广东省江门市鹤山市昆仑学校2023-2024学年九年级上学期段考物理试卷

2023-2024学年广东省江门市鹤山市昆仑学校九年级（上）段考物理试卷一、单选题（本题共7小题，每小题3分，共21分）1．（3分）下列常见的自然现象，属于分子不停地做无规则运动的是（）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2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的内能增加，温度一定升高 B．物体温度降低，内能一定减少 C．0℃的物体没有内能 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体3．（3分）下列说法正确的是（）A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．敲碎煤块使煤尽可能充分燃烧能提高煤的热值 C．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 D．使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率4．（3分）下列说法中，正确的是（）A．物体所带的电不是正电就是负电 B．一个带正电的物体吸引轻小物体，则轻小物体一定带负电 C．摩擦起电创造出正、负电荷 D．电流方向与电子定向移动的方向相同5．（3分）下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）A．压缩点燃棉花 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天哈气取暖 D．燃气推动活塞6．（3分）如图所示，某同学在实验时误把电流表并联在电灯L2的两端，开关闭合后观察到的现象是（）A．两灯都不亮 B．两灯亮度正常 C．L1亮，L2不亮 D．电流表没有示数7．（3分）将灯泡L1和L2接入如图所示电路，闭合开关。下列说法不正确的是（）A．灯泡L1先亮，灯泡L2后亮 B．通过灯泡L1的电流方向是由A向B C．用一根导线直接接在B、C两个接线柱上，灯泡L2不发光 D．不可以用导线直接连接A、C两个接线柱，会烧毁电源二、填空题（本题共7小题，每空1分，共21分）8．（3分）中秋节期间，学校桂花盛开，花香扑鼻现象；气体很容易被压缩说明气体分子间存在，通常液体分子之间的距离比气体的（选填“大”或“小”）。9．（3分）一台单缸四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min，它每秒完成个冲程，对外做为次。四个冲程中，机械能转化为内能的是冲程。10．（3分）水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚的时候向秧田灌水，以防霜冻。这是因为水的较大（选填“比热容”或“热值”）；水在凝固过程中，内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，则甲、乙的比热容之比为。11．（3分）电脑使用一段时间后，为保证电脑的稳定性，需要打开主机箱盖除尘，可以轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上。物理学中把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为电荷。12．（3分）如图甲中发光二极管具有向导电性；如图乙中的电路，电灯中的电流方向是；形成电流的电子移动方向是。（后两空均选填“A到B”或“B到A”）13．（3分）如图所示的电路中，闭合开关，即可让灯泡L1和灯泡L2组成并联电路，不允许同时闭合开关，否则会造成电源，从而损坏电源。14．（3分）20个小彩灯串联在一起接入电路中，通过插头处的电流是100mA，则通过每个小彩灯的电流是A；如果中间的一只小彩灯灯丝断了，则从插头处流向第一只小彩灯的电流是A，家庭电路中各用电器之间是（选填“串联”或“并联”）的。三、作图题（本题共3、小题，（1）、（2）每小题2分，（3）3分，共7分）15．（2分）在图中空缺处添加开关和电源的元件符号使电路成为并联电路。16．（2分）在虚线框中画出如图所示的实物图对应的电路图。（发光二极管用表示）17．（3分）请用笔画线代替导线完成图中的实物电路连接。要求：灯L与电动机是并联，开关S1控制整个电路，开关S2控制电动机所在支路的通断。四、实验题（本题共3小题，每空1分，共19分）18．（5分）观察如图所示的实验，完成以下问题：（1）如图甲所示的验电器可以用来判断物体是否带电，它的工作原理是；用丝绸摩擦过的玻璃棒与不带电的验电器接触之后，验电器箔片张开，这是因为在接触过程中（填“正电荷”或“负电荷”）发生了转移；（2）小华设计如图乙所示的实验研究带电体间作用力大小的影响因素，他将一个带正电的物体Q固定不动，然后把同一个带正电的小球先后挂在A、B、C三处，这种研究方法称之为（类比法/等效替代法/转换法）；由图可知带电体间距离越，作用力越大；（3）小华用另一套器材连接同一个电路，实验中他发现L1亮，L2没有亮，则L2断路（“可能”或“不可能”）。19．（8分）某同学想比较水和煤油的吸热能力，做了如图所示的实验，分别记录加热时间和升高的温度（T）随时间（t）变化的图像。（1）加热前，如果在一个烧杯中倒入160mL的水，则需要在另一个相同的烧杯中倒入mL的煤油。（ρ＝0.8×103kg/m3）（2）实验中应采用（选填“相同”或“不同”）加热装置；两种液体吸收热量的多少可通过（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。（3）根据图像分析要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说的吸热能力强些。（4）由图像可知，水和煤油加热相同时间，升高温度之比为，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容是J/（kg•℃）。20．（6分）学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。（1）实验中，通过观察比较燃料热值的大小。（2）为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是，在本实验中使用该器材目的是保证装置甲、乙所用的水和燃料的相等。（3）该同学利用测得的数据计算出了水吸收的热量，从而计算出煤油或菜籽油的热值。你认为通过这种方法算出来的燃料热值比标准值（选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是：①，②。五、计算题（本题共2小题，第19题6分，第20题7分，共13分）21．（6分）吃早饭的时候，妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶，使牛奶的温度由22℃升高到47.2℃。[已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c牛奶＝2.5×103J/（kg•℃）]​求：（1）牛奶吸收的热量？（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用53.2℃的热水多少千克？22．（7分）小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小明进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量。（2）水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，至少需要燃烧1.25kg煤气，煤气灶的效率为多少？（煤气的热值q＝4.2×107J/kg）六、综合题（本题共3小题，每空1分，共19分）23．（9分）以下是课本上的几个小实验，请根据要求填空：（1）如图a，在比较水和酒精混合总体积变化的实验中，为使实验现象更明显（选填“粗”或“细”）的长玻璃管，使水和酒精充分混合后，观察液面的位置（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为；（2）如图b，玻璃板的下表面接触水面，向上拉动时会发现弹簧测力计示数（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃板的重力；（3）如图c，两个铅块紧压后就会结合在一起，说明分子间存在；（4）如图d，是一个自制简易验电器，当带电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时，这是因为，此时铝箔条对塑料棒（选填“有”或“没有”）力；（5）如图e将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，这是因为塑料丝带了电荷（选填“同种”或“异种”），塑料丝带电的实质是在物体间转移。24．（5分）阅读短文，回答问题。在我国随着人民生活水平的提高，加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中冲程将内能转化为机械能。（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质，如果散热器中装有5kg的水，在温度从20℃升高30℃的过程中J。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，轿车发动机做功J；轿车运动过程中受到的阻力是N。25．（5分）阅读短文，回答问题空气的动力空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议根据上述材料，回答下列问题：（1）压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是。（说出一点即可）（2）图丙所示是四冲程汽油机的冲程。若四冲程汽油机在工作过程中，其转速表显示3000r/min，那么该汽油机每秒内做次功。（3）分析上文，下面说法不正确的是。A.松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能C.以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失（4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因。2023-2024学年广东省江门市鹤山市昆仑学校九年级（上）段考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共7小题，每小题3分，共21分）1．（3分）下列常见的自然现象，属于分子不停地做无规则运动的是（）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】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。由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。【解答】解：A、春天，属于自然现象，故A错误；BCD、荷花飘香是指香味分子不停地做无规则运动，人们就闻到了香味；而黄沙扑面，属于机械运动，B正确。故选：B。2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的内能增加，温度一定升高 B．物体温度降低，内能一定减少 C．0℃的物体没有内能 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体【答案】B【分析】（1）物体的内能与物体的质量、温度、状态等多个因素有关；（2）任何物体都有内能；（3）发生热传递时，热量总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分，据此解答。【解答】解：A、物体的内能是由物体的质量，物体的质量增加，但温度并不一定升高；B、对同一物体，内能一定减少；C、任何物体都有内能，故C错误；D、发生热传递时，最终二者的温度相等达到热平衡。故选：B。3．（3分）下列说法正确的是（）A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．敲碎煤块使煤尽可能充分燃烧能提高煤的热值 C．热机效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 D．使用热值更大的燃料，可以提高热机的效率【答案】C【分析】（1）燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料的形状以及燃料的燃烧情况无关；（2）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高。【解答】解：AB、燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料的质量无关，故A错误，不能提高煤的热值；CD、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，它将内能转化为机械能大的比例越大；热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与燃料热值大小无关。故选C。4．（3分）下列说法中，正确的是（）A．物体所带的电不是正电就是负电 B．一个带正电的物体吸引轻小物体，则轻小物体一定带负电 C．摩擦起电创造出正、负电荷 D．电流方向与电子定向移动的方向相同【答案】A【分析】（1）自然界只有两种电荷：正电荷、负电荷；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）摩擦起电的实质是电子的转移，并非创造了电荷；（4）物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。【解答】解：A、自然界只有正负两种电荷，故A正确；B、异种电荷间可以相互吸引，因此，则轻小物体可能带负电，故B错误；C、摩擦起电的实质是电子的转移，故C错误；D、电流方向与电子定向移动的方向是相反的。故选：A。5．（3分）下列四个现象中，属于机械能转化为内能的是（）A．压缩点燃棉花 B．蒸汽顶起壶盖 C．冬天哈气取暖 D．燃气推动活塞【答案】A【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。（2）用做功的方式改变物体的内能是其他形式的能转化为内能；用热传递改变物体的内能是内能的转移。【解答】解：A、压缩点燃棉花是将机械能转化为内能；B、蒸汽顶起壶盖是将内能转化为机械能；C、冬天哈气取暖是内能的转移；D、燃气推动活塞是将内能转化为机械能。故选：A。6．（3分）如图所示，某同学在实验时误把电流表并联在电灯L2的两端，开关闭合后观察到的现象是（）A．两灯都不亮 B．两灯亮度正常 C．L1亮，L2不亮 D．电流表没有示数【答案】C【分析】由于电流表本身电阻很小，在电路中必须和用电器串联，如果并联在用电器两端，则用电器会被电流表短路。结合电路实际进行分析，然后作出正确的判断。【解答】解：如图，电路由L1和L2串联而成，当开关闭合后8两端，则L2被电流表短路，使得电路中电流的流动路径如图中红线所示1中有电流通过可以发光，L4中无电流通过，不会发光。故选：C。7．（3分）将灯泡L1和L2接入如图所示电路，闭合开关。下列说法不正确的是（）A．灯泡L1先亮，灯泡L2后亮 B．通过灯泡L1的电流方向是由A向B C．用一根导线直接接在B、C两个接线柱上，灯泡L2不发光 D．不可以用导线直接连接A、C两个接线柱，会烧毁电源【答案】A【分析】（1）闭合开关后，整个电路各处同时产生电路；（2）电源的外部，电流通过外部电路，从电源的正极流向负极；电源的内部，电流从电源的负极流向正极；（3）用一根导线直接接在B、C两个接线柱上，灯泡L2会被短路；（4）直接用导线接连接A、C两个接线柱，电源会被短路。【解答】解：A、闭合开关后，所以两灯同时发光；B、电源的外部，从电源的正极流向负极，通过导线先流过开关1的的A接线柱，之后从B接线柱流出；C、用一根导线直接接在B，灯泡L2会被短路，则灯泡L3不发光，故C正确；D、直接用导线接连接A，电源会被短路，故D正确。故选：A。二、填空题（本题共7小题，每空1分，共21分）8．（3分）中秋节期间，学校桂花盛开，花香扑鼻扩散现象；气体很容易被压缩说明气体分子间存在较大间隙，通常液体分子之间的距离比气体的小（选填“大”或“小”）。【答案】扩散；较大间隙；小。【分析】分子在永不停息地做无规则运动；气体不同于固体、液体，气体分子间存在较大间隙，所以很容易被压缩；通常液体分子间距离比气体分子间距离小。【解答】解：学校桂花盛开，花香扑鼻，扩散到空气中，属于扩散现象；气体很容易被压缩，说明气体分子间存在较大间隙；通常液体分子之间的距离比气体的小。故答案为：扩散；较大间隙；小。9．（3分）一台单缸四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是2400r/min，它每秒完成80个冲程，对外做为20次。四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程。【答案】80；20；压缩【分析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，飞轮转动2周，活塞往返2次，燃气对外做功1次；内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，压缩冲程中，机械能转化为内能。【解答】解：飞轮转速是2400r/min＝40r/s，即飞轮每秒转40r，完成4个冲程，所以，完成80个冲程；内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能。故答案为：80；20。10．（3分）水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚的时候向秧田灌水，以防霜冻。这是因为水的比热容较大（选填“比热容”或“热值”）；水在凝固过程中，内能减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）；质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，则甲、乙的比热容之比为7：4。【答案】比热容；减小；7：4。【分析】（1）水的比热容较大，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，据此分析；（2）物质从液态变为固态的过程叫凝固，凝固放热；（3）知道两液体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比，利用吸热公式求甲、乙两液体的比热容关系。【解答】解：（1）在傍晚的时候向秧田灌水，由于水的比热容大，达到防止霜冻的目的；（2）水在凝固的过程中放出热量，内能减小；（3）由题知，m甲：m乙＝2：3，Q甲：Q乙＝8：5，Δt甲：Δt乙＝6：3，因为Q吸＝cmΔt，所以＝＝××＝＝。故答案为：比热容；减小。11．（3分）电脑使用一段时间后，为保证电脑的稳定性，需要打开主机箱盖除尘电，可以吸引轻小物体，所以灰尘会附着在扇叶上。物理学中把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷。【答案】电；吸引；负。【分析】自然界存在两种电荷：正电荷和负电荷；物体与空气摩擦带上了电荷都有吸引轻小物体的性质。【解答】解：散热风扇的扇叶在转动过程中与空气摩擦带上了电荷，可以吸引轻小物体；物理学中把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为负电荷，把被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷。故答案为：电；吸引；负。12．（3分）如图甲中发光二极管具有单向导电性；如图乙中的电路，电灯中的电流方向是B到A；形成电流的电子移动方向是A到B。（后两空均选填“A到B”或“B到A”）【答案】见试题解答内容【分析】（1）发光二极管具有单向导电性的特征。（2）正电荷定向移动的方向是电流的方向，电子的定向移动方向与电流方向相反。【解答】解：图甲中，只有电流从右侧进入二极管，说明发光二极管具有单向导电性，电流的方向是从正极流向负极。形成电流的电子移动方向是从A到B。故答案为：单；B到A。13．（3分）如图所示的电路中，闭合开关S1、S3，即可让灯泡L1和灯泡L2组成并联电路，不允许同时闭合开关S1、S2，否则会造成电源短路，从而损坏电源。【答案】S1、S3；S1、S2【分析】串联电路只有一条电流路径，流过一个元件的电流同时流过另一个元件，因此各元件相互影响；并联电路中有多条支路，所以各元件独立工作、互不影响。短路是指电流没有经过用电器而将电源两极直接连通的电路。【解答】解：由图可知，要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极3、S3。若同时闭合开关S1、S2，会形成短路现象，造成电流过大，所以同时闭合开关S1、S2是绝对不允许的。故答案为：S3、S3；S1、S4。14．（3分）20个小彩灯串联在一起接入电路中，通过插头处的电流是100mA，则通过每个小彩灯的电流是0.1A；如果中间的一只小彩灯灯丝断了，则从插头处流向第一只小彩灯的电流是0A，家庭电路中各用电器之间是并联（选填“串联”或“并联”）的。【答案】0.1；0；并联。【分析】串联电路的电流规律：I＝I1＝I2；串联电路中各用电器相互影响，一处断路，整个电路断路；家庭电路中各用电器工作时互不影响，是并联连接的。【解答】解：20个小彩灯串联在一起接入电路中，由串联电路的电流规律可知通过每个小灯泡的电流都相等；如果中间的一只小彩灯灯丝断了，会造成整个电路断路，则从插头处流向第一只小彩灯的电流是0A；家庭电路中各用电器工作时互不影响，则各用电器之间是并联的。故答案为：0.7；0；并联。三、作图题（本题共3、小题，（1）、（2）每小题2分，（3）3分，共7分）15．（2分）在图中空缺处添加开关和电源的元件符号使电路成为并联电路。【答案】【分析】两只灯泡并联说明每个灯泡独立与电源组成通路；开关应串联在电路中，据此分析解答。【解答】解：若电源位于左边空缺处、右边空缺处为开关，L2被短路，电路中只有L1；若开关位于左边空缺处、右边空缺处为电源，两灯并联。16．（2分）在虚线框中画出如图所示的实物图对应的电路图。（发光二极管用表示）【答案】见解答图【分析】分析实物图，确定灯泡、发光二极管的连接方式，以及开关的位置，据此画出对应的电路图。【解答】解：由实物图知，灯泡，开关接在电源正极和灯泡之间。17．（3分）请用笔画线代替导线完成图中的实物电路连接。要求：灯L与电动机是并联，开关S1控制整个电路，开关S2控制电动机所在支路的通断。【答案】【分析】用电器并列连接的电路叫并联电路，并联电路中干路开关控制整个电路，支路开关只控制其所在支路。【解答】解：题目要求灯泡与电动机并联，开关S1应在干路上，开S2在电动机支路上，将电动机右侧接线柱与S3左侧接线柱相连，L1左侧接线柱与S1左侧相连即可，如图所示：四、实验题（本题共3小题，每空1分，共19分）18．（5分）观察如图所示的实验，完成以下问题：（1）如图甲所示的验电器可以用来判断物体是否带电，它的工作原理是同种电荷相互排斥；用丝绸摩擦过的玻璃棒与不带电的验电器接触之后，验电器箔片张开，这是因为在接触过程中负电荷（填“正电荷”或“负电荷”）发生了转移；（2）小华设计如图乙所示的实验研究带电体间作用力大小的影响因素，他将一个带正电的物体Q固定不动，然后把同一个带正电的小球先后挂在A、B、C三处，这种研究方法称之为转换法（类比法/等效替代法/转换法）；由图可知带电体间距离越小，作用力越大；（3）小华用另一套器材连接同一个电路，实验中他发现L1亮，L2没有亮，则L2不可能断路（“可能”或“不可能”）。【答案】（1）同种电荷相互排斥；负电荷；（2）转换法；小；（3）不可能。【分析】（1）验电器的原理是：同种电荷相互排斥；摩擦起电的实质是电子的转移。原子核对电子束缚能力强的将得到电子而带负电，原子核对电子束缚能力弱的将失去电子而带正电；（2）把不明显的现象转换为易观察、明显的现象，这种实验方法叫做转换法；分析图示实验情景，然后得出实验结论；（3）连接电路时，为保护电路，开关要断开；在串联电路中，若只有一个用电器工作，则电路中不能发生断路，可能是另一个用电器发生了短路而造成的。【解答】解：（1）验电器是根据同种电荷相互排斥制成的；用带电玻璃棒与不带电的验电器接触之后，这是因为在接触过程中负电荷发生了转移；（2）这个力的大小可以通过丝线与竖直方向的夹角大小显示出来，这种研究方法称之为转换法，可得出结论：在电荷量一定的情况下，电荷间的作用力越大；（3）由图可知，两个灯泡串联1亮，L2没有亮，则L8可能短路，不可能断路。故答案为：（1）同种电荷相互排斥；负电荷；小；（3）不可能。19．（8分）某同学想比较水和煤油的吸热能力，做了如图所示的实验，分别记录加热时间和升高的温度（T）随时间（t）变化的图像。（1）加热前，如果在一个烧杯中倒入160mL的水，则需要在另一个相同的烧杯中倒入200mL的煤油。（ρ＝0.8×103kg/m3）（2）实验中应采用相同（选填“相同”或“不同”）加热装置；两种液体吸收热量的多少可通过加热时间（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。（3）根据图像分析要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说水的吸热能力强些。（4）由图像可知，水和煤油加热相同时间，升高温度之比为1：2，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。【答案】（1）200；（2）相同；加热时间；（3）水；（4）1：2；2.1×103【分析】（1）利用公式m＝ρV求出水的质量，再利用V＝求出煤油的体积；（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；（3）比较物质吸热能力的2种方法：①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；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；（4）由表中数据得出加热4分钟水和煤油升高的温度，根据Q＝cmΔt，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比得出煤油的比热容。【解答】解：（1）水的体积：V水＝160mL＝160cm3；水的质量：m水＝ρ水V水＝1.4g/cm3×160cm3＝160g；煤油的质量m油＝m水＝160g；煤油的体积：V油＝＝＝200cm2＝200mL；（2）实验中采用的是控制变量法，需要采用相同加热装置，实验中通过比较加热时间来反映水和食用油吸收热量的多少；（3）根据图像分析要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说水的吸热能力更强；（4）由表中数据，加热4分钟；煤油升高的温度为：6℃﹣4℃＝4℃，升高温度之比为2℃：2℃＝1：2；根据Q＝cmΔt，在质量和吸热相同的情况下，故煤油的比热容：c＝3J/（kg•℃）＝7.1×103J/（kg•℃）。故答案为：（1）200；（2）相同；（3）水；5.1×103。20．（6分）学习了燃料的热值后，一位同学自己设计了一个比较煤油和菜籽油热值大小关系的实验。实验时，他组装了如图甲、乙所示的两套规格完全相同的装置。（1）实验中，通过观察升高的温度比较燃料热值的大小。（2）为保证实验结论的可靠性，该实验还需要的测量器材是天平，在本实验中使用该器材目的是保证装置甲、乙所用的水和燃料的质量相等。（3）该同学利用测得的数据计算出了水吸收的热量，从而计算出煤油或菜籽油的热值。你认为通过这种方法算出来的燃料热值比标准值偏小（选填“偏大”“偏小”或“一样”），理由是：①燃料不可能完全燃烧，②燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收。【答案】（1）升高的温度；（2）天平；质量；（3）偏小；燃料不可能完全燃烧；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收。【分析】（1）实验中，通过观察升高的温度比较燃料热值的大小。（2）要比较酒精和菜籽油的热值，需要燃烧相同质量的酒精和菜籽油，据此分析器材；根据控制变量的思想分析此实验中本实验中使用该器材目的。（3）因为燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。【解答】解：（1）实验中，通过观察升高的温度比较燃料热值的大小。（2）要比较酒精和菜籽油的热值，需要燃烧相同质量的酒精和菜籽油；此实验中使用天平的目的是：①确保两烧杯中水的质量相等。（3）因为燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，所以直接计算得出的热值比实际值要小。故答案为：（1）升高的温度；（2）天平；（3）偏小；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收。五、计算题（本题共2小题，第19题6分，第20题7分，共13分）21．（6分）吃早饭的时候，妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶，使牛奶的温度由22℃升高到47.2℃。[已知：c水＝4.2×103J/（kg•℃），c牛奶＝2.5×103J/（kg•℃）]​求：（1）牛奶吸收的热量？（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用53.2℃的热水多少千克？【答案】（1）牛奶吸收的热量为1.575×104J；（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用53.2℃的热水0.625kg。【分析】（1）知道牛奶的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出牛奶吸收的热量；（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量等于牛奶吸收的热量，利用Q放＝cm（t水﹣t）求出水的质量。【解答】解：（1）牛奶吸收的热量：Q吸＝c牛奶m牛奶（t﹣t0）＝2.7×103J/（kg•℃）×250×10﹣3kg×（47.4℃﹣22℃）＝1.575×104J；（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量：Q放＝Q吸＝2.575×104J，由Q放＝cm（t水﹣t）可知，热水的质量：m水＝＝＝0.625kg。答：（1）牛奶吸收的热量为1.575×108J；（2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收。22．（7分）小明家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小明进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃，请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量。（2）水吸收的热量。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，至少需要燃烧1.25kg煤气，煤气灶的效率为多少？（煤气的热值q＝4.2×107J/kg）【答案】见试题解答内容【分析】（1）知道水的体积，利用密度公式ρ＝求出水的质量；（2）知道水的初温和末温，根据吸热公式Q吸＝cm△t求出水吸收的热量；（3）先根据Q吸＝Q放×40%求出完全燃烧煤气放出的热量，再用η＝×100%计算。【解答】解：（1）由ρ＝得水的质量：m＝ρV＝1.0×107kg/m3×200×10﹣3m4＝200kg；（2）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×102J/（kg•℃）×200kg×（45℃﹣20℃）＝2.1×103J；（3）燃烧1.25kg煤气放出的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×1.25kg＝2.25×107J，煤气灶的效率η＝×100%＝。答：（1）水箱中水的质量是200kg。（2）水吸收的热量是2.6×107J。（3）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，至少需要燃烧1.25kg煤气。六、综合题（本题共3小题，每空1分，共19分）23．（9分）以下是课本上的几个小实验，请根据要求填空：（1）如图a，在比较水和酒精混合总体积变化的实验中，为使实验现象更明显细（选填“粗”或“细”）的长玻璃管，使水和酒精充分混合后，观察液面的位置变小（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为分子间有间隙；（2）如图b，玻璃板的下表面接触水面，向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于（选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃板的重力；（3）如图c，两个铅块紧压后就会结合在一起，说明分子间存在引力；（4）如图d，是一个自制简易验电器，当带电的塑料棒靠近轻质铝箔条的一端时，这是因为带电体可以吸引轻小物体，此时铝箔条对塑料棒有（选填“有”或“没有”）力；（5）如图e将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，这是因为塑料丝带了同种电荷（选填“同种”或“异种”），塑料丝带电的实质是电子在物体间转移。【答案】（1）细；变小；分子间有间隙；（2）大于；（3）引力；（4）带电体可以吸引轻小物体；有；（5）同种；电子。【分析】（1）物质是由分子组成的，一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动；（2）当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力；（3）两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开，是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近产生了分子间引力；（4）带电物体能吸引轻小物体，这是带电物体的基本性质；物体间力的作用是相互的；（5）两种不同物质摩擦时，由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同，就会导致电荷发生转移，两个物体都带了电，这就是摩擦起电。塑料细丝与手摩擦，摩擦起电，手带了一种电荷，细丝带了另一种电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。【解答】解：（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，使得水和酒精混合后的总体积变小了，应该选取内径较小的玻璃管；（2）因为分子之间总存在相互作用的引力，所以玻璃板的下表面接触水面；（3）将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开；（4）当带电的塑料棒靠近静止的铝箔条一端时，铝箔条会旋转起来，这表明：带电物体能吸引轻小物体；由于物体间力的作用是相互的，所以此时铝箔条对塑料棒有力的作用；（5）塑料细丝与手摩擦，摩擦起电，细丝带了另一种电荷，同种电荷相互排斥而导致细丝蓬散开来；塑料丝带电的实质是电子在物体间转移。故答案为：（1）细；变小；（2）大于；（4）带电体可以吸引轻小物体；有；电子。24．（5分）阅读短文，回答问题。在我国随着人民生活水平的提高，加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中做功冲程将内能转化为机械能。（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，如果散热器中装有5kg的水，在温度从20℃升高30℃的过程中6.3×105J。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，轿车发动机做功4.5×105J；轿车运动过程中受到的阻力是3000N。【答案】（1）做功；（2）比热容；6.3×105；（3）4.5×105；3000。【分析】（1）汽油机四冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；（2）水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因；知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用公式Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量；（3）利用P＝可计算轿车发动机所做的功；利用二力平衡知识可知阻力大小等于牵引力，所以先在图乙中找到汽车匀速直线