江苏省2022-2023学年九年级第一学期期中教学情况测试苏科版物理模拟试题五

这是一份江苏省2022-2023学年九年级第一学期期中教学情况测试苏科版物理模拟试题五，共16页。试卷主要包含了01×109J，6×107J/kg＝2，5m＝600J等内容，欢迎下载使用。
江苏省2022-2023学年九年级第一学期期中教学情况测试
苏科版物理模拟试题五
2022年10月
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷由小林老师原创，盗用必究
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为90分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
一、 选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 2019年5月德州市第八届中小学生航模竞赛成功举办。如图是参赛选手比赛时的情景。下列说法错误的是

A. 加速上升的飞机模型，动能增大，重力势能增大
B. 飞机模型在空中飞行时，若它所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
C. 以加速上升的飞机模型为参照物，人是运动的
D. 当飞机模型在地面上静止时，所受的重力与地面对飞机模型的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】D．当飞机模型在地面上静止时，所受的重力与地面对飞机模型的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，故D错误。
故答案为D。
2. 某载重汽车自重12t，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210kW，每行驶43s消耗柴油700g，柴油的热值为4.3×107J/kg。下列说法中（　　）
①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J
②该柴油发动机效率为30%
③汽车的牵引力为1.05×104N
④若公路所能承受的最大压强为8×105Pa，汽车最多能装载40t的货物
A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确
【答案】D。
【解析】 ①完全燃烧700g干木柴放出的热量：Q放＝m柴油q＝0.7kg×4.3×107J/kg＝3.01×107J，故①错误；
②柴油发动机做功：W＝Pt＝210×103W×43s＝9.03×106J，柴油发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝30%，故②正确；③汽车速度：v＝72km/h＝72×m/s＝20m/s，由P＝＝＝Fv得，汽车的牵引力：F＝＝＝1.05×104N，故③正确；④由p＝得，公路所能承受的最大压力：F＝pS＝8×105Pa×0.5m2＝4×105N，汽车与货物的质量之和：m总＝＝＝＝4×104kg＝40t，汽车最多能装载货物质量：m＝m总﹣m车＝40t﹣12t＝28t，故④错误。综上，①④错误，②③正确。
3. 在有着“世界工厂”之称的东莞，车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度，下列关于这个滑轮组工作的说法中，正确的是( )

A．绳子自由端被拉下了10m B．这个滑轮组能省距离
C．这个滑轮组能省力 D．这个滑轮组能省功
【答案】C
【解析】
A．由图知，n=2，物体上升的高度h=2m，则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4 m
即绳子自由端被拉下了4m，故A错误；
BC．图中滑轮组可以省力但费距离，故B错误、C正确；
D．使用任何机械都不省功，D错误。
故选C。
4. 多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】吸气、排气冲程无能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
5. 用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2．不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是(　　)

A．F1＝F2 B．F2＜F1＜2F2 C．F1＝2F2 D．F1＞2F2
【考点】滑轮的特点及应用
【答案】D
【解析】由图知，(1)动滑轮在水平方向上受到三个力的作用：水平向右的拉力F1，墙壁对它水平向左的拉力F墙，木板A对它水平向左的拉力F木板，由于木板向右匀速运动，所以F1＝F墙+F木板，由于同一根绳子各处的拉力相等，所以F木板＝1/2F1，
由于力的作用是相互的，所以动滑轮对木板A的拉力为F动＝F木板＝1/2F1﹣﹣﹣①；
(2)物块B在水平方向上受到两个力的作用：绳子对它向左的拉力F2，木板A对它向右的摩擦力fA对B；由于物块B保持静止，所以F2＝fA对B；
木板A在水平方向上受到三个力的作用：动滑轮对木板向右的拉力F动，物体B对木板向左的摩擦力fB对A，地面对木板向左的摩擦力f地面，
由于木板向右匀速运动，所以F动＝fB对A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于力的作用是相互的，所以fB对A＝fA对B＝F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由②③可得F动＝F2+f地面，
即1/2F1＝F2+f地面，也就是F1＝2F2+2f地面，所以F1＞2F2。故选：D。
6. 我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中(　　)

A．动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．动能增加，重力势能不变，机械能增加
C．动能增加，重力势能增加，机械能增加
D．动能不变，重力势能不变，机械能不变
【答案】C．
【解析】动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；动能和势能合称为机械能．火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大．
7. 如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是(　　)

A．撑杆对吊臂的作用力不断增大
B．钢绳对吊臂的作用力不断增大
C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
【答案】D
【解析】(1)伸缩撑杆对吊臂的支持力的作用点在吊臂上，方向垂直于吊臂向上，过支持力的作用点，沿支持力的方向画一条有向线段，用F表示，然后从支点O向力的作用线做垂线段，垂线段L即为其力臂，如图所示：
(2) 吊车吊起货物的过程中，阻力为重力，重力不变，阻力不变；阻力臂减小；动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小，故ABC错误，D正确。故选：D。
8. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有(　　)

A．只需测量各自爬楼梯的高度
B．只需测量老人的质量、小孩的质量
C．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间
D．需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间
【答案】C
【解析】
爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。
故选C。
9. 关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　）。
A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量；
B．0℃的冰熔化成0℃的水内能不变；
C．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能；
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】B
【解析】（1）物质直接从固态变为液态的过程叫升华，升华吸热；（2）物质从气态变成液态称为液化，液化放热，“白气”通常是指大量的小水珠；物质由固态变为气态叫升华，升华吸热；（3）组成物质的分子在不停地做无规则运动；（4）水的比热容较大，与其它物质相比，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多。
解：A、夏天，常用干冰给食品保鲜，干冰有固态直接变成气态，是升华现象，干冰升华吸热，故A正确。
B、当水烧开时，从壶嘴冒出温度较高的水蒸气在空气中遇冷放出热量，液化成小水珠，故B错误。
C、打开酒精瓶的瓶塞后，教室里弥漫着酒精味，是扩散现象，是分子无规则运动的结果，故C正确。
D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气装置中用水来供热；升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来冷却，故D正确。
故选B。
10. 物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是(　　)

A．该物块在CD段的惯性比AB段大
B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．拉力F在CD段做功的功率为10W
【答案】D
【解析】
A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；
B．由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5，AB和CD距离相等，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2，故B错误；
C．物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功
W=FABsAB=fABsAB=1N10m=10J
故C错误；
D．物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率
P=FCDvCD=fCDvCD=2N5m/s=10W
故D正确。
故选D。
11. 小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是(　　)
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
12. 王瑞同学体重为500N，如图甲为该同学在操场上练习爬杆示意图，在某次爬杆训练中，沿杆竖直向上运动的v﹣t图象如图乙所示，下列判断正确的是(　　)
①0﹣6s时间内，受到摩擦力大小为500N
②6﹣15s时间内运动速度为0.6m/s
③6﹣15s时间内，克服重力做功的功率是300W
④15g﹣18s时间内匀速下滑

A．②③ B．①③ C．①② D．②③④
【答案】A
【解析】①0﹣6s时间内，王瑞同学做加速运动，受到的摩擦力大于重力，即受到摩擦力为大于500N，故①错误；
②由图象知，6s至15s时间内，王瑞同学沿杆向上做匀速直线运动，速度为0.6m/s，故②正确；
③在6﹣15s内，沿杆竖直向上做匀速直线运动，在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，功率
P=＝500N×0.6m/s＝300W
故③正确；
④由图象知，15s至18s时间内，王瑞同学做减速运动，故④错误。
故选A。
13. 如图所示，电路元件及导线连接均完好，闭合开关S1、S2，则 (　 　)

A．L1不能发光，L2能发光
B．L1能发光，L2不能发光
C．L1L2都能发光
D．L1L2都不能发光
【答案】B
【解析】闭合开关S1、S2，L1通路，L2都短路，所以，Ll能发光，L2不能发光．故选B
14. 如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是（　）。
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】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。
A：进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意。
B：两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意。
C：两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意。
D：排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意。正确答案是C。
15. A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，则A、B两种物质的比热容之比为(　　)
A．2：3 B．3：5 C．4：9 D．1：2
【答案】C
【解析】
(1)物体A放入甲杯水后，它们的共同温度为50℃−4℃＝46℃，水放出的热量Q放＝c水m水△t水,A吸收的热量Q吸＝cAmA△tA，根据热平衡方程：Q放＝Q吸，即c水m水△t水＝cAmA△tA,代入相关数据得：cA＝×，(2)物体B放入乙杯水后，它们的共同温度为50℃−8℃＝42℃，水放出的热量Q放＝c水m水△t水，B吸收的热量Q吸＝cBmB△tB，根据热平衡方程：Q放＝Q吸，即C水m水△t水＝cBmB△tB，代入相关数据得：cB＝×c水m水mB ;(3)∵A、B两物体质量相等,即mA＝mB，∴＝4:9.故选C.
二、 填空题（每空1分，共29分）
16. 如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N．当OB＝10cm时，绳子的拉力为____N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，经过____s后，可使G1对地面的压力恰好为零．

【答案】10，10。
【解析】设绳子拉力为T,则T OA=G2 OB
T=G2 OB/OA=20N×10cm/20cm=10N
地面对G1的支持力设为N,则T+N=G1
N=PS=2×104 Pa×(5×10-2m)2=50N
所以G1=T+N=60N
设经过t秒后，可使G1对地面的压力恰好为零．则
G1OA=G2(OB+vt)
60N×20cm =20N(10cm+5cm/s×t)
t=10s
17. 某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台AB上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作台BC，最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1米，空气阻力忽略不计。

(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能　 　(选填“大于”、“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。
(2)若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，为防止货物的碰撞与堆积，货物之间的距离d至少为　 　米。
【答案】(1)小于；(2)2.4。
【解析】(1)货物在地面上运动时和地面之间存在摩擦力，机械能转化为内能，若货物对AB的压力小于对BC的压力，AB与BC材料相同，接触面粗糙程度相同，货物和AB的摩擦力小于和BC的摩擦力，且长度均为1米，货物在BC面上克服摩擦力做功多，机械能转化为的内能多，机械能减少量就多，所以，则货物在AB上减小的机械能小于在BC上减小的机械能。
(2)机械手臂每隔3秒钟取走一件货物，传送带运动的速度为0.8米/秒，所以货物之间的距离最小为：d＝vt＝0.8m/s×3s＝2.4m。
18. 小明同学用20 N的水平推力，将重为280 N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功__________J，购物车的重力做功__________J；
【答案】200 0
【解析】推力对购物车做功W=Fs=20 N×10 m=200 J，购物车在水平地面上移动10 m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0 J；
19. 如图所示，某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力，把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s，整个过程木箱的平均速度为________m/s，推力的平均功率为_________W。

【答案】①0.4；②200。
【解析】[1]木箱的平均速度
[2]推力的平均功率。
20. 小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出　 　J热量，燃油汽车产生的　 　对环境会造成污染。
【答案】2.3×108；噪声（或尾气）。
【解析】 这些汽油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；燃油汽车产生的噪声（或尾气）会对环境会造成污染。
21. 如图所示的电路中，若只需要灯L1亮，则需要闭合开关 ；要使灯L1、L2串联，则应只闭合开关 ；要使灯L1、L2并联，则应闭合开关 ；若同时闭合S1、S2、S3，则 。

【答案】S1；S3；S1、S2； 会形成电源短路
【解析】如图所示的电路中，若只需要灯L1亮，则需要闭合开关S1； 闭合开关S3，断开开关S1、S2，灯泡L1和L2串联； 闭合开关S1、S2，断开开关S3，灯泡L1和L2并联； 若同时闭合S1、S2和S3，此时电路短路。
22. 如图所示，质量为50g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为___J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为___J。

【答案】0.25 0.15
【解析】
[1]小球从a处自由滑下到b处，高度为50cm，所以重力所做的功
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×0.5m=0.25J
[2]小球到达d处时恰好停下，此时具有的重力势能为
mghd=0.05kg×10N/kg×0.2m=0.1J
小球在a处具有的重力势能为0.25J，那么小球在整个运动过程中，克服导轨摩擦消耗的机械能为
0.25J-0.1J=0.15J
23. 小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为　 N；实际测量A端的拉力为110N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为 　N。

【答案】100、20。
【解析】（1）不计动滑轮重、绳重和摩擦，根据F=G求出拉力；（2）根据F=（G+G动）求出动滑轮重。
（1）因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F=G=×200N=100N；（2）若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，根据F=（G+G动）得G动=2F﹣G=2×110N﹣200N=20N。
24. 小明在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲。经过A处4秒后在B处遇到方方，方方迅速取下小箱子，1秒后在C处小明调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子底面积为0.5平方米，质量为20千克，小箱子质量为5千克。
(1)BC段大箱子受到的摩擦力大小为_____；
(2)AB段大箱子对地面的压强为_____；
(3)CD段小明推力所做的功为_____。

【答案】80N 500Pa 600J
【解析】
(1)[1]根据题意可知，箱子运动到B点时用时4s，从B点到C点用时1s，所以图丙中，4s～5s表示BC段的运动图象，即大箱子做加速运动；根据题意可知，图丙中5s～10s表示CD的运动图象，即大木箱从C点到D点作匀速直线运动，由图乙可知，此时的推力为80N；由于大箱子做匀速直线运动，所以推力与滑动摩擦力是一对平衡力，即
f＝F＝80N
又因为大木箱在BC段做加速运动时，与CD段相比，地面受到的压力和接触面的粗糙程度均相同，故BC段大木箱受到的滑动摩擦力仍等于大木箱做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力，即为80N。
(2)[2]AB段大箱子对地面的压力
F压＝G总＝m总g＝(20kg+5kg)×10N/kg＝250N
AB段大箱子对地面的压强
p＝＝500Pa
(3)[3]根据图丙可知，大木箱做匀速直线运动时的速度v＝1.5m/s，CD段的路程
sCD＝vt＝1.5m/s×(10s﹣5s)＝7.5m
由图乙和题意可知CD段小明的推力为80N，则CD段小明推力所做的功
W＝Fs＝80N×7.5m＝600J
25. 如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。
(1)请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1的示意图；
(2)作出阻力F2的示意图及阻力臂l。

【答案】
【解析】
(1)当动力臂最长时，动力最小，所以当OB为动力臂时，动力最小，如下图所示：

(2)阻力是杠杆受到重物向下的拉力，阻力臂是支点到阻力的垂直距离，如下图所示：
26. 请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图．

【答案】如图所示：

【解析】本题考查了根据实物图作电路图，分析电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键．对于给出电路图，连接实物图也要熟练掌握。
根据实物图图可知，两灯泡并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量L2支路电流．从正极开始连接，依次是开关、电流表A2；然后分支，一支经灯泡L1回到负极；另一支经灯泡L2、电流表A1回到负极。
三、 解答探究题（计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）
27. 如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
(1)工人师傅拉力的功率；
(2)动滑轮的重；
(3)若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？

【答案】(1)60W；(2)100N；(3)80％
【解析】
解：(1)该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速
拉力做功的功率
(2)根据F=，动滑轮重力为G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N
(3)若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力
绳端拉力
滑轮组的机械效率
28. 下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到　 　位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向　 　（选“左”或“右”）端调节。
（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如图甲所示，则在A点处应挂　 　个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。

（3）图乙是小聪利用弹簧测力计做的某次实验情景，已知杠杆每格长5cm，钩码每个重0.5N，请将弹簧测力计的示数填入下表。
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
　
0.15
3.0
0.10
上述实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是　 　。
【答案】（1）水平；右；（2）4；（3）3.8；弹簧测力计没有竖直向下拉。
【解析】（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，右端偏高，这时应将平衡螺母向右端调节。
（2）如图甲所示，在杠杆B点处挂6个钩码，设在则在A点处应挂n个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；
设每个钩码重为G，每个小格为L，根据杠杆的平衡条件F动l动＝F阻l阻：
6G×2L＝nG×3L，故n＝4，
即在A点处应挂4个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。
（3）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为3.8N。
弹簧测力计没有竖直向下拉，当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂小于动力点到支点的距离，动力臂变小。
29. 小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关
为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
实验序号
铁块质量m/g
铁块距桌面高度H/cm
桌腿进入沙子的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。
【答案】桌腿进入沙子的深度；①④⑤；质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。
【解析】（1）桌腿进入沙堆的深浅，体现了物体对其做功的多少。桌腿进入沙堆越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。（2）利用控制变量法，要验证重力势能的大小与质量有关，需控制质量其他的因素相同，只有质量不同，从图中找出符合条件的实验即可。（3）利用控制变量法，比较图中相同因素和不同因素，总结出研究的对象。在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；
（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；
故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。
（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。
30. 某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg。求：
温度/℃
时间/min
0
2
4
6
20
50
70
80

(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率。
【答案】(1)6×107J(2)2.52×106J(3)4.2％。
【解析】(1)煤完全燃烧产生的热量为Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J
(2)水所吸收的热量为Q吸=cm水∆t=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×60℃=2.52×106J
(3)煤炉烧水时的热效率为η=Q吸/Q放=(2.52×106J/6×107J)×100％=4.2％
31. 为了研究物质的某种特性，某小组同学做了如下实验：他们在如图所示的两只完全相同的白色小瓶内分别装入50克的水和50克的煤油，实验时，将两只小瓶都放在太阳下暴晒，并利用温度计测量液体升高的温度，用计时器测量加热的时间，并将实验数据整理、记录在表一和表二中。(设两只小瓶晒相同时间吸收的热量相等)

①分析比较实验序号1~5或6~10的数据及相关条件，可得出的初步结论是：________。
②分析比较实验序号________的数据及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的不同种物质，升高的温度相同，吸收的热量不同。
③进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
(a)分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可得出的结论是：质量相同的同种液体，________。
(b)分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可得出的结论是：________。
④另一小组的同学将如图的小瓶表面涂成黑色，在瓶内装入50克的水进行实验，得到如表三所示的数据。通过分析表一和表三的数据及相关条件，可得出的结论是：________。
【答案】质量相同的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比2、6或4、7吸收的热量与升高的温度的比值是一个定值质量相同的不同种液体，吸收的热量与升高温度的比值不同黑色物体吸收热量的能力较强
【解析】
【解析】
①由于水与煤油每分钟吸收的热量相等，观察表一实验序号1～5或表二实验序号6～10的数据的数据可知：质量相同的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比。
②结论中的相同因素是质量和升高的温度，不同因素是物质种类，研究吸收热量和物质种类的关系，
因此符合条件的是表一和表二中的实验序号2、6或4、7；
③进一步比较表一和表二中的数据及相关条件，可得出的初步结论：
质量相同的同种物质，吸收热量与升高温度的比值是定值(或质量相同的不同物质，吸收热量与升高温度的比值不同)。
即：(a)质量相同的同种液体，吸收的热量与升高的温度的比值是一个定值；
(b)质量相同的不同种液体，吸收的热量与升高温度的比值不同。
④通过分析表一中的实验数据和表三中的实验数据及相关条件可知，
两个小瓶中的水的质量相同，升高相同的温度时，小瓶表面涂成黑色的加热时间较短，
因此可得出的结论是：黑色物体吸收热量的能力较强。