
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1.如图所示是古人锻造铁器的过程,下列关于改变物体内能的方式,说法正确的是( )
A. 加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B. 加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
C. 加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
D. 加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
A. 钻木取火
B. 金属勺放在热汤中
C. 食物放入冰箱内
D. 物体放在取暖器旁
3.如图所示,2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器进入大气层,绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁,剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能和重力势能都增加
B. 机械能保持不变
C. 内能是通过做功的方式改变的
D. 减少的重力势能全部转化成内能
A. 只有动能和重力势能
B. 只有动能和弹性势能
C. 只有重力势能和弹性势能
D. 动能、重力势能和弹性势能都发生了转化
5.以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记,其中不正确的是( )
A. 扩散现象不能在固体之间发生
B. 分子间的引力和斥力是同时存在的
C. 物体吸收热量,温度不一定升高
D. 摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能
6.用素描笔在纸上画一条线,再用放大镜仔细观察,发现这条线是“断裂”,将100ml的酒精和100ml的水混合后,发现总体积小于200ml。基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是( )
A. 物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙
B. 固体是由微粒组成的,液体是连成一片的
C. 液体是由微粒组成的,固体是连成一片的
D. 物质由微粒组成的,各个微粒在一起,形成我们看到的连续体
7.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 组装器材时,先固定上面铁圈的高度
B. 升高相同温度,a液体吸收的热量更多
C. a液体的比热容小于b液体的比热容
D. 不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
8.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A. 将左右两边的钩码均向外移动一格
B. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
C. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D. 将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格
9.在体育课上,小明同学进行了实心球练习,对球运动的几个阶段,下列说法正确的是( )
A. 小明将球用力投出后,球在空中最高点时不受力的作用
B. 小明将球用力投出后,球在空中运动过程中小明对球做功,球的机械能增加
C. 小明捡起实心球,并缓慢举高的过程中,小明对球做功,球的重力势能增加
D. 球落地后在水平地面滚动一段距离停止,球在地面滚动阶段,球的机械能不变
10.在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动,试估算他做一次完整的引体向上运动(从图甲状态到图乙状态),需要做功大约为( )
A. 400J B. 1000J C. 1200J D. 1600J
12.如图,为探究能量转化,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上。实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下,发现橡皮筋被铁块卷紧了,接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去!以下有关能量转化的判断,正确的是( )
A. 铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是重力势能转化为动能
B. 铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是弹性势能转化为动能
C. 铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是动能转化为重力势能
D. 铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是弹性势能转化为重力势能
13.两个完全相同的滑轮,分别以图中两种方式,将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m,不计绳重和摩擦,以下判断正确的是( )
A. 甲的机械效率大于乙的机械效率
B. 甲的机械效率小于乙的机械效率
C. 和做的功相等
D. 做的功大于做的功
A. 大于5kg B. 大于50N C. 小于50N D. 等于50N
15.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( )
A. 灯 短路 B. 灯 短路
C. 灯 断路 D. 开关 S 接触不良
二、填空题(本大题共9小题,共27.0分)
16.生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释,例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种______现象,烧水煮鸭蛋是利用______的方式改变鸭蛋的内能。
17.在易拉罐内放少许水后用酒精灯对其加热,待罐内的水沸腾片刻后迅速用橡皮泥封住易拉罐的开口并撤去酒精灯,易拉罐很快变瘪,如图所示。此过程中,对易拉罐做功的物体是______(罐内/罐外)空气,易拉罐变瘪说明了______。
18.如图是高速公路的避险车道,当高速行驶的汽车出现刹车失灵时,可进入路面粗糙的避险车道,快速降低车速直至停止。避险车道是将车辆高速行驶时的______能转化为重力势能和______能。
20.如图所示,物体重180N,动滑轮重10N,小明用100N的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,用了10s,则此过程中有用功是______J,额外功是______J,拉力的功率是______W,滑轮组的机械效率是______.
(1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过______的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了______。
22.如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码,弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示。则钩码的重力大小为______N;当弹簧测力计的示数是1.5N时,钩码受到的合力大小是______N.从开始提升到hA=30cm的过程中,弹簧测力计的拉力对钩码做功为______J。
23.如图所示,杠杆在水平位置平衡,货物A重200N,若拉力F为动力,请在图中画出杠杆所受阻力的示意图及动力F对支点O的力臂。(保留作图痕迹)
24.小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示。现把20g某种固体碾碎后放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热。根据实验数据画出的图象如图乙所示。(设热水在相同时间内给这种物质吸收的热量相等)根据图象回答问题:
(1)这种物质是______(晶体/非晶体)。
(2)这种物质的熔点是______℃;
(3)实验中,热量从火焰传递给水,却不会反过来传递。说明能量在转移的过程中,具有______性;
(4)若这种物质液态时的比热容c=3×103(J/kg•℃),则这种物质熔化过程中吸收的热量是______J。
三、计算题(本大题共2小题,共14.0分)
25.星期天,小明到西太湖骑自行车锻炼身体。小明和自行车的总质量是80kg,当自行车以5m/s的速度在平直的公路上匀速行驶时,自行车所受阻力是其总重的0.02倍(g=10N/kg),若小明以这样的速度骑行2km。则:
(1)小明施加给自行车的动力大小为多少?
(2)小明给自行车的动力所做功为多少?功率为多少?
26.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟______的关系,实验中他控制了钢球的______不变;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能______动能______(均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断______;若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
四、综合题(本大题共1小题,共2.0分)
27.用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧______m3天然气。(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
五、作图题(本大题共1小题,共2.0分)
28.利用如图所示的器材,按下列要求补充完成实物连线图。①灯L1和灯L2并联;②开关S1控制灯L1,开关S2控制灯L2。
六、实验探究题(本大题共3小题,共25.0分)
29.按如图所示的实验装置,某实验小组利用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动细绳,得到的数据如表所示,请回答下列问题:
| 实验次数 | 1 | 2 |
| 钩码重G/N | 4 | 4 |
| 钩码上升高度h/m | 0.1 | 0.1 |
| 绳端拉力F/N | 1.8 | 1.6 |
| 绳端移动的距离s/m | 0.3 | 0.4 |
| 机械效率η | 74.1% |
(2)根据表中数据,请计算第2次实验中的机械效率?
(3)通过对第1次实验和第2次实验的数据分析,小明同学计算得到甲滑轮组中动滑轮的重为1.4N,乙滑轮组中动滑轮的重为2.4N,小明得到这个结论的条件是什么?
30.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______。
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
| 次数 | 钩码 悬挂点 | 钩码总重 G/N | 钩码移动距离 h/m | 拉力 F/N | 测力计移动距离 s/m | 机械效率 η/% |
| 1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
| 2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
请简要说明两条理由:①______;②______。
31.小明和小华测量家中色拉油的比热容。
小明的测量方法:
①在易拉罐中加入质量为m1=200g色拉油,测量其温度为t0=20℃;
②天平测量酒精灯的质量,当横梁平衡时,右盘内砝码和游码的位置如图甲所示,则酒精灯的质量m2=______g;
③按如图乙所示的装置,将器材装配好,给色拉油加热,并不断搅拌;
④当色拉油的温度达到t1=100℃时,停止加热,测得酒精灯的质量为m3=205.2g;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容。
请替小明完成计算过程:
(1)完全燃烧掉的酒精的质量m酒精=______g,放出的热量Q酒精=______J;(q酒精=3×107J/kg)
(2)色拉油吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,即Q色拉油=Q酒精;
(3)计算出色拉油的比热容为c色拉油=______J/(kg•℃)。
小华的测量方法:
①在两个相同的易拉罐中分别装入200g水和200g色拉油,测得它们的温度均为20℃;
②按如图丙所示的装置,将器材装配好;
③用酒精灯给水加热4min,测得其温度为32℃;
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度为如图丁所示,则色拉油温度为______℃;
⑤整理器材,并计算色拉油的比热容。
请替小华完成计算过程:
(4)加热4min,水吸收到的热量是Q水=______J;c水=4.2×103J/(kg•℃)
(5)色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,即Q色拉油=Q水;
(6)计算出色拉油的比热容为c色拉油=______J/(kg•℃);
你认为______(小明/小华)的方法比较科学,另一位同学的方法不科学的依据是:______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
解:
用铁锤锻打工件,工件会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于热传递改变物体内能,故B正确。
故选:B。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化,热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能量的转移。
本题考查了改变物体内能有两种方式,能结合生活实际解决问题是解答的关键。
2.【答案】A
【解析】
解:汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,轮胎温度急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变物体内能的;
A、钻木取火是克服摩擦做功,属于通过做功改变物体的内能,与题干中改变物体内能的方式相同,故A正确;
B、金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故B错误;
C、食品放入冰箱内,食品放出热量,属于通过热传递改变物体的内能,故C错误;
D、物体放在取暖器旁边,物体会吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故D错误;
故选:A。
改变物体内能有两种方式:做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功,做功实质是能量的转化;热传递是内能从一个物体转移到另一个物体,或者是从一个物体的高温部分传到低温部分,其实质是能的转移。
做功和热传递是改变物体内能的两种方法,是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是其他形式能和内能的转化;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物体转移到另一个物体上。
3.【答案】C
【解析】
解:
A、天宫一号飞行器在进入大气层过程中,速度虽然变大,但质量因烧蚀在不断减小,所以动能不能确定;同时高度降低,重力势能一定减小,故A错误;
B、由于飞行器克服空气的摩擦阻力做功,一部分机械能转化为内能,所以其机械能减小,故B错误;
C、天宫一号飞行器在进入大气层过程中,与空气发生摩擦,是通过做功的方式改变内能的,故C正确;
D、在整个过程中,减少的重力势能会有一部分转化为动能,所以不能全部转化成内能,故D错误。
故选:C。
(1)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,机械能等于动能与势能的总和。结合其运动状态可做出判断。
(2)改变物体内能的方法有做功和热传递;对物体做功可将机械能转化为内能。
了解动能、重力势能、机械能的影响因素,会分析做功对机械能和内能转化的影响是解答本题的关键。
4.【答案】D
【解析】
解:玩具弹簧放在斜面上端,将弹簧弯曲一定程度后释放,弹簧沿斜面向下翻滚。
弹簧在运动过程中,质量不变,速度变大,动能变大;弹簧高度降低,重力势能变小;同时弹簧要恢复原来的形状,形变变小,故弹性势能变小。
综上分析可知,动能、重力势能和弹性势能都发生了转化。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(1)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。
(2)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。
(3)物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能,影响弹性势能的因素有弹性形变的大小,在弹性限度内,弹性形变越大,物体具有的弹性势能越大。
此题考查动能和势能的大小变化,关键是知道动能、重力势能和弹性势能的概念、以及影响因素。
5.【答案】A
【解析】
解:A、固体、液体、气体都能发生扩散现象,因此,扩散现象能在固体之间发生,故A错误;
B、分子间同时存在引力和斥力,故B正确;
C、物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热但温度不变,故C正确;
D、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能,将机械能转化为内能,故D正确。
故选:A。
(1)固体、液体、气体都能发生扩散现象;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(3)晶体熔化时,吸热但温度不变;
(4)做功和热传递都可以改变物体的内能。
本题主要考查了与热学相关的几个物理量,包括扩散现象、分子间的作用力、吸放热与温度的关系、改变内能的方法等,有一定综合性,但难度不大。
6.【答案】A
【解析】
解:
用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察,可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的说明物质由微小的颗粒组成,发现这条线是“断裂”,说明微粒之间存在间隙;将100mL的水和100mL的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将小于200mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合合总体积变小;故A正确。
故选:A。
分子热运动理论的内容:一是物质是由分子构成的;二是构成物质的分子都在不停地做无规则运动;三是分子间存在相互作用力--引力和斥力;不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动;间接说明分子间存在间隙。
本题考查分子的动理论知识,解答此题的关键是知道分子的动理论内容。
7.【答案】C
【解析】
解:A、要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序调节,A错误;
BC、升高相同温度,b加热时间长,如下所示:
b液体吸收的热量更多;B错误;
根据比较比较吸热能力的第2种方法,b液体的吸热能力强,即比热容大,C正确;
D、比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,吸热液体应为同一种类且质量相同,根据△t=,通过温度的变化反应吸热多少,故D错误。
故选:C。
A、要用酒精灯的外焰加热,为确保组装器材一次到位,应按从下往上的顺序调节;
BC、我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①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
②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;
D、根据△t=分析。
本题比较不同物质的吸热能力,考查器材的调试、控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
8.【答案】D
【解析】
解:设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N。
A、将左右两边的钩码均向外移动一格,4N×(3+1)cm>3N×(4+1)cm,杠杆的左端下沉,故A错误。
B、在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,(4+1)N×3cm<(3+1)N×4cm,杠杆的右端下沉,故B错误。
C、将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变,(4-1)N×3cm>(3-1)N×4cm,杠杆的左端下沉,故C错误。
D、将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格,(4-2)N×3cm=3N×(4-2)cm,杠杆仍然能平衡,故D正确。
故选:D。
根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法:
F1l1=F2l2,杠杆平衡;F1l1≠F2l2,力和力臂的乘积大的一端下沉。
此题假设杠杆一个小格大小和一个钩码大小,判断杠杆是否平衡很方便,主要考查杠杆平衡条件。
9.【答案】C
【解析】
解:
A、因为地球附近的一切物体都受重力的作用,所以球在空中最高点时,仍然受到重力作用,故A错误;
B、小明将球用力投出后,球在空中运动过程中小明没有对球施加力的作用,对球没有做功,球在运动时克服摩擦做功,机械能减小,故B错误;
C、小明捡起实心球,并缓慢举高的过程中,球在力的方向上通过了距离,小明对球做功,球的高度增大,则球的重力势能增加,故C正确;
D、球落地后在水平地面滚动一段距离停止,是因为球受到了阻力,克服摩擦阻力做功,机械能转化为内能,球的机械能减少,故D错误;
故选:C。
利用以下知识分析解答:
(1)地球附近的一切物体都受重力作用;
(2)一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上通过一段距离,就说力对物体做了功;
(3)重力势能与高度有关;不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。
本题考查了影响势能的因素、机械能的变化、做功的条件等知识点,属于基础题。
10.【答案】A
【解析】
解:小明把排球竖直向上抛出,排球向上运动,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能,动能减小,到达最高时速度为0,动能为0,排球在重力的作用向下运动,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,动能变大,故动能先变小至0,然后再变大,故A符合题意。
故选:A。
(1)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。
(2)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。
掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重力势能、弹性势能的变化。
11.【答案】A
【解析】
解:中学生的质量约为50kg,
同学做一次引体向上时上升高度h=0.5m,
该同学做一次引体向上的过程中克服重力所做的功:
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.5m=250J,
最接近400J。
故选:A。
估测出小明同学的质量的大小、引体向上的高度,利用公式W=Gh计算克服重力做的功。
本题考查功的计算,难度不大,关键是公式及其变形的灵活运用。
12.【答案】D
【解析】
解:
(1)铁罐不太陡的斜面上滚下,是从最高处滚下时,铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点,上一段滚动主要是重力势能减小,铁罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加;下一段滚动主要是重力势能和铁罐的动能减小,橡皮筋的弹性势能增加;最终是铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是重力势能转化为弹性势能。故AB错;
(2)铁罐由斜面底部自动滚上去,是从最低处滚上时,铁罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点,下一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小,铁罐的动能和重力势能增加;上一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和铁罐的动能减小,重力势能增加;铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是弹性势能转化为重力势能,故C错、D正确。
故选:D。
利用控制变量法判断影响动能、重力势能、弹性势能的各因素的变化;如本题对于同一个铁罐,其质量一定,只通过比较铁罐的速度、所处的高度和橡皮筋的形变程度来判断铁罐的动能、重力势能和弹性势能的变化。
本题考查铁罐的机械能的转化,包含了动能和弹性势能的转化、重力势能弹性势能的转化,应细化移动过程分析。
13.【答案】A
【解析】
解:不计绳重和摩擦,甲图使用定滑轮时可以认为不做额外功,机械效率等于1;乙图使用动滑轮时,除提起物体外,还必须提起动滑轮,对动滑轮做的是额外功,所以机械效率一定小于1.故A正确,B错误。
甲乙两图对物体做的功是相同的,但乙图拉力F除了对物体做功外,还要对动滑轮做功,所以做的功要多一些。故C、D错误。
故选:A。
在不计绳重和摩擦时,机械效率与物重和动滑轮重有关:物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低。竖直方向对物体做功,克服的是物重,在物重相同时,不计绳重和摩擦,使用定滑轮时,F=G,W=Gh;使用动滑轮时,F>G,W>Gh。
解决此题的关键是熟悉影响机械效率的因素和功的计算公式。
14.【答案】B
【解析】
解:A、力的单位是N,质量的单位是kg,题目是求力的大小,不能用kg做单位,故A错误;
BCD、由图知,物体的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N;
肱二头肌的拉力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘,如图所示:
所以动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2
因为L1<L2
所以F1>F2
即肱二头肌收缩所承受的力一定大于50N.故B正确,CD错误。
故选:B。
首先确定杠杆的支点、动力、阻力及对应的动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,并结合力臂的概念进行分析。
本题考查了杠杆平衡条件的应用,关键是判断出两个力臂的大小关系,根据杠杆平衡条件得出结论。
15.【答案】C
【解析】
解:由图可知:该电路是并联电路,灯L1不亮,而L2正常发光,这说明从L2两端到电源的两极没问题,因此灯L2、开关S的连接都正确,问题就是灯L1断路或短路。
当灯L1短路时,电源被短路,灯L2不亮,甚至可能烧毁电源;所以只能是灯L1断路,此时L2支路不受影响,符合题意。故ABD错误,C正确。
故选:C。
要解答本题需掌握:并联电路中的两用电器互不影响。
本题主要考查学生对并联电路特点的了解和掌握,是一道基础题。
16.【答案】扩散 热传递
【解析】
解:把鸭蛋放在盐水里一段时间,鸭蛋就变咸了,这就是鸭蛋与盐之间的扩散现象,是分子热运动的表现;
烧水煮鸭蛋,水的温度高,鸭蛋温度低,两者之间存在温度差,所以发生热传递。
故答案为:扩散;热传递。
两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象;
改变内能有两种方式:做功和热传递。
此题是一道联系实际生活的应用题,考查了扩散现象和改变内能的方法,难度不大。
17.【答案】罐外 气体有压强
【解析】
解:待罐内的水沸腾片刻后迅速用橡皮泥封住易拉罐的开口并撤去酒精灯,温度降低,里面空气的压强减小,在外界压强的作用下,罐被压瘪。
故答案为:罐外;气体有压强。
大气内部是存在压强的,据此分析。
本题考查了大气压强的应用,难度不大。
18.【答案】动 内
【解析】
解:当汽车刹车失控时,具有很大的速度,因而车辆具有很大的动能;当车辆驶入避险车道后,车辆上坡,高度增加,将部分动能转化为重力势能;因为避险车道是沙石铺成的,摩擦力较大,所以还有部分动能转化为内能。
故答案为:动;内。
一种形式的能转化为另一种形式的能,一种形式的能会减小,另一种形式的能会增大。从动能和重力势能大小进行判断。
此题考查增动能和势能的大小变化,关从能量大小的变化判断能量的转化,转化过程中,必然有一种形式能增大,有一种形式的能减小。
19.【答案】拉力不在水平方向 水平方向匀速直线 变大
【解析】
解:
(1)如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上。所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;
(2)若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大。
故答案为:拉力不在水平方向;水平方向匀速直线;变大。
(1)木块在长木板上运动,滑动摩擦力不能直接测量,当弹簧测力计水平匀速直线拉动木块,木块在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个是平衡力,间接测量滑动摩擦力大小;
(2)滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,接触面粗糙程度不变时,增大压力,滑动摩擦力增大。
探究滑动摩擦力大小影响因素时,采用间接测量滑动摩擦力的方法,要想使滑动摩擦力等于拉力,两者一定是平衡力。
20.【答案】360 40 40 90%
【解析】
解:(1)滑轮组提升重物时所做的有用功:
W有=Gh=180N×2m=360J;
(2)(3)由图知有2段绳子拉着物体,s=2h=2×2m=4m,
拉力所做的总功:
W总=Fs=100N×4m=400J,
拉力所做的总功的功率:P===40W;
则W额外=W总-W有用=400J-360J=40J,
(4)滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=90%.
故答案为:360;40;40;90%.
(1)根据W有用=Gh求出所做的有用功;
(2)根据W总=Fs求出做功;然后根据W额外=W总-W有用即可求出W额外;
(3)根据P=算出拉力的功率;
(4)知道有用功和总功,根据效率公式求出滑轮组的机械效率.
本题考查了有用功、做功、额外功、功率、机械效率的计算,是一道基础题.
21.【答案】热传递 物体间力的作用是相互的
【解析】
解:
(1)蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能,这是通过热传递的方式改变水内能的;
(2)由图可知,水沸腾时产生大量的水蒸气,水蒸气从铜管喷出时是内能转化为机械能,喷出时给空气一个力,由于物体间力的作用是相互的,空气给水蒸气一个大小相等,方向相反的力推动蒸汽船前行。
故答案为:热传递;物体间力的作用是相互的。
(1)改变内能的方法有做功和热传递;
(2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,同时它也受到另一个物体力的作用。
本题考查了改变内能的方法以及力的相互作用性的应用,属于基础性题目。
22.【答案】2 0 0.4
【解析】
解:
(1)钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小;根据图乙可知,钩码所受的重力为2N;
(2)当弹簧测力计的示数是1.5N时,钩码处于静止状态,因此物体受到的合力大小为零;
(3)当缓缓提钩码离开桌面后,弹簧测力计的示数为2N,钩码通过的距离为30cm-10cm=20cm=0.2m
弹簧测力计的拉力对钩码做功:W=Fs=2N×0.2m=0.4J。
故答案为:2;0;0.4。
(1)当缓缓提钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小;
(2)当物体处于静止状态或运动直线运动状态时,物体受到的合力为零;
(3)当缓缓提钩码离开桌面后,拉力才对钩码做功,根据拉力的大小和钩码移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的功。
本题考查了弹簧测力计的读数和工作原理、力的合成,有一点的综合性,第二空是易错点,要会分析图象所给提供的信息。
23.【答案】解:物体A所受重力的大小为200N,此时杠杆所受阻力等于A对杠杆压力;
先将F反向延长,再过O点向F的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂。
如图所示。
【解析】
画F的力臂则要明确支点和力的作用线,并由支点向力的作用线做垂线。
画重力示意图的关键是要把握它的三要素;画杠杆的力臂则要找准支点和力的作用线,并从支点向力的作用线做垂线。
24.【答案】晶体 50 方向 3600
【解析】
解:(1)(2)这种物质在熔化过程中不断吸收热量,温度保持50℃不变。所以该物质是晶体,熔点为50℃。
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有方向性。
(4)由图知t0=50℃,t=90℃,则该物质从熔点升高到沸点吸收的热量,Q=cm(t-t0)=3×103J/(kg•℃)×0.02kg×(90℃-50℃)=2400J;
此过程中加热的时间为2min,由于在相同的时间内物质吸收的热量是相同的,该物质在熔化过程中的时间为3min,故熔化过程吸收的热量为:
Q'=×2400J=3600J。
故答案为:(1)晶体;(2)50;(3)方向;(4)3600。
(1)(2)晶体在熔化过程中吸收热量,且温度保持不变,即晶体有一定的熔点。
(3)能量的转化和转移具有方向性。
(4)利用公式Q=cm(t-t0)求从熔点升高到沸点吸收的热量。
本题考查了晶体熔化的规律、吸收热量的计算,涉及到从温度-时间图象搜集信息并加以利用,知识点多,属于中档题。
25.【答案】解:
(1)小明和自行车所受的总重力为:
G=mg=80kg×10N/kg=800N;
因为自行车匀速行驶,所以动力与阻力平衡,则动力:F=f=0.02G=0.02×800N=16N;
(2)自行车行驶2km动力做的功为:
W=Fs=16N×2000m=3.2×104J;
由P===Fv得,动力所做功的功率:
P=Fv=16N×5m/s=80W。
答:(1)小明施加给自行车的动力大小为16N;
(2)小明给自行车的动力所做功为3.2×104J;功率为为80W。
【解析】
(1)根据公式G=mg求出小明和自行车所受的总重力,自行车匀速行驶,F=f,据此求出小明施加给自行车的动力;
(2)然后根据W=Fs计算动力所做的功;根据公式P==Fv计算动力所做功的功率。
本题考查了重力、功和功率的计算,要用好公式G=mg、W=Fs、P=Fv,分析时注意水平路面上匀速行驶,动力与阻力相等。
26.【答案】速度 质量 减小 增大 动能的大小 不能
【解析】
解:(1)由题意知,同一钢球的质量相同,从不同的高度滚下时,到达水平面的速度不同,可以探究动能大小与物体速度的关系;
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能减小动能增大;
(3)实验中通过木块被钢球推动的距离来比较动能的大小;若水平面绝对光滑,本实验将不能达到探究目的。
故答案为:(1)速度;质量;(2)减小;增大;(3)动能的大小;不能。
(1)物体的动能与物体的质量和速度有关,在探究过程中需用控制变量法,根据已知条件判断出控制的变量,便可得出探究的因素;
(2)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
(3)根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,运动后将保持匀速直线运动。实验将不能达到探究目的。
此题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验,考查了控制变量法及转换法在实验中的应用。
27.【答案】做功 0.084
【解析】
解:
(1)水烧开以后,水蒸气膨胀对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。这与汽油机的做功冲程的能量转化相同,在汽油机的做功冲程中,是将燃气的内能转化为活塞的机械能;
(2)在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,
水吸收的热量为:
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J。
由η==50%得天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===3.36×106J,
由Q放=Vq得天然气的体积:
V气===0.084m3。
故答案为:做功;0.084。
(1)在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,水烧开时壶盖会向上跳动,也是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
(2)在标准大气压下水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,利用Q吸=cm△t求水吸收的热量;知道效率,利用η==50%求天然气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=Vq求天然气的体积。
本题考查了四冲程汽油机的能量转化、吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用。计算时注意热值单位是J/m3。
28.【答案】解:灯L1和灯L2并联接入电路中;开关S1控制灯L1,则这两个元件在一条支路中,开关S2控制灯L2,则这两个元件在另外一条支路中,如图所示:
。
【解析】
根据题中的2个要求确定灯的连接开关控制的电路,据此连接实物图。
本题考查根据要求连接实物图,关键是根据要求确定电路的连接关系及开关控制的灯。
29.【答案】乙
【解析】
解:(1)根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系:s=nh,第2次实验使用绳子
的有效段数:
n===4,故第2次实验使用的是乙图所示的装置;
(2)第2次实验中,做的有用功:
W有2=Gh=4N×0.1m=0.4J;
总功:
W总2=Fs=1.6N×0.4m=0.N;
η==×100%=62.5%;
(3)假设不计绳重及摩擦,作用在绳子自由端的拉力:
F=,由表中数据,第1次实验动滑轮的重:
G动1=3F1-G物=3×1.8N-4N=1.4N;
第2次实验动滑轮的重:
G动2=4F2-G物=4×1.6N-4N=2.4N;
由题意,小明同学计算得到甲滑轮组中动滑轮的重为1.4N,乙滑轮组中动滑轮的重为2.4N,故小明得到这个结论的条件是不计绳重及摩擦。
故答案为:(1)乙;(2)第2次实验中的机械效率62.5%;
(3)小明得到这个结论的条件是不计绳重及摩擦。
(1)根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系:s=nh,求出第2次实验使用绳子的有效段数;
(2)由表中数据,分析W=Gh求出有用功,根据W=Fs求总功;
根据η=×100%求出第2次实验中的机械效率;
(3)设不计绳重及摩擦,作用在绳子自由端的拉力:
F=,由表中数据分别求出第1、2次实验动滑轮的重,结合题意回答。
本题考查绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系、机械效率计算及作用在绳子自由端的拉力F=的运用。
30.【答案】0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服摩擦做功 不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
【解析】
解:(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,指针超过5个小格,示数为0.5N。
(2)用杠杆提起货物,对货物做的功是有用功,W有=Gh=1N×0.1m=0.1J。
用杠杆提起货物,对整个杠杆做的功是总功,W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J。
则杠杆的机械效率:η=×100%=×100%≈66.7%
(3)额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功。答案不唯一。
(4)分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变。
(5)应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论。只凭一次实验数据做出结论是不科学的。
故答案为:(1)0.5;66.7;由于使用杠杆时需要克服摩擦做功。
(2)不能;①两次实验时钩码没有挂在同一位置;②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,正确读数。
(2)根据公式进行计算:W有=Gh,W总=Fs,η=×100%。
(3)额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功。
(4)通过探究实验时,应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论。
(5)分析机械效率的影响因素采取控制变量法。
(1)能正确使用弹簧测力计。
(2)能计算有用功、总功、额外功、机械效率。
(3)正确分析额外功的原因,如何提高机械效率。
(4)用控制变量法研究机械效率的影响因素。
31.【答案】206.8 1.6 4.8×104 3×103 48 1.008×104 1.8×103 小华 热量损失太多
【解析】
解:小明的测量方法:
②天平测量酒精灯的质量,当横梁平衡时,右盘内砝码和游码的位置如图甲所示,分度值为0.2g,则酒精灯的质量:
m2=200g+5g+1.8g=206.8g
④当色拉油的温度达到t1=100℃时,停止加热,测得酒精灯的质量为m3=205.2g,
(1)完全燃烧掉的酒精的质量:
m酒精=m2-m3=206.8g-205.2g=1.6g,
放出的热量:
Q酒精=m酒精q酒精=1.6×10-3kg×3×107J/kg=4.8×104J;
(3)色拉油升高的温度:
△t=100°C-20°C=80°C;
色拉油吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,即Q酒精=Q色拉油=c色拉油m色拉油△t,
色拉油的比热容为:
c色拉油===3×103J/(kg•℃);
小华的测量方法:
④用同样的方法给色拉油加热4min,测其温度为如图丁所示,温度计分度值为1℃,则色拉油温度为48℃;
(4)加热4min,水升高的温度为:32°C-20°C=12°C;
吸收到的热量是:
Q′水=c水m水△t水=4.2×103J/(kg•℃)×0.2g×12°C=1.008×104J;
(6)色拉油升高的温度:
△t′=48°C-20°C=28°C;
色拉油吸收的热量等于水吸收的热量,
即Q′水=色拉油=c′色拉油m色拉油△t′,
色拉油的比热容为:
c′色拉油===1.8×103J/(kg•℃);
小华的实验中,用同样的热源同时加热相同的时间,水和色拉油吸收的热量近似相等,方法比较科学;
而小明同学的方法中,酒精放出的热量有很大一部分损失掉了,故他的方法不科学。
故答案为:
小明的测量方法:
②206.8;
(1)1.6; 4.8×104;
(3)3×103;
小华的测量方法:
④48;
(4)1.008×104;
(6)1.8×103; 小华; 热量损失太多。
小明的测量方法:
②根据游码标尺的分度值为0.2g读出对应的刻度,物体的质量等于砝码的质量加上游码对应的刻度;
(1)由已知条件求出完全燃烧掉的酒精的质量m酒精;
(3)Q酒精=m2q酒精求放出的热量;
根据Q酒精=m1c△t,求比热容;
小华的测量方法:
④根据如图丁所示确定分度值为1℃读数;
(4)根据已知条件,由Q水=m水c水△t求水吸收到的热量;
(6)根据Q=mc△t计算出色拉油的比热容;
从比较两个实验热量损失大小考虑。
本题色拉油的比热容,考查天平的使用、温度计读数,热量公式计算和对实验方案的评估及对误差分析,综合性较强。
