精品解析:辽宁大连市部分学校 2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-19
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内容正文:
九年级物理阶段性练习
一、选择题(1-6单选,7-9多选,每题2分,共18分)
1. 下列现象中与诗词“花气袭人知昼暖,鹊声穿树喜新晴”的形成原因相同的是( )
A. 暗香浮动 B. 飞沙走石 C. 大雪纷飞 D. 水雾缭绕
2. 下列电学知识说法正确的是( )
A. 在物理学中,规定正电荷移动的方向为电流的方向
B. 手机电池一定属于电源
C. 一个开关可以同时控制两个小灯泡,则两个小灯泡可能并联,也可能串联
D. 在电路中只要有电源,用电器就可以工作
3. 有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电,将甲与乙、丙靠近时,它们互相作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 乙球一定带负电,丙球可能带正电
B. 乙球一定不带电,丙球可能带负电
C. 乙球一定带正电,丙球可能不带电
D. 乙球可能带负电,丙球一定带正电
4. 下列关于内能、温度、热量的说法,正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
C. 物体温度升高,一定是从外界吸收了热量
D. 物体的温度不变,内能一定不变
5. 甲、乙两物体的质量、温度都相同,比热容,当两物体放出相等的热量后放在一起( )
A. 热量从甲传到乙 B. 温度从乙传到甲 C. 不发生热传递 D. 热量从乙传到甲
6. 某居民小区的门禁系统通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,打开自动门;当天黑时,光控开关闭合还可以提供照明。下列电路符合其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb
B. 若ma=mb,则ca<cb
C. 若ca=cb,则ma<mb
D. 若ca=cb,则ma>mb
8. 关于如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A. S闭合后,、并联且都能发光
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要使、串联,可去掉导线a
D. 若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,、都能发光
9. 如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. 当闭合、,断开时,、并联
B. 当闭合,断开、时,、串联
C. 当闭合,断开、时,两灯都亮
D. 当闭合、、时,两灯都不亮
二、填空题(6小题,每题2分,共12分)
10. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于___________现象。
11. 城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”。现有一人工湖,湖水吸收一定热量后水温升高了,若这些热量被同等质量的砂石吸收,则砂石升高的温度将_________2℃(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时吸热后的砂石的比热容将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 下图是某科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器的作用实际就是把光能转化为________能,能量转化过程中,能的总量________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
13. 某款轻便节能的电动自行车如图所示,只要将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的___________;骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,由此可知两个转向灯的连接方式是___________。
14. 阳阳同学将铜片、锌片插入柠檬,制成柠檬电池。如图所示,闭合开关S,发光二极管发光。将发光二极管正负极接线对调,二极管不会发光,说明发光二极管具有______性,铜片是水果电池的______极。
15. 如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,汽油机工作时的能量流向图如图乙所示,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是_________J。如果发动机转速为1800r/min,则发动机每秒钟对外做________次功。
三、作图题(2小题,每题2分,共4分)
16. 根据图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框中画出它的电路图。
17. 小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图所示,当密码输入错误后,开关S1闭合,警示灯L发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯L不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图中的电路补充完整。
四、实验探究题(共8小题)
18. 如图所示的四幅图,是某学习小组同学做的几个探究性实验,请回答:
(1)甲图:如图所示的两只集气瓶,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)。抽去玻璃隔板后,发现两个瓶中的气体颜色逐渐混合均匀,这种现象被称为____________现象:
(2)乙图:用手把活塞迅速压下去,厚玻璃筒内空气的内能____________(选填“增大”或“减小”),温度升高,达到棉花的燃点,玻璃筒内棉花着火;
(3)丙图:使玻璃板水平接触水面时,稍稍用力向上拉,测力计的示数会大于玻璃板的重力,说明__________________:
(4)丁图:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球后,验电器的金属箔片会张开是因为__________________,在橡胶棒接触金属球的瞬间,电流方向从________________________。(选填“金属箔到橡胶棒”“橡胶棒到金属箔”)
19. 如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)以上实验装置的安装顺序是____________(选填“自下而上”或“自上而下”)。为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是__________________:
(2)比较不同燃料的热值:应选择____________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过__________________来反映的。若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如表,若不计热量损失,根据表中数据计算燃料2的热值是____________J/kg。
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/J•kg⁻1
1
15
35
2.4×106
2
15
25
?
(3)另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。他们需要测量和比较燃料____________来反映这两种燃料热值的大小关系。
(4)比较不同物质的比热容:应选择____________两图进行实验。质量和初始温度均相同的a、b两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则在此过程中a、b两种液体吸收的热量之比为____________,比热容之比为____________。
20. 某班同学在进行“连接串联电路和并联电路”的实验。图1是小曾小组在“连接串联电路”实验中的实验电路图。图2是小红小组“连接并联电路”的实验中的电路图。
(1)在连接电路时,开关应该处于____________状态。
(2)连接好串联电路后闭合开关S,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是____________。
A. L1灯丝断了 B. L2灯丝断了
C. L1短路 D. L2与灯座接触不良
(3)在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到串联电路中灯L1比L2亮些。她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。在不增加其它器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是断开开关,将两灯位置____________,闭合开关后观察L1、L2的亮度关系。
(4)小红小组将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,故障的原因可能是____________。
A. 某个灯泡的灯丝断路 B. 干路上某根导线断路
C. S1支路某根导线断路 D. S2支路某根导线断路
21. 设计制作简易热机模型。
【项目分析】
(1)自制简易热机的工作原理。
(2)自制简易热机的主要装置。
【项目实施】
某小组同学们制作了如图所示的“汽轮机”。
(1)制作叶轮:将两个塑料瓶盖口对口粘在一起,用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝,将铝片插在小缝中:在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔,将铁丝穿过小孔,使瓶盖能在铁丝上自由转动。
(2)组装“汽轮机”:用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上,并按照如图所示组装器材,调整“叶轮”的位置,使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。
(3)“汽轮机”工作:点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾,当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。
【交流】
(1)根据所学的知识判断该“汽轮机”属于____________(选填“内燃机”或“蒸汽机”)。
(2)该“汽轮机”的燃料是酒精,工作时酒精的化学能转化为水和水蒸气的______能。高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功,又将______能转化为____________能。
(3)“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,则可进行的改进措施有:
①将叶轮____________(选填“靠近”或“远离”)导管口;
②________________________。
五、综合题(共3小题)
22. 一位农民梦想着:如果能将与黄金一样颜色的玉米变成“黄金”,那该多好!为此他向一位科学家寻求帮助。这位科学家经考察研发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇(酒精),然后按一定的比例与汽油混合,就得到了“乙醇汽油”。这种“乙醇汽油”可以作为燃料使用,成了一种畅销能源。在一个标准气压下,用10kg的该燃料加热500kg、50℃的水,烧水灶具的效率为30%。[,乙醇汽油的热值]问:
(1)10kg该燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)水升高的温度是多少?
23. 2025年12月31日06时40分,长征七号改运载火箭(“长七改”)在文昌航天发射场点火升空,成功将实践二十九号A星、B星送入预定轨道,这是长征系列运载火箭的第623次飞行。
据公开发布的任务数据:其中搭载的可重复使用试验航天器(有效载荷)约13.5t、火箭燃料液氢约15t,其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。本次发射“长七改”火箭的运载能力相当于将13.5t的有效载荷从地面缓慢推送到约700km的高空。已知液氢的热值约为。
(1)求15t燃料液氢完全燃烧释放的热量;
(2)火箭离开发射台时,为了防止高温火焰对发射台的影响,“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s,喷水量为400t。设喷出的水的温度都是从20℃升高到100℃,水的比热容为。求水升温吸收的热量;
(3)若g值恒为10N/kg,仅考虑对有效载荷做功,从能量转化的角度,估算本次发射该火箭的效率。
24. 阅读短文,回答问题。
涡轮喷气发动机
我国自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919(如图甲所示),历时2h从上海到北京,标志着这一机型完成首次商业载客飞行。
如图乙所示,为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时,空气首先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机气流速度有一定限制,因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度,使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,一边带动压气机正常工作,一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。
C919客机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如下表,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。
热效率
推进效率
航空燃油热值
(1)涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时内能_____(选填“增大”“减小”或“不变”);这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,此过程的能量转化相当于热机的_____冲程,涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却,这是因为水的_____。
(2)设可调管道的通风口面积为,当飞机加速飞行时,应使通风口面积__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)已知,涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示,当飞机以的速度水平匀速飞行的过程中,需要消耗_____的航空燃油。
(4)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体进入燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是图__________。
A. B. C. D.
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九年级物理阶段性练习
一、选择题(1-6单选,7-9多选,每题2分,共18分)
1. 下列现象中与诗词“花气袭人知昼暖,鹊声穿树喜新晴”的形成原因相同的是( )
A. 暗香浮动 B. 飞沙走石 C. 大雪纷飞 D. 水雾缭绕
【答案】A
【解析】
【详解】题干中“花气袭人”是扩散现象,本质是分子在永不停息地做无规则运动。
A.暗香浮动是香气分子无规则运动形成的扩散现象,与题干原理相同,故A正确;
B.飞沙走石是宏观固体颗粒的机械运动,不是分子运动,故B错误;
C.大雪纷飞是宏观固体雪花的机械运动,不是分子运动,故C错误;
D.水雾缭绕是宏观液态小水滴的机械运动,不是分子运动,故D错误;
故选A。
2. 下列电学知识说法正确的是( )
A. 在物理学中,规定正电荷移动的方向为电流的方向
B. 手机电池一定属于电源
C. 一个开关可以同时控制两个小灯泡,则两个小灯泡可能并联,也可能串联
D. 在电路中只要有电源,用电器就可以工作
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,故A错误;
B.手机电池充电时消耗电能,属于用电器,故B错误;
C.串联电路中开关控制全部用电器,并联电路中干路开关控制全部用电器,因此一个开关同时控制两小灯泡时,两灯可串联也可并联,故C正确;
D.电路为通路且有电源时,用电器才能工作,仅存在电源无法使用电器工作,故D错误。
故选C。
3. 有甲、乙、丙三个轻质小球,甲球带负电,将甲与乙、丙靠近时,它们互相作用的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 乙球一定带负电,丙球可能带正电
B. 乙球一定不带电,丙球可能带负电
C. 乙球一定带正电,丙球可能不带电
D. 乙球可能带负电,丙球一定带正电
【答案】A
【解析】
【详解】如图,由电荷间相互作用规律及带电体性质,已知甲带负电,甲乙相互排斥,则乙一定带负电;甲丙相互吸引,丙可能带正电,也可能不带电。故BCD错误,A正确。
故选A。
4. 下列关于内能、温度、热量的说法,正确的是( )
A. 物体的温度越高,含有的热量越多
B. 热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
C. 物体温度升高,一定是从外界吸收了热量
D. 物体的温度不变,内能一定不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是热传递过程的过程量,仅能表述为吸收或放出热量,不能说“含有热量”,故A错误;
B.热传递的唯一条件是物体间存在温度差,与内能大小无关,若内能少的物体温度高于内能多的物体,热量即可从前者传递给后者,故B正确;
C.改变内能有做功和热传递两种方式,物体温度升高内能增大,也可能是外界对物体做功,不一定是吸收热量,故C错误;
D.晶体熔化、液体沸腾过程中,持续吸热温度不变,但内能增大,因此温度不变时内能也可能发生变化,故D错误。
故选B。
5. 甲、乙两物体的质量、温度都相同,比热容,当两物体放出相等的热量后放在一起( )
A. 热量从甲传到乙 B. 温度从乙传到甲 C. 不发生热传递 D. 热量从乙传到甲
【答案】A
【解析】
【详解】由得温度降低量,已知、、,因此。两物体初温相同,末温,故。两物体末温不同存在温度差,会发生热传递,热量从高温物体传向低温物体,因此热量从甲传到乙。热传递过程中传递的是热量,不是温度。
故选A。
6. 某居民小区的门禁系统通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,打开自动门;当天黑时,光控开关闭合还可以提供照明。下列电路符合其工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,小区的门禁系统通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,说明两个开关是并联的,然后与电动机串联;天黑时,光控开关闭合可以提供照明,这说明灯泡可以独立工作,与电动机是并联的。
故选A。
7. 用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是( )
A. 若ma=mb,则ca>cb
B. 若ma=mb,则ca<cb
C. 若ca=cb,则ma<mb
D. 若ca=cb,则ma>mb
【答案】BC
【解析】
【详解】物质吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度成正比,由题意知,相同时间两种液体吸收的热量相同,由图象可以得到升高的温度与热量的关系,利用Q=cm△t变形公式对比热容和质量大小作出判断.若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由知,a的比热容较小,b的比热容较大.A选项错误,B选项正确;若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由知,a的质量较小,b的质量较大.C选项正确,D选项错误.故选BC.
8. 关于如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A. S闭合后,、并联且都能发光
B. S闭合后,电路将发生短路
C. 要使、串联,可去掉导线a
D. 若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,、都能发光
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.开关S闭合后,电流从电源正极出发,经过D点、导线b,再经过B点、导线M,最后经过开关回到电源负极,则开关闭合后,电流不经过用电器直接从电源正极回到负极,电源被短路,L1、L2不发光,故A错误,B正确;
C.若去掉导线a,电流依然不经过灯泡,直接从电源正极回到负极,电路还是短路,而要使L1、L2串联,应去掉导线b,让电流依次经过L1、L2,故C错误;
D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上,电流分两支,分别流向L1、L2,L1、L2并联且都能发光,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示电路,下列说法正确的是( )
A. 当闭合、,断开时,、并联
B. 当闭合,断开、时,、串联
C. 当闭合,断开、时,两灯都亮
D. 当闭合、、时,两灯都不亮
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.当闭合、,断开时,电流分别经过两个灯泡回到电源的负极,此时两灯泡并联,故A正确;
B.当闭合,断开、时,此时电流依次经过两灯泡回到电源的负极,此时两灯泡串联,故B正确;
C.当闭合,断开、时,电流只经过L1回到电源的负极,此时电路为L1单独串联的电路,只有L1发光,故C错误;
D.当闭合、、时,电流经过导线直接回到电源的负极,发生电源短路,两灯泡均不亮,故D正确。
故选ABD。
二、填空题(6小题,每题2分,共12分)
10. 明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________(选填“做功”或“热传递”);“透出香气”属于___________现象。
【答案】 ①.
热传递 ②.
扩散
【解析】
【详解】文火加热炒制,是火焰的热量传递给食材,通过热传递增大物体内能;因香气分子运动到空气中属于不同物质彼此进入对方的现象,故为扩散现象。
11. 城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”。现有一人工湖,湖水吸收一定热量后水温升高了,若这些热量被同等质量的砂石吸收,则砂石升高的温度将_________2℃(选填“大于”、“小于”或“等于”),此时吸热后的砂石的比热容将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①.
大于 ②.
不变
【解析】
【详解】[1]砂石与湖水的质量相等,吸收相等的热量后,由于砂石的比热容比水的小,根据可得,砂石升高的温度将大于水升高的温度2℃。
[2]比热容是物质的一种性质,与物体质量、吸收热量的多少、温度变化的多少无关,故砂石吸收热量后,比热容将不变。
12. 下图是某科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车,汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器的作用实际就是把光能转化为________能,能量转化过程中,能的总量________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
【答案】 ①. 电 ②. 保持不变
【解析】
【详解】由光电转换器的工作特点可知,其将光能转化为电能;
由能量守恒定律可知,能量转化过程中能的总量保持不变。
13. 某款轻便节能的电动自行车如图所示,只要将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的___________;骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,由此可知两个转向灯的连接方式是___________。
【答案】 ①. 开关 ②. 并联
【解析】
【详解】[1]将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的开关,控制电路的通断。
[2]骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,互不影响,由此可知两个转向灯的连接方式是并联。
14. 阳阳同学将铜片、锌片插入柠檬,制成柠檬电池。如图所示,闭合开关S,发光二极管发光。将发光二极管正负极接线对调,二极管不会发光,说明发光二极管具有______性,铜片是水果电池的______极。
【答案】 ①. 单向导电 ②. 正
【解析】
【详解】由二极管正负极对调后不发光,可知其具有单向导电性。二极管正常发光时电流从正极流入,电源外部电流从正极流出,故铜片为水果电池的正极。
15. 如图甲所示的某国产摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机,汽油机工作时的能量流向图如图乙所示,则完全燃烧20g汽油(热值为4.6×107J/kg)获得的机械能是_________J。如果发动机转速为1800r/min,则发动机每秒钟对外做________次功。
【答案】 ①. ②. 15
【解析】
【详解】[1]热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图乙可知,输出有用机械能所占比例为
即该汽油机的效率为;20g汽油完全燃烧放出的热量为
汽油机获得的机械能为
[2]四冲程汽油机的飞轮转速是
即汽油机飞轮每秒转30圈,而飞轮每转动2圈,燃气对外做功1次,则发动机每秒钟对外做15次。
三、作图题(2小题,每题2分,共4分)
16. 根据图甲所示的实物电路,在图乙的虚线框中画出它的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据甲图可知,电流的路径有两条;开关S1接在干路中控制整个电路,开关S2控制灯泡L2,如图所示:
17. 小明家安装了一款智能门锁,该智能门锁的简化电路如图所示,当密码输入错误后,开关S1闭合,警示灯L发光,提醒解锁失败;当密码输入正确后,开关闭合,警示灯L不发光,门锁打开。请根据以上要求,将图中的电路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,开关S1闭合,警示灯发光,说明开关S1和警示灯串联;开关S2闭合,警示灯不发光,门锁打开,说明开关S2控制门锁。警示灯和门锁互不影响,为并联,电路如图
四、实验探究题(共8小题)
18. 如图所示的四幅图,是某学习小组同学做的几个探究性实验,请回答:
(1)甲图:如图所示的两只集气瓶,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)。抽去玻璃隔板后,发现两个瓶中的气体颜色逐渐混合均匀,这种现象被称为____________现象:
(2)乙图:用手把活塞迅速压下去,厚玻璃筒内空气的内能____________(选填“增大”或“减小”),温度升高,达到棉花的燃点,玻璃筒内棉花着火;
(3)丙图:使玻璃板水平接触水面时,稍稍用力向上拉,测力计的示数会大于玻璃板的重力,说明__________________:
(4)丁图:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触金属球后,验电器的金属箔片会张开是因为__________________,在橡胶棒接触金属球的瞬间,电流方向从________________________。(选填“金属箔到橡胶棒”“橡胶棒到金属箔”)
【答案】(1)扩散 (2)增大
(3)分子间存在引力 (4) ①. 同种电荷互相排斥 ②. 金属箔到橡胶棒
【解析】
【小问1详解】
甲图中,不同的气体彼此自发进入对方、最终混合均匀的现象是扩散现象,这直接证明了分子在永不停息地做无规则运动。
【小问2详解】
乙图中迅速下压活塞,是对筒内空气做功,机械能转化为空气的内能,因此空气的内能增大、温度升高,达到棉花燃点后引燃棉花,这是通过做功改变物体内能的典型实验。
【小问3详解】
丙图中玻璃板接触水面时,玻璃分子和水分子间距很小,存在相互作用的引力,向上拉玻璃板时需要克服这个分子引力,因此测力计示数大于玻璃板自身重力,说明分子间存在引力。
【小问4详解】
丁图中,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,接触验电器后负电荷转移到金属箔上,两片金属箔带同种电荷,因同种电荷相互排斥而张开;规定正电荷定向移动的方向为电流方向,此处带负电的自由电子是从橡胶棒向金属箔移动,负电荷定向移动方向与电流方向相反,因此瞬间电流方向是从金属箔到橡胶棒。
19. 如图,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)以上实验装置的安装顺序是____________(选填“自下而上”或“自上而下”)。为了得到相同质量的水和煤油,需要的测量工具是__________________:
(2)比较不同燃料的热值:应选择____________两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过__________________来反映的。若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如表,若不计热量损失,根据表中数据计算燃料2的热值是____________J/kg。
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/J•kg⁻1
1
15
35
2.4×106
2
15
25
?
(3)另一组同学计划用这两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾。他们需要测量和比较燃料____________来反映这两种燃料热值的大小关系。
(4)比较不同物质的比热容:应选择____________两图进行实验。质量和初始温度均相同的a、b两种液体吸热后,它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则在此过程中a、b两种液体吸收的热量之比为____________,比热容之比为____________。
【答案】(1) ①. 自下而上 ②. 天平
(2) ①. 甲、乙 ②. 温度计示数变化 ③.
(3)消耗的质量 (4) ①. 甲、丙 ②. 1∶2 ③. 1∶2
【解析】
【小问1详解】
[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行。
[2]测量质量的工具为天平,要得到相同质量的水和煤油,实验室中测量质量的工具是天平。
【小问2详解】
[1][2]为了比较不同燃料的热值,应选用不同的燃料,加热同种液体,让液体的质量相同,通过燃料燃尽时温度计示数的变化得出燃料完全燃烧放出热量的多少,进而判断热值大小,所以应选择甲和乙两图进行实验。
[3]已知燃料的质量都为
不考虑热量损失时,则,则对燃料1有
即①
对燃料2有
即②
联立①②解得燃料2的热值为
【小问3详解】
用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,水吸收的热量相同,加热所需燃料的质量越小,燃料的热值越大,所以可以用比较消耗燃料的质量来反映两种燃料热值大小关系。
【小问4详解】
[1]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间可知吸热的多少,进而判断两种液体比热容的大小关系,所以应选择甲和丙两图进行实验。
[2][3]根据可知,在质量和升高温度相同的情况下,吸收的热量与比热容成正比,而吸收的热量与加热时间成正比,则结合图像可得,
20. 某班同学在进行“连接串联电路和并联电路”的实验。图1是小曾小组在“连接串联电路”实验中的实验电路图。图2是小红小组“连接并联电路”的实验中的电路图。
(1)在连接电路时,开关应该处于____________状态。
(2)连接好串联电路后闭合开关S,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是____________。
A. L1灯丝断了 B. L2灯丝断了
C. L1短路 D. L2与灯座接触不良
(3)在老师闭合开关的时候,细心的小华观察到串联电路中灯L1比L2亮些。她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。在不增加其它器材的条件下,能证实小华的判断是否正确的做法是断开开关,将两灯位置____________,闭合开关后观察L1、L2的亮度关系。
(4)小红小组将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光,故障的原因可能是____________。
A. 某个灯泡的灯丝断路 B. 干路上某根导线断路
C. S1支路某根导线断路 D. S2支路某根导线断路
【答案】(1)断开 (2)D
(3)互换 (4)C
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了防止接线过程中误触损坏元件,保护电路安全,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
A.串联电路两灯都不亮,说明电路是断路故障,若灯丝断了,按电路也不会导通,两灯始终不亮,故A不符合题意;
B.若灯丝断了,按也无法接通电路,灯不会亮,故B不符合题意;
C.若短路,会直接发光,不符合“两灯都不亮”的现象,故C不符合题意;
D.与灯座接触不良时,按压能临时让电路接通,两灯发光,松开后又断开回到断路状态,完全符合现象,故D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
小华认为更靠近电源正极才更亮,只需将两个灯泡的位置互换,让更靠近电源正极,再观察亮度:如果仍然更亮,就说明亮度和距离电源正极的远近无关,小华的判断错误。
【小问4详解】
并联电路支路灯正常发光,说明干路和支路都是完好的;交换两灯位置后,依然是支路灯不亮、支路灯发光,说明故障和灯泡本身无关,是支路的导线存在断路,故选C。
21. 设计制作简易热机模型。
【项目分析】
(1)自制简易热机的工作原理。
(2)自制简易热机的主要装置。
【项目实施】
某小组同学们制作了如图所示的“汽轮机”。
(1)制作叶轮:将两个塑料瓶盖口对口粘在一起,用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝,将铝片插在小缝中:在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔,将铁丝穿过小孔,使瓶盖能在铁丝上自由转动。
(2)组装“汽轮机”:用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上,并按照如图所示组装器材,调整“叶轮”的位置,使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。
(3)“汽轮机”工作:点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾,当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。
【交流】
(1)根据所学的知识判断该“汽轮机”属于____________(选填“内燃机”或“蒸汽机”)。
(2)该“汽轮机”的燃料是酒精,工作时酒精的化学能转化为水和水蒸气的______能。高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功,又将______能转化为____________能。
(3)“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,则可进行的改进措施有:
①将叶轮____________(选填“靠近”或“远离”)导管口;
②________________________。
【答案】(1)蒸汽机 (2) ①. 内 ②. 内 ③. 机械
(3) ①. 靠近 ②. 减小铁丝与瓶盖之间的摩擦(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,“汽轮机”工作时,酒精灯给烧瓶中的水加热,大量的“白气”喷出带动叶轮转动,这说明该“汽轮机”属于蒸汽机。
【小问2详解】
[1]酒精燃烧,消耗燃料的化学能,得到水和水蒸气的内能,所以是将燃料燃烧的化学能转化为水和水蒸气的内能。
[2][3]汽轮机工作时,水蒸气推动叶轮转动,水蒸气对叶轮做功,消耗水蒸气的内能,得到叶轮的机械能,因此是将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能。
【小问3详解】
[1]“汽轮机”工作时,水蒸气不易推动叶轮转动,改进的措施有将叶轮靠近导管口,提高蒸汽的利用率。
[2]换用火焰更大的酒精灯,能使水更快、更剧烈地汽化,产生更多、流速更快的水蒸气,从而对叶轮产生更大的推力;还可以提高蒸汽的温度;还可以减小瓶盖和铁丝之间的摩擦,加润滑剂等减少叶轮转动阻力。
五、综合题(共3小题)
22. 一位农民梦想着:如果能将与黄金一样颜色的玉米变成“黄金”,那该多好!为此他向一位科学家寻求帮助。这位科学家经考察研发出了“乙醇汽油”,即用玉米生产乙醇(酒精),然后按一定的比例与汽油混合,就得到了“乙醇汽油”。这种“乙醇汽油”可以作为燃料使用,成了一种畅销能源。在一个标准气压下,用10kg的该燃料加热500kg、50℃的水,烧水灶具的效率为30%。[,乙醇汽油的热值]问:
(1)10kg该燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)水升高的温度是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
燃料完全燃烧放出的热量
【小问2详解】
水吸收的热量为燃料释放热量的30%,水吸收的热量
【小问3详解】
由比热容公式 可得,水升高的温度是
水的初温为50℃,若升高60℃,则最终温度为
超过标准气压下水的沸点100℃,因此,水实际升高的温度为:
故水升高的温度为 50℃。
23. 2025年12月31日06时40分,长征七号改运载火箭(“长七改”)在文昌航天发射场点火升空,成功将实践二十九号A星、B星送入预定轨道,这是长征系列运载火箭的第623次飞行。
据公开发布的任务数据:其中搭载的可重复使用试验航天器(有效载荷)约13.5t、火箭燃料液氢约15t,其余质量为帮助燃烧的氧化剂、火箭外壳及结构等。本次发射“长七改”火箭的运载能力相当于将13.5t的有效载荷从地面缓慢推送到约700km的高空。已知液氢的热值约为。
(1)求15t燃料液氢完全燃烧释放的热量;
(2)火箭离开发射台时,为了防止高温火焰对发射台的影响,“喷水降温系统”向火箭尾部火焰中心喷水20s,喷水量为400t。设喷出的水的温度都是从20℃升高到100℃,水的比热容为。求水升温吸收的热量;
(3)若g值恒为10N/kg,仅考虑对有效载荷做功,从能量转化的角度,估算本次发射该火箭的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)4.5%
【解析】
【小问1详解】
已知燃料液氢的质量,燃料液氢完全燃烧释放的热量为
【小问2详解】
已知水的质量
水升高的温度为
水吸收的热量为
【小问3详解】
有效载荷的质量
提升的高度
对有效载荷做的有用功为
总能量为15t燃料液氢完全燃烧释放的热量,由第(1)问可知:
火箭的效率为
24. 阅读短文,回答问题。
涡轮喷气发动机
我国自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机C919(如图甲所示),历时2h从上海到北京,标志着这一机型完成首次商业载客飞行。
如图乙所示,为C919客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作。工作时,空气首先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机气流速度有一定限制,因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度,使进入进气道的气体全部通过可调管道。空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,一边带动压气机正常工作,一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。
C919客机搭载的涡轮喷气发动机,其部分参数如下表,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比。
热效率
推进效率
航空燃油热值
(1)涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时内能_____(选填“增大”“减小”或“不变”);这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,此过程的能量转化相当于热机的_____冲程,涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却,这是因为水的_____。
(2)设可调管道的通风口面积为,当飞机加速飞行时,应使通风口面积__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)已知,涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的平方关系如图丙所示,当飞机以的速度水平匀速飞行的过程中,需要消耗_____的航空燃油。
(4)涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体进入燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是图__________。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. 增大 ②. 做功 ③. 比热容大
(2)变大 (3)1.08×103 (4)C
【解析】
【小问1详解】
[1]涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,此过程中压气机将机械能转化为空气的内能,则空气的内能增大。
[2]进入燃烧室中的空气与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,此过程的能量转化相当于热机的做功冲程,都将内能转化为机械能。
[3]涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却,这是因为水的比热容大,与其他质量相同的冷却剂相比,吸收相同的热量,水升高的温度较小。
【小问2详解】
当飞机加速飞行时,飞行速度变大,而进入压气机气流速度有一定限制,为了使进入压气机的气体全由通风口进入,应使通风口面积变大,从而调整气流速度,保证压气机正常工作。
【小问3详解】
当飞机以的速度水平匀速飞行的过程中,飞机飞行的路程为s=vt=200m/s×0.5×3600s=3.6×105m
由图丙得,此时f=3.6×104N,则飞机克服阻力做的功为W=fs=3.6×104N×3.6×105m=1.296×1010J
发动机输出的有用功
航空燃油完全燃烧释放的热量为
需要消耗的航空燃油质量为
【小问4详解】
燃气被压缩后,压缩机将机械能转化为燃气的内能,燃气的内能增大,温度升高;燃气在燃烧室燃烧,经历化学反应,将化学能转化为燃气的内能,燃气的内能增大,温度升高;燃气膨胀后,推动涡轮转动,燃气将内能转化为涡轮的机械能,燃气的内能减小,温度下降,故燃气温度先升高后降低,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C
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