江苏省常州市金坛区2022-2023学年九年级上学期期中质量调研物理试题(含答案)

这是一份江苏省常州市金坛区2022-2023学年九年级上学期期中质量调研物理试题(含答案)，共30页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

江苏省常州市金坛区2022-2023学年九年级（上）期中物理试卷
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分







一、单选题（本大题共14小题，共28分）
1. 如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是(    )
A.    托盘天平 B.     钓鱼竿
C. 瓶盖起子 D.          筷子
2. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是(    )
A. 有力作用在物体上，且物体移动了一段距离，说明就有力对该物体做功
B. 使用任何机械都不省功
C. 做功快的机械其机械效率一定高
D. 做功越多的机械其功率越大
3. 关于内能和热量，下列说法正确的是(    )
A. 物体的温度升高，内能增大 B. 物体运动的越快，物体的内能越大
C. 物体吸收热量，温度一定升高 D. 温度越高的物体，所含的热量越多
4. 如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。由此判断电路的故障是(    )

A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
5. 如图所示，两重物分别固定悬挂在杠杆A、B两点，杠杆平衡。若将两侧重物同时向外移动一格，则杠杆(    )
A. 左端下降
B. 继续保持平衡
C. 右端下降
D. 无法判断
6. 冰在熔化成水的过程中，下列判断正确的是(    )
A. 内能不变，比热容不变 B. 吸收热量，内能增加
C. 比热容、内能、温度都不变 D. 比热容不变，内能增加，温度不变
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匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则(    )

A. F1P2 B. F1>F2，P1 C. W1>W2，P1=P2 D. W1=W2，P1=P2
8. 图甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水。用不同加热器加热，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，则(    )

A. 甲烧杯中的水温度升的比较快，说明比热容比乙杯中的水比热容小
B. 加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
C. 吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D. 甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
9. 如图所示，一个物体沿粗糙的斜面匀速下滑，下滑过程中，下列判断正确的是(    )
A. 物体的重力势能减小，动能增加
B. 物体的重力势能不变，动能不变
C. 物体的重力势能减小，机械能不变
D. 物体的机械能减小
10. 在如图所示的电路中，当开关S1﹑S2断开或闭合时，下列关于三灯连接的情况中错误是(    )
A. S1﹑S2都断开，L1﹑L3串联
B. S1﹑S2都闭合，L1﹑L2并联
C. S1断开，S2闭合，L1﹑L3串联
D. S1断开，S2闭合，只有L1能发光
11. 在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到顶端，如图所示，若此时沿斜面向上的拉力为40N，斜面长2m、高1m，g取10N/kg。下列说法不正确的是(    )

A. 拉力做的有用功为50J B. 拉力做的总功为80J
C. 物体所受的摩擦力为30N D. 此斜面的机械效率为62.5%
12. 如图是某品牌的单轮平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。骑行时，蓄电池给平衡车上的电动机提供动力。为了确保安全，该单轮平衡车电路部分安装有两个开关--电源开关S1和压力开关S2.当手动闭合S1时，指示灯亮起；此时骑行者再站立于平衡车踏板上，S2自动闭合，电动机正常启动，平衡车运动。未闭合S1或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动。以下电路符合上述要求的是(    )
A. B.
C. D.
13. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法一定正确的是(    )
A. 若FA=FB，则GA>GB
B. 若GA=GB，则η甲>η乙
C. 若GAFB
D. 若FA=FB，则η甲<η乙
14. 如图所示，在粗糙的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一滑块，O点是弹簧保持原长时滑块的位置。开始时用力推滑块将弹簧压缩到A位置后，松手释放滑块，B点是滑块所能滑到的最右端，AO>OB，滑块从A位置滑到B位置过程中(此题中滑块到达某一位置是指滑块中心到达该位置上方)：
①速度最快的位置在AO之间
②小球从A点运动到O的过程中所受弹力方向向右，速度不断增加
③弹簧弹性势能最大的位置在B点
④物体在O点的左侧和右侧运动，弹簧对滑块的弹力方向相反
⑤小球从A点运动到O的过程中弹簧弹性势能全部转化为滑块的动能
以上说法中正确的有(    )
A. ①③ B. ①④ C. ③④ D. ②⑤

二、多选题（本大题共1小题，共2分）
15. 用如图所示的简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，图中滑轮相同、轻质杠杆也相同且都不计摩擦，A点为杠杆的正中点，这四种情况下用力最小的是(    )
A. B.
C. D.

三、填空题（本大题共8小题，共30分）
16. 2022年7月24日，长征五号B遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空。火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，通过______(热传递/做功)使发射台温度急剧升高。发射台下建造巨大的水池，是利用水的______大且水剧烈汽化时能吸收大量的热量来降低发射台温度。选择液氢作为燃料，主要是因为液氢的______(比热容/热值)大。
17. 一架执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能逐渐______，重力势能逐渐______，机械能逐渐______；上述过程中飞机的动能和重力势能之间______(选填“有”或“没有”)相互转化。
18. 图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是______(B/C)，若要使海报架抵抗更大的风力，可适当______(增大/减小)∠BAC角度的大小，从而使重力的力臂______(增大/减小)。

19. 在如图所示的电路中，闭合开关后将出现______(通路/断路/短路)，要使电路中两灯串联，只要拆除导线______(a/b/c/d)；要使电路中两灯并联，只要将导线______(a/b/c/d)的一端改接到接线柱A上。


20. 一台四冲程内燃机1s时间内完成了80个冲程，则该内燃机在1s时间内对外做了______次功，飞轮的转速为______r/min。在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过的______方式增加内能，图中______(填序号)表示该冲程。

21. 用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次拉力增大为20N，拉力对物体做了48J的功。分析两次做功过程，第一次物体受到的摩擦力是______N，物体运动了______m，第二次物体克服摩擦力做功______J。
22. 一辆新能源小汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶30km，发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为______J，发动机的输出功率为______kW。当汽车需上坡时，一般为了增大牵引力，使汽车______(加/减)速。
23. 小蜂用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，用同一热源加热甲、乙两种液体。
(1)实验中必须取______(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体。
(2)实验中用______(填序号)间接反映液体吸收热量的多少；通过比较______(填序号)来判断液体吸热能力的强弱；这里用到的实验方法______。
A.加热时间
B.温度计示数的变化
(3)下表是某次的实验数据，分析可知______(选填“甲”或“乙”)液体的吸热能力较强。若选择甲、乙两种液体做“暖手宝”中装的储热液。你选______(选填“甲”或“乙”)液体，因为它具有的比热容______(选填“较大”或“较小”)。

质量(g)
初始温度(℃)
加热时间(min)
量终温度(℃)
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
62
(4)若甲液体是水，根据表中数据可得出乙液体的比热容为______J/(kg⋅℃)。

四、作图题（本大题共2小题，共6分）
24. 请根据所给的电路实物图在图2框中画出对应的电路图。

25. 建筑工人在A处，使用如图所示的滑轮组提升物体，试在图中画出最省力的绕线方法。




五、实验探究题（本大题共2小题，共14分）
26. 某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。

(1)如图分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，滑轮重力小于沙和桶的总重力。用甲滑轮绳端所施加的拉力为F1，做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮绳端所施加的拉力为F2，所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则：F1______F2(>/// (2)如图丙所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将______(变大/变小/不变)。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为______。若将重物的悬挂点由A点(为第1次)向右移至B点(为第2次)，将重物提升相同的高度，两次有用功______(相等/不等)，第______(1/2)次杠杆的机械效率高。

27. 如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。

(1)实验中是通过比较______来判断小球动能大小。
(2)本实验研究的动能是指______(填序号)。
a.小球在斜面上时的动能
b.小球撞击木块时的动能
c.小球撞击木块后木块的动能
(3)比较图A、B是为了研究动能大小与______的关系。
(4)小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，如图C所示。则s1______s2(>/ (5)假如木块与木板之间没有摩擦，本实验将______(能/不能)达到探究目的。
(6)实验结束后，小赵拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图D所示，根据此现象，小赵得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理：______(合理/不合理)。

六、计算题（本大题共3小题，共20分）
28. 如图甲所示，吊机将重为6000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处再水平匀速运送到C处，最后竖直向下放到楼项D处。货物从C到D用时50s，路程随时间变化图象如图乙所示，不计空气阻力。
(1)求BC段吊机对货物的拉力做的功。
(2)求CD段货物所受重力做功的功率。
(3)求A到B的过程中吊机对货物做功的功率，并在图丙中作出该功随时间变化的图像且在纵坐标上标出数值。

29. 如图所示，滑轮组悬挂在水平支架上，某工人站在水平地面上，用300N的拉力竖直向下拉动绳子，将重为540N的物体A在20s内匀速上升了4m，若不计绳重和摩擦。关于该过程，求：
(1)滑轮组对物体A做的有用功。
(2)工人拉力做的总功。
(3)滑轮组的机械效率。
(4)拉力做功的功率。
(5)若要提起740N的物体，机械效率为多少。


30. 小华的爸爸最近购买了一辆轿车，小华利用所学的物理知识对轿车进行了一系列探索与研究活动：
小华同学阅读了轿车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图，而热机的效率为发动机输出的有用功(发动机牵引力所做的功)与燃料燃烧放出热量的比值，汽油的热值为4.6×107J/kg，冷却水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，请根据给出的信息：

(1)根据甲图中的信息，请计算该轿车完全燃烧0.21kg的汽油能够使11.5kg、15℃的冷却水升高的温度。
(2)若轿车以恒定的功率在平直公路上做直线运动，该车匀速直线运动时所受阻力保持不变，大小为2000N，运动的速度v与时间t的关系如图乙所示。请计算轿车发动机在0～10s时间内对外做的功。
(3)小华星期天随父母从家中出发开车去竹海风景区游玩，到达目的地后发现轿车消耗了10kg汽油，热机的效率35%恒定不变，若旅途中发动机的牵引力始终保持在2.5×103N，请计算小华家到竹海风景区的距离。
答案和解析

1.【答案】C 
【解析】解：
A、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；
B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故选：C。
结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
本题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。

2.【答案】B 
【解析】解：A、有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有移动距离，力就没有对该物体做功，故A错误。
B、使用任何机械都不省功，故B正确。
C、做功快的机械其机械效率不一定高，故C错误。
D、做功越多的机械其功率不一定越大，故D错误。
故选：B。
(1)做功的必备条件：有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离。
(2)使用任何机械都不省功。
(3)有用功跟总功的比值叫做机械效率。
(4)功率表示物体做功的快慢。
本题是关于功和机械效率的简单综合题。

3.【答案】A 
【解析】解：A、同一物体的温度越高，分子动能变大，内能增大，故A正确；
B、内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，物体运动的越快，物体的动能越大，内能的大小与物体的动能大小无关，故B错误；
C、物体吸收热量，温度不一定升高，例如，晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故C错误；
D、由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故D错误。
故选：A。
(1)(3)物体的内能与温度、质量、状态等有关，同一物体的温度越高，内能越大；
(2)内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和；
(4)热量是一个过程量。
知道内能、热量、和温度的关系，并能利用上述关系解释问题是解决该题的关键。

4.【答案】B 
【解析】解：由图可知：L1与L2是串联电路，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，这说明电路出现了断路现象；
当导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；连接L2两端时L1发光、L2不发光，这说明电路是通路，所以故障是L2断路。
故选：B。
用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作，说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。
本题考查了学生在实验操作中用导线判断电路故障的方法。

5.【答案】A 
【解析】解：设杠杆一格长度为L，左端物体的重力为G，右端物体的重力为G'，根据杠杆平衡条件可知：G×2L=G'×3L，则G>G'；若将两侧重物同时向外移动一格，则支点左侧：力×力臂=G×3L=G×2L+GL；杠杆右边：力×力臂=G'×4L=G'×3L+G'L；由于G>G'，所以GL>G'L，所以G×3L>G'×4L，故左端下降。
故选：A。
判定杠杆是否平衡关键是它是否满足杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。

6.【答案】B 
【解析】解：冰熔化成水的过程中，吸收热量，温度保持不变；
冰熔化成水，状态发生变化，所以比热容也发生变化，熔化过程中不断吸热，内能增大；
综上所述，选项ACD错误，B正确。
故选：B。
(1)冰是晶体，晶体在熔化过程中吸热但温度保持不变，内能增大；
(2)比热容是物质的一种特性，同种物质，状态不同，比热容也不同。
此题考查了晶体熔化的特点、内能大小的判断及比热容的知识，此题很好的解决了学生的误区，要知道晶体熔化过程中温度保持不变，但需不断吸热，内能增大。

7.【答案】D 
【解析】解：因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部被拉到顶部，
所以，W1=W2=Gh，
又因为W1=F1×AB，W2=F2×AC，且AB>AC，
所以，F1 因为，P=Wt，且W1=W2，t1=t2，
所以，P1=P2。
故选：D。
(1)在光滑的斜面上向上匀速拉动物体，拉力做功用W=Gh进行计算，在功的关系、力的方向上移动距离的关系确定后，可以用F=Ws比较力的大小；
(2)用P=Wt比较功率的大小。
本题考查了力、力做功、功率等知识，解题的关键是：在光滑的斜面上向上匀速拉动物体，拉力做的功等于物体克服自身重力所做的功。

8.【答案】D 
【解析】解：
A.由题意可知，甲、乙两容器中都是相同质量的纯净水，它们的种类和状态相同，则两烧杯中水的比热容相同，故A错误；
B.由图乙可知，加热相同的时间内，甲、乙两烧杯内质量相等的纯净水升高的温度不同，由Q吸=cm△t可知，它们吸收的热量不相同，故B错误；
C.相同质量的纯净水，它们质量和比热容相同，由Q吸=cm△t的变形式△t=Q吸cm可知，吸收相同的热量，甲、乙两烧杯内的水升温相同，故C错误；
D.由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min时，水升高的温度相等，由Q吸=cm△t可知，它们吸收的热量相同，故D正确。
故选：D。
(1)比热容是物质的特性，仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量和体积无关；
(2)由图乙可知，加热相同的时间时，两烧杯内温度的变化量关系，根据Q吸=cm△t可知它们吸收的热量关系；
(3)同种纯净水的比热容相同，根据△t=Q吸cm判断吸收相同的热量时两烧杯内的水升变化关系；
(4)质量相同的同种物质，根据Q吸=cm△t可知温度升高相同时吸收的热量相同。
本题考查了学生对比热容概念和吸热公式的了解与掌握，从图象中获取有用的信息是关键。

9.【答案】D 
【解析】解：物体在粗糙的斜面匀速下滑的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；质量不变，速度不变，动能不变；下滑过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，故D正确。
故选：D。
(1)影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
(3)机械能是动能和重力势能的和，在物体运动的过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小。
掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。

10.【答案】C 
【解析】
【分析】
根据电流的流向，按照题目中的开关闭合情况，分析电流流经哪盏灯泡，则可以判断哪盏灯亮，结合串并联电路判断出灯泡的连接方式。
本题考查了串并联电路的判断，知道通路、短路和断路的特点。
【解答】
A、当S1、S2都断开时，电流从正极出发后以次流经灯泡L1、L3，所以灯泡L1、L3亮，它们的连接方式是串联；故A正确；
B、当S1、S2闭合时，电流从正极出发后分别流经灯泡L1、L2，然后回到电源负极，所以灯泡L1、L2亮，它们的连接方式是并联；此时L3短路，无电流，灯不亮；故B正确；
CD、当S1断开、S2闭合时，电流从正极出发后经灯泡L1回到电源的负极，所以L1能发光，此时L2断路，L3短路，均无电流所以它们都不亮。故C错误，D正确。
故选：C。  
11.【答案】C 
【解析】解：
A、物体重力：G=mg=5kg×10N/kg=50N，
拉力做的有用功：
W有=Gh=50N×1m=50J，故A正确；
B、拉力F做的总功：
W总=Fs=40N×2m=80J，故B正确；
C、克服摩擦力做的额外功：
W额=W总-W有=80J-50J=30J，
由W额=fs可得：
f=W额s=30J2m=15N，故C错误；
D、斜面的机械效率：
η=W有W总=50J80J×100%=62.5%，故D正确。
故选：C。
(1)先利用G=mg求物体的重力，再利用W=Gh求拉力做的有用功；
(2)利用W=Fs求拉力F做的总功；
(3)克服摩擦力做的功为额外功，等于总功减去有用功，再利用W额=fs求摩擦力大小；
(4)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，明确拉力做的额外功等于克服摩擦做的功是关键。

12.【答案】D 
【解析】解：由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机。
A、图中S1和开关S2分别控制支路，故A不符合题意；
B、图中指示灯和电动机串联，故B不符合题意；
C、图中开关S2闭合后，发生电源短路现象，故C不符合题意；
D、图中指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，故D符合题意。
故选：D。
本题考查了串并联电路的设计相关知识的了解与掌握，利用所学知识解释身边现象，学了用，有意义。

13.【答案】A 
【解析】解：由图可知，甲滑轮组承重的绳子股数n甲=3，乙滑轮组承重的绳子股数n乙=2，
AD.由题知各滑轮重相同，且不计绳重和摩擦，
由F=1n(G+G动)可得，提升物体的重力：G=nF-G动，
则两物体的重力分别为：GA=3FA-G动，GB=2FB-G动，
若FA=FB，由上式可知GA>GB，
不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，
根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动)可知η甲>η乙，故A正确、D错误；
B.若GA=GB，且动滑轮重相同，根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动)可知η甲=η乙，故B错误；
C.不计绳重和摩擦，两滑轮组绳子自由端的拉力分别为：FA=13(GA+G动)，FB=12(GB+G动)，
若GA 故选：A。
(1)不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，根据η=W有W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动)结合GA和GB的关系比较两滑轮组的机械效率关系；
(2)由图可知两滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)结合GA与GB的关系或FA与FB的关系进行判断。
本题考查了滑轮组机械效率公式和绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功的含义以及滑轮组绳子的有效股数是关键。

14.【答案】B 
【解析】解：
①②金属滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力，开始时，弹力大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，滑块的速度最大；继续运动到O的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减速运动；滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力，则滑块的速度不断减小，所以速度最大点在AO之间，故①正确、②错误；
③O点是弹簧保持原长时滑块的位置，已知AO>OB，所以弹簧在A点的形变量最大，弹簧对物体弹力最大的位置在A点，故③错误；
④物体在O点的左侧，弹力水平向右，物体在O点的右侧，弹力水平向左，故④正确；
⑤小球从A点运动到O的过程中，由于克服摩擦做功，弹簧弹性势能一部分转化为滑块的动能，一部分转化为内能，故⑤错误。
故选：B。
弹性势能的大小与物体弹性形变程度的大小有关；动能的大小与质量、速度有关；
小球从A运动到O的过程中，弹簧由压缩到恢复原状，此时小球所受弹力方向向右、速度不断增大；小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉伸，小球所受弹力方向向左、速度不断减小；小球在运动过程中受弹力和摩擦力作用，当二者平衡时，小球可能静止。
此题考查动能和势能的转化、弹力和摩擦力的大小关系，重点考查学生对于物体运动中受力的分析能力。

15.【答案】BD 
【解析】解：由题知，不计摩擦和机械自重；
A、使用定滑轮，F1=G；
B、使用动滑轮，F2=12G；
C、A点为杠杆的正中点，由于杠杆平衡，动力臂=12阻力臂，所以F4=2G；
D、A点为杠杆的正中点，由于杠杆平衡，动力臂=2阻力臂，所以F3=12G；
故选：BD。
根据杠枉的平衡条件、定滑轮和动滑轮的工作特点求出四个力的大小进行比较即可得出最省力的装置。
(1)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；
(2)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省12力多费1倍距离；
(3)杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
本题考查了杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的特点，确定力臂大小关系是关键。另外本题解答时要注意这是在不计绳重和摩擦的情况下进行判断的，这样才能找出F和G的关系。

16.【答案】热传递  比热容  热值 
【解析】解：(1)火箭发射时，燃料燃烧后喷出的高温燃气，发射台吸收高温燃气的热量，通过热传递使发射台温度急剧升高。
(2)科学家在发射台下建造了一个巨大的水池，因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，起到对发射台的降温作用，同时利用水汽化吸热，也能起到对发射台降温的作用，使发射台的内能减小；
(3)由于液氢的热值比较大，由Q放=mq得，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比较，液氢放出的热量多。因此选择液氢作为燃料。
故答案为：热传递；比热容；热值。
(1)改变内能的方法：做功和热传递，做功改变内能的实质能量的转化，热传递改变内能的实质是能量的转移。
(2)因为水的比热容较大：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，据此分析；
(3)热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
本题考查了改变内能的方法、水比热容大的应用、热值，属于基础性题目。

17.【答案】减小; 减小;  减小;  没有 
【解析】解：执行人工降雨任务的飞机，沿水平方向匀速飞行，并不断向下抛撒“液氮”的过程中，飞机的质量在减少；在速度不变时，质量减少，则动能减小；在高度不变时，质量减小，则重力势能减小，所以机械能减小；故此时动能和势能都是减小的，所以没有动能和重力势能之间的转化。
故答案为：减小；减小；减小；没有。
(1)动能是指物体由于运动而具有的能量，动能的大小和物体的质量、运动速度大小有关，质量越大、运动速度越大，物体的动能越大；
(2)重力势能是指物体由于被举高而具有的能量，重力势能的大小和物体的质量、被举得高度有关，质量越大、高度越高。物体的重力势能越大；
(3)动能和势能统称为机械能。
在分析动能和重力势能的变化时，同学们往往考虑到速度、高度的变化，而忽略质量的变化，这是学生最容易出错的地方。

18.【答案】C  增大  增大 
【解析】解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点；
∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡条件可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
故答案为：C；增大；增大。
根据以下知识答题：
(1)可绕固定点(轴)转动的硬棒是杠杆，杠杆既可能是直的，也可能是弯曲的；
(2)杠杆的五要素：使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力；杠杆绕着转动的固定点叫支点，从支点到动力作用线的距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂；
(3)∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理分析满足使海报架抵抗更大的风力要求时∠BAC角度的变化。
本题考查了杠杆五要素中支点概念、杠杆平衡条件的应用，有一定的难度。

19.【答案】短路  c  a 
【解析】解：如图所示的电路中，闭合开关，电流直接沿导线流回电源的负极，所以引起电源短路，会损坏电源；
要使电路中的两灯串联，电流应依次经过L1、L2，应拆除导线c；
要使电路中的两灯并联，电流应分别流入两个灯泡，可以将a导线与上面灯泡右接线柱的位置改接到A位置。
故答案为：短路；c；a。
(1)电路的三种状态：通路，开路(断路)，短路。电源短路是指用导线将电源两极直接连接起来的电路。
(2)串联电路中各用电器是逐个顺次连接，电流只有一条路径；
(3)并联电路中各用电器是并联接在电路的两端之间，电流有多条流通路径。
本题考查了电路的状态的判断和改装电路。串联是用电器首尾相接连入电路的，并联是用电器的两端分别连在一起。

20.【答案】20  2400  做功  B 
【解析】解：(1)由于四冲程内燃机的一个工作循环完成四个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，
所以，在1s时间内有20个工作循环，对外做功20次，飞轮的转速n=2×20r/s=40r/s=2400r/min；
(2)在压缩冲程中，活塞由下向上压缩气缸内的气体，即对气体做功，使得气体的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能；
A图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；
B图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；
C图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；
D图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；
故图中B表示该冲程。
故答案为：20；2400；做功；B。
(1)四冲程内燃机的一个工作循环完成四个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，据此可求出该内燃机在1s时间内对外做和飞轮的转速；
(2)在内燃机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩空气做功，使气缸内气体内能增加温度升高。
本题考查内燃机的工作特点和有关计算以及改变物体的内能方式，难度不大。

21.【答案】10  2  24 
【解析】解：(1)第一次拉物体时，拉力为10N，这时物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，大小相等，故f=F=10N；
(2)物体运动的路程：
s1=W1F1=20J10N=2m；
第二次拉物体时，拉力为20N，物体运动的距离：
s2=W2F2=48J20N=2.4m；
拉同一物体沿同一水平面做直线运动，压力不变、接触面的粗糙程度不变，故摩擦力不变，故克服摩擦力做的功：
W3=fs2=10N×2.4m=24J。
故答案为：10；2；24。
(1)物体在水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到的摩擦力、拉力是一对平衡力，大小相等，摩擦力等于拉力。
(2)先根据公式s=wF计算出物体运动的距离，再根据W=fs计算克服摩擦力做的功。
本题考查了摩擦力和功的计算，属于基础题。

22.【答案】1.8×107  12  减 
【解析】解：(1)汽车行驶的路程：s=30km=3×104m，
牵引力做的功：
W=Fs=600N×3×104m=1.8×107J；
(2)由v=st可知汽车的行驶时间：
t=sv=3×104m20m/s=1500s；
发动机的输出功率：
P=Wt=1.8×107J1500s=12000W=12kW。
根据P=Fv得F=Pv知，当汽车需上坡时，功率一定，一般为了增大牵引力，使汽车的速度减小。
故答案为：1.8×107；12；减。
(1)利用W=Fs可以计算出牵引力所做的功；
(2)利用v=st可以计算出汽车的行驶时间；利用P=Wt可以计算出发动机的输出功率；
(3)根据P=Fv分析解答。
本题考查功和功率的计算，熟记公式、灵活运用是关键，题目比较基础。

23.【答案】质量  A  B  转换法  甲  甲  较大  2.5×103 
【解析】解：(1)由于物体吸收热量的多少受质量的影响，所以实验中，应取质量相等的甲、乙两种液体；
(2)实验中用了相同的加热装置，在相同时间内放出相同的热量，所以可通过加热时间来反映吸收热量的多少，故选A；
质量相同的不同物质吸收相同的热量，可通过温度的变化来判断吸热能力的强弱，故选B；
这里用到的实验方法为转换法；
(3)由表中实验数据可知，相同质量的液体加热相同的时间，吸收相等的热量，液体甲升高的温度低，液体甲的吸热能力强，甲的比热容大；
由于甲的比热容大于乙的比热容，质量相同的甲、乙两种液体降低相同的温度，甲放出的热量多，所以选择甲液体做“暖手宝”中装的储热液；
(4)由图知，甲、乙加热3min温度分别升高Δt甲=45℃-20℃=25℃、Δt乙=62℃-20℃=42℃，
由甲乙加热的时间相同可知，Q甲吸=Q乙吸，
因为Q吸=cmΔt，
所以有c甲m甲Δt甲吸=c乙m乙Δt乙吸，
因为m甲=m乙，25c甲=42c乙，
所以c乙=Δt甲吸Δt乙吸c水=25℃42℃×4.2×103J/(kg⋅℃)=2.5×103J/(kg⋅℃)。
故答案为：(1)质量；(2)A；B；转换法；(3)甲；甲；较大；(4)2.5×103。
(1)物体吸收热量的多少受质量的影响，所以实验中应控制不同物质的质量相等；
(2)实验中用加热时间间接反映物质吸收热量的多少；并通过比较温度的变化来判断物体的吸热能力；
(3)质量相同的物质吸收相等的热量，温度升高量越小，物质吸热能力越强，物质升高的温度越高，物体吸热能力越弱；
使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；
(4)根据表格确定出甲、乙加热3min的温度，根据相同时间吸收热量相同，结合甲乙的温度变化及热量的计算公式得出乙液体的比热容。
本题是探究不同物质吸热能力的实验，考查了控制变量法和转换法的应用及判断比热容大小的方法，关键要理解比热容的含义。

24.【答案】解：由实物图知，两灯并联，开关S在L1支路上，电路图如图所示：
。 
【解析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式和开关的位置是关键。

25.【答案】解：由图可知，绳子端拉力方向向上，要画出最省力的绕线方法，则绳子首先系在动滑轮的上挂钩上，然后依次绕过定滑轮、动滑轮，最终由3根绳子承担物重，如下图所示：
 
【解析】滑轮组绕绳时既要考虑到省力情况，也要注意到人所处的位置。
此题考查滑轮组的设计与组装，属于常考题目，难度不大，作图时应注意拉力的方向。

26.【答案】>  <  >  不变  90%  相等  2 
【解析】解：(1)设沙桶的重力是G，由图示可知，甲图中是定滑轮，若不计摩擦和绳重，拉力F1=G，图乙是动滑轮，拉力F2=12×(G+G动)，滑轮重力小于沙和桶的总重力，所以F1>F2；
因为分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；
当有用功一定时，甲中所做的总功为对一桶沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；
又因为乙是动滑轮，乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功，利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低，即W1η2；
(2)由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变；

物体上升的高度h=10cm=0.1m，拉力移动的距离为s=25cm=0.25m，
此时杠杆的机械效率为：η=W有用W总×100%=GhFs×100%=36N×0.1m16N×0.25m×100%=90%；
杠杆提升物体时，对物体做有用功，克服杠杆重做额外功，并且W有用+W额=W总；
设杠杆重心升高的距离为h，所以，Gh1+G杠杆h=Fh2，G不变，h1不变，G杠杆不变，
物体从A点到B点，物体还升高相同的高度，有用功不变；
杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；
则Gh1+G杠杆h变小，所以Fh2也变小；根据η=W有用W总=Gh1Fh2可知，总功变小，有用功不变，所以η变大，即第2次杠杆的机械效率高。
故答案为：(1)>；<；>；(2)不变；90%；相等；2。
(1)由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，定滑轮只改变力的方向，不能改变力的大小，定滑轮既可以改变力的大小，也可以改变力的方向；
利用乙滑轮做的额外功多，由“分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小。然后利用η=W有用W总即可比较出二者机械效率的大小；
(2)由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的关系，再根据杠杆平衡条件可知拉力的变化；
杠杆提升物体时，对物体做有用功，拉力做的功是总功，根据η=W有用W总求出机械效率；
将物体的悬挂点从A点移至B点，物体还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，进而判断机械效率的变化。
本题考查了定滑轮和动滑轮的机械效率、杠杆平衡条件、有用功、总功和机械效率计算公式的应用，综合性强，难度大。

27.【答案】木块被撞击的距离  b  速度  >  第二次实验时小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能  不能  合理 
【解析】解：(1)实验中小球从斜面滚下，将木块推得越远动能就越大，通过木块被撞击的距离来判断小球动能的大小；
(2)小球撞击木块时部分动能转移到木块上，因此本实验研究的动能是指小球撞击木块时的动能；
(3)由图中可知，质量相同的两个小球从不同一高度滚下，速度不相同，速度大的球将木块撞得较远，动能较大，因此实验为了研究动能大小与速度的关系，故选b；
(4)第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，第二次实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，因此小球第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1>S2；
(5)假如木块与木板之间没有摩擦，根据牛顿第一运动定律，木块被撞击后将永远运动下去，无法判断小车动能大小，本实验将不能达到探究目的；
(6)同一小球质量不变，相同的表面对小球的阻力相同，从同一斜面的不同高度处静止释放，到达水平面时初速度不同，通过观察小球滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，得出动能与速度的关系，该实验方案合理。
故答案为：(1)木块被撞击的距离；
(2)b；
(3)速度；
(4)第二次实验时小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能；
(5)不能；
(6)合理。
(1)小球动能大小无法直接观察，可以通过木块被撞击的距离来判断；
(2)小球动能的大小是指撞击木块时的动能；
(3)动能的决定因素是质量和速度，利用控制变量法研究动能与速度关系时要保证质量相同，速度不同；
(4)小球在运动过程中要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，据此进行分析；
(5)假如木块与木板之间没有摩擦，根据牛顿第一运动定律，木块被撞击后将永远运动下去，无法判断小车动能大小；
(6)同一小球质量不变，相同的表面对小球的阻力相同，通过观察小球滑行到静止的距离大小也可以判断出小球的动能大小。
本题通过考查“动能大小与哪些因素有关”这一实验考查了学生对控制变量法的运用。

28.【答案】解：(1)BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功，BC段吊机对货物的拉力做的功是零；
(2)由图乙可知，货物在CD段运动的距离是5m，CD段货物所受重力做功为：
W=Gh=6000N×5m=30000J，
CD段货物所受重力做功的功率为：
P=Wt=30000J50s=600W；
(3)由图可知，AB段的距离hAB=5m+15m=20m，
将重为6000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处，故AB段的速度v'=hABtAB=20m40s=0.5m/s，
A到B的过程中吊机对货物做功的功率：
P=Wt=Fst=Fv=Gv=6000N×0.5m/s=3000W；
第20s吊机对货物做的功为：
W1=Pt1=3000W×20s=60000J=60×103J，
第40s吊机对货物做的功为：
W2=Pt2=3000W×40s=120000J=120×103J，如下图所示：
。
答：(1)BC段吊机对货物的拉力做的功为零；
(2)CD段货物所受重力做功的功率600W；
(3)A到B的过程中吊机对货物做功的功率为3000W；如上图。 
【解析】(1)BC段吊机对货物的拉力竖直向上，货物没有在拉力的方向上移动距离，所以拉力没有对货物做功；
(2)由图乙可知货物在CD段运动的距离，根据W=Gh得出CD段货物所受重力做的功，
根据P=Wt得出CD段货物所受重力做功的功率；
(3)根据v=st的变形公式算出AB段的路程，已知将重为5000N的货物从地面A处竖直匀速提升40s到达B处，根据速度公式可得出故AB段的速度，根据P=Wt=Fst=Fv=Gv算出A到B的过程中吊机对货物做功的功率；
由W=Pt算出第20s、40s吊机对货物做的功，据此画出该功随时间变化的图像。
本题考查功、功率的有关计算，并考查作图能力，有一定难度。

29.【答案】解：(1)滑轮组对物体A做的有用功：
W有=Gh=540N×4m=2160J；
(2)由图知，承担重物绳子的段数n=2，由s=nh和W总=Fs可得，拉力做总功：
W总=Fs=Fnh=300N×2×4m=2400J；
(3)滑轮组的机械效率：
η=W有W总=2160J2400J=90%；
(4)拉力做功的功率：
P=W总t=2400J20s=120W；
(5)若不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)可得，动滑轮重力：
G动=nF-G=2×300N-540N=60N，
若提起740N物体时，滑轮组的机械效率：
η'=W有'W总'=G'hG'h+G动h=G'G'+G动=740N740N+60N=92.5%。
答：(1)滑轮组对物体A做的有用功为2160J；
(2)工人拉力做的总功为2400J；
(3)滑轮组的机械效率为90%；
(4)拉力做功的功率为120W；
(5)若要提起740N的物体，机械效率为92.5%。 
【解析】(1)根据W有=Gh计算滑轮组对物体A做的有用功；
(2)根据s=nh和W总=Fs计算总功；
(3)根据η=W有W总计算滑轮组的机械效率；
(4)根据P=Wt拉力做功的功率；
(5)若不计绳重和摩擦，根据F=1n(G+G动)计算动滑轮重力，根据η=W有W总=GhGh+G动h=GG+G动计算提起740N物体时的机械效率。
本题考查滑轮组拉力、有用功、总功、功率和机械效率计算公式的应用，知道同一滑轮组提起不同物体时的机械效率是不同的。

30.【答案】解：(1)由图甲可知，发动机的效率：η=100%-30%-30%-5%=35%；
完全燃烧0.21kg的汽油放出的热量：Q放=qm汽油=4.6×107J/kg×0.21kg=9.66×106J；
水吸收的热量为：Q吸=30%Q放=30%×9.66×106J=2.898×106J；
由Q吸=cmΔt可得，水温度升高值：
Δt=Q吸cm=2.898×106J4.2×103J/(kg⋅℃)×11.5kg=60℃；
(2)由图示知轿车匀速直线运动时的速度是v=30m/s；
轿车发动机的功率：P=Fv=2000N×30m/s=6×104W；
所以，在0～10s时间内，轿车发动机对外做功：W=Pt=6×104W×10s=6×105J；
(3)汽油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧10kg的汽油放出的热量：
Q放'=m'q=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；
因此所做的有用功：W=ηQ放'=35%×4.6×108J=4.83×107J；
根据W=Fs可得，汽车行驶的距离为：s=WF=4.83×107J2×103N=2.415×104m。
答：(1)水升高的温度为60℃；
(2)轿车在运动过程中受到的阻力是1500N；
(3)小华家到竹海风景区的距离为2.415×104m。 
【解析】(1)根据燃料完全燃烧放量公式Q放=mq计算汽油完全燃烧所放出的热量，而30%Q放=Q吸，由Q吸=cmΔt得到Δt=Q吸cm，据此求水升高的温度；
(2)知道发动机的功率和做功时间，利用W=Pt求发动机做功大小；当汽车匀速运动时，牵引力等于摩擦力，此时机车的功率P=fv。
(3)根据热值和汽油的质量，用公式Q放=qm求出汽油完全燃烧放出的热量；由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率；根据W=Q放×30%求出有用功，根据W=Fs求运行距离。
本题以汽车为切入点综合考查力学、热学相关知识，灵活运用所学知识、正确选用所学公式是解题的关键，属于难题。