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22，广东省佛山市三水区西南中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题
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这是一份22，广东省佛山市三水区西南中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题，共17页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本大题共7题，每小题3分，共21分）
1. 下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是
A. 春天，柳枝吐芽B. 夏天，山涧瀑布
C. 秋天，菊香满园D. 冬天，雪花飘飘
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的运动，故A不合题意；山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，是机械运动，故B不合题意；菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果，故C符合题意；雪花飘飘是物体的运动，不是分子的运动，分子的运动是肉眼看不到的，故D不合题意；故应选C．
【考点定位】分子的热运动
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多B. 物体的温度不变，它的内能一定不变
C. 物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量D. 燃料燃烧的越充分，燃料的热值越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，热值大的燃料完全燃烧，质量未知，放出的热量不一定多，故A错误；
B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，温度不变，故B错误；
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故D错误。
故选C。
3. 随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）
A. 用甘油做发动机的冷却剂
B. 发动机做功冲程将内能转化为机械能
C. 精心保养可使发电机的效率达到100%
D. 排出的尾气对环境没有任何污染
【答案】B您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高【解析】
【详解】A．汽车发动机是利用水来做冷却剂的，这是利用了水比热容大的性质；甘油的比热容小，故不用甘油做发动机的冷却剂，故A错误;
B．发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B正确；
C．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故C错误；
D．汽车排放的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，故D错误。
故选B。
4. 下列各组物体中全部属于导体的是（ ）
A. 铝、陶瓷B. 橡胶、钢C. 人体、油D. 石墨、水银
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．铝是导体，而陶瓷是绝缘体，故A不符合题意；
B．钢是导体，而橡胶是绝缘体，故B不符合题意；
C．人体是导体，而油是绝缘体，故C不符合题意；
D．石墨和水银都是导体，故D符合题意。
故选D。
5. 下列关于电路的说法错误的是（ ）
A. 电源是提供电能的装置
B. 电路中必须有电源并且是通路时，电路中才有电流
C. 电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D. 用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源在电路中是提供电能的装置，故A项与题意不相符；
B.电路中产生电流的条件有两个，一是有电源，二是电路为闭合回路，故B项与题意不相符；
C.物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，按照这个规定，在电源外部，电流方向是沿着“正极→用电器一负极”的方向流动，故C项与题意不相符；
D.用电器是消耗电能的装置，它将电能转化为其他形式的能，故D项错误与题意相符．
6. 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
【解析】
【详解】没有连入电流表时,L1、L2串联,两灯均能亮;但误把电流表并联在灯泡L2的两端时,闭合开关S,由于电流表并联在L2两端,则L2被电流表短路,只有L1连入电路,所以L1比原来亮,L2中无电流通过，不会发光．故选C.
【点睛】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．
7. 如图甲所示，闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则电源和灯L2两端电压分别是（ ）
A. 8.5V 1.7VB. 8.5V 6.8VC. 6.8V 1.7VD. 1.7V 6.8V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，闭合开关后，两灯串联，V1表测量电源电压，V2表测量灯L1两端的电压；由串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数，而两电压表的指针偏转角度相同，所以两电压表选用的量程是不同的，则V1选用的是大量程，分度值为0.5V，其示数为8.5V，即电源电压
U=8.5V
V2表为小量程，分度值为0.1V，其示数为1.7V，即L1两端的电压
U1=1.7V
由串联电路的电压特点知，灯L2两端的电压
U2=U-U1=8.5V-1.7V=6.8V
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（本大题共7题，每空1分，共21分）
8. 常见的物质是由大量的分子、_________组成的；青秀山的桂花园每到桂花盛开时，满园的桂花香味令人印象深刻。游客闻到香味，这是_________现象，它表明分子在不停地做_________。
【答案】 ①. 原子 ②. 扩散 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】[1]根据物质的构成可知，物质是由原子或分子构成的。
[2][3]满园的桂花香味，为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
9. 煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃），一瓶煤油用去一半后，剩下的一半比热容_________（选“不变”、“变大”“变小”），用水给发动机冷却，是因为水的_________大，发射火箭时用氢作燃料是因为氢的_________大。
【答案】 ①. 不变 ②. 比热容 ③. 热值
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、热量无关，一瓶煤油用去一半后，质量和体积减小，但物质种类和状态没有变化，所以剩下的一半比热容不变。
[2]用水给发动机冷却，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
[3]发射火箭时用氢作燃料是因为氢的热值大，在燃烧相同质量的氢可以放出更多的热量。
10. 如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. C ③. 30
【解析】
【分析】
【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2] 图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。
[3]飞轮转速是
表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
11. 上海家庭照明电路的电压为 ________伏。日光灯与其他家用电器之间是 _______连接的；控制日光灯的开关与灯之间是 _______连接的（后两空选填“串联”或“并联”）。
【答案】 ①. 220 ②. 并联 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]根据电压常识可知，我国家庭电路电压是220V。
[2][3]开关控制日光灯，开关和日光灯是串联的；日光灯与其它家用电器，都是并联的。
12. 如图所示的电路处于_____（通路/断路/短路）状态，会造成_____（电源/灯泡）损坏，要使其成为正确的电路，只需要拆掉图中标注的_______号导线。
【答案】 ①. 短路 ②. 电源 ③. ②
【解析】
【详解】[1][2][3]如图可知，电流从正极出来，经过导线②、开关和导线④流回负极，电流没有经过用电器，所以电源被短路，电流非常大，所以容易烧毁电源，撤掉导线②，则电路恢复为正常的电路。
13. 如图所示，电路中要使L1和L2并联，应闭合开关______。要使L1和L2串联，应闭合开关______，为了防止电路出现短路，不能同时闭合开关______。
【答案】 ①. S1、S3 ②. S2 ③. S2、S3
【解析】
【详解】[1]要使两灯泡并联，电流从电源正极流出需要经过S1，然后分别经过灯泡支路L1和支路L2、S3，再流回电源负极；因此应闭合开关S1、S3。
[2]要使灯L1和L2串联，则应将两灯首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3。
[3]当闭合开关S2、S3时，电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极，从而形成电源短路，故不能同时闭合开关S2、S3。
14. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L1的电流为___________A，通过灯泡L2的电流为___________A。
【答案】 ①. 1.2 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测L2支路电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，所以，电流表A1的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，通过L2的电流I2=0.3A，电流表A2的量程为0~3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.5A；则灯L1中的电流
I1=I-I2=15A-0.3A=1.2A
三、作图题（本大题共3题，2+2+3，共7分）
15. 如图所示，分别在虚线框中填入电池、电流表、电压表三个元件符号。要求开关闭合后，电流方向如图所示，电压表测灯泡L1两端的电压。
【答案】
【解析】
【详解】电压表要测灯泡L1的两端电压，则电压表应与灯泡Ll并联，中间的虚线框内是电压表，左边虚线框内为电流表，右边虚线框内是电源，且电源的正极朝上，才能满足电流方向，如图
16. 根据图所示的电路图连接实物图。
【答案】
【解析】
【详解】观察电路图发现，灯L1与L2并联，开关S在干路中，所以电流经过开关S后，分成两条支路，一条支路中由L1，另一条之路中有L2，如下图所示：
17. 根据如图所示的实物连接图，在框中画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据电路可知，电流从电源的正极流出，经过开关后，分别经过灯泡L1、L2回到电源的负极，作图如下：
四、实验探究题（本大题共3题，8+6+6，每空1分，共20分）
18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．
（1）比较不同燃料的热值，应选择甲和_____图进行实验，实验时通过观察_____来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择甲和_____图进行实验，实验通过_____反映物体吸热的多少．（2、4空选填“加热时间”或“液体升高的温度”）
（2）比较不同物质的比热容，选用图中合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量_____（填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量．液体_____的比热容大．
（3）若甲图烧杯中为50ml的水，10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃．假设酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为_____J/kg，这样求出的热值比标准值_____（填“偏大”或“偏小”或“一样”）
【答案】 ①. 乙 ②. 液体升高的温度 ③. 丙 ④. 加热时间 ⑤. 小于 ⑥. b ⑦. 4.2×105 ⑧. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了比较热值大小，需要用不同的燃料，加热同一种液体，且让液体的质量相同，所以，应选择甲和乙两图进行实验，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小；
[3][4]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，所以，应选择甲和丙两图进行实验，通过比较加热时间（即比较吸收热量的多少），进而判断两种比热容的大小关系；
(2)[5]根据题意知道，加热相同一段时间后，即吸热相同热量，液体a升温多，说明质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量；
[6]根据题意知道，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等；由于液体a升温多、b升温低，由知道，b的比热容大；
(3)[7] 由知道，50ml水的质量是：
m=ρ水V=1×103 kg/m3 ×50×10-6 m3 =0.05kg；
由可知，水吸收的热量是：
Q吸 =cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×0.05kg×20℃=4.2×103 J；
根据题意知道，Q吸=Q放，由Q放 =qm知道，酒精的热值是：
；
[8]由于酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以，算出的热值比标准值偏小．
19. 小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图，电源电压不变；
（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时他忘了_________；
（2）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1_________（选填“短路”或“断路”）；
（3）他在测量电流前，发现电流表指针偏转如图乙所示，原因是_________；在解决以上问题后，测电流时电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为_________A；
（4）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数_________，电流表A2的示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 断开开关 ②. 断路 ③. 电流表正负接线柱接反了 ④. 0.24 ⑤. 不变 ⑥. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了断开开关。
（2）[2]图甲中两灯并联，他先将电流表接A处（即测L1的电流），闭合开关后，观察到灯L2发光，则L2所在支路和干路为通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，则电路可能存在的故障是L1断路。
（3）[3]他在测量B处的电流时，发现电流表的指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。
[4]由图丙可知，电流表选用小量程，即0~0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A。
（4）[5][6]如图丁所示的电路图，当开关S断开时，电路中只有L1接入电路，两电流表均测L1的电流；开关S闭合后，两灯并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路中各支路互不影响和并联电路中电流的规律可知，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大。
20. 在“探究串联电路中电压的规律”实验中。
（1）小明依据电路图连接了如图2所示的电路，图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________；
（2）改正电路后，闭合开关，发现两灯泡不亮，电压表指针明显偏转，出现这种现象的原因可能是_________；
（3）小明测完灯L2的电压后，准备拆下电压表测L1两端的电压，同组的小华说，接B点的接线柱不动，只需要断开A点，改接在C上就可以，小华的建议是否合理_________，理由_________；
（4）小明做实验所用的两个小灯泡的额定电压均为2.5V，实验数据记录如表。
小明分析实验数据得出：在串联电路中，各用电器两端电压都相等，且串联电路中各部分电路两端电压之和等于电路两端的总电压。小明得出的结论是错误的，原因是_________。要想得出正确结论，小明接下来如何操作：_________。
【答案】 ①. 见解析 ②. L2断路 ③. 不合理 ④. 电压表正负接线柱接反了 ⑤. 实验中小灯泡的规格相同 ⑥. 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】
【详解】（1）[1]由图1可知，两灯泡串联，电压表与L2并联，测L2两端电压，则正确连接如下图：
（2）[2]闭合开关，发现两灯泡不亮，电路发生断路，电压表指针明显偏转，说明电压表串联接入电路，因此故障为L2断路。
（3）[3][4]接B点的接线柱不动，只需要断开A点，改接在C上，此时导致电压表的正负接线柱接反了，因此这样测不合理。
（4）[5][6]实验中小明选用规格相同的小灯泡，因此出得了各用电器两端电压都相等的结论，为了得到普遍规律，应选用规格不同的灯泡，进行多次实验。
五、计算题（本大题共2题，第20题6分，第21题7分，共13分）
21. 我国自主品牌汽车通过技术革新和品质提升，越来越受到消费者的青睐。某国产品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶200s，消耗了汽油lkg，若汽车发动机的输出功率为92kW，汽油的热值。求：
（1）汽车匀速行驶的距离：
（2）汽车牵引力所做的功；
（3）发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）40%
【解析】
【详解】解：（1）由得，汽车匀速行驶的距离为
（2）由得，汽车牵引力所做的功为
（3）完全燃烧1kg汽油所放出的热量为
则发动机的效率为
答：（1）汽车匀速行驶的距离；
（2）汽车牵引力所做的功；
（3）发动机的效率40%。
22. 如图所示，电源电压保持不变。当S2、S3闭合，S1断开时，电压表示数为6V；
（1）当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为4V，则L1、L2两端的电压为多少伏？
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A，则通过L1、L2的电流为多少安？
【答案】（1）2V，4V；（2）0.2A，0.3A
【解析】
【详解】解:当S2、S3闭合，S1断开时，灯泡L1短路，电路中只有L2，如下图1所示，电压表示数为6V，即电源电压为6V。
（1）当S1、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2的电压，此时电压表示数为4V，则
U2=4V
根据串联电路电压的规律，则L1两端的电压为
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，两灯泡并联，电流表A测总电流，电流表A1测通过L1的电流；则I1=0.2A，根据并联电路电流的规律可得，通过L2的电流
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A
答：（1）当S1、S3断开，S2闭合时，则L1、L2两端的电压为2V、4V；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，则通过L1、L2的电流为0.2A、0.3A。
六、综合题（本大题共3题，7+5+6，每空1分，共18分）
23. 如图所示是学习“内能”时所做的一些小实验：
（1）如图甲所示的气体扩散实验，其中装红棕色二氧化氮气体的应是_________瓶（选填“A”或“B”）（已知二氧化氮的密度比空气的大）；
（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与_________有关；
（3）如图丙所示，接触面磨平的两块铅柱，用力压紧可以使它们结合在一起，而且在铅柱下面悬吊一定的重物，它们也不会分开。这说明分子间存在_________ ；
（4）如图丁所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能_________（选填“增加”或“减少”），空气的内能是通过_________方式改变的；筒内的硝化棉由于温度升高达到着火点而燃烧，硝化棉内能是通过_________方式改变的。
【答案】 ①. B ②. 温度 ③. 引力 ④. 增加 ⑤. 做功 ⑥. 热传递
【解析】
【详解】（1）[1]二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方。
（2）[2]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。
（3）[3]分子之间存在相互作用的引力和斥力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力。
（4）[4][5][6]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能的；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
24. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，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（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。
（1）氢燃料电池工作时将燃料的_________能转化为电能；
（2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为_________（选填“向左”或“向右”）；
（3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，为加热器符号。以下简化电路可达到此要求的是_________（填字母）；
A．B．
C．D．
（4）氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_________J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_________kg的CO2排放。（ρ柴油＝0.8×103kg/m3，q柴油＝4.3×107J/kg）
【答案】 ①. 化学 ②. 向右 ③. B ④. 8.6×108 ⑤. 60
【解析】
【详解】（1）[1]氢燃料电池工作时，消耗氢气产生电能，将燃料的化学能转化为电能。
（2）[2]图甲氢燃料电池工作原理图中，电池正常工作时带正电的氢离子向右定向移动，因此电池正常工作时电池内部电流的方向为向右。
（3）[3]如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，因此电动机和电热丝应该是并联关系，且都有各自的控制开关，因此简化电路可达到此要求的是B。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[4][5]柴油的体积是
V=25L=0.025m3
25L柴油的质量为
25L柴油完全燃烧可释放热量的热量为
如改用氢燃料电池大巴行驶100km，可减少CO2排放的质量约为
25. 阅读短文，回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入。
热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器水管表面积的增大而增大；烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
该燃气热水器技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
（1）两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作；
（2）下列措施中能提高热水器加热效率的是_________；
A.采用热值更高的燃料
B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度
D.使水管中的进水量减小
（3）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为_________J；测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为_________L/min，加热效率为_________[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；
（4）在（3）中，已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，该过程中烟气只和水发生热传递，那么该热水器风机排出低温烟气的温度为_________℃。
【答案】 ①. 半导体 ②. C ③. 2.7×107 ④. 10 ⑤. 70% ⑥. 1125
【解析】
【详解】（1）[1]二极管是由半导体的材料制成的，具有单向导电性。
（2）[2]根据效率的定义可知，为有用的能量与总能量之比；
A．热值是燃料的属性，采用热值更高的燃料不能提高热机的效率，故A不符合题意；
B．提高进水口冷水的初温，不能改变有用的能量和总能量，则不能提高热机的效率，故B不符合题意；
C．加长热交换器中水管长度，导致热量损失的较少，有效利用的较多，可提高热机的效率，故C符合题意；
D．使水管中的进水量减小，不能改变有用的能量和总能量，则不能提高热机的效率，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3]热水器正常工作用时15min，消耗的燃料体积为
放出的热量为
[4]热水产出率为12L/min，工作用时1min，流出水体积为
水的质量为
工作用时1min，水吸收的热量为
因为同一热水器相同时间内被加热物质吸收的热量相同，则冷水管进水温度15℃，热水管出水温度45℃时，被加热水的质量为
则水1min水流量为
[5]热水器正常工作用时15min，加热效率为
（4）[6]烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，烟气放出的热量为
据乙图可知，温度与烟气具有的内能成正比，则当烟气放出的热量为1.512×106J时，烟气的温度为
解得温度为1512℃。UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.2
22
4.4
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
一、单项选择题（本大题共7题，每小题3分，共21分）
1. 下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是
A. 春天，柳枝吐芽B. 夏天，山涧瀑布
C. 秋天，菊香满园D. 冬天，雪花飘飘
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析：柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的运动，故A不合题意；山涧瀑布是水在重力作用下流动形成的，是机械运动，故B不合题意；菊香满园是花香分子不停地做无规则运动的结果，故C符合题意；雪花飘飘是物体的运动，不是分子的运动，分子的运动是肉眼看不到的，故D不合题意；故应选C．
【考点定位】分子的热运动
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多B. 物体的温度不变，它的内能一定不变
C. 物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量D. 燃料燃烧的越充分，燃料的热值越大
【答案】C
【解析】
【详解】A．燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，热值大的燃料完全燃烧，质量未知，放出的热量不一定多，故A错误；
B．晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，温度不变，故B错误；
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度无关，故D错误。
故选C。
3. 随着人们的生活水平的提高，汽车走进千家万户。关于小汽车涉及的知识说法正确的是（ ）
A. 用甘油做发动机的冷却剂
B. 发动机做功冲程将内能转化为机械能
C. 精心保养可使发电机的效率达到100%
D. 排出的尾气对环境没有任何污染
【答案】B您看到的资料都源自我们平台，20多万份试卷，家威杏 MXSJ663 每日最新，性比价最高【解析】
【详解】A．汽车发动机是利用水来做冷却剂的，这是利用了水比热容大的性质；甘油的比热容小，故不用甘油做发动机的冷却剂，故A错误;
B．发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B正确；
C．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故C错误；
D．汽车排放的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，故D错误。
故选B。
4. 下列各组物体中全部属于导体的是（ ）
A. 铝、陶瓷B. 橡胶、钢C. 人体、油D. 石墨、水银
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．铝是导体，而陶瓷是绝缘体，故A不符合题意；
B．钢是导体，而橡胶是绝缘体，故B不符合题意；
C．人体是导体，而油是绝缘体，故C不符合题意；
D．石墨和水银都是导体，故D符合题意。
故选D。
5. 下列关于电路的说法错误的是（ ）
A. 电源是提供电能的装置
B. 电路中必须有电源并且是通路时，电路中才有电流
C. 电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D. 用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
【答案】D
【解析】
【详解】A.电源在电路中是提供电能的装置，故A项与题意不相符；
B.电路中产生电流的条件有两个，一是有电源，二是电路为闭合回路，故B项与题意不相符；
C.物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，按照这个规定，在电源外部，电流方向是沿着“正极→用电器一负极”的方向流动，故C项与题意不相符；
D.用电器是消耗电能的装置，它将电能转化为其他形式的能，故D项错误与题意相符．
6. 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
【解析】
【详解】没有连入电流表时,L1、L2串联,两灯均能亮;但误把电流表并联在灯泡L2的两端时,闭合开关S,由于电流表并联在L2两端,则L2被电流表短路,只有L1连入电路,所以L1比原来亮,L2中无电流通过，不会发光．故选C.
【点睛】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．
7. 如图甲所示，闭合开关后两只电压表和的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则电源和灯L2两端电压分别是（ ）
A. 8.5V 1.7VB. 8.5V 6.8VC. 6.8V 1.7VD. 1.7V 6.8V
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知，闭合开关后，两灯串联，V1表测量电源电压，V2表测量灯L1两端的电压；由串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数，而两电压表的指针偏转角度相同，所以两电压表选用的量程是不同的，则V1选用的是大量程，分度值为0.5V，其示数为8.5V，即电源电压
U=8.5V
V2表为小量程，分度值为0.1V，其示数为1.7V，即L1两端的电压
U1=1.7V
由串联电路的电压特点知，灯L2两端的电压
U2=U-U1=8.5V-1.7V=6.8V
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题（本大题共7题，每空1分，共21分）
8. 常见的物质是由大量的分子、_________组成的；青秀山的桂花园每到桂花盛开时，满园的桂花香味令人印象深刻。游客闻到香味，这是_________现象，它表明分子在不停地做_________。
【答案】 ①. 原子 ②. 扩散 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】[1]根据物质的构成可知，物质是由原子或分子构成的。
[2][3]满园的桂花香味，为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
9. 煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃），一瓶煤油用去一半后，剩下的一半比热容_________（选“不变”、“变大”“变小”），用水给发动机冷却，是因为水的_________大，发射火箭时用氢作燃料是因为氢的_________大。
【答案】 ①. 不变 ②. 比热容 ③. 热值
【解析】
【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、热量无关，一瓶煤油用去一半后，质量和体积减小，但物质种类和状态没有变化，所以剩下的一半比热容不变。
[2]用水给发动机冷却，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。
[3]发射火箭时用氢作燃料是因为氢的热值大，在燃烧相同质量的氢可以放出更多的热量。
10. 如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。
【答案】 ①. 做功 ②. C ③. 30
【解析】
【分析】
【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。
[2] 图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。
[3]飞轮转速是
表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。
11. 上海家庭照明电路的电压为 ________伏。日光灯与其他家用电器之间是 _______连接的；控制日光灯的开关与灯之间是 _______连接的（后两空选填“串联”或“并联”）。
【答案】 ①. 220 ②. 并联 ③. 串联
【解析】
【详解】[1]根据电压常识可知，我国家庭电路电压是220V。
[2][3]开关控制日光灯，开关和日光灯是串联的；日光灯与其它家用电器，都是并联的。
12. 如图所示的电路处于_____（通路/断路/短路）状态，会造成_____（电源/灯泡）损坏，要使其成为正确的电路，只需要拆掉图中标注的_______号导线。
【答案】 ①. 短路 ②. 电源 ③. ②
【解析】
【详解】[1][2][3]如图可知，电流从正极出来，经过导线②、开关和导线④流回负极，电流没有经过用电器，所以电源被短路，电流非常大，所以容易烧毁电源，撤掉导线②，则电路恢复为正常的电路。
13. 如图所示，电路中要使L1和L2并联，应闭合开关______。要使L1和L2串联，应闭合开关______，为了防止电路出现短路，不能同时闭合开关______。
【答案】 ①. S1、S3 ②. S2 ③. S2、S3
【解析】
【详解】[1]要使两灯泡并联，电流从电源正极流出需要经过S1，然后分别经过灯泡支路L1和支路L2、S3，再流回电源负极；因此应闭合开关S1、S3。
[2]要使灯L1和L2串联，则应将两灯首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3。
[3]当闭合开关S2、S3时，电流不经过用电器直接从电源的正极流入电源负极，从而形成电源短路，故不能同时闭合开关S2、S3。
14. 如图甲所示的电路中，闭合开关，两灯泡均发光，且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示，通过灯泡L1的电流为___________A，通过灯泡L2的电流为___________A。
【答案】 ①. 1.2 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测L2支路电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表的指针在同一个位置，所以，电流表A1的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，通过L2的电流I2=0.3A，电流表A2的量程为0~3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.5A；则灯L1中的电流
I1=I-I2=15A-0.3A=1.2A
三、作图题（本大题共3题，2+2+3，共7分）
15. 如图所示，分别在虚线框中填入电池、电流表、电压表三个元件符号。要求开关闭合后，电流方向如图所示，电压表测灯泡L1两端的电压。
【答案】
【解析】
【详解】电压表要测灯泡L1的两端电压，则电压表应与灯泡Ll并联，中间的虚线框内是电压表，左边虚线框内为电流表，右边虚线框内是电源，且电源的正极朝上，才能满足电流方向，如图
16. 根据图所示的电路图连接实物图。
【答案】
【解析】
【详解】观察电路图发现，灯L1与L2并联，开关S在干路中，所以电流经过开关S后，分成两条支路，一条支路中由L1，另一条之路中有L2，如下图所示：
17. 根据如图所示的实物连接图，在框中画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据电路可知，电流从电源的正极流出，经过开关后，分别经过灯泡L1、L2回到电源的负极，作图如下：
四、实验探究题（本大题共3题，8+6+6，每空1分，共20分）
18. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．
（1）比较不同燃料的热值，应选择甲和_____图进行实验，实验时通过观察_____来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择甲和_____图进行实验，实验通过_____反映物体吸热的多少．（2、4空选填“加热时间”或“液体升高的温度”）
（2）比较不同物质的比热容，选用图中合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量_____（填“大于”或“小于”）液体b吸收的热量．液体_____的比热容大．
（3）若甲图烧杯中为50ml的水，10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃．假设酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为_____J/kg，这样求出的热值比标准值_____（填“偏大”或“偏小”或“一样”）
【答案】 ①. 乙 ②. 液体升高的温度 ③. 丙 ④. 加热时间 ⑤. 小于 ⑥. b ⑦. 4.2×105 ⑧. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1][2]为了比较热值大小，需要用不同的燃料，加热同一种液体，且让液体的质量相同，所以，应选择甲和乙两图进行实验，通过液体升高的温度得出吸热多少，进而判断热值大小；
[3][4]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，所以，应选择甲和丙两图进行实验，通过比较加热时间（即比较吸收热量的多少），进而判断两种比热容的大小关系；
(2)[5]根据题意知道，加热相同一段时间后，即吸热相同热量，液体a升温多，说明质量相同的液体a和b，升高相同的温度时，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量；
[6]根据题意知道，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等；由于液体a升温多、b升温低，由知道，b的比热容大；
(3)[7] 由知道，50ml水的质量是：
m=ρ水V=1×103 kg/m3 ×50×10-6 m3 =0.05kg；
由可知，水吸收的热量是：
Q吸 =cm△t=4.2×103 J/（kg•℃）×0.05kg×20℃=4.2×103 J；
根据题意知道，Q吸=Q放，由Q放 =qm知道，酒精的热值是：
；
[8]由于酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以，算出的热值比标准值偏小．
19. 小明在探究并联电路电流规律的实验中，如图甲是实验的电路图，电源电压不变；
（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时他忘了_________；
（2）他先将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1_________（选填“短路”或“断路”）；
（3）他在测量电流前，发现电流表指针偏转如图乙所示，原因是_________；在解决以上问题后，测电流时电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为_________A；
（4）实验结束后，小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数_________，电流表A2的示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 断开开关 ②. 断路 ③. 电流表正负接线柱接反了 ④. 0.24 ⑤. 不变 ⑥. 变大
【解析】
【详解】（1）[1]在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘了断开开关。
（2）[2]图甲中两灯并联，他先将电流表接A处（即测L1的电流），闭合开关后，观察到灯L2发光，则L2所在支路和干路为通路，但灯L1不发光，电流表的示数为零，则电路可能存在的故障是L1断路。
（3）[3]他在测量B处的电流时，发现电流表的指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。
[4]由图丙可知，电流表选用小量程，即0~0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A。
（4）[5][6]如图丁所示的电路图，当开关S断开时，电路中只有L1接入电路，两电流表均测L1的电流；开关S闭合后，两灯并联，电流表A1测L1的电流，电流表A2测干路电流，根据并联电路中各支路互不影响和并联电路中电流的规律可知，当开关S由断开到闭合时，电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大。
20. 在“探究串联电路中电压的规律”实验中。
（1）小明依据电路图连接了如图2所示的电路，图中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________；
（2）改正电路后，闭合开关，发现两灯泡不亮，电压表指针明显偏转，出现这种现象的原因可能是_________；
（3）小明测完灯L2的电压后，准备拆下电压表测L1两端的电压，同组的小华说，接B点的接线柱不动，只需要断开A点，改接在C上就可以，小华的建议是否合理_________，理由_________；
（4）小明做实验所用的两个小灯泡的额定电压均为2.5V，实验数据记录如表。
小明分析实验数据得出：在串联电路中，各用电器两端电压都相等，且串联电路中各部分电路两端电压之和等于电路两端的总电压。小明得出的结论是错误的，原因是_________。要想得出正确结论，小明接下来如何操作：_________。
【答案】 ①. 见解析 ②. L2断路 ③. 不合理 ④. 电压表正负接线柱接反了 ⑤. 实验中小灯泡的规格相同 ⑥. 换用不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】
【详解】（1）[1]由图1可知，两灯泡串联，电压表与L2并联，测L2两端电压，则正确连接如下图：
（2）[2]闭合开关，发现两灯泡不亮，电路发生断路，电压表指针明显偏转，说明电压表串联接入电路，因此故障为L2断路。
（3）[3][4]接B点的接线柱不动，只需要断开A点，改接在C上，此时导致电压表的正负接线柱接反了，因此这样测不合理。
（4）[5][6]实验中小明选用规格相同的小灯泡，因此出得了各用电器两端电压都相等的结论，为了得到普遍规律，应选用规格不同的灯泡，进行多次实验。
五、计算题（本大题共2题，第20题6分，第21题7分，共13分）
21. 我国自主品牌汽车通过技术革新和品质提升，越来越受到消费者的青睐。某国产品牌汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶200s，消耗了汽油lkg，若汽车发动机的输出功率为92kW，汽油的热值。求：
（1）汽车匀速行驶的距离：
（2）汽车牵引力所做的功；
（3）发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）40%
【解析】
【详解】解：（1）由得，汽车匀速行驶的距离为
（2）由得，汽车牵引力所做的功为
（3）完全燃烧1kg汽油所放出的热量为
则发动机的效率为
答：（1）汽车匀速行驶的距离；
（2）汽车牵引力所做的功；
（3）发动机的效率40%。
22. 如图所示，电源电压保持不变。当S2、S3闭合，S1断开时，电压表示数为6V；
（1）当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为4V，则L1、L2两端的电压为多少伏？
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A，则通过L1、L2的电流为多少安？
【答案】（1）2V，4V；（2）0.2A，0.3A
【解析】
【详解】解:当S2、S3闭合，S1断开时，灯泡L1短路，电路中只有L2，如下图1所示，电压表示数为6V，即电源电压为6V。
（1）当S1、S3断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测L2的电压，此时电压表示数为4V，则
U2=4V
根据串联电路电压的规律，则L1两端的电压为
U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，两灯泡并联，电流表A测总电流，电流表A1测通过L1的电流；则I1=0.2A，根据并联电路电流的规律可得，通过L2的电流
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.2A=0.3A
答：（1）当S1、S3断开，S2闭合时，则L1、L2两端的电压为2V、4V；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，则通过L1、L2的电流为0.2A、0.3A。
六、综合题（本大题共3题，7+5+6，每空1分，共18分）
23. 如图所示是学习“内能”时所做的一些小实验：
（1）如图甲所示的气体扩散实验，其中装红棕色二氧化氮气体的应是_________瓶（选填“A”或“B”）（已知二氧化氮的密度比空气的大）；
（2）如图乙所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与_________有关；
（3）如图丙所示，接触面磨平的两块铅柱，用力压紧可以使它们结合在一起，而且在铅柱下面悬吊一定的重物，它们也不会分开。这说明分子间存在_________ ；
（4）如图丁所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能_________（选填“增加”或“减少”），空气的内能是通过_________方式改变的；筒内的硝化棉由于温度升高达到着火点而燃烧，硝化棉内能是通过_________方式改变的。
【答案】 ①. B ②. 温度 ③. 引力 ④. 增加 ⑤. 做功 ⑥. 热传递
【解析】
【详解】（1）[1]二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮会在重力作用下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方。
（2）[2]在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。
（3）[3]分子之间存在相互作用的引力和斥力，图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力。
（4）[4][5][6]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能的；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
24. “碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，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（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。
（1）氢燃料电池工作时将燃料的_________能转化为电能；
（2）图甲是氢燃料电池工作原理图，则电池正常工作时电池内部电流的方向为_________（选填“向左”或“向右”）；
（3）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，为加热器符号。以下简化电路可达到此要求的是_________（填字母）；
A．B．
C．D．
（4）氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_________J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_________kg的CO2排放。（ρ柴油＝0.8×103kg/m3，q柴油＝4.3×107J/kg）
【答案】 ①. 化学 ②. 向右 ③. B ④. 8.6×108 ⑤. 60
【解析】
【详解】（1）[1]氢燃料电池工作时，消耗氢气产生电能，将燃料的化学能转化为电能。
（2）[2]图甲氢燃料电池工作原理图中，电池正常工作时带正电的氢离子向右定向移动，因此电池正常工作时电池内部电流的方向为向右。
（3）[3]如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，因此电动机和电热丝应该是并联关系，且都有各自的控制开关，因此简化电路可达到此要求的是B。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[4][5]柴油的体积是
V=25L=0.025m3
25L柴油的质量为
25L柴油完全燃烧可释放热量的热量为
如改用氢燃料电池大巴行驶100km，可减少CO2排放的质量约为
25. 阅读短文，回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴设备。
图甲为某款燃气热水器结构和工作原理示意图。使用热水器时，先通电，绿色指示灯亮，再打开冷水阀和燃气管上的燃气阀。之后打开热水阀时，电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气，此时红色指示灯亮，同时风机工作，高温烟气上升，流经热交换器，将从A点处流入。
热交换器的冷水加热，产生的热水从B点处源源不断流出热交换器，低温烟气从排烟管排出。关闭热水阀时，热水器停止加热。研究发现：热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器水管表面积的增大而增大；烟气具有的内能E随烟气温度t变化的关系如图乙所示。
该燃气热水器技术参数如表，其中“热水产出率”的含义是：每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是：热水器正常工作1小时消耗的燃气体积。
（1）两个指示灯是二极管灯泡，该灯泡由_________（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制作；
（2）下列措施中能提高热水器加热效率的是_________；
A.采用热值更高的燃料
B.提高进水口冷水的初温
C.加长热交换器中水管长度
D.使水管中的进水量减小
（3）某次洗浴，设定热水管出水温度45℃，热水器正常工作用时15min。若该过程燃气完全燃烧，放出的热量为_________J；测得冷水管进水温度15℃，则上述过程热水器的出水流量为_________L/min，加热效率为_________[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；
（4）在（3）中，已知烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，该过程中烟气只和水发生热传递，那么该热水器风机排出低温烟气的温度为_________℃。
【答案】 ①. 半导体 ②. C ③. 2.7×107 ④. 10 ⑤. 70% ⑥. 1125
【解析】
【详解】（1）[1]二极管是由半导体的材料制成的，具有单向导电性。
（2）[2]根据效率的定义可知，为有用的能量与总能量之比；
A．热值是燃料的属性，采用热值更高的燃料不能提高热机的效率，故A不符合题意；
B．提高进水口冷水的初温，不能改变有用的能量和总能量，则不能提高热机的效率，故B不符合题意；
C．加长热交换器中水管长度，导致热量损失的较少，有效利用的较多，可提高热机的效率，故C符合题意；
D．使水管中的进水量减小，不能改变有用的能量和总能量，则不能提高热机的效率，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3]热水器正常工作用时15min，消耗的燃料体积为
放出的热量为
[4]热水产出率为12L/min，工作用时1min，流出水体积为
水的质量为
工作用时1min，水吸收的热量为
因为同一热水器相同时间内被加热物质吸收的热量相同，则冷水管进水温度15℃，热水管出水温度45℃时，被加热水的质量为
则水1min水流量为
[5]热水器正常工作用时15min，加热效率为
（4）[6]烟气通过热交换器经历的时间为1.2min，烟气放出的热量为
据乙图可知，温度与烟气具有的内能成正比，则当烟气放出的热量为1.512×106J时，烟气的温度为
解得温度为1512℃。UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.2
22
4.4
适用燃气
天然气
热值
3×107J/m3
额定耗气量
3.6m3/h
热水产出率
12L/min
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