2023-2024学年湖北省荆州市监利县九年级（上）期中物理试卷
一、单项选择题（本大题10小题，每小题2分，共20分。）
1．（2分）对下列事实的解释，不合理的是（ ）
A．通过气味辨别氮气和氨气﹣﹣分子是运动的，不同分子的性质不同
B．氧气经压缩储存在钢瓶中﹣﹣压强增大，分子之间的间隔变小
C．干冰升华为二氧化碳气体﹣﹣状态变化，分子大小随之变化
D．蔗糖在热水中溶解更快﹣﹣温度越高，分子运动速率越大
2．（2分）如图所示的四幅图中，与另外三幅图改变物体内能的方法不同的是（ ）
A．双手摩擦发热 B．烧水时水温升高
C．锯木材时锯条发烫 D．钻木取火
3．（2分）下列事例中利用了物质的比热容特性的是（ ）
A．干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
B．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
C．建人工湖，调节周围的气候
D．北方的冬天，菜窖里放几桶水，防止菜冻坏
4．（2分）2023年五一期间，淄博烧烤火出圈，“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（ ）
A．肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能
B．肉温度越高，所含热量越多
C．木炭在燃烧的过程中，热值不变
D．很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动
5．（2分）为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（ ）
A．让燃料放出的热量全部用来做有用功
B．用导热性更好的材料做内燃机气缸
C．增加燃料的质量
D．尽量使燃料充分燃烧
6．（2分）用毛皮分别摩擦气球和塑料圈，再将塑料圈放在气球上，塑料圈能浮在空中如图所示，
说明了（ ）
A．带电体能吸引轻小物体
B．摩擦后，毛皮与气球带异种电荷
C．摩擦后，塑料圈与气球带异种电荷
D．摩擦创造电荷，使气球带电
7．（2分）小陶设计了一款带有照明灯的智能门禁系统，可以通过指纹（S1）、或者密码（S2）、或者人脸识别（S3），只要一种识别成功，即可以使电动机工作而开门。开门时灯L亮，并且语音系统发出“欢迎回家”的声音。语音系统和灯的工作互不影响，即使损坏也不影响开门，下列电路图能够实现的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2分）如图所示，电位器有a、b、c三个接线柱：b接线柱与滑片连接，滑片可绕转轴O旋转；a、c接线柱分别接在弧形电阻丝的一端．老电工把此电位器与“220V，40W”的白炽灯串联后，接在220V的电路中，能调节白炽灯的亮度，以下说法合理的是（ ）
A．将b、c接入电路，滑片在n端时灯正常发光
B．将b、c接入电路，滑片在m端时灯正常发光
C．将a、c接入电路，滑片在n端时灯正常发光
D．将a、c接入电路，滑片在m端时灯正常发光
9．（2分）在如图所示的电路中，电源电压为3V且保持不变，灯泡正常发光。若把不同的元件正确接在a、b之间，则下列说法不正确的是（ ）
A．若接一导线，则灯泡将不会再发光
B．若接电流表，则能测量通过定值电阻的电流
C．若接电压表，则电压表示数为3V
D．若接变阻器，则不能改变灯泡亮度
10．（2分）如图所示的电路中，当滑片P向左滑动时，两电表的示数变化及灯泡L的亮度变化正确的是（ ）
A．V表示数变大，A表示数变小，灯L变暗
B．V表示数变小，A表示数变大，灯L变亮
C．V表示数变大，A表示数不变，灯L亮度不变
D．V表示数变小，A表示数不变，灯L亮度不变
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共12分）
11．（4分）生活中很多有趣的物理现象都可以用物理知识解释。
（1）庐山云雾茶是我国名茶，茶叶采摘后经过多道工序加工，再用热水冲泡，茶香四溢，这是 现象。其中“初干”工序就是将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，含水量降低，这是通过 来改变茶叶的内能。
（2）在海边晴好天气的中午，会有风由 吹向 （选填“陆地”或“海面”）；到了晚间，风向恰好相反，这主要是由于海水比泥土、沙石的比热容大的缘故。
12．（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 次。
（2）某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是 J；若这些热量完全被质量为40kg，初温50℃的水吸收，则标准大气压下水温升高 ℃。[q汽油＝4.6×107J/kg、c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
13．（2分）如图是小华的耳机，他发现使用一段时间后会经常坏掉其中一个耳机，变成单耳收听，很不舒服，因此两耳机之间是 （选填“串联”或“并联”）的，你的判断依据是 。
14．（2分）一根铜丝其电阻为15Ω，当它两端电压从220V降低到110V时其电阻为 Ω。由于连接电路时需要将其剪去一段，其电阻将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、实验探究题（本大题包括4小题，每空1分，共24分）
15．（6分）在“走进分子世界”探究选择一种分子模型的活动中，李老师向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入染成红色的酒精直至充满，可以观察到分层现象（图a）。用食指堵住管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，发现刚开始时管内出现大量小“气泡”逐渐聚集成一个大“气泡”，“气泡”上升时会越来越大（图b）。最后李老师松开手，发现玻璃管被“吸”挂在食指上（图c）。
（1）将酒精染成红色，目的是为了 ，加入酒精后出现分层现象是因为酒精的 比水小。
（2）“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 （选填“大于”、“小于”或“等于）混合前酒精和水的总体积，最终玻璃管被“吸”挂在食指上是由于 的作用；
（3）为了便于学生了解分子之间有空隙，李老师做了一个模拟实验。分别两个杯子装满细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验这里李老师运用了 （选填“控制变量”、“转换”或“类比”）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小 （选填“相等”或“不相等”）。
16．（7分）将初温不同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯、温度计、铁架台和燃烧灯等其他条件完全相同。完成下列实验：
（1）实验一：比较水和油的比热容大小。
器材选择：选择 两组装置进行实验并得出结论。
（2）实验二：比较酒精和煤油的热值大小。
器材选择：选择①、⑤两组装置进行实验，老师指出这样做不可以，因为被加热液体的 不同。
进行实验：选择正确后，在两个装置的燃烧灯中注入 的酒精和煤油，待燃料 后，比较液体的 （填“末温”或“升高温度”），就可判断燃料热值的大小。
（3）实验三：计算煤油的热值；
选择③装置进行实验，利用水的比热容、质量和升高温度计算出水的吸收热量，再用这个吸收热量计算煤油的热值；
评估：这样计算出的煤油热值会偏 ，因为 。
17．（6分）小东和小明利用小灯泡探究“串联电路和并联电路电流规律”。
（1）连接电路时，如果不能估测电流大小，应该把导线接到电流表标有 （选填“0.6”或“3”）的接线柱上，利用开关进行试触。
（2）小东将电流表分别接入如图甲所示的a、b、c三点，测出一组数据后得出串联电路电流规律，小明说这样的结论不具有普遍性，小东接下来的操作是 。
（3）在“探究并联电路电流规律”时，小明设计了如图乙所示的电路，闭合开关后发现，灯L1发光，L2不发光，故障原因可能是L2 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中，由表中数据可得：在并联电路中，电流的规律是 （用表中字母表示）。
实验次数 支路电流Ia/A 支路电流Ib/A 干路电流Ic/A
1 0.20 0.28 0.48
2 0.25 0.25 0.50
3 0.32 0.24 0.56
（5）实验结束后，小明又连接了如图丙所示的电路，闭合开关S1，电流表示数为0.20A，再闭合开关S2，小灯泡L1的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表示数如图丁所示，则通过小灯泡L2的电流为 A。
18．（5分）小蜀同学用如图的电路探究“串联电路的电压规律”，电源电压为4.5V，电压表有“﹣”、“3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后，都换接不同规格的灯，并用电压表分别测量电源两端电压U电源、L1两端电压U1、L2两端电压U2，将数据记录在表中：
实验次数 U1/V U2/V V
1 2.6 1.7 4.5
2 2.0 2.4 4.5
3 1.4 2.9 4.5
（1）随后，闭合开关，小蜀发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因最可能是 。
A.通过两个灯泡电流大小不同
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.两个灯泡的规格不同
D.发光微弱的灯泡被短路
（2）在测出L1两端的电压后，小蜀断开开关，准备拆下电压表，改接在A、B之间，但小聪认为小蜀的操作太麻烦，只需将与C点相连的导线改接到A点即可，小聪的办法 （选填“能”或“不能”）测出灯L2两端电压，理由是 。
（3）在用电压表测量L1两端电压时，发现两灯都不亮，电压表示数为4.5V，造成此现象的原因可能是 。
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
（4）分析表中数据，发现U1+U2＜U电源，下列解释合理的一项是 。
A.实验有误差，应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关，测出各电压值
C.电压表不准确，应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻，两端有较小电压
四、综合应用题（本大题包含两小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说明、解题依据、重要演算步骤等）
19．（7分）在2022年北京冬奥会场馆建设中，首次应用了石墨烯发热技术来解决冬季低温问题。石墨烯发热技术也在冬奥会之后率先应用到了北京地铁的座椅上，座椅的材料通常为玻璃钢，假设一排座椅的质量大约为50kg，玻璃钢的比热容为0.6×103J/（kg ℃）。
（1）求这排座椅从5℃升高到25 需要吸收的热量；
（2）假如需要0.1m3的天然气来提供热源，求天然气完全燃烧放出的热量（天然气热值为3×107J/m3 ）；
（3）求天然气加热座椅的热效率。
20．（7分）学习了电学后，爱思考的小竹同学设计了一个如图所示电路，所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后，小竹同学读出了电压表V2的读数为1.8V。
（1）电源电压是多少？
（2）求闭合开关后电压表V1的示数；
（3）小竹同学继续探索，他将另一个小灯泡L3接入图中的A位置。闭合开关后发现，三个灯泡均发光，且电压表V1的示数比原来减小了0.9V，电压表V2的示数比原来减小了0.6V，求此时小灯泡L3两端电压和电压表V的示数。
2023-2024学年湖北省荆州市监利县九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本大题10小题，每小题2分，共20分。）
1．（2分）对下列事实的解释，不合理的是（ ）
A．通过气味辨别氮气和氨气﹣﹣分子是运动的，不同分子的性质不同
B．氧气经压缩储存在钢瓶中﹣﹣压强增大，分子之间的间隔变小
C．干冰升华为二氧化碳气体﹣﹣状态变化，分子大小随之变化
D．蔗糖在热水中溶解更快﹣﹣温度越高，分子运动速率越大
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”，结合事实进行分析判断即可。
【解答】解：A、通过气味辨别氮气和氨气，是因为分子是不断地运动的，且不同种的分子性质不同，故A正确；
B、氧气经压缩储存在钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间隔变小，气体的体积减小，故B正确；
C、干冰升华为二氧化碳气体，是因为状态变化，分子间的间隔随之变化，不是大小变化，故C错误；
D、蔗糖在热水中溶解更快，是因为温度越高，分子运动速率越快，故D正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握分子的基本性质（可以简记为：“两小运间，同同不不”）及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键．
2．（2分）如图所示的四幅图中，与另外三幅图改变物体内能的方法不同的是（ ）
A．双手摩擦发热 B．烧水时水温升高
C．锯木材时锯条发烫 D．钻木取火
【分析】改变内能的方式有两种：做功和热传递；判断上述过程中，哪一个是能的转化，哪一个是能的转移，主要是看其在改变内能的过程中能的形式是否发生改变即可。
【解答】解：A、双手摩擦发热，克服摩擦做功，自身内能增加，是通过做功的方式改变物体内能的；
B、烧水时水温升高，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能；
C、锯木材时锯条发烫，是通过做功的方式改变物体内能的；
D、钻木取火，克服摩擦做功，自身内能增加，是通过做功的方式改变物体内能的。
与另外三幅图改变物体内能的方法不同的是B。
故选：B。
【点评】本题考查的是对于改变物体内能两种方式的掌握情况，需要注意的是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移，两者有着本质的区别。
3．（2分）下列事例中利用了物质的比热容特性的是（ ）
A．干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
B．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
C．建人工湖，调节周围的气候
D．北方的冬天，菜窖里放几桶水，防止菜冻坏
【分析】对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：A．干燥的天气里在卧室放一盆，水蒸发可以增大空气中水蒸气的含量，增加空气湿度，与水的比热容较无关，故A错误；
B．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温是利用水蒸发吸热的特点，与比热容无关，故B错误；
C．因为水的比热容较大，相同质量是水和其他物质相比，吸收相同热量时，水的温度变化小，建人工湖，可知使周围的气候低些，与比热容有关，故C正确；
D．冬天菜窖里放几桶水防止蔬菜冻坏，是利用水凝固放热，与水的比热容无关，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
4．（2分）2023年五一期间，淄博烧烤火出圈，“坐高铁去撸串”等话题不断在社交平台刷屏。如图所示，羊肉串架在微炭火上烤的情景。关于烤羊肉串涉及的物理现象，下列说法中错误的是（ ）
A．肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能
B．肉温度越高，所含热量越多
C．木炭在燃烧的过程中，热值不变
D．很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动
【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
（2）热量是过程量，就是说，热量只存在热传递中，只能说吸收或放出热量；热量不是状态量，不能说含有热量；
（3）热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关；
（4）物质都是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解：A、肉在火上烤，火的热量传递给肉，肉烤熟是通过热传递的方式改变其内能，故A正确；
B、热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故B错误；
C、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，所以，燃料在燃烧过程中，质量减小，热值不变，故C正确；
D、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，温度越高，热运动越剧烈，很远就能闻到肉香味是说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。
故选：B。
【点评】本题综合考查了改变物体内能的方式、分子动理论内容以及对热值的理解等，涉及的知识点多，但都属于基础知识考查范围。
5．（2分）为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是（ ）
A．让燃料放出的热量全部用来做有用功
B．用导热性更好的材料做内燃机气缸
C．增加燃料的质量
D．尽量使燃料充分燃烧
【分析】在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率；
提高热机效率的方法有：使燃料尽可能充分燃烧；减少运动部件摩擦发热的损失；减少废气带走的热量。
【解答】解：A．热机工作过程中总是存在能量的损失，不可能让燃料放出的热量全部用来做有用功，故A不正确；
B．气缸的导热性越好，因热传递损失的热量越多，效率越低，故B不正确；
C．效率是有用功与总功的比，增加燃料的质量只能增加总功，不一定能提高效率，故C不正确；
D．燃料充分燃烧可以减小因燃烧过程不充分造成的能量损失，可以提高热机的效率，故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查了热机的效率，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。
6．（2分）用毛皮分别摩擦气球和塑料圈，再将塑料圈放在气球上，塑料圈能浮在空中如图所示，
说明了（ ）
A．带电体能吸引轻小物体
B．摩擦后，毛皮与气球带异种电荷
C．摩擦后，塑料圈与气球带异种电荷
D．摩擦创造电荷，使气球带电
【分析】（1）摩擦起电的实质是电荷（电子）的转移。
（2）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：塑料圈能浮在空中说明是因为塑料圈与气球带同种电荷相互排斥，故AC错误；
由于摩擦，电荷（电子）发生转移，用毛皮分别摩擦气球和塑料圈，毛皮与气球和塑料圈气球带异种电荷，故B正确，D错误；
故选：B。
【点评】理解摩擦起电的实质和电荷间的作用规律，可解答此题。
7．（2分）小陶设计了一款带有照明灯的智能门禁系统，可以通过指纹（S1）、或者密码（S2）、或者人脸识别（S3），只要一种识别成功，即可以使电动机工作而开门。开门时灯L亮，并且语音系统发出“欢迎回家”的声音。语音系统和灯的工作互不影响，即使损坏也不影响开门，下列电路图能够实现的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】串联电路中开关控制整个电路；并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路；由此根据只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合，电动机工作开门。
【解答】解：A．指纹（S1）、或者密码（S2）、或者人脸识别（S3），只要一种识别成功，即可以使电动机工作而开门，由此可知，指纹、密码、人脸识别是并联在电路中的；语音系统和灯的工作互不影响，即使损坏也不影响开门，语音系统、灯、电动机互不影响，三者并联，故A正确；
B．只要一种识别成功，即可以使电动机工作而开门，但语音系统、灯、电动机串联，只要一个不工作，都不能工作，故B错误；
C．只有指纹、密码、人脸识别三者同时开锁电路才能工作，语音系统、灯、电动机互不影响，三者并联，互不影响，故C错误；
D．只有指纹、密码、人脸识别三者同时开锁电路才能工作，但语音系统、灯、电动机串联，只要一个不工作，都不能工作，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查根据要求设计电路，关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
8．（2分）如图所示，电位器有a、b、c三个接线柱：b接线柱与滑片连接，滑片可绕转轴O旋转；a、c接线柱分别接在弧形电阻丝的一端．老电工把此电位器与“220V，40W”的白炽灯串联后，接在220V的电路中，能调节白炽灯的亮度，以下说法合理的是（ ）
A．将b、c接入电路，滑片在n端时灯正常发光
B．将b、c接入电路，滑片在m端时灯正常发光
C．将a、c接入电路，滑片在n端时灯正常发光
D．将a、c接入电路，滑片在m端时灯正常发光
【分析】电位器的实质是滑动变阻器；串联在电路中能改变电路中电流的大小。
【解答】解：
AB、将b、c接入电路，电阻丝的右边接入电路，滑片在n端时灯正常发光，滑片在n端时，电阻丝接入电路的电阻为零，所以灯正常发光；滑片在m端时，电阻丝全部接入电路，所以灯不能正常发光，故A正确，B错误；
CD、将a、c接入电路，电阻丝全部接入电路，所以灯不能正常发光，故CD错误。
故选：A。
【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。
9．（2分）在如图所示的电路中，电源电压为3V且保持不变，灯泡正常发光。若把不同的元件正确接在a、b之间，则下列说法不正确的是（ ）
A．若接一导线，则灯泡将不会再发光
B．若接电流表，则能测量通过定值电阻的电流
C．若接电压表，则电压表示数为3V
D．若接变阻器，则不能改变灯泡亮度
【分析】逐项分析各选项所接入的器材，根据电流路径和并联电路特点分析，得出答案。
【解答】解：A、若接一导线，灯泡和定值电阻并联，灯泡发光，故A错误；
B、若接电流表，灯泡和定值电阻并联，电流表测量通过定值电阻的电流，故B正确；
C、若接电压表，电压表与电阻串联，电压表可测量电源电压，电压表示数为3V，故C正确；
D、若接变阻器，变阻器与定值电阻串联后，再与灯泡并联，并联电路的各支路相互不影响，不可以改变灯泡亮度，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查电流表和电压表的作用以及电路的连接方式，属于基础题。
10．（2分）如图所示的电路中，当滑片P向左滑动时，两电表的示数变化及灯泡L的亮度变化正确的是（ ）
A．V表示数变大，A表示数变小，灯L变暗
B．V表示数变小，A表示数变大，灯L变亮
C．V表示数变大，A表示数不变，灯L亮度不变
D．V表示数变小，A表示数不变，灯L亮度不变
【分析】根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器右部分电阻的电压；先根据滑片的移动确定电路总电阻的变化，然后根据欧姆定律判断电路电流的变化，再根据P＝I2R判断灯泡实际功率的变化，最后根据滑片移动的方向以及U＝IR判断电压表示数的变化。
【解答】解：根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，当滑片移动时，电路中的总电阻不发生改变，因此电路中的电流不变，即电流表示数不变；故AB错误；
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率不变，因此灯泡的亮度不变；
当滑片向左移动时，滑动变阻器右半部分电阻变大，由U＝IR可知，右半部分两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查动态电路分析，关键是明确电路的结构以及电流表和电压表测量的对象，并且会灵活应用功率计算公式和欧姆定律的应用。
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共12分）
11．（4分）生活中很多有趣的物理现象都可以用物理知识解释。
（1）庐山云雾茶是我国名茶，茶叶采摘后经过多道工序加工，再用热水冲泡，茶香四溢，这是 扩散 现象。其中“初干”工序就是将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，含水量降低，这是通过 热传递 来改变茶叶的内能。
（2）在海边晴好天气的中午，会有风由 海面 吹向 陆地 （选填“陆地”或“海面”）；到了晚间，风向恰好相反，这主要是由于海水比泥土、沙石的比热容大的缘故。
【分析】（1）人们能闻到茶香，是由于茶叶中的芳香分子不停地做无规则运动，发生了扩散现象；改变内能的方式：做功和热传递。
（2）首先要明确风的形成：是从气压高的地方流向气压低的地方，气压的高低的判定要从气体的温度的高度来判定，由海水和陆地的比热容不同来分析物体吸热后温度的高低。
【解答】解：（1）茶叶热水冲泡，醇厚味甘，茶香持久，由于茶叶中的芳香分子不停地做无规则运动，是扩散现象；将茶叶放在80℃的锅中翻炒，使得茶叶温度升高，是通过热传递来改变茶叶的内能。
（2）海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，海洋上空空气的温度升高的较慢，陆地上方空气升高的较快，所以，陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海面吹向气压低的陆地；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，海洋上空的气温高，气压低，风从陆地吹向海面。
故答案为：（1）扩散；热传递；（2）海面；陆地。
【点评】本题考查扩散现象、比热容以及改变内能的方式，难度不大。
12．（4分）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
（1）该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于 压缩 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 30 次。
（2）某段时间插秧机消耗汽油0.21kg，汽油完全燃烧放出的热量是 9.66×106 J；若这些热量完全被质量为40kg，初温50℃的水吸收，则标准大气压下水温升高 50 ℃。[q汽油＝4.6×107J/kg、c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【分析】（1）由图乙可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，由此可得出结论；由飞轮转速可求得汽油机每分钟飞轮转动的圈数，根据汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，做功1次，由此可得出答案；
（2）根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量，利用Q吸＝cmΔt求出水升高的温度，由于在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，再求出水的末温。
【解答】解：（1）由图乙可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，由此可知此冲程是压缩冲程；
由于飞轮转速是60r/s，根据汽油机每个工作循环，完成4个冲程，飞轮转动2圈，做功1次，由此可知汽油机每秒钟对外做功30次；
（2）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝m汽油q汽油＝0.21kg×4.6×107J/kg＝9.66×106J，
水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×106J，
由Q吸＝cmΔt可知，
水升高的温度Δt＝＝＝57.5℃，
由于在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水的末温t＝Δt+t0＝57.5℃+50℃＝107.5℃＞100℃，
所以水升高的温度是：100℃﹣50℃＝50℃。
故答案为：（1）压缩；30；（2）9.66×106；50。
【点评】本题主要考查热机的工作过程，热量的计算，要特别注意在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水温升高到100℃以后，吸收热量，温度保持不变。
13．（2分）如图是小华的耳机，他发现使用一段时间后会经常坏掉其中一个耳机，变成单耳收听，很不舒服，因此两耳机之间是 并联 （选填“串联”或“并联”）的，你的判断依据是 并联电路的一支路断路时，不影响另一支路的通断 。
【分析】用电器串联时，任何一只用电器开路则其它用电器都不能正常工作；并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响。
【解答】解：一边耳机的线扯断了，而另一边耳机仍有声音，而并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响，所以这符合并联电路的特点，所以两边耳机是并联的；
故答案为：并联；并联电路的一支路断路时，不影响另一支路的通断。
【点评】并联电路的各支路间的用电器互不影响，这与串联电路不同。
14．（2分）一根铜丝其电阻为15Ω，当它两端电压从220V降低到110V时其电阻为 15 Ω。由于连接电路时需要将其剪去一段，其电阻将 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
【解答】解：因为电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以当它两端电压从220V降低到110V时其电阻仍然为15Ω；
将其剪去一段，材料不变、横截面积不变，长度变短，其电阻将变小。
故答案为：15；变小。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。
三、实验探究题（本大题包括4小题，每空1分，共24分）
15．（6分）在“走进分子世界”探究选择一种分子模型的活动中，李老师向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，然后再注入染成红色的酒精直至充满，可以观察到分层现象（图a）。用食指堵住管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，发现刚开始时管内出现大量小“气泡”逐渐聚集成一个大“气泡”，“气泡”上升时会越来越大（图b）。最后李老师松开手，发现玻璃管被“吸”挂在食指上（图c）。
（1）将酒精染成红色，目的是为了 便于观察 ，加入酒精后出现分层现象是因为酒精的 密度 比水小。
（2）“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于）混合前酒精和水的总体积，最终玻璃管被“吸”挂在食指上是由于 大气压 的作用；
（3）为了便于学生了解分子之间有空隙，李老师做了一个模拟实验。分别两个杯子装满细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验这里李老师运用了 类比 （选填“控制变量”、“转换”或“类比”）的实验方法，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小 不相等 （选填“相等”或“不相等”）。
【分析】（1）分子动理论的基本观点：一切物质都是由分子或原子组成的；分子间有间隙；一切分子都在不停地做无规则运动；分子之间存在着相互作用的引力和斥力；
（2）大气的内部存在压强；
（3）在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习．如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成。
【解答】解：（1）将酒精染成红色，这样做的目的是为了便于观察实验现象；
加入酒精后出现分层现象，其原因是酒精的密度比水小，酒精会在水的上方；
（2）“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积小于混合前酒精和水的总体积；最终玻璃管被“吸”挂在食指上是由于大气压的作用；
（3）分子用肉眼是看不到的，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装满两个杯子（图d），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，发现装不满两杯（图e），该实验模拟了分子之间有空隙，这里李老师运用了类比的实验方法；根据实验（e）可知，两种情况下的体积不同，由此我们猜想酒精分子和水分子的大小是不相等。
故答案为：（1）便于观察；密度；（2）小于；大气压；（3）类比；不相等。
【点评】本题考查了分子动理论的内容及探究方法，属于基础题。
16．（7分）将初温不同的液体装入如图所示的五组实验装置中，烧杯、温度计、铁架台和燃烧灯等其他条件完全相同。完成下列实验：
（1）实验一：比较水和油的比热容大小。
器材选择：选择 ①④ 两组装置进行实验并得出结论。
（2）实验二：比较酒精和煤油的热值大小。
器材选择：选择①、⑤两组装置进行实验，老师指出这样做不可以，因为被加热液体的 种类 不同。
进行实验：选择正确后，在两个装置的燃烧灯中注入 相同质量 的酒精和煤油，待燃料 完全燃烧 后，比较液体的 升高温度 （填“末温”或“升高温度”），就可判断燃料热值的大小。
（3）实验三：计算煤油的热值；
选择③装置进行实验，利用水的比热容、质量和升高温度计算出水的吸收热量，再用这个吸收热量计算煤油的热值；
评估：这样计算出的煤油热值会偏 小 ，因为 燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收 。
【分析】（1）比较水和油的比热容大小，应选用相同的加热装置，且水和油的质量应相同；
（2）比较酒精和煤油的热值大小，应选用相同质量的酒精和煤油，加热相同质量的同种物质；
选择正确后，在两个装置的燃烧灯中注入相同质量的酒精和煤油，待燃料完全燃烧后，比较液体的升高温度，就可判断燃料热值的大小；
（3）在此实验中，煤油燃烧放出的热量大部分未被水吸收。
【解答】解：（1）比较水和油的比热容大小，应选用相同的加热装置，且水和油的质量应相同，故可选择①④两组装置进行实验并得出结论。
（2）比较酒精和煤油的热值大小，应选用相同质量的酒精和煤油，加热相同质量的同种物质，选择①、⑤两组装置进行实验不可以，因为被加热液体的种类不同。
进行实验：选择正确后，在两个装置的燃烧灯中注入相同质量的酒精和煤油，待燃料完全燃烧后，比较液体的升高温度，就可判断燃料热值的大小。
（3）由于燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q吸小于Q放，所以利用此实验方法计算出煤油的热值比真实值要偏小些。
故答案为：（1）①④；（2）种类；相同质量；完全燃烧；升高温度；（3）小；燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收。
【点评】本题是一道关于比热容和热值的实验探究题，会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键。
17．（6分）小东和小明利用小灯泡探究“串联电路和并联电路电流规律”。
（1）连接电路时，如果不能估测电流大小，应该把导线接到电流表标有 3 （选填“0.6”或“3”）的接线柱上，利用开关进行试触。
（2）小东将电流表分别接入如图甲所示的a、b、c三点，测出一组数据后得出串联电路电流规律，小明说这样的结论不具有普遍性，小东接下来的操作是 更换不同规格的灯泡进行多次测量 。
（3）在“探究并联电路电流规律”时，小明设计了如图乙所示的电路，闭合开关后发现，灯L1发光，L2不发光，故障原因可能是L2 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中，由表中数据可得：在并联电路中，电流的规律是 Ic＝Ia+Ib （用表中字母表示）。
实验次数 支路电流Ia/A 支路电流Ib/A 干路电流Ic/A
1 0.20 0.28 0.48
2 0.25 0.25 0.50
3 0.32 0.24 0.56
（5）实验结束后，小明又连接了如图丙所示的电路，闭合开关S1，电流表示数为0.20A，再闭合开关S2，小灯泡L1的亮度 不变 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”），电流表示数如图丁所示，则通过小灯泡L2的电流为 0.16 A。
【分析】（1）连接电路时，如果不能估测电流大小，应该选择大量程试触；
（2）一组数据得出的结论不具有普遍性，应更换不同规格的灯泡进行多次测量；
（3）闭合开关后发现，灯L1发光，L2不发光，若L2短路，整个电路短路，所以故障可能是L2开路；
（4）在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；
（5）图丙所示的电路，闭合开关S1，电路为灯泡L1的简单电路，电流表示数为0.20A，即通过灯泡L1的电流为0.20A，再闭合开关S2，两灯泡并联接入电路，并联电路互不影响，小灯泡L1的亮度不变，电流表示数如图丁所示，根据电流表接入电路的量程和分度值读数，根据并联电路电流规律计算通过小灯泡L2的电流。
【解答】解：（1）连接电路时，如果不能估测电流大小，应该选择大量程试触，所以把导线接到电流表标有3的接线柱上；
（2）一组数据得出的结论不具有普遍性，接下来的操作是更换不同规格的灯泡进行多次测量；
（3）闭合开关后发现，灯L1发光，L2不发光，若L2短路，整个电路短路，所以故障可能是L2断路；
（4）排除故障后，小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中，由表中数据可得在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即并联电路的电流的规律是Ic＝Ia+Ib；
（5）图丙所示的电路，闭合开关S1，电路为灯泡L1的简单电路，电流表示数为0.20A，即通过灯泡L1的电流为0.20A，再闭合开关S2，两灯泡并联接入电路，并联电路互不影响，小灯泡L1的亮度不变，电流表示数如图丁所示，电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.36A，则通过小灯泡L2的电流为0.36A﹣0.20A＝0.16A。
故答案为：（1）3；（2）更换不同规格的灯泡进行多次测量；（3）开路；（4）Ic＝Ia+Ib；（5）不变；0.16。
【点评】探究“串联电路和并联电路电流规律”的实验考查注意事项、操作过程、数据处理、故障分析以及电路的设计。
18．（5分）小蜀同学用如图的电路探究“串联电路的电压规律”，电源电压为4.5V，电压表有“﹣”、“3V”和“15V”三个接线柱。每次实验结束后，都换接不同规格的灯，并用电压表分别测量电源两端电压U电源、L1两端电压U1、L2两端电压U2，将数据记录在表中：
实验次数 U1/V U2/V V
1 2.6 1.7 4.5
2 2.0 2.4 4.5
3 1.4 2.9 4.5
（1）随后，闭合开关，小蜀发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因最可能是 C 。
A.通过两个灯泡电流大小不同
B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.两个灯泡的规格不同
D.发光微弱的灯泡被短路
（2）在测出L1两端的电压后，小蜀断开开关，准备拆下电压表，改接在A、B之间，但小聪认为小蜀的操作太麻烦，只需将与C点相连的导线改接到A点即可，小聪的办法 不能 （选填“能”或“不能”）测出灯L2两端电压，理由是 电压表正、负接线柱接反了 。
（3）在用电压表测量L1两端电压时，发现两灯都不亮，电压表示数为4.5V，造成此现象的原因可能是 B 。
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
（4）分析表中数据，发现U1+U2＜U电源，下列解释合理的一项是 D 。
A.实验有误差，应继续换不同规格的灯多次实验
B.应反复断开、闭合开关，测出各电压值
C.电压表不准确，应该换一个电压表继续实验
D.实际的导线、开关、电源等元件也有电阻，两端有较小电压
【分析】（1）A、根据串联电路电流的规律分析；
B、若发光微弱的灯泡的灯丝断了，整个电路断路，据此分析；
C、通过两灯的电流相等，两个灯泡的规格不同，两灯的电功率不同；
D、灯泡被短路，这个灯也不发光；
（2）用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转；
（3）在用电压表测量 L1两端电压时，发现两灯都不亮，电路可能断路，根据电压表示数为4.5V分析；
（4）导线、开关、电源等元件也有电阻，两端有较小电压。
【解答】解：（1）A、根据串联电路电流的规律，通过两个灯泡电流大小相同，故A不符合题意；
B、若发光微弱的灯泡的灯丝断了，整个电路断路，两灯都不发光，故B不符合题意；
C、通过两灯的电流相等，两个灯泡的规格不同，两灯的电功率不同，故两灯的亮度不同，故C符合题意；
D、发光微弱的灯泡被短路，这个灯也不发光，故D不符合题意；
故选：C；
（2）已测出L1两端的电压，与B相连的为电压表负接线柱，若断开开关，准备拆下电压表，改接在A、B之间，但小聪认为小蜀的操作太麻烦，只需将与C点相连的导线改接到A点即可，小聪的办法不能测出灯L2两端电压，理由是电压表正、负接线柱接反了；
（3）在用电压表测量 L1两端电压时，发现两灯都不亮，电路可能断路，电压表示数为4.5V，即电源电压，造成此现象的原因可能是L1断路；故选：B；
（4）分析表中数据，发现U1+U2＜U电源，是因为实际的导线、开关、电源等元件也有电阻，两端有较小电压，故选：D。
故答案为：（1）C；（2）不能；电压表正、负接线柱接反了；（3）B；（4）D。
【点评】本题探究串联电路电压规律，考查电压表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
四、综合应用题（本大题包含两小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说明、解题依据、重要演算步骤等）
19．（7分）在2022年北京冬奥会场馆建设中，首次应用了石墨烯发热技术来解决冬季低温问题。石墨烯发热技术也在冬奥会之后率先应用到了北京地铁的座椅上，座椅的材料通常为玻璃钢，假设一排座椅的质量大约为50kg，玻璃钢的比热容为0.6×103J/（kg ℃）。
（1）求这排座椅从5℃升高到25 需要吸收的热量；
（2）假如需要0.1m3的天然气来提供热源，求天然气完全燃烧放出的热量（天然气热值为3×107J/m3 ）；
（3）求天然气加热座椅的热效率。
【分析】（1）已知座椅的质量和温度的变化，根据Q吸＝cmΔt求出这排座椅需要吸收的热量；
（2）根据Q放＝Vq求出天然气放出的热量；
（3）根据η＝×100%求天然气加热座椅的热效率。
【解答】解：（1）这排座椅需要吸收的热量：
Q吸＝c椅m椅Δt＝0.6×103J/（kg ℃）×50kg×（25℃﹣5℃）＝6×105J；
（2）0.1m3的天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq＝0.1m3×3×107J/m3＝3×106J，
（3）天然气加热座椅的热效率：
η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）这排座椅从5℃升高到25 需要吸收的热量为6×105J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量为3×106J；
（3）求天然气加热座椅的热效率为20%。
【点评】本题考查了吸收热量、燃料燃烧放出热量、热效率的计算，是热学部分的典型题目。
20．（7分）学习了电学后，爱思考的小竹同学设计了一个如图所示电路，所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后，小竹同学读出了电压表V2的读数为1.8V。
（1）电源电压是多少？
（2）求闭合开关后电压表V1的示数；
（3）小竹同学继续探索，他将另一个小灯泡L3接入图中的A位置。闭合开关后发现，三个灯泡均发光，且电压表V1的示数比原来减小了0.9V，电压表V2的示数比原来减小了0.6V，求此时小灯泡L3两端电压和电压表V的示数。
【分析】（1）3节新的干电池串联而成的电源电压为4.5V；
（2）（3）根据串联电路的电压特点进行分析。
【解答】解：（1）电源由3节新的干电池串联而成，故电源电压：U＝3×1.5V＝4.5V；
（2）如图所示，闭合开关后，两个灯泡串联接入电路，V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压，V测电源电压，闭合开关后电压表V1的示数：U1＝U﹣U2＝4.5V﹣1.8V＝2.7V；
（3）另一个小灯泡L3接入图中的A位置，三个灯泡串联，闭合开关灯泡均发光，电压表V1测L1两端的电压，V2测L2两端的电压，V测L1、L2电压，电压表V1的示数比原来减小了0.9V，电压表V1的示数为1.8V，电压表V2的示数比原来减小了0.6V，电压表V2的示数为1.2V，此时电压表V的示数：UV＝U1′+U2′＝1.8V+1.2V＝3V，
小灯泡L3两端电压：U3＝0.9V+0.6V＝1.5V；
答：（1）电源电压为4.5V；
（2）闭合开关后，电压表V1的示数为2.7V；
（3）此时小灯泡L3两端电压为1.5V；电压表V的示数为3V。
【点评】本题考查串联电路的电压特点的运用，难度不大。
