精品解析:广东江门市五邑碧桂园学校2026-2027学年九年级上学期第一次阶段检测物理试题
2026-10-22
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内容正文:
2026-2027学年度第一学期10月份学科素养能力训练
九年级物理
(考试时间:80分钟,满分:100分)
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国航天技术已达到世界领先水平。运载火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较多的热量
C. 较大的比热容 D. 较大的重力势能
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
3. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的内能变大,温度一定升高
C. 物体的温度越低,所含有的热量越少
D. 内能小的物体也可以将热量传递给内能大的物体
4. 如图所示,是小王同学跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程,以下正确的是( )
A. “鼻孔吸气”对应的汽油机冲程只吸入汽油
B. “气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. “排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥、乙被吸引。由此判定( )
A. 甲带正电,乙带负电 B. 甲带正电,乙不带电或带负电
C. 甲带正电,乙不带电或带正电 D. 甲带负电,乙带正电
6. 公路上使用的“风光互补”照明系统同时安装有风力发电机和太阳能电池板,如图所示。该系统可以将风力发电机或太阳能电池板提供的电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用。下列说法正确的是( )
A. 风力发电机将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将电能转化为太阳能
C. 蓄电池供电时将化学能转化为电能
D. 路灯照明时将光能转化为电能
7. 实验小组用如图所示电路,研究电路的连接。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,电路发生电源短路
B. 闭合开关S,和并联
C. 要使和串联,可去掉导线b
D. 若将导线a的一端从A改接到M,则开关S只能控制
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8. 如图甲是某原子结构示意图,根据该图可知原子由原子核和__________构成,原子核由带正电的__________和不带电的中子构成。如图乙所示,气球在毛巾上摩擦后靠近易拉罐,发现易拉罐向气球方向滚动,这是因为气球摩擦带了电荷具有吸引________的性质。
9. 如图是某四冲程汽油机________冲程的示意图,该冲程________(选填“是”或“不是”)依靠飞轮的惯性完成的;若飞轮的转速为2400r/min,则该汽油机每秒对外做功________次。
10. 水的比热容为,将一桶质量为2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);水结冰后,它的比热容将___________(选填“改变”或“不变”)。在1标准大气压下,初温为20℃,质量为1kg的水吸收热量后温度将升高___________℃。
11. 《南齐书》中有对雷击的记述:“雷震会稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也 ”。“电火烧塔下佛面 ”是因为佛面的金属膜属于 __________(选填 “导体 ”或 “绝缘体 ”),强大的放电电流通过佛面的金属膜,金属被熔化。“而窗户不异也 ”是因为窗 户为木制,木头属于 __________,所以仍保持原样。武当山的金殿历经千年 “雷火炼殿 ”, 堪称奇观,但自从安装避雷针后这种现象消失了。如图所示,通过避雷针的电流方向是 _______(选填“从上到下 ”或“从下到上 ”)。
12. 小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯串,如图所示,该电路还缺少的一个电路元件是________。若通过第1个彩灯的电流为12mA,则通过第5个彩灯的电流为________A。当其中一个彩灯灯丝烧断后,其他小彩灯中________(选填“有”或“没有”)电流通过。
13. 一只水果电池点亮了一只发光二极管(如图),则铜片是水果电池的____________(填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时电路是处于____________状态(选:短路;通路;断路),说明二极管具有____________。
14. 如图所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关S1、S2,断开S3,则灯L1、L2是__________联,此时L1、L2正常发光;若断开S1、S2,闭合S3,则灯L1、L2是__________联;若同时闭合S1和S3,造成的后果是__________。
三、作图题:本大题共3小题,共7分
15.
(1)请根据电路图连接相应实物图;
(2)某实验电路的实物图如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图;
(3)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题8分,第17小题6分、第18小题5分,共19分。
16. 学习了分子动理论后,请将以下内容补充完整。
(1)甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 _______的方式来改变其内能,再通过 ________的方式将 _______传给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高达到燃点从而燃烧。
(2)乙图:瓶内空气推开瓶塞,瓶口出现的“白汽”是 _______(填物态变化)现象,说明瓶内空气温度 _______(选填“升高”“不变”或“降低”),内能 _______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,_______(选填“能”或“不能”)表明气体间可以发生扩散现象。
(4)丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有 _______。
17. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将___________(填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)要完成该实验,除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和___________;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知,煤油的比热容为___________;[]
(4)实验用酒精20g,这些酒精完全燃烧放出的热量是___________J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(5)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度变化规律,在BC阶段中C点处物质的内能___________(填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能;由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间更长,其原因是___________。
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图1甲是实验的电路图。
(1)连接电路前,开关应________;
(2)小明在实验前发现电流表的指针如图1乙所示,接下来的操作是:________;
(3)实验中记录A、B、C各点的电流值如表所示:
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
根据表中数据,小明就得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
请你写出上述实验的不足之处:________;
(4)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,按如图2连好串联电路,发现灯泡比更亮,于是他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过的电流比大;
猜想二:更加靠近电源正极;
验证猜想,他做了以下探究:
为了验证猜想一,小明用电流表分别测出图A、B、C三处的电流,电流表示数均一样,说明猜想一________(选填“正确”或“错误”)。同时他发现:该电路中任意一处断开,、均不能发光,说明串联电路有________________条电流路径。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分
19. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们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2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
20. 如图甲所示,开关闭合后,两只电流表的指针均如图乙所示。求:
(1)电流表测量_______的电流,示数为________A,测量________的电流,示数为________A;
(2)通过灯泡和的电流分别为多少?
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分、第23小题7分,共19分。
21. 阅读材料,然后回答问题。
热岛效应
热岛效应是指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得在相同的日照情况下,城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射热量,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿。我们把这种现象称为城市热岛效应。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______(选填“更大”或“更小”)的比热容;
(2)很多城市保护并增大城区的绿地、水体面积。城区的水体、绿地对减弱城市热岛效应起着十分重要的作用,这主要是利用了水的______的特点;
(3)研究表明,现在城市机动车保有量越来越多,机动车也是造成热岛效应的因素之一。以汽车为例,回答下列问题:在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过______的方式增加物体内能的。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的体积之和,这说明分子之间有______。车开动后,防冻冷却液的温度会升高,这是通过______的方式改变内能的。
22. 为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶。当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,向车轮输送动力,同时通过电机给蓄电池充电。
(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);
(2)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图乙所示。当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,指示灯______亮,播放器______播放音乐(均选填“会”或“不会”);
(3)为了提高行车的安全性,汽车装有日间行车灯。当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起。下列电路图中符合这一要求的是______(选填字母);
A. B.
C. D.
(4)汽车中有如图丙所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上。当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。当汽车向前启动时,______灯亮;
(5)请你写出一个混合动力汽车不同于燃油汽车的优点:______。
23. 汽车给我们的生产和生活提供了便利。请你回答:
发动机转速
6000转/分钟
气缸内汽油和空气的混合物密度
排量
2.0L
汽油热值
发动机最大功率
90kW
空燃比
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序:________;
(2)汽车刹车的过程中,机械能转化为________能散失到空气中,能量的总量________(最后一空选填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)某汽车发动机的能量流向图如图2所示,可知:输出的有用功为燃料释放热量的________%,完全燃烧0.2kg的汽油能够产生________J的有用功;
(4)图3是某台四缸汽油发动机的示意图,发动机以最大功率工作时的相关数据如上表所示,其中,排量是指发动机所有气缸的工作总容积;空燃比是指气缸内空气和燃油的质量之比。图4的“工作容积”是指一个气缸在吸气冲程中活塞从上止点移动到下止点时形成的吸气体积。则一个气缸在吸气冲程中吸入气缸的汽油的质量为________g;当发动机输出最大功率时,热机效率为________%(保留一位小数)。
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2026-2027学年度第一学期10月份学科素养能力训练
九年级物理
(考试时间:80分钟,满分:100分)
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国航天技术已达到世界领先水平。运载火箭采用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较多的热量
C. 较大的比热容 D. 较大的重力势能
【答案】A
【解析】
【详解】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢可以释放出更多的热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 关于分子动理论及有关现象,下列说法正确的是( )
A. 糖醋汤汁腌制糖蒜是扩散现象
B. “破镜难圆”说明分子间只存在斥力
C. 海绵很容易被压缩,说明分子间有间隙
D. 大雪纷飞,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同物质相互接触彼此进入对方的现象为扩散,糖醋汤汁腌制糖蒜是分子扩散的结果,故A正确;
B.破镜断裂处分子间距远大于分子力作用范围,分子间作用力可忽略,并非仅存在斥力,故B错误;
C.海绵被压缩是挤压出其内部宏观孔隙中的空气,与分子间隙无关,故C错误;
D.大雪是宏观固体小颗粒,大雪纷飞属于机械运动,肉眼无法直接观察分子运动,不能说明分子在做无规则运动,故D错误。
故选A。
3. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 0℃的冰没有内能
B. 物体的内能变大,温度一定升高
C. 物体的温度越低,所含有的热量越少
D. 内能小的物体也可以将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,0℃的冰具有内能,故A错误;
B.物体吸收热量,内能变大,温度不一定升高,比如冰的熔化,吸收热量,内能增大,但温度不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能用“具有”或“含有”来修饰,故C错误;
D.发生热传递的条件是存在温度差,内能小的物体温度有可能比内能大的物体温度高,将热量传递给内能大的物体,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,是小王同学跟爷爷学习功夫的四个基本动作,由此他联想到热机的冲程,以下正确的是( )
A. “鼻孔吸气”对应的汽油机冲程只吸入汽油
B. “气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. “排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“鼻孔吸气”对应吸气冲程,汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.“气沉丹田”对应压缩冲程,活塞压缩气体做功,将机械能转化为内能,故B正确;
C.汽油机气缸顶部是火花塞,通过火花塞点火,柴油机气缸顶部是喷油嘴,通过压燃式点火,故C错误;
D.“排山倒海”对应汽油机的做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,是唯一不靠飞轮惯性完成的冲程,故D错误。
故选B。
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥、乙被吸引。由此判定( )
A. 甲带正电,乙带负电 B. 甲带正电,乙不带电或带负电
C. 甲带正电,乙不带电或带正电 D. 甲带负电,乙带正电
【答案】B
【解析】
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的玻璃棒靠近甲时,甲被排斥,则甲带正电,因为同种电荷相互排斥;靠近乙时,乙被吸引,则乙可能带负电,因为异种电荷相互吸引,也可能不带电,因为带电体能吸引轻小物体。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6. 公路上使用的“风光互补”照明系统同时安装有风力发电机和太阳能电池板,如图所示。该系统可以将风力发电机或太阳能电池板提供的电能储存至蓄电池中,供路灯照明使用。下列说法正确的是( )
A. 风力发电机将电能转化为机械能
B. 太阳能电池板将电能转化为太阳能
C. 蓄电池供电时将化学能转化为电能
D. 路灯照明时将光能转化为电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.风力发电机是将机械能转化为电能,故A错误;
B.太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能,故B错误;
C.蓄电池对外供电时相当于电源,将储存的化学能转化为电能,故C正确;
D.路灯工作时消耗电能,获取光能,是将电能转化为光能,故D错误。
故选C。
7. 实验小组用如图所示电路,研究电路的连接。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,电路发生电源短路
B. 闭合开关S,和并联
C. 要使和串联,可去掉导线b
D. 若将导线a的一端从A改接到M,则开关S只能控制
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,闭合开关S,电流从电源正极出发,分别经过和,然后汇合回到电源负极,电流在电路中有两条路径,这符合并联电路的特征,所以和并联,故A错误,B正确;
C.去掉导线b,闭合开关S,由图可知,此时未接入电路,故C错误;
D.若将导线a的一端从A改接到M,观察电路可知,此时和并联,此时开关S在支路上,则开关S只能控制,故D错误。
故选B。
二、填空题:本大题共7小题,每空1分,共21分。
8. 如图甲是某原子结构示意图,根据该图可知原子由原子核和__________构成,原子核由带正电的__________和不带电的中子构成。如图乙所示,气球在毛巾上摩擦后靠近易拉罐,发现易拉罐向气球方向滚动,这是因为气球摩擦带了电荷具有吸引________的性质。
【答案】 ①. 核外电子 ②. 质子 ③. 轻小物体
【解析】
【详解】[1]原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电,电子带负电,原子不带电。
[2]原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,所以原子核带正电。
[3]气球在毛巾上摩擦起电,带了电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以易拉罐向气球方向滚动。
9. 如图是某四冲程汽油机________冲程的示意图,该冲程________(选填“是”或“不是”)依靠飞轮的惯性完成的;若飞轮的转速为2400r/min,则该汽油机每秒对外做功________次。
【答案】 ①.
压缩 ②.
是 ③.
20
【解析】
【详解】由气门均关闭、活塞向上运动,可知该冲程为压缩冲程;
四冲程汽油机的压缩冲程没有对外输出动力,依靠飞轮的惯性完成;
飞轮每秒转动的圈数为
因四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,故每秒对外做功次数为
10. 水的比热容为,将一桶质量为2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);水结冰后,它的比热容将___________(选填“改变”或“不变”)。在1标准大气压下,初温为20℃,质量为1kg的水吸收热量后温度将升高___________℃。
【答案】 ①. 不变 ②. 改变 ③. 80
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性,当物质种类不变时,只与这种物质存在的状态有关,而与物质的质量无关,所以将4kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容不变,仍为4.2×103J/(kg·℃)。
[2]水结冰后,状态改变,故比热容将改变。
[3]根据公式可得,水升高的温度为
在1标准大气压下,水温度达到100℃沸腾后将不再升高,故水的末温度t=100℃,初温为20℃,质量为1kg的水吸收3.78×105J热量后温度将升高为
11. 《南齐书》中有对雷击的记述:“雷震会稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也 ”。“电火烧塔下佛面 ”是因为佛面的金属膜属于 __________(选填 “导体 ”或 “绝缘体 ”),强大的放电电流通过佛面的金属膜,金属被熔化。“而窗户不异也 ”是因为窗 户为木制,木头属于 __________,所以仍保持原样。武当山的金殿历经千年 “雷火炼殿 ”, 堪称奇观,但自从安装避雷针后这种现象消失了。如图所示,通过避雷针的电流方向是 _______(选填“从上到下 ”或“从下到上 ”)。
【答案】 ①. 导体 ②. 绝缘体 ③. 从上到下
【解析】
【详解】[1][2]金属膜正常情况下容易导电,属于导体;木头正常情况下不容易导电,属于绝缘体。
[3]正电荷定向移动的方向为电流方向。电流方向与负电荷的定向移动方向相反,由于乌云带正电,大量正电荷从云层通过避雷针,说明电流方向是从上到下。
12. 小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯串,如图所示,该电路还缺少的一个电路元件是________。若通过第1个彩灯的电流为12mA,则通过第5个彩灯的电流为________A。当其中一个彩灯灯丝烧断后,其他小彩灯中________(选填“有”或“没有”)电流通过。
【答案】 ①.
开关 ②.
##0.012 ③.
没有
【解析】
【详解】由电路的基本组成可知,该电路缺少开关;由串联电路电流处处相等得,通过第5个彩灯的电流为
因串联电路只有一条电流路径,一处断路则整个电路无电流,故其他小彩灯中没有电流通过。
13. 一只水果电池点亮了一只发光二极管(如图),则铜片是水果电池的____________(填“正极”或“负极”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时电路是处于____________状态(选:短路;通路;断路),说明二极管具有____________。
【答案】 ①.
正极 ②.
断路 ③.
单向导电性
【解析】
【详解】由二极管发光可知电流从其正极流入、负极流出,电源外部电流从正极流出,故铜片是水果电池的正极;
二极管正负极对调后不发光,因二极管只允许电流沿一个方向通过,电流无法通过电路,故此时电路处于断路状态,说明二极管具有单向导电性。
14. 如图所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关S1、S2,断开S3,则灯L1、L2是__________联,此时L1、L2正常发光;若断开S1、S2,闭合S3,则灯L1、L2是__________联;若同时闭合S1和S3,造成的后果是__________。
【答案】 ①. 并 ②. 串 ③. 电源短路
【解析】
【详解】[1]闭合开关S1、S2,断开S3,电流的路径有两条,L1、L2分别在不同的支路上,所以灯L1、L2是并联的。
[2]若断开S1、S2,闭合S3,电流依次经过两个灯泡回到电源的负极,此时电路是串联的。
[3]若同时闭合S1和S3,电源的两端被导线相连,电源被短路。
三、作图题:本大题共3小题,共7分
15.
(1)请根据电路图连接相应实物图;
(2)某实验电路的实物图如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图;
(3)小明家的智能门锁,可通过指纹识别开关或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电流从电源正极出发,之后电流分成两条支路:第一条支路直接经过灯泡、开关,回到电源负极;第二条支路依次连接开关、灯泡、开关,之后回到电源负极,开关在干路上控制整个电路,据此作图。
【小问2详解】
电流从电源正极出发,之后电流分成两条支路:第一条支路直接经过灯泡、电流表、开关,回到电源负极;第二条支路依次经过灯泡、开关,之后回到电源负极,开关在干路上控制整个电路,据此作图。
【小问3详解】
由题知,指纹识别或密码识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而控制电动机开锁,所以两个开关应并联后再与电动机串联,据此作图。
四、实验题:本大题共3小题,第16小题8分,第17小题6分、第18小题5分,共19分。
16. 学习了分子动理论后,请将以下内容补充完整。
(1)甲图:活塞压缩空气,硝化棉燃烧。这个过程首先是通过对空气 _______的方式来改变其内能,再通过 ________的方式将 _______传给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高达到燃点从而燃烧。
(2)乙图:瓶内空气推开瓶塞,瓶口出现的“白汽”是 _______(填物态变化)现象,说明瓶内空气温度 _______(选填“升高”“不变”或“降低”),内能 _______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)丙图:抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,_______(选填“能”或“不能”)表明气体间可以发生扩散现象。
(4)丁图:悬挂重物不能把两块铅块分开,说明分子间有 _______。
【答案】(1) ①. 做功 ②. 热传递 ③. 热量
(2) ①. 液化 ②. 降低 ③. 减小
(3)不能 (4)引力
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使玻璃筒内的空气的内能增大,这是通过做功的方法增大空气内能的,空气内能增大,温度升高,高于硝化棉的温度,两者之间会发生热传递,空气将热量传递给硝化棉,使硝化棉内能增大,温度升高,达到燃点燃烧。
【小问2详解】
[1][2][3]瓶口出现的“白汽”是瓶内气体对外做功内能减小,温度降低而液化形成的小水珠。
【小问3详解】
二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去,不能由此推断分子在运动,因此实验时要把密度小的空气瓶子放到上方。
【小问4详解】
图中两个压紧的铅块能吊起钩码,说明分子间存在引力。
17. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将___________(填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)要完成该实验,除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和___________;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知,煤油的比热容为___________;[]
(4)实验用酒精20g,这些酒精完全燃烧放出的热量是___________J;(q酒精=3.0×107J/kg)
(5)实验结束后,小明又找来了一些冰块,探究了冰熔化过程中温度变化规律,在BC阶段中C点处物质的内能___________(填“大于”“小于”或“等于”)B点处物质的内能;由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间更长,其原因是___________。
【答案】(1)A处向上
(2)天平 (3)2.1×103
(4)6×105 (5) ①. 大于 ②. 水的比热容大于冰的比热容
【解析】
【小问1详解】
实验中要用酒精灯的外焰加热,组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将A处向上调整。
【小问2详解】
据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,所以除了图甲、乙中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和天平。
【小问3详解】
根据图丙可知升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,水、煤油的吸热之比为2∶1,在质量和升高的温度相同的情况下,由可知,则煤油的比热容为
【小问4详解】
20g酒精完全燃烧放出的热量是
【小问5详解】
[1]熔化是吸热过程,因此在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能。
[2]冰熔化为水后,质量不变,图象中AB、CD段升高的温度相同,但CD段加热的时间长,说明水吸收的热量较多,根据公式可知,这是因为水的比热容比冰的大。
18. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图1甲是实验的电路图。
(1)连接电路前,开关应________;
(2)小明在实验前发现电流表的指针如图1乙所示,接下来的操作是:________;
(3)实验中记录A、B、C各点的电流值如表所示:
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
根据表中数据,小明就得出以下两个结论:
①并联电路各支路电流相等;
②并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
请你写出上述实验的不足之处:________;
(4)完成以上实验后,小明开始“探究串联电路的电流规律”,按如图2连好串联电路,发现灯泡比更亮,于是他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过的电流比大;
猜想二:更加靠近电源正极;
验证猜想,他做了以下探究:
为了验证猜想一,小明用电流表分别测出图A、B、C三处的电流,电流表示数均一样,说明猜想一________(选填“正确”或“错误”)。同时他发现:该电路中任意一处断开,、均不能发光,说明串联电路有________________条电流路径。
【答案】(1)断开 (2)将电流表调零
(3)选用的灯泡规格相同,而且实验次数太少,结论具有偶然性
(4) ①. 错误 ②. 一
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了防止接线过程中短路等损坏元件,保护电路安全,开关必须处于断开状态。
【小问2详解】
图乙中电流表未接入电路时指针没有对准零刻度线,属于使用前的指针未调零,需要对电流表进行调零,才能保证测量准确。
【小问3详解】
本次实验只测量了一组数据,且两个支路电流相等,说明小明选用了规格完全相同的灯泡,样本特殊、实验次数过少,得出的“并联各支路电流相等”是特殊情况,无法得到普遍规律,结论存在偶然性。
【小问4详解】
串联电路中各处电流都相等,三处电流表示数相同,说明“经过L1的电流比L2大”的猜想不成立,即猜想一错误;
串联电路所有元件顺次连接,电流只有一条通路,任意一处断开整个电路就会断路,所有用电器都无法工作。
五、计算题:本大题共2小题,第19小题7分,第20小题6分,共13分
19. 某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们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2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
【答案】(1) 6×l07J(2) 2.52×106J(3) 4.2%
【解析】
【分析】(1)由煤的质量与热值即可计算出煤完全燃烧放出的热量;(2)由图像可知,水加热6min时间内其温度升高60℃,再由热量的计算公式计算可得;(3)烧水的效率等于水吸收的热量除煤全燃烧放出的热量.
【详解】(1)由热值的计算公式得Q放=mq=2kg×3×107J/kg=6×l07J;
(2)Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×10kg×60℃=2.52×106J
(3) 烧水时的热效率η==4.2%
20. 如图甲所示,开关闭合后,两只电流表的指针均如图乙所示。求:
(1)电流表测量_______的电流,示数为________A,测量________的电流,示数为________A;
(2)通过灯泡和的电流分别为多少?
【答案】(1) ①.
干路 ②.
1.7 ③.
L2 ④.
0.34 (2)
1.36A,0.34A
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,、并联,电流表接在干路中,测量干路的总电流;电流表和串联,只测量通过的支路电流。
并联电路中干路电流大于任意支路电流,两只电流表指针偏转角度相同,说明它们使用了不同量程;干路的用量程,分度值,读数为;测支路的用量程,分度值,读数为。
【小问2详解】
通过的电流就是的示数,为。
根据并联电路“干路电流等于各支路电流之和”的规律可知,通过的电流
六、综合能力题:本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分、第23小题7分,共19分。
21. 阅读材料,然后回答问题。
热岛效应
热岛效应是指由于人为原因改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素,进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容,使得在相同的日照情况下,城市地区升温较快,并向四周和大气中大量辐射热量,造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿。我们把这种现象称为城市热岛效应。
(1)在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较______(选填“快”或“慢”);其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和______(选填“更大”或“更小”)的比热容;
(2)很多城市保护并增大城区的绿地、水体面积。城区的水体、绿地对减弱城市热岛效应起着十分重要的作用,这主要是利用了水的______的特点;
(3)研究表明,现在城市机动车保有量越来越多,机动车也是造成热岛效应的因素之一。以汽车为例,回答下列问题:在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过______的方式增加物体内能的。大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的体积之和,这说明分子之间有______。车开动后,防冻冷却液的温度会升高,这是通过______的方式改变内能的。
【答案】 ①. 快 ②. 更小 ③. 比热容大 ④. 做功 ⑤. 间隙 ⑥. 热传递
【解析】
【详解】(1)[1][2]城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率,更容易吸收热量,而比热容更小,所以在相同的日照情况下,城市地区比郊区升温较快。
(2)[3]城区的水体、绿地能一定程度上减弱城市热岛效应,这主要是利用了水的比热容大的特点,在质量和吸放热相同的情况下,水的温度变化较小。
(3)[4]在紧急刹车时,克服摩擦力做功,刹车片会发烫,这是通过做功的方式增加物体内能的。
[5]将乙二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的体积之和,这说明分子之间有间隙,一些分子进入了分子间隙。
[6]车开动后,防冻冷却液吸收热量,温度会升高,这是通过热传递的方式改变内能的。
22. 为了响应国家“低碳环保”的号召,小明家购买了一辆混合动力汽车,如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池通过电机向车轮输送动力,使汽车行驶。当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,改由内燃机工作,向车轮输送动力,同时通过电机给蓄电池充电。
(1)当发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于______(选填“用电器”或“电源”);
(2)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器,其原理如图乙所示。当闭合开关S,“定时开关”处于闭合状态时,指示灯______亮,播放器______播放音乐(均选填“会”或“不会”);
(3)为了提高行车的安全性,汽车装有日间行车灯。当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起,再闭合S2,车前大灯L2也亮起。下列电路图中符合这一要求的是______(选填字母);
A. B.
C. D.
(4)汽车中有如图丙所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上。当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头(图中箭头)都不接触。当汽车向前启动时,______灯亮;
(5)请你写出一个混合动力汽车不同于燃油汽车的优点:______。
【答案】(1)用电器 (2) ①. 会 ②. 不会 (3)D
(4)绿 (5)节能环保
【解析】
【小问1详解】
发电机给蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能储存,相当于用电器。
【小问2详解】
由图乙电路可知,闭合开关、定时开关闭合时,播放器被定时开关的导线短路,电流会优先走无电阻的定时开关支路,因此指示灯接入电路获得电流会亮,播放器没有电流通过,不会播放音乐。
【小问3详解】
A.两灯串联,闭合时电路断路,两灯均不发光,不符合要求,故A错误;
B.闭合、断开时,与串联,两灯都发光;闭合时被短路,只有发光,不符合要求,故B错误;
C.闭合时,直接接入电路,立即亮起,不符合要求,故C错误;
D.两灯并联,在干路,控制所在支路。闭合时支路接通,亮起;再闭合,支路接通,也亮起,符合要求,故D正确。
故选D。
【小问4详解】
汽车向前启动时向前加速,金属滑块由于惯性保持原来的静止状态,相对于车向后方运动,金属细杆与绿灯的触头接触,绿灯电路接通,因此绿灯亮。
【小问5详解】
混合动力汽车可以在低速时用电驱动,减少内燃机的燃油消耗和尾气排放,相比传统燃油汽车更低碳环保、能耗更低,因此更加环保。
23. 汽车给我们的生产和生活提供了便利。请你回答:
发动机转速
6000转/分钟
气缸内汽油和空气的混合物密度
排量
2.0L
汽油热值
发动机最大功率
90kW
空燃比
(1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程,将四个冲程图重新排序:________;
(2)汽车刹车的过程中,机械能转化为________能散失到空气中,能量的总量________(最后一空选填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)某汽车发动机的能量流向图如图2所示,可知:输出的有用功为燃料释放热量的________%,完全燃烧0.2kg的汽油能够产生________J的有用功;
(4)图3是某台四缸汽油发动机的示意图,发动机以最大功率工作时的相关数据如上表所示,其中,排量是指发动机所有气缸的工作总容积;空燃比是指气缸内空气和燃油的质量之比。图4的“工作容积”是指一个气缸在吸气冲程中活塞从上止点移动到下止点时形成的吸气体积。则一个气缸在吸气冲程中吸入气缸的汽油的质量为________g;当发动机输出最大功率时,热机效率为________%(保留一位小数)。
【答案】(1)
丙、甲、丁、乙 (2) ①.
内 ②.
不变 (3) ①.
30 ②.
(4) ①.
0.05 ②.
22.5
【解析】
【小问1详解】
四冲程汽油机的工作循环顺序为吸气、压缩、做功、排气冲程;丙图进气门打开、排气门关闭,为吸气冲程;甲图两气门均关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;丁图两气门均关闭且火花塞点火,为做功冲程;乙图排气门打开、进气门关闭,为排气冲程。故工作循环顺序为丙、甲、丁、乙。
【小问2详解】
汽车刹车时,克服摩擦做功,机械能转化为内能散失到空气中;根据能量守恒定律,能量只会发生转移或转化,总量保持不变。
【小问3详解】
输出有用功的占比为
完全燃烧0.2kg汽油放出的热量为
有用功为
【小问4详解】
单缸工作容积为
一个气缸吸入混合气的质量为
空燃比为14:1,即空气和燃油质量比14:1,因此单缸吸入汽油质量
发动机转速为
四冲程发动机每2转完成一个工作循环,每秒钟完成50个工作循环,则每秒内四缸发动机的总工作循环次数为
每秒消耗汽油的总质量为
每秒汽油完全燃烧放出的热量为
每秒输出有用功为
热机效率为
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