2022-2023学年江苏省常州市教科院附中九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
1．（2分）如图是常用的一些工具，它给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹 B．食品夹
C．园艺剪刀 D．天平
2．（2分）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
3．（2分）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2分）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（ ）
A．3：5 9：25 B．3：5 1：1
C．3：5 3：5 D．1：1 3：5
5．（2分）如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中（ ）
A．变小 B．不变
C．变大 D．先变大后变小
6．（2分）小明同学家住5楼一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里，在此过程中（ ）
A．他提鸡蛋的力做的功约为200J
B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C．他爬楼做的功约为6×102J
D．他爬楼做功的功率约为1×102W
7．（2分）如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，AO＝OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法比较
8．（2分）如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计），在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则（ ）
A．拉力在区域①中做功的功率比②的小
B．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C．物块在区域③上运动的时间可能为1s
D．区域①路面的粗糙程度比②的大
9．（2分）神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法不正确的是（ ）
A．减速下降过程中受力不平衡
B．减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C．匀速下降过程中机械能减小
D．减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
10．（2分）质量和初温都相同的甲、乙两个物体，已知c甲＞c乙，放出相同的热量后，再互相接触，则（ ）
A．热量从甲传给乙 B．热量从乙传给甲
C．温度从甲传给乙 D．温度从乙传给甲
11．（2分）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中速度增大
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
12．（2分）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）（ ）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
13．（2分）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
14．（2分）如图所示，汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
15．（2分）如图所示是某动感单车扶手的示意图，显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中，只有按压显示屏的“开始”按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住“手握感应片”（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空作图题（16～22题每空格1分，23题每空格2分，每图2分，共30分）
16．（3分）台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，小南想出了如下三种方案将大树扶起。请回答：
（1）比较方案A和B，小北觉得B比A更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆 。
（2）若每人用力相同，方案B和C中吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB （填“＞”“＜”或“＝”）FC
17．（3分）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，则F的大小变 ，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，F与（）的关系图线为图2中的 （选填数字序号）。
18．（3分）如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 N。
19．（3分）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后；经台面反弹后上升过程球的动能 （选填“增大”或“不变”或“减小”），N 比M高（选填“可能”或“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，到达的最高点P 比N高（选填“可能”或“不可能”）。
20．（3分）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭，水吸收的热量是 J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
21．（3分）如图所示为小亮设计的电路图，闭合开关 时，L1、L2和L3组成串联电路；闭合开关 时，L1和L2组成并联电路。如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，则应将闭合开关 。
22．（3分）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
（1）求提升重物做的有用功；
（2）求绳端的拉力；
（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
23．（3分）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，g取10N/kg，则物体A所受滑动摩擦力大小为 N，B的重力为 N，F的大小为 N，F做功的功率为 W。
24．（3分）在西昌到成都的T8866次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L。
25．（3分）请根据下表中给出的信息，用笔画线代替导线将图中实物图补充连接成完整电路。
开关状态 灯泡发光情况
闭合S，断开S1、S2 L1、L2均不发光
闭合S、S1，断开S2 L1发光、L2不发光
闭合S、S2，断开S1 L1不发光、L2发光
断开S，闭合S1、S2 L1、L2均不发光
三、解答探究题（26题10分，27题7分，28题5分，29题7分，30题6分，31题5分，共40分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分.
26．（10分）质量为60kg的某人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，（不计摩擦和绳重），g取10N/kg。求：
（1）拉力F所做的功及功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重；
（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，求该滑轮组机械效率的最大值。
27．（7分）小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，引入了一个新的物理量﹣﹣比热容，于是她又想到晶体在熔化时，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）
（1）CD段水吸收的热量是多少？
（2）计算出冰的比热容；
（3）若规定“某种晶体物质在熔化过程所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热”，熔化热在数值上等于1kg晶体在完全熔化时所吸收的热量大小。根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。
28．（5分）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示。
1min 内完成工作循环 2600次 93#汽油 汽缸内汽油和空气的混合密度 1.35kg/m3
排气量 1.8L 热值 4.6×107J/kg
发动机最大功率 75kW 空燃比 14：1
（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内发动机输出的有用功多大？
（2）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）
29．（7分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 。
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力 F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.10 1.2 0.20 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；理由是 。
30．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油升温时容纳热量的本领。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同 mL的煤油。
（2）用两个相同规格的电热器来加热水和煤油，通过控制 （电热器加热时间/水和煤油升温）相同，来控制水和煤油吸热量相同，并记录数据，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
31．（5分）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于 状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究 。
2022-2023学年江苏省常州市教科院附中九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
1．（2分）如图是常用的一些工具，它给我们带来了很多便利。其中属于费力杠杆的是（ ）
A．核桃夹 B．食品夹
C．园艺剪刀 D．天平
【答案】B
【分析】结合图片和生活经验，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A、核桃夹在使用过程中，是省力杠杆；
B、食品夹使用时动力臂小于阻力臂，故B正确；
C、园艺剪刀在使用过程中，是省力杠杆；
D、天平在使用过程中，是等臂杠杆。
故选：B。
2．（2分）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙
【答案】C
【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W＝Fs。
【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙；
故C正确；ABD错误。
故选：C。
3．（2分）小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】先确定支点，然后根据动力和阻力的定义以及力臂关系即可得出答案。
【解答】解：用开瓶器开启瓶盖时，支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点，阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2，动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1，因为动力臂大于阻力臂，所以开瓶器为省力杠杆3＜F2，故A正确，BCD不正确。
故选：A。
4．（2分）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（ ）
A．3：5 9：25 B．3：5 1：1
C．3：5 3：5 D．1：1 3：5
【答案】D
【分析】根据二力平衡条件分析出两次推力的大小关系，即可得出两次的推力之比；
根据甲图利用速度公式求得第一次的速度，由图象乙直接读出第二次的速度，利用P＝＝＝Fv求出两次推力的功率之比。
【解答】解：因为两次都是匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，摩擦力没变1＝F2，因此F6：F2＝1：8，
由图象甲可知，第一次物体的速度大小为：v甲＝＝＝8m/s，
由v﹣t图象乙可知，第二次物体的速度大小为：v乙＝5m/s，
由P＝＝＝Fv可得＝＝＝＝，故D正确。
故选：D。
5．（2分）如图所示，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中（ ）
A．变小 B．不变
C．变大 D．先变大后变小
【答案】C
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂；根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，力F始终水平向右，即动力臂不断变小，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力不变，阻力臂变大，所以动力变大。
【解答】解：
如图，用一个始终水平向右的力F，阻力的大小不变（等于物重G），动力臂不断变小1L1＝F3L2可知，动力将变大。
故选：C。
6．（2分）小明同学家住5楼一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里，在此过程中（ ）
A．他提鸡蛋的力做的功约为200J
B．他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C．他爬楼做的功约为6×102J
D．他爬楼做功的功率约为1×102W
【答案】C
【分析】（1）估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度，根据W＝Gh可算出提鸡蛋做的功；估测所用时间，根据P＝计算他提鸡蛋的力做功的功率；
（2）自己体重G＝500N，根据W＝Gh求得自身爬楼做的功，他爬楼做的功包括自身爬楼做功和提30个鸡蛋做功之和，然后再根据P＝计算他爬楼做功功率。
【解答】解：
（1）根据生活经验可知，一个鸡蛋质量约50g1＝1500g＝1.6kg，
30个鸡蛋的重力G1＝m1g＝4.5kg×10N/kg＝15N；
住宅楼的楼层高大约3m，家住3楼，
此同学实际爬楼高度：h＝3m×4＝12m；
提鸡蛋的力大约做功：W6＝G1h＝15N×12m＝180J，接近200J；
从1楼到6楼大约时间t＝1min＝60s，
提鸡蛋的力做功的功率：
P1＝＝＝3W；
（2）小华自己体重G＝500N，
他爬楼自身做的功：W2＝Gh＝500N×12m＝6000J，故C估算不合理；
他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从7楼走到5楼的过程中爬楼做的总功：
W总＝W1+W5＝6000J+180J＝6180J，
爬楼做功的功率：
P＝＝＝103W2 W．故D估算合理。
故选：C。
7．（2分）如图所示，AOB为一杠杆，O为支点，AO＝OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则（ ）
A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法比较
【答案】B
【分析】（1）当AO段处于水平位置时，过B做OB的垂线，得动力作用线，则OB为最长动力臂，沿这个方向施加力，最省力，据杠杆平衡平衡条件求F1；
（2）当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端沿竖直向下用力，动力臂最长，最省力，据杠杆平衡平衡条件求F2，最后进行比较F1F2的大小。
【解答】解：（1）当AO段处于水平位置时，如左图所示最省力，
∵F1LOB＝GLOA，∴F1＝＝G；
（2）当OB段处于水平位置时，如右图所示最省力，
∵F2LOB＝GLOC，∴F2＝＝G×，
∵LOC＜LOB，∴F2＜G；∴F3＞F2；
故选：B。
8．（2分）如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计），在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则（ ）
A．拉力在区域①中做功的功率比②的小
B．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N
C．物块在区域③上运动的时间可能为1s
D．区域①路面的粗糙程度比②的大
【答案】A
【分析】①影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度；
②在平衡力的作用下物体保持静止或匀速直线运动状态，在非平衡力的作用下物体运动状态发生改变；
（1）运用以上规律，结合题目和图象，可知物块在0∽2s内在区域①做加速运动，拉力F大于摩擦力f1，在2s～3s内在区域②上做匀速运动，拉力F等于摩擦力f2，在区域上③上做减速运动，拉力F等于0，物体只受摩擦力f3的作用；其中区域①路面的粗糙程度比区域②小；
（2）拉力在区域①、②上运动的距离相等，做功大小相等，在区域①上运动时间长，根据可判断在区域①上做功功率比②小。
【解答】解：由图知：物块在0～2s内做加速运动，在8s～3s内做匀速运动，说明物块在0∽5s内与2s～3s内运动的路程相同、②是长度相等的粗糙区域，在2s～3s内在区域②上做匀速直线运动，在区域②表面上受到的摩擦力等于拉力F。
A、拉力在两个区域上运动的距离相等，作用时间不同，根据公式，所用时间长，所以拉力在区域①中做功的功率比②的小；
B、物体在区域①上受到的摩擦力小于F＝2N；
C、物块进入区域8时的速度为2m/s，在区域③的平均速度一定小于2m/s。故C错误；
D、因为滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，故D错误。
故选：A。
9．（2分）神舟13号返回舱在空中高速下降到适当位置时打开降落伞，返回舱和伞开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，开始匀速下降直到地面附近。以返回舱和伞为研究对象，下列说法不正确的是（ ）
A．减速下降过程中受力不平衡
B．减速下降过程中减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量
C．匀速下降过程中机械能减小
D．减速下降过程中重力做功的功率小于匀速下降时重力做功的功率
【答案】D
【分析】（1）物体受到两个或两个以上的力的作用时，物体处于静止状态或匀速直线运动状态，我们说这几个力平衡，此时物体处于平衡状态；若物体处于非平衡状态，则它受力不平衡；
（2）减速下降的过程中，要克服空气阻力做功，减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量；
（3）根据动能和重力势能的影响因素，分析动能和重力势能的变化情况，可知机械能的变化情况（机械能等于动能与势能之和）；
（4）结合题中条件，由公式P＝＝＝Gv可比较重力做功的功率大小。
【解答】解：A、减速下降过程中，所以它受力不平衡；
B、减速下降的过程中，则减少的机械能等于克服空气阻力做功消耗的能量；
C、返回舱和伞匀速下降的过程中、速度不变，则动能不变，则机械能总量减少；
D、返回舱和伞的重力大小不变，根据公式P＝＝，减速下降中重力做功的功率大于匀速下降中重力做功的功率。
故选：D。
10．（2分）质量和初温都相同的甲、乙两个物体，已知c甲＞c乙，放出相同的热量后，再互相接触，则（ ）
A．热量从甲传给乙 B．热量从乙传给甲
C．温度从甲传给乙 D．温度从乙传给甲
【答案】A
【分析】①由放热计算公式Q放＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，放出相同的热量，比热容大的物体降低的温度低，比热容小的物体降低的温度高；
②温度不同的两个物体相互接触时，热量从高温物体传到低温物体。
【解答】解：由题意知，甲、乙两物体的质量m相同，c甲＞c乙，放出的热量Q相同，
∵Q＝cmΔt，
∴由Δt＝可知甲＜Δt乙，
∵Δt＝t0﹣t，
∴t＝t0﹣Δt，
∵甲、乙两物体的初温t6相同，Δt甲＜Δt乙，
∴t甲＞t乙，即放出热量后，甲的温度比乙的温度高，
放出热量后，两物体再互相接触；
故选：A。
11．（2分）如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（ ）
A．小球从A点运动到B点的过程中速度增大
B．小球反弹经过D点时动能为零
C．若将弹性小球表面涂黑，则会在C、F两点留下等大的黑色圆斑
D．小球经过E点的机械能大于经过G点的机械能
【答案】D
【分析】影响重力势能的因素：质量、高度；影响动能的因素：质量、速度；影响弹性势能的因素：弹性形变程度；小球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以小球的机械能一次比一次少。
【解答】解：A、小球从A点运动到B点的过程中，小球处于平衡状态，故A错误；
B、从轨迹来看，小球在最高点时，水平方向速度不为零，故B错误；
C、弹性势能大小与弹性形变程度有关，圆斑越大，在C点与在F点时，而每次小球反弹到的最高点都比上一次的最高点低，机械能逐渐变小，故小球在C点的弹性势能大于在F点的弹性势能，故C错误；
D、小球在多次弹起过程中，而E点在G点之前，故D正确。
故选：D。
12．（2分）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）（ ）
A．从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少
B．从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少
C．从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0
D．从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0
【答案】D
【分析】（1）从O点到A点再到B点过程中，根据运动员受力情况的变化判定速度的变化，从而判定出动能的变化；
（2）从A点到B点再到C点过程中，根据弹性绳的形变程度判定弹性势能的变化；
（3）从C点到B点再到A点过程中，根据运动员受力情况的变化判定速度的变化，从而判定出动能的变化；
（4）从C点到B点再到A点过程中，根据弹性绳的形变程度判定弹性势能的变化。
【解答】解：
A、从O点到A点的过程中，向下做加速运动，运动员会受到竖直向上的弹力的作用，故运动员仍然做加速运动，故A错误；
B、从A点到B点再到C点过程中弹性绳的形变程度逐渐变大，故B错误；
C、从C点到B点过程中，故运动员做加速运动，B点到A点的过程中，运动员做减速运动；所以从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，当运动员停止运动时，这两个力是一对平衡力，所以此时的弹力为：G＝F＝0.6F4；所以运动员的重力要小于F0，故C错误；
D、从C点到B点再到A点过程中弹性绳的形变程度逐渐减小，根据C的分析可知0，故D正确。
故选：D。
13．（2分）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】A
【分析】①水蒸气遇冷放热会发生液化变成小水滴；
②不同形式的能量之间可以相互转化，做功和热传递都可以改变物体的内能；当物体对外做功时，内能转化为机械能。
【解答】解：
用酒精灯加热水，酒精燃烧时是将化学能转化为内能，产生大量水蒸气，水蒸气对木塞做功，这与内燃机的做功冲程类似，温度降低，在试管口形成“白雾”，BCD错误。
故选：A。
14．（2分）如图所示，汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】D
【分析】内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点。吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，排气门关闭；压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭；做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动；排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启。
【解答】解：甲图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，是机械能转化为内能；
乙图中的一个气阀打开，活塞向下运动；
丙图中的一个气阀打开，活塞向上运动；
丁图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，是内能转化机械能。
故选：D。
15．（2分）如图所示是某动感单车扶手的示意图，显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中，只有按压显示屏的“开始”按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住“手握感应片”（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】根据“只有按压显示屏的开始按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住手握感应片（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据”可知，两开关串联共同控制显示屏。
【解答】解：由电路图可知，
A、两开关串联共同控制显示屏，否则不工作；
B、两开关并联，故B不符合题意；
C、只闭合开关S1，显示屏能够工作；再闭合S2，会造成电源短路，故C不符合题意；
D、只闭合开关S4，显示屏能够工作；只闭合S2，显示屏不能工作，两个开关同时闭合，故D不符合题意。
故选：A。
二、填空作图题（16～22题每空格1分，23题每空格2分，每图2分，共30分）
16．（3分）台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，小南想出了如下三种方案将大树扶起。请回答：
（1）比较方案A和B，小北觉得B比A更好，这是因为如果把被台风吹倒的树看作杠杆 动力臂 。
（2）若每人用力相同，方案B和C中吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB ＞ （填“＞”“＜”或“＝”）FC
【答案】（1）动力臂；（2）＞
【分析】（1）比较图中杠杆的力臂关系，可判断哪一个更省力，据此分析；
（2）将绳一端在左侧树上固定，再绕过右侧的树，相当于一个动滑轮，可省一半的力，据此分析。
【解答】解：（1）比较方案A和B可以看出，如果把被台风吹倒的树看作杠杆，所以具有更大的动力臂；
（2）方案B和C中，B方案将绳一端在左侧树上固定，相当于一个动滑轮，而C图直接用绳子拉，因此，吹倒的树受到绳子的拉力分别为FB和FC，则FB＞FC。
故答案为：（1）动力臂；（2）＞。
17．（3分）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，杠杆水平静止，已知OA＝AB＝BC 6 N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，则F的大小变 小 ，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，F与（）的关系图线为图2中的 ② （选填数字序号）。
【答案】6；小；②。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件求出拉力F；
（2）根据杠杆平衡条件分析拉力F的变化；
（3）根据杠杆平衡条件列出两次F与的数学表达式，结合数学知识分析判断。
【解答】解：（1）由图1可知，O为杠杆的支点，A点作用力的力臂为OA，
由杠杆平衡条件可得：F×OB＝G×OA，
解得：F＝×G＝G＝；
（2）由题意可知，保持杠杆水平静止，此过程中F方向保持不变，
根据杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OA，
解得：F＝……Ⅰ，
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，则拉力F变小；
（3）将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得：F×l＝G×OB，
解得：F＝……Ⅱ，
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与，
由图1可知，OB＞OA，
因此将M从A移至B，F与。
故答案为：4；小；②。
18．（3分）如图所示，有一斜面长L＝4m，高h＝2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F＝150N的拉力 600 J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为 25 N。
【答案】600；25。
【分析】（1）已知拉力和斜面长度根据W总＝Fs求出拉力所做的功是总功；
（2）将物体从斜面底端拉到顶端所做的功是有用功，可以用W有用＝Gh来计算，克服摩擦力做的功是额外功，根据W总＝W有用+W额外计算出额外功W额外，再根据W额外＝fs计算出摩擦力。
【解答】解：
（1）已知F＝150N，s＝L＝4m，所做的总功：W总＝Fs＝150N×4m＝600J；
（2）G＝200N，h＝7.5m，所做的有用功：W有用＝Gh＝200N×2.8m＝500J；
由W总＝W有用+W额外可得，W额外＝W总﹣W有用＝600J﹣500J＝100J，
摩擦力：f＝＝＝25N。
故答案为：600；25。
19．（3分）如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某一速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后；经台面反弹后上升过程球的动能 减小 （选填“增大”或“不变”或“减小”），N 可能 比M高（选填“可能”或“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，到达的最高点P 不可能 比N高（选填“可能”或“不可能”）。
【答案】减小；可能；不可能
【分析】（1）物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大；
（2）物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大；
（3）小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功。
【解答】解：将球从M点竖直向下以某一速度抛出，此时具有的机械能为动能和重力势能之和，在上升过程，球的动能减小，所以小球的机械能减小，到达的最高点为N点比M点高，到达的最高点为N点比M点低，到达的最高点为N点与M点一样高，台面已升至合适的位置b并保持静止，由于小球在运动过程中要克服摩擦阻力做功，到达的最高点P比N点低。
故答案为：减小；可能。
20．（3分）为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，荆州市大部分农村地区已经使用上了煤气烧水煮饭，水吸收的热量是 6.72×105 J；若此过程的热效率为40%，则消耗煤气 0.042 m3。[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），煤气热值为4.0×107J/m3]
【答案】6.72×105；0.042。
【分析】（1）知道水的密度和体积，根据密度公式求出水的质量；知道水的质量和比热容以及初温、末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）知道此过程的热效率，利用效率公式求煤气完全燃烧放出的热量，再根据Q放＝mq求出完全燃烧煤气的质量。
【解答】解：（1）根据ρ＝可得
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣4m3＝2kg；
热水器中的水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t4）＝4.2×108J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×104J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝1.68×102J，
需要完全燃烧的煤气的质量m′＝＝＝0.042m4。
故答案为：6.72×105；5.042。
21．（3分）如图所示为小亮设计的电路图，闭合开关 S3 时，L1、L2和L3组成串联电路；闭合开关 S1和S2 时，L1和L2组成并联电路。如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，则应将闭合开关 S1 。
【答案】见试题解答内容
【分析】串联电路中只有一条电流的路径，并联电路中有多条路径，故据开关的位置，结合题目的要求分析即可解决。
【解答】解：由图可知，要使灯L1、L2和L5组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端3。
要使L1、L7组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极1、S2。
如果要使灯L2亮、灯L1、L3不亮，则应将闭合开关S5。
故答案为：S3；S1和S2；S1。
22．（3分）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
（1）求提升重物做的有用功；
（2）求绳端的拉力；
（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
【答案】（1）提升重物做的有用功为2.4×104J；
（2）绳端的拉力为5×103N；
（3）克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J。
【分析】（1）利用W有＝Gh求有用功；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用η＝×100%求拉力做的总功，再利用W总＝Fs求拉力；
（3）利用W额＝W总﹣W有求总的额外功，利用G动＝m动g求动滑轮的重力，利用W动＝G动h求克服动滑轮重做的额外功，由题意可知，此时额外功由克服动滑轮重和克服摩擦和钢丝绳重所做的功两部分组成，据此求出克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
【解答】解：（1）提升重物做的有用功：
W有＝Gh＝1.2×106N×2m＝2.5×104J；
（2）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝3×2m＝6m，
因为η＝×100%
W总＝＝＝3×103J，
则绳端的拉力：
F＝＝＝7×103N；
（3）总的额外功：
W额＝W总﹣W有＝3×107J﹣2.4×105J＝6000J，
动滑轮的重力：
G动＝m动g＝40kg×10N/kg＝400N，
克服动滑轮重做的额外功：
W动＝G动h＝400N×2m＝800J，
由题意可知，此时额外功由克服动滑轮重和克服摩擦和钢丝绳重所做的功两部分组成，
所以克服摩擦和钢丝绳重所做的功：
Wf＝W额﹣W动＝6000J﹣800J＝5200J。
答：（1）提升重物做的有用功为2.8×104J；
（2）绳端的拉力为5×102N；
（3）克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J。
23．（3分）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，g取10N/kg，则物体A所受滑动摩擦力大小为 250 N，B的重力为 700 N，F的大小为 530 N，F做功的功率为 79.5 W。
【答案】250；700；530；79.5。
【分析】（1）由图可知，两条绳子向下拉弹簧测力计，弹簧测力计的示数等于绳子上拉力的2倍加上一个滑轮重力，据此求滑轮组绳子末端受到的拉力，不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳子末端受到的拉力F拉＝（G动+GB），据此可求B的重力；
由于力的作用相互的，物体A受到的水平拉力等于滑轮组绳子末端受到的拉力，由于物体A匀速直线运动，A物体所受摩擦力和拉力是一对平衡力，大小相等，可求A物体所受摩擦力；
（2）在物体B下加挂重为90N的物体C后，不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳子末端受到的拉力F拉＝（G动+GC+GB），由于力的作用相互的，可求物体A受到向右的拉力；由于物体A对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，物体A受到摩擦力不变；此时物体A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f，
由于物体A向左匀速直线运动，可得F＝F右+f，据此求拉力F；
物体A左移的速度等于物体B移动速度的3倍，利用P＝Fv求拉力F做功功率。
【解答】解：
（1）由图可知，两条绳子向下拉弹簧测力计
F示＝2F拉1+G定，
即：550N＝4F拉1+50N，
则滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉1＝250N，
又因为滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉6＝×（G动+GB），
250N＝×（50N+GB）
解得B的重力：
GB＝700N；
由于力的作用相互的，物体A受到的水平拉力：
F1＝F拉3＝250N，
因为物体A匀速直线运动，
所以A物体所受摩擦力：
f＝F1＝250N，
在物体B下加挂重为90N的物体C后，滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉2＝（G动+GC+GB）＝（50N+90N+700N）＝280N，
由于力的作用相互的，物体A受到向右的拉力：
F右＝F拉2＝280N，
因为物体A对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，
所以物体A受到摩擦力不变，还是f＝250N，
此时物体A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f，
因为物体A向左匀速直线运动，
所以可得：
F＝F右+f＝280N+250N＝530N，
物体A左移的速度：
v＝3v物＝8×5cm/s＝15cm/s＝0.15m/s，
拉力做功功率：
P＝＝＝Fv＝530N×2.15m/s＝79.5W。
故答案为：250；700；79.5。
24．（3分）在西昌到成都的T8866次列车上，一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶，请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L。
【答案】见试题解答内容
【分析】要解决此题需要掌握力臂的画法：支点到力的作用线的距离。
同时要掌握杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2．根据杠杆的平衡条件，力臂越长越省力。所以要找最小的力，应该首先确定最长的力臂。
【解答】解：由题意知，当前轮遇到障碍物时，支点在后轮与地面的接触点A，然后向下做动力臂的垂线，如图所示：
25．（3分）请根据下表中给出的信息，用笔画线代替导线将图中实物图补充连接成完整电路。
开关状态 灯泡发光情况
闭合S，断开S1、S2 L1、L2均不发光
闭合S、S1，断开S2 L1发光、L2不发光
闭合S、S2，断开S1 L1不发光、L2发光
断开S，闭合S1、S2 L1、L2均不发光
【答案】见试题解答内容
【分析】分析表中给出的信息，确定两灯泡的连接方式以及开关的位置，然后再连接电路。
【解答】解：（1）由“闭合S，断开S1、S2”L7、L2均不发光，可确定开关S在干路上；
（2）由“闭合S、Sl，断开S2”L8发光、L2不发光；“闭合S、S2，断开S8”L1不发光、L2发光，可确定S5控制支路中的L1，S2控制L6，如图所示；
三、解答探究题（26题10分，27题7分，28题5分，29题7分，30题6分，31题5分，共40分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分.
26．（10分）质量为60kg的某人站在地上用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，（不计摩擦和绳重），g取10N/kg。求：
（1）拉力F所做的功及功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重；
（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，求该滑轮组机械效率的最大值。
【答案】（1）拉力F所做的功为500J，功率为100W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为100N；
（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，该滑轮组机械效率的最大值91.7%。
【分析】（1）已知拉力和绳子自由端被拉下的距离，利用W＝Fs计算拉力做的功，根据P＝算出拉力F所做功的功率；
（2）已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力，利用η＝×100%＝×100%计算滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力，利用F＝（G+G动）的变形G动＝nF﹣G得到动滑轮重；
（4）根据G人＝m人g算出人的重力，人对绳子的最大拉力为人的重力，根据G最大＝nF最大﹣G动算出物体的最大重力，利用η＝×100%＝×100%计算出滑轮组的最大机械效率。
【解答】解：
（1）拉力做的功为：
W总＝Fs＝250N×2m＝500J；
拉力F所做功的功率：
P＝＝＝100W；
（2）滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝×100%＝；
（3）不计摩擦和绳重，由拉力F＝动）的变形公式得，
动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝2×250N﹣400N＝100N；
（4）人的重力为：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，
人对绳子的最大拉力为：
F最大＝G人＝600N，
物体的最大重力为：
G最大＝nF最大﹣G动＝8×600N﹣100N＝1100N，
滑轮组的最大机械效率为：
η＝×100%＝×100%≈91.7%。
答：（1）拉力F所做的功为500J，功率为100W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重力为100N；
（4）若绳子能承受的最大拉力为800 N，该滑轮组机械效率的最大值91.2%。
27．（7分）小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，引入了一个新的物理量﹣﹣比热容，于是她又想到晶体在熔化时，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）
（1）CD段水吸收的热量是多少？
（2）计算出冰的比热容；
（3）若规定“某种晶体物质在熔化过程所吸收的热量与其质量之比叫做该物质的熔化热”，熔化热在数值上等于1kg晶体在完全熔化时所吸收的热量大小。根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）冰变成水，物质的状态变化，质量不变。CD段是水，知道水的质量、比热、温度变化，根据Q＝cmΔt计算水吸收的热量。
（2）在AB段，知道吸收的热量、质量、温度变化量，根据Q＝cmΔt，计算冰的比热容。
（3）根据0.5kg冰，1min吸收的热量，求出0.5kg冰全部熔化时吸收的热量，求出1kg冰全部熔化吸收的热量，求出冰的熔化热。
【解答】解：（1）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，质量不变，
由图象知，在CD段，水吸收的热量为：
Q＝cmΔt＝2.5kg×4.6×103J/（kg ℃）×20℃＝4.5×104J。
10min冰或水吸收的热量相同，为4.4×104J。
（2）在CD段，水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为：Q＝8.2×104J，
由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，
由图象可知，冰从﹣20℃吸收热量升高到6℃，
为水吸收热量所需时间的一半，则冰吸收的热量：
Q冰＝＝＝2.2×104J，
根据Q＝cmΔt得，冰的比热容为：c冰＝＝＝7.1×103J/（kg ℃）。
（3）4.5kg的水在t＝10min内吸收的热量为Q＝4.7×104J，
由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，
则0.7kg冰从5min到45min全部熔化，需要t′＝40min，
吸收的热量：Q′＝4.8×104J×4＝3.68×105J，
1kg冰全部熔化，需要吸收的热量为7.5kg冰完全融化吸收热量的两倍，
即为1.68×105J×2＝3.36×104J，
1kg冰全部熔化，吸收的热量为3.36×108J，
则冰的融化热λ＝3.36×105J/kg。
答：（1）CD段水吸收的热量是6.2×104J。
（2）冰的比热容是5.1×103J/（kg ℃）。
（3）冰的熔化热λ＝7.36×105J/kg。
28．（5分）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，发动机内有四个汽缸，其相关数据如下表所示。
1min 内完成工作循环 2600次 93#汽油 汽缸内汽油和空气的混合密度 1.35kg/m3
排气量 1.8L 热值 4.6×107J/kg
发动机最大功率 75kW 空燃比 14：1
（1）汽车以100km/h速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内发动机输出的有用功多大？
（2）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）
【答案】（1）4.5×106；（2）汽车发动机的效率为23.2%。
【分析】（1）由表格数据可知发动机输出最大功率，利用W＝Pt可求出1min内做的有用功；
（2）先根据m＝ρV得出做一次功燃气的质量，根据空燃比求出气缸内混合气体中汽油的质量；
汽油机每完成一次工作循环，对外做一次功，据此求出1min内总共需要消耗的汽油质量；
利用Q放＝m总q求出1min内汽油完全燃烧释放的热量，再根据η＝求出发动机的效率。
【解答】解：（1）由表格数据可知发动机输出最大功率P＝75kW＝75000W，
则1min内做的有用功为：W＝Pt＝75000W×1×60s＝2.5×106J；
（2）根据密度公式可得做一次功燃气的质量为：m＝ρV＝6.35kg/m3×1.4×10﹣3m3＝2.43×10﹣3kg，
因为空燃比是14：1，所以气缸内混合气体中汽油的质量：m油＝4.43×10﹣3kg×＝1.62×10﹣4kg；
由表格数据可知3min对外做2600次功，
因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为：m总＝m油×2600＝1.62×10﹣7kg×2600＝0.4212kg；
1min内汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝m总q＝8.4212kg×4.6×104J/kg＝1.93752×107J，
发动机的效率：η＝＝≈23.4%。
故答案为：（1）4.5×103；（2）汽车发动机的效率为23.2%。
29．（7分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 0.5 N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，则杠杆的机械效率为 66.7 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 摩擦 。
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力 F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.10 1.2 0.20 83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： 不能 ；理由是 两次实验时钩码没有挂在同一位置，仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 。
【答案】（1）0.5；66.7；摩擦；（2）不能；两次实验时钩码没有挂在同一位置，仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
【分析】（1）对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数。
在实验中，弹簧测力计的拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式η＝×100%来计算。
（2）通过探究实验来得出结论时，应进行多次实验，分析多组数据，同时，分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法，这样才能得出正确结论。根据这一思路来对最后的问题做出判断。
【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N；
在实验过程中，有用功：W有用＝Gh＝3.0N×0.5m＝0.1J，
总功：W总＝Fs＝6.5N×0.7m＝0.15J，
所以杠杆的机械效率是：η＝×100%＝。
利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杆自重做的功都是额外功。
（2）分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，而实验中；
同时，还应进行多次实验，才能得出有说服力的正确结论。
故答案为：（1）0.8；66.7；（2）不能，仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。
30．（6分）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油升温时容纳热量的本领。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3）
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同 300 mL的煤油。
（2）用两个相同规格的电热器来加热水和煤油，通过控制 电热器加热时间 （电热器加热时间/水和煤油升温）相同，来控制水和煤油吸热量相同，并记录数据，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 ① （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 不变 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 大于 （填“大于”“等于”或“小于”）煤油放出的热量与降低的温度之比。
【答案】（1）300；（2）电热器加热时间；①；不变；（3）大于。
【分析】（1）利用公式m＝ρV求出水的质量，再利用V＝求出煤油的体积；
（2）是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量；水的比热容大于煤油的比热容，实验中水和煤油质量相同，在加热相同时间时，观察图象中温度变化大的吸热能力弱，为煤油；热值是物质的一种特性，与质量的大小无关
（3）根据热量计算公式Q＝cmΔt进行分析解答。
【解答】解：（1）水的体积：V水＝240mL＝240cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.6g/cm3×240cm3＝240g；
煤油的质量m油＝m水＝240g；煤油的体积：V油＝＝＝300cm3＝300mL；
（2）使用相同的电加热器加热时间的长短来比较吸热多少；可观察图象，①的温度变化量大。又因②是水的温度随时间的变化规律图象，故①为煤油，它只与燃料的种类有关，其热值大小不变；
（3）由Q＝cmΔt可知：放出的热量与降低的温度之比＝cm，比热容与降低的温度成反比。
故答案为：（1）300；（2）电热器加热时间；①；（3）大于。
31．（5分）在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示。
（1）在连接电路时，开关应该处于 断开 状态。
（2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 L2与灯座接触不良 。（选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）
（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象。这样操作的目的是探究 串联电路中开关的作用与位置的关系 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态；
（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路或接触不良，根据题中信息分析解答；
（3）串联电路的特点：各用电器不能独立工作，相互影响，开关控制所有用电器，开关位置变化，控制作用不变。
【解答】解：
（1）为了保护电路，在连接电路时；
（2）闭合开关S，L1、L2两只灯泡都不亮，电路可能为断路或短路或接触不良；
当用手按一下灯泡L5，L1、L2仍然都不亮，说明故障可能没有在L5；按一下灯泡L2，两灯都亮，则故障在L2；松开手两灯又不亮，说明故障可能是L5与灯座接触不良；
（3）串联电路的特点：各用电器不能独立工作、相互影响，开关的位置变化时。
闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭1和L2之间、L2和电池负极之间，观察到同样的现象。
故答案为：（1）断开；（2）L2与灯座接触不良；（3）串联电路中开关的作用与位置的关系。
