江苏省常州市第二十四中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题（附解析）

这是一份江苏省常州市第二十四中学2025-2026学年九年级上学期期中物理试题（附解析），共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共30分，每小题2分）
1. 如图所示，以下器具在使用时属于省力杠杆的是（ ）
A. 筷子B. 食品夹
C. 钢丝钳D. 镊子
【答案】C
【解析】
【详解】A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意；
D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，小明用铡刀切甘蔗，若把铡刀视为一根能够绕固定点O转动的杠杆，小明在铡刀右端施加一个始终垂直铡刀向下的动力，若甘蔗对铡刀的阻力始终垂直铡刀向上，且大小不变，则下列说法中正确的是（ ）
A. 甘蔗放在a点时更省力，是因为阻力臂小
B. 甘蔗放在a点时更省力，是因为动力臂大
C. 甘蔗放在b点时更省力，是因为阻力臂小
D. 甘蔗放在b点时更省力，是因为动力臂大
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件可知，O点为支点，切甘蔗处是阻力作用点，刀柄是动力作用点， 甘蔗对铡刀的阻力始终垂直铡刀向上，且大小不变，甘蔗放在b点时，阻力臂更大，动力更大，更费力，放在a点时，阻力臂更小，动力更小，更省力，故A正确，BCD错误。
故选A。
3. 如图所示，杠杆分别在a、b、c三个位置在拉力F的作用下水平平衡，其中Fa和Fc与杠杆的夹角相同，Fa、Fb、Fc均作用在d点上，则下列关系式正确的是（ ）
A. Fa>Fb>FcB. Fa＜Fb＜FcC. Fa=Fc＜FbD. Fa=Fc>Fb
【答案】D
【解析】
【详解】杠杆分别在a、b、c三个位置在拉力F的作用下水平平衡，钩码的重力不变，其力臂不变，即阻力与阻力臂的乘积不变；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积也是不变的，由于Fa和Fc与杠杆的夹角相同，所以Fa和Fc的力臂一样长，都小于Fb的力臂，所以Fa=Fc>Fb，故D正确，ABC错误。
故选D。
4. 小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ）
A. ①中小华对这筐玉米做了功B. ②中小华对这筐玉米做了功
C. ③中他们对这筐玉米做了功D. ④中他们对手推车没有做功
【答案】C
【解析】
【详解】A．①中小华用力搬玉米但未搬起，玉米在力的方向（竖直方向）没有移动距离，根据功的定义 ，此时 ，故未做功，故A错误；
B．②中小华用力推筐但未推动，筐在力方向（水平方向）没有移动距离，此时 ，故未做功。故B错误；
C．③中小华和小明抬起玉米并放到手推车上，玉米在竖直方向移动了距离，且作用力方向与位移方向一致，满足 ，故做了功。故C正确；
D．④中他们用水平力推车沿水平路面移动，推力方向与车移动方向一致，且车发生了位移，因此推力做了功。故D错误；
故选C。
5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 燃料燃烧得越充分，其热值就越大
B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
C. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D. 热传递过程中，热量是从内能大的物体传递给内能小的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分无关。无论燃料燃烧得充分与否，其热值是固定不变的。故A错误；
B．当物体的温度升高时，并不一定是因为吸收了热量。例如通过对物体做功也可以使物体温度升高。但是只要物体温度升高了，其内能一定是增加的。内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，温度升高，分子运动加剧，分子动能增大，所以内能一定增加。故B正确；
C． 热量是个过程量，不能说汤含有的热量较多，故C错误；
D．发生热传递时，热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体。而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故D错误。
故选B。
6. 利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度。若绳重和摩擦不计，下列分析中正确的是（ ）
A. 乙绳自由端移动距离较大B. 乙绳自由端作用力较小
C. 两种方式所做的总功相等D. 增大提升速度，机械效率都变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．从图中可知，，，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度，根据s=nh可知，两绳自由端移动距离相等，故A错误；
B．不计绳重及摩擦，根据可知，两绳自由端作用力大小相等，故B错误；
C．两绳自由端移动距离相等，两绳自由端作用力大小相等，由，则可知两种方式自由端作用力所做的总功相等，故C正确；
D．若绳重和摩擦不计，由可知，滑轮组的机械效率与提升的物重、动滑轮重有关，与提升速度无关，增大提升速度，不能提高滑轮组的机械效率，故D错误。
故选C。
7. 小明制作了一种“浆果枪”，它是以一节竹子作为主体，两端竹节去掉，一端用小浆果堵住，另一端用被棉布裹住的筷子迅速往前推，这样前端的小浆果就被发射出去了。下列有关说法正确的是（ ）
A. 用锯子锯掉竹节时，竹子锯口温度升高，是通过热传递的方式使竹子温度升高的
B. 筷子前推压缩空气，空气内能增大，是通过热传递的方式实现的
C. 浆果被发射瞬间主要是机械能转化为内能
D. 浆果被发射出去时枪口处有白气产生，是因为气体对外做功，气体内能减少温度降低导致
【答案】D
【解析】
【详解】A．用锯子锯掉竹节时，锯口和竹子摩擦，克服阻力做功，使竹子锯口温度升高，是通过做功的方式使竹子温度升高的，故A错误；
B．筷子前推压缩空气，将机械能转化为空气的内能，空气内能增大，是通过做功的方式实现的，故B错误；
C. 浆果被发射出去，是空气对浆果做功，将空气的内能转化为机械能，故C错误；
D．白气是液态的小水滴，气体对浆果做功，气体内能，温度降低，水蒸气液化形成小水滴，故D正确。
故选D。
8. 如图所示，某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1200N、底面积为200cm2的货物。货物在20s内匀速上升了4m，工人所用的拉力F为500N，不计绳重和摩擦。下列分析和计算正确的是（ ）
A. 工人拉绳的速度为0.2m/s
B. 右侧滑轮可以省功
C. 滑轮组的机械效率为80%
D. 增大提升货物的质量，该滑轮组的机械效率变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知滑轮组随后绳子n=3，绳子自由端移动的距离
s=nh=3×4m=12m
人拉绳子的速度
故A错误；
B．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故B错误；
C．滑轮组机械效率
故C正确；
D．不计绳重和摩擦，提升更重的物体，由W有=Gh可知，有用功W有增大，由W＝G动h可知，额外功W额外不变，由
可知，机械效率变大，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，O为杠杆（不计杠杆重力）的支点，挂在A点的物体重为30N，OA︰AB=1︰2，图甲中，在竖直向上的拉力F作用下，杠杆OB在水平位置保持平衡状态。下列说法正确的是（ ）
①图甲中A点向右移动，则F的值变小
②图甲中，拉力F大小为10N
③保持图甲位置，仅增加物重，则拉力F变化量与物重变化量之比为3︰1
④如图乙所示，保持物体悬挂在A点位置不变且拉力F竖直向上的方向不变，将杠杆匀速提到虚线位置的过程中，拉力F大小不变
A. 只有①③B. 只有①④C. 只有②③D. 只有②④
【答案】D
【解析】
【详解】如图甲，动力为F，动力臂为OB，令OB＝3，阻力为G，由于OA︰AB=1︰2，则阻力臂为OA＝1；
①由杠杆平衡条件知
F×OB＝G×OA
当A点向右移动时，OA变大，而G和OB不变，所以F变大，故①错误；
图甲中拉力F的大小为
故②正确；
③若物重变化量为ΔG，拉力F的变化量为ΔF，由杠杆平衡条件知
(F＋ΔF)×OB＝(G＋ΔG)×OA
代入数据得
(F＋ΔF)×3＝(G＋ΔG)×1
解得，所以拉力F变化量与物重变化量之比为1︰3，故③错误；
④如图乙，保持拉力方向不变，将轻杆匀速提到虚线位置，其力臂如图所示：
OB′为动力臂，OA'为阻力臂，阻力不变为G，因为ΔOA′A∽ΔOB′B，所以
OA′︰OB′＝OA︰OB=1︰3
由杠杆平衡条件可得
F′×OB′＝G×OA′
代入数据得
故④正确；综上所述，故D正确，ABC错误。
故选D。
10. 2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。下列说法正确的是（ ）
A. 运载火箭采用液态氢作为燃料，是氢的比热容大
B. 运载火箭采用液态氢作为燃料，是氢的热值大
C. 神舟二十号飞船加速升空的过程中，动能减小，重力势能增加，机械能不变
D. 神舟二十号飞船加速升空的过程中，动能不变，重力势能增加，机械能增加
【答案】B
【解析】
【详解】AB．运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，燃烧相同质量的液态氢和其他物质，液态氢可以释放出更多的热量，故A错误，B正确；
CD．神舟二十号飞船加速升空的过程中质量不变，速度增大，则动能增大；高度增大，则重力势能增加，所以机械能增加，故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，两侧光滑斜面的长度AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为 F1和F2，所做的功分别为 W1和 W2，功率分别为 P1和 P2，则（ ）
A. F1P2B. F1> F2，W1> W2，P1 F2，W1> W2，P1=P2D. F1< F1，W1= W2，P1=P2
【答案】D
【解析】
【详解】因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部拉到顶部，所以；
又因为，，AB>AC，所以；
根据，已知，，所以。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
12. 如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出汽缸，属于排气冲程，故A不符合题意；
B．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，属于做功冲程，该冲程中内能转化成机械能，使汽车获得动力，故B符合题意；
C．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，属于吸气冲程，故D不符合题意。
故选B。
13. 如图所示的电路中，下列判断不正确的是（ ）
A. 闭合开关S2，断开开关S1、S3时，L1、L2串联；
B. 闭合开关S1、S3，断开开关S2时，L1、L2并联；
C. 闭合S1、S2，断开S3时，灯L2发光。
D. 闭合S2、S3，断开S1时，灯L2发光。
【答案】C
【解析】
【详解】A．闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电流依次经过两具灯泡回到负极，灯泡L1、L2构成串联电路，故A正确，A不符合题意；
B．闭合开关S1、S3，电流分别经过两个灯泡回到负极，灯泡L1、L2构成并联电路，故B正确，B不符合题意；
C．闭合S1、S2，断开S3时，灯泡L2短路，不发光，故C错误，C符合题意；
D．闭合S2、S3，断开S1时，灯泡L1短路，不发光，灯泡L2正常工作，发光，故D正确，D不符合题意。
故选C。
14. 为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息，下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两液体在0-8min内吸收的热量之比为2∶1
B. A、B两液体的比热容之比为2∶1
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. B液体比A液体更适合作发动机的冷却液
【答案】B
【解析】
【详解】A．用完全相同的加热装置对A、B加热，加热相同时间，A、B吸收热量相同，故A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为1∶1，故A错误；
B．由图得，A、B加热8min吸收相同的热量，A温度上升
B温度上升
A、B的质量分别为100g、400g，由得，A、B两液体的比热容之比为
故B正确；
C．A的比热容大于B的比热容，因此A液体的吸热能力比B液体的强，故C错误；
D．A的比热容较大，相同质量的A、B升高相同温度，A吸收的热量较多，则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液，故D错误。
故选B。
15. 不戴头盔存在安全隐患，于是小华同学设计以下方案：骑行前，扫码成功后开关S1闭合，指示灯L亮，但电机不工作；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S2闭合，电动机才通电工作；若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知，骑行前，扫码成功后开关闭合，指示灯L亮，但电机不工作；戴上头盔后，头盔内遥控设备遥控闭合，电动机才通电工作，这说明灯泡与电机工作时互不影响，是并联的；若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关在干路中控制整个电路，开关与电机在一条支路中，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题（每空格1分，每图2分，共32分）
16. 路灯总是一起亮，一起暗，它们的连接方式是___________，教室里装了很多电灯和吊扇，它们之间连接方式是___________，每盏灯一般都装有控制开关，开关与电灯之间是___________连接入电路的。
【答案】 ①. 并联 ②. 并联 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]路灯总是一起亮，一起暗，但一盏灯断路不亮时，其它灯仍然能亮，这说明它们之间是互不影响的。根据电路原理，只有在并联电路中，各用电器才能单独工作，互不影响。因此，路灯的连接方式是并联。
[2]教室里的电灯和吊扇可以独立工作，则电灯和吊扇它们之间连接方式是并联。
[3] 开关与电灯之间是串联连接。串联电路的特点是开关可以控制电灯的通断，当开关断开时，电灯不会亮；当开关闭合时，电灯会亮。
17. 今年夏天，天气特别炎热，大明驾驶着一辆洒水车在平直公路上洒水时保持匀速前进，则在洒水的过程中，洒水车的总动能将 ___________，机械能将 ___________（变大/变小/不变）。工作完成后，大明去超市购物，在0.5min内，用20N的水平推力推着重为100N的超市购物车，在水平路面上前进了15m。在此过程中，重力做功 ___________J；水平推力做功功率为 ___________W。
【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 0 ④. 10
【解析】
【详解】[1]一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，速度不变，高度不变，但质量不断减小，所以动能变小，重力势能变小。
[2]洒水车行驶时，没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，所以动能变小，势能变小，机械能变小。
[3]购物车在水平路面上匀速前进15m，虽然有力，也有距离，但移动的距离不是在重力的方向上，所以重力没做功，即重力做功为0。
[4]推力F=20N，s=15m，推力做的功为
W=Fs=20N×15m=300J
t=0.5min=30s
水平推力做功功率
18. 搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力，独轮车的有关尺寸如图所示，则人施加竖直向上的动力使车水平方向静止时，动力臂长度为_______m，动力的大小为_______N；为了让施加的动力变小，可以采取的办法是手向_______（前/后）。
【答案】 ①. 1.2 ②. 300 ③. 将手向后移动
【解析】
【详解】[1][2]由图知，动力F的动力臂
阻力G的力臂，根据杠杆平衡条件得，即
解得。
[3]在阻力、阻力臂不变时，工人师傅可以将手向后移动，以增大动力臂，可以省力。
19. 云南省罗富县有一长达27km连续下坡山区公路，高度落差达到1km。一辆自重为1.5t的小汽车，在通过这段公路的过程中，如果不踩刹车，汽车的速度会越来越快，这是_______能转化为动能，非常危险；但是频繁踩刹车会导致刹车片温度升高，这是通过_______的方式改变了刹车片的内能；刹车片过热会影响制动性能，甚至导致刹车失灵。因此有经验的老司机会在刹车片上浇水降温，这是通过_______的方式改变了刹车片的内能，而用水作冷却剂是利用了水的_______大的特点。
【答案】 ①. 重力势 ②. 做功 ③. 热传递 ④. 比热容
【解析】
【19题详解】
[1]汽车下坡时高度降低，重力势能减少，速度增加说明动能增加。根据机械能守恒定律，重力势能转化为动能。
[2]刹车时摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能。
[3]浇水时热量从高温的刹车片传递到水中，属于通过热传递改变内能。
[4]水的比热容较大，比热容定义为单位质量物质升高（或降低）单位温度时吸收（或放出）的热量。比热容大的物质在相同质量下能吸收更多热 量，降温效果更好。
20. 如图所示，将盖上盖子的空矿泉水瓶用力扭转压缩，在旋开瓶盖的瞬间瓶盖飞出，且有“白气”从瓶口冒出。瓶盖飞出瞬间______（瓶盖/瓶内气体）的内能迅速______（增大/减小），“白气”是______（水蒸气/小水珠/摩擦生成的烟）。该过程的能量转化与单缸四冲程汽油机的______冲程相同。某四冲程内燃机每秒对外做功20次，其飞轮转速为______r/min。
【答案】 ①. 瓶内气体 ②. 减小 ③. 小水珠 ④. 做功 ⑤. 2400
【解析】
【详解】[1][2][3]旋开瓶盖的瞬间瓶盖飞出，是瓶内的空气对瓶盖做功，瓶内空气的内能转化为瓶盖的机械能，瓶内空气的内能会减小，温度降低，空气内的水蒸气遇冷液化变为小水珠即白气。
[4]上述分析中的能量转化与热机冲程中做功冲程的能量转化相同。
[5]某四冲程内燃机每秒对外做功20次，已知飞轮每转2r对外做功1次，则该四冲程内燃机每秒飞轮的转速为40r，则每分钟的转速是2400r/min。
21. 如图所示，用力，直接将物体匀速提升高度，做功40J。若借助斜面用力沿斜面方向把同一物体匀速推至相同高度，沿斜面通过距离，斜面的机械效率是80%，则做功为_______J，_______，与斜面间的摩擦力为_______N。
【答案】 ①. 50 ②. 8:5 ③. 5
【解析】
【详解】[1]用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做的功为40J，即有用功 ，用斜面把物体B匀速提升相同的高度，F2做的功是总功，由机械效率公式可得，F2做的功为
[2]根据
可知
[3]额外功
与斜面间的摩擦力为
22. 某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，动能和重力势能的参数如图乙所示，则N点的重力势能有______J，若M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点，则M点应该是这3个点中的______（①/②/③），小球在点①的动能应大于______J。
【答案】 ①. 300##3×102 ②. ③ ③. 260
【解析】
【详解】[1]由N点参数图可知，N点的重力势能占比为60%，动能占比为40%，且N点的动能为200J，所以N点的重力势能
[2]M点重力势能为240J，小于N点重力势能，所以M点比N点低，①③高度相同，②较高，所以②是N点。M点的重力势能占比为75%，动能占比为25%，所以M点的动能为
可知M点动能小于N点重力势能，所以M点机械能小于N点机械能。由于小球在运动过程中受到空气阻力以及碰撞过程中有能量损失，所以机械能逐渐减小，故M点是③。
[3]小球在①点的高度与③相同，所以重力势能相同，为，小球在②处的机械能为
由于运动过程中小球的机械能在减小，所以小球在①处的机械能大于②处的机械能，即
解得，即小球在点①的动能应大于260J。
23. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）则动滑轮重______N，2s-3s内，拉力F的功率是______W，0s-1s内，地面对物体的支持力是______N。
【答案】 ①. 20 ②. 300 ③. 30
【解析】
【详解】[1]由图乙、丙知，0~1s内，滑轮组绳子自由端的拉力，物体处于静止状态；1~2s内，绳子自由端的拉力，物体做加速运动；2~3s内，绳子自由端的拉力，物体做匀速直线运动，不计绳重和绳与轮之间的摩擦，而承重绳子为3根，所以有
即
解得，动滑轮的重力。
[2]在2~3s内，绳端下降的速度为
拉力做功功率为
[3]在0~1s内，绳子对物体的拉力
物体此时受到竖直向下的重力和绳子拉力、地面对物体的支持力的作用处于平衡状态。所以地面对物体的支持力
24. 按题目要求作图。如图是一款可调手机支架简化图，支架由A、B两部分组成，B穿过A身上的不同插孔可以对支架进行调节。支架可看做一个杠杆，O为支点，手机对支架的力可以等效为动力F1。请画出动力F1的力臂；为了保持支架稳定，请你在1、2两点中选出支架的重心并画出支架重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】将的作用线延长，从支点O画出动力作用线的垂直线段，即动力臂；由于支架可看做一个杠杆，O为支点，手机对支架的力可以等效为动力，使得杠杆逆时针转动，则阻力必须使得杠杆顺时针转动，则竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧，故从2位置画出重力的示意图，如下图所示：
25. 请把图乙所示的实物图按照图甲所示的电路图连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由图甲可知，两个灯泡并联在电路中，开关S在干路中，开关S1接在灯泡L1所在支路中，开关S2接在灯泡L2所在支路中，实物图连线如图所示：
三、探究解答题
（第26题6分、第27题7分，第28小题7分、第29题4分，第30题6分，第31小题8分，共38分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分。
26. 如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
（1）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体______的关系，得到的结论是：____________。
（2）该实验是通过观察____________来判断______（选填“钢球”或“木块”）动能的大小。
（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：______。（选填序号）。
①降低第二次钢球的高度；②换质量更大的钢球；③换质量更小的钢球；
（4）实验中，钢球碰撞木块后继续向前运动，若水平面绝对光滑，则本实验将不能达到实验探究目的，其原因是________________________。
【答案】（1） ①. 速度 ②. 质量一定时，物体的速度越大，动能越大
（2） ①. 木块移动的距离 ②. 钢球
（3）③ （4）见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据图示可知，小球的质量不变，滚下的高度不同，到达水平面时的速度不同，所以探究的是动能大小与速度的关系；钢球的速度越大，撞击木块移动的距离越大，动能越大，结论为：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
【小问2详解】
[1][2]实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的大小来间接判断钢球动能的大小，该方法是转换法。
【小问3详解】
在探究动能大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，改变质量，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了；
①实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故①不符合题意；
②换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故②不符合题意；
③换质量更小的钢球，能减小木块移动的距离，故③符合题意；
故选③。
【小问4详解】
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。
27. 某科学兴趣小组在探究“杠杆平衡条件”的实验中。
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，应将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，这样调节的目的是______；
（2）如图乙所示，实验时，为便于测量力臂，应将弹簧测力计竖直向下拉动，若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程最大值仍不能使杠杆保持水平平衡，则下列操作不可能使杠杆水平平衡的是______；
A.减少钩码的数量
B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动
C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动
D.将钩码的悬挂点向右移动
（3）另一小组实验时的情景如图丙所示，拉力F与杠杆的夹角为，小组同学多次实验后绘制了如图丁所示的拉力F（拉力F始终处于量程内）和夹角的关系图像，请你根据图像结合所学知识推测时对应的弹簧测力计的拉力______N；
（4）课后，第一小组同学换用如图戊所示的杠杆进行了深入探究，发现与前面的杠杆平衡条件的结论并不相符，其主要原因是：______；若将钩码的悬挂点由A移至C（钩码个数不变，O和B的位置也不变），仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 达到 ②. 左 ③. 消除杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂 ④. C ⑤. 4 ⑥. 杠杆自身重力会对杠杆转动产生影响 ⑦. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们说杠杆处于平衡状态；杠杆处于静止状态，说明达到平衡状态。
[2][3]由图甲可知杠杆的右端下倾，所以应将平衡螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心和支点在同一竖直线上，是为了消除杠杆自重对实验的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂。
（2）[4]A．减少钩码的数量，这样减小了阻力，阻力和力臂的乘积减小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，这种方法可以使杠杆在水平位置平衡，故A不符合题意；
B．将弹簧测力计的悬挂点向右移动，会使动力臂变大，动力和动力臂的乘积增大，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变小，故B不符合题意，
C．将弹簧测力计的悬挂点向左移动，会使动力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变大，故C符合题意；
D．将钩码的悬挂点向右移动，会使阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在动力臂和阻力不变的情况下，动力会变小，故D不符合题意。
故选C
（3）[5]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，拉力越小，当拉力方向与水平杠杆垂直时，动力臂最大，拉力最小，由图丁可知，时，对应的拉力最小，最小拉力；由数学知识：在含有30°角的直角三角形中，30°角对应的直角边的边长是斜边长的一半可知，当拉力和杠杆的夹角如图丁中为150°时，拉力的力臂与支点到拉力的作用点的连线构成的直角三角形是含有30°角的直角三角形，此时拉力的力臂是拉力与杠杆垂直时的力臂的一半，拉力和杠杆的夹角如图丁中为150°时，拉力的大小是时的拉力的2倍，所以推测时，对应的弹簧测力计的拉力为
（4）[6]第一小组同学用图戊装置进行探究，把支点支在杠杆的一端，杠杆自身重力会对杠杆转动产生影响，在探究杠杆平衡条件时，应加上杠杆重力产生的使杠杆逆时针转动的效果。
[7]由题意知，将钩码从A点移到C点，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变，因为杠杆自身重力不变，提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大。
28. 在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，将质量和初温相同的 a、b 两种液体分别倒入相同容器中，用相同的热源加热，如甲、乙两图所示。每隔相同时间，测量液体的温度，并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像，如图丙所示 。
（1）两种液体吸收热量的多少可通过______（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较；不计热量损失，加热相同时间后，液体a增加的内能______液体b增加的内能；
（2）由 a、b 两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知：若升高相同的温度（均未达到沸腾），液体______吸收的热量更多。若自制一个暖手袋，若只能从液体 a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，应选择液体______；
（3）小明认为利用此装置还可以比较相等质量不同燃料燃烧时放出的热量关系，于是增加了装置丁，向容器内倒入的液体 a 与甲、乙装置中的液体质量______（选填“相等” 或“不相等”），燃烧相同质量的碎纸片后应与图 ______所示的实验相比较；
（4）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是______。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 等于 ③. b ④. b ⑤. 相等 ⑥. 甲 ⑦. 天平
【解析】
【详解】（1）[1][2]相同热源相同时间内放出的热量相等，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，采用了转换法。不计热量损失，加热相同时间后，液体吸收的热量相同，液体a增加的内能等于液体b增加的内能。
（2）[3][4]分析图像可知，沸腾前，若使两者升高相同的温度，则b加热时间长，说明b吸收的热量较多，b的比热容较大，应选择液体b装入暖手袋中作为供热物质。
（3）[5][6]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知，应用质量相同的不同燃料加热质量相等的同种液体，待燃料耗尽时，通过液体升高温度的多少来比较燃料放出热量的多少。所以，向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量相等，燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。
（4）[7]探究不同物质吸热升温现象的实验中，还需要用到秒表和天平；比较不同燃料燃烧时放出的热量关系的实验中，还需要用到天平；所以，两个实验都还要用到的其它测量工具是天平。
29. 某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的天然气，，天然气的热值为，求：
（1）天然气完全燃烧产生的热量；
（2）天然气灶烧水时的热效率。
【答案】（1）
（2）18%
【解析】
【小问1详解】
天然气完全燃烧产生的热量
【小问2详解】
由图可知，加热6min，水温从20℃升高到80℃，则水吸收热量为
则天然气灶烧水时的热效率
30. 图1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2所示。吊篮的质量为60kg，两名工人及工具的总质量为240kg，某次吊升过程中，吊篮在30s内匀速上升了6m。不计滑轮重、绳重和摩擦，
（1）电动机对绳子的拉力？
（2）电动机对吊篮（包括人及工具）做的功和功率？
（3）对吊篮做的功为额外功，对人和工具做的功为有用功，则机械效率是多少？

【答案】（1）750N；（2）18000J，600W；（3）80%
【解析】
【详解】解：（1）由题图可知，绳子承重股数为n=4，不计滑轮重、绳重和摩擦，电动机对绳子的拉力为
（2）绳子自由端移动的距离为
电动机对吊篮（包括人及工具）做的功，即总功，为
根据可得，电动机对吊篮（包括人及工具）做功的功率为
（3）有用功为
机械效率为
答：（1）电动机对绳子的拉力为750N；
（2）电动机对吊篮（包括人及工具）做的功为18000J，功率为600W；
（3）对吊篮做的功为额外功，对人和工具做的功为有用功，则机械效率是80%。
31. 氢燃料电池汽车利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机，从而驱动汽车行驶。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以72km/h的速度行驶1h到达B地，若氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，汽车行驶时所受的阻力为1000N，氢燃料的热值为1.5×108J/kg。
（1）求此过程中产生的电能E电。
（2）求此过程中需要消耗的氢燃料的质量。（假设氢燃料完全燃烧）
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以72km/h的速度匀速行驶，所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，需要燃烧5.3kg汽油用来维持汽车匀速行驶，汽油的热值q=4.6×107J/kg，同样到达B地，汽车乙发动机的效率为多少？（计算结果精确到0.1%）
【答案】（1）9×107J；（2）0.8kg；（3）29.5%。
【解析】
【详解】解：（1）由可知，AB两地的距离为
s=vt=72km/h×1h=72km=7.2×104m
汽车甲在平直公路上匀速行驶，汽车甲受到的阻力和汽车的牵引力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，汽车甲的奉引力为
F=f=1000N
汽车甲所做的有用功为
W=Fs=1000N×7.2×104m=7.2×107J
产生的电能
（2）由于氢燃料电池将化学能转化为电能的效率为75%，所以燃料完全燃烧放出的热量为
需要消耗的氢燃料的质量为
（3）汽油完全燃烧放出的热量为
Q汽油=m汽油q汽油=5.3kg×4.6×107J/kg =2.438×108J
根据题意可知，燃油汽车乙所做的有用功为
W′= W= 7.2×107J
汽车乙发动机的效率为
答：（1）此过程中产生的电能E电为9×107J；
（2）此过程中需要消耗的氢燃料的质量为0.8kg；
（3）汽车乙发动机的效率为29.5%。