精品解析:山东枣庄市滕州市滕南中学2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-12
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内容正文:
2026-2027学年度滕南中学九年级物理第一次月考卷
使用时间:2026.10
一、单选题(每题2分,共32分)
1. 下列现象中,体现了分子做无规则运动的是( )
A. 梅花飘香 B. 烟雾茫茫 C. 柳絮纷飞 D. 黄沙漫天
2. 如图所示的实例中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 砂轮打磨工件 B. 小猫晒太阳
C. 反复弯折铁丝 D. 滑滑梯时臀部发热
3. 质量相等的甲、乙两个物体吸收相同热量后,甲升高的温度比乙多,以下判断中正确的是( )
A. c甲<c乙 B. c甲>c乙 C. c甲=c乙 D. 无法确定
4. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志,如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料,液态氧作为助燃剂,已知液态氢的热值为,水的比热容为,下列说法正确的是( )
A. 使用液态氢作为燃料,是利用它的比热容较大
B. 液态氢燃料燃烧越充分其热值越大
C. 液态氢燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
5. 如图所示是老师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置,按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,纸盒被炸出去。这个过程中的能量转化与四冲程汽油机哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
6. 下列关于热学知识的说法中正确的是( )
A. 0℃的冰块没有内能
B. 同一物体温度越高,含有的热量越多
C. 燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 物体吸收热量,温度不一定升高
7. 蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,在飞行中就可以吸引带正电的花粉,说法正确的是( )
A. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂身上的正电荷转移到空气中
B. 蜜蜂与空气摩擦时,创造了新的电荷
C. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂得到了电子
D. 蜜蜂吸引花粉的原因与验电器的工作原理相同
8. 如图所示,闭合开关S后,只有一盏灯L1亮,则可能的原因( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
9. 许多家庭的入户门都安装有智能门锁,如图,住户可以通过指纹识别或者刷脸识别驱动门锁电机开门(住户指纹或人脸识别成功时相当于分别闭合对应的开关)。开关S1表示指纹识别感应元件,开关S2表示刷脸识别感应元件,M表示门锁电机,R0表示保护电阻。下列关于智能门锁的简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
10. 对如图所示电路的分析,下列说法正确的是( )
①若只闭合开关和,电路中灯与串联 ②若只闭合开关和,电流表测灯中电流
③若只闭合开关和,电路中灯与并联 ④若只闭合开关和,电流表测灯中电流
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④
11. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
B. 甲升温快,所以甲的比热容较大
C. 甲和乙的比热容之比是2:3
D. 甲加热2min与乙加热3min吸收的热量相同
12. 如图所示是自制的简易热机模型,在易拉罐中注入半罐水,用胶将罐的开口处密封,去掉笔芯和尾塞的中性笔插入罐子,笔的尖端对准小风扇扇叶。加热水至沸腾后,水蒸气从中性笔管喷出推动风扇转动,则( )
A. 酒精燃烧将化学能转化为内能 B. 酒精灯通过做功改变水的内能
C. 水蒸气推动风扇转动后内能增大 D. 将火焰调大可提高该热机的效率
13. 对下列图中现象,解释正确的是( )
A. 甲图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
B. 乙图:A中正电荷可以通过金属棒流向B,电流方向由A至B
C. 丙图:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
D. 丁图:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥,则两小球不一定带有同种电荷
14. 如图所示电路,当开关、都闭合时,能发光的灯是( )
A. B. 、 C. 、 D. 、、
15. 某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了 0.03 m3的水。如果燃气热水器的效率是90%,下列计算错误的是 ( )(q天然气=4.0×107J/m3)
A. 他洗澡时用水的质量为30kg
B. 0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为3.15×105J
C. 他这次洗澡大约消耗了0.0875m3的天然气
D. 若将燃气热水器的效率提高到95%,则本次洗澡可节约燃气约0.0045m3
16. 图示是我国自行研制的AG600鲲龙水陆两栖飞机。船舶模式航行时使用柴油发动机,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力,发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小,从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好,因为船舶航行过程中除了推进设备,还有其他辅助设备工作,需要发动机做功。航速减小后,一段航程所需的航行时间就会延长,虽然推进功减少,但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分,航速优化就是要找到合适的航速,使发动机做的总功减少,达到节能的目的。下列说法正确的说法个数是( )
①柴油机工作时,吸入柴油和空气混合物的冲程是吸气冲程
②柴油机压缩冲程结束,做功冲程开始时,火花塞点火,点燃燃油
③柴油消耗一半以后,且燃油燃烧不充分,剩下柴油热值小于原来柴油热值的一半
④船舶模式航行时,每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示。船舶以的航速航行,若柴油发动机的效率为40%,所用燃油的热值为,每公里航程船舶消耗的燃油的质量为40kg
A. 0个 B. 1个
C. 2个 D. 3个及3个以上
二、填空题(17-19每空1分,20题3分,共11分。)
17. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成,如图所示是内燃机的______冲程,一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是, 一次做功250J, 在1s内, 汽油机完成了______个工作循环; 如果汽油机有四个缸,一个缸一次做功250J,在1s内,汽油机四个缸总共做功_________。
18. 用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为 则该物质在液态时的比热容为___________J/(kg⋅°C):物体在 BC段熔化过程中吸收的热量为___________J。
19. 如图甲所示,小红用梳过干燥头发的梳子靠近水流,水流弯曲,这是由带电体具有________的性质引起的,梳子是通过________的方式带电的。她查阅资料记下了不同物质的原子核对电子的束缚能力强弱的排序如图乙所示,据此可判断梳过头发的梳子带________电。
20. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,已知汽油的密度约为0.8×103kg/m3,汽油热值约为4.5107J/kg,则该汽车发动机的牵引力为______N。
三、作图题(21题2分)
21. 作图题:在图中,根据实物图,完成相应的电路图,并标出相应的元件名称。
四、实验题(每空2分,共34分)
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. 在跨学科实践课上,某小组围绕“制作内燃机还是外燃机模型”进行了探究,最终完成了简易热机模型的设计与制作。
【项目提出】
简易热机模型的类型探究——内燃机与外燃机的比较与选择。
【项目分析】
(1)热机的原理
如图(a),将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体的内能转化为塞子的______能。此实验基本展示了热机的工作原理。
(2)热机的分类
外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水变成______,推动活塞做功。
内燃机:燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中______的原理相同。
【项目实施】
(3)制作简易内燃机模型
如图(c),在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变______,此过程与四冲程内燃机______冲程的能量转化相同。
【评价交流】
若喷入酒精少,实验效果差;喷入酒精多,易引发瓶口及塑料杯燃烧,存在安全隐患。
综合安全性与可操作性的考虑,同学们最终选择了制作外燃机模型。
24. 如图所示是小明和同桌用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需要___________;
(2)在连接电路时,开关应处于_________状态;电流表应与用电器________(选填“串联”或“并联”)在电路中;
(3)图甲中电流表测量的是________的电流(选填“”或“”),电流表右端(括号位置)应该连接电流表的__________(选填“正”或“负”)接线柱;
(4)若小明同学发现同桌读出的电流数据是自己的5倍,请指出同桌错误的原因:______________________。
五、计算题(25题9分,26题12分)
25. 小张同学在家里试验用固体酒精烧水,他将10kg的水从18℃加热到68℃。已知固体酒精的热值为,水的比热容是。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若固体酒精加热水时有30%的能量损失了,则此次烧水过程中实际使用的固体酒精的质量是多少kg?
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收的热量,求水的末温。
26. 如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该车启动时,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。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中,司机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然机消耗燃油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f和车速v的关系如图乙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
电池
整车
输出电压/V
最大容量/J
质量/t
300
1.2×108
1
(1)在测试过程中,该车克服阻力做的功的大小?
(2)汽车的能量利用率(热机效率)?
(3)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能,该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶多少千米?
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2026-2027学年度滕南中学九年级物理第一次月考卷
使用时间:2026.10
一、单选题(每题2分,共32分)
1. 下列现象中,体现了分子做无规则运动的是( )
A. 梅花飘香 B. 烟雾茫茫 C. 柳絮纷飞 D. 黄沙漫天
【答案】A
【解析】
【详解】A.梅花飘香是由于香味分子在空气中不停地做无规则运动而发生扩散现象,故A符合题意;
BCD.烟雾茫茫、柳絮纷飞、黄沙漫天都是宏观物体的运动,属于机械运动,不属于分子运动,故BCD不符合题意。
故选 A。
2. 如图所示的实例中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A. 砂轮打磨工件 B. 小猫晒太阳
C. 反复弯折铁丝 D. 滑滑梯时臀部发热
【答案】B
【解析】
【详解】A.砂轮打磨工件,是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使工件的内能增加,温度升高。这是通过做功的方式改变内能,故A不符合题意;
B.小猫晒太阳,是从太阳吸收热量,使小猫的内能增加,温度升高。这是通过热传递的方式改变内能,故B符合题意;
C.反复弯折铁丝,人对铁丝做功,将机械能转化为内能,使铁丝的内能增加,温度升高。这是通过做功的方式改变内能,故C不符合题意;
D.滑滑梯时臀部发热,是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使臀部的内能增加,温度升高。这是通过做功的方式改变内能,故D不符合题意。
故选B。
3. 质量相等的甲、乙两个物体吸收相同热量后,甲升高的温度比乙多,以下判断中正确的是( )
A. c甲<c乙 B. c甲>c乙 C. c甲=c乙 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意得,,
根据的变形公式可知
故选A。
4. 中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志,如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料,液态氧作为助燃剂,已知液态氢的热值为,水的比热容为,下列说法正确的是( )
A. 使用液态氢作为燃料,是利用它的比热容较大
B. 液态氢燃料燃烧越充分其热值越大
C. 液态氢燃料燃烧时将内能转化为化学能
D. 火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时,可以释放出更多的热量,故A错误;
B.热值是燃料的一种特性,只与燃料种类有关,液态氢燃料燃烧越充分,其热值不变,故B错误;
C.液态氢燃料燃烧时将化学能转化为内能,故C错误;
D.这些燃料完全燃烧放出的热量为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示是老师在课堂上演示氢气点火“爆鸣”的装置,按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,纸盒被炸出去。这个过程中的能量转化与四冲程汽油机哪个冲程相同( )
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】按动电火花发生器的按钮,点燃纸盒内的氢气,氢气燃烧产生很大的内能,对纸盒做功,纸盒被炸出去,内能转化为纸盒的机械能。
A.吸气冲程没有能量转化,故A不符合题意;
B.压缩冲程将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.做功冲程将内能转化为机械能,故C符合题意;
D.排气冲程没有能量转化,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列关于热学知识的说法中正确的是( )
A. 0℃的冰块没有内能
B. 同一物体温度越高,含有的热量越多
C. 燃料燃烧越充分,其热值越大
D. 物体吸收热量,温度不一定升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块也有内能,故A错误;
B.热量是热传递过程中转移内能的多少,属于过程量,不能表述为“含有热量”,故B错误;
C.热值是燃料的固有属性,仅与燃料种类有关,与燃烧充分程度无关,故C错误;
D.晶体熔化、液体沸腾过程中吸收热量但温度保持不变,因此物体吸收热量温度不一定升高,故D正确。
故选D。
7. 蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,在飞行中就可以吸引带正电的花粉,说法正确的是( )
A. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂身上的正电荷转移到空气中
B. 蜜蜂与空气摩擦时,创造了新的电荷
C. 蜜蜂与空气摩擦时,蜜蜂得到了电子
D. 蜜蜂吸引花粉的原因与验电器的工作原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】AC.蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电时,蜜蜂得到了电子,带负电,从而吸引带正电的花粉,摩擦起电过程中转移的是电子而不是正电荷,故A错误,C正确;
B.摩擦起电并不会创造新的电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;
D.蜜蜂吸引花粉是由于异种电荷相互吸引,而验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,闭合开关S后,只有一盏灯L1亮,则可能的原因( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示,闭合开关S后,灯L1、L2串联,若只有一盏灯L1亮,说明电流只流过灯L1,没有流过L2,则可能的原因是灯L2短路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 许多家庭的入户门都安装有智能门锁,如图,住户可以通过指纹识别或者刷脸识别驱动门锁电机开门(住户指纹或人脸识别成功时相当于分别闭合对应的开关)。开关S1表示指纹识别感应元件,开关S2表示刷脸识别感应元件,M表示门锁电机,R0表示保护电阻。下列关于智能门锁的简化电路设计合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,指纹识别开关S1、刷脸识别开关S2,任意一个闭合都可以独立驱动电机开门,因此两个开关为并联关系,同时保护电阻R0需要串联在电路中保护电路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 对如图所示电路的分析,下列说法正确的是( )
①若只闭合开关和,电路中灯与串联 ②若只闭合开关和,电流表测灯中电流
③若只闭合开关和,电路中灯与并联 ④若只闭合开关和,电流表测灯中电流
A. 只有①② B. 只有①④ C. 只有②③ D. 只有③④
【答案】D
【解析】
【详解】只闭合开关和时,灯泡被短路,接入电路,电流表无示数,故①②错误;
只闭合开关和时,灯与并联,电流表测通过灯的电流,故③④正确。
故选D。
11. 用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲和乙升高相同的温度,甲吸收热量较多
B. 甲升温快,所以甲的比热容较大
C. 甲和乙的比热容之比是2:3
D. 甲加热2min与乙加热3min吸收的热量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,甲和乙升高相同的温度时,乙的加热时间更长。因为用相同的电加热器加热(不计热量损失),加热时间长,表示吸收的热量多,则乙吸收热量较多,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,反映物质吸热或放热能力。甲升温快,即相同时间内升温大,由得,在质量和吸收的热量相同时,甲升高的温度较大,则甲的比热容较小,故B错误;
CD.甲加热2min与乙加热3min时相比,升高的温度相同,由于加热时间不相同,所以吸收的热量不相同,吸收热量之比等于加热时间之比,为2:3,则甲和乙的比热容之比
故C正确,D错误。
故选C。
12. 如图所示是自制的简易热机模型,在易拉罐中注入半罐水,用胶将罐的开口处密封,去掉笔芯和尾塞的中性笔插入罐子,笔的尖端对准小风扇扇叶。加热水至沸腾后,水蒸气从中性笔管喷出推动风扇转动,则( )
A. 酒精燃烧将化学能转化为内能 B. 酒精灯通过做功改变水的内能
C. 水蒸气推动风扇转动后内能增大 D. 将火焰调大可提高该热机的效率
【答案】A
【解析】
【详解】A.酒精燃烧过程中将酒精储存的化学能转化为内能,故A符合题意;
B.酒精灯加热水,是通过热传递的方式改变水的内能,故B不符合题意;
C.水蒸气推动风扇转动时,水蒸气对外做功,自身内能会减小,故C不符合题意;
D.火焰调大后,相同时间内酒精燃烧释放的总能量增加,但更多热量会散失到环境中,有用的机械能占总能量的比例不会提升,无法提高该热机的效率,故D不符合题意。
故选A。
13. 对下列图中现象,解释正确的是( )
A. 甲图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
B. 乙图:A中正电荷可以通过金属棒流向B,电流方向由A至B
C. 丙图:摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质
D. 丁图:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥,则两小球不一定带有同种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】A.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒因失去电子而带上正电荷,丝绸得到电子而带上负电,故A错误;
B.金属导体中,发生定向移动的是电子,乙图应为B中的自由电子通过金属棒流向A,而电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,因此电流方向由A到B,故B错误;
C.摩擦后的气球带了电,因为带电体可以吸引轻小物体,所以气球能够吸引细水流,故C正确;
D.根据电荷间相互作用的规律可知,用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互排斥,则两小球一定带有同种电荷,故D错误。
故选C。
14. 如图所示电路,当开关、都闭合时,能发光的灯是( )
A. B. 、 C. 、 D. 、、
【答案】A
【解析】
【详解】分析电路图可知,当开关、都闭合时,灯泡L1、L2被短路,电路流过L3回到负极,所以能发光的只有L3。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15. 某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查看水表得知自己洗澡用了 0.03 m3的水。如果燃气热水器的效率是90%,下列计算错误的是 ( )(q天然气=4.0×107J/m3)
A. 他洗澡时用水的质量为30kg
B. 0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为3.15×105J
C. 他这次洗澡大约消耗了0.0875m3的天然气
D. 若将燃气热水器的效率提高到95%,则本次洗澡可节约燃气约0.0045m3
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,水的质量为,故A正确,不符合题意;
B.0.03m3的自来水经过燃气热水器后吸收的热量为,故B错误,符合题意;
C.根据可知,燃烧天然气放出的热量为,根据可知,他这次洗澡大约消耗天然气的体积为,故C正确,不符合题意;
D.若将热水器的效率提高到95%,则天然气完全燃烧放出的热量为,效率提高后消耗的天然气的体积为,则节约天然气的体积为,故D正确,不符合题意。
故选B。
16. 图示是我国自行研制的AG600鲲龙水陆两栖飞机。船舶模式航行时使用柴油发动机,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力,发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小,从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好,因为船舶航行过程中除了推进设备,还有其他辅助设备工作,需要发动机做功。航速减小后,一段航程所需的航行时间就会延长,虽然推进功减少,但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分,航速优化就是要找到合适的航速,使发动机做的总功减少,达到节能的目的。下列说法正确的说法个数是( )
①柴油机工作时,吸入柴油和空气混合物的冲程是吸气冲程
②柴油机压缩冲程结束,做功冲程开始时,火花塞点火,点燃燃油
③柴油消耗一半以后,且燃油燃烧不充分,剩下柴油热值小于原来柴油热值的一半
④船舶模式航行时,每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示。船舶以的航速航行,若柴油发动机的效率为40%,所用燃油的热值为,每公里航程船舶消耗的燃油的质量为40kg
A. 0个 B. 1个
C. 2个 D. 3个及3个以上
【答案】A
【解析】
【详解】①柴油机在吸气冲程中,吸入的是空气,故①错误;
②柴油机在压缩冲程中,活塞对汽缸里的空气做功,将机械能转化为内能,使空气的内能急剧增加,温度升高,达到柴油的着火点,在压缩冲程结束后、做功冲程开始时,喷油嘴向汽缸喷出柴油,而此时汽缸内的温度已到达柴油的着火点,故柴油会燃烧,故②错误;
③热值是燃料本身的一种性质,与燃料的质量以及是否充分燃烧无关,故剩下柴油的热值不变,故③错误;
④由图可知,船舶以的航速航行时,每公里航程的推进功和辅助功均为,则发动机所做的有用功为
发动机的效率为40%,则发动机燃烧燃料放出的热量为
则每公里航程船舶消耗的燃油的质量为
故④错误;
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题(17-19每空1分,20题3分,共11分。)
17. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成,如图所示是内燃机的______冲程,一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是, 一次做功250J, 在1s内, 汽油机完成了______个工作循环; 如果汽油机有四个缸,一个缸一次做功250J,在1s内,汽油机四个缸总共做功_________。
【答案】 ①. 做功 ②. 10 ③.
【解析】
【详解】如图可知,进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,火花塞产生电火花,是做功冲程。
飞轮转速是,表示每秒飞轮转动20圈,对外做功10次,因汽油机一个工作循环对外做功1次,可知在1s内,汽油机完成了10个工作循环。
如果汽油机有四个缸,一个缸一次做功250J,在1s内做功
18. 用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,已知该物体在固态时的比热容为 则该物质在液态时的比热容为___________J/(kg⋅°C):物体在 BC段熔化过程中吸收的热量为___________J。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由图知物体在AB段和BC段的吸热大小关系以及升高的温度大小关系,然后根据公式Q=cmΔt可得在AB段和BC段的比热容的大小关系,进而求出液体时的比热容,从图上可以看出,AB段为固态,CD段为液态,在质量不变的前提下,AB段温度升高40℃,CD段温度升高20℃,温度升高之比为2∶1,CD段加热时间是AB段加热时间的3倍,吸收热量之比为1∶3,根据Q=cmΔt知,固态与液态物质比热容之比为
所以该物体在固态时的比热容与液态时的比热容之比是1∶6,所以液态时的比热容为c液=6×0.2×103J/(kg·℃)=1.2×103J/(kg·℃)
[2]先根据吸热公式求出AB段吸收的热量,因为是供热稳定的热源,相同时间内供热相同、物体吸热相同,据此求熔化过程吸收的热量。AB段吸收的热量为
因为是供热稳定的热源,所以相同时间内供热相同、物体吸热相同,则该物体在BC段吸收的热量是AB段吸收热量的2倍,即
19. 如图甲所示,小红用梳过干燥头发的梳子靠近水流,水流弯曲,这是由带电体具有________的性质引起的,梳子是通过________的方式带电的。她查阅资料记下了不同物质的原子核对电子的束缚能力强弱的排序如图乙所示,据此可判断梳过头发的梳子带________电。
【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 摩擦 ③. 负
【解析】
【详解】[1][2]用梳子梳干燥的头发,在摩擦过程中梳子会带上电荷,这是摩擦起电现象,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以靠近水流,水流会弯曲。
[3]由图可知,毛皮束缚电子能力最弱,梳子束缚电子能力最强,所以梳子梳头发时,梳子会得到电子而带负电。
20. 如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,已知汽油的密度约为0.8×103kg/m3,汽油热值约为4.5107J/kg,则该汽车发动机的牵引力为______N。
【答案】2025
【解析】
【详解】该汽车这段时间内燃烧汽油的体积
消耗汽油的质量
该汽车这段时间内消耗汽油完全燃烧放出热量为
汽油机的效率为30%,该汽车发动机做的有用功为
汽车运动的距离
该汽车发动机的牵引力为
三、作图题(21题2分)
21. 作图题:在图中,根据实物图,完成相应的电路图,并标出相应的元件名称。
【答案】
【解析】
【详解】由实物图可知,灯L1、L2并联,开关S1是干路开关,开关S2控制L2所在支路,如图所示:
四、实验题(每空2分,共34分)
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. 在跨学科实践课上,某小组围绕“制作内燃机还是外燃机模型”进行了探究,最终完成了简易热机模型的设计与制作。
【项目提出】
简易热机模型的类型探究——内燃机与外燃机的比较与选择。
【项目分析】
(1)热机的原理
如图(a),将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体的内能转化为塞子的______能。此实验基本展示了热机的工作原理。
(2)热机的分类
外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水变成______,推动活塞做功。
内燃机:燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中______的原理相同。
【项目实施】
(3)制作简易内燃机模型
如图(c),在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变______,此过程与四冲程内燃机______冲程的能量转化相同。
【评价交流】
若喷入酒精少,实验效果差;喷入酒精多,易引发瓶口及塑料杯燃烧,存在安全隐患。
综合安全性与可操作性的考虑,同学们最终选择了制作外燃机模型。
【答案】 ①. 机械 ②. 水蒸气 ③. 甲 ④. 小 ⑤. 做功
【解析】
【详解】[1]将试管中的水加热一段时间后,塞子冲了出去,瓶内气体对塞子做功,瓶内气体的内能减小,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能,此实验基本展示了热机的工作原理。
[2]外燃机:燃烧室在气缸外,如蒸汽机、燃烧燃料使水吸收热量,汽化成气态的水蒸气,水蒸气推动活塞做功,水蒸气的内能转化为活塞的机械能。
[3]图(b)中甲燃料燃烧,产生高温高压气体,气体对风车做功,将内能转化为风车的机械能,推动风车转动,图b中乙燃料燃烧,给水加热,水吸收热量,汽化成高温的水蒸气,水蒸气对风车做功,将内能转化为风车的机械能,推动风车转动,因此内燃机燃料在气缸内部燃烧,利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图(b)中甲的原理相同。
[4][5]在塑料瓶的侧壁上打一个小孔,向瓶内喷入适量酒精,将塑料杯倒扣在瓶口,用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精,酒精燃烧,将化学能转化为内能,内能转化为塑料杯的机械能,塑料杯被向上弹开,瓶内气体内能变小。四冲程内燃机的吸气和排气冲程没有能量转化,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,因此此过程与四冲程内燃机做功冲程的能量转化相同。
24. 如图所示是小明和同桌用电流表测量电流的实物连接图,请按要求回答:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准零刻度线,如有偏差,需要___________;
(2)在连接电路时,开关应处于_________状态;电流表应与用电器________(选填“串联”或“并联”)在电路中;
(3)图甲中电流表测量的是________的电流(选填“”或“”),电流表右端(括号位置)应该连接电流表的__________(选填“正”或“负”)接线柱;
(4)若小明同学发现同桌读出的电流数据是自己的5倍,请指出同桌错误的原因:______________________。
【答案】(1)调零 (2) ①. 断开 ②. 串联
(3) ①. L1 ②. 正
(4)选的是小量程,却按大量程读数
【解析】
【小问1详解】
电流表使用前,要检查电流表的指针是否对准零刻度线,若没有对准零刻度,应该要对电流表进行“调零”。
【小问2详解】
[1]为保护电路安全,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[2]用电流表测量通过用电器的电流时,电流表应与用电器串联。
【小问3详解】
[1]由图甲可知,灯L1、L2并联,L1与电流表串联,因此电流表测L1的电流。
[2]电流表“+”“-”接线柱的接法要正确,连接电流表必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出电流表,故电流表右端应该连接电流表的正接线柱。
【小问4详解】
电流表由两个量程,大量程是小量程的5倍,有上下两个量程示数,上面大量程是下面小量程示数的5倍,故该同学选的是小量程,却按大量程读数。
五、计算题(25题9分,26题12分)
25. 小张同学在家里试验用固体酒精烧水,他将10kg的水从18℃加热到68℃。已知固体酒精的热值为,水的比热容是。
(1)求在这一过程中水吸收的热量;
(2)若固体酒精加热水时有30%的能量损失了,则此次烧水过程中实际使用的固体酒精的质量是多少kg?
(3)在标准大气压下,若初温、质量相同的水吸收的热量,求水的末温。
【答案】(1)
(2)
(3)100℃
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量
【小问2详解】
30%能量损失,故热效率
固体酒精完全燃烧放出的总热量
消耗固体酒精的质量
【小问3详解】
理论上水升高的温度
理论末温为
因标准大气压下水的沸点为,水沸腾后温度保持不变,故实际末温为。
26. 如图甲所示是我国自主研发的一款油电混合动力汽车。该车启动时,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。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量20%停止供电。在某次测试中,司机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然机消耗燃油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f和车速v的关系如图乙所示,该汽车的某些参数如表所示。(燃油热值)
电池
整车
输出电压/V
最大容量/J
质量/t
300
1.2×108
1
(1)在测试过程中,该车克服阻力做的功的大小?
(2)汽车的能量利用率(热机效率)?
(3)若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能,该车在蓄电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶多少千米?
【答案】(1)1.0×108J
(2)40% (3)96km
【解析】
【小问1详解】
在测试过程中,汽车行驶的距离为
汽车匀速行驶,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。由图乙可知,当速度为50km/h时,汽车的牵引力F=f=2000N
该车克服阻力做的功为
【小问2详解】
内燃机消耗燃油放出的总热量为
向蓄电池充电的能量为
内燃机输出的有用能量为克服阻力做的功和向蓄电池充电的能量之和,即
汽车的能量利用率(热机效率)为
【小问3详解】
蓄电池充满电后可用的能量为
当车速v'=25km/h时,由图乙可知,汽车所受的阻力
因为电能全部转化为机械能,所以克服阻力做的功等于蓄电池可用的能量,
所以汽车能行驶的最大距离为
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