2021-2022学年江苏省无锡市惠山区九年级上学期物理期中考试题及答案

这是一份2021-2022学年江苏省无锡市惠山区九年级上学期物理期中考试题及答案，共29页。试卷主要包含了选择题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。

1. 下列简单机械，在使用中可以省距离的是（ ）
A. 筷子
B. 盘山公路
C. 起瓶器
D. 方向盘
【答案】A
【解析】
【详解】A．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离，故A符合题意；
B．盘山公路是斜面，斜面是一个省力机械，一定费距离，故B不符合题意；
C．起瓶器是一个省力杠杆，一定费距离，故C不符合题意；
D．方向盘是一个轮轴，动力加在轮上，是一个省力机械，一定费距离，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列是有关小明同学对于有关物理量的估测，符合实际的是（ ）
A. 小明骑自行车上学时的功率约为1000W
B. 小明将一本物理书从地上捡起到课桌上，对物理书做功约为2J
C. 小明家的空调正常工作时的电流大约为0.2A
D. 一个普通家庭烧一顿饭，大约需要消耗天然气10千克
【答案】B
【解析】
【详解】A．人骑自行车的功率约为80W，不会达到1000W，故A不符合题意；
B．一本物理书重力约为2N，课桌的高度约为1m，则捡起物理书所做的功
W=Gh=2N×1m=2J
故B符合题意；
C．家用空调正常工作时的电流约为5A，故C不符合题意；
D．一个普通家庭烧一顿饭，大约消耗天然气0.5m3，那么消耗的天然气的质量
m=ρV=0.8kg/m3×0.5m3=0.4kg
故D不符合题意。
故选B。
3. 如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组不同绕法，忽略绳重及一切阻力，用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（ ）
①拉力F的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，、做功相等
A. 只有②③正确B. 只有②④正确C. 只有②③④正确D. 只有①②④正确
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】图甲中滑轮组n=2，由
可得拉力
则①错误。图甲中根据
可得动滑轮的重力
忽略绳重及一切阻力滑轮组的机械效率
用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率
则②正确。分别用两种绕法匀速提升相同重物时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮重力所做的功额外功。因同一滑轮组中动滑轮的重力不变，提升高度相通。则额外功相同，总功也相同，即、做功相等，机械效率也相同，则③错误，④正确。
故选B。
4. 如下图所示，AOB为一杠杆(自重不计)，O为支点(OAA. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，一定是省力的
B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，沿竖直方向最省力
D. 在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A．在B点用力，如下图
若动力臂小于阻力臂，就是费力的，故A错误；
B．在C点向上用力可使杠杆在图示位置平衡，故B错误；
C．在B点用力使杠杆在图示位置平衡，最省力的应是垂直于OB用力，此时力臂最长，故C错误；
D．AO=DO，在D点挂与G相同的物体，作用在杠杆上的两个力的力臂大小相等，力也相等，故D正确。
故选D。
5. 关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体受到的力越大，力对物体做的功就越多
B. 机械效率越高的机械，完成一定量的功就越快
C. 完成一定量的功越快的机械，功率就越大
D. 机械做功越多，功率就越大，机械效率就越高
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．物体受到的力越大，力对物体做的功不一定越多，因为距离的大小不明确，故A错误；
B．功率越大的机械，完成一定量的功就越快，与机械效率无关，故B错误；
C．功率表示物体做功快慢的物理量，完成一定量的功越快的机械，功率就越大，故C正确；
D．机械做功越多，功率不一定越大，因为所用的时间不明确；机械效率不一定越高，因为有用功在总功中占的比例不明确，故D错误。
故选C。
6. 非洲旱季，常用Hipprller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断．
【详解】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意．
【点睛】本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．
7. 如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，物体C的重力势能不断增加，这是因为
A. 摩擦力做功的缘故
B. 支持力做功的缘故
C. 重力做功的缘故
D. 动能转化为势能的缘故
【答案】A
【解析】
【详解】物体C随传送带一起匀速斜向上运动，因物体有向下滑动的趋势，故物体受到传送带施加的斜向上的摩擦力，同时物体受到重力、支持力的作用，如图所示：
A. 因为物体C向右上方匀速运动，动能不变，机械能增加，是其它形式的能转化过来的，是非重力、弹力对物体做了功，物体运动方向与摩擦力方向一致，摩擦力对物体做功，使得物体的重力势能不断增加，是摩擦力做功的缘故，故正确．
B. 由于物体的运动方向与支持力的方向垂直，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，故错误；
C. 物体C受到的重力方向是竖直向下，虽然重力做功，但不是使货物向上运动的原因，不是物体机械能增加的原因，也不是物体重力势能增加的原因，故错误；
D. 因为物体匀速运动，所以物体的动能不变，并非动能转化为重力势能，故错误．
8. 如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，然后，让小球以初速度v0从A点开始运动，不计摩擦和空气阻力，当小球刚摆到与A点等高的B点时，细线恰好断开，那么，小球将（ ）
A. 沿轨迹BC自由下落
B. 沿轨迹BD继续运动
C. 沿轨迹BE做匀速直线运动
D. 沿轨迹BF继续上摆
【答案】B
【解析】
【详解】小球以初速度v0从A点开始运动，不计摩擦和空气阻力，当小球刚摆到与A点等高的B点时，小球速度恰好为v0，此时若细线恰好断开，小球由于惯性沿原来方向继续运动，而由于只受重力作用而下落，所以将沿BD方向运动。
故选B。
9. 我国北方的冬季气温很低，到处都是冰天雪地，人们有时会将冰雪融化取水，把冰雪放在水壶里加热取水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 冰在0℃时，内能为0
B. 这是通过做功的方式改变物体的内能
C. 壶中水沸腾后持续加热，水温不变，因此内能不变
D. 水的温度越高，内能越大。
【答案】D
【解析】
【详解】A．一切物体，不管温度的高低，都具有内能，所以0摄氏度的冰也具有内能，故A错误；
B．用水壶加热冰雪取水的过程，是冰吸收热量内能增大的，即通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C．水沸腾后，温度不变，但需要持续加热，说明水的内能增大，故C错误；
D．水的内能受到温度影响，温度越高，内能越大。故D正确。
故选D。
10. 如图所示装置甲、乙和丙完全相同，燃料质量均为10g，烧杯内液体初温和质量都相等，燃料完全燃烧完后，液体均未沸腾，液体的末温分别为t甲、t乙和t丙，且t甲＞t乙＞t丙，则下列说法正确的是（ ）
A. 燃料b放出热量最多
B. 液体2吸收的热量最少
C. 燃料a的热值比燃料b的大
D. 液体1的比热容比液体2的大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC．甲丙的燃料a质量相同，放热相同，甲乙加热同样液体，最终t甲＞t乙，根据，燃料a放热多，根据Q=mq，a热值比b大，故A错误，C正确；
BD．因为用完全一样燃料，甲丙中液体1和2吸收热量一样，且都比乙中液体1多，又因为t甲＞t丙，根据，液体2比热容大，故BD错误。
故选C。
11. 小灯泡的结构如图，按图中连接不能让完好的灯泡点亮的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图示知，电源正极与小灯泡的金属触头或金属螺纹壳相连，负极对应与小灯泡的金属螺纹壳或金属触头相连时，小灯泡能发光，B图中，电源的负极接在绝缘层上，小灯泡不能点亮，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12. 地下车库常装有车位引导灯，在车位上方安装有超声波车位探测器，当没有车辆停在车位时，超声波探测器的信号（相当于开关）控制绿灯亮，有车辆停在车位时，超声波探测器的信号控制红灯亮，红灯和绿灯不能同时亮。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查电路设计。
【详解】ACD．由A、C、D电路图可知，开关、闭合时，红灯和绿灯同时亮，A、C、D均不符合题意；
B．由B电路图可知，开关接上面接线柱时红灯亮，开关接下面接线柱时绿灯亮，红灯和绿灯不能同时亮，B符合题意。
【点睛】中等题。失分的原因是：①不理解题干中“红灯和绿灯不能同时亮”的意思；②不会分析选项中的电路图。
13. 如图所示电路，闭合开关S1、S2，下列对电路的分析正确的是 （ ）
A. L1与L2串联
B. 电流表A1测L1的电流
C. 当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D. 当开关S2断开时，电流表A2的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】A、A1、L2、S2三个元件在同一支路上，L1单独在一个支路上，所以是并联电路，故A错误；
B、A1、L2在同一支路上，所以A1是测L2电流，故B错误；
C、当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，故C错误；
D、当开关S2断开时，L2所在支路断路，电流变为0，而L1所在支路电流不受影响，所以干路电流变小，A2测干路电流，因此电流表A2的示数变小，故D正确．
故选D．
14. 如图所示是某起重机示意图。当重物由主梁右端缓慢移向支点O的过程中，拉力F与重物到支点O的距离s的关系图象是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当重物由主梁右端缓慢移向支点O的过程中，以左侧的支柱为支点，拉力F为动力，重物对杠杆的拉力大小等于物体的重力G，动力臂为整个主梁的长度，设为L，阻力臂为s，根据的平衡条件得到FL=Gs，拉力F为
由关系式知：拉力F与重物到支点O的距离s成一次函数关系，且拉力随s的减小而减小。
故选B。
二、填空题（每空1分，共32分）
15. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
（1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个________滑轮，使用它的好处是________；
（2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小_________，剪断物体更省力；
（3）如图丙所示，是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 _______（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上螺纹___________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 改变施力方向 ③. 阻力臂 ④. 粗 ⑤. 密
【解析】
【详解】（1）[1]旗杆顶端的是一个定滑轮，因为它的轴是固定的，不随物体一起运动的。
[2]使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。
（2）[3]图乙中，使用剪刀，被剪物体尽量靠近转动轴，据杠杆的平衡原理知，这是在阻力和动力臂不变时，通过减小阻力臂来减小动力。
（3）[4]使用螺丝刀时，手柄相当是轮轴上的轮，增大轮的半径，可省力，所以可使用手柄粗一些的螺丝刀。
[5]螺丝钉上的螺纹相当于斜面，倾斜度相同时，斜面的长度越长，越省力，而螺纹密一些相当于增大斜面长度。
16. 如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 20 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]如图，杠杆在水平位置，lBA =2lBC ，杠杆平衡，FlBA =GlBC ，所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后，如图所示：
BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G
△BC′D∽△BA′D′
BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2
杠杆平衡，所以
F′lBA ′=GlBC ′
F′====10N
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。
17. 小明家在装修，为了帮爸爸把质量100kg的木箱搬到1m高的卡车车厢里，他将一块5m长的木板搁在地面与车厢之间构成一个斜面，然后站在车上用400N的拉力将木箱从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示。则小明需要做功______J，斜面的机械效率为_______%，木箱受到的摩擦力为_______N。
【答案】 ①. 2000 ②. 50 ③. 200
【解析】
【详解】[1]拉力做的总功
W总=FS=400N×5m=2000J
即小明需要做功2000J。
[2]木箱的重力
G=mg=100kg×10N/kg=1000N
工人师傅对木箱做的有用功
W有用=Gh=1000N×1m=1000J
斜面的机械效率
η= =×100%=50%
即斜面的机械效率为50%。
[3]克服摩擦力所做的额外功
W额= W总− W有用=2000J−1000J=1000J
由W额=fs可得，物体和斜面之间摩擦力
f===200N
即木箱受到的摩擦力为200N。
18. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：_____（选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为______J/（kg•℃）。[c水=]
【答案】 ①. 甲 ②. 2.52×103
【解析】
【详解】（1）[1]质量均0.5kg的水和另一种液体在相同的时间内放出的热量相等，由图可知，放热20分钟后，甲降低的温度
t甲=60℃﹣30℃＝30℃
乙液体降低的温度
t乙＝60℃﹣10℃＝50℃
即甲降温小，利用Q放＝cmt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，降温小的液体比热容大，故甲液体的比热容大，因水的比热容大，故甲物质为水。
[2]根据，在质量和吸热相同的情况下，降低的温度与比热容与成反比，故另一种液体的比热容是
19. 随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的_______较大的特点，在这个过程中是通过________的方式使水的温度升高，内能增大；一汽车水箱中装有6kg水，当温度升高20℃时需要吸收________J的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递 ③. 5.04×105
【解析】
【详解】[1]汽车发动机用水来散热，是因为水的比热容较大，与质量相同的其它物质比较，在升高相同温度时，能吸收更多的热量。
[2]水给发动机散热的过程，是水吸收了发动机的热量，所以是通过热传递的方式使水的内能增大的。
[3]水吸收的热量
Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg⋅℃)×6kg×20℃=5.04×105J
20. 跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是_________J。在lmin内克服重力做功的平均功率为________W。
【答案】 ①. 45 ②. 135
【解析】
【分析】
【详解】[1]跳绳者的质量m=50kg，则跳绳者的重力是
跳绳者的重力是500N；从图中可以看到，跳绳者每跳一次，重心上升的高度是0.09m，则可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是
估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是45J。
[2]观察题中图，从0~可知，跳绳者跳了一次，并且落地后静止了，后面的时间循环这些动作，那么在lmin内做这些动作的数量是
在lmin内做这些动作的数量是180次，每跳一次，跳绳者克服重力所做的功是45J，那么在lmin内克服重力做功的大小是
根据可知，在lmin内克服重力做功的平均功率为
在lmin内克服重力做功的平均功率为135W。
21. 如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比_________（选填“变高”“变低”或“没有变化”），此过程发生的能量转化与图乙中的________（选A或B）图中的能量转化是一致的。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，柴油机的效率为30%，每分钟消耗柴油的质量为________ kg（柴油的热值为4.0×107J/kg）。
【答案】 ①. 变低 ②. A ③. 0.05
【解析】
【详解】[1]气球喷气时，气球内的气体对外做功，将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，所以气球喷气的嘴部温度变低了。
[2]由图示知，A图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，这个过程将内能转化为机械能，B图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，这个过程将机械能转化为内能，所以与气球喷气过程能量转化相同的是A图。
[3]飞轮每转动两圈，做功一次，而飞轮的转速为3000r/min，那么柴油机在1min内做功的次数
则1min内，柴油机做的总功
W=400J×1500=6×105J
那么消耗柴油放出的热量
据Q吸=mq得，消耗柴油的质量
22. 如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶。这车钥匙实质相当于一个___________，跨上自行车将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越大，车速就越快。给电动车充电时，电瓶相当于___________（电源/用电器），将______能转化为______能；电瓶车在转向时，同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，这两个转向灯在电路中的连接方式为_______（选填“串联”或“并联”）。
【答案】 ①. 开关 ②. 用电器 ③. 电 ④. 化学 ⑤. 并联
【解析】
【详解】[1]车钥匙相当于一个开关，通过旋转来控制车的通断电。
[2][3][4]充电时，电动车的电瓶相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
[5]转向时，同侧前后两个转向灯虽同时亮、同时灭，但两灯的工作互不影响，所以是并联连接。
23. 如图所示，把两个灯泡串联后接到电源上，闭合开关S后，发现L1比L2亮．设通过灯泡L1的电流为I1，通过灯泡L2的电流为I2，则I1____ I2（选填“>”、“<”或“=”）；若工作过程中灯泡L1突然烧坏，则灯泡L2____（选填“仍亮”或“不亮”）
【答案】 ①. = ②. 不亮
【解析】
【详解】因为串联电路中处处电流相等，所以通过L1 、L2 的电流相等，故I1=I2 ；因为串联电路中出现断路现象，整个电路将停止工作，因此如果灯泡L1突然烧坏，则灯泡L2 不会发光．
24. 如图甲所示，当开关S1断开，S2、S3闭合时，能够发光的小灯泡有 ______ ；当开关S1、S2闭合，S3断开时，两个电流表的指针位置均如图乙所示，则通过灯L1的电流是 ______ A。
【答案】 ①. ②. 0.8
【解析】
【详解】[1]当开关S1断开，S2、S3闭合时，灯泡被短接，所以只有灯泡发光。
[2]当开关S1、S2闭合，S3断开时，、并联，两个电流表的指针位置均如图乙所示，所以电流表所测的干路电流是1A，使用大量程；电流表所测的电流是0.2A，使用小量程。则通过灯L1的电流是
25. 如图甲所示，将一根弹簧和一个质量为1kg的金属球（球上有小孔）套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手，小球的高度随时间变化情况如图乙所示，弹簧原来的长度___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）40cm，在0～t1过程中，小球的动能___________（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“不变”），此过程中小球动能的变化量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能变化量。
【答案】 ①. 大于 ②. 增大 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]由图乙可知，小球最终会静止在弹簧上，此时弹簧受到了小球向下的压力的作用，且此时小球的高度为40cm，故弹簧的原长要大于40cm。
[2]在质量不变时，速度越大，物体的动能越大。由图像可知，小球最终会静止在40cm高的弹簧上，小球在这一位置受平衡力，即小球的重力和弹簧对小球的弹力相等，说明小球在0～t1过程中，受力不平衡，合力方向向下，向下做加速运动，小球质量不变，小球的动能增大。
[3]由图像可知，小球每次弹起的最大高度减小，说明小球运动时受到阻力的作用，在0～t1过程中小球重力势能转化为弹簧的弹性势能、小球的动能和内能，故在0～t1过程中小球动能的变化量小于重力势能变化量。
三、简答题（共40分）
26. 作图题
（1）用如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，请在图中画出拉起杠杆的动力F的力臂l1及杠杆受到的阻力F′。（ ）
（2）请在如图的两个虚线框内填“电源“和“开关“的符号，并满足当开关都闭合时两灯组成并联电路。（ ）
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】（1）过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂l1，过A点作竖直向下的力，即杠杆受到的阻力F′，如图所示：
（2）由图可知，把图中的开关和与其串联的电灯看作一个整体后，另一个电灯和下面的虚线框跟它并列连接（即两灯并联），所以下面的虚线框为开关，上面的虚线框为电源，如图所示：
27. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示 。
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用______（填 “甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（2）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率______（填“越高”“不变”或“越低”）；
（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=______m，机械效率η=______；比较两次实验可得出结论：______；
（4）只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要______（填一种测量工具名称），且机械效率的表达式通式为η=______（用本题中有关字母表示）；
（5）如采图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象，分析图中的A点可知，被提升物体所受的重力为______N。（忽略绳重和摩擦）
【答案】 ①. 乙 ②. 越低 ③. 0.3 ④. 83.3% ⑤. 同一滑轮组（动滑轮重力一定时），物重越大，滑轮组机械效率越高 ⑥. 刻度尺 ⑦. ×100% ⑧. 12
【解析】
【详解】（1）[1]根据s= nh可知，第二次实验中，绳子的有效段数
n===4
因此选择乙装置进行实验。
（2）[2]根据s=nh可知，第一次实验绳子的有效段数为3，实验2中n=4，显然实验1是选择甲图进行实验的，实验2是选择乙图进行实验的（乙图动滑轮的个数多），且提升物体的重力相同，实验1的机械效率大于实验2的机械效率，故可得出的结论是:使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低。
（3）[3] 实验1是选择甲图进行实验的，故第3次实验也是选择甲图进行实验，因此表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离
s'=n'h'=3×0.1m=0.3m
[4]机械效率
η=== ≈83.3%
[5]因第1、3次实验用同一滑轮组做的实验，故比较第1次实验和第3次实验数据，第3次物体较重，机械效率也较高，可得出结论：使用同一滑轮组，提升物体的重力越大机械效率越高。
（4）[6] 滑轮组结构一定时，即n一定，机械效率
η====×100%
因此已知提升物体绳子的股数时，只需要测量G和F，因此测量工具只需要弹簧测力计，不需要刻度尺。
[7]由以上推导可知，滑轮组结构一定时，机械效率的表达式通式为
η=×100%
（5）[8]忽略绳重和摩擦，则克服动滑轮的重做的功为额外功的唯一来源故有
η===×100%
由图丁图像可知，当动滑轮重为4N时，机械效率为75%，故有
75%=×100%
解得
G=12N
即被提升物体的重力为12N。
28. 在“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的实验，让小车从同一斜面上某处由静止释放，撞击同一纸盒，小车推动纸盒在粗糙程度相同的水平面上运动一段距离后停止。
（1）甲、乙两次实验时，让小车从同一斜面、同一高度由静止释放，是为了________。下列实验也采用这种研究方法的是________；
A．探究平面镜成像规律时，用另一支相同的蜡烛来确定像的位置和比较像的大小
B．探究重力势能与高度关系，保持质量不变，探究重力势能与高度的关系
C．研究简单电路中的电流时，将水流和电流类比
D．探究阻力对物体运动的影响时，推理得出物体不受阻力时的情况
（2）由甲、丙两次实验得出的结论是：___________；
（3）如图所示，小红认为在研究动能跟速度关系时，在甲实验的基础上让纸盒留在s1处，将小车仍然从斜面的同一高度处由静止释放，撞击纸盒后继续移动s4，如图丁，比较s1和s4也可以得出结论，她的设计思路是否可行？___________
（4）小文借助速度传感器和其他仪器，测量小车在水平面上运动的初速度和滑行的距离，数据如表所示（小车的质量为0.1kg）。
分析实验数据得出：质量相同时，小车的动能与 ________成正比；当小车的初速度为20cm/s时，小车在水平面滑行的距离为 ________cm；
（5）小明同学发现，在小文实验的基础上，只要再用弹簧测力计测出一个物理量，就能推算出每次小车到达平面时的动能大小。（不考虑能量损耗）
①所需测量的物理量：________；
②计算动能的表达式（用已知量和测量量表示）：E动=_______。
【答案】 ①. 小车到达水平面初速度相同 ②. B ③. 质量一定，速度越大，动能越大 ④. 可行 ⑤. v2 ⑥. 62.5 ⑦. f ⑧. fs
【解析】
【详解】（1）[1]在甲、乙两次实验中，让小车从同一斜面的同一高度静止释放，是为了控制小车到达水平面的初速度相同。
[2]实验中，探究的物理量与多个因为有关，需要保持其它因素不变，只改变其中一个物理量的探究方法是控制变量法。
A．在平面镜成像的实验中，用一支相同的蜡烛来确定像的位置和比较像的大小，这是等效替代法，故A不符合题意；
B．重力势能与多个因素有关，在探究其与高度的关系时，保持质量不变，是用了控制变量法，故B符合题意；
C．用水流来说明电流，是类比法，故C不符合题意；
D．通过实验来推理物体不受阻力的情况，是实验推理法，故D不符合题意。
故选B。
（2）[3]在甲、丙两次实验中，相同质量的小车从斜面的不同高度静止释放，则到达水平面的速度不相同，甲中小车在斜面上静止释放的高度更高，到达水平面的速度更大，推动纸盒移动的距离更远，这说明：质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[4]完成图甲实验后，让小车从斜面的同一高度静止释放，进行丁实验的探究，整个过程中，小车的质量不变，虽然丁实验中小车到达水平面的速度与甲到达水平面的速度相同，但丁实验中，小车经过的s1路程后再撞击纸盒，在通过s1这段距离时，受到阻力的作用，其速度减小了，所以甲、丁次实验小车的质量相同，但撞击纸盒的速度不同，所以仍然可探究动能跟速度的关系。小红的思路可行。
（4）[5]由表格数据知，每一组数据的对应滑行距离与初速度的平方的比值都是不变，为。这说明，质量不变时，小车的动能与其速度的平方成正比。
[6]当初速度为20cm/s时，小车在水平面滑行的距离
s=v2=×(20)2cm=62.5cm
（5）[7][8]小车在水平面最终停止，在不考虑能耗时，这个过程是克服阻力做功，将所有的动能转化内能，所以测出小车在水平面所受的摩擦力，便知道求出克服摩擦做功的多少，即是动能的大小可知。所以需要用弹簧测力计拉动小车在水平面上匀速直线，记下测力计的示数，此时测力计示数的大小就是摩擦力，记为f。那么克服摩擦力所做的功
W=fs
即
E动=fs
29. 在探究并联电路的电流特点时，某班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中，选取两个并联起来接在相同电源上，组成如图1所示的电路。
（1）用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律，以下取点不合适的是_________；
A．E、A、D B．E、B、C C．F、C、D D．F、A、D
（2）小王组在连接电路时，刚接好最后一根导线，小灯泡就发光了，原因是___________；
（3）小明组连接了如图2的实物连接图，此时，电流表测的是通过______（选填“L1”、“L2”、“干路”）的电流。若要测灯L2的电流，请你在图上只改动一根导线，完成电路的连接（在需改动的导线上打“×”，再画出重新连接后的导线）；（ ）
（4）小李组闭合开关，电流表示数如图3所示。为了测量结果准确，她应该________；
（5）某次测量中，小红发现电流表接线柱上共连接了三根导线，如图4所示，其中导线甲中的电流为0.2A，导线乙中的电流为0.3A，则根据电路中的电流特点，导线丙中的电流为_______；
（6）老师收集到几个组的数据如表：
对于测量数据的相关分析，以下说法正确的是___________。
A．第1组数据没有测量误差
B．IA+IC总是略大于IE可能是电流表未调零引起的
C．选用多组实验数据，是为了减小误差
D．若测量E处电流，由于E处更接近电源正极，故会发现IE>IF
【答案】 ①. C ②. 连接电路时，开关没有断开 ③. 干路 ④. ⑤. 断开开关，换小量程 ⑥. 0.1A或0.5A ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1]要探究并联电路的电流特点，应将电流表测量各支路及干路的电流，所选择的点应分别在两个支路及干路上，而F点在干路上，C、D点是在同一支路上，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[2]连接好最后一根导线，小灯泡便发光了，是因为连接电路时，开关没有断开。
（3）[3]由图2知，电流从电源正极出来，经开关、电流表后，再分为两个支路，所以电流表测量的是干路的电流。
[4]要使电流表测灯L2的电流，只需将L1与电流表负接线柱连接的导线，改接在开关的右接线柱上。作图如下：
（4）[5]由图3知，电流表选用大量程，而指针偏转过小，说明选用的量程太大，应断开开关后，改接电流表的小量程。
（5）[6]本实验探究的是并联电路的电流特点，而乙导线中的电流大于甲导线中的电流，则甲导线连接的是其中一个支路。那么乙可能连接的是另一支路，则丙连接的是干路，所以它的电流
I=0.2A+0.3A=0.5A
乙也可能连接的是干路，则丙连接的是另一支路，所以丙的电流
I1=0.3A-0.2A=0.1A
（6）[7]A．在实验探究中，误差只能减小，不可避免，且在第一组实验中
IA+IC=0.12A+0.12A=0.24A>0.22A
说明实验中有误差，故A错误；
B．若电流表使用前指针在零刻度线偏右的位置，则每次测量值都比真实值偏大，由并联电路电流的特点知，各支路的电流之和会比干路的电流大，故B正确；
C．这个探究进行多次实验得出多组数据，是为了得出更具普遍性的规律。故C错误；
D．在干路的任何一点电流都是相同的，所以E点靠近或不靠近电源，测得的电流都相同，故D错误。
故选B。
30. 人体内蕴含很多物理知识。
①当你将小臂平举，并用手掌托住一只铁球时，肱二头肌会垂直于小臂向上施加一个拉力，此时整个小臂就是一个___________杠杆，球压在掌心上的力是阻力（忽略小臂自重），肘关节位置相当于支点（如图所示），已知肱二头肌拉伸点到铁球受力点距离为25cm，铁球质量为4.2kg，小臂总长（肘关节到掌心）为30cm，则小臂平抬铁球时，
（1）肱二头肌的拉伸力至少要多少N？（ ）
（2）若这个过程中，将铁球抬高20㎝，则人对球做了多少功？（ ）
②人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的，它对人体体温的变化很敏感，当下丘脑温度高于37°C时，人体散热机制（如血管舒张，出汗等）就会活跃起来，已知37°C时蒸发20g汗水所需要的能量为4500J。现有一中年人漫步行走时，每秒钟体内产生的热量为36J，而此时人体通过传导、辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率中人32W，因此还要通过出汗的方式才能保持37°C的体温不变，那么此人漫步行走2小时出汗约多少g？（ ）
③著名物理学家费米根据侦探小说的内容得知，一具尸体大约需要半天时间（12小时）才能从体温37°C降至室温25°C。另外他通过实验室提供的数据还了解到：体重60kg的正常人的比热容与水相当[水的比热容为]，每千克葡萄糖完全分解释放的热量为1.6×107J。此外，尸体的散失热量大约为正常人在相同时间内散热量的60%。根据这些数据估算出一个正常人体内每天（24小时）必须补充的葡萄糖为多少g ？（ ）
【答案】 ①. 费力 ②. 252 ③. 8.4J ④. 128 ⑤. 630
【解析】
【详解】①[1]用手掌托住一只铁球时，前臂可视为杠杆，肘关节位置相当于支点O，肱二头肌垂直于小臂向上施加的拉力F1为动力，球压在掌心上的力是阻力F2，大小等于铁球的重力（忽略小臂自重），杠杆的示意图如下图所示，可知动力臂OA小于阻力OB，此时整个小臂就是一个费力杠杆。
（1）[2]已知肱二头肌拉伸点到铁球受力点距离为25cm，铁球质量为4.2kg，小臂总长（肘关节到掌心）为30cm，动力臂（最大）为
l1＝30cm﹣25cm＝5cm＝0.05m
阻力臂为
l2＝30cm＝0.3m
阻力大小为
F2＝G＝mg＝4.2kg×10N/kg＝42N
根据杠杆平衡条件F1 l1＝F2 l2可得
F1×005m＝42N×0.3m
故动力即肱二头肌的拉伸力至少为
F1＝252N
（2）[3]若这个过程中，将铁球抬高20cm，人对球做的功为
W=Gh=42N×0.2m=8.4J
②[4]已知中年人漫步行走时，每秒钟体内产生的热量为36J，其总功率是
此时出汗的散热功率为
P1＝36W﹣32W＝4W
故该人在行走2h时出汗散失的热量为
W散＝P1t＝4W×3600s×2＝2.88×104J
因每蒸发20克汗水所需要的能量为4500J，故此时人所需的出汗量是
③[5]一具尸体大约需要半天时间（12小时）能从体温37°C降至室温25°C， 则这个过程中尸体散失的热量
已知尸体的散失热量大约为正常人在相同时间内散热量的60%，故正常人一天内的散失的热量为
故一个正常人体内每天（24小时）必须补充葡萄糖的质量为
实验次数/物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端上移的距离s/m
0.3
0.4
机械效率η/
74.1%
62.5%
实验次数
1
2
3
4
小车初速度v/cm•s﹣1
8
16
24
32
小车滑行的距离s/cm
10
40
90
160
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IC/A
IE/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32