2023-2024学年盐城市九年级物理上期中模拟试卷(11-13章)(含答案)

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名称 2023-2024学年盐城市九年级物理上期中模拟试卷(11-13章)(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2023-11-04 00:00:00

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2023-2024学年盐城市九年级物理上期中模拟试卷(11-13章)
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1. 下列生活中的物理数据最接近实际的是(  )
A. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功20J B. 普通日光灯正常工作电流约1.5 mA
C. 人以正常速度骑自行车的功率约为70W D. 对人体的安全电压是36V
2.某杠杆在力的作用下已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个力的作用,则该杠杆将(  )
A.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线与杠杆垂直
B.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点
C.杠杆仍有可能平衡,但这个力必须作用在支点上
D.杠杆不可能平衡,因为多了一个力
3. 下面的说法中,力对物体做功的说法中正确的是(  )
A. 用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D. 用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
4.如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是(  )
A.①④ B.③④ C.①③④ D.②③④
5. 关于温度、热量和内能,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. 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
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体的温度越高,所含热量越多
6.盐城被誉为“东方湿地之都”,湿地能较好地调节气候,是因为水的( )
A.密度大 B. 比热容大 C. 流动性大 D. 热值大
6. 一个斜面的高为h,长为l,现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动,不计空气阻力,此时使用斜面的机械效率为η,则物体受到的滑动摩擦力的大小为(  )
A. B. C. D.
7. 如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是(  )
A. B. C. D.
第7题图 第8题图
8. 如图是内燃机某冲程工作示意图,下列过程中能量转化情况与些冲程相同的是( )
A. 搓手取暖 B. 锤打铁丝 C. 钻木取火 D. 燃放鞭炮
9. 一冰块先后经历了以下三个过程:①-10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20 ℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为C冰、C水,且C冰<C水,整个过程中总质量保持不变,则以下关系正确的是( )
A. Q1>Q2>Q3 B. Q1<Q2<Q3 C. Q1<Q3<Q2 D. Q1<Q2 =Q3
10. 高铁每节车厢都有两间洗手间,只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销都相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”.下列所示电路图能实现上述目标的是(  )
A. B. C. D.
第10题图 第11题图
11.如图所示,工人用160N的拉力F将重为300N木箱10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是(  )
A.拉力F做功的功率是16W B.克服木箱重力做功是900J
C.斜面的机械效率是62.5% D.若只改变斜面的粗糙程度,斜面的机械效率不变
12. 下面提供了四则信息:①低温技术已有重大突破,随着低温技术的发展,科学家一定能制取到内能为零的物体;②某科研小组正在研制一种使光速大大降低的介质,不久的将来,能使光速降到40m/h左右,慢到跟乌龟爬行的速度相仿;③由于太阳的照射,海洋表面温度可达30℃左右,而在海洋100m~600m深的地方,水温约4℃,因此人们研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用水温差发电,并取得了成功;④随着机械制造水平的提高,人们正在研制机械效率为100%的机械,并取得重大突破. 请根据学过的物理知识辨别,以上信息中正确的是( )
A. ①、② B. ②、③ C. ③、④ D. ①、④
二.填空题(共24分)
13. 如图是小华练习书法时的简化图.写字时毛笔杆相当于______杠杆,手握笔的位置向上移动,则写字时所需的动力将______,写出的字散发出墨香,这是______现象。
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
14. 如图甲所示,是小明制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。图中,A 为外表面,B为内表面,实验时应把_________(选填“A”或“B”)面紧贴桌面,卡片跳起来的过程中,橡皮筋的______能会转化为卡片的动能,使卡片向上运动,小明还利用相同的一根橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片,实验时______(选填“乙”或“丙”)图中卡片可以弹跳得更高一些。
15.小明在探究冰的熔化特点。如图所示,是他根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图像。分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是    。图像中,物体在B点时具有的内能    (选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能。实验过程中,第2~8min物体吸收的热量为    J。[冰的质量是500g,比热容是2.1×103J/(kg ℃),不计热量损失]
16.神舟十六号飞船于2023年10月31日返回我国东风着陆场。飞船在穿越大气层返回地面时,与大气层摩擦,将机械能转化为内能,这与图中汽油机的   (选填“甲”或“乙”)冲程一致,若该汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功   次,共完成   个冲程。
17.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该只闭合开关    ;要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关    ;为保护电路,绝不允许同时闭合开关    。
第17题图 第18题图 第19题图 第20题图
18.下图是研究并联电路电流关系的电路图。若测得A、B、C三处的电流分别是IA、IB、IC,则IA=   ,IB=   ,IC=   。
19. 如图所示,L是灯泡,且三灯均正常发光。“〇”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,则a为______表,b为______表,c为______表。
20. 国庆的夜晚各种焰火缤纷绽放,有一种重力G=1N的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定、竖直向上的推力F,因其速度大产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力f与速度v的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为______N,焰火能够达到的最大速度为______m/s,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为______W。(当焰火匀速上升时F=G+f,火药的质量忽略不计)
三、解答题(52分)
21、(6分)按题目要求作图:
(1)如图甲所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面。该器材相当于一根杠杆(杠杆自重不计),乙图为其简化图,锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高,达到锻炼上肢的目的。请在乙图中画出动力臂L1。
(2)请在图的两个虚线框内,选填“电源”和“小灯泡L2”的电路图符号连入电路,并满足两灯组成并联电路且开关只控制灯L2。
(3)如图,在方框中画出对应的电路图。
22. (6分)如图所示,工人用滑轮组提升重800N的物体,物体在20s内被匀速提升3m。工人拉力做功的功率为150W,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)若克服摩擦和绳重所做的功为有用功的0.05倍,则动滑轮重为多大?
23.(8分)燃气壁挂炉是燃烧天然气,提供家居生活用热。沐浴时,打开热水龙头后,一段时间出来的是热水管道中的冷水,等冷水放完后才出热水。一个小发明解决了这一困扰——回水器。小明家新购置了一台带回水器且热效率为90%的燃气壁挂炉。如图回水器内部的主要部件是一个水泵。在沐浴水龙头下端安装一个单向阀(水不能从b处流向a处),要用热水时提前使用启动回水器,水泵便开始工作热水管中的水会经单向阀流向冷水管,当热水流到单向阀处时水泵便停止工作,实现一打开热水龙头就会出热水的目的。(忽略单向阀和水龙头间水管的长度,q天然气=3.2×107J/m3)
(1)若不启动回水器,小明打开沐浴水龙头,从热水管里放了3L冷水后才出热水。已知回水器工作时水泵抽水的速度为6L/min,则他应该将回水器每次运行的时间设置为   s。
(2)在一次沐浴时,小明先启动回水器,等回水完成后立即打开沐浴水龙头开始沐浴,并用掉了从热水管里流出的45L热水。已知当时冷水的温度是15℃,燃气壁挂炉的热水出水温度是45℃,不计热水在管道内的热损失。则:
①这一次沐浴一共消耗了多少m3的天然气?
②沐浴时,冷热水在沐浴水龙头内混合后从水龙头里放出的水的温度是40℃。这一次沐浴一共用掉了多少L的水?
(3)小明家的燃气壁挂炉之前每年消耗天然气900m3。新的燃气壁挂炉比之前使用的那一台的热效率高出了6%,则小明家每年可以节约多少m3天然气?
24. (6分)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是___选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)如图甲,杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡,可通过调节杠杆平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡时,此时杠杆自重的力臂为______cm。
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同.下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是______。
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码; ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离; ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
(4)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______。若左边钩码离支点 20cm,右边挂钩离支点 15cm,每个钩码重为 0.5N,则此时弹簧测力计示数应为______N。(杠杆上每小格长5cm)
(5)如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时拉力的力臂______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm。
25.(6分)某同学A在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图甲所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3。
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过    来反映的。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,  
__________________________________________________________________________。
(3)比较    两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径    (选填:“有关”或“无关”)。
(5)小球在下落过程陷入沙面前,将重力势能转化为动能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为   能。
(6)同学B在体育活动中观察到足球运动情况,如图乙所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球   
A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点动能相等
C.在b点的动能大于在d点的动能 D.从c到d的过程重力势能减少
26.(6分)某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和   。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过    来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末湿/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量   。(填“相同”或“不同”)
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是   (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是    。
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是在相同时间内水和煤油吸收的热量    。(填“相同”或“不同”)
27.(4分)为了“探究并联电路的电流特点”,小薇和小海按照如图甲所示的电路图进行实验。
(1)小海同学先探究并联电路中的电流规律,拿起电流表发现其指针在0刻度线的左侧,接下来的操作是   ,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,   ;
(2)小海同学将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,将测出的数据填在了表格
A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
0.3 0.5 0.8
根据数据,小海得出结论:并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:I=I1+I2,对此你认为合理吗?   ,为什么?   ;
28、(10分)阅读短文,回答问题.
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机.这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力.第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水.“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高.
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示.四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机.同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作: 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作.
Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示
汽缸数 单缸排量 额定功率 转速 燃气气压
1 0.5×10-3m3 2400 R/min 5×106Pa
其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积. “燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强.
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为 能.
(2)“六冲程引擎”,中第五冲程相当于四冲程热机的 做功冲程.
(3)有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是( )
A. 四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功
B. 四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C. 若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D. 异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳
(4)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的平均压强,则单缸Q195型汽油机的额定功率 W(不考虑机械能的损失).
(5)小明家买了一款大众轿车,发现尾部标有TSI,“SI”二个字母是红色的. 大众轿车的TSI技术指机器双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术.属于大功率、低转速大扭矩的发动机.涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,发动机的输出功率就得到了较大的提升. “I”字母是红色的是1.4TSI,“SI”二个字母是红色的是1.8TSI,“TSI“”三个字母是红色的是2.0TSI.这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/(kW·h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg.(温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2 kg/(kW·h)表示获得1 kW·h能量消耗0.2 kg汽油).该汽车发动机的效率最高可达________(结果保留整数)
教师样卷
一.选择题(共24分)
1. 下列生活中的物理数据最接近实际的是( C )
A. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功20J B. 普通日光灯正常工作电流约1.5 mA
C. 人以正常速度骑自行车的功率约为70W D. 对人体的安全电压是36V
2.某杠杆在力的作用下已经处于平衡状态,如果在这个杠杆上再施加一个力的作用,则该杠杆将( B )
A.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线与杠杆垂直
B.杠杆仍有可能平衡,只要这个力的作用线通过支点
C.杠杆仍有可能平衡,但这个力必须作用在支点上
D.杠杆不可能平衡,因为多了一个力
3. 下面的说法中,力对物体做功的说法中正确的是( A )
A. 用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D. 用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
4.如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力,实心球自脱手至落地的过程中,下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中,正确的是( D )
A.①④ B.③④ C.①③④ D.②③④
5. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( C )
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B. 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
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体的温度越高,所含热量越多
6.盐城被誉为“东方湿地之都”,湿地能较好地调节气候,是因为水的 ( B )
A.密度大 B. 比热容大 C. 流动性大 D. 热值大
6. 一个斜面的高为h,长为l,现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动,不计空气阻力,此时使用斜面的机械效率为η,则物体受到的滑动摩擦力的大小为( D )
A. B. C. D.
7. 如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是( A )
A. B. C. D.
第7题图 第8题图
8. 如图是内燃机某冲程工作示意图,下列过程中能量转化情况与些冲程相同的是( D )
A. 搓手取暖 B. 锤打铁丝 C. 钻木取火 D. 燃放鞭炮
9. 一冰块先后经历了以下三个过程:①-10℃的冰到0℃的冰,吸收热量Q1;②0℃的冰变为10℃的水,吸收热量Q2;③10℃的水到20 ℃的水,吸收热量Q3。已知冰和水的比热容分别为C冰、C水,且C冰<C水,整个过程中总质量保持不变,则以下关系正确的是(C )
A. Q1>Q2>Q3 B. Q1<Q2<Q3 C. Q1<Q3<Q2 D. Q1<Q2 =Q3
10. 高铁每节车厢都有两间洗手间,只有当两间洗手间的门都关上时(每扇门的插销都相当于一个开关),车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”.下列所示电路图能实现上述目标的是( A )
A. B. C. D.
第10题图 第11题图
11.如图所示,工人用160N的拉力F将重为300N木箱10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是( C )
A.拉力F做功的功率是16W B.克服木箱重力做功是900J
C.斜面的机械效率是62.5% D.若只改变斜面的粗糙程度,斜面的机械效率不变
12. 下面提供了四则信息:①低温技术已有重大突破,随着低温技术的发展,科学家一定能制取到内能为零的物体;②某科研小组正在研制一种使光速大大降低的介质,不久的将来,能使光速降到40m/h左右,慢到跟乌龟爬行的速度相仿;③由于太阳的照射,海洋表面温度可达30℃左右,而在海洋100m~600m深的地方,水温约4℃,因此人们研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用水温差发电,并取得了成功;④随着机械制造水平的提高,人们正在研制机械效率为100%的机械,并取得重大突破.
请根据学过的物理知识辨别,以上信息中正确的是( B )
A. ①、② B. ②、③ C. ③、④ D. ①、④
二.填空题(共24分)
13. 如图是小华练习书法时的简化图.写字时毛笔杆相当于______杠杆,手握笔的位置向上移动,则写字时所需的动力将______,写出的字散发出墨香,这是______现象。
【答案】 费力 变大 扩散
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
14. 如图甲所示,是小明制作的“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来。图中,A 为外表面,B为内表面,实验时应把_________(选填“A”或“B”)面紧贴桌面,卡片跳起来的过程中,橡皮筋的______能会转化为卡片的动能,使卡片向上运动,小明还利用相同的一根橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片,实验时______(选填“乙”或“丙”)图中卡片可以弹跳得更高一些。
【答案】 B 弹性势 乙
15.小明在探究冰的熔化特点。如图所示,是他根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图像。分析图像发现,AB段比CD段升温快,其原因是    。图像中,物体在B点时具有的内能    (选填“大于”、“小于”或“等于”)在C点时的内能。实验过程中,第2~8min物体吸收的热量为    J。[冰的质量是500g,比热容是2.1×103J/(kg ℃),不计热量损失]
【答案】冰的比热容比水的小;小于;3.15×104。
16.神舟十六号飞船于2023年10月31日返回我国东风着陆场。飞船在穿越大气层返回地面时,与大气层摩擦,将机械能转化为内能,这与图中汽油机的   (选填“甲”或“乙”)冲程一致,若该汽油机的转速为3000r/min,则1s内汽油机对外做功   次,共完成   个冲程。
【答案】乙;25;100。
17.如图所示的电路图中,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应该只闭合开关    ;要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该只闭合开关    ;为保护电路,绝不允许同时闭合开关    。
【答案】S1、S3;S2;S1、S2。
第17题图 第18题图 第19题图 第20题图
18.下图是研究并联电路电流关系的电路图。若测得A、B、C三处的电流分别是IA、IB、IC,则IA=   ,IB=   ,IC=   。
【答案】0.9A;0.46A;0.44A
19. 如图所示,L是灯泡,且三灯均正常发光。“〇”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,则a为______表,b为______表,c为______表。
【答案】 电压 电压 电流
20. 国庆的夜晚各种焰火缤纷绽放,有一种重力G=1N的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重5倍的恒定、竖直向上的推力F,因其速度大产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力f与速度v的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为______N,焰火能够达到的最大速度为______m/s,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为______W。(当焰火匀速上升时F=G+f,火药的质量忽略不计)
【答案】 4 10 50
三、解答题(52分)
21、(6分)按题目要求作图:
(1)如图甲所示为市民在公园锻炼上肢力量的画面。该器材相当于一根杠杆(杠杆自重不计),乙图为其简化图,锻炼时手在B点用力向上举手柄将A点的配重抬高,达到锻炼上肢的目的。请在乙图中画出动力臂L1。
(2)请在图的两个虚线框内,选填“电源”和“小灯泡L2”的电路图符号连入电路,并满足两灯组成并联电路且开关只控制灯L2。
(3)如图,在方框中画出对应的电路图。
【答案】(1);(2);(3)
22. (6分)如图所示,工人用滑轮组提升重800N的物体,物体在20s内被匀速提升3m。工人拉力做功的功率为150W,求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)若克服摩擦和绳重所做的功为有用功的0.05倍,则动滑轮重为多大?
解:(1)滑轮组做的有用功滑轮组总功
滑轮组的机械效率
(2)滑轮组做的额外功若克服摩擦和绳重所做的功为有用功的0.05倍,则滑轮组对动滑轮做的功
动滑轮的重为
答:(1)滑轮组的机械效率为80%;
(2)若克服摩擦和绳重所做的功为有用功的0.05倍,则动滑轮重为160N。
23.(8分)燃气壁挂炉是燃烧天然气,提供家居生活用热。沐浴时,打开热水龙头后,一段时间出来的是热水管道中的冷水,等冷水放完后才出热水。一个小发明解决了这一困扰——回水器。小明家新购置了一台带回水器且热效率为90%的燃气壁挂炉。如图回水器内部的主要部件是一个水泵。在沐浴水龙头下端安装一个单向阀(水不能从b处流向a处),要用热水时提前使用启动回水器,水泵便开始工作热水管中的水会经单向阀流向冷水管,当热水流到单向阀处时水泵便停止工作,实现一打开热水龙头就会出热水的目的。(忽略单向阀和水龙头间水管的长度,q天然气=3.2×107J/m3)
(1)若不启动回水器,小明打开沐浴水龙头,从热水管里放了3L冷水后才出热水。已知回水器工作时水泵抽水的速度为6L/min,则他应该将回水器每次运行的时间设置为   s。
(2)在一次沐浴时,小明先启动回水器,等回水完成后立即打开沐浴水龙头开始沐浴,并用掉了从热水管里流出的45L热水。已知当时冷水的温度是15℃,燃气壁挂炉的热水出水温度是45℃,不计热水在管道内的热损失。则:
①这一次沐浴一共消耗了多少m3的天然气?
②沐浴时,冷热水在沐浴水龙头内混合后从水龙头里放出的水的温度是40℃。这一次沐浴一共用掉了多少L的水?
(3)小明家的燃气壁挂炉之前每年消耗天然气900m3。新的燃气壁挂炉比之前使用的那一台的热效率高出了6%,则小明家每年可以节约多少m3天然气?
解:(1)由题意可知,热水管中有3L冷水,回水器工作时水泵抽水速度是6L/min,
则水泵抽水时间t==0.5min=30s;
(2)①由题知,这一次沐浴用掉了从热水管里流出的45L热水,但热水管中有3L热水没有流出,即产生热水的总体积V=45L+3L=48L,
水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×48×10﹣3m3=48kg,
水吸收的热量Q吸=c水m水Δt1=4.2×103J/(kg ℃)×48kg×(45℃﹣15℃)=6.048×106J,
燃烧天然气放出的热量Q放===6.72×106J,
燃烧天然气的体积V===0.21m3;
②由于热水温度为45℃,冷水温度为15℃,放出水温度是40℃,
由于没有热量损失,所以Q吸冷水=Q放热水,
因Q吸冷水=c水m冷水Δt2,Q放热水=c水m热水Δt3,所以有c水m冷水Δt2=c水m热水Δt3,
代入数据可得:m冷水×(40℃﹣15℃)=45kg×(45℃﹣40℃),
解得:冷水的质量m冷水=9kg,所以这一次沐浴用水的质量m总=m冷水+m热水=9kg+45kg=54kg,则用水的体积V总===0.054m3=54L;
(3)由于新燃气壁挂炉的效率是90%,比旧燃气壁挂炉的效率高6%,可知旧燃气壁挂炉的效率是84%,由于Q需要=ηQ放,根据每年需要的热量相同,所以η新Q放′=η旧Q放,结合Q放=Vq可得90%×V′×q天然气=84%×900m3×q天然气,解得新燃气壁挂炉燃烧天然气的体积V′=840m3则节约天然气的体积ΔV=900m3﹣840m3=60m3。
答:(1)30;(2)①这一次沐浴一共消耗了0.21m3的天然气;②这一次沐浴一共用掉了54L的水;(3)小明家每年可以节约60m3天然气。
24. (6分)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是___选填“平衡”或“不平衡”)的。
(2)如图甲,杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡,可通过调节杠杆平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡时,此时杠杆自重的力臂为______cm。
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同.下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是______。
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码; ②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离; ④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
(4)如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______。若左边钩码离支点 20cm,右边挂钩离支点 15cm,每个钩码重为 0.5N,则此时弹簧测力计示数应为______N。(杠杆上每小格长5cm)
(5)如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时拉力的力臂______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm。
【答案】 (1)平衡 (2) 0 (3) B (4). 便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对实验的影响 2 (5). 小于
25.(6分)某同学A在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图甲所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3。
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过    来反映的。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,  
__________________________________________________________________________。
(3)比较    两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径    (选填:“有关”或“无关”)。
(5)小球在下落过程陷入沙面前,将重力势能转化为动能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为   能。
(6)同学B在体育活动中观察到足球运动情况,如图乙所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球   
A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点动能相等
C.在b点的动能大于在d点的动能 D.从c到d的过程重力势能减少
【答案】(1)铅球陷入沙中的深度;(2)物体质量越大,重力势能越大;(3)A、C;(4)无关;(5)内;(6)C
26.(6分)某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和   。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过    来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末湿/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量   。(填“相同”或“不同”)
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是   (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是    。
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是在相同时间内水和煤油吸收的热量    。(填“相同”或“不同”)
【答案】(1)秒表;加热时间长短;(2)不同;(3)C;(4)酒精灯的火焰大小不同;(5)相同。
27.(4分)为了“探究并联电路的电流特点”,小薇和小海按照如图甲所示的电路图进行实验。
(1)小海同学先探究并联电路中的电流规律,拿起电流表发现其指针在0刻度线的左侧,接下来的操作是   ,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,   ;
(2)小海同学将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,将测出的数据填在了表格
A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
0.3 0.5 0.8
根据数据,小海得出结论:并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:I=I1+I2,对此你认为合理吗?   ,为什么?   ;
【答案】(1)调零;断开开关;(2)不合理;实验次数太少,结论有偶然性;
28、(10分)阅读短文,回答问题.
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机.这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力.第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水.“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高.
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上如图所示.四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机.同步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作: 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作.
Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示
汽缸数 单缸排量 额定功率 转速 燃气气压
1 0.5×10-3m3 2400 R/min 5×106Pa
其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积. “燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强.
(1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为 能.
(2)“六冲程引擎”,中第五冲程相当于四冲程热机的 做功冲程.
(3)有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是( )
A. 四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功
B. 四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C. 若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D. 异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳
(4)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的平均压强,则单缸Q195型汽油机的额定功率 W(不考虑机械能的损失).
(5)小明家买了一款大众轿车,发现尾部标有TSI,“SI”二个字母是红色的. 大众轿车的TSI技术指机器双增压(涡轮和机械增压)分层喷射技术.属于大功率、低转速大扭矩的发动机.涡轮增压的原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,发动机的输出功率就得到了较大的提升. “I”字母是红色的是1.4TSI,“SI”二个字母是红色的是1.8TSI,“TSI“”三个字母是红色的是2.0TSI.这辆汽车的最低油耗可达0.2 kg/(kW·h),已知汽油的热值为4.6×107J/kg.(温馨提示:最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量;0.2 kg/(kW·h)表示获得1 kW·h能量消耗0.2 kg汽油).该汽车发动机的效率最高可达________(结果保留整数)
【答案】(1)机械 (2)做功冲程 (3)D (4)5×104 (5)39% 解:0.2 kg的汽油完全燃烧时放出的热量:Q放=mq=0.2 kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;根据题意可知,完全燃烧0.2 kg汽油获得的能量为W=1kW·h=3.6×106J,汽车发动机的效率:η=×100%=×100%≈39%答:
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