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江苏省常州市新北实验中学2021-2022学年九年级上学期期中物理【试卷+答案】
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这是一份江苏省常州市新北实验中学2021-2022学年九年级上学期期中物理【试卷+答案】，共36页。
D
2021 学年度第一学期九年级期中水平测试 物理试题
一． 选择题（共 15 小题）
1． 下图中所示的简单机械中， 属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子
C． 钢丝钳
2． 如图所示， OAB 为轻质杠杆， 可绕支点 O 平位置平衡， 该杠杆（ ）
镊子
B．
．
订书机
自由转动， 在 B 端施加一个动力使杠杆在水
A． 一定是省力杠杆 B． 一定是费力杠杆
C． 一定是等臂杠杆 D． 以上情况都有可能
3． 爷爷与小丽进行爬楼比赛， 他们都从 1 楼上到 6 楼 。爷爷的体重是小丽体重的 2 倍， 爷 爷所用的时间是小丽所用时间的 2 倍 。若爷爷做功为 W1， 功率为 P1， 小丽做功为 W2， 功率为 P2， 则下列判断正确的是（ ）
A． W1： W2＝ 1： 1 B． W1： W2＝4： 1 C． P1： P2＝ 1： 1 D． P1： P2＝4： 1
4． 学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮， 升旗时往下拉动绳子， 国旗就会上升 。对这滑轮的
说法， 正确的是（ ）
A． 这是一个动滑轮， 可省力
B． 这是一个定滑轮， 可省力
C． 这是一个动滑轮， 可改变力的方向
D． 这是一个定滑轮， 可改变力的方向
5． 小明将一本九年级上册物理课本拿在手上举高了 1m， 他对课本所做的功最接近（ ）
A． 0.02J B． 0.2J C． 2J D． 20J
6． 关于力 、距离、功与功率的关系， 下列说法正确的是（ ）
A． 力越大， 功率越大 B． 距离越长， 功率越大
C． 做功越多， 功率越大 D． 做功越快， 功率越大
7． 如图所示， 一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动， 在木杆的右端施加一个始终垂直于 杆的作用力 F， 使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中， 力 F 的大小将（ ）
A． 一直是变大的 B． 一直是变小的
C． 先变大， 后变小 D． 先变小， 后变大
8． 小明在楼梯上跑步爬楼健身， 如图所示， 他从一楼跑到五楼用了 20s， 此过程中的功率 大约是（ ）
A． 3600W B． 360W C． 36W D． 3.6W
9． 用如图所示的滑轮组匀速提起 重 2000N 的货物， 绳端拉力 F 为 600N， 绳子自由端移动 的距离为 2m， 此过程中， 滑轮组的（ ）
A． 有用功是 1000J B． 额外功是 200J
C． 机械效率是 83.3% D． 机械效率是 66.7%
10． 荡秋千人从最高点向最低点摆动过程中， 速度变大， 则他的（ ）
A． 重力势能增加， 动能不变
B． 重力势能不变， 动能增加
C． 重力势能减小， 动能增加
D． 重力势能减小， 动能减小
11． 如图所示， 下列事例中机械能不变的是（ ）
A． 火箭加速升空 B． 小孩慢慢滑下
C． 汽车水平路减速中 D． 卫星
绕地转动
12． 下列说法正确的是（ ）
A． 温度从高温物体传递到低温物体
B． 物体温度越高， 含有的热量越多
C． 物体温度为 0 ℃时， 其内能为零
D． 晶体熔化吸热， 温度保持不变
13． 点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出很 远 。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）
A． 吸气冲程 B． 压缩冲程 C． 做功冲程 D． 排气冲程
14． 将质量相同 、材料不同的三块金属甲、乙 、丙， 加热到相同的温度后， 放到表面平整的 石蜡上 。经过一段时间后， 观察到如图所示的现象 。 由此说明三块金属的比热容（ ）
A． 甲最大 B． 乙最大 C． 丙最大 D． 一样大
15． 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关 S1 和 S2， 在行驶过程中用任一只手柄刹车时，
该手柄上的开关立即断开， 电动自行车停止工作， 以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
二． 填空题（共 7 小题）
16． 在水平地面上， 用 50N 的力沿水平方向拉着重为 200N 的小车匀速前进 20m， 所用时间 为 10s， 小车运动的速度是 ， 拉力做的功是 J， 重力做的功是 J。
17． 打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动， 在打球的时候， 从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起 。球在上升过程中 能转化为 能， 由于球与空气有摩擦， 上升过程中球 的机械能会 。
18． 如图所示是电扇中的一个自动保护装置： 当电扇不慎被碰倒或倾倒时， 小球就会滚向一
侧使电路 （选填“断开”、“短路”或“闭合”）， 起到保护电扇的作用， 这个保护 第 4页 （共 34页）
装置在电扇电路中的作用相当于 。
19． 把两块冰互相搓擦， 并会融化， 这说明通过 方式可以改变物体的内能， 将冰块 放在温水中也能融化，这是通过 方式改变物体的内能。0 ℃的冰变成 0 ℃的水， 温 度不变， 内能 （变大/变小/不变）
20． 甲 、乙两个物体的质量之比为 1： 4， 比热容之比是 1： 2， 它们吸收相同的热量， 则甲、 乙物体温度变化之比 。
21． 有一杠杆经过调节， 处于水平平衡状态 。如图所示， 在 A 点悬挂三个钩码（每个钩码 重均为 0.5N），要使杠杆水平平衡，需在 B 点悬挂 个钩码；取走悬挂在 B 点的钩码， 改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡， 测力计的拉力为 N； 如改变 测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 杠杆仍然水平平衡， 测力计的读数将 。
22． 我们通常用水冷却滚烫的鸡蛋。如果水的质量是 1kg， 初温为 20℃， 鸡蛋取出时水温为 30℃， 水吸收的热量为 J（C 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）． 汽车常用水来做冷却 剂， 是因为水的 大 。 四冲程汽油机在工作过程中， 把机械能转化为内能的 是 冲程。此冲程汽缸内的气体温度 。一台单缸四冲程柴油机， 飞轮转速为 3600 转/分， 该柴油机活塞 1s 对外做功 次 。若其效率为 40% ， 消耗 5kg 的柴油转化成的机械能 J．（q 柴油＝4.3 × 107J/kg）
三． 作图题（共 1 小题）
23． 请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。要求：两灯并联，开关 s 同时控制两盏灯。
四． 实验探究题（共 3 小题）
24． 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时， 分别用质量相等的水和另一种液体 进行了实验， 并用图象对实验数据进行了处理， 如图所示 。 实验中， 水和另一种液体在 相同时间内放出的热量相等 。分析图象可以得出 物质为水（选填“甲”或“乙”）， 另一种液体的比热容为 J/（kg⋅ ℃） [已知水的比热容大于另一种液体的比热容， c
水＝4.2 × 103J/（kg⋅ ℃） ]。
25． 如图所示， 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中， 将 A 、B 、C 三小球先后从 同一装置的hA 、hB 、hC 高处滚下（mA＝mB＜mC， hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离 后静止。
（ 1）要研究动能与质量的关系， 我们要选择 两图来进行比较 。控制小球撞击时 的速度不变，具体的控制方法是把质量 的小球先后从同一斜面 高处滚下。 （选填： 不同或相同）
（2）要研究动能与速度的关系， 我们应该选择 两图来进行实验 。保证小球撞击 纸盒时两个小球的 相等。
（3）物理研究方法有许多， 本实验运用了两种研究方法： 一是 法； 二是转换法。 就本题来说： 用 来表示小球动能大小的方法就是转化法。
26． 小华用如图实验装置探究水和煤油比热容的大小． 在两个相同的烧杯中加入初温相同和 质量相同的水和煤油， 用两个相同的酒精灯同时进行加热， 并用玻璃棒不断搅拌， 每隔
一分钟记录一次温度， 记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
（ 1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体 。
（2）分析实验数据可知， 水的比热容 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油 的比热容。
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是 。（选填序号）
A． 夏天在教室洒水， 感到凉爽
B． 金属勺装有塑料手柄
C． 沙漠地区昼夜温差较大
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 通过比较 来研究水和煤油吸热能力的 差异。
（5）在此实验中， 如果要使水和煤油的最后温度相同， 就要给 加热更长的时 间， 此时水吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
五． 解答题（共 5 小题）
27． 图中 OA 为轻质杠杆， 可绕 O 点转动， 在点 B 处用细绳悬挂一重物， 在 A 端施加动力
F1， 使杠杆在水平位置平衡 。请画出杠杆受到的阻力 F2及动力臂 L1。
28． 某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，
次数
钩码重 G/N
钩码上升高 度 h/m
有用功
W 有/J
测力计 拉力 F/N
测力计移动 距离 S/m
总功
W 总/J
机械
效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74. 1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
0.4
1.1
0.5
0.55
第 1 、2 、3 次实验装置分别如图中的甲 、 乙 、丙所示。
（ 1）组装好实验器材后， 应该 拉动， 并读出 的大小。 （2） 比较第 1 次实验和第 2 次实验， 可得结论： 使用同样的滑轮组， 提起的钩码越重， 滑轮组的机械效率 。
（3）填写实验 3 中的机械效率， 比较第 2 次实验和第 3 次实验， 可得结论： 使用不同的 滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮的个数越多， 滑轮组的机械效率 。 （4）如果绳重不计， 摩擦不计， 丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， 那么当钩 码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率是 。
29． 随着人们生活水平的提高， 越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖 。其原理是： 在房 间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为 45℃时，
单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
地面装饰材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯（PE ﹣ RT）
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯（PB）
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
（ 1）若该地暖系统的总水量为 2 × 103kg， 将全部的水从 5 ℃加热至 45℃， 水至少需要吸 收多少热量？ [c 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）]
（2）某家庭木地板的面积为 100m2， 散热管材料为聚丁烯（PB）， 供水温度为 45℃， 则 该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
（ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 你认为还有哪些与科学知识有关的 因素？ 请至少写出两点。
30． 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 480N 的物体 G， 所用拉力 F 为 200N， 将重物提升 3m 所用的时间为 30s 。求：
（ 1）重物上升的速度。
（2）拉力所做的有用功。
（3）拉力的功率。
（4）滑轮组的机械效率。
（5）若物重增加 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为多大？
31． 质量为 3t 的小型载重汽车， 额定功率为 100kW， 车上装有 6t 的砂石 。汽车先以 10m/s 的速度在平直公路上以 20kW 的功率匀速行驶了 10min， 消耗汽油 1.2kg， 然后又以额定 功率用了 2min 的时间， 将砂石从山坡底运送到 50m 高的坡顶施工现场 。g 取 10N/kg 。 试问：
（ 1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （已知汽油的热值为 4.5 × 107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
参考答案与试题解析
一． 选择题（共 15 小题）
1． 下图中所示的简单机械中， 属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子 B． 镊子
C． 钢丝钳 D． 订书机
【分析】结合图片和生活经验， 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。
【解答】解：
A 、起子在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆；
B 、镊子在使用过程中， 动力臂小于阻力臂， 是费力杠杆；
C 、钢丝钳在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆；
D 、订书机在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆。
故选： B。
2． 如图所示， OAB 为轻质杠杆， 可绕支点 O 自由转动， 在 B 端施加一个动力使杠杆在水 平位置平衡， 该杠杆（ ）
A． 一定是省力杠杆 B． 一定是费力杠杆
C． 一定是等臂杠杆 D． 以上情况都有可能
【分析】使用杠杆时， 如果动力臂大于阻力臂， 为省力杠杆； 如果动力臂等于阻力臂， 为等臂杠杆； 如果动力臂小于阻力臂， 为费力杠杆；
因为在 B 点用力的方向不确定， 所以其省费力情况要根据用力的方向确定 。据此分析。 第 11页 （共 34页）
【解答】解： B 点力的方向不同， 力臂的大小则不同， 不能确定动力臂与阻力臂的大小 关系，所以此时杠杆可能省力，可能费力，可能既不省力也不费力。故 ABC 不符合题意，
D 符合题意。
故选： D。
3． 爷爷与小丽进行爬楼比赛， 他们都从 1 楼上到 6 楼 。爷爷的体重是小丽体重的 2 倍， 爷 爷所用的时间是小丽所用时间的 2 倍 。若爷爷做功为 W1， 功率为 P1， 小丽做功为 W2， 功率为 P2， 则下列判断正确的是（ ）
A． W1： W2＝ 1： 1 B． W1： W2＝4： 1 C． P1： P2＝ 1： 1 D． P1： P2＝4： 1
【分析】（1）爬楼比赛过程中， 两人爬楼的高度相同， 根据 W＝Gh 求出做功之比；
（2）根据 P＝ 求出功率之比。
【解答】解：（1）做功之比： ＝ ＝ ＝2： 1；
（2）功率之比： ＝ ＝ × ＝ ＝ ＝ 1： 1。 故选： C。
4． 学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮， 升旗时往下拉动绳子， 国旗就会上升 。对这滑轮的 说法， 正确的是（ ）
A． 这是一个动滑轮， 可省力
B． 这是一个定滑轮， 可省力
C． 这是一个动滑轮， 可改变力的方向
D． 这是一个定滑轮， 可改变力的方向 【分析】解决此题要知道：
滑轮轮轴固定的是定滑轮， 定滑轮实质是等臂杠杆， 不省力也不费力， 但可以改变作用 力方向。
【解答】解： 因为滑轮的轮轴固定在旗杆上， 所以该滑轮是个定滑轮， 使用定滑轮的优
点是可以改变拉力的方向；
故选： D。
5． 小明将一本九年级上册物理课本拿在手上举高了 1m， 他对课本所做的功最接近（ ）
A． 0.02J B． 0.2J C． 2J D． 20J
【分析】不同物理量的估算， 有的需要凭借生活经验， 有的需要简单的计算， 有的要进
行单位的换算， 最后确定最符合实际的答案。
【解答】解： 一本物理课本的质量约 200g， 受到的重力为 G＝mg＝0.2kg × 10N/kg＝2N， 所以对课本做的功大约为 W＝Gh＝2N × 1m＝2J。
故选： C。
6． 关于力 、距离、功与功率的关系， 下列说法正确的是（ ）
A． 力越大， 功率越大 B． 距离越长， 功率越大
C． 做功越多， 功率越大 D． 做功越快， 功率越大 【分析】 由功的公式 W＝Fs 、功率 P＝ 可得正确答案。
【解答】解： A 、功是力与在力的方向上发生位移的乘积， 力再大， 如果不发生位移也是 没有功产生的， 也就没有了功率， A 错。
B 、物体运动时， 如果某力与运动方向相互垂直， 该力是不做功的， 也就没有了功率， B
错
。
C 、 由 P＝ 得， 做功多， 但是如果时间长， 功率也是小的， C 错。
D 、 由 P＝ 得， 功率就是描述做功快慢的物理量 。D 对。
故选： D。
7． 如图所示， 一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动， 在木杆的右端施加一个始终垂直于 杆的作用力 F， 使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中， 力 F 的大小将（ ）
A． 一直是变大的 B． 一直是变小的
C． 先变大， 后变小 D． 先变小， 后变大
【分析】从支点向力的作用线作垂线， 垂线段的长度即力臂 。根据杠杆平衡条件 F1L1＝ F2L2分析， 力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直， 即动力臂不变， 然后分析阻力与阻 力臂的关系， 并得出正确结果。
【解答】解： 根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2分析， 将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位 置时， 动力臂不变， 阻力为杠杆的重力， 也不变， 阻力力臂变大， 所以动力变大。
当杠杆从水平位置拉到最终位置时， 动力臂不变， 阻力不变， 阻力臂变小， 所以动力变 小。
故 F 先变大后变小。
故选： C。
8． 小明在楼梯上跑步爬楼健身， 如图所示， 他从一楼跑到五楼用了 20s， 此过程中的功率
大约是（ ）
A． 3600W B． 360W C． 36W D． 3.6W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功， 做功的大小等于重力和楼高的乘积， 我们可以
估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式 W＝Gh 求出做的功，
再利用功率计算公式 P＝ 求出功率。
【解答】解： 小明的质量约为 60kg， 一层楼高约为 3m， 人从一楼到五楼上升了两层楼 高为 3m ×4＝ 12m。
人在上楼的过程中做的功为： W＝Gh＝mgh＝60kg × 10N/kg × 12m＝7200J，
所用时间t＝20s， 因此上楼的功率：
P＝ ＝ ＝360W。
故选： B。
9． 用如图所示的滑轮组匀速提起 重 2000N 的货物， 绳端拉力 F 为 600N， 绳子自由端移动 的距离为 2m， 此过程中， 滑轮组的（ ）
A． 有用功是 1000J B． 额外功是 200J
C． 机械效率是 83.3% D． 机械效率是 66.7%
【分析】 由图可知， 滑轮组绳子的有效股数， 根据 s＝nh 求出绳端移动的距离， 根据 W
＝Gh 求出有用功， 根据 W＝Fs 求出总功， 总功减去有用功即为额外功， 利用η＝ ×
100%求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解： 由上图可知， n＝5， 则绳端移动的距离：
s＝nh＝5 ×2m＝ 10m，
有用功：
W 有＝Gh＝2000N ×2m＝4000J， 故 A 错误；
总功：
W 总＝Fs＝600N × 10m＝6000J，
额外功：
W 额＝W 总 ﹣ W 有＝6000J ﹣ 4000J＝2000J， 故 B 错误；
该滑轮组的机械效率：
η＝ × 100%＝ × 100% ≈66.7%， 故 C 错误 、D 正确。
故选： D。
10． 荡秋千人从最高点向最低点摆动过程中， 速度变大， 则他的（ ）
A． 重力势能增加， 动能不变
B． 重力势能不变， 动能增加
C． 重力势能减小， 动能增加
D． 重力势能减小， 动能减小
【分析】动能大小的影响因素： 物体的质量 、物体的速度， 质量越大， 速度越大， 动能 越大；
重力势能大小的影响因素： 物体的质量 、物体的高度， 质量越大， 所处的位置越高， 重 力势能越大。
【解答】解： 荡秋千的人从最高点向最低点摆的过程中， 其质量不变， 速度变大， 故其 动能变大； 同时其质量不变， 高度变小， 故其重力势能减少。
故选： C。
11． 如图所示， 下列事例中机械能不变的是（ ）
A． 火箭加速升空
B． 小孩慢慢滑下
C． 汽车水平路减速中
D． 卫星绕地转动
【分析】机械能包括动能和势能； 动能的大小与质量和速度有关； 重力势能大小与质量 和高度有关； 在分析动能和重力势能之间的转化过程中， 机械能的变化情况时， 要搞清 题目提供的条件或环境。
【解答】解： A 、火箭加速升空的过程中， 质量不变， 速度变大， 动能变大； 质量不变、 高度变大， 重力势能变大， 所以机械能变大， 故 A 不符题意。
B、小孩从滑梯慢慢滑下， 由于克服摩擦做功， 消耗一部分机械能转化为内能， 机械能变 小， 故 B 不符题意。
C 、汽车减速过程中， 质量不变， 速度变小， 动能变小； 质量不变、高度不变， 重力势能 不变， 所以机械能变小， 故 C 不符题意。
D 、卫星绕地球转动， 动能和势能相互转化， 由于没有能量损失， 机械能不变， 故 D 符 合题意。
故选： D。
12． 下列说法正确的是（ ）
A． 温度从高温物体传递到低温物体
B． 物体温度越高， 含有的热量越多
C． 物体温度为 0 ℃时， 其内能为零
D． 晶体熔化吸热， 温度保持不变
【分析】 ①热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体， 或者是从一个物体的高温部 分传到低温部分， 必须有温度差；
②热量是过程量， 就是说， 热量只存在于热传递或热交换过程中， 只能说吸收或放出热 量， 热量传递等； 热量不是状态量， 不能说含有或者具有热量；
③一切物体都是由分子组成的， 分子在任何情况下都具有内能；
④晶体在熔化过程中， 吸收热量， 内能增加， 温度保持不变。 第 17页 （共 34页）
【解答】解：
A、热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体， 传递的不是温度， 传递的是热量。此 选项错误；
B 、温度越高的物体， 分子运动越剧烈， 热量是热传递过程中传递的内能多少， 不是含有 热量多 。此选项错误；
C 、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动， 即一切物体都有内能 。此选项错误； D 、 晶体熔化过程吸热， 内能增加， 状态发生改变， 但温度保持不变 。此选项正确。
故选： D。
13． 点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出很
远 。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）
A． 吸气冲程 B． 压缩冲程 C． 做功冲程 D． 排气冲程
【分析】热机是燃料在气缸内燃烧， 产生高温高压的燃气， 燃气对活塞做功， 内能转化 为机械能。
【解答】解： 塑料盒相当于一个气缸， 塑料盒的盖相当于活塞， 酒精在塑料盒内燃烧 ， 产生高温高压的燃气， 推动塑料盒盖运动， 把内能转化为机械能， 这一过程与热机工作
时的做功冲程类似。
故选： C。
14． 将质量相同 、材料不同的三块金属甲、乙 、丙， 加热到相同的温度后， 放到表面平整的 石蜡上 。经过一段时间后， 观察到如图所示的现象 。 由此说明三块金属的比热容（ ）
A． 甲最大 B． 乙最大 C． 丙最大 D． 一样大
【分析】 甲 、 乙 、丙三个金属块的初温 、质量都是相等的， 过一段时间后， 三个金属块 的温度降低， 末温也是相等的；
石蜡熔化多的说明石蜡吸收热量多，说明它上面放置的金属块放出热量多，根据 Q 放＝cm
（t0 ﹣ t）， 在质量 、 降低的温度相同时， 放出热量多的这种物质比热容大。 第 18页 （共 34页）
【解答】解： 金属块丙下方的石蜡熔化快， 说明金属块丙放出的热量多， 甲 、 乙 、丙的 初温、末温都是相等的， 温度变化值就是相同的， 根据公式 Q 放＝cm（t0 ﹣ t）可知： 甲、
乙 、丙三个金属块的质量 、温度的变化值是相等的， 金属块丙放出的热量多， 所以金属
块丙的比热容比较大。
故选： C。
15． 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关 S1 和 S2， 在行驶过程中用任一只手柄刹车时，
该手柄上的开关立即断开， 电动自行车停止工作， 以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】任一只手柄刹车时， 该手柄上的开关立即断开 、 电动机停止工作说明两开关相 互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解： 由题意可知， 开关 S1 和 S2 串联接在电路中， 共同控制电动机的工作， 故 A 符合题意， BCD 不符合题意。
故选： A。
二． 填空题（共 7 小题）
16． 在水平地面上， 用 50N 的力沿水平方向拉着重为 200N 的小车匀速前进 20m， 所用时间 为 10s， 小车运动的速度是 2m/s ， 拉力做的功是 1000 J， 重力做的功是 0 J 。 【分析】（1） 由速度公式计算小车的运动速度；
（2） 由 W＝Fs 计算拉力做的功；
（3）由做功的两个必要因素： 作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离判断重力 做功。
【解答】解：（1） 已知小车匀速前进 20m， 所用时间为 10s， 所以小车运动的速度：
v＝ ＝ ＝2m/s；
（2）拉力做的功：
W＝Fs＝50N ×20m＝ 1000J；
第 19页 （共 34页）
（3）重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，即没有在重力方向上移动距离，
重力没有对物体做功。
故答案为： 2m/s； 1000； 0。
17． 打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动， 在打球的时候， 从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起 。球在上升过程中 动 能转化为 重力势 能， 由于球与空气有摩擦， 上升过 程中球的机械能会 减小 。
【分析】（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）机械能等于动能和势能之和； 克服摩擦做功， 机械能转化为内能； 不计阻力， 机械 能守恒。
【解答】解： 乒乓球在上升的过程中， 质量不变， 速度减小， 动能减小； 高度增高， 重 力势能增大， 是动能转化为重力势能；
如果不能忽略空气阻力， 乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功， 机械能转化为内能， 机械能减小。
故答案为： 动； 重力势； 减小。
18． 如图所示是电扇中的一个自动保护装置： 当电扇不慎被碰倒或倾倒时， 小球就会滚向一 侧使电路 断开 （选填“断开”、“短路”或“闭合”）， 起到保护电扇的作用， 这个保 护装置在电扇电路中的作用相当于 开关 。
【分析】根据电扇被碰倒或倾倒时滚珠滚动以及电路的三种状态进行分析此时电路出现 的状态；
电路包括四部分： 电源 、用电器 、开关及导线 。根据各部分的作用判断。
【解答】解：
由图知， 当电扇没有倾斜时， 能够正常工作， 说明电路是通路状态； 当电扇发生倾斜或
倾倒时， 小球就会向一侧使电路断开， 风扇不能工作， 处于断路状态 。说明小球能够控 第 20页 （共 34页）
制风扇的工作状态， 相当于开关。
故答案为： 断开； 开关。
19． 把两块冰互相搓擦， 并会融化， 这说明通过 做功 方式可以改变物体的内能， 将冰块 放在温水中也能融化，这是通过 热传递 方式改变物体的内能。0 ℃的冰变成 0 ℃的水， 温度不变， 内能 变大 （变大/变小/不变）
【分析】改变物体内能的方式有两种： 做功和热传递， 热传递过程是能量的转移过程， 而做功过程是能量的转化过程； 晶体熔化时要继续吸热， 温度保持不变。
【解答】解： 把两块冰相互搓擦， 冰会熔化， 这表明通过做功方式可以改变物体的内能。 将冰块放在温水中也能融化， 这是通过热传递的方式改变物体内能； 0 ℃的冰变成 0 ℃的
水， 是熔化过程， 吸收热量， 温度不变， 内能变大。
故答案为： 做功； 热传递； 变大。
20． 甲 、乙两个物体的质量之比为 1： 4， 比热容之比是 1： 2， 它们吸收相同的热量， 则甲、
乙物体温度变化之比 8： 1 。
【分析】 已知 A 、B 两物体的比热容之比、质量之比和吸收热量的关系， 可利用公式△t
＝ 计算物体温度变化之比。
【解答】解： 已知： m 甲： m 乙＝ 1： 4， c 甲： c 乙＝ 1： 2， Q 甲： Q 乙＝ 1： 1；
∵Q＝cm△t，
∴ △t＝ ，
则甲 、 乙物体温度变化之比为：
＝ ＝ ＝ ＝ 。 故答案为： 8： 1。
21． 有一杠杆经过调节， 处于水平平衡状态 。如图所示， 在 A 点悬挂三个钩码（每个钩码 重均为 0.5N），要使杠杆水平平衡，需在 B 点悬挂 2 个钩码；取走悬挂在 B 点的钩码， 改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡， 测力计的拉力为 3 N； 如改变
测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 杠杆仍然水平平衡， 测力计的读数将 变大 。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件求出 B 点、C 点的力。
（2）阻力和阻力臂不变时，根据动力臂的变化，利用杠杆平衡条件即可判断动力的变化。 【解答】解：
（ 1）一个钩码的重是 0.5N， 设杠杆一个小格的长度是 L ， 根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2得： 3 ×0.5N ×2L＝FB ×3L， 解得 FB＝ 1N， 即在 B 处挂 2 个钩码。
（2）若改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡，
根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2得： 3 ×0.5N ×2L＝FC × 1L，
解得 FC＝3N。
如改变弹簧测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 阻力和阻力臂不变， 动力臂减小， 动 力要增大， 所以弹簧测力计示数变大， 才能使杠杆仍然水平平衡。
故答案为： 2； 3； 变大。
22． 我们通常用水冷却滚烫的鸡蛋。如果水的质量是 1kg， 初温为 20℃， 鸡蛋取出时水温为 30℃，水吸收的热量为 4.2 × 104 J（C 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）． 汽车常用水来做冷却剂， 是因为水的 比热容 大 。 四冲程汽油机在工作过程中， 把机械能转化为内能的是 做 功 冲程。此冲程汽缸内的气体温度 降低 。一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为 3600 转/分，该柴油机活塞 1s 对外做功 30 次。若其效率为 40%， 消耗 5kg 的柴油转化成的 机械能 8.9 × 107 J．（q 柴油＝4.3 × 107J/kg）
【分析】（1）已知水的比热容、质量和升高的温度， 可利用公式 Q＝cm△t 计算水吸收的 热量；
（2）根据水的比热容的特点进行分析判断 。水的比热容大， 相同质量的水和其它物质比 第 22页 （共 34页）
较， 升高或降低相同的温度， 水吸收或放出的热量多；
（3）热机的四个冲程： 吸气冲程、压缩冲程 、做功冲程、排气冲程 。压缩冲程中机械能 转化为内能； 做功冲程中内能转化为机械能。
（4） 内燃机的工作原理： 一个工作循环活塞往复 2 次， 曲轴转动 2 周， 做功 1 次；
（5）利用 Q＝mq 计算燃料燃烧放出的热量。 【解答】解：
（ 1）水吸收的热量： Q＝cm△t＝4.2 × 103J/（kg•℃） × 1kg ×（30℃ ﹣ 20℃）＝4.2 × 10 J4；
（2）汽车发动机工作时产生大量热量， 这些热量如果不迅速转移， 就可能损害发动机， 因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收， 使发动机的温度不致升得太高；
（3）做功冲程中， 高温高压的燃气推动活塞向下运动， 内能转化为机械能， 使气体内能 减小， 温度降低。
（4）已知飞轮转速为 3600 转/分即： 60 转/秒， 一个工作循环活塞往复 2 次， 曲轴转动 2 周， 做功 1 次， 所以， 60 转/秒即做功 30 次；
（5）柴油燃烧放出的热量：
Q 放＝mq 柴油＝5kg ×4.3 × 107J/kg＝2. 15 × 108J，
由η＝ 可得， 转化的机械能为：
W＝Q 放 η＝2. 15 × 108J ×40%＝8.6 × 107J。
故答案为： 4.2 × 104； 比热容； 做功； 降低； 30； 8.6 × 107。
三． 作图题（共 1 小题）
23． 请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。要求：两灯并联，开关 s 同时控制两盏灯。
【分析】 由题意可知， 两灯并联， 开关 S 同时控制两盏灯， 说明开关位于干路， 据此进 行解答。
【解答】解： 由题意可知， 两灯并联， 开关 S 位于干路， 如下图所示：
四． 实验探究题（共 3 小题）
24． 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时， 分别用质量相等的水和另一种液体 进行了实验， 并用图象对实验数据进行了处理， 如图所示 。 实验中， 水和另一种液体在 相同时间内放出的热量相等 。分析图象可以得出 甲 物质为水（选填“甲”或“乙”）， 另一种液体的比热容为 2. 1 × 103 J/（kg⋅ ℃）[已知水的比热容大于另一种液体的比热
容， c 水＝4.2 × 103J/（kg⋅ ℃）]。
【分析】（1）根据已知条件： 水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等， 由图可知，
甲液体温度降低慢， 利用 c＝ 分析回答；
（2）根据 c＝ ， 在质量和放热相同的情况下， 比热容与降低的温度成反比。
【解答】解：（1）水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等， 由图示可以看出， 乙
液体的温度降低的快， 甲液体温度降低慢；
利用 Q＝cm △t 可知， c＝ 可知， 在质量相等 、放热也相同的情况下， 因甲液体温
度降低得小， 所以， 甲液体的比热容大， 所以若 A 、B 两种液体中， 因水的比热容大于
另一种液体的比热容， 则这种液体一定是甲液体；
（2）读图可得， 乙在 15min 内由 60℃降低到 20℃， 降低的温度是：
60℃ ﹣ 20℃＝40℃；
甲在 15min 内由 60℃降低到 40℃， 降低的温度是：
60℃ ﹣ 40℃＝20℃， 因在相同的时间里放出的热量相同，
第 24页 （共 34页）
根据 c＝ ， 在质量和放热相同的情况下， 比热容与降低的温度成反比， 故另一种液
体的比热容为：
×4.2 × 103J/（kg•℃） ＝2. 1 × 103J/（kg•℃）。 故答案为： 甲； 2. 1 × 103。
25． 如图所示， 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中， 将 A 、B 、C 三小球先后从 同一装置的hA 、hB 、hC 高处滚下（mA＝mB＜mC， hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离 后静止。
（ 1）要研究动能与质量的关系， 我们要选择 AC 两图来进行比较 。控制小球撞击时 的速度不变， 具体的控制方法是把质量 不同 的小球先后从同一斜面 相同 高处滚 下 。（选填： 不同或相同）
（2）要研究动能与速度的关系， 我们应该选择 AB 两图来进行实验 。保证小球撞击 纸盒时两个小球的 质量 相等。
（3）物理研究方法有许多， 本实验运用了两种研究方法： 一是 控制变量 法； 二是转
换法 。就本题来说： 用 纸盒被推动的距离 来表示小球动能大小的方法就是转化法。
【分析】（1） 实验过程要采用控制变量法， 当研究动能大小与质量的关系时， 要让钢球 沿斜面的同一高度自由滚下， 这样保证速度相同； （2）当研究动能大小与速度的关系时， 应选择同一钢球从不同的高度释放， 这样可以保 证小球的质量相同；
（3）当研究动能大小与速度的关系时， 要让小球的质量相同， 速度不同， 所以应使质量 相同的小球沿斜面的不同高度滚下， 运用了控制变量方法；
物体动能大小不能直接观察， 而是通过物体推动其它物体运动距离来反映， 推动其它物 体运动越远， 物体的动能越大， 这是一种转换法的思想。
【解答】解：
（ 1） 当研究动能大小与质量的关系时， 要让小球沿斜面的同一高度下落， 故选择 AC 两 图进行探究， 实验中应控制速度不变， 故只需将不同质量的小球从相同高度由静止释放， 比较其推动纸盒所移动的距离大小即可；
（2） 当研究动能大小与速度的关系时， 应让小球的质量相同， 故选 AB 进行探究； 保证 小球撞击纸盒时两个小球的质量相等；
（3）为了探究物体的动能与速度的关系， 应该让同质量的小球沿斜面不同高度静止滚下 撞击水平板上的纸盒； 这样做的目的是想研究小球动能的大小与速度的关系， 让小球从 斜面的不同高度滚下的目的是保证小球的速度不同， 这是控制变量法的体现；
实验中通过观察纸盒被推动的距离来反映小球动能大小， 纸盒移动的越远， 小球的动能 越大， 这里运用了转化法。
故答案为：（1）AC； 不同； 相同；（2）AB； 质量；（3）控制变量； 纸盒被推动的距离。
26． 小华用如图实验装置探究水和煤油比热容的大小． 在两个相同的烧杯中加入初温相同和 质量相同的水和煤油， 用两个相同的酒精灯同时进行加热， 并用玻璃棒不断搅拌， 每隔
一分钟记录一次温度， 记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
（ 1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体 受热均匀 。
（2）分析实验数据可知， 水的比热容 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油 的比热容。
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是 C 。（选填序号）
A． 夏天在教室洒水， 感到凉爽
B． 金属勺装有塑料手柄
C． 沙漠地区昼夜温差较大
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 通过比较 升高的温度 来研究水和煤油吸热 能力的差异。
（5）在此实验中， 如果要使水和煤油的最后温度相同， 就要给 水 加热更长的时间， 此时水吸收的热量 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
【分析】（1） 为了使液体均匀受热， 加热过程要不断搅拌液体；
（2）相同质量的液体吸收相等的热量， 液体升高的温度越低， 液体比热容越大， 分析表 中实验数据然后答题；
（3）分析各现象， 结合各现象的涉及的物理知识答题；
（4）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少， 这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的 2 种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度， 比较吸收的热量（即比较加热时间）， 吸收热 量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间）， 比较温度的变化， 温度 变化小的吸热能力强；
（5）根据表中数据可知哪种物质加热时间长， 据此推理回答。
【解答】解：（1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体均匀受热；
（2） 由表中实验数据可知， 相同质量的水与煤油， 加热相同的时间（即两液体吸收相等 的热量）， 水升高的温度低， 由 Q 吸＝cm△t 可知， 水的比热容大， 即水的比热容大于煤
油的比热容。
（3）A 、夏天在教室洒水， 水蒸发吸收热量， 使教室温度降低， 感到凉爽， 与比热容无 关， 故 A 错误；
B 、因为金属是热的良导体， 塑料是热的不良导体， 所以， 为防止烫手， 金属勺上要装有 塑料手柄， 与比热容无关， 故 B 错误；
C 、由于沙子的比热容较小， 沙子受阳光照射时升温快， 日落后沙子降温快， 因此沙漠地
区昼夜温差较大， 故 C 正确， 故选 C；
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 吸热相同， 故通过比较升高的温度来研究水和煤 油吸热能力差异；
（5） 由表中数据知， 加热相同时间， 水升温慢， 据此推理， 在此实验中， 如果要使水和 煤油的最后温度相同， 就要给水加热更长的时间， 此时水吸收的热量大于煤油吸收的热 量。
故答案为：（1）受热均匀；（2） 大于；（3）C；（4）升高的温度；（5）水； 大于。
五． 解答题（共 5 小题）
27． 图中 OA 为轻质杠杆， 可绕 O 点转动， 在点 B 处用细绳悬挂一重物， 在 A 端施加动力
F1， 使杠杆在水平位置平衡 。请画出杠杆受到的阻力 F2及动力臂 L1。
【分析】作用在杠杆上的动力是绳子拉杠杆的力， 方向沿绳子向上； 阻力是物重对杠杆 的力， 方向竖直向下； 已知支点 、动力和阻力的方向， 根据力臂的画法， 过支点作动力 作用线和阻力作用线的垂线段， 即动力臂和阻力臂。
【解答】解：
由图 F1 为动力， 过支点 O 做动力 F1 的垂线段， 即为动力臂 L1． 点 B 处用细绳悬挂一重 物， 重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力， 作用点在 B 点 。如图所示：
28． 某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，
次数
钩码重 G/N
钩码上升高 度 h/m
有用功
W 有/J
测力计 拉力 F/N
测力计移动 距离 S/m
总功
W 总/J
机械
效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74. 1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
0.4
1.1
0.5
0.55
第 1 、2 、3 次实验装置分别如图中的甲 、 乙 、丙所示。
（ 1）组装好实验器材后， 应该 沿竖直向上的方向匀速 拉动， 并读出 弹簧测力计示 数 的大小。
（2） 比较第 1 次实验和第 2 次实验， 可得结论： 使用同样的滑轮组， 提起的钩码越重， 滑轮组的机械效率 高 。
（3）填写实验 3 中的机械效率， 比较第 2 次实验和第 3 次实验， 可得结论： 使用不同的 滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮的个数越多， 滑轮组的机械效率 低 。
（4）如果绳重不计， 摩擦不计， 丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， 那么当钩 码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率是 90% 。
【分析】（1） 当弹簧测力计拉着物体匀速上升时， 读出测力计示数。
（2）钩码升高的距离相同， 绳子自由端移动的距离相同， 提起的重物越重， 机械效率越 高。
（3）先根据η＝ 求出滑轮组的机械效率， 然后根据表中数据得出正确结论。
（4）根据丙图可知， n＝5， 先求出动滑轮重， 然后根据机械效率的变形公式求出当当钩 码重为 9N 时， 滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1） 实验中应该沿竖直向上的方向匀速拉动物体， 并读出弹簧测力计示数
的大小。
第 29页 （共 34页）
（2）钩码升高的距离相同， 绳子自由端移动的距离相同， 提起的重物越重， 机械效率越 高。
（ 3） 根据表中第 3 组数据可知， 丙图的机械效率η ＝ × 100%＝0.4J0.55J × 100%＝ 72.7%；
比较第 2 次实验和第 3 次实验数据可知： 使用不同的滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮 的个数越多， 滑轮组的机械效率越低；
（4） ∵丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， n＝5
∴动滑轮重为： 5 × 1N ﹣ 4N＝ 1N
故钩码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率： η＝ ＝ ＝ ＝ ＝90%。
故答案为：（1）沿竖直向上的方向匀速； 弹簧测力计示数；（2）高；（3）低；（4）90%。
29． 随着人们生活水平的提高， 越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖 。其原理是： 在房 间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为 45℃时，
单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
地面装饰材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯（PE ﹣ RT）
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯（PB）
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
（ 1）若该地暖系统的总水量为 2 × 103kg， 将全部的水从 5 ℃加热至 45℃， 水至少需要吸 收多少热量？ [c 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）]
（2）某家庭木地板的面积为 100m2， 散热管材料为聚丁烯（PB）， 供水温度为 45℃， 则 该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
（ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 你认为还有哪些与科学知识有关的 因素？ 请至少写出两点。
【分析】（1） 知道水的质量 、水的比热容和水的初温和末温， 利用吸热公式 Q＝cm （t ﹣ t0）求水吸收的热量。
（2） 由题知， 家庭地面用木地、散热管材料为聚丁烯， 由表中数据得出该家庭地面单位 面积上的散热功率 P， 利用 Q＝PSt 求该供暖系统每小时的散热量；
（3）从地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度 、管间距离等方面回答。 【解答】解：
（ 1）水吸收的热量：
Q 吸＝cm（t ﹣ t0） ＝4.2 × 103J/（kg•℃） ×2 × 103kg × （45℃ ﹣ 5 ℃） ＝3.36 × 108J；
（2） 由题知， 散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时， 该家庭地面单位面积上的 散热功率 P＝90.0W/m2，
该供暖系统每小时的散热量：
Q＝PSt＝90.0W/m2 × 100m2 ×3600s＝3.24 × 107J； （3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 还与地面装饰层材料、散热管材料、 装饰层厚度、供水温度 、管间距离等有关。
答：（1）水至少需要吸收 3.36 × 108J 的热量；
（2）该供暖系统每小时的散热量为 3.24 × 107J； （ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 还与地面装饰层材料 、散热管材料 有关。
30． 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 480N 的物体 G， 所用拉力 F 为 200N， 将重物提升 3m 所用的时间为 30s 。求：
（ 1）重物上升的速度。
（2）拉力所做的有用功。
（3）拉力的功率。
（4）滑轮组的机械效率。
（5）若物重增加 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为多大？
【分析】 由图知， 使用滑轮组承担物重的绳子股数 n＝3，
（ 1） 已知重物上升的距离和时间， 由速度公式可直接计算速度；
（2）知道物体重和提升的高度， 利用 W＝Gh 求滑轮组对重物所做的有用功；
（3）求出拉力端移动的距离 s＝2h， 知道拉力大小， 利用 W＝Fs 求拉力做的功； 根据 P ＝ 即可求出拉力的功率；
（4）滑轮组的机械效率可用公式η＝ 计算得出；
（5）根据原来的物重和 F＝ （G+G 动）求出动滑轮的重力， 再根据机械效率的变形式η ＝ 求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（ 1）重物上升的速度： v＝ ＝ ＝0. 1m/s；
（2）滑轮组对重物所做的有用功： W 有用＝Gh＝480N ×3m＝ 1440J；
（3） 由图知， n＝3， s＝3h＝3 ×3m＝9m ， 拉力所做功： W 总＝FS＝200N ×9m＝ 1800J； 拉力的功率： P＝ ＝ ＝60W；
（4）滑轮组的机械效率： η＝ × 100%＝ × 100%＝80%；
（5） ∵F＝ （G+G 动 ）
∴动滑轮的重力： G 动＝3F ﹣ G＝3 ×200N ﹣ 480N＝ 120N；
所挂物重换成： G′＝2G＝2 ×480N＝960N 时， 手的拉力：
F′＝ （G′+G 动） ＝ × （960N+ 120N） ＝ × 1080N＝360N，
由： η＝ ＝ ＝ ＝ 得， ∴η′＝ × 100%＝ × 100%＝88.9%。
答：（1）重物上升的速度是 0. 1m/s；
（2）有用功 W 有为 1440J；
（3）拉力 F 做功的功率 P 为 60W；。
（4）该滑轮组的机械效率η为 80%；
（5）若所挂物重增大 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为 88.9%。 第 32页 （共 34页）
31． 质量为 3t 的小型载重汽车， 额定功率为 100kW， 车上装有 6t 的砂石 。汽车先以 10m/s 的速度在平直公路上以 20kW 的功率匀速行驶了 10min， 消耗汽油 1.2kg， 然后又以额定 功率用了 2min 的时间， 将砂石从山坡底运送到 50m 高的坡顶施工现场 。g 取 10N/kg 。 试问：
（ 1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （已知汽油的热值为 4.5 × 107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
【分析】（1）利用燃料放热公式， 求出放出的热量；
（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功， 利用 s＝vt 求出运动距离， 再根 据 W＝Fs 求出牵引力， 结合二力平衡得到阻力；
（3）先求出有用功， 再利用斜面的机械效率公式求出机械效率。 【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：
Q＝mq＝1.2kg ×4.5 × 107J/kg＝5.4 × 107J；
（2） 由 P＝ 可得牵引力做功为 ： W＝Pt＝20 × 103W ×600s＝ 1.2 × 107J， 由 v＝ 可得， 汽车行驶的路程：
s＝vt＝ 10m/s × 10 ×60s＝6 × 103m，
由 W＝Fs 可得， 汽车的牵引力为：
F＝ ＝ ＝2000N，
由于汽车匀速运动， 则受到的阻力为f＝F＝2000N；
（3）汽车在斜坡上做的有用功为：
W 有用＝Gh＝m′gh＝6000kg × 10N/kg ×50m＝3 × 106J，
总功为：
W 总＝P 额 t＝ 100 × 103W ×2 ×60s＝ 1.2 × 107J，
则机械效率为：
η＝ × 100%＝ × 100%＝25%。
答：（1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为 5.4 × 107J；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为 2000N；
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是 25%。
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日期 2021/11/25 16 58 56；用户 笑噗；邮箱 orFmNt10uU5POKiJbJOfV7XLXzag@weixinjyeoo com；学号 27615266
第 34页 （共 34页）
D
2021 学年度第一学期九年级期中水平测试 物理试题
一． 选择题（共 15 小题）
1． 下图中所示的简单机械中， 属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子
C． 钢丝钳
2． 如图所示， OAB 为轻质杠杆， 可绕支点 O 平位置平衡， 该杠杆（ ）
镊子
B．
．
订书机
自由转动， 在 B 端施加一个动力使杠杆在水
A． 一定是省力杠杆 B． 一定是费力杠杆
C． 一定是等臂杠杆 D． 以上情况都有可能
3． 爷爷与小丽进行爬楼比赛， 他们都从 1 楼上到 6 楼 。爷爷的体重是小丽体重的 2 倍， 爷 爷所用的时间是小丽所用时间的 2 倍 。若爷爷做功为 W1， 功率为 P1， 小丽做功为 W2， 功率为 P2， 则下列判断正确的是（ ）
A． W1： W2＝ 1： 1 B． W1： W2＝4： 1 C． P1： P2＝ 1： 1 D． P1： P2＝4： 1
4． 学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮， 升旗时往下拉动绳子， 国旗就会上升 。对这滑轮的
说法， 正确的是（ ）
A． 这是一个动滑轮， 可省力
B． 这是一个定滑轮， 可省力
C． 这是一个动滑轮， 可改变力的方向
D． 这是一个定滑轮， 可改变力的方向
5． 小明将一本九年级上册物理课本拿在手上举高了 1m， 他对课本所做的功最接近（ ）
A． 0.02J B． 0.2J C． 2J D． 20J
6． 关于力 、距离、功与功率的关系， 下列说法正确的是（ ）
A． 力越大， 功率越大 B． 距离越长， 功率越大
C． 做功越多， 功率越大 D． 做功越快， 功率越大
7． 如图所示， 一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动， 在木杆的右端施加一个始终垂直于 杆的作用力 F， 使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中， 力 F 的大小将（ ）
A． 一直是变大的 B． 一直是变小的
C． 先变大， 后变小 D． 先变小， 后变大
8． 小明在楼梯上跑步爬楼健身， 如图所示， 他从一楼跑到五楼用了 20s， 此过程中的功率 大约是（ ）
A． 3600W B． 360W C． 36W D． 3.6W
9． 用如图所示的滑轮组匀速提起 重 2000N 的货物， 绳端拉力 F 为 600N， 绳子自由端移动 的距离为 2m， 此过程中， 滑轮组的（ ）
A． 有用功是 1000J B． 额外功是 200J
C． 机械效率是 83.3% D． 机械效率是 66.7%
10． 荡秋千人从最高点向最低点摆动过程中， 速度变大， 则他的（ ）
A． 重力势能增加， 动能不变
B． 重力势能不变， 动能增加
C． 重力势能减小， 动能增加
D． 重力势能减小， 动能减小
11． 如图所示， 下列事例中机械能不变的是（ ）
A． 火箭加速升空 B． 小孩慢慢滑下
C． 汽车水平路减速中 D． 卫星
绕地转动
12． 下列说法正确的是（ ）
A． 温度从高温物体传递到低温物体
B． 物体温度越高， 含有的热量越多
C． 物体温度为 0 ℃时， 其内能为零
D． 晶体熔化吸热， 温度保持不变
13． 点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出很 远 。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）
A． 吸气冲程 B． 压缩冲程 C． 做功冲程 D． 排气冲程
14． 将质量相同 、材料不同的三块金属甲、乙 、丙， 加热到相同的温度后， 放到表面平整的 石蜡上 。经过一段时间后， 观察到如图所示的现象 。 由此说明三块金属的比热容（ ）
A． 甲最大 B． 乙最大 C． 丙最大 D． 一样大
15． 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关 S1 和 S2， 在行驶过程中用任一只手柄刹车时，
该手柄上的开关立即断开， 电动自行车停止工作， 以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
二． 填空题（共 7 小题）
16． 在水平地面上， 用 50N 的力沿水平方向拉着重为 200N 的小车匀速前进 20m， 所用时间 为 10s， 小车运动的速度是 ， 拉力做的功是 J， 重力做的功是 J。
17． 打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动， 在打球的时候， 从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起 。球在上升过程中 能转化为 能， 由于球与空气有摩擦， 上升过程中球 的机械能会 。
18． 如图所示是电扇中的一个自动保护装置： 当电扇不慎被碰倒或倾倒时， 小球就会滚向一
侧使电路 （选填“断开”、“短路”或“闭合”）， 起到保护电扇的作用， 这个保护 第 4页 （共 34页）
装置在电扇电路中的作用相当于 。
19． 把两块冰互相搓擦， 并会融化， 这说明通过 方式可以改变物体的内能， 将冰块 放在温水中也能融化，这是通过 方式改变物体的内能。0 ℃的冰变成 0 ℃的水， 温 度不变， 内能 （变大/变小/不变）
20． 甲 、乙两个物体的质量之比为 1： 4， 比热容之比是 1： 2， 它们吸收相同的热量， 则甲、 乙物体温度变化之比 。
21． 有一杠杆经过调节， 处于水平平衡状态 。如图所示， 在 A 点悬挂三个钩码（每个钩码 重均为 0.5N），要使杠杆水平平衡，需在 B 点悬挂 个钩码；取走悬挂在 B 点的钩码， 改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡， 测力计的拉力为 N； 如改变 测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 杠杆仍然水平平衡， 测力计的读数将 。
22． 我们通常用水冷却滚烫的鸡蛋。如果水的质量是 1kg， 初温为 20℃， 鸡蛋取出时水温为 30℃， 水吸收的热量为 J（C 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）． 汽车常用水来做冷却 剂， 是因为水的 大 。 四冲程汽油机在工作过程中， 把机械能转化为内能的 是 冲程。此冲程汽缸内的气体温度 。一台单缸四冲程柴油机， 飞轮转速为 3600 转/分， 该柴油机活塞 1s 对外做功 次 。若其效率为 40% ， 消耗 5kg 的柴油转化成的机械能 J．（q 柴油＝4.3 × 107J/kg）
三． 作图题（共 1 小题）
23． 请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。要求：两灯并联，开关 s 同时控制两盏灯。
四． 实验探究题（共 3 小题）
24． 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时， 分别用质量相等的水和另一种液体 进行了实验， 并用图象对实验数据进行了处理， 如图所示 。 实验中， 水和另一种液体在 相同时间内放出的热量相等 。分析图象可以得出 物质为水（选填“甲”或“乙”）， 另一种液体的比热容为 J/（kg⋅ ℃） [已知水的比热容大于另一种液体的比热容， c
水＝4.2 × 103J/（kg⋅ ℃） ]。
25． 如图所示， 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中， 将 A 、B 、C 三小球先后从 同一装置的hA 、hB 、hC 高处滚下（mA＝mB＜mC， hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离 后静止。
（ 1）要研究动能与质量的关系， 我们要选择 两图来进行比较 。控制小球撞击时 的速度不变，具体的控制方法是把质量 的小球先后从同一斜面 高处滚下。 （选填： 不同或相同）
（2）要研究动能与速度的关系， 我们应该选择 两图来进行实验 。保证小球撞击 纸盒时两个小球的 相等。
（3）物理研究方法有许多， 本实验运用了两种研究方法： 一是 法； 二是转换法。 就本题来说： 用 来表示小球动能大小的方法就是转化法。
26． 小华用如图实验装置探究水和煤油比热容的大小． 在两个相同的烧杯中加入初温相同和 质量相同的水和煤油， 用两个相同的酒精灯同时进行加热， 并用玻璃棒不断搅拌， 每隔
一分钟记录一次温度， 记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
（ 1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体 。
（2）分析实验数据可知， 水的比热容 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油 的比热容。
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是 。（选填序号）
A． 夏天在教室洒水， 感到凉爽
B． 金属勺装有塑料手柄
C． 沙漠地区昼夜温差较大
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 通过比较 来研究水和煤油吸热能力的 差异。
（5）在此实验中， 如果要使水和煤油的最后温度相同， 就要给 加热更长的时 间， 此时水吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
五． 解答题（共 5 小题）
27． 图中 OA 为轻质杠杆， 可绕 O 点转动， 在点 B 处用细绳悬挂一重物， 在 A 端施加动力
F1， 使杠杆在水平位置平衡 。请画出杠杆受到的阻力 F2及动力臂 L1。
28． 某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，
次数
钩码重 G/N
钩码上升高 度 h/m
有用功
W 有/J
测力计 拉力 F/N
测力计移动 距离 S/m
总功
W 总/J
机械
效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74. 1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
0.4
1.1
0.5
0.55
第 1 、2 、3 次实验装置分别如图中的甲 、 乙 、丙所示。
（ 1）组装好实验器材后， 应该 拉动， 并读出 的大小。 （2） 比较第 1 次实验和第 2 次实验， 可得结论： 使用同样的滑轮组， 提起的钩码越重， 滑轮组的机械效率 。
（3）填写实验 3 中的机械效率， 比较第 2 次实验和第 3 次实验， 可得结论： 使用不同的 滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮的个数越多， 滑轮组的机械效率 。 （4）如果绳重不计， 摩擦不计， 丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， 那么当钩 码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率是 。
29． 随着人们生活水平的提高， 越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖 。其原理是： 在房 间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为 45℃时，
单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
地面装饰材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯（PE ﹣ RT）
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯（PB）
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
（ 1）若该地暖系统的总水量为 2 × 103kg， 将全部的水从 5 ℃加热至 45℃， 水至少需要吸 收多少热量？ [c 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）]
（2）某家庭木地板的面积为 100m2， 散热管材料为聚丁烯（PB）， 供水温度为 45℃， 则 该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
（ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 你认为还有哪些与科学知识有关的 因素？ 请至少写出两点。
30． 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 480N 的物体 G， 所用拉力 F 为 200N， 将重物提升 3m 所用的时间为 30s 。求：
（ 1）重物上升的速度。
（2）拉力所做的有用功。
（3）拉力的功率。
（4）滑轮组的机械效率。
（5）若物重增加 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为多大？
31． 质量为 3t 的小型载重汽车， 额定功率为 100kW， 车上装有 6t 的砂石 。汽车先以 10m/s 的速度在平直公路上以 20kW 的功率匀速行驶了 10min， 消耗汽油 1.2kg， 然后又以额定 功率用了 2min 的时间， 将砂石从山坡底运送到 50m 高的坡顶施工现场 。g 取 10N/kg 。 试问：
（ 1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （已知汽油的热值为 4.5 × 107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
参考答案与试题解析
一． 选择题（共 15 小题）
1． 下图中所示的简单机械中， 属于费力杠杆的是（ ）
A． 起子 B． 镊子
C． 钢丝钳 D． 订书机
【分析】结合图片和生活经验， 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。
【解答】解：
A 、起子在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆；
B 、镊子在使用过程中， 动力臂小于阻力臂， 是费力杠杆；
C 、钢丝钳在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆；
D 、订书机在使用过程中， 动力臂大于阻力臂， 是省力杠杆。
故选： B。
2． 如图所示， OAB 为轻质杠杆， 可绕支点 O 自由转动， 在 B 端施加一个动力使杠杆在水 平位置平衡， 该杠杆（ ）
A． 一定是省力杠杆 B． 一定是费力杠杆
C． 一定是等臂杠杆 D． 以上情况都有可能
【分析】使用杠杆时， 如果动力臂大于阻力臂， 为省力杠杆； 如果动力臂等于阻力臂， 为等臂杠杆； 如果动力臂小于阻力臂， 为费力杠杆；
因为在 B 点用力的方向不确定， 所以其省费力情况要根据用力的方向确定 。据此分析。 第 11页 （共 34页）
【解答】解： B 点力的方向不同， 力臂的大小则不同， 不能确定动力臂与阻力臂的大小 关系，所以此时杠杆可能省力，可能费力，可能既不省力也不费力。故 ABC 不符合题意，
D 符合题意。
故选： D。
3． 爷爷与小丽进行爬楼比赛， 他们都从 1 楼上到 6 楼 。爷爷的体重是小丽体重的 2 倍， 爷 爷所用的时间是小丽所用时间的 2 倍 。若爷爷做功为 W1， 功率为 P1， 小丽做功为 W2， 功率为 P2， 则下列判断正确的是（ ）
A． W1： W2＝ 1： 1 B． W1： W2＝4： 1 C． P1： P2＝ 1： 1 D． P1： P2＝4： 1
【分析】（1）爬楼比赛过程中， 两人爬楼的高度相同， 根据 W＝Gh 求出做功之比；
（2）根据 P＝ 求出功率之比。
【解答】解：（1）做功之比： ＝ ＝ ＝2： 1；
（2）功率之比： ＝ ＝ × ＝ ＝ ＝ 1： 1。 故选： C。
4． 学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮， 升旗时往下拉动绳子， 国旗就会上升 。对这滑轮的 说法， 正确的是（ ）
A． 这是一个动滑轮， 可省力
B． 这是一个定滑轮， 可省力
C． 这是一个动滑轮， 可改变力的方向
D． 这是一个定滑轮， 可改变力的方向 【分析】解决此题要知道：
滑轮轮轴固定的是定滑轮， 定滑轮实质是等臂杠杆， 不省力也不费力， 但可以改变作用 力方向。
【解答】解： 因为滑轮的轮轴固定在旗杆上， 所以该滑轮是个定滑轮， 使用定滑轮的优
点是可以改变拉力的方向；
故选： D。
5． 小明将一本九年级上册物理课本拿在手上举高了 1m， 他对课本所做的功最接近（ ）
A． 0.02J B． 0.2J C． 2J D． 20J
【分析】不同物理量的估算， 有的需要凭借生活经验， 有的需要简单的计算， 有的要进
行单位的换算， 最后确定最符合实际的答案。
【解答】解： 一本物理课本的质量约 200g， 受到的重力为 G＝mg＝0.2kg × 10N/kg＝2N， 所以对课本做的功大约为 W＝Gh＝2N × 1m＝2J。
故选： C。
6． 关于力 、距离、功与功率的关系， 下列说法正确的是（ ）
A． 力越大， 功率越大 B． 距离越长， 功率越大
C． 做功越多， 功率越大 D． 做功越快， 功率越大 【分析】 由功的公式 W＝Fs 、功率 P＝ 可得正确答案。
【解答】解： A 、功是力与在力的方向上发生位移的乘积， 力再大， 如果不发生位移也是 没有功产生的， 也就没有了功率， A 错。
B 、物体运动时， 如果某力与运动方向相互垂直， 该力是不做功的， 也就没有了功率， B
错
。
C 、 由 P＝ 得， 做功多， 但是如果时间长， 功率也是小的， C 错。
D 、 由 P＝ 得， 功率就是描述做功快慢的物理量 。D 对。
故选： D。
7． 如图所示， 一根质地均匀的木杆可绕 O 点自由转动， 在木杆的右端施加一个始终垂直于 杆的作用力 F， 使杆从 OA 位置匀速转到 OB 位置的过程中， 力 F 的大小将（ ）
A． 一直是变大的 B． 一直是变小的
C． 先变大， 后变小 D． 先变小， 后变大
【分析】从支点向力的作用线作垂线， 垂线段的长度即力臂 。根据杠杆平衡条件 F1L1＝ F2L2分析， 力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直， 即动力臂不变， 然后分析阻力与阻 力臂的关系， 并得出正确结果。
【解答】解： 根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2分析， 将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位 置时， 动力臂不变， 阻力为杠杆的重力， 也不变， 阻力力臂变大， 所以动力变大。
当杠杆从水平位置拉到最终位置时， 动力臂不变， 阻力不变， 阻力臂变小， 所以动力变 小。
故 F 先变大后变小。
故选： C。
8． 小明在楼梯上跑步爬楼健身， 如图所示， 他从一楼跑到五楼用了 20s， 此过程中的功率
大约是（ ）
A． 3600W B． 360W C． 36W D． 3.6W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功， 做功的大小等于重力和楼高的乘积， 我们可以
估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式 W＝Gh 求出做的功，
再利用功率计算公式 P＝ 求出功率。
【解答】解： 小明的质量约为 60kg， 一层楼高约为 3m， 人从一楼到五楼上升了两层楼 高为 3m ×4＝ 12m。
人在上楼的过程中做的功为： W＝Gh＝mgh＝60kg × 10N/kg × 12m＝7200J，
所用时间t＝20s， 因此上楼的功率：
P＝ ＝ ＝360W。
故选： B。
9． 用如图所示的滑轮组匀速提起 重 2000N 的货物， 绳端拉力 F 为 600N， 绳子自由端移动 的距离为 2m， 此过程中， 滑轮组的（ ）
A． 有用功是 1000J B． 额外功是 200J
C． 机械效率是 83.3% D． 机械效率是 66.7%
【分析】 由图可知， 滑轮组绳子的有效股数， 根据 s＝nh 求出绳端移动的距离， 根据 W
＝Gh 求出有用功， 根据 W＝Fs 求出总功， 总功减去有用功即为额外功， 利用η＝ ×
100%求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解： 由上图可知， n＝5， 则绳端移动的距离：
s＝nh＝5 ×2m＝ 10m，
有用功：
W 有＝Gh＝2000N ×2m＝4000J， 故 A 错误；
总功：
W 总＝Fs＝600N × 10m＝6000J，
额外功：
W 额＝W 总 ﹣ W 有＝6000J ﹣ 4000J＝2000J， 故 B 错误；
该滑轮组的机械效率：
η＝ × 100%＝ × 100% ≈66.7%， 故 C 错误 、D 正确。
故选： D。
10． 荡秋千人从最高点向最低点摆动过程中， 速度变大， 则他的（ ）
A． 重力势能增加， 动能不变
B． 重力势能不变， 动能增加
C． 重力势能减小， 动能增加
D． 重力势能减小， 动能减小
【分析】动能大小的影响因素： 物体的质量 、物体的速度， 质量越大， 速度越大， 动能 越大；
重力势能大小的影响因素： 物体的质量 、物体的高度， 质量越大， 所处的位置越高， 重 力势能越大。
【解答】解： 荡秋千的人从最高点向最低点摆的过程中， 其质量不变， 速度变大， 故其 动能变大； 同时其质量不变， 高度变小， 故其重力势能减少。
故选： C。
11． 如图所示， 下列事例中机械能不变的是（ ）
A． 火箭加速升空
B． 小孩慢慢滑下
C． 汽车水平路减速中
D． 卫星绕地转动
【分析】机械能包括动能和势能； 动能的大小与质量和速度有关； 重力势能大小与质量 和高度有关； 在分析动能和重力势能之间的转化过程中， 机械能的变化情况时， 要搞清 题目提供的条件或环境。
【解答】解： A 、火箭加速升空的过程中， 质量不变， 速度变大， 动能变大； 质量不变、 高度变大， 重力势能变大， 所以机械能变大， 故 A 不符题意。
B、小孩从滑梯慢慢滑下， 由于克服摩擦做功， 消耗一部分机械能转化为内能， 机械能变 小， 故 B 不符题意。
C 、汽车减速过程中， 质量不变， 速度变小， 动能变小； 质量不变、高度不变， 重力势能 不变， 所以机械能变小， 故 C 不符题意。
D 、卫星绕地球转动， 动能和势能相互转化， 由于没有能量损失， 机械能不变， 故 D 符 合题意。
故选： D。
12． 下列说法正确的是（ ）
A． 温度从高温物体传递到低温物体
B． 物体温度越高， 含有的热量越多
C． 物体温度为 0 ℃时， 其内能为零
D． 晶体熔化吸热， 温度保持不变
【分析】 ①热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体， 或者是从一个物体的高温部 分传到低温部分， 必须有温度差；
②热量是过程量， 就是说， 热量只存在于热传递或热交换过程中， 只能说吸收或放出热 量， 热量传递等； 热量不是状态量， 不能说含有或者具有热量；
③一切物体都是由分子组成的， 分子在任何情况下都具有内能；
④晶体在熔化过程中， 吸收热量， 内能增加， 温度保持不变。 第 17页 （共 34页）
【解答】解：
A、热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体， 传递的不是温度， 传递的是热量。此 选项错误；
B 、温度越高的物体， 分子运动越剧烈， 热量是热传递过程中传递的内能多少， 不是含有 热量多 。此选项错误；
C 、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动， 即一切物体都有内能 。此选项错误； D 、 晶体熔化过程吸热， 内能增加， 状态发生改变， 但温度保持不变 。此选项正确。
故选： D。
13． 点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出很
远 。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ）
A． 吸气冲程 B． 压缩冲程 C． 做功冲程 D． 排气冲程
【分析】热机是燃料在气缸内燃烧， 产生高温高压的燃气， 燃气对活塞做功， 内能转化 为机械能。
【解答】解： 塑料盒相当于一个气缸， 塑料盒的盖相当于活塞， 酒精在塑料盒内燃烧 ， 产生高温高压的燃气， 推动塑料盒盖运动， 把内能转化为机械能， 这一过程与热机工作
时的做功冲程类似。
故选： C。
14． 将质量相同 、材料不同的三块金属甲、乙 、丙， 加热到相同的温度后， 放到表面平整的 石蜡上 。经过一段时间后， 观察到如图所示的现象 。 由此说明三块金属的比热容（ ）
A． 甲最大 B． 乙最大 C． 丙最大 D． 一样大
【分析】 甲 、 乙 、丙三个金属块的初温 、质量都是相等的， 过一段时间后， 三个金属块 的温度降低， 末温也是相等的；
石蜡熔化多的说明石蜡吸收热量多，说明它上面放置的金属块放出热量多，根据 Q 放＝cm
（t0 ﹣ t）， 在质量 、 降低的温度相同时， 放出热量多的这种物质比热容大。 第 18页 （共 34页）
【解答】解： 金属块丙下方的石蜡熔化快， 说明金属块丙放出的热量多， 甲 、 乙 、丙的 初温、末温都是相等的， 温度变化值就是相同的， 根据公式 Q 放＝cm（t0 ﹣ t）可知： 甲、
乙 、丙三个金属块的质量 、温度的变化值是相等的， 金属块丙放出的热量多， 所以金属
块丙的比热容比较大。
故选： C。
15． 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关 S1 和 S2， 在行驶过程中用任一只手柄刹车时，
该手柄上的开关立即断开， 电动自行车停止工作， 以下电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】任一只手柄刹车时， 该手柄上的开关立即断开 、 电动机停止工作说明两开关相 互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解： 由题意可知， 开关 S1 和 S2 串联接在电路中， 共同控制电动机的工作， 故 A 符合题意， BCD 不符合题意。
故选： A。
二． 填空题（共 7 小题）
16． 在水平地面上， 用 50N 的力沿水平方向拉着重为 200N 的小车匀速前进 20m， 所用时间 为 10s， 小车运动的速度是 2m/s ， 拉力做的功是 1000 J， 重力做的功是 0 J 。 【分析】（1） 由速度公式计算小车的运动速度；
（2） 由 W＝Fs 计算拉力做的功；
（3）由做功的两个必要因素： 作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离判断重力 做功。
【解答】解：（1） 已知小车匀速前进 20m， 所用时间为 10s， 所以小车运动的速度：
v＝ ＝ ＝2m/s；
（2）拉力做的功：
W＝Fs＝50N ×20m＝ 1000J；
第 19页 （共 34页）
（3）重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，即没有在重力方向上移动距离，
重力没有对物体做功。
故答案为： 2m/s； 1000； 0。
17． 打乒乓球是很多同学都喜爱的一项运动， 在打球的时候， 从桌面掉到地上的乒乓球会自 动弹起 。球在上升过程中 动 能转化为 重力势 能， 由于球与空气有摩擦， 上升过 程中球的机械能会 减小 。
【分析】（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）机械能等于动能和势能之和； 克服摩擦做功， 机械能转化为内能； 不计阻力， 机械 能守恒。
【解答】解： 乒乓球在上升的过程中， 质量不变， 速度减小， 动能减小； 高度增高， 重 力势能增大， 是动能转化为重力势能；
如果不能忽略空气阻力， 乒乓球上升的过程中克服空气阻力做功， 机械能转化为内能， 机械能减小。
故答案为： 动； 重力势； 减小。
18． 如图所示是电扇中的一个自动保护装置： 当电扇不慎被碰倒或倾倒时， 小球就会滚向一 侧使电路 断开 （选填“断开”、“短路”或“闭合”）， 起到保护电扇的作用， 这个保 护装置在电扇电路中的作用相当于 开关 。
【分析】根据电扇被碰倒或倾倒时滚珠滚动以及电路的三种状态进行分析此时电路出现 的状态；
电路包括四部分： 电源 、用电器 、开关及导线 。根据各部分的作用判断。
【解答】解：
由图知， 当电扇没有倾斜时， 能够正常工作， 说明电路是通路状态； 当电扇发生倾斜或
倾倒时， 小球就会向一侧使电路断开， 风扇不能工作， 处于断路状态 。说明小球能够控 第 20页 （共 34页）
制风扇的工作状态， 相当于开关。
故答案为： 断开； 开关。
19． 把两块冰互相搓擦， 并会融化， 这说明通过 做功 方式可以改变物体的内能， 将冰块 放在温水中也能融化，这是通过 热传递 方式改变物体的内能。0 ℃的冰变成 0 ℃的水， 温度不变， 内能 变大 （变大/变小/不变）
【分析】改变物体内能的方式有两种： 做功和热传递， 热传递过程是能量的转移过程， 而做功过程是能量的转化过程； 晶体熔化时要继续吸热， 温度保持不变。
【解答】解： 把两块冰相互搓擦， 冰会熔化， 这表明通过做功方式可以改变物体的内能。 将冰块放在温水中也能融化， 这是通过热传递的方式改变物体内能； 0 ℃的冰变成 0 ℃的
水， 是熔化过程， 吸收热量， 温度不变， 内能变大。
故答案为： 做功； 热传递； 变大。
20． 甲 、乙两个物体的质量之比为 1： 4， 比热容之比是 1： 2， 它们吸收相同的热量， 则甲、
乙物体温度变化之比 8： 1 。
【分析】 已知 A 、B 两物体的比热容之比、质量之比和吸收热量的关系， 可利用公式△t
＝ 计算物体温度变化之比。
【解答】解： 已知： m 甲： m 乙＝ 1： 4， c 甲： c 乙＝ 1： 2， Q 甲： Q 乙＝ 1： 1；
∵Q＝cm△t，
∴ △t＝ ，
则甲 、 乙物体温度变化之比为：
＝ ＝ ＝ ＝ 。 故答案为： 8： 1。
21． 有一杠杆经过调节， 处于水平平衡状态 。如图所示， 在 A 点悬挂三个钩码（每个钩码 重均为 0.5N），要使杠杆水平平衡，需在 B 点悬挂 2 个钩码；取走悬挂在 B 点的钩码， 改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡， 测力计的拉力为 3 N； 如改变
测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 杠杆仍然水平平衡， 测力计的读数将 变大 。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件求出 B 点、C 点的力。
（2）阻力和阻力臂不变时，根据动力臂的变化，利用杠杆平衡条件即可判断动力的变化。 【解答】解：
（ 1）一个钩码的重是 0.5N， 设杠杆一个小格的长度是 L ， 根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2得： 3 ×0.5N ×2L＝FB ×3L， 解得 FB＝ 1N， 即在 B 处挂 2 个钩码。
（2）若改用弹簧测力计在 C 点竖直向上拉， 使杠杆水平平衡，
根据杠杆平衡条件 F1L1＝F2L2得： 3 ×0.5N ×2L＝FC × 1L，
解得 FC＝3N。
如改变弹簧测力计拉力的方向， 使之斜向右上方， 阻力和阻力臂不变， 动力臂减小， 动 力要增大， 所以弹簧测力计示数变大， 才能使杠杆仍然水平平衡。
故答案为： 2； 3； 变大。
22． 我们通常用水冷却滚烫的鸡蛋。如果水的质量是 1kg， 初温为 20℃， 鸡蛋取出时水温为 30℃，水吸收的热量为 4.2 × 104 J（C 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）． 汽车常用水来做冷却剂， 是因为水的 比热容 大 。 四冲程汽油机在工作过程中， 把机械能转化为内能的是 做 功 冲程。此冲程汽缸内的气体温度 降低 。一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为 3600 转/分，该柴油机活塞 1s 对外做功 30 次。若其效率为 40%， 消耗 5kg 的柴油转化成的 机械能 8.9 × 107 J．（q 柴油＝4.3 × 107J/kg）
【分析】（1）已知水的比热容、质量和升高的温度， 可利用公式 Q＝cm△t 计算水吸收的 热量；
（2）根据水的比热容的特点进行分析判断 。水的比热容大， 相同质量的水和其它物质比 第 22页 （共 34页）
较， 升高或降低相同的温度， 水吸收或放出的热量多；
（3）热机的四个冲程： 吸气冲程、压缩冲程 、做功冲程、排气冲程 。压缩冲程中机械能 转化为内能； 做功冲程中内能转化为机械能。
（4） 内燃机的工作原理： 一个工作循环活塞往复 2 次， 曲轴转动 2 周， 做功 1 次；
（5）利用 Q＝mq 计算燃料燃烧放出的热量。 【解答】解：
（ 1）水吸收的热量： Q＝cm△t＝4.2 × 103J/（kg•℃） × 1kg ×（30℃ ﹣ 20℃）＝4.2 × 10 J4；
（2）汽车发动机工作时产生大量热量， 这些热量如果不迅速转移， 就可能损害发动机， 因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收， 使发动机的温度不致升得太高；
（3）做功冲程中， 高温高压的燃气推动活塞向下运动， 内能转化为机械能， 使气体内能 减小， 温度降低。
（4）已知飞轮转速为 3600 转/分即： 60 转/秒， 一个工作循环活塞往复 2 次， 曲轴转动 2 周， 做功 1 次， 所以， 60 转/秒即做功 30 次；
（5）柴油燃烧放出的热量：
Q 放＝mq 柴油＝5kg ×4.3 × 107J/kg＝2. 15 × 108J，
由η＝ 可得， 转化的机械能为：
W＝Q 放 η＝2. 15 × 108J ×40%＝8.6 × 107J。
故答案为： 4.2 × 104； 比热容； 做功； 降低； 30； 8.6 × 107。
三． 作图题（共 1 小题）
23． 请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。要求：两灯并联，开关 s 同时控制两盏灯。
【分析】 由题意可知， 两灯并联， 开关 S 同时控制两盏灯， 说明开关位于干路， 据此进 行解答。
【解答】解： 由题意可知， 两灯并联， 开关 S 位于干路， 如下图所示：
四． 实验探究题（共 3 小题）
24． 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时， 分别用质量相等的水和另一种液体 进行了实验， 并用图象对实验数据进行了处理， 如图所示 。 实验中， 水和另一种液体在 相同时间内放出的热量相等 。分析图象可以得出 甲 物质为水（选填“甲”或“乙”）， 另一种液体的比热容为 2. 1 × 103 J/（kg⋅ ℃）[已知水的比热容大于另一种液体的比热
容， c 水＝4.2 × 103J/（kg⋅ ℃）]。
【分析】（1）根据已知条件： 水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等， 由图可知，
甲液体温度降低慢， 利用 c＝ 分析回答；
（2）根据 c＝ ， 在质量和放热相同的情况下， 比热容与降低的温度成反比。
【解答】解：（1）水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等， 由图示可以看出， 乙
液体的温度降低的快， 甲液体温度降低慢；
利用 Q＝cm △t 可知， c＝ 可知， 在质量相等 、放热也相同的情况下， 因甲液体温
度降低得小， 所以， 甲液体的比热容大， 所以若 A 、B 两种液体中， 因水的比热容大于
另一种液体的比热容， 则这种液体一定是甲液体；
（2）读图可得， 乙在 15min 内由 60℃降低到 20℃， 降低的温度是：
60℃ ﹣ 20℃＝40℃；
甲在 15min 内由 60℃降低到 40℃， 降低的温度是：
60℃ ﹣ 40℃＝20℃， 因在相同的时间里放出的热量相同，
第 24页 （共 34页）
根据 c＝ ， 在质量和放热相同的情况下， 比热容与降低的温度成反比， 故另一种液
体的比热容为：
×4.2 × 103J/（kg•℃） ＝2. 1 × 103J/（kg•℃）。 故答案为： 甲； 2. 1 × 103。
25． 如图所示， 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中， 将 A 、B 、C 三小球先后从 同一装置的hA 、hB 、hC 高处滚下（mA＝mB＜mC， hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离 后静止。
（ 1）要研究动能与质量的关系， 我们要选择 AC 两图来进行比较 。控制小球撞击时 的速度不变， 具体的控制方法是把质量 不同 的小球先后从同一斜面 相同 高处滚 下 。（选填： 不同或相同）
（2）要研究动能与速度的关系， 我们应该选择 AB 两图来进行实验 。保证小球撞击 纸盒时两个小球的 质量 相等。
（3）物理研究方法有许多， 本实验运用了两种研究方法： 一是 控制变量 法； 二是转
换法 。就本题来说： 用 纸盒被推动的距离 来表示小球动能大小的方法就是转化法。
【分析】（1） 实验过程要采用控制变量法， 当研究动能大小与质量的关系时， 要让钢球 沿斜面的同一高度自由滚下， 这样保证速度相同； （2）当研究动能大小与速度的关系时， 应选择同一钢球从不同的高度释放， 这样可以保 证小球的质量相同；
（3）当研究动能大小与速度的关系时， 要让小球的质量相同， 速度不同， 所以应使质量 相同的小球沿斜面的不同高度滚下， 运用了控制变量方法；
物体动能大小不能直接观察， 而是通过物体推动其它物体运动距离来反映， 推动其它物 体运动越远， 物体的动能越大， 这是一种转换法的思想。
【解答】解：
（ 1） 当研究动能大小与质量的关系时， 要让小球沿斜面的同一高度下落， 故选择 AC 两 图进行探究， 实验中应控制速度不变， 故只需将不同质量的小球从相同高度由静止释放， 比较其推动纸盒所移动的距离大小即可；
（2） 当研究动能大小与速度的关系时， 应让小球的质量相同， 故选 AB 进行探究； 保证 小球撞击纸盒时两个小球的质量相等；
（3）为了探究物体的动能与速度的关系， 应该让同质量的小球沿斜面不同高度静止滚下 撞击水平板上的纸盒； 这样做的目的是想研究小球动能的大小与速度的关系， 让小球从 斜面的不同高度滚下的目的是保证小球的速度不同， 这是控制变量法的体现；
实验中通过观察纸盒被推动的距离来反映小球动能大小， 纸盒移动的越远， 小球的动能 越大， 这里运用了转化法。
故答案为：（1）AC； 不同； 相同；（2）AB； 质量；（3）控制变量； 纸盒被推动的距离。
26． 小华用如图实验装置探究水和煤油比热容的大小． 在两个相同的烧杯中加入初温相同和 质量相同的水和煤油， 用两个相同的酒精灯同时进行加热， 并用玻璃棒不断搅拌， 每隔
一分钟记录一次温度， 记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
（ 1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体 受热均匀 。
（2）分析实验数据可知， 水的比热容 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油 的比热容。
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是 C 。（选填序号）
A． 夏天在教室洒水， 感到凉爽
B． 金属勺装有塑料手柄
C． 沙漠地区昼夜温差较大
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 通过比较 升高的温度 来研究水和煤油吸热 能力的差异。
（5）在此实验中， 如果要使水和煤油的最后温度相同， 就要给 水 加热更长的时间， 此时水吸收的热量 大于 （填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
【分析】（1） 为了使液体均匀受热， 加热过程要不断搅拌液体；
（2）相同质量的液体吸收相等的热量， 液体升高的温度越低， 液体比热容越大， 分析表 中实验数据然后答题；
（3）分析各现象， 结合各现象的涉及的物理知识答题；
（4）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少， 这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的 2 种方法：
①使相同质量的不同物质升高相同的温度， 比较吸收的热量（即比较加热时间）， 吸收热 量多的吸热能力强；
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间）， 比较温度的变化， 温度 变化小的吸热能力强；
（5）根据表中数据可知哪种物质加热时间长， 据此推理回答。
【解答】解：（1）实验中用玻璃棒不断搅拌， 目的是让液体均匀受热；
（2） 由表中实验数据可知， 相同质量的水与煤油， 加热相同的时间（即两液体吸收相等 的热量）， 水升高的温度低， 由 Q 吸＝cm△t 可知， 水的比热容大， 即水的比热容大于煤
油的比热容。
（3）A 、夏天在教室洒水， 水蒸发吸收热量， 使教室温度降低， 感到凉爽， 与比热容无 关， 故 A 错误；
B 、因为金属是热的良导体， 塑料是热的不良导体， 所以， 为防止烫手， 金属勺上要装有 塑料手柄， 与比热容无关， 故 B 错误；
C 、由于沙子的比热容较小， 沙子受阳光照射时升温快， 日落后沙子降温快， 因此沙漠地
区昼夜温差较大， 故 C 正确， 故选 C；
（4）在实验过程中控制加热时间相同， 吸热相同， 故通过比较升高的温度来研究水和煤 油吸热能力差异；
（5） 由表中数据知， 加热相同时间， 水升温慢， 据此推理， 在此实验中， 如果要使水和 煤油的最后温度相同， 就要给水加热更长的时间， 此时水吸收的热量大于煤油吸收的热 量。
故答案为：（1）受热均匀；（2） 大于；（3）C；（4）升高的温度；（5）水； 大于。
五． 解答题（共 5 小题）
27． 图中 OA 为轻质杠杆， 可绕 O 点转动， 在点 B 处用细绳悬挂一重物， 在 A 端施加动力
F1， 使杠杆在水平位置平衡 。请画出杠杆受到的阻力 F2及动力臂 L1。
【分析】作用在杠杆上的动力是绳子拉杠杆的力， 方向沿绳子向上； 阻力是物重对杠杆 的力， 方向竖直向下； 已知支点 、动力和阻力的方向， 根据力臂的画法， 过支点作动力 作用线和阻力作用线的垂线段， 即动力臂和阻力臂。
【解答】解：
由图 F1 为动力， 过支点 O 做动力 F1 的垂线段， 即为动力臂 L1． 点 B 处用细绳悬挂一重 物， 重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力， 作用点在 B 点 。如图所示：
28． 某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，
次数
钩码重 G/N
钩码上升高 度 h/m
有用功
W 有/J
测力计 拉力 F/N
测力计移动 距离 S/m
总功
W 总/J
机械
效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74. 1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
0.4
1.1
0.5
0.55
第 1 、2 、3 次实验装置分别如图中的甲 、 乙 、丙所示。
（ 1）组装好实验器材后， 应该 沿竖直向上的方向匀速 拉动， 并读出 弹簧测力计示 数 的大小。
（2） 比较第 1 次实验和第 2 次实验， 可得结论： 使用同样的滑轮组， 提起的钩码越重， 滑轮组的机械效率 高 。
（3）填写实验 3 中的机械效率， 比较第 2 次实验和第 3 次实验， 可得结论： 使用不同的 滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮的个数越多， 滑轮组的机械效率 低 。
（4）如果绳重不计， 摩擦不计， 丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， 那么当钩 码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率是 90% 。
【分析】（1） 当弹簧测力计拉着物体匀速上升时， 读出测力计示数。
（2）钩码升高的距离相同， 绳子自由端移动的距离相同， 提起的重物越重， 机械效率越 高。
（3）先根据η＝ 求出滑轮组的机械效率， 然后根据表中数据得出正确结论。
（4）根据丙图可知， n＝5， 先求出动滑轮重， 然后根据机械效率的变形公式求出当当钩 码重为 9N 时， 滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1） 实验中应该沿竖直向上的方向匀速拉动物体， 并读出弹簧测力计示数
的大小。
第 29页 （共 34页）
（2）钩码升高的距离相同， 绳子自由端移动的距离相同， 提起的重物越重， 机械效率越 高。
（ 3） 根据表中第 3 组数据可知， 丙图的机械效率η ＝ × 100%＝0.4J0.55J × 100%＝ 72.7%；
比较第 2 次实验和第 3 次实验数据可知： 使用不同的滑轮组提升相同的重物时， 动滑轮 的个数越多， 滑轮组的机械效率越低；
（4） ∵丙图中钩码重为 4N 时， 测力计的拉力为 1N， n＝5
∴动滑轮重为： 5 × 1N ﹣ 4N＝ 1N
故钩码重为 9N 时， 该滑轮组的机械效率： η＝ ＝ ＝ ＝ ＝90%。
故答案为：（1）沿竖直向上的方向匀速； 弹簧测力计示数；（2）高；（3）低；（4）90%。
29． 随着人们生活水平的提高， 越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖 。其原理是： 在房 间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为 45℃时，
单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表：
地面装饰材料
散热管材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯（PE ﹣ RT）
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯（PB）
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
（ 1）若该地暖系统的总水量为 2 × 103kg， 将全部的水从 5 ℃加热至 45℃， 水至少需要吸 收多少热量？ [c 水＝4.2 × 103J/（kg•℃）]
（2）某家庭木地板的面积为 100m2， 散热管材料为聚丁烯（PB）， 供水温度为 45℃， 则 该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
（ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 你认为还有哪些与科学知识有关的 因素？ 请至少写出两点。
【分析】（1） 知道水的质量 、水的比热容和水的初温和末温， 利用吸热公式 Q＝cm （t ﹣ t0）求水吸收的热量。
（2） 由题知， 家庭地面用木地、散热管材料为聚丁烯， 由表中数据得出该家庭地面单位 面积上的散热功率 P， 利用 Q＝PSt 求该供暖系统每小时的散热量；
（3）从地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度 、管间距离等方面回答。 【解答】解：
（ 1）水吸收的热量：
Q 吸＝cm（t ﹣ t0） ＝4.2 × 103J/（kg•℃） ×2 × 103kg × （45℃ ﹣ 5 ℃） ＝3.36 × 108J；
（2） 由题知， 散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时， 该家庭地面单位面积上的 散热功率 P＝90.0W/m2，
该供暖系统每小时的散热量：
Q＝PSt＝90.0W/m2 × 100m2 ×3600s＝3.24 × 107J； （3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 还与地面装饰层材料、散热管材料、 装饰层厚度、供水温度 、管间距离等有关。
答：（1）水至少需要吸收 3.36 × 108J 的热量；
（2）该供暖系统每小时的散热量为 3.24 × 107J； （ 3）“水地暖”散热量除与散热时间 、面积有关外， 还与地面装饰层材料 、散热管材料 有关。
30． 用如图所示的滑轮组匀速提升重为 480N 的物体 G， 所用拉力 F 为 200N， 将重物提升 3m 所用的时间为 30s 。求：
（ 1）重物上升的速度。
（2）拉力所做的有用功。
（3）拉力的功率。
（4）滑轮组的机械效率。
（5）若物重增加 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为多大？
【分析】 由图知， 使用滑轮组承担物重的绳子股数 n＝3，
（ 1） 已知重物上升的距离和时间， 由速度公式可直接计算速度；
（2）知道物体重和提升的高度， 利用 W＝Gh 求滑轮组对重物所做的有用功；
（3）求出拉力端移动的距离 s＝2h， 知道拉力大小， 利用 W＝Fs 求拉力做的功； 根据 P ＝ 即可求出拉力的功率；
（4）滑轮组的机械效率可用公式η＝ 计算得出；
（5）根据原来的物重和 F＝ （G+G 动）求出动滑轮的重力， 再根据机械效率的变形式η ＝ 求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（ 1）重物上升的速度： v＝ ＝ ＝0. 1m/s；
（2）滑轮组对重物所做的有用功： W 有用＝Gh＝480N ×3m＝ 1440J；
（3） 由图知， n＝3， s＝3h＝3 ×3m＝9m ， 拉力所做功： W 总＝FS＝200N ×9m＝ 1800J； 拉力的功率： P＝ ＝ ＝60W；
（4）滑轮组的机械效率： η＝ × 100%＝ × 100%＝80%；
（5） ∵F＝ （G+G 动 ）
∴动滑轮的重力： G 动＝3F ﹣ G＝3 ×200N ﹣ 480N＝ 120N；
所挂物重换成： G′＝2G＝2 ×480N＝960N 时， 手的拉力：
F′＝ （G′+G 动） ＝ × （960N+ 120N） ＝ × 1080N＝360N，
由： η＝ ＝ ＝ ＝ 得， ∴η′＝ × 100%＝ × 100%＝88.9%。
答：（1）重物上升的速度是 0. 1m/s；
（2）有用功 W 有为 1440J；
（3）拉力 F 做功的功率 P 为 60W；。
（4）该滑轮组的机械效率η为 80%；
（5）若所挂物重增大 2 倍， 则滑轮组的机械效率又为 88.9%。 第 32页 （共 34页）
31． 质量为 3t 的小型载重汽车， 额定功率为 100kW， 车上装有 6t 的砂石 。汽车先以 10m/s 的速度在平直公路上以 20kW 的功率匀速行驶了 10min， 消耗汽油 1.2kg， 然后又以额定 功率用了 2min 的时间， 将砂石从山坡底运送到 50m 高的坡顶施工现场 。g 取 10N/kg 。 试问：
（ 1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少？ （已知汽油的热值为 4.5 × 107J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？
【分析】（1）利用燃料放热公式， 求出放出的热量；
（2）先利用牵引力的功率和时间求出牵引力所做的功， 利用 s＝vt 求出运动距离， 再根 据 W＝Fs 求出牵引力， 结合二力平衡得到阻力；
（3）先求出有用功， 再利用斜面的机械效率公式求出机械效率。 【解答】解：（1）汽油燃烧放出的热量为：
Q＝mq＝1.2kg ×4.5 × 107J/kg＝5.4 × 107J；
（2） 由 P＝ 可得牵引力做功为 ： W＝Pt＝20 × 103W ×600s＝ 1.2 × 107J， 由 v＝ 可得， 汽车行驶的路程：
s＝vt＝ 10m/s × 10 ×60s＝6 × 103m，
由 W＝Fs 可得， 汽车的牵引力为：
F＝ ＝ ＝2000N，
由于汽车匀速运动， 则受到的阻力为f＝F＝2000N；
（3）汽车在斜坡上做的有用功为：
W 有用＝Gh＝m′gh＝6000kg × 10N/kg ×50m＝3 × 106J，
总功为：
W 总＝P 额 t＝ 100 × 103W ×2 ×60s＝ 1.2 × 107J，
则机械效率为：
η＝ × 100%＝ × 100%＝25%。
答：（1） 1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为 5.4 × 107J；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时， 受到的阻力为 2000N；
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是 25%。
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日期 2021/11/25 16 58 56；用户 笑噗；邮箱 orFmNt10uU5POKiJbJOfV7XLXzag@weixinjyeoo com；学号 27615266
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