1.某同学用的力将重的足球踢出去远,该同学对足球做的功是( )
A. B.
C. 没有做功 D. 做了功,但条件不足,无法确定
2.水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是( )
A. 海边的昼夜温差小 B. 空调房间放盆水增加湿度
C. 冬天暖气设备用热水供暖 D. 用水冷却汽车发动机
3.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程:只吸入空气 B. 压缩冲程:缸内温度降低
C. 做功冲程:气体推动活塞做功 D. 排气冲程:内能转化为机械能
4.如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的路面从点向点自由运动,其中和两点在同一水平高度,则下列说法中错误的是( )
A. 小球从到加速下滑,重力势能转化为动能
B. 小球从到减速上坡,动能转化为重力势能
C. 小球从到的过程中有部分机械能转化为内能
D. 小球在和时机械能都相等
5.如图所示,灯泡、分别标有“,”“,”字样,电源电压不变,开关闭合。只闭合,灯泡、发光;只闭合,灯泡、发光。灯泡在中比在中设灯丝电阻不变( )
A. 电功率较大,亮度较亮
B. 电功率较小,亮度较暗
C. 电功率相同,亮度相同
D. 电功率较大,亮度较暗
6.如图所示,将电灯、开关和插座接入家庭电路中,接线正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯亮,灯不亮,这时电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )
A. 断路 B. 短路 C. 短路 D. 断路
8.如图所示,人向下拉绳提升重物,已知物体重,动滑轮重,不计绳重及摩擦,将重物匀速提升用时,人需用的拉力为______,人所做的有用功为______,拉力做功的功率为______。
9.物理学中,用功率描述物体做功的______。小明跑步时的功率约为,表示的物理意义是______,若小明跑步,他将做功______。
10.无烟煤的热值是,它表示千克的无烟煤在______时放出的热量为焦耳。无烟煤燃烧时将______能转化为内能,又通过______方式加热壶里的水。
11.质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热不计热量损失,加热过程中温度随时间变化图线如图所示,则图线的比热容______填“大”或“小”,它是______的温度变化图线他们升高相同温度时,______吸收的热量多。
12.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置。实验中用形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫______选填“控制变量”或“转换”法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______选填“多”或“少”。
13.对人体安全的电压为______。在家庭电路中,使用测电笔辨别零线或火线,如图所示的两种使用方法中,正确的是______图。测电笔______选填“能”或“不能”区分零线与接地线。
、均正常发光.
16.如图所示是设计的一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关闭合后,当房门被打开时,细导线被扯断,电铃发声自动报警。请你按要求用直线连接如图所示的电路元件。
17.在图的电路中只改动一根导线在连错的导线上打,再画出正确的连线,符合、并联,电流表测干路电流,测灯的电流,开关控制所有用电器的电路。
让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从处和处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中:
实验中通过观察______的大小,来判断小球动能的大小。
乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的______。
选用图甲探究的是动能与______的关系,理由是:两球______相等;得出的结论是:______。
图乙得出的结论是:物体运动速度一定时,物体______越大,动能越大。
19.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知。注:燃料完全燃烧放热用计算,某燃料的热值用表示;其质量用表示。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果如表:
燃料 | 加热前的水温 | 燃料燃尽后水温 |
煤油 | ||
菜籽油 |
分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______。
小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的测量工具是:______。利用此实验方法计算出的热值将比真实值______偏大偏小。造成这种偏差的原因可能是______。
若将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油,并将调整火焰大小跟图甲相同;同时将图乙烧杯中的水更换成等______的菜籽油,再增加实验仪器______,就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。
20.如图甲为小明同学探究“探究电流与电压关系”的实验原理图。
请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动时电流表示数变大。导线不能交叉
在实验操作过程中保持______不变,闭合开关进行实验,小明发现无论怎么调节滑动变阻器,都无法使定值电阻两端的电压达到或以下,其原因可能是______。
A.定值电阻的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器最大阻值太小
D.滑动变阻器最大阻值太大
解决上述问题后,继续实验,调节滑动变阻器的滑片做了三组实验数据,如表所示,请将记录表格补充完整,并根据该图表中数据在图丙中进行描点连线。
______ | |||
电流 |
21.小天收集了一些数据填在下表中,如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,货车受到的阻力是车重的倍,那么在此过程中:取,
品牌型号 | 东风 | 外形尺寸 | |
变速箱 | 空车质量 | 吨 | |
最高车速 | 满载时载货量 | 吨 | |
空载每千米油耗 | 燃油密度 | ||
满载每千米油耗 | 燃油热值 |
燃油完全燃烧放出的热量是多少?
该货车发动机的效率是多少?
22.如图所示,电源的电压恒定、为定值电阻。的阻值为。只闭合开关时,电流表的示数为,再闭合开关时,电流表的示数为。求:
电源的电压;
电阻的阻值;
开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能。
23.用知识解决问题:
小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚;当身体进入水中时,觉得水非常凉,原因是根据公式可知,相同质量的海水和沙子相比,在同样受热时,吸收的热量______选填“相同”或“不相同”,由于水的比热容比沙子______选填“大”或“小”,沙子升高的温度比海水______选填“多”或“少”。
如图甲所示,小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热,这是什么?
答:因为小朋友从滑梯上滑下来时,______转化为内能,内能______选填“增加”或“减少”,温度升高,所以臀部会感到灼热。
如图乙所示是用相同的热源加热、质量为的冰的熔化全过程,根据图象请求出段它吸收的热量是______。
24.如图甲是某品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,、为电阻丝,为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
要使电吹风正常工作,图甲中的处应安装______ ,处应安装______ 。选填“电动机”或“电阻丝”
如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______ ,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______ 。
已知电吹风处于“暖风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了;处于“热风”状态时,从出风口吹出的空气温度升高了。假设这两种状态下的热效率相同,相同时间内吹出的空气质量相同,则: ______ 。
电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,实际发热功率会______ 选填“变大”、“变小”或“不变”。
智能防疫机器人我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温、移动、避障等功能。
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系统会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注入的脸部。
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,如图所示为控制电机运转的原理电路,为输入电压,为定值电阻,为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变。
机器人为有效避障,在移动过程中会通过传感器发射、接收超声波或激光来侦测障碍物信息。当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。超声波传感器一般作用距离较短,它的成本低、实现方法简单、技术成熟。激光雷达的测量距离可以达到几十米甚至上百米,角度分辨率高,通常可以达到零点几度,测距的精度也高。但测量距离的置信度会反比于接收信号幅度的平方,因此,黑体或者远距离的物体距离测量不会像光亮的、近距离的物体那么好的估计。并且,对于透明材料,比如玻璃,激光雷达就为力了。
如表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
电池的质量 | 减速器的减速比 | : | |
电池比能量 | 驱动电机的输入总功率 | ||
移动速度 | 驱动电机将电能转化为机械能的效率 |
机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用______选填“超声波”或“激光”才能较好感知到障碍物。
若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动,此过程中机器人受到的阻力为______。
控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图所示,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压发生改变,两端电压都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定
转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中______选填“”或“”段,已知无磁场时阻值为,的阻值为,线圈电阻忽略不计,当为时,处在磁场中的电功率为,则两端的电压是______。
如图所示是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图所示周期性变化的电流,则内对准传感器的齿间隙共有______个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:题目中只说明了力,而没说明物体在力的作用下发生的距离,故无法准确求出脚对球所做的功;
故选D.
物体做功的公式为,即只有明确了力及力的作用下的距离才能求出力对物体所做的功;分析题目中的条件可知能否求出功.
本题考查对功的公式的理解及应用,注意题目中的是球离开脚后由于惯性前进的距离,不是力的作用下的距离.
2.【答案】
【解析】解:、因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,由此使得海边昼夜温差小,不符合题意;
B、空调房间放盆水增加湿度,是利用水的蒸发,增加水蒸气,符合题意;
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,所以冬天暖气设备用热水供暖,不符合题意;
D、因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,不符合题意。
故选:。
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,据此分析判断。
本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握,应用好“相同的、,大的大”,也可以借助帮助记忆。
3.【答案】
【解析】解:
A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B、在压缩冲程,活塞对气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能变大,温度升高,故B错误;
C、做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,故C正确;
D、排气冲程中没有能量的转化,故D错误。
故选:。
本题考查了内燃机的四个冲程,要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
4.【答案】
【解析】解:、小球从到加速下滑,小球质量不变,速度增大,故动能增大;同时高度减小,重力势能减小,所以小球的重力势能转化为动能,故A正确;
B、小球从到减速上坡,小球质量不变,速度减小,故动能减小;同时高度增加,重力势能增大,所以小球的动能转化为重力势能,故B正确;
C、由于接触面粗糙,小球从到的过程中有部分机械能转化为内能,故C正确;
D、小球从运动到的过程中,有一部分机械能会转化为内能,故小球在点的机械能大于在点的机械能;已知和两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能相同,根据“机械能动能势能”可知,小球在点的动能大于在点的动能,故D错误。
故选:。
影响重力势能的因素有:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。影响动能的因素有:质量和速度。质量越大,速度越快,动能越大;
没有摩擦、不计能量损失时,机械能是守恒的;若存在摩擦,一部分机械能会变成内能,机械能减小。
本题考查动能和势能的大小变化,在光滑表面上,机械能的相互转化过程中没有能量消耗,机械能总和才不变,而在粗糙的表面上,必须考虑机械能的损耗。
5.【答案】
【解析】解:
由可得,两灯的电阻分别为:,,
比较可知;
在开关闭合的前提下,只闭合,灯泡、串联接入电路,只闭合,灯泡、串联接入电路,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且,所以,
由欧姆定律可知,前后两次电路中的电流大小关系为:,即电路中的电流大;
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式可知,灯泡在中比在中的电功率大,亮度较亮。
故选:。
根据电功率公式分别计算灯泡和灯泡的电阻,并比较两灯的电阻大小;
在开关闭合的前提下,只闭合,灯泡、串联接入电路,只闭合,灯泡、串联接入电路;根据串联电路电阻规律可知电路和电路的总电阻的大小关系,根据欧姆定律可得通过两电路的电流的大小关系,根据电功率公式可知灯泡在中与在中的电功率的大小关系,灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,据此解答。
本题考查了串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,题目有一定难度。
6.【答案】
【解析】
【分析】
灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套。
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
【解答】
开关和电灯要串联在电路中,火线首先过开关,然后再进入螺口灯泡顶端的金属点,最后螺口灯泡的螺旋套要接在零线上;三孔插座的接法是上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,且三孔插座与电灯要并联,故D正确。选D。
7.【答案】
【解析】解:串联电路中一灯亮一灯不亮,则可能不亮的灯泡短路了,即短路,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表有示数,说明电压表所测部分没有短路,综合判断,所以是短路。
故选:。
根据电路图可知,灯泡、串联,电流表测电路电流,电压表测量灯的电压;
根据灯泡的亮度变化和电流表、电压表示数的情况分析电路的故障。
电压表无示数说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路。有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路。
电压表有示数说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路。有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路。
8.【答案】
【解析】解:由图知,,不计绳重及摩擦,人需用的拉力:
;
绳子自由端通过的距离:
;
人所做的有用功为:
。
拉力做功的功率为:
。
故答案为:;;。
由图知,,不计绳重及摩擦,拉力;
绳子自由端移动的距离;
根据计算克服物体的重力所做的有用功;根据计算拉力的功率。
本题考查了滑轮组中绳子拉力的计算、有用功的计算,难度不大,是一道基础题。
9.【答案】快慢 小明跑步内做功
【解析】解:功率是表示物体做功快慢的物理量;
小明跑步时功率达到,表示小明跑步内做功;
小明跑做的功为:
。
故答案为:快慢;小明跑步内做功;。
功率是表示物体做功快慢的物理量;
根据功率的定义和功的计算公式解答。
本题考查了功率的定义、物理意义和功的计算,属于基本概念的考查,是一道基础题。
10.【答案】完全燃烧 化学 热传递
【解析】解:无烟煤的热值是,它表示千克的无烟煤在完全燃烧时放出的热量为;
无烟煤燃烧时将燃料的化学能转化为内能,水吸收热量,是通过热传递的方式加热壶里的水。
故答案为:完全燃烧;化学;热传递。
某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值;燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能;改变物体内能的方法有两种:做功和热传递。
本题考查了热值的定义、改变物体内能的方法和能量的转化,属于基础题。
11.【答案】小 酒精
【解析】解:用两个相同的加热器加热,当经过相同的时间后,吸收了相同的热量,即;
观察图像知:加热相同的时间,的温度比的温度高,
由两种物质质量、初温相同可得:
,,
所以,即的比热容小;
因为水是比热容最大的物质,所以比热容小的是酒精;
他们升高相同温度时,由图像可知,的加热时间长,故吸收的热量多。
故答案为:小;酒精;。
此类题可以取相同的时间,即当吸收相同的热量时,比较温度的变化,温度变化大的,比热容反而小;
升高相同温度时,加热时间越长吸收的热量多。
本题考查了图像题的解法;这类题一般可以取相同的时间横轴表示的物理量,表示吸收相同的热量,建立等式,根据温度变化的大小来确定比热容的大小;同时也能确定吸收热量的多少。
12.【答案】电阻 转换 少
【解析】解:由电路图可知两电阻串联,通过两个电阻的电流和通电时间相同,电阻不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻的关系;
电热丝对空气盒内的空气加热,空气受热膨胀,会推动型管内的液柱变化,通过液柱的变化可以判定电阻产生热量的多少,这是转换法的应用;
由可知,在电路和通电时间相同时,右侧电阻较大,产生的热量较多,左侧形管的液面高度差小于右侧形管。
故答案为:电阻;转换;少。
由电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系,根据比较两电阻产生的热量关系,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,形管内两液面的差值变大,据此进行解答。
本题考查了串联电路的电流特点和焦耳定律的应用,关键是明白形管在实验中的作用。
13.【答案】不高于 乙 不能
【解析】解:
对人体安全电压是不高于;
使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,故甲图错误、乙图正确;
零线、地线和大地间的电压都是,用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光,所以测电笔不能辨别零线与地线。
故答案为:不高于;乙;不能。
对人体安全电压是不高于;
测电笔的使用方法:手接触笔尾金属体,用笔尖接触火线或零线,若氖管发光则为火线,不发光的为零线。
本题考查对人体安全电压接、测电笔的使用方法,属于基础题目。
14.【答案】
【解析】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片在端时,则接入电路中的电阻为,电路中的电流最大,由图乙可知,,
由可得,电源的电压:
,
当滑动变阻器滑片在端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
,
因电源的电压不变,
所以,,
解得:,
电源的电压:。
当电压表的示数为时,
根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压,
消耗的电功率。
故答案为:;;。
由图甲可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点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即可得出电源电压和的值;
当电压表的示数为时,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压,根据得出消耗的电功率。
本题考查了串联电路的特点欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
15.【答案】解:由图可见,甲处若是电压表,会被短路,不发光,甲处只能是电流表;
乙处若是电流表,将会发生电源短路,两灯都不发光,乙处只能是电压表;如图所示:
【解析】电流表的电阻较小,在电路中相当于导线,使用时要与被测用电器串联;电压表的电阻较大,在电路中相当于开路,使用时要与被测用电器并联。
本题考查了电流表和电压表的使用方法。解题的关键是明白:电流表的电阻较小,在电路中相当于导线;电压表的电阻较大,在电路中相当于开路。
16.【答案】解:从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极,然后将并联在电铃两端,如下图所示:
【解析】开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,由此连接电路。
本题考查基本电路的连接方式,会根据题意设计符合要求的电路图是关键。
17.【答案】解:原电路中,电流经开关、灯后,再经电流表直接回到电源负极,即导线将与短路了。
根据要求、并联,电流表测干路电流,电流表接在干路上;
测灯的电流,与灯串联,注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出;
开关控制所有用电器的电路,开关接在干路上,改接后如下所示:
【解析】分析电路连接不妥之处。
、并联,电流表与待测电路串联,开关与控制的用电器串联,据此修改。
本题考查实物的连接,关键是明确电流表和开关的连接,特别注意电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
18.【答案】纸盒运动距离 速度 速度 质量 质量一定时,速度越大,动能越大 质量
【解析】解:实验中通过观察纸盒运动距离的大小,来判断小球动能的大小。
不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,小球获得的速度是相同的。
小球质量相同,小球所在的高度不同,小球到达斜面底部的速度不同,所以甲图探究动能大小跟速度大小的关系。小球速度越大,推动纸盒运动距离越大,所以甲图得到:质量一定时,速度越大,动能越大。
乙图,不同质量的小球在同一高度滑下,小球到达斜面底部的速度相同,所以实验探究动能跟质量的关系。
故答案为:纸盒运动距离;速度;速度;质量;质量一定时,速度越大,动能越大;质量。
小球动能大小用小球推动纸盒运动距离来反映,小球推动纸盒运动越远,动能越大。
小球从同一斜面同一高度滑下,到达斜面底部的速度相同。
物体动能大小跟速度和质量有关,探究动能跟速度关系时,控制质量不变,改变速度大小;探究动能跟质量关系时控制速度不变,改变质量大小。
在质量一定时,速度越大,动能越大;在速度一定时,质量越大,动能越大。
掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法探究动能跟各因素之间的关系。
19.【答案】质量 水的质量 煤油 天平 偏小 实验过程中存在热损失 质量 秒表
【解析】解:
因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;
由图表数据可知在燃料燃尽后,甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;
要控制质量相等,需要用天平来测量;
由于燃料不可能完全燃烧且燃烧放出的热会散失到空气中,又被烧杯等实验装置吸了热,使得燃料燃烧放出的热并不能完全被水吸收,因此计算出热值比实际要偏小些;
将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油,并将调整火焰大小跟图甲相同,这样做的目的是为了使物质在相同时间内吸收相同的热量;
实验中需要控制水和菜籽油的质量相同,实验中需要测量水和菜籽油在不同时间内升的温度的大小,所以需要增加实验仪器秒表,就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。
故答案为:质量;水的质量;煤油;天平;偏小;实验过程中存在热损失;质量;秒表。
本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同,以及水的质量相同;
燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小;
比较物质吸热能力的种方法:
、使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强;
、使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。
此类实验问题,要结合控制变量法进行分析研究,通过观察温度的变化判断燃料热值的大小,考查了学生的实验探究能力。
20.【答案】导体的电阻 电压 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
【解析】解:由图甲可知,定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联,电压表与定值电阻并联,注意电流表、电压表的正负接线柱不要接反了;由滑片从右向左移动时,电流表示数变大,可知滑动变阻器下面的接线柱接入电路是左边的接线柱,滑动变阻器上下接线柱各接一个接入电路,电路连接如图所示:;
由于通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻都有关系,根据控制变量法可知,探究电流与电压的关系时应控制导体的电阻不变;
移动滑片时,无法使定值电阻两端的电压达到或以下,说明无论滑片在什么位置,定值电阻两端的电压都大于,即滑片移到最大阻值时,定值电阻两端的电压也大于,由此可知滑动变阻器的最大阻值太小,故选C;
在探究电流与电压的关系时,保持导体的电阻不变,要记录导体两端的电压和通过导体的电流,由此可知,表格中要记录的物理量是:导体两端的电压;
根据表格中的数据,在图丙中进行描点连线,如图所示:
;
根据表格数据可知,在误差范围内,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流也增大,通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,由此可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为:电路连接如图所示:
;
导体的电阻;;
电压;描点连线如图所示:
;
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
由图甲可知,定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联,电压表与定值电阻并联;由滑片从右向左移动时,电流表示数变大,可知滑动变阻器下面的接线柱接入电路是左边的接线柱,由此可连接电路;
由于通过导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻都有关系,根据控制变量法可知,探究电流与电压的关系时应控制导体的电阻不变;
移动滑片时,无法使定值电阻两端的电压达到或以下,说明无论滑片在什么位置,定值电阻两端的电压都大于,即滑片移到最大阻值时,定值电阻两端的电压也大于,由此可知滑动变阻器的最大阻值太小;
在探究电流与电压的关系时,保持导体的电阻不变,要记录导体两端的电压和通过导体的电流,由此可知,表格中要记录的物理量;根据表格中的数据可在图丙中进行描点连线;
根据表格数据可知,在误差范围内,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流也增大,通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,由此可得出结论。
本题主要考查探究电流与电压的关系,属于基础题,难度不大。
21.【答案】解:货车满载时的总质量:
,
货车满载时的总重力:
,
货车满载时受到的阻力:
;
由于货车在平直公路上匀速行驶,货车受到的阻力与货车的牵引力是一对平衡力,所以货车的牵引力的大小;
货车满载货物后行驶,货车牵引力做的功:
;
货车行驶消耗的燃油的体积:
,
货车行驶消耗的燃油的质量:
货车行驶消耗的燃油完全燃烧放出的热量:
;
货车发动机的效率:
。
答:货车牵引力是;货车牵引力做的功是;
燃油完全燃烧放出的热量是;
货车发动机的效率是。
【解析】根据货车空车质量和满载时载货量可求出货车的总质量,利用可求出汽车的总重力,根据货车受到的阻力等于汽车总重的倍可求出货车受到的阻力;由于货车在平直公路上匀速行驶,货车受到的阻力与货车的牵引力是一对平衡力,可求出货车的牵引力的大小;利用可求出货车牵引力做的功;
根据货车满载时每千米油耗可求出货车行驶消耗的燃油的体积,根据可求出货车行驶消耗的燃油的质量,利用可求出燃油完全燃烧放出的热量;
利用可求出货车发动机的效率。
本题主要考查功的计算公式的应用,燃料燃烧放出热量的计算公式的应用,热机效率的计算公式的应用,密度公式的应用,其中分析货车的牵引力与货车受到的阻力是一对平衡力是解题的关键,本题有一定难度,属于中档题。
22.【答案】解:只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
由可得,电源的电压:
;
闭合、时,与并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路工作、互不影响,
所以,通过的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过的电流:
,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电阻的阻值:
;
开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能:
。
答:电源的电压为;
电阻的阻值为;
开关、均闭合后,通电电路消耗的总电能为。
【解析】只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
闭合、时,与并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知通过的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻的阻值;
开关、均闭合后,根据求出通电电路消耗的总电能。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用,是一道较为简单的计算题。
23.【答案】相同 大 多 机械能 增加
【解析】解:根据吸热公式可知,海水和沙子相比,在同样受热的情况下,吸收的热量多,由于水的比热容较大,沙子的温度变化比海水的多,因此小明光着脚踩在沙滩上感觉烫脚,进入水中后觉得凉快。
小朋友从滑梯上滑下,臀部和滑梯之间存在摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,臀部内能增加,温度升高,有灼热的感觉。
由图可知:段的温度高于,是水,吸收的热量,
则,
段共吸热,它吸收的热量。
故答案为:相同;大;多;机械能;增加;。
水的比热容大,在同样吸放热条件下水的温度变化小。也可结合热量的公式进行解释;
克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减少,内能增加;
根据图象判断出段它所处的物质状态,从而可知比热容的大小,然后根据物质的质量和温度的变化利用吸热公式求吸收的热量。
此题考查了比热容的理解、比热容的计算等知识点,是一道综合题,难度较大。
24.【答案】电阻丝;电动机;;、;:;变小。
【解析】解:电吹风是利用电动机将被加热电阻附近的空气吹出而产生热风的,所以处应为电阻丝,处应为电动机;
要使电吹风处于“冷风”状态,则内部加热电阻不能接入电路,即只闭合开关,不闭合其他开关。
要使电吹风处于“加热”状态,需要将加热电阻接入电路,分析图像可知,当、闭合后仅电阻丝工作,此时是暖风状态;当、、闭合后电阻丝与并联工作,此时是热风状态;
设电阻丝的功率为,电阻丝的功率为,热风档电阻丝与总功率为,暖风档电阻丝总功率为,
加热时间后暖风档消耗电能,空气吸收热量,
热风档消耗电能,空气吸收热量,
若加热效率相同,则,即,即,整理可得,
由电功率公式可知,,将其代入可得,即::。
由于电阻丝的升华,会导致灯丝变细,由影响电阻大小因素可知电阻横截面积越小,电阻越大,结合电功率公式可知此时电功率减小。
故答案为:电阻丝;电动机;;、;:;变小。
25.【答案】超声波
【解析】解:
激光可以在透明介质中传播,而超声波是以波的形式传播的,遇到障碍物时会反射从而被机器人接收,故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,超声波才能较好感知到障碍物;
驱动电机的输入总功率为,驱动电机将电能转化为机械能的效率为,机械功率为:
,
由得,机器人所受牵引力:;
因做匀速直线运动,由二力平衡,机器人受到的阻力为;
若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动,机器人消耗电能:,
由表中数据,电池比能量为,电池所能输出总电能:,
消耗的电能占电池所能输出总电能的:;
因为与串联,由串联分压原理可知,为维持两端电压稳定,磁敏电阻两端电压也应该随输入电压的变化而发生变化,则阻值的变化量较大,由图乙可知应选择“”段;
根据串联电路的规律及欧姆定律和有:
,
,,
由于磁敏电阻工作时电阻变化大,故,
与串联,由串联电路电压的规律和分压原理有:,
解得;
由图丁可知,内对准传感器的齿间隙为个,则内对准传感器的齿间隙共有:;
由丙图知驱动电机的齿轮间隙共有个,也就是说驱动电机的转速为,以分钟为单位,其转速为:,
因减速器的减速比为:,故经减速器减速后的齿轮转速为。
故答案为:超声波;;;;;;。
根据超声波和激光的性质分析;
已知驱动电机的输入总功率为和驱动电机将电能转化为机械能的效率,得出其机械功率,由可知机器人所受牵引力,因做匀速直线运动,由二力平衡求出机器人受到的阻力;
若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动,根据求出机器人消耗电能:
由表中数据可知电池比能量,从而得出电池所能输出总电能;根据求出消耗的电能占电池所能输出总电能的百分比;
根据已知条件,结合分压原理分析;
定值电阻、串联,已知处在磁场中的电功率,根据得出电路的电流,由欧姆定律求出的电压;根据串联电路的规律及欧姆定律和得出的功率表达式,从而得出,根据磁敏电阻工作时电阻变化大的特点确定其大小;由串联电路电压的规律和分压原理求出两端的电压;
由图丁可知内对准传感器的齿间隙为个,据此得出内对准传感器的齿间隙数,由丙图知驱动电机的齿轮间隙数,得出驱动电机的转速,从而得出以分钟为单位其转速大小,根据减速器的减速比为:,最后得出经减速器减速后的齿轮转速。
本题结合时事和科技实例从多个角度考查了声学、电功公式和效率公式、功率公式、串联电路的规律、欧姆定律的运用,涉及知识点,综合性中,关键是从题中获取有关的信息解题。