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九上5-7章 期末复习
一．选择题
1．如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功（　　）
A．沿AD斜面拉时最多 B．沿BD斜面拉时最多
C．沿CD斜面拉时最多 D．沿AD、BD、CD斜面拉时一样多
2．如图所示。甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m，5m，高度相同。两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙，把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端。且速度大小相等。此过程拉力F甲、F乙，所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙，下列说法正确的是（　　）
A．F甲：F乙＝4：5 B．W甲：W乙＝4：5
C．P甲：P乙＝5：4 D．η甲：η乙＝5：4
3．2025年，中国选手陈艺文在世界游泳锦标赛女子跳水三米板决赛中勇夺金牌。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。下列说法正确的是（　　）
A．①至②过程中，她的机械能增大 B．②至③过程中，她的重力势能减小
C．处于③时，她的动能恰好为零 D．③至④过程中，她的机械能增大
4．吊车上常常需要滑轮组来提升重物，如图所示，该图为简化后的滑轮组，当1200牛的重物以0.2m/s的速度匀速提起时，若不计定滑轮和绳的自重以及摩擦（动滑轮自重不能忽略），下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端的速度为0.4m/s B．重物匀速上升时，吊车对绳子的拉力为400N
C．若将绳子拉过6m，物体上升2m D．使用该装置不仅能省力，而且能改变力的方向
5．如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（　　）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
6．某同学模拟建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组，每个滑轮重10牛。并用该滑轮组将一个重为100牛的物体沿水平面匀速拉动2米，物体移动时受到地面对物体的摩擦力为35牛。不计绳重和机械摩擦，人对绳端的拉力为（　　）
A．22.5牛 B．50牛 C．55牛 D．60牛
7．如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（　　）
A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率为4W
8．为了探究“电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（　　）
A．在此实验中，电流通过导体产生的热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．在相同的通电时间内，c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
D．比较相同通电时间内c、d两支温度计示数变化情况，可探究产生热量与电流是否有关
9．如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最高的是（　　）
A．B． C．D．
10．两白炽灯L1上标着“220V80W”，L2上标着“220V40W”现把它们串联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　　）
A．L2的功率小于L1的功率 B．L1、L2的总功率大于40W小于80W
C．L1、L2功率之比是1：2 D．串联后灯L1会变得更亮
11．关于功、功率和机械效率相互关系的说法中，正确的是（　　）
A．机械效率越高，机械做功越快 B．做功越多的机械，机械效率越高
C．功率越大的机械，做功越多 D．做功越快的机械，功率越大
12．如图所示，几种热现象的实验中解释正确的是（　　）
A．图甲所示说明分子之间只存在引力
B．图乙所示木塞被冲出时试管口出现“白雾”，说明水蒸气的内能减小
C．图丙水沸腾时温度保持不变，说明沸腾时水的内能不变
D．图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象
13．如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（　　）
A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．除了冲程丁外，其他冲程都是靠飞轮的惯性完成的
D．活塞在气缸内往复运动一次，该汽油机可以对外做功一次
14．根据表中数据，下列说法中，正确的是（　　）
物质 铁 铜 水 煤油
ρ（kg/m3） 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103
c[J/（kg ℃）] 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103
A．物体的密度越大，其比热容越小
B．1kg水温度由5℃升高到10℃吸收的热量小于它从50℃升高到55℃吸收的热量
C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，则升高温度之比为3：1
D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块
15．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B（动滑轮与吊篮A连接的绳子）和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N。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，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为9N B．第1﹣2s内拉力F的功率为20W
C．此装置提升重物的最大机械效率可达100% D．此装置最多能匀速运载80N的货物
16．如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．电流表示数最大值为0.6A B．电压表示数范围为1.5～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.6W D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω
17．如图甲所示，将质量相等的冰和蜡块分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热，绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序
B．由图乙可知，A图线对应的物质是蜡块，B图线对应的物质是冰
C．图乙中，2～6分钟内，A物质的内能不变，B物质的内能增大
D．图甲中两试管放在同一烧杯中加热，可以控制相同时间内冰和蜡块吸收的热量相同
18．如图所示，用40N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为10N。不计滑轮、绳子的重力，滑轮的转轴光滑。下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到水平面的摩擦力是20N B．滑轮移动的速度是0.6m/s
C．水平拉力F的功率是6W D．在2s内绳子对物体A做的功为48J
19．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　）
A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大
D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多
二．填空题
20．如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析：
（1）F1、F2的大小关系为：F1　 　 F2（填“＞”“＜”或“＝”，下同）；
（2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1　 　 W2；
（3）若F1、F2的功率分别为P1、P2，则P1　 　 P2。
21．小科家正在修缙房屋，采用图甲装置将60千克的物体运送至三楼，在拉力F1的作用下物体匀速向上运动了10米，则绳子末端移动的距离为 　 　 m，物体克服重力做功 　 　 J。若改用图乙方法，竖直向上的拉力F2大小只需要250牛，则乙滑轮组的机械效率为 　 　 。
22．“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。为研究颈部肌肉的拉力与低头角度的关系，小科建立头颅模型进行模拟。
如图甲：把人的颈椎简化为支点0，质量为1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，将细线的一端固定在B点另一端用弹簧测力计拉着测量拉力。
如图乙：头颅模型在转动过程中，细线始终垂直于OB：让头颅从竖直状态开始向下转动，低头角度θ及细线拉力F的数据如表。
低头角度θ/度 0 15 30 45 60
细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.0 26.0
（1）请在图乙（在答卷上）画出重力的力臂。
（2）根据表格可知：随着低头角度增大，细线拉力F的太小会变大，原因是 　 　 。
（3）成年人的头颅约为4kg，当低头角度为45°时，颈部肌肉承受的拉力约为 　 　 N。
（4）下列措施中有利于保护颈椎的有 　 　 。
A.不要长时间低头看手机
B.适当抬高手机屏幕，减小低头角度
C低头看书久了适当抬头望远
23．下列是学校用电安全宣传册上的部分学习内容，请结合图片回答相关问题。
（1）图甲中测电笔使用正确的是图　 　 （填“a”或“b”）。
（2）插座安装完成后，需要检测电线是否连接正确，用测电笔接触插座的d孔时，氖管发光，说明d孔内的电线与进户线中的　 　 线相连接，由此判断，插座内电线连接　 　 （填“正确”或“错误”）。
（3）如图丙所示，一人赤脚站地上，触摸胶皮破损的火线，　 　 （填“会”或“不会”）发生触电事故。
24．如图所示的电路，电源电压恒为6V，R0是阻值为3Ω的定值电阻，Rx为滑动变阻器。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器上某位置移到A端或B端的过程中，电压表示数都变化了2V。在滑片P滑动过程中，电路的最大电功率为 　 　 ，R0的最大电功率与最小电功率的比值为 　 　 。
25．电冰箱是常见的家用电器。
（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用 　 　 相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据 　 　 的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，如图所示。细心观察可以发现，三脚插头中“1”与冰箱 　 　 连接的，这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 　 　 。
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
26．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 　 　 点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度 　 　 （选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能 　 　 （选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。
27．如图所示，用两个相同滑轮构成的滑轮组（仅绕线方式不同），匀速提升相同的重物，并使物体的上升速度相同。（不计绳重和摩擦）（以下均填“＞”“＜”或“＝”）
（1）比较绳子自由端的速度：v甲　 　 v乙。
（2）比较弹簧测力计示数：F甲　 　 F乙。
（3）比较滑轮组机械效率：η甲　 　 η乙。
28．如图所示的固定斜面，长8m，高4m，木箱质量为15kg，某同学用100N的推力F将木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端，则木箱克服重力所做功的大小为　 　 J，该斜面的机械效率为　 　 ，斜面上的摩擦力大小为　 　 N。
29．如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。
（1）小球从E点到F点的过程中，机械能　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）小球在C点的动能　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在F点的动能。
（3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为　 　 。
30．在科学学习中，我们常用模型来解释实际问题。
（1）如图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最小的是　 　 （选填“A”“B”或“C”），乒乓球到达水平球台的速度　 　 （选填“相同”或“不相同”）。
（2）汽车发动机在检修时，要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图丙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。小启一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时，重力G的力臂　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小启对引擎盖的拉力F　 　 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。
31．小滨做“研究杠杆平衡条件”的实验，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容：
（1）实验过程中每次都让杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是　 　 。
（2）如图1所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂3个钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆水平平衡。为使杠杆水平平衡，可以通过　 　 来实现。
A．向右调节平衡螺母，直至杠杆平衡
B．将A处的钩码减少一个
C．将A处的钩码向左移动到离O点五格处
D．将A处的钩码向右移动到离O点二格处
（3）小滨撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验，如图2。他在左侧B点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在C点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数不可能为　 　 。（选填序号）
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
32．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小梅使用可绕O点自由转动、刻度均匀的轻质杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置静止，小梅将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜。此时小梅应向　 　 调节杠杆右边的螺母。使杠杆水平并静止，达到平衡状态。其中，小科让杠杆在水平方向平衡的目的是　 　 。
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1左侧钩码对杠杆施的力为阻力F1，测出杠杆水平平衡时的动力臂L1和阻力臂L2多次实验并把数据填入表格。
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
小梅分析表格中的数据发现，第　 　 次实验数据有误。（用符号表示）
（3）第4次实验结束后，小梅撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，她在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆，杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为　 　 （选填序号）。
①1.5N ②3N ③4.0N
（4）小川同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，以弹簧测力计的拉力为动力F1钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现；当杠杆水平平衡时，F1L1总是大于F2L2，其原因可能是　 　 。
33．如图甲，光滑的斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止；如图乙在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，若不计空气阻力。
（1）图甲中，小球最终停下来的原因是　 　 。
（2）图乙中，如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的关系为　 　 。（填字母）
A．h＜H B．h＞H C．h＝H D．无法确定
（3）若将轨道换成如图丙AOB的完全光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点在由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，则小球离开B点后的运动轨道最符合实际是虚线　 。（填字母）
34．如图是小徐所做的课外兴趣实验，她将两个质量相同的小球从同一个位置分别以相同的速度抛出，其中A球竖直向上抛出，B球斜向上抛出。若不计空气阻力，请回答：
（1）小球A从抛出点到最高点的过程能量如何转化 　 　 。
（2）小球B从抛出点到最高点的过程中机械能 　 　 （填“守恒”或“不守恒”）。
（3）小球A和B到达的最高点分别为hA、hB，则hA和hB大小关系？请说明理由：　 　 。
35．小科做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是 　 　 。
A.灯泡断路 B.灯泡短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路
（2）小科通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U﹣l图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额＝ 　 　 W。
（3）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　 　 。
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 1A“的滑动变阻器
（4）当小灯泡两端的电压为1.25V时，小灯泡的实际功率P实　 　 （填＞、＜或＝）。
36．为了比较不同物质吸收热量的多少跟物质自身的特性有关，小明选取了水和煤油进行实验，并组装了如图所示的装置，将质量和初始温度相同的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，并适时记录两者的温度（记录结果如下表），试分析。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
煤油的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
（1）实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有：
方法一：可以在加热时间相同的情况下，比较 　 　 ；
方法二：　 　 。
（2）从表中可得出的结论是：相同质量的水和煤油加热5分钟后，煤油升高的温度高，煤油的比热容比水 　 　 （填“大”或“小”）一些。
（3）为了缩短实验时间，使效果更加显著，下列改进措施合理的是 　 　 。
A．将两个烧杯均盖上相同的盖子 B．将装置移到通风良好处进行
C．减少水和煤油的质量
37．某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
（1）如图所示的实验设计，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　 　 ；
（2）该实验中加热相同时间，水吸收的热量 　 　 煤油吸收的热量；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）改进实验后，得到表中数据。分析实验数据可以得出的初步结论是 　 　 。
（4）实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度，　 　 加热时间更长。
38．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象　 　 。
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：　 　 ；以下改变内能的方式中，与BC段不相同的是：　 　 。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热D．用酒精灯给水加热，水温升高
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精？请判断并说明理由：　 　 。
39．小成同学现有一个标有“2.5V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路。
（1）连接甲图的电路时，闭合开关前，滑片应该处于最　 　 端（填“左”或“右”）。
（2）正确连好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零，请分析小灯泡不亮的可能原因是　 　 。
（3）排除故障后，小成移动滑片读出了三组实验数据。粗心的小成把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中。请你根据数据帮助小成计算出小灯泡的额定功率为　 　 W。
（4）完成上述实验后，小成向老师借了一个变阻箱和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率：
①检查电路无误后闭合开关S1，将S2拨到触点2。调整变阻器电阻，当电压表示数为U额时，读出变阻箱的电阻为R。
②保持变阻箱电阻不变，将S2拨到触点1，读出此时电压表的示数U0。
③求出小灯泡的额定功率P额＝　 　 。（用U额、U0、R表示）
三．解答题
40．电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为1500W的电磁炉来烧水，将1kg20℃的冷水加热到100℃，需4分钟。
求。（1）水吸收的热量。
（2）电流做的功。
（3）电磁炉的效率
41．工人用如图所示的滑轮组提升建材，他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。（不计摩擦及绳的重力），试通过计算求解：
（1）工人提升建材所做的有用功。
（2）滑轮组提升该重物的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
42．近日，杭州西站枢纽云门中心项目首幢超高层D塔楼主体结构顺利封顶，标志着工程建设取得重要阶段性成果。正在建设的西站枢纽的塔吊正夜以继日的工作。如图甲所示，塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆，起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为4.5×103kg，塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW，平衡臂长10m，在拉力F的作用下，重为2×104N的货箱被竖直提升时路程与时间的图像如图丙。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力，g取10N/kg。求：
（1）钢丝绳子自由端移动的速度。
（2）钢丝绳拉力的大小。
（3）动滑轮的质量。
（4）塔吊滑轮组的机械效率（保留一位小数）。
（5）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离。
43．小刘家购置了一款空气炸锅（如图甲所示），该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图，电阻R2＝55Ω，开关S2可以接A、接B，下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目 额定电压V 低温挡功率/W 中温挡功率/W 高温挡功率/W
参数 220 275 400 P高
（1）空气炸锅处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
（2）高温挡的功率；
（3）一天小刘断开家中其它用电器，只接通空气炸锅且处于中温挡，他发现家中标有“3000imp/（kW h）”的电能表在300s内闪烁了81次，则此时家庭电路的实际电压为多少V？
44．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为R。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 　 　 cm。
（2）在触点N滑动过程中，R的最大值是 　 　 。
（3）每1cm电阻丝的阻值是 　 　 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电1min，电路消耗的电能为W。求W的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
参考答案与试题解析
一．选择题（共19小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C A C C A D D D C D
题号 12 13 14 15 16 17 18 19
答案 B D C D B D C D
一．选择题（共19小题）
1．如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功（　　）
A．沿AD斜面拉时最多
B．沿BD斜面拉时最多
C．沿CD斜面拉时最多
D．沿AD、BD、CD斜面拉时一样多
【解答】解：因为斜面是光滑的，即拉动物体时没有额外功，所以拉力做的功等于不用斜面提升物体做的功，即WAD＝Gh，WBD＝Gh，WCD＝Gh，所以把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功一样多。
故选：D。
2．如图所示。甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4m，5m，高度相同。两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙，把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端。且速度大小相等。此过程拉力F甲、F乙，所做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙，下列说法正确的是（　　）
A．F甲：F乙＝4：5 B．W甲：W乙＝4：5
C．P甲：P乙＝5：4 D．η甲：η乙＝5：4
【解答】解：
A、由于斜面光滑，由功的原理可知：W有＝W总，即Gh＝Fs，F甲，F乙，所以F甲：F乙＝5：4，故A错误；
BD、斜面光滑所以没有摩擦，即不做额外功，由功的原理可知：沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，即W有＝W总＝Gh．因为两斜面高相同，工件相同，所以W甲：W乙＝1：1；由η可知，η甲：η乙＝1：1．故BD错误；
C、由PFv，沿两斜面拉物体速度大小相等，所以P甲：P乙＝F甲：F乙＝5：4，故C正确。
故选：C。
3．2025年，中国选手陈艺文在世界游泳锦标赛女子跳水三米板决赛中勇夺金牌。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。下列说法正确的是（　　）
A．①至②过程中，她的机械能增大
B．②至③过程中，她的重力势能减小
C．处于③时，她的动能恰好为零
D．③至④过程中，她的机械能增大
【解答】解：图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的速度为零，动能为零。
A．从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的机械能，此过程中她的机械能增大，故A正确；
B．从②到③的过程中，高度增加，速度减小，因此动能减小，重力势能增加，故B错误；
CD．在③时，运动员在水平方向上具有一定的速度，因此在③（最高点）时，动能不为零；接着运动员下落，质量不变，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，即机械能保持不变，故CD错误。
故选：A。
4．吊车上常常需要滑轮组来提升重物，如图所示，该图为简化后的滑轮组，当1200牛的重物以0.2m/s的速度匀速提起时，若不计定滑轮和绳的自重以及摩擦（动滑轮自重不能忽略），下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端的速度为0.4m/s
B．重物匀速上升时，吊车对绳子的拉力为400N
C．若将绳子拉过6m，物体上升2m
D．使用该装置不仅能省力，而且能改变力的方向
【解答】解：A．由图可知，n＝3，绳子自由端的速度为v＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，故A错误；
B．不计绳重和摩擦，所以吊车对绳子的拉力，即吊车对绳子的拉力大于400N，故B错误；
C．物体上升的高度，故C正确；
D．该装置能省力，拉力的方向与物体升高的方向相同，不能改变力的方向，故D错误。
故选：C。
5．如图所示，重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动，其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍，滑轮组机械效率为80%，滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是（　　）
A．10s内，绳子自由端沿水平方向移动了4m
B．左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C．在10s内，作用在绳子自由端的拉力F为5牛
D．在10s内，拉力F做功的功率为1.2W
【解答】解：A、从图中可知，10s内，物体A移动的距离为1m；n＝3，则10s内，绳子自由端沿水平方向移动的距离s′＝ns＝3×1m＝3m，故A错误；
BC、物体A在水平方向上受到的阻力f＝0.1G＝0.1×120N＝12N，
机械效率η，
则绳子自由端的拉力F5N，
左侧墙受到滑轮组的拉力F拉＝4F＝4×5N＝20N，故B错误、C正确；
D、从图中可知，物体的速度v0.1m/s，
则绳子自由端的速度v′＝nv＝3×0.1m/s＝0.3m/s，
根据PFv可知拉力F做功的功率P＝Fv′＝5N×0.3m/s＝1.5W，故D错误。
故选C。
6．某同学模拟建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组，每个滑轮重10牛。并用该滑轮组将一个重为100牛的物体沿水平面匀速拉动2米，物体移动时受到地面对物体的摩擦力为35牛。不计绳重和机械摩擦，人对绳端的拉力为（　　）
A．22.5牛 B．50牛 C．55牛 D．60牛
【解答】解：由图知，n＝2，不计绳重和机械摩擦，
F（G动+f）（10N+35N）＝22.5N。
故选：A。
7．如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（　　）
A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
【解答】解：
AB、不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉＝F，则A物体对滑轮的拉力F拉F10N＝5N；力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；
弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B＝F示＝2N；力的作用是相互的，所以，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确；
物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉＝fB对A+f地，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地＝F拉﹣fB对A＝5N﹣2N＝3N，方向水平向右，故A正确；
C、因拉力F作用在动滑轮的轴上，费力但省一半的距离，所以拉力端的移动速度（滑轮移动的速度）等于物体A移动速度的，则滑轮移动的速度vvA0.2m/s＝0.1m/s，故C正确；
D、拉力F做功功率：PFv＝10N×0.1m/s＝1W，故D错误。
故选：D。
8．为了探究“电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（　　）
A．在此实验中，电流通过导体产生的热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．在相同的通电时间内，c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
D．比较相同通电时间内c、d两支温度计示数变化情况，可探究产生热量与电流是否有关
【解答】解：
A、当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少；故A正确；
B、甲中两电阻串联，则两电阻中的电流相等，则可知热量应由电阻有关，根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少，则可知热量与电阻大小的关系；故B正确；
C、在电源电压和通电时间相同的条件下：
由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压小于电源电压，并联使用时各电阻两端电压等于电源电压，由Q＝I2Rt，I得，Q，可知各电阻并联时产生的热量多；
两电阻并联时，由Q可知，电压相等，R1＜R2，电阻R1产生的热量多，即在相同的通电时间内，c温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多，故C正确；
D、由图可知，c、d两支温度计所在的烧瓶内，其电阻值及通过的电流均不相同，故不可探究电流产生的热量与电流是否有关；故D错误，符合题意。
故选：D。
9．如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最高的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由串并联电路特点可知，串联电路电阻越串越大，并联电路电阻越并越小；
由电路图及已知R1＜R2可知，图D中电路总电阻最小，四个电路电压相等，通电时间相等，Wt可知，D产生的热量最多，水吸收的热量越多，水的温度最高。
故选：D。
10．两白炽灯L1上标着“220V80W”，L2上标着“220V40W”现把它们串联后接入220V的电路，下列说法正确的是（　　）
A．L2的功率小于L1的功率
B．L1、L2的总功率大于40W小于80W
C．L1、L2功率之比是1：2
D．串联后灯L1会变得更亮
【解答】解：A．L1上标着“220V 80W”，则L1的电阻为：R1605Ω；
L2上标着“220V 40W”，则L2的电阻为：R21210Ω；
现把两灯串联后接入220V的电路，通过两灯的电流相等，由P＝I2R可知，R1＜R2，则P1＜P2，即L1的功率小于L2的功率，故A错误；
B．两灯串联后的总电阻R总＝R1+R2＝605Ω+1210Ω＝1815Ω，
则L1、L2串联后的总功率为：P总26.7W＜40W，故B错误；
C．两灯串联后接入220V的电路，通过两灯的电流相等，由P＝I2R可知，
L1、L2功率之比为：，故C正确；
D．灯泡的亮度由实际功率决定，因为P1＜P2，所以L1的实际功率小于L2的实际功率，串联后灯L2会变得更亮，故D错误。
故选：C。
11．关于功、功率和机械效率相互关系的说法中，正确的是（　　）
A．机械效率越高，机械做功越快
B．做功越多的机械，机械效率越高
C．功率越大的机械，做功越多
D．做功越快的机械，功率越大
【解答】解：
A、功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高，只能说明所做的有用功占总功的比值大，不能说明做功的快慢，故A错误；
B、由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大，故B错误；
C、功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，如果做功时间为零，则做功为零，故C错误；
D、功率是表示做功快慢的物理量，做功快说明功率大，故D正确。
故选：D。
12．如图所示，几种热现象的实验中解释正确的是（　　）
A．图甲所示说明分子之间只存在引力
B．图乙所示木塞被冲出时试管口出现“白雾”，说明水蒸气的内能减小
C．图丙水沸腾时温度保持不变，说明沸腾时水的内能不变
D．图丁所示二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象
【解答】解：A．甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，但不是只有引力，故A错误；
B．当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大，会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，故B正确；
C．图丙水沸腾时温度保持不变，液体在沸腾过程中不断吸热，温度不变，沸腾时水的内能变大，故C错误；
D．下边瓶子装入二氧化氮气体，因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度，本来应该在空气的下方，结果发现上边瓶子内的气体也变成了红棕色，则说明二氧化氮气体分子在做无规则运动，就可以证明扩散现象的存在，故D错误。
故选：B。
13．如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（　　）
A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙
B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．除了冲程丁外，其他冲程都是靠飞轮的惯性完成的
D．活塞在气缸内往复运动一次，该汽油机可以对外做功一次
【解答】解：A、甲图中的进气门打开，活塞下行，故是吸气冲程；乙图中的排气门打开，活塞上行，是排气冲程；丙图中的气门关闭，活塞上行，故是压缩冲程；丁图中的气门关闭，活塞下行，火花塞打火，故是做功冲程；故排列顺序是甲、丙、丁、乙，故A正确；
B、在汽油机的工作过程中，压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体做功，机械能转化为内能，故B正确；
C、只有做功冲程，即丁冲程，获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故C正确；
D、在内燃机的一个工作循环中，活塞在气缸内往复运动2次，曲轴转动2周，做功1次，故D错误。
故选：D。
14．根据表中数据，下列说法中，正确的是（　　）
物质 铁 铜 水 煤油
ρ（kg/m3） 7.9×103 8.9×103 1.0×103 0.8×103
c[J/（kg ℃）] 0.46×103 0.39×103 4.2×103 2.1×103
A．物体的密度越大，其比热容越小
B．1kg水温度由5℃升高到10℃吸收的热量小于它从50℃升高到55℃吸收的热量
C．煤油和水体积之比为2：1，吸收热量之比为12：5，则升高温度之比为3：1
D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块
【解答】解：A、由表格中的数据可知，物体的密度与比热容之间并没有必然的、简单的对应关系，故A错误；
B、1kg的水从5℃升高到10℃温度变化5℃，从50℃升高到55℃温度变化5℃，根据Q＝cmΔt可知，它们吸收的热量是相同的，故B错误；
C、由表中数据可知，煤油和水密度之比：
ρ煤油：ρ水＝0.8×103kg/m3：1×103kg/m3＝4：5；
煤油和水体积之比为2：1，由m＝ρV可得质量之比为：
m煤油：m水＝ρ煤油V煤油：ρ水V水＝4×2：5×1＝8：5；
其比热容之比：
c煤油：c水＝2.1×103J/（kg ℃）：4.2×103J/（kg ℃）＝1：2；
吸收热量之比为12：5，根据Q吸＝cmΔt可知，升高温度之比为：
Δt煤油：Δt水：：3：1，故C正确；
D、质量相同的铁块和铜块，因为铜的比热容小于铁的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸＝cmΔt可知，铜块的温度升高的快；因为铁块和铜块的初温相同，吸收相同的热量后，铜块升高的温度更大，所以铜块的末温更高，则相接触时，内能将从温度高的铜块转移到温度低的铁块，故D错误。
故选：C。
15．如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B（动滑轮与吊篮A连接的绳子）和绳子C能承受的最大拉力分别为100N和50N。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，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）
A．动滑轮的重力为9N
B．第1﹣2s内拉力F的功率为20W
C．此装置提升重物的最大机械效率可达100%
D．此装置最多能匀速运载80N的货物
【解答】解：A、由图丙可知，在1～2s内（第2s内）A被匀速提升，由图乙可知拉力F＝10N，
由图知，n＝2，忽略绳重及摩擦，拉力F（GA+G动），则动滑轮重力：
G动＝2F﹣GA＝2×10N﹣15N＝5N，故A错误；
B、由图丙可知，第2s内A上升的速度vA＝2m/s，拉力端移动速度v＝2vA＝2×2m/s＝4m/s，
第2s内拉力F的功率：
PFv＝10N×4m/s＝40W，故B错误；
CD、忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力：FC（FB+G动）（FB+5N），
则当C处最大拉力为50N时，B处拉力为95N，小于绳子B能承受的最大拉力100N；
当B处最大拉力为100N时，C处拉力为52.5N，大于绳子C能承受的最大拉力50N；
所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力：
FB＝GA+G货物＝95N，
此装置最多能匀速运载货物的重力：
G货物＝FB﹣GA＝95N﹣15N＝80N，故D正确；
该滑轮组的最大机械效率为：
η100%＝80%，故C错误。
故选：D。
16．如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．电流表示数最大值为0.6A
B．电压表示数范围为1.5～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.6W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由于电压表的量程为0 3V，所以当电压表U0最大示数为3V时，电路中的电流为：I00.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，即电流表的最大示数为0.3A，故A错误；
此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻为：R总15Ω，
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和知变阻器接入电路中的最小阻值为：R小＝R总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
当变阻器接入电路中的阻值最大为20Ω时，电路中的电流最小，电流表和电压表示数都最小，
所以，滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～20Ω，故D错误；
（2）电路中的最小电流为：I′0.15A，
电压表的最小示数为：U0′＝I′R0＝0.15A×10Ω＝1.5V，
所以，电压表示数范围为1.5V～3V，故B正确；
（3）滑动变阻器的电功率电压电路总功率与电阻电路的电功率之差，即P＝UI﹣I2R0＝4.5V×I﹣I2×10Ω，
根据抛物线的性质可知当I0.225A，滑动变阻器的电功率最大，最大为P0.50625W，故C错误。
故选：B。
17．如图甲所示，将质量相等的冰和蜡块分别装在两个相同的试管中，放入装有水的烧杯中加热，绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲实验装置，安装时应按照“由上到下”的顺序
B．由图乙可知，A图线对应的物质是蜡块，B图线对应的物质是冰
C．图乙中，2～6分钟内，A物质的内能不变，B物质的内能增大
D．图甲中两试管放在同一烧杯中加热，可以控制相同时间内冰和蜡块吸收的热量相同
【解答】解：A、图甲中，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以应按照“由下到上”的顺序安装，故A错误；
B、由图乙可知，A图线对应的物质有固定的熔点，且熔点为0℃，故A为晶体，是冰，故B错误；
C、由图乙可知，A图线对应物质是晶体，2～6分钟内处于熔化过程，熔化吸热，内能增大，故C错误；
D、图甲中两试管放在同一烧杯中加热，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：可以控制相同时间内冰和蜡烛吸收的热量相同，且物质受热均匀，故D正确。
故选：D。
18．如图所示，用40N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹簧测力计的示数恒为10N。不计滑轮、绳子的重力，滑轮的转轴光滑。下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到水平面的摩擦力是20N
B．滑轮移动的速度是0.6m/s
C．水平拉力F的功率是6W
D．在2s内绳子对物体A做的功为48J
【解答】解：
A、因为F＝40N，所以对A的拉力为40N＝20N，弹簧测力计的示数恒为10N，则物体B对A的摩擦力为10N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为f＝20N﹣10N＝10N，故A错误；
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s，所以滑轮的移动速度为0.3m/s＝0.15m/s，故B错误；
C、水平拉力F的功率为：PFv＝40N×0.15m/s＝6W，故C正确；
D、绳子的拉力是20N，2s物体A移动的距离为s＝vt＝0.3m/s×2s＝0.6m，所以W＝Fs＝20N×0.6m＝12J，故D错误。
故选：C。
19．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，甲灯上标有“220V 25W”字样，乙灯上标有“220V 100W”字样，下列说法中正确的是（　　）
A．“220V”表示灯泡工作时，两端的实际电压为220V
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．当两灯并联时，流过甲灯的电流更大
D．当两灯串联时，甲灯单位时间内消耗的电能更多
【解答】解：A、“220V”为灯泡的额定电压，并不一定就是工作电压，故A错误；
B、由电流所在的功W＝Pt可知，所在功的大小还有时间有关，故B错误；
C、由P＝UI可得，甲灯丝电阻：R甲1936Ω，乙灯丝电阻：R乙484Ω，
当两灯并联，两灯两端的电压相等，由欧姆定律可知，电阻大的甲灯的电流小，故C错误；
D、串联电路中电流相等，由W＝I2Rt可知，电阻越大，相同的时间内用电器消耗的电能越大，因为R甲＞R乙，所以甲灯单位时间内消耗的电能更多，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共11小题）
20．如图所示，将A、B两个完全相同的物体，分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图甲，B物体运动的速度和时间关系如图乙。据图分析：
（1）F1、F2的大小关系为：F1　＜　 F2（填“＞”“＜”或“＝”，下同）；
（2）若F1、F2所做的功分别为W1、W2，则W1　＝　 W2；
（3）若F1、F2的功率分别为P1、P2，则P1　＜　 P2。
【解答】解：
（1）由题意和图示可知，两物体的重力相等，左侧斜面的倾斜角度小，则更省力，即F1＜F2；
（2）已知两斜面都是光滑的，则额外功为零，所以拉力所做的功（总功）都等于克服物体重力做的功（有用功），而两物体的重力相等、上升高度也相等，由W＝Gh可知克服物体重力做的功相等，则拉力做的功也相等，即W1＝W2；
（3）由图甲、乙可知两物体都做匀速直线运动，且v12m/s，v2＝4m/s，因为v1＜v2，且F1＜F2，所以根据P＝Fv可知P1＜P2。
故答案为：（1）＜；（2）＝；（3）＜。
21．小科家正在修缙房屋，采用图甲装置将60千克的物体运送至三楼，在拉力F1的作用下物体匀速向上运动了10米，则绳子末端移动的距离为 　20　 m，物体克服重力做功 　6000　 J。若改用图乙方法，竖直向上的拉力F2大小只需要250牛，则乙滑轮组的机械效率为 　80%　 。
【解答】解：由图甲可知，n1＝2，绳子末端移动的距离为：
s＝n1h＝2×10m＝20m；
克服重力做的功为：
W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×10m＝6000J；
由图乙可知，n2＝3，乙滑轮组的机械效率为：
η100%＝80%。
故答案为：20；6000；80%。
22．“低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。为研究颈部肌肉的拉力与低头角度的关系，小科建立头颅模型进行模拟。
如图甲：把人的颈椎简化为支点0，质量为1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，将细线的一端固定在B点另一端用弹簧测力计拉着测量拉力。
如图乙：头颅模型在转动过程中，细线始终垂直于OB：让头颅从竖直状态开始向下转动，低头角度θ及细线拉力F的数据如表。
低头角度θ/度 0 15 30 45 60
细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.0 26.0
（1）请在图乙（在答卷上）画出重力的力臂。
（2）根据表格可知：随着低头角度增大，细线拉力F的太小会变大，原因是 　重力的力臂变大，而动力臂和阻力大小不变　 。
（3）成年人的头颅约为4kg，当低头角度为45°时，颈部肌肉承受的拉力约为 　80　 N。
（4）下列措施中有利于保护颈椎的有 　ABC　 。
A.不要长时间低头看手机
B.适当抬高手机屏幕，减小低头角度
C低头看书久了适当抬头望远
【解答】解：（1）力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，从O点水平向左画出垂线，如图所示：
（2）根据表格可知：随着低头角度增大，重力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件知，动力臂和阻力大小不变，动力变大，细线拉力F的大小会变大。
（3）成年人的头颅约为4kg，当低头角度为45°时，根据杠杆平衡条件知，在动力臂与阻力臂不变时，动力与阻力成正比，成年人的头颅约为4kg，是模型的4倍，因而拉力是模型的4倍，而颈部肌肉承受的拉力约为4×20N＝80N。
（5）不要长时间低头看手机，低头看书久了适当抬头望远，可以减小肌肉的工作时间，减少劳损，而适当抬高手机屏幕，减小低头角度，减小拉力，可以保护颈椎，故选ABC。
故答案为：（1）见解答；（2）重力的力臂变大，而动力臂和阻力大小不变；
（3）80；（4）ABC。
23．下列是学校用电安全宣传册上的部分学习内容，请结合图片回答相关问题。
（1）图甲中测电笔使用正确的是图　a　 （填“a”或“b”）。
（2）插座安装完成后，需要检测电线是否连接正确，用测电笔接触插座的d孔时，氖管发光，说明d孔内的电线与进户线中的　火　 线相连接，由此判断，插座内电线连接　错误　 （填“正确”或“错误”）。
（3）如图丙所示，一人赤脚站地上，触摸胶皮破损的火线，　会　 （填“会”或“不会”）发生触电事故。
【解答】解：（1）在使用测电笔时，拇指和中指不要接触测电笔前端的金属体，手必须接触测电笔尾部的金属体，使被测电源、测电笔、人体和大地之间形成通路，故a正确的测量方法。
（2）用测电笔辨别火线和零线时，能使氖管发光的是火线，不能使氖管发光的是零线，根据题意知道，d孔内的电线与进户线中的火线相连接。
三孔插座接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。由于d孔是左孔，应接零线，故接法错误。
（3）丙图中，人站在地上，单手接触火线，有电流流过人体，会发生触电事故。
故答案为：（1）a；
（2）火；错误；
（3）会。
24．如图所示的电路，电源电压恒为6V，R0是阻值为3Ω的定值电阻，Rx为滑动变阻器。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器上某位置移到A端或B端的过程中，电压表示数都变化了2V。在滑片P滑动过程中，电路的最大电功率为 　12W　 ，R0的最大电功率与最小电功率的比值为 　9：1　 。
【解答】解：当滑动变阻器滑片移到A端时，电路为只有R0的简单电路，此时电路的功率最大，根据P＝UI可知，最大功率为：
P大12W；
当滑动变阻器滑片移到B端时，R0与滑动变阻器最大阻值串联，此时R0功率最小；
当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器上某位置移到A端时电压表示数变化了2V，此时电路为只有R0的简单电路，电压表测电源电压，说明滑动变阻器的滑片没有移动之前电压表示数为4V；
当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器上某位置移到B端时电压表示数也变化了2V，此时R0与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测R0两端电压，根据串联电路电压规律可知，此时R0两端电压为4V﹣2V＝2V，
则最小功率为：
P小W，
故R0的最大电功率与最小电功率的比值为：
P大：P小＝12W：W＝9：1。
故答案为：12W；9：1。
25．电冰箱是常见的家用电器。
（1）冰箱门的门框密封条采用磁性材料，利用 　磁体、铁类物质　 相互吸引来增强它的密封性能。
（2）冰箱的压缩机里有一台电动机，它是根据 　通电线圈在磁场中受力转动　 的原理制成的。
（3）电冰箱使用三脚插头与电源插座连接，如图所示。细心观察可以发现，三脚插头中“1”与冰箱 　金属外壳　 连接的，这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是 　BC　 。
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【解答】解：（1）冰箱门的密封条采用磁性材料为了封闭更严，因此是利用磁体、铁类物质相互吸引来增强它的密封性能。
（2）电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，它工作时是将电能转化为机械能。
（3）三脚插头中“1”制作的长一些，可以使用电器在与火线接通之间先使外壳与地线相通，在拔插头时，先使插头与火线相脱离，在插入插座时，可确保冰箱外壳先接地，防止触电事故的发生，故BC正确。
故选：BC。
故答案为：（1）磁体、铁类物质；（2）通电线圈在磁场中受力转动；（3）金属外壳；BC。
26．如图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 　A　 点动能最大。根据图乙的能量柱状图，可知B和D的高度 　一定　 （选填“一定”或“不一定”）相同，而且篮球在B点的机械能 　大于　 （选填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。
【解答】解：离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在A点时速度最大，则在A点动能最大。
根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，篮球在B点和D点重力势能相等，所以，B和D的高度一定相同；
根据篮球在等高点B和D的能量柱状图知道，在D点的动能小于在B点的动能，由于动能和势能统称为机械能，所以，篮球在B点的机械能大于在D点的机械能。
故答案为：A；一定；大于。
27．如图所示，用两个相同滑轮构成的滑轮组（仅绕线方式不同），匀速提升相同的重物，并使物体的上升速度相同。（不计绳重和摩擦）（以下均填“＞”“＜”或“＝”）
（1）比较绳子自由端的速度：v甲　＞　 v乙。
（2）比较弹簧测力计示数：F甲　＜　 F乙。
（3）比较滑轮组机械效率：η甲　＝　 η乙。
【解答】解：（1）匀速提升相同的重物，并使物体的上升速度相同，甲乙中绳子的有效段数分别为3和2，甲、乙绳子自由端的速度：v甲＝3v，v乙＝2v
故v甲＞v乙。
（2）不计绳重和摩擦，故
F甲
F乙
比较弹簧测力计示数：F甲＜F乙。
（3）滑轮组机械效率
η
机械效率与绳子有效段数无关，故η甲＝η乙。
故答案为：（1）＞；（2）＜；（3）＝。
28．如图所示的固定斜面，长8m，高4m，木箱质量为15kg，某同学用100N的推力F将木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端，则木箱克服重力所做功的大小为　600　 J，该斜面的机械效率为　75%　 ，斜面上的摩擦力大小为　25　 N。
【解答】解：（1）木箱克服重力所做功：
W有用＝Gh＝mgh＝15kg×10N/kg×4m＝600J；
（2）推力做的总功：
W总＝Fs＝100N×8m＝800J，
斜面的机械效率：
η100%＝75%；
（3）克服木箱受摩擦力做的额外功：
W额＝W总﹣W有用＝800J﹣600J＝200J，
由W额＝fs得摩擦力：
f25N。
故答案为：600；75%；25。
29．如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点。
（1）小球从E点到F点的过程中，机械能　减小　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）小球在C点的动能　大于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在F点的动能。
（3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为　重力势能　 。
【解答】解：（1）小球从E点到F点过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减少；
（2）小球在运动中机械能会因与地面碰撞等有损失，C、F两处等高，重力势能相等，但小球在C点的机械能大于F点（因为从C到F有能量损耗），而动能与重力势能之和为机械能，所以C点的动能大于F点的动能；
（3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。
故答案为：（1）减小；（2）大于；（3）重力势能。
30．在科学学习中，我们常用模型来解释实际问题。
（1）如图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最小的是　A　 （选填“A”“B”或“C”），乒乓球到达水平球台的速度　相同　 （选填“相同”或“不相同”）。
（2）汽车发动机在检修时，要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图丙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。小启一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时，重力G的力臂　减小　 （选填“增大”、“减小”或“不变”），小启对引擎盖的拉力F　不变　 （选填“增大”、“减少”或“不变”）。
【解答】解：（1）乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，由于乒乓球到达球台时所处的高度和速度都相同，则机械能是相同的；A、B、C三点中，B的高度最低，重力势能最小，动能最大，A的高度最高，动能最小；
不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达乒乓球台的速度相同；
（2）修理师傅一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，重力的力臂减小，则两力臂的比值始终不变，仍为OA：OB，并且A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知，人的拉力大小不变。
故答案为：（1）A；相同；（2）减小；不变。
三．实验探究题（共9小题）
31．小滨做“研究杠杆平衡条件”的实验，所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50g的钩码若干。请你完成下列内容：
（1）实验过程中每次都让杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是　便于测量力臂　 。
（2）如图1所示，在杠杆支点的左侧A点悬挂3个钩码，在支点的右侧悬挂1个钩码，发现无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆水平平衡。为使杠杆水平平衡，可以通过　D　 来实现。
A．向右调节平衡螺母，直至杠杆平衡
B．将A处的钩码减少一个
C．将A处的钩码向左移动到离O点五格处
D．将A处的钩码向右移动到离O点二格处
（3）小滨撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验，如图2。他在左侧B点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在C点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数不可能为　①　 。（选填序号）
①2.0N
②2.5N
③3.0N
④3.5N
【解答】解：（1）实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是使力臂在杠杆上，便于测量力臂的长度；
（2）设杠杆每个格的长度为L，一个钩码的重力为G，则支点左侧力与力臂的乘积为：3G×4L＝12GL，在支点的右侧悬挂1个钩码，则右侧大的格数为：12L，由于杠杆格数不够，所以无论怎样调节右边钩码的位置，都不能使杠杆呈水平。为使杠杆水平，可以将A处的钩码向右移动到离O点二格处来实现，故选D；
（3）设杠杆上每一格长为L，左侧B点（距离支点6L处）悬挂三个钩码（重1.5N），C点在距离支点4L处，当作用在C点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉（竖直向上）时，力臂最长，弹簧测力计示数最小，由杠杆的平衡条件有：1.5N×6L＝F最小×4L，
弹簧测力计作用在杠杆上的最小力：F最小＝2.25N，弹簧测力计与杠杆不垂直，则示数会大于2.5N，所以示数可能为②③④，不可能是①。
故答案为：（1）便于测量力臂；（2）D；（3）①。
32．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小梅使用可绕O点自由转动、刻度均匀的轻质杠杆，以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作：
（1）不挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置静止，小梅将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜。此时小梅应向　左　 调节杠杆右边的螺母。使杠杆水平并静止，达到平衡状态。其中，小科让杠杆在水平方向平衡的目的是　便于测量力臂　 。
（2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1左侧钩码对杠杆施的力为阻力F1，测出杠杆水平平衡时的动力臂L1和阻力臂L2多次实验并把数据填入表格。
实验序号 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 0.5 0.2 1.0 0.1
2 1.0 0.15 1.5 0.1
3 0.1 3.0 2.0 0.15
4 2.0 0.15 1.5 0.2
小梅分析表格中的数据发现，第　3　 次实验数据有误。（用符号表示）
（3）第4次实验结束后，小梅撤去右侧钩码，改用弹簧测力计继续实验。如图乙所示，她在左侧A点悬挂三个钩码，再用弹簧测力计（未画出）在B点拉杠杆，杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数可能为　②③　 （选填序号）。
①1.5N
②3N
③4.0N
（4）小川同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丙所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，以弹簧测力计的拉力为动力F1钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现；当杠杆水平平衡时，F1L1总是大于F2L2，其原因可能是　杠杆的自重对平衡的影响　 。
【解答】解：（1）小明将杠杆左边的螺母调至最左端，发现杠杆右侧还略向下倾斜，即左端上翘，应将右边平衡螺母向上翘的左端移动；
让杠杆在水平位置平衡，动力和阻力的方向与杠杆垂直，动力臂和阻力臂在杠杆上，可以直接从杠杆上读取力臂，便于测量力臂；
（2）由题知，杠杆两侧挂上不同数量的钩码，且每个钩码重为0.5N，那么动力和阻力应为0.5N的整数倍，由表中数据知，第3次实验中，动力F1为0.1N是一个钩码重的五分之一，故第3次实验数据有误；
（3）设杠杆上每一格长为L，左侧A点（距离支点5L处）悬挂三个钩码（重1.5N），B点在距离支点3L处，当作用在B点的弹簧测力计垂直杠杆向上拉（竖直向上）时，力臂最长，弹簧测力计示数最小，由杠杆的平衡条件有：1.5N×5L＝F最小×3L，弹簧测力计作用在杠杆上的最小力：F最小＝2.5N，弹簧测力计与杠杆不垂直，则示数会大于2.5N，所以示数可能为②③；
（4）由图丁可知，此杠杆的支点在杠杆的最左端，此时阻力有两个，分别为F2和杠杆的重力G杆，杠杆的重力的力臂在支点的右侧，设为L杆，所以杠杆平衡时满足F1L1＝F2L2+G杠L杆，
导致F1L1总是小于F2L2，所以导致F1L1总是不等于F2L2的主要原因是杠杆的自重对平衡的影响。
故答案为：（1）左；便于测量力臂；（2）3；（3）②③；（4）杠杆的自重对平衡的影响。
33．如图甲，光滑的斜面甲与粗糙水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止；如图乙在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，若不计空气阻力。
（1）图甲中，小球最终停下来的原因是　小球受到了摩擦力、小球的机械能转化成了内能　 。
（2）图乙中，如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的关系为　A　 。（填字母）
A．h＜H
B．h＞H
C．h＝H
D．无法确定
（3）若将轨道换成如图丙AOB的完全光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点在由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，则小球离开B点后的运动轨道最符合实际是虚线　c　 。（填字母）
【解答】解：（1）小球最终停下来的原因是受到摩擦力阻力的作用；
（2）小球从斜面甲高H处静止释放，小球在水平面受到摩擦力，机械能减小，小球在乙斜面到达的最大高度h＜H。故选A；
（3）根据题意，若将轨道换成如图丙AOB的完全光滑轨道，则机械能守恒；小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；b虚线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线所示的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际。
故答案为：（1）小球受到了摩擦力、小球的机械能转化成了内能；（2）A；（3）c。
34．如图是小徐所做的课外兴趣实验，她将两个质量相同的小球从同一个位置分别以相同的速度抛出，其中A球竖直向上抛出，B球斜向上抛出。若不计空气阻力，请回答：
（1）小球A从抛出点到最高点的过程能量如何转化 　动能转化为重力势能　 。
（2）小球B从抛出点到最高点的过程中机械能 　守恒　 （填“守恒”或“不守恒”）。
（3）小球A和B到达的最高点分别为hA、hB，则hA和hB大小关系？请说明理由：　若不计空气阻力，整个过程中，小球的机械能相同；小球开始的机械能相同，A球竖直向上抛出，A球到达最高点时的速度为0，动能全部转化为重力势能；B球斜向上抛出，B球在最高点时有一定的速度，B球的动能没有全部转化为重力势能，所以A球的重力势能大，由于质量相同，所以A球的高度高，即hA＞hB。　 。
【解答】解：（1）小球A从抛出点到最高点的过程中，质量不变，速度变小，高度变大，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
（2）若不计空气阻力，小球B从抛出点到最高点的过程中机械能守恒；
（3）若不计空气阻力，整个过程中，小球的机械能相同；小球开始的机械能相同，A球竖直向上抛出，A球到达最高点时的速度为0，动能全部转化为重力势能；B球斜向上抛出，B球在最高点时有一定的速度，B球的动能没有全部转化为重力势能，所以A球的重力势能大，由于质量相同，所以A球的高度高，即hA＞hB。
故答案为：（1）动能转化为重力势能；（2）守恒；（3）hA＞hB；若不计空气阻力，整个过程中，小球的机械能相同；小球开始的机械能相同，A球竖直向上抛出，A球到达最高点时的速度为0，动能全部转化为重力势能；B球斜向上抛出，B球在最高点时有一定的速度，B球的动能没有全部转化为重力势能，所以A球的重力势能大，由于质量相同，所以A球的高度高，即hA＞hB。
35．小科做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是 　A　 。
A.灯泡断路
B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
（2）小科通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U﹣l图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额＝ 　0.5　 W。
（3）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　B　 。
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω 1A“的滑动变阻器
（4）当小灯泡两端的电压为1.25V时，小灯泡的实际功率P实　＞　 （填＞、＜或＝）。
【解答】解：（1）（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是灯泡断路，故选：A；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑17.5Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选用B；
（4）当电阻不变时，由P可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实P额。
故答案为：（1）A；（2）0.5；（3）B；（4）＞。
36．为了比较不同物质吸收热量的多少跟物质自身的特性有关，小明选取了水和煤油进行实验，并组装了如图所示的装置，将质量和初始温度相同的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯同时开始加热，并适时记录两者的温度（记录结果如下表），试分析。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
煤油的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
（1）实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有：
方法一：可以在加热时间相同的情况下，比较 　升高的温度　 ；
方法二：　也可以在升高相同温度的情况下，比较吸收的热量（即比较加热时间）；　 。
（2）从表中可得出的结论是：相同质量的水和煤油加热5分钟后，煤油升高的温度高，煤油的比热容比水 　小　 （填“大”或“小”）一些。
（3）为了缩短实验时间，使效果更加显著，下列改进措施合理的是 　AC　 。
A．将两个烧杯均盖上相同的盖子 B．将装置移到通风良好处进行
C．减少水和煤油的质量
【解答】解：（1）实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有：
方法一：可以在加热时间相同的情况下，比较升高的温度；
方法二：也可以在升高相同温度的情况下，比较吸收的热量（即比较加热时间）；
（2）由表中数据可知，加热相同时间时，水升高的温度小，所以水的比热容大，即煤油的比热容比水的小；
（3）为了缩短实验时间，可以减少水和煤油的质量、给烧杯盖上盖子，从而达到缩短时间的目的；而将装置移到通风良好处进行，会加快热量的散失，会延长实验时间，故AC符合题意。
故答案为：（1）升高的温度；也可以在升高相同温度的情况下，比较吸收的热量（即比较加热时间）；（2）小；（3）AC。
37．某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
（1）如图所示的实验设计，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　水和煤油体积相同　 ；
（2）该实验中加热相同时间，水吸收的热量 　等于　 煤油吸收的热量；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）改进实验后，得到表中数据。分析实验数据可以得出的初步结论是 　相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水升温慢　 。
（4）实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度，　水　 加热时间更长。
【解答】解：（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，水和煤油密度不同，根据m＝ρV可知体积相同的水和煤油质量不同，如图所示的实验设计，错误之处：水和煤油体积相同；
（2）由转换法，该实验中加热相同时间，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；
（3）分析实验数据可以得出的初步结论是：相同质量的水和煤油（加热相同时间）吸收相同的热量，水升温慢；
（4）相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水升温慢，据此推理可知，实验中让等质量的水和煤油升高相同的温度，水加热时间更长。
故答案为：（1）水和煤油体积相同；（2）等于；（3）相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水升温慢；（4）水。
38．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象　橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降　 。
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：　均为气体对外做功，内能转变为机械能　 ；以下改变内能的方式中，与BC段不相同的是：　D　 。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热
B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热
D．用酒精灯给水加热，水温升高
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精？请判断并说明理由：　能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况　 。
【解答】解：（1）根据图乙可知，5秒后圆底烧瓶内温度下降。用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸汽放出热量，发生液化，出现白雾。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸汽推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与热机中做功冲程相似，是通过做功改变物体的内能；
A．用锤子敲打钉子时，钉子发热，是通过做功的方式改变物体内能，机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起，是利用内能做功，内能转化为机械能，故B不符合题意；
C．从滑滑梯上处滑落，臀部变热，克服摩擦力做功，是机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．用酒精灯给水加热，水温升高，是通过热传递使水的内能增加，故D符合题意。
故选：D。
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
故答案为：
（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降；
（2）均为气体对外做功，内能转变为机械能；D；
（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况。
39．小成同学现有一个标有“2.5V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图甲所示的实验电路。
（1）连接甲图的电路时，闭合开关前，滑片应该处于最　左　 端（填“左”或“右”）。
（2）正确连好电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零，请分析小灯泡不亮的可能原因是　小灯泡短路　 。
（3）排除故障后，小成移动滑片读出了三组实验数据。粗心的小成把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中。请你根据数据帮助小成计算出小灯泡的额定功率为　0.75　 W。
（4）完成上述实验后，小成向老师借了一个变阻箱和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率：
①检查电路无误后闭合开关S1，将S2拨到触点2。调整变阻器电阻，当电压表示数为U额时，读出变阻箱的电阻为R。
②保持变阻箱电阻不变，将S2拨到触点1，读出此时电压表的示数U0。
③求出小灯泡的额定功率P额＝　U额 　 。（用U额、U0、R表示）
【解答】解：
（1）为了保护电路，闭合开关前，滑片应该处于阻值最大处，由图可知滑动变阻器是右下接线柱接入电路，其最大阻值端在最左端；
（2）灯泡不亮，可能是由灯泡断路，或灯泡短路造成的；电流表有示数，说明电路是通路，电压表始终无示数，说明灯泡短路；
（3）由图乙可知，电压从小到大依次为2V、2.5V和3V，电流从小到大依次为0.26A、0.3A和0.32A；
该小灯泡在2.5V的电压下正常发光，且通过小灯泡的电流随它两端电压的增大而增大，故灯泡的电压为2.5V时对应的电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）小成用如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率；
在步骤①中，灯泡和电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，调节电阻箱的电阻，当电压表示数为U额时，读出电阻箱的电阻为R，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，灯泡和电阻箱仍串联，电压表测灯泡与电阻箱两端的总电压，且示数为U0，因为此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，则灯泡仍正常发光，
根据串联电路的电压规律，此时电阻箱两端的电压为：UR＝U0﹣U额，
由欧姆定律可得，通过电阻箱的电流为：I0，
根据串联电路的电流规律，灯泡的额定电流为：I额＝I0，
则灯泡额定功率的表达式为：P额＝U额I额＝U额 。
故答案为：（1）左；（2）小灯泡短路；（3）0.75；（4）U额 。
四．计算题（共3小题）
40．电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为1500W的电磁炉来烧水，将1kg20℃的冷水加热到100℃，需4分钟。
求。
（1）水吸收的热量。
（2）电流做的功。
（3）电磁炉的效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃））]
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
（2）消耗的电能：
W＝Pt＝1500W×4×60s＝3.6×105J；
（3）电磁炉的效率：
η%＝93.3%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）电流做的功为3.6×105J；
（3）电磁炉的效率为93.3%。
41．工人用如图所示的滑轮组提升建材，他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。（不计摩擦及绳的重力），试通过计算求解：
（1）工人提升建材所做的有用功。
（2）滑轮组提升该重物的机械效率。
（3）动滑轮的重力。
【解答】解：（1）工人提升建材所做的有用功为：
W有＝Gh＝540N×3m＝1620J；
（2）由图可知，n＝2，该滑轮组的机械效率为：
η100%＝90%；
（3）不计摩擦及绳的重力，根据F（G+G动）可知，动滑轮的重力为：
G动＝nF﹣G＝2×300N﹣540N＝60N。
答：（1）工人提升建材所做的有用功为1620J；
（2）滑轮组提升该重物的机械效率为90%；
（3）动滑轮的重力为60N。
42．近日，杭州西站枢纽云门中心项目首幢超高层D塔楼主体结构顺利封顶，标志着工程建设取得重要阶段性成果。正在建设的西站枢纽的塔吊正夜以继日的工作。如图甲所示，塔吊的塔臂相当于以O点为支点的杠杆，起重臂上的滑轮组如图乙所示。已知配重质量为4.5×103kg，塔吊钢丝绳拉力F的功率为9kW，平衡臂长10m，在拉力F的作用下，重为2×104N的货箱被竖直提升时路程与时间的图像如图丙。不计摩擦、钢丝绳重和塔臂自身的重力，g取10N/kg。求：
（1）钢丝绳子自由端移动的速度。
（2）钢丝绳拉力的大小。
（3）动滑轮的质量。
（4）塔吊滑轮组的机械效率（保留一位小数）。
（5）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离。
【解答】解：（1）由图丙可知，货箱提升的速度v货箱0.4m/s，
由图可知，n＝3，钢丝绳子自由端移动的速度：
v＝nv货箱＝3×0.4m/s＝1.2m/s；
（2）根据PFv可得绳子自由端的拉力：
F7.5×103N；
（3）不计摩擦、钢丝绳重，拉力F（G+G动），则动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝3×7.5×103N﹣2×104N＝2.5×103N，
则动滑轮的质量为：
m250kg；
（4）塔吊滑轮组的机械效率：
η100%≈88.9%；
（5）已知配重质量为4.5×103kg，配重的重力：G配重＝m配重g＝4.5×103kg×10N/kg＝4.5×104N，
滑轮组和货箱的总重为G总＝G+G动＝2×104N+2.5×103N＝2.25×104N，
由杠杆平衡条件：
G配重×L平衡臂＝G总×L，
即4.5×104N×10m＝2.25×104N×L，
解得货箱离支点O的水平距离：L＝20m。
答：（1）钢丝绳子自由端移动的速度为1.2m/s；
（2）钢丝绳拉力的大小为7.5×103N；
（3）动滑轮的质量为250kg；
（4）塔吊滑轮组的机械效率约为88.9%；
（5）当塔臂在水平位置平衡时，货箱离支点O的水平距离为20m。
五．解答题（共2小题）
43．小刘家购置了一款空气炸锅（如图甲所示），该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。如图乙所示是它的简化电路图，电阻R2＝55Ω，开关S2可以接A、接B，下表是该空气炸锅铭牌上的部分参数。
项目 额定电压V 低温挡功率/W 中温挡功率/W 高温挡功率/W
参数 220 275 400 P高
（1）空气炸锅处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
（2）高温挡的功率；
（3）一天小刘断开家中其它用电器，只接通空气炸锅且处于中温挡，他发现家中标有“3000imp/（kW h）”的电能表在300s内闪烁了81次，则此时家庭电路的实际电压为多少V？
【解答】解：（1）已知低温挡的功率，根据P＝UI可知空气炸锅处于低温挡工作时，电路中的电流：
I低1.25A，
（2）根据P可知，电阻越小，功率越大，电阻越大，功率越小，根据串联电路总电阻比任一分电阻大，并联电路总电阻比任一分电阻小，可知，开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，电阻最大，功率最小，为低温挡；开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，电阻最小，功率最大，为高温挡；当闭合S1时，S2接A时，只有电阻R1接入电路，此时处于中温挡，且已知中温挡的功率，根据P可得电阻R1的阻值：
R1121Ω，
则高温挡的功率：
P高＝P中400W1280W；
（3）电能表在300s内闪烁了81次消耗的电能：
W0.027kW h＝9.72×104J，
则消耗的实际功率：
P实324W，
因中温挡时，只有电阻R1接入电路，根据P可得此时家庭电路的实际电压：
U实198V。
答：（1）空气炸锅处于低温挡工作时，电路中的电流大小是1.25A；
（2）高温挡的功率是1280W；
（3）此时家庭电路的实际电压为198V。
44．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为R。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 　10　 cm。
（2）在触点N滑动过程中，R的最大值是 　4Ω　 。
（3）每1cm电阻丝的阻值是 　0.4　 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电1min，电路消耗的电能为W。求W的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
【解答】解：（1）铜丝电阻忽略不计，相当于导线，当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，
则该金属圆环中铜丝的长度为：L＝40cm﹣30cm＝10cm；
（2）当x＝0或x＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大＝0.9A，
由I可得变阻器接入电路中的电阻为：R15Ω，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.5A，
此时电路的总电阻为：R总9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，M、N之间的最大值RMN大＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
（3）由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示：
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，，即RMN，
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，
所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3＝R4时，M、N之间的总电阻最大，则RMN大，即4Ω，解得：R3＝R4＝8Ω，
金属圆环中电阻丝的总电阻R环＝R3+R4＝8Ω+8Ω＝16Ω，
由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L＝50cm﹣10cm＝40cm，
所以，每1cm电阻丝的阻值是：0.4Ω；
（4）把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移动到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，则电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为：
R5＝25cm×0.4Ω/cm＝10Ω，
R6＝R环﹣R5＝16Ω﹣10Ω＝6Ω，
此时电路总电阻为：，
则电流表的最大值为：1.2A。
电能W＝UIt＝4.5V×1.2A×60s＝324J。
故答案为：（1）10；
（2）在触点P滑动过程中，RMN的最大值为4Ω；
（3）0.4Ω；
（4）W的最大值为324J。
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