精品解析：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题 含答案

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1. 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.
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点，手作用的点为动力作用点，动力的方向向下，阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置，阻力的方向向下，故A符合题意。
故选A。
2. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．增加动滑轮的质量，动滑轮的重力变大，由
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，如果动滑轮重力大于物体的重力，根据
可知，F＞G，此时定滑轮拉力较小，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，则测力计上升2h高度，故D正确。
故选D。
3. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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，所以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．由题可知，把重1N的物体举起1m所做的功为
故C正确；
D．物体做功的多少与物体受力的大小和在力的方向上移动的距离有关，与时间无关，故D错误。
故选C。
4. 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
【答案】B
【解析】
【详解】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
可知，机械效率会变小，故A不符合题意；
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
可知，机械效率会变大，故B符合题意；
CD．根据
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不符合题意。
故选B。
5. 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
【答案】A
【解析】
【详解】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，符合题意；
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，探究动能大小与质量关系时，控制钢球的速度相同；研究动能与速度关系时，控制钢球的质量相同。故B正确，不符合题意；
C．能量比较抽象，不容易观测，将其转化为木块移动距离的大小来显示，是转换法。故C正确，不符合题意；
D． 同一小球从同一斜面的不同高度自由滚下，到达平面时的速度是不同的，故D正确，不符合题意。
故选A。
6. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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．此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。
7. 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，拉力不做功
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
【答案】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点的势能大于c点的势能，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，重力要做功，但拉力的方向始终与运动的方向垂直，拉力不做功，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，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，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，同样达不到a点，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。
8. 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像如图所示，以下说法正确的是[c水=4.2×103J/（kg•℃）]（ ）
A. 物质A为水
B. 若食用油的质量为50g，2~3min内食用油吸收了2100J的热量
C. 食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃）
D. 0~3min，物质A吸收的热量比物质B吸收的热量多
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据Q吸=cm（t-t0）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，分析图像可知，物质A为食用油，故A错误；
BC．用两个相同的加热器给质量相同的食用油和水加热，由图像可知，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：，根据可得，，因为c水=4.2×103J/（kg•℃），所以可得食用油的比热容为
若食用油的质量为50g=0.05kg，由图像可知，0~2min内，食用油从20℃升高到40℃，由于相同加热器在相同时间内放出的热量相同，所以2~3min内食用油吸收的热量为
故B错误，C正确；
D．相同相同加热器在相同时间内放出的热量相同，所以0~3min，物质A吸收的热量与物质B吸收的热量相同，故D错误。
故选C。
9. 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
【答案】B
【解析】
【详解】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的混合物，故D错误。
故选B。
10. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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不符合题意；
B．若导线2开路，则整个电路开路，用电器均不能工作，故B不符合题意；
C．若导线3断路，L1不发光，故C符合题意；
D．若 L2的灯丝断开了，则L2不发光，故D不符合题意。
故选C。
11. 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，两表的示数如图所示，则流过灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A. 0.7A；0.4AB. 0.3A；0.4A
C. 0.14A；0.26AD. 0.7A；1.3A
【答案】B
【解析】
【详解】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，而图中电流表A甲的指针偏转角度比A乙的小，所以，电流表A甲选择的是大量程（即），分度值为0.1A，其示数为0.7A，即干路电流为0.7A；电流表A乙选择的是小量程（即），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
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12. 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
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题可知，轿车在减速过程中行驶的平均速度为
减速过程轿车通过的路程为
因轿车实际通过的路程60m大于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；
B．由题可知，轿车匀速行驶时的速度为
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，所以轿车受到的阻力为
故B错误；
C．上述过程充电获得的电能为
故C错误；
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，轿车能行驶的距离为
故D正确。
故选D。
二、填空题（每空1分，共36分）
13. 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）。
【答案】 ①. b ②. 变短 ③. 400
【解析】
【分析】
【详解】[1] 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。
[2]力臂是支点到力的作用线的垂直距离，由图可知，若力沿c的方向时力臂变短。
[3]由图可知：F2=G=100N，OA为动力臂l1，OB为阻力臂之l2，则
l1：l2=OA：OB=1：4
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
即作用在A点力的最小值为400N。
14. 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______，在整个下降过程中匀速飞行，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”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]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。
[2]机械能等于动能和势能之和，下降过程中，由于匀速飞行，因此动能不变、重力势能减小，则运动员的机械能减小。
[3]加油机给歼20战机空中加油时，匀速飞行的歼20战机速度不变，质量变大，则动能增大。
15. “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。汽缸缸内蒸汽体积膨胀，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。
【答案】 ①. 内 ②. 机械 ③. 做功 ④. 3600
【解析】
【详解】[1][2][3]汽缸内蒸汽体积膨胀，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。
[4]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。
16. 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。
【答案】 ①. 动 ②. 8×103 ③. 10
【解析】
【详解】[1]由图可知，滑轮A固定在电线杆上为定滑轮，滑轮B与输电线一起移动为动滑轮。
[2]20个坠砣的总重力
G砣=200N×20=4000N
由图可知，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
则输电线P端受到的拉力大小
Fp=2G砣=2×4000N=8×103N
[3]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
17. 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。

【答案】 ①. B ②. 省力 ③. 力 ④. 30
【解析】
【详解】[1]在拉起吊桥过程中，滑轮组C的轴固定不动，因此为定滑轮，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。
[2]拉起吊桥时需要克服吊桥的重力，通过画力臂可知，此时动力臂大于阻力臂，所以吊桥是省力杠杆。
[3]由图可知，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。
[4]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
18. 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）。

【答案】
【解析】
【详解】由题可知，小科的重力为，在做标准俯卧撑时，手臂的推力为
小科完成一次俯卧撑标准动作时，手臂移动的距离为
则手臂推力做的功为
19. （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。
【答案】 ①. 甲 ②. 相同的时间比较做功的多少 ③. 600 ④. 60
【解析】
【详解】（1）[1][2]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，采用的比较方法是：相同的时间比较做功的多少。
（2）[3]小刚前10s对箱子做的功为
W=Fs=60N×10m=600J
后2s箱子由于惯性滑行，小刚没有对其做功，故推力对箱子一共做功600J。
[4]小刚对箱子做功的功率
20. 如图所示为固定斜面，长 20 m、高10 m．小韩同学用平行于斜面向上 400 N的拉力，把重600 N 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。
【答案】 ①. 8000 ②. 6000 ③. 75% ④. 100
【解析】
【详解】[1][2] 由题知，将物体从斜面底部匀速拉至顶部的过程中，有用功为
W有＝Gh＝600N×10m＝6000J
拉力做的总功
W总＝Fs＝400N×20m＝8000J
[3] 所以斜面的机械效率
[4] 物体所受斜面的摩擦力
21. 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，]
【答案】 ①. ②. 200
【解析】
【详解】[1]秸秆煤完全燃烧释放的热量
[2]由题意可知，水吸收的热量为
由Q吸=cmΔt可得，水的质量
【点睛】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. 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。

【答案】 ①. S2 ②. S1、S3 ③. S1、S2、S3 ④. L1
【解析】
【详解】[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。
23. 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”）。
【答案】 ①. 并 ②. 电能转化为化学能
【解析】
【详解】[1]两个电源线可单独充电，互不干扰，所以两个输出端是并联连接。
[2]充电宝充电时，将电能转化为化学能储存起来。
24. 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）。

【答案】 ①. 1 ②. 12.5
【解析】
【详解】[1]由乙图知，物体M在A点时，传感器受到的压力是，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受到的重力为
则M的质量为
[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的运动速度为
当M运动到支点O的右端时，传感器的最大弹力是，此时M距离支点O距离为L，根据杠杆平衡条件得
此时M距离支点O距离为
则物体M运动距离为
则M运动的时间为
三、解答题（共40分）
25. 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。

【答案】
【解析】
【详解】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：

26. 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。

【答案】
【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：

27. 在图2虚线框中画出实物图所对应的电路图。

【答案】
【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

28. 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？
【答案】（1）100J；（2）4×105J
【解析】
【详解】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为，一个做功冲程中燃气对活塞做的功为
（2）0.01kg汽油完全燃烧放出的热量为
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。
29. 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。
【答案】 ①. 达到 ②. 右 ③. 6 ④. 便于测量力臂 ⑤. 寻找普遍规律 ⑥. 0.8 ⑦. 变大 ⑧. 4000
【解析】
【详解】（1）[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。
[2]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）[3]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可得
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。
[4]调节杠杆使其在水平位置平衡，重力的方向始终竖直向下，杠杆受到的力在竖直方向上，力臂与杠杆重合，这样更容易测量力臂，故目的是便于测量力臂。
（3）[5]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）[6][7]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有
F1L1=F2L2
即
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。
[8]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，则有
代入数据得
解得
由G=mg得
30. 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。
（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”）。
【答案】 ①. 质量 ②. 燃料的质量 ③. 煤油 ④. 见解析 ⑤. C ⑥. 消耗燃料的质量 ⑦. 热值
【解析】
【详解】（1）[1][2]实验中的变量是燃料的种类，故其他的量需要相同，相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外，燃料的质量也需要相同。
（2）[3][4]燃烧相同质量的燃料，煤油燃烧释放的热量能把水从25℃升温至44℃，而菜籽油能把等质量的水温度从25℃升温至34℃，故煤油释放的热量多，故煤油的热值大；相同时间，煤油烧水，温度升高的多，说明水吸收热量多，则煤油放出的热量多，故煤油的热值大。
（3）[5]A．因为燃料不可能完全燃烧，水吸收的热量小于燃料燃烧释放的热量，故通过上述公式，计算出的热值偏小，故A可能，不符合题意；
B．通过给水加热，烧杯吸收的一部分热量，水吸收的热量小于燃料燃烧释放的热量，故通过上述公式，计算出的热值偏小，故B可能，不符合题意；
C．测出的煤油和菜籽油的质量偏小，经过计算，将发现热值偏大，故C不可能，符合题意；
D．而且在燃料燃烧的过程中，必然有一部分的热量散失到空气中去了，水吸收的热量小于燃料燃烧释放的热量，故通过上述公式，计算出的热值偏小，故D可能，不符合题意。
故选C。
（4）[6]即水升高的温度相同，水吸收的热量相同，即燃料燃烧释放的热量相同，故可以比较消耗燃料的质量多少，消耗燃料质量的越小，热值越高。
（5）[7]巧克力营养成分表上标有“2361kJ/100g”，据此可得每克巧克力提供的能量；而燃料的热值是指单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，所以标识的含义与热值类似。
31. 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）；
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”）。
【答案】 ①. 0.46 ②. C ③. B ④. 32 ⑤. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]将电流表连接在C处时测干路电流，由图可知选择了小量程，分度值为0.02A，因此通过干路的电流为0.46A。
（2）[2]图甲中两灯并联，实验过程中，若将电流表与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，并且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，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]A．为得出普遍性的规律，要换用不同规格的灯泡多次测量，这是必须的操作，故A不符合题意；
B．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，故这步操作无意义，故B符合题意；
C．再并联一个灯泡，改变了支路的条数，可以达到多次测量的目的，故C不符合题意；
D．更换不同的电源，也能达到多次测量的目的，故D不符合题意；
故选B。
（4）[4]现有用电器的正常工作时的电流
I′=4×5A+1.5A+2A=23.5A
由并联电路电流的规律，还能允许通过的电流
ΔI=I－I′=30A－23.5A=6.5A
则最多可接入电流为0.2A的电灯数
为了不让总电流超过30A，要舍去小数，所以最多可接入电流为0.2A的电灯32盏。
（5）[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。
32. 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。
（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）（ ）

【答案】 ①. 低速 ②. 8 ③. 4 ④. 10 ⑤. 1000
【解析】
【详解】（1）[1][2]因为燃油质量、燃油热值、航母发动机效率一定，所以提供有用功一定，也就是克服阻力的功一定，当航母匀速行驶时，牵引力等于阻力，有
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，则发动机的功率为原来的倍数为
P′=kv′3=k(2v)3=8kv3=8P
（2）[3]焰火的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
恒定的推力为
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，所以最大阻力为
f=F′﹣G=5N﹣1N=4N
[4]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）[5]航母最高航速行驶时的牵引力是
在这种状态下匀速航行1000km，需要的机械能为
W=Fs=1×107N×1000km=1×107N×1000×103m=1×1013J
重油放出的热量为
需要完全燃烧重油的质量为
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
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
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