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第1页（共6页）物理试卷（一）——简单机械和功、机械能与内能一．实验探究题（共5小题）1．利用图甲装置来探究“杠杆的平衡条件”。（1）实验前应将图甲中杠杆两端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。在下述测量过程中，（选填“能”或“不能”）再调节杠杆两端的平衡螺母。（2）测量时，在杠杆B点挂3个相同的钩码，如图乙所示。为使杠杆在水平位置平衡，应在D点挂个相同的钩码；若换用弹簧测力计沿虚线方向向下拉杠杆，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数用F1表示，钩码对杠杆的拉力用F2表示，则F1×ODF2×OB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）保持B点钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力F1和动力臂L1的数据，绘制了F1和L1的关系图象，如图丙所示。由图象分析可知：当L1＝0.5m时，F1＝N。2．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所示，实验装置如图所示。实验次数物理量123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.62.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率η74.1%62.5%（1）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码上升。（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。（3）通过第1次实验和第2次实验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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率（选填“越高”、“不变”或“越低”）。第2页（共6页）（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝m，机械效率η＝。（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，。3．小伟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，让小球沿同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到达水平面时，具有相同的。选用图乙探究的是动能与的关系，得出的结论是：。4．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。（1）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体的关系（物体A、B质量不变）（2）该实验中所探究物体的动能是指物体（选填“A”或“B”）的动能（3）该实验物体动能的大小是通过来反映的（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过（选填“高度”或“质量”）来改变的（5）实验表明，同一物体A从斜面高处滚下，高度越大，物体B被撞得越远，可得结论（6）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面高度由静止滚下，并观察记录。5．运用知识解决问题：（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚；当身体进入水中时，觉得水非常凉，原因是根据公式可知，相同质量的海水和沙子相比，在同样受热时，吸收的热量，由于水的比热容比沙子，沙子升高的温度比海水。（2）如图1所示，小朋友从滑梯上滑下来臀部会感到灼热，这是什么？第3页（共6页）答：因为小朋友从滑梯上滑下来时，转化为，内能，温度，所以臀部会感到灼热。（3）如图2是质量为1.5kg的冰的熔化全过程，根据图象请求出b﹣c段它吸收的热量是多少？（4）质量为2kg的某种物质吸收8.4×104J的热量，温度升高20℃，则它的比热容是。二．计算题（共11小题）6．某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：（l）发动机所提供的牵引力大小；（2）汽车行驶10min牵引力所做的功；（3）汽车行驶速度的大小。7．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。求：（1）物体质量为2kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。第4页（共6页）8．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物体重G＝4×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：（1）若汽车运动的速度为1.2m/s，则将物体由井底拉至井口，需要多长时间？（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）（3）汽车的牵引力是多大？（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？9．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F＝50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。（1）求上述过程中的有用功W有用；（2）求上述过程中的总功W总；（3）求滑轮组的机械效率η。10．质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g＝10N/kg）（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是。（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。（3）求动滑轮受到的重力。（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？第5页（共6页）11．质量为3t的载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg．试问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×l07J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？12．2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]求：（1）体积为0.0lm3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？（2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？13．某单缸四冲程汽油的气缸活塞面积为5×10﹣3m2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦，汽油的热值为4.6×107J/kg），求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率。（4）若1min内消耗汽油22.5g，该汽油机的效率。第6页（共6页）14．物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），那么请问：（1）图中a图和b图哪个是沙子吸热升温的图象？（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？（3）试求出沙子的比热容。15．某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从20℃加热到70℃，完全燃烧了0.2kg的燃气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为5×107J/kg．求：（1）燃气完全燃烧放出的热量Q1；（2）水吸收的热量Q2；（3）该热水器烧水的效率η。16．已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为60kW．若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3×107J/kg，求：（1）汽车行驶速度是多少m/s？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？（3）汽车发动机的效率是多少？