江西省新余四中2018-2019九年级上学期物理第一次段考试卷

江西省新余四中2018-2019学年九年级上学期物理第一次段考试卷
一、单选题
1.(2018九上·新余月考)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是(  )
A.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
B.水的比热容比煤油大,因此吸收热量相同,水的温度一定大于煤油
C.一个物体温度升高了,它一定是吸收了热量
D.热量是热传递过程中内能改变的多少
2.(2018九上·新余月考)下列燃料热值的说法中,正确的是(  )
A.质量为1kg的无烟煤的热值小于质量为2kg的无烟煤的热值
B.因为酒精的热值高于干木柴的热值,所以燃烧酒精放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
C.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量多的燃料热值大
D.同种燃料完全燃烧时的热值大于不完全燃烧时的热值
3.(2018九上·新余月考)下列现象中,通过热传递改变物体内能的是(  )
A.火车经过后,铁轨的温度升高
B.钻木取火
C.冰块制成的凸透镜会聚太阳光取火
D.两手相互搓揉,手掌发热
4.(2018九上·新余月考)小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是(  )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
5.(2018九上·新余月考)目前,我国大部分地区农耕都实现了机械化。利用拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了(  )
A.提高传动机械的效率 B.提高柴油机的功率
C.节省燃料 D.增大拖拉机的牵引力
6.(2018九上·深圳期中)航空母舰上的飞机起飞时,由于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度,我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用,蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%,对于蒸汽弹射以下说法正确的是(  )
A.功率大、效率高 B.功率大、效率低
C.功率小、效率高 D.功率小、效率低
二、多选题
7.(2018九上·新余月考)生活中热现象随处可见,下列说话中正确的是(  )
A.在远处就闻到花的香味,是分子无规则运动的结果
B.0℃的冰内能为零
C.温度相同的物体接触时不发生热传递
D.物体的内能增加,温度一定升高
8.(2018九上·新余月考)如图所示,是体能测试中掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是(  )
A.实心球在b点时重力势能最大
B.实心球从a点运动到c点的过程中,重力做了功
C.实心球在最高点b点时动能为0
D.实心球从a点运动到b点的过程中,动能转化为重力势能
三、填空题
9.(2018九上·新余月考)我市为创建文明卫生城市,每天都安排洒水车清洁街道,匀速行驶的洒水车在下坡的过程中持续洒水,洒水车的动能   ,重力势能   。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
10.(2018九上·新余月考)分别指出下面句子中“热”的含义(填“温度”“热量”或“内能”)
(1)热锅上的蚂蚁   
(2)摩擦生热   。
11.(2018九上·新余月考)若汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功   次,汽油机的吸气、压缩、排气三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的   来完成动作。
12.(2018九上·新余月考)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能增加,空气的内能是通过   方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过   方式改变的。
13.(2018八下·武威月考)“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的   能转化为箭的   能。
14.(2018九上·新余月考)发射卫星的运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的   比较大,.地球同步卫星绕地球由远地点向近地点运行时,动能将   。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
15.(2017·大石桥模拟)天然气是一种清洁燃料,沈阳市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴抽或汽油.天然气是   (填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃烧时释放的内能转化为汽车的   能.已知天然气的热值为7×107J/m3,某汽车消耗2L天然气所释放的热量为   J(假设天然气完全燃烧).
16.(2018九上·新余月考)如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6min时的内能   第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的   倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
17.(2018九上·新余月考)某人用如图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,他所做的有用功W甲   W乙,两种装置的机械效率η甲   η乙.(选填“>”“=”或“<”)
18.(2018九上·新余月考)在水平地面上,用100N的水平拉力拉重为200N的小车,使小车沿水平方向匀速前进3m,所用的时间是5s,在此过程中,拉力做功的功率为   W,重力所做的功为   J。
四、简答题
19.(2018九上·新余月考)大型货车运载货物时为什么要用滴水器不断给刹车毂滴水?(提示:先要回答引起刹车毂温度高的原因,在总结滴水的原因)
五、计算题
20.(2018九上·新余月考)某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的水加热到70℃,消耗天然气体积为2m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为4.2×107J/m3。
求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作的效率。
21.(2018九上·新余月考)如图所示,工人用滑轮组吊起重力为600N的箱子,使箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg。
求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的有用功的功率是多少?
(3)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做的总功是多少?
六、综合题
22.(2018九上·新余月考)一辆汽车在水平公路上匀速行驶:
(1)若汽车发动机的牵引力用F表示,汽车的速度用v表示,发动机的功率用P表示。请你推导出F.P和v之间的关系式:P=Fv。
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的速度是v=20m/s,发动机的功率为6×104W,则该汽车发动机提供的牵引力为多大?汽车行驶时所受阻力为多大?
七、实验题
23.(2018九上·新余月考)某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的是验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下竖直地落下(球在光滑管道中运动的质量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度为h3,且h1<h2<h3
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过   来反映的,此实验方法是   法。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当   相同时,   越大,物体的重力势能越大;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当   相同时,   越大,物体的重力势能越大;
(4)比较C、D两球,发现两球运动路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径   (选填:“有关”或“无关”)。
24.(2018九上·新余月考)夏天中午海边的沙子热海水却很凉;傍晚海边的沙子凉,海水却较暖和。对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快,两探究小组都设计实验去验证。为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外,还需要的测量工具是   。
(2)加热过程中,用搅棒搅动的目的是   (图中搅拌没有画出);水和沙子吸热的多少是通过   来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(3)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_____。
A.采用完全相同的加热方式|
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(4)两小组获得的实验结论分别是:①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。你认为上述结论能验证实验猜想的是   (选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”)。
(5)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请说明理由:   。
25.(2018九上·新余月考)小杰同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关。于是设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,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。
(1)图甲是控制两球的   相等,探究的是动能与   的关系,得出的结论是:   ;
(2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球打到水平面时,具有相同的   。选用乙探究的是动能与   的关系。
(3)质量与速度谁对动能的影响较大呢?小杰所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据表如表一和表二所示。分析这两组数据可以得出:   对物体的动能影响较大,依据是   。
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
序号 钢球质量m/t 木块滑行距离s/m
1 100 10
2 200 20
3 300 30
表二(钢球质量为m=100g)
序号 钢球质量v/(cm/s) 木块滑行距离s/m
1 8 10
2 16 40
3 24 90
26.(2017九上·东莞期中)如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,若物体重6N.
(1)实验时沿   方向拉绳子自由端最省力,且应   拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,拉力为   N,有用功为   ,则滑轮组的机械效率是   .
(2)若仅增加物体的重量,该滑轮组的机械效率将   (选填“增大”、“减小”或“不变”)不计摩擦.
(3)影响滑轮组的机械效率的因素还有   (写出其中一种)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】A. 一个物体吸收了热量,内能增加,温度不一定升高,例如冰的熔化过程;A不符合题意;
B. 水的比热容比煤油的比热容大,吸收相同的热量后,由t= 可知,只有在质量和初温相同时,吸收相同热量,水的末温度一定比煤油低,B不符合题意;
C. 物体温度升高了,可能是吸收了热量,也可能是对物体做了功,C不符合题意;
D. 热量是热传递过程中内能改变的多少,属于能量的转移过程,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】内能的影响因素有温度、质量和状态,改变内能的方式有做功和热传递,比热容反应物体的吸热能力。
2.【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,A不符合题意;
B. 虽然煤的热值比干木柴大,但是煤和干木柴的质量不知道,所以无法比较燃烧煤放出的热量和燃烧干木柴放出的热量,B不符合题意;
C. 相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越多的燃料,其热值越大,C符合题意;
D. 热值是燃料的一种特性,和燃料是否燃烧、是否完全燃烧无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热值是燃料的特性,不同燃料热值不同,相同燃料地方热值固定不变。
3.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A. 火车经过时,通过克服摩擦力做功把机械能转化为内能,使铁轨温度升高,A不符合题意;
B.钻木取火时,克服摩擦做功,使物体的内能增大,是通过做功的方式改变物体内能的,B不符合题意;
C. 太阳光下用冰做成凸透镜取火,冰块在阳光下熔化成水是热传递使冰块的内能改变,属能量的转移,C符合题意;
D. 搓手时,双手相互摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化成内能,从而使手发热,这是通过做功的方式改变内能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递是能量的转移,条件是从高温物体传向低温物体。
4.【答案】A
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】反复弯折铁丝,铁丝弯折处温度升高,机械能转化为内能,使铁丝的内能增加;甲用力将活塞压下,活塞对空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,正确;乙按动电火花发生器按钮,盒盖飞出,此过程内能转化为机械能,错误;丙汽油机压缩冲程过程中机械能转化为内能,正确;丁 汽油机做功冲程中,高温高压的燃气对外做功,此过程中内能转化为机械能,错误,A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】弯折铁丝是做功改变内能,做功的方式还有摩擦或压缩体积。
5.【答案】D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】根据公式 可知,当功率一定时,速度越小,牵引力越大,拖拉机深耕时总比在道路上行驶需要的牵引力大,所以要降低速度,D符合题意。
故答案为:D
【分析】机械的功率表示力做功的快慢,可以是力和速度的乘积,当速度减小时,牵引力变大。
6.【答案】B
【知识点】功率的计算;热机的效率
【解析】【解答】航空母舰上的飞机起飞时,由于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度,这就要求蒸汽弹射的功率大;由“蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%”知蒸汽弹射的效率低,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】功率表示做功的快慢,热机的效率是有用功在总的能量中所占的比值。
7.【答案】A,C
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A. 我们能闻到花的香味是因为花香分子在做无规则运动,A符合题意;
B. 任何物体都有内能,0℃的水内能不为零,B不符合题意;
C. .发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,C符合题意;
D. 物体内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热内能增大,但温度不变,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】闻到花香味,说明分子在不停的做无规则运动,热传递是改变内能的一种方式,条件是温度差。
8.【答案】A,B,D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 实心球在b点时高度最大,重力势能最大,A符合题意;
B. 实心球从a点运动到c点的过程中,实心球在重力的方向上通过了一定的距离,所以重力做了功,B符合题意;
C. 实心球在最高点b点时,仍有水平方向的速度,速度不为0,动能不能为0,C不符合题意;
D. 在实心球从a点运动到b点的过程中,高度增加、速度减小,动能转化为重力势能,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】动能的大小和物体的质量、速度有关,重力势能的大小和物体的质量、高度有关,物体向下运动时,重力对物体做了功。
9.【答案】减小;减小
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】匀速行驶的洒水车在下坡的过程,速度不变,质量在减小,高度减小,所以动能减小,重力势能减小。
故答案为:减小;减小。
【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,当质量减小时,动能和重力势能都减小。
10.【答案】(1)温度
(2)内能
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】A. 热锅上的蚂蚁是反映锅的冷热程度,所以这个“热”指温度;
B. 摩擦生热是做功过程中转化的内能多少,这里的“热”内能。
【分析】(1)“热锅”的“热”指的是温度高;
(2)“摩擦生热”中的“热”指内能,摩擦产生内能。
11.【答案】10;惯性
【知识点】内燃机的四个冲程;惯性及其现象
【解析】【解答】热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功10次,在单缸四冲程汽油机的四个冲程中,做功冲程是独立完成的,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性来辅助完成的.
故答案为:10;惯性。
【分析】汽油机工作时,每完成4各冲程有1次做功,其中吸气、压缩、排气三个冲程是辅助冲程,要靠飞轮的惯性完成的。
12.【答案】做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)用力将活塞迅速下压,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能增加,空气的内能是通过做功的方式改变的。(2)筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过热传递方式改变的。
故答案为:做功;热传递。
【分析】压缩改变内能是做功的方式,当物体间有温度差时,可以通过热传递改变内能。
13.【答案】弹性势;动
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】拉弯的弓具有弹性势能,箭射出去后具有动能,这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为:弹性势能;动.
【分析】弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度,在弹性范围以内,弹性形变越大,弹性势能就越大;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.
14.【答案】热值;增大
【知识点】动能大小的比较;燃料的热值
【解析】【解答】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,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。卫星从远地点到近地点运动过程中,速度变大,高度减小,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能。
故答案为:热值;增大。
【分析】不同燃料的热值不同,当物体从较高处加速下落时,动能增大。
15.【答案】不可再生;机械;1.4×105
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:石油天然气是不可再生资源,汽车的内燃机可以将天然气燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能;
天然气所释放的热量可以利用公式Q=qV=7×107J/m3×2×10﹣3m3=1.4×105 J
故答案为:不可再生;机械;1.4×105。
【分析】本题考查学生热量公式的计算。热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:焦耳/千克。燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm=qV。
16.【答案】小于;2
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能;(2)根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:1,根据Q=cm△t可得, ,所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为:小于;2.
【分析】固体在熔化过程中吸热,内能增大,相同质量的物体在相同时间吸热相同,根据物体的温度差的倍数关系,判断比热容的关系。
17.【答案】=;>
【知识点】机械效率的大小比较;功的计算及应用
【解析】【解答】根据W有=Gh可知将同一物体匀速提升相同的高度两种方法所做的有用功相同,
因为不计摩擦,所以甲图中不做额外功,而乙图需要克服动滑轮自身重力做一些额外功,
根据机械效率的概念可知甲的效率大于乙的效率。
故答案为:=;>。
【分析】根据物体重力和高度的乘积计算有用功的大小,使用动滑轮时,由于有额外功,所以总功较大,机械效率较小。
18.【答案】60;0
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了3m,没有在重力方向上移动距离,所以重力做功为0J.
拉力做的功W=Fs=100N×3m=300J;拉力做功的功率:P= = =60W.
故答案为:60;0.
【分析】根据拉力和移动的距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值计算功率,做功的条件是物体受力且在力的方向上移动距离。
19.【答案】大货车装载量大,踩刹车时克服阻力做功多,机械能转化为的内能多,容易造成刹车毂温度过高而失去刹车功能;大货车滴水,就是为了降低刹车毂的温度(通过热传递减小刹车毂的内能),确保刹车不失效。
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】大货车装载量大,踩刹车时克服阻力做功多,机械能转化为的内能多,容易造成刹车毂温度过高而失去刹车功能;大货车滴水,就是为了降低刹车毂的温度(通过热传递减小刹车毂的内能),确保刹车不失效。
【分析】对物体摩擦可以增大物体的内能,通过热传递可以对物体降温。
20.【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J;
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J;
(3)解:热水器的效率:
η= = ×100%=25%
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据燃料的热值和体积的乘积计算燃烧放出的热量;
(2)根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算水吸热的多少;
(3)利用水的吸热和燃料放热的比值计算热效率。
21.【答案】(1)解:有用功为W有用=Gh=600N×12m=7200J
(2)解:因为v= ,所以绳子拉动的时间为t拉=t物= =30s;工人做的有用功的功率:P 240W
(3)解:因为η= ,所以工人做的总功是W总= =9000J
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功;
(2)根据物体移动的高度和速度的比值计算移动的时间,利用有用功和时间的比值计算功率;
(3)结合机械效率的计算,利用有用功和机械效率的比值计算总功。
22.【答案】(1)解:因功的公式W=Fs,速度公式v= ,所以P= = =Fv
(2)解:已知:P=6×104W,v=20m/s,
根据P=Fv得:
F= = =3000N,
由于汽车在做匀速行驶,阻力f和牵引力F是一对平衡力。
即f=F=3000N.
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据速度计算公式、功的计算公式和功率的计算公式综合分析,功率和拉力、速度的关系;
(2)结合功率和速度的关系计算牵引力的大小,物体匀速直线运动时,牵引力和摩擦力相等。
23.【答案】(1)铅球陷入沙中的深度;转换
(2)高度;质量
(3)质量;高度
(4)无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映;此实验方法是转换法。(3)比较A. B两球,下落高度和运动路径相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;(4)比较A. C两球,两球质量相同,下落路径也相同,C球的下落高度大于A球的下落高度,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大;(5)比较C. D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
【分析】(1)探究重力势能的影响因素时,利用铅球下落的深度反应重力势能的大小,这是转换法;
(2)当物体下落的高度相同,质量不同时,铅球陷入深度不同,说明重力势能和质量有关;
(3)当物体质量相同而下落的高度不同时,铅球陷入的深度不同,说明重力势能和物体的下落高度有关;
(4)当物体质量和下落高度相同时,铅球的路径不同,铅球陷入深度相同,说明重力势能和路径无关。
24.【答案】(1)天平
(2)使被加热的物体受热均匀;加热时间
(3)B
(4)①和②
(5)不正确、晚上海水也蒸发吸收热量,海水温度高。
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中要想定量分析必须要测量沙子和水的温度,因此,还需要的测量工具是天平(2)为了使沙子能均匀受热,因使用搅拌棒进行搅拌;水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映(2)为了比较水和沙子吸热本领的大小.需要控制的量有质量相同,初温相同,加热方式相同,加热容器相同,但酒精灯内的酒精的量不需要控制。(4) “等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短”,说明水的吸热能力比沙子强.“等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子温度上升得多”,同样说明了水的吸热能力比沙子强.因为均说明“沙子吸热升温或放热降温都比水快”,故两条实验结论均能验证实验猜想,故应选择“①和②”.(5)上述猜想是不正确的.因为蒸发吸热不是海水温度低的主要原因,其主要原因是海水的比热容大.比如傍晚时海水同样在蒸发吸热,其温度却比沙子高,便能有力证明这一点.
【分析】(1)探究不同物体的吸热能力时,测量仪器需要测量时间的秒表,测量温度的温度计,测量质量的天平;
(2)为了物体均匀受热,要不断搅拌,物体吸热的多少通过加热时间反应;
(3)实验时要控制用相同的加热器,加热相同质量的液体,装液体的容器相同,不需要酒精灯中酒精相同;
(4)不同的物体吸热能力不同,吸热能力大的物体吸收相同热量升温慢,升高相同温度加热时间长;
(5)根据不同时间水都蒸发,但温度相比不同,说明温度的高低和温度无关。
25.【答案】(1)质量;速度;质量相等时,物体的速度越大,动能越大
(2)速度;质量
(3)速度;从表一、表二可知,质量相同,小球的速度增大为原来的几倍,木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)由甲图可知,两球质量相同,所以是控制两球的质量相等;而两球所处高度不同,两球到达斜面底端时的速度不同,故探究的是动能与速度的关系;根据甲图可知,质量相同时,小球从斜面上较高的高度滚下时,小球到达斜面底端的速度大,纸盒被撞击后运动的距离远,说明速度大的小球其动能大;由此得出结论:当质量一定时,物体的速度越大,动能越大。(2)选用图乙时,从斜面的同一高度滚下,让小球到达斜面底端的速度相同;图乙中两球的质量不同,
故答案为:用图乙探究的是动能与质量的关系;(3)由表一知,质量增加几倍,被撞击后滑行的距离为原来的几倍;由表二可知:速度增加几倍;木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍,所以在质量和速度增加相同的倍数时,速度对动能大小的变化影响较大。
【分析】(1)探究物体的动能时,通过小球推动木块移动的距离反应,当质量相同而速度不同时,速度大时物体的动能大;
(2)当小球下落的高度相同时,到达水平面时的速度相同,可以探究物体动能和质量的关系;
(3)根据实验测量的数据分析,在速度改变时,木块被推动的距离更大,说明动能受速度影响更大。
26.【答案】(1)竖直;匀速直线;2.4;0.6J;83.3%
(2)增大
(3)动滑轮重(或绳重或摩擦)
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)①实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;②由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则绳端的拉力F=2.4N,由图可知,n=3,则滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100% 83.3%.(2)若仅增加物体的重量,则额外功不变,有用功增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率增大。(3)影响滑轮组的机械效率的因素还有动滑轮重(或绳重或摩擦)。
故答案为:(1)竖直;匀速直线;2.4;0.6J;83.3%;.(2)增大;(3)动滑轮重(或绳重或摩擦)。
【分析】(1)①根据二力平衡可知,当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小,②弹簧测力计读数注意量程和分度值,克服物体重力所做的功是有用功,拉绳子自由的拉力所做的功是总功,根据机械效率的公式可求出效率。
(2)仅增加物体的重量,有用功增加了,有用功站总功的比值增大了;
(3)滑轮的效率与有用功和额外功有关,对动滑轮所的功以及克服绳子与滑轮的摩擦所做的功是额外功。
江西省新余四中2018-2019学年九年级上学期物理第一次段考试卷
一、单选题
1.(2018九上·新余月考)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是(  )
A.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
B.水的比热容比煤油大,因此吸收热量相同,水的温度一定大于煤油
C.一个物体温度升高了,它一定是吸收了热量
D.热量是热传递过程中内能改变的多少
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】A. 一个物体吸收了热量,内能增加,温度不一定升高,例如冰的熔化过程;A不符合题意;
B. 水的比热容比煤油的比热容大,吸收相同的热量后,由t= 可知,只有在质量和初温相同时,吸收相同热量,水的末温度一定比煤油低,B不符合题意;
C. 物体温度升高了,可能是吸收了热量,也可能是对物体做了功,C不符合题意;
D. 热量是热传递过程中内能改变的多少,属于能量的转移过程,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】内能的影响因素有温度、质量和状态,改变内能的方式有做功和热传递,比热容反应物体的吸热能力。
2.(2018九上·新余月考)下列燃料热值的说法中,正确的是(  )
A.质量为1kg的无烟煤的热值小于质量为2kg的无烟煤的热值
B.因为酒精的热值高于干木柴的热值,所以燃烧酒精放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
C.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量多的燃料热值大
D.同种燃料完全燃烧时的热值大于不完全燃烧时的热值
【答案】C
【知识点】燃料的热值
【解析】【解答】A. 燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,A不符合题意;
B. 虽然煤的热值比干木柴大,但是煤和干木柴的质量不知道,所以无法比较燃烧煤放出的热量和燃烧干木柴放出的热量,B不符合题意;
C. 相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越多的燃料,其热值越大,C符合题意;
D. 热值是燃料的一种特性,和燃料是否燃烧、是否完全燃烧无关,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】热值是燃料的特性,不同燃料热值不同,相同燃料地方热值固定不变。
3.(2018九上·新余月考)下列现象中,通过热传递改变物体内能的是(  )
A.火车经过后,铁轨的温度升高
B.钻木取火
C.冰块制成的凸透镜会聚太阳光取火
D.两手相互搓揉,手掌发热
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】A. 火车经过时,通过克服摩擦力做功把机械能转化为内能,使铁轨温度升高,A不符合题意;
B.钻木取火时,克服摩擦做功,使物体的内能增大,是通过做功的方式改变物体内能的,B不符合题意;
C. 太阳光下用冰做成凸透镜取火,冰块在阳光下熔化成水是热传递使冰块的内能改变,属能量的转移,C符合题意;
D. 搓手时,双手相互摩擦,克服摩擦力做功,机械能转化成内能,从而使手发热,这是通过做功的方式改变内能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】热传递是能量的转移,条件是从高温物体传向低温物体。
4.(2018九上·新余月考)小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,以下四个事例中能量转化与之相同的是(  )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】反复弯折铁丝,铁丝弯折处温度升高,机械能转化为内能,使铁丝的内能增加;甲用力将活塞压下,活塞对空气做功,筒内空气的内能增大、温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,此过程中机械能转化为内能,正确;乙按动电火花发生器按钮,盒盖飞出,此过程内能转化为机械能,错误;丙汽油机压缩冲程过程中机械能转化为内能,正确;丁 汽油机做功冲程中,高温高压的燃气对外做功,此过程中内能转化为机械能,错误,A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】弯折铁丝是做功改变内能,做功的方式还有摩擦或压缩体积。
5.(2018九上·新余月考)目前,我国大部分地区农耕都实现了机械化。利用拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢,这是为了(  )
A.提高传动机械的效率 B.提高柴油机的功率
C.节省燃料 D.增大拖拉机的牵引力
【答案】D
【知识点】功率的计算
【解析】【解答】根据公式 可知,当功率一定时,速度越小,牵引力越大,拖拉机深耕时总比在道路上行驶需要的牵引力大,所以要降低速度,D符合题意。
故答案为:D
【分析】机械的功率表示力做功的快慢,可以是力和速度的乘积,当速度减小时,牵引力变大。
6.(2018九上·深圳期中)航空母舰上的飞机起飞时,由于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度,我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用,蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%,对于蒸汽弹射以下说法正确的是(  )
A.功率大、效率高 B.功率大、效率低
C.功率小、效率高 D.功率小、效率低
【答案】B
【知识点】功率的计算;热机的效率
【解析】【解答】航空母舰上的飞机起飞时,由于跑道距离有限,可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度,这就要求蒸汽弹射的功率大;由“蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能,转化效率约为9%”知蒸汽弹射的效率低,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】功率表示做功的快慢,热机的效率是有用功在总的能量中所占的比值。
二、多选题
7.(2018九上·新余月考)生活中热现象随处可见,下列说话中正确的是(  )
A.在远处就闻到花的香味,是分子无规则运动的结果
B.0℃的冰内能为零
C.温度相同的物体接触时不发生热传递
D.物体的内能增加,温度一定升高
【答案】A,C
【知识点】热传递改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A. 我们能闻到花的香味是因为花香分子在做无规则运动,A符合题意;
B. 任何物体都有内能,0℃的水内能不为零,B不符合题意;
C. .发生热传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体,C符合题意;
D. 物体内能增加,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热内能增大,但温度不变,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】闻到花香味,说明分子在不停的做无规则运动,热传递是改变内能的一种方式,条件是温度差。
8.(2018九上·新余月考)如图所示,是体能测试中掷出的实心球运动的情景,下列说法正确的是(  )
A.实心球在b点时重力势能最大
B.实心球从a点运动到c点的过程中,重力做了功
C.实心球在最高点b点时动能为0
D.实心球从a点运动到b点的过程中,动能转化为重力势能
【答案】A,B,D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A. 实心球在b点时高度最大,重力势能最大,A符合题意;
B. 实心球从a点运动到c点的过程中,实心球在重力的方向上通过了一定的距离,所以重力做了功,B符合题意;
C. 实心球在最高点b点时,仍有水平方向的速度,速度不为0,动能不能为0,C不符合题意;
D. 在实心球从a点运动到b点的过程中,高度增加、速度减小,动能转化为重力势能,D符合题意。
故答案为:ABD.
【分析】动能的大小和物体的质量、速度有关,重力势能的大小和物体的质量、高度有关,物体向下运动时,重力对物体做了功。
三、填空题
9.(2018九上·新余月考)我市为创建文明卫生城市,每天都安排洒水车清洁街道,匀速行驶的洒水车在下坡的过程中持续洒水,洒水车的动能   ,重力势能   。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】减小;减小
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】匀速行驶的洒水车在下坡的过程,速度不变,质量在减小,高度减小,所以动能减小,重力势能减小。
故答案为:减小;减小。
【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,当质量减小时,动能和重力势能都减小。
10.(2018九上·新余月考)分别指出下面句子中“热”的含义(填“温度”“热量”或“内能”)
(1)热锅上的蚂蚁   
(2)摩擦生热   。
【答案】(1)温度
(2)内能
【知识点】内能的概念
【解析】【解答】A. 热锅上的蚂蚁是反映锅的冷热程度,所以这个“热”指温度;
B. 摩擦生热是做功过程中转化的内能多少,这里的“热”内能。
【分析】(1)“热锅”的“热”指的是温度高;
(2)“摩擦生热”中的“热”指内能,摩擦产生内能。
11.(2018九上·新余月考)若汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功   次,汽油机的吸气、压缩、排气三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的   来完成动作。
【答案】10;惯性
【知识点】内燃机的四个冲程;惯性及其现象
【解析】【解答】热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功10次,在单缸四冲程汽油机的四个冲程中,做功冲程是独立完成的,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性来辅助完成的.
故答案为:10;惯性。
【分析】汽油机工作时,每完成4各冲程有1次做功,其中吸气、压缩、排气三个冲程是辅助冲程,要靠飞轮的惯性完成的。
12.(2018九上·新余月考)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能增加,空气的内能是通过   方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过   方式改变的。
【答案】做功;热传递
【知识点】做功改变物体内能;热传递改变物体内能
【解析】【解答】(1)用力将活塞迅速下压,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能增加,空气的内能是通过做功的方式改变的。(2)筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过热传递方式改变的。
故答案为:做功;热传递。
【分析】压缩改变内能是做功的方式,当物体间有温度差时,可以通过热传递改变内能。
13.(2018八下·武威月考)“弓开如满月,箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形,那么在这个过程中弓的   能转化为箭的   能。
【答案】弹性势;动
【知识点】动能与势能的应用
【解析】【解答】拉弯的弓具有弹性势能,箭射出去后具有动能,这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能。
故答案为:弹性势能;动.
【分析】弹性势能的影响因素是物体的弹性形变程度,在弹性范围以内,弹性形变越大,弹性势能就越大;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.
14.(2018九上·新余月考)发射卫星的运载火箭使用液态氢作为燃料,是因为液态氢的   比较大,.地球同步卫星绕地球由远地点向近地点运行时,动能将   。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】热值;增大
【知识点】动能大小的比较;燃料的热值
【解析】【解答】发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,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。卫星从远地点到近地点运动过程中,速度变大,高度减小,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能。
故答案为:热值;增大。
【分析】不同燃料的热值不同,当物体从较高处加速下落时,动能增大。
15.(2017·大石桥模拟)天然气是一种清洁燃料,沈阳市部分公交车和出租车开始使用天然气来代替柴抽或汽油.天然气是   (填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃烧时释放的内能转化为汽车的   能.已知天然气的热值为7×107J/m3,某汽车消耗2L天然气所释放的热量为   J(假设天然气完全燃烧).
【答案】不可再生;机械;1.4×105
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】解:石油天然气是不可再生资源,汽车的内燃机可以将天然气燃烧时释放的内能转化为汽车的机械能;
天然气所释放的热量可以利用公式Q=qV=7×107J/m3×2×10﹣3m3=1.4×105 J
故答案为:不可再生;机械;1.4×105。
【分析】本题考查学生热量公式的计算。热值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:焦耳/千克。燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm=qV。
16.(2018九上·新余月考)如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6min时的内能   第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的   倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
【答案】小于;2
【知识点】热量的计算
【解析】【解答】(1)晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能;(2)根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:1,根据Q=cm△t可得, ,所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为:小于;2.
【分析】固体在熔化过程中吸热,内能增大,相同质量的物体在相同时间吸热相同,根据物体的温度差的倍数关系,判断比热容的关系。
17.(2018九上·新余月考)某人用如图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,他所做的有用功W甲   W乙,两种装置的机械效率η甲   η乙.(选填“>”“=”或“<”)
【答案】=;>
【知识点】机械效率的大小比较;功的计算及应用
【解析】【解答】根据W有=Gh可知将同一物体匀速提升相同的高度两种方法所做的有用功相同,
因为不计摩擦,所以甲图中不做额外功,而乙图需要克服动滑轮自身重力做一些额外功,
根据机械效率的概念可知甲的效率大于乙的效率。
故答案为:=;>。
【分析】根据物体重力和高度的乘积计算有用功的大小,使用动滑轮时,由于有额外功,所以总功较大,机械效率较小。
18.(2018九上·新余月考)在水平地面上,用100N的水平拉力拉重为200N的小车,使小车沿水平方向匀速前进3m,所用的时间是5s,在此过程中,拉力做功的功率为   W,重力所做的功为   J。
【答案】60;0
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了3m,没有在重力方向上移动距离,所以重力做功为0J.
拉力做的功W=Fs=100N×3m=300J;拉力做功的功率:P= = =60W.
故答案为:60;0.
【分析】根据拉力和移动的距离的乘积计算功的大小,功和时间的比值计算功率,做功的条件是物体受力且在力的方向上移动距离。
四、简答题
19.(2018九上·新余月考)大型货车运载货物时为什么要用滴水器不断给刹车毂滴水?(提示:先要回答引起刹车毂温度高的原因,在总结滴水的原因)
【答案】大货车装载量大,踩刹车时克服阻力做功多,机械能转化为的内能多,容易造成刹车毂温度过高而失去刹车功能;大货车滴水,就是为了降低刹车毂的温度(通过热传递减小刹车毂的内能),确保刹车不失效。
【知识点】热传递改变物体内能
【解析】【解答】大货车装载量大,踩刹车时克服阻力做功多,机械能转化为的内能多,容易造成刹车毂温度过高而失去刹车功能;大货车滴水,就是为了降低刹车毂的温度(通过热传递减小刹车毂的内能),确保刹车不失效。
【分析】对物体摩擦可以增大物体的内能,通过热传递可以对物体降温。
五、计算题
20.(2018九上·新余月考)某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的水加热到70℃,消耗天然气体积为2m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),天然气的热值为4.2×107J/m3。
求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作的效率。
【答案】(1)解:天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=2m3×4.2×107J/m3=8.4×107J;
(2)解:水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J;
(3)解:热水器的效率:
η= = ×100%=25%
【知识点】热量的计算;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据燃料的热值和体积的乘积计算燃烧放出的热量;
(2)根据水的比热容、质量和温度差的乘积计算水吸热的多少;
(3)利用水的吸热和燃料放热的比值计算热效率。
21.(2018九上·新余月考)如图所示,工人用滑轮组吊起重力为600N的箱子,使箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg。
求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做的有用功的功率是多少?
(3)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做的总功是多少?
【答案】(1)解:有用功为W有用=Gh=600N×12m=7200J
(2)解:因为v= ,所以绳子拉动的时间为t拉=t物= =30s;工人做的有用功的功率:P 240W
(3)解:因为η= ,所以工人做的总功是W总= =9000J
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和高度的乘积计算有用功;
(2)根据物体移动的高度和速度的比值计算移动的时间,利用有用功和时间的比值计算功率;
(3)结合机械效率的计算,利用有用功和机械效率的比值计算总功。
六、综合题
22.(2018九上·新余月考)一辆汽车在水平公路上匀速行驶:
(1)若汽车发动机的牵引力用F表示,汽车的速度用v表示,发动机的功率用P表示。请你推导出F.P和v之间的关系式:P=Fv。
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的速度是v=20m/s,发动机的功率为6×104W,则该汽车发动机提供的牵引力为多大?汽车行驶时所受阻力为多大?
【答案】(1)解:因功的公式W=Fs,速度公式v= ,所以P= = =Fv
(2)解:已知:P=6×104W,v=20m/s,
根据P=Fv得:
F= = =3000N,
由于汽车在做匀速行驶,阻力f和牵引力F是一对平衡力。
即f=F=3000N.
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据速度计算公式、功的计算公式和功率的计算公式综合分析,功率和拉力、速度的关系;
(2)结合功率和速度的关系计算牵引力的大小,物体匀速直线运动时,牵引力和摩擦力相等。
七、实验题
23.(2018九上·新余月考)某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的是验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下竖直地落下(球在光滑管道中运动的质量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度为h3,且h1<h2<h3
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过   来反映的,此实验方法是   法。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当   相同时,   越大,物体的重力势能越大;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当   相同时,   越大,物体的重力势能越大;
(4)比较C、D两球,发现两球运动路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径   (选填:“有关”或“无关”)。
【答案】(1)铅球陷入沙中的深度;转换
(2)高度;质量
(3)质量;高度
(4)无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映;此实验方法是转换法。(3)比较A. B两球,下落高度和运动路径相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;(4)比较A. C两球,两球质量相同,下落路径也相同,C球的下落高度大于A球的下落高度,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大;(5)比较C. D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
【分析】(1)探究重力势能的影响因素时,利用铅球下落的深度反应重力势能的大小,这是转换法;
(2)当物体下落的高度相同,质量不同时,铅球陷入深度不同,说明重力势能和质量有关;
(3)当物体质量相同而下落的高度不同时,铅球陷入的深度不同,说明重力势能和物体的下落高度有关;
(4)当物体质量和下落高度相同时,铅球的路径不同,铅球陷入深度相同,说明重力势能和路径无关。
24.(2018九上·新余月考)夏天中午海边的沙子热海水却很凉;傍晚海边的沙子凉,海水却较暖和。对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快,两探究小组都设计实验去验证。为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外,还需要的测量工具是   。
(2)加热过程中,用搅棒搅动的目的是   (图中搅拌没有画出);水和沙子吸热的多少是通过   来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。
(3)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_____。
A.采用完全相同的加热方式|
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(4)两小组获得的实验结论分别是:①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。你认为上述结论能验证实验猜想的是   (选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”)。
(5)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请说明理由:   。
【答案】(1)天平
(2)使被加热的物体受热均匀;加热时间
(3)B
(4)①和②
(5)不正确、晚上海水也蒸发吸收热量,海水温度高。
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)实验中要想定量分析必须要测量沙子和水的温度,因此,还需要的测量工具是天平(2)为了使沙子能均匀受热,因使用搅拌棒进行搅拌;水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映(2)为了比较水和沙子吸热本领的大小.需要控制的量有质量相同,初温相同,加热方式相同,加热容器相同,但酒精灯内的酒精的量不需要控制。(4) “等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短”,说明水的吸热能力比沙子强.“等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子温度上升得多”,同样说明了水的吸热能力比沙子强.因为均说明“沙子吸热升温或放热降温都比水快”,故两条实验结论均能验证实验猜想,故应选择“①和②”.(5)上述猜想是不正确的.因为蒸发吸热不是海水温度低的主要原因,其主要原因是海水的比热容大.比如傍晚时海水同样在蒸发吸热,其温度却比沙子高,便能有力证明这一点.
【分析】(1)探究不同物体的吸热能力时,测量仪器需要测量时间的秒表,测量温度的温度计,测量质量的天平;
(2)为了物体均匀受热,要不断搅拌,物体吸热的多少通过加热时间反应;
(3)实验时要控制用相同的加热器,加热相同质量的液体,装液体的容器相同,不需要酒精灯中酒精相同;
(4)不同的物体吸热能力不同,吸热能力大的物体吸收相同热量升温慢,升高相同温度加热时间长;
(5)根据不同时间水都蒸发,但温度相比不同,说明温度的高低和温度无关。
25.(2018九上·新余月考)小杰同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关。于是设计了如图所示的实验,让小球沿一光滑斜面向下运动,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。
(1)图甲是控制两球的   相等,探究的是动能与   的关系,得出的结论是:   ;
(2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球打到水平面时,具有相同的   。选用乙探究的是动能与   的关系。
(3)质量与速度谁对动能的影响较大呢?小杰所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据表如表一和表二所示。分析这两组数据可以得出:   对物体的动能影响较大,依据是   。
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
序号 钢球质量m/t 木块滑行距离s/m
1 100 10
2 200 20
3 300 30
表二(钢球质量为m=100g)
序号 钢球质量v/(cm/s) 木块滑行距离s/m
1 8 10
2 16 40
3 24 90
【答案】(1)质量;速度;质量相等时,物体的速度越大,动能越大
(2)速度;质量
(3)速度;从表一、表二可知,质量相同,小球的速度增大为原来的几倍,木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】(1)由甲图可知,两球质量相同,所以是控制两球的质量相等;而两球所处高度不同,两球到达斜面底端时的速度不同,故探究的是动能与速度的关系;根据甲图可知,质量相同时,小球从斜面上较高的高度滚下时,小球到达斜面底端的速度大,纸盒被撞击后运动的距离远,说明速度大的小球其动能大;由此得出结论:当质量一定时,物体的速度越大,动能越大。(2)选用图乙时,从斜面的同一高度滚下,让小球到达斜面底端的速度相同;图乙中两球的质量不同,
故答案为:用图乙探究的是动能与质量的关系;(3)由表一知,质量增加几倍,被撞击后滑行的距离为原来的几倍;由表二可知:速度增加几倍;木块被撞击后滑行的距离便为原来的几的平方倍,所以在质量和速度增加相同的倍数时,速度对动能大小的变化影响较大。
【分析】(1)探究物体的动能时,通过小球推动木块移动的距离反应,当质量相同而速度不同时,速度大时物体的动能大;
(2)当小球下落的高度相同时,到达水平面时的速度相同,可以探究物体动能和质量的关系;
(3)根据实验测量的数据分析,在速度改变时,木块被推动的距离更大,说明动能受速度影响更大。
26.(2017九上·东莞期中)如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,若物体重6N.
(1)实验时沿   方向拉绳子自由端最省力,且应   拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,拉力为   N,有用功为   ,则滑轮组的机械效率是   .
(2)若仅增加物体的重量,该滑轮组的机械效率将   (选填“增大”、“减小”或“不变”)不计摩擦.
(3)影响滑轮组的机械效率的因素还有   (写出其中一种)
【答案】(1)竖直;匀速直线;2.4;0.6J;83.3%
(2)增大
(3)动滑轮重(或绳重或摩擦)
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)①实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;②由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则绳端的拉力F=2.4N,由图可知,n=3,则滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100% 83.3%.(2)若仅增加物体的重量,则额外功不变,有用功增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率增大。(3)影响滑轮组的机械效率的因素还有动滑轮重(或绳重或摩擦)。
故答案为:(1)竖直;匀速直线;2.4;0.6J;83.3%;.(2)增大;(3)动滑轮重(或绳重或摩擦)。
【分析】(1)①根据二力平衡可知,当竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小,②弹簧测力计读数注意量程和分度值,克服物体重力所做的功是有用功,拉绳子自由的拉力所做的功是总功,根据机械效率的公式可求出效率。
(2)仅增加物体的重量,有用功增加了,有用功站总功的比值增大了;
(3)滑轮的效率与有用功和额外功有关,对动滑轮所的功以及克服绳子与滑轮的摩擦所做的功是额外功。

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