精品解析：广东佛山市南海区南海实验中学2026-2027学年九年级上学期第一次学情反馈物理试题

2026-2027学年上学期初三第一次学情反馈物理问卷 【全卷取，，】 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请在答题卡上对应题目所选的选项涂黑） 1. 下列用电器中正常工作时通过的电流最接近的是（　　） A. 空调 B. 电水壶 C. 电饭锅 D. 节能灯 2. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度越高内能越大，的冰没有内能 B. 内能少的物体也可能将能量传递给内能多的物体 C. 物体质量越大、温度越高，含有的热量越多 D. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 3. 下列应用中，属于静电利用的是（　　） A. 油罐车后面装一条拖地铁链 B. 高层建筑楼顶安装避雷针 C. 飞机机体上装有尖端放电器 D. 复印时，让硒鼓带电吸引墨粉 4. 为了区分优质煤粉与掺杂了矸石粉末的劣质煤粉，最恰当的方法是检测下列物理量中的哪个？（　　） A. 比热容 B. 热值 C. 质量 D. 温度 5. 某款手机搭载了我国自主研发的芯片，能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手机充电时，该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同（　　） A. 开关 B. 导线 C. 用电器 D. 电源 6. 如图所示为并联电路的一部分，电路接通后，电流表示数为0.3A，通过导线ab的电流为0.5A。下列关于导线ab中的电流方向与导线bc中的电流大小的判断中，正确的是（ ） ①a→b　　0.2A ②b→a　　0.2A ③a→b　　0.8A ④b→a　　0.5A A. 只有② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 7. 小明在探究“并联电路中的电流关系”实验中，组装如图电路，器材完好，导线与接线柱接触良好。关于这个电路下列说法正确的是（　　） A. 用开关试触时，L1不能发光，因为L1被导线“4”短路 B. 用开关试触时，都能发光，甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转 C. 闭合开关，电路工作时，乙电流表会损坏 D. 为完成实验，可将导线3接在上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 原子由______和电子组成，电子带______电。如图甲、乙、丙中，分子间作用力最强的是图______（选填“甲”“乙”或“丙”）。 9. 如题图所示，小明用100N的水平推力推着箱子向右做匀速直线运动，此时箱子受到的摩擦力为________N，方向向________（选填“左”或“右”）；若推力增加到150N，箱子在水平方向上受到的合力为________N。 10. 某家用轿车质量为1.6t，每个车胎与地面接触面积为0.02m2，停在水平路面上时，车对地面的压强是_______________Pa。当车高速行驶时，强大的气流会流过车体，如图。这时车对地面的压强______________（选填“变大”、“不变”或“变小”），此时发动机转速为2400r/min，则发动机一个汽缸中每秒做功_________________次。（计算时g取10N/kg） 11. 世界美食之都扬州的阳春面（汤面）和干拌面颇具特色。若游客希望面条能保持长时间热乎，好客的扬州人会为推荐____面，原因是______；面条冷却过程是利用______的方式改变物体的内能。【】 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. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L1和L2的电流分别为________________A和________________A。如图丙所示电路，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该___________________________________________。 14. 把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示。 （1）水和牛奶发生热传递是因为它们____________________不同。图像中，表示水温度变化的是______________________（选填“甲”或“乙”）； （2）若牛奶和热水的质量之比为2：3，且忽略热量的散失，牛奶的比热容为____________________。 二、作图题：（第15（1）题2分，第15（2）题3分，第15（3）题2分，共7分） 15. （1）如图所示为小华同学学习内燃机的工作原理图（部分）。已知图甲是压缩冲程的工作原理图，图乙是做功冲程的工作原理图，请你根据所学的内燃机的相关知识，帮助他在【】中标注“打开”或“关闭”，并在活塞旁的（ ）中标注“↑”或“↓”来表示活塞的运动方向。 （2）如图，将两个铅柱A、B的底面削平，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，请在图中画出铅柱B受到的力。（图中圆点为铅柱B的重心，不考虑大气压力的影响） （3）如图甲为一个玩具鸭子，通电后可以发光并向前走，其内部由电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（符号）等元件组成，闭合开关后，电动机转动，LED灯发光，请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。 三、实验探究题（本大题3小题，16题7分，17题7分，18题6分，共20分） 16. 小明为了研究分子动理论的知识，进行了几个实验： （1）将50mL的水和50mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积为95mL，上述现象说明分子间有_______________，此时混合液的密度________________（选填：“大于”、“小于”或“等于”）水的密度，且混合均匀后，分子______________（选填“继续”或“停止”）运动。 （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______________方（选填“上”或“下”）；这样做的理由是________________________________________________。扩散现象说明气体分子在不停地做______________________运动。若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在温度下________________（填序号）气体扩散最快； 17. 小明进行了如下两个实验： （1）用图甲所示装置完成实验一：观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用红外灯同时照射两个瓷盘，沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。 ①实验中用红外灯照射相同时间的目的是__________________________________________。 ②升高相同的温度时，________________________（选填“沙子”或“水”）吸收的热量多，则沙子的吸热能力较________________________（选填“强”或“弱”）。 （2）用如图丙所示的装置，完成实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同。实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 ①除了图丙中器材，必须要用的测量工具是________________________，该实验通过___________________（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来反映燃料燃烧放出的热量。 ②燃料燃尽，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丁所示，则燃料1和燃料2的热值之比为______________________________。 ③利用图丙所示装置也可完成实验一，只要对丙图（b）装置中的液体和燃料进行调整，其中必须要改变的是______________________________。 A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量 18. 为了探究并联电路的电流规律，小明将两节新干电池、小灯泡和、电流表和开关连接成如图甲所示的电路（忽略灯泡电阻的变化）。 （1）小明在闭合开关前观察到电流表的指针出现了如图乙所示的情况，则下一步他应该对电流表进行________的操作；闭合开关的瞬间，若发现电流表指针如图丙所示，说明________。 （2）实验中应该选择两个规格________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，理由是________。 （3）如图甲所示小明测完灯泡所在支路的电流，准备测量干路电流时，直接将导线M从B点断开，改接到C点接线柱，这种操作的不妥之处是________。 （4）分析表中数据，可以得到结论________（用表格中的字母表示）。 实验次数 干路电流I/A 电流/A 电流/A 1 0.54 0.20 0.34 2 0.58 0.40 0.18 3 0.46 0.16 0.30 五、计算题（本大题2小题，19题6分，20题7分，共13分） 19. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为，天然气的热值为。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪个时间段热效率最高？此时间段内水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，最高热效率的时间段内，热效率为多少？ 20. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。如图甲所示，小明家新购一辆汽车，若该汽车在某高速公路上以100km/h匀速行驶时100km油耗为8L，已知汽车在该路段上所受阻力为675N。（g取10N/kg，汽油的密度，汽油的热值为4.5×10⁷J/kg）问： （1）该路段上行驶100km消耗汽油的质量为多少？ （2）据此计算汽车发动机的效率为多少？ （3）小明爸爸在给他讲车的性能时，总是说“排量”，却很少说“功率”，为此他从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量，如图乙所示。若该汽车四缸发动机的单缸排量为0.5L（即气缸内上止点到下止点距离为20cm，单个气缸横截面积为25cm²），单缸飞轮转速为40r/s时，做功冲程燃气对活塞的平均压强为时汽车发动机单缸的输出功率为多少？ 六、综合能力题（本大题3小题，21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 21. 科技小组设计了一个测量内能转化成机械能效率（即克服重物的重力所做的功与燃料完全燃烧放出的热量之比）的装置，如图所示。气缸的上部开口，轻质活塞可以在气缸中上下运动，活塞下方封闭一定量空气，活塞上方重物。酒精灯放置在电子台秤上，消耗酒精的质量可通过电子台秤测得。 某次点燃酒精灯，观察到活塞和重物缓慢上升，当重物上升到一定高度时，轻质金属片被重物向上顶起。 （1）酒精灯点燃前状态如图，此时灯泡_________（选填“”或“”）发光； （2）酒精灯点燃后气缸内空气温度升高，空气受热膨胀推动活塞上升的过程是_________能转化成_________能； （3）设某次消耗酒精的质量为（酒精完全燃烧），若灯泡亮，则表示内能转化成机械能的效率达到了0.2%，则图中的至少为_________；（酒精的热值，取） （4）小明换用不同的气缸多次组装如图所示的装置，并用该装置提升同一重物，同组的小华认为可以通过比较每次实验时重物上升的高度来比较装置效率的高低，你认为小华的想法是_________的（选填“正确”或“错误”），理由是____________________________________。 22. 十字路口的红绿灯指挥车辆有序通行，某兴趣小组尝试设计简单交通信号灯系统模型。 （1）交通信号灯中的发光二极管具有______________________________性 （2）下列电路可以模拟行车信号灯交替工作的是________________________（填字母序号）。 A. B. C. D. （3）有同学指出，十字路口各方向的行车信号灯需配合使用。比如南北走向的行车灯为绿灯亮时，东西走向的行车灯应控制为________________________灯亮。 （4）他们利用已有的知识和经验，选用单刀双掷开关，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列电路中符合要求的是_______________，该电路S接1时，北方向是_______________灯亮。 A. B. C. D. （5）有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色，针对这个问题你有什么更好的交通灯设计建议：____________________________________________________________。 23. 如图甲所示是珠海航展上展示的大型无人作战艇，其动力系统采用柴油机及电动机双模推进。由于采用了特殊的结构设计和涂有特殊材料，使它在战区航行时敌方军舰的雷达几乎探测不到它，从而达到“隐身”效果。通过北斗卫星可遥控指挥该艇发射导弹及鱼雷进行作战。 （1）该艇采用的柴油机如乙图中的_________________（选填“A”或“B”），吸入气缸的物质是___________________。 （2）该艇船头的尖锐设计，是为了减小航行时的_____________，它由内河航行到海洋，其吃水深度会_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）若该无人艇在某次直线航行动力测试中，采用柴油模式总消耗2t柴油，航行的总路程为85km。设发动机当前消耗柴油质量占总消耗柴油质量的百分比为D，图丙为D对应发动机输出功率P，图丁为D对应该艇的航行速度v，表格中数据为D相应阶段内行驶距离s。在s3和s5两段距离内该艇的发动机输出功率P相同，航行速度v也相同（图像中未画出），柴油发动机效率为35%。则在此次动力测试中，当D在65%-95%阶段行驶的时间t4=________________________s；当D在60%-65%阶段时行驶的距离s3=________________________km（已知：，）。 D 0−10% 10%−60% 60%−65% 65%−95% 95%−100% s 4.65km s2 s3 s4 s5 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年上学期初三第一次学情反馈物理问卷 【全卷取，，】 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请在答题卡上对应题目所选的选项涂黑） 1. 下列用电器中正常工作时通过的电流最接近的是（　　） A. 空调 B. 电水壶 C. 电饭锅 D. 节能灯 【答案】D 【解析】 【详解】A．空调属于大功率用电器，一般在1000W以上，根据可知，电流约为 远大于100mA，故A不符合题意； B．电水壶的功率通常在之间，电流约为 远大于100mA，故B不符合题意； C．电饭锅功率一般在之间，电流约为 远大于100mA，故C不符合题意； D．节能灯的功率通常在之间，电流约为 接近100mA，故D符合题意。 故选D。 2. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度越高内能越大，的冰没有内能 B. 内能少的物体也可能将能量传递给内能多的物体 C. 物体质量越大、温度越高，含有的热量越多 D. 物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 【答案】B 【解析】 【详解】．一切物体都有内能，所以的冰也有内能，故A错误； B．热传递的实质是热量从高温物体传递到低温物体，内能大的物体的温度不一定高，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误； D．内能的大小与质量、温度、状态等因素有关，晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故D错误。 故选。 3. 下列应用中，属于静电利用的是（　　） A. 油罐车后面装一条拖地铁链 B. 高层建筑楼顶安装避雷针 C. 飞机机体上装有尖端放电器 D. 复印时，让硒鼓带电吸引墨粉 【答案】D 【解析】 【详解】A．油罐车后面装一条拖地铁链，是为了将车行驶过程中产生的静电导出，防止发生爆炸起火现象，故A不符合题意； B．这是为了防止雷击，将雷电电流通过避雷针引入大地，保护建筑，属于静电防护（防止静电危害），不是利用。故B不符合题意； C．飞机机体上装有尖端放电器，可以将飞机飞行过程中与空气摩擦产生的静电释放到空气中，防止静电积累带来的危险，故C不符合题意； D．利用静电使硒鼓带电，墨粉被带电区域吸引形成图像，是静电的利用，故D符合题意。 故选D。 4. 为了区分优质煤粉与掺杂了矸石粉末的劣质煤粉，最恰当的方法是检测下列物理量中的哪个？（　　） A. 比热容 B. 热值 C. 质量 D. 温度 【答案】B 【解析】 【详解】热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺杂后煤的热值降低，所以可以用热值来区分优质煤粉与掺杂了矸石粉末的劣质煤粉，而从比热容、质量、温度无法区分。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5. 某款手机搭载了我国自主研发的芯片，能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手机充电时，该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同（　　） A. 开关 B. 导线 C. 用电器 D. 电源 【答案】D 【解析】 【详解】该手机利用反向充电功能给其他手机充电时，为其他手机提供电能，相当于电源，而其他手机消耗电能，相当于电路中的用电器。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选 D。 6. 如图所示为并联电路的一部分，电路接通后，电流表示数为0.3A，通过导线ab的电流为0.5A。下列关于导线ab中的电流方向与导线bc中的电流大小的判断中，正确的是（ ） ①a→b　　0.2A ②b→a　　0.2A ③a→b　　0.8A ④b→a　　0.5A A. 只有② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，电流表右侧为正接线柱，左侧为负接线柱，故电流表所在支路电流方向流向b点，大小； 若导线ab中电流方向为a→b，由并联电路电流规律可知，导线bc中电流，故①错误，③正确； 若导线ab中电流方向为b→a，由并联电路电流规律可知，导线bc中电流，故②正确，④错误； 故ABD错误，C正确。 故选C。 7. 小明在探究“并联电路中的电流关系”实验中，组装如图电路，器材完好，导线与接线柱接触良好。关于这个电路下列说法正确的是（　　） A. 用开关试触时，L1不能发光，因为L1被导线“4”短路 B. 用开关试触时，都能发光，甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转 C. 闭合开关，电路工作时，乙电流表会损坏 D. 为完成实验，可将导线3接在上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由实物图知，两灯并联，电流表甲测干路电流，电流表乙、丙在L1支路上，甲和乙电流表接法正确，但电流从电流表丙的“-”接线柱流进，正接线柱流出；用开关试触时，两灯都发光，甲和乙电流表指针正常偏转，丙电流表的指针反向偏转，可能会导致丙电流表损坏，故ABC错误； D．将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上，此时两灯并联，电流表甲测干路电流，电流表乙在L1支路上，电流表丙在L2支路上，且电流表接法都正确，可一次性测出干路和两条支路的电流，故D正确。 故选D。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 原子由______和电子组成，电子带______电。如图甲、乙、丙中，分子间作用力最强的是图______（选填“甲”“乙”或“丙”）。 【答案】 ①. 原子核 ②. 负 ③. 甲 【解析】 【详解】[1][2]原子是由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电，电子带负电。 [3]由图可知：甲图分子排列十分紧密，是固体分子的排列模型；乙图分子排列分子极度散乱，间距很大；丙图分子排列没有固定的位置，比较松散；分子间作用力最强的是图甲。 9. 如题图所示，小明用100N的水平推力推着箱子向右做匀速直线运动，此时箱子受到的摩擦力为________N，方向向________（选填“左”或“右”）；若推力增加到150N，箱子在水平方向上受到的合力为________N。 【答案】 ①. 100 ②. 左 ③. 50 【解析】 【详解】小明用100N的水平推力推着箱子向右做匀速直线运动，此时木箱处于平衡状态，此时的推力和摩擦力仍是一对平衡力，所以这两个力大小相等，方向相反，因为推力向右，所以摩擦力方向向左，摩擦力的大小 若推力增加到150N，箱子对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，仍为100N，方向水平向左，受到的合力 10. 某家用轿车质量为1.6t，每个车胎与地面接触面积为0.02m2，停在水平路面上时，车对地面的压强是_______________Pa。当车高速行驶时，强大的气流会流过车体，如图。这时车对地面的压强______________（选填“变大”、“不变”或“变小”），此时发动机转速为2400r/min，则发动机一个汽缸中每秒做功_________________次。（计算时g取10N/kg） 【答案】 ①. ②. 变小 ③. 20 【解析】 【详解】水平路面上车对地面的压力 总受力面积 车对地面的压强 因轿车外形上凸下平，高速行驶时车身上方空气流速大于下方，由流体压强与流速的关系可知，车身受到向上的升力，车对地面的压力减小；受力面积不变，故车对地面的压强变小。 发动机每秒飞轮转数 由四冲程发动机工作规律可知，飞轮每转2圈对外做功1次，每秒做功次数 次 11. 世界美食之都扬州的阳春面（汤面）和干拌面颇具特色。若游客希望面条能保持长时间热乎，好客的扬州人会为推荐____面，原因是______；面条冷却过程是利用______的方式改变物体的内能。【】 【答案】 ①. 阳春面 ②. 汤水比热容大，降温慢 ③. 热传递 【解析】 【详解】[1][2]比热容是反映物质吸放热能力的物理量，比热容越大的物质，在质量和温度变化相同时，吸收或放出的热量越多，温度变化越慢。汤水的比热容，而干拌面中没有汤水，其主要成分(如面条，调料等)的比热容通常小于汤水。因此，阳春面因含有比热容较大的汤水，在冷却过程中能放出更多热量，温度降低较慢，可保持较长时间热乎，故推荐阳春面。 [3]改变物体内能的方式有做功和热传递。面条冷却过程中，是通过与周围环境发生热量交换，将自身热量传递给环境，使内能减少，温度降低，属于通过热传递的方式改变物体的内能。 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. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L1和L2的电流分别为________________A和________________A。如图丙所示电路，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该___________________________________________。 【答案】 ①. 1.2 ②. 0.3 ③. 断开开关S1、S2，闭合开关S3 【解析】 【详解】由图甲可知，L1、L2并联，A1测L2支路电流，A2测干路电流。 因并联电路干路电流大于支路电流，两表指针偏转角度相同，故A2选用0～3A量程，分度值为0.1A，读数为1.5A，即干路电流 A1选用0～0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.3A，即通过L2的电流 由并联电路电流规律，通过灯泡L1的电流 由图丙，要使L1、L2组成串联电路，电流需仅有一条路径且依次通过两灯，故应闭合S3，断开S1、S2。 14. 把一杯牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示。 （1）水和牛奶发生热传递是因为它们____________________不同。图像中，表示水温度变化的是______________________（选填“甲”或“乙”）； （2）若牛奶和热水的质量之比为2：3，且忽略热量的散失，牛奶的比热容为____________________。 【答案】（1） ①. 温度 ②. 甲 （2） 【解析】 【小问1详解】 热传递的发生条件是两个物体存在温度差，故水和牛奶发生热传递是因为它们温度不同； 把凉牛奶放入热水中加热，热水初始温度更高，放热降温，牛奶初始温度低，吸热升温，从图像可见甲的初温为80℃，是降温的曲线，因此代表水的温度变化。 【小问2详解】 水降低的温度为 牛奶升高的温度为 因忽略热量散失，，则 故牛奶的比热容为 二、作图题：（第15（1）题2分，第15（2）题3分，第15（3）题2分，共7分） 15. （1）如图所示为小华同学学习内燃机的工作原理图（部分）。已知图甲是压缩冲程的工作原理图，图乙是做功冲程的工作原理图，请你根据所学的内燃机的相关知识，帮助他在【】中标注“打开”或“关闭”，并在活塞旁的（ ）中标注“↑”或“↓”来表示活塞的运动方向。 （2）如图，将两个铅柱A、B的底面削平，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，请在图中画出铅柱B受到的力。（图中圆点为铅柱B的重心，不考虑大气压力的影响） （3）如图甲为一个玩具鸭子，通电后可以发光并向前走，其内部由电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（符号）等元件组成，闭合开关后，电动机转动，LED灯发光，请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图甲所示，压缩冲程时，进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动；如图乙所示，做功冲程时，进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，如图所示： 【小问2详解】 以铅柱B的重心为所有力的作用点，铅柱B受到竖直向上的分子间引力​；铅柱B受到竖直向下的重力和重物对铅柱B的拉力​。铅柱B保持静止，处于平衡状态，向上的分子引力大小等于自身重力和重物的向下拉力大小之和，即向上的引力的线段最长。如图所示： 【小问3详解】 闭合开关电动机转动，LED亮，说明开关同时控制电动机、LED灯，因此开关的左端虚线框为电源，由图中LED的正负极标注可知，电源的左端为正极，右侧为负极；下方为电动机，此电动机与LED灯并联，开关在干路上，如图所示： 三、实验探究题（本大题3小题，16题7分，17题7分，18题6分，共20分） 16. 小明为了研究分子动理论的知识，进行了几个实验： （1）将50mL的水和50mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积为95mL，上述现象说明分子间有_______________，此时混合液的密度________________（选填：“大于”、“小于”或“等于”）水的密度，且混合均匀后，分子______________（选填“继续”或“停止”）运动。 （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______________方（选填“上”或“下”）；这样做的理由是________________________________________________。扩散现象说明气体分子在不停地做______________________运动。若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在温度下________________（填序号）气体扩散最快； 【答案】（1） ①. 间隙 ②. 小于 ③. 继续 （2） ①. 下 ②. 排除重力让二氧化氮自行下落的干扰，确保实验现象能说明是分子无规则运动导致气体混合 ③. 无规则 ④. ④ 【解析】 【小问1详解】 50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL，是因为水分子和酒精分子互相进入对方的空隙中，直接说明分子间存在间隙；酒精的密度约为 50mL水的质量为 50mL酒精的质量为 混合后的总质量为 混合之后的密度为 故混合之后液体的密度小于水的密度； 分子的永不停息的无规则运动是固有属性，混合均匀后分子也不会停止运动，会继续做无规则热运动。 【小问2详解】 二氧化氮密度比空气大，如果把它放在上方，重力会让它自然下落，无法单纯说明是扩散现象；将它放在下方，排除重力干扰，最终两瓶气体颜色均匀混合，才能充分说明分子在无规则运动。 分子热运动的剧烈程度和温度正相关，温度越高分子运动越剧烈，扩散速度越快，四个温度里30℃最高，因此④的条件下气体扩散最快。 17. 小明进行了如下两个实验： （1）用图甲所示装置完成实验一：观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用红外灯同时照射两个瓷盘，沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。 ①实验中用红外灯照射相同时间的目的是__________________________________________。 ②升高相同的温度时，________________________（选填“沙子”或“水”）吸收的热量多，则沙子的吸热能力较________________________（选填“强”或“弱”）。 （2）用如图丙所示的装置，完成实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。实验装置完全相同、烧杯内水的初温、质量也都相同。实验中忽略热量的散失，且两种燃料燃烧时均匀放热。 ①除了图丙中器材，必须要用的测量工具是________________________，该实验通过___________________（选填“加热时间”或“水升高的温度”）来反映燃料燃烧放出的热量。 ②燃料燃尽，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丁所示，则燃料1和燃料2的热值之比为______________________________。 ③利用图丙所示装置也可完成实验一，只要对丙图（b）装置中的液体和燃料进行调整，其中必须要改变的是______________________________。 A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量 【答案】（1） ①. 使沙子和水吸收相同的热量 ②. 水 ③. 弱 （2） ①. 天平 ②. 水升高的温度 ③. 8:3 ④. AC 【解析】 【小问1详解】 实验中用红外灯照射相同时间，是为了让沙子和水吸收的热量相同。因为红外灯相同时间内放出的热量相同，照射相同时间，沙子和水吸收的热量就相同。 由图乙可知，升高相同的温度时，水的加热时间更长。因为用相同的红外灯加热，加热时间长意味着吸收的热量多，所以水吸收的热量多。吸收相同热量时沙子升温更快，因此沙子的吸热能力更弱。 【小问2详解】 比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，需要测量燃料的质量和水升高的温度，所以除了图中器材，必须要用的测量工具是天平。 该实验通过水升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量，因为燃料燃烧放出的热量越多，水吸收的热量越多，升高的温度就越高。 已知两种燃料的质量相同，由公式可得，燃料的热值之比为水的吸收热量之比 燃料1的加热时间为10min，其放出的热量是水5min吸收热量的两倍，故燃料1放出的热量为 燃料2放出的热量为水吸收的热量 故燃料的热值之比为 实验一是观察不同物质吸热升温的现象，利用图丙所示装置完成实验一，要改变液体的种类（种类要不同），燃料的种类（种类要相同），不需要改变燃料质量，液体质量应保持相同，所以必须要改变的是液体的种类，燃料的种类。故选AC。 18. 为了探究并联电路的电流规律，小明将两节新干电池、小灯泡和、电流表和开关连接成如图甲所示的电路（忽略灯泡电阻的变化）。 （1）小明在闭合开关前观察到电流表的指针出现了如图乙所示的情况，则下一步他应该对电流表进行________的操作；闭合开关的瞬间，若发现电流表指针如图丙所示，说明________。 （2）实验中应该选择两个规格________（选填“相同”或“不同”）的小灯泡，理由是________。 （3）如图甲所示小明测完灯泡所在支路的电流，准备测量干路电流时，直接将导线M从B点断开，改接到C点接线柱，这种操作的不妥之处是________。 （4）分析表中数据，可以得到结论________（用表格中的字母表示）。 实验次数 干路电流I/A 电流/A 电流/A 1 0.54 0.20 0.34 2 0.58 0.40 0.18 3 0.46 0.16 0.30 【答案】（1） ①. 调零 ②. 电流表所选量程太大 （2） ①. 不同 ②. 可以使实验结论更具有普遍性，避免实验的偶然性 （3）没有先断开开关，再改变电路连接 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知，闭合开关前，电流表的指针没有指在零刻度线，所以下一步的操作是对电流表进行调零。 [2]由图丙可知，闭合开关的瞬间，电流表的指针偏转角度较小，说明电流表选择的量程过大。 【小问2详解】 [1][2]为了避免结论的偶然性，实验中应该选择两个规格不同的小灯泡，使实验结论更具有普遍性。 【小问3详解】 为了电路中各元件的安全，改接电路时，应断开开关，所以测完灯泡所在支路的电流，准备测量干路电流时，直接将导线M从B点断开，改接到C点接线柱，操作的不妥之处是没有先断开开关，再改变电路连接。 【小问4详解】 由表中的数据可知，并联电路中，通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2的电流之和等于干路中的电流，所以可以得到结论 五、计算题（本大题2小题，19题6分，20题7分，共13分） 19. 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为，天然气的热值为。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”哪个时间段热效率最高？此时间段内水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，最高热效率的时间段内，热效率为多少？ 【答案】（1） （2） “0～2min”； （3） 63% 【解析】 【小问1详解】 已知天然气的质量为 0.12kg，天然气的热值，则天然气完全燃烧释放的热量为 【小问2详解】 由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0～2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大；0～2min内，水升高的温度 水吸收的热量 【小问3详解】 0～2min内，天然气完全燃烧释放的热量 烧水时的热效率 20. 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。如图甲所示，小明家新购一辆汽车，若该汽车在某高速公路上以100km/h匀速行驶时100km油耗为8L，已知汽车在该路段上所受阻力为675N。（g取10N/kg，汽油的密度，汽油的热值为4.5×10⁷J/kg）问： （1）该路段上行驶100km消耗汽油的质量为多少？ （2）据此计算汽车发动机的效率为多少？ （3）小明爸爸在给他讲车的性能时，总是说“排量”，却很少说“功率”，为此他从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量，如图乙所示。若该汽车四缸发动机的单缸排量为0.5L（即气缸内上止点到下止点距离为20cm，单个气缸横截面积为25cm²），单缸飞轮转速为40r/s时，做功冲程燃气对活塞的平均压强为时汽车发动机单缸的输出功率为多少？ 【答案】（1）6kg （2）25% （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，该汽车在某高速公路上以100km/h匀速行驶时100km油耗为8L，则消耗汽油的体积为 消耗汽油的质量为 【小问2详解】 消耗的汽油完全燃烧释放的热量为 汽车获得的有用功 则汽车发动机的效率为 【小问3详解】 发动机单缸做功一次输出的功为 单缸飞轮转速为40r/s，则单缸1s内做功20次，做功1次所用时间为0.05s，则发动机单缸的输出功率为 六、综合能力题（本大题3小题，21题6分，22题6分，23题6分，共18分） 21. 科技小组设计了一个测量内能转化成机械能效率（即克服重物的重力所做的功与燃料完全燃烧放出的热量之比）的装置，如图所示。气缸的上部开口，轻质活塞可以在气缸中上下运动，活塞下方封闭一定量空气，活塞上方重物。酒精灯放置在电子台秤上，消耗酒精的质量可通过电子台秤测得。 某次点燃酒精灯，观察到活塞和重物缓慢上升，当重物上升到一定高度时，轻质金属片被重物向上顶起。 （1）酒精灯点燃前状态如图，此时灯泡_________（选填“”或“”）发光； （2）酒精灯点燃后气缸内空气温度升高，空气受热膨胀推动活塞上升的过程是_________能转化成_________能； （3）设某次消耗酒精的质量为（酒精完全燃烧），若灯泡亮，则表示内能转化成机械能的效率达到了0.2%，则图中的至少为_________；（酒精的热值，取） （4）小明换用不同的气缸多次组装如图所示的装置，并用该装置提升同一重物，同组的小华认为可以通过比较每次实验时重物上升的高度来比较装置效率的高低，你认为小华的想法是_________的（选填“正确”或“错误”），理由是____________________________________。 【答案】（1） （2） ①. 内 ②. 机械 （3）0.2 （4） ①. 错误 ②. 未控制燃烧的酒精质量相同 【解析】 【小问1详解】 酒精灯点燃前，金属片K处于下方位置，此时​所在电路接通，电路断开，因此灯泡发光。 【小问2详解】 气缸内高温空气膨胀推动活塞上升的过程，是空气的内能对外做功，将内能转化为活塞和重物的机械能。 【小问3详解】 1g酒精完全燃烧放出的热量 根据效率定义，克服重物重力做的有用功 重物重力 由得  【小问4详解】 根据效率公式，提升同一重物时，相同，但如果未控制燃烧的酒精质量相同，即没有保证相同，仅通过重物上升高度无法比较克服重力做功与燃料总放热的比值，也就是无法比较装置效率的高低，故小华的想法是错误的。 22. 十字路口的红绿灯指挥车辆有序通行，某兴趣小组尝试设计简单交通信号灯系统模型。 （1）交通信号灯中的发光二极管具有______________________________性 （2）下列电路可以模拟行车信号灯交替工作的是________________________（填字母序号）。 A. B. C. D. （3）有同学指出，十字路口各方向的行车信号灯需配合使用。比如南北走向的行车灯为绿灯亮时，东西走向的行车灯应控制为________________________灯亮。 （4）他们利用已有的知识和经验，选用单刀双掷开关，设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图，下列电路中符合要求的是_______________，该电路S接1时，北方向是_______________灯亮。 A. B. C. D. （5）有红绿色盲的人可能分辨不出红绿灯颜色，针对这个问题你有什么更好的交通灯设计建议：____________________________________________________________。 【答案】（1）单向导电 （2）C （3）红 （4） ①. D ②. 绿 （5）红灯、绿灯增加不同形状标识，如红灯用叉形，绿灯用箭头##加入语音提示 【解析】 【小问1详解】 发光二极管具有单向导电性（电流只能从正极流入、负极流出）。 【小问2详解】 红绿灯要交替独立工作，必须是并联，各自由单独开关控制。 A. S2闭合时，会直接连通电源两极，造成电源短路，故A错误； B. 红灯与绿灯串联，两灯同时发光、同时熄灭，无法交替工作，故B错误； C. 红灯与绿灯并联，S1闭合红灯亮，S2闭合绿灯亮，能模拟交替工作，故C正确； D. 绿灯在干路，任意开关闭合绿灯都会发光，无法实现红灯单独亮，故D错误。 故选C。 【小问3详解】 南北走向绿灯亮时，需禁止东西方向车辆通行，因此东西走向红灯亮。 【小问4详解】 A. S接1时，北东方向的绿灯与红灯同时亮；S接2时，东方向的绿灯与红灯同时亮，不符合题意，故A错误； B. S接1时，向北和向东方向的绿灯同时亮；S接2时，向北和向东方向的红灯同时亮，不符合题意，故B错误； C. S接1时，电源会短路，可能会烧坏电源，不符合题意，故C错误； D. S接1时，向北方向的绿灯亮，向东方向的红灯亮，S接2时，向北方向的红灯亮，向东方向的绿灯亮，符合题意，故D正确。 故选D。 S接1时，北方是绿灯亮。 【小问5详解】 略 23. 如图甲所示是珠海航展上展示的大型无人作战艇，其动力系统采用柴油机及电动机双模推进。由于采用了特殊的结构设计和涂有特殊材料，使它在战区航行时敌方军舰的雷达几乎探测不到它，从而达到“隐身”效果。通过北斗卫星可遥控指挥该艇发射导弹及鱼雷进行作战。 （1）该艇采用的柴油机如乙图中的_________________（选填“A”或“B”），吸入气缸的物质是___________________。 （2）该艇船头的尖锐设计，是为了减小航行时的_____________，它由内河航行到海洋，其吃水深度会_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）若该无人艇在某次直线航行动力测试中，采用柴油模式总消耗2t柴油，航行的总路程为85km。设发动机当前消耗柴油质量占总消耗柴油质量的百分比为D，图丙为D对应发动机输出功率P，图丁为D对应该艇的航行速度v，表格中数据为D相应阶段内行驶距离s。在s3和s5两段距离内该艇的发动机输出功率P相同，航行速度v也相同（图像中未画出），柴油发动机效率为35%。则在此次动力测试中，当D在65%-95%阶段行驶的时间t4=________________________s；当D在60%-65%阶段时行驶的距离s3=________________________km（已知：，）。 D 0−10% 10%−60% 60%−65% 65%−95% 95%−100% s 4.65km s2 s3 s4 s5 【答案】（1） ①. B ②. 空气 （2） ①. 阻力 ②. 变小 （3） ①. 9450 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 柴油机顶部为喷油嘴，无火花塞，为图乙中的B；柴油机吸气冲程吸入气缸的物质是空气。 【小问2详解】 船头尖锐的流线型设计可减小航行时水的阻力； 无人艇从内河到海洋始终漂浮，浮力等于总重力，重力不变则浮力不变，海水密度大于河水密度，由可知排开水的体积变小，故吃水深度变小。 【小问3详解】 65%-95%阶段消耗柴油质量 此阶段柴油完全燃烧放热 发动机做有用功 该阶段功率 由得该阶段行驶的时间 10%-60%阶段消耗柴油质量 此阶段柴油完全燃烧放热 发动机做有用功 该阶段功率 运动时间 速度 该阶段路程 65%-95%阶段速度 路程 总路程 0-10%阶段的路程 则s3和s5阶段的路程和为 s3和s5阶段功率、速度均相同，且由表格可知消耗柴油量均为总质量的5% 即消耗柴油质量均为 由可知两阶段发动机做的有用功相等，且两阶段输出功率P相同，又由可知运动时间相同，因为航行速度v也相同，故s3和s5两阶段的路程也相等。 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $