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沪粤版九年级上册物理 第一学期期末测试卷(A)
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这是一份2020-2021学年本册综合当堂检测题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时，金属球b也带上负电，则下列说法正确的是( )
A．a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向b→a
B．b上的一些电子转移到a上，瞬时电流方向a→b
C．b上的一些原子核转移到a上，瞬时电流方向b→a
D．a上的一些原子核转移到b上，瞬时电流方向a→b
(第1题) (第4题) (第6题)
2. 下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A．夏天在房间内洒水降温 B．用循环水冷却汽车发动机
C．让热水流过散热器供暖 D．沿海地区昼夜温差较小
3．下列关于功、内能和热量的描述中正确的是( )
A．物体的温度不变，内能一定不变
B．做功和热传递都能改变物体的内能
C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4．如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平。一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是( )
A．M到N的过程，势能不变 B．M到N的过程，动能减小
C．N到P的过程，势能增大 D．N到P的过程，动能不变
5．你认为以下物理量最符合实际的是( )
A．通过教室吊扇的电流为10 A
B．教室电脑的功率约为1 200 W
C．某同学上一层教学楼做的功约为1 500 J
D．某同学正常上教学楼的功率约为2 500 W
6．一款机器由某内燃机和齿轮传动系统组成，如图是这种内燃机工作时的能量流向图，齿轮传动系统的传动效率为90%，则这款机器的机械效率是( )
A．35% B．90% C．10% D．31.5%
7．保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会发光，表明门都关上了。图中符合要求的电路是( )
8．早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究，发现对于大多数导体而言，导体中的电流跟导体两端电压成正比，并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：S＝γ·E(S表示导体中的电流；E表示导体两端电压；γ表示导体对电流的传导率，简称电导率)。关于这一规律，下列说法正确的是( )
A．对于不同的导体，给它们两端加相同的电压，通过的电流与导体的电导率成反比
B．对于不同的导体，如果通过的电流相同，电压与导体的电导率成正比
C．电导率反映的是导体对电流的导通作用
D．电导率的大小是由加在导体两端的电压与通过导体的电流决定的
9．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2，电阻R1、R2的阻值之比为( )
A．U1∶U2 B．U2∶U1 C．U2∶(U2－U1) D．U1∶(U2－U1)
(第9题) (第10题)
10．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4 A，则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A．2.0 V; 0.8 W B．2.5 V；1.0 W C．4.5 V; 1.0 W D．4.5 V；1.8 W
二、填空题(每空1分，共20分)
11．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为 W1，功率为P1。
若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为 W2，功率为P2，则 W1______W2，P1______P2。(均填“＞”“＜”或“＝”)
(第11题) (第12题)
12．一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲)，然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动(如图乙)。此过程中，子弹的动能________，子弹和木块的内能之和________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
13．如图所示，是课间同学们在教室里嬉戏的场景，恰巧被老师用手机拍下。上课后，老师形象地将图中①的动作描述为热传递中的传导，则②和③可分别描述为热传递中的________和________。
14．“长征三号乙”火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的________高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要________热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
15．小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互吸引，则该泡沫小球可能带________电，可能________；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为____________(填“长度”或“横截面积”)对导线电阻的影响。
16．质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失)，加热过程中温度变化如图所示，则________(填“甲”或“乙”)的比热容大，所以________(填“甲”或“乙”)是水。冬天用暖手宝暖手，是利用__________的方式改变手的内能。
(第16题) (第17题)
17．居家学习期间，小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯，物体a应选择____________(填“铅笔芯”或“塑料细棒”)。闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的__________有关。他断开家中其他用电器，记下电能表的示数如图乙所示，只让“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作30 min，电能表的读数变为________kW·h。
18．物理兴趣小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将________，电流表的示数将________，电压表的示数将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
三、作图题[19(1)题2分，19(2)题3分，共5分]
19．(1)如图三个滑轮，自重不可忽略，现利用此三个滑轮(都要用上)组成滑轮组，来提升重物G，且使滑轮组的机械效率最大，不考虑绳重和摩擦。请画出滑轮组的绕法。
[第19题(1)] [第19题(2)]
(2)完成利用电流表测小灯泡电流的电路实物图，滑动变阻器滑片向左滑动，电流变大。
四、实验探究题(每题12分，共24分)
20．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：
(1)实验中要沿________方向，向上____________拉动弹簧测力计，使物体升高。
(2)表格中①处数据为图乙中弹簧测力计的示数，示数为________ N，表格中②处数据应为________%。
(3)根据实验次数1、2初步得到结论：___________________________。
(4)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率__________(填“变大”“不变”或“变小”)。
21．用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
(1)请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
(2)为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
(3)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明______________________________________________________。
(4)小红用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象，根据焦耳定律可知，下图中能正确反映h-I关系的是__________。
【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因_____________________________。
五、计算题(22题5分，23题9分，24题7分，共21分)
22．某同学家新安装了一台容积为500 L的太阳能热水器，加满水后，经过4 h阳光的照射，水温由原来的20 ℃升高到40 ℃。则在这4 h内水吸收的热量是多少？若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q焦炭＝3.0×107 J/ kg]
23．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4 s内将一个重为100 N的物体沿着水平地面匀速拉动了2 m。人的拉力为18 N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
24．如图为某电热器的电路原理图，通过单刀双掷开关(详见小资料)S位于不同的位置，可以实现“保温”和“加热”两种状态的变换。
(1)若开关S接“2”时，电热器处于________(填“加热”或“保温”)状态。
(2)若两种状态下R2的功率为100 W和900 W，求R1与R2的比值。
答案
一、1. A 2．A 3．B 4．D 5．C 6．D 7. A 8．C
9．D 点拨：闭合开关S1、S2时，只有电阻R1连入电路，电压表测量电源电压，则电源电压为U＝U2；只闭合开关S1时，定值电阻R1、R2串联，电压表测量R1的电压，则R1的电压为U′＝U1；因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以R2的电压：U″＝U－U′＝U2－U1；串联时通过R1、R2的电流相等，根据欧姆定律可得R1、R2的阻值之比：eq \f(R1,R2)＝eq \f(\f(U′,I),\f(U″,I))＝eq \f(U′,U″)＝eq \f(U1,U2－U1)。
10．C
二、11．＝；＞ 12．减小；增大
13．对流；辐射 点拨：读图可知，①是通过直接接触来传递，故可描述为热传递中的传导；②是通过运动来带动传递，可描述为热传递中的对流；③是在不接触的情况下，直接进行传递，可描述为热传递中的辐射。
14．热值；吸 15．正；不带电；横截面积
16．乙；乙；热传递 17．铅笔芯；长度；1 363.0
18．变小；变大；变大
三、19．(1)解：如图所示。
[第19题(1)] [第19题(2)]
(2)解：如图所示。
四、20．(1)竖直；缓慢(或匀速)
(2)3.2；62.5
(3)同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高
(4)不变
21．解：(1)如图所示。
(2)相等；小于
(3)在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多
(4) A；不能，例如电动机工作时，消耗的电能为W＝UIt，但其消耗的电能转化为机械能和内能，则W＞Q＝I2Rt，所以当电流通过有些用电器时，其产生的热量是不能用Q＝UIt来计算的
五、22．解：水的质量m水＝ρ V＝1.0×103 kg/m3×500×10－3 m3＝500 kg ，水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/( kg·℃)×500 kg×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×107 J ，Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(4.2×107 J,20%)＝2.1×108 J ，又Q放＝mq，
故 m焦炭＝eq \f(Q放,q焦炭)＝eq \f(2.1×108 J,3.0×107 J/ kg)＝7 kg。
23．解：(1)由图知滑轮组绳子的有效股数是n＝2，
则绳端移动的距离： s绳＝ns物＝2×2 m＝4 m，
人的拉力所做的功： W＝Fs绳＝18 N×4 m＝72 J。
(2)拉力F做功的功率：P＝eq \f( W,t)＝eq \f(72 J,4 s)＝18 W。
(3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，
所以物体受到的摩擦力：f＝0.35G＝0.35×100 N＝35 N；
因物体匀速移动时处于平衡状态，
物体受到的拉力F拉和摩擦力f是一对平衡力，
所以，滑轮组对物体的拉力：F拉＝f＝35 N，
不计绳重及机械的摩擦，由F＝eq \f(1,n)(G动＋F拉)可得，
动滑轮的重力：G动＝nF－F拉＝2×18 N－35 N＝1 N。
24．解：(1)保温
(2)将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，功率最大，为加热状态，R2功率为P加热＝900 W，R2的电阻为R2＝eq \f(U2,P加热)＝eq \f(（220 V）2,900 W)＝eq \f(484,9) Ω，将开关S接“2”时，R2和R1串联，电路中电阻最大，处于保温状态，此时R2的功率为P2′＝100 W，根据P＝I2R知，此时电路的电流为I＝eq \r(\f(P2′,R2))＝eq \r(\f(100 W,\f(484,9) Ω))＝eq \f(15,11) A，此时电路的总电阻为R＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,\f(15,11) A)＝eq \f(484,3) Ω，R1的电阻为R1＝R－R2＝eq \f(484,3) Ω－eq \f(484,9) Ω＝eq \f(968,9) Ω，R1∶R2＝eq \f(968,9) Ω ∶eq \f(484,9) Ω＝2 ∶1。实验
次数
物体重
力/ N
提升高
度/m
拉力/ N
绳端移动
的距离/m
机械效
率η
1
3
0.1
2.0
0.3
50%
2
6
0.1
①
0.3
②
1.如图所示，用一个带负电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时，金属球b也带上负电，则下列说法正确的是( )
A．a上的一些电子转移到b上，瞬时电流方向b→a
B．b上的一些电子转移到a上，瞬时电流方向a→b
C．b上的一些原子核转移到a上，瞬时电流方向b→a
D．a上的一些原子核转移到b上，瞬时电流方向a→b
(第1题) (第4题) (第6题)
2. 下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A．夏天在房间内洒水降温 B．用循环水冷却汽车发动机
C．让热水流过散热器供暖 D．沿海地区昼夜温差较小
3．下列关于功、内能和热量的描述中正确的是( )
A．物体的温度不变，内能一定不变
B．做功和热传递都能改变物体的内能
C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
4．如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平。一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是( )
A．M到N的过程，势能不变 B．M到N的过程，动能减小
C．N到P的过程，势能增大 D．N到P的过程，动能不变
5．你认为以下物理量最符合实际的是( )
A．通过教室吊扇的电流为10 A
B．教室电脑的功率约为1 200 W
C．某同学上一层教学楼做的功约为1 500 J
D．某同学正常上教学楼的功率约为2 500 W
6．一款机器由某内燃机和齿轮传动系统组成，如图是这种内燃机工作时的能量流向图，齿轮传动系统的传动效率为90%，则这款机器的机械效率是( )
A．35% B．90% C．10% D．31.5%
7．保密室有两道门，只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关)，值班室内的指示灯才会发光，表明门都关上了。图中符合要求的电路是( )
8．早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究，发现对于大多数导体而言，导体中的电流跟导体两端电压成正比，并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：S＝γ·E(S表示导体中的电流；E表示导体两端电压；γ表示导体对电流的传导率，简称电导率)。关于这一规律，下列说法正确的是( )
A．对于不同的导体，给它们两端加相同的电压，通过的电流与导体的电导率成反比
B．对于不同的导体，如果通过的电流相同，电压与导体的电导率成正比
C．电导率反映的是导体对电流的导通作用
D．电导率的大小是由加在导体两端的电压与通过导体的电流决定的
9．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2，电阻R1、R2的阻值之比为( )
A．U1∶U2 B．U2∶U1 C．U2∶(U2－U1) D．U1∶(U2－U1)
(第9题) (第10题)
10．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4 A，则电源电压和元件B的电功率分别是( )
A．2.0 V; 0.8 W B．2.5 V；1.0 W C．4.5 V; 1.0 W D．4.5 V；1.8 W
二、填空题(每空1分，共20分)
11．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为 W1，功率为P1。
若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为 W2，功率为P2，则 W1______W2，P1______P2。(均填“＞”“＜”或“＝”)
(第11题) (第12题)
12．一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲)，然后子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动(如图乙)。此过程中，子弹的动能________，子弹和木块的内能之和________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
13．如图所示，是课间同学们在教室里嬉戏的场景，恰巧被老师用手机拍下。上课后，老师形象地将图中①的动作描述为热传递中的传导，则②和③可分别描述为热传递中的________和________。
14．“长征三号乙”火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的________高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要________热，从而避免高速运行的火箭温度过高。
15．小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互吸引，则该泡沫小球可能带________电，可能________；小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为____________(填“长度”或“横截面积”)对导线电阻的影响。
16．质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失)，加热过程中温度变化如图所示，则________(填“甲”或“乙”)的比热容大，所以________(填“甲”或“乙”)是水。冬天用暖手宝暖手，是利用__________的方式改变手的内能。
(第16题) (第17题)
17．居家学习期间，小明利用家中物品开展实践活动。图甲是他自制的调光小台灯，物体a应选择____________(填“铅笔芯”或“塑料细棒”)。闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的__________有关。他断开家中其他用电器，记下电能表的示数如图乙所示，只让“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作30 min，电能表的读数变为________kW·h。
18．物理兴趣小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将________，电流表的示数将________，电压表的示数将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
三、作图题[19(1)题2分，19(2)题3分，共5分]
19．(1)如图三个滑轮，自重不可忽略，现利用此三个滑轮(都要用上)组成滑轮组，来提升重物G，且使滑轮组的机械效率最大，不考虑绳重和摩擦。请画出滑轮组的绕法。
[第19题(1)] [第19题(2)]
(2)完成利用电流表测小灯泡电流的电路实物图，滑动变阻器滑片向左滑动，电流变大。
四、实验探究题(每题12分，共24分)
20．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：
(1)实验中要沿________方向，向上____________拉动弹簧测力计，使物体升高。
(2)表格中①处数据为图乙中弹簧测力计的示数，示数为________ N，表格中②处数据应为________%。
(3)根据实验次数1、2初步得到结论：___________________________。
(4)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率__________(填“变大”“不变”或“变小”)。
21．用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。
(1)请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。
(2)为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应________，通过R1的电流________通过R2的电流。
(3)通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明______________________________________________________。
(4)小红用如图3所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象，根据焦耳定律可知，下图中能正确反映h-I关系的是__________。
【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因_____________________________。
五、计算题(22题5分，23题9分，24题7分，共21分)
22．某同学家新安装了一台容积为500 L的太阳能热水器，加满水后，经过4 h阳光的照射，水温由原来的20 ℃升高到40 ℃。则在这4 h内水吸收的热量是多少？若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q焦炭＝3.0×107 J/ kg]
23．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4 s内将一个重为100 N的物体沿着水平地面匀速拉动了2 m。人的拉力为18 N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
24．如图为某电热器的电路原理图，通过单刀双掷开关(详见小资料)S位于不同的位置，可以实现“保温”和“加热”两种状态的变换。
(1)若开关S接“2”时，电热器处于________(填“加热”或“保温”)状态。
(2)若两种状态下R2的功率为100 W和900 W，求R1与R2的比值。
答案
一、1. A 2．A 3．B 4．D 5．C 6．D 7. A 8．C
9．D 点拨：闭合开关S1、S2时，只有电阻R1连入电路，电压表测量电源电压，则电源电压为U＝U2；只闭合开关S1时，定值电阻R1、R2串联，电压表测量R1的电压，则R1的电压为U′＝U1；因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以R2的电压：U″＝U－U′＝U2－U1；串联时通过R1、R2的电流相等，根据欧姆定律可得R1、R2的阻值之比：eq \f(R1,R2)＝eq \f(\f(U′,I),\f(U″,I))＝eq \f(U′,U″)＝eq \f(U1,U2－U1)。
10．C
二、11．＝；＞ 12．减小；增大
13．对流；辐射 点拨：读图可知，①是通过直接接触来传递，故可描述为热传递中的传导；②是通过运动来带动传递，可描述为热传递中的对流；③是在不接触的情况下，直接进行传递，可描述为热传递中的辐射。
14．热值；吸 15．正；不带电；横截面积
16．乙；乙；热传递 17．铅笔芯；长度；1 363.0
18．变小；变大；变大
三、19．(1)解：如图所示。
[第19题(1)] [第19题(2)]
(2)解：如图所示。
四、20．(1)竖直；缓慢(或匀速)
(2)3.2；62.5
(3)同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高
(4)不变
21．解：(1)如图所示。
(2)相等；小于
(3)在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多
(4) A；不能，例如电动机工作时，消耗的电能为W＝UIt，但其消耗的电能转化为机械能和内能，则W＞Q＝I2Rt，所以当电流通过有些用电器时，其产生的热量是不能用Q＝UIt来计算的
五、22．解：水的质量m水＝ρ V＝1.0×103 kg/m3×500×10－3 m3＝500 kg ，水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/( kg·℃)×500 kg×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×107 J ，Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(4.2×107 J,20%)＝2.1×108 J ，又Q放＝mq，
故 m焦炭＝eq \f(Q放,q焦炭)＝eq \f(2.1×108 J,3.0×107 J/ kg)＝7 kg。
23．解：(1)由图知滑轮组绳子的有效股数是n＝2，
则绳端移动的距离： s绳＝ns物＝2×2 m＝4 m，
人的拉力所做的功： W＝Fs绳＝18 N×4 m＝72 J。
(2)拉力F做功的功率：P＝eq \f( W,t)＝eq \f(72 J,4 s)＝18 W。
(3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，
所以物体受到的摩擦力：f＝0.35G＝0.35×100 N＝35 N；
因物体匀速移动时处于平衡状态，
物体受到的拉力F拉和摩擦力f是一对平衡力，
所以，滑轮组对物体的拉力：F拉＝f＝35 N，
不计绳重及机械的摩擦，由F＝eq \f(1,n)(G动＋F拉)可得，
动滑轮的重力：G动＝nF－F拉＝2×18 N－35 N＝1 N。
24．解：(1)保温
(2)将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，功率最大，为加热状态，R2功率为P加热＝900 W，R2的电阻为R2＝eq \f(U2,P加热)＝eq \f(（220 V）2,900 W)＝eq \f(484,9) Ω，将开关S接“2”时，R2和R1串联，电路中电阻最大，处于保温状态，此时R2的功率为P2′＝100 W，根据P＝I2R知，此时电路的电流为I＝eq \r(\f(P2′,R2))＝eq \r(\f(100 W,\f(484,9) Ω))＝eq \f(15,11) A，此时电路的总电阻为R＝eq \f(U,I)＝eq \f(220 V,\f(15,11) A)＝eq \f(484,3) Ω，R1的电阻为R1＝R－R2＝eq \f(484,3) Ω－eq \f(484,9) Ω＝eq \f(968,9) Ω，R1∶R2＝eq \f(968,9) Ω ∶eq \f(484,9) Ω＝2 ∶1。实验
次数
物体重
力/ N
提升高
度/m
拉力/ N
绳端移动
的距离/m
机械效
率η
1
3
0.1
2.0
0.3
50%
2
6
0.1
①
0.3
②
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