.6度,其功率为 。
22. 如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的(填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
三、实验探究题(共5小题,每空2分)
23. 为了比较水和食用油的吸热能力,同学们做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量相同的水和食用油,用两个电加热器对其加热,并用相同的两支温度计分别测量水和食用油的温度,实验数据如下:
(1)本实验中,应该选择的 电加热器,用 (填“加热时间的长短”或“升高的温度”)来反映物质吸热的多少。
(2)由实验数据分析可知,同学们采用相同质量和水和植物油 观察吸热多少的方法比较吸热本领大小, 吸收的热量多。
(3)若不考虑热量损失,则通过实验数据求出食用油的比热容为 。
24. 小成同学现有一个标有“2.5 V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡的额定功率,于是连接了如图甲所示的实验电路。
(1)连接甲图的电路时,闭合开关前,滑片应该处于最 ________ 端(填“左”或“右”)。
(2)正确连好电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,请分析小灯泡不亮的可能原因是 ________。
(3)排除故障后,小成移动滑片读出了三组实验数据。粗心的小成把三次数据随手写在草稿纸上(如图乙)而没有填写在对应的表格中。请你根据数据帮助小成计算出小灯泡的额定功率为 ________ W。
(4)①检查电路无误后闭合开关 S1,将 S2 拨到触点 2。调整变阻器电阻,当电压表示数为 U额 时,读出变阻箱的电阻为 R。②保持变阻箱电阻不变,将 S2 拨到触点 1,读出此时电压表的示数 U0。③求出小灯泡的额定功率 P额 = ________(用 U额、U0、R 表示)。
25. 同学们通过实验探究“电流相同时,电功率与电压的关系”,所用两只灯泡为 L1“2.5 V 0.3 A”和 L2“3.8 V 0.3 A”。
灯泡
发光情况
电压 U / V
L1
暗
——
L2
亮
2.7
(1)小军同学用干电池做电源,把两只灯泡连成如图甲所示的电路,采取这样连接方式的目的是控制两盏灯的 ________ 相同;实验中,比较电功率的大小是通过比较 ________ 来判断的。
(2)闭合开关,L1 两端电压如图乙所示,则 L1 两端的电压为 ________ V,结合表中数据和现象,可以得到的实验结论是:________。
(3)请你算出小军实验中所用电源电压为 ________ V。
(4)为了得到普遍规律,小军同学又找来规格为“3 V 0.2 A”和“4.5 V 0.3 A”的两只灯泡,准备再进行一次对比实验,但这次实验并没有成功,请你计算分析实验没有成功的原因 。(灯丝电阻不变)
26. 如图甲所示为探究“做功改变物体内能”的实验装置,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据温度传感器采集的数据,电脑处理得到如图乙所示的图像。
(1)实验前,检查图甲装置的气密性:往外拉动注射器活塞,然后松手,若活塞 ________(填“仍能返回原来刻度处”或“静止不动”),则说明该装置气密性好。
(2)打气筒打气 5 s 后,橡皮塞弹出,出现了白雾现象,白雾主要是 ________(填“瓶内气体”或“瓶外气体”)液化形成的小液滴。
(3)下列改变内能的方式中,与图乙中 AB 段相同的是( )
A.用锤子敲打钉子时,钉子变热 B.从滑滑梯上滑下,臀部变热
C.用燃气灶加热水,水温升高 D.手捂热水袋,手会变暖和
(4)不向圆底烧瓶内注入适量酒精,仍用图甲装置进行实验能否得出“做功改变物体内能”的结论。请判断并说明理由:________。
27. 在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,小金设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止。
(1)该实验中的研究对象是 ________。
(2)甲、乙、丙三次实验中,通过比较 ________ 来比较小球的动能大小。
(3)在图甲、乙中,h2 > h1,若 s2 > s1,则可得出结论 ________。
(4)小金又利用丁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 小球通过凸形槽的时间为 t1,B 小球通过凹形槽的时间为 t2,则 t1 ________ t2(填“<”“=”或“>”)。
四、综合题(共5小题,共28分)
28.(6分)我国新一代“人造太阳”——中国环流三号取得重大科研进展,首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。
(1)“人造太阳”获得核能的方式是________(选填“核裂变”或“核聚变”)。
(2)我国已研制出一台人造太阳的必备“移动电源”——立式脉冲发电机组,该发电机组在额定运行功率达 3×108W,则该发电机组在该功率下正常发电1h,最多可发电________kW·h。
(3)“人造太阳”从20世纪50年代开始研究直到现在,下列是支持继续进行这项研究的是________(填字母)。
A.“人造太阳”实验人力财力投入很大,得不偿失
B.“人造太阳”实验表明可以通过核裂变来提供大量的能源
C.“人造太阳”一旦投入使用,可以缓解地球能源危机问题
D.“人造太阳”产生的核辐射小、核废料少,基本不会污染环境
E.“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,很难获得核能
29.(6分)如图为大遥卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图,P为离地球中心最近的点(近地点),离地球中心最远的点叫远地点。
(1)卫星从远地点向近地点运行时,动能和势能是如何转化的?在太空中的机械能是否守恒?请说明理由 。
(2)在卫星绕地球运动过程中,卫星在近地点的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)远地点的速度。
30.(6分)将金属制品加热到某一温度后放在水、油或空气中冷却,叫淬火(淬火可以提高金属的硬度)。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在温度为20℃的空气中自然冷却。[已知该金属的比热容为 0.46×103J/(kg·℃)]
(1)金属块温度的降低是通过________的方式改变其内能的。
(2)若用冷水冷却金属块,则冷却过程中水________(选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)金属块在冷却过程中放出多少热量?
31.(8分)如图 1 所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为 3 V,小灯泡标有“2.5 V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图 2 甲、乙所示。
图 2
(1)请写出电压表、电流表的读数。
(2)求此时小灯泡的实际功率。
(3)求小灯泡的额定功率。
32.(9分)如图甲为陶瓷电煎药壶,其简化的工作电路如图乙所示,电源电压为 220 V,S1 为单刀双掷开关,R1 和 R2 均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先用武火挡快速加热,当药液的温度达到 98 ℃ 时自动跳到文火挡慢熬,药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在 220 V 电压下正常工作时,武火快速加热功率为 500 W,文火慢熬功率为 100 W,某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
甲 乙 丙
(1)根据题意可知,当单刀双掷开关 S1 拨到“2”位置,同时开关 S2 ________(填“闭合”或“断开”)时,电煎药壶处于武火挡。
(2)求电加热丝 R1 的阻值。
(3)求电煎药壶处于保温挡时的功率。
(4)分析图像可知,电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 ________(填“大于”“小于”或“等于”)后半段时间的加热效率。
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