2020-2021学年江苏省苏州市吴江区九年级上学期物理期中考试题及答案

这是一份2020-2021学年江苏省苏州市吴江区九年级上学期物理期中考试题及答案，共24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. 阿基米德：“只要给我一个支点，我就可以移动地球。”如图所示，生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（ ）
A. 钓鱼竿钓鱼B. 食品夹夹面包
C. 起子开瓶盖D. 筷子夹菜
【答案】C
【解析】
【详解】阿基米德所说的可以移动地球的机械是一省力杠杆，而钓鱼竿钓鱼、食品夹夹面包、筷子夹菜时，它们的动力臂都小于阻力臂，是费力杠杆，只有起子开瓶盖时其动力臂才大于阻力臂，是省力杠杆，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 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，比热容不变
B. 火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，含有的热量多
C. 物体温度降低，内能一定减少
D. 物体温度升高，物体一定吸收了热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．冰熔化成水的过程中，所含物质的多少没有改变，则质量不变；冰是晶体，冰熔化成水的过程中，吸收热量，温度保持不变；冰熔化成水，状态发生变化，所以比热容也发生变化，故A错误；
B．火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，但热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故B错误；
C．物体温度降低其内能一定减小，由于是同物体，即质量相等，故其温度降低了，其内能就减小了，故C正确；
D．物体的温度升高，内能增加，可能是吸收了热量，也可能是其它物体对它做功，故D错误。
故选C。
3. 两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时篮球的重力势能（相对于同一参考平面），下列说法正确的是（ ）
A. 两个一样大B. 落在a处的大C. 落在b处的大D. 无法比较大小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】篮球从静止开始下落，是由重力势能转化为动能；到达地面后，篮球撞击地面，是由动能转化为弹性势能；根据篮球留下的印迹可知，a处的印迹大，说明篮球落在a处时具有的弹性势能大，所以其开始下落时具有的重力势能就大。故选B。
4. 生活中，小华发现有如图甲所示的水龙头，很难徒手拧开，但用如图乙所示的钥匙，安装并旋转钥匙就能正常出水（如图丙所示）。下列有关这把钥匙的分析中正确的是（ ）
A. 在使用过程中可以减小阻力臂
B. 在使用过程中可以减小阻力
C. 在使用过程中可以减小动力臂
D. 在使用过程中可以减小动力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图知道，安装并旋转钥匙，阻力臂不变，阻力不变，动力臂变大，根据杠杆平衡的条件知道，动力变小，故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 有一根重200N的木料AB，水平放在地面上，一个人用50N的力，就能抬起木料的A端，关于这根木料（ ）
A. 重心一定在木料中点
B. 重心离A近
C. 要抬起B端至少用250N的力
D. 要抬起B端至少用150N的力
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB．设其重心在O点，水平放在地面上，抬起A端时，以B端为支点，则动力的力臂为LAB，重力的力臂为LOB，由杠杆平衡条件知道
FA×LAB=G×LOB
所以
即重心不在木料中点，重心离B端近，故AB错误；
CD．抬起B端时，以A端为支点，此时重力的力臂为
动力的力臂为LAB，由杠杆平衡条件知道
FB×LAB=G×LOA
所以
故C错误，D正确。
故选D。
6. 小球从某高度处由静止下落过程的路程h与时间t关系如图所示，则描述重力对该球做功大小W与下落高度h关系正确的图线是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】同一个小球，自由下落时重力G一定，由W=Gh可知，重力做功多少决定于下落高度h，并且做功多少与下落高度成正比。由图像知：
A．A图像随着高度的增加，重力做功的多少保持不变，故A不符合题意；
B．B图像重力做的功与下落高度成正比，故B符合题意；
CD．CD两图像均为曲线，说明重力做的功与下落高度不成正比，故CD不符合题意。
故选A。
7. 用相同的加热装置对a、b两种物质加热时，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 如果a、b是同种物质，则a的质量更小
B. 如果a、b质量相等，则a的吸热能力更强
C. 在加热过程中，利用做功的方式改变了a、b的内能
D. 温度从T1升高到T2时，a、b吸收的热量Qa=Qb
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．用相同的加热装置对a、b两种物质加热时，吸收热量的多少是通过加热时间来比较的。如果a、b是同种物质，且状态相同，其比热容相同，由图象可知，加热相同的时间（即吸收的热量相同），a的温度升高的快，说明a的质量小，故A正确；
B．如果a、b质量相等，加热相同的时间（即吸收的热量相同），a的温度升高的快，说明a的比热容小，即a的吸热能力更弱，故B错误；
C．在加热过程中，利用热传递的方式改变了ab的内能，故C错误；
D．由图象可知，温度从T1升高到T2时，a的加热时间短，说明a吸收的热量少，即
Qa＜Qb
故D错误。
故选A。
8. 如图所示，开关S闭合时，可能发生的现象是（ ）
A. L1不发光、L2发光B. L2被烧坏C. L1被烧坏D. 电池被烧坏
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，开关断开时，两盏灯并联；当开关S闭合时，电流不经过两灯，而直接从最右面的导线流回电源负极，会发生电源短路，电池会被烧坏；由于电流不经过两灯，则两灯泡均不发光、且灯丝不会烧断，故D符合题意；ABC不符合题意。
故选D。
9. 水的比热容是煤油比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为，吸收的热量之比为，则水和煤油升高的温度之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据比热容公式Q吸=cm得
2:3
故B正确，符合题意，ACD错误，不符合题意。
故选B。
10. 如图甲所示，小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿同一表面粗糙程度相同的水平木板滑动，如图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）
A. 木块两次具有的动能一样大B. 两次拉力对木块做功一样多
C. 木块第一次受到的拉力较大D. 第一次拉力做功的功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙知，两次物体都做匀速直线运动，第一次物体的速度较大，所以第一次物体的动能较大，故A错误；
B．从图乙中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，由W=Fs可知，但是在没有指出是相同时间内，因此不能比较二者做功多少，故B错误；
C．由A分析知，接触面粗糙程度、受到的压力不变，木块两次受到的拉力相等，故C错误；
D．从图乙中可以看出第一次木块运动的速度较大，由功率的变形公式P=Fv可知，力F相同，第一次速度v大，所以功率大，故D正确。
故选D。
11. 为了节能、方便，有的楼道照明灯使用声、光控开关，其原理是：光控开关只有在黑暗时才闭合，声控开关只有在有声音时才闭合．下面能实现只在黑暗且有声音时灯才亮的电路原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：A图中光控开关一闭合就会短路电源，故不合理；B图中只有两个开关都闭合灯才会亮，符合要求；C图中只要有一个开关闭合，灯就会亮，不符合要求；D图中的声控开关闭合后就会短路电源，不符合要求；应选B．
12. 用如图所示的滑轮组甲和乙提升重物（钩码），不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 若钩码重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B. 若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组的机械效率相同
C. 若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
D. 若钩码重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．滑轮组的机械效率
现在物重相等，两滑轮组动滑轮重力不一定相等，由此可知，若钩码重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率不相等。故A错误；
BC．甲由3段绳子承担物重，乙由2段绳子承担物重，若滑轮重力和绳端拉力相同，甲图中物重
G甲=3F-G动
乙图中物重
G乙=2F-G动
显然甲图中物重要重些，根据
可得，甲的机械效率高。故B错误，C正确。
D．若钩码重力和绳端拉力相同，由BC知甲图中动滑轮重
G动甲=3F- G
乙图中动滑轮重
G动乙=2F-G
故甲图中动滑轮重大于乙图中动滑轮重。由
得滑轮组甲的机械效率小于滑轮组乙的机械效率。故D错误。
故选C。
二、填空题（本题共11小题，每空1分，共28分）
13. 生活中的“热”含义非常丰富，在物理学中，“天气很热”的“热”是指_______；“摩擦生热”的“热”是指_______；“冰熔化要吸热”的“热”是指_______。
【答案】 ①. 温度 ②. 内能 ③. 热量
【解析】
【分析】
【详解】[1]天气很热，是指温度高，故“热”指温度。
[2]摩擦生热，是指通过摩擦使物体的内能增加，在这一过程中，机械能转化为内能，故“热”指内能。
[3]“冰熔化要吸热”，的“热”是热传递过程中吸收能量的多少，指的是热量。
14. 如图所示是一个便携式充电器，它在充电过程中，它相当于电路中的___________；它给手机电池充电时，它相当于电路中的___________。
【答案】 ①. 用电器 ②. 电源
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，手机电池相当于用电器，充电器给手机电池充电的过程中，能提供电能，相当于电源。
15. 如图所示，要使灯泡L1和L2串联在电路中，应只闭合开关___________；若要使灯泡L1和L2并联在电路中，应只闭合开关___________；若同时闭合开关___________，就会造成电源短路。
【答案】 ①. S3 ②. S1、S2 ③. S2、S3
【解析】
【分析】
【详解】[1]若闭合开关时，则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡，所以它们是串联的。
[2]若闭合开关、时，则电流从电源正极出发，经过开关后，分别流经两盏灯泡，又汇合在一起回到电源的负极，所以它们是并联的。
[3]同时闭合开关、时，导线直接连在了电源的两端，所以会造成短路。
16. 如图所示，妈妈体重比小明大，跷跷板水平平衡时，妈妈比小明离转轴____（填“远”或“近”）。若小明往转轴靠近一小段距离，为了保持跷跷板水平平衡，妈妈应适当____（填“远离”或“靠近”）转轴；若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则跷跷板的____端会下沉（填“左”或“右”）。
【答案】 ①. 近 ②. 靠近 ③. 右
【解析】
【详解】[1]跷跷板在水平位置平衡时，设小明的重力为G1，力臂为l1，妈妈的重力为G2，力臂为l2，因为
G1l1=G2l2
G1＜G2
所以
l1＞l2
即妈妈比小明离转轴近。
[2]若小明往转轴靠近一小段距离，即力臂为l1减小，为了保持跷跷板水平平衡，由G1l1=G2l2知，在G1和G2不变时，l1减小，l2也减小，妈妈应适当靠近转轴。
[3]若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球，则左端为
(G2+G球) l2=G2l2+G球l2
右端为
(G1+G球) l1=G1l1+G球l1
因为
G1l1=G2l2，l1＞l2
所以右端力和力臂的乘积较大，跷跷板的右端会下沉。
17. 如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，那么推动物体做的有用功是_______J，斜面的机械效率是_______，物体与斜面之间的摩擦力是_______N。
【答案】 ①. 540 ②. 60% ③. 120
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]根据题意知道，斜面长s=3m，斜面高h=0.9m，物体重G=600N，推力F=300N；所以，有用功
W有用=Gh=600N×0.9m=540J
推力做的总功
W总=Fs=300N×3m=900J
斜面的机械效率
[3]额外功
W额外=W总-W有用=900J-540J=360J
由W额外=fs知道，摩擦力大小
18. 如图为苏通大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图甲所示的_______模型（选填“滑轮”“轮轴”或“杠杆”）。又画了桥塔高低不同的两幅图，图乙和图丙。小华通过比较发现：“适当增加桥塔的高度，可_______（填“增大”或“减小”）斜拉索拉力的力臂，从而_______（选填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 增大 ③. 减小
【解析】
【分析】
【详解】[1]将大桥的结构进行简化，由图可知，在力的作用下绕轴转动，符合杠杆原理。
[2][3]因桥的长度不变，比较乙图和丙图可看出当桥塔越高时，从转轴到引线的垂线越大即力臂越大，而桥重（阻力）、阻力臂不变，由
Fl动=Gl阻
可知拉力F减小。
19. 2020年9月15日，在黄海海域“长征十一号”运载火箭完成当日发射任务，此次发射采用“一箭九星”的方式，成功将卫星送入目标轨道。火箭加速上升过程中，其携带卫星的重力势能______，动能______，机械能______。（均选填“增大”“减小”或“不变"）
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]火箭加速上升过程中，其携带卫星的质量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大，动能变大，故机械能变大。
20. 2020年9月23日，俄罗斯总统普京在谈到“先锋”高超音速战略导弹抗高温性能时表示，这种导弹的飞行就像是“冰棍效应”，一边飞，一边熔化。该导弹在飞行中因克服摩擦力______（填改变内能的方式），内能______（选填“增加”或“减少”）。
【答案】 ①. 做功 ②. 增加
【解析】
【详解】[1][2]改变内能有两种方式：做功和热传递。在导弹飞行过程中，是因为克服摩擦力做功，使它的内能增加，导致其温度升高，一边飞，一边熔化。
21. 压缩空气储能是一项全新的储能技术，它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，需要时， 使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成_______能，这一过程类似于四冲程汽油机的______ 冲程．
【答案】 ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【详解】将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，压缩气体做功，气体的内能增加，这是通过做功的方式改变物体的内能；需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，内能转化为机械能；这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程．
【点睛】热机的四个冲程：进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
改变内能的方式有两种：做功和热传递．
22. 如图所示，为某物质熔化时温度随时间变化的图象，物质第15min的内能_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第10min的内能；整个过程加热装置和加热方式都没有改变，且物质的质量不变，从图象可以看出，该物质液态与固态的比热容之比为_________。
【答案】 ①. 大于 ②. 3：2
【解析】
【详解】[1]由固体的熔化图象可知该物质的固体为晶体，在熔化时，吸收热量、内能变大，温度不变，所以第10分钟的内能小于第15分钟的内能。
[2]由Q=cmΔt，得c=，因为固态段和液态段物质的质量 m相同，由图象知，固态段加热10min，升温是3℃；液态段加热10min，升温是2℃，加热时间相等，则Q固吸=Q液吸，则该物质液态与固态的比热容之比为
= = =
23. 如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值_______B燃料的热值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．在标准大气压下，若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9×106J，其中有60%的热量被质量为20kg、初始温度为38℃的水吸收，c水=4.2×103J/（kg•℃），则水的温度将升高到_______℃。
【答案】 ①. 小于 ②. 73
【解析】
【分析】
【详解】[1]取相同质量m0，由图可知
QA由可得
qA[2]水吸收的热量
Q吸=Q放η=4.9×106J×60%=2.94×106J
由Q吸=cmt，可得水升高的温度
水的末温
t=t0+t=38℃+35℃=73℃
三、解答题（本题共9小题，共48分。解答第25、26题时应有解题过程）
24. 试根据规定要求作图。
（1）如图①，用螺丝刀撬起图钉，请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F2的力臂l2；并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F1的示意图。（ ）
（2）如图②，某人在A处提起物体，请在图中画出既省力又能改变用力方向的绳子绕法。（ ）
（3）如图③，请在答题卷虚线框内画出实物电路对应的电路图。（ ）
【答案】 ①.
②.
③.
【解析】
【详解】（1）反向延长阻力F2的延长线，过支点O作垂直于阻力作用线的垂线段l2（即阻力臂）；支点为O点，由图知，最长的动力臂为OA，所以当动力方向与OA垂直时，力臂最长，力最小，方向垂直OA向下。如下图所示：
（2）由于要求既可以省力又可以改变力的方向，所以绳子自由端拉力的方向必须向下，则绳子从定滑轮下面的挂钩开始绕起，如图所示：
（3）实物图中电铃和小灯泡串联，电流从电源正极出发，依次通过开关、电铃、小灯泡，最后回到电源的负极，画电路图如下：
25. 如图所示，物体重为270N，现在100N的拉力作用下匀速上升了4m（不计绳重和摩擦）
（1）求它机械效率；
（2）用同样的滑轮组换用另一种可以改变施力方向的绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升4m，求此时它的机械效率；
（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂重为540N的重物，求此时所需要的拉力．
【答案】（1）90%；（2）90%；（3）190N
【解析】
【分析】
【详解】（1）由图知道，n=3，绳端移动的距离
s=nh=3×4m=12m
有用功
W有=Gh=270N×4m=1080J
总功
W总=Fs=100N×12m=1200J
滑轮组的机械效率
（2）由于不计摩擦和绳重，由知道，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×100N-270N=30N
改变滑轮组的绕法时，从动滑轮开始缠绕，如下图
则绳端的拉力
此时滑轮组的机械效率
（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为
答：（1）滑轮组的机械效率为90%；
（2）用同样的滑轮组换用另一种绕法，仍然来提升这个重物并使它匀速上升，则此时它的机械效率为90%；
（3）用原来的绕法，如果在它的下面挂上重为540N的重物，此时所需要的拉力为190N。
26. 煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某度假酒店在冬季利用一口自喷状态的热井为客人提供温泉服务，已知该热井的出水量为每小时1.5×105kg，出水温度为90℃。
（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃所放出的热量。（c水=4.2×103J/（kg·℃）
（2）这些热量如果用煤锅炉供热，且煤锅炉的热效率为80%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少煤?（煤的热值为3×107J/kg）
【答案】（1）2.52×1010J；（2）1050kg
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）已知出水流量为1.5×105kg/h，则每小时流出水的质量m=1.5×105kg，水放出的热量
Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.5×105kg×(90℃-50℃)=2.52×1010J
（2）由得煤完全燃烧放出的热量
由Q放=mq得需要煤的质量
则利用上述地热能供暖一小时可以节约1050kg的煤。
答：（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量为2.52×1010J；
（2）利用上述地热能供暖一小时可以节约1050kg的煤。
27. 如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）实验中是通过观察________的大小，来判断小球动能的大小，这种方法在物理学上称为________（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）当研究动能的大小与速度的关系时，应该选用质量________的两个小球从斜面上________高度由静止滚下（两空均选填“相同”或“不同”）。
（3）若某小球由静止开始从粗糙程度不变的斜面顶端滚落到水平面，以水平面为参考平面，其在顶端时候的重力势能为10J，进入水平面瞬间的动能为9.8J，则在斜面中点的时机械能为________J。（不计空气阻力）
【答案】 ①. 木块移动的距离 ②. 转换法 ③. 相同 ④. 不同 ⑤. 9.9
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2]小球动能大小体现在对外做功的多少，可以通过木块移动的距离s来比较动能的大小；通过观察木块移动的距离s来比较小球动能的大小时用到了转换法。
（2）[3][4]当研究动能的大小与速度关系时，应该控制小球的质量相同，速度不同，则应使质量相同的小球从斜面上不同的高度由静止滚下。
（3）[5]某小球由静止开始从粗糙程度不变的斜面顶端滚落到水平面，滑下时重力势能转化为动能，斜面有摩擦，有一部分能量转化为内能，刚开始具有的机械能是10J，当滑到底端时具有机械能是9.8J，从顶点到水平面克服摩擦做功0.2J，所以到达斜面中点克服摩擦做功0.1J，所以小球到达斜面中点时的机械能是9.9J。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验过程中：
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时杠杆的重心在悬挂点O________侧（选填“左”、“右”、“上”或“下”），为避免杠杆的重力对实验产生影响，应把杠杆左端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）“杠杆不处于水平位置能否平衡？”小洁和小红意见不同。小洁认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？________（选填“对”或“错”）。后来小洁将杠杆调节在水平位置平衡，在杠杆支点左侧某位置挂3个钩码，在支点右侧某位置用始终竖直向下的力拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂________（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小________。
（3）小林同学尝试利用杠杆原理测量一把直尺的质量，如图丙所示，将质量是m的钩码挂在刀口左侧的直尺上某一适当位置，在刀口上向右移动直尺，使其在水平位置平衡，读出此时________到刀口的距离，视为动力臂l1，尺中心（重心）到刀口的距离，视为阻力臂l2，则用上述已知的和测得的物理量可写出直尺的质量为________。
【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 对 ④. 变小 ⑤. 不变 ⑥. 钩码 ⑦.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1][2]杠杆左端下沉，说明杠杆重心偏左，应把杠杆左端的平衡螺母向右调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就消除了杠杆的自重对实验的影响。
（2）[3]杠杆处于静止状态或匀速转动状态都叫杠杆平衡，所以小洁的说法是对的。
[4][5]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。
（3）[6][7]将质量是m的钩码挂在刀口左侧的直尺上某一适当位置，在刀口上向右移动直尺，使其在水平位置平衡，读出此时钩码到刀口的距离，视为动力臂l1，尺中心（重心）到刀口的距离为阻力臂l2，根据杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，可知
G钩码×l1=G直尺×l2
即
mgl1=m直尺gl2
所以直尺的质量
29. 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，使用滑轮组提升钩码时，应竖直向上________拉动弹簧测力计。
（2）第二次实验中，钩码上升的高度为0.10m，已知动滑轮重1.0N，则克服绳重及摩擦所做的额外功是________J。
（3）第三次实验中，3s内钩码上升的高度为0.15m，拉力F做功的功率为________W，滑轮组的机械效率为________。
（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有________W2有，滑轮组的机械效率η1________η2（两空均选填“＞”“＝”或“＜”）。由此可知：可采用________的方法来提高滑轮组的机械效率。
【答案】 ①. 缓慢匀速 ②. 0.05 ③. 0.375 ④. 80% ⑤. ＜ ⑥. ＜ ⑦. 增大物重
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，测力计示数才等于拉力大小。
（2）[2]有用功
W有用=Gh=6.0N×0.10m=0.6J
克服动滑轮做的额外功
W动=G动h=1.0N×0.10m=0.1J
拉力做的总功
W总=Fs=2.5N×0.30m=0.75J
克服绳重及摩擦力所做的额外功
W额=W总-W有用-W动=0.75J-0.6J-0.1J=0.05J
（3）[3][4]第3次测量中，钩码运动的速度为
拉力F作用点移动的速度
v=nv钩码=3×0.05m/s=0.15m/s
拉力F做功的功率为
第3次测量中，绳端移动的距离
s=nh=3×015m=0.45m
滑轮组的机械效率
（4）[5][6]根据第1次和第2次数据可知，有用功分别为
W1有=G1h1=4N×0.1m=0.4J
W2有=G2h2=6N×0.1m=0.6J
故
W1有总功分别为
W总1=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J
W总2=F2s2=2.5N×0.3m=0.75J
机械效率分别为
故
η1<η2
[7]两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第一次的机械效率，所以可得：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
30. 小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
请回答以下问题：
（1）实验中，是通过比较___________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的______有关；
（3）比较低1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的_____有关；
（4）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是______
A、窄面长的 B、宽面长的 C、窄面短的 D、宽面短的．
【答案】 ①. 弹珠被弹射的水平距离 ②. 长度 ③. 宽度 ④. D
【解析】
【详解】[1]弹弓弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大；
[2]比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；
[3]比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮长度度相同，条宽不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关；
[4]由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的，故选D．
31. 如图所示，小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成下面两个热学实验．
（1）为了比较水和煤油的吸热本领的大小，他应选择________（选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”）两套装置．实验应控制水和煤油的初温相同、________相同。小明通过比较________（选填“加热时间”、“温度计上升的示数”）来比较水和煤油吸收热量的多少，经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图象如图丁所示，则图线________（选填“a”或“b”）对应液体的吸热能力强。若不计实验过程中的热量损失，则煤油的比热容为________J/（kg·℃）。
（2）为比较不同燃料的热值，小华选择了甲、乙两套装置，他分别在加热器中放入相同质量的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的两种液体进行加热，直至燃料全部燃烧完。
①请你指出小华设计的方案中存在的明显缺陷。答：________。
②改正上述方案缺陷后进行实验，小华发现燃料1燃烧后烧杯内液体升高的温度为△t1，燃料2燃烧后烧杯内液体升高的温度为△t2，且 ．可是，老师却说他不能据此数据得出“燃料1的热值是燃料2的热值的2倍”的结论，原因可能是________。
【答案】 ①. 甲丙 ②. 质量 ③. 加热时间 ④. a ⑤. 2.1×103 ⑥. 对质量和初温相等的两种液体加热 ⑦. 放出的热量不能全部被液体吸收并且实验次数太少没有普遍性
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应选用相同的燃料加热（即相同的热源），目的是在相同的时间内两种物质吸收的热量相同，所以，应选择甲丙两套装置。
[2]由控制变量法知道，实验时应控制水和煤油初温和质量相同。
[3]根据转换法知道，可以通过比较加热时间来比较水和煤油吸收热量的多少。
[4]由图丁知道，升高的温度均为20℃时（从10℃加热到30℃），a需要的加热时间（6min）大于b需要的加热时间（3min），所以，图线a对应液体的吸热能力强。
[5]由图知道，水和煤油变化的温度均为20℃时，Q水=2Q油，即
解得煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃）
（2）①[6]为便于通过升高温度比较液体吸收的热量，应使用初温和质量相同的同种液体，实验中的缺陷是：对质量和初温相等的两种液体加热。
②[7]用不同燃料对液体加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被液体吸收，并且实验次数太少没有普遍性，不能根据液体升高的温度直接得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率
1
4.0
0.10
18
0.30
2
6.0
0.10
2.5
0.30
3
6.0
0.15
2.5
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
20.00
10.10
2
b
0.50
30.00
8.20
3
c
1.00
2000
1400