江苏省苏州市姑苏区立达中学2021-2022学年九年级上学期期中物理试题

这是一份江苏省苏州市姑苏区立达中学2021-2022学年九年级上学期期中物理试题，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年江苏省苏州市姑苏区立达中学九年级（上）期中试题物理
一、选择题（本题共12小题，每题2分，共24分，每小题给出的选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体的温度越高，含有的热量越多
B．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C．温度高的物体内能大，温度低的物体内能小
D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
2．（2分）关于功率和机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．功率大的机械，做功一定快
B．做功多的机械，机械效率一定高
C．同种机械所做的有用功相等时，它们的机械效率一定相等
D．省力的机械，机械效率一定高
3．（2分）现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的质量也相同，下列说法正确的是（　　）

A．比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图
B．比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图
C．比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图
D．比较不同燃料的热值，不可以选择甲、乙两图
5．（2分）如图所示，小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体都被匀速向上提起，已知物体重力为G物。若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（　　）

A．该实验中，需要测量的物理量只有物重G物和测力计示数F
B．F2＝G物
C．F1的力臂为OA
D．F1＜F2
6．（2分）如图所示，当开关S闭合后，两灯均正常发光。某一时刻，L1的灯丝突然烧断后，关于电流表示数，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
B．电流表A1示数变小，电流表A2示数不变
C．两只电流表示数均变小
D．两只电流表示数均不变
7．（2分）如图，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（　　）

A．额外功较小 B．额外功较大 C．总功较小 D．总功较大
8．（2分）质量相同的甲、乙、丙三个物体，吸收热量如图所示，甲和乙温度都升高2℃，丙物体温度升高1℃，则三个物体的比热容大小关系是（　　）

A．c甲＞c乙＞c丙 B．c甲＞c丙＞c乙
C．c丙＞c乙＞c甲 D．c丙＞c甲＞c乙
9．（2分）有甲、乙两个完全相同的小球，在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示．不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．刚抛出时刻，甲球的动能大于乙球的动能
B．刚抛出时刻，甲球的动能小于乙球的动能
C．两球在各自刚落地的一瞬间，动能不相等
D．两球在各自刚落地的一瞬间，动能相等
10．（2分）如图是用相同的加热装置对a、b、c（已知质量关系为mb＝mc）三种物质加热至沸腾时，它们的温度随时间变化的图象。下列对图象的分析正确的是（　　）

A．b的比热容大于c的比热容
B．t1﹣t2时间内物质a的温度不变，内能不变
C．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多
D．如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
11．（2分）如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值，下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（　　）

A．悬点O适当右移，秤的量程会增大
B．秤的刻度值向右越来越大
C．每次倒入空桶的液体体积相同
D．增大M的质量，秤的量程会增大
12．（2分）如图1，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，刚接触轻弹簧的瞬间速度是5m/s，接触弹簧后小球速度v和弹簧缩短的长度Δx之间关系如图2，其中A为曲线的最高点，已知该小球重为2N，不计空气阻力，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中下列说法不正确的是（　　）

A．小球的动能先变大后变小
B．小球速度最大时受到的弹力为2N
C．小球的机械能先增大后减小
D．小球受到的最大弹力为12.2N
二、填空题（每空1分，共26分）
13．（2分）2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭成功发射，火箭向下喷火，加速升空，火箭升空过程中其动能 　 　，重力势能 　 　（均选填“不变”，“增大”或“减小”）。
14．（2分）充电宝有两个输出箱，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端连接方式是 　 　联；各个教室里的扬声器同时发声，同时停止，它们之间是 　 　联的。
15．（2分）如图为四旋翼无人机，质量为12kg，下方固定着一个质量为0.2kg的摄像机。在10s内无人机匀速竖直上升了25m，然后边摄像边匀速斜向上飞行了30s，高度又上升了25m，无人机前10s对摄像机做功 　 　J；整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 　 　。

16．（3分）老师用如图一所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。

（1）图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的哪个冲程相同？　 　。
（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成　 　个冲程，此汽油机飞轮的转速为　 　转/分。
17．（2分）如图为苏通大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图甲所示的模型 　 　（选填“滑轮”、“轮轴”或“杠杆”）。又画了桥塔高低不同的两幅图，图乙和图丙。小华通过比较发现：适当增加桥塔的高度，可 　 　（填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。

18．（2分）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N沿斜面的推力把包装箱匀速推上车。该斜面的机械效率是　 　；包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为　 　。

19．（5分）在研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验，装置如图所示：
（1）让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度处由静止释放，这样操作的目的是让小车到达水平面时的 　 　。
实验
次数
小车和钩码的
总质量m/g
小车释放的
高度h/cm
木块滑行的
距离s/cm
1
200
30
35
2
400
30
65
3
600
30

（2）从表中数据可以看出，实验中是通过比较 　 　来比较动能的大小；本实验研究的“动能”是指 　 　（填字母序号）。
A.小车在斜面上时，小车的动能
B.小车撞击木块时，小车的动能
C.小车撞击木块后，木块的动能
D.小车在斜面上时，木块的动能
（3）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验。甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低小车释放的初始高度，你认为应当采用 　 　同学的建议。
（4）在上述三次实验中，不计碰撞过程中能量的损失，木块在水平面上滑行过程中克服阻力做的功 　 　（选填“相等”或“不相等”）。

20．（2分）小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给10kg的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图，若这些水从70℃升高到80℃燃烧了0.3kg的煤。设相同时间内燃烧煤的质量相等，则从50℃升高到70℃需要燃烧 　 　kg的煤，烧水过程中，　 　（选填“0～2min”、“2～4min”或“4～6min”）时间段内的热效率最高。

21．（2分）用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重为　 　N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是　 　N．（不考虑绳重和摩擦）

22．（4分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（用虚线框表示）。

（1）在两个完全相同的容器中分别装入　 　、初温都相同的A和B两种液体（选填“质量”或“体积”），并用相同的加热器进行加热。
（2）从实验效果考虑，本实验选择　 　（选填“烧杯或铝质易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是　 　。
（3）两种液体吸收热量的多少可通过　 　（选填“液体升高的温度或加热时间”）比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　 　（选填“A或B”）升温较高。某时刻测得液体的温度如图丙所示，示数为　 　℃.
（5）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择　 　（选填“A或B”）。
三、解答题（本题共11小题，共50分，其中第24题，第25题需要写出必要的解答过程.）
23．（2分）如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。
24．（2分）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

25．（2分）如图是某同学正在投船球的过程，请画出船球离开手之后，在空中飞行直到落地过程，其功能EK随时间t变化图像。设铅球离开手时动能为E0（不计空气阻力）。

26．（2分）请用笔画线代替导线，要求：L1和L2并联，电流表测L1的电流，开关S控制L1和L2。

27．（6分）某地有一口自喷状态地热井，在冬季利用地热能为用户取暖，地热井出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。
（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量为 　 　J。
（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约 　 　m3的天然气。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为4×107J/m3]
28．（6分）如图所示的滑轮组，挂着一个重力为200N的重物，以0.2m/s的速度上升了10s，若动滑轮的重力是40N，滑轮组的机械效率是80%，求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力大小是多少？
（3）克服摩擦和绳重做功是多少？

29．（4分）小明做“探究杠杆平条件”实验，

序号
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
15
10.0
1.0
15.0.
2
10
10.0
20
15.0
3
1.5
20.0
2.0
15.0
4
1.9
30.0
20
15.0
（1）实验前，杠杆静止时的位置如图甲所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将左端平衡螺母向 　 　调节；
（2）使用弹簧测力计时，首先进行的操作是 　 　。
（3）如图乙所示，在杠杆左侧挂2个钩码，每个钩码的质量为50g，为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小，在A点沿向下方向拉动弹簧测力计，直至杠杆在位置平衡，并将第一次数据记录在表格中，表中F1大小为弹簧测力计示数，F2大小为钩码的重力，l1、l2分别为F1、F2对应的力臂。
（4）接下来，小明又进行了三次实验，将数据填在表中，最后总结得出律，每次实验总是在前一次基础
上改变F2、l1、l2中的一个量。小华分析数据后发现，第 　 　次实验与前一次改变的量相同，需要调整的实验步骤是 　 　。

30．（7分）学习小组在探究串并联电路的实验中。

（1）小刚连接了如图一所示电路，如果合上开关，电路所处的状态是 　 　（选填“通”、“断”或“短”）路；
（2）小刚想将电路全部拆散，重新连接，小强认为只需拆除一根导线 　 　（选填“a、b、c、d”）就能成为串联电路。小强将多余的线拆除以后，闭合开关S时，L1、L2，都不亮，用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮。对此下列判断中正确的是 　 　。
A.灯L1断路
B.灯L2断路
C.开关S断路
D.灯L2短路
（3）小强认为，在小刚最初连接的电路中，如果只改动一根导线就能成为两灯并联的正确电路，请在图中把你要移接的导线上打上“×”号，并画出改动后的导线；
（4）小马和小程想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系，他们的方案是：按照图二所示的电路，只闭合S1测出L2中的电流I1，只闭合S2测出L1中的电流I2，比较I1和I2的大小。请你评估：他们的方案是 　 　（选填“可行”或“不可行”）的，理由是 　 　，他们在电路中只拆除图二中的电流表（保持其他连接不变），再用电流表测出L1中的电流I1＝0.5A，L2的电流如图三，则图中通过M点的电流为 　 　A。
31．（5分）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。
次数
钩码重力（N）
提升高度（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
　 　
1.7
　 　
　 　
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。
（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　 　。
（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　 　因素影响机械效率。（答一种因素即可）
（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　 　组的数据，发现重物的重力越大，差值△W　 　（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　 　。

32．（4分）小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量——比热容。于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。

（1）为什么CD段没有AB段陡一些？　 　。
（2）CD段水吸收的热量是 　 　J。
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给
的信息，计算出冰的熔化热λ　 　。
33．（10分）阅读短文，回答问题。
汽车的刹车系统
目前大多数汽车刹车采用油压制动，其原理是驾驶员踩下刹车踏板，向刹车总泵中的刹车油施加压力，通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上，卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已，可见刹车系统承受着巨大的负荷。
油压制动刹车时滑耗的动能最终被释放掉，形成了能源的浪费，为节约能源，现在的混合动力汽车采用再生制动器，它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中，同时产生汽车所需的制动力，从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过发电机将动能转化为电能的效率。
（1）油压制动刹车在刹车过程中，将动能转化为 　 　，而再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的 　 　。
（2）汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱
中的水变热，其中属于通过做功改变内能的是 　 　。
A.①②③④
B.②④
C.①③
D.②③
（3）测试时，汽车在大小为1000N的牵引力作用下，以25m/s的速度正常行驶100m。此过程中，汽车牵引力的功率为 　 　W。如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N，该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示，则在0～0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 　 　J。
（4）某次测试中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程；与对应的速度大小v，计算出动能Ek，画出Ek随s变化的图像如图乙所示，则图中表示开启再生制动器的图线是 　 　，你的判断依据是 　 　。
（5）若汽车正常行驶时的动能为3.75×105J，某时刻关闭发动机，并同时开启再生制动器，由图像可知最终有 　 　的动能转化为内能。
（6）由图像可以求出此次测试中的储能效率为 　 　。
A.40%
B.60%
C.66.7%
D.90%

2021-2022学年江苏省苏州市姑苏区立达中学九年级（上）期中试题物理
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每题2分，共24分，每小题给出的选项中只有一个选项符合题意）
1．【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B、发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故B错误；
C、影响内能大小的因素有质量、温度、状态，只能说在质量、状态一定时，温度高的物体内能大，温度低的物体内能小，故C错误；
D、冰是晶体，0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变。故D正确。
故选：D。
2．【解答】解：A、功率是描述物体做功快慢的物理量，功率大，做功一定快，故A正确；
B、做功多，不知道做的是总功还是有用功，机械效率无法确定，故B错误；
C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功相等时，总功不一定相等，机械效率无法确定，故C错误；
D、根据功的原理可知省力的机械不能省功，因此省力的机械，机械效率不一定越高，故D错误。
故选：A。
3．【解答】解：A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；
B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，互不影响，故B正确；
C、两开关都闭合时会造成电源短路且两灯泡不发光，任何一个开关断开时红绿交通信号灯同时发光，故C不正确；
D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时绿灯亮。故D不正确。
故选：B。
4．【解答】解：
AC、为了比较不同液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验，故A正确，C错误；
BD、为了比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出燃料放热的多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，故BD错误。
故选：A。
5．【解答】解：A、在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误；
B、由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知动力是阻力的一半，即F2＝（G+G动），故B错误；
C、力臂是支点到力的作用线的距离，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C正确；
D、在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即F1＞F2，故D错误；
故选：C。
6．【解答】解：
由图可知，当开关S闭合后，两灯均正常发光时，两灯泡并联，电流表A2测L2支路的电流，A1测干路电流；
当灯L1的灯丝突然烧断后，电路为L2的简单电路，电流表A1、A2均测通过L2的电流；
根据并联电路独立工作、互不影响可知，电流表A2的示数不变；
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以当灯L1的灯丝突然烧断后，两电流表的示数相等，且电流表A1的示数变小，故B正确。
故选：B。
7．【解答】解：
AB、由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额＝G动h知，提升A和B所做额外功相同，故A、B错误；
CD、不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率：η＝＝，额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误、D正确。
故选：D。
8．【解答】解：由图象可知，甲吸收的热量为3000J，乙、丙吸收的热量均为2000J；
则甲、乙、丙三个物体吸收的热量之比：Q吸甲：Q吸乙：Q吸丙＝3000J：2000J：2000J＝3：2：2；
甲和乙温度都升高2℃，丙物体温度升高1℃，
由Q＝cmΔt可知，
甲的比热容：，
乙的比热容：，
丙的比热容：，
所以，c丙＞c甲＞c乙。
故选：D。
9．【解答】解：AB、由题意可知，两小球的质量相等，抛出后的速度和高度都相等，因此，刚抛出时，两球的动能和势能的大小均相等，故AB错误；
CD、由于不计空气阻力，在上升和下落的过程中，只有重力做功，因此，小球的机械能守恒，所以，两小球落地时的动能大小相等，故C错误，D正确。
故选：D。
10．【解答】解：由图象知：
A、用相同的加热装置对b、c两种物质加热时，0﹣t2时间内这两种物质吸收的热量相同，b物质升高的温度较大，由公式c＝知，b的比热容小于c的比热容，故A错误；
B、t1﹣t2时间内物质a的温度不变（处于沸腾过程中），但质量减少，所以其内能减少，故B错误；
C、用相同的加热装置，温度从T1升高到T2时，a物质的加热时间比b物质短，所以a物质吸收的热量比b少，故C错误；
D、如果a、b是同种物质，比热容相同，升高相同的温度时，b的加热时间长，说明b吸收的热量多，根据Q＝cm△t知，b的质量大于a的质量，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：A、悬点O适当右移，阻力臂减小，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2，可知秤的量程会减小，故A错误；
B、当A端的空桶内的液体密度越大时，根据杠杆平衡的条件可知，在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大，故应将M向右移动，故B正确；
C、在液体体积相同时，液体的密度越大，质量越大，因此只有每次倒入空桶的液体体积相同，才能通过杠杆平衡条件得出液体质量的大小，从而判断液体密度的情况，故C正确；
D、增大M的质量，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2，秤的量程会增大，故D正确。
故选：A。
12．【解答】解：A、由图可知，小球的速度先增加后减小，故小球的动能先增大后减小，故A正确；
B、小球下落时，当重力与弹簧弹力平衡时小球的速度最大，据此有：小球受到的弹力大小与小球的重力大小平衡，故此时小球受到的弹力为2N，故B正确；
C、在小球下落过程中至弹簧压缩最短时，只有重力和弹簧弹力做功，故小球与弹簧组成的系统机械能守恒，在压缩弹簧的过程中弹簧的弹性势能增加，故小球的机械能减小，故C错误；
D、小球速度最大时，小球的弹力为2N，此时小球的形变量为0.1m，故可得弹簧的劲度系数k＝20N/m，故弹簧弹力最大时形变量最大，根据胡克定律知，小球受到的最大弹力为Fmax＝kxmax＝20×0.61N＝12.2N，故D正确。
故选：C。
二、填空题（每空1分，共26分）
13．【解答】解：火箭加速升空过程中，质量不变，速度变大，其动能增大；高度增大，其重力势能增大。
故答案为：增大；增大。
14．【解答】解：充电宝的两个输出箱，通过电源线可以单独或同时为手机充电，说明二者互不影响，属于并联；各个教室里的扬声器同时发声，同时停止，又可以随意关掉某个教室里的扬声器，说明扬声器也是并联。
故答案为：并；并。
15．【解答】解：（1）摄像机的重力：G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N，
无人机前10s对摄像机做的功：W＝Gh＝2N×25m＝50J；
（2）整个过程中对摄像机所做的功：W'＝Gh'＝2N×（25m+25m）＝100J；
总时间：t＝10s+30s＝40s，
无人机对摄像机做功的功率：P＝＝＝2.5W。
故答案为：50；2.5。
16．【解答】解：
（1）由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能。
图2中：
甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
乙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；
丙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
丁、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；
可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丁冲程相同；
（2）某四冲程汽油机的功率P＝36kW＝36000W，每秒做功36000J，
每秒做功次数n＝＝45次，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有45×4＝180个冲程；
1min转90×60＝5400R，故该汽油机工作时飞轮的转速为5400R/min。
故答案为：（1）丁；（2）180；5400。
17．【解答】解：将大桥的结构进行简化，由图可知，在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理，
因桥的长度不变，比较乙图和丙图可看出当桥塔越高时，从O到引线的垂线越大即力臂越大，而桥重（阻力）、阻力臂不变，由Fl动＝Gl阻可知拉力F减小。
故答案为：杠杆；减小。
18．【解答】解：（1）W有用＝Gh＝3000N×l.2m＝3.6×103J，
W总＝Fs＝1200N×4m＝4.8×103J，
η＝×100%＝×100%＝75%；
（2）由W总＝W有用+W额外可知
W额外＝W总﹣W有用＝4.8×103J﹣3.6×103J＝1.2×103J，
由W额外＝fs可知，
摩擦力大小：f＝＝＝300N。
故答案为：75%；300N。
19．【解答】解：（1）从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的速度相同；
（2）动能是指物体由于运动而具有的能量，能够对外做功，小车由于运动具有动能，对滑块做功，可以通过滑块移动的距离来反映动能的大小；本实验研究的“动能”是指在水平面上，撞击木块时，小车的动能；
（3）在实验中，重要的是控制变量相同，本实验的变量是小车的质量，那么影响动能因素的量除了质量都应该相同，故选择甲同学；
（4）由于质量不同，在水平面时小车的动能不同，滑块移动的距离也不同，由于都是滑行，故滑动摩擦力的大小相同，路程不同，故克服阻力做的功不同。
故答案为：（1）速度相同；（2）木块滑行的距离；B；（3）甲；（4）不相等。
20．【解答】解：根据图象可知，水从70℃升高到80℃和从50℃升高到70℃的加热时间相同，都是1min，而水从70℃升高到80℃燃烧了0.3kg的煤，则水从50℃升高到70℃需要燃烧的质量也为0.3kg；
根据图象可知，在0～2min时间内，水的温度升高了30℃，2～4min时间内，水的温度升高了20℃，4～6min时间内，水的温度升高了10℃，水的温度升高最快，所以0～2min时间段热效率最高。
故答案为：0.3； 0～2min。
21．【解答】解：
（1）由乙图可知，当提升货物重G＝100N时，η＝50%，
不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，
即：50%＝，
解得动滑轮重：G轮＝100N；
（2）当运送3件货物时，货物的总重G′＝3×100N＝300N，
由图甲可知n＝2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力：
F′＝（G′+G轮）＝×（300N+100N）＝200N。
故答案为：100；200。
22．【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种不同液体；
（2）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择铝质易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（3）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
（4）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时（加热时间相同），A升温较高，则A的吸热能力弱；
由图丙知，温度计的分度值为1℃，温度计的示数为36℃；
（5）由于A的吸热能力弱，根据Q＝cm△t，质量相同的AB液体降低相同的温度，B放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择B。
故答案为：（1）质量；（2）铝质易拉罐；使液体受热均匀；（3）加热时间；（4）A；36；（5）B。
三、解答题（本题共11小题，共50分，其中第24题，第25题需要写出必要的解答过程.）
23．【解答】解：如图：

24．【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起。
故答案为：

25．【解答】解：铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。
铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示：

26．【解答】解：使电源负极与L2的右接线柱相连，L1的右接线柱与L2的左接线柱相连，使两灯泡并联，电流表与L1串联，开关连接在干路，如下图所示：

故答案为：见上图。
27．【解答】解：（1）已知出水流量为150m3/h，
由ρ＝得每小时流出水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×150m3＝1.5×105kg；
水放出的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5×105kg×（90℃﹣50℃）＝2.52×1010J；
（2）天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，
由η＝得天然气需要放出的热量为：
Q放＝＝＝2.8×1010J；
由Q放＝Vq得天然气的体积为：
V＝＝＝700m3。
故答案为：（1）2.52×1010；（2）700。
28．【解答】解：（1）由v＝可知，重物上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，
则拉力做的有用功：W有＝Gh＝200N×2m＝400J；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，
由η＝×100%可知，拉力做的总功：W总＝＝＝500J，
由W总＝Fs可知，拉力的大小：F＝＝＝125N；
（3）由W总＝W有+W额可知，总的额外功：W额＝W总﹣W有＝500J﹣400J＝100J，
克服动滑轮重力做的额外功：W动＝G动h＝40N×2m＝80J，
克服摩擦和绳重做的额外功：Wf＝W额﹣W动＝100J﹣80J＝20J。
答：（1）有用功是400J；
（2）拉力大小是125N；
（3）克服摩擦和绳重做功是20J。
29．【解答】解：（1）杠杆的右端上翘，要使它在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。
（2）使用弹簧测力计时，需要先将指针调到零刻度线处。
（4）由实验序号1、2可知，L1和L2不变，F2改变；由实验序号2、3可知，F2和L2不变，L1增大10cm；由序号4、3可知，F2和L2不变，L1增大10cm，所以第4次实验与前一次改变的量相同。
由于要分别改变F2、L1、L2中的一个量，所以还需要改变L2，具体步骤为：保持F2和L1不变，改变L2的大小。
故答案为：（1）右；（2）将指针调到零刻度线处；（4）4；保持F2和L1不变，改变L2的大小。
30．【解答】解：（1）根据电路图可知，电源两极直接用导线连接起来，形成了电源短路，因此两灯泡都不发光；
（2）根据电路图可知，拆除c这一根导线，电流从电源正极依次经过两个灯泡回到电源负极，因此两灯串联连接；
小强将多余的c导线拆除以后，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮，说明电路出现了断路；
用一段导线的两端接触A、B两点时，两灯都不亮，说明开关完好；接触C、D两点时，两灯也不亮；接触E、F两点时，只有灯L1亮，说明灯L2断路，故选B；
（3）使两灯成为并联的电路。从电源的正极出发，经开关分别流入两个灯泡、然后汇合流回电源的负极。如图：
。
（4）按照图2所示的电路，只闭合S1如果能测出L2中的电流I1，则电流表下边的接线柱为负接线柱，上边为正接线柱；
但当只闭合S2测L1中的电流I2时，电流从负接线柱流入了，即电流表的正负接线柱接反了，故他们的方案不可行；
他们在电路中只拆除电流表（保持其他连接不变），若L1中的电流I1＝0.5A，L2的电流如图三，I2＝0.26A，根据并联电路电流的规律，则图中通过M点的电流I＝I1+I2＝0.5A+0.26A＝0.76A。
故答案为：（1）短；（2）c；B；（3）见解答过程；（4）不可行；电流表正负接线柱接反；0.76。
31．【解答】解：（1）由表中数据，第3次实验的有用功：W有＝Gh＝2N×0.3m＝0.6J；
绳子有效段数为2，根据s＝nh，绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×0.3m＝0.6m，
总功：W总＝Fs＝1.7N×0.6m＝1.02J；
机械效率：η＝＝≈59%；
次数
钩码重力（N）
提升高度（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
0.6
1.7
1.02
59%
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（2）纵向比较表中数据，钩码重力逐渐增大，滑轮组的机械效率增大；
原因：动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大。
（3）实验中，额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和，即绳重、各种摩擦也会影响机械效率；
（4）在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第1、2和4组的数据；
△W1＝W总1﹣W有1﹣W轮＝0.88J﹣0.4J﹣G轮h＝0.48J﹣G轮h；
△W2＝W总2﹣W有2﹣W轮＝1.12J﹣0.6J﹣G轮h＝0.52J﹣G轮h；
△W3＝W总3﹣W有3﹣W轮＝1.60J﹣1.0J﹣G轮h＝0.6J﹣G轮h；
故重物的重力越大，差值△W越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
故答案为：（1）如上表所示；
（2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大；
（3）绳重、各种摩擦；
（4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
32．【解答】解：（1）由图可知，AB段是冰，CD段是水，水的比热容大于冰的比热容，由热量公式Q＝cmΔt可知，吸收的热量和时间相同时，水的温度变化小，所以CD段没有AB段陡一些；
（2）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，
由图象知，水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为：Q＝cmΔt＝0.5kg×4.2×103J/（kg•℃）×20℃＝4.2×104J；
（3）已知相同时间冰和水吸收的热量相同；
由图象知，CD段水从0℃升高到20℃，用了10min的时间，
则1min吸收的热量为：，
0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要40min，吸收的热量为4.2×103J/min×40min＝1.68×105J，
1kg冰全部熔化，吸收的热量为1.68×105J×2＝3.36×105J/kg。
故答案为：（1）水的比热容大于冰的比热容；（2）4.2×104；（3）3.36×105J/kg。
33．【解答】解：（1）油压制动刹车在刹车过程中，将动能转化为内能，而再生制动器将动能转化为电能进行储存，此时蓄电池相当于电路中的用电器；
（2）①发动机发烫，是发动机内部放出的热量传递到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，是通过热传递改变物体的内能；
②轮胎在发热，是轮胎克服摩擦做功，使轮胎的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
③刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能；
④水箱中的水变热，是发动机放出的热量传递给水箱中的水，使水的内能增大、温度升高，是通过热传递改变物体的内能。
故选：D。
（3）汽车牵引力的功率为P＝＝＝Fv＝1000N×25m/s＝2.5×104W；
由图象知0～0.5s内汽车行驶的距离为10m，克服刹车阻力所做的功W＝fs＝1.0×104N×10m＝1.0×105J；
（4）关闭发动机后，关闭再生制动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能，
开启再生制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所以汽车运动的距离减小，所以汽车动能变化曲线是②；
（5）（6）由图象可以看出正常行驶的情况下，关闭发动机后行驶s1＝40m﹣30m＝10m；开启再生制动器行驶的距离为s2＝36m﹣30m＝6m，所以转化为机械能的效率为η＝＝60%，
所以储能效率为η′＝1﹣η＝1﹣60%＝40%。
则动能转化为内能的效率为：η2＝1﹣40%＝60%，
而Ek0＝3.75×105J，
则W内＝Ek0η＝3.75×105J×60%＝2.25×105 J。
故答案为：（1）内能；用电器；（2）D；（3）2.5×104；1.0×105；（4）②；动能减少的速度加快；（5）2.25×105 J；（6）A。
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