一．选择题（每小题3分，共30分）
1. 如图所示的用具中，属于省力杠杆的是( )
2. 如图所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已知物体A上升的速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为( )
A．20 N 0.4 m/s B．20 N 0.1 m/s C．5 N 0.4 m/s D．5 N 0.1 m/s 3．如图所示，动滑轮重0.5 N，物体重3.5 N，当OA＝2OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，在A端所加的力应为(不计摩擦)( )
A．4 N B．2 N C．1 N D．0.5 N
4. 如右图所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中( )
A．拉力F做了150 J的功 B．拉力F做了300 J的功 C．重力做了600 J的功 D．重力做了1200 J的功
5. 在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用．如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中不正确的解释是( )
A．向井内放送水桶时，人对配重(石块)做功，使配重的重力势能增大 B．向井内放水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力 C．往上提水时，配重(石块)帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小 D．往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力 6. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2.下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A．F1＞F2，η1＝η2 B．F1＞F2，η1＞η2 C．F1＜F2，η1＝η2 D．F1＜F2，η1＞η2
7. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是( )
A．F1 8. 下图中的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述中，错误的是( ) A．甲图中，货物被举高后内能增加了 B．乙图中，列车速度增大后动能增加了 C．丙图中，握力计发生形变后弹性势能增加了 D．丁图中，飞机升空后重力势能增加了 9. 如下图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是( ) 10. 右图所示是一个简易“选答器”．一个问题有两个可选择的答案(a)和(b)，与它们对应的灯分别由两个按钮(开关)控制，选择哪一个答案就按下哪一个按钮，对应的灯就亮，那么下图所示各电路图中符合要求的是( ) 二．填空题（每空1分，共25分） 11. 在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向__________调节，使其在水平位置平衡．如图所示，在支点左侧20 cm刻度处挂3个重均为0.5 N的钩码，在支点右侧15 cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡．要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿__________方向，此时读数为__________N. 12．建筑工地上常用如右图所示的装置搬运建筑材料，使用的滑轮组由A、B、C、D四个滑轮组成，其中属于定滑轮的有________，属于动滑轮的有________(填字母)，如果滑车和建材共重900 N，每个滑轮重120 N，不计绳重及摩擦，匀速提起滑车所用的拉力F＝________N. 13．如上图所示健身运动的过程中，物体A的质量为4 kg，滑轮摩擦不计．当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小__________(选填“也改变”或“不变”)．若2.4 s内脚腕将A物体匀速提起0.3 m，则对物体A所做的功为__________J，功率为__________W. 14. 不计绳重和摩擦，用一个动滑轮将重为8 N的物体匀速提高1 m，所用竖直向上的拉力为5 N，则动滑轮的机械效率为________；用此动滑轮将重为18 N物体也提高1 m时，所做的总功是________J，此时动滑轮的机械效率为________． 15. 撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如下图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落．到达最高点的过程中是动能和__________转化为__________；下落过程中__________能逐渐增加． 16. 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1 s对外做功______次．若其效率为40%，消耗5 kg的柴油转化成的机械能是______J．(q柴油＝4.3×107 J/kg) 17. 太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为________能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107 J，这与完全燃烧________kg的煤放出的热量 相当；这些能量经转化后，可供功率为35 W的路灯工作60 h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是________%(煤的热值为3.0×107 J/kg)． 18．如图所示的电路，开关闭合时电流表甲测量的是通过________的电流(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)，电流表乙测量的是通过________的电流(选填“L1”“L2”或“L1和L2”)．L1和L2两只灯泡是________关系(选填“串联”或“并联”)． 19. 如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路，图中A是吹风机，B是电热丝．将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是______风；若将开关S1、S2都闭合，电吹风吹出的是________风．(填“热”或“冷”) 三、作图题(每小题3分，共12分) 20. 请在图中标出这个“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)； 21．站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法． 22. 在图甲中，闭合开关后，通过灯泡L1的电流为0.5 A，通过灯泡L2的电流为0.4 A．试根据图甲将图乙中的实物用线连接起来． 23. 请在图中用笔画线代替导线，按要求连接电路．要求：(1)开关同时控制两盏电灯；(2)电灯L1、L2并联；(3)电流表测通过两灯的总电流；(4)所画导线不能交叉． 四．实验探究题(每空1分 共20分) 24. 小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系，其实验过程如下：(1)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处，将第一次测出的电流填入下表： (2)为了防止个别偶然因素的影响，他们采用了以下两种方法之一来重复实验，完成了第二次和第三次测量． 方法一：改变电源电压 方法二：更换其中一条支路中的灯泡(规格不同) 请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题． ①在拆接电路时，开关必须________． ②上面设计的表格中存在的不足之处是__________________________________． ③表格补充完整后，通过对上面数据的分析可知后面两次实验是采用方法________来进行的，实验的结论是：并联电路中干路的电流等于________________． 25. 在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节，小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是________________、________________. (2)如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码______个． (3)如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)，其原因是_______________________________． 26. 在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示．多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下 (1)当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为__________N；做的有用功为__________J；斜面的机械效率为__________%. (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越______． (3)根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：__________________. 27. 如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置． (1)实验中通过观察____________的大小，来判断小球动能的大小． (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法_______________________________________________________________________ (3)质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示． 表一(钢球撞击时的速度v＝8 cm/s) 表二(钢球质量为m＝100 g) 分析这两组数据可以得出：________对物体的动能影响较大，依据是_____________. 28. 同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法． (1)实验方法一的设计如图中所示： ①在实验中，加热相同的时间目的是______________； ②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足． (2)请你设计出第二种实验方法： ①写出该实验方法所需要的测量仪器________； ②请写出设计思路． 五、计算题(13分) 29．吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热250 g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12 ℃升高到42 ℃，妈妈至少要用60 ℃的热水多少千克？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，设该 3 牛奶的比热容为2.5×10 J/(kg·℃)；不计热量损失] 30. 如图所示，重物A是体积为10 dm3，密度为7.9×103 kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求： (1)作用于绳端的拉力F是多少？ (2)若缓慢将重物A提升2 m，拉力做的功是多少？ (3)若实际所用拉力为400 N，此时该滑轮的效率是多少？(g＝10 N/kg) 附：.解析与答案 一．选择题（每小题3分，共30分） 1. 解析：镊子和筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；天平是等臂杠杆；钳子的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，因此A项正确． 答案：A 2. 解析：滑轮在拉力作用下，随重物一起上升，说明该滑轮为动滑轮，根据动滑轮的 F10 N11 特点有：F＝2GA，则GA＝＝＝5 N，v滑＝vA＝×0.2 m/s＝0.1 m/s，故选D. 2222 答案：D 1 3. 解析：这是一个组合机械，使用动滑轮能省一半力，所以B点的拉力FB＝(G＋G动) 2 11＝×(3.5 N＋0.5 N)＝2 N；杠杆的动力臂是阻力臂的2倍，所以作用在A点的力F＝FB＝221 ×2 N＝1 N. 2 答案：C 4. 解析：使用动滑轮时，能省一半的力，但要费一倍的距离，因此物体移动3 m，拉力需移动6 m，可见拉力做的功为W＝Fs＝50 N×6 m＝300 J；由于物体没有在重力的方向上移动距离，因此重力没有做功．故选B. 答案：B 5. 解析：向井内放水桶时石块要上升，所以人对石块做功，它的重力势能增大，A对；设石块的重力为G1，它的力臂是l1，水桶的重力为G2，它的力臂是l2，根据杠杆平衡条件向井内放水桶时人用力的大小为(G1l1)/l2－G2，不一定小于水桶的重力，而且根据石块的大小来判断还很可能要大于水桶的重力，所以向下放水桶不见得省力，B错；往上提水时石块向下运动重力势能减小，所以可以帮助人对水桶做功，C对；往上提水时再设桶与水的总重为G，根据杠杆平衡条件人用的力是G－(G1l1)/l2，它显然比水桶和水的总重小，所以是省力的，D对． 答案：B 6解析：由题目知，滑轮相同、重物相同，忽略绳重和摩擦的情况下，分别利用这两个滑轮组把同一物体匀速提高到相同高度时，所做的有用功、额外功都相同，故二者机械效率相等，即η1＝η2.但左侧滑轮有两段绳子承担物重，右侧滑轮组却有三段绳子承担物重，它更省力，故F1＞F2. 答案：A 7. 解析：因为斜面光滑，所以F1·AB＝F2·AC＝Gh，由AB>AC，可知F1 则由P＝＝＝F·v可知P1 答案：A 8. 解析：机械能和内能是物体所具有的两种不同形式的能，机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的无规则运动情况有关；货物被举高后重力势能增加了，而内能不一定增加． 答案：A 9解析：本题考查了热机的四个冲程，要准确判断是哪个冲程，需要对四个冲程的特点比较熟悉． . 答案：B 10. 解析：本题考查电路的连接方式，“选哪一个答案就按下哪一个按钮，对应的灯就亮”说明两盏灯互不影响是并联的，开关应与被控制的灯串联．所以选C. 答案：C 二．填空题（每空1分，共25分） 11. 解析：杠杆平衡调节与天平调节相同，“哪端高平衡螺母向哪端调”，根据题意知应向右调；要使弹簧测力计的示数最小，其力臂应大，则应沿竖直方向，向下拉． 答案：右 竖直方向 2 12. 解析：B、C、D三个滑轮在移动物体时不随物体移动是定滑轮，滑轮A随物体一起移动是动滑轮．由图知滑轮组绳子股数为3，3F＝G物＋G动＝900 N＋120 N＝1 020 N, 则F＝340 N. 答案：B、C、D A 340 13. 解析：定滑轮的特点是：能改变力的方向，但不省力，沿哪个方向用力其力臂都是定滑轮的半径，力臂不变，所以拉力大小不变．对物体做的功W＝Fs＝Gh＝mgh＝4 kg×10 W12 J N/kg×0.3 m＝12 J，功率P＝＝＝5 W. t2.4 s 答案：不变 12 5 GhGhG8 N 14. 解析：动滑轮的机械效率η＝＝＝＝＝80%，动滑轮重力G动＝2F F·sF·2h2 F2×5 N 11 －G＝2×5 N－8 N＝2 N，物体重18 N时所需拉力F′＝(G′＋G动)＝×(18 N＋2 N)＝10 22 N，(绳子自由端移动距离S′＝2h′＝2×1 m＝2 m，所以总功W′总＝F′·s′＝10 N×2 m G′18 N ＝20 J；此时动滑轮的机械效率η′＝＝＝90%，比原来的机械效率增大了． 2F′2×10 N 答案：80% 20 90% 15解析：运动员持杆助跑具有动能，撑杆起跳时，部分动能转化弹性势能，上升过程中动能和弹性势能转化为重力势能；下落时，重力势能转化为动能，动能越来越大． 答案：弹性势能 重力势能 动 16. 解析：汽油机的转速为3 600转/分，即60转/秒可知飞轮每秒转60转，汽油机则对外做30次功，W＝40%Q＝40%mq＝40%×5 kg×4.3×107 J/kg＝8.6×107 J. 答案：30 8.6×107 7 Q2.7×10 J 17. 解析：给蓄电池充电是电能转化为化学能的过程；由Q＝mq可知m＝＝ q3×107 J/kg WPt ＝0.9 kg；路灯消耗的电能是有用功，燃料完全燃烧放出的热量是总功，则效率η＝＝＝ QQ 35 W×3 600 s×60 ＝28%. 2.7×107 J 答案：化学 0.9 28 18. 解析：根据电流法可判断L1和L2并联，电流表甲测L2的电流，电流表乙测干路电流． 答案：L2 L1和L2 并联 19. 解析：只闭合开关S1时，只有吹风机在工作，因此吹的是冷风；当开关S1、S2都闭合时，吹风机与电热丝组成并联电路，同时工作，因此吹热风． 答案：冷 热 三、作图题(每小题3分，共12分) 20答案 如图 21．解析：和一个动滑轮相连的绳子最多有三段，人站在地上把物体提起来，要求绳子的自由端与定滑轮相连，这样才能改变力的方向，绳子的绕法如图所示． 答案：如图所示： 22. 答案 23. 解析：在本题中，电灯L1和L2并联；开关同时控制两盏电灯就要求开关要接在干路上；电流表测总电流就必须接在干路上，具体连接情况如图所示．本题易错点是在连接电流表时易将电流表的“＋”“－”接线柱接错． 答案： 四．实验探究题 24. 答案：①断开 ②缺少电流的单位 ③一 各支路上电流之和 25. 答案：(1)左 消除杠杆的重力对实验的影响(使杠杆的重力的力臂为0) 便于测量 力臂 (2)3 (3)变大 该力的力臂变短了(此时的力臂不是OC了) 26 答案：(1)6 4 66.7 (2)大 (3)斜面越陡，机械效率越大． 27. 解析：本题考查影响动能大小的因素，本实验运用了控制变量法，实验中通过观察小球撞击木块对木块做功，木块滑行距离的大小来判断小球动能的大小．为了研究动能大小与质量的关系，应控制小球撞击时的速度不变，即让小球从同一高度自由滚下，分析表一可得：在速度不变时，钢球在撞击木块时质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；分析表二可得：在质量不变时，钢球在撞击木块时速度增加一倍，动能增加为原来的四倍．因此，在质量和速度增加相同的倍数时，速度对动能大小的影响较大． 答案：(1)木块滑行的距离 (2)让小球从同一高度自由滚下 (3)速度 质量增加一倍，动能增加为原来的两倍，速度增加一倍，动能增加为原来的四倍或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大． 28. 答案：(1)①使水和沙子吸收相等的热量 ②错误是：没有控制水和沙子质量相等、初温相同．不足是：没有测量水和沙子温度的仪器． (2)①天平、温度计(秒表) ②在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力. (在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热，使其升高相同的温度，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力) 五、计算题 29. 解：牛奶升温时吸收的热量 Q吸＝c1m1(t－t0) ＝2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(42 ℃－12 ℃) ＝18 750 J. 热水由60 ℃降低到42 ℃放出的热量 Q放＝c2m2(t0′－t)， Q吸＝Q放， Q放 m2＝ c2t′0－t 18 750 J ＝ 34.2×10 J/kg·℃×60 ℃－42 ℃＝0.248 kg 至少需要60 ℃的热水约0.248 kg. 30. 解析：重物A完全沉没在水中，它受到三个力：重力、浮力、向上的拉力．重物A要保持平衡，则重力、浮力、向上的拉力相平衡，即G＝F浮＋F上，G＝mg＝ρ物gV＝7.9×103 －－ kg/m3×10 N/kg×10×103 m3＝790 N，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×103 m3 F上690 N ＝100 N，F上＝G－F浮＝790 N－100 N＝690 N．由于使用的是动滑轮，所以F拉＝＝22 ＝345 N．若缓慢将重物A提升2 m，物体始终未提出水面，F拉大小不变，拉力做的功W＝ F上h F拉s＝345 N×2 m×2＝1 380 J．若实际所用拉力为400 N，此时该滑轮的效率η＝×100% F拉s G－F浮·h690 N＝×100%＝×100%＝86.25 %. 800 NF拉·2h － 解：(1)G＝ρVg＝7.9×103 kg/m3×10×103 m3×10 N/kg＝790 N －3333 F浮＝ρ水V排g＝1.0×10 kg/m×10×10 m×10 N/kg＝100 N 11 F＝(G－F浮)＝×(790 N－100 N)＝345 N 22 (2)W＝Fs＝345 N×4 m＝1 380 J W有用G－F浮hG－F浮690 N(3)η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝86.25% 800 NW总F拉·2h2F拉 初中物理试卷 金戈铁骑制作 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容