- 2021-11-06 发布 |
- 37.5 KB |
- 31页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2020-2021学年苏科版物理九年级上册期末测试题及答案解析(共2套)
苏科版物理九年级上册期末测试题(一) (时间:90分钟 分值:100分) 一、填空题(每空2分,共36分。将答案直接写在横线上,不必写出解题过程。) 1. 在生活学中,“热”是个多义词,下面三句话中的“热”字表示物理学中的哪个物理量?①摩擦生热: ;②熔化吸热: ;③天气很热: 。 2. 如图所示,一弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置,b点是弹簧原长时小球的位置,c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中, (选填“a”、“b”或“c”)点的动能最大,从b点到c点,弹簧的弹性势能 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。 3. 干电池本身有一定的电阻,因此,实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成。如图所示,电源由几个相同的干电池组成。合上开关S,变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化,如图甲、乙、丙所示,图甲为电压表示数与电流表示数关系,图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系,图丙为干电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系,不计电表、导线对电路的影响,则:(1)串联的干电池数为 个。(2)变阻器的总电阻为 Ω。(3)乙图上b点的坐标为 。 4. 体能训练中,小强在20s内完成了10个引体向上动作,已知小强体重为500N,每个动作身体向上移动的距离约为50cm,则小强做一个引起向上动作要做 J的功。小强做功的平均功率为 W。 5. 如图所示,小明在燃烧皿中放入10g酒精,点燃后对质量为200g的水加热,充分燃烧后,水温升高30℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),此过程中水吸收的热量为 J,水的内能 (增大/减小),该实验计算得到的酒精热值明显偏小,其原因是 。 6. 如图所示,电源电压保持不变,如果闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端移至距离b端ab处的过程中,电流表示数的变化范围是0.2A﹣0.6A,电压表示数的变化范围是1.0V﹣3.0V,那么R0的阻值是 Ω,该电路消耗的总功率的变化范围是 。 7. 初中物理九年级上苏科版期末卷2 如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象。则该滑动变阻器的最大值是 Ω,电源电压是 V,电路消耗的最小电功率为 W。 二、选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的选项中,只有一项符合题意,请把答案的序号填入下面答案栏表格中的指定位置。) 8. 关于温度、热量、内能和热值,下列说法正确的是( ) A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小 B.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变 D.不同燃料燃烧时,放出热量越多的热值越大 9. 下列关于热现象的说法,正确的是( ) A.在汽油机的压缩冲程中,内能转化为机械能 B.0℃的水变成0℃的冰,温度不变,故内能不变 C.集中供暖采用热水循环,是因为水的比热容较大 D.火箭使用液态氢作燃料,是因为液态氢含有的热量多 10. 已知有三个小球,A与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,A和B相排斥,B和C相吸引,则C的带电情况是( ) A.带正电 B.带负电 C.带正电或不带电 D.带负电或不带电 11. 额定功率相同的甲、乙两辆汽车在水平路面上都以额定功率匀速行驶,在相等的时间t内通过的路程之比是4:1。则在此相等的时间t内,下列说法正确的是( ) A.甲、乙两汽车的牵引力相等 B.甲、乙两汽车的牵引力之比是4:1 C.甲、乙两汽车做功相同 D.甲、乙两汽车做功之比是1:4 12. 有两只温度和质量都相同的金属球A和金属球B,先将球A放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了3℃;把球A取出,再将球B放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了3℃,则球A和球B的比热容大小关系为( ) A.球A大 B.球B大 C.一样大 D.无法确定 13. 如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓慢上升,动滑轮的重力不可忽略,现改变物体的重力G,不计绳重与摩擦,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的( ) A. B. C. D. 14. 功率相同的两辆汽车,各自在水平公路上做匀速直线运动,汽车甲在半小时内行驶15km,汽车乙在2min内行驶1200m,则( ) A.两车牵引力之比为5:6 B.两车发动机做功之比为1:1 C.两车速度之比为1:1 D.两车所受阻力之比为6:5 15. 如图所示的电路中,闭合开关S,两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的指针都不动,现将两灯L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,发现两灯仍不亮,电流表指针仍不动,电压表指针却有了明显的偏转,该电路的故障不可能是( ) A.从a点经电流表到开关这段电路中出现短路 B.灯泡L1的灯丝断了 C.灯泡L2的灯丝断了 D.电流表和两个灯泡都坏了 16. 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的时( ) A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω C.电源电压为8V D.当滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2W 17. 李勤同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( ) A.灯泡两端的最大电压是1.5V B.该电路消耗的最大功率是1W C.电路中电流变化的范围是0.12~0.2A D.滑动变阻器阻值变化的范围是5~25Ω 三、实验探究题(18小题6分,19小题6分,20小题6分。共18分) 18. 在探究比较不同物质的吸热能力的实验时,同学们设立了甲、乙两套实验装置,如图所示,在图甲中使用了相同的试管和温度计,在图乙中使用了相同的电加热器。 (1)图甲的实验操作中存在一处错误:没有控制 相同。 (2)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制 相同。 (3)某小组实验中记录了实验数据(见表一),分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的 有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的 有关。 表一 物质 次数 质量m/kg 升高的温度t/℃ 加热时间t/min 水 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 食用油 3 0.1 10 1 4 0.2 10 2 表二 加热时间/min 0 1 2 水的温度/℃ 20 26 32 液体的温度/℃ 20 34 48 (4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的 实验的研究方法相同(写一条即可)。 (5)对实验有着浓厚兴趣的小明同学回到家后,用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1min记录一次数据,如表二所示。若水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则他所用液体的比热容为 J/(kg•℃)。 19. 科技小组进行了探究电流、电阻和电压的关系实验: 第一小组同学用如图所示电路研究通过导体的电流与它两端电压的关系,并将实验数据填写在表中。 导体 实验序号 电压/V 电流/A 甲 1 2.0 0.10 2 4.0 0.20 3 6.0 0.30 4 8.0 0.40 乙 5 2.0 0.20 6 4.0 0.40 7 6.0 0.60 8 8.0 0.16 ①分析比较实验序号1、2、3、4(或5、6、7)的数据,计算出甲导体的电阻是 可以得出的初步结论是: ; ②分析比较实验序号1与5(或2与6或3与7)的数据,可得出的初步结论是: ; ③实验序号8的数据不符合上述实验结论,接下来他应该 (选填字母); A.把表中电流数据改为0.80 B.尊重事实,不作处理 C.推翻前面结论,寻找新的规律 D.查找错误原因,重新进行实验。 20. 问题解决﹣﹣测量机械效率: 如图所示,用滑轮组匀速缓慢地提升水中的物体(物体始终浸没在水中且不计水的阻力),小雨想知道此滑轮组的机械效率(不能忽略绳重,轮与轴的摩擦),器材有:一把刻度尺、一根重不计的铅笔、小石块和线绳。 (1)测量步骤(配图说明)。 (2)利用上述测量值算出机械效率η= 。 四、计算题(第21小题8分,第22题8分,共16分) 21. 如图所示,小强使用滑轮组匀速提升重为800N的物体时,他对地面产生的压强为3000Pa。已知小强的体重为620N,他每只脚与地面的接触面积为200cm2。若不计绳重和摩擦。求: (1)小强对绳子的拉力; (2)动滑轮所受重力; (3)此时,滑轮组的机械效率; (4)小强使用此滑轮组最多能提起多重的物体。 22. 如图为一款利用高温水蒸气烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水量最多0.3kg,加热功率有大、小两个档位,设计师最初设计的内部电路有如图甲、乙两种接法,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。 (1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称)。 (2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 A;如果选择乙电路,电路中最大电流为 A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了甲电路。(计算结果保留一位小数) (3)甲这款挂烫机大档位的加热功率是 W,小档位的加热功率是 W。 (4)若将水箱中0.22kg 的水从25℃加热到100℃,挂烫机至少需要加热时间是 s。[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)]。 参考答案 一、填空题(每空2分,共36分。将答案直接写在横线上,不必写出解题过程。) 1.【分析】(1)内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和,任何物体在任何情况下都具有内能,是一个状态量,可以说物体含有内能; (2)热量是指物体在热传递过程中,能量转移的多少,是一个过程量,不能说物体含有多少热量,只能说吸收或放出多少热量; (3)温度是表示物体冷热程度的物理量,感觉热指的就是物体温度较高。 【解答】解:①摩擦生热,是机械能转化为内能,故“热”指内能;②熔化吸热,是指在热传递过程中吸收热量,故“热”指热量;③天气很热,是指温度高。 故答案为:①内能;②热量;③温度。 【点评】本题主要考查学生对:“热“表示什么物理意义的了解和掌握,是一道中档题。 2.【分析】动能大小的影响因素:质量、速度;质量越大,速度越大,动能越大; 重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度;质量越大,高度越高,重力势能越大。 弹性势能与物体的弹性形变程度有关。 【解答】解:因为水平杆光滑,所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力,则小球由a向b运动时会加速运动,即到达b点时速度最快,动能最大; b点是弹簧原长时小球的位置,弹性势能为0,小球到达b点后由于惯性继续向右运动,所以弹簧逐渐被拉伸,弹簧的弹性势能逐渐增大。 故答案为:b;增大。 【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素,利用控制变量法判断动能、重力势能、弹性势能的变化。 3.【分析】电流表测电路电流,电压表测外电路电压,即滑动变阻器电压。 (1)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路短路,电路电流为短路电流,等于电源电压与电源内阻的比值;当滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻阻值相等时,电源输出功率最大,根据图象数据,应用欧姆定律与电功率公式列方程,求出电源电压,然后求出电池节数。 (2)电源的输出功率与电源的总功率之比是电源的效率,滑动变阻器接入电路的阻值越大,电源效率越高,当滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器效率最高,由图丙所示图象,应用电功率公式及效率公式可以求出滑动变阻器的最大阻值。 (3)由欧姆定律、串联电路特点及图象可以求出b点的坐标。 【解答】解:设电源电压为U,内阻为r; (1)由甲图,短路电流:I==3A, 当滑动变阻器电阻与电源内阻相等时,电源输出功率最大, 由于滑动变阻器接入电路的电阻与电源内阻相等, 由串联电路特点知,电源内阻电压等于滑动变阻器电压, 则滑动变阻器电压为U,R滑=r, 由乙图得:P最大====4.5W, 解得:U=6V,r=2Ω,每节干电池电压为1.5V,电源电压为6V,则电源由4节干电池组成。 (2)电源效率η====,所以当滑动变阻器阻值全部接入电路时,电源的效率最高, 由丙图得:η═==0.8,解得R=8Ω; (3)R=8Ω,由丙图得:c(8,0.8); 电路电流I===0.6A, Ua=U﹣Ir=6V﹣0.6A×2Ω=4.8V,得:a(0.6,4.8); 在乙图,b的横坐标为:U=3V,得:b(3,4.5)。 故答案为:4;8;(3,4.5)。 【点评】本题难度较大,分析清楚电路结构、根据各图象获得所需信息,应用欧姆定律、电功率公式、效率公式等即可正确解题。 4.【分析】首先根据中学生的重力,而引体向上的过程是克服自身重力做功的过程,知道每次上移的高度,可利用公式W=Gh计算出强做一个引起向上动作要做的功;计算出所做的总功,又知道做功的时间,再利用公式P=计算出小强做功的平均功率。 【解答】解:小强体重大约为500N,h=50cm=0.5m, W=Gh=500N×0.5m=250J; 做的总功为:W′=250J×10=2500J; 因为t=10s, 所以小强做功的平均功率:P===125W。 故答案为:250;125。 【点评】本题考查功与功率的计算。本题需要注意的是小强做的总功(等于每次所做的功乘以引体向上的次数),在计算过程中要注意单位的换算。 5.【分析】(1)知道水的质量、比热容和温度变化,利用吸热公式求水吸收的热量; (2)水吸收热量、温度升高、内能增大; (3)酒精完全燃烧放出的热量,完全被水吸收,即Q放=Q吸,再利用Q放=mq计算酒精的热值。 【解答】解:(1)m水=200g=0.2kg, 水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×30℃=2.52×104J; (2)水吸收热量,其温度升高、内能增大; (3)小明是按下面方法来计算酒精的热值:酒精完全燃烧放出的热量,完全被水吸收,即Q放=Q吸,再利用Q放=mq计算酒精的热值; 实际上酒精不可能完全燃烧,并且酒精完全燃烧放出的热量不能完全被水吸收,所以该实验计算得到的酒精热值明显偏小。 故答案为:2.52×104;增大;酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收。 【点评】本题考查了热量的计算、内能的改变以及热值测量实验的分析,要明确:热值是燃料完全燃烧放出的热量。 6.【分析】(1)滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测通过电路的电流。电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的为最大阻值,电流表的示数最小。根据欧姆定律可计算R0的阻值; (2)当滑动变阻器的滑片P移至距离b端ab处时,电压表的示数最小时,滑动变阻器接入电路的电阻为R,电流表的示数最大。根据串联电路的特点和欧姆定律可得出电源电压的表达式;然后解得电源电压,利用P=UI求出总功率的变化范围。 【解答】解:(1)滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测通过电路的电流。 当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的为最大阻值,R、R0串联,电流表和电压表的示数最小, 则由欧姆定律得: R0===5Ω。 (2)当滑动变阻器的滑片P在a端时,由串联电路的特点和欧姆定律得: 电源电压U=U最小+UR1=U最小+I最小×R=1.0V+0.2A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器的滑片P在移至距离b端ab处时,滑动变阻器接入电路的电阻为R,电流表的示数为0.6A, 电源电压U=U最大+UR2=U最大+I最大×R=3.0V+0.6A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②得:U=9V,R=40Ω; 则P最小=UI最小=9V×0.2A=1.8W, P最大=UI最大=9V×0.6A=5.4W。 所以,总功率的变化范围是1.8W~5.4W。 故答案为:5;1.8W~5.4W。 【点评】本题考查学生能否灵活运用欧姆定律和串联电路电阻规律分析实际问题并计算电路的有关物理量。 7.【分析】(1)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。由图象可知,电路中的电流最小时R1的电功率,根据P=I2R求出R1的最大电阻; (2)由图象读出电路中的电流为0.2A时R1的电功率,根据P=I2R求出R1接入电路的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值,进一步求出电源的电压。 (3)当电路中的电流最小时总功率最小,利用P=UI即可求出最小功率。 【解答】解:(1)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。 由图象可知,当电路中的最小电流I最小=0.2A时,R1的电功率P1=2.0W, 由P=I2R可得,R1的最大电阻: R1===50Ω; (2)由图象可知,当电路中的电流I2=0.4A时,R1的电功率P2=3.2W, 由P=I2R可得,此时R1接入电路的电阻: R1′===20Ω; 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和I=可得,电源的电压: U=I2(R0+R1′)=0.4A×(R0+20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当电路中的电流I=0.2A时,电源的电压: U=I最小(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解得:R0=10Ω, 电源电压U=I最小(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。 (3)当滑片位于最a端时R0与R1串联,此时电路的总电阻最大,总功率最小, 为P最小=UI最小=12V×0.2A=2.4W。 故答案为:50;12;2.4。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率。 二、选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的选项中,只有一项符合题意,请把答案的序号填入下面答案栏表格中的指定位置。) 8.【分析】(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关。 (2)热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同。 (3)晶体熔化过程中,吸热温度不变,但内能增加; (4)热值是燃料本身的一种性质,不同的燃料,完全燃烧时释放的热量不同。 【解答】解:A、由于内能的大小与物体的质量、温度有关,所以只知道温度的关系,不能确定内能的大小,故A错误; B、内能从温度高的物体传向温度低的物体,内能小的物体温度可能高,内能小的物体可能将热量传递给内能大的物体,不一定从内能大的物体传向内能小的物体,故B正确; C、晶体熔化过程中,吸热温度不变,但内能增加,故C错误; D、相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越多的热值越大,故D错误。 故选B。 【点评】此题考查了内能大小的影响因素、热传递的条件、晶体熔化的特点和热值的理解,是一道综合题。 9.【分析】(1)汽油机的压缩冲程中,活塞压缩空气做功,消耗机械能,得到内能,是机械能转化为内能; (2)内能与物体的质量、温度以及状态有关;物质从液体变为固态,叫凝固,需要放热; (3)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;(4)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。 【解答】解:A、汽油机的压缩冲程中,是机械能转化为内能,故A错误; B、0℃的水变成0℃的冰,属于凝固现象,需要放出热量,因此内能减小,故B错误。 C、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气中用水做传热介质;故C正确; D、火箭发射利用的燃料是液态氢,是因为它的热值高,故D错误。 故选C。 【点评】本题综合考查了热值、内能、热机、比热容等知识,正确理解相关的知识点是解题的关键。 10.【分析】(1)正电荷是丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。负电荷是毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。 (2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。带电体可以吸引轻小物体。 【解答】解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,A与橡胶棒吸引,则A可能带正电荷或者不带电。 A和B互相排斥,则AB一定带电,且带正电荷; C和B互相吸引,则C可能带负电荷或者不带电。 综上所述,AB带正电,C带负电,也可能不带电。 只有D选项说法正确。 故选D。 【点评】排斥的物体一定带有同种电荷,吸引的不一定带异种电荷,可能是带电体吸引不带电体。 11.【分析】已知甲、乙两辆汽车的额定功率和时间相同,可利用公式W=Pt分析两辆汽车做功多少的关系;又知道通过的路程之比,再利用公式W=Fs分析两辆汽车的牵引力之比,从而进行判断。 【解答】解:(1)甲、乙两辆汽车的额定功率和时间相同,根据公式W=Pt可知,甲、乙两汽车做的功相同,故C正确,D错误; (2)因为W=Fs 所以两车的牵引力之比: ===,故AB错误。 故选C。 【点评】此题主要考查的是学生对功率、功的计算公式的理解和掌握,难度不是很大。 12.【分析】A、B两球,先后投入到同一杯水中,AB物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低; 由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,AB两球吸收的热量相同; 而AB两球的质量相等、初温相同,经吸热后,B球的末温比A球的末温低3℃; 由上述分析可知,质量相同的AB两球,吸收相同的热量,B球升高的温度少,所以B球的比热容大。 【解答】解:先后将AB两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同, 因为由题知,Q吸=Q放,所以AB两球吸收的热量相同, 而B球比A球少升高了3℃,即B球的末温低; 由上述分析可知,质量相同的AB两球,吸收相同的热量,B球升高的温度少,所以B球的比热容大。 故选B。 【点评】本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两球的末温关系是本题的关键。 13.【分析】从题可知,动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦,再利用公式η=×100%判断出动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系。 【解答】解:动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功, 从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大。 同时,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但由于摩擦也在增大,故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比,且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意。 故选:B。 【点评】本题考查了使用动滑轮时机械效率的计算,要知道提升物重大小对机械效率的影响(同一滑轮组,机械效率随物重的增大而增大)。 14.【分析】已知两辆汽车的功率相同,还知道行驶的时间,根据公式W=Pt可求做功的大小之比;汽车做匀速直线运动,已知行驶的速度和距离,再利用公式V=求出两车的速度之比;再利用公式W=FS求出牵引力之比;牵引力等于所受到的阻力。 【解答】解:两车做功的大小之比===;故B错误; 两车速度之比==×=×=;故C错误; 两车牵引力之比为==×=×=;故A错误; 牵引力之比等于所受阻力之比;故D正确。 故选D。 【点评】本题考查速度、功和功率等公式及其变形的灵活运用,本题属于基础知识,相对比较简单,属于基础题。 15.【分析】如图所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮,说明电路某处有开路,不能是短路(这样有一灯会亮)。 电流表无示数,说明电路中有开路;电压表有示数,说明从ab到电源的正负极之间是通路,电压表ab之间有开路。电压表没有示数,说明从ab到电源的正负极之间是开路,电压表ab之外有开路。据此综合分析。 【解答】解:A、从a点经电流表到开关这段电路中出现短路,无论是否对调灯的位置,灯泡始终有电流,灯泡发光电压表始终接在电源上,示数都不为零,故A不可能; B、灯泡L1的灯丝断,如图,电压表能通过灯丝、导线接到电源上,有示数,故B不可能; C、灯泡L2的灯丝断,如图,电压表接不到电源上,无示数;电路中无电流,电流表无示数; 将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关,电压表能通过灯丝、导线接到电源上,有示数;电路中无电流,电流表无示数;故C可能; D、电流表和两个灯泡都坏,无论是否对调灯的位置,电压表始终不能接在电源上,示数为0,故D不可能。 故选ABD。 【点评】本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和开路两种情况,了解短路或断路对电路的影响是本题的关键。 16.【分析】由电路图可知,灯泡、滑动变阻器串联连接,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。 (1)闭合开关后,当滑片P在某一端点时,根据P=UI即可求出灯泡两端的电压;当滑片P移至中点时,由于滑动变阻器变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,根据电压表示数变化量即可得出此时电灯泡两端的电压,利用P=即可求出灯泡的电阻; (2)当滑片P移至中点时,根据P=UI求出电路中的电流,然后应用串联电路特点与欧姆定律根据电源电压不变可以求出滑动变阻器的最大阻值和电源电压。 (3)当滑片P在最右端时,滑动变阻器全部连入电路,应用电功率公式P=I2R求出滑动变阻器消耗的功率。 【解答】解:由电路图可知,灯泡、滑动变阻器串联连接,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。 (1)闭合开关后,当滑片P在某一端点时,根据P=UI可知: 灯泡两端的电压UL===3V; 当滑片P移至中点时,由于滑动变阻器变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大, 所以此时电灯泡两端的电压UL′=UL+2V=3V+2V=5V; 由于灯泡正常发光时根据P=得: 灯泡正常发光时的电阻RL===12.5Ω,故A错误; (2)当滑片P在某一端点时,滑动变阻器全部连入电路, 根据串联电路电阻特点和I=可得: 电源电压U=UL+IR=3V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片P移至中点时,根据P=UI可知: 电路中的电流I′===0.4A, 根据串联电路电阻特点和I=可得: 电源电压U=I′(RL+R)=0.4A(12.5Ω+R)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②可得:R=20Ω,故B正确; U=9V,故C错误; (3)当滑片P在最右端时,滑动变阻器全部连入电路,滑动变阻器消耗的功率 P=I2R=(0.3A)2×20Ω=1.8W,故D错误。 故选B。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用,关键是知道灯泡的电阻是变化的,分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式可以解题。 17.【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。 (1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数即可判断灯泡两端的最大电压; (2)根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个,根据P=UI求出电路中的最大电功率,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出电路中电流变化的范围,最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围。 【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。 (1)灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为0.5W, 因串联电路总电压等于各分电压之和, 所以,此时电压表的示数U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V, 因2V<3V,没有超出电压表的量程, 所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V,故A错误; (2)因串联电路中各处的电流相等, 所以,由P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流: I=IL===0.2A, 因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A, 所以,电路中的最大电流I大=0.2A, 电路消耗的最大电功率: P大=UI大=4.5V×0.2A=0.9W,故B错误; 此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为: R滑小===10Ω; 当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 灯泡的电阻: RL===12.5Ω, 灯泡两端的电压: UL′=U﹣U滑大=4.5V﹣3V=1.5V, 电路中的最小电流: I小===0.12A, 所以,电路中电流变化的范围是0.12A~0.2A,故C正确; 滑动变阻器接入电路中的最大阻值: R滑大===25Ω, 所以,滑动变阻器阻值变化的范围是10Ω~25Ω,故D错误。 故选C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。 三、实验探究题(18小题6分,19小题6分,20小题6分。共18分) 18.【分析】(1)(2)热传递改变物体的内能,以及研究比热容的特性的时候应用控制变量法。 (3)(4)根据控制变量法的要求分析表中实验数据,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。 (5)相同的电热器,加热相同的时间,说明吸收的热量相同,质量相等,初温相同,查表可知升高的温度,根据Q=cm△t可以得出水的比热容和液体的比热容之间的关系,c水=4.2×103J/(kg•℃),此时可以求出液体的比热容。 【解答】解:(1)由图可知水和食用油的体积相同,由于水和食用油的密度不同,则水和食用油的质量不同;所以错误为没有控制水和食用油的质量不变。 (2)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是用同一酒精灯加热时,更容易控制水和食用油吸收的热量相同; (3)由表中第1、2 次或第3、4次实验数据可知,液体的种类和升高的温度相同而液体的质量不同,液体吸收的热量不同,由此可知:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的质量有关;由第1、3 次或第2、4 次实验数据可知,液体的质量和升高的温度相同而液体种类不同,液体吸收的热量不同,由此可知:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的种类有关。 (4)我们做过的探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验也运用了控制变量法; (5)每1min水吸收的热量为: Q水=c水m水△t水, 每1min液体吸收的热量为: Q液=c液m液△t液, 又因为Q水=Q液,m水=m液,△t水=6℃,△t液=,△t液=14℃,c水=4.2×103J/(kg•℃); 则:=; 即=; 解得:c液=1.8×103J/(kg•℃)。 故答案为:(1)水和食用油的质量;(2)水和食用油吸收的热量;(3)质量;种类;(4)摩擦力的大小与哪些因素有关;(5)1.8×103。 【点评】本题是探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关的实验,注意用好控制变量法;同时能熟练运用公式Q=cm△t进行相关计算。 19.【分析】(1)从实验序号1、2、3、4(或5、6、7)中任取一组数据,根据欧姆定律求出甲、乙导体的电阻,然后分析数据得出电流变化倍数和电压变化倍数之间的关系,然后得出结论; (2)分析比较实验序号1与5(或2与6或3与7)的数据,属于不同导体,但电压相同,分析电流的变化倍数和电阻变化倍数之间的关系,然后得出结论; (3)当实验中,有特殊数据严重不符合规律时,应寻找原因,重新实验。 【解答】解:①由表格数据可知,当U甲=U乙=2.0V时,I甲=0.10A,I乙=0.20A, 由I=可得,甲乙导体的电阻分别为: R甲===20Ω,R乙===10Ω; 分析比较实验序号1、2、3、4(或5、6、7)的数据可知,导体的电阻相同,电流的变化倍数和电压的变化倍数相同,故可得结论:电阻一定时,电流与电压成正比; ②分析比较实验序号1与5(或2与6或3与7)的数据可知,电阻两端的电压相同,电流的变化倍数和电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比; ③实验序号8的数据不符合上述实验结论,则应查找错误的原因,重新实验。 故答案为: ①20Ω;电阻一定时,电流与电压成正比; ②电压一定时,电流与电阻成反比; ③D。 【点评】本题考查了探究电流、电阻和电压的关系实验,会利用控制变量法分析表格数据并得出结论是关键。 20.【分析】(1)根据效率公式η=== 可知,要测量滑轮组的机械效率,需要测量出物体对滑轮组向下的拉力和作用在绳子上的拉力; (2)利用铅笔制成杠杆,利用小石块和线绳根据杠杆的平衡条件测量出滑轮组对物体向上的拉力和作用在绳子上的拉力,然后根据机械效率公式计算滑轮组的机械效率。 【解答】解:(1)如图:把线绳系在铅笔上,制成杠杆,把重力为G的小石块系在杠杆的右端,把物体系在杠杆的左端,并移动支点的位置,使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺量出杠杆两端的力臂L1和L2,根据杠杆的平衡条件求出对物体向上的拉力F′=; (2)如图:把滑轮组上绳子的自由端系在铅笔制成的杠杆的左端,把小石块系在杠杆的右端,并移动支点的位置,使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺量出杠杆两端的力臂L1′和L2′,根据杠杆的平衡条件求作用在绳子上的拉力F=; (3)图中滑轮组绳子的段数为n=3, 滑轮组的机械效率为η=====。 故答案为:(1)见解答过程;(2)。 【点评】本题是测量滑轮组机械效率的实验,应用了杠杆的有关知识,在掌握机械效率概念的同时,关键是怎样利用杠杆知识得出滑轮组对物体的拉力及绳端拉力的大小,该题难度较大。 四、计算题(第21小题8分,第22题8分,共16分) 21.【分析】(1)据压强公式,计算出此时人对地面的压力,据人的重力进而可判断出人所受到的绳子的拉力,即知道了小强对绳子的拉力; (2)在不计绳重和摩擦的情况下,该滑轮组的两端绳子吊着货物和动滑轮,据此可计算出动滑轮的重力。 (3)该题中,对货物做的功是有用功,绳子自由端所做的功是总功,即设物体上升高度为hm,所以绳子自由端上升的高度是2hm,故据此能计算出该滑轮组的机械效率; (4)由于小强的体重是620N,故绳子上的最大拉力是620N,再据吊着动滑轮绳子的段数即可判断该题的答案。 【解答】解:(1)据公式P=得:F=PS=3000Pa×2×200×10﹣4 m2=120N;所以此时人对地面的压力FN=F=120N; 所以F拉=G﹣FN=620N﹣120N=500N,所以小强对绳子的拉力是500N; (2)因为不计绳重和摩擦,所以F拉=(G物+G动); 所以G动=2F拉﹣G物=2×500N﹣800N=200N; (3)设物体上升高度为hm,所以绳子自由端上升的高度是2hm,所以有用功是:W有=Gh=800N×hm=800hJ; 该过程中所做的总功是:W总=FS=500N×2hm=1000hJ; 故机械效率是:η==×100%=80%; (4)当F拉=G人=620N时,能提起最重的物体,即G物+G动=2F拉,即 G物=2F拉﹣G动=2×620N﹣200N=1040N。 答:(1)小强对绳子的拉力是500N;(2)动滑轮所受重力是200N;(3)此时,滑轮组的机械效率80%;(4)小强使用此滑轮组最多能提起物体的重力是1040N。 【点评】本题考查机械效率的计算,难点是对物体进行受力分析,找出各个物理量之间的关系,求物体的重力是解题的关键。 22.【分析】(1)水蒸气遇冷时会发生液化现象,液化放热; (2)如果选择甲电路,当开关旋至1、2之间时,电路为R2的简单电路,此时的电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流;如果选择乙电路,当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电流最大,根据并联电路的特点和欧姆定律求出电路中的最大电流; (3)甲挂烫机大功率挡工作时,根据P=UI求出其功率;挂烫机小功率挡工作时,R1、R2串联,根据电阻的串联和P=UI=求出其功率; (4)知道水的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,不考虑热损失时,需要的加热时间最短,根据P=求出所需的最短时间。 【解答】解:(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服时迅速由气态变成液态是液化现象,液化要放出大量的热,从而将衣服熨平; (2)如果选择甲电路,当开关旋至1、2之间时,电路为R2的简单电路,此时的电路中的电流最大, 则电路中的最大电流: I大===5A; 如果选择乙电路,当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电流最大, 因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和, 所以,电路中的最大电流: I大′=I1+I2=+=+≈3.9A+5A=8.9A; (3)甲挂烫机大功率挡工作时,电路中电流为5A,此时的功率: P1=UI大=220V×5A=1100W; 挂烫机小功率挡工作时,R1、R2串联, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,此时的功率: P2===484W; (4)水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.22kg×(100℃﹣25℃)=6.93×104J, 不考虑热损失时,需要的加热时间最短,由P=得,所需的最短时间: t====63s。 故答案为:(1)液化;(2)5;8.9;(3)1100;484;(4)63。 【点评】本题考查了物体的变化和串并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、吸热公式、电功公式的综合应用等,涉及到到的知识点较多,综合性强,有一定难度。 苏科版物理九年级上册期末测试题(二) (时间:90分钟 分值:100分) 一、填空题(每空2分,共30分) 1.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,这是通过 的方式使铝件内能增加了。浇铸铝件需要将铝熔化,铝在熔化过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 2.下雨时雨滴匀速下落,下落过程中雨滴的动能 ,势能 ,机械能 。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 3.一段导体两端电压是10V时,导体中的电流是0.5A,此导体的电阻是 Ω。如果导体两端的电压降到1V,导体的电阻是 Ω。 4. 如图所示,用20N的拉力F通过滑轮组将40N的重物在2s内匀速提升1m,在此过程中,拉力做功为 J,拉力的功率是 W。 5. 小明家安装了一台太阳能热水器,装满水时水的质量是80kg。经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到40℃。在这4h内水吸收了 J的热量。若这些热量由效率为40%的天燃气灶提供,则需要燃烧 m3的天然气。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)、天然气的热值q=4.2×107J/m3]。 6. 有一只小灯泡上标有“6V 3W”字样,若要把它接到9V电源上,为使其正常发光,应串联一个 Ω的电阻。 7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=30Ω,当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.3A,只闭合S1时,电流表的示数为0.2A,电阻R2阻值为 Ω,此时R2消耗的功率是 W。 二、选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的选项中,只有一项符合题意,请把答案的序号填入下面答案栏表格中的指定位置。) 8. 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是( ) A.物体吸热,温度一定升高 B.物体的温度降低,内能一定减小 C.温度高的物体一定比温度低的物体内能多 D.物体的温度升高,一定是外界对物体做功 9. 内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时这些气体的温度和内能变化的情况是( ) A.内能减少,温度降低 B.内能增加,温度升高 C.内能减少,温度升高 D.内能增加,温度降低 10. 如图所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲带正电,那么乙、丙的带电情况是( ) A.乙带正电、丙带正电 B.乙带负电、丙带正电 C.乙带正电、丙带负电或不带电 D.乙带负电、丙带正电或不带电 11. 足球运动员用500N的力去踢一重为4N的足球,足球向前运动了50米,在此过程中,运动员对足球做的功是( ) A.25000J B.200J C.0 D.条件不足,无法计算 12. 如图所示,两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体,液体升高的温度相同,若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,则( ) A.两杯液体吸收的热量相等 B.加热时间长的液体比热容大 C.加热时间短的液体比热容大 D.密度小的液体吸收的热量多 13. 如图,用滑轮或滑轮组提起同一重物,其中机械效率最高的是( ) A. B. C. D. 14. 小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( ) A.150W B.300W C.1500W D.3000W 15. 小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图所示连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光。为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是( ) A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.电流表烧坏了 16. 如图是一科技创新小组设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反应水位升降情况。水位最低时,滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻。下列判断正确的是( ) A.当水位下降时,电压表示数变大,指示灯变暗 B.若电压表示数变大,指示灯变亮,则表明水位上升 C.当水位下降时,电压表示数变小,指示灯变亮 D.当水位下降时,电压表示数变小,电路的总功率变小 17. 把标有“9V、9W”的甲灯和标有“6V、2W”的乙灯,串联在15伏的电源上,下列说法中正确的是( ) A.两灯都能正常发光 B.只有乙灯能正常发光 C.只有甲灯能正常发光 D.两灯均不能正常发光 三、实验探究题(18小题8分,19小题8分,20小题6分。共22分) 18. 为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如表。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)该实验中,记录加热时间有什么意义? 。 (2)从表中数据可知,给质量相同的水和食用油加热,待加热结束时,食用油的温度比水温度 (选填“高”或“低”)。 (3)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。 (4)实验表明: (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。 19. 在探究“电流与电阻的关系”的实验中,所选定值电阻的阻值分别为R1=5Ω,R2=l0Ω,R3=15Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电源由三节新干电池组成。 (1)根据电路图用笔划线代替导线,将图(乙)所示的实物电路连接完整。 (2)连好电路后,按下列步骤进行实验: ①将R1接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I1。 ②用R2替换R1接入电路,接下来的操作是: ,记下电流表的示数I2。 ③用R3替换R2接入电路,当滑动变阻器阻值调到最大时,电压表的示数仍无法达到1.5V,实验无法进行下去。请写出一种解决问题的方法使实验能继续进行下去 。 (3)本实验的结论是: 。 20. 在探究“滑轮组机械效率与物重关系”的实验中(如图1),用同一滑轮组装置做了三次实验,测量的数据如表: 实验次数 重物质量/kg 重物上升的距离/m 弹簧测力计的示数/N 拉力作用点移动距离/m 滑轮组机械效率(%) 1 0.1 0.1 0.6 0.3 2 0.2 0.1 0.9 0.3 74.1 3 0.3 0.1 1.1 0.3 90.9 (1)根据表中的数据,计算出第一次实验中的机械效率。(g=10N/kg) (2)分析实验数据,你可以得到的实验结论是: 。 (3)图2是某公司的一幅广告宣传画:一个巨大的动滑轮提起一个小皮箱,宣传文字写着“事无大小,必尽全力”。请你从物理学的角度对这幅宣传画发表自己的评述。 四、计算题(第21小题9分,第22题9分,共18分) 21. 某人用如图12所示的滑轮组(不计摩擦)提升某一重物,所用拉力F为200N,若滑轮组的机械效率为80%,求: (1)被提升的物体的重? (2)动滑轮的总重? (3)若用该滑轮提升400N的重物,机械效率是多少? 22. 如图所示是容量为2L、额定加热功率为1210W的某品牌电热水壶,现若将一满壶20℃的水烧开(1标准大气压下),求: (1)水需要吸收多少热量? (2)若用电高峰时电压只有200V,此时电热水壶的实际功率是多少? (3)若在电压是200V时烧开这壶水用了14min,则这个电热水壶的热效率为多少? 参考答案 一、填空题(每空2分,共30分。将答案直接写在横线上,不必写出解题过程。) 1.【分析】改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递。热传递过程是能量的转移过程,做功是能量的转化过程; 晶体熔化时,温度不变,内能增加。 【解答】解:(1)在车床上,加工铝件时,通过做功的方法使铝件的内能增加、温度升高; (2)铝是晶体,在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能增加。 故答案为:做功;不变;增大。 【点评】本题考查了改变物体内能的方式和熔化的特点,属于基础题目。 2.【分析】(1)重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度;质量一定,所处的位置越高,重力势能越大。 (2)动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度;质量一定,速度越大,动能越大。 【解答】解:雨滴匀速下落,雨滴质量不变,速度不变,动能不变。雨滴高度变小,重力势能变小。雨滴动能不变,重力势能变小,机械能等于动能与势能的和,所以机械能变小。 故答案为:不变;减小;减小。 【点评】正确判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化,机械能等于势能与动能的和,物体不发生弹性形变时不考虑弹性势能。 3.【分析】知道导体两端的电压和导体中的电流,利用欧姆定律的公式变形可求出电阻的大小。因为电阻是导体本身的一种性质,其大小与电压和电流无关,可得出当电压改变时,导体电阻的大小。 【解答】解:由公式I=得, 导体的电阻:R===20Ω。 因为电阻是导体本身的一种性质,其大小与电压和电流无关, 所以当导体两端的电压降到1V时,导体电阻的大小不变,仍为20Ω。 故答案为:20;20。 【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。 4.【分析】由图可知绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=Fs拉力做的功,根据P=求出拉力的功率。 【解答】解:由图可知,绳子的有效股数n=3, 绳子自由端移动的距离s=3h=3×1m=3m, 拉力做的功W=Fs=20N×3m=60J, 拉力的功率P===30W。 故答案为:60;30。 【点评】本题考查了功、功率的计算关键是公式的灵活运用和从图中得出绳子的有效股数。 5.【分析】知道热水器内水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式 Q吸=cm△t求水吸收的热量; 若这些热量由效率为40%的天然气燃烧来提供,Q吸=Q放×40%,再利用Q放=mq求需要天然气的质量。 【解答】解:水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(40℃﹣20℃)=6.72×106J; 由题知,Q吸=Q放×40%, Q放===1.68×107J, 因为Q放=m天然气q, 所以需要天然气的质量: m天然气===0.4m3。 故答案为:6.72×106;0.4。 【点评】本题考查了学生对密度公式、吸热公式Q吸=cm△t、燃料完全燃烧放热公式Q放=mq的掌握和运用,利用好条件“若这些热量由效率为40%的天燃气灶提供”得出Q吸=Q放×20%是本题的关键。 6.【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据铭牌求出灯泡正常发光时串联电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,再根据欧姆定律求出电阻的阻值。 【解答】解:灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率为PL=3W, 电路中的电流I=IL===0.5A, 电阻两端的电压UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V, R===6Ω。 故答案为:6。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。 7.【分析】(1)当开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压; (2)只闭合S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2阻值,根据P=I2R求出此时R2消耗的功率。 【解答】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流, 由I=可得,电源的电压: U=IR1=0.3A×30Ω=9V; (2)只闭合S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流, 电路中的总电阻: R===45Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电阻R2阻值: R2=R﹣R1=45Ω﹣30Ω=15Ω, R2消耗的功率: P2=(I′)2R2=(0.2A)2×15Ω=0.6W。 故答案为:15;0.6。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,是一道较为简单的应用题。 二、选择题(每小题3分,共30分。每小题给出的选项中,只有一项符合题意,请把答案的序号填入下面答案栏表格中的指定位置。) 8.【分析】要解决此题需掌握: (1)晶体熔化过程吸热,温度保持不变; (2)内能大小与温度的关系; (3)内能与物体的温度、质量有关; (4)改变物体内能的方式:做功和热传递。 【解答】解:A、物体吸热,温度不一定升高,如晶体熔化时虽然继续吸热,但温度是不变的,故A错误; B、物体温度降低,其分子无规则运动减慢,分子动能减小,内能减小,故B正确; C、一座冰山的内能远远大于一杯热水,但热水的温度却高于冰山,故C错误; D、一个物体的温度升高,可能是外界对其做功,也可能是吸收了热量,故D错误。 故选B。 【点评】本题考查了内能与热量、温度的关系。内能是状态量,热量是过程量,内能的改变可通过做功或热传递来实现。 9.【分析】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答,知道做功冲程中的能量转化。 【解答】解:在内燃机的做功冲程中,能量转化关系是内能转化为机械能,故气体的内能减小,温度降低。 故选A。 【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程特点和物体内能的改变进行分析解答。 10.【分析】排斥的一定带同种电荷,吸引的可能带异种电荷,可能一个带电,一个不带电。 根据上面的两个规律进行判断。 【解答】解:因为甲带正电,甲、乙相互排斥, 所以甲、乙一定带同种电荷,即乙一定带正电。 因为甲与丙相互吸引,而吸引的现象:一是带异种电荷的带电体之间;二是一个带电,一个不带电。 由于已知甲一定带正电。 所以一是丙可能和甲带异种电荷,即带负电;二是丙可能不带电。 故选C。 【点评】本题的关键是知道相互吸引的情况有两种,所以相互排斥的物体一定带同种电荷,相吸的物体可能带异种电荷,可能是带电体吸引轻小物体。 11.【分析】功等于作用在物体的力与物体在该力方向上运动距离的乘积,据此分析计算。 【解答】解:在脚与球接触到球离开脚的过程中,脚对球有力的作用且球在该力的方向上通过了一段距离,故此过程中脚对球做了功,但球在500N踢力的方向上通过的距离不知道,所以脚对球所做的功无法计算; 球离脚后在水平草地上向前滚动了50m,是因为球具有惯性,脚对球没有力的作用,故此过程中脚对球没有做功; 所以在整个过程中,运动员对足球做的功无法计算。 故选D。 【点评】本题应抓住做功的两个必要条件:作用在物体上的力;物体在该力方向上通过一段距离。 12.【分析】根据焦耳定律,相同规格的电热器相同时间内放出的热量相等,根据加热时间的长短分析吸热的多少; 根据Q吸=cm△t分析比热容的大小。 【解答】解: A、加热时间长短未知,所以吸收热量多少不能确定,故A错误; B、加热时间长的吸热多,根据Q吸=cm△t,质量、升高温度相同,吸热多的比热容大,故B正确; C、由B分析知,加热时间短的,比热容小,故C错误; D、液体吸热多少,与物体的质量、比热容和升高温度有关,与密度无关,故D错误。 故选B。 【点评】此题考查了对焦耳定律、比热容、热量计算公式的理解和掌握,在分析时,要搞清各物理量之间的逻辑关系。 13.【分析】机械效率是有用功占总功的比率,而总功是由有用功(对重物做的功)和额外功(机械损耗带来的)组成。 所以比较机械效率的大小有两种方法: 一、在机械不变的情况下(额外功不变),有用功越多,机械效率就越大; 二、在有用功不变的情况下(对重物做的功不变),额外功越少(减轻动滑轮的重,加润滑油等),机械效率就越大。 由“用滑轮或滑轮组提起同一重物”可知几个装置的所做的有用功是相等的,哪个装置所做的额外功少,机械效率就高。 【解答】解:机械效率的计算公式是η=,由“用滑轮或滑轮组提起同一重物”可知这几个装置的所做的有用功是相等的,η的高低就取决于W总。而W总=W有用+W额外,使用滑轮或滑轮组时所做的额外功主要是克服动滑轮重和绳重、摩擦所做的功。只有图B是一个定滑轮,额外功较少,总功也随之较少,有用功一定时,总功少,所以机械效率较高。 故选B。 【点评】机械效率的改变要抓住是有用功变了,还是额外功变了,然后再根据机械效率的物理意义来判断。 14.【分析】求出骑自行车受路面的阻力,根据二力的平衡求骑自行车的动力; 知道行驶路程,利用功的公式求小敏做的功,再利用功率公式求小敏蹬车的功率。 【解答】解:由题知,小敏骑自行车受路面的阻力:f=0.05×600N=30N, 因为小敏匀速骑车, 所以小敏的骑车动力:F=f=30N, 小敏做的功:W=Fs=30N×100m=3000J, 小敏蹬车的功率:P===150W。 故选A。 【点评】本题考查了二力的平衡、功的计算、功率的计算,能根据题目条件和力的平衡求出骑车动力是本题的关键。 15.【分析】开关闭合后,两个灯泡都不发光,电流表的指针几乎不动,说明电路是开路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连。 【解答】解:电流表始终无示数,说明电路故障为断路。将电压表并联在b、c两点,电压表无示数,说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连,即L1完好。将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,说明灯L2 断路。 故选B。 【点评】本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障,电流表示数为零说明故障是开路,电压表有示数,说明开路在电压表的两接线柱之间。 16.【分析】由电路图可知,指示灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,根据水位的变化可知浮子的移动、滑片的移动,进一步可知变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和指示灯两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知电路消耗功率和灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化。 【解答】解:当水位下降时,浮子带动滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小, 由I=可知,电路中的电流变大,指示灯两端的电压变大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,变阻器两端的电压变小,即电压的示数变小,故A不正确; 因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小, 所以,电路的总功率和指示灯的实际功率变大,灯泡变亮,故C正确,D不正确; 反之,当水位上升时,浮子带动滑片上移,接入电路中的电阻变大,指示灯的实际功率变小,指示灯变暗,电压表的示数变大,故A不正确。 故选C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分析好水位变化时电路中总电阻的变化是关键。 17.【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出两灯泡串联在15伏的电源上时电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较,电流相等的灯泡正常发光,否则灯泡不能正常发光。 【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为: I甲===1A,I乙===A≈0.33A, 由I=可得,两灯泡的电阻分别为: R甲===9Ω,R乙===18Ω, 两灯泡串联在15伏的电源上时, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的电流: I==≈0.56A, 因I乙<I<I甲, 所以,两灯均不能正常发光。 故选D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,灯泡是否正常发光可以比较灯泡两端的电压与额定电压是否相等、可以比较电路中的电流与灯泡的额定电流相等。 三、实验探究题(18小题8分,19小题8分,20小题6分。共22分) 18.【分析】(1)水吸收热量的多少不能直接观察到,可以通过加热时间的长短间接反应,加热时间越长,水吸收的热量越多; (2)认真分析表中数据即可得出结论。 (3)用相同的加热装置对水和食用油加热,在相等时间内水与食用油吸热的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多。 (4)根据比热容的概念和Q=Cm△t进行分析,即△t和质量相等时,吸收的热量越多的物质,即吸热的能力强(比热容越大)。 【解答】解:(1)在该实验中,用加热时间长短,反应水吸收的热量的多少;所以记录加热时间,为了比较水吸收热量的多少。 (2)根据表中数据可知,加热结束时,食用油的温度和水的温度分别是68℃、45℃,食用油的温度高。 (3)用相同的加热装置对水和食用油加热,在相等时间内水与食用油吸热的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多;要使水和食用油的最后温度相同,水的加热时间更长,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 (4)由Q=cm△t知:质量相同的物质,升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大。 因为水和食用油的质量相同,它们的初温相同,要使水和食用油的最后温度相同,水吸收的热量大于食用油吸收的热量,所以水的比热容大,即水吸热的能力更强。 故答案为:(1)加热时间反应吸收热量的多少;(2)高;(3)大于;(4)水。 【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力,还一定注意应用控制变量法来考虑。我们要能够根据相关的实验数据得出需要的结论,并能够将这些知识应用于生活。 19.【分析】(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中,应把电阻、滑动变阻器、电流表串联起来,电压表并联在电阻两端。电流表和电压表注意电流正进负出;滑动变阻器注意一上一下接线。 (2)①实验中要保证电阻两端电压不变,更换电阻后,要移动滑动变阻器滑片位置,使电压表示数保持不变; ②电阻两端电压达不到1.5V,可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因; ③根据串联电路的分压原理,换用最大阻值较大的滑动变阻器或换用电压较低的电源; (3)运用控制变量法归纳实验结论。 【解答】解:(1)根据实验电路图连接实物电路图,如图所示: (2)②用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是:移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5V,记下电流表的示数I2; ③用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3 两端的电压始终无法达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R3两端的电压过大造成的;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大。 解决的办法:换用最大阻值较大的滑动变阻器(或换用电压较低的电源); (3)实验结论为:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。 故答案为:(1)见上图; (2)②调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V; ③换用最大阻值较大的滑动变阻器(或换用电压较低的电源); (3)电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。 【点评】1、本题考查了连接实物电路图、画电路图、实验操作与实验现象分析等问题; 2、先分析清楚实验的原理图,再连接实物电路图; 3、连接实物图时应注意:①电压表、电流表的正负极不要接反。②注意电压表、电流表的量程不要接错。 ③滑动变阻器的分压与限流接法,滑片移动时阻值的变化应符合题意要求。④作图要美观,连线不要交叉。 20.【分析】(1)(2)根据表格中数据,利用η=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率; (3)用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。而图中的滑轮很大,却只提起一个小皮箱,可知机械效率是很低的。 【解答】解:(1)第一次滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%≈55.6%,表格如下: 实验 次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 η/% 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 0.9 0.3 74.1 3 3 0.1 1.1 0.3 90.9 (2)分析三次实验数据可知,使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越高; (3)在宣传画中滑轮提升物体,物重很小,机械效率很低,着实是一种浪费。 故答案为:(1)55.6;(2)同一滑轮组,物重越大,机械效率越高;(3)宣传画中滑轮提升物体时物重太小,机械效率很低。 【点评】本题主要考查了滑轮组机械效率与物重的关系实验,以及有用功、总功、机械效率的计算。 四、计算题(第21小题9分,第22题9分,共18分) 21.【分析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,不计摩擦时, 根据η=×100%=×100%=×100%=×100%求出被提升物体的重; (2)根据F=(G+G动)求出动滑轮的总重; (3)不计摩擦时,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η=×100%=×100%= ×100%求出该滑轮提升400N的重物时的机械效率。 【解答】解:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=5, 由η=×100%=×100%=×100%=×100%可得,被提升物体的重: G=nFη=5×200N×80%=800N; (2)由F=(G+G动)可得,动滑轮的总重: G动=nF﹣G=5×200N﹣800N=200N; (3)不计摩擦时,由η=×100%=×100%=×100%可得,该滑轮提升400N的重物时的机械效率: η′=×100%=≈66.7%。 答:(1)被提升的物体的重为800N; (2)动滑轮的总重为200N; (3)若用该滑轮提升400N的重物,机械效率是66.7%。 【点评】本题考查了滑轮组绳子拉力和动滑轮重力、机械效率的计算,明确总功、有用功和滑轮组绳子的有效股数是关键。 22.【分析】(1)知道电热水壶的容积(装满水的体积),利用密度公式求水的质量;利用吸热公式Q吸=cm△t可求水吸收的热量(有用能量); (2)根据R=表示出额定电压、额定功率以及实际电压和实际功率间的关系,化简后可求出实际功率的大小; (3)先根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能,然后根据η=×100%求出此时的效率。 【解答】解:(1)由ρ=可得,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg; Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J; (2)由R=可得:=, = P实=1000W; (3)W=P实t=1000W×14×60s=8.4×105J; η=×100%=×100%=80%。 答:(1)水需要吸收6.72×105J的热量; (2)若用电高峰时电压只有200V,此时电热水壶的实际功率是300W; (3)若在电压是200V时烧开这壶水用了14min,则这个电热水壶的热效率为80%。 【点评】本题考查了质量的计算、水吸收热量、实际功率、效率的计算,本题关键:一是从铭牌得出相关信息,二是各公式及其公式变形的灵活运用。查看更多