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专题小卷(十七)
(范围:能的形式、机械能、功和功率、简单机械、内能、核能、能源与可持续发展)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分)
1.某发电站利用可再生能源发电,其利用的能源可能为 ( )
A.煤炭 B.太阳能
C.天然气 D.石油
2.人类面临水资源短缺问题。下列做法不符合可持续发展原则的是( )
A.推广节水器具
B.减少农药、化肥的使用
C.改变灌溉方式,推广喷灌、滴灌技术
D.直接利用工业和生活污水灌溉农田
3.某款升降晾衣架如图所示,转动摇把可以控制晾衣架的升降,方便拿取衣物。其中晾衣架顶部的轮子属于下列物理模型中的 ( )
A.动滑轮
B.斜面
C.定滑轮
D.轮轴
4.手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.每次发声的时间间隔不相等
B.整个过程中乒乓球的机械能逐渐变小
C.乒乓球每次与台面碰撞的最大弹性势能都相同
D.整个过程依然遵循能的转化与守恒定律
5.物质与能量是构成自然世界的基本要素,能量的形式多种多样。下列图示中的能量形式与其他三项不同的是 ( )
6.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是 ( )
A.做功多的机械,功率一定大
B.功率大的机械,做功一定快
C.做功快的机械,机械效率一定高
D.做有用功多的机械,机械效率一定高
7.如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,均匀喷洒农药。在匀速飞行喷洒农药的过程中,该无人机 ( )
A.受惯性作用 B.动能不变
C.重力势能减小 D.机械能守恒
8.下列关于温度、内能、热量的说法正确的是 ( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度一定升高
9.下列现象中,与“水的比热容较大”这个特点无关的是( )
A.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
B.海边昼夜温差比沙漠昼夜温差小,适于居住
C.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D.楼房中的“暖气”用水做介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖
10.以下对放射线的说法正确的是 ( )
A.放射线无污染,无公害,使用时十分安全简便
B.利用放射线时,要进行有效的防护和防止污染
C.放射线对人畜伤害严重,有弊无利,难于利用
D.α射线和β射线是有益的,而γ射线是有害的
11.古代的人曾发明一种活塞式点火器,如图所示。用牛角制作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一只手握住套筒,另一只手猛推推杆,艾绒即燃。该过程( )
A.艾绒的温度越高,含有的热量越多
B.内能转化为机械能
C.艾绒燃烧越充分,其热值越大
D.类似于内燃机的压缩冲程
12.用来夹核桃的核桃夹如图所示,核桃夹是 ( )
A.省力杠杆,且省距离
B.费力杠杆,但省距离
C.省力杠杆,但费距离
D.等臂杠杆,不省力也不费力
13.用大小为250 N且平行于斜面的推力将重为G=600 N的货物匀速地从斜面底端推到车厢。已知斜面长L=6 m,斜面高h=1.5 m。下列叙述错误的是( )
A.推力所做的功为1 500 J
B.若增大推行速度,则货物受到的摩擦力大小不变
C.货物受到斜面的摩擦力大小为250 N
D.若h、L及物重都不变,使斜面更光滑,则斜面的机械效率将变高
14.如图所示,在滚摆实验中,滚摆不断地做上下往复运动,滚摆每次上升的高度总比上一次要低一些。下列说法正确的是 ( )
A.滚摆下降过程中,动能转化为重力势能
B.滚摆上升过程中,重力势能转化为动能
C.滚摆上下往复运动过程中,机械能总量不变
D.滚摆上下往复运动过程中,机械能总量减小
15.关于图中所描述的过程,下列分析正确的是 ( )
A.图甲:玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B.图乙:塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C.图丙:水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D.图丁:该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
二、填空题(本大题有3小题9空,每空2分,共18分)
16.太阳能清洁无污染,它是太阳内部的氢原子核发生 (填“裂变”或“聚变”)释放出的巨大能量。太阳能可以转化为电能,再转化为 能储存在电池里,但电池中的能量却无法自动转化为太阳能,该现象说明能量的转化具有 性。
17.下图是核电站工作情况的简化流程图。
(1)核能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)空白方框内的装置是 (填“电动机”或“发电机”);该处发生的能量转化过程是 。
18.“乡村振兴”工程使农村地区使用上了天然气。用天然气灶将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃,水吸收的热量为 J。此过程是通过 的方式使水的内能增加。若天然气灶的热效率为32%,需要消耗 m3的天然气。[已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=7.0×107 J/m3]
三、实验与探究题(本大题有2小题,共16分)
19.(8分)在“测量滑轮组机械效率”实验中,进行了3次实验,实验数据如下表所示。
实验 次数 物重 G/N 物体上 升的高 度h/cm 弹簧测 力计示 数F/N 弹簧测力 计移动的 距离s/cm 机械 效率 η/%
1 6 3 2.5 9 80.0
2 8 3 3.2 9
3 10 3 3.9 9 85.5
(1)由表中数据可知,该实验是用图 (填“甲”或“乙”)所示滑轮组进行操作的。
(2)第2次实验中,滑轮组的机械效率是 。
(3)分析3次实验数据,可以得到的实验结论是 。
(4)实验过程中,发现拉动弹簧测力计时不易读数,某同学认为应该静止时读数。老师说该想法是错误的,原因是 。
20.(8分)为了探究动能大小与哪些因素有关,某同学做了图甲所示的实验,让钢球从同一斜面上由静止滚下,撞击水平板上的木块。
(1)图甲所示实验中通过观察 来判断物体动能的大小。
(2)有同学认为图甲所示实验装置有许多不足,他用带凹槽的轨道对装置进行了改进,如图乙所示。使用凹槽轨道的优点是 。
(3)为了更好地比较动能大小,用图乙中的多个挡板替代图甲中的木块。下列物品中适合制作挡板的是 (填字母,多选)。
A.弹性铁片 B.橡皮泥
C.硬木板 D.弹性塑料片
(4)用图乙所示的装置探究动能大小与质量的关系,选用的两个小球的体积要 (填字母)。
A.相同
B.不相同
C.可以相同,也可以不相同
四、综合题(本大题有3小题,共21分)
21.(6分)我国自主研发的某款人形机器人如图所示。某次测试中,该机器人将质量为10 kg的箱子匀速抬高1 m,用时2 s;再匀速前进5 m,用时3 s。求:(g取10 N/kg)
(1)这次测试中,机器人对箱子做的功。
(2)在抬升过程中,机器人对箱子做功的功率。
22.(8分)如图所示,利用滑轮组将重为120 N的物体匀速提起,10 s内物体上移的距离为2 m,所用拉力为50 N。求:
(1)滑轮组提升物体做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)滑轮组提升该物体时的机械效率。
23.(7分)图甲所示是探究杠杆平衡条件的实验,已知一个钩码的质量为50 g。(g取10 N/kg)
(1)图甲中,弹簧测力计的示数是 N。
(2)在图乙所示实验中,弹簧测力计的示数为3.6 N,发现“F1L1≠F2L2”。该实验能否说明杠杆平衡条件在该实验中不成立 。请说明理由: 。
(3)小江同学用铁架台、细绳和木板制成了一个简易斜拉索桥,如图丙所示,他还在上面放了一辆遥控小车,模拟汽车从O点到A点的过桥过程。已知木板所受重力为6 N,小车的质量约为300 g,在小车过桥的过程中,细绳受到的最大拉力是多少 (可将小车看成一个体积可以忽略的点)专题小卷(十七)
(范围:能的形式、机械能、功和功率、简单机械、内能、核能、能源与可持续发展)
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分)
1.某发电站利用可再生能源发电,其利用的能源可能为 (　B　)
A.煤炭 B.太阳能
C.天然气 D.石油
2.人类面临水资源短缺问题。下列做法不符合可持续发展原则的是(　D　)
A.推广节水器具
B.减少农药、化肥的使用
C.改变灌溉方式,推广喷灌、滴灌技术
D.直接利用工业和生活污水灌溉农田
3.某款升降晾衣架如图所示,转动摇把可以控制晾衣架的升降,方便拿取衣物。其中晾衣架顶部的轮子属于下列物理模型中的 (　C　)
A.动滑轮
B.斜面
C.定滑轮
D.轮轴
4.手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　C　)
A.每次发声的时间间隔不相等
B.整个过程中乒乓球的机械能逐渐变小
C.乒乓球每次与台面碰撞的最大弹性势能都相同
D.整个过程依然遵循能的转化与守恒定律
5.物质与能量是构成自然世界的基本要素,能量的形式多种多样。下列图示中的能量形式与其他三项不同的是 (　D　)
6.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是 (　B　)
A.做功多的机械,功率一定大
B.功率大的机械,做功一定快
C.做功快的机械,机械效率一定高
D.做有用功多的机械,机械效率一定高
7.如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,均匀喷洒农药。在匀速飞行喷洒农药的过程中,该无人机 (　C　)
A.受惯性作用 B.动能不变
C.重力势能减小 D.机械能守恒
8.下列关于温度、内能、热量的说法正确的是 (　B　)
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度一定升高
9.下列现象中,与“水的比热容较大”这个特点无关的是(　A　)
A.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
B.海边昼夜温差比沙漠昼夜温差小,适于居住
C.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
D.楼房中的“暖气”用水做介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖
10.以下对放射线的说法正确的是 (　B　)
A.放射线无污染,无公害,使用时十分安全简便
B.利用放射线时,要进行有效的防护和防止污染
C.放射线对人畜伤害严重,有弊无利,难于利用
D.α射线和β射线是有益的,而γ射线是有害的
11.古代的人曾发明一种活塞式点火器,如图所示。用牛角制作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一只手握住套筒,另一只手猛推推杆,艾绒即燃。该过程(　D　)
A.艾绒的温度越高,含有的热量越多
B.内能转化为机械能
C.艾绒燃烧越充分,其热值越大
D.类似于内燃机的压缩冲程
12.用来夹核桃的核桃夹如图所示,核桃夹是 (　C　)
A.省力杠杆,且省距离
B.费力杠杆,但省距离
C.省力杠杆,但费距离
D.等臂杠杆,不省力也不费力
13.用大小为250 N且平行于斜面的推力将重为G=600 N的货物匀速地从斜面底端推到车厢。已知斜面长L=6 m,斜面高h=1.5 m。下列叙述错误的是(　C　)
A.推力所做的功为1 500 J
B.若增大推行速度,则货物受到的摩擦力大小不变
C.货物受到斜面的摩擦力大小为250 N
D.若h、L及物重都不变,使斜面更光滑,则斜面的机械效率将变高
14.如图所示,在滚摆实验中,滚摆不断地做上下往复运动,滚摆每次上升的高度总比上一次要低一些。下列说法正确的是 (　D　)
A.滚摆下降过程中,动能转化为重力势能
B.滚摆上升过程中,重力势能转化为动能
C.滚摆上下往复运动过程中,机械能总量不变
D.滚摆上下往复运动过程中,机械能总量减小
15.关于图中所描述的过程,下列分析正确的是 (　B　)
A.图甲:玻璃筒内的空气被压缩后内能增大,这是因为棉花燃烧放热
B.图乙:塞子跳起时,瓶内气体内能减小,这是通过做功的方式改变的
C.图丙:水蒸气将塞子推出的过程中,能量转化与热机的压缩冲程相同
D.图丁:该冲程为内燃机的做功冲程,曲轴每转一圈发生一次该冲程
二、填空题(本大题有3小题9空,每空2分,共18分)
16.太阳能清洁无污染,它是太阳内部的氢原子核发生　聚变　(填“裂变”或“聚变”)释放出的巨大能量。太阳能可以转化为电能,再转化为　化学　能储存在电池里,但电池中的能量却无法自动转化为太阳能,该现象说明能量的转化具有　方向　性。
17.下图是核电站工作情况的简化流程图。
(1)核能属于　不可再生　(填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)空白方框内的装置是　发电机　(填“电动机”或“发电机”);该处发生的能量转化过程是　机械能转化为电能　。
18.“乡村振兴”工程使农村地区使用上了天然气。用天然气灶将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃,水吸收的热量为　6.72×105　J。此过程是通过　热传递　的方式使水的内能增加。若天然气灶的热效率为32%,需要消耗　0.03　m3的天然气。[已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=7.0×107 J/m3]
三、实验与探究题(本大题有2小题,共16分)
19.(8分)在“测量滑轮组机械效率”实验中,进行了3次实验,实验数据如下表所示。
实验 次数 物重 G/N 物体上 升的高 度h/cm 弹簧测 力计示 数F/N 弹簧测力 计移动的 距离s/cm 机械 效率 η/%
1 6 3 2.5 9 80.0
2 8 3 3.2 9
3 10 3 3.9 9 85.5
(1)由表中数据可知,该实验是用图　甲　(填“甲”或“乙”)所示滑轮组进行操作的。
(2)第2次实验中,滑轮组的机械效率是　83.3%　。
(3)分析3次实验数据,可以得到的实验结论是　使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高　。
(4)实验过程中,发现拉动弹簧测力计时不易读数,某同学认为应该静止时读数。老师说该想法是错误的,原因是　没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响　。
20.(8分)为了探究动能大小与哪些因素有关,某同学做了图甲所示的实验,让钢球从同一斜面上由静止滚下,撞击水平板上的木块。
(1)图甲所示实验中通过观察　木块移动的距离　来判断物体动能的大小。
(2)有同学认为图甲所示实验装置有许多不足,他用带凹槽的轨道对装置进行了改进,如图乙所示。使用凹槽轨道的优点是　避免钢球不沿直线运动而发生偏转　。
(3)为了更好地比较动能大小,用图乙中的多个挡板替代图甲中的木块。下列物品中适合制作挡板的是　AD　(填字母,多选)。
A.弹性铁片 B.橡皮泥
C.硬木板 D.弹性塑料片
(4)用图乙所示的装置探究动能大小与质量的关系,选用的两个小球的体积要　A　(填字母)。
A.相同
B.不相同
C.可以相同,也可以不相同
四、综合题(本大题有3小题,共21分)
21.(6分)我国自主研发的某款人形机器人如图所示。某次测试中,该机器人将质量为10 kg的箱子匀速抬高1 m,用时2 s;再匀速前进5 m,用时3 s。求:(g取10 N/kg)
(1)这次测试中,机器人对箱子做的功。
(2)在抬升过程中,机器人对箱子做功的功率。
解:(1)机器人对箱子做的功W=Fs=10 kg×10 N/kg×1 m=100 J。
(2)机器人对箱子做功的功率P==50 W。
22.(8分)如图所示,利用滑轮组将重为120 N的物体匀速提起,10 s内物体上移的距离为2 m,所用拉力为50 N。求:
(1)滑轮组提升物体做的有用功。
(2)拉力做功的功率。
(3)滑轮组提升该物体时的机械效率。
解:(1)滑轮组提升物体做的有用功
W有=Gh=120 N×2 m=240 J。
(2)绳子自由端移动的速度v==0.6 m/s,
拉力做功的功率P==Fv=50 N×0.6 m/s=30 W。
(3)拉力做的总功W总=Fs=50 N×6 m=300 J,
机械效率η=×100%=80%。
23.(7分)图甲所示是探究杠杆平衡条件的实验,已知一个钩码的质量为50 g。(g取10 N/kg)
(1)图甲中,弹簧测力计的示数是　3　N。
(2)在图乙所示实验中,弹簧测力计的示数为3.6 N,发现“F1L1≠F2L2”。该实验能否说明杠杆平衡条件在该实验中不成立 　不能说明　。请说明理由:　因为支点并不在杠杆中央,杠杆自重会对实验产生影响　。
(3)小江同学用铁架台、细绳和木板制成了一个简易斜拉索桥,如图丙所示,他还在上面放了一辆遥控小车,模拟汽车从O点到A点的过桥过程。已知木板所受重力为6 N,小车的质量约为300 g,在小车过桥的过程中,细绳受到的最大拉力是多少 (可将小车看成一个体积可以忽略的点)
解:设细绳受到的最大拉力为F,小车的重力G=0.3 kg×10 N/kg=3 N,
由于拉力方向与OA成30°角,所以动力臂为OA,
木板所受重力G'=6 N,木板所受重力的力臂为OA,
当小车运动到A点时,细绳受到的拉力最大,
根据杠杆平衡条件可知F×OA,
代入数据有F×OA,
解得F=12 N,
即细绳受到的最大拉力是12 N。

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