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江苏省淮安市涟水实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份江苏省淮安市涟水实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析江苏省淮安市涟水实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题原卷版docx、精品解析江苏省淮安市涟水实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
一、选择题（每题2分，共16分）
1. 如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（ ）
A. 将配重靠近支点B. 将水桶远离支点
C. 适当增大配重D. 将支点远离地面
【答案】C
【解析】
【详解】A．将配重靠近支点，则配重的重力力臂变小，配重的重力和力臂的乘积会变小，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故A不符合题意；
B．将水桶远离支点，则水桶的重力力臂变大，水桶的重力和力臂的乘积会变大，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故B不符合题意；
C．适当增大配重，则配重的重力和力臂的乘积会变大，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变小，故C符合题意；
D．将支点远离地面，则水桶的重力和力臂的乘积不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力不变，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图，水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等，分别沿水平、竖直方向拉不同的物体，两物体运动的距离sAB=sCD，运动时间tABA. CD段的功较多B. AB段与CD段的功一样多
C. CD段的功率大D. AB段与CD段的功率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等，且物体运动的距离sAB=sCD，根据W=Fs可知AB段和CD段做的功一样多，故A不符合题意，B符合题意；
CD．已知运动时间tAB故选B。
3. 古诗词是中华文化之瑰宝，许多优美的诗句中蕴含着丰富的物理知识。下列加点的诗句描述的自然现象所涉及的物理知识与其他三个不同的是（ ）
A. 城市尚余三伏热，秋光先到野人家B. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
C. 花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴D. 疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏
【答案】A
【解析】
【详解】城市尚余三伏热，说明城市温度比较高；蔷薇一院香、花气袭人和暗香浮动都是闻到香味，是扩散现象，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4. 以下事例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ）
A. 暖手宝暖手B. 棉被被晒热
C. 烧水水温升高D. 弯折铁丝，铁丝发烫
【答案】D
【解析】
【详解】A．暖手宝暖手，手吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．棉被被晒热，棉被吸收热量，内能增大，通过热传递方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．烧水水温升高，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意；
D．弯折铁丝，机械能转化为内能，铁丝的内能增大，铁丝发烫，通过做功的方式改变物体内能， 改变物体内能的途径与其他三个不同，故D符合题意。
故选D。
5. 如图是一款“盲人水杯防溢报警器”，使用时挂在杯壁上即可，其挂扣上有两个金属触点，当杯中水位到达挂扣时，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的（ ）
A. 用电器B. 导线C. 电源D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知：当杯中水位到达挂扣时，电路接通，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6. 如图所示的电路中，有一只灯泡被短接的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．电流从电源正极出发，经过开关和两个灯泡回到负极，属于串联电路，没有短路，故A不符合题意；
B．电流从电源正极出发，电流经过右侧的小灯泡回到负极，导线将左侧小灯泡短路，故B符合题意；
C．电流从电源正极出发，经过开关，再分别通过两个灯泡回到负极，属于并联电路，没有短路，故C不符合题意；
D．闭合开关后，电流从电源正极出发，在开关的右接线柱分为两支，一支流过右侧小灯泡，一支流过左侧小灯泡，然后回到电源负极，属于并联电路，没有短路，故D不符合题意。
故选D。
7. 如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%，故B正确符合题意，故选B。
8. 有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，。现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为0，应将甲秤向右移动的距离是（支放木条的支架重不计）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】木条重力
G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N
设木条重心在D点，当C点放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是0.8kg，则托盘受到的压力
F压＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N
根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条C点的支持力为8N，如图所示：
由杠杆平衡条件有：FC×CB＝G×BD，即
8N×CB＝24N×BD
所以：CB＝3BD，因，所以，则
欲使乙秤的示数变为0，需将甲秤移到D点，故向右移动的距离为。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题（共8小题，第16题2分，其余每空1分，共21分）
9. 如图所示，___________是定滑轮（选填“A”或“B”）；用滑轮匀速提升物体（不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦），若GA＝GB＝20牛，则两个力大小关系是F1___________F2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。某书法社团在书写毛笔字的过程中，发现向右行笔时笔尖朝左，行笔中的毛笔是一个___________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 ①. B ②. ＜ ③. 费力
【解析】
【详解】[1] 由图知，A的轴与物体一起运动，是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。B的轴固定不动，是定滑轮，其本质是等臂杠杆。
[2] 定滑轮不省力，也不费力，不计摩擦和滑轮重力，则
不计摩擦和滑轮重力，A是动滑轮，可以省一半的力，则
故F1＜F2。
[3] 写字时，毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以行笔中的毛笔是一个费力杠杆。
10. 如图，将一支蜡烛的两端削尖，在中间垂直插入一枚大号缝衣针，把缝衣针的两端分别放在两个小玻璃杯上。用小刀对蜡烛的两端进行加工，使蜡烛能在水平位置平衡。点燃蜡烛的两端，一段时间内，将会观察到何种现象：___________。实验过程中选择___________（A．粗且短的蜡烛，B．细且长的蜡烛）效果更为明显。
【答案】 ①. 蜡烛两端交替上升，像跷跷板一样 ②. B
【解析】
【详解】[1]点燃蜡烛，先点的一端燃烧（设为A端），蜡液滴下，该端重力减少，蜡烛向另外一端（设为B端）倾斜。此时，A端朝上，B端朝下，朝下的一端会出现火焰烧烤蜡烛，加速蜡烛的熔化，而朝上的A端则不会，于是B端的蜡烛快速熔化滴落，B端的重量快速减小，于是A端的重力又大于B端的重力，B端向下倾斜，蜡烛快速熔化，重力快速降低。如此往复，蜡烛就像跷跷板一样来回自动翘个不停。
[2]为了效果明显，应该选择容易改变质量的，即细且长的蜡烛效果好，故选B。
11. 我国大疆无人机享誉全球，当无人机水平匀速飞行时，升力对无人机___________（选填“做功”或“不做功”）；重为30N的无人机竖直向上飞行100m，无人机克服重力做的功为___________J。
【答案】 ①. 不做功 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]升力的方向竖直向上，当无人机水平飞行时，无人机在升力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素知，升力对无人机不做功。
[2]无人机克服重力做的功
W=Gh=30N×100m=3000J
12. 如图，小明用滑雪板滑雪，从点C处由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。则由C 到B点过程中，_____能转化为动能，从C到A点的过程中，机械能的总量_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 重力势能 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]由C 到B点过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。
[2]从C点到A点的过程中，运动员需要克服阻力做功，机械能减小。
13. 用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为、。此过程相关数据如图，则：
（1）甲滑轮组机械效率为______；（保留小数点后一位）
（2）______（选填“>”、“<”或“＝”）；
（3）______（选填“>”、“<”或“＝”）。
【答案】 ①. 33.3％ ②. ＞ ③. ＝
【解析】
【详解】（1）由图可知，甲滑轮组的总功，额外功，则有用功
甲滑轮组机械效率
（2）由图可知，乙滑轮组的总功，额外功，则有用功
由W有=Gh可知，M、N的重力
绳端拉力
所以
（3）由（2）可知，=。
14. 如图甲所示是一个能吹出冷风和热风的电吹风简化电路图，图中A是吹风机，B是电热丝。闭合开关___________电吹风吹出热风；在电路正常的情况下，此吹风机___________（填“会”或“不会”）出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为3部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是___________。
【答案】 ①. S1、S2 ②. 不会 ③. 并联
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，开关S1在干路上，S2在B所在的支路，只闭合开关S1时，电热丝所在支路的开关是断开的，电热丝不工作，只有吹风机接入电路，吹出冷风；同时闭合开关S1、S2时，电热丝与吹风机并联接入电路，同时工作，吹出热风；在电路正常的情况下，只闭合开关S2时，此时干路开关S1是断开的，电路没有接通，所有用电器都不工作，所以不会出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
[3]如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为3部不同类型的手机充电，在充电过程中，3部不同类型的手机互不影响，可以独立工作，因此这三部手机的连接方式是并联。
15. “曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏装有质量为50g的酒，在溪水上随溪流动时会降低酒的温度，则酒的内能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是通过___________方式在改变酒的内能；漂流过程中，酒的温度从30℃降低至26℃，会放出___________J的热量[c酒=3.4×103J/(kg·℃)]。如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，这是___________冲程。
【答案】 ①. 变小 ②. 热传递 ③. 680 ④. 压缩
【解析】
【详解】[1]酒的温度降低，则酒的内能变小。
[2]将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，内能会从酒传递到水，使酒的温度降低，所以这是通过热传递的方式在改变酒的内能。
[3]酒放出的热量
Q放=c酒mΔt=3.4×103J/(kg·℃)×0.05kg×(30℃﹣26℃)=680J
[4]图中两个气门关闭、活塞向上运动，为压缩冲程。
16. 已知物体的动能表达式为，其中m为物体的质量，v为物体的运动速度，如图所示，质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量的小物块，小物块以5m/s的初速度向右运动，滑上小车。最终小物块静止在小车上，并以1m/s的速度一起向右运动。若此过程中机械能全部转化为内能，且全部被小物块吸收，则能使小物块的温度升高______℃？[小物块的比热容为]
【答案】
【解析】
【详解】解：小物块原来的动能
小物块后来的动能
因为原来小车速度为零，所以原来小车的动能也为零，小车动能的增加量
小物块增加的内能
由可得，小物块升高的温度
答：能使小物块的温度升高。
三、解答题（解答第22题和23题时须有必要的语言表述，共43分）
17. 请画出图中杠杆动力臂L的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】延长动力F的作用线，从支点O向动力作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L，如图所示：
18. 如图是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组的绕绳方法，要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向。
【答案】
【解析】
【详解】要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向，说明绳端拉力的方向应向下，所以绳子最后通过定滑轮，由此从外向内依次完成绕线，如图所示
19. 光控开关在天黑时自动闭合，声控开关在有声音时自动闭合。请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成只有在夜晚且有人经过发声时，灯泡才会发光的电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，否则灯泡不亮，这说明两开关共同控制电路，即串联，即用导线将各元件依次连接起来，如下图所示：
20. 如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不动，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案：第一种按图乙进行实验，第二种按图丙进行实验。你认为按图___________（选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是___________；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图___________（选填“乙”或“丙”）；
（3）如图a所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆总在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图a所示，图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积___________（选填“相等”或“不等”）；
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆O点左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是___________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 丙 ③. 方便测量力臂 ④. 乙 ⑤. 相等 ⑥. 杠杆的重力对杠杆转动产生了影响
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，故此时杠杆处于平衡状态。
（2）[2][3][4]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此图丙的实验方案更简单，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，方便测量力臂；乙、丙两组实验，丙的拉力与杠杆垂直，力臂大于乙的力臂，根据杠杆平衡条件，乙弹簧测力计的示数大于丙。
（3）[5]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中任意一组数据都能得出
F2L2=F1L1=3N×0.02m=2N×0.03m=0.06N·m
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
（4）[6]图中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
21. 如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置；
（1）该实验中所探究的物体的动能是指___________（选填“木块”或“钢球”）的动能；实验中通过观察___________来说明动能的大小；完成图甲所示的实验后，在进行图乙所示的实验前应先将被撞击的木块___________；
（2）分析___________图，得到的实验结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（3）若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（4）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车___________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（5）木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 钢球 ②. 木块被推动的距离 ③. 放到初始位置 ④. 甲、丙 ⑤. 不能 ⑥. 超速 ⑦. 变小
【解析】
【详解】（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系；物体由于运动而具有的能叫动能，小球从高处滑下时具有动能，通过木块被推动的距离显示动能大小。
[3] 在完成图甲所示的实验后，应在进行图乙所示的实验前，将被撞击的木块放到原来的位置。
（2）[4] 实验中，分析甲、丙两图，从相同高度关系，控制了钢球的速度相同，质量不同，得到的实验结论是速度相同时，质量越大，动能越大。
（3）[5] 水平面绝对光滑时，木块在平面上做匀速直线运动，无法停止，也就不能通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，所以该做法不能达到实验目的。
（4）[6] 甲、乙两图质量相同，高度不同，探究动能与速度的关系，超速是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故探究的是超速行驶时危险性大的原因。
（5）[7] 木块在水平面上滑动的过程中，摩擦力大小不变，速度越来越小，根据
可知，克服摩擦力做功的功率逐渐变小。
22. 学习小组同学用图甲探究“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）除了图甲中所示器材，还需要的测量仪器有天平和___________；在甲装置中，用___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）反映液体吸收热量的多少；
（2）图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，有同学想用该装置进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应控制灯中煤油和酒精的___________相等；
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，由此可以初步判断___________（选填“酒精”或“煤油”）的热值更大一些；
（4）根据Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q＝mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比___________（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丁所示的图象，在BC阶段中C点处物质的内能___________（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是___________。
【答案】 ①. 秒表 ②. 加热时间 ③. 质量 ④. 煤油 ⑤. 偏小 ⑥. 大于 ⑦. 水的比热容比冰的大
【解析】
【详解】（1）[1][2]除了图甲中所示器材，用加热时间比较吸热多少，根据转换法还需要的测量仪器有天平和秒表；在甲装置中，用加热时间反映液体吸收热量的多少。
（2）[3]“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，根据控制变量法，应控制灯中煤油和酒精的质量相等。
（3）[4]当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，可知煤油放出的热量多，由此可以初步判断煤油的热值更大一些。
（4）[5]因燃料放出的热量不能被水完全吸热，根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比偏小。
（5）[6][7]熔化是吸热过程，在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；冰熔化为水后质量不变，图像中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸=cmΔt可知，这是因为水的比热容比冰的大。
23. 在“连接电路”的实验中，小致同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）请你根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图（ ）；
（2）连接电路时，开关S应该处于________状态；
（3）他将所有开关闭合，发现S1支路的灯L₁不亮，S2支路的灯L2发光。他又断开所有开关，交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，则故障原因可能是________（合理即可）；
（4）他排除故障后，继续进行实验，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，他应该观察________（选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）所在支路上的灯泡；
（5）若用一根导线将灯L1两端连接，灯L2将________（选填“亮”、“不亮”或“烧坏”）；
（6）一个有盖木盒如图丙所示（导线的连接情况隐藏在盒内）。当闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又同时熄灭；
①根据上述现象，你________（选填“能”或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的；
②在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是________。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. S1支路某根导线断路 ④. S1和S2 ⑤. 不亮 ⑥. 不能 ⑦. 电源
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，两灯泡并联，开关S在干路上，开关S1和灯L1串联在支路中，开关S2和灯L2串联在支路中，如下图所示：
（2）[2]在连接电路时，为保护电路，开关S应该处于断开状态。
（3）[3]他将所有开关闭合，发现S1支路的灯L₁不亮，S2支路的灯L2发光。说明干路和开关S没有故障，故障发生在S1支路，交换亮灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，说明灯丝是完好的，S1支路某根导线断路。
（4）[4]为了探究开关S1的作用，再观察灯泡发光情况时，她应该同时观察两个支路上的灯泡。
（5）[5]小红用一根导线将L1两端连接，电流直接从短路的导线通过，没有通过小灯泡的灯丝，所以小灯泡不能发光，不会被烧坏。
（6）[6]根据上述现象，我们不能断定这两只小灯泡是串联的，因为如果开关在干路上，同样可以看到闭合开关时，两只灯泡都亮，断开开关，两只都灭的现象。
[7]在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件的电源，因为没有电源来提供电压，就不可能产生电流。
24. 小明家装修房屋，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将一箱质量为80kg的建筑材料匀速提升3m（g=10N/kg）。求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）3000J；（2）80%
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，n=2，拉力F所做的功
W总=Fs=Fnh=500N×2×3m=3000J
（2）工人做的有用功
W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J
则滑轮组机械效率
答：（1）拉力F所做的功为3000J；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
25. “绿色出行，低碳生活”，新能源汽车靠电池提供能量，具有环保节能、高效等优势，已成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示是一款新型电动汽车，该电动汽车内部的电池能量为1.62×108J，电动机工作时把80%的电能转化为动能后需重新充电；（已知q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求
（1）该汽车以9.6kW的功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力；
（2）该汽车电池充满电后使用，以36km/h的速度在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程；
（3）燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为动能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供动能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油（结果保留一位小数）。
【答案】（1）960N；（2）135km；（3）11.3kg
【解析】
【详解】解：（1）汽车行驶的速度v=36km/h=10m/s，因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由
可得，所受平均阻力
（2）由题意知，牵引力做的功W′＝80%E，电池最大容量
汽车在电池充满电的情况下以36km/h最多可行驶的路程
（3）汽车的有用能量W＝1.296×108J，由
可得，燃烧汽油所需能量
由
可得，所需汽油的质量
答：（1）所受平均阻力为960N；
（2）最多可以匀速行驶的路程为135km；
（3）燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。
一、选择题（每题2分，共16分）
1. 如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端系一木桶，后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后，为了减小人向上提水时所需的拉力，下列操作可行的是（ ）
A. 将配重靠近支点B. 将水桶远离支点
C. 适当增大配重D. 将支点远离地面
【答案】C
【解析】
【详解】A．将配重靠近支点，则配重的重力力臂变小，配重的重力和力臂的乘积会变小，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故A不符合题意；
B．将水桶远离支点，则水桶的重力力臂变大，水桶的重力和力臂的乘积会变大，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变大，故B不符合题意；
C．适当增大配重，则配重的重力和力臂的乘积会变大，水桶的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力变小，故C符合题意；
D．将支点远离地面，则水桶的重力和力臂的乘积不变，配重的重力和力臂的乘积不变，则人向上提水时所需的拉力不变，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图，水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等，分别沿水平、竖直方向拉不同的物体，两物体运动的距离sAB=sCD，运动时间tAB
C. CD段的功率大D. AB段与CD段的功率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．水平向右的力F1和竖直向上的力F2大小相等，且物体运动的距离sAB=sCD，根据W=Fs可知AB段和CD段做的功一样多，故A不符合题意，B符合题意；
CD．已知运动时间tAB
3. 古诗词是中华文化之瑰宝，许多优美的诗句中蕴含着丰富的物理知识。下列加点的诗句描述的自然现象所涉及的物理知识与其他三个不同的是（ ）
A. 城市尚余三伏热，秋光先到野人家B. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香
C. 花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴D. 疏影横斜水清浅，暗香浮动月黄昏
【答案】A
【解析】
【详解】城市尚余三伏热，说明城市温度比较高；蔷薇一院香、花气袭人和暗香浮动都是闻到香味，是扩散现象，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4. 以下事例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ）
A. 暖手宝暖手B. 棉被被晒热
C. 烧水水温升高D. 弯折铁丝，铁丝发烫
【答案】D
【解析】
【详解】A．暖手宝暖手，手吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．棉被被晒热，棉被吸收热量，内能增大，通过热传递方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．烧水水温升高，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意；
D．弯折铁丝，机械能转化为内能，铁丝的内能增大，铁丝发烫，通过做功的方式改变物体内能， 改变物体内能的途径与其他三个不同，故D符合题意。
故选D。
5. 如图是一款“盲人水杯防溢报警器”，使用时挂在杯壁上即可，其挂扣上有两个金属触点，当杯中水位到达挂扣时，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，挂扣的作用相当于防溢报警器电路中的（ ）
A. 用电器B. 导线C. 电源D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】由题意知：当杯中水位到达挂扣时，电路接通，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，这说明杯口处两个触点的作用相当于开关。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6. 如图所示的电路中，有一只灯泡被短接的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．电流从电源正极出发，经过开关和两个灯泡回到负极，属于串联电路，没有短路，故A不符合题意；
B．电流从电源正极出发，电流经过右侧的小灯泡回到负极，导线将左侧小灯泡短路，故B符合题意；
C．电流从电源正极出发，经过开关，再分别通过两个灯泡回到负极，属于并联电路，没有短路，故C不符合题意；
D．闭合开关后，电流从电源正极出发，在开关的右接线柱分为两支，一支流过右侧小灯泡，一支流过左侧小灯泡，然后回到电源负极，属于并联电路，没有短路，故D不符合题意。
故选D。
7. 如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%，故B正确符合题意，故选B。
8. 有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，。现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为0，应将甲秤向右移动的距离是（支放木条的支架重不计）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】木条重力
G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N
设木条重心在D点，当C点放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是0.8kg，则托盘受到的压力
F压＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N
根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条C点的支持力为8N，如图所示：
由杠杆平衡条件有：FC×CB＝G×BD，即
8N×CB＝24N×BD
所以：CB＝3BD，因，所以，则
欲使乙秤的示数变为0，需将甲秤移到D点，故向右移动的距离为。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题（共8小题，第16题2分，其余每空1分，共21分）
9. 如图所示，___________是定滑轮（选填“A”或“B”）；用滑轮匀速提升物体（不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦），若GA＝GB＝20牛，则两个力大小关系是F1___________F2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。某书法社团在书写毛笔字的过程中，发现向右行笔时笔尖朝左，行笔中的毛笔是一个___________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【答案】 ①. B ②. ＜ ③. 费力
【解析】
【详解】[1] 由图知，A的轴与物体一起运动，是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。B的轴固定不动，是定滑轮，其本质是等臂杠杆。
[2] 定滑轮不省力，也不费力，不计摩擦和滑轮重力，则
不计摩擦和滑轮重力，A是动滑轮，可以省一半的力，则
故F1＜F2。
[3] 写字时，毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以行笔中的毛笔是一个费力杠杆。
10. 如图，将一支蜡烛的两端削尖，在中间垂直插入一枚大号缝衣针，把缝衣针的两端分别放在两个小玻璃杯上。用小刀对蜡烛的两端进行加工，使蜡烛能在水平位置平衡。点燃蜡烛的两端，一段时间内，将会观察到何种现象：___________。实验过程中选择___________（A．粗且短的蜡烛，B．细且长的蜡烛）效果更为明显。
【答案】 ①. 蜡烛两端交替上升，像跷跷板一样 ②. B
【解析】
【详解】[1]点燃蜡烛，先点的一端燃烧（设为A端），蜡液滴下，该端重力减少，蜡烛向另外一端（设为B端）倾斜。此时，A端朝上，B端朝下，朝下的一端会出现火焰烧烤蜡烛，加速蜡烛的熔化，而朝上的A端则不会，于是B端的蜡烛快速熔化滴落，B端的重量快速减小，于是A端的重力又大于B端的重力，B端向下倾斜，蜡烛快速熔化，重力快速降低。如此往复，蜡烛就像跷跷板一样来回自动翘个不停。
[2]为了效果明显，应该选择容易改变质量的，即细且长的蜡烛效果好，故选B。
11. 我国大疆无人机享誉全球，当无人机水平匀速飞行时，升力对无人机___________（选填“做功”或“不做功”）；重为30N的无人机竖直向上飞行100m，无人机克服重力做的功为___________J。
【答案】 ①. 不做功 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]升力的方向竖直向上，当无人机水平飞行时，无人机在升力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要因素知，升力对无人机不做功。
[2]无人机克服重力做的功
W=Gh=30N×100m=3000J
12. 如图，小明用滑雪板滑雪，从点C处由静止滑下，经过B点到达最低点O，然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。则由C 到B点过程中，_____能转化为动能，从C到A点的过程中，机械能的总量_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 ①. 重力势能 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]由C 到B点过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力势能转化为动能。
[2]从C点到A点的过程中，运动员需要克服阻力做功，机械能减小。
13. 用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为、。此过程相关数据如图，则：
（1）甲滑轮组机械效率为______；（保留小数点后一位）
（2）______（选填“>”、“<”或“＝”）；
（3）______（选填“>”、“<”或“＝”）。
【答案】 ①. 33.3％ ②. ＞ ③. ＝
【解析】
【详解】（1）由图可知，甲滑轮组的总功，额外功，则有用功
甲滑轮组机械效率
（2）由图可知，乙滑轮组的总功，额外功，则有用功
由W有=Gh可知，M、N的重力
绳端拉力
所以
（3）由（2）可知，=。
14. 如图甲所示是一个能吹出冷风和热风的电吹风简化电路图，图中A是吹风机，B是电热丝。闭合开关___________电吹风吹出热风；在电路正常的情况下，此吹风机___________（填“会”或“不会”）出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为3部不同类型的手机充电，如果3部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是___________。
【答案】 ①. S1、S2 ②. 不会 ③. 并联
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，开关S1在干路上，S2在B所在的支路，只闭合开关S1时，电热丝所在支路的开关是断开的，电热丝不工作，只有吹风机接入电路，吹出冷风；同时闭合开关S1、S2时，电热丝与吹风机并联接入电路，同时工作，吹出热风；在电路正常的情况下，只闭合开关S2时，此时干路开关S1是断开的，电路没有接通，所有用电器都不工作，所以不会出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
[3]如图乙所示的手机充电线的三个插头可用于为3部不同类型的手机充电，在充电过程中，3部不同类型的手机互不影响，可以独立工作，因此这三部手机的连接方式是并联。
15. “曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。酒盏装有质量为50g的酒，在溪水上随溪流动时会降低酒的温度，则酒的内能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是通过___________方式在改变酒的内能；漂流过程中，酒的温度从30℃降低至26℃，会放出___________J的热量[c酒=3.4×103J/(kg·℃)]。如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，这是___________冲程。
【答案】 ①. 变小 ②. 热传递 ③. 680 ④. 压缩
【解析】
【详解】[1]酒的温度降低，则酒的内能变小。
[2]将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，内能会从酒传递到水，使酒的温度降低，所以这是通过热传递的方式在改变酒的内能。
[3]酒放出的热量
Q放=c酒mΔt=3.4×103J/(kg·℃)×0.05kg×(30℃﹣26℃)=680J
[4]图中两个气门关闭、活塞向上运动，为压缩冲程。
16. 已知物体的动能表达式为，其中m为物体的质量，v为物体的运动速度，如图所示，质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量的小物块，小物块以5m/s的初速度向右运动，滑上小车。最终小物块静止在小车上，并以1m/s的速度一起向右运动。若此过程中机械能全部转化为内能，且全部被小物块吸收，则能使小物块的温度升高______℃？[小物块的比热容为]
【答案】
【解析】
【详解】解：小物块原来的动能
小物块后来的动能
因为原来小车速度为零，所以原来小车的动能也为零，小车动能的增加量
小物块增加的内能
由可得，小物块升高的温度
答：能使小物块的温度升高。
三、解答题（解答第22题和23题时须有必要的语言表述，共43分）
17. 请画出图中杠杆动力臂L的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】延长动力F的作用线，从支点O向动力作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂L，如图所示：
18. 如图是未装配好的滑轮组，请在图中画出滑轮组的绕绳方法，要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向。
【答案】
【解析】
【详解】要求使用该滑轮组提升重物时既省力又能改变力的方向，说明绳端拉力的方向应向下，所以绳子最后通过定滑轮，由此从外向内依次完成绕线，如图所示
19. 光控开关在天黑时自动闭合，声控开关在有声音时自动闭合。请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成只有在夜晚且有人经过发声时，灯泡才会发光的电路。
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，否则灯泡不亮，这说明两开关共同控制电路，即串联，即用导线将各元件依次连接起来，如下图所示：
20. 如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不动，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态；
（2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案：第一种按图乙进行实验，第二种按图丙进行实验。你认为按图___________（选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是___________；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图___________（选填“乙”或“丙”）；
（3）如图a所示，不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小，使杠杆总在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图像如图a所示，图像中每个点与两坐标轴围成的矩形面积___________（选填“相等”或“不等”）；
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆O点左侧的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是___________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 丙 ③. 方便测量力臂 ④. 乙 ⑤. 相等 ⑥. 杠杆的重力对杠杆转动产生了影响
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态，故此时杠杆处于平衡状态。
（2）[2][3][4]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此图丙的实验方案更简单，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，方便测量力臂；乙、丙两组实验，丙的拉力与杠杆垂直，力臂大于乙的力臂，根据杠杆平衡条件，乙弹簧测力计的示数大于丙。
（3）[5]由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图像中任意一组数据都能得出
F2L2=F1L1=3N×0.02m=2N×0.03m=0.06N·m
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，其原因是阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变。
（4）[6]图中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。
21. 如图所示是探究“物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置；
（1）该实验中所探究的物体的动能是指___________（选填“木块”或“钢球”）的动能；实验中通过观察___________来说明动能的大小；完成图甲所示的实验后，在进行图乙所示的实验前应先将被撞击的木块___________；
（2）分析___________图，得到的实验结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（3）若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（4）实践应用：用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车___________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（5）木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 钢球 ②. 木块被推动的距离 ③. 放到初始位置 ④. 甲、丙 ⑤. 不能 ⑥. 超速 ⑦. 变小
【解析】
【详解】（1）[1][2]该实验研究的主体是钢球，研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系；物体由于运动而具有的能叫动能，小球从高处滑下时具有动能，通过木块被推动的距离显示动能大小。
[3] 在完成图甲所示的实验后，应在进行图乙所示的实验前，将被撞击的木块放到原来的位置。
（2）[4] 实验中，分析甲、丙两图，从相同高度关系，控制了钢球的速度相同，质量不同，得到的实验结论是速度相同时，质量越大，动能越大。
（3）[5] 水平面绝对光滑时，木块在平面上做匀速直线运动，无法停止，也就不能通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，所以该做法不能达到实验目的。
（4）[6] 甲、乙两图质量相同，高度不同，探究动能与速度的关系，超速是指汽车的质量一定时，速度越大，与物体撞击时，将物体推动得越远，说明动能越大，故探究的是超速行驶时危险性大的原因。
（5）[7] 木块在水平面上滑动的过程中，摩擦力大小不变，速度越来越小，根据
可知，克服摩擦力做功的功率逐渐变小。
22. 学习小组同学用图甲探究“比较不同液体的吸热能力”实验中：
（1）除了图甲中所示器材，还需要的测量仪器有天平和___________；在甲装置中，用___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）反映液体吸收热量的多少；
（2）图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量和初温的水，有同学想用该装置进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，应控制灯中煤油和酒精的___________相等；
（3）当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，由此可以初步判断___________（选填“酒精”或“煤油”）的热值更大一些；
（4）根据Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q＝mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比___________（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，并根据测得的数据绘制了如图丁所示的图象，在BC阶段中C点处物质的内能___________（填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是___________。
【答案】 ①. 秒表 ②. 加热时间 ③. 质量 ④. 煤油 ⑤. 偏小 ⑥. 大于 ⑦. 水的比热容比冰的大
【解析】
【详解】（1）[1][2]除了图甲中所示器材，用加热时间比较吸热多少，根据转换法还需要的测量仪器有天平和秒表；在甲装置中，用加热时间反映液体吸收热量的多少。
（2）[3]“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，根据控制变量法，应控制灯中煤油和酒精的质量相等。
（3）[4]当两灯的燃料全部燃烧完，酒精加热烧杯中水温度为80℃，煤油加热的烧杯中水温度为90℃，可知煤油放出的热量多，由此可以初步判断煤油的热值更大一些。
（4）[5]因燃料放出的热量不能被水完全吸热，根据Q吸=cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q=mq计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比偏小。
（5）[6][7]熔化是吸热过程，在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能；冰熔化为水后质量不变，图像中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式Q吸=cmΔt可知，这是因为水的比热容比冰的大。
23. 在“连接电路”的实验中，小致同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）请你根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图（ ）；
（2）连接电路时，开关S应该处于________状态；
（3）他将所有开关闭合，发现S1支路的灯L₁不亮，S2支路的灯L2发光。他又断开所有开关，交换两灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，则故障原因可能是________（合理即可）；
（4）他排除故障后，继续进行实验，为了探究开关S1的作用，在观察灯泡发光情况时，他应该观察________（选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）所在支路上的灯泡；
（5）若用一根导线将灯L1两端连接，灯L2将________（选填“亮”、“不亮”或“烧坏”）；
（6）一个有盖木盒如图丙所示（导线的连接情况隐藏在盒内）。当闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又同时熄灭；
①根据上述现象，你________（选填“能”或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的；
②在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是________。
【答案】 ①. ②. 断开 ③. S1支路某根导线断路 ④. S1和S2 ⑤. 不亮 ⑥. 不能 ⑦. 电源
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，两灯泡并联，开关S在干路上，开关S1和灯L1串联在支路中，开关S2和灯L2串联在支路中，如下图所示：
（2）[2]在连接电路时，为保护电路，开关S应该处于断开状态。
（3）[3]他将所有开关闭合，发现S1支路的灯L₁不亮，S2支路的灯L2发光。说明干路和开关S没有故障，故障发生在S1支路，交换亮灯位置后，再闭合所有开关，发现仍然是S1支路的灯不亮，S2支路的灯发光，说明灯丝是完好的，S1支路某根导线断路。
（4）[4]为了探究开关S1的作用，再观察灯泡发光情况时，她应该同时观察两个支路上的灯泡。
（5）[5]小红用一根导线将L1两端连接，电流直接从短路的导线通过，没有通过小灯泡的灯丝，所以小灯泡不能发光，不会被烧坏。
（6）[6]根据上述现象，我们不能断定这两只小灯泡是串联的，因为如果开关在干路上，同样可以看到闭合开关时，两只灯泡都亮，断开开关，两只都灭的现象。
[7]在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件的电源，因为没有电源来提供电压，就不可能产生电流。
24. 小明家装修房屋，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将一箱质量为80kg的建筑材料匀速提升3m（g=10N/kg）。求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）3000J；（2）80%
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，n=2，拉力F所做的功
W总=Fs=Fnh=500N×2×3m=3000J
（2）工人做的有用功
W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J
则滑轮组机械效率
答：（1）拉力F所做的功为3000J；
（2）滑轮组的机械效率为80%。
25. “绿色出行，低碳生活”，新能源汽车靠电池提供能量，具有环保节能、高效等优势，已成为人们日常使用的重要交通工具。如图所示是一款新型电动汽车，该电动汽车内部的电池能量为1.62×108J，电动机工作时把80%的电能转化为动能后需重新充电；（已知q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求
（1）该汽车以9.6kW的功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力；
（2）该汽车电池充满电后使用，以36km/h的速度在9.6kW的额定功率下最多可以匀速行驶的路程；
（3）燃油汽车把汽油燃烧放出的能量转化为动能的效率为25%。与燃油汽车相比电动汽车内部的电池充满一次电来提供动能，燃油汽车需要燃烧多少千克的汽油（结果保留一位小数）。
【答案】（1）960N；（2）135km；（3）11.3kg
【解析】
【详解】解：（1）汽车行驶的速度v=36km/h=10m/s，因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由
可得，所受平均阻力
（2）由题意知，牵引力做的功W′＝80%E，电池最大容量
汽车在电池充满电的情况下以36km/h最多可行驶的路程
（3）汽车的有用能量W＝1.296×108J，由
可得，燃烧汽油所需能量
由
可得，所需汽油的质量
答：（1）所受平均阻力为960N；
（2）最多可以匀速行驶的路程为135km；
（3）燃油汽车需要燃烧11.3kg的汽油。
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