精品解析:安徽省合肥市第三十八中学2025-2026学年九年级上学期期中考试物理试题
2025-10-31
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 合肥市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.42 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54645051.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025—2026学年度九年级第一学期期中考试
物理试卷
一、填空题(每空2分.计20分)
1. 冰蝴蝶是一种自然景观。在温度、湿度、风力适宜时,山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生____________(填物态变化名称)现象,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
2. 把樟脑球碾成粉末,连同小松枝一起放进玻璃瓶里,盖上瓶盖。用酒精灯对玻璃瓶缓慢加热瓶内粉末逐渐消失。冷却后,玻璃瓶内壁和小松枝上挂满了洁白的“霜”,就像雾凇一样(如图)。在整个过程中,放热的物态变化名称是_______。
3. 如图所示,这是我国“东风——51”高超音速导弹。某次演习中,导弹在大气层中高速飞行时,弹头与空气剧烈摩擦,________能转化为内能,使弹头内能增大、温度升高。
4. 如图所示,一个带正电的玻璃棒靠近(没有接触)放在绝缘台上原来不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开,此时金属箔片________(填“带正电”或“带负电”或“不带电”)
5. 从能量转化的角度说明,某柴油机的工作效率是35%,其含义是:_______。
6. 在使用胶带时,小聪将胶带撕下10cm,一端粘在桌子边缘,一端自然下垂;当他用不带电的塑料笔杆靠近胶带时,发现胶带被吸引(如图所示);小聪猜想胶带可能带负电,也可能不带电。为了判断猜想是否正确,他要用______(选填“丝绸摩擦过的玻璃棒”或“毛皮摩擦过的橡胶棒”)靠近胶带,根据观察到的现象就可以确定胶带到底是带负电还是不带电了。
7. 有人设想了一种反向电渗析的发电方式:如图所示,在甲、乙渗透膜隔开的容器中分别装入纯水和海水,海水中的氯离子只能通过甲渗透膜使左边的纯水带负电,钠离子只能通过乙渗透膜使右边的纯水带正电,则容器就变成了电瓶,则图中灯泡的电流方向是________(选填“从左向右”或从右向左)。
8. 铜块和铅块,它们的比热容之比是3:1,质量之比是2:3,铜升高的温度与铅升高的温度之比是1:2,则它们吸收的热量之比是:_______。
9. 为了比较甲、乙两种晶体熔点的高低,现将固液共存的甲、乙两种物质按图所示方法放置,一段时间后进行观察(不计试管中的甲乙与空气的热传递)。若试管中固态甲变多,则甲的熔点一定________乙的熔点(选填:高于、低于或者等于)。
10. 两实心金属球初温、质量均相等,分别为20℃和2kg,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了30℃,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水又降低了30℃,不计热量损失,则甲球的比热容和乙球的比热容的大小关系是:________(选填:“大于”、“小于”或者“等于”)。
二、选择题(每空2分,计14分)
11. 关于体温计和温度计的说法正确的是( )
A. 体温计可以离开人体读数,但测前必须甩几下
B. 温度计的液泡充分接触液体后应立即读数
C. 读数时视线应与被测液体的液面相平
D. 由于水银的沸点高于水的沸点,故体温计可以测量沸水的温度
12. 如图甲所示为《天工开物》中清朝人制酒的场景,图乙为装置示意图。地锅内盛有发酵液体(含酒精和水),火焰加热地锅,顶部天锅内盛冷水。已知酒精沸点为78℃,水的沸点为100℃,下列说法错误的是( )
A. 酒精在地锅液体中吸热汽化
B. 酒精蒸气在天锅底外壁遇冷液化
C. 地锅内液体温度达到78℃时,水不会汽化
D. 地锅内的发酵液体内能通过热传递改变
13. 两只相同杯子放置在窗前,分别盛放等高的水和酒精。一段时间后,两杯中的液面如图所示。这个事例说明液体的蒸发跟液体的( )
A. 表面积大小有关 B. 温度高低有关
C. 表面空气流动快慢有关 D. 种类有关
14. 小明用酒精灯对冰加热,冰熔化后直至沸腾,在此过程中小明绘制了温度随时间变化的图像,如图所示。关于图像下列分析正确的是( )
A. 根据图像可知冰是非晶体
B. 图像中的AB段表示冰的熔化过程
C 水沸腾时温度不变,说明沸腾不需要吸热
D. 虽然B、C两点温度相同,但C点的内能大于B点的内能
15. 学习了热学后,小明对所学的知识进行了总结,以下结论正确的是( )
A. 对一个物体做功,物体内能一定增加
B. 热量总是从热量多的物体传递给热量少的物体
C. 酒精的热值与比热容都与其质量大小无关
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
16. 有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收的热量如图所示的柱状图。以下说法正确的是( )
A. 甲的比热容比乙的小
B. 乙和丙的比热容相等
C. 若甲的温度升高2℃,需吸收6000J的热量
D. 若甲、乙的温度都降低2℃,甲比乙放出的热量少
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A. 灯泡一定断路
B. 灯泡一定断路
C. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
D. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
三、实验题(18、19题每空2分,20题每空1分,计16分)
18. 如图所示,小明找来两个相同的大烧杯和两个相同的小烧杯,在标准大气压下,用两个相同的酒精灯对体积相同的水和油加热(油的沸点高于水的沸点),甲图中大、小烧杯中是水,乙图中大烧杯中是油,小烧杯中是水。
(1)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水温为________℃。
(2)加热一段时间后,当甲、乙大烧杯中的液体都沸腾时,可以观察到甲、乙小烧杯中的水______(选填“都沸腾”“都不沸腾”“只有甲小烧杯中的水沸腾”或“只有乙小烧杯中的水沸腾”)。
(3)由此可以总结出液体沸腾条件:①达到沸点,②_______。
19. 如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置,所用的实验器材有:相同的烧杯、温度计和相同的加热器。
(1)本实验中,A、B两种液体_______一定要相同(选填:“质量”、“体积”或者“升高的温度”);
(2)加热过程中,水和食用油吸热的多少是通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(3)根据实验数据绘制了如图乙所示图像,为了比较A、B两种液体吸热能力强弱,小明提出两种比较方案:①升高相同的温度,比较加热的时间;②加热相同的时间,比较升高的温度。你认为可行的方案是_______(选填“①”“②”或“①和②”);
20. 小明进行电学实验前,先观察了小灯泡的结构,如图甲所示:
(1)他只用一根导线来“点亮”小灯泡,如图乙的三种电路,其中能让小灯泡发光的是________图。(选填序号)
(2)他用两个灯泡和一个电流表连接如丙图,在连接过程中开关应处于________状态,此时电流表A测的是________(选填:“L1”、“L2”或“L1和L2”)的电流,图乙中电流表A的示数为_______A。
四、综合题(第21题6分,第22题6分,第23题8分,计20分)
21. 分析如图所示的电路并解答下面的问题:
(1)只闭合开关S3时,若电流表A1的示数为0.1A,则通过灯泡L1的电流是多少?
(2)只闭合开关S2时,电流表A2的示数为0.3A,再闭合开关S1,且L1的电流是L2电流的,则A1的示数是多少?
(3)更换电池再进行实验,只闭合开关S1、S2时,电流表A1的示数为0.6A,且L1的电流是L2电流的,断开开关S1后,通过电流表A2的示数是多少?
22. 小明用同一个稳定的热源加热某物质,并将该物质熔化时温度与时间的图像绘制如图,已知物质的质量为100g,固态时的比热容是0.75×103J/(kg·℃)。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)在2到8min时,物质内能的增加量?
(3)该物质在液态时的比热容是多少?
23. 混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的热效率可显著提高。
(1)如图,某单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3×10-3m2,活塞冲程长度为L=0.06m,做功冲程燃气的平均压强p为1×106Pa,曲轴转速为2400r/min。此时汽油机功率是多少?
(2)实际使用的混合动力车往往采用四缸汽油机,若某辆混动车匀速行驶170km,共消耗汽油10L。测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送。若该车平均阻力为1000N,内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(q汽油=4.6×107J/kg)、ρ汽油=0.7×103kg/m3,忽略蓄电池和电动机的能量损失)
(3)从环境保护与能源的利用率角度说明,新能源汽车代替传统汽车的必要性。
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2025—2026学年度九年级第一学期期中考试
物理试卷
一、填空题(每空2分.计20分)
1. 冰蝴蝶是一种自然景观。在温度、湿度、风力适宜时,山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生____________(填物态变化名称)现象,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
【答案】凝固
【解析】
【详解】冰蝴蝶是山间枯草茎秆中被吹出的小水滴遇冷发生凝固形成的,从而结出如同“蝴蝶”一样的纤薄冰片。
2. 把樟脑球碾成粉末,连同小松枝一起放进玻璃瓶里,盖上瓶盖。用酒精灯对玻璃瓶缓慢加热瓶内粉末逐渐消失。冷却后,玻璃瓶的内壁和小松枝上挂满了洁白的“霜”,就像雾凇一样(如图)。在整个过程中,放热的物态变化名称是_______。
【答案】凝华
【解析】
【详解】当酒精灯对烧瓶微微加热时,樟脑球粉末会升华为气体,当停止加热时又会发生凝华现象直接变成固态附着在树枝上,依据整个过程没有液态的樟脑出现,因此这种物态变化是固态和气态之间的直接变化,所经历的物态变化是先升华后凝华,升华吸热,凝华放热。
3. 如图所示,这是我国“东风——51”高超音速导弹。某次演习中,导弹在大气层中高速飞行时,弹头与空气剧烈摩擦,________能转化为内能,使弹头内能增大、温度升高。
【答案】机械
【解析】
【详解】弹头在高速飞行中与空气剧烈摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,内能增加,从而弹头的外壳温度升高。
4. 如图所示,一个带正电的玻璃棒靠近(没有接触)放在绝缘台上原来不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔片张开,此时金属箔片________(填“带正电”或“带负电”或“不带电”)
【答案】带正电
【解析】
【详解】带正电的玻璃棒靠近验电器金属球时,会吸引金属球内的自由电子,使其聚集到金属球表面。
金属球的自由电子被吸走后,验电器的金属箔片部分会因失去电子而带正电。
两片金属箔片都带正电,因同种电荷相互排斥而张开。
5. 从能量转化的角度说明,某柴油机的工作效率是35%,其含义是:_______。
【答案】
见解析
【解析】
【详解】柴油机工作时,燃料完全燃烧所释放的总能量中,有35% 转化为柴油机的有用机械能,其余65% 的能量则以热量等形式损失掉了。
6. 在使用胶带时,小聪将胶带撕下10cm,一端粘在桌子边缘,一端自然下垂;当他用不带电的塑料笔杆靠近胶带时,发现胶带被吸引(如图所示);小聪猜想胶带可能带负电,也可能不带电。为了判断猜想是否正确,他要用______(选填“丝绸摩擦过的玻璃棒”或“毛皮摩擦过的橡胶棒”)靠近胶带,根据观察到的现象就可以确定胶带到底是带负电还是不带电了。
【答案】毛皮摩擦过的橡胶棒
【解析】
【详解】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,操作方法是用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近胶带,若观察到的现象是胶带被排斥,说明胶带是带负电;若观察到的现象是胶带被吸引,说明胶带不带电。
7. 有人设想了一种反向电渗析的发电方式:如图所示,在甲、乙渗透膜隔开的容器中分别装入纯水和海水,海水中的氯离子只能通过甲渗透膜使左边的纯水带负电,钠离子只能通过乙渗透膜使右边的纯水带正电,则容器就变成了电瓶,则图中灯泡的电流方向是________(选填“从左向右”或从右向左)。
【答案】从右向左
【解析】
【详解】由题意可知,左侧的纯水带负电,相当于电源的负极;右侧的纯水带正电,相当于电源的正极,这样电路中的电流从电源正极,经过灯泡流向负极,故灯泡的电流方向是从右向左。
8. 铜块和铅块,它们的比热容之比是3:1,质量之比是2:3,铜升高的温度与铅升高的温度之比是1:2,则它们吸收的热量之比是:_______。
【答案】1:1
【解析】
【详解】根据热量公式,铜和铅吸收的热量之比为
故热量之比为1:1。
9. 为了比较甲、乙两种晶体熔点的高低,现将固液共存的甲、乙两种物质按图所示方法放置,一段时间后进行观察(不计试管中的甲乙与空气的热传递)。若试管中固态甲变多,则甲的熔点一定________乙的熔点(选填:高于、低于或者等于)。
【答案】高于
【解析】
【详解】甲、乙两种物质均处于固液共存状态,说明甲、乙此时的温度正好分别是两种物质的熔点,若试管中固态甲变多,说明甲发生了凝固,放出了热量,乙吸收了热量,甲此时的温度高于乙,甲的熔点高于乙的熔点。
10. 两实心金属球初温、质量均相等,分别为20℃和2kg,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了30℃,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水又降低了30℃,不计热量损失,则甲球的比热容和乙球的比热容的大小关系是:________(选填:“大于”、“小于”或者“等于”)。
【答案】
小于
【解析】
【10题详解】
由题可知,两次热平衡中,水放出的热量相同,即甲、乙吸收的热量相等。甲乙初温和质量相同,甲的末温为第一次平衡后水温,比乙的末温为第二次平衡后水温高,因此甲的温度变化量大于乙的。由公式可知,当Q和m相同时,比热容与温度变化量成反比。故。
二、选择题(每空2分,计14分)
11. 关于体温计和温度计的说法正确的是( )
A. 体温计可以离开人体读数,但测前必须甩几下
B. 温度计的液泡充分接触液体后应立即读数
C. 读数时视线应与被测液体的液面相平
D. 由于水银的沸点高于水的沸点,故体温计可以测量沸水的温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.体温计的玻璃泡和直玻璃管之间有一处狭道,在突然降温时,能阻止直玻璃管中的水银柱下降,所以可以离开人体读数,测量前必须甩几下使水银柱回到玻璃泡内,故A正确;
B.温度计玻璃泡充分接触液体后,需要等待示数稳定后再读数,立即读数会导致结果不准确,故B错误;
C.读数时,视线要与温度计中的液面相平,不是与被测液体的液面相平,故C错误;
D.体温计的测量范围一般为35~42℃,标准大气压下沸水的温度100℃,远超体温计的测量范围,故D错误。
故选A。
12. 如图甲所示为《天工开物》中清朝人制酒的场景,图乙为装置示意图。地锅内盛有发酵液体(含酒精和水),火焰加热地锅,顶部天锅内盛冷水。已知酒精沸点为78℃,水的沸点为100℃,下列说法错误的是( )
A. 酒精在地锅液体中吸热汽化
B. 酒精蒸气在天锅底外壁遇冷液化
C. 地锅内液体温度达到78℃时,水不会汽化
D. 地锅内的发酵液体内能通过热传递改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热过程中,酒精在地锅中吸热,由液态变成气态,发生汽化现象,故A正确,不符合题意;
B.天锅外壁温度较低,酒精蒸气在天锅底外壁遇冷液化形成小液滴,故B正确,不符合题意;
C.蒸发可以在任何温度下进行,地锅内液体温度达到78℃时,水也会汽化,故C错误,符合题意;
D.地锅内的发酵液体吸收热量,内能增加,通过热传递的方式改变物体的内能,故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 两只相同的杯子放置在窗前,分别盛放等高的水和酒精。一段时间后,两杯中的液面如图所示。这个事例说明液体的蒸发跟液体的( )
A. 表面积大小有关 B. 温度高低有关
C. 表面空气流动快慢有关 D. 种类有关
【答案】D
【解析】
【详解】根据题中条件可知,两种液体的温度、表面积、以及液体上方空气流动的速度相同,而液体的种类不同,因此导致蒸发的快慢不同的因素是液体的种类,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
14. 小明用酒精灯对冰加热,冰熔化后直至沸腾,在此过程中小明绘制了温度随时间变化的图像,如图所示。关于图像下列分析正确的是( )
A. 根据图像可知冰是非晶体
B. 图像中的AB段表示冰的熔化过程
C. 水沸腾时温度不变,说明沸腾不需要吸热
D. 虽然B、C两点温度相同,但C点的内能大于B点的内能
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知,BC段为冰熔化的过程,冰熔化时温度不变,冰有熔点,冰是晶体,故A错误;
B.图像中的AB段表示冰温度升高的过程,不是冰的熔化过程,故B错误;
C.水在沸腾过程中不断吸热,温度不变,故C错误;
D.BC段为冰熔化的过程,吸收热量,内能增加,C点的内能大于B点的内能,故D正确。
故选D。
15. 学习了热学后,小明对所学的知识进行了总结,以下结论正确的是( )
A. 对一个物体做功,物体内能一定增加
B. 热量总是从热量多的物体传递给热量少的物体
C. 酒精的热值与比热容都与其质量大小无关
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
【答案】C
【解析】
【详解】A.对一个物体做功时,若物体同时对外放热,其内能可能减少,故A错误;
B.热量只能由温度高的物体转移到温度低的物体或者由一个物体的高温部分转移到低温部分,热量多的物体温度不一定高,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关;比热容是物质的一种特性,与种类和状态有关,酒精的热值与比热容都与其质量大小无关,故C正确;
D.内能的大小与物体的质量、状态和温度有关,温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小,故D错误。
故选C。
16. 有甲、乙、丙三个物体,其中甲、乙两物体质量都为1kg,丙物体质量为2kg,三个物体温度都升高1℃,吸收的热量如图所示的柱状图。以下说法正确的是( )
A. 甲的比热容比乙的小
B. 乙和丙的比热容相等
C. 若甲的温度升高2℃,需吸收6000J的热量
D. 若甲、乙的温度都降低2℃,甲比乙放出的热量少
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲乙物体质量相等,升高相同温度,甲吸收热量较大,由得,甲的比热容比乙的大,故A错误;
B.丙的质量大于乙的质量,乙丙升高相同温度时,吸收热量相同,由得,乙的比热容大于丙的比热容,故B错误;
C.由图得,甲温度升高1℃,吸收热量为3000J,由得,若甲的温度升高2℃,需吸收6000J的热量,故C正确;
D.甲乙质量相等,甲比热容较大,由得,若甲、乙的温度都降低2℃,甲比乙放出的热量多,故D错误。
故选C。
17. 如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,灯泡都不发光。若只有一个灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接a、b点,三只灯泡仍都不亮,则( )
A. 灯泡一定断路
B. 灯泡一定断路
C. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
D. 若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则一定断路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若灯泡L1断路,用一根导线连接a、b点时,电路会形成通路,两只灯泡都会发光,与题目中三只灯泡仍都不亮的条件矛盾,所以灯泡L1一定没有断路;也说明断路可能发生在bc或cd之间,即灯泡L2可能断路,不是一定断路,故AB不符合题意;
CD.若再将导线连接c、d点,三个灯泡仍都不亮,则说明L3一定没有发生断路;也就说明断路一定发生在bc之间的L2上,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
三、实验题(18、19题每空2分,20题每空1分,计16分)
18. 如图所示,小明找来两个相同的大烧杯和两个相同的小烧杯,在标准大气压下,用两个相同的酒精灯对体积相同的水和油加热(油的沸点高于水的沸点),甲图中大、小烧杯中是水,乙图中大烧杯中是油,小烧杯中是水。
(1)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水温为________℃。
(2)加热一段时间后,当甲、乙大烧杯中的液体都沸腾时,可以观察到甲、乙小烧杯中的水______(选填“都沸腾”“都不沸腾”“只有甲小烧杯中的水沸腾”或“只有乙小烧杯中的水沸腾”)。
(3)由此可以总结出液体沸腾的条件:①达到沸点,②_______。
【答案】(1)60 (2)只有乙小烧杯中的水沸腾 (3)继续吸热
【解析】
【小问1详解】
由图可知,温度计的分度值是1℃,温度计的示数是60℃,此时水温为60℃。
【小问2详解】
在标准大气压下,对于甲小烧杯中的水,大烧杯中的水沸腾时温度为100℃,当甲小烧杯中的水也达到100℃后,内外温度相同,甲小烧杯中的水不能继续吸热,所以不会沸腾;对于乙小烧杯中的水,大烧杯中的油沸点高于水的沸点,当乙小烧杯中的水达到100℃后,能继续从油中吸热,所以可以沸腾。
小问3详解】
结合第(2)问的现象可知,从甲小烧杯中的水达到沸点但不能继续吸热,不能沸腾,乙小烧杯中的水达到沸点且能继续吸热沸腾的现象,可以得出液体沸腾的条件是达到沸点,继续吸热。
19. 如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置,所用的实验器材有:相同的烧杯、温度计和相同的加热器。
(1)本实验中,A、B两种液体的_______一定要相同(选填:“质量”、“体积”或者“升高的温度”);
(2)加热过程中,水和食用油吸热的多少是通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(3)根据实验数据绘制了如图乙所示图像,为了比较A、B两种液体吸热能力强弱,小明提出两种比较方案:①升高相同的温度,比较加热的时间;②加热相同的时间,比较升高的温度。你认为可行的方案是_______(选填“①”“②”或“①和②”);
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3)①和②
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,探究不同物质的吸热情况时,需要控制除物质种类外的其他因素相同,由于物质吸热与质量有关,所以要控制A、B两种液体的质量相同。
【小问2详解】
实验中使用相同的加热器,根据转换法,相同时间内加热器放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以加热时间越长,液体吸收的热量越多,即通过加热时间来反映水和食用油吸热的多少。
【小问3详解】
根据比较吸热能力的两种方法:一是让等质量的不同物质升高相同温度,比较加热时间长短,加热时间长的吸收热量多,吸热能力强;二是让等质量的不同物质吸收相同热量(即加热时间相同),比较升高的温度,升温慢的吸热能力强,所以方案①和②都可行。
20. 小明进行电学实验前,先观察了小灯泡的结构,如图甲所示:
(1)他只用一根导线来“点亮”小灯泡,如图乙的三种电路,其中能让小灯泡发光的是________图。(选填序号)
(2)他用两个灯泡和一个电流表连接如丙图,在连接过程中开关应处于________状态,此时电流表A测的是________(选填:“L1”、“L2”或“L1和L2”)的电流,图乙中电流表A的示数为_______A。
【答案】(1)C (2) ① 断开 ②. L1和L2 ③. 0.24
【解析】
【小问1详解】
小灯泡边缘的螺纹和中间的焊接点与灯丝相连。A图中导线没有与电源负极相连,电流不能流回负极,电路处于断开状态,小灯泡不发光;B图中导线连接在电源两极,电源被短路,小灯泡不发光;C图中从电源正极流出的电流能经灯丝,沿导线流回负极,形成通路,小灯泡能发光。
【小问2详解】
[1]为了保护电路、不损坏电学仪器,连接电路过程中开关要处于断开状态。
[2]如图丙所示,电路中L1与电流表A1串联,串联的这部分电路的两端再与L2两端分别连在一起,接入电路,故图丙中两个灯泡并联,电流表A在干路中,测量L1和L2的电流。
[3]图丙中电流表A选择0~0.6A的测量范围,图乙中电流表A的分度值是0.02A,电流表的示数为0.24A。
四、综合题(第21题6分,第22题6分,第23题8分,计20分)
21. 分析如图所示的电路并解答下面的问题:
(1)只闭合开关S3时,若电流表A1的示数为0.1A,则通过灯泡L1的电流是多少?
(2)只闭合开关S2时,电流表A2的示数为0.3A,再闭合开关S1,且L1的电流是L2电流的,则A1的示数是多少?
(3)更换电池再进行实验,只闭合开关S1、S2时,电流表A1示数为0.6A,且L1的电流是L2电流的,断开开关S1后,通过电流表A2的示数是多少?
【答案】(1)0.1A
(2)0.45A (3)0.4A
【解析】
【小问1详解】
当只闭合开关S₃时,电流从电源正极出发,依次经过电流表A₁、电流表A₂、开关S₃和灯泡L₁,最后回到电源负极。此时,电流表A₁、电流表A₂和灯泡L₁串联在电路中。根据串联电路中电流处处相等的特点,通过灯泡L₁的电流等于电流表A₁的示数 I1。所以,IL= I1= 0.1A
【小问2详解】
当只闭合开关S₂时,灯泡L₂与电流表A₁、A₂串联。此时电流表A₂测量的是通过L₂的电流,即 I2 = 0.3A。当再闭合开关S₁时(S₂保持闭合),灯泡L₁和L₂形成并联电路。电流表A₁在干路中,测量干路总电流;电流表A₂在L₂所在的支路中,测量通过L₂的电流。由于L₁和L₂并联,它们两端的电压都等于电源电压。因为电源电压不变,灯泡L₂的电阻也不变,所以通过L₂的电流保持不变,仍为 I2 = 0.3A。
根据题意,通过L₁的电流 是L₂电流的,则
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和。所以,电流表A₁的示数为
【小问3详解】
更换电池后,电源电压改变。当只闭合开关S₁、S₂时,灯泡L₁和L₂并联。电流表A₁在干路中,示数为
电流表A₂测量通过L₂的电流。通过L₁的电流设为
根据题意
根据并联电路的电流规律,
所以,
解得通过L₂的电流为,此时电流表A₂的示数就是0.4A。当断开开关S₁后,只有L₂所在的支路接入电路。由于L₂两端的电压仍然是电源电压(未改变),且L₂的电阻不变,所以通过L₂的电流也不变。因此,断开S₁后,通过电流表A₂的示数仍然是0.4A。
22. 小明用同一个稳定的热源加热某物质,并将该物质熔化时温度与时间的图像绘制如图,已知物质的质量为100g,固态时的比热容是0.75×103J/(kg·℃)。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)在2到8min时,物质内能的增加量?
(3)该物质在液态时的比热容是多少?
【答案】(1)3000J
(2)9000J (3)3.0×103J/(kg·℃)
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,该物质在0~2min内处于固态,温度从20℃升高到60℃。物质的质量m = 100g = 0.1kg
固态时吸收的热量Q固= c固m (t – t0) = 0.75×103J/(kg·℃) × 0.1kg × (60℃ - 20℃) = 3000J
【小问2详解】
因为使用同一个稳定的热源加热,所以物质在相同时间内吸收的热量相等,即吸热功率恒定。在0~2min内吸收的热量3000J,加热时间为t固= 2min。由图像可知,在2到8min时,物质处于熔化过程,此过程持续吸热,温度不变,内能增加。熔化过程的时间为 t熔 = 6min。时间为t固的3倍,故此过程中吸收的热量为:Q熔 = Q固×3= 3000J× 3= 9000J
物质内能的增加量等于吸收的热量,所以内能增加了9000J。
【小问3详解】
由图像可知,该物质在8~12min内处于液态,温度从60℃升高到80℃。液态时的加热时间为 t液= 12min - 8min = 4min
时间为t固的2倍,故液态时吸收的热量为Q液 = Q固×2 = 3000J× 2 = 6000J
液态时的温度变化量为Δt液= 80℃ - 60℃ = 20℃
根据吸热公式Q液= c液m Δt液,可得该物质在液态时的比热容
23. 混合动力车辆具有节能、低排放等特点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的热效率可显著提高。
(1)如图,某单缸四冲程汽油机的活塞面积S=3×10-3m2,活塞冲程长度为L=0.06m,做功冲程燃气的平均压强p为1×106Pa,曲轴转速为2400r/min。此时汽油机功率是多少?
(2)实际使用的混合动力车往往采用四缸汽油机,若某辆混动车匀速行驶170km,共消耗汽油10L。测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送。若该车平均阻力为1000N,内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(q汽油=4.6×107J/kg)、ρ汽油=0.7×103kg/m3,忽略蓄电池和电动机的能量损失)
(3)从环境保护与能源的利用率角度说明,新能源汽车代替传统汽车的必要性。
【答案】(1)3600W
(2)6.6×105J
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
做功冲程中活塞受到燃气的平均压力F=pS=1×106Pa×3×10-3m2=3000N
曲轴转速2400r/min,往复运动两次,对外做功一次,所以汽油机每分钟对外做功1200次,气体每次膨胀对活塞做功W=FL=3000N×0.06m=180J
每分钟对活塞做的功W′=1200×180J=2.16×105J
汽油机的功率
【小问2详解】
汽车水平道路上做匀速直线运动,则牵引力F牵=f=1000N
汽车牵引力做的功W机械=F牵s=1000N×170×103m=1.7×108J
消耗汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J
内燃机输出的有用能量W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J
则最终蓄电池增加的能量W电=W有用-W机械=1.7066×108J-1.7×108J=6.6×105J
【小问3详解】
传统汽车发动机是内燃机,效率较低,有废气排出,新能源汽车具有节能环保、效率高等优点,新能源汽车代替传统汽车是必要的。
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