江苏省无锡市天一实验中学2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷（含解析）

无锡市天一实验学校2023-2024学年度第一学期
初三年级物理学科期中试卷
一、选择题（每小题2分共24分，每小题只有一个选项）
1．下列工具在使用时属于费力省距离的杠杆是（　　）
A镊子B．剪刀C．起子D．钢丝钳
2．如图所示，取两根光滑木棍，将绳子的一端系在其中一根棍上，再按图示的绕法依次绕过两根木棍，缓慢拉动绳子，两根棍靠拢。若想用更小的力也能让木棍靠拢，则下列说法中可行的是（）
A．将木棍的表面变得粗糙些
B．将绳子在木棍上多绕几圈
C．沿竖直方向匀速拉动绳子
D．缩短木棍的长度，使其质量变小
3．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
4．如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（　　）
A．小明的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做引体向上的时间
5．为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统．当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭．下列设计最合理的电路图是（）
A．B．C．D．
6．关于内能、温度、热量，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体，具有的热量一定大
B．物体的温度升高，具有的内能增大
C．物体内能增大，可能是物体对外界做了功
D．内能相等的两个物体之间不可能发生热量转移
7．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部以相同时间拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，其功率为P1和P2，则（　　）
A．F1C．F1>F2，W1>W2，P1>P2 D．F18．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（）（）
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
9．如图所示，甲、乙、丙3图的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内液体的初温与质量也相同，不考虑热量损失且液体均未沸腾，下列选项正确的是（　　）
A．对比乙丙两图液体最终升温可以比较两种液体的比热容
B．对比甲乙两图，如果燃料2的热值较高，最终乙图液体内能较大
C．对比乙丙两图，如果液体b最终升温较高，说明燃料1的热值较大
D．对比甲丙两图，如果液体b的比热容比液体a大，升高相同的温度，液体a需要加热较长时间
10．如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形，下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是（）
A．增加钩码的个数 B．向右调节平衡螺母
C．向右移动钩码的位置 D．减小弹簧测力计的拉力
11．如图所示的电路中，L1和L2是两个完全相同小灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关S，小灯泡L1、L2都能发光
B．闭合开关S，L1发光、L2不发光
C．要使小灯泡L1、L2串联，可去掉A、C之间的导线1
D．要使小灯泡L1、L2并联，可将导线3与接线柱B连接的一端改接到接线柱A上
12．如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100 N和60 N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦（g=10N/kg）。下列结论中正确的个数是（）
①动滑轮的重力为9 N
②1～2s内拉力F的功率为2W
③此装置提升重物的最大机械效率约为81.8%
④用此装置匀速提升50N的货物时，小张对地面压力为470N
A．0 B．1 C．2 D．3
二、填空题（每空1分，共36分）
13．如图所示，旗杆的顶端所用的滑轮A是______（动/定）滑轮；如图为一辆变速自行车，它的车把和后轮都可看作是一个杠杆或轮轴；你认为车把是一个______杠杆（或轮轴）（选填“省力”、“费力”或“等臂”），后轮是一个______杠杆（或轮轴）（选填“省力”或“费力”），骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换______。（选填“较大的”或“较小的”）
14．如图所示，质量为 50kg 的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在 1min 内做了 40 个仰卧起坐，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为 0.3m，则她在 1min 内克服重力做的功为___________J，功率为___________ W。
15．如图所示，轻质细杆BC可绕竖直墙上的B点转动，末端C点挂一重物，重力为200N，拉力F始终沿水平方向，此时，则拉力F=______N。若拉力方向保持不变，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到图示虚线位置，则拉力对应的力臂将______（选填“不变”“变大”或“变小”，下同），拉力将______。
16．2020年9月，有“亚洲翼装飞行第一人”之称的张树鹏，完成了全球首次航母上空翼装飞行，如图所示。当张树鹏从直升飞机上一跃而下时，他的重力势能逐渐___________，打开降落伞后匀速下降时，他的动能___________，在整个下降过程中，张树鹏的机械能___________。（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
17．如图所示，工人用400N的推力沿斜面将重为840N的箱子匀速推到车上。已知箱子沿斜面移动的距离为3m，斜面的机械效率为70%，在这过程中，推力所做的功为______J，箱子提升的高度为______m，箱子受到的摩擦力是______N。如果斜面摩擦不计，沿斜面的推力大小为______N。
18．如图所示，在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！你及时捡起气球会发现气球的温度稍微变______（选填“高”、“低”），该过程的能量转化与图______（甲/乙/丙/丁）所示的热机工作冲程相同，若该热机的飞轮转速1800r/min，则热机每秒完成______个冲程。汽油机完成一个工作循环时，需要吸入2L的混合燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量为______J。若这些热量有60%被质量为5kg的水吸收，水的温度能够上升______℃。[，，]
19．如图是一款可充电电动橡皮擦。充电时，指示灯亮，橡皮擦的电池相当于_________（填“电源”或“用电器”）；工作时，指示灯不亮，电动机带动橡皮振动，擦除纸上字迹，这说明指示灯与电动机是____________联的。
20．“蹦极”是一种年轻人喜欢挑战的极限运动，如图是一名游客蹦极过程中的v-t图像（蹦极过程视为在竖直方向的运动，不计空气的阻力），其中t1时刻弹性绳处于自然伸直状态，t3时刻游客达到最低点。则0- t1时间段，游客的机械能______（填“增大”、“不变”或“减小”），t2- t3时间段，游客的重力势能______（填“增大”、“不变”或“减小”），弹性绳的弹性势能在______（填“t1”、“t2”或“t3”）时刻最大。
21．高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是______；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为1×104N，则坠砣受到的总重力为______N，若某段时间内坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了______cm，输电线A端拉力做功______J。（不考虑钢绳的热胀冷缩）
22．用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与物重的关系，改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与的关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则由图可知：
（1）同一滑轮组的机械效率随的增大而______；不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率______（选填“变大”或“变小”或“不变”）；
（2）若该滑轮组将重8N物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率为______（计算结果保留一位小数）。
23．在如图所示电路中，闭合开关S1、S3，断开S2，L1、L2连接方式______（填：串联、并联）；再断开S1，闭合S2、S3时，灯______（填“L1”“ L2”或“L1和L2”）亮；同时闭合开关______是绝对不允许的。
三、解答题（共40分）
24．如图甲所示是一款压饺子皮的工具，使用时压杆可以看作一个杠杆。图乙是简化示意图，图中O为支点，F2是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在乙图上画出阻力臂l2、作用在杠杆A点需要施加的最小动力F1。
25．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。
26．在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。
27．一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1 =90 km/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 =72 km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为 50%，轿车在上述过程中所受的阻力保持不变。
（1）求轿车所受阻力的大小；
（2）通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；
（3）若将上述过程充电所获得的电能全部用来维持90 km/h匀速行驶，求轿车行驶距离。
28．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）在做实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆_______（选填“平衡”或“不平衡”）。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向_________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中便于__________。
（2）小明同学根据图乙的操作进行实验，记录数据如下表。根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：_______。
次数
1 1 8 2 4
2 2 3 1 6
3 4 3 3 4
（3）保持图乙中左边钩码的个数和位置不变，在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从B点向支点O移动过程中（未到O点），杠杆始终保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小随它的力臂l变化的关系的是：_________ 。
A． B． C． D．
（4）如丙图所示，另一小组的小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端，用力向下拉挂钩，读出弹簧测力计的示数。进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件，原因是_________。
29．小明在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。
（1）该实验除了图示中的实验器材以外，还需要的测量工具是天平和______，实验中取______和初温都相同的甲、乙两种液体，用相同规格的电加热器加热，通过比较______来表示液体吸收热量的多少；
（2）将记录的数据填入表格，分析数据可知从开始加热到42℃，甲乙两液体吸收热量的关系Q甲______Q乙；（选填“＞”、“＜”或“＝”）
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
甲的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
乙的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
（3）若小明想自制一个暖手袋，从甲和乙两种液体中选一种装入暖手袋中作为供热介质，选择______为介质保暖时间会更长；（均选填“甲”或“乙”）
（4）另一小组的同学选用水和煤油进行上述实验，根据记录的数据绘制了A、B两条温度随时间变化的图像如图丙所示，若加热过程中不计热量损失，则B是______（选填“水”或“煤油”）的图像，已知液体A的比热容为4.2×103J/（kg.℃），则液体B的比热容为______ J/（kg.℃）。
30．如图是“探究影响动能大小因素”的装置，其中，，所用物块为木块。
（1）实验中研究对象______（填木块或小球）；
（2）由甲、乙两次实验可得结论：______
（3）由甲、丙两次实验得出“物体动能的大小与质量有关”的结论，他得出这一结论的方法是______的（填“正确”或“错误”），理由是______；
（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，发现小车在水平面运动的距离逐渐变远，小车在水平面运动的过程中，克服摩擦力做的功______（填“相等”或“不相等”），小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1______ P2（填“＞”或“＝”或“＜”）。
（5）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表。
实验序号 小球的质量m/g 小球自有滚下的高度h/cm 木块被撞后运到的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 20 32
a.为了探究“超载”隐患时，应选择______序号的实验进行比较；
b.分析表格中对应的数据可知：______对物体的动能影响更大，即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
31．创新小组同学在调研“太阳能使用情况”的综合实践活动中发现不同型号的太阳能热水器水温上升快慢情况不一样，由此对水温上升快慢的影响因素进行了三种猜想：
猜想1：水量的多少；
猜想2：太阳光照时间；
猜想3：水受到的光照面积（简称受光面积）。
（1）在研究猜想1时，小明利用如图所示的装置，分别在长方体薄壁透明玻璃水槽中装入不同质量的水，发现照射时间相同时，水质量越大，水温变化越慢。这样的操作过程______；（选填“合理”或“不合理”）
（2）在研究猜想2时，小明同学认为借助______（选填“功率”或“效率”）的概念可以判断猜想2是错误的；
（3）为了研究猜想3，小明准备了三个受光面积相同而厚度不同的透明玻璃水槽（有盖，忽略水微弱形变带来的受光面积变化），在水槽A中装满水使光垂直照射在透明水槽的正表面。同学们记录了A水槽中水温随照射时间的变化情况，如下表所示：
t/min 0 2 4 6 8
0 3.0 4.8 5.6 5.9
①分析表格数据可知，水温升高的快慢特点______（选填“均匀升高”、“由快到慢”或“由慢到快”）；
②为了进行对比，小明应该在水槽______（选填“B”或“C”）中装入水，再进行实验；
③小明发现经过一段时间后，水温趋于稳定，小明了解到，水接受太阳辐射的同时，也在对周围环境放热。已知水的受光面积为S，此时太阳光单位面积辐射功率为P1，水单位面积（研究中忽略薄水槽较小的四侧面积）对周边的散热功率为，则利用给定的字母写出水温稳定时，水对太阳能的吸收效率为______；
（4）你对水吸收太阳能的升温快慢的影响因素还有什么猜想：______。
参考答案
一、选择题（每小题2分共24分，每小题只有一个选项）
1．A
【解析】A．观察图中镊子可知，动力臂是小于阻力臂的，属于费力杠杆，费力省距离，故A符合题意；
B．观察图中剪刀可知，动力臂是大于阻力臂的，属于省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意；
C．观察图中起子可知，动力臂是大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故C不符合题意；
D．观察图中钢丝钳可知，动力臂是大于阻力臂的，属于省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。
故选A。
2．B
【解析】将绳子的一头系在一棍上，然后如图所示，在棍子的中部绕几圈，它的实质是一个滑轮组，根据滑轮组的特点可知，滑轮组有几段绳子，绳端的拉力就是作用在棍上拉力的几分之一，滑轮组上绳子的段数越多越省力，所以想用更小的力也能让木棍靠拢，可以将绳子在木棍上多绕几圈，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【解析】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。
A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物体没有移动距离，未做功，故A不符合题意；
B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符合题意；
C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意；
D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。
故选C。
4．B
【解析】要想粗略测量小明同学引体向上运动的功率，根据
我们需要知道小明的质量，每次引体向上时上升的高度以及做引体向上的时间。不需要知道单杠的高度。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭．说明当开关S2闭合后把灯泡短路了，另外此电路还需要一个保护电阻，所以选B．
6．B
【解析】A．热量是过程量，不能用具有来描述，故A错误；
B．物体的内能和温度、质量、状态有关，同一物体温度升高，分子运动变剧烈，物体具有的内能增大，故B正确；
C．物体对外界做功，则它的内能减小；物体内能增大，可能是外界对物体做了功，故C错误；
D．热传递的条件是两物体有温度差，内能相等的物体温度不一定相同，所以，内能相等的两个物体之间可能发生热量转移，故D错误。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即
F1斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力所做的功都等于克服物重做功，而物重和上升高度相同，由W=Gh可知，做功相同，即
W1=W2
所用时间相同，根据公式，拉力沿两个斜面做功的功率相等，即
P1=P2
故选A。
8．C
【解析】
【详解】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点的重力势能大于c点的重力势能，所以a点高度最高，重力势能最大，故A正确，不符合题意；
B．铁球从a点运动到b点时，竖直方向有高度差，球在重力的方向上移动了距离，重力做了功，故B正确，不符合题意；
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，b点前势能转化为动能，b点后动能转化为势能，故C错误，符合题意；
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，机械能变小，同样达不到原来的a点高度，所以改用铜球也不会碰伤鼻子，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】A．比较比热容的大小要控制吸收的热量相等，乙丙燃料不同，放出的热量不相等，不能比较液体比热容大小，故A错误；
B．甲、乙两图液体相同，若燃料2的热值较高，则乙吸收的热量更多，内能更大，故B正确；
C．液体a、b吸收的热量不一定相等，故不能判断燃料1、2放出的热量，也不能判断热值大小，故C错误；
D．甲丙燃料相同，放出的热量相同，液体b比热容比液体a大，那么要升高相同温度，液体a加热时间较短，故D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】A．增加左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故A不符合题意；
B．在实验的过程中，不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，故B不符合题意；
C．将左侧钩码向右移动，左侧的力不变，力臂变小，则左侧力与力臂的乘积变小，会使杠杆平衡，故C符合题意；
D．减小弹簧测力计的拉力，右侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D不符合题意。
故选C。
11．D
【解析】
【详解】AB．如图所示，开关S闭合后，电流将从电源正极经过导线2与导线3和开关回到电源负极，造成电源和两灯都短路，两灯都不发光，故AB错误；
C．要使小灯泡L1、L2串联，应去掉BD之间的导线2，故C错误；
D．如图所示，若将导线3从接线柱B改接到接线柱A上，两灯在两条支路上，两灯并联，且都能发光，故D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】①由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知此时的拉力F=10N，由图知有效绳子段数n=2，忽略绳重及摩擦，根据得动滑轮重力为
故①错误；
②由图丙可知，1~2s内A上升的速度vA=0.2m/s，拉力端移动速度为
1~2s内拉力F的功率为
故②错误；
③忽略绳重及摩擦，则当C处最大拉力为60N时，根据B处拉力为
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为
所以要以B处最大拉力为准，装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此时机械效率最大，此时运载货物的重力为
最大机械效率为
故③正确；
④用此装置匀速提升的货物时，绳子自由端的拉力为
质量为的小张同学重力为
受力分析，小张对地面压力为
故④错误。
故只有1个正确。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（每空1分，共36分）
13．①．定②．省力③．费力④．较大的
【解析】
【详解】[1]旗杆顶端的滑轮的轴固定不动，不随红旗一起升降，则旗杆顶端的滑轮是定滑轮；定滑轮不能省力，但能改变拉力的方向。
[2]车把在使用时是轮轴，在轮上用力是一个省力轮轴。
[3]变速自行车的后轮可看作是一个轮轴，由于动力作用在轴上，所以是费力的。
[4]骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换较大的，因为齿轮半径相当于动力臂，齿轮越大，动力臂越大，爬坡更容易一些。
14．①．2400②．40
【解析】
【详解】[1]由知道，该同学的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
她上半身的重力
G上=40%G=40%×500N=200N
做一次仰卧起坐克服重力做的功
W=G上h=200N×0.3m=60J
做了40个仰卧起坐克服重力做的功
W′=40×60J=2400J
[2]由知道，功率为
15．①．200②．变小③．变大
【解析】
【详解】[1]由图可知，AB长度为动力臂，AC长度为阻力臂，，则为等腰直角三角形，则动力臂等于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知动力等于阻力，即
F=G=200N
[2][3]若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，此时AB长度变小，AC长度变大，即动力臂变小，阻力臂变大，阻力不变，根据杠杆平衡条件可知动力将变大，即拉力变大。
16．①．减小②．不变③．减小
【解析】
【详解】[1]当张树鹏从直升机上一跃而下时，其质量不变，高度减小，则他的重力势能逐渐减小。
[2]打开降落伞后匀速运动时，其质量和速度均不变，则他的动能不变。
[3]机械能等于动能和重力势能之和，在整个下降过程中，动能不变，重力势能减小，因此张树鹏的机械能减小。
17．①．1200②．1③．120④．280
【解析】
【详解】[1][2][3]推力所做的总功为
所以有用功为
由可得箱子提升的高度为
斜面的额外功就是克服摩擦做的功，所以额外功为
根据得摩擦力为
[4]如果斜面摩擦不计，则有用功等于总功，则沿斜面的推力大小为
18．①．低②．丙③．60④．1.288×105⑤．3.68
【解析】
【详解】[1]气球内的气体向外喷出，气体对外做功，内能转化为球的机械能，球内气体的温度降低，所以气球球身的温度将会比原来低。
[2]图丙中，内燃机的进气门和排气门都关闭，高温高压的燃气推动活塞做功，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，所以丙图中的能量转化与气球变冷相同。
[3]若飞轮转速为1800r/min，也就是每分钟飞轮转动1800圈，每秒钟飞轮转动30圈，完成15个工作循环，60个冲程。
[4]燃料的体积为
由知道，燃料的质量为
燃料完全燃烧放出的热量为
[5]由知道，水吸收的热量为
由知道，水升高的温度为
19．①．用电器②．并
【解析】
【详解】[1]给橡皮擦充电时，是把电能转化为化学能，这时橡皮擦的电池相当于用电器。
[2]工作时，指示灯不亮，电动机正常工作，这说明指示灯与电动机是并联的，不会是串联，否则指示灯会亮。
20．①．不变②．减小③．
【解析】
【详解】（1）[1]在时间段，不计空气的阻力，游客自由下落，游客的重力势能转化为动能，机械能大小不变。
（2）[2]在时间段，游客高度减小，质量不变，游客的重力势能减小。
（3）[3]弹性绳在时刻弹性形变最大，弹性势能最大。
21．①．改变力的方向②．5000③．15④．1500
【解析】
【详解】[1]由定滑轮的特点知道，定滑轮的作用是改变力的方向。
[2]由图知道，滑轮组承担A端拉力为
FA=1×104N
绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则
[3]图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n=2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度
h=2sA
坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了
[4]由知道，输电线A端拉力做功
22．①．增大②．不变③．
【解析】
【详解】（1）[1][2]由乙图可知，使用同一滑轮组提升重物，越大，机械效率越大；不计绳重和摩擦，则额外功就是克服动滑轮重力做的功，则机械效率可表示为
由上式可知，不变，动滑轮不变，则改变图甲中的绕绳方式，滑轮组的机械效率不变。
（2）[3]由乙图可知，当时，，则有
解得动滑轮重力。所以当该滑轮组将重物体匀速提升时，机械效率为
23．①．并联②．L1③．S1、S2
【解析】
【详解】[1]由图知道，闭合开关S1、S3，断开S2，电流分别经过两个灯泡回到负极，灯泡L1、L2构成并联电路。
[2]由图知道，再断开S1，闭合S2、S3时，灯泡L2短路，不发光，灯泡L1正常工作发光。
[3]由图知道，当同时S1、S2闭合时，电流从电源正极依次经过这两个开关回到电源负极，因此会发生短路，是绝对不允许的。
三、解答题（共40分）
24．
【解析】
【详解】反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2；由杠杆平衡条件知道，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如下图
25．
【解析】
【详解】探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应让滑轮相同，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，从动滑轮的挂钩开始连起，如图所示：
26．
【解析】
【详解】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
27．（1）2000N；（2）轿车会因为超速而被拍照；（3）30m
【解析】
【详解】解：（1）汽车匀速行驶的速度
v1=90km/h=25m/s
根据，则轿车以90km/h匀速行驶时的牵引力
因为轿车做匀速行驶，所以轿车受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以阻力
f=F=2000N
（2）轿车减速行驶3s，其平均速度v =72km/h=20m/s，该过程通过的路程
s=vt=20m/s×3s=60m
因为60m＞55m，根据题意可知，轿车达到拍照处的速度大于70km/h，所以汽车因为超速而被拍照。
（3）根据题意可知，获得的电能
W=Pt×80%×50%=50000W×3s×80%×50%=60000J
根据W=Fs′可得，轿车能行驶的距离
答：（1）轿车所受阻力是2000N；
（2）轿车会因为超速而被拍照；
（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持90km/h匀速行驶，轿车行驶的距离是30m。
28．①．平衡②．右③．测量力臂大小④．⑤．B ⑥．弹簧测力计自重对实验的影响导致所测拉力偏小
【解析】
【详解】(1)[1] [2]杠杆静止在如图甲所示的位置，静止是平衡状态，左端下沉，应将平衡螺母向右调节。
[3]使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中便于测量力臂的大小。
(2)[4]由第1组数据得
由第2组数据得
由第3组数据得
由此可得出杠杆的平衡条件：。
(3)[5]左边钩码的个数和位置不变，由得出，当不变时，F1与成反比，又因为移动过程中拉力未到O点，即力臂>0。
故选B。
(4)[6]小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端时，测力计本身的重对杠杆产生的拉力也作为杠杆右端的拉力了，所以多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件，原因是弹簧测力计自重对实验的影响导致所测拉力偏小。
29．①．秒表②．质量③．加热时间④．>⑤．甲⑥．煤油⑦．
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]根据比较吸热能力的方法，实验中要控制不同物质的质量相同，故实验中取质量和初温都相同的A、B两种液体，用相同规格的电加热器加热，记录温度随时间变化的数据，所以要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；实验中，使用相同的加热器加热，两种液体相同时间内吸收热量相同，可以通过比较加热时间来表示液体吸收热量的多少，这叫做转换法。
（2）[4]分析数据可知，从开始加热到42℃，甲、乙的加热时间分别为6分钟和2分钟，由转换法，加热时间越长，吸收热量越多，所以甲、乙两种液体吸收热量的关系Q甲＞Q乙。
（3）[5]根据（2）可知，甲的比热容大，根据可知，在质量和降低的温度相同时，甲放热多，故若小明想自制一个暖手袋，从甲和乙两种液体中选一种装入暖手袋中作为供热介质，选择甲为介质保暖时间会更长。
（4）[6][7]根据图丙知，加热相同5分钟，吸热相同，B升高的温度为40℃，A升高的温度为20℃，则A的吸热能力更强，即A的比热容大，水的比热容大于煤油的比热容，故B是煤油；根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，B升高的温度为A升高的温度的2倍，则液体B的比热容为液体A的比热容的一半，则液体B的比热容为
30．①．小球②．物体质量相同时，速度越大，动能越大③．错误④．没有控制小球的速度相同⑤．相等⑥．＜⑦．1、3⑧．速度
【解析】
【详解】（1）[1]探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，所以，实验中研究对象是小球。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，乙图中下滑的高度大，运动到水平面时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3][4]探究物体动能的大小与质量有关时，需要控制小球的速度相同，质量不同；而甲、丙两次实验中，小球的质量不同，滚下的高度不同，没有控制速度不同，所以是错误的。
（4）[5]物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能，而动能一开始是相等的，最终物体停下来，动能为零，因此说明，小球无论在什么样的水平面上，克服摩擦力做的功是相等的。
[6]小球在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，接触面越光滑，小车的运动距离越远，运动时间越长，由于克服摩擦所做的功相同，由知道，则
P1＜P2
（5）[7]研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择1、3所示实验进行比较。
[8]由表中实验数据知道，小球速度比质量增大相同倍数情况下，木块被推动的距离变化更大，所以，在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。
31．①．不合理②．功率③．由快到慢④．C⑤．⑥．光照的角度
【解析】
【详解】（1）[1]做实验时，要控制无关的变量一致，小明在实验中没有控制受光面积相等，所以他的操作是不合理的。
（2）[2]功率是指单位时间内完成的工作量，太阳光照射时间越长，水温并不一定上升得越快，与光照强度等因素也有关。
（3）[3]①分析表格数据可知，每2min水温升高的值从3变到1.8，到0.8，最后降到0.3，故水温升高的速率由快变慢。
[4]②为了对比明显，应选择侧面厚度相差较大的水槽进行实验，故选C。
[5]③在时间t内，水槽接收到的太阳能为
水槽两面向周边的散失的热量为
则水对太阳能的吸收效率为
（4）[6]根据生活经验，水吸收太阳能时的升温快慢还可能与光照的角度、光照的强度等于因素有关。