精品解析:江苏省苏州市常熟市2020-2021学年九年级(上)期中质量调研物理试题(解析版)
2020-2021 学年第一学期阶段性质量调研卷 初三物理 第 本试卷分第 I 卷和第 II 卷两部分,共 30 小题,满分 100 分,考试用时 100 分钟。
第 第 I 卷(选择题共 24 分)共 一、选择题:(本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 分。每小题给出的选项中只有一个选项符合题意)1.如图所示的生活用具,在使用中属于费力杠杆的是()A.筷子 B.开瓶的起子 C.羊角锤 D.核桃夹子 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故 A 符合题意; B.开瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 B 不符合题意; C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 C 不符合题意; D.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 D 不符合题意。
故选 A。
2.两只不一样的灯泡串联在一个电源上,有一只灯泡发出了很强的光,而另一只灯泡却发出很暗的光,则下列说法中正确的是 A.发光强的灯泡中电流大 B.发光暗的灯泡中电流小 C.两灯中电流一样大 D.无法确定 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】两个灯泡串联接在电源上,由串联电路的特点知,流过它们的电流相等;它们的亮度不同是由它们的实际功率不同(或电阻不同)造成的.故选 C.3.如图所示的事例中,改变内能的方式与其他三幅图不同的是()A.冬天搓手取暖 B.压缩空气发热 C..烧水水温升高 D.装置点火,塞子飞出 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A.坐滑滑梯时臀部发热,克服摩擦力做功,摩擦生热,是通过做功改变内能; B.向下按压活塞,压缩空气,使空气内能增加,是通过做功改变物体内能; C.给水加热,水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的; D.装置点火,高温高压燃气推动塞子做功,是通过做功改变物体内能;
综上所述,选项 C 与其他选项改变物体内能的方式不同。
故选 C。
4.如表列出一些物质的比热容,根据表中数据,下列说法正确的是()物质 水 煤油 铝 铜 比热容[J/(kg ℃)] 4.2 × 10 3 2.1 × 10 3 0.88× 10 3 0.39× 10 3 A.水的比热容大,不适合作为冷却介质 B.2kg 的煤油温度升高 10℃吸收的热量为 2.1×10 3 J C.质量相等的水和煤油吸收相同热量,水升高的温度大 D.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量多 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.水的比热容大,水的吸(放)热能力较强,在同样的条件下吸收的热量多,所以适合作为冷却介质,故 A 错误; B.2kg 的煤油温度升高 10℃吸收的热量为 Q = cm △ t= 4.23 410 J / kg? 2kg 10 8.4 10 J (℃)℃ 故 B 错误; C.水的比热容大,由公式 Q = cm △ t 可知,质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度较小,故C 错误; D.由表中数据可知,铝的比热容大于铜的比热容,由公式 Q = cm △ t 由图可知,质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多,故 D 正确。
故选 D。
5.某初中生将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼,此时他搬书的功率为 P 1,搬
书的效率为 η 1 ;二是先搬一半书上楼,再搬剩余的部分,此时他搬书的功率为 P 2,搬书的效率为 η 2。假设他每次上楼的速度相同,则()A.P 1 = P 2 η 1 = η 2 B.P 1 > P 2 η 1 > η 2 C.P 1 > P 2 η 1 < η 2 D.P 1 < P 2 η 1 < η 2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由 W=Gh 可知,两次所做的有用功相等;方法一所做的额外功为克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此方法二的额外功大于第一次的额外功,故方法二的总功大于第一次的总功;因上楼的速度相同,方法二需要上楼二次,所以方法二所用时间是第一次的两倍,由WPt 可知 P 1 > P 2 由100%WW 有用总可知 η 1 > η 2 6.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是()A.冰熔化成水,质量不变,温度不变,内能不变 B.-10℃的冰块没有内能 C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D.物体温度升高,物体一定吸收了热量 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A.冰熔化成水,质量变,温度也不变,但熔化过程要对外放热,所以内能减小,故 A 错误; B.一切物体,不论温度的高低,都具有内能,所以-10℃的冰块也有内能,故 B 错误;
C.热传递时热量由温度高的物体向温度低的物体传递,而温度高的物体,其内能不一定就大,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故 C 正确; D.物体温度升高,物体有可能吸收的热量,也有可能是外界对物体做了功,故 D 错误。
故选 C 7.一个篮球不小心被水打湿,小明继续使用该篮球进行训练,球离手后,发现篮球在干燥的地面上向前弹跳的过程中,地面上留下了一个个“印迹",以下判断正确的是(不考虑篮球质量的变化)()A.B 点时的动能等于 C 点时的动能 B.A 点到 B 点的过程是重力势能与动能之间的相互转化 C.1、2、3 三个“印迹"大小相同 D.D 点时篮球的动能不为 0 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.从 B 到 C 点时,由于克服空气阻力做功,机械能减小,B、C 两点高度相同,故机械能相同,故 B 点的动能大于 C 点的机械能,故 A 选项错误; B. A 点到 B 点的过程是重力势能转化为动能,接触地面后动能转化为弹性势能,触底反弹时,是弹性势能转化为动能,故 B 选项错误; C.印记的形成是动能转化为弹性势能,由于到达 1、2、3 动能不同,故弹性势能不同,印记大小不同,故 C 选项错误;
D.由于足球接着往前运动,说明其水平方向上有速度,故其动能不为零,故 D 选项正确。
故选 D。
8.课堂上,小李老师将一个残留有部分水的矿泉水瓶盖好盖子,然后用力不断扭转瓶身,突然盖子飞出去了,伴随着响声的同时发现瓶内有白雾产生,对于该实验现象判断正确的是()A.扭转瓶身时,其能量转化与汽油机的做功冲程相同 B.扭转瓶身时,瓶内气体温度升高,内能增大 C.盖子飞出时,其能量转化与汽油机的压缩冲程相同 D.盖子飞出时,内白雾的产生说明瓶内气体内能增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A.扭转瓶身时,压缩气体,对气体做功,其能量转化是与汽油机的压缩冲程相同,故 A 选项错误; B.扭转瓶身时,压缩气体,对气体做功,气体的温度升高,内能增大,故 B 选项错误; C.盖子飞出时,气体对外做功,其能量转化与汽油机的做功冲程相同,故 C 选项错误; D.盖子飞出时,气体对外做功,温度降低,瓶内的白雾的产生是因为瓶内气体的内能减小,温度降低,水蒸气液化形成的,故 D 选项错误。
故选 B。
9.在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯 L 1、L 2 都不发光。为了找出发生故障的原因,现用一电流表进行故障检测,发现:将电流表接在 L 1 两端时,电流表没有示数;将电流表接在 L 2 两端时,电流表有示数,则电路故障可能是()
A.L 1 断路 B.L 1 短路 C.L 2 断路 D.L 2 短路 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】将电流表接在 L 1 两端时,电流表没有示数,说明电路断路,没有电流通过;将电流表接在 L 2 两端时,电流表有示数,说明灯泡 L 1 正常,灯泡 L 2 断路,故 C 选项正确。
故选 C。
10.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将 A、B 物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力 G A> G B,滑轮组的机械效率 η 甲 < η 乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是()A.两滑轮组绳端移动的距离相等 B.甲滑轮组的有用功比乙的少 C.甲滑轮组的总功率比乙的小 D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.两个物体提升相同的高度 h 时,甲滑轮组动滑轮上有三段绳子,所以 F 甲 自由端移动的距离为
3 h,乙滑轮组动滑轮上有两段绳子,所以 F 乙 自由端移动的距离为 2 h,故 A 错误. B.根据公式 W 有 = Gh,由于两物体升高相同的高度,但是 G A > G B,所以 W有甲 > W 有乙,故 B 错误; C. W 有甲 > W 有乙,η甲 < η 乙,结合WW 有总知,W 总甲 > W 总乙,时间又相等,由 P =Wt知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故 C 错误; D.根据WW W 有有 额,得1=1+WW额有,因为 η 甲 < η 乙,所以W WW W额甲 额乙有甲 有乙,又因为 W 有甲 W 有乙,所以W W 额甲 额乙,再根据 WG h 额 动得,GG 动甲 动乙,故 D 正确。
故选 D。
11.小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的图像如图所示,下列判断正确的是()A.两次物体所受到的摩擦力 f 1 > f 2 B.拉动到距离 S 1 时,两次克服摩擦所做的功 W 1 > W 2 C.拉动到距离 S 1 时,两次拉力对物体所做的功 W 1 > W 2 D.拉动到距离 S 1 时,两次拉力对物体做功的功率 P 1 > P 2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.同一物体在同一水平面上匀速运动,压力与接触面粗糙度不变,则两次物体所受到的摩擦力相同,故 A 错误; BC.根据力的平衡,拉力大小等于摩擦力大小,拉动到相同距离 S 1 时,根据 W Fs 可知,两次拉力对物
体所做的功相同,故 BC 错误; D.拉动到相同距离 S 1 时,第 2 次用时较长,由svt 可知第 2 次速度较小,根据 P Fv 可知,第 2 次拉力做功的功率较小,故 D 正确。
故选 D。
12.如图所示,质量分布不均匀的木条 AB 重 24N,A、B 是木条两端,O、C 是木条上的两个点,AO = BO,AC = OC,此时弹簧测力计乙的示数是 18N。现移动弹簧测力计甲的位置从 A 点平移到 C 点,此时弹簧测力计甲的示数是()A.18N B.16N C.12N D.D.8N 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】在如图所示情况下,根据竖直方向上力的平衡可知 F F G 甲 乙 即 24N 18N 6N F G F 甲 乙 以 B 点为支点,根据杠杆平衡条件可知 F AB G L 甲 则 6N24N 4F AB AB ABLG 甲 移动弹簧测力计甲的位置从 A 点平移到 C 点后,仍以 B 点为支点,根据杠杆平衡条件可知
F BC G L 甲 则 1424N 8N33 34ABGG L GFABBC 甲 故选 D。
共 二、填空题:(本题共 10 小题,每空 1 分,共 26 分)13.一节新的干电池的电压为________V,教室里的多盏电灯之间是以________(选填“串联”、“并联”)的方式连接的。
【答案】(1).1.5(2).并联 【解析】 【分析】 【详解】[1]干电池的电压一般为 1.5V。
[2]由生活经验可知,教室里的一盏电灯坏了(不能工作),此时其它的灯泡仍能正常工作,即电灯之间互不影响,所以它们之间是并联的。
14.山区陡峭行路难,弯弯曲曲的盘山公路解决了这一问题,它的作用相当于简单机械中的________,可以________(选填“省力”、“省距离”、“省功”)【答案】(1).斜面(2).省力 【解析】 【分析】 知道斜面是一种省力的机械,利用斜面时省力但要费距离。
【详解】[1][2]弯弯曲曲的盘山公路其实质是简单机械中的斜面,在利用斜面时,通过费距离的方法,可以达到省力的目的。
15.住在海边的人能感受到白天和夜晚的风向不同,我们常称为海陆风。白天,陆地和大海都吸热,因为陆地和海水的________不同,使得________(选填“海洋”、“陆地”)上方的空气体积变化较大,密度变小而上升,从而使空气形成了对流,形成海风。
【答案】(1).比热容(2).陆地
【解析】 【分析】 【详解】[1]陆地和海洋的比热容不同。
[2]白天,陆地的比热容比较小,吸收热量后温度变高,根据热胀冷缩,陆地上方的空气体积变化比较大,密度小而上升,形成了对流,形成了海风。
16.功率是表示物体做功________的物理量,一台机器的功率为 200W,表示的物理意义是________,若该机器做功 1.2×10 4 J,需用时________s。
【答案】(1).快慢(2).一秒钟做功 200J(3).60 【解析】 【分析】 【详解】[1]功率是表示物体做功快慢的物理量。
[2]一台机器的功率为 200W,表示的物理意义是一秒钟做功 200J。
[3]若该机器做功 1.2×10 4 J,由WPt 可知 41.2 10 J60s200WWtP 17.如图所示,闭合 S 1、S 2,灯 L 1、L 2 都发光,此时断开 S 2,电流表 A 1 的示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”),电流表A 2 的示数________(选填“变大” “变小”或“不变”),灯L 1 的亮度________(选填“变亮“变暗”或“不变”)。
【答案】(1).变小(2).不变(3).不变
【解析】 【分析】 【详解】[1]电路图可知, 闭合开关 S 1、S 2 电流表测干路电流,当开关 S 2 断开时,电路为 L 1 的简单电路,电流表 A 1 测通过 L 1 的电流;电流表示数变小。
[2] [3]并联电路独立工作,互不影响,灯泡两端的电压不变,通过的电流不变,实际功率不变,亮度不变即电流表的示数不变,灯泡亮度不变。
18.如图所示的单摆,让小球从 A 点静止释放,小球从 A 点向 B 点摆动的过程中,小球受到的重力对小球________功,细绳对小球的拉力________功(均选填“做”、“不做”)。当小球摆动到最低点 B 点时,绳子突然断裂且所有外力均消失,则小球的机械能将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1).做(2).不做(3).不变 【解析】 【分析】 【详解】[1]小球从 A 点向 B 点摆动的过程中,小球的高度下降了,在重力的方向上移动了距离,故小球所受的重力做功了。
[2]由于小球运动的方向与绳子对小球的拉力方向垂直,故小绳对小球的拉力不做功。
[3]当小球摆动到最低点 B 点时,绳子突然断裂且所有外力均消失,小球将向左做匀速直线运动,不受任何力,故机械能不变。
19.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表 指针均如图乙所示,则灯泡L 1 两端的电压为________V,灯泡 L 2 两端的电压为________V;若此时灯泡 L 2 发生断路,则电压表________可能会损坏(选填“V 1 ”或“V 2 ”)。
【答案】(1).5.6(2).1.4(3).V 2 【解析】 【分析】 【详解】[1][2]由电路图可知:灯泡 L 1、L 2 串联,电压表 V 1 测的是灯泡 L 1、L 2 的串联电压,电压表 V 2 测的是灯泡 L 2 两端的电压。由上述分析知:电压表 V 1 的示数应大于 V 2 的示数;由题意知,两电压表的指针位置相同,则它们的量程不同。电压表 V 1 的量程是 0~15V,由图知它的示数 U v1 =7V,则电源电压为 7V。电压表 V 2 的量程是 0~3V,由图知它的读数 U v2 =1.4V。电压表 V 2 测的是灯泡 L 2 两端的电压,所以灯泡L 2 两端的电压 U 2 = U v2 =1.4V;由于灯泡 L 1、L 2 串联,电压表 V 1 测的是灯泡 L 1 与 L 2 的串联总电压,由串联电路的特点知:灯泡 L 两端的电压 1 V1 V27V-1.4V=5.6V U U U [3]若此时灯泡 L 2 发生断路,则电压表 V 2 相当于直接接到了电源两端,由于其量程选择的是 0-3V,而电源电压为 7V,故有可能会损坏。
20.某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示,己知窗台高 3m,木板长 5m,瓷砖重为 600N,斜面的机械效率为 90%,则克服物体的重力所做的功为______J,沿斜面所用拉力 F 为______N,瓷砖在斜木板上所受的摩擦力为______N。
【答案】(1).1800(2).400(3).40
【解析】 【分析】 【详解】[1]克服物体的重力所做的功为 = =600N 3m=1800J W Gh 有 克服物体的重力所做的功为 18000J。
[2]沿斜面所用拉力 F 所做的功为 1800J= =2000J90%WW有总 沿斜面所用拉力 F 为 2000J= =400N5mWFs 沿斜面所用拉力 F 为 400N。
[3]瓷砖在斜木板上所受的摩擦力做功为 =-=2000J-1800J=200J W W W额 总 有 瓷砖在斜木板上所受的摩擦力为 200J= =40N5mWfs 瓷砖在斜木板上所受的摩擦力为 40N。
21.如图甲所示,小明利用滑轮组提升重物,己知重为 500N 的小明臂力为 600N,动滑轮重 50N,绳子能承受的最大拉力为 800N,随着货物重量的增加,小明绘制了滑轮组的机械效率 η 和物重 G 的关系图如图乙所示,请你从滑轮组的使用价值和实际使用情况出发计算 η A =______%、η B =______%(不计绳重及摩擦、若结果不是整数则保留一位小数)。
【答案】(1).50(2).95
【解析】 【分析】 【详解】[1]从滑轮组的使用价值考虑,不计绳重及摩擦,则拉力至少应等于物重,由 G GFn动 物 可知,因为动滑轮重为 50N,物体重力至少应为 50N,此时拉力也为 50N,由公式 W G h GW Fs nF 有 物 物总 可知 50N= =50%2 2 50NAAGF [2]因为小明的重力是 500N,所以小明能施加的最大拉力为 100N,由 G GFn动 物 可知,此时物体的重力 "=2 =2 500N 50N=950NBG F G 动 由公式 W G h GW Fs nF 有 物 物总 可得滑轮组的最大机械效率 "950N=95%2 2 500NBBGF 22.一种新型井盖排水系统的结构简化示意图如图所示,排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB 是其中之一)、容器等组成,AB 长度是 300mm,AO 长度是 180mm,井盖的上表面和侧面都有排水孔,下暴雨时,雨水从排水孔经排水管导流到容器中,再从容器底部的排水孔流入下水道,由于容器的排水速度较小,当容器中的雨水上升到一定高度时,容器下降,拉动杠杆,将井盖项起,加速路面排水当容器中的雨水下降到一定高度时,井盖自动下降盖住井口,不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是 28kg,容器的质量是5kg,不考虑杠杆的质量,不考虑各连接处的摩擦。(g =10N/kg)
(1)某次调试中,为了节约用水,调试人员将容器底部的排水孔全部堵住,直接向容器内注水,假设在任意时刻水对容器底的压力与容器中水的重力大小相等,则注水_________kg 时,井盖刚好被顶起。
(2)下暴雨时,杠杆会将井盖顶起 50mm,如图乙所示,则两个相同的杠杆对井盖至少做了_________J 的功。
(3)如果想要更早开始排水,在设计时可以将 O 点尽量向_________端(选填“A”、“B”)靠近。
【答案】(1).37(2).14(3).A 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]井盖刚好被顶起,则顶起井盖的力为 =28kg 10N/kg=280N G mg 对 AOB 杠杆受力分析,由于两个杠杆相同,故 AOB 杠杆对井盖的力只分担一半 140N,即在杠杆 AOB,A 点的所受的力为 140N,O 点为支点,B 点受到水的重力和容器的重力对下的拉力,根据杠杆平衡,其大小为 1 BAO B F F O 1140N 180mm= = =210N120mmBAOOBFF 由于两个杠杆相同,故其中的一个杠杆只分担其一半,故总重为 =2 210 =2 N=420NBG F 总 那么水的重力为 =-420N-5kg 10N/kg=370N = G G G 水 总 容 则水的质量为
370N= 37kg10N/kgGmg 水 则水的质量为 37kg。
(2)[2]两个相同的杠杆对井盖的力为 280N,则两个相同的杠杆对井盖做的功为-3280N 50 10 m=14J W Fs 则两个相同的杠杆对井盖做的功为 14J。
(3)[3]根据1 BAO B F F O ,可知,当1F AO 不变时,让更早开始排水,即BF 变小,那么 OB 变大,故 O 点应该尽量向 A 点移动。
共 三、解答题:(本小题共 8 小题,共 50 分,解答 24、25、26 题时应有解题过程)23.按题目要求作图(1)图甲中,杠杆处于静止状态,请画出力 F 2 的力臂 l 2 和力臂 l 1 对应的力 F 1 ;(2)图乙中,某人利用滑轮组提升物体,请画出最省力的绳子绕法;(3)图丙中,请画出要使硬棒 OAB 保持平衡时所需的最小力 F 的示意图及其力臂 l ;(4)图丁是某品牌平衡车的原理图为了确保安全,该平衡车的电路部分安装 2 个开关,即电源开关 S 1 和压力开关 S 2,当手动闭合时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上后 S 2 自动闭合,电动机才能正常
启动,平衡车才开始运动未闭合 S 1 或骑行者未站立于踏板上,电动机都无法启动请根据上述要求将电路图连接完整。
【答案】 ; ; ; 【解析】 【分析】 【详解】(1)图甲中,杠杆处于静止状态,反向延长力 F 2,由支点 O 向其作垂线可得力臂 l 2 ;在力臂 l 1 端作垂直线,与杠杆的交点即为力 F 1 的作用点,方向斜向上;如图所示:。
(2)图乙中有一个动滑轮,绳端从动滑轮出发反向绕法最省力,如图所示:。
(3)图丙中,由题意知硬棒 OAB 的最长力臂为 AC,连接 AC 即为力臂 l,F 与 AC 垂直,又因为 G 使杠杆沿逆时针转动,所以 F 应使杠杆沿顺时针转动,因此 F 方向应垂直 AC 向上;如图所示:。
(4)由题意可知,当手动闭合开关 S 1 时指示灯亮起,骑行者再站立于平衡车踏板上后 S 2 自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响,即为并联;未闭合开关 S 1 或骑行者未站立于踏板上时,电动机都无法启动,说明两开关可以同时控制电动机,即为串联;电路连接如图所示:。
24.某型号汽车重力为 2×10 4 N,发动机的额定功率为 6×10 4 W,己知汽车在水平路面匀速运动时所受阻力为车重的五分之一。求:
(1)发动机所提供牵引力的大小;(2)汽车行驶 20min 牵引力所做的功;(3)汽车行驶速度的大小。
【答案】(1)4×10 3 N;(2)7.2×10 7 J;(3)15m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)因汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机所提供的牵引力大小 F = f =15G =412 10 N5 =4310 N (2)汽车行驶 20min 牵引力所做的功 W = Pt =6×10 4 W×20×60s=7.2×10 7 J(3)由 P = Fv 可得,汽车行驶速度的大小 v =436 10 W4 10 NPF= 15m/s
答:(1)发动机所提供的牵引力大小为 4310 N。
(2)汽车行驶 10min 牵引力所做的功为 7.2×10 7 J。
(3)汽车行驶速度的大小为 15m/s。
25.物理兴趣小组 同学在研究“砂石和某种液体谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯,分别给盛放在相同容器中质量都是 100g 的砂石和某种液体加热他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变化的图像分别如图 a、b 所示,己知酒精的热值是 3×10 7 J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗 1g 酒精,已知砂石的比热容是 0.84×10 3 J/(kg·℃),那么请问:
(1)加热 2min 时,砂石吸收的热量;(2)求出该液体的比热容;(3)酒精灯加热液体时的效率是多少。
【答案】(1)21000J;(2)4200J/(kg•℃);(3)70% 【解析】 【分析】 【详解】(1)加热 2min 时,砂石吸收的热量 3 4 30.84 10 J/ kg 100g 270-20 =0.84 10 J/ kg 0.1kg 250 =2.1 1 J = 0 Q cm t 吸℃ ℃ ℃ ℃ ℃(2)加热 2min 时,酒精释放的热量相同,故该液体也在这两分钟内吸收了相同的热量,故其液体的比热容为 3=4.2 10 J/ kg100g 702100 J-200=Qcm t 吸℃℃ ℃(3)酒精完全燃烧释放的热量为
3 7 4=1 10 kg 3 10 J/kg=3 10 J Q mq 放 酒精灯加热液体时的效率是 442.1 10100%= 100%=7J3 J010%QQ 吸放 答:(1)加热 2min 时,砂石吸收的热量42.1 10 J ;(2)该液体的比热容 34.2 10 J/ kg ℃ ;(3)酒精灯加热液体时的效率是 70%。
26.如图所示,滑轮组吊起重960N的物体,人站在地面上用力 F 往下拉绳,当拉力 F =400N时,物体0.2m/s的速度匀速上升 1m。物体上升过程中拉力 F 克服滑轮组的摩擦做的功是 60J,不计绳重,求:
(1)拉力 F 做功的功率;(2)滑轮组的机械效率;(3)动滑轮 重。
【答案】(1)240W;(2)80%;(3)240N 【解析】 【分析】 【详解】解:(1)由图可知,n =3,则绳端移动的速度为 3 0.2m/s=0.6m/s v nv 绳 物 由W FsP Fvt t 物 可得,拉力 F 做功的功率为 400N 0.6m/s=240W P Fv 绳(2)滑轮组的机械效率为
960N100% 100% 100% 100% 80%3 40= 100%0NGh Gh GFs Fnh nWW F 有总(3)不计绳重和摩擦力,由1()F G Gn 动可得,动滑轮 重力为 3 400N-960N=240N G nF G 动 答:(1)拉力 F 做功的功率为 240W;(2)滑轮组的机械效率为 80%;(3)动滑轮的重为 240N。
27.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆右端下沉,则应将左端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节;实验过程中,总是使杠杆在水平位置平衡,目的是______;(2)如图乙所示,在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂,阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验时,我们______(选填“可以”或“不可以”)同时改变多个物理量进行探究;(3)如图丙所示,当弹簧测力计由 M 位置倾斜至 N 位置时,要使拉力大小不变,杠杆继续在水平位置处于平衡,则应________(选填“增大”或“减小”)悬挂的钩码总质量;(4)如图丁所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆________(选填“左”或“右”)端将上翘;(5)实验测得的数据如表所示:
测量序号 动力 F 1 /N 动力臂 L l /cm 阻力 F 2 /N 阻力臂 L 2 /cm ① 1 20 2 10
② 2 15 1.5 20 ③ 3 5 1 15 有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中________(填字母)。
A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点 D.实验次数较少,结论具有偶然性 【答案】(1).左(2).便于测量力臂(3).可以(4).减小(5).右(6).B 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
(2)[3]本实验中,可以不断改变动力(臂)和阻力(臂),进行多次测量,目的是避免实验次数过少,导致实验结论具有偶然性,便于从中寻找规律。
(3)[4]若拉力 F 向右倾斜时,此时 F 的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,则 FL 乘积变小,根据杠杆平衡条件可知,重力臂不变,应减小重力。
(4)[5]设一个钩码的重力为 G,杠杆一个小格代表 L,如果在图丁中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端 2 2 4 G L GL 杠杆的右端 1 3 3 G L GL 所以杠杆的右端力和力臂的乘积小于左端的乘积,所以杠杆右端上翘。
(5)[6]“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”这个结论是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向,故选项 A、C、D 错误,选项 B 正确。
28.在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释
放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图甲所示(1)实验中小球的动能是由________转化而来,其大小通过比较________来判断;(2)从同一高度由静止释放小球,是为了让小球到达水平面时_________相同,该实验的目的是探究小球的动能大小与______的关系;(3)接着同学们又让质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,本次实验可以得到的结论是:_______。
(4)有同学将实验装置改成如图乙所示,用甲、乙两个质量不同的小球(m 甲 > m 乙)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离 s 甲 ______ s 乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1).重力势能(2).木块移动距离(3).速度(4).质量(5).质量相同时,物体的速度越大,动能越大(6).等于 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]让质量不同的小球从斜面的同一高度由静止释放利用的是重力势能转化为动能,其大小是通过比较木块移动距离来间接反映的,采用的是转换法。
(2)[3][4]从同一高度由静止释放小球,是为了让小球到达水平面时的速度相同,目的是探究小球的动能大小与速度的关系,采用的控制变量法。
(3)[5]质量相同的小球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,可以观察到木块移动的距离不同,则可以得出结论:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
(4)[6]将同一弹簧压缩相同程度后,弹性势能是相等的,根据能量守恒定律,释放小球后木块受到撞击后移动的距离将相等。
29.在“比较不同燃料的热值”实验中,小明和小辉组装了如图甲和乙所示的装置进行实验。
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉在实验时选用了天平作为测量工具之一,其目的是:_____。
(2)实验时,使用碎纸片而不用完整纸张做实验的目的是:_____。
(3)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小辉认为实验中是用________来表示酒精和碎纸片放出热量的多少,所以,实验中两杯水的初温可不同; ②小明认为因为探究过程中他们采用了_______法,所以只有燃料的热值不同,其他因素都必须相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的散热快慢就不相同,有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化小的情况,所以实验时必须控制水的初温相同。
③你认为_______(小明/小辉)的想法更合理。
(4)根据他们的实验记录,你认为酒精和碎纸片两种燃料中,热值较大的是_______。
温度 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 酒精 25 47 碎纸片 25 34 【答案】(1).控制酒精和碎纸片的质量相等,烧杯中所加水的质量相等(2).便于完全燃烧(3).水温升高的多少(4).控制变量法(5).小明(6).酒精 【解析】 【详解】(1)[1]天平作为测量工具之一,其目的是控制酒精和碎纸片的质量相等,烧杯中所加水的质量相等。
(2)[2]使用碎纸片而不用完整纸张做实验的目的是便于完全燃烧。
(3)①[3]质量相同的水,温度变化越大,说明吸收热量越多,所以实验中通过水温升高的多少来表示酒精和碎纸屑放出热量的多少; ②[4]要探究不同燃料热值的大小,应使其它条件相同,只有燃料的种类不同,即用到控制变量法; ③[5]根据热传递的条件,水温与周围环境温度相差越大,越容易发生热传递,若水的初温不同,便可造成水的散热情况不同,所以实验中应控制水的初温相同,由上分析知,小明的分析更加合理; ④[6]根据表格中数据,相同质量的两种燃料燃烧完后,燃料是酒精的装置的水温升高较大,说明酒精放出的热量较多,即酒精的热值较大。30.如图所示是小聪探究并联电路电流特点的实物连接图。
(1)在连接电路时,开关应处于______状态;(2)图中电流表测量的是通过灯泡______的电流;(3)小聪按照实物图正确连接好电路后,闭合开关,发现指针快速向右大幅度偏转,他赶快断开开关,发生这种现象的原因可能是______;(4)小聪解决问题后,进行了一次实验,实验数据如表格所示:
通过的电流 I 1 /A 通过的电流 I 2 /A 干路电流 I/ A 0.4 0.4 0.8 小聪根据数据认为,两条支路总是平分干路电流,如果你作为老师,你会对小聪提出什么建议:__________。
(5)如果要用电流表测通过 L 1 和 L 2 的总电流,且只允许移动一根导线,请你帮助小聪完成改动,你的做法是_______。
(6)闭合开关后,小聪发现两灯都正常发光,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,请你帮他想出一种简单可行的操作及判断方法:______。
【答案】(1).断开(2).L 1(3).灯泡 L 1 短路(4).换用不同规格的灯泡重复实验(5).将导线 b 的右端接到电流表“-”接线柱上(6).取下一只灯泡,观察另一只是否发光,如果发光,则是并联,否则是串联 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]为保护电路,电路连接时,开关应处于断开状态。
(2)[2]由图可知,电流表与灯泡 L 1 首尾相接,故电流表测量的是灯 L 1 电流。
(3)[3]闭合开关后发现指针快速向右大幅度偏转,说明电路中电流过大,有可能是灯 L 1 短路,导致电流表直接接到了电源两端。
(4)[4]该实验中的实验数据过少,要得出普遍结论,应当换用不同规格的灯泡重复实验。
(5)[5]要用电流表测通过 L 1 和 L 2 的总电流,即要测量干路电流,应当将导线 b 的右端接到电流表“-”接线柱上,此时电流先流经电流表再分流经过两灯泡。
(6)[6]要确定电路是串联还是并联,可以取下一只灯泡,观察另一只是否发光,如果发光,则是并联,否则是串联,从而快速判定。
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