2022-2023学年江苏省南京市秦淮区九年级上学期物理期中考试题及答案

这是一份2022-2023学年江苏省南京市秦淮区九年级上学期物理期中考试题及答案，共15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。

1. 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
【答案】B
【解析】
【详解】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. 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
【答案】A
【解析】
【详解】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作用相当于开关，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 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%
【答案】C
【解析】
【详解】A．日光灯的额定功率约为40W，由得，其正常工作的电流为
故A不符合题意；
B．中学生的质量约为50kg，其重力为
从一楼走到三楼的高度为：h=6m，则克服重力做功为
故B不符合题意；
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
与70W接近，故C符合题意；
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不符合题意。
故选C。
4. 如图所示的情境中，对物体不做功的是（ ）
A. 图甲：用力搬石头，没有搬动B. 图乙：将重物从地面拉到高处
C. 图丙：推车向前运动D. 图丁：挺举杠铃的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A．人用力搬石头没有搬动，有力无距离，所以人对石头没有做功，故A符合题意；
B．人将重物从地面拉到高处，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对重物做了功，故B不符合题意；
C．人推车向前运动，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对车做了功，故C不符合题意；
D．人挺举杠铃的过程中，有力有距离，并且在力的方向上移动了一段距离，所以人对杠铃做了功，故D不符合题意。
故选A。
5. 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
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；
C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。
故选D。
6. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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，但温度不变，故A错误；
B．物体内能大小受物质种类、温度、体积等因素影响，本题只考虑了温度，故B错误；
C．温差是发生热传递的前提，若温度相同，没有温差，则不会发生热传递，故C正确；
D．比热容是物质的一种特性，只与物质种类、物质状态有关，与温度高低无关，故D错误。
故选C。
7. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8. 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，驱动扇叶送风，驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”，此款风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.
【答案】C
【解析】
【详解】A．开关闭合，电动机和串联同时工作；、都闭合，电动机被短路不能工作，故A不合题意；
B．开关闭合，电动机工作，驱动扇叶送风；闭合，电动机工作驱动机内水循环，水循环和送风互不影响，故B不合题意；
C．开关闭合，电动机工作，驱动扇叶送风；再闭合开关，电动机工作，驱动机内水循环，使所送的风成为“凉风”；若断开，无论是否闭合，电动机都不能工作，故C符合题意；
D．闭合开关，电动机工作，驱动机内水循环；再闭合开关，电动机工作，驱动扇叶送风，故D不合题意。
故选C
9. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关S1、S2，电流表A1在干路上，测量干路电流，故A错误；
B．闭合开关S1、S2，两个灯泡并联，电流表A1在干路上，电流表A2在支路上，故电流表A2的示数比A1的小，故B错误；
C．若灯L1被短路时，则灯泡L2也被短路，故C错误；
D．仅断开S1，只有灯泡L2接入电路，电流表A2没有接入电路，故没有示数，只有电流表A1接入电路，故只有电流表A1有示数，故D正确。
故选D。
10. 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
【答案】B
【解析】
【详解】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. 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. aB. bC. cD. d
【答案】A
【解析】
【详解】M在A点时，由杠杆平衡条件可得
F×L=G×OA
解得
①
将M从A移至C，由杠杆平衡条件可得
F×L=G×OC
解得
②
由数学知识可知，①②两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数。由图甲可知，OC故选A。
12. 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
【答案】B
【解析】
【详解】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
则绳端移动的距离
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
可得物体的重力
动滑轮的重力
G甲滑轮组的机械效率
η甲<η乙
可知AB的重力
GA即A物体受到的重力比B物体小，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，D错误；
C．动滑轮的重力
G甲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有甲所以甲滑轮组的总功比乙的总功少，已知时间相同，由可知，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. 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。
【答案】 ①. 并联 ②. 光
【解析】
【详解】[1]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，所以是并联的。
[2]LED灯发光效率高，是因为LED灯发光时将绝大部分电能转换为光能，而白炽灯发光时将电能转换为内能，内能转换为光能，转化为光能的效率低。
14. 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_____。
【答案】 ①. S3 ②. S1和S2 ③. S1
【解析】
【详解】[1]由图可知，要使灯L1、L2和L3组成串联电路，应将三灯首尾相连接到电源两端，则需闭合开关S3。
[2]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。
[3]如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，只要电流通过灯L2，则应将开关S1闭合。
15. 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 ___________。
【答案】 ①. 20 ②. 10 ③. 0 ④. 先不变后变小
【解析】
【详解】[1]推力做功为
[2]功率
[3]在重力方向上没有移动距离，重力不做功，重力做功为0J。
[4]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。
16. 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。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 5N ③. 变小
【解析】
【详解】[1]在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆。OA可绕O点转动，所以桥面OA实质是杠杆。
[2] OA保持与桥面水平时，此时拉力F为杠杆OA的动力，由于拉力方向与OA成30度角，所以动力臂为OA长的二分之一，阻力为杠杆OA的重力，阻力臂为OA长的二分之一，为等臂杠杆，根据杠杆平衡原理可知，细线对OA的拉力F为5N。
[3] 将细线一端的固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F的大小将变小。
17. 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。
【答案】 ①. 做功 ②. 乙 ③. 1800 ④. 比热容
【解析】
【详解】[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。
[2]图二甲中排气门关闭，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，不涉及能量转化；乙中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丙中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能；丁中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，不涉及能量转化。故其能量转化过程与图二中的乙冲程相同。
[3]四冲程汽油机的曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次；已知汽油机每秒内对外做功15次，曲轴每秒转30圈，故每分钟曲轴转1800圈，即曲轴的转速为1800r/min。
[4]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，冷却效果好。
18. 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。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 4.5×104 ③. 60% ④. 6250
【解析】
【详解】[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为
[3]动滑轮克服重力做的额外功为
总功为
由于克服绳重和摩擦做的功是拉力做功的，所以
解得总功为
滑轮组的机械效率为
[4]由图可知n=4，绳子移动距离为
根据得拉力为
19. 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”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“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，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 可能 ③. 不可能
【解析】
【详解】[1]球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
[2]球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以N可能比M高。
[3]小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转化内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。
20. 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•℃）]。
【答案】 ①. 等于 ②. 等于 ③. 1.75×103
【解析】
【详解】（1）[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=0.24kg
（2）[2]实验过程0～4min内，加热条件相同，加热时间相同时，水吸收的热量和某液体吸收的热量相等。
[3]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，由图像乙可知，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内的温度升高了
水吸收的热量为
某液体在5min内的温度升高了
某液体吸收的热量为
则
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. 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。
【答案】
【解析】
【详解】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. 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。
【答案】
【解析】
【详解】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. 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，电流表只通过L1的电流，导线不能交叉．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】根据题意知道，两灯并联，开关S在干路上，电流表只通过L1的电流，所以电流表在L1的支路上，在不确定电流大小的情况下，电流表选用大量程与灯串联，故电路如下所示：
24. 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罟重新平衡，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”）。
【答案】 ①. 已达到 ②. 左 ③. 左 ④. BC ⑤. B ⑥. 偏大
【解析】
【详解】（1）[1]因为杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动都为杠杆平衡，所以此时杠杆已达到平衡状态。
[2]杠杆左端较高，说明右端较重，则应将平衡螺母向左调节。
（2）[3]杠杆受到作用力的大小等于钩码的重力大小，设每个钩码的重力为G，杠杆每个小格的长度为l，分别挂一个钩码后，杠杆的左端为
5G×3l=15Gl
杠杆的右端为
7G×2l=14Gl
杠杆左端力与力臂的乘积大于杠杆右端力与力臂的乘积，所以杠杆左端将下沉。
（3）[4]如图丙所示，弹簧测力计的示数为3N，根据杠杆平衡的条件
F1l1= F2l2
在A处应该挂的钩码重力为
或在C处应该挂的钩码重力为
故AD不符合题意，BC符合题意。
故选BC。
（4）[5]由图可知，手提着B点时，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，杆秤的称量值较大。
[6]若秤砣有磨损，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果会偏大。
25. 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。
（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 ___________。
【答案】 ①. 30 ②. 2.5 ③. 80 ④. 低 ⑤. 不变 ⑥. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]从图中可知n=3，每次实验绳端移动距离
（2）[2]测力计的分度值为0.1N，故其读数为2.5N。
[3]第2次实验滑轮组的机械效率根据
[4]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）[5]实验中若仅增大绳端移动的距离，根据
可知滑轮组的机械效率与绳端移动的距离是无关的吗，故机械效率不变。
（4）[6]四次实验中，物体上升的高度
有用功
第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功
摩擦引起的额外功
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功
总功
摩擦引起的额外功
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将变大。
26. 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（）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 ___________。
A． 压缩引火仪中的棉絮
B. 研究物质升温特点时，等质量的水和沙子
C. 研究分子运动快慢与温度关系中的红墨水
D.测量电路中电流大小的电流表
【答案】 ①. 速度 ②. 速度相同时，物体的质量越大，动能越大 ③. C ④. 速度 ⑤. = ⑥. 可行 ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1]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。
[2]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）[3]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）[4]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。
[5]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）[6]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）[7]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。
27. 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）
【答案】 ①. 质量 ②. 水升高的温度 ③. b ④. 大于 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]根据控制变量法原则，本题研究的是不同燃料的热值问题，故应控制其他变量相同，即实验中应控制燃料燃烧的质量相同。
[2]此实验是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）[3]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，由公式可知，b的热值大。
（3）[4]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）[5]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、可知
对于d来说，完全燃烧后，水吸收的热量是
即两种燃料热值之比为。
28. 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。（ ）
【答案】 ①. 连接电路时开关没有断开 ②. 等于 ③. A ④. 0.2 ⑤. 0.46 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[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。
[2]因为灯泡L1与L2串联，由于串联电路中电流处处相等，所以通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流。
（2）[3]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，由此判断电路断路，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，则说明是L1断路，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[4]如图乙所示电路，闭合开关后，电流表A1测通过L1的电流，电流表A2测通过L2的电流,由图丙可知，A1所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，则灯L1中的电流为0.2 A。
[5]A2所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.46A，则灯L2中的电流为0.46A。
（4）[6]只改动一根线使两只电表分别测量通过干路和L1的电流，说明L1与L2并联，改后如下图所示
29. 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。
【答案】（1）300J， 80%；（2）37.5W
【解析】
【详解】解：（1）沿斜面拉物体时，所做有用功为
总功为
斜面的机械效率为
（2）拉力F做功的功率为
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. 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？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】
【详解】解：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝m氢q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的热量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的温度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交车做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交车的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
答：（1）0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是8.4×107J；
（2）水升高的温度是40℃；
（3）该氢能源公交车的效率是50%。次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
10
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8