九年级物理上学期第一次月考试卷（含解析） 新人教版20

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2016-2017学年江苏省南通市海安县紫石中学九年级（上）第一次月考物理试卷 一、选择题（每题2分，共20分） 1．下列实例中，力对物体没有做功的是（　　） A．小明用力推石头但石头不动 B．小欣背着书包上楼 C．小林沿着斜面向上拉动物体 D．叉车向上举起货物 2．举重是我国的优势体育项目．一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1＞W2，P1=P2 D．W1＜W2，P1＜P2 3．如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平．一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是（　　） A．M到N的过程，势能不变 B．M到N的过程，动能减小 C．N到P的过程，势能增大 D．N到P的过程，动能不变 4．如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能逐渐增大，机械能增大 B．势能逐渐减小，机械能减小 C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小 5．如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列关于这个冲程说法正确的是（　　） A．压缩冲程 B．活塞向上运动 C．机械能转化为内能的过程 D．内能转化为机械能的过程 6．下列说法正确的是（　　） A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 B．把﹣5℃的冰块放在0℃的冰箱内，几分钟后，有部分冰会变成水 C．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 7．如图所示，小明用弹弓发射石子的情景．橡皮筋被拉的长度相同，石子质量不同，质量小的石子射出的距离往往大于质量大的石子．对于石子离开弹弓时的动能、势能的几种说法中，正确的是（　　） A．它们的势能相同 B．它们的动能相同 C．质量大的动能大 D．质量小的动能大 8．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（　　） A．克服木箱重力做的功为800J B．拉力F对木箱所做的功为500J C．克服斜面对木箱摩擦力做的功为100J D．斜面对木箱的支持力做的功为200J 9．上课铃响起时，小虎同学从教学楼的一楼跑到三楼，所用的时间为15s．他上楼的功率可能是（　　） A．100W B．200W C．400W D．600W 10．在相同加热条件下，对甲、乙两个物体加热，设它们的质量分别为m甲、m乙，比热容分别为C甲、C乙，甲、乙两物体的温度与加热时间关系如图所示，则（　　） A．若C甲=C乙，则m甲=m乙 B．若C甲=C乙，则m甲＜m乙 C．若C甲＞C乙，则m甲＞m乙 D．若C甲＜C乙，则m甲＜m乙 　 二、填空题（每空1分，共20分） 11．世界第五位太空游客查尔斯•希莫尼成功完成了又一次太空旅行．在飞船加速上升时，其动能　　，重力势能　　，机械能　　（增大/减小/不变） 12．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为　　J，有用功为　　J，杠杆的机械效率为　　%． 13．（1）早晨，小华为奶奶整理床铺时，将其装有1kg水的热水袋取出，发现水的温度已从昨天晚上的90℃降低到40℃．则热水减小的内能为　　J，袋中热水的密度　　（变大/变小/不变）[c水=4.2103J/（kg•℃）]． （2）如图所示，“钻木”能“取火”，说明　　可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明　　可以改变物体的内能． 14．在亚洲田径锦标赛中，李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66m的成绩打破亚洲纪录结合如图所示撑杆跳的过程示意图，回答下列问题． （1）在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向　　（选填“相同”或“相反”）；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的　　． （2）从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，　　能转化为　　能． （3）李玲越过横杆后，在1s时间内落地，若李玲的体重是50kg，求她下落过程中重力做功的功率　　W． 15．某科学小组用如图所示装置探究“动能大小的影响因素”． （1）实验中通过比较木块　　来判断钢球动能的大小． （2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的　　相同；比较甲、乙两图，得到的结论是　　． （3）由实验中钢球装置木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得如表的数据： 实验序号 小球的质量（m/g） 小球自由落下的高度（h/cm） 木块被撞后运动的距离（s/m） 1 20 20 16 2 20 10 4 3 40 20 32 分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与　　有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是　　，理由是　　． 　 三、解答题 16．如图甲所示，重为300N的物体A在拉力F的作用下，20s内匀速运动了5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示．己知每个滑轮重12N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.2倍．求： （1）拉力F的功率； （2）这个滑轮组的机械效率是多大？ （3）克服绳重及摩擦所做的额外功． 17．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水，温度升高到46℃．求： （1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c=4.2103J/（kg•℃）] （2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E； （3）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量？（天然气的热值q=7107J/m3） 18．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料完全燃烧放出的热量 Q木柴/J 1.3106 2.6106 3.9106 5.2106 Q焦炭/J 3.0106 6.0106 9.0106 12.0106 Q木炭/J 3.4106 6.8106 10.2106 13.6106 （1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是　　的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越　　． （2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，　　和　　的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为　　，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量． （3）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入　　来描述，我们总是希望它的值越　　越好． 19．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表，实验装置如图． 物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N/ 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74% 57% （1）通过表中数据可分析出实验1是用　　（甲/乙）图做的实验，表中空白处的数据是　　．（百分号前保留整数） （2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率　　．比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，　　，可以提高滑轮组的机械效率． （3）小明所在小组的三个同学，采用实验1的装置，提升的钩码重都是4N，在匀速拉动过程中读数时，测量出来的机械效率也是74%．后来他们又每人做了一次实验，但是在弹簧测力计静止时读数的，而计算结果分别是73%、75%、78%，再次实验也是如此，既有机械效率大于74%，也有机械效率小于74%．这是怎么回事呢？简单说明你的见解． 20．夏天，小华发现爸爸将水和防冻液（主要成份是不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇）混合后加入汽车水箱，他很不解：夏天为什么还要加防冻液？他思考后认为，加防冻液后，混合液的比热容和沸点都可能发生变化． （1）小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考，觉得混合液的比热容应随含水量（水在混合液中所占的体积之比）的增大而增大．为此，他在图装置的两支相同试管中分别加入质量相同、含水量不同的混合液，通过实验进行验证． ①实验通过　　来比较不同混合液的比热容的大小． ②小丽同学认为这套实验装置不能控制两支试管中液体吸收的热量相同，温度升高得快的哪支试管吸收的热量　　（“多于”、“少于”） 温度升高得慢的哪支试管． 这对实验结果的可靠性　　（“有”、“没有”）影响，简述你的理由：　　； （2）混合液沸腾后冷却，小华测出其密度，发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大．对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因，提出如下猜想： 猜想1：防冻液与水混合时总体积变小； 猜想2：混合液沸腾过程中水大量汽化． ①若猜想1正确，则混合液总体积变小的原因是　　． ②为验证猜想2是否正确，他设计了以下方案：将混合液加热至沸腾，分别测出沸腾过程中不同时刻的温度．若猜想正确，实验时可观察到　　；混合液密度变大的原因是　　． 21．阅读短文 初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃．[水的比热容为4.2103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8103J/（kg•℃）] 表1 便携式丁烷气炉参数 品名 便携式丁烷气炉 质量 1.8kg（不含气瓶） 使用燃气 液化丁烷气 尺寸 400300100mm 点火方式 电子点火 燃气消耗量 150g/h（最大火力时） 表2 燃气气瓶规格 气瓶规格（尺寸/容量） 品名 总质量 净质量 主要成份 热值 神州 350g 250g 丁烷 9107J/kg 回答问题： （1）便携式丁烷气炉的点火时，通过　　改变丁烷气体的内能． （2）下列几种说法中，错误的是　　． A．电子点火是摩擦起电的应用 B．野炊地点的气压小于标准大气压 C．新气瓶中贮存的主要是液态的丁烷 D．气瓶正常使用的过程中内部的气压不变 （3）内置了新燃气的气炉放在水平地面，对水平面的压强最接近于　　． A．200Pa B．2000Pa C．20000Pa D．200000Pa （4）合金锅的重力为　　N；完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出　　J的热量；合金锅内2kg的水温度升高50℃，吸收的热量为　　J． （5）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为　　千克的水烧开（最后结果保留1位小数）． 　  2016-2017学年江苏省南通市海安县紫石中学九年级（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 　 一、选择题（每题2分，共20分） 1．下列实例中，力对物体没有做功的是（　　） A．小明用力推石头但石头不动 B．小欣背着书包上楼 C．小林沿着斜面向上拉动物体 D．叉车向上举起货物 【考点】力是否做功的判断． 【分析】做功必须具备两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过距离．判定有没有做功，就从是否同时具备这两个必要因素入手分析． 【解答】解：A、小明用力推石头，但没推动，有力但没有距离，所以不做功，符合题意； B、小欣背着书包上楼，对书包施加了力，且书包沿力的方向移动了距离，所以做了功，不合题意； C、小林沿着斜面向上拉动物体，对物体施加了力，且物体沿着力的方向移动了距离，所以做了功，不合题意； D、叉车对物体施加了力，且物体沿力的方向移动了距离，所以对物体做了功，不合题意． 故选A． 　 2．举重是我国的优势体育项目．一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1＞W2，P1=P2 D．W1＜W2，P1＜P2 【考点】功的大小比较；功率大小的比较． 【分析】由题知身高180cm的运动员比身高160cm的运动员高，举起相同的杠铃时，举起的高度大，根据W=Gh分析做功大小；又知道所用时间相同，再利用P=比较功率大小． 【解答】解：由题知身高180cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同； 因为身高180cm的运动员比身高160cm的运动员高，所以根据W=Gh可知，W1＞W2； 因为两运动员举起杠铃的时间相同，所以根据P=可知，P1＞P2． 故选A． 　 3．如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平．一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是（　　） A．M到N的过程，势能不变 B．M到N的过程，动能减小 C．N到P的过程，势能增大 D．N到P的过程，动能不变 【考点】动能和势能的大小变化；牛顿第一定律． 【分析】（1）小球在运动过程中，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能．从影响动能和重力势能大小的影响因素考虑． 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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大． （2）重点理解光滑的平面是不考虑摩擦阻力的． 小球运动到N点时，水平方向上不再受到任何力的作用，小球要保持原来的运动状态，保持匀速直线运动． 【解答】解：小球在整个运动过程中，质量不变，从M到N时，高度减小，速度增大，因此势能减小，动能增大． 当从N到P时，根据牛顿第一定律，小球在水平面上做匀速直线运动，因此动能不变，势能不变． 故选D． 　 4．如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向近地点运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能逐渐增大，机械能增大 B．势能逐渐减小，机械能减小 C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小 【考点】动能和势能的大小变化． 【分析】根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化，动能和势能统称为机械能． 【解答】解：当卫星从远地点向近地点运动时，卫星质量不变，所处高度减小，重力势能减小；但运动的速度增大，动能增大．减小的重力势能等于增加的动能，也就是说在能量的转化过程中，机械能的总量保持不变． 故选C． 　 5．如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列关于这个冲程说法正确的是（　　） A．压缩冲程 B．活塞向上运动 C．机械能转化为内能的过程 D．内能转化为机械能的过程 【考点】内燃机的四个冲程． 【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”进行分析； 其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能． 【解答】解：图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故ABC错误，D正确． 故选D． 　 6．下列说法正确的是（　　） A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块也具有内能 B．把﹣5℃的冰块放在0℃的冰箱内，几分钟后，有部分冰会变成水 C．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 D．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 【考点】内能的概念；做功改变物体内能；比热容的概念． 【分析】（1）比热容是物质的一种特性，其大小仅与物质的种类和状态有关，而与物体的质量无关． （2）晶体熔化的条件：温度达到熔点，并且能不断吸热，二者缺一不可． （3）物体内部所有分子由于热运动具有的动能及分子势能的总和叫做物体的内能．一切物质的分子总在不停的做无规则运动，所有的物体都具有内能． （4）做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，物体的内能增加，当物体对外做功时，物体的内能减少．锯木条时，克服摩擦做功，机械能转化为内能． 【解答】解： A、一切物质的分子总在不停的做无规则运动，所有的物体都具有内能，故A正确； B、﹣5℃的冰块放在0℃的冰箱中通过热传递温度能够到达熔点，但是由于不能继续吸热，因此不会熔化，故B错误； C、比热容是物质的一种特性，一桶水和一杯水相比，质量不同，但比热容相同，故C错误； D、因为锯木头时，锯条与木头之间相互摩擦做功，机械能转化为木头和锯条的内能，内能增大、温度升高，故D错误． 故选：A． 　 7．如图所示，小明用弹弓发射石子的情景．橡皮筋被拉的长度相同，石子质量不同，质量小的石子射出的距离往往大于质量大的石子．对于石子离开弹弓时的动能、势能的几种说法中，正确的是（　　） A．它们的势能相同 B．它们的动能相同 C．质量大的动能大 D．质量小的动能大 【考点】动能大小的比较；势能大小的比较． 【分析】要分析橡皮筋的弹性势能与什么有关，从影响弹性势能的因素入手来回答即可；要分析质量大的“子弹”射出时哪个物理量减小，应从能量转化的角度分析，思考“子弹”的能量是如何转化的，从而得出正确的结论． 【解答】解：A、由于高度相同，所以质量大的石子的重力势能大，故A错误； B、橡皮筋弹性势能的影响因素是橡皮筋发生形变的程度；当“石子”射出时，“石子”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋被拉的长度相同，说明橡皮筋的弹性势能相同，在理想的情况下，转化成的动能也相同，故B正确； CD、石子的动能是由橡皮筋的弹性势能转化来的，橡皮筋的弹性势能相同，动能相同，故CD错误． 故选：B． 　 8．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是（　　） A．克服木箱重力做的功为800J B．拉力F对木箱所做的功为500J C．克服斜面对木箱摩擦力做的功为100J D．斜面对木箱的支持力做的功为200J 【考点】功的计算． 【分析】（1）根据W=Gh计算木箱克服重力做功的大小； （2）根据W总=FL做出总功，根据W额=W总﹣W有用得出额外功，即克服斜面对木箱摩擦力做的功为100J； （3）根据做功的必要因素判断支持力是否做功． 【解答】解： A、由题意知，木箱的重力G=200N，h=1m，则木箱克服重力做功：W有用=Gh=200N1m=200J，故A错； B、拉力F做的功W总=FL=75N4m=300J，故B错； C、克服摩擦力做功W额=W总﹣W有用=300J﹣200J=100J，故C正确； D、木箱移动方向与支持力方向垂直，没有在支持力的方向上移动距离，所以斜面的支持力做功为零，故D错． 故选C． 　 9．上课铃响起时，小虎同学从教学楼的一楼跑到三楼，所用的时间为15s．他上楼的功率可能是（　　） A．100W B．200W C．400W D．600W 【考点】功率的计算． 【分析】先估测人的质量，然后根据G=mg求出重力，再估测三层楼的高度，根据W=Gh求出他上楼时做的功，再由P=求出上楼的功率． 【解答】解：小虎同学的质量约为m=50kg， 其重力：G=mg=50kg10N/kg=500N， 每一层楼的高度约为3m，从一楼走到三楼，上升的高度：h=（3﹣1）3m=6m， 他上楼时克服重力做的功： W=Gh=500N6m=3000J， 则他上楼时的功率： P===200W， 故ACD错误，B正确． 故选：B． 　 10．在相同加热条件下，对甲、乙两个物体加热，设它们的质量分别为m甲、m乙，比热容分别为C甲、C乙，甲、乙两物体的温度与加热时间关系如图所示，则（　　） A．若C甲=C乙，则m甲=m乙 B．若C甲=C乙，则m甲＜m乙 C．若C甲＞C乙，则m甲＞m乙 D．若C甲＜C乙，则m甲＜m乙 【考点】比热容的概念；热量的计算． 【分析】（1）在同样的加热条件下，说明两个物体在相同的时间内吸收的热量是相同的； （2）根据物体吸收热量的计算公式Q吸=Cm△t，本题两种解题思路，一是在相同时间下分析，二是在升高相同温度下分析． 【解答】解：第一种思路：相同时间内分析 做一条与温度轴平行的直线，分别于甲、乙相交于A、B两点，如下图所示： 由图可见：由于初始温度相同，在相同时间t0内，甲升高的温度温度比乙大，即△t甲＞△t乙；加热条件相同，相同时间内吸收的热量也是相同的． 根据Q吸=Cm△t得Cm=，在Q吸相同，△t甲＞△t乙时， ∴C甲m甲＜C乙m乙 因此：①若C甲=C乙，则m甲＜m乙； ②若C甲＞C乙，则m甲＜m乙； ③若C甲＜C乙，则m甲与m乙无法比较． 故选B． 第二种思路：升高相同温度下分析 做一条与时间轴平行的直线，分别于甲、乙相交与A、B两点，如下图所示： 由图可见：由于初始温度相同，在相同温度t0下，升高的温度相同，即△t甲=△t乙；相同加热条件下，甲用的时间短，吸收的热量少，即Q甲吸＜Q乙吸． 根据Q吸=Cm△t得Cm=，在△t甲=△t乙，Q甲吸＜Q乙吸时， ∴C甲m甲＜C乙m乙 所以：①若C甲=C乙，则m甲＜m乙； ②若C甲＞C乙，则m甲＜m乙； ③若C甲＜C乙，则m甲与m乙无法比较． 故选B． 　 二、填空题（每空1分，共20分） 11．世界第五位太空游客查尔斯•希莫尼成功完成了又一次太空旅行．在飞船加速上升时，其动能　增大　，重力势能　增大　，机械能　增大　（增大/减小/不变） 【考点】动能和势能的大小变化． 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度． （2）重力势能大小的影响因素：质量、高度． （3）机械能=动能+势能． 【解答】解：飞船加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大．质量不变，高度增大，重力势能增大．动能增大，重力势能增大，机械能增大． 故答案为：增大；增大；增大． 　 12．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为　2　J，有用功为　1.8　J，杠杆的机械效率为　90　%． 【考点】功的计算；有用功和额外功；杠杆的机械效率． 【分析】已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=FS可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率． 【解答】解：有用功为W有=Gh=18N0.1m=1.8J； 拉力所做的功为W总=Fs=8N0.25m=2J， 杠杆的机械效率为η=100%=100%=90%． 故答案为：2；1.8；90． 　 13．（1）早晨，小华为奶奶整理床铺时，将其装有1kg水的热水袋取出，发现水的温度已从昨天晚上的90℃降低到40℃．则热水减小的内能为　2.1105　J，袋中热水的密度　变大　（变大/变小/不变）[c水=4.2103J/（kg•℃）]． （2）如图所示，“钻木”能“取火”，说明　做功　可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明　热传递　可以改变物体的内能． 【考点】热量的计算；密度与温度；做功改变物体内能；热传递改变物体内能． 【分析】（1）已知水的质量、初温和末温，根据公式Q放=cm△t可求放出的热量，即减小的内能；水从90℃降低到40℃质量不变、体积减小（热胀冷缩），利用ρ=分析其密度变化； （2）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． 【解答】解： （1）热水放出的热量： Q放=cm△t=4.2103J/（kg•℃）1kg（90℃﹣40℃）=2.1105J， 即热水减小的内能为2.1105J； 水从90℃降低到40℃，质量不变、体积减小（热胀冷缩），由ρ=可知水的密度变大； （2）“钻木”属于克服摩擦做功，“取火”说明物体内能增加，温度升高，所以是通过做功的方式改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，是通过热传递的方式改变物体的内能，使物体的内能增加． 故答案为： （1）2.1105；变大；（2）做功；热传递． 　 14．在亚洲田径锦标赛中，李玲在女子撑杆跳决赛中以4.66m的成绩打破亚洲纪录结合如图所示撑杆跳的过程示意图，回答下列问题． （1）在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向　相同　（选填“相同”或“相反”）；助跑的目的是为了在起跳前获得较大的　速度（动能）　． （2）从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，　人的动　能转化为　人的重力势能及撑杆的弹性势　能． （3）李玲越过横杆后，在1s时间内落地，若李玲的体重是50kg，求她下落过程中重力做功的功率　2330　W． 【考点】摩擦力的方向；功率的计算；动能和势能的概念；动能和势能的转化与守恒． 【分析】（1）人跑步时，脚受到的地面的静摩擦力是人前进的动力，其方向与人运动的方向相同；助跑可以使人获得较大的速度，从而具有较大的动能； （2）根据动能、重力势能和弹性势能的影响因素可以判断其能量的转化； （3）根据人的质量求出重力，再利用功的公式计算出所做的功，最后利用功率的公式计算做功的功率． 【解答】解： （1）在助跑阶段，李玲受到地面对她的静摩擦力而前进，这个力的方向与她前进的方向相同； 助跑的目的是为了在起跳前获得较大的速度，从而具有较大的动能． （2）从开始起跳到碳纤维轻质撑杆达到最大弹性形变的过程中，人的高度增大，速度减小，同时撑杆的弹性形变程度变大，故此过程发生的能量转化是：人的动能转化为人的重力势能及撑杆的弹性势能； （3）人的重力：G=mg=50kg10N/kg=500N， 重力做的功：W=Gh=500N4.66m=2330J， 做功的功率：P===2330W． 故答案为：（1）相同；速度（动能）； （2）人的动；人的重力势能及撑杆的弹性势； （3）2330． 　 15．某科学小组用如图所示装置探究“动能大小的影响因素”． （1）实验中通过比较木块　被推动的距离　来判断钢球动能的大小． （2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的　速度　相同；比较甲、乙两图，得到的结论是　质量相同时，速度越大，动能越大　． （3）由实验中钢球装置木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得如表的数据： 实验序号 小球的质量（m/g） 小球自由落下的高度（h/cm） 木块被撞后运动的距离（s/m） 1 20 20 16 2 20 10 4 3 40 20 32 分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与　超载　有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是　速度　，理由是　物体的动能与物体速度的平方成正比　． 【考点】探究影响物体动能大小的因素． 【分析】（1）动能的影响因素有两个：质量和速度．根据控制变量法的思路，去分析解决，球把木块推出的距离长，说明的动能大；这是一种转换的方法． （2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制球的速度要相同；根据控制变量法分析甲、乙两图得出绪论． （3）根据控制变量法分析甲、丙的数据分析可知动能与质量（即超载）的关系；分析质量和速度对动能影响的数量关系得出结果． 【解答】解： （1）球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定． （2）甲和丙图球从同一高度滚下，是为了使球滚到水平面上时的速度相同． 在甲、乙的两个实验中，控制了质量相同，速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大． （3）研究超载危害时，应控制球下滑的高度相同而质量不同，由表中甲和丙实验数据可知，速度相同时，质量越大（超载时），动能越大，能够做的功多，破坏力更大； 由甲、乙实验，质量相同，甲速度是乙的2倍，甲推动木块的距离是乙的4倍，即动能与速度的平方成正比； 由甲、两实验，速度相同，丙质量是甲的2倍，丙推动木块距离是甲的2倍，即动能与质量正正比．所以对动能影响较大速度． 故答案为：（1）被推动距离；（2）速度；质量相同时，速度越大，动能越大；（3）超载；速度；物体的动能与物体速度的平方成正比． 　 三、解答题 16．如图甲所示，重为300N的物体A在拉力F的作用下，20s内匀速运动了5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示．己知每个滑轮重12N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.2倍．求： （1）拉力F的功率； （2）这个滑轮组的机械效率是多大？ （3）克服绳重及摩擦所做的额外功． 【考点】机械效率的计算；有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算． 【分析】（1）由拉力所做的功和对应时间图象，利用P=得到拉力的功率； （2）利用f=0.2G求物体受到的摩擦力，利用W=fs求拉动物体做的有用功，再利用η=求滑轮组的机械效率； （3）先求出总的额外功（等于总功减去有用功），克服绳重及摩擦所做的额外功等于总的额外功减去提升动滑轮做的额外功． 【解答】解： （1）由图乙可知，20s内拉力F做的总功W总=400J， 拉力的功率为：P===20W； （2）物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2300N=60N 拉动物体做的有用功： W有用=fs物=60N5m=300J， 滑轮组的机械效率： η==100%=75%； （3）使用滑轮组所做的额外功： W额=W总﹣W有用=400J﹣300J=100J． 提升动滑轮所做的额外功： W1=G动h=G动s物=12N5m=60J， 设克服绳重及摩擦所做额外功为W2， W2=W额﹣W1=100J﹣60J=40J． 答：（1）拉力F的功率为20W； （2）这个滑轮组的机械效率是75%； （3）克服绳重及摩擦所做的额外功为40J． 　 17．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为26℃的水，温度升高到46℃．求： （1）热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c=4.2103J/（kg•℃）] （2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E； （3）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少m3的天然气放出的热量？（天然气的热值q=7107J/m3） 【考点】太阳能热水器中的热量计算． 【分析】（1）根据Q=cm△t求出水吸收的热量； （2）已知太阳能热水器每小时平均接收4.2106J的太阳能，据此解答即可； （3）根据Q放=Q吸，再根据Q放=Vq求出天然气的体积． 【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0）=4.2103J/（kg•℃）100kg（46℃﹣26℃）=8.4106J； （2）热水器在5小时的有效照射时间内接收到的太阳能： E=54.2106J=2.1107J； （3）根据题意知Q放=E=2.1107J，则需要完全燃烧的天然气： V===0.3m3． 答：（1）热水器中的水吸收的热量是8.4106J； （2）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能E是2.1107J； （3）热水器5小时有效照射内接收到的太阳能，相当于完全燃烧0.3m3的天然气放出的热量． 　 18．木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料完全燃烧放出的热量 Q木柴/J 1.3106 2.6106 3.9106 5.2106 Q焦炭/J 3.0106 6.0106 9.0106 12.0106 Q木炭/J 3.4106 6.8106 10.2106 13.6106 （1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是　不同　的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越　多　． （2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，　放出热量　和　质量　的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为　热值　，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量． （3）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入　热效率　来描述，我们总是希望它的值越　高　越好． 【考点】燃料的热值． 【分析】（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性； （2）热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少以及燃烧温度的高低等均无关； （3）物理学中，把有效利用的热量在总热量中所占比例叫做热效率． 【解答】解： （1）由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木材、焦炭、木炭放出的热量不同；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多； （2）对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性； （3）为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入的是热效率的概念，能量损失越少，热效率越高，便能节约能源，减小对环境的破坏． 故答案为：（1）不同；多；（2）放出热量；质量；热值；（3）热效率；高． 　 19．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表，实验装置如图． 物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N/ 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74% 57% （1）通过表中数据可分析出实验1是用　甲　（甲/乙）图做的实验，表中空白处的数据是　83.3%　．（百分号前保留整数） （2）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率　低　．比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，　增加物重　，可以提高滑轮组的机械效率． （3）小明所在小组的三个同学，采用实验1的装置，提升的钩码重都是4N，在匀速拉动过程中读数时，测量出来的机械效率也是74%．后来他们又每人做了一次实验，但是在弹簧测力计静止时读数的，而计算结果分别是73%、75%、78%，再次实验也是如此，既有机械效率大于74%，也有机械效率小于74%．这是怎么回事呢？简单说明你的见解． 【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验． 【分析】（1）根据s=nh确定绳子的股数，判断是哪一个滑轮组； 根据公式η==求出第三次实验中滑轮组的机械效率； （2）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响； 比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响； （3）当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大； 如果在在拉动弹簧测力计的过程中，没有匀速拉动，使弹簧测力计做加速或减速运动，弹簧测力计的示数会偏大或偏小，据此分析对滑轮组机械效率的影响． 【解答】解： （1）根据表中数据可知，实验1中，s=0.3m，h=0.1m，则n===3，故实验1是用甲图做的实验； 实验3中，滑轮组的机械效率η3═==100%≈83.3%； （2）由实验1和实验2的数据分析：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，动滑轮越重，滑轮组的机械效率低； 比较实验1和3可知，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； （3）如让弹簧测力计静止时读数，则减小了一部分由于摩擦造成的额外功，因此测得的机械效率偏大； 但是在拉动弹簧测力计的过程中，如果使弹簧测力计做加速运动，弹簧测力计的示数会偏大，在有用功一定的情况下，总功增大，会造成机械效率偏小； 如果使弹簧测力计做减速运动，弹簧测力计的示数会偏小，在有用功一定的情况下，总功增大，会造成机械效率偏大； 所以才会出现上面的三种情况． 故答案为：（1）甲；83.3%；（2）低；增加物重；（3）见解答过程． 　 20．夏天，小华发现爸爸将水和防冻液（主要成份是不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇）混合后加入汽车水箱，他很不解：夏天为什么还要加防冻液？他思考后认为，加防冻液后，混合液的比热容和沸点都可能发生变化． （1）小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考，觉得混合液的比热容应随含水量（水在混合液中所占的体积之比）的增大而增大．为此，他在图装置的两支相同试管中分别加入质量相同、含水量不同的混合液，通过实验进行验证． ①实验通过　比较温度计示数的变化　来比较不同混合液的比热容的大小． ②小丽同学认为这套实验装置不能控制两支试管中液体吸收的热量相同，温度升高得快的哪支试管吸收的热量　多于　（“多于”、“少于”） 温度升高得慢的哪支试管． 这对实验结果的可靠性　有　（“有”、“没有”）影响，简述你的理由：　分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，这样可确保液体在相同时间内吸收相同的热量　； （2）混合液沸腾后冷却，小华测出其密度，发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大．对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因，提出如下猜想： 猜想1：防冻液与水混合时总体积变小； 猜想2：混合液沸腾过程中水大量汽化． ①若猜想1正确，则混合液总体积变小的原因是　分子间有间隙　． ②为验证猜想2是否正确，他设计了以下方案：将混合液加热至沸腾，分别测出沸腾过程中不同时刻的温度．若猜想正确，实验时可观察到　温度计的示数升高　；混合液密度变大的原因是　含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大　． 【考点】控制变量法与探究性实验方案． 【分析】（1）用相同的酒精灯加热，即说明在相同的时间，相同的酒精灯所放出的热量是相同的，比较它们升高的温度，升高的温度高，比热容小． （2）分子间有间隙；长时间使用后，混合液中的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高．根据ρ=判断密度的变化． 【解答】解：（1）①实验中，我们控制混合液的质量相同且吸收的热量也相同，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小． ②小丽同学认为温度升高得快的那支试管吸收的热量多于温度升高的慢的那支试管，这对实验结果的可靠性有影响，小丽的想法是错误的，原因是：分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，由于受热的情况是相同，所以在相同时间内吸收的热量也是相同的； （2）①由于分子间有间隙，所以混合液总体积变小； ②与原来相比，水箱内的水由于汽化而减少，防冻液的含量增大，使混合液的沸点升高； 含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大． 故答案为： （1）①比较温度计示数的变化；②多于；有；分别装有质量相等的两种液体的试管放在同一个盛水的烧杯内加热，这样可确保液体在相同时间内吸收相同的热量； （2）①分子间有间隙； ②温度计的示数升高；含水量降低，防冻液的含量增大，且防冻液的密度大于水，因而密度变大． 　 21．阅读短文 初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如表所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃．[水的比热容为4.2103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8103J/（kg•℃）] 表1 便携式丁烷气炉参数 品名 便携式丁烷气炉 质量 1.8kg（不含气瓶） 使用燃气 液化丁烷气 尺寸 400300100mm 点火方式 电子点火 燃气消耗量 150g/h（最大火力时） 表2 燃气气瓶规格 气瓶规格（尺寸/容量） 品名 总质量 净质量 主要成份 热值 神州 350g 250g 丁烷 9107J/kg 回答问题： （1）便携式丁烷气炉的点火时，通过　热传递　改变丁烷气体的内能． （2）下列几种说法中，错误的是　A　． A．电子点火是摩擦起电的应用 B．野炊地点的气压小于标准大气压 C．新气瓶中贮存的主要是液态的丁烷 D．气瓶正常使用的过程中内部的气压不变 （3）内置了新燃气的气炉放在水平地面，对水平面的压强最接近于　A　． A．200Pa B．2000Pa C．20000Pa D．200000Pa （4）合金锅的重力为　10　N；完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出　9106　J的热量；合金锅内2kg的水温度升高50℃，吸收的热量为　4.2105　J． （5）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为　17.4　千克的水烧开（最后结果保留1位小数）． 【考点】压强的大小及其计算；重力的计算；热量的计算． 【分析】（1）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； （2）液体的沸点随气压的增大而增大；气体液化的方式有降温和压缩体积； （3）根据公式p=计算气炉对水平面的压强； （4）利用Q放=mq求完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量；利用Q吸=cm△t求使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量； （5）燃气炉以最大火力工作时，知道燃气消耗的质量，而甲烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量Q1=Q放90%；又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量Q2=Q130%，再由Q吸=cm△t求能烧开水的质量． 【解答】解：（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；便携式丁烷气炉的点火时，通过热传递改变丁烷气体的内能； （2）A、摩擦起电的实质是电荷发生转移，电子点火不是摩擦起电的应用，故A错误； B、野炊地水的沸点为96℃，小于100℃，野炊地点的气压小于标准大气压，故B正确； C、气态的丁烷通过压缩体积的方法液化为液态的丁烷贮存在新气瓶中，故C正确； D、气瓶正常使用的过程中内部的气压不发生改变，故D正确； 故选A （3）气炉对水平面的压力F=G=mg=1.8kg10N/kg=18N，气炉的底面积S=0.4m0.3m=0.12m2，气炉对水平面的压强p===150Pa，故选A； （4）合金锅的重力为G=mg=1kg10N/kg=10N； 完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg9107J/kg=9106J； 使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：Q吸1=c1m1△t=4.2103J/（kg•℃）2kg50℃=4.2105J； （5）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.15kg/h1.4h=0.21kg， 由题知，丁烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：Q1=Q放90%=m气q90%=9107J/kg0.21kg90%=1.701107J， 又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：Q2=Q130%=1.701107J30%=5.103106J， 由Q吸=cm△t得能烧开水的质量：m==≈17.4kg． 故答案为：（1）热传递；（2）A；（3）A；（4）10；9106；4.2105J；（5）17.4．