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江西省南昌市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷（含答案）
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这是一份江西省南昌市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷（含答案），共27页。试卷主要包含了填空题，选择题，计算题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
江西省南昌市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、填空题（共20分，每空1分）
1．（2分）当鱼儿悬停在水中时，水产生的浮力对鱼儿 做功。当鱼儿向前加速游动，水的“推”力对鱼儿 做功。（均选填“有”或“没有”）
2．（2分）小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，水桶里有部分水。在这个过程中，对水桶做的是 功，对水做的是 功。
3．（2分）抽水蓄能，是一种储能技术。即利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。放水时，水的 能转化为水的 能。
4．（2分）如图所示，是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图，由图可知， 做的功多， 做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”）
5．（2分）如图所示，是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦，两次所做额外功的关系是W甲额 W乙额，两次做功的机械效率η甲 η乙。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
6．（2分）“钻木取火”时，木头的温度升高，内能 ，这是通过 的方式增大物体的内能。
7．（2分）我们常用天然气作为燃料是因为天然气的 大。从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为 能。
8．（2分）在城市的规划建设中我们常看到“湿地公园”的身影。这是因为水的 比较大，在质量和吸热相同的情况下，温度变化 （选填“大”或“小”），能够较好地调节气温的变化。
9．（2分）天气干燥的秋天，坐滑梯容易发生静电现象。把头发贴着塑料滑梯可以看到头发 （选填“分散”或“聚拢”）的样子，其原理是同种电荷相互 。
10．（2分）如图所示的电路中，只闭合S2，两灯 联；只闭合S1、S3，两灯 联。
二、选择题（共26分，把你认为正确的选项代号填写在括号内，第11-16小题每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择题，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）一位初三的同学，从教学楼的一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
12．（3分）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A、B、C三点一样大
13．（3分）如图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（ ）
A．该装置能够省力
B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功
D．使用更轻的桶可以提高机械效率
14．（3分）小萍在房间里做了一个有趣的实验。她把铁球拉近刚好贴着自己鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线运动到左端最高点c，然后往回摆动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力始终不做功
B．绳子对小球的拉力始终不做功
C．c点是整个过程中重力势能最大的位置
D．实验会使小萍的鼻子受伤
15．（3分）下列关于静电的说法正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷能够被创造出来
B．验电器是利用异种电荷相互吸引来检验物体是否带电
C．如果两个轻质小球相互吸引，它们一定带异种电荷
D．电视机屏幕容易积灰是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
16．（3分）为了更好地保障安全，要求上路行驶的电动自行车，用左右任一只手柄刹车时，该手柄上的开关（分别用S1、S2表示）立即断开，电动机均能停止转动。如图所示，下列能正确反映该电路连接要求的是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）17．（4分）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热。忽略热量的散失，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示。据此判断（ ）
A．物质甲的比热容较小
B．甲乙的比热容之比为5：4
C．甲乙的比热容之比为4：5
D．甲乙的比热容之比为3：4
（多选）18．（4分）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，箱子以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动4m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
三、计算题（共24分，第19小题6分，第20、21小题各9分）
19．（6分）随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为40kg，机器人受到的阻力为车重的0.1倍，机器人水平匀速直线运动了9m，用时18s。（g取10N/kg）
请计算：
（1）机器人在本次送餐时做的功是多少？
（2）机器人在本次送餐时做功的功率是多少？
20．（9分）一头质量为200kg的海豚在某港湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用550N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，请计算此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）滑轮组的机械效率有多大？
21．（9分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学想测一测他家天然气烧水的热效率。他将2L的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。求：
（1）此过程水吸收多少热量；
（2）燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的热效率。
四、实验与探究题（共30分，第22小题7分，第23小题8分，第24小题7分，第28小题8分）
22．（7分）如图所示是武警战士进行爬杆比赛的情景，小华观看后，想要测定战士爬杆的功率，他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
1.实验原理： ；
2.实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、 等；
3.实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆所用的力F＝ （用测定的物理量字母表示）；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用 ；
④得出武警战士爬杆的功率P＝ 。（用测定的物理量字母表示）
23．（8分）某学习小组用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，得到如下表的
数据：
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
80%
（1）该学习小组甲、乙两组装置研究的是机械效率与 的关系。
（2）实验序号1对应的装置是 ，实验3对应的装置是 （从“甲”“乙”或“丙”中选择）。
（3）由1、2两次实验可知使用同一滑轮组提升重物时， 越大，机械效率越高。
（4）由2、3两次实验可知提升相同重物至相同高度时， 越小，机械效率越高。
（5）实验时要竖直向上并 拉动测力计。由于测力计要在运动过程中读数，并不方便。小明建议，静止后再读数。小明的说法正确吗？ （选填“正确”或“不正确”），理由是 。
24．（7分）小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）实验要控制两套装置中燃料的 相同，并控制水的 相等。
（2）实验后，可以通过比较 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，这种研究问题的方法叫 法。
（3）从下表中数据可知，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 放出的热量多。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
（4）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 （填“相同”或“不同”）的。
（5）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称之为比值法。热值是反映物质燃烧属性物理量。下列4个物理量中运用比值法定义法，并反映物质属性的有： （填写序号）。
①速度
②功率
③比热容
④压强
25．（8分）水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图甲所示。小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？小明提出了以下三个猜想：
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球的质量有关；
猜想3：与小球离地面的高度有关。
（1）为了使小球向前运动，小明用如图乙所示的实验装置，将一根轻质弹簧固定在A点，小球将弹簧压缩到C处后静止释放，则小球在弹簧推力的作用下向前滚动，在此
过程中，弹簧的 能转化为小球的 能，弹簧压缩的越多，小球获得向前的速度越 。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球的 和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）小明接下来想探究猜想2，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理？ （选填“是”或“否”），理由是： 。
江西省南昌市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、填空题（共20分，每空1分）
1．（2分）当鱼儿悬停在水中时，水产生的浮力对鱼儿 没有 做功。当鱼儿向前加速游动，水的“推”力对鱼儿 有 做功。（均选填“有”或“没有”）
【分析】物理学中的做功的两个必要条件：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，二者缺一不可。
【解答】解：当鱼儿悬停在水中时，在浮力的方向上没有移动距离，所以水产生的浮力对鱼儿没有做功；
当鱼儿向前加速游动，有力，在力的方向上移动一段距离，所以水的“推”力对鱼儿做功。
故答案为：没有；有。
【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
2．（2分）小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，水桶里有部分水。在这个过程中，对水桶做的是 有用 功，对水做的是 额外 功。
【分析】从我们的目的出发，我们必须要做的功叫有用功；并非我们需要，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功的和为总功。
【解答】解：小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，目的是提水桶，所以对水桶做的功是有用功；水桶里有部分水，但是对水又不得不做功，则对水做的功是额外功。
故答案为：有用；额外。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功和总功概念的理解，弄清做功的目的是本题的关键。
3．（2分）抽水蓄能，是一种储能技术。即利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。放水时，水的 重力势 能转化为水的 动 能。
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
【解答】解：放水时，水的重力不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，是重力势能转化为动能。
故答案为：重力势；动。
【点评】本题考查了动能和重力势能的转化，属于基础题。
4．（2分）如图所示，是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图，由图可知， 甲 做的功多， 甲 做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”）
【分析】根据功的计算公式W＝Gh和功率的计算公式P＝分析即可。
【解答】解：举起杠铃做的功W＝Gh＝mgh，因为杠铃质量相同，甲比乙举起的高度h更大，则甲做的功更多；由做功的功率P＝可知，做功时间t相同，甲做的功比乙多，则甲的功率更大。
故答案为：甲；甲。
【点评】本题考查了功和功率大小的比较，属于基础题。
5．（2分）如图所示，是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦，两次所做额外功的关系是W甲额 ＝ W乙额，两次做功的机械效率η甲 ＜ η乙。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
【分析】摩擦均不计，额外功为克服动滑轮和绳子的重力所做的功；根据η＝＝＝分析机械效率的大小。
【解答】解：根据题意可知，摩擦均不计，额外功为克服动滑轮的重力所做的功，动滑轮的重力相同，上升的高度也相同，则所做的额外功是相同的，即W甲额＝W乙额；
根据η＝＝＝＝可知，在动滑轮的重力相同的情况下，物体的重力不同，机械效率不同；物体的重力越大，则机械效率越大，即η甲＜η乙。
故答案为：＝；＜。
【点评】本题是测量滑轮组的机械效率，考查额外功的大小、机械效率大小、提高机械效率的措施等知识，难度不大。
6．（2分）“钻木取火”时，木头的温度升高，内能 增加 ，这是通过 做功 的方式增大物体的内能。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，做功属于能量的转化，热传递属于能量的转移。
【解答】解：钻木取火，克服摩擦做功，木头的温度升高，内能增加，是通过做功的方式使物体内能增加。
故答案为：增加；做功。
【点评】知道改变内能的两种方式，并能将其应用于实际是解决该题的关键。
7．（2分）我们常用天然气作为燃料是因为天然气的 热值 大。从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为 内 能。
【分析】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映的是燃料燃烧放热的能力；
燃料燃烧时将化学能转化为内能。
【解答】解：热值是反映燃料燃烧放热的能力的物理量，我们常用天然气作为燃料是因为天然气的热值大；
从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为内能。
故答案为：热值；内。
【点评】本题考查了对热值和能量转化的理解，属于基础题，难度不大。
8．（2分）在城市的规划建设中我们常看到“湿地公园”的身影。这是因为水的 比热容 比较大，在质量和吸热相同的情况下，温度变化 小 （选填“大”或“小”），能够较好地调节气温的变化。
【分析】水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少。
【解答】解：水的比热容较大，水和其它物质相比，吸收相同的热量，水的温度变化小，能够较好地调节气温的变化。
故答案为：比热容；小。
【点评】本题主要考查比热容知识解释简单的自然现象，难度不大，学习中注意相关基础知识的积累。
9．（2分）天气干燥的秋天，坐滑梯容易发生静电现象。把头发贴着塑料滑梯可以看到头发 分散 （选填“分散”或“聚拢”）的样子，其原理是同种电荷相互 排斥 。
【分析】干燥的天气坐滑梯容易发生摩擦起电现象，根据电荷间的相互作用来分析。
【解答】解：
天气干燥的秋天坐滑梯时发生摩擦起电现象，头发接触塑料滑梯而带上同种电荷；头发之间带同种电荷，相互排斥，故可看到头发分散的样子。
故答案为：分散；排斥。
【点评】本题考查了摩擦起电的现象和电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
10．（2分）如图所示的电路中，只闭合S2，两灯 串 联；只闭合S1、S3，两灯 并 联。
【分析】把电路中各元件首尾相接，连入电路就是串联；
把电路中各元件首首相接、尾尾相接，再连入电路，就是并联。
【解答】解：只闭合S2时，电流从电源正极流出，经过灯泡L1、L2后，流回电源负极，则两灯串联；
只闭合S1、S3时，电流从电源正极流出，分别经过支路S3、灯泡L2和支路L1，再经过S1流回电源负极，此时两灯并联。
故答案为：串；并。
【点评】本题考查了并联、串联的判断和开关状态对电路连接方式的影响，属于基础题。
二、选择题（共26分，把你认为正确的选项代号填写在括号内，第11-16小题每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择题，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）一位初三的同学，从教学楼的一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和楼高的乘积，我们可以估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式W＝Gh求出做的功，再利用功率计算公式P＝求出功率。
【解答】解：初三学生的质量约为50kg，一层楼高约为3m，人从一楼到三楼上升了两层楼高为3m×2＝6m。
人在上楼的过程中做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
所用时间t＝10s，因此上楼的功率：
P＝＝＝300W。
故选：C。
【点评】本题考查了功率的计算公式，以及质量和距离的估测，解估测题关键是在生活中要多观察、多思考，对生活中常见的一些物理量有所了解。
12．（3分）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A、B、C三点一样大
【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度。
【解答】解：由图可知，A、B、C三点中，A点的高度是最高的，质量相同，则物体在A点时的重力势能是最大的。
故选：A。
【点评】本题考查了势能的影响因素和对等高线地图的认识，属于基础知识。
13．（3分）如图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（ ）
A．该装置能够省力
B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功
D．使用更轻的桶可以提高机械效率
【分析】（1）轱辘是一种变形的杠杆，根据使用过程中动力臂与阻力臂的大小关系判断是否省力；
（2）使用机械时，从做功的目的出发，对我们有用的功为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，据此分析功的类型；
（3）使用任何机械都不省功；
（4）机械效率是有用功所占总功的百分比，即效率越高，有用功所占的比例就越大。
【解答】解：A、轱辘是一种变形的杠杆，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以该装置能够省力，故A正确；
B、提水时，目的是提水，所以对水做的功是有用功，克服摩擦做的功是无用但又不得不做的功，所以提水时克服摩擦做的功是额外功，故B正确；
C、使用任何机械都不省功，故C错误；
D、使用机械时，克服摩擦力做的功一般是额外功，所以减小摩擦力做的功，也就是减少额外功，因此可以提高机械效率，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了常见的简单机械、有用功和额外功、功的原理和增大和减小机械效率的方法，具有一定的综合性，但难度不大。
14．（3分）小萍在房间里做了一个有趣的实验。她把铁球拉近刚好贴着自己鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线运动到左端最高点c，然后往回摆动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力始终不做功
B．绳子对小球的拉力始终不做功
C．c点是整个过程中重力势能最大的位置
D．实验会使小萍的鼻子受伤
【分析】（1）物体在力的作用下沿力的方向移动了距离我们就说力对物体做了功。
（2）重力势能的大小与质量、高度有关；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能。
【解答】解：
A、小球在运动的过程中，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；
B、绳子对小球的拉力始终与小球运动的方向垂直，所以拉力始终不做功，故B正确；
C、小球在运动的过程中，克服空气的阻力做功，机械能逐渐变小，使得小球到达的高度逐渐变小，所以重力势能最大的点在a点，故C错误；
D、由于小球的机械能逐渐变小，当小球返回时，其高度达不到a点的高度，所以不会使小萍的鼻子受伤，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了做功的条件、机械能的转化，属于基础题。
15．（3分）下列关于静电的说法正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷能够被创造出来
B．验电器是利用异种电荷相互吸引来检验物体是否带电
C．如果两个轻质小球相互吸引，它们一定带异种电荷
D．电视机屏幕容易积灰是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【分析】（1）摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷；
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
（3）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解：A、摩擦起电的实质是电荷的转移，没有创造电荷，故A错误；
B、验电器是检验物体是否带电的仪器，是根据“同种电荷相互排斥”的性质制成的，故B错误；
C、两个轻质小球相互吸引，则它们可能带异种电荷，也可能一个带电、另一个不带电（带电体可以吸引轻小物体），故C错误；
D、因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以电视机屏幕容易积灰，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查摩擦起电的实质、验电器原理以及带电体的性质，难度不大。
16．（3分）为了更好地保障安全，要求上路行驶的电动自行车，用左右任一只手柄刹车时，该手柄上的开关（分别用S1、S2表示）立即断开，电动机均能停止转动。如图所示，下列能正确反映该电路连接要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关应串联接在电路中，根据选项可知，C符合题意。
故选：C。
【点评】本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时，开关立即断开、电动机停止工作”，从而判断出两个开关的连接方式是串联。
（多选）17．（4分）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热。忽略热量的散失，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示。据此判断（ ）
A．物质甲的比热容较小
B．甲乙的比热容之比为5：4
C．甲乙的比热容之比为4：5
D．甲乙的比热容之比为3：4
【分析】用相同的加热器加热，相同时间提供的热量相同；
比较甲、乙两种物质的比热容大小，可控制质量和变化温度相同，比较加热时间，加热时间长，物质比热容大；
利用公式Q吸＝cm△t变形公式求比热容之比。
【解答】解：由公式Q吸＝cm△t变形得：；
由题意和图可知，甲、乙的质量和升高的温度相同时，乙加热的时间比甲长，即乙吸收的热量大于甲吸收的热量，因此由可得，甲比乙的比热容小；
用相同的加热器加热，忽略热量的散失，相同时间内甲、乙吸收的热量相同，甲、乙的质量相同，加热5min，Δt甲＝50℃﹣10℃＝40℃，Δt乙＝40℃﹣10℃＝30℃，
甲乙的比热容之比为：。
故选：AD。
【点评】知道公式Q吸＝cm△t，找出两种液体的相同量和不同量，再进行有关量的比较，并能从图中找出有用的信息。
（多选）18．（4分）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，箱子以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动4m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
【分析】（1）图中滑轮组承重绳的段数n＝2，由题知，箱子受到地面的摩擦力f＝0.2G，在该过程中，克服摩擦力对箱子做的功为有用功，拉力F对绳子做的功为总功，根据η＝＝＝＝＝75%可计算出拉力F的大小；
（2）根据v绳＝nv物可计算出绳子自由端的速度，由v＝变形公式可计算出绳子自由端移动的距离；
（3）箱子在水平地面上匀速运动，箱子的重力方向是竖直向下，力的方向与物体运动的方向垂直，垂直不做功；
（4）根据P＝＝＝Fv计算出拉力F的功率。
【解答】解：A、由图知，滑轮组承重绳的段数n＝2，箱子受到地面的摩擦力f＝0.2G＝0.2×300N＝60N，根据η＝＝＝＝＝75%得，拉力F的大小为：F＝＝＝40N，故A正确；
B、箱子的速度v箱＝0.2m/s，则绳子自由端的速度为：v绳＝nv箱＝2×0.2m/s＝0.4m/s，由v＝得，10s内绳子自由端移动的距离为：s绳＝v绳t＝0.4m/s×10s＝4m，故B正确；
C、箱子在水平地面上匀速运动，箱子的重力方向是竖直向下，力的方向与物体运动的方向垂直，垂直不做功，所以3s内物体重力做功为0，故C错误；
D、根据P＝＝＝Fv得，拉力F的功率为：P＝Fv绳＝40N×0.4m/s＝16W，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了滑轮组的综合计算，题目综合性较强，难度适中。
三、计算题（共24分，第19小题6分，第20、21小题各9分）
19．（6分）随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为40kg，机器人受到的阻力为车重的0.1倍，机器人水平匀速直线运动了9m，用时18s。（g取10N/kg）
请计算：
（1）机器人在本次送餐时做的功是多少？
（2）机器人在本次送餐时做功的功率是多少？
【分析】（1）由题知，机器人运动过程中受到的阻力f＝0.1G＝0.1mg，机器人做的是匀速直线运动，由二力平衡知，机器人受到向前的力等于阻力，根据W＝Fs计算出机器人在本次送餐时做的功；
（2）根据P＝可计算出机器人在本次送餐时做功的功率。
【解答】解：（1）由题知，机器人运动过程中受到的阻力为：
f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×40kg×10N/kg＝40N，
机器人做的是匀速直线运动，由二力平衡知，机器人受到向前的力等于阻力，其大小为：
F＝f＝40N，
机器人在本次送餐时做的功为：
W＝Fs＝40N×9m＝360J，
（2）机器人在本次送餐时做功的功率为：
P＝＝＝20W。
答：（1）机器人在本次送餐时做的功为360J；
（2）机器人在本次送餐时做功的功率为20W。
【点评】本题考查了功和功率的计算，属于基本的计算题型，难度不大。
20．（9分）一头质量为200kg的海豚在某港湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用550N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，请计算此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）滑轮组的机械效率有多大？
【分析】（1）根据G＝mg求海豚的重力，利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知n＝4，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）海豚的重力：
G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，
滑轮组对海豚做的有用功：
W有＝Gh＝2000N×2m＝4000J；
（2）由图可知n＝4，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈90.9%。
答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为4000J；
（2）滑轮组的机械效率为90.9%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时重力、有用功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
21．（9分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学想测一测他家天然气烧水的热效率。他将2L的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。求：
（1）此过程水吸收多少热量；
（2）燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的热效率。
【分析】（1）利用密度公式先求出水的质量，知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量（有用能量）；
（2）知道使用天然气的体积、天然气的热值，利用Q放＝qV求天然气完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）天然气灶的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）由ρ＝可知，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J；
（3）他家天然气灶的效率：η＝×100%＝×100%＝35%。
答：（1）此过程水吸收6.72×105J的热量；
（2）燃烧天然气放出了1.92×106J的热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的效率为35%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，注意此时气体燃料的热值单位为J/m3。
四、实验与探究题（共30分，第22小题7分，第23小题8分，第24小题7分，第28小题8分）
22．（7分）如图所示是武警战士进行爬杆比赛的情景，小华观看后，想要测定战士爬杆的功率，他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
1.实验原理： P＝ ；
2.实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、 秒表 等；
3.实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆所用的力F＝ mg （用测定的物理量字母表示）；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用 秒表测量出时间 ；
④得出武警战士爬杆的功率P＝ 。（用测定的物理量字母表示）
【分析】进行爬杆比赛时，要克服重力做功，克服重力做功的功率：P＝＝＝，据此分析所用的测量器材、实验步骤和需要测量的物理量；
物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡。
【解答】解：1、测量功率的实验原理：P＝＝＝；
2、根据实验原理可知，实验中要测量武警战士的质量、上升的高度、运动的时间，所以需要用到的实验器材是：竹竿、电子秤、刻度尺、秒表；
3、实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆时，战士在竖直方向上受力平衡，战士受到竖直向下的重力和F相同，则所用的力F＝G＝mg；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用秒表测量出时间；
④得出武警战士爬杆的功率P＝＝＝。
故答案为：（1）P＝；（2）秒表；（3）mg；秒表测量出时间；。
【点评】本题考查了功率的测量实验，明确实验原理是解题的关键。
23．（8分）某学习小组用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，得到如下表的
数据：
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
80%
（1）该学习小组甲、乙两组装置研究的是机械效率与 被提升物体重力 的关系。
（2）实验序号1对应的装置是 甲 ，实验3对应的装置是 丙 （从“甲”“乙”或“丙”中选择）。
（3）由1、2两次实验可知使用同一滑轮组提升重物时， 被提升物体的重力 越大，机械效率越高。
（4）由2、3两次实验可知提升相同重物至相同高度时， 动滑轮的重力 越小，机械效率越高。
（5）实验时要竖直向上并 匀速 拉动测力计。由于测力计要在运动过程中读数，并不方便。小明建议，静止后再读数。小明的说法正确吗？ 不正确 （选填“正确”或“不正确”），理由是 静止时读数测力计示数偏小，求出的机械效率偏大 。
【分析】（1）比较甲、乙两组装置，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（2）根据s＝nh分别求出3次实验绳子的有效段数，从而确定实验序号1、3对应的装置；
（3）比较1、2次实验，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（4）由2、3次实验，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（5）测力计应竖直匀速拉动物体向上运动，这时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，根据W总＝Fs，分析总功的变化，根据η＝×100%回答。
【解答】解：
（1）比较甲、乙两组装置知滑轮组相同，被提升物体的重力不同，故是机械效率与被提升物体重力的关系；
（2）根据s＝nh，第1次实验，绳子的有效段数：n＝＝＝3，且物体的重力较小，所以是用甲装置完成的；
同理，第2、3次实验绳子的有效段数分别为3、4，所以第2、3次分别是用乙、丙装置完成的：
（3）比较1、2两次实验数据知，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高，故可得出结论：使用同一滑轮组，被提升物体的重力越大，机械效率越高；
（4）比较2、3两次实验数据知，被提升物体的重力相同且提升相同的高度，动滑轮的重力不同，且动滑轮的重力越小，机械效率越高，故可以得出提升相同重物至相同高度时，动滑轮的重力越小，机械效率越高；
（5）测力计应竖直匀速拉动物体向上运动，这时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，故测量出的拉力偏小，根据W总＝Fs，求出的总功偏小，而有用功不变，根据η＝×100%知测出的机械效率偏大。
故答案为：（1）被提升物体重力；（2）甲；丙；（3）被提升物体的重力；（4）动滑轮的重力；（5）匀速；不正确；静止时读数测力计示数偏小，求出的机械效率偏大。
【点评】本题探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，考查控制变量法、数据及误差分析。
24．（7分）小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）实验要控制两套装置中燃料的 质量 相同，并控制水的 质量 相等。
（2）实验后，可以通过比较 水升高的温度 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，这种研究问题的方法叫 转换 法。
（3）从下表中数据可知，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 酒精 放出的热量多。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
（4）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 不同 （填“相同”或“不同”）的。
（5）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称之为比值法。热值是反映物质燃烧属性物理量。下列4个物理量中运用比值法定义法，并反映物质属性的有： ③ （填写序号）。
①速度
②功率
③比热容
④压强
【分析】（1）燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，根据其判断需控制的量；
（2）实验中通过水升高的温度来比较不同燃料放出热量的多少；
（3）根据表格中水升高的温度来比较燃料放出热量的多少；
（4）燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同；
（5）根据比值定义法分析，比热容是物质本身的一种特性。
【解答】解：
（1）由于探究过程中，燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，要比较酒精和碎纸片的放热多少，要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等；
（2）实验中，完全燃烧相同质量的酒精和碎纸片给相同质量的水加热，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少；这种研究方法叫做转换法；
（3）由表格中数据知，完全燃烧相同质量的酒精和碎纸片时，完全燃烧酒精后，水升高的温度更高，可知酒精放出的热量多；
（4）由实验可知，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不同的；
（5）①速度②功率③密度④压强都是根据比值定义法定义的，其中比热容是物质本身的一种特性，可用来鉴别物质，故选③。
故答案为：（1）质量；质量；（2）水升高的温度；转换；（3）酒精；（4）不同；（5）③。
【点评】本题是探究不同燃料放热情况的实验，主要考查了控制变量法的应用，实验中要掌握比较放热多少的方法。
25．（8分）水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图甲所示。小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？小明提出了以下三个猜想：
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球的质量有关；
猜想3：与小球离地面的高度有关。
（1）为了使小球向前运动，小明用如图乙所示的实验装置，将一根轻质弹簧固定在A点，小球将弹簧压缩到C处后静止释放，则小球在弹簧推力的作用下向前滚动，在此
过程中，弹簧的 弹性势能 能转化为小球的 动 能，弹簧压缩的越多，小球获得向前的速度越 大 。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球的 质量 和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 正确 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）小明接下来想探究猜想2，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理？ 否 （选填“是”或“否”），理由是： 没有控制小球的速度相同 。
【分析】（1）分析弹簧具有的能量和小球具有的能量，得出结论；
（2）根据题目中的现象分析小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时速度的关系，得出结论；
（3）要探究小球在水平方向飞行的距离与小球质量的关系，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后不能保证小球的速度相同。
【解答】解：（1）小球将弹簧压缩到C，释放前弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，释放后，小球在弹簧推力的作用下向前滚动，小球具有动能，所以此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能；
（2）要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1正确；
（3）要探究猜想2，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，故不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
故答案为：（1）弹性势；动；（2）正确；（3）否；没有控制小球的速度相同。
【点评】本题考查了小球在水平方向飞行的距离的影响因素的探究，掌握控制变量法是解题的关键。
江西省南昌市2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷
一、填空题（共20分，每空1分）
1．（2分）当鱼儿悬停在水中时，水产生的浮力对鱼儿 做功。当鱼儿向前加速游动，水的“推”力对鱼儿 做功。（均选填“有”或“没有”）
2．（2分）小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，水桶里有部分水。在这个过程中，对水桶做的是 功，对水做的是 功。
3．（2分）抽水蓄能，是一种储能技术。即利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。放水时，水的 能转化为水的 能。
4．（2分）如图所示，是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图，由图可知， 做的功多， 做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”）
5．（2分）如图所示，是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦，两次所做额外功的关系是W甲额 W乙额，两次做功的机械效率η甲 η乙。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
6．（2分）“钻木取火”时，木头的温度升高，内能 ，这是通过 的方式增大物体的内能。
7．（2分）我们常用天然气作为燃料是因为天然气的 大。从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为 能。
8．（2分）在城市的规划建设中我们常看到“湿地公园”的身影。这是因为水的 比较大，在质量和吸热相同的情况下，温度变化 （选填“大”或“小”），能够较好地调节气温的变化。
9．（2分）天气干燥的秋天，坐滑梯容易发生静电现象。把头发贴着塑料滑梯可以看到头发 （选填“分散”或“聚拢”）的样子，其原理是同种电荷相互 。
10．（2分）如图所示的电路中，只闭合S2，两灯 联；只闭合S1、S3，两灯 联。
二、选择题（共26分，把你认为正确的选项代号填写在括号内，第11-16小题每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择题，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）一位初三的同学，从教学楼的一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
12．（3分）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A、B、C三点一样大
13．（3分）如图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（ ）
A．该装置能够省力
B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功
D．使用更轻的桶可以提高机械效率
14．（3分）小萍在房间里做了一个有趣的实验。她把铁球拉近刚好贴着自己鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线运动到左端最高点c，然后往回摆动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力始终不做功
B．绳子对小球的拉力始终不做功
C．c点是整个过程中重力势能最大的位置
D．实验会使小萍的鼻子受伤
15．（3分）下列关于静电的说法正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷能够被创造出来
B．验电器是利用异种电荷相互吸引来检验物体是否带电
C．如果两个轻质小球相互吸引，它们一定带异种电荷
D．电视机屏幕容易积灰是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
16．（3分）为了更好地保障安全，要求上路行驶的电动自行车，用左右任一只手柄刹车时，该手柄上的开关（分别用S1、S2表示）立即断开，电动机均能停止转动。如图所示，下列能正确反映该电路连接要求的是（ ）
A． B．
C． D．
（多选）17．（4分）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热。忽略热量的散失，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示。据此判断（ ）
A．物质甲的比热容较小
B．甲乙的比热容之比为5：4
C．甲乙的比热容之比为4：5
D．甲乙的比热容之比为3：4
（多选）18．（4分）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，箱子以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动4m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
三、计算题（共24分，第19小题6分，第20、21小题各9分）
19．（6分）随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为40kg，机器人受到的阻力为车重的0.1倍，机器人水平匀速直线运动了9m，用时18s。（g取10N/kg）
请计算：
（1）机器人在本次送餐时做的功是多少？
（2）机器人在本次送餐时做功的功率是多少？
20．（9分）一头质量为200kg的海豚在某港湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用550N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，请计算此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）滑轮组的机械效率有多大？
21．（9分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学想测一测他家天然气烧水的热效率。他将2L的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。求：
（1）此过程水吸收多少热量；
（2）燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的热效率。
四、实验与探究题（共30分，第22小题7分，第23小题8分，第24小题7分，第28小题8分）
22．（7分）如图所示是武警战士进行爬杆比赛的情景，小华观看后，想要测定战士爬杆的功率，他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
1.实验原理： ；
2.实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、 等；
3.实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆所用的力F＝ （用测定的物理量字母表示）；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用 ；
④得出武警战士爬杆的功率P＝ 。（用测定的物理量字母表示）
23．（8分）某学习小组用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，得到如下表的
数据：
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
80%
（1）该学习小组甲、乙两组装置研究的是机械效率与 的关系。
（2）实验序号1对应的装置是 ，实验3对应的装置是 （从“甲”“乙”或“丙”中选择）。
（3）由1、2两次实验可知使用同一滑轮组提升重物时， 越大，机械效率越高。
（4）由2、3两次实验可知提升相同重物至相同高度时， 越小，机械效率越高。
（5）实验时要竖直向上并 拉动测力计。由于测力计要在运动过程中读数，并不方便。小明建议，静止后再读数。小明的说法正确吗？ （选填“正确”或“不正确”），理由是 。
24．（7分）小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）实验要控制两套装置中燃料的 相同，并控制水的 相等。
（2）实验后，可以通过比较 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，这种研究问题的方法叫 法。
（3）从下表中数据可知，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 放出的热量多。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
（4）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 （填“相同”或“不同”）的。
（5）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称之为比值法。热值是反映物质燃烧属性物理量。下列4个物理量中运用比值法定义法，并反映物质属性的有： （填写序号）。
①速度
②功率
③比热容
④压强
25．（8分）水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图甲所示。小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？小明提出了以下三个猜想：
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球的质量有关；
猜想3：与小球离地面的高度有关。
（1）为了使小球向前运动，小明用如图乙所示的实验装置，将一根轻质弹簧固定在A点，小球将弹簧压缩到C处后静止释放，则小球在弹簧推力的作用下向前滚动，在此
过程中，弹簧的 能转化为小球的 能，弹簧压缩的越多，小球获得向前的速度越 。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球的 和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）小明接下来想探究猜想2，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理？ （选填“是”或“否”），理由是： 。
江西省南昌市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、填空题（共20分，每空1分）
1．（2分）当鱼儿悬停在水中时，水产生的浮力对鱼儿 没有 做功。当鱼儿向前加速游动，水的“推”力对鱼儿 有 做功。（均选填“有”或“没有”）
【分析】物理学中的做功的两个必要条件：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，二者缺一不可。
【解答】解：当鱼儿悬停在水中时，在浮力的方向上没有移动距离，所以水产生的浮力对鱼儿没有做功；
当鱼儿向前加速游动，有力，在力的方向上移动一段距离，所以水的“推”力对鱼儿做功。
故答案为：没有；有。
【点评】此题考查力是否做功的判断，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
2．（2分）小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，水桶里有部分水。在这个过程中，对水桶做的是 有用 功，对水做的是 额外 功。
【分析】从我们的目的出发，我们必须要做的功叫有用功；并非我们需要，但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功的和为总功。
【解答】解：小明用带钩子的绳子将掉落在水面的水桶捞上来，目的是提水桶，所以对水桶做的功是有用功；水桶里有部分水，但是对水又不得不做功，则对水做的功是额外功。
故答案为：有用；额外。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功和总功概念的理解，弄清做功的目的是本题的关键。
3．（2分）抽水蓄能，是一种储能技术。即利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。放水时，水的 重力势 能转化为水的 动 能。
【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度。
【解答】解：放水时，水的重力不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，是重力势能转化为动能。
故答案为：重力势；动。
【点评】本题考查了动能和重力势能的转化，属于基础题。
4．（2分）如图所示，是两名运动员在相同时间举起相同质量的杠铃的示意图，由图可知， 甲 做的功多， 甲 做功的功率大。（均选填“甲”或“乙”）
【分析】根据功的计算公式W＝Gh和功率的计算公式P＝分析即可。
【解答】解：举起杠铃做的功W＝Gh＝mgh，因为杠铃质量相同，甲比乙举起的高度h更大，则甲做的功更多；由做功的功率P＝可知，做功时间t相同，甲做的功比乙多，则甲的功率更大。
故答案为：甲；甲。
【点评】本题考查了功和功率大小的比较，属于基础题。
5．（2分）如图所示，是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦，两次所做额外功的关系是W甲额 ＝ W乙额，两次做功的机械效率η甲 ＜ η乙。（均选填“＞”“＜”或“＝”）
【分析】摩擦均不计，额外功为克服动滑轮和绳子的重力所做的功；根据η＝＝＝分析机械效率的大小。
【解答】解：根据题意可知，摩擦均不计，额外功为克服动滑轮的重力所做的功，动滑轮的重力相同，上升的高度也相同，则所做的额外功是相同的，即W甲额＝W乙额；
根据η＝＝＝＝可知，在动滑轮的重力相同的情况下，物体的重力不同，机械效率不同；物体的重力越大，则机械效率越大，即η甲＜η乙。
故答案为：＝；＜。
【点评】本题是测量滑轮组的机械效率，考查额外功的大小、机械效率大小、提高机械效率的措施等知识，难度不大。
6．（2分）“钻木取火”时，木头的温度升高，内能 增加 ，这是通过 做功 的方式增大物体的内能。
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，做功属于能量的转化，热传递属于能量的转移。
【解答】解：钻木取火，克服摩擦做功，木头的温度升高，内能增加，是通过做功的方式使物体内能增加。
故答案为：增加；做功。
【点评】知道改变内能的两种方式，并能将其应用于实际是解决该题的关键。
7．（2分）我们常用天然气作为燃料是因为天然气的 热值 大。从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为 内 能。
【分析】热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，反映的是燃料燃烧放热的能力；
燃料燃烧时将化学能转化为内能。
【解答】解：热值是反映燃料燃烧放热的能力的物理量，我们常用天然气作为燃料是因为天然气的热值大；
从能量转化的角度讲，天然气燃烧时是将化学能转化为内能。
故答案为：热值；内。
【点评】本题考查了对热值和能量转化的理解，属于基础题，难度不大。
8．（2分）在城市的规划建设中我们常看到“湿地公园”的身影。这是因为水的 比热容 比较大，在质量和吸热相同的情况下，温度变化 小 （选填“大”或“小”），能够较好地调节气温的变化。
【分析】水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少。
【解答】解：水的比热容较大，水和其它物质相比，吸收相同的热量，水的温度变化小，能够较好地调节气温的变化。
故答案为：比热容；小。
【点评】本题主要考查比热容知识解释简单的自然现象，难度不大，学习中注意相关基础知识的积累。
9．（2分）天气干燥的秋天，坐滑梯容易发生静电现象。把头发贴着塑料滑梯可以看到头发 分散 （选填“分散”或“聚拢”）的样子，其原理是同种电荷相互 排斥 。
【分析】干燥的天气坐滑梯容易发生摩擦起电现象，根据电荷间的相互作用来分析。
【解答】解：
天气干燥的秋天坐滑梯时发生摩擦起电现象，头发接触塑料滑梯而带上同种电荷；头发之间带同种电荷，相互排斥，故可看到头发分散的样子。
故答案为：分散；排斥。
【点评】本题考查了摩擦起电的现象和电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
10．（2分）如图所示的电路中，只闭合S2，两灯 串 联；只闭合S1、S3，两灯 并 联。
【分析】把电路中各元件首尾相接，连入电路就是串联；
把电路中各元件首首相接、尾尾相接，再连入电路，就是并联。
【解答】解：只闭合S2时，电流从电源正极流出，经过灯泡L1、L2后，流回电源负极，则两灯串联；
只闭合S1、S3时，电流从电源正极流出，分别经过支路S3、灯泡L2和支路L1，再经过S1流回电源负极，此时两灯并联。
故答案为：串；并。
【点评】本题考查了并联、串联的判断和开关状态对电路连接方式的影响，属于基础题。
二、选择题（共26分，把你认为正确的选项代号填写在括号内，第11-16小题每小题只有一个正确选项，每小题3分；第17、18小题为不定项选择题，每小题3分，全部选择正确得4分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分）
11．（3分）一位初三的同学，从教学楼的一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
【分析】上楼时要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和楼高的乘积，我们可以估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用功的计算公式W＝Gh求出做的功，再利用功率计算公式P＝求出功率。
【解答】解：初三学生的质量约为50kg，一层楼高约为3m，人从一楼到三楼上升了两层楼高为3m×2＝6m。
人在上楼的过程中做的功为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×6m＝3000J，
所用时间t＝10s，因此上楼的功率：
P＝＝＝300W。
故选：C。
【点评】本题考查了功率的计算公式，以及质量和距离的估测，解估测题关键是在生活中要多观察、多思考，对生活中常见的一些物理量有所了解。
12．（3分）某地的等高线如图所示，数值表示海拔。若把同一物体分别放在A、B、C三点，则相对于海平面，物体的重力势能（ ）
A．在A点时最大 B．在B点时最大
C．在C点时最大 D．在A、B、C三点一样大
【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度。
【解答】解：由图可知，A、B、C三点中，A点的高度是最高的，质量相同，则物体在A点时的重力势能是最大的。
故选：A。
【点评】本题考查了势能的影响因素和对等高线地图的认识，属于基础知识。
13．（3分）如图是轱辘取水的装置，下列说法错误的是（ ）
A．该装置能够省力
B．提水时克服摩擦做的功是额外功
C．该装置能够省功
D．使用更轻的桶可以提高机械效率
【分析】（1）轱辘是一种变形的杠杆，根据使用过程中动力臂与阻力臂的大小关系判断是否省力；
（2）使用机械时，从做功的目的出发，对我们有用的功为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，据此分析功的类型；
（3）使用任何机械都不省功；
（4）机械效率是有用功所占总功的百分比，即效率越高，有用功所占的比例就越大。
【解答】解：A、轱辘是一种变形的杠杆，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以该装置能够省力，故A正确；
B、提水时，目的是提水，所以对水做的功是有用功，克服摩擦做的功是无用但又不得不做的功，所以提水时克服摩擦做的功是额外功，故B正确；
C、使用任何机械都不省功，故C错误；
D、使用机械时，克服摩擦力做的功一般是额外功，所以减小摩擦力做的功，也就是减少额外功，因此可以提高机械效率，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了常见的简单机械、有用功和额外功、功的原理和增大和减小机械效率的方法，具有一定的综合性，但难度不大。
14．（3分）小萍在房间里做了一个有趣的实验。她把铁球拉近刚好贴着自己鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线运动到左端最高点c，然后往回摆动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球的重力始终不做功
B．绳子对小球的拉力始终不做功
C．c点是整个过程中重力势能最大的位置
D．实验会使小萍的鼻子受伤
【分析】（1）物体在力的作用下沿力的方向移动了距离我们就说力对物体做了功。
（2）重力势能的大小与质量、高度有关；物体克服摩擦做功，机械能转化为内能。
【解答】解：
A、小球在运动的过程中，在重力的方向上通过了距离，所以重力做了功，故A错误；
B、绳子对小球的拉力始终与小球运动的方向垂直，所以拉力始终不做功，故B正确；
C、小球在运动的过程中，克服空气的阻力做功，机械能逐渐变小，使得小球到达的高度逐渐变小，所以重力势能最大的点在a点，故C错误；
D、由于小球的机械能逐渐变小，当小球返回时，其高度达不到a点的高度，所以不会使小萍的鼻子受伤，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了做功的条件、机械能的转化，属于基础题。
15．（3分）下列关于静电的说法正确的是（ ）
A．摩擦起电说明电荷能够被创造出来
B．验电器是利用异种电荷相互吸引来检验物体是否带电
C．如果两个轻质小球相互吸引，它们一定带异种电荷
D．电视机屏幕容易积灰是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【分析】（1）摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，并没有创造电荷；
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
（3）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；带电体可以吸引轻小物体。
【解答】解：A、摩擦起电的实质是电荷的转移，没有创造电荷，故A错误；
B、验电器是检验物体是否带电的仪器，是根据“同种电荷相互排斥”的性质制成的，故B错误；
C、两个轻质小球相互吸引，则它们可能带异种电荷，也可能一个带电、另一个不带电（带电体可以吸引轻小物体），故C错误；
D、因为带电体具有吸引轻小物体的性质，所以电视机屏幕容易积灰，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查摩擦起电的实质、验电器原理以及带电体的性质，难度不大。
16．（3分）为了更好地保障安全，要求上路行驶的电动自行车，用左右任一只手柄刹车时，该手柄上的开关（分别用S1、S2表示）立即断开，电动机均能停止转动。如图所示，下列能正确反映该电路连接要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作即为串联。
【解答】解：由题知，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关应串联接在电路中，根据选项可知，C符合题意。
故选：C。
【点评】本题要牢牢把握住关键点“任一只手柄刹车时，开关立即断开、电动机停止工作”，从而判断出两个开关的连接方式是串联。
（多选）17．（4分）用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和乙加热。忽略热量的散失，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示。据此判断（ ）
A．物质甲的比热容较小
B．甲乙的比热容之比为5：4
C．甲乙的比热容之比为4：5
D．甲乙的比热容之比为3：4
【分析】用相同的加热器加热，相同时间提供的热量相同；
比较甲、乙两种物质的比热容大小，可控制质量和变化温度相同，比较加热时间，加热时间长，物质比热容大；
利用公式Q吸＝cm△t变形公式求比热容之比。
【解答】解：由公式Q吸＝cm△t变形得：；
由题意和图可知，甲、乙的质量和升高的温度相同时，乙加热的时间比甲长，即乙吸收的热量大于甲吸收的热量，因此由可得，甲比乙的比热容小；
用相同的加热器加热，忽略热量的散失，相同时间内甲、乙吸收的热量相同，甲、乙的质量相同，加热5min，Δt甲＝50℃﹣10℃＝40℃，Δt乙＝40℃﹣10℃＝30℃，
甲乙的比热容之比为：。
故选：AD。
【点评】知道公式Q吸＝cm△t，找出两种液体的相同量和不同量，再进行有关量的比较，并能从图中找出有用的信息。
（多选）18．（4分）用如图所示的滑轮组拉动重300N的箱子，箱子以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍，滑轮组的机械效率为75%，下列说法正确的是（ ）
A．拉力F为40N
B．10s内绳子自由端移动4m
C．3s内物体重力做功180J
D．拉力F的功率为16W
【分析】（1）图中滑轮组承重绳的段数n＝2，由题知，箱子受到地面的摩擦力f＝0.2G，在该过程中，克服摩擦力对箱子做的功为有用功，拉力F对绳子做的功为总功，根据η＝＝＝＝＝75%可计算出拉力F的大小；
（2）根据v绳＝nv物可计算出绳子自由端的速度，由v＝变形公式可计算出绳子自由端移动的距离；
（3）箱子在水平地面上匀速运动，箱子的重力方向是竖直向下，力的方向与物体运动的方向垂直，垂直不做功；
（4）根据P＝＝＝Fv计算出拉力F的功率。
【解答】解：A、由图知，滑轮组承重绳的段数n＝2，箱子受到地面的摩擦力f＝0.2G＝0.2×300N＝60N，根据η＝＝＝＝＝75%得，拉力F的大小为：F＝＝＝40N，故A正确；
B、箱子的速度v箱＝0.2m/s，则绳子自由端的速度为：v绳＝nv箱＝2×0.2m/s＝0.4m/s，由v＝得，10s内绳子自由端移动的距离为：s绳＝v绳t＝0.4m/s×10s＝4m，故B正确；
C、箱子在水平地面上匀速运动，箱子的重力方向是竖直向下，力的方向与物体运动的方向垂直，垂直不做功，所以3s内物体重力做功为0，故C错误；
D、根据P＝＝＝Fv得，拉力F的功率为：P＝Fv绳＝40N×0.4m/s＝16W，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了滑轮组的综合计算，题目综合性较强，难度适中。
三、计算题（共24分，第19小题6分，第20、21小题各9分）
19．（6分）随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为40kg，机器人受到的阻力为车重的0.1倍，机器人水平匀速直线运动了9m，用时18s。（g取10N/kg）
请计算：
（1）机器人在本次送餐时做的功是多少？
（2）机器人在本次送餐时做功的功率是多少？
【分析】（1）由题知，机器人运动过程中受到的阻力f＝0.1G＝0.1mg，机器人做的是匀速直线运动，由二力平衡知，机器人受到向前的力等于阻力，根据W＝Fs计算出机器人在本次送餐时做的功；
（2）根据P＝可计算出机器人在本次送餐时做功的功率。
【解答】解：（1）由题知，机器人运动过程中受到的阻力为：
f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×40kg×10N/kg＝40N，
机器人做的是匀速直线运动，由二力平衡知，机器人受到向前的力等于阻力，其大小为：
F＝f＝40N，
机器人在本次送餐时做的功为：
W＝Fs＝40N×9m＝360J，
（2）机器人在本次送餐时做功的功率为：
P＝＝＝20W。
答：（1）机器人在本次送餐时做的功为360J；
（2）机器人在本次送餐时做功的功率为20W。
【点评】本题考查了功和功率的计算，属于基本的计算题型，难度不大。
20．（9分）一头质量为200kg的海豚在某港湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用550N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，请计算此过程中：
（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？
（2）滑轮组的机械效率有多大？
【分析】（1）根据G＝mg求海豚的重力，利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知n＝4，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）海豚的重力：
G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，
滑轮组对海豚做的有用功：
W有＝Gh＝2000N×2m＝4000J；
（2）由图可知n＝4，滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%≈90.9%。
答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为4000J；
（2）滑轮组的机械效率为90.9%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时重力、有用功和机械效率的计算，关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
21．（9分）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学想测一测他家天然气烧水的热效率。他将2L的水倒入烧水壶中，并测出水温为20℃。在一个标准大气压下，把水刚加热到100℃时，测出消耗天然气0.048m3。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，天然气热值约为q＝4.0×107J/m3。求：
（1）此过程水吸收多少热量；
（2）燃烧的天然气放出了多少热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的热效率。
【分析】（1）利用密度公式先求出水的质量，知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量（有用能量）；
（2）知道使用天然气的体积、天然气的热值，利用Q放＝qV求天然气完全燃烧放出的热量（总能量）；
（3）天然气灶的效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）由ρ＝可知，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝qV＝4.0×107J/m3×0.048m3＝1.92×106J；
（3）他家天然气灶的效率：η＝×100%＝×100%＝35%。
答：（1）此过程水吸收6.72×105J的热量；
（2）燃烧天然气放出了1.92×106J的热量；
（3）此次烧水过程中天然气灶的效率为35%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，注意此时气体燃料的热值单位为J/m3。
四、实验与探究题（共30分，第22小题7分，第23小题8分，第24小题7分，第28小题8分）
22．（7分）如图所示是武警战士进行爬杆比赛的情景，小华观看后，想要测定战士爬杆的功率，他设计的实验方案如下，请你帮他补充完整。
1.实验原理： P＝ ；
2.实验器材：竹竿、电子秤、刻度尺、 秒表 等；
3.实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆所用的力F＝ mg （用测定的物理量字母表示）；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用 秒表测量出时间 ；
④得出武警战士爬杆的功率P＝ 。（用测定的物理量字母表示）
【分析】进行爬杆比赛时，要克服重力做功，克服重力做功的功率：P＝＝＝，据此分析所用的测量器材、实验步骤和需要测量的物理量；
物体处于静止或匀速直线运动状态时，受力平衡。
【解答】解：1、测量功率的实验原理：P＝＝＝；
2、根据实验原理可知，实验中要测量武警战士的质量、上升的高度、运动的时间，所以需要用到的实验器材是：竹竿、电子秤、刻度尺、秒表；
3、实验步骤：
①用电子秤测出武警战士的质量m，则战士以一定的速度快速爬杆时，战士在竖直方向上受力平衡，战士受到竖直向下的重力和F相同，则所用的力F＝G＝mg；
②用刻度尺测出爬杆的高度h；
③用秒表测量出时间；
④得出武警战士爬杆的功率P＝＝＝。
故答案为：（1）P＝；（2）秒表；（3）mg；秒表测量出时间；。
【点评】本题考查了功率的测量实验，明确实验原理是解题的关键。
23．（8分）某学习小组用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，得到如下表的
数据：
实验
序号
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
0.1
3.1
0.3
86%
3
8
0.1
2.5
0.4
80%
（1）该学习小组甲、乙两组装置研究的是机械效率与 被提升物体重力 的关系。
（2）实验序号1对应的装置是 甲 ，实验3对应的装置是 丙 （从“甲”“乙”或“丙”中选择）。
（3）由1、2两次实验可知使用同一滑轮组提升重物时， 被提升物体的重力 越大，机械效率越高。
（4）由2、3两次实验可知提升相同重物至相同高度时， 动滑轮的重力 越小，机械效率越高。
（5）实验时要竖直向上并 匀速 拉动测力计。由于测力计要在运动过程中读数，并不方便。小明建议，静止后再读数。小明的说法正确吗？ 不正确 （选填“正确”或“不正确”），理由是 静止时读数测力计示数偏小，求出的机械效率偏大 。
【分析】（1）比较甲、乙两组装置，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（2）根据s＝nh分别求出3次实验绳子的有效段数，从而确定实验序号1、3对应的装置；
（3）比较1、2次实验，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（4）由2、3次实验，找出相同量和不同量，分析得出机械效率与关系量的关系；
（5）测力计应竖直匀速拉动物体向上运动，这时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，根据W总＝Fs，分析总功的变化，根据η＝×100%回答。
【解答】解：
（1）比较甲、乙两组装置知滑轮组相同，被提升物体的重力不同，故是机械效率与被提升物体重力的关系；
（2）根据s＝nh，第1次实验，绳子的有效段数：n＝＝＝3，且物体的重力较小，所以是用甲装置完成的；
同理，第2、3次实验绳子的有效段数分别为3、4，所以第2、3次分别是用乙、丙装置完成的：
（3）比较1、2两次实验数据知，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高，故可得出结论：使用同一滑轮组，被提升物体的重力越大，机械效率越高；
（4）比较2、3两次实验数据知，被提升物体的重力相同且提升相同的高度，动滑轮的重力不同，且动滑轮的重力越小，机械效率越高，故可以得出提升相同重物至相同高度时，动滑轮的重力越小，机械效率越高；
（5）测力计应竖直匀速拉动物体向上运动，这时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小，若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦，故测量出的拉力偏小，根据W总＝Fs，求出的总功偏小，而有用功不变，根据η＝×100%知测出的机械效率偏大。
故答案为：（1）被提升物体重力；（2）甲；丙；（3）被提升物体的重力；（4）动滑轮的重力；（5）匀速；不正确；静止时读数测力计示数偏小，求出的机械效率偏大。
【点评】本题探究滑轮组的机械效率η与哪些因素有关，考查控制变量法、数据及误差分析。
24．（7分）小明采用如图所示的装置进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
（1）实验要控制两套装置中燃料的 质量 相同，并控制水的 质量 相等。
（2）实验后，可以通过比较 水升高的温度 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，这种研究问题的方法叫 转换 法。
（3）从下表中数据可知，质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后， 酒精 放出的热量多。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
（4）通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 不同 （填“相同”或“不同”）的。
（5）在学习时，我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值，用q表示，这里定义热值的方法，我们称之为比值法。热值是反映物质燃烧属性物理量。下列4个物理量中运用比值法定义法，并反映物质属性的有： ③ （填写序号）。
①速度
②功率
③比热容
④压强
【分析】（1）燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，根据其判断需控制的量；
（2）实验中通过水升高的温度来比较不同燃料放出热量的多少；
（3）根据表格中水升高的温度来比较燃料放出热量的多少；
（4）燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同；
（5）根据比值定义法分析，比热容是物质本身的一种特性。
【解答】解：
（1）由于探究过程中，燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关，要比较酒精和碎纸片的放热多少，要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等；
（2）实验中，完全燃烧相同质量的酒精和碎纸片给相同质量的水加热，可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少；这种研究方法叫做转换法；
（3）由表格中数据知，完全燃烧相同质量的酒精和碎纸片时，完全燃烧酒精后，水升高的温度更高，可知酒精放出的热量多；
（4）由实验可知，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不同的；
（5）①速度②功率③密度④压强都是根据比值定义法定义的，其中比热容是物质本身的一种特性，可用来鉴别物质，故选③。
故答案为：（1）质量；质量；（2）水升高的温度；转换；（3）酒精；（4）不同；（5）③。
【点评】本题是探究不同燃料放热情况的实验，主要考查了控制变量法的应用，实验中要掌握比较放热多少的方法。
25．（8分）水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图甲所示。小球在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？小明提出了以下三个猜想：
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球的质量有关；
猜想3：与小球离地面的高度有关。
（1）为了使小球向前运动，小明用如图乙所示的实验装置，将一根轻质弹簧固定在A点，小球将弹簧压缩到C处后静止释放，则小球在弹簧推力的作用下向前滚动，在此
过程中，弹簧的 弹性势能 能转化为小球的 动 能，弹簧压缩的越多，小球获得向前的速度越 大 。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球的 质量 和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 正确 （选填“正确”或“错误”）的。
（3）小明接下来想探究猜想2，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案是否合理？ 否 （选填“是”或“否”），理由是： 没有控制小球的速度相同 。
【分析】（1）分析弹簧具有的能量和小球具有的能量，得出结论；
（2）根据题目中的现象分析小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时速度的关系，得出结论；
（3）要探究小球在水平方向飞行的距离与小球质量的关系，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后不能保证小球的速度相同。
【解答】解：（1）小球将弹簧压缩到C，释放前弹簧发生弹性形变，具有弹性势能，释放后，小球在弹簧推力的作用下向前滚动，小球具有动能，所以此过程中弹簧的弹性势能转化为小球的动能；
（2）要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1正确；
（3）要探究猜想2，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，故不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
故答案为：（1）弹性势；动；（2）正确；（3）否；没有控制小球的速度相同。
【点评】本题考查了小球在水平方向飞行的距离的影响因素的探究，掌握控制变量法是解题的关键。
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