江苏省无锡外国语学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题（每小题2分共24分，每小题只有一个选项）
1．（2分）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2分）为探究动滑轮和定滑轮的特点，分别设计了如图所示两种方式拉升重物，下列关于实验说法正确的是（ ）
A．增加动滑轮的质量可以更省力
B．若用定滑轮拉重物，只有拉力竖直向下时最省力
C．若拉升同一物体匀速上升相同高度，用动滑轮时拉力一定最小
D．用动滑轮提升重物上升高度h，测力计则上升2h
3．（2分）对功的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．把重1N的物体举起1m所做的功为1J
D．力作用的时间越长，做的功就越多
4．（2分）据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。如图，人们借助辘轳从井中汲水。转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（ ）
A．增大水桶的重力 B．增大桶内的水量
C．增大转动的速度 D．增大轴筒的直径
5．（2分）为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（ ）
A．该实验研究的对象是木块B的动能大小，A球是用来撞击并提供初速度的
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是让小球获得不同的运动速度
6．（2分）在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜冰袋使用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋温度很低，没有内能
B．温度从产品转移到冰袋
C．冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能增大
D．此过程中发生热传递的原因是产品的内能与冰袋不同
7．（2分）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（ ）
A．铁球位于a点时重力势能最大
B．铁球从a点运动到b点时重力做功
C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能
D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子
8．（2分）某同学用完全相同的装置加热等质量的水和食用油，得到了温度随时间变化的图象如图所示，以下说法正确的是[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
A．物质A为水
B．0～3min，物质A吸收的热量比物质B吸收的热量多
C．食用油的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
D．若食用油的质量为50g，2～3min内食用油吸收了2100J的热量
9．（2分）下列是某同学学过内能的知识后整理的部分笔记。其中说法正确的是（ ）
A．当燃料充分燃烧时，热值会变大
B．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量不一定比干木柴燃烧时放出的热量多
C．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较小
D．四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油
10．（2分）按如图连接好电路闭合开关后，发现L1不亮，L2能发光，则可能出现的故障是（ ）
A．L1灯座短路 B．导线2开路
C．导线3断路 D．L2的灯丝断开了
11．（2分）用如图电路探究电路的电流规律时，甲、乙为电流表，闭合开关S后，两表的示数如A1、A2所示，则流过灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.7A 0.4A B．0.3A 0.4A
C．0.14A 0.26A D．0.7A 1.3A
12．（2分）一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶时，输出功率P＝50kW。当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2＝70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度v＝72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%。假设轿车在上述过程中所受的阻力保持不变，则下列说法中正确的是（ ）
A．轿车达到拍照处不会被拍照
B．轿车所受阻力大小为2500N
C．若将上述过程充电所获的电能为120000J
D．若将上述过程充电所获的电能全部被轿车用来维持90km/h行驶，可行驶30m
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（3分）利用杠杆投掷石球，如图所示，作用在A点的力沿 方向时最小，若力沿c的方向时力臂 （选填“变长”、“变短”）。已知石球重100N，OA：OB＝1：4，则作用在A点力的最小值为 N（不计杠杆自重及摩擦）。
14．（3分）如图1所示，当翼装飞行运动员从高处一跃而下，他的重力势能逐渐 ，在整个下降过程中，翼装飞行运动员的机械能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图2所示是加油机正在给歼20战机空中加油的情景，此时匀速飞行的歼20战机动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．（3分）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。航母上简化的蒸汽弹射装置能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的 能转化为活塞的 能，汽油机的 冲程也会发生同样的能量转化。一台单缸四冲程汽油机每秒对外做功30次，则汽油机的飞轮转速是 r/min。
16．（3分）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，滑轮B为 滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，输电线P端向左移动了 cm。
17．（4分）在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用。如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，吊桥可看作支点为 （选填“A”、“B”或“C”）点的 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮能省 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为 N。
18．（2分）如图所示的俯卧撑是一种常见的体育锻炼项目。
（1）观察标准俯卧撑的姿势：人的脚固定不动，躯干笔直且上下运动。
（2）测得小科锻炼时相关的科学量：①小科的质量m；②小科手臂伸直时，躯干离地高度L1；③小科手臂弯曲时，躯干离地高度L2；④在做标准俯卧撑时，手臂推力为自身重力的四分之三。则小科完成一次俯卧撑标准动作时，手臂推力做功大小为 （用字母表示）。
19．（4分）（1）我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，如图是挖掘机（甲）和人（乙）同时开始工作到某时刻的情形，你认为 做功较快，你用的比较方法是 。
（2）水平地面上有一个质量为5kg的箱子，小刚用60N的水平推力使它在10s内匀速前进了10m小刚停止推箱子。箱子又经过2s向前滑动了1.5m停下来，在箱子运动的整个过程中，推力对箱子一共做功 J，小刚对箱子做功的功率是 W。
20．（4分）如图所示为固定斜面，长20m、高10m．小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力，把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部，该过程中，拉力做的总功为 J，有用功为 J，斜面的机械效率为为 ，物体所受斜面的摩擦力为 N。
21．（2分）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出 J的热量，若这些热量完全被水吸收，最多能将 kg的水温度升高50℃。[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
22．（4分）如图所示的电路中有两只灯泡L1、L2，现要使两只灯泡串联连接，应闭合开关 ；要使两灯泡并联，应闭合开关 。闭合开关 ，会使电源短路。只闭合S1、S2，断开S3，灯 亮。
23．（2分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 联；用家里的插座给充电宝充电时，充电宝中的能量转换是 （选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”）。
24．（2分）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小 kg；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 s（g＝10N/kg）。
三、解答题（共40分）
25．（2分）如图所示，硬棒OB（质量忽略不计）能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，B处悬挂重物。请画出拉力F1的力臂（用l1表示）和阻力F2的示意图。
26．（2分）小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”时，请参照小明设计的图甲补全图乙完成探究实验。
27．（2分）在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。
28．（6分）随着人们生活水平的不断提高，家用轿车驶进千家万户。汽车的发动机主要是汽油机，某单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2×103N，飞轮1min转动3000圈。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min消耗汽油0.01kg（汽油的热值取q＝4×107J/kg）。求满负荷工作时：
（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少？
（2）1min消耗的汽油完全燃烧放出多少热量？
29．（7分）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 （达到/没有达到）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 （左/右）调节。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为100g的钩码，应在B点挂 个质量均为50g的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡，使其在水平位置平衡的目的是 。
（3）实验中改变实验条件，测量杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是 （减小误差/寻找普遍规律）。
（4）如图丙所示，在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为 N，若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计斜向右下方拉动，则示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0～5N，在支点不变的情况下，采用图丙中的杠杆，能较为精确地测量出悬挂物体的最大质量为 g。
30．（7分）非凡物理兴趣小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”，他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如表所示。
燃烧前水的温度t1/℃ 燃烧后水的温度t2/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和 相同之外，还应保持相同的物理量的是 ；
（2）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ，判断的依据 ；
（3）小铭同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多，不可能的原因是 （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）；
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分
（4）小榖同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”；小董同学发现某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与 类似（选填“热量”、“热值”、“比热容”）。
31．（7分）为了“探究并联电路中电流的关系”，小明同学设计了如图甲所示的实验电路图进行实验。
（1）连接电路的过程中开关应该断开。将电流表连接在C处，闭合开关后，发现其指针位置如图乙所示，则通过干路的电流为 A。
（2）在测通过灯泡L1的电流时，某同学实验过程中，将电流表与L1并联，可能会出现的现象是 （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）。
A.L2熄灭，L1更亮
B.L1熄灭、L2更亮
C.电流表可能损坏
D.电流表指针不偏转
（3）如表所示，小明经过正确实验操作，反复实验得到了 A、B、C三处的电流值。根据三次实验数据分析得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。在三次实验中以下操作无意义的是 （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）。
实验次数 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A
1 0.10 0.48 0.58
2 0.20 0.20 0.40
3 0.25 0.30 0.55
A.更换不同规格的小灯泡
B.交换小灯泡的位置
C.再并联一个小灯泡
D.更换不同的电源
（4）小明家电路允许通过的最大总电流为30A，电路中现有以下用电器在工作：4台空调，每台空调电流为5A；一个冰箱，电流为1.5A；一个微波炉，电流为2A，则最多还可接入电流为0.2A的电灯 盏。
（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丙所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
32．（7分）阅读短文，回答问题。
2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号（图甲）正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史。航母上安装有卫星通讯天线、有源相控阵雷达等设备，配备近防武器系统和各型舰载机，有关参数如表所示。新型固定翼舰载机（图乙）在“辽宁”号航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。
辽宁号航空母舰参数
满载排水量/t 67500 总功率/kW 1.5×105
动力提供（燃料） 重油 最高航速km/h 54
最大舰长/m 304 最大舰宽/m 70.5
发动机的效率/% 25 最大舰载机数量/架 30
（1）若航母储存燃油的质量一定，发动机的效率一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母 （选填“低速”、“中速”或“高速”）行驶时续航里程（连续航行的最大距离）大，若将航速提高到原来的2倍，则发动机的功率必须提高到原来功率的 倍。
（2）为庆祝航母首次执行任务成功，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 N，焰火能够达到的最大速度为 m/s（火药的质量不计）。
（3）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少吨的重油？（重油的热值为4.0×107J/kg）
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题2分共24分，每小题只有一个选项）
1．（2分）如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】动力F1使杠杆绕固定点转动，阻力F2阻碍杠杆转动，杠杆绕着固定转动的点为支点。
【解答】解：
A、阻力的方向应为垂直于杠杆向下，动力方向以及作用点、支点位置正确，故A正确；
B、阻力的方向应该向下，故B错误；
CD、阻力作用点不对，故CD错误。
故选：A。
【点评】根据杠杆的五要素进行判断，难度不大。
2．（2分）为探究动滑轮和定滑轮的特点，分别设计了如图所示两种方式拉升重物，下列关于实验说法正确的是（ ）
A．增加动滑轮的质量可以更省力
B．若用定滑轮拉重物，只有拉力竖直向下时最省力
C．若拉升同一物体匀速上升相同高度，用动滑轮时拉力一定最小
D．用动滑轮提升重物上升高度h，测力计则上升2h
【分析】（1）根据F＝（G+G动）分析；
（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（3）和使用定滑轮相比，使用动滑轮时需要克服动滑轮重；
（4）使用动滑轮可以省一半力，但费一倍的距离。
【解答】解：A、增加动滑轮的质量，根据G＝mg可知，动滑轮的重力变大，由F＝（G+G动）可知，拉力F将变大，故A错误；
B、定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不计绳重和摩擦时，用定滑轮拉重物，各个方向的拉力都等于物重，故B错误；
C、拉升同一物体匀速上升相同高度，如果动滑轮的重力大于物体的重力，根据F＝（G+G动）可知，F＞G，故C错误；
D、使用动滑轮时，拉力端移动的距离等于提升物体升高高度的2倍，所以用动滑轮提升重物上升h高度，测力计上升2h高度，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了定滑轮和动滑轮的特点，属于基础题目。
3．（2分）对功的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多
B．物体通过的路程越长，作用力做功越多
C．把重1N的物体举起1m所做的功为1J
D．力作用的时间越长，做的功就越多
【分析】（1）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
（2）做功多少等于力和距离的乘积。
【解答】解：A、作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少，故A错误；
B、只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故B错误；
C、由W＝Fs＝Gh可知，把重1N的物体举起1m所做的功为1J，故C正确；
D、物体做功的多少与时间无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了对物体是否做功的判断，有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。
4．（2分）据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。如图，人们借助辘轳从井中汲水。转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（ ）
A．增大水桶的重力 B．增大桶内的水量
C．增大转动的速度 D．增大轴筒的直径
【分析】根据影响动滑轮机械效率的因素进行分析和解答，应尽量增大有用功或减小额外功。
【解答】解：
A、增大水桶的重力，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功变大，根据η＝＝可知，机械效率会变小，故A错误；
B、增大桶内的水量，有用功会变大，桶的重力不变，额外功不变，根据η＝＝可知，机械效率会变大，故B正确；
CD、根据η＝＝可知，增大转动的速度、增大轴筒的直径都不会改变机械效率的大小，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了增大或减小机械效率的方法，解题的关键是熟练掌握机械效率的概念。
5．（2分）为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（ ）
A．该实验研究的对象是木块B的动能大小，A球是用来撞击并提供初速度的
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是让小球获得不同的运动速度
【分析】动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；钢球把木块推出的距离长，说明的动能大这是一种转换的方法。
【解答】解：
A、该实验研究的对象是小球A的动能大小，A撞击木块后，木块克服阻力做功，根据木块移动距离判断动能的大小，故A错误；
B、该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等，故B正确；
C、该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小，故C正确；
D、实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故D正确。
故选：A。
【点评】本题全面地考查动能的大小与哪些因素得实验，解答时注意多因素问题时需要运用控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
6．（2分）在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜冰袋使用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．冰袋温度很低，没有内能
B．温度从产品转移到冰袋
C．冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能增大
D．此过程中发生热传递的原因是产品的内能与冰袋不同
【分析】（1）任何物体在任何温度状态下都具有内能；
（2）温度是状态量，不能传递；
（3）晶体熔化时，吸收热量、温度不变；
（4）热传递的条件是物体间存在温度差。
【解答】解：A、任何物体在任何温度状态下都具有内能。温度很低的冰块也具有内能，故A错误；
B、此过程中热量从产品传向冰袋，传递的不是温度，故B错误；
C、冰袋中的物质熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故C正确；
D、次过程中发生热传递的原因是产品温度高于冰块的温度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对温度、内能、热量概念的了解和掌握，内能和温度、状态的关系，内能和热量的区别。
7．（2分）如图所示，小华把铁球拉近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁球由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，则下列说法不正确的是（ρ铜＞ρ铁）（ ）
A．铁球位于a点时重力势能最大
B．铁球从a点运动到b点时重力做功
C．铁球从a点运动到c点时，重力势能转化为动能
D．把铁球改用铜球，从c点摆回时不会碰伤鼻子
【分析】①动能和势能可以相互转化，在最高点时重力势能最大，在最低点时动能最大，物体在从最低点向最高点运动时，动能转化成重力势能，物体在从最高点向最低点运动时，重力势能转化成了动能；
②功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积；
③球与空气摩擦消耗机械能转化为内能。
【解答】解：A．铁球从a点到c点的过程中，铁球会与空气摩擦消耗机械能，到达c点时机械能变小，a、c两点的动能均为零，但a点的势能大于c点的势能，故A正确；
B．铁球从a点运动到b点时，竖直方向有高度差，重力要做功，但拉力的方向始终与运动的方向垂直，所以拉力不做功，故B正确；
C．铁球从a点运动到c点时，质量不变，速度先变大后变小，高度先变小后变大，则动能先变大后变小，势能先变小后变大，整个过程中势能先转化为动能，后动能转化为势能，故C错误；
D．把铁球改用铜球，小球摆动时，也会与空气摩擦消耗机械能，同样达不到a点，所以改用铜球不会碰伤鼻子，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了动能和势能的相互转化以及做功条件的应用，要注意在动能和重力势能转化过程中，由于与空气的摩擦，会有小部分机械能转化成内能。
8．（2分）某同学用完全相同的装置加热等质量的水和食用油，得到了温度随时间变化的图象如图所示，以下说法正确的是[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]（ ）
A．物质A为水
B．0～3min，物质A吸收的热量比物质B吸收的热量多
C．食用油的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
D．若食用油的质量为50g，2～3min内食用油吸收了2100J的热量
【分析】（1）根据公式Q吸＝cm（t﹣t0），质量、吸收的热量相同时，吸热能力弱的物质升高的温度快；
（2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同；
（3）由题知食用油和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是食用油吸收热量的2倍。根据吸热公式Q＝c吸mΔt判断两物质的比热容之间的关系，从而得出食用油的比热容；
（4）利用Q＝cmΔt可求得加热2～3min食用油吸收的热量。
【解答】解：
A、由Δt＝可知，在质量、吸收的热量相同时，吸热能力弱（比热容小）的物质升高的温度快，分析图象可知，物质A为食用油，故A错误；
B、相同加热器在相同时间内放出的热量相同，则加热3min时水和食用油吸收的热量相同，故B错误；
C、用两个相同的电热器给质量相同的物质食用油和水加热，由图象可知，水温度升高到40℃需要3min，食用油温度升高到40℃需要2min；
因为加热器相同，则物质吸收的热量和加热时间成正比，
所以，质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q水吸＝Q油吸；
由Q吸＝cmΔt得：c＝，
则可知c水＝c油，
又因为c水＝4.2×103J/（kg ℃），
所以c油＝c水＝2.8×103J/（kg ℃），故C正确；
D、相同加热器在相同时间内放出的热量相同，由图象可知，2min食用油的温度升高了40℃﹣20℃＝20℃，
则2～3min内食用油吸收的热量：Q油吸＝c油m油Δt＝×2.8×103J/（kg ℃）×0.05kg×20℃＝1.4×103J，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查学生会根据在相同质量、吸收相同的热量的不同物质温度升高的高低判断吸热能力的强弱，能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题是解题的关键。
9．（2分）下列是某同学学过内能的知识后整理的部分笔记。其中说法正确的是（ ）
A．当燃料充分燃烧时，热值会变大
B．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧时放出的热量不一定比干木柴燃烧时放出的热量多
C．用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较小
D．四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油
【分析】（1）热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关；
（2）根据Q＝mq比较放热的多少；
（3）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂；
（4）四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是空气和汽油混合气体。
【解答】解：
A、热值是燃料本身的特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃烧程度无关，故A错误；
B、根据Q＝mq可知，放出的热量与热值、质量都有关，故热值大燃烧时放出热量不一定多，故B正确；
C、用水作为汽车发动机的冷却剂，主要是因为水的比热容较大，与其他物质相比，在质量相同的情况下，升高相同的温度，水吸收的热量多，故C错误；
D、四冲程汽油机的吸气冲程，吸入的是空气和汽油混合气体，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对热值、水的比热容大、放热公式、热机工作过程的能量转化的理解与掌握，是经常考的题型。
10．（2分）按如图连接好电路闭合开关后，发现L1不亮，L2能发光，则可能出现的故障是（ ）
A．L1灯座短路 B．导线2开路
C．导线3断路 D．L2的灯丝断开了
【分析】电路的故障分为短路和断路，先明确两只灯泡的连接方式，再根据故障现象判断可能出现了短路或断路的位置。
【解答】解：A、若L1灯座短路，电流从电源正极不经过用电器流向负极，会形成电源短路，烧坏电源，电路不能正常工作，故A错误；
B、若导线2开路，则整个电路开路，用电器均不能工作，故B错误；
C、若导线3断路，L1不发光，故C正确；
D、若 L2的灯丝断开了，则L2不发光，故D错误。
故选：C。
【点评】首先确定这是一个并联电路，再根据选项中所提供的短路或断路故障逐一进行分析，最后做出判断。
11．（2分）用如图电路探究电路的电流规律时，甲、乙为电流表，闭合开关S后，两表的示数如A1、A2所示，则流过灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A．0.7A 0.4A B．0.3A 0.4A
C．0.14A 0.26A D．0.7A 1.3A
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A甲测干路电流，A乙测L2支路的电流，根据图示和并联电路的电流特点求出通过两灯的电流。
【解答】解：
由图可知，灯泡L1、L2并联，电流表A甲测干路电流，A乙测L2支路的电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则A甲的示数应大于A乙的示数，且两表示数分别如A1、A2所示，
而图中电流表A1（A甲）的指针偏转角度比A2（A乙）的小，所以电流表A1选择的是大量程（即0～3A），分度值为0.1A，其示数为0.7A，即干路电流为0.7A；
电流表A2选择的是小量程（即0～0.6A），分度值为0.02A，其示数为0.4A，即通过灯泡L2的电流为0.4A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L1的电流为I1＝I﹣I2＝0.7A﹣0.4A＝0.3A。
综上分析可知，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的电流特点，灵活运用规律是解题的关键。
12．（2分）一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1＝90km/h匀速行驶时，输出功率P＝50kW。当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v2＝70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度v＝72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%。假设轿车在上述过程中所受的阻力保持不变，则下列说法中正确的是（ ）
A．轿车达到拍照处不会被拍照
B．轿车所受阻力大小为2500N
C．若将上述过程充电所获的电能为120000J
D．若将上述过程充电所获的电能全部被轿车用来维持90km/h行驶，可行驶30m
【分析】（1）轿车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，二力大小相等，根据P＝＝＝Fv求出阻力的大小；
（2）知道汽车充电过程中的平均速度和运动时间，根据s＝vt求出运动距离，与55m比较判断是否会被拍照；
（3）知道输出功率和时间以及转化效率和充电效率，求出充电获得的电能，用充电获得的电能来做功，根据W＝Fs求出轿车行驶的距离。
【解答】解：（1）轿车匀速行驶时的速度：v1＝90km/h＝25m/s，
因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，
所以，由P＝＝＝Fv可得轿车受到的阻力：f＝F＝＝＝2×103N，故B错误；
（2）轿车行驶的平均速度：v2＝72km/h＝20m/s，
轿车通过的路程：s＝v2t＝20m/s×3s＝60m，因60m＞55m，所以轿车达到拍照处的速度大于70km/h，会被拍照，故A错误；
（3）上述过程充电获得的电能：W＝Pt×80%×50%＝50×103W×3s×80%×50%＝6×104J，故C错误；
轿车能行驶的距离：s′＝＝＝30m，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功率公式、速度公式、做功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用，根据题意得出获得的电能是关键，计算过程要注意单位的换算。
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（3分）利用杠杆投掷石球，如图所示，作用在A点的力沿 b 方向时最小，若力沿c的方向时力臂 变短 （选填“变长”、“变短”）。已知石球重100N，OA：OB＝1：4，则作用在A点力的最小值为 400 N（不计杠杆自重及摩擦）。
【分析】此题是求杠杆最小力的问题，已知点A是动力作用点，因为阻力（G）和阻力臂（OB）一定，只需找出最长动力臂即可得出最省力的动力方向，可根据这个思路进行求解。
【解答】解：（1）
由图知，在A端施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即作用在A点的力沿b时最小，若力沿c的方向时力臂变短，力变大；
（2）根据杠杆的平衡条件知：F×LOA＝G×LOB，其中：LOA：LOB＝1：4，G＝100N，
所以，F＝4G＝4×100N＝400N。
故答案为：b；变短；400。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，找到在什么方向施加力使动力臂最长是解决问题的关键。
14．（3分）如图1所示，当翼装飞行运动员从高处一跃而下，他的重力势能逐渐 减小 ，在整个下降过程中，翼装飞行运动员的机械能 减小 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。如图2所示是加油机正在给歼20战机空中加油的情景，此时匀速飞行的歼20战机动能 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】（1）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。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）机械能等于动能加上重力势能，据此分析加油机机械能的变化。
【解答】解：当翼装飞行运动员从高处一跃而下，其质量不变，高度减小，则他的重力势能逐渐减小；
机械能等于动能加上重力势能，在整个下降过程中，动能不变、重力势能减小，因此运动员的机械能减小；
加油机正在给歼20战机空中加油的情景，此时匀速飞行的歼20战机的速度不变，质量变大，动能增大。
故答案为：减小；减小；增大。
【点评】本题考查了动能、重力势能和机械能的大小变化，比较简单。
15．（3分）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。航母上简化的蒸汽弹射装置能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中蒸汽的 内 能转化为活塞的 机械 能，汽油机的 做功 冲程也会发生同样的能量转化。一台单缸四冲程汽油机每秒对外做功30次，则汽油机的飞轮转速是 3600 r/min。
【分析】物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低；四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转2圈，对外做功1次。
【解答】解：气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，蒸汽的内能减小，内能转化机械能，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
一台单缸四冲程汽油机每秒对外做功30次，则1min对外做功1800次，飞轮转2r时做功一次，所以汽油机的飞轮转速是3600r/min。
故答案为：内；机械；做功；3600。
【点评】本题考查热机冲程、热机转速等知识，注重了物理和生活的联系，综合性较强，但难度不大。
16．（3分）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，滑轮B为 动 滑轮。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 8×103 N，输电线P端向左移动了 10 cm。
【分析】定滑轮是指固定不定的滑轮，它的作用是改变力的方向，不能够省力；动滑轮是指和物体一块运动的滑轮，它能够省一半力，但费距离；如图使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n＝2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G＝FP，据此求输电线P端受到的拉力大小；坠砣串下降高度h＝2sP，可求输电线P端向左移动的距离。
【解答】解：由图可知，滑轮A为定滑轮，滑轮B为动滑轮；
20个坠砣的总重力：G砣＝200N×20＝4000N，
由图知，使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n＝2，
图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得G砣＝FP，
则输电线P端受到的拉力大小：FP＝2G砣＝2×4000N＝8×103N；
图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h＝2sP，
则输电线P端向左移动的距离：sP＝h＝×20cm＝10cm。
故答案为：动；8×103；10。
【点评】本题考查了水平使用滑轮组时拉力与提升物重的关系以及拉力端移动距离与物体升高高度的关系，注意与竖直使用滑轮组的区别。
17．（4分）在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用。如图甲所示，护城河上安装的吊桥，在拉起吊桥过程中，吊桥可看作支点为 B （选填“A”、“B”或“C”）点的 省力 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，用滑轮拉着一重为50N的物体竖直向上匀速运动，利用该滑轮能省 力 （选填“力”或“功”）。若滑轮重10N，不计绳重及摩擦，拉力F为 30 N。
【分析】（1）①轴固定不动的滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；
②支点：杠杆绕着转动的点叫支点；要判断支点，就要看杠杆绕哪个点转动；
③杠杆的分类：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆；
（2）使用过程中，滑轮随物体一起运动的，叫动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力，属于简单机械不能省功；动滑轮实质是一个动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆，在不计绳重及滑轮轴的摩擦的情况下，用动滑轮提升重物的拉力F＝（G物+G动），据此得出答案。
【解答】解：在拉起吊桥过程中，滑轮组C的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向，不能省力；
由图可知，在拉起吊桥过程中，吊桥绕着B点转动，所以护城河上安装的吊桥的支点是B点；拉起吊桥是克服吊桥的重力，此时动力臂大于阻力臂，所以吊桥是省力杠杆。
由图知，施加拉力F时，物体上升过程中滑轮也同时上升，所以此滑轮是一个动滑轮；由动滑轮的工作特点可知，使用动滑轮不能改变力的方向且费距离，但可以省力；
已知物体重50N，滑轮重10N，绳子股数n＝2；不计绳重及轮与轴间的摩擦，绳子自由端的拉力为：F＝（G物+G动）＝×（50N+10N）＝30N。
故答案为：B；省力；力；30。
【点评】本题考查定滑轮和动滑轮区别、使用动滑轮时拉力的计算，属于基础题目。
18．（2分）如图所示的俯卧撑是一种常见的体育锻炼项目。
（1）观察标准俯卧撑的姿势：人的脚固定不动，躯干笔直且上下运动。
（2）测得小科锻炼时相关的科学量：①小科的质量m；②小科手臂伸直时，躯干离地高度L1；③小科手臂弯曲时，躯干离地高度L2；④在做标准俯卧撑时，手臂推力为自身重力的四分之三。则小科完成一次俯卧撑标准动作时，手臂推力做功大小为 mg（L1﹣L2） （用字母表示）。
【分析】根据G＝mg和手臂推力为自身重力的求得推力的大小，手臂移动的距离为L1﹣L2，根据公式W＝Fs可求所做的功。
【解答】解：小科的重力：G＝mg，
在做标准俯卧撑时，手臂的推力：F＝G＝mg，
小科完成一次俯卧撑标准动作时，手臂移动的距离为s＝L1﹣L2，
手臂推力做的功：W＝Fs＝mg（L1﹣L2）。
故答案为：mg（L1﹣L2）。
【点评】本题考查了功的计算，有点难度。
19．（4分）（1）我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢，如图是挖掘机（甲）和人（乙）同时开始工作到某时刻的情形，你认为 甲 做功较快，你用的比较方法是 相同的时间比较做功的多少 。
（2）水平地面上有一个质量为5kg的箱子，小刚用60N的水平推力使它在10s内匀速前进了10m小刚停止推箱子。箱子又经过2s向前滑动了1.5m停下来，在箱子运动的整个过程中，推力对箱子一共做功 600 J，小刚对箱子做功的功率是 60 W。
【分析】（1）比较做功快慢的方法：在功相同时，比做功时间的长短，做功时间越短做功越快；在做功时间相同时，比做功的多少，做的功越多做功越快。
（2）知道小刚前10s内的水平推力和运动的距离，根据W＝Fs求出对箱子做的功；后2s箱子由于惯性滑行，小刚没有做功，两者之和即为在箱子运动的整个过程中小刚对箱子一共做的功；利用P＝求出小刚对箱子做功的功率。
【解答】解：（1）图中是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，则所用的时间相同，很显然是甲挖土更多（即用挖掘机做功更多），
因此甲方式做功更快，这种比较的方法是：相同的时间比较做功的多少。
（2）小刚前10s对箱子做的功：W1＝Fs1＝60N×10m＝600J，
后2s箱子由于惯性滑行，小刚没有做功，即W2＝0J，
小刚对箱子做功的功率：P＝＝＝60W。
故答案为：（1）甲；相同的时间比较做功的多少；（2）600；60。
【点评】本题考查了做功快慢的比较和做功公式、功率公式的应用，分清箱子运动过程中推力是否做功是关键。
20．（4分）如图所示为固定斜面，长20m、高10m．小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力，把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部，该过程中，拉力做的总功为 8000 J，有用功为 6000 J，斜面的机械效率为为 75% ，物体所受斜面的摩擦力为 100 N。
【分析】由W有＝Gh计算有用功，W总＝Fs计算总功，由η＝×100%计算斜面的机械效率；
由W额＝W总﹣W有先计算出额外功，再根据W额＝fs计算斜面对物体的摩擦力。
【解答】解：
由题知，将物体从斜面底部匀速拉至顶部的过程中，
有用功W有＝Gh＝600N×10m＝6000J，
拉力做的总功W总＝Fs＝400N×20m＝8000J，
所以斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%；
克服斜面对物体的摩擦力做的额外功W额＝W总﹣W有＝8000J﹣6000J＝2000J，
物体所受斜面的摩擦力f＝＝＝100N。
故答案为：8000；6000；75%；100。
【点评】本题考查了使用斜面时的有用功、额外功、机械效率的计算，掌握基础知识是关键。
21．（2分）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成秸秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出 4.2×107 J的热量，若这些热量完全被水吸收，最多能将 200 kg的水温度升高50℃。[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【分析】（1）知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值，利用公式Q放＝mq可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量；
（2）知道水的初温度和末温度、水的比热容，根据Q放＝Q吸＝cmΔt可计算出水的质量。
【解答】解：（1）秸秆煤完全燃烧释放的热量：Q放＝m秸秆煤q秸秆煤＝2kg×2.1×107J/kg＝4.2×107J。
（2）由题意可知，水吸收的热量为：Q吸＝Q放＝4.2×107J；
由Q吸＝cmΔt可得，水的质量：m＝＝＝200kg。
故答案为：4.2×107；200。
【点评】本题考查学生对燃料完全燃烧放出热量公式和吸热公式的掌握和运用，属于基础题，难度不大。
22．（4分）如图所示的电路中有两只灯泡L1、L2，现要使两只灯泡串联连接，应闭合开关 S2 ；要使两灯泡并联，应闭合开关 S1、S3 。闭合开关 S1、S2、S3 ，会使电源短路。只闭合S1、S2，断开S3，灯 L1 亮。
【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：（1）若闭合开关S2时，则电流从电源正极出发后先后依次经过两盏灯泡，所以它们是串联的；
（2）若闭合开关S1、S3时，断开开关S2时，则电流从电源正极出发分别流经两盏灯泡，又汇合在一起共同回到电源的负极，所以它们是并联的；
（3）闭合开关S1、S2、S3，电源的两端被导线相连，会使电源短路；
（4）只闭合S1、S2，断开S3，L2被短路，不发光，只有灯L1会亮。
故答案为：S2；S1、S3；S1、S2、S3；L1。
【点评】解决此类问题要结合串联电路、并联电路、短路的特点选择合适的开关组合。
23．（2分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 并 联；用家里的插座给充电宝充电时，充电宝中的能量转换是 电能转化为化学能 （选填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”）。
【分析】（1）移动电源给手机充电过程中，各手机应互不影响，根据串、并电路特点分析手机的连接方式；
（2）用电器是利用电能来工作的，将电能转化为其他形式的能量。
【解答】解：（1）移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联。
（2）用家里的插座给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，相当于电路中的用电器，充电宝将电能转化为化学能。
故答案为：并；电能转化为化学能。
【点评】此题考查的是我们对“充电宝”有关信息的掌握和应用，体现了物理与日常生活的密切联系。
24．（2分）如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小 1 kg；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 12.5 s（g＝10N/kg）。
【分析】（1）物体M在A点，传感器受到的力的大小等于M 重力大小，求出M的重力，求出M的质量。
（2）知道AC能承受的最大弹力，知道OA的长度，知道M的重力，根据杠杆平衡条件求出M运动到最右端时距离O的长度。
知道M从A点运动到O点的时间和距离，根据速度公式求出M的运动速度。
知道M的运动距离和运动速度，根据速度公式求出M的运动时间。
【解答】解：（1）由乙图知，M在A点时，传感器受到的压力是F＝10N，
物体M在A点，传感器受到的力的大小等于M 重力大小，
则M受到的重力G＝F＝10N，
则M的质量为m＝＝＝1kg。
（2）由乙图知，当M运动到支点O时，传感器受到的力是0，用时5s，OA＝30cm，
则M的运动速度v＝＝＝6cm/s。
当M运动到支点O的右端时，传感器的最大弹力是F'＝15N，此时M距离支点O距离为L，
根据杠杆平衡条件得，F'×OA＝G×L，
15N×30cm＝10N×L，
解得，L＝45cm，
则M运动距离为s'＝OA+L＝30cm+45cm＝75cm，
由速度公式得，则M运动的时间t'＝＝＝12.5s。
故答案为：1；12.5。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件、速度的计算、重力计算等，是力学综合习题，有一定的难度。
三、解答题（共40分）
25．（2分）如图所示，硬棒OB（质量忽略不计）能绕支点O转动，A处用绳子拉住固定在墙壁上，B处悬挂重物。请画出拉力F1的力臂（用l1表示）和阻力F2的示意图。
【分析】（1）力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线，则垂线段的长度即为力臂。
（2）确定阻力F2的作用点和方向，按照力的示意图的画法作图。
【解答】解：由支点O向拉力F1的作用线作垂线，则垂线段的长就是拉力F1的力臂l1；
阻力F2是重物对杠杆的拉力，其作用点在杠杆上的B点，方向竖直向下。如下图所示：
【点评】此题考查力的示意图和力臂的画法，画力臂时，一是要找准支点，二是要准确画出力的作用线，然后才是从支点作力的作用线的垂线段，最后还应该用字母将其标出来。
26．（2分）小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”时，请参照小明设计的图甲补全图乙完成探究实验。
【分析】探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应可知滑轮相同，提升的物重相同，绳子的绕法不同，据此分析作图。
【解答】解：探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应可知滑轮相同，提升的物重相同，绳子的绕法不同，由甲图可知有2段绳子拉着动滑轮，故乙图应用3段绳子拉着动滑轮，如图：
。
【点评】本题考查控制变量法在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”的实验中的应用。
27．（2分）在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。
【分析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，开关S1在干路上，S2在L2支路上，电路图如图所示：
。
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式以及开关的位置是关键。
28．（6分）随着人们生活水平的不断提高，家用轿车驶进千家万户。汽车的发动机主要是汽油机，某单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2×103N，飞轮1min转动3000圈。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min消耗汽油0.01kg（汽油的热值取q＝4×107J/kg）。求满负荷工作时：
（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功是多少？
（2）1min消耗的汽油完全燃烧放出多少热量？
【分析】（1）知道燃气对活塞的平均压力和活塞移动的距离，利用W＝Fs计算出一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（2）知道汽油的质量和热值，利用Q放＝mq求出0.01kg汽油完全燃烧放出的热量。
【解答】解：（1）单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在汽缸中移动的距离：s＝50mm＝0.05m，
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2×103N×0.05m＝100J；
（2）0.01kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.01kg×4×107J/kg＝4×105J。
答：（1）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为100J；
（2）1min消耗的汽油完全燃烧放出4×105J的热量。
【点评】本题考查功的计算公式、热量完全燃烧放热的计算公式的应用，是一道综合题，有一道的难度。
29．（7分）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 达到 （达到/没有达到）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 右 （左/右）调节。
（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为100g的钩码，应在B点挂 6 个质量均为50g的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡，使其在水平位置平衡的目的是 便于测量力臂 。
（3）实验中改变实验条件，测量杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，目的是 寻找普遍规律 （减小误差/寻找普遍规律）。
（4）如图丙所示，在已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，则拉力应为 0.8 N，若保持杠杆平衡状态不变，将弹簧测力计斜向右下方拉动，则示数将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果测力计的量程为0～5N，在支点不变的情况下，采用图丙中的杠杆，能较为精确地测量出悬挂物体的最大质量为 4000 g。
【分析】（1）杠杆的平衡是指静止或匀速转动；实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡，消除杠杆自重对平衡的影响；
（2）由题意，根据杠杆的平衡条件求出B处挂钩码的个数；
调节杠杆使其在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（3）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普遍性；
（4）杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2解答；
当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案；
【解答】解：（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，此时杠杆处于静止状态，杠杆达到平衡状态；
杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）设乙图所示，如图乙所示，A点挂有2个质量均为100g的钩码，应在B点挂n个质量均为50g的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡，
根据杠杆的平衡条件：
2G×3L＝nG1×2L，即2×0.1kg×10N/kg×3L＝n×0.05kg×10N/kg×2L，
解得：n＝6，故应B点挂6个质量均为50g的钩码；
调节杠杆使其在水平位置平衡，目的是便于测量力臂；
（3）探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力，动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，寻找普遍规律，避免偶然性；
（4）结合图可知，已经处于水平位置平衡的杠杆的A点悬挂总重量为1N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置再次平衡，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2，
1N×4L＝F×5L，解得F＝0.8N；
若在B点斜向右下方拉弹簧测力计，仍保持杠杆水平平衡，斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，则弹簧测力计的示数将变大；
弹簧测力计的量程为0～5N，当拉力等于5N，并竖直向下拉时，拉起物体的重力最大。
G′ L左＝F′ L右
代入数据得，
G′×L＝5N×8L
解得G′＝40N
由G＝mg得，m＝＝＝4kg＝4000g。
故答案为：（1）达到；右；（2）6；便于测量力臂；（3）寻找普遍规律；（4）0.8；变大；4000。
【点评】本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算。当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小。
30．（7分）非凡物理兴趣小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”，他们的实验装置如图所示，实验中收集和记录的数据如表所示。
燃烧前水的温度t1/℃ 燃烧后水的温度t2/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
（1）实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和 质量 相同之外，还应保持相同的物理量的是 燃料的质量 ；
（2）根据实验中收集的数据，可以看出煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 煤油 ，判断的依据 油的质量相同，用煤油加热水，温度升高的多，说明水吸收的热量多，即煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大 ；
（3）小铭同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量，根据Q吸＝Q放，利用实验中测得的数据，算出了煤油和菜籽油的热值，和燃料热值表中的数值相比较发现偏小了很多，不可能的原因是 C （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）；
A．煤油和菜籽油没有完全燃烧
B．烧杯吸收了部分热量
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D．煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分
（4）小榖同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较 消耗燃料的质量 来反映这两种燃料热值的大小关系。
（5）释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”；小董同学发现某巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”，该标识的含义与 热值 类似（选填“热量”、“热值”、“比热容”）。
【分析】（1）比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，需要控制燃料的质量相同；
（2）由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的温度大小来体现燃料的热值大小；
（3）燃料燃烧释放的热量没有被水完全吸收，燃料可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系；
（4）根据Q＝mq分析；
（5）某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，结合热值概念去分析。
【解答】解：（1）比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时，采用的是控制变量法，实验中需要控制甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，燃料的质量相同；
（2）质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后，水升高的温度越高，水吸收的热量越多，表明燃料放出的热量越多，燃料的热值越多，根据表格中的数据可知，煤油烧水时水的温度高，则煤油的热值大；
（3）实验过程中，燃料没有完全燃烧或燃料燃烧产生的热量有部分散失于空气中，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，加热装置也会吸收一部分热量，因此实验测出的热值比真实值小，故选：C；
（4）将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，水吸收的热量相同，加热所需燃料的质量越小，则燃料的热值越大，所以可以比较消耗燃料的质量来反映这两种燃料热值的大小关系；
（5）2361kJ/100g＝23610J/g，它的单位是能量单位和质量单位组合而成的复合单位，与热值的单位J/kg类似。
故答案为：（1）质量；燃料的质量；（2）煤油；油的质量相同，用煤油加热水，温度升高的多，说明水吸收的热量多，即煤油放出的热量多，所以煤油的热值较大；（3）C；（4）消耗燃料的质量；（5）热值。
【点评】本题是一道关于热值的实验探究题，知道热值的意义；会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键。
31．（7分）为了“探究并联电路中电流的关系”，小明同学设计了如图甲所示的实验电路图进行实验。
（1）连接电路的过程中开关应该断开。将电流表连接在C处，闭合开关后，发现其指针位置如图乙所示，则通过干路的电流为 0.46 A。
（2）在测通过灯泡L1的电流时，某同学实验过程中，将电流表与L1并联，可能会出现的现象是 C （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）。
A.L2熄灭，L1更亮
B.L1熄灭、L2更亮
C.电流表可能损坏
D.电流表指针不偏转
（3）如表所示，小明经过正确实验操作，反复实验得到了 A、B、C三处的电流值。根据三次实验数据分析得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。在三次实验中以下操作无意义的是 B （有一个选项正确，将正确的选项字母填在横线上）。
实验次数 A处的电流/A B处的电流/A C处的电流/A
1 0.10 0.48 0.58
2 0.20 0.20 0.40
3 0.25 0.30 0.55
A.更换不同规格的小灯泡
B.交换小灯泡的位置
C.再并联一个小灯泡
D.更换不同的电源
（4）小明家电路允许通过的最大总电流为30A，电路中现有以下用电器在工作：4台空调，每台空调电流为5A；一个冰箱，电流为1.5A；一个微波炉，电流为2A，则最多还可接入电流为0.2A的电灯 32 盏。
（5）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丙所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）为保护电路，连接电路的过程中开关应该断开；
根据电流表选用小量程确定分度值读数；
（2）电流表与待测电路串联；
甲电路中两灯并联，分析电流表与L1并联时电路连接，据此回答；
（3）为得出普遍性的规律，要多次测量，可换用不同规格的灯泡或改变电源电压达到多次测量的目的；
（4）根据已知条件得出现有用电器的正常工作时的电流，由并联电路电流的规律求出还允许通过的最大电流，由去尾法得出最多接入的电灯盏数；
（5）开关S断开时，电路中只有L1接入电路，两电流表均测L1的电流；开关S闭合后，两灯并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路各支路互不影响及并联电路电流的规律分析回答。
【解答】解：（1）连接电路的过程中开关应该断开；将电流表连接在C处，闭合开关后，发现其指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过干路的电流为0.46A；
（2）电流表与待测电路串联，若要测通过灯泡L1的电流，应该将电流表接在甲图中的A处；
甲中两灯并联，实验过程中，将电流表与L1并联，则L1短路，这个灯不发光，同时造成L2和电源短路，两灯都不发光，通过电流表的电流很大，故可能会出现的现象是：L1、L2都不发光，电流表可能损坏，选C。
（3）为得出普遍性的规律，要换用不同规格的灯泡多次测量，A正确；
并联电路各支路互不影响，交换小灯泡的位置，不能达到多次测量的目的，B错误；
再并联一个灯泡，改变了支路的条数，达到多次测量的目的，C正确；
更换不同的电源，也能达到多次测量的目的，D正确；
在三次实验中以下操作无意义的是B；
（4）现有用电器的正常工作时的电流为：
I′＝4×5A+1.5A+2A＝23.5A，由并联电路电流的规律，允许通过的最大电流：
ΔI＝I﹣I′＝30A﹣23.5A＝6.5A，最多可接入电流为0.2A的电灯数：
n＝＝32.5，由去尾法，最多可接入电流为0.2A的电灯32盏.；
（5）开关S断开时，电路中只有L1接入电路，两电流表均测L1的电流；
开关S闭合后，两灯并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路各支路互不影响和并联电路电流的规律可知，当开关S由断开到闭合时，通过灯泡L1的电流不变，电流表A1的示数不变，干路电流变大，电流表A2的示数变大。
故答案为：（1）0.46；（2）C；（3）B；（4）32；（5）变大。
【点评】本题探究并联电路中电流的关系，考查注意事项、电流表读数、归纳法的运用及并联电路电流规律的运用。
32．（7分）阅读短文，回答问题。
2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号（图甲）正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史。航母上安装有卫星通讯天线、有源相控阵雷达等设备，配备近防武器系统和各型舰载机，有关参数如表所示。新型固定翼舰载机（图乙）在“辽宁”号航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。
辽宁号航空母舰参数
满载排水量/t 67500 总功率/kW 1.5×105
动力提供（燃料） 重油 最高航速km/h 54
最大舰长/m 304 最大舰宽/m 70.5
发动机的效率/% 25 最大舰载机数量/架 30
（1）若航母储存燃油的质量一定，发动机的效率一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母 低速 （选填“低速”、“中速”或“高速”）行驶时续航里程（连续航行的最大距离）大，若将航速提高到原来的2倍，则发动机的功率必须提高到原来功率的 8 倍。
（2）为庆祝航母首次执行任务成功，各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图丙所示，则焰火受到的最大阻力为 4 N，焰火能够达到的最大速度为 10 m/s（火药的质量不计）。
（3）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少吨的重油？（重油的热值为4.0×107J/kg）
【分析】（1）因为燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，所以克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W＝Fs＝fs，已知阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大，据此分析；已知阻力与航速的平方成正比，即f＝kv2，当物体匀速运动时牵引力F与阻力f相等；即F＝f＝kv2，所以发动机的功率为P＝Fv＝kv3；
（2）根据题意先求出最大推力，根据力的平衡条件求出焰火受到的最大阻力；根据图象读出此时的速度即为焰火能够达到的最大速度；
（3）知道航母最高航速，利用P＝Fv求此时的牵引力；知道行驶的距离，利用W＝Fs计算航母做的有用功（有用能量）；根据效率公式求燃料完全燃烧放出的热量（总能量），再利用Q＝mq求至少需要燃烧重油的质量。
【解答】解：
（1）因为燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，所以克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，W＝Fs＝fs，已知阻力与航速的平方成正比，所以续航里程与航速的平方成反比，低速行驶时续航里程大；
由题意可知，f＝kv2；
当物体匀速运动时牵引力F与阻力f相等；即F＝f＝kv2，所以发动机的功率为P＝Fv＝kv3，
将航速提高到原来的2倍，则发动机的功率：P′＝kv′3＝k（2v）3＝8kv3＝8P；
（2）焰火的重力：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，
恒定的推力：F′＝5G＝5×1N＝5N，
当焰火上升时，焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力，
所以最大阻力f＝F′﹣G＝5N﹣1N＝4N；
由图可知，当阻力最大为4N时，焰火能够达到的最大速度v＝10m/s；
（3）航母最高航速v＝54km/h＝15m/s航行时，
由P＝得航母产生的牵引力是：
F＝＝1×107N；
在这种状态下匀速航行1000km，需要的机械能为：
W＝Fs＝1×107N×1000×103m＝1×1013J；
航母发动机的效率η＝得：25%＝，解得重油放出的热量：Q放＝4×1013J；
根据Q放＝qm得需要完全燃烧重油的质量为：m＝。
故答案为：（1）低速；8；（2）4；10；（3）至少需要燃烧1000吨的重油。
【点评】本题以航母为题考查了功率的计算、热机效率的计算等相关的物理知识，综合性很强，计算量比较大，具有一定的难度。
