精品解析：广东深圳市坪山区坪山实验学校2026-2027学年九年级上学期10月阶段物理卷

2026-2027学年第一学期初三学情检测物理试卷（10月） 满分：70分考试时间：60分钟 探秘新能源智慧社区 社区生活藏着许多物理奥秘。请小侦探们从日常生活出发，开始智慧社区能源探访之旅。 主题一：社区生活·物理学与日常生活 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题2分，共14分） 1. 傍晚气温下降，社区里组织了一场“围炉煮茶”邻里小活动。大家围坐在电炉旁，煮茶聊天，茶香四溢，落叶纷飞。下列有关说法正确的是（ ） A. 落叶飘花说明组成物质的分子之间不存在引力 B. 围在电炉旁感到温暖，是因为电炉含有的热量多 C. 搓手取暖是利用热传递的方式改变内能 D. 茶香四溢，说明分子在不停地做无规则运动 2. 深圳是海滨城市，邻居们散步时发现起风了，风从海面吹向陆地（如图）。结合水的比热容比陆地大这一特点，下列说法正确的是（ ） A. 此时是白天，陆地升温快，形成海风 B. 此时是白天，陆地升温慢，形成陆风 C. 此时是夜晚，陆地降温快，形成陆风 D. 此时是夜晚，陆地降温慢，形成海风 3. 社区公园里的太阳能智慧座椅，顶部装有太阳能电池板，白天吸收阳光储存电能，可供手机充电。高配版本还可以利用储存的电能开启座椅自带的风扇。下列关于能量转化说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板工作时，将电能转化为光能 B. 风扇工作时，将机械能转化为电能 C. 给手机充电时，电能转化为化学能 D. 整个过程中能量总量会不断减少 4. 社区开展健康饮食活动，食物也可以看作人体的一种“燃料”。查阅资料得知：每100 g牛里脊储存的化学能约为，每100 g牛腩肉储存的化学能约为。相同质量的两种食材储存的化学能不同，该特点类似于下面哪个物理量（ ） A. 质量 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 5. 儿童节活动中，物业为小朋友们发放了“蒸汽船模型”科创小玩具。点燃蜡烛加热玻璃瓶，水蒸气从细管冲出，推动小船前进。下列有关说法正确的是（ ） A. 该热机模型工作时，既有能量的转化也有能量的转移 B. 换一个更粗的吸管，蒸汽喷射效果一定会更好 C. 通过改进此热机模型的结构，热机效率可达100% D. 蒸汽推动小船前进，能量的转化方式和内燃机的压缩冲程相同 6. 社区组织“爱心义剪”便民活动。理发师用塑料梳子给居民梳头后，发现梳子能吸引细小的碎发和纸屑，这与古籍中记载的“玳瑁吸芥”现象原理相似。下列现象中“吸”的原理与此相同的是（ ） A. 用吸管吸牛奶 B. 刮风时窗帘被吸向窗外 C. 摩擦过的塑料笔杆能吸引纸屑 D. 由于地球的吸引，水往低处流 7. 社区的智慧安防巡逻机器人，内置摄像头、电机、传感器，由内置锂电池供电。机器人内部电路接通后，电机转动带动轮子行走，指示灯发光。电机和指示灯可以独立工作互不影响，下列说法正确的是（ ） A. 锂电池供电时，相当于电路中的用电器 B. 机器人内部电路，电流方向是从电源负极流向正极 C. 电机和指示灯的连接方式是并联 D. 只要闭合开关，电路中就一定有持续电流 二、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 8. 请在图中作出煮水吸热过程中水的比热容随时间变化的图像，并标出坐标符号和单位。 9. 这是小区交付时安装的一款智能门锁如图甲所示，该智能门锁的简化电路如图乙所示，当密码输入错误后，开关S1闭合，S2断开，警示灯L发光，提醒解锁失败；当密码输入正确后，开关S2闭合，S1断开，警示灯L不发光，门锁（电动机）打开。请根据以上要求，将图乙中的电路补充完整。 三、填空题（本大题共4小题，每空1分，共11分） 10. 将水和酒精充分混合，总体积减小，说明分子间存在____________；铁块很难被压缩，说明分子间存在____________；热水比冷水更容易闻到茶香，说明温度越高，分子热运动越____________。 11. 装着开水的暖水瓶，有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起。这个过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，温度____________（选填“升高”或“降低”），内能____________（选填“增大”或“减小”），瓶塞飞出的过程相当于热机的____________冲程。 12. 如图为“扫吸一体”智能机器人净化空气工作原理图。空气进入除尘区，空气中的尘埃颗粒因放电极电离空气而带上负电，向带正电的集尘板迁移并沉积，以达到除尘的目的，这是利用了____________，此原理与验电器工作原理______（选填“相同”或“不同”），此时电路中形成的电流方向是从____________（选填“放电极流向集尘板”或“集尘板流向放电极”）。 13. 如图甲所示是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像，图中曲线Ⅰ表示的是____________的温度随时间变化的情况，若在这个过程中水吸收的热量是5.04×104 J，水的质量为____________kg（）。 主题二：社区能源·物理学与工程实践 四、实验探究题（本大题共2小题，共14分） 14. 在探访社区“煤改气”项目的过程中，小侦探们听到有居民讨论：“宣传说使用天然气加热效果更好，不同燃料放热本领不同吗？”物理学中，用热值描述燃料完全燃烧时的放热本领。为验证不同燃料的热值是否存在差异，小侦探们设计了如下实验进行探究： 【证据】 （1）实验前调整铁夹B的位置，其目的是使____________（选填“陶土网”或“温度计”）处于适当的高度。 （2）煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过____________（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）来反映的。 （3）为了保证实验结论的可靠性，小侦探们选择了两套相同的装置，他们还必须控制煤油和菜籽油的____________相同以及水的____________、初温相同。 【解释】 （4）实验中记录下烧杯中水的初温，待燃料燃尽后再记录水的末温，并将数据填在下表中。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 根据表格中的数据，你认为热值较大的燃料是____________（选填“煤油”或“菜籽油”）。 【交流】 （5）利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值____________（选填“偏大”或“偏小”），原因是____________________________________________。 15. 社区充电车棚计划安装照明灯与充电插座，工程要求二者独立工作、互不影响。为判断该选择串联还是并联电路，小侦探利用实验室器材探究串联、并联电路的特点。 （1）在连接图甲电路的过程中，开关必须____________。 （2）如图甲所示，闭合开关，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下，观察到的现象是L2____________（选填“亮”或“不亮”），说明在串联电路中，各用电器之间____________（选填“互不”或“相互”）影响。 （3）如图乙所示，为了形成并联电路且开关同时控制灯L1和L2，小侦探们需要把导线c的另一端连接到电路中的____________点。为了形成并联电路且开关只控制L1，导线c的另一端连接到电路中的____________点。 （4）根据实验结果，要使照明灯和充电插座独立工作、互不影响，它们应该采用____________联方式。若安装后发现照明灯不亮而充电插座正常，且照明灯两端导线完好，则故障可能是照明灯____________（选填“短路”或“断路”）。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 16. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时每小时接收到的太阳能，若热水器吸收5h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高40℃。已知天然气的热值，水的比热容。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，不计热量损失，则需要多少的天然气。 17. 如图是社区周边投放的氢能自行车，一次性充满0.02 kg氢气，2 h能匀速骑行50 km，氢能自行车与骑行者总质量为84 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。求：（g取10 N/kg） （1）氢气完全燃烧放出的热量。 （2）骑行时发动机的牵引力。 （3）氢气的利用效率。 主题三：绿色发展·物理学与社会发展 六、综合能力题（本大题共1小题，共14分） 18. 探访接近尾声，小侦探们发现：小区中心停车场和建筑密集区，由于水泥建筑密集、沥青路面多、绿地水体少，加上居民空调和私家车排放大量废热，气温明显高于周边绿化区，形成了“居住区热岛现象”。“热岛效应”会导致大气污染物在“热岛”中心聚集，浓度剧增，诱发呼吸系统疾病，结合以下资料，完成最后一项调研。 （1）减弱居住区热岛现象的措施之一：增大绿化、水景面积。小区里的水景、绿地对减弱夏季居住区热岛现象起着十分可观的作用，这主要是利用了水的_________________________________的特性。 （2）减弱居住区热岛现象的措施之二：小区对部分建筑屋顶涂刷了高反射涂层。当太阳辐射到屋顶时，涂层能将大部分太阳辐射_________________________________（选填“反射”或“吸收”）回大气中，从而减少屋顶内能的增加。这一过程属于通过_________________________________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变物体的内能。 （3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一，以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： ①图甲为四冲程汽油机的_________________________________冲程，可将_________________________________能转化为_________________________________能。下列图像中，能大致反映汽油机做功冲程全过程中汽缸内气体温度随时间变化的是___________ A． B．C． D． ②若该单缸四冲程汽油机在工作时飞轮的转速为3000 r/min时，在1 s内汽油机对外做功的次数是_________________________________次。 ③汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：A．水箱中的水变热；B．刹车片发热；C．发动机外壳发烫；D．轮胎发热。其中属于通过做功改变内能的是_________________________________。 ④小侦探们查到了这种汽车的输出功率与转速的关系如图乙所示。小侦探们又向刘叔叔询问了一些实测数据：汽车行驶的路况好，平均车速为100 km/h，发动机转速为2000 r/min，平均油耗为9 L/100 km，由图乙中数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，每小时对外所做的有用功为_________________________________J，汽油完全燃烧放出热量为_________________________________J。（已知汽油的热值为，密度为） ⑤刘叔叔最近在考虑换车，有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油（如95#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值_________________________________（填“更大”或“一样大”或“更小”）； ⑥结合本次调研，为了减少私家车排放的废热，缓解小区“居住区热岛现象”，请你为刘叔叔在日常用车或选车方面提出一条合理化建议，并简述其中的物理依据。 建议：_____________________________________________________________________________ 依据：_____________________________________________________________________________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期初三学情检测物理试卷（10月） 满分：70分考试时间：60分钟 探秘新能源智慧社区 社区生活藏着许多物理奥秘。请小侦探们从日常生活出发，开始智慧社区能源探访之旅。 主题一：社区生活·物理学与日常生活 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题2分，共14分） 1. 傍晚气温下降，社区里组织了一场“围炉煮茶”邻里小活动。大家围坐在电炉旁，煮茶聊天，茶香四溢，落叶纷飞。下列有关说法正确的是（ ） A. 落叶飘花说明组成物质的分子之间不存在引力 B. 围在电炉旁感到温暖，是因为电炉含有的热量多 C. 搓手取暖是利用热传递的方式改变内能 D. 茶香四溢，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．落叶是宏观物体，其运动属于机械运动，与微观分子间的引力无关，无法说明分子间不存在引力，故A错误； B．热量是过程量，仅在热传递过程中体现，不能表述为物体“含有热量”，故B错误； C．搓手取暖是通过克服摩擦力做功的方式改变内能，不是热传递，故C错误； D．茶香四溢属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选D。 2. 深圳是海滨城市，邻居们散步时发现起风了，风从海面吹向陆地（如图）。结合水的比热容比陆地大这一特点，下列说法正确的是（ ） A. 此时是白天，陆地升温快，形成海风 B. 此时是白天，陆地升温慢，形成陆风 C. 此时是夜晚，陆地降温快，形成陆风 D. 此时是夜晚，陆地降温慢，形成海风 【答案】A 【解析】 【详解】因为水的比热容比陆地的砂石泥土大，在相同的日照条件下，吸收相同热量时： 白天陆地的升温速度远快于海面，陆地上方的空气受热膨胀上升，近地面形成低压；海面上方气温更低、气压更高，风就从高压的海面吹向低压的陆地，形成海风，符合题目描述的现象。 夜晚的情况则相反：陆地降温比海面快，陆地上方气压更高，风会从陆地吹向海面，形成陆风，和题干现象不符。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 社区公园里的太阳能智慧座椅，顶部装有太阳能电池板，白天吸收阳光储存电能，可供手机充电。高配版本还可以利用储存的电能开启座椅自带的风扇。下列关于能量转化说法正确的是（ ） A. 太阳能电池板工作时，将电能转化为光能 B. 风扇工作时，将机械能转化为电能 C. 给手机充电时，电能转化为化学能 D. 整个过程中能量总量会不断减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳能电池板工作时，将光能（太阳能）转化为电能，故A错误； B．风扇工作时，将电能转化为机械能，故B错误； C．给手机充电时，消耗电能，将电能转化为化学能储存在电池中，故C正确； D．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，整个过程中能量总量保持不变，故D错误。 故选C。 4. 社区开展健康饮食活动，食物也可以看作人体的一种“燃料”。查阅资料得知：每100 g牛里脊储存的化学能约为，每100 g牛腩肉储存的化学能约为。相同质量的两种食材储存的化学能不同，该特点类似于下面哪个物理量（ ） A. 质量 B. 热量 C. 比热容 D. 热值 【答案】D 【解析】 【详解】A． 质量是物体所含物质的多少，和单位质量物质储存的能量无关联，故A不符合题意； B．热量是热传递过程中转移能量的多少，属于过程量，不是物质的固有特性，故B不符合题意； C．比热容是描述物质吸放热能力的物理量，和单位质量储存的化学能无关联，故C不符合题意； D．热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，是燃料的固有特性，相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量一般不同，和题中相同质量不同食材储存化学能不同的特点一致，故D符合题意。 故选D。 5. 儿童节活动中，物业为小朋友们发放了“蒸汽船模型”科创小玩具。点燃蜡烛加热玻璃瓶，水蒸气从细管冲出，推动小船前进。下列有关说法正确的是（ ） A. 该热机模型工作时，既有能量的转化也有能量的转移 B. 换一个更粗的吸管，蒸汽喷射效果一定会更好 C. 通过改进此热机模型的结构，热机效率可达100% D. 蒸汽推动小船前进，能量的转化方式和内燃机的压缩冲程相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．蜡烛燃烧加热水，通过热传递将能量转移给水，水蒸气冲出推动小船，内能转化为机械能，既有能量的转移也有能量的转化，故A正确； B．换更粗的吸管，水蒸气喷出的速度减小，推力减小，喷射效果不一定更好，故B错误； C．热机工作时不可避免地有能量损失，效率不可能达到100%，故C错误； D．蒸汽推动小船前进，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故D错误。 故选A。 6. 社区组织“爱心义剪”便民活动。理发师用塑料梳子给居民梳头后，发现梳子能吸引细小的碎发和纸屑，这与古籍中记载的“玳瑁吸芥”现象原理相似。下列现象中“吸”的原理与此相同的是（ ） A. 用吸管吸牛奶 B. 刮风时窗帘被吸向窗外 C. 摩擦过的塑料笔杆能吸引纸屑 D. 由于地球的吸引，水往低处流 【答案】C 【解析】 【详解】题干现象原理为摩擦起电后，带电体可吸引轻小物体。 A．用吸管吸牛奶利用大气压强作用，原理不同，故A不符合题意； B．刮风时窗帘被吸向窗外，原理是流体流速越大的位置压强越小，原理不同，故B不符合题意； C． 摩擦过的塑料笔杆因摩擦带电，能吸引轻小纸屑，与题干原理相同，故C符合题意； D．水往低处流是受到重力作用，原理不同，故D不符合题意。 故选C。 7. 社区的智慧安防巡逻机器人，内置摄像头、电机、传感器，由内置锂电池供电。机器人内部电路接通后，电机转动带动轮子行走，指示灯发光。电机和指示灯可以独立工作互不影响，下列说法正确的是（ ） A. 锂电池供电时，相当于电路中的用电器 B. 机器人内部电路，电流方向是从电源负极流向正极 C. 电机和指示灯的连接方式是并联 D. 只要闭合开关，电路中就一定有持续电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．锂电池供电时，是为电路提供电能的装置，属于电源，故A错误； B．在电源外部的电路中，电流的方向是从电源正极流向负极，故B错误； C．电机和指示灯可以独立工作、互不影响，这是并联电路的特点，因此二者是并联连接，故C正确； D．电路中有持续电流需要满足两个条件：一是电路闭合形成通路，二是电路中有电源提供电能。仅闭合开关，若电源没电等情况，也不会有持续电流，故D错误。 故选C。 二、作图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分） 8. 请在图中作出煮水吸热过程中水的比热容随时间变化的图像，并标出坐标符号和单位。 【答案】 【解析】 【详解】比热容是物体本身的一种特性，水吸热过程中其比热容不变，不随时间的变化而变化，据此作图。 9. 这是小区交付时安装的一款智能门锁如图甲所示，该智能门锁的简化电路如图乙所示，当密码输入错误后，开关S1闭合，S2断开，警示灯L发光，提醒解锁失败；当密码输入正确后，开关S2闭合，S1断开，警示灯L不发光，门锁（电动机）打开。请根据以上要求，将图乙中的电路补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】将警示灯L与开关S1串联组成一条独立支路，将电动机M与开关S2串联组成另一条独立支路，最终让这两条支路并联在电源两端。据此作图。 三、填空题（本大题共4小题，每空1分，共11分） 10. 将水和酒精充分混合，总体积减小，说明分子间存在____________；铁块很难被压缩，说明分子间存在____________；热水比冷水更容易闻到茶香，说明温度越高，分子热运动越____________。 【答案】 ①. 间隙 ②. 斥力 ③. 剧烈 【解析】 【详解】由分子动理论可知，不同液体混合后总体积减小对应分子间存在间隙。 分子间存在引力和斥力，固体难以被压缩说明分子间存在斥力。 扩散快慢与温度有关，温度越高分子热运动越剧烈，故热水比冷水更容易闻到茶香。 11. 装着开水的暖水瓶，有时瓶内的水蒸气会把瓶塞顶起。这个过程中，暖水瓶内的水蒸气对瓶塞做功，温度____________（选填“升高”或“降低”），内能____________（选填“增大”或“减小”），瓶塞飞出的过程相当于热机的____________冲程。 【答案】 ①. 降低 ②. 减小 ③. 做功 【解析】 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递两种：当物体对外做功时，自身的内能会转化为其他形式的能量，内能减小，温度也会随之降低，因此水蒸气对瓶塞做功后，自身温度降低、内能减小。 热机的四个冲程里，做功冲程的原理就是气缸内的高温高压燃气对外做功，将内能转化为机械能，和本题中水蒸气推动瓶塞、把内能转化为瓶塞机械能的过程完全一致，因此该过程相当于热机的做功冲程。 12. 如图为“扫吸一体”智能机器人净化空气工作原理图。空气进入除尘区，空气中的尘埃颗粒因放电极电离空气而带上负电，向带正电的集尘板迁移并沉积，以达到除尘的目的，这是利用了____________，此原理与验电器工作原理______（选填“相同”或“不同”），此时电路中形成的电流方向是从____________（选填“放电极流向集尘板”或“集尘板流向放电极”）。 【答案】 ①. 异种电荷相互吸引 ②. 不同 ③. 集尘板流向放电极 【解析】 【详解】因异种电荷相互吸引，带负电的尘埃颗粒向带正电的集尘板迁移，实现除尘。 验电器工作原理为同种电荷相互排斥，故除尘原理与验电器工作原理不同。 因负电荷定向移动的方向与电流方向相反，负电荷从放电极向集尘板定向移动，故电路中电流方向是从集尘板流向放电极。 13. 如图甲所示是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像，图中曲线Ⅰ表示的是____________的温度随时间变化的情况，若在这个过程中水吸收的热量是5.04×104 J，水的质量为____________kg（）。 【答案】 ①. 牛奶 ②. 1.5 【解析】 【详解】热牛奶冷却时温度降低，由图乙可知曲线Ⅰ温度随时间下降，故表示牛奶的温度变化。 由图乙可知，水的初温为，末温为，水升高的温度为 则水的质量为 主题二：社区能源·物理学与工程实践 四、实验探究题（本大题共2小题，共14分） 14. 在探访社区“煤改气”项目的过程中，小侦探们听到有居民讨论：“宣传说使用天然气加热效果更好，不同燃料放热本领不同吗？”物理学中，用热值描述燃料完全燃烧时的放热本领。为验证不同燃料的热值是否存在差异，小侦探们设计了如下实验进行探究： 【证据】 （1）实验前调整铁夹B的位置，其目的是使____________（选填“陶土网”或“温度计”）处于适当的高度。 （2）煤油和菜籽油完全燃烧放出热量的多少是通过____________（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）来反映的。 （3）为了保证实验结论的可靠性，小侦探们选择了两套相同的装置，他们还必须控制煤油和菜籽油的____________相同以及水的____________、初温相同。 【解释】 （4）实验中记录下烧杯中水的初温，待燃料燃尽后再记录水的末温，并将数据填在下表中。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 根据表格中的数据，你认为热值较大的燃料是____________（选填“煤油”或“菜籽油”）。 【交流】 （5）利用此实验方法测出的燃料热值将比真实值____________（选填“偏大”或“偏小”），原因是____________________________________________。 【答案】（1）陶土网 （2）温度计升高的温度 （3） ①. 质量 ②. 质量 （4）煤油 （5） ①. 偏小 ②. 实验过程中存在热量散失（燃料无法完全燃烧），水吸收的热量小于燃料实际完全燃烧放出的总热量 【解析】 【小问1详解】 铁夹B是下方支撑烧杯的铁夹，调整它的高度是为了让陶土网处于酒精灯外焰的加热位置，保证烧杯被外焰充分加热；温度计是由上方铁夹A固定的，因此选陶土网。 【小问2详解】 本实验通过不同燃料燃烧给水加热，利用转换法，将燃料放热的多少转换为水的温度变化量；加热时间是比较相同热源放热多少的判断依据，本实验的燃料是不同的，因此选温度计升高的温度。 【小问3详解】 探究不同燃料的热值，需要用控制变量法，要保证两种燃料的质量完全相同，同时被加热的水的质量、初温也完全一致，才能通过水温变化对比燃料的放热能力。 【小问4详解】 由表格数据可知，相同条件下煤油加热的水温升得更高，说明相同质量的煤油完全燃烧放出的热量更多，因此煤油的热值更大。 【小问5详解】 实验中燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被装置吸收，无法全部被水吸收，我们通过水吸收的热量计算得到的燃料放热总量，会比燃料实际完全燃烧的放热量小，因此最终测得的热值比真实值偏小。 15. 社区充电车棚计划安装照明灯与充电插座，工程要求二者独立工作、互不影响。为判断该选择串联还是并联电路，小侦探利用实验室器材探究串联、并联电路的特点。 （1）在连接图甲电路的过程中，开关必须____________。 （2）如图甲所示，闭合开关，当两灯亮后，若将L1从灯座上取下，观察到的现象是L2____________（选填“亮”或“不亮”），说明在串联电路中，各用电器之间____________（选填“互不”或“相互”）影响。 （3）如图乙所示，为了形成并联电路且开关同时控制灯L1和L2，小侦探们需要把导线c的另一端连接到电路中的____________点。为了形成并联电路且开关只控制L1，导线c的另一端连接到电路中的____________点。 （4）根据实验结果，要使照明灯和充电插座独立工作、互不影响，它们应该采用____________联方式。若安装后发现照明灯不亮而充电插座正常，且照明灯两端导线完好，则故障可能是照明灯____________（选填“短路”或“断路”）。 【答案】（1）断开 （2） ①. 不亮 ②. 相互 （3） ①. B##D ②. A （4） ①. 并 ②. 断路 【解析】 【小问1详解】 连接电路时，为了防止电路短路损坏器材，保护电路安全，开关必须处于断开状态。 【小问2详解】 图甲是串联电路，电流只有一条路径，依次经过两个灯泡。取下后电路出现断路，没有电流通过，因此不亮，这说明串联电路里各用电器之间相互影响，一处断开整个电路都无法工作。 【小问3详解】 要让开关同时控制两个灯，开关需要接在并联电路的干路上：把导线c的另一端接到B（或D）点，电流从电源正极出发，分为两条独立支路，分别通过、，最终会合经过开关后回到电源负极，开关在干路同时控制两灯。 要让开关只控制，开关需要串联在所在的支路上：把导线c的另一端接到A点，此时的支路直接接电源两端不受开关控制，开关仅在的支路上，只控制。 【小问4详解】 并联电路的特点就是各支路用电器独立工作、互不影响，因此照明灯和充电插座要选并联方式。如果照明灯短路，会造成整个并联电路电源短路，充电插座也无法正常工作；现在插座正常、照明灯导线完好，说明故障是照明灯本身断路。 五、计算题（本大题共2小题，共13分） 16. 太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时每小时接收到的太阳能，若热水器吸收5h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高40℃。已知天然气的热值，水的比热容。求： （1）水吸收的热量； （2）该太阳能热水器的效率； （3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，不计热量损失，则需要多少的天然气。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水吸收的热量 【小问2详解】 太阳能热水器接收到的总太阳能  该太阳能热水器的效率 【小问3详解】 不计热量损失时，天然气完全燃烧放出的热量  需要天然气的体积 17. 如图是社区周边投放的氢能自行车，一次性充满0.02 kg氢气，2 h能匀速骑行50 km，氢能自行车与骑行者总质量为84 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为。求：（g取10 N/kg） （1）氢气完全燃烧放出的热量。 （2）骑行时发动机的牵引力。 （3）氢气的利用效率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 氢气完全燃烧放出的热量 【小问2详解】 总重力 骑行阻力 自行车匀速骑行时，牵引力与阻力二力平衡。则牵引力 【小问3详解】 骑行距离 牵引力做的有用功 氢气利用效率 主题三：绿色发展·物理学与社会发展 六、综合能力题（本大题共1小题，共14分） 18. 探访接近尾声，小侦探们发现：小区中心停车场和建筑密集区，由于水泥建筑密集、沥青路面多、绿地水体少，加上居民空调和私家车排放大量废热，气温明显高于周边绿化区，形成了“居住区热岛现象”。“热岛效应”会导致大气污染物在“热岛”中心聚集，浓度剧增，诱发呼吸系统疾病，结合以下资料，完成最后一项调研。 （1）减弱居住区热岛现象的措施之一：增大绿化、水景面积。小区里的水景、绿地对减弱夏季居住区热岛现象起着十分可观的作用，这主要是利用了水的_________________________________的特性。 （2）减弱居住区热岛现象的措施之二：小区对部分建筑屋顶涂刷了高反射涂层。当太阳辐射到屋顶时，涂层能将大部分太阳辐射_________________________________（选填“反射”或“吸收”）回大气中，从而减少屋顶内能的增加。这一过程属于通过_________________________________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变物体的内能。 （3）研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一，以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： ①图甲为四冲程汽油机的_________________________________冲程，可将_________________________________能转化为_________________________________能。下列图像中，能大致反映汽油机做功冲程全过程中汽缸内气体温度随时间变化的是___________ A． B．C． D． ②若该单缸四冲程汽油机在工作时飞轮的转速为3000 r/min时，在1 s内汽油机对外做功的次数是_________________________________次。 ③汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：A．水箱中的水变热；B．刹车片发热；C．发动机外壳发烫；D．轮胎发热。其中属于通过做功改变内能的是_________________________________。 ④小侦探们查到了这种汽车的输出功率与转速的关系如图乙所示。小侦探们又向刘叔叔询问了一些实测数据：汽车行驶的路况好，平均车速为100 km/h，发动机转速为2000 r/min，平均油耗为9 L/100 km，由图乙中数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，每小时对外所做的有用功为_________________________________J，汽油完全燃烧放出热量为_________________________________J。（已知汽油的热值为，密度为） ⑤刘叔叔最近在考虑换车，有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁。同样的汽油（如95#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值_________________________________（填“更大”或“一样大”或“更小”）； ⑥结合本次调研，为了减少私家车排放的废热，缓解小区“居住区热岛现象”，请你为刘叔叔在日常用车或选车方面提出一条合理化建议，并简述其中的物理依据。 建议：_____________________________________________________________________________ 依据：_____________________________________________________________________________ 【答案】（1） 比热容大 （2） ①. 反射 ②. 热传递 （3） ①. 压缩 ②. 机械 ③. 内 ④. C ⑤. 25 ⑥. BD ⑦. ⑧. ⑨. 一样大 ⑩. 选择涡轮增压型轿车 ⑪. 汽油燃烧更充分，相同行驶里程下消耗的汽油更少，排放的废热更少 【解析】 【小问1详解】 水的比热容大，相同质量的水和其他物质吸收相同热量时，水温度升高得少，可降低周边环境温度。 【小问2详解】 高反射涂层可反射大部分太阳辐射，当太阳辐射到屋顶时，大部分的太阳辐射被反射，从而减少屋顶吸收的热量；这一过程属于通过热传递的方式改变物体的内能。 【小问3详解】 图甲中两个气门全部关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，该过程活塞对汽缸内气体做功，将机械能转化为内能； 做功冲程初期汽油燃烧放热，气体温度升高，后期燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，故气体温度先升后降，对应图C。 四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次，飞轮每秒转动的圈数为圈，因此该汽油机1s内对外做功次数为次。 A．水箱中的水通过热传递从发动机吸热升温，故A不符合题意； B．刹车片克服摩擦做功，机械能转化为内能，温度升高，故B符合题意； C．发动机外壳通过热传递从内部获得内能，温度升高，故C不符合题意； D．轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，温度升高，故D符合题意。 故选BD。 由图乙可知，转速为2000r/min时发动机输出功率 该汽车每小时所做的有用功为 汽车1h行驶的路程 汽车行驶100km消耗汽油的体积为 汽油的质量 汽油完全燃烧放出的热量为 热值是燃料的固有特性，只与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，故同样的汽油热值一样大。 建议和依据略。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $