精品解析：河北邯郸市馆陶县实验中学魏僧寨中学第一次月考2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试题

2026-2027九年级物理第一次核心素养检测 一、单选题（每题3分） 1. 《墨子》一书中提到的“端说”认为“非半弗斫，则不动，说在端”“端，是无间也”，意思是物质到了不能再分时，此时的物质就是“端”，并强调“端”是无法间断、不可分割的最小单位，是物质构成的基本单元。书中所说的“端”最可能指的是微观世界中的（　　） A. 中子 B. 电子 C. 质子 D. 原子 2. 古诗文中常蕴含丰富的物理知识，下列古诗文中涉及的现象不能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ） A. 三月江城柳絮飞 B. 兰陵美酒郁金香 C. 花气袭人知骤暖 D. 荞熟油新作饼香 3. 如图是我国文化传承的古老中医疗法——艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，此时患者的穴位皮肤（ ） A. 放热，内能增加 B. 放热，内能减小 C. 吸热，内能增加 D. 吸热，内能减小 4. 海口市的生活垃圾焚烧发电厂，利用焚烧垃圾释放的能量加热锅炉，产生高温水蒸气推动发电机组转子转动，这个过程中的能量转化情况与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 5. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 6. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，下列说法不正确的是（ ） A. 煮大豆的过程中，大豆温度升高内能增大 B. 用火种引燃木柴与钻木取火的原理不相同 C. 将木柴架空一些可以燃烧更旺，木柴热值变大 D. 木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 7. 一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min，则柴油机每秒钟内（　　） A. 完成80个冲程，做功20次 B. 完成20个冲程，做功80次 C. 完成40个工作循环，做功20次 D. 完成40个工作循环，做功40次 二、填空题（每题3分） 8. 金秋十月菊花开，四海宾朋应约来，古都开封菊展姹紫嫣红争奇斗艳，淡雅清香沁人心脾。从物理学角度分析，花香四溢是_________现象；开封有北方水城之称，其市内的人工湖可以有效地缓解城区热岛效应，其原因利用了水的_________大。水蒸发掉一部分后，其比热容_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 9. “端午浓情，粽叶飘香”、“粽叶飘香”这是因为分子在不停地________；如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，那么它们之间具有不同的________（选填“温度”“内能”或“热量”）；实心金属球很难被压缩说明分子间存在________。 10. 汽车发动机内汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时汽油的热值______，发动机的效率_____（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”），发动机的效率______100％。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 11. 冬天手冷，有的人通过搓手给手升温，这是用________的方式改变内能的，还可以向手哈气让手升温，用________的方式改变内能；改变内能的两种方式从本质上来看是________（填“相同”或“不同”）的。 12. 荡秋千时，如果不持续用力，秋千会越荡越低，直到停止。在这个过程中，秋千的机械能___________（选填“增大”或“减小”），原因是机械能转化成了其他形式的能。整个过程中，秋千的机械能___________，能的总量__________。（后两空均选填“守恒”或“不守恒”） 13. 能量不会凭空产生也不会凭空消灭，它会从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，能量的总量保持不变。冰块熔化时，能量从空气中_________（选填“转化”或“转移”）到冰块，人乘坐电梯上楼时，人的机械能_________（选填“增大”、“不变”、“减小”），这是由于消耗了_________能。 14. 如图所示，拿一个大口玻璃瓶，瓶内装少量的水，用塞子塞紧，通过塞子上的开口往里打气。塞子从瓶口跳起来，瓶内出现白雾，该现象的原因是：瓶内的空气膨胀对瓶塞做功时，空气内能___________（选填“增加”或“减少”），温度___________（选填“升高”或“降低”），使瓶内空气中的水蒸气___________成小水珠。 三、画图题（2+2+3） 15. （1）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； （2）质量相同，温度都是80℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热。甲的比热容比乙大。请在如图2中所示的坐标系中画出乙液体放热时温度随时间变化的大致图像。 （3）如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力F向左推活塞，使活塞从A位置运动到最左端C 位置。撤去力F后，活塞又被圆筒内的气体推回到A位置。请在图乙的坐标图中作出活塞从A位置运动到C位置再返回A位置的过程中，金属圆筒内的气体的内能随位置变化的大致关系图像。（绝热：表示没有热量传递。坐标原点表示内能为零） 四、实验题（每空1分，共20分） 16. 在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验： （1）如图甲所示，在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置一段时间后，液体变为均匀的淡蓝色，先倒入密度较大的硫酸铜溶液是为了排除________对实验的影响。 （2）如图乙所示，先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，可发现水和酒精的总体积________（选填“大于”、“小于”或“等于”）100mL，这说明分子间有________。为使实验现象更明显，应选用内径较________（选填“细”或“粗”）的玻璃管。 （3）如图丙所示，用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计钩住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明：分子间有________。这个理由可以用来解释固体很难被________（选填“拉伸”或“压缩”）。 17. 小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： （1）用两只相同的烧杯分别取初温度和________（选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； （2）用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少；这样的实验方法物理学中称为________（选填“转换法”、“等效替代法”或“类比法”）； （3）在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为________℃； （4）小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像如图丙所示，根据图像可知，水和沙子相比，________的吸热能力更强，在物理学中用________表示物质的这种性质。 （5）如果水的比热容是，则沙子的比热容是________。 18. 如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同，且实验中忽略热量损失。 （1）该实验装置要________（选填“自上而下”或“自下而上”）安装，安装烧杯下方的铁圈时酒精灯________（选填“需要”或“不需要”）点燃，图中还需要的测量工具是天平和________； （2）为比较不同燃料的热值，应选择图________进行实验，实验时要观察________（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较两种燃料的热值大小。小明根据此原理开展了实验：在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像①、②，则可初步判断________（选填“燃料1”或“燃料2”）的热值大； （3）另一组的小华也用两套与图甲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，两种燃料均均匀放热，相同时间内放出的热量相等，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，根据图戊可得燃料2和燃料1的热值之比为________。 五、计算题（6+7） 19. 工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为250g的钢刀，加热到560℃，再浸没在10℃的水中冷却，最后与水达到共同温度时，容器中的水温升高到20℃，不计热量散失。[；] （1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ （2）容器中水的质量是多少？ 20. 如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在一个标准大气压下，锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为，天然气的热值为]求： （1）的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）以上过程中，水吸收的热量； （3）整个过程，水温度的变化量。 六、科普阅读题（每空1分，共18分） 21. “卡路里”是常用的热量单位，简称“卡”，符号Cal，它被广泛使用在营养计量和健身手册上。 （1）1卡是指在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃所需要吸收的热量，则1卡=________焦；食物中的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量，食物的能量只有20%能被心脏利用。已知米饭的能量是115000cal/100g，心脏跳动一次做功约1.2J，某同学的心跳频率为75次/分钟。从理论上讲，该同学在考试的80min内心脏做功消耗的能量大约需要________g米饭来补充（保留一位小数）。[] （2）如图所示的自热火锅是一种卡路里含量较高的方便食品。该自热火锅配有发热包。将发热包放到冷水中，生石灰与水发生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是（ ） A. 食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的 B. 食物在被加热的过程中，食物中所含有的热量增加 C. 打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的 D. 食物被加热后香味更浓，是因为分子运动剧烈程度与温度有关 （3）某款零食的营养成分表上标有“2336kJ/100g”，该标识含义与物理量________的含义类似（选填“比热容”“热值”或“热量”）。 22. 从穿梭城市的汽车，到翱翔蓝天的飞机，再到探索太空的火箭，这三种热机构成了人类交通与航天事业的核心动力。某科技小组希望利用身边的器材制作一个简单的热机，以更好地探究热机工作原理。 【项目提出】尝试制作热机模型，能帮助我们更直观地理解热机的工作原理，那么该如何动手制作呢？ 【项目分析】要制作热机模型，需思考以下关键问题： ①可选用什么作为热源？ ②工作物质选择什么？ ③用什么样的容器来盛装工作物质？ ④怎样将内能转化为机械能？通过什么装置来实现这一转化？ 【项目实施】 A方案依据：小组同学结合老师课堂演示的实验（如图甲），联想到若在容器外插入一根细管，让水蒸气通过细管喷出，再使细管口对准风扇扇片，就能推动风扇转动，以此实现能量转化。 B材料准备：空易拉罐、去掉笔芯的中性笔、小风扇、蜡烛、密封胶、铁丝等（如图乙）。 C制作步骤： ①取一个空易拉罐，用铁丝依照易拉罐的形状制作支架。 ②向易拉罐内注入约半罐水，将中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，并用密封胶把罐的开口处密封好。 ③将易拉罐放置在支架上，使中性笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的蜡烛，罐内的水蒸气会通过笔芯喷出，进而推动风扇转动（如图丙）。 【展示交流】 （1）点燃蜡烛后，易拉罐内的水温度升高，蜡烛燃烧时的能量转化：___________。 （2）实验中用胶密封易拉罐的主要目的是___________（选填“增大”或“减小”）蒸汽压力，以保证蒸汽能集中从喷口喷出；从能量转化的角度看，该热机模型的工作过程与热机的___________冲程类似。 （3）若要让风扇转得更快，可采取的措施是_________________________________（写出一条即可）。 （4）生活中的汽车为了保证做功的连续性，均采用多缸的汽油机。若一台四缸汽油机的转速为6000r/min，则该汽油机每秒钟内做了___________次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功300J，那么，这台汽油机的功率为___________kW。 23. 阅读短文，回答问题。 人工心肺 心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。 心动过缓时，医生会将心脏起抖器植入人体内辅助心脏正常工作起搏器是一种电子装置，它产生的电脉冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起将频率，起将频率指起将器每分钟发放电脉冲的次数。 新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg•℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg•℃)。 n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 v/m•s-1 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300 （1）体重500N的佩戴频率适应性起搏器的患者从一楼到四楼上楼时，楼房层高3m克服重力做功的 ___________J，起搏器的起搏频率将 ___________（选填“增大”或“减小”）； （2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用 ___________的方式使人体的内能增加的；当血流速度为0.2m/s，血流量为10-4m3/s时，对应血管的横截面积为 ___________m2； （3）在一次抢救中使用ECMO技术，每过点血流量为5L/min，若要将血液的温度升高8℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 ___________，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1750W，病人的质量为60kg，则该病人体温由27℃上升至正常体温37℃需要的时间为 ___________min； （4）正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为 ___________W；若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W，则该病人血管的横截面积为正常人的 ___________倍。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027九年级物理第一次核心素养检测 一、单选题（每题3分） 1. 《墨子》一书中提到的“端说”认为“非半弗斫，则不动，说在端”“端，是无间也”，意思是物质到了不能再分时，此时的物质就是“端”，并强调“端”是无法间断、不可分割的最小单位，是物质构成的基本单元。书中所说的“端”最可能指的是微观世界中的（　　） A. 中子 B. 电子 C. 质子 D. 原子 【答案】D 【解析】 【详解】《墨子》中提到的“端”是无法间断、不可分割的最小单位，是物质构成的基本单元。在微观世界中，原子是化学变化中的最小粒子，是构成物质的基本单元之一，符合“端”的概念。而中子、质子是构成原子核的粒子，电子是围绕原子核运动的粒子，它们都不是物质构成的基本单元，且都可以再分。因此，“端”最可能指的是原子，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 古诗文中常蕴含丰富的物理知识，下列古诗文中涉及的现象不能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ） A. 三月江城柳絮飞 B. 兰陵美酒郁金香 C. 花气袭人知骤暖 D. 荞熟油新作饼香 【答案】A 【解析】 【详解】A．柳絮是宏观物体，柳絮飞属于机械运动，不能说明分子永不停息地做无规则运动，故A符合题意； B．闻到酒香是酒的芳香分子扩散形成的，能说明分子在做无规则运动，故B不符合题意； C．闻到花香是花香分子扩散形成的，能说明分子在做无规则运动，故C不符合题意； D．闻到饼香是饼的香味分子扩散形成的，能说明分子在做无规则运动，故D不符合题意。 故选A。 3. 如图是我国文化传承的古老中医疗法——艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，此时患者的穴位皮肤（ ） A. 放热，内能增加 B. 放热，内能减小 C. 吸热，内能增加 D. 吸热，内能减小 【答案】C 【解析】 【详解】用艾条熏烤穴位时，艾条温度远高于皮肤温度，热量会从艾条传递到患者的穴位皮肤，皮肤在此过程中吸热；而物体吸热时，内能会增加，因此穴位皮肤吸热、内能增加，故选C。 4. 海口市的生活垃圾焚烧发电厂，利用焚烧垃圾释放的能量加热锅炉，产生高温水蒸气推动发电机组转子转动，这个过程中的能量转化情况与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　） 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】加热锅炉，产生高温水蒸气推动发电机组转子转动，该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 故选C。 5. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（　　） A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，下列说法不正确的是（ ） A. 煮大豆的过程中，大豆温度升高内能增大 B. 用火种引燃木柴与钻木取火的原理不相同 C. 将木柴架空一些可以燃烧更旺，木柴热值变大 D. 木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 【答案】C 【解析】 【详解】A．煮大豆的过程中，大豆吸收热量温度升高，内能增大，故A正确，不符合题意； B．火种引燃木柴是通过热传递改变内能，钻木取火是通过做功改变内能，故两者的原理不同，故B正确，不符合题意； C．木柴架空增大与氧气接触面积使燃烧更旺，热值是燃料特性，与燃烧情况无关，则木材燃烧更旺时热值不变，故C错误，符合题意； D．木柴燃烧经历化学反应，将化学能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min，则柴油机每秒钟内（　　） A. 完成80个冲程，做功20次 B. 完成20个冲程，做功80次 C. 完成40个工作循环，做功20次 D. 完成40个工作循环，做功40次 【答案】A 【解析】 【详解】飞轮转速是2400r/min，则1s转40r，因为1个循环，四个冲程，飞轮转2r，做1次功，所以1s完成20个循环，80个冲程，做20次功，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题（每题3分） 8. 金秋十月菊花开，四海宾朋应约来，古都开封菊展姹紫嫣红争奇斗艳，淡雅清香沁人心脾。从物理学角度分析，花香四溢是_________现象；开封有北方水城之称，其市内的人工湖可以有效地缓解城区热岛效应，其原因利用了水的_________大。水蒸发掉一部分后，其比热容_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 扩散 ②. 比热容 ③. 不变 【解析】 【详解】花香四溢是花香分子不停做无规则运动，扩散到空气中被人闻到，属于扩散现象； 因水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时升温幅度更小，故可有效缓解热岛效应； 比热容是物质的固有特性，与物质的质量多少无关，故水蒸发掉一部分后，剩余水的比热容不变。 9. “端午浓情，粽叶飘香”、“粽叶飘香”这是因为分子在不停地________；如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，那么它们之间具有不同的________（选填“温度”“内能”或“热量”）；实心金属球很难被压缩说明分子间存在________。 【答案】 ①. 做无规则运动 ②. 温度 ③. 斥力 【解析】 【详解】粽叶飘香是扩散现象，香味分子不断运动扩散到空气中进入人鼻，这是分子永不停息做无规则运动的体现。 热传递的发生条件是两个物体存在温度差，只有温度不同时才会发生内能的转移，因此发生热传递的两物体具有不同的温度。 分子间同时存在引力和斥力，实心金属球被压缩时，分子间距被减小到一定程度，斥力的作用会明显体现出来，阻碍物体被进一步压缩，因此很难被压缩说明分子间存在斥力。 10. 汽车发动机内汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时汽油的热值______，发动机的效率_____（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”），发动机的效率______100％。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 ①. 不变 ②. 变小 ③. 小于 【解析】 【详解】[1]汽油的热值是燃料的属性，只与燃料种类有关，与是否燃烧充分无关，汽油燃烧不充分时汽油的热值不变。 [2]冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率变小。 [3]因为存在无法利用的热量损失，所以发动机的效率小于100％。 11. 冬天手冷，有的人通过搓手给手升温，这是用________的方式改变内能的，还可以向手哈气让手升温，用________的方式改变内能；改变内能的两种方式从本质上来看是________（填“相同”或“不同”）的。 【答案】 ①. 做功 ②. 热传递 ③. 不同 【解析】 【详解】搓手时，双手克服摩擦力做功，将机械能转化为手的内能，是通过做功的方式改变内能。 向手哈气时，呼出的温度较高的气体将热量传递给温度较低的手，是通过热传递的方式改变内能。 做功的本质是能量的转化，热传递的本质是能量的转移，故两种改变内能的方式本质不同。 12. 荡秋千时，如果不持续用力，秋千会越荡越低，直到停止。在这个过程中，秋千的机械能___________（选填“增大”或“减小”），原因是机械能转化成了其他形式的能。整个过程中，秋千的机械能___________，能的总量__________。（后两空均选填“守恒”或“不守恒”） 【答案】 ①. 减小 ②. 不守恒 ③. 守恒 【解析】 【详解】由秋千摆动过程中克服摩擦，空气阻力做功，机械能转化为内能，故机械能减小。因机械能有部分转化为其他形式的能，故机械能不守恒；由能量守恒定律可知，能的总量守恒。 13. 能量不会凭空产生也不会凭空消灭，它会从一种形式转化为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，能量的总量保持不变。冰块熔化时，能量从空气中_________（选填“转化”或“转移”）到冰块，人乘坐电梯上楼时，人的机械能_________（选填“增大”、“不变”、“减小”），这是由于消耗了_________能。 【答案】 ①. 转移 ②. 增大 ③. 电 【解析】 【详解】冰块熔化是通过热传递改变内能，热传递过程中能量形式未发生变化，只是从一个物体转移到另一个物体。 机械能由动能和势能组成，公式为。人乘坐电梯上楼时，质量不变、速度不变则动能不变，高度升高则重力势能增大，因此机械能增大。 电梯运行时将电能转化为人体的机械能，此过程消耗的是电能。 14. 如图所示，拿一个大口玻璃瓶，瓶内装少量的水，用塞子塞紧，通过塞子上的开口往里打气。塞子从瓶口跳起来，瓶内出现白雾，该现象的原因是：瓶内的空气膨胀对瓶塞做功时，空气内能___________（选填“增加”或“减少”），温度___________（选填“升高”或“降低”），使瓶内空气中的水蒸气___________成小水珠。 【答案】 ①. 减少 ②. 降低 ③. 液化 【解析】 【详解】瓶内空气膨胀推动瓶塞跳起，是空气对瓶塞做功，因此空气的内能减少，温度降低；瓶内原本的气态水蒸气遇冷液化转变为液态的小水珠，就是我们看到的“白雾”。 三、画图题（2+2+3） 15. （1）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； （2）质量相同，温度都是80℃的甲、乙两种液体，在常温下（25℃）放热。甲的比热容比乙大。请在如图2中所示的坐标系中画出乙液体放热时温度随时间变化的大致图像。 （3）如图甲所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力F向左推活塞，使活塞从A位置运动到最左端C 位置。撤去力F后，活塞又被圆筒内的气体推回到A位置。请在图乙的坐标图中作出活塞从A位置运动到C位置再返回A位置的过程中，金属圆筒内的气体的内能随位置变化的大致关系图像。（绝热：表示没有热量传递。坐标原点表示内能为零） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 图中有月亮，说明是夜晚。水的比热容比陆地大，夜晚陆地降温比海面快，陆地温度更低，上方空气的密度更小而上升，因此地面附近空气从陆地吹向海面，形成陆风。 在虚线框内画水平向左的箭头（箭头从陆地侧指向海面侧）。 【小问2详解】 根据，甲、乙质量相同，相同时间放出热量相同，乙比热容更小，因此温度降低更快（更大）；最终液体温度都会降低到室温25℃后保持不变，因此乙的图线比甲更陡，最终趋近于25℃，据此作图。 【小问3详解】 活塞在A位置时对应一个初始内能值，活塞从A向左运动到C的过程，绝热环境下没有热传递，外力对气体做功，气体内能持续增大，图像是从A对应点向右上方延伸到C位置的倾斜上升线段，C点内能达到最大值。 绝热环境下气体对外推动活塞做功，没有热传递，气体内能持续减小，因为整个过程无热量损耗，回到A位置时气体内能和初始A点的内能相等，图像从C点向右下方延伸，最终回到A位置对应的初始内能值。 综上分析，图像整体为先升后降，起点和终点A位置内能相等，据此作图。 四、实验题（每空1分，共20分） 16. 在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验： （1）如图甲所示，在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置一段时间后，液体变为均匀的淡蓝色，先倒入密度较大的硫酸铜溶液是为了排除________对实验的影响。 （2）如图乙所示，先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后，可发现水和酒精的总体积________（选填“大于”、“小于”或“等于”）100mL，这说明分子间有________。为使实验现象更明显，应选用内径较________（选填“细”或“粗”）的玻璃管。 （3）如图丙所示，用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计钩住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明：分子间有________。这个理由可以用来解释固体很难被________（选填“拉伸”或“压缩”）。 【答案】（1）重力 （2） ①. 小于 ②. 间隙 ③. 细 （3） ①. 引力 ②. 拉伸 【解析】 【小问1详解】 先把密度更大的硫酸铜溶液倒入量筒，是避免硫酸铜因密度大、受重力作用自然下沉，排除重力对实验的干扰。 【小问2详解】 由于分子间存在间隙，将50mL水和50mL酒精混合后总体积会小于100mL；选用内径更细的玻璃管时，相同的体积减小量会对应更明显的液面高度变化，实验现象更易观察。 【小问3详解】 向上拉与水面接触的玻璃板时示数变大，是因为玻璃分子和水分子距离较近，分子间存在相互吸引的引力，这个引力作用也正是固体很难被拉伸的原因。 17. 小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： （1）用两只相同的烧杯分别取初温度和________（选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； （2）用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少；这样的实验方法物理学中称为________（选填“转换法”、“等效替代法”或“类比法”）； （3）在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为________℃； （4）小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像如图丙所示，根据图像可知，水和沙子相比，________的吸热能力更强，在物理学中用________表示物质的这种性质。 （5）如果水的比热容是，则沙子的比热容是________。 【答案】（1）质量 （2） ①. 加热时间 ②. 转换法 （3）43 （4） ①. 水 ②. 比热容 （5） 【解析】 【小问1详解】 探究不同物质吸热能力时，需采用控制变量法，保证除物质种类外的其他条件相同，因此应取初温和质量相同的水和沙子。 【小问2详解】 实验中用相同的酒精灯加热，在相等时间内放出的热量相同，物质吸收的热量多少无法直接测量，可以通过加热时间的长短来反映。这种将不易直接观察或测量的物理量（吸收热量）转化为容易观察或测量的物理量（加热时间）的方法叫转换法。 【小问3详解】 观察图乙温度计，分度值为 ，液柱上表面对齐在 上方第 个刻度线处，故读数为 。 【小问4详解】 分析图丙可知，加热相同时间（即吸收相同热量）时，水的温度升高得比沙子慢（图像斜率更小）。这说明在质量和吸热相同的情况下，水的温度变化小，即水的吸热能力更强。 物理学中引入比热容这一物理量来描述物质这种吸热或放热能力的性质。 【小问5详解】 由图丙可知，加热 时，水和沙子吸收的热量相同。此时水的温度从 升高到 ，  ；沙子的温度从 升高到 ，  。根据  ，且  、  ，可得  。故沙子的比热容  18. 如图所示甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同，且实验中忽略热量损失。 （1）该实验装置要________（选填“自上而下”或“自下而上”）安装，安装烧杯下方的铁圈时酒精灯________（选填“需要”或“不需要”）点燃，图中还需要的测量工具是天平和________； （2）为比较不同燃料的热值，应选择图________进行实验，实验时要观察________（选填“加热时间”或“液体升高的温度”）来比较两种燃料的热值大小。小明根据此原理开展了实验：在烧杯内加入初温和质量相同的水，当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图丁所示的图像①、②，则可初步判断________（选填“燃料1”或“燃料2”）的热值大； （3）另一组的小华也用两套与图甲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，两种燃料均均匀放热，相同时间内放出的热量相等，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，根据图戊可得燃料2和燃料1的热值之比为________。 【答案】（1） ①. 自下而上 ②. 需要 ③. 秒表 （2） ①. 甲、乙 ②. 液体升高的温度 ③. 燃料2 （3） 【解析】 【小问1详解】 实验时，需要用酒精灯外焰加热，温度计的玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到烧杯底，因此要‌自下而上‌安装。 安装烧杯下方的铁圈时，需要点燃酒精灯，以此确定外焰的高度，保证后续加热使用酒精灯外焰，因此酒精灯‌需要‌点燃。 实验中需要用天平测量燃料和液体的质量，还需要用秒表（停表）测量加热的时间，因此还需要的测量工具是天平和秒表。 【小问2详解】 比较不同燃料的热值时，需要控制被加热的液体种类、质量完全相同，仅燃料种类不同，因此选择甲、乙两组装置进行实验。 实验采用转换法：燃料完全燃烧放出的热量多少，通过质量相同的同种液体升高的温度来反映，液体升温越高，说明对应燃料放热越多、热值越大，因此要观察‌液体升高的温度‌比较热值大小。 观察图丁，燃料燃尽后，图像②对应的液体最终升温更高，该组对应甲图的燃料2，说明相同质量时，燃料2完全燃烧放出的热量更多，因此‌燃料2的热值更大。 【小问3详解】 对于燃料1：完全燃烧总时长为10min，前5min水从20℃升高到100℃，升温80℃；后5min水沸腾温度不变，且相同时间内燃料放热速率恒定，因此燃料1完全燃烧放出的总热量为 对于燃料2：完全燃烧总时长为15min，水从20℃升高到80℃，升温60℃，因此燃料2完全燃烧放出的总热量为 两种燃料质量相等，由可知热值之比 五、计算题（6+7） 19. 工匠用钢铁打制刀具时，有一个重要流程叫“淬火”，即把打制成型的刀具放入火炉中充分煅烧，然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为250g的钢刀，加热到560℃，再浸没在10℃的水中冷却，最后与水达到共同温度时，容器中的水温升高到20℃，不计热量散失。[；] （1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ （2）容器中水的质量是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 钢刀放出的热量 【小问2详解】 不计热量损失，钢刀放出的热量全部被水吸收，则 由得，水的质量 20. 如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。在一个标准大气压下，锅内水的质量为5kg，水的初温为22℃，当水刚好烧开时，共消耗了的天然气，该燃气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为，天然气的热值为]求： （1）的天然气完全燃烧所放出的热量； （2）以上过程中，水吸收的热量； （3）整个过程，水温度的变化量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 的天然气完全燃烧所放出的热量 【小问2详解】 由可得，水吸收的热量为 【小问3详解】 理论上水升高的温度为 理论末温 因一个标准大气压下水的沸点为，水沸腾时温度保持不变，故实际末温为，水温度实际的变化量 六、科普阅读题（每空1分，共18分） 21. “卡路里”是常用的热量单位，简称“卡”，符号Cal，它被广泛使用在营养计量和健身手册上。 （1）1卡是指在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃所需要吸收的热量，则1卡=________焦；食物中的营养成分在人体细胞里与氧结合可以提供能量，食物的能量只有20%能被心脏利用。已知米饭的能量是115000cal/100g，心脏跳动一次做功约1.2J，某同学的心跳频率为75次/分钟。从理论上讲，该同学在考试的80min内心脏做功消耗的能量大约需要________g米饭来补充（保留一位小数）。[] （2）如图所示的自热火锅是一种卡路里含量较高的方便食品。该自热火锅配有发热包。将发热包放到冷水中，生石灰与水发生化学反应，放出大量的热，从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是（ ） A. 食物加热时是通过热传递的方式使其内能增加的 B. 食物在被加热的过程中，食物中所含有的热量增加 C. 打开盒盖时会冒出“白气”，这是水蒸气液化形成的 D. 食物被加热后香味更浓，是因为分子运动剧烈程度与温度有关 （3）某款零食的营养成分表上标有“2336kJ/100g”，该标识含义与物理量________的含义类似（选填“比热容”“热值”或“热量”）。 【答案】（1） ①. 4.2 ②. 7.5 （2）B （3）热值 【解析】 【小问1详解】 1卡：在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃所需要吸收的热量，则 心跳总次数 心脏做的总功 所需食物总能量 100g米饭的能量 所需米饭质量 【小问2详解】 A．食物通过热传递吸收热量，内能增加，故A正确； B．热量是过程量，不能表述为物体含有热量，故B错误； C．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C正确； D．温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散现象越明显，香味越浓，故D正确。 故选B。 【小问3详解】 2336kJ/100g表示每100g该零食完全氧化释放的能量为2336kJ，与热值的含义类似。 22. 从穿梭城市的汽车，到翱翔蓝天的飞机，再到探索太空的火箭，这三种热机构成了人类交通与航天事业的核心动力。某科技小组希望利用身边的器材制作一个简单的热机，以更好地探究热机工作原理。 【项目提出】尝试制作热机模型，能帮助我们更直观地理解热机的工作原理，那么该如何动手制作呢？ 【项目分析】要制作热机模型，需思考以下关键问题： ①可选用什么作为热源？ ②工作物质选择什么？ ③用什么样的容器来盛装工作物质？ ④怎样将内能转化为机械能？通过什么装置来实现这一转化？ 【项目实施】 A方案依据：小组同学结合老师课堂演示的实验（如图甲），联想到若在容器外插入一根细管，让水蒸气通过细管喷出，再使细管口对准风扇扇片，就能推动风扇转动，以此实现能量转化。 B材料准备：空易拉罐、去掉笔芯的中性笔、小风扇、蜡烛、密封胶、铁丝等（如图乙）。 C制作步骤： ①取一个空易拉罐，用铁丝依照易拉罐的形状制作支架。 ②向易拉罐内注入约半罐水，将中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，并用密封胶把罐的开口处密封好。 ③将易拉罐放置在支架上，使中性笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的蜡烛，罐内的水蒸气会通过笔芯喷出，进而推动风扇转动（如图丙）。 【展示交流】 （1）点燃蜡烛后，易拉罐内的水温度升高，蜡烛燃烧时的能量转化：___________。 （2）实验中用胶密封易拉罐的主要目的是___________（选填“增大”或“减小”）蒸汽压力，以保证蒸汽能集中从喷口喷出；从能量转化的角度看，该热机模型的工作过程与热机的___________冲程类似。 （3）若要让风扇转得更快，可采取的措施是_________________________________（写出一条即可）。 （4）生活中的汽车为了保证做功的连续性，均采用多缸的汽油机。若一台四缸汽油机的转速为6000r/min，则该汽油机每秒钟内做了___________次功，做功冲程工作时，推动活塞一次做功300J，那么，这台汽油机的功率为___________kW。 【答案】（1）化学能转化为内能 （2） ①. 增大 ②. 做功 （3）增加火焰的强度 （4） ①. 200 ②. 60 【解析】 【小问1详解】 蜡烛燃烧属于化学反应，消耗储存的化学能，释放热量，因此能量转化是化学能转化为内能。 【小问2详解】 用胶密封易拉罐可以减少罐内水蒸气外泄，罐内不断产生的水蒸气会让蒸汽压力增大，保证蒸汽集中从细喷口喷出； 该过程是高温高压的蒸汽推动扇叶做功，将内能转化为机械能，和热机的做功冲程的能量转化特点一致。 【小问3详解】 风扇转速由喷出蒸汽的动能决定，通过增加火焰的强度、增大喷口蒸汽流量、减小扇叶转动阻力等方式，都可以让蒸汽对扇叶的推力更大，使风扇转得更快。 【小问4详解】 四冲程汽油机单缸每完成2转对外做1次功，该汽油机转速，即每秒曲轴转100转；单缸每秒做功次数为次，4个缸总做功次数为次。 每秒总做功 汽油机的功率 23. 阅读短文，回答问题。 人工心肺 心脏就像发动机，为人体输送氧气与营养提供动力。 心动过缓时，医生会将心脏起抖器植入人体内辅助心脏正常工作起搏器是一种电子装置，它产生的电脉冲（周期性变化的电流）刺激心脏收缩，从而提高心率，频率适应性起搏器能根据患者的活动情况调整起将频率，起将频率指起将器每分钟发放电脉冲的次数。 新冠疫情期间，体外肺膜氧合（简称ECMO）技术挽救了许多危重患者的生命。如图甲所示ECMO技术的原理是将体内的血液引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人体内，起到部分心肺替代作用。为使病人维持正常体温，需用热交换器对流入人体的血液进行加热；ECMO的工作电压与家庭电路电压相同，使用中如短时停电，可振动如图乙所示的摇把，维持血液循环。血流速度和血流量（血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积）是衡量心肺功能的重要指标，研究表明，血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化，且血液匀速通过血管时，受到的阻力与血液的流速成正比，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，血液的比热容为0.85×103J/(kg•℃)，密度为1.05×103kg/m3，人体组织的比热容与水相当，为4.2×103J/(kg•℃)。 n 1.00 0.90 0.80 0.75 0.60 v/m•s-1 0.180 0.200 0.225 0.240 0.300 （1）体重500N的佩戴频率适应性起搏器的患者从一楼到四楼上楼时，楼房层高3m克服重力做功的 ___________J，起搏器的起搏频率将 ___________（选填“增大”或“减小”）； （2）血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用 ___________的方式使人体的内能增加的；当血流速度为0.2m/s，血流量为10-4m3/s时，对应血管的横截面积为 ___________m2； （3）在一次抢救中使用ECMO技术，每过点血流量为5L/min，若要将血液的温度升高8℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 ___________，假设人体所需热量完全由热交换器所提供，已知热交换器的功率为1750W，病人的质量为60kg，则该病人体温由27℃上升至正常体温37℃需要的时间为 ___________min； （4）正常人的心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，在一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏每分钟搏动75次，则正常人心脏推动血液流动的平均功率为 ___________W；若某病人心脏推动血液流动的平均功率为2.5W，则该病人血管的横截面积为正常人的 ___________倍。 【答案】 ①. 4500 ②. 增大 ③. 热传递 ④. 5×10-4 ⑤. 3.57×104J ⑥. 24 ⑦. 1.6 ⑧. 0.8 【解析】 【详解】（1）[1]患者克服重力做功为 W=Fs=Gh=500N×3m×3=4500J [2]患者爬楼克服重力做功，对外做功，人的内能减少，为维持人的体温，起搏器将刺激心脏收缩，从而提高心率，频率增大。 （2）[3]血液经热交换器加热后使病人维持正常体温过程中，是利用热传递的方式使人体的内能增加的。 [4]血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积，假设时间为1s，通过血管横截面的血液体积为 V=血流量×时间=10-4m3/s×1s=10-4m3 血流过的长度为 l=血流速度×时间=0.2m/s×1s=0.2m 横截面积为 （3）[5]每分钟流过的血液体积为 V1=血流量×时间=5L/min×1min=5L 质量为 m=ρV=1.05×103kg/m3×5L=5.25kg 血液每分钟需要从热交换器吸收的热量为 Q=cmΔt=0.85×103J/(kg•℃)×5.25kg×8℃=3.57×104J [6]人体所需热量完全由热交换器所提供为 Q=cmΔt=W=Pt 可知该病人体温由27℃上升至正常体温37℃需要的时间为 （4）[7]正常人的心脏在一次搏动中所做功为 W=Fl=pSl=pV=1.6×104Pa×80mL=1.28J 心脏每分钟搏动75次，总功为 W总=nW=75×1.28 J =96J 功率为 [8]根据题意f=k1v，v=k2S，又P=fv，所以P=k1v2，因为P1:P2=16:25，故v1:v2=4:5，当血管横截面积为正常值的n倍时，测得血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如表所示，由表格可知v与n成反比，当v1:v2=4:5，得n2:n1=4:5，则该病人血管的横截面积为正常人的 0.8倍。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $