【精品解析】广东省佛山市南海区桂城街道石石肯初级中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

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广东省佛山市南海区桂城街道石石肯初级中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题
1.如图所示,下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体,它的密度大于空气密度.当抽去玻璃片后,过一段时间,看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮,这种现象主要表明(  )
A.分子有一定的质量 B.分子间有相同作用力
C.分子有一定大小 D.分子在做无规则运动
【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】二氧化氮的密度大于空气,抽去玻璃片前,二氧化氮应位于下方的瓶子中。抽去玻璃片后,上方瓶子中出现二氧化氮,说明二氧化氮分子和空气分子都在不停地做无规则运动,彼此进入对方,这种宏观上两种气体相互混合的现象叫做扩散现象。扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【分析】本题以气体扩散实验为情境,突破点在于抓住“密度大的二氧化氮出现在上方瓶子”这一反常现象,排除重力、对流等干扰因素,确认是分子无规则运动所致。易错点在于部分学生误以为二氧化氮上升是浮力或密度差异造成的,忽略了抽去玻璃片后两种气体相互进入对方的事实;隐含条件是两瓶气体上下放置,正是为了排除重力影响、凸显扩散。解题时应先明确扩散现象的定义,再将其与分子热运动建立联系,避免把宏观机械运动与微观分子运动混为一谈。从命题意图看,本题通过经典实验考查学生对扩散现象的识别及分子动理论的理解,属于基础概念辨析题,侧重考查观察现象、分析本质的能力,提醒教学中应重视实验现象与微观机理之间的因果推理,而非简单记忆结论。
2.某同学安装电路时,想用一个开关同时控制两盏电灯的发光和熄灭,下列各种设计方法中正确的是(  )
A.只能将两盏灯并联
B.只能将两盏灯串联
C.两盏灯可以是串联,也可以是并联
D.以上说法都不正确
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】因为在串联电路和并联电路的干路中都能控制所有用电器;所以当一个开关同时控制两盏电灯的发光和熄灭时,两盏电灯之间可能是串联也可能是并联.
故选C.
【分析】开关在不同的电路中的作用不相同:在串联电路中控制所有用电器;在并联电路的干路中控制所有用电器,支路中只控制本支路用电器.
3.关于内能和热量,下列说法正确的是(  )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大
D.温度越高的物体,所含的热量越多
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解:A、物体吸收热量,内能一定增大,温度可能升高,也可能不变.选项错误.
B、物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关,跟物体的运动速度没有关系.选项错误.
C、同一物体的质量和状态一定时,温度越高,内能越大.选项正确.
D、温度越高的物体没有和其它物体发生热传递,也没有热量的吸收和放出,不能谈热量.选项错误.
故选C.
【分析】(1)物体吸收热量,内能增加,温度可能升高,可能温度保持不变发生物态变化.
(2)物体内能跟物体的质量、温度、状态有关.
(3)热量只有在热传递过程中,才出现低温物体吸收热量,高温物体放出热量.
4.水的比热容比煤油的大.如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中(  )
A.煤油温度先升到 40℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
【答案】A
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】AD.根据Q=cmΔt,水和煤油的质量和升高的温度相同,水的比热容比煤油的大,煤油吸收的热量少,需要的加热时间短,故煤油先升高到40℃,A正确,D错误;
BC.根据图像,用同一个酒精灯加热,在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,水的比热容比煤油的大,升高的温度值小,B、C错误;
故选A.
【分析】相同的加热器,加热时间相同,吸收热量相等;质量和温度差相同时,温度差越大,比热容越小。
5.对下图的理解,下列的说法不正确的是(  )
A.酒精燃烧将化学能转化为内能
B.试管内水蒸气的内能随温度的升高而增大
C.瓶塞被冲出是水蒸气内能转化为机械能
D.水蒸气对外做功,内能减少,温度降低,从而使水蒸气汽化
【答案】D
【知识点】物质的三态;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.酒精燃烧属于化学变化,燃烧过程中将化学能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,温度升高时分子热运动加剧,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.水蒸气膨胀对外做功,推动瓶塞冲出,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,故C正确,不符合题意;
D.水蒸气膨胀对外做功,将内能转化为塞子的机械能,自身内能减少、温度降低,水蒸气遇冷放热液化成小水珠,因此在管口看到白雾,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】本题以酒精燃烧加热试管、水蒸气冲开瓶塞的演示实验为情境,综合考查能量转化、内能概念和液化现象。解题的关键是分清“谁对谁做功、谁的能转化成了谁的能”:水蒸气对外做功时,内能转化为机械能,水蒸气自身内能减少、温度降低,这是判断D项正误的突破点。
易错点在于把“白雾”误认为水蒸气,实际上水蒸气无色不可见,看到的白雾是水蒸气液化形成的小水珠,属于液化现象;同时要注意题目要求选出错误选项,审题时不可因前三项正确而草率作答。
隐含条件是瓶塞冲出后水蒸气对外做功导致温度降低,这正是液化的前提。
从命题意图看,本题借助一个实验串联多个热学核心概念,考查学生运用能量转化观点分析实际现象的能力以及辨析易混概念(内能与机械能、水蒸气与水珠)的能力,属于概念辨析与现象解释相结合的常见考查方式。
6.如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中(  )
A.电流方向由A到B B.有电流但方向无法确定
C.电流方向由B到A D.始终无电流
【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】验电器A带负电,说明A有多余电子;B不带电。当金属棒把A、B连接瞬间,自由电子从A向B移动。
物理学规定:正电荷定向移动方向为电流方向,负电荷定向移动方向和电流方向相反。电子(负电荷)A→B,则电流方向是B→A。
A、电流方向由A到B,故错误。
B、电流方向可以确定,故错误。
C、电流方向由B到A,故正确。
D、有短暂电流,故错误。
故答案为:C。
【分析】1、验电器原理:同种电荷相互排斥。
2、电流方向规定:正电荷定向移动的方向为电流方向;负电荷定向移动方向与电流方向相反。
3、金属导体中,能够自由移动的是自由电子(负电荷)。
4、电荷转移:带电体与不带电体连接,会发生电荷转移,形成瞬间电流。
7.如图,电源电压是6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是2V,则(  )
A.L1两端的电压是2V B.L2两端的电压是4V
C.L1两端的电压是4V D.L2两端的电压是6V
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】分析电路图可知,开关S闭合后,电压表并联在灯泡L2两端,因此电压表测量的是L2两端的电压,由此可得L2两端电压为2V。该电路中灯泡L1与L2为串联连接,根据串联电路的电压规律,L1两端的电压为: U1=U-U2=6V-2V=4V ,故C正确,ABD错误因此选C。
【分析】 1、串联电路的电压规律,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,U总=U1+U2。
2、电压表使用规则,电压表并联在哪个用电器两端,就测量该用电器两端电压。
8.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子   加快,说明当时周边的气温突然   。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明:   。
【答案】扩散;升高;分子间有吸引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)人可以闻到浓浓的花香,其实是香味分子在空气中发生扩散现象。花朵分泌的芳香油分子分子在空气中扩散加快,说明当时周边的气温突然升高。
(2)因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,所以两滴滚动的水珠相遇后之所以会合成一滴。
【分析】(1)不同的物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散,温度越高,则扩散越快;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力解答。
9.如图所示,当开关S1、S2断开时,电路是   ;当S1闭合、S2断开时,电路是   ;当S1、S2都闭合时,电路是   。(以上三个空均选填“通路”、“短路”或“断路”)。
【答案】断路;通路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】当开关、断开时,电路中有断开点,电流无法形成闭合回路,因此电路处于断路状态。当闭合、断开时,电流从电源正极出发,经灯泡、回到电源负极,电路处处连通,用电器正常工作,因此电路是通路。
当、都闭合时,电流从电源正极出发,经、直接回到电源负极,而不经过灯泡,电源两极被导线直接连接,因此电路是短路。
【分析】本题以开关不同通断组合为情境,考查学生对通路、断路、短路三种电路状态的辨识能力。解题的关键在于抓住“电流是否有闭合路径”这一本质:有断开点则断路,路径完整且经过用电器则通路,路径存在但绕过用电器直接连接电源两极则短路。
突破点在于分析第三种情形时,要看清电流经、回到负极而将灯泡“短接”,这正是短路判断的易错之处,学生常因只看到开关闭合就误判为通路。隐含条件是电源内阻忽略不计,短路时电流极大,可能损坏电源,这也是命题者渗透安全用电意识的意图。
从教师层面看,本题通过同一电路的不同开关组合,考查学生的电路分析能力与逻辑推理能力,属于基础应用题,提醒教学中应强化“沿电流路径走一遍”的画图习惯,帮助学生区分“用电器被短接”与“电源被短路”两种不同情形。
10.目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车.汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过    的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为    能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为    能.
【答案】做功;机械能;内
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】改变物体内能的方法:做功和热传递,压缩气体属于做功的方法;气体推动发动机对外做功,自身内能减少,转换为机械能;刹车时摩擦生热,属于做功的方法改变内能。
【分析】改变物体内能的方法
11.汽油机在吸气冲程中,吸入气缸的是   ;柴油机的吸气冲程吸入了   ;柴油机的气缸要承受的气体压强较   (填“大”或“小”)。
【答案】空气和汽油的混合物;空气;大
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在吸气冲程中,进气门打开,活塞向下运动,由于汽油挥发性强,吸入气缸的是空气和汽油的混合物;柴油机在吸气冲程中只吸入空气,柴油是在压缩冲程末由高压喷油嘴喷入气缸的;柴油机的压缩程度比汽油机更大,压缩冲程中气体被压缩得更剧烈,因此气缸内气体压强较大。
【分析】本题以汽油机和柴油机吸气冲程的差异为切入点,解题的关键是抓住“汽油易挥发、柴油需喷油嘴喷入”这一隐含条件,从而判断两种热机吸气冲程吸入物质的不同;突破点在于理解柴油机压缩程度更大是导致气缸内压强更大的原因,易错点是误认为柴油机吸气冲程也吸入柴油与空气的混合物,或混淆“压缩程度大”与“压强小”的因果关系。
从教师层面看,命题意在考查学生对热机工作过程及两种内燃机结构差异的辨析能力,属于基础识记与对比分析相结合的考查方式,教学中应引导学生从燃料性质和点火方式出发理解结构差异,避免死记硬背。
12.摩擦起电的本质就是两个物体电子的得失过程,得到电子的物体带上   ;丝绸与玻璃棒相互摩擦后,玻璃棒带   (正/负)电,将丝绸靠近带负电的轻质小球时会相互   (排斥/吸引)。
【答案】负电;正;排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】常见的物质由分子、原子构成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电。
通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等,原子呈中性。不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,在摩擦过程中,束缚能力强的原子得到电子,得到电子的物体因负电荷多于正电荷而带负电。丝绸与玻璃棒相互摩擦时,构成玻璃材料的原子核对核外电子的束缚能力较弱,摩擦过程中玻璃棒失去电子,正电荷多于负电荷,因此玻璃棒带正电;
构成丝绸材料的原子核对核外电子的束缚能力较强,摩擦过程中丝绸得到电子,负电荷多于正电荷,因此丝绸带负电。轻质小球与丝绸带同种电荷,根据同种电荷相互排斥的规律,轻质小球靠近丝绸时会被排斥。
【分析】本题以摩擦起电和电荷间相互作用为背景,解题的关键在于抓住“原子核对核外电子束缚能力的强弱”这一突破点,由此判断摩擦过程中电子的转移方向,进而确定玻璃棒和丝绸各自所带的电性。学生容易出错的地方是误认为“失去电子带负电”或“得到电子带正电”,混淆电子转移与电性变化的关系;另一个易错点是忽略轻质小球与丝绸电性相同这一隐含条件,从而不能正确运用同种电荷相互排斥的规律。
解题时应先明确原子结构与电性关系,再分析摩擦中电子得失,最后依据电荷间作用规律得出结论。从教师层面看,本题意在考查学生对摩擦起电微观本质的理解,以及运用电荷相互作用规律进行推理判断的能力,属于概念理解与规律应用相结合的考查方式,有助于引导学生从原子结构层面认识起电过程,形成“电子转移决定电性”的物理观念。
13.随着人们物质生活水平的逐步提高,农村的厨灶也发生了根本性的变化,液化气、蜂窝煤、沼气等燃料已走进家庭,有效的改善了能源条件。
(1)液化气与煤相比,热学方面突出的优点是   ;环保方面突出的优点是   。
(2)若将一壶质量为2.5kg、初温是20℃的水烧开(在一标准大气压下,壶的吸热与热量散失不计),至少需要燃烧   m3液化气?(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃);液化气的热值是5.0×107J/m3)
【答案】(1)热值高;污染少(或清洁)
(2)0.0168
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)液化气与煤相比,在热学方面突出的优点是热值高; 液化气燃烧主要生成二氧化碳,煤燃烧主要产生二氧化碳、氮氧化物及烟尘等,故与煤相比,在环保方面液化气的优点是污染少 。
(2)在一标准大气压下,水的沸点是100℃。不计热量散失,则水吸收的热量等于液化气燃烧放出的热量,即Q吸=Q放。由题意可得,解得至少需要燃烧液化气的体积为。
【分析】本题以液化气与煤的对比为背景,第一问考查燃料热值的物理意义及环保意识,第二问考查热量计算与热值公式的综合应用。
解题的关键是抓住“不计热量散失”这一隐含条件,建立Q吸=Q放的等量关系,并注意一标准大气压下水的沸点为100℃这一隐含条件,正确确定水的初温和末温。易错点在于温度差的计算,需用末温减初温,不能误用初温或把沸点当作温度变化量;同时要注意单位统一,质量用kg、比热容用J/(kg·℃)、热值用J/m3,体积单位最终为m3。
从命题意图看,本题将燃料的热值、放热公式与吸热公式结合,考查学生建立能量守恒关系、进行综合计算的能力,也渗透了节能环保的学科育人价值。学习中还可拓展比较气体燃料与固体燃料在热值和环保方面的差异,理解“热值高”只说明单位质量(或体积)完全燃烧放出的热量多,与实际燃烧是否充分无关。
(1)[1]液化气与煤相比,热学方面突出的优点是热值高,在完全燃烧相同质量的液化气和煤,液化气放出的热量较多;
[2]液化气燃烧主要生成二氧化碳,煤燃烧主要产生二氧化碳、氮氧化物及烟尘等,故与煤相比,在环保方面液化气的优点是污染少。
(2)在一标准大气压下,水的沸点是100℃,由于不计热量散失,则水吸收的热量等于液化气燃烧放出的热量,即Q吸=Q放,由题意可知,
解得至少燃烧液化气的体积为。
14.如图所示的电路,如果使灯L1、L2串联,则应闭合开关S1,断开开关S2和S3;如果使灯L1、L2并联,则应闭合开关   ,断开开关   ,如果闭合开关S1、S3,则会出现   ,这是不允许的。
【答案】、;;电源短路
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使灯、并联,电路中应形成两条互不影响的电流路径,因此应闭合开关、,断开开关。若闭合开关、,电流将从电源正极出发,不经过任何用电器直接回到电源负极,造成电源短路,可能损坏电源,这是绝对不允许的。故选并联时闭合、、断开否则电流从电源正极出发后,不经过用电器直接回到电源负极,会导致电源短路,从而损坏 。
【分析】本题以电路连接方式的判断为切入点,考查学生识别串并联电路和短路现象的能力。解题的关键在于抓住并联的本质特征——电流有多条路径可走,且各用电器互不影响,由此确定需要闭合的开关组合;同时要警惕短路这一隐含的严重后果,明确“导线直接连接电源两极”是判断短路的标志。易错点在于学生容易混淆开关的通断与电路结构的关系,误将闭合所有开关当作使灯并联,或忽视某一开关闭合后形成的直通路径。从教师层面看,本题意在引导学生从电流路径的角度分析电路,而非机械记忆开关状态,培养的是电路识图与逻辑推理能力,考查方式贴近实际电路安全常识,具有较强的基础性和应用性。
15.(1)请按甲图的电路图,连接好乙图的实物图.
(2)请按甲图的实物图,在乙图的虚线内画出相应的电路图.
(3)如图丙,在○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】①由图甲可知,灯泡与电铃并联,开关S1在干路上控制整个电路,开关S2在电铃所在支路上,只控制电铃,据此画出电路图。
②由图乙可知,灯泡L1与L2并联,开关S在干路,开关S1与L2串联在一条支路上,只控制L2;电流表A1在干路测总电流,电流表A2与L1串联测通过L1的电流,据此画出电路图。
③电流表内阻很小,应串联在电路中;电压表内阻很大,应并联在电路两端。由图丙可知,要使两灯正常工作,两灯应串联;若上面○中为电流表,会把L2短路,若下面○中为电流表,会造成电源短路,故两○中均为电压表。
【分析】本题以根据实物图和要求画电路图、判断电表类型为载体,考查串并联电路的识别、开关与电表的作用。解题的关键是先明确用电器的连接方式,再确定各开关、电表所在的位置及控制对象;判断电表类型时可从“电流表相当于导线、电压表相当于断路”入手,结合是否造成短路或断路进行检验。易错点在于忽视电流表内阻很小,误将电流表接入后造成用电器短路或电源短路;隐含条件是“两灯正常工作”,即要求两灯均有电流通过且不被短接。从教师层面看,本题意在考查学生由实物到电路的抽象建模能力和对电表理想化模型的理解,属于电路作图与故障判断的典型考查方式,能有效区分学生对电路结构本质的掌握程度。
(1)由图甲可知,灯泡与电铃并联,开关S1在干路上,开关S2在电铃所在的支路上,只能控制电铃,如图所示:
(2)由图乙可知,灯泡L1与L2并联,开关S在干路,开关S1与L2串联在一条支路,只能控制L2,电流表A1在干路,电流表A2与L1串联,测量通过L1的电流,电路图如图所示:
(3)电流表内阻很小,串联在电路中,电压表的内阻很大,并联在电路的两端。由图丙可知,为了使两个灯泡正常工作,只能使两个灯泡串联,若上面○中是电流表,会导致L2短路,若下面○中是电流表,会导致电源短路,故电路图中两个○中都是电压表,如图所示;
16.(1)电压表的读数是   V;电流表的读数是   A;温度计读数是   。
(2)为了比较水和沙子比热容本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中要分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
①为了完成实验,除了图中所示仪器外,还需要的测量仪器有   、   。
②分析下表中的实验数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量   (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
③如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,   (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。
【答案】(1)12.5;1.5;-4
(2)天平;秒表;大于;沙子
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指在10V后第5小格处,读数。
电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,指针指在1A后第5小格处,读数。
温度计分度值为1℃,液柱液面在0℃下方第4小格处,读数为-4。
(2)比较水和沙子比热容的实验中,还需测量质量和时间,故除图中温度计外,还缺少天平、秒表。
由表中数据,用相同酒精灯加热,相同时间内吸收热量相等;质量相等的水和沙子升高相同温度时,水加热时间更长,吸收热量更多,说明水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
加热相同时间,水和沙子吸收热量相等,由可知,质量相同时沙子升高的温度更高。
【分析】本题以电压表、电流表、温度计的读数及比热容实验为载体,考查基本测量仪器的使用和数据分析能力。突破点在于先明确量程与分度值,再按指针位置读数,注意温度计示数在0℃以下为负值。易错点是电压表、电流表读数时未看清量程,或温度计零下温度漏写负号。实验中应抓住“相同酒精灯加热”这一隐含条件,得出相同时间吸热相等,再结合表格中加热时间判断吸热多少;由分析温度变化时,必须控制质量与吸热相同。命题意图在于引导学生从仪器读数走向实验控制变量与热量比较,考查观察、读数、数据对比和公式推理能力,体现物理实验与生活现象的联系。
(1)[1]如图所示,电压表连接的是0~15V的测量范围,分度值为0.5V,指针指在10V后面第5小格处,则电压表的读数
[2]如图所示,电流表连接的是0~3A的测量范围,分度值为0.1A,指针指在1A后面第5小格处,则电流表的读数
[3]如图所示,温度计的分度值是1℃,液柱液面在0℃下面第4小格处,则温度计的读数为
(2)[1][2]在“比较水和沙子比热容本领”的实验中,需要质量相等的水和沙子,需要记录在不同时刻液体的温度,故需要的测量工具有天平、温度计和秒表,图中测量仪器只有温度计,故所需的测量仪器还有天平、秒表。
[3]实验中用两个相同的酒精灯加热,则水和沙子在相同的时间内吸收的热量相等,由表格中数据可知,水和沙子的质量相等,升高相同的温度时,酒精灯对水加热的时间更长,即水吸收的热量更多,故质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
[4]由②中可知“质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量”,则沙子的吸热能力比水弱,比热容比水小,因为加热时间相同,则水和沙子吸收的热量相等,根据可知,沙子和水的质量相同时,沙子升高的温度更高。
17.探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;   
(2)连接电路时,开关应处于   状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端   (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序 电压/V 电压/V 电压/V
1
1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压   ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以   。
【答案】;断开;无;1.20;之和;更换电压不同的电源多次实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)电流从电池的正极出发,经过开关、L1、L2、回到负极,将灯泡L2的右端和灯泡L1左端相连,如图:
(2)为了保护电路,开关需断开;闭合开关,若断路,则L1没有电流经过,两端无电压;
(3)电压表的读数为1.20V;
①由表中数据,结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②为使结论更具普遍性,还可以更换电压不同的电源多次实验。
【分析】(1)根据如图甲所示的电路图,两灯泡串联,电压表测L1的电压;
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关,若灯L2断路,电压表示数为0;
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读数;①分析表中数据,得出结论;②根据串联电路的规律进行解答。
18.某同学在做“用电流表测量电流”的实验。
(1)小李同学将电流表接入电路中测量电流,现象一,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图甲所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(2)现象二,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图乙所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(3)现象三,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图丙所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(4)接下来继续探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时,利用一个开关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压挡位)、四个规格不同的灯泡以及若干导线,进行了大胆的探究,如图所示,小李按照电路图正确地进行实验,得到了表1中的实验数据,小李在实验中是靠只改变   而得到实验数据。
表1
实验次数 I1/A I2/A I/A
1 0.1 0.2 0.3
2 0.4 0.2 0.6
3 0.8 0.2 1.0
表2
实验次数 I1/A I2/A I/A
1 0.2 0.1 0.3
2 0.4 0.2 0.6
3 0.6 0.3 0.9
4 0.8 0.4 1.2
(5)小明也按照上述同样的器材和同样的电路进行了探究,却得到了表2中的数据,小明在实验中是靠只改变   而得到实验数据的。
(6)从表1、表2中的实验数据可得出结论:   。
(7)测量三次的目的是   。
【答案】(1)电流表的正负接线柱接反了
(2)电流表的量程选大了
(3)电流表的量程选小了
(4)小灯泡的规格
(5)电源电压
(6)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(7)寻找普遍性结论
【知识点】电流表的连接;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)闭合开关时,电流表指针偏向零刻度线左侧,说明电流从负接线柱流入,即电流表的正负接线柱接反了。
(2)闭合开关时,电流表指针偏转角度太小,读数误差大,说明电流表所选量程过大。
(3)闭合开关时,电流表指针偏转到最大刻度值右侧,说明电流表所选量程过小。
(4)分析表1数据可知,第二条支路的电流I2保持不变,第一条支路的电流I1发生改变,说明小李是通过只改变其中一个小灯泡的规格来获得实验数据的。
(5)分析表2数据可知,两条支路中的电流均成倍增大,且增大的倍数相同,说明小明是通过只改变电源电压来获得实验数据的。
(6)综合表1和表2的数据可得出的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(7)为避免实验的偶然性,应改变小灯泡的规格或改变电源电压,进行多次实验,从而得出具有普遍性的结论。
【分析】本题以并联电路电流规律的探究实验为背景,将电流表的正确使用与实验数据的分析有机融合,考查学生从图表中提取信息、归纳规律的能力。解题的突破点在于抓住电流表指针偏转方向与量程选择两类典型错误:指针反偏对应正负接线柱接反,偏转角度过小对应量程过大,超出满刻度对应量程过小,学生容易将“偏转角度小”误判为电路故障而非量程问题,这是关键易错点。分析表格数据时,应关注“哪个量在变、哪个量不变”:表1中I2不变而I1改变,隐含条件是电源电压不变、只更换了一个灯泡;表2中两电流同比例增大,隐含条件是灯泡规格不变、只调节了电源电压,通过对比可体会控制变量法在实验设计中的运用。第⑦问体现多次实验排除偶然性、寻求普遍规律的学科思想,命题意图在于引导学生不仅得出规律,更要理解规律得出的可靠性与实验方案的严谨性,培养基于证据进行科学推理与评估的能力。
(1)由图甲可知,闭合开关时,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的正负接线柱接反了。
(2)由图乙可知,闭合开关时,电流表的指针的偏转角度太小了,导致精确度小,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的量程选大了。
(3)由图丙可知,闭合开关时,电流表的指针偏向最大刻度值的右侧,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的量程选小了。
(4)由表1数据可知,第二条支路的电流I2始终保持不变,而第一条支路的电流I1发生改变,故小李是通过只改变其中一个小灯泡的规格得到实验数据的。
(5)由表2数据可知,通过两条支路中的电流都在成倍的增加,且增大的倍数相同,所以小明是通过只改变电源电压得到的实验数据。
(6)结合表1和表2的数据可以得到的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(7)为了避免偶然性,应改变小灯泡的规格或改变电源电压,进行多次实验,从而得到具有普遍性的结论。
19.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万。如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,[c=4.2×103J/(kg.℃1), q干木柴=1.2×107J/kg],求:
(1)水吸收的热量;
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴?(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率。
【答案】解:(1)根据题意可知, 质量为80kg的水温度升高30℃时,
水吸收的热量Q=cmt=4.2×103J/(kg.℃)80kg30℃=1.008107J。
答:水吸收的热量为1.008107J。
(2)根据题意可知,干木柴的热值为 q干木柴=1.2×107J/kg ,
干木材需要放出的热量为Q放=Q吸=1.008107J;
需要完全燃烧干木材的质量为m干木柴===0.84kg。
答:需要完全燃烧多少0.84kg干木柴。
(3)根据题意可知,该热水器5h内获得的太阳能为Q=2m25h2.52×106J/(m2h)= 2.52107J;
该太阳能热水器的效率为η==100%=40%
答:该太阳能热水器的效率为40%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】 (1)已知水的比热容、质量和升高的温度,利用Q=cmΔt求出水吸收的热量;
(2)已知水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供和干木柴的热值,利用求出需要完全燃烧的干木柴的质量;
(3)已知太阳能热水器的受热面积、光照时间和每小时获得的热量,可以得到太阳能热水器每天获得的太阳能,根据η=计算热水器的效率。
20.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速直线行驶了,消耗了0.2kg的氢气,假设氢气完全燃烧,此过程中汽车受到的阻力为,求:(氢气的热值取)
(1)氢气完全燃烧产生的热量?
(2)汽车的牵引力做的功?
(3)汽车发动机的效率?
【答案】(1)氢气完全燃烧产生的热量:已知氢气质量,热值,由放热公式可得。
(2)汽车在平直路面上匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即;又已知行驶距离,则牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率:牵引力做功,氢气完全燃烧放出的热量,则发动机效率。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)氢气完全燃烧产生的热量:已知氢气质量,热值,由放热公式可得。
(2)牵引力做的功:汽车在平直路面上匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即;又已知行驶距离,则牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率:牵引力做功,氢气完全燃烧放出的热量,则发动机效率。
【分析】本题以氢燃料汽车为背景,将燃料放热、功的计算与热机效率三个知识点串联起来,属于典型的力热综合计算题。
解题的关键在于抓住“匀速直线行驶”这一隐含条件,由此判定牵引力与阻力平衡,从而由阻力直接得到牵引力大小,这是本题的突破口,若忽视该条件而试图用其他途径求牵引力,就会陷入困境。
计算中需注意各物理量的单位统一,尤其是效率计算时有用功与总放热量的对应关系不能颠倒,且结果需化为百分数。
学生常见的易错点有两处:
一是混淆“牵引力做的功”与“燃料放出的热量”,
二是效率公式中分子分母位置写反。从命题意图看,试题借助新能源氢燃料这一真实情境,考查学生提取信息、建立物理模型并进行规范运算的能力,同时渗透能量转化与能源利用效率的意识,体现了从物理走向社会的课程理念。
(1)已知氢气的质量,氢气的热值,将其代入公式可知,氢气完全燃烧产生的热量
(2)已知汽车行驶的距离,因为汽车在平直路面上匀速直线行驶,汽车受到的牵引力F和阻力f是一对平衡力,大小相等,即
则汽车的牵引力做的功
(3)汽车牵引力做的功, 氢气完全燃烧产生的热量 ,则汽车发动机的效率
21.如图甲所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。
(1)他首先将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,由此可以确定   为同一导线的两端(填写字母),此时电路处于   。(“通路”、“断路”或“短路”)
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与   相连,另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。若另一端接F,小灯泡发光,则   为同一根导线的两端,   为另外同一根导线的两端(横线内填写字母)。
【答案】(1)CE;通路
(2)E;AF;BD
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)将A和B连接起来,把“测通器”的m接在D上、n接在F上,小灯泡发光,说明D、A、B、F之间形成闭合回路。若D和F是同一根导线的两端,则不经A、B即可构成回路,与现象不符;故D、F分别与A或B相连,即D与A或B为同一根导线的两端,F与A或B为同一根导线的两端,剩下的C、E为同一根导线的两端。此时小灯泡发光,说明电路中有电流通过,电路处于通路状态。
(2)已知CE为同一根导线的两端,要判断D与A或B、F与A或B的对应关系,可连接A和C。由于CE连通,连接A和C相当于把A与E连通,因此测通器的一端必须接在E端。若测通器的另一端接F,小灯泡发光,说明A、C、E、F之间形成闭合回路;又CE为同一根导线的两端,故AF为同一根导线的两端,剩下的BD为另一根导线的两端。
【分析】本题以“测通器”判断导线两端为情境,突破点在于抓住“小灯泡发光即回路闭合”这一现象,把连接关系转化为通路分析。解题时先由D、F间接入A、B后发光,排除D、F为同一根导线两端的可能,从而确定CE;再通过连接A、C把A与E等效连通,巧妙地把测通器一端固定在E,另一端接F即可区分A、B的对应关系。易错点在于误认为灯泡发光只说明被测两点直接相连,忽略中间经A、B构成回路;隐含条件是CE已确定为同一根导线,连接A、C后A与E等电位连通。扩展来看,此类“端点配对”问题常用等效替代与排除法,先定一对,再逐对区分。命题意图在于考查电路通路条件与逻辑推理能力,考查方式侧重实验现象到连接关系的转化,要求学生不仅会判断通路,还能依据现象排除不可能情况,形成严密的对应关系。
(1)[1]将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,说明D、A、B、F之间形成一个闭合回路。由此可知,D和F不是同一根导线的两端,否则不需要经过A、B就可以形成闭合的回路;A和B连接之后,D到F之间有电流通过,说明D和F分别以A或B相连,即D与A或B是同一根导线的两端,F与A或B是同一根导线的两端,剩下的CE是同一根导线的两端,所以可以确定CE为同一根导线的两端。
[2]将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,说明此时有电流通过小灯泡,用电器正常工作,说明电路此时处于通路的状态。
(2)[1]已知CE是同一根导线的两端,现在要判断出D与A或B哪端是同一根导线,F与A或B哪端是同一根导线,连接A和C,由于CE是同一根导线的两端,所以相当于A实际上也和E端点连通了,所以测通器的一端必须与E端相连。
[2][3]若测通器的另一端接F,小灯泡发光,说明此时A、C、E、F之间形成一个闭合回路,已知CE是同一根导线的两端,所以AF是同一根导线的两端,那么剩下的BD就是另外同一根导线的两端。
22.小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是   ℃。水温会先降到41.0℃的是   瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是   J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,   瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有   。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:   。
【答案】62.5;乙;;甲;空气;羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好
【知识点】凝固与凝固放热特点;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1)温度是逐渐降低的,比初温低,所以甲瓶62.5℃是错误的。根据表格数据分析可知,乙瓶中温度下降更快,所以乙瓶中水温更快降到41.0℃。水的体积是350mL,根据密度公式计算水的质量为;根据热量计算公式可得,放出的热量为
(2)由于甲瓶保温更好,所以甲瓶中的冰块熔化较慢。在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有空气,减慢了热量的流失速度。
(3)羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好。
综上 第1空、 62.5; 第2空、乙; 第3空、 ;第4空、甲; 第5空、空气 第6空、 羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好.
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关;根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比。
23.牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能   (选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______;
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为   ;
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示(温度低于25℃的图像未画出),降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为   ;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为   J/(kg·℃)。
【答案】(1)减少
(2)C
(3)0.7q
(4)22:25;
【知识点】功率的概念;温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1)物体向周围散热,温度降低,内能减少。
(2)散热快慢是指单位时间内散失热量的多少。速度是单位时间内通过的路程,密度是单位体积某种物质的质量,功率是单位时间内做的功,效率是有用能量与总能量之比;其中功率与散热快慢一样,都是描述单位时间内能量变化的物理量,故散热快慢与功率的定义方式最相似。
(3)由题意得,解得。由于散热系数k与物体的表面性质、表面积和物质种类无关,k保持不变,则当物体温度降低到27℃时,散热快慢为。
(4)水和盐水的初温、末温均相同,即,故此时水和盐水的散热快慢相同。降低相同温度时,水用时25min,盐水用时22min,则水和盐水放出热量之比为。由图可知水和盐水体积相同,由Q放=cmΔt可得。
【分析】本题以物体散热为情境,将内能变化、比值定义法、散热快慢的计算以及比热容的测量综合在一起,突破点在于抓住“散热快慢”即单位时间内散失的热量这一本质,将其与功率的定义方式类比,从而理解用散热快慢描述能量变化快慢的思想。关键易错点有两处:一是第③问中散热系数k不变,温度差由10℃变为7℃,散热快慢应按比例变为0.7q,不能误认为散热快慢不变;二是第④问中比较水和盐水放热时,因初温、末温相同,散热快慢相同,放出热量之比等于加热时间之比,再由体积相同和Q放=cmΔt联立求比热容,容易在密度、体积、时间的比例关系上出错。隐含条件是“散热系数k与表面性质、表面积和物质种类无关”,这为温度变化后仍用同一k值计算提供了依据。扩展来看,本题体现了用比值定义法建立物理概念的通用思路,以及通过控制变量和比例关系间接测量比热容的实验方法。从命题意图看,试题借助生活化的散热现象考查内能、功率、热量计算和比热容等核心知识,重在考查学生提取信息、类比迁移和综合运算的能力,属于以真实情境为载体、强调科学思维与探究能力的考查方式。
(1)物体向周围散热,温度降低,内能减少。
(2)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意;
故选C。
(3)由题意可知,
解得
由于散热系数k与物体的表面性质、表面积,和物质种类无关,散热系数k不变,则当物体温度降低到27℃时,散热快慢为
(4)[1]因为水和盐水的初温和末温都相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同,降低相同温度时,水用时25min,盐水用时22min,则水和盐水放出热量之比为
[2]由图可知,水和盐水的体积相同,因为Q放=cmΔt,所以
1 / 1广东省佛山市南海区桂城街道石石肯初级中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题
1.如图所示,下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体,它的密度大于空气密度.当抽去玻璃片后,过一段时间,看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮,这种现象主要表明(  )
A.分子有一定的质量 B.分子间有相同作用力
C.分子有一定大小 D.分子在做无规则运动
2.某同学安装电路时,想用一个开关同时控制两盏电灯的发光和熄灭,下列各种设计方法中正确的是(  )
A.只能将两盏灯并联
B.只能将两盏灯串联
C.两盏灯可以是串联,也可以是并联
D.以上说法都不正确
3.关于内能和热量,下列说法正确的是(  )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大
D.温度越高的物体,所含的热量越多
4.水的比热容比煤油的大.如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同,分别装上质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到 40℃,这个过程中(  )
A.煤油温度先升到 40℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
5.对下图的理解,下列的说法不正确的是(  )
A.酒精燃烧将化学能转化为内能
B.试管内水蒸气的内能随温度的升高而增大
C.瓶塞被冲出是水蒸气内能转化为机械能
D.水蒸气对外做功,内能减少,温度降低,从而使水蒸气汽化
6.如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中(  )
A.电流方向由A到B B.有电流但方向无法确定
C.电流方向由B到A D.始终无电流
7.如图,电源电压是6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是2V,则(  )
A.L1两端的电压是2V B.L2两端的电压是4V
C.L1两端的电压是4V D.L2两端的电压是6V
8.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。对于前一句,从物理学角度可以理解为:花朵分泌的芳香油分子   加快,说明当时周边的气温突然   。夏天,雨后天晴,池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止,当两滴滚动的水珠相遇时,会汇合变成一滴较大的水滴,这说明:   。
9.如图所示,当开关S1、S2断开时,电路是   ;当S1闭合、S2断开时,电路是   ;当S1、S2都闭合时,电路是   。(以上三个空均选填“通路”、“短路”或“断路”)。
10.目前我国研发一款以压缩空气为动力的环保车.汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过    的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为    能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为    能.
11.汽油机在吸气冲程中,吸入气缸的是   ;柴油机的吸气冲程吸入了   ;柴油机的气缸要承受的气体压强较   (填“大”或“小”)。
12.摩擦起电的本质就是两个物体电子的得失过程,得到电子的物体带上   ;丝绸与玻璃棒相互摩擦后,玻璃棒带   (正/负)电,将丝绸靠近带负电的轻质小球时会相互   (排斥/吸引)。
13.随着人们物质生活水平的逐步提高,农村的厨灶也发生了根本性的变化,液化气、蜂窝煤、沼气等燃料已走进家庭,有效的改善了能源条件。
(1)液化气与煤相比,热学方面突出的优点是   ;环保方面突出的优点是   。
(2)若将一壶质量为2.5kg、初温是20℃的水烧开(在一标准大气压下,壶的吸热与热量散失不计),至少需要燃烧   m3液化气?(水的比热容是4.2×103J/(kg·℃);液化气的热值是5.0×107J/m3)
14.如图所示的电路,如果使灯L1、L2串联,则应闭合开关S1,断开开关S2和S3;如果使灯L1、L2并联,则应闭合开关   ,断开开关   ,如果闭合开关S1、S3,则会出现   ,这是不允许的。
15.(1)请按甲图的电路图,连接好乙图的实物图.
(2)请按甲图的实物图,在乙图的虚线内画出相应的电路图.
(3)如图丙,在○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
16.(1)电压表的读数是   V;电流表的读数是   A;温度计读数是   。
(2)为了比较水和沙子比热容本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中要分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
①为了完成实验,除了图中所示仪器外,还需要的测量仪器有   、   。
②分析下表中的实验数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量   (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量。
③如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,   (选填“沙子”或“水”)升高的温度更高。
17.探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;   
(2)连接电路时,开关应处于   状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端   (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序 电压/V 电压/V 电压/V
1
1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压   ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以   。
18.某同学在做“用电流表测量电流”的实验。
(1)小李同学将电流表接入电路中测量电流,现象一,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图甲所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(2)现象二,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图乙所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(3)现象三,若闭合开关时,发现电流表的指针的位置如图丙所示,则他在连接电路时出现的错误是:   。
(4)接下来继续探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时,利用一个开关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压挡位)、四个规格不同的灯泡以及若干导线,进行了大胆的探究,如图所示,小李按照电路图正确地进行实验,得到了表1中的实验数据,小李在实验中是靠只改变   而得到实验数据。
表1
实验次数 I1/A I2/A I/A
1 0.1 0.2 0.3
2 0.4 0.2 0.6
3 0.8 0.2 1.0
表2
实验次数 I1/A I2/A I/A
1 0.2 0.1 0.3
2 0.4 0.2 0.6
3 0.6 0.3 0.9
4 0.8 0.4 1.2
(5)小明也按照上述同样的器材和同样的电路进行了探究,却得到了表2中的数据,小明在实验中是靠只改变   而得到实验数据的。
(6)从表1、表2中的实验数据可得出结论:   。
(7)测量三次的目的是   。
19.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一,如今太阳能热水器已走进了千家万。如图所示,某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2,1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J。若阳光照射该热水器5h,可以使质量为80kg的水温度升高30℃,[c=4.2×103J/(kg.℃1), q干木柴=1.2×107J/kg],求:
(1)水吸收的热量;
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供,需要完全燃烧多少千克干木柴?(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率。
20.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速直线行驶了,消耗了0.2kg的氢气,假设氢气完全燃烧,此过程中汽车受到的阻力为,求:(氢气的热值取)
(1)氢气完全燃烧产生的热量?
(2)汽车的牵引力做的功?
(3)汽车发动机的效率?
21.如图甲所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线,为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。
(1)他首先将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,由此可以确定   为同一导线的两端(填写字母),此时电路处于   。(“通路”、“断路”或“短路”)
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与   相连,另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。若另一端接F,小灯泡发光,则   为同一根导线的两端,   为另外同一根导线的两端(横线内填写字母)。
22.小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用题图的装置进行实验:在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶,用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如题表所示。
题表
室温:25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)题表中有一个温度值记录错误,该错误的温度值是   ℃。水温会先降到41.0℃的是   瓶。已知瓶中水的体积是350mL,该瓶中水的温度降至41.0℃时,其放出的热量是   J。[,]
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,   瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果,可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有   。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子:   。
23.牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能   (选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______;
A.速度 B.密度 C.功率 D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27℃时,散热快慢为   ;
(4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30℃,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示(温度低于25℃的图像未画出),降低相同温度时,杯中盐水与水放出的热量之比为   ;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为   J/(kg·℃)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子热运动
【解析】【解答】二氧化氮的密度大于空气,抽去玻璃片前,二氧化氮应位于下方的瓶子中。抽去玻璃片后,上方瓶子中出现二氧化氮,说明二氧化氮分子和空气分子都在不停地做无规则运动,彼此进入对方,这种宏观上两种气体相互混合的现象叫做扩散现象。扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【分析】本题以气体扩散实验为情境,突破点在于抓住“密度大的二氧化氮出现在上方瓶子”这一反常现象,排除重力、对流等干扰因素,确认是分子无规则运动所致。易错点在于部分学生误以为二氧化氮上升是浮力或密度差异造成的,忽略了抽去玻璃片后两种气体相互进入对方的事实;隐含条件是两瓶气体上下放置,正是为了排除重力影响、凸显扩散。解题时应先明确扩散现象的定义,再将其与分子热运动建立联系,避免把宏观机械运动与微观分子运动混为一谈。从命题意图看,本题通过经典实验考查学生对扩散现象的识别及分子动理论的理解,属于基础概念辨析题,侧重考查观察现象、分析本质的能力,提醒教学中应重视实验现象与微观机理之间的因果推理,而非简单记忆结论。
2.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】因为在串联电路和并联电路的干路中都能控制所有用电器;所以当一个开关同时控制两盏电灯的发光和熄灭时,两盏电灯之间可能是串联也可能是并联.
故选C.
【分析】开关在不同的电路中的作用不相同:在串联电路中控制所有用电器;在并联电路的干路中控制所有用电器,支路中只控制本支路用电器.
3.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】解:A、物体吸收热量,内能一定增大,温度可能升高,也可能不变.选项错误.
B、物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关,跟物体的运动速度没有关系.选项错误.
C、同一物体的质量和状态一定时,温度越高,内能越大.选项正确.
D、温度越高的物体没有和其它物体发生热传递,也没有热量的吸收和放出,不能谈热量.选项错误.
故选C.
【分析】(1)物体吸收热量,内能增加,温度可能升高,可能温度保持不变发生物态变化.
(2)物体内能跟物体的质量、温度、状态有关.
(3)热量只有在热传递过程中,才出现低温物体吸收热量,高温物体放出热量.
4.【答案】A
【知识点】探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】AD.根据Q=cmΔt,水和煤油的质量和升高的温度相同,水的比热容比煤油的大,煤油吸收的热量少,需要的加热时间短,故煤油先升高到40℃,A正确,D错误;
BC.根据图像,用同一个酒精灯加热,在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同,水的比热容比煤油的大,升高的温度值小,B、C错误;
故选A.
【分析】相同的加热器,加热时间相同,吸收热量相等;质量和温度差相同时,温度差越大,比热容越小。
5.【答案】D
【知识点】物质的三态;温度、热量与内能的关系;做功改变物体内能
【解析】【解答】A.酒精燃烧属于化学变化,燃烧过程中将化学能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,温度升高时分子热运动加剧,内能增加,故B正确,不符合题意;
C.水蒸气膨胀对外做功,推动瓶塞冲出,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,故C正确,不符合题意;
D.水蒸气膨胀对外做功,将内能转化为塞子的机械能,自身内能减少、温度降低,水蒸气遇冷放热液化成小水珠,因此在管口看到白雾,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】本题以酒精燃烧加热试管、水蒸气冲开瓶塞的演示实验为情境,综合考查能量转化、内能概念和液化现象。解题的关键是分清“谁对谁做功、谁的能转化成了谁的能”:水蒸气对外做功时,内能转化为机械能,水蒸气自身内能减少、温度降低,这是判断D项正误的突破点。
易错点在于把“白雾”误认为水蒸气,实际上水蒸气无色不可见,看到的白雾是水蒸气液化形成的小水珠,属于液化现象;同时要注意题目要求选出错误选项,审题时不可因前三项正确而草率作答。
隐含条件是瓶塞冲出后水蒸气对外做功导致温度降低,这正是液化的前提。
从命题意图看,本题借助一个实验串联多个热学核心概念,考查学生运用能量转化观点分析实际现象的能力以及辨析易混概念(内能与机械能、水蒸气与水珠)的能力,属于概念辨析与现象解释相结合的常见考查方式。
6.【答案】C
【知识点】验电器的原理及使用;电流的方向
【解析】【解答】验电器A带负电,说明A有多余电子;B不带电。当金属棒把A、B连接瞬间,自由电子从A向B移动。
物理学规定:正电荷定向移动方向为电流方向,负电荷定向移动方向和电流方向相反。电子(负电荷)A→B,则电流方向是B→A。
A、电流方向由A到B,故错误。
B、电流方向可以确定,故错误。
C、电流方向由B到A,故正确。
D、有短暂电流,故错误。
故答案为:C。
【分析】1、验电器原理:同种电荷相互排斥。
2、电流方向规定:正电荷定向移动的方向为电流方向;负电荷定向移动方向与电流方向相反。
3、金属导体中,能够自由移动的是自由电子(负电荷)。
4、电荷转移:带电体与不带电体连接,会发生电荷转移,形成瞬间电流。
7.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】分析电路图可知,开关S闭合后,电压表并联在灯泡L2两端,因此电压表测量的是L2两端的电压,由此可得L2两端电压为2V。该电路中灯泡L1与L2为串联连接,根据串联电路的电压规律,L1两端的电压为: U1=U-U2=6V-2V=4V ,故C正确,ABD错误因此选C。
【分析】 1、串联电路的电压规律,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,U总=U1+U2。
2、电压表使用规则,电压表并联在哪个用电器两端,就测量该用电器两端电压。
8.【答案】扩散;升高;分子间有吸引力
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力
【解析】【解答】(1)人可以闻到浓浓的花香,其实是香味分子在空气中发生扩散现象。花朵分泌的芳香油分子分子在空气中扩散加快,说明当时周边的气温突然升高。
(2)因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,所以两滴滚动的水珠相遇后之所以会合成一滴。
【分析】(1)不同的物质接触时彼此进入对方的现象叫扩散,温度越高,则扩散越快;
(2)根据分子之间存在相互作用的引力解答。
9.【答案】断路;通路;短路
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】当开关、断开时,电路中有断开点,电流无法形成闭合回路,因此电路处于断路状态。当闭合、断开时,电流从电源正极出发,经灯泡、回到电源负极,电路处处连通,用电器正常工作,因此电路是通路。
当、都闭合时,电流从电源正极出发,经、直接回到电源负极,而不经过灯泡,电源两极被导线直接连接,因此电路是短路。
【分析】本题以开关不同通断组合为情境,考查学生对通路、断路、短路三种电路状态的辨识能力。解题的关键在于抓住“电流是否有闭合路径”这一本质:有断开点则断路,路径完整且经过用电器则通路,路径存在但绕过用电器直接连接电源两极则短路。
突破点在于分析第三种情形时,要看清电流经、回到负极而将灯泡“短接”,这正是短路判断的易错之处,学生常因只看到开关闭合就误判为通路。隐含条件是电源内阻忽略不计,短路时电流极大,可能损坏电源,这也是命题者渗透安全用电意识的意图。
从教师层面看,本题通过同一电路的不同开关组合,考查学生的电路分析能力与逻辑推理能力,属于基础应用题,提醒教学中应强化“沿电流路径走一遍”的画图习惯,帮助学生区分“用电器被短接”与“电源被短路”两种不同情形。
10.【答案】做功;机械能;内
【知识点】做功改变物体内能
【解析】【解答】改变物体内能的方法:做功和热传递,压缩气体属于做功的方法;气体推动发动机对外做功,自身内能减少,转换为机械能;刹车时摩擦生热,属于做功的方法改变内能。
【分析】改变物体内能的方法
11.【答案】空气和汽油的混合物;空气;大
【知识点】热机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机在吸气冲程中,进气门打开,活塞向下运动,由于汽油挥发性强,吸入气缸的是空气和汽油的混合物;柴油机在吸气冲程中只吸入空气,柴油是在压缩冲程末由高压喷油嘴喷入气缸的;柴油机的压缩程度比汽油机更大,压缩冲程中气体被压缩得更剧烈,因此气缸内气体压强较大。
【分析】本题以汽油机和柴油机吸气冲程的差异为切入点,解题的关键是抓住“汽油易挥发、柴油需喷油嘴喷入”这一隐含条件,从而判断两种热机吸气冲程吸入物质的不同;突破点在于理解柴油机压缩程度更大是导致气缸内压强更大的原因,易错点是误认为柴油机吸气冲程也吸入柴油与空气的混合物,或混淆“压缩程度大”与“压强小”的因果关系。
从教师层面看,命题意在考查学生对热机工作过程及两种内燃机结构差异的辨析能力,属于基础识记与对比分析相结合的考查方式,教学中应引导学生从燃料性质和点火方式出发理解结构差异,避免死记硬背。
12.【答案】负电;正;排斥
【知识点】两种电荷;电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【解答】常见的物质由分子、原子构成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电。
通常情况下,原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷数量相等,原子呈中性。不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,在摩擦过程中,束缚能力强的原子得到电子,得到电子的物体因负电荷多于正电荷而带负电。丝绸与玻璃棒相互摩擦时,构成玻璃材料的原子核对核外电子的束缚能力较弱,摩擦过程中玻璃棒失去电子,正电荷多于负电荷,因此玻璃棒带正电;
构成丝绸材料的原子核对核外电子的束缚能力较强,摩擦过程中丝绸得到电子,负电荷多于正电荷,因此丝绸带负电。轻质小球与丝绸带同种电荷,根据同种电荷相互排斥的规律,轻质小球靠近丝绸时会被排斥。
【分析】本题以摩擦起电和电荷间相互作用为背景,解题的关键在于抓住“原子核对核外电子束缚能力的强弱”这一突破点,由此判断摩擦过程中电子的转移方向,进而确定玻璃棒和丝绸各自所带的电性。学生容易出错的地方是误认为“失去电子带负电”或“得到电子带正电”,混淆电子转移与电性变化的关系;另一个易错点是忽略轻质小球与丝绸电性相同这一隐含条件,从而不能正确运用同种电荷相互排斥的规律。
解题时应先明确原子结构与电性关系,再分析摩擦中电子得失,最后依据电荷间作用规律得出结论。从教师层面看,本题意在考查学生对摩擦起电微观本质的理解,以及运用电荷相互作用规律进行推理判断的能力,属于概念理解与规律应用相结合的考查方式,有助于引导学生从原子结构层面认识起电过程,形成“电子转移决定电性”的物理观念。
13.【答案】(1)热值高;污染少(或清洁)
(2)0.0168
【知识点】比热容的定义及其计算公式;热量的计算;燃料的热值
【解析】【解答】(1)液化气与煤相比,在热学方面突出的优点是热值高; 液化气燃烧主要生成二氧化碳,煤燃烧主要产生二氧化碳、氮氧化物及烟尘等,故与煤相比,在环保方面液化气的优点是污染少 。
(2)在一标准大气压下,水的沸点是100℃。不计热量散失,则水吸收的热量等于液化气燃烧放出的热量,即Q吸=Q放。由题意可得,解得至少需要燃烧液化气的体积为。
【分析】本题以液化气与煤的对比为背景,第一问考查燃料热值的物理意义及环保意识,第二问考查热量计算与热值公式的综合应用。
解题的关键是抓住“不计热量散失”这一隐含条件,建立Q吸=Q放的等量关系,并注意一标准大气压下水的沸点为100℃这一隐含条件,正确确定水的初温和末温。易错点在于温度差的计算,需用末温减初温,不能误用初温或把沸点当作温度变化量;同时要注意单位统一,质量用kg、比热容用J/(kg·℃)、热值用J/m3,体积单位最终为m3。
从命题意图看,本题将燃料的热值、放热公式与吸热公式结合,考查学生建立能量守恒关系、进行综合计算的能力,也渗透了节能环保的学科育人价值。学习中还可拓展比较气体燃料与固体燃料在热值和环保方面的差异,理解“热值高”只说明单位质量(或体积)完全燃烧放出的热量多,与实际燃烧是否充分无关。
(1)[1]液化气与煤相比,热学方面突出的优点是热值高,在完全燃烧相同质量的液化气和煤,液化气放出的热量较多;
[2]液化气燃烧主要生成二氧化碳,煤燃烧主要产生二氧化碳、氮氧化物及烟尘等,故与煤相比,在环保方面液化气的优点是污染少。
(2)在一标准大气压下,水的沸点是100℃,由于不计热量散失,则水吸收的热量等于液化气燃烧放出的热量,即Q吸=Q放,由题意可知,
解得至少燃烧液化气的体积为。
14.【答案】、;;电源短路
【知识点】电路的三种状态;串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】要使灯、并联,电路中应形成两条互不影响的电流路径,因此应闭合开关、,断开开关。若闭合开关、,电流将从电源正极出发,不经过任何用电器直接回到电源负极,造成电源短路,可能损坏电源,这是绝对不允许的。故选并联时闭合、、断开否则电流从电源正极出发后,不经过用电器直接回到电源负极,会导致电源短路,从而损坏 。
【分析】本题以电路连接方式的判断为切入点,考查学生识别串并联电路和短路现象的能力。解题的关键在于抓住并联的本质特征——电流有多条路径可走,且各用电器互不影响,由此确定需要闭合的开关组合;同时要警惕短路这一隐含的严重后果,明确“导线直接连接电源两极”是判断短路的标志。易错点在于学生容易混淆开关的通断与电路结构的关系,误将闭合所有开关当作使灯并联,或忽视某一开关闭合后形成的直通路径。从教师层面看,本题意在引导学生从电流路径的角度分析电路,而非机械记忆开关状态,培养的是电路识图与逻辑推理能力,考查方式贴近实际电路安全常识,具有较强的基础性和应用性。
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】根据实物图画电路图;实物的电路连接;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】①由图甲可知,灯泡与电铃并联,开关S1在干路上控制整个电路,开关S2在电铃所在支路上,只控制电铃,据此画出电路图。
②由图乙可知,灯泡L1与L2并联,开关S在干路,开关S1与L2串联在一条支路上,只控制L2;电流表A1在干路测总电流,电流表A2与L1串联测通过L1的电流,据此画出电路图。
③电流表内阻很小,应串联在电路中;电压表内阻很大,应并联在电路两端。由图丙可知,要使两灯正常工作,两灯应串联;若上面○中为电流表,会把L2短路,若下面○中为电流表,会造成电源短路,故两○中均为电压表。
【分析】本题以根据实物图和要求画电路图、判断电表类型为载体,考查串并联电路的识别、开关与电表的作用。解题的关键是先明确用电器的连接方式,再确定各开关、电表所在的位置及控制对象;判断电表类型时可从“电流表相当于导线、电压表相当于断路”入手,结合是否造成短路或断路进行检验。易错点在于忽视电流表内阻很小,误将电流表接入后造成用电器短路或电源短路;隐含条件是“两灯正常工作”,即要求两灯均有电流通过且不被短接。从教师层面看,本题意在考查学生由实物到电路的抽象建模能力和对电表理想化模型的理解,属于电路作图与故障判断的典型考查方式,能有效区分学生对电路结构本质的掌握程度。
(1)由图甲可知,灯泡与电铃并联,开关S1在干路上,开关S2在电铃所在的支路上,只能控制电铃,如图所示:
(2)由图乙可知,灯泡L1与L2并联,开关S在干路,开关S1与L2串联在一条支路,只能控制L2,电流表A1在干路,电流表A2与L1串联,测量通过L1的电流,电路图如图所示:
(3)电流表内阻很小,串联在电路中,电压表的内阻很大,并联在电路的两端。由图丙可知,为了使两个灯泡正常工作,只能使两个灯泡串联,若上面○中是电流表,会导致L2短路,若下面○中是电流表,会导致电源短路,故电路图中两个○中都是电压表,如图所示;
16.【答案】(1)12.5;1.5;-4
(2)天平;秒表;大于;沙子
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;探究不同物质的吸热能力
【解析】【解答】(1)电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指在10V后第5小格处,读数。
电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,指针指在1A后第5小格处,读数。
温度计分度值为1℃,液柱液面在0℃下方第4小格处,读数为-4。
(2)比较水和沙子比热容的实验中,还需测量质量和时间,故除图中温度计外,还缺少天平、秒表。
由表中数据,用相同酒精灯加热,相同时间内吸收热量相等;质量相等的水和沙子升高相同温度时,水加热时间更长,吸收热量更多,说明水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
加热相同时间,水和沙子吸收热量相等,由可知,质量相同时沙子升高的温度更高。
【分析】本题以电压表、电流表、温度计的读数及比热容实验为载体,考查基本测量仪器的使用和数据分析能力。突破点在于先明确量程与分度值,再按指针位置读数,注意温度计示数在0℃以下为负值。易错点是电压表、电流表读数时未看清量程,或温度计零下温度漏写负号。实验中应抓住“相同酒精灯加热”这一隐含条件,得出相同时间吸热相等,再结合表格中加热时间判断吸热多少;由分析温度变化时,必须控制质量与吸热相同。命题意图在于引导学生从仪器读数走向实验控制变量与热量比较,考查观察、读数、数据对比和公式推理能力,体现物理实验与生活现象的联系。
(1)[1]如图所示,电压表连接的是0~15V的测量范围,分度值为0.5V,指针指在10V后面第5小格处,则电压表的读数
[2]如图所示,电流表连接的是0~3A的测量范围,分度值为0.1A,指针指在1A后面第5小格处,则电流表的读数
[3]如图所示,温度计的分度值是1℃,液柱液面在0℃下面第4小格处,则温度计的读数为
(2)[1][2]在“比较水和沙子比热容本领”的实验中,需要质量相等的水和沙子,需要记录在不同时刻液体的温度,故需要的测量工具有天平、温度计和秒表,图中测量仪器只有温度计,故所需的测量仪器还有天平、秒表。
[3]实验中用两个相同的酒精灯加热,则水和沙子在相同的时间内吸收的热量相等,由表格中数据可知,水和沙子的质量相等,升高相同的温度时,酒精灯对水加热的时间更长,即水吸收的热量更多,故质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
[4]由②中可知“质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量”,则沙子的吸热能力比水弱,比热容比水小,因为加热时间相同,则水和沙子吸收的热量相等,根据可知,沙子和水的质量相同时,沙子升高的温度更高。
17.【答案】;断开;无;1.20;之和;更换电压不同的电源多次实验
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】(1)电流从电池的正极出发,经过开关、L1、L2、回到负极,将灯泡L2的右端和灯泡L1左端相连,如图:
(2)为了保护电路,开关需断开;闭合开关,若断路,则L1没有电流经过,两端无电压;
(3)电压表的读数为1.20V;
①由表中数据,结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②为使结论更具普遍性,还可以更换电压不同的电源多次实验。
【分析】(1)根据如图甲所示的电路图,两灯泡串联,电压表测L1的电压;
(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关,若灯L2断路,电压表示数为0;
(3)根据电压表选用小量程确定分度值读数;①分析表中数据,得出结论;②根据串联电路的规律进行解答。
18.【答案】(1)电流表的正负接线柱接反了
(2)电流表的量程选大了
(3)电流表的量程选小了
(4)小灯泡的规格
(5)电源电压
(6)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
(7)寻找普遍性结论
【知识点】电流表的连接;探究串并联电路中的电流特点实验
【解析】【解答】(1)闭合开关时,电流表指针偏向零刻度线左侧,说明电流从负接线柱流入,即电流表的正负接线柱接反了。
(2)闭合开关时,电流表指针偏转角度太小,读数误差大,说明电流表所选量程过大。
(3)闭合开关时,电流表指针偏转到最大刻度值右侧,说明电流表所选量程过小。
(4)分析表1数据可知,第二条支路的电流I2保持不变,第一条支路的电流I1发生改变,说明小李是通过只改变其中一个小灯泡的规格来获得实验数据的。
(5)分析表2数据可知,两条支路中的电流均成倍增大,且增大的倍数相同,说明小明是通过只改变电源电压来获得实验数据的。
(6)综合表1和表2的数据可得出的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(7)为避免实验的偶然性,应改变小灯泡的规格或改变电源电压,进行多次实验,从而得出具有普遍性的结论。
【分析】本题以并联电路电流规律的探究实验为背景,将电流表的正确使用与实验数据的分析有机融合,考查学生从图表中提取信息、归纳规律的能力。解题的突破点在于抓住电流表指针偏转方向与量程选择两类典型错误:指针反偏对应正负接线柱接反,偏转角度过小对应量程过大,超出满刻度对应量程过小,学生容易将“偏转角度小”误判为电路故障而非量程问题,这是关键易错点。分析表格数据时,应关注“哪个量在变、哪个量不变”:表1中I2不变而I1改变,隐含条件是电源电压不变、只更换了一个灯泡;表2中两电流同比例增大,隐含条件是灯泡规格不变、只调节了电源电压,通过对比可体会控制变量法在实验设计中的运用。第⑦问体现多次实验排除偶然性、寻求普遍规律的学科思想,命题意图在于引导学生不仅得出规律,更要理解规律得出的可靠性与实验方案的严谨性,培养基于证据进行科学推理与评估的能力。
(1)由图甲可知,闭合开关时,电流表的指针偏向零刻度线的左侧,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的正负接线柱接反了。
(2)由图乙可知,闭合开关时,电流表的指针的偏转角度太小了,导致精确度小,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的量程选大了。
(3)由图丙可知,闭合开关时,电流表的指针偏向最大刻度值的右侧,则他在连接电路时出现的错误是:电流表的量程选小了。
(4)由表1数据可知,第二条支路的电流I2始终保持不变,而第一条支路的电流I1发生改变,故小李是通过只改变其中一个小灯泡的规格得到实验数据的。
(5)由表2数据可知,通过两条支路中的电流都在成倍的增加,且增大的倍数相同,所以小明是通过只改变电源电压得到的实验数据。
(6)结合表1和表2的数据可以得到的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(7)为了避免偶然性,应改变小灯泡的规格或改变电源电压,进行多次实验,从而得到具有普遍性的结论。
19.【答案】解:(1)根据题意可知, 质量为80kg的水温度升高30℃时,
水吸收的热量Q=cmt=4.2×103J/(kg.℃)80kg30℃=1.008107J。
答:水吸收的热量为1.008107J。
(2)根据题意可知,干木柴的热值为 q干木柴=1.2×107J/kg ,
干木材需要放出的热量为Q放=Q吸=1.008107J;
需要完全燃烧干木材的质量为m干木柴===0.84kg。
答:需要完全燃烧多少0.84kg干木柴。
(3)根据题意可知,该热水器5h内获得的太阳能为Q=2m25h2.52×106J/(m2h)= 2.52107J;
该太阳能热水器的效率为η==100%=40%
答:该太阳能热水器的效率为40%。
【知识点】比热容的定义及其计算公式;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】 (1)已知水的比热容、质量和升高的温度,利用Q=cmΔt求出水吸收的热量;
(2)已知水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供和干木柴的热值,利用求出需要完全燃烧的干木柴的质量;
(3)已知太阳能热水器的受热面积、光照时间和每小时获得的热量,可以得到太阳能热水器每天获得的太阳能,根据η=计算热水器的效率。
20.【答案】(1)氢气完全燃烧产生的热量:已知氢气质量,热值,由放热公式可得。
(2)汽车在平直路面上匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即;又已知行驶距离,则牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率:牵引力做功,氢气完全燃烧放出的热量,则发动机效率。
【知识点】燃料的热值;热机的效率;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)氢气完全燃烧产生的热量:已知氢气质量,热值,由放热公式可得。
(2)牵引力做的功:汽车在平直路面上匀速直线行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,即;又已知行驶距离,则牵引力做的功。
(3)汽车发动机的效率:牵引力做功,氢气完全燃烧放出的热量,则发动机效率。
【分析】本题以氢燃料汽车为背景,将燃料放热、功的计算与热机效率三个知识点串联起来,属于典型的力热综合计算题。
解题的关键在于抓住“匀速直线行驶”这一隐含条件,由此判定牵引力与阻力平衡,从而由阻力直接得到牵引力大小,这是本题的突破口,若忽视该条件而试图用其他途径求牵引力,就会陷入困境。
计算中需注意各物理量的单位统一,尤其是效率计算时有用功与总放热量的对应关系不能颠倒,且结果需化为百分数。
学生常见的易错点有两处:
一是混淆“牵引力做的功”与“燃料放出的热量”,
二是效率公式中分子分母位置写反。从命题意图看,试题借助新能源氢燃料这一真实情境,考查学生提取信息、建立物理模型并进行规范运算的能力,同时渗透能量转化与能源利用效率的意识,体现了从物理走向社会的课程理念。
(1)已知氢气的质量,氢气的热值,将其代入公式可知,氢气完全燃烧产生的热量
(2)已知汽车行驶的距离,因为汽车在平直路面上匀速直线行驶,汽车受到的牵引力F和阻力f是一对平衡力,大小相等,即
则汽车的牵引力做的功
(3)汽车牵引力做的功, 氢气完全燃烧产生的热量 ,则汽车发动机的效率
21.【答案】(1)CE;通路
(2)E;AF;BD
【知识点】电路的三种状态
【解析】【解答】(1)将A和B连接起来,把“测通器”的m接在D上、n接在F上,小灯泡发光,说明D、A、B、F之间形成闭合回路。若D和F是同一根导线的两端,则不经A、B即可构成回路,与现象不符;故D、F分别与A或B相连,即D与A或B为同一根导线的两端,F与A或B为同一根导线的两端,剩下的C、E为同一根导线的两端。此时小灯泡发光,说明电路中有电流通过,电路处于通路状态。
(2)已知CE为同一根导线的两端,要判断D与A或B、F与A或B的对应关系,可连接A和C。由于CE连通,连接A和C相当于把A与E连通,因此测通器的一端必须接在E端。若测通器的另一端接F,小灯泡发光,说明A、C、E、F之间形成闭合回路;又CE为同一根导线的两端,故AF为同一根导线的两端,剩下的BD为另一根导线的两端。
【分析】本题以“测通器”判断导线两端为情境,突破点在于抓住“小灯泡发光即回路闭合”这一现象,把连接关系转化为通路分析。解题时先由D、F间接入A、B后发光,排除D、F为同一根导线两端的可能,从而确定CE;再通过连接A、C把A与E等效连通,巧妙地把测通器一端固定在E,另一端接F即可区分A、B的对应关系。易错点在于误认为灯泡发光只说明被测两点直接相连,忽略中间经A、B构成回路;隐含条件是CE已确定为同一根导线,连接A、C后A与E等电位连通。扩展来看,此类“端点配对”问题常用等效替代与排除法,先定一对,再逐对区分。命题意图在于考查电路通路条件与逻辑推理能力,考查方式侧重实验现象到连接关系的转化,要求学生不仅会判断通路,还能依据现象排除不可能情况,形成严密的对应关系。
(1)[1]将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,说明D、A、B、F之间形成一个闭合回路。由此可知,D和F不是同一根导线的两端,否则不需要经过A、B就可以形成闭合的回路;A和B连接之后,D到F之间有电流通过,说明D和F分别以A或B相连,即D与A或B是同一根导线的两端,F与A或B是同一根导线的两端,剩下的CE是同一根导线的两端,所以可以确定CE为同一根导线的两端。
[2]将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,说明此时有电流通过小灯泡,用电器正常工作,说明电路此时处于通路的状态。
(2)[1]已知CE是同一根导线的两端,现在要判断出D与A或B哪端是同一根导线,F与A或B哪端是同一根导线,连接A和C,由于CE是同一根导线的两端,所以相当于A实际上也和E端点连通了,所以测通器的一端必须与E端相连。
[2][3]若测通器的另一端接F,小灯泡发光,说明此时A、C、E、F之间形成一个闭合回路,已知CE是同一根导线的两端,所以AF是同一根导线的两端,那么剩下的BD就是另外同一根导线的两端。
22.【答案】62.5;乙;;甲;空气;羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好
【知识点】凝固与凝固放热特点;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1)温度是逐渐降低的,比初温低,所以甲瓶62.5℃是错误的。根据表格数据分析可知,乙瓶中温度下降更快,所以乙瓶中水温更快降到41.0℃。水的体积是350mL,根据密度公式计算水的质量为;根据热量计算公式可得,放出的热量为
(2)由于甲瓶保温更好,所以甲瓶中的冰块熔化较慢。在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有空气,减慢了热量的流失速度。
(3)羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好。
综上 第1空、 62.5; 第2空、乙; 第3空、 ;第4空、甲; 第5空、空气 第6空、 羽绒服内充满空气更保暖,双层玻璃隔热效果更好.
【分析】1、热量的计算:公式为Q=cmΔt,所以吸收或者释放相同的热量,水比热容大,温度变化低,应用:冷水降温、温水保温;
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关;根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比。
23.【答案】(1)减少
(2)C
(3)0.7q
(4)22:25;
【知识点】功率的概念;温度、热量与内能的关系;比热容的定义及其计算公式
【解析】【解答】(1)物体向周围散热,温度降低,内能减少。
(2)散热快慢是指单位时间内散失热量的多少。速度是单位时间内通过的路程,密度是单位体积某种物质的质量,功率是单位时间内做的功,效率是有用能量与总能量之比;其中功率与散热快慢一样,都是描述单位时间内能量变化的物理量,故散热快慢与功率的定义方式最相似。
(3)由题意得,解得。由于散热系数k与物体的表面性质、表面积和物质种类无关,k保持不变,则当物体温度降低到27℃时,散热快慢为。
(4)水和盐水的初温、末温均相同,即,故此时水和盐水的散热快慢相同。降低相同温度时,水用时25min,盐水用时22min,则水和盐水放出热量之比为。由图可知水和盐水体积相同,由Q放=cmΔt可得。
【分析】本题以物体散热为情境,将内能变化、比值定义法、散热快慢的计算以及比热容的测量综合在一起,突破点在于抓住“散热快慢”即单位时间内散失的热量这一本质,将其与功率的定义方式类比,从而理解用散热快慢描述能量变化快慢的思想。关键易错点有两处:一是第③问中散热系数k不变,温度差由10℃变为7℃,散热快慢应按比例变为0.7q,不能误认为散热快慢不变;二是第④问中比较水和盐水放热时,因初温、末温相同,散热快慢相同,放出热量之比等于加热时间之比,再由体积相同和Q放=cmΔt联立求比热容,容易在密度、体积、时间的比例关系上出错。隐含条件是“散热系数k与表面性质、表面积和物质种类无关”,这为温度变化后仍用同一k值计算提供了依据。扩展来看,本题体现了用比值定义法建立物理概念的通用思路,以及通过控制变量和比例关系间接测量比热容的实验方法。从命题意图看,试题借助生活化的散热现象考查内能、功率、热量计算和比热容等核心知识,重在考查学生提取信息、类比迁移和综合运算的能力,属于以真实情境为载体、强调科学思维与探究能力的考查方式。
(1)物体向周围散热,温度降低,内能减少。
(2)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少;
A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意;
B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意;
C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意;
D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意;
故选C。
(3)由题意可知,
解得
由于散热系数k与物体的表面性质、表面积,和物质种类无关,散热系数k不变,则当物体温度降低到27℃时,散热快慢为
(4)[1]因为水和盐水的初温和末温都相同,即
所以此时水和盐水的散热快慢相同,降低相同温度时,水用时25min,盐水用时22min,则水和盐水放出热量之比为
[2]由图可知,水和盐水的体积相同,因为Q放=cmΔt,所以
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