精品解析：广西柳州市文华中学2023－2024学年九年级上学期期中考试物理试题

柳州市文华中学教育集团2023年秋初三物理课堂练习反馈试卷 （全卷满分100分，学生闭卷作答，90分钟完成） 姓名：________________ 学号：________________ 班级：________________ 一、选择题（本题共13小题，共26分。每个小题只有一项符合题目要求。） 1. 下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A. 眨眼一次的时间约为5s B. 正常步行的速度约为36km/h C. 游泳时受到的浮力约为500N D. 完成一次引体向上做的功约为2000J 2. 功率的单位用下列物理学家命名的是（ ） A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 阿基米德 3. 下列情况中，人对物体没有做功的是（　　） A. 将水桶从一楼抬至二楼 B. 将杠铃从地面举起 C. 足球离脚后继续向前滚 D. 推着箱子前进 4. 一位质量为50 kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的高度平均为4 cm，则他在跳绳过程中，每次克服重力做功大约是（　　） A. 2000J B. 500 J C. 200 J D. 20 J 5. 下述各种现象中，属于做功改变物体内能的是（　　） ①砂轮打磨工件，工件发烫 ②擦划火柴，火柴头着火 ③冬天对着手呵气，手变暖 ④通电的电热器，周围温度升高 A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ①②③ 6. 如果适当地把n种简单机械组合使用，就（   ） A. 一定省力       B. 一定省功           C. 一定能省距离       D. 一定不省功 7. 将苹果放进热水里，随着苹果温度的升高，苹果所具有的内能（ ） A. 逐渐变大 B. 渐渐变小 C. 始终不变 D. 变化情况不能确定 8. 如图小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼，小红领先到达。下列说法正确的是（　　） A. 爷爷爬楼的路程长 B. 小红做功的功率较大 C. 小红所做的功更多 D. 小红爬楼的速度较快 9. 如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　） A. 橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B. 橡皮摆动到最低点时动能最小 C. 橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D. 橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 10. 下列设备中，没有利用热机的是（ ） A. 火车 B. 飞机 C. 帆船 D. 摩托车 11. 如图所示为一种发动机，加热封闭汽缸内的空气后，发动机会转动。关于该发动机的工作过程，下列说法错误的是（　　） A. 封闭汽缸内的冷空气被加热时，空气的内能增加 B. 封闭汽缸内的热空气膨胀做功时，汽缸内的空气所含有的热量减少 C. 汽缸内的热空气膨胀做功是空气的内能转化为飞轮的机械能 D. 该发动机的工作原理与热机的工作原理基本一致 12. 关于燃料和热值，以下说法正确的是（ ） A. 增加供氧量，让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值 B. 容易燃烧的燃料，热值一定大 C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D. 尽力使燃料更充分地燃烧和尽力减少烟气带走的能量，都是为了提高锅炉的效率 13. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体运动的速度：v1＜v2 B. 0～6s 两次拉力对物体所做的功：W1＝W2 C. 两次物体所受的拉力：F1＝F2 D. 0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 二、多项选择题（本题共3小题，共9分。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图，小阳同学利用滑轮组提升重170N的物块，每个滑轮重为10N（不计轮与轴的摩擦及绳重）。小阳在匀速拉动绳子的过程中，6s内物块上升了3m，则该6s内（　　） A. 小阳做的有用功为510J B. 小阳对绳子的拉力为70N C. 小阳做功的功率为90W D. 该滑轮组的机械效率为84% 15. 在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军；如图所示，在她滑行过程中，下列说法不正确的是（　　） A. A点时不具有机械能 B. 从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C. 从C点滑行到D点的过程中，减少的动能全部转化成了重力势能 D. 在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 16. 如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　） A. 图甲：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加 B. 图乙：小朋友从滑梯上下滑过程，通过热传递增加了内能 C. 图丙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变 D. 图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能 二、填空题，在答题卡答（每空1分，共12分） 17. 某矿井在6m深处每分钟要涌出的水，为了不让矿井中积水，要用水泵把涌出的水不断地抽出水面。水泵每分钟抽水要做功________J，水泵的功率至少________W。 18. 某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在________冲程将内能转化为机械能；该轿车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出________J的热量。（） 19. 若某汽油机转速为1200r/min，则正常工作10min该汽油机将对外做功________次；如图所示的内燃机工作时的能流示意图，①处应填燃料的________能。 20. 2020年嫦娥五号成功发射，火箭搭载嫦娥五号加速升空阶段，嫦娥五号的动能________，机械能________（均选填“变大”“不变”或“变小”）。 21. 如图，质量为5kg的物体M在力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上匀速直线运动。弹簧测力计示数为2N，则拉力F为________N。在5s内F做功的功率为________W。（不计轮、绳重、轮和绳之间的摩擦） 22. 如图，过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长50m、高30m的斜面顶端A点，当小列车在顶端静止时，小列车的________能最大（选填“动”“重力势”或“弹性势”），如果电动机输出45kW的功率，做功将重为的乘客和小列车匀速推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率为________%。 三、画图题和实验题（其中23题每题两分，共4分；24~27题每空1分，共25分） 23. 将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 24. 小要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 25. 某同学设计了如图所示的实验以探究重力势能与哪些因素有关：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球进行了四组实验（不计空气摩擦，球在管道中的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为和，C、D两球陷入沙深度为，且。 （1）本实验铅球的重力势能大小是通过________来反映的；此外，实验还用到了一种常见的物理实验研究方法：________。 （2）比较________两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：____________________________； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径________（选填“有关”或“无关”）。 26. 小夏设计了“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的纸盒发生碰撞，纸盒沿水平向右运动直至停止。 （1）纸盒在水平面由于受到________而停止运动，该实验是通过比较纸盒在木板上滑行的距离来比较________的动能大小（选填“钢球”或“纸盒”），这种科学研究方法称为转换法。 （2）为研究超速带来的安全隐患时，小霞应选择________两图所示的实验进行比较；可得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，它的动能越________。 （3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，让质量不同的两个小球从同一斜面的同一高度滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的________。 （4）甲、乙两次实验纸盒移动过程中，纸盒与水平面间的摩擦力分别为、，克服摩擦力做的功分别为、，则________，________（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）。 27. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下： （1）在两烧杯分别装入初温相同、质量________（选填“相等”或“不相等”）的沙子和水；若某小组实验时用煤油来代替沙子，加热前，在一个烧杯中倒入240mL的煤油，需要在另一个相同烧杯中倒入________mL的水；（煤油密度） （2）实验用________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映水和沙子吸收热量的多少；用相同的酒精灯加热，同时开始、同时停止加热，水和沙子吸收的热量________。（选填“相等”或“不相等”）； （3）分析图乙可知，对于质量相等的沙子和水，若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多，由此可见，________的比热容较大； 28. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 /% 1 2 0.1 1 0.3 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1 4 2 0.1 1.5 0.2 （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量________向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）第4次实验数据是用图________（选填“甲”或“乙”），所示的滑轮组测得的，其机械效率是________（结果精确到0.1%）。 （3）通过分析第1、2、3次实验数据可得出：若要增大滑轮组的机械效率，可以________； （4）通过比较________两次数据可知：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与所绕匝数无关； （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是________（选填字母序号）。 A. 减小摩擦力 B. 多次测量求平均值 C. 获得多组数据归纳出物理规律 三、计算题（本大题共3小题，第25小题6分，第26小题8分，第27小题10分，共24分） 29. 某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，在6min内水温由20℃升到80℃，完全燃烧了0.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量； （3）煤炉烧水时的效率。 30. 在如图所示的滑轮组装罪中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。内将总重为的钩码匀速提升了，拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求： （1）绳子自由端拉力做的功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 31. 氢气一汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg，q汽油=4.5×107J/kg。小向驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地到乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒为800N，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以90km/h的速度匀速行驶1h到达丙地，消耗了0.8kg的氢气燃料。 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小向切换汽油为燃料，轿车仍以90km/h的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。 （1）求甲地到丙地的距离； （2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率； （3）请通过计算说明小向最终能否到达乙地。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柳州市文华中学教育集团2023年秋初三物理课堂练习反馈试卷 （全卷满分100分，学生闭卷作答，90分钟完成） 姓名：________________ 学号：________________ 班级：________________ 一、选择题（本题共13小题，共26分。每个小题只有一项符合题目要求。） 1. 下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A. 眨眼一次的时间约为5s B. 正常步行的速度约为36km/h C. 游泳时受到的浮力约为500N D. 完成一次引体向上做的功约为2000J 【答案】C 【解析】 【详解】A．眨眼一次的时间为 ，故A不符合题意； B．正常步行的速度约为1.1m/s，合4km/h，故B不符合题意； C．游泳时受到的浮力约等于人的重力，约500N，故C符合题意； D．完成一次引体向上做的功约为 故D不符合题意。 故选C。 2. 功率的单位用下列物理学家命名的是（ ） A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 阿基米德 【答案】C 【解析】 【详解】理学家中，以瓦特的名字命名为功率的单位；以牛顿的名字命名为力的单位；没有用阿基米德命名为物理量的单位；以焦耳的名字命名为功的单位。 故选C。 3. 下列情况中，人对物体没有做功的是（　　） A. 将水桶从一楼抬至二楼 B. 将杠铃从地面举起 C. 足球离脚后继续向前滚 D. 推着箱子前进 【答案】C 【解析】 【详解】A．抬水桶施力的方向是竖直向上，将水桶从一楼抬至二楼过程中，水桶在力的方向上移动一段距离，所以人对水桶做了功，故A不符合题意； B．将杠铃从地面举起，对杠铃施力的方向竖直向上，杠铃向上运动，在力的方向上移动一段距离，所以人对杠铃做了功，故B不符合题意； C．足球离脚后继续向前滚的过程中，人对足球没有力的作用，人对足球没有做功，故C符合题意； D．推着箱子前进时，人对箱子的推力向前，箱子前进说明在力的方向上移动了一段距离，人对箱子做了功，故D不符合题意。 故选C。 4. 一位质量为50 kg的同学在跳绳测试中，每次腾空的高度平均为4 cm，则他在跳绳过程中，每次克服重力做功大约是（　　） A. 2000J B. 500 J C. 200 J D. 20 J 【答案】D 【解析】 【详解】每次克服重力做功大约是 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.04m=20J 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 下述各种现象中，属于做功改变物体内能的是（　　） ①砂轮打磨工件，工件发烫 ②擦划火柴，火柴头着火 ③冬天对着手呵气，手变暖 ④通电的电热器，周围温度升高 A. ①② B. ②③ C. ①②④ D. ①②③ 【答案】A 【解析】 【详解】①砂轮打磨工件，克服摩擦做功，使工件的内能增加、温度升高而发烫，是利用做功的方式改变内能； ②擦划火柴，克服摩擦做功，使火柴头的内能增加、温度升高达到燃点而燃烧，是利用做功的方式改变内能； ③冬天对着手呵气，是手从热空气中吸收热量，使手的内能增加、温度升高而暖和，是利用热传递的方式改变内能； ④通电的电热器，周围的空气吸收热量，周围温度升高，是利用热传递的方式改变内能。 由此可知，属于做功改变物体内能的是①②，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 6. 如果适当地把n种简单机械组合使用，就（   ） A. 一定省力       B. 一定省功           C. 一定能省距离       D. 一定不省功 【答案】D 【解析】 【详解】由功的原理可知，任何机械都不省功，故D正确，B错误；因机械都不省功，则由功的原理可知，机械省力时，一定费距离；机械省距离时，一定不省力，故A. C错误；故选D. 点睛：功的原理是使用任何机械都不省功，但是使用机械可以省力或省距离． 7. 将苹果放进热水里，随着苹果温度的升高，苹果所具有的内能（ ） A. 逐渐变大 B. 渐渐变小 C. 始终不变 D. 变化情况不能确定 【答案】A 【解析】 【详解】物体的内能与物体的种类、质量、温度等多种因素有关，在种类、质量相同时，温度越高内能越大，故将苹果放进热水里，随着苹果温度的升高，苹果所具有的内能逐渐变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 如图小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼，小红领先到达。下列说法正确的是（　　） A. 爷爷爬楼的路程长 B. 小红做功的功率较大 C. 小红所做的功更多 D. 小红爬楼的速度较快 【答案】D 【解析】 【详解】A．小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼，两人都到达6楼时通过的路程是相同的，故A错误； B．爬楼时的功率为 由题目信息只知道爬楼高度相同，小红所用时间比爷爷短，不知道小红和爷爷的重力，无法判断爬楼功率的大小，故B错误； C．爬楼时所做的功为 由题目信息只知道爬楼高度相同，不知道小红和爷爷的重力，无法判断谁做功多，故C错误； D．小红和爷爷同时从1楼出发爬到6楼，两人都到达6楼时通过的路程是相同的，而通过相同的路程小红所用的时间短，由可判断小红的爬楼速度快。故D正确。 故选D。 9. 如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　） A. 橡皮在摆动的过程中机械能保持不变 B. 橡皮摆动到最低点时动能最小 C. 橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能 D. 橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于在摆动中，橡皮受到了空气阻力，故机械能不守恒，故A错误； B．橡皮在最低点时，高度最低，速度最快，所以重力势能最小，动能最大，故B错误； C．橡皮在下降过程中，重力势能减小，动能增加，即重力势能转化为动能；故C正确； D．橡皮在上升过程中，重力势能增加，动能减小，是动能转化为重力势能；故D错误。 故选C。 10. 下列设备中，没有利用热机的是（ ） A. 火车 B. 飞机 C. 帆船 D. 摩托车 【答案】C 【解析】 【详解】热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能。 火车、飞机、摩托车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的；帆船工作时是通过风力进行工作的，没有使用热机。 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11. 如图所示为一种发动机，加热封闭汽缸内的空气后，发动机会转动。关于该发动机的工作过程，下列说法错误的是（　　） A. 封闭汽缸内的冷空气被加热时，空气的内能增加 B. 封闭汽缸内的热空气膨胀做功时，汽缸内的空气所含有的热量减少 C. 汽缸内的热空气膨胀做功是空气的内能转化为飞轮的机械能 D. 该发动机的工作原理与热机的工作原理基本一致 【答案】B 【解析】 【详解】A．封闭汽缸内的冷空气被加热时，吸收热量，空气的内能增加，故A正确，不符合题意； B．热量是过程量，不能说“含有”，故B错误，符合题意； C．汽缸内的热空气膨胀做功，将空气的内能转化为飞轮的机械能，故C正确，不符合题意； D．热机工作时，将内能转化为机械能，该发动机的工作原理与热机的工作原理基本一致，故D正确，不符合题意。 故选B。 12. 关于燃料和热值，以下说法正确的是（ ） A. 增加供氧量，让燃料更充分燃烧可以提高燃料的热值 B. 容易燃烧的燃料，热值一定大 C. 煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D. 尽力使燃料更充分地燃烧和尽力减少烟气带走的能量，都是为了提高锅炉的效率 【答案】D 【解析】 【详解】AB．热值指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。热值是物体本身的一种性质，与燃料充分不充分燃烧、容易不容易燃烧没有关系，不完全燃烧是不能使用热值来计算放热多少的。故AB错误。 C．没有指明质量关系时，是无法比较热值大的煤放热多还是热值小的木柴放出的热量多。故C错误。 D．使燃料更充分燃烧，尽力减少烟气带走的能量，都是提高锅炉的效率的途径。故D正确。 13. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体运动的速度：v1＜v2 B. 0～6s 两次拉力对物体所做的功：W1＝W2 C. 两次物体所受的拉力：F1＝F2 D. 0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在相同时间内，物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，由 可知 故A错误； BCD．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力 由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，由 可知 由 可知，0～6s内两次拉力对物体做功的功率 故BD错误，C正确。 故选C 。 二、多项选择题（本题共3小题，共9分。全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图，小阳同学利用滑轮组提升重170N的物块，每个滑轮重为10N（不计轮与轴的摩擦及绳重）。小阳在匀速拉动绳子的过程中，6s内物块上升了3m，则该6s内（　　） A. 小阳做的有用功为510J B. 小阳对绳子的拉力为70N C. 小阳做功的功率为90W D. 该滑轮组的机械效率为84% 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小阳做的有用功为 故A符合题意； B．由图可知连在动滑轮上的绳子n=3，不计轮与轴的摩擦及绳重，根据滑轮组的省力规律可得，小阳对绳子的拉力为 故B不符合题意； C．小阳做的总功为 小阳做功的功率为 故C符合题意； D．滑轮组的机械效率为 故D不符合题意。 故选AC。 15. 在北京冬奥会自由式滑雪空中技巧女子个人项目决赛中，辽宁运动员徐梦桃勇夺冠军；如图所示，在她滑行过程中，下列说法不正确的是（　　） A. A点时不具有机械能 B. 从A点滑行到C点的过程中重力势能不断变大 C. 从C点滑行到D点的过程中，减少的动能全部转化成了重力势能 D. 在B点的速度大于与它高度相同的D点的速度 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．A点虽然静止，动能为0，但由于在高处而具有重力势能，则机械能不为0，故A错误，符合题意； B．从A点滑行到C点的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，故B错误，符合题意； C．从C点滑行到D点的过程中，由于克服摩擦力做功，一部分机械能转化为了内能，所以减少的动能没有全部转化为重力势能，故C错误，符合题意； D．运动员在滑动的过程中存在摩擦，运动员的一部分机械能转化为内能，所以B点的机械能大于D点的机械能；由于BD的高度相同，重力势能相同，则B点的动能要大于D点的动能，所以在B点的速度大于在D点的速度，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 16. 如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　） A. 图甲：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加 B. 图乙：小朋友从滑梯上下滑过程，通过热传递增加了内能 C. 图丙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变 D. 图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图甲：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故A错误，符合题意； B．图乙：小朋友从滑梯上下滑过程，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方法增加了内能，故B错误，符合题意； C．图丙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能增加，温度升高，故C错误，符合题意； D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，此冲程中气体的内能转化为活塞的机械能。故D正确，不符合题意。 故选ABC。 二、填空题，在答题卡答（每空1分，共12分） 17. 某矿井在6m深处每分钟要涌出的水，为了不让矿井中积水，要用水泵把涌出的水不断地抽出水面。水泵每分钟抽水要做功________J，水泵的功率至少________W。 【答案】 ①. 6×104 ②. 1000 【解析】 【详解】[1]水泵每分钟所做的功 W＝Gh＝mgh＝1×103kg×10N/kg×6m＝6×104J [2]水泵的功率至少 18. 某家用轿车的发动机是四冲程汽油机。它在________冲程将内能转化为机械能；该轿车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出________J的热量。（） 【答案】 ①. 做功 ②. 4.6×108 【解析】 【详解】[1]内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，为内燃机提供动力，压缩冲程将机械能转化内能。 [2]汽油完全燃烧放出的热量 19. 若某汽油机转速为1200r/min，则正常工作10min该汽油机将对外做功________次；如图所示的内燃机工作时的能流示意图，①处应填燃料的________能。 【答案】 ①. 6000 ②. 化学能 【解析】 【分析】 【详解】[1]某汽油机转速是1200r/min，即20r/s，四冲程汽油机1个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2圈，对外做功1次，因此这个四冲程汽油机每秒钟对外做功10次．则正常工作10min该汽油机将对外做功的次数 [2]由图所示的内燃机工作时的能流示意图可知。在内燃机中，燃料的化学能通过燃烧转化为内能，内能再转化为机械能驱动机器运转。因此，在示意图的①处，应该填写“化学能”，表示这是燃料燃烧前所具有的能量形式。 20. 2020年嫦娥五号成功发射，火箭搭载嫦娥五号加速升空阶段，嫦娥五号的动能________，机械能________（均选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]嫦娥五号在加速上升过程中，其质量不变，高度变大，故重力势能变大；同时其质量不变，速度变大，即其动能变大，机械能包括动能和势能，所以其机械能变大。 21. 如图，质量为5kg的物体M在力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上匀速直线运动。弹簧测力计示数为2N，则拉力F为________N。在5s内F做功的功率为________W。（不计轮、绳重、轮和绳之间的摩擦） 【答案】 ①. 2 ②. 0.2 【解析】 【详解】[1]图中滑轮为动滑轮，不计滑轮重、绳重以及滑轮和绳之间的摩擦，弹簧测力计的读数为2N，则绳端拉力F的大小为2N。 [2]物体5s内移动的距离 s=vt=5cm/s×5s=25cm=0.25m 绳端拉力移动的距离 s绳=2s=2×0.25m=0.5m 在5s内F做的功 W=Fs绳=2N×0.5m=1J F做功的功率 22. 如图，过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长50m、高30m的斜面顶端A点，当小列车在顶端静止时，小列车的________能最大（选填“动”“重力势”或“弹性势”），如果电动机输出45kW的功率，做功将重为的乘客和小列车匀速推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率为________%。 【答案】 ①. 重力势 ②. 62.5 【解析】 【详解】[1]当小列车在顶端静止时，动能全部转化为重力势能，重力势能最大。 [2]有用功为 W有=Gh=3×104N×30m=9×105J 总功为 W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J 斜面的机械效率 三、画图题和实验题（其中23题每题两分，共4分；24~27题每空1分，共25分） 23. 将两个滑轮连成滑轮组，要求人往下拉绳使重物升起。 【答案】 【解析】 【详解】人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示： 24. 小要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【解析】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，此时有三股绳与动滑轮连接，如图所示： 25. 某同学设计了如图所示的实验以探究重力势能与哪些因素有关：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球进行了四组实验（不计空气摩擦，球在管道中的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为和，C、D两球陷入沙深度为，且。 （1）本实验铅球的重力势能大小是通过________来反映的；此外，实验还用到了一种常见的物理实验研究方法：________。 （2）比较________两球，可得出结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大； （3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：____________________________； （4）比较C、D两球，发现两球运动路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1） ①. 铅球陷入沙中的深度 ②. 控制变量法 （2）A、B （3）在质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大 （4）无关 【解析】 【小问1详解】 [1][2]本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙中的深度来反映，此实验方法是转换法。本实验中还用到一种常见的物理实验研究方法：控制变量法，如A、B中控制了高度相同。 【小问2详解】 比较A、B两球发现下落高度相同，B球质量大，陷入沙里更深，说明B球重力势能更大，可得结论：当下落高度相同时，物体质量越大，物体的重力势能越大。 【小问3详解】 比较A、C两球，发现两球质量均为m，C球下落高度更大，C球陷入沙深度更大，说明C球的重力势能更大，由此可得结论：在质量相同时，物体的高度越高，重力势能越大。 【小问4详解】 比较C、D两球，发现它们质量相等，高度相等，两球运动路径不同，而陷入沙深度相同，即两球的重力势能相同，可得结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 26. 小夏设计了“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的纸盒发生碰撞，纸盒沿水平向右运动直至停止。 （1）纸盒在水平面由于受到________而停止运动，该实验是通过比较纸盒在木板上滑行的距离来比较________的动能大小（选填“钢球”或“纸盒”），这种科学研究方法称为转换法。 （2）为研究超速带来的安全隐患时，小霞应选择________两图所示的实验进行比较；可得出的结论是：物体质量一定时，运动速度越大，它的动能越________。 （3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，让质量不同的两个小球从同一斜面的同一高度滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的________。 （4）甲、乙两次实验纸盒移动过程中，纸盒与水平面间的摩擦力分别为、，克服摩擦力做的功分别为、，则________，________（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） ①. 阻力 ②. 钢球 （2） ①. 甲、乙 ②. 大 （3）速度 （4） ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]纸盒在水平面向右运动时，水平面对纸盒有向左的滑动摩擦力，力可以改变物体的运动状态，摩擦力使纸盒速度慢慢减小直至停下来。 [2]根据转换法，实验中纸盒移动距离越远说明钢球对纸盒做功越多，即撞击前钢球的动能越大。所以实验中是通过比较纸盒在木板上滑行的距离来比较钢球动能的大小的。 【小问2详解】 [1]为研究超速带来的安全隐患时，应控制小球的质量相同，速度不同。甲、乙两图中球的质量相同，由静止释放的高度不同，球到达平面时的速度不同。所以应选甲、乙两图的实验进行比较。 [2]甲、乙相比较，甲中球运动到平面时速度更大，能将纸盒推动的距离更远，说明甲中球做的功多，即甲中球的动能大。故可得结论为：物体质量一定时，运动速度越大，它的动能越大。 【小问3详解】 探究“物体动能跟质量的关系”时要控制速度相等。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一高度滚下，使两个小球达到水平面时，具有相同的运动速度。 【小问4详解】 [1]纸盒两次移动过程中，压力和接触面的粗糙程度均不变，所以纸盒受到的滑动摩擦力相同，即f1=f2。 [2]高度越高，纸盒被撞击的越远，移动距离越大，根据公式W=fs可知，纸盒两次受到的滑动摩擦力大小相等，两次克服摩擦力所做的功W1>W2。 27. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下： （1）在两烧杯分别装入初温相同、质量________（选填“相等”或“不相等”）的沙子和水；若某小组实验时用煤油来代替沙子，加热前，在一个烧杯中倒入240mL的煤油，需要在另一个相同烧杯中倒入________mL的水；（煤油密度） （2）实验用________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来反映水和沙子吸收热量的多少；用相同的酒精灯加热，同时开始、同时停止加热，水和沙子吸收的热量________。（选填“相等”或“不相等”）； （3）分析图乙可知，对于质量相等的沙子和水，若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多，由此可见，________的比热容较大； 【答案】（1） ①. 相等 ②. 192 （2） ①. 加热时间 ②. 相等 （3） ①. 水 ②. 水 【解析】 【小问1详解】 [1]研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，根据控制变量法，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水。 [2] 240mL=240cm3。实验时要控制水和煤油的质量相等，结合密度公式可求得需要水的体积为 【小问2详解】 [1][2]根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量，用相同的酒精灯加热，且加热时间相同，则水和沙子吸收的热量相等。 【小问3详解】 [1][2]由图乙可知，对于质量相等的沙子和水，若使两者升高相同的温度（升高20℃），水用时较长，即水吸收的热量较多，根据比较吸热能力的方法，由此可见，水的比热容较大。 28. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 次数 物体的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 /% 1 2 0.1 1 0.3 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1 4 2 0.1 1.5 0.2 （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量________向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数； （2）第4次实验数据是用图________（选填“甲”或“乙”），所示的滑轮组测得的，其机械效率是________（结果精确到0.1%）。 （3）通过分析第1、2、3次实验数据可得出：若要增大滑轮组的机械效率，可以________； （4）通过比较________两次数据可知：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与所绕匝数无关； （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是________（选填字母序号）。 A. 减小摩擦力 B. 多次测量求平均值 C. 获得多组数据归纳出物理规律 【答案】（1）竖直 （2） ①. 乙 ②. 66.7% （3）增大所提升的物体的重力 （4）1、4 （5）C 【解析】 【小问1详解】 为了使距离测量数据准确，实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。 【小问2详解】 [1][2]分析第4次实验数据发现 说明实验中有2段绳子拉着物体，所以是乙图做的。此次实验中滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同，说明3次实验是用同一滑轮组做的，只是改变了物体的重力，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高。所以对于同一滑轮组可以通过增大提升物体的重力来增大滑轮组的机械效率。 【小问4详解】 要探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，需要控制物体的重力相同，同一滑轮组，只是改变绳子的段数，实验1、4符合题意。 【小问5详解】 多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性。故选C。 三、计算题（本大题共3小题，第25小题6分，第26小题8分，第27小题10分，共24分） 29. 某物理兴趣小组的同学用煤炉给10kg的水加热，在6min内水温由20℃升到80℃，完全燃烧了0.2kg的煤。水的比热容为，煤的热值为。求： （1）水吸收的热量； （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量； （3）煤炉烧水时的效率。 【答案】（1）J；（2）J；（3）42% 【解析】 【详解】解：（1）水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×106J （2）0.2kg的煤完全燃烧放出的热量 Q放=m煤q=0.2kg×3×107J/kg=6×106J （3）煤炉烧水时的效率 答：（1）水所吸收的热量为2.52×106J； （2）0.2kg的煤完全燃烧产生的热量为6×106J； （3）煤炉烧水时的效率为42%。 30. 在如图所示的滑轮组装罪中，用弹簧测力计竖直向上拉动细绳。内将总重为的钩码匀速提升了，拉力的大小如图所示，则提升钩码的过程中，求： （1）绳子自由端拉力做的功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】解：（1）如图所示，弹簧测力计分度值为0.2N，则绳子自由端拉力为2.4N；动滑轮上绕了3段绳子，即n=3，则绳子自由端拉力做的功为 （2）拉力的功率为 （3）滑轮组做的有用功为 滑轮组的机械效率为 答：（1）绳子自由端拉力做的功为； （2）拉力的功率为； （3）滑轮组的机械效率为。 31. 氢气一汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气=1.5×108J/kg，q汽油=4.5×107J/kg。小向驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地到乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒为800N，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示。 阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以90km/h的速度匀速行驶1h到达丙地，消耗了0.8kg的氢气燃料。 阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小向切换汽油为燃料，轿车仍以90km/h的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。 （1）求甲地到丙地的距离； （2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率； （3）请通过计算说明小向最终能否到达乙地。 【答案】（1）90km；（2）60%；（3）不能到达乙地 【解析】 【详解】解：（1）甲、丙两地的距离 s1=vt=90km/h×1h=90km （2）轿车匀速运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得，轿车匀速行驶过程中受到的牵引力为 F=f=800N 牵引力做的功为 W有1=Fs1=800N×90×103m=7.2×107J 氢气完全燃烧放出的热量为 Q放氢=m氢气q氢气=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J 使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为 （3）第二阶段行驶距离为 s2=s-s1=250km-90km=160km=1.6×105m 第二阶段牵引力做的功为 W有2=Fs2=800N×1.6×105m=1.28×108J 需要汽油完全燃烧提供的热量为 需要的汽油质量为 已知油箱中汽油的质量为8kg，由于 8kg<9.49kg 所以轿车不能到达乙地。 答：（1）甲地到丙地的距离是90km； （2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率是60%； （3）小向最终不能到达乙地。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $