江苏省南通市实验中学2022届九年级物理上学期第一次月考试题含解析新人教版

2022-2022学年江苏省南通市实验中学九年级（上）第一次月考物理试卷一、选择题（共30分．每题只有一个选项符合题意．请将答案填在答题纸上）1．下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是()A．双手摩擦能发热B．烧水时水温升高C．锯木材锯子发烫D．钻木取火2．从50g煤油中倒出20g，则剩下的煤油()A．密度和比热容不变，热值为原来的一半B．密度不变，热值和比热容为原来的一半C．密度、比热容和热值都不变D．密度和热值不变，比热容为原来的一半3．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是()A．物体温度升高，内能增加B．温度高的物体含有的热量多C．物体内能增加，一定吸收了热量D．0℃的冰没有内能24\n4．如图所示，某同学正在进行手抛鸡蛋表演，由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中．鸡蛋重力做的功最接近于()A．O.02JB．0.2JC．2JD．20J5．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，()A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1=W26．下列现象中，由动能转化为重力势能的是()A．动车匀速上坡B．脚踩滑板从高处滑下C．滚摆自下而上运动D．火箭加速升空7．由比热的公式C=，判断下列哪种说法是正确的()A．物质的比热容跟它的质量成反比B．物质的比热容跟它的热量成正比C．物质的比热容跟它的温度变化成反比D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关8．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大24\n9．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．图示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样．下面说法正确的是()A．小球在1、2位置的势能相同，机械能也相同B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小10．如图所示，图甲中文文用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象．下列说法中正确的是()A．木块第二次受到的拉力较大B．第一次木块的动能多C．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等D．第一次拉力对木块做功的功率大二、第Ⅱ卷（非选择题共70分）11．小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动1m用时2s，物理课本受到的摩擦力为1N，则课本重力做功__________J，水平拉力做功__________J，拉力做功的功率是__________W．12．向上抛出的小球在上升过程中，重力势能__________，动能__________．水平公路上匀速前进的正在工作的洒水车，动能__________，机械能__________．（填“变大”，“变小”或“不变”）13．500g木材完全燃烧放出的热量为6×106J，木材热值为__________J/kg，完全燃烧5kg木材放出的热量为__________J．14．在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示．（1）在此实验中，我们是通过__________来比较各铁块的重力势能大小的．（2）若A、B两铁块质量相等，则铁块下落的高度关系是hA__________hB得出的结论是__________；（3）若B、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系mB__________mC得出的结论是__________．24\n15．如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验．①在甲实验中通过做功方式将__________能转化为__________能，该过程对应着汽油机工作循环中的__________冲程；②而在乙实验中是将__________能转化为__________能，下面图2四幅图中的__________图所对应的能量转化过程与乙实验相同．16．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．（1）小红__________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）有用功（J）总功（J）机械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因__________．（3）该滑轮组的机械效率实际为__________．（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）17．一个工人用滑轮组提起600N的货物，所用的拉力是250N，绳自由端被拉下3m．求：（1）总功（2）有用功24\n（3）滑轮组的机械效率（4）你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关？18．用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使l00L的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3．求：（1）l00L水的质量是多少？（2）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放（3）水吸收的热量Q吸（4）燃气灶的效率η19．如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等．（1）实验中是通过观察__________，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；要研究物体的动能跟质量的关系，就要改变物体的质量，同时控制速度不变．具体办法是：换用__________，并让它们从__________沿斜面由静止滑下．（2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：钢球的质量m/g0.10.150.200.250.300.350.40木块滑行距离S/m0.120.100.120.120.110.130.12根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符？__________（选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是__________．（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示：表一（钢球撞击时的速度为v=8cm/s）表二（钢球质量为m：100g）序号钢球质量m/g木块滑行距离S/cm序号钢球撞击速度v/cm•s﹣1木块滑行距离S/cm11001018102200202164033003032490分析这两组数据可以得__________对物体的动能影响较大，因为动能与__________成正比，与__________成正比．24\n20．如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度．实验记录如下表加热时间/min01234温度/℃沙子2025293438水2021222324（1）实验中需用玻璃棒不断搅拌，其目的是：__________．（2）实验中，加热时间实质上反映了__________．（3）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象．（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是__________；若使两者升高相同的温度，则__________吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做__________．21．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）．加热的时间/（min）0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定__________的位置，再调整固定__________的位置（选填“A”或“B”）．（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有__________、__________．（写出两点即可）（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__________．24\n（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？__________，为什么？__________．22．小王家购买了一辆小汽车，小王将汽车里里外外看了个遍，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．（1）汽车发动机是汽油机，若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒内完成__________个冲程，做功__________次；（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图所示，则在0～50s时间内，轿车发动机所做的功为__________J，轿车在运动过程中受到的阻力为__________N；（3）汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质，因为水的__________大；运载火箭采用液氢作为燃料是因为液氢__________高．24\n2022-2022学年江苏省南通市实验中学九年级（上）第一次月考物理试卷一、选择题（共30分．每题只有一个选项符合题意．请将答案填在答题纸上）1．下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是()A．双手摩擦能发热B．烧水时水温升高C．锯木材锯子发烫D．钻木取火【考点】热传递改变物体内能．【专题】应用题．【分析】（1）热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程，在此过程中能的形式不发生变化；（2）做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式变了，是机械能和内能的转化过程．【解答】解：A、搓手取暖时两手相互摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故A不符合题意；B、用煤气烧水，属于热传递改变物体内能，故B符合题意；C、锯木头时锯和木头相互摩擦做功，机械能转化为内能，锯条温度升高，所以锯条发热，此过程是通过做功改变物体的内能，故C不符合题意；D、古代的人钻木取火是通过做功，摩擦生热，改变物体的内能，故D不符合题意；24\n故选：B．【点评】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的．热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程．2．从50g煤油中倒出20g，则剩下的煤油()A．密度和比热容不变，热值为原来的一半B．密度不变，热值和比热容为原来的一半C．密度、比热容和热值都不变D．密度和热值不变，比热容为原来的一半【考点】密度及其特性；比热容的概念；燃料的热值．【专题】比热容、热机、热值．【分析】①密度、比热容和热值都是物质的一种特性，不随物体的质量体积的大小而变化．②质量是物体的一种基本性质，不随物体的温度、形状、位置的变化而变化．【解答】解：从50g煤油中倒出20g，质量和体积均减小，但物质的种类、状态没有变化，由于密度、比热容、热值是物质的一种特性，不随物体的多少而变化，所以密度、比热容和热值都不变．故选C．【点评】此题综合考查了密度、比热容、热值概念及其特性．了解概念是基础，理解它们的特性是关键．特性表示这种物质特有的，可用于区别其他物质的．3．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是()A．物体温度升高，内能增加B．温度高的物体含有的热量多C．物体内能增加，一定吸收了热量D．0℃的冰没有内能【考点】温度、热量与内能的关系．【专题】应用题．【分析】要解答本题需掌握：（1）内能与物体的质量、温度、状态等因素有关；（2）描述热量的物理术语；（3）改变物体内能的两种方法是等效的；（4）一切物体都具有内能．【解答】解：A、同一物体，温度越高，内能越大，故A正确；B、热量是一状态量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有．故B不正确；C、改变物体内能的方法有：做功和热传递；因此一个物体的温度升高，不一定要从外界吸收热量，可能是对物体做功导致的．故C不正确；D、一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能．故D不正确．故选A．【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、分子的热运动及改变物体内能方法的理解，是中招的热点，热学的难点．4．如图所示，某同学正在进行手抛鸡蛋表演，由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中．鸡蛋重力做的功最接近于()24\nA．O.02JB．0.2JC．2JD．20J【考点】功的计算．【专题】功、功率、机械效率．【分析】做这种题目，要对一些常见的物理量要有一定的估测能力，首先要估测出鸡蛋的质量；然后根据公式G=mg求出鸡蛋的重力．再根据公式W=Gh求出鸡蛋下落时重力做的功．【解答】解：一个鸡蛋的质量m=50g=0.05kg，重力约为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，由图可以估测出鸡蛋下落的高度为h=40cm=0.4m，鸡蛋在下落的过程中重力做的功：W=Gh=0.5N×0.4m=0.2J．故选B【点评】此题考查的是学生对一些常见物理量的估测能力，需要学生对生活中的常见物理量单位、大小有所认识，再结合物理公式的计算应用，此题就会得到正确答案．5．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，()A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1=W2【考点】功的大小比较．【专题】机械与功．【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．无论是沿斜面BA还是CA匀速拉同一物体，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出两次做的功W1和W2的大小关系．（2）知道斜面长的大小关系，利用W=FL比较拉力关系．【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2．（2）根据图示可知，LBA＞LCA，而W1=W2，由W=FL可知，FBA＜FCA，即F1＜F2．故选A．【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功大小的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．也可以利用斜面倾斜角度越大，越费力，来判断两次拉力的大小关系．6．下列现象中，由动能转化为重力势能的是()A．动车匀速上坡B．脚踩滑板从高处滑下C．滚摆自下而上运动D．火箭加速升空24\n【考点】动能和势能的转化与守恒．【专题】机械能及其转化．【分析】本题考查了动能与重力势能的转化，动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关．【解答】解：A、动车匀速上坡，所处高度增大，速度不变，重力势能增大，动能不变，不符合题意；B、脚踩滑板从高处滑下，所处高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，不符合题意．C、滚摆上升时，速度越来越小，所处高度增大，动能转化为重力势能，符合题意；D、火箭加速上升，速度增大，所处高度增大，其动能和重力势能都增大，不符合题意；故选C．【点评】本题考查动能和势能的转化，分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．7．由比热的公式C=，判断下列哪种说法是正确的()A．物质的比热容跟它的质量成反比B．物质的比热容跟它的热量成正比C．物质的比热容跟它的温度变化成反比D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关【考点】比热容的概念．【专题】应用题；定性思想．【分析】单位体积某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容．【解答】解：比热的公式C=是由热量的计算公式Q=cm（t﹣t0）变形而来；比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，比热容的大小与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关．故选D．【点评】此题考查的是我们对于比热容的理解，我们要知道比热容只与物质的种类和状态有关，与其它因素无关．8．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大24\n【考点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算．【专题】计算题．【分析】（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离s=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据F=（G物+G动）求拉力的大小；利用η===求机械效率大小；（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案．【解答】解：（1）分析左图可知，n=3，则s=3h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F1=（G+G动），η1===；（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F2=（G+G动），η2===；由此可知：F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大．故选B．【点评】本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算，利用好两个推导公式是本题的关键：①忽略摩擦及绳重，拉力F=（G物+G动）；②η===．9．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．图示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样．下面说法正确的是()A．小球在1、2位置的势能相同，机械能也相同B．小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小C．小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小D．小球在2位置的动能较小，机械能也较小24\n【考点】动能和势能的大小变化；机械能．【专题】应用题；信息给予题．【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大，机械能包括物体的动能和势能，小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小．【解答】解：A、小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，不符合题意；B、小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小，不符合题意；C、由于与空气的摩擦等，小球机械能逐渐减小，小球在2位置的机械能小，不符合题意；D、由于小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，又小球在2位置的机械能小，故小球在2位置的动能较小，符合题意；故选：D．【点评】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小．10．如图所示，图甲中文文用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象．下列说法中正确的是()A．木块第二次受到的拉力较大B．第一次木块的动能多C．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等D．第一次拉力对木块做功的功率大【考点】二力平衡条件的应用；速度与物体运动；功率大小的比较；动能的影响因素．【专题】信息给予题；图析法；机械与功．【分析】（1）先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系；（2）根据决定动能的因素即木块的质量和木块的速度进行分析；（3）根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析．【解答】解：（1）从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，故A选项错误，C选项正确；（2）从图中可以看出第二次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第二次木块具有的动能多，故B选项错误；（3）从图中可以看出第二次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式P=FV可知，拉力第二次做功的功率大；故D选项错误．故选C．【点评】本题考查了学生的识图能力，以及对二力平衡的条件、影响动能大小因素、功率的计算掌握情况，解题的关键是能从图中得出相关信息，锻炼了学生的观察思考能力．24\n二、第Ⅱ卷（非选择题共70分）11．小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动1m用时2s，物理课本受到的摩擦力为1N，则课本重力做功0J，水平拉力做功1J，拉力做功的功率是0.5W．【考点】功的计算；功率的计算．【专题】功、功率、机械效率．【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，课本是在水平桌面上移动，在重力的方向上移动距离为0，重力做功为0；（2）因为课本匀速运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；知道小明的拉力和移动的距离，利用W=Fs求拉力做的功；（3）知道拉力做的功和时间，利用公式P=求拉力的功率．【解答】解：（1）由题知，课本在水平桌面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J；（2）因为课本匀速运动，所以课本受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以小明的拉力F=f=1N，小明对课本做的功：W=Fs=1N×1m=1J；（3）拉力的功率：P===0.5W．故答案为：0；1；0.5．【点评】本题易错点：判断推力和重力做功情况．注意三种情况不做功：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．12．向上抛出的小球在上升过程中，重力势能变大，动能变小．水平公路上匀速前进的正在工作的洒水车，动能变小，机械能变小．（填“变大”，“变小”或“不变”）【考点】动能和势能的大小变化．【专题】机械能及其转化．【分析】（1）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．（2）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．（3）机械能等于动能和势能之和，只有重力做功，机械能守恒．【解答】解：小球在上升运动过程中，做匀减速直线运动，质量不变，高度增加，速度减小，故动能减小，重力势能增加；水平公路上匀速前进的正在工作的洒水车，其质量不断减小、速度不变，所以动能变小，高度不变、重力势能变小，所以机械能变小．故答案为：变大；变小；变小；变小．【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，要牢记动能和机械能的影响因素，此题是一道基础题．13．500g木材完全燃烧放出的热量为6×106J，木材热值为1.2×107J/kg，完全燃烧5kg木材放出的热量为6×107J．【考点】燃料的热值．24\n【专题】计算题；比热容、热机、热值．【分析】（1）知道木材的质量和放出的热量，根据公式Q=mq的变形公式求出其热值；（2）知道木材的质量和其热值，根据公式Q=mq求出其放出的热量；【解答】解：（1）∵Q=mq，∴木材热值：q===1.2×107J/kg；（2）完全燃烧5kg木材放出的热量：Q2=m2q=5kg×1.2×107J/kg=6×107J；故答案为：1.2×107；6×107．【点评】本题考查了求热值与木材完全燃烧释放的热量，应用热值公式即可正确解题．14．在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示．（1）在此实验中，我们是通过木桩陷入沙坑的深度来比较各铁块的重力势能大小的．（2）若A、B两铁块质量相等，则铁块下落的高度关系是hA小于hB得出的结论是在质量一定时，物体的高度越高，物体的重力势能越大；（3）若B、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系mB大于mC得出的结论是在高度一定时，物体质量越大，物体的重力势能越大．【考点】探究影响物体势能大小的因素．【专题】探究型实验综合题．【分析】①铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越深，铁块的重力势能越小，木桩陷入沙坑的深度越浅；②重力势能与物体的质量、物体被举起的高度有关，当高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大；当质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大．分析图示实验现象，然后答题．分析图示情景，根据实验控制的变量与实验现象，分析答题．【解答】解：（1）实验时可以通过木桩陷入沙坑的深度比较铁块重力势能的大小，木桩陷入沙坑的深度越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越小，铁块的重力势能越小．（2）在质量相等时，铁块下落的高度越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越大，由图示可知，B下面的木桩陷入沙坑的深度大，因此B铁块下落的高度大，A铁块下落的高度小，铁块下落的高度关系是hA小于hB；（3）铁块下落的高度相等时，铁块的质量越大，铁块的重力势能越大，木桩陷入沙坑的深度越大，由图示可知，铁块B下面的木桩陷入沙坑的深度大，C下面的木桩陷入沙坑的深度小，因此铁块B的重力大于铁块C的质量，mB大于mC．故答案为：（1）木桩陷入沙坑的深度；（2）小于；在质量一定时，物体的高度越高，物体的重力势能越大；（3）大于；在高度一定时，物体质量越大，物体的重力势能越大．【点评】本题考查了探究影响物体重力势能大小的因素，应用了控制变量法和转换法，要掌握控制变量法与转换法的应用．24\n15．如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验．①在甲实验中通过做功方式将内能转化为机械能，该过程对应着汽油机工作循环中的做功冲程；②而在乙实验中是将机械能转化为内能，下面图2四幅图中的D图所对应的能量转化过程与乙实验相同．【考点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程．【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，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．（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低．【解答】解：①甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．该过程对应着汽油机工作循环中的做功冲程；②乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，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．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程．因此与压缩冲程原理相同．而图中D为压缩冲程，故与D原理相同．故答案为：①内；机械；做功；②机械；内；D．【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通．16．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．（1）小红匀速向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）有用功（J）总功（J）机械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因弹簧测力计提升高度应为0.5m．（3）该滑轮组的机械效率实际为80%．24\n（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将变大（选填“变大”“变小”或“不变”）【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验．【专题】实验题．【分析】实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数；滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；计算滑轮组机械效率时，找准有用功和总功，利用公式η=，可解决3、4两题；【解答】解：（1）测量拉力时测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确；（2）动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，弹簧测力计提升高度应为0.5m；（3）有用功：W有=Gh=2N×0.1m=0.2J物体移动的距离：s=5h=5×0.1m=0.5m拉力做的总功：W总=Fs=0.5N×0.5m=0.25J滑轮组的机械效率为：η===80%（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大故答案：（1）匀速；（2）弹簧测力计提升高度应为0.5m；（3）80%；（4）变大【点评】滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．17．一个工人用滑轮组提起600N的货物，所用的拉力是250N，绳自由端被拉下3m．求：（1）总功（2）有用功（3）滑轮组的机械效率（4）你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关？24\n【考点】滑轮（组）的机械效率；增大或减小机械效率的方法．【专题】计算题；功、功率、机械效率．【分析】从图可知，承担物重绳子的股数为n=3；（1）直接根据公式W总=Fs求出总功；（2）先根据s=nh求物体上升的高度，再利用公式W有用=Gh计算出有用功；（3）利用公式η=计算出机械效率；（4）滑轮组的机械效率与提升的物重有关，还与产生额外功的各因素有关系．【解答】解：（1）总功：W总=Fs=250N×3m=750J；（2）∵s=3h，∴h=s=×3m=1m，有用功：W有用=Gh=600N×1m=600J；（3）滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；（4）滑轮组的机械效率与提升的物重有关；与动滑轮的重有关；与绳重有关；与摩擦的大小有关等．答：（1）总功为750J；（2）有用功为600J（3）滑轮组的机械效率为80%；（4）滑轮组的机械效率与提升的物重有关；与动滑轮的重有关；与绳重有关；与摩擦的大小有关等．【点评】本题考查了使用滑轮组拉力的计算，有用功、总功、功率、机械效率的计算，注意绳子自由端和物体被提升高度的关系．18．用天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使l00L的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3．求：（1）l00L水的质量是多少？（2）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放（3）水吸收的热量Q吸（4）燃气灶的效率η【考点】热平衡方程的应用．24\n【专题】比热容、热机、热值．【分析】（1）已知水的体积，利用密度公式变形可求得其质量．（2）由Q放=Vq可求出天然气完全燃烧放出的热量；（3）知道水的质量、水的比热容，求出水温度的升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量；（4）水吸收的热量跟天然气完全燃烧放出的热量之比等于燃气灶的效率．【解答】解：（1）∵ρ=，V=100L=0.1m3，∴m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg．（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qV=7.0×107J/m3×0.5m3=3.5×107J；（3）水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）=2.1×107J；（4）天然气灶的效率η==×100%=60%．答：（1）100L水的质量是100kg；（2）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为3.5×107J；（3）水吸收的热量为2.1×107J；（4）燃气灶的效率为60%．【点评】本题主要考查了燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq和Q吸=cm△t=cm（t﹣t0）的运用，及燃气灶的效率的含义．此题中要注意温度“升高到（末温）”和“升高了（△t）”的区别，要审好题．19．如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等．（1）实验中是通过观察木块滑行距离的长短，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；要研究物体的动能跟质量的关系，就要改变物体的质量，同时控制速度不变．具体办法是：换用不同质量的金属球，并让它们从斜面同一高度沿斜面由静止滑下．（2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：钢球的质量m/g0.10.150.200.250.300.350.40木块滑行距离S/m0.120.100.120.120.110.130.12根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符？不相符（选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同．（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示：表一（钢球撞击时的速度为v=8cm/s）表二（钢球质量为m：100g）序号钢球质量m/g木块滑行距离S/cm序号钢球撞击速度v/cm•s﹣1木块滑行距离S/cm24\n11001018102200202164033003032490分析这两组数据可以得速度对物体的动能影响较大，因为动能与质量成正比，与速度的二次方成正比．【考点】探究影响物体动能大小的因素．【专题】探究型实验综合题．【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．（2）动能的大小不能直接比较大小，通过小球推动木块移动的距离来反映，推的越远，动能越大．这种方法是转换法．（3）根据表格中数据，通过质量、速度的变化及木块被推动的距离分析得出结论．【解答】解：（1）实验中是通过观察木块被推动移动的距离长短，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；（2）要研究物体的动能跟质量的关系，采用控制变量法，就要改变物体的质量，同时控制速度不变，不同质量的物体从同一高度下滑时，下滑到水平面的速度相同．实验时，采用不同质量的金属球从同一高度下滑．（3）表一中速度一定时，质量增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的2倍、3倍．表二中质量一定时，速度增大到原来的2倍、3倍，动能增大到原来的4倍、9倍．可见速度对动能影响比较大．其可看出动能与物体的质量成正比，与速度的二次方成正比．故答案为：（1）木块滑行距离的长短；不同质量的金属球；斜面同一高度；（2）不相符；不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同；（3）速度；质量；速度的二次方．【点评】（1）掌握用控制变量法和转换法研究动能大小的影响因素．（2）掌握动能大小的影响因素．（3）学会利用实验数据分析实验结论．20．如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度．实验记录如下表加热时间/min01234温度/℃沙子2025293438水2021222324（1）实验中需用玻璃棒不断搅拌，其目的是：受热均匀．（2）实验中，加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少．（3）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象．24\n（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，则水吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做比热容．【考点】探究比热容的实验．【专题】探究型实验综合题．【分析】（1）实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少；（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；（3）分析图象分析水和沙子的温度变化情况，得出结论．【解答】解：（1）实验中需用玻璃棒不断搅拌，其目的是受热均匀；（2）实验中，加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多．（3）根据表格中数据描点，然后用直线将各点连接起来，如图所示：（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多．由上可知，水吸热能力较强，物理学将这种属性叫做比热容．故答案为：（1）受热均匀；（2）水和沙子吸收热量的多少；（3）见上图；（4）沙子；水；比热容．【点评】本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量间的关系，要控制除这两个量外的其它各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用，同时考查了转换法及描点法图象的画法，并能根据数据进行分析得出结论．24\n21．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见表）．加热的时间/（min）0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定B的位置，再调整固定A的位置（选填“A”或“B”）．（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量、水的初温．（写出两点即可）（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油．（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q吸=cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？不可靠，为什么？燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失．【考点】控制变量法与探究性实验方案．【专题】探究型实验综合题．【分析】（1）安装实验器材时需要先固定B的位置，能够利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热；然后再调整A的位置，使温度计的玻璃泡完全接触水，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；（2）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（3）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯水的温度升高的较快，即甲酒精灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；（4）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小．【解答】解：（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且不要碰到烧杯壁和烧杯底；（2）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；（3）甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q=cm△t知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大，即煤油燃烧产生的热量多，所以其热值大；（4）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；故答案为：（1）B、A；（2）水的质量，水的初温；（3）煤油；24\n（4）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失．【点评】考查了试验装置的安装和试验过程中注意的有关事项，此类实验问题，要结合控制变量法进行分析研究，通过观察温度的变化判断燃料热值的大小．22．小王家购买了一辆小汽车，小王将汽车里里外外看了个遍，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整．（1）汽车发动机是汽油机，若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min，则汽油机每秒内完成120个冲程，做功30次；（2）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图所示，则在0～50s时间内，轿车发动机所做的功为4.5×106J，轿车在运动过程中受到的阻力为3000N；（3）汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质，因为水的比热容大；运载火箭采用液氢作为燃料是因为液氢热值高．【考点】有关热机的计算；功率计算公式的应用；水的比热容的特点及应用；燃料的热值．【专题】应用题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率．【分析】（1）解决此题要知道做功冲程中将内能转化为机械能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．（2）利用功的公式W=Pt可计算轿车发动机所做的功；利用二力平衡知识可知阻力大小等于牵引力，所以先在图乙中找到汽车匀速直线运动是的速度，再利用功率的计算公式P===Fv，求出牵引力F，即等于阻力的大小．（3）水吸收的热量多但温度上升的较少，水的比热容大所以能有效的吸热，从而降温；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，它代表燃料的优劣．【解答】解：（1）单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，即每秒钟转60圈，完成120个冲程，做功30次；（2）轿车的功率P=90kW=9×104W，轿车发动机做功：W=Pt=9×104W×50s=4.5×106J；由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s；∵P=Fv∴轿车运动过程中受到的阻力：f=F===3000N．（3）人们用水给发动机冷却，是为了让水带走更多的热量，在质量相同，升高相同的温度，水的比热大，吸收热量最多；现代大型运载火箭是利用燃料燃烧向后喷射气体，利用气体的反推力来推动火箭飞行，所以火箭材料液氢应该有良好的燃烧性能，而热值正是燃料性能好坏的标志．故答案为：（1）120；30；（2）4.5×106；3000；（3）比热容；热值；24\n【点评】此题主要考查的是学生对汽油机工作原理以及功和功率计算公式的理解和掌握，从图象中找出有关信息是解决此题的关键，基础性题目．24