江苏省徐州市新沂市钟吾中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷

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1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳D．起瓶盖的开瓶扳手
2．（2分）下列有关功的说法正确的是（ ）
A．用力推车没有推动，人对车也做了功
B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
3．（2分）某同学教室在三楼，他从一楼走到三楼的过程中，克服自身重力做功的功率最接近（ ）
A．1.5WB．15WC．150WD．1500W
4．（2分）如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）
A．绕O点顺时针方向转动
B．绕O点逆时针方向转动
C．平衡被破坏，转动方向不定
D．仍保持平衡
5．（2分）一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是（ ）
A．B．
C．D．
6．（2分）如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图示位置沿图中的虚线转动，则（ ）
A．逆时针转，F变小
B．顺时针转，F变大
C．逆时针转，F先变大后变小
D．顺时针转，F先变小后变大
7．（2分）如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在水平位置
平衡，则在B处施加的力（ ）
A．可能是5NB．可能是1.8N
C．一定是2ND．一定是4N
8．（2分）如图所示，某单缸四冲程汽油机的工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能
B．此冲程为做功冲程，将内能转化为机械能
C．此冲程为压缩冲程，将内能转化为机械能
D．此冲程为做功冲程，将机械能转化为内能
9．（2分）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
10．（2分）关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含热量越多
B．90℃水的内能一定比10℃水的内能多
C．物体放出热量，内能减少，温度可能降低
D．热传递过程中，吸热的物体内能一定比放热的物体内能少
11．（2分）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2分）如图，用滑轮组将450N的箱子以0.1m/s速度匀速提升了2m，所用的拉力为250N（不计绳重和摩擦）
①该滑轮组的机械效率是90%
②绳子自由端拉力的功率是25W
③该滑轮组的有用功为900J
④提升重物的过程中所做的额外功是600J
⑤提升重物的重力变成400N时，滑轮组的机械效率将变大
⑥该滑轮组的动滑轮重力为50N
以上说法中正确的个数为（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
13．（2分）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
14．（2分）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时（ ）
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
15．（2分）如图汽车挡风玻璃前面的雨刮器也是一种简单机械，物理学中把它叫做 （选填“斜面”或“轮轴”），雨刮器实质是一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
16．（2分）在水平地面上，用10N的拉力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进10m，在此过程中 J，重力做的功为 J。
17．（2分）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
18．（2分）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；实心球在最高点的动能 （选填“为零”或“不为零”）。
19．（2分）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
20．（3分）用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与重物悬挂点之间的关系，OC是一根质量粗细均匀的杠杆，且OA＝AB＝BC，弹簧测力计在C点竖直向上缓慢匀速拉动，测得弹簧测力计的示数为3N，则杠杆的机械效率η＝ %，杠杆的自重为 N（不计杠杆与支点之间的摩擦）；如果把钩码的悬挂点由A点移到B点，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．（3分）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，G物＝10N，F＝6N，不计绳重和摩擦动＝ N，滑轮组的机械效率η＝ %，小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
22．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，使硝化棉燃烧，该过程是通过 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与汽油机的 冲程相同。
23．（3分）如图，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，他的重力势能 ，动能 ，机械能 。（选填“增加”“减小”或“不变”）
24．（3分）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，请问对物体A做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。
三、解答题（本题共8小题，共48分，解答27、28题时应有公式和解题过程）
25．（2分）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
26．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
27．（6分）质量为5kg、初温为20℃的水，吸收2.1×105J热量后，在一个标准大气压下温度将升高到多少摄氏度？如果这些热量由煤气灶来提供，煤气灶使用的燃料是天然气，那么需要多少m3天然气？（天然气热值约为q＝4.0×107J/m3）
28．（6分）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L＝4m，高h＝2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。求：
（1）所做的有用功为多少J？
（2）斜坡的机械效率为多少（精确到0.1%）？
（3）木箱所受摩擦力的大小为多少N？
29．（8分）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，通过推动距离的大小来判断动能大小。
（1）实验中探究的动能是指 。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 的关系。
30．（8分）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
31．（8分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表：
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 J。
32．（8分）阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示），是通过人力旋转手柄，使螺杆上升
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间
（1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 ，但不能省 。
（2）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转两圈，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝ 。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 。（选填“加润滑油”或“加长手柄”）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目。
1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳D．起瓶盖的开瓶扳手
【分析】（1）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。
（2）动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
【解答】解：我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；
BCD、拔钉子的羊角锤、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，故BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是杠杆的分类；在具体的实例中能区分省力杠杆和费力杠杆。
2．（2分）下列有关功的说法正确的是（ ）
A．用力推车没有推动，人对车也做了功
B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
【分析】本题要抓住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通过的距离，二者缺一不可。
【解答】解：A、用力推车，没有距离，故A不符合题意。
B、足球在水平地面上滚动时，运动方向是水平的，重力对足球没有做功；
C、运动员举着杠铃静止不动，所以没做功；
D、学生背着书包在水平路面匀速前进时，但不是在力的方向上通过的距离，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。
3．（2分）某同学教室在三楼，他从一楼走到三楼的过程中，克服自身重力做功的功率最接近（ ）
A．1.5WB．15WC．150WD．1500W
【分析】根据公式P＝可知估测人的体重（质量）、楼的高度、所用时间，并代入公式计算，即可得出登楼时克服重力做功的功率。
【解答】解：学生的质量约为50kg，
学生的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
一层楼的高度约为3m，
三楼的高度：h＝3m×2＝6m，
上楼时间：t＝20s，
克服自身重力做功的功率：P＝＝＝150W。
故选：C。
【点评】能正确估测学生体重（质量）、楼的高度、上楼时间，会利用功率的公式进行推导和计算，是完成登楼功率测量的关键。
4．（2分）如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）
A．绕O点顺时针方向转动
B．绕O点逆时针方向转动
C．平衡被破坏，转动方向不定
D．仍保持平衡
【分析】杠杆原来平衡，力臂相同，两边的力不同，说明杠杆的重心不在O点，因为右边受到的力大于左边受到的力，所以杠杆的重心在O点的左侧。设杠杆的重心在D，根据杠杆平衡条件求出杠杆重力和其力臂的乘积；
两边各增加一个相同的钩码，求出两边力和力臂的乘积相同，根据杠杆平衡条件分析判断。
【解答】解：
由题知，AO＝BO，说明杠杆的重心不在O点，所以杠杆的重心在O点的左侧。
设杠杆的重心在D，一个钩码重为G
由题意：杠杆原来平衡，则F左AO+G0×OD＝F右CO，
2G×AO+G8×OD＝3G×CO，
G0×OD＝G×CO＝G×AO
再各加一个钩码后：
左边力和力臂的乘积为8G×AO+G0×OD＝3G×AO+G×AO＝2G×AO，
右边力和力臂的乘积为4G×CO＝4G×CO，
可见，增加钩码后两边力和力臂的乘积相等。
故选：D。
【点评】木棒原来平衡，根据两边增加的力和力臂的乘积相同，由杠杆平衡条件判断各挂一个相同的钩码后木棒就能保持平衡。
5．（2分）一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，据此分析得出从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中重力势能的变化规律，然后对照各个选项做出判断。
【解答】解：若不计空气阻力，从小石块开始下落，石块做加速运动，石块所处的高度减小得越来越快p减小得越来越快，符合这一规律的只有C图p随时间减小得越来越慢，故D错误。
故选：C。
【点评】掌握重力势能大小的影响因素，并能分析重力势能的大小变化，同时作出变化的图象。
6．（2分）如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图示位置沿图中的虚线转动，则（ ）
A．逆时针转，F变小
B．顺时针转，F变大
C．逆时针转，F先变大后变小
D．顺时针转，F先变小后变大
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件动力×动力力臂＝阻力×阻力力臂，分析力臂的变化可知力的变化。
【解答】解：如右图；连接OA；
已知阻力（物重）不变，阻力臂不变动L动＝F阻L阻，知：
在F阻L阻不变的情况下，动力臂越长越省力；
因此以OA为动力臂时，动力F最小；
由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，先向最小力方向靠近。
沿逆时针方向旋转时，动力臂逐渐减小。
故选：D。
【点评】此题中，抓住动力臂最大、动力F最小时绳所处的位置，是解题的关键所在。
7．（2分）如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在水平位置
平衡，则在B处施加的力（ ）
A．可能是5NB．可能是1.8N
C．一定是2ND．一定是4N
【分析】根据杠杆平衡的条件和杠杆中最小力的问题进行分析，在B点施加的力的方向不同、力臂不同，用力的大小不同，支点与力的作用点的连线为最长力臂时用力最小。
【解答】解：设杠杆每一格长度是L，当B处的作用力与杠杆垂直时，此时作用力最小，
由杠杆平衡条件可得：FALA＝FB最小LB，即4N×2L＝FB最小×5L，解得FB最小＝2N，
当作用在B处的力与杠杆不垂直时，力臂小于4L，因此要使杠杆平衡，故BCD错误。
故选：A。
【点评】知道杠杆平衡的条件，会根据杠杆平衡的条件分析杠杆中最小力的问题。
8．（2分）如图所示，某单缸四冲程汽油机的工作原理图，下列说法正确的是（ ）
A．此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能
B．此冲程为做功冲程，将内能转化为机械能
C．此冲程为压缩冲程，将内能转化为机械能
D．此冲程为做功冲程，将机械能转化为内能
【分析】汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能，压缩冲程是依靠飞轮的惯性完成的；二是做功冲程中内能转化为机械能；判断出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的；
【解答】解：
图中汽油机两气门关闭，火花塞点燃，所以是做功冲程，故B正确。
故选：B。
【点评】解决此类问题关键是看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程；并熟练掌握做功冲程和压缩冲程中的能量转化。
9．（2分）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．皮球下落过程中动能转化为重力势能
B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能
C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的
D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小
【分析】（1）皮球由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；
（2）皮球由高处下落过程中，重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时动能又转化为弹性势能，从而在地面上留下黑色圆斑。
【解答】解：A、皮球在高处具有较大的重力势能，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
B、当球接触地面时，球的动能转化为球的弹性势能；
CD、球的动能越大，则小球的形变越大，所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题借助小球下落综合考查了重力势能的影响因素、动能与势能的转化、弹性势能的影响因素的相关知识，难度不大，有一定的综合性。
10．（2分）关于温度、热量、内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体温度越高，所含热量越多
B．90℃水的内能一定比10℃水的内能多
C．物体放出热量，内能减少，温度可能降低
D．热传递过程中，吸热的物体内能一定比放热的物体内能少
【分析】（1）热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；
（2）内能的大小与温度、质量和状态有关；
（3）晶体凝固时放出热量，内能减少，温度不变；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、热量是出现在热传递过程中的一个过程量，可以说吸收或放出热量；
B、内能的大小与温度，只知道温度高低，故B错误；
C、物体放出热量，可能不变，内能减少，故C正确；
D、发生热传递时，吸热的物体内能不一定比放热的物体内能少。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对内能、温度、热传递的理解，是热学的难点；要特别注意：温度升高，内能一定增加；但是，内能增加，温度不一定升高。
11．（2分）如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，损失的机械能较多，弹起的高度变低较多，同理分析水泥地的能的变化。
【解答】解：从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，弹起的高度比原来的高度低较多，水泥地坚硬，反弹后最大高度降低较小。故A正确；
故选：A。
【点评】本题考查机械能的转化，属于基础题。
12．（2分）如图，用滑轮组将450N的箱子以0.1m/s速度匀速提升了2m，所用的拉力为250N（不计绳重和摩擦）
①该滑轮组的机械效率是90%
②绳子自由端拉力的功率是25W
③该滑轮组的有用功为900J
④提升重物的过程中所做的额外功是600J
⑤提升重物的重力变成400N时，滑轮组的机械效率将变大
⑥该滑轮组的动滑轮重力为50N
以上说法中正确的个数为（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
【分析】（1）由图可知，绳子的有效股数为2，根据s＝nh求出绳端移动的距离，根据W＝Fs求出总功，根据W＝Gh求出有用功，利用η＝×100%求出该滑轮组的机械效率；
（2）根据P＝＝＝Fv绳＝F×2v物算出绳子自由端拉力的功率；
（3）根据W额＝W总﹣W有用算出额外功；
（4）不计绳重和摩擦，根据η＝＝＝＝判断出滑轮组的机械效率与物体重力的关系；
同一滑轮组，被提升的物重越大，其机械效率越高；
（5）根据F＝（G+G动）求出动滑轮的重力。
【解答】解：①③④由图可知，n＝2，
总功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J，
有用功：W有用＝Gh＝450N×7m＝900J，
提升重物的过程中所做的额外功是：
W额＝W总﹣W有用＝1000J﹣900J＝100J，
该滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝，故①③正确；
②绳子自由端拉力的功率是：
P＝＝＝Fv绳＝F×2v物＝250N×2×6.1m/s＝50W，故②错误；
⑤不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝，所以在其它条件不变的情况下，机械效率降低；
⑥不计绳重和摩擦，由F＝动）可得，动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×250N﹣450N＝50N，故⑥正确。
综合分析由7个正确。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、滑轮组的机械效率以及动滑轮重的计算，要求学生熟练掌握和应用公式及其变形式。
13．（2分）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂；向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断使用时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；
向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
【解答】解：A、向下拉绳放下空桶时，A端的力为阻力，属于费力杠杆；
BD、根据杠杆的平衡条件F1L1＝F3L2，杠杆平衡时B端的拉力FB＝＝＝80N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝80N﹣20N＝60N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣80N＝40N，
故B错误，D正确；
C、向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力为阻力，属于省力杠杆；
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力，是判断BD的关键。
14．（2分）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时（ ）
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
【分析】根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点以及风是从高压区吹向低压区来分析海风的形成过程。
【解答】解：水的比热容比泥土、沙石的大，水面温度上升得慢，热空气上升，风从海面吹向陆地；
晚上，气温下降，温度高一些，风从陆地吹向海面，由图可知，形成陆风，通常发生在夜晚。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对水的比热容较大的应用的了解和掌握，涉及到海陆风的形成。
二、填空题（本题共10小题，每空1分，共24分）
15．（2分）如图汽车挡风玻璃前面的雨刮器也是一种简单机械，物理学中把它叫做 轮轴 （选填“斜面”或“轮轴”），雨刮器实质是一个 费力 杠杆（选填“省力”或“费力”）。
【分析】（1）由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。轮轴的实质是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴心，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。
（2）杠杆根据其力臂关系可以分为三类：
①动力臂大于阻力臂，省力杠杆，省力费距离；
②动力臂小于阻力臂，费力杠杆，费力省距离；
③动力臂等于阻力臂，等臂杠杆，既不省力也不省距离。
【解答】解：汽车挡风玻璃前面的雨刮器由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转；雨刮器使用时动力臂小于阻力臂。
故答案为：轮轴；费力。
【点评】此题考查了轮轴的概念及轮轴的实质，比较简单，属基础题。
16．（2分）在水平地面上，用10N的拉力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进10m，在此过程中 100 J，重力做的功为 0 J。
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动距离；
（2）由功的计算公式w＝Fs计算拉力做的功。
【解答】解：（1）拉力做功：W＝Fs＝10N×10m＝100J；
（2）重力的方向是竖直向下的，物体在水平方向上移动，重力没有对物体做功。
故答案为：100；0。
【点评】此题的重点要掌握做功的条件以及功的计算公式W＝Fs的应用，属于基础性题目。
17．（2分）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽 大 。1kg的砂石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 9.2×103 J。【c砂石＝0.92×103J/（kg•℃）】
【分析】（1）水的比热容大于沙子的比热容，所以在吸收相同热量的情况下，质量和初温相同的水和沙子，沙子的温度升高的快。
（2）知道砂石的质量和比热容、温度的变化量，根据Q吸＝cmΔt求出砂石吸收的热量。
【解答】解：（1）水的比热容大于沙子的比热容，沙子的温度升高的快，水的末温低，走进海水中却感觉到海水非常凉爽。
（2）砂石吸收的热量为：
Q吸＝c水mΔt＝0.92×103J/（kg•℃）×5kg×10℃＝9.2×105J。
故答案为：大；9.2×103。
【点评】本题考查了水比热容较大的特点以及吸热公式的应用，熟练掌握公式是解题的关键。
18．（2分）在中考体育考试中，小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力，则实心球从离开手后到达最高点的过程中 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；实心球在最高点的动能 不为零 （选填“为零”或“不为零”）。
【分析】不考虑能量损失，动能和势能转化过程中，机械能总量守恒；
球到达最高点时，仍有向前运动的速度。
【解答】解：实心球从离开手后到达最高点的过程中，不考虑空气阻力，实心球的机械能守恒；
实心球在最高点时，仍有向前的速度。
故答案为：不变；不为零。
【点评】此题考查了机械能的转化和守恒，动能大小的判断，其中最后一空容易出错。
19．（2分）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J，另一种液体的比热容为 1.4×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】知道水的质量、水的比热容，由图象得出水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；利用相同的电加热器加热，相同时间内吸收的热量相同，可求另一种液体在8min内吸收的热量，由图像得出另一种液体8min内的初温和末温，知道另一种液体的质量，列出关系式，求出液体的比热容。
【解答】解：由图知，水在16min内初温t0＝10℃，末温为40℃，
16min内水吸收的热量：Q吸水＝c水m（t﹣t0）＝3.2×103J/（kg•℃）×6.2kg×（40℃﹣10℃）＝2.52×102J；
另一种液体加热8min，吸收的热量为：Q'吸＝×2.52×104J＝7.26×104J；
由Q吸＝c液m液（t液﹣t0）得：7.26×104J＝c液×0.6kg×（50℃﹣20℃），
解得：c液＝1.4×106J/（kg•℃）。
故答案为：2.52×104；6.4×103。
【点评】本题考查了物体吸热公式的应用、比热容的计算，属于基础题。
20．（3分）用如图所示的装置探究杠杆的机械效率与重物悬挂点之间的关系，OC是一根质量粗细均匀的杠杆，且OA＝AB＝BC，弹簧测力计在C点竖直向上缓慢匀速拉动，测得弹簧测力计的示数为3N，则杠杆的机械效率η＝ 66.7 %，杠杆的自重为 2 N（不计杠杆与支点之间的摩擦）；如果把钩码的悬挂点由A点移到B点，则杠杆的机械效率将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）由OA＝AB＝BC，推导OC与OA的比例关系，由此得出弹簧测力计的拉力升高的高度，再根据η＝求机械效率；
（2）不计摩擦力，杠杆重力做的功为额外功，总功减去有用功算出额外功，根据W＝Gh算出杠杆的重力；
（3）若把钩码由A点移到B点，点O位置不变，仍在C点竖直向上拉，使钩码提升相同的高度，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重做功变小，有用功不变，额外功变小，由此推导机械效率的变化。
【解答】解：由OA＝AB＝BC可知，OC＝3OA，钩码上升距离为h＝0.6m时，
杠杆的机械效率：η＝×100%＝×100%＝66.7%；
由于不计杠杆与支点之间的摩擦，克服杠杆重力做的功为额外功；
物体挂在A点时，有用功：W有用＝Gh＝6.4N×0.2m＝4.2J；
总功为：W总＝Fs＝3N×5.6m＝1.4J；
额外功：W额＝W总﹣W有用＝1.8J﹣7.2J＝0.5J；
因为OA＝AB＝BC即OA＝OC，拉力F移动5.6m可知：钩码移动距离为拉力移动距离的×7.6m＝0.3m；
可知杠杆自重：G杆＝＝＝2N；
若把钩码由A点移到B点，点O位置不变，使钩码提升相同的高度，克服杠杆重做功变小，额外功变小＝可知。
故答案为：66.8%；2；变大。
【点评】本题考查的是杠杆的机械效率，解答本题的关键是知道拉力与钩码上升高度的关系。
21．（3分）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，G物＝10N，F＝6N，不计绳重和摩擦动＝ 2 N，滑轮组的机械效率η＝ 83.3 %，小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重和摩擦，利用F＝（G+G动）求出动滑轮的重力；根据η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率；
不计摩擦及绳重，额定功的来源是克服动滑轮重做的功，根据有用功、额外功、总功的定义和η＝分析机械效率的变化。
【解答】解：由图可知，n＝2，根据F＝动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝8×6N﹣10N＝2N；
该滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%；
不计摩擦及绳重，额定功的来源是克服动滑轮重力做的功，提起同一重物时有＝Gh，额外功W额＝G动h，总功W总＝Gh+G动h，
根据η＝＝＝＝可知。
故答案为：3；83.3。
【点评】本题考查了测量滑轮组机械效率的实验，涉及到滑轮组拉力公式和滑轮组机械效率的计算，要注意影响滑轮组机械效率因素的掌握。
22．（2分）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，使硝化棉燃烧，该过程是通过 做功 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与汽油机的 压缩 冲程相同。
【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；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
【解答】解：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，这是因为压缩筒内空气做功；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能。
故答案为：做功；压缩。
【点评】此题主要考查了改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化），难度不大。
23．（3分）如图，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，他的重力势能 减小 ，动能 不变 ，机械能 减小 。（选填“增加”“减小”或“不变”）
【分析】影响动能大小的因素：物体的质量和速度，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度，物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
机械能＝动能+势能。
【解答】解：小朋友匀速下滑的过程中质量不变，高度降低，故重力势能减小，所以机械能减小。
故答案为：减小；不变。
【点评】本题考查动能、势能和机械能的有关知识，是一道基础题。
24．（3分）如图甲，A、B是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端，请问对物体A做的有用功是 2 J，对物体B做的额外功是 0.5 J。
【分析】有用功与额外功的和叫总功。
【解答】解：由图乙可知，对物体A做的总功为3J，故对物体A做的有用功W有＝WA总﹣WA额＝3J﹣5J＝2J；
A、B是两个完全相同的物体，故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同，对物体B做的总功为2.5J
WB额＝WB总﹣W有＝2.5J﹣3J＝0.5J。
故答案为：7；0.5。
【点评】本题考查了学生对有用功、额外功和总功的理解和计算，难度不大。
三、解答题（本题共8小题，共48分，解答27、28题时应有公式和解题过程）
25．（2分）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。
【分析】（1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。
②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。
③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。
（2）使用杠杆时，若阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可。
【解答】解：物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力F2的作用线，从支点O向阻力的作用线作垂线3。
使杠杆AB静止时所用最小力的作用点在离支点最远的B点，用力方向与OB垂直，最省力；如图所示：
【点评】在处理杠杆最小力的问题时，可按以下步骤进行：
①确定支点和动力作用点，找出最长的动力臂；
②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线。
26．（2分）工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物，画出滑轮组的绕绳方式。
【分析】在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向。
【解答】解：因为滑轮组要求工人站在地面上提升重物，因此，最终的绳子自由端方向应该向下，如图所示。
【点评】设计滑轮组的绕绳方案应从两方面考虑，一是省力情况，二是绳子自由端的朝向。
27．（6分）质量为5kg、初温为20℃的水，吸收2.1×105J热量后，在一个标准大气压下温度将升高到多少摄氏度？如果这些热量由煤气灶来提供，煤气灶使用的燃料是天然气，那么需要多少m3天然气？（天然气热值约为q＝4.0×107J/m3）
【分析】（1）知道水的质量、水的比热容、水吸收的热量，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水的温度升高值；知道水的初温，可求水的末温，注意：在一个标准大气压下，水的沸点为100℃；
知道燃气灶的效率，利用η＝求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq求需要天然气的体积。
【解答】解：（1）由Q吸＝cmΔt得水的温度升高值：
Δt＝＝＝10℃。
水的末温t＝t3+Δt＝20℃+10℃＝30℃，
因为在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水的温度将升高到30℃；
（2）由η＝＝70%可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝5×106J，
由Q放＝Vq得需要天然气的体积：
V＝＝＝2.075m3。
故答案为：在一个标准大气压下温度将升高到30℃；
需要0.075m7天然气。
【点评】本题考查了吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq、效率公式的应用，属于基础题目。
28．（6分）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L＝4m，高h＝2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。求：
（1）所做的有用功为多少J？
（2）斜坡的机械效率为多少（精确到0.1%）？
（3）木箱所受摩擦力的大小为多少N？
【分析】（1）知道斜坡高、木箱重，利用W有＝Gh求拉力做的有用功；
（2）知道拉力大小、斜面长，利用W＝Fs求拉力F做的总功；斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）利用W额＝W总﹣W有求出额外功，再利用W额＝fs计算木箱受到的摩擦力大小。
【解答】解：（1）拉力做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2m＝400J；
（2）拉力F做的总功：W总＝Fs＝120N×4m＝480J，
斜坡的机械效率：η＝＝×100%≈83.3%；
（3）拉力做的额外功：W额＝W总﹣W有用＝480J﹣400J＝80J，
由W额＝fs可得，木箱受到的摩擦力：
f＝＝＝20N。
答：（1）所做的有用功为400J；（2）斜坡的机械效率为83.3%。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功、机械效率的计算，计算时注意摩擦力不等于拉力，需要利用W额＝fs计算。
29．（8分）小明和小红在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下，在水平面上运动，通过推动距离的大小来判断动能大小。
（1）实验中探究的动能是指 A 。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
（2）如图甲、乙为小明两次实验的示意图，钢球A、B的质量mA＞mB，高度hA＞hB，距离sA＞sB。他得出“物体的质量越大，动能越大”的结论，他的实验方法 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制钢球的速度相同 。
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，撞击木块，这是为了探究物体动能与 速度 的关系。
【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；
（2）（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。
【解答】解：（1）根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，即小球撞击木块时的动能的大小；
（2）根据甲、乙两图可知，甲图的高度大于乙图的高度，所以无法得到物体的动能大小与质量有关，需要控制小球到达水平面时的速度相同；
（3）小红让钢球A分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下，小球的质量相同，这是为了探究物体动能与速度的关系。
故答案为：（1）A；（2）错误；（3）速度。
【点评】掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系。
30．（8分）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 66.7% ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 重 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（2）根据公式η＝＝可计算出机械效率；
（3）分析1、2、3次实验的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（4）影响机械效率的只有摩擦力、绳子重力、动滑轮重力。
【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；
（2）由表中数据可知，不计绳重与摩擦
η2＝＝＝×100%≈66.7%；
（3）分析1、6、3次实验的数据可知，重物重力越大；
（4）影响机械效率的只有摩擦力、绳子重力，仅改变提升物体速度的情况下，结果会发现滑轮组的机械效率不变。
故答案为：（1）匀速；（2）66.7%；（4）不变。
【点评】本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验注意事项、滑轮组的省力公式、功和机械效率的计算以及数据分析。
31．（8分）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如表：
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 质量 （选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较 升高的温度 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 水 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 8.4×103 J。
【分析】（1）（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（3）结合表中数据，根据Q＝cmΔt求解。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制物质的质量相同（不同物质密度不同，体积相同的不同物质质量不同）；
（2）根据表中数据可知，加热时间相同，本实验是通过比较升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱；
因加热时间相同，水升温：30℃﹣20℃＝10℃；
煤油升温：40℃﹣20℃＝20℃；
故分析数据可知水的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，由表中数据可知，水的温度升高了10℃吸＝cmΔt＝4.2×106J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃﹣20℃）＝4.4×103J。
故答案为：（1）质量；（2）升高的温度；水2。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。
32．（8分）阅读短文，回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示），是通过人力旋转手柄，使螺杆上升
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间
（1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 力 ，但不能省 功 。
（2）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转两圈，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝ ×100% 。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 加润滑油 。（选填“加润滑油”或“加长手柄”）
【分析】（1）利用斜面可以省力不能省功；
（2）机械效率等于有用功和总功之比，有用功等于克服物体重力做的功，总功为人所施加的力做的功。
【解答】解：（1）生活中为了将螺钉旋入木板中，用螺丝刀旋转螺钉时；
（2）有用功W有用＝Gh＝mgh，圆的周长公式为2πr（r为圆的半径）总＝Fs＝4FπL，机械效率η＝×100%；
加润滑油会减小摩擦力，减小额外功；加长手柄会使总功增大。
故答案为：（1）力；功；（2）；加润滑油。
【点评】本题考查斜面省力的知识，机械效率的计算机 增大机械效率的方法等问题。
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40