2025-2026学年江西宜春九年级上学期开学摸底考试物理考试练习卷【含解析】 (2)

这是一份2025-2026学年江西宜春九年级上学期开学摸底考试物理考试练习卷【含解析】 (2)，共25页。试卷主要包含了填空题，计算题，实验与探究题等内容，欢迎下载使用。
1．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空（如图）。神舟十六号载人飞船进入轨道飞行的过程中，飞船的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。液态氢通常被用作运载火箭燃料之一，主要是因为液态氢具有较高的 。
2．小华同学购买了一只新型手电筒（如图），它由电池、开关和三个相同的LED灯泡组成，为了探究这3个灯泡的连接方式，小华从正在发光的手电筒上取下一个灯泡，发现其他两个不发光。由此可知，3个灯泡是 联的。手电筒正常工作时，通过3个灯泡的电流 （选填“相等”或“不相等”）。
3．如图所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数G。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数为F，发现F G（选填“＞”或“＜”），产生此现象的原因是 。
4．验电器的工作原理是 ；如图甲所示，有两个相同的验电器A和B，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A的金属球，使A的金属箔张开，验电器B不带电，如图乙用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，在这个过程中，电流方向为 （选填“A到B”或“B到A”）。
5．如图所示，开关闭合后，电路的这种状态叫做 ；一段时间后，小灯泡 （选填“会”或“不会”）被烧坏。
6．如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，重力的力臂逐渐 ，拉力逐渐 （两空均填“增大”、“减小”或“不变”）。
7．厉害了我的国!我国自主研制的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号成功坐底，到达深度为10909米的海底，创造了我国载人深潜的新深度纪录。如图所示，“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用本学期所学的物理知识进行解释，不要与示例重复。
（示例）问题：“奋斗号”潜水艇下潜过程中所受的压强为什么越来越大？
解释：液体的密度一定时，深度越大，液体的压强越大。
问题： 。
解释： 。
8．如图所示，某快递员用500N的力将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，已知斜面的长度为2.4m，高度为1.2m，不考虑斜面形变，斜面的机械效率为 ，物体受到的摩擦力是 N。
二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9．下列估测值中最接近实际的是（ ）
A．一次引体向上，双臂大约做5000J的功
B．我们从一楼跑到三楼，做功功率大约10W
C．中学生立正时对地面的压强约为100Pa
D．一只成年鸭子在水面上游泳时受到的浮力大约20N
10．关于下列说法正确的是（ ）
A．液压千斤顶的工作原理是帕斯卡定律
B．使用U形管压强计能直接读出液体压强大小
C．合力与分力概念的建立运用了模型法
D．石头在水中下沉时没有受到浮力
11．如图，体积相同的实心铝球分别放在水、盐水和水银中，则受到浮力最大的是（ ）
A．在水中时B．在盐水中时
C．在水银中时D．三个一样大
12．如图所示，物重为G的物体在下列四种情景中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（ ）
A．F2＜F4＜F1＜F3B．F2＜F3＝F4＜F1
C．F3＝F2＜F1＜F3D．F4＜F2＜F3＜F1
（多选）13．建筑工人用如图所示的滑轮组，在5s内将重为1200N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为300N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为600N
C．拉力F的功率为240W
D．滑轮组的机械效率为80%
（多选）14．如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3串联
B．闭合S2、S3，断开S1时，电源短路
C．闭合S1、S3，断开S2时，L2、L3并联
D．闭合S1、S2、S3时，L3被短接
三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分）
15．（7分）有一空心铝球质量为2.7kg，放入水中刚好能悬浮，（ρ铝＝2.7×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）铝球所受的浮力为多大？
（2）铝球的体积为多大？
（3）铝球的空心体积为多大？
（4）此时容器中水深50cm，则水对容器底的压强有多大？
16．（7分）斜面是一种简单机械，盘山公路可近似处理为斜面。铁过门是距离石家庄最近的盘山公路，从山脚的纪念碑到山顶，小明驾车以10m/s的速度匀速向上行驶，车的总质量为1.1×103kg，汽车行驶时的功率恒为40kW，经过11min后到达高为600m的顶峰。（g取10N/kg）求：
（1）汽车所受重力；
（2）该斜面的机械效率；
（3）若汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为η＝30%，求该过程消耗汽油的质量。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg，保留一位小数）
17．（8分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物吊起，在20s内重物匀速上升2m时，滑轮组的机械效率为80%。
（1）求提升重物做的有用功；
（2）求绳端的拉力；
（3）求拉力的功率；
（4）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，求动滑轮的重力。
四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 （选填“达到”或“没有达到”）
平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于 。
（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；（g＝10N/kg）
（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”），F与其力臂的乘积变化情况是 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图（d）所示，此过程中，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（7分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？猜想假设：
（1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 有关；
（2）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 有关。进行实验：他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（3）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 来表现的，使用的物理方法是： （选填“控制变量法”或“转换法”）；
分析论证：（4）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： ；
实践应用：（5）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；
（6）若本实验中水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
20．（7分）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A.可能与液体密度有关
B.可能与物体浸在液体中的体积有关
C.可能与物体密度有关
D.可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。
（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和 （选填字母序号）是否正确。
（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为 F1；
将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为 F浮＝ （用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数F3，则F2 F3 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论： 。
21．（7分）【探究名称】比较酒精和煤油的热值大小。
【问题】在煤气改天然气项目中，宣传人员向小区居民介绍了使用天然气的好处，其中“使用天然气加热效果好”吸引了小明的注意。
【证据】为了比较两种燃料的热值，小明采用与图甲完全相同的两套装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。
（1）实验中应控制燃料燃烧的 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 （选填“温度计的示数”或“加热的时间”）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，直至燃料燃尽，小明记下了各个时刻烧杯中水温；
（3）另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验。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，温度计的示数不变，原因是 ；
【解释】（1）分析图乙，可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大；
（2）根据图丙 （选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小；
【交流】小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
2025-2026学年江西宜春九年级上开学摸底考试物理考试练习卷
一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分）
1．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空（如图）。神舟十六号载人飞船进入轨道飞行的过程中，飞船的机械能 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”）。液态氢通常被用作运载火箭燃料之一，主要是因为液态氢具有较高的 热值 。
【答案】不变；热值。
【解答】解：神舟十六号载人飞船进入轨道飞行的过程中，飞船的动能和重力势能相互转化，飞船的机械能保持不变。
液态氢通常被用作运载火箭燃料之一，主要是因为液态氢具有较高的热值，相同质量的液态氢和其它燃料相比，完全燃料时可以放出更多的热量。
故答案为：不变；热值。
2．小华同学购买了一只新型手电筒（如图），它由电池、开关和三个相同的LED灯泡组成，为了探究这3个灯泡的连接方式，小华从正在发光的手电筒上取下一个灯泡，发现其他两个不发光。由此可知，3个灯泡是 串 联的。手电筒正常工作时，通过3个灯泡的电流 相等 （选填“相等”或“不相等”）。
【答案】串；相等
【解答】解：由题知，从可以正常发光的手电筒中取下其中的一个灯泡，发现另外两个灯泡均不发光，说明三灯间相互影响，所以三个灯泡是串联的，因为串联电路中电流处处相等，所以，通过3个灯泡的电流相等。
故答案为：串；相等。
3．如图所示，把一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下，读出测力计的示数G。使玻璃板水平接触水面，然后缓慢向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数为F，发现F ＞ G（选填“＞”或“＜”），产生此现象的原因是 分子间存在引力 。
【答案】＞；分子间存在引力。
【解答】解：因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故弹簧测力计要将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力，即F＞G。
故答案为：＞；分子间存在引力。
4．验电器的工作原理是 同种电荷相互排斥 ；如图甲所示，有两个相同的验电器A和B，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触A的金属球，使A的金属箔张开，验电器B不带电，如图乙用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来，在这个过程中，电流方向为 A到B （选填“A到B”或“B到A”）。
【答案】同种电荷相互排斥；A到B。
【解答】解：验电器的工作原理：同种电荷相互排斥；
人们规定，与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球，验电器A也会带正电荷；我们想要把两个验电器连接起来，必须用带绝缘柄的铜棒；把A和B连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔张开，A带正电，B也带正电，B失去电子，A得到电子，故电子的移动方向从B到A，电流方向为从A到B。
故答案为：同种电荷相互排斥；A到B。
5．如图所示，开关闭合后，电路的这种状态叫做 短路 ；一段时间后，小灯泡 不能 （选填“会”或“不会”）被烧坏。
【答案】短路；不能。
【解答】解：由图可知，开关闭合后，灯泡的两端被导线相连，灯泡被短路（同时电源也被短路），由于没有电流通过灯泡，所以灯泡不会烧坏。
故答案为：短路；不能。
6．如图所示，人的头颅也可以看成杠杆，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，拉力的方向始终垂直于OB，低头过程中，重力的力臂逐渐 增大 ，拉力逐渐 增大 （两空均填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】增大；增大
【解答】解：由题意和图示可知，O为支点，肌肉拉力（动力）的方向始终垂直于OB，则拉力的力臂（动力臂）不变；
低头过程中，头颅重力的力臂变大（即阻力臂变大），而阻力G、动力臂不变，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，动力会变大。
故答案为：增大；增大。
7．厉害了我的国!我国自主研制的万米级全海深载人潜水器“奋斗者”号成功坐底，到达深度为10909米的海底，创造了我国载人深潜的新深度纪录。如图所示，“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。请你从上述情景中提出一个物理问题，要求运用本学期所学的物理知识进行解释，不要与示例重复。
（示例）问题：“奋斗号”潜水艇下潜过程中所受的压强为什么越来越大？
解释：液体的密度一定时，深度越大，液体的压强越大。
问题： “奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时所受的浮力为什么不变 。
解释： “奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时，排开海水的体积不变，液体的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排知“奋斗号”所受的浮力不变 。
【答案】“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时所受的浮力为什么不变；
“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时，排开海水的体积不变，液体的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排知“奋斗号”所受的浮力不变。
【解答】解：问题：“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时所受的浮力为什么不变；
解释：“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时，排开海水的体积不变，液体的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排知“奋斗号”所受的浮力不变。
故答案为：“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时所受的浮力为什么不变；
“奋斗者”号浸没在海水中后匀速下潜时，排开海水的体积不变，液体的密度不变，根据F浮＝ρ液gV排知“奋斗号”所受的浮力不变。
8．如图所示，某快递员用500N的力将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢，已知斜面的长度为2.4m，高度为1.2m，不考虑斜面形变，斜面的机械效率为 80% ，物体受到的摩擦力是 100 N。
【答案】80%；100。
【解答】解：（1）推力做的总功：W总＝Fs＝500N×2.4m＝1200J，
推力做的有用功：W有用＝Gh＝800N×1.2m＝960J，
斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=960J1200J×100%＝80%。
（2）额外功：W额＝W总﹣W有用＝1200J﹣960J＝240J，
根据W额＝fs可得，物体受到的摩擦力：f=W额s=240J2.4m=100N。
故答案为：80%；100。
二、选择题（本大题共6小题，共14分）第9～12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题2分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。请将选项代码填涂在答题卡相应位置。
9．下列估测值中最接近实际的是（ ）
A．一次引体向上，双臂大约做5000J的功
B．我们从一楼跑到三楼，做功功率大约10W
C．中学生立正时对地面的压强约为100Pa
D．一只成年鸭子在水面上游泳时受到的浮力大约20N
【答案】D
【解答】解：A．中学生的重力大约为500N，一次引体向上，重心上升的高度为0.3m，则双臂大约做功
W＝Gh＝500Ν×0.3m＝150J，故A不正确；
B．我们从一楼跑到三楼，做功大约为
W＝Gh＝500Ν×6m＝3000J，
用的时间大约为20s，则做功功率大约为
P=Wt=3000J20s=150W，故B不正确；
C．中学生的重力大约为500N，中学生立正时与地面的接触面积约为0.04m2，则对地面的压强约为
p=FS=500Ν0.04m2=1.25×104Pa，故C不正确；
D．一只成年鸭子的质量约为2kg，在水面上游泳时，处于漂浮状态，其浮力等于重力，约为20N，故D正确。
故选：D。
10．关于下列说法正确的是（ ）
A．液压千斤顶的工作原理是帕斯卡定律
B．使用U形管压强计能直接读出液体压强大小
C．合力与分力概念的建立运用了模型法
D．石头在水中下沉时没有受到浮力
【答案】A
【解答】解：A．液压千斤顶是根据小活塞加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体传递到大活塞上而工作的，即根据帕斯卡定律工作的，故A正确；
B．液体压强大小通过U形管内液面的差来反映的，液面高度差越大，液体的压强越大，但不能读出液体压强的大小，故B错误；
C．合力与分力概念的建立运用了等效替代法，故C错误；
D．浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，石头在水中下沉时受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D错误。
故选：A。
11．如图，体积相同的实心铝球分别放在水、盐水和水银中，则受到浮力最大的是（ ）
A．在水中时B．在盐水中时
C．在水银中时D．三个一样大
【答案】C
【解答】解：因为铝球沉到盐水和水的底部，铝球在盐水和水中受到的浮力都小于铝球的重力，所以F浮1＜G，F浮2＜G，
因为F浮＝ρ液gV排，铝球都浸没在盐水和水中，排开液体的体积相同，盐水的密度大于水的密度，所以F浮2＞F浮1，
因为铝球漂浮在水银面上，铝球在水银中受到的浮力等于铝球的重力，所以，F浮3＝G；
所以F浮3＞F浮2＞F浮1。
故选：C。
12．如图所示，物重为G的物体在下列四种情景中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（ ）
A．F2＜F4＜F1＜F3B．F2＜F3＝F4＜F1
C．F3＝F2＜F1＜F3D．F4＜F2＜F3＜F1
【答案】A
【解答】解：不计机械自重和摩擦。
由第一个图可知，L1＝L2，由杠杆平衡条件可得F1＝G；
由第二个图可知，使用的滑轮组n＝3，F2=13G；
由第三个图可知，使用动滑轮，动力作用在轴上，F3＝2G；
由第四个图可知，使用的斜面ℎL=sin30°=12，因为FL＝Gh，所以F4=12G。
可见，F2＜F4＜F1＜F3。
故选：A。
（多选）13．建筑工人用如图所示的滑轮组，在5s内将重为1200N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为300N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端沿水平方向移动了6m
B．物体受到的拉力为600N
C．拉力F的功率为240W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】CD
【解答】解：A．由图可知，滑轮组中动滑轮上的绳子段数n＝2，物体沿水平方向匀速移动2m，
则绳子自由端沿水平方向移动的距离：s＝ns物＝2×2m＝4m，故A错误；
B．物体受到水平地面的摩擦力：f＝0.4G＝0.4×1200N＝480N，
物体沿水平方向做匀速直线运动，所受的拉力与摩擦力为一对平衡力，由二力平衡条件可知，物体受到的拉力：F拉＝f＝480N，故B错误；
C．拉力F所做的总功：W总＝Fs＝300N×4m＝1200J，
拉力F的功率：P=W总t=1200J5s=240W，故C正确；
D．水平使用滑轮组时，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，即有用功：
W有＝fs物＝480N×2m＝960J，
滑轮组的机械效率：η=W有W总=960J1200J×100%=80%，故D正确。
故选：CD。
（多选）14．如图所示电路，下列说法正确的是（ ）
A．闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3串联
B．闭合S2、S3，断开S1时，电源短路
C．闭合S1、S3，断开S2时，L2、L3并联
D．闭合S1、S2、S3时，L3被短接
【答案】AC
【解答】解：A、闭合S2，断开S1、S3时，L1、L2、L3逐个顺次连接，串联接入电路，故A正确；
B、闭合S2、S2，断开S3时，L3、L2短路，电路中只有L1工作，电源没有短路，故B错误；
C、闭合S1、S3，断开S2时，L1、没有接入电路，L2、L3并联，故C正确；
D、由电路图可知，闭合S1、S2、S3时，L1、L2、L3并联，故D错误。
故选：AC。
三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分）
15．（7分）有一空心铝球质量为2.7kg，放入水中刚好能悬浮，（ρ铝＝2.7×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）铝球所受的浮力为多大？
（2）铝球的体积为多大？
（3）铝球的空心体积为多大？
（4）此时容器中水深50cm，则水对容器底的压强有多大？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）铝球悬浮在水中，则F浮力＝G＝mg＝2.7kg×10N/kg＝27N；
（2）由阿基米德原理F浮力＝ρ液体gv排得：
v铝球=v排=F浮力gρ液体=27N10N/kg×1.0×103kg/m3=2.7×10−3m3；
（3）由ρ=mv得v实心=mρ铝=2.7kg2.7×103kg/m3=10−3m3；
所以，v空心＝v铝球﹣v实心＝2.7×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝1.7×10﹣3m3；
（4）水对容器底的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa。
答：（1）铝球所受的浮力27N；
（2）铝球的体积为2.7×10﹣3m3；
（3）铝球的空心体积为1.7×10﹣3m3；
（4）水对容器底的压强有5×103Pa。
16．（7分）斜面是一种简单机械，盘山公路可近似处理为斜面。铁过门是距离石家庄最近的盘山公路，从山脚的纪念碑到山顶，小明驾车以10m/s的速度匀速向上行驶，车的总质量为1.1×103kg，汽车行驶时的功率恒为40kW，经过11min后到达高为600m的顶峰。（g取10N/kg）求：
（1）汽车所受重力；
（2）该斜面的机械效率；
（3）若汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为η＝30%，求该过程消耗汽油的质量。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg，保留一位小数）
【答案】（1）汽车所受的重力为1.1×104。
（2）该斜面的机械效率为25%；
（3）该过程消耗汽油的质量为1.9kg。
【解答】解：（1）汽车所受的重力：
G＝mg＝1.1×103kg×10N/kg＝1.1×104N；
（2）汽车做的有用功为：W有用＝Gh＝1.1×104N×600m＝6.6×106J，
汽车做的总功：W＝Pt＝40000W×11×60s＝2.64×107J，
斜坡的机械效率为：η=W有用W总×100%=6.6×106J2.64×107J×100%＝25%；
（3）由公式η=WQ放×100%＝30%知，Q放=Wη=2.64×107J30%=8.8×107J，
由公式Q放＝mq知，该过程消耗汽油的质量：
m=Q放q=8.8×107J4.6×107J/kg≈1.9kg。
答：（1）汽车所受的重力为1.1×104。
（2）该斜面的机械效率为25%；
（3）该过程消耗汽油的质量为1.9kg。
17．（8分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物吊起，在20s内重物匀速上升2m时，滑轮组的机械效率为80%。
（1）求提升重物做的有用功；
（2）求绳端的拉力；
（3）求拉力的功率；
（4）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，求动滑轮的重力。
【答案】（1）提升重物做的有用功为2.4×104J；
（2）绳端的拉力为5000N；
（3）拉力的功率为1500W；
（4）动滑轮的重力为400N。
【解答】解：（1）提升重物做的有用功：W有用=Gℎ=1.2×104N×2m=2.4×104J；
（2）由η=W有用W总可知，拉力做的总功：W总=W有用η=2.4×104J80%=3×104J，
由图可知，承担物重的绳子股数为n＝3，则绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝6m，
由W总＝Fs可知，拉力F=W总s=3×104J6m=5000N；
（3）绳子自由端移动的速度：v绳=st=6m20s=0.3m/s，
拉力的功率：P＝Fv绳＝5000N×0.3m＝1500W；
（4）不计绳重和摩擦时，总的额外功：W额=W总−W有用=3×104J−2.4×104J=0.6×104J=6000J，
克服动滑轮做功：W动＝W额﹣Wf＝6000J﹣5200J＝800J，
动滑轮重：G动=W动ℎ=800J2m=400N；
答：（1）提升重物做的有用功为2.4×104J；
（2）绳端的拉力为5000N；
（3）拉力的功率为1500W；
（4）动滑轮的重力为400N。
四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）
18．（7分）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 达到 （选填“达到”或“没有达到”）
平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 右 调，直至在水平位置平衡，这样，既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，又便于 测量力臂的大小 。
（2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1.5 N；（g＝10N/kg）
（3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），F与其力臂的乘积变化情况是 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图（d）所示，此过程中，弹簧测力计的示数 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）挂钩码前杠杆处于静止，此时杠杆能达到平衡状态；杠杆的左端低，往右边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节；使其在水平位置平衡的主要目的是方便测量力臂的大小，还避免杠杆自重对实验的影响；
（2）由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB，代入数据可得2×0.5N×3L＝FB×2L解得：FB＝1.5N；
（3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大；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；
（4）力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图d所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。
故答案为：（1）达到；右；测量力臂的大小；（2）1.5；（3）变大；不变；（4）不变。
19．（7分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：提出问题：汽车的动能大小跟什么因素有关？猜想假设：
（1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 速度 有关；
（2）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 质量 有关。进行实验：他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离；
（3）实验中超载、超速带来的危害程度是通过 木块被推动的距离 来表现的，使用的物理方法是： 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
分析论证：（4）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是： 当质量一定时，速度越大，动能越大 ；
实践应用：（5）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车 超载 （选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因；
（6）若本实验中水平面绝对光滑，则 不能 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。
【答案】（1）速度；（2）质量；（3）木块被推动的距离；转换法；（4）当质量一定时，速度越大，动能越大；（5）超载；（6）不能。
【解答】解：（1）“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关；
（2）“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；
（3）根据题意知道，实验中让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，即控制金属球速度相同，当碰到水平面上的物块时，由于将物块撞出的距离越远，物块被撞击得越远，说明物块在水平面做的功越多，那么金属球到达水平面时的动能就越大，所以实验中超载超速带来的危害程度可用木块被推动的距离来表示，运用了转换法；
（4）分析甲、丙两图的实验可知，质量相同时，金属球的高度越大，木块被推动的距离，由此可知：当质量一定时，速度越大，动能越大；
（5）分析甲、乙两图的实验可知，高度相同时，金属球的质量越大，木块被推动的距离越远，由此可知：当速度一定时，质量越大，动能越大，这可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因；
（6）若水平面绝对光滑，小球在水平面上不受阻力，小球将做匀速直线运动，不能达到探究目的。
故答案为：（1）速度；（2）质量；（3）木块被推动的距离；转换法；（4）当质量一定时，速度越大，动能越大；（5）超载；（6）不能。
20．（7分）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A.可能与液体密度有关
B.可能与物体浸在液体中的体积有关
C.可能与物体密度有关
D.可能与物体浸没在液体中的深度有关
他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。
（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和 D （选填字母序号）是否正确。
（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为 F1；
将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为 F浮＝ F1﹣F2 （用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数F3，则F2 大于 F3 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论： 液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大 。
【答案】（1）D；（2）F1﹣F2；大于；液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大。
【解答】解：（1）实验器材中除了水以外，没有其他液体，所以不能探究浮力大小和液体密度的关系；物体也只有一个，不能探究浮力大小和物体密度的关系；可以通过改变物体在水中不同深度，来探究浮力大小和物体浸没在水中的深度的关系；
（2）根据称重法可知：F浮＝F1﹣F2，铁块浸没在水中时，排开体积变大，浮力变大，弹簧测力计示数变小，则F2大于F3。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大。
故答案为：（1）D；（2）F1﹣F2；大于；液体密度一定时，物体浸在液体中的体积越大，所受浮力越大。
21．（7分）【探究名称】比较酒精和煤油的热值大小。
【问题】在煤气改天然气项目中，宣传人员向小区居民介绍了使用天然气的好处，其中“使用天然气加热效果好”吸引了小明的注意。
【证据】为了比较两种燃料的热值，小明采用与图甲完全相同的两套装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同。
（1）实验中应控制燃料燃烧的 质量 （选填“时间”或“质量”）相同，根据 温度计的示数 （选填“温度计的示数”或“加热的时间”）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，直至燃料燃尽，小明记下了各个时刻烧杯中水温；
（3）另一组的小华也用与图甲完全相同的两套装置进行实验。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，温度计的示数不变，原因是 水沸腾后温度保持不变 ；
【解释】（1）分析图乙，可初步判断燃料 b （选填“a”或“b”）的热值大；
（2）根据图丙 能 （选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小；
【交流】小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量，并由记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值，你认为他的计算结果与真实值相比 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【答案】【证据】（1）质量；温度计的示数；（3）水沸腾后温度保持不变；【解释】（1）b；（2）能；【交流】偏小。
【解答】解：【证据】（1）实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）燃料c在燃烧6min后，温度计的示数不变，说明水的温度达到沸点，温度保持不变；
【解释】（1）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；
（2）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，则c的热值大，故能比较热值的大小；
【交流】由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸＝cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出菜籽油的热值，要比真实值偏小。