九年級物理上學期第一次月考試卷（含解析） 新人教版45 (2)

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2015-2016學年廣東省惠州市園洲中學九年級（上）第一次月考物理試卷 一、選擇題（每小題3分，共27分） 1．下列各圖中，屬于內能轉化為機械能的是（　?。? A． 兩手相互摩擦能發(fā)熱 B． 水沸騰時蒸汽沖開壺蓋 C． 鋸木頭鋸子發(fā)燙 D． 壓縮空氣引火 2．關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（　?。? A．物體的溫度越高，所含熱量越多 B．溫度高的物體，內能一定大 C．0℃的冰塊，內能一定為零 D．溫度相同的兩物體間不會發(fā)生熱傳遞 3．汽油機是由四個沖程不斷循環(huán)而工作的，圖中表示內能轉化為機械能的沖程是（　?。? A． B． C． D． 4．如圖所示，三種情況中物體所受的拉力都是F，甲圖中物體上升sm，乙圖中物體沿斜面向上移動sm，丙圖中物體水平移動sm．比較拉力F做功的多少，結論是（　?。? A．甲圖做功最多 B．乙圖做功最多 C．丙圖做功最多 D．做功一樣多 5．一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比熱容、熱值和原來相比，以下的說法正確的是（　?。? A．只有密度和熱值不變 B．只有密度和比熱容不變 C．只有比熱容和熱值不變 D．三個都不變 6．一小孩從公園中的滑梯上加速滑下如圖，對于其機械能的變化情況，下列說法中正確的是（　?。? A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小 B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小 C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加 D．重力勢能減小，動能增加，機械能不變 7．關于水的比熱容，下列說法正確的是（　?。? A．沿海晝夜溫差小是因為水的比熱容小 B．水變成冰后，比熱容不變 C．水的比熱容較大，可用作柴油機的冷卻劑 D．一桶水比一杯水的比熱容大 8．已知甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這表明（　?。? A．甲做功比乙做功快 B．甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲做的額外功比乙做的額外功少 D．甲做的有用功，與總功的比值比乙大 9．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，提升相同的重物，不計繩子與滑輪的摩擦，則（　　） A．甲較費力但機械效率與乙相同 B．乙較省力且機械效率比甲高 C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同 D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同 　 二、填空題（每空1分，共19分）[g=10N/kg] 10．某同學的體重為400N，他將一張質量是10kg的桌子從地面搬到6m高的樓上，該同學對桌子所做的功為　　J，他搬桌子的機械效率是　　． 11．如圖所示，滑輪組自重及摩擦不計．物體A重60N，在F=4N的拉力作用下，物體以5m/s的速度勻速運動．5s內滑輪組對物體A做的功為　?。焕的功率為　?。? 12．生活中的“熱”含義非常豐富，物理學中，“天氣很熱”中的“熱”是指　　高；“摩擦生熱”的“熱”是指　??；“燒紅的鐵遇水放熱”的“熱”是指　?。ㄟx填“內能”、“熱量”或“溫度”） 13．一物體質量為18kg，如圖所示小星用定滑輪將該物體在4s內勻速提高2m，所用拉力為200N，此過程中，小星做的有用功為　　，定滑輪的機械效率是　　，小星做功的功率為　?。? 14．火柴可以點燃，也可以擦燃．前者是用　　方法改變物體內能的；而后者又是用　　方法改變物體內能的，且在此過程中　　能轉化為　　能． 15．用同一盞酒精燈分別對等質量的水和煤油進行加熱，根據實驗記錄的數據繪畫出它們溫度隨時間變化的圖象（如圖），其中表示煤油的圖象是　　，吸熱能力較強的是　　，如果要用作汽車冷卻液應選擇　?。ㄒ陨先者x填“甲”或“乙”）． 16．拉彎的弓具有　　勢能，當它把箭水平射出去時，轉化為箭的　　能． 　 三、實驗題（共26分）[c水=4.2103J/（kg?℃）] 17．冬天，小林的爺爺和奶奶分別穿上了羽絨服和棉衣，他們都說自己的衣服很保暖．小林想知道到底是羽絨保溫性能好還是棉絮保溫性能好，于是她找來了兩只相同的密閉燒瓶各盛1.5kg 80℃的熱水，瓶內各插一支溫度計，瓶外分別用大小和厚度都相同的羽絨和棉絮包好，放在同一地點讓其自然冷卻，然后每隔一段時間觀察并記錄水溫如表． 時間t/min 0 10 20 30 … 14 150 160 包羽絨的瓶內水溫T1/℃ 80 66 56 49 … 22 21 20 包棉絮的瓶內水溫T2/℃ 80 60 47 38 … 20 20 20 根據表中數據回答下列問題： （1）保溫性能較好的是　??； （2）經過160min，包羽絨瓶中的熱水向外界放出了　　J的熱量； （3）從表中水溫變化的快慢情況分析，瓶中熱水放熱的規(guī)律是　?。? 18．如圖所示，下面是某同學做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜角度的關系”；實驗時，得到如表實驗數據． 斜面與水平面夾角 小車的重力G/N 斜面的粗糙程度 斜面的高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長S/m 有用功 W有/J 總功 W總/J 機械效率% 20 2.1 玻璃面 0.09 0.6 0.5 0.189 0.30 63 30 2.1 玻璃面 0.21 1.1 0.5 0.441 0.55 80.2 45 2.1 玻璃面 0.36 1.8 0.5 45 2.1 棉布面 0.36 2.0 0.5 0.756 1.00 75.6 （1）此探究實驗是采用了　　的物理研究方法． （2）如表中空格的數據應是：有用功　　J，總功　　J，機械效率　　． （3）請你根據表中的實驗數據，得出要探究的實驗結論： 結論一：　　．結論二：　?。? 19．如圖所示，甲、乙、丙三個圖中的裝置完全相同，燃料的質量都相等，燒杯內的液體質量也相等． （1）比較不同燃料的熱值，應選擇　　兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇　　兩圖進行實驗． （2）酒精的熱值為3.0107J/kg，完全燃燒14g酒精放出的熱量為　　J，假設這些熱量全部被2kg的水吸收，能讓這些水從20℃升高到　?。? 　 四、計算題 20．如圖所示，滑輪組的繞繩未畫出，人以300N的力勻速拉動繩子自由端10s，使繩子的自由端移動了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機械效率為70%，求：（g=10N/kg） （1）人拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物質量多大？ （3）按題意畫出滑輪組的繞繩． 21．隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地進入了百姓人家．一輛使用汽油為燃料的小汽車，以20m/s的速度在水平公路上勻速行駛時，若發(fā)動機的功率為20kW．若小汽車行駛23km，消耗汽油2kg．汽油的熱值q=4.6107J/kg，求這小汽車在這段路程中： （1）運動的時間； （2）發(fā)動機所做的功； （3）發(fā)動機的效率． 　 五、綜合能力題（共10分） 22．閱讀下面的短文，回答問題． 太陽能熱水器 太陽能熱水器可以利用太陽能把水從低溫加熱到高溫． 如圖1所示，太陽能熱水器主要由兩部分構成：一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空．如圖2所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結構與保溫瓶的玻璃內膽相似，只是在玻璃吸熱管的內表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通． 玻璃吸熱管工作原理如圖2所示：當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為內能，將管內的水加熱．向光一側的水被加熱后體積增大、密度變小而向上流動；背光一側的水由于溫度較低、密度較大而向下流動，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高至一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用． 向某品牌太陽能熱水器注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2103J/（kg?℃）． （1）太陽能熱水器是通過　　方式改變水的內能．跟燃氣熱水器相比，太陽能熱水器的優(yōu)點是　?。? （2）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是　　J． （3）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8107J，則這段時間該熱水器的效率是　?。? （4）你認為影響太陽能熱水器效率的因素有哪些？ 　  2015-2016學年廣東省惠州市園洲中學九年級（上）第一次月考物理試卷 參考答案與試題解析 　 一、選擇題（每小題3分，共27分） 1．下列各圖中，屬于內能轉化為機械能的是（　?。? A． 兩手相互摩擦能發(fā)熱 B． 水沸騰時蒸汽沖開壺蓋 C． 鋸木頭鋸子發(fā)燙 D． 壓縮空氣引火 【考點】內能的利用及其意義；能量的轉化． 【分析】要解答本題需掌握：內能和機械能的相互轉化． 【解答】解：圖A兩手相互摩察能發(fā)熱，是摩擦生熱，是機械能轉化為內能．故A不符合題意． B、圖B水沸騰時蒸汽沖開壺蓋，是內能轉化為機械能，符合題意． C、圖C鋸木頭鋸子發(fā)燙，是摩擦生熱，是機械能轉化為內能．故C不符合題意． D、圖D壓縮空氣引火，是對空氣做功，是機械能轉化為內能．故D不符合題意． 故選B． 　 2．關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（　　） A．物體的溫度越高，所含熱量越多 B．溫度高的物體，內能一定大 C．0℃的冰塊，內能一定為零 D．溫度相同的兩物體間不會發(fā)生熱傳遞 【考點】溫度、熱量與內能的關系；熱傳遞． 【分析】做本題需掌握：溫度和內能是一狀態(tài)量，熱量是一過程量，它們分別對應的術語不同 【解答】解：A、熱量是一過程量，它所對應的術語是“吸收”和“放出”，不能用“含有”．故A不正確； B、影響內能大小的因素有質量、溫度、狀態(tài)等因素，溫度高的物體內能不一定大，只有當質量和狀態(tài)一定時，溫度高內能一定大．故B不正確； C、一切物體都具有內能，0℃的冰，即使溫度更低也具有內能，因為一切物體分子都在永不停息地做無規(guī)則運動．故C不正確； D、發(fā)生熱傳遞的條件是：有溫度差．所以溫度相同的兩物體間不發(fā)生熱傳遞．故D正確． 故選D． 　 3．汽油機是由四個沖程不斷循環(huán)而工作的，圖中表示內能轉化為機械能的沖程是（　?。? A． B． C． D． 【考點】內燃機的四個沖程；能量的轉化． 【分析】內燃機的一個工作循環(huán)有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個沖程組成，其中壓縮沖程中機械能轉化成內能，做功沖程中內能轉化成機械能． 【解答】解：內能轉化為機械能的是做功沖程： A圖：氣門都關閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，不符合題意； B圖：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程，不符合題意； C圖：氣門都關閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，符合題意； D圖：進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，不符合題意． 故選C． 　 4．如圖所示，三種情況中物體所受的拉力都是F，甲圖中物體上升sm，乙圖中物體沿斜面向上移動sm，丙圖中物體水平移動sm．比較拉力F做功的多少，結論是（　?。? A．甲圖做功最多 B．乙圖做功最多 C．丙圖做功最多 D．做功一樣多 【考點】功的計算；力做功的必要因素． 【分析】已知拉力的大小和移動的距離，根據公式W=FS可求做功大小的比較． 【解答】解：已知拉力和移動的距離相同，根據公式W=FS可知，做的功相同， 故選D． 　 5．一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比熱容、熱值和原來相比，以下的說法正確的是（　?。? A．只有密度和熱值不變 B．只有密度和比熱容不變 C．只有比熱容和熱值不變 D．三個都不變 【考點】密度及其特性；比熱容的概念；燃料的熱值． 【分析】解答此題的關鍵是對密度、比熱值和燃料的熱值的概念要有正確的理解．這三個物理量都是物質的特性，均與體積無關． 【解答】解： 比熱是物質的一種特性，各種物質都有自己的比熱． 某種物質的比熱容和其體積大小無關，所以A錯誤； 燃料的熱值是燃料的一種特性，與燃料的質量m和體積v無關，所以B錯誤； 密度是物質的一種特性，它和物體的質量和體積無關，所以c錯誤；所以D正確． 故選D． 　 6．一小孩從公園中的滑梯上加速滑下如圖，對于其機械能的變化情況，下列說法中正確的是（　?。? A．重力勢能減小，動能不變，機械能減小 B．重力勢能減小，動能增加，機械能減小 C．重力勢能減小，動能增加，機械能增加 D．重力勢能減小，動能增加，機械能不變 【考點】動能和勢能的大小變化；動能大小的比較；勢能大小的比較；動能的影響因素；勢能的影響因素；機械能． 【分析】（1）影響動能大小的因素：質量和速度．質量越大，速度越大，動能越大． （2）影響重力勢能大小的因素：質量和被舉得高度．質量越大，高度越高，重力勢能越大． （3）影響彈性勢能大小的因素：發(fā)生彈性形變的程度．彈性形變越大，彈性勢能越大，在物體沒有發(fā)生彈性形變時，不考慮彈性勢能． （4）機械能的總量等于動能和勢能的和． 【解答】解：小孩從公園中的滑梯上加速滑下：（1）沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能． （2）小孩有一定的質量，加速滑下，速度變大，動能變大． （3）小孩有一定質量，從滑梯上滑下，高度不斷減小，重力勢能減?。? （4）小孩在下滑過程中與滑梯摩擦生熱，一部分機械能轉化成內能，導致機械能總量減?。? 故選B． 　 7．關于水的比熱容，下列說法正確的是（　　） A．沿海晝夜溫差小是因為水的比熱容小 B．水變成冰后，比熱容不變 C．水的比熱容較大，可用作柴油機的冷卻劑 D．一桶水比一杯水的比熱容大 【考點】水的比熱容的特點及應用． 【分析】單位質量的某種物質溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容； 比熱容是物質的一種特性，和物體吸收熱量的多少、溫度的高低、質量的大小都沒有關系，只與物質的種類、狀態(tài)有關． 【解答】解：A、水的比熱容大，故其吸（放）熱本領越大，可以減小晝夜溫差，故A是錯誤的； B、比熱容是物質本身的一種特性，水的狀態(tài)改變，就導致比熱容也改變了，故B是錯誤的； C、柴油機的散熱器可用水做冷卻劑，是因為水的比熱容比較大，在升高相同的溫度時可以吸收更多的熱量，降低發(fā)動機的溫度，故C正確； D、比熱容是物質的一種特性，不管是一桶水還是一杯水，都是水，物質的種類沒有改變，所以比熱容也是保持不變的．所以D是錯誤的． 故選C． 　 8．已知甲、乙兩種機械在做功過程中，甲的機械效率比乙的機械效率大，這表明（　?。? A．甲做功比乙做功快 B．甲做的有用功比乙做的有用功多 C．甲做的額外功比乙做的額外功少 D．甲做的有用功，與總功的比值比乙大 【考點】機械效率；功率的概念． 【分析】因為使用任何機械都不可避免的要做額外功，為了反映機械性能的好壞，我們引入了機械效率這個概念，機械效率是指有用功跟總功的比值，比值大表明機械效率高； 物體做功有快慢之分，我們用功率反映物體做功的快慢； 做功多少取決于力和距離的乘積． 【解答】解：A、在物理學中，我們用功率表示物體做功的快慢，功率大的機械做功快．而機械效率大的功率不一定大，它們之間沒有必然的關系，所以選項A不正確； B、如果甲、乙兩種機械做的總功相同，則甲的機械效率高，甲做的有用功就比乙做的有用功多．如果不指明甲、乙兩種機械做的總功多少情況下，只憑機械效率高低無法判斷誰做的有用功多（做功多少主要看力和距離），所以選項B不正確； C、如果甲、乙兩種機械做的總功相同，則甲的機械效率高，甲做的額外功就比乙做的額外功少．如果不指明甲、乙兩種機械做的總功多少情況下，只憑機械效率高低無法判斷誰做的額外功少（做功多少主要看力和距離），所以選項C不正確； D、機械效率是有用功與總功的比值．甲的機械效率比乙大，表明甲做的有用功與總功的比值比乙大，所以選項D是正確的． 故選 D． 　 9．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，提升相同的重物，不計繩子與滑輪的摩擦，則（　?。? A．甲較費力但機械效率與乙相同 B．乙較省力且機械效率比甲高 C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同 D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同 【考點】滑輪組繩子拉力的計算；滑輪（組）的機械效率． 【分析】（1）在不計摩擦的情況下，若有n段繩子在拉重物，則 F=（G動+G物）． （2）機械效率是指有用功占總功的百分比，而有用功和額外功之和稱為總功．增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重． 【解答】解：（1）從圖中可以看出，甲圖是有兩段繩子在拉重物，故F=（G動+G物）； 乙圖有三段繩子在拉重物，故 F=（G動+G物）．所以兩個滑輪組的省力程度不同，甲組費力． （2）因為兩圖的動滑輪和繩子是完全相同的，所以額外功相同，提示相同的高度，做的有用功相同，對比分析中所述增大機械效率的方法，可知兩滑輪組的機械效率是相同． 故選AC． 　 二、填空題（每空1分，共19分）[g=10N/kg] 10．某同學的體重為400N，他將一張質量是10kg的桌子從地面搬到6m高的樓上，該同學對桌子所做的功為　　J，他搬桌子的機械效率是　　． 【考點】功的計算；機械效率的計算． 【分析】（1）根據G=mg求出桌子的重力，根據W=Gh求出克服桌子重力做的有用功； （2）根據W=Gh求出克服自身重力做的額外功，求出總功，根據η=求出機械效率． 【解答】解：（1）桌子的重力：G1=mg=10kg9.8N/kg=98N， 該同學對桌子所做的有用功：W有用=G1h=98N6m=588J； （2）他克服自身重力做的額外功：W額=G2h=400N6m=2400J， 總功：W總=W有用+W額=588J+2400J=2988J， 他搬桌子的機械效率： η=100%=100%≈19.7%． 故答案為：588；19.7%． 　 11．如圖所示，滑輪組自重及摩擦不計．物體A重60N，在F=4N的拉力作用下，物體以5m/s的速度勻速運動．5s內滑輪組對物體A做的功為　?。焕的功率為　?。? 【考點】功的計算；功率的計算． 【分析】已知物體A的速度和時間，以及動滑輪上繩子的段數，根據公式W=FS可求5s內滑輪組對物體A做的功； 根據公式P=可求拉力F的功率． 【解答】解：由圖可知，n=3； 則繩子自由端移動的距離：s=3s1=3vt=35m/s5s=75m； 5s內滑輪組對物體A做的功：W=Fs=4N75m=300J； 拉力F的功率為：P===60W． 故答案為：300J；60W． 　 12．生活中的“熱”含義非常豐富，物理學中，“天氣很熱”中的“熱”是指　　高；“摩擦生熱”的“熱”是指　　；“燒紅的鐵遇水放熱”的“熱”是指　?。ㄟx填“內能”、“熱量”或“溫度”） 【考點】溫度、熱量與內能的關系． 【分析】“熱”有不同含義，有“溫度”“內能”“熱量”等多種含義，溫度表示物體的冷熱程度；內能表示物體具有內能；熱量是熱傳遞過程中吸收或放出熱量的多少． 【解答】解：“天氣很熱”中的“熱”是指溫度高； “摩擦生熱”的“熱”是指通過摩擦使物體的內能增加； “燒紅的鐵遇水放熱”的“熱”是指放出熱量，故此時的“熱”指熱量． 故答案為：溫度；內能；熱量． 　 13．一物體質量為18kg，如圖所示小星用定滑輪將該物體在4s內勻速提高2m，所用拉力為200N，此過程中，小星做的有用功為　　，定滑輪的機械效率是　　，小星做功的功率為　?。? 【考點】有用功和額外功；滑輪（組）的機械效率；功率的計算． 【分析】由圖知，小星使用的是定滑輪，不能省力，只能改變力的方向； （1）知道物體的質量求物體重，知道物體上升的高度，利用功的公式W=Gh計算有用功； （2）知道拉力，求出拉力端移動的距離，利用功的公式W=Fs求拉力做功，利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率； （3）再利用功率公式求拉力做功的功率． 【解答】解： （1）物體所受重力：G=mg=18kg9.8N/kg=176.4N， 小星所做有用功：W有用=Gh=176.4N2m=352.8J； （2）因為使用的是定滑輪，s=h=2m， 總功：W總=Fs=200N2m=400J， 定滑輪的機械效率： η=100%=100%=88.2%． （3）小星的功率： P===100W； 故答案為：352.8J；88.2%；100W． 　 14．火柴可以點燃，也可以擦燃．前者是用　　方法改變物體內能的；而后者又是用　　方法改變物體內能的，且在此過程中　　能轉化為　　能． 【考點】做功改變物體內能；熱傳遞改變物體內能． 【分析】解決此類問題要知道改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞． 【解答】解：火柴可以點燃，也可以擦燃， 前者是用熱傳遞方法改變物體內能的； 而后者又是用做功方法改變物體內能的，且在此過程中機械能轉化為內能； 故答案為：熱傳遞，做功，機械，內． 　 15．用同一盞酒精燈分別對等質量的水和煤油進行加熱，根據實驗記錄的數據繪畫出它們溫度隨時間變化的圖象（如圖），其中表示煤油的圖象是　　，吸熱能力較強的是　　，如果要用作汽車冷卻液應選擇　?。ㄒ陨先者x填“甲”或“乙”）． 【考點】比熱容的概念． 【分析】據圖象分析，在吸收相同的熱量的情況下，溫度升高的越慢，吸熱能力越強，比熱容越大；加熱時間的長短表示了物體吸收熱量的多少；同時要做汽車的冷卻液，應選用比熱容大的液體，根據Q=cm△t可知，在質量和升高的溫度都相同時，比熱容大的吸收的熱量多，冷卻效果好． 【解答】解：水和煤油相比，水的比熱容較大，同樣受熱的情況下，溫度變化較慢，由圖象可知，乙為水，則甲為煤油； 若相同質量的甲和乙吸收相同的熱量，乙溫度變化慢，水的吸熱能力更強； 在相同的時間內，所吸收的熱量一定的情況下，兩種液體質量相等，乙液體溫度升高的慢，即乙的比熱容大，所以做冷卻液體用乙液體好． 故答案為：甲；乙；乙． 　 16．拉彎的弓具有　　勢能，當它把箭水平射出去時，轉化為箭的　　能． 【考點】動能和勢能的概念． 【分析】本題所用到的知識點有：判斷物體的動能大小看質量和速度，判斷物體的重力勢能大小看質量和高度，判斷物體的彈性勢能大小看物體彈性形變的程度． 【解答】解：拉彎的弓由于發(fā)生彈性形變而具有彈性勢能，能夠對箭做功（即把箭水平射出去），其實質是彈性勢能轉化為箭的動能． 故答案為：彈性；動． 　 三、實驗題（共26分）[c水=4.2103J/（kg?℃）] 17．冬天，小林的爺爺和奶奶分別穿上了羽絨服和棉衣，他們都說自己的衣服很保暖．小林想知道到底是羽絨保溫性能好還是棉絮保溫性能好，于是她找來了兩只相同的密閉燒瓶各盛1.5kg 80℃的熱水，瓶內各插一支溫度計，瓶外分別用大小和厚度都相同的羽絨和棉絮包好，放在同一地點讓其自然冷卻，然后每隔一段時間觀察并記錄水溫如表． 時間t/min 0 10 20 30 … 14 150 160 包羽絨的瓶內水溫T1/℃ 80 66 56 49 … 22 21 20 包棉絮的瓶內水溫T2/℃ 80 60 47 38 … 20 20 20 根據表中數據回答下列問題： （1）保溫性能較好的是　??； （2）經過160min，包羽絨瓶中的熱水向外界放出了　　J的熱量； （3）從表中水溫變化的快慢情況分析，瓶中熱水放熱的規(guī)律是　?。? 【考點】控制變量法與探究性實驗方案． 【分析】（1）保溫性能的好壞主要是看包在羽絨和棉絮中哪個溫度計的示數變化慢，示數變化慢的保溫性能好； （2）根據放熱的計算公式Q=cm（t0﹣t）即可求出； （3）主要看溫度變化和時間的關系，也就是看溫度變化的快慢規(guī)律． 【解答】解：（1）題意可知，所探究的兩種保溫材料厚度、大小均相等，熱水及容器相同，在材料不同的情況下，通過實驗數據可以看出，包羽絨的瓶內溫降低的慢，降低到相同溫度時所用的時間較長，因此保溫性能較好的是羽絨； （2）從數據可得，經過160min后，包羽絨的瓶中的水由80℃降到20℃，溫度降低了80℃﹣20℃=60℃，根據放熱公式Q=cm（t0﹣t）得： Q=4.2103J/（kg?℃）1.5kg60℃=3.78105J； （3）根據每10min熱水溫度的變化可知，熱水與外界的溫差越大時，放熱越快． 故答案為：（1）羽絨； （2）3.78105； （3）熱水與外界溫差越大時，放熱速度越快（或熱水放熱先快后慢）． 　 18．如圖所示，下面是某同學做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜角度的關系”；實驗時，得到如表實驗數據． 斜面與水平面夾角 小車的重力G/N 斜面的粗糙程度 斜面的高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長S/m 有用功 W有/J 總功 W總/J 機械效率% 20 2.1 玻璃面 0.09 0.6 0.5 0.189 0.30 63 30 2.1 玻璃面 0.21 1.1 0.5 0.441 0.55 80.2 45 2.1 玻璃面 0.36 1.8 0.5 45 2.1 棉布面 0.36 2.0 0.5 0.756 1.00 75.6 （1）此探究實驗是采用了　　的物理研究方法． （2）如表中空格的數據應是：有用功　　J，總功　　J，機械效率　　． （3）請你根據表中的實驗數據，得出要探究的實驗結論： 結論一：　?。Y論二：　?。? 【考點】斜面機械效率的測量實驗． 【分析】（1）斜面的機械效率與斜面的高度、斜面的長度、斜面的粗糙程度等多個因素有關，研究斜面機械效率與其中某個因素的關系時必須采用控制變量法的思想； （2）斜面的有用功是克服小車重力做的功，用公式W有用=Gh計算，總功是拉力做的功，用公式W總=Fs計算，機械效率等于有用功和總功的比值，用公式η=計算； （3）采用控制變量法思想探究的實驗，在得實驗結論時，找準變量和不變量，然后根據控制變量法結論的一般形式“在（　　）一定時，（　?。┰剑ā　。?，（　?。┰剑ā　。睔w納總結． 【解答】解：（1）從實驗記錄表中可以看出，實驗的因素比較多有斜面的夾角、斜面的粗糙程度、斜面的高度、斜面的長度等多個因素，有些因素相同，有些因素不同，這正是控制變量法思想的體現． （2）有用功W有用=Gh=2.1N0.36m=0.756J，總功W總=Fs=1.8N0.5m=0.9J，機械效率η=100%=100%=84%； （3）斜面的傾斜程度通過斜面與水平面的夾角體現，夾角越大斜面的傾斜程度越大，分析第1、2、3組實驗數據可知，斜面的光滑程度相同時，斜面的斜面的傾斜角度越大，機械效率越高；分析第3、4兩組實驗數據可知，斜面的傾斜角度相同時，斜面的表面越粗糙，機械效率越低． 故答案為：（1）控制變量；（2）0.756；0.9；84；（3）結論一：斜面的光滑程度相同時，斜面的傾斜角度越大（?。?，機械效率越高（低）； 結論二：斜面的傾斜角度相同時，斜面的表面越粗糙（光滑），機械效率越低（高）． 　 19．如圖所示，甲、乙、丙三個圖中的裝置完全相同，燃料的質量都相等，燒杯內的液體質量也相等． （1）比較不同燃料的熱值，應選擇　　兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇　　兩圖進行實驗． （2）酒精的熱值為3.0107J/kg，完全燃燒14g酒精放出的熱量為　　J，假設這些熱量全部被2kg的水吸收，能讓這些水從20℃升高到　　． 【考點】燃料的熱值． 【分析】（1）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質量相同，溫度計的示數變化相同時，通過比較加熱時間比較吸熱多少，進而判斷兩種比熱容的大小關系；燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過液體吸收熱量的多少來體現燃料燃燒放出熱量的多少，而液體吸收熱量的多少跟液體的質量和升高的溫度有關，因此為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大?。? （2）根據Q=mq可求得酒精能放出多少熱量，再利用Q=cm△t變形可求得水的溫度將會升高到多少． 【解答】解： （1）為了比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質量和溫度的變化相同，通過比較加熱時間，進而判斷兩種比熱容的大小關系，應選擇甲和丙兩圖進行實驗； 為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質量相同，通過溫度計的示數高低得出吸熱多少，進而判斷熱值大小，應選擇甲和乙兩圖進行實驗； （2）酒精燃燒放出的熱量：Q放=m酒精q=1410﹣3kg3.0107J/kg=4.2105J， 水吸收的熱量：Q吸=Q放=4.2105J， 由Q吸=cm△t得水溫度升高： △t===50℃， 由△t=t﹣t0得： 水的終溫：t=△t+t0=50℃+20℃=70℃． 故答案為：（1）甲丙；甲乙；（2）4.2105；70℃． 　 四、計算題 20．如圖所示，滑輪組的繞繩未畫出，人以300N的力勻速拉動繩子自由端10s，使繩子的自由端移動了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機械效率為70%，求：（g=10N/kg） （1）人拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物質量多大？ （3）按題意畫出滑輪組的繞繩． 【考點】功率的計算；滑輪組的設計與組裝；滑輪（組）的機械效率． 【分析】（1）已知拉力、繩端移動的距離和所用時間，可結合W總=Fs和P=求得； （2）根據s=nh得到：動滑輪上繩子段數n； 結合機械效率的公式η=求出重物的重力，然后可求出質量； （3）根據動滑輪上繩子段數n，結合滑輪組使用時“奇動偶定”的特點，設計一個符合要求的滑輪組的繩子繞法． 【解答】解：（1）拉力所做的功：W總=Fs=300N1.5m=450J； 拉力的功率： P===45W． （2）因為s=nh， 所以n===3； 因為機械效率η====， 所以，被吊起的物體重：G=ηnF=70%3300N=630N； 重物的質量：m===63kg； （4）根據n=3，即動滑輪上繩子段數是3股；則繩子的固定端應從動滑輪上開始纏繞，如圖： 答：（1）人的拉力的功率是45W． （2）被吊起的重物質量為63kg； （3）見上圖． 　 21．隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地進入了百姓人家．一輛使用汽油為燃料的小汽車，以20m/s的速度在水平公路上勻速行駛時，若發(fā)動機的功率為20kW．若小汽車行駛23km，消耗汽油2kg．汽油的熱值q=4.6107J/kg，求這小汽車在這段路程中： （1）運動的時間； （2）發(fā)動機所做的功； （3）發(fā)動機的效率． 【考點】速度公式及其應用；功的計算；熱機的效率． 【分析】（1）已知汽車的速度和通過的路程，根據公式v=可求運動的時間； （2）已知功率和運動的時間，根據公式W=Pt可求發(fā)動機所做的功； （3）根據公式Q=qm可求汽油釋放的能量，做的功與釋放能量的比值就是發(fā)動機的效率． 【解答】解： （1）由v=可得，運動時間： t===1.15103s； （2）發(fā)動機所做的功： W=Pt=20103W1.15103s=2.3107J； （3）汽油燃燒放出熱量：Q=mq， 發(fā)動機的效率： η====25%． 答：（1）運動的時間為1.15103s； （2）發(fā)動機所做的功為2.3107J； （3）發(fā)動機的效率為25%． 　 五、綜合能力題（共10分） 22．閱讀下面的短文，回答問題． 太陽能熱水器 太陽能熱水器可以利用太陽能把水從低溫加熱到高溫． 如圖1所示，太陽能熱水器主要由兩部分構成：一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空．如圖2所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結構與保溫瓶的玻璃內膽相似，只是在玻璃吸熱管的內表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通． 玻璃吸熱管工作原理如圖2所示：當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為內能，將管內的水加熱．向光一側的水被加熱后體積增大、密度變小而向上流動；背光一側的水由于溫度較低、密度較大而向下流動，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高至一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用． 向某品牌太陽能熱水器注入50kg的水，陽光照射一段時間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2103J/（kg?℃）． （1）太陽能熱水器是通過　　方式改變水的內能．跟燃氣熱水器相比，太陽能熱水器的優(yōu)點是　　． （2）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是　　J． （3）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8107J，則這段時間該熱水器的效率是　?。? （4）你認為影響太陽能熱水器效率的因素有哪些？ 【考點】太陽能熱水器中的熱量計算． 【分析】（1）改變內能的方式有兩種：做功和熱傳遞；太陽能熱水器的優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保； （2）知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的熱量； （3）利用效率公式求出加熱效率； （4）從多方面考慮影響效率的因素． 【解答】解：（1）當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，將內能傳遞給管內的水，使水的內能增大；太陽能的優(yōu)點是：節(jié)能環(huán)保； （2）水吸收的熱量： Q吸=cm（t﹣t0） =4.2103J/（kg?℃）50kg（50℃﹣10℃） =8.4106J； （3）該熱水器的效率為： η=100% =100% =30% （4）影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差；吸熱管的接受面的大?。晃鼰峁懿牧闲阅艿膬?yōu)差等． 答：（1）熱傳遞；節(jié)能環(huán)保； （2）這段時間該熱水器中的水吸收的熱量是 8.4106J． （3）如果這段時間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8107J，則這段時間該熱水器的效率是 30%． （4）影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差；吸熱管的接受面的大?。晃鼰峁懿牧闲阅艿膬?yōu)差等．