江苏省无锡市江南中学2023-2024九年级上学期物理随堂练习(答案)

2023-2024学年江苏省无锡市梁溪区江南中学九年级(上)月考物理试卷(二)
一.选择题(共17小题,每题3分,共51分)
1.如图所示,是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是(  )
A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤
C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手
2.如图为“探究动滑轮工作时的特点”实验,每个钩码所受的重力为2N,动滑轮所受的重力为1N,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升.则弹簧测力计的示数最符合实际的是(  )
A.2.0N B.2.5N C.2.6N D.4.0N
3.同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变(  )
A.时间 B.功 C.功率 D.机械效率
4.下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是(  )
A.古人钻木取火
B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉
D.人从滑梯滑下臀部发热
5.如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的(  )
A.重力势能减小,机械能减小
B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能不变,机械能减小
6.小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则(  )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
7.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
8.小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作正确的是(  )
A.必须保持斜面的倾斜角度不变
B.不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
C.该实验不需要使用刻度尺
D.实验操作应先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计的示数
9.在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
10.夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低。下列说法正确的是(  )
A.饮料将温度传递给冰箱中的空气
B.饮料放出热量后自身所含热量减少
C.饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D.饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
11.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常(  )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
12.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)(  )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
13.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒内密封气体的(  )
A.分子动能减小 B.密度不变
C.分子数增加 D.内能增大
14.质量和初温都相同的铁块和铜块(c铁>c铜),分别放出相同的热量后立即接触,则(  )
A.它们之间不会发生热传递
B.热量由铜传给铁
C.热量由铁传给铜
D.无法确定热传递的情况
15.如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中(  )
A.气球的弹性势能增大
B.喷出的气体内能减小
C.喷出的气体热运动加剧
D.喷出的气体向外界传递热量
16.如图所示,长为2m的斜面,小明同学用500N的沿斜面的推力将重为700N的物体缓慢推至斜面的顶端。则斜面对物体的摩擦阻力最接近于(  )
A.100N B.150N C.200N D.500N
17.小红和小华制作了如图所示的机械装置。螺纹钢AB长1m,质量为1.2kg,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4cm。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在水平位置平衡。下列说法错误的是(g取10N/kg)(  )
A.第一次使螺纹钢水平平衡的目的是消除螺纹钢和金属框的重力对测量的影响
B.若弹簧测力计示数为15N,重物的质量是36kg
C.若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤。从O点开始,沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为0.24kg。
D.若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤。将悬吊点向O点右侧移动可以增大杆秤的量程
二.填空题(共6小题,每空1分,共20分)
18.(4分)某插秧机使用的是四冲程汽油机,如图所示是汽油机的    冲程,此过程中汽缸内混合气体的内能    ,这是通过    方式改变内能的。如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min,则汽油机每秒钟对外做功    次。
19.小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的质量为200g,初温为23℃,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q=   J。他想利用Q放=Q计算酒精的热值,还需进行的实验操作是    ,他所测算出的热值与真实值相比偏    。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
20.请补全下面知识结构图。
(1)   ;
(2)   ;
(3)   。
21.在探究定滑轮的工作特点时,需要竖直向下拉弹簧测力计,测力计校零方法如下:甲测力计挂钩朝下,调整刻度盘使指针对准零刻度线,然后将待使用的乙测力计与甲对挂,调整乙测力计刻度盘使指针的位置    (“对准零刻度线”或“和甲的示数一致”)。如图,改变施力方向,F1   (>、=、<)F2,分析定滑轮的杠杆本质,是因为F1和F2的    相等。
22.(4分)探究影响动能大小的因素的实验中,为了比较钢球动能大小,小明和小华认为可以让钢球对其他物体做功,于是分别设计甲、乙两个方案,甲方案通过    反映钢球动能的大小。在老师的指导下,同学们最终选择了乙方案,理由是:   。为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球从斜面    (“相同”或“不同”)高度静止滚下,通过比较木块滑动的距离判断钢球动能的大小。实验过程中同学们发现钢球容易将木块撞出桌面,有同学提出可以减小斜面的倾角,然后从同一高度释放钢球,该方案    (“可行”或“不可行”)。
23.如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,硬棒质量忽略不计,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。人向下拉绳放下空桶,人拉绳的力为    N,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,人拉绳的力为    N。小明分析:向上拉绳提桶时,人拉绳的力小于水和桶的总重力,但是绳和桶移动的距离相同,所以使用桔槔可以省功。小明的观点    (“正确”或“错误”)。
三.解答题(共7小题,其中第25题需要写出必要的解题过程,共29分)
24.(2分)如图所示的钓鱼竿,请画出动力臂l1和阻力F2。
25.(2分)工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
26.(2分)图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
27.(4分)如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊600kg的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%(g取10N/kg)。
(1)所做有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多大?
28.(7分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示的位置静止,此时杠杆    (选填“是”或“不是”)平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向    调,直至在水平位置平衡。
(2)如图(b)所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,目的是    ,此时弹簧测力计的示数为    N(g=10N/kg)。
(3)如图(c),保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)细心的小明发现取下钩码和测力计之后,摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡,是因为杠杆的支点在杠杆尺的    (“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”)
(5)同学们归纳出杠杆的平衡条件之后,小红所在的小组向老师反应她们的数据和结论不吻合,分析表格中的数据,你认为可能原因是:   。
测量序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1.4 5 1 5
2 2.9 10 2.5 10
3 2.4 15 1.5 20
4 1.9 20 2 15
29.(6分)小明在探究“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中,取质量相同的沙子和水加入易拉罐,用相同的装置加热。
(1)实验中,可以通过比较    (“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种物质吸收热量的多少,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和    ;
(2)实验中玻璃棒的作用是    ;
(3)小明将记录的数据填入表格,发现第一行第一列缺少内容,此内容为    ;
0 1 2 3 4 5 6
沙子的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
水的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
(4)分析实验数据:相同质量的沙子和水升高相同的温度,   吸收的热量更多,   的吸热能力强(均选填“沙子”或“水”)。
30.(6分)物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用,如图甲为宜兴首座钢结构斜拉桥荆邑大桥,桥梁全长544.5米,两个巨大的弧形拱塔,有十八层楼那么高。“桥塔为什么要造这么高?”小华对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型。小华通过比较发现:适当增加桥塔的高度,可    (增大/减小)斜拉索拉力的力臂,从而    (增大/减小)斜拉索的拉力,在桥面上行驶的汽车,位置越靠近桥塔,钢索受到的拉力越    (大/小)。
近年来,多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图丙所示的独柱高架桥安全性的思考。独柱式高架桥分如图丁(a)单支座式和图丁(b)双支座式,从桥梁的稳定性角度考虑,建造桥梁时应选择的支撑方式为    (单/双)支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻,支点是    (左/右)支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁(c),桥面侧翻危害的风险将    (减小/增大/不变)。2023-2024学年江苏省无锡市梁溪区江南中学九年级(上)月考物理试卷(二)【参考答案】
一.选择题(共17小题,每题3分,共51分)
1.如图所示,是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是(  )
A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤
C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手
【分析】(1)动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。
(2)动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
【解答】解:我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆,是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短,属于费力杠杆,故A符合题意;
BCD、拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长,属于省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查的是杠杆的分类;在具体的实例中能区分省力杠杆和费力杠杆。
2.如图为“探究动滑轮工作时的特点”实验,每个钩码所受的重力为2N,动滑轮所受的重力为1N,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升.则弹簧测力计的示数最符合实际的是(  )
A.2.0N B.2.5N C.2.6N D.4.0N
【分析】动滑轮的实质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆,所以动滑轮省一半的力,但不能改变力的方向。
【解答】解:根据动滑轮的特点,有绳子自由端弹簧测力计的示数为F=(G钩+G动)=×(2×2N+1N)=2.5N,若考虑摩擦等因素,弹簧测力计的示数应该会超过2.5N,比2.5N略大,所以答案应该选C。
故选:C。
【点评】此题考查学生对动滑轮特点的理解和运用,要明确动滑轮的实质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。
3.同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变(  )
A.时间 B.功 C.功率 D.机械效率
【分析】根据功率的定义分析,功率是单位时间内做功的多少,是表示做功快慢的物理量。
【解答】解:做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
故选:C。
【点评】本题考查了功率的概念等知识,难度不大。
4.下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是(  )
A.古人钻木取火
B.冬天双手摩擦取暖
C.一杯热水慢慢变凉
D.人从滑梯滑下臀部发热
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解:A、钻木取火是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故A错误;
B、冬天双手互相摩擦,手会发热,是通过做功方式改变了手的内能,故B错误;
C、一杯热水慢慢变凉,即热水放出热量,这是通过热传递改变物体内能的,故C正确;
D、人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变了物体的内能,故D错误;
故选:C。
【点评】解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。
5.如图所示,小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中,小明的(  )
A.重力势能减小,机械能减小
B.动能不变,机械能不变
C.重力势能减小,动能增大
D.重力势能不变,机械能减小
【分析】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;
重力势能大小的影响因素:质量、高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;
对物体做功(克服摩擦力做功、压缩气体做功等),将机械能转化为物体的内能。
【解答】解:小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中质量不变,高度减小,因此小明的重力势能减小;速度不变,因此动能不变。有部分机械能转化为物体的内能,因此机械能减小。
故选:A。
【点评】熟悉机械能的转化过程,并理解改变内能的两种方式是解决该题的关键。
6.小华参加校外劳动时,经历了如下过程:①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则(  )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。若做功,利用W=Fs计算。据此分析判断。
【解答】解:A、①她用力搬一筐玉米,未能搬起,没有移动距离,故不做功,故A错误;
B、②她又用力推筐,仍未推动,虽然用力了,但没有移动距离,故不做功,故B错误;
C、③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;抬的力竖直向上,玉米在竖直向上的方向上移动了距离,故他们对这筐玉米做了功,故C正确;
D、④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库,推力水平方向,推车在水平方向移动了距离,因而做功了,故D错误。
故选:C。
【点评】明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。
7.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【分析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;
②根据已知条件判断省力情况;利用公式η====比较滑轮组机械效率。
【解答】解:
由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h;
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1 3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2 4h,
已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;
已知时间相同,由公式P=知,P甲总<P乙总.故A错误;
CD、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误;
甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,
不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为:η甲====,
乙滑轮组中有2个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为:η乙=,
所以η甲>η乙,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法,总功、机械效率、功率的计算方法,本题关键在于确定总功大小关系。
8.小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作正确的是(  )
A.必须保持斜面的倾斜角度不变
B.不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
C.该实验不需要使用刻度尺
D.实验操作应先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计的示数
【分析】(1)为了多次测量找普遍规律,需要改变斜面的倾斜角度;
(2)可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究;
(3)实验有计算有用功和总功,需用刻度尺测量斜面的长和高;
(4)为了比较是否省力和省功,先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计的示数。
【解答】解:A、为了多次测量找普遍规律,需要多次改变斜面的倾斜角度,故A错误;
B、为了改变斜面的摩擦力,可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究,故B错误;
C、根据W有用=Gh,W总=Fs,需用刻度尺测量斜面的长s和高h,故C错误;
D、为了比较是否受力和省功,先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了“探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验”,是一道基础题。
9.在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。下列说法中正确的是(  )
A.皮球下落过程中动能转化为重力势能
B.皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C.形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D.形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
【分析】(1)皮球由于被举高而具有的能叫做重力势能,重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关,下落高度相同时,质量越大,重力势能越大;
(2)皮球由高处下落过程中,重力势能转化为动能,与地面碰撞接触时动能又转化为弹性势能,从而在地面上留下黑色圆斑。
【解答】解:A、皮球在高处具有较大的重力势能,球在下落的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能,故A错误;
B、当球接触地面时,球会发生形变,球的动能转化为球的弹性势能,故B正确;
CD、球的动能越大,转化成的弹性势能越大,则小球的形变越大,在地面上形成的圆斑较大,所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大,形成圆斑A时皮球是从更高处下落的,故CD错误。
故选:B。
【点评】本题借助小球下落综合考查了重力势能的影响因素、动能与势能的转化、弹性势能的影响因素的相关知识,难度不大,有一定的综合性。
10.夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低。下列说法正确的是(  )
A.饮料将温度传递给冰箱中的空气
B.饮料放出热量后自身所含热量减少
C.饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D.饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
【分析】(1)改变物体内能的方法:做功和热传递:热传递是能的转移过程,即内能从高温物体向低温物体或从物体的高温部分向低温部分转移的过程;
(2)热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有;
(3)热传递的条件是有温度差,内能的影响因素:质量、温度和状态。
【解答】解:A、饮料放进冰箱后,温度较高的饮料放出热量、温度降低,饮料将热量传递给冰箱中的空气,而不是将温度传递给冰箱中的空气,故A错误;
B、热量是过程量,只能说吸收或放出,不能说含有,故B错误;
C、是通过热传递的方式改变物体的内能,热传递是能的转移过程,故C正确;
D、饮料放热是因为饮料的温度比冰箱中空气的温度高,内能的影响因素:质量、温度和状态,无法比较内能多少,故D错误。
故选C。
【点评】本题考查了温度、热量与内能的关系、改变物体内能的方法(做功和热传递)等,属于基础题目。
11.在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常(  )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【分析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。
【解答】解:水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;
晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握,涉及到海陆风的形成。
12.如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)(  )
A.若m相同,Δt越小,燃料的热值越大
B.若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C.若的值越大,燃料的热值越大
D.若的值越大,燃料的热值越大
【分析】燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放,而Q吸=c液m液Δt,Q放=mq,即c液m液Δt=mq进而判断热值大小。
【解答】解:燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放,而Q吸=c水m水Δt,Q放=mq,即c水m水Δt=mq,解得:q=;
A、若m相同,Δt越小,由q=可知,燃料的热值越小,故A错误;
B、若Δt相同,m越大,由q=可知,燃料的热值越小,故B错误;
C、若的值越大,即的值越小,由q=可知,燃料的热值越小,故C错误;
D、若的值越大,由q=可知,燃料的热值越大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
13.景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒内密封气体的(  )
A.分子动能减小 B.密度不变
C.分子数增加 D.内能增大
【分析】猛推推杆时间较短,气体来不及吸放热,主要是外界对气体做功,气体内能增加,温度升高,压强增大。
【解答】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增加,则温度升高,分子动能增加,气体体积减小,因为是封闭的气体,质量不变,所以分子数不会增加,
由ρ=可知,密度变大,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题是物理知识在生活中的应用,考查做功改变物体的内能,难度不大。
14.质量和初温都相同的铁块和铜块(c铁>c铜),分别放出相同的热量后立即接触,则(  )
A.它们之间不会发生热传递
B.热量由铜传给铁
C.热量由铁传给铜
D.无法确定热传递的情况
【分析】知道铁块和铜块质量相同,放出相同的热量后,根据Δt=可知,比热容大的温度降低的少,再结合物块的初温即可判断它们的末温;
【解答】解:质量相同的铁块和铜块,因为铁的比热比铜的比热大,放出相同的热量后,由Δt=可知,铜块的温度降低的快;
因为铁块和铜块的初温度相同,放出相同的热量后,铜块温度降低的幅度更大,所以铜块的末温度更低,因此热量从铁块传给铜块。
故选:C。
【点评】解决此题的关键是知道发生热传递的条件是有温度差,热量会从高温物体传向低温物体;质量相同的不同物质,吸收或放出相同的热量,比热容大的物体温度变化小;变化相同的温度,比热容大的物体吸收或放出的热量多。
15.如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中(  )
A.气球的弹性势能增大
B.喷出的气体内能减小
C.喷出的气体热运动加剧
D.喷出的气体向外界传递热量
【分析】(1)物体的弹性势能与其弹性形变有关,弹性形变越大,弹性势能就越大;
(2)物体对外做功,内能减小,温度降低,从外界吸热。
【解答】解:A、把封口的夹子松开,球内气体向外喷出,气球弹性形变变小,气球的弹性势能变小,故A错误;
B、喷出的气体对外做功,内能减小,故B正确;
C、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,热运动变慢,故C错误;
D、喷出的气体对外做功,内能减小,温度降低,从外界吸热,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了弹性势能、内能知识,是一道概念理解题,解题的关键理解做功能改变物体内能的原因,做功分对物体做功和物体对外做功两种情况。
16.如图所示,长为2m的斜面,小明同学用500N的沿斜面的推力将重为700N的物体缓慢推至斜面的顶端。则斜面对物体的摩擦阻力最接近于(  )
A.100N B.150N C.200N D.500N
【分析】根据图示估测出斜面的高度,利用W=Gh求出有用功,利用W=Fs求出推力做的总功;根据W总=W有用+W额求出克服摩擦做的额外功,根据W额=fs求出摩擦力。
【解答】解:由图可知,斜面的高度约为斜面长度的二分之一,斜面的长度s=2m,则斜面的高度约为h=1m,
推力做的有用功:W有用=Gh=700N×1m=700J,
推力做的总功:W总=Fs=500N×2m=1000J,
因为W总=W有用+W额,
所以克服摩擦做的额外功:W额=W总﹣W有用=1000J﹣700J=300J,
由W额=fs可得斜面对物体的摩擦力:f===150N。
故选:B。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功和摩擦力的计算,根据图示估测出斜面的高度是关键。
17.小红和小华制作了如图所示的机械装置。螺纹钢AB长1m,质量为1.2kg,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4cm。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,使之再次在水平位置平衡。下列说法错误的是(g取10N/kg)(  )
A.第一次使螺纹钢水平平衡的目的是消除螺纹钢和金属框的重力对测量的影响
B.若弹簧测力计示数为15N,重物的质量是36kg
C.若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤。从O点开始,沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为0.24kg。
D.若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤。将悬吊点向O点右侧移动可以增大杆秤的量程
【分析】(1)第一次调节螺纹钢在水平位置平衡,根据二力平衡条件分析螺纹钢和金属框的重心位置,再根据杠杆平衡条件分析第一次调节螺纹钢在水平位置平衡的目的;
(2)根据杠杆平衡条件求出重物的重力,根据G=mg求出重物的质量;
(3)根据杠杆平衡条件结合G=mg分析求出该杆秤的分度值;
(4)根据图分析将悬吊点向O点右侧移动时两侧力臂的变化,根据杠杆平衡条件求出杆秤量程的变化。
【解答】解:A、第一次调节螺纹钢在水平位置平衡,由二力平衡条件可知,此时螺纹钢和金属框的重心经过支点O,由杠杆平衡条件可知,螺纹钢和金属框的重力对杠杆的平衡没有影响,因此可以消除螺纹钢和金属框的重力对测量的影响,故A正确;
B、由图可知,OA=AB﹣OB=1m﹣4×10﹣2m=0.96m=96cm,
由杠杆平衡条件可知,F×OA=G×OB,则重物的重力:G=×F=×15N=360N,
由G=mg可知,重物的质量:m===36kg,故B正确;
C、由杠杆平衡条件可知,G砣×L=G0×OB,因为G=mg,所以m砣g×L=m0g×OB,则该杆秤的分度值:m0=×m砣=×1kg=0.25kg,故C错误;
D、由图可知,将悬吊点向O点右侧移动时,OA的长度变大,OB的长度变小,由杠杆平衡条件可知:G=×G砣,此时G变大,即将悬吊点向O点右侧移动可以增大杆秤的量程,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用,明确力臂的大小是解题的关键。
二.填空题(共6小题,每空1分,共20分)
18.(4分)某插秧机使用的是四冲程汽油机,如图所示是汽油机的  压缩 冲程,此过程中汽缸内混合气体的内能  增加 ,这是通过  做功 方式改变内能的。如果该汽油机飞轮的转速是2400r/min,则汽油机每秒钟对外做功  20 次。
【分析】根据进气排气门的状态和活塞的运动方向判断是什么冲程;
工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能;
做功:对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少;
汽油机完成一个工作循环,飞轮转2圈,对外做一次功。
【解答】解:由图可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,因此汽油机处于压缩冲程;压缩冲程内能增加;
通过做功方式改变内能;
已知该汽油机飞轮的转速是2400r/min=40r/s,则该汽油机每秒可完成20个工作循环,即每秒对外做功20次。
故答案为:压缩;增加;做功;20。
【点评】本题考查了热机的相关计算和对热机冲程的理解,属于基础题,难度不大。
19.小兵利用图示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12g,烧杯中水的质量为200g,初温为23℃,点燃酒精,当水温升高到43℃时,立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量Q= 1.68×104 J。他想利用Q放=Q计算酒精的热值,还需进行的实验操作是  测出剩余酒精的质量 ,他所测算出的热值与真实值相比偏  小 。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
【分析】根据Q=cmΔt计算水吸收的热量;
已知Q放时,由q=可知,还需计算出燃烧酒精的质量,才能计算酒精的热值;
由于存在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,再根据q=分析即可。
【解答】解:
根据题意可得,水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)]×200×10﹣3g×(43℃﹣23℃)=1.68×104J;
根据题意可知,Q放已知,由q=可知,还需计算出燃烧酒精的质量,才能计算酒精的热值,所以应测量出剩余酒精的质量;
由于存在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,即Q<Q放,又因为燃烧掉酒精的质量是一定的,根据q=可知,所测算出的热值与真实值相比偏小。
故答案为:1.68×104;测出剩余酒精的质量;小。
【点评】本题考查热值的相关计算、吸热公式的应用以及对测量热值的偏差分析,有一定难度。
20.请补全下面知识结构图。
(1) 转移 ;
(2) 做功 ;
(3) 弹性势能 。
【分析】(1)热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移;
(2)做功使物体的内能改变的实质:其他形式的能量与内能之间的相互转化;
(3)势能:弹性势能和重力势能统称为势能。
【解答】解:(1)热传递的实质是内能的转移;
(2)做功的实质是能量之间的相互转化;
(3)动能与势能之间的相互转化包括动能和重力势能之间的转化,以及动能和弹性势能之间的转化。
故答案为:(1)转移;(2)做功;(3)弹性势能。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式——做功和热传递、动能和势能的转化,要认真理解和掌握,属于基础性题目。
21.在探究定滑轮的工作特点时,需要竖直向下拉弹簧测力计,测力计校零方法如下:甲测力计挂钩朝下,调整刻度盘使指针对准零刻度线,然后将待使用的乙测力计与甲对挂,调整乙测力计刻度盘使指针的位置  和甲的示数一致 (“对准零刻度线”或“和甲的示数一致”)。如图,改变施力方向,F1 = (>、=、<)F2,分析定滑轮的杠杆本质,是因为F1和F2的  力臂 相等。
【分析】定滑轮不能省力,也不能省距离。定滑轮本质上是一个等臂杠杆。
【解答】解:测力计校零方法如下:甲测力计挂钩朝下,调整刻度盘使指针对准零刻度线,然后将待使用的乙测力计与甲对挂,调整乙测力计刻度盘使指针的位置和甲的示数一致。
改变施力方向,F1=F2;分析定滑轮的杠杆本质,是因为F1和F2的力臂相等。
故答案为:和甲的示数一致;=;力臂。
【点评】本题考查的是定滑轮的特点;知道定滑轮是一个等臂杠杆。
22.(4分)探究影响动能大小的因素的实验中,为了比较钢球动能大小,小明和小华认为可以让钢球对其他物体做功,于是分别设计甲、乙两个方案,甲方案通过  弹簧被压缩的程度 反映钢球动能的大小。在老师的指导下,同学们最终选择了乙方案,理由是: 乙方案操作简单方便 。为了探究动能大小与速度的关系,应让质量相同的钢球从斜面  不同 (“相同”或“不同”)高度静止滚下,通过比较木块滑动的距离判断钢球动能的大小。实验过程中同学们发现钢球容易将木块撞出桌面,有同学提出可以减小斜面的倾角,然后从同一高度释放钢球,该方案  不可行 (“可行”或“不可行”)。
【分析】甲方案通过弹簧被压缩的程度反映钢球动能的大小,乙方案通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小,这是转换法,据此比较即可;
根据控制变量法可知探究动能大小与速度的关系,需控制钢球的质量相同,改变钢球到达水平面的速度,钢球到达水平面的速度由钢球滚下的高度决定;
实验过程中同学们发现钢球容易将木块撞出桌面,有同学提出可以减小斜面的倾角,然后从同一高度释放钢球,则到达底部的速度仍和原来相等,据此分析可知该方案是否可行。
【解答】解:甲方案通过弹簧被压缩的程度反映钢球动能的大小,乙方案通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小,比较可知弹簧被压缩的程度不易测量,木块移动的距离容易测量,乙方案操作简单方便;
根据控制变量法可知探究动能大小与速度的关系,需控制钢球的质量相同,改变钢球到达水平面的速度,钢球到达水平面的速度由钢球滚下的高度决定,所以应让质量相同的钢球从斜面不同高度静止滚下,通过比较木块滑动的距离判断钢球动能的大小;
实验过程中同学们发现钢球容易将木块撞出桌面,有同学提出可以减小斜面的倾角,然后从同一高度释放钢球,则到达底部的速度仍和原来相等,还会撞出,故该方案不可行。
故答案为:弹簧被压缩的程度;乙方案操作简单方便;不同;不可行。
【点评】探究影响动能大小的因素的实验考查控制变量法和转换法在实验中的运用。
23.如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,硬棒质量忽略不计,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。人向下拉绳放下空桶,人拉绳的力为  60 N,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起,人拉绳的力为  40 N。小明分析:向上拉绳提桶时,人拉绳的力小于水和桶的总重力,但是绳和桶移动的距离相同,所以使用桔槔可以省功。小明的观点  错误 (“正确”或“错误”)。
【分析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,结合题意,计算杠杆平衡时B端的力,放下空桶时,向下的拉力加上桶的重力等于B端的力;向上拉绳提起装满水的桶时,B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
(2)根据功原理分析小明的观点是否正确。
【解答】解:(1)根据杠杆的平衡条件有:G石×OA=FB×OB,则杠杆平衡时B端的拉力FB=×G石=×40N=80N,
放下空桶时,向下拉绳子的力F1=FB﹣G桶=80N﹣20N=60N,
装满水时,桶和水的总重力G总=G桶+G水=20N+100N=120N,
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2=G总﹣FB=120N﹣80N=40N;
(2)由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故小明的观点错误。
故答案为:60;40;错误。
【点评】本题考查了功的原理和杠杆平衡条件的应用,关键是知道放下空桶时,向下的拉力加上桶的重力等于B端的力,向上拉绳提起装满水的桶时,B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
三.解答题(共7小题,其中第25题需要写出必要的解题过程,共29分)
24.(2分)如图所示的钓鱼竿,请画出动力臂l1和阻力F2。
【分析】(1)鱼对鱼竿的拉力即为阻力,拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点,拉力的方向沿绳子向下,过拉力F2的作用点表示出阻力的方向;
(2)已知支点和动力的方向,根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。
【解答】解:(1)鱼对鱼竿的拉力即为阻力,拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点,从拉力作用点作竖直向下的拉力即为阻力F2;
(2)过支点O作F1作用线的垂线段即为动力臂L1。如图所示
【点评】本题考查力的示意图以及力臂画法的掌握情况;确定力的作用点和方向,是正确画出力的示意图的前提。
25.(2分)工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
【分析】在使用滑轮组提升重物时,既要考虑到它的省力情况,还应注意动力的施力方向。
【解答】解:因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物,因此,在绕绳时,最终的绳子自由端方向应该向下,由外向内画出绕绳方式,如图所示,由两段绳子承担物重。
【点评】设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑,一是省力情况,二是绳子自由端的朝向。
26.(2分)图中,用直棒提升重物,画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
【分析】(1)力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
(2)使用杠杆时,若阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。
【解答】解:物体对杠杆的拉力为阻力F2,方向竖直向下,反向延长阻力F2的作用线,从支点O向阻力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是阻力臂l2。
使杠杆AB静止时所用最小力的作用点在离支点最远的B点,用力方向与OB垂直,这样动力臂最长(等于OB),最省力,动力的方向大致向上;如图所示:
【点评】在处理杠杆最小力的问题时,可按以下步骤进行:
①确定支点和动力作用点,找出最长的动力臂;
②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线。
27.(4分)如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊600kg的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%(g取10N/kg)。
(1)所做有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多大?
【分析】根据G=mg求物体的重力,利用W有=Gh求有用功,利用η=×100%求滑轮组的机械效率,利用P=求拉力做功的功率。
【解答】解:(1)物体的重力:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
拉力做的有用功:W有=Gh=6000N×5m=3×104J;
(2)由η=×100%可知,拉力做的总功:W总===3.75×104J;
拉力做功的功率:P===2.5×103W。
故答案为:(1)所做有用功是3×104J。
(2)拉力F的功率是2.5×103W。
【点评】本题考查重力公式、使用滑轮组时功、功率和机械效率公式的应用,难度不大。
28.(7分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示的位置静止,此时杠杆  是 (选填“是”或“不是”)平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向  右 调,直至在水平位置平衡。
(2)如图(b)所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,目的是  便于测量力臂 ,此时弹簧测力计的示数为  1.5 N(g=10N/kg)。
(3)如图(c),保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F  变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)细心的小明发现取下钩码和测力计之后,摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡,是因为杠杆的支点在杠杆尺的  重心 (“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”)
(5)同学们归纳出杠杆的平衡条件之后,小红所在的小组向老师反应她们的数据和结论不吻合,分析表格中的数据,你认为可能原因是: 弹簧测力计倒着使用时,弹簧测力计的自重对杠杆平衡有影响 。
测量序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1.4 5 1 5
2 2.9 10 2.5 10
3 2.4 15 1.5 20
4 1.9 20 2 15
【分析】(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;
(2)使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来;
根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小;
(3)在测力计转动过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,拉力的力臂(动力臂)逐渐减小,根据杠杆的平衡条件分析拉力F的变化;
(4)杠杆尺左右两边不放物体时,支点在杠杆尺的重心位置,杠杆尺会水平平衡;
(5)将弹簧测力计倒挂在杠杆上作用,从弹簧本身有重力分析。
【解答】解:(1)当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆是平衡状态,当实验时为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响需要在水平位置平衡。杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节。
(2)当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。这样做的目的是便于测量力臂;
由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB,代入数据可得2×0.05kg×10N/kg×3L=FB×2L解得:FB=1.5N;
(3)根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力F逐渐增大;
(4)杠杆尺左右两边不放物体时,支点在杠杆尺的重心位置,使杠杆重力的力臂为零,杠杆会水平平衡;
(5)由表格数据得F1L1>F2L2,分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响。
故答案为:(1)是;右;(2)便于测量力臂;1.5;(3)变大;(4)重心;(5)弹簧测力计倒着使用时,弹簧测力计的自重对杠杆平衡有影响。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的实验,考查器材调试、力臂定义的理解以及对数据分析能力。
29.(6分)小明在探究“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中,取质量相同的沙子和水加入易拉罐,用相同的装置加热。
(1)实验中,可以通过比较  加热时间 (“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种物质吸收热量的多少,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和  秒表 ;
(2)实验中玻璃棒的作用是  使沙子和水受热均匀 ;
(3)小明将记录的数据填入表格,发现第一行第一列缺少内容,此内容为  加热时间/min ;
0 1 2 3 4 5 6
沙子的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
水的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
(4)分析实验数据:相同质量的沙子和水升高相同的温度, 水 吸收的热量更多, 水 的吸热能力强(均选填“沙子”或“水”)。
【分析】(1)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,这种方法叫转换法,据此分析回答;
(2)实验中用玻璃棒目的是使沙子和水受热均匀;
(3)实验中要记录水和沙子随加热时间的温度变化,据此回答;
(4)根据实验数据可知:加热相同时间,水升温慢,据此推理得出结论;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。
【解答】解:(1)根据转换法,实验中,可以通过比较加热时间来比较两种物质吸收热量的多少,故除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表;
(2)实验中要用玻璃棒不断搅拌水和沙子,目的是使沙子和水受热均匀;
(3)实验中要记录水和沙子随加热时间的温度变化,故此内容为加热时间/min;
(4)根据实验数据可知,加热相同时间,水升温慢,据此推理可知,相同质量的沙子和水升高相同的温度,水加热时间长,水吸收的热量更多,水的吸热能力强。
故答案为:(1)加热时间;秒表;(2)使沙子和水受热均匀; (3)加热时间/min;(4)水;水。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法运用,为热学中的重要实验。
30.(6分)物理学在桥梁建筑技术方面有很多应用,如图甲为宜兴首座钢结构斜拉桥荆邑大桥,桥梁全长544.5米,两个巨大的弧形拱塔,有十八层楼那么高。“桥塔为什么要造这么高?”小华对此进行了研究:他将大桥的结构进行简化,抽象成图乙所示的模型。小华通过比较发现:适当增加桥塔的高度,可  增大 (增大/减小)斜拉索拉力的力臂,从而  减小 (增大/减小)斜拉索的拉力,在桥面上行驶的汽车,位置越靠近桥塔,钢索受到的拉力越  小 (大/小)。
近年来,多起高架桥侧翻事故引起了人们对如图丙所示的独柱高架桥安全性的思考。独柱式高架桥分如图丁(a)单支座式和图丁(b)双支座式,从桥梁的稳定性角度考虑,建造桥梁时应选择的支撑方式为  双 (单/双)支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻,支点是  右 (左/右)支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁(c),桥面侧翻危害的风险将  不变 (减小/增大/不变)。
【分析】(1)根据杠杆的力臂和杠杆的平衡条件来进行分析。
(2)根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件来分析。
【解答】解:根据图乙可知:在桥的程度一定时,桥塔越高,斜拉索拉力的力臂越长,根据杠杆的平衡条件可知:在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力。
小华通过比较发现:适当增加桥塔的高度,可增大斜拉索拉力的力臂,从而减小斜拉索的拉力,在桥面上行驶的汽车,位置越靠近桥塔,阻力臂越小,在阻力和动力臂一定时,钢索受到的拉力越小。
从桥梁的稳定性角度考虑,建造桥梁时应选择的支撑方式为双支座式。当重载卡车在双支座式高架桥最右侧行驶时桥面侧翻,支点是右支座。如果在两个支座中间再增加一个支座如图丁(c),增大了支撑面,但是桥面侧翻危害的风险将不变。
故答案为:增大;减小;小;双;右;不变。
【点评】知道杠杆的五要素;会利用杠杆的平衡条件进行分析。

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