精品解析：江苏省无锡市大桥实验中学2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题 含答案

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一、选择题（每题2分，共24分）
1. 下列数据中符合实际的是（ ）
A. 中学生正常上楼时功率约为150W
B. 教室里日光灯正常工作时电流约为15mA
C. 对人体安全的电压是36V
D. 一只鸡蛋从课桌掉到地面，重力对它所做的功约为20J
【答案】A
【解析】
【详解】A．中学生的体重约为500N，爬上一层3m的楼用时约为10s，则上楼的功率
故A符合题意；
B．一盏日光灯正常工作的电流约为0.2A，即200mA，故B不符合题意；
C．对人体的安全电压不高于36V，故C不符合题意；
D．一只鸡蛋的质量约为50g，课桌的高度约为0.8m，则一只鸡蛋从课桌掉到地面，重力对它所做的功
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×0.8m=0.4J
故D不符合题意。
故选A。
2. 如图轻杆（不计杠杆重力），O为支点，物重为30N，OA:AB=1:2，在竖直向上的拉力作用下始终保持平衡状态。下列说法，正确的是（ ）
A. 图甲位置，仅增加物重，则拉力变化量与物重变化量之比为3:1
B. 图甲位置时，拉力大小为15N
C. 该杠杆与镊子类型相同
D. 如图乙保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．图甲位置时，原来杠杆平衡，则有
……①
若仅增加物重，杠杆再次平衡时，有
……②
由①②可得
由OA:AB=1:2可知，拉力变化量与物重变化量之比
故A错误；
B．已知物重为30N，图甲位置时，OA:AB=1:2，且动力臂为OB，阻力臂为OA；由杠杆平衡条件可得
则拉力
故B错误；
C．根据图甲可知，动力臂大于阻力臂，因此该杠杆为省力杠杆；而镊子使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，因此它们的类型不同，故C错误；
D．力臂是支点到力的作用线的垂直距离。由图乙可知，保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，如图所示
为动力臂，为阻力臂，阻力不变为G，因为近似于，所以
由杠杆平衡条件可得
则
由此可知保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，拉力大小不变，故D正确。
故选D。
3. 功率一定的拖拉机在山区的公路盘山而上，行驶速度比在平直公路上慢，车辆“沿着盘山公路向上行驶”且“行驶速度很慢”的目的是（ ）
A. 前者是为了省功，后者是为了省时间
B. 前者是为了省时间，后者是为了省功
C. 前者是为了省力，后者是为了增大牵引力
D. 前者是为了增大牵引力，后者是为了省力
【答案】C
【解析】
【详解】A．沿着盘山公路向上行驶是为了省力，因为斜面省力，而行驶速度慢，路程一定时，时间长，故绝对不是省时间，故A不符合题意；
B．斜面为了省力，任何机械不省功，故B不符合题意；
CD．前者是为了省力，根据可知，功率一定，速度小，才能增大牵引力，故后者是为了增大牵引力，故C符合题意；故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，把物体匀速推到斜面顶端，斜面长s，高h，推力为F，斜面上的摩擦力为f。下列判断正确的是（ ）
A. 匀速推重物上行时F＝fB. 若使斜面更光滑，推力和机械效率都减小
C. 高度h不变，缩短斜面长度s，额外功将变大D. 高度h不变，缩短斜面长度s能提高机械效率
【答案】D
【解析】
【详解】A．斜面上的推力需要克服摩擦力做额外功，还要做有用功，因而总功大于额外功，Fs＞fs，所以推力F＞f，故A错误；
B．若使斜面更光滑，可以减小摩擦力，摩擦力减小，额外功减小，而有用功不变，总功减小，机械效率增大，斜面长度不变，总功减小，推力减小，故B错误；
CD．高度不变，缩短斜面长度，减小了物体对斜面的压力，摩擦力减小，额外功减小，而有用功不变，总功减小，将增大机械效率，故C错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的甲和乙，用酒精灯对其加热，两物质在相同的时间内吸收相同的热量，实验数据记录如下表，则根据表中的信息说法正确的是（ ）
A. 由图可知，甲物质的密度比乙物质的大
B. 由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的小
C. 若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多
D. 乙物质升温20℃所吸收的热量比甲物质升温10℃所吸收的热量要多
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲乙质量相同，由图可知甲体积较大，密度较小，故A错误；
B．由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的大，故B错误；
C．由表格数据可知若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多，故C正确；
D．由表格数据可知乙物质升温20℃加热时间为89min，甲物质升温10℃加热时间为96min，甲吸收的热量比乙多，故D错误。
故选C。
6. 如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中，让同一辆小车从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验探究的是木块动能大小与小车速度的关系
B. 该实验探究的是小车动能大小与小车高度的关系
C. 该实验中，木块的起始位置对实验没有影响
D. 该实验结论可以解释为什么要对机动车限速
【答案】D
【解析】
【详解】AB．同一小车质量一定，从斜面的不同高度由静止释放，滑到水平面上时的速度不同，所以这是为了探究物体动能与速度关系的，故AB错误；
C．小车在水平面运动的过程中会受到阻力，所以每次实验时都要控制木块放置的位置相同，从而能得出正确的结论，故C错误；
D．实验可得出结论是：质量一定时，速度越大，动能越大；因为质量一定时，速度越大，动能越大，当质量相同时，车辆速度越大动能越大，使刹车困难，容易引发交通事故，所以交通部门要对机动车辆进行限速，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m，物体重力为60N，绳子自由端的拉力为2.5N。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）下列判断正确的是（ ）
A. 地面上固定的滑轮是定滑轮，起到了省力的作用
B. 物体被匀速拉动的距离为1m时，绳子自由端移动的距离是4m
C. 该滑轮组的机械效率为80%
D. 若增加物体的重力，滑轮组的机械效率不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．地面上固定的滑轮是定滑轮，但定滑轮不能省力，但能改变力的方向，故A错误；
B．图中承担动滑轮的绳子段数为n=3，则体被匀速拉动的距离为1m时，绳子自由端移动的距离是
故B错误；
C．物体在做匀速直线运动，则受到的摩擦力等于牵引力，物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，则物体受到的牵引力
则该滑轮组的机械效率
故C正确；
D．若增加物体的重力，物体受到的摩擦力会增大，拉动其做匀速直线运动的牵引力会增大，由
可知，滑轮组的机械效率增大，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，跳水运动员踏板时首先从高处落到处于自然状态的跳板上（A位置），不计空气阻力，然后随跳板一同向下运动到最低点（B位置）。从A位置到B位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员的机械能保持不变
B. 运动员到达位置B之前，所受到的合力是向下的
C. 在这个过程中，运动员动能一直减小
D. 在这个过程中，运动员减小的动能小于跳板增加的弹性势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．从A位置到B位置的过程中，跳板弯曲，运动员的机械能转化为跳板的弹性势能，故运动员的机械能减小，故A错误；
B．从A位置到B位置的过程中，开始时，重力大于跳板对运动员的弹力，合力向下，接下来跳板形变程度变大，弹力变大，当弹力大于重力时，合力向上，故B错误；
C．从A位置到B位置过程中，开始时，重力势能转化为动能和跳板的弹性势能，运动员动能增大，后来弹力大于重力时，运动员减速，故C错误；
D．从A位置到B位置的过程中，重力势能一直在减小，即重力势能和动能都转化为跳板的弹性势能，故运动员减小的动能小于跳板增加的弹性势能，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，小华用裸铜导线的一端将两只小灯泡的螺旋捆绑在一起，并让下面那个灯泡的尾部金属点与电池正极接触，再将导线的另一端与电池负极接触（各处接触良好），下列有关现象的说法正确的是（ ）
A. 两灯都亮，两灯是串联的B. 两灯都不亮，电路中没有电流
C. 两灯都亮，两灯是并联的D. 下面的灯亮，上面的灯不亮
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知，两灯泡并联连接，但上面灯泡只有侧壁金属螺旋接入电路，尾部金属点没有接入电路，因此上面灯泡不亮，下面灯泡两端都接入电路，可以发光，故ABC错误，D正确。
故选D。
10. 如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在 A 端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体 M 悬挂点 B 的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在 M 悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中，正确的是（ ）
A. 每次倒入空桶的液体质量相同
B. 密度秤的刻度不均匀
C. 增大M的质量，秤的量程会减小
D. 悬点O适当左移，秤的量程会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．如果每次倒入的液体质量相等，则杠杆平衡时，M的位置是不变的，无法表示出液体密度的不同。故A选项错误，不符合题意；
B．由杠杆平衡条件可知，在阻力臂与动力不变的情况下，动力臂是与阻力成正比的，所以，密度秤的刻度是均匀的。选项B错误，不符合题意；
C．由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂与动力成反比，即M质量增大时，动力臂会减小，即同一刻度值会向左移，所以，量程会增大。选项C错误，不符合题意；
D．O点左移，减小了阻力臂，由杠杆平衡条件可知，在阻力与动力不变的情况下，动力臂与阻力臂成正比。即同一刻度值会向左移，所以量程会增大。选项D正确，符合题意。
故选D。
11. 如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数．一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零．若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数．造成此现象的原因可能是（ ）
A. 甲灯短路B. 甲灯断路C. 乙灯断路D. 丙灯断路
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数，则电路是通路，电流表测电路电流，电压表测乙灯的电压，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零，则电路有断路的地方，根据电压表示数为0，可判断乙灯完好，若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，这个表是电流表，另一电表有示数，这个表是电压表，且此时电压表并联在甲的两端，由此可知，甲断路，故B正确．
12. 如图所示实物电路中，下列分析都正确的是（ ）
①只闭合开关S1时，三个小灯泡串联，A1测L1的电流
②只闭合开关S1、S2时，L1和L2被短接，A1和A2的电流大小相等
③三个开关都闭合时，会造成电源短路
④三个开关都闭合时，A2的示数是0.5A，A3的示数是0.4A，则通过L3和L2的电流之差是0.1A
A. ①②③B. ①②④C. ①④D. ①②
【答案】D
【解析】
详解】①只闭合开关S1时，如图所示：
此时三个小灯泡串联，A1测串联电路中电流，也是测L1的电流，故①正确；
②只闭合开关S1、S2时，如图所示：
此时L1和L2被短接，只有L3接入电路中，A1和A2的电流大小相等，故②正确；
③④三个开关都闭合时，等效电路如图所示：
此时三灯并联，A1测干路电流，A2测L3和L2的电流之和，所以
IA2＝I3+I2＝0.5A•••①
A3测L1和L2的电流之和，所以
IA3＝I1+I2＝0.4A•••②
①－②可得
I3－I1＝0.5A－0.4A＝0.1A
故③④错误。综上所述，故ABC错误，D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共35分）
13. 有关“机械能”的几个小实验。
（1）如图甲，木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中。要将小桌的脚打入沙子中更深些，应选用质量较______（大/小）的木块，并将其从更______（高/低）处下落；
（2）如图乙，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，你将看到“魔罐”______（选填“一直向远处滚”或“来回滚动”）。最终“魔罐”会停止滚动，静止在水平地面上，从能量转化的角度考虑，是由于机械能转化为______能，将“魔罐”滚动出去而不是平移出去的好处是______；
（3）如图丙所示，将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片。将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，迅速松开手，观察到卡片向上跳起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______，因此它具有弹性势能，要想使卡片向上跳得更高，应______（增大/减小）两个小豁口A和B之间的距离。
【答案】 ①. 大 ②. 高 ③. 来回滚动 ④. 内 ⑤. 获得弹性势能 ⑥. 做功 ⑦. 增大
【解析】
【详解】（1）[1][2]要将小桌的脚打入沙子中更深些，需要增大重力势能，影响重力势能的因素是质量和高度，且物体质量越大、位置越高，物体具有的重力势能就越大，故应选用质量较大的木块，并将其从更高处下落。
（2）[3][4][5]魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，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橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能；由于魔罐与地面之间存在着摩擦力，所以魔罐的机械能会减小，即一部分机械能会转化为内能，最终魔罐会停止滚动，静止在水平地面上；将魔罐滚动出去而不是平移出去，目的是使橡皮筋发生弹性形变，从而获得弹性势能。
（3）[6][7]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋会对硬卡片施力，使它弹起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能；跳起高度与橡皮筋的形变量有关，保持其他条件不变，将卡片上的二个卡口之间的间隔增大，压平松手，则橡皮筋的形变量增大，弹性势能增大，转化成的重力势能增大，故卡片跳起的高度变高。
14. 如图所示，A、B两物体均处于静止状态（不计轮轴摩擦及绳重），每个滑轮自重为2N，GA=6N，GB=25N，则绳子对A物体的拉力为______N，天花板上C点受到的拉力为______N，B物体对地面的压力为______N．
【答案】 ①. 6 ②. 14 ③. 15
【解析】
【分析】知道滑轮两端绳子的拉力大小相等，且整个装置处于静止平衡状态；分别先后对滑轮、B物体进行受力分析，然后根据力的合成去求解．
【详解】（1）A物体在绳子拉力FA和重力的作用下处于静止状态，则FA和GA一对平衡力；则悬挂A物体的绳子所受的拉力FA=6N；
（2）天花板上C点受到了滑轮本身的重力、向下的两端绳子的拉力，根据力的平衡可知天花板上C点受到的拉力：FC=G滑轮+2FA=2N+2×6N=14N；
（3）由每个滑轮自重为2N，重物B对地面的压力等于动滑轮和物体B的总重减去拉力，即F压=GB+G轮-2FA=25N+2N-2×6N=15N．
15. 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为______，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。
【答案】 ①. 90% ②. 变大
【解析】
【详解】[1]杠杆的机械效率为
[2]若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，杠杆提升的高度减小，则有用功不变，额外功减小，所以总功也减小，由可知机械效率增大了。
16. 小明对500g冰加热使冰熔化成水直到沸腾，根据实验记录的数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像，分析图像发现，AB段比CD段升温快，其原因是______。图像中，物体在B点时具有的内能______（大于/小于/等于）在C点时的内能，第2~8分钟物体吸收的热量为______J。

【答案】 ①. 冰的比热容比水的小 ②. 小于 ③. 1.26×105
【解析】
【详解】[1]由Q＝cmΔt可知，在AB段和CD段，吸收相同的热量时（加热相同时间时），温度变化不同，说明冰和水的比热容不同，由于冰的比热容比水小，所以AB段比CD段升温快。
[2]BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，但温度不变，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能。
[3]第2～8min是第0～2min加热时间的3倍，则第2～8min吸收的热量也是第0～2min吸收的热量的3倍；冰的质量
m＝500g＝0.5kg
第0～2min吸收的热量：
Q吸＝c冰m(t－t0)＝2.1×103J/(kg·℃)×0.5kg×[0℃－(－40℃)]＝4.2×104J
第2～8min吸收的热量
Q′吸＝3Q吸＝3×4.2×104J＝1.26×105J
17. 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600转/分，则每秒钟汽油机的活塞往复运动______次，对外做功______次。如果有两台四冲程汽油机，在相同时间内甲做的有用功是乙的2倍，甲机的效率是20%，乙机的效率是25%，则甲、乙两汽油机在相同时间内消耗汽油的质量之比是______。
【答案】 ①. 60 ②. 30 ③. 5︰2
【解析】
【详解】[1][2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3600r/min＝60r/s，由于一个工作循环飞轮转两圈，则该汽油机1s完成30个工作循环，对外做功30次，活塞往复60次。
[3]由热机效率公式可得，甲、乙两机消耗的总能量之比
因为Q放＝mq，汽油的热值一定，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比
18. 现代城市的清洁离不开洒水车，洒水车在水平路面上匀速洒水时，洒水车的动能______，重力势能______。若洒水车停止洒水，行驶中牵引力F与车速倒数的关系如图所示，车的速度越大牵引力越______；当牵引力为2×103时，洒水车速度为______m/s，发动机的功率为______W。

【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 小 ④. 6 ⑤. 1.2×104
【解析】
【详解】[1][2]洒水车在水平路面上匀速洒水时，速度不变，但质量减小，则动能减小；高度不变，质量减小，则重力势能减小。
[3]由图象可知，牵引力与速度的倒数成正比，则牵引力与速度成反比，所以，车的速度越大，牵引力越小。
[4]由图象可知，当牵引力为2.4×103N时，，此时的速度v＝5m/s,当牵引力为2×103N时，设此时洒水车的速度为v′，因牵引力与速度的倒数成正比，则牵引力与速度成反比，即牵引力与速度的乘积为一定值，所以可得
2.4×103N×5m/s＝2×103N×v′
解得：v′=6m/s。
[5]发动机的功率
P＝F′v′＝2×103N×6m/s＝1.2×104W
19. 如图所示，小球在无摩擦轨道A点由静止开始滚下（忽略空气阻力）。经过B点和C点时，小球的动能、重力势能如表所示。已知A和E、B和D、C和G分别等高，则：
（1）小球从A点到C点的运动过程中，小球的______能转化为______能；
（2）经过D点时，小球的动能为______J；
（3）小球能否运动到G点？答：______（选填“能”或“不能”）。若能，请判断：小球在该点的机械能为______J。若不能，小球运动到右边的最高点在哪里______。（选填“D处”、“E处”、“F处”、“DE之间”或“EF之间”）。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 2 ④. 不能 ⑤. 6 ⑥. E处
【解析】
【详解】（1）[1][2]小球从A点到C点的运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
（2）[3]轨道没有摩擦，忽略空气阻力，小球的机械能守恒，B和D高度相等，重力势能相等，B位置的重力势能是4J，D点的重力势能是4J，B和D点的机械能相等，D点的动能与B点的动能也相等，为2J。
（3）[4][5][6]小球在A点只有重力势能，小球的机械能守恒，A点的机械能是6J，A和E高度相等，重力势能相等，所以小球在E点动能为零，速度为零，E点的机械能是6J，则小球运动的最高点是E点，不能向上运动到F点，所以不能运动到G点。
20. 如图所示，当开关S闭合后，要使灯L1、L2并联，甲表是________（选填“电流表”或“电压表”），若甲、乙两个表调换位置，闭合开关S后，仍能继续发光的灯是______．
【答案】 ①. 电压表 ②. L1
【解析】
【详解】[1]要使灯L1、L2并联，由图知道，电流必须从开关S分别流入支路L1、支路L2和仪表乙，然后流回负极，所以甲为电压表；乙为电流表。
[2]如果甲、乙两个表调换位置，即甲为电流表，乙为电压表，这时L2会被短路，所以，仍能继续发光的灯是L1。
21. 如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，是把______能转化为______能；
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的______冲程相似；
（3）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200kg，活塞每次上升高度为0.6m，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了______J有用功，假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为______W。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 做功 ④. 600 ⑤. 1000
【解析】
【详解】（1）[1][2]蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能。
（2）[3]汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似。
（3）[4][5]由图知，杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h=0.6m，则根据相似三角形的知识可知，杠杆右端下降的高度为h；由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度

物体的重力
G=mg=200kg×10N/kg=2000N
活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功
W有=Gh'=2000N×0.3m=600J
活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率
三、综合题（共41分）
22. 某剧组设计了如图所示拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，不计支点处摩擦，请在图中画出杠杆ABO所受阻力以及拉力的力臂l。

【答案】
【解析】
【详解】过A点作竖直向下的力，即阻力F2；过支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂l，如图所示：

23. 在图中，补上适当的导线，使和并联，开关控制和，电流表测量中的电流。

【答案】
【解析】
【详解】由题意可知，两灯并联，电流从电源正极流出，先经过开关，然后分成两条支路，一条经过L1和电流表，另一条经过L2，汇合后流回电源负极，故补充导线如下图所示：
24. 某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示，每个钩码质量都相等。
（1）杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆 _____（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向 _____（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母；
（2）乙图中在B点挂 _____个钩码，可以使杠杆在水平位置平衡，若把A、B处所挂钩码同时向O点移动1格，则杠杆 _____（选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）；
（3）如图丙所示，用大小为F1和F2的两个力在B点向下拉杠杆时，杠杆仍在水平位置平衡，则F1_____（选填“＞”“＝”或“＜”）F2；
（4）在实验中，改变力和力臂的大小测量多组数据的目的是 _____；
（5）实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，此时CD水平；接着他将挂在G点的钩码先后挂在 _____两个点又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡，则说明小明的观点是 _____（选填“正确”或“错误”）的。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 2
④. 右端下降 ⑤. ＜ ⑥. 得到普遍规律 ⑦. N、D ⑧. 错误
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据定义：当杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡了，所以此时杠杆是平衡状态。为了让其平衡，结合天平的调平衡，可知此时平衡螺母应该向右调。
（2）[3][4]根据杠杆平衡原理，设一个钩码重力为G，杠杆上的一格的长度为L。此时左边钩码的重力为，，，根据杠杆平衡条件
故，故在B点应该挂2个钩码。若把A、B处所挂钩码同时向O点移动1格，此时，，
此时杠杆应该向右偏，即右端下降。
（3）[5]用大小为F1和F2的两个力在B点向下拉杠杆时，因为左端的力和力臂不变，而F1的力臂小于F2的力臂，故此时。
（4）[6]实验时之所以改变力和力臂的大小测量多组数据，是因为这样可以避免实验结果的偶然性，为了得到实验的普遍规律。
（5）[7][8]在G点时力的作用线上的N、D两点，此时力臂的长度没有发生改变，此时杠杆可以保持平衡，因此可以说明这个结论是错误的。因为挂在G点时力的作用线上，这时力的作用点到支点的距离发生了改变，但是杠杆仍然能保持平衡，因此可以说明小明的观点是错误的。
25. 为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明在光滑的水平面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接）将弹簧压缩不同的长度，由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块。分别测量出木块在水平面上滑行的距离s0，分析实验数据得出结论；
（1）本实验探究了弹簧弹性势能大小跟 _____的关系，弹性势能大小是通过 _____来反映的。实验中，小明又发现在水平桌面上运动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终到地面上，如图乙所示。小球离开桌面在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？他们得以下三个猜想：
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球离地的高度有关；
猜想3：与小球的质量有关
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球质量和高地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，将获得不同的速度，发现小球水平飞行的距离不相同。这说明猜想1是 _____（正确/错误）的；
（3）为了探究猜想2，小华取了质量为5g的小球，改变桌子的高度，将弹簧压缩到相同的长度释放小球，测得并记录数据如下：
根据表中数据，可得到s与H的定量关系是 _____；
（4）为探究猜想3，保持离地高度不变，小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案存在的问题是 _____。
【答案】 ①. 弹性形变大小 ②. 木块滑行的距离 ③. 正确 ④. ⑤. 没有控制小球飞出桌面时的速度一定
【解析】
【详解】（1）[1]由步骤可知，本实验中，将弹簧压缩不同的长度，弹簧的形变大小不同，其他条件相同，所以该实验是探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变大小的关系。
[2]由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验中，弹簧压缩不同的长度，木块在水平面上滑行的距离不同，所以是通过比较木块滑行的距离来判断弹簧的弹性势能大小。
（2）[3]要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1正确。
（3）[4]探究猜想2时保持小球质量为5g不变，将弹簧压缩到相同的长度释放小球即保持小球的开始速度相同，只改变桌子的高度；根据表格数据知离地高度H1为5cm时，水平飞行距离s1为5cm，此时
离地高度H2为20cm时，水平飞行距离s2为10cm，此时
离地高度H3为45cm时，水平飞行距离s3为15cm，此时
离地高度H4为80cm时，水平飞行距离s4为20cm，此时
离地高度H5为125cm时，水平飞行距离s2为25cm，此时
所以s与H的定量关系是
即
（4）[5]要探究猜想3，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定，则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
26. 为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。
（1）实验中应控制燃料燃烧的______（时间/质量）相同，根据______比较燃料燃烧放出热量的多少；
（2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图象，则可初步判断燃料______的热值大；
（3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是______。分析图象可知燃料c燃烧10min放出的热量______（大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量；
（4）你认为根据丙图象______（能/不能）比较两种燃料热值的大小。
【答案】 ①. 质量 ②. 温度计上升的示数 ③. b ④. 燃料c的燃烧过程比较快 ⑤. 大于 ⑥. 能
【解析】
【详解】（1）[1][2]为了比较热值大小，要用质量相同的不同的燃料，加热质量相同的同种液体，根据可知，液体升温越高，则燃料放出的热量越多，燃料的热值越大。故实验中应控制燃料燃烧的质量相同，根据温度计上升的示数比较燃料燃烧放出热量的多少。
（2）[3]由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，水吸收的热量多，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，由公式可知，b的热值大。
（3）[4]两种燃料的质量相同，已知烧杯内加入初温和质量相同的水，燃料c在6min时水就沸腾了，根据可知燃料c加热的水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。
[5]由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。
（4）[6]由图丙可知，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，水吸收的热量多，说明c燃烧时放出的热量多，由公式可知，c的热值大，故能比较热值的大小。
27. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表：
（1）实验中要竖直向上缓慢______拉动弹簧测力计，使钩码升高；
（2）表格中★处数据应为______（结果保留一位小数）；
（3）分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与______有关；
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能是______。
A.71.6% B.82.4% C.92.1% D.100%
（5）小明进一步研究，测出动滑轮的重力为0.1N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（ΔW＝W总－W有－W轮），发现钩码的重力越大，ΔW______（越大/越小/不变），请你用所学知识进行解释：______；
（6）另一实验小组改变动滑轮重，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。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越______（高/低）；分析图象中的A点可知，此时被提升物体所受的重力______。
A.大于12N B.等于12N C.小于12N
【答案】 ①. 匀速 ②. 88.9 ③. 物重 ④. C ⑤. 越大 ⑥. 所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多 ⑦. 低 ⑧. A
【解析】
【详解】（1）[1]测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数此时整个系统处于平衡状态，拉力大小等于测力计示数。
（2）[2]滑轮组的机械效率
（3）[3]分析表格数据可知，三次实验机械效率不同是由于物重不同造成的。
（4）[4]同一滑轮组，物重越大机械效率越高，故物重8N时机械效率大于物重6N时的机械效率90.9%；而任何机械的效率不可能达到100%；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（5）[5][6]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总－W有－W轮，即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第①、②和③组的数据；
ΔW1＝W总1－W有1－W轮＝0.8N×0.3m－2N×0.1m－G轮h＝0.04J－G轮h
ΔW2＝W总2－W有2－W轮＝1.5N×0.3m－4N×0.1m－G轮h＝0.05J－G轮h
ΔW3＝W总3－W有3－W轮＝2.2N×0.3m－6N×0.1m－G轮h＝0.06J－G轮h
故重物的重力越大，差值ΔW越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
（6）[7]由图丁可知，物重一定时，动滑轮越重机械效率越低。
[8]根据图丁可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%；若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
即
所以，被提升物体所受的重力：G＝12N；但由于绳重和摩擦力使得额外功变大，根据知，在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升相同的高度，物体的重力会大于12N，故BC不符合题意，A符合题意。
故选A。
28. 2023年5月20日，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”成功并入文昌油田群电网，这标志着我国深远海风电关键技术取得重大进展。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置。如图，风力发电机的叶片长达70多米，投产后，年均发电量可达。当风轮正面迎风，风速为，空气密度为时，每秒通过叶片旋转面积（迎风面积）的空气质量是，已知空气动能与其质量成正比，且1kg空气的动能（）与速度（v）的关系如表：
（1）当风速为时，每秒通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米？
（2）原来油田群采用燃气发电，发电效率为22%，“海油观澜号”并网投产后，每年可节约多少立方米天然气？（）
（3）若此风力发电机的叶片旋转面积是，平均每秒通过叶片的空气动能为，则此时的风速应该是多少？

【答案】（1）12×105m3；（2）1×107m3；（3）10m/s
【解析】
【详解】解：（1）当风速为，空气密度为时，每秒通过叶片旋转面积（迎风面积）的空气质量是，则每秒通过叶片旋转面积的空气体积

（2）投产后，年均发电量可达，如果这些电能由燃烧天然气发电，需要释放的能量
每年可节约的天然气的体积
（3）由表格数据知空气的动能Ek与速度v和质量m的关系为
已知平均每秒通过叶片的空气动能为9×106J，平均每秒通过叶片的空气质量为
即
则此时的风速应该是
答：（1）当风速为时，每秒通过叶片旋转面积的空气体积是1.2×105m3；
（2）每年可节约天然气1×107m3；
（3）若此风力发电机的叶片旋转面积是，平均每秒通过叶片的空气动能为，则此时的风速应该是10m/s。质量
升高10所需时间
升高20所需时间
升高30所需时间
甲物质
30
96
160
220
乙物质
30
64
89
124
位置
动能/J
重力势能/J
B
2
4
C
6
0
离地高度H/cm
5
20
45
80
125
水平飞行距离s/cm
5
10
15
20
25
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
★
3
6
10
2.2
30
90.0
动能
2
18
32
50
速度
2
6
8
10