2022-2023学年湖南省衡阳市蒸湘区船山实验中学九年级（上）第一次段考物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）下列各组物质中，通常情况下是导体的一组是（ ）
A．人体、盐水 B．塑料、油 C．铜，玻璃 D．石墨、橡胶
2．（3分）下列常见的自然现象，属于扩散现象的是（ ）
A．春天，柳絮纷飞 B．夏天，荷花飘香
C．秋天，黄沙扑面 D．冬天，雪花漫天
3．（3分）A、B是两个轻质泡沫小球，C是用丝绸摩擦过的玻璃棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断（ ）
A．小球A带正电 B．小球B带负电
C．小球B可能不带电 D．小球A可能不带电
4．（3分）如图所示情景中，改变物体内能方式与其他不同的是（ ）
A．搓手取暖 B．用火烧水
C．水蒸气将塞子冲出 D．压缩中的空气
（多选）5．（3分）关于柴油机和汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C．柴油机的效率一般比汽油机的效率高
D．柴油机和汽油机工作时点燃方式不一样
6．（3分）如图所示是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是（ ）
A．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能
B．光电池板是将光能转化为电能的装置
C．蓄电池在夜晚供电时，将化学能转化为电能
D．照明灯工作时将电能转化为光能
7．（3分）如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲是吸气冲程，吸入的是空气，是汽油机的辅助冲程
B．乙是压缩冲程，是机械能转化为内能的过程
C．丙是做功冲程，是内能转化为机械能的过程
D．丁是排气冲程，这个冲程使汽车获得动力
8．（3分）如图所示的三个电路，下列对其通路、断路、短路判断正确的是（ ）
A．甲断路、乙短路、丙通路
B．甲通路、乙断路、丙短路
C．甲通路、乙短路、丙断路
D．甲短路、乙断路、丙通路
9．（3分）下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是（ ）
A．夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能
B．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
C．内能增加，一定是物体吸收热量
D．其他条件相同时，1kg水一定比1kg冰的内能大
10．（3分）汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（ ）
A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J
二、双选题（本大题共2小题，每小题3分，共6分，每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。)
（多选）11．（3分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角减小
B．电流从B流向A
C．A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A
D．A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大
（多选）12．（3分）小明同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。他依据实验数据绘制了图中甲、乙两条图线中的一条。已知m冰＝0.1kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），c冰＝2.1×103J/（kg ℃），酒精灯在相同时间内的加热效果相同。下列分析正确的是（ ）
A．小明绘制的是乙图线
B．1～3min内温度不变，说明冰块没有吸收热量
C．0～1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
D．1～3min内，冰水混合物吸收的热量为2.1×103J
三、填空与作图题（本大题共5小题，13-16题每空2分，第17题2分，共24分）
13．（8分）如图是热学实验。请写出下面各实验说明的物理知识。
（1）图甲说明固体分子之间存在 ；
（2）图乙实验抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀 现象。
（3）图丙，玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，当瓶塞蹦出时，发现瓶口出现白雾，气体内能 （选填“增大”或“减小”），温度降低，水蒸气遇冷 （填物态变化）形成的。
14．（4分）根据下表所提供的几种物质的比热容，回答是下列问题。
几种物质的比热容c/[J （kg ℃）]﹣1
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
（1）质量相等、初温相同的铜块和砂石，吸收相等的热量， 的末温高。
（2）质量相等的铜块和铝块都降低1℃，铝块比铜块放出的热量 。
15．（6分）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。“刮痧”时要在皮肤上涂一些药油，利用刮痧使皮肤温度升高 方式来改变物体的内能；艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的，完全燃烧能放出1.4×106J的热量，则该艾条的热值为 J/kg。
16．（4分）如图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试
（1）连接A和B，将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端（填字母，下同）。
（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 相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
17．（2分）请根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
四、实验探究（本大题共3小题，第18题8分，第19题10分，第20题8分，共26分）
18．（8分）图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置，该实验通常有两种方案：方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量；
方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量；
（1）小华用两个相同的容器分别装入质量相等的a、b两种液体，选用相同的电加热器加热，目的是通过比较 来比较两种液体吸收热量的多少；
（2）在实验过程中，记录了相关数据，根据数据绘制出两液体的“温度﹣时间”图像如图乙所示，a液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体吸收的热量，液体 的吸热能力更强；
（3）若a液体的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则b液体的比热容为 J/（kg ℃）。
19．（10分）
如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，烧杯内的液体初温相同，当燃料燃尽时，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）在实验中，三个烧杯中a、b液体的 （选填“质量”或“体积”）必须相同；
（2）比较两种燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验时要观察 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；
（3）燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1 q2（大于/等于/小于）；
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （选填“大”或“小”）。
20．（8分）
利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验：
（1）如图甲将一根塑料绳一端扎紧，从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝，用手向下捋几下后，原因是手与塑料细丝带上的是 （选填“同种”或“异种”）电荷；
（2）如图乙所示装置均为比较简易的验电器，它们都可以用来检验某物体是否带电，由图中现象可知 的原理来检验物体是否带电的。
（3）如图丙所示，把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们互相排斥 （选填“正”或“负”）电荷，这是因为这个带电体在摩擦的过程中 （选填“得到”或“失去”）电子。
五、计算题（本大题共2小题，第21题6分，第22题8分，共14分）
21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用天然气给30kg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4min内完全燃烧了0.5m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.6×107J/m3，求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量；
（2）经过4min时间加热，水所吸收的热量；
（3）天然气灶加热这些水的热效率。
22．（8分）氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，如图所示。
阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW
阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，此过程中发动机的效率为25%。
（1）求轿车行驶过程中受到的阻力。
（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率。
（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
2022-2023学年湖南省衡阳市蒸湘区船山实验中学九年级（上）第一次段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）下列各组物质中，通常情况下是导体的一组是（ ）
A．人体、盐水 B．塑料、油 C．铜，玻璃 D．石墨、橡胶
【答案】A
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等；常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等。
【解答】解：A、人体，属于导体；
B、塑料，属于绝缘体；
C、铜容易导电；玻璃不容易导电，故C不符合题意；
D、石墨容易导电；橡胶不容易导电，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
2．（3分）下列常见的自然现象，属于扩散现象的是（ ）
A．春天，柳絮纷飞 B．夏天，荷花飘香
C．秋天，黄沙扑面 D．冬天，雪花漫天
【答案】B
【分析】分子是构成物质的一种微粒，微粒很小，肉眼是看不到的，并且在做永不停息地运动。生活中的扩散、挥发等现象都是由于分子不断运动的结果。
【解答】解：A．柳絮飞扬是由于柳絮较轻，随空气流动而运动，故A不符合题意；
B．荷花飘香，而是荷花中具有香味的物质的分子不断运动。属于分子运动的结果；
C．黄沙扑面。不是分子运动的结果；
D．雪花漫天，受到空气的阻力而飘落，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】分析现象时，注意分析是由物质的小颗粒形成的现象，还是由构成物质的微粒形成的现象，虽然现象相似，但形成现象的本质是的很大不同的。
3．（3分）A、B是两个轻质泡沫小球，C是用丝绸摩擦过的玻璃棒，A、B、C三者之间相互作用时的场景如图所示。由此可以判断（ ）
A．小球A带正电 B．小球B带负电
C．小球B可能不带电 D．小球A可能不带电
【答案】D
【分析】（1）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
（2）排斥的带有同种电荷，吸引的可能带有异种电荷，也可能带电体吸引不带电体。
（3）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，C是用丝绸摩擦过的玻璃棒；故据图可知，即A可能带负电；BC排斥；而AB相互吸引，且带异种电荷﹣﹣﹣负电或A不带电、B中，小球A可能带负电或不带电。
故选：D。
【点评】带电体吸引不带电体，排斥带同种电荷，吸引可能带异种电荷，其中之一带电。注意带电体具有吸引轻小物体的性质的情况。
4．（3分）如图所示情景中，改变物体内能方式与其他不同的是（ ）
A．搓手取暖 B．用火烧水
C．水蒸气将塞子冲出 D．压缩中的空气
【答案】B
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。
【解答】解：A、两手相互摩擦，内能增加，属于做功改变物体内能；
B、給水加热是利用热传递，属于热传递改变物体内能；
C、水蒸气将塞子冲出，通过做功的方式改变物体的内能；
D、压缩中的空气，内能增加，属于做功改变物体内能；
综合分析ACD属于做功改变物体内能，B属于热传递改变物体内能。
故选：B。
【点评】判断是做功还是热传递，关键是看能量是发生了转化还是转移。
（多选）5．（3分）关于柴油机和汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C．柴油机的效率一般比汽油机的效率高
D．柴油机和汽油机工作时点燃方式不一样
【答案】CD
【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
【解答】解：A、汽油机顶部有火花塞，故A错误；
B、柴油机在吸气冲程中，故B错误；
C、一般柴油机的压缩比比汽油机大得多，所以柴油机的效率更高一些；
D、柴油机的点燃方式是压燃式，故D正确。
故选：CD。
【点评】此题考查的汽油机中的能量转化，以及柴油机和汽油机的不同之处，属于中等题。
6．（3分）如图所示是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池。下列解释错误的是（ ）
A．小风扇是风力发电机，工作时将电能转化为机械能
B．光电池板是将光能转化为电能的装置
C．蓄电池在夜晚供电时，将化学能转化为电能
D．照明灯工作时将电能转化为光能
【答案】A
【分析】分析小风扇、电池板、照明灯、蓄电池工作时消耗和获得的能量是什么，可逐一作出判断。
【解答】解：A、小风扇利用风力发电，获得了电能，故A错误；
B、光电池板工作时，获得了电能，故B正确；
C、蓄电池在夜晚放电，故C正确；
D、照明灯工作时，获得了光能，故D正确。
故选：A。
【点评】风能和太阳能都是清洁能源，且能量取之不尽、用之不竭，本题的重点是掌握其能量的转化。
7．（3分）如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲是吸气冲程，吸入的是空气，是汽油机的辅助冲程
B．乙是压缩冲程，是机械能转化为内能的过程
C．丙是做功冲程，是内能转化为机械能的过程
D．丁是排气冲程，这个冲程使汽车获得动力
【答案】C
【分析】判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
【解答】解：
汽油机的四个冲程是，吸气冲程、做功冲程。
A、甲图：气门都关闭，气缸容积减小，将机械能转化为了内能；
B、乙图：排气门打开，气缸容积减小，没有能量转化的过程；
C、丙图：气门都关闭，气缸容积增大，将内能转化为了机械能；
D、丁图：进气门打开，气缸容积增大，没有能量转化的过程。
故选：C。
【点评】此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情况进行判断。
8．（3分）如图所示的三个电路，下列对其通路、断路、短路判断正确的是（ ）
A．甲断路、乙短路、丙通路
B．甲通路、乙断路、丙短路
C．甲通路、乙短路、丙断路
D．甲短路、乙断路、丙通路
【答案】A
【分析】处处连通的电路为通路；某处断开的电路为开路；电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路。据此分析回答。
【解答】解：甲图电路由于开关断开，则是断路，直接将电源正负两极相连；丙图电路处处连通的电路是通路。
故选：A。
【点评】本题考查电路图的分析，牢记基础知识是解答本类题型的前提，属于基础题型。
9．（3分）下列关于内能、热量、温度的说法中正确的是（ ）
A．夏天用电风扇吹风使人感到凉快，是因为电风扇可以减小空气的内能
B．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
C．内能增加，一定是物体吸收热量
D．其他条件相同时，1kg水一定比1kg冰的内能大
【答案】D
【分析】（1）影响蒸发快慢的因素有三个，即液体的温度、液体的表面积和液体表面的空气流动情况，且蒸发吸热；
（2）任何物体都有内能；
（3）改变内能的方式：做功和热传递；
（4）内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关。
【解答】解：A、夏天用电风扇吹风，促进了汗液的蒸发，所以人感到凉快，故A错误；
B、任何物体都有内能，故B错误；
C、内能增加，也可能是外界物体对它做功；
D、内能的大小与物体的质量、状态等有关，1kg水一定比1kg冰的内能大。
故选：D。
【点评】此题考查了蒸发的作用以及温度、热量、内能的关系，难度不大。
10．（3分）汽油机工作时的热损失情况是：汽缸散热损失30%，废气带走35%。机械摩擦损耗10%，则完全燃烧2g汽油（热值为4.6×107J/kg）获得的机械能是（ ）
A．2.76×104J B．3.22×104J C．2.3×104J D．0.92×104J
【答案】C
【分析】（1）燃料产生的总能量是100%，减去所有消耗的（废气带走的能量占总能量的35%、气缸向周围散热损失的能量占总能量的30%、克服机械运行的摩擦损失的能量占总能量的10%），就是做有用功的了，也就是所求的机械效率；
（2）知道汽油的质量和热值，利用燃料完全放热公式Q放＝qm求汽油完全燃烧产生的热量（总能量）；
（3）知道汽油机的效率，利用效率公式求有用机械能。
【解答】解：汽油机的效率为：η＝100%﹣30%﹣35%﹣10%＝25%，
2g汽油完全燃烧产生的热量为：
Q放＝mq＝2×10﹣2kg×4.6×106J/kg＝9.2×103J，
（3）根据η＝×100%可知
W有用＝ηQ放＝25%×9.2×106J＝2.3×103J。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是有关热机效率和燃料热值的计算，也是一道生活中的物理题，有其实用价值，对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。
二、双选题（本大题共2小题，每小题3分，共6分，每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。)
（多选）11．（3分）如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角减小
B．电流从B流向A
C．A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A
D．A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大
【答案】BD
【分析】（1）规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反；
（2）验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的；
【解答】解：A带负电，B不带电，A上的部分负电荷会转移到B上，A金属箔的张角减小，因此电流方向是由B到A，BD正确；
故选：BD。
【点评】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况，在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷（自由电子），所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
（多选）12．（3分）小明同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。他依据实验数据绘制了图中甲、乙两条图线中的一条。已知m冰＝0.1kg，c水＝4.2×103J/（kg ℃），c冰＝2.1×103J/（kg ℃），酒精灯在相同时间内的加热效果相同。下列分析正确的是（ ）
A．小明绘制的是乙图线
B．1～3min内温度不变，说明冰块没有吸收热量
C．0～1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
D．1～3min内，冰水混合物吸收的热量为2.1×103J
【答案】AD
【分析】（1）用同一个酒精灯加热，在相同的时间内吸收的热量是相同的，根据Q＝cmΔt分析温度的变化，从而得出水的图象；
（2）冰是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，温度不变；
（3）利用Q＝cmΔt求出冰吸收的热量；
（4）酒精灯在相同时间内的加热效果相同，2min吸收的热量是1min吸收热量的2倍。
【解答】解：
A、由图可知，冰吸收热量；冰化成水后，根据题意可知，根据Q＝cmΔt可知，即水升高5℃，故乙图线是水的升温图象；
B、由图可知，温度保持不变，这个过程中，内能增大；
C、冰吸收的热量为：Q冰＝c冰m冰Δt＝2.3×103J/（kg ℃）×0.2kg×5℃＝1.05×102J，故C错误；
D、酒精灯在相同时间内的加热效果相同，1～3min内冰＝8×1.05×103J＝7.1×103J，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了冰的熔化图象，利用好Q＝cmΔt是解答本题的关键，难易程度适中。
三、填空与作图题（本大题共5小题，13-16题每空2分，第17题2分，共24分）
13．（8分）如图是热学实验。请写出下面各实验说明的物理知识。
（1）图甲说明固体分子之间存在 引力 ；
（2）图乙实验抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀 扩散 现象。
（3）图丙，玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，当瓶塞蹦出时，发现瓶口出现白雾，气体内能 减小 （选填“增大”或“减小”），温度降低，水蒸气遇冷 液化 （填物态变化）形成的。
【答案】（1）引力；（2）扩散；（3）减小；液化。
【分析】（1）分子间存在着相互作用的引力和斥力；
（2）扩散现象表明分子在不停地做无规则运动；
（3）做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，物体的内能增大、温度升高；当物体对外做功时，物体的内能内能减小、温度降低，当温度降低时，水蒸气遇冷会液化成小液滴。据此分析回答。
【解答】解：（1）图甲中两个铅块紧压后粘在一起，下面即使挂较重的物体也不会松脱；
（2）抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，表明分子在不停地做无规则运动；
（3）给瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，出现白雾，在这个过程中，温度降低。
故答案为：（1）引力；（2）扩散；液化。
【点评】本题考查了学生对分子动理论和内能的改变方法理解和掌握，主要考查学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力，虽具有一定的综合性，但难度不大。
14．（4分）根据下表所提供的几种物质的比热容，回答是下列问题。
几种物质的比热容c/[J （kg ℃）]﹣1
水 4.2×103 冰 2.1×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水银 0.14×103 铜 0.39×103
（1）质量相等、初温相同的铜块和砂石，吸收相等的热量， 铜 的末温高。
（2）质量相等的铜块和铝块都降低1℃，铝块比铜块放出的热量 多 。
【答案】（1）铜；（2）多。
【分析】（1）质量和初温相同的物质，吸收相同的热量，比热容越大，升高的温度越小，末温越低；
（2）质量相同，温度变化量相同，比热容越大，放出的热量越多。
【解答】解：（1）质量相等的铜块和砂石，吸收相等的热量，由于铜块的比热容小于砂石的比热容，铜块和砂石的初温相同；
（2）质量相等的铜块和铝块都降低1℃，根据公式Q放＝cmΔt，由于铝的比热容大于铜。
故答案为：（1）铜；（2）多。
【点评】本题考查了比热容、热量公式的应用，属于基础题。
15．（6分）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。“刮痧”时要在皮肤上涂一些药油，利用刮痧使皮肤温度升高 做功 方式来改变物体的内能；艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的，完全燃烧能放出1.4×106J的热量，则该艾条的热值为 2.8×107 J/kg。
【答案】做功；2.8×107
【分析】（1）改变物体内能的方法：做功和热传递，做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移；
（2）已知艾条的质量、完全燃烧放出的热量，利用q＝计算该艾条的热值。
【解答】解：
（1）当刮痧板在身体上刮动时，克服摩擦做功，使皮肤温度升高；
（2）艾条的热值：
q＝＝＝2.8×106J/kg。
故答案为：做功；2.8×103。
【点评】本题考查了改变物体内能的方式、热值定义式的应用，属于基础题目。
16．（4分）如图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试
（1）连接A和B，将测通器的m连接在D上。当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 C、E 为同一导线的两端（填字母，下同）。
（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 E 相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
【答案】见试题解答内容
【分析】当电路是通路时，电灯就能发光，从而辨别哪两个线头为同一根导线的两端。
【解答】解：（1）连接A和B，将测通器的m连接在D上，则ABDF构成了同一根导线，由此可以确定CE为同一根导线的两端；
（2）由于已经确定CE是在同一根导线上，为了弄清另两根导线的两端，测通器的一端必须与E相连。当与D接触时，说明AD是在同一根导线上的，说明A和F。
故答案为：（1）C、E；（2）E。
【点评】本题利用了电路是通路时，电灯能发光来辨别哪两个线头属于同一根导线。
17．（2分）请根据如图所示的实物图，在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【分析】结合实物图，利用电流流向法画出电路图即可。
【解答】解：由实物图可知，电流由正极出发、灯泡。画出电路图
【点评】此题考查了电路图的画法，难度不大。
四、实验探究（本大题共3小题，第18题8分，第19题10分，第20题8分，共26分）
18．（8分）图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置，该实验通常有两种方案：方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量；
方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量；
（1）小华用两个相同的容器分别装入质量相等的a、b两种液体，选用相同的电加热器加热，目的是通过比较 加热时间 来比较两种液体吸收热量的多少；
（2）在实验过程中，记录了相关数据，根据数据绘制出两液体的“温度﹣时间”图像如图乙所示，a液体吸收的热量 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）b液体吸收的热量，液体 a 的吸热能力更强；
（3）若a液体的比热容为4.2×103J/（kg ℃），则b液体的比热容为 2.1×103 J/（kg ℃）。
【答案】（1）加热时间； （2）大于；a；（3）2.1×103。
【分析】（1）根据转换法，通过比较加热时间来比较两种液体吸收热量的多少；
（2）由图知升高到30℃时b和a的加热时间，使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
（3）根据Q＝cmΔt，在质量和升高的温度相同时，吸热多少与比热容成正比，据此得出b液体的比热容。
【解答】解：
（1）该实验用到了转换法，通过比较加热时间来比较两种液体吸收热量的多少；
（2）由图乙可知，当两液体均加热到30℃时，说明a液体吸收的热量大于b液体吸收的热量；
（3）根据Q＝cmΔt，在质量和升高的温度相同时，则b液体的比热容为：
c＝×8.2×103J/（kg ℃）＝6.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：（1）加热时间； （2）大于；a7。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法，为热学中的重要实验。
19．（10分）
如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，烧杯内的液体初温相同，当燃料燃尽时，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）在实验中，三个烧杯中a、b液体的 质量 （选填“质量”或“体积”）必须相同；
（2）比较两种燃料的热值，应选择 甲、乙 两图进行实验，实验时要观察 液体升高的温度 （选填“加热时间”或“液体升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；
（3）燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1 大于 q2（大于/等于/小于）；
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）质量；（2）甲、乙；液体升高的温度；（3）大于；（4）小。
【分析】（1）根据控制变量法的要求，依据所探究的问题，确定需要控制的变量；
（2）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（3）根据Q吸＝cmΔt和Q放＝mq分析回答；
（4）因燃料不能完全燃烧，且存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，测得的热值会偏小。
【解答】解：（1）根据控制变量法的要求，在实验中、b液体的质量必须相同；
（2）为了比较热值大小，要用不同的燃料，让液体的质量相同，进而判断热值大小、乙两图进行实验；
（3）由题意知甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等甲＞t乙，则Δt甲＞Δt乙，
由图甲、乙所示实验可知、质量m都相等吸＝cmΔt可知，
Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同放＝mq可知，q4＞q2；
（4）因燃料不能完全燃烧，且存在热散失，所以测得的热值会偏小。
故答案为：（1）质量；（2）甲、乙；（3）大于。
【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键。
20．（8分）
利用我们身边的常见物品也可以完成一些物理小实验：
（1）如图甲将一根塑料绳一端扎紧，从另一端把绳尽可能撕成更多的细丝，用手向下捋几下后，原因是手与塑料细丝带上的是 异种 （选填“同种”或“异种”）电荷；
（2）如图乙所示装置均为比较简易的验电器，它们都可以用来检验某物体是否带电，由图中现象可知 同种电荷相互排斥 的原理来检验物体是否带电的。
（3）如图丙所示，把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们互相排斥 负 （选填“正”或“负”）电荷，这是因为这个带电体在摩擦的过程中 得到 （选填“得到”或“失去”）电子。
【答案】（1）异种；（2）同种电荷相互排斥；（3）负；得到
【分析】（1）摩擦起电现象普遍存在，手和塑料是不同材料，用干燥的手捋塑料细丝时，两者之间相互摩擦，出现电子的得失。
电荷间的相互作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）根据电荷间的相互作用规律分析解答；
（3）与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷；
当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时，束缚电子能力强的得到电子，因电子比质子数量多而带负电，束缚电子能力弱的失去电子，因电子比质子数量少而带正电，一种物质失去多少电子，另一种物质就得到多少电子。
【解答】解：（1）细丝下垂是因为其受重力的作用；再用手向下捋几下后，出现摩擦起电现象，同种电荷相互排斥，观察到的现象是塑料细丝越来越蓬松；
（2）图a装置是常用验电器，当带电体接触金属棒时，其原理是同种电荷相互排斥；
（3）与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷，且同种电荷相互排斥，把一个带电的物体靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，说明这个带电物体所带的是负电荷。
故答案为：（1）异种；（2）同种电荷相互排斥；得到。
【点评】本题主要考查了电荷间的相互作用、验电器的原理、摩擦起电的实质等，属基本知识点的考查。
五、计算题（本大题共2小题，第21题6分，第22题8分，共14分）
21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用天然气给30kg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4min内完全燃烧了0.5m3的天然气，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为3.6×107J/m3，求：
（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量；
（2）经过4min时间加热，水所吸收的热量；
（3）天然气灶加热这些水的热效率。
【答案】（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量为1.8×107J；
（2）经过4min时间加热，水所吸收的热量为6.3×106J；
（3）天然气灶加热这些水的热效率为35%。
【分析】（1）已知天然气的体积、热值，利用Q放＝Vq可求天然气完全燃烧产生的热量；
（2）由图知，经过4min时间加热，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）天然气完全燃烧产生的热量：
Q放＝Vq＝0.5m2×3.6×104J/m3＝1.3×107J；
（2）水的质量m＝30kg，加热前水的温度t0＝20℃，加热3min后的温度t＝70℃，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.5×103J/（kg ℃）×30kg×（70℃﹣20℃）＝6.4×106J；
（3）天然气烧水时的热效率：
η＝×100%＝。
答：（1）2.5m3天然气完全燃烧放出的热量为5.8×107J；
（2）经过5min时间加热，水所吸收的热量为6.3×104J；
（3）天然气灶加热这些水的热效率为35%。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，能从水的温度随时间变化的图象搜集有关信息是关键。
22．（8分）氢气﹣汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换，氢气和汽油的热值分别取q氢气＝1.5×108J/kg、q汽油＝4.5×107J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶，如图所示。
阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW
阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，此过程中发动机的效率为25%。
（1）求轿车行驶过程中受到的阻力。
（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率。
（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
【答案】（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；
（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为60%；
（3）不能到达乙地。
【分析】（1）已知轿车行驶的速度和牵引力的功率，利用公式P＝＝＝Fv得到牵引力的大小；由于轿车匀速行驶，根据二力平衡条件得到轿车行驶过程中受到的阻力；
（2）已知第一阶段轿车行驶速度和时间，利用s＝vt得到第一阶段轿车行驶的距离；已知牵引力和通过的距离，利用W＝Fs可以得到第一阶段牵引力做的功（有用功）；已知氢气热值和消耗的氢气，利用Q＝mq得到氢气完全燃烧放出的热量；已知牵引力做的功和氢气完全燃烧放出的热量，两者之比是使用氢燃料的情况下轿车发动机的效率；
（3）已知两地距离和第一阶段行驶距离，两者之差得到第二阶段行驶距离；已知牵引力和通过的距离，利用W＝Fs可以得到第二阶段牵引力做的功（有用功）；已知发动机效率和牵引力做的功，利用η＝得到需要汽油完全燃烧放出的热量；已知需要汽油完全燃烧提供的热量和汽油的热值，利用由Q＝mq得到需要的汽油质量；将需要的汽油质量与油箱中汽油质量比较，确定能否到达目的地。
【解答】解：
（1）轿车牵引力的功率为P＝20kW＝2×104W，
由P＝＝＝Fv得
F＝＝＝800N，
由二力平衡条件得，轿车匀速行驶过程中受到的阻力为f＝F＝800N；
（2）第一阶段轿车行驶时间t＝1h＝3600s，
由v＝得，第一阶段轿车行驶的距离为s1＝vt＝25m/s×3600s＝5×104m＝90km；
第一阶段牵引力做的功为W有1＝Fs7＝800N×9×104m＝2.2×107J；
氢气完全燃烧放出的热量为Q放氢＝m氢气q氢气＝5.8kg×1.7×108J/kg＝1.8×108J，
使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为η1＝＝×100%＝60%；
（3）第二阶段行驶距离为s2＝s﹣s6＝250km﹣90km＝160km＝1.6×108m；
第二阶段牵引力做的功为W有2＝Fs2＝800N×8.6×105m＝2.28×108J；
由η＝得，需要汽油完全燃烧提供的热量为Q放汽＝＝＝5.12×103J，
由Q＝mq得，需要的汽油质量为m汽油＝＝≈11.4kg，
已知油箱中汽油的质量为8kg，由于4kg＜11.4kg，
所以轿车不能到达乙地。
答：（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；
（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率为60%；
（3）不能到达乙地。
【点评】此题是一道综合题，考查的知识点较多，需要熟悉基本规律和公式及其变形公式，认真分析，确定物理情景，找准等量关系才能正确解答。
