暑假结业测03 (内能,内能的利用,电流和电路)--2026-2027学年人教版物理九年级上册
2026-08-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能与电路核心知识,融合火箭发射、智能快递柜等科技与生活情境,通过实验探究与综合应用考查物理观念与科学思维,适配九年级暑假进阶复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|内能、比热容、电路连接|第3题以火箭发射考能量转化,第5题结合快递柜电路设计考串并联|
|实验探究题|4/40|吸热能力、热值、并联电流特点|11题用控制变量法探究沙水吸热,13题通过故障分析深化电路理解|
|综合应用题|7/30|热机效率、电路计算、压强|19题以喷洒车为载体整合电、力、热知识,21题通过开关组合考查电路动态分析|
内容正文:
暑季研思・九年级全一册物理暑期培优专项讲义
暑假结业测 03(进阶版)
(内能,内能的利用,电流和电路)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2024)九年级全一册前三章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于内能有以下观点,其中正确的是( )
A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
B.冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能不变
C.汽车发动机用水作冷却剂主要是由于水的比热容较大
D.固体和液体很难被压缩,是因为分子之间只存在斥力
【答案】C
【详解】A.热传递的条件是物体间存在温度差,热量从高温物体向低温物体转移,与内能大小无关,故A错误;
B.冰是晶体,熔化过程中吸收热量,内能增大,温度保持熔点不变,故B错误;
C.由可知,由于水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同温度时水吸收的热量更多,冷却效果好,因此汽车发动机用水作冷却剂,故C正确;
D.分子间同时存在引力和斥力,固体和液体很难被压缩,是因为分子间距较小时斥力作用更显著,并非分子间只存在斥力,故D错误。
故选C。
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体内能不一定大
C.的冰块,内能一定为零 D.水在凝固时,内能不变
【答案】B
【详解】A.热量是过程量,不能表述为“所含热量”,故A错误;
B.内能与温度、质量、状态均有关,仅温度高无法确定内能大小,故B正确;
C.一切物体都具有内能,0℃的冰块也有内能,故C错误;
D.水凝固时放出热量,内能减小,故D错误。
故选B。
3.2023年8月9日,我国在太原卫星发射中心使用“长征二号丙”运载火箭,成功将“环境减灾二号06”星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.火箭飞行时与大气摩擦将内能转化为机械能
B.以发射架为参照物,运载火箭是运动的
C.火箭加注的燃料的热值非常小
D.火箭上升过程中,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【详解】A.火箭飞行时与大气摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故A错误;
B.以发射架为参照物,运载火箭与发射架之间的位置发生变化,运载火箭是运动的,故B正确;
C.火箭需要释放大量能量来获得足够推力,因此加注的燃料热值非常大,相同质量下可以放出更多热量,故C错误;
D.火箭上升过程中,燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再转化为机械能,且存在能量损失,不能全部转化为机械能,故D错误。
故选B。
4.下列说法中正确的是( )
A.质量是1 g的燃料燃烧后放出的热量,叫做这种燃料的热值
B.物体的温度不变,它的内能可能变大
C.热机做的有用功越多,热机效率就一定越高
D.燃料在燃烧时,将化学能转化为电能
【答案】B
【详解】A.热值定义为1kg(或1m³)燃料完全燃烧放出的热量,选项未提及完全燃烧且质量单位错误,故A错误;
B.晶体熔化过程中持续吸热、温度不变,内能增大,故B正确;
C.热机效率,效率由有用功和燃料完全燃烧释放的总热量共同决定,仅有用功多无法确定效率高低,故C错误;
D.燃料燃烧时的能量转化为化学能转化为内能,故D错误。
故选B。
5.网购方便了千家万户,很多小区都设置了智能快递柜。取件人从智能快递柜取件时,可以通过手机扫码(相当于只闭合开关S1),也可以通过输入密码(相当于只闭合开关S2)使装置T启动打开柜门。下列电路,符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,只闭合或只闭合都能使装置 启动,说明两开关互不影响,应并联连接,且装置位于干路。
A.与并联后与串联,闭合任一开关电路均接通,工作,故A符合题意;
B.与串联,根据串联电路特点,需两开关同时闭合电路才接通,才工作,故B不符合题意;
C.闭合时,导线直接接在电源两端,造成电源短路,故C不符合题意;
D.只闭合时,开关断开,电路处于断路状态,不工作,故D不符合题意。
故选A。
6.如图所示的电路中,当开关S闭合时( )
A.L1、L2、L3三灯均不亮
B.L1、L2、L3三灯均亮
C.L1不亮,L2、L3亮
D.L1、L3不亮,L2亮
【答案】D
【详解】由图可知,开关S闭合时,开关S与灯、并联,两灯被短路,都不发光,在干路上,有电流通过,发光,故选D。
7.有甲、乙两个金属球温度和质量都相等,先把甲球放入装有100℃水的杯中,热平衡后水温降低了10℃;取出甲球,再将乙球放入该杯中,热平衡后水温又降低了8℃,整个过程不计热量损失和水的质量变化,则甲球比热容和乙球比热容大小的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】D
【分析】本题考查热平衡与比热容相关知识,解题思路依托不计热损失时,先根据热平衡规律,不计热量损失时水放出的热量等于金属球吸收的热量,分别对放入甲球、乙球两个过程列出热平衡方程,推导出甲、乙比热容的表达式;对比表达式能够发现,甲、乙比热容的大小关系受金属球初始温度影响,题目仅说明甲乙初温相等,并未给出金属球初温的具体数值,存在多种可能性,因此无法确定两者比热容大小。
【详解】不计热损失时,设水的比热容为、质量为,两球质量均为、初温均为:
甲球放入后,水温为,有
得
乙球放入后,水温为,有
得
两式相比得
因未知,该比值可能大于1、等于1或小于1,故和的大小关系无法确定。
故选D。
8.热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A.在一定条件下,热量可以从低温物体传向高温物体
B.物体发生物态变化时,内能一定变化,温度也一定变化
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间不存在斥力
D.燃料燃烧越不充分,其热值一定越小
【答案】A
【详解】A.热量自发传递的方向是从高温物体到低温物体,但在外界做功(消耗其他能量)的条件下,热量可以从低温物体传向高温物体,比如电冰箱的制冷过程,热量从冷藏室转移到外部环境,故A正确;
B.物体发生物态变化时,内能一定变化,但温度不一定变化,例如晶体熔化、晶体凝固过程中,物态改变、内能改变,但温度保持不变,故B错误;
C.气体很容易被压缩,是因为气体分子间间隙很大,分子间作用力很小,并非不存在斥力,故C错误;
D.热值是燃料本身的固有属性,只和燃料的种类有关,和燃烧是否充分无关,故D错误。
故选A。
9.如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞固定,其截面图如图乙所示。将该罐子从斜面上A点由静止释放,滚到水平面上D点停止,然后立即自行返回,自行滚上斜面上B点停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上,如图丙所示。已知图丙中C点位于水平面上,下列说法正确的是( )
A.罐子滚动过程中,机械能总量保持不变
B.第一次来回滚动过程中,两次经过C点的速度大小相同
C.罐子从D点滚到B点过程中,弹性势能全部转化为动能
D.罐子从A点滚到C点的过程中,动能增加量小于重力势能减少量
【答案】D
【详解】AB.罐子来回滚动过程,需要克服阻力做功,机械能减小,故第一次来回滚动过程中,两次经过C点的动能大小不同,速度大小不同,故AB错误;
C.罐子从D点滚到B点过程中,一部分弹性势能转化为动能和重力势能,另一部分克服阻力做功,故C错误;
D.罐子从A点滚到C点的过程中,重力势能一部分转化为动能,一部分转化为橡皮筋的弹性势能,还有一部分克服摩擦做功,动能增加量小于重力势能减少量,故D正确。
故选D。
10.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
【答案】A
【分析】根据电路图和并联电路的电流特点,分析电流表在电路故障中的作用,判断哪个电阻发生了断路。
【详解】根据电路图可知,和并联,电流表测量干路电流;闭合电键S,电流表的示数为I(),这表明两个电阻不可能同时都断路;若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I;若断路,根据并联电路的电流的特点可知,干路中的电流会减小,即电流表示数减小,不符合题意,所以是正常的;由于,若都正常时,由于并联电路的电压是相同的,根据欧姆定律可知,通过的电流要大于的电流,则更换后电流表示数应该会变小;由于电流表示数变大,所以只有一种情况就是电阻发生断路,接入后,通过有电流,会使得干路中的电流变大;由于断路,则是正常的;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验与探究题(本大题共4个小题,每题10分,共40分)
11.某学习小组探究沙子和水的吸热能力
(1)学习小组同学用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,这是为了保证相同时间内水和沙子________相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度多,说明________的吸热能力强。
(3)该实验中除了用到控制变量法外,还用了________法。
(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大,这是因为水和沙土相比,水的比热容较大,下列事例中属于应用水的这种特性的是。
A.夏天给教室洒水,感觉凉 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.用水冷却汽车的发动机 D.冰熔化成水需要吸收热量
(5)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则可以算出沙子的比热容为________J/(kg•℃)。
【答案】(1)吸收的热量
(2)水
(3)转换
(4)C
(5)
【详解】(1)用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,相同时间内白炽灯放出的热量相同,所以能保证相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
(2)质量、吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度多,根据比较吸热能力的方法,质量相同的不同物质吸收相同热量时,温度变化越小,吸热能力越强,所以水的吸热能力强。
(3)实验中通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少,将不易测量的吸收热量的多少转换为容易测量的加热时间,这种方法是转换法。
(4)A.夏天给教室洒水,感觉凉,是因为水蒸发吸热,与水的比热容无关,故A不符合题意;
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,这是扩散现象,与水的比热容无关,故B不符合题意;
C.用水冷却汽车的发动机,是因为水的比热容大,相同质量的水升高相同温度能吸收更多热量,应用了水比热容大的特性,故C符合题意;
D.冰熔化成水需要吸收热量,这是熔化现象,与水的比热容无关,故D不符合题意。
故选C。
(5)由图乙可知,加热相同时间,质量相同的水和沙子吸收相同热量。当加热8min时,水升高的温度
沙子升高的温度
根据,当和相同时,比热容与温度变化量成反比,则
已知
所以沙子的比热容
12.学习完比热容与热值的知识后,小莉想利用这些知识研究相关热学问题。
她在实验室找到并组装了图中的实验器材,测量工具选择了天平、秒表、温度计。(燃料均匀燃烧且同种燃料相同时间内放出的热量相等)
(1)为比较不同物质的比热容,她应选择________两图进行实验,运用了物理学中的________法和转换法。加热相同一段时间后发现,煤油比水升温多,由此可知:________的比热容大(选填“水”或“煤油”);
(2)为比较两种燃料的热值她选取了甲图和丁图进行实验,实验中燃料放热的多少是通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来反映的,实验所测数据如下表,则燃料1的热值________燃料2的热值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。小莉结合公式计算出图甲中水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式计算得出燃料1的热值,请分析小莉测得的燃料1热值的数值________(选填“准确”或“偏小”或“偏大”)。
燃料1
燃料2
水的质量
200g
200g
水的初温
20℃
20℃
水的末温
80℃
60℃
燃料燃烧前的质量
50g
50g
燃料燃烧后的质量
48g
48g
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,取质量相等的另外两种燃料,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示,根据戊图可得燃料3和燃料4的热值之比为________(不计热量损失且认为燃料完全燃烧)。
【答案】(1) 甲、丙 控制变量 水
(2) 液体升高的温度 大于 偏小
(3)8︰3
【详解】(1)[1][2]比较不同物质的比热容,要控制燃料相同(保证相同时间放出热量相同),物质质量相同,种类不同,所以应选甲、丙两图,这里应用了控制变量法;同时通过加热相同时间来反映物质吸收相同的热量,运用了转换法。
[3]加热相同时间,吸收热量相同,根据,质量相同,吸收的热量相同,温度变化小的比热容大,温度变化大的比热容小,因为煤油比水升温多,所以水的比热容大。
(2)[1][2]由甲图和丁图可知,被加热水的质量相同,则水升高的温度越大,吸收的热量越多,也就是燃料放出的热量越多,因此实验中燃料放热的多少是通过液体升高的温度来反映的;由表中数据可得,燃烧相同质量的燃料,燃料1加热的水升高的温度更大,即水吸收的热量更多,也就是燃料放出的热量更多,因此燃料1的热值大于燃料2的热值。
[3]由于燃料燃烧有热量损失且不能完全燃烧,因此根据,求出的热值比标准值偏小,所以小莉测得的燃料1热值的数值偏小。
(3)由图戊和题意可知,实验中不计热量损失且认为燃料完全燃烧,对于燃料3来说,在相同时间内放出的热量是相同的,由图像可知,燃料3用5min让水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量
燃料3用了10min才燃烧完,且5min后水沸腾,则整个过程中水吸收的热量
不考虑热损失,,则燃料1放出的热量……①
对于燃料4来说,不考虑热损失,燃料4用15min让水从20℃升高到80℃,则燃料4放出的热量……②
联立①②,解得两种燃料热值之比为
13.在“探究并联电路中的电流特点”实验中,电路图如图甲所示。
实验步骤如下:
(1)按照电路图把两个小灯泡和并联起来接到电源上,佳佳同学先将电流表接在图甲处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是___________。
(2)排除故障后,用电流表分别测出三处电流,读出这三次测量中每次电流表示数,并记入表格中。在不改变电源及电路连接的基础上,还应当___________,重做上述实验。
(3)下表是某同学设计的该实验的记录表格,该表格中存在什么缺陷?___________。
测量次序
处的电流
处的电流
处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
(4)彤彤同学连接的实验电路如图乙所示,闭合开关后,发现___________(填“”或““”)不发光,请在图乙上只改动一根导线,符合并联,电流表测干路电流、测灯的电流,开关控制所有用电器_______。(要求:在需要改动的导线上画“×”用笔画线代替导线将改动后的导线画出,导线不许交叉)
【答案】(1)L1断路
(2)换用不同规格的灯泡
(3)电流没有单位
(4) L2
【详解】(1)按照电路图把两个小灯泡L1和L2并联起来接到电源上,佳佳同学先将电流表接在图甲A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,可知干路和灯L2所在支路电路为通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,可能存在的故障是L1断路(或电流表断路)。
(2)根据归纳法的要求,在不改变电源及电路连接的基础上,还应当换用不同规格的灯泡,重做上述实验。
(3)电流有大小和单位,表格中存在的缺陷:电流没有单位。
(4)[1][2]彤彤同学连接的实验电路如图乙所示,闭合开关后,电路为L1的简单电路,电流表A1测量电路电流,电流表A2及L2被短路,故L2不发光。在图乙上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测通过灯L2的电流,开关控制所有用电器,根据电流表与待测电路串联,改正后如图所示:
14.周末小明在家找到一个LED灯(即发光二极管),但他发现这个LED灯的正负极
已模糊不清,请你能帮他设计一个方案辨别出来。
实验器材:________________________;
实验步骤:________________________;
实验现象及结论:________________________。
【答案】 实验器材:电源(如两节干电池)、保护电阻、开关、正负极模糊不清的LED灯、导线。 实验步骤:将干电池、开关、保护电阻、LED灯用导线顺次连接起来,闭合开关,观察二极管是否发光。 实验现象及结论:若LED灯发光,则与干电池正极相连的是LED灯的正极;若LED灯不发光,则与干电池正极相连的是LED灯的负极。
【详解】略。
三、综合与应用题(本题共7个小题,15、16题各2分,17题4分,18题2分,19题8分,20、21题各6分,共30分)
15.我国高度重视节能减排,假设某辆汽车每年耗油1.86t,汽车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%,则该汽车每年可以节约燃油______kg。(燃油的热值为4.6×107J/kg)
【答案】60
【详解】内燃机效率为30%时,有用功为
效率提高1%后,新效率
若新耗油量为m2,有用功相同,则有
已知
新耗油量为
节约燃油为
16.如下列图片所示,某电子线路板上有一个由三个电阻器、和(相当于用电器)构成的局部电路。已知通过和的电流分别为和,则通过的电流可能是__________或__________。
【答案】 6 14
【详解】[1][2]由图可知、、的连接方式有以下几种可能:①和并联后再和串联,此时通过的电流为;②和并联后再和串联,此时通过的电流为;③和并联后再和串联,此时中的电流应该大于中的电流,而题中中的电流()小于中的电流(),所以这种情况是不存在的。故通过的电流可能是或。
17.小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
习题:一保温杯中装有质量为200g,温度为25℃的水。将一个质量为100g,温度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为,则该金属块的比热容为________。
解:水吸收的热量为:
因金属块放出的热量全部被水吸收,则金属块放出的热量为,则金属块的比热容为
错误之处:___;
错因分析:___;
正确解答:___。
【答案】 错误之处:水吸收的热量为:金属块的比热容为: 错因分析:质量的国际单位是kg,在代入公式进行计算时应把g换算成kg。 正确解答:解:由题意知,水吸收的热量因金属块放出的热量全部被水吸收,则金属块放出的热量为,则金属块的比热容
【详解】略。
18.如图所示电路:闭合开关,要使、并联且灯泡都发光,只需改动图中一根导线的接法即可;请你在图中改动的导线上画“×”,并用笔代替导线画出正确接线。
【答案】
【详解】闭合开关,要使L1、L2并联且灯泡都发光,则需要闭合开关后,电流从电池的正极出发,经过灯泡L1后回到负极,电流从电池的正极出发,经过开关、经过灯泡L2回到负极,在电源负极与灯泡左侧接线柱连接的导线上画“×”,再将电源负极与灯泡右侧接线柱用导线连接,据此作图。
19.阅读短文,回答问题:
多功能喷洒车
四轮多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作。机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用。雾炮机能够通过高压雾化系统,将水雾化成与粉尘大小相当的水珠,在风机作用下,将水雾喷射至空中,最后粉尘颗粒与水雾充分融合,逐渐结成颗粒团,在自身重力作用下快速沉降到地面从而达到降尘的目的。覆盖面积大,对200微米以下粉尘具有完全抑制能力。
喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。
发动机输出电压
380V
最大能效
5L·m/kJ
水箱容积
12m3
发动机效率
90%
喷雾最大流量
100L/min
空载质量
10t
每个车轮与地面的接触面积
0.1m2
(1)检修喷洒车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的___________。
(2)下列关于喷洒车的说法正确的是( )
A.液压泵和水泵串联在电路中
B.喷水时,喷雾炮筒相当于费力杠杆
C.该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作
D.风机、转向机和液压泵工作时都是将电能转化为机械能
(3)喷洒车满载时对水平地面的压强是___________Pa;喷洒车在水平路面匀速前进喷雾的过程中,若一直以最大流量喷雾,注满一箱水最多可喷洒___________min。竖直喷雾时,水雾和空气的混合物密度为,喷口面积为S,喷出的水雾的初速度为v,某次喷射持续时间为t,喷射高度为h,风机功率为___________(用题中所给字母表示)。(g取10N/kg,=1×103kg/m3)
(4)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图,定值电阻R0在电路中起___________的作用,R是滑动变阻器,水量表是由___________表改装而成;若要求喷水过程中水量表示数变小,则图中电源负极应连接R的___________(选填“A”或“B”)端。
(5)某次喷洒车执行喷洒任务,发电机的输入功率为30kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,该过程中雾炮机的最大射程为___________m。
【答案】(1)开关
(2)D
(3) 120
(4) 保护电路 电流 B
(5)81
【详解】(1)司机拨动横杆可以控制转向灯所在电路的通断,因此横杆相当于电路中的开关。
(2)A.文中说明水泵和液压泵可独立工作,因此二者是并联在电路中,故A错误;
B.喷雾炮筒的转轴设计在炮筒重心,动力臂等于阻力臂,不是费力杠杆,故B错误;
C.雾炮机工作电压为380V,我国家庭电路电压为220V,不能直接接家中插座供电,故C错误;
D.风机、转向机和液压泵工作时消耗电能,转化为机械能,故D正确。
故选D。
(3)[1]空载时车的质量
水的质量
对地面的压力等于总重力
四轮总接触面积
压强
[2]水箱容积
最大流量为,因此总时间
[3]时间喷出混合物的体积
质量
将混合物喷射到高度克服重力做功
功率
(4)[1]定值电阻可以避免滑动变阻器接入电阻为0时,电路电流过大烧坏元件,作用是保护电路。
[2]水量表串联在电路中,因此是由电流表改装而成。
[3]喷水过程中水量减小,浮标下降,滑片绕转轴向端转动;要求水量表示数变小,即电路电流变小,滑动变阻器接入电阻需要变大,因此电源负极应接的端,此时滑片向移动时,接入电阻长度变长,电阻变大,电流变小,符合要求。
(5)根据题意,发电机输出功率
根据最大能效定义
单位时间喷水体积,代入数据
解得最大射程
20.为了支持临夏积石山抗震救灾,全国人民以及各地区都积极为积石山支援抗震物资。一辆运送抗震物资的6轮卡车,卡车和物资的总质量为6t,每个车轮与地面接触的面积为500,当它以72的速度在水平路面上匀速行驶时,卡车受到的阻力为车总重的0.03倍。()。求:
(1)该车静止时,对地面的压强;
(2)若该卡车以汽油为燃料,汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡车运动的机械能,则卡车行驶1h50min();①卡车牵引力所做的功;②此过程中消耗汽油的质量。
【答案】(1)
(2)①;②21.12kg
【详解】(1)水平地面上,卡车对地面的压力等于总重力,总质量
则总重力
因此压力
单个车轮与地面的接触面积
则卡车与地面的总接触面积
对地面的压强
(2)卡车水平匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,阻力
因此牵引力
卡车行驶速度
行驶时间
路程
故牵引力做功
已知热机效率,则汽油完全燃烧需要放出的总热量
根据燃料放热公式得,消耗汽油的质量
21.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表A示数为0.26A;当只闭合开关S2和S3时,电流表A示数为0.44A; 当只闭合开关S3时,电流表A示数为0.24A,试完成下列问题:
(1)当只闭合开关S1时,灯泡L1和L2___________(填“串联”或“并联”);此时通过灯泡的L1的电流是___________A;
(2)当只闭合开关S2和S3时,通过灯L1的电流是___________A、L2的电流是___________A。
【答案】(1) 串联 0.26
(2) 0.2 0.24
【详解】(1)[1][2]由图可知,只闭合开关时,电流从电源正极出发,依次流过电流表A、灯泡和灯泡、开关,然后回到电源负极。由于电流只有一条路径,所以两灯串联,在串联电路中,各处的电流是相等的。电流表测量的是电路中的电流,示数为0.26A,因此通过灯泡的电流也是0.26A。
(2)由图可知,当只闭合开关时,电路中只有灯泡,此时电流表示数为0.24A,即
当只闭合开关和时,灯泡和灯泡并联,电流表串联在干路上,测干路电流,此时示数为0.44A,即
由于并联电路中各支路用电器互不影响所以通过灯泡的电流不变,仍为,所以通过灯泡的电流
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$暑季研思・九年级全一册物理暑期培优专项讲义
暑假结业测 03(进阶版)
(内能,内能的利用,电流和电路)
注意事项:
1.测试范围:人教版(2024)九年级全一册前三章。
2.考试时间:90分钟 试卷满分:100分。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.关于内能有以下观点,其中正确的是( )
A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
B.冰在熔化过程中,吸收热量,温度不变,内能不变
C.汽车发动机用水作冷却剂主要是由于水的比热容较大
D.固体和液体很难被压缩,是因为分子之间只存在斥力
2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体内能不一定大
C.的冰块,内能一定为零 D.水在凝固时,内能不变
3.2023年8月9日,我国在太原卫星发射中心使用“长征二号丙”运载火箭,成功将“环境减灾二号06”星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.火箭飞行时与大气摩擦将内能转化为机械能
B.以发射架为参照物,运载火箭是运动的
C.火箭加注的燃料的热值非常小
D.火箭上升过程中,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
4.下列说法中正确的是( )
A.质量是1 g的燃料燃烧后放出的热量,叫做这种燃料的热值
B.物体的温度不变,它的内能可能变大
C.热机做的有用功越多,热机效率就一定越高
D.燃料在燃烧时,将化学能转化为电能
5.网购方便了千家万户,很多小区都设置了智能快递柜。取件人从智能快递柜取件时,可以通过手机扫码(相当于只闭合开关S1),也可以通过输入密码(相当于只闭合开关S2)使装置T启动打开柜门。下列电路,符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示的电路中,当开关S闭合时( )
A.L1、L2、L3三灯均不亮
B.L1、L2、L3三灯均亮
C.L1不亮,L2、L3亮
D.L1、L3不亮,L2亮
7.有甲、乙两个金属球温度和质量都相等,先把甲球放入装有100℃水的杯中,热平衡后水温降低了10℃;取出甲球,再将乙球放入该杯中,热平衡后水温又降低了8℃,整个过程不计热量损失和水的质量变化,则甲球比热容和乙球比热容大小的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
8.热学知识与人类生活息息相关。下列说法正确的是( )
A.在一定条件下,热量可以从低温物体传向高温物体
B.物体发生物态变化时,内能一定变化,温度也一定变化
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间不存在斥力
D.燃料燃烧越不充分,其热值一定越小
9.如图甲所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞固定,其截面图如图乙所示。将该罐子从斜面上A点由静止释放,滚到水平面上D点停止,然后立即自行返回,自行滚上斜面上B点停止后又滚下斜面……如此往返,最后停在水平面上,如图丙所示。已知图丙中C点位于水平面上,下列说法正确的是( )
A.罐子滚动过程中,机械能总量保持不变
B.第一次来回滚动过程中,两次经过C点的速度大小相同
C.罐子从D点滚到B点过程中,弹性势能全部转化为动能
D.罐子从A点滚到C点的过程中,动能增加量小于重力势能减少量
10.现有三个定值电阻(),由于某种原因,、、发生了故障。为判断故障,连接如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电流表的示数为(),若用定值电阻替换,闭合电键,发现电流表示数大于I,由此可判断( )
A.电阻发生断路 B.电阻发生断路
C.电阻发生断路 D.电阻、均发生了断路故障
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验与探究题(本大题共4个小题,每题10分,共40分)
11.某学习小组探究沙子和水的吸热能力
(1)学习小组同学用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,这是为了保证相同时间内水和沙子________相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度多,说明________的吸热能力强。
(3)该实验中除了用到控制变量法外,还用了________法。
(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大,这是因为水和沙土相比,水的比热容较大,下列事例中属于应用水的这种特性的是。
A.夏天给教室洒水,感觉凉 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.用水冷却汽车的发动机 D.冰熔化成水需要吸收热量
(5)水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则可以算出沙子的比热容为________J/(kg•℃)。
12.学习完比热容与热值的知识后,小莉想利用这些知识研究相关热学问题。
她在实验室找到并组装了图中的实验器材,测量工具选择了天平、秒表、温度计。(燃料均匀燃烧且同种燃料相同时间内放出的热量相等)
(1)为比较不同物质的比热容,她应选择________两图进行实验,运用了物理学中的________法和转换法。加热相同一段时间后发现,煤油比水升温多,由此可知:________的比热容大(选填“水”或“煤油”);
(2)为比较两种燃料的热值她选取了甲图和丁图进行实验,实验中燃料放热的多少是通过________(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来反映的,实验所测数据如下表,则燃料1的热值________燃料2的热值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。小莉结合公式计算出图甲中水在这个过程中吸收的热量,然后利用公式计算得出燃料1的热值,请分析小莉测得的燃料1热值的数值________(选填“准确”或“偏小”或“偏大”)。
燃料1
燃料2
水的质量
200g
200g
水的初温
20℃
20℃
水的末温
80℃
60℃
燃料燃烧前的质量
50g
50g
燃料燃烧后的质量
48g
48g
(3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,取质量相等的另外两种燃料,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图戊所示,根据戊图可得燃料3和燃料4的热值之比为________(不计热量损失且认为燃料完全燃烧)。
13.在“探究并联电路中的电流特点”实验中,电路图如图甲所示。
实验步骤如下:
(1)按照电路图把两个小灯泡和并联起来接到电源上,佳佳同学先将电流表接在图甲处,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是___________。
(2)排除故障后,用电流表分别测出三处电流,读出这三次测量中每次电流表示数,并记入表格中。在不改变电源及电路连接的基础上,还应当___________,重做上述实验。
(3)下表是某同学设计的该实验的记录表格,该表格中存在什么缺陷?___________。
测量次序
处的电流
处的电流
处的电流
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.25
0.30
0.55
(4)彤彤同学连接的实验电路如图乙所示,闭合开关后,发现___________(填“”或““”)不发光,请在图乙上只改动一根导线,符合并联,电流表测干路电流、测灯的电流,开关控制所有用电器_______。(要求:在需要改动的导线上画“×”用笔画线代替导线将改动后的导线画出,导线不许交叉)
14.周末小明在家找到一个LED灯(即发光二极管),但他发现这个LED灯的正负极
已模糊不清,请你能帮他设计一个方案辨别出来。
实验器材:________________________;
实验步骤:________________________;
实验现象及结论:________________________。
三、综合与应用题(本题共7个小题,15、16题各2分,17题4分,18题2分,19题8分,20、21题各6分,共30分)
15.我国高度重视节能减排,假设某辆汽车每年耗油1.86t,汽车内燃机的效率平均取值30%。如果能把内燃机效率提高1%,则该汽车每年可以节约燃油______kg。(燃油的热值为4.6×107J/kg)
16.如下列图片所示,某电子线路板上有一个由三个电阻器、和(相当于用电器)构成的局部电路。已知通过和的电流分别为和,则通过的电流可能是__________或__________。
17.小明在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
习题:一保温杯中装有质量为200g,温度为25℃的水。将一个质量为100g,温度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为,则该金属块的比热容为________。
解:水吸收的热量为:
因金属块放出的热量全部被水吸收,则金属块放出的热量为,则金属块的比热容为
错误之处:___;
错因分析:___;
正确解答:___。
18.如图所示电路:闭合开关,要使、并联且灯泡都发光,只需改动图中一根导线的接法即可;请你在图中改动的导线上画“×”,并用笔代替导线画出正确接线。
19.阅读短文,回答问题:
多功能喷洒车
四轮多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示,配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行,还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电,然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电,水泵和液压泵可独立工作。机械结构上,喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心;工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处,然后被风机产生的强风喷射出去;转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转,液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动,达到有效控制喷洒射程和面积的作用。雾炮机能够通过高压雾化系统,将水雾化成与粉尘大小相当的水珠,在风机作用下,将水雾喷射至空中,最后粉尘颗粒与水雾充分融合,逐渐结成颗粒团,在自身重力作用下快速沉降到地面从而达到降尘的目的。覆盖面积大,对200微米以下粉尘具有完全抑制能力。
喷洒车的部分参数如下表所示,其中最大能效的定义为:当以最大射程和流量工作时,最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。
发动机输出电压
380V
最大能效
5L·m/kJ
水箱容积
12m3
发动机效率
90%
喷雾最大流量
100L/min
空载质量
10t
每个车轮与地面的接触面积
0.1m2
(1)检修喷洒车同侧前后两个转向灯时,司机会拨动方向盘旁边的横杆,并观察转向灯的发光情况,司机所拨动的这根横杆相当于电路中的___________。
(2)下列关于喷洒车的说法正确的是( )
A.液压泵和水泵串联在电路中
B.喷水时,喷雾炮筒相当于费力杠杆
C.该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作
D.风机、转向机和液压泵工作时都是将电能转化为机械能
(3)喷洒车满载时对水平地面的压强是___________Pa;喷洒车在水平路面匀速前进喷雾的过程中,若一直以最大流量喷雾,注满一箱水最多可喷洒___________min。竖直喷雾时,水雾和空气的混合物密度为,喷口面积为S,喷出的水雾的初速度为v,某次喷射持续时间为t,喷射高度为h,风机功率为___________(用题中所给字母表示)。(g取10N/kg,=1×103kg/m3)
(4)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图,定值电阻R0在电路中起___________的作用,R是滑动变阻器,水量表是由___________表改装而成;若要求喷水过程中水量表示数变小,则图中电源负极应连接R的___________(选填“A”或“B”)端。
(5)某次喷洒车执行喷洒任务,发电机的输入功率为30kW,使得雾炮机以最大射程和最大流量工作,该过程中雾炮机的最大射程为___________m。
20.为了支持临夏积石山抗震救灾,全国人民以及各地区都积极为积石山支援抗震物资。一辆运送抗震物资的6轮卡车,卡车和物资的总质量为6t,每个车轮与地面接触的面积为500,当它以72的速度在水平路面上匀速行驶时,卡车受到的阻力为车总重的0.03倍。()。求:
(1)该车静止时,对地面的压强;
(2)若该卡车以汽油为燃料,汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡车运动的机械能,则卡车行驶1h50min();①卡车牵引力所做的功;②此过程中消耗汽油的质量。
21.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表A示数为0.26A;当只闭合开关S2和S3时,电流表A示数为0.44A; 当只闭合开关S3时,电流表A示数为0.24A,试完成下列问题:
(1)当只闭合开关S1时,灯泡L1和L2___________(填“串联”或“并联”);此时通过灯泡的L1的电流是___________A;
(2)当只闭合开关S2和S3时,通过灯L1的电流是___________A、L2的电流是___________A。
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