江苏省徐州市铜山区2025-2026学年九年级上学期期中物理试卷

江苏省徐州市铜山区2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1．小明用硬棒自制“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎硬壳。下列图中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 2．关于图中简易拉力器所用滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 3．机器狗能帮助人们搬运重物。不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 4．下列有关功和功率的说法中，正确的是（　　） A．做的功越多，功率越大 B．做功用的时间越短，功率越大 C．相同时间内，做功越多，功率越大 D．做相同的功，用时短的，做功慢 5．如图所示是古人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，人用力向下拉动绳索的另一端，即可让水桶上升。利用滑轮打水时能提高机械效率的是（　　） A．增大桶内的水量 B．增大滑轮的质量 C．增大拉绳的速度 D．增大桶自身质量 6．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十一号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能不变，机械能增大 B．动能增大，重力势能增大，机械能增大 C．动能不变，重力势能增大，机械能增大 D．动能减小，重力势能增大，机械能不变 7．下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　） A．冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火 8．汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 9．下列连接小灯泡和干电池的方法中，有可能让小灯泡发光的是（　　） A． B． C． D． 10．关于如图所示电路的说法，正确的是（　　） A．开关闭合时，L1先亮L2后亮 B．开关闭合时，L2先亮L1后亮 C．开关断开时，L1亮、L2不亮 D．开关断开时，L1、L2都不亮 11．家用抽油烟机装有排气扇和照明灯，使用时它们既能同时工作又能单独工作。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，质量分布不均匀的木条AB重12N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO＝BO，AC＝OC，弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是（　　） A．8N B．6N C．4N D．3N 二、填空题（本题共9小题，第21题2分，其余每空1分，共26分） 13．如图是人用鱼竿钓鱼时的情景，此时，动力臂L1和阻力臂L2大小关系是L1　 　 L2；由杠杆平衡条件可得F1　 　 F2（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）；由此可知鱼竿是 　 　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 14．小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝——内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种六角螺丝相当于　 　 ，扳手相当于　 　 （以上两空均选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”），为了使自己更省力，小明应将扳手上的　 　 （选填“A”或“B”）点插入螺丝后使用。 15．如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中 　 　 能转化为 　 　 能；若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机辐秒钟完成 　 　 个工作循环。 16．如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将　 　 能转化为　 　 能；你认为钢珠在往复运动过程中，　 　 （选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 17．在探究“影响弹性势能大小的因素”实验中，用同一辆小车分别两次挤压同一根弹簧到不同形变程度，小车被弹开后分别静止在不同位置，如图A、B所示，那么　 　 （选填“A”或“B”）图中的弹簧形变程度大；当弹簧将小车弹开时，弹簧的　 　 能转化为小车的动能，弹簧的这种能量大小无法直接观察，可以通过观察小车　 　 来比较。 18．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示，奶制品与热水的质量相同，则其中　 　 （选填“甲”或“乙”）代表奶制品温度变化的图象，奶制品是通过　 　 的方式改变内能，由图象中所给的信息可知，甲、乙的比热容之比是　 　 。 19．如图所示，当只闭合开关　 　 时，灯L1、L2串联；当只闭合开关　 　 时，灯L1、L2并联；当开关S1、S2、S3同时闭合时，会造成　 　 ，应坚决避免。 20．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中制成一个盐水电池，观察电压表指针的偏转与连线可知：　 　 片是盐水电池的负极，此时电压表的示数为　 　 V，由本实验可知，电压表　 　 （选填“可以”或“不可以”）直接接在电源两端。 21．小明对一冰块加热，他将冰熔化成水的过程中记录的数据绘制了如图所示的图象。请解释：AB和CD为什么不平行？　 　 三、解答题（第22～24题每题6分，第25～28题每题8分，共50分） 22．如图所示是我国古代用于汲水的一种器具——桔槔的简化图，请画出动力F1的力臂l1。 23．在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 24．如图所示，在圆圈内填入电压表或电流表的电路元件符号，使开关S闭合灯L能发光，且电表都有示数。 25．（6分）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）这些水吸收的热量； （2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？ 26．（6分）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在40s内，物重为270N的重物被匀速竖直提升10m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75W。不计绳重与摩擦，求： （1）工人对绳端施加的总功； （2）此过程中，滑轮的机械效率。 27．（8分）在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”时，同学们提出了下面两个猜想： A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关； B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 （1）要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块外，还需要的主要测量工具是刻度尺和　 　 ； （2）小明用如图所示的装置探究其中一个猜想，表格是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。 实验次序 物体 物重G/N 拉升高度h/cm 拉力F/N 拉动距离s/cm 机械效率η/% 1 木块 6 8 1.20 80 50 2 小车 6 10 0.75 100 第2次实验时斜面的机械效率为　 　 ； （3）小明进行这两次对比实验，是为了研究斜面的机械效率与　 　 的关系； （4）第1次实验中，木块所受摩擦力为　 　 N。 28．（8分）小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 （1）下列能够支持她这一猜想的一个事实是（　 　 ）（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 （2）为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用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。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　 　 。 ②纠正错误后继续实验，实验中用　 　 （加热时间或液体升高的温度）表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为　 　 J/（kg•℃）。 29．（8分）在练习使用电流表的实验中： （1）连接电路时开关应 　 　 ； （2）小邓同学连接的电路如图甲所示，则电流表测的是灯 　 　 的电流，合上开关后，如果电流表的示数图乙所示，则读数是 　 　 A； （3）同桌小刘闭合开关后，发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是 　 　 。 30．（8分）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计制作简易杆秤 【实践背景】如图甲是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称物体的质量。为此，跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识，尝试自制简易杆秤并进行相关探究。 【器材准备】木条（总长20cm）、圆柱形小桶、细绳、钩码（50g、100g若干） 【制作杆秤】如图乙，将小桶用细线悬挂在木条C端，移动绳套到B点，秤杆恰好在水平位置平衡，量得BC＝5cm。选取50g的钩码作为“秤砣”，在小桶中添加钩码（当物体），移动“秤砣”，直至再次在水平位置平衡，在“秤砣”对应的位置标注所测物体的质量。 【交流评价】各学习小组对自制的杆秤及实验过程中的现象进行了评价交流。 （1）如图甲，当“重”减小时，“权”要向　 　 移动才能使杆秤再次水平平衡； （2）如图乙，该“杆秤”的零刻度线在　 　 （选填“B点”、“B点左”或“B点右”）； （3）该杆秤最多可称量　 　 g的物体； （4）交流中发现，某小组制作的杆秤比小明的精确程度高。可能的原因是　 　 。 A.使用的小桶质量较大，秤砣质量较大 B.使用的小桶质量较大，秤砣质量相同 C.使用的小桶质量较小，秤砣质量相同 D.使用的小桶质量相同，秤砣质量较小 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省徐州市铜山区2025-2026学年上学期九年级期中物理试卷 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A C B C A B D C C D A 题号 12 答案 A 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每小题只有一个选项符合题意） 1．小明用硬棒自制“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎硬壳。下列图中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【分析】根据杠杆的平衡条件进行分析：在阻力一定时，阻力臂越小，动力臂越长越省力。 【解答】解：AB．由F1l1＝F2l2可知，两个图中均满足动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，阻力和阻力臂一定时，其中A图的动力臂更长，这样可以用更小的动力克服较大的阻力，故A正确，B错误； C．图中的动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，不能省力，故C错误； D．图中的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不能省力，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，属于中档题。 2．关于图中简易拉力器所用滑轮分析正确的是（　　） A．是定滑轮，可以省力 B．是动滑轮，可以省力 C．是定滑轮，可以改变力的方向 D．是动滑轮，可以改变力的方向 【分析】定滑轮的特点是轴的位置固定不动，它不能省力，但可以改变力的方向。而动滑轮是轴随物体一起运动的滑轮，能省一半力，但不能改变力的方向。 【解答】解：定滑轮的特点是轴的位置固定不动，图中的滑轮为定滑轮，不省力，但可以改变力的方向，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】此题考查了动、定滑轮的特点及区别，比较简单，属基础题。 3．机器狗能帮助人们搬运重物。不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 【分析】力做功的两个必要因素：作用在物体上的力和在力的方向上移动的距离。 【解答】解：对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要再竖直方向上移动距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【点评】此题考查做功的两个必要因素，难度不大。 4．下列有关功和功率的说法中，正确的是（　　） A．做的功越多，功率越大 B．做功用的时间越短，功率越大 C．相同时间内，做功越多，功率越大 D．做相同的功，用时短的，做功慢 【分析】（1）功率是表示做功快慢的物理量，机器的功率大，说明它做功快，即在相同的时间内做功多。 （2）功率是单位时间内做的功的多少。要想判断功率大小，就要知道所做的功和所用的时间。 【解答】解：A、机器做功越多，不知道做功时间，它的功率不一定大，故错误。 B、机械所做的功一定时，所用的做功时间越短，它的功率就越大。光知道时间，不知道功的多少，不能判断。故错误。 C、时间一定时，所做的功与功率成正比，功越多，功率越大。故正确。 D、做功一定时，功率与时间成反比，时间越长，功率越小。故错误。 故选：C。 【点评】此题是关于功率的基本题目，难度较小，只要熟悉功率的计算公式和物理意义就能正确解决。 5．如图所示是古人利用滑轮打水的场景。井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，人用力向下拉动绳索的另一端，即可让水桶上升。利用滑轮打水时能提高机械效率的是（　　） A．增大桶内的水量 B．增大滑轮的质量 C．增大拉绳的速度 D．增大桶自身质量 【分析】定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不费距离，但可以改变力的方向；对水桶做的功是额外功，额外功越多，机械效率越低，结合机械效率的计算公式分析。 【解答】解：A．增大桶内的水量，提升的水的高度不变时，做的有用功变大，额外功不变，由 可得，此时机械效率变大，故A正确； B．图中滑轮为定滑轮，提水过程中，没有对滑轮做功，故增大滑轮的质量，无法改变滑轮提水的机械效率，故B错误； C．机械效率与拉绳的速度无关，故C错误； D．增大水桶的质量，即增大水桶的重力，提升的水的高度不变时，做的有用功不变，额外功变大，由 可得，此时机械效率变小，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查了机械效率的概念的理解和掌握，属于基础知识考查。 6．2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站。关于神舟二十一号飞船加速升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．动能增大，重力势能不变，机械能增大 B．动能增大，重力势能增大，机械能增大 C．动能不变，重力势能增大，机械能增大 D．动能减小，重力势能增大，机械能不变 【分析】动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能。 【解答】解：飞船加速升空时，质量不变，速度增大，所以动能增加；高度升高，所以重力势能增加。机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能增加，故B正确。 故选：B。 【点评】本题考查动能、重力势能、机械能的变化分析，解题关键是掌握影响动能和重力势能的因素。 7．下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　） A．冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火 【分析】改变内能的两种方式分别是做功和热传递。 【解答】解A.冰镇西瓜是把西瓜放到低温环境中，利用热传递使西瓜的内能减少，温度降低，达到冰镇效果。是利用热传递改变内能与题意不符，故A错误； B.炭火烤肉是把肉放到炭火上，利用热传递增加肉的内能，把肉烤熟。是利用热传递改变内能与题意不符，故B错误； C.围炉煮茶是利用炉火的温度高于茶水的温度，使热量从炉火传递给茶水使茶水的内能增大，是利用热传递改变内能与题意不符，故C错误； D.钻木取火是利用摩擦做功增加木头的内能，使其温度升高，达到着火点。利用做功改变内能，故D正确； 答案为：D。 【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点。 8．汽油在发动机气缸中燃烧不充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其热值（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 【分析】热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。 【解答】解：热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。故ABD错误，C正确。 故选：C。 【点评】本题考查了热值的属性，属于基础题。 9．下列连接小灯泡和干电池的方法中，有可能让小灯泡发光的是（　　） A． B． C． D． 【分析】完整的电路是由电源、用电器、导线和开关组成。要使电路中的用电器正常工作，必须连接进一个完整的闭合电路。 【解答】解：AD、电线都连在灯泡的一极上了，电源短路，灯泡不亮，故AD不符合题意； B、没有形成一个完整的闭合回路，灯泡不亮，故B不符合题意； C、小灯泡的一个接触点与电池的正极接触，另一个接触点与电池的负极用导线连接，形成闭合通路，小灯泡会发光，故C符合题意。 故选：C。 【点评】要连接灯泡的两极和电池的两极，形成闭合回路，这时灯泡才会亮。 10．关于如图所示电路的说法，正确的是（　　） A．开关闭合时，L1先亮L2后亮 B．开关闭合时，L2先亮L1后亮 C．开关断开时，L1亮、L2不亮 D．开关断开时，L1、L2都不亮 【分析】串联电路中，开关控制整个用电器，其控制作用与位置是无关的。 【解答】解： AB、开关闭合时，两灯同时亮，故AB错误； CD、开关断开时，两灯都不亮，故C错误，D正确； 故选：D。 【点评】知道串联电路的特点及开关的控制作用是解决该题的关键。 11．家用抽油烟机装有排气扇和照明灯，使用时它们既能同时工作又能单独工作。下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【分析】电动机M与灯既能同时工作又能单独工作，说明它们之间互不影响，据此判断出两者的连接方式。 【解答】解：电动机M与灯既能同时工作又能单独工作，说明它们之间互不影响，因此电动机M与灯应该是并联的，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查了并联电路的特点和开关的作用，关键是根据生活经验可知灯泡与电动机独立工作、互不影响。 12．如图所示，质量分布不均匀的木条AB重12N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO＝BO，AC＝OC，弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是（　　） A．8N B．6N C．4N D．3N 【分析】当弹簧测力计甲在A的位置上，弹簧测力计乙在B的位置上时，以B端为支点，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出木条的重心到B点的距离；当弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点时，以C为支点，根据题意求出乙弹簧测力计拉力的力臂和木条重力的力臂，根据杠杆的平衡条件求出B点受到的拉力即为乙弹簧测力计的示数。 【解答】解：设木条的重心到B点的距离为LG，当弹簧测力计甲在A的位置上，弹簧测力计乙在B的位置上时，以B端为支点， 由杠杆平衡条件有：FA×AB＝G×LG，即：3N×AB＝12N×LG， 解得：LGAB； 当弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点时，以C为支点，此时弹簧测力计乙的示数为FB， 由AO＝BO，AC＝OC可得，BCAB，此时重力的力臂LG′＝BC﹣LGABABAB， 由杠杆平衡条件有：FB×BC＝G×LG′，即：FBAB＝12NAB， 解得：FB＝8N，即弹簧测力计乙的示数为8N。 故选：A。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是正确找到力臂和木条重心的位置。 二、填空题（本题共9小题，第21题2分，其余每空1分，共26分） 13．如图是人用鱼竿钓鱼时的情景，此时，动力臂L1和阻力臂L2大小关系是L1　＜　 L2；由杠杆平衡条件可得F1　＞　 F2（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）；由此可知鱼竿是 　费　 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【分析】从支点到力的作用线的距离为力臂；根据动力臂和阻力臂的大小判定杠杆的种类，根据杠杆的平衡条件分析动力和阻力的大小。 【解答】解：由图可知，支点在人的手上，根据力臂的定义可知，动力F1的力臂L1小于阻力F2的力臂L2，根据杠杆的平衡条件可知，动力要大于阻力，钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆。 故答案为：＜；＞；费。 【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用、杠杆的分类，属于基础题。 14．小明在组装玩具时，发现了如图甲所示的一种特殊螺丝——内六角螺丝。与其配套的内六角扳手如图乙所示，这种六角螺丝相当于　斜面　 ，扳手相当于　轮轴　 （以上两空均选填“斜面”、“滑轮”或“轮轴”），为了使自己更省力，小明应将扳手上的　A　 （选填“A”或“B”）点插入螺丝后使用。 【分析】简单机械包括：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等；力臂越长力越小。 【解答】解：内六角螺丝的螺纹可看作是绕在圆柱体上的斜面，利用斜面能省力的原理工作，因此这种六角螺丝相当于斜面。扳手与螺丝配合时，扳手可视为轮，螺丝的轴为轴，二者能绕共同轴线转动，符合轮轴“由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转”的定义，所以扳手相当于轮轴。轮轴的省力情况与轮、轴半径有关，动力作用在轮上时更省力（轮半径大于轴半径）。观察图乙，A点到螺丝中心的距离（相当于轮半径）比B点大，故将扳手上的A点插入螺丝后使用更省力。 故答案为：斜面；轮轴；A。 【点评】本题考查斜面和轮轴的识别及轮轴省力原理的应用。 15．如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，在此冲程中 　内　 能转化为 　机械　 能；若飞轮转速为1800r/min，则该汽油机辐秒钟完成 　15　 个工作循环。 【分析】根据进气门和排气门的开关情况和活塞的运动情况判断汽油机的四个冲程；在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程； 四冲程内燃机完成一个工作循环，经历四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转2转，对外做功1次。 【解答】解：由图可知，两个气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能； 四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即在1s内飞轮转30r；因为每完成一个工作循环飞轮转2r，所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环。 故答案为：内；机械；15。 【点评】本题考查了汽油机的四个冲程的判断和对应的能量转化、完成一个工作循环飞轮转动的圈数，难度不大。 16．如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将　动　 能转化为　重力势　 能；你认为钢珠在往复运动过程中，　需要　 （选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。在历史上，永动机一直被人们讨论和研究。这种机械是不可能制造出来的，原因是违反能量守恒定律。 【解答】解： 钢珠从高处落下过程中，重力势能转化为动能，经过轨道后被弹到孔中的过程中，动能又转化为重力势能，继而往复运动； 在往复运动过程中，由于摩擦部分机械能转化为内能，所以钢珠不消耗其他能量最终会停下来。 故答案为：动；重力势；需要。 【点评】本题的解题关键是知道能量在转化过程中具有方向性，如果不靠外力做功，将不会一直不停地运动。 17．在探究“影响弹性势能大小的因素”实验中，用同一辆小车分别两次挤压同一根弹簧到不同形变程度，小车被弹开后分别静止在不同位置，如图A、B所示，那么　B　 （选填“A”或“B”）图中的弹簧形变程度大；当弹簧将小车弹开时，弹簧的　弹性势　 能转化为小车的动能，弹簧的这种能量大小无法直接观察，可以通过观察小车　被弹开的距离　 来比较。 【分析】弹簧形变量越大，弹性势能越大，弹性势能转化为小车动能，小车被撞后移动距离越远；通过观察小车被弹开的距离来判断物体弹性势能的大小，该实验方法采用的是转换法。 【解答】解：由图可知，B中小车被弹开的距离远一些，说明B中弹簧被压缩时的弹性势能大，弹簧的弹性形变程度大，小车被弹开的距离就远一些； 当弹簧将小车弹开时，将弹簧的弹性势能转化为小车的动能； 通过观察小车被弹开的距离来判断物体弹性势能的大小，该实验方法采用的是转换法。 故答案为：B；弹性势；被弹开的距离。 【点评】本题探究影响弹性势能大小与形变程度的关系，考查转换法的运用，题目难度不大，属于基础题。 18．把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，经过一段时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示，奶制品与热水的质量相同，则其中　乙　 （选填“甲”或“乙”）代表奶制品温度变化的图象，奶制品是通过　热传递　 的方式改变内能，由图象中所给的信息可知，甲、乙的比热容之比是　2：1　 。 【分析】（1）把凉的奶制品放在热水中加热，奶制品吸热、温度升高；热水放热、温度降低，由此判断代表奶制品的温度变化图象是甲还是乙； （2）不考虑热损失，奶制品放在热水中，在相同时间里吸收和放出的热量相同，根据Q＝cmΔt判断液体比热容的大小。 【解答】解：（1）把凉的奶制品放在热水中加热，奶制品吸热、温度升高，热水放热、温度降低，直至两者的末温相等，利用热传递的方式改变了内能，因此甲是水的温度变化图象，乙是奶制品的温度变化图象； （2）若不考虑热损失，热水和奶制品发生热传递时，奶制品吸收的热量和热水放出的热量相同，则Q水吸：Q奶放＝1：1； 根据图象可知，奶制品温度升高了40℃，热水温度降低了60℃﹣40℃＝20℃，即Δt水：Δt奶＝20℃：40℃＝1：2； 由Q＝cmΔt可得甲、乙的比热容之比： c甲：c乙：2：1。 故答案为：乙；热传递；2：1。 【点评】本题主要考查对图象的认识、热量公式的应用，属于基础题目。 19．如图所示，当只闭合开关　S2 时，灯L1、L2串联；当只闭合开关　S1、S3 时，灯L1、L2并联；当开关S1、S2、S3同时闭合时，会造成　短路　 ，应坚决避免。 【分析】（1）串联：电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式，只有一条电流路径，无分叉； （2）并联：电路元件并列连结在电路中的电路连接方式，至少有两条电流路径，有分叉； （3）短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路，短路时电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。 【解答】解：如图所示，当只闭合开关S2时，电源从电源正极出发，先后经过灯L1、开关S2、灯L2回到电源负极，此时灯L1、L2串联； 当只闭合开关S1、S3时，电流从电流正极出发，分成两条路，一条通过灯L1和开关S3到达电源负极，一条通过开关S1和灯L2到达电源负极，此时灯L1、L2并联； 当开关S1、S2、S3同时闭合时，电流不经用电器可以直接从电源正极到达负极，会造成短路，应坚决避免。 故答案为：S2；S1、S3；短路。 【点评】本题考查串联和并联电路的辨析以及对短路的认识，难度不大。 20．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中制成一个盐水电池，观察电压表指针的偏转与连线可知：　锌　 片是盐水电池的负极，此时电压表的示数为　0.6　 V，由本实验可知，电压表　可以　 （选填“可以”或“不可以”）直接接在电源两端。 【分析】从图中看出电压表负极与锌片相连，并且指针正向偏转，则锌片是负极； 根据电压表示数进行读数。 电压表可以接在电源两端。 【解答】解：由图可知，铜片与电压表的正接线柱相连，且电压表指针向右偏转，所以铜片为盐水电池的正极，锌片为盐水电池的负极。 电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.6V。 电压表可以直接接在电源两端，此时电压表测电源电压。 故答案为：锌；0.6；可以。 【点评】本题考查了盐水电池，属于基础题目。 21．小明对一冰块加热，他将冰熔化成水的过程中记录的数据绘制了如图所示的图象。请解释：AB和CD为什么不平行？　冰的比热容小于水的比热容　 【分析】冰和水的比热容不同，同种情况下，温度变化不同。 【解答】解：图象中AB段比CD段温度升高得快，原因是冰的比热容小于水的比热容，所以AB和CD图线不平行。 故答案为：冰的比热容小于水的比热容。 【点评】此题通过图象分析，考查了学生的识图能力，在分析时特别注意温度随时间的变化情况，同时考查了比热容的知识。 三、解答题（第22～24题每题6分，第25～28题每题8分，共50分） 22．如图所示是我国古代用于汲水的一种器具——桔槔的简化图，请画出动力F1的力臂l1。 【分析】根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出动力的力臂l1。 【解答】解：由桔槔简化示意知O为支点，从O作一条垂直于F1作用线的垂线段，即为动力F1的力臂l1，如右图所示： 。 【点评】本题考查动力臂的画法，属于基础题。 23．在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。本题中，要求最省力，属于第二种。 【解答】解：图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 【点评】本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮。 24．如图所示，在圆圈内填入电压表或电流表的电路元件符号，使开关S闭合灯L能发光，且电表都有示数。 【分析】电压表要和被测用电器并联，电流表要和被测用电器串联；串联电路中，电流的路径只有一条；并联电路中，电流有多条路径。 【解答】解：使开关S闭合灯L能发光，因右侧的圆圈与灯泡L串联，则电流从电源的正极出来，经过开关、灯泡L后再与右侧的圆圈串联后回到电源负极，所以右侧圆圈为电流表；下边的圆圈与电源并联，为电压表，如图所示： 。 【点评】此题考查电流表、电压表的正确连接，是电学的基础，需要掌握。 25．（6分）某学校，需要把1000kg的水从20℃加热到80℃，[q天然气＝4×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求： （1）这些水吸收的热量； （2）若用天然气加热，不计热量损失，需要完全燃烧多少m3的天然气？ 【分析】（1）利用Q吸＝cmΔt求水吸收的热量； （2）由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸，再利用Q放＝Vq求加热这些水所需要天热气的体积。 【解答】解： （1）水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1000kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×108J； （2）由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝2.52×108J， 由Q放＝Vq得加热这些水所需要天热气的体积：V6.3m3。 答：（1）这些水吸收的热量为2.52×108J； （2）加热这些水所需要天热气的体积为6.3m3。 【点评】本题考查了吸热公式Q吸＝cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放＝Vq的应用，计算时要注意条件：不计热量损失，Q放＝Q吸。 26．（6分）如图所示，工人利用滑轮提升重物。在40s内，物重为270N的重物被匀速竖直提升10m，此过程中，工人对绳端做功的功率为75W。不计绳重与摩擦，求： （1）工人对绳端施加的总功； （2）此过程中，滑轮的机械效率。 【分析】（1）根据P求工人拉力做的总功； （2）根据W＝Gh求克服物重做的有用功，根据求此过程中，滑轮的机械效率。 【解答】解：（1）工人拉力做的总功：W总＝Pt＝75W×40s＝3000J； （2）克服物重做的有用功：W有＝Gh＝270N×10m＝2700J， 此过程中，滑轮的机械效率： 。 答：（1）工人对绳端施加的总功为3000J； （2）此过程中，滑轮的机械效率为90%。 【点评】本题考查使用动滑轮时，有关滑轮组功、功率和机械效率的计算，明确n的大小是关键之一。 27．（8分）在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”时，同学们提出了下面两个猜想： A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关； B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。 （1）要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块外，还需要的主要测量工具是刻度尺和　弹簧测力计　 ； （2）小明用如图所示的装置探究其中一个猜想，表格是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。 实验次序 物体 物重G/N 拉升高度h/cm 拉力F/N 拉动距离s/cm 机械效率η/% 1 木块 6 8 1.20 80 50 2 小车 6 10 0.75 100 第2次实验时斜面的机械效率为　80　 ； （3）小明进行这两次对比实验，是为了研究斜面的机械效率与　摩擦力　 的关系； （4）第1次实验中，木块所受摩擦力为　0.6　 N。 【分析】（1）测量斜面的机械效率时，要用弹簧测力计测量物体的重力和受到的拉力，用刻度尺测量斜面的高度、斜面的长度； （2）根据η求出机械效率； （3）根据表格中的相同点和不同点分析； （4）根据第1次实验数据求出总功和有用功，然后求出额外功，利用W＝fs求出摩擦力。 【解答】解：（1）要测量斜面的机械效率，需要用弹簧测力计测量物体的重力和受到的拉力，用刻度尺测量斜面的高度、斜面的长度，因此除了长木板和木块外，还需要的主要测量工具是弹簧测力计和刻度尺； （2）第2次实验时斜面的机械效率为： η100%＝80%； （3）由表中数据可知，物体的重力是相同的，小车和木块与斜面的接触面的粗糙程度是不同的，受到的摩擦力也不同，故探究的是斜面的机械效率与摩擦力的关系； （4）由表中数据可知，第1次沿斜面拉木块做的有用功为： W'有＝Gh'＝6N×0.08m＝0.48J， 拉力做的总功为： W'总＝F's'＝1.2N×0.8m＝0.96J， 则额外功为： W额＝W'总﹣W'有＝0.96J﹣0.48J＝0.48J， 由W额＝fs得，木块所受摩擦力为： f0.6N。 故答案为：（1）弹簧测力计；（2）80；（3）摩擦力；（4）0.6。 【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功、总功、额外功的含义是关键。 28．（8分）小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 （1）下列能够支持她这一猜想的一个事实是（　D　 ）（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 （2）为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用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。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　没有控制水和食用油的质量相同　 。 ②纠正错误后继续实验，实验中用　加热时间　 （加热时间或液体升高的温度）表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容为　2.1×103 J/（kg•℃）。 【分析】（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 （2）①②我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法； 比较物质吸热能力的2种方法：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；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强； ③由温度随时间变化的图像得出水和食用油从20℃升高到60℃，水的加热、食用油的加热时间，由转换法结合Q＝cmΔt分析。 【解答】解：（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 A．食用油能把食物炸焦黄而水不能，是因为食用油的沸点远高于水的沸点（标准大气压下水沸点100℃，食用油沸点通常200℃以上），与比热容无关，故A不符合题意； B．食用油漂在水面上，是因为食用油的密度小于水的密度，属于密度特性，与比热容无关，故B不符合题意； C．食用油比水难蒸发，是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱，与比热容无关，故C不符合题意； D．相同条件下加热时食用油比水热得快，说明在吸收相同热量（相同加热条件）时，食用油的温度升高更快，根据比热容的物理意义，这表明食用油的吸热能力较弱，即比热容比水小，能支持小华的猜想，故D符合题意。 故选：D。 （2）①探究不同物质的比热容大小，需根据控制变量法保证除物质种类不同外，其他影响实验的因素均相同，包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中，两个烧杯内的水和食用油体积相同，由于水和食用油的密度不同，则烧杯中水和食用油的质量不相等，因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。 ②实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同（不考虑热量损失时），物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此，加热时间越长，物质吸收的热量越多，可用加热时间表示物质吸热的多少，采用了转换法。 ③由温度随时间变化的图像可知，水和食用油从20℃升高到60℃，升高相同温度，水的加热时间为8min，食用油的加热时间为4min。由转换法，水吸收的热量是食用油的2倍，根据Q＝cmΔt，可知，在质量和升高的温度相同时，吸收热量的与比热容成正比，故。 故答案为： （1）D； （2）没有控制水和食用油的质量相同；加热时间；2.1×103。 【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和Q＝cmΔt的运用，为热学中的重要实验。 29．（8分）在练习使用电流表的实验中： （1）连接电路时开关应 　断开　 ； （2）小邓同学连接的电路如图甲所示，则电流表测的是灯 　L2 的电流，合上开关后，如果电流表的示数图乙所示，则读数是 　0.26　 A； （3）同桌小刘闭合开关后，发现电流表的指针偏转如图丙所示，原因是 　电流表正负接线柱接反　 。 【分析】（1）连接电路时开关要断开； （2）电流表串联在被测电路中，根据电流表连接的接线柱，确定选用的量程、对应的分度值，再根据指针位置读数； （3）电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出；否则指针反向偏转。 【解答】解：（1）连接电路时，为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏电路元件，开关应断开。 （2）观察图甲电路，电流表与灯L2串联在同一条支路中，所以电流表测的是灯L2的电流。 图乙中电流表使用的是0−0.6A量程，分度值是0.02A，其示数是0.26A。 （3）图丙中电流表指针反向偏转，这是因为电流表的正负接线柱接反了，导致电流反向流入电流表，使指针反向偏转。 故答案为：（1）断开； （2）L2；0.26； （3）电流表正负接线柱接反。 【点评】本题考查了电流表的使用、涉及了连接电路时的注意事项、电流单位的换算以及电路故障分析，难度一般。 30．（8分）阅读短文，回答问题。 跨学科实践——设计制作简易杆秤 【实践背景】如图甲是《墨经》记载的杆秤，文中将待称量的物体称为“重”、将秤砣称为“权”。称量时，先将“重”挂在挂钩上，然后将“权”拨到合适位置，直至秤杆水平平衡，此时根据“权”绳所对应的刻度就可以知道待称物体的质量。为此，跨学科实践小组准备结合《墨经》的记载和已学知识，尝试自制简易杆秤并进行相关探究。 【器材准备】木条（总长20cm）、圆柱形小桶、细绳、钩码（50g、100g若干） 【制作杆秤】如图乙，将小桶用细线悬挂在木条C端，移动绳套到B点，秤杆恰好在水平位置平衡，量得BC＝5cm。选取50g的钩码作为“秤砣”，在小桶中添加钩码（当物体），移动“秤砣”，直至再次在水平位置平衡，在“秤砣”对应的位置标注所测物体的质量。 【交流评价】各学习小组对自制的杆秤及实验过程中的现象进行了评价交流。 （1）如图甲，当“重”减小时，“权”要向　右　 移动才能使杆秤再次水平平衡； （2）如图乙，该“杆秤”的零刻度线在　B点　 （选填“B点”、“B点左”或“B点右”）； （3）该杆秤最多可称量　150　 g的物体； （4）交流中发现，某小组制作的杆秤比小明的精确程度高。可能的原因是　D　 。 A.使用的小桶质量较大，秤砣质量较大 B.使用的小桶质量较大，秤砣质量相同 C.使用的小桶质量较小，秤砣质量相同 D.使用的小桶质量相同，秤砣质量较小 【分析】（1）在图甲中，提纽所在位置相当于杠杆的支点，根据杠杆平衡条件分析解答； （2）在图乙中，小桶内不放重物时，移动绳套到B点，秤杆恰好在水平位置平衡，所以，该“杆秤”的零刻度线在提纽B点； （3）已知秤砣的质量为m砣＝50g，制作杆秤用的木条总长20cm，阻力臂L0＝BC＝5cm，得出动力臂最长，根据G＝mg化简杆秤关系式G砣L1＝G物L0可得：m砣L1＝m物L0进而得出该杆秤最多可称量的物体质量； （4）当用杆秤称量物体时，根据杠杆平衡条件△m物g×L物＝m砣g△L，逐项分析可得。 【解答】解：（1）在图甲中，提纽所在位置相当于杠杆的支点；由杠杆平衡条件可知：G砣L1＝G物L0，根据杆秤的使用规律可知，秤砣的重量G砣与阻力臂L0不变，故动力臂L1与G物成正比关系，所以，当“重”减小时，即G物减小，L1也相应减小，即“权”要靠近提纽，向右移动，使杆秤再次水平平衡； （2）在图乙中，小桶内不放重物时，移动绳套到B点，秤杆恰好在水平位置平衡，所以，该“杆秤”的零刻度线在提纽B点； （3）已知秤砣的质量为m砣＝50g，制作杆秤用的木条总长20cm，阻力臂L0＝BC＝5cm，故动力臂最长为L1max＝AB＝20cm﹣5cm＝15cm，根据G砣L1＝G物L0可得：m砣L1＝m物L0，所以该杆秤最多可称量的物体质量为：。 （4）根据杠杆平衡条件△m物g×L物＝m砣g△L砣可知，杆秤的精确程度与小桶质量无关，物体质量变化相同时，秤砣质量越小，秤砣移动距离越大，精确程度越高，故D符合题意。 故答案为：（1）右；（2）B点；（3）150；（4）D。 【点评】本题考查了设计制作杠杆的相关内容，难度较大。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $