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08，江苏省扬州市仪征市2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题
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这是一份08，江苏省扬州市仪征市2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题，共23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。
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分，每小题只有一个选项正确）
1. 下列生活中的物理数据错误的是（ ）
A. 人以正常速度骑自行车的功率约为 80W
B. 把一本物理书捡起来并举过头顶，对物理书做功约 4J
C. 一个质量为 50kg 中学生从一楼走到三楼所做的功约为 3000J
D. 机械改进后，机械效率可以达到 100%
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据功率的常识可知，人以正常速度骑自行车的功率约为80W，故A正确，不符合题意；
B．把一本物理课本从地面捡起并举过头顶对书做的功约为
故B正确，不符合题意；
C．中学生的体重在
左右，一楼到三楼的高度在
左右，中学生从一楼走到三楼克服重力所做的功约为
故C正确，不符合题意；
D．由于摩擦阻力的影响，额外功总是存在的，机械效率不可能达到100%，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 如图所示，使用中属于省距离的杠杆是（ ）
A 剪刀您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高B. 起子
C. 镊子
D. 钢丝钳
【答案】C
【解析】
【详解】A．剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A不符合题意；
B．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力费距离，是省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故C符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。
故选C。
3. 关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A. 做功少的机器机械效率一定高B. 机械效率高的机器功率一定大
C. 功率大的机器做功一定快D. 功率大的机器做功时间一定短
【答案】C
【解析】
【详解】A．机械效率等于有用功与总功的比值；做功多的机器，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误；
B．机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机器，其做功快，故C正确；
D．功率等于功和做功时间的比值，机器的功率大，由于做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误。
故选C
4. 下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C. 内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，故A错误；
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，因为不断吸热，内能变大，故B错误；
C．内燃机的压缩冲程，压缩气体，将机械能转化为内能，故主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能，故C正确；
D．夏天在室内洒水降温，利用了蒸发时吸热，故D错误。
故选C。
5. 在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（ ）
A. W1=W2＜W3B. W1=W2=W3C. W1=W2>W3D. W1＜W2＜W3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W1=F1s
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W2=F2s
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为
W3=F3×2s
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得
W1=W2＜W3
故选A。
6. 如图是探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验.下列操作中正确的是
A. 不需要使用刻度尺
B. 必须保持斜面的倾斜角度不变
C. 不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
D. 先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计的示数
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据W有用=Gh，W总=Fs，需用刻度尺测量斜面的长s和高h，故A错误；
B．为了多次测量找普遍规律，需要多次改变斜面的倾斜角度，故B错误；
C．为了改变斜面的粗糙程度，可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究，故C错误；
D．为了比较是否受力和省功，先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计，故D正确．
7. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端 A、B 移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A. 两钩码上升的速度相等
B. 甲滑轮组的总功比乙多
C. 两滑轮组绳端的拉力相等
D. 甲滑轮组的机械效率比乙大
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲组钩码上升的高度为 ，乙组钩码上升的高度为，但由于时间未知，故钩码上升的速度未知，故A错误；
BC．甲滑轮组的拉力为
乙滑轮组的拉力为
绳子移动的距离相同，故甲滑轮组的总功比乙多，故B正确；C错误；
D．由于忽略绳重和摩擦，只考虑动滑轮，故机械效率为
故甲、乙两个滑轮组机械效率相同，故D错误。
选B。
8. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具，当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由题意知，当开关闭合时，指示灯L和发热体同时工作，但指示灯断路时，发热体依然正常工作，说明指示灯和发热体并联在电路中，开关在干路上同时控制两个用电器，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 某同学按图接好电路，闭合开关 S1、S2 后发现，灯 L1 亮、灯 L2 却不亮，下列情况中不可能的是（ ）
A. 灯泡 L2 两接线柱相碰B. L2 灯丝已断
C. L2 接触不良D. S2 接触不良
【答案】A
【解析】
【详解】A．灯泡L2两接线柱相碰，则整个电路引起短路，两灯都不发光，与题意不符，这种情况不可能，故A符合题意；
BCD．BCD中的几种情况，都只是L2所在的支路开路，无电流通过，则L2不会发光，但干路和L1支路的电路完好，不影响L1的发光，与题意符合，都有可能，故BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示完全相同的甲、乙两个小球，分别用细线、橡皮筋系在同一高度的悬点，将两球移动到与悬点等高的位置，此时细线恰好拉直，橡皮筋达到原长， 由静止开始释放，当两球摆至悬点正下方 P 点时，橡皮筋长度恰好与细线长度相等。若不计空气阻力，在此过程中，下列分析正确的有（ ）
①摆下过程中，甲球的机械能保持不变
②两球到达 P 点时，甲小球的速度比乙大
③从静止运动到 P 点，甲、乙两个小球重力做功相等
④甲球到达 P 点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等
A. 1个B. 2 个C. 3 个D. 4 个
【答案】D
【解析】
【详解】不计空气阻力时，下摆过程，甲球受到竖直向下的重力，细绳的拉力作用，拉力与运动方向垂直，只有重力做功，机械能守恒，所以机械能保持不变，说法①正确；乙球受到竖直向下的重力和弹力的作用，只有重力做功，机械能也守恒。两个小球开始时的机械能相等，因为在同等高点，重力势能相等，静止释放，动能为0。下摆过程，甲的重力势能转化动能，乙因为橡皮筋变长，弹性势能变大，所以重力势能转化为动能和弹性势能。P点时，橡皮筋长度恰好与细线长度相等，则甲的动能等于乙动能与弹性势能之和，所以甲的速度大于乙的速度，说法②正确；从静止运动到P点，高度相同，两小球的重力相同，据G=mgh知，两个小于重力做功相等，说法③正确；两个小于开始时的机械能相等，整个过程中，甲的机械能不变，所以甲球到达P点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等，说法④正确。
故选D。
11. 如图所示，一根重木棒在A点的拉力F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为M，则（ ）
A. F沿水平方向时，l减小、F逐渐变大、M减小
B. F沿竖直方向时，l减小、F不变、M变大
C. F作用在A点时杠杆一定是省力杠杆
D. F无论沿哪个方向M均变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．当F沿水平方向时，另l为动力臂，L为阻力臂由杠杆的平衡条件得
以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中l不断变小，L逐渐增大，G不变，由于杠杆匀速转动，处于动态平衡，根据杠杆平衡公式，G不变，L增大，则GL、Fl都增大，又知，l不断变小，而Fl不断增大，所以F逐渐增大，所以动力臂和动力的乘积M增大，故A选项不符合题意；
B．当F沿竖直方向时，仍另l为动力臂，L为阻力臂，以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中l不变，L逐渐增大，G不变，则根据杠杆平衡公式可知，F也逐渐变大，所以动力和动力臂的乘积M也逐渐变大，故B选项不符合题意；
C．当F斜向上或者斜向下拉的时候，会出现动力臂小于阻力臂的情况，此时根据杠杆的平衡条件，动力应大于阻力，所以F作用的方向不同，会有省力和费力多种情况的出现，故C不符合题意；
D．因为不论F沿哪个方向，阻力臂L均逐渐增大，阻力G均不变，所以阻力和阻力臂的乘积增大，根据杠杆的平衡条件，则动力和动力臂的乘积M也一定增大，故D选项符合题意。
故选D。
12. 如图所示的电路中，电源电压恒定，A、B、C 是三只相同的小灯泡，则（ ）
A. 当 S1 断开，S2 闭合时，只有 A、B 灯发光
B 当 S1、S2 都闭合时，只有 B、C 两灯均发光
C. 当 S1 闭合，S2 断开时，只有 C 灯发光
D. 当 S1、S2 都断开时，没有灯发光
【答案】B
【解析】
【详解】A．当S1断开，S2闭合时，电路中只有A工作，B灯被短路，C灯断路，只有A灯发光，故A不符合题意；
B．两个开关都闭合，B、C两灯并联在电路中，A灯短路，只有B、C两灯发光，故B符合题意；
C．闭合S1、断开S2时，B、C两灯仍并联，A灯断路，只有B、C两灯发光，故C不符合题意；
D．两开关都断开，电路中只有B灯工作，A、C两灯断路，只有B灯发光，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题（本题共 9 小题，每空 1 分，共 29 分）
13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个______滑轮，它能______（选填“改变力的方向”或“省力”）；
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是______（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 减小
【解析】
【详解】（1）[1][2]使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮叫定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。旗杆顶部的滑轮是定滑轮，它能改变力的方向。
（2）[3]使用剪刀过程中，剪刀即为杠杆，转动轴处为杠杆的支点，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，在同样的情况下，减小了阻力臂，由F1l1=F2l2可知，阻力和动力臂一定时，阻力臂l2越小，动力越小，这样剪断物体更省力。
14. 如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B 是同一高度的两点，则 A 点的动能___________B 点的动能（选填“>”、“=”或“<”）； 皮球上升时，皮球动能的变化量___________（选填“>”、“=”或“<”）重力势能的变化量。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1]由图示知，皮球落地后弹起的高度越来越低，所以机械能越来越小，部分机械能转化为内能，则越往后，机械能越小，所以A的点的机械能大于B点的机械能，而A、B在同一高度，重力势能相等，所以A的动能大于B的动能。
[2]皮球上升时，速度变小，高度增大，所以动能减少，重力势能增大，而减少的动能部分转化为重力势能，另有小部分转化为内能，所以动能的变化量大于重力势能的变化量。
15. 如图所示在配有活塞且内壁光滑的厚壁玻璃筒里放团硝化棉然后迅速压下，将会看到___________现象，此实验得到的结论是：对___________（选填“硝化棉”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。硝化棉的内能是通过___________方式改变的。该现象出现后松手，活塞将会___________（选填“上升”、“下降”或“静止”），此时能量转化与甲乙图中汽油机___________（选填“甲”或“乙”）的工作过程一致，若某台汽油机1s 内对外做功 20 次，则飞轮转速是___________r/min。
【答案】 ①. 硝化棉燃烧起来 ②. 筒内气体 ③. 热传递 ④. 上升 ⑤. 甲 ⑥. 2400
【解析】
【详解】[1][2]图示中迅速压下活塞，活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能，空气内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉燃烧。
[3]硝化棉温度升高是吸收了空气的热量，是通过热传递的方式改变内能。
[4]松手后，筒内空气对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，活塞向上升起。
[5]图甲中，汽油机气缸的两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，这个冲程将内能转化为机械能，与活塞上升的能量转化相同。图乙的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，这个冲程中将机械能转化为内能。
[6]汽油机的飞轮每转动两圈，对外做功一次，1s内对外做功20次，则飞轮转动40次，所以飞轮的转速是
16. 利用图中所示的装置分别将重100N的物体提升一定高度。甲图中斜面长是斜面高的4倍，乙、丙两图中每个滑轮重20N，不计摩擦和绳重，图___________拉力最小，最小F=___________N。乙、丙两图使物体竖直匀速提升0.1m，用时1s，此过程中拉力F乙做功的功率是___________W；拉力F丙所做的额外功是___________J。
【答案】 ①. 甲 ②. 25 ③. 12 ④. 2
【解析】
【详解】[1][2]由于在甲图中，不计摩擦力，那么不计斜面的额外功，斜面的总功大小等于有用功大小，已知有用功为，总功为，甲图中斜面长是斜面高的4倍，那么，则
解得
图乙中是一个动滑轮，不计摩擦和绳重，拉力大小为
图丙是滑轮组，两条绳子托着动滑轮，不计摩擦和绳重，拉力大小为
综上所述，图甲的拉力最小，大小为25N。
[3]图乙中是动滑轮，拉力绳端移动的距离为物体升高的两倍，大小为0.2m，用时1s，是匀速提升，速度为0.2m/s，F乙大小为60N，根据可知，此过程中拉力F乙做功的功率为
拉力F乙做功的功率为12W。
[4]由于不计摩擦和绳重，拉力F丙所做的额外功，为克服动滑轮重力所做的功，大小为
拉力F丙所做的额外功是2J。
17. 在“探究不同物质吸热升温的现象”时，分别用相同的装置加热质量相等的水和某种液体，两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可知：___________（选填“A”或“B”）物质为水，A、B 两种液体的比热容之比为___________。
【答案】 ①. A ②. 9:4
【解析】
【详解】[1]由图像知，3min内A升温10摄氏度，则1min内A升温摄氏度，4min内B升温30摄氏度，1min内B升温摄氏度，在相同的时间1min内，吸收相同热量，A升温比B慢，A的比热容较大，所以A是水。
[2]据Q吸=cm∆t知，A、B两种液体的比热容之比
18. 一些家用电器的内部结构中常常装有控制开关，这些开关一般与相应的用电器______联。还有一些家用电器内部又分成好几个不同的工作部分，如双桶洗衣机分洗涤侧和脱水侧，分别由两个电动机来工作，根据你的经验，这两个电动机应该是______联的。再如电冰箱内有压缩机（不连续工作），冰箱内还常装有电灯，那么如果你要想探究它们是什么连接关系，应该是在压缩机______时（填“工作”或“不工作”）。
【答案】 ①. 串 ②. 并 ③. 不工作
【解析】
【详解】[1]开关起控制电路的作用，开关一般与相应的用电器串联连接。
[2]并联电路各用电器之间互不影响，洗衣机的两个电动机可以单独工作，所以是并联连接。
[3]判断冰箱中的压缩机与电灯的连接关系，应该在压缩机不工作时，观察电灯是否可以单独工作。若电灯不工作，则为串联；若可以工作，则为并联。
19. 如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的___________（选填“用电器”或“电源”）；充电过程中，将___________能转化___________ 能。汽车发动机常用水作冷却剂，是因为水具有较大的___________ 。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电 ③. 化学 ④. 比热容
【解析】
【详解】[1]电动车在充电过程中，消耗电能，获得化学能并储存起来，所以此时锂电池相当于用电器。
[2][3]充电过程中，消耗电能，是将电能转化为化学能储存起来。
[4]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作；与其它液体比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，由公式Q=cmΔt知，水吸收的热量多，冷却效果较好。
20. 如图所示电路，当闭合开关___________时，灯 L1和 L2串联；当闭合开关___________时， 灯L1和 L2并联；从安全角度考虑，不能同时闭合开关___________。
【答案】 ①. S3 ②. S1和 S2 ③. S1、S2和 S3
【解析】
【详解】[1]要使两个灯泡串联，电流从电池的正极出发，经过灯泡L1、开关S3、经过灯泡L2后回到负极。
[2]要使两个灯泡并联，电流从正极出发，分流一条支路经过开关S1、灯泡L2，另外一条支路经过灯泡L1、开关S2后回到负极，当闭合开关S1 和 S2，灯L1和 L2 并联。
[3]当开关S1、S2 和 S3都闭合时，当电流从正极出发，经过开关S1、S3、S2回到负极。
21. 如图所示，杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中，杠杆 AB 能以凹槽两端的 C 点或 D 点为支点在竖直平面内转动，长度 AC=CD=DB=0.5m，杠杆左端有一个重物。当在 B 端施加竖直向下的拉力 F 时，杠杆 AB 保持水平位置平衡（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）。
（1）若重物重为 6 N，求能保持杠杆水平平衡的最小力 F 小=___________；
（2）若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量∆F=18 N，求重物的重力 G=___________。
【答案】 ①. 3 ②. 12
【解析】
【详解】（1）[1]重物对杠杆AB的力为阻力，据杠杆平衡条件知，为了让动力最小，动力臂应最大，所以此时C为支点，AC为阻力臂，CB为动力臂。
AC=0.5m
CB=CD+DB=0.5m+0.5m=1m
则有
6N×0.5m=F小×1m
解得，使杠杆在水平平衡的最小力F小=3N。
（2）[2]由第（1）小题分析知，支点在C点时，动力最小，则D为支点时，动力臂最小，为DB=0.5m，动力最大。此时阻力臂为
AD=AC+CD=0.5m+0.5m=1m
设重物的重力为G，最小动力为F1，则最大动力
F′=F1+∆F=F1+18N
据杠杆的平衡条件得
G×0.5m=F1×1m
G×1m=F2×0.5m=(F1+18N) ×0.5m
解以上两式得，重物的重力G=12N。
三、解答题（共 47 分，第 22 题 6 分，第 23 题 6 分，第 24 题 6 分，其他每空 1 分，解答23、24 题时应写出解答过程）
22. 如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】B点离支点最远，故最长的力臂为OB即为力臂l1，过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，力F1的方向向上；如图所示：
23. 把图中的两个滑轮组成既省力又改变拉力方向的滑轮组。
【答案】
【解析】
【详解】由于既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向必须向下，则从定滑轮开始饶起，如图所示：
24. 如图所示，请用笔画线代替导线，在图中将两个灯泡、开关连成并联电路，开关控制整个电路。
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯并联，开关控制整个电路，则开关应串联在干路中，电流由电源正极出发，经过开关后分为两支，分别经过两个灯泡后汇合，然后回到电源负极，故作图如下：
25. 某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：
（1）工人拉力做功的功率；
（2）动滑轮的重力；
（3）若用此滑轮组匀速吊起另一重1200N物体时，求滑轮组的机械效率。
【答案】（1）200W；（2）300N；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）物体上升的速度
由图知，动滑轮上绳子的段数
则绳端移动的速度
工人做功的总功率
（2）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力
（3）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组匀速吊起另一重1200N物体时，滑轮组的机械效率
答：（1）工人拉力做功的功率为200W；
（2）动滑轮的重力为300N；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
26. 用燃气灶烧水，燃烧 0.5kg 的煤气，使 50kg 的水从 20℃ 升高 50℃ 。已知水的比热容为，煤气的热值为 J/kg。求：
（1）0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
（3）燃气灶烧水的效率
答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为；
（2）水吸收的热量为；
（3）燃气灶烧水的效率为50%。
27. 小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：
（1）实验前，杠杆静止时如图 1 所示，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，可将杠杆左端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是___________；
（2）如果小明面对图 1 状况，没有调水平平衡就匆忙进行图 2 实验（弹簧测力计的挂钩钩在4 格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：2G•3a___________ F1•4a（选填“>”、“＜”或“=”，F1 是弹簧测力计的示数）；
（3）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图 3 所示的实验，用量程为 5N 的弹簧测力计在 A 点竖直向上拉（如图 3 中 M 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图 3 中 N 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为___________（选填“>”、“＜”或“=”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为___________°（填“30”、“45”或“60”）。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 消除杠杆自重对实验的影响 ④. < ⑤. > ⑥. 60
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止如图所示，根据平衡状态可知，此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂大小，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）[4]根据题意可知，杠杆虽然此时水平平衡，则
所以
（3）[5][6]如图所，弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OC，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N；阻力和阻力臂乘积不变，所以动力和动力臂乘积也不变，设杠杆每一个小格长度为L，弹簧测力计量程是5N，最大能提供5N拉力
所以，最小的力臂为
在中
所以
拉力的方向与竖直方向的最大夹角
28. 在“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中。
（1）“探究不同物质吸热升温现象”的实验，甲、乙虚线框中应选择的器材组合是______（在“A”、“B”、“C”、“D”中选填两个序号）；“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”这两个实验中，除图中所示测量工具外，都还需要的测量工具还有______；
（2）两个实验中都存在吸放热的过程和温度的测量，“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，“物质吸收的热量”是通过_______来反映的；“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中，比较温度计升高的示数是为了比较______，两个实验中都需要控制不变的量有：______（选填序号）。
①燃料质量
②吸热物质的质量
③加热时间
【答案】 ①. B、C ②. 天平 ③. 加热时间 ④. 燃料燃烧放出的热量多少 ⑤. ②
【解析】
【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，应选择B、C两套装置。
[2]要完成该探究实验，需要使液体的质量相同、相同质量的不同燃料，因此该实验还需要使用天平测质量。
（2）[3]相同的酒精灯，在相同时间内液体吸收的热量相同，所以“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，物质吸收的热量是通过加热时间来反映的。
[4]“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中，为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，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吸热多少，进而来比较燃料燃烧放出的热量多少。
[5]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料不同；为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，所以两个实验中都需要控制不变的量吸热物质的质量，故②符合题意，①③不符合题意。
故选②。
29. 在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图甲、乙所示。
（1）本实验的研究对象是___________；
（2）甲或乙实验中小车放置的位置越高，木块被撞击得越远，得到结论：___________；
（3）甲、乙实验时，小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是___________，发现木块移动的距离一样长，这与实验结论并不相符，造成这一现象的原因可能是___________；
（4）若换用小球实验，如图丙，先让小球从斜面 h 高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离 s1；在此基础上，如图丁，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面 h 高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了 s2，则 s1___________s2（选填“>”、“=” 或“＜”）。这种操作___________（选填“能”或“不能”）得出动能与速度的关系；
（5）忽略小球撞击木块时的能量损失，丙、丁两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为 W 丙和 W 丁，则 W 丙___________W 丁（选填“>”、“=”或“＜”）。
【答案】 ①. 小车 ②. 质量一定时，速度越大，动能越大 ③. 控制小车刚到水平面时速度相同 ④. 木块收到的阻力不同 ⑤. > ⑥. 能 ⑦. =
【解析】
【详解】（1）[1]本实验的研究对象是小车，是探究小车的动能与哪些因素有关。
（2）[2]让小车从斜面的不同高度滑下，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大。所以根据控制变量法可得结论是：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
（3）[3][4]甲、乙实验时，小车从斜面的同一高度自由滑下，因为水平面的粗糙程度不同，木块受到的阻力不同，发现木块移动的距离一样长。
（4）[5][6]丙实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，丁实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1大于s2，实验中小球撞击木块的速度不同，这种操作能得出动能与速度的关系。
（5）[7]丙、丁两次实验中，小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功的能量来自小球的动能，小球的动能相同，则
30. 小明用同一滑轮组进行两次实验测量滑轮组的机械效率，并将获得的数据填在表中。
（1）根据小明同学的实验记录可以确定：
①实验装置所用滑轮的个数至少是___________个，其中动滑轮是___________个；
②第 1 次测得滑轮组的机械效率为___________，若测出动滑轮的重为 0.3N，计算出实验中克服摩擦力和绳重所做的额外功为___________J，第 3 次提升的钩码重为 3N，则测得滑轮组的机械效率范围为___________；
（2）小华利用图甲滑轮组，只改变物重进行了多次实验（忽略绳重和摩擦），作出了如图乙所示的图像，已知该图像的纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，则该图像的横坐标所表示的物理量是___________。
【答案】 ①. 3 ②. 2 ③. 62.5% ④. 0.09 ⑤. 62.5%~83.3% ⑥. 物重的倒数
【解析】
【详解】（1）①[1][2]由表格数据知，每组对应的数据中，满足
s=4h
所以滑轮组承重绳子为4根，则滑轮组由3或4个滑轮组成，至少为3个，动滑轮是两个。
②[3]第1次实验中，提升钩码所做的有用功
W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J
拉力做的总功
W总=Fs=0.8m×0.4m=0.32J
机械效率
[4]克服动滑轮重力所做的额外功
W额1=G动h=0.3N×0.1m=0.03J
提升钩码过程中，所做的总的额外功
W额=W总-W有用=0.32J-0.2J=0.12J
克服摩擦力和绳重所做的额外功
W额2=W额-W额1=0.12J-0.03J=0.09J
[5]由表格数据知，第二次提升钩码，滑轮组的机械效率
第二次所提升钩码比第一次的重力，机械效率比第一次的大，所以同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越大。而第三次提升重物大于第一次又小于第二次，所以机械效率大于62.5%小于83.3%。
（2）[6]图甲中，承重绳子为3根，忽略绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
则
所以图像的橫坐标所表示的物理量是物重的倒数。
31. 阅读短文，回答问题：
电热水壶
电热水壶是日常生活中常用的加热水的电器，它是通过水壶底部的发热管或电热盘通电后加热水的。电热水壶的结构原理比其它电器的结构相对简单，下图为电热水壶手柄上的开关和左端固定的感温双层金属片（电路部分未画出），开关可视为绕 O 点转动的杠杆，A 点为手动开关手作用接触点，图乙为手柄开关断开的情况，图丙为手柄开关按下闭合的情况。电热水壶烧水时，当水烧开时会自动切断电源。为了安全起见，常常加以双重保护。第一重：蒸汽开关，利用水沸腾时产生的水蒸气使图丙中蒸汽感温元件的双层金属片变形而向上弯曲，这时手柄开关会在弹簧的作用下向上运动，从而使电热水壶在水烧开后自动断电。其断电是不可自复位的，故断电后水壶不会自动再加热。第二重：干烧保护，如蒸汽开关未动作，水将会一直烧下去并不断减少，当烧干时，另一温控上的双层金属片所控制的开关会动作，使水壶断电。
（1）手柄开关上的弹簧在手柄开关___________（断开/闭合）时具有的弹性势能大；
（2）电热水壶上的双重保护开关应该___________（串联/并联）接在电路中；
（3）当手动作用开关时，手柄开关为___________（省力/费力/等臂）杠杆；
（4）通常情况下第二重保护的双层金属片控制的开关断开时的温度应设计为___________ 100℃；
A大于 B.小于 C.等于 D.以上三者均可
（5）图丙中的双层金属片上下两层的受热膨胀程度应该___________。
A.上大下小 B.上下相同
C.上小下大 D.上大下小与上小下大均可
【答案】 ①. 闭合 ②. 串联 ③. 省力 ④. A ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]手柄开关上的弹簧在手柄开关闭合时发生弹性形变，因此当开关闭合时具有弹性势能大。
（2）[2]电热水壶上的双重保护开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们应该串联接在电路中。
（3）[3]当手动作用开关时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（4）[4]根据题意可知，当水烧干时，第二重保护的双层金属片控制的开关断开，因此第二重保护的双层金属片控制的开关断开时的温度大于100℃。
故选A。
（5）[5]图丙中的双层金属片下层温度高于上层金属片的温度，因此受热膨胀程度不同，即上小下大。
故选C。次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分，每小题只有一个选项正确）
1. 下列生活中的物理数据错误的是（ ）
A. 人以正常速度骑自行车的功率约为 80W
B. 把一本物理书捡起来并举过头顶，对物理书做功约 4J
C. 一个质量为 50kg 中学生从一楼走到三楼所做的功约为 3000J
D. 机械改进后，机械效率可以达到 100%
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据功率的常识可知，人以正常速度骑自行车的功率约为80W，故A正确，不符合题意；
B．把一本物理课本从地面捡起并举过头顶对书做的功约为
故B正确，不符合题意；
C．中学生的体重在
左右，一楼到三楼的高度在
左右，中学生从一楼走到三楼克服重力所做的功约为
故C正确，不符合题意；
D．由于摩擦阻力的影响，额外功总是存在的，机械效率不可能达到100%，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 如图所示，使用中属于省距离的杠杆是（ ）
A 剪刀您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高B. 起子
C. 镊子
D. 钢丝钳
【答案】C
【解析】
【详解】A．剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A不符合题意；
B．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，省力费距离，是省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意；
C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故C符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。
故选C。
3. 关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A. 做功少的机器机械效率一定高B. 机械效率高的机器功率一定大
C. 功率大的机器做功一定快D. 功率大的机器做功时间一定短
【答案】C
【解析】
【详解】A．机械效率等于有用功与总功的比值；做功多的机器，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误；
B．机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误；
C．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机器，其做功快，故C正确；
D．功率等于功和做功时间的比值，机器的功率大，由于做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误。
故选C
4. 下列有关热和能的说法中，正确的是（ ）
A. 发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变
C. 内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，故A错误；
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，因为不断吸热，内能变大，故B错误；
C．内燃机的压缩冲程，压缩气体，将机械能转化为内能，故主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能，故C正确；
D．夏天在室内洒水降温，利用了蒸发时吸热，故D错误。
故选C。
5. 在下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（ ）
A. W1=W2＜W3B. W1=W2=W3C. W1=W2>W3D. W1＜W2＜W3
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W1=F1s
第二幅图中，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为
W2=F2s
第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为
W3=F3×2s
又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得
W1=W2＜W3
故选A。
6. 如图是探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验.下列操作中正确的是
A. 不需要使用刻度尺
B. 必须保持斜面的倾斜角度不变
C. 不可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究
D. 先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计的示数
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据W有用=Gh，W总=Fs，需用刻度尺测量斜面的长s和高h，故A错误；
B．为了多次测量找普遍规律，需要多次改变斜面的倾斜角度，故B错误；
C．为了改变斜面的粗糙程度，可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究，故C错误；
D．为了比较是否受力和省功，先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h处，再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处，记下两次弹簧测力计，故D正确．
7. 如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端 A、B 移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A. 两钩码上升的速度相等
B. 甲滑轮组的总功比乙多
C. 两滑轮组绳端的拉力相等
D. 甲滑轮组的机械效率比乙大
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲组钩码上升的高度为 ，乙组钩码上升的高度为，但由于时间未知，故钩码上升的速度未知，故A错误；
BC．甲滑轮组的拉力为
乙滑轮组的拉力为
绳子移动的距离相同，故甲滑轮组的总功比乙多，故B正确；C错误；
D．由于忽略绳重和摩擦，只考虑动滑轮，故机械效率为
故甲、乙两个滑轮组机械效率相同，故D错误。
选B。
8. 电热蚊香器是一种常用的除蚊工具，当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由题意知，当开关闭合时，指示灯L和发热体同时工作，但指示灯断路时，发热体依然正常工作，说明指示灯和发热体并联在电路中，开关在干路上同时控制两个用电器，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9. 某同学按图接好电路，闭合开关 S1、S2 后发现，灯 L1 亮、灯 L2 却不亮，下列情况中不可能的是（ ）
A. 灯泡 L2 两接线柱相碰B. L2 灯丝已断
C. L2 接触不良D. S2 接触不良
【答案】A
【解析】
【详解】A．灯泡L2两接线柱相碰，则整个电路引起短路，两灯都不发光，与题意不符，这种情况不可能，故A符合题意；
BCD．BCD中的几种情况，都只是L2所在的支路开路，无电流通过，则L2不会发光，但干路和L1支路的电路完好，不影响L1的发光，与题意符合，都有可能，故BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示完全相同的甲、乙两个小球，分别用细线、橡皮筋系在同一高度的悬点，将两球移动到与悬点等高的位置，此时细线恰好拉直，橡皮筋达到原长， 由静止开始释放，当两球摆至悬点正下方 P 点时，橡皮筋长度恰好与细线长度相等。若不计空气阻力，在此过程中，下列分析正确的有（ ）
①摆下过程中，甲球的机械能保持不变
②两球到达 P 点时，甲小球的速度比乙大
③从静止运动到 P 点，甲、乙两个小球重力做功相等
④甲球到达 P 点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等
A. 1个B. 2 个C. 3 个D. 4 个
【答案】D
【解析】
【详解】不计空气阻力时，下摆过程，甲球受到竖直向下的重力，细绳的拉力作用，拉力与运动方向垂直，只有重力做功，机械能守恒，所以机械能保持不变，说法①正确；乙球受到竖直向下的重力和弹力的作用，只有重力做功，机械能也守恒。两个小球开始时的机械能相等，因为在同等高点，重力势能相等，静止释放，动能为0。下摆过程，甲的重力势能转化动能，乙因为橡皮筋变长，弹性势能变大，所以重力势能转化为动能和弹性势能。P点时，橡皮筋长度恰好与细线长度相等，则甲的动能等于乙动能与弹性势能之和，所以甲的速度大于乙的速度，说法②正确；从静止运动到P点，高度相同，两小球的重力相同，据G=mgh知，两个小于重力做功相等，说法③正确；两个小于开始时的机械能相等，整个过程中，甲的机械能不变，所以甲球到达P点的机械能和乙球在初始位置时的机械能相等，说法④正确。
故选D。
11. 如图所示，一根重木棒在A点的拉力F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为l，动力与动力臂的乘积为M，则（ ）
A. F沿水平方向时，l减小、F逐渐变大、M减小
B. F沿竖直方向时，l减小、F不变、M变大
C. F作用在A点时杠杆一定是省力杠杆
D. F无论沿哪个方向M均变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．当F沿水平方向时，另l为动力臂，L为阻力臂由杠杆的平衡条件得
以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中l不断变小，L逐渐增大，G不变，由于杠杆匀速转动，处于动态平衡，根据杠杆平衡公式，G不变，L增大，则GL、Fl都增大，又知，l不断变小，而Fl不断增大，所以F逐渐增大，所以动力臂和动力的乘积M增大，故A选项不符合题意；
B．当F沿竖直方向时，仍另l为动力臂，L为阻力臂，以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中l不变，L逐渐增大，G不变，则根据杠杆平衡公式可知，F也逐渐变大，所以动力和动力臂的乘积M也逐渐变大，故B选项不符合题意；
C．当F斜向上或者斜向下拉的时候，会出现动力臂小于阻力臂的情况，此时根据杠杆的平衡条件，动力应大于阻力，所以F作用的方向不同，会有省力和费力多种情况的出现，故C不符合题意；
D．因为不论F沿哪个方向，阻力臂L均逐渐增大，阻力G均不变，所以阻力和阻力臂的乘积增大，根据杠杆的平衡条件，则动力和动力臂的乘积M也一定增大，故D选项符合题意。
故选D。
12. 如图所示的电路中，电源电压恒定，A、B、C 是三只相同的小灯泡，则（ ）
A. 当 S1 断开，S2 闭合时，只有 A、B 灯发光
B 当 S1、S2 都闭合时，只有 B、C 两灯均发光
C. 当 S1 闭合，S2 断开时，只有 C 灯发光
D. 当 S1、S2 都断开时，没有灯发光
【答案】B
【解析】
【详解】A．当S1断开，S2闭合时，电路中只有A工作，B灯被短路，C灯断路，只有A灯发光，故A不符合题意；
B．两个开关都闭合，B、C两灯并联在电路中，A灯短路，只有B、C两灯发光，故B符合题意；
C．闭合S1、断开S2时，B、C两灯仍并联，A灯断路，只有B、C两灯发光，故C不符合题意；
D．两开关都断开，电路中只有B灯工作，A、C两灯断路，只有B灯发光，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题（本题共 9 小题，每空 1 分，共 29 分）
13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个______滑轮，它能______（选填“改变力的方向”或“省力”）；
（2）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，目的是______（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 减小
【解析】
【详解】（1）[1][2]使用滑轮时，其轴固定不动的滑轮叫定滑轮，定滑轮只能改变力的方向，而不能省力。旗杆顶部的滑轮是定滑轮，它能改变力的方向。
（2）[3]使用剪刀过程中，剪刀即为杠杆，转动轴处为杠杆的支点，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，在同样的情况下，减小了阻力臂，由F1l1=F2l2可知，阻力和动力臂一定时，阻力臂l2越小，动力越小，这样剪断物体更省力。
14. 如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B 是同一高度的两点，则 A 点的动能___________B 点的动能（选填“>”、“=”或“<”）； 皮球上升时，皮球动能的变化量___________（选填“>”、“=”或“<”）重力势能的变化量。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1]由图示知，皮球落地后弹起的高度越来越低，所以机械能越来越小，部分机械能转化为内能，则越往后，机械能越小，所以A的点的机械能大于B点的机械能，而A、B在同一高度，重力势能相等，所以A的动能大于B的动能。
[2]皮球上升时，速度变小，高度增大，所以动能减少，重力势能增大，而减少的动能部分转化为重力势能，另有小部分转化为内能，所以动能的变化量大于重力势能的变化量。
15. 如图所示在配有活塞且内壁光滑的厚壁玻璃筒里放团硝化棉然后迅速压下，将会看到___________现象，此实验得到的结论是：对___________（选填“硝化棉”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。硝化棉的内能是通过___________方式改变的。该现象出现后松手，活塞将会___________（选填“上升”、“下降”或“静止”），此时能量转化与甲乙图中汽油机___________（选填“甲”或“乙”）的工作过程一致，若某台汽油机1s 内对外做功 20 次，则飞轮转速是___________r/min。
【答案】 ①. 硝化棉燃烧起来 ②. 筒内气体 ③. 热传递 ④. 上升 ⑤. 甲 ⑥. 2400
【解析】
【详解】[1][2]图示中迅速压下活塞，活塞对筒内空气做功，将机械能转化为内能，空气内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉燃烧。
[3]硝化棉温度升高是吸收了空气的热量，是通过热传递的方式改变内能。
[4]松手后，筒内空气对活塞做功，将内能转化为活塞的机械能，活塞向上升起。
[5]图甲中，汽油机气缸的两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，这个冲程将内能转化为机械能，与活塞上升的能量转化相同。图乙的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，这个冲程中将机械能转化为内能。
[6]汽油机的飞轮每转动两圈，对外做功一次，1s内对外做功20次，则飞轮转动40次，所以飞轮的转速是
16. 利用图中所示的装置分别将重100N的物体提升一定高度。甲图中斜面长是斜面高的4倍，乙、丙两图中每个滑轮重20N，不计摩擦和绳重，图___________拉力最小，最小F=___________N。乙、丙两图使物体竖直匀速提升0.1m，用时1s，此过程中拉力F乙做功的功率是___________W；拉力F丙所做的额外功是___________J。
【答案】 ①. 甲 ②. 25 ③. 12 ④. 2
【解析】
【详解】[1][2]由于在甲图中，不计摩擦力，那么不计斜面的额外功，斜面的总功大小等于有用功大小，已知有用功为，总功为，甲图中斜面长是斜面高的4倍，那么，则
解得
图乙中是一个动滑轮，不计摩擦和绳重，拉力大小为
图丙是滑轮组，两条绳子托着动滑轮，不计摩擦和绳重，拉力大小为
综上所述，图甲的拉力最小，大小为25N。
[3]图乙中是动滑轮，拉力绳端移动的距离为物体升高的两倍，大小为0.2m，用时1s，是匀速提升，速度为0.2m/s，F乙大小为60N，根据可知，此过程中拉力F乙做功的功率为
拉力F乙做功的功率为12W。
[4]由于不计摩擦和绳重，拉力F丙所做的额外功，为克服动滑轮重力所做的功，大小为
拉力F丙所做的额外功是2J。
17. 在“探究不同物质吸热升温的现象”时，分别用相同的装置加热质量相等的水和某种液体，两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可知：___________（选填“A”或“B”）物质为水，A、B 两种液体的比热容之比为___________。
【答案】 ①. A ②. 9:4
【解析】
【详解】[1]由图像知，3min内A升温10摄氏度，则1min内A升温摄氏度，4min内B升温30摄氏度，1min内B升温摄氏度，在相同的时间1min内，吸收相同热量，A升温比B慢，A的比热容较大，所以A是水。
[2]据Q吸=cm∆t知，A、B两种液体的比热容之比
18. 一些家用电器的内部结构中常常装有控制开关，这些开关一般与相应的用电器______联。还有一些家用电器内部又分成好几个不同的工作部分，如双桶洗衣机分洗涤侧和脱水侧，分别由两个电动机来工作，根据你的经验，这两个电动机应该是______联的。再如电冰箱内有压缩机（不连续工作），冰箱内还常装有电灯，那么如果你要想探究它们是什么连接关系，应该是在压缩机______时（填“工作”或“不工作”）。
【答案】 ①. 串 ②. 并 ③. 不工作
【解析】
【详解】[1]开关起控制电路的作用，开关一般与相应的用电器串联连接。
[2]并联电路各用电器之间互不影响，洗衣机的两个电动机可以单独工作，所以是并联连接。
[3]判断冰箱中的压缩机与电灯的连接关系，应该在压缩机不工作时，观察电灯是否可以单独工作。若电灯不工作，则为串联；若可以工作，则为并联。
19. 如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的___________（选填“用电器”或“电源”）；充电过程中，将___________能转化___________ 能。汽车发动机常用水作冷却剂，是因为水具有较大的___________ 。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电 ③. 化学 ④. 比热容
【解析】
【详解】[1]电动车在充电过程中，消耗电能，获得化学能并储存起来，所以此时锂电池相当于用电器。
[2][3]充电过程中，消耗电能，是将电能转化为化学能储存起来。
[4]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作；与其它液体比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，由公式Q=cmΔt知，水吸收的热量多，冷却效果较好。
20. 如图所示电路，当闭合开关___________时，灯 L1和 L2串联；当闭合开关___________时， 灯L1和 L2并联；从安全角度考虑，不能同时闭合开关___________。
【答案】 ①. S3 ②. S1和 S2 ③. S1、S2和 S3
【解析】
【详解】[1]要使两个灯泡串联，电流从电池的正极出发，经过灯泡L1、开关S3、经过灯泡L2后回到负极。
[2]要使两个灯泡并联，电流从正极出发，分流一条支路经过开关S1、灯泡L2，另外一条支路经过灯泡L1、开关S2后回到负极，当闭合开关S1 和 S2，灯L1和 L2 并联。
[3]当开关S1、S2 和 S3都闭合时，当电流从正极出发，经过开关S1、S3、S2回到负极。
21. 如图所示，杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中，杠杆 AB 能以凹槽两端的 C 点或 D 点为支点在竖直平面内转动，长度 AC=CD=DB=0.5m，杠杆左端有一个重物。当在 B 端施加竖直向下的拉力 F 时，杠杆 AB 保持水平位置平衡（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计）。
（1）若重物重为 6 N，求能保持杠杆水平平衡的最小力 F 小=___________；
（2）若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化，能使得杠杆保持水平平衡，且这个范围内的力最大变化量∆F=18 N，求重物的重力 G=___________。
【答案】 ①. 3 ②. 12
【解析】
【详解】（1）[1]重物对杠杆AB的力为阻力，据杠杆平衡条件知，为了让动力最小，动力臂应最大，所以此时C为支点，AC为阻力臂，CB为动力臂。
AC=0.5m
CB=CD+DB=0.5m+0.5m=1m
则有
6N×0.5m=F小×1m
解得，使杠杆在水平平衡的最小力F小=3N。
（2）[2]由第（1）小题分析知，支点在C点时，动力最小，则D为支点时，动力臂最小，为DB=0.5m，动力最大。此时阻力臂为
AD=AC+CD=0.5m+0.5m=1m
设重物的重力为G，最小动力为F1，则最大动力
F′=F1+∆F=F1+18N
据杠杆的平衡条件得
G×0.5m=F1×1m
G×1m=F2×0.5m=(F1+18N) ×0.5m
解以上两式得，重物的重力G=12N。
三、解答题（共 47 分，第 22 题 6 分，第 23 题 6 分，第 24 题 6 分，其他每空 1 分，解答23、24 题时应写出解答过程）
22. 如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1，使杠杆在图中位置平衡。
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】B点离支点最远，故最长的力臂为OB即为力臂l1，过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，力F1的方向向上；如图所示：
23. 把图中的两个滑轮组成既省力又改变拉力方向的滑轮组。
【答案】
【解析】
【详解】由于既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向必须向下，则从定滑轮开始饶起，如图所示：
24. 如图所示，请用笔画线代替导线，在图中将两个灯泡、开关连成并联电路，开关控制整个电路。
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯并联，开关控制整个电路，则开关应串联在干路中，电流由电源正极出发，经过开关后分为两支，分别经过两个灯泡后汇合，然后回到电源负极，故作图如下：
25. 某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：
（1）工人拉力做功的功率；
（2）动滑轮的重力；
（3）若用此滑轮组匀速吊起另一重1200N物体时，求滑轮组的机械效率。
【答案】（1）200W；（2）300N；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）物体上升的速度
由图知，动滑轮上绳子的段数
则绳端移动的速度
工人做功的总功率
（2）不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力
（3）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组匀速吊起另一重1200N物体时，滑轮组的机械效率
答：（1）工人拉力做功的功率为200W；
（2）动滑轮的重力为300N；
（3）滑轮组的机械效率为80%。
26. 用燃气灶烧水，燃烧 0.5kg 的煤气，使 50kg 的水从 20℃ 升高 50℃ 。已知水的比热容为，煤气的热值为 J/kg。求：
（1）0.5kg 煤气完全燃烧放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）燃气灶烧水的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
（3）燃气灶烧水的效率
答：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量为；
（2）水吸收的热量为；
（3）燃气灶烧水的效率为50%。
27. 小明利用杠杆做了以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均相等，杠杆上相邻刻线间的距离相等，请回答下列问题：
（1）实验前，杠杆静止时如图 1 所示，此时杠杆___________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，可将杠杆左端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是___________；
（2）如果小明面对图 1 状况，没有调水平平衡就匆忙进行图 2 实验（弹簧测力计的挂钩钩在4 格处），杠杆虽然此时水平平衡，但可以判断：2G•3a___________ F1•4a（选填“>”、“＜”或“=”，F1 是弹簧测力计的示数）；
（3）调节杠杆在水平位置平衡后，进行如图 3 所示的实验，用量程为 5N 的弹簧测力计在 A 点竖直向上拉（如图 3 中 M 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 2.5N；若弹簧测力计斜向上拉（如图 3 中 N 所示），杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为___________（选填“>”、“＜”或“=”）2.5N，此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为___________°（填“30”、“45”或“60”）。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 消除杠杆自重对实验的影响 ④. < ⑤. > ⑥. 60
【解析】
【详解】（1）[1]实验前，杠杆静止如图所示，根据平衡状态可知，此时杠杆处于平衡状态。
[2][3]杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，右端上翘，故应向右调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是力臂，便于测量力臂大小，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）[4]根据题意可知，杠杆虽然此时水平平衡，则
所以
（3）[5][6]如图所，弹簧测力计竖直向上拉动杠杆时，动力臂是OA，当斜向上拉动杠杆时，动力臂变为OC，阻力和阻力臂的乘积不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件，动力变大，所以弹簧测力计示数大于2.5N；阻力和阻力臂乘积不变，所以动力和动力臂乘积也不变，设杠杆每一个小格长度为L，弹簧测力计量程是5N，最大能提供5N拉力
所以，最小的力臂为
在中
所以
拉力的方向与竖直方向的最大夹角
28. 在“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中。
（1）“探究不同物质吸热升温现象”的实验，甲、乙虚线框中应选择的器材组合是______（在“A”、“B”、“C”、“D”中选填两个序号）；“探究不同物质吸热升温现象”与“比较不同燃料燃烧放出热量”这两个实验中，除图中所示测量工具外，都还需要的测量工具还有______；
（2）两个实验中都存在吸放热的过程和温度的测量，“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，“物质吸收的热量”是通过_______来反映的；“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中，比较温度计升高的示数是为了比较______，两个实验中都需要控制不变的量有：______（选填序号）。
①燃料质量
②吸热物质的质量
③加热时间
【答案】 ①. B、C ②. 天平 ③. 加热时间 ④. 燃料燃烧放出的热量多少 ⑤. ②
【解析】
【详解】（1）[1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，应选择B、C两套装置。
[2]要完成该探究实验，需要使液体的质量相同、相同质量的不同燃料，因此该实验还需要使用天平测质量。
（2）[3]相同的酒精灯，在相同时间内液体吸收的热量相同，所以“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，物质吸收的热量是通过加热时间来反映的。
[4]“比较不同燃料燃烧放出热量”的实验中，为了比较不同燃料燃烧时放出热量，要选择不同燃料，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吸热多少，进而来比较燃料燃烧放出的热量多少。
[5]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料不同；为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，所以两个实验中都需要控制不变的量吸热物质的质量，故②符合题意，①③不符合题意。
故选②。
29. 在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图甲、乙所示。
（1）本实验的研究对象是___________；
（2）甲或乙实验中小车放置的位置越高，木块被撞击得越远，得到结论：___________；
（3）甲、乙实验时，小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是___________，发现木块移动的距离一样长，这与实验结论并不相符，造成这一现象的原因可能是___________；
（4）若换用小球实验，如图丙，先让小球从斜面 h 高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离 s1；在此基础上，如图丁，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面 h 高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了 s2，则 s1___________s2（选填“>”、“=” 或“＜”）。这种操作___________（选填“能”或“不能”）得出动能与速度的关系；
（5）忽略小球撞击木块时的能量损失，丙、丁两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为 W 丙和 W 丁，则 W 丙___________W 丁（选填“>”、“=”或“＜”）。
【答案】 ①. 小车 ②. 质量一定时，速度越大，动能越大 ③. 控制小车刚到水平面时速度相同 ④. 木块收到的阻力不同 ⑤. > ⑥. 能 ⑦. =
【解析】
【详解】（1）[1]本实验的研究对象是小车，是探究小车的动能与哪些因素有关。
（2）[2]让小车从斜面的不同高度滑下，那么小车到达水平面时的速度就不同，小车推动木块做功，运动距离越远，做功越多，动能越大。所以根据控制变量法可得结论是：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
（3）[3][4]甲、乙实验时，小车从斜面的同一高度自由滑下，因为水平面的粗糙程度不同，木块受到的阻力不同，发现木块移动的距离一样长。
（4）[5][6]丙实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，丁实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1大于s2，实验中小球撞击木块的速度不同，这种操作能得出动能与速度的关系。
（5）[7]丙、丁两次实验中，小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功的能量来自小球的动能，小球的动能相同，则
30. 小明用同一滑轮组进行两次实验测量滑轮组的机械效率，并将获得的数据填在表中。
（1）根据小明同学的实验记录可以确定：
①实验装置所用滑轮的个数至少是___________个，其中动滑轮是___________个；
②第 1 次测得滑轮组的机械效率为___________，若测出动滑轮的重为 0.3N，计算出实验中克服摩擦力和绳重所做的额外功为___________J，第 3 次提升的钩码重为 3N，则测得滑轮组的机械效率范围为___________；
（2）小华利用图甲滑轮组，只改变物重进行了多次实验（忽略绳重和摩擦），作出了如图乙所示的图像，已知该图像的纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，则该图像的横坐标所表示的物理量是___________。
【答案】 ①. 3 ②. 2 ③. 62.5% ④. 0.09 ⑤. 62.5%~83.3% ⑥. 物重的倒数
【解析】
【详解】（1）①[1][2]由表格数据知，每组对应的数据中，满足
s=4h
所以滑轮组承重绳子为4根，则滑轮组由3或4个滑轮组成，至少为3个，动滑轮是两个。
②[3]第1次实验中，提升钩码所做的有用功
W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J
拉力做的总功
W总=Fs=0.8m×0.4m=0.32J
机械效率
[4]克服动滑轮重力所做的额外功
W额1=G动h=0.3N×0.1m=0.03J
提升钩码过程中，所做的总的额外功
W额=W总-W有用=0.32J-0.2J=0.12J
克服摩擦力和绳重所做的额外功
W额2=W额-W额1=0.12J-0.03J=0.09J
[5]由表格数据知，第二次提升钩码，滑轮组的机械效率
第二次所提升钩码比第一次的重力，机械效率比第一次的大，所以同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越大。而第三次提升重物大于第一次又小于第二次，所以机械效率大于62.5%小于83.3%。
（2）[6]图甲中，承重绳子为3根，忽略绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率
则
所以图像的橫坐标所表示的物理量是物重的倒数。
31. 阅读短文，回答问题：
电热水壶
电热水壶是日常生活中常用的加热水的电器，它是通过水壶底部的发热管或电热盘通电后加热水的。电热水壶的结构原理比其它电器的结构相对简单，下图为电热水壶手柄上的开关和左端固定的感温双层金属片（电路部分未画出），开关可视为绕 O 点转动的杠杆，A 点为手动开关手作用接触点，图乙为手柄开关断开的情况，图丙为手柄开关按下闭合的情况。电热水壶烧水时，当水烧开时会自动切断电源。为了安全起见，常常加以双重保护。第一重：蒸汽开关，利用水沸腾时产生的水蒸气使图丙中蒸汽感温元件的双层金属片变形而向上弯曲，这时手柄开关会在弹簧的作用下向上运动，从而使电热水壶在水烧开后自动断电。其断电是不可自复位的，故断电后水壶不会自动再加热。第二重：干烧保护，如蒸汽开关未动作，水将会一直烧下去并不断减少，当烧干时，另一温控上的双层金属片所控制的开关会动作，使水壶断电。
（1）手柄开关上的弹簧在手柄开关___________（断开/闭合）时具有的弹性势能大；
（2）电热水壶上的双重保护开关应该___________（串联/并联）接在电路中；
（3）当手动作用开关时，手柄开关为___________（省力/费力/等臂）杠杆；
（4）通常情况下第二重保护的双层金属片控制的开关断开时的温度应设计为___________ 100℃；
A大于 B.小于 C.等于 D.以上三者均可
（5）图丙中的双层金属片上下两层的受热膨胀程度应该___________。
A.上大下小 B.上下相同
C.上小下大 D.上大下小与上小下大均可
【答案】 ①. 闭合 ②. 串联 ③. 省力 ④. A ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1]手柄开关上的弹簧在手柄开关闭合时发生弹性形变，因此当开关闭合时具有弹性势能大。
（2）[2]电热水壶上的双重保护开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们应该串联接在电路中。
（3）[3]当手动作用开关时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。
（4）[4]根据题意可知，当水烧干时，第二重保护的双层金属片控制的开关断开，因此第二重保护的双层金属片控制的开关断开时的温度大于100℃。
故选A。
（5）[5]图丙中的双层金属片下层温度高于上层金属片的温度，因此受热膨胀程度不同，即上小下大。
故选C。次数
钩码重/N
钩码上升高度/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计移动距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
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