2018學年潮州市九年級物理模擬試題【免費版含答案】
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一、物理單項選擇題(每小題3分,共21分)
1.如圖中幾種電器的額定功率最接近800W的是()
A.電風扇????????????? B.
電水壺?????????????
C.筆記本電腦????????????? D.
臺燈
2.A、B是兩個輕質泡沫小球,C是用毛皮摩擦過的橡膠棒,A、B、C三者之間相互作用時的場景如圖所示,由此判斷()
A.小球A帶正電????????????? B.小球B帶正電
C.小球B可能不帶電????????????? D.小球A可能不帶電
3.小明在一次野炊活動中,將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙(可看做導體)接在干電池正負兩極上,如圖所示,錫箔紙較窄處最先燃燒.這是因為與長度相同的錫箔紙較寬處相比,較窄處()
A.電阻較大????????????? B.電流較大????????????? C.電壓較小????????????? D.電功率較小
4.初三的小明同學正在做“引體向上”.他先兩手握住單杠,兩腳離地,兩臂及身體自然下垂.然后緩緩曲肘,將身體向上拉起,直到下巴超過橫杠.這個過程中,小明做的功最接近的是()
A.2000J????????????? B.200J????????????? C.20J????????????? D.2J
5.關于溫度、內能和熱量,下列說法正確的是()
A.物體內能減少時,溫度可能不變
B.溫度越高的物體,放出的熱量一定越多
C.物體內能增大,一定從外界吸收熱量
D.對物體做功,物體的內能一定增大
6.下圖是某同學設計的測風速的裝置,圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連,可上下移動.現要求:當風吹過探頭時,滑動變阻器的滑片P向上移動,且風速增大時電壓表的示數增大.以下四個圖中符合要求的是()
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
7.如圖甲所示,質量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一重為G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧刀最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復,通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示,則()
A.t1時刻小球的動能最大
B.t2時刻小球的動能最大
C.t2到t3時間內,小球的動能不斷增加
D.t2到t3時間內,小球增加的動能小于彈簧減小的彈性勢能
二、填空題(每空1分,共21分)
8.如圖甲是某種車載空氣凈化器,其工作過程如圖乙所示,受污染的空氣被吸入后,顆粒物進入電離區后帶上某種電荷,然后在集塵器上被帶電金屬網捕獲,再通過復合過濾網使空氣凈化,其中帶電金屬捕獲顆粒物的工作原理是,車載空氣凈化器的額定功率為4.8W,額定電壓為12V,則它正常工作的電流為A.
9.體積為0.1m3、熱值為2.1×107J/m3的某氣體燃料完全燃燒放出的熱量為J;若這些熱量全部被溫度為20℃、質量為10kg的水吸收,則水升高的溫度是℃.若同樣多的熱量讓等質量的砂石吸收,砂石升高的溫度比水升高的溫度大,這是因為水的比砂石的大.[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
10.如圖所示,當開關S在接點1時,電流表示數為0.4A,當開關S由點1時轉到接點2時,電壓表示數由4V變化為1V,則燈泡L1的電阻大小為Ω,電源電壓是V,當開關S在接點2時燈泡L2兩端的電壓是V.
11.如圖1所示,試管內的高溫高壓水蒸氣從玻璃管中噴出,使小葉輪轉動,水蒸氣的內能轉化為風車的;圖2(選填“甲”或“乙”)中汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉化是一致的.
12.在開展課外活動時,小李同學遙控一小型無人機勻速豎直上升,無人機勻速豎直上升過程中,無人機的動能,重力勢能(以上兩空選填“增大”、“減小”或“不變”);若無人機速度為2m/s,功率為30W,則無人機重為N.
13.如圖所示,若開關S閉合后,燈L1、L2都能發光,則甲是(選填“電壓表”或“電流表”);若開關S斷開后,燈L1、L2都能發光,此時L1、L2的連接方式是(選填“串聯”或“并聯”),若甲、乙兩表的示數之比為4:3,則燈L1、L2電阻之比為.
14.如圖是小玉家的電能表,該電能表顯示小玉家到目前為止,共消耗電能kW?h;已知她家抽油煙機額定功率為200W,小玉炒菜過程中,抽油煙機單獨正常工作,電能表的表盤轉了30轉,則抽油煙機的工作時間min.
15.如圖所示是某款電熱水龍頭的電路原理圖,R1、R2為電熱絲,通過旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點,實現冷水、溫水、熱水擋之間的切換.當開關同時接觸2、3觸點時,水龍頭放出的是水(填“冷”、“溫”或“熱”),若R1=2R2,水龍頭在溫水擋正常工作時電功率為2000W,則它在熱水擋位時的功率為,它在熱水擋時正常工作1min可產生的熱量為J.
三、作圖題(共6分)
16.根據如圖1所示的實物連線圖,在圖2的方框內畫出對應的電路圖.
17.如圖的電路,缺少一根線,請用筆畫線補上,要求:用電流表測兩只燈泡的電流,開關S只控制燈L1.
四、實驗題(6+5+10=21分,共21分)
18.在“測滑輪組機械效率”的實驗中,小強按正確的方法操作,如圖是他實驗中的情景,如表是他記錄的一組數據.
鉤碼總重G(N) | 鉤碼上升高度h(m) | 測力計拉力F(N) | 測力計移動距離s(m) |
5 | 0.04 | 1.4 | 0.12 |
(1)由表中數據可計算出,滑輪組對鉤碼做的有用功為J,人做的總功為J.
(2)對以上兩個計算結果進行比較,其不合理之處是;結合測力計放大圖,可知小強的錯誤是.
(3)小強糾正錯誤后,計算發現該次實驗滑輪組的機械效率大小為.
(4)用該滑輪組提升不同重物至同一高度,提升的物重增加時,機械效率(選填“變大”、“變小”或“不變”).
19.如圖所示,甲、乙、丙三圖中裝置完全相同,燃料的質量都是10g,燒杯內的液體初溫相同.
(1)比較不同燃料的熱值,應選擇兩圖進行實驗;在比較不同物質的比熱容時,得到液體a、b溫度隨時間變化如圖丁所示,則液體的比熱容較大.
(2)若在研究不同燃料熱值實驗時,記錄數據如表:
燃料 | 加熱前液體溫度/℃ | 燃料燃盡時液體溫度/℃ | 燃料的熱值/(J/kg) |
1 | 15 | 35 | 2.4×106 |
2 | 15 | 25 |
|
根據表中數據計算,燃料2的熱值為J/kg.
(3)通過實驗得到的燃料熱值與實際值相比偏(選填“大”或“小”),你認為出現這種情況的主要原因是.
20.張望同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中,已知電源電壓是6V,小燈泡的額定電壓是3.8V,電阻約為8Ω.
(1)請你用筆畫線代替導線幫他將圖中的實物圖連接完整;正確連接電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該置于端(選填“A”或“B”);
(2)張望同學在調節滑動變阻器,進行了幾次實驗,得到部分U和I的數據如下表所示:
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U/V | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 3.80 | 4.20 |
I/A | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.44 | 0.47 | 0.49 |
| 0.51 |
燈泡亮度 | 不亮 | 微亮 | 很暗 | 較暗 | 偏暗 | 較亮 | 正常 | 很亮 |
①張望同學在對數據進行分析時發現:小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而(填“增大”、“減小”或“不變”).在第1次實驗中,小燈泡不發光的原因是;
②燈泡正常發光時,電流表的示數如圖2所示,則燈泡的額定功率為W;
③當張望同學在測量燈泡在繼續調節滑動變阻器時,不小心把燈絲燒斷了(其余元件完好),則此時電壓表示數約為V;
(3)張望同學在實驗室借了甲:“10Ω? 1.5A”、乙:“20Ω? 1.2A”和丙:“30Ω? 1A”的滑動變阻器各一個,你認為他在實驗中使用的滑動變阻器是:,理由是:.
五、計算題(8+7共15分)
21.如圖所示,為方便殘疾人上下臺階,一些公共場所設計了專用通道(斜面),若小林在5s內將總重為700N的人和輪椅沿8m長的斜面推上1.2m高的平臺,小林沿斜面推時所用的推力為150N,試求:
(1)推力做的總功及功率;
(2)此過程中斜面的機械效率.
22.如圖是某種壓力秤原理示意圖,電壓表(量程為0~3V)可對應顯示壓力的大?。阎猂0=100Ω,電源電壓U=4.5V保持不變.當一個重力大小為600N的中學生站在壓力秤上時,壓力傳感器R1的阻值為150Ω(設踏板的重力忽略不計).求:
(1)當一個重力大小為600N的中學生站在壓力秤上時,通過R0的電流為多大?
(2)此時電壓表的示數U0為多大?
(3)此時電路所消耗的總功率P為多少?
六、綜合能力題(6+10共16分)
23.小明同學在做“探究物體的動能與什么因素有關”的實驗中,設計了如圖實驗,用一條沒有彈性的細繩吊著一個實心鐵球制成單擺,將一滑塊放到滑槽上并使之左端剛好在懸點O的正下方,小明進行了以下三步實驗操作.
步驟一:將鐵球挪到a點位置靜止釋放,打到滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s1.
步驟二:將滑塊擺放到原處,將小球挪到b點位置靜止釋放,打到滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s2.
步驟三:換一等體積的實心鋁球,將鋁球挪到b點位置靜止釋放,打到擺放在原處的滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s3.
(1)小明同學進行“步驟一”和“步驟二”的實驗,是想探究動能大小與的關系.
(2)該實驗中物體的動能是指(選填序號).
A.小球在撞擊滑塊前的平均動能B.小球撞擊滑塊時的動能
C.小球撞擊滑塊后的動能D.滑塊的動能
(3)請你根據已學的知識判斷s2和s3的大小關系是:s2s3(選填“大于”、“小于”或“等于”).
24.我國自行生產的混合動力汽車已經服務于生活.混合動力汽車啟動時,內燃機并不工作,蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量;當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時,內燃機啟動,既可以向車輪輸送能量,也可以同時給蓄電池充電;當車輛需要全力加速時,內燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量.
(1)如圖1,已知某臺混合動力汽車車身質量為1200kg,每個輪胎與地面的接觸面200cm2,如果該車停放在水平路面上,則該車對水平地面的壓強是Pa.(g取10N/kg)
(2)如表是該混合動力汽車所用的鎳氫蓄電池組的部分參數,則蓄電池組最多可儲存電能J.
電壓/V | 300 |
功率/W | 30 |
容量/Ah | 100 |
(3)測試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h,觀察儀表盤,發現這段時間內汽車內燃機消耗燃油4.475kg,車速為50km/h,蓄電池組儲存的電能由最大值的60%增加到80%.從汽車使用技術手冊中,測試人員發現該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg.汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖2所示.
①內燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出熱量J.
②車速為50km/h時汽車發動機的牽引力大小為N.
③該汽車燃油的能量轉化效率為(不計內燃機外機械傳動及充電過程中的能量損失).
2018學年潮州市九年級物理模擬試題參考答案與試題解析
一、單項選擇題(每小題3分,共21分)
1.如圖中幾種電器的額定功率最接近800W的是()
A.電風扇????????????? B.
電水壺
C.筆記本電腦????????????? D.
臺燈
【考點】電功率.
【分析】根據我們對生活中常用用電器額定功率的了解去選擇.
【解答】解:A.電風扇的額定功率約為60W左右,不合題意;
B.電水壺的功率約為800W左右,符合題意.
C、筆記本電腦的功率約為100瓦左右,不合題意;
D.臺燈的額定功率約為40W左右,不合題意.
故選B.
2.A、B是兩個輕質泡沫小球,C是用毛皮摩擦過的橡膠棒,A、B、C三者之間相互作用時的場景如圖所示,由此判斷()
A.小球A帶正電????????????? B.小球B帶正電
C.小球B可能不帶電????????????? D.小球A可能不帶電
【考點】物體帶電情況的判斷.
【分析】帶電體具有吸引輕小物體的性質;
電荷間相互作用的規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.
【解答】解:C是用毛皮摩擦過的橡膠棒,故C帶負電,當靠近A小球是,相互吸引,即說明A可能帶正電,可能不帶電;
C靠近B時,發現排斥,即說明B 一定帶負電,故將AB靠近時,AB吸引,B一定是帶電的,故A可能帶正電,也可能不帶電,故選D.
故選D.
3.小明在一次野炊活動中,將中間剪得較窄的口香糖錫箔紙(可看做導體)接在干電池正負兩極上,如圖所示,錫箔紙較窄處最先燃燒.這是因為與長度相同的錫箔紙較寬處相比,較窄處()
A.電阻較大????????????? B.電流較大????????????? C.電壓較小????????????? D.電功率較小
【考點】影響電阻大小的因素.
【分析】(1)影響電阻大小的因素:材料、長度、橫截面積和溫度,在其他條件相同時,導體越細,電阻越大;
(2)串聯電路中各處的電流相等,根據I=和P=I2R進行分析.
【解答】解:
A、在其他條件相同時,導體越細,電阻越大,所以,錫箔紙最細處電阻最大,故A正確;
B、因串聯電路中各處的電流相等,所以,通過整個錫箔紙的電流相等,故B錯誤;
C、由I=可知,錫箔紙最細處兩端的電壓最大,故C錯誤;
D、由P=I2R可知,錫箔紙最細處的功率最大,故D錯誤.
故選A.
4.初三的小明同學正在做“引體向上”.他先兩手握住單杠,兩腳離地,兩臂及身體自然下垂.然后緩緩曲肘,將身體向上拉起,直到下巴超過橫杠.這個過程中,小明做的功最接近的是()
A.2000J????????????? B.200J????????????? C.20J????????????? D.2J
【考點】功的計算.
【分析】先估約一個中學生的體重大約是500N,上提的過程中通過的距離大約是胳膊的長度0.4m,利用W=FS即可求出.
【解答】解:中學生的體重大約是G=500N,通過的距離大約為h=0.4m;
小明做的功最接近W=Gh=500N×0.4m=200J;
故選B.
5.關于溫度、內能和熱量,下列說法正確的是()
A.物體內能減少時,溫度可能不變
B.溫度越高的物體,放出的熱量一定越多
C.物體內能增大,一定從外界吸收熱量
D.對物體做功,物體的內能一定增大
【考點】溫度、熱量與內能的關系.
【分析】(1)晶體在凝固過程中不斷放熱,溫度保持不變;
(2)物體放出熱量的多少與物體的質量、降低的溫度及比熱容有關.
(3)改變物體內能的兩種方式:做功和熱傳遞.
【解答】解:A、物體內能減少時,溫度可能不變,比如:晶體在凝固過程,放熱,內能減小但溫度不變,故A正確;
B、根據Q放=cm△t可知,物體放出熱量的多少與物體的比熱容、質量和溫度的變化量有關,溫度高,質量、降低的溫度、比熱容不一定大,所以放出的熱量不一定多,故B錯誤;
C、物體的內能增加,可能是物體吸收了熱量,也可能是外界對物體做了功,故C錯誤;
D、對物體做功,若物體同時向外放出熱量,內能不一定增大,故D錯誤.
故選A.
6.下圖是某同學設計的測風速的裝置,圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連,可上下移動.現要求:當風吹過探頭時,滑動變阻器的滑片P向上移動,且風速增大時電壓表的示數增大.以下四個圖中符合要求的是()
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
【考點】歐姆定律的應用;流體壓強與流速的關系;電路的動態分析.
【分析】根據流體壓強與流速的關系(流速越快的地方壓強越?。┡袛喈a生壓力的方向,然后判斷滑片移動的方向確定接入電路中電阻的變化,根據歐姆定律可知電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化,根據串聯電路的電壓特點和滑動變阻器兩端的電壓變化.
【解答】解:
AD.探頭上平下凸,當風吹過探頭時,探頭下方空氣的流速大于上方空氣的流速,探頭下方空氣壓強小于上方空氣壓強,產生向下的壓力差使彈簧壓縮,滑片下移,故AD不符合題意;
BC.探頭上凸下平,當風吹過探頭時,探頭上方空氣的流速大于下方空氣的流速,探頭下方空氣壓強大于上方空氣壓強,產生向上的壓力差使彈簧伸長,滑片上移,R2接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變??;
由I=可知,電路中的電流變大,
由U=IR可知,R1兩端的電壓變大,即B選項中電壓表的示數變大,故B符合題意;
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R2兩端的電壓變小,即C選項中電壓表的示數變小,故C不符合題意.
故選B.
7.如圖甲所示,質量不計的彈簧豎直固定在水平面上,t=0時刻,將一重為G=50N的金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放,小球落到彈簧上壓縮彈簧刀最低點,然后又被彈起離開彈簧,上升到一定高度后再下落,如此反復,通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器,測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示,則()
A.t1時刻小球的動能最大
B.t2時刻小球的動能最大
C.t2到t3時間內,小球的動能不斷增加
D.t2到t3時間內,小球增加的動能小于彈簧減小的彈性勢能
【考點】動能和勢能的大小變化.
【分析】小球先自由下落,與彈簧接觸后,彈簧被壓縮,在下降的過程中,彈力不斷變大,當彈力小于重力時,物體加速下降,但合力變小,加速度變小,故做加速度減小的加速運動,當加速度減為零時,速度達到最大,之后物體由于慣性繼續下降,彈力變的大于重力,合力變為向上且不斷變大,故加速度向上且不斷變大,故物體做加速度不斷增大的減速運動;同理,上升過程,先做加速度不斷不斷減小的加速運動,當加速度減為零時,速度達到最大,之后做加速度不斷增大的減速運動,直到小球離開彈簧為止.
【解答】解:A、t1時刻小球剛與彈簧接觸,與彈簧接觸后,先做加速度不斷減小的加速運動,當彈力增大到與重力平衡,即加速度減為零時,速度達到最大,故A錯誤;
B、t2時刻,彈力最大,故彈簧的壓縮量最大,小球運動到最低點,速度等于零,故B錯誤;
C、t2~t3這段時間內,小球處于上升過程,先做加速運動,后做減速運動,質量不變,動能先增大后減小,故C錯誤;
D、t2~t3段時間內,小球和彈簧系統機械能守恒,故小球增加的動能和重力勢能之和等于彈簧減少的彈性勢能,故D正確.
故選D.
二、填空題(每空1分,共21分)
8.如圖甲是某種車載空氣凈化器,其工作過程如圖乙所示,受污染的空氣被吸入后,顆粒物進入電離區后帶上某種電荷,然后在集塵器上被帶電金屬網捕獲,再通過復合過濾網使空氣凈化,其中帶電金屬捕獲顆粒物的工作原理是 異種電荷相互吸引 ,車載空氣凈化器的額定功率為4.8W,額定電壓為12V,則它正常工作的電流為 0.4 A.
【考點】電功率與電壓、電流的關系;物體帶電現象.
【分析】(1)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;
(2)車載空氣凈化器正常工作時的功率和額定功率相等,根據P=UI求出正常工作的電流.
【解答】解:(1)顆粒物所帶電荷與集塵器帶電金屬網所帶電荷電性相反,異種電荷相互吸引,因此顆粒物被電網捕獲;
(2)由P=UI可得,車載空氣凈化器正常工作的電流:
I==
=0.4A.
故答案為:異種電荷相互吸引;0.4.
9.體積為0.1m3、熱值為2.1×107J/m3的某氣體燃料完全燃燒放出的熱量為 2.1×106 J;若這些熱量全部被溫度為20℃、質量為10kg的水吸收,則水升高的溫度是 50 ℃.若同樣多的熱量讓等質量的砂石吸收,砂石升高的溫度比水升高的溫度大,這是因為水的 比熱容 比砂石的大.[c水=4.2×103J/(kg?℃)].
【考點】熱量的計算.
【分析】(1)根據Q=Vq求出氣體完全燃燒放出的熱量;
(2)氣體完全燃燒放出的熱量即水吸收的熱量,再根據Q=cm△t求出水升高的溫度;
(3)水的比熱較大,沿海地區,水多,因為水的比熱容較大,相同質量的水和泥土沙石比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少.
【解答】解:(1)氣體完全燃燒放出的熱量:
Q放=Vq=0.1m3×2.1×107J/m3=2.1×106J;
(2)水吸收的熱量:Q吸=Q放=2.1×106J,
由Q吸=cm△t得,水升高溫度:
△t==
=50℃;
(3)水的比熱容在常見的物質中是比較大的,由Q=cm△t可知,在質量m與吸收或放出熱量Q相同的情況下,水的溫度變化△t較小,因此同樣多的熱量讓等質量的砂石吸收,砂石升高的溫度比水升高的溫度大.
故答案為:2.1×106J;50;比熱容.
10.如圖所示,當開關S在接點1時,電流表示數為0.4A,當開關S由點1時轉到接點2時,電壓表示數由4V變化為1V,則燈泡L1的電阻大小為 10 Ω,電源電壓是 4 V,當開關S在接點2時燈泡L2兩端的電壓是 3 V.
【考點】歐姆定律的應用.
【分析】由電路圖可知,當S接1時,電路為L1的簡單電路,電壓表測電源的電壓.
當S接2時,兩電阻串聯,電壓表測L1兩端的電壓;知道電源電壓,可以計算出燈泡L2兩端的電壓.
【解答】解:由電路圖可知,當S接1時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,所以電源的電壓U=4V,
由I=可知燈泡L1的電阻:
R1==
=10Ω;
當S接2時,兩燈泡串聯,電壓表測L1兩端的電壓;
根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:
燈泡L2兩端的電壓是:
U2=4V﹣1V=3V.
故答案為:10;4;3.
11.如圖1所示,試管內的高溫高壓水蒸氣從玻璃管中噴出,使小葉輪轉動,水蒸氣的內能轉化為風車的 機械能 ;圖2 乙?。ㄟx填“甲”或“乙”)中汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉化是一致的.
【考點】內燃機的四個沖程.
【分析】(1)做功可以改變物體的內能:當對物體做功時,機械能轉化為內能,當物體對外做功時,內能轉化為機械能.
(2)在汽油機的四沖程中,做功沖程是內能轉化為機械能的沖程,試管內水蒸氣的內能可以轉化為小葉輪的機械能.
【解答】解:
當試管內水被酒精燈加熱后,水沸騰成為水蒸氣,水蒸氣噴出時帶動小葉輪轉動,水蒸氣的內能轉化為小葉輪的機械能;
汽油機的做功沖程是汽油燃燒產生的內能轉化為曲軸的機械能;
由圖可知,圖甲的氣門閉合、活塞上行,所以是壓縮沖程;壓縮沖程是機械能轉化為內能的沖程;
圖乙的氣門閉合、活塞下行,所以是做功沖程,做功沖程中內能轉化為機械能,與圖1的原理相似.
故答案為:機械能;乙.
12.在開展課外活動時,小李同學遙控一小型無人機勻速豎直上升,無人機勻速豎直上升過程中,無人機的動能 不變 ,重力勢能 增大 (以上兩空選填“增大”、“減小”或“不變”);若無人機速度為2m/s,功率為30W,則無人機重為 15 N.
【考點】動能和勢能的大小變化;功率計算公式的應用.
【分析】(1)影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度,影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度,其中動能和勢能統稱為機械能.在分析各個能量的變化時,根據各自的影響因素進行分析;
(2)知道功率和時間,利用W=Pt求無人機上升10s升力所做的功;知道速度和時間,利用s=vt求無人機上升高度,再利用W=Gh求無人機重.
【解答】解:(1)無人機勻速豎直上升過程中,質量不變,速度不變,無人機的動能不變,高度增加,重力勢能增大;
(2)由P=得無人機上升10s升力所做的功:
W=Pt=30W×10s=300J;
由v=得無人機上升高度:
h=s=vt=2m/s×10s=20m,
由W=Gh得無人機重:
G==
=15N.
故答案為:不變;增大;15.
13.如圖所示,若開關S閉合后,燈L1、L2都能發光,則甲是 電壓表?。ㄟx填“電壓表”或“電流表”);若開關S斷開后,燈L1、L2都能發光,此時L1、L2的連接方式是 并聯 (選填“串聯”或“并聯”),若甲、乙兩表的示數之比為4:3,則燈L1、L2電阻之比為 3:1 .
【考點】串聯電路和并聯電路的辨別;歐姆定律的應用.
【分析】(1)開關S閉合后,燈L1、L2都能發光,根據電壓表相當于開路,電流表相當于導線即可判斷甲乙表的類型.
(2)當S斷開時,兩表全是電流表兩燈泡才能發光,并且兩電燈并聯,甲表測總電流,乙表測流過L2的電流,則由歐姆定律可求得兩電阻之比;
【解答】解:(1)開關S閉合后,甲乙表必須是相當于開路的電壓表,這樣電流才能通過燈泡L1、L2,燈L1、L2都能發光.
(2)當S斷開時,甲乙表必須是相當于導線的電流表,兩燈泡才能發光,并且兩電燈并聯,甲表測總電流,乙表測流過L2的電流,
已知甲、乙兩表的示數之比為4:3,設甲表中電流為I甲=4I,則乙表中電流為I2=I乙=3I,
則由并聯電路的電流特點可知,流過R1中的電流I1=I甲﹣I乙=4I﹣3I=I;
由歐姆定律I=可得:
=
=
=
=
.
故答案為:電壓表;并聯;3:1.
14.如圖是小玉家的電能表,該電能表顯示小玉家到目前為止,共消耗電能 1123.4 kW?h;已知她家抽油煙機額定功率為200W,小玉炒菜過程中,抽油煙機單獨正常工作,電能表的表盤轉了30轉,則抽油煙機的工作時間 3 min.
【考點】電能表參數的理解與電能的求法.
【分析】(1)電能表最后一位示數是小數位、單位是kW?h;
(2)3000r/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉3000轉,據此求出表盤轉過30轉消耗的電能,利用P=求出抽油煙機的工作時間.
【解答】解:(1)小玉家共消耗的電能1123.4kW?h;
(2)電能表的轉盤轉30轉消耗的電能:
W=kW?h=0.01kW?h,
由P=可得,抽油煙機的工作時間:
t==
=0.05h=3min.
故答案為:1123.4;3.
15.如圖所示是某款電熱水龍頭的電路原理圖,R1、R2為電熱絲,通過旋轉手柄可使扇形開關S同時接觸兩個相鄰觸點,實現冷水、溫水、熱水擋之間的切換.當開關同時接觸2、3觸點時,水龍頭放出的是 溫 水(填“冷”、“溫”或“熱”),若R1=2R2,水龍頭在溫水擋正常工作時電功率為2000W,則它在熱水擋位時的功率為 6000W ,它在熱水擋時正常工作1min可產生的熱量為 3.6×105 J.
【考點】電功率的計算;焦耳定律的計算公式及其應用.
【分析】由圖分析開關在不同位置時電路連接情況,由P=分析功率大小,確定狀態和加熱功率,利用W=Pt求出正常工作時消耗的電能.
【解答】解:
(1)當開關同時接觸1、2觸點時,兩電阻出斷路狀態,電功率為零,水龍頭出冷水;
當開關同時接觸2、3觸點時,電路中只有R1接入電路,電路中的電阻最大,根據P=可知,在電壓一定時,電功率最小,處于保溫狀態,水龍頭放出的是溫水;
水龍頭在溫水擋正常工作時電功率為2000W,
當開關同時接觸3、4觸點時,兩電阻并聯,電路中電阻最小,電功率最大,處于加熱狀態,水龍頭出熱水;
(2)因為R1=2R2,由P=可知,當電壓相等時,R2消耗的功率為R1的2倍,
所以R2功率為P2=2×2000W=4000W,
加熱檔位時的總功率為:
P=P1+P2=2000W+4000W=6000W;
(3)在加熱檔正常工作1min消耗的電能為:
W=Pt=6000W×60s=3.6×105J.
故答案為:溫;6000W;3.6×105.
三、作圖題(共6分)
16.根據如圖1所示的實物連線圖,在圖2的方框內畫出對應的電路圖.
【考點】根據實物圖畫電路圖.
【分析】由實物電路圖畫電路圖時,可以根據電流流向法,從電源的正極出發依次畫出各電路元件回到負極即可.
【解答】解:
根據電流流向法,電流從電源的正極出發依次經過兩個燈泡、開關回到負極,電路圖如圖所示:
17.如圖的電路,缺少一根線,請用筆畫線補上,要求:用電流表測兩只燈泡的電流,開關S只控制燈L1.
【考點】實物的電路連接.
【分析】根據要求確定兩燈的連接關系及電流表及開關的位置,據此連接電路.
【解答】解:用電流表測兩只燈泡的電流,兩燈應并聯,電流表接在干路上;開關S只控制L1,S應與L1串聯,如下圖所示:
四、實驗題(6+5+10=21分,共21分)
18.在“測滑輪組機械效率”的實驗中,小強按正確的方法操作,如圖是他實驗中的情景,如表是他記錄的一組數據.
鉤碼總重G(N) | 鉤碼上升高度h(m) | 測力計拉力F(N) | 測力計移動距離s(m) |
5 | 0.04 | 1.4 | 0.12 |
(1)由表中數據可計算出,滑輪組對鉤碼做的有用功為 0.2 J,人做的總功為 0.168 J.
(2)對以上兩個計算結果進行比較,其不合理之處是 有用功總小于總功,機械效率總小于1.?。唤Y合測力計放大圖,可知小強的錯誤是 彈簧測力計讀數錯誤?。?/p>
(3)小強糾正錯誤后,計算發現該次實驗滑輪組的機械效率大小為 83.3% .
(4)用該滑輪組提升不同重物至同一高度,提升的物重增加時,機械效率 變大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”).
【考點】滑輪(組)機械效率的測量實驗.
【分析】(1)根據W有=Gh,W總=Fs求解;
(2)通過計算有用功和總功,發現有用功大于總功,這是不可能的,錯誤原因在于測力計讀數有誤;
(3)根據實驗數據,應用效率公式可以求出滑輪組的效率;
(4)增加有用功減少額外功可以提高滑輪組的效率.
【解答】解:(1)滑輪組對鉤碼做的有用功為:W有=Gh=5N×0.04m=0.2J;
人做的總功為:W總=Fs=1.4N×0.12m=0.168J,
(2)通過計算有用功和總功,發現有用功大于總功,這是不合理的地方;
結合彈簧測力計放大圖,可知小強的錯誤是彈簧測力計讀數錯誤,正確的讀數為0.8N;
(3)滑輪組的機械效率:
η=×100%=
×100%=
×100%≈83.3%;
(4)增大有用功在總功中的比重、減少額外功都可以提高滑輪組的機械效率,因此增加重物的重力可以提高滑輪組的機械效率.
故答案為:(1)0.2;0.168;(2)有用功總小于總功,機械效率總小于1;彈簧測力計讀數錯誤;(3)83.3%;(4)變大.
19.如圖所示,甲、乙、丙三圖中裝置完全相同,燃料的質量都是10g,燒杯內的液體初溫相同.
(1)比較不同燃料的熱值,應選擇 甲乙 兩圖進行實驗;在比較不同物質的比熱容時,得到液體a、b溫度隨時間變化如圖丁所示,則液體 b 的比熱容較大.
(2)若在研究不同燃料熱值實驗時,記錄數據如表:
燃料 | 加熱前液體溫度/℃ | 燃料燃盡時液體溫度/℃ | 燃料的熱值/(J/kg) |
1 | 15 | 35 | 2.4×106 |
2 | 15 | 25 |
|
根據表中數據計算,燃料2的熱值為 1.2×106 J/kg.
(3)通過實驗得到的燃料熱值與實際值相比偏 小?。ㄟx填“大”或“小”),你認為出現這種情況的主要原因是 有熱散失,燃料燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收 .
【考點】燃料的熱值.
【分析】(1)比較燃料的熱值,應控制燃料不同而液體相同,實驗通過被加熱的液體升高溫度的多少判斷燃料放出熱量的多少.比較比熱容應控制燃料相同而液體不同;
為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質量相同,溫度計的示數變化相同時,通過比較加熱時間比較吸熱多少,進而判斷兩種比熱容的大小關系;
(2)燃料放出的熱量被液體吸收,即Q吸=Q放,根據Q吸=cm△t、Q放=mq列出等式即可求出燃料2的熱值;
(3)存在熱散失,燃料燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收,測得的熱值會偏?。?/p>
【解答】解:
(1)燃料放出熱量與燃料的質量和熱值有關,比較不同燃料的熱值,應控制燃料質量相等,通過被加熱的同質量的同種液體升高的溫度的多少反應燃料放出熱量的多少.
由圖甲、乙所示實驗,燃料不同而被加熱的液體相同,應用圖甲、乙所示實驗可以比較不同燃料的熱值大??;
由圖甲、丙所示實驗可知,燃料相同而被加熱的液體不同,分析甲、丙所示實驗可以比較不同物質的比熱容.
為了比較兩種液體的比熱容,需要燃燒相同的燃料,加熱不同的液體,讓液體的質量和加熱時間相同,通過比較液體升高的溫度,進而判斷兩種比熱容的大小關系,應選擇甲和丙兩圖進行實驗;
由圖丁所示圖象可知,加熱相同時間,即吸收相等熱量時,b升高的溫度低,因此b的比熱容大.
(2)因為Q放=Q吸,
所以燃料1:cam△t1=m1q1,即cam(35℃﹣15℃)=m1×2.4×106J,
燃料2:cam△t2=m1q2,即cam(25℃﹣15℃)=m1×q2,
聯立以上兩式可得:q2=1.2×106J/kg;
(3)因為存在熱散失,燃料燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收,所以測得的熱值會偏?。?/p>
故答案為:(1)甲乙;b;(2)1.2×106;(3)?。挥袩嵘⑹?,燃料燃燒放出的熱量沒有全部被水吸收.
20.張望同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中,已知電源電壓是6V,小燈泡的額定電壓是3.8V,電阻約為8Ω.
(1)請你用筆畫線代替導線幫他將圖中的實物圖連接完整;正確連接電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該置于 B 端(選填“A”或“B”);
(2)張望同學在調節滑動變阻器,進行了幾次實驗,得到部分U和I的數據如下表所示:
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
U/V | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 3.80 | 4.20 |
I/A | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.44 | 0.47 | 0.49 |
| 0.51 |
燈泡亮度 | 不亮 | 微亮 | 很暗 | 較暗 | 偏暗 | 較亮 | 正常 | 很亮 |
①張望同學在對數據進行分析時發現:小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而 增大 (填“增大”、“減小”或“不變”).在第1次實驗中,小燈泡不發光的原因是 小燈泡實際功率太小 ;
②燈泡正常發光時,電流表的示數如圖2所示,則燈泡的額定功率為 1.9 W;
③當張望同學在測量燈泡在繼續調節滑動變阻器時,不小心把燈絲燒斷了(其余元件完好),則此時電壓表示數約為 6 V;
(3)張望同學在實驗室借了甲:“10Ω? 1.5A”、乙:“20Ω? 1.2A”和丙:“30Ω? 1A”的滑動變阻器各一個,你認為他在實驗中使用的滑動變阻器是: 丙 ,理由是: 完成第一次實驗時,需要滑動變阻器接入電路的電阻為25Ω?。?/p>
【考點】探究用電器的電功率實驗;實物的電路連接;電流表的讀數方法;額定功率.
【分析】(1)電流表用0.6A量程串聯接入電路,滑動變阻器接右端上面接線柱串聯在電路中;閉合開關前,接入電路的滑動變阻器阻值應最大.
(2)①電阻R=,由表中數據知燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大;在第1次實驗中,燈泡兩端的電壓U太小,功率P=UI太小,所以小燈泡不發光.
②由圖讀出電流表示數I,由公式P=UI可求出燈泡功率.
③電壓越大燈泡功率越大,由表知電壓為4.20V時,燈沒燒壞,燈絲燒壞時電壓接近6V.
(3)根據第一次實驗數據、串聯電路的特點,求出第一次實驗時滑動變阻器接入電路的阻值,然后判斷選用哪一個滑動變阻器.
【解答】解:(1)滑動變阻器、燈泡、電流表串聯在電路中,電流表用0.6A量程,電路圖如圖所示;正確連接電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該置于B端.
(2)①小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大;在第1次實驗中,小燈泡不發光的原因是小燈泡實際功率太小.
②燈泡正常發光時,燈泡電壓為額定電壓U=3.8V;由圖知電流表示數I=0.5A,燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W.
③當張望同學在測量燈泡在繼續調節滑動變阻器時,不小心把燈絲燒斷了(其余元件完好),則此時電壓表示數約為6V.
(3)第一次實驗時,燈泡電壓U燈=1.00V,由串聯電路特點知,滑動變阻器電壓U滑=U﹣U燈=6.00V﹣1.00V=5.00V;
電路電流I=0.20A,滑動變阻器阻值R滑==
=25Ω;由此可見應選丙滑動變阻器.
故答案為:(1)電路圖如圖所示;B.(2)①增大;小燈泡實際功率太小.②1.9.③6.
(3)丙;完成第一次實驗時,需要滑動變阻器接入電路的電阻為25Ω.
五、計算題(8+7共15分)
21.如圖所示,為方便殘疾人上下臺階,一些公共場所設計了專用通道(斜面),若小林在5s內將總重為700N的人和輪椅沿8m長的斜面推上1.2m高的平臺,小林沿斜面推時所用的推力為150N,試求:
(1)推力做的總功及功率;
(2)此過程中斜面的機械效率.
【考點】機械效率的計算;功的計算;斜面的機械效率;功率的計算.
【分析】(1)利用W=FL求出總功,根據P=求出推力的功率;
(2)根據W=Gh求出有用功,利用效率公式η=求出斜面的機械效率.
【解答】解:
(1)推力做的總功:
W總=FL=150N×8m=1200J,
推力的功率:
P==
=240W;
(2)有用功:
W有用=Gh=700N×1.2m=840J,
機械效率為:
η==
×100%=70%.
答:(1)推力做的總功為1200J,功率為240W;
(2)此過程中斜面的機械效率為70%.
22.如圖是某種壓力秤原理示意圖,電壓表(量程為0~3V)可對應顯示壓力的大?。阎猂0=100Ω,電源電壓U=4.5V保持不變.當一個重力大小為600N的中學生站在壓力秤上時,壓力傳感器R1的阻值為150Ω(設踏板的重力忽略不計).求:
(1)當一個重力大小為600N的中學生站在壓力秤上時,通過R0的電流為多大?
(2)此時電壓表的示數U0為多大?
(3)此時電路所消耗的總功率P為多少?
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)由圖象找出壓力600N對應的電阻R,然后由串聯電路特點及歐姆定律求出電路電流;
(2)由U=IR求出電壓表的示數;
(3)已知電源電壓U、電路電流I,由P=UI可以求出電路消耗的總功率.
【解答】解:(1)由圖可知:當壓力傳感器的電阻與R0串聯,
由電阻的串聯特點得:R總=R+R0=150Ω+100Ω=250Ω,
則此時電路電流I==
=0.018A,
(2)定值電阻兩端電壓,即電壓表示數由I=可知:
U0=IR0=0.018A×100Ω=1.8V;
(3)此時電路消耗的總功率P=UI=4.5V×0.018A=0.081W.
答:(1)通過R0的電流為0.018A;
(2)此時電壓表的示數U0為1.8V;
(3)此時電路所消耗的總功率P為0.081W.
六、綜合能力題(6+10共16分)
23.小明同學在做“探究物體的動能與什么因素有關”的實驗中,設計了如圖實驗,用一條沒有彈性的細繩吊著一個實心鐵球制成單擺,將一滑塊放到滑槽上并使之左端剛好在懸點O的正下方,小明進行了以下三步實驗操作.
步驟一:將鐵球挪到a點位置靜止釋放,打到滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s1.
步驟二:將滑塊擺放到原處,將小球挪到b點位置靜止釋放,打到滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s2.
步驟三:換一等體積的實心鋁球,將鋁球挪到b點位置靜止釋放,打到擺放在原處的滑塊上,記錄滑塊在滑槽上移動的距離s3.
(1)小明同學進行“步驟一”和“步驟二”的實驗,是想探究動能大小與 速度 的關系.
(2)該實驗中物體的動能是指 B?。ㄟx填序號).
A.小球在撞擊滑塊前的平均動能B.小球撞擊滑塊時的動能
C.小球撞擊滑塊后的動能D.滑塊的動能
(3)請你根據已學的知識判斷s2和s3的大小關系是:s2 大于 s3(選填“大于”、“小于”或“等于”).
【考點】探究影響物體動能大小的因素.
【分析】(1)實驗“步驟一”和“步驟二”,使用的是同一小球,小球的質量就是一定的,從斜面的不同高度上滾下,小球到達水平面時的速度是不同的,由圖可以發現,小球在斜面上的位置越高,速度越大,木塊移動距離越長,動能越大.
(2)轉化法:實驗中通過小球對木塊做功的多少來反映動能的大小;
(3)根據步驟一和步驟二中小球的不同高度來判斷其移動距離大??;
【解答】解:
(1)分析步驟一、二,可以發現:采用了同一物體,質量是不變的,從不同高度處滾下,速度是不同的,是想探究動能大小與速度的關系;
(2)小球動能的大小是通過比較木塊被推動距離的長短得出的,該實驗中物體的動能是指小球撞擊滑塊時的動能.
(3)步驟一中小球的高度比步驟二中小球的高度高,所以步驟一中小球獲得的動能較大,由于質量不變,所以獲得的速度較大,所以s2大于s3.
故答案為:(1)速度;(2)B;(3)大于.
24.我國自行生產的混合動力汽車已經服務于生活.混合動力汽車啟動時,內燃機并不工作,蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量;當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時,內燃機啟動,既可以向車輪輸送能量,也可以同時給蓄電池充電;當車輛需要全力加速時,內燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量.
(1)如圖1,已知某臺混合動力汽車車身質量為1200kg,每個輪胎與地面的接觸面200cm2,如果該車停放在水平路面上,則該車對水平地面的壓強是 1.5×105 Pa.(g取10N/kg)
(2)如表是該混合動力汽車所用的鎳氫蓄電池組的部分參數,則蓄電池組最多可儲存電能 1.08×108 J.
電壓/V | 300 |
功率/W | 30 |
容量/Ah | 100 |
(3)測試人員駕駛該車在平直公路上勻速直線行駛0.5h,觀察儀表盤,發現這段時間內汽車內燃機消耗燃油4.475kg,車速為50km/h,蓄電池組儲存的電能由最大值的60%增加到80%.從汽車使用技術手冊中,測試人員發現該車使用的燃油的熱值為4.0×107J/kg.汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖2所示.
①內燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出熱量 1.79×108 J.
②車速為50km/h時汽車發動機的牽引力大小為 2000 N.
③該汽車燃油的能量轉化效率為 40%?。ú挥媰热紮C外機械傳動及充電過程中的能量損失).
【考點】壓強的大小及其計算;能量利用效率;功率計算公式的應用;燃料的熱值;電功的計算.
【分析】(1)根據壓強公式p=求解;
(2)根據W=UIt求蓄電池組最多可儲存電能;
(3)①根據Q=mq求內燃機若完全燃燒燃油4.475kg放出的熱量;
②根據二力平衡的條件,結合圖2得出結論;
③求出行駛過程中充入的電能和行駛0.5h做的機械功之和,根據η=求出內燃機的效率.
【解答】解:(1)已知某臺混合動力汽車車身質量為1200kg,對地面的壓力大小F等于重力大小G;
每個輪胎與地面的接觸面200cm2,因有4個輪胎,受力面積S=4×200cm2;
如果該車停放在水平路面上,
則該車對水平地面的壓強是p==
=
=
=1.5×105Pa;
(2)該蓄電池組儲存的電能為:W=UIt=300V×100A×3600s=1.08×108J
(3)①內燃機若完全燃燒燃油4.475kg能放出的熱量是:
Q=mq=4.475kg×4.0×107J/kg=1.79×108J
②分析圖可知:車速為50km/h時,受到的阻力位2000N,又因為車做勻速直線運動,在水平方向上受到平衡力的作用,所以F=f=2000N;
③行駛過程中充入的電能W1=W×(80%﹣60%)=1.08×108J×(80%﹣60%)=2.16×107J
車行駛的路程為:s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m,
行駛機械功:W2=Fs=2000N×25000m=5×107J;
內燃機的效率為:η==
=40%
故答案為:(1)1.5×105
(2)1.08×108;
(3 )①)1.79×108;
②2000;
③40%.
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堿石灰,又稱鈉石灰,堿石灰是白色或米黃色粉末,疏松多孔,是氧化鈣(CaO,大約75%),水(H?O,大約20%),氫氧化鈉(NaOH,大約3...