精品解析:吉林长春高新第二实验学校2026‑2027学年九年级上学期物理第一次阶段检测
2026-10-12
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内容正文:
物理试卷
一、选择题(每小题2分,共20分。第1~8题只有一个选项符合题目要求;第9~10题有多个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 下列粒子中,带负电的是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
2. 以下物理学家中,以其名字命名为电流单位的是( )
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 安培 D. 库仑
3. 下列说法中正确的是( )
A. 自然界只存在正、负两种电荷
B. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C. 摩擦起电创造了电荷
D. 摩擦起电中带正电的物体是因为得到正电荷
4. 将下列物体接入如图所示的A、B两点,可以使小灯泡发光的是( )
A. 干木棒 B. 铜导线 C. 塑料尺 D. 橡皮筋
5. 水是生命之源。下列关于水的能量分析正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 水蒸气膨胀对外做功,自身内能会减少
C. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
D. -20℃冰和5℃的水混合后,温度从水传递给冰
6. 下列事例属于机械能转化为内能的是( )
A. 光合作用 B. 煤炭燃烧 C. 摩擦生热 D. 给蓄电池充电
7. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料 B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失 D. 提高热机的功率
8. 无人机已成为我们生活的重要参与者。下图是等待起飞的无人机,当开关闭合指示灯亮起;再闭合电动机启动,无人机起飞;只闭合电动机不能启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 在电学实验中,下列说法正确的是( )
A. 在连接电路的过程中,开关必须是闭合的
B. 在串联电路中,改变电流表的测量位置,它的示数不变
C. 闭合开关,电路里的灯都亮了,这些灯一定是串联的
D. 绝不允许不经过用电器直接将电流表连在电源的两极上
10. 图甲是一种具有报警功能的文物展示台,它的结构如图乙所示,由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成,B可将A、C接通或断开。下列说法正确的是( )
A. 弹簧上的金属片B相当于开关
B. 文物放在B上时,灯亮、电铃响
C. 文物不在B上时,灯和电铃是串联
D. 文物放在B上时,电铃断路
二、非选择题(本大题共13小题,共50分。第18题6分,其余每空1分。)
11. 蚝烙是汕头特色美食之一,烹饪时香气四溢,这是______现象,说明分子在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越______;清洗餐具时,油污附着在餐具上,是因为分子之间存在______力。
12. 如图是中国古代科技著作《天工开物》,“透火焙干”过程中,湿纸被快速烤干,这是通过________方式增加水的内能,“透火焙干”过程中纸的内能逐渐_________。
13. 烈日炎炎的夏季,白天河岸上沙土热得烫脚,但河水却非常凉爽,是由于水的______大;运载火箭用氢做燃料,是因为氢的______大。
14. 西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。梳头、脱衣时有光有声,这其实是一种_________现象;用毛皮摩擦过的橡胶棒带_________电,它能吸引碎纸屑,该现象的原理和验电器的原理是否相同?_________。
15. 如图展示的是“风光互补“景观照明灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板,底部的蓄电池可以储存电能。白天阳光充足时,太阳能电池可将____转化成电能储存起来;风力充足时,“风扇”可以将____转化成电能,从而减少CO₂的排放。在能量转化的过程中,能量的总量_______(选填“变大”“变小”或“不变")。
16. 内燃机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的_____冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成____个工作循环。
17. 在如图所示的电路中,闭合开关后,灯泡、均正常发光。若用导线连接在的两端,______(选填“熄灭”、“变亮”或“正常发光”),这种情况叫做灯泡______(选填“开路”或“短路”)。
18. 如图所示,将两个不同材质的金属片A、B分别插入土豆,制成了土豆电池。
(1)闭合开关S,发光二极管发光(左端为长脚)。则可以判断金属片A是土豆电池的_________极。
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置,闭合开关发现发光二极管不发光,这是因为发光二极管具有_________性。
(3)发光二极管发光时,图中CD段导线内自由电子的移动方向是_________(选填“C到D”或“D到C”)。
19. 如图所示,是我们学习分子动理论时做过的一些实验,回答以下问题。
(1)图甲中所示的装置,其中一个瓶子装有红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气,则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_________(选填“上”或“下”)方;
(2)图乙中硫酸铜溶液与清水放置几天之后,两种液体混合均匀了,这是分子的_________导致的;
(3)图丙玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数_________玻璃板的重力;
(4)图丁中水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子间有_________。
20. 利用如图甲所示实验装置比较A、B两种液体比热容的大小,实验过程中,A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入_________(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体;
(2)实验中选择相同的电加热器,可以通过比较_________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较A、B两种液体吸收热量的多少;
(3)由图像乙分析可知,液体_________(选填“A”或“B”)吸热能力强;若液体A为水,则液体B的比热容为________J/(kg·℃)。[]
21. 如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格是___________(填“相同”或“不相同”)的。某同学连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是___________。
(2)上表是某同学实验中的一组数据:指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是___________,出现错误的原因是___________。
(3)实验中发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,下列判断正确的是___________。(填字母)
A. 通过不发光的灯泡电流小 B. 通过发光的灯泡电流大
C. 通过两个灯泡的电流相等 D. 不发光的灯泡灯丝断了
22. 为了探究并联电路的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量小灯泡L1的电流。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=________A;分析数据可知,并联电路的电流规律是:_________(用公式表示)。
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是灯泡规格_________(选填“相同”或“不同”)。
23. 跨学科实践活动小组开展“制作简易热机模型”的项目。
(1)【项目提出】和【项目分析】
①热机模型通过酒精灯加热气缸内的气体,气体膨胀喷出,推动扇叶转动,研究热机原理。
②热机模型工作过程的能量转化情况:化学能→_________能→_________能;
(2)【项目实施】和【调试优化】①学习小组收集材料,组装了如图所示的简易版热机——汽轮机模型;
②初步测试时,同学们发现扇叶不转动,更换中性笔管后,你认为用_________(填“笔尖”或“笔尾”)对着风扇的效果更好。
(3)【展示交流】展示模型时,需说明汽轮机模型中“酒精燃烧,加热气缸内的气体,气体膨胀喷出,推动扇叶转动”对应真实热机的“_________”冲程,在此冲程中内能_________。为评估模型性能,小组需收集数据并计算酒精燃烧放出的总热量和汽轮机模型对外所做的有用功,从而得出热机效率。酒精燃烧的过程中,随着质量的减小,其热值的大小将_________。
(4)【拓展应用】热机发展史也是一部热机效率提高史,热机工作时总会存在能量损耗,导致效率无法拉满,请先列举一项常见能量损耗原因及针对性的改进措施_________。
24. 用酒精灯给质量为0.5kg的水加热,当水的温度升高20℃时,消耗了5g酒精。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为q=4.0×107J/kg]
(1)0.5kg的水温度升高20℃,需要吸收多少焦的热量?
(2)5g酒精完全燃烧放出多少焦的热量?
(3)酒精灯烧水的效率是多少?
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物理试卷
一、选择题(每小题2分,共20分。第1~8题只有一个选项符合题目要求;第9~10题有多个选项符合题目要求,全选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
1. 下列粒子中,带负电的是( )
A. 电子 B. 质子 C. 中子 D. 原子核
【答案】A
【解析】
【详解】原子由原子核和核外电子构成,原子不显电性,核外电子带负电,原子核带正电,原子核由中子和质子构成,中子不带电,质子带正电,所以带负电的是电子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 以下物理学家中,以其名字命名为电流单位的是( )
A. 焦耳 B. 瓦特 C. 安培 D. 库仑
【答案】C
【解析】
【详解】安培是电流的国际标准单位,因此以名字命名电流单位的物理学家是安培,故ABD不符合题意,C符合题意;
故选C。
3. 下列说法中正确的是( )
A. 自然界只存在正、负两种电荷
B. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C. 摩擦起电创造了电荷
D. 摩擦起电中带正电的物体是因为得到正电荷
【答案】A
【解析】
【详解】A.自然界中只有两种电荷,即正电荷和负电荷,故A项正确;
B.电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B项错误;
C.摩擦起电的实质是电子的转移,电荷的多少没有变化,所以摩擦起电并没有创造电荷,故C项错误;
D.摩擦起电中,带正电的物体失去了电子,所以带上了正电荷,故D项错误。
故选A。
4. 将下列物体接入如图所示的A、B两点,可以使小灯泡发光的是( )
A. 干木棒 B. 铜导线 C. 塑料尺 D. 橡皮筋
【答案】B
【解析】
【详解】要让小灯泡发光,把物体接入A、B两点后需要接通电路,因此接入的物体必须是导体。 干木棒、塑料尺、橡皮筋都属于绝缘体,无法导通电路;铜导线是金属,属于导体,接入后可以连通电路,让小灯泡发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5. 水是生命之源。下列关于水的能量分析正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 水蒸气膨胀对外做功,自身内能会减少
C. 在相同温度下,1kg的水比1kg的冰含有的热量多
D. -20℃冰和5℃的水混合后,温度从水传递给冰
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都有内能(分子动能 + 分子势能)。0℃的冰,分子仍在运动,具有内能,故A错误;
B.若物体对外做功且无热传递,则内能减少。水蒸气膨胀对外做功,其内能会减少,故B正确;
C.“热量”是过程量,不能说“含有热量”,只能说“具有内能”,故C错误;
D.温度是状态量,不能说“传递温度”,-20℃冰和5℃的水混合后,内能从高温物体传到低温物体,故D错误。
故选 B。
6. 下列事例属于机械能转化为内能的是( )
A. 光合作用 B. 煤炭燃烧 C. 摩擦生热 D. 给蓄电池充电
【答案】C
【解析】
【详解】A.光合作用是将光能转化为化学能储存在植物体内,故A不符合题意;
B.煤炭燃烧是发生化学反应,将化学能转化为内能,故B不符合题意;
C.摩擦生热是通过克服摩擦力做功,消耗了机械能,得到了内能,属于机械能转化为内能,故C符合题意;
D.给蓄电池充电是消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池中,故D不符合题意。
故选C。
7. 要提高热机的效率,可行的方法是( )
A. 多利用热值大的燃料 B. 多燃烧燃料
C. 减少各种热损失 D. 提高热机的功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃料的热值表示单位质量的燃料完全燃烧时释放的热量,选用热值大的燃料并不一定提高有用功在总放热量中所占的比例,故A不符合题意;
B.多燃烧燃料会增加燃料释放的总热量,但不一定减少能量损失所占的比例,故B不符合题意;
C.减少散热、摩擦等造成的能量损失,可以增大有用功占燃料释放能量的比例,从而提高热机效率,故C符合题意;
D.功率反映做功的快慢,效率反映能量利用的程度,提高功率不一定提高热机效率,故D不符合题意。
故选C。
8. 无人机已成为我们生活的重要参与者。下图是等待起飞的无人机,当开关闭合指示灯亮起;再闭合电动机启动,无人机起飞;只闭合电动机不能启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合,灯L与电动机M串联,同时工作,故A不符合题意;
B.闭合,电动机M直接接入电路启动,灯L不亮,故B不符合题意;
D.只闭合,电路断路,灯不亮,故D不符合题意;
C.在干路,灯L与电动机M并联,控制电动机支路。闭合灯L亮,再闭合电动机启动,只闭合干路断开电动机不工作,故C符合题意。
故选C。
9. 在电学实验中,下列说法正确的是( )
A. 在连接电路的过程中,开关必须是闭合的
B. 在串联电路中,改变电流表的测量位置,它的示数不变
C. 闭合开关,电路里的灯都亮了,这些灯一定是串联的
D. 绝不允许不经过用电器直接将电流表连在电源的两极上
【答案】BD
【解析】
【详解】A.为了保护电路元件,在连接电路时开关一定要断开。故A错误;
B.根据串联电路的电流的规律,在串联电路中电流处处相等,故改变电流表的位置不影响测量的结果,示数都是一样的。故B正确;
C.闭合开关,两灯一起发光,即可能是串联,也可能是并联,只要开关在干路上,并联电路也可以控制整个电路,故C错误;
D.由于电流表的电阻很小,相当于导线,如果直接接在电源的两端,电流会很大,有可能损坏电流表,所以不可以直接把电流表接在电源两端。故D正确。
故选BD。
10. 图甲是一种具有报警功能的文物展示台,它的结构如图乙所示,由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成,B可将A、C接通或断开。下列说法正确的是( )
A. 弹簧上的金属片B相当于开关
B. 文物放在B上时,灯亮、电铃响
C. 文物不在B上时,灯和电铃是串联
D. 文物放在B上时,电铃断路
【答案】AC
【解析】
【详解】A.弹簧上的金属片B随文物的放置或取走而改变金属片A、C的接通状态,相当于一个开关,故A正确;
B.文物放在金属片B上时,金属片B使A、C接通,电铃两端被导电支路短接,电铃不响,故B错误;
C.文物不在金属片B上时,弹簧使金属片B与A、C断开,闭合右侧开关后,电流依次通过电铃和灯泡,两者串联,故C正确;
D.文物放在金属片B上时,电铃被短路,并不是电铃所在支路断路,故D错误。
故选AC。
二、非选择题(本大题共13小题,共50分。第18题6分,其余每空1分。)
11. 蚝烙是汕头特色美食之一,烹饪时香气四溢,这是______现象,说明分子在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越______;清洗餐具时,油污附着在餐具上,是因为分子之间存在______力。
【答案】 ①. 扩散 ②. 剧烈 ③. 引
【解析】
【详解】[1]蚝烙是汕头特色美食之一,烹饪时香气四溢,使远处的人闻到香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
[3]分子之间存在引力和斥力。清洗餐具时,油污附着在餐具上,是因为分子之间存在引力。
12. 如图是中国古代科技著作《天工开物》,“透火焙干”过程中,湿纸被快速烤干,这是通过________方式增加水的内能,“透火焙干”过程中纸的内能逐渐_________。
【答案】 ①. 热传递 ②. 增大
【解析】
【详解】“透火焙干”时,湿纸中的水从火源及周围较热的物体吸收热量,通过热传递使内能增加,并逐渐汽化;纸张受热时从外界吸收热量,其内能逐渐增大。
13. 烈日炎炎的夏季,白天河岸上沙土热得烫脚,但河水却非常凉爽,是由于水的______大;运载火箭用氢做燃料,是因为氢的______大。
【答案】 ①. 比热容 ②. 热值
【解析】
【详解】[1]烈日炎炎的夏季,白天河岸上沙土热得烫脚,但河水却非常凉爽,是由于水的比热容大,质量相同的水与沙子,吸收相同的热量后,水升高的温度较小。
[2]运载火箭用氢做燃料,是因为氢的热值大,与其他燃料相比,完全燃烧的质量相同时,氢放出的热量多。
14. 西晋学者张华在《博物志》中写道“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。梳头、脱衣时有光有声,这其实是一种_________现象;用毛皮摩擦过的橡胶棒带_________电,它能吸引碎纸屑,该现象的原理和验电器的原理是否相同?_________。
【答案】 ①. 摩擦起电 ②. 负 ③. 不相同
【解析】
【详解】梳头、脱衣时,由于不同物体相互摩擦发生电子转移,物体带上电荷,产生摩擦起电现象,放电时可能同时出现微弱的光和声。毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒得到电子,带负电。带电橡胶棒能吸引原来不带电的碎纸屑,是由于带电体具有吸引轻小物体的性质;验电器则利用同种电荷相互排斥的原理工作,因此两者原理不相同。
15. 如图展示的是“风光互补“景观照明灯,它的最上端是一台风力发电机,灯柱上还配有太阳能电池板,底部的蓄电池可以储存电能。白天阳光充足时,太阳能电池可将____转化成电能储存起来;风力充足时,“风扇”可以将____转化成电能,从而减少CO₂的排放。在能量转化的过程中,能量的总量_______(选填“变大”“变小”或“不变")。
【答案】 ①. 太阳能 ②. 机械能 ③. 不变
【解析】
【详解】太阳能电池板工作时,直接将太阳能转化为电能储存起来;
风力发电时,流动的空气带动风扇转动,将风的机械能(风能)通过发电机转化为电能;
根据能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会在不同形式间转化、不同物体间转移,整个过程中能量的总量保持不变。
16. 内燃机的一个工作循环有四个冲程,图中表示的是其中的_____冲程。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成____个工作循环。
【答案】 ①. 做功 ②. 20
【解析】
【详解】[1]如图所示,两气门关闭,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,内能转化为机械能,属于做功冲程。
[2]飞轮的转速为2400r/min,即40r/s,而每个工作循环飞轮转2r,对外做功一次,所以该汽油机每秒完成20个工作循环。
17. 在如图所示的电路中,闭合开关后,灯泡、均正常发光。若用导线连接在的两端,______(选填“熄灭”、“变亮”或“正常发光”),这种情况叫做灯泡______(选填“开路”或“短路”)。
【答案】 ①. 熄灭 ②. 短路
【解析】
【详解】[1][2]在这个电路中,灯泡、是串联的。 当用导线连接在灯泡的两端时,电流会优先通过导线,而不再经过灯泡,中没有电流通过,所以灯泡会熄灭,这种用导线直接将用电器两端连接,使电流不经过用电器的情况,叫做短路。
18. 如图所示,将两个不同材质的金属片A、B分别插入土豆,制成了土豆电池。
(1)闭合开关S,发光二极管发光(左端为长脚)。则可以判断金属片A是土豆电池的_________极。
(2)若将土豆上的金属片A、B互换位置,闭合开关发现发光二极管不发光,这是因为发光二极管具有_________性。
(3)发光二极管发光时,图中CD段导线内自由电子的移动方向是_________(选填“C到D”或“D到C”)。
【答案】(1)负 (2)单向导电
(3)D到C
【解析】
【小问1详解】
根据发光二极管(LED)单向导电的特性。此时发光二极管发光,说明电路中有电流通过,且电流必须从二极管的正极流入,负极流出。由图可知,二极管的长脚(正极)连接在左侧,通过导线与金属片 B 相连;二极管的短脚(负极)连接在右侧,通过导线与开关 S 的D端相连,再经过开关与金属片 A 相连。在电源外部,电流从电源的正极流向负极。由此可知,金属片 B 是土豆电池的正极,金属片 A 是土豆电池的负极。
【小问2详解】
若将土豆上的金属片 A、B 互换位置,相当于将电源的正负极对调。此时,电流试图从二极管的短脚(负极)流入,长脚(正极)流出。由于发光二极管具有单向导电性,它只允许电流从正极流入、负极流出,反向时相当于断路,因此二极管不发光。
【小问3详解】
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,而金属导线中实际移动的是带负电的自由电子。由于自由电子的定向移动方向与电流方向相反。根据前面分析可知,CD段的电流方向是C到D,则自由电子的移动方向就是 D 到 C。
19. 如图所示,是我们学习分子动理论时做过的一些实验,回答以下问题。
(1)图甲中所示的装置,其中一个瓶子装有红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气,则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_________(选填“上”或“下”)方;
(2)图乙中硫酸铜溶液与清水放置几天之后,两种液体混合均匀了,这是分子的_________导致的;
(3)图丙玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数_________玻璃板的重力;
(4)图丁中水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,说明分子间有_________。
【答案】(1)下 (2)无规则运动
(3)大于 (4)间隙
【解析】
【小问1详解】
二氧化氮的密度比空气大,如果把它放在上方,会因重力作用向下运动使两种气体混合,无法说明是扩散现象;将它放在下方,可以排除重力干扰,最终两瓶气体混合,可以说明气体分子在不停做无规则运动。
【小问2详解】
清水和硫酸铜溶液原本分层,放置后自发混合均匀,是液体分子不停地做无规则运动、彼此进入对方的扩散现象,本质是分子的无规则运动。
【小问3详解】
玻璃接触水面时,玻璃分子和水分子间距很小,它们间存在相互作用的引力,向上拉玻璃板时,弹簧测力计需要同时克服玻璃板的重力和分子间的引力,因此弹簧测力计示数大于玻璃板的重力。
【小问4详解】
水和酒精混合后总体积变小,是因为两种分子互相进入对方分子的空隙中,说明分子之间存在间隙。
20. 利用如图甲所示实验装置比较A、B两种液体比热容的大小,实验过程中,A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。
(1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入_________(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体;
(2)实验中选择相同的电加热器,可以通过比较_________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较A、B两种液体吸收热量的多少;
(3)由图像乙分析可知,液体_________(选填“A”或“B”)吸热能力强;若液体A为水,则液体B的比热容为________J/(kg·℃)。[]
【答案】(1)质量 (2)加热时间
(3) ①. A ②. 2.1×103
【解析】
【小问1详解】
本实验运用了控制变量法,比较不同液体的吸热能力时,需要控制两种液体的质量、初温完全相同。
【小问2详解】
选用相同的电加热器,在相同时间内可以放出相等热量给两种液体吸收,因此可以用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。
【小问3详解】
吸热能力强的物质,在加热时间相同,即吸收相同热量时,温度升高得更慢;如图乙所示,加热相同时间时,液体A的升高的温度远小于液体B的,因此液体A的吸热能力更强。
由图乙可知,加热5min时,液体A、B吸收的热量都为,且它们的质量都为,液体A的温度变化
液体B的温度变化
若液体A是水,则
所以液体B的比热容
21. 如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格是___________(填“相同”或“不相同”)的。某同学连接好最后一根导线时,发现灯都亮了,出现这种情况的原因是___________。
(2)上表是某同学实验中的一组数据:指出表格所记录的数据中,明显错误的数值是___________,出现错误的原因是___________。
(3)实验中发现两个串联的小灯泡中,一个发光,一个不发光,下列判断正确的是___________。(填字母)
A. 通过不发光的灯泡电流小 B. 通过发光的灯泡电流大
C. 通过两个灯泡的电流相等 D. 不发光的灯泡灯丝断了
【答案】(1) ①. 不相同 ②. 连接电路时开关没有断开
(2) ①. 1.5 ②. 电流表接的是小量程,却按大量程读数了 (3)C
【解析】
【小问1详解】
探究串联电路电流特点时,为了避免实验偶然性,得到普遍规律,要选用规格不相同的小灯泡进行多次实验;
连接最后一根导线灯就亮了,说明连接电路过程中开关没有断开,电路提前接通。
【小问2详解】
串联电路中各处电流相等,A、B处电流为0.3A,因此C处1.5A明显错误;
电流表0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,1.5恰好是0.3的5倍,说明实验时电流表实际接的是小量程,却误按大量程的刻度读数了。
【小问3详解】
ABC.串联电路的特点是各处电流一定相等,故AB错误,C正确;
D.若不发光的灯泡灯丝断了,整个串联电路会断路,两个灯都不会发光,和题意矛盾,故D错误。
故选C。
22. 为了探究并联电路的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量小灯泡L1的电流。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=________A;分析数据可知,并联电路的电流规律是:_________(用公式表示)。
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是灯泡规格_________(选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1) (2) ①. 0.28 ②.
(3)相同
【解析】
【小问1详解】
由图甲得,两灯泡并联,开关在干路上,电流表测量流过小灯泡L1的电流,则电流表与L1串联,故电流从0.6A接线柱分叉,如图所示:
【小问2详解】
图丙中电流表选用的是0~0.6A量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.28A的位置,因此;
分析表格数据,可得并联电路的干路总电流等于各支路电流之和,公式为
【小问3详解】
第2次实验两条支路电流相等,是因为两个灯泡的规格相同,分到的电流也相等。
23. 跨学科实践活动小组开展“制作简易热机模型”的项目。
(1)【项目提出】和【项目分析】
①热机模型通过酒精灯加热气缸内的气体,气体膨胀喷出,推动扇叶转动,研究热机原理。
②热机模型工作过程的能量转化情况:化学能→_________能→_________能;
(2)【项目实施】和【调试优化】①学习小组收集材料,组装了如图所示的简易版热机——汽轮机模型;
②初步测试时,同学们发现扇叶不转动,更换中性笔管后,你认为用_________(填“笔尖”或“笔尾”)对着风扇的效果更好。
(3)【展示交流】展示模型时,需说明汽轮机模型中“酒精燃烧,加热气缸内的气体,气体膨胀喷出,推动扇叶转动”对应真实热机的“_________”冲程,在此冲程中内能_________。为评估模型性能,小组需收集数据并计算酒精燃烧放出的总热量和汽轮机模型对外所做的有用功,从而得出热机效率。酒精燃烧的过程中,随着质量的减小,其热值的大小将_________。
(4)【拓展应用】热机发展史也是一部热机效率提高史,热机工作时总会存在能量损耗,导致效率无法拉满,请先列举一项常见能量损耗原因及针对性的改进措施_________。
【答案】(1) ①. 内 ②. 机械
(2)笔尖 (3) ①. 做功 ②. 减小 ③. 不变
(4)损耗原因:废气带走大量热量
回收利用废气余热
【解析】
【小问1详解】
酒精燃烧时,酒精的化学能转化为气体的内能;受热气体膨胀并喷出,推动扇叶转动,气体的内能进一步转化为扇叶的机械能。
【小问2详解】
用中性笔笔尖一端对准扇叶时,出气口较细,喷出的气流速度较大,对扇叶的推动作用通常更明显,因此应将笔尖对准扇叶。
【小问3详解】
高温高压气体膨胀并对外做功,与内燃机工作循环中的做功冲程相对应;气体对外做功时,其内能减小。
燃料的热值是燃料本身的特性,与剩余质量无关,酒精燃烧过程中热值不变。
【小问4详解】
热机运转时,高温废气会带走部分能量,使这部分能量未能转化为有用功。可以利用换热装置回收废气余热,减少能量浪费,提高能量利用率。
24. 用酒精灯给质量为0.5kg的水加热,当水的温度升高20℃时,消耗了5g酒精。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为q=4.0×107J/kg]
(1)0.5kg的水温度升高20℃,需要吸收多少焦的热量?
(2)5g酒精完全燃烧放出多少焦的热量?
(3)酒精灯烧水的效率是多少?
【答案】(1)4.2×104J;(2)2.1×105J;(3)20%
【解析】
【详解】解(1)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J
(2)酒精完全燃烧放出的热量
Q放=m酒精q=5×10﹣3kg×4.2×107J/kg=2.1×105J
(3)酒精灯烧水的效率
答:(1)0.5kg的水温度升高20℃,需要吸收4.2×104J的热量。
(2)5g酒精完全燃烧放出2.1×105J的焦的热量。
(3)酒精灯烧水的效率是20%。
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