2022-2023学年江苏省江阴市九年级上学期物理期中考试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省江阴市九年级上学期物理期中考试题及答案，共15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。
1. 如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆是（ ）
A. 镊子
B. 托盘天平
C. 开瓶扳手
D. 笤帚
【答案】C
【解析】
【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．扫地的笤帚的动力臂都小于阻力臂，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做
A. 省力,不改变施力的方向
B. 不省力,改变施力的方向
C. 既省力,也改变施力方向
D. 既不省力,也不改变施力的方向
【答案】A
【解析】
【详解】使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向．故A正确．
3. 手电筒的结构如图所示，按下按键时，电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图，图中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．图中没有开关，故A错误；
B．图中有电源、开关和小灯泡，闭合开关，小灯泡发光，故B正确；
C．图中没有电源，故C错误；
D．闭合开关后，小灯泡被短路，灯泡不亮，故D错误。
故选B。
4. 下面情景中，人做了功的是（ ）
A. 女孩把一箱报刊抱起
B. 司机用力推车，车纹丝不动
C. 学生背着书包在水平路面匀速前进
D. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离
【答案】A
【解析】
【详解】A．女孩把一箱报刊抱起，对报刊用了力，并且在力的方向上移动了距离，做了功，故A符合题意；
B．司机用力推车，没有推动，用了力但没有移动距离，没有做功，故B不符合题意；
C．学生背着书包在水平路面匀速前进，有力，但没有在力的方向上通过距离，没有做功，故C不符合题意；
D．足球被踢后，由于惯性在草地上滚动了一段距离，有距离，但不再受人的作用力，没有做功，故D不符合题意。
故选A。
5. 小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，表示水已盛满。杯口处的两个金属触点的作用相当于（ ）
A. 导线B. 开关C. 用电器D. 电源
【答案】B
【解析】
【详解】由题意知：当杯中的水位到达A位置时，电路接通，水位器会发出音乐声，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 下列说法正确的是（ ）
A. 越省力的机械，做功一定越快B. 做功越多的机械，功率一定越大
C. 功率越大的机械，效率一定越高D. 做功越快的机械，功率一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．机械是否省力跟机械做功快慢没有必然联系，故A错误；
B．根据W=Pt可知，在相同时间内，做功越多的机械，功率一定越大，但该选项没有说明时间的关系，即时间不确定，故B错误；
C．功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；
D．做功快，说明机械的功率大，能够在短时间内做更多的功，故D正确。
故选D。
7. 下列关于内能、热量和温度的说法，正确的是（ ）
A. 温度高的物体含有的热量多B. 热传递只能从内能大的物体传给内能小的物体
C. 一杯开水慢慢变凉，其内能减小D. 一个物体内能增大，一定吸收了热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，故A错误；
B．热传递是把内能从温度高的物体传给温度低的物体，故B错误；
C．一杯开水慢慢变凉，温度降低，其内能一定减小，故C正确；
D．一个物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。
故选C。
8. 2022年6月5日10时44分发射神舟十四号载人飞船。执行此次发射任务的长征二号F遥十四运载火箭如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 燃料燃烧推动火箭升空，把机械能转化为内能
B. 使用液氢燃料，主要利用了液氢的热值大
C. 火箭上升时，重力势能增大，动能减小，机械能不变
D. 燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A．燃料燃烧推动火箭升空，把内能转化为机械能，故A错误；
B．使用液氢燃料，主要利用了液氢的热值大，相同质量的液氢和其他物体，液氢能放出更多的热量，故B 正确；
C．火箭上升时，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，则机械能也增大，故C错误；
D．燃料燃烧释放的内能有部分热量损失，所以内能不能全部转化为机械能，故D错误。
故选B。
9. 由Q＝cm(t－t0)得c＝，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（ ）
A. 若质量增大一倍，则比热容减小一半
B. 若质量增大一倍，则比热容增大一倍
C. 若吸收热量增大一倍，比热容增大一倍
D. 比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关
【答案】D
【解析】
【详解】比热容是物质本身的特性，与物质的种类和状态有关，它不会随物质吸收的热量、质量、温度的改变而改变。故ABC错误，D正确。
故选D。
10. 破壁机可以瞬间击破食物细胞壁，让食材营养释放更充分某品牌破壁机（如图）设置了安全开关S1和工作开关S2，当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起；再闭合S2，电动机启动破壁，下列电路图符合上述要求的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当杯体放在主机上时S1自动闭合，安全指示灯亮起，说明该电路是接通的，即S1能控制灯泡；此时电动机不工作，说明电动机和灯泡是并联的；再闭合S2，电动机启动破壁，这说明S2和电动机串联在一个支路中，所以开关S1在干路中，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
11. 一冰块先后经历了以下三个过程：①﹣10℃的冰到0℃的冰，吸收热量Q1；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q2；③10℃的水到20℃的水，吸收热量Q3；已知冰的比热容小于水的比热容，在整个过程中质量保持不变，则（ ）
A. Q1＝Q2＝Q3B. Q1＜Q2＜Q3
C. Q1＜Q3＜Q2D. Q1＜Q2＝Q3
【答案】C
【解析】
【分析】先比较冰和水（①-10℃的冰到0℃的冰、③10℃的水到20℃的水），升高的温度相同、质量相同，比热容不同，根据得出吸热大小关系；②0℃的冰变为10℃的水，包含了两个不同的物理过程（冰化水、水的升温过程），比较0℃的冰变为10℃的水、10℃的水到20℃的水两个过程吸热大小关系．
【详解】比较①、③，由热量计算公式可知，冰和水的质量相等，升高温度也相等，因水的比热容大于冰的比热容，所以Q3>Q1；而在②中，0℃的冰变为10℃的水，吸热为Q2中，实际包含了两个物理过程：首先是0℃的冰熔化成0℃的水，这个过程不升温但要不断吸热，然后是熔化成的0℃的水再变为10℃的水，这个过程跟③的变化过程在结果上是一样的，所以在②中比③多吸收了热量，即Q2>Q3，则有 Q1＜Q3＜Q2，故C正确．
12. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧对它的压力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，如图乙所示，不计空气阻力（g取10N/kg），下列说法正确的是（ ）
A. 从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能不变
B. 从小球接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能减小
C. 从t=0到t3时刻，小球减小的重力势能等于弹簧获得的弹性势能
D. 从t2到t3时刻，小球的速度减小，动能减小，重力势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球与弹簧接触后，弹簧被压缩，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球的机械能减小，故A错误；
B．由图可知，在t1~t2时间段内，小球的速度增加，到t2末，速度达到最大值，在t2~ t3时间段内，小球的速度减小，到t3末，速度变为0，此时小球到达最低点，即小球的速度先增大后减小，运动过程中小球的质量不变，所以小球动能的变化情况是先增大后减小，故B错误；
C．小球与弹簧接触后，弹簧被压缩，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球减小的重力势能等于弹簧获得的弹性势能，故C正确；
D．由图可知，从t2到t3时刻，当弹簧的压缩量增大，小球的速度逐渐变为0，所以小球的速度减小，动能减小，小球的高度降低，所以重力势能减小，故D错误。
故选C。
二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分）
13. 频频发生高空抛物坠物致人伤亡事件严重危害人民群众生命财产安全，原因是物体所处的高度越高，物体所具有的重力势能越 ______（选填“大”或“小”），当高处的物体坠落时，因重力势能转化为 ______能，从而带来安全隐患。
【答案】 ①. 大 ②. 动
【解析】
【详解】[1]重力势能大小与物体的质量及高度有关，质量不变时，物体所处的高度越高，具有的重力势能越大。
[2] 当高处的物体坠落时，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，所以这个过程中物体的重力势能转化为动能。
14. 热熔钻工艺是在金属薄板上一次加工出孔技术，热熔钻头采用耐磨、耐高温的硬质材料制成。钻头与金属薄板接触时，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，用___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能，温度瞬间达到几千摄氏度，此过程中___________能转化为___________ 能，由于温度超过金属的熔点，钻头附近的金属迅速熔化，钻头继续施加向下的压力，几秒钟就在金属薄板上贯穿一个孔。
【答案】 ①. 做功 ②. 机械 ③. 内
【解析】
【详解】[1][2][3]做功可以改变物体的内能，钻头高速旋转，使钻头和薄板之间剧烈摩擦，这是通过做功的方式，使物体内能增大，温度升高，实现机械能转化为内能。
15. 如图所示的电路处于_____（通路/断路/短路）状态，会造成_____（电源/灯泡）损坏，要使其成为正确的电路，只需要拆掉图中标注的_______号导线。
【答案】 ①. 短路 ②. 电源 ③. ②
【解析】
【详解】[1][2][3]如图可知，电流从正极出来，经过导线②、开关和导线④流回负极，电流没有经过用电器，所以电源被短路，电流非常大，所以容易烧毁电源，撤掉导线②，则电路恢复为正常的电路。
16. 如图是城市的十字路口可移动的太阳能红绿灯。白天太阳能电池板给红绿灯供电，同时又能给蓄电池充电，则白天太阳能电池板将___________能转化为___________能，相当于___________（选填“用电器”或“电源”），在阴雨天和晚上，蓄电池又给红绿灯供电，使红绿灯能连续工作。
【答案】 ①. 太阳 ②. 电 ③. 电源
【解析】
【详解】[1][2]白天太阳能电池板给红绿灯供电，是太阳能转化为电能，多余的电能给蓄电池充电是电能转化为化学能。
[3]白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，为电能供电，其作用相当于电源。
17. 江阴市某学校在操场上举办秋季运动会的开幕式。入场时，小明竖直举着九（2）班的班牌走在最前列，如图所示。若匀速前进时，班牌受到水平向后风的阻力为10N，作用在A点。若将班牌视为杠杆，AC间的距离是BC间距离的3倍。她将图中B点作为支点，手对另一点施加的力为___________N，这个力的方向是水平___________（选填“向前”或“向后”）。若她将图中C点作为支点，手对另一点施加的力为___________N。
【答案】 ①. 20 ②. 向后 ③. 30
【解析】
【详解】[1][2]将图中B点作为支点，则需在C点用力，且动力的方向垂直班牌向左，即水平向后；BC为动力臂，AB为阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，手对C点施加力的大小
F1×LBC=F2×LAB
AC间的距离是BC间距离的3倍，则AB间的距离是BC间距离的2倍，则
[3]将图中C点作为支点，则B点为动力点，AC为阻力臂，BC为动力臂，根据杠杆平衡条件可知，手对B点施加力的大小
即
18. 如图所示，小军沿着斜面用500N的拉力，将重为800N的物体从底端匀速拉上斜面顶端，物体沿斜面方向移动的距离s为3m，上升的高度h为1.5m，在这一过程中，拉力做的功是______J，斜面的机械效率是______，物体受到的摩擦力为______N。
【答案】 ① 1500 ②. 80% ③. 100
【解析】
【详解】[1]拉力做的功是
W=Fs=500N×3m=1500J
[2]有用功为
W有=Gh=800N×1.5m=1200J
斜面的机械效率
[3]物体受到的摩擦力为
19. 如图为加热0.5kg某物质时，测得其温度随时间变化的图像。已知物质在固态时的比热容为c1=2.1×103J/（kg•℃）；假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：
（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为______J；
（2）该物质液态的比热容c2=______J/（kg•℃）；
（3）该物质在第4分钟时的内能______（选填“小于”、“等于”或“大于”）第8分钟时的内能。
【答案】 ①. 2.1×104 ②. 4.2×103 ③. 小于
【解析】
【详解】（1）[1]在最初的2min内，物质吸收的热量为
Q吸=c1mΔt1=2.1×103J/（kg·℃）×0.5kg×20℃=2.1×104J
（2）[2]物质液态加热4min升高的温度为20℃，吸收的热量为
Q吸'=2Q吸=2×2.1×104J=4.2×104J
该物质液态的比热容
（3）[3]物质在熔化的过程中吸热但温度保持不变，该物质在第4分钟时的内能小于第8分钟时的内能。
20. 如下图所示，小明将气球吹大后，让气球自行飞出，若及时捡拾起气球，将会感觉到气球球身的温度和原来相比______（选填“变高”“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与______（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）图中的能量转化是一致的。1min 内汽油机完成2400 个工作循环，曲轴的转速为______r/s。汽油机完成一个工作循环时，需要吸入2L的燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量为______J。（燃料 1.5kg/m3，q燃料4.6×107J/kg）
【答案】 ①. 变低 ②. 丙 ③. 80 ④. 1.38×105
【解析】
【详解】[1][2]小明将气球吹大后，让气球自行飞出，气体对外做功，内能减小，温度降低，内能转化为机械能，与热机的做功冲程丙图的能量转化是一致的。
[3]1min 内汽油机完成2400个工作循环，1s 内汽油机完成40个工作循环，曲轴的转速为80r/s。
[4]这些燃料完全燃烧放出的热量为
Q吸=mq=ρVq=1.5kg/m3×2×10-3m3×4.6×107J/kg=1.38×105J
21. 健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为_____焦；
（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装_____（填“A”或“B”）型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
【答案】 ①. 150 ②. A
【解析】
【详解】（1）[1]身重为500N的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功
重力所做的功为150J。
（2）[2]由图乙中的弹性势能的变化图可知，形变时A型钢圈弹性势能更大，具有更强的做功能力，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
22. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。课外活动时，小华同学连续做了15个规范的引体向上，小组的同学们设计了如下表格，并测量一些物理量估测小华同学做引体向上时的功率。
（1）所需要的测量器材有刻度尺、秒表和___________；
（2）请在表格a处填上合适的物理量、符号及单位：___________（不需要填写数据）；
（3）写出计算小华同学做引体向上时功率的表达式：P=_______（利用以上测量的物理量符号表示）；
（4）如果两位同学完成15个规范动作的时间都是1min，两位同学的功率是否一定相等？理由是___________。
【答案】 ①. 体重计 ②. 见解析 ③. ④. 不一定，见解析
【解析】
【详解】（1）[1]做15个规范的引体向上动作的功率
需要测量：质量m、上升的高度h、时间t，需要的测量工具有：体重计、刻度尺、停表。
（2）[2]由（2）可知表格a处是每次引体向上重心上升的高度h/m。
（3）[3]小华同学做引体向上时功率的表达式
（4）[4]如果两位同学完成15个规范动作的时间都是1min，两位同学的功率不一定相等，因为两位同学体重可能不同，每次引体向上重心上升的高度可能不同。
23. 用六个相同的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别将不同的物体G1和G2匀速提升相同高度，绳端所需的拉力F1∶F2=1∶2，G1∶G2=2∶3不计摩擦、绳和木板的重。则绳端拉力F做的功之比为W1∶W2=___________，滑轮组的机械效率之比η1：η2=_________。
【答案】 ①. 1∶4 ②. 8∶3
【解析】
【详解】[1]由动滑轮的特点可知拉动重物时甲、乙动滑轮组每个绳端的拉力分别为、，则G1和G2受到的拉力为
由F1∶F2＝1∶2可知
因提升的高度相同所以根据W＝FS可得
[2]两滑轮组做的有用功分别为
由G1∶G2＝2∶3可得
则
24. 杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种，映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图是杆秤的示意图，秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，C点就是杆秤的________，杆秤上的刻度是________（选填“均匀”或“不均匀”）的。某标准杆秤的秤砣质量为1kg，秤和秤钩的总质量为0.5kg，O点为提纽悬点，OC=4cm，OD=10cm，要称量真实质量为2.0kg的物体，则秤砣离O点___________cm。如因长期使用，秤砣磨损，质量变为0.8kg，再测真实质量2.0kg的物体时，称出来的质量为___________kg。
【答案】 ①. 0刻度线 ②. 均匀 ③. 24 ④. 2.6
【解析】
【详解】[1][2]如图所示：
秤钩上不挂物体，提起秤纽，当秤砣移动到C点时，杆秤刚好水平平衡，此时C点就是杆秤的0刻度线，杆秤、秤钩的总自重为G0，重心在A点，不挂重物，秤砣在0刻度线位置时，杆秤在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件得
①
当在秤钩挂重物Gx时，秤砣移动到距离零刻度线l处时，杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得
②
由①和②得到
则l与Gx成正比，故此杆秤刻度是均匀的。
[3]秤杆和秤盘的重心为A，当杠杆平衡时秤砣放在C点，根据杠杆的平衡条件可知
带入数据可得
经整理可得
使用1kg秤砣（正常情况下），设秤砣到O点的距离L，根据杠杆的平衡条件可知
带入数据可知
经整理可知
即秤砣离O点是24cm。
[4]秤砣磨损，质量变为0.8kg，设秤砣到O点的距离L′，根据杠杆的平衡条件可知
带入数据可知
经整理可知
此杆秤刻度是均匀的，秤砣离O点是24cm，由于零刻度线在C点，OC=4cm，秤砣离C点是20cm，对应物体的质量是2kg，杆秤1cm对应的质量为
秤砣到O点的距离是30cm，秤砣到C点的距离是26cm，对应的质量为
三、解答题（本题共6小题，共40分）
25. 如图所示，工人师傅用笤帚扫地。O是支点，右手作用在笤帚上A点的动力为F1，请在图甲中画出动力F1的力臂L1和作用在B点的水平方向的阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】动力臂是支点到动力作用线的距离，过支点O做动力F1的作用线的垂线（用虚线加大括号或者实线带箭头），标上L1，笤帚受到的阻力与运动的方向相反，即水平向右，标上F2，图如下：
26. 要站在地面上用一个滑轮组提升重物，请在图中作出最省力的绕线方法。
【答案】
【解析】
【详解】滑轮组有效段数最多时，滑轮组最省力，滑轮组的绕线方法由图示知，要向下拉绳，即拉力向下把重物提升，则绳子应固定在定动滑轮上，逐一绕过各滑轮，作图如下：
27. 工人师傅要在房间里安装一盏吊灯和一盏壁灯，要求两灯都能独立地工作，并各用一个开关控制。请在图的虚线框内画出吊灯、壁灯、开关连接的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】两灯都能独立地工作，并各用一个开关控制，则两灯并联，电源为家庭电路交流电，电路连接如下图：
28. 在探究“杠杆的平衡条件”实验时。

（1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时发现左端下沉，如图1所示，此时杠杆处于_________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；为使杠杆水平平衡，应把杠杆的平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节；
（2）调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码（每个钩码的质量均为50g），如图2所示，则在B点处应挂________个钩码，才能使杠杆在水平位置平衡；
（3）将B点的钩码换成弹簧测力计，为了便于测量力臂，弹簧测力计应_______拉动杠杆使其水平平衡；
（4）回家后，小华又做了这样的探索：将一根长为L，重为50N的不均匀木棒放在水平桌面上，并使木棒的伸出桌子边缘，如图3所示，在最右端A点施加竖直向上的力F1，当F1=35N时，木棒以C点为支点恰好水平平衡；若木棒以B点为支点恰好水平平衡，作用在A点的最小作用力F2的方向为___________，大小为___________N。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 3 ④. 竖直向下 ⑤. 竖直向上 ⑥. 5
【解析】
【详解】（1）[1][2]当杠杆静止时，杠杆处于平衡状态，发现左端下沉，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡，便于读取力臂。
（2）[3]设一个钩码重为G，杠杆一格长为l，根据杠杆平衡条件可知
2G×3l=nG×2l
需在B点挂3个钩码。
（3）[4]将B点的钩码换成弹簧测力计，为了便于测量力臂，竖直向下拉测力计使杠杆在水平位置平衡，此时力的作用点与支点的距离等于拉力力臂的大小。
（4）[5][6]设木棒的重心为O点，在最右端A点施加竖直向上的力F1，当F1=35N时，木棒以C点为支点恰好水平平衡；由杠杆平衡条件得到
G×CO=F1×L
50N×CO=35N×L


OA长度为

木棒的伸出桌子边缘，OB之间的距离

O点在B点的右侧，若木棒以B点为支点恰好水平平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂越长，动力越小，所以作用在A点的最小作用力F2的方向为竖直向上，由杠杆平衡条件得到
F2×BA=G×OB

F2=5N
29. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。
（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择______两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的______之比，叫做比热容；
（3）如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，用相同酒精灯加热，记录它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出，______液体的温度升高得较快，升高相同的温度______液体吸收热量多。
【答案】 ①. 甲、乙 ②. 温度计升高的示数 ③. 甲、丙 ④. 质量和升高温度的乘积 ⑤. a ⑥. b
【解析】
【详解】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，应选择选择燃料的种类不同，加热的液体种类、质量都相同，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量会被液体吸收，液体的温度会升高，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计升高的示数来反映的。
（2）[3][4]比较不同物质吸热升温的特点，应选择相同的燃料加热，加热的液体的种类不同，应选择甲、丙两图进行实验，比热容的概念采用比值定义法，物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。
（3）[5][6]由图可以看出，吸收相同的热量，a液体的温度升高得较快，b液体温度升高得较慢，升高相同的温度，b液体吸收热量多。
30. 如图，用小球和木块来做探究“动能大小与哪些因素有关”的实验。
（1）本实验是探究影响___________（选填“小球”或“木块”）动能大小的因素；
（2）实验中，两小球从不同高度静止滚下，目的是___________，图A、B得到的结论是___________；
（3）本实验采用了多种研究方法，以下实验中，没有使用本实验研究方法的是___________；
A．探究不同种物质吸热升温现象时，选用质量相同的沙子和水
B．比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时，选用等质量的水
C．探究定滑轮工作特点时，将其看成等臂杠杆
D．用压缩引火仪研究做功改变物体内能时，在玻璃筒中放入棉花
（4）在研究动能与质量的关系时，小华某次实验发现木块运动到了长木板的末端之外，为使实验顺利完成，最简便的解决办法是：___________；
（5）在探究动能大小与质量关系时，有同学这样设计实验方案：拿走木块，在水平木板上铺上毛巾，将质量不同小球从斜面的相同高度静止释放，通过比较小球在毛巾上滚动的距离，得出探究结论。你认为他们的方案是否合理___________，理由是___________。
【答案】 ①. 小球 ②. 改变小球下落的速度 ③. 当质量一定时，速度越大，动能越大 ④. C ⑤. 选择质量较小的小球 ⑥. 不合理 ⑦. 见详解
【解析】
【详解】（1）[1]实验中运用转换法，将小球的动能大小转换为木块被撞击的距离大小，故实验中研究小球的动能。
（2）[2]由图可知，相同质量的两小球从不同高度静止滚下，小球到达水平面时，初速度不相同。
[3]观察图A、B发现，木块被撞击距离不同，所以可得结论，相同质量的物体，速度越大，动能越大。
（3）[4]实验中运用了转换法和控制变量法；
A．探究不同种物质的吸热升温现象时，选用质量相同的沙子和水，运用了控制变量法，故A不符合题意；
B．比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时，选用等质量的水，运用了控制变量法，故B不符合题意；
C．探究定滑轮工作特点时，将其看成等臂杠杆，，运用了等效替代法，故C符合题意；
D．用压缩引火仪研究做功改变物体内能时，在玻璃筒中放入棉花，运用了转换法，故D不符合题意。
故选C。
（4）[5]在研究动能与质量的关系时，木块运动到了长木板的末端之外，说明小球的质量太大，动能太大，所以选择质量较小的小球完成实验。
（5）[6][7]在水平木板上铺上毛巾，当小球的质量不同时，在水平面上受到的摩擦力不同，不能通过滑行距离反映动能的大小，所以该实验方案不合理。
31. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组将质量为450kg的重物匀速吊起2m，作用在绳端的拉力为2.0×103N，g取10N/kg，求：
（1）提升重物做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若动滑轮的质量为80kg，克服摩擦和钢绳重所做的功。
【答案】（1）9000J；（2）75%；（1）1400J
【解析】
【详解】解：（1）提升重物做的有用功
W有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×2m=9000J
（2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是3段，拉力端移动距离
s=nh=3×2m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=2.0×103N×6m=12000J
滑轮组的机械效率
（3）克服动滑轮做的功
W额1=G动h=m动gh=80kg×10N/kg×2m=1600J
拉力做的总额外功
W额=W总-W有=12000J-9000J=3000J
克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功
W额2=W额-W额1=3000J-1600J=1400J
答：（1）提升重物做的有用功是9000J；
（2）滑轮组的机械效率是75%；
（3）若动滑轮的质量为80kg，克服摩擦和钢绳重所做的功是1400J。
32. 汽车慢慢进入每一个家庭，小明家的汽车尾部上标有“2.0 T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的。小明发现，他家汽车说明书上标的最低油耗为：50g汽油可以提供1.15×106J的有用功的能量，已知汽油的热值为4.6×107 J/kg。
（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为___________；加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值将___________（选填“更大”、“一样大”或“更小”）。
（2）50g的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？这些热量如果全部被水吸收可使23kg，初温为50℃冷却水温度升高多少℃？（结果保留一位小数）（ ）
（3）该汽车发动机的效率最高可达多少？（ ）
【答案】 ①. 水的比热容大 ②. 一样大 ③. 2.3×106J；23.8℃ ④. 50%
【解析】
【详解】解：（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为水的比热容较大，水与其它物质相比，升高相同温度，水吸热多；热值是燃料的特性，与燃烧情况无关。因此加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值一样大。
（2）50g汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=50×10-3kg×4.6×107J/kg=2.3×106J
由题意知道，水吸收的热量等于汽油完全燃烧放出的热量，即
Q吸=Q放
则
所以水升高的温度
（3）由题意知道，汽车做的有用功
W有=1.15×106J
汽车发动机的效率最高可达
答：（1）汽车发动机用水进行冷却，是因为水的比热容大；加入同型号的汽油，汽车采用涡轮增压后，汽油的热值将一样大；
（2）50g的汽油完全燃烧时放出的热量为2.3×106J；这些热量如果全部被水吸收可使23kg，初温为50℃冷却水温度升高23.8℃；
（3）该汽车发动机的效率最高可达50%。人的质量m/kg
完成15个的时间t/s
a
功率P/W