2022年中考物理阶段训练卷四课件(共44张PPT)

(共44张PPT)
阶段训练卷四
——机械功和机械能、内能与热机
一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）
1.如图S4-1，小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是（ ）
A. 爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多
B. 爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多
C. 小丽年轻，她做功的功率一定比爷爷做功的功率大
D. 爷爷老当益壮，做功的功率一定比小丽做功的功率大
B
2.如图S4-2是跳远运动中运动员助跑、起跳、经过空中最高点到落地四个阶段，则运动员（ ）
A. 在助跑过程中机械能不变，惯性增大
B. 起跳时受到地面的弹力大于自身重力
C. 在空中运动经过最高点时的动能为零
D. 从最高点下落过程中受到的重力变大
B
3.关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ ）
A. 对物体加热，物体的温度一定升高
B. 物体的温度越高，含有的热量一定越多
C. 物体的内能由温度的高低决定
D. 热传递的条件是物体间存在温度差
D
4.下列4个现象中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A. 汽油机的做功冲程
B. 热水袋里水温降低
C. 弯折的铁丝发热
D. 烧水时水温升高
C
5.在如图S4-3所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟4冲程汽油机工作时的（ ）
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
C
6.如图S4-4，手用F1的力直接将物体A匀速提升h，F1做功为W1，功率为P1；若在相同时间内借助斜面把A用力F2匀速提升相同高度h，F2做功为W2，功率为P2，斜面的机械效率是30%，则（ ）
A. W1＞W2
B. W1＝W2
C. P1＞P2
D. P1＜P2
D
7.如图S4-5所示，分别使用甲、乙、丙3种方式把同一物体M匀速提升至相同高度（绳长不变），测得各拉力大小如图S4-5所示，则（ ）
A. 利用机械丙提升M时省力
B. F乙和F丙两个力所做的功相同
C. 机械丙的机械效率比机械乙
的低
D. 所测的数据不能计算机械乙
和丙的机械效率
C
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8.小华用100 N的力沿水平方向推重500 N的物体做匀速直线运动，在10 s内移动了5 m，小华做的功是__________J，功率是__________W；重力做的功是__________J。
500
50
0
9.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会__________，这是通过__________的方式改变了水的内能。某太阳能热水器盛有100 kg水，若水箱里的水吸收了2.1×107 J的热量后，则水箱里的水温度将升高__________℃。［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］
升高
热传递
50
10.2020年11月24日，“嫦娥”5号发射成功，执行首次月球采样返回任务。运载火箭以液氢为主要燃料，是因为液氢具有较高的__________，2 kg液氢完全燃烧可以放出__________J的热量。火箭升空过程中，以火箭为参照物，地面是__________（填“静止”或“运动”）的。（q液氢＝1.4×108 J/kg）
热值
2.8×108
运动
11.如图S4-6所示，小吴用滑雪板滑雪，从高点C处静止滑下，经过B点到达最低点，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中，__________能转化为动能，从C到A点过程中，__________点的动能最大，从最低点O到A点的过程中，机械能的总量__________（填“变大”“变小”或“不变”）。
重力势
O
变小
12.内陆地区的夏季比沿海地区炎热，冬季比沿海地区寒冷，在一天之内的气温的变化也较大。原因是沿海地区靠近水，内陆地区以干泥土为主，水的比热容比干泥土的比热容__________，在吸收或放出相同__________的情况下，水的温度变化比干泥土要__________。因此，在受太阳照射的条件相同时，内陆地区的夏季比沿海地区炎热，冬季比沿海地区寒冷，在一天之内的气温的变化也大。
大
热量
小
13.如图S4-7所示，在测量杠杆机械效率的实验中，始终保持竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升：此杠杆是__________（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；图中测力计的示数F始终为2.5 N，测力计上升的高度s为0.2 m。物块重G为1.5 N的物块上升高度h为0.3 m，则拉力做的总功为__________，机械效率为__________。
费力
0.5 J
90%
14.如图S4-8所示，是汽油机的__________冲程；一台单缸四冲程汽油机的曲轴转速是1 200 r/min，此汽油机每秒对外做__________次功。若每次做功为500 J，则汽油机的功率为__________W。
做功
10
5 000
三、作图题（共8分）
15.（1）（2分）如图S4-9所示，一单摆小球，从A点放手后，经最低点B荡至另一侧的C点，若不考虑能量损失，请在图上画出C点所在位置。
如答图S4-1所示。
（2）（3分）如图S4-10甲所示，将装有90 ℃热牛奶的奶瓶放入20 ℃的水中，15 min后，水和牛奶的温度均为40 ℃，试在图S4-10乙中分别画出容器中水的温度和奶瓶中牛奶的温度随时间变化的大致图像。
如答图S4-2所示。
（3）（3分）如图S4-11甲所示，用弹簧测力计拉动水平面上的物块，拉力大小和物块的速度随时间变化情况分别如图S4-11乙、丙所示。请在图S4-11丁中画出拉力的功率P随时间t变化的图像。（注：P＝Fv）
如答图S4-3所示。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
16.（7分）在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图S4-12所示的滑轮组分别做了三次实验，第1、2、3次实验装置分别是图中的甲、乙、丙，实验数据记录如下：
（1）在实验操作中应竖直向上__________拉动弹簧测力计，若他没有沿竖直方向拉动测力计，而是存在一个角度，则所测的结果__________（填“偏小”“偏大”或“没有影响”）；通过比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：使用同一滑轮组，通过__________________________的方法，可以提高滑轮组的机械效率。
匀速
偏小
增加物体重力
（2）在第3次实验中机械效率是 __________。
（3）通过比较第2次和第3次实验数据，可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越__________。
72.7%
小
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 机械效率η/%
1 4 0.3 1.8 0.9 74.1
2 8 0.3 3.2 0.9 83.3
3 8 0.3 2.2 1.5
（4）由上述结论可知，增大有用功，__________（填“增大”或“减小”）额外功可以提高机械效率。
（5）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__________（填“正确”或“不正确”）。
减小
不正确
17.（6分）小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案:将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯加热水和煤油，实验装置如图S4-13所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。
（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定 __________的位置，再调整固定 __________的位置。（均填“A”或“B”）
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
B
A
（2）表格是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较 __________的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是 ______________________________________
______________________________________________。
（3）若水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是 __________________。
加热时间
质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收热量多，水的吸热能力强
4.2×103J
（4）小明还想用此实验装置测出酒精的热值，同组的小红指出，小明的测量结果将会偏_________（填“小”或“大”）。
小
18.（6分）小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图S4-14所示。
（1）需要的测量工具：体重计、刻度尺、
__________。
（2）请帮他设计实验步骤：
①使用__________测量小刚的质量记为m；②用刻度尺测量每次引体向上时重心上升的高度记为h；③用秒表测量________________________________需要的时间记为t；④计算出小刚做引体向上运动时的功率P。
秒表
体重计
连续5次引体向上动作
（3）小刚采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。（g取10 N/kg）
__________ ________ 质量m/kg 拉一次克服重力所做的功W/J 拉上去的次数 时间t/s 功率P/W
0.4 60 __________ 5 10 __________
重心上升
高度h/m
240
120
五、计算题（本大题2小题，共13分）
19.（6分）一辆小轿车以15 m/s的速度在水平公路匀速行驶，受到的阻力是1 200 N。小轿车沿水平路面匀速行驶300 m后驶上一个斜坡。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。求：
（1）在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功。
（2）行驶过程中小轿车的功率。
（3）要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍，其行驶速度应为多少？
解：（1）轿车沿水平方向做匀速直线运动，则F＝F阻＝1 200 N，
小轿车牵引力所做的功W＝Fs＝1 200 N×300 m＝3.6×105 J。
（2）由v＝
可得小轿车在水平路面匀速行驶的时间t＝ 20 s。
小轿车的功率P＝ 1.8×104 W。
（3）由P＝ Fv，且P1＝P2，
可得F1v1＝F2v2，即v2 ＝10 m/s。
答：（略）
20.（7分）如图S4-15所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km，消耗汽油1.5 L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，已知：汽油的密度为0.8×103 kg/m3，汽油的热值为4.5×107 J/kg。求：
（1）所消耗汽油的质量。
（2）汽油燃烧所放出的热量。
（3）发动机的牵引力。
解：（1）消耗汽油的体积V＝1.5 L＝1.5×10-3m3，则由ρ＝
得，
消耗汽油的质量m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×1.5×10-3m3＝1.2 kg。
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝1.2 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×107J。
（3）由η＝ 得，汽油机的有用功W＝ηQ放＝30%×5.4×107 J＝1.62×107 J，
由W＝Fs得汽车发动机的牵引力F＝
＝2 025 N。
答：（略）
六、综合能力题（本大题3小题，共18分）
21.（6分）据报道，高空坠物伤人事件时有发生，某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究：
实验器材：1 cm厚的石膏板若干、质量为50 g的鸡蛋数枚。
实验序号 楼层 实验现象
1 5 鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2 15 鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3 25 鸡蛋破碎，石膏板被击穿
实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象。
（1）实验中，鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过__________________反映出来，这种实验研究方法是__________。
石膏板的形变程度
转换法
（2）根据实验现象，可以得出：同一物体从高空落到地面的破坏力与__________有关。
（3）根据所学知识你认为高空坠物破坏力还与_________有关。
（4）实验后，小科对“高空落下的雨滴不会对人造成伤害”感到好奇。他通过查阅资料知道：雨滴从高空落下的过程中，受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比，所以雨滴下落时先加速，达到最大速度后，雨滴再匀速落向地面。雨滴下落过程中重力势能__________、机械能__________。（均填“增大”“不变”或“减小”）
下落高度
质量
减小
减小
22.（6分）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小智同学设计了如图S4-16甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）本实验探究的是__________（填“铁球”或“木块”）的动能大小影响因素。要探究动能大小与物体质量的关系，应保证铁球到达水平面的__________相同。
（2）选用甲、丙两次实验探究的是物体动能大小与__________的关系。
（3）三次实验中，在碰推木块前，动能最大的是图__________（填“甲”“乙”或“丙”）中的小球。
铁球
速度
速度
甲
（4）小慧也进行的同样的实验，并收集到如右表的实验数据：
实验数据表明：当速度一定时，铁球的质量越大，动能越__________，这个结论可用于解释货车__________（填“超速”或“超载”）带来的危害。
大
超载
实验次数 1 2 3
铁球质量m/g 20 40 60
斜面高度h/cm 20 20 20
木块滑行距离s/cm 19 28 39
23.（6分）阅读短文，回答问题。
热岛效应
热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度，湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。
在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。
（1）减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的__________的特性。
比热容大
（2）减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水__________（填物态变化名称）有__________（填“吸热”或“放热”）的作用。
汽化
吸热
（3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应因素之一：以四冲程发动机小车为例，回答下列问题：①四冲程汽油机在工作过程中，实现机械能转化为内能的是______________；②在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过__________的方式增加物体的内能；③某品牌汽车的百公里油耗为8 L，则此汽车行驶100 km时汽油完全燃烧放出的热量为__________J。（已知汽油的密度为0.75×103 kg/m3，热值为4.6×107 J/kg）
压缩冲程
做功
2.76×108