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九上能量一.选择题(共23小题)1.如图所示的电路中,甲、乙两灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则下列描述中错误的是()A.P甲>P乙 B.I甲=I乙 C.U甲>U乙 D.R甲<R乙2.1kW•h的电能可供标有“220V﹣40W”的灯泡正常工作的时间是()A.1h B.40h C.20h D.25h3.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是()①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象A.①② B.②③ C.②④ D.③④4.滑板以其竞技性、挑战性深受年轻人喜爱,其中碗池比赛是在类似碗形的赛道上进行的。图甲中选手从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是选手在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是()A.从B到C,选手的重力势能全部转化为动能,机械能守恒 B.选手在下滑过程中,速度增大,机械能增大 C.B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D.运动到D点时若所受的力全部消失,选手将保持静止状态5.如图1所示为惊险刺激的过山车,图2所示为模拟过山车的某一段,过山车从O处由静止滑下,沿轨道先后经过a、b、c、d、e、f,其中a与d等高、c与c等高。若过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,下列说法正确的是()A.过山车在a点和d点的位置时,机械能相同 B.过山车经过b点时的机械能小于经过c点时的机械能 C.过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度 D.过山车从a到f的过程中,重力势能先增大后减小6.现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体,若对这三种液体分别加热,根据它们各自吸收的热量和末温度,在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点,如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是()①c甲>c丙 ②c甲<c丙 ③m甲>m丙 ④m甲<m丙A.①③ B.②③ C.①④ D.②④7.如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是()A.小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒 B.在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C.小球运动到相同的高度,具有相同的动能 D.在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能8.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是()A.F1=F2P1>P2 B.F1=F2P1<P2 C.F1>F2P1>P2 D.F1<F2P1>P29.在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,小科将木块A放置于水平木板B上,加载一个砝码,把弹簧测力计系在A上,并固定在墙上,如图所示。在实验的某个阶段,小科拉动水平木板B,弹簧测力计示数不变。此阶段关于做功的说法正确的是()A.弹簧测力计对A做了功 B.力F没有对B做功 C.砝码没有对A做功 D.力F对A做了功10.如图所示,水平地面上的物体在水平恒力F=10N的作用下从A点开始做直线运动。已知AB=BC,设AB是光滑的,力F做的功为W1,功率是P1;BC是粗糙的,在BC段的摩擦力始终为4N,力F做的功为W2,功率为P2。则下列关系正确的是()A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P211.如图所示,物体放在水平地面上,在拉力F作用下做匀速直线运动,如果重力突然消失了,以下说法正确的是()A.物体的动能增加 B.粗糙程度不变,摩擦力不变 C.物体受到的支持力对物体做了功 D.物体仍然做匀速直线运动12.如图所示,轻质弹簧竖直固定在水平桌面上,从弹簧正上方O点自由释放一小球。当小球下落到A点时与弹簧刚好接触,继续向下压缩弹簧至最低位置B点,随即反弹上升。关于小球的这一运动过程,下列说法正确的是(不考虑空气阻力)()A.下落至A点时,小球开始做减速运动 B.从O点至B点的过程中,重力做的功等于克服弹力做的功 C.从A点至B点的过程中,弹簧对小球的弹力先增大后减小 D.小球从B点反弹上升至O点的过程中动能一直减小13.研究表明,人步行时,每走一步重心(重力的集中点)升降的幅度约为步行距离的0.1倍,请你估算一个中学生正常步行时克服重力做功的功率约为()A.0.5W B.5W C.50W D.500W14.如图所示,质量不等的甲、乙两球(m甲>m乙)从顶端分别沿固定光滑斜面体的a、b两侧滚到各自的底部,则在它们整个运动过程中有()A.甲球的重力所做的功少些 B.两球的重力所做的功一样多 C.它们运动到斜面底部时,乙的速度大些 D.它们运动到斜面底部时,两球速度一样大15.下列估测最接近实际的是()A.一台电饭煲加热挡工作时电流约为5安培 B.肥皂水的pH值约为6 C.一台40寸的液晶电视机的功率约为2000瓦 D.一名中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为30000焦16.2021年4月29日,中国天宫空间站天和核心舱发射成功,标志着我国空间站时代已经到来。如图所示,天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行,空气阻力不计,天和核心舱沿椭圆轨道()A.从近地点到远地点过程中动能增大 B.从近地点到远地点过程中势能增大 C.从远地点到近地点过程中动能不变 D.从远地点到近地点过程中动能转化为势能17.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,物体所受的摩擦力分别为f1和f2,则他们大小关系正确的是()A.F1<F2P1<P2 B.f1>f2P1>P2 C.f1=f2P1<P2 D.F1=F2P1>P218.跳绳是冬季的一种健身运动,看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功的平均功率为()A.168.75W B.135w C.75W D.67.5W19.一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是()A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小 B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度 C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功 D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变20.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是()A.他的质量 B.每次身体上升的高度 C.单杠的高度 D.做“引体向上”的时间21.如图是单摆实验,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始释放,当小球荡到B点位置时绳子突然断裂(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是()A.a B.b C.c D.d22.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω1A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两只电压表示数关系的图像,下列说法中正确的是()A.图乙中显示小灯泡的电阻保持不变 B.小灯泡的额定功率为3.2W C.整个电路的最小功率为1.8W D.电源电压为5V23.图甲中的小灯泡标有“2.7V0.3A”字样,定值电阻R1=10Ω。R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成,总长度为35cm,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。只闭合S、S1时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。则()A.小灯泡正常发光时电阻为9Ω,电源电压为9V B.只闭合S,S1时,当x=15cm时,电路消耗的总功率为3.6W C.只闭合S,S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距离x≤9cm D.只闭合S,S2且确保灯丝不被烧坏,电路消耗的总功率最小为1.8W二.填空题(共11小题)24.如图所示,小明将一纸团扔进纸篓的过程。(1)从瞄准到投射到纸团入篓的过程中,其中小明对纸团有做功的是。A.将纸团瞄准纸篓 B.用力将纸团抛出 C.纸团在空中飞行 D.纸团进入纸篓(2)从纸团出手到入篓的过程中,下列选项中能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系的是。25.如图所示,单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点(忽略空气阻力)。则小球摆动到(选填“A”“B”或“C”)点时动能是最大的;若小球到达C点时,所受的外力突然全部消失,则小球(选填“保持静止”、“继续做曲线运动”、“做匀速直线运动”)。若A与C等高,则小球从A运动到C过程中,机械能(填:“守恒”或“不守恒”)(忽略绳子形变)。26.神舟二十号飞船原计划于2025年11月5日返回地球,但因船体遭小于1毫米的空间碎片撞击,导致舷窗出现裂纹,返回任务因此中止。11月14日三名宇航员改乘神舟二十一号载人飞船安全返回地球。(1)高速运动的空间碎片具有很大的能。(2)火箭燃料要求质量小、释放热量多,这是利用了燃料高的特性。(3)返回舱进入大气层时,与空气剧烈摩擦导致表面温度急剧升高,这是通过的方式改变其内能。27.同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出,甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动,乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)。(1)小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量(选填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)小球能到达最高点的高度h1h2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。28.如图甲所示,高为h的光滑斜面上,一物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,物块的机械能(选填“守恒”或“不守恒”);图乙所示的图象表示该物块的(选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律。29.某空降兵和降落伞总重800N,从直升机上由静止开始竖直跳下,14s后降落伞打开,整个过程速度与时间的关系如图所示。(1)在0~10s的过程中,人和伞的速度增大是因为。(2)在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功的功率是瓦。(3)若跳伞后10﹣14s时间内人和伞受到的阻力为f1,跳伞18s后,人和伞受到的阻力为f2,则f1f2(选填“<”、“=”或“>”)。30.坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检,如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。(1)小观将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时,行李箱(选填“有”或“没有”)受到摩擦力。(2)若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2,则传送带受到的压强是帕。(3)当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒,传动带对包裹做功的大小为焦。31.节能减排,绿色出行,电动汽车已被广泛使用。电池是电动汽车的核心。电动汽车的充电模式通常有慢充和快充两种。某电动汽车的部分参数如表:整车质量电池容量电池能量密度1800kg60kW•h0.15(kW•h)/kg(1)电动机是电动汽车的动力来源,它的工作原理是(填字母)。A.电磁感应B.电流周围存在磁场C.通电线圈在磁场中转动(2)采用快充模式给电池充电时,为了避免导线过热,快充线宜选用横截面积较(选填“大”或“小”)的导线。(3)该车在快充模式下,使其从10%的电量充到90%的电量,共需0.8小时,求快充的功率为千瓦。32.在11月初查看电能表示数是,11月末查看时电能表读数如图甲所示。他家的破壁机如图乙,其部分参数如图丙。(1)小艺家在11月份消耗的电能为千瓦时。(2)某次小艺仅接通破壁机的加热挡,关闭其它电器,通电4分钟后,家中的电能表指示灯闪烁160次,则当时破壁机的实际电压(选填“大于”“小于”或“等于”)220伏;(3)当破壁机在额定电压220伏下仅使用破壁功能时,通过电动机的电流为2安,则电动机线圈在通电1分钟产生的热量为焦。33.如图甲所示,将定值电阻R1与规格为“40Ω,2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压U=V,电路的最大电功率为W。34.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图象如图乙所示,则电源电压为V,滑动变阻器R的最大阻值为Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为。三.实验探究题(共4小题)35.小滨同学在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源为三节干电池,小灯泡额定电压为2.5V。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)小滨同学测量了六组且记下对应的电压表(0.5V、1.0V、……、3.0V)和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I—U图像,可计算出小灯泡的额定功率是W。(3)根据图丙分析,为完成上述整个实验,最合理的滑动变阻器应选。A.“0.3A20Ω” B.“1A30Ω” C.“1A40Ω” D.“0.3A50Ω”(4)本实验中多次测量的目的是。A.探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系B.多次测量求平均值,减小误差36.小科用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。(1)实验中,小科发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则电路故障可能是。(2)故障排除后,小科从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣I图象如图3所示,则小灯泡的额定功率是W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的(选填选项前字母)。A.“5Ω,2A” B.“15Ω,2A” C.“25Ω,2A” D.“30Ω,2A”(3)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,则ΔR1ΔR2(选填“>”、“<”或“=”)。37.为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系,小科用如图所示的电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内,外界光照无法进入)。已知灯L的额定电压为2V,R光敏的阻值随光照的增强而减小,R2是保护电阻。连接电路后,闭合开关S1和S2,移动R1滑片调节灯L两端电压,记录电压表和电流表的示数如下表所示。实验次数12345电压表V示数/V0.51.01.52.2.5电流表A1示数/A0.080.120.160.200.24电流表A2示数/A0.040.100.140.160.18(1)该实验通过观察来体现灯泡L的亮度变化,这种科学方法称为法。(2)第3次实验中灯L的亮度比正常发光时更(填“暗”或“亮”)。(3)通过数据分析,得出的实验结论是。38.为了比较两种液体的吸热能力,某实验小组用下图中两个相同的装置做实验,数据记录如表所示。物理量物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最终温度/℃液体15020545液体2*20568(1)表格中“*”处应填。(2)实验过程中,用比较物质吸热的多少。(3)根据表中数据,可算得液体1和液体2比热容之比c1:c2=。(4)上述两种液体中,(填“液体1”或“液体2”)作为汽车冷却液效果更好。四.计算题(共2小题)39.如图1所示为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω,闭合开关S1、S2,电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)(1)加热时,动触点a与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率?(2)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?(3)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?40.如图甲所示的九阳豆浆机,由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头,将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热装置,电热装置的简化电路图如图乙所示,开关S可切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题:型号额定电压打浆装置电热装置JYP﹣P11S220V电机功率加热功率保温功率180W1000W242W(1)某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg,打浆完成后浆的初温为40℃,加热该浆使其温度升高到100℃,需要吸收多少热量?[设该豆浆的比热容为4.0×103J/(kg•℃)](2)电阻R1和R2的阻值分别为多大,?(3)该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时,正常工作1min所消耗电能为多大?五.解答题(共2小题)41.某跳伞运动员从飞机上跳下,沿竖直方向降落,一段时间后打开降落伞,最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700N,跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示:(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是。(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图,其图甲曲线中CD阶段对应的是。(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功和做功功率。42.除了气体供应充足之外,不同鱼类对水温的需求是不同的。该科学兴趣小组继续开展了恒温水族箱的项目化学习。已知:R1为电热丝,标有“220V2000W”的字样;S2为磁控开关。工作原理:热敏电阻Rx作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示;R2为滑动变阻器。电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙。衔铁在至少6N吸引力的作用下才能被吸引,当吸引力小于4.5N时被弹开(电磁铁电阻不计,c水=4.2×103J/(kg⋅℃),ρ水=1.0×(1)水族箱使用时,需要装入4L水,要使水温从10℃升高到30℃,需要吸收多少热量?(2)正常工作时,电热丝产生的热量有80%被水吸收,要使水温从10℃升高到30℃,电热丝需要加热多长时间?(3)调节滑动变阻器R2使恒温箱的温度控制在20﹣30℃之间,求此时R2的阻值。(4)为了把恒温箱的温度区间控制改成25﹣30℃之间,小明将滑动变阻器向左移,结果无法达成功能,你觉得,这是为什么?。
参考答案与试题解析一.选择题(共23小题)1.如图所示的电路中,甲、乙两灯泡串联后接在电路中,观察到甲灯泡比乙灯泡亮,则下列描述中错误的是()A.P甲>P乙 B.I甲=I乙 C.U甲>U乙 D.R甲<R乙【解答】解:(1)因为甲灯泡比乙灯泡亮,所以甲的实际功率大于乙灯的实际功率,即P甲>P乙,故A正确。(2)两灯是串联关系;则I甲=I乙,故B正确。(3)由P=I2R可得:R甲>R乙,根据串联分压的特点:U甲R甲=U故选:D。2.1kW•h的电能可供标有“220V﹣40W”的灯泡正常工作的时间是()A.1h B.40h C.20h D.25h【解答】解:灯泡正常工作时的电功率P=P额=40W=0.04kW,由P=Wt=W故选:D。3.在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中,某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置(两个透明容器中封闭着等量的空气)。下列说法正确的是()①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象A.①② B.②③ C.②④ D.③④【解答】解:①、U形管内液面高度变化是由容器内气体受热膨胀引起的,故①错误;②、由图甲可知,两阻值不同的电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相同,探究的电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关,故②正确;③、乙实验是研究电流产生的热量与电流的关系,通过它们的电流不同、通电时间都相同和电阻要相同,右边容器中的电阻要等于左边容器中的电阻5Ω,故③错误;④、图甲中两电阻串联,电阻不同,通过两电阻的电流相同,10Ω电阻产生的热量更多,电炉丝与和它相连的导线也是电阻不同,电流相同,电炉丝电阻更大,产生的热量更多,故④正确;故选:C。4.滑板以其竞技性、挑战性深受年轻人喜爱,其中碗池比赛是在类似碗形的赛道上进行的。图甲中选手从A点出发,先后经过B、C、D、E点。图乙是选手在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,下列说法正确的是()A.从B到C,选手的重力势能全部转化为动能,机械能守恒 B.选手在下滑过程中,速度增大,机械能增大 C.B点重力势能的大小等于E点动能的大小 D.运动到D点时若所受的力全部消失,选手将保持静止状态【解答】解:A、因为存在摩擦阻力,重力势能一部分转化为动能,还有一部分转化成内能,机械能减小,不守恒,不是全部转化,故A错误;B、下滑高度降低,重力势能转化为动能,速度增大;但克服摩擦做功,机械能减小,故B错误;C、看乙图柱状图,B点黑色柱(重力势能)高度和E点白色柱(动能)高度相等,说明二者大小相等,故C正确;D、D点选手速度不为0,处于运动状态;根据牛顿第一定律,外力全部消失,物体将保持匀速直线运动,不是静止,故D错误。故选:C。5.如图1所示为惊险刺激的过山车,图2所示为模拟过山车的某一段,过山车从O处由静止滑下,沿轨道先后经过a、b、c、d、e、f,其中a与d等高、c与c等高。若过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,下列说法正确的是()A.过山车在a点和d点的位置时,机械能相同 B.过山车经过b点时的机械能小于经过c点时的机械能 C.过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度 D.过山车从a到f的过程中,重力势能先增大后减小【解答】解:A.由于过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,过山车在运动过程中需要克服摩擦力做功,部分机械能转化为内能,因此机械能不断减小。a点在d点之前,所以过山车在a点的机械能Ea大于在d点的机械能Ed,即Ea>Ed,故A错误;B.同理,b点在c点之前,过山车经过b点时的机械能Eb大于经过c点时的机械能Ec,即Eb>Ec,故B错误;C.c点与e点等高,过山车在这两点的重力势能Ep相等。由于c点在e点之前,过山车在c点的机械能Ec大于在e点的机械能Ee,即Ec>Ee。根据机械能等于动能与重力势能之和可知,过山车在c点的动能Ekc大于在e点的动能Eke,即Ekc>Eke,因此经过c点时的速度大于经过e点时的速度,故C正确;D.由图可知,过山车从a到b的过程中,高度降低,重力势能减小;从b到d的过程中,高度升高,重力势能增大;从d到f的过程中,高度降低,重力势能减小。因此重力势能先减小、后增大、再减小,故D错误。故选:C。6.现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体,若对这三种液体分别加热,根据它们各自吸收的热量和末温度,在温度一热量图象上分别画出对应的甲、乙、丙三点,如图所示。则关于甲、丙之间比热容和质量的大小关系判断正确的是()①c甲>c丙②c甲<c丙③m甲>m丙④m甲<m丙A.①③ B.②③ C.①④ D.②④【解答】解:①②、甲、乙为质量相等的不同液体,由下图可知,甲、乙吸收相同的热量时,甲的温度变化小,由Q=cmΔt可知,甲比乙的比热容大;而乙、丙是同种液体则比热容相同,所以甲比丙的比热容大,即c甲>c丙,故①正确,②错误;③④、乙、丙为质量不等的同种液体,其比热容相同,由下图可知,乙、丙吸收相同的热量时,乙的温度变化大,由Q=cmΔt可知,乙的质量比丙小,又因为甲、乙的质量相等,所以甲的质量比丙小,故③错误、④正确。故选:C。7.如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是()A.小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒 B.在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C.小球运动到相同的高度,具有相同的动能 D.在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能【解答】解:AB、小球质量不变,运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小;小球速度越来越慢,说明动能越来越小;机械能等于动能和势能的总和,则小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,能量的总量是不变的,故AB错误;C、小球运动到相同的高度,质量不变,速度不同,动能不同,重力势能相同,故C错误;D、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,故D正确。故选:D。8.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2,则下列关系正确的是()A.F1=F2P1>P2 B.F1=F2P1<P2 C.F1>F2P1>P2 D.F1<F2P1>P2【解答】解:由图象甲可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v甲=s由v﹣t图象乙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=4m/s;因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力没变,故受到的水平推力为F1=F2;已知v甲<v乙,由P=Wt=Fst故选:B。9.在做“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时,小科将木块A放置于水平木板B上,加载一个砝码,把弹簧测力计系在A上,并固定在墙上,如图所示。在实验的某个阶段,小科拉动水平木板B,弹簧测力计示数不变。此阶段关于做功的说法正确的是()A.弹簧测力计对A做了功 B.力F没有对B做功 C.砝码没有对A做功 D.力F对A做了功【解答】解:A、弹簧测力计对A的拉力方向水平向右,但木块A保持静止,未在拉力方向上移动距离,弹簧测力计对A没有做功,故A错误;B、力F作用在木板B上,且木板B在力F的方向上向左移动了距离,力F对B做了功,故B错误;C、砝码对A的压力方向竖直向下,木块A未在压力的方向上移动距离,砝码没有对A做功,故C正确;D、力F没有作用在木块A上,故力F对A不做功,故D错误。故选:C。10.如图所示,水平地面上的物体在水平恒力F=10N的作用下从A点开始做直线运动。已知AB=BC,设AB是光滑的,力F做的功为W1,功率是P1;BC是粗糙的,在BC段的摩擦力始终为4N,力F做的功为W2,功率为P2。则下列关系正确的是()A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2【解答】解:(1)物体受水平恒力F作用下从A点开始做直线运动。已知AB=BC,由图可知AB段距离大于BC段距离,由W=Fs可知,拉力在AB段做的功等于在BC段做的功,即W1=W2,故AB错误;(2)物体从A运动到C,分为AB段和BC段。AB段:根据“力能改变物体的运动状态”,此段物体运动速度越来越快,到B点时速度最大;BC段:此时物体受到的合力为6N,仍水平向右,因此仍然加速,即到C点时速度最大。由P=Wt=Fst故选:D。11.如图所示,物体放在水平地面上,在拉力F作用下做匀速直线运动,如果重力突然消失了,以下说法正确的是()A.物体的动能增加 B.粗糙程度不变,摩擦力不变 C.物体受到的支持力对物体做了功 D.物体仍然做匀速直线运动【解答】解:A、物体放在水平地面上,在拉力F作用下做匀速直线运动,如果重力突然消失了,则压力消失,摩擦力消失,此时物体受非平衡力,因此将做加速运动,动能增大,同时势能不变,机械能增加,故A正确;B、由上述解析可知,当重力消失时,压力消失,摩擦力消失,故B错误;C、物体在竖直方向上没有通过距离,因此物体受到的支持力对物体没有做功,故C错误;D、由上述解析可知,物体摩擦力消失后只受拉力作用,因此物体不可能再做匀速直线运动,故D错误。故选:A。12.如图所示,轻质弹簧竖直固定在水平桌面上,从弹簧正上方O点自由释放一小球。当小球下落到A点时与弹簧刚好接触,继续向下压缩弹簧至最低位置B点,随即反弹上升。关于小球的这一运动过程,下列说法正确的是(不考虑空气阻力)()A.下落至A点时,小球开始做减速运动 B.从O点至B点的过程中,重力做的功等于克服弹力做的功 C.从A点至B点的过程中,弹簧对小球的弹力先增大后减小 D.小球从B点反弹上升至O点的过程中动能一直减小【解答】解:A、下落至A点时,由于A点时弹簧刚发生形变,此时的弹力小于重力,小球仍然会向下做加速运动,故A错误;B、从O点至B点的过程中,不计空气阻力,小球的机械能和弹簧的弹性势能的总和保持不变;从O点至B点的整个过程中,小球减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,即小球重力做的功等于克服弹力做的功,故B正确;C、从A点至B点的过程中,弹簧的形变程度不断变大,所以弹簧对小球的弹力一直增大,故C错误;D、小球从B点反弹时,弹力大于重力,小球会向上做加速运动;当重力等于弹力时,速度最大;然后弹力小于重力时,小球会做减速运动;小球离开弹簧后只受重力,小球继续做减速运动,所以整个过程中小球的动能先增大后减小,故D错误。故选:B。13.研究表明,人步行时,每走一步重心(重力的集中点)升降的幅度约为步行距离的0.1倍,请你估算一个中学生正常步行时克服重力做功的功率约为()A.0.5W B.5W C.50W D.500W【解答】解:中学生的步距约为0.5m,根据题意可知每走一步重心上升的高度Δh=0.1L=0.1×0.5m=0.05m,中学生的质量约为50kg,其重力约为:G=mg=50kg×10N/kg=500N,每走一步克服重力做的功:W=GΔh=500N×0.05m=25J;中学生步行的平均速度约为1m/s,根据v=st=L则中学生正常步行时克服重力做功的功率约为:P=W故选:C。14.如图所示,质量不等的甲、乙两球(m甲>m乙)从顶端分别沿固定光滑斜面体的a、b两侧滚到各自的底部,则在它们整个运动过程中有()A.甲球的重力所做的功少些 B.两球的重力所做的功一样多 C.它们运动到斜面底部时,乙的速度大些 D.它们运动到斜面底部时,两球速度一样大【解答】解:(1)物体下滑过程中只有重力做功,W=Gh=mgh,∵m甲>m乙,高度相同,∴W甲>W乙,故AB错误;(2)下滑过程中根据动能定理得:mgh=12mv解得v=2gℎ因为高度相同,所以滑至底端时的速度相同,故C错误,D正确。故选:D。15.下列估测最接近实际的是()A.一台电饭煲加热挡工作时电流约为5安培 B.肥皂水的pH值约为6 C.一台40寸的液晶电视机的功率约为2000瓦 D.一名中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为30000焦【解答】解:A、家用电饭煲的功率在1000W左右,正常工作的电流在I=PB、肥皂水的pH值约为10,故B与实际不符;C、一台40寸的液晶电视机的功率约为120瓦,故C与实际不符;D、一个中学生质量约为50kg,重力约500N,三楼的高度为h=2×3m=6m,该同学登楼做的功W=Gh=500N×6m=3000J,故D与实际不符;故选:A。16.2021年4月29日,中国天宫空间站天和核心舱发射成功,标志着我国空间站时代已经到来。如图所示,天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行,空气阻力不计,天和核心舱沿椭圆轨道()A.从近地点到远地点过程中动能增大 B.从近地点到远地点过程中势能增大 C.从远地点到近地点过程中动能不变 D.从远地点到近地点过程中动能转化为势能【解答】解:天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中,速度减小,高度增加,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;从远地点到近地点的过程中,势能转化为动能,动能增大;不受空气阻力,只有动能和势能的转化,机械能守恒。故ACD错误,B正确。故选:B。17.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图像如图所示,其对应的测力计示数分别为F1和F2,功率分别为P1和P2,物体所受的摩擦力分别为f1和f2,则他们大小关系正确的是()A.F1<F2P1<P2 B.f1>f2P1>P2 C.f1=f2P1<P2 D.F1=F2P1>P2【解答】解:由图像知,两次都是做匀速直线运动,所以两次的拉力都等于摩擦力,因同一物体在同一水平面上运动,则物体对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,f1=f2,则拉力不变,因此F1=F2,由图象知,在相同时间内,第1次经过的路程大,所以第1次的速度大于第2次的速度,根据公式P=Wt=Fst故选:D。18.跳绳是冬季的一种健身运动,看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功的平均功率为()A.168.75W B.135w C.75W D.67.5W【解答】解:由题意知:该同学的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,跳一次所用时间t1=13s,1min内所跳的次数n由图可知:起跳的最大高度h=0.09m,克服重力做功:W=G×nh=500N×180×0.09m=8100J;1min内克服重力做功的平均功率P=W故选:B。19.一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是()A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小 B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度 C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功 D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变【解答】解:A、根据图示可知,物体在0~6s以较大的速度做匀速直线运动,物体在6~12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于物体的重力,重力不变,拉力不变,故A正确;B、从图象上看,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故B错误;C、从图中可以看出,0~6s过程中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=Fs可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;故C错误;D、由于速度发生了改变,根据P=Fv可知,在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率发生了改变;故D错误。故选:A。20.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是()A.他的质量 B.每次身体上升的高度 C.单杠的高度 D.做“引体向上”的时间【解答】解:做引体向上的功率P=W故选:C。21.如图是单摆实验,A点的高度大于B点的高度,让小球从A点由静止开始释放,当小球荡到B点位置时绳子突然断裂(不计空气阻力)。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是()A.a B.b C.c D.d【解答】解:A.小球从A点由静止滑下,不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球运动过程中的机械能都等于A点时的重力势能,图中a曲线的最高点超过了A点的高度,这是不可能的。B.b曲线的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b曲线中小球的机械能大于A点的机械能,故b不可能。C.c曲线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故c可能。D.小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,小球不可能沿d曲线运动。故选:C。22.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω1A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两只电压表示数关系的图像,下列说法中正确的是()A.图乙中显示小灯泡的电阻保持不变 B.小灯泡的额定功率为3.2W C.整个电路的最小功率为1.8W D.电源电压为5V【解答】解:由电路图可知,变阻器R与灯泡L串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片从最右端向左滑动到a点时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,因此图乙中左侧图线为电流表A与电压表V1示数关系的图像,右侧图线为电流表A与电压表V2示数关系的图像,A、由右侧图线可知,通过灯泡两端的电流与对应的电压不成正比,根据欧姆定律可知灯泡的阻值是变化,故A错误;D、当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,即:UL=UR,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源的电压:U=UL+UR=2UR=2IR=2×0.3A×10Ω=6V,故D错误;B、当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流I最大=0.4A,变阻器两端的电压UR′=1V,此时小灯泡两端的电压:UL′=U﹣UR′=6V﹣1V=5V,小灯泡的额定功率:PL=UL′I最大=5V×0.4A=2W,故B错误;C、整个电路的最小功率为:P小=UI最小=6V×0.3A=1.8W,故C正确。故选:C。23.图甲中的小灯泡标有“2.7V0.3A”字样,定值电阻R1=10Ω。R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成,总长度为35cm,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。只闭合S、S1时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。则()A.小灯泡正常发光时电阻为9Ω,电源电压为9V B.只闭合S,S1时,当x=15cm时,电路消耗的总功率为3.6W C.只闭合S,S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距离x≤9cm D.只闭合S,S2且确保灯丝不被烧坏,电路消耗的总功率最小为1.8W【解答】解:A、根据铭牌可知:灯泡的额定电压和额定电流,根据I=URL=ULI若只闭合S、S1时,R1与R2串联,由图丙可知当滑片在E处时,只有R1连入电路,电路中的电流最大为I最大=0.6A,根据I=UR可得:电源电压U=I最大R1=0.6×10B、如图乙所示:当x=15cm时,I=0.4A,电路消耗的电功率:P=UI=2.4W,故B错误;C、若只闭合S、S1时,由图像可知当滑片在H点时的电流为0.2A;R1两端的电压为:U1=IHR1=0.2A×10Ω=2V,滑片在H点时的电阻为:RH=UHI滑片P从H端移到E端时出现拐点,由图像可知:GH=15cm,FG=25cm﹣15cm=10cm,EF=35cm﹣25cm=10cm,中间一段电流无变化,故FG是铜导线,由图像可知,当滑片P位于F点时,电路中电流I=0.4A,则总电阻为R总′=UI=则EF段电阻为REF=R总′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω,EF导体每1cm的电阻为5Ω10=0.5GH导体的电阻RGH=REH﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω;若只闭合S与S2,灯泡与R2串联,当灯正常发光时灯两端电压为2.7V,所以滑动变阻器U2=U﹣UL=6V﹣2.7V=3.3V,滑动变阻器的电阻为:R2=U2I而REF=5Ω,RGH=15Ω,所以GH段接入电路电阻为11Ω﹣5Ω=6Ω,未接入电路部分电阻为9Ω,由GH=15cm、RGH=15Ω知,GH部分每1cm长电阻为1Ω,所以滑片移动的最大距离为:9Ω×1cm1Ω=D、只闭合S、S2时灯泡与R2串联,为了保证灯丝不被烧坏,那么通过电路的最大电流为0.3A,此时电路消耗的总功率最大为:P=UI大=6V×0.3A=1.8W,所以最小总功率不可能是1.8W,故D错误。故选:C。二.填空题(共11小题)24.如图所示,小明将一纸团扔进纸篓的过程。(1)从瞄准到投射到纸团入篓的过程中,其中小明对纸团有做功的是B。A.将纸团瞄准纸篓B.用力将纸团抛出C.纸团在空中飞行D.纸团进入纸篓(2)从纸团出手到入篓的过程中,下列选项中能正确反映动能(E动)与时间(t)的关系的是D。【解答】解:(1)A.将纸团瞄准纸篓,有力但无距离,不做功,故A错误;B.用力将纸团抛出,有力,且纸团在力的方向上通过了距离,故做功,故B正确;CD.纸团在空中飞行、纸团进入纸篓是纸团具有惯性,人与纸团间没有力的作用,不做功,故CD错误;(2)纸团离开手后先向上做减速运动,到达最高点时动能最小,然后纸团向下做加速运动,故在其质量不变的情况下,其动能先变小,后变大;由于纸团在最高点时,具有向前的速度,速度不为0,故最小动能不为0,故D图符合题意。故答案为:(1)B;(2)D。25.如图所示,单摆小球从A点由静止释放经过最低点B然后到达C点(忽略空气阻力)。则小球摆动到B(选填“A”“B”或“C”)点时动能是最大的;若小球到达C点时,所受的外力突然全部消失,则小球保持静止(选填“保持静止”、“继续做曲线运动”、“做匀速直线运动”)。若A与C等高,则小球从A运动到C过程中,机械能守恒(填:“守恒”或“不守恒”)(忽略绳子形变)。【解答】解:小球的质量一定,摆动到B点时的速度最大,动能最大;当小球到达C点时,速度为0,此时小球所受各力突然全部消失,根据牛顿第一定律,物体将保持这一状态,所以小球将处于静止状态;忽略空气阻力,没有外力对小球做功,小球从A运动到C过程中机械能是守恒的。故答案为:B;保持静止;守恒。26.神舟二十号飞船原计划于2025年11月5日返回地球,但因船体遭小于1毫米的空间碎片撞击,导致舷窗出现裂纹,返回任务因此中止。11月14日三名宇航员改乘神舟二十一号载人飞船安全返回地球。(1)高速运动的空间碎片具有很大的动能。(2)火箭燃料要求质量小、释放热量多,这是利用了燃料热值高的特性。(3)返回舱进入大气层时,与空气剧烈摩擦导致表面温度急剧升高,这是通过做功的方式改变其内能。【解答】解:(1)运动的物体具有动能,高速运动的空间碎片具有很大的动能。(2)热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少,火箭燃料要求质量小、释放热量多,这是利用了燃料热值高的特性。(3)返回舱进入大气层时,克服摩擦做功,返回舱的机械能转化为内能,使返回舱的内能增加、温度升高,这是通过做功的方式改变它的内能。故答案为:(1)动;(2)热值;(3)做功。27.同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出,甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动,乙图表示小球在空中的运动轨迹(空气对小球的阻力忽略不计)。(1)小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量不变(选填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)小球能到达最高点的高度h1大于h2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。【解答】解:(1)小球在沿斜面上升的过程中,不考虑空气的阻力没有摩擦,机械能是守恒的,即小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量不变;(2)已知小球的质量和抛出时的速度相同,所以具有的动能Ek相同,无论小球沿什么方向抛出,不考虑空气阻力,小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零,即动能全部转化为重力势能,重力势能大,高度高;而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度,即动能只有一部分转化为重力势能,重力势能小,因此上升高度小一些,故h1大于h2。故答案为:(1)不变;(2)大于。28.如图甲所示,高为h的光滑斜面上,一物块从顶端A点由静止自由滑到底端B点,在此过程中,物块的机械能守恒(选填“守恒”或“不守恒”);图乙所示的图象表示该物块的重力势能(选填“动能”或“重力势能”)随高度变化的规律。【解答】解:(1)物块从光滑的斜面顶端滑动斜面底部,斜面是光滑的,物块机械能和其它形式的能没有相互转化,机械能守恒。(2)如乙图,横坐标是高度,纵坐标是能量,重力势能跟高度有关,所以图乙所示的图象表示该物块的重力势能随高度变化的规律。故答案为:守恒;重力势能。29.某空降兵和降落伞总重800N,从直升机上由静止开始竖直跳下,14s后降落伞打开,整个过程速度与时间的关系如图所示。(1)在0~10s的过程中,人和伞的速度增大是因为人和伞受到阻力小于重力。(2)在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功的功率是4×104瓦。(3)若跳伞后10﹣14s时间内人和伞受到的阻力为f1,跳伞18s后,人和伞受到的阻力为f2,则f1=f2(选填“<”、“=”或“>”)。【解答】解:(1)在0~10s的过程中,由于人和伞受到阻力小于重力,合力方向竖直向下,即人和伞受力不平衡,所以人和伞向下做加速运动;(2)由图可知,在跳伞后10s至14s时间内,人和伞做匀速直线运动,且速度为v=50m/s,根据P=WP=Gv=800N×50m/s=4×104W;(3)由图可知,跳伞后10﹣14s和跳伞18s后,人和伞均做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,人和伞所受的阻力均等于人和伞的重力,故f1=f2。故答案为:(1)人和伞受到阻力小于重力;(2)4×104;(3)=。30.坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检,如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。(1)小观将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时,行李箱有(选填“有”或“没有”)受到摩擦力。(2)若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2,则传送带受到的压强是2000帕。(3)当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒,传动带对包裹做功的大小为0焦。【解答】解:(1)行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时,行李箱对传送带有压力,而且行李箱和传送带之间有相对运动,所以此时行李箱受到传送带的摩擦力;(2)传送带受到的压力:F=G=mg=10kg×10N/kg=100N,传送带受到的压强:p=F(3)当行李箱随传送带一起做匀速直线运动时,行李箱与传送带之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,所以两物体之间没有摩擦力的作用,而传送带对行李箱的支持力竖直向上,与物体运动的方向相互垂直,所以传动带对包裹没有做功,即传动带对包裹做功为0J。故答案为:(1)有;(2)2000;(3)0。31.节能减排,绿色出行,电动汽车已被广泛使用。电池是电动汽车的核心。电动汽车的充电模式通常有慢充和快充两种。某电动汽车的部分参数如表:整车质量电池容量电池能量密度1800kg60kW•h0.15(kW•h)/kg(1)电动机是电动汽车的动力来源,它的工作原理是C(填字母)。A.电磁感应B.电流周围存在磁场C.通电线圈在磁场中转动(2)采用快充模式给电池充电时,为了避免导线过热,快充线宜选用横截面积较大(选填“大”或“小”)的导线。(3)该车在快充模式下,使其从10%的电量充到90%的电量,共需0.8小时,求快充的功率为60千瓦。【解答】解:(1)电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,即通电线圈在磁场中转动,故选C;(2)快充电流大,根据焦耳定律Q=I2Rt,要减少导线发热需要减小导线电阻;导体材料、长度相同时,横截面积越大电阻越小,因此选横截面积较大的导线。(3)充电获得的电能W=(90%﹣10%)×60kW•h=48kW•h,充电功率为:P=W故答案为:(1)C;(2)大;(3)60。32.在11月初查看电能表示数是,11月末查看时电能表读数如图甲所示。他家的破壁机如图乙,其部分参数如图丙。(1)小艺家在11月份消耗的电能为234.7千瓦时。(2)某次小艺仅接通破壁机的加热挡,关闭其它电器,通电4分钟后,家中的电能表指示灯闪烁160次,则当时破壁机的实际电压大于(选填“大于”“小于”或“等于”)220伏;(3)当破壁机在额定电压220伏下仅使用破壁功能时,通过电动机的电流为2安,则电动机线圈在通电1分钟产生的热量为4800焦。【解答】解:(1)小艺家在11月份消耗的电能W=W2﹣W1=3223.6kW•h﹣2988.9kW•h=234.7kW•h;(2)通电4分钟后,家中的电能表指示灯闪烁160次消耗的电能为:W=nN=160imp3200imp/kW⋅ℎ实际功率为:P=W750W>700W,大于额定功率,因此当时破壁机的实际电压大于220V;(3)电动机线圈在通电1分钟产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×20Ω×1×60s=4800J。故答案为:(1)234.7;(2)大于;(3)4800。33.如图甲所示,将定值电阻R1与规格为“40Ω,2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压U=24V,电路的最大电功率为28.8W。【解答】解:当滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω时,电功率为7.2W,由P=I2R知道,电路中的电流为I=P根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压U=I(R+R1)=0.6A×(20Ω+R1)①当滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω时,电功率为6.4W,由P=I2R知道,电路中的电流为I′=P′根据串联电路的特点和欧姆定律知道,电源电压U=I′(R′+R1)=0.8A×(10Ω+R1)②联立①②可得电源电压U=24V,R1=20Ω。电路最大功率即滑动变阻器接入阻值最小的时候0Ω时,根据P=U2R故答案为:24;28.8。34.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图象如图乙所示,则电源电压为3V,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。【解答】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流I大=0.6A,由I=UR可得,电源的电压:U=I大R0=0.6A×R当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图象可知,此时U滑=2V,电路中的最小电流I小=0.2A,则滑动变阻器的最大阻值:R滑=U滑I(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I小(R0+R滑)=0.2A×(R0+10Ω),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.2A×(R0+10Ω),解得:R0=5Ω;电源的电压:U=I大R0=0.6A×5Ω=3V;(3)电阻R0消耗的最大功率P大=U根据串联分压原理得,R0R滑=U电阻R0消耗的最小功率P小=UP大:P小=1.8W:0.2W=9:1。故答案为:(1)3;(2)10;(3)9:1。三.实验探究题(共4小题)35.小滨同学在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源为三节干电池,小灯泡额定电压为2.5V。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)小滨同学测量了六组且记下对应的电压表(0.5V、1.0V、……、3.0V)和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I—U图像,可计算出小灯泡的额定功率是0.8W。(3)根据图丙分析,为完成上述整个实验,最合理的滑动变阻器应选C。A.“0.3A20Ω”B.“1A30Ω”C.“1A40Ω”D.“0.3A50Ω”(4)本实验中多次测量的目的是A。A.探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系B.多次测量求平均值,减小误差【解答】解:(1)连接电路时,滑动变阻器应串联接入电路,并采用“一上一下”接法;电压表应并联在小灯泡两端,电流表串联在电路中。根据图甲,需补接导线使电压表正接线柱接小灯泡左端接线柱,电压表负接线柱接小灯泡右端接线柱,同时保证电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出,电压表选0~3V量程,电流表选0~0.6A量程,故连接完整后可使电压表测小灯泡两端电压。(2)由图丙可知,小灯泡两端电压为额定电压U额=2.5V时,对应电流约为I额=0.32A,小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W。(3)电源为三节干电池,电源电压U=3×1.5V=4.5V。为完成整个实验,灯泡两端电压需能调到0.5V,由图丙可知此时电流I=0.1A,滑动变阻器需分压U滑=U﹣UL=4.5V﹣0.5V=4.0V,则滑动变阻器接入电阻至少为R滑=U滑I=4.0V0.1A=40Ω(4)小灯泡的电阻随温度升高而变化,不是定值电阻,本实验多次测量不是为了求平均值减小误差,而是为了探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系,故A正确,B错误。故应选A。故答案为:(1);(2)0.8;(3)C;(4)A。36.小科用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。(1)实验中,小科发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则电路故障可能是灯泡发生了断路。(2)故障排除后,小科从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣I图象如图3所示,则小灯泡的额定功率是0.75W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C(选填选项前字母)。A.“5Ω,2A”B.“15Ω,2A”C.“25Ω,2A”D.“30Ω,2A”(3)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,则ΔR1>ΔR2(选填“>”、“<”或“=”)。【解答】解:(1)由图2知,电流表的示数为零,电压表的示数约等于电源电压,说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象;(2)由图1知,灯泡的额定电压为2.5V,由图3知,当U=2.5V时,I=0.3A,则灯泡的实际功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;灯泡正常发光时,变阻器两端的电压U滑=3V﹣2.5V=0.5V;由图像知,当灯泡两端电压最小时,变阻器的阻值最大,可知此时U滑=3V﹣0.5V=2.5V;此时电路中的电流为0.1A,则滑动变阻器的阻值R滑=U滑I=2.5V0.1A=25Ω(3)滑动变阻器接入电路的阻值减小,此时灯泡的阻值变大,但电路中的电流变大,可知电路中的总电阻变小,所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值,ΔR1>ΔR2。故答案为:(1)灯泡发生了断路;(2)0.75;C;(3)>。37.为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系,小科用如图所示的电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内,外界光照无法进入)。已知灯L的额定电压为2V,R光敏的阻值随光照的增强而减小,R2是保护电阻。连接电路后,闭合开关S1和S2,移动R1滑片调节灯L两端电压,记录电压表和电流表的示数如下表所示。实验次数12345电压表V示数/V0.51.01.52.2.5电流表A1示数/A0.080.120.160.200.24电流表A2示数/A0.040.100.140.160.18(1)该实验通过观察电流表A2的示数变化来体现灯泡L的亮度变化,这种科学方法称为转换法。(2)第3次实验中灯L的亮度比正常发光时更暗(填“暗”或“亮”)。(3)通过数据分析,得出的实验结论是灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡的电功率越大,灯泡越亮。【解答】解:(1)题目要求探究灯泡亮度与电功率的关系。灯泡的亮度是一个主观感受,不易直接量化。实验巧妙地利用了光敏电阻的特性(阻值随光照增强而减小)来间接反映亮度。灯泡L和光敏电阻R光敏同置于暗盒内,灯泡越亮,照射到光敏电阻上的光就越强,其电阻就越小。在光敏电阻所在的支路中,电源电压和R2阻值不变,根据欧姆定律I=UR,当R光敏减小时,该支路的电流(即电流表A2的示数)会增大。因此,可以通过观察电流表A(2)题目已知灯L的额定电压为2V,所以灯泡在2V电压下工作时为“正常发光”。查阅表格可知,第4次实验时电压为2.0V,即为正常发光状态,此时电流表A2的示数为0.16A。第3次实验时,电压为1.5V,电流表A2的示数为0.14A。由于0.14A<0.16A,说明第3次实验时灯泡的亮度比正常发光时要暗。(3)要得出灯泡亮度与电功率的关系,需要计算每次实验中灯泡的实际功率,并与代表亮度的A2示数进行比较。灯泡的实际功率PL可由公式PL=U×IA1计算。实验1:P1=0.5V×0.08A=0.04W,A2示数为0.04A。实验2:P2=1.0V×0.12A=0.12W,A2示数为0.10A。实验3:P3=1.5V×0.16A=0.24W,A2示数为0.14A。实验4:P4=2.0V×0.20A=0.40W,A2示数为0.16A。实验5:P5=2.5V×0.24A=0.60W,A2示数为0.18A。通过对比数据可以发现,随着灯泡实际功率的增大,电流表A2的示数也随之增大,即灯泡的亮度在增加。因此,可以得出结论:灯泡的实际电功率越大,灯泡越亮。故答案为:(1)电流表A2的示数变化;转换;(2)暗;(3)灯泡亮度与灯泡电功率有关,灯泡的电功率越大,灯泡越亮。38.为了比较两种液体的吸热能力,某实验小组用下图中两个相同的装置做实验,数据记录如表所示。物理量物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最终温度/℃液体15020545液体2*20568(1)表格中“*”处应填50。(2)实验过程中,用加热时间比较物质吸热的多少。(3)根据表中数据,可算得液体1和液体2比热容之比c1:c2=48:25。(4)上述两种液体中,液体1(填“液体1”或“液体2”)作为汽车冷却液效果更好。【解答】解:(1)比较两种液体的吸热能力的实验中,需取质量相等的两种液体,液体2应该也是50g;(2)实验中,液体吸收的热量多少无法直接看见,可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少,这是转换法的应用;(3)根据c=QmΔt,液体1和2的质量相同,初始温度相同,加热时间相同即吸收热量相同,可得出温度变化量之比与比热容之比成反比,温度变化量之比是25:48,即c1:c(4)通过分析表中数据可知,质量相同的液体的1和2初温相同,加热相同时间,液体1升高的温度低,液体1的吸热能力强,做冷却液更合适。故答案为:(1)50;(2)加热时间;(3)48:25;(4)液体1。四.计算题(共2小题)39.如图1所示为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω,闭合开关S1、S2,电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)(1)加热时,动触点a与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率?(2)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?(3)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?【解答】解:(1)由电路图知,加热时,R1、R2并联,总电阻为R并=R1×加热时,工作电路的总功率是:P加热=U(2)由图2知,当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,此时控制电路是红的电流为0.2A,电磁铁线圈电阻忽略
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