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C
D
增大
做功
串
并
$6.4×10^5$
$0.02$
解：
(1) 由杠杆的平衡条件可得$G_{物}L_{OA}=G_{砣}L_{OB}，$即$m_{物}gL_{OA}=m_{砣}gL_{OB}，$
则被称物体的质量$m_{物}=\frac{m_{砣}L_{OB}}{L_{OA}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}×24\ \mathrm{cm}}{6\ \mathrm{cm}}=2\ \mathrm{kg}。$
(2) 秤钩受到的拉力$F=G_{物}=m_{物}g=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}。$
(3) 秤砣在最远位置时的力臂$L=60\ \mathrm{cm}-6\ \mathrm{cm}=54\ \mathrm{cm}，$
设最大能称量物体的质量为$m_{\max}，$由杠杆的平衡条件可得$m_{\max}gL_{OA}=m_{砣}gL，$
则$m_{\max}=\frac{m_{砣}L}{L_{OA}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}×54\ \mathrm{cm}}{6\ \mathrm{cm}}=4.5\ \mathrm{kg}。$
【分析】
这道题是杠杆平衡条件在生活中杆秤场景的应用题，解题思路如下：
1. 首先明确杆秤的支点位置，区分两侧的力和对应力臂：货物的重力是阻力，对应阻力臂为OA；秤砣的重力是动力，对应动力臂为OB。
2. 第一问直接套用杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，将重力G替换为mg，等式两侧的g可以直接约去，代入已知的OA、OB长度和秤砣质量，就能直接求出货物的质量。
3. 第二问将秤砣对应的力臂替换为40cm，再次代入杠杆平衡公式，代入g的取值后即可算出对应货物的重力，注意两侧力臂单位统一为cm，无需额外转换为国际单位米，可直接约去简化计算。
【解析】
解：
（1）根据杠杆平衡条件 $F_1L_1=F_2L_2$，可得：
$G_{\mathrm{货}} · OA = G_{\mathrm{砣}} · OB$
将$G=mg$代入上式，两侧的g可以约去，得到：
$m_{\mathrm{货}} · OA = m_{\mathrm{砣}} · OB$
代入已知数据$OA=6\mathrm{cm}$，$m_{\mathrm{砣}}=0.3\mathrm{kg}$，$OB=30\mathrm{cm}$：
$m_{\mathrm{货}} × 6\mathrm{cm} = 0.3\mathrm{kg} × 30\mathrm{cm}$
解得$m_{\mathrm{货}}=1.5\mathrm{kg}$
（2）当秤砣到支点的距离$L'_{\mathrm{砣}}=40\mathrm{cm}$时，再次根据杠杆平衡条件：
$G'_{\mathrm{货}} · OA = m_{\mathrm{砣}}g · L'_{\mathrm{砣}}$
代入数据（g取10N/kg）：
$G'_{\mathrm{货}} × 6\mathrm{cm} = 0.3\mathrm{kg} × 10\mathrm{N/kg} × 40\mathrm{cm}$
解得$G'_{\mathrm{货}}=20\mathrm{N}$
答：（1）货物的质量为1.5kg；（2）此时货物的重力为20N。
【答案】
（1）货物的质量为1.5kg；（2）此时货物的重力为20N
【知识点】
杠杆平衡条件；重力与质量关系
【点评】
本题结合生活中常见的杆秤场景考察力学基础规律，属于杠杆应用的常规基础题，没有设置复杂陷阱，只要准确找准对应的力和力臂，牢记杠杆平衡公式即可顺利求解，能够帮助学生巩固杠杆平衡的实际应用能力。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道热学基础概念辨析题，解题的核心是准确区分热量、温度、内能三个物理量的定义和特点，结合热传递的相关规律逐一排查选项：
1. 首先回忆热量的属性：热量是热传递过程中的过程量，只能描述“吸收/放出”，不能说物体“含有”热量，可直接判断A选项错误；
2. 再回忆热传递的本质：热传递过程中转移的是内能（热量），并非温度，就能判断B选项的描述错误；
3. 接着判断改变内能的两种方式，泡脚过程中水和脚存在温度差，能量发生转移，属于热传递改变内能，验证C选项的合理性；
4. 最后根据内能的特点：一切物体任何状态下都具有内能，不存在内能为零的物体，直接排除D选项，最终得到正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行分析：
选项A：热量是过程量，只存在于热传递的过程中，不能表述为物体“所含的热量”，该说法错误。
选项B：泡脚时发生热传递，水向脚传递的是热量（内能），而非温度，温度是物体的状态量，无法被传递，该说法错误。
选项C：泡脚过程中，温度较高的水和温度较低的脚之间存在温度差，内能从水转移到脚上，是通过热传递的方式改变了脚的内能，该说法正确。
选项D：一切物体在任何温度下都具有内能，因此泡完脚后泡脚水的内能不可能为零，该说法错误。
综上，本题选C。
【答案】
C
【知识点】
热量概念，热传递改变内能，内能特点
【点评】
本题属于热学入门的基础易错题，重点考察学生对温度、内能、热量三个易混淆概念的辨析能力，提醒学生注意区分过程量和状态量的规范表述，避免出现“传递温度”“物体含热量”这类典型的概念错误。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是滑轮组的综合计算类题目，解题思路如下：第一步先观察等效图乙，数出承担动滑轮和重物总重的绳子段数n，这是后续计算的核心前提；第二步先根据重物质量算出重物的重力，再依次代入对应公式，分别计算有用功、绳子自由端移动距离、拉绳速度、总功、拉力的功率、机械效率，逐一验证四个选项的正误，最终选出描述不正确的选项。
【解析】
1. 计算重物的重力：
已知重物质量m=80kg，g取10N/kg，由G=mg得：G=80kg×10N/kg=800N。
2. 判断滑轮组绳段数：
观察图乙的滑轮组结构，可确定承担物重的绳子段数n=4。
3. 验证选项A：
对重物做的功为有用功，W有=Gh=800N×2m=1600J，A选项描述正确。
4. 验证选项C：
重物上升高度h=2m，绳子自由端移动距离s=nh=4×2m=8m，人拉绳的速度v=s/t=8m/10s=0.8m/s，C选项描述正确。
5. 验证选项B：
人做的总功W总=Fs=300N×8m=2400J，人做功的功率P=W总/t=2400J/10s=240W，B选项描述正确。
6. 验证选项D：
“车梯”的机械效率η=W有/W总×100% = 1600J/2400J ×100% ≈66.7%，不等于80%，D选项描述错误。
题目要求选出不正确的选项，因此答案为D。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组绳段数判断，功与功率计算，机械效率计算
【点评】
本题结合《墨经》记载的古代科技成果“车梯”命题，在考察滑轮组相关基础计算的同时渗透了传统文化，易错点是数错承担物重的绳子段数n，只要准确判断n的数值，再代入对应物理公式逐一推导，即可顺利完成解题。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以逐个空结合对应物理知识点逐步推导：
1. 第一空：回忆内能的影响因素，物体内能和温度直接相关，汤圆煮制过程中温度升高，分子无规则运动的剧烈程度提升，分子动能总和变大，因此内能会增大。
2. 第二空：锅盖被顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，再对应热机四个冲程的能量转化特点，压缩冲程是机械能转内能，做功冲程是内能转机械能，即可找到对应冲程。
3. 第三空：开关的作用是控制花灯的通断，只有开关和被控制的用电器串联时，才能实现闭合开关灯才点亮的控制效果。
4. 第四空：要求可以分别控制花灯发光和走马转动，说明灯和电动机工作时互不影响，其中一个停止工作不影响另一个运行，符合并联电路支路独立工作的特点，因此可判断连接方式。
【解析】
1. 煮汤圆过程中汤圆吸收热量，温度升高，分子热运动加剧，内能增大；
2. 水沸腾后锅盖被顶起，是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，该能量转化过程和热机的做功冲程（内能转化为活塞的机械能）完全相同；
3. 闭合开关花灯才点亮，说明开关需要对花灯的通断实现控制，开关与被控制的用电器为串联关系，因此开关与灯串联；
4. 可以分别控制花灯发光和走马转动，说明灯和电动机工作时互不干扰、独立运行，符合并联电路的工作特点，因此二者是并联。
【答案】
增大 做功 串 并
【知识点】
内能的影响因素；热机冲程能量转化；串并联电路判断
【点评】
本题结合元宵节传统生活场景命题，将热学、电学的基础考点融入实际生活，侧重考察学生对基础物理概念的理解，引导学生用物理知识解释身边的常见现象，属于非常典型的情境化基础题。
【难度系数】
0.9
【分析】
这道题是热学基础计算，解题思路分两步走：第一步先求药液吸收的热量，首先明确标准大气压下水的沸点是100℃，题目说明药液沸点和水相同，就能得到药液的末温，算出温度变化量Δt，直接代入物体吸热公式Q吸=cmΔt即可算出药液吸收的热量；第二步结合燃气灶的热效率，利用效率公式η=Q吸/Q放推导出天然气完全燃烧需要放出的总热量，再结合燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq，变形后就能求出消耗天然气的体积。整个过程只需要依次代入对应公式，注意不要搞反效率的比例关系即可。
【解析】
1. 计算药液吸收的热量：
标准大气压下，水的沸点为100℃，因此药液的末温t=100℃，药液的温度变化量：
Δt = t - t₀ = 100℃ - 20℃ = 80℃
根据物体吸热公式Q吸 = c m Δt，代入已知数据：
Q吸 = 4.0×10³ J/(kg·℃) × 2 kg × 80℃ = 6.4×10⁵ J
2. 计算消耗天然气的体积：
已知燃气灶效率η=40%=0.4，由热效率公式η = Q吸 / Q放 可得，天然气完全燃烧放出的总热量：
Q放 = Q吸 / η = 6.4×10⁵ J / 0.4 = 1.6×10⁶ J
根据燃料完全燃烧放热公式Q放 = V q，变形得消耗天然气的体积：
V = Q放 / q = 1.6×10⁶ J / (8×10⁷ J/m³) = 0.02 m³
【答案】
6.4×10⁵ ；0.02
【知识点】
吸热公式应用，热效率计算，燃料热值计算
【点评】
本题属于热学常规基础计算题，串联考察了热量计算、热效率、燃料放热三个核心考点，整体难度低，易错点在于容易忽略标准大气压下沸水的温度为100℃，或是推导热效率相关公式时颠倒Q吸和Q放的位置，计算时注意单位统一即可轻松得分。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题是杠杆平衡条件的实际应用题，解题思路如下：1. 首先明确支点是秤纽O，忽略杆秤自重时，两侧的力分别是物体的重力和秤砣的重力，对应的力臂分别是OA和OB，利用杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，两边的重力公式都带g可以直接约去，代入已知的秤砣质量、OA、OB长度就能直接算出被测物体质量。2. 秤钩受到的拉力大小等于物体的重力，算出物体重力即可得到拉力。3. 第三问先确定秤砣的最大力臂：已知距A点最远距离是60cm，减去OA的6cm，就得到秤砣到支点O的最大力臂，再次代入杠杆平衡条件就能算出最大称量的物体质量。
【解析】
解：
(1) 根据杠杆的平衡条件：$G_{物}L_{OA}=G_{砣}L_{OB}$，代入重力公式$G=mg$可得：
$m_{物}gL_{OA}=m_{砣}gL_{OB}$，两边的g可以约去，整理得：
$m_{物}=\frac{m_{砣}L_{OB}}{L_{OA}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}×24\ \mathrm{cm}}{6\ \mathrm{cm}}=2\ \mathrm{kg}$
(2) 秤钩受到的拉力大小等于被测物体的重力：
$F=G_{物}=m_{物}g=2\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=20\ \mathrm{N}$
(3) 当称量最大质量物体时，秤砣移动到最远端，此时秤砣到支点O的力臂：
$L_{\mathrm{max}}=60\ \mathrm{cm}-L_{OA}=60\ \mathrm{cm}-6\ \mathrm{cm}=54\ \mathrm{cm}$
再次根据杠杆平衡条件$m_{\mathrm{max}}gL_{OA}=m_{砣}gL_{\mathrm{max}}$，约去g整理得：
$m_{\mathrm{max}}=\frac{m_{砣}L_{\mathrm{max}}}{L_{OA}}=\frac{0.5\ \mathrm{kg}×54\ \mathrm{cm}}{6\ \mathrm{cm}}=4.5\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1) 被称物体的质量为2 kg；(2) 秤钩受到的拉力为20 N；(3) 这把秤最大能称量物体的质量为4.5 kg
【知识点】
杠杆平衡条件，重力的计算
【点评】
本题结合我国传统工具杆秤设置场景，考察杠杆平衡条件的实际应用，属于基础应用题，易错点是第三问的最大力臂计算，注意题目给出的是距A点的最远距离，需要减去OA段的长度才是秤砣对应的力臂，不要直接将60cm当作力臂代入计算。
【难度系数】
0.8
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