精品解析：辽宁鞍山市立山区东方中学 2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题

九年级限时作业训练物理试卷 一、选择题（本题包括9个小题，共18分。其中1~6小题为单选题，7~9小题为多选题，每小题全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 1. 学习中，当在纸上写了错字后，我们可以用胶带将错字撕去。如图所示，先把胶带粘贴在错字上，再慢慢撕去胶带，错字就从纸上被粘去了。其利用的物理原理是（ ） A. 分子间存在间隙 B. 分子间存在引力 C. 分子间存在斥力 D. 分子的热运动 2. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能 C. 蓄电池放电将化学能转化为电能 D. 小风扇工作将化学能转化为机械能 3. 静电在工业和生活中具有很重要的应用，但有时也会带来很多麻烦，下列属于静电防护的是（ ） A. 静电除尘 B. 静电喷漆 C. 静电复印 D. 运输易燃品车辆尾部挂铁链 4. 如图所示，图甲为四冲程汽油机的一个冲程，图乙为该汽油机燃料燃烧后的能量转化比例图。下列说法正确的是（ ） A. 该汽油机的效率为70% B. 汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质仅有空气 C. 甲图的冲程使汽车获得动力，将内能转化为机械能 D. 相同时间内燃烧的汽油质量越大，汽油机的效率越高 5. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体内能减少时，温度可能不变 6. 智能扫地机能自动清扫房间地板，给人们生活带来方便。当手动闭合开关，或对它说“开始清扫”（闭合开关），电动机都会工作，扫地机进入清扫模式；若在清扫过程出现意外，开关自动闭合，电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，分析正确的是（ ） A. 图甲中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小 B. 图乙中长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，说明分子在不停地做无规则运动 C. 图丙中海陆风形成的原因之一是海水的比热容比砂石大 D. 图丁中利用相同的酒精灯分别加热初温相同的水和煤油相同时间，若水的温度变化小，说明水的比热容比煤油大 8. 如图所示，电路中，电流表和的示数分别是和．若将电路中的某两个灯泡的位置互换，电流表和的示数却不变，则电流表的示数可能是（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，闭合开关、，下列对电路的分析正确的是（　　） A. 与并联 B. 电流表测通过的电流 C. 开关断开，闭合时，只有会熄灭 D. 当开关断开，闭合时，两电流表的示数都会变小 二、填空题（共6小题12分） 10. 将一个用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近碎纸屑，发现纸屑被吸引，说明带电体有___________的性质；再用这个毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A，验电器A箔片张开，另一个验电器B不带电，如图所示，用带绝缘柄的金属棒将验电器A、B的金属球连接起来，瞬间电流的方向是___________（选填“由A到B”或“由B到A”）；验电器能检验物体是否带电原理是利用同种电荷互相___________。 11. 如图所示，不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的铜件，使两者接触处温度急剧升高，内能______（选填“增加”或“减少”），这样铜和铝接触处的分子扩散现象加快，从而使两者紧密结合在一起，这就是先进的“旋转焊接”技术。这一过程是通过______的方式来改变物体内能的。 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. 我国已成为全球最大的电动汽车生产国，占全球产量的70%以上。给电动汽车充电时，汽车的蓄电池相当于________（选填“用电器”或“电源”）。充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现_______（选填“短路”或“断路”）现象。 14. 有经验的司机一旦发现汽车在行驶过程中冒“黑烟”就该进行保养了，这是因为燃料不完全燃烧的情况下导致发动机的效率______（填“升高”或“降低”）了；一单缸四冲程的柴油机1s钟内做了30次功，该柴油机的转速为______r/min。 15. 如图甲所示的电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，电流表的指针偏转如丙图所示，则通过灯泡的电流为__________A。 三、作图题（共2小题4分） 16. 在图中，根据实物图，在方框内画出相应的电路图。 17. 如图甲是某款新型电热器。只有开关S闭合时，电动机M工作，开启冷风模式；再闭合开关S1，电热丝工作，进入暖风模式；仅闭合开关S1，电动机和电热丝均不工作。请在图乙中将该电热吹风机的电路图补充完整。 四、实验探究题（共4小题24分） 18. 某同学在探究物体内能改变的方法时做了两个实验： （1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，说明内部气体的温度___________，内能增大。 （2）如图乙所示，广口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气，达到一定程度时，瓶塞跳出。 ①在这一实验过程中，你应当注意观察的是___________（填字母）。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 ②在你认为应当观察的这一项中，你所观察到的现象是______________________，这一现象说明了_________________________________。 19. 如图甲、乙所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。 （1）在两个相同的烧杯中加入____________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （2）用相同的电加热器对烧杯中的液体加热，当它们吸收相同热量时，通过比较________________________来判断吸热能力的强弱； （3）水和食用油温度随时间变化的图象如图丙所示。 ①根据图丙可判断出a物质是____________（填“水”或“食用油”）； ②在本实验中，为比较水和食用油吸热能力的大小，还可以采用的方法是升高相同的温度，通过记录________________________来进行比较。根据图丙可计算食用油的比热容为____________； （4）换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验，通过实验记录数据如表格所示。AB两种液体，从开始加热到46℃，吸收热量的关系为________（选填“小于”“等于”或“大于”）； 加热时间/min 0 2 3 4 5 6 A的温度/℃ 30 38 42 46 50 54 B的温度/℃ 10 22 28 34 40 46 （5）A的比热容____________B的比热容（选填“小于”“等于”或“大于”）。 20. 小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” （1）在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________（选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”），物质吸收热量的多少通过比较__________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； （2）在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则通过比较__________（选填“温度计的示数变化”或“加热时间”）可初步判断燃料__________（选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________（选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是__________（选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 21. 某实验小组利用如图甲、乙所示的电路，分别探究串、并联电路中电流的规律。 具体探究过程如下： （1）实验小组按图甲所示电路图连接电路，准备将电流表接入a点时（尚未接入），发现指针位置如图丙所示，则正确的操作是将电流表___________；将电流表正确接入电路后，发现电流表示数如图丁所示，则通过a点的电流为___________A：经过实验探究可得出的结论是：在串联电路中，电流___________。 （2）实验小组按图乙所示电路图连接电路时遇到了困难，请你用笔画线表示导线，在图戊中帮他们完成电路连接，要求电流表测量灯泡L1的电流_________。 ①连接好电路后，闭合开关S，发现灯泡L1发光，L2不发光，电流表有示数。由此可判断出电路故障可能是___________ ②排除故障，闭合开关S，测出A点电流后，将电流表分别换接到B、C两点，并读出电流表的示数，三次读数如下表所示。 IA/A IB/A IC/A 0.28 0.28 0.56 ③小张同学根据②中的电流关系直接得出“并联电路中，干路电流等于各支路电流之和”的结论。小杨认为小张的做法不合理，请你帮小杨说明原因，并提出改进措施。 原因：___________；措施：___________。 五、综合应用题（共3小题，共22分） 22. 由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J（kg•℃），不计热量损失，求： （1）牛奶需要吸收多少热量？ （2）妈妈至少需要60℃的热水多少千克？ （3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水加热到60℃．需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 23. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/ m3，汽油的热值为4.5× 107J/kg，求： （1）汽油完全燃烧放出的热量。 （2）汽车发动机的效率。 （3）汽车行驶过程中所受的阻力。 24. 阅读文章，回答问题： 零碳中国氢能未来 2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，通过电化学反应产生电能，驱动车辆运行，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流。电子到达B端后，与氧气反应生成水。 1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款是氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 （1）由材料可知，分离出的电子带_________（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将_________能化为_________电能； （2）由材料可知_________（选填“C”或“D”）端是燃料电池的正极，外电路中电子移动的方向从_________（选填“C到D”或“D到C”）； （3）如图丙所示，若环卫车行驶速度为50km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为60%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢能释放的机械能_________，续航的里程_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级限时作业训练物理试卷 一、选择题（本题包括9个小题，共18分。其中1~6小题为单选题，7~9小题为多选题，每小题全选对的得2分，选对但不全的得1分，有错选的不得分） 1. 学习中，当在纸上写了错字后，我们可以用胶带将错字撕去。如图所示，先把胶带粘贴在错字上，再慢慢撕去胶带，错字就从纸上被粘去了。其利用的物理原理是（ ） A. 分子间存在间隙 B. 分子间存在引力 C. 分子间存在斥力 D. 分子的热运动 【答案】B 【解析】 【详解】把胶带粘贴在错字上，再慢慢撕去胶带，错字就从纸上被粘去，这是由于分子间存在引力，相互吸引的结果。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（　　） A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能 C. 蓄电池放电将化学能转化为电能 D. 小风扇工作将化学能转化为机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意； C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 3. 静电在工业和生活中具有很重要的应用，但有时也会带来很多麻烦，下列属于静电防护的是（ ） A. 静电除尘 B. 静电喷漆 C. 静电复印 D. 运输易燃品车辆尾部挂铁链 【答案】D 【解析】 【详解】A．静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用。故A不符合题意； B．静电喷漆的原理：喷枪喷出的油漆微粒带正电，因相互排斥而散开，形成雾状，被喷涂的物体带负电，对雾状油漆产生引力，把油漆吸到表面，属于静电应用。故B不符合题意； C．静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上，属于静电应用。故C不符合题意； D．运输易燃品的车辆尾部挂有一条铁链是为了把产生的静电导走，属于静电的防护。故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示，图甲为四冲程汽油机的一个冲程，图乙为该汽油机燃料燃烧后的能量转化比例图。下列说法正确的是（ ） A. 该汽油机的效率为70% B. 汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质仅有空气 C. 甲图的冲程使汽车获得动力，将内能转化为机械能 D. 相同时间内燃烧的汽油质量越大，汽油机的效率越高 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，该汽油机的效率为 故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物，故B错误； C．甲图的冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，故为做功冲程，能使汽车获得动力，将内能转化为机械能，故C正确； D．由图乙可知，汽油机的效率跟废气带走的能量、直接散失的能量、机械摩擦损失的能量都有关系，与汽油机的工作时间、燃烧汽油的质量无关，故D错误。 故选C。 5. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体内能减少时，温度可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体吸收热量，若同时对外做功，温度不一定升高，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．热传递过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误； D．物体内能减少时，温度可能不变，如晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度保持不变，故D正确。 故选D。 6. 智能扫地机能自动清扫房间地板，给人们生活带来方便。当手动闭合开关，或对它说“开始清扫”（闭合开关），电动机都会工作，扫地机进入清扫模式；若在清扫过程出现意外，开关自动闭合，电铃工作。图中的电路图符合上述设计要求的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，当手动闭合开关S1，或者对它说“开始清扫”（闭合开关S2）时，电动机都会工作，扫地机进入清扫模式，这说明两个开关互不影响，是并联的，然后与电动机串联；若在清扫过程出现意外，开关S3自动闭合，电铃工作，这说明电铃是开关S3控制的，并且电铃与电动机互不影响，是并联的，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，分析正确的是（ ） A. 图甲中试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小 B. 图乙中长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，说明分子在不停地做无规则运动 C. 图丙中海陆风形成的原因之一是海水的比热容比砂石大 D. 图丁中利用相同的酒精灯分别加热初温相同的水和煤油相同时间，若水的温度变化小，说明水的比热容比煤油大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．图甲中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小，转化为机械能，故A正确； B．图乙中长时间压在一起的铅板和金板互相渗入，是因为分子在不停地运动，才能相互进入对方，故B正确； C．海洋的水的比热容大于陆地上的砂石，因此吸收相同热量时，海洋的温度变化较小，而陆地温度变化较大，这种温差导致了海陆之间的气压差异，进而形成了风，故C正确； D．用相同的酒精灯分别加热初温和质量均相同的水和煤油相同时间，水和煤油吸收的热量相同，水的温度变化小，则水的比热容比煤油大，故D错误。 故选ABC。 8. 如图所示，电路中，电流表和的示数分别是和．若将电路中的某两个灯泡的位置互换，电流表和的示数却不变，则电流表的示数可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】画出等效电路图，如图所示，L1、L2、L3并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过L2、L3的电流之和，电流表A2测量通过L1、L2的电流之和 ①若互换L1、L2的位置，两电流表A1和A2的示数不变，由并联电路的特点和欧姆定律可知，L1、L2的电阻相等，即R1=R2；因为电流表A2的示数为0.5A，且R1=R2，所以由并联电路的特点和欧姆定律可知 因为电流表A1的示数为0.4A，则 I2+I3=0.4A 因I2=0.25A，则 I3=0.4A-0.25A=0.15A 所以干路上的电流 I=I1+I2+I3=0.25A+0.25A+0.15A=0.65A ②若互换L2、L3的位置，两电流表A1和A2的示数不变，由并联电路的特点和欧姆定律可知，L2、L3的电阻相等，即R2=R3；因为电流表A1的示数为0.4A，且R2=R3，所以 因为电流表A2的示数为0.5A，则 I1+I2=0.5A 因I2=0.2A，则 I1=0.5A-0.2A=0.3A 所以干路上的电流 I=I1+I2+I3=0.3A+0.2A+0.2A=0.7A ③若互换L1、L3的位置，两电流表A1和A2的示数不变，则R1=R3；而当R1=R3时则两电流表A1和A2的示数就应相同，不符合题意，所以不可能是互换L1、L3的位置。综上分析，可知电流表A的示数可能为0.55或0.7A。故AD符合题意，BC不符合题意。 故选CD。 9. 如图所示，闭合开关、，下列对电路的分析正确的是（　　） A. 与并联 B. 电流表测通过的电流 C. 开关断开，闭合时，只有会熄灭 D. 当开关断开，闭合时，两电流表的示数都会变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，两灯泡在不同的支路上，说明此时电路为与并联，故A正确； B．图中电流表与灯泡在同一条支路上，测的电流，故B错误； C．开关断开，闭合时，由于开关在干路上，因此两个灯泡均不会发光，故C错误； D．当开关断开，闭合时，电路为单独串联，则电流表不会工作，因此示数会变小，干路电流的示数也会变小，故D正确。 故选AD。 二、填空题（共6小题12分） 10. 将一个用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近碎纸屑，发现纸屑被吸引，说明带电体有___________的性质；再用这个毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A，验电器A箔片张开，另一个验电器B不带电，如图所示，用带绝缘柄的金属棒将验电器A、B的金属球连接起来，瞬间电流的方向是___________（选填“由A到B”或“由B到A”）；验电器能检验物体是否带电原理是利用同种电荷互相___________。 【答案】 ①. 吸引轻小物体 ②. 由B到A ③. 排斥 【解析】 【详解】[1]带电体有吸引轻小物体的性质，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近碎纸屑，纸屑被吸引，说明橡胶棒带电。 [2]拿一根毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器A，A也带负电，然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来，则A有一部分电子会转移到B上（电子是由A向B移动），由于电流的方向与电子（负电荷）定向移动的方向相反，所以电流的方向是由B向A。 [3]验电器是根据同种电荷相互排斥检验物体是否带电的。 11. 如图所示，不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的铜件，使两者接触处温度急剧升高，内能______（选填“增加”或“减少”），这样铜和铝接触处的分子扩散现象加快，从而使两者紧密结合在一起，这就是先进的“旋转焊接”技术。这一过程是通过______的方式来改变物体内能的。 【答案】 ①. 增加 ②. 做功 【解析】 【详解】[1][2]当铝件与铜件相互摩擦时，是通过做功的方式增加了物体的内能，使温度急剧升高。 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. 我国已成为全球最大的电动汽车生产国，占全球产量的70%以上。给电动汽车充电时，汽车的蓄电池相当于________（选填“用电器”或“电源”）。充电桩有较好的防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现_______（选填“短路”或“断路”）现象。 【答案】 ①. 用电器 ②. 短路 【解析】 【详解】[1]当给汽车充电时，外部电源（如充电桩）提供电能，蓄电池消耗电能，因此相当于用电器。 [2]线路潮湿可能导致不同电路部分意外连接，引发短路。 14. 有经验的司机一旦发现汽车在行驶过程中冒“黑烟”就该进行保养了，这是因为燃料不完全燃烧的情况下导致发动机的效率______（填“升高”或“降低”）了；一单缸四冲程的柴油机1s钟内做了30次功，该柴油机的转速为______r/min。 【答案】 ①. 降低 ②. 3600 【解析】 【详解】[1]汽车在行驶过程中冒“黑烟”说明燃料出现不充分燃烧情况，这种情况下，放出的热量就减少，导致发动机的效率降低了； [2]单缸四冲程柴油机，飞轮每转动2周，就完成4个冲程，对外做功一次；那么每秒钟做功30次，即每分钟做功1800次，则柴油机的转速为3600r/min。 15. 如图甲所示的电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，电流表的指针偏转如丙图所示，则通过灯泡的电流为__________A。 【答案】0.9 【解析】 【15题详解】 两个小灯并联，电流表A1测量并联电路中的总电流，A2测量通过L2的电流。因为并联电路干路电流应大于支路电流，故A1示数应大于A2示数，但A1指针偏转角度小于A2，说明A1用的是0~3A量程，A2用的是0~0.6A量程。故前者示数为1.2A，后者示数为0.3A。根据并联电路电流特点可以知道，通过L1的电流为 三、作图题（共2小题4分） 16. 在图中，根据实物图，在方框内画出相应的电路图。 【答案】 【解析】 【详解】根据实物图可知，电流从电源正极流出，分成两条支路，一支经过灯泡L1，另一支路经开关S2、灯泡L2，然后共同汇合到开关S1，经过S1回到电源负极，如图所示： 17. 如图甲是某款新型电热器。只有开关S闭合时，电动机M工作，开启冷风模式；再闭合开关S1，电热丝工作，进入暖风模式；仅闭合开关S1，电动机和电热丝均不工作。请在图乙中将该电热吹风机的电路图补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】根据题意，电动机与电热丝能独立工作说明两者并联，且开关S能控制整个电路，位于干路；开关S1仅控制电热丝，位于电热丝所在的支路。将开关S串联接在干路中，电热丝与开关S1串联组成一条支路，电动机M单独组成另一条支路，最后将两支路并联接入电路即可。 四、实验探究题（共4小题24分） 18. 某同学在探究物体内能改变的方法时做了两个实验： （1）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，说明内部气体的温度___________，内能增大。 （2）如图乙所示，广口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气，达到一定程度时，瓶塞跳出。 ①在这一实验过程中，你应当注意观察的是___________（填字母）。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 ②在你认为应当观察的这一项中，你所观察到的现象是______________________，这一现象说明了_________________________________。 【答案】（1）升高 （2） ①. D ②. 瓶内出现“白雾” ③. 气体对外做功时，内能会减小 【解析】 【小问1详解】 下压活塞时，活塞对筒内气体做功，机械能转化为气体的内能，气体内能增大，温度升高，达到乙醚的着火点后棉花就会燃烧。 【小问2详解】 本实验的目的是探究物体对外做功时内能的变化，因此需要重点观察瓶塞跳起瞬间瓶内的现象，而非打气过程、瓶内水的状态或仅观察瓶塞跳出动作，故选D。 瓶塞跳出瞬间，瓶内气体推动瓶塞对外做功，自身内能减小、温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化形成小水滴，也就是我们看到的白雾，该现象说明气体对外做功时，内能会减小。 19. 如图甲、乙所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。 （1）在两个相同的烧杯中加入____________（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油； （2）用相同的电加热器对烧杯中的液体加热，当它们吸收相同热量时，通过比较________________________来判断吸热能力的强弱； （3）水和食用油温度随时间变化的图象如图丙所示。 ①根据图丙可判断出a物质是____________（填“水”或“食用油”）； ②在本实验中，为比较水和食用油吸热能力的大小，还可以采用的方法是升高相同的温度，通过记录________________________来进行比较。根据图丙可计算食用油的比热容为____________； （4）换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验，通过实验记录数据如表格所示。AB两种液体，从开始加热到46℃，吸收热量的关系为________（选填“小于”“等于”或“大于”）； 加热时间/min 0 2 3 4 5 6 A的温度/℃ 30 38 42 46 50 54 B的温度/℃ 10 22 28 34 40 46 （5）A的比热容____________B的比热容（选填“小于”“等于”或“大于”）。 【答案】（1）质量 （2）升高的温度 （3） ①. 水 ②. 加热时间的长短 ③. （4）小于 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 实验需要控制变量，探究不同物质吸热能力时，需要保证两种物质质量相同。 【小问2详解】 相同电加热器可保证相同时间内物质吸收热量相同，当吸收热量相同时，吸热能力越强，温度升高越慢，因此通过比较升高的温度判断吸热能力强弱。 【小问3详解】 水的比热容大于食用油，吸收相同热量（加热相同时间）时，水升温更慢。由图丙可知，相同加热时间下a升温更慢，因此a是水。 比较吸热能力的另一种方法：升高相同温度时，加热时间越长，说明吸收热量越多，吸热能力越强，因此还可以使液体升高相同温度，记录加热时间。 由图丙可知，升高相同的温度时，即从10℃升高到30℃，对水加热了6min，对食用油加热了3min，则水吸收的热量为食用油的2倍，由可知，食用油的比热容 【小问4详解】 由表格可知，A加热到46℃用时4min，B加热到46℃用时6min，相同电加热器加热时间越长，吸收热量越多，因此小于。 【小问5详解】 由表中数据可知，加热相同时间6min，即两种液体吸热量相同，A、B两种液体温度升高量分别为24℃和36℃，质量、吸热量均相同，根据可知，A的比热容大于B的比热容。 20. 小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 实验一：“探究不同物质吸热升温的现象” 实验二：“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量” （1）在探究实验一时：甲、乙虚线中应选择的器材组合是__________（选填“AC”、“AD”、“BC”或“BD”），物质吸收热量的多少通过比较__________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； （2）在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则通过比较__________（选填“温度计的示数变化”或“加热时间”）可初步判断燃料__________（选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要__________（选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是__________（选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 【答案】（1） ①. BC ②. 加热时间 （2） ①. 温度计的示数变化 ②. b ③. 偏小 ④. 燃烧的时间 【解析】 【小问1详解】 [1]为了比较不同物质的吸热本领的大小，需要燃烧相同的燃料，加热相同的时间，比较质量和初温相同的不同液体升高的温度，应选择BC两套装置。 [2]根据转换法，在实验中，物质吸收热量的多少通过加热时间来反映，因为实验所用的热源相同，即在相同时间内放出的热量相同，那么物质在相同时间内吸收的热量也相同，则加热时间越长，吸收的热量也越多。 【小问2详解】 [1][2][3]根据水温的变化情况判断两种燃料放出热量的多少，从而判断出热值的大小；由图可知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 [4]运用控制变量法比较两种燃料的热值时，应控制两种燃料的质量相同，烧杯内液体的种类、质量相同，不必控制相同的是燃烧的时间。 21. 某实验小组利用如图甲、乙所示的电路，分别探究串、并联电路中电流的规律。 具体探究过程如下： （1）实验小组按图甲所示电路图连接电路，准备将电流表接入a点时（尚未接入），发现指针位置如图丙所示，则正确的操作是将电流表___________；将电流表正确接入电路后，发现电流表示数如图丁所示，则通过a点的电流为___________A：经过实验探究可得出的结论是：在串联电路中，电流___________。 （2）实验小组按图乙所示电路图连接电路时遇到了困难，请你用笔画线表示导线，在图戊中帮他们完成电路连接，要求电流表测量灯泡L1的电流_________。 ①连接好电路后，闭合开关S，发现灯泡L1发光，L2不发光，电流表有示数。由此可判断出电路故障可能是___________ ②排除故障，闭合开关S，测出A点电流后，将电流表分别换接到B、C两点，并读出电流表的示数，三次读数如下表所示。 IA/A IB/A IC/A 0.28 0.28 0.56 ③小张同学根据②中的电流关系直接得出“并联电路中，干路电流等于各支路电流之和”的结论。小杨认为小张的做法不合理，请你帮小杨说明原因，并提出改进措施。 原因：___________；措施：___________。 【答案】（1） ①. 调零 ②. 0.24 ③. 处处相等 （2） ①. ②. L2断路 ③. 实验所使用的灯泡规格相同，且只进行了一次实验 ④. 换用不同规格的灯泡进行多次测量 【解析】 【小问1详解】 如图丙所示，电流表未接入电路时指针不在零刻度线处，是电流表使用前未校零，所以需要先调零。 如图丁所示，电流表选用量程，分度值为0.02A，指针指向0.2A后第2小格，读数为0.24A。 串联电路的电流规律是串联电路中电流处处相等。 【小问2详解】 分析图乙电路图可知，L1、L2并联，若电流表测量灯泡L1的电流，则电流表与L1串联在同一支路内，故用导线连接L1左侧接线柱和电流表“0.6”接线柱，再用导线连接L2左侧接线柱与电流表负接线柱，即可满足题目要求。 电流表有示数，说明L1所在的支路和干路是通路；而L2不发光，则故障出现在其所处的支路上；若L2短路，则会造成电源短路，两灯都不亮，不符合题意；若L2断路，则L2不发光，L1正常发光，符合题意。 由表格数据可知，IA与IB相等，说明两个灯泡规格相同，且表格中只有一组数据，说明只进行一组实验，得到的结论具有偶然性和片面性，所以小张的做法不合理。 为了避免偶然性，得到普遍适用的结论，换用不同规格的灯泡进行多次测量。 五、综合应用题（共3小题，共22分） 22. 由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图所示，要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J（kg•℃），不计热量损失，求： （1）牛奶需要吸收多少热量？ （2）妈妈至少需要60℃的热水多少千克？ （3）若小明家燃气灶的热效率是25%，妈妈将质量为1kg，温度为10℃的水加热到60℃．需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 【答案】（1）2.1×104J；（2）0.5kg；（3）0.02kg． 【解析】 【详解】(1)牛奶吸收的热量： Q吸=c1m1（t-t01）=2.1×103J/（kg•℃）×0.25kg×（50℃-10℃）=2.1×104J； (2)不计热量损失因此 Q吸=Q放=2.1×104J， 即 Q放=c水m水（t02-t）， 则 ； (3)水需要吸收的热量： Q吸′=cm′（t′-t0′）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（60℃-10℃）=2.1×105J； 燃气完全燃烧放出的热量： ； 根据Q放′=m″q可得，需要燃气的质量： ． 答：(1)牛奶吸收的热量2.1×104J； (2)妈妈至少需要60℃的热水0.5kg； (3)需消耗0.02kg燃气． 23. 一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，消耗汽油5L，已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW，若汽油的密度为0.8×103kg/ m3，汽油的热值为4.5× 107J/kg，求： （1）汽油完全燃烧放出的热量。 （2）汽车发动机的效率。 （3）汽车行驶过程中所受的阻力。 【答案】（1）1.8×108J；（2）30%；（3）3000N 【解析】 【详解】解：（1）消耗汽油的质量 m=ρ油V=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J （2）此过程汽车发动机的输出功率为60kW，则汽车发动机做的机械功 W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J 汽车发动机的效率 （3）汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min，则汽车行驶的路程 s=vt=20m/s×15×60s=18000m 汽车受到的牵引力 因汽车在水平公路上匀速行驶，阻力等于牵引力，即 f=F=3000N 答：（1）汽油完全燃烧放出的热量为1.8×108J； （2）汽车发动机的效率为30%； （3）汽车行驶过程中所受的阻力为3000N。 24. 阅读文章，回答问题： 零碳中国氢能未来 2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，通过电化学反应产生电能，驱动车辆运行，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流。电子到达B端后，与氧气反应生成水。 1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款是氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 （1）由材料可知，分离出的电子带_________（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将_________能化为_________电能； （2）由材料可知_________（选填“C”或“D”）端是燃料电池的正极，外电路中电子移动的方向从_________（选填“C到D”或“D到C”）； （3）如图丙所示，若环卫车行驶速度为50km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为60%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢能释放的机械能_________，续航的里程_________。 【答案】（1） ①. 负 ②. 化学 ③. 电 （2） ①. D ②. C到D （3） ①. ②. 540km 【解析】 【小问1详解】 [1]根据原子结构，原子由原子核与核外电子组成的，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，电子带负电。 [2][3]氢氧燃料电池在工作过程中，发生了化学变化，通过化学反应产生电能，因此主要将化学能转化为电能。 【小问2详解】 [1][2]由材料可知，电子通过外电路到达D端，对电池来说，电流从正极出，负极回，因此D为电池正极。因此外电路中电子移动的方向从C到D。电子经外电路从A端流向B端，即从A经C到D再到B端，因此外电路中电子移动的方向从C到D，电子带负电，定向移动方向与电流方向相反，因此电流方向为从D到C。 【小问3详解】 [1]已知1kg氢反应后可释放1.2×108J的能量，车上氢的质量为20kg，则总能量 环卫车牵引力做的功为 [2]若环卫车行驶速度为50km/h时，由图丙可知，此时环卫车受到的阻力为，根据二力平衡可知，环卫车的牵引力为 则环卫车运动的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $