广东省深圳市深圳高级中学初中部2023-2024学年九年级上学期第一次阶段考试物理试卷

这是一份广东省深圳市深圳高级中学初中部2023-2024学年九年级上学期第一次阶段考试物理试卷，共24页。试卷主要包含了单项选择题，作图题，填空题，计算题，综合开放题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年广东省深圳高级中学初中部九年级（上）第一次段考物理试卷
一、单项选择题（共15小题，每题3分，共45分）
1．（3分）如图所示的几种现象中，力所产生的作用效果与其它三个不一样的是（　　）
A．手拉开弓 B．运动员罚点球
C．小明压弯跳板 D．熊猫拉弯竹子
2．（3分）以下关于惯性的说法正确的是（　　）
A．操场上的足球越滚越慢，足球的惯性越来越小
B．由牛顿第一定律可知物体只有不受力时才具有惯性
C．足球被踢出后，在空中受到惯性作用继续向前运动
D．鸭子上岸后振动翅膀将水抖落是惯性的利用
3．（3分）2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行，中国选手蒋惠花包揽了女子49公斤级的3枚金牌，为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋慧花举重的场景，下列说法中正确的是（　　）

A．杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C．人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力
D．杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
4．（3分）如图所示，用F＝6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小及方向为（　　）

A．4N，向左 B．6N，向右 C．4N，向右 D．6N，向左
5．（3分）下列描述中错误的是（　　）
A．铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B．高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形，便于增大压强
C．列车车头采用流线型设计，可以减小空气阻力
D．高铁车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强
6．（3分）如图所示，一块长木板放在水平桌面上，在水平向左推力F作用下做匀速直线运动，直至木块右端与桌边对齐，在推木板的过程中，木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是（　　）

A．F和p不变，f变大 B．F和f不变，p变大
C．F变小，p和f变大 D．F和f不变，p变小
7．（3分）如图所示，盛有水的容器中有A、B、C三点，它们受到水的压强分别为pA、pB和pC，则（　　）

A．pA＝pB＞pC B．pA＞pB＝pC C．pA＜pB＝pC D．pA＜pB＜pC
8．（3分）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会下降
B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降
C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差变大
D．乙装置更能准确地测量出大气压的值
9．（3分）如图所示中各现象的物理原理分析错误的是（　　）

A．甲图中刚停止沸腾的水，瓶底浇上冷水，水又重新沸腾，说明液体的沸点随气压降低而升高
B．乙图中地漏利用连通器原理防止异味
C．丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压
D．丁图中由于汽车外形上凸下平，快速行驶时对地面的压力会比静止时小
10．（3分）小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体，并将其浸没在水中，然后将其缓慢拉出水面，忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示，圆柱体不吸水。下列说法中正确的是（　　）

A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N
B．圆柱体的高度为20cm
C．当h＝20cm时，圆柱体上表面与水面相平
D．圆柱体的密度为5×103kg/m3
11．（3分）连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是连通器的是（　　）
A．三峡船闸 B．锅炉水位计
C．洗手盆反水弯 D．活塞式抽水机
12．（3分）将一支密度计先后放入甲、乙两容器中，如图所示，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别是（　　）

A．ρA＜ρB，FA＝FB B．ρA＜ρB，FA＞FB
C．ρA＞ρB，FA＝FB D．ρA＝ρB，FA＞FB
13．（3分）如图所示的四种情况中，人对物体做了功的是（　　）
A．人推小车在水平方向前进了一段距离
B．运动员将杠铃举在头顶不动
C．小孩提着滑板车在水平路面前进
D．搬而未动的石头
14．（3分）如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（　　）

A．①④ B．③④ C．①③④ D．②③④
15．（3分）跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　）
A．动能、重力势能都不变
B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能减少，动能不变
D．重力势能不变，动能为零
二、作图题（共2小题，每题2分，共4分）
16．（2分）如图所示用螺丝刀撬图钉的示意图，画出此时阻力F2的力臂L2和在A点所用最小力F1的示意图。
17．（2分）如图所示，请画出用该滑轮组最省力的绕线方法将汽车拖出泥潭。

三、填空题（共4小题，每空2分，共34分）
18．（6分）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”，将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能　 　（填“变大”、“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中　 　能转化为　 　能。

19．（6分）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 　 　（选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是 　 　（选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为 　 　km/h。
20．（14分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，若改为调节杠杆左端的平衡螺母，则向 　 　调节也能使杠杆在水平位置平衡。
（2）图乙中，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　 　个相同的钩码；杠杆平衡后，在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆 　 　（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持原状”）。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时，其示数会 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 　 　。
21．（8分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30

3
6
10

30
90.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为　 　（结果保留一位小数）；
（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为　 　N；
（3）分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）；
（4）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　 　（只填序号）
A.71.6%　 B.82.4%　 C.92.1%

五、计算题（共1小题，共9分）
22．（9分）如图甲所示，用滑轮组提升600N的重物，物体在拉力F的作用下20s匀速上升了8m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二，则动滑轮的重力为多少N。

六、综合开放题（共1小题，每空2分，共8分）
23．（8分）阅读短文，回答问题。
2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。
（1）“极目一号”上升的平均速度 　 　人正常行走的速度。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为 　 　N。（海拔4270m处空气密度为0.80kg/m3，g取10N/kg）
（3）浮空艇内的氦气密度 　 　艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐 　 　。（选填“变小、不变”或“变大”）


2023-2024学年广东省深圳高级中学初中部九年级（上）第一次段考物理试卷（参考答案）
一、单项选择题（共15小题，每题3分，共45分）
1．（3分）如图所示的几种现象中，力所产生的作用效果与其它三个不一样的是（　　）
A．手拉开弓 B．运动员罚点球
C．小明压弯跳板 D．熊猫拉弯竹子
【解答】解：
A、运动员对弓弦的拉力，使弓发生了形变；
B、运动员罚点球时，把足球踢出，足球由静止变为运动，改变了足球的运动状态；
C、小明对跳板的压力，使跳板发生了形变；
D、熊猫拉弯竹子，是力改变了竹子的形状；
由此可知，B中力的作用效果与其它三个力所产生的作用效果不同。
故选：B。
2．（3分）以下关于惯性的说法正确的是（　　）
A．操场上的足球越滚越慢，足球的惯性越来越小
B．由牛顿第一定律可知物体只有不受力时才具有惯性
C．足球被踢出后，在空中受到惯性作用继续向前运动
D．鸭子上岸后振动翅膀将水抖落是惯性的利用
【解答】解：A、操场上的足球在滚动过程中质量不变，所以足球的惯性不变，故A错误；
B、惯性它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，一切物体任何情况下都具有惯性，故B错误；
C、足球被踢出后，由于惯性在空中继续向前运动，惯性是物体的一种性质，不能说“受到惯性作用”，故故C错误；
D、鸭子上岸后振动翅膀将水抖落，是由于水具有惯性，保持原来运动状态，最终从鸭子身上掉下来，故D正确。
故选：D。
3．（3分）2022年12月世界举重锦标赛在哥伦比亚波哥大进行，中国选手蒋惠花包揽了女子49公斤级的3枚金牌，为中国举重队在巴黎奥运会周期的首个世界大赛中取得开门红。如图所示是蒋慧花举重的场景，下列说法中正确的是（　　）

A．杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
B．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
C．人受到的重力和人对杠铃的支持力是一对相互作用力
D．杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力是一对平衡力
【解答】解：A、杠铃受到的重力和人对杠铃的支持力是一对平衡力，故A正确。
B、地面对人的支持力等于人和杠铃的总重力，则人受到的重力和地面对人的支持力大小不相等，所以不是一对平衡力，故B错误。
C、人受到的重力和人对杠铃的支持力，这两个力不是发生在相互作用的两个物体之间，所以不是一对相互作用力，故C错误。
D、杠铃对人的压力和人对杠铃的支持力，这两个力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：A。
4．（3分）如图所示，用F＝6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4N，则物块B所受摩擦力的大小及方向为（　　）

A．4N，向左 B．6N，向右 C．4N，向右 D．6N，向左
【解答】解：物块B静止不动，受平衡力作用；以B为研究对象，在水平方向上B受到弹簧测力计对它向左的拉力和物体A对它的摩擦力作用，二力的大小相等、方向相反，所以B所受摩擦力大小为f＝F示＝4N，方向水平向右。
故选：C。
5．（3分）下列描述中错误的是（　　）
A．铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B．高铁车厢内的破窗锤的锤头做成锥形，便于增大压强
C．列车车头采用流线型设计，可以减小空气阻力
D．高铁车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强
【解答】解：A、铁轨下铺设枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确；
B、高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确；
C、列车车头采用流线型设计，可以减小空气阻力，故C正确；
D、高铁车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大受力面积达到减小压强的效果，故D错误。
故选：D。
6．（3分）如图所示，一块长木板放在水平桌面上，在水平向左推力F作用下做匀速直线运动，直至木块右端与桌边对齐，在推木板的过程中，木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是（　　）

A．F和p不变，f变大 B．F和f不变，p变大
C．F变小，p和f变大 D．F和f不变，p变小
【解答】解：因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，在水平力F的作用下沿直线向左匀速直线运动，直至木板右端与桌边对齐时，木板对桌面的压力F不变，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以，水平向左的推力F作用下做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，所以，木板受桌面的摩擦力不变；
木板与桌面的接触面积变大，受力面积变大，由p＝可知，长木板对桌面的压强变小。
故选：D。
7．（3分）如图所示，盛有水的容器中有A、B、C三点，它们受到水的压强分别为pA、pB和pC，则（　　）

A．pA＝pB＞pC B．pA＞pB＝pC C．pA＜pB＝pC D．pA＜pB＜pC
【解答】解：公式p＝ρ液gh中的h（深度）是指液体与大气直接接触的液面即“自由液面”到研究点所在的水平面的距离；由图知：hA＝hB＞hC，因此液体密度一定时，pA＝pB＞pC。
故选：A。
8．（3分）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会下降
B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降
C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差变大
D．乙装置更能准确地测量出大气压的值
【解答】解：A、甲图是托里拆利实验，玻璃管内是真空，大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故A错误；
B、乙图中，瓶内封闭部分气体的压强＝玻璃管内水的压强+外界大气压，瓶内气压不变，外界大气压变小时，玻璃管内的液面会上升，故B错误；
C、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，大气压降低，玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高，玻璃管内外液面高度差变大，故C正确；
D、托里拆利实验能准确的测出大气压的值，图乙装置是自制简易气压计，虽然能测出水柱的高度，但不知道容器内的气体压强，所以不能测出大气压的值，故D错误。
故选：C。
9．（3分）如图所示中各现象的物理原理分析错误的是（　　）

A．甲图中刚停止沸腾的水，瓶底浇上冷水，水又重新沸腾，说明液体的沸点随气压降低而升高
B．乙图中地漏利用连通器原理防止异味
C．丙图中盆景自动供水装置中瓶内的水不能流下来是因为瓶外气压大于瓶内的气压
D．丁图中由于汽车外形上凸下平，快速行驶时对地面的压力会比静止时小
【解答】解：A.甲图中，装有刚停止沸腾的水的烧瓶底部被浇上冷水后，瓶内水蒸气遇冷液化，液体表面的气压减小。水又重新沸腾，说明水的沸点在气压减小后降低了。所以A错误。
B.地漏中倒扣的“碗”状金属片将存水杯分割为两个底部相连而上端开口的容器，这样就构成了一个连通器。当连通器内的水静止时，连通器各容器内水面总是相平，所以当存水杯中的水面超过“碗”口时，异味就无法通过地漏进入房间。所以B正确。
C.盆景自动供水装置中的水受到向下的重力、瓶内气体对其向下的压力、（瓶外）大气压力对其向上的压力作用，在这三个力的作用下，水处于静止状态，则可得：大气压力大于瓶内气体的压力。根据p＝可知，（瓶外）大气压大于瓶内气压。所以C正确。
D.汽车快速行驶时，汽车顶部气体流速快，压强小，底部气体流速慢，压强大，所以会产生一个向上的压力差，导致汽车对地面的压力小于其静止时对地面的压力。所以D正确。
故选：A。
10．（3分）小新用弹簧测力计挂着实心圆柱体，并将其浸没在水中，然后将其缓慢拉出水面，忽略水面高度变化。弹簧测力计示数随圆柱体上升高度的变化情况如图乙所示，圆柱体不吸水。下列说法中正确的是（　　）

A．圆柱体浸没在水中时受到的浮力为4N
B．圆柱体的高度为20cm
C．当h＝20cm时，圆柱体上表面与水面相平
D．圆柱体的密度为5×103kg/m3
【解答】解：
AD、由图乙知，当上升高度大于20cm时，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数F＝5N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力：G＝F＝5N；
由图乙知，圆柱体上升高度在0～10cm时，圆柱体浸没在水中，根据称重法可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G﹣F1＝5N﹣4N＝1N，故A错误；
由F浮＝ρ水gV排可得，圆柱体的体积：V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3，
圆柱体的质量：m＝＝＝0.5kg，
圆柱体的密度：ρ＝＝＝5×103kg/m3，故D正确；
BC、当上升高度为20cm时，圆柱体刚脱离水面，所以圆柱体的高度为：h′＝20cm﹣10cm＝10cm，此时圆柱体下表面与水面相平，故BC错误。
故选：D。
11．（3分）连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中不是连通器的是（　　）
A．三峡船闸 B．锅炉水位计
C．洗手盆反水弯 D．活塞式抽水机
【解答】解：三峡船闸、锅炉水位计、洗手盆反水弯都是上端开口、下部连通，即都是利用连通器的原理制成的，活塞式抽水机是利用大气压来工作的。
故选：D。
12．（3分）将一支密度计先后放入甲、乙两容器中，如图所示，两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别是（　　）

A．ρA＜ρB，FA＝FB B．ρA＜ρB，FA＞FB
C．ρA＞ρB，FA＝FB D．ρA＝ρB，FA＞FB
【解答】解：因为密度计漂浮，所以F浮＝G，所以密度计在A、B两种液体中受到的浮力相等（FA＝FB），都等于密度计受到的重力G，即FA＝FB；
由图知，密度计排开液体的体积：VA＜VB，因为F浮＝ρ液gV排，所以A、B液体的密度：ρA＞ρB。
故选：C。
13．（3分）如图所示的四种情况中，人对物体做了功的是（　　）
A．人推小车在水平方向前进了一段距离
B．运动员将杠铃举在头顶不动
C．小孩提着滑板车在水平路面前进
D．搬而未动的石头
【解答】解：
A、人推小车在水平方向前进了一段距离，小车受到力的作用，在力的方向上通过了距离，所以人对小车做了功，故A正确；
B、运动员将杠铃举在头顶不动，有力无距离，所以不做功，故B错误；
C、小孩提着滑板车在水平路面前进，力与距离的方向垂直，所以不做功，故C错误；
D、搬石头没搬动，有力无距离，所以不做功，故D错误。
故选：A。
14．（3分）如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（　　）

A．①④ B．③④ C．①③④ D．②③④
【解答】解：
（1）小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，当上升到最高点时，速度最小（但不为零，仍有向右的速度），动能最小（不为零），下落的过程中，速度越来越大，则动能越来越大；
所以，动能是先减小，上升到最高点速度最小，动能最小（不为零），后又增大，故图①错误，图②正确。
（2）小球上升的过程中，高度越来越大，重力势能越来越大，当上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，下落的过程中，高度越来越小，最后落地，重力势能越来越小，直到为零。
所以重力势能是先增大，上升到最高点重力势能最大，后又减小，最后为零，故图③正确，
由于此时不计空气阻力，所以机械能是守恒的，故机械能不变，图④正确。
故选：D。
15．（3分）跳伞运动员从高空下落时，在他张伞后做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　）
A．动能、重力势能都不变
B．重力势能减少，动能增加
C．重力势能减少，动能不变
D．重力势能不变，动能为零
【解答】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变。
（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小。
（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小。
故选：C。
二、作图题（共2小题，每题2分，共4分）
16．（2分）如图所示用螺丝刀撬图钉的示意图，画出此时阻力F2的力臂L2和在A点所用最小力F1的示意图。
【解答】解：过F2的作用点，沿力的方向作力的作用线，过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2，如下图所示；
由杠杆平衡条件F1 L1＝F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中O为支点，因此OA作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图，如下图所示：
。
17．（2分）如图所示，请画出用该滑轮组最省力的绕线方法将汽车拖出泥潭。

【解答】解：图中滑轮组有一个动滑轮和一个定滑轮组成，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过右边的定滑轮，再绕过动滑轮。如图所示：

三、填空题（共4小题，每空2分，共34分）
18．（6分）如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”，将魔罐在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能　变大　（填“变大”、“不变”或“变小”）；魔罐能自动滚回来，滚回的过程中　弹性势　能转化为　动　能。

【解答】解：魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，魔罐的动能转化为橡皮筋的弹性势能，弹性势能变大；
当魔罐的动能为0时，橡皮筋的弹性势能最大；魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋的弹性势能减小，魔罐的动能增大，即弹性势能转化为动能。
故答案为：变大；弹性势；动。
19．（6分）炎热的夏季，环卫工人驾驶着洒水车匀速行驶在公路上，水不停地喷洒着，使街道空气有清新凉爽之感。此过程中，洒水车的机械能 　逐渐变小　（选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”），以车为参照物，两边的树木是 　运动　（选填“运动”或“静止”）的。若洒水车匀速行驶时受到的阻力为3000N，功率为30kW，则洒水车行驶的速度为 　36　km/h。
【解答】解：洒水车在匀速行驶过程中，速度不变，高度不变，但水不停地在减少，总质量在减少，则动能和重力势能都会逐渐变小，所以洒水车的机械能逐渐变小；
以车为参照物，两边的树木和车之间发生位置的变化，所以两边的树是运动的；
由P＝＝＝Fv可得，洒水车行驶速度的大小：v＝＝＝10m/s＝36km/h。
故答案为：逐渐变小；运动；36。
20．（14分）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆 　平衡　（选填“平衡”或“不平衡”）。为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节，若改为调节杠杆左端的平衡螺母，则向 　右　调节也能使杠杆在水平位置平衡。
（2）图乙中，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 　4　个相同的钩码；杠杆平衡后，在A、B两点下方同时增加一个相同的钩码，则杠杆 　左端下沉　（选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保持原状”）。
（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时，其示数会 　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”），原因是 　阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大　。
【解答】解：（1）杠杆静止或匀速转动时杠杆就处于平衡状态。调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，应将左端或右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；
（2）若每个钩码重G，每个小格长L，如图乙所示，杠杆左边A处挂3个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得，3G×4L＝nG×3L，解得n＝4，即应在杠杆右边B处挂同样的钩码4个；
当杠杆平衡后，在A、B两点下方同时增加一个钩码，则有4G×4L＞5G×3L，左侧力与力臂的乘积大于右侧，故左端下沉；
（3）保持C点不变，当弹簧测力计从丙位置转到丁位置时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。
故答案为：（1）平衡；右；右；（2）4；左端下沉；（3）变大；阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大。
21．（8分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30

3
6
10

30
90.9%
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为　88.9%　（结果保留一位小数）；
（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为　2.2　N；
（3）分析数据可得实验结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越　高　（选填“高”或“低”）；
（4）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　C　（只填序号）
A.71.6%　 B.82.4%　 C.92.1%

【解答】解：
（1）第2次的机械效率为：η＝＝＝×100%≈88.9%；
（2）由图知，弹簧测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.2N；
（3）分析3次实验，随着钩码重力的增加，同一滑轮组的机械效率不断增加，所以，使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（4）该滑轮组将6N的物体匀速提升时的机械效率为90.9%，由于使用同一个滑轮组时，物体越重，滑轮组的机械效率越高，则使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升时滑轮组的机械效率应大于90.9%，故C选项符合。
故答案为：（1）88.9%；（2）2.2；（3）高；（4）C。
五、计算题（共1小题，共9分）
22．（9分）如图甲所示，用滑轮组提升600N的重物，物体在拉力F的作用下20s匀速上升了8m。此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。求：
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二，则动滑轮的重力为多少N。

【解答】解：（1）由图乙知，20s拉力做的总功W总＝6000J，
所以拉力F的功率：P＝＝＝300W；
（2）克服重物做的有用功：
W有＝Gh＝600N×8m＝4800J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝80%；
（3）额外功：
W额＝W总﹣W有＝6000J﹣4800J＝1200J，
由题知，克服动滑轮重力所做的额外功占总额外功的三分之二，
所以W动＝W额＝×1200J＝800J，
由W动＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝＝＝100N。
答：（1）拉力F的功率为300W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为100N。
六、综合开放题（共1小题，每空2分，共8分）
23．（8分）阅读短文，回答问题。
2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m，超过珠峰8848.86m的高度，创造浮空艇大气科学观测世界纪录。
“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9000m3，总质量约为2.6t，内部上层充满氦气，中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系揽进行升空和驻空，通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。
（1）“极目一号”上升的平均速度 　小于　人正常行走的速度。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为 　7.2×104　N。（海拔4270m处空气密度为0.80kg/m3，g取10N/kg）
（3）浮空艇内的氦气密度 　小于　艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐渐 　变小　。（选填“变小、不变”或“变大”）

【解答】解：（1）“极目一号”上升的高度s＝9032m﹣4270m＝4762m；
“极目一号”上升的所用时间t＝4：40﹣1：26＝3h14min＝194min＝11640s；
“极目一号”上升的速度：v＝＝＝0.41m/s；
人行走速度大约为1m/s＞0.41m/s；
（2）浮空艇在营地升空时，排开空气的体积大于浮空艇的体积，
浮空艇在营地升空时所受空气浮力：F浮＝ρ空gV＝0.80kg/m3×10N/kg×9000m3＝7.2×104N；
（3）浮空艇要上升，说明浮空艇受到的浮力大于重力，由于排开空气的体积和浮空艇的体积相等，所以ρ空gV＞ρ氦gV；化简得ρ空＞ρ氦；
上升过程中，空气变稀薄，空气密度变小，根据阿基米德原理可知，浮空艇受到的浮力变小。
故答案为：（1）小于；（2）7.2×104；（3）小于；变小。