精品解析:辽宁沈阳第四十三中学2026-2027学年九年级上学期学科素养实践物理试卷
2026-10-19
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内容正文:
2026年九年级(上)学科素养实践
物理试卷
(本试卷共23道题 满分80分 时间80分钟)
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1—6题为单选题,7—9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列有关热的说法正确的是( )
A. 青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量太高
B. 某台四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min,则内该汽油机对外做功80次
C. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,该热机的效率越高
D. 在沿海,由于陆地和大海升、降温快慢不同,所以白天的风通常从大海吹向陆地
2. 有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为,乙燃料的质量为,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲燃料的热值大于乙的热值
B. 甲燃料的比热容小于乙的比热容
C. 甲、乙物体温度都降低1℃,甲放出的热量比乙的多
D. 相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
3. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活,如图所示的是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。用毛皮快速摩擦整张橡胶板,用干燥的手指在橡胶板上写一个“大”字,将橡胶板平放,在上面均匀地撒上一层干木屑,再将橡胶板缓慢竖起,随着橡胶板上干木屑的滑落,一个“大”字就在橡胶板上显现出来,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦后橡胶板失去电子
B. 通过摩擦创造了电荷
C. 因为人体是导体,在橡胶板上写“大”字时能将“大”字部分的电荷导走
D. 其他部分的干木屑被吸引是因为异种电荷互相吸引
4. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒去接触不带电的验电器A,玻璃棒上的正电荷转移到A上,使A带正电
B. C棒与其手柄D均为导体
C. 金属杆和验电器A、B的金属球接触后,金属杆中形成从A到B的持续电流
D. 验电器的原理是同种电荷互相排斥
5. 地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示是电路图中的一部分,已知通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为,电流表的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为 B. 灯泡和灯泡是并联的
C. 灯泡在干路上 D. 如果将灯泡拧下来,电流表的示数不变
7. 将质量和温度均不同的甲、乙两个物体放在一起发生热传递,将二者的温度与时间的变化规律绘制成图像如图所示,若不考虑热量损失,已知甲的比热容比乙小,乙在此过程中对甲放出了热量,则下列说法正确的是( )
A. 甲的质量比乙大
B. 图像a表示的是乙的温度与时间的变化规律
C. 热平衡后,甲、乙的内能一定相同
D. 热平衡后,乙物体的分子无规则运动的剧烈程度更大
8. 下列电路中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,其中水的比热容取,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为
D. 将甲、乙两容器中的液体从加热至沸腾所需要的时间之比为
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图是某中学物理兴趣小组的同学们制作的简易汽轮机模型。向易拉罐内注入大约半罐水,点燃易拉罐下面的酒精灯。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。该模型的工作物质是________(填“水蒸气”或“酒精”)。整个工作过程中能的总量________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
11. 2024年5月,比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是______冲程,其能量转化情况与图______(选填“乙”或“丙”)相同。
12. 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。
13. 飞机上的着地轮一般都装有如图所示的搭地线,这是为了及时把飞机在飞行过程中与空气发生摩擦而带上的______转移给大地,以免造成危险。还有些飞机不装搭地线,而是采用了一种特殊的橡胶轮胎,这种特殊橡胶一定是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
14. 如图为家庭取暖常用的电热油汀,为了使它通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较______(填“大”或“小”)的导热油。取暖时,房间空气的内能是通过______的方式改变的。
15. 如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为___________;闭合,两电流表的指针均如图丙所示。当都闭合时,通过的电流为___________
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况;请在图乙中画出压缩冲程中活塞和曲轴的位置以及进气门、排气门的开闭情况.
17. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。图中S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡L1亮,电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡L2亮,电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。
四、实验探究题(本题共3小题,每题8分,共24分)
18. 实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:
实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量;
实验二是探究不同物质吸热升温的现象:如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)实验除用到如图所示的器材外,还需要用到的测量仪器有天平和________;
(2)为完成实验一,应选用________两套装置,实验时通过比较________(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来反映燃料燃烧放热多少。
(3)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是________;
A. 将甲图中的液体换成c B. 将乙图中的液体换成c
C. 将甲图中的燃料换成3 D. 将乙图中的燃料换成1
(4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分且完全燃烧均用时5分钟)。若燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收,且燃料1的热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的________倍。
(5)若甲图烧杯中的液体a是水(水的比热容为),燃料1是酒精,酒精完全燃烧后温度计示数由10℃升高了20℃,试计算:
①若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是________J/kg;
②这样算出的热值比标准值________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
(6)如图戊所示,该同学将上述实验装置稍作改动,继续探究不同物质吸热情况。与原实验方案相比,该同学的方案具有的突出优点是更好的控制了________________________________________________。
19. 如图甲所示为“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是________(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)小沈、小阳两位同学进行分组实验,小沈同学在闭合开关后,发现电流表如图乙所示,则小沈存在的问题是________________________________;小阳同学在闭合开关试触时,发现电流表如图丙所示,则小阳存在的问题是________________________________;
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路________联。小沈在实验中测得的三个不同位置的电流值如表格所示,有一个位置的电流测量明显有误,该位置为________,造成这一错误的原因是________________________________________________________________;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.60
(4)实验中,小沈同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,另一个小灯泡不发光,原因可能是________。
A. 通过两小灯泡的电流不相等
B. 不发光小灯泡的灯丝断了
C. 不发光的小灯泡被短路
D. 不发光的小灯泡靠近电源负极
(5)小沈正确操作实验后得出串联电路的电流规律,为________________;
20. 小刚、小华进行“探究并联电路电流特点”实验。
(1)小刚同学连接了如图甲电路,如果闭合开关,电路处于________(选填“通路”、“断路”或“短路”)状态;请你对图甲只移动一根导线进行改正;改动前,应先________,再将图甲中导线e或________的一端移动到C接线柱上;
(2)小华同学想通过图乙所示的电路来比较并联电路中和中的电流的大小关系,他的方案是:只闭合,测出中的电流;只闭合,测出的电流,比较和的大小;
请你评估:小华的方案________(选填“可行”或“不可行”),理由是________________________________;
(3)发现各自的问题后,两位同学决定采用图丙所示电路进行实验,两位同学换用不同规格的灯泡,依次测量了B、D、E三点的电流,并将数据记录在下边表格中。请完善下面对于测量数据的相关分析:
组别
1
2
3
4
/A
0.12
0.16
0.14
0.16
/A
0.12
0.20
0.14
0.18
/A
0.22
0.34
0.26
0.32
①进行多次实验,是为了________________(选填“减小实验误差”或“得出普遍结论”);
②总是略大于可能的原因是________(选填“电流表未调零”或“处更接近电源负极”)引起的。
(4)小华发现在图乙电路图的基础上,只要改变一个电路元件的位置,就可以测量各支路的电流大小。请陈述你需要把哪个电路元件改到电路的哪个位置上?________________________________________。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
21. “东坡米线”制作的第一步是熬汤:在锅中放入水和鸡,用大火将水煮至沸腾,然后转用小火烹煮。食客先把肉片放进汤内,稍侯再加入米线。现有以下资料:汤的质量1.4kg,初温97℃,比热容4.2×103J/(kg·℃);肉的初温22℃,比热容3.5×103J/(kg·℃)。基于健康缘故,肉最少须加热至82℃,求:
(1)当汤的温度降低至82℃时会放出多少热量?
(2)若不计热量损失,在汤中最多可以放入多少肉?
22. 某公交汽车以天然气为燃料,若该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min,消耗的天然气为,汽车发动机提供的牵引力为6000N。已知天然气的热值为。问:
(1)汽车行驶的路程是多少?
(2)汽车发动机做的功是多少?
(3)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(4)发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是多大?
23. 环保混合动力汽车成为不少人购买汽车的首选。某混合动力汽车启动时,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;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的20%时停止供电。
1 min内完成的工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
气缸的工作容积
汽油的热值
发动机最大功率
空燃比
12∶1
(1)某汽车发动机是以汽油为燃料的单缸四冲程内燃机,表中给出了发动机的相关数据(空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比)。气缸的工作容积(四冲程内燃机:吸气冲程吸入的混合气体积,就等于气缸工作容积)若每个工作循环中气缸中的燃料都能燃尽,则一个工作循环中燃料完全燃烧放出的热量是________________J,若做一次功,则汽油机的功率为________W;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶,共消耗汽油,所受平均阻力为,若该汽车内燃机的效率为40%,最终使蓄电池增加的电能________J;(忽略蓄电池和电动机的热损失,汽油的密度,汽油的热值是)
(3)该车制动减速的过程中,机械能转化为电能和内能,转化的电能与内能之比为9∶16,如图甲是机械能的变化量与速度变化量的关系图像,若该车从开始减速,转化的电能为,则该车的速度将会减小到________m/s。
(4)某同学看到爸爸启动汽车时,转速表如图乙所示。转速表反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机,请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成________次做功冲程。
(5)图丙中舰载机的牵引力还可以用电动机来提供,若想实现舰载机的前进和后退,则需通过改变电动机中电流方向来实现。如图丁所示为同学们设计的模拟电路图,通过开关拨动,能实现改变电动机中电流方向且不会造成短路的最合理的一项是________。
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2026年九年级(上)学科素养实践
物理试卷
(本试卷共23道题 满分80分 时间80分钟)
一、选择题(本题共9小题,每题2分,共18分。1—6题为单选题,7—9题为多选题,漏选得1分,错选得0分)
1. 下列有关热的说法正确的是( )
A. 青少年不宜大量食用巧克力,是因为巧克力含有的热量太高
B. 某台四冲程汽油机的飞轮转速为2400 r/min,则内该汽油机对外做功80次
C. 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,该热机的效率越高
D. 在沿海,由于陆地和大海升、降温快慢不同,所以白天的风通常从大海吹向陆地
【答案】D
【解析】
【详解】A. 热量是热传递过程中的过程量,不能表述为物体含有热量,故A错误;
B. 飞轮转速,四冲程汽油机飞轮转2r对外做功1次,1s内做功次数,故B错误;
C. 热机效率,效率由有用功占燃料完全燃烧释放总能量的比例决定,与转化的内能总量无关,故C错误;
D. 水的比热容大于陆地砂石比热容,白天陆地升温快、气压低,海面升温慢、气压高,风从大海吹向陆地,故D正确。
故选D。
2. 有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为,乙燃料的质量为,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲燃料的热值大于乙的热值
B. 甲燃料的比热容小于乙的比热容
C. 甲、乙物体温度都降低1℃,甲放出的热量比乙的多
D. 相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
【答案】B
【解析】
【详解】AD.由图(b)可知,甲燃料完全燃烧放出的热量为,乙燃料完全燃烧放出的热量为,则甲燃料的热值
乙燃料的热值
甲燃料的热值小于乙的热值,相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,由可知,甲放出的热量比乙的少,故AD错误;
BC.由图(a)可知,甲燃料吸收的热量等于乙吸收的热量,甲、乙物体温度都升高,甲的质量是乙的质量的倍,由可知,甲燃料的比热容是乙的比热容的,即甲燃料的比热容小于乙的比热容;由可知,甲、乙物体温度都降低,甲的质量是乙的质量的倍,甲燃料的比热容是乙的比热容的,则甲放出的热量与乙的相等,故B正确,C错误;
故选B。
3. 静电复印技术已经逐渐走入人们的生活,如图所示的是利用身边的素材来简单模拟静电复印原理的示意图。用毛皮快速摩擦整张橡胶板,用干燥的手指在橡胶板上写一个“大”字,将橡胶板平放,在上面均匀地撒上一层干木屑,再将橡胶板缓慢竖起,随着橡胶板上干木屑的滑落,一个“大”字就在橡胶板上显现出来,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦后橡胶板失去电子
B. 通过摩擦创造了电荷
C. 因为人体是导体,在橡胶板上写“大”字时能将“大”字部分的电荷导走
D. 其他部分的干木屑被吸引是因为异种电荷互相吸引
【答案】C
【解析】
【详解】A.毛皮摩擦橡胶板时,橡胶板得到电子带负电,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,并没有创造电荷,故B错误;
C.人体是导体,在橡胶板上写“大”字时,能将“大”字部分的电荷通过人体导走,使该部分不带电,木屑在重力作用下滑落,故C正确;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,其他部分的干木屑被吸引是因为带电体吸引轻小物体,故D错误。
故选C。
4. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,A的金属箔片张角变大,如图。再用C棒去同时接触A、B验电器的金属球,发现A的金属箔片张角变小,B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是( )
A. 玻璃棒去接触不带电的验电器A,玻璃棒上的正电荷转移到A上,使A带正电
B. C棒与其手柄D均为导体
C. 金属杆和验电器A、B的金属球接触后,金属杆中形成从A到B的持续电流
D. 验电器的原理是同种电荷互相排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器A时,A上的电子转移到玻璃棒上,使A带正电,金属导体中正电荷不移动,故A错误;
B.C棒接触A、B使电荷发生转移,C棒为导体,手柄D若为导体电荷会通过人体导入大地,故D应为绝缘体,故B错误;
C.A带正电,B不带电,接触后电子从B流向A,电流方向从A到B,但电荷转移是瞬间的,不能形成持续电流,故C错误;
D.验电器两片金属箔带同种电荷,因同种电荷互相排斥而张开,故D正确。
故选D。
5. 地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或现金支付使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,屏幕亮度提升至100%并启用抗眩光涂层确保操作界面可见,则屏幕与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制,综上结合选项图可知,只有D图符合题意。
故选D。
6. 如图甲所示是电路图中的一部分,已知通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为,电流表的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数为 B. 灯泡和灯泡是并联的
C. 灯泡在干路上 D. 如果将灯泡拧下来,电流表的示数不变
【答案】B
【解析】
【详解】由图乙,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,读数为1A,又由题可知,通过灯泡的电流为,通过灯泡的电流为,三个电流不相同,说明一定不是串联,又因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即干路电流最大,可以发现
因此说明两个灯泡并联,电流表测干路电流,当有一个支路电流变化时,干路电流也跟着变化,即电流表示数改变,故ACD错误,B正确。
故选B。
7. 将质量和温度均不同的甲、乙两个物体放在一起发生热传递,将二者的温度与时间的变化规律绘制成图像如图所示,若不考虑热量损失,已知甲的比热容比乙小,乙在此过程中对甲放出了热量,则下列说法正确的是( )
A. 甲的质量比乙大
B. 图像a表示的是乙的温度与时间的变化规律
C. 热平衡后,甲、乙的内能一定相同
D. 热平衡后,乙物体的分子无规则运动的剧烈程度更大
【答案】AB
【解析】
【详解】B.乙对甲放出热量,说明乙的初温高于甲,热传递过程中乙温度降低,甲温度升高,由图可知图像a温度降低,故图像a表示乙,故B正确;
A.由图可知乙的温度变化量大于甲的温度变化量,不考虑热量损失,由可得,整理得:
已知且,则,,故,即,故A正确;
C.热平衡后甲乙温度相同,但质量不同且物质不同,内能不一定相同,故C错误;
D.热平衡后甲乙温度相同,温度越高分子无规则运动越剧烈,故甲乙分子无规则运动的剧烈程度相同,故D错误。
故选AB。
8. 下列电路中,连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.两灯并联,电流表与左侧的灯泡在一条支路上,开关在干路上,且电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,电路连接正确,故A符合题意;
B.两灯并联,电流表与开关在干路上,且电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,电路连接正确,故B符合题意;
C.两灯泡下方的导线直接接在了两灯的两端,两灯被短路(电源也被短路),电流过大,电流表可能被烧坏,电路连接错误,故C不符合题意;
D.两灯并联,电流表与开关在干路上,且电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,电路连接正确,故D符合题意。
故选ABD。
9. 如图示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有和的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,其中水的比热容取,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为
B. 甲杯水中每分钟吸收的热量为
C. 加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比为
D. 将甲、乙两容器中的液体从加热至沸腾所需要的时间之比为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图丙可知,甲、乙升高的温度
加热器每分钟放热之比等于水每分钟吸热之比
故A正确;
B.甲吸收热量
甲每分钟吸热
故B正确;
C.设加热时间为t,甲、乙吸收热量分别为 ,
升高的温度之比
故C错误;
D.加热至沸腾,甲、乙升高的温度
所需要的时间之比
故D正确。
故选ABD。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 如图是某中学物理兴趣小组的同学们制作的简易汽轮机模型。向易拉罐内注入大约半罐水,点燃易拉罐下面的酒精灯。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。该模型的工作物质是________(填“水蒸气”或“酒精”)。整个工作过程中能的总量________(选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
【答案】 ①. 水蒸气 ②. 保持不变
【解析】
【详解】该装置中酒精灯加热易拉罐里的水,水受热汽化产生水蒸气,从笔管喷出的水蒸气推动扇叶转动,真正对外做功的工作物质是水蒸气,酒精只是燃烧用来提供热量的燃料,并非推动扇叶的工作物质;
由能量守恒定律可知,整个工作过程中能的总量保持不变。
11. 2024年5月,比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油,发动机热效率最高可达到40%,成为全球量产车的领先技术,其发动机是汽油发动机,通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图,该冲程是______冲程,其能量转化情况与图______(选填“乙”或“丙”)相同。
【答案】 ①. 做功 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]如图,两气门关闭,活塞下行,是做功冲程,在这个冲程中,缸内高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能。乙图中,试管内水蒸气对塞子做功,将塞子推出,将内能转化为机械能。丙图中,活塞下压,压缩内部空气,对空气做功,机械能转化为内能。所以图中冲程的能量转化情况与图乙相同。
12. 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。
13. 飞机上的着地轮一般都装有如图所示的搭地线,这是为了及时把飞机在飞行过程中与空气发生摩擦而带上的______转移给大地,以免造成危险。还有些飞机不装搭地线,而是采用了一种特殊的橡胶轮胎,这种特殊橡胶一定是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①. 电荷 ②. 导体
【解析】
【详解】[1][2]飞机在飞行过程中与空气发生摩擦,电荷发生转移而使飞机带上电荷,为了避免发生放电现象,应将飞机带的电荷转移给大地,所以应用搭地线或导电橡胶做轮胎,这种特殊橡胶容易导电,是导体。
14. 如图为家庭取暖常用的电热油汀,为了使它通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较______(填“大”或“小”)的导热油。取暖时,房间空气的内能是通过______的方式改变的。
【答案】 ①. 小 ②. 热传递
【解析】
【详解】[1]根据,吸收相同的热量时,比热容小的物质温度变化大。所以为了使电热油汀通电后能快速升温,在其内部应充入比热容较小的导热油。
[2]取暖时,房间内空气吸收电热油汀放出的热量,温度升高,内能增大,是通过热传递的方式改变内能。
15. 如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为___________;闭合,两电流表的指针均如图丙所示。当都闭合时,通过的电流为___________
【答案】 ①. 6 ②. 1.36
【解析】
【详解】由图甲可知,仅闭合开关S1,L1断路,电流表A1和L2连入电路中,电压表测电源电压,由图乙知,电压表使用0~15V的量程,分度值为0.5V,示数为6V,故电源电压为6V。
由图甲可知,当S1、S2都闭合时,两灯是并联的;A2测L1支路的电流,此时A1测干路电流,根据并联电路的电流特点知,A1示数应大于A2示数,而两电流表的指针位置相同,所以A1使用0~3A量程,分度值为0.1A,示数为1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L2的电流为
三、作图题(本题共2小题,每题2分,共4分)
16. 甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况;请在图乙中画出压缩冲程中活塞和曲轴的位置以及进气门、排气门的开闭情况.
【答案】
【解析】
【详解】压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程,两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动.如下图所示:
【点睛】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,吸气冲程,进气门打开,排气门关闭;压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动;做功冲程,两个气门都关闭,活塞向下运动;排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动.
17. 一种防倾斜报警电路原理图如图所示,通过电铃、灯泡提示被检测装置的倾斜情况(电铃和灯泡的工作电流相同)。图中S为重力开关,金属棒a可绕悬挂点O自由转动。报警电路固定在某一物体上。当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡L1亮,电铃响;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡L2亮,电铃响。请用笔画线表示导线将电路连接完整。
【答案】
【解析】
【详解】当物体处于竖直方向时,a在导线A、B中间;当物体向左偏离竖直方向时,灯泡亮,电铃响,开关接A,灯泡与电铃接入电路;当物体向右偏离竖直方向时,灯泡亮,电铃响,开关接B,灯泡与电铃接入电路;
由题意可知,灯泡与灯泡互不影响,能独立工作,它们是并联的,电路图如图所示:
四、实验探究题(本题共3小题,每题8分,共24分)
18. 实验室现有a、b、c三种液体,以及1、2、3三种燃料,需要完成如下两个实验:
实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量;
实验二是探究不同物质吸热升温的现象:如图所示,小明设计了甲、乙、丙三套装置。
(1)实验除用到如图所示的器材外,还需要用到的测量仪器有天平和________;
(2)为完成实验一,应选用________两套装置,实验时通过比较________(选填“加热时间”或“液体升高的温度”)来反映燃料燃烧放热多少。
(3)为了两个实验都能完成,须对图中器材进行调整,以下方案可行的是________;
A. 将甲图中的液体换成c B. 将乙图中的液体换成c
C. 将甲图中的燃料换成3 D. 将乙图中的燃料换成1
(4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验,收集数据并作出液体a、b的温度随加热时间的变化图线如图丁所示(两燃料充分且完全燃烧均用时5分钟)。若燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收,且燃料1的热值是燃料2的0.2倍,则液体a比热容是液体b的________倍。
(5)若甲图烧杯中的液体a是水(水的比热容为),燃料1是酒精,酒精完全燃烧后温度计示数由10℃升高了20℃,试计算:
①若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是________J/kg;
②这样算出的热值比标准值________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)。
(6)如图戊所示,该同学将上述实验装置稍作改动,继续探究不同物质吸热情况。与原实验方案相比,该同学的方案具有的突出优点是更好的控制了________________________________________________。
【答案】(1)秒表##停表
(2) ①. 甲、丙 ②. 液体升高的温度 (3)D
(4)0.4 (5) ①. ②. 偏小
(6)相同时间内吸收的热量相同
【解析】
【小问1详解】
探究不同物质吸热升温的现象时,需要控制加热时间相同,或者记录加热时间,因此需要用秒表(或停表)来测量时间。
【小问2详解】
要比较不同燃料燃烧放出的热量,需要控制被加热液体的种类和质量相同,燃料的种类不同、质量相同,由图可知,甲和丙中都是50g液体a,而燃料分别是10g燃料1和10g燃料3,符合要求,故应选用甲、丙两套装置;
燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收,液体吸收热量温度升高,因此可以通过比较液体升高的温度来反映燃料燃烧放热的多少。
【小问3详解】
A:若将甲图中的液体换成c,则甲、乙、丙中的液体分别为c、b、a,没有两种相同的液体,无法进行实验一,故A不符合题意;
B:若将乙图中的液体换成c,则甲、乙、丙中的燃料分别为1、2、3,没有两种相同的燃料,无法进行实验二,故B不符合题意;
C:若将甲图中的燃料换成3,则甲、丙中的燃料都是3,液体都是a,无法进行实验一,故C不符合题意;
D:若将乙图中的燃料换成1,则甲和丙可用于实验一(同为液体a,燃料分别为1和3),甲和乙可用于实验二(液体分别为a和b,同为燃料1),两个实验均能完成,故D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
由图丁可知,加热5分钟时,液体a升高的温度为
液体b升高的温度为
因为燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收,根据 和 ,且燃料1和燃料2的质量相同,液体a和液体b的质量也相同,燃料1的热值是燃料2的0.2倍,所以有 ,即
则 ,解得 ,故液体a的比热容是液体b的0.4倍。
【小问5详解】
水吸收的热量为
若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则 ,酒精的热值为
在实际实验中,酒精燃烧放出的热量会有一部分散失到空气中,且烧杯和温度计也会吸收一部分热量,导致水吸收的热量小于酒精完全燃烧放出的热量,因此算出的热值比标准值偏小。
【小问6详解】
图戊采用水浴法,用同一个酒精灯加热烧杯中的水,从而对两个试管中的液体进行加热,这样能保证在相同时间内两液体吸收的热量相同,即更好地控制了相同时间内吸收的热量相同。
19. 如图甲所示为“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是________(选填“相同”或“不相同”)的;
(2)小沈、小阳两位同学进行分组实验,小沈同学在闭合开关后,发现电流表如图乙所示,则小沈存在的问题是________________________________;小阳同学在闭合开关试触时,发现电流表如图丙所示,则小阳存在的问题是________________________________;
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路________联。小沈在实验中测得的三个不同位置的电流值如表格所示,有一个位置的电流测量明显有误,该位置为________,造成这一错误的原因是________________________________________________________________;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.32
0.32
1.60
(4)实验中,小沈同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,另一个小灯泡不发光,原因可能是________。
A. 通过两小灯泡的电流不相等
B. 不发光小灯泡的灯丝断了
C. 不发光的小灯泡被短路
D. 不发光的小灯泡靠近电源负极
(5)小沈正确操作实验后得出串联电路的电流规律,为________________;
【答案】(1)不相同 (2) ①. 电流表的正负接线柱接反了 ②. 电流表的量程选大了
(3) ①. 串 ②. C ③. 读错量程 (4)C
(5)在串联电路中,电流处处相等
【解析】
【小问1详解】
为了避免实验结论的偶然性,使探究得出的规律具有普遍意义,实验中应选用不同规格的灯泡进行多次测量。
【小问2详解】
图乙中电流表指针反向偏转(向零刻度左侧偏转),说明电流方向流反了,即正负接线柱接反。
图丙中电流表指针偏转角度非常小,说明电路中电流较小但选择了大量程,导致读数误差大,应换用小量程。
【小问3详解】
电流表必须串联在电路中才能测量通过该处的电流。
串联电路电流处处相等,表格中A 、 B 处均为 ,而C 处为 ,数据明显异常。
恰好是 的 倍,说明读数时误将小量程()按大量程( )读取了。
【小问4详解】
A.串联电路中电流处处相等,通过两灯的电流一定相等,故A不符合题意;
B.若不发光小灯泡灯丝断了,整个电路断路,两灯都不发光,故B不符合题意;
C.若不发光的小灯泡被短路,电流不经过该灯,该灯不发光,另一灯仍能发光,故C符合题意;
D.灯泡发光与否与靠近电源正负极无关,故D不符合题意。
故选C。
【小问5详解】
根据实验数据及串联电路的特点,可得出串联电路的电流规律为:串联电路中各处的电流都相等。(或 )。
20. 小刚、小华进行“探究并联电路电流特点”实验。
(1)小刚同学连接了如图甲电路,如果闭合开关,电路处于________(选填“通路”、“断路”或“短路”)状态;请你对图甲只移动一根导线进行改正;改动前,应先________,再将图甲中导线e或________的一端移动到C接线柱上;
(2)小华同学想通过图乙所示的电路来比较并联电路中和中的电流的大小关系,他的方案是:只闭合,测出中的电流;只闭合,测出的电流,比较和的大小;
请你评估:小华的方案________(选填“可行”或“不可行”),理由是________________________________;
(3)发现各自的问题后,两位同学决定采用图丙所示电路进行实验,两位同学换用不同规格的灯泡,依次测量了B、D、E三点的电流,并将数据记录在下边表格中。请完善下面对于测量数据的相关分析:
组别
1
2
3
4
/A
0.12
0.16
0.14
0.16
/A
0.12
0.20
0.14
0.18
/A
0.22
0.34
0.26
0.32
①进行多次实验,是为了________________(选填“减小实验误差”或“得出普遍结论”);
②总是略大于可能的原因是________(选填“电流表未调零”或“处更接近电源负极”)引起的。
(4)小华发现在图乙电路图的基础上,只要改变一个电路元件的位置,就可以测量各支路的电流大小。请陈述你需要把哪个电路元件改到电路的哪个位置上?________________________________________。
【答案】(1) ①. 短路 ②. 断开开关 ③. b
(2) ①. 不可行 ②. 其中一次测量会导致电流表正负接线柱接反
(3) ①. 得出普遍结论 ②. 电流表未调零
(4)将电流表改接到干路上
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,闭合开关后,电流从电源正极流出,经过导线a、b、c、e ,不经过用电器,直接流回电源负极,形成了短路。为了保护电路中各元件的安全,连接电路,或改接电路时,开关应处于断开状态,所以改动前,应先将开关断开。连接并联电路时,应先将用电器首首相连,尾尾相连,再将首尾连接在电路中,所以将图甲中导线e或b的一端移动到C接线柱上,则两灯泡并联。
【小问2详解】
只闭合,如果能测出中的电流,则电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;则只闭合时,电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反,不能测量的电流,所以小华的方案不可行。
【小问3详解】
探究并联电路电流特点的实验是找规律实验,所以进行多次实验,是为了获得普遍规律,避免结论的偶然性。由于并联电路中,干路中电流等于各支路中电流之和,如果总是略大于,则可能是电流表的示数不准确,即可能是电流表未调零。
【小问4详解】
因为并联电路中,各支路电流互不影响,因此在图乙电路图的基础上,将电流表改接到干路上,只闭合,能测出中的电流;只闭合,能测出的电流。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
21. “东坡米线”制作的第一步是熬汤:在锅中放入水和鸡,用大火将水煮至沸腾,然后转用小火烹煮。食客先把肉片放进汤内,稍侯再加入米线。现有以下资料:汤的质量1.4kg,初温97℃,比热容4.2×103J/(kg·℃);肉的初温22℃,比热容3.5×103J/(kg·℃)。基于健康缘故,肉最少须加热至82℃,求:
(1)当汤的温度降低至82℃时会放出多少热量?
(2)若不计热量损失,在汤中最多可以放入多少肉?
【答案】(1)8.82×104J;(2)0.42kg。
【解析】
【详解】解:(1)汤放出的热量
Q放=c汤m汤Δt汤=4.2×103 J/(kg·℃)×1.4kg×(97℃﹣82℃)=8.82×104J
(2)由于不计热量损失,所以肉吸收的热量等于汤放出的热量,即
Q吸=Q放=8.82×104J
肉的质量
答:(1)汤放出的热量是8.82×104J;
(2)在汤中最多可以放入0.42kg的肉。
22. 某公交汽车以天然气为燃料,若该车在平直公路上以15m/s的速度匀速行驶10min,消耗的天然气为,汽车发动机提供的牵引力为6000N。已知天然气的热值为。问:
(1)汽车行驶的路程是多少?
(2)汽车发动机做的功是多少?
(3)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(4)发动机工作时将天然气完全燃烧获得的内能转化为机械能的效率是多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速行驶,行驶时间
汽车行驶的路程
【小问2详解】
发动机牵引力做功
【小问3详解】
天然气完全燃烧放出的热量
【小问4详解】
发动机工作时将获得的内能转化为机械能的效率
23. 环保混合动力汽车成为不少人购买汽车的首选。某混合动力汽车启动时,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;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的20%时停止供电。
1 min内完成的工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
气缸的工作容积
汽油的热值
发动机最大功率
空燃比
12∶1
(1)某汽车发动机是以汽油为燃料的单缸四冲程内燃机,表中给出了发动机的相关数据(空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比)。气缸的工作容积(四冲程内燃机:吸气冲程吸入的混合气体积,就等于气缸工作容积)若每个工作循环中气缸中的燃料都能燃尽,则一个工作循环中燃料完全燃烧放出的热量是________________J,若做一次功,则汽油机的功率为________W;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶,共消耗汽油,所受平均阻力为,若该汽车内燃机的效率为40%,最终使蓄电池增加的电能________J;(忽略蓄电池和电动机的热损失,汽油的密度,汽油的热值是)
(3)该车制动减速的过程中,机械能转化为电能和内能,转化的电能与内能之比为9∶16,如图甲是机械能的变化量与速度变化量的关系图像,若该车从开始减速,转化的电能为,则该车的速度将会减小到________m/s。
(4)某同学看到爸爸启动汽车时,转速表如图乙所示。转速表反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机,请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成________次做功冲程。
(5)图丙中舰载机的牵引力还可以用电动机来提供,若想实现舰载机的前进和后退,则需通过改变电动机中电流方向来实现。如图丁所示为同学们设计的模拟电路图,通过开关拨动,能实现改变电动机中电流方向且不会造成短路的最合理的一项是________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)12 (4)375
(5)C
【解析】
【小问1详解】
一个工作循环吸入混合气体的质量
一个工作循环中燃油的质量
燃料完全燃烧放出的热量
1min内汽油机总功
汽油机的功率
【小问2详解】
消耗汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
内燃机输出的有用能量
汽车匀速行驶,牵引力 ,克服阻力做功
蓄电池增加的电能
【小问3详解】
由 ,得转化的内能
机械能减少量
由图甲可知, 对应
减速后的速度
【小问4详解】
由图乙得发动机转速为 ,四冲程汽油机每2周完成1次做功冲程,故每分钟做功冲程次数为 次。
【小问5详解】
A.若同时闭合上方或下方的两个开关,会造成电源短路,故A不符合题意;
B.无论闭合哪个开关,电动机中电流方向不变,无法实现换向,故B不符合题意;
C.若上边开关拨到上侧,电流从电机一端流入,上边开关拨到下侧下边开关闭合,电流从电机另一端流入,电动机电流方向反转,切换过程中不会直接连通电源两极,不会短路,故C符合题意;
D.该电路若左边开关拨到左侧,右边开关拨到右侧,上边开关闭合,会造成短路,故D不符合题意。
故选C。
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