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第十一章功与机械能-第十三章简单电路
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容　 　(选填“相同”或“不同”)。
2．高空抛物是一种违法的行为，而且会带来很大的社会危害。被抛下的物体在下落过程中逐渐增大的物理量是　 　(选填“重力势能”“动能”或“机械能”)。
3．在进行英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是　 　联。
4．如图所示，在50 N的水平拉力F作用下，重800 N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为 120 N，则滑轮组的机械效率为　 　。
第4题图　　　第7题图
5．某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1 500 N，在10 s内从楼的1层上升到5层，如果每层楼高3 m，则升降机电动机至少做　 　J的功，功率至少　 　W。
6．小华参加跳绳考试时，她在1 min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分。已知小华的质量为50 kg，跳起时重心升高的平均高度为4 cm，则小华跳一次所做的功为　 　J，小华跳绳时的平均功率为　 　W。(g取10 N/kg)
7．如图所示，工人用小车沿斜面把质量m＝100 kg的物品运送到高处，已知斜面长L＝3 m，斜面高h＝1.5 m，工人沿斜面推车的推力F＝600 N，用时20 s，则工人推车的功率是　 　W，该斜面的机械效率是　 　。(g取10 N/kg)
8．某同学参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧　 　m3的天然气。若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将　 　kg、20 ℃的水烧开。［q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
9．在超市里，售货员从－30 ℃的冰柜中取出0.5 kg的冰，撒在鱼上，为鱼降温，冰吸收4.2×103 J的热量后，温度是　 　。［假设整个过程中冰都没有熔化，已知c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)］
10．在如图所示的电路中，当开关闭合后，两个电压表指针偏转均如图2所示，则L1两端的电压为　 　V，L2两端的电压为　 　V。
图1　　　　　图2
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
11．干燥的天气里，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，而且会变得蓬松。下列说法正确的是( )
　　　　　　　　　　 　　
A．头发丝之间彼此分离是因为受到分子间的作用力
B．梳子梳头后，梳子带电而头发不带电
C．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
D．梳头会使头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
12．如图所示为四冲程内燃机工作示意图，下列说法正确的是( )
甲　　　乙　　　丙　　　丁
A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙
B．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
D．飞轮转速3 000 r/min，则该汽油机1 s能做功25次
13．经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A．水的比热容小，吸热后温度升高得快 　　　　　　　B．油的比热容小，吸热后温度升高得快
C．在相同的时间内，水吸收的热量较多 　　　　　　　D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
14．今年冲上热搜的成都天府绿道骑行，丰富了成都人民的生活。对下列情景的分析正确的是( )
A．骑行途中闻到的花香，是因为分子间有引力
B．冬天感觉自行车座垫冰冷，是因为冰冷的自行车座垫没有内能
C．河道里的冰块吸收热量，其温度不一定升高
D．汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能
15．为了加强校园安全，很多学校门口安装了人脸识别测温系统。人脸识别通过，开关S1闭合；红外测温正常，开关S2闭合。人脸识别通过和体温正常均满足时，闸道门电动机电源接通，打开闸门。则下列电路的设计符合要求的是( )
A　B　C　D
16．如图所示，用一滑轮组将重为2 000 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的距离，物体与地面之间的摩擦力为300 N，水平拉力F＝125 N，则( )
A．绳端移动的距离是4 m
B．拉力做的有用功是4 000 J
C．拉力做的总功是7 500 J
D．滑轮组的机械效率是80%
17．如图所示，当开关S闭合时电流表A1示数为0.6 A，A2示数为0.4 A，则L1和L2中电流分别为( )
A．0.6 A，0.4 A
B．0.2 A，0.4 A
C．0.4 A，0.6 A
D．0.4 A，0.2 A
三、实验题(第18、19小题各4分，第20小题8分，共16分)
18．如图所示的装置中，两个钩码重力不等，释放后重钩码下降，轻钩码上升，然后反复对调左右两个钩码，通过传动装置可实现：在钩码升降过程中，能使叶轮不停地转动。
(1)叶轮在不停地转动过程中，容器中水的温度　 　。
(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示，已知容器中水的质量为500 g，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。在钩码升降1次的过程中，容器中的水吸收的热量为　 　J。
钩码升降次数 1 2 3
钩码升降做功/J 425 850 1 275
水温的变化/℃ 0.2 0.4 0.6
19．在“探究并联电路的电流规律”实验中：
(1)博约组的同学在老师的指导下，先按如图1所示的电路图连接好电路，闭合开关S，发现灯L1亮，而L2不亮，原因是　 　。
(2)凌云同学把电流表接入B处，在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他没有　 　开关。
(3)闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图2，原因是　 　。
图2　图3　图4
(4)测完B、C两处的电流后，把电流表接到A处，当闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图3，原因是　 　。
(5)正确连接好电路，闭合开关，电流表的示数如图4，则干路电流为　 　A。
(6)请设计一个本实验的数据记录表格。
20．某小组在“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 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 　 　 　 　
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
(1)实验中应沿竖直方向缓慢　 　拉动弹簧测力计。
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　 　(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到　 　对滑轮组机械效率的影响。
(3)用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
(4)通过比较　 　(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(5)通过比较　 　(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　 　。
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．如图，电压表 V1、 V2、 V3的示数分别为5 V、2 V、6 V，电流表的示数为0.3 A。求：
(1)L1两端的电压为多大？
(2)电源电压为多大？
(3)通过L3的电流为多大？
22．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
(1)在0~10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在10~20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
(3)若发动机的转化效率为80%，则10~20 s内燃烧了多少千克汽油？(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
23．小明利用如图所示的滑轮组将重为900 N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360 N，绳子自由端移动的速度为0.3 m/s。(已知每层楼高3 m)求：
(1)小明所用的时间。
(2)拉力的功率。
(3)所做的额外功。
(4)在此基础上再加一个滑轮作动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？第十一章功与机械能-第十三章简单电路
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容　相同　(选填“相同”或“不同”)。
2．高空抛物是一种违法的行为，而且会带来很大的社会危害。被抛下的物体在下落过程中逐渐增大的物理量是　动能　(选填“重力势能”“动能”或“机械能”)。
3．在进行英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是　并　联。
4．如图所示，在50 N的水平拉力F作用下，重800 N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为 120 N，则滑轮组的机械效率为　80%　。
第4题图　　　第7题图
5．某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1 500 N，在10 s内从楼的1层上升到5层，如果每层楼高3 m，则升降机电动机至少做　1.8×104　J的功，功率至少　1.8×103　W。
6．小华参加跳绳考试时，她在1 min内连续跳了150次，获得跳绳项目的满分。已知小华的质量为50 kg，跳起时重心升高的平均高度为4 cm，则小华跳一次所做的功为　20　J，小华跳绳时的平均功率为　50　W。(g取10 N/kg)
7．如图所示，工人用小车沿斜面把质量m＝100 kg的物品运送到高处，已知斜面长L＝3 m，斜面高h＝1.5 m，工人沿斜面推车的推力F＝600 N，用时20 s，则工人推车的功率是　90　W，该斜面的机械效率是　83.3%　。(g取10 N/kg)
8．某同学参加了一次长跑，身体消耗的能量约为8.4×106 J，这些能量相当于完全燃烧　0.21　m3的天然气。若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，则在标准大气压下这些热量可将　12.5　kg、20 ℃的水烧开。［q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
9．在超市里，售货员从－30 ℃的冰柜中取出0.5 kg的冰，撒在鱼上，为鱼降温，冰吸收4.2×103 J的热量后，温度是　－26 ℃　。［假设整个过程中冰都没有熔化，已知c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)］
10．在如图所示的电路中，当开关闭合后，两个电压表指针偏转均如图2所示，则L1两端的电压为　2.4　V，L2两端的电压为　0.6　V。
图1　　　　　图2
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
11．干燥的天气里，用塑料梳子梳头，头发会随着梳子飘起来，而且会变得蓬松。下列说法正确的是( D )
　　　　　　　　　　 　　
A．头发丝之间彼此分离是因为受到分子间的作用力
B．梳子梳头后，梳子带电而头发不带电
C．梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
D．梳头会使头发变得蓬松是因为带上同种电荷而互相排斥
12．如图所示为四冲程内燃机工作示意图，下列说法正确的是( D )
甲　　　乙　　　丙　　　丁
A．在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙
B．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C．丁图冲程能量转化：内能转化为机械能
D．飞轮转速3 000 r/min，则该汽油机1 s能做功25次
13．经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为( B )
A．水的比热容小，吸热后温度升高得快 　　　　　　　B．油的比热容小，吸热后温度升高得快
C．在相同的时间内，水吸收的热量较多 　　　　　　　D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
14．今年冲上热搜的成都天府绿道骑行，丰富了成都人民的生活。对下列情景的分析正确的是( C )
A．骑行途中闻到的花香，是因为分子间有引力
B．冬天感觉自行车座垫冰冷，是因为冰冷的自行车座垫没有内能
C．河道里的冰块吸收热量，其温度不一定升高
D．汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能
15．为了加强校园安全，很多学校门口安装了人脸识别测温系统。人脸识别通过，开关S1闭合；红外测温正常，开关S2闭合。人脸识别通过和体温正常均满足时，闸道门电动机电源接通，打开闸门。则下列电路的设计符合要求的是( A )
A　B　C　D
16．如图所示，用一滑轮组将重为2 000 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的距离，物体与地面之间的摩擦力为300 N，水平拉力F＝125 N，则( D )
A．绳端移动的距离是4 m
B．拉力做的有用功是4 000 J
C．拉力做的总功是7 500 J
D．滑轮组的机械效率是80%
17．如图所示，当开关S闭合时电流表A1示数为0.6 A，A2示数为0.4 A，则L1和L2中电流分别为( B )
A．0.6 A，0.4 A
B．0.2 A，0.4 A
C．0.4 A，0.6 A
D．0.4 A，0.2 A
三、实验题(第18、19小题各4分，第20小题8分，共16分)
18．如图所示的装置中，两个钩码重力不等，释放后重钩码下降，轻钩码上升，然后反复对调左右两个钩码，通过传动装置可实现：在钩码升降过程中，能使叶轮不停地转动。
(1)叶轮在不停地转动过程中，容器中水的温度　升高　。
(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示，已知容器中水的质量为500 g，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。在钩码升降1次的过程中，容器中的水吸收的热量为　420　J。
钩码升降次数 1 2 3
钩码升降做功/J 425 850 1 275
水温的变化/℃ 0.2 0.4 0.6
19．在“探究并联电路的电流规律”实验中：
(1)博约组的同学在老师的指导下，先按如图1所示的电路图连接好电路，闭合开关S，发现灯L1亮，而L2不亮，原因是　L2断路　。
(2)凌云同学把电流表接入B处，在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他没有　断开　开关。
(3)闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图2，原因是　电流表的正负接线柱接反了　。
图2　图3　图4
(4)测完B、C两处的电流后，把电流表接到A处，当闭合开关试触时，发现电流表的指针偏转如图3，原因是　电流表的量程太大　。
(5)正确连接好电路，闭合开关，电流表的示数如图4，则干路电流为　0.7　A。
(6)请设计一个本实验的数据记录表格。
实验中应记录不同位置的电流大小，同时要至少测三组数据，设计表格如下：
B点的电流I1/A C点的电流I2/A A点的电流I/A
1
2
3
20．某小组在“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 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 　0.4　 　80%　
甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁
(1)实验中应沿竖直方向缓慢　匀速　拉动弹簧测力计。
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　不正确　(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到　摩擦　对滑轮组机械效率的影响。
(3)用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
(4)通过比较　1、2　(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(5)通过比较　2、3　(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低)　。
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．如图，电压表 V1、 V2、 V3的示数分别为5 V、2 V、6 V，电流表的示数为0.3 A。求：
(1)L1两端的电压为多大？
(2)电源电压为多大？
(3)通过L3的电流为多大？
解：(1)由电路图可知，三个灯泡串联，电压表V1测L1、L2电压之和，电压表V2测L2两端的电压，电压表V3测L2、L3电压之和，由串联电路的电压特点
有：U V2＝U2＝2 V…①，U V1＝U1＋U2＝5 V…②，由①②可得U1＝3 V。
(2)U V3＝U2＋U3＝6 V…③，由①③可得U3＝4 V，所以电源电压U＝U1＋U2＋U3＝3 V＋2 V＋4 V＝9 V。
(3)由串联电路的电流特点可知，通过L3的电流I3＝IA＝0.3 A。
22．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如图所示，在第10 s时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m。求：
(1)在0~10 s内汽车的平均速度。
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N，那么在10~20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
(3)若发动机的转化效率为80%，则10~20 s内燃烧了多少千克汽油？(已知汽油的热值大约为5×107 J/kg)
解：(1)由题知，在0~10 s内汽车通过的路程为120 m，则在0~10 s内汽车的平均速度v＝＝12 m/s。
(2)由题图可知，10~20 s汽车做匀速直线运动，速度v'＝20 m/s，则在10~20 s汽车通过的路程s'＝v't'＝20 m/s×10 s＝200 m，根据二力平衡条件可得，此时的牵引力F＝f＝4 000 N，在10~20 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功W＝Fs'＝4 000 N×200 m＝8×105 J。
(3)已知发动机的转化效率η＝80%，由η＝×100%＝×100%可得，
消耗汽油的质量m＝＝0.02 kg。
23．小明利用如图所示的滑轮组将重为900 N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360 N，绳子自由端移动的速度为0.3 m/s。(已知每层楼高3 m)求：
(1)小明所用的时间。
(2)拉力的功率。
(3)所做的额外功。
(4)在此基础上再加一个滑轮作动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变？为什么？
解：(1)小明所用的时间t＝＝150 s。
(2)拉力的功率P＝＝Fv＝360 N×0.3 m/s＝108 W。
(3)所做的额外功W额外＝W总－W有用＝Fs－Gh＝Fnh－Gh＝360 N×3×15 m－900 N×15 m＝2 700 J。
(4)变小，因为提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同，由于新滑轮组增加了一个动滑轮，所做的额外功增加，使得总功增大，所以新滑轮组的机械效率变小。

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