2023-2024学年第一学期期中质量试卷
初三物理
说明:
1.全卷共8页,满分为100分,考试用时为80分钟。
2.答卷前,考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号。姓名、考场号、座位号。用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
3.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试题上。
4.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答。答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
5.考生务必保持答题卡的整洁。
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。在各题的四个选项中,只有一项是最符合题意要求的答案。请把答题卡上对应题目所选的选项涂黑)
1.下列各个过程中,人对物体做功的是( )
A.奋力把杠铃举起 B.用力推教室的墙壁
C.背着书包在水平路面上匀速走动 D.踢出去的足球在水平地面上滚动
2.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大
3.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度不一定升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,内能不一定增加,温度一定升高
C.物体温度升高,内能一定增大,一定是外界对它做了功
D.物体内能增加,不一定吸收热量,但温度一定升高
4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,正确的顺序是( )
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丁、甲、丙
C.甲、丙、乙、丁 D.丁、丙、甲、乙
5.下列与“电”相关的说法正确的是( )
A.图甲中,教室的面板灯可以同时亮灭,它们之间的连接方式是串联
B.图乙中,橡胶棒在毛皮上摩擦后,毛皮失去电子带正电
C.图丙中,两个带电小球相互排斥,说明两个小球一定都带正电
D.图丁中,可以用导线将电池正负极长时间直接连接
6.如图所示电路中,电流表能正确测量流经灯L2电流的电路是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示,开关闭合后,两个电流表指针偏转均为乙图所示,则通过和的电流分别为( )
A.0.44A、2.64A B.0.44A、2.2A
C.0.76A、0.44A D.0.44A、1.76A
二.填空题(共7小题,每空1分,共21分)
8.我国的防空利器-东风21D防空导弹,该导弹的弹头在加速上升过程中,动能将 (选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),重力势能将 ,机械能将 。
9.(1)某同学利用如图所示的装置测量滑轮组的机械效率。他用的拉力将重为17N的物体匀速提升0.2m。在这一过程中,他做的总功为 J,滑轮组机械效率为 ;
(2)重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱速度匀速从斜面底端到达斜面顶端,木箱在匀速运动时受到的摩擦力是 N。
10.如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,当瓶塞从瓶口跳出时,瓶内气体的内能会 (选填“增加”或“减少”),在热机的四个冲程中,与此过程能量转化相同的是 冲程;若某台单缸汽油机的飞轮转速是1800r/min,汽油机每秒对外做功 次。
11.如图所示,若使灯L1、L2串联应闭合开关 ;若使灯L1、L2并联应闭合开关 ;同时闭合S1、S3,则会出现电路 。
12.如图所示,当S1断开、S2闭合时,电流表示数为0.2A,这时通过L1的电流强度是 A;当S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.38A,这时通过L1的电流强度是 A,通过L2的电流强度是 A。
13.如图所示两电流表所用量程不明,当开关闭合后,电流表A1的示数如图甲所示,A2的示数如图乙所示,则流过L1电流是 A,流过L2的电流是 A,干路电流是 A。
14.如图所示的电路中,当开关S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为240mA,则通过L2的电流是 mA;当开关S1、S2均闭合时,电流表A的示数为0.56A,则通过灯泡L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
三.作图题(共3小题,共7分,第(1)、(2)问2分,第(3)问3分。)
15.请按照电路图把实物图连接起来。(用笔画线代替导线)
16.在图所示实物图中,添加两根导线,使和并联,开关控制两盏灯。
17.根据图所示的实物图,在右边方框内画出对应的电路图。
四.实验探究题(共3小题,每空1分,共20分)
18.如图甲所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图;
(1)原理:运动的钢球A碰上木块B后,能将木块B撞出一段距离s;在同样的水平面上,木块B被撞得越远,钢球A对木块B做的功就越 ,钢球A的动能就越大,通过木块B被撞的远近来反映钢球A动能大小的方法在物理学中属于 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)步骤:①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越 ,木块B被撞得越远;
②改变钢球的质量,让不同的钢球从 (选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块B撞得越远;
(3)结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体, ,它的动能越大;
(4)某同学用如图乙所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 的(选填“正确”或“错误”),原因是 不同,无法比较距离。
19.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油。
(2)实验中用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 相同。
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和煤油最后的温度相同,就给 加热更长的时间,这表明煤油的吸热本领比水 (“强”、“弱”)。
(4)如果水和煤油都加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(5)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是 ,煤油的比热容是 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20.图甲是小雨同学探究并联电路的电流规律的电路图。
(1)实验中,他们应该选择规格 的两个小灯泡来进行实验(填“相同”或“不相同”);
(2)开关闭合前,小明同学发现电流表A的指针在零刻度线左端,如图乙所示,其原因是 (选填“A”或“B”);开关闭合后,小明同学发现电流表A的指针同样如图乙所示,其原因是 (选填“A”或“B”)
A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了
(3)他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A1的指针所指位置均为图丙所示,则通过灯L2的电流为 A;
(4)根据所测的实验数据,他们得出了如下的实验结论:并联电路中, 。
(5)实验中,我们进行多次测量的目的是 。
五.计算题(共2小题,每题7分,共14分)
21.2023年10月14日环广西自行车世界巡回赛南宁城市赛段正式开赛。其中南宁城市赛段赛道全长约135km,全程比赛共花约3h。若一辆自行车匀速行驶过程中牵引力是40N,请你根据提供的数据计算:
(1)自行车的速度。
(2)行驶完赛道全程牵引力所做的功。
(3)自行车的功率。
22.小明的妈妈做饭时,使用铁锅烧水,小明发现把2kg的水从10℃加热到85℃时,共消耗了0.5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的效率。
六.综合能力题(共3小题,每空1分,共17分)
23.阅读短文,回答问题:
跳台跳雪
跳台跳雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一。如图甲所示,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙所示。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,整个身体在空中飞行约4s~5s后,落在着陆坡上,继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即完成。运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越大,最高速度可达30m/s。
回答下列问题:
(1)运动员穿着特制的滑雪板时不容易陷入雪地里是因为滑雪板能够增大 ,从而使雪地受到的压强 ;
(2)比赛中,运动员在空中能做出各种高难度动作。如果不考虑空气阻力,运动员在空中翻滚时受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用;
(3)若滑雪板长1.5m、宽12cm,运动员和滑雪板所受的总重力为720N,当运动员穿着滑雪板站立在水平雪地上时,滑雪板对雪的压强为 Pa(运动员所用滑雪板为双板);
(4)运动员从a起点运动到c点的过程中,重力势能 ,机械能 。(均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”或“不变”)
24.阅读短文,回答问题。
喷气发动机
随着航天和航空事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此喷气发动机就应运而生,它主要有涡轮喷气发动机和火箭发动机。
涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧如图甲,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其巨大的反冲推力成为飞机的推进力,减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更大的推进力。
火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂如图乙,涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围大气层中汲取氧气所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作.火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行。迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机,火箭发动机基本都是内燃机。
(1)喷气发动机把燃气的内能转化为 ,从而提供动力;
(2)据中央电视台新闻联播报道,2017年4月20日19时41分长征七号火箭搭载“快递小哥”天舟一号(图丙)货运飞船成功发射升空。发射天舟一号的遥二运载火箭使用的燃料主要是液态氢,这是因为氢 ;
A.比热容大 B.凝固点低
C.热值大 D.沸点低喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧
(3)混合气体在燃烧室燃烧,直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是 ;
A. B. C. D.
(4)涡轮喷气发动机 (A.能/B.不能)在大气层外工作;
(5)美F-1是有史以来人类制造的推力最大的火箭发动机,F-1设计海平面平均推力约为牛,这样大的竖直向上推力能够在5台并联的时候,将起飞质量3000多吨的土星5火箭在150秒的时间内推到约米的高度,同时最大速度达到2.76千米/秒。美F-1火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为 W;
(6)一种火箭发动机其部分参数如下表,其中热效率是涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。已知火箭发动机所受空气阻力与飞行速度v的平方成正比,比例系数为k,当火箭发动机以v的水平速度匀速巡航时间为t,消耗的燃油质量为m,则消耗燃油的质量字母表达式为 (用提供的字母表达)。
热效率 推进效率 航空燃油热值 q
25.生活中的彩灯
新中国成立后,彩灯艺术得到了更大的发展,特别是随着我国科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新,奇招频出,传统的制灯工艺和现代科学技术紧密结合,将电子、建筑、机械、遥控、声学、光导纤维等新技术、新工艺用于彩灯的设计制作,把形、色、光、声、动相结合, 思想性、知识性、趣味性、艺术性相统一。
(1)一串小彩灯的灯泡往往有四五十只,这么多的小彩灯是如何连接的呢?小杜同学在市场上买了串小彩灯,按下列步骤进行实验探究:把所买的这串小彩灯接入电路,闭合开关后发现所有的小彩灯均发光。取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,根据上述实验现象可知每盏小彩灯间是以 方式连接的,当这串小彩灯正常工作时,用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第 10 盏小灯的电流为 A;
(2)如图甲所示,一旦有一个彩灯灯丝熔断了,其他彩灯瞬间会熄灭后又重新亮起。每个彩灯的内部结构如图乙所示,灯丝引线上均绕有细金属丝R,R上有一层绝缘物质,当彩灯发光时,细金属丝R (选填“通路”或“断路”);当灯丝断开后,电加在细金属丝R上使绝缘物质被击穿,形成 (选填“通路”或“断路”),电流通过R,这样其余彩灯仍能发光;
(3)有的彩灯能闪烁是因为电路里串联了一只“跳泡”,它会使电路不断通断,引起电路一会灭一会亮,如图丙所示,“跳泡”内有一根双金属片,就是我们看见弯曲的那根,此时“跳泡”两个接线引脚无法通过双金属片导通。“跳泡”内充有氖气,虽然导电效果比双金属片差得多,但接电后能发光发热,引起“跳泡”内的双金属片受热形变,从而接通两个接线引脚。由于双金属片接通后氖泡中的氖气不再导电发光发热,温度迅速下降,双金属片恢复原状,如此循环工作,分析图丁所示的四个图,表示“跳泡”通电工作情况选项的是 。
A.①②③正确 B.①②④正确 C.②③④正确 D.②③正确
试卷第10页,共11页
1.A
【详解】判断人是否做功的依据就是看在这个过程中,是否同时具备做功的两个必要因素:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上通过了距离
A.奋力把杠铃举起,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过了距离,所以做了功,故A符合题意;
B.用力推教室的墙壁,墙壁纹丝不动,有力但没有移动距离,所以不做功,故B不合题意;
C.背着书包在水平路面上匀速前进,书包移动的方向和重力的方向垂直,所以人对书包不做功,故C不合题意;
D.踢出去的足球,由于惯性在水平地面上滚动,人对足球不再有力的作用,所以人对足球不做功,故D不合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.由可知,物体做功越多,时间未知,功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,物体做功时间越短,做功多少未知,功率不一定越大,故B错误;
C.功率表示做功的快慢,物体做功越快,功率越大,故C正确;
D.由可知,物体做功时间越长,做功多少未知,功率不一定越大,故D错误。
故选C。
3.A
【详解】AB.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,内能增大,而温度保持不变,故A正确,B错误;
C.物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D.物体内能增加,不一定吸收热量,也可能是外界对物体做了功。温度不一定升高,例如晶体熔化时,内能增加,温度不变,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】甲图进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;乙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;丁图排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;则一个工作循环顺序甲丙乙丁;故C正确,故选C。
5.B
【详解】A.图甲中,当其中一个灯泡不亮时,其它灯泡仍可以正常工作,即每个灯泡既可以单独工作,又互不影响,因此面板灯是并联的,故A错误;
B.图乙中,橡胶棒在毛皮上摩擦后,橡胶棒得到电子,因此橡胶棒带负电,毛皮失去电子带正电,故B正确;
C.图丙中,两个带电小球相互排斥,有两种可能:①都带正电;②都带负电,故C错误;
D.图丁中,当用导线直接把电源的正负极相连没有通过任何用电器,会使电源短路,电路中电流过大电源短路是很危险的,容易造成电源烧毁甚至火灾,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.由图可知,两灯并联,电流表测干路电流,故A不符合题意;
B.由图可知,两灯并联,电流表和灯L2串联,电流表正负接线接反了,不能正确测量流经灯L2电流,故B不符合题意;
C.由图可知,电流有两条路径,即灯L1与L2并联,且电流表与L2串联,所以测量的是L2的电流,故C符合题意;
D.由图可知,电流有两条路径,即灯L1与L2并联,但电流表与L1串联,测量的是L1的电流,故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】由图知道,两灯并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流,根据题意知道,两个电流表指针偏转相同,说明两表选用的量程不同,即电流表A选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为I=2.2A,即干路电流为2.2A;电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为I1=0.44A,即通过灯L1的电流为0.44A;根据并联电路电流特点可知,通过灯L2的电流大小为
I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 增大 增大 增大
【详解】[1][2][3]导弹的弹头加速上升过程中,质量不变,速度增大,所以动能增大;高度增加,所以重力势能增大;机械能包括动能和势能,所以机械能将增大。
9. 4 85% 120
【详解】(1)[1][2]物体有2段绳子承担,拉力移动的距离
s=2h=2×0.2m=0.4m
他做的总功为
W总=Fs=10N×0.4m=4J
有用功
W有=Gh=17N×0.2m=3.4J
滑轮组机械效率为
(2)[3]做的有用功为
W′有=G′h′=800N×6m=4800J
总功
W′总=F′s′=600N×10m=6000J
额外功
W′额=W′总-W′有=6000J-4800J=1200J
摩擦力的大小
10. 减少 做功 30
【详解】[1][2]用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,将内能转化为机械能,使瓶内气体自身的内能减少,在热机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,与此过程能量转化相同。
[3]飞轮转速是
1800r/min=30r/s
即每秒钟转30r,因为飞轮转2r,对外做功1次,完成4个冲程,所以,飞轮转30r,对外做功15次。
11. S1 S2、S3 电源短路
【详解】[1]若使灯L1、L2串联,由图可知,电流从正极出发经灯泡L2、L1、开关S1回负极,则应只闭合开关S1,断开开关S2、S3。
[2]要使灯L1和L2组成并联电路,由图可知,电流从正极出发分两支,一支经开关S3、灯泡L1,另一支经灯泡L2,然后共同经开关S2回负极,故要使灯L1和L2组成并联电路,应闭合开关S2、S3。
[3]若闭合开关S1、S3,电流从正极、开关S3、开关S1、回负极,则电路会出现电源短路,这是不允许的。
12. 0.2 0 0.38
【详解】[1]当S1断开、S2闭合时,两个灯泡串联在电路中,串联电路各处电流都相等,电流表测通过电路的电流,所以通过L1的电流是0.2A。
[2][3]当S1、S2都闭合时,L1被S1短路,电路中只剩下L2,电流表测通过L2的电流,所以通过L1的电流是0A,通过L2的电流是0.38A。
13. 0.5 0.9 1.4
【详解】[1][2][3]由电路图可知,灯L1和L2并联在电路中,电流表A1测的是干路上的电流,A2测的是L1支路上的电流,由并联电路电流的特点可知,从甲、乙两表的示数可判断出,甲接的是0~3A量程,分度值是0.1A,电流表A1的示数是1.4A,干路电流是1.4A,乙接的是0~0.6A量程,分度值是0.02A,A2的示数是0.5A,流过L2的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律可知,流过L2的电流
I2=I-I1=1.4A-0.5A=0.9A
14. 240 0.56 0
【详解】[1]当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡串联,根据串联电路中电流处处相等,故通过L2的电流是240mA。
[2]当开关S1、S2均闭合时,灯泡L2被短路,只有灯泡L1工作,电流表A的示数为0.56A,电流表测量的是灯泡L1的电流,故大小为0.56A。
[3]灯泡L2被短路,没有电流经过灯泡L2,故通过L2的电流是0。
15.
【详解】由电路图知,两灯泡串联,则实物图如下图所示
16.
【详解】由题意可知,两灯泡并联,开关在干路,如图所示:
。
17.
【详解】由实物图知,两灯并联,电流表A在L1支路上,测量通过L1的电流,开关在干路上控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
18. 多 转换法 大 同一 质量越大 错误 见解析
【详解】(1)[1][2]该实验中钢球动能的大小是通过木块B移动的距离体现的,B被撞的越远,钢球A对木块B做的功就越多,说明小球的动能越大,被撞的越近,说明小球的动能越小,这里采用了转换法的思想。
(2)①[3]同一钢球从不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越大,把木块推得越远,则钢球对木块做的功多,钢球的动能大,说明了物体的动能与物体的速度有关,由此得出结论:在质量一定时,速度越大,物体的动能就越大。
②[4]要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同,应该让不同质量的钢球从同一高度滚下,质量大的把木块推的远,说明了动能的大小和质量有关,在速度一定时,质量越大,动能也就越大。
(3)[5]由实验现象可知,在质量一定时,速度越大,物体的动能就越大;在速度一定时,质量越大,动能就越大。
(4)[6][7]用图示的方法探究动能的大小与速度的关系,应改变小球撞击木块前的速度,控制其它因素相同,而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同,故错误的。
19. 质量 吸收热量 水 弱 等于 98℃ 2.1×103
【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。
(2)[2]根据转换法,实验中用相同酒精灯加热的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
(3)[3][4]实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,据此推理,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给水加热更长的时间,则水的吸热能力强,这表明煤油的吸热本领比水弱。
(4)[5]由转换法知,加热时间相同,所以水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(5)[6]由图乙可知,水的沸点是98℃。
[7]由图乙知,升高98℃﹣68℃=30℃,水加热20分钟,煤油加热10分钟,水用的时间是煤油的2倍,即吸收的热量是煤油的2倍,根据,在质量、升温相同的情况下,Q与比热容成正比,故煤油的比热容为
20. 不相同 A B 0.96 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验中,为得出普遍性的结论,他们应该选择规格不相同的两个小灯泡来进行实验。
(2)[2][3]开关闭合前,电流表A的指针在零刻度线左端,说明电流表没调零,故选A。闭合开关后,电流表A的指针在零刻度线左端,说明电流表正负接线柱接反了,故选B。
(3)[4]他们把电流表A纠正后,闭合开关进行实验,两灯都发光,电流表A与电流表A2的指针所指位置均为图丙所示,根据并联电路的规律,干路电流大于支路电流,故A表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.2A,电流表A1选用小量程,分度值为0.1A,示数为0.24A,由并联电路的电流特点知,通过灯L2内电流为
I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A
(4)[5]由实验数据,可以得到并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
I=I1+I2
(5)[6]实验中为了获得普遍的规律,应多次测量,避免实验的偶然性。
21.(1)12.5m/s;(2)5.4×106J;(3)500W
【详解】解:(1)自行车的速度
(2)行驶完赛道全程牵引力所做的功
W=Fs=40N×135000m=5.4×106J
(3)自行车的功率
答:(1)自行车的速度为12.5m/s;
(2)行驶完赛道全程牵引力所做的功为5.4×106J;
(3)自行车的功率为500W。
22.(1)6×106J;(2)6.3×105J;(3)10.5%
【详解】解:(1)由题意可知,干木柴完全燃烧放出的热量为
Q放=qm=1.2×107 J/kg×0.5kg=6×106J
(2)把2kg的水从10℃加热到85℃时,水吸收的热量为
Q吸=cm′(t2﹣t1)=4.2×103 J/(kg ℃)×2kg×(85℃﹣10℃)=6.3×105J
(3)因为干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J,水吸收的热量为6.3×105J,所以铁锅烧水的效率为
答:(1)干木柴完全燃烧放出的热量为6×106J;
(2)水吸收的热量为6.3×105J;
(3)铁锅烧水的效率是10.5%。
23. 受力面积 减小 非平衡力 2000 先减小后增大 减小
【详解】(1)[1][2]由可知,压强大小与压力大小和受力面积有关,当压力一定时,受力面积越大,压强越小;因此踏着滑雪板时不容易陷入雪地里是因为滑雪板能够增大受力面积,从而使雪地受到的压强减小。
(2)[3]运动员在空中翻滚时不是处于平衡状态,因此受非平衡力作用。
(3)[4]两个滑雪板的面积为
滑雪板对雪地的压力为
由可得,滑雪板对雪地的压强为
(4)[5]小球从a运动到b的过程中,质量不变、速度增大,动能增大;高度降低,重力势能减小;小球从b运动到c的过程中,质量不变、速度减小,动能减小;高度增大,重力势能增大;所以从a点到达c点的过程中,小球的动能先增大后减小,小球的重力势能先减小后增大。
[6]因为轨道是粗糙的,整个过程中要克服摩擦做功,机械能转化为内能,小球的机械能一直在减小。
24. 机械能 C D B 2.9×109
【详解】(1)[1]喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能。
(2)[2]火箭采用液态氢作为燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故选C。
(3)[3]从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,所以能大致反应燃气温度随时间而变化的是D。
(4)[4]涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,所以涡轮喷气发动机不能在大气层外工作,故选B。
(5)[5]推力做功为
W=Fs=6.8×106N×6.4×104m=4.352×1011J
推力的平均功率约为
(6)[6]飞机水平匀速巡航时,处于平衡状态,受到平衡力的作用,发动机巡航推力与受到的阻力平衡力,大小相等,推力
F=f=kv2
燃料完全燃烧放出的热量
Q放=mq
发动机获得的机械能
W机械=η1Q放=η1mq
发动机巡航的距离为
s=vt
飞机的推进功(推力所做的功)
W推力=Fs=kv3t
发动机的推进效率
消耗燃油的质量为
25. 串联 0.22 断路 通路 B
【详解】(1)[1]取下任意一盏小彩灯,闭合开关后发现全部小彩灯均不发光,说明每个小彩灯不能独立工作,所以小彩灯彼此之间是串联的。
[2]这串小彩灯是串联工作的,用电流表测出电源插头处的电流为220mA,由于串联电路处处电流都相等,所以第10盏小灯的电流也是220mA,合0.22A。
(2)[3]当彩灯发光时,细金属丝R不能通路,因为如果金属丝R通路,会把彩灯灯丝短路,彩灯不能发光,所以细金属丝R断路。
[4]当灯丝断开后,只有细金属丝R通路,整个串联电路才能通电,其他灯泡才能继续发光。
(3)[5]图②是接电后氖气能发光发热,引起“跳泡”内的双金属片受热形变,从而接通两个接线引脚,如图①,然后氖气不再导电发光发热,温度迅速下降,双金属片恢复原状,如图④,所以表示“跳泡”通电工作情况的是①②④,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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