广东省广州市广雅中学2020--2021学年九年级上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1.(2020九上·广州期中)杠杆根据省力、费力的情况可以分为三类,下列工具属于同一类的是( )
① 镊子
② 天平
③ 定滑轮
④ 开瓶器
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
2.(2020九上·广州期中)如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动
3.(2020九上·广州期中)甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A.小球乙一定带正电 B.小球乙一定不带电
C.小球甲一定带正电 D.小球甲和乙一定带异种电荷
4.(2020九上·广州期中)如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
5.(2017九上·竞秀期中)水的比热容比煤油的大.如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
6.(2020八下·通州期末)下列事例中①水力发电;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供暖气;③冬天,户外的自来水管常有冻裂;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水;⑤汽车发动机用水循环冷却;⑥沿海地区昼夜温差小于沙漠地区。下列4个选项中,所述事例均不是利用(或因为)水的比热容较大的是( )
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.④⑥
7.(2018·东昌府模拟)青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为 ,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
8.(2019·潍坊)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。下列简化电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2020九上·广州期中)如图所示,把重为G的物体沿高为h,长为L的粗糙料面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F做的功为W。则下列选项正确的是( )
A.拉力大小为 B.物体所受摩擦力大小为
C.拉力功率的大小为 D.斜面的机械效率为
10.(2019九上·綦江月考)如图所示,不属于用做功的方式改变物体内能的是( )
A. 小孩滑下,臀部发热
B. 空气被压缩,温度升高
C. 钻木取火
D. 加热使水沸腾
二、填空题
11.(2020八下·临渭期末)生活处处有物理,留心观察皆学问。将50mL水和50mL酒精混合,水与酒精的总体积将 (选填“大于”“等于”或“小于”)100mL;将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们粘在一起,这说明分子间存在 ;有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料容易发生 现象而吸引细小的灰尘;干燥的天气用塑料梳子梳头会出现头发蓬松的现象,此时梳子与头发带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
12.(2020九上·广州期中)静仪用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,现象如图(a)所示,小球的带电情况是 或 ;如图(b)所示,静仪用与丝摩擦过的玻璃桦接触验电器的金属球,发现验电器原本闭合的两片金属箔张开一定角度,这是因为同种电荷 。
13.(2020九上·广州期中)如图甲所示电路,两灯正常发光,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数如图乙所示。则电流表A2测量的是 的电流(选填“L1”,“L2”或“干路”),通过灯泡L2的电流为 A。
14.(2020九上·广州期中)如图是物质微观构成的网络图,甲、乙、丙、丁中带正电的是 ,带负电的是 ,不带电的是 。
三、作图题
15.(2020九上·广州期中)如图所示是用螺丝刀撬起图钉的示意图,O为支点,A为动力作用点,F2为阻力。请在图中画出阻力F2及的力臂L2及作用在A点的最小动力F1的示意图。
16.(2020九上·广州期中)如图所示,一人通过滑轮组提升值物,重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm,请在图乙画山滑轮组的绕线方法。
四、实验题
17.(2020九上·瑶海月考)小虎用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热(ma<mb),如图丙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图象。
(1)t1时刻,a液体分子运动剧烈程度 b液体分子运动剧烈程度;
(2)当加热到t2时刻,a液体吸收的热量 b液体吸收的热量;
(3)a液体的比热容 b液体的比热容。(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)
18.(2019·阜新)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除 对实验的影响。为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的 。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力。
(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)。
(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。
19.(2020九上·广州期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中,若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(2)小明同学在测量A点的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
① ;② 。
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.18A 0.18A 0.36A
20.(2020九上·广州期中)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装,测得的实验数据如下表:
实验次数 物重G/N 物体上升高度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 1.0 0.3 66.7%
3 4 0.1 1.8 0.3
(1)请用笔画线代替绳子,在图中画出绳子绕法;
(2)根据表中数据分析,实验过程中,第3次实验中滑轮组的机槭效率是 %;
(3)若在第3次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W;
(4)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高;
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了3次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是_______。(填字母)
A.测量时拉动的距离较大
B.滑轮与转轴的摩擦较大
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
D.弹簧测力计每次拉动物体时速度较大
五、计算题
21.(2020九上·广州期中)随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭。若某轿车以 的功率在平直公路上以 的速度匀速行驶 的路程,消耗了 汽油(1L=1dm3)。( 已知汽油的密度为 、热值为 ,水的比热容为4.2 103J/(kg× C)。求:
(1)轿车行驶的时间;
(2)轿车做的功;
(3)这些汽油完全燃烧所产生的热量;
(4)汽油机的效率(保留整数);
(5)如果汽油完全燃烧产生的热量中有 被水箱中的7kg的 水吸收,能使水的温度大约升高多少 ?
22.(2020九上·广州期中)周末,张晓明同学写完作业后自己洗衣服,在晾衣服的时候他对家里的晾衣架进行了研究。他发现这种晾衣架由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。在升降过程中衣架和杆保持水平,他用家中的体重计测了一下动滑轮与杆总质量是2kg,现晾衣架上晾有4kg的衣服,晾衣架上升1m,用时5s。(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求:
(1)摇柄端绳子的拉力;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率;
(4)该过程中手摇升降晾衣架的机械效率。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】①镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;②天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;③定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;④开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力。
2.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向,故使用定滑轮是为了改变力的方向,A不符合题意;
B.铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N,B符合题意;
C.铁块对桌面的压力,受力物体是桌面,铁块的重力的受力物体是铁块,二力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.剪断绳子前,铁块是静止的,剪断绳子后,铁块由于惯性要保持原来的静止状态,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】沙袋处于静止状态,拉力等于自身的重力,故拉力为8N;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
3.【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】AB.丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,则丙带正电,乙、丙互相排斥,说明乙带正电,A符合题意,B不符合题意;
CD.甲球和乙、丙都吸引,说明甲球不带电或者带负电,CD均不符合题意。
故答案为:A。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
4.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】解:A、A1、L2、S2 三个元件在同一支路上,L1 单独在一个支路上,所以是并联电路,故A错误;
B、A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2电流,故B错误;
C、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,故C错误;
D、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,故D正确.
故选:D.
【分析】这是一个并联电路,A1、L2、S2 三个元件在同一支路上,L1 单独在一个支路上,A2在干路上,然后根据并联电路的电流规律分析.
5.【答案】A
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】解:
A、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,煤油吸收的热量少,需要的加热时间短,煤油先升高到40℃,故A正确;
B、由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,但水的比热容比煤油的大,水和煤油的质量相同,水升高的温度值小,故B错;
C、用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,故C错;
D、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,需要的加热时间长,故D错.
故选A.
【分析】利用下列知识分析判断:(1)由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同;(2)水的比热容比煤油的大,由Q=cm△t可知,若二者的质量相同,在吸收相同热量时,水升高的温度值小;在升高相同温度时,水吸收的热量多.
6.【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】①水力发电,是利用水的势能发电,故①符合题意;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供暖气,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故②不符合题意;③冬天,户外的自来水管常有冻裂,是水凝固时体积变大的缘故,故③符合题意;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故④不符合题意;⑤汽车发动机用水循环冷却,是利用水的比热容较大,变化相同的温度,吸收更多的热量,故⑤不符合题意;⑥沿海地区昼夜温差小于沙漠地区,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故⑥不符合题意。
BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的少。
7.【答案】C
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,绿发光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据发光二极管的单向导电性,两个二极管要反向并联.
8.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,也可以通过投币闭合“投币开关”,来接通供水电机取水,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的,然后与电动机串联;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知,只有B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合题意,理清开关的连接方式,逐项分析即可.
9.【答案】C
【知识点】功率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A. 拉力大小为
A不符合题意;
B. 额外功为
物体所受的摩擦力为
B不符合题意;
C. 拉力功率为
C符合题意;
D. 斜面的机械效率为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】用斜面提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
10.【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.在滑梯上下滑臀部发热是做功改变内能,A不符合题意;
B.空气被压缩,内能增大,温度升高,是做功改变内能,B不符合题意;
C.钻木取火时,是机械能转化为内能,是做功方式改变内能,C不符合题意;
D.对水加热使水沸腾,是热传递改变内能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】做功改变内能是能量的转化,热传递改变内能是能量的转移。
11.【答案】小于;引力;摩擦起电;异种
【知识点】电荷间的相互作用规律;分子间相互作用力
【解析】【解答】将50mL水和50mL酒精混合,水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合后的总体积变小。将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们粘在一起,这说明分子间存在相互作用的引力。化纤布料在摩擦情况下容易带电,而带电体能够吸引轻小物体,所以化纤布吸引细小的灰尘容易脏。根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,干燥的天气用塑料梳子梳头会出现头发因带同种电荷相互排斥而出现蓬松的现象,此时梳子与头发是相互摩擦的物体,所以带异种电荷。
【分析】分子之间存在引力和斥力,例如相互压紧的两个铅块很难被拉开,肥皂泡的收缩都证明了引力的存在,物体内难被压缩,证明了分子间存在斥力;自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体。
12.【答案】带负电;不带电;互相排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用该玻璃棒靠近一轻质小球时,它们相互吸引,则小球可能带负电,也可能不带电。带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从金属球上夺得电子,使金属球失去电子而带正电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔也带正电,金属箔带因带正电荷相互排斥而张开。
【分析】一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,验电器的两个金属薄片带同种电荷,同种电荷相互排斥为验电器的工作原理,电荷量越多,张角越大。
13.【答案】干路;2
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。电流表A1测L1支路的电流,电流表A1的示数为0.6A,则流过L1的电流是0.6A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于任意支路的电流,电流表A2示数应大于A1示数,即A2示数应大0.6A。由图乙所示电流表可知,电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,干路电流为2.6A。由于并联电路电流规律I=I1+I2
故通过灯L2的电流I2=I﹣I1=2.6A﹣0.6A=2A
【分析】电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可。
14.【答案】乙、丁;丙;甲
【知识点】原子结构
【解析】【解答】甲是中子,中子不带电,乙是原子核,原子核带正电,丙得到电子带负电,丁失去电子带正电。
【分析】物质是由原子或分子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,质子和中子是由夸克组成的。
15.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】过支点O作F2作用线的垂线,即F2的力臂l2,力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力即可,如下图所示:
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为支点到阻力作用线的距离,固定不动的点为支点。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由题意可知,重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm,承担动滑轮及重物的绳子股数 ,绳子应从动滑轮的上挂钩开始向上绕起。
【分析】在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
17.【答案】(1)大于
(2)等于
(3)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在t1时刻,a液体的温度高于b液体的温度,A液体分子运动剧烈程度大于b液体分子运动剧烈程度。(2)当加热到t2时刻,加热的时间相同,用两个完全相同的电加热器,A液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。(3)由图可知,在b液体温度不变前的时间段,ab变化图象是重合的,即ab吸收相同的热量,升高相同的温度,由于a的质量小于b的质量,根据Q=cmΔt可知,当质量和吸收的热量相同时,质量大的比热容小,所以a的比热容大于b的比热容。
【分析】(1)物体的温度越高,分子运动越剧烈;(2)利用相同加热器,加热相同时间,物体吸收的热量相同;(3)物体吸收的热量和温度差相同时,质量越小,比热容越大。
18.【答案】(1)杠杆自重;运动状态
(2)1;平衡
(3)大于;省力
(4)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:(1)把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的运动状态;(2)设一个钩码重为G,一格的长度为L;根据杠杆的平衡条件可得:4G×2L=2GxnL,解得:n=4故应该将B处所挂钩码须向右移动4-3=1格;静止的钩码处于平衡状态,受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,弹簧测计示数:F-= =2G=2×0.5N=1N,由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L,故F大于1N;如果竖直向上拉动弹簧测力计,弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂,故它是省力杠杆;(4)杠杆的平衡条件为F111=F2l2(或动力x动力臂=阻力x阻力臂)。
故答案为:(1)杠杆自重;运动状态;(2)1;平衡;(3)大于;省力;(4)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
力能改变物体的运动状态.
(2)根据杠杆的平衡条件:动力x动力臂=阻力x阻力臂分析解答;当钩码处于静止状态时处于平衡状态,受到的力为平衡力,再根据平衡力的条件,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上进行解答.
(3)杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大.
(4)杠杆的平衡条件为动力x动力臂=阻力x阻力臂.
19.【答案】(1)串联;C
(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24
(3)只进行了一次实验;所选的两灯泡的规格相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)电流表应串联在被测电路中,若要测量干路电流,由电路图可知,电流表应接在甲图中的C点。(2)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。由如图丙所示电流表可知,其量程为 ,分度值为0.02A,示数为0.24A。(3)①由题意可知,小亮同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性。②为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
【分析】(1)电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。
(2)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
20.【答案】(1)
(2)74.1%
(3)0.54
(4)越大
(5)C
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表格知
所以如下图所示:
;(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是 (3)第3次实验中,F=1.8N,物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度为0.3 m/s,则拉力F的功率为 (4)纵向分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(5)A.测量时拉动的距离较大,s和h都偏大,但 比值不变,根据 知,机械效率不变,A不符合题意;
B.滑轮与转轴的摩擦较大,额外功较大,机械效率变小,B不符合题意;
C.使用的动滑轮的重力小于智慧小组,克服动滑轮做的功减小,额外功减小,机械效率变大,C符合题意;
D.弹簧测力计每次拉动物体时速度较大,根据 知,机械效率与速度无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
(3)结合拉力大小和速度,利用公式P=Fv求解功率即可;
(4)通过表格数据可以看出,物体越重机械效率越高;
(5)克服动滑轮重力做功,为额外功,动滑轮重力越小额外功越少,机械效率越高。
21.【答案】(1)解:根据 可得轿车行驶的时间为
答:轿车行驶的时间为500s
(2)解:根据 可得轿车做的功为
答:轿车做的功为1
(3)解:根据 可得 汽油的质量为
这些汽油完全燃烧所产生的热量为
答:这些汽油完全燃烧所产生的热量为3.22
(4)解:汽油机的效率为
答:汽油机的效率为
(5)解:水箱中水吸收的热量为
根据 可得水温度升高为
答:能使水的温度大约升高46 。
【知识点】功率的计算;热量的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知汽车的路程和运动的速度,利用速度公式求解运动时间即可;
(2)结合汽车运动的时间和功率,利用公式W=Pt求解做功即可;
(3)利用密度公式求解消耗汽油的质量,再利用热值公式求解汽油释放的热量;
(4)求解汽车发动机做的有用功,利用汽油燃烧释放的热量乘以发动机的机械效率即可;
(5)结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
22.【答案】(1)解:由图可知,滑轮组中n=4,摇柄端绳子上的拉力为
答:摇柄端绳子的拉力为15N
(2)解:拉力做的功为W总=Fs=nFh=4×15N×1m=60J
答:拉力做的功为60J
(3)解:拉力做功的功率为
答:拉力做功的功率为12W
(4)解:手摇升降晾衣架的机械效率为
答:该过程中手摇升降晾衣架的机械效率为66.7%。
【知识点】功率的计算;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,分析拉力与物重、滑轮重的关系即可;
(2)(3)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;
(4)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
广东省广州市广雅中学2020--2021学年九年级上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1.(2020九上·广州期中)杠杆根据省力、费力的情况可以分为三类,下列工具属于同一类的是( )
① 镊子
② 天平
③ 定滑轮
④ 开瓶器
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
【答案】D
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】①镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;②天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;③定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆;④开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,省力杠杆可以省力,但是费距离,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,费力杠杆可以省距离,但是费力。
2.(2020九上·广州期中)如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A.使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向,故使用定滑轮是为了改变力的方向,A不符合题意;
B.铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N,B符合题意;
C.铁块对桌面的压力,受力物体是桌面,铁块的重力的受力物体是铁块,二力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力,C不符合题意;
D.剪断绳子前,铁块是静止的,剪断绳子后,铁块由于惯性要保持原来的静止状态,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】沙袋处于静止状态,拉力等于自身的重力,故拉力为8N;相互平衡的两个力,要大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上。
3.(2020九上·广州期中)甲和乙是两个轻质泡沫小球,丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示,由此判断( )
A.小球乙一定带正电 B.小球乙一定不带电
C.小球甲一定带正电 D.小球甲和乙一定带异种电荷
【答案】A
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】AB.丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒,则丙带正电,乙、丙互相排斥,说明乙带正电,A符合题意,B不符合题意;
CD.甲球和乙、丙都吸引,说明甲球不带电或者带负电,CD均不符合题意。
故答案为:A。
【分析】自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体,结合题目给出的小球之间的相互作用分析即可。
4.(2020九上·广州期中)如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】解:A、A1、L2、S2 三个元件在同一支路上,L1 单独在一个支路上,所以是并联电路,故A错误;
B、A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2电流,故B错误;
C、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,故C错误;
D、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,故D正确.
故选:D.
【分析】这是一个并联电路,A1、L2、S2 三个元件在同一支路上,L1 单独在一个支路上,A2在干路上,然后根据并联电路的电流规律分析.
5.(2017九上·竞秀期中)水的比热容比煤油的大.如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
【答案】A
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【解答】解:
A、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,煤油吸收的热量少,需要的加热时间短,煤油先升高到40℃,故A正确;
B、由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,但水的比热容比煤油的大,水和煤油的质量相同,水升高的温度值小,故B错;
C、用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,故C错;
D、水的比热容比煤油的大,质量相同的水和煤油相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,需要的加热时间长,故D错.
故选A.
【分析】利用下列知识分析判断:(1)由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同;(2)水的比热容比煤油的大,由Q=cm△t可知,若二者的质量相同,在吸收相同热量时,水升高的温度值小;在升高相同温度时,水吸收的热量多.
6.(2020八下·通州期末)下列事例中①水力发电;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供暖气;③冬天,户外的自来水管常有冻裂;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水;⑤汽车发动机用水循环冷却;⑥沿海地区昼夜温差小于沙漠地区。下列4个选项中,所述事例均不是利用(或因为)水的比热容较大的是( )
A.①③ B.①⑤ C.②③ D.④⑥
【答案】A
【知识点】比热容
【解析】【解答】①水力发电,是利用水的势能发电,故①符合题意;②在北方严寒的冬天,用水来作为传热的介质,给居民区供暖气,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故②不符合题意;③冬天,户外的自来水管常有冻裂,是水凝固时体积变大的缘故,故③符合题意;④农民伯伯为了防止植物在夜间被冻坏,傍晚时常给田里灌水,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故④不符合题意;⑤汽车发动机用水循环冷却,是利用水的比热容较大,变化相同的温度,吸收更多的热量,故⑤不符合题意;⑥沿海地区昼夜温差小于沙漠地区,是利用水的比热容较大,放出相同的热量,温度变化的慢,故⑥不符合题意。
BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体上升或下降相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多,或,相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的少。
7.(2018·东昌府模拟)青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为 ,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,绿发光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据发光二极管的单向导电性,两个二极管要反向并联.
8.(2019·潍坊)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。下列简化电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”,也可以通过投币闭合“投币开关”,来接通供水电机取水,这说明刷卡和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的,然后与电动机串联;
光线较暗时“光控开关”自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的;结合图示可知,只有B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合题意,理清开关的连接方式,逐项分析即可.
9.(2020九上·广州期中)如图所示,把重为G的物体沿高为h,长为L的粗糙料面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F做的功为W。则下列选项正确的是( )
A.拉力大小为 B.物体所受摩擦力大小为
C.拉力功率的大小为 D.斜面的机械效率为
【答案】C
【知识点】功率的计算;斜面的机械效率;功的计算及应用
【解析】【解答】A. 拉力大小为
A不符合题意;
B. 额外功为
物体所受的摩擦力为
B不符合题意;
C. 拉力功率为
C符合题意;
D. 斜面的机械效率为
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】用斜面提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
10.(2019九上·綦江月考)如图所示,不属于用做功的方式改变物体内能的是( )
A. 小孩滑下,臀部发热
B. 空气被压缩,温度升高
C. 钻木取火
D. 加热使水沸腾
【答案】D
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.在滑梯上下滑臀部发热是做功改变内能,A不符合题意;
B.空气被压缩,内能增大,温度升高,是做功改变内能,B不符合题意;
C.钻木取火时,是机械能转化为内能,是做功方式改变内能,C不符合题意;
D.对水加热使水沸腾,是热传递改变内能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】做功改变内能是能量的转化,热传递改变内能是能量的转移。
二、填空题
11.(2020八下·临渭期末)生活处处有物理,留心观察皆学问。将50mL水和50mL酒精混合,水与酒精的总体积将 (选填“大于”“等于”或“小于”)100mL;将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们粘在一起,这说明分子间存在 ;有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏,主要是因为化纤布料容易发生 现象而吸引细小的灰尘;干燥的天气用塑料梳子梳头会出现头发蓬松的现象,此时梳子与头发带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】小于;引力;摩擦起电;异种
【知识点】电荷间的相互作用规律;分子间相互作用力
【解析】【解答】将50mL水和50mL酒精混合,水与酒精的总体积将小于100mL,正是由于酒精分子和水分子之间有间隙,才会导致混合后的总体积变小。将两个表面光滑的铅块相互紧压,它们粘在一起,这说明分子间存在相互作用的引力。化纤布料在摩擦情况下容易带电,而带电体能够吸引轻小物体,所以化纤布吸引细小的灰尘容易脏。根据电荷间的相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,干燥的天气用塑料梳子梳头会出现头发因带同种电荷相互排斥而出现蓬松的现象,此时梳子与头发是相互摩擦的物体,所以带异种电荷。
【分析】分子之间存在引力和斥力,例如相互压紧的两个铅块很难被拉开,肥皂泡的收缩都证明了引力的存在,物体内难被压缩,证明了分子间存在斥力;自然界中存在两种电荷,一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,同时带电物体它也能吸引轻小物体。
12.(2020九上·广州期中)静仪用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,现象如图(a)所示,小球的带电情况是 或 ;如图(b)所示,静仪用与丝摩擦过的玻璃桦接触验电器的金属球,发现验电器原本闭合的两片金属箔张开一定角度,这是因为同种电荷 。
【答案】带负电;不带电;互相排斥
【知识点】电荷间的相互作用规律;验电器的原理及使用
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用该玻璃棒靠近一轻质小球时,它们相互吸引,则小球可能带负电,也可能不带电。带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从金属球上夺得电子,使金属球失去电子而带正电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔也带正电,金属箔带因带正电荷相互排斥而张开。
【分析】一种是正电荷,一种是负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷吸引,验电器的两个金属薄片带同种电荷,同种电荷相互排斥为验电器的工作原理,电荷量越多,张角越大。
13.(2020九上·广州期中)如图甲所示电路,两灯正常发光,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数如图乙所示。则电流表A2测量的是 的电流(选填“L1”,“L2”或“干路”),通过灯泡L2的电流为 A。
【答案】干路;2
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流。电流表A1测L1支路的电流,电流表A1的示数为0.6A,则流过L1的电流是0.6A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于任意支路的电流,电流表A2示数应大于A1示数,即A2示数应大0.6A。由图乙所示电流表可知,电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,干路电流为2.6A。由于并联电路电流规律I=I1+I2
故通过灯L2的电流I2=I﹣I1=2.6A﹣0.6A=2A
【分析】电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可。
14.(2020九上·广州期中)如图是物质微观构成的网络图,甲、乙、丙、丁中带正电的是 ,带负电的是 ,不带电的是 。
【答案】乙、丁;丙;甲
【知识点】原子结构
【解析】【解答】甲是中子,中子不带电,乙是原子核,原子核带正电,丙得到电子带负电,丁失去电子带正电。
【分析】物质是由原子或分子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,质子和中子是由夸克组成的。
三、作图题
15.(2020九上·广州期中)如图所示是用螺丝刀撬起图钉的示意图,O为支点,A为动力作用点,F2为阻力。请在图中画出阻力F2及的力臂L2及作用在A点的最小动力F1的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】过支点O作F2作用线的垂线,即F2的力臂l2,力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,根据力臂的画法作出垂直于OA的作用力即可,如下图所示:
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,阻力臂为支点到阻力作用线的距离,固定不动的点为支点。
16.(2020九上·广州期中)如图所示,一人通过滑轮组提升值物,重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm,请在图乙画山滑轮组的绕线方法。
【答案】解:如图所示:
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】由题意可知,重物上升20cm过程中绳子自由端移动了60cm,承担动滑轮及重物的绳子股数 ,绳子应从动滑轮的上挂钩开始向上绕起。
【分析】在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可。
四、实验题
17.(2020九上·瑶海月考)小虎用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热(ma<mb),如图丙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图象。
(1)t1时刻,a液体分子运动剧烈程度 b液体分子运动剧烈程度;
(2)当加热到t2时刻,a液体吸收的热量 b液体吸收的热量;
(3)a液体的比热容 b液体的比热容。(以上均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)大于
(2)等于
(3)大于
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)在t1时刻,a液体的温度高于b液体的温度,A液体分子运动剧烈程度大于b液体分子运动剧烈程度。(2)当加热到t2时刻,加热的时间相同,用两个完全相同的电加热器,A液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。(3)由图可知,在b液体温度不变前的时间段,ab变化图象是重合的,即ab吸收相同的热量,升高相同的温度,由于a的质量小于b的质量,根据Q=cmΔt可知,当质量和吸收的热量相同时,质量大的比热容小,所以a的比热容大于b的比热容。
【分析】(1)物体的温度越高,分子运动越剧烈;(2)利用相同加热器,加热相同时间,物体吸收的热量相同;(3)物体吸收的热量和温度差相同时,质量越小,比热容越大。
18.(2019·阜新)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除 对实验的影响。为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的 。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动 格。当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力。
(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测计示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N)。
(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 。
【答案】(1)杠杆自重;运动状态
(2)1;平衡
(3)大于;省力
(4)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】解:(1)把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的运动状态;(2)设一个钩码重为G,一格的长度为L;根据杠杆的平衡条件可得:4G×2L=2GxnL,解得:n=4故应该将B处所挂钩码须向右移动4-3=1格;静止的钩码处于平衡状态,受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力。(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,弹簧测计示数:F-= =2G=2×0.5N=1N,由于弹簧测力计拉力F的力臂小于4L,故F大于1N;如果竖直向上拉动弹簧测力计,弹簧测力计力的力臂大于钩码的力臂,故它是省力杠杆;(4)杠杆的平衡条件为F111=F2l2(或动力x动力臂=阻力x阻力臂)。
故答案为:(1)杠杆自重;运动状态;(2)1;平衡;(3)大于;省力;(4)F1l1=F2l2(或动力×动力臂=阻力×阻力臂)
【分析】(1)探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
力能改变物体的运动状态.
(2)根据杠杆的平衡条件:动力x动力臂=阻力x阻力臂分析解答;当钩码处于静止状态时处于平衡状态,受到的力为平衡力,再根据平衡力的条件,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上进行解答.
(3)杠杆在水平位置平衡,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,动力臂变小,动力变大.
(4)杠杆的平衡条件为动力x动力臂=阻力x阻力臂.
19.(2020九上·广州期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中,若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点;
(2)小明同学在测量A点的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
① ;② 。
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.18A 0.18A 0.36A
【答案】(1)串联;C
(2)电流表的正负接线柱接反了;0.24
(3)只进行了一次实验;所选的两灯泡的规格相同
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)电流表应串联在被测电路中,若要测量干路电流,由电路图可知,电流表应接在甲图中的C点。(2)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。由如图丙所示电流表可知,其量程为 ,分度值为0.02A,示数为0.24A。(3)①由题意可知,小亮同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性。②为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
【分析】(1)电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流。
(2)电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,应该换不同规格的灯泡再进行试验。
20.(2020九上·广州期中)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装,测得的实验数据如下表:
实验次数 物重G/N 物体上升高度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 1.0 0.3 66.7%
3 4 0.1 1.8 0.3
(1)请用笔画线代替绳子,在图中画出绳子绕法;
(2)根据表中数据分析,实验过程中,第3次实验中滑轮组的机槭效率是 %;
(3)若在第3次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W;
(4)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高;
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了3次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是_______。(填字母)
A.测量时拉动的距离较大
B.滑轮与转轴的摩擦较大
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
D.弹簧测力计每次拉动物体时速度较大
【答案】(1)
(2)74.1%
(3)0.54
(4)越大
(5)C
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)根据表格知
所以如下图所示:
;(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是 (3)第3次实验中,F=1.8N,物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度为0.3 m/s,则拉力F的功率为 (4)纵向分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(5)A.测量时拉动的距离较大,s和h都偏大,但 比值不变,根据 知,机械效率不变,A不符合题意;
B.滑轮与转轴的摩擦较大,额外功较大,机械效率变小,B不符合题意;
C.使用的动滑轮的重力小于智慧小组,克服动滑轮做的功减小,额外功减小,机械效率变大,C符合题意;
D.弹簧测力计每次拉动物体时速度较大,根据 知,机械效率与速度无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)在滑轮组中,与动滑轮接触的绳子的段数越多,那么这个滑轮组就越省力,但是也越费距离,结合题目要求设计滑轮组的绕线方式即可;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
(3)结合拉力大小和速度,利用公式P=Fv求解功率即可;
(4)通过表格数据可以看出,物体越重机械效率越高;
(5)克服动滑轮重力做功,为额外功,动滑轮重力越小额外功越少,机械效率越高。
五、计算题
21.(2020九上·广州期中)随着人们生活水平的提高,轿车已逐步进入普通家庭。若某轿车以 的功率在平直公路上以 的速度匀速行驶 的路程,消耗了 汽油(1L=1dm3)。( 已知汽油的密度为 、热值为 ,水的比热容为4.2 103J/(kg× C)。求:
(1)轿车行驶的时间;
(2)轿车做的功;
(3)这些汽油完全燃烧所产生的热量;
(4)汽油机的效率(保留整数);
(5)如果汽油完全燃烧产生的热量中有 被水箱中的7kg的 水吸收,能使水的温度大约升高多少 ?
【答案】(1)解:根据 可得轿车行驶的时间为
答:轿车行驶的时间为500s
(2)解:根据 可得轿车做的功为
答:轿车做的功为1
(3)解:根据 可得 汽油的质量为
这些汽油完全燃烧所产生的热量为
答:这些汽油完全燃烧所产生的热量为3.22
(4)解:汽油机的效率为
答:汽油机的效率为
(5)解:水箱中水吸收的热量为
根据 可得水温度升高为
答:能使水的温度大约升高46 。
【知识点】功率的计算;热量的计算;速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)已知汽车的路程和运动的速度,利用速度公式求解运动时间即可;
(2)结合汽车运动的时间和功率,利用公式W=Pt求解做功即可;
(3)利用密度公式求解消耗汽油的质量,再利用热值公式求解汽油释放的热量;
(4)求解汽车发动机做的有用功,利用汽油燃烧释放的热量乘以发动机的机械效率即可;
(5)结合水的质量和吸收的热量,利用比热容公式求解水温度的变化量即可。
22.(2020九上·广州期中)周末,张晓明同学写完作业后自己洗衣服,在晾衣服的时候他对家里的晾衣架进行了研究。他发现这种晾衣架由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。在升降过程中衣架和杆保持水平,他用家中的体重计测了一下动滑轮与杆总质量是2kg,现晾衣架上晾有4kg的衣服,晾衣架上升1m,用时5s。(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)求:
(1)摇柄端绳子的拉力;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率;
(4)该过程中手摇升降晾衣架的机械效率。
【答案】(1)解:由图可知,滑轮组中n=4,摇柄端绳子上的拉力为
答:摇柄端绳子的拉力为15N
(2)解:拉力做的功为W总=Fs=nFh=4×15N×1m=60J
答:拉力做的功为60J
(3)解:拉力做功的功率为
答:拉力做功的功率为12W
(4)解:手摇升降晾衣架的机械效率为
答:该过程中手摇升降晾衣架的机械效率为66.7%。
【知识点】功率的计算;滑轮组及其工作特点
【解析】【分析】(1)分析该滑轮组中与动滑轮接触的绳子的段数,分析拉力与物重、滑轮重的关系即可;
(2)(3)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;
(4)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
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