精品解析：山西省大同市平城区多校2024-2025学年九年级上学期期中物理试题

山西省2024~2025学年九年级第一学期阶段性质量检测 （物理部分） 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共6页，满分80分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。） 1. 估测是学习物理的一种重要方法。下列估测最接近实际的是（　　） A. 手电筒中的电流为5A B. 家庭节能灯中的电流为10A C. 手机电池的电压为3.7V D. 家庭电路的电压为36V 2. 山西老陈醋已有3000余年的历史，素有“天下第一醋”的美誉。小伟参观醋厂时，远远就能闻到醋香，说明（　　） A. 物质是由分子构成的 B. 分子在不停地做无规则运动 C. 分子间存在引力 D. 分子间存在斥力 3. 废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后，最适合做电工钳柄绝缘外套的是（　　） A. 废铜 B. 废铁 C. 废橡胶 D. 废铝 4. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触轻质小球甲，使其带电。甲和乙、乙和丙靠近时会出现如图所示的现象。那么乙、丙小球的带电情况是（　　） A. 乙小球带负电，丙小球可能带正电 B. 乙小球带正电，丙小球可能带正电 C. 乙小球带负电，丙小球可能不带电 D. 乙小球带正电，丙小球可能不带电 5. 如图所示，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。水蒸气把软木塞冲开的过程涉及的能量转化与下列汽油机的冲程相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 6. 糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的（　　） A. 熔点高 B. 内能高 C. 热量大 D. 比热容小 7. 小伟发现生活中有很多改变内能的实例。下列属于做功改变物体内能的是（　　） A. 锯木头时锯条发热 B. 用冰袋降温 C. 用热水壶烧水 D. 用暖手宝暖手 8. 2024年10月22日，我国使用“长征六号”运载火箭，成功将“天平三号”卫星发射升空，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A. 火箭上升时外壳温度升高，内能增大 B. 燃料在燃烧过程中，其热值逐渐变小 C. 火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多 D. 火箭的发动机在工作过程中效率可达100% 9. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 10. 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 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题6分，12小题4分，13小题7分，14小题3分，15小题4分，共24分。） 11. 在“探究串联电路中电压的特点”实验中，小伟设计了图甲所示的电路图。 （1）连接电路时，开关应___________。 （2）请你根据图甲电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。___________ （3）电路连接正确后，闭合开关S，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，故障原因可能是___________。 （4）小伟只测出一组实验数据就得出串联电路中电压的特点，他的做法是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________。 12. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，某小组同学利用图甲所示的装置进行实验。在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，然后用相同的酒精灯同时加热。 （1）本实验需要用到的测量仪器有秒表、温度计和___________。 （2）加热过程中，水和食用油吸收热量的多少是通过___________来判断的。 （3）加热过程中，需要用玻璃棒不断搅动水和食用油，其目的是___________。 （4）图乙是小组同学根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。分析图像可知，___________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 13. 小伟利用图甲所示的电路，做“探究并联电路中电流的特点”实验。 （1）小伟在连接电路前，发现电流表指针指在零刻度线的左侧，其原因可能是___________。 （2）解决问题后，闭合开关，图甲中电流表测量的是通过灯___________（选填“L1”或“L2”）的电流。此时电流表的示数如图乙所示，为___________A。 （3）请你在图甲电路中只改动一根导线，使电流表测量通过干路的电流。在改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确。 （4）进行多次实验，用电流表分别测出通过灯L1、L2和干路的电流，得到的数据如下表所示。 实验次数 L1的电流I1/A L2的电流I2/A 干路电流I/A 1 0.20 0.28 0.48 2 0.18 0.18 0.36 3 0.16 0.12 0.28 ①分析表中数据，得出的结论是在并联电路中，___________。 ②在第2次实验中测得I1=I2，原因可能是___________。 14. 项目化学习小组对“城市热岛效应”进行了调研，了解到“城市热岛效应”是由于城市化的发展，使城市的气温升高。根据同学们的居住地点将同学分成三个小组，每个小组选用相同的温度计，对所在地同一天的气温进行了测量，并将数据记录在下表中。 时刻 6：00 8：00 10：00 12：00 14：00 16：00 18：00 20：00 城市组 气温/℃ 6.2 8.3 11.8 14.6 18.4 17.4 15.0 11.4 郊区组 5.6 7.5 10.7 12.9 15.3 14.2 12.1 9.8 农村组 5.3 7.1 9.6 12.0 13.5 12.6 10.3 8.6 （1）图中已画出城市组的气温随不同时刻变化的图像，请你任选郊区组或农村组的调查数据在图中描点作出气温随不同时刻变化的图像___________。选择的小组是___________（选填“郊区组”或“农村组”）。 （2）分析表中数据或图像，可获得的信息是___________。（写出一条即可） （3）请你结合生活体验，写出一条减少“城市热岛效应”的措施：___________。 15. 实验室有一个蓄电池的正、负极字样模糊不清了，小伟想借助实验器材判断蓄电池的正、负极。请你设计实验方案帮他进行判断。___________ 三、综合应用题（本大题共7个小题，16、17小题各2分，18、19小题各4分，20小题2分，21、22小题各6分，共26分。） 16. 著名科学家达·芬奇曾设计过这样一种装置，如图所示，车轮里面安装一些倾斜的滑道，用来装十几个金属球，它们在运行过程中会保持滚动，并且总是朝着特定的方向倾斜轮子，这样就可以使装置不停的转动下去。这样的装置______（选填“可能”或“不可能”）实现，理由是______。 17. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，水果“扮演”的角色是___________（选填“电源”或“用电器”）。图中的发光二极管A、B都是完好的，接通电路后，其中的二极管A发光，二极管B不发光，说明二极管A、B是___________（选填“串联”或“并联”）的。 18. 阅读短文，回答问题。 氢动力新能源汽车 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断上升，而汽油等资源最终会被消耗殆尽。最终的解决办法是发展新能源汽车，氢动力汽车属于新能源汽车，它的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 使用氢能源的最大好处是它能跟空气中的氧气发生化学反应，产生水蒸气，有效减少了其他燃油汽车造成的空气污染问题，因此氢动力汽车是替代传统汽车最理想的汽车。但由于氢的密度很低，能够储存的氢燃料十分有限，且氢气泄漏后容易燃烧和爆炸，使得氢气的储存和运输存在困难。 （1）氢气与氧气发生化学反应释放出能量，经___________整流后输送给驱动器，使氢动力汽车获得动力； （2）氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，将燃料的化学能最终转化为___________能。使用氢作燃料是因为它具有较大的___________； （3）如果你是设计师，在设计氢动力汽车时，能够让它更节能的措施是___________。 19. 用气球与干燥的头发相互摩擦后，头发会被气球吸引，如图所示。请你运用所学的物理知识解释该现象形成的原因。 20. 为了改善同学们的学习环境，某校在教学楼新装了智能楼道灯，该楼道灯只有在天黑且有人通过时才会发光。小伟利用光控开关S1（天黑闭合，天亮断开）和红外线感应开关S2（有人通过闭合，无人通过断开）模拟智能楼道灯内部电路图。请你在虚线框中画出符合要求的电路图。 温馨提示：21、22小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 21. 小伟家买了一台天然气热水器。某次用热水器烧水时，把质量为80kg、初温为20℃的水加热到40℃，共消耗了0.2m3的天然气，求：[天然气的热值取4.0×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）] （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气热水器的加热效率。 22. 如图甲所示的电路中，电源电压不变。当开关S1、S2均闭合时，电压表的示数如图乙所示；当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为3V。求解下列问题： （1）当开关S1、S2均闭合时，灯L2两端的电压为多少？ （2）电源电压为多少？ （3）当开关S1闭合，S2断开时，灯L2两端的电压为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西省2024~2025学年九年级第一学期阶段性质量检测 （物理部分） 注意事项： 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共6页，满分80分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 3.答案全部在答题卡上完成，答在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 选择题（共30分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出并在答题卡上将该项涂黑。） 1. 估测是学习物理的一种重要方法。下列估测最接近实际的是（　　） A. 手电筒中的电流为5A B. 家庭节能灯中的电流为10A C. 手机电池的电压为3.7V D. 家庭电路的电压为36V 【答案】C 【解析】 【详解】A．手电筒工作时的电流约为200mA即0.2A，故A错误； B．家中节能灯的电流大约为0.05A，故B错误； C．不同型号的手机电池电压可能有所不同，但一般在3.6V至4.4V之间。具体来说，对于长宽比一般为16:9的普通手机电池，其电压一般为3.7V，故C正确； D．我国家庭电路的电压为220V，故D错误； 故选C。 2. 山西老陈醋已有3000余年的历史，素有“天下第一醋”的美誉。小伟参观醋厂时，远远就能闻到醋香，说明（　　） A. 物质是由分子构成的 B. 分子在不停地做无规则运动 C. 分子间存在引力 D. 分子间存在斥力 【答案】B 【解析】 【详解】小伟参观醋厂时，远远就能闻到醋香，说明醋分子扩散到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. 废物利用是节约资源的重要手段。下列废物再加工后，最适合做电工钳柄绝缘外套的是（　　） A. 废铜 B. 废铁 C. 废橡胶 D. 废铝 【答案】C 【解析】 【详解】适合作为电工螺丝刀手柄材料的是绝缘体，废铁、废铜、废铝是导体，橡胶是绝缘体，故ABD不符合题意，C符合题意； 故选C。 4. 用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触轻质小球甲，使其带电。甲和乙、乙和丙靠近时会出现如图所示的现象。那么乙、丙小球的带电情况是（　　） A. 乙小球带负电，丙小球可能带正电 B. 乙小球带正电，丙小球可能带正电 C. 乙小球带负电，丙小球可能不带电 D. 乙小球带正电，丙小球可能不带电 【答案】D 【解析】 【详解】用与丝绸摩擦过的玻璃棒，玻璃棒带正电，接触轻质小球甲，则小球甲带正电。由图可知，甲乙互相排斥，根据电荷间的相互作用规律可知，乙球带正；乙丙互相吸引，根据异种电荷相互吸引和带电体能吸引不带电的轻小物体可知，丙带负电或不带电，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 如图所示，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。水蒸气把软木塞冲开的过程涉及的能量转化与下列汽油机的冲程相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【解析】 【详解】在试管中装入适量的水，用胶塞塞住试管口，然后用酒精灯对水加热使水沸腾，水沸腾产生的水蒸气会把胶塞冲出，在此过程中水蒸气的内能转化为胶塞的机械能，而汽油机的做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6. 糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的（　　） A. 熔点高 B. 内能高 C. 热量大 D. 比热容小 【答案】D 【解析】 【详解】制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的比热容小，吸收相同的热量后，温度升高的较快，能快速吸热升温，再将热量传递给栗子，达到快速加热的目的。 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7. 小伟发现生活中有很多改变内能的实例。下列属于做功改变物体内能的是（　　） A. 锯木头时锯条发热 B. 用冰袋降温 C. 用热水壶烧水 D. 用暖手宝暖手 【答案】A 【解析】 【详解】A．锯木头时，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，使锯条温度升高，属于做功增加物体的内能，故A符合题意； B．用冰袋降温，人体放出热量、温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．用热水壶烧水使水的温度升高，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意； D．用暖手宝暖手，人体从暖手宝上吸收热量，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选A。 8. 2024年10月22日，我国使用“长征六号”运载火箭，成功将“天平三号”卫星发射升空，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A. 火箭上升时外壳温度升高，内能增大 B. 燃料在燃烧过程中，其热值逐渐变小 C. 火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多 D. 火箭的发动机在工作过程中效率可达100% 【答案】A 【解析】 【详解】A．火箭上升的过程中，克服摩擦力做功，温度升高，内能增大，故A正确； B．热值是燃料本身的一种性质，与质量的大小无关，故燃料在燃烧过程中，其热值不变，故B错误； C．热量为过程量，不能用“含有”描述，故C错误； D．使用任何机械都会有额外功，效率都不能达到100%，故D错误。 故选A。 9. 项目化学习小组设计了自动售货机的电路图。该售货机可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务（电动机用-Ⓜ-表示）；当光线较暗时，光控开关S3闭合，灯泡L发光提供照明。下列电路符合要求的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，该电路连接方式为：扫码开关S1和投币开关S2并联后再和电动机串联，可以通过扫码（开关S1闭合）或投币（开关S2闭合）完成自动出售服务，灯泡和光控开关S3串联后再和电动机并联，光线较暗时光控开关自动闭合，接通灯泡提供照明，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10. 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 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．若L1断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，当导线连接L1两端时L2发光L1不发光，故A不符合题意； B．若L2断路不能形成闭合回路，所以电路中无电流，两个灯都不亮，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，故B符合题意； C．当L1短路时，L1不亮，L2亮，故C不符合题意； D．当L2短路时，L2不亮，L1亮，故D不符合题意。 故选B。 第Ⅱ卷 非选择题（共50分） 二、实验探究题（本大题共5个小题，11小题6分，12小题4分，13小题7分，14小题3分，15小题4分，共24分。） 11. 在“探究串联电路中电压的特点”实验中，小伟设计了图甲所示的电路图。 （1）连接电路时，开关应___________。 （2）请你根据图甲电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整。___________ （3）电路连接正确后，闭合开关S，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，故障原因可能是___________。 （4）小伟只测出一组实验数据就得出串联电路中电压的特点，他的做法是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________。 【答案】（1）断开 （2） （3）灯L1断路 （4） ①. 不合理 ②. 只根据一组实验数据得出的结论不具有普遍性 【解析】 【小问1详解】 连接电路时，为了保护电路，开关必须断开。 【小问2详解】 由图甲得，L1、L2串联，电压表测量L1的电压，实物图如图所示： 【小问3详解】 电路连接正确后，闭合开关S，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，则电路中可能存在断路现象，电压表与电源相连接，故障原因可能是与电压表并联的L1断路。 【小问4详解】 [1][2]小伟只测出一组实验数据就得出串联电路中电压的特点，得到的结论具有偶然性，得出的结论不具有普遍性。 12. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，某小组同学利用图甲所示的装置进行实验。在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，然后用相同的酒精灯同时加热。 （1）本实验需要用到的测量仪器有秒表、温度计和___________。 （2）加热过程中，水和食用油吸收热量的多少是通过___________来判断的。 （3）加热过程中，需要用玻璃棒不断搅动水和食用油，其目的是___________。 （4）图乙是小组同学根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。分析图像可知，___________（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 【答案】（1）天平 （2）加热时间 （3）使水和食用油受热均匀 （4）水 【解析】 【小问1详解】 要控制不同物质的质量相同，还需要的测量仪器是天平。 【小问2详解】 实验中，根据转换法，通过加热时间长短来反应液体吸收热量的多少。 【小问3详解】 用玻璃棒不断搅动水和食用油，其目的是是使液体受热均匀。 【小问4详解】 根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，故水的吸热能力更强。 13. 小伟利用图甲所示的电路，做“探究并联电路中电流的特点”实验。 （1）小伟在连接电路前，发现电流表指针指在零刻度线的左侧，其原因可能是___________。 （2）解决问题后，闭合开关，图甲中电流表测量的是通过灯___________（选填“L1”或“L2”）的电流。此时电流表的示数如图乙所示，为___________A。 （3）请你在图甲电路中只改动一根导线，使电流表测量通过干路的电流。在改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确。 （4）进行多次实验，用电流表分别测出通过灯L1、L2和干路的电流，得到的数据如下表所示。 实验次数 L1的电流I1/A L2的电流I2/A 干路电流I/A 1 0.20 0.28 0.48 2 0.18 0.18 0.36 3 0.16 0.12 0.28 ①分析表中数据，得出的结论是在并联电路中，___________。 ②在第2次实验中测得I1=I2，原因可能是___________。 【答案】（1）电流表没有调零 （2） ①. L1 ②. 0.2 （3） （4） ①. 干路电流等于各支路电流之和 ②. 两个灯泡的规格相同 【解析】 【小问1详解】 小伟在连接电路前，发现电流表指针指在零刻度线的左侧，其原因可能是电流表没有调零。 【小问2详解】 [1]由图甲可知，两灯泡并联，电流表与灯泡L1串联，所以电流表测量L1的电流。 [2]根据图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，此时电流表的示数如图乙所示，其示数为0.2A。 【小问3详解】 要使电流表测量通过干路的电流，则电流表应接在干路中，则实物图如下图所示： 【小问4详解】 [1]通过分析实验数据，干路电流等于 可以得到的实验结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 [2]在第2次实验中测得I1=I2，原因可能是两个灯泡的规格相同。 14. 项目化学习小组对“城市热岛效应”进行了调研，了解到“城市热岛效应”是由于城市化的发展，使城市的气温升高。根据同学们的居住地点将同学分成三个小组，每个小组选用相同的温度计，对所在地同一天的气温进行了测量，并将数据记录在下表中。 时刻 6：00 8：00 10：00 12：00 14：00 16：00 18：00 20：00 城市组 气温/℃ 6.2 8.3 11.8 14.6 18.4 17.4 15.0 11.4 郊区组 5.6 7.5 10.7 12.9 15.3 14.2 12.1 9.8 农村组 5.3 7.1 9.6 12.0 13.5 12.6 10.3 8.6 （1）图中已画出城市组的气温随不同时刻变化的图像，请你任选郊区组或农村组的调查数据在图中描点作出气温随不同时刻变化的图像___________。选择的小组是___________（选填“郊区组”或“农村组”）。 （2）分析表中数据或图像，可获得的信息是___________。（写出一条即可） （3）请你结合生活体验，写出一条减少“城市热岛效应”的措施：___________。 【答案】（1） ①. ②. 农村组 （2）在同一时间段内，城市比农村气温变化得多（或城市比农村温差大） （3）修建人工湖（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]选择农村组，坐标轴中横坐标是时刻，纵坐标是气温，将表格中农村组不同时刻对应的气温数据在坐标轴中对应的位置点找出来，连成平滑曲线，如图： 【小问2详解】 分析表中数据或图像，可知同一段时间内城市温差比农村大，这人是由于城市建筑多为砖瓦建筑，道路多为水泥路面，水泥道路和建筑物，它们的比热小，升温高。 【小问3详解】 减少“城市热岛效应”的措施：多建绿化地面，建造人工湖等。 15. 实验室有一个蓄电池的正、负极字样模糊不清了，小伟想借助实验器材判断蓄电池的正、负极。请你设计实验方案帮他进行判断。___________ 【答案】实验器材：电压表、开关、导线、记号笔。实验步骤：①将蓄电池的两极标上A、B；②用导线将蓄电池和开关串联接入电路，将电压表的正接线柱和蓄电池标A的一极相连；③闭合开关，用与电压表的负接线柱相连的导线和蓄电池标B的一极试触。实验结论：若电压表的指针向左偏，则标A的一极为负极，标B的一极为正极；若电压表的指针向右偏，则标A的一极为正极，标B的一极为负极。 【解析】 【详解】略。 三、综合应用题（本大题共7个小题，16、17小题各2分，18、19小题各4分，20小题2分，21、22小题各6分，共26分。） 16. 著名科学家达·芬奇曾设计过这样一种装置，如图所示，车轮里面安装一些倾斜的滑道，用来装十几个金属球，它们在运行过程中会保持滚动，并且总是朝着特定的方向倾斜轮子，这样就可以使装置不停的转动下去。这样的装置______（选填“可能”或“不可能”）实现，理由是______。 【答案】 ①. 不可能 ②. 违背了能量守恒定律 【解析】 【详解】[1][2]能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到其它物体，，能量的总量保持不变，如图所示，车轮里面安装一些倾斜的滑道，用来装十几个金属球，它们在运行过程中会保持滚动，并且总是朝着特定的方向倾斜轮子，这样就可以使装置不停的转动下去，即可以不断地产生机械能，这违背了上述的能量守恒定律，这样的装置不可能实现。 17. 酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量，还可以发电呢！如图所示，水果“扮演”的角色是___________（选填“电源”或“用电器”）。图中的发光二极管A、B都是完好的，接通电路后，其中的二极管A发光，二极管B不发光，说明二极管A、B是___________（选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 ①. 电源 ②. 并联 【解析】 【详解】[1]由图可知水果将化学能转化为电能，可以提供电能，故水果在电路中相当于电源。 [2]根据串并联电路特征，二极管A发光，二极管B不发光，两二极管相互不影响，说明二极管A、B是并联的。 18. 阅读短文，回答问题。 氢动力新能源汽车 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量在不断上升，而汽油等资源最终会被消耗殆尽。最终的解决办法是发展新能源汽车，氢动力汽车属于新能源汽车，它的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 使用氢能源的最大好处是它能跟空气中的氧气发生化学反应，产生水蒸气，有效减少了其他燃油汽车造成的空气污染问题，因此氢动力汽车是替代传统汽车最理想的汽车。但由于氢的密度很低，能够储存的氢燃料十分有限，且氢气泄漏后容易燃烧和爆炸，使得氢气的储存和运输存在困难。 （1）氢气与氧气发生化学反应释放出能量，经___________整流后输送给驱动器，使氢动力汽车获得动力； （2）氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，将燃料的化学能最终转化为___________能。使用氢作燃料是因为它具有较大的___________； （3）如果你是设计师，在设计氢动力汽车时，能够让它更节能的措施是___________。 【答案】（1）DC-DC转换器 （2） ①. 机械 ②. 热值 （3）提高能量回收系统的效率 【解析】 【小问1详解】 由材料可知，氢动力汽车的工作原理是氢气在燃料电池堆系统内与空气中的氧气发生化学反应释放出能量，经DC-DC转换器整流后输送给驱动器，使汽车获得动力。 【小问2详解】 [1]氢燃烧释放的能量使汽车发动机运转，消耗燃料的化学能，产生机械能，将化学能转化为机械能。 [2]由于氢的热值比较大，完全燃烧相同质量的燃料时，氢放出的热量更多，所以使用氢作燃料。 【小问3详解】 为了让氢动力汽车更节能，提升燃料电池的效率可以直接提高能量转换效率。改进车辆的空气动力学设计可以减少行驶中的空气阻力，从而降低能耗。使用轻量化材料可以减少车辆的自重，进而减少能量消耗。提高能量回收系统的效率（如制动能量回收系统）可以更好地利用车辆在行驶过程中的能量损失。 19. 用气球与干燥的头发相互摩擦后，头发会被气球吸引，如图所示。请你运用所学的物理知识解释该现象形成的原因。 【答案】根据摩擦起电的实质和电荷间相互作用的规律可知，用气球与干燥的头发相互摩擦后，气球和头发带上异种电荷，由于异种电荷互相吸引，故头发会被气球吸引。 【解析】 【详解】略。 20. 为了改善同学们的学习环境，某校在教学楼新装了智能楼道灯，该楼道灯只有在天黑且有人通过时才会发光。小伟利用光控开关S1（天黑闭合，天亮断开）和红外线感应开关S2（有人通过闭合，无人通过断开）模拟智能楼道灯内部电路图。请你在虚线框中画出符合要求的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的，光控开关和人体红外线开关同时控制一盏灯，同时符合光暗到一定程度，而且有人经过时电灯才发光，两个开关和灯泡应该是串联的，电路图如图所示 温馨提示：21、22小题，解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。 21. 小伟家买了一台天然气热水器。某次用热水器烧水时，把质量为80kg、初温为20℃的水加热到40℃，共消耗了0.2m3的天然气，求：[天然气的热值取4.0×107J/m3，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）] （1）水吸收的热量； （2）天然气完全燃烧放出的热量； （3）天然气热水器的加热效率。 【答案】（1） （2） （3）84% 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量为 【小问2详解】 天然气完全燃烧放出的热量为 【小问3详解】 天然气热水器的加热效率为 22. 如图甲所示的电路中，电源电压不变。当开关S1、S2均闭合时，电压表的示数如图乙所示；当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为3V。求解下列问题： （1）当开关S1、S2均闭合时，灯L2两端的电压为多少？ （2）电源电压为多少？ （3）当开关S1闭合，S2断开时，灯L2两端的电压为多少？ 【答案】（1）0 （2）9V （3）6V 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，当开关S1、S2均闭合时，灯L2被短路，它两端的电压为0。 【小问2详解】 当开关S1、S2均闭合时，电路中只有灯L1工作，电压表测量电源电压，由图乙可知，电压表选择大量程，示数为9V，则电源电压U电=9V。 【小问3详解】 当开关S1闭合，S2断开时，灯L1和灯L2串联，电压表测灯L1两端的电压U1=3V，由串联电路中电压的规律可得，灯L2两端的电压 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $