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2022-2023学年江苏省南京市鼓楼区九年级（上）期中物理试卷（含答案解析）
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2022-2023学年江苏省南京市鼓楼区九年级（上）期中物理试卷
1. 如图所示，下列工具在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 天平 B. 裁纸刀
C. 羊角锤 D. 钓鱼竿
2. 下列估测符合实际的是( )
A. 家用日光灯工作时的电流约为2A
B. 起重机经改进后机械效率可以达到100%
C. 小明从一楼爬到三楼做功的功率约为150W
D. 手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m做功约为10J
3. 以下说法正确的是( )
A. 在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多
B. 物体内能减少，温度一定降低
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量实现的
4. 如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 烧水时水变热
B. 冰壶运动员摩擦冰面使冰熔化
C. 压缩筒内空气
D. 弯折铁丝变热
5. 如图所示，某品牌的手机充电宝有一个输入接口，用来给充电宝充电，有两个输出接口，既可以为一台手机充电，也可以同时为两台手机充电。下列关于对这个手机充电宝工作时的说法，不正确的是( )
A. 用充电宝给手机充电时，手机相当于用电器
B. 给充电宝充电时，充电宝相当于用电器
C. 给充电宝充电时，充电宝的化学能转化为电能
D. 用充电宝给两个手机同时充电时，这两个手机一定是并联的
6. 如图所示，下列电路图中能用电流表正确测量通过灯L1的电流的是( )
A. B.
C. D.
7. 小东根据图中提供的信息得出以下四个结论，其中不正确的是( )
A. 质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，铁块比铝块温度低
B. 质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水可能比沙子温度高
C. 我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容大
D. 夏日晴朗的上午，海边的风从陆地吹向大海
8. 在图的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现L2亮，灯Ll不亮，然后并接在 L2两端时发现两灯均不亮，由此可以判断( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯11短路 D. 灯L2短路
9. 电冰箱的简化电路如图所示，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯，下列判断正确的是( )
A. 断开S1、闭合S2，可使冰箱内的照明灯与电动机串联
B. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1断开，电动机停止工作
C. 关上冰箱门时，S1断开，使得照明灯熄灭
D. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
10. 把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点，石块在这两点的动能
和重力势能如表中所示，则石块在B点处的运动方向可能的情况是( )
A点
B点
动能/J
7
9
重力势能/J
6
5
A. 下降 B. 上升 C. 上升或下降 D. 在最高点
11. 用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是( )
A. 6次
B. 7次
C. 8次
D. 9次
12. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l，改变B点位置，F与(1l)的关系图像为图2中的①；将M从A移至P，再重复上述步骤，F与(1l)的关系图像为图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
13. 2022年7月24日，长征五号B遥三运载火箭将质量超过23t的中国空间站问天实验舱送入轨道，创造了中国低轨发射重量和单体航天器重量记录。运载火箭以液氢为燃料，主要是利用液氢的______大，燃烧会释放出较多的热量。火箭残骸返回落入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，使箭体温度______，直至烧毁，这是以______的方式改变物体内能。
14. 如图所示，试管里的水蒸气推动橡皮塞冲出管口，水蒸气的内能转化为______能，其能量的转化与汽油机的______冲程相同，若汽油机飞轮转动的速度是2400r/min，则汽油机每秒对外做功______次。汽油机获得9.2×106J的热量需要完全燃烧______ kg的汽油，假设这些热量中的42%被水吸收，能在标准大气压下，使质量为23kg、初温为20℃的水升高______℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
15. 如图所示，AB是一根形状规则，质量分布均匀的金属杆，长为80cm，重为G，静止放置在水平桌面MN上。已知MN=50cm，AM=10cm，在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时，FA为60N，则G为______ N。若在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时，FB至少为______ N。
16. 利用斜面将一个重500N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=4m，物体提升的高度h=2m，用时10s。此过程中拉力的功率是______ W，该斜面的机械效率是______%，物体受到的摩擦力为______ N。
17. 在如图所示的电路中，闭合开关后将出现______(选填“通路”“断路”或“短路”)。要使电路中两灯串联，只要拆除导线______；要使电路中两灯并联，可以将导线1接B接线柱的一端改接到______接线柱。
18. 如图所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，小球在b处时受到的弹力恰好等于重力。若不计空气阻力，则从a至c的过程中，弹簧的弹性势能______(填具体变化情况，下同)，小球的动能______，小球的机械能______。
19. 对0.5kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同，不考虑质量的影响)，其温度随时间变化图像如图所示。由图可知，它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是______；该物质在熔化过程中温度不变，内能______；已知该物质固态时的比热容为2×103J/(kg⋅℃)，则它在熔化过程中吸收的热量为______ J。
20. 如图甲所示，当开关S1闭合，S2、S3断开时，能够发光的小灯泡是______；当开关S1、S2闭合，S3断开时，两个电流表的指针位置均如图乙所示，则通过灯L1的电流是______ A，通过灯L2的电流是______ A；为保证电路安全，绝不能同时闭合______。
21. 如图，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图。
22. 小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
23. 根据图中标出的电流方向，在虚线框中填入电源、电流表的符号。要求：当开关S闭合后，两灯泡均发光。
24. 小明用如图所示的长塑料尺(量程为0−20cm)，弹簧测力计(量程为0−5N)等器材，验证杠杆平衡条件。将细绳一端固定在铁架台上的金属杆上，另一端系住塑料尺。
(1)待塑料尺静止后，如图甲所示，为了便于______，应扶稳系住尺子的绳套，将尺子向______适当移动，直至塑料尺在______位置平衡。调整好后，发现绳套系在11cm刻度处。
(2)接着小明将两个质量为100g的钩码用细绳悬挂在5cm刻度处，调整好弹簧测力计，利用细绳在6cm刻度处，沿______方向，向上拉住刻度尺，使其平衡。为了确认正确的拉力方向后再读数，于是他在保持直尺位置不变的情况下，仅向左右适当倾斜弹簧测力计，测力计示数会变化，应将其中最______示数作为读数记录。测力计示数如图丙所示，大小为______ N，记入表中，并进行多次实验。
(3)实验数据记录表如表：
测量序号
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
①
5.00
2
6.00
②
4.0
3.00
2
6.00
③
1.20
2
…
根据杠杆平衡条件知识和相关信息判断：第③次实验调整钩码悬挂位置时，所能调整到的位置中，对应的最小刻度值为______ cm。
25. 小明用如图所示的装置“再探动滑轮”，测量并记录了相关数据如表。(表中只呈现了部分数据)
测量
序号
绳所受到的
拉力F/N
绳端移动
的距离s/cm
钩码所受
重力G物/N
钩码上升
高度h/cm
①
0.7
20
10
②
1.3
50
2
③
2.4
4
10
…
(1)实验时，应______竖直向上，缓慢拉动弹簧测力计。
(2)若不等式______成立，则说明使用动滑轮费距离(用表格里的相关物理量符号表示)。
(3)根据表中数据，可以判断：有用功最大的是第______次实验，机械效率最高的是第______次实验。
26. 用如图所示的装置，探究影响动能大小的因素，甲、乙、丙三幅图中所用到的器材相同。h1
(1)实验研究对象是______。
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由______开始下滑。它们进入水平面时的动能大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(3)根据甲、乙两图实验对比，能得出的结论是______。
(4)下列生活实例中，主要是用第(3)问结论解释的是______。
A.对车辆限速
B.对车辆限员
C.对车辆限高
D.对车辆限重
(5)如图丙所示的实验中，木块被撞击移动一段距离后，不可能停在______点。(用图中字母表示)
27. 如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一：探究不同物质吸热升温的现象。
实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
三种供选择的液体分别用a，b，c表示，三种燃料分别用1，2，3表示。
(1)为了完成实验一，应选用______两套装置，还需要添加一种测量仪器是______，实验时通过比较______反映液体吸热多少。
(2)为了能完成两个实验，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的是______。
A.将甲图中的燃料换成3
B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c
D.将丙图中的燃料换成3
(3)完成两个实验的过程中，设计了三个实验方案：
方案①：加热烧杯内液体，每隔相等的时间，记录液体温度。
方案②：将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度，记录加热时间。
方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和______液体温度。
方案______(用方案序号填写)都是完成实验一。
28. 小明用如图所示的装置，探究并联电路的电流特点。
(1)连接电路之前，电流表指针位置如图甲所示，则需要______。
(2)第一次连接电路后，闭合开关，两个灯泡都亮，导线较乱，以下操作及相应现象能判断出电路连接方式的是______。
A.拧下一个小灯泡，另一个也不亮了
B.拆掉一根导线，两个灯都不亮了
C.断开开关，两个灯泡都不亮
D.观察发现两盏灯亮度明显不同
(3)小明重新连接电路，如图乙所示。可测出某一支路电流，如果想测出干路电流，请你只改动一根线，在图中把要改动的导线打“×”，并画出改动后的导线。
(4)为了使实验结论更具普遍性，应换用电源或换用______，进行多次实验。表格中明显错误的数据是______，错误原因是______。
测量序号
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
①
0.20
0.30
0.50
②
0.16
0.22
0.38
③
0.24
0.26
2.5
…
(5)得出实验结论，用表格中物理量符号写出表达式______。
29. 如图所示，科技馆有一种装置，借助该装置，重500N的小明，仅用160N的拉力就提起
了重为600N的电动车，不计绳重和摩擦。
(1)若电动车匀速上升2m，求该过程的有用功多大？该装置的机械效率是多少？
(2)求小明使用该装置时的最大机械效率是多少？
30. 车辆在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶180km，发动机的功率恒为25kW，消耗汽油25L，所使用汽油的密度为0.72×103kg/m3，热值为4×107J/kg，求车辆行驶180km的过程中：
(1)车辆所受牵引力大小？
(2)发动机做功多少？
(3)发动机的热机效率为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：天平在使用时，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆；裁纸刀、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故ABC错误，D正确。
故选：D。
结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2.【答案】C
【解析】解：A、一盏日光灯功率约为40W，正常发光时的电流约为I=PU=40W220V≈0.2A，故A错误；
B、起重机经改进后工作时也会有摩擦，克服摩擦做的功是额外功，所以机械效率不会达到100%，故B错误；
C、一位初中生体重约500N，以正常速度从一楼登上三楼用时约20s，高度约6m，登楼的功率约为P=Wt=Fst=Ght=500N×6m20s=150W，故C正确；
D、两个鸡蛋重约1N，向上抬高1m做功约为W=Gh=1N×1m=1J，故D错误。
故选：C。
A、一盏日光灯功率约为40W，利用电功率公式可求出家用日光灯工作时的电流；
B、起重机经改进后工作时也会有摩擦，克服摩擦做的功是额外功，所以机械效率不会达到100%；
C、一位初中生体重约500N，以正常速度从一楼登上三楼用时约20s，高度约6m，将数据代入功率公式可知做功的功率；
D、两个鸡蛋重约1N，匀速向上抬高1m，根据功的计算公式可算出做功多少。
此题考查了电流、机械效率、功率的计算、功的计算等知识点。
3.【答案】C
【解析】解：A、热量是过程量，不能说含有，故A错误；
B、晶体在凝固的过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故B错误；
C、热传递的发生条件是存在温度差，热量总是由高温物体传递给低温物体的过程，内能小的物体的温度可能高，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C正确；
D、物体温度升高，内能增加，可能是通过从外界吸收热量达到的，也可能是外界物体对它做功达到的，故D错误。
故选：C。
(1)在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量，热量是一个过程量；
(2)物体放热时，温度不一定改变，如晶体凝固；
(3)热传递的条件：存在温度差；热量总是从高温物体传递给低温物体或者从物体的高温部分传递给低温部分；
(4)改变内能的方法：一是做功，二是热传递。
本题考查热量的理解、热传递的条件、晶体凝固的特点和改变内能的两种方式，是一道综合题。
4.【答案】A
【解析】解：A、烧水时水变热，是通过热传递的方式改变内能，故A正确；
B、冰壶运动员摩擦冰面时克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误；
C、压缩筒内空气，活塞对空气做功，内能增大，是通过做功的方式改变物体的内能，故C错误；
D、弯折铁丝变热，是通过做功的方式改变内能的，故D错误。
故选：A。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化；
热传递的实质是能量转移的过程，发生热传递的条件是有温度差。
本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。
5.【答案】C
【解析】解：A.当给手机充电时，手机消耗电能，所以此时手机相当于用电器，故A正确；
B.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，所以此时充电宝相当于用电器，故B正确；
C.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C错误；
D.用充电宝给两个手机同时充电时，两个插孔互不影响，所以这两个手机一定是并联的，故D正确。
故选：C。
(1)在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能；
(2)给充电宝充电时，充电宝相当于是用电器；
(3)用电器串联时，用电器互相影响；用电器并联时，用电器互不影响。
本题考查了电路中各元件的作用、并联电路的特点等，体现了生活处处皆物理。
6.【答案】A
【解析】解：A.闭合开关，电流表与L1串联，测的是L1的电流，正负接线柱接法正确，故A正确；
B.电流表与L1串联，测的是L1的电流，但正负接线柱接反，故B错误；
C.电流表与L2串联，测的是通过L2的电流，故C错误；
D.电流表在干路上测的是干路的电流，故D错误。
故选：A。
电流表使用时要串联在电路中，并且电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。
本题考查了电流表的使用和并联电路电流特点，电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联，并且正负接线柱要接正确。
7.【答案】D
【解析】解：
A、质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，由于铁块的比热容小，则铁块比铝块温度低，故A正确；
B、质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水的温度升高的少，由于不知道水和沙子的初温，所以水可能比沙子温度高，故B正确；
C、因为水的比热容大，在质量相同、降低的温度相同时，根据放热公式Q=cmΔtt可知水放出的热量多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故C正确；
D、夏日晴朗的上午，水和陆地同样吸热的情况下，水的温度升高的慢，陆地温度升高的快，陆地上方的空气上升，海边的风从大海吹向陆地，故D错误。
故选：D。
分析图中数据，可看出各种物质比热容的大小；根据Q=cmΔt分析判断各选项正误。
本题考查了比热容以及热量公式Q=cmΔt的应用，是一道综合性题目。
8.【答案】A
【解析】解：闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；
用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；
同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路．
故选A.
由图可知两灯的连接方式，根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障．
本题考查了学生能在实验操作中用导线判断电路故障的方法，是检修电路的基础．
9.【答案】B
【解析】解：
A、断开S1、闭合S2，只有照明灯工作，电动机不工作，照明灯与电动机不是串联关系，故A错误；
B、S1控制电动机，冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作，故B正确；
C、S2控制照明灯，故关上冰箱门时，S2自动断开，照明灯熄灭，故C错误；
D、开关S1、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并列连接在电源的两极之间，故是并联，故D错误。
故选：B。
(1)电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，并联电路的特点是相互不影响工作。
(2)冰箱门在电路中相当于一个开关，和照明灯串联，控制照明灯的工作。
本题考查了电冰箱的工作电路。电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，能够独立工作，互不影响。
10.【答案】B
【解析】解：把一个石块竖直向上抛出时，它的高度越来越高速度越来越慢，故重力势能增加，动能减小，从表中可知，B点的动能大于A点，势能小于A，故可能运动方向是石块由B点上升到A点。
故选：B。
重力势能与物体质量和高度有关；动能与物体质量和速度有关。
本题考查了动能和重力势能之间的相互转化，属于基础题。
11.【答案】B
【解析】解：根据图示可知，n=3，而绳子能承受的最大拉力为300N，
不计滑轮重、绳重及摩擦，则一次吊运大米的重力：G=3F=3×300N=900N，
由G=mg可得，一次吊运大米的质量：m=Gg=900N10N/kg=90kg，
一次吊运大米的袋数：n′=90kg20kg=4.5袋，所以一次吊运大米的袋数为4袋，
则至少需要吊运的次数：n′′=25袋4袋=6.25，因此需要7次才能吊运完。
故选：B。
先根据图示读出提升物体绳子的段数，然后根据G=nF求出一次吊运大米的重力，再根据G=mg求出一次吊运大米的质量，根据大米的总质量进一步求出需要几次吊运完。
本题考查滑轮组绳子拉力的计算，关键注意在不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦时，G=nF。
12.【答案】D
【解析】解：
由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l=G×OA，
解得：F=G×OA×1l……①
将M从A移至P，由杠杆平衡条件可得：F×l=G×OP，
解得：F=G×OP×1l……②
由数学知识可知，①②两式中拉力F与1l的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OP
故选：D。
根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式，结合数学知识分析判断。
本题考查杠杆平衡条件的应用和数学正比例函数相关的知识，关键是根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式。
13.【答案】热值 升高 做功
【解析】解：(1)热值是反映燃料燃烧放热能力的物理量，因此运载火箭以液氢为燃料，主要利用液氢的热值大；
(2)火箭残骸与空气剧烈摩擦，将机械能转化为内能，箭体内能变大，使箭体温度升高；这是以做功的方式改变物体内能。
故答案为：热值；升高；做功。
(1)热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的能力；
(2)改变内能的方式有热传递和做功，热传递是能量之间的转移，做功是能量之间的转化。
本题考查了对热值和做功改变内能的理解，属于基础题，难度不大。
14.【答案】机械 做功 200.240
【解析】解：(1)如图所示，试管里的水蒸气推动橡皮塞冲出管口，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；其能量的转化与汽油机的做功冲程相同，都是内能转化为机械能；
(2)汽油机的飞轮转速2400r/min=40r/s，即汽油机的飞轮每秒转40圈，
由于四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次，所以该汽油机每秒对外做功20次；
(3)由Q放=mq可知，完全燃烧汽油的质量：m汽油=Q放q汽油=9.2×106J4.6×107J/kg=0.2kg；
根据题意可知，水吸收的热量Q吸=42%Q放=42%×9.2×106J=3.864×106J，
由Q吸=cmΔt求出可知，水的末温：Δt=Q吸c水m水=3.864×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×23kg=40℃。
故答案为：机械；做功；20；0.2；40。
(1)水蒸气推动橡皮塞做功，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低；内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程中把内能转化为机械能；
(2)四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次；
(3)知道汽油的完全燃烧放出的热量以及汽油的热值，利用Q放=mq求出完全燃烧汽油的质量；根据题意可知，水吸收的热量Q吸=42%Q放，利用Q吸=cmΔt求出水的末温。
本题考查热机的工作原理、热机工作过程中的能量转化、有关计算、吸热公式以及燃料完全燃烧放热公式，是一道综合题，难度不大。
15.【答案】20 20
【解析】解：在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时M为支点，根据杠杆平衡条件可得FA×AM=G×(12AB−AM)，
即60N×10cm=G×(12×80cm−10cm)，解得：G=20N；
在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时N为支点，根据杠杆平衡条件可得FB×BN=G×(12AB−BN)，
即FB×(80cm−50cm−10cm)=20N×[12×80cm−(80cm−50cm−10cm)]，解得：G=20N。
故答案为：20；20。
在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时M为支点，根据杠杆平衡条件计算杠杆重力的大小；
在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时N为支点，根据杠杆平衡条件计算B端作用力的大小。
本题考查杠杆平衡条件的灵活运用，分清在不同位置用力时杠杆的支点是解题的关键。
16.【答案】12083.350
【解析】解：(1)拉力所做的总功：
W总=Fs=300N×4m=1200J，
则功率P=W总t=1200J10s=120W；
(2)所做的有用功：
W有用=Gh=500N×2m=1000J；
此斜面的机械效率：
η=W有用W总×100%=1000J1200J×100%≈83.3%。
(3)克服摩擦力做的额外功：
W额=W总−W有=1200J−1000J=200J，
由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力：
f=W额s=200J4m=50N。
故答案为：120；83.3；50。
(1)知道拉力的大小和斜面的长度，根据公式W=Fs可求拉力所做的总功，利用P=W总t可求拉力的功率；
(2)已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求所做的有用功；根据公式η=W有用W总×100%可求斜面的机械效率；
(3)用总功减去有用功得出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
17.【答案】短路 3A(C)
【解析】解：如图所示的电路中，闭合开关，电流直接沿导线流回电源的负极，所以引起电源短路，会损坏电源；
要使电路中的两灯串联，电流应依次经过L1、L2，应拆除连接BD端的导线3；
要使电路中的两灯并联，电流应分别流入两个灯泡，可以将导线1接B接线柱的一端改接到A(C)接线柱。
故答案为：短路；3；A(C)。
(1)电路的三种状态：通路，开路(断路)，短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接，电流只有一条路径；
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间，电流有多条流通路径。
本题考查了电路的状态的判断和改装电路。串联是用电器首尾相接连入电路的，并联是用电器的两端分别连在一起。
18.【答案】增大 先增大后减小 减小
【解析】解：从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中，弹簧的弹性形变程度变大，其弹性势能增大；
小球从a点接触弹簧后，此时的弹力小于重力，小球继续做加速运动，到达b处时，弹力等于重力，此时的速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动；所以从a至c的过程中，小球的速度先变大后变小，所以小球的动能先增大后减小；
在下落过程中，小球压缩弹簧对弹簧做功，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小。
故答案为：增大；先增大后减小；减小。
动能的大小与物体的质量和速度有关，分析小球质量和速度的变化，便可得出动能的变化情况。弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。机械能等于动能与势能之和。
本题考查了动能、弹性势能、机械能的变化，属于基础题。
19.【答案】1：4 增大 3×104
【解析】解：AB段和CD段物质的质量m相同，由图像知，AB段和CD段物质升高的温度之比为2：1，加热时间之比为1：2，所以吸收的热量之比为1：2，
则AB段和CD段对应物质的比热容之比cAB：cCD=QABmΔtAB：QCDmΔtCD=QABΔtCDQCDΔtAB=1×12×2=1：4；
该物质在熔化过程中不断吸热，内能增加；
由图可知在AB段该物质的加热时间为2min，该物质的温度升高了−10℃−(−20℃)=10℃，则该物质AB段吸收的热量为：
QAB=cABmΔtAB=2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×10℃=1×104J，
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而该物质的熔化过程用时是8min−2min=6min，是AB段加热时间的62=3倍，
所以该物质熔化过程中吸收的热量为QBC=3QAB=3×1×104J=3×104J。
故答案为：1：4；增大；3×10⁴。
由表格可知AB段和CD段的温度之比和吸收的热量之比，结合公式c=QmΔt可计算比热容之比；
晶体在熔化的过程中要吸收热量；
根据公式Q=cmΔt求出该物质在AB段吸收的热量，由于物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，根据图像求出该物质熔化过程中所用的时间是AB段所用时间的几倍，则吸收的热量就是AB段吸收的热量的几倍。
此题考查了学生对晶体熔化特点的掌握，并能够从熔化图象中总结出相关信息是解题的关键。
20.【答案】L₁0.80.2S₁、S₂、S₃
【解析】解：(1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，L₁是通路，故它能发光。
(2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，A2测通过L2的电流，通过灯L2的电流是0.2A，A1测干路中的电流，它的示数应该是A2的5倍，为1A，故通过L1的电流是I1=I总−I2=0.8A；为保证电路安全，绝不能同时闭合S₁、S₂、S₃，因为会造成电源短路。
故答案为：L₁；0.8；0.2；S₁、S₂、S₃。
(1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，L₁单独工作。
(2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，A1测干路的电流，A2测L2的电流，根据并联电路的电流规律进行计算。
(3)连接电路时不能造成电源短路。
本题考查了并联电路的电流特点和电路的三种状态，属于基础题。
21.【答案】解：由图可知，OA作为动力臂最长，力臂越长，作用力越小，过A点作垂直于OA、斜向下的力F1(即最小动力)；如下图所示：
【解析】根据力臂越长，作用力越小的思路确定最长的力臂，然后根据力与力臂垂直的关系确定最小力的方向。
力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则；找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则。明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来。
22.【答案】解：由图知，小明站在地面上拉绳子，可以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
【解析】滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
23.【答案】解：图中若左侧为电源，右侧为电流表，则闭合开关后，L2被短路，因此，左侧应为电流表，右侧应为电源，且下端为电源的正极，这样闭合开关两灯并联，电流表测灯泡L1的电流，如图所示：
【解析】根据电流表的连接特点和电流走向确定其电池和电流表的连接位置。
本题解答的关键是明确电流的流向和电流表的连接特点，在无法确定时，也可以采用逐一尝试的方法。
24.【答案】测量力臂 左 水平 竖直 小 2.48.00
【解析】解：(1)由图甲可知，尺子左端高、右端低，这就需要我们向左调节尺子，使尺子在水平位置平衡。当尺子在水平位置平衡时，在实验过程中我们就可以不考虑尺子自身重力对实验的影响，且当力的方向为竖直方向时，我们可以直接通过尺子读出其力臂大小。
(2)当用竖直向上的力拉尺子时，弹簧测力计拉力的力臂才可以直接由尺子读出，若弹簧测力计与竖直方向存在一定的夹角，则由尺子读出的力臂相较于真实力臂会偏大。由以上分析可知，作用点不变的情况下，拉力的方向为竖直向上时，其力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知，在砝码重(阻力)、位置(阻力臂)不变的情况下，拉力最小。由图可知，该弹簧测力计的示数为2.4N。
(3)由图可知，弹簧测力计的最大测量值为5N，则由③中数据可的：5N×1.20cm=2N×L2，解得L2=3.00cm，则对应的刻度值为11.00cm−3.00cm=8.00cm。
故答案为：(1)测量力臂；左；水平。(2)竖直；小；2.4。(3)8.00。
(1)杠杆中，杠杆绕着旋转的点为支点，施加在杠杆上的力为力，力与支点的距离为力臂；
(2)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中，为方便测量力臂，我们会将杠杆调节在水平位置平衡；
(4)在杠杆的动态问题中，我们要根据杠杆的平衡条件来解答。
本题是利用学习用品进行的实验，解答这类实验题的关键是将实际问题进行迁移，将其抽象为我们做过或学过的实验。
25.【答案】匀速 s>h23
【解析】解：(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应竖直向上匀速拉一个动滑轮，使挂在它下面的重为G的钩码缓缓上升；
(2)由表格知绳端移动的距离s均大于钩码上升高度h，即s>h，说明使用动滑轮费距离；
(3)由表格中第1次数据可知绳端移动的距离s与钩码上升高度h的关系式为s=2h，由此可知第2次时钩码上升高度h=s2=50cm2=25cm，有用功为W2=Gh=2N×25cm=0.5J，机械效率根据η=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N×25cm1.3N×50cm×100%=76.9%；第3次实验时绳段移动距离s=2h=10cm=20cm，有用功为W3=Gh=4N×10cm=0.4J，机械效率η=W有用W总×100%=GhFs×100%=4N×10cm2.4N×20cm×100%=83.3%；由第2、3次可知同一动滑轮，钩码所受重力越大，动滑轮机械效率越高；故有用功最大的是第2次实验，机械效率最大的是第3次实验；
故答案为：(1)匀速；(2)S>h；(3)2；3。
(1)实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
(2)根据表格中绳端移动的距离与钩码上升高度的关系得出结论；
(3)根据W有=Gh求出3次的有用功，根据η=W有用W总×100%=GhFs可求三次机械效率，并比较大小。
本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，利用效率公式可以求出滑轮组效率，利用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用。
26.【答案】小车 静止 不相等 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 A F
【解析】解：(1)实验探究的时小车撞击木块时动能的大小与哪些因素有关，所以实验研究对象是小车；
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，小车的质量不同，它们进入水平面时的动能大小不相等；
(3)根据甲、乙两图实验对比可知小车的质量相同，滑下的高度不同，到达水平面的速度不同，滑下的高度有关，到达水平面的速度越大，推动木块移动的距离越远，能得出的结论是质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
(4)下列生活实例中，主要是用第(3)问结论解释的是对车辆限速，故选A；
(5)如图丙所示的实验中，两小车滑下的高度相同，到达水平面的速度相同，两小车的质量不同，乙车的质量较大，动能较大，所以乙图中木块移动距离应大于丙图中木块移动的距离，则丙图中的小车不可能停在F点。
故答案为：(1)小车；(2)静止；不相等；(3)质量一定，物体的速度越大，动能越大；(4)A；(5)F。
(1)实验探究的时小车撞击木块时动能的大小与哪些因素有关，据此确定实验研究对象；
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，动能的大小与质量和速度有关，根据控制变量法分析小车进入水平面时的动能大小是否相等；
(3)小车到达水平面的速度决定于小车滑下的高度，实验通过观察木块移动的距离来反映小车动能的大小，根据控制变量法分析可得结论；
(4)根据(3)的结论分析可知；
(5)根据控制变量法分析可知丙图中的小车不可能停在哪个点。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
27.【答案】甲丙 秒表 加热时间 BC 燃料燃尽后 ①②
【解析】解：(1)实验一是探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法可知，需要选取相同质量的相同燃料和相同质量的不同物质进行实验，由图可知，应该选择甲、丙两套实验装置；
实验过程中通过加热时间反映液体吸收的热量，因此还需要添加秒表；
(2)实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，由控制变量法可知，需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验；
AD、将甲图中的燃料换成3和将丙图中的燃料换成3都不能保证液体相同，因此不符合题意；
B、将乙图中的液体换成a，选取甲乙可以完成实验二，选取甲丙可以完成实验一，符合条件；
C、将乙图中的液体换成c，选取乙丙可以完成实验二，选取甲丙可以完成实验一，符合条件；
故选：BC；
(3)方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和燃料燃尽后液体温度；
方案①：加热烧杯内液体，每隔相等的时间，液体吸收的热量相同，记录液体温度，由c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力，因此可以完成实验一；
方案②：将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度，记录加热时间，根据加热时间长度可知吸收热量的多少，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力，因此可以完成实验一；
方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和燃料燃尽后液体的温度，可比较不同燃料放出的热量，因此可以完成实验二。
故答案为：(1)甲丙；秒表；加热时间；(2)BC；(3)燃料燃尽后；①②。
(1)探究不同物质吸热升温的实验时，要保证选取相同质量的相同燃料和相同质量的不同物质；实验过程中通过加热时间可以反映液体吸收的热量，由此可知需要的测量工具；
(2)探究不同燃料燃烧放热能力时，要保证选取相同质量的相同物质和相同质量的不同燃料进行实验，据此分析找出符合条件的选项；
(3)探究燃料燃烧放出热量的实验中要记录燃料燃尽后液体的温度，通过计算出物质吸收的热量，可比较燃料完全燃烧放出的热量的大小，进而可知燃料的热值的大小；
液体在相同时间内吸收的热量相同，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力；
液体升高的温度相同时，通过加热时间长短可知液体吸收的热量的多少，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力。
本题考查了探究燃料的热值和物质的比热容的实验，注意控制变量法的应用，同时要理解通过加热时间可以反映燃料燃烧放出的热量。
28.【答案】调零 A 不同规格的实验器材进行多次实验 2.5量程看错了 Ic=IA+IB
【解析】解：(1)连接电路前观察到电流表指针没有指在零刻度线上时要调零。
(2)对两个灯泡之间的连接形式进行判断的操作中：
A、由于串联电路用电器中电流的通断相互影响；并联电路中用电器中电流的通断互不影响；拧下一个小灯泡，另一个也不亮了，说明两灯串联，故A正确；
B、串联电路中拆掉一根导线，两个灯都不亮，并联电路中如果拆掉的导线在干路上，两个灯都不亮，故B错误；
C、断开串联电路中的开关，两个灯泡都不亮，断开并联电路中的干路开关，两个灯泡都不亮，故C错误；
D、仅根据两个灯泡的亮度不同不能判断两灯泡的连接形式，故D错误。
(3)让电流表在干路上，即可测量干路电流，正确电路如图所示：
。
(4)为得出普遍结论，应用不同规格的实验器材进行多次实验；根据并联电路电流的规律分析第三次实验时的干路电流应为0.5A，记录为2.5A，说明看错量程了。
(5)由测量数据得出实验结论Ic=IA+IB。
故答案为：(1)调零；(2)A；(3)；(4)不同规格的实验器材进行多次实验；2.5；量程看错了；(5)Ic=IA+IB。
(1)连接电路前观察到电流表指针没有指在零刻度线上时要调零。
(2)串联电路用电器中电流的通断相互影响；并联电路中用电器中电流的通断互不影响；
(3)电流表要与被测电路串联；
(4)为得出普遍结论，应用不同规格的实验器材进行多次实验；根据并联电路电流的规律分析测量数据。
本题“探究并联电路中的电流关系”，考查了修改实验电路图、实验归纳总结、电流表的读数等；为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
29.【答案】解：(1)克服电动机重力做的功是有用功：
W有=Gh=600N×2m=1200J；
由图知，承担重物绳子的段数n=5，由s=nh和W总=Fs可得，
总功：W总=Fs=Fnh=160N×5×2m=1600J，
该装置的机械效率：
η=W有W总×100%=1200J1600J×100%=75%；
(2)不计绳重和摩擦，由F=1n(G+G轮)可得，动滑轮重力：
G轮=nF−G=5×160N−600N=200N，
由小明的体重500N，所以使用该装置时绳端最大拉力F最大=500N，
小明能提起的最大物体重力：
G最大=nF最大−G轮=5×500N−200N=2300N，
同一滑轮组，提起物体越得，机械效率越高，
所以，小明使用该装置时的最大机械效率：
η最大=W有′W总′=G最大hF最大s=G最大nF最大=2300N5×500N×100%=92%。
答：(1)若电动车匀速上升2m，求该过程的有用功为1200J，该装置的机械效率是75%；
(2)小明使用该装置时的最大机械效率是92%。
【解析】(1)根据W有=Gh计算有用功；由图知，承担重物绳子的段数n=5，根据s=nh和W总=Fs计算总功，根据η=W有W总×100%计算机械效率；
(2)不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G轮)计算动滑轮重力，由小明的体重可知，使用该装置时绳端最大拉力，根据F=1n(G+G轮)能提起的最大物体重力，
提升最大物重时，机械效率最高，利用η=W有W总=GhFs=GnF计算小明使用该装置时的最大机械效率。
本题考查使用滑轮组时的有用功、功率和机械效率的计算，要知道同一滑轮组，提起物体越得，机械效率越高。
30.【答案】解：(1)汽车的速度v=90km/h=25m/s，汽车发动机的功率P=25kW=2.5×10⁴W，
汽车所受牵引力F=Pv=2.5×104W25m/s=1000N；
(2)汽车行驶180km发动机所做的功W有用=Fs=1000N×180×103m=1.8×108J；
(3)25L汽油的质量m=ρV=0.72×103kg/m3×25×10−3m3=18kg，
完全燃烧25L汽油放出的热量Q放=mq=4×10⁷J/kg×18kg=7.2×10⁸J，
发动机的效率η=W有用Q放×100%=1.8×108J7.2×108J×100%=25%。
答：(1)汽车所受牵引力是1000N；
(2)汽车行驶180km发动机所做的功是1.8×108J；
(3)发动机的效率是25%。
【解析】(1)由汽车的速度和汽车发动机的功率，根据P=Wt=Fst=Fv可求出汽车牵引力的大小；
(2)根据W=Fs可求出汽车发动机行驶100km所做的功；
(3)由汽油的体积25L和密度，根据m=ρV可求出汽车消耗汽油的质量，根据Q放=mq可求出汽油完全燃烧放出的热量，根据η=W有用Q放×100%可求出发动机的效率。
本题主要考查功的公式的应用，功率公式的应用，热机效率公式的应用，属于热力学综合题，难度中等。
2022-2023学年江苏省南京市鼓楼区九年级（上）期中物理试卷
1. 如图所示，下列工具在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 天平 B. 裁纸刀
C. 羊角锤 D. 钓鱼竿
2. 下列估测符合实际的是( )
A. 家用日光灯工作时的电流约为2A
B. 起重机经改进后机械效率可以达到100%
C. 小明从一楼爬到三楼做功的功率约为150W
D. 手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m做功约为10J
3. 以下说法正确的是( )
A. 在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多
B. 物体内能减少，温度一定降低
C. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D. 物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量实现的
4. 如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 烧水时水变热
B. 冰壶运动员摩擦冰面使冰熔化
C. 压缩筒内空气
D. 弯折铁丝变热
5. 如图所示，某品牌的手机充电宝有一个输入接口，用来给充电宝充电，有两个输出接口，既可以为一台手机充电，也可以同时为两台手机充电。下列关于对这个手机充电宝工作时的说法，不正确的是( )
A. 用充电宝给手机充电时，手机相当于用电器
B. 给充电宝充电时，充电宝相当于用电器
C. 给充电宝充电时，充电宝的化学能转化为电能
D. 用充电宝给两个手机同时充电时，这两个手机一定是并联的
6. 如图所示，下列电路图中能用电流表正确测量通过灯L1的电流的是( )
A. B.
C. D.
7. 小东根据图中提供的信息得出以下四个结论，其中不正确的是( )
A. 质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，铁块比铝块温度低
B. 质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水可能比沙子温度高
C. 我国北方楼房中的“暖气”用水作介质，是因为水的比热容大
D. 夏日晴朗的上午，海边的风从陆地吹向大海
8. 在图的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮，某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现L2亮，灯Ll不亮，然后并接在 L2两端时发现两灯均不亮，由此可以判断( )
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 灯11短路 D. 灯L2短路
9. 电冰箱的简化电路如图所示，图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯，下列判断正确的是( )
A. 断开S1、闭合S2，可使冰箱内的照明灯与电动机串联
B. 冰箱内温度降低到设定温度时，S1断开，电动机停止工作
C. 关上冰箱门时，S1断开，使得照明灯熄灭
D. S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联
10. 把一个石块竖直向上抛出，运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点，石块在这两点的动能
和重力势能如表中所示，则石块在B点处的运动方向可能的情况是( )
A点
B点
动能/J
7
9
重力势能/J
6
5
A. 下降 B. 上升 C. 上升或下降 D. 在最高点
11. 用如图所示的滑轮组吊装25袋大米，每袋大米的质量是20kg，拉力F最大为300N，不计滑轮重、绳重及摩擦，则至少需要吊运的次数是( )
A. 6次
B. 7次
C. 8次
D. 9次
12. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l，改变B点位置，F与(1l)的关系图像为图2中的①；将M从A移至P，再重复上述步骤，F与(1l)的关系图像为图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
13. 2022年7月24日，长征五号B遥三运载火箭将质量超过23t的中国空间站问天实验舱送入轨道，创造了中国低轨发射重量和单体航天器重量记录。运载火箭以液氢为燃料，主要是利用液氢的______大，燃烧会释放出较多的热量。火箭残骸返回落入地球大气层时，与空气剧烈摩擦，使箭体温度______，直至烧毁，这是以______的方式改变物体内能。
14. 如图所示，试管里的水蒸气推动橡皮塞冲出管口，水蒸气的内能转化为______能，其能量的转化与汽油机的______冲程相同，若汽油机飞轮转动的速度是2400r/min，则汽油机每秒对外做功______次。汽油机获得9.2×106J的热量需要完全燃烧______ kg的汽油，假设这些热量中的42%被水吸收，能在标准大气压下，使质量为23kg、初温为20℃的水升高______℃。[q汽油=4.6×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
15. 如图所示，AB是一根形状规则，质量分布均匀的金属杆，长为80cm，重为G，静止放置在水平桌面MN上。已知MN=50cm，AM=10cm，在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时，FA为60N，则G为______ N。若在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时，FB至少为______ N。
16. 利用斜面将一个重500N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=300N，拉动的距离s=4m，物体提升的高度h=2m，用时10s。此过程中拉力的功率是______ W，该斜面的机械效率是______%，物体受到的摩擦力为______ N。
17. 在如图所示的电路中，闭合开关后将出现______(选填“通路”“断路”或“短路”)。要使电路中两灯串联，只要拆除导线______；要使电路中两灯并联，可以将导线1接B接线柱的一端改接到______接线柱。
18. 如图所示，小球从竖直放置的弹簧正上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短，小球在b处时受到的弹力恰好等于重力。若不计空气阻力，则从a至c的过程中，弹簧的弹性势能______(填具体变化情况，下同)，小球的动能______，小球的机械能______。
19. 对0.5kg的某固体均匀加热(假设被加热物质在单位时间内吸收的热量相同，不考虑质量的影响)，其温度随时间变化图像如图所示。由图可知，它在AB段和CD段对应物质的比热容之比是______；该物质在熔化过程中温度不变，内能______；已知该物质固态时的比热容为2×103J/(kg⋅℃)，则它在熔化过程中吸收的热量为______ J。
20. 如图甲所示，当开关S1闭合，S2、S3断开时，能够发光的小灯泡是______；当开关S1、S2闭合，S3断开时，两个电流表的指针位置均如图乙所示，则通过灯L1的电流是______ A，通过灯L2的电流是______ A；为保证电路安全，绝不能同时闭合______。
21. 如图，用螺丝刀撬起图钉。请在图上画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图。
22. 小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。
23. 根据图中标出的电流方向，在虚线框中填入电源、电流表的符号。要求：当开关S闭合后，两灯泡均发光。
24. 小明用如图所示的长塑料尺(量程为0−20cm)，弹簧测力计(量程为0−5N)等器材，验证杠杆平衡条件。将细绳一端固定在铁架台上的金属杆上，另一端系住塑料尺。
(1)待塑料尺静止后，如图甲所示，为了便于______，应扶稳系住尺子的绳套，将尺子向______适当移动，直至塑料尺在______位置平衡。调整好后，发现绳套系在11cm刻度处。
(2)接着小明将两个质量为100g的钩码用细绳悬挂在5cm刻度处，调整好弹簧测力计，利用细绳在6cm刻度处，沿______方向，向上拉住刻度尺，使其平衡。为了确认正确的拉力方向后再读数，于是他在保持直尺位置不变的情况下，仅向左右适当倾斜弹簧测力计，测力计示数会变化，应将其中最______示数作为读数记录。测力计示数如图丙所示，大小为______ N，记入表中，并进行多次实验。
(3)实验数据记录表如表：
测量序号
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
①
5.00
2
6.00
②
4.0
3.00
2
6.00
③
1.20
2
…
根据杠杆平衡条件知识和相关信息判断：第③次实验调整钩码悬挂位置时，所能调整到的位置中，对应的最小刻度值为______ cm。
25. 小明用如图所示的装置“再探动滑轮”，测量并记录了相关数据如表。(表中只呈现了部分数据)
测量
序号
绳所受到的
拉力F/N
绳端移动
的距离s/cm
钩码所受
重力G物/N
钩码上升
高度h/cm
①
0.7
20
10
②
1.3
50
2
③
2.4
4
10
…
(1)实验时，应______竖直向上，缓慢拉动弹簧测力计。
(2)若不等式______成立，则说明使用动滑轮费距离(用表格里的相关物理量符号表示)。
(3)根据表中数据，可以判断：有用功最大的是第______次实验，机械效率最高的是第______次实验。
26. 用如图所示的装置，探究影响动能大小的因素，甲、乙、丙三幅图中所用到的器材相同。h1
(1)实验研究对象是______。
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由______开始下滑。它们进入水平面时的动能大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(3)根据甲、乙两图实验对比，能得出的结论是______。
(4)下列生活实例中，主要是用第(3)问结论解释的是______。
A.对车辆限速
B.对车辆限员
C.对车辆限高
D.对车辆限重
(5)如图丙所示的实验中，木块被撞击移动一段距离后，不可能停在______点。(用图中字母表示)
27. 如图所示，用甲、乙、丙三套装置完成实验。
实验一：探究不同物质吸热升温的现象。
实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量。
三种供选择的液体分别用a，b，c表示，三种燃料分别用1，2，3表示。
(1)为了完成实验一，应选用______两套装置，还需要添加一种测量仪器是______，实验时通过比较______反映液体吸热多少。
(2)为了能完成两个实验，对图中器材进行以下几种调整，其中可行的是______。
A.将甲图中的燃料换成3
B.将乙图中的液体换成a
C.将乙图中的液体换成c
D.将丙图中的燃料换成3
(3)完成两个实验的过程中，设计了三个实验方案：
方案①：加热烧杯内液体，每隔相等的时间，记录液体温度。
方案②：将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度，记录加热时间。
方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和______液体温度。
方案______(用方案序号填写)都是完成实验一。
28. 小明用如图所示的装置，探究并联电路的电流特点。
(1)连接电路之前，电流表指针位置如图甲所示，则需要______。
(2)第一次连接电路后，闭合开关，两个灯泡都亮，导线较乱，以下操作及相应现象能判断出电路连接方式的是______。
A.拧下一个小灯泡，另一个也不亮了
B.拆掉一根导线，两个灯都不亮了
C.断开开关，两个灯泡都不亮
D.观察发现两盏灯亮度明显不同
(3)小明重新连接电路，如图乙所示。可测出某一支路电流，如果想测出干路电流，请你只改动一根线，在图中把要改动的导线打“×”，并画出改动后的导线。
(4)为了使实验结论更具普遍性，应换用电源或换用______，进行多次实验。表格中明显错误的数据是______，错误原因是______。
测量序号
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
①
0.20
0.30
0.50
②
0.16
0.22
0.38
③
0.24
0.26
2.5
…
(5)得出实验结论，用表格中物理量符号写出表达式______。
29. 如图所示，科技馆有一种装置，借助该装置，重500N的小明，仅用160N的拉力就提起
了重为600N的电动车，不计绳重和摩擦。
(1)若电动车匀速上升2m，求该过程的有用功多大？该装置的机械效率是多少？
(2)求小明使用该装置时的最大机械效率是多少？
30. 车辆在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶180km，发动机的功率恒为25kW，消耗汽油25L，所使用汽油的密度为0.72×103kg/m3，热值为4×107J/kg，求车辆行驶180km的过程中：
(1)车辆所受牵引力大小？
(2)发动机做功多少？
(3)发动机的热机效率为多少？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：天平在使用时，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆；裁纸刀、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故ABC错误，D正确。
故选：D。
结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2.【答案】C
【解析】解：A、一盏日光灯功率约为40W，正常发光时的电流约为I=PU=40W220V≈0.2A，故A错误；
B、起重机经改进后工作时也会有摩擦，克服摩擦做的功是额外功，所以机械效率不会达到100%，故B错误；
C、一位初中生体重约500N，以正常速度从一楼登上三楼用时约20s，高度约6m，登楼的功率约为P=Wt=Fst=Ght=500N×6m20s=150W，故C正确；
D、两个鸡蛋重约1N，向上抬高1m做功约为W=Gh=1N×1m=1J，故D错误。
故选：C。
A、一盏日光灯功率约为40W，利用电功率公式可求出家用日光灯工作时的电流；
B、起重机经改进后工作时也会有摩擦，克服摩擦做的功是额外功，所以机械效率不会达到100%；
C、一位初中生体重约500N，以正常速度从一楼登上三楼用时约20s，高度约6m，将数据代入功率公式可知做功的功率；
D、两个鸡蛋重约1N，匀速向上抬高1m，根据功的计算公式可算出做功多少。
此题考查了电流、机械效率、功率的计算、功的计算等知识点。
3.【答案】C
【解析】解：A、热量是过程量，不能说含有，故A错误；
B、晶体在凝固的过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故B错误；
C、热传递的发生条件是存在温度差，热量总是由高温物体传递给低温物体的过程，内能小的物体的温度可能高，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C正确；
D、物体温度升高，内能增加，可能是通过从外界吸收热量达到的，也可能是外界物体对它做功达到的，故D错误。
故选：C。
(1)在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量，热量是一个过程量；
(2)物体放热时，温度不一定改变，如晶体凝固；
(3)热传递的条件：存在温度差；热量总是从高温物体传递给低温物体或者从物体的高温部分传递给低温部分；
(4)改变内能的方法：一是做功，二是热传递。
本题考查热量的理解、热传递的条件、晶体凝固的特点和改变内能的两种方式，是一道综合题。
4.【答案】A
【解析】解：A、烧水时水变热，是通过热传递的方式改变内能，故A正确；
B、冰壶运动员摩擦冰面时克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误；
C、压缩筒内空气，活塞对空气做功，内能增大，是通过做功的方式改变物体的内能，故C错误；
D、弯折铁丝变热，是通过做功的方式改变内能的，故D错误。
故选：A。
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
做功的实质是能量转化的过程，即：内能和其他形式能的相互转化；
热传递的实质是能量转移的过程，发生热传递的条件是有温度差。
本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。
5.【答案】C
【解析】解：A.当给手机充电时，手机消耗电能，所以此时手机相当于用电器，故A正确；
B.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，所以此时充电宝相当于用电器，故B正确；
C.给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，故C错误；
D.用充电宝给两个手机同时充电时，两个插孔互不影响，所以这两个手机一定是并联的，故D正确。
故选：C。
(1)在电路中，电源提供电能，用电器消耗电能；
(2)给充电宝充电时，充电宝相当于是用电器；
(3)用电器串联时，用电器互相影响；用电器并联时，用电器互不影响。
本题考查了电路中各元件的作用、并联电路的特点等，体现了生活处处皆物理。
6.【答案】A
【解析】解：A.闭合开关，电流表与L1串联，测的是L1的电流，正负接线柱接法正确，故A正确；
B.电流表与L1串联，测的是L1的电流，但正负接线柱接反，故B错误；
C.电流表与L2串联，测的是通过L2的电流，故C错误；
D.电流表在干路上测的是干路的电流，故D错误。
故选：A。
电流表使用时要串联在电路中，并且电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。
本题考查了电流表的使用和并联电路电流特点，电流表要测量哪个电灯的电流就要与哪个电灯串联，并且正负接线柱要接正确。
7.【答案】D
【解析】解：
A、质量和初温都相等的铁块和铝块，放出相同的热量后，由于铁块的比热容小，则铁块比铝块温度低，故A正确；
B、质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水的温度升高的少，由于不知道水和沙子的初温，所以水可能比沙子温度高，故B正确；
C、因为水的比热容大，在质量相同、降低的温度相同时，根据放热公式Q=cmΔtt可知水放出的热量多，所以我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故C正确；
D、夏日晴朗的上午，水和陆地同样吸热的情况下，水的温度升高的慢，陆地温度升高的快，陆地上方的空气上升，海边的风从大海吹向陆地，故D错误。
故选：D。
分析图中数据，可看出各种物质比热容的大小；根据Q=cmΔt分析判断各选项正误。
本题考查了比热容以及热量公式Q=cmΔt的应用，是一道综合性题目。
8.【答案】A
【解析】解：闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；
用导线先并联在L1两端时，发现L2亮，灯L1不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，L2不可能断路；
同时因导线与灯L2并联，两灯均不亮，说明灯L1不可能短路，故只能为灯L1发生了断路．
故选A.
由图可知两灯的连接方式，根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障．
本题考查了学生能在实验操作中用导线判断电路故障的方法，是检修电路的基础．
9.【答案】B
【解析】解：
A、断开S1、闭合S2，只有照明灯工作，电动机不工作，照明灯与电动机不是串联关系，故A错误；
B、S1控制电动机，冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作，故B正确；
C、S2控制照明灯，故关上冰箱门时，S2自动断开，照明灯熄灭，故C错误；
D、开关S1、S2都闭合时，照明灯L与电动机M并列连接在电源的两极之间，故是并联，故D错误。
故选：B。
(1)电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，并联电路的特点是相互不影响工作。
(2)冰箱门在电路中相当于一个开关，和照明灯串联，控制照明灯的工作。
本题考查了电冰箱的工作电路。电冰箱中电灯与压缩机是并联关系，能够独立工作，互不影响。
10.【答案】B
【解析】解：把一个石块竖直向上抛出时，它的高度越来越高速度越来越慢，故重力势能增加，动能减小，从表中可知，B点的动能大于A点，势能小于A，故可能运动方向是石块由B点上升到A点。
故选：B。
重力势能与物体质量和高度有关；动能与物体质量和速度有关。
本题考查了动能和重力势能之间的相互转化，属于基础题。
11.【答案】B
【解析】解：根据图示可知，n=3，而绳子能承受的最大拉力为300N，
不计滑轮重、绳重及摩擦，则一次吊运大米的重力：G=3F=3×300N=900N，
由G=mg可得，一次吊运大米的质量：m=Gg=900N10N/kg=90kg，
一次吊运大米的袋数：n′=90kg20kg=4.5袋，所以一次吊运大米的袋数为4袋，
则至少需要吊运的次数：n′′=25袋4袋=6.25，因此需要7次才能吊运完。
故选：B。
先根据图示读出提升物体绳子的段数，然后根据G=nF求出一次吊运大米的重力，再根据G=mg求出一次吊运大米的质量，根据大米的总质量进一步求出需要几次吊运完。
本题考查滑轮组绳子拉力的计算，关键注意在不计滑轮以及绳重，不计轮、轴间摩擦时，G=nF。
12.【答案】D
【解析】解：
由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l=G×OA，
解得：F=G×OA×1l……①
将M从A移至P，由杠杆平衡条件可得：F×l=G×OP，
解得：F=G×OP×1l……②
由数学知识可知，①②两式中拉力F与1l的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OP
故选：D。
根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式，结合数学知识分析判断。
本题考查杠杆平衡条件的应用和数学正比例函数相关的知识，关键是根据杠杆平衡条件列出两次F与1l的数学表达式。
13.【答案】热值 升高 做功
【解析】解：(1)热值是反映燃料燃烧放热能力的物理量，因此运载火箭以液氢为燃料，主要利用液氢的热值大；
(2)火箭残骸与空气剧烈摩擦，将机械能转化为内能，箭体内能变大，使箭体温度升高；这是以做功的方式改变物体内能。
故答案为：热值；升高；做功。
(1)热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映了燃料燃烧放热的能力；
(2)改变内能的方式有热传递和做功，热传递是能量之间的转移，做功是能量之间的转化。
本题考查了对热值和做功改变内能的理解，属于基础题，难度不大。
14.【答案】机械 做功 200.240
【解析】解：(1)如图所示，试管里的水蒸气推动橡皮塞冲出管口，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；其能量的转化与汽油机的做功冲程相同，都是内能转化为机械能；
(2)汽油机的飞轮转速2400r/min=40r/s，即汽油机的飞轮每秒转40圈，
由于四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次，所以该汽油机每秒对外做功20次；
(3)由Q放=mq可知，完全燃烧汽油的质量：m汽油=Q放q汽油=9.2×106J4.6×107J/kg=0.2kg；
根据题意可知，水吸收的热量Q吸=42%Q放=42%×9.2×106J=3.864×106J，
由Q吸=cmΔt求出可知，水的末温：Δt=Q吸c水m水=3.864×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×23kg=40℃。
故答案为：机械；做功；20；0.2；40。
(1)水蒸气推动橡皮塞做功，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低；内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程中把内能转化为机械能；
(2)四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次；
(3)知道汽油的完全燃烧放出的热量以及汽油的热值，利用Q放=mq求出完全燃烧汽油的质量；根据题意可知，水吸收的热量Q吸=42%Q放，利用Q吸=cmΔt求出水的末温。
本题考查热机的工作原理、热机工作过程中的能量转化、有关计算、吸热公式以及燃料完全燃烧放热公式，是一道综合题，难度不大。
15.【答案】20 20
【解析】解：在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时M为支点，根据杠杆平衡条件可得FA×AM=G×(12AB−AM)，
即60N×10cm=G×(12×80cm−10cm)，解得：G=20N；
在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时N为支点，根据杠杆平衡条件可得FB×BN=G×(12AB−BN)，
即FB×(80cm−50cm−10cm)=20N×[12×80cm−(80cm−50cm−10cm)]，解得：G=20N。
故答案为：20；20。
在A端施加竖直向下的力FA，当B端刚刚翘起时M为支点，根据杠杆平衡条件计算杠杆重力的大小；
在B端施加竖直向下的力FB，当A端刚刚翘起时N为支点，根据杠杆平衡条件计算B端作用力的大小。
本题考查杠杆平衡条件的灵活运用，分清在不同位置用力时杠杆的支点是解题的关键。
16.【答案】12083.350
【解析】解：(1)拉力所做的总功：
W总=Fs=300N×4m=1200J，
则功率P=W总t=1200J10s=120W；
(2)所做的有用功：
W有用=Gh=500N×2m=1000J；
此斜面的机械效率：
η=W有用W总×100%=1000J1200J×100%≈83.3%。
(3)克服摩擦力做的额外功：
W额=W总−W有=1200J−1000J=200J，
由W额=fs得，物体所受斜面的摩擦力：
f=W额s=200J4m=50N。
故答案为：120；83.3；50。
(1)知道拉力的大小和斜面的长度，根据公式W=Fs可求拉力所做的总功，利用P=W总t可求拉力的功率；
(2)已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求所做的有用功；根据公式η=W有用W总×100%可求斜面的机械效率；
(3)用总功减去有用功得出克服摩擦力做的额外功，根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、功率和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
17.【答案】短路 3A(C)
【解析】解：如图所示的电路中，闭合开关，电流直接沿导线流回电源的负极，所以引起电源短路，会损坏电源；
要使电路中的两灯串联，电流应依次经过L1、L2，应拆除连接BD端的导线3；
要使电路中的两灯并联，电流应分别流入两个灯泡，可以将导线1接B接线柱的一端改接到A(C)接线柱。
故答案为：短路；3；A(C)。
(1)电路的三种状态：通路，开路(断路)，短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接，电流只有一条路径；
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间，电流有多条流通路径。
本题考查了电路的状态的判断和改装电路。串联是用电器首尾相接连入电路的，并联是用电器的两端分别连在一起。
18.【答案】增大 先增大后减小 减小
【解析】解：从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短这一过程中，弹簧的弹性形变程度变大，其弹性势能增大；
小球从a点接触弹簧后，此时的弹力小于重力，小球继续做加速运动，到达b处时，弹力等于重力，此时的速度最大；继续向下运动，弹力大于重力，小球做减速运动；所以从a至c的过程中，小球的速度先变大后变小，所以小球的动能先增大后减小；
在下落过程中，小球压缩弹簧对弹簧做功，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小。
故答案为：增大；先增大后减小；减小。
动能的大小与物体的质量和速度有关，分析小球质量和速度的变化，便可得出动能的变化情况。弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。机械能等于动能与势能之和。
本题考查了动能、弹性势能、机械能的变化，属于基础题。
19.【答案】1：4 增大 3×104
【解析】解：AB段和CD段物质的质量m相同，由图像知，AB段和CD段物质升高的温度之比为2：1，加热时间之比为1：2，所以吸收的热量之比为1：2，
则AB段和CD段对应物质的比热容之比cAB：cCD=QABmΔtAB：QCDmΔtCD=QABΔtCDQCDΔtAB=1×12×2=1：4；
该物质在熔化过程中不断吸热，内能增加；
由图可知在AB段该物质的加热时间为2min，该物质的温度升高了−10℃−(−20℃)=10℃，则该物质AB段吸收的热量为：
QAB=cABmΔtAB=2×103J/(kg⋅℃)×0.5kg×10℃=1×104J，
由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而该物质的熔化过程用时是8min−2min=6min，是AB段加热时间的62=3倍，
所以该物质熔化过程中吸收的热量为QBC=3QAB=3×1×104J=3×104J。
故答案为：1：4；增大；3×10⁴。
由表格可知AB段和CD段的温度之比和吸收的热量之比，结合公式c=QmΔt可计算比热容之比；
晶体在熔化的过程中要吸收热量；
根据公式Q=cmΔt求出该物质在AB段吸收的热量，由于物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，根据图像求出该物质熔化过程中所用的时间是AB段所用时间的几倍，则吸收的热量就是AB段吸收的热量的几倍。
此题考查了学生对晶体熔化特点的掌握，并能够从熔化图象中总结出相关信息是解题的关键。
20.【答案】L₁0.80.2S₁、S₂、S₃
【解析】解：(1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，L₁是通路，故它能发光。
(2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，A2测通过L2的电流，通过灯L2的电流是0.2A，A1测干路中的电流，它的示数应该是A2的5倍，为1A，故通过L1的电流是I1=I总−I2=0.8A；为保证电路安全，绝不能同时闭合S₁、S₂、S₃，因为会造成电源短路。
故答案为：L₁；0.8；0.2；S₁、S₂、S₃。
(1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，L₁单独工作。
(2)当开关S1、S2闭合，S3断开时，A1测干路的电流，A2测L2的电流，根据并联电路的电流规律进行计算。
(3)连接电路时不能造成电源短路。
本题考查了并联电路的电流特点和电路的三种状态，属于基础题。
21.【答案】解：由图可知，OA作为动力臂最长，力臂越长，作用力越小，过A点作垂直于OA、斜向下的力F1(即最小动力)；如下图所示：
【解析】根据力臂越长，作用力越小的思路确定最长的力臂，然后根据力与力臂垂直的关系确定最小力的方向。
力臂的画法应始终遵循从支点到力的作用线画垂线这一原则；找最小的力时则一定要遵循找最长的力臂这一原则。明确了这些才能按一定的作图规则将力或力臂表示出来。
22.【答案】解：由图知，小明站在地面上拉绳子，可以从小明的手开始，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
【解析】滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。
23.【答案】解：图中若左侧为电源，右侧为电流表，则闭合开关后，L2被短路，因此，左侧应为电流表，右侧应为电源，且下端为电源的正极，这样闭合开关两灯并联，电流表测灯泡L1的电流，如图所示：
【解析】根据电流表的连接特点和电流走向确定其电池和电流表的连接位置。
本题解答的关键是明确电流的流向和电流表的连接特点，在无法确定时，也可以采用逐一尝试的方法。
24.【答案】测量力臂 左 水平 竖直 小 2.48.00
【解析】解：(1)由图甲可知，尺子左端高、右端低，这就需要我们向左调节尺子，使尺子在水平位置平衡。当尺子在水平位置平衡时，在实验过程中我们就可以不考虑尺子自身重力对实验的影响，且当力的方向为竖直方向时，我们可以直接通过尺子读出其力臂大小。
(2)当用竖直向上的力拉尺子时，弹簧测力计拉力的力臂才可以直接由尺子读出，若弹簧测力计与竖直方向存在一定的夹角，则由尺子读出的力臂相较于真实力臂会偏大。由以上分析可知，作用点不变的情况下，拉力的方向为竖直向上时，其力臂最大，根据杠杆的平衡条件可知，在砝码重(阻力)、位置(阻力臂)不变的情况下，拉力最小。由图可知，该弹簧测力计的示数为2.4N。
(3)由图可知，弹簧测力计的最大测量值为5N，则由③中数据可的：5N×1.20cm=2N×L2，解得L2=3.00cm，则对应的刻度值为11.00cm−3.00cm=8.00cm。
故答案为：(1)测量力臂；左；水平。(2)竖直；小；2.4。(3)8.00。
(1)杠杆中，杠杆绕着旋转的点为支点，施加在杠杆上的力为力，力与支点的距离为力臂；
(2)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中，为方便测量力臂，我们会将杠杆调节在水平位置平衡；
(4)在杠杆的动态问题中，我们要根据杠杆的平衡条件来解答。
本题是利用学习用品进行的实验，解答这类实验题的关键是将实际问题进行迁移，将其抽象为我们做过或学过的实验。
25.【答案】匀速 s>h23
【解析】解：(1)在实验中，测绳端拉力F 时，应竖直向上匀速拉一个动滑轮，使挂在它下面的重为G的钩码缓缓上升；
(2)由表格知绳端移动的距离s均大于钩码上升高度h，即s>h，说明使用动滑轮费距离；
(3)由表格中第1次数据可知绳端移动的距离s与钩码上升高度h的关系式为s=2h，由此可知第2次时钩码上升高度h=s2=50cm2=25cm，有用功为W2=Gh=2N×25cm=0.5J，机械效率根据η=W有用W总×100%=GhFs×100%=2N×25cm1.3N×50cm×100%=76.9%；第3次实验时绳段移动距离s=2h=10cm=20cm，有用功为W3=Gh=4N×10cm=0.4J，机械效率η=W有用W总×100%=GhFs×100%=4N×10cm2.4N×20cm×100%=83.3%；由第2、3次可知同一动滑轮，钩码所受重力越大，动滑轮机械效率越高；故有用功最大的是第2次实验，机械效率最大的是第3次实验；
故答案为：(1)匀速；(2)S>h；(3)2；3。
(1)实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
(2)根据表格中绳端移动的距离与钩码上升高度的关系得出结论；
(3)根据W有=Gh求出3次的有用功，根据η=W有用W总×100%=GhFs可求三次机械效率，并比较大小。
本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，利用效率公式可以求出滑轮组效率，利用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用。
26.【答案】小车 静止 不相等 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 A F
【解析】解：(1)实验探究的时小车撞击木块时动能的大小与哪些因素有关，所以实验研究对象是小车；
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，小车的质量不同，它们进入水平面时的动能大小不相等；
(3)根据甲、乙两图实验对比可知小车的质量相同，滑下的高度不同，到达水平面的速度不同，滑下的高度有关，到达水平面的速度越大，推动木块移动的距离越远，能得出的结论是质量一定时，物体的速度越大，动能越大；
(4)下列生活实例中，主要是用第(3)问结论解释的是对车辆限速，故选A；
(5)如图丙所示的实验中，两小车滑下的高度相同，到达水平面的速度相同，两小车的质量不同，乙车的质量较大，动能较大，所以乙图中木块移动距离应大于丙图中木块移动的距离，则丙图中的小车不可能停在F点。
故答案为：(1)小车；(2)静止；不相等；(3)质量一定，物体的速度越大，动能越大；(4)A；(5)F。
(1)实验探究的时小车撞击木块时动能的大小与哪些因素有关，据此确定实验研究对象；
(2)为了使不同质量的两辆小车进入水平面时具有相同的速度，应让两辆小车从同一斜面的同一高度处由静止开始下滑，动能的大小与质量和速度有关，根据控制变量法分析小车进入水平面时的动能大小是否相等；
(3)小车到达水平面的速度决定于小车滑下的高度，实验通过观察木块移动的距离来反映小车动能的大小，根据控制变量法分析可得结论；
(4)根据(3)的结论分析可知；
(5)根据控制变量法分析可知丙图中的小车不可能停在哪个点。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键。
27.【答案】甲丙 秒表 加热时间 BC 燃料燃尽后 ①②
【解析】解：(1)实验一是探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法可知，需要选取相同质量的相同燃料和相同质量的不同物质进行实验，由图可知，应该选择甲、丙两套实验装置；
实验过程中通过加热时间反映液体吸收的热量，因此还需要添加秒表；
(2)实验二是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，由控制变量法可知，需要选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验；
AD、将甲图中的燃料换成3和将丙图中的燃料换成3都不能保证液体相同，因此不符合题意；
B、将乙图中的液体换成a，选取甲乙可以完成实验二，选取甲丙可以完成实验一，符合条件；
C、将乙图中的液体换成c，选取乙丙可以完成实验二，选取甲丙可以完成实验一，符合条件；
故选：BC；
(3)方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和燃料燃尽后液体温度；
方案①：加热烧杯内液体，每隔相等的时间，液体吸收的热量相同，记录液体温度，由c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力，因此可以完成实验一；
方案②：将烧杯内初温相同的液体加热至相同温度，记录加热时间，根据加热时间长度可知吸收热量的多少，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力，因此可以完成实验一；
方案③：加热烧杯内的液体，分别记录液体初温和燃料燃尽后液体的温度，可比较不同燃料放出的热量，因此可以完成实验二。
故答案为：(1)甲丙；秒表；加热时间；(2)BC；(3)燃料燃尽后；①②。
(1)探究不同物质吸热升温的实验时，要保证选取相同质量的相同燃料和相同质量的不同物质；实验过程中通过加热时间可以反映液体吸收的热量，由此可知需要的测量工具；
(2)探究不同燃料燃烧放热能力时，要保证选取相同质量的相同物质和相同质量的不同燃料进行实验，据此分析找出符合条件的选项；
(3)探究燃料燃烧放出热量的实验中要记录燃料燃尽后液体的温度，通过计算出物质吸收的热量，可比较燃料完全燃烧放出的热量的大小，进而可知燃料的热值的大小；
液体在相同时间内吸收的热量相同，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力；
液体升高的温度相同时，通过加热时间长短可知液体吸收的热量的多少，根据c=QmΔt可比较不同物质的吸热能力。
本题考查了探究燃料的热值和物质的比热容的实验，注意控制变量法的应用，同时要理解通过加热时间可以反映燃料燃烧放出的热量。
28.【答案】调零 A 不同规格的实验器材进行多次实验 2.5量程看错了 Ic=IA+IB
【解析】解：(1)连接电路前观察到电流表指针没有指在零刻度线上时要调零。
(2)对两个灯泡之间的连接形式进行判断的操作中：
A、由于串联电路用电器中电流的通断相互影响；并联电路中用电器中电流的通断互不影响；拧下一个小灯泡，另一个也不亮了，说明两灯串联，故A正确；
B、串联电路中拆掉一根导线，两个灯都不亮，并联电路中如果拆掉的导线在干路上，两个灯都不亮，故B错误；
C、断开串联电路中的开关，两个灯泡都不亮，断开并联电路中的干路开关，两个灯泡都不亮，故C错误；
D、仅根据两个灯泡的亮度不同不能判断两灯泡的连接形式，故D错误。
(3)让电流表在干路上，即可测量干路电流，正确电路如图所示：
。
(4)为得出普遍结论，应用不同规格的实验器材进行多次实验；根据并联电路电流的规律分析第三次实验时的干路电流应为0.5A，记录为2.5A，说明看错量程了。
(5)由测量数据得出实验结论Ic=IA+IB。
故答案为：(1)调零；(2)A；(3)；(4)不同规格的实验器材进行多次实验；2.5；量程看错了；(5)Ic=IA+IB。
(1)连接电路前观察到电流表指针没有指在零刻度线上时要调零。
(2)串联电路用电器中电流的通断相互影响；并联电路中用电器中电流的通断互不影响；
(3)电流表要与被测电路串联；
(4)为得出普遍结论，应用不同规格的实验器材进行多次实验；根据并联电路电流的规律分析测量数据。
本题“探究并联电路中的电流关系”，考查了修改实验电路图、实验归纳总结、电流表的读数等；为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
29.【答案】解：(1)克服电动机重力做的功是有用功：
W有=Gh=600N×2m=1200J；
由图知，承担重物绳子的段数n=5，由s=nh和W总=Fs可得，
总功：W总=Fs=Fnh=160N×5×2m=1600J，
该装置的机械效率：
η=W有W总×100%=1200J1600J×100%=75%；
(2)不计绳重和摩擦，由F=1n(G+G轮)可得，动滑轮重力：
G轮=nF−G=5×160N−600N=200N，
由小明的体重500N，所以使用该装置时绳端最大拉力F最大=500N，
小明能提起的最大物体重力：
G最大=nF最大−G轮=5×500N−200N=2300N，
同一滑轮组，提起物体越得，机械效率越高，
所以，小明使用该装置时的最大机械效率：
η最大=W有′W总′=G最大hF最大s=G最大nF最大=2300N5×500N×100%=92%。
答：(1)若电动车匀速上升2m，求该过程的有用功为1200J，该装置的机械效率是75%；
(2)小明使用该装置时的最大机械效率是92%。
【解析】(1)根据W有=Gh计算有用功；由图知，承担重物绳子的段数n=5，根据s=nh和W总=Fs计算总功，根据η=W有W总×100%计算机械效率；
(2)不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G轮)计算动滑轮重力，由小明的体重可知，使用该装置时绳端最大拉力，根据F=1n(G+G轮)能提起的最大物体重力，
提升最大物重时，机械效率最高，利用η=W有W总=GhFs=GnF计算小明使用该装置时的最大机械效率。
本题考查使用滑轮组时的有用功、功率和机械效率的计算，要知道同一滑轮组，提起物体越得，机械效率越高。
30.【答案】解：(1)汽车的速度v=90km/h=25m/s，汽车发动机的功率P=25kW=2.5×10⁴W，
汽车所受牵引力F=Pv=2.5×104W25m/s=1000N；
(2)汽车行驶180km发动机所做的功W有用=Fs=1000N×180×103m=1.8×108J；
(3)25L汽油的质量m=ρV=0.72×103kg/m3×25×10−3m3=18kg，
完全燃烧25L汽油放出的热量Q放=mq=4×10⁷J/kg×18kg=7.2×10⁸J，
发动机的效率η=W有用Q放×100%=1.8×108J7.2×108J×100%=25%。
答：(1)汽车所受牵引力是1000N；
(2)汽车行驶180km发动机所做的功是1.8×108J；
(3)发动机的效率是25%。
【解析】(1)由汽车的速度和汽车发动机的功率，根据P=Wt=Fst=Fv可求出汽车牵引力的大小；
(2)根据W=Fs可求出汽车发动机行驶100km所做的功；
(3)由汽油的体积25L和密度，根据m=ρV可求出汽车消耗汽油的质量，根据Q放=mq可求出汽油完全燃烧放出的热量，根据η=W有用Q放×100%可求出发动机的效率。
本题主要考查功的公式的应用，功率公式的应用，热机效率公式的应用，属于热力学综合题，难度中等。
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