广东省惠州市第一中学教育集团2022-2023学年九年级上学期期中质量监测物理试题(含答案)
展开这是一份广东省惠州市第一中学教育集团2022-2023学年九年级上学期期中质量监测物理试题(含答案),共32页。试卷主要包含了单选题,填空题,作图题,实验题,计算题,综合能力题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年广东省惠州一中九年级(上)期中物理试卷
一、单选题(本大题7小题,每小题3分,共21分,在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请将正确选项填涂在答题卡指定位置上)
1.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
2.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的,跑道尾段向上翘起。如图所示,飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中( )
A.飞行员的动能先增加后减少
B.飞行员的机械能一直减少
C.飞行员的机械能一直增加
D.飞行员的机械能先不变后增加
3.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
4.如图是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.瓶塞冲出 B.搓手取暖
C.压缩气体 D.钻木取火
5.下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
6.关于如图电路的判断,正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联
B.只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C.只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联
D.闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
7.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器金属球,发现验电器的金属箔片张开( )
A.摩擦起电的实质是电子在不同的物体间发生了转移
B.瞬间电流的方向是从金属箔片到金属球
C.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
D.丝绸与玻璃棒摩擦过程中丝绸得到电子
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分,请把下列各题的正确答案填写在横线上)
8.如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为 能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能 (选填“守恒”或“不守恒”)。
9.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头 (选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容 、凝固点低。
10.电给人类的生活带来了极大的方便,在19世纪初,物理学家刚刚开始研究电流时 的方向为电流方向;我国家庭电路的电压是 V;对于人体,一般情况下 V的电压才是安全的。
11.图一(甲、乙、丙、丁)表示的是滑动变阻器的四种接法,当滑动变阻器的滑片向右移动时 ;②电阻值变小的是 ;③图二是电阻箱,其示数为 Ω。
12.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示1和L2 (填“串联”或“并联”),流过L1的电流是 A;流过L2的电流是 A。
13.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示1和L2组成 电路,则灯泡L2两端的电压是 V,电源电压是 V。
14.在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N,则在这段时间(4s~8s)内 J,功率是 W,8s~10s内木箱受到的摩擦力是 N(忽略空气阻力)。
三、作图题(每小题2分,共6分)
15.(2分)手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。请画出该手电筒的电路图。
16.(2分)如图所示,请在圆圈内填入电流表或电压表符号,使开关S闭合后1、R2并联。
17.(2分)请画出与如图相对应的电路图。
四、实验题(每空1分,共19分)
18.(7分)用所学的知识解决下列问题:
(1)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,比较不同液体的比热容,可以选择 两图,此实验通过观察 来比较两种液体吸收的热量(选填“加热时间”或“升高的温度”);若比较不同燃料的热值,可以选择 两图。
(2)实验时最好一直搅拌,是为了 。
(3)小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,实验中,两种液体在相同时间内放出的热量相等 放热能力强(a/b),若液体a的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则液体b的比热容 J/(kg•℃)。
(4)小明在实验前,用天平测出烧杯中液体的质量及两种燃料燃烧前和燃烧后的质量,并记录数据吸=cmΔt计算出水吸收的热量,他想通过这些数据计算出两种燃料的热值,则他的计算结果将会比实际值 (选填“没有误差”、“偏小”或“偏大”)。
19.(6分)测量滑轮组的机械效率:
步骤
如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
②分析表中数据可知:实验2是用图 做的实验。
③实验序号3中的机械效率η= 。
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
结论
通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率
问题讨论
实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数。你认为他的想法
(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
20.(6分)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:
(1)实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡,按电路图连接电路,小芳刚连接好最后一根导线,这说明她在连接电路时没有 。
(2)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 。
(4)小芳选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。在第三次测量时,此时灯L1两端的电压为 V。分析下表中的数据,可得出结论:在串联电路中 。
实验次序
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
1
1.4
1.4
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
0.9
2.8
五、计算题(共14分,19题7分,20题7分)
21.(7分)小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3。已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的效率。
22.(7分)近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。(g=10N/kg)
(1)他对重物做了多少功?
(2)他做总功的功率是多少?
(3)此次简易斜面装置的机械效率为多少?
六、综合能力题(共3小题,每空1分,共19分)
23.(6分)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
提出问题:汽车的动能大小跟什么因素有关?
猜想假设:
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 有关;
(2)由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 有关。
进行实验:他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块
(3)实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表示的;
分析论证:(4)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: ;
实践应用:(5)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
(6)若本实验中水平面绝对光滑,则 (填“能”或“不能”)得出正确结论。
24.(7分)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表格所示:
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B两端连接,闭合开关,电流表的不数不同,可探究电阻跟 的关系,其结论是 .
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)除转换法外,该实验主要用到的物理研究方法是 .
25.(6分)阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,可以起到降低饮料的温度的作用。需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块
(1)液体感应器是先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过 的方式改变饮料的内能,饮料的内能 (选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为 能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了 性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于 状态。
2022-2023学年广东省惠州一中九年级(上)期中物理试卷
(参考答案与解析)
一、单选题(本大题7小题,每小题3分,共21分,在每小题列出的四个选项中,只有一个是正确的,请将正确选项填涂在答题卡指定位置上)
1.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是( )
A.效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
【分析】(1)功率是单位时间内做的功,表示的是做功的快慢;
(2)机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率高说明有用功与总功的比值大。
【解答】解:A、机械做功快慢与机械效率没有关系;
B、由P=,功率大小决定于做功多少和所用时间,时间不确定。故B错误;
C、机械效率是有用功与总功的比值,总功不确定。故C错误;
D、功率描述的是物体做功的快慢,做功越快。
故选:D。
2.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。飞机跑道的前一部分是水平的,跑道尾段向上翘起。如图所示,飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中( )
A.飞行员的动能先增加后减少
B.飞行员的机械能一直减少
C.飞行员的机械能一直增加
D.飞行员的机械能先不变后增加
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度,其中动能和势能统称为机械能。
【解答】解:飞机起飞加速上升的过程中,飞行员的质量不变、高度增大,机械能一直在增加。
故选:C。
3.下列关于温度、热量和内能的说法,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定要吸收热量
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增大
【分析】(1)热传递的条件:存在温度差;热量总是从高温物体传递给低温物体或者从物体的高温部分传递给低温部分。
(2)热量是一个过程量,根据热量的描述进行判断;
(3)改变物体内能的方式有做功和热传递,做功属于能量的转化,热传递属于能量的转移;
(4)内能的大小跟质量、温度、状态有关;晶体熔化过程吸收热量,温度不变。
【解答】解:A、发生热传递时。热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A错误;
B、热量不是状态量,故B错误;
C、物体温度升高,可能是从外界吸收了热量,故C错误;
D、一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,故D正确。
故选:D。
4.如图是内燃机某冲程的工作示意图,下面四个事例中能量转化与之相同的是( )
A.瓶塞冲出 B.搓手取暖
C.压缩气体 D.钻木取火
【分析】(1)内燃机是利用内能做功的机器,其在工作时有四个冲程,即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
(2)改变内能的方式有:做功和热传递。做功可以改变物体的内能,对物体做功的过程中,机械能转化为内能,物体内能增加。
【解答】解:
根据图示可知,两个气门都关闭,因此该冲程为做功冲程;
A、酒精燃烧时化学能转化为内能,故A符合题意;
B、冬天,把机械能转化为内能,故B不符合题意;
C、用力将活塞压下,筒内空气的内能增大,达到了棉花的着火点,此过程中机械能转化为内能;
D、钻木取火过程中,机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选:A。
5.下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电压表的使用规则分析:
①电压表要与待测电路并联;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反向偏转)。
③被测电压不要超过电压表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
【解答】解:
A、电流表并联到了电阻R2两端,R2被短路,此时电压表测量的是一段导线两端的电压;
B、电流表并联到了电阻R3两端,电压表与电阻R2串联,电流表和电压表的接法错误;
C、电压表并联到了电阻R1两端,测量的是R8两端的电压,故C错误;
D、该电路为串联电路2两端,测量的是R2两端的电压,电流表串联在电路中。
故选:D。
6.关于如图电路的判断,正确的是( )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联
B.只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C.只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联
D.闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3短路
【分析】(1)各用电器首尾顺次连接,电路只有一条电流路径的连接方式是串联;
(2)各用电器首首相连、尾尾相连,电路有多条电流路径的连接方式是并联。
【解答】解:
A、由图知1时,电流从电源正极流出后3→S7→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L4串联,故A错误;
B、由图知2时,电流从电源正极流出后3→S7→L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L5串联,故B错误;
C、由图知2、S3时,L8被短路,电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极,电路是L2的简单电路,故C错误;
D、由图知,L2被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L7,所以灯泡L1、L2并联,故D正确。
故选:D。
7.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器金属球,发现验电器的金属箔片张开( )
A.摩擦起电的实质是电子在不同的物体间发生了转移
B.瞬间电流的方向是从金属箔片到金属球
C.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
D.丝绸与玻璃棒摩擦过程中丝绸得到电子
【分析】(1)摩擦起电的实质是电荷的转移;
(2)电流的方向是正电荷定向移动的方向;
(3)验电器的工作原理是同种电荷相互排斥;
(4)得到电子的物质带负电,失去电子的物质带正电。
【解答】解:
A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。故A正确;
B、丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,电子由验电器流向玻璃棒,故电流从金属球到金属箔片;
C、验电器的金属片能够张开是因为同种电荷互相排斥;
D、丝绸与玻璃棒摩擦,故D正确。
故选:B。
二、填空题(本大题7小题,每空1分,共21分,请把下列各题的正确答案填写在横线上)
8.如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是因为它的 热值 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为 内 能,再转化为火箭的机械能,这个过程中火箭的机械能 不守恒 (选填“守恒”或“不守恒”)。
【分析】(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(2)燃料的燃烧属于化学变化,将化学能转化为内能;火箭是热机的一种,它的工作原理就是将内能转化为机械能;根据机械能的变化判断机械能是否守恒。
【解答】解:(1)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较大的热值,液态氢可以释放出更多的热量,便于储存和运输。
(2)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,又将内能转化为火箭的机械能,所以机械能不守恒。
故答案为:热值;内;不守恒。
9.汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过2000℃。如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头 热传递 (选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容 大 、凝固点低。
【分析】(1)改变物体内能的方式有做功和热传递;
(2)冷却液的比热容大,质量相同的冷却液和其它物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多。
【解答】解:水冷的原理是冷却液从缸套和缸头吸收热量,使缸套和缸头的温度降低,温度降低;
冷却液的特点是比热容大,质量相同的冷却液和其它物质相比,吸收的热量多。
故答案为:热传递;大。
10.电给人类的生活带来了极大的方便,在19世纪初,物理学家刚刚开始研究电流时 定向移动 的方向为电流方向;我国家庭电路的电压是 220 V;对于人体,一般情况下 不高于36V V的电压才是安全的。
【分析】正电荷定向移动的方向为电流方向;
我国家庭电路的电压是 220V,对人体安全的电压不高于36V。
【解答】解:物理学家刚刚开始研究电流时,规定正电荷定向移动的方向为电流方向;对于人体。
故答案为:定向移动;220。
11.图一(甲、乙、丙、丁)表示的是滑动变阻器的四种接法,当滑动变阻器的滑片向右移动时 乙 ;②电阻值变小的是 丁 ;③图二是电阻箱,其示数为 3209 Ω。
【分析】滑动变阻器是靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变连入电路的阻值的;要“一上一下”连入电路;
电阻箱的读数方法:用小三角所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就可得出电阻箱的示数。
【解答】解:由图(一)可知,甲图中AB接线柱接入电路,移动滑片时;
乙图中AD接线柱接入电路,属于“一上一下”接法,当滑动变阻器的滑片向右移动时;
丙图中CD接线柱接入电路,属于“两上”接法,滑动变阻器连入电路电阻始终是0欧姆;
丁图中BD接线柱接入电路,属于“一上一下”接法,当滑动变阻器的滑片向右移动时;
由图(二)可知,电阻箱的示数为:3×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+9×7Ω=3209Ω。
解:乙;丁;3209。
12.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示1和L2 并联 (填“串联”或“并联”),流过L1的电流是 1.2 A;流过L2的电流是 0.3 A。
【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路,用电器逐个顺次连接的电路叫串联电路;
由图可知,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;根据并联电路电流特点分析两电流表量程并读数,从而得到通过各灯的电流大小。
【解答】解:由图可知,两灯并联1测的是干路电流,电流表A2测的是L4所在支路的电流;
由并联电路的电流特点可知,干路中的电流大于各支路电流,所以电流表A1选用的应该是0~3A量程,A2选用的是0~7.6A量程;
所以电流表A1的示数为I总=5.5A,即干路电流为1.8A2的示数为I2=4.3A,即通过灯L2的电流为5.3A,
由并联电路电流特点可得,通过灯L1的电流大小为:
I5=I总﹣I2=1.2A﹣0.3A=2.2A。
故答案为:并联;1.4。
13.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示1和L2组成 串联 电路,则灯泡L2两端的电压是 4 V,电源电压是 6 V。
【分析】由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压;当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,知道电源电压,可以计算出灯泡L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,当S接1时1的简单电路,电压表测电源的电压,电源的电压U=6V,
当S接2时,两灯泡串联1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,U6=2V,故灯泡L2两端的电压是:
U5=U﹣U1=6V﹣6V=4V。
故答案为:串联;4;7。
14.在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动,木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s~8s内木箱受到的推力恒为100N,则在这段时间(4s~8s)内 400 J,功率是 100 W,8s~10s内木箱受到的摩擦力是 100 N(忽略空气阻力)。
【分析】(1)由题知,在4s~8s内木箱受到的推力大小;由图可知,这段时间内木箱做匀速直线运动的速度大小,利用P=Fv求推力做功的功率,根据W=Pt算出木箱受到的推力做的功;
(2)由图知,在4s~8s内,木箱做匀速直线运动,木箱受到的推力、摩擦力是一对平衡力,大小相等,可求此时木箱受到的摩擦力大小;
由图可知木箱在8s~10s内做减速运动,由于压力大小、接触面的粗糙程度不变,则木箱受到的滑动摩擦力不变。
【解答】解:
(1)由题知,在4s~8s内;
由图可知这段时间内木箱做匀速直线运动,且v=4m/s,
则推力做功的功率:
P===Fv=100N×1m/s=100W;
由P=知这段时间内做的功为:
W=Pt=100W×(8s﹣4s)=400J;
(2)由图知,在4s~8s内,忽略空气阻力、摩擦力是一对平衡力,则木箱受到的摩擦力f=F=100N;
由图可知,木箱在3s~10s内做减速运动、接触面的粗糙程度不变,还是100N。
故答案为:400;100。
三、作图题(每小题2分,共6分)
15.(2分)手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。请画出该手电筒的电路图。
【分析】手电筒电路为基本电路,即用导线将电源、开关以及灯泡顺次连接起来即可;在电源外部,电流的方向是从电源正极经用电器流向负极。
【解答】解:按下按键时,电流流过的路径为正极→灯泡→开关→负极、灯泡以及开关顺次连接起来
16.(2分)如图所示,请在圆圈内填入电流表或电压表符号,使开关S闭合后1、R2并联。
【分析】电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中。
【解答】解:当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,则电流的路径有两条,电压表并联在R6两端,电流表与R2串联,如图所示:
17.(2分)请画出与如图相对应的电路图。
【分析】根据实物图分析电路的连接情况、电流表、电压表、开关的位置,据此画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联1、电流表在干路上,开关S2在L3支路上,电压表测量L1两端的电压,电路图如图所示:
四、实验题(每空1分,共19分)
18.(7分)用所学的知识解决下列问题:
(1)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,比较不同液体的比热容,可以选择 甲、丙 两图,此实验通过观察 加热时间 来比较两种液体吸收的热量(选填“加热时间”或“升高的温度”);若比较不同燃料的热值,可以选择 甲、乙 两图。
(2)实验时最好一直搅拌,是为了 使物质受热均匀 。
(3)小明在探究“物体的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,实验中,两种液体在相同时间内放出的热量相等 a 放热能力强(a/b),若液体a的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则液体b的比热容 1.05×103 J/(kg•℃)。
(4)小明在实验前,用天平测出烧杯中液体的质量及两种燃料燃烧前和燃烧后的质量,并记录数据吸=cmΔt计算出水吸收的热量,他想通过这些数据计算出两种燃料的热值,则他的计算结果将会比实际值 偏小 (选填“没有误差”、“偏小”或“偏大”)。
【分析】(1)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热相同质量的同一种液体,通过相同时间内温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(2)实验时最好一直搅拌,是为了使物质受热均匀。
(3)选同样的放热时间,甲和乙放热相同,温度变化多的比热容小,温度变化少的比热容大;
分别用质量相等的两种液体进行实验,相同时间两种液体放出的热量相同,而两种液体的降低的温度不相同,根据放热公式求液体的比热容;
(4)由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q吸小于Q放,依此计算出燃料的热值的变化情况。
【解答】解:(1)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,让液体的质量和温度的变化相同,进而判断两种液体比热容的大小关系、丙两图进行实验,加热相同质量的同一种液体,进而判断热值大小、乙两图进行实验;
(2)实验时最好一直搅拌,是为了使物质受热均匀;
(3)时间相等时,两种液体放出的热量相等,b液体的温度降低的快,a液体的放热能力强;
由题知,两种液体的质量相同a=mb;当放热时间为15min时,a降低的温度为60℃﹣40℃=20℃;
则Qa放=Qb放:camaΔta=cbmbΔtb;即:2.1×106J/(kg•℃)×m×20℃=c乙m×40℃;解得cb=1.05×103J/(kg•℃);
(4)由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热吸小于Q放,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
故答案为:(1)甲、丙;加热时间;甲、乙;(3)a6;(4)偏小。
19.(6分)测量滑轮组的机械效率:
步骤
如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
②分析表中数据可知:实验2是用图 乙 做的实验。
③实验序号3中的机械效率η= 80% 。
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
结论
通过比较 1、2 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 越低
问题讨论
实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数。你认为他的想法
不正确 (选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 摩擦力 对滑轮组机械效率的影响。
【分析】(1)②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,求出实验1中绳子的有效段数分析;
求出实验2中绳子的有效段数分析;
③根据η==×100%求第3次实验的机械效率:
(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,找出合适的次数;
比较实验2和3的相同条件和不同条件得出结论;
(3)在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑。
【解答】解:(1)②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh
n===3;
实验2中绳子的有效段数:
n===6;
由表格数据知:第1次实验物体的重力为4N,第2次物体的重力为8N,第2次是用乙图做的:
③第8次实验的机械效率:
η3===×100%=80%;
(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,改变物体的重力、5两次实验符合要求,物重越大。
比较实验2和3可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率越低;
(3)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,她的想法是不正确的。
故答案为:②乙;③80%;4、2;不正确。
20.(6分)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:
(1)实验中应选择规格 不同 (相同/不同)的小灯泡,按电路图连接电路,小芳刚连接好最后一根导线,这说明她在连接电路时没有 断开开关 。
(2)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 电压表指针反向偏转 。
(4)小芳选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。在第三次测量时,此时灯L1两端的电压为 1.9 V。分析下表中的数据,可得出结论:在串联电路中 总电压等于各部分电压之和 。
实验次序
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
串联总电压/V
1
1.4
1.4
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
0.9
2.8
【分析】(1)连接电路时,为保护电路需断开开关,实验应选择不同规格的灯泡进行多次实验;
(2)闭合开关灯泡不发光,原因有两个:断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障;
(3)为保护电路,拆接电路时开关要断开;测电压时要注意电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则,电压表指针反向偏转。根据电路图可以看出,直接将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,会造成电压表正负接线柱接反了;
(4)根据电压表的量程确定分度值读数;
分析表格数据可知串联电路总电压等于各部分电压之和。
【解答】解:(1)实验中应选择规格不同的小灯泡按电路图连接电路,刚连接好最后一根导线,这说明在连接电路时没有断开开关;
(2)闭合开关后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯L7发生断路;
(3)因已测量出L1的电压,故与A点相连的为电压表的负接线柱;在测L2两端的电压时,如果只将导线AE的A端松开,这样电流从电压表的“﹣”接线柱流入,这一做法会使电压表的正负接线柱接反,不能测出L5两端的电压;
(4)由图乙可知,电压表的量程为0~3V,示数为2.9V1两端的电压为5.9V;
分析表格数据可知串联电路总电压等于各部分电压之和。
故答案为:(1)不同;断开开关;(3)电压表指针反向偏转;总电压等于各部分电压之和。
五、计算题(共14分,19题7分,20题7分)
21.(7分)小华家使用的是天然气热水器,他尝试估测该热水器的效率,以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时,天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3。已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的效率。
【分析】(1)知道水的质量、比热容、温度变化,利用Q吸=cm△t求出热水器中的水吸收的热量;
(2)利用Q放=mq求热水器加热过程中天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm水△t=4.2×107J/(kg•℃)×50kg×(54℃﹣20℃)=7.14×106J;
(2)消耗的天然气:
V=1365.17m3﹣1365.05m3=0.12m3;
天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=qV=7.0×107J/m3×0.12m2=8.4×108J;
(3)该热水器的热效率:
η==×100%=85%。
答:(1)水吸收的热量为7.14×106J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为5.4×106J;
(3)该热水器的热效率为85%。
22.(7分)近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上。为了省力采用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示)。用1200N的力用了5min将重物匀速推到车上。(g=10N/kg)
(1)他对重物做了多少功?
(2)他做总功的功率是多少?
(3)此次简易斜面装置的机械效率为多少?
【分析】(1)利用G=mg求重物的重力,根据W=Gh求出他对重物做的功(有用功);
(2)已知拉力大小、斜面长,利用W=Fs计算拉力做的总功,利用P=求他做总功的功率;
(3)此次简易斜面装置的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解:
(1)重物的重力:G=mg=240kg×10N/kg=2400N,
他对重物做的有用功:W有用=Gh=2400N×2m=4800J;
(2)他做的总功:W总=Fs=1200N×5m=6000J,
做功的功率为:P===20W;
(3)简易斜面装置的机械效率:
η=×100%=。
答:(1)他对重物做的有用功为4800J;
(2)他做总功的功率为20W;
(3)此次简易斜面装置的机械效率为80%。
六、综合能力题(共3小题,每空1分,共19分)
23.(6分)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
提出问题:汽车的动能大小跟什么因素有关?
猜想假设:
(1)由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟 速度 有关;
(2)由“安全驾驶莫超载”可猜想:汽车的动能可能跟 质量 有关。
进行实验:他们做了如图所示的三次实验:用金属球模拟汽车,让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,碰到水平面上的物块
(3)实验中超载、超速带来的危害程度是通过 木块被推动的距离 来表示的;
分析论证:(4)分析甲、丙两图的实验现象,可以初步得到的结论是: 当质量一定时,速度越大,动能越大 ;
实践应用:(5)用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 当速度一定时,质量越大,动能越大 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
(6)若本实验中水平面绝对光滑,则 不能 (填“能”或“不能”)得出正确结论。
【分析】(1)(2)动能的影响因素有两个:质量和速度,根据控制变量法来判断汽车的动能与哪个因素有关;
(3)在实验过程中,通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小,这样了转换法;
(4)(5)物体的动能跟物体的速度和质量有关,根据控制变量法分析解答;
(6)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动。
【解答】解:(1)“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关;
(2)“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关;
(3)根据题意知道,实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下,当碰到水平面上的物块时,物块被撞击得越远,那么金属球到达水平面时的动能就越大;
(4)分析甲、丙两图的实验可知,金属球的高度越大,由此可知:当质量一定时,动能越大;
(5)分析甲、乙两图的实验可知,金属球的质量越大,由此可知:当速度一定时,动能越大;
(6)若水平面绝对光滑,小球在水平面上不受阻力,不能达到探究目的。
故答案为:(1)速度;(2)质量;(4)当质量一定时,动能越大,质量越大;(6)不能。
24.(7分)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表格所示:
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小;
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小;
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同 小亮 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 A、C (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B两端连接,闭合开关,电流表的不数不同,可探究电阻跟 导体的长度 的关系,其结论是 当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 .
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,不能够完成猜想 三 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)除转换法外,该实验主要用到的物理研究方法是 控制变量法 .
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,根据串联电路的特点分析小灯泡的作用;
(2)(3)(4)(5)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,同时灯泡可以保护电路,故小亮的观点正确;
(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体的材料,由表中数据可知、C的两根电阻丝进行实验;
(3)A、B两根电阻丝材料相同,长度不同;
分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,由此,导体越长电阻越大;
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度,材料不同,手边只有一根电阻丝,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证;
(5)影响电阻的因素有多个,在实验中,所以该实验主要用到的物理研究方法是控制变量法和转换法;
故答案为:(1)小亮;(2)A、C; ;当材料和横截面积相同时;(4)三。
25.(6分)阅读下面短文,回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块,采用先进的触水式开关具有入水即亮的特性(液体感应),外形仿如真实冰块一般。感应发光冰块采用电池供电,无毒无害,可放置于各类饮品中增添浪漫及神秘的气氛感应发光冰块内部电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯泡。感应发光冰块的使用方法是将发光冰块清洁干净放入水中;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方以备下次使用。感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后,可以起到降低饮料的温度的作用。需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块
(1)液体感应器是先进的触水式 开关 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
(2)冷冻后的感应发光冰块通过 热传递 的方式改变饮料的内能,饮料的内能 减小 (选填“增大”或“减小”)。
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为 光 能。
(4)某位同学在研究LED灯的特点时,发现将一只LED灯接在电池两端没有亮,对调电池正负极后亮了 单向导电 性。
(5)用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于 断路 状态。
【分析】(1)根据感应发光冰块内部电子元件和电路的基本组成即可分析出个部分的作用;
(2)改变内能的方式有:做功和热传递;
(3)灯泡发光时将电能转化为光能;
(4)LED灯是半导体材料制成的,具有单向导电性;
(5)根据感应发光冰块的工作情况可知内部的电路的状态。
【解答】解:(1)根据基本电路各部的作用可知:液体感应器是起控制电路的作用,所以是先进的触水式开关;
(2)感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低,再放入饮料内,饮料的内能减小;
(3)LED灯泡发光时,将电能主要转化为光能;
(4)对调电池正负极后亮了,说明LED灯具有单向导电性;
(5)因为入水即亮,用布擦干后停止工作。
故答案为:(1)开关;(2)热传递;(3)光;(5)断路。
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