内容正文:
江西省萍乡市鸡冠山中学2025-2026学年上学期
九年级第一次月考物理试卷
大单元・素养测评卷(一)
说明:
1.考试范围:第十三章~第十五章第3节。
2.考试时间85分钟,满分80分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 2025年蛇年春晚是春节申遗成功后的首届春晚,用近百个非遗串起了中国年,向世界展示了中国的文化。草木染代表五行中的木和水,也出现在春晚的舞台。草木染需要用高温让草木释放出色彩,再染在布上。释放色彩是___________现象,需要高温是因为温度越高,分子运动越___________。
2. 央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示,制作荔枝膏时,用清水煮荔枝,煮到水剩一半,将荔枝捞出扔掉继续煮,陆续放入乳糖、姜汁、麝香,直到最后熬成稠膏。在制作过程中,荔枝的内能 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过的方式 ___________来改变内能的。
3. 如图所示,电池右端为电源正极,此时二极管处于发光状态。若将电源正、负极对调后,闭合开关,发光二极管________(选填“仍能”或“不能”)发光,所以,发光二极管具有________性。
4. 如图,学校走廊的消防应急灯由蓄电池、两个LED灯及一个自动控制开关组成。照明电路正常工作时应急灯不发光,由照明电路为蓄电池充电。对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________(选填“电源”或“用电器”),此时蓄电池将电能转化为___________能储存起来。
5. 如图所示,这是构成物质的固、液、气三态的分子模型,其中与固体分子模型相似的是图___________;当分子结构由甲图变为乙图时,分子间作用力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
6. 如图所示,这是小明用可乐瓶制作的“水火箭”,其原理是打入可乐瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,从而推动“火箭”飞向空中。使用打气筒打气时的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同;“水火箭”升空过程中的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同。
7. 如图甲所示,这是一款既能吹冷风又能吹热风的电吹风机,图乙是其简化电路图,A是电热丝,B是电动机。若要使电吹风机吹出冷风,只需要闭合开关___________;若要使电吹风机吹出热风,需要闭合开关___________。
8. 如图所示,这是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。小丽认为静电除尘时,灰尘和头发一定要带正电,你认为她的观点是___________的,理由是___________。
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 如图所示的建筑材料中,通常情况下,属于导体的是( )
A. 钢材 B. 塑料管材
C. 干木材 D. 建筑玻璃
10. 如图所示,这是杜甫《绝句》中诗句“沙暖睡鸳鸯”的画面。白天太阳光照射后,下列说法正确的是( )
A. 沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水的小
B. 沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水的大
C. 水比沙地更暖和,因为沙的比热容比水的小
D. 水比沙地更暖和,因为沙的比热容比水的大
11. 如图所示是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关S1、S2、S3,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
12. 关于图中四个事例的能量转化,下列说法中不正确的是( )
A. 甲图中原始人类“钻木取火”,把内能转化为机械能
B. 乙图中水轮机带动发电机发电,把水能转化为电能
C. 丙图中行驶的高速电动列车,把电能转化为机械能
D. 丁图中楼顶的太阳能热水器,把太阳能转化为内能
13. 如图所示,这是某汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法正确的是( )
A. 减少废气带走的能量是提高热机效率的有效手段
B. 冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C. 若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D. 该汽油机的能量利用率为
14. 对于如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A. 当只闭合开关、时,灯泡、并联
B. 当只闭合开关时,灯泡、并联
C. 同时闭合、时,灯泡、串联
D. 不能同时闭合开关,否则会造成电源短路
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 每到夏收季节,农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图所示这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量30%被水吸收,能使50kg、20℃的水温度升高到80℃。[水的比热容]
求:
(1)水需要吸收的热量Q吸;
(2)完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量Q放;
(3)秆浆煤的热值q。
16. 某燃气热水器的技术参数如下表,某次洗浴,设定热水管的出水温度为,测得冷水管的进水温度为,热水器正常工作用时。[水的比热容为]
适用燃气
天然气
热值
额定耗气量
热水产出率
(1)此次洗浴消耗的燃气的体积是多少?
(2)若燃气完全燃烧,则燃气放出的热量是多少?
(3)上述过程中热水器的加热效率为多少?
17. 热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。某型号载重汽车安装了一款新型柴油机进行测试,载重汽车在一段平直的公路上匀速行驶,牵引力所做的功为,消耗的柴油为。柴油的热值取,水的比热容。
(1)测试过程中柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)测试过程中柴油机的热效率约为多少?(计算结果精确到0.1%)
(3)若能将此过程中损失的热量全部收集,则能让质量为、初温为的水在1个标准大气压下温度升高多少摄氏度?
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)用如图甲所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是___________(选填“A”或“B”)瓶;根据___________现象可知气体发生了扩散;扩散现象说明气体分子___________。
(2)如图乙所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒用绝缘细线悬挂起来,然后将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近玻璃棒,玻璃棒和橡胶棒会相互___________(选填“吸引”或“排斥”),这是因为玻璃棒和橡胶棒带的是___________(选填“同”或“异”)种电荷。
(3)如图丙所示,将活塞迅速下压,脱脂棉燃烧,这是由于活塞对___________(选填“脱脂棉”或“筒内空气”)做功,使其内能___________,温度升高。
19. 在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图1所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
14
18
22
26
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取___________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中,使用规格___________(选填“相同”或“不相同”)的电加热器分别加热。实验中通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如表所示,分析可知,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,应选___________(选填“甲”或“乙”)液体。
(3)图2中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙液体的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的电加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图2中的___________(选填“①”“②”或“③”)。
(4)换用多种物质进行实验,发现不同物质的吸热能力一般___________;在物理学中,我们用___________这一物理量来描述物质的这种吸热能力。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的电路图。
(1)请你根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图__________。
(2)连接电路时,开关S应该处于________状态。
(3)将所有开关闭合后,发现开关S1所在支路的灯泡L1不亮,开关S2所在支路的灯泡L₂亮,说明并联电路中各个支路之间是_______________(选填“相互影响”或“互不影响”)的;由此推测电路中存在的故障是________(选填“短路”或“断路”);于是她断开所有开关,交换两灯位置,再闭合所有开关,发现仍然是开关S1所在支路的灯泡不亮,开关S2所在支路的灯泡亮,则故障原因可能是__________________(合理即可)。
(4)排除故障后,继续进行实验,为了探究开关S1 的作用,在观察灯泡的发光情况时,她应该_____________ (选填“同时观察两个”“只观察S1所在”或“只观察 S2所在”)支路上的灯泡。
(5)实验结束后,应先断开开关,拆除________(选填“电源”或“灯泡”)两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
21. 小明发现用打气筒给篮球打气时,打气筒外壁有些发热,这是什么原因造成的呢?实验小组联系所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦。
猜想2:可能是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
【证据】
实验方案:用打气筒向气压不足的篮球内打气,10s内活塞在筒内往复运动20次,立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录如表:
实验次序
时间/s
活塞往复次数
上部温度/℃
下部温度/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
【解释】
(1)根据上下部存在温度差可知,猜想___________一定是正确的。
(2)实验小组的其他同学回顾整个实验过程,分析实验数据,认为得出的上述结论不够严谨,理由是在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进,对该猜想再次进行探究:他们将打气筒与篮球___________(选填“连接”或“不连接”),让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,测出打气筒外壁的温度,当观察到___________的现象,就说明①中结论是正确的。
【交流】
(3)打气筒内壁热量是通过___________的方式传递到外壁的;请你列举一个生活中传递热量的方式与此相同的实例:___________。
(4)活塞在打气筒内向下运动时,机械能转化为___________能,这与四冲程内燃机___________冲程的能量转化相同。
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江西省萍乡市鸡冠山中学2025-2026学年上学期
九年级第一次月考物理试卷
大单元・素养测评卷(一)
说明:
1.考试范围:第十三章~第十五章第3节。
2.考试时间85分钟,满分80分。
一、填空题(本大题共8小题,每空1分,共16分)
1. 2025年蛇年春晚是春节申遗成功后的首届春晚,用近百个非遗串起了中国年,向世界展示了中国的文化。草木染代表五行中的木和水,也出现在春晚的舞台。草木染需要用高温让草木释放出色彩,再染在布上。释放色彩是___________现象,需要高温是因为温度越高,分子运动越___________。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈
【解析】
【详解】[1][2]草木染时草木释放出色彩,是因为草木中的色素分子扩散到水中,这是扩散现象;需要高温是因为温度越高,分子运动越剧烈,能加快色素分子的扩散,使色彩更易释放出来。
2. 央视节目《一馔千年》再现了《清明上河图》的荔枝膏制作。如图所示,制作荔枝膏时,用清水煮荔枝,煮到水剩一半,将荔枝捞出扔掉继续煮,陆续放入乳糖、姜汁、麝香,直到最后熬成稠膏。在制作过程中,荔枝的内能 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过的方式 ___________来改变内能的。
【答案】 ①. 增大 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]在制作过程中,荔枝吸收热量,内能增大,温度升高,是通过热传递的方式改变的。
3. 如图所示,电池右端为电源正极,此时二极管处于发光状态。若将电源正、负极对调后,闭合开关,发光二极管________(选填“仍能”或“不能”)发光,所以,发光二极管具有________性。
【答案】 ①. 不能 ②. 单向导电
【解析】
【详解】[1][2]二极管是用半导体材料制成的一种电子器件,当电流从发光二极管的正极流入时,发光二极管发光,若将电源正负极对调后,闭合开关,电路电流不能通过,发光二极管不能发光,所以,发光二极管具有单向导电性。
4. 如图,学校走廊的消防应急灯由蓄电池、两个LED灯及一个自动控制开关组成。照明电路正常工作时应急灯不发光,由照明电路为蓄电池充电。对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________(选填“电源”或“用电器”),此时蓄电池将电能转化为___________能储存起来。
【答案】 ①. 用电器 ②. 化学
【解析】
【详解】[1][2]对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,相当于电路中的用电器; 对蓄电池充电的过程中, 蓄电池将电能转化为化学能储存起来。
5. 如图所示,这是构成物质的固、液、气三态的分子模型,其中与固体分子模型相似的是图___________;当分子结构由甲图变为乙图时,分子间作用力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 丙 ②. 变小
【解析】
【详解】[1][2]固态物质中,分子与分子的排列十分紧密有规则,对应丙图;气态物质中,分子排列最为松散,分子运动向四面八方,对应乙图;液态物质中,分子状态介于固态物质分子与气态物质分子状态之间,分子没有固定的位置,运动比较自由,对应甲图。当分子结构由甲图变到乙图时, 即从液态变成气态时,分子间距变大,分子间作用力变小。
6. 如图所示,这是小明用可乐瓶制作的“水火箭”,其原理是打入可乐瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出,从而推动“火箭”飞向空中。使用打气筒打气时的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同;“水火箭”升空过程中的能量转化与汽油机___________冲程的能量转化相同。
【答案】 ①. 压缩 ②. 做功
【解析】
【详解】[1][2]使用打气筒打气时,机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程中也将机械能转化为内能;水火箭升空过程中将内能转化为机械能,与汽油机做功冲程中的能量转化相同。
7. 如图甲所示,这是一款既能吹冷风又能吹热风的电吹风机,图乙是其简化电路图,A是电热丝,B是电动机。若要使电吹风机吹出冷风,只需要闭合开关___________;若要使电吹风机吹出热风,需要闭合开关___________。
【答案】 ①. ②. 和
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,当闭合开关时,只有电动机连入电路,此时吹出冷风。
[2]当开关和都闭合时,电热丝和电动机并联接入电路,此时吹出热风。
8. 如图所示,这是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。小丽认为静电除尘时,灰尘和头发一定要带正电,你认为她的观点是___________的,理由是___________。
【答案】 ①. 错误 ②. 带电体能吸引轻小物体
【解析】
【详解】装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后带上负电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以带了电的除尘纸也能吸引轻小的灰尘。
二、选择题(本大题共6小题,共14分。第9~12小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每小题2分;第13、14小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9. 如图所示的建筑材料中,通常情况下,属于导体的是( )
A. 钢材 B. 塑料管材
C. 干木材 D. 建筑玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】A.钢材容易导电,属于导体,故A符合题意;
BCD.塑料管材、干木材和建筑玻璃,都不容易导电,都属于绝缘体,故BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示,这是杜甫《绝句》中诗句“沙暖睡鸳鸯”的画面。白天太阳光照射后,下列说法正确的是( )
A. 沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水的小
B. 沙地比水更暖和,因为沙的比热容比水的大
C. 水比沙地更暖和,因为沙的比热容比水的小
D. 水比沙地更暖和,因为沙的比热容比水的大
【答案】A
【解析】
【详解】因为沙的比热容比水的小,所以当相同质量的水和沙子吸收相同的热量时,沙地升温比水快,因此沙地比水更暖和,故BCD错误,A正确。
故选A。
11. 如图所示是一款智能感应垃圾桶,它有三种开盖方式,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,以上三种方式相当于分别闭合开关S1、S2、S3,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】智能感应垃圾桶,有三种开盖方式,可以用手动按键开盖,也可以脚踢桶身感应开盖,还可以红外线感应开盖,任何一种方式都能开盖,说明三个开关并联后与电动机串联,故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 关于图中四个事例的能量转化,下列说法中不正确的是( )
A. 甲图中原始人类“钻木取火”,把内能转化为机械能
B. 乙图中水轮机带动发电机发电,把水能转化为电能
C. 丙图中行驶的高速电动列车,把电能转化为机械能
D. 丁图中楼顶的太阳能热水器,把太阳能转化为内能
【答案】A
【解析】
【详解】A.“钻木取火”是克服摩擦做功,把机械能转化为内能,故A不正确,符合题意;
B.根据能量转化特点可知,水轮机带动发电机发电,将水的机械能转化为电能,故B正确,不符合题意;
C.根据能量转化特点可知,高速电动列车的电动机工作时,将电能转化为机械能,动车高速运动起来,故C正确,不符合题意;
D.根据能量转化特点可知,太阳能热水器直接把太阳能转化为内能,故D 正确,不符合题意。
故选A。
13. 如图所示,这是某汽油机的能量流向图,对照此图,下列说法正确的是( )
A. 减少废气带走的能量是提高热机效率的有效手段
B. 冷却水能量的二次利用可以提高能量的利用率
C. 若该汽油机工作时汽油没有完全燃烧,则汽油的热值会减小
D. 该汽油机的能量利用率为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,故A正确;
B.冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与是否完全燃烧没有关系,因此汽油没有完全燃烧时,热值不变,故C错误;
D.该汽油机的热机效率为,故D正确。
故选ABD。
14. 对于如图所示的电路,下列分析不正确的是( )
A. 当只闭合开关、时,灯泡、并联
B. 当只闭合开关时,灯泡、并联
C. 同时闭合、时,灯泡、串联
D. 不能同时闭合开关,否则会造成电源短路
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,当只闭合开关、时,电路有两条支路,即灯泡、并联。故A正确,不符合题意;
B.当只闭合开关时,灯泡、首尾顺次连接,只有一条路径,灯泡、是串联的。故B错误,符合题意;
C.若同时闭合、,灯泡被短路,不发光,电路中只有灯泡。故C错误,符合题意;
D.若同时闭合开关、,电流从电源正极出来后不经过用电器直接回到电源负极,会造成电源短路。故D正确,不符合题意。
故选BC。
三、计算题(本大题共3小题,第15、16小题各7分,第17小题8分,共22分)
15. 每到夏收季节,农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧,如图所示这不仅造成资源浪费、环境污染,而且极易引发火灾等。为解决这一问题,现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量30%被水吸收,能使50kg、20℃的水温度升高到80℃。[水的比热容]
求:
(1)水需要吸收的热量Q吸;
(2)完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量Q放;
(3)秆浆煤的热值q。
【答案】(1)1.26×107J
(2)4.2×107J
(3)1.4×107J/kg
【解析】
【小问1详解】
水升高的温度
水需要吸收的热量
【小问2详解】
完全燃烧3kg秆浆煤放出的热量
【小问3详解】
秆浆煤的热值
16. 某燃气热水器的技术参数如下表,某次洗浴,设定热水管的出水温度为,测得冷水管的进水温度为,热水器正常工作用时。[水的比热容为]
适用燃气
天然气
热值
额定耗气量
热水产出率
(1)此次洗浴消耗的燃气的体积是多少?
(2)若燃气完全燃烧,则燃气放出的热量是多少?
(3)上述过程中热水器的加热效率为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
额定耗气量为,洗浴用时
消耗燃气的体积
【小问2详解】
燃气热值,消耗体积,燃气放出的热量
【小问3详解】
热水产出水的质量为
水的比热容,温差
水吸收的热量为
燃气放出热量,则加热效率
17. 热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。某型号载重汽车安装了一款新型柴油机进行测试,载重汽车在一段平直的公路上匀速行驶,牵引力所做的功为,消耗的柴油为。柴油的热值取,水的比热容。
(1)测试过程中柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)测试过程中柴油机的热效率约为多少?(计算结果精确到0.1%)
(3)若能将此过程中损失的热量全部收集,则能让质量为、初温为的水在1个标准大气压下温度升高多少摄氏度?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
2kg柴油完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
由题意可知,柴油机发动机牵引力所做的有用功为,则测试过程中柴油机的热效率
【小问3详解】
由题意可知,水吸收的热量
由可知,水升高的温度
四、实验与探究题(本大题共4小题,每小题7分,共28分)
18. 亲爱的同学,请你应用所学的物理知识解答下列问题。
(1)用如图甲所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是___________(选填“A”或“B”)瓶;根据___________现象可知气体发生了扩散;扩散现象说明气体分子___________。
(2)如图乙所示,将用丝绸摩擦过的玻璃棒用绝缘细线悬挂起来,然后将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近玻璃棒,玻璃棒和橡胶棒会相互___________(选填“吸引”或“排斥”),这是因为玻璃棒和橡胶棒带的是___________(选填“同”或“异”)种电荷。
(3)如图丙所示,将活塞迅速下压,脱脂棉燃烧,这是由于活塞对___________(选填“脱脂棉”或“筒内空气”)做功,使其内能___________,温度升高。
【答案】(1) ①. B ②. A瓶内出现红棕色气体 ③. 在不停地做无规则的运动
(2) ①. 吸引 ②. 异
(3) ①. 筒内空气 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
[1]为了证明气体发生扩散,应该把密度大的二氧化氮气体放在下方,所以装二氧化氮气体的应该是B瓶。
[2][3]实验中,我们会看到A瓶中也出现了红棕色的气体,该现象说明,二氧化氮气体分子运动到A瓶内,说明气体发生了扩散。扩散现象说明气体分子不停地做无规则的运动
【小问2详解】
[1][2]电荷间的作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这两个玻璃棒和橡胶棒靠近时会互相吸引,是因为玻璃棒和橡胶棒带的是异种电荷。
【小问3详解】
[1][2]将活塞迅速压下,活塞对筒内空气做功,使筒内空气内能增大,温度升高,达到脱脂棉的燃点,脱脂棉燃烧。
19. 在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图1所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
14
18
22
26
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
(1)实验中应取___________(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中,使用规格___________(选填“相同”或“不相同”)的电加热器分别加热。实验中通过___________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如表所示,分析可知,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,应选___________(选填“甲”或“乙”)液体。
(3)图2中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙液体的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的电加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图2中的___________(选填“①”“②”或“③”)。
(4)换用多种物质进行实验,发现不同物质的吸热能力一般___________;在物理学中,我们用___________这一物理量来描述物质的这种吸热能力。
【答案】(1) ①. 质量 ②. 相同 ③. 加热时间
(2)甲 (3)③
(4) ①. 不同 ②. 比热容
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中应取质量相同的甲、乙两种液体,探究不同物质的吸热能力,需控制质量这一变量。
[2]使用规格相同的电加热器,相同电加热器相同时间内放出热量相同,保证甲、乙吸收的热量可通过加热时间比较。
[3]通过加热时间比较吸收热量的多少,相同电加热器,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
【小问2详解】
冷却剂需要吸热能力强的物质,这类物质在相同质量下,升高相同温度时吸收的热量更多。由数据可知:加热相同时间,甲的温度升高得慢,说明甲的吸热能力更强,因此应选甲液体作为冷却剂。
【小问3详解】
乙液体质量增加到原来的2倍,用相同电加热器加热,相同时间内吸收的热量Q相同,根据,质量m增大,升高的温度会减小,升温变慢。原乙的图线是升温快,对应图2中的①,质量增大后升温更慢,对应图2中的③。
【小问4详解】
[1]不同物质的吸热能力一般不同。
[2]物理学中用比热容这一物理量描述物质的吸热能力,比热容越大,物质的吸热能力越强。
20. 在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡设计了如图甲所示的电路图。
(1)请你根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线连接如图乙所示的实物图__________。
(2)连接电路时,开关S应该处于________状态。
(3)将所有开关闭合后,发现开关S1所在支路的灯泡L1不亮,开关S2所在支路的灯泡L₂亮,说明并联电路中各个支路之间是_______________(选填“相互影响”或“互不影响”)的;由此推测电路中存在的故障是________(选填“短路”或“断路”);于是她断开所有开关,交换两灯位置,再闭合所有开关,发现仍然是开关S1所在支路的灯泡不亮,开关S2所在支路的灯泡亮,则故障原因可能是__________________(合理即可)。
(4)排除故障后,继续进行实验,为了探究开关S1 的作用,在观察灯泡的发光情况时,她应该_____________ (选填“同时观察两个”“只观察S1所在”或“只观察 S2所在”)支路上的灯泡。
(5)实验结束后,应先断开开关,拆除________(选填“电源”或“灯泡”)两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
【答案】(1) (2)断开
(3) ①. 互不影响 ②. 断路 ③. 开关S1故障
(4)同时观察两个 (5)电源
【解析】
【小问1详解】
图甲所示电路图可知,两灯泡并联,开关S在干路,开关S1和灯L1串联在支路中,开关S2和灯L2串联在支路中,如图所示:
【小问2详解】
在连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态。
【小问3详解】
[1]灯泡L1不亮,另一支路的灯泡L2亮,说明并联电路中各个支路之间是独立工作,互不影响的。
[2]所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮、S2支路的灯发光,说明干路和干路开关S没有故障,故障发生在S1支路,出现断路。
[3]交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,说明灯泡灯丝是完好的,故障为S1支路某根导线断路或者开关S1断路。
【小问4详解】
为了探究开关S1的作用,在观察灯泡发光情况时,她应该同时观察两个支路上的灯泡的发光情况。
【小问5详解】
为避免电源短路,实验结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
21. 小明发现用打气筒给篮球打气时,打气筒外壁有些发热,这是什么原因造成的呢?实验小组联系所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想1:可能是活塞与筒壁摩擦。
猜想2:可能是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
【证据】
实验方案:用打气筒向气压不足的篮球内打气,10s内活塞在筒内往复运动20次,立即测出此时两个测温点的温度。待气筒外壁温度降至室温(25℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录如表:
实验次序
时间/s
活塞往复次数
上部温度/℃
下部温度/℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
【解释】
(1)根据上下部存在温度差可知,猜想___________一定是正确的。
(2)实验小组的其他同学回顾整个实验过程,分析实验数据,认为得出的上述结论不够严谨,理由是在实验过程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进,对该猜想再次进行探究:他们将打气筒与篮球___________(选填“连接”或“不连接”),让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,测出打气筒外壁的温度,当观察到___________的现象,就说明①中结论是正确的。
【交流】
(3)打气筒内壁热量是通过___________的方式传递到外壁的;请你列举一个生活中传递热量的方式与此相同的实例:___________。
(4)活塞在打气筒内向下运动时,机械能转化为___________能,这与四冲程内燃机___________冲程的能量转化相同。
【答案】(1)2 (2) ①. 不连接 ②. 上部和下部的温度相同
(3) ①. 热传递 ②. 烧开水
(4) ①. 内 ②. 压缩
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知,打气筒下部温度高于上部温度,说明活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,造成下部温度高于上部温度,故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热;故猜想2正确。
【小问2详解】
[1][2]根据控制变量法,要探究猜想1,应让活塞只克服摩擦做功,而不压缩空气做功,故他们的改进方法是:打气筒不与篮球连接,直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外壁的温度;若测得上部和下部的温度相同,则说明猜想1是正确的。
【小问3详解】
[1][2]改变内能的方式有做功和热传递两种,打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁。生活中烧开水也是通过热传递的方式使水的温度升高的。
【小问4详解】
[1][2]活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能。内燃机压缩冲程中机械能转化为内能,故能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。
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