江苏省常州市北郊中学2024-2025学年九年级上学期期中物理试卷

2024-2025学年江苏省常州市北郊中学九年级（上）期中物理试卷一、单项选择题（每小题2分，共30分）1．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费距离杠杆的是（）A．筷子 B．独轮车 C．扫把 D．钓鱼竿2．（2分）罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，下列说法正确的是（）A．该杠杆是费力杠杆 B．该杠杆是省力杠杆 C．向下压活塞时，将内能转化为机械能 D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力3．（2分）为探究动滑轮和定滑轮的特点，分别设计了如图所示两种方式拉升重物，下列关于实验说法正确的是（）A．增加动滑轮的质量可以更省力 B．若用定滑轮拉重物，只有拉力竖直向下时最省力 C．若拉升同一物体匀速上升相同高度，用动滑轮时拉力一定最小 D．用动滑轮提升重物上升高度h，测力计则上升2h4．（2分）关于物体是否做功，下列说法不正确的是（）A．图甲中，人提着滑板在水平路面上匀速前行，人对滑板做了功 B．图乙中，湍急的流水推动水车，流水对水车做了功 C．图丙中，重锤落下，把桩打入地里，重锤对桩做了功 D．图丁中，网球拍将网球弹出，网球拍对网球做了功5．（2分）某同学在学习了机械的相关知识后，总结了几条“规律”，其中总结正确的是.（）A．机械效率大的机械做的有用功一定越多 B．使用任何机械都一定不会省功 C．机械的功率越大，机械效率也一定越大 D．克服摩擦力做的功一定是额外功6．（2分）一种叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N，这种焰火在运动时，受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中（）A．不可能受平衡力 B．受到的阻力可达5N C．推力的最大功率可达50W D．飞行的最大速度可达11m/s7．（2分）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（）A．斜面对物体的摩擦力为20N B．斜面的机械效率是75% C．该同学对物体做功是300J D．该同学对物体做功的功率是40W8．（2分）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力忽略不计（）A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大9．（2分）如图所示，将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确的是（）A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小 B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大 C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大 D．笔向上弹起的过程，弹簧弹性势能增大10．（2分）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出，初速度大小相等1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（）A．v1＝v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．无法比较11．（2分）如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（）A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程12．（2分）甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同，不考虑热量损失且液体均未沸腾（）A．对比甲、乙两图：如果燃料2的热值较高，最终乙图中a液体内能较大 B．对比乙、丙两图：根据液体a、b最终升温，可以比较两种液体的比热容 C．对比乙、丙两图：若液体b最终升温较高，则燃料1的热值较大 D．对比甲、丙两图：若液体b的比热容比a大，则升高相同的温度，液体a加热时间长13．（2分）下列是某同学学过内能的知识后整理的部分笔记。其中说法正确的是（）A．当燃料充分燃烧时，热值会变大 B．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量不一定比干木柴燃烧时放出的热量多 C．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较小 D．四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油14．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（）A． B． C． D．15．（2分）关于如图所示的电路，下列说法中正确的是（）A．S闭合后，L1、L2并联且都能发光 B．S闭合后，电源短路，两灯都不亮 C．要使L1、L2串联，可去掉导线a D．若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上，则S闭合后电路将发生短路二、填空与作图题（每空1分，每图2分，共30分）16．（3分）螺丝刀就是一个轮轴的实例，手柄（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于，螺纹（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。17．（4分）小明用二个质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为180N的物体匀速提升了4m，若机械效率为90%，则小明所做的有用功为，每个滑轮重为N．如果小明的体重为500N，拉动过程中绳子始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为N，机械效率最高可达。18．（3分）质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学跳一次克服重力做功J，每分钟跳绳的次数是次，克服重力做功的平均功率为。（g取10N/kg）19．（2分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力移动的距离为25cm。则杠杆的机械效率为，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。20．（2分）在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。形成海陆风的根本原因是海水和砂石的不同。如图所示是海陆风形成的示意图，图反映了晚上陆风的形成。21．（3分）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精能转化为盒盖的机械能。这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功次。22．（3分）现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa。汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是J；（2）汽油机工作时将机械能转化为内能的是冲程。23．（2分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，这两个输出端的连接方式是联；用家里的插座给充电宝充电时，充电宝中的能量转换是（选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”）。24．（4分）如图所示的电路中有两只灯泡L1、L2，现要使两只灯泡串联连接，应闭合开关；要使两灯泡并联，应闭合开关。闭合开关，会使电源短路。只闭合S1、S2，断开S3，灯亮。25．（2分）试根据规定要求作图。如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。26．（2分）在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。三、解答与探究题（27题7分，28题7分，29题8分，30题9分，31题9分，共40分）27．（7分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）实验前，在没有挂钩码和弹簧测力计时，小明发现杠杆左端低、右端高（选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验过程中我们需要使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是；（2）如图乙所示，经正确调节后，小明在杠杆左边B处挂2个钩码（每个钩码的重量均为0.5N）方向拉动杠杆；（3）如丙所示，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆，将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁，则弹簧测力计的示数将（选填“变大”“不变”或“变小”），现分别用丙、丁两种方式将相同钩码向上提升相同的高度，试比较两次杠杆的机械效率η丙η丁；（选填“＜”“＝”“＞”）（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图戊所示装置进行探究（重心已调至杠杆中点），将支点设计为E点，然后将测力计作用在H点，弹簧测力计的示数为2N，杠杆在由图戊到图己的过程中J。若再在F点挂8N的钩码，弹簧测力计的示数将为N。（不考虑摩擦力对本实验的影响）28．（7分）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过大小来反映的。（2）分析比较甲和乙两组实验可得，结论是：。（3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块同学的建议。（4）另有同学将实验装置改进成图丁所示，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，可以研究小球的动能大小与（质量/速度）的关系；该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块（可行/不可行），如果按此方案操作，将观察到的现象是。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下（如表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功（选填“相等”或“不相等”）。29．（8分）非凡物理兴趣小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”，他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如表所示。燃烧前水的温度t1/℃燃烧后水的温度t2/℃煤油2544菜籽油2534（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和相同之外，还应保持相同的物理量的是；（2）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是，判断的依据；（3）小铭同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多（有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）；A．煤油和菜籽油没有完全燃烧B．烧杯吸收了部分热量C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小D．煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分（4）小榖同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较来反映这两种燃料热值的大小关系。（5）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”；小董同学发现某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”类似（选填“热量”、“热值”、“比热容”）。30．（9分）如图所示是某起重机上的滑轮组。当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，滑轮组的机械效率为90%。若物体在10s内上升5m，不计绳重和一切摩擦。求：（1）起重机所做的有用功；（2）绳端的拉力F做功的功率；（3）若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功是多大？31．（9分）小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示。现把20g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热。根据实验数据画出的图像如图乙所示。（设热水在相同时间内给这种物质吸收的热量相等）（1）这种物质是（晶体/非晶体）。（2）这种物质的熔点是℃；（3）若这种物质液态时的比热容c＝1.6×103J/（kg•℃），则这种物质熔化过程中吸收的热量是多少？（4）该种物质固态时的比热容多大？2024-2025学年江苏省常州市北郊中学九年级（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题2分，共30分）1．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费距离杠杆的是（）A．筷子 B．独轮车 C．扫把 D．钓鱼竿【答案】B【解答】解：A、筷子在使用过程中，是费力杠杆；B、独轮车在使用过程中，是省力杠杆即费距离杠杆；C、扫把在使用过程中，是费力杠杆；D、钓鱼竿在使用过程中，是费力杠杆。故选：B。2．（2分）罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，下列说法正确的是（）A．该杠杆是费力杠杆 B．该杠杆是省力杠杆 C．向下压活塞时，将内能转化为机械能 D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力【答案】B【解答】解：AB、图中动力作用在杠杆的A端，该杠杆在使用时，属于省力杠杆、B正确；C、向下压活塞时，将机械能转化为筒内空气的内能；D、由图知，动力臂变小、阻力臂不变，即费力一些。故选：B。3．（2分）为探究动滑轮和定滑轮的特点，分别设计了如图所示两种方式拉升重物，下列关于实验说法正确的是（）A．增加动滑轮的质量可以更省力 B．若用定滑轮拉重物，只有拉力竖直向下时最省力 C．若拉升同一物体匀速上升相同高度，用动滑轮时拉力一定最小 D．用动滑轮提升重物上升高度h，测力计则上升2h【答案】D【解答】解：A、增加动滑轮的质量，动滑轮的重力变大（G+G动）可知，拉力F将变大；B、定滑轮的实质是一个等臂杠杆，用定滑轮拉重物，故B错误；C、拉升同一物体匀速上升相同高度，根据F＝动）可知，F＞G；D、使用动滑轮时，所以用动滑轮提升重物上升h高度，故D正确。故选：D。4．（2分）关于物体是否做功，下列说法不正确的是（）A．图甲中，人提着滑板在水平路面上匀速前行，人对滑板做了功 B．图乙中，湍急的流水推动水车，流水对水车做了功 C．图丙中，重锤落下，把桩打入地里，重锤对桩做了功 D．图丁中，网球拍将网球弹出，网球拍对网球做了功【答案】A【解答】解：A、人提着滑板在水平路面上匀速前行，但受到的力与运动方向垂直，故A错误；B、湍急的流水推动水车，水车在该力的方向上通过了距离，故B正确；C、重锤落下，桩在该力的方向上通过了距离，故C正确；D、网球拍将网球弹出，受到网球拍的作用力，拍对网球做了功。故选：A。5．（2分）某同学在学习了机械的相关知识后，总结了几条“规律”，其中总结正确的是.（）A．机械效率大的机械做的有用功一定越多 B．使用任何机械都一定不会省功 C．机械的功率越大，机械效率也一定越大 D．克服摩擦力做的功一定是额外功【答案】B【解答】解：A、机械效率是有用功和总功的比值，有用功不一定多；B、使用任何机械可以省力或省距离，故B正确；C、功率越大，单位时间内做的功越多，故C错误；D、克服摩擦力做的功不一定是额外功，克服摩擦力所做的功是有用功。故选：B。6．（2分）一种叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N，这种焰火在运动时，受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中（）A．不可能受平衡力 B．受到的阻力可达5N C．推力的最大功率可达50W D．飞行的最大速度可达11m/s【答案】C【解答】解：A、焰火竖直上升的过程中，阻力为重力的5倍，速度变大，当速度最大时、重力，处于平衡状态，故A错误；B、恒定的推力F＝5G＝7×1N＝5N，焰火受到竖直向下的重力和阻力，所以最大阻力f＝F﹣G＝6N﹣1N＝4N；CD、由图可知，此时焰火能够达到的最大速度v＝10m/s，故C正确；故选：C。7．（2分）如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上，在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中（）A．斜面对物体的摩擦力为20N B．斜面的机械效率是75% C．该同学对物体做功是300J D．该同学对物体做功的功率是40W【答案】B【解答】解：由图知，若物体沿斜面向上匀速拉动了10m；此过程所做有用功为：W有＝Gh＝60N×5m＝300J；对物体所做总功为：W总＝Fs＝40N×10m＝400J；斜面的机械效率为：η＝＝＝75%；对物体做功的功率：P＝＝＝20W；此过程所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J；由W额＝fs变形可得物体受到的摩擦力：f＝＝＝10N；故ACD错误；B正确；故选：B。8．（2分）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力忽略不计（）A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大【答案】B【解答】解：（1）分析甲图可知，n＝3，绳重、摩擦忽略不计甲＝（G+G动），滑轮组的机械效率η1＝＝＝；（2）分析乙图可知，n＝2，绳重、摩擦忽略不计5＝（G物+G动），此时滑轮组的机械效率η7＝＝＝，因物体和动滑轮均相同，比较可知：做功一样多，F1＜F2，η8＝η2，即甲图省力，机械效率一样大。故选：B。9．（2分）如图所示，将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述正确的是（）A．向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小 B．向下按笔的过程中，笔的重力势能增大 C．笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大 D．笔向上弹起的过程，弹簧弹性势能增大【答案】C【解答】解：A、向下按笔的过程中，其具有的弹性势能变大；B、由于重力势能与质量，所以向下按笔的过程中，其重力势能减小；C、笔向上弹起的过程中，高度增加，故C正确；D、笔向上弹起的过程中，所以其弹性势能变小；故选：C。10．（2分）如图所示，将同一小球按照不同方向从离地面相同高度的相同位置两次抛出，初速度大小相等1，小球第二次落地速度为v2，不计空气阻力，比较v1和v2的大小，正确的是（）A．v1＝v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．无法比较【答案】A【解答】解：同一个小球，则质量相等，则重力势能相等，此时动能相等，其机械能守恒，重力势能相等，所以其速度大小关系：v1＝v2。故选：A。11．（2分）如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（）A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程【答案】B【解答】解：A、水在沸腾时，但温度保持在沸点不变；B、对水加热过程中是通过热传递使水的内能增大的；C、玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴；D、“白气”使小叶轮转动的过程中，相当于汽油机的做功冲程。故选：B。12．（2分）甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体初温和质量也相同，不考虑热量损失且液体均未沸腾（）A．对比甲、乙两图：如果燃料2的热值较高，最终乙图中a液体内能较大 B．对比乙、丙两图：根据液体a、b最终升温，可以比较两种液体的比热容 C．对比乙、丙两图：若液体b最终升温较高，则燃料1的热值较大 D．对比甲、丙两图：若液体b的比热容比a大，则升高相同的温度，液体a加热时间长【答案】A【解答】解：A、甲、乙两图液体的初温与质量相同，若燃料2的热值较高，则乙图液体吸收的热量更多，所以内能更大；B、通过液体最终升温来比较比热容的大小要控制吸收的热量相等，乙，最终放出的热量不相等，不能比较比热容大小；C、对比乙，液体a，如果液体b最终升温较高，说明燃料1放出的热量不一定多，故C错误；D、甲丙燃料相同；由Q吸＝cmΔt可知，若液体b比热容比液体a大，液体b需要吸收的热量多，故D错误。故选：A。13．（2分）下列是某同学学过内能的知识后整理的部分笔记。其中说法正确的是（）A．当燃料充分燃烧时，热值会变大 B．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量不一定比干木柴燃烧时放出的热量多 C．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较小 D．四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油【答案】B【解答】解：A、热值是燃料本身的特性，与燃烧程度无关；B、根据Q＝mq可知、质量都有关，故B正确；C、用水作为汽车发动机的冷却剂，与其他物质相比，升高相同的温度，故C错误；D、四冲程汽油机的吸气冲程，故D错误。故选：B。14．（2分）某自动售货机，它可通过手机扫码（闭合S1）或通过投币（闭合S2），启动电动机完成自动售货；在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明。符合上述情况的电路设计是图中的（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：由题意可知，通过手机扫码使开关S1闭合或通过投币使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货，由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知3和开关S2应并联共同控制电动机；由题知，在光线较暗时光控开关S3自动闭合，接通灯泡照明，且只由光控开关S6控制，综上结合选项可知，只有C图符合题意。故选：C。15．（2分）关于如图所示的电路，下列说法中正确的是（）A．S闭合后，L1、L2并联且都能发光 B．S闭合后，电源短路，两灯都不亮 C．要使L1、L2串联，可去掉导线a D．若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上，则S闭合后电路将发生短路【答案】B【解答】解：A、S闭合后，L1、L2被导线b短路，灯不亮，故A不合题意。B、开关S闭合后。电流两极不经过用电器直接与电池相连，则两灯都不亮。C、要使L7、L2串联，电路中各个元件首尾相连，故C不合题意。D、将导线M从接线柱B改接到接线柱A上1、L4并联，故D不合题意。故选：B。二、填空与作图题（每空1分，每图2分，共30分）16．（3分）螺丝刀就是一个轮轴的实例，手柄粗（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于斜面，螺纹密（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。【答案】粗；斜面；密。【解答】解：螺丝刀相当于轮轴，而轮轴相当于省力杠杆，选用手柄粗一些的螺丝刀，也就越省力。螺丝钉上的螺纹是绕着螺丝钉旋转向上的连续斜面，当螺丝钉的高度一定时，相当于减小了斜面的坡度。故答案为：粗；斜面；密。17．（4分）小明用二个质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为180N的物体匀速提升了4m，若机械效率为90%，则小明所做的有用功为720J，每个滑轮重为20N．如果小明的体重为500N，拉动过程中绳子始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为980N，机械效率最高可达98%。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）小明所做的有用功：W有用＝Gh＝180N×4m＝720J；（2）由η＝＝90%可得总功：W总＝＝＝800J；则额外功为：W额＝W总﹣W有用＝800J﹣720J＝80J，不计绳重和摩擦，则额外功为克服动滑轮重力所做的功，由W额＝G轮h可得动滑轮的重力为：G轮＝＝＝20N；（3）如果小明的体重G人＝500N，拉动过程中绳始终未断裂最大＝G人＝500N，由图知n＝3，不计绳重和摩擦最大＝（G最大+G轮），则提升的最大物重：G最大＝4F最大﹣G轮＝2×500N﹣20N＝980N，（4）最高机械效率为：η最大＝＝＝＝＝×100%＝98%。故答案为：720J；20；98%。18．（3分）质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学跳一次克服重力做功27J，每分钟跳绳的次数是180次，克服重力做功的平均功率为81。（g取10N/kg）【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图可知，在跳绳时每次重心上升的高度h＝0.06m，则该同学跳一次克服重力做的功：W＝Gh＝mgh＝45kg×10N/kg×0.06m＝27J；（2）由图可知，该同学跳绳一次的时间t＝s，则每分钟跳绳的次数：n＝＝＝180；（3）1min内所做的功为：W＝Gh'＝mgh'＝45kg×10N/kg×0.06m×180＝4860J；克服重力做功的平均功率：P＝＝＝81W。故答案为：27；180。19．（2分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力移动的距离为25cm。则杠杆的机械效率为90%，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将变大（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。【答案】90%；变大。【解答】解：（1）拉力所做的功：W总＝Fs＝16N×0.25m＝4J，有用功：W有＝Gh＝36N×3.1m＝3.2J，杠杆的机械效率：η＝×100%＝。（2）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，并且W有+W额＝W总；设杠杆重心升高的距离为h，所以1+G杠h＝Fh2，G不变，h4不变，G杠不变，钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小；则Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小；根据η＝＝，总功变小，所以η增大。故答案为：90%；变大。20．（2分）在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。形成海陆风的根本原因是海水和砂石的比热容不同。如图所示是海陆风形成的示意图，甲图反映了晚上陆风的形成。【答案】比热容；甲。【解答】解：由于地面和海水的比热不同，海水的比热容大于陆地的比热容，地面和大海升温和降温的快慢不同，白天，地面热空气密度较小，海面较冷的空气就会来补充，形成海风，乙图是海风。故答案为：比热容；甲。21．（3分）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精内能转化为盒盖的机械能。这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次。【答案】见试题解答内容【解答】解：当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，燃气的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；因为四冲程汽油机完成四个冲程对外做功一次，所以汽油机每秒完成40个冲程。故答案为：内；做功。22．（3分）现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。（1）某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5×105Pa。汽油的热值是4.6×107J/kg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是1800J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是8.28×103J；（2）汽油机工作时将机械能转化为内能的是压缩冲程。【答案】（1）1800；8.28×103；（2）压缩【解答】解：（1）根据p＝可得F＝pS＝5×105Pa×120×10﹣7m2＝6000N，气体一次膨胀对活塞做功：W＝Fs＝6000N×0.7m＝1800J；由题意可知，每次完全燃烧的汽油质量：m＝m总η＝0.2×10﹣3kg×90%＝0.18×10﹣3kg，每次汽油燃烧放出的热量：Q＝mq＝6.18×10﹣3kg×4.7×107J/kg＝8.28×106J；（2）汽油机工作时将机械能转化为内能的是压缩冲程。故答案为：（1）1800；8.28×103；（2）压缩。23．（2分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，这两个输出端的连接方式是并联；用家里的插座给充电宝充电时，充电宝中的能量转换是电能转化为化学能（选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”）。【答案】并；电能转化为化学能。【解答】解：（1）移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响。（2）用家里的插座给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，充电宝将电能转化为化学能。故答案为：并；电能转化为化学能。24．（4分）如图所示的电路中有两只灯泡L1、L2，现要使两只灯泡串联连接，应闭合开关S2；要使两灯泡并联，应闭合开关S1、S3。闭合开关S1、S2、S3，会使电源短路。只闭合S1、S2，断开S3，灯L1亮。【答案】S2；S1、S3；S1、S2、S3；L1【解答】解：（1）若闭合开关S2时，则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡；（2）若闭合开关S1、S4时，断开开关S2时，则电流从电源正极出发分别流经两盏灯泡，所以它们是并联的；（3）闭合开关S1、S6、S3，电源的两端被导线相连，会使电源短路；（4）只闭合S1、S8，断开S3，L2被短路，不发光5会亮。故答案为：S2；S1、S4；S1、S2、S7；L1。25．（2分）试根据规定要求作图。如图所示杠杆处于平衡，请在杠杆A处画出最小的动力F1，并画出阻力F2。【答案】【解答】解：图中支点在O点，动力作用在最远端A，根据杠杆平衡的条件可知此时最省力，动力方向应向上，过A端作垂直于OA向上的力1；分析可知，阻力是物体通过绳子对杠杆的拉力，方向竖直向下2的示意图；如下图所示：26．（2分）在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。【答案】【解答】解：由实物图知，两灯并联1在干路上，S2在L5支路上，电路图如图所示：。三、解答与探究题（27题7分，28题7分，29题8分，30题9分，31题9分，共40分）27．（7分）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：（1）实验前，在没有挂钩码和弹簧测力计时，小明发现杠杆左端低、右端高平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态，实验过程中我们需要使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是方便测量力臂的大小；（2）如图乙所示，经正确调节后，小明在杠杆左边B处挂2个钩码（每个钩码的重量均为0.5N）竖直向下方向拉动杠杆；（3）如丙所示，改用弹簧测力计在C处竖直向上拉住杠杆，将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁，则弹簧测力计的示数将变大（选填“变大”“不变”或“变小”），现分别用丙、丁两种方式将相同钩码向上提升相同的高度，试比较两次杠杆的机械效率η丙＝η丁；（选填“＜”“＝”“＞”）（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图戊所示装置进行探究（重心已调至杠杆中点），将支点设计为E点，然后将测力计作用在H点，弹簧测力计的示数为2N，杠杆在由图戊到图己的过程中0.12J。若再在F点挂8N的钩码，弹簧测力计的示数将为6N。（不考虑摩擦力对本实验的影响）【答案】（1）平衡；方便测量力臂的大小；（2）竖直向下；（3）变大；＝；（4）0.12；6。【解答】解：（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，杠杆平衡；实验过程中，杠杆在水平位置平衡；（2）如图乙所示，经正确调节后，在右边A处用弹簧测力计沿竖直向下方向拉动杠杆；（3）若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，力变大；克服钩码重力做的是有用功，拉力做的是总功计算即可，有用功不变，即做的总功是不变的；（4）杠杆处于图乙平衡状态时，由杠杆平衡的条件可得F1L1＝GL3，即2N×6×8cm＝G×3×1cm，解得杠杆自重G＝6N；杠杆在由图第二个甲到第二个图乙的过程中，杠杆的重心F上升了3个小格。若再在F点挂8N的钩码，由杠杆平衡的条件可得F2′L1＝（G+G钩码）L2，即F8′×6×1cm＝（3N+4N）×3×5cm，解得F1′＝6N。故答案为：（1）平衡；方便测量力臂的大小；（3）变大；＝；4。28．（7分）如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，其中h1＝h3＞h2，m1＝m2＜m3。（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过木块钢球被撞击后移动的距离大小来反映的。（2）分析比较甲和乙两组实验可得，结论是：质量相同时，速度越大，动能越大。（3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块B同学的建议。（4）另有同学将实验装置改进成图丁所示，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，可以研究小球的动能大小与速度（质量/速度）的关系；该同学还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块不可行（可行/不可行），如果按此方案操作，将观察到的现象是每次木块移动的距离相同。表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（5）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下（如表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功相等（选填“相等”或“不相等”）。【答案】（1）木块钢球被撞击后移动的距离；（2）质量相同时，速度越大，动能越大；（3）B；（4）速度，不可行，每次木块移动的距离相同；（5）相等。【解答】解：（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，用到了转换法；（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，甲图中下滑的高度大，推动木块滑行的距离大，速度越大；（3）本实验动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，故实验中使用的木块大小不能改变，因此可以改变木板的长度和金属球的质量，B不恰当；（4）如图丁，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，由于弹簧的压缩程度不同，转化的动能不相同，可以研究动能与速度的关系，撞击同一木块，则具有的弹性势能相同，所以每次移动的距离相同；（5）让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的动能是相同的，动能全部克服了摩擦力做功，所以克服摩擦力做功也相等。故答案为：（1）木块钢球被撞击后移动的距离；（2）质量相同时，动能越大；（4）速度，每次木块移动的距离相同。29．（8分）非凡物理兴趣小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”，他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如表所示。燃烧前水的温度t1/℃燃烧后水的温度t2/℃煤油2544菜籽油2534（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，还应保持相同的物理量的是燃料的质量；（2）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油，判断的依据油的质量相同，用煤油加热水，温度升高的多，说明水吸收的热量多，即煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；（3）小铭同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多C（有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）；A．煤油和菜籽油没有完全燃烧B．烧杯吸收了部分热量C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小D．煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分（4）小榖同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较