内容正文:
省实江门学校2026——2027学年第一学期月限时练(一)
初三物理
一、单选题(每题3分,共21分)
1. 将下列学习用品接入如图所示电路的A、B两点,可使小灯泡发光的是( )
A. 作业本 B. 塑料尺 C. 橡皮擦 D. 铅笔芯
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
3. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
5. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
6. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
D. 机械能为零的物体,内能也一定为零
7. 某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容。将分别盛有100g水和100g食用油的两个相同试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是;不计热量损失,下列说法正确的是 ( )
A. 图线A描述的是水
B. 食用油的比热容为
C. 0~2min,水吸收的热量为
D. 加热2min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是指摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体,这说明带电体具有______的性质,琥珀与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是______电荷,实验室中常用来检验物体是否带电的仪器是______。
9. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭点火发射。长征二号F遥十八运载火箭以偏二甲肼做燃料是因为偏二甲肼的________大;火箭升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的________能,此过程________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
10. 在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,这是因为梳子与头发摩擦带了____(选填“异种”或“同种”)电荷;摩擦起电的本质是____(选填“产生”或“转移”)了电荷;摩擦过程中失去电子的物体带____(选填“正”或“负”)电。
11. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能______(填“增加”或“减少”),空气的内能是通过______方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过______方式改变的。
12. 一只水果电池点亮了一只发光二极管(如图),则铜片是水果电池的____________(填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时电路是处于____________状态(选:短路;通路;断路),说明二极管具有____________。
13. 如图是一单缸四冲程汽油机的某个冲程,该冲程发生的能量转化是___________,若该汽油机飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒对外做功___________次,完成___________个冲程。
14. 在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3;如果将开关S1、S2闭合,S3断开,则灯___________发光。如果仅将开关S1断开,S2、S3闭合,则灯___________发光,如果将开关S1、S2、S3都闭合,电路处于___________(填“通路”“断路”或“短路”)状态。
三、作图题(共7分)
15.
(1)请按照图乙所示的电路图把图甲中的元件连接起来;
(2)根据下列实物电路在虚线方框内画出相应的电路图。
(3)如图所示,请在两个虚线框内填入“电源”或“电流表”的符号,使开关都闭合时,两灯均能发光。
四、实验题(每空1分,共20分)
16.
(1)如图所示,被毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带______________电,当它接触验电器的金属球时,两片金属箔带______________(选填“同种”或“异种”)电荷而张开,金属杆中瞬间电流方向是从____________________________(选填“金属球到金属箔”或“金属箔到金属球”)。
(2)如图甲、乙所示的两只集气瓶,一瓶装有无色透明的空气,另一瓶装有红棕色二氧化氮气体(密度比空气大)。为了研究扩散现象应选择______________图所示的方案(选填“甲”或“乙”),抽去玻璃隔板后,上瓶中气体颜色逐渐变深,从微观角度,这说明气体内部分子在不停做________________,______________(选填“能”或者“不能”)说明分子间存在间隙。
17. 在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的 a、b 两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示 。
(1)两种液体吸收热量的多少可通过______(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;不计热量损失,加热相同时间后,液体a增加的内能______液体b增加的内能;
(2)由 a、b 两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),液体______吸收的热量更多。若自制一个暖手袋,若只能从液体 a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,应选择液体______;
(3)小明认为利用此装置还可以比较相等质量不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了装置丁,向容器内倒入的液体 a 与甲、乙装置中的液体质量______(选填“相等” 或“不相等”),燃烧相同质量的碎纸片后应与图 ______所示的实验相比较;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是______。
18. 在“用电流表测电流”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路前,电流表的指针如图乙所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(2)在连接电路时,开关应处于___________状态,电流表应与被测用电器___________(选填“串”或“并”)联,如果完全不了解电路中电流大小,应选择电流表的___________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)已知闭合开关后,电路中的电流约为0.4A,请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(4)小明正确连接好电路后闭合开关,电流表的指针如图丙所示,则电路中的电流为____________A。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分)
19. 星期天早上,小琳想喝一杯热牛奶。她把一盒质量为、初温为的牛奶放进盛有热水的盆里,过了一会儿,牛奶的温度升高到了。求:
(1)牛奶升高的温度;
(2)牛奶吸收的热量[]
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,小琳至少要用的热水多少千克?[](计算结果保留1位小数)
20. 佛山是氢能源的研究中心,氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一。一辆氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,消耗了10L氢燃料。已知q氢=1.4×108J/kg,ρ氢=60kg/m3。则:
(1)这辆公交车在这5min里的牵引力做功多少J?
(2)10L氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该氢能源公交车的热机效率是多少?
六、综合题(每空1分,共18分)
21. 如图所示是我国北方的供暖设备,它一般安装在房间靠墙壁处,需要供暖时,让温度较高的热液从入口流入铁管,经过弯曲的铁管并放出热量,使房间温度升高,最后变成温度较低的温液从出口流出。
(1)相比南方的冷气设备安装在房间的上方,则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的___________(选填“上”或“下”)方效果更好些。
(2)热液流过铁管放出热量是通过__________的方式进行,该过程是能量的___________(选填“转移”或“转化”)过程。
(3)该供暖设备利用水作为热液,主要是利用水的___________大这一特性。若某时间段内有质量是39kg、温度为85℃的水从入口流入,从出口流出时温度变成35℃,则该时间段内热水能为房间提供__________J的热量。若该房间的长、宽、高分别为6m、4m、3m(忽略房间中物体的体积),则该时间段内能使房间的温度升高__________℃。[空气的密度为空气=1.3kg/m3,空气的比热容c空气=2.5×103J/(kg·℃),水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
22. 阅读《物体带电的几种方法》,回答问题。
物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?使物体带电有这样几种方法:
摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实,日常用的塑料梳子、笔杆,尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电,摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
接触起电。如图甲,将带电体A与非带电体B接触时,就会有一部分电子或从A跑到B上,或从B跑到A上,使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。
感应起电。如图乙,将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示,这就是感应起电。
(1)由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 ___________电(选填“正”或“负”),这说明 ___________(选填“玻璃”或“石棉”)原子核束缚电子的能力更强;
(2)用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,会看到小纸片被吸引到玻璃棒上,然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来,这一现象的原因是 ___________。小纸片带电的方式属于 ___________;
(3)由表中 ___________(选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
23. 通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,也有的发动机经过改造使用其他替代燃料,例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
随着世界各国环境保护的措施越来越严格,混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点,并已经开始商业化。
混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池,将来应该还能使用氢燃料电池。
某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表,在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L。测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进,之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图像,如图。
驱动模式
纯电动
启动,低速
油电混动
中速
纯燃油
高速
(1)该款混合动力汽车启动时的驱动模式是____________
(2)由图像可知,车速越大,制动距离越____________。
(3)中速行驶时,内燃机向蓄电池充电时,蓄电池是___________(电源/用电器),充电时___________能转化为____________能。
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是___________J。
(5)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了___________J能量。(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取,)
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省实江门学校2026——2027学年第一学期月限时练(一)
初三物理
一、单选题(每题3分,共21分)
1. 将下列学习用品接入如图所示电路的A、B两点,可使小灯泡发光的是( )
A. 作业本 B. 塑料尺 C. 橡皮擦 D. 铅笔芯
【答案】D
【解析】
【详解】物体接入电路后能使小灯泡发光,连入的物体必须为导体,能形成通路;作业本、塑料尺、橡皮擦通常情况下是绝缘体,不能导电;铅笔芯是导体,当铅笔芯接入电路后,能产生持续电流,使小灯泡发光。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同物质相互接触彼此进入对方的现象为扩散,糖醋汤汁腌制糖蒜是分子扩散的结果,故A正确;
B.破镜断裂处分子间距远大于分子力作用范围,分子间作用力可忽略,并非仅存在斥力,故B错误;
C.海绵被压缩是挤压出其内部宏观孔隙中的空气,与分子间隙无关,故C错误;
D.大雪是宏观固体小颗粒,大雪纷飞属于机械运动,肉眼无法直接观察分子运动,不能说明分子在做无规则运动,故D错误。
故选A。
3. 调查发现蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( )
A. 蜜蜂带负电 B. 蜜蜂带正电
C. 被摩擦的空气不带电 D. 被摩擦的空气带负电
【答案】A
【解析】
【详解】AB.蜜蜂能吸引带正电的花粉,根据“异种电荷相互吸引”,可知蜜蜂带负电,故A正确,B错误;
CD.蜜蜂与空气摩擦时,电荷发生转移:蜜蜂带负电,说明空气失去电子带正电,故CD错误。
故选A。
4. 下图甲是单缸汽油机工作时其中一个冲程,乙图中四种情景与甲图能量转化相同的选项是( )
A. 在图a中,寒冷的天气,人们通过搓手来“取暖御寒”
B. 在图b中,小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热
C. 在图c中,试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去
D. 在图d中,手下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中有电火花,为做功冲程,将内能转化为机械能,搓手取暖是将机械能转化为内能,故A不符合题意;
B.小孩从滑梯上滑下来,感觉臀部发热,是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.试管中加热的水蒸气将试管口的活塞“冲”出去, 将气体的内能转化为活塞的机械能,故C符合题意;
D.下压活塞,使密闭圆筒内的棉花发生燃烧,是对密闭圆筒内的气体做功,是将机械能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
5. 关于热机的效率,下列说法正确的是( )
A. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B. 热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
【答案】A
【解析】
【详解】A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高,多用在重型机器上,故A正确.
B.热机的效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多.故B错误.
C.热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高说明有用功占的比值越大.功率表示做功的快慢,功率越高说明做功越快.效率和功率是两个不同的物理量,二者之间没有必然联系,故C错误.
D.根据内燃机的能量流向,热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误.
【点睛】本题考查对热机效率概念的认识和理解,热机的效率是指热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比.热机效率和功率两个概念容易混淆,要注意区分.
6. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是
A. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
C. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
D. 机械能为零的物体,内能也一定为零
【答案】B
【解析】
【分析】(1)内能的大小与物体的质量、温度等有关;
(2)发生热传递的条件是存在温度差;
(3)物体的温度不变,内能有可能改变;如晶体的熔化过程、物体的质量改变等;
(4)机械能包括动能和势能;动能大小与质量和速度有关;重力势能大小与质量和高度有关;弹性势能与发生弹性形变的程度有关;一切物体都具有内能.
【详解】A、温度高的物体,其质量若很小,其内能也可能小;温度低的物体,质量可能大,即内能可能大,故A错误;
B、内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故B正确;
C、物体温度不变,内能有可能发生变化,如晶体的熔化过程,吸收热量,内能增加;故C错误;
D、机械能为零的物体,内能不为零;故D错误.
故选B.
7. 某同学用如图甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容。将分别盛有100g水和100g食用油的两个相同试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。已知水的比热容是;不计热量损失,下列说法正确的是 ( )
A. 图线A描述的是水
B. 食用油的比热容为
C. 0~2min,水吸收的热量为
D. 加热2min,水吸收的热量大于食用油吸收的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,用电热器给质量相同的食用油和水加热,都升高40时,A、B的加热时间分别为2分钟和3分钟,可知B的吸热能力较强,故图线B描述的是水,故A错误;
B.由图可知,都升高40,A、B的加热时间分别为2分钟和3分钟,由于加热时间相同吸收热量相同,则对应的吸热之比为2∶3,根据可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸收热量与比热容成正比,则有
则食用油的比热容为,故B正确;
C.0~3min内,水吸收的热量为
由于相同时间内吸收的热量相同,则0~2min内,水吸收的热量为,故C错误;
D.用相同规格的加热器加热,加热相同时间加热器放出的热量相同,被加热物质吸收的热量也相同,故加热2min,水吸收的热量等于食用油吸收的热量,故D错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 东汉学者王充在《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。“顿牟掇芥”的意思是指摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体,这说明带电体具有______的性质,琥珀与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,可以确定琥珀带的是______电荷,实验室中常用来检验物体是否带电的仪器是______。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 负 ③. 验电器
【解析】
【详解】[1]带电体的基本性质是能吸引轻小物体,所以摩擦过的琥珀能吸引芥菜籽一类的轻小物体。
[2]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由于同种电荷相互排斥,琥珀与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,所以可以确定琥珀带的是负电荷。
[3]实验室中常用验电器检验物体是否带电,是根据同种电荷相互排斥的原理工作的。
9. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭点火发射。长征二号F遥十八运载火箭以偏二甲肼做燃料是因为偏二甲肼的________大;火箭升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的________能,此过程________(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。
【答案】 ①.
热值 ②.
机械 ③.
遵循
【解析】
【详解】运载火箭选择偏二甲肼作为燃料,是因为偏二甲肼的热值大,相同质量的该燃料完全燃烧时,可以释放出更多的热量,能为火箭提供更充足的动力。
火箭升空时,燃料燃烧释放的内能转化为火箭的动能与重力势能,动能和重力势能统称为机械能,故该过程是内能转化为机械能。
能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化或转移过程都不会违背该定律,因此此过程遵循能量守恒定律。
10. 在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,这是因为梳子与头发摩擦带了____(选填“异种”或“同种”)电荷;摩擦起电的本质是____(选填“产生”或“转移”)了电荷;摩擦过程中失去电子的物体带____(选填“正”或“负”)电。
【答案】 ①. 异种 ②. 转移 ③. 正
【解析】
【详解】[1]用塑料梳子梳头时,梳子与头发摩擦,使梳子和头发带上了异种电荷,根据异种电荷相互吸引的原理,所以梳子会吸引头发。同种电荷相互排斥,不会出现吸引现象。
[2]摩擦起电并不是创造了电荷,而是不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,在摩擦过程中,束缚电子本领弱的物体的一些电子会转移到束缚电子本领强的物体上,所以摩擦起电的本质是电荷的转移。
[3]电子带负电,在摩擦过程中,物体失去电子后,其正电荷数量相对负电荷数量就会变多,从而整体带正电。
11. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能______(填“增加”或“减少”),空气的内能是通过______方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过______方式改变的。
【答案】 ①. 增加 ②. 做功 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1][2]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,这是通过做功的方法增大空气内能。
[3]当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
12. 一只水果电池点亮了一只发光二极管(如图),则铜片是水果电池的____________(填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时电路是处于____________状态(选:短路;通路;断路),说明二极管具有____________。
【答案】 ①.
正极 ②.
断路 ③.
单向导电性
【解析】
【详解】由二极管发光可知电流从其正极流入、负极流出,电源外部电流从正极流出,故铜片是水果电池的正极;
二极管正负极对调后不发光,因二极管只允许电流沿一个方向通过,电流无法通过电路,故此时电路处于断路状态,说明二极管具有单向导电性。
13. 如图是一单缸四冲程汽油机的某个冲程,该冲程发生的能量转化是___________,若该汽油机飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒对外做功___________次,完成___________个冲程。
【答案】 ①. 机械能转化为内能 ②. 30 ③. 120
【解析】
【详解】[1]由图可知,该单缸四冲程汽油机的进气阀和排气阀均关闭,活塞向上运动,汽缸中的混合气体被压缩,此时机械能转化为内能,为压缩冲程。
[2][3]单缸四冲程汽油机一个工作循环有4个冲程,对外做功1次,飞轮和曲轴转动2圈。该汽油机飞轮的转速是3600r/min,即每分钟转3600圈,每秒钟转60圈,即每秒完成了30个工作循环,对外做功30次,完成了120个冲程。
14. 在如图所示的电路中,有三个开关S1、S2、S3;如果将开关S1、S2闭合,S3断开,则灯___________发光。如果仅将开关S1断开,S2、S3闭合,则灯___________发光,如果将开关S1、S2、S3都闭合,电路处于___________(填“通路”“断路”或“短路”)状态。
【答案】 ①. L1、L2 ②. L1 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]如果将开关S1、S2闭合,S3断开,电流的路径有两条,即灯L1、L2并联,此时灯L1、L2都发光。
[2]如果仅将开关S1断开,S2、S3闭合,灯L2被短路,则灯L2不发光,所以只有灯L1发光。
[3]如果将开关S1、S2、S3都闭合,电源的两端被导线相连,造成电源短路,所以此时电路处于短路状态。
三、作图题(共7分)
15.
(1)请按照图乙所示的电路图把图甲中的元件连接起来;
(2)根据下列实物电路在虚线方框内画出相应的电路图。
(3)如图所示,请在两个虚线框内填入“电源”或“电流表”的符号,使开关都闭合时,两灯均能发光。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电路图是两灯串联的简单电路,电流只有一条路径:电源正极→开关S→灯泡→灯泡→电源负极,据此作图。
【小问2详解】
由实物图可知,两灯并联,电流从电源正极流出,分成两条支路,一条支路电流只流经L1,另一条支路电流先后流经L2、开关,最后两支路电流汇合回到电源负极,据此作图。
【小问3详解】
若上面是电源,下面是电流表,两个开关都闭合时,灯泡短路,不符合要求;若上面是电流表,下面是电源,两个开关都闭合时,两灯泡并联,电流表测通过的电流,两灯泡都发光,符合要求,据此作图。
四、实验题(每空1分,共20分)
16.
(1)如图所示,被毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带______________电,当它接触验电器的金属球时,两片金属箔带______________(选填“同种”或“异种”)电荷而张开,金属杆中瞬间电流方向是从____________________________(选填“金属球到金属箔”或“金属箔到金属球”)。
(2)如图甲、乙所示的两只集气瓶,一瓶装有无色透明的空气,另一瓶装有红棕色二氧化氮气体(密度比空气大)。为了研究扩散现象应选择______________图所示的方案(选填“甲”或“乙”),抽去玻璃隔板后,上瓶中气体颜色逐渐变深,从微观角度,这说明气体内部分子在不停做________________,______________(选填“能”或者“不能”)说明分子间存在间隙。
【答案】(1) ①. 负 ②. 同种 ③. 金属箔到金属球
(2) ①. 乙 ②. 无规则运动 ③. 能
【解析】
【小问1详解】
摩擦起电的本质是电子的转移,被毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子,电子带负电,因此橡胶棒带负电;
带负电的橡胶棒接触验电器金属球时,电子会转移到两片金属箔上,使两片金属箔带上同种负电荷,同种电荷相互排斥因此金属箔张开;
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;该过程中电子(负电荷)从金属球向金属箔定向移动,因此瞬间电流方向是金属箔到金属球。
【小问2详解】
二氧化氮密度比空气大,若选甲图将二氧化氮放在上方,重力会让二氧化氮自然向下落,无法说明是扩散现象;选择乙图将密度更大的二氧化氮放在下方,抽去隔板后上方空气瓶也能逐渐出现红棕色,排除重力干扰,能更好地研究扩散现象;
抽去隔板后气体互相混合,从微观说明气体分子在永不停息地做无规则运动;
两种气体最终能彼此进入对方、混合均匀,说明分子间存在间隙,不同分子可以进入彼此的间隙中,因此能说明分子间有间隙。
17. 在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将质量和初温相同的 a、b 两种液体分别倒入相同容器中,用相同的热源加热,如甲、乙两图所示。每隔相同时间,测量液体的温度,并根据记录的数据画出温度随加热时间变化的图像,如图丙所示 。
(1)两种液体吸收热量的多少可通过______(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;不计热量损失,加热相同时间后,液体a增加的内能______液体b增加的内能;
(2)由 a、b 两种液体沸腾前的温度与加热时间的关系图像可知:若升高相同的温度(均未达到沸腾),液体______吸收的热量更多。若自制一个暖手袋,若只能从液体 a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,应选择液体______;
(3)小明认为利用此装置还可以比较相等质量不同燃料燃烧时放出的热量关系,于是增加了装置丁,向容器内倒入的液体 a 与甲、乙装置中的液体质量______(选填“相等” 或“不相等”),燃烧相同质量的碎纸片后应与图 ______所示的实验相比较;
(4)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。两个实验都还要用到的其它测量工具是______。
【答案】 ①. 加热时间 ②. 等于 ③. b ④. b ⑤. 相等 ⑥. 甲 ⑦. 天平
【解析】
【详解】(1)[1][2]相同热源相同时间内放出的热量相等,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较,采用了转换法。不计热量损失,加热相同时间后,液体吸收的热量相同,液体a增加的内能等于液体b增加的内能。
(2)[3][4]分析图像可知,沸腾前,若使两者升高相同的温度,则b加热时间长,说明b吸收的热量较多,b的比热容较大,应选择液体b装入暖手袋中作为供热物质。
(3)[5][6]利用上述装置探究不同燃料燃烧时放出的热量与燃料种类的关系。根据控制变量法可知,应用质量相同的不同燃料加热质量相等的同种液体,待燃料耗尽时,通过液体升高温度的多少来比较燃料放出热量的多少。所以,向容器内倒入的液体a与甲、乙装置中的液体质量相等,燃烧相同质量的燃料后应与图甲所示的实验相比较。
(4)[7]探究不同物质吸热升温现象的实验中,还需要用到秒表和天平;比较不同燃料燃烧时放出的热量关系的实验中,还需要用到天平;所以,两个实验都还要用到的其它测量工具是天平。
18. 在“用电流表测电流”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路前,电流表的指针如图乙所示,则接下来应该进行的操作是___________。
(2)在连接电路时,开关应处于___________状态,电流表应与被测用电器___________(选填“串”或“并”)联,如果完全不了解电路中电流大小,应选择电流表的___________(选填“大”或“小”)量程进行试触。
(3)已知闭合开关后,电路中的电流约为0.4A,请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整。
(4)小明正确连接好电路后闭合开关,电流表的指针如图丙所示,则电路中的电流为____________A。
【答案】(1)对电流表调零
(2) ①. 断开 ②. 串 ③. 大
(3) (4)0.36
【解析】
【小问1详解】
连接电路前,电流表的指针如图乙所示,电路中没有电流,电流表指针不在零刻度线上,故电流表应先调零。
【小问2详解】
在连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
电流表应与被测用电器串联,在完全不了解电路中电流大小时,应选择电流表的大量程进行试触来确定量程:迅速闭合开关,观察电流表指针的偏转角度,如果电流表指针偏转角度过小,则换用小量程,如果偏转角度较大,则用大量程。
【小问3详解】
电路中电流约0.4A,电流表选择0~0.6A的量程,电流表要串联在电路中,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,据此连图。
【小问4详解】
电流表使用0~0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,分度值是0.02A,所以电流表示数是0.36A。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分)
19. 星期天早上,小琳想喝一杯热牛奶。她把一盒质量为、初温为的牛奶放进盛有热水的盆里,过了一会儿,牛奶的温度升高到了。求:
(1)牛奶升高的温度;
(2)牛奶吸收的热量[]
(3)若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,小琳至少要用的热水多少千克?[](计算结果保留1位小数)
【答案】(1)20℃ (2)
(3)0.3kg
【解析】
【小问1详解】
牛奶升高的温度
【小问2详解】
牛奶吸收的热量
【小问3详解】
若不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,热水放出的热量
热水降低的温度
热水的质量
20. 佛山是氢能源的研究中心,氢燃料具有清洁、效率高等优点,被认为是理想的能源之一。一辆氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶5min,消耗了10L氢燃料。已知q氢=1.4×108J/kg,ρ氢=60kg/m3。则:
(1)这辆公交车在这5min里的牵引力做功多少J?
(2)10L氢燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(3)该氢能源公交车的热机效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
公交车以恒定功率匀速行驶5min,牵引力做功为
【小问2详解】
消耗氢燃料的质量为
氢燃料完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
该氢能源公交车的热机效率是
六、综合题(每空1分,共18分)
21. 如图所示是我国北方的供暖设备,它一般安装在房间靠墙壁处,需要供暖时,让温度较高的热液从入口流入铁管,经过弯曲的铁管并放出热量,使房间温度升高,最后变成温度较低的温液从出口流出。
(1)相比南方的冷气设备安装在房间的上方,则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的___________(选填“上”或“下”)方效果更好些。
(2)热液流过铁管放出热量是通过__________的方式进行,该过程是能量的___________(选填“转移”或“转化”)过程。
(3)该供暖设备利用水作为热液,主要是利用水的___________大这一特性。若某时间段内有质量是39kg、温度为85℃的水从入口流入,从出口流出时温度变成35℃,则该时间段内热水能为房间提供__________J的热量。若该房间的长、宽、高分别为6m、4m、3m(忽略房间中物体的体积),则该时间段内能使房间的温度升高__________℃。[空气的密度为空气=1.3kg/m3,空气的比热容c空气=2.5×103J/(kg·℃),水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)下 (2) ①. 热传递 ②. 转移
(3) ①. 比热容 ②. ③. 35
【解析】
【小问1详解】
热空气的密度小于冷空气,供暖设备安装在房间下方时,受热空气上升、冷空气下降,容易形成对流,供暖效果更好。
【小问2详解】
热液与铁管、铁管与空气之间存在温度差,热量由高温物体传向低温物体,属于热传递;该过程中能量的形式没有改变,只发生了转移。
【小问3详解】
水的比热容较大,相同质量的水降低相同温度时能放出较多热量,适合作为供暖热液。
水放出的热量为
房间内空气的体积为
房间内空气的质量为
忽略热损失,空气吸收的热量等于水放出的热量,房间内空气升高的温度为
22. 阅读《物体带电的几种方法》,回答问题。
物体带电的几种方法
自然界经常出现物体带电的情况,你知道有几种方法可以使物体带电吗?使物体带电有这样几种方法:
摩擦起电。实验室经常用玻璃棒与丝绸、橡胶棒与毛皮相互摩擦起电。其实,日常用的塑料梳子、笔杆,尺子与头发或腈纶针织物摩擦也极易起电,摩起电的原因是不同物质的原子束缚电子的能力不同,在摩擦过程中,电子发生转移而使相互摩擦的二物体带上了等量的异种电荷。
根据不同物质的原子核对电子束缚本领的大小不同,科学家通过实验的方法得出了起电顺序表:下表是研究摩擦起电时得到的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
顺序
1
2
3
4
5
研究材料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究材料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
接触起电。如图甲,将带电体A与非带电体B接触时,就会有一部分电子或从A跑到B上,或从B跑到A上,使原来非带电体B带上了与带电体A相同的电荷。
感应起电。如图乙,将一带电体A靠近与大地绝缘的导体B的左端时,由于电荷间的相互作用,B的左端聚集了与A相反的电荷,右端聚集了与A相同的电荷。如图甲所示,这就是感应起电。
(1)由表可知玻璃与石棉摩擦后玻璃棒将带 ___________电(选填“正”或“负”),这说明 ___________(选填“玻璃”或“石棉”)原子核束缚电子的能力更强;
(2)用摩擦过的玻璃棒靠近轻小的纸片,会看到小纸片被吸引到玻璃棒上,然后又看到有些小纸片从玻璃棒上“跳”下来,这一现象的原因是 ___________。小纸片带电的方式属于 ___________;
(3)由表中 ___________(选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
【答案】 ①. 负 ②. 玻璃 ③. 同种电荷相互排斥 ④. 接触起电 ⑤. 能
【解析】
【详解】(1)[1][2]表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,因为表中石棉在前,玻璃在后,所以石棉和玻璃摩擦后,石棉带正电,玻璃棒带负电;这说明玻璃原子核束缚电子的能力更强。
(2)[3]小纸片与玻璃棒接触后会带上与玻璃棒相同电性的电荷,小纸片散开主要是因为同种电荷相互排斥导致。
[4]小纸片不带电,与玻璃棒接触后带电,带电的方式属于接触起电。
(3)[5]由表中能判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况;可先比较玻璃与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带负电,玻璃带正电,再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,可判断它们带电情况。
23. 通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,也有的发动机经过改造使用其他替代燃料,例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
随着世界各国环境保护的措施越来越严格,混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点,并已经开始商业化。
混合动力汽车使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池,将来应该还能使用氢燃料电池。
某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表,在某次水平道路测试中,该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L。测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进,之后,工作人员又进行了制动测试,描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图像,如图。
驱动模式
纯电动
启动,低速
油电混动
中速
纯燃油
高速
(1)该款混合动力汽车启动时的驱动模式是____________
(2)由图像可知,车速越大,制动距离越____________。
(3)中速行驶时,内燃机向蓄电池充电时,蓄电池是___________(电源/用电器),充电时___________能转化为____________能。
(4)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力为1000N,牵引力做的功是___________J。
(5)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了___________J能量。(忽略蓄电池和电动机的热损失,ρ汽油取,)
【答案】(1)
纯电动 (2)
大 (3) ①.
用电器 ②.
电 ③.
化学 (4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据表格中驱动模式的对应场景,启动时驱动模式为纯电动。
【小问2详解】
由图像可知,车速越大,制动距离越大。
【小问3详解】
内燃机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,属于电路中的用电器;
该过程中电能被储存在蓄电池内,转化为化学能。
【小问4详解】
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,
牵引力做的功为
【小问5详解】
消耗汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量为
内燃机输出的有用能量为
忽略蓄电池和电动机的热损失,由能量守恒可知,蓄电池增加的能量为内燃机有用能量与牵引力做功的差值
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