广东省深圳市南山区育才集团2024-2025九年级上学期期中考试物理试题

广东省深圳市南山区育才集团2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
1.(2024九上·南山期中)吃月饼是南北各地过中秋节不可或缺的习俗,以下说法正确的是(  )
A.蒸月饼时,冒的“白气”是水蒸气汽化形成的小水珠
B.刚从冰箱冷冻室取出的月饼馅没有内能
C.蒸月饼时锅盖被蒸汽顶出,水蒸气对锅盖做功,内能增大
D.闻到月饼香味说明分子在不停的做无规则运动
2.(2024九上·南山期中)烘烤月饼的锅炉是用青砖晒制或烧制而成的,下列说法中正确的是(  )
A.青砖和泥巴能进入彼此是因为分子间有间隙
B.在质地均匀的砖上雕刻花纹,砖的密度变小
C.烧制红砖时,燃料燃烧越充分,其热值不变
D.高温烧制时,温度从火焰转移到青砖
3.(2024九上·南山期中)《随园食单》记载了古人炒制月饼馅料的场景,下列过程与物理知识对应正确的是(  )
A.温度越高,馅料分子运动速度越慢
B.蒸煮时不断翻炒是通过做功改变馅料内能
C.使木炭尽量燃烧充分,可以提高锅炉效率
D.使用铁锅,是因为铁的比热容大
4.(2024九上·南山期中)人们会佩戴玉器饰品米增添节日氛围。如图,两个人拉扯像锯子一样的工具来切割玉石。同时,工具上方的壶会流出水使其不致过热。下列说法正确的是(  )
A.切割玉石过程也是力改变物体运动状态的过程
B.切割处发热是机械能转化为内能
C.切割时,玉石的热量增大
D.切割过程中用水降温是因为水的内能较少
5.(2024九上·南山期中)图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷”的实验展台。闪电发生时,电子从云层移动到避雷针,建筑物不会受到任何影响,图乙为上述情景的示意图。关于此过程,下列说法正确的是(  )
A.云层放电时,云层失去了电子,带负电
B.云层放电时,创造了电荷
C.云层放电时,与避雷针和大地相连的金属线中电流方向是从大地指向避雷针
D.制作避雷针的材料为绝缘体
6.(2024九上·南山期中)我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。当开关S1闭合,行人指示信号灯的红灯亮起,若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,曝光违法行人。下列图中模拟电路符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2024九上·南山期中)如图所示,甲为家庭用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是(  )
A.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
8.(2024九上·南山期中)小明想测量并联电路中干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
9.(2024九上·南山期中)根据左边实物图,在虚线框内画出电路图。
10.(2024九上·南山期中)地铁严禁携带有“异味”的物品乘车,是因为“异味”会充满整个车厢,影响其他乘客。“异味”充满整个车厢,这是   现象;行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘,是因为车轮是由   (选填“导体”或“绝缘体”)制成的,可以将电荷移走,若汽油机曲轴的转速为3000r/min,汽油机每秒内对外做功   次。
11.(2024九上·南山期中)如图甲,A、B验电器均不带电,把用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器后,再用一根金属棒连接A、B两个验电器,此时电子的运动方向是   (选填“从A到B”或“从B到A”);如图乙所示,一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的   (选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”);如图丙所示,水果电池点亮了发光二极管,由此可判断出金属片A是水果电池的   (选填“正极”或“负极”)。
12.(2024九上·南山期中)如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,这时灯   (选填“亮”或“不亮”),电铃   (选填“响”或“不响”),不同文物展示台的电路之间是   (选填“串联”或“并联”)的。
13.(2024九上·南山期中)在热学实验中,
(1)如图甲,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力;
①在两个相同的烧杯中应加入初温和   相同的水和煤油。除了图中已经呈现的,和甲丙两组实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是   ;
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,已知水的比热容是,根据图乙可判断出a物质是   (选填“水”或“煤油”),b物质的比热容是   ;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸的热值,小明在两个相同规格的烧杯装等质量初温相同的水、取质量相等的酒精和碎纸,分别放入两个燃烧皿中,直到酒精和碎纸完全燃尽,通过比较   (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等),几种测温物质的相关数据如下表所示,为了减小热损失对实验的影响,应该选择   温度计。
测温物质 酒精 煤油 水银
比热容 2×103 2.1×103 0.14×103
标准气压下沸点℃ 78 180-310 356.7
14.(2024九上·南山期中)为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
(1)①在连接电路时,开关应处于   状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:   .
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2=   A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:   (写出关系式即可).
(2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是   .
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中
序号 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1:和L2两端总电压U/V
第一次测量 1.5 1.5 3
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是   (填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为   .
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢 爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数   (选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
15.(2024九上·南山期中)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志,如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料,液态氧作为助燃剂,液态氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(2)若这些热量只有20%被水吸收,则质量为5×106kg、初温为30℃的水能升温到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃),当地大气压为1标准大气压]
(3)氢作为一种清洁能源,在汽车中也有应用,例如氢能源车。工作时,发动机将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧,某次测试中,该车只利用了第一问燃料放出热量的万分之一,就能以70kW的功率匀速行驶了2h。求该发动机的效率。
16.(2024九上·南山期中)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V.
只闭合开关,电流表A的示数为,求通过和的电流.
当开关和闭合,断开时,灯泡和两端的电压分别是多少?
当开关和闭合,断开时,若电流表A的示数为,电流表的示数如图乙,则通过和的电流分别是多少?
17.(2024九上·南山期中)阅读短文,回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年,我国的长征四号丙运载火箭,成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按景地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,用电火花点燃,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多,如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中,机身在空气中高速前进,空气从进气口进入,被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合,由火花塞点火燃烧,产生大量气体向后喷出,冲击燃气轮机叶轮转动,最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出,使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
(1)火箭喷气发动机工作时,先将燃料的化学能转化为   能,再将其转化为火箭的   能,这个过程中相当于汽油机的   冲程;
(2)   (选填“火箭”或“空气”)喷气发动机不能在大气层外工作;
(3)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体温度是不断变化的。下列图像中,能大致反映气体的温度随时间变化的是________。
A. B.
C. D.
18.(2024九上·南山期中)阅读短文,回答问题:
氢燃料电池
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,雪蜡车总体空间布局、人机及信息环境交互系界面等已经具备形成行业标准能力,是一次领先的、典型的中国创造。据了解,它配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示。把氢气和氧气分别供给阳(负)极和阴(正)极,大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生化学反应后,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,实际效率能达60%-80%,是普通内燃机热机效率的倍。
(1)氢燃料电池在使用过程中氢气   (选填“有”或“没有”)发生燃烧现象,在放电过程主要发生的是   (选填“物理”或“化学”)变化;
(2)氢燃料电池是将氢的   能直接转化为   能;
(3)图乙所示的氢燃料电池正常工作时,通过电动机的电流方向为向   (选填“左”或“右”);
(4)雪蜡车的驾驶位有可独立控制的通风和加热功能,此电路连接应是________;
A. B.
C. D.
(5)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg,则50kg的氢燃料可产生   J的电能,这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶   km。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】物质的三态;内能的概念;做功改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.白气是小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.一切物体都具有内能,刚从冰箱冷冻室取出的月饼馅也具有内能,故B错误;
C.蒸月饼时,锅盖被蒸汽顶出,水蒸气对锅盖做功,将内能转化为机械能,内能减小,故C错误;
D.闻到月饼香味,是分子在不停的做无规则运动,形成扩散现象,故D正确。
故选D。
【分析】白气是水蒸气液化形成的;一切物体都有内能;内能对外做功时,转化为机械能;闻到气味,是分子运动形成的。
2.【答案】C
【知识点】密度及其特性;温度、热量与内能的关系;燃料的热值;分子热运动
【解析】【解答】A.青砖和泥巴彼此进入对方,是分子在不停地做无规则运动,且分子间有间隙,故A错误;
B.在砖上雕刻花纹,砖的质量变小,体积也减小,但材料不变,砖的密度不变,故B错误;
C.燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度、质量无关,故C正确;
D.高温烧制时,火焰温度高,热量从火焰传到砖,内能增加,温度升高,故D错误。
故选C。
【分析】分子间有间隙,分子在不停的无规则运动;密度是物体的特性,和质量无关;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关;热传递时,转移的是热量,不是温度。
3.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;比热容;热机的效率;分子热运动
【解析】【解答】A.分子运动随温度升高而加剧,温度越高,馅料分子运动越剧烈,故A错误;
B.蒸煮时不断翻炒,使馅料受热均匀,馅料吸收热量,是通过热传递改变馅料内能,故B错误;
C.木炭尽量燃烧充分,可以减少浪费,能提高锅炉效率,故C正确;
D.使用铁锅,是铁的导热性好,故D错误。
故选C。
【分析】分子运动和温度有关;温度不同时,通过热传递改变内能;燃料充分燃烧,减少损失,可以提高效率。
4.【答案】B
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能;力的作用效果
【解析】【解答】A.切割玉石时,力改变物体形状,玉石的运动状态没有改变,故A错误;
B.切割玉石时,切割处发热,是摩擦生热,机械能转化为内能,是做功改变了物体内能,故B正确;
C.切割时,玉石的温度升高,内能变大,不是热量增大,热量是热传递时改变的能量,故C错误;
D.用水降温,是水的比热容较大,吸热能力强,故D错误。
故选B。
【分析】将玉石切开,力改变物体的形状;物体间相互摩擦,是做功改变内能;水的比热容较大,吸热能力强,降温效果好。
5.【答案】C
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】A.电子带负电,云层放电时,失去电子,带上正电,故A错误;
B.云层放电时,是自由电子发生转移,不是创造了电荷,故B错误;
C.图乙中,当闪电发生时,电子从云层、避雷针到大地,电流方向与电子定向移动的方向相反,可知金属线中的电流方向是从避雷针指向云层,即大地指向避雷针,故C正确;
D.避雷针能将电荷转移到大地,采用容易导电材料即导体来制作,故D错误。
故选C。
【分析】电子发生转移,使物体带电;电流方向和负电荷定向移动方向相反;容易导电的物体是导体。
6.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 当开关S1闭合,行人指示信号灯的红灯亮起,若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来 ,所以照相机和灯泡为并联,且S1位于干路,S2和照相机串联,A正确,BCD错误。
综上选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.【答案】D
【知识点】变阻器;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.图乙中,将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入的长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡的亮度变亮,故A正确,不符合题意;
B.电阻能阻碍电流,电阻越大,阻碍电流程度越大,电流越小;当电流减小,电位器电阻越大,故B正确,不符合题意;
C.通过改变电位器接入电路中电阻丝的长度改变电阻,改变电路的电流,改变灯泡亮度,故C正确,不符合题意;
D.将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,顺时针旋转滑片时,不能改变电路的电流,则不能改变灯泡的亮度,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电位器接入电路中的电阻丝长度改变,电阻大小变化;电阻丝越长,电阻越大,电流减小。
8.【答案】
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,导线连接电源两端,电源短路;若使电流表测量干路电流,电流表串联在干路中;电流分别经过两灯泡,再回到电源的负极,改正如图:
【分析】电流表串联在干路上,测量干路电流;并联电路中,各用电器分别在不同支路上。
9.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图,滑动变阻器、灯L2、电流表、灯L1、开关与电源串联,电压表与L1并联,电路图为:
【分析】根据各元件顺次连接,组成串联电路,电压表和所测量的位置并联。
10.【答案】扩散;导体;25
【知识点】热机的四个冲程;导体与绝缘体;分子热运动
【解析】【解答】整个车厢有异味,是分子不停做无规则热运动,造成的扩散现象。
行驶的地铁车身与空气摩擦起电,但由于车轮是导体,可将摩擦起电所带的电荷移走,使车身不能吸附灰尘;
汽油机的曲轴转2周,做功1次,汽油机曲轴的转速为3000r/min=50r/s,飞轮每秒转动50周,每秒做功25次。
【分析】分子不停的无规则运动,形成扩散现象;导体容易导电,可以消除静电现象;汽油机飞轮转2周,做功1次。
11.【答案】从B到A;用电器;负极
【知识点】两种电荷;电流的形成;电流的方向;电路的构成及电路图
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒,失去电子带正电,接触A验电器时,A验电器上的电子转移到玻璃棒上,使A验电器带上正电荷,用金属棒连接A、B两个验电器时,B验电器上的电子通过金属棒转移到A验电器上,电子的移动方向从验电器B向A;
给手机电池充电时,手机电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
发光二极管是半导体材料制成的,具有单向导电性,二极管发光时,电流从长脚流入,连接长脚的是电源的正极,根据丙图,连接长脚的金属片B是水果电池的正极,连接短脚的金属片A是水果电池的负极。
【分析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;接触带电时,电子从多向少的方向移动;电路中,消耗电能的是用电器;发光二极管的长脚连接电源正极。
12.【答案】亮;响;并联
【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】图中,物品在展台上,ABC连接,电铃被断路,物品搬离展示台时,金属片B受弹力,金属片A、C分开,灯泡与电铃串联,灯亮电铃响。
每个文物展示台能独立工作,互不影响,不同文物展示台之间是并联的。
【分析】导线和用电器并联时,用电器短路不能工作,用电器并联,各用电器互不影响。
13.【答案】(1)质量;秒表;水;
(2)水升高的温度
(3)水银
【知识点】燃料的热值;物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图甲,探究水和煤油的吸热能力时,①应选质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较加热时间长短来反映吸热能力强弱,加热时间长,则吸热能力强,由于需要比较时间,甲组实验还需要秒表。
②图乙中,物质a和b质量相同,温度从10℃升高到30℃时,a用时6min,b用时3min,a吸收的热量是b吸收热量的2倍,则物质a的吸热能力强,是物质b的2倍,a物质是水,b物质是煤油。由,水的比热容是煤油比热容的2倍,b物质的比热容为:;
(2)丙装置中,水的质量相同,比较酒精和碎纸的热值大小,保持酒精和碎纸的质量相等,燃料放出的热量越多,水吸收热量越多,温度升高越多,通过消耗相同质量的燃料比较水升高的温度,来比较热值大小。
(3)实验时,为使测量值更接近真实值,应减小温度计吸收热量,根据Q=cmΔt,温度计中液体质量相同,测量温度时,温度差相同,应选比热容小的液体作为温度计的测温液体,因水银的比热容较小,应选择水银温度计。
【分析】(1)比较不同物质吸热能力时,保持液体质量相等,质量和温度差相同时,加热时间越长,物体吸收热量越多,比热容越大;根据加热时间关系,判断比热容大小;
(2)消耗相同质量的不同燃料,通过液体温度差大小,反应燃料热值的大小;
(3)液体的温度差和质量相同时,比热容越小,吸收热量越少。
(1)[1][2]图甲是探究水和煤油的吸热能力,根据控制变量法和转换法可知,应控制两种物质的质量相同,所以分别给初温相同且质量相等的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,比较加热时间长短来反映吸热能力强弱,加热时间长,则吸热能力强,故除了图中已经呈现的,和甲丙两组实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是秒表。
[3][4]由图乙可知,a物质和b物质质量相同,a物质从升高到用时6min,b物质从升高到用时3min,说明a物质吸收的热量是b物质吸收热量的2倍,即物质a的吸热能力强,物质b的吸热能力较弱,所以a物质是水,b物质是煤油。由可知,水的比热容是煤油比热容的2倍,故b物质的比热容为
(2)丙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,比较酒精和碎纸的热值的大小,酒精和碎纸的质量相等,根据转换法可知,通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小。
(3)当被测物体温度较高、质量较小时,为了使测量值更接近真实值,应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体,这样液体升温快并且吸热没有那么多,而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多,因水银的比热容相对来说较小,所以应选择水银温度计。
14.【答案】断开;电流表正负接线柱接反;0.5;;断路;错误;选用灯泡相同;大于
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究并联电路的电流特点时,
(1)①连接电路时,开关应断开,防止电流过大损坏电路元件;
②电流表连接时,接线柱正入负出,指针反向偏转,是电流表正负接线柱接反了;
③图乙中,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.5A,即I2=0.5A;根据测量数据,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即:
(2)探究串联电路电压特点时,
①灯泡串联,两灯熄灭,电压表示数接近电源电压,则电压表所测元件断路,即L1断路;
②根据实验数据,实验时使用了两个相同的灯泡,分压相等,具有偶然性,得出的结论是错误的;
③开关闭合前,电压表与内阻串联,由于电流很小,内阻分压小,电压表示数较大;开关闭合后,电压表与两灯泡并联,再与内阻串联,并联总电阻变小,内阻分压变大,电压表示数变小,开关闭合前的电压表示数大于闭合后的电压表示数。
【分析】(1)探究并联电路电流规律时,连接电路开关断开;电流表接线柱正入负出;根据多次示数,判断干路电流等于各支路电流之和;
(2)探究串联电路电压规律时,电压表测量的位置断路,电压表测量电源电压;探究串联电路电压规律时,需要用不同规格灯泡多次实验,探究规律的普遍性;电路中电流越大,电池内阻分压大。
15.【答案】(1)解:(1)某火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
(2)解:
(2)若第一问放出的热量只有20%被水吸收,水吸收的热量为
由得,这些热量能使质量为、初温为30℃的水温度升高温度为
水的末温可为
但1标准大气压下水的沸点为100℃,则水能升温到100℃。
(3)解:(3)第一问燃料放出热量的万分之一为
由得,氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
【知识点】沸腾及沸腾条件;功率计算公式的应用;比热容;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;
(2)根据热效率,计算吸收的热量,根据,计算温度差,结合初温,计算末温;
(3)根据W=Pt,计算做功多少;根据,计算热机效率。
(1)某火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
(2)若第一问放出的热量只有20%被水吸收,水吸收的热量为
由得,这些热量能使质量为、初温为30℃的水温度升高温度为
水的末温可为
但1标准大气压下水的沸点为100℃,则水能升温到100℃。
(3)第一问燃料放出热量的万分之一为
由得,氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
16.【答案】解:(1)如图电路,只闭合时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流;
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡和的电流均为;
(2)当闭合和时,两灯泡并联,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以灯泡和两端的电压相等,都等于电源电压,
即:U=U1=U2=3V;
(3)当闭合和时,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,
由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和,电流表A的示数为,所以电流表量程为,分度值为,示数为,
即通过的电流为:;
则通过的电流为:。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)根据电路连接,串联电路电流相等;
(2)在并联电路中,各支路电压等于电源电压;
(3)根据电流表位置判断量程,结合指针位置,测量电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.【答案】(1)内;机械;做功
(2)空气
(3)C
【知识点】做功改变物体内能;热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)火箭升空时,燃料燃烧,将化学能转化为内能,燃气向后喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进,内能转化为机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
(2)空气喷气发动机只携带燃料,从外界空气中获得氧气助燃,大气层外没有氧气,空气喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)根据材料内容,从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,即气体温度先升高后降低,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】(1)燃料燃烧时,化学能转化为内能;内能对外做功,转化为机械能;
(2)空气喷气发动机需要空气,太空没有空气,不能提供氧气助燃;
(3)压缩冲程中,机械能转化为内能,温度升高;做功冲程将内能转化为机械能,内能减小,温度降低。
(1)[1][2][3]喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进,内能再转化为机械能,故这个过程中相当于汽油机的做功冲程。
(2)空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃,大气层外没有足够的氧气,故空气喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,即气体温度先升高后降低,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18.【答案】(1)没有;化学
(2)化学;电
(3)左
(4)B
(5);1500
【知识点】能量的转化或转移;物理和其他学科的联系;电流的方向;串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据材料,氢燃料电池工作时,将氢气送到燃料电池的阳极板,经过催化,氢原子中的电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板,发生了化学反应产生电能,放电时氢气没有燃烧,是化学变化。
(2)根据材料,氢燃料电池提供电能,将氢的化学能转化为电能。
(3)电子通过外电路到达燃料电池阴极板,电流方向和电子定向移动的方向相反,外电路电流方向为阴极板流向阳极板,则通过电动机的电流方向向左。
(4)电路可独立控制的通风和加热,则电动机和发热电阻是并联的,电路应是并联电路,且支路有开关,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)计算氢燃料燃烧时,产生的热量为:
结合发电效率,计算氢燃料产生的电能为:
计算行驶时间为:,
根据,计算汽车速度匀速行驶的路程为

【分析】(1)氢燃料电池工作时,发生化学变化,氢气不燃烧;
(2)氢燃料电池工作时,化学能转化为电能;
(3)电流方向和负电荷定向移动方向相反;
(4)各用电器分别在不同支路上,工作互不影响,是并联电路;
(5)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据W=Qη,计算燃气做功多少;利用,计算工作时间,根据s=vt,计算路程。
(1)[1][2]由材料可知,氢燃料电池工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),通过化学反应产生电能,所以氢燃料电池在使用过程中氢气没有发生燃烧现象,在放电过程主要发生的是化学变化。
(2)由材料可知氢燃料电池提供电能,是将氢的化学能直接转化为电能。
(3)电子通过外电路到达燃料电池阴极板,电流方向是负电子定向移动的反方向,所以外电路电流方向为阴极板流向阳极板,即通过电动机的电流方向为向左。
(4)雪蜡车的驾驶位有可独立控制的通风和加热功能,则电路应是并联电路,且有两开关单独控制两条电路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[1][2]50kg的氢燃料产生的热量为
50kg的氢燃料产生的电能为
该车行驶时间为
因为,故这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶的路程为
广东省深圳市南山区育才集团2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
1.(2024九上·南山期中)吃月饼是南北各地过中秋节不可或缺的习俗,以下说法正确的是(  )
A.蒸月饼时,冒的“白气”是水蒸气汽化形成的小水珠
B.刚从冰箱冷冻室取出的月饼馅没有内能
C.蒸月饼时锅盖被蒸汽顶出,水蒸气对锅盖做功,内能增大
D.闻到月饼香味说明分子在不停的做无规则运动
【答案】D
【知识点】物质的三态;内能的概念;做功改变物体内能;分子热运动
【解析】【解答】A.白气是小水滴,是水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.一切物体都具有内能,刚从冰箱冷冻室取出的月饼馅也具有内能,故B错误;
C.蒸月饼时,锅盖被蒸汽顶出,水蒸气对锅盖做功,将内能转化为机械能,内能减小,故C错误;
D.闻到月饼香味,是分子在不停的做无规则运动,形成扩散现象,故D正确。
故选D。
【分析】白气是水蒸气液化形成的;一切物体都有内能;内能对外做功时,转化为机械能;闻到气味,是分子运动形成的。
2.(2024九上·南山期中)烘烤月饼的锅炉是用青砖晒制或烧制而成的,下列说法中正确的是(  )
A.青砖和泥巴能进入彼此是因为分子间有间隙
B.在质地均匀的砖上雕刻花纹,砖的密度变小
C.烧制红砖时,燃料燃烧越充分,其热值不变
D.高温烧制时,温度从火焰转移到青砖
【答案】C
【知识点】密度及其特性;温度、热量与内能的关系;燃料的热值;分子热运动
【解析】【解答】A.青砖和泥巴彼此进入对方,是分子在不停地做无规则运动,且分子间有间隙,故A错误;
B.在砖上雕刻花纹,砖的质量变小,体积也减小,但材料不变,砖的密度不变,故B错误;
C.燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度、质量无关,故C正确;
D.高温烧制时,火焰温度高,热量从火焰传到砖,内能增加,温度升高,故D错误。
故选C。
【分析】分子间有间隙,分子在不停的无规则运动;密度是物体的特性,和质量无关;热值是燃料的特性,和燃烧情况无关;热传递时,转移的是热量,不是温度。
3.(2024九上·南山期中)《随园食单》记载了古人炒制月饼馅料的场景,下列过程与物理知识对应正确的是(  )
A.温度越高,馅料分子运动速度越慢
B.蒸煮时不断翻炒是通过做功改变馅料内能
C.使木炭尽量燃烧充分,可以提高锅炉效率
D.使用铁锅,是因为铁的比热容大
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;比热容;热机的效率;分子热运动
【解析】【解答】A.分子运动随温度升高而加剧,温度越高,馅料分子运动越剧烈,故A错误;
B.蒸煮时不断翻炒,使馅料受热均匀,馅料吸收热量,是通过热传递改变馅料内能,故B错误;
C.木炭尽量燃烧充分,可以减少浪费,能提高锅炉效率,故C正确;
D.使用铁锅,是铁的导热性好,故D错误。
故选C。
【分析】分子运动和温度有关;温度不同时,通过热传递改变内能;燃料充分燃烧,减少损失,可以提高效率。
4.(2024九上·南山期中)人们会佩戴玉器饰品米增添节日氛围。如图,两个人拉扯像锯子一样的工具来切割玉石。同时,工具上方的壶会流出水使其不致过热。下列说法正确的是(  )
A.切割玉石过程也是力改变物体运动状态的过程
B.切割处发热是机械能转化为内能
C.切割时,玉石的热量增大
D.切割过程中用水降温是因为水的内能较少
【答案】B
【知识点】热量的概念;做功改变物体内能;力的作用效果
【解析】【解答】A.切割玉石时,力改变物体形状,玉石的运动状态没有改变,故A错误;
B.切割玉石时,切割处发热,是摩擦生热,机械能转化为内能,是做功改变了物体内能,故B正确;
C.切割时,玉石的温度升高,内能变大,不是热量增大,热量是热传递时改变的能量,故C错误;
D.用水降温,是水的比热容较大,吸热能力强,故D错误。
故选B。
【分析】将玉石切开,力改变物体的形状;物体间相互摩擦,是做功改变内能;水的比热容较大,吸热能力强,降温效果好。
5.(2024九上·南山期中)图甲所示的是中国科技馆“模拟避雷”的实验展台。闪电发生时,电子从云层移动到避雷针,建筑物不会受到任何影响,图乙为上述情景的示意图。关于此过程,下列说法正确的是(  )
A.云层放电时,云层失去了电子,带负电
B.云层放电时,创造了电荷
C.云层放电时,与避雷针和大地相连的金属线中电流方向是从大地指向避雷针
D.制作避雷针的材料为绝缘体
【答案】C
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的方向
【解析】【解答】A.电子带负电,云层放电时,失去电子,带上正电,故A错误;
B.云层放电时,是自由电子发生转移,不是创造了电荷,故B错误;
C.图乙中,当闪电发生时,电子从云层、避雷针到大地,电流方向与电子定向移动的方向相反,可知金属线中的电流方向是从避雷针指向云层,即大地指向避雷针,故C正确;
D.避雷针能将电荷转移到大地,采用容易导电材料即导体来制作,故D错误。
故选C。
【分析】电子发生转移,使物体带电;电流方向和负电荷定向移动方向相反;容易导电的物体是导体。
6.(2024九上·南山期中)我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。当开关S1闭合,行人指示信号灯的红灯亮起,若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,曝光违法行人。下列图中模拟电路符合上述要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 当开关S1闭合,行人指示信号灯的红灯亮起,若此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来 ,所以照相机和灯泡为并联,且S1位于干路,S2和照相机串联,A正确,BCD错误。
综上选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.(2024九上·南山期中)如图所示,甲为家庭用可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析错误的是(  )
A.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.通过电位器的电流越小,说明阻碍电流程度越大,电位器电阻越大
C.该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、C接入电路,若只将电阻丝做得更细,顺时针旋转滑片时,灯泡会变亮
【答案】D
【知识点】变阻器;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.图乙中,将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针旋转滑片,电阻丝连入的长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡的亮度变亮,故A正确,不符合题意;
B.电阻能阻碍电流,电阻越大,阻碍电流程度越大,电流越小;当电流减小,电位器电阻越大,故B正确,不符合题意;
C.通过改变电位器接入电路中电阻丝的长度改变电阻,改变电路的电流,改变灯泡亮度,故C正确,不符合题意;
D.将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,顺时针旋转滑片时,不能改变电路的电流,则不能改变灯泡的亮度,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】电位器接入电路中的电阻丝长度改变,电阻大小变化;电阻丝越长,电阻越大,电流减小。
8.(2024九上·南山期中)小明想测量并联电路中干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
【答案】
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】图中,导线连接电源两端,电源短路;若使电流表测量干路电流,电流表串联在干路中;电流分别经过两灯泡,再回到电源的负极,改正如图:
【分析】电流表串联在干路上,测量干路电流;并联电路中,各用电器分别在不同支路上。
9.(2024九上·南山期中)根据左边实物图,在虚线框内画出电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据实物图,滑动变阻器、灯L2、电流表、灯L1、开关与电源串联,电压表与L1并联,电路图为:
【分析】根据各元件顺次连接,组成串联电路,电压表和所测量的位置并联。
10.(2024九上·南山期中)地铁严禁携带有“异味”的物品乘车,是因为“异味”会充满整个车厢,影响其他乘客。“异味”充满整个车厢,这是   现象;行驶的地铁车身与空气摩擦起电却没有吸附大量的灰尘,是因为车轮是由   (选填“导体”或“绝缘体”)制成的,可以将电荷移走,若汽油机曲轴的转速为3000r/min,汽油机每秒内对外做功   次。
【答案】扩散;导体;25
【知识点】热机的四个冲程;导体与绝缘体;分子热运动
【解析】【解答】整个车厢有异味,是分子不停做无规则热运动,造成的扩散现象。
行驶的地铁车身与空气摩擦起电,但由于车轮是导体,可将摩擦起电所带的电荷移走,使车身不能吸附灰尘;
汽油机的曲轴转2周,做功1次,汽油机曲轴的转速为3000r/min=50r/s,飞轮每秒转动50周,每秒做功25次。
【分析】分子不停的无规则运动,形成扩散现象;导体容易导电,可以消除静电现象;汽油机飞轮转2周,做功1次。
11.(2024九上·南山期中)如图甲,A、B验电器均不带电,把用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A验电器后,再用一根金属棒连接A、B两个验电器,此时电子的运动方向是   (选填“从A到B”或“从B到A”);如图乙所示,一个便携式充电器正在给手机电池充电,在充电过程中,该手机电池相当于电路中的   (选填“电源”、“开关”、“导线”或“用电器”);如图丙所示,水果电池点亮了发光二极管,由此可判断出金属片A是水果电池的   (选填“正极”或“负极”)。
【答案】从B到A;用电器;负极
【知识点】两种电荷;电流的形成;电流的方向;电路的构成及电路图
【解析】【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒,失去电子带正电,接触A验电器时,A验电器上的电子转移到玻璃棒上,使A验电器带上正电荷,用金属棒连接A、B两个验电器时,B验电器上的电子通过金属棒转移到A验电器上,电子的移动方向从验电器B向A;
给手机电池充电时,手机电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
发光二极管是半导体材料制成的,具有单向导电性,二极管发光时,电流从长脚流入,连接长脚的是电源的正极,根据丙图,连接长脚的金属片B是水果电池的正极,连接短脚的金属片A是水果电池的负极。
【分析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;接触带电时,电子从多向少的方向移动;电路中,消耗电能的是用电器;发光二极管的长脚连接电源正极。
12.(2024九上·南山期中)如图所示是具有报警功能的文物展示台,该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开,这时灯   (选填“亮”或“不亮”),电铃   (选填“响”或“不响”),不同文物展示台的电路之间是   (选填“串联”或“并联”)的。
【答案】亮;响;并联
【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】图中,物品在展台上,ABC连接,电铃被断路,物品搬离展示台时,金属片B受弹力,金属片A、C分开,灯泡与电铃串联,灯亮电铃响。
每个文物展示台能独立工作,互不影响,不同文物展示台之间是并联的。
【分析】导线和用电器并联时,用电器短路不能工作,用电器并联,各用电器互不影响。
13.(2024九上·南山期中)在热学实验中,
(1)如图甲,小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力;
①在两个相同的烧杯中应加入初温和   相同的水和煤油。除了图中已经呈现的,和甲丙两组实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是   ;
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,已知水的比热容是,根据图乙可判断出a物质是   (选填“水”或“煤油”),b物质的比热容是   ;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸的热值,小明在两个相同规格的烧杯装等质量初温相同的水、取质量相等的酒精和碎纸,分别放入两个燃烧皿中,直到酒精和碎纸完全燃尽,通过比较   (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等),几种测温物质的相关数据如下表所示,为了减小热损失对实验的影响,应该选择   温度计。
测温物质 酒精 煤油 水银
比热容 2×103 2.1×103 0.14×103
标准气压下沸点℃ 78 180-310 356.7
【答案】(1)质量;秒表;水;
(2)水升高的温度
(3)水银
【知识点】燃料的热值;物理学方法;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】(1)图甲,探究水和煤油的吸热能力时,①应选质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较加热时间长短来反映吸热能力强弱,加热时间长,则吸热能力强,由于需要比较时间,甲组实验还需要秒表。
②图乙中,物质a和b质量相同,温度从10℃升高到30℃时,a用时6min,b用时3min,a吸收的热量是b吸收热量的2倍,则物质a的吸热能力强,是物质b的2倍,a物质是水,b物质是煤油。由,水的比热容是煤油比热容的2倍,b物质的比热容为:;
(2)丙装置中,水的质量相同,比较酒精和碎纸的热值大小,保持酒精和碎纸的质量相等,燃料放出的热量越多,水吸收热量越多,温度升高越多,通过消耗相同质量的燃料比较水升高的温度,来比较热值大小。
(3)实验时,为使测量值更接近真实值,应减小温度计吸收热量,根据Q=cmΔt,温度计中液体质量相同,测量温度时,温度差相同,应选比热容小的液体作为温度计的测温液体,因水银的比热容较小,应选择水银温度计。
【分析】(1)比较不同物质吸热能力时,保持液体质量相等,质量和温度差相同时,加热时间越长,物体吸收热量越多,比热容越大;根据加热时间关系,判断比热容大小;
(2)消耗相同质量的不同燃料,通过液体温度差大小,反应燃料热值的大小;
(3)液体的温度差和质量相同时,比热容越小,吸收热量越少。
(1)[1][2]图甲是探究水和煤油的吸热能力,根据控制变量法和转换法可知,应控制两种物质的质量相同,所以分别给初温相同且质量相等的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,比较加热时间长短来反映吸热能力强弱,加热时间长,则吸热能力强,故除了图中已经呈现的,和甲丙两组实验都要用到的测量工具外,甲组实验还需要的测量工具是秒表。
[3][4]由图乙可知,a物质和b物质质量相同,a物质从升高到用时6min,b物质从升高到用时3min,说明a物质吸收的热量是b物质吸收热量的2倍,即物质a的吸热能力强,物质b的吸热能力较弱,所以a物质是水,b物质是煤油。由可知,水的比热容是煤油比热容的2倍,故b物质的比热容为
(2)丙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,比较酒精和碎纸的热值的大小,酒精和碎纸的质量相等,根据转换法可知,通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小。
(3)当被测物体温度较高、质量较小时,为了使测量值更接近真实值,应该选比热容小的液体作为温度计的测温液体,这样液体升温快并且吸热没有那么多,而比热容大的升温慢并且吸收的热量会更多,因水银的比热容相对来说较小,所以应选择水银温度计。
14.(2024九上·南山期中)为了验证并联电路的电流特点,小露设计了如图的电路进行实验.
(1)①在连接电路时,开关应处于   状态.
②小露先将电流表接在L1所在的支路,闭合开关后,闭合开关后,电流表的指针反向偏转,出现这种现象的原因是:   .
③重新连好电路后,她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:I1=0.5A,I2=   A,I=1A.根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:   (写出关系式即可).
(2)小郭和小莉同学分别用如图的电路探究“探究串联电路电压特点”的实验:
①小郭在测量L1两端的电压时,两灯突然熄灭,但电压表示数变大且接近电源电压,由此判断出L1处的故障是   .
②他排除故障后继续实验,完成了第一次实验测量,数据记录在下面表格中
序号 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1:和L2两端总电压U/V
第一次测量 1.5 1.5 3
小郭在第一次的实验数据收集完后就断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是   (填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论是因为   .
③小莉同学在测量L1、L2总电压时,按照图方式连接了电路,实验中她惊奇的发现,开关闭合前后电压表的示数不同,这是什么原因呢 爱探究的小莉通过查阅相关资料发现,这是由于电源内部也有电阻的原因,这个电阻我们称为电源的内阻,现实中的电源可以看成一个理想电源(不考虑电源内阻)和内阻串联而成(如图).请结合实验情境和所学物理知识分析,开关闭合前的电压表示数   (选填“大于”、“小于”或“等于”)开关闭合后的电压表示数.
【答案】断开;电流表正负接线柱接反;0.5;;断路;错误;选用灯泡相同;大于
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验;探究串、并联电路中的电压规律实验
【解析】【解答】探究并联电路的电流特点时,
(1)①连接电路时,开关应断开,防止电流过大损坏电路元件;
②电流表连接时,接线柱正入负出,指针反向偏转,是电流表正负接线柱接反了;
③图乙中,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置,示数为0.5A,即I2=0.5A;根据测量数据,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即:
(2)探究串联电路电压特点时,
①灯泡串联,两灯熄灭,电压表示数接近电源电压,则电压表所测元件断路,即L1断路;
②根据实验数据,实验时使用了两个相同的灯泡,分压相等,具有偶然性,得出的结论是错误的;
③开关闭合前,电压表与内阻串联,由于电流很小,内阻分压小,电压表示数较大;开关闭合后,电压表与两灯泡并联,再与内阻串联,并联总电阻变小,内阻分压变大,电压表示数变小,开关闭合前的电压表示数大于闭合后的电压表示数。
【分析】(1)探究并联电路电流规律时,连接电路开关断开;电流表接线柱正入负出;根据多次示数,判断干路电流等于各支路电流之和;
(2)探究串联电路电压规律时,电压表测量的位置断路,电压表测量电源电压;探究串联电路电压规律时,需要用不同规格灯泡多次实验,探究规律的普遍性;电路中电流越大,电池内阻分压大。
15.(2024九上·南山期中)中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射,是我国综合国力和创新能力提升的重要标志,如图所示是某火箭发射时的场景,目前运载火箭一般使用液体氢作为燃料,液态氧作为助燃剂,液态氢的热值为1.4×108J/kg。
(1)某火箭发射时携带6×104kg液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是多少J?
(2)若这些热量只有20%被水吸收,则质量为5×106kg、初温为30℃的水能升温到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg·℃),当地大气压为1标准大气压]
(3)氢作为一种清洁能源,在汽车中也有应用,例如氢能源车。工作时,发动机将液态氢转化为氢气在汽缸中燃烧,某次测试中,该车只利用了第一问燃料放出热量的万分之一,就能以70kW的功率匀速行驶了2h。求该发动机的效率。
【答案】(1)解:(1)某火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
(2)解:
(2)若第一问放出的热量只有20%被水吸收,水吸收的热量为
由得,这些热量能使质量为、初温为30℃的水温度升高温度为
水的末温可为
但1标准大气压下水的沸点为100℃,则水能升温到100℃。
(3)解:(3)第一问燃料放出热量的万分之一为
由得,氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
【知识点】沸腾及沸腾条件;功率计算公式的应用;比热容;燃料的热值;热机的效率
【解析】【分析】(1)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;
(2)根据热效率,计算吸收的热量,根据,计算温度差,结合初温,计算末温;
(3)根据W=Pt,计算做功多少;根据,计算热机效率。
(1)某火箭发射时携带液态氢燃料,这些燃料完全燃烧放出的热量是
(2)若第一问放出的热量只有20%被水吸收,水吸收的热量为
由得,这些热量能使质量为、初温为30℃的水温度升高温度为
水的末温可为
但1标准大气压下水的沸点为100℃,则水能升温到100℃。
(3)第一问燃料放出热量的万分之一为
由得,氢能源车的牵引力做的功为
该发动机的效率
16.(2024九上·南山期中)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V.
只闭合开关,电流表A的示数为,求通过和的电流.
当开关和闭合,断开时,灯泡和两端的电压分别是多少?
当开关和闭合,断开时,若电流表A的示数为,电流表的示数如图乙,则通过和的电流分别是多少?
【答案】解:(1)如图电路,只闭合时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流;
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡和的电流均为;
(2)当闭合和时,两灯泡并联,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以灯泡和两端的电压相等,都等于电源电压,
即:U=U1=U2=3V;
(3)当闭合和时,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,
由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和,电流表A的示数为,所以电流表量程为,分度值为,示数为,
即通过的电流为:;
则通过的电流为:。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)根据电路连接,串联电路电流相等;
(2)在并联电路中,各支路电压等于电源电压;
(3)根据电流表位置判断量程,结合指针位置,测量电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.(2024九上·南山期中)阅读短文,回答问题。
喷气发动机
喷气发动机分为火箭喷气发动机和空气喷气发动机。2023年,我国的长征四号丙运载火箭,成功将一颗卫星送入预定轨道。该运载火箭靠火箭喷气发动机获得推进力。
火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,其燃料有固体的和液体的。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图,燃料和氧化剂分别装在两个箱子里,由输送系统按时按景地把燃料和氧化剂喷入燃烧室,用电火花点燃,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃。空气喷气发动机的种类很多,如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构图。工作过程中,机身在空气中高速前进,空气从进气口进入,被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合,由火花塞点火燃烧,产生大量气体向后喷出,冲击燃气轮机叶轮转动,最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出,使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。
(1)火箭喷气发动机工作时,先将燃料的化学能转化为   能,再将其转化为火箭的   能,这个过程中相当于汽油机的   冲程;
(2)   (选填“火箭”或“空气”)喷气发动机不能在大气层外工作;
(3)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体温度是不断变化的。下列图像中,能大致反映气体的温度随时间变化的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)内;机械;做功
(2)空气
(3)C
【知识点】做功改变物体内能;热机;热机的四个冲程
【解析】【解答】(1)火箭升空时,燃料燃烧,将化学能转化为内能,燃气向后喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进,内能转化为机械能,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能。
(2)空气喷气发动机只携带燃料,从外界空气中获得氧气助燃,大气层外没有氧气,空气喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)根据材料内容,从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,即气体温度先升高后降低,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】(1)燃料燃烧时,化学能转化为内能;内能对外做功,转化为机械能;
(2)空气喷气发动机需要空气,太空没有空气,不能提供氧气助燃;
(3)压缩冲程中,机械能转化为内能,温度升高;做功冲程将内能转化为机械能,内能减小,温度降低。
(1)[1][2][3]喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出,对火箭产生强大的反冲推力使它前进,内能再转化为机械能,故这个过程中相当于汽油机的做功冲程。
(2)空气喷气发动机本身只携带燃料,需要从外界空气中获得足够的氧来助燃,大气层外没有足够的氧气,故空气喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)从能量转化的角度看,内燃机在压缩冲程中,将机械能转化为内能,所以燃气的温度升高;在做功冲程中,气体推动活塞对外做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,燃气温度降低,即气体温度先升高后降低,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
18.(2024九上·南山期中)阅读短文,回答问题:
氢燃料电池
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,可迅速伸展出近百平方米的空间。这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,雪蜡车总体空间布局、人机及信息环境交互系界面等已经具备形成行业标准能力,是一次领先的、典型的中国创造。据了解,它配备了国内最大功率的氢燃料电池,如图乙所示。把氢气和氧气分别供给阳(负)极和阴(正)极,大部分氢通过阳极向外扩散并与电解质发生化学反应后,放出的电子通过外部工作电路到达阴极,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板。由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,实际效率能达60%-80%,是普通内燃机热机效率的倍。
(1)氢燃料电池在使用过程中氢气   (选填“有”或“没有”)发生燃烧现象,在放电过程主要发生的是   (选填“物理”或“化学”)变化;
(2)氢燃料电池是将氢的   能直接转化为   能;
(3)图乙所示的氢燃料电池正常工作时,通过电动机的电流方向为向   (选填“左”或“右”);
(4)雪蜡车的驾驶位有可独立控制的通风和加热功能,此电路连接应是________;
A. B.
C. D.
(5)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有50kg的氢燃料。该车以54km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW。已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg,则50kg的氢燃料可产生   J的电能,这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶   km。
【答案】(1)没有;化学
(2)化学;电
(3)左
(4)B
(5);1500
【知识点】能量的转化或转移;物理和其他学科的联系;电流的方向;串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】(1)根据材料,氢燃料电池工作时,将氢气送到燃料电池的阳极板,经过催化,氢原子中的电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板,发生了化学反应产生电能,放电时氢气没有燃烧,是化学变化。
(2)根据材料,氢燃料电池提供电能,将氢的化学能转化为电能。
(3)电子通过外电路到达燃料电池阴极板,电流方向和电子定向移动的方向相反,外电路电流方向为阴极板流向阳极板,则通过电动机的电流方向向左。
(4)电路可独立控制的通风和加热,则电动机和发热电阻是并联的,电路应是并联电路,且支路有开关,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)计算氢燃料燃烧时,产生的热量为:
结合发电效率,计算氢燃料产生的电能为:
计算行驶时间为:,
根据,计算汽车速度匀速行驶的路程为

【分析】(1)氢燃料电池工作时,发生化学变化,氢气不燃烧;
(2)氢燃料电池工作时,化学能转化为电能;
(3)电流方向和负电荷定向移动方向相反;
(4)各用电器分别在不同支路上,工作互不影响,是并联电路;
(5)根据Q=mq,计算燃料燃烧放出的热量;根据W=Qη,计算燃气做功多少;利用,计算工作时间,根据s=vt,计算路程。
(1)[1][2]由材料可知,氢燃料电池工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),通过化学反应产生电能,所以氢燃料电池在使用过程中氢气没有发生燃烧现象,在放电过程主要发生的是化学变化。
(2)由材料可知氢燃料电池提供电能,是将氢的化学能直接转化为电能。
(3)电子通过外电路到达燃料电池阴极板,电流方向是负电子定向移动的反方向,所以外电路电流方向为阴极板流向阳极板,即通过电动机的电流方向为向左。
(4)雪蜡车的驾驶位有可独立控制的通风和加热功能,则电路应是并联电路,且有两开关单独控制两条电路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[1][2]50kg的氢燃料产生的热量为
50kg的氢燃料产生的电能为
该车行驶时间为
因为,故这些氢燃料可使该车以54km/h的速度匀速行驶的路程为

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