2026-2027学年人教版九年级物理10月模拟练习测试题 基础卷
2026-09-30
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内容正文:
2026—2027学年人教版九年级物理10月模拟测试题·基础卷(原卷)
考查范围:第十三章《内能》~第十五章《电流和电路》(广东专用)
满分:100分 考试时间:80分钟
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班级:______ 姓名:______ 考号:______ 得分:______
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题意)
1.广东凉茶铺熬制凉茶时,在街上远远就能闻到药材的香味;凉茶沸腾后,香味变得更浓。这一现象说明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子间存在间隙 D.分子在不停地做无规则运动,且温度越高运动越剧烈
2.2026年1月,受寒潮影响,下图是韶关高寒山区出现美丽的冰挂景观。关于温度、热量和内能,下列说法错误的是( )
A.温度低于0 ℃的冰挂仍然具有内能
B.同一物体的温度升高,其内能一定增加
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
3.下 图生活实例中,主要利用水的比热容较大这一特性的是( )
A.盛夏,环卫工人在路面洒水降温
B.汽车发动机用水作冷却剂
C.寒冬,人们搓手取暖
D.火箭用液态氢作燃料
4.如图所示为四冲程汽油机某一冲程的工作示意图,图中两气门均关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动。关于该冲程,下列说法正确的是( )
A.这是做功冲程,将内能转化为机械能
B.这是压缩冲程,将机械能转化为内能
C.这是吸气冲程,吸入汽缸的只有汽油
D.这是排气冲程,将内能转化为机械能
5.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔张开。下列说法错误的是( )
A.摩擦起电的实质是电子在物体之间发生转移
B.与丝绸摩擦后,玻璃棒因失去电子而带正电
C.金属箔张开是因为两片金属箔带同种电荷相互排斥
D.玻璃棒接触金属球瞬间,自由电子从玻璃棒定向移动到金属球
6.某小区升级门禁系统:住户“刷脸”成功(相当于闭合开关S1)且“刷卡”成功(相当于闭合开关S2)时,电动机M工作打开闸门;只完成其中一项验证时,闸门不打开。如图所示的四个电路中,符合要求的是( )
S2
M
S1
A
M
S2
S1
B
M
S2
S1
C
S2
S1
M
D
7.如图所示电路,闭合开关S后,灯L1、L2均发光,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A。下列说法正确的是( )
A1
A2
L1
L2
S
A.灯L1与L2串联
B.通过灯L1的电流为0.3 A
C.通过灯L1的电流为0.2 A
D.若灯L2断路,电流表A1的示数不变
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.如下图所示,将两个底面平整、干净的铅块紧压后,它们会“粘”在一起,在下面吊一个重物也不能将它们拉开,这说明分子间存在____;破镜不能重圆,是因为镜片断裂处分子间距离较____(选填“大”或“小”),分子间的作用力十分微弱;气体容易被压缩,说明分子间存在____。
9.上图是潮汕手打牛肉丸是广东名小吃。制作时,师傅用两根铁棒反复捶打牛肉,牛肉的温度升高,这是通过____的方式改变牛肉的内能;牛肉丸放入沸水中煮熟,这是通过____的方式改变其内能;煮制过程中,热量从____(选填“水传向牛肉丸”或“牛肉丸传向水”)。
10.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),其物理意义是____________________________;质量为2 kg的水温度升高10 ℃,吸收的热量为____J;若将这杯水倒掉一半,剩余水的比热容____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.下图氢能自行车以氢气为能源。氢气的热值为1.4×108 J/kg,完全燃烧0.1 kg氢气可放出____J的热量;氢气用去一半后,剩余氢气的热值____(选填“变大”“变小”或“不变”);已知氢气的热值大于汽油,则相同质量的氢气与汽油完全燃烧,放出热量更多的是____。
12.下图是小欢家使用天然气热水器。完全燃烧0.02 m3的天然气,可放出____J的热量(q天然气=4.0×107 J/m3);若这些热量的50%被水吸收,则水吸收的热量为____J;天然气燃烧时,将____能转化为内能。
13.铅笔是常用的文具。铅笔芯的主要成分是石墨,容易导电,属于____(选填“导体”或“绝缘体”);木制笔杆属于____(选填“导体”或“绝缘体”);在金属导体内部,自由电子定向移动的方向与物理学中规定的电流方向____(选填“相同”或“相反”)。
14.节日里,一串由20只小灯泡串联而成的彩灯正常发光,通过第1只灯泡的电流为0.2 A,则通过最后一只灯泡的电流为____A;家庭电路中,电冰箱与电饭煲是____联连接的;若通过电冰箱的电流为0.5 A,通过电饭煲的电流为2 A,它们同时工作时,干路中的电流为____A。
三、作图题(本大题共1小题,共7分)
15.(1)根据图6所示的实物电路,在虚线框中画出对应的电路图。
L1
L2
(2)用笔画线代替导线,根据要求将图中的元件连成电路。要求:灯L1与L2并联,开关S同时控制灯L1和L2,电流表测干路电流,导线不得交叉。
S
L1
L2
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共24分)
16.在“比较不同物质吸热的情况”实验中,小粤用下图所示的装置进行探究。
(1)实验前,应取初温相同、____相同的水和食用油分别倒入两个相同的烧杯中;用两个相同的电加热器加热,目的是使水和食用油在相同时间内____;实验中通过比较____来反映水和食用油吸收热量的多少,这种研究方法叫转换法。
(2)上图中甲装置存在一处错误:____________________。
(3)纠正错误后进行实验,根据实验数据绘制的温度-时间图像如上图所示(图线a为食用油,图线b为水)。加热相同时间,____(选填“a”或“b”)的温度升高得快;这说明____的吸热能力较强;食用油的比热容____(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)与用酒精灯加热相比,本实验用相同电加热器加热的优点是__________(写出一条即可)。
17.小浩用如图所示电路“探究并联电路中电流的规律”。
A
C
L1
L2
S
B
(1)连接电路时,开关应____;在不能估计电流大小的情况下,电流表应先选用____(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(2)闭合开关后,发现电流表指针反向偏转,原因是____;改正的方法是____。
(3)改正后,用电流表测A点电流时,电流表示数如上图所示,则A点的电流为____A。
(4)测得B点的电流为0.2 A,则C点的电流为____A;分析A、B、C三点的电流数据可得出结论:____;实验中换用不同规格的小灯泡进行多次测量,目的是____________________。
18. 小粤在复习第十三章至第十五章的实验时,记录了以下内容,请帮他完善。
图甲 图乙
(1)在气体扩散实验中(图甲),应将密度较大的二氧化氮气体装在____(选填“上”或“下”)方的集气瓶中,这样做的目的是____;抽去玻璃板后,两瓶气体逐渐混合均匀,该现象说明____。
(2)如图乙所示,在空气压缩引火仪中放入一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧起来。此过程中活塞对筒内空气做功,将____能转化为内能;这与四冲程汽油机的____冲程能量转化情况相同。
(3)在“探究串联电路中电流的规律”实验中,测量电流的仪器是____;小粤设计的实验记录表格中只有“电流I/A”一个栏目,为顺利完成探究,表格中还应增加____和____两个栏目。
五、计算题(本大题共2小题,共13分。解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤)
19.下图是小明家新装了一台天然气热水器,其铭牌部分参数如下表所示。某次洗澡时,热水器将40 kg的水从20 ℃加热到45 ℃,共消耗天然气0.15 m3。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4.0×107 J/m3。求:
产品型号
JSQ30-16A
适用气源
天然气(12T)
额定产热水能力
16 kg/min
能效等级
二级
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器此次工作时的热效率。
20.氢燃料公交车是粤港澳大湾区绿色出行的重要力量。某氢燃料公交车在水平路面上匀速直线行驶,受到的阻力为2000 N,某次运行共消耗氢气0.3 kg。已知q氢=1.4×108 J/kg,公交车发动机的效率为40%。求:
(1)0.3 kg氢气完全燃烧放出的热量;
(2)此次运行公交车获得的有用机械能;
(3)这些机械能可支持公交车匀速行驶的距离。
六、综合能力题(本大题共3小题,共14分)
21.阅读短文,回答问题。
青铜冰鉴
1978年湖北随州曾侯乙墓出土的青铜冰鉴,被誉为我国最早的“冰箱”。它由方鉴和方缶两件器物套合而成:缶置于鉴内,缶内装酒,鉴与缶之间的空隙放入冰块。炎炎夏日,冰吸收热量慢慢熔化,缶内的酒变得清凉可口。
(1)冰在熔化过程中,吸收热量,温度____(选填“升高”“降低”或“不变”),内能____(选填“增加”“减少”或“不变”);
(2)缶内的酒温度降低,是通过____的方式改变内能的;冰能从酒中吸收热量,是因为冰的温度比酒____(选填“高”或“低”);
(3)从冰鉴中取出的酒壶,表面很快出现一层小水珠,这是空气中的水蒸气遇冷____(填物态变化名称)形成的。
22.如图所示为某反恐演练中使用的模拟定时引爆装置简化电路。引爆前,定时开关S处于闭合状态,起爆器(可看作一个用电器)不工作,指示灯发光,表明装置供电正常;到达设定时间后S断开,起爆器工作引爆装置。请回答:
起爆器
导线b
导线a
(1)引爆前S闭合时,起爆器被____(选填“短路”或“断路”),起爆器中____(选填“有”或“无”)电流通过,指示灯____(选填“发光”或“不发光”);
(2)拆弹时若剪断导线a,整个电路变为____(选填“通路”“断路”或“短路”),起爆器不会工作;
(3)拆弹专家应剪断导线____(选填“a”或“b”)使装置失效。
23.阅读短文,回答下列问题:
校园“暖心工程”——智能恒温热水系统
2025年秋季,广东某中学实施校园“暖心工程”,在教学楼安装了智能恒温热水系统,为师生供应温开水。该系统由燃气加热装置、保温水箱、循环水泵和智能控制电路四部分组成,系统的部分参数如下表所示。
加热时,天然气在燃烧室内充分燃烧,通过换热器把水箱中的水加热。为安全起见,天然气中人为加入了少量臭味剂,加热间里能闻到一股特殊气味。当水温升高到设定温度时,温控装置自动停止加热;用水时,闭合控制电路中的相应开关,循环水泵驱动热水在管道中流动,同时指示灯发光,提示“正在供水”。
控制电路如图所示:水泵M与指示灯L并联,开关S和电流表A接在干路中,开关S1控制水泵所在支路,开关S2与电流表A1接在指示灯所在支路中。
物理量
参数
水箱中水的质量
40 kg
水的初温/末温
20 ℃/70 ℃
水的比热容
4.2×103 J/(kg·℃)
天然气的热值
4.2×107 J/m3
加热装置的效率
50%
智能恒温热水系统控制电路图
(1)天然气燃烧的过程中,将储存在天然气中的____能转化为内能。
(2)若指示灯L发生断路,闭合开关S和S1,水泵____(选填“能”或“不能”)正常工作,判断依据是______________。
(3)(若加热装置的效率为50%,求加热这些水至少需要完全燃烧天然气的体积_________ m3
$
2026—2027学年人教版九年级物理10月模拟测试题·基础卷(答案速查版)
考查范围:第十三章《内能》~第十五章《电流和电路》
满分:100分 考试时间:80分钟
参考答案与详解
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一、选择题答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
C
B
A
D
B
C
二、填空题答案
8.【答案】引力;大;间隙
9.【答案】做功;热传递;水传向牛肉丸
10.【答案】1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J;8.4×104;不变
11.【答案】1.4×107;不变;氢气
12.【答案】8×105;4×105;化学
13.【答案】导体;绝缘体;相反
14.【答案】0.2;并;2.5
三、作图题答案
15.【答案】(1)如图所示
L1
L2
S
(2) 如图答所示
S
L1
L2
【题图(1)-答】电路图:电源、开关S、电流表A、灯L1、灯L2串联,各元件位置与实物图一一对应,导线横平竖直。
【题图(2)-答】实物连接:电源正极→开关S→分支点;一支经灯L1、另一支经灯L2,两支汇合后经电流表A回到电源负极;开关S与电流表A均在干路,导线不交叉。
四、实验探究题答案
16.【答案】(1)质量;吸收的热量相同;加热时间 (2)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 (3)a;水;小于 (4)更容易控制水和食用油在相同时间内吸收的热量相同(或减少热量散失,减小实验误差)
17.【答案】(1)断开;大 (2)电流表的正、负接线柱接反了;将接在正、负接线柱上的导线对调 (3)0.32 (4)0.52;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性
18.【答案】(1)下;避免二氧化氮气体在重力作用下下沉而对实验造成干扰;分子在不停地做无规则运动 (2)机械;压缩 (3)电流表;测量位置(A、B、C三点);实验次数
五、计算题答案
19.【答案】(1)4.2×106 J (2)6×106 J (3)70%
(1)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(45 ℃-20 ℃)=4.2×106 J
(2)天然气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq天然气=0.15 m3×4.0×107 J/m3=6×106 J
(3)热水器的热效率:η===70%
答:(1)水吸收的热量为4.2×106 J;(2)天然气完全燃烧放出的热量为6×106 J;(3)该热水器此次工作时的热效率为70%。
20.【答案】(1)4.2×107 J (2)1.68×107 J (3)8.4×103 m
(1)氢气完全燃烧放出的热量:Q放=mq氢=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J
(2)公交车获得的有用机械能:W有=ηQ放=40%×4.2×107 J=1.68×107 J
(3)公交车匀速行驶,牵引力F=f=2000 N;由W=Fs得行驶距离:s===8.4×103 m
答:(1)0.3 kg氢气完全燃烧放出的热量为4.2×107 J;(2)公交车获得的有用机械能为1.68×107 J;(3)这些机械能可支持公交车匀速行驶8.4×103 m。
六、综合能力题答案
21.【答案】(1)不变;增加 (2)热传递;低 (3)液化
22.【答案】(1)短路;无;发光 (2)断路 (3)a
23.【答案】(1)【答案】 化学
(2)【答案】 能 并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响
(3)【答案】0.4 m3
【规范解答】由η=Q吸/Q放得,天然气完全燃烧需要放出的热量
Q放=Q吸/η=8.4×106 J/50%=1.68×107 J
由Q放=qV得,至少需要完全燃烧天然气的体积
V=Q放/q=1.68×107 J/(4.2×107 J/m3)=0.4 m3答:至少需要完全燃烧天然气0.4 m3。
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2026—2027学年人教版九年级物理10月模拟测试题·基础卷(教师版·详细解析)
考查范围:第十三章《内能》~第十五章《电流和电路》
满分:100分 考试时间:80分钟
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班级:______ 姓名:______ 考号:______ 得分:______
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题意)
1.广东凉茶铺熬制凉茶时,在街上远远就能闻到药材的香味;凉茶沸腾后,香味变得更浓。这一现象说明( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子间存在间隙
D.分子在不停地做无规则运动,且温度越高运动越剧烈
【答案】D
【详解】本题考查扩散现象与分子热运动。A.分子间存在引力,与闻到香味以及温度对香味浓淡的影响无关,故A不符合题意;B.分子间存在斥力,同样不能解释该现象,故B不符合题意;C.分子间存在间隙,不能说明香味随温度升高而变浓,故C不符合题意;D.闻到香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;沸腾后温度升高,香味更浓,说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故D符合题意。故选D。
2.2026年1月,受寒潮影响,下图是韶关高寒山区出现美丽的冰挂景观。关于温度、热量和内能,下列说法错误的是( )
A.温度低于0 ℃的冰挂仍然具有内能
B.同一物体的温度升高,其内能一定增加
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
【答案】C
【详解】本题考查温度、热量与内能的关系。A.一切物体在任何温度下都具有内能,冰挂温度虽低于0 ℃,仍具有内能,该说法正确,故A不符合题意;B.同一物体的质量、状态不变,温度升高,分子热运动加剧,其内能一定增加,该说法正确,故B不符合题意;C.物体吸收热量,温度不一定升高,如冰在熔化过程中吸收热量,但温度保持0 ℃不变,该说法错误,故C符合题意;D.热传递的方向是从高温物体传向低温物体,该说法正确,故D不符合题意。故选C。
3.下图生活实例中,主要利用水的比热容较大这一特性的是( )
A. 盛夏,环卫工人在路面洒水降温
B. 汽车发动机用水作冷却剂
C. 寒冬,人们搓手取暖
D.火箭用液态氢作燃料
【答案】B
【详解】本题考查水的比热容较大的应用。A.路面洒水降温主要是利用水蒸发吸热,与水的比热容大无关,故A不符合题意;B.水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,升高相同温度时吸收的热量多,冷却效果好,所以汽车发动机用水作冷却剂,故B符合题意;C.搓手取暖是通过做功的方式改变内能,与比热容无关,故C不符合题意;D.火箭用液态氢作燃料,是利用氢的热值大,故D不符合题意。故选B。
4.如图所示为四冲程汽油机某一冲程的工作示意图,图中两气门均关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动。关于该冲程,下列说法正确的是( )
A.这是做功冲程,将内能转化为机械能
B.这是压缩冲程,将机械能转化为内能
C.这是吸气冲程,吸入汽缸的只有汽油
D.这是排气冲程,将内能转化为机械能
【答案】A
【详解】本题考查四冲程汽油机的冲程判断与能量转化。由图可知,两气门均关闭、火花塞产生电火花、活塞向下运动,该冲程为做功冲程。A.两气门关闭、火花塞点火、活塞下行,是做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故A符合题意;B.压缩冲程中火花塞不点火、活塞向上运动,与图示不符,故B不符合题意;C.吸气冲程进气门应打开,且吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,并非只有汽油,故C不符合题意;D.排气冲程排气门应打开,且该冲程依靠飞轮惯性完成,不存在内能转化为机械能,故D不符合题意。故选A。
5.如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,观察到验电器的金属箔张开。下列说法错误的是( )
A.摩擦起电的实质是电子在物体之间发生转移
B.与丝绸摩擦后,玻璃棒因失去电子而带正电
C.金属箔张开是因为两片金属箔带同种电荷相互排斥
D.玻璃棒接触金属球瞬间,自由电子从玻璃棒定向移动到金属球
【答案】D
【详解】本题考查摩擦起电的实质与验电器的工作原理。A.摩擦起电的实质是电子在物体之间发生转移,并不是创造了电荷,该说法正确,故A不符合题意;B.用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子而带正电,该说法正确,故B不符合题意;C.验电器的两片金属箔因带上同种电荷相互排斥而张开,该说法正确,故C不符合题意;D.玻璃棒带正电(缺少电子),接触金属球瞬间,自由电子从验电器定向移动到玻璃棒,而不是从玻璃棒移动到金属球,该说法错误,故D符合题意。故选D。
6.某小区升级门禁系统:住户“刷脸”成功(相当于闭合开关S1)且“刷卡”成功(相当于闭合开关S2)时,电动机M工作打开闸门;只完成其中一项验证时,闸门不打开。如图所示的四个电路中,符合要求的是( )S2
S1
M
D
M
S2
S1
C
M
S2
S1
B
S2
M
S1
A
【答案】B
【详解】本题考查电路设计(开关的组合控制)。由题意,两项验证都成功时闸门才打开,说明S1、S2相互影响、缺一不可,两开关应串联后再与电动机串联。A.图A中S1与S2并联,闭合其中任一开关闸门即打开,不符合“双重验证”的要求,故A不符合题意;B.图B中S1、S2与电动机串联,只有两个开关都闭合时电动机才工作,故B符合题意;C.图C中闭合S2会造成电源短路,烧坏电源,故C不符合题意;D.图D中闭合S2时电动机被短路,闸门无法打开,故D不符合题意。故选B。
7.如图所示电路,闭合开关S后,灯L1、L2均发光,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A。下列说法正确的是( )
A1
A2
L1
L2
S
A.灯L1与L2串联
B.通过灯L1的电流为0.3 A
C.通过灯L1的电流为0.2 A
D.若灯L2断路,电流表A1的示数不变
【答案】C
【详解】本题考查并联电路的识别与电流规律。由图可知,L1、L2并联,A1测干路电流,A2测L2支路电流。A.电流从电源正极出发后有两条路径,L1与L2并联,故A不符合题意;B、C.并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过L1的电流I1=I-I2=0.5 A-0.3 A=0.2 A,故B不符合题意,故C符合题意;D.若L2断路,干路电流等于通过L1的电流,电流表A1的示数变小,故D不符合题意。故选C。
二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
8.如下图所示,将两个底面平整、干净的铅块紧压后,它们会“粘”在一起,在下面吊一个重物也不能将它们拉开,这说明分子间存在____;破镜不能重圆,是因为镜片断裂处分子间距离较____(选填“大”或“小”),分子间的作用力十分微弱;气体容易被压缩,说明分子间存在____。
【答案】引力;大;间隙
【详解】本题考查分子间的作用力。铅块紧压后“粘”在一起、能吊起重物,说明分子间存在引力;破镜断裂处分子间距离较大,分子间作用力十分微弱,故不能重圆;气体容易被压缩,说明分子间存在间隙。
9.上图是潮汕手打牛肉丸是广东名小吃。制作时,师傅用两根铁棒反复捶打牛肉,牛肉的温度升高,这是通过____的方式改变牛肉的内能;牛肉丸放入沸水中煮熟,这是通过____的方式改变其内能;煮制过程中,热量从____(选填“水传向牛肉丸”或“牛肉丸传向水”)。
【答案】做功;热传递;水传向牛肉丸
【详解】本题考查改变内能的两种方式。用铁棒捶打牛肉,对牛肉做功,机械能转化为内能,温度升高;牛肉丸在沸水中吸收热量被煮熟,是通过热传递改变内能;水的温度高于牛肉丸,热量自发地从水传向牛肉丸。
10.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),其物理意义是____;质量为2 kg的水温度升高10 ℃,吸收的热量为____J;若将这杯水倒掉一半,剩余水的比热容____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J;8.4×104;不变
【详解】本题考查比热容的概念与热量计算。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),表示1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J;Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×10 ℃=8.4×104 J;比热容是物质的一种特性,与质量无关,倒掉一半后剩余水的比热容不变。
11. 下图氢能自行车以氢气为能源。氢气的热值为1.4×108 J/kg,完全燃烧0.1 kg氢气可放出____J的热量;氢气用去一半后,剩余氢气的热值____(选填“变大”“变小”或“不变”);已知氢气的热值大于汽油,则相同质量的氢气与汽油完全燃烧,放出热量更多的是____。
【答案】1.4×107;不变;氢气
【详解】本题考查热值的概念与计算。Q放=mq氢=0.1 kg×1.4×108 J/kg=1.4×107 J;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,故剩余氢气的热值不变;由Q放=mq可知,质量相同时,热值越大,完全燃烧放出的热量越多,氢气的热值大于汽油,故氢气放热更多。
12.下图是小欢家使用天然气热水器。完全燃烧0.02 m3的天然气,可放出____J的热量(q天然气=4.0×107 J/m3);若这些热量的50%被水吸收,则水吸收的热量为____J;天然气燃烧时,将____能转化为内能。
【答案】8×105;4×105;化学
【详解】本题考查燃料放热与能量转化。Q放=Vq天然气=0.02 m3×4.0×107 J/m3=8×105 J;Q吸=50%×Q放=50%×8×105 J=4×105 J;天然气燃烧时发生化学变化,将化学能转化为内能。
13.铅笔是常用的文具。铅笔芯的主要成分是石墨,容易导电,属于____(选填“导体”或“绝缘体”);木制笔杆属于____(选填“导体”或“绝缘体”);在金属导体内部,自由电子定向移动的方向与物理学中规定的电流方向____(选填“相同”或“相反”)。
【答案】导体;绝缘体;相反
【详解】本题考查导体与绝缘体、电流方向的规定。石墨容易导电,是导体;木材不容易导电,是绝缘体;物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属导体中的自由电子带负电,其定向移动方向与规定的电流方向相反。
14.节日里,一串由20只小灯泡串联而成的彩灯正常发光,通过第1只灯泡的电流为0.2 A,则通过最后一只灯泡的电流为____A;家庭电路中,电冰箱与电饭煲是____联连接的;若通过电冰箱的电流为0.5 A,通过电饭煲的电流为2 A,它们同时工作时,干路中的电流为____A。
【答案】0.2;并;2.5
【详解】本题考查串、并联电路的电流规律。串联电路中电流处处相等,故通过最后一只灯泡的电流也为0.2 A;家庭电路中各用电器互不影响,是并联连接;并联电路干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2=0.5 A+2 A=2.5 A。
三、作图题(本大题共1小题,共7分)
15.(1)根据图6所示的实物电路,在虚线框中画出对应的电路图。
L1
L2
(2)用笔画线代替导线,将图7中的元件连成电路。要求:灯L1与L2并联,开关S同时控制灯L1和L2,电流表测干路电流,导线不得交叉。
S
L1
L2
【答案】(1)如下图所示
L1
L2
S
(2) 答案如下图所示S
L1
L2
【题图(1)-答】电路图:电源、开关S、电流表A、灯L1、灯L2串联,各元件位置与实物图一一对应,导线横平竖直。
【题图(2)-答】实物连接:电源正极→开关S→分支点;一支经灯L1、另一支经灯L2,两支汇合后经电流表A回到电源负极;开关S与电流表A均在干路,导线不交叉。
【详解】本题考查实物图与电路图的相互转化及实物电路的连接。(1)由实物图可知,电流只有一条路径,各元件串联;按电流方向依次画出电源、开关、电流表、两灯的元件符号即可,注意元件位置与实物图一一对应、导线横平竖直。(2)要求两灯并联且开关同时控制两灯,则开关S必须接在干路中;电流表测干路电流,也应串联在干路中;连接时电流从电源正极出发,经开关后先分支、后汇合,再经电流表回到负极,导线不得交叉。
四、实验探究题(本大题共3小题,每空1分,共24分)
16.在“比较不同物质吸热的情况”实验中,小粤用下图所示的装置进行探究。
(1)实验前,应取初温相同、____相同的水和食用油分别倒入两个相同的烧杯中;用两个相同的电加热器加热,目的是使水和食用油在相同时间内____;实验中通过比较____来反映水和食用油吸收热量的多少,这种研究方法叫转换法。
(2)图8中甲装置存在一处错误:____。
(3)纠正错误后进行实验,根据实验数据绘制的温度-时间图像如图9所示(图线a为食用油,图线b为水)。加热相同时间,____(选填“a”或“b”)的温度升高得快;这说明____的吸热能力较强;食用油的比热容____(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)与用酒精灯加热相比,本实验用相同电加热器加热的优点是____(写出一条即可)。
【答案】(1)质量;吸收的热量相同;加热时间 (2)温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 (3)a;水;小于 (4)更容易控制水和食用油在相同时间内吸收的热量相同(或减少热量散失,减小实验误差)
【详解】本题考查“比较不同物质吸热的情况”实验,涉及控制变量法与转换法。(1)根据控制变量法,应取初温相同、质量相同的水和食用油;相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,可使两种液体在相同时间内吸收的热量相同;用加热时间反映吸收热量的多少,运用了转换法。(2)图8甲中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部,会使测得的温度不准确,正确做法是使玻璃泡浸没在被测液体中,且不接触容器底和容器壁。(3)由图9可知,加热相同时间(吸收热量相同),图线a(食用油)的温度升高得快,说明水的吸热能力较强;由c=可知,质量相同、吸收热量相同时,温度升高得快的物质比热容小,故食用油的比热容小于水的比热容。(4)电加热器发热稳定,更容易控制相同时间内供给两种液体的热量相同(或减少热量散失,减小实验误差)。
17. 小浩用如图所示电路“探究并联电路中电流的规律”。
A
C
L1
L2
S
B
(1)连接电路时,开关应____;在不能估计电流大小的情况下,电流表应先选用____(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(2)闭合开关后,发现电流表指针反向偏转,原因是____;改正的方法是____。
(3)改正后,用电流表测A点电流时,电流表示数如上图所示,则A点的电流为____A。
(4)测得B点的电流为0.2 A,则C点的电流为____A;分析A、B、C三点的电流数据可得出结论:____;实验中换用不同规格的小灯泡进行多次测量,目的是____。
【答案】(1)断开;大 (2)电流表的正、负接线柱接反了;将接在正、负接线柱上的导线对调 (3)0.3 (4)0.5;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性
【详解】本题考查“探究并联电路中电流的规律”实验。(1)为保护电路,连接电路时开关应断开;不能估计电流大小时,应先用大量程试触,再根据指针偏转情况选择合适量程。(2)电流表指针反向偏转,说明电流表的正、负接线柱接反了;改正方法是将接在正、负接线柱上的导线对调。(3)量程为0~0.6 A时,分度值为0.02 A,指针指在0.32 A处,故A点电流为0.3 2A。(4)C点在干路,IC=IA+IB=0.3 2A+0.2 A=0.52 A;分析数据可得:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;换用不同规格的小灯泡多次测量,是为了避免实验结论的偶然性,使结论具有普遍性。
18. 小粤在复习第十三章至第十五章的实验时,记录了以下内容,请帮他完善。
图甲 图乙
(1)在气体扩散实验中(图甲),应将密度较大的二氧化氮气体装在____(选填“上”或“下”)方的集气瓶中,这样做的目的是____;抽去玻璃板后,两瓶气体逐渐混合均匀,该现象说明____。
(2)如图乙所示,在空气压缩引火仪中放入一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧起来。此过程中活塞对筒内空气做功,将____能转化为内能;这与四冲程汽油机的____冲程能量转化情况相同。
(3)在“探究串联电路中电流的规律”实验中,测量电流的仪器是____;小粤设计的实验记录表格中只有“电流I/A”一个栏目,为顺利完成探究,表格中还应增加____和____两个栏目。
【答案】(1)下;避免二氧化氮气体在重力作用下下沉而对实验造成干扰;分子在不停地做无规则运动 (2)机械;压缩 (3)电流表;测量位置(A、B、C三点);实验次数
【详解】本题综合考查教材重点实验(气体扩散、压缩做功、探究串联电路电流规律)。(1)二氧化氮的密度大于空气,应装在下方集气瓶中,避免其在重力作用下自然下沉而造成“扩散”的假象,从而排除重力对实验的干扰;抽去玻璃板后两瓶气体混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动。(2)迅速下压活塞,活塞对筒内空气做功,将机械能转化为内能,空气温度升高达到硝化棉的着火点;这与四冲程汽油机压缩冲程的能量转化情况相同。(3)测量电流的仪器是电流表;探究串联电路电流规律需要比较不同位置的电流,并进行多次实验,故表格中还应增加“测量位置(A、B、C三点)”和“实验次数”两个栏目。
五、计算题(本大题共2小题,共13分。解答应写出必要的文字说明、公式和演算步骤)
19.下图是小明家新装了一台天然气热水器,其铭牌部分参数如下表所示。某次洗澡时,热水器将40 kg的水从20 ℃加热到45 ℃,共消耗天然气0.15 m3。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=4.0×107 J/m3。求:
产品型号
JSQ30-16A
适用气源
天然气(12T)
额定产热水能力
16 kg/min
能效等级
二级
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该热水器此次工作时的热效率。
【答案】(1)4.2×106 J (2)6×106 J (3)70%
【详解】本题考查Q吸=cmΔt、Q放=Vq及热效率的综合计算。(1)Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(45 ℃-20 ℃)=4.2×106 J;(2)Q放=Vq天然气=0.15 m3×4.0×107 J/m3=6×106 J;(3)η===70%。
20.氢燃料公交车是粤港澳大湾区绿色出行的重要力量。某氢燃料公交车在水平路面上匀速直线行驶,受到的阻力为2000 N,某次运行共消耗氢气0.3 kg。已知q氢=1.4×108 J/kg,公交车发动机的效率为40%。求:
(1)0.3 kg氢气完全燃烧放出的热量;
(2)此次运行公交车获得的有用机械能;
(3)这些机械能可支持公交车匀速行驶的距离。
【答案】(1)4.2×107 J (2)1.68×107 J (3)8.4×103 m
【详解】本题考查热值、热机效率与功的综合计算。(1)Q放=mq氢=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J;(2)W有=ηQ放=40%×4.2×107 J=1.68×107 J;(3)公交车匀速直线行驶,牵引力与阻力二力平衡,F=f=2000 N;由W=Fs得s===8.4×103 m。
六、综合能力题(本大题共3小题,共14分)
21.阅读短文,回答问题。
青铜冰鉴
1978年湖北随州曾侯乙墓出土的青铜冰鉴,被誉为我国最早的“冰箱”。它由方鉴和方缶两件器物套合而成:缶置于鉴内,缶内装酒,鉴与缶之间的空隙放入冰块。炎炎夏日,冰吸收热量慢慢熔化,缶内的酒变得清凉可口。
(1)冰在熔化过程中,吸收热量,温度____(选填“升高”“降低”或“不变”),内能____(选填“增加”“减少”或“不变”);
(2)缶内的酒温度降低,是通过____的方式改变内能的;冰能从酒中吸收热量,是因为冰的温度比酒____(选填“高”或“低”);
(3)从冰鉴中取出的酒壶,表面很快出现一层小水珠,这是空气中的水蒸气遇冷____(填物态变化名称)形成的。
【答案】(1)不变;增加 (2)热传递;低 (3)液化
【详解】本题以青铜冰鉴为情境,考查熔化特点、内能与热传递。(1)冰是晶体,在熔化过程中吸收热量,但温度保持不变,内能增加。(2)缶内的酒放出热量、温度降低,是通过热传递的方式改变内能;热传递的方向是从高温物体传向低温物体,冰的温度比酒低,故冰能从酒中吸收热量。(3)小水珠是空气中的水蒸气遇到温度较低的酒壶,放热液化形成的。
22. 如图所示为某反恐演练中使用的模拟定时引爆装置简化电路。引爆前,定时开关S处于闭合状态,起爆器(可看作一个用电器)不工作,指示灯发光,表明装置供电正常;到达设定时间后S断开,起爆器工作引爆装置。请回答:起爆器
(1)引爆前S闭合时,起爆器被____(选填“短路”或“断路”),起爆器中____(选填“有”或“无”)电流通过,指示灯____(选填“发光”或“不发光”);
(2)拆弹时若剪断导线a,整个电路变为____(选填“通路”“断路”或“短路”),起爆器不会工作;
(3)拆弹专家应剪断导线____(选填“a”或“b”)使装置失效。
【答案】(1)短路;无;发光 (2)断路 (3)a
【详解】本题考查电路的通路、断路与短路分析。(1)引爆前S闭合,电流经“S—导线b”支路流通,起爆器被短路,起爆器中无电流通过,指示灯发光。(2)剪断导线a,干路断开,整个电路变为断路,起爆器不会工作。(3)若剪断导线b,到达设定时间S断开后,电流将被迫流经起爆器,引起引爆;故拆弹专家应剪断导线a,使电路变为断路,装置失效。
23.阅读短文,回答下列问题:
校园“暖心工程”——智能恒温热水系统
2025年秋季,广东某中学实施校园“暖心工程”,在教学楼安装了智能恒温热水系统,为师生供应温开水。该系统由燃气加热装置、保温水箱、循环水泵和智能控制电路四部分组成,系统的部分参数如下表所示。
加热时,天然气在燃烧室内充分燃烧,通过换热器把水箱中的水加热。为安全起见,天然气中人为加入了少量臭味剂,加热间里能闻到一股特殊气味。当水温升高到设定温度时,温控装置自动停止加热;用水时,闭合控制电路中的相应开关,循环水泵驱动热水在管道中流动,同时指示灯发光,提示“正在供水”。
控制电路如图所示:水泵M与指示灯L并联,开关S和电流表A接在干路中,开关S1控制水泵所在支路,开关S2与电流表A1接在指示灯所在支路中。
物理量
参数
水箱中水的质量
40 kg
水的初温/末温
20 ℃/70 ℃
水的比热容
4.2×103 J/(kg·℃)
天然气的热值
4.2×107 J/m3
加热装置的效率
50%
智能恒温热水系统控制电路图
(1) 天然气燃烧若指示灯L发生断路,闭合开关S和S1,水泵____(选填“能”或“不能”)正常工作,判断依据是______________。
(2) 的过程中,将储存在天然气中的____能转化为内能。
(3) 若加热装置的效率为50%,求加热这些水至少需要完全燃烧天然气的体积_________ m3
(1)【答案】 化学
【解析】天然气燃烧是化学反应,将化学能转化为内能。
【考点】燃料燃烧中的能量转化。
【易错提示】能量转化方向是“化学能→内能”,不要写成“热能”。
(2)【答案】 能 并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响
【解析】由图23可知,水泵M与指示灯L分别接在两条支路中,是并联;并联电路各支路互不影响,指示灯L断路后,水泵所在支路仍是通路,闭合S、S1水泵能正常工作。
【考点】串、并联电路的识别及并联电路的特点。
【易错提示】“判断依据”必须答出“互不影响”这一要点,只填“并联”不得依据分;注意开关S1只控制水泵支路。
(3)【答案】0.4 m3
【规范解答】由η=Q吸/Q放得,天然气完全燃烧需要放出的热量
Q放=Q吸/η=8.4×106 J/50%=1.68×107 J(1分)
由Q放=qV得,至少需要完全燃烧天然气的体积
V=Q放/q=1.68×107 J/(4.2×107 J/m3)=0.4 m3
答:至少需要完全燃烧天然气0.4 m3。
【考点】加热装置的效率η=Q吸/Q放;燃料热值计算Q放=qV。
【易错提示】效率50%要化为0.5去除Q吸,若误乘则得4.2×106 J;“至少”对应效率取50%时的理想情况,不要再乘其他系数。
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