江苏省南京市秦淮区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

这是一份江苏省南京市秦淮区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年江苏省南京市秦淮区九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示的工具中，使用时属于省距离杠杆的是（　　）
A．开瓶器开瓶盖 B．筷子夹食物
C．定滑轮提升物体 D．天平称物体质量
2．（2分）如图是电风扇中的自动保护装置，当电风扇倾斜或倾倒时，小球就会滚向一侧使电路断开．由此判断，这个保护装置在电路中的作用相当于（　　）

A．开关 B．电源 C．导线 D．用电器
3．（2分）下列对物理量的估计符合实际情况的是（　　）
A．一盏日光灯正常工作时电流约为3A
B．一个中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J
C．中学生骑自行车的功率约为70W
D．机械经改进后效率可达100%
4．（2分）如图所示的情境中，对物体不做功的是（　　）
A．用力搬石头，没有搬动
B．将重物从地面拉到高处
C．推车向前运动
D．举起杠铃的过程
5．（2分）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　）
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
6．（2分）关于温度、热量、内能和比热容，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收了热量，温度一定升高
B．温度相同的物体，内能一定相同
C．温度相同的两个物体之间一定不会发生热传递
D．物体的温度升高，比热容一定变大
7．（2分）以下事例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（　　）
A．冬天搓手，手变暖和
B．弯折铁丝，铁丝发烫
C．燃气烧水，水温上升
D．滑梯滑下，臀部灼热
8．（2分）有一款“空调扇”既能送常温风，又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机.其中电动机M1驱动扇叶送风，M2驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款“空调扇”不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2分）如图所示电路，闭合开关S1、S2，小灯泡L1和L2均正常发光，两电表都有示数。下列判断正确的是（　　）

A．电流表A1只测量灯L2的电流
B．电流表A2的示数比A1的大
C．灯L1被短路时，L2正常发光
D．仅断开S1只有一个表有示数
10．（2分）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点，停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（　　）
A．罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
B．罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
C．若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子也能自动返回滚上斜面
D．第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能
11．（2分）如图甲所示，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，此时F与的关系图线为图乙中的b；将M从A移至C，再重复上述步骤，F与的关系图线应为图中的（　　）

A．a B．b C．c D．d
12．（2分）如图所示，用甲、乙两个滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度，已知动滑轮的重力G甲＜G乙，滑轮组的机械效率η甲＜η乙（忽略绳重和摩擦）。下列判断正确的是（　　）

A．两滑轮组绳端移动的距离相等
B．甲滑轮组的有用功比乙的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的大
D．A物体受到的重力比B物体大
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分）
13．（2分）为了保护孩子们的视力，教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯，其中教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，则这三盏LED护眼灯的连接方式是 　 　。LED灯发光效率高，其发光时主要将电能转化为 　 　能。

14．（4分）如图所示为小亮设计的电路图，闭合开关　 　时，L1、L2和L3组成串联电路；闭合开关　 　时，L1和L2组成并联电路。如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，则应将闭合开关　 　。

15．（4分）在水平地面上，2s内将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的水平推力为4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进了1m，则推力所做的功是 　 　J，功率是 　 　W，重力所做的功为 　 　J。在整个过程中，木块动能的变化情况是 　 　。
16．（2分）建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥，如图为小华制作的斜拉索大桥模型，她用长30cm、重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面，立柱GH做桥塔。OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种 　 　（填简单机械名称）。保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝　 　N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是 　 　，由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。

17．（4分）如图一为空气压缩引火仪，活塞向下运动，利用 　 　方式使气体内能变化，其能量转化过程与图二中的 　 　（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）冲程相同。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 　 　r/min，汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的 　 　大的特性。

18．（4分）如图是一种塔式起重机上的滑轮组，它既可以省力，又可以 　 　。现将重1.5×104N的物体沿竖直方向向上吊起3m，克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，已知动滑轮总重为5000N，则此过程提升重物的有用功为 　 　J，滑轮组机械效率为 　 　%，绳端拉力为 　 　N。

19．（3分）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N；经台面反弹后上升过程球的动能 　 　（选填“增大”或“不变”或“减小”），N 　 　比M高（选填“可能”或“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，到达的最高点P 　 　比N高（选填“可能”或“不可能”）。

20．（3分）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和某液体的吸热本领，所用的电加热器完全相同。

（1）加热前，在一个烧杯中倒入质量为240g的水，为了完成实验，需要在另一个相同烧杯中倒入质量 　 　240g（选填“大于”、“小于”或“等于”）的某液体。
（2）假设电加热器放出的热量全部被液体吸收，并用图像对实验数据进行了处理（如图乙）。实验过程0～4min内，水吸收的热量 　 　某液体吸收的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。进一步分析图像可以得出：该液体的比热容为 　 　J/（kg•℃）[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
三、解答题（本题共10小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21．（2分）如图所示，用杠杆将物体A提起，请画出使杠杆平衡的最小力F1的示意图和杠杆受到的阻力F2的示意图。

22．（2分）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。

23．（2分）如图所示是未完成连接的实物图，请用笔画线代替导线完成该电路的连接。要求：两灯并联。开关S在干路上，电流表只测通过L1的电流，导线不能交叉。

24．（6分）如图所示，小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件”，一起完成以下问题：

（1）在挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 　 　（填“已达到”或“未达到”）平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向 　 　（填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡。
（2）移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙）。若在A、B下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆 　 　（填“左”或“右”）端将下沉。
（3）图丙是已经调节平衡的杠杆，在某处挂上适当的钩码后，用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上按使杠杆在水平位置重新平衡，则所挂钩码的位置和重力分别是 　 　（填字母编号）。
A.A处挂3N
B.A处挂2N
C.C处挂3N
D.C处挂2N
（4）如图丁所示为农村经常用来测量物体的质量的杆秤，它是利用杠杆原理来制作的。称量是把货物挂在A点。手提着B或C点，调节D点秤砣的位置使秤杆在水平位置平衡，对应秤杆上D点的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着 　 　（填“B”或“C”）点的绳子；若秤砣有磨损，则所测物体的质量将 　 　（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
25．（6分）小明用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0


3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 　 　cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 　 　N，第2次实验滑轮组的机械效率为 　 　%。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 　 　；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 　 　；（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同）
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功 　 　。

26．（7分）为了研究动能的大小与物体质量和运动速度的关系，小明设计了如图所示的实验，让小球沿一光滑斜面向下运动，与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。

（1）图甲探究的是动能与 　 　的关系，由图乙我们得到的结论是 　 　。
（2）若在进行图甲实验时，甲中下图木块被撞后滑出木板，为了使木块不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，对甲中下图应采取以下 　 　方法。
A．换用质量更小的钢球
B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球的高度
D．换用一个较重的木块
（3）小明同学又选择其他实验器材（如图丙）进行实验。

A．若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与 　 　（选填“质量”、“速度”或“质量和速度”）的关系。
B．若用A、B两个质量不同的小球（mA＞mB）将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，同一木块受到撞击后相应移动距离sA　 　sB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）小明同学还想通过图乙探究物体重力势能与质量的关系，他的设想 　 　（选填“可行”或“不可行”）。
（5）很多初中物理实验选取器材时，采用了与本实验木块作用类似的器材。图丁实验中的器材，没有体现本实验木块作用的是 　 　。

27．（5分）为了比较两种燃料的热值。小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。

（1）实验中应控制燃料燃烧的 　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据 　 　比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，可判断燃料 　 　的热值大；
（3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，燃料c燃烧6min时水就沸腾了，由图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）燃料d燃烧15min放出的热量；
（4）根据丙图像得出c、d两种燃料热值之比为 　 　。（同种燃料燃烧时单位时间内放出的热量相同）
28．（7分）在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中。
（1）小红把两个灯泡L1、L2串联起来（如图甲），当连上最后一根导线时灯就亮了，其原因是 　 　。此时，灯L1比灯L2亮，通过灯L1中的电流 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过灯L2中电流。
（2）另一同学小明也用了图甲实验，他把电流表接入电路中C点时，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小红用一根导线进行检测，发现将导线连AB两点时，L1不亮，L2亮，连BC两点时两灯都不亮。则电路故障可能是 　 　。
A．L1断路
B．L1短路
C．L2断路
D．L2短路
（3）小红继续探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系，她用三个完全相同的电流表设计了如图乙的电路。闭合开关后，电流表A1、A2的示数如图丙，则灯L1中的电流为 　 　A；灯L2中的电流为 　 　A。
（4）另一同学小明连接的实物图有问题（如图丁）。只改动一根线使两只电表分别测量通过干路和L1的电流。在图中改动的线上画“×”，并补画上改动后的导线，导线不许交叉。

29．（6分）如图小明拉着重300N的行李箱匀速经过一段长度s＝3m、高度h＝1m的斜坡路面，用时10s，若此过程拉力F方向沿斜面向上，大小为125N。求：
（1）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；
（2）拉力F做功的功率。

30．（7分）氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），q氢＝1.4×108J/kg。问：
（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是多少？
（3）若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min，则该氢能源公交车的效率是多少？

2022-2023学年江苏省南京市秦淮区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分．每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．【解答】解：A、开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故A不符合题意；
B、筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故B符合题意；
C、定滑轮在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，故C不符合题意；
D、天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，故D不符合题意。
故选：B。
2．【解答】解：由图知，当电风扇没有倾斜时，其能够正常工作，说明电路是通路状态；当电风扇发生倾斜或倾倒时，小球就会向一侧使电路断开，此时风扇不能工作，处于断路状态，所以该保护装置在电路中的作用相当于开关。
故选：A。
3．【解答】解：A、日光灯的额定功率约为40W，由P＝UI得，其正常工作的电流为：I＝＝≈0.18A，故A错误；
B、中学生的质量约为50kg，其重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，从一楼走到三楼的高度为：h＝6m，则克服重力做功为：W＝Gh＝500N×6m＝3000J，故B错误；
C、人在匀速骑行自行车时，车速约为5m/s，人对自行车提供的动力等于自行车轮胎与地面的摩擦力，大小约为15N，所以人骑自行车的功率为：P＝Fv＝15N×5m/s＝75W，与70W接近，故C正确；
D、机械在做功的过程中，不可避免的要做额外功，所以机械的效率不能达到100%，故D错误。
故选：C。
4．【解答】解：A、用力搬石头，没有搬动，有力但物体没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故A符合题意；
B、将重物从地面拉到高处，有向上的力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故B不合题意；
C、推车向前运动，有向前的力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故C不合题意；
D、举起杠铃的过程中，有向上的力，物体在力的方向上通过了距离，所以做了功，故D不合题意。
故选：A。
5．【解答】解：A、机械做功快慢与机械效率没有关系。故A错误；
B、由P＝可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间。做功较多，时间不确定，功率大小不能确定。故B错误；
C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定。故C错误；
D、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快。故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A.物体吸收了热量，物体的温度可能升高，也可能不变，比如：晶体在熔化过程中不断吸热，温度不变，故A错误；
B.分子动能跟物体的温度有关，分子势能跟物体的体积有关，可见内能跟物体的温度和体积都有关，物体温度相同，内能不一定相同，故B错误；
C.两个物体温度相同，没有温度差，因此不会发生热传递，故C正确；
D.比热容是物质的一种特性，比热容的大小与温度无关，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：冬天搓手、弯折铁丝、小孩玩滑梯，都是通过做功的方式来改变内能的；燃气烧水，水从火焰吸收热量是通过热传递的方式改变内能的，故C与其他三项改变物体内能的途径不同。
故选：C。
8．【解答】解：A、开关S1闭合，电动机M1和M2串联同时工作；S1、S2都闭合，电动机M1被短路不能工作，故A不合题意；
B、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风，水循环没有开启；S2闭合，电动机M2工作，驱动机内水循环，风扇不能工作。水循环和送风互不影响，故B不合题意；
C、闭合开关S1，电动机M2工作，驱动机内水循环；再闭合开关S1，电动机M1工作，驱动扇叶送风，故C不合题意；
D、开关S1闭合，电动机M1工作，驱动扇叶送风；再闭合开关S2，电动机M2工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若S1断开，无论S2是否闭合，电动机M2都不能工作，故D符合题意。
故选：D。
9．【解答】解：由图可知，L1、L2并列连接，为并联；开关S2在干路上，控制整个电路，开关S1与L1在一条支路，控制L1；电流表A1在干路上，测量干路中的电流，电流表A2与L1在一条支路，测量通过L1的电流。
A、电流表A1在干路上，测量干路中的电流，故A错误；
B、电流表A2测量通过L1的电流，电流表A1测量干路中的电流，A1的示数大于A2的示数，故B错误；
C、灯L1被短路时，L2也短路，不能正常工作，故C错误。
D、仅断开S1，灯L1被断路，电流表A2测量通过L1的电流，此时没有示数，电流表A1测量干路中的电流，有示数，故D正确。
故选：D。
10．【解答】解：A.罐子从A点滚动到C点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，质量不变，速度变大，动能变大；由于罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，罐子克服摩擦做功，机械能转化为了内能；此过程中，橡皮筋发生了弹性形变，具有弹性势能，所以罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能转化为了动能、弹性势能和内能，故A错误；
B.罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大，故B正确；
C.若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面，故C错误；
D.第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能，故D错误。
故选：B。
11．【解答】解：将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×L＝G×OB，
解得：F＝G×OB×……Ⅱ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，
由图1可知，OB＞OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，
因此将M从A移至C，F与的关系图线为过原点且斜率比图线b小的图线a。
故选：A。
12．【解答】解：
A、将A、B物体匀速提升相同高度，由图可知，滑轮组绳子的有效股数分别为n甲＝3，n乙＝2，则s甲＝3h，s乙＝2h，所以两滑轮组绳端移动的距离不相等，故A错误；
BD、忽略绳重和摩擦，由η＝＝＝可得，G＝，
由动滑轮的重力G甲＜G乙、滑轮组的机械效率η甲＜η乙可知，G甲＜G乙，即A物体受到的重力比B物体小，故D错误；
A、B物体上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的少，故B正确；
C、由动滑轮的重力G甲＜G乙，且动滑轮升高的高度相同，根据W额＝G动h可知，甲滑轮组的额外功比乙的额外功少，由B项解答可知W有甲＜W有乙，所以甲滑轮组的总功比乙的总功少，
已知时间相同，由P＝可知，甲滑轮组的总功率比乙的小，故C错误。
故选：B。
二、填空题（本题共8小题，每空1分，共26分）
13．【解答】解：根据题意可知，教室前排的三盏灯总是同时亮，同时灭，发现其中一盏灯坏了，另外两盏仍能正常发光，由此可知，这三盏灯工作时互不影响，是并联的；
LED灯工作时主要将电能转化为光能。
故答案为：并联；光。
14．【解答】解：由图可知，要使灯L1、L2和L3组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，则需闭合开关S3。
要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需闭合开关S1、S2。
如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，则应将闭合开关S1。
故答案为：S3；S1和S2；S1。
15．【解答】解：推力做功：W＝Fs＝4N×5m＝20J；
功率：P＝＝＝10W；
在重力方向上没有移动距离，重力不做功，重力做功为0J；
木块的质量不变，开始木块做匀速直线运动，速度不变，动能不变；撤去推力后，木块由于惯性又前进了1m，木块的速度变小，动能变小；所以整个过程中动能先不变后变小。
故答案为：20；10；0；先不变后变小。
16．【解答】解：（1）由图可知，OA可绕O点转动，A端用细线与GH上的B点相连，所以桥面OA实质是一种杠杆；
（2）过支点向拉力的作用线作垂线，这条垂线段就是拉索对桥面拉力F的力臂L，如图所示：

在Rt△AOB中，∠A＝30°，则L＝OA＝0.15m
根据杠杆的平衡条件，FL＝G×OA，
则F＝＝＝5N；
将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂增大，阻力臂和阻力不变，
根据杠杆平衡条件可知，动力减小。
故答案为：杠杆；5；减小。
17．【解答】解：（1）图一中活塞压缩空气对空气做功，将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，是通过做功的方法改变空气的内能；
图二乙中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程，此过程中内能转化为机械能，内能减少，温度降低，是通过做功的方法改变燃气的内能；
综合分析一、乙两图能量转化情况和气体内能的变化不同，改变气体内能的方式相同；
（2）四冲程内燃机的曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次；汽油机每秒内对外做功15次，曲轴转30圈，则每分钟对外做功900次，曲轴转1800圈，因此曲轴的转速为1800r/min；
（3）汽油机工作时会产生大量热，一般用冷却液做冷却剂，是因为冷却液的比热容比较大，由Q吸＝cmΔt可知，与其它液体相比，在质量和升高温度相同时，冷却液可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
故答案为：做功；乙；1800；比热容。
18．【解答】解：（1）由滑轮组的工作特点可知，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向；
（2）此过程提升重物的有用功：
W有＝Gh＝1.5×104N×3m＝4.5×104J；
动滑轮克服重力做的额外功为：
W额动＝G动h＝5000N×3m＝1.5×104J；
总功为：W总＝W有+W额动+W额摩擦，
由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以W总＝W有+W额动+W总＝4.5×104J+1.5×104J+W总，
解得总功为：W总＝7.5×104J，
滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%；
由图可知n＝4，绳子移动的距离为s＝4h＝4×3m＝12m，
根据W＝Fs得拉力为：
F＝＝＝6250N。
故答案为：改变力的方向；4.5×104；60%；6250。
19．【解答】解：将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时具有的机械能为动能和重力势能之和，球经静止在位置a的台面反弹后，在上升过程，球的速度减小，球的动能减小，小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，所以小球的机械能减小，若克服摩擦阻力做功小于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点高，若克服摩擦阻力做功大于最开始的动能，到达的最高点为N点比M点低，若克服摩擦阻力做功等于最开始的动能，到达的最高点为N点与M点一样高；球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经台面反弹后，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，小球的机械能减小，到达的最高点P比N点低。
故答案为：减小；可能；不可能。
20．【解答】解：（1）比较水和某液体的吸热本领，需控制两者的质量相同，加热装置相同，在相同环境下进行实验，所以某液体的质量等于水的质量，即：m液＝m水＝240g；
（2）实验过程0～4min内，加热条件相同，两种物质的质量相同，加热时间也相同时，水吸收的热量等于某液体吸收的热量。
实验中，加热条件的相同，物质吸收的热量与加热时间成正比，由图乙知，水在4min内吸收的热量和某液体在5min内吸收的热量的比值为：Q水吸：Q液吸＝4：5，
水在4min内的温度从30℃升高到40℃，所以水吸收的热量为：Q水吸＝c水m水（t水﹣t0水）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.24kg×（40℃﹣30℃）＝1.008×104J，
某液体在5min内的温度从10℃升高到40℃，所以某液体吸收的热量为：Q液吸＝c液m液（t液﹣t0液）＝，
整理得，c液＝＝＝1.75×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）等于；（2）等于；1.75×103。
三、解答题（本题共10小题，共50分．解答27、28题时应有公式和解题过程）
21．【解答】解：根据杠杆的平衡条件，要使动力最小，则动力臂应最长，即连接O与杠杆最右端B为最长的力臂，力的方向与OB垂直且向上，杠杆受到的阻力F2的方向竖直向下，如图所示：

22．【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，应从定滑轮开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示：

23．【解答】解：两灯并联，开关S在干路上，电流表只通过L1的电流，因不知通过L1的电流大小，故电流表选用大量程与灯串联，如下所示：

24．【解答】解：
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于静止状态，已达到平衡状态；
由图甲中，杠杆的左端较高，平衡螺母应向左端移动使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是方便读出力臂；
（2）设杠杆上一个小格的长度为L，一个钩码重为G，
由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，在A、B下方再增挂一个相同的钩码，
则左侧力和力臂的乘积5G×3L＝15GL，右侧力和力臂的乘积7G×2L＝14GL，
因为15GL＞14GL，
所以杠杆左端会下沉，右端上翘；
（3）当弹簧测力计在C处竖直向上拉杠杆，弹簧测力计的示数如图所示，分度值是0.2N，数值是3N，
设每个小格长度为L，在A处挂一定数量的钩码时，阻力臂为3L，
根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2得：
F2＝＝＝2N，
钩码的重力GA＝F2＝2N，即在A处挂2N的钩码；
若在C处挂一定数量的钩码，此时阻力臂和动力臂大小相等，则阻力和动力大小也相等（F2＝F1＝3N），所以也可在C处挂3N的钩码；
故选BC；
（4）由图示可知，使用提纽B时，秤砣的力臂变大，物体的力臂变小，由m秤砣gL秤砣＝m物gL物可知，杆秤的最大称量量较大。
当秤砣磨损一部分，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果偏大了。
故答案为：（1）已达到；左；（2）左；（3）BC；（4）B；偏大。
25．【解答】解：（1）从图中可知n＝3，每次实验绳端移动距离s＝nh＝3×10cm＝30cm＝0.3m；
（2）测力计的分度值为0.1N，读数为2.5N，第2次实验滑轮组的机械效率根据η＝＝＝＝＝＝80%。分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝可知滑轮组的机械效率将不变；
（4）四次实验中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，有用功W有用＝Gh＝6.0N×0.1m＝0.6J，
第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1＝G动1h＝0.3N×0.1m＝0.03J，
总功W总1＝F1s＝2.2N×0.3m＝0.66J，
摩擦引起的额外功W摩1＝W总1﹣W有用﹣W动1＝0.66J﹣0.6J﹣0.03J＝0.03J，
..............
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动4＝G动4h＝3.2N×0.1m＝0.32J，
总功W总4＝F4s＝3.4N×0.3m＝1.02J，
摩擦引起的额外功W摩4＝W总4﹣W有用﹣W动4＝1.02J﹣0.6J﹣0.32J＝0.1J，
本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功变大。
故答案为：（1）30；（2）2.5；80；低；（3）不变；（4）变大。
26．【解答】解：（1）动能的大小与质量和速度有关，根据控制变量法分析可知：
图甲中小球的质量相同，小球滚下的高度不同，则小球到达水平面的速度不同，所以图甲探究的是动能与速度的关系；
图乙中小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，小球的质量不同，实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，由图乙我们得到的结论是速度一定时，质量越大，动能就越大；
（2）若在进行图甲实验时，甲中下图木块被撞后滑出木板，说明该小球具有较大的动能，图甲探究的是动能与速度的关系，所以不能改变小球的质量，为了使木块不滑出木板，在不改变木板长度的情况下，可以适当降低钢球的高度，故选C；
（3）A、用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能不相同，小球与弹簧分开后获得的初速度不同，而小球的质量相同，故可以研究小球的动能大小与速度的关系；
B、若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同；
（4）重力势能的大小与质量和高度有关，小球的质量相同，滚下的高度不同，具有的重力势能就不同，实验过程小球的重力势能转化为动能，故该所以方案可行；
（5）实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离，来比较小球动能的大小，这是转换法，
A中的棉絮、C中的红墨水、D中的电流表都和木块的作用相同，都采用转换法，B中等质量的水和沙子是采用控制变量法，故选B。
故答案为：（1）速度；速度相同时，物体的质量越大，动能越大；（2）C；（3）速度；＝；（4）可行；（5）B。
27．【解答】解：（1）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式q＝可知，b的热值大；
（3）燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快；由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多；
（4）对于c来说，在相同的时间内放出的热量是相同的，根据图可知，c燃料完全燃烧放出的热量为水从50℃升高到100℃吸热的2倍，根据公式Q＝qm、Q＝cmΔt可知：Qc＝2c水m水Δt1＝mqc；
对于d来说，完全燃烧后，水吸收的热量是：Qd＝c水m水Δt2＝mqd；
＝，解得，两种燃料热值之比为：＝＝5：2。
故答案为：（1）质量；水升高的温度；（2）b；（3）大于；（4）5：2。
28．【解答】解：（1）小红把两个灯泡L1、L2串联起来（如图甲），当连上最后一根导线时灯就亮了，说明电路中有电流，原因是连接电路时开关没有断开；因为灯泡L1与L2串联，而串联电路中各处电流都相等，所以通过灯L1中的电流等于通过灯L2中电流。
（2）闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数，说明电路中无电流，由此判断电路开路，发现将导线连AB两点时，L1不亮，L2亮，说明不是L2断路，可能是L1断路，连BC两点时两灯都不亮，则说明电路故障是L1断路，故选A；
（3）正确连接电路后，小明测得A点电流如图（c）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过A点的电流为0.24A；
（4）如图乙所示电路，闭合开关后，电流表A1测通过L1的电流，选用的是小量程，分度值为0.02A，如图丙示数为0.2A，则灯L1中的电流为0.2 A；电流表A2测通过L2的电流，选用的是小量程，分度值为0.02A，如图丙示数为0.46A，则灯L2中的电流为0.46A；
（5）如图丁所示，灯L1与电流表串联后与导线并联，灯L1与电流表A2短路了，且电流从下面的电流表A2负接线流入了，根据电流表与待测电路串联，只改动一根线使两只电表分别测量通过干路和L1的电流，如下图所示：

故答案为：（1）连接电路时开关没有断开；等于；（2）A；（3）0.2；0.46；（4）见解答。
29．【解答】解：（1）沿斜面拉物体时，所做有用功：
W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
总功为：
W总＝Fs＝125N×3m＝375J，
斜面的机械效率为：
η＝×100%＝×100%＝80%；
（2）拉力F做功的功率：
P＝＝＝37.5W。
答：（1）小明对行李箱做的有用功为300J，斜面的机械效率为80%；
（2）拉力F做功的功率为37.5W。
30．【解答】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J；
（2）由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107J，
由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝＝＝40℃；
（3）公交车行驶5min做的有用功：W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J；
这氢能源公交车的效率：η＝＝×100%＝50%。
答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）若这些热量全部被质量为500kg、温度为15℃的水吸收，水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。
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