湖北省宜昌市宜都市西湖初级中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（10月份）

这是一份湖北省宜昌市宜都市西湖初级中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（10月份），共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，应用实践题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（ ）
A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
2．（2分）关于下面四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是汽化现象
C．丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
3．（2分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④B．②③C．③④D．①④
4．（2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．物体温度升高，一定吸收了热量
C．物体温度降低，内能一定减少
D．物体吸收了热量，温度一定升高
5．（2分）夏天，从冰箱内拿出一瓶结了冰的矿泉水。一段时间后，瓶内的冰全部化成了水。瓶内的冰化成水的过程中（ ）
A．体积B．质量C．密度D．比热容
6．（2分）下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有的热机都是用汽油作燃料
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被消声器完全消除
7．（2分）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（ ）
A．1min内燃机对外做了600次功
B．1s内完成了10个工作循环
C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s
D．1s内活塞共来回20次
8．（2分）如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是（ ）
A．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙D．甲、乙、丙、丁
9．（2分）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
10．（2分）我们经常需要给物质分类，通常情况下，下列物质从导电性的角度属于同一类的是（ ）
A．人、大地、塑料B．石墨、金属、盐水
C．玻璃、盐水、陶瓷D．金属、油、橡胶
11．（2分）如图甲所示，A验电器带有正电荷，B验电器不带电。现用一个带有绝缘柄的金属棒将A、B搭接（ ）
A．负电荷从A到B，电流方向从B到A
B．负电荷从B到A，电流方向从A到B
C．正电荷从A到B，电流方向从A到B
D．正电荷从B到A，电流方向从B到A
12．（2分）学习了比热容的知识后，某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
13．（2分）下列对应各图的能量转化或转移的说法中，正确的是（ ）
A．甲图中蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．乙图中瓶塞冲出时，内能转化为机械能
C．丙图中用热水袋暖手时，能量的形式发生了转化
D．丁图中电风扇工作时，机械能转化为电能
14．（2分）如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的运动状态保持不变
B．小球的机械能总量逐渐减小
C．绳的拉力对小球做了功
D．小球的动能全部转化为重力势能
15．（2分）小轿车有四个车门（相当于四个开关），门关闭时开关闭合，当四个门都关闭时，下列符合要求的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
二、填空题（共5小题，每空1分，计10分）
16．（2分）如图所示，在气缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，当把销钉拔出后，将看到的现象：
（1）活塞将向 （填“左”或“右”）运动；
（2）温度计的示数将 （填“升高”或“降低”），因为 。
17．（2分）水沸腾时如果继续吸热，则温度 ；灶上的锅中装有2kg初温为30℃的水，当水吸收了7.56×103J的热量后，水温升高了 ℃。（当地为1标准大气压）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
18．（2分）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着 的方式减少汽缸内能的。
19．（2分）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为 能。
20．（2分）能量的转化具有方向性。例如：电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，这些内能 自动地转化为机械能用来开动汽车（可以/不可以）．以上能量在转化过程中，能的总量 （增大/减少/不变）。
三、实验探究题（21小题4分，22小题5分，23小题6分，计15分）
21．（4分）单轮平衡车的电路部分安装电源开关S1和压力开关S2，当手动闭合S1时，指示灯亮起；此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
22．（5分）如图所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某气缸在压缩冲程里，曲轴带动活塞向上运动，压缩气体，同时将 能转化为 能。
（2）某台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示，其中排量等于四个气缸排量的总和
①该发动机在1s内做功 J，单气缸排量V＝ L；
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝ J。
23．（6分）小华利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为容器（装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。
（1）要完成本实验，除了图中的实验器材，还需要的测量工具是 和 。
（2）小华通过本实验测出的热值会比真实值偏 （选填“大”或“小”）。小华设计的测量数据如下，其中多余的是 。
A.测出容器中水的质量m1
B.测出容器中水升高的温度Δt
C.测出蜡烛燃烧的质量m2
D.测出蜡烛燃烧的时间T
（3）蜡烛的热值q的表达式为 （用测量量和已知量的符号表示）。
四、应用实践题（共3小题，第24题4分，第25题5分，第26题6分，计15分）
24．（4分）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上，对地面的压强为1.2×105Pa，车胎与地面接触总面积为1000cm2。最高时速可达180km/h，此时车的功率为90kW。（q汽油＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）电动车的质量；
（2）若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
（3）在（2）的条件下，车的电动机效率为90%，消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
25．（5分）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时6J的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝3.5×107J/m3。求：（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
26．（6分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电。已知某混合动力汽车所用蓄电池能够储存的最大电能是1.9×108J，若该车以90km/h的车速匀速直线行驶20min，此时所受阻力f大小为900N，内燃机共消耗燃油2kg。（q油＝4.6×107J/kg）则：
（1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？
（2）该汽车行驶中牵引力做功的功率是多少？
（3）该汽车内燃机的效率是多大？
参考答案与试题解析
一、选择题（共15小题，每小题2分，计30分）
1．（2分）学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是（ ）
A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染
C．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力
D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱
【分析】分子动理论基本观点：
（1）扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。注意：作答时一定要有“不停地”与“无规则”两个关键词。
（2）分子间存在引力和斥力；分子间距离越大，其作用力越微弱。
（3）分子间存在间隙。
【解答】解：A、花气袭人说明扩散现象很明显，温度越高分子热运动越剧烈。
B、一切分子都在不停地做无规则运动，从而造成环境污染。
C、胶带揭下纸上的错字；故C错误。
D、分子间距离越大；当分子间的间距大于分子直径10倍时候。故D正确。
故选：C。
【点评】该题考查分子动理论相关知识。
2．（2分）关于下面四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是汽化现象
C．丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D．丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
【分析】（1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；四冲程汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
（2）汽化是从液态变为气态；液化是从气态变为液态；
（3）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
（4）分子同时存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：
A、图甲所示，迅速向下压活塞，使得空气的内能增加，故是将机械能转化为内能的过程，故A正确；
B、乙图中，内能减少，故B错误；
C、丙图中，抽去玻璃板后，可能是扩散现象，故不能表明气体间可以发生扩散现象；
D、图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开，但也有斥力。
故选：A。
【点评】知道做功可以改变物体的内能，了解液化现象，熟知扩散现象的实验，了解分子间作用力的特点等，可顺利解答此题。
3．（2分）关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（ ）
①热机在压缩冲程中将机械能转化为内能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①③④B．②③C．③④D．①④
【分析】①内燃机的四个冲程中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能；
②内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，内能的大小跟温度、质量、状态有关；
③热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同；
④做功与热传递在改变物体的内能的效果上是等效的，但从能的转化观点来看它们的区别在于：做功是其他形式的能转化为内能，能量的形式没有变化；热传递则是内能在物体间发生转移。
【解答】解：
①压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；
②一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能；
③发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体；
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，故④正确。
故选：D。
【点评】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中考的热点，热学的重点。
4．（2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．物体温度升高，一定吸收了热量
C．物体温度降低，内能一定减少
D．物体吸收了热量，温度一定升高
【分析】解答本题需掌握：（1）物体的内能大小与温度有关，温度越高内能越大，分子的热运动越剧烈；（2）晶体熔化、凝固以及液体沸腾过程温度不变的特点；（3）改变物体内能的两种方法：做功和热传递。
【解答】解：A、在晶体熔化或液体沸腾的过程中，但温度不变；
B、做功和热传递都可以改变物体的内能，可能是吸收了热量，也可能是由于其它物体对它做功造成的；
C、对于同一物体来说，内能一定减少；
D、物体吸收了热量，其也可能表现在体积的变化上，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要是考查学生对内能、温度与热量三者之间的联系和区别的掌握情况，同时也对改变物体内能的两种方法也进行了检测。
5．（2分）夏天，从冰箱内拿出一瓶结了冰的矿泉水。一段时间后，瓶内的冰全部化成了水。瓶内的冰化成水的过程中（ ）
A．体积B．质量C．密度D．比热容
【分析】一瓶矿泉水放入冰箱结冰后，密度变小，体积变大，比热容也变化，故当冰化成水的过程是体积变小、密度变大、比热容变大，只有质量是不变的。
【解答】解：A、体积变小；
B、质量不变，质量是物质的一种属性。
C、密度变大。
D、比热容变大。
故选：B。
【点评】密度和比热容是物体的一种特性，不同的物体这二者一般是不同的。质量是物质的一种属性，不随物质状态的改变而改变。
6．（2分）下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（ ）
A．热机的大量使用会造成环境污染
B．所有的热机都是用汽油作燃料
C．汽车排出的尾气都是有毒气体
D．热机所产生的噪声，可以被消声器完全消除
【分析】（1）在内能做功的过程中，首先由燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过做功，将内能转化为机械能。
（2）热机的种类有很多，像老式火车的蒸汽机（燃烧煤）、汽车的内燃机（燃烧汽油）、发电厂的汽轮机（燃烧煤）、火箭的喷气发动机（燃烧氢）都是利用内能做功的机器；
（3）汽车排放的尾气中有水蒸气、二氧化碳等无害气体，也有二氧化氮等氮氢化合物有害气体；
（4）消声器只能够减弱噪声，不能消除噪声。
【解答】解：A、热机都是靠燃烧燃料获得能量的、柴油等燃料燃烧时都会放出有害气体，故A正确；
B、热机中有燃烧汽油的（汽油机），有燃烧液态氢的（火箭喷气发动机）；
C、汽车排出的气体中有二氧化碳、一氧化碳，其中二氧化碳和水蒸气是无害的；
D、消声器只是减弱噪声，故D错误。
故选：A。
【点评】热机是我们生活中很常见的，也用到了很多的物理知识；我们要能够从生活中找出用到的物理知识，这也是中考考查的一个重要方式，需要掌握其方法。
7．（2分）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（ ）
A．1min内燃机对外做了600次功
B．1s内完成了10个工作循环
C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s
D．1s内活塞共来回20次
【分析】内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程。
【解答】解：飞轮转速为600R/min＝10R/s，
因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，完成3个冲程，
所以，每秒钟可以完成5个工作循环，活塞往复10次；
1min内燃机对外做2×60s＝300次，故A错误；
每秒钟做功5次，则燃气做一次功的时间间隔为0.5s。
故选：C。
【点评】本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系，关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。
8．（2分）如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是（ ）
A．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙D．甲、乙、丙、丁
【分析】内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。
【解答】解：甲图中两气门都关闭，活塞向上运动；
乙图中进气门开启，气体流入汽缸；
丙图中排气门开启，气体流出汽缸；
丁图中两气门都关闭，活塞向下运动；
所以正确的排序是乙、甲、丁、丙。
故选：C。
【点评】此题考查了内燃机四个冲程的确定及四个冲程的排序。
9．（2分）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
【分析】（1）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
（2）据课本可知，一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，是因为柴油机的压缩冲程中压缩程度更大。
（3）功率是描述热机做功快慢的物理量，效率是表示机器有效利用能量占总能量的百分数。
（4）热机的工作过程中，燃料燃烧放出的能量，废气的温度很高，带走的热量最多。
【解答】解：
A．热机的效率越高，即在做功相同的情况下，或消耗相同的燃料，故A错误。
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值；功率表示做功的快慢，效率和功率是两个不同的物理量，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，废气带走的能量较多。
故选：B。
【点评】此题是一道与热机有关的综合题，考查了热机的构造、效率及能量损失的途径。难度不大，熟悉基础知识即可正确解答。
10．（2分）我们经常需要给物质分类，通常情况下，下列物质从导电性的角度属于同一类的是（ ）
A．人、大地、塑料B．石墨、金属、盐水
C．玻璃、盐水、陶瓷D．金属、油、橡胶
【分析】（1）容易导电的物体叫导体，如：人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等；
（2）不容易导电的物体叫绝缘体，如：玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等。
【解答】解：A．人、大地，人和大地是导体，故A不符合题意；
B．石墨、盐水都是导体；
C．玻璃、陶瓷中，盐水是导体；
D．金属、油，金属是导体，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的概念。对于常见的导体和绝缘体可以联系它们在日常生活和工业生产中的应用来记忆，不要死记硬背。如塑料，橡胶，陶瓷等常用来制作用电器的外壳，以防止触电，它们都是绝缘体；而电线芯用金属来做，因为金属容易导电，是导体。
11．（2分）如图甲所示，A验电器带有正电荷，B验电器不带电。现用一个带有绝缘柄的金属棒将A、B搭接（ ）
A．负电荷从A到B，电流方向从B到A
B．负电荷从B到A，电流方向从A到B
C．正电荷从A到B，电流方向从A到B
D．正电荷从B到A，电流方向从B到A
【分析】（1）接触带电的过程是电子的转移。
（2）规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：A验电器带有正电荷，B验电器不带电、B搭接，电流方向与电子移动方向相反。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】知道接触带电过程是电子的转移，理解电流方向的高度，可解答此题。
12．（2分）学习了比热容的知识后，某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】（1）水的比热容比土壤（或砂石）的比热容大，质量相同的水和土壤（或砂石）在同样受热情况下，水升高的温度低；
（2）一般来说，温度越高，大气受热膨胀上升越快，气压越低，因此多数情况下，热的地区为低压，冷的为高压；风从高气压带流向低气压带。
【解答】解：
AC、白天，由于陆地土壤比热容比海水比热容小，陆地升温比海洋快得多，陆地上空气气压低于海洋表面气压；故A正确；
BD、夜间，且土壤容量比海水容量小得多，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的风向；故BD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了水的比热容较大知识点的应用，还涉及到了风的形成原因，综合性较强，需要学生有综合各学科知识的能力，有一定难度。
13．（2分）下列对应各图的能量转化或转移的说法中，正确的是（ ）
A．甲图中蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．乙图中瓶塞冲出时，内能转化为机械能
C．丙图中用热水袋暖手时，能量的形式发生了转化
D．丁图中电风扇工作时，机械能转化为电能
【分析】（1）蓄电池充电时将电能转化为化学能。植物的光合作用将太阳能转化为化学能；
（2）水蒸气顶开软木塞，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能；
（3）改变内能的方法是做功和热传递；
（4）电动机工作时，将电能转化为机械能。
【解答】解：A、蓄电池充电机向蓄电池充电时，故A错误；
B、乙图中暖水瓶内的水蒸气增加到一定程度时，将内能转化为机械能；
C、利用热水袋取暖时、内能减少，所以是内能的转移，故C错误；
D、电风扇的核心部件时电动机，将电能转化为机械能。
故选：B。
【点评】本题考查学生对能量转化的理解，熟知能量在一定条件下可以相互转化。
14．（2分）如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC．在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球的运动状态保持不变
B．小球的机械能总量逐渐减小
C．绳的拉力对小球做了功
D．小球的动能全部转化为重力势能
【分析】①物体的运动状态包括速度和方向两个方面；
②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；
③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离。
【解答】解：
A、小球摆动过程中运动方向不断变化。此选项错误；
B、D、小球从A到B的过程中；从B到C的过程中。由于与空气有摩擦，所以机械能总量减少。选项B正确；
C、细绳对小球有拉力，所以细绳的拉力对小球不做功。
故选：B。
【点评】此题考查了动能与势能的转化及运动状态的改变。需要清楚的是，不考虑空气阻力，机械能是守恒的；由于克服空气阻力，机械能总量是减少的。
15．（2分）小轿车有四个车门（相当于四个开关），门关闭时开关闭合，当四个门都关闭时，下列符合要求的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】四个车门中任意一个车门（相当于开关）没关好，该指示灯会发光，说明只要一个开关断开，灯泡就发光，所有开关闭合，灯泡不发光，据此分析。
【解答】解：开关没闭合灯就亮，显然开关与灯是并联的，故四个开关要串联；为了保护电路，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电路图的设计，关键是能根据题目所给信息设计出合理的电路图，这是本题的重点也是难点，最容易出错的地方是任意一个开关断开时灯泡都发光，和我们平时接触到的开关闭合，灯泡发光正好相反。
二、填空题（共5小题，每空1分，计10分）
16．（2分）如图所示，在气缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，当把销钉拔出后，将看到的现象：
（1）活塞将向 右 （填“左”或“右”）运动；
（2）温度计的示数将 降低 （填“升高”或“降低”），因为 物体对外做功，内能减小，温度降低 。
【分析】做功改变物体内能。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功；对物体做功，物体内能增加，温度升高，物体对外做功，物体内能减小，温度降低。
【解答】解：
（1）当拔去销钉后，气缸内的空气膨胀推动活塞向右运动；
（2）气体对活塞做功，将内能转化为机械能，温度降低。
故答案为：（1）右；（2）降低，内能减小。
【点评】本题考查了做功改变物体内能，掌握物体做功可以改变物体的内能，及其实质是解决此题的关键。
17．（2分）水沸腾时如果继续吸热，则温度 不变 ；灶上的锅中装有2kg初温为30℃的水，当水吸收了7.56×103J的热量后，水温升高了 70 ℃。（当地为1标准大气压）[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）液体沸腾时的特点：吸收热量，温度保持不变；
（2）根据吸热公式Q吸＝c水mΔt可计算水的温度升高了多少摄氏度，注意一标准大气压下水的沸点为100℃。
【解答】解：（1）根据液体沸腾的特点可知：水沸腾时如果继续吸热，温度不变。
（2）由Q吸＝c水mΔt得理论上水升高的温度：
Δt＝＝＝90℃，
则水的末温t＝t0+Δt＝30℃+90℃＝120℃，
因为在一个标准大气压下，所以水的温度升高到100℃将不再上升。
故答案为：不变；70。
【点评】本题考查了学生对液体沸腾的特点、吸热公式的理解和掌握，要注意一标准大气压下水的沸点为100℃。
18．（2分）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高 做功 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着 热传递 的方式减少汽缸内能的。
【分析】改变内能有两种方式：即做功和热传递；
在自然界中水的比热容较大，这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因。
【解答】解：在压缩冲程中，活塞由上向下压缩气缸内的空气，使得空气的内能增加，这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能；
为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，让汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式改变内能的。
故答案为：做功；热传递。
【点评】知道内燃机工作时的四个冲程及改变内能的两种方式，属于基础题。
19．（2分）2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的 热值 较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为 机械 能。
【分析】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，与其他物质相比完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）火箭是热机的一种，它的工作原理就是将内能转化为机械能。
【解答】解：运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，液态氢可以释放出更多的热量，便于储存和运输，加速上升。
故答案为：热值；机械。
【点评】本题的解题关键是正确理解热机的工作原理和热值的概念，基础题。
20．（2分）能量的转化具有方向性。例如：电能可以使电灯发光，同时产生的内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。汽车制动过程中，这些内能 不可以 自动地转化为机械能用来开动汽车（可以/不可以）．以上能量在转化过程中，能的总量 不变 （增大/减少/不变）。
【分析】能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
【解答】解：能量的转化是具有方向性的，故电灯发光，不可以自动转化为电能或机械能；植物生长的过程中、开花，而不可能相反。
根据能量守恒定律可知：能量既不会创生，也不会消灭，或者从一个物体转移到另一个物体，能量的总量不变。
故答案为：不可以，不变。
【点评】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。
三、实验探究题（21小题4分，22小题5分，23小题6分，计15分）
21．（4分）单轮平衡车的电路部分安装电源开关S1和压力开关S2，当手动闭合S1时，指示灯亮起；此时骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合，电动机才能正常启动，平衡车才开始运动。请根据上述要求将电路图连接完整。
【分析】由题意可知，当手动闭合S1时，指示灯亮起，骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合，电动机才能正常启动，说明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响即为并联；未闭合S1或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动，说明两开关可以同时控制电路，此时两开关串联，据此设计电路图。
【解答】解：
由题意可知，当手动闭合S1时，指示灯亮起2自动闭合，电动机才能正常启动、互不影响即为并联8或骑行者未站立于踏板上，电动机都无法启动1控制干路，开关S2控制电动机，如图所示：
。
【点评】本题考查了串并联电路的设计相关知识的了解与掌握，利用所学知识解释身边现象，学了用，有意义。
22．（5分）如图所示为四缸发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
（1）某气缸在压缩冲程里，曲轴带动活塞向上运动，压缩气体，同时将 机械 能转化为 内 能。
（2）某台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示，其中排量等于四个气缸排量的总和
①该发动机在1s内做功 1.5×105 J，单气缸排量V＝ 0.75 L；
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝ 750 J。
【分析】（1）发动机在压缩冲程里，活塞压缩气体，对气体做功，将活塞的机械能转化为燃气的内能；
（2）①知道发动机的输出功率，利用功率公式P＝计算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；
②知道转速为6000r/min，四冲程内燃机每个气缸每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可求1s做功次数；进而求每个做功冲程里发动机做功多少。
【解答】解：
（1）发动机在压缩冲程里，活塞压缩气体，将活塞的机械能转化为燃气的内能；
（2）①根据P＝得发动机在1s内做功为：
W总＝Pt＝150×103W×3s＝1.5×107J；
因为四缸总排量为3.0L，
单缸排量：
V6＝×4L＝0.75L；
②一个气缸，曲轴每转动2周做一次功s内做功的次数为：
n＝×4＝200次，
在每个做功冲程里，发动机做功为：
W＝＝＝750J。
故答案为：（1）机械；内；（2）①1.5×106；0.75；②750。
【点评】本题综合考查了功的计算、热机的计算以及能量的转化等知识，计算到每一个冲程，需要细心，属于难题。
23．（6分）小华利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为容器（装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。
（1）要完成本实验，除了图中的实验器材，还需要的测量工具是 温度计 和 天平 。
（2）小华通过本实验测出的热值会比真实值偏 小 （选填“大”或“小”）。小华设计的测量数据如下，其中多余的是 D 。
A.测出容器中水的质量m1
B.测出容器中水升高的温度Δt
C.测出蜡烛燃烧的质量m2
D.测出蜡烛燃烧的时间T
（3）蜡烛的热值q的表达式为 q＝ （用测量量和已知量的符号表示）。
【分析】（1）实验过程中需要测水的温度、水的质量、蜡烛的质量，据此选择实验器材。
（2）蜡烛燃烧释放的热量没有被水完全吸收，蜡烛可能没有完全燃烧，据此分析燃烧值的测量值与真实值间的关系；
（3）蜡烛释放的热量等于水所吸收的热量，由热量公式与燃烧值公式可以求出蜡烛的燃烧值。
【解答】解：（1）要完成本实验，需要测量水的温度与水和蜡烛的质量；
（2）实验过程中蜡烛燃烧产生的热量有部分散失于空气中，蜡烛燃烧放出的热量没有全部被水吸收；
由于燃料的热值与燃烧时间无关，故不必记录燃烧时间；
（3）这支蜡烛的热值q＝＝＝。
故答案为：（1）温度计；天平；D；（3）q＝。
【点评】分析清楚图示情景，确定实验原理与实验目的即可正确解题。
四、应用实践题（共3小题，第24题4分，第25题5分，第26题6分，计15分）
24．（4分）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上，对地面的压强为1.2×105Pa，车胎与地面接触总面积为1000cm2。最高时速可达180km/h，此时车的功率为90kW。（q汽油＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）电动车的质量；
（2）若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
（3）在（2）的条件下，车的电动机效率为90%，消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。
【分析】（1）由p＝可求电动汽车对地面的压力，而汽车对水平地面的压力等于汽车重力，可求汽车的重力，再由G＝mg可求汽车的质量；
（2）匀速运动时牵引力和阻力相等，依据P＝即可求解；
（3）牵引力做功为有用功，消耗的电能为总功，根据η＝可求消耗的电能，再由Q放＝W电＝mq可求燃烧汽油的质量。
【解答】解：（1）由题意和p＝可得电动汽车对地面的压力F＝pS＝1.2×102Pa×0.1m6＝1.2×104N；
汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于自身重力的大小车＝F＝1.2×107N；
又由G＝mg可得，汽车的质量m车＝＝6.2×103kg；
（2）因为P＝，P＝90kW＝90000W，则汽车的牵引力F牵＝＝1800N；
汽车做匀速运动时所受牵引力和阻力相等，所以汽车所受阻力f＝1800N；
（3）电动汽车行驶s＝4.6km＝4600m时牵引力做功为有用功，则W有＝Fs＝1800N×4600m＝8.28×103J；
由η＝可知，W电＝＝9.4×106J；
相当于燃烧汽油释放的热量时，需消耗汽油的质量为m油，则有：Q放＝W电＝m油q油；
m油＝＝6.2kg。
答：（1）电动车的质量为1.2×103kg；
（2）电动汽车所受的阻力为1800N；
（3）消耗的电能相当于完全燃烧0.8kg的汽油所释放的能量。
【点评】本题考查压强大小的计算、功率的计算公式及其应用、燃料的热值及其计算、热机的效率等，属于综合题，掌握基本公式是解答本题的关键。
25．（5分）太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进千家万户。如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时6J的太阳能，若热水器吸收8h的太阳能，可以使质量为100kg的水温度升高50℃。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝3.5×107J/m3。求：（1）水吸收的热量；
（2）该太阳能热水器的效率；
（3）若这些水吸收的热量由天然气来提供，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要多少m3的天然气。
【分析】（1）利用物质吸热公式求出水吸收的热量；
（2）太阳能热水器的效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能之比；
（3）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸，利用Q放＝Vq的变形公式计算出天然气的体积。
【解答】解：（1）水吸收的热量为：
Q吸＝cmΔt＝4.2×107J/（kg•℃）×100kg×50℃＝2.1×107J；
（2）每天获得的太阳能为：
E＝7.0×106J/h×8h＝5.6×107J，
则太阳能热水器的效率：
η＝×100%＝；
（3）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝Q吸＝8.1×107J；
由Q放＝Vq可知，需要完全燃烧天然气的体积：V＝＝3；
答：（1）水吸收的热量为7.1×107J；
（2）太阳能热水器的效率为37.2%；
（3）需要0.6m7的天然气。
【点评】本题是一道关于热量、热值及效率的综合题，关键是公式及变形公式的灵活应用，体现了物理知识与现实生活的密切联系。
26．（6分）油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时给车提供动力，同时也给动力蓄电池组充电。已知某混合动力汽车所用蓄电池能够储存的最大电能是1.9×108J，若该车以90km/h的车速匀速直线行驶20min，此时所受阻力f大小为900N，内燃机共消耗燃油2kg。（q油＝4.6×107J/kg）则：
（1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？
（2）该汽车行驶中牵引力做功的功率是多少？
（3）该汽车内燃机的效率是多大？
【分析】（1）知道内燃机消耗燃油的质量和燃油的热值，根据Q放＝mq求出完全燃烧释放的热量；
（2）根据速度公式求出行驶的路程，利用W＝Fs求出牵引力做的功，利用P＝求出牵引力做功的功率；
（3）已知蓄电池组储存的最大电能，由最大值的10%求出增加的电能，这样被有效利用的能量为做的功和转化成的电能之和，根据η＝求出内燃机的效率。
【解答】解：
（1）燃油完全燃烧放出的热量为：
Q＝mq油＝4.6×103J/kg×2kg＝9.5×107J；
（2）由v＝得，通过的路程为：
s＝vt＝90km/h×20×h＝30km＝8×104m；
因为汽车匀速直线行驶，所以牵引力F＝f＝900N；
汽车行驶中牵引力所做的功为：
W＝Fs＝900N×3×104m＝2.7×105J；
牵引力做功的功率为：
P＝＝＝3.25×104W；
（3）蓄电池增加的电能：W′＝1.8×108J×10%＝1.7×107J，
汽车内燃机的效率为：
η＝＝×100%＝50%。
答：（1）该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出9.7×107J的热量；
（2）该汽车行驶中牵引力做功的功率为2.25×104W；
（3）该汽车内燃机的效率是50%。
【点评】本题综合考查了热量、功、功率和热机的效率的计算，涉及的知识点多，计算多，正确理解题意，灵活运用公式是关键。
排量
3.0L
输出功率
150kW
转速
6000r/min
排量
3.0L
输出功率
150kW
转速
6000r/min