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第3章综合素质评价
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）
1．某学生用的力将重的铅球抛出远，则在铅球运动的全过程中，人对铅球所做的功是（ ）
A. B. C. D. 无法判断
2．小金和小丽一起坐在秋千凳上从最高点下摆到最低点的过程中，已知小金的重力大于小丽的重力，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 该过程中，两人的动能越来越小
B. 该过程中，两人的机械能越来越小
C. 该过程中，小金比小丽重力做的功多
D. 该过程中，小金比小丽重力做功慢
3．东方超环，俗称“人造小太阳”，成功实现稳态高约束模式等离子体运行，对加快实现可控核聚变具有重要意义。下列应用中，核能的利用方式与东方超环一样的是（ ）
A. 氢弹 B. 原子弹 C. 核动力潜艇 D. 核电站
4．在学习内能后，小周利用盛有少量水的矿泉水瓶进行如下实验：先将瓶盖拧紧，使劲旋转矿泉水瓶下部，然后拧松瓶盖，可看到瓶盖被弹出数米远，瓶内出现了白雾。对该过程的分析或解释正确的是（ ）
A. 瓶盖弹出前，越拧越费劲，是因为瓶内气压不断增大
B. 瓶盖弹出前，瓶壁温度升高，是因为瓶壁的机械能增大
C. 瓶盖弹出后，落回地面，是因为摩擦力改变了瓶盖的运动状态
D. 瓶盖弹出后，出现了白雾，是因为水遇热汽化成水蒸气
5．下列关于能量转化的说法中，不正确的是（ ）
A. 摩擦生热的过程中，机械能转化为内能
B. 能量转化是非常普遍的现象，但是各种形式的能量之间不能自由地相互转化
C. 随着技术的发展，电灯通电后，可以将电能全部转化为光能
D. 燃料燃烧时，化学能转化为内能
6．如图是我国第一部物理学著作《远西奇器图说》记载的一个机械装置，书中对小球、的质量大小关系作出了正确的推测。若小球的质量为，不考虑摩擦和绳重，则两个小球匀速移动时，小球的质量可能为（ ）
（第6题）
A. B. C. D.
7．为了便于驾驶员观察对应机动车道的信号灯指示状态，许多十字路口都安装了悬臂式红绿灯。下列悬臂式红绿灯的设计中，螺钉对支架底座的压力最小的是（ ）
A. B.
C. D.
8．如图是一种家庭电路中带指示灯的按键开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光（便于夜晚找到开关）；当开关闭合时，只有照明灯甲正常发光。据此可以判断（ ）
（第8题）
A. 甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率
B. 甲灯的电阻一定远大于乙灯的电阻
C. 开关断开时，通过乙灯的电流大于通过甲灯的电流
D. 甲灯的电阻一定远小于乙灯的电阻
9．如图甲所示装置，小滨用力向下拉绳子，使物体在水平地面匀速移动，地面、的粗糙程度不同。物体重为,动滑轮重为,,,物体从点移动到点的过程中，拉力与移动距离的关系如图乙。不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（ ）
（第9题）
A. 拉力做的功为
B. 绳子自由端移动的距离为
C. 物体从段到段，滑轮组的机械效率变小
D. 拉力在段做的额外功等于在段做的额外功
10．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一个金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中，弹簧弹力随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力。下列说法中，正确的是（ ）
A. 运动过程中，小球的机械能守恒
B. 这段时间内，小球的动能与重力势能一直在增加
C. 时刻小球的速度最大
D. 这段时间内，小球的动能先增加后减少
二、填空题（本大题共4小题，共24分）
11．（6分）每年校运动会中有跳远、实心球等传统项目。
（1） 如图甲所示，小科在跳远比赛中助跑是为了增大_ _ （填“惯性”或“动能”），在最高点处（填“有”或“没有”）动能。
（2） 如图乙是小明同学在投掷实心球的场景，若不计空气阻力，实心球刚脱离手时处的动能_ _ （填“大于”“小于”或“等于”）处的动能。
12．（6分）为了比较液体和液体的比热容大小，小宁分别称取相同质量的和，在初温相同的条件下，利用如图所示装置在沸水中加热。
（1） 做功和热传递是改变物体内能的两种方式。本实验中，液体和液体内能增加的方式是_ _ _ _ _ _ 。
（2） 实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比温度计乙快。由此可知，液体的比热容与液体的比热容的大小关系是_ _ 。
13．（6分）小明制作的简易“蒸汽船”模型如图所示。
将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。当铜管向右喷蒸汽时，“蒸汽船”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，其能量转化形式与内燃机_ _ 冲程相同。
14．（6分）明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。设大轮与小轮的半径比为,水桶和桶内水的总重力为。使周长为的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在点最小的力应为。（不计井绳的粗细和自重）
三、实验探究题（本大题共1小题，共9分）
15．（9分）在“测定小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。
干电池3节，小灯泡额定电压为、电阻约为，滑动变阻器，电流表，电压表，开关，导线若干（所有器材均完好）。
如图甲所示，将量程为的电压表并联到小灯泡两端。闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。
（1） 实验时，若闭合开关发现小灯泡不亮，接下来最合理的操作是_ _ _ _ （填字母）。
A. 更换小灯泡
B. 检查电路是否短路
C. 观察电流表和电压表的示数
（2） 当电压表的示数为时，电流表的示数如图乙所示，那么该小灯泡的额定功率为_ _ _ _ 。
小金认为，电压表选用量程进行实验，因该量程下每小格为，读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为，即可减小误差。
于是小金设计了如图丙所示电路，电压表选用量程，电压表选用量程。实验过程中，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据，记录如下表。
实验序号 小灯泡两端电压/ 变阻器两端电压/ 电流/
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
（3） 小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为时所测的数据，计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率（填“大”或“小”）。
四、计算题（本大题共2小题，共27分）
16．（12分）赛龙舟自古以来在我国广为流传，现已成为亚运会比赛项目，运动员常在室内进行划桨训练，图甲是训练装置的结构示意图，绳子系在“船桨”的端，运动员坐在位置上用力将“船桨”从位置“1”划到位置“2”，重物的位置也发生了相应的变化。若重物的质量为，“划桨”一次拉动绳子的距离为。船桨重、绳重与摩擦均不计,取
（1） 该装置中，两个滑轮的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） “划桨”一次，人至少做功_ _ 。
（3） 图乙是某种耐力练习示意图，保持“船桨”与绳子垂直并静止。若为，为，当一只手握在端，另一只手握在点并施加垂直于“船桨”的力时,求力的大小。
17．（15分）鸡蛋仔是许多年轻人喜爱的食品，制作鸡蛋仔的工具是电饼铛（如图甲）,上、下盘既可以同时加热，也可以把上盘掀开，使用下盘单独加热。其工作电路如图乙，与为加热电阻，为保温电阻，闭合总开关,温控开关接接线柱“2”时，下盘加热，如果再闭合开关,上盘也开始加热。电饼铛部分参数如表。
额定电压
下盘额定加热功率
上盘额定加热功率
额定保温功率
额定频率
（1） 店员只使用下盘来制作鸡蛋仔，此时电路中的电流为多少安？
（2） 店员用上、下盘一起制作鸡蛋仔，一次需要，则共计消耗了多少电能？
（3） 当温度超过设定温度时，温控开关自动转接至接线柱“1”，使电饼铛进入保温状态，那么保温电阻应安装在_ _ _ _ （填“”或“”）处。
答案
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
【点拨】不考虑摩擦和绳重，定滑轮既不省力也不省距离，则绳子对的拉力等于的重力，当下降时，下降的高度等于沿斜面上升的距离,大于竖直上升的高度；的重力对做的功等于绳子的拉力对做的功，也等于克服的重力做的功，即 ，因为，所以，因此的质量肯定小于,故选。
7.【答案】D
【点拨】由题意可知，将悬臂式红绿灯整体看作杠杆，图中支点是底座边缘左侧，将螺钉对支架底座的压力看作动力，则动力臂不变，横杆和红绿灯指示牌的总重力作为阻力，则阻力不变；图中横杆的重心靠近较粗的一端，故将粗端固定在竖杆上，阻力臂较小，红绿灯指示牌重力大小不变，分散后重心靠近竖杆，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，阻力和动力臂一定时，阻力臂越小，动力越小，故符合题意，不符合题意。
8.【答案】D
【点拨】当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，此时甲灯的实际功率远小于乙灯的实际功率，因串联电路中电流处处相等，所以根据可知，甲灯的电阻远小于乙灯的电阻，故、错误，正确；甲灯和乙灯的额定电压可认为均为，因甲灯的电阻远小于乙灯的电阻，由可知，甲灯的额定功率远大于乙灯的额定功率，故错误。
9.【答案】A
【点拨】由图乙可知，物体从点移动到点过程中，拉力，由图甲可知，绳子有效承重段数，则绳子自由端移动距离，拉力做的功，物体从点移动到点过程中，拉力，绳子自由端移动距离，拉力做的功，则拉力做的总功，故正确。物体移动的距离，则绳子自由端移动的距离，故错误。物体在水平地面匀速直线移动，根据二力平衡，物体受到的滑动摩擦力等于水平方向上绳子的拉力的大小，因绳端拉力大于，由于，所以，段物体受到的滑动摩擦力大，滑轮组的机效率，动滑轮的重力不变，物体从段到段，滑动摩擦力变大，所以滑轮组的机械效率变大，故错误。克服摩擦力做的功为有用功，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，故克服动滑轮的重力做的功为额外功，段和段动滑轮被提升的高度不同，根据可知，拉力在段做的额外功小于在段做的额外功，故错误。
10.【答案】D
点规律 当物体受到的合力方向与运动方向相同时，做加速运动；当物体受到的合力方向与运动方向相反时，做减速运动；当物体受到的合力为0时，即处于平衡位置时，速度达到最大值。
11.【答案】（1） 动能；有
（2） 小于
12.【答案】（1） 热传递
（2）
13.【答案】物体间力的作用是相互的； 做功
14.【答案】90； 30
【点拨】大轮与小轮的半径比为,水桶和桶内水的总重力为，使周长为的大轮转动一圈，小轮也转一圈，则水桶被提升的高度为的三分之一，即,井绳对水桶做的功。辘轳为变形的杠杆，因阻力和阻力臂一定，若要使辘轳静止在图乙所示位置，当动力臂最大时，动力最小，故作用在点最小的力应与过点的直径垂直，即最大动力臂为大轮半径，由杠杆的平衡条件可知，作用在点最小的力。
15.【答案】（1） C
（2） 1.064
（3） 小
【解析】
（1） 【点拨】闭合开关，灯泡不亮，可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小，灯泡功率太小。判断原因时应先观察电流表和电压表是否有示数：如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否发光；如果电流表无示数，再观察电压表有无示数，若电压表也无示数，可能灯泡外的电路存在断路，若电压表有示数且接近电源电压，可能灯泡断路。
（2） 由题图乙可知，电流表示数为，则灯泡的额定功率。
（3） 根据表中数据可知，当滑动变阻器两端电压为时，小灯泡两端电压为，小于灯泡的额定电压，通过的电流小于时的电流，由可知，计算得到的灯泡的电功率比真实的额定功率小。
16.【答案】（1） 改变施力的方向
（2） 120
（3） 解：根据杠杆平衡条件可得，
阻力，
代入数据有，
解得。
答：力的大小为。
17.【答案】
（1） 解：由图乙可知，闭合总开关，温控开关接接线柱“2”时，接入电路，下盘加热，由表格数据可知，此时下盘额定加热功率是，电压是，由可知，此时电路中的电流。
答：此时电路中的电流为。
（2） 解：上、下盘一起使用时，电路的总功率，
由可知，一次使用，则共计消耗电能。
答：共计消耗了电能。
（3）
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