文档内容
江苏省镇江市丹阳市华南实验学校 2022-2023 学年九年级上学期期中
物理试卷
一、选择题(共12小题,每小题2分,共24分)
1. 从杠杆的分类来看,如图所示的各种常用工具中,属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器
B. 核桃夹
C. 钉锤拔钉子
D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钉锤拔钉子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )A. 把物理课本从地上捡起放到课桌上,所做的功约为20J
B. 中学生跳绳一次所做的功约为500J
C. 托起一个鸡蛋的力约为10N
D. 中学生爬楼的功率约为150W
【答案】D
【解析】
【详解】A.物理课本的质量约200g,从地上捡起放到课桌上,所做的功
故A不符合题意;
B.中学生的质量约50kg,跳绳时跳的高度约10cm,则一次跳绳所做的功
故B不符合题意;
C.一个鸡蛋约50g,托起一个鸡蛋的力等于鸡蛋的重力
故C不符合题意;
D.中学生的质量约50kg,一层楼约3m,中学生爬一层需要时间约10s,则楼爬楼的功率
故D符合题意。
故选D。
3. 如图,用相同的滑轮组装而成的甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同的高度,
不计绳重及摩擦,下列说法不正确的是( )
A. 拉力F 和F 大小相等 B. 甲、乙滑轮组对物体做的有用功相等
1 2
C. 拉力F 和F 做的总功相等 D. 甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
1 2【答案】A
【解析】
【详解】A.不计绳重及摩擦,拉力
,n=2,n=3
1 2
则绳子受的拉力
,
所以F≠F,故A错误,符合题意;
1 2
B.因为提升的物体重和高度相同,且W =G h,不计绳重及摩擦,所以滑轮组做的有用功相同,故B正
有 物
确,不符合题意;
C.因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,不计绳重及摩擦,则 W =G h,所以滑轮组做的有
额 动
用功相同、额外功相同,则总功也相同,故C正确,不符合题意;
D.因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W =G h,不计绳重及摩擦,则 W =G h,所以利
有 物 额 动
用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功也相同,又因为 所以,两滑轮组的机械效率相同,
故D正确,不符合题意。
故选A。
4. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是:乙甲丁丙
B. 乙、丙、丁图是靠飞轮惯性完成的冲程
C. 甲图是对外输出动力的冲程
D. 乙图冲程将内能转化为机械能
【答案】A
【解析】【详解】甲图中两个气阀都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能;乙图中进气门
打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,
是排气冲程;丁图中两个气阀都关闭,火花塞点火,活塞下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械
能。
A.四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙,故A正确;
B.四冲程内燃机工作时,做功冲程对外输出功,不依靠飞轮惯性,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程需要
依靠飞轮的惯性来完成,故B错误;
C.甲图为压缩冲程,在该冲程中将机械能转化为内能,不是对外输出动力的冲程,故C错误;
D.乙图为吸气冲程,没有能量的转化,故D错误。
故选A。
5. 掉在水平地面上的弹性小球会被弹起,而且弹跳的高度会越来越低,如图所示,是小球弹跳的频闪照片,
MN为等高线,小球在3、5位置的高度一样.下面说法正确的是( )
A. 小球在位置4时的势能最大
B. 小球3和5比较,它们的机械能相同
C. 小球从位置1到位置2的过程中,动能主要转化为势能
D. 小球3和5比较,在位置5时动能较小,机械能也较小
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球在位置4时高度并不是最大,所以势能不是最大,势能最大的点为1,故A错误;
B.小球3和5比较,在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能,机械能减小,所以小球5比小球3机械
能小,故B错误;
C.小球从位置1到位置2的过程中,重力势能主要转化为动能,少部分转化为内能,故C错误;
D.小球3和5比较,高度相等、势能相等,在弹跳的过程中机械能转化为其他形式的能,机械能减小,
所以动能减小,故D正确.
6. 如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,对于这两种使用方式下列分析正确的是( )A. 向上撬更省力,因为向上时动力臂更长
B. 向上撬更省力,因为向上时阻力臂更短
C. 向下撬更省力,因为向下时动力臂更长
D. 向下撬更省力,因为向下时阻力臂更短
【答案】A
【解析】
【详解】向上撬时支点为B,向下撬时支点为D,两种情况相比较,两者的阻力与阻力臂几乎相同,向上
撬时动力臂相当于整个杠杆的长,比向下时的力臂更大,由杠杆平衡条件FL=FL 可知,向上撬更省力,
1 1 2 2
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅 闭合,灯L发光,
照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后 才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路设计
符合要求的是( )
A. B. C.
D.
【答案】C
【解析】【分析】
【详解】由题可知, 闭合,灯L发光,但电动机不工作, 闭合,电动机M工作,所以灯和电动机并
联,且S 在干路,故ABD不符合题意,C符合题意。
1
故选C。
8. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的水不具有内能
B. 温度越高的物体,含有的热量越多
C. 物体温度保持不变,内能一定不变
D. 两个内能相同的物体相互接触时,也可能发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都具有内能,不管温度多低,所以0℃的水也具有内能,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说物体“含有”热量,故B错误;
C.物体温度保持不变,内能也可能改变,如晶体在熔化过程中,吸热热量,温度保持不变,内能增加,
故C错误;
D.发生热传递的条件是物体间存在温度差,两个物体内能相同,温度可能不同,所以在它们相互接触时,
也可以发生热传递,故D正确。
9. 如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在杆的中点施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从
OA转至OB,则在转动过程中( )
A. F不变,杠杆是省力杠杆 B. F不变,杠杆是费力杠杆
C. F变大,先是省力杠杆,后是费力杠杆 D. F变小,先是费力杠杆,后是省力杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知动力F 的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位
1
置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在重力的力臂小于动力臂时,杠杆是省力杠杆,在重力的力臂大于动力臂之后,杠杆变为费力杠杆;该过程中,动力F 的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,
1
物体的重力G的力臂逐渐变大,根据杠杆平衡条件可知,F始终变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 小红同学将相同的两只小灯泡L 和L 串联在电路中,如图所示,接通开关后发现灯泡L、L 都不亮;
1 2 1 2
当她用另一个相同规格的完好灯泡L 并接在L 两端时,发现三灯都不亮;当把L 并接在L 两端时,发现
3 1 3 2
只有灯L 亮了。产生这一现象的原因分析,你认为合理的是( )
3
A. 灯泡L、L 都发生了断路 B. 灯泡L 完好,灯泡L 断路
1 2 1 2
C. 灯泡L 断路,灯泡L 完好 D. 灯泡L 短路,灯泡L 断路
1 2 1 2
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,L 和L 串联在电路中;接通开关后灯泡L、L 都不亮,说明电路可能处于断路或短路;
1 2 1 2
当另一个相同规格的完好灯泡L 并接在L 两端时,三灯都不亮,说明电路没有形成通路,则L 不可能是
3 1 2
短路,L 一定是断路;当把L 并接在L 两端时,发现只有灯L 亮了,说明L 通过L 与电源的正负极之间
2 3 2 3 3 1
形成通路,但L 不亮,说明L 短路,故D符合题意,ABC不符合题意。
1 1
故选D。
11. 如图,某兴趣小组用轻杆自制简易液体密度秤.A端空桶不注入液体时,调节秤砣M悬挂点B使杆在
水平位置平衡,在B处标注“0”;往空桶注入一定体积的水,再次调节使杆平衡,在悬挂点处标注“1”,
按比例标注其它刻度.下列操作中一定可以增大密度秤量程的是
A. 向右移动支点 B. 换用较长的轻杆
C. 换用较轻的秤砣 D. 换用较轻的空桶
【答案】D
【解析】
【详解】A、向右移动支点,l 变小,其读数减小,量程减小,不符合题意;
OC
B、换用较长的轻杆,l 增大,但(G +G )×l 的乘积一定,其中G×l 的乘积也增大,由G和l 的两
OC 液 桶 OA OC OC
个因素共同决定,故增大密度秤量程不能确定,不符合题意;C、根据杠杆的平衡条件(G +G )×l =G×l ,换用较轻的秤砣,在(G +G )×l 一定时,换用较
液 桶 OA OC 液 桶 OA
轻的秤砣,即G越小,l 越大,l 一定时,不能增大其量程,不符合题意;
OC OC
D、换用较轻的空桶,(G +G )×l 的乘积减小,其l 减小,在轻杆长度一定时,增大量程,符合题意.
液 桶 OA OC
12. 如图甲所示,小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落,从a处开始接触弹簧,压缩
至c处时弹簧最短,从a至c的过程中,小球在b处速度最大,小球的速度v和弹簧被压缩的长度 L之间
的关系如图乙所示,不计空气阻力,则从a至c的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 在a处时小球受到的弹力等于自身重力
B. 小球在c处速度为零,处于平衡状态
C. 在ab段小球所受弹力小于重力,处于加速运动阶段
D. 在bc段弹簧的弹性势能由小球的重力势能转化而来
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.球在a处时,弹簧处于自然长度,没有被压缩,小球只受重力作用,不受弹力,故A错误;
B.球在c点时,弹簧的形变量最大,小球受到竖直向上的弹力大于自身竖直向下的重力,合力向上,所
以小球在c点时受到的弹力和小球自身重力不是一对平衡力,处于非平衡状态,故B错误;
C.球在ab段时,弹簧的形变量较小,小球受到竖直向上的弹力小于自身竖直向下的重力,合力向下,所
以小球做向下的加速运动,故C正确;
D.球在bc段时,弹簧的形变量较大,小球受到竖直向上的弹力大于自身竖直向下的重力,合力向上,所
以小球做向下的减速运动,小球动能减小、重力势能减小,减小的能量都转化成弹簧的弹性势能,故D错
误。
故C正确。
二、填空题(共9小题,每空1分,共28分)
13. 在连接电路时,常要将金属导线绕到接线柱上,再旋紧螺丝。观察图中甲和乙,金属线在接线上绕向
正确的是___________;旋紧螺丝时,应当___________旋转(选填“顺时针”或“逆时针”)。【答案】 ①. 甲 ②. 顺时针
【解析】
【详解】[1][2]连接电路时,由于螺丝需要顺时针旋转,才会拧紧,所以金属导线要顺着螺丝拧紧的方向,
即顺时针缠绕,利用螺丝和金属导线间的摩擦,这样接线会更牢固,故图甲是正确绕向。
14. 国家提倡节能环保,不少国民喜欢国产油电混合动力汽车。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于
______(选填“用电器”或“电源”),将______能转化为______能储存起来。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电 ③. 化学
【解析】
【详解】[1][2][3]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,将电能转化为化学能,因此蓄电池相当于用
电器。
15. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个
______滑轮,它能______(选填“改变力的方向”或“省力”);
(2)使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是______(选填“增大”或“减小”)阻力
臂,这样剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 减小
【解析】
【详解】(1)[1][2]使用滑轮时,其轴固定不动的滑轮叫定滑轮,定滑轮只能改变力的方向,而不能省力。
旗杆顶部的滑轮是定滑轮,它能改变力的方向。
(2)[3]使用剪刀过程中,剪刀即为杠杆,转动轴处为杠杆的支点,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,
在同样的情况下,减小了阻力臂,由Fl=Fl 可知,阻力和动力臂一定时,阻力臂l 越小,动力越小,这
11 22 2
样剪断物体更省力。
16. 如图所示是小华设计的定时充电电路。充电器充电3小时后,定时器中会有电流通过,充电器将停止
充电,其原理是定时器相当于一个定时的______,时间到,即接通电路,将充电器______,使其停止充电。
【答案】 ①. 开关 ②. 短路【解析】
【详解】[1]充电器充电3小时内,定时器内没有电流通过,此处处于断路状态,充电器充电3小时后,定
时器中会有电流通过,此时此处处于通路状态,所以定时器可以控制电路的通断,所以定时器相当于一个
定时的开关。
[2]充电器充电3小时后,接通电路,此时充电器的两端直接由导线相连,将充电器短路,使其停止充电。
17. 火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料 ___________大的特性。此次火箭发射过程中,
30kg氢完全燃烧释放出的热量是4.2×109J,氢的热值是 ___________J/kg;液态氢燃烧过程中,其热值大
小 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 热值 ②. 1.4×108 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]火箭使用的燃料主要是液态氢,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢时,
可以释放出更多的热量。
[2]氢的质量为m=30kg,由Q =mq可知,氢的热值为
放
[3]因为燃料的热值是燃料的特性,与燃料的质量和燃烧程度无关,所以液态氢燃烧的过程中,其热值保持
不变。
18. 如图所示,小明正在做俯卧撑,这时可以把他的身体看作一个杠杆。图中A为身体的重心,小明的体
重为550N,手臂长约50cm。则地面对手臂的支持力F的力臂为 ___________cm,力F的大小为
___________N;若小明25s内完成了15个标准的俯卧撑,则小明这段时间内做功的功率约为
___________W。
【答案】 ①. 150 ②. 330 ③. 99
【解析】
【详解】[1]由图可知,O为支点,地面对手的支持力的力臂
[2]由杠杆平衡条件可得: 即解得:F=330N;
[3]每做一次俯卧撑肩膀升高的高度
他每做一个俯卧撑做的功为
其25s内做的总功为
他25s内的功率为
19. 小华用如图甲所示的装置测滑轮组的机械效率(忽略绳重和摩擦)。
(1)实验中,应 ___________拉动绳子的自由端,若偏离这个方向,测得机械效率将 ___________;
(2)通过改变动滑轮的重力,提升同一物体,多次实验,将获得的数据绘制出如图乙所示的图像。分析
图像可知:被提升的物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 ___________(填“高”或
“低”);
(3)根据图乙中的A点提供的数据可知,此时被提升的物体重力为 ___________N。
【答案】 ①. 竖直匀速 ②. 降低 ③. 低 ④. 3
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用滑轮组向上提升物体,为了便于读数准确,绳端应该竖直向上匀速拉动。
[2]动滑轮是个省力杠杆,若偏离这个方向,此时动滑轮就不是最省力的情形了,此时拉力将会变大,根据
知测得机械效率的降低。
(2)[3]根据图乙可知,被提升物体所受的重力相同时,随着动滑轮的重力变大,滑轮组的机械效率在变
低。(3)[4]根据图乙可知,当动滑轮重为1N时,滑轮组的机械效率为75%,因忽略绳重和摩擦,所以做的额
外功为
根据
可知被提升物体所受的重力为
20. 已知铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1∶2,则它
们吸收热量之比为 ___________;若放出相同的热量,则他们降低的温度之比为 ___________。把凉的奶
制品放入盛有热水的保温桶中,经过一段时间,它们的温度随时间变化的图像如图所示,奶制品与热水的
质量相同,则其中 ___________(选填“甲”或“乙”)代表奶制品温度变化的图象。若不考虑热损失,
在6min~8min过程中,水的内能 ___________(选“增大”、“减小”或“不变”)。从图象可以发现,
甲、乙的比热容之比为 ___________。
【答案】 ①. 3∶2 ②. 1∶3 ③. 乙 ④. 不变 ⑤. 2∶1
【解析】
【详解】[1][2]铜的比热容是铅的比热容的3倍,即c ∶c =3∶1,质量相同的铜块和铅块,即m ∶m
铜 铅 铜 铅
=1∶1;若它们升高的温度之比为 则它们吸收热量之比为
若放出相同的热量,则他们降低的温度之比为[3]把凉牛奶放在热水中加热,牛奶吸热、温度升高,热水放热、温度降低,直至两者的末温相等,甲图
线温度变化是降低过程,因此甲是水的温度变化图象,乙图线温度是升高的,所以,乙是牛奶的温度变化
图象;
[4]物体温度越高,分子运动越剧烈,物体的内能就越大,若不考虑热损失,在6min~8min过程中,由图
象可知,水的温度始终保持60℃不变,故水的内能不变;
[5]若不考虑热损失,热水和凉牛奶发生热传递时,凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同;根据图象可
知,凉牛奶温度升高了
t =(60℃﹣20℃)=40℃
奶
热水温度降低了 ∆
t =(80℃﹣60℃)=20℃
水
即Δt
奶
=2Δt
水,
不考虑热损失,则Q
奶吸
=Q∆水放 ,已知m
奶
=m
水
,且Δt
奶
=2Δt
水
,由Q=cm∆t可得甲、乙的比热
容之比:
21. 汽油发动机工作时,汽油必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以有效燃烧的混合气,这就是
空燃比(可燃混合气中空气质量与燃油质量之比),某总排量为2.0L的发动机的空燃比为22:1,混合燃气
的密度为1.5kg/m3,则发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为_____J,当发动机曲轴每分钟转速为3000
转时,此时汽车输出的机械功率为90kW。则该发动机每秒钟做功_____次,此时该发动机的效率是
_____%。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】 ①. ②. 25 ③. 60
【解析】
【详解】[1]一个工作循环吸入混合物的体积
一个工作循环吸入混合物的质量为
一个工作循环吸入汽油的质量为发动机做一次功,燃料燃烧产生的热量为
[2]汽油机的转速为3000r/min=50r/s,说明1s内汽油机曲轴转动50次,一个工作循环,曲轴转动两周,对
外做功一次,1s内曲轴转动50次,说明完成了25个工作循环,对外做功25次。
[3]1s内高温高压的燃气推动活塞做功25次,1s内汽油燃烧释放的热量为
发动机1s内做功为
该发动机的效率为
三、解答题(共9小题,共计48分)
22. 根据图1实物连接图,在图2虚线框中画出与它对应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图知,灯泡L、L 并联,S在L 支路上,电路图如图所示:
1 2 123. 如图所示,F 是作用在压水井手柄A点的动力,O为支点,B为阻力作用点。请在图中画出F 的力臂
1 1
L、阻力F。
1 2
【答案】
【解析】
的
【详解】动力使杠杆逆时针加转动,阻力有使杠杆顺时针转动 趋势,拉杆对B点施加的竖直向上的力为
阻力,从B点作竖直向上的力,即阻力F ;延长F 的作用线,从支点O作垂直于F 作用线的垂线段,即
2 1 1
动力臂L,如图所示:
1
24. 如图所示,画出滑轮组的绕线图,使站在地面上的小孩提升重物时所用的拉力最小.
( )【答案】
【解析】
【详解】要使滑轮组最省力,需要承担物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起.如图所示:
25. 小依和小钟同学在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,用到的器材有:刻度均匀的杠杆(每小格为
2cm),支架,细线,钩码若干(每个钩码重0.5N)。
(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图甲所示,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)平衡状态。
接下来,应将杠杆的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡,这样做的
目的是为了方便测量______;
(2)某次实验中,小依在杠杆A点挂上4个钩码后,如图乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,她应在B点挂上______个钩码,当杠杆水平平衡后,将左侧所挂的钩码个数减少1个,并将悬挂点向左移动一格,
则杠杆______(选填序号A、B、C、D);
A.左端下沉 B.右端下沉 C.保持水平平衡 D.无法判断
(3)实验结束后,小钟同学联想到生活中的杆秤,如图丙所示,其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽
(B、C)、秤砣D组成。
①不称货物时,提住提纽B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,E点称为杆秤的“定量心”,
则E点是此时杆秤的______刻度线;
②在称量货物时,使用提纽______(选填“B”或“C”)时,该杆秤的称量范围更大;
③若该杆秤配套的秤砣D有磨损,则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量______(选填“大”或
“小”)。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 力臂 ④. 6 ⑤. C ⑥. 零 ⑦. C ⑧. 大
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆静止和匀速转动状态都处于平衡状态,实验前,杠杆在支架上静止时,所以此时杠
杆是平衡状态。
[2]由图可知,杠杆右端偏高,杠杆的调平原则是“左偏右调,右偏左调”,所以此时应将杠杆的平衡螺母
向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
[3]杠杆在水平位置平衡,当在杠杆上挂物体时,力臂在杠杆上,便于测量力臂。
(2)[4]若一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为l,由杠杆的平衡条件可知
4G×3l=nG×2l
解得n=6,即在B位置挂上6个钩码。
[5]使杠杆在水平位置平衡后,将左侧所挂的钩码个数减少1个,并将悬挂点向左移动一格,左侧
3G×4l=12Gl
右侧
6G×2l=12Gl
左侧力与力臂的乘积等于右侧力与力臂的乘积,杠杆保持水平平衡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
的
(3)[6]杆秤使用过程中,挂上重物,当杆秤水平平衡时秤砣位置 刻度即为物体的质量;不称货物时,
即重物质量为零,提住提钮B,将秤砣移至E处,杆秤恰能在水平方向平衡,所以E是杆秤的零刻度线。
[7]由图示可知,使用提钮C时,与使用提钮B相比,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由
m gl =m gl
秤砣 秤砣 物 物
可知,杆秤的最大称量较大。
[8]当秤砣磨损一部分,相当于秤砣的质量减小,重力也减小,根据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,动力臂增大,所以测量结果偏大了。
26. 如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同:
(1)比较不同燃料的热值,应选择 ___________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过
___________来反映的(选填“温度计升高的示数”或“加热时间”);
(2)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 ___________两图进行实验,比热容的概念采用比值定义法,
物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的 ___________之比,叫做比热容;
的
(3)如果质量和初始温度均相同 a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示,由
图可以看出,___________液体的温度升高得较快,___________液体适合做冷却剂。
【答案】 ①. 甲乙 ②. 温度计升高的示数 ③. 甲丙 ④. 质量和升高的温度乘积 ⑤. a
⑥. b
【解析】
的
【详解】(1)[1]比较不同燃料 热值,根据控制变量法知,需要使被加热质量相同的同种物质和相同质
量不同燃料,由图可知应选择甲、乙两图进行实验。
[2]燃料完全放出的热量被加热的物质吸收,被加热的物质温度升的越高,表明燃料完全放出的热量越多,
因此燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计升高的示数来反映的。
(2)[3]比较不同物质吸热升温的特点,需要使燃料种类相同,被加热物质不同,由图可知应选择甲、丙
两图进行实验。
[4]由比热容的概念可知将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫比热容。
(3)[5]由图可知,加热相同时间时,a升高的温度更多,即a液体的温度升高较快。
[6]由图可知升高相同温度,b的加热时间长,即b吸收的热量更多,因此b的比热容较大,b液体更适合做
冷却剂。
27. 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?
(1)【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想:汽车的动能可能跟___________有关;由“安全驾驶莫
超载”可猜想:汽车的动能可能跟___________有关;
(2)【进行实验】他们做了如图所示的三次实验:用铁球模拟汽车,让铁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,将物块撞出一段距离。该实验是通过观察___________的大小,来说明铁
球对木块做功的多少,这种探究问题的方法是___________;(填“控制变量法”或“转换法”或“归纳
法”)
的
(3)【分析论证】分析甲、乙两图 实验现象,可以初步得到的结论是:___________;
(4)【实践应用】用甲、丙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;
(5)【改进实验】研究动能大小与质量的关系,有同学将实验装置改成如图所示,利用质量不同的铁球
将同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较,发现两次实验木块
移动的距离相等,其原因是___________。
【答案】 ①. 速度 ②. 质量 ③. 木块移动的距离 ④. 转换法 ⑤. 速度一定时,物体的
质量越大,动能越大 ⑥. 超速 ⑦. 两次实验铁球的动能相等
【解析】
【详解】(1)[1]十次车祸九次快,“快”,速度大。
[2]超载,指车装载的物体质量大。
(2)[3][4]动能的大小在初中是不能直接测量的,但可以通过具有动能的物体消耗动能去做的功的多少体现
出来,这种方法是转换法。
(3)[5]甲乙两图中,两个小球处在斜面的同一高度,它们到达斜面底端时的速度是相同的。但两个小球的
质量不同。所以,得出的结论是动能与质量的关系方面的:质量大的,木块被撞击的距离大,即球的动能
大。
(4)[6]甲丙两图相比较,只是小球到达斜面底端的速度不同,造成木块被撞击的距离不同。所以可以解释汽车超速带来的危险。
(5)[7]在这个实验过程中,是弹簧的势能转化为铁球的动能,铁球对木块做功。两次将弹簧压缩到相同的
程度,弹簧的弹性势能是相同的,所以两次将木块撞击的距离是相同的。
28. 质量为 60kg的装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升重力为 900N的货物,所用的拉力 F 为
500N,物体以0.1m/s的速度上升10s,在此过程中(不计绳重及摩擦,g=10N/kg) 求:
(1)拉力 F 做的有用功多大;
(2)拉力的功率;
(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率多大(结果精确到 0.1%)。
【答案】(1)900J;(2)100W;(3)91.7%
【解析】
【详解】解:(1)物体以0.1m/s的速度上升10s,由速度公式知物体通过的距离为
h=vt=0.1m/s×10s=1m
拉力 F 做的有用功为
W =Gh=900N×1m=900J
有用
(2)由图知绳子的有效段数n=2,绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×1m=2m
拉力F做的(总)功
W=Fs=500N×2m=1000J
拉力的功率
(3)不计绳重及摩擦,拉力为
动滑轮重
G =2F-G=2×500N-900N=100N
动
不计绳重及摩擦,克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源,滑轮组的机械效率为因动滑轮的重力一定,由上式可知,当提升物体的重力G′最大时,滑轮组的机械效率最大。工人的重力
G =mg=60kg×10N/kg=600N
人
工人能提供的最大拉力
F =G =600 N
最大 人
由最大拉力为
此时的最大物重
G′=2F -G =2×600N-100N=1100N
最大 动
所以滑轮组的最大机械效率
答:(1)拉力 F 做的有用功为900J;
(2)拉力的功率为100W;
(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率为91.7%。
29. 已知天然气的热值为 J/m3,水的比热容为 J/(kg·℃)。求:
(1)完全燃烧0.04 m3天然气放出多少热量?
(2)若某天然气灶的效率为42%,则这些天然气可使质量为19 kg,初温为25℃的水升高多少℃?(当地
的大气压强为1标准大气压)
【答案】(1)1.52×106 J;(2)8℃
【解析】
【详解】解:(1)完全燃烧0.04m3的天然气放出的热量
Q =Vq=0.04m3×3.8×107J/m3=1.52×106J
放
(2)据 得,水吸收的热量
据Q =cm t知,水升高的温度
吸
∆答:(1)完全燃烧0.04m3天然气放出1.52×106J的热量;
(2)这些天然气可使质量为19kg,初温为25℃的水升高8℃。
30. 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景
被广泛看好。某电动汽车有关数据如表所示,在一次测试过程中,该车以最大功率在水平地面上360秒内
匀速直线行驶了8000米。求:
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少J?( )
(2)该车受到的水平阻力f为多大?( )
(3)若该汽车换由效率为30%的汽油机提供相同大小的牵引力,在上述过程中以相同速度行驶相同距离
大约需要消耗多少kg的汽油?(q =4.5×107J/kg,结果保留一位小数)( )
汽油
(4)近期某公司发布了新研发的电池“麒麟电池”,据报道,该电池的能量密度可达约9×105J/kg,可供
使电动汽车续航达到1000km,已知电动车能量利用效率可达90%,若该款汽车搭载300kg此电池(电池质
量与原车电池质量相等),在电池满电状态下,可供汽车在同样的测试条件下以相同的最大功率行驶
___________km;按该公司宣传的电池满电时的最大续航里程来算,该电动车搭载了此电池后的百公里耗
电量为 ___________J/100km,请大家思考并解释商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的
里程的原因可能是:___________。
车辆类型 电动车
电池类型 磷酸铁锂电池
续航里程 XX千米
最大功率 1×105W
【答案】 ①. 3.6×107J ②. 4.5×103N ③. 2.7kg ④. 54 ⑤. 2.7×107 ⑥. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由 得,该车在这次测试过程中牵引力所做的功为
W=Pt=1×105W×360s=3.6×107J
(2)[2]由W=Fs得,测试过程中牵引力为
车在匀速直线行驶时,处于平衡状态,由二力平衡得,测试阻力为f=F=4.5×103N
(3)[3]由 得,换由效率为30%的汽油机提供动力时,汽油燃烧时释放的热量为
由 得,行驶相同距离需要消耗的汽油为
(4)[4]由题意知,电池能量密度为9×105J/kg,电池质量为300kg,电动车能量利用效率为90%,则电池
为汽车提供能量时,提供的总能量为
W =9×105J/kg×300kg×90%=2.43×108J
总
由W=Fs得,汽车行驶的距离为
[5]按该公司宣传的电池满电时,电池中所储存的电能为
W=9×105J/kg×300kg=2.7×108J
1
其最大续航里程为1000km时,则100km耗电量为
[6]商家宣传的最大续航里程远大于我们通过测试计算出的里程的原因可能是,测试时是以最大速度行驶,
汽车的速度越大,其受到的空气阻力越大,则克服阻力做的额外功就越多,导致最大续航里程远大于我们
通过测试计算出的里程。