安徽省亳州市蒙城县2021-2022学年九年级上学期第一次测评物理【试卷+答案】

这是一份安徽省亳州市蒙城县2021-2022学年九年级上学期第一次测评物理【试卷+答案】，共22页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年安徽省亳州市蒙城县九年级（上）第一次测评
物理试卷

一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）小明打乒乓球时不小心将乒乓球踩瘪，但并没有破裂，他把乒乓球放入热水中，这是因为球内气体通过　 　方式增加内能使气压增大。
2．（2分）如图所示，小球从光滑轨道AC上的A点释放，经过M点时的机械能 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在A点的机械能。（不考虑空气阻力）

3．（2分）在2021年4月24日中国航天日开幕启动仪式上，我国首辆火星车被命名为“祝融号”，其质量为240kg。假设火星车在火星上受到的重力是地球上的0.4倍，则在此过程中重力对火星车做的功为 　 　J。
4．（2分）如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量空气，C是一支温度计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，此时温度计的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

5．（2分）一架由碳纤维材料制造的小型无人机，其质量只有2kg，该无人机在5s内可匀速竖直上升10m　 　W。
6．（2分）如图所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，物体所受的摩擦力为 　 　N，推力F对物体做功的功率为 　 　W。

7．（2分）如图用F＝10N水平拉力F，使重力为100N的物体A，沿水平方向在3s内匀速直线运动了1.5m，则物体受到地面的摩擦力为 　 　。

8．（2分）如图所示，质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知LA＞LB，不计空气阻力，两球运动到最低点时测得A球动能小于B球动能。则mA　 　mB。（选填“大于”“小于”或“等于”）。

9．（2分）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到　 　℃。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg•℃）]
10．（2分）小明暑假去研学，中间经过了芜湖长江大桥。他坐的小轿车速度是36km/h，汽车匀速直线通过芜湖长江大桥花了84s，该汽油机的效率为21%。则通过全程消耗了　 　kg的汽油。（已知汽油热值4.4×107J/kg）
二、选择题（每题2分，共4分）
11．（2分）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率
B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高
C．1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值
12．（2分）水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛，下列现象及应用与此特点无关的是（　　）
A．冬天的暖气设备用热水供暖
B．汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质
C．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
D．炎热的夏天在教室地面上洒水，顿时感觉变凉爽
13．（2分）关于温度、热量、内能说法正确的是（　　）
A．在相同温度下，1kg的水含有热量比1kg冰含有热量多
B．热量总是从内能多的物体传给内能少的物体
C．物体吸收热量，温度不一定升高
D．物体温度升高，一定是吸收了热量
14．（2分）将一个小球斜向上抛出去，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．小球对地球的吸引力小于地球对小球的吸引力
B．上升过程，小球的动能转化为重力势能
C．到达最高点的瞬间，小球动能为0
D．下落过程，小球重力做功的功率不变
15．（2分）甲、乙两个物体的比热容之比为2：1．若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：1，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　）
A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．4：1
16．（2分）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1.5m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为2N
B．斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力
C．只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半
D．若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低
17．（2分）如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（　　）

A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒做功20次
C．汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
D．如图丁是做功冲程，机械能转化为内能
三、实验探究题（每空2分，共16分）
18．（6分）小明和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置与示数。小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测出相关数据并计算记录填写在下表：

钩码
重（N）
弹簧测力计示数（N）
钩码提升的高度（m）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用
功（J）
总功
（J）
机械
效率
2
0.5
0.15
0.6
0.3
0.3
100%
（1）小明测得滑轮组的机械效率为100%，他意识到出现了错误，他错误的原因是 　 　。
（2）小明实验中滑轮组的机械效率实际为 　 　。
（3）小红想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，根据探究目的，她先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率
19．（6分）如图甲，熊二用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热，a液体质量小于b液体质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像（不计热量散失）

（1）a液体t2时刻的内能 　 　t1时刻的内能。
（2）当加热到t2时刻，a液体吸收的热量 　 　b液体吸收的热量。
（3）a液体的比热容 　 　b液体的比热容（以上均选填“＞”、“＝”或“＜”）。
20．（4分）小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，请结合实验回答下列问题：

（1）实验中通过 　 　反映小球动能的大小；
（2）在实验的基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，如果接触面光滑到没有摩擦　 　
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
四、计算题（21题6分，22题6分，23题8分，共20分）
21．（6分）如图所示，当水平拉力F＝50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中
（1）物体A克服摩擦做功为多少？
（2）拉力F做功的功率为多少？
（3）该装置的机械效率约为多少？

22．（6分）一轻质杠杆可绕O点转动，已知OA＝1.6m，OB＝0.4m，如图所示。现在杠杆B点挂一重为60N的物体，用始终竖直向上的力F作用在A点使杠杆在水平位置平衡。（不计摩擦）
（1）根据杠杆平衡条件，计算力F的大小；
（2）若杠杆自重G0＝10N且质量分布均匀，不改变F的方向，求竖直匀速提升时杠杆的机械效率。

23．（8分）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃水＝4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，则混合后温水的温度为多少？

2021-2022学年安徽省亳州市蒙城县九年级（上）第一次测评
物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共20分）
1．（2分）小明打乒乓球时不小心将乒乓球踩瘪，但并没有破裂，他把乒乓球放入热水中，这是因为球内气体通过　热传递　方式增加内能使气压增大。
【分析】改变物体内能的方法有做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化过程，热传递改变物体内能的实质是能量的转移过程。
【解答】解：将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，这是通过热传递的方式改变内能的。气球内部气压增大。
故答案为：热传递。
2．（2分）如图所示，小球从光滑轨道AC上的A点释放，经过M点时的机械能 　等于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）在A点的机械能。（不考虑空气阻力）

【分析】在不计一切摩擦的情况下，重力势能全部转化为动能，机械能守恒。
【解答】在不计一切摩擦的情况下，重力势能全部转化为动能。故M点的机械能等于A点的机械能
3．（2分）在2021年4月24日中国航天日开幕启动仪式上，我国首辆火星车被命名为“祝融号”，其质量为240kg。假设火星车在火星上受到的重力是地球上的0.4倍，则在此过程中重力对火星车做的功为 　94080　J。
【分析】先运用G＝mg求出重力，在运用W＝Gh可求出做功的多少。
【解答】解：火星车在地球上受到的重力为：G地＝mg＝240kg×9.8N/kg＝2352N；
火星车在火星上受到的重力为：G火＝5.4G地＝0.2×2352N＝940.8N；
重力对火星车做的功为：W＝G火h＝940.8N×100m＝94080J。
故答案为：94080。
4．（2分）如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量空气，C是一支温度计。若活塞与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，此时温度计的示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【分析】做功和热传递可以改变物体的内能。
【解答】解：做功可以改变物体内能。对物体做功，温度升高，物体内能会减小；当把销钉K拔出后，活塞对气体做功，温度升高。
故答案为：变大。
5．（2分）一架由碳纤维材料制造的小型无人机，其质量只有2kg，该无人机在5s内可匀速竖直上升10m　40　W。
【分析】已知无人机的质量可求其重力，然后用公式W＝Fs＝Gh计算克服自身重力所做的功；已知时间，用公式P＝求功率。
【解答】解：无人机的质量m＝2kg，则其重力为：
G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N；
克服自身重力做功为：
W＝Fs＝Gh＝20N×10m＝200J；
无人机克服自身重力的功率：
P＝＝＝40W。
故答案为：40。
6．（2分）如图所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，物体所受的摩擦力为 　4　N，推力F对物体做功的功率为 　6　W。

【分析】（1）根据物体在6～9s内所匀速直线运动，判断摩擦力的大小，再根据影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度不变判断3～6s时的摩擦力大小；
（2）3～6s内通过的路程是图丙中该时间段内三角形的面积大小，再根据P＝计算功率。
【解答】解：（1）由图乙、丙可知，且物体做匀速直线运动，所以摩擦力与推力相等，在3～6s内物体加速运动，所以摩擦力不变；
（2）2～6s通过的路程是s＝×3s×2m/s＝3m，
所以该时间段内推力的功率为P＝＝＝6W。
故答案为：4；3。
7．（2分）如图用F＝10N水平拉力F，使重力为100N的物体A，沿水平方向在3s内匀速直线运动了1.5m，则物体受到地面的摩擦力为 　16N　。

【分析】由图可知n＝2，利用η＝＝＝＝求摩擦力。
【解答】解：由图可知n＝2，因为η＝＝＝＝。
故答案为：16N。
8．（2分）如图所示，质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知LA＞LB，不计空气阻力，两球运动到最低点时测得A球动能小于B球动能。则mA　小于　mB。（选填“大于”“小于”或“等于”）。

【分析】物体的动能大小和物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大；重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，物体质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；物体的机械能等于动能和势能之和。动能和势能在转化过程中，若不计阻力、摩擦等，机械能的总和保持不变。
【解答】解：将两球拉至同一高度处且保持细线水平，两球静止；将两球由静止释放，机械能守恒，A下降的高度大，A球动能小于B球动能。
故答案为：小于。
9．（2分）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到　100　℃。[砂石的比热容为0.9×103J/（kg•℃）]
【分析】知道砂石的质量、砂石的比热容，根据Q吸＝cm△t可计算砂石升高的温度，再计算砂石的末温。
【解答】解：由Q吸＝cm△t得砂石升高的温度：
△t＝＝＝80℃，
砂石的末温t＝t0+△t＝20℃+80℃＝100℃。
故答案为：100。
10．（2分）小明暑假去研学，中间经过了芜湖长江大桥。他坐的小轿车速度是36km/h，汽车匀速直线通过芜湖长江大桥花了84s，该汽油机的效率为21%。则通过全程消耗了　0.02　kg的汽油。（已知汽油热值4.4×107J/kg）
【分析】知道汽车通过大桥的时间和汽车的速度，根据v＝变形公式s＝vt求出汽车行驶的路程；知道小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F＝f，根据W＝Fs求出牵引力所做的功；知道汽油机的效率，利用由的变形公式Q放＝求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据q＝变形公式m＝求出汽油的质量。
【解答】解：汽车行驶的速度为：v＝36km/h＝10m/s，
由可得，
因为小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，牵引力F＝f＝220N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝220N×840m＝1.848×105J，
由得，
汽油完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝8.5×105J，
由Q放＝mq得，消耗的汽油的质量为：m＝。
故答案为：5.02。
二、选择题（每题2分，共4分）
11．（2分）关于热值和热机效率，下列说法正确的是（　　）
A．使燃料燃烧更充分，可提高热机效率
B．热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高
C．1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D．把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值
【分析】（1）热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
（2）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：A、使燃料燃烧更充分，提高热机的效率；
B、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，故B错误；
CD、1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，和燃料是否燃烧、燃料的质量等无关。
故选：A。
12．（2分）水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛，下列现象及应用与此特点无关的是（　　）
A．冬天的暖气设备用热水供暖
B．汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质
C．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
D．炎热的夏天在教室地面上洒水，顿时感觉变凉爽
【分析】（1）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
（2）水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。
【解答】解：A、因为水的比热容大，降低相同的温度，故冬天室内的暖气用热水循环供热；
B、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质；
C、因为水的比热容大，降低相同的温度，所以晚上向秧苗田里放水，故C不符合题意；
D、炎热的夏天，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，故D符合题意。
故选：D。
13．（2分）关于温度、热量、内能说法正确的是（　　）
A．在相同温度下，1kg的水含有热量比1kg冰含有热量多
B．热量总是从内能多的物体传给内能少的物体
C．物体吸收热量，温度不一定升高
D．物体温度升高，一定是吸收了热量
【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有；
（2）热传递发生的条件是存在温度差异，热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，与物体自身内能的大小无关；
（3）物体内能改变了，可能表现在温度的变化，也可能表现在物态的变化；
（4）改变内能的方式有做功和热传递。
【解答】解：A、热量不是状态量，故A错误；
B、热传递中，而不是从内能多的物体传给内能少的物体；
C、物体吸收了热量，但温度不一定升高，故C正确；
D、物体温度升高，也可能是对物体做了功。
故选：C。
14．（2分）将一个小球斜向上抛出去，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．小球对地球的吸引力小于地球对小球的吸引力
B．上升过程，小球的动能转化为重力势能
C．到达最高点的瞬间，小球动能为0
D．下落过程，小球重力做功的功率不变
【分析】（1）相互作用力的大小是相同的；
（2）（3）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；
（4）根据P＝＝＝Gv分析功率的变化。
【解答】解：
A、小球对地球的吸引力和地球对小球的吸引力是一对相互作用力，故A错误；
B、上升过程，速度变小，高度变大，是动能转化为重力势能；
C、到达最高点的瞬间，所以动能不为0；
D、下落过程，根据P＝＝，小球重力做功的功率变大。
故选：B。
15．（2分）甲、乙两个物体的比热容之比为2：1．若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：1，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　）
A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．4：1
【分析】已知甲、乙两物体的比热容之比、升高的温度关系和吸收热量的关系，可利用公式m＝计算物体的质量之比。
【解答】解：
由题知，甲、乙两物体的比热容之比是2：1，吸收的热量Q甲：Q乙＝6：1，
由Q吸＝cm△t，可得m＝，
则m甲：m乙＝：＝××＝××＝3：2。
故选：C。
16．（2分）如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面长s＝1.5m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。下列说法正确的是（　　）

A．拉力F的大小为2N
B．斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力
C．只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半
D．若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低
【分析】（1）根据W＝Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式变形可求出总功；再根据W＝Fs变形后可求出拉力F。
（2）物体在斜面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，对物体进行受力分析结合二力平衡条件可作出判断。
（3）在斜面的粗糙程度不变时，斜面的机械效率只与倾斜角度有关，若倾斜角度越小，则机械效率越小；若倾斜角度不变，则机械效率不变。
【解答】解：
A、此过程所做的有用功为：W有＝Gh＝6N×0.4m＝3J，
根据η＝变形得总＝＝＝5J；
由W总＝Fs得，拉力为：F＝＝，故A错误；
B、物体在斜面上做匀速直线运动，即物体在重力、拉力，因支持力和重力不在同一直线上，所以可知摩擦力与拉力也不是一对平衡力（根本原因是二力的大小并不相等）；
C、只将物体拉到斜面中点位置处，所以斜面的机械效率也不变；
D、若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低。
故选：D。
17．（2分）如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮转速为2400r/min。以下说法正确的是（　　）

A．该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B．该内燃机每秒做功20次
C．汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
D．如图丁是做功冲程，机械能转化为内能
【分析】（1）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据两个气门的开关、活塞的运动方向以及火花塞是否点火可以确定每个冲程，从而排列出正确的顺序。
（2）内燃机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。
（3）汽油机和柴油机的构造相似，但点燃方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压缩式。
（4）在内燃机的做功冲程中，把燃料的内能转化为机械能。
【解答】解：A、甲图中两个气门都关闭，是压缩冲程，
乙图是进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，
丙图中进气门关闭，排气门打开，是排气冲程，
丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，是做功冲程，
所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙；
B、由题知＝40r/s，所以该内燃机每秒做功20次；
C、汽油机和柴油机的构造相似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，故C错误；
D、图丁是做功冲程，故D错误。
故选：B。
三、实验探究题（每空2分，共16分）
18．（6分）小明和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置与示数。小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测出相关数据并计算记录填写在下表：

钩码
重（N）
弹簧测力计示数（N）
钩码提升的高度（m）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用
功（J）
总功
（J）
机械
效率
2
0.5
0.15
0.6
0.3
0.3
100%
（1）小明测得滑轮组的机械效率为100%，他意识到出现了错误，他错误的原因是 　弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.75m　。
（2）小明实验中滑轮组的机械效率实际为 　80%　。
（3）小红想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，根据探究目的，她先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率
【分析】（1）滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力端移动的距离就是物体移动距离的几倍；
（2）根据公式η＝＝可计算出机械效率；
（3）乙图中与动滑轮相连的绳子有3段，要研究滑轮组的机械效率与绳子绕法的关系，应控制其余条件不变，只改变绳子的绕法，画成与动滑轮相连的绳子为2段。
【解答】解：
（1）动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体上升距离的5倍，应为8.15m×5＝0.75m；
（2）滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝80%；
（3）与动滑轮相连的绳子段数为2段时，根据“奇动偶定”的原则绕线，如图所示：
。
故答案为：（1）弹簧测力计提升的高度测量错误，应为8.75m；（3）见上图。
19．（6分）如图甲，熊二用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热，a液体质量小于b液体质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像（不计热量散失）

（1）a液体t2时刻的内能 　小于　t1时刻的内能。
（2）当加热到t2时刻，a液体吸收的热量 　等于　b液体吸收的热量。
（3）a液体的比热容 　＞　b液体的比热容（以上均选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【分析】（1）物体的内能与温度、质量以及状态有关；
（2）用相同的加热器加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同；
（3）由Q＝cm△t判断比热容的大小。
【解答】解：
（1）a液体在t1时刻后处于沸腾过程，虽然a在t1时刻和t3时刻的温度相同，但a液体由于不停地汽化而质量变小2时刻的内能小于t1时刻的内能。
（2）当加热到t7时刻，加热的时间相同，故a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量；
（3）由图可知，在b液体温度不变前的时间段，即ab吸收相同的热量，由于a的质量小于b的质量，
根据c＝可知，质量大的比热容小。
故答案为：（1）小于；（2）等于。
20．（4分）小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，请结合实验回答下列问题：

（1）实验中通过 　弹簧被压缩的程度　反映小球动能的大小；
（2）在实验的基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，如果接触面光滑到没有摩擦　D　
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
【分析】（1）该实验中，小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来反映的，对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩的程度来体现的；
（2）物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变，如果有阻力作用，则机械能减小，内能增加。
【解答】解：
（1）让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，小球压缩弹簧，做功的多少反映了小球动能的多少，说明小球的动能越大；
（2）接触面越光滑，小球被弹回得越高，如果接触面光滑到没有摩擦，小球的机械能保持不变，上升到初始高度后，则小球又会在重力的作用下向下滚动，并且与弹簧发生碰撞而被弹回，故D正确。
故答案为：（1）弹簧被压缩的程度；（2）D。
四、计算题（21题6分，22题6分，23题8分，共20分）
21．（6分）如图所示，当水平拉力F＝50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中
（1）物体A克服摩擦做功为多少？
（2）拉力F做功的功率为多少？
（3）该装置的机械效率约为多少？

【分析】（1）根据W有＝fsA求物体A克服摩擦做的有用功；
（2）由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n＝2，根据s＝2s物求出绳端移动的距离，根据W总＝Fs求出拉力F做的功，根据P＝求出拉力F做功的功率；
（3）根据η＝×100%求出该装置的机械效率。
【解答】解：（1）物体所受地面的摩擦力为80N，则有用功为：W有＝fs物＝80N×0.6m＝48J；
（2）由图可知，该滑轮为动滑轮，则绳端移动的距离：s＝5s物＝2×0.3m＝1.2m，
拉力F做的功为：W总＝Fs＝50N×6.2m＝60J，
拉力F做功的功率为：P＝＝＝12W；
（3）该装置的机械效率约为：η＝×100%＝。
答：（1）物体A克服摩擦做功为48J；
（2）拉力F做功的功率为12W；
（3）该装置的机械效率约为80%。
22．（6分）一轻质杠杆可绕O点转动，已知OA＝1.6m，OB＝0.4m，如图所示。现在杠杆B点挂一重为60N的物体，用始终竖直向上的力F作用在A点使杠杆在水平位置平衡。（不计摩擦）
（1）根据杠杆平衡条件，计算力F的大小；
（2）若杠杆自重G0＝10N且质量分布均匀，不改变F的方向，求竖直匀速提升时杠杆的机械效率。

【分析】（1）作用在杠杆上的阻力是小桶的重力；知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2求出动力F1。
（2）设物体、杠杆、力F上升的高度分别为h1、h2，根据数学知识可知，h1：h2的值，根据η＝＝＝得出竖直匀速提升时杠杆的机械效率。
【解答】解：（1）小桶挂在杠杆上，杠杆受到的阻力等于小桶的重力2＝G物＝60N。
由杠杆平衡条件得：
F1×L2＝F2×L2，
F6×OA＝F2×OB，
F1×4.6m＝60N×0.2m，
解得：F1＝15N。
（2）设物体、杠杆上升的高度分别为h1、h8，根据数学知识可知，h1：h2＝＝＝1：4，
竖直匀速提升时杠杆的机械效率η＝＝＝＝＝＝＝75%。
答：（1）力F的大小为15N。
（2）竖直匀速提升时杠杆的机械效率为75%。
23．（8分）冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃水＝4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：
（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
（2）此锅炉的效率是多少？
（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，则混合后温水的温度为多少？
【分析】（1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量（有用能量）；
（2）已知煤的质量和热值，可利用公式Q放＝mq求煤完全燃烧放出的热量（总能量）；
利用效率公式η＝求锅炉的效率；
（3）知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸＝Q放求水混合后的温度。
【解答】解：（1）锅炉内300kg的水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.8×103J/（kg•℃）×300kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×107J；
（2）煤完全燃烧放出的热量：Q放＝qm煤＝3×107J/kg×11.3kg＝3.36×108J；
此锅炉的效率：η＝×100%＝。
（3）不计热损失，Q吸＝Q放，
即：cm1（t﹣t01）＝cm8（t02﹣t），
即：4.2×107J/（kg•℃）×5kg×（t﹣20℃）＝4.7×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣t）
解得：t＝50℃。
答：（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是3.008×108J；
（2）此锅炉的效率是30%；
（3）混合后温水的温度为50℃。