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黑龙江省齐齐哈尔市讷河市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量测查物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份黑龙江省齐齐哈尔市讷河市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量测查物理试题（原卷版+解析版），文件包含黑龙江省齐齐哈尔市讷河市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量测查物理试题原卷版docx、黑龙江省齐齐哈尔市讷河市2023-2024学年八年级下学期期末教学质量测查物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
考生注意：
1.考试时间 90分钟。
2.全卷共6道大题，总分100 分。
3.g=10N/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）
一、单项选择题 （每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的）
1. 生活中需要对一些物理量进行估测，正确估测物理量，是一种良好的学习习惯。吴亮同学对相关的物理量进行了估测，下列估测合理的是（ ）
A. 中学生正常上楼的功率大约是3W
B. 将一壶水烧开水吸收的热量大约是200J
C. 升旗时对旗做的有用功大约是5J
D. 举重运动员将500N的杠铃举过头顶对杠铃做的功约1000J
【答案】D
【解析】
【详解】A．中学生的体重约为500N，上一层楼的高度约为3m，所用的时间约为10s，则中学生正常上楼的功率大约为
故A不符合题意；
B．将一壶水质量约为2kg，烧开水吸收的热量大约
故B不符合题意；
C．旗的质量大约为2kg，旗上升的高度约为10m，升旗时对旗做的有用功大约是
故C不符合题意；
D．举重运动员将500N的杠铃举过头顶，杠铃移动的距离约为2m，对杠铃做的功约
故D符合题意。
故选D。
2. 下图实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ）
A. 钻木取火
B. 搓手取暖
C. 煤炉烧水
D. 锯木材锯条发热
【答案】C
【解析】
【详解】A．钻木取火，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B．搓手取暖，用力搓手，手会发热，是通过做功的方式增加内能；
C．煤炉烧水，水从炉火中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能；
D．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
ABD都是通过做功的方式改变物体的内能，C是通过热传递的方式改变物体的内能，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3. 下列情境中，人对物体做功的是（ ）
A. 女孩把一箱报刊搬起来B. 司机用力推汽车，汽车还是纹丝不动
C. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离D. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
【答案】A
【解析】
【详解】A．女孩把一箱报刊搬起来，女孩对箱子施加了向上的作用力，箱子向上移动了一段距离，女孩对箱子做了功，故A符合题意；
B．司机用力推汽车，汽车还是纹丝不动，司机对汽车施加了力，但是汽车没有在力的方向上移动一段距离，司机没有对汽车做功，故B不符合题意；
C．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离，足球被踢出后，人对足球没有作用力，人没有对足球做功，故C不符合题意；
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进，学生对书包施加了竖直向上的作用力，书包在水平方向上移动了一段距离，力的方向和书包移动的方向垂直，学生没有对书包做功，故D不符合题意。
故选A。
4. 长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的“长征七号”遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中，“天舟七号”货运飞船（ ）
A. 动能增大B. 机械能不变
C. 受到惯性的作用D. 动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】AB．火箭加速上升的过程中，速度增大，质量不变，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能变大，故A符合题意，B不符合题意；
C．物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，惯性是性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C不符合题意；
D．火箭加速上升的过程中，动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示是一些日常工具，正常使用这些工具时，下列说法正确的是（ ）
A. 镊子的支点在镊子的尖部B. 扳手使用时可以省功
C. 开瓶器使用时是一个省力杠杆D. 食品夹夹取食物时相当于等臂杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】A．杠杆在使用时，固定不动的点是支点。镊子在使用过程中，尖端在动，上下相连的点不动，此点为支点，故A错误；
B．任何机械都不能省功，甚至还要做额外功，扳手使用时可以省力，但不能省功，故B错误；
C．开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；
D．食品夹夹取食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选C。
6. 简单机械在日常生活中运用广泛。利用下列简单机械提升同一重物G，（不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重）最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重，A选项中为动滑轮，故；B选项中为定滑轮，；C选项中，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件得
D选项中为一斜面，根据功的原理得
使用斜面最省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（ ）
A. 仅将绳两木棍上多绕1圈B. 仅将绳在两木棍上少绕1圈
C. 仅增加绳的总长D. 仅减小绳的总长
【答案】A
【解析】
【详解】AB．仅将绳在两木棍上多绕1圈，这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大，女孩越省力，可能使女孩获胜，同理可知，仅将绳在两木棍上少绕1圈，不能使女孩获胜，故A符合题意，B不符合题意；
CD．改变绳的总长，不能改变力的大小，故CD不符合题意。
故选A。
8. 如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A. 该冲程是汽油机的做功冲程，将内转化为机械能
B. 该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C. 该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小
D. 该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越多
【答案】A
【解析】
【详解】AB．如图，两气门关闭，活塞下行，该冲程是汽油机的做功冲程，缸内气体推动活塞做功，将内转化为机械能，故A正确，B错误；
C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，汽油机效率变低，热值是燃料的特性，与燃烧状况无关，其热值不变，故C错误；
D．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越少，故D错误。
故选A。
9. 关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移
C. 物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D. 不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体内能的大小与质量、温度、状态有关系，与物体的运动速度无关，故A错误；
B．由热传递的定义可知，内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故B正确；
C．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，如晶体的熔化过程，故C错误；
D．热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、放出热量多少无关，故D错误。
故选B。
10. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A. “水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”中“一院香”说明分子在做无规则运动
B. “只要功夫深，铁杵磨成针”中的“磨成针”是对铁杵做功
C. “晨兴理荒秽，带月荷锄归”中的“荷锄归”人扛着锄头在水平路面上前进时人对锄头做了功
D. “春江水暖鸭先知”是由于水温升高，鸭子在水中由热传递的方式先感觉到
【答案】C
【解析】
【详解】A．“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”中“一院香”是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．“只要功夫深，铁杵磨成针”中的“磨成针”是人对铁杵做功，改变了铁杵的形状，故B正确，不符合题意；
C．人扛着锄头在水平路面上前进时，人对锄头的力在竖直方向上，但人和锄头是在水平移动，没有在力的方向（竖直方向）上移动一段距离，所以人没有对锄头做功，故C错误，符合题意；
D．水温升高，鸭子会吸收水的热量，是通过热传递的方式先感觉到的，故D正确，不符合题意。
故选C。
二、多项选择题 （每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分）
11. 物块A静止在粗糙程度相同的水平桌面上，物块A受到水平拉力F的作用。如图甲所示，拉力F和时间t的关系如图乙所示，物块A的速度v和时间t的关系如图丙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 0～6s内，拉力F对物块A做了功
B. 6～12s内，拉力F做功越来越快
C. 拉力F在6～8s内做功的功率小于在8～10s内做功的功率
D. 12～18s内，拉力F做的功是360 J
【答案】BC
【解析】
【详解】A．0～6s内，物体的速度为零，物体保持静止，则拉力F对物块A不做功，故A错误；
B．6～12s内，物体的速度越来越大，根据，拉力F做功越来越快，故B正确；
C．拉力F在6～8s内的平均速度小于在8～10s内的平均速度，根据，拉力F在6～8s内做功的功率小于在8～10s内做功的功率，故C正确；
D．12～18s内，拉力F的大小为10N，物体移动的距离为
拉力F做的功
故D错误。
故选BC。
12. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（ ）
A. 吊篮的动能不变B. 吊篮的机械能守恒
C. 电动机对绳子的拉力为D. 电动机拉动绳子的功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误；
C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力
故C错误；
D．绳子在30s内移动的距离
s=4h=4×6m=24m
绳子移动的速度
电动机拉动绳子的功率
P=Fv=600N×0.8m/s=480W
故D正确。
故选AD。
13. 下列现象和推断符合实际的是（ ）
A. 现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B. 现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：大气压强造成示数偏大
C. 现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D. 现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．抽去玻璃板后，发生扩散现象，这是因为分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
B．因为玻璃和水接触在一起，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，弹簧测力计的读数将变大，故B不符合题意；
C．将活塞迅速下压，对气体做功，使筒内的气体内能变大，温度升高，达到棉花的燃点，故C符合题意；
D．向烧瓶内打气，瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小水滴形成白雾，故D符合题意
故选ACD。
三、填空题 （每空1分，共20分）
14. 长征三号乙运载火箭用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装在火箭里的，这样便于储存和运输。通常选用氢作为燃料是因为氢具有较大的__________。火箭加速升空时的机械能是___________的（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，主要因为氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2]火箭加速升空时，其质量不变，高度变大，故重力势能变大；同时其质量不变，速度变快，即其动能变大，所以其机械能增大。
15. 用相同大小的水平推力分别推动甲、乙（m甲＜m乙）两物体在水平地面上做匀速直线运动（v甲>v乙），两物体都通过2米的路程，则推力对两物体所做的功W甲___________W乙，推力的功率P甲___________P乙（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 等于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由公式W=Fs可知，推力F大小相等，两物体通过的路程s相等，所以因此W甲等于W乙。
[2]由
可知，两次物体做匀速直线运动，v甲>v乙，且推力F大小相等，故推力的功率P甲大于P乙。
16. 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，A端挂有重石块，B端挂有空桶。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满水后向上拉绳缓慢将桶提起。向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为______杠杆，此时石头的______能减小。
【答案】 ①. 省力 ②. 重力势
【解析】
【详解】[1][2] 向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，桔槔是省力杠杆。此时石头的高度下降，质量不变，重力势能减小。
17. 小文用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，该滑轮组的机械效率是______，拉力的功率是______W。
【答案】 ①. 75% ②. 24
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，连在动滑轮上承担物重的绳子有3段，所以绳了移动的距离为
提升物体做的有用功
作用在绳子上的拉力所做的总功
则滑轮组的机械效率为
拉力的功率是
18. 烧烤是人类最原始的烹调方式，也是年轻人喜欢的活动之一。在烤肉时，无烟木炭在燃烧过程中将_______能转化为内能， 未使用完无烟木炭的热值大小变化情况是_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 化学 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]木炭在燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。
[2]热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关。无烟木炭在燃烧过程中，质量减小，热值不变。
19. 用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是___________J。若烧水的效率为42%，则此过程中完全燃烧天然气___________m3。（q天然气=4.4×107J/m3）
【答案】 ①. 4.62×105 ②. 0.025
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]若烧水的效率为42%，则放出的热量为
则此过程中完全燃烧天然气
20. 课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜是通过_______改变饭菜的内能，用热水温热饭菜是因为水的_______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 比热容大
【解析】
【详解】[1]改变内能方式：做功和热传递。值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜是通过热传递增加饭菜的内能。
[2]值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
21. 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。他所做的有用功为___________J，斜坡的机械效率为___________（精确到0.1%）。
【答案】 ①. 400 ②. 83.3%
【解析】
【详解】[1][2]拉力做的有用功
W有用=Gh=200N×2m=400J
拉力F做的总功
W总=FL=120N×4m=480J
斜坡的机械效率
22. 科技兴趣小组的同学制作一个能自动回转的“魔罐”。如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定即可。在水平面上用力推做好的罐子，使罐子滚动起来，然后会发现罐子由快变慢，在这个过程中橡皮筋的______逐渐变大；之后罐子回转时由慢到快，后又由快到慢，再回转，如此往复，最终停下来。整个过程中机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. 弹性势能 ②. 不守恒
【解析】
【详解】[1]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能。所以，罐子由快变慢过程中橡皮筋的弹性势能逐渐变大。
[2]由于有阻力，在魔罐滚动的过程中和地面摩擦，一部分机械能转化为内能，所以，整个过程中机械能不守恒。
23. 某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则1s内完成了______个工作循环，燃气做一次功的时间间隔是______s。
【答案】 ①. 5 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1][2] 四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次，飞轮转动2周，做功1次，完成4个冲程。飞轮转速是600r/min，则1s内飞轮转10圈，1s内活塞共来回10次，完成5个工作循环，燃气做一次功的时间间隔为
四、探究实验题（24题9分,25题8分，26题7分，共24分。）
24. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3>h2，mA＝mB（1）小钢球的动能大小是通过 ________（选填“高度h”或“距离s”）来反映的；
（2）分析比较甲、乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 _______；
（3）比较 ________两组实验可知物体的动能与质量的关系是：当_______一定时，物体的质量越大，动能越_______；
（4）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（5）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，对此请你写出一条改进措施：____________；
（6）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道：在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表：
①为了探究“超载”安全隐患，应选择 ________两个序号的实验进行比较；
②分析表格中对应的实验数据可知：_______（选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【答案】 ①. 距离s ②. 大 ③. 甲、丙 ④. 速度 ⑤. 大 ⑥. 不能 ⑦. 增大斜面高度 ⑧. 1、3 ⑨. 速度
【解析】
【详解】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平面时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3][4][5]研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系，C球的质量较大，木块滑行的距离较大，动能较大，可以得到当速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（4）[6]若水平面是光滑的，不能通过距离比较动能大小，不能达到探究目的。
（5）[7]在实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明可能是小球到达水平面时的动能小，可以增大小球的重力势能，即实验时，可以增大小球在斜面的高度或者增大球的质量，也可能是水平面对木块的摩擦力较大，可以减小水平面的粗糙程度或者将木块换为小车等方法。
（6）①[8]研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较。
②[9]由表中实验数据可知，在同等条件下速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
25. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想：
猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关；
猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关；
猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容：
（1）在实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图________（选填“甲”、“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率η=________；
（3）比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较________（选填实验序号）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________（选填“高”或“低”）。
（6）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的，测得的机械效率________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。
【答案】 ①. 匀速 ②. 丙 ③. ④. 错误 ⑤. 1，2 ⑥. 低 ⑦. 错误 ⑧. 偏高
【解析】
【详解】（1）[1]实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计，使物体受力平衡。
（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得，有用功为
总功为
机械效率为
（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。
（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（6）[7]静止时再读数，他的想法是错误的，因为此时忽略了拉动时摩擦力对机械效率的影响。
[8] 静止时读数，这时没有了摩擦力，所以总功会比正常的总功减小，根据公式可知，此时测得的机械效率偏高。
26. 小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；
（1）组装器材时应按照_________（选填“自下而上”或“自上而下”）顺序依次安装，当调整下面铁圈的高度时，酒精灯________（选填“应该”或“不应该”）点燃；
（2）实验时，选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过______方式来增大液体内能的；
（3）此实验通过______（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少；
（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为______℃；
（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体______（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 应该 ③. 质量 ④. 热传递 ⑤. 加热时间的长短 ⑥. 33 ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1][2]按照自下而上的顺序依次安装器材才能保证温度计的玻璃泡能够正确测量液体的温度；调整下面铁圈的高度时，酒精灯应该点燃才能保证用了酒精灯的外焰加热。
（2）[3][4]为了比较不同物质的吸热情况，应该控制不同的物质质量相同，吸收的热量相同，比较不同物质的升温情况；该过程是用了加热的方法通过热传递增大液体内能的。
（3）[5]液体吸收的热量来源于酒精灯加热，故吸收热量的多少取决于加热时间的长短。
（4）[6]如图温度计的分度值为1℃，故示数为33℃。
（5）[7]由图丙可以看出吸收相同的热量时B物质温度上升比较慢，故其比热容比较大，更适合作为家中输运“暖气”的介质。
五、分析与交流题（每小题5分，共10分）
27. 请根据材料，回答下列问题：
汽油机与柴油机谁的热机效率高？
内燃机的活塞在汽缸里做往复运动时，活塞顶部离开汽缸盖最近时的位置，叫作上止点；活塞顶部离开汽缸盖最远时的位置，叫作下止点。上、下止点的距离叫作活塞行程，简称冲程。活塞在下止点时，活塞上面的空间叫作“汽缸总容积”；活塞在上止点时，活塞上面的空间叫作“燃烧室容积”；汽缸总容积与燃烧室容积的比值叫作“压缩比”。压缩比表示空气（或燃料混合物）在汽缸中被压缩的程度。压缩比越大，汽缸内气体压缩后的压强越大，温度越高。压缩比是内燃机的主要技术规格之一，汽油机和柴油机的压缩比是不同的。例如：上海生产的165型汽油机的压缩比是6，压缩终了时的压强约为106Pa，温度可达到430℃；东风195型柴油机的压缩比是20，压缩终了时的压强约为3×106Pa～4×106Pa，温度可达到500℃～700℃。压缩比越大，热机效率就越高。在汽油机里，吸入汽缸内的是燃料混合物，由汽化器把空气和汽油按一定比例进行均匀混合雾化而成，燃料混合物被压缩后，用火花塞点火引爆。汽油机的压缩比在5～8之间，不能任意提高。因为压缩比过大，压缩终了时的气体温度太高，密度太大，使点火时气体的燃烧太剧烈，会造成某一局部压力增长太快，对汽缸和活塞产生巨大的冲击力，发出很大的响声和震动，这种现象叫作“爆震”。发生爆震不仅对机件保养不利，而且使功率显著降低，经济性能大为恶化。柴油机的点火方式与汽油机不同，当压缩冲程快结束前，由喷油嘴喷出雾状柴油，会自动着火。由于柴油机汽缸里压缩的只是纯空气，没有“爆震”问题，提高压缩比不受此限制。但由于汽缸、活塞等部件能承受的压力限制，柴油机的压缩比也不能过大，通常限制在12～20之间。与汽油机相比，柴油机的热机效率更高一些，其自重也比同样功率的汽油机要大些。
（1）内燃机的“压缩比”是指________的比值。压缩比越大，热机效率越高。
（2）在汽油机里，当火花塞产生电火花点燃燃料混合物时，会产生高温高压气体推动活塞向下运动，在此过程中将内能转化________。
（3）通常汽油机的压缩比要小于柴油机的压缩比，其原因在于它们________的不同。
（4）某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机，后面表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，燃料完全燃烧放出的热量是________J。
【答案】 ①. 汽缸总容积与燃烧室容积 ②. 机械能 ③. 见解析 ④. 9.2×103
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，汽缸总容积与燃烧室容积的比值叫做“压缩比”，且压缩比越大，热机效率越高。
（2）[2]在汽油机里，当火花塞产生电火花点燃燃料混合物时，将燃料的化学能转化为内能，高温高压的气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。
（3）[3]根据题意可知，汽油机和柴油机的点火方式不同、吸入物质不同以及汽缸内被压缩的物质不同，使得汽油机得压缩比小于柴油机的压缩比。
（4）[4]混合气体的质量为
其中汽油的质量为
完全燃烧放出的热量为
28. 近年来，有些地方的市政府投入了大量资金，种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识，分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。
【答案】见解析
【解析】
【详解】水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，所以扩大水域面积，能有效调节周围环境的气温。
六、综合与应用题 （29题8分，30题9分，共17分）
29. 一辆总质量为1.5t的汽车进行大桥通车测试，如图所示为汽车通过50km长的新建的平直大桥时的情景，汽车以最高限速90km/h的速度匀速通过大桥。已知车匀速行驶时受到的阻力是总重的0.08倍，通过大桥过程中：
（1）汽车受到的牵引力？
（2）汽车通过大桥时牵引力所做的功？
（3）牵引力做功的功率为多少千瓦？
【答案】（1）1.2×103N；（2）6×107J；（3）30kW
【解析】
【详解】解：（1）汽车所受重力
当汽车匀速行驶时牵引力
（2）由已知得桥长
牵引力所做的功
（3）汽车的速度为
汽车牵引力做功的功率
答：（1）汽车受到的牵引力为1.2×103N；
（2）汽车通过大桥时牵引力所做的功为6×107J；
（3）牵引力做功的功率为30kW。
30. 同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴=1.2×107J/kg）
（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是___________ J；
（2）水吸收的热量为多少J？[]；（ ）
（3）该柴火灶的效率为多少？（ ）
【答案】 ①. 1.2×107 ②. 8.4×105 J ③. 7%
【解析】
【详解】（1）[1]的干木柴完全燃烧放出的热量
（2）[2]水吸收的热量是
（3）[3]该柴火灶的效率
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%
1min内完成的工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
2.0L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机最大功率
82.8kW
空燃比
12：1
考生注意：
1.考试时间 90分钟。
2.全卷共6道大题，总分100 分。
3.g=10N/kg，c水=4.2×103J/（kg·°C）
一、单项选择题 （每小题2分，共20分。每小题只有一个选项是正确的）
1. 生活中需要对一些物理量进行估测，正确估测物理量，是一种良好的学习习惯。吴亮同学对相关的物理量进行了估测，下列估测合理的是（ ）
A. 中学生正常上楼的功率大约是3W
B. 将一壶水烧开水吸收的热量大约是200J
C. 升旗时对旗做的有用功大约是5J
D. 举重运动员将500N的杠铃举过头顶对杠铃做的功约1000J
【答案】D
【解析】
【详解】A．中学生的体重约为500N，上一层楼的高度约为3m，所用的时间约为10s，则中学生正常上楼的功率大约为
故A不符合题意；
B．将一壶水质量约为2kg，烧开水吸收的热量大约
故B不符合题意；
C．旗的质量大约为2kg，旗上升的高度约为10m，升旗时对旗做的有用功大约是
故C不符合题意；
D．举重运动员将500N的杠铃举过头顶，杠铃移动的距离约为2m，对杠铃做的功约
故D符合题意。
故选D。
2. 下图实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ）
A. 钻木取火
B. 搓手取暖
C. 煤炉烧水
D. 锯木材锯条发热
【答案】C
【解析】
【详解】A．钻木取火，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B．搓手取暖，用力搓手，手会发热，是通过做功的方式增加内能；
C．煤炉烧水，水从炉火中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能；
D．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；
ABD都是通过做功的方式改变物体的内能，C是通过热传递的方式改变物体的内能，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3. 下列情境中，人对物体做功的是（ ）
A. 女孩把一箱报刊搬起来B. 司机用力推汽车，汽车还是纹丝不动
C. 足球被踢后，在草地上滚动了一段距离D. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
【答案】A
【解析】
【详解】A．女孩把一箱报刊搬起来，女孩对箱子施加了向上的作用力，箱子向上移动了一段距离，女孩对箱子做了功，故A符合题意；
B．司机用力推汽车，汽车还是纹丝不动，司机对汽车施加了力，但是汽车没有在力的方向上移动一段距离，司机没有对汽车做功，故B不符合题意；
C．足球被踢后，在草地上滚动了一段距离，足球被踢出后，人对足球没有作用力，人没有对足球做功，故C不符合题意；
D．学生背着书包在水平路面上匀速前进，学生对书包施加了竖直向上的作用力，书包在水平方向上移动了一段距离，力的方向和书包移动的方向垂直，学生没有对书包做功，故D不符合题意。
故选A。
4. 长征系列运载火箭为我国的航天事业做出了巨大贡献。2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的“长征七号”遥八运载火箭在我国文昌航天发射场成功发射。火箭加速上升的过程中，“天舟七号”货运飞船（ ）
A. 动能增大B. 机械能不变
C. 受到惯性的作用D. 动能转化为重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】AB．火箭加速上升的过程中，速度增大，质量不变，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能变大，故A符合题意，B不符合题意；
C．物体保持运动状态不变的性质叫做惯性，惯性是性质，不是力，不能说受到惯性的作用，故C不符合题意；
D．火箭加速上升的过程中，动能和重力势能都增大，动能没有转化为重力势能，故D不符合题意。
故选A。
5. 如图所示是一些日常工具，正常使用这些工具时，下列说法正确的是（ ）
A. 镊子的支点在镊子的尖部B. 扳手使用时可以省功
C. 开瓶器使用时是一个省力杠杆D. 食品夹夹取食物时相当于等臂杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】A．杠杆在使用时，固定不动的点是支点。镊子在使用过程中，尖端在动，上下相连的点不动，此点为支点，故A错误；
B．任何机械都不能省功，甚至还要做额外功，扳手使用时可以省力，但不能省功，故B错误；
C．开瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；
D．食品夹夹取食物时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。
故选C。
6. 简单机械在日常生活中运用广泛。利用下列简单机械提升同一重物G，（不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重）最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重，A选项中为动滑轮，故；B选项中为定滑轮，；C选项中，动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件得
D选项中为一斜面，根据功的原理得
使用斜面最省力，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩捆住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（ ）
A. 仅将绳两木棍上多绕1圈B. 仅将绳在两木棍上少绕1圈
C. 仅增加绳的总长D. 仅减小绳的总长
【答案】A
【解析】
【详解】AB．仅将绳在两木棍上多绕1圈，这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大，女孩越省力，可能使女孩获胜，同理可知，仅将绳在两木棍上少绕1圈，不能使女孩获胜，故A符合题意，B不符合题意；
CD．改变绳的总长，不能改变力的大小，故CD不符合题意。
故选A。
8. 如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（ ）
A. 该冲程是汽油机的做功冲程，将内转化为机械能
B. 该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
C. 该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，其热值变小
D. 该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越多
【答案】A
【解析】
【详解】AB．如图，两气门关闭，活塞下行，该冲程是汽油机的做功冲程，缸内气体推动活塞做功，将内转化为机械能，故A正确，B错误；
C．该汽油机工作时冒黑烟，说明汽油燃烧不充分，汽油机效率变低，热值是燃料的特性，与燃烧状况无关，其热值不变，故C错误；
D．该汽油机的效率越高，在做相同功的情况下消耗的汽油越少，故D错误。
故选A。
9. 关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B. 内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移
C. 物体从外界吸收了热量，温度一定升高
D. 不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体内能的大小与质量、温度、状态有关系，与物体的运动速度无关，故A错误；
B．由热传递的定义可知，内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故B正确；
C．物体从外界吸收了热量，温度不一定升高，如晶体的熔化过程，故C错误；
D．热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、放出热量多少无关，故D错误。
故选B。
10. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A. “水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”中“一院香”说明分子在做无规则运动
B. “只要功夫深，铁杵磨成针”中的“磨成针”是对铁杵做功
C. “晨兴理荒秽，带月荷锄归”中的“荷锄归”人扛着锄头在水平路面上前进时人对锄头做了功
D. “春江水暖鸭先知”是由于水温升高，鸭子在水中由热传递的方式先感觉到
【答案】C
【解析】
【详解】A．“水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香”中“一院香”是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．“只要功夫深，铁杵磨成针”中的“磨成针”是人对铁杵做功，改变了铁杵的形状，故B正确，不符合题意；
C．人扛着锄头在水平路面上前进时，人对锄头的力在竖直方向上，但人和锄头是在水平移动，没有在力的方向（竖直方向）上移动一段距离，所以人没有对锄头做功，故C错误，符合题意；
D．水温升高，鸭子会吸收水的热量，是通过热传递的方式先感觉到的，故D正确，不符合题意。
故选C。
二、多项选择题 （每小题3分，共9分。每小题有两个或两个以上选项是正确的，选项不全但都正确得1分,有错误选项不得分）
11. 物块A静止在粗糙程度相同的水平桌面上，物块A受到水平拉力F的作用。如图甲所示，拉力F和时间t的关系如图乙所示，物块A的速度v和时间t的关系如图丙所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 0～6s内，拉力F对物块A做了功
B. 6～12s内，拉力F做功越来越快
C. 拉力F在6～8s内做功的功率小于在8～10s内做功的功率
D. 12～18s内，拉力F做的功是360 J
【答案】BC
【解析】
【详解】A．0～6s内，物体的速度为零，物体保持静止，则拉力F对物块A不做功，故A错误；
B．6～12s内，物体的速度越来越大，根据，拉力F做功越来越快，故B正确；
C．拉力F在6～8s内的平均速度小于在8～10s内的平均速度，根据，拉力F在6～8s内做功的功率小于在8～10s内做功的功率，故C正确；
D．12～18s内，拉力F的大小为10N，物体移动的距离为
拉力F做的功
故D错误。
故选BC。
12. 图甲所示为工人师傅乘坐吊篮在高空粉刷楼体外墙的情景，吊篮可在电动机的作用下实现升降，其简化结构原理如图乙所示。吊篮的质量为，两名工人及工具的总质量为，某次吊升过程中，吊篮在内匀速上升了。不计滑轮重、绳重和摩擦，关于该过程的分析正确的是（ ）
A. 吊篮的动能不变B. 吊篮的机械能守恒
C. 电动机对绳子的拉力为D. 电动机拉动绳子的功率为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．吊篮匀速上升的过程，质量不变，速度不变，高度升高，所以动能不变，重力势能变大，机械能变大，机械能不守恒，故A正确，B错误；
C．由图示知，承重绳子为4根。不计滑轮重、绳重及摩擦时，电动机对绳子的拉力
故C错误；
D．绳子在30s内移动的距离
s=4h=4×6m=24m
绳子移动的速度
电动机拉动绳子的功率
P=Fv=600N×0.8m/s=480W
故D正确。
故选AD。
13. 下列现象和推断符合实际的是（ ）
A. 现象：抽去玻璃板，两瓶中的气体都会变成红棕色。推断：分子在不停地做无规则运动
B. 现象：稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计示数变大。推断：大气压强造成示数偏大
C. 现象：棉花被点燃。推断：外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
D. 现象：当塞子跳起时瓶内出现白雾。推断：物体对外界做功，物体内能减小，温度降低
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．抽去玻璃板后，发生扩散现象，这是因为分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
B．因为玻璃和水接触在一起，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，弹簧测力计的读数将变大，故B不符合题意；
C．将活塞迅速下压，对气体做功，使筒内的气体内能变大，温度升高，达到棉花的燃点，故C符合题意；
D．向烧瓶内打气，瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小水滴形成白雾，故D符合题意
故选ACD。
三、填空题 （每空1分，共20分）
14. 长征三号乙运载火箭用作燃料和助燃剂的氢和氧，都是以液体状态装在火箭里的，这样便于储存和运输。通常选用氢作为燃料是因为氢具有较大的__________。火箭加速升空时的机械能是___________的（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 热值 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料，主要因为氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[2]火箭加速升空时，其质量不变，高度变大，故重力势能变大；同时其质量不变，速度变快，即其动能变大，所以其机械能增大。
15. 用相同大小的水平推力分别推动甲、乙（m甲＜m乙）两物体在水平地面上做匀速直线运动（v甲>v乙），两物体都通过2米的路程，则推力对两物体所做的功W甲___________W乙，推力的功率P甲___________P乙（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 等于 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由公式W=Fs可知，推力F大小相等，两物体通过的路程s相等，所以因此W甲等于W乙。
[2]由
可知，两次物体做匀速直线运动，v甲>v乙，且推力F大小相等，故推力的功率P甲大于P乙。
16. 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，A端挂有重石块，B端挂有空桶。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满水后向上拉绳缓慢将桶提起。向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为______杠杆，此时石头的______能减小。
【答案】 ①. 省力 ②. 重力势
【解析】
【详解】[1][2] 向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，桔槔是省力杠杆。此时石头的高度下降，质量不变，重力势能减小。
17. 小文用如图所示的滑轮组，在5s内将重为90N的物体匀速提升1m，拉力F为40N，该滑轮组的机械效率是______，拉力的功率是______W。
【答案】 ①. 75% ②. 24
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，连在动滑轮上承担物重的绳子有3段，所以绳了移动的距离为
提升物体做的有用功
作用在绳子上的拉力所做的总功
则滑轮组的机械效率为
拉力的功率是
18. 烧烤是人类最原始的烹调方式，也是年轻人喜欢的活动之一。在烤肉时，无烟木炭在燃烧过程中将_______能转化为内能， 未使用完无烟木炭的热值大小变化情况是_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 化学 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]木炭在燃烧过程中，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。
[2]热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关。无烟木炭在燃烧过程中，质量减小，热值不变。
19. 用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是___________J。若烧水的效率为42%，则此过程中完全燃烧天然气___________m3。（q天然气=4.4×107J/m3）
【答案】 ①. 4.62×105 ②. 0.025
【解析】
【详解】[1]水吸收的热量是
[2]若烧水的效率为42%，则放出的热量为
则此过程中完全燃烧天然气
20. 课后延时服务推出后，在学校用餐的师生增加了。如图，值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜是通过_______改变饭菜的内能，用热水温热饭菜是因为水的_______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 比热容大
【解析】
【详解】[1]改变内能方式：做功和热传递。值日老师往保温饭盒下层注入热水，温热上层不锈钢餐盘内的饭菜是通过热传递增加饭菜的内能。
[2]值日老师往保温饭盒下层注入热水，因水的比热容较大，降低较低的温度就可以放出较多的热量，可以温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。
21. 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。他所做的有用功为___________J，斜坡的机械效率为___________（精确到0.1%）。
【答案】 ①. 400 ②. 83.3%
【解析】
【详解】[1][2]拉力做的有用功
W有用=Gh=200N×2m=400J
拉力F做的总功
W总=FL=120N×4m=480J
斜坡的机械效率
22. 科技兴趣小组的同学制作一个能自动回转的“魔罐”。如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定即可。在水平面上用力推做好的罐子，使罐子滚动起来，然后会发现罐子由快变慢，在这个过程中橡皮筋的______逐渐变大；之后罐子回转时由慢到快，后又由快到慢，再回转，如此往复，最终停下来。整个过程中机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. 弹性势能 ②. 不守恒
【解析】
【详解】[1]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能。所以，罐子由快变慢过程中橡皮筋的弹性势能逐渐变大。
[2]由于有阻力，在魔罐滚动的过程中和地面摩擦，一部分机械能转化为内能，所以，整个过程中机械能不守恒。
23. 某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则1s内完成了______个工作循环，燃气做一次功的时间间隔是______s。
【答案】 ①. 5 ②. 0.2
【解析】
【详解】[1][2] 四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次，飞轮转动2周，做功1次，完成4个冲程。飞轮转速是600r/min，则1s内飞轮转10圈，1s内活塞共来回10次，完成5个工作循环，燃气做一次功的时间间隔为
四、探究实验题（24题9分,25题8分，26题7分，共24分。）
24. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3>h2，mA＝mB
（2）分析比较甲、乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越 _______；
（3）比较 ________两组实验可知物体的动能与质量的关系是：当_______一定时，物体的质量越大，动能越_______；
（4）若水平面是光滑的，______（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（5）实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，对此请你写出一条改进措施：____________；
（6）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道：在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表：
①为了探究“超载”安全隐患，应选择 ________两个序号的实验进行比较；
②分析表格中对应的实验数据可知：_______（选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【答案】 ①. 距离s ②. 大 ③. 甲、丙 ④. 速度 ⑤. 大 ⑥. 不能 ⑦. 增大斜面高度 ⑧. 1、3 ⑨. 速度
【解析】
【详解】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平面时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3][4][5]研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系，C球的质量较大，木块滑行的距离较大，动能较大，可以得到当速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
（4）[6]若水平面是光滑的，不能通过距离比较动能大小，不能达到探究目的。
（5）[7]在实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较，说明可能是小球到达水平面时的动能小，可以增大小球的重力势能，即实验时，可以增大小球在斜面的高度或者增大球的质量，也可能是水平面对木块的摩擦力较大，可以减小水平面的粗糙程度或者将木块换为小车等方法。
（6）①[8]研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较。
②[9]由表中实验数据可知，在同等条件下速度对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
25. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想：
猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关；
猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关；
猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容：
（1）在实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图________（选填“甲”、“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率η=________；
（3）比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较________（选填实验序号）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________（选填“高”或“低”）。
（6）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的，测得的机械效率________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。
【答案】 ①. 匀速 ②. 丙 ③. ④. 错误 ⑤. 1，2 ⑥. 低 ⑦. 错误 ⑧. 偏高
【解析】
【详解】（1）[1]实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计，使物体受力平衡。
（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得，有用功为
总功为
机械效率为
（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。
（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（6）[7]静止时再读数，他的想法是错误的，因为此时忽略了拉动时摩擦力对机械效率的影响。
[8] 静止时读数，这时没有了摩擦力，所以总功会比正常的总功减小，根据公式可知，此时测得的机械效率偏高。
26. 小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；
（1）组装器材时应按照_________（选填“自下而上”或“自上而下”）顺序依次安装，当调整下面铁圈的高度时，酒精灯________（选填“应该”或“不应该”）点燃；
（2）实验时，选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过______方式来增大液体内能的；
（3）此实验通过______（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少；
（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为______℃；
（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体______（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】 ①. 自下而上 ②. 应该 ③. 质量 ④. 热传递 ⑤. 加热时间的长短 ⑥. 33 ⑦. B
【解析】
【详解】（1）[1][2]按照自下而上的顺序依次安装器材才能保证温度计的玻璃泡能够正确测量液体的温度；调整下面铁圈的高度时，酒精灯应该点燃才能保证用了酒精灯的外焰加热。
（2）[3][4]为了比较不同物质的吸热情况，应该控制不同的物质质量相同，吸收的热量相同，比较不同物质的升温情况；该过程是用了加热的方法通过热传递增大液体内能的。
（3）[5]液体吸收的热量来源于酒精灯加热，故吸收热量的多少取决于加热时间的长短。
（4）[6]如图温度计的分度值为1℃，故示数为33℃。
（5）[7]由图丙可以看出吸收相同的热量时B物质温度上升比较慢，故其比热容比较大，更适合作为家中输运“暖气”的介质。
五、分析与交流题（每小题5分，共10分）
27. 请根据材料，回答下列问题：
汽油机与柴油机谁的热机效率高？
内燃机的活塞在汽缸里做往复运动时，活塞顶部离开汽缸盖最近时的位置，叫作上止点；活塞顶部离开汽缸盖最远时的位置，叫作下止点。上、下止点的距离叫作活塞行程，简称冲程。活塞在下止点时，活塞上面的空间叫作“汽缸总容积”；活塞在上止点时，活塞上面的空间叫作“燃烧室容积”；汽缸总容积与燃烧室容积的比值叫作“压缩比”。压缩比表示空气（或燃料混合物）在汽缸中被压缩的程度。压缩比越大，汽缸内气体压缩后的压强越大，温度越高。压缩比是内燃机的主要技术规格之一，汽油机和柴油机的压缩比是不同的。例如：上海生产的165型汽油机的压缩比是6，压缩终了时的压强约为106Pa，温度可达到430℃；东风195型柴油机的压缩比是20，压缩终了时的压强约为3×106Pa～4×106Pa，温度可达到500℃～700℃。压缩比越大，热机效率就越高。在汽油机里，吸入汽缸内的是燃料混合物，由汽化器把空气和汽油按一定比例进行均匀混合雾化而成，燃料混合物被压缩后，用火花塞点火引爆。汽油机的压缩比在5～8之间，不能任意提高。因为压缩比过大，压缩终了时的气体温度太高，密度太大，使点火时气体的燃烧太剧烈，会造成某一局部压力增长太快，对汽缸和活塞产生巨大的冲击力，发出很大的响声和震动，这种现象叫作“爆震”。发生爆震不仅对机件保养不利，而且使功率显著降低，经济性能大为恶化。柴油机的点火方式与汽油机不同，当压缩冲程快结束前，由喷油嘴喷出雾状柴油，会自动着火。由于柴油机汽缸里压缩的只是纯空气，没有“爆震”问题，提高压缩比不受此限制。但由于汽缸、活塞等部件能承受的压力限制，柴油机的压缩比也不能过大，通常限制在12～20之间。与汽油机相比，柴油机的热机效率更高一些，其自重也比同样功率的汽油机要大些。
（1）内燃机的“压缩比”是指________的比值。压缩比越大，热机效率越高。
（2）在汽油机里，当火花塞产生电火花点燃燃料混合物时，会产生高温高压气体推动活塞向下运动，在此过程中将内能转化________。
（3）通常汽油机的压缩比要小于柴油机的压缩比，其原因在于它们________的不同。
（4）某汽车发动机是以92号汽油为燃料的内燃机，后面表中给出了发动机的相关数据（空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比）。单缸四冲程内燃机完成一个工作循环时，燃料完全燃烧放出的热量是________J。
【答案】 ①. 汽缸总容积与燃烧室容积 ②. 机械能 ③. 见解析 ④. 9.2×103
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，汽缸总容积与燃烧室容积的比值叫做“压缩比”，且压缩比越大，热机效率越高。
（2）[2]在汽油机里，当火花塞产生电火花点燃燃料混合物时，将燃料的化学能转化为内能，高温高压的气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。
（3）[3]根据题意可知，汽油机和柴油机的点火方式不同、吸入物质不同以及汽缸内被压缩的物质不同，使得汽油机得压缩比小于柴油机的压缩比。
（4）[4]混合气体的质量为
其中汽油的质量为
完全燃烧放出的热量为
28. 近年来，有些地方的市政府投入了大量资金，种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境。请你运用所学的物理知识，分析说明扩大水域面积为什么可以调节周围环境的气温。
【答案】见解析
【解析】
【详解】水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，所以扩大水域面积，能有效调节周围环境的气温。
六、综合与应用题 （29题8分，30题9分，共17分）
29. 一辆总质量为1.5t的汽车进行大桥通车测试，如图所示为汽车通过50km长的新建的平直大桥时的情景，汽车以最高限速90km/h的速度匀速通过大桥。已知车匀速行驶时受到的阻力是总重的0.08倍，通过大桥过程中：
（1）汽车受到的牵引力？
（2）汽车通过大桥时牵引力所做的功？
（3）牵引力做功的功率为多少千瓦？
【答案】（1）1.2×103N；（2）6×107J；（3）30kW
【解析】
【详解】解：（1）汽车所受重力
当汽车匀速行驶时牵引力
（2）由已知得桥长
牵引力所做的功
（3）汽车的速度为
汽车牵引力做功的功率
答：（1）汽车受到的牵引力为1.2×103N；
（2）汽车通过大桥时牵引力所做的功为6×107J；
（3）牵引力做功的功率为30kW。
30. 同学们到研学基地开展实践活动。小明垒好柴火灶为大家煮饭，为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。（干木柴的热值q干木柴=1.2×107J/kg）
（1）1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是___________ J；
（2）水吸收的热量为多少J？[]；（ ）
（3）该柴火灶的效率为多少？（ ）
【答案】 ①. 1.2×107 ②. 8.4×105 J ③. 7%
【解析】
【详解】（1）[1]的干木柴完全燃烧放出的热量
（2）[2]水吸收的热量是
（3）[3]该柴火灶的效率
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%
1min内完成的工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
2.0L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机最大功率
82.8kW
空燃比
12：1
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