2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷
一、选择题（本大题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）
1．（3分）如图是“天宫课堂”第二课，在微重力状态下，王亚平将“冰墩墩”扔出后（ ）
A．动能转化为重力势能 B．动能不变
C．重力势能转化为动能 D．动能增加
2．（3分）小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼，用时40s。关于小强对书包做功的功率估算正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
3．（3分）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，则该动滑轮的机械效率为（ ）
A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%
4．（3分）如右图是某老师自制的教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，关于此实验，分析正确的是（ ）
A．在酒精没有完全燃烧的情况下热值将变小
B．纸筒飞出使瓶内气体的内能增大，温度降低
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．能闻到酒精的气味说明分子在不停地做无规则的运动
5．（3分）以下说法正确的是（ ）
A．冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低
B．水的比热容较大，可用作柴油机的冷却剂
C．用火炉烧水，是通过做功的方法增加水的内能
D．水变成冰后，比热容不变
6．（3分）如图所示，三个轻质带电小球。小球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，那么乙、丙的带电情况是（ ）
A．乙带正电、丙带负电
B．乙带负电、丙带正电
C．乙带负电、丙带负电或不带电
D．乙带正电、丙带负电或不带电
7．（3分）如图所示是一种加湿喷雾风扇，具有吹风和喷雾的功能，还可以通过灯光营造温馨氛围。装置上面有两个按钮，侧边有一个控制灯光的开关。同时闭合3个开关，所有功能一起工作。以下电路图能准确描述此装置工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）教室的灯管之间是 联的，灯管正常发光时两端电压为 V；多开一盏灯，干路上的电流大小会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
9．（3分）已知水的比热容c＝4.2×103 （填单位），在一个标准大气压下，把1kg水从20℃开始加热到100℃ J；若对水继续加热，水的温度将 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
10．（3分）如图所示，是废弃的饮料瓶制成的水火箭，当用打气筒给密闭的饮料瓶打气时 方式使瓶内气体内能增加。同时由于饮料瓶内气压变大，堵在瓶口的橡皮塞脱落，水向后喷出 转化为水火箭的 能，火箭向上飞行。
11．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为摩擦过程中玻璃棒的一些 （选填“质子”、“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带上了 电（选填“正”或“负”），从而吸起地上的羽毛。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥 电荷 （选填“同种”或“异种”）。
12．（3分）两个灯泡并连接入电路（如图所示），闭合开关后观察电流表A2的示数为2.3A，A1的示数为1.5A，则 的读数是错误的，出现这种错误的原因是 ，其正确读数应该是 。
13．（3分）抗疫防控期间，防疫部门利用雾炮车对城区街道喷洒消毒剂，如图所示，雾炮车的动能 ，重力势能 （两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。消毒车的轮胎比轿车的多，其目的是为了 （选填“增大”或“减小”）压强。
14．（3分）某兴趣小组制作了一枚火箭，重为10N（不包含燃料），发射后获取火箭飞行高度与时间的关系如图所示。
（1）在图中标注的A、B、C三个位置中、火箭的动能最小的是 。
（2）火箭从最高点B下落到地面过程中，重力做功 J；重力做功的功率是 W。
三、作图题（本大题共3小题，共7分）
15．（2分）如图题甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
16．（2分）根据如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，将图乙中元件连接起来。
17．（3分）请在如图中，根据标出的电流方向。把电源、电键、电压表三个元件符号填入电路空缺处，填进后要求：
（1）当电键闭合时，灯泡L1和L2串联，且都能发光；
（2）电压表测量L1两端的电压。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（6分）利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球 A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。
（1）如图甲、乙所示，同时释放小球A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关。
（2）如图甲、乙所示，观察到小球能将木块C撞得更远，由此可得出结论： 相同时，物体的 越大，动能越大。
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
（4）本实验通过观察 来判断小球动能的大小。
（5）若不计空气阻力，水平面绝对光滑，本实验 达到实验目的（选填“能”或“不能”）。
19．（7分）某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表。通过图甲分析实验数据，能够得出的结论是 。
（3）如图乙所示是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是 （填序号）。
（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长 。
20．（6分）实验小组在“探究串联电路中各处的电流关系”的实验，设计实验电路图如图甲所示：
（1）在连接电路时，开关应该 。
（2）闭合开关前发现电表指针如图乙所示，接下来他应 。
（3）小海按图甲电路换用不同灯泡做了三次实验，每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C，三个位置的电流记录在如表中：
实验次数 A处的电流 B处的电流 C处的电流
1 0.2 0.2 0.21
2 0.3 0.31 0.3
3 0.4 0.4
①上述表格设计中存在的问题是 ，第3次实验B处电流表的示数如图丙为 。
②分析表中数据可得出结论：串联电路中 。
③实验需测量多次数据的目的是 。
五、计算题（本大题2小题，第21题6分，第22题7分，共13分）
21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给5kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图象。若在6min内完全燃烧了100g的煤7J/kg。求：
（1）煤完全燃烧放出的热量。
（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。
22．（7分）如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，求工人提升货物的重。
六、综合能力题（3小题，共19分）
23．（6分）阅读下面短文，回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），无毒无害，它将自动发亮，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是
（1）液体感应器是先进的触水式 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。
（2）冷冻后的感应发光冰块通过 的方式改变饮料的内能。
（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为 能。
（4）根据文中的信息，在虚线框中画出感应发光冰块内部的电路图。
（5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于 状态。
24．（7分）阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°
“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣15主要参数（g取10N/kg）
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率 325米/秒 正常起飞推力 2×117600N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2×125400N
（1）若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW，速度为36km/h，则牵引力为 N，经过2h航行距离为 m。
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能 、重力势能 ，该过程中飞机发动机推力所做的功为 J。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
汽油发动机
汽油发动机是以汽油作为燃料，将化学能最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。市场上汽油机的热效率普遍在35%左右，采用了无火花塞的HCCI，压缩比达到了18：1
（1）汽油机工作时把燃料的化学能转化为 能，再转化为汽车的 能；
（2）如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作时，四个冲程的顺序是 （对甲、乙、丙、丁重新排序），其中图 所示的冲程为汽油机提供动力；
（3）汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的，这是利用了水的 的特点；
（4）使用现在最先进汽油机的汽车，理想情况下油耗仅为3.3L/100km，在相同条件下使用热效率为40%的发动机的油耗为 L/100km。
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题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）
1．（3分）如图是“天宫课堂”第二课，在微重力状态下，王亚平将“冰墩墩”扔出后（ ）
A．动能转化为重力势能 B．动能不变
C．重力势能转化为动能 D．动能增加
【分析】影响动能大小的因素：质量和速度，物体的质量越大，速度越大，具有的动能越大。
【解答】解：“冰墩墩”在空中做匀速直线运动，质量和速度都不变，不存在重力势能与动能之间的相互转化、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查影响动能大小的因素，难度不大，是对基础知识点的考查。
2．（3分）小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼，用时40s。关于小强对书包做功的功率估算正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
【分析】（1）已知书包的质量，可利用公式G＝mg计算重力，已知小强背着10kg的书包从一楼跑上五楼的高度，再利用公式W＝Gh计算功。
（2）已知小刚在此过程中所做的功和做功的时间，可利用公式P＝计算功率。
【解答】解：在整个过程中，上升的高度h＝（5﹣1）×2m＝12m；
小强对书包做功：
W＝Gh＝mgh＝10kg×10N/kg×12m＝1200J，
小强对书包做功的功率：
P＝＝＝30W；
故选：B。
【点评】本题考查了利用重力的公式、功的公式和功率的公式进行分析和计算，难易程度适中。
3．（3分）如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，则该动滑轮的机械效率为（ ）
A．75% B．66.7% C．33.3% D．25%
【分析】由题知，有用功和额外功的大小，总功等于有用功加上额外功，利用效率公式η＝求动滑轮的机械效率。
【解答】解：
由题知，W有用＝300J，W额＝100J，
W总＝W有用+W额＝300J+100J＝400J，
动滑轮的机械效率：
η＝＝×100%＝75%。
故选：A。
【点评】本题考查了使用动滑轮总功、机械效率的计算，知道有用功、额外功和总功的关系是关键。
4．（3分）如右图是某老师自制的教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，关于此实验，分析正确的是（ ）
A．在酒精没有完全燃烧的情况下热值将变小
B．纸筒飞出使瓶内气体的内能增大，温度降低
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．能闻到酒精的气味说明分子在不停地做无规则的运动
【分析】①热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧、燃烧快慢无关；
②物体对外做功，内能减少，温度降低；
③内燃机的压缩冲程是压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；
④不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解：
A、热值是燃料的一种特性，与燃料的燃烧情况无关，在酒精没有完全燃烧的情况下其热值将不变；
B、纸筒飞出过程中，将内能转化为机械能，温度降低；
C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，故C错误；
D、能闻到酒精的气味说明酒精分子在不停地做无规则的运动。
故选：D。
【点评】本题考查分子的运动、热值、物体内能的改变和内燃机的四个冲程等有关知识，综合性强，要善于观察和分析。
5．（3分）以下说法正确的是（ ）
A．冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低
B．水的比热容较大，可用作柴油机的冷却剂
C．用火炉烧水，是通过做功的方法增加水的内能
D．水变成冰后，比热容不变
【分析】（1）内能的大小与物体的质量、温度等因素有关；
（2）水的比热容大，这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因；
（3）做功和热传递都能改变物体的内能；
（4）比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关。
【解答】解：
A、内能与物体的温度，因此冷水不一定比热水的内能小；
B、内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，对内燃机的冷却效果好，可用作柴油机的冷却剂；
C．用火炉烧水，故C错误；
D．水变成冰后，比热容发生了变化，故D错误。
故选：B。
【点评】本题综合考查了内能、能量转化以及对比热容的认识和理解，要牢固掌握这些基础知识。
6．（3分）如图所示，三个轻质带电小球。小球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，那么乙、丙的带电情况是（ ）
A．乙带正电、丙带负电
B．乙带负电、丙带正电
C．乙带负电、丙带负电或不带电
D．乙带正电、丙带负电或不带电
【分析】同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。
【解答】解：因为甲带正电，甲、乙相互排斥、乙一定带同种电荷。
因为甲与丙相互吸引，则丙带负电。
故选：A。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律，属于基础题。
7．（3分）如图所示是一种加湿喷雾风扇，具有吹风和喷雾的功能，还可以通过灯光营造温馨氛围。装置上面有两个按钮，侧边有一个控制灯光的开关。同时闭合3个开关，所有功能一起工作。以下电路图能准确描述此装置工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据题意分析电路的连接方式和三个开关的作用，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，装置上面有两个按钮，侧边有一个控制灯光的开关，三个开关分别在三条支路中。
故选：C。
【点评】本题考查了电路图的设计，属于基础题。
二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）教室的灯管之间是 并 联的，灯管正常发光时两端电压为 220 V；多开一盏灯，干路上的电流大小会 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）家庭电路中，用电器之间，插座之间，用电器和插座之间是并联的；
（2）我国家庭电路的电压是220V；
（3）并联电路中，干路电流等于各个支路电流之和。
【解答】解：由于教室内各个灯管能够独立工作，互不影响；
我国家庭电路的供电电压是220V；
并联电路中，干路电流等于各个支路电流之和，干路上的电流将变大。
故答案为：并；220。
【点评】本题考查了家庭电路各用电器的连接、家庭电路的电压以及并联电路电流的规律等知识，知道家庭电路电压的数值、家庭电路用电器的连接和并联电路电流的规律是解决该题的关键。
9．（3分）已知水的比热容c＝4.2×103 J/（kg ℃） （填单位），在一个标准大气压下，把1kg水从20℃开始加热到100℃ 3.36×105 J；若对水继续加热，水的温度将 不变 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。
【分析】（1）根据比热容的概念（单位质量的某种物质温度升高或降低1℃吸收或放出的热量叫这种物质的比热容）回答；
（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；
（3）水达到沸点后，水沸腾，若对水继续加热，水的温度不变。
【解答】解：（1）水的比热容为4.2×104J/（kg ℃）；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×104J∕（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×102J；
（3）水达到沸点，在沸腾的过程中。
故答案为：J/（kg ℃），3.36×105，不变。
【点评】本题考查了比热容的概念、热量的计算及水沸腾的特点，晶体熔化和沸腾都有共同的特点：吸收热量，但温度不变。
10．（3分）如图所示，是废弃的饮料瓶制成的水火箭，当用打气筒给密闭的饮料瓶打气时 做功 方式使瓶内气体内能增加。同时由于饮料瓶内气压变大，堵在瓶口的橡皮塞脱落，水向后喷出 内能 转化为水火箭的 机械 能，火箭向上飞行。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，其它形式的能转化为内能；物体对外界做功，物体本身的内能减小，内能转化为机械能。
【解答】解：（1）用力打气，在橡皮塞脱落前，空气的内能增加；
（2）堵在瓶口的橡皮塞脱落，水向后喷出，火箭向上飞行。
故答案为：做功；内能。
【点评】此题考查了做功可以改变物体的内能以及能量的转化，属于基础性题目。
11．（3分）用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸起地上的羽毛，是因为摩擦过程中玻璃棒的一些 电子 （选填“质子”、“中子”或“电子”）转移到丝绸上，使玻璃棒带上了 正 电（选填“正”或“负”），从而吸起地上的羽毛。把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，发现它们互相排斥 同种 电荷 （选填“同种”或“异种”）。
【分析】（1）摩擦起电的实质是电子发生了转移；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：用丝绸摩擦过的玻璃棒时，玻璃棒上部分电子转移到丝绸上；带电体能吸引轻小物质；把贴在桌面的两条塑料胶带迅速撕开后让其靠近时，故说明它们带同种电荷。
故答案为：电子；正；同种。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质和电荷间相互作用的规律，属于基础题。
12．（3分）两个灯泡并连接入电路（如图所示），闭合开关后观察电流表A2的示数为2.3A，A1的示数为1.5A，则 A2 的读数是错误的，出现这种错误的原因是 读错量程 ，其正确读数应该是 0.46A 。
【分析】两电灯并联，电流表A1测量干路电流，A2测量L2的电流，根据并联电路的电流特点：干路中的电流等于各支路电流之和，且支路中的电流表的读数应小于干路上的电流表的读数，若支路的读数大于干路中的读数，则说明读错量程了。
【解答】解：两电灯并联，电流表A1测量干路电流，A2测量L8的电流，根据并联电路的电流特点知；
A2的示数为2.8A，A1的示数为1.5A，在正常情况下，A2的读数应小于A1的读数，说明A5读错量程了，真实的读数应为0.46A。
故本题答案为：A2；读错量程；5.46A。
【点评】本题考查了电流表的读数和并联电路中的电流特点：干路中的电流等于各支路电流之和。注意在读电流表的示数时，不要读错量程。
13．（3分）抗疫防控期间，防疫部门利用雾炮车对城区街道喷洒消毒剂，如图所示，雾炮车的动能 变小 ，重力势能 变小 （两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。消毒车的轮胎比轿车的多，其目的是为了 减小 （选填“增大”或“减小”）压强。
【分析】动能指物体由于运动而具有的能量，其大小与物体运动的速度、物体的质量有关；重力势能的大小与物体的质量、高度有关；
减小压强的方法：压力一定时，增大受力面积越大；受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：雾炮车在平直的路上匀速行驶，雾炮车的速度不变，其动能变小、质量变小；
消毒车的轮胎比我们轿车的多，这是在压力一定时。
故答案为：变小；变小。
【点评】在分析动能和重力势能的变化时，同学们往往考虑到速度、高度的变化，而忽略质量的变化，这是学生最容易出错的地方。
14．（3分）某兴趣小组制作了一枚火箭，重为10N（不包含燃料），发射后获取火箭飞行高度与时间的关系如图所示。
（1）在图中标注的A、B、C三个位置中、火箭的动能最小的是 B 。
（2）火箭从最高点B下落到地面过程中，重力做功 1800 J；重力做功的功率是 150 W。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，速度相等质量越大，动能越大，质量相等速度越大，动能越大；
（2）利用W＝Gh求出重力做功，然后根据图示读出时间，再利用P＝计算功率。
【解答】解：（1）火箭在燃料耗尽后，受重力和摩擦阻力作用，速度越来越小，在最高点下落到地面的运动过程中，速度越来越大，故火箭在A、B，动能最小的是B位置；
（2）如题图所示，火箭从最高点B下落到地面过程中，火箭重为10N，
故火箭重力做功W＝Gh＝10N×180m＝1800J，
下落所用时间t＝20s﹣8s＝12s，
重力做功的功率P＝＝＝150W。
故答案为：（1）B；（2）1800。
【点评】此题考查重力势能大小的影响因素、功和功率的计算，读懂图象并能从图象中获取相关信息是关键。
三、作图题（本大题共3小题，共7分）
15．（2分）如图题甲为汽车在匀速直线上坡，请在图乙中画出汽车上坡过程中动能Ek随着时间t变化的大致图像。
【分析】动能的影响因素是质量和速度，根据影响因素的变化判断动能的变化，并画出相应的图像。
【解答】解：由题意可知，汽车在匀速直线上坡、速度不变k的大小不变，因此k随着时间t变化的图像平行于横轴，如图所示：
【点评】本题考查了对动能影响因素的理解，以及动能随时间变化图像的画法，注意本题中汽车匀速直线上坡，其动能始终不变。
16．（2分）根据如图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，将图乙中元件连接起来。
【分析】根据电路图连接实物图时可以根据电流流向法，即从电源的正极开始依次串联电路元件最少的闭合回路，然后把并联部分画到相应的位置即可。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与电铃并联，另一个开关位于电铃支路；
从电源的正极出发，依次串联下面的开关，然后把电铃和上面的开关串联后并联在灯泡两端
【点评】本题考查了实物电路图的连接，一般此类题目可以根据电流流向法按先串后并的原则进行解答。
17．（3分）请在如图中，根据标出的电流方向。把电源、电键、电压表三个元件符号填入电路空缺处，填进后要求：
（1）当电键闭合时，灯泡L1和L2串联，且都能发光；
（2）电压表测量L1两端的电压。
【分析】要使灯泡发光则必须有电源；电流表在电路中相当于短路，并且与用电器串联；电压表测L1两端电压，所以电压表与L1并联。
【解答】解：因为电压表与L1并联，所以中间一定为电压表，并且上边为正极1和L4串联，则左边为电流表
【点评】此类型题目要求对电路中各元件的作用及使用方法要非常明确，然后根据串并联电路的特点正确连接电路。
四、实验题（本大题3小题，共19分）
18．（6分）利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球 A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB（mA＜mB）。
（1）如图甲、乙所示，同时释放小球A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 质量 无关。
（2）如图甲、乙所示，观察到小球能将木块C撞得更远，由此可得出结论： 速度 相同时，物体的 质量 越大，动能越大。
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
（4）本实验通过观察 木块移动的距离 来判断小球动能的大小。
（5）若不计空气阻力，水平面绝对光滑，本实验 不能 达到实验目的（选填“能”或“不能”）。
【分析】（1）比较甲、乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；同一小球以更大的角度静止释放后，小球到达竖直位置时的速度更大，可以探究动能大小与物体速度的关系；
（2）（4）木块被撞出得远，说明小球的动能大，根据动能大小和质量大小比较，得出动能和质量的关系；
（3）比较乙、丙两图中角度的大小分析速度的大小；
（5）由牛顿第一定律内容分析回答。
【解答】解：（1）甲、乙两图中，由题意知，小球同时到达竖直位置；
（2）（4）实验中通过木块移动的距离来判定动能的大小，采用的是转换法；
甲、乙两图，mA＜mB，两球偏转角度相同，速度相同，说明B球的动能更大，物体质量越大；
（3）乙、丙两图，θ1＜θ2，丙中小球向下运动时的高度高，到达竖直位置时的速度大；
（5）若水平面光滑，木块不受摩擦力。木块通过的距离无法确定。所以小球动能的大小就无法比较。
故答案为：（1）质量；（2）速度；（3）小于；（5）不能。
【点评】此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力。
19．（7分）某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 秒表 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间 来判断的。
（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表。通过图甲分析实验数据，能够得出的结论是 水的吸热能力大于煤油的吸热能力 。
（3）如图乙所示是第1组同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是 C （填序号）。
（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长 酒精灯的火焰大小不同 。
【分析】（1）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法。
（2）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（1）（2）分析；
（4）从酒精灯的火焰大小考虑。
【解答】解：（1）根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来比较吸热多少；
（2）通过分析实验数据可知，质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热的热量多；
（3）加热时间相同，吸收的热量相同；加热相同时间，故C正确；
故选：C；
（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长；
故答案为：（1）秒表；加热时间；（3）C。
【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。
20．（6分）实验小组在“探究串联电路中各处的电流关系”的实验，设计实验电路图如图甲所示：
（1）在连接电路时，开关应该 断开 。
（2）闭合开关前发现电表指针如图乙所示，接下来他应 对电流表进行调零 。
（3）小海按图甲电路换用不同灯泡做了三次实验，每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C，三个位置的电流记录在如表中：
实验次数 A处的电流 B处的电流 C处的电流
1 0.2 0.2 0.21
2 0.3 0.31 0.3
3 0.4 0.4
①上述表格设计中存在的问题是 没有电流的单位 ，第3次实验B处电流表的示数如图丙为 0.4A 。
②分析表中数据可得出结论：串联电路中 各处的电流相等 。
③实验需测量多次数据的目的是 为了得出普遍结论 。
【分析】（1）在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）电流表使用前要调零；
（3）①电流应有单位，根据电流表的量程确定分度值读数；
②由表中数据得出结论；
③为了得出普遍结论，应该进行多次实验。
【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时；
（2）闭合开关前，发现其中一个电表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是没有调零；
（3）①表格中没有电流的单位，是错误的；
由图丙可知，电流表的量程是0～0.6A，电流表的示数是0.4A；
②由表中数据，考虑到误差因素有：
8.2A＝0.4A＝0.2A；
5.3A＝0.31A＝3.3A；
0.3A＝0.4A＝8.4A；
可知，串联电路中各处的电流相等；
③实验需测量多次数据的目的是为了得出普遍结论。
故答案为：（1）断开； （2）对电流表进行调零；0.4A；③为了得出普遍结论.
【点评】本题探究串联电路中各处的电流关系，考查注意事项、电流表读数及归纳法的运用。
五、计算题（本大题2小题，第21题6分，第22题7分，共13分）
21．（6分）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给5kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图象。若在6min内完全燃烧了100g的煤7J/kg。求：
（1）煤完全燃烧放出的热量。
（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。
【分析】（1）已知煤的质量和热值，利用Q＝mq可求得煤完全燃烧产生的热量；
（2）由图象可知，经过6min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）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）煤完全燃烧产生的热量：
Q放＝mq＝0.1kg×8×107J/kg＝3×104J，
（2）由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，
则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝5.2×103J/（kg ℃）×7kg×（80℃﹣20℃）
＝1.26×106J；
（3）烧水时的热效率：
η＝＝×100%＝42%；
答：（1）煤完全燃烧产生的热量为3×105J；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为1.26×103J；
（3）煤炉烧水时的热效率为42%。
【点评】本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用以及明白效率的含义，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。
22．（7分）如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，求工人提升货物的重。
【分析】（1）根据W有＝Gh求出有用功；
（2）根据滑轮组装置确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）求出动滑轮重，再利用F'＝（G'+G动）求出工人提升货物的重。
【解答】解：（1）有用功为：
W有＝Gh＝900N×1m＝900J；
（2）由图可知，n＝3
η＝＝＝＝＝×100%＝75%；
（3）不计绳重和摩擦，根据F＝动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝3×400N﹣900N＝300N；
若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N（G'+G动）可知，工人提升货物的重为：
G'＝nF'﹣G动＝3×300N﹣300N＝600N。
答：（1）有用功为900J；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N。
【点评】本题考查了做功公式和滑轮组拉力公式以及滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
六、综合能力题（3小题，共19分）
23．（6分）阅读下面短文，回答以下问题。
感应发光冰块
感应发光冰块产品采用食品级PS材料及电子元件组成的发光冰块，采用先进的触水式开关，具有入水即亮的特性（液体感应），无毒无害，它将自动发亮，再放入饮料内，可以起到降低饮料的温度。需要注意的是
（1）液体感应器是先进的触水式 开关 （选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”）。
（2）冷冻后的感应发光冰块通过 热传递 的方式改变饮料的内能。
（3）LED灯泡发光时，将电能主要转化为 光 能。
（4）根据文中的信息，在虚线框中画出感应发光冰块内部的电路图。
（5）用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于 断路 状态。
【分析】（1）根据感应发光冰块内部电子元件和电路的基本组成即可分析出各部分的作用；
（2）改变内能的方式有：做功和热传递；
（3）LED灯泡发光时，消耗电能，得到光能；
（4）先分析电路的连接方式，然后画出对应的电路图；
（5）根据触水式开关，具有入水即亮的特性分析。
【解答】解：（1）根据基本电路各部件的作用可知：液体感应器是起控制电路的作用，所以是先进的触水式开关；
（2）感应发光冰块还可以放入冰箱内冷冻后温度比较低，再放入饮料内；
（3）LED灯发光时，将电能主要转化为光能；
（4）电路是由液体感应器、电池和LED灯泡由导线连接而成
（5）因为入水即亮，所以用布擦干后停止工作。
故答案为：（1）开关；（2）热传递（3）光；（5）断路。
【点评】正确识别实物电路的工作情况是解题的关键，会根据实际工作情况画出正确的电路图。
24．（7分）阅读短文，回答问题。
2019年12月17日，我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示，“山东舰”舰身长315米，满载排水量在6万吨左右，至少可以搭载36架歼﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°
“山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全新的动力组，“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨，每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣15主要参数（g取10N/kg）
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 2×WS﹣10加力涡扇发动机
爬升率 325米/秒 正常起飞推力 2×117600N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2×125400N
（1）若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW，速度为36km/h，则牵引力为 1.5×107 N，经过2h航行距离为 7.2×104 m。
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，飞机的动能 增大 、重力势能 增大 ，该过程中飞机发动机推力所做的功为 2.4696×107 J。
【分析】（1）知道航母正常航行时发动机的功率和速度，根据P＝＝＝Fv求出航母正常航行时发动机的牵引力，利用v＝求出经过2h航行距离；
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，分析飞机的质量和速度、高度，然后得出动能和重力势能的变化，根据W＝Fs求出该过程中飞机发动机推力所做的功。
【解答】解：
（1）航母正常航行时发动机的功率P＝1.5×103kW＝1.5×107W，速度v＝36km/h＝10m/s，
由P＝＝＝Fv得
F＝＝＝7.5×107N；
由v＝可得
s＝vt＝36km/h×4h＝72km＝7.2×104m；
（2）歼15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲板的过程中，
飞机的质量不变，速度变大，则飞机的动能增大，
该过程中飞机发动机推力所做的功：
W＝F′s′＝2×117600N×105m＝2.4696×108J；
故答案为：（1）1.5×108；7.2×108；（2）增大；增大7。
【点评】本题考查了功率公式、速度公式、影响动能和重力势能的大小因素、做功公式等知识点的综合应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。
25．（6分）阅读短文，回答问题。
汽油发动机
汽油发动机是以汽油作为燃料，将化学能最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。市场上汽油机的热效率普遍在35%左右，采用了无火花塞的HCCI，压缩比达到了18：1
（1）汽油机工作时把燃料的化学能转化为 内 能，再转化为汽车的 机械 能；
（2）如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作时，四个冲程的顺序是 乙甲丁丙 （对甲、乙、丙、丁重新排序），其中图 丁 所示的冲程为汽油机提供动力；
（3）汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的，这是利用了水的 比热容大 的特点；
（4）使用现在最先进汽油机的汽车，理想情况下油耗仅为3.3L/100km，在相同条件下使用热效率为40%的发动机的油耗为 4.125 L/100km。
【分析】（1）汽油机工作时先将燃料的化学能转化为内能，再转化为汽车的机械能；
（2）汽油机工作过程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
（3）大多数汽车防冻冷却液是以水和某种防冻剂混合而成，主要成分是水，是利用了水的比热容大的特点；在水中加入专用冷却液可以降低水的凝固点，所以在低温状态下仍能够正常使用；
（4）根据W＝ηQ放可得η1Q1＝η2Q2，再由Q放＝Vq可得q汽油V1＝q汽油V2，直接计算得出结果即可。
【解答】解：（1）汽油与空气的混合物在汽油机内燃烧过程属于化学变化，把燃料的化学能转化为内能；
（2）由图可知：甲图中的两气门关闭，活塞上行，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，排气门关闭，所以是吸气冲程，排气门打开，所以是排气冲程，活塞下行，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，此冲程为汽油机提供动力；
（3）因为水的比热容大，质量相同时升高相同的温度，故大多数汽车防冻冷却液是以水和某种防冻剂混合而成，就是利用了水的比热容大的特点，所以在低温状态下仍能够正常使用；
（4）由题意可知，在相同条件下，根据W＝ηQ放可得η1Q1＝η5Q2，即为40%Q1＝50%Q5，由Q放＝Vq可得q汽油V1＝q汽油V2，解得，在相同条件下使用热效率为40%的发动机7＝×3.3L/100km＝6.125L/100km。
故答案为：（1）内；机械；丁；（3）比热容大。
【点评】本题考查了热机工作过程、能量转化及效率的计算，是一道综合题。
