精品解析:贵州省黔西南布依族苗族自治州兴仁市屯脚镇屯脚中学2025-2026学年九年级上学期11月期中物理试题
2026-09-07
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摘要:
**基本信息**
这份九年级物理半期试卷聚焦13-15章内容,以敦煌壁画灭菌机器人、氢能自行车等科技情境,《随园食单》熬制馅料、中医熬药等文化素材,结合生活静电、共享充电宝等真实场景,考查物质、能量、电路等核心知识,凸显物理观念与科学态度的融合。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|7/21|粒子带电性、比热容、内燃机冲程|第7题多选项结合实验装置分析机械能转化与守恒,考查科学推理|
|实验与科学探究题|3/28|不同物质吸热、并联电路电流、打气筒发热原因|实验20通过对比上下部温度,探究摩擦与压缩气体做功的内能变化,体现科学探究要素|
|综合应用题|2/16|物态变化、比热容、热量计算|第22题结合《天工开物》淬火工艺,考查物态变化及比热容应用,渗透文化传承与科学本质观|
内容正文:
2025年九年级(上册)半期阶段性质量监测
物理
同学,你好!答题前请认真阅读以下内容:
1.监测范围:13—15章(人教)
2.全卷共4页,六个大题,满分90分,考试时间90分钟,考试形式为闭卷。
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上答题视为无效。
卷Ⅰ(选择题)
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7题为多项选择题,至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 为保护敦煌壁画,我国科技人员研制出搭载高能带负电的粒子束辐照灭菌装置的机器人,它可以杀灭壁画上因所处环境相对封闭、幽暗、潮湿而滋生的微生物。组成该粒子束的微粒可能是( )
A. 原子核 B. 质子 C. 电子 D. 中子
2. 贵州水资源丰富,拥有众多水利工程,水库建成后,库区日温差(当日最高气温与最低气温之差)会减小,这主要是因为水的( )
A. 比热容大 B. 流动性大 C. 密度大 D. 热值大
3. 高铁技术是我国面向世界的一张名片,如图是东风11型内燃机车头牵引复兴号进行道路测试的场景,网友评论“带你熟悉一下路线,以后的路就要自己走了”。东风11型内燃机车头工作时,利用内能通过飞轮带动机车各部分机械运转的冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4. 静电在我们的生活中应用很广泛,下列属于静电应用的是( )
A. 静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
B. 运输易燃品的车辆尾部挂有一条铁链拖地带是为了把产生的静电导走
C. 飞机在滑行过程中,容易产生静电,导电橡胶做的轮子能将静电导入地面
D. 静电释放器能将人在运动过程中产生的静电释放出去
5. 《随园食单》是清代美食家袁枚创作的饮食文化著作,书中记载了古人炒制月饼馅料的场景如图,下列过程与物理知识对应错误的是( )
A. 馅料刚出锅“热”得烫嘴,是因温度很高
B. 木棍将灶膛里的柴挑起,可让其燃烧的更充分,可以提高木柴的热值
C. 馅料快炒好时,香味更浓郁,是由于馅料的分子热运动变得更剧烈
D. 炒制馅料过程中,主要是通过热传递在改变馅料的内能
6. 如图所示电路,闭合开关S,灯泡和均能发光,且工作时互不影响的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,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用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它从斜面上加速滚下,滚到水平面上后减速停止,然后又反向滚回到斜面上( )
A. 罐子在滚动过程中没有力对其做功
B. 罐子滚动过程中第一次速度变为零时,橡皮筋的弹性势能最大
C. 罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D. 罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,机械能不守恒
卷Ⅱ(非选择题)
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8. 秋冬季节,有时手接触门把手时,如图,会有“触电”的感觉,这是因为身上的毛衣和衬衣之间进行摩擦后,衬衣由于得到了电子而带上________电,从而让人体也会积累一些静电导致的结果:若人体带负电,则手指和金属门把手之间的电流方向是________(选填序号“①从手到门把手”或“②从门把手到手”或“③没有电流”)。
9. 石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤,声称该保暖裤具有自发热功能,从物理学的角度分析,这种宣传____________(选填“属于”或“不属于”)虚假宣传。
10. 为了解决手机充电问题,市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”。如图是某品牌的共享充电宝,当给共享充电宝充电时,充电宝相当于电路中的____________(选填“用电器”或“电源”)。
11. 氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢,2h能匀速直线骑行50km,氢恰好消耗完。匀速直线骑行时受到的阻力为42N,氢气热值为,此过程中氢的利用效率是____________。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12. 如图所示的场景发生在炎热的天气,在图中虚线框内画一个带箭头的线段,用来表示地面附近空气的流动方向______。
13. 为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
14. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放少量硝化棉,将活塞从顶端迅速下压并开始计时。时刻,筒内空气温度达到硝化棉着火点,硝化棉燃烧,随后活塞反弹至顶端。请在答题卡坐标图中画出从开始压缩至活塞返回顶端这个过程中,玻璃筒内空气温度随时间变化关系的大致图像。
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15. 水是生命之源,在大自然和人类生活中扮演着至关重要的角色。城市公园中通过修建池塘来调节气温,汽车发动机一般利用循环流动的水来进行冷却,家里的“暖气”也是用水作为介质散热的,这都是利用了水的什么性质?请你从中挑选一个事例具体说明为什么要利用这一特性。
16. 中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤药的做法是:将草药浸水,用陶罐(或砂锅)做容器慢慢煎熬,直至精粹溶于水成浓浓药汁治病救人。如图,在中,陶罐盖子在不断的跳动,同时空气中弥漫着浓浓的中药味道。请你用所学的物理知识解释这两个现象。
17. 小贵在家做饭时,不小心将胡椒粉撒到了大米上。小贵急中生智,拿一根新筷子在干燥的毛皮上摩擦几下,将筷子靠近胡椒粉,胡椒粉就被吸到筷子上了,成功地将其与大米分开。再将筷子移到胡椒瓶上方,筷子轻敲瓶边,胡椒粉落入瓶中。请解答下列问题:
(1)摩擦后的筷子能吸引胡椒粉的原因。
(2)若用手拿一根金属筷子,用毛巾摩擦,能不能达到相同的效果?为什么?
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,18题8分,19题10分,20题10分,共28分)
18. 小明利用如图所示的装置,完成以下两个课本实验:
实验一:探究不同物质吸热升温的现象;
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
(1)在探究实验一时,实验中通过加热时间来反映物质吸收的热量,除了图示的器材外,还需要的测量工具是天平和____________。
(2)在探究实验二时,应选用____________(选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)两组器材。实验时烧杯中液体温度随时间的变化如图丁所示,设实验中燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收,则燃料1和燃料2的热值之比是____________。
(3)关于这两个实验,下列说法正确的是____________(填选项)。
A. 燃料的质量都要相等
B. 被加热液体的质量都要相等
C. 都可以根据温度计上升示数得出正确结论
19. 从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,每次选取两个并联起来接在同一电源上,组成如图①所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)他连接了如图②的电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,L2不发光,则出现的故障原因是L2______;
(3)排除故障后再次闭合开关,电流表示数如图③所示。为了得到更精确的数据,接下来他的操作是:____________。
(4)多次实验后,他将数据记录如下表:
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.16
0.20
0.36
3
丁
丁
0.14
0.14
0.26
4
丙
丁
0.20
0.14
0.34
分析数据可知并联电路电流的特点是:____________(写出表达式即可)。
(5)如图④所示,某次测量中,电流表接线柱上共连接了三根导线,若导线a中的电流小于导线b中的电流,能否由此判断导线b在干路上并说明理由__________________。
20. 小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热,于是他想探究是什么原因导致打气筒的外壁发热的,小明和小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
猜想A:活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热;
猜想B:活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,打气筒的活塞在打气过程中,从气筒的最上端运动到最下端,如图所示。请解答下列问题:
(1)打气筒外壁发热其实是内能增大的表现,本实验中通过____________反映打气筒外壁内能的大小。
(2)打气过程中,活塞向下运动时,将____________能转化为内能;打气筒内、外壁之间发生____________使外壁内能增大。
(3)小明的实验方案:用打气筒往气压不足的篮球内打气,内使活塞在筒内往复运动次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温后,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,实验数据记录如表所示:
实验次序
时间/s
活塞往复次数
打气筒初温/℃
打气后上部温度/℃
打气后下部温度/℃
1
10
20
25
30.7
36.6
2
10
20
25
30.2
36.2
3
10
20
25
30.5
36.3
小明根据表格中的数据发现完成打气后打气筒外壁温度发生了改变,对比打气筒初温和打气后上部温度两个数据可验证猜想____________(选填“A”或“B”);
小红认为打气筒初温和打气后下部温度之差可以反映仅因活塞运动时,压缩气体做功所导致的发热。该说法是否正确?____________(选填“是”或“否”),理由:____________。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分)
21. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,求:
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(要有必要文字说明)
(2)通过小灯泡L1的电流大小。
(3)通过小灯泡L2的电流大小。
22. 《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,最终制成熟铁块,再用熟铁块作原料,在炭火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明“百炼钢”的新工艺。通过反复加热折叠锻打,使钢的质量有了很大程度的提高。据此解答下列问题:
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程对应的物态变化为____________;
(2)工匠有时淬火会使用淬火油而非冷水来进行,主要优点是油的____________较小,在高温铁件放入其中时油会迅速升温,使得铁件降温缓慢且均匀,使用时更不容易开裂;
(3)在熔炼铁水时,将炉内的铁从室温加热到刚要熔化时,求铁块吸收的热量;(,铁的熔点约为)
(4)烧红的铁块若不经铁匠持续锻打,其温度不一会儿就会降低,但如果持续锻打,铁块将能保持较长红热状态,温度下降更为缓慢,请解释为何承受锻打的高温铁块降温更为缓慢。
第1页/共1页
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2025年九年级(上册)半期阶段性质量监测
物理
同学,你好!答题前请认真阅读以下内容:
1.监测范围:13—15章(人教)
2.全卷共4页,六个大题,满分90分,考试时间90分钟,考试形式为闭卷。
3.请在答题卡相应位置作答,在试卷上答题视为无效。
卷Ⅰ(选择题)
一、选择题(本题共7个小题,每小题3分,共21分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7题为多项选择题,至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 为保护敦煌壁画,我国科技人员研制出搭载高能带负电的粒子束辐照灭菌装置的机器人,它可以杀灭壁画上因所处环境相对封闭、幽暗、潮湿而滋生的微生物。组成该粒子束的微粒可能是( )
A. 原子核 B. 质子 C. 电子 D. 中子
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,所以原子核带正电,不符合粒子束带负电的要求,故A不符合题意;
B.质子带一个单位的正电荷,不是带负电的粒子,不能组成带负电的粒子束,故B不符合题意;
C.电子是带负电的基本粒子,所以组成该高能带负电粒子束的微粒可能是电子,故C符合题意;
D.中子是电中性的,不带电荷,无法形成带负电的粒子束,故D不符合题意。
故选C。
2. 贵州水资源丰富,拥有众多水利工程,水库建成后,库区日温差(当日最高气温与最低气温之差)会减小,这主要是因为水的( )
A. 比热容大 B. 流动性大 C. 密度大 D. 热值大
【答案】A
【解析】
【详解】水的比热容大,质量相同的水与其他物质相比,吸收或释放相同热量时温度变化小,因此库区日温差减小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 高铁技术是我国面向世界的一张名片,如图是东风11型内燃机车头牵引复兴号进行道路测试的场景,网友评论“带你熟悉一下路线,以后的路就要自己走了”。东风11型内燃机车头工作时,利用内能通过飞轮带动机车各部分机械运转的冲程是( )
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】东风11型内燃机车头工作时,利用内能通过飞轮带动机车各部分机械运转,此过程中把内能转化为机械能,是做功冲程,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 静电在我们的生活中应用很广泛,下列属于静电应用的是( )
A. 静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上
B. 运输易燃品的车辆尾部挂有一条铁链拖地带是为了把产生的静电导走
C. 飞机在滑行过程中,容易产生静电,导电橡胶做的轮子能将静电导入地面
D. 静电释放器能将人在运动过程中产生的静电释放出去
【答案】A
【解析】
【详解】A.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,静电复印机是利用异种电荷间的吸引力来工作的,属于静电的利用,故A符合题意;
B.因为铁具有良好的导电性,可以把运输过程中会由于振动、摩擦产生的静电荷导走,属于防止静电危害,故B不符合题意;
C.飞机在飞行的过程中产生大量的静电,飞机的轮胎用导电橡胶制作,可以及时将静电导走,属于防止静电危害,故C不符合题意;
D.人体在运动过程中会产生静电,当触摸静电释放器时,静电可以通过释放器导入地面,属于防止静电危害,故D不符合题意。
故选A。
5. 《随园食单》是清代美食家袁枚创作的饮食文化著作,书中记载了古人炒制月饼馅料的场景如图,下列过程与物理知识对应错误的是( )
A. 馅料刚出锅“热”得烫嘴,是因温度很高
B. 木棍将灶膛里的柴挑起,可让其燃烧的更充分,可以提高木柴的热值
C. 馅料快炒好时,香味更浓郁,是由于馅料的分子热运动变得更剧烈
D. 炒制馅料过程中,主要是通过热传递在改变馅料的内能
【答案】B
【解析】
【详解】A.馅料刚出锅 “热” 得烫嘴,热表示温度高,温度高的物体接触嘴时,会向嘴传递热量,所以感觉烫嘴,故A正确,不符合题意;
B.木棍将灶膛里的柴挑起,可让其燃烧的更充分,但是木柴的热值是木柴本身的一种特性,与燃烧是否充分无关,热值不变,故B错误,符合题意;
C.馅料快炒好时,温度升高,香味更浓郁,是由于馅料的分子热运动变得更剧烈,分子扩散加快,故C正确,不符合题意;
D.炒制馅料过程中,馅料吸收热量,温度升高,内能增加,主要是通过热传递在改变馅料的内能,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 如图所示电路,闭合开关S,灯泡和均能发光,且工作时互不影响的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.两灯泡并联,开关S在小灯泡所在的支路中,因此开关S闭合后,灯泡和均能发光,且工作时互不影响,故A符合题意;
B.开关S与灯泡并联,开关S闭合后灯泡短路,不发光,故B不符合题意;
C.两灯泡串联,开关S闭合后,灯泡和均能发光,但工作时互相影响,故C不符合题意;
D.两灯泡并联,开关S闭合后,造成电源短路,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,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用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它从斜面上加速滚下,滚到水平面上后减速停止,然后又反向滚回到斜面上( )
A. 罐子在滚动过程中没有力对其做功
B. 罐子滚动过程中第一次速度变为零时,橡皮筋的弹性势能最大
C. 罐子在水平面上最终停止运动说明能量守恒定律不一定成立
D. 罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,机械能不守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A.罐子在向下滚动的过程中,受到竖直向下的重力,所以重力做了功,同时,罐子在反向滚回前要克服橡皮筋的弹力做功,反向滚回过程,橡皮筋的弹力对罐子做功,故A不符合题意;
B.罐子从斜面滚下时,重力势能转化为动能和弹性势能,在水平面滚动时,动能转化为弹性势能,当动能减小到0,即速度为0时,弹性势能最大。之后,反向滚回斜面,再次速度为零。故B符合题意;
C.罐子在斜面与水平面间运动,最后在水平面停止的过程,机械能转化成内能,而不是机械能消失了,故C不符合题意;
D.罐子在斜面和水平面上来回滚动的过程中,受到摩擦力,将部分机械能转化为其它形式的能,所以机械能不守恒,故D符合题意。
故选BD。
卷Ⅱ(非选择题)
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
8. 秋冬季节,有时手接触门把手时,如图,会有“触电”的感觉,这是因为身上的毛衣和衬衣之间进行摩擦后,衬衣由于得到了电子而带上________电,从而让人体也会积累一些静电导致的结果:若人体带负电,则手指和金属门把手之间的电流方向是________(选填序号“①从手到门把手”或“②从门把手到手”或“③没有电流”)。
【答案】 ①. 负 ②. ②从门把手到手
【解析】
【详解】[1]身上的毛衣和衬衣之间进行摩擦后,衬衣由于得到了电子,因电子带负电,从而带上负电。
[2]人体带负电,手接触门把手时,电子从手向门把手发生定向移动,电流方向与电子定向移动方向相反,形成的电流方向从门把手到手。
9. 石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤,声称该保暖裤具有自发热功能,从物理学的角度分析,这种宣传____________(选填“属于”或“不属于”)虚假宣传。
【答案】属于
【解析】
【详解】由能量守恒定律可知,能量不能凭空产生,保暖裤无外界能量来源时无法自行产生热量实现自发热,故该宣传属于虚假宣传。
10. 为了解决手机充电问题,市面上出现了多个品牌的“共享充电宝”。如图是某品牌的共享充电宝,当给共享充电宝充电时,充电宝相当于电路中的____________(选填“用电器”或“电源”)。
【答案】用电器
【解析】
【详解】给共享充电宝充电时,充电宝消耗电能,故相当于电路中的用电器。
11. 氢能是新能源利用的新潮流,加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图是市场上的某品牌氢能自行车,一次性充满0.02kg氢,2h能匀速直线骑行50km,氢恰好消耗完。匀速直线骑行时受到的阻力为42N,氢气热值为,此过程中氢的利用效率是____________。
【答案】75%
【解析】
【详解】氢能自行车匀速直线运动,牵引力与阻力是一对平衡力,故牵引力
牵引力做的有用功为
氢气完全燃烧放出的总热量为
氢的利用效率为
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
12. 如图所示的场景发生在炎热的天气,在图中虚线框内画一个带箭头的线段,用来表示地面附近空气的流动方向______。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知此时为晚上,气温降低,水的比热容比泥土、沙石的比热容大,陆地和海水放出相同的热量,海水温度下降的慢,海面上热空气上升;陆地上来的冷空气进行补充,形成了吹向海面的陆海风。所以空气从陆地吹向海面形成风。如图所示:
13. 为了安全骑行共享单车,小明为共享单车设计了一个简化的转向电路,左开关S1闭合时左侧转向灯L1发光,右开关S2闭合时右侧转向灯L2发光。请你按照要求把图中所示的实物图连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意知,S1控制L1,S2控制L2,两个灯互不影响,所以L1与L2并联,S1在L1所在支路,S2在L2所在支路,据此,将电源正极分两路,一路经S1接L1,另一路经S2接L2,最后把两个灯泡的另一端汇合后连接到电源负极。
14. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放少量硝化棉,将活塞从顶端迅速下压并开始计时。时刻,筒内空气温度达到硝化棉着火点,硝化棉燃烧,随后活塞反弹至顶端。请在答题卡坐标图中画出从开始压缩至活塞返回顶端这个过程中,玻璃筒内空气温度随时间变化关系的大致图像。
【答案】
【解析】
【详解】活塞从顶端迅速下压过程中,活塞对厚玻璃筒内气体做功,玻璃筒内气体内能增大,温度升高,当温度达到着火点时,硝化棉燃烧,释放出热量,使玻璃筒内气体内能迅速增大,温度迅速升高,同时对活塞做功,使活塞返回顶端,玻璃筒内气体内能迅速减小,温度迅速降低。此过程中,玻璃筒内气体温度变化大致图形如图所示:
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
15. 水是生命之源,在大自然和人类生活中扮演着至关重要的角色。城市公园中通过修建池塘来调节气温,汽车发动机一般利用循环流动的水来进行冷却,家里的“暖气”也是用水作为介质散热的,这都是利用了水的什么性质?请你从中挑选一个事例具体说明为什么要利用这一特性。
【答案】这些都利用了水的比热容较大的性质。以汽车发动机利用循环流动的水来冷却为例,因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度时,水吸收的热量更多。当发动机工作产生大量热量时,循环的水能够吸收较多热量,而自身温度升高相对较小,从而有效带走发动机的热量,起到良好的冷却作用,保证发动机能在适宜温度下正常工作。
【解析】
【详解】略。
16. 中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤药的做法是:将草药浸水,用陶罐(或砂锅)做容器慢慢煎熬,直至精粹溶于水成浓浓药汁治病救人。如图,在中,陶罐盖子在不断的跳动,同时空气中弥漫着浓浓的中药味道。请你用所学的物理知识解释这两个现象。
【答案】在熬制中药过程中,陶罐内的气体对盖子做功,内能转化为盖子的机械能,所以盖子会不断的跳动;空气中弥漫着浓浓的中药味道,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
【解析】
【详解】略。
17. 小贵在家做饭时,不小心将胡椒粉撒到了大米上。小贵急中生智,拿一根新筷子在干燥的毛皮上摩擦几下,将筷子靠近胡椒粉,胡椒粉就被吸到筷子上了,成功地将其与大米分开。再将筷子移到胡椒瓶上方,筷子轻敲瓶边,胡椒粉落入瓶中。请解答下列问题:
(1)摩擦后的筷子能吸引胡椒粉的原因。
(2)若用手拿一根金属筷子,用毛巾摩擦,能不能达到相同的效果?为什么?
【答案】(1)干燥筷子与干燥毛皮摩擦时摩擦起电,而胡椒粉质量极小,属于轻小物体,根据带电体能吸引轻小物体的性质,带电筷子能吸引胡椒粉。
(2)金属是良好导体,且人体也为导体,用手拿着金属筷子与毛巾摩擦时,即使金属筷子暂时因摩擦带电,电荷也会通过人体快速传导到大地,无法在其表面稳定积累,因此金属筷子无法维持带电状态,也就不能吸引轻小的胡椒粉,故达不到分离效果。
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,18题8分,19题10分,20题10分,共28分)
18. 小明利用如图所示的装置,完成以下两个课本实验:
实验一:探究不同物质吸热升温的现象;
实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
(1)在探究实验一时,实验中通过加热时间来反映物质吸收的热量,除了图示的器材外,还需要的测量工具是天平和____________。
(2)在探究实验二时,应选用____________(选填“甲、乙”“甲、丙”或“乙、丙”)两组器材。实验时烧杯中液体温度随时间的变化如图丁所示,设实验中燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收,则燃料1和燃料2的热值之比是____________。
(3)关于这两个实验,下列说法正确的是____________(填选项)。
A. 燃料的质量都要相等
B. 被加热液体的质量都要相等
C. 都可以根据温度计上升示数得出正确结论
【答案】(1)秒表 (2) ①. 甲、乙 ②. (3)B
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质吸热升温现象,用加热时间反映吸收热量,需要天平测质量,还需要秒表测量加热时间。
【小问2详解】
实验二是比较不同燃料的放热能力,根据控制变量法,需要使用等质量的不同燃料加热同种等质量的液体,因此选甲、乙两组器材;燃料完全燃烧放热全部被液体吸收,即,且两个实验中燃料质量相等、被加热的同种液体质量也相等,燃料1对应的液体温度变化
燃料2对应的液体温度变化
据热值可得热值之比
【小问3详解】
A.在比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量实验中,根据控制变量法,燃料的质量要相等,探究不同物质吸热升温的现象中,不需要控制燃料质量相等,故A错误;
B.探究不同物质吸热升温的现象和比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量实验中,都要控制被加热液体的质量相等,故B正确;
C.实验一:比较吸热能力,是相同加热时间看升温或相同升温看加热时间; 实验二:看温度计上升示数反映燃料放热。故C错误。
故选B。
19. 从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,每次选取两个并联起来接在同一电源上,组成如图①所示的电路。
(1)连接电路时,开关应该处于______状态。
(2)他连接了如图②的电路,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,L2不发光,则出现的故障原因是L2______;
(3)排除故障后再次闭合开关,电流表示数如图③所示。为了得到更精确的数据,接下来他的操作是:____________。
(4)多次实验后,他将数据记录如下表:
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
甲
0.12
0.12
0.24
2
乙
丙
0.16
0.20
0.36
3
丁
丁
0.14
0.14
0.26
4
丙
丁
0.20
0.14
0.34
分析数据可知并联电路电流的特点是:____________(写出表达式即可)。
(5)如图④所示,某次测量中,电流表接线柱上共连接了三根导线,若导线a中的电流小于导线b中的电流,能否由此判断导线b在干路上并说明理由__________________。
【答案】(1)断路 (2)断开
(3)断开开关,电流表更换成小量程
(4)
(5)不能由此判断导线b在干路上。因为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,但仅根据导线a中的电流小于导线b中的电流,并不能确定b就一定是干路电流。有可能a、b都是支路电流,只是所在支路的用电器不同导致电流不同。
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
【小问2详解】
由图②可知,L1与L2并联,电流表在干路上,闭合开关后,发现电流表指针偏转,L1发光,说明L1 支路是通路;L2不发光,说明L2支路是断路,即故障原因可能是L2断路,如果是L2短路,电源将被短路,L1不会发光,即出现的故障原因是L2断路。
【小问3详解】
由图③可知,电流表使用的是0−3A量程,指针偏转角度小,说明此时电流表选用的量程过大,为了得到更精确的数据,接下来的操作是:断开开关,将电流表换用0−0.6A量程。
【小问4详解】
由表中数据可知
第1组实验数据,
第2组实验数据,
第3组实验数据,
第4组实验数据,
结合电路图可知C点在干路,A、B点在支路,在误差范围之内,可以得出并联电路电流的特点是IC=IA+IB。
【小问5详解】
略。
20. 小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热,于是他想探究是什么原因导致打气筒的外壁发热的,小明和小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个猜想:
猜想A:活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热;
猜想B:活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,打气筒的活塞在打气过程中,从气筒的最上端运动到最下端,如图所示。请解答下列问题:
(1)打气筒外壁发热其实是内能增大的表现,本实验中通过____________反映打气筒外壁内能的大小。
(2)打气过程中,活塞向下运动时,将____________能转化为内能;打气筒内、外壁之间发生____________使外壁内能增大。
(3)小明的实验方案:用打气筒往气压不足的篮球内打气,内使活塞在筒内往复运动次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温后,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,实验数据记录如表所示:
实验次序
时间/s
活塞往复次数
打气筒初温/℃
打气后上部温度/℃
打气后下部温度/℃
1
10
20
25
30.7
36.6
2
10
20
25
30.2
36.2
3
10
20
25
30.5
36.3
小明根据表格中的数据发现完成打气后打气筒外壁温度发生了改变,对比打气筒初温和打气后上部温度两个数据可验证猜想____________(选填“A”或“B”);
小红认为打气筒初温和打气后下部温度之差可以反映仅因活塞运动时,压缩气体做功所导致的发热。该说法是否正确?____________(选填“是”或“否”),理由:____________。
【答案】(1)温度 (2) ①. 机械 ②. 热传递
(3) ①. A ②. 否 ③. 打气筒下部温度升高,不仅是因为压缩气体做功导致发热,还因为活塞与筒壁摩擦生热通过热传递导致打气筒下部温度升高
【解析】
【小问1详解】
内能的大小无法直接测量,物体的内能变化会直观体现在温度变化上,因此本实验通过外壁温度的高低间接反映内能大小。
【小问2详解】
活塞向下运动是人为施加力消耗机械能,对筒内气体做功,将机械能转化为气体的内能;筒内被加热的高温气体和温度较低的打气筒外壁存在温度差,通过热传递的方式将热量传递给外壁,使外壁内能增大。
【小问3详解】
打气筒上部区域几乎不会被活塞压缩气体的过程直接影响,只有活塞往复运动时会和上部筒壁发生摩擦,因此对比初温和上部温度的变化,可以验证摩擦生热的猜想A。
打气筒下部区域既会受到活塞压缩气体做功的加热作用,同时活塞运动到下部时也会和该位置筒壁摩擦生热,两个因素共同导致下部温度升高,因此初温和下部的温度差不能单独反映仅压缩气体做功带来的发热,小红的说法错误。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题8分,共16分)
21. 如图甲所示的电路,当开关闭合后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A2的示数如图丙所示,求:
(1)电流表A1、A2的示数是多少?(要有必要文字说明)
(2)通过小灯泡L1的电流大小。
(3)通过小灯泡L2的电流大小。
【答案】(1)
1.2A 0.3A
(2)
0.9A (3)
0.3A
【解析】
【小问1详解】
由电路图甲可知,两灯泡L1和L2并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的支路电流。根据并联电路的电流规律,可知电流表A1的示数应大于电流表A2的示数,故A1选用的是0~3A的大量程,其分度值为0.1A,读数为
A2选用的是0~0.6A的小量程,其分度值为0.02A,读数为
【小问2详解】
根据并联电路的电流特点,可得通过小灯泡L1的电流为
【小问3详解】
由电路图甲可知,电流表A2与小灯泡L2串联,直接测量通过L2的电流,所以通过小灯泡L2的电流为0.3A。
22. 《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,最终制成熟铁块,再用熟铁块作原料,在炭火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明“百炼钢”的新工艺。通过反复加热折叠锻打,使钢的质量有了很大程度的提高。据此解答下列问题:
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程对应的物态变化为____________;
(2)工匠有时淬火会使用淬火油而非冷水来进行,主要优点是油的____________较小,在高温铁件放入其中时油会迅速升温,使得铁件降温缓慢且均匀,使用时更不容易开裂;
(3)在熔炼铁水时,将炉内的铁从室温加热到刚要熔化时,求铁块吸收的热量;(,铁的熔点约为)
(4)烧红的铁块若不经铁匠持续锻打,其温度不一会儿就会降低,但如果持续锻打,铁块将能保持较长红热状态,温度下降更为缓慢,请解释为何承受锻打的高温铁块降温更为缓慢。
【答案】(1)凝固 (2)比热容
(3)
(4)持续锻打对铁块做功,机械能转化为内能,补充了铁块散失的热量,使内能减少变慢,温度下降更缓慢,所以承受锻打的高温铁块降温更为缓慢
【解析】
【小问1详解】
铁水是液态,铁块是固态,物质从液态变为固态的物态变化叫做凝固。
【小问2详解】
根据吸热公式,当质量相同的油和水吸收相同热量时,比热容越小,温度升高得越快;淬火油比热容更小,接触高温铁件时能快速升温,让铁件放热更平缓,降温速度慢且均匀,避免铁件开裂。
【小问3详解】
铁块吸收的热量
【小问4详解】
略
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