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2022-2023学年江苏省无锡市宜兴市范道中学九年级（上）期中物理试卷（含答案解析）
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这是一份2022-2023学年江苏省无锡市宜兴市范道中学九年级（上）期中物理试卷（含答案解析），共26页。试卷主要包含了走廊灯L2的电路为图中的等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省无锡市宜兴市范道中学九年级（上）期中物理试卷
1. 疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，关于包裹的能量变化情况，下列说法正确的是( )
A. 动能减少，重力势能增加 B. 动能不变，机械能增加
C. 动能不变，重力势能减少 D. 动能增加，机械能减少
2. 青岛某住宅楼，夜间，每当地铁从高架桥上驶过，伴随着地铁行驶噪声，大楼除个别破损的灯泡外，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，如图所示。白天地铁驶过，不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开)，S2为光控开关(夜间闭合、白天断开)，该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B.
C. D.
3. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( )
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零 B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
4. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是( )
A. a B. b C. c D. d
5. 如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是( )
A. 用羊角锤起钉子 B. 用钳子夹导线
C. 用起子起瓶盖 D. 用镊子夹取砝码
6. 如图所示是我国某地的等高线图，若把同一个物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，物体的重力势能大？( )
A. 在A点时大 B. 在B点时大
C. 在两点一样大 D. 条件不足，无法判定
7. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示，用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图，则下列判断正确的是( )
A. F甲比F乙小 B. 甲滑轮组的机械效率比乙的低
C. 两滑轮组绳子自由端移动距离相等 D. 乙滑轮组的机械效率为25%
9. 如图所示为荡秋千的模型，小球从A点静止释放，到达右侧最高点D点后返回，其中B、C两点是等高的，下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点动能相同
B. 球在A、D两点机械能相同
C. 球从B点到C点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
10. 如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为80%
11. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是( )
A. 小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小
B. 实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
C. 小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同
D. 小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大
12. 如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景，小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，①和②是小球经过的两个位置，则( )
A. 小球与油的密度相等
B. 小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C. 小球的机械能在BC段保持不变
D. 小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用
13. 如图所示，某手机充电宝有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是______(串/并)联；用充电宝为手机充电时，充电宝相当于电路中的______。
14. 2022年北京冬奥会上，中国小将谷爱凌勇夺两金一银，成为了历史上第一位能拿到三个自由式滑雪项目奖牌的运动员，如图是她在空中加速下落的精彩画面，在此过程中重力势能______(选填“增大”或“减小”)，重力势能转化为______。(不计空气阻力)
15. 如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞______，水蒸气的一部分______能转化为软木塞的______能，利用这一原理，可以制成热机。
16. 天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量______ J，天然气完全燃烧释放热量______ J，需要消耗天然气______ kg，这是通过______方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q天然气=4×107J/kg]
17. 如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。橡皮筋在______点(选填字母)的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子______(选填“可能”或“不能”)返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
18. 如图所示，物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N和2N，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为______，拉力F在AB段做功的功率为______ W。
19. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为______ N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变______，F与(1l)的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与(1l)的关系图线为图2中的______(选填数字序号)。
20. 某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg，已知汽油的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，假如这些汽油完全燃烧，将释放______ J的热量，牵引力做的功是______ J。
21. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点，F1表示作用在鱼竿上的动力，请在图中作出F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
22. 如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，要求使用时最省力，请完成该滑轮组的绕法。
23. 用笔画代替导线完成图中电路的实物连接。要求：两灯并联，开关控制整个电路，电流表测量通过L1、L2的总电流，导线不能交叉。
24.
(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺母向
______
旋一些(选填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡；
(2)小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧挂上钩码，如图乙所示，杠杆的左端会下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改挂钩码总个数和挂点位置，只需将图乙中
______
；
(3)小丽同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图丙进行实验，一种按图丁进行实验。你认为哪个实验方案更好？
______
方案更好，并说明你的理由
______
；
(4)实验中小丽发现，杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。请分析说明理由
______
。
(5)同组的小奇用如图戊所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，不考虑摩擦。
①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点匀速将杠杆拉至图中虚线位置，测得机械效率为η1；若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时，该杠杆的机械效率为η2，则η2
______
η1。()
②将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高相同h时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA
______
ηB。()
③弹簧测力计分别作用在C、B点将悬挂在A点物体匀速提高相同h的机械效率分别为ηC和ηB，则ηC
______
ηB()。
25. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验装置。在其它条件一定时获取了表格中的实验数据。
(1)实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做______ 运动。
(2)通过比较表格中“______ ”和“______ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。
实验次数
斜面的倾斜程度
物重G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效力η
1
较缓
10
0.1
5.5
0.5
36.4%
2
较陡
10
0.2
7.0
0.5
3
最陡
10
0.3
8.5
0.5
70.6%
(3)表格中空缺处的数据为______ 。依据完整的数据可得出结论：在其它条件一定时，斜面______ ，机械效率越高。
(4)学习小组进一步分析实验数据，发现在其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越______ 。
(5)请你结合所学物理知识，解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的v1、v2，若斜面粗糙程度相同则v1______ v2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
26. 为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图一所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时，开关应处于______状态。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，看到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是______。
(3)排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图二中的甲、乙、丙所示，可读出：I1=0.5A，I2=______A，I=______A.根据测量结果，在误差允许的范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是______(写出关系式即可)。
(4)为了验证结论的普遍性，小薇更换了不同规格的灯泡继续实验进行验证，你还可以采用的方法是______。
27. 俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
(1)图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
28. 某油电混合动力汽车在蓄电池电量充足时由电动机提供动力(电动模式)，当电量不足时，可切换至燃油发动机驱动(燃油模式)，同时给蓄电池充电，为防止电量过低，廷长电池寿命，汽车通过设置荷电状态(“SOC”)精准控制充电时刻。若“SOC”=30%，则当电池电量剩余30%时，汽车由电动模式自动切换成燃油模式。已知该车电池能够储存电能20kW⋅h，小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从甲地匀速行驶至乙地，两地相距100km，汽车行驶中所受阻力恒定，全程分两个阶段，如图所示。电动模式阶段：汽车从甲地出发，设置”SOC”=30%，假设电池消耗的电能全部用来驱动轿车行驶，则经过50.4km到达丙地时，汽车自动切换为燃油模式。燃油模式阶段：当汽车从丙地行驶至乙地时，小王发现电池电量显示为60%；若汽油燃烧放出能量的40%用于驱动汽车和充电，忽略充电时能量损耗。(q汽油=3.56×107J/L)
(1)图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为______(填字母)。
(2)蓄电池充电时将______能转化为______能，此时蓄电池是______(选填“电源”、“用电器”)。
(3)行驶过程中轮胎会发热，这个现象的合理解释是______。
A.是因为发动机将热量传递给了它
B.有时路面温度高，将热量传递给了它
C.车轮与地面摩擦，通过做功增加了它的内能
D.以上说法都不正确
(4)汽车如图丙所示的电路，其中上端带有金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触，当汽车急刹时，哪一盏灯先亮？______。
(5)求汽车从甲地到丙地电池消耗的电能；
(6)求汽车行驶过程中受到的阻力；
(7)求燃油模式阶段汽车消耗了多少L汽油。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变；无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，高度增加，重力势能增加，所以机械能是增加的，故B正确。
故选：B。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能为动能和势能的和。
掌握动能大小、重力势能大小的影响因素。根据影响因素，能判断动能、重力势能的大小变化，然后确定机械能的变化。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式，然后根据串、并联的特点得出符合题意的电路图。
【解答】
根据题意可得，当光控开关和声控开关都闭合后，灯泡都会亮起，只闭合一个开关，灯泡都不亮，这说明两个开关是串联的；大楼除个别破损的灯泡外，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，这说明走廊灯能独立工作，是并联的，故C正确。
故选：C。
3.【答案】C
【解析】解：(1)热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
(2)由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
(1)某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；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；
(2)根据Q放=mq分析燃料燃烧放出热量多少的影响因素。
本题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。
4.【答案】C
【解析】解：谷爱凌从A点由静止滑下，不考虑能量损失，机械能是守恒的；当谷爱凌从B点飞出，到达最高点时速度不为零，所以动能不为零，所以运动到最高点时重力势能小于A点重力势能，即运动轨迹最高点比A点低；运动到B后，有斜向上的速度，飞出B位置后，由于她具有惯性，仍然会保持原来的运动状态继续斜向上运动，故d线路是错误的；由于受到重力的作用，在重力的作用下，她会先向上运动，再向下运动。综上所述，c是最符合实际的。
故选：C。
不考虑能量损失，机械能是守恒的；任何物体都有惯性；在飞出跳台的过程中，根据运动员的受力情况分析其运动的轨迹。
本题考查了机械能的转化、惯性现象，属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A、用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B、用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
D、用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D正确。
故选：D。
结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
6.【答案】B
【解析】解：由图可看出，A点所在的海拔为1000m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故B点的重力势能大。
故选：B。
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量相同的物体，被举得高度越高的物体，重力势能就越大。
考查了势能的影响因素的知识点，要求学生牢固掌握。
7.【答案】D
【解析】解：根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，根据选项可知，D图正确。
故选：D。
根据题意分析两个开关的连接方式和两盏灯泡的连接方式。
本题考查了电路图的设计，明确单刀双掷开关的作用是解题的关键。
8.【答案】B
【解析】解：AC.由图可知滑轮组绳子的有效股数分别为n甲=3，n乙=2，
由题意可知，物体上升的高度相同，设物体上升的高度为h，甲、乙滑轮组绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=2h，s甲>s乙，故C错误；
两滑轮组绳子自由端移动距离不相等；由图可知，甲、乙滑轮组中总功分别为：W甲总=1200J，W乙总=800J，
甲乙拉力之比F甲F乙=W甲总s甲W乙总s乙=W甲总W乙总×s乙s甲=1200J800J×2h3h=11，即F甲=F乙，故A错误；
BD.由图可知，可知甲滑轮组的总功W总甲=1200J，额外功W额甲=600J，则有用功为：W有甲=W总甲−W额甲=1200J−600J=600J，
甲滑轮组的机械效率η甲=W有甲W总甲=600J1200J=50%，
乙滑轮组的总功W总乙=800J，额外功W额乙=200J，则有用功为：W有乙=W总乙−W额乙=800J−200J=600J，
乙滑轮组的机械效率η乙=W有乙W总乙=600J800J=75%，
即甲滑轮组的机械效率比乙的低，故B正确，D错误；
故选：B。
(1)根据总功W总=Fs，变形可得出拉力F的大小关系。
(2)运用机械效率的公式η=W有W总得出两个装置的机械效率大小关系。
(3)根据连接动滑轮的绳子段数，可判断绳子移动距离的大小关系。
(4)运用机械效率的公式η=W有W总得出乙滑轮组的机械效率。
知道连接动滑轮的绳子段数，熟练运用功、机械效率的公式，是解答此题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：由于存在空气的摩擦，小球在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A、球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B、由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C、球从B点到C点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D、球从O点到C点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。
故选：C。
(1)影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能是动能和势能的和，在秋千运动的过程中，克服空气阻力做功，所以机械能不守恒。
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
10.【答案】D
【解析】解：A、此装置为斜面，可以省力，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，故使用此装置不省功，故A错误；
BCD、对物体所做的有用功W有用=Gh=100N×4m=400J，故C错误；
总功W总=Fs=50N×10m=500J，机械效率η=W有用W总=400J500J×100%=80%，故D正确；
额外功W额外=W总−W有用=500J−400J=100J，
物体受到的摩擦力f=W额外s=100J10m=10N，故B错误。
故选D。
A、此装置为斜面，可以省力；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功；
BCD、根据W有用=Gh得出对物体所做的有用功；根据W总=Fs得出总功，根据η=W有用W总得出机械效率；根据W额外=W总−W有用得出额外功，根据f=W额外s得出物体受到的摩擦力。
本题考查功、功率、效率的计算，综合性强，难度适中。
11.【答案】C
【解析】解：A、实验时是通过观察小车运动的距离的远近，来比较小车所受阻力大小的，小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小，这用到了转换法，故A正确；
B、小实验时应使小车到达水平面时的速度相等，因此每次实验时，应使小车从同一高度由静止开始滑下，故B正确；
C、因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布、木板表面上克服阻力做功是相同的，故C错误；
D、在木板表面滑行时间长，在毛巾表面滑行时间短，根据P=Wt知在木板表面功率小，在毛巾表面功率大，故D正确。
故选：C。
(1)实验时是通过观察小车运动的距离的远近，来比较小车所受阻力大小的；
(2)根据机械能的转化可知：小车从斜面上滑下时，重力势能转化为动能，当小车从斜面的同一高度由静止开始滑下时，其重力势能相等，到达水平面时的动能相等，速度相同；
(3)从小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功分析；
(4)根据P=Wt分析功率的大小。
此题是探究阻力对物体运动的影响实验，考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法。
12.【答案】D
【解析】解：A、小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落，是下沉过程，下沉物体的密度大于油的密度，故A错误；
B、根据F浮=ρ液gV排知，下沉过程中，液体的密度不变，排开液体的体积不变，浮力不变，故小球经过位置①处所受浮力等于②处的大小，故B错误；
C、小球在BC段做匀速运动，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误；
D、小球在BC段做匀速运动，受到平衡力的作用，但重力大于浮力，故不只受到重力和浮力，还受油的阻力，因此小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用，故D正确。
故选：D。
(1)根据浮沉条件判断油和小球的密度；
(2)根据F浮=ρ液gV排判断小球经过位置①处所受浮力与②处的大小；
(3)影响动能的因素：质量和速度；
影响重力势能的因素：质量和高度；
(4)根据“小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动”来受力分析。
本题考查了浮沉条件、影响浮力的因素、影响动能、重力势能的因素、受力分析等知识，是一道综合题，有一定的难度。
13.【答案】并 电源
【解析】解：由于两个输出端能独立工作，互不影响，故两输出端是并联的。
用“充电宝”为手机充电时，为手机提供电能，故充电宝相当于电路中的电源。
故答案为：并；电源。
(1)在电路中，若各元件相互影响则是串联，若各元件互不影响则是并联。
(2)在电路中提供电能的是电源，消耗电能的是用电器。
充电宝在不同状态下有不同的作用，有时是电源，有时是用电器，需要仔细辨别。
14.【答案】减小 动能
【解析】解：她在空中加速下落的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小；是重力势能转化为动能。
故答案为：减小；动能。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能的影响因素，利用控制变量法判断动能和重力势能的变化。
15.【答案】做功 内 机械
【解析】解：用酒精灯给试管中的水加热，产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低；塞子由静止变为运动，其机械能增大，故能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：做功；内；机械。
做功可以改变物体的内能，物体对外做功，物体本身的内能减小，将内能转化为机械能。
此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
16.【答案】8.4×106 1×107 0.25热传递
【解析】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg×(65℃−15℃)=8.4×106J，
由η=Q吸Q放×100%可得，天然气完全燃烧释放的热量：
Q放=Q吸η=8.4×106J84%=1×107J，
由Q放=mq得，需要消耗天然气的质量：
m=Q放q天然气=1×107J4×107J/kg=0.25kg；
(2)用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。
故答案为：8.4×106；1×107；0.25；热传递。
(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，利用η=Q吸Q放×100%求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据Q放=mq求出需要消耗天然气的质量；
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用以及改变物体内能方法的应用，难度不大，易于解答。
17.【答案】D 不能 大于
【解析】解：(1)罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
(3)第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
故答案为：D；不能；大于。
(1)重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
(2)罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。
18.【答案】5：2 2
【解析】解：由速度公式可得，该物块通过AB段所用时间：tAB=sABvAB=10m2m/s=5s，
通过CD段所用时间：tCD=sCDvCD=10m5m/s=2s，
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为：tABtCD=5s2s=5：2；
物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的拉力F=f1=1N，
根据P=Wt=Fst=Fv可知拉力F在AB段做功的功率P=FvAB=1N×2m/s=2W。
故答案为：5：2；2。
由速度公式的变形式t=sv分别得出该物块通过AB段所用时间和通过CD段所用时间，进而得出该物块通过AB段和CD段所用的时间之比；
物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，根据F=f1得出所受的拉力，根据P=Wt=Fst=Fv可知拉力F在AB段做功的功率。
本题考查速度和功率的有关计算，综合性强，难度适中。
19.【答案】6 小 ②
【解析】解：(1)由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂OB=OA+AB=2OA，A点作用力的力臂为OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，
解得：F=OAOB×G=OA2OA×G=12G=12×12N=6N；
(2)由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l=G×OA，
解得：F=G×OA×1l……Ⅰ，
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小；
(3)将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×l=G×OB，
解得：F=G×OB×1l……Ⅱ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与1l的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此将M从A移至B，F与1l的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
故答案为：6；小；②。
(1)根据杠杆平衡条件求出拉力F；
(2)根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化；
(3)根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式，结合数学知识分析判断。
本题考查杠杆平衡条件的应用和数学正比例函数相关的知识，关键是根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式。
20.【答案】8.4×106 2.94×106
【解析】解：汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=qm=4.2×107J/kg×0.2kg=8.4×106J；
汽油机输出的有用功的效率：
η=1−33%−25%−7%=35%，
则牵引力做的功是：
W有用=ηQ放=35%×8.4×106J=2.94×106J；
故答案为：8.4×106；2.94×106。
根据Q=qm计算出0.2kg汽油完全燃烧放出的热量；再根据能量流程图可求牵引力做的功。
本题考查了汽油机的能量转化和热量的计算以及改变内能的方法等知识，综合性强，但难度不大。
21.【答案】解：
过拉力作用点作竖直向下的拉力F2；过支点O作F1的作用线的垂线段，即动力臂L1.如下图所示：
【解析】拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力F2的作用点表示出拉力的方向；
已知支点和力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。
本题考查力的示意图以及力臂画法的掌握情况；确定力的作用点和方向，是正确画出力的示意图的前提。
22.【答案】解：
由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能绕出由3段绳子承担物重，此时绳子应系在动滑轮上面的挂钩上，如图所示：
。
【解析】滑轮组最省力，就是用尽可能多的绳子的段数来承担物重，由此分析解答。
滑轮组的省力情况是由承担物重的绳子的段数决定的，学会分析才能顺利在图中绕出。
23.【答案】解：
由题知，两灯泡并联，电流表测总电流应位于干路，然后与开关和电源组成电路，如图所示：
【解析】由题意可知，两灯泡并联，开关控制整个电路、电流表测通过两灯的总电流说明开关和电流表位于干路。
考查了正确连接电路的能力：先要判断电路的连接形式，再从电源的一极开始连起，先串后并。
24.【答案】右 左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面 丙 图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量 这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡 ><=
【解析】解：(1)调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
(2)设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F左L左=F右L右，即5G×4L>2G×3L，左端大，故左端下降；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面即可平衡，即3G×4L=4G×3L；
(3)由图可知，图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好；
(4)杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡；
(5)①在实验过程中，有用功是W有用=Gh，总功是W总=Fs，所以杠杆的机械效率是：η=W有用W总=GhFs=2mghFs；
将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增加，即有用功占总功的比值变大，所以此时的机械效率变大，即η2>η1；
②将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力F变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大。
③若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速提高相同高度时，所做的有用功相同，额外功也相同，故总功相同，根据机械效率公式可知，机械效率相同。
故答案为：(1)右；(2)左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面；(3)丙；图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量；(4)这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡；(5)①>；②<；③=。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
(2)设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码；
(3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，不易测量力臂；
(4)过支点的力的力臂为零；
(5)①对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数；在实验中，弹簧测力计向上，拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，杠杆的机械效率可以根据公式η=W有用W总来计算；本实验中，不考虑摩擦时额外功是由克服杠杆自重做的功，将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，根据有用功结合效率公式得出机械效率的变化；
②将同一物体分别悬挂在A、B两点时，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低；
③根据影响机械效率大小的因素分析。
此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用、过支点的力对杠杆的影响以及机械效率的计算，要注意分析力和对应的力臂。
25.【答案】匀速直线 物重 拉力 57.1%倾斜程度越大 小 大于
【解析】解：(1)实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动；
(2)比较表中“物块重”和“拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力的，由此可知斜面是一种省力的简单机械；
(3)第3次实验的机械效率为：
η=W有W总=GhFs=10N×0.2m7.0N×0.5m×100%≈57.1%，
由表中实验数据可知：在其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
(4)由表中第1组实验数据可知，
有用功：W有′=Gh′=10N×0.1m=1J，
总功：W总′=F′s′=5.5N×0.5m=2.75J，
则额外功：W额=W总′−W有′=2.75J−1J=1.75J，
因为W额=fs，
所以摩擦力：
第一次实验中，f=W额s=1.75J0.5m=3.5N；
同理，第二、三次实验中，摩擦力分别为：3N和2.5N，
故得出，其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越小；
(5)若斜面粗糙程度相同，斜面2的倾斜程度小，木块对斜面的压力大(在水平面上时，压力大小等于重力大小，压力最大)，滑动摩擦力大，且斜面2更长，则克服摩擦所做的额外功多，木块到达斜面2底端时动能小，速度小，即v1大于v2。
故答案为：(1)匀速直线；(2)物重；拉力；(3)57.1%；倾斜程度越大；(4)小；(5)大于。
(1)为使测力计的示数稳定，实验时，沿斜面匀速拉动木块；
(2)若物体的重力大于利用机械的拉力，则为省力机械；
若物体的重力等于利用机械的拉力，则为不省力、也不费力的机械；
若物体的重力小于利用机械的拉力，则为费力机械；
(3)根据η=W有W总=GhFs×100%得出第3次实验的机械效率；分析表中实验数据得出结论；
(4)由表中第1组实验数据，根据W有=Gh得出有用功；根据W总=Fs求出总功；
从而得出额外功，根据W额=fs得出第一次实验中摩擦力，同理得出第二、三次实验中的摩擦力大小，据此分析；
(5)若斜面粗糙程度相同，斜面2的倾斜程度小，分析木块对斜面的压力大小及滑动摩擦力大小，根据克服摩擦所做的额外功多少分析木块到达斜面2底端时动能大小，质量相同时，动能越小，速度越小。
本题探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验，考查注意事项、机械效率的计算、数据分析和能量转化的知识。
26.【答案】断开 L1断路或电流表断路 0.521.0I=I1+I2 更换不同电压的电源多次测量进行验证
【解析】解：(1)为了保护电器，连接电路时，开关应该是断开的。
(2)图一中两灯并联，电流表测L1的电流；闭合开关后，灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路(否则会造成电源短路)，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表断路；
(3)甲和乙电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，所以I1=0.5A、I2=0.52A；
丙电流表的量程为0∼3A，分度值0.1A，所以I=1.0A；
根据测量结果，在误差范围内，并联电路中干路电流和各支路电流的关系为：I=I1+I2。
(4)为了验证结论的普遍性，要多次测量，除更换了不同规格的灯泡继续实验进行验证外，还可以采用的方法是：更换不同电压的电源多次测量进行验证。
故答案为：
(1)断开；(2)L1或电流表断路；(3)0.52；1.0；I=I1+I2；
(4)更换不同电压的电源多次测量进行验证。
(1)任何电学实验，在连接电路时为了保护电源和用电器，开关都应是断开的；
(2)根据并联电路特点独立工作、互不影响可知，灯L2发光说明灯L1支路不可能短路，结合电流表的示数为0，确定故障所在；
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后对数据进行分析即可得出结论。
(4)为得出普遍性的结论，要多次测量，据此分析。
本题探究并联电路的电流规律，考查注意事项、电路的连接、故障的分析、电流表的读数、数据处理及归纳法的运用，综合性较强。
27.【答案】解：(1)
如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得：F1=GlAlB=750N×1m1.5m=500N；
(2)
小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′=GlA′可得：F2=GlA′lB′，由图可知：lA′
(2)F2
如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得F1的大小。
(2)
小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′=GlA′可得F2，由图可知力臂的大小关系，进而得出F2与F1的大小关系。
本题考查杠杆的平衡条件的应用，综合性强，难度适中。
28.【答案】BDAC 电 化学 用电器 C 当汽车急刹时，红灯先亮
【解析】解：(1)A、图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；B、图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程；C、图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程；D、图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程；故顺序为：BDAC；
(2)汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变，所以相当于用电器；
(3)行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故选C；
(4)当汽车急刹车时，由于惯性，滑块要保持原来的运动状态继续向前运动，使红灯与电源组成闭合电路，红灯亮；
(5)汽车从甲地到丙地电池消耗的电能为W1=(1−η)W=(1−30%)×20kW⋅h=14kW⋅h；
(6)汽车匀速行驶过程中受到的阻力等于牵引力，汽车行驶过程中受到的阻力：f=F=W1s=14×3.6×106J50.4×103m=1000N；
(7)汽车从丙地行驶至乙地电池获得的电能：W电池=(60%−30%)W=(60%−30%)×20×3.6×106J=2.16×107J，
汽车沿平直公路从甲地匀速行驶至乙地，汽车行驶过程中所受阻力恒定，则由二力平衡条件可知汽车受到的牵引力不变，
汽车从丙地行驶至乙地所做的功：W有用=Fs′=1000N×(100−50.4)×103m=4.96×107J，
燃油模式阶段汽车消耗汽油放出的热量：Q=W电池+W有用η2=2.16×107J+4.96×107J40%=1.78×108J，
燃油模式阶段汽车消耗汽油的体积为：V=Qq=1.78×108J3.56×107J/L=5L。
故答案为：(1)BDAC；
(2)电；化学；用电器；
(3)C；
(4)当汽车急刹时，红灯先亮；
(5)汽车从甲地到丙地电池消耗的电能为14kW⋅h；
(6)汽车行驶过程中受到的阻力为1000N；
(7)燃油模式阶段汽车消耗了5L汽油。
(1)内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；根据气门的闭合情况和活塞的运动情况判定；
(2)蓄电池供电时是电源，充电时则为用电器；充电的过程中，电能转化为化学能；放电的过程中，化学能转化为电能；
(3)从轮胎克服摩擦做功的角度考虑；
(4)当车的运动状态发生变化时，滑块会由于惯性还要保持原来的状态，会使不同的触头接触，从而使不同的灯亮；
(5)由题意可知当电池电量剩余30%时，汽车由电动模式自动切换成燃油模式，根据W1=(1−η)W计算汽车从甲地到丙地电池消耗的电能；
(6)汽车匀速行驶过程中受到的阻力等于牵引力，根据做功公式计算汽车行驶过程中受到的阻力；
(7)当汽车从丙地行驶至乙地时，小王发现电池电量显示为60%，根据W电池=(60%−30%)W计算汽车从丙地行驶至乙地电池获得的电能，根据做功公式W有用=Fs′计算汽车从丙地行驶至乙地所做的功，根据Q=W电池+W有用η2计算燃油模式阶段汽车消耗汽油放出的热量，根据V=Qq计算燃油模式阶段汽车消耗汽油的体积。
本题为力学综合题，考查了热机的工作过程、能量转化、功、热量、热机效率的计算，考查得很全面，且有一定难度，要求灵活应用相关公式，注意单位统一。
2022-2023学年江苏省无锡市宜兴市范道中学九年级（上）期中物理试卷
1. 疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，关于包裹的能量变化情况，下列说法正确的是( )
A. 动能减少，重力势能增加 B. 动能不变，机械能增加
C. 动能不变，重力势能减少 D. 动能增加，机械能减少
2. 青岛某住宅楼，夜间，每当地铁从高架桥上驶过，伴随着地铁行驶噪声，大楼除个别破损的灯泡外，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，如图所示。白天地铁驶过，不会出现这种情况。已知S1为声控开关(有声闭合、无声断开)，S2为光控开关(夜间闭合、白天断开)，该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的( )
A. B.
C. D.
3. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( )
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零 B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
4. 在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是( )
A. a B. b C. c D. d
5. 如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是( )
A. 用羊角锤起钉子 B. 用钳子夹导线
C. 用起子起瓶盖 D. 用镊子夹取砝码
6. 如图所示是我国某地的等高线图，若把同一个物体分别放在A点和B点，那么在哪一点时，物体的重力势能大？( )
A. 在A点时大 B. 在B点时大
C. 在两点一样大 D. 条件不足，无法判定
7. 在2022北京冬奥会开幕式上，400名演员挥动发光杆，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英。据悉，杆上有两个开关：一个是总开关，另一个用来控制发出白光和绿光。下面哪个电路设计最能实现这一效果( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示，用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图，则下列判断正确的是( )
A. F甲比F乙小 B. 甲滑轮组的机械效率比乙的低
C. 两滑轮组绳子自由端移动距离相等 D. 乙滑轮组的机械效率为25%
9. 如图所示为荡秋千的模型，小球从A点静止释放，到达右侧最高点D点后返回，其中B、C两点是等高的，下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点动能相同
B. 球在A、D两点机械能相同
C. 球从B点到C点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
10. 如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 利用此装置既可以省力，也可以省功 B. 物体受到的摩擦力为50N
C. 对物体所做的有用功为500J D. 该斜面的机械效率为80%
11. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示，下列说法中错误的是( )
A. 小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小
B. 实验中要控制小车每次到达斜面底端时速度相同
C. 小车在毛巾、棉布、木板表面运动时阻力做的功不同
D. 小车在毛巾表面运动时阻力做功的功率最大
12. 如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景，小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，①和②是小球经过的两个位置，则( )
A. 小球与油的密度相等
B. 小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C. 小球的机械能在BC段保持不变
D. 小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用
13. 如图所示，某手机充电宝有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是______(串/并)联；用充电宝为手机充电时，充电宝相当于电路中的______。
14. 2022年北京冬奥会上，中国小将谷爱凌勇夺两金一银，成为了历史上第一位能拿到三个自由式滑雪项目奖牌的运动员，如图是她在空中加速下落的精彩画面，在此过程中重力势能______(选填“增大”或“减小”)，重力势能转化为______。(不计空气阻力)
15. 如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞______，水蒸气的一部分______能转化为软木塞的______能，利用这一原理，可以制成热机。
16. 天然气热水器将40kg的水从15℃加热到65℃，此过程中天然气完全燃烧释放热量的84%被水吸收，水吸收热量______ J，天然气完全燃烧释放热量______ J，需要消耗天然气______ kg，这是通过______方式改变水的内能。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃),q天然气=4×107J/kg]
17. 如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。橡皮筋在______点(选填字母)的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子______(选填“可能”或“不能”)返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的机械能。
18. 如图所示，物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和4m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦力分别为1N和2N，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为______，拉力F在AB段做功的功率为______ W。
19. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为______ N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变______，F与(1l)的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与(1l)的关系图线为图2中的______(选填数字序号)。
20. 某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，若汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg，已知汽油的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，假如这些汽油完全燃烧，将释放______ J的热量，牵引力做的功是______ J。
21. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点，F1表示作用在鱼竿上的动力，请在图中作出F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
22. 如图所示，利用滑轮组匀速提升重物，要求使用时最省力，请完成该滑轮组的绕法。
23. 用笔画代替导线完成图中电路的实物连接。要求：两灯并联，开关控制整个电路，电流表测量通过L1、L2的总电流，导线不能交叉。
24.
(1)实验前没挂钩码时，杠杆静止时的位置如图甲所示，此时应将左端平衡螺母向
______
旋一些(选填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡；
(2)小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧挂上钩码，如图乙所示，杠杆的左端会下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改挂钩码总个数和挂点位置，只需将图乙中
______
；
(3)小丽同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图丙进行实验，一种按图丁进行实验。你认为哪个实验方案更好？
______
方案更好，并说明你的理由
______
；
(4)实验中小丽发现，杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。请分析说明理由
______
。
(5)同组的小奇用如图戊所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，不考虑摩擦。
①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点匀速将杠杆拉至图中虚线位置，测得机械效率为η1；若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时，该杠杆的机械效率为η2，则η2
______
η1。()
②将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高相同h时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA
______
ηB。()
③弹簧测力计分别作用在C、B点将悬挂在A点物体匀速提高相同h的机械效率分别为ηC和ηB，则ηC
______
ηB()。
25. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验装置。在其它条件一定时获取了表格中的实验数据。
(1)实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做______ 运动。
(2)通过比较表格中“______ ”和“______ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。
实验次数
斜面的倾斜程度
物重G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效力η
1
较缓
10
0.1
5.5
0.5
36.4%
2
较陡
10
0.2
7.0
0.5
3
最陡
10
0.3
8.5
0.5
70.6%
(3)表格中空缺处的数据为______ 。依据完整的数据可得出结论：在其它条件一定时，斜面______ ，机械效率越高。
(4)学习小组进一步分析实验数据，发现在其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越______ 。
(5)请你结合所学物理知识，解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的v1、v2，若斜面粗糙程度相同则v1______ v2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
26. 为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图一所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时，开关应处于______状态。
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，看到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是______。
(3)排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图二中的甲、乙、丙所示，可读出：I1=0.5A，I2=______A，I=______A.根据测量结果，在误差允许的范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是______(写出关系式即可)。
(4)为了验证结论的普遍性，小薇更换了不同规格的灯泡继续实验进行验证，你还可以采用的方法是______。
27. 俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
(1)图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。
(2)图2所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。
28. 某油电混合动力汽车在蓄电池电量充足时由电动机提供动力(电动模式)，当电量不足时，可切换至燃油发动机驱动(燃油模式)，同时给蓄电池充电，为防止电量过低，廷长电池寿命，汽车通过设置荷电状态(“SOC”)精准控制充电时刻。若“SOC”=30%，则当电池电量剩余30%时，汽车由电动模式自动切换成燃油模式。已知该车电池能够储存电能20kW⋅h，小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从甲地匀速行驶至乙地，两地相距100km，汽车行驶中所受阻力恒定，全程分两个阶段，如图所示。电动模式阶段：汽车从甲地出发，设置”SOC”=30%，假设电池消耗的电能全部用来驱动轿车行驶，则经过50.4km到达丙地时，汽车自动切换为燃油模式。燃油模式阶段：当汽车从丙地行驶至乙地时，小王发现电池电量显示为60%；若汽油燃烧放出能量的40%用于驱动汽车和充电，忽略充电时能量损耗。(q汽油=3.56×107J/L)
(1)图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为______(填字母)。
(2)蓄电池充电时将______能转化为______能，此时蓄电池是______(选填“电源”、“用电器”)。
(3)行驶过程中轮胎会发热，这个现象的合理解释是______。
A.是因为发动机将热量传递给了它
B.有时路面温度高，将热量传递给了它
C.车轮与地面摩擦，通过做功增加了它的内能
D.以上说法都不正确
(4)汽车如图丙所示的电路，其中上端带有金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路，金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，当汽车静止时，滑块M上的金属细杆与红绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触，当汽车急刹时，哪一盏灯先亮？______。
(5)求汽车从甲地到丙地电池消耗的电能；
(6)求汽车行驶过程中受到的阻力；
(7)求燃油模式阶段汽车消耗了多少L汽油。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，速度不变，动能不变；无人机携带包裹匀速上升时，包裹的质量不变，高度增加，重力势能增加，所以机械能是增加的，故B正确。
故选：B。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能为动能和势能的和。
掌握动能大小、重力势能大小的影响因素。根据影响因素，能判断动能、重力势能的大小变化，然后确定机械能的变化。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题的关键是根据灯泡的工作条件确定开关的连接方式，然后根据串、并联的特点得出符合题意的电路图。
【解答】
根据题意可得，当光控开关和声控开关都闭合后，灯泡都会亮起，只闭合一个开关，灯泡都不亮，这说明两个开关是串联的；大楼除个别破损的灯泡外，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，这说明走廊灯能独立工作，是并联的，故C正确。
故选：C。
3.【答案】C
【解析】解：(1)热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，与燃料是否完全燃烧无关，与产生的热量无关，故AB错误、C正确；
(2)由Q放=mq可知，燃料燃烧放出的热量，与燃料的质量、热值和是否完全燃烧有关，与燃烧的温度无关，故D错误。
故选：C。
(1)某种燃料完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值；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；
(2)根据Q放=mq分析燃料燃烧放出热量多少的影响因素。
本题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。
4.【答案】C
【解析】解：谷爱凌从A点由静止滑下，不考虑能量损失，机械能是守恒的；当谷爱凌从B点飞出，到达最高点时速度不为零，所以动能不为零，所以运动到最高点时重力势能小于A点重力势能，即运动轨迹最高点比A点低；运动到B后，有斜向上的速度，飞出B位置后，由于她具有惯性，仍然会保持原来的运动状态继续斜向上运动，故d线路是错误的；由于受到重力的作用，在重力的作用下，她会先向上运动，再向下运动。综上所述，c是最符合实际的。
故选：C。
不考虑能量损失，机械能是守恒的；任何物体都有惯性；在飞出跳台的过程中，根据运动员的受力情况分析其运动的轨迹。
本题考查了机械能的转化、惯性现象，属于基础题。
5.【答案】D
【解析】解：A、用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误；
B、用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B错误；
C、用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
D、用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D正确。
故选：D。
结合生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
6.【答案】B
【解析】解：由图可看出，A点所在的海拔为1000m，B点所在的海拔为1040m，而对同一个物体，它的位置越高，重力势能越大，故B点的重力势能大。
故选：B。
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量相同的物体，被举得高度越高的物体，重力势能就越大。
考查了势能的影响因素的知识点，要求学生牢固掌握。
7.【答案】D
【解析】解：根据题意可知，发光杆一会发出绿光代表绿草，随后又发出白光组成蒲公英，这说明两个灯泡可以独立工作，是并联的；干路中有一个开关，另一个开关用来控制发出白光和绿光，所以这个开关是一个单刀双掷开关，根据选项可知，D图正确。
故选：D。
根据题意分析两个开关的连接方式和两盏灯泡的连接方式。
本题考查了电路图的设计，明确单刀双掷开关的作用是解题的关键。
8.【答案】B
【解析】解：AC.由图可知滑轮组绳子的有效股数分别为n甲=3，n乙=2，
由题意可知，物体上升的高度相同，设物体上升的高度为h，甲、乙滑轮组绳端移动的距离分别为：s甲=3h，s乙=2h，s甲>s乙，故C错误；
两滑轮组绳子自由端移动距离不相等；由图可知，甲、乙滑轮组中总功分别为：W甲总=1200J，W乙总=800J，
甲乙拉力之比F甲F乙=W甲总s甲W乙总s乙=W甲总W乙总×s乙s甲=1200J800J×2h3h=11，即F甲=F乙，故A错误；
BD.由图可知，可知甲滑轮组的总功W总甲=1200J，额外功W额甲=600J，则有用功为：W有甲=W总甲−W额甲=1200J−600J=600J，
甲滑轮组的机械效率η甲=W有甲W总甲=600J1200J=50%，
乙滑轮组的总功W总乙=800J，额外功W额乙=200J，则有用功为：W有乙=W总乙−W额乙=800J−200J=600J，
乙滑轮组的机械效率η乙=W有乙W总乙=600J800J=75%，
即甲滑轮组的机械效率比乙的低，故B正确，D错误；
故选：B。
(1)根据总功W总=Fs，变形可得出拉力F的大小关系。
(2)运用机械效率的公式η=W有W总得出两个装置的机械效率大小关系。
(3)根据连接动滑轮的绳子段数，可判断绳子移动距离的大小关系。
(4)运用机械效率的公式η=W有W总得出乙滑轮组的机械效率。
知道连接动滑轮的绳子段数，熟练运用功、机械效率的公式，是解答此题的关键。
9.【答案】C
【解析】解：由于存在空气的摩擦，小球在摆动的过程中，机械能转化为内能，机械能会逐渐减小；
A、球在B、C两点高度相同，重力势能相同，B的机械能大于C的机械能，B的动能大于C的动能，故A错误；
B、由于机械能逐渐减小，则A的机械能大于D的机械能，故B错误；
C、球从B点到C点的过程中，克服摩擦做功，机械能减少，故C正确；
D、球从O点到C点的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。
故选：C。
(1)影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能是动能和势能的和，在秋千运动的过程中，克服空气阻力做功，所以机械能不守恒。
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。
10.【答案】D
【解析】解：A、此装置为斜面，可以省力，根据功的原理可知，使用任何机械都不省功，故使用此装置不省功，故A错误；
BCD、对物体所做的有用功W有用=Gh=100N×4m=400J，故C错误；
总功W总=Fs=50N×10m=500J，机械效率η=W有用W总=400J500J×100%=80%，故D正确；
额外功W额外=W总−W有用=500J−400J=100J，
物体受到的摩擦力f=W额外s=100J10m=10N，故B错误。
故选D。
A、此装置为斜面，可以省力；根据功的原理可知，使用任何机械都不省功；
BCD、根据W有用=Gh得出对物体所做的有用功；根据W总=Fs得出总功，根据η=W有用W总得出机械效率；根据W额外=W总−W有用得出额外功，根据f=W额外s得出物体受到的摩擦力。
本题考查功、功率、效率的计算，综合性强，难度适中。
11.【答案】C
【解析】解：A、实验时是通过观察小车运动的距离的远近，来比较小车所受阻力大小的，小车运动距离远，表明阻力对物体运动影响小，这用到了转换法，故A正确；
B、小实验时应使小车到达水平面时的速度相等，因此每次实验时，应使小车从同一高度由静止开始滑下，故B正确；
C、因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布、木板表面上克服阻力做功是相同的，故C错误；
D、在木板表面滑行时间长，在毛巾表面滑行时间短，根据P=Wt知在木板表面功率小，在毛巾表面功率大，故D正确。
故选：C。
(1)实验时是通过观察小车运动的距离的远近，来比较小车所受阻力大小的；
(2)根据机械能的转化可知：小车从斜面上滑下时，重力势能转化为动能，当小车从斜面的同一高度由静止开始滑下时，其重力势能相等，到达水平面时的动能相等，速度相同；
(3)从小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功分析；
(4)根据P=Wt分析功率的大小。
此题是探究阻力对物体运动的影响实验，考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法。
12.【答案】D
【解析】解：A、小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落，是下沉过程，下沉物体的密度大于油的密度，故A错误；
B、根据F浮=ρ液gV排知，下沉过程中，液体的密度不变，排开液体的体积不变，浮力不变，故小球经过位置①处所受浮力等于②处的大小，故B错误；
C、小球在BC段做匀速运动，质量不变，速度不变，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故C错误；
D、小球在BC段做匀速运动，受到平衡力的作用，但重力大于浮力，故不只受到重力和浮力，还受油的阻力，因此小球在下落过程中一定受到一个随速度变化的力的作用，故D正确。
故选：D。
(1)根据浮沉条件判断油和小球的密度；
(2)根据F浮=ρ液gV排判断小球经过位置①处所受浮力与②处的大小；
(3)影响动能的因素：质量和速度；
影响重力势能的因素：质量和高度；
(4)根据“小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动”来受力分析。
本题考查了浮沉条件、影响浮力的因素、影响动能、重力势能的因素、受力分析等知识，是一道综合题，有一定的难度。
13.【答案】并 电源
【解析】解：由于两个输出端能独立工作，互不影响，故两输出端是并联的。
用“充电宝”为手机充电时，为手机提供电能，故充电宝相当于电路中的电源。
故答案为：并；电源。
(1)在电路中，若各元件相互影响则是串联，若各元件互不影响则是并联。
(2)在电路中提供电能的是电源，消耗电能的是用电器。
充电宝在不同状态下有不同的作用，有时是电源，有时是用电器，需要仔细辨别。
14.【答案】减小 动能
【解析】解：她在空中加速下落的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度减小，重力势能减小；是重力势能转化为动能。
故答案为：减小；动能。
(1)动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
掌握动能、重力势能的影响因素，利用控制变量法判断动能和重力势能的变化。
15.【答案】做功 内 机械
【解析】解：用酒精灯给试管中的水加热，产生大量的水蒸气，这些高温水蒸气对塞子做功，将塞子冲出；则该过程中水蒸气的内能减少、温度降低；塞子由静止变为运动，其机械能增大，故能量转化是内能转化为机械能。
故答案为：做功；内；机械。
做功可以改变物体的内能，物体对外做功，物体本身的内能减小，将内能转化为机械能。
此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。
16.【答案】8.4×106 1×107 0.25热传递
【解析】解：(1)水吸收的热量：
Q吸=c水m水(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×40kg×(65℃−15℃)=8.4×106J，
由η=Q吸Q放×100%可得，天然气完全燃烧释放的热量：
Q放=Q吸η=8.4×106J84%=1×107J，
由Q放=mq得，需要消耗天然气的质量：
m=Q放q天然气=1×107J4×107J/kg=0.25kg；
(2)用天然气烧水的过程中，水吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。
故答案为：8.4×106；1×107；0.25；热传递。
(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量，利用η=Q吸Q放×100%求出天然气完全燃烧放出的热量，再根据Q放=mq求出需要消耗天然气的质量；
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
本题考查了吸热公式和效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用以及改变物体内能方法的应用，难度不大，易于解答。
17.【答案】D 不能 大于
【解析】解：(1)罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
(2)若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
(3)第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
故答案为：D；不能；大于。
(1)重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
(2)罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。
18.【答案】5：2 2
【解析】解：由速度公式可得，该物块通过AB段所用时间：tAB=sABvAB=10m2m/s=5s，
通过CD段所用时间：tCD=sCDvCD=10m5m/s=2s，
则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为：tABtCD=5s2s=5：2；
物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，所受的拉力F=f1=1N，
根据P=Wt=Fst=Fv可知拉力F在AB段做功的功率P=FvAB=1N×2m/s=2W。
故答案为：5：2；2。
由速度公式的变形式t=sv分别得出该物块通过AB段所用时间和通过CD段所用时间，进而得出该物块通过AB段和CD段所用的时间之比；
物块在AB段做匀速直线运动，处于平衡状态，根据F=f1得出所受的拉力，根据P=Wt=Fst=Fv可知拉力F在AB段做功的功率。
本题考查速度和功率的有关计算，综合性强，难度适中。
19.【答案】6 小 ②
【解析】解：(1)由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂OB=OA+AB=2OA，A点作用力的力臂为OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，
解得：F=OAOB×G=OA2OA×G=12G=12×12N=6N；
(2)由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l=G×OA，
解得：F=G×OA×1l……Ⅰ，
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小；
(3)将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×l=G×OB，
解得：F=G×OB×1l……Ⅱ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与1l的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此将M从A移至B，F与1l的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
故答案为：6；小；②。
(1)根据杠杆平衡条件求出拉力F；
(2)根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化；
(3)根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式，结合数学知识分析判断。
本题考查杠杆平衡条件的应用和数学正比例函数相关的知识，关键是根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式。
20.【答案】8.4×106 2.94×106
【解析】解：汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=qm=4.2×107J/kg×0.2kg=8.4×106J；
汽油机输出的有用功的效率：
η=1−33%−25%−7%=35%，
则牵引力做的功是：
W有用=ηQ放=35%×8.4×106J=2.94×106J；
故答案为：8.4×106；2.94×106。
根据Q=qm计算出0.2kg汽油完全燃烧放出的热量；再根据能量流程图可求牵引力做的功。
本题考查了汽油机的能量转化和热量的计算以及改变内能的方法等知识，综合性强，但难度不大。
21.【答案】解：
过拉力作用点作竖直向下的拉力F2；过支点O作F1的作用线的垂线段，即动力臂L1.如下图所示：
【解析】拉力F2的作用点为鱼线与杆的交点，阻力的方向沿绳子向下，过拉力F2的作用点表示出拉力的方向；
已知支点和力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。
本题考查力的示意图以及力臂画法的掌握情况；确定力的作用点和方向，是正确画出力的示意图的前提。
22.【答案】解：
由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能绕出由3段绳子承担物重，此时绳子应系在动滑轮上面的挂钩上，如图所示：
。
【解析】滑轮组最省力，就是用尽可能多的绳子的段数来承担物重，由此分析解答。
滑轮组的省力情况是由承担物重的绳子的段数决定的，学会分析才能顺利在图中绕出。
23.【答案】解：
由题知，两灯泡并联，电流表测总电流应位于干路，然后与开关和电源组成电路，如图所示：
【解析】由题意可知，两灯泡并联，开关控制整个电路、电流表测通过两灯的总电流说明开关和电流表位于干路。
考查了正确连接电路的能力：先要判断电路的连接形式，再从电源的一极开始连起，先串后并。
24.【答案】右 左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面 丙 图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量 这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡 ><=
【解析】解：(1)调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，可消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
(2)设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F左L左=F右L右，即5G×4L>2G×3L，左端大，故左端下降；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面即可平衡，即3G×4L=4G×3L；
(3)由图可知，图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好；
(4)杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡；
(5)①在实验过程中，有用功是W有用=Gh，总功是W总=Fs，所以杠杆的机械效率是：η=W有用W总=GhFs=2mghFs；
将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增加，即有用功占总功的比值变大，所以此时的机械效率变大，即η2>η1；
②将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杆的平衡条件可知拉力F变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大。
③若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速提高相同高度时，所做的有用功相同，额外功也相同，故总功相同，根据机械效率公式可知，机械效率相同。
故答案为：(1)右；(2)左侧的两个钩码挂到右侧的两个钩码下面；(3)丙；图丙中弹簧测力计对杠杆的力与杠杆垂直，力臂在杠杆上便于测量；(4)这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡；(5)①>；②<；③=。
(1)调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，这样方便测量力臂；
(2)设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向那端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动那侧钩码；
(3)根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力，根据杠杆的平衡条件可知，图丙弹簧测力计方向向上，容易测量力臂，图丁方向不与杠杆垂直，不易测量力臂；
(4)过支点的力的力臂为零；
(5)①对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数；在实验中，弹簧测力计向上，拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，杠杆的机械效率可以根据公式η=W有用W总来计算；本实验中，不考虑摩擦时额外功是由克服杠杆自重做的功，将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，根据有用功结合效率公式得出机械效率的变化；
②将同一物体分别悬挂在A、B两点时，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率的高低；
③根据影响机械效率大小的因素分析。
此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用、过支点的力对杠杆的影响以及机械效率的计算，要注意分析力和对应的力臂。
25.【答案】匀速直线 物重 拉力 57.1%倾斜程度越大 小 大于
【解析】解：(1)实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动；
(2)比较表中“物块重”和“拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力的，由此可知斜面是一种省力的简单机械；
(3)第3次实验的机械效率为：
η=W有W总=GhFs=10N×0.2m7.0N×0.5m×100%≈57.1%，
由表中实验数据可知：在其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
(4)由表中第1组实验数据可知，
有用功：W有′=Gh′=10N×0.1m=1J，
总功：W总′=F′s′=5.5N×0.5m=2.75J，
则额外功：W额=W总′−W有′=2.75J−1J=1.75J，
因为W额=fs，
所以摩擦力：
第一次实验中，f=W额s=1.75J0.5m=3.5N；
同理，第二、三次实验中，摩擦力分别为：3N和2.5N，
故得出，其它条件一定时，斜面越陡，物体所受的摩擦力越小；
(5)若斜面粗糙程度相同，斜面2的倾斜程度小，木块对斜面的压力大(在水平面上时，压力大小等于重力大小，压力最大)，滑动摩擦力大，且斜面2更长，则克服摩擦所做的额外功多，木块到达斜面2底端时动能小，速度小，即v1大于v2。
故答案为：(1)匀速直线；(2)物重；拉力；(3)57.1%；倾斜程度越大；(4)小；(5)大于。
(1)为使测力计的示数稳定，实验时，沿斜面匀速拉动木块；
(2)若物体的重力大于利用机械的拉力，则为省力机械；
若物体的重力等于利用机械的拉力，则为不省力、也不费力的机械；
若物体的重力小于利用机械的拉力，则为费力机械；
(3)根据η=W有W总=GhFs×100%得出第3次实验的机械效率；分析表中实验数据得出结论；
(4)由表中第1组实验数据，根据W有=Gh得出有用功；根据W总=Fs求出总功；
从而得出额外功，根据W额=fs得出第一次实验中摩擦力，同理得出第二、三次实验中的摩擦力大小，据此分析；
(5)若斜面粗糙程度相同，斜面2的倾斜程度小，分析木块对斜面的压力大小及滑动摩擦力大小，根据克服摩擦所做的额外功多少分析木块到达斜面2底端时动能大小，质量相同时，动能越小，速度越小。
本题探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验，考查注意事项、机械效率的计算、数据分析和能量转化的知识。
26.【答案】断开 L1断路或电流表断路 0.521.0I=I1+I2 更换不同电压的电源多次测量进行验证
【解析】解：(1)为了保护电器，连接电路时，开关应该是断开的。
(2)图一中两灯并联，电流表测L1的电流；闭合开关后，灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路(否则会造成电源短路)，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表断路；
(3)甲和乙电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，所以I1=0.5A、I2=0.52A；
丙电流表的量程为0∼3A，分度值0.1A，所以I=1.0A；
根据测量结果，在误差范围内，并联电路中干路电流和各支路电流的关系为：I=I1+I2。
(4)为了验证结论的普遍性，要多次测量，除更换了不同规格的灯泡继续实验进行验证外，还可以采用的方法是：更换不同电压的电源多次测量进行验证。
故答案为：
(1)断开；(2)L1或电流表断路；(3)0.52；1.0；I=I1+I2；
(4)更换不同电压的电源多次测量进行验证。
(1)任何电学实验，在连接电路时为了保护电源和用电器，开关都应是断开的；
(2)根据并联电路特点独立工作、互不影响可知，灯L2发光说明灯L1支路不可能短路，结合电流表的示数为0，确定故障所在；
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后对数据进行分析即可得出结论。
(4)为得出普遍性的结论，要多次测量，据此分析。
本题探究并联电路的电流规律，考查注意事项、电路的连接、故障的分析、电流表的读数、数据处理及归纳法的运用，综合性较强。
27.【答案】解：(1)
如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得：F1=GlAlB=750N×1m1.5m=500N；
(2)
小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′=GlA′可得：F2=GlA′lB′，由图可知：lA′
(2)F2
如图1所受，O为支点，重力的力臂为lA，F1的力臂为lB，依据杠杆的平衡条件F1lB=GlA可得F1的大小。
(2)
小京手扶栏杆时，抽象成杠杆模型如图2所示，O为支点，重力的力臂为lA′，F2的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件，F2lB′=GlA′可得F2，由图可知力臂的大小关系，进而得出F2与F1的大小关系。
本题考查杠杆的平衡条件的应用，综合性强，难度适中。
28.【答案】BDAC 电 化学 用电器 C 当汽车急刹时，红灯先亮
【解析】解：(1)A、图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；B、图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程；C、图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程；D、图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程；故顺序为：BDAC；
(2)汽车常用的蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是可以实现电能向化学能的转变，所以相当于用电器；
(3)行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故选C；
(4)当汽车急刹车时，由于惯性，滑块要保持原来的运动状态继续向前运动，使红灯与电源组成闭合电路，红灯亮；
(5)汽车从甲地到丙地电池消耗的电能为W1=(1−η)W=(1−30%)×20kW⋅h=14kW⋅h；
(6)汽车匀速行驶过程中受到的阻力等于牵引力，汽车行驶过程中受到的阻力：f=F=W1s=14×3.6×106J50.4×103m=1000N；
(7)汽车从丙地行驶至乙地电池获得的电能：W电池=(60%−30%)W=(60%−30%)×20×3.6×106J=2.16×107J，
汽车沿平直公路从甲地匀速行驶至乙地，汽车行驶过程中所受阻力恒定，则由二力平衡条件可知汽车受到的牵引力不变，
汽车从丙地行驶至乙地所做的功：W有用=Fs′=1000N×(100−50.4)×103m=4.96×107J，
燃油模式阶段汽车消耗汽油放出的热量：Q=W电池+W有用η2=2.16×107J+4.96×107J40%=1.78×108J，
燃油模式阶段汽车消耗汽油的体积为：V=Qq=1.78×108J3.56×107J/L=5L。
故答案为：(1)BDAC；
(2)电；化学；用电器；
(3)C；
(4)当汽车急刹时，红灯先亮；
(5)汽车从甲地到丙地电池消耗的电能为14kW⋅h；
(6)汽车行驶过程中受到的阻力为1000N；
(7)燃油模式阶段汽车消耗了5L汽油。
(1)内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；根据气门的闭合情况和活塞的运动情况判定；
(2)蓄电池供电时是电源，充电时则为用电器；充电的过程中，电能转化为化学能；放电的过程中，化学能转化为电能；
(3)从轮胎克服摩擦做功的角度考虑；
(4)当车的运动状态发生变化时，滑块会由于惯性还要保持原来的状态，会使不同的触头接触，从而使不同的灯亮；
(5)由题意可知当电池电量剩余30%时，汽车由电动模式自动切换成燃油模式，根据W1=(1−η)W计算汽车从甲地到丙地电池消耗的电能；
(6)汽车匀速行驶过程中受到的阻力等于牵引力，根据做功公式计算汽车行驶过程中受到的阻力；
(7)当汽车从丙地行驶至乙地时，小王发现电池电量显示为60%，根据W电池=(60%−30%)W计算汽车从丙地行驶至乙地电池获得的电能，根据做功公式W有用=Fs′计算汽车从丙地行驶至乙地所做的功，根据Q=W电池+W有用η2计算燃油模式阶段汽车消耗汽油放出的热量，根据V=Qq计算燃油模式阶段汽车消耗汽油的体积。
本题为力学综合题，考查了热机的工作过程、能量转化、功、热量、热机效率的计算，考查得很全面，且有一定难度，要求灵活应用相关公式，注意单位统一。
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