精品解析：山东青岛市第六十一中学2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试题

青岛第六十一中学9月物理测验 一、单选题（每题2分） 1. 下列几组电阻并联后，等效阻值最小的一组是（　　） A. 20Ω和30Ω B. 15Ω和25Ω C. 10Ω和35Ω D. 5Ω和40Ω 2. 甲、乙两物体质量相等，当甲物体温度升高15℃，乙物体温度升高30℃时，甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍，则甲物质的比热容是乙的比热容的（　　） A. 0.25倍 B. 1倍 C. 2倍 D. 4倍 3. 某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B. 在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D. 该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 4. 图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况，束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡，然后将该石蜡靠近轻质小球，发现它们相互排斥，再将石蜡触碰了验电器的金属球，发现金属箔片张开，如图乙。下列说法中正确的是（　　） A. 金属箔片一定带负电 B. 小球可能带负电也可能不带电 C. 丝绸和石蜡摩擦过程中，石蜡一定失去电子 D. 验电器和石蜡接触后，验电器一定失去电子 5. 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 6. 如图甲、乙、丙三个装置相同，燃料的质量相等，试管中液体的初温和质量也相同，小明用图示装置进行两个实验。实验①是“探究不同物质吸热升温现象”，实验②是“比较不同燃料燃烧放出热量”。当燃料燃尽时，甲装置温度计示数为T甲，乙装置温度计示数为T乙，丙装置温度计示数为T丙，T甲>T乙>T丙，且装置中液体均未沸腾，下列说法正确的是（　　） A. 为完成实验①，应选择甲、乙两图 B. 为完成实验②，还需要秒表计时 C. 若燃料1的热值为q1，燃料2的热值为q2，则q1>q2 D. 若液体a的比热容为ca，液体b的比热容为cb，则ca>cb 7. 如图甲所示，小成同学用两个完全相同的电加热器，对初温均为20℃的水和B液体进行加热，两种液体每秒钟吸收的热量相同，温度随加热时间的变化曲线如图乙所示，已知两加热器的加热功率恒为，水的质量，水的比热容，以下说法正确的是（　　） A. 若水的质量小于B液体质量，则B的比热容更大 B. 在前，水吸收的热量大于B液体吸收的热量 C. 该加热器对水和B液体的加热效率均为98％ D. B液体加热至80℃所吸收的热量为 8. 如图所示的实验中，燃料甲、乙的质量相同，液体a、b的质量相同，燃料充分燃尽后液体升高的温度为（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） ①若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越大 ②若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越小 ③若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越大 ④若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越小 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 9. 图是小汽车的某款发动机工作原理示意图，点燃发动机的酒精炉后，活塞来回运动就会使车运动起来，甲、乙两款这种发动机的能量参数如图所示，下列分析正确的是（　　） ①酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 ②发动机热气缸内部的气体推动活塞A向外运动，把内能转化为机械能 ③应选择性能更优的甲款发动机 ④应选择性能更优的乙款发动机 ⑤要想提高发动机热机效率，可以让发动机工作更长时间 A. ①②④ B. ③⑤ C. ②③ D. ②⑤ 10. 关于热学知识的说法，描述正确的有几句（　　） ①固体很难被压缩是因为分子间只存在斥力 ②0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能减少 ③炙热的铁水含有的热量比冰冷的冰块要多 ④温度相同的物体接触时不发生热传递 ⑤炒菜用铁锅是因为铁锅的比热容较大 ⑥汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能 ⑦火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，污染少 ⑧若飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒完成30个冲程，对外做功15次。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 11. 现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知，，当物质升高的温度时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲、乙所用燃料质量之比是，则两个加热器加热效率之比是（ ） A. B. C. D. 12. 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 13. 如图所示的电路，开关S闭合时，规格相同的灯泡、均能发光，图中甲、乙、丙为电压表或者电流表，则下列说法中正确的是（ ） A. 若和并联，乙丙两表是电流表甲是电压表，乙丙示数之比是 B. 若和并联，甲乙两表为电流表丙是电压表，甲乙示数之比为 C. 若和串联，乙丙两表是电压表甲是电流表，乙丙示数之比为 D. 若和串联，乙丙两表是电压表甲是电流表，甲乙示数之比是 14. 如图，甲、乙、丙为电流表或电压表。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A. 若L1、L2同时发光，丙一定是电压表 B. 若甲、乙是电流表，L2可以发光 C. 若甲、乙是电压表，丙是电流表，L2可以发光 D. 若乙、丙是电流表，甲为电压表，丙示数小于乙示数 15. 如图所示电路，甲、乙两表为实验室用电流表，闭合开关，断开开关，两表指针位置相同。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两表的示数之比为1:1 B. 通过和的电流之比为4:1 C. 和的电阻之比为1:4 D. 若甲、乙两表为电压表，闭合开关、，甲、乙两表的示数之比为5:4 二、多选题（每题4分，漏选得33分） 16. 如图甲所示电路，电源电压U保持不变，和为定值电阻，为滑动变阻器。开关S闭合、断开、置于a时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙中的I所示；开关S和闭合、置于b时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙中的Ⅱ所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为9V B. 电阻的阻值为12.5Ω C. 开关S和闭合，置于b时，调节滑动变阻器，两端的最小电压为2V D. 开关S闭合，断开，置于b时，向左调节滑动变阻器，电压表的变化量和电流表的变化量的比值变大 17. 如图所示电路，电源两端电压为U=4.5V且保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，两个电压表的量程均为0~3V，在保证电路安全的条件下，下面说法中正确的是（ ） A. 电流表A的示数范围为0.15~0.3A B. 电压表V1示数范围为0~3V C. 电压表V2示数范围为1.5~3V D. 滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20Ω 18. 如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯泡正常发光的位置，此过程中电流表的示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图像 B. 电源电压为11V C. 灯泡正常发光的电流为0.6A D. 滑动变阻器的最大阻值是15Ω 19. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为20cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为1×106Pa，飞轮转速为1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min消耗汽油10mL，（ρ汽油=0.8×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）则下列计算正确的是（ ） A. 做功冲程中燃气对活塞的平均压力2500N B. 一个做功冲程中，燃气对活塞做的功100J C. 汽油机的功率为15000W D. 汽油机的效率约为24.5% 20. 如图甲所示，三个相同的试管中装入固态物质，其中两个试管内装入的是同一种物质。将它们放入装有水的烧杯中加热熔化并绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质，下列判断错误的是（　　） A. 试管中和试管中物质的质量一定相等 B. 试管中固体物质的比热容一定小于试管中固体物质的比热容 C. 试管中物质的质量一定大于试管中物质的质量 D. 时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能 三、实验题（每空1分） 21. 【探究名称】探究不同物质吸热能力。 【问题】暑假，小明同学到沿海城市旅行，他发现，中午海边的沙子很热但海水却很凉，他猜想：物质的吸热能力可能与__________有关。 【证据】针对他的猜想，他查阅资料发现，若用沙子做实验，沙子受热的均匀性差，他决定换用煤油和水进行实验：将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯加热。 （1）如图甲所示是小明同学的实验装置，其中有一小明显错误，请指出错误之处：_____________； （2）改正后选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间，每隔记录一次温度，并将数据制成如图乙所示的图像，在第五分钟时，水吸收的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 【解释】 （1）本实验通过__________来反映物质的吸热能力（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）； （2）由图像乙可知，水吸热能力更强；物理学中，用比热容来表示物质的吸热能力，则水、煤油的比热容之比为__________________； 【交流】海水和沙子吸收相同的热量，海水吸热升温慢，而沙子吸热升温快，___________吸热能力更强，由此可推测，到了傍晚海水的温度_________沙子的温度（选填“高于”“等于”“低于”）。 22. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体质量和初温也相同。 （1）比较不同液体的比热容，可以选择__________两图；比较不同燃料的热值，可以选择__________两图； （2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示： ①由图可以看出，在开始时__________液体的温度升高得快，__________液体的比热容较大； ②若b液体比热容是，则a液体比热容是__________； （3）若某小组在热值实验中燃料1和燃料2的质量比为，液态a为水，烧杯中水的温度与加热时间的关系如图所示（同一杯水单位时间内吸收的热量相同），不计热量损失和水质量的变化，则下列说法正确的是__________ A. 甲、乙烧杯中的水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量之比为 B. 整个过程中，燃料1、2完全燃烧放出的热量之比为 C. 甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为 D. 燃料1、2的热值之比为 23. 物理兴趣小组第一组小王，利用下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干，设计了如图甲所示的电路图，探究“电流与电压、电阻的关系”，并连接图乙的实物图。 （1）根据图甲连接正确的实物图； （2）正确连线后，小王为了探究“电流与电压的关系”，将10Ω的定值电阻接入电路，实验得到如下表的四组数据，分析后得出实验结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 _______ 。 电压U/V 1.5 2 2.5 3 电流I/A 0.15 0.2 0.25 0.3 （3）接下来继续探究“电流与电阻的关系”。小王先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A；完成第一组实验，断开开关，改接20Ω的定值电阻后，继续以下四步操作：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。 从安全和规范角度考虑，下列操作顺序正确的是 　 　 ； A. ①②③④ B. ①②④③ C. ②①④③ D. ②①③④ （4）当10Ω、20Ω定值电阻分别接入电路，电压表示数相同时，两次滑动变阻器接入电路的阻值之比为 ________ ； （5）小王将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，适当调节滑动变阻器的滑片，读出电流表示数，得到了表中的数据，并在图丙中画出图像A，分析数据后可得出结论：____________________ ； 电阻R/Ω 10 20 25 电流I/A 0.3 0.15 0.12 （6）第二组小聪用相同的实验器材探究“电流与电阻的关系”，在相同的坐标系中画出丙图图像B，与小王画出的图像A不同，你认为图像不同的原因是 ___________________ ； （7）小聪利用上述器材探究“电流与电阻的关系”时，若电压表0~3V的量程损坏，为实验精度更高，要求电表指针偏转幅度大于，若想继续控制定值电阻两端电压为3V，则在不更换原有实验器材的情况下，他们可以 ___________________ ，也能继续进行实验。但小聪将30Ω的定值电阻接入电路中时，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法完成实验。为顺利完成以上所有探究，继续利用此设计方案，更换下列器材，你认为不可行的是 _____ 。 A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω B.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω~25Ω C.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为6V~12V D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是8V~13V 24. 小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是，他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图，提出了以下猜想： A．可能与盐水浓度有关； B．可能与盐水的液柱长度有关； C．可能与盐水横截面积有关。 他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。 （1）实验中根据______可以判断盐水的电阻大小； （2）探究猜想C时，向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半，发现灯变暗，能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关？__________（选填“能”或“不能”），为什么？______________； （3）小组的同学在科普杂志中看到：矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水是用自来水过滤得到的，矿物质含量少，导电能力差，电阻大。（两者导电性相差比较大）这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢？为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材，还准备了足量的矿泉水和_______，请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。 四、计算题（8分+8分+8分） 25. 冬天早上，妈妈用0.5kg热水给墨墨加热420g的袋装牛奶，一段时间过后，牛奶和热水的温度随时间变化的图像如图所示。（不考虑热损失和质量损失，已知，）求： （1）热水放出的热量； （2）牛奶的比热容； （3）若小明家燃气灶的热效率是30%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水烧开，需消耗多少体积的燃气？（燃气的热值为） 26. 近几年我国汽车工业发展迅速，如图为我国某知名品牌汽车单缸四冲程汽油机的结构示意图。气缸活塞面积为Scm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p0Pa。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min飞轮转动N周，1min消耗m g汽油。（已知汽油热值为qJ/kg）求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力： （2）1min燃气对活塞做的总功； （3）该汽油机的效率。 27. 如图甲所示的电路，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。电流表的测量范围为0~0.6A，电压表的测量范围为0~15V，闭合开关S，从右向左移动滑动变阻器的滑片至某位置时，灯泡正常发光，电压表示数为3V，灯泡L的I-U图像如图乙所示。 （1）求灯泡L正常发光时的电阻； （2）求灯泡L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）求电源电压。 五、附加题（5分+6分+9分） 28. 图甲是研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力和车速的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值） 电机 输出最大功率/kW 90 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 整车 满载质量/t 1 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图丙所示是汽油机的______冲程，若飞轮转速是30r/s，则每分钟对外做功______次； （2）“吨百公里能耗”（可用字母“N”表示）是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车满载时在测试过程中的吨百公里能耗为多少？ （3）计算汽车的能量利用率？ （4）另一次测试中，只用蓄电池提供动力且输出电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h的速度最多可行驶多少km？ 29. 电动汽车是环保的交通工具（如图甲所示），行驶时蓄电池给电动机供电，如图乙为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间的变化图像。电动汽车的主要部分参数如下表所示。在某次测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的汽车以节电模式匀速行驶30km后，电池剩余容量为58kW·h，陪同人员负责记录测试数据。汽车匀速行驶时所受阻力为900N。 测试时车和人的总质量 1500kg 蓄电池最大容量 68kW·h 最高车速 120km/h 最大功率 90kW （1）如图甲，在给电动汽车蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于简单电路中的______（填“电源”或“用电器”）。如图乙，若充电18min时充电电压升至400V，充电过程的前18min充电电流不变，则充电电流为______A； （2）在此测试过程中，汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为______J，该汽车在节电模式下将电能转化为机械能的效率为______%（g=10N/kg）； （3）如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，RV的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是电阻RV的阻值与车速关系的图像，图戊是车速从0加速到100km/h过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像。则图丙中定值电阻R的阻值为______Ω；车速为0时，RV消耗的电功率为______W。 30. 中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和净化器组成。风机启动后，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，这样室外新鲜空气便经进风口送入，在送风的同时对新风进行预热、过滤和除尘处理，从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右，其工作流程如图甲所示。新风系统的核心是风机，随着材料技术的发展，体积为3×103m3的风机叶轮采用碳纤维增强树脂代替钢来制造，使其质量减轻19.5kg。风机部分参数如表一所示，风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积，风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制，与屋内空气中二氧化碳的含量p的平方根成正比。风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量ρ的关系如表二所示。 表一 额定转速n 1200r/ min| 额定风量Q 0.8m³/s 额定功率P 500W 表二 风速v/m/s 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 二氧化碳含量ρ/% 0.050 0.072 0.098 0.162 0.200 风量 Q/（m3·s-1） 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 （1）下列有关新风系统的说法，错误的是 。 A. 新风系统工作时，室内气压小于室外气压 B. 风机的风量与室内空间大小无关 C. 进出的气流以热传递的方式来交换能量 D. 新风中尘埃经过滤网被吸附在除尘器中是磁力的作用 （2）已知 ，则碳纤维增强树脂的密度为______kg/m3；当风机的风量为0.5m3/s时，风机的转速为______r/min。 （3）为保持空气清新的同时降低夜间能耗，小明制作了图乙所示的控制风机断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。白天开关接1且时风机方可启动，晚上开关接2且 时风机方启动。R0、R1、R2均为定值电阻，R0=2Ω。已知风机正常启动时R1或R2的电功率为12W，且R0两端电压 求：①白天和晚上各通电1h，风机消耗的电能差值为多少J；②R1与R2的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛第六十一中学9月物理测验 一、单选题（每题2分） 1. 下列几组电阻并联后，等效阻值最小的一组是（　　） A. 20Ω和30Ω B. 15Ω和25Ω C. 10Ω和35Ω D. 5Ω和40Ω 【答案】D 【解析】 【详解】两个电阻并联后的总电阻公式为 20Ω和30Ω 并联，总电阻为 15Ω和25Ω 并联，总电阻为 10Ω和35Ω 并联，总电阻为 5Ω和40Ω 并联，总电阻为，四个选项中最小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 甲、乙两物体质量相等，当甲物体温度升高15℃，乙物体温度升高30℃时，甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍，则甲物质的比热容是乙的比热容的（　　） A. 0.25倍 B. 1倍 C. 2倍 D. 4倍 【答案】D 【解析】 【详解】甲、乙两物体质量相等，即，甲物体吸收的热量为2Q，乙物体吸收热量的Q，甲的比热容与乙的比热容之比 则甲的比热容是乙的比热容的4倍，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A. 在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2-T1） B. 在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C. 在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D. 该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量 故在0~t2时间段，该物体吸收的热量 故A错误； B．由图可知，该物体在t2~t4时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在t2~t4时间段，该物质的比热容不变，故B错误； C．该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~t5时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量 故C错误； D．由图可知，该物质在t5~t6时间段，处于固态，该物质在0~t1时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容，故D正确。 故选D。 4. 图甲为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况，束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦石蜡，然后将该石蜡靠近轻质小球，发现它们相互排斥，再将石蜡触碰了验电器的金属球，发现金属箔片张开，如图乙。下列说法中正确的是（　　） A. 金属箔片一定带负电 B. 小球可能带负电也可能不带电 C. 丝绸和石蜡摩擦过程中，石蜡一定失去电子 D. 验电器和石蜡接触后，验电器一定失去电子 【答案】A 【解析】 【详解】AD．观察图甲可知，石蜡的原子核对核外电子束缚能力，高于丝绸的能力，则现用丝绸摩擦石蜡，电子会从丝绸转移到石蜡上，丝绸带正电，石蜡带负电，石蜡接触了验电器的金属球后，验电器的金属箔片就带负电，验电器相当于得到了电子，故A正确，D错误； B．由上述解析可知，石蜡带负电，将该石蜡靠近轻质小球，发现它们相互排斥，根据同种电荷互相排斥，可知轻质小球也带负电，不可能不带电，否则因带电物体会吸引轻质物体，石蜡会吸引轻质小球，故B错误； C．由AD解析可知，丝绸和石蜡摩擦过程中，石蜡对电子的束缚能力强，故石蜡会得到电子，失去电子的是丝绸，故C错误。 故选A。 5. 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 【解析】 【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。 6. 如图甲、乙、丙三个装置相同，燃料的质量相等，试管中液体的初温和质量也相同，小明用图示装置进行两个实验。实验①是“探究不同物质吸热升温现象”，实验②是“比较不同燃料燃烧放出热量”。当燃料燃尽时，甲装置温度计示数为T甲，乙装置温度计示数为T乙，丙装置温度计示数为T丙，T甲>T乙>T丙，且装置中液体均未沸腾，下列说法正确的是（　　） A. 为完成实验①，应选择甲、乙两图 B. 为完成实验②，还需要秒表计时 C. 若燃料1的热值为q1，燃料2的热值为q2，则q1>q2 D. 若液体a的比热容为ca，液体b的比热容为cb，则ca>cb 【答案】C 【解析】 【详解】A．探究不同物质吸热升温现象，需要控制燃料相同，被加热的液体不同，所以应选择甲、丙两图进行实验，故A错误； B．‌比较不同燃料燃烧放出热量，是通过观察液体升高的温度来比较燃料完全燃烧放出热量的多少，不需要秒表计时，故B错误； C．比较不同燃料的热值，要让质量相同的不同燃料完全燃烧，通过被加热液体升高的温度来反映燃料放出热量的多少。甲、乙装置中液体相同，燃料不同，燃料燃尽时，​，说明燃料1放出的热量比燃料2多，根据，在燃料质量相等的情况下，燃料1放出的热量多，则燃料1的热值大于燃料2的热值，故C正确； D．‌甲、丙装置中燃料相同，加热时间相同，即两种液体吸收的热量相同，液体的末温高于液体的末温，且两种液体的初温和质量相同，根据在、相同的情况下，越大，比热容越小，所以，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，小成同学用两个完全相同的电加热器，对初温均为20℃的水和B液体进行加热，两种液体每秒钟吸收的热量相同，温度随加热时间的变化曲线如图乙所示，已知两加热器的加热功率恒为，水的质量，水的比热容，以下说法正确的是（　　） A. 若水的质量小于B液体质量，则B的比热容更大 B. 在前，水吸收的热量大于B液体吸收的热量 C. 该加热器对水和B液体的加热效率均为98％ D. B液体加热至80℃所吸收的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．前120s，水和B液体初温相同，升高的温度相同，加热相同的时间，吸收的热量相同，根据得，若水的质量小于B液体质量，则水的比热容大于B液体的比热容，故A错误； B．前120s，水和B液体加热相同的时间，用两个完全相同的电加热器对液体进行加热，吸收的热量相同，故B错误； C．前120s，水和B液体升高的温度均为60℃，吸收的热量 加热器做的总功，，故C错误； D．前120s，B液体升高的温度均为60℃，吸收的热量，故D正确； 故选 D。 8. 如图所示的实验中，燃料甲、乙的质量相同，液体a、b的质量相同，燃料充分燃尽后液体升高的温度为（液体未沸腾），下列说法正确的是（　　） ①若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越大 ②若甲、乙为同种燃料，则越大，液体的比热容越小 ③若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越大 ④若a、b为同种液体，则越大，燃料的热值越小 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】B 【解析】 【详解】若甲乙为同种燃料，则燃料充分燃尽，放出的热量相同，则液体a、b吸收的热量相同，即；液体a、b的质量相同，即；由可得，质量相同的液体a、b吸收的热量相同，则温度变化量越大的，吸热能力越弱，比热容越小。若a、b为同种液体，温度变化量越大，由可知，液体吸收的热量越多，液体吸收的热量来自甲乙两种燃料燃烧释放，说明燃料燃烧放出的热量越多；由可得，质量相同的甲乙两种燃料完全燃烧，放出的热量越多的，热值越大。综上所述分析可知，②和③正确，故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 图是小汽车的某款发动机工作原理示意图，点燃发动机的酒精炉后，活塞来回运动就会使车运动起来，甲、乙两款这种发动机的能量参数如图所示，下列分析正确的是（　　） ①酒精燃尽后，酒精所产生的能量消失了 ②发动机热气缸内部的气体推动活塞A向外运动，把内能转化为机械能 ③应选择性能更优的甲款发动机 ④应选择性能更优的乙款发动机 ⑤要想提高发动机热机效率，可以让发动机工作更长时间 A. ①②④ B. ③⑤ C. ②③ D. ②⑤ 【答案】C 【解析】 【详解】① 根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。酒精燃烧时，其化学能转化为内能等其他形式的能量，能量并没有消失，故①错误；  ② 发动机工作时，热气缸内的气体被加热，温度升高，内能增大，气体膨胀推动活塞A对外做功，这个过程将气体的内能转化为活塞的机械能，故②正确；  ③④ 热机的性能用热机效率来衡量，效率越高，性能越优。热机效率 ，根据能量守恒定律，燃料放出的总能量 。 因此对于甲款发动机，其消耗的总能量 其效率 对于乙款发动机，其消耗的总能量 其效率 因为，所以甲款发动机的效率更高，性能更优，故③正确，④错误； ⑤ 热机的效率是由热机本身的结构和工作条件决定的，与工作时间的长短无关。延长工作时间，有用功和消耗的总能量会同时增多，但它们的比值不变。要提高热机效率，需要改进技术，如使燃料燃烧更充分、减小摩擦和热量散失等，故⑤错误。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10. 关于热学知识的说法，描述正确的有几句（　　） ①固体很难被压缩是因为分子间只存在斥力 ②0℃的水变成0℃的冰，温度不变，内能减少 ③炙热的铁水含有的热量比冰冷的冰块要多 ④温度相同的物体接触时不发生热传递 ⑤炒菜用铁锅是因为铁锅的比热容较大 ⑥汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能 ⑦火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，污染少 ⑧若飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒完成30个冲程，对外做功15次。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】B 【解析】 【详解】①固体很难被压缩是因为分子间存在斥力，此时引力也同时存在，故①错误； ②0℃的水变成0℃的冰，放出热量，温度不变，内能减少，故②正确； ③热量是过程量，不能说“含有”，故③错误； ④热传递的条件是有温度差，温度相同的物体接触时不发生热传递，故④正确； ⑤用铁锅炒菜是因为铁锅的导热性好，比热容小，故⑤错误； ⑥汽油机的压缩冲程中，压缩燃气做功，机械能转化为内能，故⑥正确； ⑦火箭使用液态氢作为燃料，是因为液态氢热值大，在质量相同时，完全燃烧时放出的热量多，且污染小，故⑦正确； ⑧飞轮转速为 因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以，该汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次，故⑧错误。 综上，描述正确的有4句，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11. 现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知，，当物质升高的温度时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲、乙所用燃料质量之比是，则两个加热器加热效率之比是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由可知，甲、乙吸收的热量之比为 由可知，加热甲、乙时燃料完全燃烧所放出的热量之比为 所以两个加热器加热效率之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 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 【解析】 【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。 13. 如图所示的电路，开关S闭合时，规格相同的灯泡、均能发光，图中甲、乙、丙为电压表或者电流表，则下列说法中正确的是（ ） A. 若和并联，乙丙两表是电流表甲是电压表，乙丙示数之比是 B. 若和并联，甲乙两表为电流表丙是电压表，甲乙示数之比为 C. 若和串联，乙丙两表是电压表甲是电流表，乙丙示数之比为 D. 若和串联，乙丙两表是电压表甲是电流表，甲乙示数之比是 【答案】A 【解析】 【详解】A．若和并联，电流需分别流入两灯，由题意可知，乙表测量干路电流，丙表测量通过的电流。因灯泡规格相同，通过灯泡的电流相等，即，则 两表示数比 故A正确； B．若甲、乙为电流表，由题图可知，电流从正极出发，流经乙、灯泡，回到电源负极，灯泡被短路，与题干闭合开关，两灯均发光不符，故B错误； C．若和串联，甲为电流表，乙、丙为电压表。甲将电路连通，电流路径为电源正极甲电源负极。乙表测两端电压，丙表测电源总电压。因灯泡规格相同，电阻相等，由串联分压可得 则 故C错误； D．甲为电流表，乙为电压表，物理量不同无法求比值，故D错误。 故选A。 14. 如图，甲、乙、丙为电流表或电压表。闭合开关S后，下列判断正确的是（　　） A. 若L1、L2同时发光，丙一定是电压表 B. 若甲、乙是电流表，L2可以发光 C. 若甲、乙是电压表，丙是电流表，L2可以发光 D. 若乙、丙是电流表，甲为电压表，丙示数小于乙示数 【答案】C 【解析】 【详解】A．若L1​、L2​同时发光，电路为并联，此时甲为电压表（测电源电压），乙为干路电流表，丙为L2​支路电流表，丙是电流表不是电压表，故A错误； B．若甲、乙都是电流表，电流表相当于导线，电流会从电源正极经开关、乙电流表、甲电流表直接回到负极，造成电源短路，L2​没有电流，不能发光，故B错误； C．若甲、乙是电压表，丙是电流表，甲、乙相当于断路，电流从电源正极出来后，经开关S、L2、丙（电流表）、回到电源负极，即L2有电流流过，因此L2可以发光，故C正确。 D．若乙、丙是电流表，甲为电压表，此时L1​、L2​并联，乙电流表测L1支路的电流，丙电流表在干路上测总电流，根据并联电路电流规律：干路电流等于各支路电流之和，因此干路电流（丙的示数）大于L1支路的电流（乙的示数），即丙示数大于乙示数，故D错误。 故选C。 15. 如图所示电路，甲、乙两表为实验室用电流表，闭合开关，断开开关，两表指针位置相同。下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙两表的示数之比为1:1 B. 通过和的电流之比为4:1 C. 和的电阻之比为1:4 D. 若甲、乙两表为电压表，闭合开关、，甲、乙两表的示数之比为5:4 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，两表均为电流表，闭合S1，断开S2，电阻R1、R2并联，甲测通过R1的支路电流、乙测干路电流，干路电流大于支路电流，示数不可能为1:1。 实验室电流表有0~0.6A和0~3A两个量程，指针位置相同时，大量程示数是小量程的5倍，设通过R1的电流为I1，因此干路电流；并联电路干路电流等于支路电流之和，因此通过的电流 因此，故AB错误； C．并联电路各支路两端的电压相等，由得，故C错误； D．若甲、乙为电压表，闭合开关、时，与串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测两端的电压；串联电路电流处处相等，由 得，R1、R2两端的电压之比为 由串联电路电压特点可知，总电压 ，因此甲、乙两电压表的示数比 故D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，漏选得33分） 16. 如图甲所示电路，电源电压U保持不变，和为定值电阻，为滑动变阻器。开关S闭合、断开、置于a时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙中的I所示；开关S和闭合、置于b时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表A的示数关系图线如图乙中的Ⅱ所示。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为9V B. 电阻的阻值为12.5Ω C. 开关S和闭合，置于b时，调节滑动变阻器，两端的最小电压为2V D. 开关S闭合，断开，置于b时，向左调节滑动变阻器，电压表的变化量和电流表的变化量的比值变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．开关S和闭合、置于b时，被短路，与串联，电压表测两端电压。 由图线Ⅱ可知，当时，电压表的示数为 由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压为……① 当时，电压表的示数为 由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压为……② 联立①②解得：， 故A正确，B错误； C．开关S和闭合、置于b时，被短路，与串联，电压表测两端电压。 由图线Ⅱ可知，电路的最小电流为，则两端的最小电压为，故C正确； D．开关S闭合，断开，置于b时，此时电阻、和串联，电压表测两端电压。 设向左调节滑动变阻器滑片前后电路中的电流为、，电压表示数的变化量等于电阻、两端电压的变化量， 根据串联电路的电压规律可知: 即 由此可知，电压表的变化量与电流表的变化量的比值不变，故D错误。 故选AC。 17. 如图所示电路，电源两端电压为U=4.5V且保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，两个电压表的量程均为0~3V，在保证电路安全的条件下，下面说法中正确的是（ ） A. 电流表A的示数范围为0.15~0.3A B. 电压表V1示数范围为0~3V C. 电压表V2示数范围为1.5~3V D. 滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】先判断两电阻串联，明确电表测量对象，结合电表和滑动变阻器的安全限制，求出电路最大电流，根据最大电流可得到滑动变阻器最小阻值，结合滑动变阻器最大阻值求出最小电流，结合串联分压规律可求出电压表示数范围。 【详解】A．由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，当电压表的最大示数时，电流 因串联电路中各处的电流相等，没有超过电流表的量程，所以电路中的最大电流 当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电路总电阻最大，电流最小 所以电流表示数范围为，故A正确； B．由以上可知，电压表的最大示数，当电路中电流最小时，电压表的示数最小， 所以电压表V1示数范围为，故B错误； C．当电压表的示数最大时，两端的电压最小， 当电压表的示数最小时，两端的电压最大， 所以电压表V2示数范围为，故C正确； D．当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小 滑动变阻器接入电路中的最大阻值时，各元件均安全，所以滑动变阻器R2的阻值取值范围为，故D正确。 故选ACD。 18. 如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯泡正常发光的位置，此过程中电流表的示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 曲线a是电流表示数与电压表示数的关系图像 B. 电源电压为11V C. 灯泡正常发光的电流为0.6A D. 滑动变阻器的最大阻值是15Ω 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流。滑片从最右端（阻值最大处）向左移动，电路总电阻变小，电流变大。由串联分压原理，，电流变大时灯泡电压变大，滑动变阻器电压变小。结合图乙，曲线电压随电流增大而增大，为电流表示数与电压表示数（UL）的关系图像；曲线电压随电流增大而减小，为电流表示数与电压表示数（U滑）的关系图像，故A正确； B．当滑片在最右端时，电流最小，此时，，电源电压，故B正确； C．滑片移至灯泡正常发光位置时，电路电流最大，由图乙可知电流，故C正确； D．滑动变阻器最大阻值对应最小电流，故，故D错误。 故选ABC。 19. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为20cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均气压为1×106Pa，飞轮转速为1800r/min，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min消耗汽油10mL，（ρ汽油=0.8×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）则下列计算正确的是（ ） A. 做功冲程中燃气对活塞的平均压力2500N B. 一个做功冲程中，燃气对活塞做的功100J C. 汽油机的功率为15000W D. 汽油机的效率约为24.5% 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．做功冲程中燃气对活塞的平均压力 一个做功冲程中，燃气对活塞做的功，故A错误，B正确； CD．飞轮转速为 一个工作循环，飞轮转动两圈，对外做功一次，故一次做功作用时间t= 汽油机的功率为 1min消耗汽油的质量 1min汽油完全燃烧放出的热量 1min汽油机所做的有用功 汽油机的效率约，故C错误，D正确。 故选BD。 20. 如图甲所示，三个相同的试管中装入固态物质，其中两个试管内装入的是同一种物质。将它们放入装有水的烧杯中加热熔化并绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质，下列判断错误的是（　　） A. 试管中和试管中物质的质量一定相等 B. 试管中固体物质的比热容一定小于试管中固体物质的比热容 C. 试管中物质的质量一定大于试管中物质的质量 D. 时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，、熔点不同，为不同物质，比热容不同，、图像中有一部分加热相同时间，吸收热量相同，温度变化相同，由公式可知， 、的质量不同，比热容无法比较，所以的比热容不一定比的比热容小。故AB错误，符合题意； C．、有相同的熔点，、应为同种物质，比热容相同，、开始熔化的时间不同，且用的时间更长，则说明试管中物质的质量比中多，故C错误，符合题意； D．未加热时，的质量大于，的内能较大，根据可知，时刻试管中固体物质吸收热量小于时刻中固体物质吸收热量，则时刻试管中固体物质的内能小于时刻中固体物质的内能，故D正确，不符合题意。 故选ABC。 三、实验题（每空1分） 21. 【探究名称】探究不同物质吸热能力。 【问题】暑假，小明同学到沿海城市旅行，他发现，中午海边的沙子很热但海水却很凉，他猜想：物质的吸热能力可能与__________有关。 【证据】针对他的猜想，他查阅资料发现，若用沙子做实验，沙子受热的均匀性差，他决定换用煤油和水进行实验：将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用相同的酒精灯加热。 （1）如图甲所示是小明同学的实验装置，其中有一小明显错误，请指出错误之处：_____________； （2）改正后选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间，每隔记录一次温度，并将数据制成如图乙所示的图像，在第五分钟时，水吸收的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 【解释】 （1）本实验通过__________来反映物质的吸热能力（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）； （2）由图像乙可知，水吸热能力更强；物理学中，用比热容来表示物质的吸热能力，则水、煤油的比热容之比为__________________； 【交流】海水和沙子吸收相同的热量，海水吸热升温慢，而沙子吸热升温快，___________吸热能力更强，由此可推测，到了傍晚海水的温度_________沙子的温度（选填“高于”“等于”“低于”）。 【答案】 ①. 物质种类 ②. 没有控制液体的质量相同 ③. 等于 ④. 液体升高的温度 ⑤. 2:1 ⑥. 海水 ⑦. 高于 【解析】 【详解】[1]中午海边沙子热，海水凉，是因为沙子和海水的物质种类不同，在相同吸热条件下升温不同，故可以猜想：物质的吸热能力可能与物质的种类有关。 [2]在探究物质的吸热能力实验中，应控制变量，即应控制两种液体的质量相同，由图可知，水和煤油的体积相同，它们的密度不同，由可知，它们的质量不同，故实验错误之处是：没有控制液体的质量相同。 [3]由于选用的是相同的酒精灯对水和煤油加热，由转换法可知，在相同时间内酒精灯放出的热量相等，故在第5min时，水和煤油吸收的热量相等。 [4]由可知，相同质量的不同物质，在加热相同的时间（即吸收相同的热量）时，升高的温度越小，其比热容越大，则该物质的吸热能力越强，反之越弱。故本实验是通过加热相同时间，比较相同质量的不同液体升高的温度大小来反映物质的吸热能力。 [5]由图像可知，加热相同时间内（5min），则它们吸收的热量相等，煤油升高的温度为 水升高的温度为 由可知， 则 [6][7]等质量的海水和沙子，吸收相同的热量，海水升温慢，说明海水的吸、放热能力更强。 在傍晚，放出相同的热量时，由可知，海水的温度降低的较小，而沙子的温度降低得较多，故海水的温度高于沙子的温度。 22. 如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体质量和初温也相同。 （1）比较不同液体的比热容，可以选择__________两图；比较不同燃料的热值，可以选择__________两图； （2）为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图进行实验，根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图丁所示： ①由图可以看出，在开始时__________液体的温度升高得快，__________液体的比热容较大； ②若b液体比热容是，则a液体比热容是__________； （3）若某小组在热值实验中燃料1和燃料2的质量比为，液态a为水，烧杯中水的温度与加热时间的关系如图所示（同一杯水单位时间内吸收的热量相同），不计热量损失和水质量的变化，则下列说法正确的是__________ A. 甲、乙烧杯中的水从开始加热至刚沸腾时吸收的热量之比为 B. 整个过程中，燃料1、2完全燃烧放出的热量之比为 C. 甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为 D. 燃料1、2的热值之比为 【答案】（1） ①. 甲、丙 ②. 甲、乙 （2） ①. a ②. b ③. （3）D 【解析】 【小问1详解】 燃料质量都是10g，烧杯内液体质量和初温也相同，比较不同液体的比热容，需要保证吸收的热量相同，即燃料相同、控制液体种类不同，因此选甲、丙两图；比较不同燃料的热值，需要保证被加热的液体相同、控制燃料种类不同，因此选甲、乙两图。 【小问2详解】 从丁图可见，初始阶段相同加热时间内a液体升温更快； 根据吸热公式，质量相同的液体吸收相同热量时，升温越慢比热容越大，因此b液体的比热容更大； 由丁图可知，加热10min时a的温度变化为 加热20min时b的温度变化为 说明升高相同温度时，a的加热时间是10min、b的加热时间是20min，即a、b吸收的热量之比为 质量、升温相同时，故对于a液体有 故对于b液体有 代入a、b吸收的热量之比式子得 故 【小问3详解】 A．水的质量、比热容相同，从23℃升温到98℃的温度变化量完全相同，根据，两者吸收的热量之比为，故A错误； BC．设每杯水从刚开始加热至沸腾时吸收的热量为Q，由图可知，加热至刚沸腾时，甲杯中加热时间为3min，乙杯中加热时间为5min。则甲杯中每分钟吸热为，乙杯中每分钟吸热为，甲杯总共加热了4min，乙杯总共加热时间为6min，不计热量损失，吸收的热量等于燃料放出的热量，故对于甲杯有 对于乙杯有 燃料1、2完全燃烧放出的热量之比为 甲、乙烧杯中的水在相同时间内吸收热量之比为，故BC错误； D．由BC选项分析可知，燃料1、2完全燃烧放出的热量之比为 质量之比为 燃料1、2的热值之比为，故D正确。 故选D。 23. 物理兴趣小组第一组小王，利用下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干，设计了如图甲所示的电路图，探究“电流与电压、电阻的关系”，并连接图乙的实物图。 （1）根据图甲连接正确的实物图； （2）正确连线后，小王为了探究“电流与电压的关系”，将10Ω的定值电阻接入电路，实验得到如下表的四组数据，分析后得出实验结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成 _______ 。 电压U/V 1.5 2 2.5 3 电流I/A 0.15 0.2 0.25 0.3 （3）接下来继续探究“电流与电阻的关系”。小王先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A；完成第一组实验，断开开关，改接20Ω的定值电阻后，继续以下四步操作：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。 从安全和规范角度考虑，下列操作顺序正确的是 　 　 ； A. ①②③④ B. ①②④③ C. ②①④③ D. ②①③④ （4）当10Ω、20Ω定值电阻分别接入电路，电压表示数相同时，两次滑动变阻器接入电路的阻值之比为 ________ ； （5）小王将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，适当调节滑动变阻器的滑片，读出电流表示数，得到了表中的数据，并在图丙中画出图像A，分析数据后可得出结论：____________________ ； 电阻R/Ω 10 20 25 电流I/A 0.3 0.15 0.12 （6）第二组小聪用相同的实验器材探究“电流与电阻的关系”，在相同的坐标系中画出丙图图像B，与小王画出的图像A不同，你认为图像不同的原因是 ___________________ ； （7）小聪利用上述器材探究“电流与电阻的关系”时，若电压表0~3V的量程损坏，为实验精度更高，要求电表指针偏转幅度大于，若想继续控制定值电阻两端电压为3V，则在不更换原有实验器材的情况下，他们可以 ___________________ ，也能继续进行实验。但小聪将30Ω的定值电阻接入电路中时，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法完成实验。为顺利完成以上所有探究，继续利用此设计方案，更换下列器材，你认为不可行的是 _____ 。 A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω B.如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω~25Ω C.如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为6V~12V D.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是8V~13V 【答案】（1） （2）正比 （3）C （4）1:2 （5）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （6）定值电阻两端控制的电压值不同 （7） ①. 把电压表用的大量程改接到滑动变阻器两端 ②. C 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，电压表与定值电阻并联，电流表、滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大，因此在乙图中，应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表的负接线柱相连；电压表的负接线柱与的左侧接线柱相连，右侧接线柱与开关右侧接线柱相连。 【小问2详解】 由表可知，电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，可得：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。 【小问3详解】 将10Ω的定值电阻改接的定值电阻后，为保护电路，应先将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即最右端，然后再闭合开关，探究“电流与电阻的关系”，要控制定值电阻电压不变（3V），将滑动变阻器的滑片移到适当位置，使电压表示数为3V，再记录电流表示数。所以操作顺序正确的是②①④③。故选C。 【小问4详解】 探究“电流与电阻的关系”，要控制定值电阻两端电压不变，根据串联分压原理，有，定值电阻的阻值和变阻器阻值的比值一定，所以定值电阻的阻值和变阻器阻值成正比。所以当、定值电阻分别接入电路，电压表示数相同时，两次滑动变阻器接入电路的阻值之比为。 【小问5详解】 由表可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积为 通过导体的电流与导体的电阻的乘积为定值，可得：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【小问6详解】 由图丙可知，电阻相同时，对应的电流值不同，根据可知，电压不同，所以图像不同的原因是定值电阻两端控制的电压值不同。 【小问7详解】 若想继续控制定值电阻两端电压为3V，则滑动变阻器电压为 所以可以把电压表用的大量程改接到滑动变阻器两端。 A．将的定值电阻接入电路中时，根据串联电压与电阻的比值关系有 解得。所以如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于，故A不符合题意； B．电路中最大电流为0.6A，定值电阻两端电压最大为3V，此时定值电阻阻值最小为 电路中最小电流为 此时定值电阻最大为 所以如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是，故B不符合题意； C．电源电压固定为15V，若想继续控制定值电阻两端电压为3V，所以电压表示数应控制为12V不变，故C符合题意； D．将的定值电阻接入电路中时，将变阻器最大阻值接入电路，根据串联分压原理则有 解得此时电源电压最大值 因为电压表的大量程的为5V，则电源电压最小值为 所以如果只更换电源，则更换的电源电压范围是，故D不符合题意。 故选C。 24. 小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是，他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图，提出了以下猜想： A．可能与盐水浓度有关； B．可能与盐水的液柱长度有关； C．可能与盐水横截面积有关。 他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。 （1）实验中根据______可以判断盐水的电阻大小； （2）探究猜想C时，向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半，发现灯变暗，能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关？__________（选填“能”或“不能”），为什么？______________； （3）小组的同学在科普杂志中看到：矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水是用自来水过滤得到的，矿物质含量少，导电能力差，电阻大。（两者导电性相差比较大）这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢？为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材，还准备了足量的矿泉水和_______，请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。 【答案】（1）灯泡亮度 （2） ①. 不能 ②. 长度改变 （3） ①. 纯净水 ②. 实验步骤： 1.将玻璃管内的金属活塞位置固定，保证液柱长度、横截面积相同； 2.向玻璃管中加入矿泉水，闭合开关，观察并记录灯泡的亮度；倒出矿泉水，将玻璃管清理干净后，加入纯净水，保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同，闭合开关，观察并记录灯泡的亮度。倒出纯净水，将玻璃管清理干净后，加入待测水，保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同，闭合开关，观察并记录灯泡的亮度。 判断方法： 如果待测水对应的亮度与矿泉水亮度相近，则说明饮水机中是矿泉水；如果与纯净水亮度相近，则说明是纯净水。 【解析】 【小问1详解】 由图可知，盐水与小灯泡串联接入电路，当盐水电阻变小时会使电路中电流变大，灯泡变亮，当盐水电阻变大时会使电路中电流变小，灯泡变暗，因此可以通过小灯泡的亮度判断盐水的电阻大小。 【小问2详解】 [1][2]根据控制变量法可知，要探究盐水的电阻大小与横截面积的关系，需要控制盐水的浓度和液柱长度不变，向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半的过程中，盐水的液柱长度也在改变，因此不能说明盐水的电阻大小与横截面积有关。 【小问3详解】 [1]因为实验中要探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水，因此需要准备足量的矿泉水和纯净水。 [2]见答案。 四、计算题（8分+8分+8分） 25. 冬天早上，妈妈用0.5kg热水给墨墨加热420g的袋装牛奶，一段时间过后，牛奶和热水的温度随时间变化的图像如图所示。（不考虑热损失和质量损失，已知，）求： （1）热水放出的热量； （2）牛奶的比热容； （3）若小明家燃气灶的热效率是30%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水烧开，需消耗多少体积的燃气？（燃气的热值为） 【答案】（1） （2） （3） 0.03m3 【解析】 【小问1详解】 由题中图象可知，热水放出的热量 【小问2详解】 不考虑热损失，牛奶吸收的热量等于热水放出的热量，即 根据图像可知牛奶的温度变化量 牛奶的比热容 【小问3详解】 水吸收的热量 燃气灶的热效率 ，燃气完全燃烧放出的总热量 需要消耗燃气的体积 26. 近几年我国汽车工业发展迅速，如图为我国某知名品牌汽车单缸四冲程汽油机的结构示意图。气缸活塞面积为Scm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为p0Pa。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），1min飞轮转动N周，1min消耗m g汽油。（已知汽油热值为qJ/kg）求： （1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力： （2）1min燃气对活塞做的总功； （3）该汽油机的效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 活塞面积为 燃气对活塞的平均压力为 【小问2详解】 1min飞轮转动N周，对于四冲程汽油机，飞轮转动2周完成一个工作循环，对外做功1次。1min内做功的次数为 一个做功冲程中燃气对活塞做的功。活塞在气缸中移动的距离为 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 1min燃气对活塞做的总功 【小问3详解】 该汽油机的效率为 27. 如图甲所示的电路，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。电流表的测量范围为0~0.6A，电压表的测量范围为0~15V，闭合开关S，从右向左移动滑动变阻器的滑片至某位置时，灯泡正常发光，电压表示数为3V，灯泡L的I-U图像如图乙所示。 （1）求灯泡L正常发光时的电阻； （2）求灯泡L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）求电源电压。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 灯泡正常发光时的电流 灯泡正常发光的电阻 【小问2详解】 由图甲可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，灯泡正常发光时滑动变阻器接入阻值 【小问3详解】 根据串联电路电压规律，总电压等于各部分电压之和，电源电压 五、附加题（5分+6分+9分） 28. 图甲是研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力和车速的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值） 电机 输出最大功率/kW 90 电池 输出电压/V 300 最大容量/J 整车 满载质量/t 1 （1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图丙所示是汽油机的______冲程，若飞轮转速是30r/s，则每分钟对外做功______次； （2）“吨百公里能耗”（可用字母“N”表示）是衡量新能源汽车的一项重要指标。“”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车满载时在测试过程中的吨百公里能耗为多少？ （3）计算汽车的能量利用率？ （4）另一次测试中，只用蓄电池提供动力且输出电能全部转化为机械能，该车在电池充满电的情况下以25km/h的速度最多可行驶多少km？ 【答案】（1） ①. 做功 ②. （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 图丙中汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 四冲程汽油机飞轮每转2圈完成一个工作循环、对外做功1次；飞轮转速是30r/s，即每分钟转 因此每分钟对外做功次数为次。 【小问2详解】 燃油完全燃烧放出的热量 蓄电池增加的能量 总能量 汽车行驶的路程 整车满载质量。则吨百公里能耗 【小问3详解】 由图乙可知，当速度时，阻力，行驶路程 根据，可得有用功 燃油完全燃烧放出的热量 能量利用率 【小问4详解】 电池充满电可利用的能量 由图乙可知，阻力与速度成正比，即​​ 时，则时， 根据，可得行驶路程 29. 电动汽车是环保的交通工具（如图甲所示），行驶时蓄电池给电动机供电，如图乙为充电桩给蓄电池充电时充电功率P随充电时间的变化图像。电动汽车的主要部分参数如下表所示。在某次测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的汽车以节电模式匀速行驶30km后，电池剩余容量为58kW·h，陪同人员负责记录测试数据。汽车匀速行驶时所受阻力为900N。 测试时车和人的总质量 1500kg 蓄电池最大容量 68kW·h 最高车速 120km/h 最大功率 90kW （1）如图甲，在给电动汽车蓄电池充电的过程中，蓄电池相当于简单电路中的______（填“电源”或“用电器”）。如图乙，若充电18min时充电电压升至400V，充电过程的前18min充电电流不变，则充电电流为______A； （2）在此测试过程中，汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为______J，该汽车在节电模式下将电能转化为机械能的效率为______%（g=10N/kg）； （3）如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，RV的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是电阻RV的阻值与车速关系的图像，图戊是车速从0加速到100km/h过程中，RV消耗的电功率随电流变化的图像。则图丙中定值电阻R的阻值为______Ω；车速为0时，RV消耗的电功率为______W。 【答案】（1） ①. 用电器 ②. 250 （2） ①. ②. 75% （3） ①. 10 ②. 3.6 【解析】 【小问1详解】 [1]在给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，因此相当于用电器； [2]由图可知，充电18min时，电功率 此时电压，则充电电流为 【小问2详解】 [1][2]汽车匀速行驶时，阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力为 在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，牵引力做的功为 蓄电池最大容量为，司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为，则消耗的电能为 该电动汽车将电能转化为机械能的效率为 【小问3详解】 [1][2]图丙的电路中，与串联，电压表测的电压，由图戊可知，电流为时，的功率为，根据可得，电压表的示数 电流为时，的功率为，此时电压表的示数 根据串联电路的规律和欧姆定律，由电源电压不变，列方程可得，即 解得，电源电压。 由图丁知，速度越小，的阻值越小，根据电阻的串联和欧姆定律，电流越大，故当电流为0.6A时对应的速度为0；根据欧姆定律和电阻的串联，则车速为0时，图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值 车速为0时，消耗的电功率为 30. 中央新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和净化器组成。风机启动后，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，这样室外新鲜空气便经进风口送入，在送风的同时对新风进行预热、过滤和除尘处理，从而使室内空气中二氧化碳的含量保持在占空气体积的0.03%左右，其工作流程如图甲所示。新风系统的核心是风机，随着材料技术的发展，体积为3×103m3的风机叶轮采用碳纤维增强树脂代替钢来制造，使其质量减轻19.5kg。风机部分参数如表一所示，风机的风量Q指风机单位时间内排出空气的体积，风速v指风机排出空气的速度。已知风机的转速受电脑控制，与屋内空气中二氧化碳的含量p的平方根成正比。风机的风速v、风量Q和空气中二氧化碳的含量ρ的关系如表二所示。 表一 额定转速n 1200r/ min| 额定风量Q 0.8m³/s 额定功率P 500W 表二 风速v/m/s 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 二氧化碳含量ρ/% 0.050 0.072 0.098 0.162 0.200 风量 Q/（m3·s-1） 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 （1）下列有关新风系统的说法，错误的是 。 A. 新风系统工作时，室内气压小于室外气压 B. 风机的风量与室内空间大小无关 C. 进出的气流以热传递的方式来交换能量 D. 新风中尘埃经过滤网被吸附在除尘器中是磁力的作用 （2）已知 ，则碳纤维增强树脂的密度为______kg/m3；当风机的风量为0.5m3/s时，风机的转速为______r/min。 （3）为保持空气清新的同时降低夜间能耗，小明制作了图乙所示的控制风机断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB。白天开关接1且时风机方可启动，晚上开关接2且 时风机方启动。R0、R1、R2均为定值电阻，R0=2Ω。已知风机正常启动时R1或R2的电功率为12W，且R0两端电压 求：①白天和晚上各通电1h，风机消耗的电能差值为多少J；②R1与R2的比值。 【答案】（1）D （2） ①. 1500 ②. 750 （3）6×105J，1∶4 【解析】 【小问1详解】 A．新风系统工作时室内受污染空气经排风口及风机排往室外使室内形成负压，即室内气压小于室外气压，故A正确； B．风机风量是单位时间内排出空气的体积，与屋内空气中二氧化碳的含量有关。空间大小无直接关联，故B正确； C．进出气流通过传热板进行热量传递来交换能量，属于热传递方式，故C正确； D．新风中尘埃经过滤网被吸附在除尘器中是利用过滤网的阻挡作用，故D错误。 故选D。 【小问2详解】 树脂质量   树脂密度   由表一可知，风机以额定功率运转时，额定风量  ，分析表二数据可知此时二氧化碳含量为  因为风机的转速与屋内空气中二氧化碳的含量  的平方根成正比，所以风机的转速  ，则  ；由表一可知，额定转速  ，额定风量  ，当风机的风量  时，二氧化碳的含量  ，因为  值一定，所以  ，解得  【小问3详解】 ①由图丙可知，当  间电压为 时，风机的工作周期为 ，每个周期内风机实际通电时间为 ，则此时 内风机实际通电的时间为 当  间电压为 时，风机的工作周期为 ，每个周期内风机实际通电时间为 ，则此时 内风机实际通电的时间为 由  可知，风机消耗的电能差值 ②由图乙可知，白天电阻  与  串联，此时  的电功率 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时的电源电压 联立①②解得  ，  ，由串联电路的电阻特点可知，当  时，电路中的总电阻 电路中的电流 由欧姆定律可知，此时  两端电压 不符合题意，当  时，电路中的总电阻 电路中的电流 此时  两端电压 符合题意，则  的阻值  ；由图乙可知，夜晚电阻  与  串联，此时  的电功率 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时的电源电压 联立③④解得  ，  。由串联电路的电阻特点可知，当  时，电路中的总电阻 电路中的电流 由欧姆定律可知，此时  两端电压 不符合题意，当  时，电路中的总电阻 电路中的电流 此时  两端电压 符合题意，则  的阻值  ；因此电阻之比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $