陕西省西安经开第一学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份陕西省西安经开第一学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷，共31页。试卷主要包含了单项选择题，填空与作图题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

陕西省西安市经开第一学校2022-2023学年九年级上学期期中
物理试卷
一、单项选择题：（每题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）
A．把箱子搬起来
B．司机推车未动
C．背着书包在水平路面匀速行走
D．足球离开脚，在草地上滚动的过程中
2．（2分）用图所示的简单机械，使重力同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
3．（2分）2011年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆软道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图是北斗八号一导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是（　　）

A．势能增加、动能减小、速度减小
B．势能减小、动能增加、速度增加
C．势能减小、动能增加、速度不变
D．势能不变、动能不变、速度不变
4．（2分）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁靠近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法中正确的是（　　）

A．铁锁摆回后能撞击到鼻子
B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C．铁锁的机械能始终保持不变
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
5．（2分）关于温度、比热容、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一个物体温度升高，它的内能一定增加
D．把冷的铜块放入热水中再取出，铜块的比热容变大
6．（2分）在下列操作中，利用热传递改变物体内能的是（　　）
A．冬天用热水袋取暖
B．古人钻木取火
C．用锯锯木板，锯条发热
D．两手互相搓搓手变得暖和
7．（2分）一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　）

A．灯亮，铃不响 B．灯不亮，铃不响
C．灯亮，铃响 D．灯不亮，铃响
8．（2分）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　　）

A．绳子自由端被拉下3m
B．有用功是800J
C．拉力F的功率是80W
D．滑轮组的机械效率是53.3%
9．（2分）一位同学用10秒从一楼上到了三楼，则他上楼时的功率大约是（　　）
A．3瓦 B．30瓦 C．300瓦 D．3000瓦
10．（2分）如图所示电路中，开关能够同时控制两盏灯，且两灯发光情况互不影响的电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
二、填空与作图题：（每空1分，每图2分，共22分）
11．（3分）在水平地面上，小明在10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明对小车做功为　 　J，功率为　 　W，重力做功为　 　J。
12．（3分）如图所示为宾馆房间的插卡取电槽，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个　 　，接在房间电路的　 　（选填“支路、干路”）上，房间里有电灯、电视等用电器，它们是　 　联的。

13．（3分）如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N的拉力沿木板把重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端在此过程中有用功为　 　J，机械效率为　 　，木板对小铁块的摩擦力为　 　N。

14．（3分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与做功冲程原理相同的是　 　图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是　 　图。若某机动车转速表上显示发动机转速为1800r/min，则1s内发动机做功　 　次。
15．（2分）如图，每个钩码重0.49N，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为0.98N，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计应钩在 　 　点处，拉力方向应 　 　。

16．（2分）有两个铝块，它们的体积之比为3：2，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比为　 　；如果让它们放出相同的热量，那么它们降低的温度之比为　 　。
17．（2分）画出能使杠杆平衡的最小的力。

18．（2分）画出此机械中最省力的绳子缠绕方式（滑轮都用完）。

19．（2分）用笔画线，使之成为一个完整的并联电路。

三、实验探究题（每空1分，共22分）
20．（7分）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5

15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15

3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　 　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　 　N。
（2）第2次实验时所做的有用功为　 　J，滑轮组的机械效率是　 　。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　 　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　 　。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度

21．（8分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。
（1）该实验要探究的是物体动能的大小与物体 　 　和 　 　的关系。
（2）该实验物体的动能是指物体 　 　（选填“A”式“B”）的动能。
（3）该实验物体动能的大小是通过 　 　来反映的。
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由 　 　滚下与物体B碰撞时 　 　（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过改变 　 　（选填“高度”或“质量”）来实现的。
（5）实验中，当研究物体动能与物体质量的关系时，应让物体从斜面的 　 　高度滚下。

22．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）此实验中要求A、B两种液体的初温和 　 　都相同，实验中使用玻璃棒的目的是 　 　。
（2）实验过程中，两种液体吸收热量的多少可通过 　 　进行比较，本次实验，是通过 　 　的方式改变液体内能的。
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，　 　吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　 　升温较高。
（4）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　 　。
四、解答题：（每题8分，共16分）
23．（8分）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每个滑轮重100N，每次运送量不定。当建材重力逐渐增加，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示。若某次工人在1min内将建材匀速向上提升了12m，作用在钢绳端的拉力为300N．摩擦力及绳重忽略不计。求：
（1）该次拉力做功的功率。
（2）该次滑轮组的机械效率。（保留一位小数）
（3）当滑轮组的机械效率为75%时，运送的建材为多重？

24．（8分）某小组同学在实验室中做“水的沸腾”实验，他们在烧杯中装了质量为100g，初温为76℃的水，用酒精灯加热，并每隔2min读一次温度计的示数，直到沸腾一段时间后停止读数，其数据记录如表所示：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
温度/℃
76
80
84
88
92
96
96
96
（1）从如表数据可以看出，此时水的沸点是　 　℃，该地点的大气压　 　一标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）这些水从76℃加热到刚好沸腾时所吸收的热量为多少？
（3）若酒精完全燃烧放出热量的10%被水吸收，则把这些水从76℃加热到刚好沸腾时，需要完全燃烧酒精的质量是多少？【c水＝4.2×103J/（kg•℃）q酒精＝3.0×107J/kg】

陕西省西安市经开第一学校2022-2023学年九年级上学期期中
物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：（每题2分，共20分）
1．（2分）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（　　）
A．把箱子搬起来
B．司机推车未动
C．背着书包在水平路面匀速行走
D．足球离开脚，在草地上滚动的过程中
【分析】做功必须具备两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过距离。判定有没有做功，就从是否具备这两个必要因素入手。
【解答】解：A、人给箱子一个力，箱子被搬起，通过了一段距离。故A情景中做了功；
B、人给汽车一个力，但是汽车没动，即没有沿力的方向通过距离，故B情景没有做功；
C、背着书包，人给书包一个竖直力，而书包没有在力的方向上通过的距离，所以没有做功。故C情景没有做功。
D、足球在离开脚向前滚动的过程中，虽然有距离，但没有力，所以没有做功。故D情景没有做功。
故选：A。
【点评】注意不做功的三种情况：
（1）有力但没有距离：如推而不动，搬而未起。
（2）先有力后有距离：离开脚的足球、抛出的物体。
（3）力和距离相垂直：背书包水平行走。
2．（2分）用图所示的简单机械，使重力同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的工作特点求出四个力的大小进行比较得出用力最大的装置。
【解答】解：
由题知，不计摩擦，
A、由于杠杆平衡，动力臂大于阻力臂，所以F1＜G；
B、由于杠杆平衡，动力臂小于阻力臂，所以F2＞G；
C、使用定滑轮，F3＝G；
D、使用动滑轮，F4＝G；
由以上分析可知，B选项中用力最大。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的特点，确定力臂大小关系是关键。
3．（2分）2011年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆软道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图是北斗八号一导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是（　　）

A．势能增加、动能减小、速度减小
B．势能减小、动能增加、速度增加
C．势能减小、动能增加、速度不变
D．势能不变、动能不变、速度不变
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，势能越大。
（3）只有地面附近的物体受到重力，当物体被举高时，具有的能的重力势能，在太空中的势能不能称为重力势能。
【解答】解：
地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动过程中，机械能守恒，且质量不变，远地点的相对距离最大，势能最大，近地点的相对距离最小，势能最小。
卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，速度增大，故动能增大，
而相对距离减小，故势能减小。
故选：B。
【点评】（1）掌握动能、势能大小的影响因素，掌握动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。
（2）卫星在绕地球运动时，没有任何物质和卫星摩擦，机械能没有消耗，机械能是守恒的。
4．（2分）如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁靠近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法中正确的是（　　）

A．铁锁摆回后能撞击到鼻子
B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C．铁锁的机械能始终保持不变
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度；重力势能大小的影响因素：质量和高度；物体上升过程中动能转化为重力势能；物体下落时重力势能转化为动能；只有在不计摩擦时，机械能的总量才守恒。
【解答】解：A、铁锁摆回的过程中，克服空气阻力做功，机械能总量减少，因此，最后不能撞击到鼻子，故A错误；
B、铁锁下降过程中，质量不变、高度降低、速度增大，则重力势能减小、动能增大，所以是重力势能转化为动能，故B正确；
C、由于存在摩擦和空气阻力，所以铁锁的机械能不守恒，故C错误；
D、铁锁摆动到最低点时，速度最大，动能最大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题主要考查了机械能转化的实例，了解动能、重力势能、机械能的概念，会分析它们之间的变化情况可顺利解答，难度不大。
5．（2分）关于温度、比热容、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一个物体温度升高，它的内能一定增加
D．把冷的铜块放入热水中再取出，铜块的比热容变大
【分析】（1）分子一直不停地做无规则运动，一切物体都具有内能；
（2）晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变；
（3）同一物体，它的温度升高，内能一定增大；
（4）物质的比热容是物质本身的一种特性。与物质种类及状态有关，与质量大小、温度变化、位置、热量多少没有关系。
【解答】解：A、组成物质的分子一直不停地做无规则运动，一切物体都有内能；因此一块0℃的冰也有内能，它的分子会运动，故A错误；
B、组成物质的分子一直不停地做无规则运动，一切物体都有内能；因此一块0℃的冰也有内能，它的分子会运动，故B错误；
C、一个物体温度升高，分子动能增大，内能一定增加，故C正确；
D、物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关，把冷的铜块放入热水中再取出，铜块的比热容不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题要特别注意：物体温度升高、内能一定增加，但是物体内能增加、温度不一定升高；物体吸热、温度不一定升高，物体温度升高、不一定吸热。
6．（2分）在下列操作中，利用热传递改变物体内能的是（　　）
A．冬天用热水袋取暖
B．古人钻木取火
C．用锯锯木板，锯条发热
D．两手互相搓搓手变得暖和
【分析】（1）热传递是能的转移过程，即内能从高温物体向低温物体转移的过程，在此过程中能的形式不发生变化；
（2）做功实质是能的转化过程，做功的过程中能量的形式变了，是机械能和内能的转化过程。
【解答】解：A、用热水袋取暖，属于热传递改变物体内能，故A符合题意；
B、钻木取火是通过摩擦生热，即做功改变物体的内能，故B不符合题意；
C、用锯锯木板，机械能转化为内能，此过程是通过做功改变物体的内能，故C不符合题意；
D、搓手取暖时两手相互摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D不符合题意；
故选：A。
【点评】解决此类问题要知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的。热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。
7．（2分）一种声光报警器的电路如图所示。闭合开关S1和S2后，会出现的现象是（　　）

A．灯亮，铃不响 B．灯不亮，铃不响
C．灯亮，铃响 D．灯不亮，铃响
【分析】开关闭合后，用电器是否可以正常工作，有以下几个条件：
（1）电路中必须有电源；
（2）电路中没有断路的情况；
（3）用电器或电源没有被短路。
【解答】解：（1）当只闭合开关S1时，灯泡和电铃串联在一起，能够工作，灯亮铃也响；
（2）当只闭合开关S2时，电路中没有电源，灯泡和电铃都不能工作，灯不亮，铃也不响；
（3）当开关S1和S2都闭合时，电铃由于被导线短路没有电流通过，所以只有灯泡可以发光，灯亮，铃不响。
故选：A。
【点评】此题是结合电路图考查电路中用电器的连接情况，要会结合开关的组合分析电路中电流的流向，从而可以判断电路状态。
8．（2分）如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　　）

A．绳子自由端被拉下3m
B．有用功是800J
C．拉力F的功率是80W
D．滑轮组的机械效率是53.3%
【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s＝nh求出绳子自由端被拉下的距离，根据W＝Gh求出有用功，根据W＝Fs求出总功，利用P＝求出拉力的功率，利用η＝×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：由图可知，n＝2，则绳子自由端被拉下的距离：
s＝nh＝2×1m＝2m，故A错误；
做的有用功：
W有＝Gh＝800N×1m＝800J，故B正确；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝500N×2m＝1000J，
拉力的功率：
P＝＝＝100W，故C错误；
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝80%，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s＝nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大。
9．（2分）一位同学用10秒从一楼上到了三楼，则他上楼时的功率大约是（　　）
A．3瓦 B．30瓦 C．300瓦 D．3000瓦
【分析】先估测人的质量，然后根据质量求出重力，再估测一层楼的高度，根据W＝Gh求出他上楼时做的功，最后由P＝求出功率。
【解答】解：一个学生的质量为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m，
做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
他上楼时的功率：P＝＝＝300W。
故选：C。
【点评】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
10．（2分）如图所示电路中，开关能够同时控制两盏灯，且两灯发光情况互不影响的电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）串联电路：电流只有一条路径，各用电器相互影响，只需要一个开关就可以控制所有的电器；
（2）并联电路：电流有多条电路，各用电器互不影响，干路开关控制整个电路，支路开关控制各自的支路。
【解答】解：
A、两灯串联，开关可以同时控制两盏灯，但两灯的发光互相影响，故A不合题意；
B、两灯并联，发光时互不影响，开关在干路，可以同时控制两盏灯，故B符合题意；
C、两灯并联，发光时互不影响，但开关在支路，只能控制其中一盏灯，故C不合题意；
D、两灯串联，开关可以同时控制两盏灯，但两灯的发光互相影响，故D不合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了学生辨析电路的能力，解题的关键在于学生能对电路的连接做出准确的判断，实际上也是对学生分析能力的考查。
二、填空与作图题：（每空1分，每图2分，共22分）
11．（3分）在水平地面上，小明在10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明对小车做功为　250　J，功率为　25　W，重力做功为　0　J。
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离。根据W＝Fs求出拉力做的功；
（2）根据公式P＝可计算功率的大小。
【解答】解：（1）拉力做的功：W＝Fs＝50N×5m＝250J；
拉力做功的功率：P＝＝＝25W。
（2）重力的方向是竖直向下的，而小车是在水平方向上移动了5m，没有在重力方向上移动距离，所以重力做功为0J。
故答案为：250；25；0。
【点评】此题主要考查的是学生对功的计算公式、功率的计算公式的运用和做功两个必要因素的了解和掌握，基础性题目。
12．（3分）如图所示为宾馆房间的插卡取电槽，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才能有电。房卡的作用相当于一个　开关　，接在房间电路的　干路　（选填“支路、干路”）上，房间里有电灯、电视等用电器，它们是　并　联的。

【分析】（1）开关的作用是控制电路的通断，串联电路中开关控制所有用电器，并联电路中干路的开关控制所有用电器，支路的开关控制本支路用电器；
（2）串联电路各用电器工作情况互相影响，并联电路各用电器工作情况互不影响。
【解答】解：
（1）房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当干路上的开关；
（2）房间里有电灯、电视等用电器，各用电器工作时互不影响，所以各用电器之间是并联的。
故答案为：开关；干路；并。
【点评】本题要求掌握开关的作用和串并联电路的工作特点，联系生活实际会辨认，会解释。
13．（3分）如图所示，将一块1m长的木板一端架高0.4m，用50N的拉力沿木板把重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端在此过程中有用功为　40　J，机械效率为　80%　，木板对小铁块的摩擦力为　10　N。

【分析】（1）利用W＝Fs求拉力做的总功；
（2）利用W＝Gh求拉力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）W总＝W有用+W额，可求额外功，再利用W额＝fs求摩擦力。
【解答】解：
（1）拉力做的有用功：
W有用＝Gh＝100N×0.4m＝40J；
（2）拉力做的总功：
W总＝Fs＝50N×1m＝50J，
斜面的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
（3）因为W总＝W有用+W额，
所以额外功：W额＝W总﹣W有用＝50J﹣40J＝10J，
由W额＝fs得摩擦力：
f＝＝＝10N。
故答案为：40；80%；10。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率、摩擦力的计算，明确使用斜面克服摩擦力做的功是额外功是关键。
14．（3分）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与做功冲程原理相同的是　甲　图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是　丙　图。若某机动车转速表上显示发动机转速为1800r/min，则1s内发动机做功　15　次。
【分析】（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。
（2）在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解：
（1）甲图中酒精燃烧后产生高温高压的燃气，燃气的体积膨胀，对外做功，使瓶塞飞出去，燃气的体内能转化为瓶塞的机械能；
乙图中用力将活塞压下，活塞对空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；
丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
因此与做功冲程原理相同的是甲图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图；
（2）若该汽油机飞轮转速为1800r/min，飞轮转速为30r/s；则该汽油机每秒完成60个冲程，每秒对外做功15次。
故答案为：甲；丙；15。
【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
15．（2分）如图，每个钩码重0.49N，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为0.98N，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计应钩在 　F　点处，拉力方向应 　竖直向下　。

【分析】根据杠杆平衡的条件F1×L1＝F2×L2计算弹簧测力计应钩在何处，根据杠杆平衡原理，可确定出使杠杆平衡的动力方向。
【解答】解：根据杠杆平衡的条F1×L1＝F2×L2，有2×0.49N×2格＝0.98N×n格，所以n＝2，拉力的方向是竖直向下。
故答案为：F；竖直向下。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的灵活运用，属于基础题。
16．（2分）有两个铝块，它们的体积之比为3：2，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比为　3：2　；如果让它们放出相同的热量，那么它们降低的温度之比为　2：3　。
【分析】知道两个铝块，得出两个铝块的密度、比热容相同，又知道体积关系，根据密度的公式变形m＝ρV得出两个铝块的质量关系；
知道升高的温度相同，利用公式Q吸＝cm△t求吸收的热量之比；知道放出相同的热量，利用放热公式的推导公式△t＝求降低的温度之比。
【解答】解：由题知，两个都是铝块，
∴两个铝块的密度相同，比热容c相同，
∵m＝ρV，v1：v2＝3：2，ρ1＝ρ2，
∴m1：m2＝3：2，
两者升高的温度△t相同，
则它们吸收的热量之比为：
＝＝＝，
又∵Q放＝cm△t，它们放出相同的热量，
∴＝＝×＝＝．
故答案为：3：2，2：3。
【点评】本题采用公式法求比值，就是将比式中的各比项用物理公式转换成它们的表达式，再相比求值的方法。
17．（2分）画出能使杠杆平衡的最小的力。

【分析】杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：根据杠杆平衡条件F1×L1＝F2×L2可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长，
由图示可知，O为支点，重物对杠杆的拉力使杠杆沿逆时针方向转动，则动力应使杠杆沿顺时针转动，以O到杠杆最右端的长度为力臂是最大动力臂，当力F与最大动力臂垂直向下时，力F最小，如图所示：

【点评】本题考查杠杆中最小力的问题以及力的示意图画法的掌握情况，知道支点与力的作用点的连线为最长的力臂。
18．（2分）画出此机械中最省力的绳子缠绕方式（滑轮都用完）。

【分析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
【解答】解：图中滑轮组有两个定滑轮和一个动滑轮组成，绳子首先挂在动滑轮的上挂钩上，然后绕过下面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮，最终有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法。如下图所示：

【点评】在滑轮组中，绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力，即F＝G。
19．（2分）用笔画线，使之成为一个完整的并联电路。

【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路，据此连接实物图。
【解答】解：为使两灯并联，电流从电源正极流出经开关后应分成两支，分别通过两个灯泡后汇合，最后回到电源负极，如图所示：
。
【点评】本题考查根据要求连接实物图，属于一道基础题。
三、实验探究题（每空1分，共22分）
20．（7分）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
1.0
5

15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15

3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　匀速　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　0.6　N。
（2）第2次实验时所做的有用功为　0.075　J，滑轮组的机械效率是　62.5%　。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　大　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　无关　（选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　B　。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度

【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；根据拉力计分度值得出弹簧测力计示数；
（2）根据W有用2＝G2h2得出第2次实验时所做的有用功，
根据W总2＝F2s2得出第2次做的总功，根据η＝×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）分析1、2、3次实验的数据得出结论；
分析3、4次实验的数据可知得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系；
（4）A．增大绳重，增大了额外功，据此分析；
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，据此分析；
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v＝分析。
【解答】解：
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1N，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为0.6N；
（2）第2次实验时所做的有用功为：
W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J；
第2次做的总功：W总2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J；
滑轮组的机械效率是：
η＝＝×100%＝62.5%；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
（4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小；
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大；
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v＝，机械效率与物体提升的速度无关，
故选B。
故答案为：（1）匀速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；无关；（4）B。
【点评】本题测量滑轮组的机械效率，考查注意事项、测力计读数、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
21．（8分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。
（1）该实验要探究的是物体动能的大小与物体 　质量　和 　速度　的关系。
（2）该实验物体的动能是指物体 　A　（选填“A”式“B”）的动能。
（3）该实验物体动能的大小是通过 　B被撞距离的远近　来反映的。
（4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由 　静止　滚下与物体B碰撞时 　碰前A　（选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”）的速度，它是通过改变 　高度　（选填“高度”或“质量”）来实现的。
（5）实验中，当研究物体动能与物体质量的关系时，应让物体从斜面的 　同一高度　高度滚下。

【分析】（1）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究；
（2）（3）实验中运用转换法来研究物体A动能的大小，即观察A撞击B移动的距离远近来反映物体A动能的大小；
（4）物体的动能和质量、速度有关，物体A从斜面上由静止滚下的高度决定A到达水平面的速度；
（5）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，控制速度不变，质量变化。
【解答】解：（1）动能的决定因素有两个：质量和速度，该实验要探究的是物体动能的大小与物体质量和速度的关系；
（2）该实验研究的主体是小球A，则该实验物体的动能是指物体A的动能；
（3）该实验中小球动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
（4）物体的动能和质量、速度有关，物体A从斜面上由静止滚下的高度决定A到达水平面的速度，所以该实验中物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B碰前A的速度，它是通过改变高度来改变的；
（5）为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让不同质量的小球从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度相同，应改变物体A的质量；
故答案为：（1）质量、速度；（2）A；（3）B被撞距离的远近；（4）静止；碰前A；高度；（5）同一高度。
【点评】本题探究影响动能大小的影响因素，主要考查控制变量法和转换法的应用。
22．（7分）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入A、B两种液体，用相同的装置加热。
（1）此实验中要求A、B两种液体的初温和 　质量　都相同，实验中使用玻璃棒的目的是 　使液体受热均匀　。
（2）实验过程中，两种液体吸收热量的多少可通过 　加热时间　进行比较，本次实验，是通过 　热传递　的方式改变液体内能的。
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示，分析图象可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，　A　吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，　B　升温较高。
（4）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 　A　。
【分析】（1）根据控制变量法分析解答；
实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
改变内能的方法是做功和热传递；
（3）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；
（4）由Q＝cmΔt分析解答。
【解答】解：（1）在此实验中采用的是控制变量法，实验中需要在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的两种液体；
实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀；
（2）用相同的加热器给A、B两种液体加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则A、B两种液体吸收的热量是相同的，所以两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较；
本次实验，用酒精灯加热液体，液体吸收热量，所以是通过热传递的方式改变液体内能的；
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；
质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高；
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q＝cmΔt，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A液体。
故答案为：（1）质量；使液体受热均匀；（2）加热时间；热传递；（3）A；B；（4）A。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
四、解答题：（每题8分，共16分）
23．（8分）工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每个滑轮重100N，每次运送量不定。当建材重力逐渐增加，滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙所示。若某次工人在1min内将建材匀速向上提升了12m，作用在钢绳端的拉力为300N．摩擦力及绳重忽略不计。求：
（1）该次拉力做功的功率。
（2）该次滑轮组的机械效率。（保留一位小数）
（3）当滑轮组的机械效率为75%时，运送的建材为多重？

【分析】（1）首先确定滑轮组绳子有效股数，然后利用s＝nh求出绳子自由端移动的距离，再利用W＝Fs求出拉力做的功，再利用P＝可求得拉力的功率；
（2）摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G物+G动）可求物体重力，然后利用W＝Gh计算有用功，再利用η＝计算滑轮组的机械效率；
（3）摩擦力及绳重忽略不计，则η＝＝＝＝，代入数值，可求物体重力。
【解答】解：
（1）由图可知，n＝3，则1min绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×12m＝36m，
拉力做的功：W总＝Fs＝300N×36m＝10800J，
拉力的功率：P＝＝＝180W。
（2）摩擦力及绳重忽略不计，
由F＝（G物+G动）得，物体重力：G物＝nF﹣G动＝3×300N﹣100N＝800N，
则有用功：W有用＝G物h＝800N×12m＝9600J，
所以，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈88.9%。
（3）因为摩擦力及绳重忽略不计，
η＝＝＝＝，
所以可得：75%＝，
解得，＝300N。
答：（1）该次拉力做功的功率180W。
（2）该次滑轮组的机械效率88.9%。
（3）当滑轮组的机械效率为75%时，运送的建材为300N。
【点评】此题考查重力、功和功率、滑轮组的机械效率的计算，有一定难度，关键是滑轮组绳子有效股数的确定和η＝、η＝的应用。
24．（8分）某小组同学在实验室中做“水的沸腾”实验，他们在烧杯中装了质量为100g，初温为76℃的水，用酒精灯加热，并每隔2min读一次温度计的示数，直到沸腾一段时间后停止读数，其数据记录如表所示：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
温度/℃
76
80
84
88
92
96
96
96
（1）从如表数据可以看出，此时水的沸点是　96　℃，该地点的大气压　小于　一标准大气压（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（2）这些水从76℃加热到刚好沸腾时所吸收的热量为多少？
（3）若酒精完全燃烧放出热量的10%被水吸收，则把这些水从76℃加热到刚好沸腾时，需要完全燃烧酒精的质量是多少？【c水＝4.2×103J/（kg•℃）q酒精＝3.0×107J/kg】
【分析】（1）要解决此题，需要掌握水的沸点的概念，水沸腾时的温度叫做沸点。并且要掌握水的沸点与气压之间的关系：气压越高，沸点越高。
（2）解决此题要利用公式Q吸＝cm△t计算水吸收的热量。
（3）要解答此题，首先必须熟悉热值的概念，完全燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值。水吸收的热量可结合公式Q＝cm△t求解，然后可利用公式Q＝qm变形求解所需的燃料质量。
【解答】解：
（1）从数据可以看出，从第10分钟开始，水的温度保持96℃不变，所以水的沸点是96℃．因为96℃低于100℃，所以当时大气压低于标准大气压；
（2）Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（96℃﹣76℃）＝8.4×103J；
（3）把100g的水从76℃加热至刚好沸腾所吸收的热量Q吸＝8.4×103J；
酒精燃烧放出的热量只有10%被水吸收，所以Q放＝＝＝8.4×104J；
要产生此热量需要完全燃烧的酒精质量可由热量公式Q＝qm变形可得：
m＝＝＝2.8×10﹣3kg＝2.8g。
故答案为：（1）96；小于；
（2）这些水从76℃加热至刚好沸腾时所吸收的热量为8.4×103J；
（3）需要完全燃烧的酒精质量为2.8g。
【点评】此题主要是探究水的沸腾实验，考查了水的沸点的概念及沸点与气压的关系。并且考查了燃料燃烧公式 Q＝qm 和吸收热量公式的Q吸＝cm（t﹣t0）变形应用。