天津市第九中学2025_2026学年九年级上册第一次月考物理试题【附解析】
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这是一份天津市第九中学2025_2026学年九年级上册第一次月考物理试题【附解析】,共21页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。试卷满分100分,考试时间60分钟。答题时,务必将答案写在“答题卡”上。
祝你考试顺利!
第Ⅰ卷(选择题 共2大题 共39分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分):下列每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。
1. 下列电路中,闭合开关S,能用电压表测量灯泡两端电压的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关S,电压表串联在电路中,无法测量灯泡两端电压,故A不符合题意;
BD.闭合开关S,L1、L2串联,电压表并联L1两端,测量灯泡L1两端电压,故BD不符合题意;
C.闭合开关S,L1、L2串联,电压表并联在L2两端,电压表测量灯泡L2两端电压,故C符合题意。
故选C。
2. 如图所示为某同学做实验时的错误电路图,当闭合开关后将( )
A. 电压表指针有明显偏转B. 电压表一定烧坏
C. 灯泡L的灯丝烧坏D. 电源损坏
【答案】A
【解析】
【详解】A.此时电压表示数约等于电源电压,故电压表有明显偏转,故A正确;
B.电压表所测电压等于电源电压,不会被烧坏,故B错误;
C.电压表相当于断路,故流过灯丝电流几乎为零,不会烧坏灯丝,故C错误;
D.电路中电流几乎为零,电源不会烧坏,故D错误。
故选A。
3. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关、小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A. 与中的电流一定相等
B. 电压表不能测两端的电压
C. 当开关断开时,通过电流表的电流不变
D. 若短路,仍能正常发光
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,闭合开关S1、S2,两灯首首尾尾相连即是并联关系 ,电流表在灯L1支路,测量通过L1的电流,由于并联支路的电压相等,但两灯规格不一定相同,所以灯L1和灯L2中的电流不一定相等,故A错误;
B.由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,电压表并联在灯L2两端,电压表测L2两端的电压,故B错误;
C.由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联正常发光,当开关S2断开时,根据并联电路特点,仅影响通过L2的电流,L1的电流不受影响,即通过电流表的电流不变,故C正确;
D.由图知,闭合开关S1、S2,两灯并联,若L2短路,会出现电源短路故障,没有电流流过L2,L2不能正常发光,故D错误。
故选C。
4. 小李在电学实验探究时,将两只灯泡分别接在图甲、乙两个电路中,以下说法正确的是( )
A. 甲电路中,闭合开关S,两灯都发光,取下L2后,L1不发光
B. 甲电路中,闭合开关S,用一根导线接在L1接线柱两端,L1不发光,L2发光
C. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在L2接线柱两端,L1发光,L2不发光
D. 乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在电源接线柱两端,这是允许的安全电路
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图甲中,两个灯泡并联在电路中,闭合开关S,两灯发光,说明电路通路,取下L2,另一支路不受影响,L1仍能发光,用一根导线接在L1接线柱两端,则整个电路短路,两灯都不发光,故AB错误;
C.乙电路中,两灯串联在电路中,闭合开关S,用一根导线接在L2接线柱两端,则L2被短路,L1的工作不受影响,所以L1发光,L2不发光,故C正确;
D.乙电路中,闭合开关S,用一根导线接在电源接线柱两端,则电源被短路,电路会烧杯,故D错误。
故选C。
5. 小津将一根实验室中常用的橡胶棒与毛皮摩擦后,立即将该橡胶棒接触验电器A的金属球,发现验电器A的金属箔张开。再用一根带绝缘柄的金属杆将带电的验电器A和不带电的验电器B连接,发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张开,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 验电器是利用同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引的原理来工作的
B. 验电器A和验电器B都带正电荷
C. 电流的产生是因为正电荷的定向移动
D. 连接的瞬间,电流方向是从B流向A
【答案】D
【解析】
【详解】A.验电器是利用同种电荷互相排斥的原理来工作的,带电体接触金属球后,两片金属箔带上同种电荷而张开,故A错误;
B.橡胶棒与毛皮摩擦后,带负电,橡胶棒接触验电器A的金属球,验电器A带负电,用一根带绝缘柄的金属杆将带电的验电器A和不带电的验电器B连接,验电器B带负电荷,故B错误;
C.该装置中的电流是由带负电的电子的定向移动形成的,故C错误;
D.连接的瞬间,验电器A的电子流向验电器B,电流方向与电子的定向移动方向相反,所以电流方向是从B流向A,故D正确。
故选D。
6. 为了引导市民文明出行,规范佩戴头盔,共享电动单车,某共享电动车研发组研发了如下开关。如图所示为某电动单车,使用前先摇晃车把检查电量,此时开关闭合,只有电量指示灯亮起;确认电量充足后扫码开锁,此时开关闭合,当骑行者拿出头盔并佩戴后,开关闭合,日间行车灯亮起,电动机M提示启动,日间行车的灯损毁不会影响共享电动车的电动机启动。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可得日间行车的灯损毁不会影响共享电动车的电动机启动,说明电动机与灯泡L2之间是并联结构,故A不符合题意;
B.使用共享电动力单车前先摇晃车把检查电量,此时开关闭合,只有电量指示灯亮起,这说明开关只控制指示灯;扫码开锁,此时开关闭合,当骑行者拿出头盔并佩戴后,开关闭合,日间行车灯亮起,同时电动机M提示启动,这说明和在一条路径上,共同控制日间行车灯和电动机M,而且日间行车灯和电动机M互不影响,是并联关系。故B符合题意;
C.由题意可得闭合开关S1,只有电量指示灯L1亮起;当闭合开关S1时,灯泡L1不亮,故C不符合题意;
D.分析电路可得,当闭合开关S1,灯L1亮起,符合题意;当闭合开关S3之后,电动机可以启动,此时未佩戴头盔,与题意不符;故D不符合题意。
故选B。
7. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层,外层为一方鉴,内层装一方壶,如图乙所示。盛夏之时,方鉴盛冰,内方壶盛酒。下列说法正确的是( )
A. 外方鉴中的冰温度为0 ℃,所以内能也为0J
B. 壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的
C. 壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加
D. 冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,方鉴中的冰温度即使很低,也有内能,故A错误;
B.壶内的食物放出热量,温度降低,是通过热传递的方式减少内能,故B正确;
C.壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块,自身内能减少,故C错误;
D.冰块受热熔化成水的过程中吸收热量,内能增加,故D错误。
故选B。
8. 关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,表明分子间只存在引力
B. 乙图中,抽去玻璃板,两瓶气体变得颜色均匀,说明分子做无规则运动是需要一定条件的
C. 丙图中,瓶内的空气膨胀对外做功,空气内能减小,瓶内空气液化成白雾
D. 丁图中,向下压活塞可观察到硝化棉燃烧,是由于外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,是因为铅块分子间的距离达到了分子引力起作用的范围,分子间存在引力,使得铅块“粘”在一起。分子间同时存在引力和斥力,只是在这个距离上引力表现得更显著。该实验表明分子间存在引力,但不能表明分子间只存在引力,故A错误;
B.乙图中,抽去玻璃板,两瓶气体变得颜色均匀,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。分子的无规则运动是自发的,与温度有关,温度越高运动越剧烈,但并不需要特定的条件才会发生,故B错误;
C.丙图中,向瓶内打气,瓶内气体内能增大,当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,气体内能减小,温度降低,导致瓶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,形成白雾。空气是多种气体的混合物,主要是氮气和氧气,常温常压下是气体,实验中的温度降低不足以使其液化,故C错误;
D.丁图中,用力向下压活塞,压缩筒内空气,外界对空气做功,空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的着火点时,硝化棉就会燃烧。这个实验说明了对物体做功可以使其内能增加,故D正确。
故选D。
9. 质量相等的甲、乙两种不同液体,装在相同的试管中,用水浴加热(标准大气压下:水的沸点100℃),其温度随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲的比热容小于乙的比热容
B. 若甲液体比热容为4.2×103J/kg ,则乙液体的比热容为2.1×103J/kg
C. 甲乙温度升高25℃时吸收的热量之比是3∶1
D. 3min后甲乙分子运动剧烈程度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,0~1min时当甲、乙经过相同的加热时间即吸收的热量相同时,甲的温度变化量小于乙,由Q=cm∆t,相同质量的不同物质吸收热量相同时温度的变化量越小则比热容越大,则甲的比热容大于乙的比热容,故A错误;
B.由图可知,加热1min,吸收相同的热量,甲升高的温度
50℃-25℃=25℃
乙升高的温度
75℃-25℃=50℃
甲乙的质量相等,由Q=cm∆t可知,比热容和升高的温度成反比,甲、乙的比热容之比
因此若甲液体的比热容为4.2×103J/kg ,则乙液体的比热容为2.1×103J/kg,故B正确;
C.由Q=cm∆t可知,质量相等的某种液体,当升高相同温度时,吸收热量与物质的比热容成正比,且由第二个选项可知甲、乙的比热容之比2:1,则甲乙温度升高25℃时吸收的热量之比是2:1,故C错误;
D.分子运动剧烈程度与物体的温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。3min后两种液体的温度不相同,甲液体的温度不等于乙液体的温度,故甲液体分子运动剧烈程度不等于乙液体分子运动剧烈程度,故D错误。
故选B。
10. 如图为某汽油机工作时的能量流向图,汽油的热值取。以下说法正确的是( )
A. 汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
B. 在做功冲程,该汽油机汽缸中的气体内能增大
C. 该汽油机工作效率可达
D. 完全燃烧10kg汽油可放出的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧是否充分等因素无关。汽油未完全燃烧时,其热值与完全燃烧时相同,故A错误;
B.在做功冲程中,汽油机汽缸中的燃气对外做功,将内能转化为机械能,因此气体的内能会减小,故B错误;
C.根据能量流向图,该汽油机工作效率为η=100% −33% −25% −7% = 35%,故C错误;
D.完全燃烧10kg汽油放出的热量为Q放=mq=10kg×4.5×107J/kg = 4.5×108J,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分):每小题给出的四个选项中,有一个以上的选项符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错得0分。
11. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊,暴极燥。以酒醅灌之。任性多少,以此为率”。蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆的过程中,大豆含有的热量增加了
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理不相同
C. 木柴燃烧时将内能转化为化学能
D. 闻到大豆的香味是因为分子的热运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”多少热量,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,故A错误;
B.用火种引燃木柴的过程,是火种放出的热量使木柴的温度升高,达到其着火点而燃烧,这是热传递,而钻木取火是通过做功的方式,使木头的内能增加,温度升高,达到着火点而燃烧,两者的原理不相同,故B正确;
C.木柴燃烧的过程,是木柴的化学能通过燃烧转化为内能,故C错误;
D.闻到大豆的香味是因为分子不停地做无规则运动,是分子的热运动,故D正确。
故选BD。
12. 类比是研究物理问题的常用方法。如图所示,两容器中的水在抽水机的作用下不断从低处抽运到高处,从而在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。下列类比合理的是( )
A. 电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B. 电路中的用电器可以类比抽水机
C. 电路中的开关可以类比管道上的阀门
D. 电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.电路中的自由电荷在导线中移动,水在管道中流动,运用类比法可以将电路中的自由电荷类比管道中的水,故A符合题意;
B.抽水机可以提供水压,电路中的电源提供电压,则电路中的电源可以类比抽水机,故B不符合题意;
C.管道上的阀门控制水流的通断,可以类比电路中的开关,故C符合题意;
D.两容器水面间的水压使水流定向移动,可以类比电源两端的电压,故D符合题意。
故选ACD。
13. 如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A. 若甲为电流表,则两灯一定并联B. 若乙为电流表,则乙测L1的电流
C. 若丙为电流表,则丙测L1的电流D. 若甲为电流表,则乙可能为电压表
【答案】AC
【解析】
【详解】电流表在电路中相当于导线,应串联在被测电路中,电压表在电路中相当于断路,应并联在被测电路两端,当两个小灯泡均能发光时,电路处于通路状态,故两只小灯泡只有并联与串联两种连接方式:
当小灯泡串联时:
电路中电流只有一条路径经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电压表,丙为电流表,甲测量L1和L2的总电压,乙测量L2两端的电压,丙测量电路电流,也可以认为是测量通过L1或L2的电流。
当小灯泡并联时:
电路中电流有两条路径,分别经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电流表,丙为电压表,甲与L2串联,测量通过L2的电流,乙接在干路上,测量电路总电流,丙接在L2两端,也可以认为是接在电源或L1两端,可以认为是测量L2、 L1或电源两端的电压。
A.当甲为电流表,则两灯一定并联,故A正确;
B.若乙为电流表,乙测干路电流,故B错误;
C.若丙为电流表,两灯一定串联,丙可以测L1的电流,故C正确;
D.若甲为电流表,则乙一定为电流表,故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷(非选择题 共2大题 共61分)
注意事项:
请用黑色墨水的钢笔(或签字笔)将答案直接写在“答题卡”上。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14. 国庆节,悟理同学去了盘山风景区,这里“有山有水”。他发现了很多物理奥秘:山脚下弥漫着浓郁的花香,这是______现象;广阔的湖水可以调节周边的气温,这是由于______。
【答案】 ①. 扩散 ②. 水的比热容较大
【解析】
【详解】[1]山脚下弥漫着浓郁的花香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]广阔的湖水可以调节周边的气温,这是因为水的比热容较大,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得少。
15. 为保护学生的视力,国家开展了“儿童青少年近视防控光明行动”,如图所示,教室里LED护眼灯两端的电压大小为______。我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐,如图所示,某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是______(选填“串联”或“并联”)的。
【答案】 ①. 220V ②. 并联
【解析】
【详解】[1]家庭电路电压为220V,所以教室里LED护眼灯两端的电压大小为220V。
[2]如图所示,某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩都可以独立工作,互不影响,是并联的。
16. 如图所示电路中,、为两金属夹,分别在两金属夹之间接入塑料尺、铅笔芯、橡皮或硬币,闭合开关后,发现小灯泡发光,两金属夹之间接入的不可能是______,断开开关,将灯泡替换成发光二极管(又称LED,如图所示),闭合开关后LED发光,又将二极管正负极接线对调,二极管不亮了,说明发光二极管具有______性,因此可以利用它来判断电流的方向。
【答案】 ①. 塑料尺和橡皮 ②. 单向导电
【解析】
【详解】[1]在两金属夹之间接入塑料尺、铅笔芯、橡皮或硬币,闭合开关后,发现小灯泡发光,则两金属夹间接入的一定是导体,铅笔芯和硬币是导体,塑料尺和橡皮是绝缘体,所以接入的不可能是塑料尺和橡皮。
[2]断开开关,将灯泡替换成发光二极管,闭合开关后LED发光,将二极管正负极接线对调,开关闭合后二极管不亮,则此时没有电流通过发光二极管,说明了发光二极管具有单向导电性。
17. 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,其中,弹簧上的金属片B相当于______,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,这时电铃______(选填“响”或“不响”)。
【答案】 ①. 开关 ②. 响
【解析】
【详解】[1]弹簧上的金属片B可以对电路起控制作用,相当于开关。
[2]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,这时电铃和灯串联在闭合电路中,电铃会响。
18. 单缸四冲程柴油机工作时,飞轮转速为,则它每秒钟对外做功______次。下图是汽油机一个工作循环中涉及的四个冲程,其工作时的正确顺序是______.
【答案】 ①. 15 ②. 丙甲丁乙
【解析】
【详解】[1]飞轮的转速为
一个工作循环做功一次,一个工作循环飞轮转两转,所以每秒钟热机对外做功次数为
[2]吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,由此判断活塞向下运动,丙为吸气冲程。压缩冲程中,两个气门关闭,活塞向上运动,由此判断甲为压缩冲程。做功冲程中,两个气门关闭,活塞向下运动,由此判断丁为做功冲程。排气冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动。由此判断乙为排气冲程。一个工作循环中,热机工作过程为吸气、压缩、做功、排气。故答案为丙甲丁乙。
19. 将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,若通过较亮灯泡的电流为200mA,则通过较暗灯泡的电流为______A。若将两个灯泡如图所示接入电路,电流表的指针和电流表的指针指在同一位置,则通过和的电流之比为______。
【答案】 ①. 0.2 ②.
【解析】
【详解】[1]串联电路中电流处处相等。将两个不同的小灯泡串联在电路中,若通过较亮灯泡的电流为200mA,则通过较暗灯泡的电流为200mA,即0.2A。
[2]若将两个灯泡如图所示接入电路,则和并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。电流表的指针和电流表的指针指在同一位置,根据并联电流规律可知,电流表选用大量程,电流表选用小量程,则电流表、示数之比为,则通过和的电流之比为。
四、综合题(本大题共6小题,共37分):解题中要求有必要的分析和说明,计算题要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位。
20. 按要求完成下列小题。
(1)请根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
(2)按图所示电路图,连接实物图,通过的电流约为0.4A(要求导线不能交叉)。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,L1、L2、电流表串联,且电压表并于L1、电流表两端。如图所示:
【小问2详解】
由图知,L1、L2并联,且电流表测L1电流,电压表测L2两端电压,因为通过的电流约为0.4A,故电流表测量范围选择0~0.6A。如图所示:
21. 在探究“并联电路中干路电流和支路电流间的关系”实验中,小伟和小倩设计如图甲的实验电路图。
(1)按照图甲电路图,小伟连接了图乙的实物电路,当他连接好最后一根导线时,灯L1和L2立即发光,则其原因是连接电路时 ___________;
(2)图乙中的电流表,测量的是图甲中 _____(选填“B”或“C”)处的电流。闭合开关S后,电流表示数如图丙,为 ________A。为使测量结果更加准确,接下来他应该断开开关,________________;
(3)小伟测出A、B、C三处的电流后,便得出结论。小倩指出:为了得出更普遍的规律,接下来应 ______________进行多次实验;
(4)为了测量A处的电流,请在图乙中只移动一根导线(在要移动的导线上画“×”),并用笔画线代替导线正确连接电路 ________。
【答案】 ①. 开关没有断开 ②. C ③. 0.3 ④. 改用0~0.6A的量程 ⑤. 换用不同规格的灯泡 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]刚连接好最后一根导线时,灯L1和L2立即发光,则其原因是连接电路时没有断开开关。
(2)[2]由图乙可知,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流,即测量甲图中C处的电流。
[3][4]由图丙可知,电流表的量程为0~3A,示数为0.3A,因为0.3A<0.6A,故接下来他应该断开开关,改用0~0.6A的量程。
(3)[5]一次实验具有偶然性,不能代表普遍规律。因此为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡多次测量。
(4)[6]为了测量A处的电流,应该电流表接在干路上,连接如图所示:
22. 如图所示的电路中,当开关断开、接a时,电流表的示数是0.3A。
(1)此时通过灯泡、的电流分别是多少?
(2)当开关断开、接b时,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡、的电流分别是多少?
(3)当开关闭合、接a时,电流表的示数为0.9A,则此时通过灯泡的电流是多少?
【答案】(1)0A,0.3A
(2)0.2A,0.2A
(3)0.6A
【解析】
【小问1详解】
当开关断开、接a时,电路中只接通了,电流表测电路中电流,读数为0.3A,则通过灯泡的电流为0.3A,通过灯泡的电流为0A。
【小问2详解】
当开关断开、接b时,、串联,电流表测电路中电流,电流表的示数为0.2A,根据串联电流规律,则通过灯泡、的电流均为0.2A。
小问3详解】
当开关闭合、接a时,、并联,电流表测干路电流,电流表的示数为0.9A。由(1)可知,单独接入电路时,通过灯泡的电流为0.3A,根据并联电流规律,则此时通过灯泡的电流为
23. 某中学为学生供应开水,用锅炉将200L的水从加热到,要燃烧6kg的无烟煤,水的比热容为,无烟煤的热值是,水的密度为。求:
(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?
(2)6kg的无烟煤完全燃烧释放的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)35%
【解析】
【小问1详解】
由得,水的质量为
锅炉内水吸收的热量是
【小问2详解】
6kg的无烟煤完全燃烧释放的热量是
【小问3详解】
此锅炉的效率是
24. 某船装有平衡警示电路,S为重力开关,金属片可绕点自由转动。当船水平时,在、中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时、红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【答案】
【解析】
【详解】当船左倾到一定程度时,开关接a,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,开关接b,红灯亮、电铃响;可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的。不论开关接a还是接b,电铃都接入电路,电铃串联在干路中,如图所示:
25. 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图1所示的汽轮机模型。
【项目提出】跨学科实践:制作简易汽轮机模型
【项目分析】汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能____________。
【项目实施】实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
【展示交流】
(1)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能是______(答出一条即可)
(2)热机发展史也是一部热机效率提高史,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:______。
(3)现实中,“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术,利用热机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取______的方法来大幅度提高了热机的效率的(选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”)。
(4)新型热机——光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图2,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制光照即可实现活塞往复运动。上述活塞右移过程相当于汽油机的______冲程。
【答案】 ①. 内能 ②. 机械能 ③. 密封不好 ④. 将喷嘴做得更细,增大蒸汽喷出速度 ⑤. 使燃料更充分燃烧 ⑥. 做功
【解析】
【详解】[1][2]汽轮机模型工作过程,酒精燃烧将化学能转化为水蒸气内能,水蒸气膨胀推动扇叶旋转,将内能转化为扇叶的机械能。
(1)[3]扇叶不转动的可能原因有,密封不好,蒸汽泄漏、喷嘴方向没对准扇叶、蒸汽压力不够(水太少或加热不足)、扇叶被卡住等
(2)[4]从“结构决定功能”角度来看,能影响汽轮机效率的因素有,摩擦(轴承改进)、叶片数量或叶片形状、气缸的密封性以及蒸汽喷出速度等,因此进行改进的话可以从这些反面进行,如将喷嘴做得更细,增大蒸汽喷出速度。
(3)[5]涡轮增压利用废气驱动涡轮,将更多空气压入气缸,使燃料燃烧更充分(增加进气量,可以喷更多燃料,功率提升),因此是使燃料更充分燃烧。
(4)[6]由题可知,密闭气室中在光照下会分解,使气室气压增大,推动活塞右移,这是气室内气体对活塞做功,将内能转化为机械能,这相当于汽油机中的做功冲程(能量转化形式相同)
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