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2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷
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这是一份2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷，共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题四个选项中只有一个选项正确）
1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
2．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N（不考虑绳重和摩擦）（ ）
A．G为18N，弹簧秤读数为10N
B．G为10N，弹簧秤读数为18N
C．G为20N，弹簧秤读数为18N
D．G为20N，弹簧秤读数为20N
3．（2分）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑轮的摩擦（ ）
A．滑轮组所做的额外功为1600J
B．材料上升的速度大小为0.4m/s
C．拉力F做功的功率为80W
D．滑轮组的机械效率为80%
4．（2分）“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点），已知AO：BO＝3：2，忽略手对木杆的作用力（ ）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲：F乙＝2：3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
5．（2分）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，他至少做了多少功（ ）
A．200 J B．300J C．400J D．500J
6．（2分）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
7．（2分）一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（ ）
A．热水具有的内能减小了
B．热水具有的热量减小了
C．热水将部分内能转移给了空气
D．热水放出了热量
8．（2分）在相同的加热条件下，对质量为mA、比热容为cA的A液体和质量为mB、比热容为cB的B液体均匀加热，液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则cA＜cB B．若mA＝mB，则cA＝cB
C．若mA＜mB，则cA＝cB D．若mA＜mB，则cA＞cB
9．（2分）手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法正确的是（ ）
A．按键相当于用电器
B．弹簧为绝缘体
C．干电池供电时，化学能转化为电能
D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障
10．（2分）如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了（ ）
A． B． C． D．
11．（2分）击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，且只有乙方指示灯亮乙”表示）击中甲方导电服时，电路导通，且只有甲方指示灯亮，符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图所示电路，当开关S闭合时，电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B．电流表A2测量灯泡L1中的电流
C．灯泡L2中的电流方向向下
D．通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
二、填空题（本大题共11小题，每空1分，共24分）
13．（2分）如图所示，用扳手拧螺帽时，图 （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 （选填“长”或“短”）。
14．（2分）如图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2，断开S3，灯L1、L2之间是 联的；如果闭合两个开关 ，就会发生电源短路。
15．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1 P2，小华的动能增加量 小华的重力势能的减小量。
16．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图。当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m W，使用千斤顶抬高重物的机械效率是 。
17．（2分）如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将 能转化为机械能；在A、B两点中，人站在A点进行上述实验，原因是 。
18．（2分）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，不计绳重和摩擦。他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 N。
19．（2分）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 。
20．（2分）如图，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、1V、4V，电源电压为 V；再将开关S1、S2都闭合，电流表A1的示数将 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
21．（3分）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如表所示，1s内该缸对外做功 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 J。
活塞行程
10cm
转速
3000r/min
输出功率
25kW
效率
22．（2分）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则甲杯水中每分钟吸收的热量为 J，加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 。
23．（2分）（1）小杨在用一台称量准确的托盘天平测物体质量时，想知道游码的质量，由于无法将游码拆卸下来称量，L1＝6cm，L2＝L3＝5cm，据此计算游码的质量是 g。
（2）在热平衡时物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是 。
三、解答题（本大题共11小题，共52分）
24．（2分）如图是汽车的刹车踏板，请在图中画出踏力F1的力臂，并在A点画出阻力F2的示意图。
25．（2分）科技馆中安装有升降座椅，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，如图甲所示。请在升降座椅的简图图乙中画出绳子的绕线情况。
26．（2分）画出图丙实物图对应的电路图。
28．（7分）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 能转化为电能。
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，连接良好，如图2所示 （选填“镁片”或“碳片”）。
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A.盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B.盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想：
①实验所需增加的器材： 。
②实验步骤： 。
③判断方法： 。
29．（6分）小明同学利用灯泡L1、L2和三个开关S、S1、S2，一个电池组及导线若干组装电路，按要求设计的电路图如下图甲所示。
（1）电路图中灯泡L1、L2是 （填“串联”或“并联”）的。
（2）根据电路图中电流方向（黑色箭头），判断电源上端是 （填“正”或“负”）极。
（3）连接的实物电路如图乙所示，请你用笔划线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整（连线不许交叉）
（4）三个开关都闭合后，只有灯泡L2发光，则电路故障可能是 或 ，为了进一步确定故障原因，小明将L1、L2互换位置，再次将开关都闭合后，发现只有L1发光，则可以确定故障是 。
30．（5分）新北郊的物理兴趣小组的同学通过第四章的学习后，知道：直接提起重物做功WG（焦）与拉力通过机械做功WF（焦）之间的比例（比值），能反映这个机械的工作效率η；且比值越大，他用小车作为研究物体，在斜面A上进行实验。如图所示。先用测力计测出小车的重力G；再将小车放在斜面底端，沿斜面用测力计将小车匀速拉到相同高度h，又选择了更粗糙的斜面B继续实验。并计算出直接提起小车做功WG和拉力通过斜面做功WF。表一、表二是他记录的实验数据。
表一（斜面A）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
小车上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起小车
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
1
5
1.8
0.2
15
l
1.4
2
5
2.9
0.2
30
l
1.2
3
5
3.9
0.2
45
l
1.1
表二（斜面B）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
4
5
2
0.2
15
1
1.5
5
5
3.2
0.2
30
l
1.3
6
5
4.3
0.2
45
1
1.2
（1）上述的实验结果表明：利用斜面对物体做功WF 不用斜面直接对物体做功WG（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）分析比较表一或表二中的WF和θ及相关实验数据，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时， 。
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的WF和相关实验数据，可得出的初步结论是： 。
（4）请进一步综合分析表一、表二中的相关数据并归纳得出结论：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时， ，机械效率η越高。
（5）结合第（4）题的结论，请思考能不能使机械效率η调到100% 。
31．（4分）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度．某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图所示．
所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线．
设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，C点到O点的距离为L0，此时C点的密度刻度线应标注为 ．
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡，C1点到O点的距离为L1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）．
（3）已知密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，则密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 cm．
（4）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）．
32．（5分）阅读短文，回答问题：
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块，依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离（不计阻力）而打桩。
如图为某型号打桩机，所需动力由四冲程内燃机提供，竖向导轨可伸缩折叠，冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
表一：
桩锤重力
1000N
桩锤每次提升距离
2.4m
冲击能
2400J
冲击频率
20次/min
某次施工中，打桩机正常工作时，桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。
表二：
击打做功W/×103J
2
4
6
8
10
…
进入总深度h/cm
10
10
10
20
10
…
（1）关于打桩机，下列说法中错误的是 。
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却，是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
（2）打桩机正常工作时，吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为 W；若打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50% g；[燃油的热值q＝4.0×107J/kg]
（3）分析表二中的数据可知，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝ 。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm，则打桩机的击打效率为 。（击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值）
33．（6分）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg，若某城镇每天产生30t生活垃圾。求：
（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤？[煤的热值约为3×107J/kg]
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收，则水温能升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
34．（7分）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为1.25×104Pa。不计绳重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题四个选项中只有一个选项正确）
1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
【答案】A
【分析】（1）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。
（2）动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
【解答】解：我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；
BCD、拔钉子的羊角锤、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，故BCD不符合题意。
故选：A。
2．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N（不考虑绳重和摩擦）（ ）
A．G为18N，弹簧秤读数为10N
B．G为10N，弹簧秤读数为18N
C．G为20N，弹簧秤读数为18N
D．G为20N，弹簧秤读数为20N
【答案】A
【分析】动滑轮的特点是可以省力，如不考虑绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）。
【解答】解：此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，
因拉力F为10N，所以弹簧秤读数也为10N；
2N+G＝20N，所以G＝20N﹣2N＝18N；
故选：A。
3．（2分）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑轮的摩擦（ ）
A．滑轮组所做的额外功为1600J
B．材料上升的速度大小为0.4m/s
C．拉力F做功的功率为80W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【分析】（1）不计绳的质量和滑轮的摩擦，对动滑轮所做的功为滑轮组所做的额外功；
（2）根据速度公式计算材料上升的速度；
（3）拉力F做功的功率等于总功和时间的比值；
（4）滑轮组的机械效率等于有用功和总功的比值。
【解答】解：A.因为不计绳的质量和滑轮的摩擦，对动滑轮所做的功为滑轮组所做的额外功额＝G动×h＝100N×4m＝400J，故A错误；
B.材料上升的速度：，故B错误；
C.拉力的大小为：＝250N
绳段移动的距离：s＝7h＝2×4m＝7m
拉力F做功的：W总＝Fs＝250N×8m＝2000J
拉力F做功的功率：＝，故C错误；
D.滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝400N×4m＝1600J
滑轮组机械效率：η＝，故D正确。
故选：D。
4．（2分）“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点），已知AO：BO＝3：2，忽略手对木杆的作用力（ ）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲：F乙＝2：3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
【答案】C
【分析】①②、以A为支点，水桶对O点的拉力为阻力，乙对杆的支持力为动力，由图可知动力臂与阻力臂的大小关系，分析是否为省力杠杆，同理分析以B为支点时是否为省力杠杆；
③、以A为支点时，根据杠杆平衡条件得设乙和尚对杆的支持力为F2，同理计算可得甲和尚对杆的支持力为F1；
和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，据此得出甲、乙和尚受到的杆的压力之比，但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，据此分析甲、乙和尚对地面的压力之比；
④、根据WG＝mgh得出至少需克服水桶（含水）的重力做功。
【解答】解：
①②、以A为支点，乙对杆的支持力为动力，故为省力杠杆，故①正确；
③、以A为支点时2，
已知AO：BO＝3：4，
由数学知识可知AO：AB＝3：5，
根据杠杆平衡条件得：F2AB＝G桶AO，
解得F2＝G桶＝×30kg×10N/kg＝18N；
同理计算可得甲和尚对杆的支持力为F1＝G桶＝×30kg×10N/kg＝12N；
则和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，故甲＝＝，
但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，则甲＝＝≠，
故③错误；
④、因为使用机械不省功，
故④正确。
故C正确，ABD错误。
故选C。
5．（2分）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，他至少做了多少功（ ）
A．200 J B．300J C．400J D．500J
【答案】A
【分析】首先确定滑轮为定滑轮，不省力，拉力等于重力，然后通过勾股定理算出拉力移动的距离，利用功的公式计算就可。
【解答】解：滑轮为定滑轮，不省力，则拉力F＝G＝100N；
利用勾股定理计算绳子现在的长度L＝m＝5m，
W＝FS＝100N×7m＝200J
故选：A。
6．（2分）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
【答案】C
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）上升到最高点时动能最小，下降到最低点时重力势能最小。
【解答】解：AC、体操运动员上升过程中，高度增加，动能减小，是动能转化为重力势能，C正确；
BD、体操运动员下降过程中，高度减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故BD错误。
故选：C。
7．（2分）一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（ ）
A．热水具有的内能减小了
B．热水具有的热量减小了
C．热水将部分内能转移给了空气
D．热水放出了热量
【答案】B
【分析】两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差，要发生热传递，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分，低温物体（或部分）吸收热量，内能增加，高温物体（或部分）放出热量，内能减少。
【解答】解：ACD、一杯热水放在桌上，热水放出热量，热水的内能减小，故ACD正确；
B、热量是过程量、具有等词修饰。
故选：B。
8．（2分）在相同的加热条件下，对质量为mA、比热容为cA的A液体和质量为mB、比热容为cB的B液体均匀加热，液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则cA＜cB B．若mA＝mB，则cA＝cB
C．若mA＜mB，则cA＝cB D．若mA＜mB，则cA＞cB
【答案】D
【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图象可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q＝cmΔt变形公式对比热容和质量大小作出判断
【解答】解：
在相同的加热条件下，加热时间的多少反应物体吸收热量的多少：
若mA＝mB，在相同加热时间时，物体吸收相同的热量，由c＝知，A的比热容较大A＞cB；
若mA＜mB，在相同加热时间时，物体吸收相同的热量，由c＝知，A的比热容较大A＞cB。
所以，ABC错误。
故选：D。
9．（2分）手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法正确的是（ ）
A．按键相当于用电器
B．弹簧为绝缘体
C．干电池供电时，化学能转化为电能
D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障
【答案】C
【分析】根据电路的组成和作用分析：电源是提供电能的装置，用电器是用电来工作的准备，开关是用来控制电路通、断的装置，导线是将电源、用电器、开关连接起来构成电路，是输送电能的元件，手电筒工作时，将电能转化为光能。
【解答】解：A、手电筒的按键相当于开关、断，故A错误；
B、手电筒底部的金属弹簧是导体，故B错误；
C、干电池给灯泡供电时，故C正确；
D、若按下按键灯泡不发光，也可能是灯泡短路，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【分析】气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化成球的机械能，球内气体的温度降低；在汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能。
【解答】解：气球内的气体向外喷出，气体对外做功，球内气体的温度降低，二者的能量转化情况相同；
A中两个气门关闭、活塞上行；B中排气门打开；C中两个气门关闭，为做功冲程，为吸气冲程。
故选：C。
11．（2分）击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，且只有乙方指示灯亮乙”表示）击中甲方导电服时，电路导通，且只有甲方指示灯亮，符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】由于串联电路用电器工作时相互影响，并联电路的用电器工作时互不影响，据此即可判断得出它们的连接方式。
【解答】解：由于当甲方击中乙方的导电服时电路接通，则S甲与乙方指示灯串联，当乙方击中甲方的导电服时电路接通乙与甲方指示灯串联，由于它们互不影响；所以，S甲与乙方指示灯串联，S乙与甲方指示灯串联，然后两灯并联在电源两端。
故选：D。
12．（2分）如图所示电路，当开关S闭合时，电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B．电流表A2测量灯泡L1中的电流
C．灯泡L2中的电流方向向下
D．通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
【答案】D
【分析】由电路图看出，三个灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A2测量灯L1与L2的电流，电流表A1测量灯L2与L3的电流；
并联电路中电流的规律I＝I1+I2+I3，据此分析。
【解答】解：ABC、由图可知，三个灯泡并联，电流表A2测量灯L1与L2的电流，电流表A1测量灯L2与L8的电流，三个灯泡均能发光2的电流方向向上，故ABC不正确；
D、根据并联电路电流规律可知：
I1+I5+I3＝0.2A①
I1+I2＝7.5A②
I2+I4＝0.7A③
解得：I4＝0.2A，I3＝0.3A，I2＝0.4A；所以通过灯泡L6、L2、L3的电流分别为6.2A、0.8A，故D正确。
故选：D。
二、填空题（本大题共11小题，每空1分，共24分）
13．（2分）如图所示，用扳手拧螺帽时，图 b （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 长 （选填“长”或“短”）。
【答案】b；长。
【分析】根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小，杠杆越省力。
【解答】解：通过对比图a和b可知，对于同一螺帽，而b图中的动力臂要大于a图中的动力臂。
故答案是：b；长。
14．（2分）如图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2，断开S3，灯L1、L2之间是 并 联的；如果闭合两个开关 S1、S3 ，就会发生电源短路。
【答案】并；S1、S3。
【分析】把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联。把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联，
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解：图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2、断开S8，灯L1、L2之间是并联的；
如果闭合两个开关 S4、S3，电流可以不经过用电器，从电源正极直接回到电源负极。
故答案为：并；S1、S3。
15．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 ＜ W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1 ＜ P2，小华的动能增加量 ＜ 小华的重力势能的减小量。
【答案】＜；＜；＜
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W6＝G2h，
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2；
（2）由P＝可知2＝，P2＝，
因为t相同，W1＜W2，所以P7＜P2；
小华向下运动的过程中，重力势能转化为动能，一部分机械能转化为内能。。
故答案为：＜；＜；＜。
16．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图。当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m 25 W，使用千斤顶抬高重物的机械效率是 80% 。
【答案】25；80%。
【分析】（1）根据公式W＝Fs可求总功；由P＝可求得人做功的功率；
（2）根据公式W＝Gh可求有用功，有用功与总功的比值就是千斤顶的机械效率。
【解答】解：（1）人做的功是总功：
W总＝Fs＝100N×1m＝100J，
人做功的功率：
P＝＝＝25W；
（2）所做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×2.08m＝80J，
使用千斤顶抬高重物的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：25；80%。
17．（2分）如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将 内 能转化为机械能；在A、B两点中，人站在A点进行上述实验，原因是 在A点的力臂大于在B点的力臂 。
【答案】内；在A点的力臂大于在B点的力臂。
【分析】（1）喷出的气体因膨胀对外做功，内能转化为机械能；
（2）转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，轮与轴的半径之比越大，轮轴越省力。
【解答】解：松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，内能转化为机械能。
因转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，故在A点更容易转动。
故答案为：内；在A点的力臂大于在B点的力臂。
18．（2分）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，不计绳重和摩擦。他至少用 200 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 400 N。
【答案】200；400。
【分析】如图，两个滑轮都是定滑轮，但整个装置不是由一股绳子缠绕而成，绳子上的力不相等，F3＝F定+F1+F2；由题知人和吊篮在空中保持静止，人和吊篮受力平衡，人和吊篮受到向上的拉力和重力为平衡力，所以F3+F1+F2＝G+F定，又知道人的质量和吊篮的质量，据此求处拉力，然后对人进行受力分析，根据里的平衡求出吊篮底面对他的支持力。
【解答】解：如图：
两个滑轮为定滑轮，F1＝F2，F8＝F定+F1+F2，
人和吊篮的总质量：m＝60kg+30kg＝90kg，
人和吊篮受到的重力：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
对整体分析：4F3＝G+F动，则：F3＝（900N+100N）＝500N；
F3＝F动+F5+F2＝F动+2F5，则：F1＝F2＝200N；
对人进行受力分析可知，此时人共受到重力，
根据力的平衡可得，吊篮底面对他的支持力：N＝G﹣F5＝600N﹣200N＝400N。
故答案为：200；400。
19．（2分）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 100 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 2：1 。
【答案】100；2：1。
【分析】（1）一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，假设水能一直升温，根据比热容公式计算出水全部吸收该热量后的温度值，再与100℃进行比较，若大于等于100℃，则水的末温为100℃，若小于100℃，则计算出的温度值就为水的末温；
（2）冷水吸收的热量为Q吸＝cm（t﹣t0），热水释放的热量为Q放＝cm（t0﹣t），不计热量损失，热平衡时，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸＝Q放，联立等式，从而求出冷水和热水的质量比。
【解答】解：质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×107J，由比热容公式得，
则水的吸收该热量后的温度为：t＝+t0＝+20℃＝120℃，
在一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，将保持不变；
设冷水的质量为m7，冷水的的初温为t1，热水的质量为m2，热水的的初温为t8，
则冷水吸收的热量为Q吸＝c水m1（t﹣t1），
热水放出的热量为Q放＝c水m8（t2﹣t），
不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量吸＝Q放，即c水m1（t﹣t2）＝c水m2（t2﹣t），
整理得，＝＝＝。
故答案为：100；5：1。
20．（2分）如图，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、1V、4V，电源电压为 6 V；再将开关S1、S2都闭合，电流表A1的示数将 变大 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
【答案】6；变大。
【分析】（1）闭合开关S1，断开S2时，三灯串联，电流表测电路中电流，电压表V1测L1和L2的总电压，V2测L2两端电压，V3测L2和L3的总电压，由串联电路特点可得通过L1的电流，并计算各灯电压从而可得电源电压。
（2）同时闭合开关S1，S2时，只有L1接入电路中，由此分析解答。
【解答】解：
（1）由电路图可知，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、4V，三灯串联1测电路中电流，电压表V1测L7和L2的总电压，V2测L4两端电压，V3测L2和L6的总电压，
由串联电路的电压特点有：
U1+U2＝UV3＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2＝UV7＝1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U8＝UV3＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②可得：U2＝2V，
由②③可得：U3＝6V，
所以电源电压：U＝U1+U2+U8＝2V+1V+7V＝6V；
（2）由电路图可知，同时闭合开关S1，S7时，只有L1接入电路中，L2和L5被短路，电路总电阻减小1的示数将变大。
故答案为：6；变大。
21．（3分）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出 乙 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如表所示，1s内该缸对外做功 25 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 1000 J。
活塞行程
10cm
转速
3000r/min
输出功率
25kW
效率
【答案】乙；25；1000。
【分析】（1）内燃机的做功冲程内能转化为机械能；
（2）四冲程内燃机每完成一个工作循环：活塞转2圈，做功一次，根据规律判断柴油机每秒做功次数；
（3）根据W＝Pt计算柴油机每个冲程对外做功多少焦。
【解答】解：图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同，乙冲程进排气门同时关闭，所以乙冲程是做功冲程。
从表格数据可知，活塞每分钟转3000圈，因为活塞每转2圈，故柴油机每秒做功25次；
因为柴油机的功率为25kW，所以在每个做功冲程里该单缸对外做功：W＝Pt＝25000W×。
故答案为：乙；25。
22．（2分）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则甲杯水中每分钟吸收的热量为 1.26×105 J，加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 3：2 。
【答案】1.26×105；3：2。
【分析】（1）加热 2min时，由图丙的甲图线可知甲容器中水升高的温度；而水的温度变化随时间的增加而均匀升高，据此判断加热 1min 时甲容器中水升高的温度，已知水的质量和比热容，利用Q吸＝cmΔt计算此时甲容器中的水吸收热量；
（2）根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比，然后根据Δt＝判断两杯水升高的温度之比。
【解答】解：
（1）由图丙的甲图线可知，加热2min时；
由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，加热1min 时
Δt′＝Δt＝；
此时甲杯水中每分钟吸收的热量为：
Q吸1＝cm1Δt＝3.2×103J/（kg•℃）×2kg×10℃＝1.26×105J；
（2）由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时；此时乙容器中的水吸收热量：
Q乙吸＝cm7Δt＝4.2×106J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×102J，
乙容器中的水每分钟吸收热量为：
Q吸2＝×Q乙吸＝×4.68×105J＝5.5×104J；
由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同
加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放：Q乙放＝Q吸1：Q吸8＝（1.26×105J）：（7.6×104J）＝7：4，
在相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：2可得两杯水升高的温度之比为：
＝＝＝＝。
故答案为：3.26×105；3：8。
23．（2分）（1）小杨在用一台称量准确的托盘天平测物体质量时，想知道游码的质量，由于无法将游码拆卸下来称量，L1＝6cm，L2＝L3＝5cm，据此计算游码的质量是 3 g。
（2）在热平衡时物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是 30℃ 。
【答案】3；30℃。
【分析】（1）托盘天平的支点在中间的刀口处，且托盘天平是等臂杠杆，即左右两盘重力的力臂相同；
当游码位于零刻度线时，天平横梁平衡，根据杠杆平衡条件列式；
当游码位于最大刻度5g处时，此时左盘放5g的物体，天平横梁平衡，再次根据杠杆平衡条件列式，将已知条件代入进行计算即可得到答案；
（2）假设混合后的温度为t，利用Q吸＝cm（t﹣t冷）求出冷水吸收的热量，利用Q放＝cm（t热﹣t）求出热水放出的热量，根据Q吸＝Q放求出混合后的温度。
【解答】解：（1）由物理常识可知，托盘天平的支点在中间的刀口处，
设天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右，游码的质量为m，
托盘天平是等臂杠杆，即左右两盘重力的力臂相同1，
当游码位于零刻度线时，天平横梁平衡，
由杠杆平衡条件得：m左g×L1+mg×L5＝m右g×L1﹣﹣﹣﹣﹣①，
当游码位于最大刻度5g处时，此时左盘放3g的物体，
由杠杆平衡条件得：（m左+5）g×L1＝mg×L6+m右g×L1﹣﹣﹣﹣﹣②（为避免质量单位g与常数g混淆，表达式中5后面没有写单位），
②式﹣①式，化简可得m（L2+L3）＝5L3，
则游码的质量m＝＝g＝3g；
（2）假设混合后的温度为t，根据题意可知冷＝400g＝0.4kg，热水的质量m热＝200g＝4.2kg，
则冷水吸收的热量：Q吸＝cm冷（t﹣t冷），热水放出的热量：Q放＝cm热（t热﹣t），
根据题意可知，Q吸＝Q放，
即cm冷（t﹣t冷）＝cm热（t热﹣t），
则c×0.6kg×（t﹣5℃）＝c×0.4kg×（80℃﹣t），
解得：t＝30℃。
故答案为：3；30℃。
三、解答题（本大题共11小题，共52分）
24．（2分）如图是汽车的刹车踏板，请在图中画出踏力F1的力臂，并在A点画出阻力F2的示意图。
【答案】见试题解答内容
【分析】先确定阻力作用点（即A点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即水平向左）；
已知支点和动力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）。
【解答】解：过支点O做力F1的垂线段，记为L1，就是动力臂；
刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对A点施加了以水平向左的力F6，就是阻力；如下图所示：
25．（2分）科技馆中安装有升降座椅，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，如图甲所示。请在升降座椅的简图图乙中画出绳子的绕线情况。
【答案】
【分析】在绕线时，可以从动滑轮或定滑轮绕起，依次绕过每一个滑轮，在题目中要根据实际情况而定。
【解答】解：由题意知，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，图中滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成，故绳子首先系在定滑轮上面的挂钩上、下面的动滑轮，最后回到同学们的手上
26．（2分）画出图丙实物图对应的电路图。
【答案】
【分析】根据实物图分析电路连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联1、电流表A在干路上，S2在L7支路上，电压表并联在L1两端，电路图如图所示：
。
28．（7分）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 电源 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 化学 能转化为电能。
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，连接良好，如图2所示 碳片 （选填“镁片”或“碳片”）。
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A.盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B.盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 A（B） （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想：
①实验所需增加的器材： 新的镁片；50℃的盐水 。
②实验步骤： 保持其他条件不变，换上一块新的镁片（保持其他条件不变，重新换上50℃的盐水） 。
③判断方法： 换上新的镁片后，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的） 。
【答案】（1）电源；化学；（2）碳片；（3）A（B）；①新的镁片；50℃的盐水；②保持其他条件不变，换上一块新的镁片（保持其他条件不变，重新换上50℃的盐水）；③换上新的镁片后，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的）。
【分析】（1）电源是给电路提供电压的装置，本题中的电源工作时将化学能转化为电能；
（2）根据电压表的偏转情况可判断电池的正负极；
（3）根据控制变量法，在探究盐水电池电压与镁片关系时，应保持盐水的温度和其他条件不变；在探究盐水电池电压与盐水温度关系时，应保持镁片等其他因素不变。
【解答】解：（1）电源是给电路提供电压的装置。插入镁片和碳片的盐水杯可使小车运动，工作时将化学能转化为电能；
（2）由图2知，电压正向偏转，即碳片是电池的正极；
（3）当盐水的温度降为25℃时，盐水电池两端电压减小，也可能是盐水温度降低造成的
如果支持猜想A，则：保持盐水的温度在25℃不变，若电压重新变大，若电压大小不变；
如果支持猜想A，则：保持镁片不变，若电压重新变大，若电压大小不变。
故答案为：（1）电源；化学；（3）A（B）；50℃的盐水，换上一块新的镁片（保持其他条件不变；③换上新的镁片后，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，则说明电压降低是盐水温度降低造成的）。
29．（6分）小明同学利用灯泡L1、L2和三个开关S、S1、S2，一个电池组及导线若干组装电路，按要求设计的电路图如下图甲所示。
（1）电路图中灯泡L1、L2是 并联 （填“串联”或“并联”）的。
（2）根据电路图中电流方向（黑色箭头），判断电源上端是 负 （填“正”或“负”）极。
（3）连接的实物电路如图乙所示，请你用笔划线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整（连线不许交叉）
（4）三个开关都闭合后，只有灯泡L2发光，则电路故障可能是 L1断路 或 S1断路 ，为了进一步确定故障原因，小明将L1、L2互换位置，再次将开关都闭合后，发现只有L1发光，则可以确定故障是 开关S1断路 。
【答案】（1）并联；（2）负；（3）见上图；（4）L1断路；S1断路；开关S1断路
【分析】（1）用电器依次连接的电路叫串联电路；用电器并列连接的电路叫并联电路；
（2）电源外部，电流从电源的正极流向电源负极；
（3）根据电路图连接实物图即可；
（4）并联电路各支路与电源形成单独的通路，互不影响，由此分析各选项即可。
【解答】解：
（1）由电路图可知，开关闭合后，所以灯泡L1，L2是并联的；
（2）在电源外部，电流从电源正极流出，由图中箭头可知；
（3）由电路图知，两灯并联，S4在L1支路上，S2在L8支路上，由此完成实物图的连接如图所示：
（4）三个开关都闭合后，若灯泡L1断路，对L2支路不产生影响，只有灯泡L4发光；
若灯泡L1短路，整个电路短路，L2也不能发光；
为进一步确定故障原因，小明将L8、L2互换位置，再次将开关都闭合后1发光，说明是L7完好的，若开关S1断路，则L1发光，L5不发光，故C正确2断路，则L1不发光。
故答案为：（1）并联；（2）负；（4）L6断路；S1断路；S1断路。
30．（5分）新北郊的物理兴趣小组的同学通过第四章的学习后，知道：直接提起重物做功WG（焦）与拉力通过机械做功WF（焦）之间的比例（比值），能反映这个机械的工作效率η；且比值越大，他用小车作为研究物体，在斜面A上进行实验。如图所示。先用测力计测出小车的重力G；再将小车放在斜面底端，沿斜面用测力计将小车匀速拉到相同高度h，又选择了更粗糙的斜面B继续实验。并计算出直接提起小车做功WG和拉力通过斜面做功WF。表一、表二是他记录的实验数据。
表一（斜面A）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
小车上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起小车
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
1
5
1.8
0.2
15
l
1.4
2
5
2.9
0.2
30
l
1.2
3
5
3.9
0.2
45
l
1.1
表二（斜面B）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
4
5
2
0.2
15
1
1.5
5
5
3.2
0.2
30
l
1.3
6
5
4.3
0.2
45
1
1.2
（1）上述的实验结果表明：利用斜面对物体做功WF 大于 不用斜面直接对物体做功WG（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）分析比较表一或表二中的WF和θ及相关实验数据，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时， 斜面的倾角越大，机械效率η越高 。
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的WF和相关实验数据，可得出的初步结论是： 使用倾角相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时，斜面越粗糙，机械效率η越低 。
（4）请进一步综合分析表一、表二中的相关数据并归纳得出结论：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时， 斜面越光滑 ，机械效率η越高。
（5）结合第（4）题的结论，请思考能不能使机械效率η调到100% 由于摩擦力不可避免直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝知机械效率总小于100% 。
【答案】（1）大于；（2）斜面的倾角越大，机械效率η越高；（3）使用倾角相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时，斜面越粗糙，机械效率η越低；（4）斜面越光滑；（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝可知机械效率总小于100%。
【分析】（1）从实验结果可以直接判断利用斜面做功多少与不用斜面直接对物体做功多少的关系；
（2）分析表一或表二中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（4）分析表一和表二中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝判断出机械效率。
【解答】解：
（1）根据表格中最后两列相关数据可知，如果对重物做同样的功；
（2）分析表一或表二中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，斜面的倾角越大G与拉力通过机械做功WF的比值越大，机械效率η越高；
（3）分析比较1与4或8与5或3与4的实验数据可知，物体的重力相同，斜面的倾角相同，直接提起重物做功WG与拉力通过机械做功WF的比值越小，机械效率η越低，匀速提起同一物体到同一高度时，机械效率η越低；
（4）分析表一和表二中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时，直接提起重物做功WG与拉力通过机械做功WF之间的比值越大，机械效率η越高；
（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功可知机械效率总小于100%。
故答案为：
（1）大于；（2）斜面的倾角越大；（3）使用倾角相同的斜面，斜面越粗糙；（4）斜面越光滑，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功可知机械效率总小于100%。
31．（4分）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度．某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图所示．
所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线．
设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，C点到O点的距离为L0，此时C点的密度刻度线应标注为 0 ．
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡，C1点到O点的距离为L1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）．
（3）已知密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，则密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 4 cm．
（4）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 200mL 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）．
【答案】（1）0；（2）；（3）4；（4）200mL。
【分析】（1）由于空桶悬挂在B点，物体A悬挂在C点杠杆水平平衡时桶里没有任何的液体，所以此时液体密度应为零。
（2）首先根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析得出在B点悬挂空桶时空桶、物体A的重力和力臂的关系表达式；
空桶内注满液体时，根据G＝mg＝ρVg求出液体的重力，然后根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析得出空桶内注满液体时，空桶和液体、物体A的重力和力臂的关系表达式；最后联立即可求出液体密度。
（3）空桶时根据杠杆平衡列出等式；空桶倒满密度为1.0×103kg/m3的液体时根据杠杆平衡列出等式；空桶倒满密度为0.8×103kg/m3的液体时根据杠杆平衡列出等式；通过三次杠杆平衡利用杠杆平衡条件确定秤砣的位置即可判断；
（4）根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析即可。
【解答】解：（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，杠杆水平平衡，即液体的密度为0；
（2）在B点悬挂空桶时，杠杆平衡
G桶•l＝GA•l0，即：G桶•l＝mg•l8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V液＝m液g＝ρ液Vg，
由于此时移动物体A至C1位置，杠杆在水平位置平衡
（G桶+G液）•l＝GA•l1，即：（G桶+ρ液Vg）•l＝mg•l5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：ρ液＝。
（3）已知密度为7.8×103kg/m6刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，即此时的物体A的力臂为：l′＝l5+3.2cm，
根据杠杆的平衡条件可得：（G桶+G′）•l＝GA•l′ ，
即：（G桶+2.8×103kg/m5×Vg）•l＝mg•（l0+3.8cm）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
当测量密度为1.0×103kg/m3的液体时，即此时的物体A的力臂为l″＝l0+Δl，
根据杠杆的平衡条件可得：（G桶+G″）•l＝GA•l″，
即：（G桶+5.0×103kg/m3×Vg）•l＝mg•（l0+Δl）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
解①③④可得：Δl＝4cm。
（4）设物体A对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力3L1＝F2L5可得：
L1＝，在动力F1和阻力臂L3不变的情况下，“增大液体的重力，则L1变大，即该密度秤的精确度会增大。
所以，应选择 200mL规格的空桶。
故答案为：（1）0；（2）；（4）200mL。
32．（5分）阅读短文，回答问题：
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块，依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离（不计阻力）而打桩。
如图为某型号打桩机，所需动力由四冲程内燃机提供，竖向导轨可伸缩折叠，冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
表一：
桩锤重力
1000N
桩锤每次提升距离
2.4m
冲击能
2400J
冲击频率
20次/min
某次施工中，打桩机正常工作时，桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。
表二：
击打做功W/×103J
2
4
6
8
10
…
进入总深度h/cm
10
10
10
20
10
…
（1）关于打桩机，下列说法中错误的是 D 。
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却，是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
（2）打桩机正常工作时，吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为 800 W；若打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50% 30 g；[燃油的热值q＝4.0×107J/kg]
（3）分析表二中的数据可知，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝ 20h2 。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm，则打桩机的击打效率为 83.3% 。（击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值）
【答案】（1）D；（2）800；30；（3）20h2；83.3%。
【分析】（1）A、使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；
B、水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
C、动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
D、功的原理：使用任何机械都不省功；
（2）利用W＝Gh求出吊钩提升桩锤克服重力做功，再根据冲击频率求出1min中所做的功，利用P＝求出功率；
先求出打桩机正常工作10min所做的功，根据效率求出需要的总能量，根据Q放＝mq求出需要燃烧的燃油质量；
（3）根据题意并结合表中数据解析分析解答。
【解答】解：（1）A、使用甲滑轮的作用是可以改变力的方向；
B、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机用循环水冷却；
C、桩锤自由下落过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能，所以机械能不变；
D、功的原理告诉我们：使用任何机械都不省功；
故选：D；
（2）吊钩提升桩锤克服重力做的功：
W1＝Gh＝1000N×2.6m＝2.4×107J，
根据冲击频率可知：
1min内所做的功W＝20W1＝20×3.4×103J＝3.8×104J，
则功率P＝＝＝800W；
打桩机正常工作10min所做的功W总＝10×20W6＝10×20×2.4×104J＝4.8×108J，
由于打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50%，
则需要的总能量Q放＝＝＝1.6×106J，
根据Q放＝mq可得：
燃油质量m＝＝＝6.03kg＝30g；
（3）根据数据可知：＝；所以2；
桩进入地层的总深度30cm时的击打做功 W′＝20h2＝20（30）4＝1.8×102J，桩锤击打9次所用的总功为：
WB'＝9W4＝9×2.5×103J＝2.16×107J，
η＝×100%＝。
故答案为：（1）D；（2）800；（3）20h2；83.3%。
33．（6分）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg，若某城镇每天产生30t生活垃圾。求：
（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤？[煤的热值约为3×107J/kg]
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收，则水温能升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）某城镇每天产生30t生活垃圾，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。所以共“榨”出4200kg燃料油。再由公式Q＝mq得这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量。
（2）由公式Q＝mq得这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤。
（3）先根据Q吸＝Q放η求得水吸收的热量，然后由公式Q＝cmΔt得水升高的温度。
【解答】解：
（1）某城镇每天产生30t生活垃圾，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，
所以共“榨”出燃料油的质量m＝30×140kg＝4200kg。
这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量：
Q放＝m油q油＝4200kg×4.5×107J/kg＝1.68×1011J；
（2）由Q放＝mq可得要放出6.68×1011J的热量需要完全燃烧煤的质量：
m煤＝＝＝5600kg；
（3）由题意知水吸收的热量为：Q吸＝Q放η＝1.68×1011J×30%＝8.04×1010J；
由公式Q＝cmΔt得质量为500t的水吸收5.04×1010J的热量时升高的温度为：
Δt＝＝＝24℃；
答：（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出1.68×1011J热量。
（2）这些热量相当于完全燃烧5600kg质量的煤。
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收。
34．（7分）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为1.25×104Pa。不计绳重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
【答案】（1）动滑轮的重力为50N；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率为50W；
（3）该滑轮组的最大机械效率为95%。
【分析】（1）由乙图可知，当物重为400N时，滑轮组的机械效率为80%，根据物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍求出摩擦力，利用η＝＝＝＝求出动滑轮重力；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝nv物求出绳子自由端的速度；根据F＝（F拉+G动）求出绳子自由端的拉力，利用P＝＝＝Fv绳求出拉力的功率；
（3）根据p＝求出人对地面的压力，据此得出人的重力；绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，比较人的重力和绳子承受的最大力确定绳子自由端最大拉力，
【解答】解：（1）由乙图可知，当物重为400N时，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，根据力的作用是相互的拉＝f＝200N；
由η＝＝＝＝可知
G动＝﹣f＝；
（2）由图可知，n＝6绳＝nv物＝2×0.7m/s＝0.4m/s；
绳子自由端的拉力为F＝（F拉+G动）＝×（200N+50N）＝125N，
则拉力的功率为：
P＝＝＝Fv绳＝125N×6.4m/s＝50W；
（3）当拉力F＝125N 时，人对地面的压强p＝1.25×108Pa，则由p＝，此时人对地面的压力：
F压＝pS＝1.25×104Pa×300×10﹣2m2＝375N，
人对水平地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，F支＝F压＝375N，
人受到重力、支持力和拉力的作用，则人的重力：
G人＝F+F支＝125N+375N＝500N，
人的重力小于绳子承受最大力600N，故人能施加的最大拉力Fmax＝500N，
根据Fmax＝（F拉'+G动）得，重物体A 受到的最大拉力：F拉'＝nFmax﹣G动，
由同一个滑轮组，机械效率随重物重力的增大而增大可知max＝500N时，滑轮组的机械效率最大
η'＝＝＝＝＝×100%＝95%。
答：（1）动滑轮的重力为50N；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率为50W；
（3）该滑轮组的最大机械效率为95%。
2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题四个选项中只有一个选项正确）
1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
2．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N（不考虑绳重和摩擦）（ ）
A．G为18N，弹簧秤读数为10N
B．G为10N，弹簧秤读数为18N
C．G为20N，弹簧秤读数为18N
D．G为20N，弹簧秤读数为20N
3．（2分）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑轮的摩擦（ ）
A．滑轮组所做的额外功为1600J
B．材料上升的速度大小为0.4m/s
C．拉力F做功的功率为80W
D．滑轮组的机械效率为80%
4．（2分）“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点），已知AO：BO＝3：2，忽略手对木杆的作用力（ ）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲：F乙＝2：3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
5．（2分）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，他至少做了多少功（ ）
A．200 J B．300J C．400J D．500J
6．（2分）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
7．（2分）一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（ ）
A．热水具有的内能减小了
B．热水具有的热量减小了
C．热水将部分内能转移给了空气
D．热水放出了热量
8．（2分）在相同的加热条件下，对质量为mA、比热容为cA的A液体和质量为mB、比热容为cB的B液体均匀加热，液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则cA＜cB B．若mA＝mB，则cA＝cB
C．若mA＜mB，则cA＝cB D．若mA＜mB，则cA＞cB
9．（2分）手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法正确的是（ ）
A．按键相当于用电器
B．弹簧为绝缘体
C．干电池供电时，化学能转化为电能
D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障
10．（2分）如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了（ ）
A． B． C． D．
11．（2分）击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，且只有乙方指示灯亮乙”表示）击中甲方导电服时，电路导通，且只有甲方指示灯亮，符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
12．（2分）如图所示电路，当开关S闭合时，电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B．电流表A2测量灯泡L1中的电流
C．灯泡L2中的电流方向向下
D．通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
二、填空题（本大题共11小题，每空1分，共24分）
13．（2分）如图所示，用扳手拧螺帽时，图 （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 （选填“长”或“短”）。
14．（2分）如图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2，断开S3，灯L1、L2之间是 联的；如果闭合两个开关 ，就会发生电源短路。
15．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1 P2，小华的动能增加量 小华的重力势能的减小量。
16．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图。当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m W，使用千斤顶抬高重物的机械效率是 。
17．（2分）如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将 能转化为机械能；在A、B两点中，人站在A点进行上述实验，原因是 。
18．（2分）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，不计绳重和摩擦。他至少用 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 N。
19．（2分）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 。
20．（2分）如图，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、1V、4V，电源电压为 V；再将开关S1、S2都闭合，电流表A1的示数将 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
21．（3分）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如表所示，1s内该缸对外做功 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 J。
活塞行程
10cm
转速
3000r/min
输出功率
25kW
效率
22．（2分）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则甲杯水中每分钟吸收的热量为 J，加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 。
23．（2分）（1）小杨在用一台称量准确的托盘天平测物体质量时，想知道游码的质量，由于无法将游码拆卸下来称量，L1＝6cm，L2＝L3＝5cm，据此计算游码的质量是 g。
（2）在热平衡时物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是 。
三、解答题（本大题共11小题，共52分）
24．（2分）如图是汽车的刹车踏板，请在图中画出踏力F1的力臂，并在A点画出阻力F2的示意图。
25．（2分）科技馆中安装有升降座椅，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，如图甲所示。请在升降座椅的简图图乙中画出绳子的绕线情况。
26．（2分）画出图丙实物图对应的电路图。
28．（7分）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 能转化为电能。
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，连接良好，如图2所示 （选填“镁片”或“碳片”）。
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A.盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B.盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想：
①实验所需增加的器材： 。
②实验步骤： 。
③判断方法： 。
29．（6分）小明同学利用灯泡L1、L2和三个开关S、S1、S2，一个电池组及导线若干组装电路，按要求设计的电路图如下图甲所示。
（1）电路图中灯泡L1、L2是 （填“串联”或“并联”）的。
（2）根据电路图中电流方向（黑色箭头），判断电源上端是 （填“正”或“负”）极。
（3）连接的实物电路如图乙所示，请你用笔划线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整（连线不许交叉）
（4）三个开关都闭合后，只有灯泡L2发光，则电路故障可能是 或 ，为了进一步确定故障原因，小明将L1、L2互换位置，再次将开关都闭合后，发现只有L1发光，则可以确定故障是 。
30．（5分）新北郊的物理兴趣小组的同学通过第四章的学习后，知道：直接提起重物做功WG（焦）与拉力通过机械做功WF（焦）之间的比例（比值），能反映这个机械的工作效率η；且比值越大，他用小车作为研究物体，在斜面A上进行实验。如图所示。先用测力计测出小车的重力G；再将小车放在斜面底端，沿斜面用测力计将小车匀速拉到相同高度h，又选择了更粗糙的斜面B继续实验。并计算出直接提起小车做功WG和拉力通过斜面做功WF。表一、表二是他记录的实验数据。
表一（斜面A）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
小车上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起小车
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
1
5
1.8
0.2
15
l
1.4
2
5
2.9
0.2
30
l
1.2
3
5
3.9
0.2
45
l
1.1
表二（斜面B）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
4
5
2
0.2
15
1
1.5
5
5
3.2
0.2
30
l
1.3
6
5
4.3
0.2
45
1
1.2
（1）上述的实验结果表明：利用斜面对物体做功WF 不用斜面直接对物体做功WG（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）分析比较表一或表二中的WF和θ及相关实验数据，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时， 。
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的WF和相关实验数据，可得出的初步结论是： 。
（4）请进一步综合分析表一、表二中的相关数据并归纳得出结论：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时， ，机械效率η越高。
（5）结合第（4）题的结论，请思考能不能使机械效率η调到100% 。
31．（4分）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度．某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图所示．
所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线．
设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，C点到O点的距离为L0，此时C点的密度刻度线应标注为 ．
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡，C1点到O点的距离为L1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）．
（3）已知密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，则密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 cm．
（4）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）．
32．（5分）阅读短文，回答问题：
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块，依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离（不计阻力）而打桩。
如图为某型号打桩机，所需动力由四冲程内燃机提供，竖向导轨可伸缩折叠，冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
表一：
桩锤重力
1000N
桩锤每次提升距离
2.4m
冲击能
2400J
冲击频率
20次/min
某次施工中，打桩机正常工作时，桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。
表二：
击打做功W/×103J
2
4
6
8
10
…
进入总深度h/cm
10
10
10
20
10
…
（1）关于打桩机，下列说法中错误的是 。
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却，是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
（2）打桩机正常工作时，吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为 W；若打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50% g；[燃油的热值q＝4.0×107J/kg]
（3）分析表二中的数据可知，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝ 。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm，则打桩机的击打效率为 。（击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值）
33．（6分）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg，若某城镇每天产生30t生活垃圾。求：
（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤？[煤的热值约为3×107J/kg]
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收，则水温能升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
34．（7分）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为1.25×104Pa。不计绳重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
2023-2024学年江苏省苏州市九年级（上）月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题四个选项中只有一个选项正确）
1．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ）
A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤
C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手
【答案】A
【分析】（1）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。
（2）动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。
【解答】解：我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。
A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；
BCD、拔钉子的羊角锤、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，故BCD不符合题意。
故选：A。
2．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为10N（不考虑绳重和摩擦）（ ）
A．G为18N，弹簧秤读数为10N
B．G为10N，弹簧秤读数为18N
C．G为20N，弹簧秤读数为18N
D．G为20N，弹簧秤读数为20N
【答案】A
【分析】动滑轮的特点是可以省力，如不考虑绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动）。
【解答】解：此时弹簧秤与拉力F共同承担重物和滑轮的重力，
因拉力F为10N，所以弹簧秤读数也为10N；
2N+G＝20N，所以G＝20N﹣2N＝18N；
故选：A。
3．（2分）小李家在自建房屋的过程中，自制了向高处运送材料的装置如图所示，其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N，材料在20s内匀速上升4m，不计绳的质量和滑轮的摩擦（ ）
A．滑轮组所做的额外功为1600J
B．材料上升的速度大小为0.4m/s
C．拉力F做功的功率为80W
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【分析】（1）不计绳的质量和滑轮的摩擦，对动滑轮所做的功为滑轮组所做的额外功；
（2）根据速度公式计算材料上升的速度；
（3）拉力F做功的功率等于总功和时间的比值；
（4）滑轮组的机械效率等于有用功和总功的比值。
【解答】解：A.因为不计绳的质量和滑轮的摩擦，对动滑轮所做的功为滑轮组所做的额外功额＝G动×h＝100N×4m＝400J，故A错误；
B.材料上升的速度：，故B错误；
C.拉力的大小为：＝250N
绳段移动的距离：s＝7h＝2×4m＝7m
拉力F做功的：W总＝Fs＝250N×8m＝2000J
拉力F做功的功率：＝，故C错误；
D.滑轮组所做的有用功：W有＝Gh＝400N×4m＝1600J
滑轮组机械效率：η＝，故D正确。
故选：D。
4．（2分）“一个和尚挑水喝，两个和尚抬水喝……”，这是我们非常熟悉的一则谚语故事。如图（含水）用轻绳悬于轻质木杆的O点，分别在A、B点（肩膀与木杆相接触的点），已知AO：BO＝3：2，忽略手对木杆的作用力（ ）
①以甲和尚肩膀为支点此杆是一个省力杠杆
②以乙和尚肩膀为支点此杆是一个费力杠杆
③若甲、乙和尚质量相等，则两和尚对地面的压力F甲：F乙＝2：3
④将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（含水）的重力做功150J
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
【答案】C
【分析】①②、以A为支点，水桶对O点的拉力为阻力，乙对杆的支持力为动力，由图可知动力臂与阻力臂的大小关系，分析是否为省力杠杆，同理分析以B为支点时是否为省力杠杆；
③、以A为支点时，根据杠杆平衡条件得设乙和尚对杆的支持力为F2，同理计算可得甲和尚对杆的支持力为F1；
和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，据此得出甲、乙和尚受到的杆的压力之比，但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，据此分析甲、乙和尚对地面的压力之比；
④、根据WG＝mgh得出至少需克服水桶（含水）的重力做功。
【解答】解：
①②、以A为支点，乙对杆的支持力为动力，故为省力杠杆，故①正确；
③、以A为支点时2，
已知AO：BO＝3：4，
由数学知识可知AO：AB＝3：5，
根据杠杆平衡条件得：F2AB＝G桶AO，
解得F2＝G桶＝×30kg×10N/kg＝18N；
同理计算可得甲和尚对杆的支持力为F1＝G桶＝×30kg×10N/kg＝12N；
则和尚对杆的支持力大小等于杆对和尚的压力大小，故甲＝＝，
但是甲、乙和尚对地面的压力要加上各自的重力，则甲＝＝≠，
故③错误；
④、因为使用机械不省功，
故④正确。
故C正确，ABD错误。
故选C。
5．（2分）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，他至少做了多少功（ ）
A．200 J B．300J C．400J D．500J
【答案】A
【分析】首先确定滑轮为定滑轮，不省力，拉力等于重力，然后通过勾股定理算出拉力移动的距离，利用功的公式计算就可。
【解答】解：滑轮为定滑轮，不省力，则拉力F＝G＝100N；
利用勾股定理计算绳子现在的长度L＝m＝5m，
W＝FS＝100N×7m＝200J
故选：A。
6．（2分）第31届世界大学生夏季运动会将在成都隆重举行。运动会将设体操比赛，体操比赛中的自由体操运动员空中翻滚非常精彩。关于翻滚过程中体操运动员的动能与重力势能的变化正确的是（ ）
A．体操运动员上升过程中动能增大，重力势能增大
B．体操运动员下降过程中动能增大，重力势能增大
C．体操运动员上升过程中动能减小，重力势能增大
D．体操运动员下降到最低点时重力势能最大
【答案】C
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）上升到最高点时动能最小，下降到最低点时重力势能最小。
【解答】解：AC、体操运动员上升过程中，高度增加，动能减小，是动能转化为重力势能，C正确；
BD、体操运动员下降过程中，高度减小，动能增大，是重力势能转化为动能，故BD错误。
故选：C。
7．（2分）一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（ ）
A．热水具有的内能减小了
B．热水具有的热量减小了
C．热水将部分内能转移给了空气
D．热水放出了热量
【答案】B
【分析】两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差，要发生热传递，热量总是从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分，低温物体（或部分）吸收热量，内能增加，高温物体（或部分）放出热量，内能减少。
【解答】解：ACD、一杯热水放在桌上，热水放出热量，热水的内能减小，故ACD正确；
B、热量是过程量、具有等词修饰。
故选：B。
8．（2分）在相同的加热条件下，对质量为mA、比热容为cA的A液体和质量为mB、比热容为cB的B液体均匀加热，液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．若mA＝mB，则cA＜cB B．若mA＝mB，则cA＝cB
C．若mA＜mB，则cA＝cB D．若mA＜mB，则cA＞cB
【答案】D
【分析】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比，由题意知，相同时间两种液体吸收的热量相同，由图象可以得到升高的温度与热量的关系，利用Q＝cmΔt变形公式对比热容和质量大小作出判断
【解答】解：
在相同的加热条件下，加热时间的多少反应物体吸收热量的多少：
若mA＝mB，在相同加热时间时，物体吸收相同的热量，由c＝知，A的比热容较大A＞cB；
若mA＜mB，在相同加热时间时，物体吸收相同的热量，由c＝知，A的比热容较大A＞cB。
所以，ABC错误。
故选：D。
9．（2分）手电筒的构造如图所示，电源为两节干电池，下列说法正确的是（ ）
A．按键相当于用电器
B．弹簧为绝缘体
C．干电池供电时，化学能转化为电能
D．若按下按键灯泡不发光，一定是由于灯泡发生断路故障
【答案】C
【分析】根据电路的组成和作用分析：电源是提供电能的装置，用电器是用电来工作的准备，开关是用来控制电路通、断的装置，导线是将电源、用电器、开关连接起来构成电路，是输送电能的元件，手电筒工作时，将电能转化为光能。
【解答】解：A、手电筒的按键相当于开关、断，故A错误；
B、手电筒底部的金属弹簧是导体，故B错误；
C、干电池给灯泡供电时，故C正确；
D、若按下按键灯泡不发光，也可能是灯泡短路，故D错误。
故选：C。
10．（2分）如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【分析】气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化成球的机械能，球内气体的温度降低；在汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能。
【解答】解：气球内的气体向外喷出，气体对外做功，球内气体的温度降低，二者的能量转化情况相同；
A中两个气门关闭、活塞上行；B中排气门打开；C中两个气门关闭，为做功冲程，为吸气冲程。
故选：C。
11．（2分）击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，且只有乙方指示灯亮乙”表示）击中甲方导电服时，电路导通，且只有甲方指示灯亮，符合上述要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】由于串联电路用电器工作时相互影响，并联电路的用电器工作时互不影响，据此即可判断得出它们的连接方式。
【解答】解：由于当甲方击中乙方的导电服时电路接通，则S甲与乙方指示灯串联，当乙方击中甲方的导电服时电路接通乙与甲方指示灯串联，由于它们互不影响；所以，S甲与乙方指示灯串联，S乙与甲方指示灯串联，然后两灯并联在电源两端。
故选：D。
12．（2分）如图所示电路，当开关S闭合时，电流表A、A1、A2的示数分别为0.9A、0.7A、0.5A，下列判断正确的是（ ）
A．灯泡L1、L3发光、灯泡L2不发光
B．电流表A2测量灯泡L1中的电流
C．灯泡L2中的电流方向向下
D．通过灯泡L1、L2、L3的电流分别为0.2A、0.3A、0.4A
【答案】D
【分析】由电路图看出，三个灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A2测量灯L1与L2的电流，电流表A1测量灯L2与L3的电流；
并联电路中电流的规律I＝I1+I2+I3，据此分析。
【解答】解：ABC、由图可知，三个灯泡并联，电流表A2测量灯L1与L2的电流，电流表A1测量灯L2与L8的电流，三个灯泡均能发光2的电流方向向上，故ABC不正确；
D、根据并联电路电流规律可知：
I1+I5+I3＝0.2A①
I1+I2＝7.5A②
I2+I4＝0.7A③
解得：I4＝0.2A，I3＝0.3A，I2＝0.4A；所以通过灯泡L6、L2、L3的电流分别为6.2A、0.8A，故D正确。
故选：D。
二、填空题（本大题共11小题，每空1分，共24分）
13．（2分）如图所示，用扳手拧螺帽时，图 b （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 长 （选填“长”或“短”）。
【答案】b；长。
【分析】根据杠杆平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小，杠杆越省力。
【解答】解：通过对比图a和b可知，对于同一螺帽，而b图中的动力臂要大于a图中的动力臂。
故答案是：b；长。
14．（2分）如图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2，断开S3，灯L1、L2之间是 并 联的；如果闭合两个开关 S1、S3 ，就会发生电源短路。
【答案】并；S1、S3。
【分析】把几个用电器首尾相接，连入电路就是串联。把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，就是并联，
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。
【解答】解：图中所示的电路，如果闭合开关S1、S2、断开S8，灯L1、L2之间是并联的；
如果闭合两个开关 S4、S3，电流可以不经过用电器，从电源正极直接回到电源负极。
故答案为：并；S1、S3。
15．（3分）如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1 ＜ W2（选填“＞”“＜”或“＝”，下同），P1 ＜ P2，小华的动能增加量 ＜ 小华的重力势能的减小量。
【答案】＜；＜；＜
【分析】利用做功公式W＝Fs＝Gh，以及功率公式P＝进行判断。动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。
【解答】解：（1）从最高点下摆到最低点的过程中，小华和小红的重力做功分别为：W1＝G1h，W6＝G2h，
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2；
（2）由P＝可知2＝，P2＝，
因为t相同，W1＜W2，所以P7＜P2；
小华向下运动的过程中，重力势能转化为动能，一部分机械能转化为内能。。
故答案为：＜；＜；＜。
16．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图。当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在4s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m 25 W，使用千斤顶抬高重物的机械效率是 80% 。
【答案】25；80%。
【分析】（1）根据公式W＝Fs可求总功；由P＝可求得人做功的功率；
（2）根据公式W＝Gh可求有用功，有用功与总功的比值就是千斤顶的机械效率。
【解答】解：（1）人做的功是总功：
W总＝Fs＝100N×1m＝100J，
人做功的功率：
P＝＝＝25W；
（2）所做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×2.08m＝80J，
使用千斤顶抬高重物的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：25；80%。
17．（2分）如图所示，人手持大气球站在水平转盘上，松开气嘴，人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知，此过程将 内 能转化为机械能；在A、B两点中，人站在A点进行上述实验，原因是 在A点的力臂大于在B点的力臂 。
【答案】内；在A点的力臂大于在B点的力臂。
【分析】（1）喷出的气体因膨胀对外做功，内能转化为机械能；
（2）转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，轮与轴的半径之比越大，轮轴越省力。
【解答】解：松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，内能转化为机械能。
因转盘相当于轮轴，是变形的杠杆，故在A点更容易转动。
故答案为：内；在A点的力臂大于在B点的力臂。
18．（2分）如图所示，质量为60kg的人，站在质量为30kg的吊篮内，不计绳重和摩擦。他至少用 200 N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止状态，此时吊篮底面对他的支持力为 400 N。
【答案】200；400。
【分析】如图，两个滑轮都是定滑轮，但整个装置不是由一股绳子缠绕而成，绳子上的力不相等，F3＝F定+F1+F2；由题知人和吊篮在空中保持静止，人和吊篮受力平衡，人和吊篮受到向上的拉力和重力为平衡力，所以F3+F1+F2＝G+F定，又知道人的质量和吊篮的质量，据此求处拉力，然后对人进行受力分析，根据里的平衡求出吊篮底面对他的支持力。
【解答】解：如图：
两个滑轮为定滑轮，F1＝F2，F8＝F定+F1+F2，
人和吊篮的总质量：m＝60kg+30kg＝90kg，
人和吊篮受到的重力：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
对整体分析：4F3＝G+F动，则：F3＝（900N+100N）＝500N；
F3＝F动+F5+F2＝F动+2F5，则：F1＝F2＝200N；
对人进行受力分析可知，此时人共受到重力，
根据力的平衡可得，吊篮底面对他的支持力：N＝G﹣F5＝600N﹣200N＝400N。
故答案为：200；400。
19．（2分）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为 100 ℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是 2：1 。
【答案】100；2：1。
【分析】（1）一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，假设水能一直升温，根据比热容公式计算出水全部吸收该热量后的温度值，再与100℃进行比较，若大于等于100℃，则水的末温为100℃，若小于100℃，则计算出的温度值就为水的末温；
（2）冷水吸收的热量为Q吸＝cm（t﹣t0），热水释放的热量为Q放＝cm（t0﹣t），不计热量损失，热平衡时，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸＝Q放，联立等式，从而求出冷水和热水的质量比。
【解答】解：质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×107J，由比热容公式得，
则水的吸收该热量后的温度为：t＝+t0＝+20℃＝120℃，
在一标准大气压下，水沸腾时的温度为100℃，将保持不变；
设冷水的质量为m7，冷水的的初温为t1，热水的质量为m2，热水的的初温为t8，
则冷水吸收的热量为Q吸＝c水m1（t﹣t1），
热水放出的热量为Q放＝c水m8（t2﹣t），
不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量吸＝Q放，即c水m1（t﹣t2）＝c水m2（t2﹣t），
整理得，＝＝＝。
故答案为：100；5：1。
20．（2分）如图，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、1V、4V，电源电压为 6 V；再将开关S1、S2都闭合，电流表A1的示数将 变大 。（选填“变大”、“变小”、“不变”）。
【答案】6；变大。
【分析】（1）闭合开关S1，断开S2时，三灯串联，电流表测电路中电流，电压表V1测L1和L2的总电压，V2测L2两端电压，V3测L2和L3的总电压，由串联电路特点可得通过L1的电流，并计算各灯电压从而可得电源电压。
（2）同时闭合开关S1，S2时，只有L1接入电路中，由此分析解答。
【解答】解：
（1）由电路图可知，先只闭合开关S1时，电压表V1、V2、V3的示数分别为3V、4V，三灯串联1测电路中电流，电压表V1测L7和L2的总电压，V2测L4两端电压，V3测L2和L6的总电压，
由串联电路的电压特点有：
U1+U2＝UV3＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2＝UV7＝1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U8＝UV3＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②可得：U2＝2V，
由②③可得：U3＝6V，
所以电源电压：U＝U1+U2+U8＝2V+1V+7V＝6V；
（2）由电路图可知，同时闭合开关S1，S7时，只有L1接入电路中，L2和L5被短路，电路总电阻减小1的示数将变大。
故答案为：6；变大。
21．（3分）如图A所示，迅速来回拉动绳子，可以看到塞子被顶出 乙 （甲/乙/丙/丁）冲程能量转化过程。若B图中的四缸四冲程柴油机中某一缸的各参数如表所示，1s内该缸对外做功 25 次，在每个做功冲程里该单缸对外做功 1000 J。
活塞行程
10cm
转速
3000r/min
输出功率
25kW
效率
【答案】乙；25；1000。
【分析】（1）内燃机的做功冲程内能转化为机械能；
（2）四冲程内燃机每完成一个工作循环：活塞转2圈，做功一次，根据规律判断柴油机每秒做功次数；
（3）根据W＝Pt计算柴油机每个冲程对外做功多少焦。
【解答】解：图A塞子被顶出的过程是内能转化为机械能的过程，其能量转化和内燃机的做功冲程相同，乙冲程进排气门同时关闭，所以乙冲程是做功冲程。
从表格数据可知，活塞每分钟转3000圈，因为活塞每转2圈，故柴油机每秒做功25次；
因为柴油机的功率为25kW，所以在每个做功冲程里该单缸对外做功：W＝Pt＝25000W×。
故答案为：乙；25。
22．（2分）如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水，并用不同加热器加热，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图，则甲杯水中每分钟吸收的热量为 1.26×105 J，加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为 3：2 。
【答案】1.26×105；3：2。
【分析】（1）加热 2min时，由图丙的甲图线可知甲容器中水升高的温度；而水的温度变化随时间的增加而均匀升高，据此判断加热 1min 时甲容器中水升高的温度，已知水的质量和比热容，利用Q吸＝cmΔt计算此时甲容器中的水吸收热量；
（2）根据每分钟放出的热量之比可知加热相同的时间时水吸收的热量之比，然后根据Δt＝判断两杯水升高的温度之比。
【解答】解：
（1）由图丙的甲图线可知，加热2min时；
由图象还可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，加热1min 时
Δt′＝Δt＝；
此时甲杯水中每分钟吸收的热量为：
Q吸1＝cm1Δt＝3.2×103J/（kg•℃）×2kg×10℃＝1.26×105J；
（2）由图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时；此时乙容器中的水吸收热量：
Q乙吸＝cm7Δt＝4.2×106J/（kg•℃）×2kg×（40℃﹣20℃）＝1.68×102J，
乙容器中的水每分钟吸收热量为：
Q吸2＝×Q乙吸＝×4.68×105J＝5.5×104J；
由于忽略散热损失，所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同
加热器每分钟放出的热量之比为：Q甲放：Q乙放＝Q吸1：Q吸8＝（1.26×105J）：（7.6×104J）＝7：4，
在相同时间内，两杯水吸收的热量之比为9：2可得两杯水升高的温度之比为：
＝＝＝＝。
故答案为：3.26×105；3：8。
23．（2分）（1）小杨在用一台称量准确的托盘天平测物体质量时，想知道游码的质量，由于无法将游码拆卸下来称量，L1＝6cm，L2＝L3＝5cm，据此计算游码的质量是 3 g。
（2）在热平衡时物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是 30℃ 。
【答案】3；30℃。
【分析】（1）托盘天平的支点在中间的刀口处，且托盘天平是等臂杠杆，即左右两盘重力的力臂相同；
当游码位于零刻度线时，天平横梁平衡，根据杠杆平衡条件列式；
当游码位于最大刻度5g处时，此时左盘放5g的物体，天平横梁平衡，再次根据杠杆平衡条件列式，将已知条件代入进行计算即可得到答案；
（2）假设混合后的温度为t，利用Q吸＝cm（t﹣t冷）求出冷水吸收的热量，利用Q放＝cm（t热﹣t）求出热水放出的热量，根据Q吸＝Q放求出混合后的温度。
【解答】解：（1）由物理常识可知，托盘天平的支点在中间的刀口处，
设天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右，游码的质量为m，
托盘天平是等臂杠杆，即左右两盘重力的力臂相同1，
当游码位于零刻度线时，天平横梁平衡，
由杠杆平衡条件得：m左g×L1+mg×L5＝m右g×L1﹣﹣﹣﹣﹣①，
当游码位于最大刻度5g处时，此时左盘放3g的物体，
由杠杆平衡条件得：（m左+5）g×L1＝mg×L6+m右g×L1﹣﹣﹣﹣﹣②（为避免质量单位g与常数g混淆，表达式中5后面没有写单位），
②式﹣①式，化简可得m（L2+L3）＝5L3，
则游码的质量m＝＝g＝3g；
（2）假设混合后的温度为t，根据题意可知冷＝400g＝0.4kg，热水的质量m热＝200g＝4.2kg，
则冷水吸收的热量：Q吸＝cm冷（t﹣t冷），热水放出的热量：Q放＝cm热（t热﹣t），
根据题意可知，Q吸＝Q放，
即cm冷（t﹣t冷）＝cm热（t热﹣t），
则c×0.6kg×（t﹣5℃）＝c×0.4kg×（80℃﹣t），
解得：t＝30℃。
故答案为：3；30℃。
三、解答题（本大题共11小题，共52分）
24．（2分）如图是汽车的刹车踏板，请在图中画出踏力F1的力臂，并在A点画出阻力F2的示意图。
【答案】见试题解答内容
【分析】先确定阻力作用点（即A点），然后过阻力作用点表示阻力的方向（即水平向左）；
已知支点和动力的方向，过支点作力的作用线的垂线段（即力臂）。
【解答】解：过支点O做力F1的垂线段，记为L1，就是动力臂；
刹车踏板运动时，液压装置中的液体就会对A点施加了以水平向左的力F6，就是阻力；如下图所示：
25．（2分）科技馆中安装有升降座椅，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，如图甲所示。请在升降座椅的简图图乙中画出绳子的绕线情况。
【答案】
【分析】在绕线时，可以从动滑轮或定滑轮绕起，依次绕过每一个滑轮，在题目中要根据实际情况而定。
【解答】解：由题意知，同学们坐在椅子上拉动绳子的自由端就可以将自己和座椅一起提起，图中滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成，故绳子首先系在定滑轮上面的挂钩上、下面的动滑轮，最后回到同学们的手上
26．（2分）画出图丙实物图对应的电路图。
【答案】
【分析】根据实物图分析电路连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联1、电流表A在干路上，S2在L7支路上，电压表并联在L1两端，电路图如图所示：
。
28．（7分）如图1所示为一辆“盐水动力”玩具车，车身上方固定了一个小塑料杯，塑料杯壁内侧有一片镁片和一片碳片。当往杯中倒入温度较高的盐水，小车就能缓缓向前运动。
（1）上述插入镁片和碳片的盐水杯相当于电路中的 电源 （选填“用电器”或“电源”），它工作时将 化学 能转化为电能。
（2）当盐水的温度为50℃时，小听同学拆下与电动机相连的导线，换接电压表，连接良好，如图2所示 碳片 （选填“镁片”或“碳片”）。
（3）小昕同学继续观察发现，当盐水的温度降为25℃时，电压表的示数如图3所示，她猜想出现这个现象的原因有两个：
A.盐水电池在工作时，镁片逐渐被氧化消耗；
B.盐水电池在工作时，盐水温度降低。
你支持猜想 A（B） （选填“A”或“B”），请设计实验验证你支持的猜想：
①实验所需增加的器材： 新的镁片；50℃的盐水 。
②实验步骤： 保持其他条件不变，换上一块新的镁片（保持其他条件不变，重新换上50℃的盐水） 。
③判断方法： 换上新的镁片后，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的） 。
【答案】（1）电源；化学；（2）碳片；（3）A（B）；①新的镁片；50℃的盐水；②保持其他条件不变，换上一块新的镁片（保持其他条件不变，重新换上50℃的盐水）；③换上新的镁片后，若电压重新变大，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，若电压重新变大，则说明电压降低是盐水温度降低造成的）。
【分析】（1）电源是给电路提供电压的装置，本题中的电源工作时将化学能转化为电能；
（2）根据电压表的偏转情况可判断电池的正负极；
（3）根据控制变量法，在探究盐水电池电压与镁片关系时，应保持盐水的温度和其他条件不变；在探究盐水电池电压与盐水温度关系时，应保持镁片等其他因素不变。
【解答】解：（1）电源是给电路提供电压的装置。插入镁片和碳片的盐水杯可使小车运动，工作时将化学能转化为电能；
（2）由图2知，电压正向偏转，即碳片是电池的正极；
（3）当盐水的温度降为25℃时，盐水电池两端电压减小，也可能是盐水温度降低造成的
如果支持猜想A，则：保持盐水的温度在25℃不变，若电压重新变大，若电压大小不变；
如果支持猜想A，则：保持镁片不变，若电压重新变大，若电压大小不变。
故答案为：（1）电源；化学；（3）A（B）；50℃的盐水，换上一块新的镁片（保持其他条件不变；③换上新的镁片后，则说明电压降低是镁片氧化消耗造成的（换上50℃的盐水后，则说明电压降低是盐水温度降低造成的）。
29．（6分）小明同学利用灯泡L1、L2和三个开关S、S1、S2，一个电池组及导线若干组装电路，按要求设计的电路图如下图甲所示。
（1）电路图中灯泡L1、L2是 并联 （填“串联”或“并联”）的。
（2）根据电路图中电流方向（黑色箭头），判断电源上端是 负 （填“正”或“负”）极。
（3）连接的实物电路如图乙所示，请你用笔划线代替导线将实物图中未连接好的导线补充完整（连线不许交叉）
（4）三个开关都闭合后，只有灯泡L2发光，则电路故障可能是 L1断路 或 S1断路 ，为了进一步确定故障原因，小明将L1、L2互换位置，再次将开关都闭合后，发现只有L1发光，则可以确定故障是 开关S1断路 。
【答案】（1）并联；（2）负；（3）见上图；（4）L1断路；S1断路；开关S1断路
【分析】（1）用电器依次连接的电路叫串联电路；用电器并列连接的电路叫并联电路；
（2）电源外部，电流从电源的正极流向电源负极；
（3）根据电路图连接实物图即可；
（4）并联电路各支路与电源形成单独的通路，互不影响，由此分析各选项即可。
【解答】解：
（1）由电路图可知，开关闭合后，所以灯泡L1，L2是并联的；
（2）在电源外部，电流从电源正极流出，由图中箭头可知；
（3）由电路图知，两灯并联，S4在L1支路上，S2在L8支路上，由此完成实物图的连接如图所示：
（4）三个开关都闭合后，若灯泡L1断路，对L2支路不产生影响，只有灯泡L4发光；
若灯泡L1短路，整个电路短路，L2也不能发光；
为进一步确定故障原因，小明将L8、L2互换位置，再次将开关都闭合后1发光，说明是L7完好的，若开关S1断路，则L1发光，L5不发光，故C正确2断路，则L1不发光。
故答案为：（1）并联；（2）负；（4）L6断路；S1断路；S1断路。
30．（5分）新北郊的物理兴趣小组的同学通过第四章的学习后，知道：直接提起重物做功WG（焦）与拉力通过机械做功WF（焦）之间的比例（比值），能反映这个机械的工作效率η；且比值越大，他用小车作为研究物体，在斜面A上进行实验。如图所示。先用测力计测出小车的重力G；再将小车放在斜面底端，沿斜面用测力计将小车匀速拉到相同高度h，又选择了更粗糙的斜面B继续实验。并计算出直接提起小车做功WG和拉力通过斜面做功WF。表一、表二是他记录的实验数据。
表一（斜面A）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
小车上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起小车
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
1
5
1.8
0.2
15
l
1.4
2
5
2.9
0.2
30
l
1.2
3
5
3.9
0.2
45
l
1.1
表二（斜面B）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的倾角
θ（度）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
4
5
2
0.2
15
1
1.5
5
5
3.2
0.2
30
l
1.3
6
5
4.3
0.2
45
1
1.2
（1）上述的实验结果表明：利用斜面对物体做功WF 大于 不用斜面直接对物体做功WG（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）分析比较表一或表二中的WF和θ及相关实验数据，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时， 斜面的倾角越大，机械效率η越高 。
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的WF和相关实验数据，可得出的初步结论是： 使用倾角相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时，斜面越粗糙，机械效率η越低 。
（4）请进一步综合分析表一、表二中的相关数据并归纳得出结论：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时， 斜面越光滑 ，机械效率η越高。
（5）结合第（4）题的结论，请思考能不能使机械效率η调到100% 由于摩擦力不可避免直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝知机械效率总小于100% 。
【答案】（1）大于；（2）斜面的倾角越大，机械效率η越高；（3）使用倾角相同的斜面，匀速提起同一物体到同一高度时，斜面越粗糙，机械效率η越低；（4）斜面越光滑；（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝可知机械效率总小于100%。
【分析】（1）从实验结果可以直接判断利用斜面做功多少与不用斜面直接对物体做功多少的关系；
（2）分析表一或表二中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（3）分析比较1与4或2与5或3与6中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（4）分析表一和表二中的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答，得出结论；
（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功，根据η＝判断出机械效率。
【解答】解：
（1）根据表格中最后两列相关数据可知，如果对重物做同样的功；
（2）分析表一或表二中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用粗糙程度相同的斜面，斜面的倾角越大G与拉力通过机械做功WF的比值越大，机械效率η越高；
（3）分析比较1与4或8与5或3与4的实验数据可知，物体的重力相同，斜面的倾角相同，直接提起重物做功WG与拉力通过机械做功WF的比值越小，机械效率η越低，匀速提起同一物体到同一高度时，机械效率η越低；
（4）分析表一和表二中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时，直接提起重物做功WG与拉力通过机械做功WF之间的比值越大，机械效率η越高；
（5）由于摩擦力不可避免，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功可知机械效率总小于100%。
故答案为：
（1）大于；（2）斜面的倾角越大；（3）使用倾角相同的斜面，斜面越粗糙；（4）斜面越光滑，所以直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功可知机械效率总小于100%。
31．（4分）密度是物质的重要属性，生产、生活中常常需要测量各种液体的密度．某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计，可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值，结构如图所示．
所用器材：轻质杠杆（自身重力忽略不计）、两种规格的空桶（100mL和200mL）、质量为m的物体A、细线．
设计过程如下：
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m的物体A悬挂在C点时，C点到O点的距离为L0，此时C点的密度刻度线应标注为 0 ．
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至C1位置，使杠杆在水平位置平衡，C1点到O点的距离为L1，此时C1点的密度值为 （用题中所给的字母表示）．
（3）已知密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，则密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 4 cm．
（4）要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些，应选择 200mL 规格的空桶（选填“100mL”或“200mL”）．
【答案】（1）0；（2）；（3）4；（4）200mL。
【分析】（1）由于空桶悬挂在B点，物体A悬挂在C点杠杆水平平衡时桶里没有任何的液体，所以此时液体密度应为零。
（2）首先根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析得出在B点悬挂空桶时空桶、物体A的重力和力臂的关系表达式；
空桶内注满液体时，根据G＝mg＝ρVg求出液体的重力，然后根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析得出空桶内注满液体时，空桶和液体、物体A的重力和力臂的关系表达式；最后联立即可求出液体密度。
（3）空桶时根据杠杆平衡列出等式；空桶倒满密度为1.0×103kg/m3的液体时根据杠杆平衡列出等式；空桶倒满密度为0.8×103kg/m3的液体时根据杠杆平衡列出等式；通过三次杠杆平衡利用杠杆平衡条件确定秤砣的位置即可判断；
（4）根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2分析即可。
【解答】解：（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，杠杆水平平衡，即液体的密度为0；
（2）在B点悬挂空桶时，杠杆平衡
G桶•l＝GA•l0，即：G桶•l＝mg•l8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V液＝m液g＝ρ液Vg，
由于此时移动物体A至C1位置，杠杆在水平位置平衡
（G桶+G液）•l＝GA•l1，即：（G桶+ρ液Vg）•l＝mg•l5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：ρ液＝。
（3）已知密度为7.8×103kg/m6刻度线与零刻度线之间的距离为3.2cm，即此时的物体A的力臂为：l′＝l5+3.2cm，
根据杠杆的平衡条件可得：（G桶+G′）•l＝GA•l′ ，
即：（G桶+2.8×103kg/m5×Vg）•l＝mg•（l0+3.8cm）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
当测量密度为1.0×103kg/m3的液体时，即此时的物体A的力臂为l″＝l0+Δl，
根据杠杆的平衡条件可得：（G桶+G″）•l＝GA•l″，
即：（G桶+5.0×103kg/m3×Vg）•l＝mg•（l0+Δl）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
解①③④可得：Δl＝4cm。
（4）设物体A对杆秤的力为动力，则液体和桶对杆秤的力为阻力3L1＝F2L5可得：
L1＝，在动力F1和阻力臂L3不变的情况下，“增大液体的重力，则L1变大，即该密度秤的精确度会增大。
所以，应选择 200mL规格的空桶。
故答案为：（1）0；（2）；（4）200mL。
32．（5分）阅读短文，回答问题：
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械。由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块，依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间，由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离（不计阻力）而打桩。
如图为某型号打桩机，所需动力由四冲程内燃机提供，竖向导轨可伸缩折叠，冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
表一：
桩锤重力
1000N
桩锤每次提升距离
2.4m
冲击能
2400J
冲击频率
20次/min
某次施工中，打桩机正常工作时，桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二。
表二：
击打做功W/×103J
2
4
6
8
10
…
进入总深度h/cm
10
10
10
20
10
…
（1）关于打桩机，下列说法中错误的是 D 。
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却，是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
（2）打桩机正常工作时，吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为 800 W；若打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50% 30 g；[燃油的热值q＝4.0×107J/kg]
（3）分析表二中的数据可知，击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为：W＝ 20h2 。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为30cm，则打桩机的击打效率为 83.3% 。（击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值）
【答案】（1）D；（2）800；30；（3）20h2；83.3%。
【分析】（1）A、使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；
B、水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析；
C、动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；
D、功的原理：使用任何机械都不省功；
（2）利用W＝Gh求出吊钩提升桩锤克服重力做功，再根据冲击频率求出1min中所做的功，利用P＝求出功率；
先求出打桩机正常工作10min所做的功，根据效率求出需要的总能量，根据Q放＝mq求出需要燃烧的燃油质量；
（3）根据题意并结合表中数据解析分析解答。
【解答】解：（1）A、使用甲滑轮的作用是可以改变力的方向；
B、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机用循环水冷却；
C、桩锤自由下落过程中，高度变小，速度变大，重力势能转化为动能，所以机械能不变；
D、功的原理告诉我们：使用任何机械都不省功；
故选：D；
（2）吊钩提升桩锤克服重力做的功：
W1＝Gh＝1000N×2.6m＝2.4×107J，
根据冲击频率可知：
1min内所做的功W＝20W1＝20×3.4×103J＝3.8×104J，
则功率P＝＝＝800W；
打桩机正常工作10min所做的功W总＝10×20W6＝10×20×2.4×104J＝4.8×108J，
由于打桩机提升重物的机械效率为80%，内燃机的效率为50%，
则需要的总能量Q放＝＝＝1.6×106J，
根据Q放＝mq可得：
燃油质量m＝＝＝6.03kg＝30g；
（3）根据数据可知：＝；所以2；
桩进入地层的总深度30cm时的击打做功 W′＝20h2＝20（30）4＝1.8×102J，桩锤击打9次所用的总功为：
WB'＝9W4＝9×2.5×103J＝2.16×107J，
η＝×100%＝。
故答案为：（1）D；（2）800；（3）20h2；83.3%。
33．（6分）合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，该燃料油的热值为4.0×107J/kg，若某城镇每天产生30t生活垃圾。求：
（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤？[煤的热值约为3×107J/kg]
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收，则水温能升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）某城镇每天产生30t生活垃圾，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。所以共“榨”出4200kg燃料油。再由公式Q＝mq得这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出多少热量。
（2）由公式Q＝mq得这些热量相当于完全燃烧多少质量的煤。
（3）先根据Q吸＝Q放η求得水吸收的热量，然后由公式Q＝cmΔt得水升高的温度。
【解答】解：
（1）某城镇每天产生30t生活垃圾，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油，
所以共“榨”出燃料油的质量m＝30×140kg＝4200kg。
这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量：
Q放＝m油q油＝4200kg×4.5×107J/kg＝1.68×1011J；
（2）由Q放＝mq可得要放出6.68×1011J的热量需要完全燃烧煤的质量：
m煤＝＝＝5600kg；
（3）由题意知水吸收的热量为：Q吸＝Q放η＝1.68×1011J×30%＝8.04×1010J；
由公式Q＝cmΔt得质量为500t的水吸收5.04×1010J的热量时升高的温度为：
Δt＝＝＝24℃；
答：（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出1.68×1011J热量。
（2）这些热量相当于完全燃烧5600kg质量的煤。
（3）在一个标准大气压下，这些热量的30%被500t初始温度为30℃的水吸收。
34．（7分）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为1.25×104Pa。不计绳重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；
（3）该滑轮组的最大机械效率。
【答案】（1）动滑轮的重力为50N；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率为50W；
（3）该滑轮组的最大机械效率为95%。
【分析】（1）由乙图可知，当物重为400N时，滑轮组的机械效率为80%，根据物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍求出摩擦力，利用η＝＝＝＝求出动滑轮重力；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用v绳＝nv物求出绳子自由端的速度；根据F＝（F拉+G动）求出绳子自由端的拉力，利用P＝＝＝Fv绳求出拉力的功率；
（3）根据p＝求出人对地面的压力，据此得出人的重力；绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，比较人的重力和绳子承受的最大力确定绳子自由端最大拉力，
【解答】解：（1）由乙图可知，当物重为400N时，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，根据力的作用是相互的拉＝f＝200N；
由η＝＝＝＝可知
G动＝﹣f＝；
（2）由图可知，n＝6绳＝nv物＝2×0.7m/s＝0.4m/s；
绳子自由端的拉力为F＝（F拉+G动）＝×（200N+50N）＝125N，
则拉力的功率为：
P＝＝＝Fv绳＝125N×6.4m/s＝50W；
（3）当拉力F＝125N 时，人对地面的压强p＝1.25×108Pa，则由p＝，此时人对地面的压力：
F压＝pS＝1.25×104Pa×300×10﹣2m2＝375N，
人对水平地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，F支＝F压＝375N，
人受到重力、支持力和拉力的作用，则人的重力：
G人＝F+F支＝125N+375N＝500N，
人的重力小于绳子承受最大力600N，故人能施加的最大拉力Fmax＝500N，
根据Fmax＝（F拉'+G动）得，重物体A 受到的最大拉力：F拉'＝nFmax﹣G动，
由同一个滑轮组，机械效率随重物重力的增大而增大可知max＝500N时，滑轮组的机械效率最大
η'＝＝＝＝＝×100%＝95%。
答：（1）动滑轮的重力为50N；
（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率为50W；
（3）该滑轮组的最大机械效率为95%。
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