2023-2024学年江苏省苏州市姑苏区草桥中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）

这是一份2023-2024学年江苏省苏州市姑苏区草桥中学九年级（上）月考物理试卷（10月份），共17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．（3分）如图所示的工具均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（ ）
A．船桨B．独轮车
C．筷子D．钓鱼竿
2．（3分）学习物理要注意联系生活实际，以下说法符合实际的是（ ）
A．定滑轮的机械效率一定是100%
B．中学生正常上楼时的功率约为160W
C．正常人的心率约为75Hz
D．手托一个鸡蛋匀速向上抬高1m约做1J
3．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．冰熔化成水，质量不变，温度不变，内能不变
B．内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体
C．0℃的冰块没有内能
D．物体温度升高，物体一定吸收了热量
4．（3分）如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，现仅有一辆载重汽车从桥梁左端速匀速驶向索塔的过程中（ ）
A．一直减小B．一直增大
C．先减小后增大D．保持不变
5．（3分）2020年12月17日，我国的“嫦娥五号”探测器携带月球“特产”安全返回地球，探测器受空气阻力匀速下降过程中（ ）
A．动能增加，势能减少，内能不变
B．动能减少，势能不变，内能增加
C．动能不变，势能减少，内能增加
D．动能不变，势能增加，内能减少
6．（3分）下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A．总功一定，有用功越多，机械效率越高
B．相同的时间内，机械效率高的机械做的功多
C．当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高
D．当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高
7．（3分）质量相等的水和干泥土的比热容之比5：1，吸收的热量之比3：2，则水和干泥土升高的温度之比是（ ）
A．5：1B．3：2C．3：10D．10：3
8．（3分）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是（ ）
A．在a、d两点机械能相等
B．在b、d两点速度相等
C．从b到c的过程中，减小的重力势能等于增加的动能
D．从c到d的过程中，减小的动能大于增加的重力势能
9．（3分）同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时，运动的路程和时间图像如图甲；当物体受到的水平推力为F2时，运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2D．F1＜F2 P1＜P2
10．（3分）如图所示，甲、乙装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物竖直向上匀速提升。若G1＝G2，竖直拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2，η1＜η2B．F1＜F2，η1＞η2
C．F1＞F2，η1＝η2D．F1＝F2，η1＝η2
11．（3分）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80J
B．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5N
D．若增大衣物的质量，机械效率将减小
12．（3分）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大
B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大
C．实验中所用小球的质量为5kg
D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态
二、填空题（每空1分，共26分）
13．（5分）根据情境和题意，完成下列填空：
（1）如图甲所示，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来改变 ；
（2）如图是员工修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 一些；
（3）如图丙在玻璃管内装上沙子，将温度计插入沙中。晃动一会儿后温度计的示数变大了。说明沙子的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 的方式改变沙子的内能。
14．（2分）小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。整个过程与图丙中热机的 冲程相似（填字母序号）；若该热机1s内对外做功20次，则飞轮转速是 r/min。
15．（2分）如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计竖直移动的距离s为0.2m，物块重G为1.5N，则杠杆的机械效率为 %。使用杠杆提升物块的过程中，杠杆重力为 N。（不计整个机械的摩擦）
16．（3分）刘明用20N的水平推力使重为100N的超市购物车在水平路面上前进了15m，所用的时间是0.5min，在此过程中 J，刘明做功为 J，功率是 W。
17．（3分）利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N，拉动的距离s＝5m ，该斜面的机械效率是 ，物体受到的摩擦力为 N．
18．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞迅速向下压 （选填“硝化棉”、“活塞”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。实验中如果用小纸片代替棉絮，小纸片并没有燃起 （选填“成立”或“不成立”）。
19．（2分）如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在1min内做了40个仰卧起坐，则她在1min内克服重力做的功为 J，功率为 W。
20．（2分）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时 （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，杆秤恰好水平平衡，BD＝1cm，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，则BE＝ cm。若要称量质量更大的物体，应选用 处提纽。
21．（3分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点。在小石块从B点到C点运动的过程中（不计空气阻力），小石块的重力势能 ，其动能 ，机械能 。
三、解答题（共50分）
22．（2分）为使轻质杠杆在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图。
23．（2分）请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
24．（2分）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
25．（8分）如图甲所示，用滑轮组提升质量为60kg的重物，物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一，则动滑轮的重力为 N。
26．（6分）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象3J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg，求：
（1）经过4分钟时间加热，水吸收的热量；
（2）若4分钟完全燃烧1.4kg的煤，求煤放出的热量。
27．（5分）小明在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 。
（2）第2次实验时，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力方向 。若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程仍不能使杠杆水平平衡，接下来的操作可以是 （选填所有合理的序号）。
A.保持弹簧测力计悬挂点不动，将悬线向逆时针方向偏转
B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动
C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动
D.将钩码悬挂点向右移动
（3）小明进行多次实验，收集到了表中的数据（表格数据均已知，第二次实验数据被遮挡），并根据数据分析得出杠杆的平衡条件。由表格中已知的数据和杠杆平衡条件结论，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝ ；（b）＝ 。
28．（5分）如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”：
（1）实验中是通过 比较来比较动能大小；
（2）本实验研究的动能是指 （填序号）；
A．小球在斜面上时的动能
B．小球撞击木块后木块的动能
C．小球撞击木块时的动能
（3）比较图甲、乙是为了研究动能大小与 的关系；
（4）如图丙所示，小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离AB为s1，保持木块在位置B不变，让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被二次撞击的距离BC为s2，则s1 s2（＞/＝/＜）；
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是 （铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C．质量小的铁球将木块推动的距离较远
2023-2024学年江苏省苏州市姑苏区草桥中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）
参考答案与试题解析
一、选择题（共12小题，每小题3分，满分36分）
1．（3分）如图所示的工具均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（ ）
A．船桨B．独轮车
C．筷子D．钓鱼竿
【答案】B
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】解：A、船桨在使用过程中，是费力杠杆；
B、独轮车在使用过程中，是省力杠杆；
C、筷子在使用过程中，是费力杠杆；
D、钓鱼竿在使用过程中，是费力杠杆。
比较可知，只有B是省力杠杆。
故选：B。
2．（3分）学习物理要注意联系生活实际，以下说法符合实际的是（ ）
A．定滑轮的机械效率一定是100%
B．中学生正常上楼时的功率约为160W
C．正常人的心率约为75Hz
D．手托一个鸡蛋匀速向上抬高1m约做1J
【答案】B
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
【解答】解：A、由于生活中存在摩擦，机械效率小于100%；
B、中学生的体重约500N，所用时间约10s
P＝＝＝＝150W，故B正确；
C、正常情况下，1min跳动的次数在60次左右，故C错误；
D、一个鸡蛋的重力约为6.5N，故D错误。
故选：B。
3．（3分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．冰熔化成水，质量不变，温度不变，内能不变
B．内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体
C．0℃的冰块没有内能
D．物体温度升高，物体一定吸收了热量
【答案】B
【分析】（1）内能与物体的质量、温度以及状态有关；熔化吸热；
（2）热传递的条件是：物体之间存在着温度差；
（3）任何物体都有内能；
（4）改变物体内能的方法有两种：一是做功，二是热传递，二者在改变内能方面是等效的。
【解答】解：
A、冰熔化成水，温度不变，其内能变大；
B、内能小的物体温度可能高，故内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体；
C、任何物体都有内能，故C错误；
D、物体的温度升高，可能是吸收了热量，故D错误。
故选：B。
4．（3分）如图是单塔双索斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力，现仅有一辆载重汽车从桥梁左端速匀速驶向索塔的过程中（ ）
A．一直减小B．一直增大
C．先减小后增大D．保持不变
【答案】A
【分析】以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，汽车对桥的压力为阻力，根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】解：以索塔与桥面的交点为支点，左侧拉索的拉力为动力，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，在阻力和动力臂不变时，故A正确。
故选：A。
5．（3分）2020年12月17日，我国的“嫦娥五号”探测器携带月球“特产”安全返回地球，探测器受空气阻力匀速下降过程中（ ）
A．动能增加，势能减少，内能不变
B．动能减少，势能不变，内能增加
C．动能不变，势能减少，内能增加
D．动能不变，势能增加，内能减少
【答案】C
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大。
（2）重力势能大跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
（3）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增大，物体对外做功，物体内能减小。
【解答】解：
探测器匀速下降过程中，探测器的质量不变，动能不变，高度减小，探测器不具有弹性势能；探测器由于受空气阻力作用，探测器的内能增大。
故选：C。
6．（3分）下列关于机械效率的说法错误的是（ ）
A．总功一定，有用功越多，机械效率越高
B．相同的时间内，机械效率高的机械做的功多
C．当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高
D．当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高
【答案】B
【分析】机械效率指有用功和总功的比值，机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值。
【解答】解：A、由公式η＝知，有用功越多，故A正确；
B、机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值，故B错误；
C、由公式η＝＝知，有用功越多，故C正确；
D、由公式η＝＝知，额外功越少，故D正确。
故选：B。
7．（3分）质量相等的水和干泥土的比热容之比5：1，吸收的热量之比3：2，则水和干泥土升高的温度之比是（ ）
A．5：1B．3：2C．3：10D．10：3
【答案】C
【分析】知道两种物质的比热容之比、吸收热量之比、质量之比，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求求升高的温度之比。
【解答】解：∵Q吸＝cmΔt，
∴Δt＝，
由题意得，c1：c2＝5：1，m1：m8＝1：1，Q4：Q2＝3：4，
Δt1：Δt2＝：＝××＝××＝。
故选：C。
8．（3分）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，说法正确的是（ ）
A．在a、d两点机械能相等
B．在b、d两点速度相等
C．从b到c的过程中，减小的重力势能等于增加的动能
D．从c到d的过程中，减小的动能大于增加的重力势能
【答案】D
【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；
（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；
（3）重力势能大小跟质量、高度有关。质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。
【解答】解：A．足球从a到d的过程中，足球克服摩擦做功，使得足球的机械能不断减小、d两点机械能不相等；
B．足球的质量不变，重力势能相同，所以b处的动能大于d处的动能，故B错误；
C．足球从b到c的过程中，克服摩擦做功，足球的机械能不断减小，故C错误；
D．足球从c到d的过程中，所以减小的动能大于增加的重力势能。
故选：D。
9．（3分）同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时，运动的路程和时间图像如图甲；当物体受到的水平推力为F2时，运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＞P2D．F1＜F2 P1＜P2
【答案】B
【分析】（1）根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据滑动摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的大小关系；
（2）利用P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图像甲可知，物体做匀速直线运动甲＝＝＝4m/s；
由图像乙可知，物体的速度保持不变，速度大小为v乙＝4m/s；
因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，物体对地面的压力不变，则物体受到的摩擦力不变1＝F7；
已知v甲＜v乙，由P＝＝＝Fv可得1＜P2。
故选：B。
10．（3分）如图所示，甲、乙装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物竖直向上匀速提升。若G1＝G2，竖直拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列判断正确的是（ ）
A．F1＞F2，η1＜η2B．F1＜F2，η1＞η2
C．F1＞F2，η1＝η2D．F1＝F2，η1＝η2
【答案】C
【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，由F＝G比较F1、F2的大小；
（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据η＝可比较机械效率的大小。
【解答】解：不计绳重及摩擦，
因为拉力F＝（G+G轮），n1＝8，n2＝3，
所以绳子受到的拉力分别为：F7＝（G7+G轮），F2＝（G2+G轮），故F1＞F2；
因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额＝G轮h，W有用＝G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同，总功相同，
由η＝可知，故η1＝η2，故ABD错误，C正确。
故选：C。
11．（3分）学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50N的衣物挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m（上升过程中，横杆保持水平），此过程该装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）。下列分析正确的是（ ）
A．拉力做功80J
B．拉力的功率为20W
C．动滑轮重12.5N
D．若增大衣物的质量，机械效率将减小
【答案】B
【分析】（1）根据W＝Gh得到有用功，由有用功和机械效率得到总功；
（2）根据P＝得到拉力的功率；
（3）总功和有用功之差等于额外功，由W＝Gh得到动滑轮的重力；
（4）增大衣服的质量，增大有用功，额外功不变，根据η＝得到机械效率的变化。
【解答】解：A、有用功：W有＝Gh＝50N×1.6m＝80J，拉力做功：W总＝＝100J；
B、拉力的功率：P＝＝，故B正确；
C、额外功：W额＝W总﹣W有＝100J﹣80J＝20J，G动+G横杆＝＝12.4N，故C错误；
D、增大衣服的质量，有用功增大可知机械效率增大。
故选：B。
12．（3分）如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点。通过安装在弹簧下端的压力传感器得到弹簧弹力F随时间t变化的图像，用速度探测仪得到小球速度v随时间t变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球的机械能在t3时刻最大
B．从小球接触到弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是先减小后增大
C．实验中所用小球的质量为5kg
D．当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时小球处于平衡状态
【答案】C
【分析】AB、根据机械能与其它能量的转化和转移情况，可判断机械能大小的变化；动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；
C、小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后小球由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，小球做减速运动；从图像中得出速度最大时弹簧的弹力即为小球的重力，根据重力公式G＝mg变形公式m＝即可求出小球的质量；
D、物体受到的力平衡时，物体处于平衡状态，物体受到的力不平衡时，物体处于非平衡状态。
【解答】解：
AB、小球与弹簧接触后，小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以在t1时刻小球的机械能最大；
由图可知，在t1～t7时间段内，小球的速度增加2末，速度达到最大值2～t8时间段内，小球的速度减小3末，速度变为0，即小球的速度先增大后减小，故AB错误；
C、当弹力等于重力时，此时为t7时刻，由图可知此时G＝F＝50N，
则小球的质量为：m＝＝＝5kg；
D、由图可知，小球的速度为05时刻，小球受到的弹力为80N，弹力和重力不平衡，故D错误。
故选：C。
二、填空题（每空1分，共26分）
13．（5分）根据情境和题意，完成下列填空：
（1）如图甲所示，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来改变 力的方向 ；
（2）如图是员工修剪树枝时使用的剪刀，使用这种剪刀的好处是可以省 力 （选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝到支点O的距离变 近 一些；
（3）如图丙在玻璃管内装上沙子，将温度计插入沙中。晃动一会儿后温度计的示数变大了。说明沙子的内能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 做功 的方式改变沙子的内能。
【答案】（1）力的方向；（2）力；近；（3）增大；做功。
【分析】（1）定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，阻力臂越短，越省力；
（3）改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，对物体做功，物体的内能增大，温度升高。
【解答】解：（1）旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗；
（2）工人修剪树枝时使用的剪刀，由图可知使用这种剪刀时，阻力臂短，如果树枝太硬不容易剪断，减小阻力臂；
（3）在玻璃管内装上一小半沙子，用力晃动多次，是由于沙子克服摩擦做功，使沙子的内能增大，这是通过做功方式改变物体的内能。
故答案为：（1）力的方向；（2）力；近；做功。
14．（2分）小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。整个过程与图丙中热机的 CD 冲程相似（填字母序号）；若该热机1s内对外做功20次，则飞轮转速是 2400 r/min。
【答案】CD；2400。
【分析】（1）压缩气体做功，可将机械能转化为内能；气体对瓶盖做功，内能转化为机械能；汽油机做功冲程中将内能转化为机械能，压缩冲程中将机械能转化为内能；
（2）热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：（1）如图乙，扭转瓶子时，是机械能转化为内能；当瓶盖被瓶内的气体冲出时，内能转化为机械能，故整个过程与图丙中热机的CD冲程相似；
（2）如果此汽油机每秒内对外做功20次，则每秒完成20个工作循环，所以。
故答案为：CD；2400。
15．（2分）如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计竖直移动的距离s为0.2m，物块重G为1.5N，则杠杆的机械效率为 90 %。使用杠杆提升物块的过程中，杠杆重力为 0.3 N。（不计整个机械的摩擦）
【答案】90；0.3。
【分析】由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数。
根据W有用＝Gh得出所做的有用功，根据W总＝Fs得出总功，根据η＝得出机械效率；
不计整个机械的摩擦，根据W额＝W总﹣W有用得出克服杠杆的重力所做的额外功，物块上升的高度h为0.3m，根据h′＝得出则杠杆的重心上升的高度，根据G杠杆＝得出杠杆重力。
【解答】解：由图示弹簧测力计可知，其分度值是0.1N；
所做的有用功为：W有用＝Gh＝7.5N×0.3m＝0.45J；总功为：W总＝Fs＝2.8N×0.2m＝7.5J；
机械效率η＝×100%＝；
不计整个机械的摩擦，克服杠杆的重力所做的额外功W额＝W总﹣W有用＝0.4J﹣0.45J＝0.05J，
物块上升的高度h为5.3m，则杠杆的重心上升的高度h′＝＝，
杠杆重力G杠杆＝＝≈0.4N。
故答案为：90；0.3。
16．（3分）刘明用20N的水平推力使重为100N的超市购物车在水平路面上前进了15m，所用的时间是0.5min，在此过程中 0 J，刘明做功为 300 J，功率是 10 W。
【答案】0；300；10。
【分析】（1）做功的两个必要因素：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；
（2）知道推力和移动距离，根据公式W＝Fs求出推力做的功，再利用P＝求做功功率。
【解答】解：物体在水平路面上移动15m，支持力的方向竖直向上，所以支持力不做功；
刘明做功：W＝Fs＝20N×15m＝300J；
t＝0.5min＝30s，
做功功率：P＝＝＝10W。
故答案为：5；300。
17．（3分）利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝300N，拉动的距离s＝5m 1500J ，该斜面的机械效率是 80% ，物体受到的摩擦力为 60 N．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）知道拉力的大小和斜面的长度，根据公式W＝Fs可求拉力所做的总功；
（2）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W＝Gh可求所做的有用功；根据公式η＝×100%可求斜面的机械效率；
（3）用总功减去有用功得出克服摩擦力做的额外功，根据W额＝fs求出物体所受斜面的摩擦力。
【解答】解：（1）拉力所做的总功：
W总＝Fs＝300N×5m＝1500J，
（2）所做的有用功：
W有用＝Gh＝600N×2m＝1200J；
此斜面的机械效率：
η＝×100%＝。
（3）克服摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J，
由W额＝fs得，物体所受斜面的摩擦力：
f＝＝＝60N。
故答案为：1500J；80%。
18．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞迅速向下压 筒内气体 （选填“硝化棉”、“活塞”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。实验中如果用小纸片代替棉絮，小纸片并没有燃起 成立 （选填“成立”或“不成立”）。
【答案】筒内气体；成立
【分析】改变内能的方法有：做功和热传递，当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高。
【解答】解：
（1）在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压；说明压缩筒内空气做功，温度升高；
（2）实验中如果不放入棉絮，放入纸片，虽然纸片没有燃烧，温度照样升高，所以该仍然结论成立。
故答案为：筒内气体；成立。
19．（2分）如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在1min内做了40个仰卧起坐，则她在1min内克服重力做的功为 2400 J，功率为 40 W。
【答案】2400；40。
【分析】已知该同学的质量，根据G＝mg可求得其重力，然后由题意可求得她上半身的重力，
由W＝Gh可求得她做一次仰卧起坐克服重力做的功，她在一段时间内做了40个仰卧起坐，则在这段时间克服重力做的功W′＝40W，根据P＝得出功率。
【解答】解：该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
她上半身的重力：G上＝40%G＝40%×500N＝200N，
做一次仰卧起坐克服重力做的功：W＝G上h＝200N×0.3m＝60J，
做了40个仰卧起坐克服重力做的功：W′＝40W＝40×60J＝2400J。
功率为：P＝＝＝40W。
故答案为：2400；40。
20．（2分）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时 杠杆 （填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，杆秤恰好水平平衡，BD＝1cm，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，则BE＝ 34 cm。若要称量质量更大的物体，应选用 A 处提纽。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）通过图示的杆秤结合杠杆的定义分析解答；
（2）先根据杠杆的平衡条件表示出杆秤重力与重力力臂的乘积，再根据杠杆平衡条件表示出物体重力与力臂的乘积、杆秤重力与重力力臂的乘积和秤砣重力与力臂的乘积关系，解方程求出BE的长度；
（3）根据杠杆的平衡条件分析称量值更大时支点的位置。
【解答】解：（1）杆秤可以看作是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒，结合杠杆的定义；
（2）秤钩不挂物体时，由杠杆的平衡条件可知：
G砣×BD＝G秤×L0，
因为G＝mg，所以m砣g×BD＝m秤g×L0，
即m砣×BD＝m秤×L8，
代入数据有：m秤×L0＝0.5kg×1cm；
将质量为2.7kg的物体挂在秤钩上时，由杠杆平衡条件可知：
G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
即m物×BC＝m秤×L0+m砣×BE，
代入数据有：4.5kg×7cm＝4.5kg×1cm+8.5kg×BE，
解得：BE＝34cm；
（3）根据杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽，G物×BC＝G秤×L0+G砣×BE，
当提着A处秤纽、秤砣在E点时，G物'×AC＝G秤×（L7+AB）+G砣×（BE+AB），因BC＞AC物′＞G物，即提A处秤纽时，此秤的称量大。
故答案为：杠杆；34；A。
21．（3分）如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，C点是小石块从A点自由下落所能到达的最低点。在小石块从B点到C点运动的过程中（不计空气阻力），小石块的重力势能 减小 ，其动能 先增大后减小 ，机械能 减小 。
【答案】减小；先增大后减小；减小
【分析】影响动能的因素有：质量和速度，小石块的质量在下落过程中不会改变，因此只需考虑速度的变化情况，这就要从小石块的受力分析入手解答。
弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，物体弹性形变的程度越大，弹性势能越大。
当小石块越过B点后，绳子伸长，产生的弹力由小到大，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】解：不计空气阻力，小石块从B到C的过程中，高度减小；
不计空气阻力，从B到C的过程中，后逐渐大于重力，在达到C点时，动能为零；小石块从B点到C点运动的过程中，小石块的机械能减小。
故答案为：减小；先增大后减小。
三、解答题（共50分）
22．（2分）为使轻质杠杆在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图。
【答案】见试题解答内容
【分析】使用杠杆时，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此只需找出使动力臂最长的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可。
【解答】解：在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，最省力，由图知OB比OA长，过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F1的方向，如下图所示：
23．（2分）请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
【答案】见解答图
【分析】一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的绕法，有两种情况：一是最省力，从动滑轮的上挂钩开始绕起；二是改变力的方向，应从绳子的自由端开始向上绕起，据此分析、画出具体绕法。
【解答】解：由图可知，要想改变力的方向，先从绳子自由端向上开始绕起、下面的动滑轮，如图所示：
24．（2分）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
【答案】
【分析】F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点即为力臂L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上。
【解答】解：从支点到力的作用线的距离为力臂，F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点B即为力臂L4，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点5的作用点A，因为F2与L2的作用，杠杆逆时针旋转（或者有逆时针旋转的趋势），因此杠杆F5的方向向上。
25．（8分）如图甲所示，用滑轮组提升质量为60kg的重物，物体在拉力F的作用下以0.4m/s匀速上升了8m。此过程中
（1）拉力F的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一，则动滑轮的重力为 100 N。
【答案】（1）拉力F的功率为300W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）100。
【分析】（1）利用v＝求出物体上升8m所需的时间，根据图乙读出此时间内拉力F做的功，利用P＝求拉力做功的功率；
（2）根据G＝mg求物体的重力，利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率；
（3）利用W总＝W有+W额求出总的额外功，根据克服摩擦与绳重所做的额外功占总额外功的三分之一求出克服摩擦与绳重所做的额外功，进而求克服动滑轮重力做的额外功，利用W动＝G动h求出动滑轮的重力。
【解答】解：（1）由v＝可知
t＝＝＝20s，
由图乙可知，此时拉力做的总功W总＝6000J，
则拉力做功的功率：
P＝＝＝300W；
（2）物体的重力：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝600N×8m＝4800J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝；
（3）由W总＝W有+W额可知，总的额外功：
W额＝W总﹣W有＝6000J﹣4800J＝1200J，
由题意可知，克服摩擦与绳重所做的额外功：
Wf＝W额＝×1200J＝400J，
则克服动滑轮重力做的额外功：
W动＝W额﹣Wf＝1200J﹣400J＝800J，
由W动＝G动h可知，动滑轮的重力：
G动＝＝＝100N。
答：（1）拉力F的功率为300W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）100。
26．（6分）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象3J/（kg•℃），煤的热值约为3×107J/kg，求：
（1）经过4分钟时间加热，水吸收的热量；
（2）若4分钟完全燃烧1.4kg的煤，求煤放出的热量。
【答案】（1）经过4分钟时间加热，水吸收的热量为2.1×106J；
（2）若4分钟完全燃烧1.4kg的煤，煤放出的热量为4.2×107J。
【分析】（1）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据Q放＝mq求出1.4kg煤完全燃烧放出的热量。
【解答】解：（1）由图可知，经过4分钟时间加热，则水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝6.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃﹣20℃）＝5.1×106J；
（2）若4分钟完全燃烧1.4kg的煤，则煤放出的热量为：
Q放＝mq＝6.4kg×3×108J/kg＝4.2×106J。
答：（1）经过4分钟时间加热，水吸收的热量为2.3×106J；
（2）若4分钟完全燃烧8.4kg的煤，煤放出的热量为4.2×107J。
27．（5分）小明在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 左 调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 方便测量力臂 。
（2）第2次实验时，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力方向 竖直向下 。若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程仍不能使杠杆水平平衡，接下来的操作可以是 BD （选填所有合理的序号）。
A.保持弹簧测力计悬挂点不动，将悬线向逆时针方向偏转
B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动
C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动
D.将钩码悬挂点向右移动
（3）小明进行多次实验，收集到了表中的数据（表格数据均已知，第二次实验数据被遮挡），并根据数据分析得出杠杆的平衡条件。由表格中已知的数据和杠杆平衡条件结论，表格中（a）、（b）两处记录的数据应该是：（a）＝ 2.0 ；（b）＝ 0.15 。
【答案】（1）左；方便测量力臂；（2）竖直向下；BD；（3）2.0；0.15。
【分析】（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，也可将杠杆左端的平衡螺母向左调节，直到杠杆在水平位置平衡。
调节杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。
（2）（3）根据杠杆平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”分析。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡时，如果杠杆右端低左端高。
调节杠杆在水平位置平衡，杠杆的重心通过支点，且此时杠杆受到的动力和阻力的力臂在杠杆上。
（2）第2次实验时，为便于测量力臂，即竖直向下。
若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程仍不能使杠杆水平平衡，则应想办法使动力减小。
A.保持弹簧测力计悬挂点不动，将悬线向逆时针方向偏转，在阻力和阻力臂不变的情况下，不符合题意。
B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动，会使动力臂变大，动力会变小。
C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动，会使动力臂变小，动力会变大。
D.将钩码的悬挂点向右移动，会使阻力臂变小，动力会变小。
故选BD。
（3）第3次实验时，动力作用点到支点距离为6格，可知动力臂长为3格的长度，长度为0.7m，根据杠杆平衡条件可知1＝＝＝2N。
故答案为：（1）左；方便测量力臂；BD；0.15。
28．（5分）如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”：
（1）实验中是通过 木块移动距离 比较来比较动能大小；
（2）本实验研究的动能是指 C （填序号）；
A．小球在斜面上时的动能
B．小球撞击木块后木块的动能
C．小球撞击木块时的动能
（3）比较图甲、乙是为了研究动能大小与 速度 的关系；
（4）如图丙所示，小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离AB为s1，保持木块在位置B不变，让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被二次撞击的距离BC为s2，则s1 ＞ s2（＞/＝/＜）；
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是 B （铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C．质量小的铁球将木块推动的距离较远
【答案】（1）木块移动距离；（2）C；（3）速度；（4）＞；（5）B。
【分析】（1）小车动能大小不能直接观察，而是通过小车推动木块运动距离来反映；
（2）小球动能的大小是指撞击木块时的动能；
（3）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究，研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；
（4）小球在运动过程中要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，据此进行分析；
（5）根据动能大小通过什么体现来分析；铁球的动能是弹簧的弹性势能转化来的，根据弹性势能的改变来分析动能大小。
【解答】解：（1）由图可知，小球从斜面滚下，动能就越大。
（2）实验中，研究的动能是指在水平面上。故选C。
（3）由图甲乙可知，相同的小球从不同高度滚下，速度大的将木块推得较远，此实验为了研究动能大小与速度的关系。
（4）第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，机械能转化为内能，所以木块移动的距离s1大于s2。
（5）用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，则具有的弹性势能相同，所以推动木块移动的距离也相同。
故答案为：（1）木块移动距离；（2）C；（4）＞。实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.15
1.5
0.10
2
■
■
■
■
3
（a）
（b）
1.5
0.20
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.15
1.5
0.10
2
■
■
■
■
3
（a）
（b）
1.5
0.20