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广东省茂名市高州市第一中学2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题
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这是一份广东省茂名市高州市第一中学2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题，共19页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共7小题，共21分）
1. 2023年5月21日，中国羽毛球队在江苏省苏州市举行的2023年苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛决赛中，以总比分3∶0战胜韩国队夺冠，在本项赛事中实现三连冠。如图所示是比赛时的情景，关于比赛现场中的一些物理量，下列估测正确的是（ ）
A. 赛场内气压约为105Pa
B. 羽毛球的质量约为500g
C. 赛场内欢呼声的响度约为200dB
D. 赛场的气温约为50℃
【答案】A
【解析】
【详解】A．赛场内气压接近1标准大气压，约为105Pa，故A符合题意；
B．羽毛球的质量约为5g,故B不符合题意；
C．喷气式飞机轰鸣声的响度约为110dB，可以震碎玻璃窗，赛场内欢呼声的响度不可能达到200dB，故C不符合题意；
D．日最高气温达到35℃以上称为高温天气，比赛时的气温不可能达到50℃，故D不符合题意。
故选A。
2. 小明家餐桌上的三盏灯，闭合开关时同时亮，断开开关时同时灭，这三盏灯连接方式说法正确的是（ ）
A. 一定是串联
B. 一定是并联
C. 可能是串联
D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】家庭电路中各个用电器并联，这三盏灯处于家庭电路中，三盏灯并联，开关在干路上，则可以让三个灯泡同时亮同时熄灭。故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 如图中，大铁块的质量为20kg，温度为30℃；小铁块的质量为1kg，温度为60℃。如果将它们紧靠在一起，那么（ ）
A. 热量将会从大铁块传递给小铁块
B. 热量将会从小铁块传递给大铁块
C. 热量不会在大铁块、小铁块之间传递
D. 热量将会在大铁块和小铁块之间来回传递
【答案】B
【解析】
【详解】大铁块的质量为20kg，温度为30℃；小铁块的质量为1kg，温度为60℃。热传递的方向是由高温传向低温，所以如果将它们紧靠在一起，热量会从温度高的小铁块传递到温度低的大铁块。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是（ ）
A. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B. 机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C. 为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应使其重心更高些
D. 托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．机器人空载时与满载时质量不同，所以惯性不同，故B错误；
C．降低重心，可以提高物体的稳度，所以为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应该降低重心，故C错误；
D．餐碗、餐碟没有在托盘的支持力方向上移动距离，所以托盘对餐碗、餐碟向上的支持力，没有做功，故D正确。
故选D。
5. 将欧姆定律的公式I=变形得R=，下列说法中正确的是（ ）
A. 导体的电阻与它两端的电压成正比
B. 导体电阻与导体两瑞的电压和通过的电流无关
C. 加在导体两端的电压越大，电阻越大
D. 导体的电阻与通过它的电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与其通过的电流和它两端的电压无关，故ACD错误，B正确。
故选B。
6. 如图所示，开关S闭合后，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，则电路故障可能 （ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. L1的灯丝烧断或灯座未接通
C. L2的灯丝烧断或灯座未接通
D. 电流表和L1、L2都坏了
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示可知，当开关S闭合后，如果电流表坏了或未接好，电路处于断路状态，两灯泡都不发光，两个电表的指针都不会动，故A不符合题意；
B．如果L1的灯丝烧断或灯座未接通，则相当于灯泡L2与电压表串联，此时电路中的电阻非常大，电流非常小，两灯泡都不会发光，电流表示数等于零，电压表测的是电源电压，故B符合题意；
C．如果L2的灯丝烧断或灯座未接通，则电路处于断路状态，两灯泡都不发光，两个电表的指针都不会动，故C不符合题意；
D．如果电流表和L1、L2都坏了，则两灯泡都不发光，两电表示数都为0，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，用滑轮组提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为70%B. 绳子自由端移动的距离是4m
C. 提升物体过程中，额外功为540JD. 绳子自由端拉力F的功率为60W
【答案】A
【解析】
【详解】A．滑轮组的机械效率为
故A正确；
B．根据s＝nh可求出出绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．提升物体的过程中，额外功为
故C错误；
D．由图可知，绳子自由端拉力做的总功为
绳子自由端拉力F的功率为
故D错误。
故选A。
二、填空题（共7小题，共21分）
8. 请给下列数字后面填上适当的单位或完成单位换算：
360km/h=___________m/s； 8.9×103g/cm3=___________kg/m3；成年人的体积约为65___________ （选填“mL”“L”“m3”）
【答案】 ①. 100 ②. 8.9×106 ③. L
【解析】
【详解】[1]由1m/s=3.6km/h可得
[2]由1g/cm3=103kg/m3可得
8.9×103g/cm3=8.9×103×103kg/m3=8.9×106kg/m3
[3]人的密度与水的密度大致相等，成年人的质量约65kg，则成年人的体积约为
故填“L”。
9. 夏天，171斤“瓜王”诞生在某地举行的西瓜节上，品种为京欣8号。171斤=___________，如把瓜王送上太空，质量会___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。若该瓜王体积为，它的密度是___________g/cm3。
【答案】 ①. 85.5 ②. 不变 ③. 0.95
【解析】
【详解】[1]由1kg=2斤可得，瓜王的质量
[2]质量是物质的一种属性，其大小与物体的空间位置无关，送上太空，瓜王的质量不变。
[3]瓜王的密度
10. 人们的饮用水约70%来自固体冰______形成的淡水，夏天使用风扇时，风扇吹风加快了皮肤表面汗水的______，所以人感觉到凉爽。常见的气体打火机是通过压缩体积的方法将可燃气______后储存其中的。（均填物态变化名称）
【答案】 ①. 熔化 ②. 汽化 ③. 液化
【解析】
【详解】[1]冰变成水是是固态变成液态，属于熔化过程。
[2]风扇吹风加快了空气的流动速度，从而加快了皮肤表面水分的蒸发，蒸发吸热有致冷作用，蒸发属于汽化现象的一种。
[3]气体打火机中的可燃气体，是在常温条件下，用压缩体积方法使其液化贮存在打火机内。
11. 如图所示，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，C是一个温度计．若活塞与汽缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，将看到的现象：
（1）活塞将向______运动；
（2）温度计的示数将______，因为____________________．
【答案】 ①. 右 ②. 降低 ③. 气体对外做功，内能减小,温度降低
【解析】
【详解】当拔去销钉后，汽缸内的气体膨胀推动活塞向右运动，对活塞做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，导致了温度计的示数下降．
12. 一个物体带了正电后与另一个物体靠近，发现它们能互相吸引，则另一个物体可能带___________电或___________电，高速飞行的无人机与空气摩擦而带电，着陆时，当导电轮胎与地面接触的瞬间，形成了由大地流向无人机方向的电流，这说明着陆前无人机带 ___________电。
【答案】 ①. 负 ②. 不带 ③. 负
【解析】
【详解】[1][2]因异种电荷相互吸引，带电体具有吸引轻小物体的性质。则一个物体带了正电后与另一个物体靠近，发现它们能互相吸引，则另一个物体可能带负电，也可能不带电。
[3]正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。在空中飞行的无人机着陆时，形成了由大地流向无人机方向的电流，则无人机上的负电荷从无人机流向大地。说明无人机与空气摩擦过程时，无人机得到电子带负电。
13. 长白山天池是全世界海拔最高的火山湖，火山活动会给湖水加热，因为水的质量大且水的 ___________较大，湖水升温慢；爬山时，由于大气压会逐渐 ___________，游客会感觉呼吸困难，可以通过吸氧缓解，瓶装氧气用掉一半后，瓶内氧气的密度 ___________。
【答案】 ①. 比热容 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]火山活动会给湖水加热，因为湖水的质量很大，且水的比热容较大，由可知，湖水升温慢。
[2]大气压随高度的增加而减小，爬山时，由于高处空气稀薄，大气压会逐渐减小，游客会感觉呼吸困难，可以通过吸氧缓解。
[3]瓶装氧气用掉一半后，氧气的质量减半，瓶内氧气的体积不变，由可知，氧气的密度减小。。
14. 2021年7月28日，中国选手石智勇在“东京奥运会”男子举重73公斤级比赛中，荣获决赛冠军，其中挺举成绩是198kg，图乙是他在1.2s内匀速由支撑到起立将杠铃举起的示意图，假设杠铃举高0.5m，则该运动员对杠铃做功的功率为______ W；将杠铃稳稳地举在空中停留3s过程中，杠铃对运动员的压力为______ N，运动员对杠铃做的功为______ J。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 825 ②. 1980 ③. 0
【解析】
【详解】[1]本次举起杠铃的过程中，该运动员对杠铃做的功为
该运动员对杠铃做功的功率为
[2]杠铃在空中静止时对该运动员的压力为
[3]在举起杠铃保持不动的过程中，该运动员对杠铃施加竖直向上的支持力，但竖直向上的方向上没有移动距离，所以该运动员对杠铃做了0J的功。
三、作图题（共3小题，共6分）
15. 物理课上，罗老师在水平桌面上放置一块平面镜，用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上，侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光，同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示，F为凸透镜的焦点，一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜中，过焦点的光线平行于主光轴射出；平面镜中，垂直于镜面入射的光线，反射光线垂直镜面，与入射光线重合，如图所示：
16. 小明准备用如图的撬棒撬起大石块，D为撬棒和地面接触点，C为石头垂直作用在棒上的力作用点，B为小石块和撬棒的接触点。请在图中画出撬动大石块的最小力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】阻力和阻力臂不变，要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂l1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂为最大值，则动力为最小，过A点做出垂直于DA斜向上的最小的力，如图所示：
17. 请根据图中的实物电路连接情况，在方框中画出的相应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析电路可知，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量灯泡L1的电流，开关控制整个电路，如图所示：
四、实验题（共3小题，共21分）
18. 亲爱的同学，你会正确使用下列仪器吗？
（1）图1甲中物体A的长为___________ cm；图1乙中电阻箱此时接入的电阻为___________ ；图1丙中速度表的示数为___________ ；
（2）小明在测物体质量时，选择的天平如图2所示，小明应该选择的砝码盒最合适的是：___________；
（3）如图所示，是家用电吹风的电路图，三角形的联动开关可以同时接触到两个不同的触点，图中开关位置为DC档。则当联动开关在___________档时，电吹风吹冷风； 当联动开关在___________档时，电吹风吹热风，若电阻丝断了，电动机___________（填“能”或“不能”）正常工作。
【答案】 ①. 2.05 ②. 328Ω ③. 70km/h ④. 砝码盒A ⑤. BC ⑥. AB ⑦. 能
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，则此刻度尺的分度值为1mm。物体左侧与4.00cm对齐，右侧与6.05cm对齐，所以物体的长度
L=6.05cm-4.00cm=2.05cm
[2]电阻箱接入电路的电阻为
R=0×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+8×1Ω=328Ω
[3]图中速度表上的单位是km/h，指针指示的数值是70，因此速度为70km/h。
（2）[4]由天平铭牌可知，该天平称量为205g，则砝码盒内砝码质量数之和最大应为205g。砝码盒A中的砝码质量数为
mA=100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g
砝码盒B中的砝码质量数为
mB=200g+100g+50g+20g+20g+10g=400g
故选砝码盒A。
（3）[5]电吹风吹冷风，这说明只有电动机在工作，所以联动开关在BC位置。
[6]由图可知，吹热风时，电动机和电热丝是并联接入电路中，所以联动开关在AB位置。
[7]吹热风时，电热丝与电动机并联，由于并联电路工作时互不影响，若电阻丝断了，电动机能正常工作。
19. 在探究凸透镜成像的规律分组实验中，给各个实验小组提供相同的光具座，凸透镜的焦距都是10cm。
（1）小明实验小组，在光具座上摆放的蜡烛、凸透镜、光屏的实际情况（如图所示）。为了使像能成在光屏的中央，接下来的操作是___________；
（2）他们调整好器材位置后，保持凸透镜的位置不变，适当移动蜡烛静止后，再移动光屏，当光屏移至82cm刻度处时，光屏上呈现了烛焰清晰的倒立、___________的实像，此时的像距是___________cm。小明把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向___________透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像；
（3）小聪实验小组在实验时，凸透镜的位置与上图相同，且蜡烛所在的位置与（2）中的蜡烛移动静止后的位置也相同，移动光屏且在光屏上成像，但是他们所测得的像距比小明他们少了2cm，其原因是：___________。如光屏与透镜位置互换，屏上一定成倒立___________的实像。
【答案】 ①. 将蜡烛焰凸透镜光屏三者中心调到同一高度 ②. 放大 ③. 32.0 ④. 远离 ⑤. 没调到最清晰的像就测量像距了 ⑥. 缩小
【解析】
【详解】（1）[1]蜡烛偏下，光屏偏上，若点燃蜡烛，发现光屏的像偏上，为了使像能成在光屏的中央，接下来的操作是：向上调蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
（2）[2][3]透镜在50cm处，光屏在82cm处，此时像距
，像在二倍焦距以外，成倒立、放大的实像。
[4]近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，此时像会远离凸透镜，所以应向远离透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
（3）[5]小聪实验小组所测得像距比小明他们少了2cm，其原因是：小聪他们找到的像不是清晰像的像，测得的相距偏小。
[6]如光屏与透镜位置互换，则相距和物距互调，由于光的折射现象中光路可逆，屏上一定成倒立缩小的实像。
20. 图甲所示是小玉探究“串联电路中电压的关系”的实验电路。
（一）实验过程
（1）图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整___________；
（2）连接电路完成后，闭合开关，灯泡不发光，电压表示数不为零，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数无变化，则电路出现的故障是___________ ；
（3）排除故障闭合开关，滑片P移到适当位置，电压表测出灯泡L两端的电压U1，如图乙U1= ___________V；然后保持滑片P不动用电压表测出定值电阻R两端的电压U2；
（4）小玉接下来的操作步骤是： ___________；
（5）移动滑片P的位置，多次重复上述（3）（4）实验步骤，其好处是___________ ；
（二）讨论交流
（6）记录完数据，在分析数据前应该___________ ，再分析数据得出结论；
（7）小玉通过对实验数据分析，得到结论，串联电路中的电压关系：U=U1+U2，且U1=U2；另一小组的同学小梅通过实验得到结论：串联电路中的电压关系：U=U1+U2，U1不一定等于U2，你认为___________的结论更合理，理由是___________。
【答案】 ①. ②. 小灯泡断路 ③. 2.3 ④. 见详解 ⑤. 多次测量寻找普遍规律 ⑥. 断开开关 ⑦. 小梅 ⑧. 实验中需要选用阻值不同的用电器
【解析】
【详解】（一）（1）[1] 滑动变阻器接入电路遵循“一上一下”的原则，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与定值电阻串联，如下图所示：
（2）[2] 闭合开关，灯泡不发光，可能是小灯泡断路或短路，根据电压表示数不为零，说明小灯泡没有短路，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数无变化，则故障为小灯泡断路，电压表串联接入电路，测电源电压。
（3）[3] 由图乙可知，电压表接入电路的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.3V。
（4）[4] 要探究串联电路电压的规律，需要分别测量小灯泡两端的电压、定值电阻两端的电压以及它们的总电压，所以小玉接下来的操作步骤是：保持滑片P位置不动，用电压表测出定值电阻和小灯泡两端的总电压U。
（5）[5] 为了能多次测量寻找普遍规律，实验中需移动滑片P的位置，多次重复上述（3）（4）实验步骤。
（二）（6）[6] 为了保护电路，记录完数据，在分析数据前应该断开开关，再分析数据得出结论。
（7）[7] [8] 为了得到普遍规律，实验中需要选用阻值不同的用电器，所以由实验数据分析可知：串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和，但U1不一定等于U2，故小梅的结论更合理。
五、计算题（共2小题，共13分）
21. 普通手电筒由一个小灯泡、一个开关和两节干电池串联组成电路，每节新干电池的电压为1.5V，当用新干电池时，闭合开关，通过灯泡的电流为0.3A，假设灯泡的电阻不变。求：
（1）灯泡的电阻为多少Ω？
（2）当电池用旧后，电压变低，当通过灯泡的电流为0.25A时，求两节干电池串联后的总电压下降为多少V？
【答案】（1）10Ω；（2）2.5V
【解析】
【详解】解：（1）由题意可知电源为两节干电池串联，故电源电压为
U=2×1.5V=3V
由欧姆定律可得灯泡的电阻为
（2）由题意可知，通过灯泡的电流为0.25A时，此时两节干电池串联后的总电压下降为
答：（1）灯泡的电阻为10Ω；
（2）当电池用旧后，两节干电池串联后的总电压下降为2.5V。
22. 某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；
（2）汽车发动机的功率和热效率。
【答案】（1）800N；（2）1.6×104 W，25%
【解析】
【详解】解：（1）汽车总重力
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
汽车行驶时受到的阻力
f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N
因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则汽车发动机的牵引力
F=f=800N
（2）根据可知，汽车行驶的距离为
牵引力做功
W=Fs=800N×9×104m=7.2×107J
汽车发动机的功率
6.4kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m油q油=6.4kg×4.5×107J/kg=2.88×108J
汽车发动机的热效率
答：（1）汽车发动机的牵引力是800N；
（2）汽车发动机的功率为1.6×104 W，汽车发动机的效率为25%。
六、综合题（共3小题，共 18分）
23. “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）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”）；
（2）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是___________；
A.B.
C. D.
（3）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）
（4）请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：___________。
【答案】 ①. 向右 ②. B ③. 8.6×108 ④. 60 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]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。
（2）[2]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。
（3）[3][4]柴油的体积
V=25L=0.025m3
25L柴油的质量
m=ρ柴油V=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
25L柴油完全燃烧可释放的热量
Q=q柴油m=4.3×107J/kg×20kg=8.6×108J
如改用氢燃料电池大巴行驶100km，可减少CO2排放的质量约为
m气=3×20kg=60kg
（4）[5]“低碳生活”出行建议：绿色出行，尽最大可能减少乘坐燃油车出行。
24. 通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车，如图甲，采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源；该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
（1）蓄电池充电时将___________能转化为___________能，此时蓄电池是___________（填“电源”或“用电器”）；
（2）图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为___________（填字母）；如图丙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与图乙中___________图（填字母）的冲程能量转化相同；
（3）汽车中有如图丁所示的电路；电路中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连并接入电路中，M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，汽车静止时，M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触，当汽车向前启动时___________。
A．红，绿灯都亮
B．红，绿灯都不亮
C．红灯亮，绿灯不亮
D．红灯不亮，绿灯亮
【答案】 ①. 电 ②. 化学 ③. 用电器 ④. BDAC ⑤. D ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，此时蓄电池是用电器。
（2）[4][5]A图两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；B图进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；C图排气门打开，吸气门关闭，活塞上行，是排气冲程；D图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，则一个工作循环合理的顺序应为B、D、A、C；丙图中用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高，达到硝化棉的燃点而着火燃烧。该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
（3）[6]当汽车向前启动时，由于惯性，滑块要保持原来的静止状态，使绿灯与电源组成闭合电路，绿灯亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
25. 阅读短文，回答问题。
“天问一号”的“生死9分钟”
2021年5月15日7时18分，“天问一号”成功着陆火星，这标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。“天问一号”的着陆过程大致分为三个阶段：
第一阶段：进入。在这一阶段中，“天问一号”需要借助火星大气，进行气动减速，最终将其下降速度减掉90%左右。
第二阶段：降速。在这一阶段中，“天问一号”使用降落伞降速，当速度降至100m/s时，“天问一号”通过反推发动机进行减速，由大气减速阶段进入动力减速阶段。
第三阶段：悬停。在距离火星表面100米时“天问一号”进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后，着陆巡视器在缓冲机构的保护下，抵达火星表面。
整个着陆过程“天问一号”在9分钟内将约2×104km/h的速度降到0km/h，这全靠它自主完成，是真正意义上的“生死9分钟”。
（1）在第一阶段气动减速时，“天问一号”受到火星大气的压强______，动能______，机械能______；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）当速度降至100m/s时，“天问一号”通过反推发动机进行减速，这是利用了______原理；
（3）“祝融号”火星车的车轮做得比较宽大，并且有花纹是为了______；
（4）“祝融号”火星车的质量为240kg，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，则它静止时，对火星平坦表面的压力是______N，压强是______Pa（已知物体在火星表面受到的重力为在地球上的，地球上g取10N/kg）。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 减小 ④. 力的作用是相互的 ⑤. 减小对火星表面的压强，增大火星表面对火星车车轮的摩擦力 ⑥. 900 ⑦. 2.25×104
【解析】
【详解】（1）[1]越靠近火星表面，大气越密，大气压越大，故“天问一号”下降过程中受到火星大气的压强越来越大。
[2][3]由于“天问一号”在下降时，速度变小，高度变低，所以它的动能减小，重力势能也减小，机械能是动能与势能的总和，故机械能减小。
（2）[4]“天问一号”通过反推发动机进行减速，利用了力的作用是相互的，喷嘴向下喷射高温高压气体时，也受到高温高压气体向上的力的作用，起到减速作用。
（3）[5]“祝融号”火星车的车轮做得比较宽大，是通过增大受力面积的方式减小压强的，车轮上有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
（4）[6]火星车对火星表面的压力
[7]火星车对火星平坦表面的压强
一、选择题（共7小题，共21分）
1. 2023年5月21日，中国羽毛球队在江苏省苏州市举行的2023年苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛决赛中，以总比分3∶0战胜韩国队夺冠，在本项赛事中实现三连冠。如图所示是比赛时的情景，关于比赛现场中的一些物理量，下列估测正确的是（ ）
A. 赛场内气压约为105Pa
B. 羽毛球的质量约为500g
C. 赛场内欢呼声的响度约为200dB
D. 赛场的气温约为50℃
【答案】A
【解析】
【详解】A．赛场内气压接近1标准大气压，约为105Pa，故A符合题意；
B．羽毛球的质量约为5g,故B不符合题意；
C．喷气式飞机轰鸣声的响度约为110dB，可以震碎玻璃窗，赛场内欢呼声的响度不可能达到200dB，故C不符合题意；
D．日最高气温达到35℃以上称为高温天气，比赛时的气温不可能达到50℃，故D不符合题意。
故选A。
2. 小明家餐桌上的三盏灯，闭合开关时同时亮，断开开关时同时灭，这三盏灯连接方式说法正确的是（ ）
A. 一定是串联
B. 一定是并联
C. 可能是串联
D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】家庭电路中各个用电器并联，这三盏灯处于家庭电路中，三盏灯并联，开关在干路上，则可以让三个灯泡同时亮同时熄灭。故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 如图中，大铁块的质量为20kg，温度为30℃；小铁块的质量为1kg，温度为60℃。如果将它们紧靠在一起，那么（ ）
A. 热量将会从大铁块传递给小铁块
B. 热量将会从小铁块传递给大铁块
C. 热量不会在大铁块、小铁块之间传递
D. 热量将会在大铁块和小铁块之间来回传递
【答案】B
【解析】
【详解】大铁块的质量为20kg，温度为30℃；小铁块的质量为1kg，温度为60℃。热传递的方向是由高温传向低温，所以如果将它们紧靠在一起，热量会从温度高的小铁块传递到温度低的大铁块。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4. 近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是（ ）
A. 机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B. 机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C. 为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应使其重心更高些
D. 托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．机器人空载时与满载时质量不同，所以惯性不同，故B错误；
C．降低重心，可以提高物体的稳度，所以为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”，应该降低重心，故C错误；
D．餐碗、餐碟没有在托盘的支持力方向上移动距离，所以托盘对餐碗、餐碟向上的支持力，没有做功，故D正确。
故选D。
5. 将欧姆定律的公式I=变形得R=，下列说法中正确的是（ ）
A. 导体的电阻与它两端的电压成正比
B. 导体电阻与导体两瑞的电压和通过的电流无关
C. 加在导体两端的电压越大，电阻越大
D. 导体的电阻与通过它的电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，与其通过的电流和它两端的电压无关，故ACD错误，B正确。
故选B。
6. 如图所示，开关S闭合后，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，则电路故障可能 （ ）
A. 电流表坏了或未接好
B. L1的灯丝烧断或灯座未接通
C. L2的灯丝烧断或灯座未接通
D. 电流表和L1、L2都坏了
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图示可知，当开关S闭合后，如果电流表坏了或未接好，电路处于断路状态，两灯泡都不发光，两个电表的指针都不会动，故A不符合题意；
B．如果L1的灯丝烧断或灯座未接通，则相当于灯泡L2与电压表串联，此时电路中的电阻非常大，电流非常小，两灯泡都不会发光，电流表示数等于零，电压表测的是电源电压，故B符合题意；
C．如果L2的灯丝烧断或灯座未接通，则电路处于断路状态，两灯泡都不发光，两个电表的指针都不会动，故C不符合题意；
D．如果电流表和L1、L2都坏了，则两灯泡都不发光，两电表示数都为0，故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示，用滑轮组提升重物时，将重210N的物体在5s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为90N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为70%B. 绳子自由端移动的距离是4m
C. 提升物体过程中，额外功为540JD. 绳子自由端拉力F的功率为60W
【答案】A
【解析】
【详解】A．滑轮组的机械效率为
故A正确；
B．根据s＝nh可求出出绳子自由端移动的距离为
故B错误；
C．提升物体的过程中，额外功为
故C错误；
D．由图可知，绳子自由端拉力做的总功为
绳子自由端拉力F的功率为
故D错误。
故选A。
二、填空题（共7小题，共21分）
8. 请给下列数字后面填上适当的单位或完成单位换算：
360km/h=___________m/s； 8.9×103g/cm3=___________kg/m3；成年人的体积约为65___________ （选填“mL”“L”“m3”）
【答案】 ①. 100 ②. 8.9×106 ③. L
【解析】
【详解】[1]由1m/s=3.6km/h可得
[2]由1g/cm3=103kg/m3可得
8.9×103g/cm3=8.9×103×103kg/m3=8.9×106kg/m3
[3]人的密度与水的密度大致相等，成年人的质量约65kg，则成年人的体积约为
故填“L”。
9. 夏天，171斤“瓜王”诞生在某地举行的西瓜节上，品种为京欣8号。171斤=___________，如把瓜王送上太空，质量会___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。若该瓜王体积为，它的密度是___________g/cm3。
【答案】 ①. 85.5 ②. 不变 ③. 0.95
【解析】
【详解】[1]由1kg=2斤可得，瓜王的质量
[2]质量是物质的一种属性，其大小与物体的空间位置无关，送上太空，瓜王的质量不变。
[3]瓜王的密度
10. 人们的饮用水约70%来自固体冰______形成的淡水，夏天使用风扇时，风扇吹风加快了皮肤表面汗水的______，所以人感觉到凉爽。常见的气体打火机是通过压缩体积的方法将可燃气______后储存其中的。（均填物态变化名称）
【答案】 ①. 熔化 ②. 汽化 ③. 液化
【解析】
【详解】[1]冰变成水是是固态变成液态，属于熔化过程。
[2]风扇吹风加快了空气的流动速度，从而加快了皮肤表面水分的蒸发，蒸发吸热有致冷作用，蒸发属于汽化现象的一种。
[3]气体打火机中的可燃气体，是在常温条件下，用压缩体积方法使其液化贮存在打火机内。
11. 如图所示，在汽缸A中密封有压缩空气，B是一种被销钉K锁住的活塞，C是一个温度计．若活塞与汽缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，将看到的现象：
（1）活塞将向______运动；
（2）温度计的示数将______，因为____________________．
【答案】 ①. 右 ②. 降低 ③. 气体对外做功，内能减小,温度降低
【解析】
【详解】当拔去销钉后，汽缸内的气体膨胀推动活塞向右运动，对活塞做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，导致了温度计的示数下降．
12. 一个物体带了正电后与另一个物体靠近，发现它们能互相吸引，则另一个物体可能带___________电或___________电，高速飞行的无人机与空气摩擦而带电，着陆时，当导电轮胎与地面接触的瞬间，形成了由大地流向无人机方向的电流，这说明着陆前无人机带 ___________电。
【答案】 ①. 负 ②. 不带 ③. 负
【解析】
【详解】[1][2]因异种电荷相互吸引，带电体具有吸引轻小物体的性质。则一个物体带了正电后与另一个物体靠近，发现它们能互相吸引，则另一个物体可能带负电，也可能不带电。
[3]正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。在空中飞行的无人机着陆时，形成了由大地流向无人机方向的电流，则无人机上的负电荷从无人机流向大地。说明无人机与空气摩擦过程时，无人机得到电子带负电。
13. 长白山天池是全世界海拔最高的火山湖，火山活动会给湖水加热，因为水的质量大且水的 ___________较大，湖水升温慢；爬山时，由于大气压会逐渐 ___________，游客会感觉呼吸困难，可以通过吸氧缓解，瓶装氧气用掉一半后，瓶内氧气的密度 ___________。
【答案】 ①. 比热容 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]火山活动会给湖水加热，因为湖水的质量很大，且水的比热容较大，由可知，湖水升温慢。
[2]大气压随高度的增加而减小，爬山时，由于高处空气稀薄，大气压会逐渐减小，游客会感觉呼吸困难，可以通过吸氧缓解。
[3]瓶装氧气用掉一半后，氧气的质量减半，瓶内氧气的体积不变，由可知，氧气的密度减小。。
14. 2021年7月28日，中国选手石智勇在“东京奥运会”男子举重73公斤级比赛中，荣获决赛冠军，其中挺举成绩是198kg，图乙是他在1.2s内匀速由支撑到起立将杠铃举起的示意图，假设杠铃举高0.5m，则该运动员对杠铃做功的功率为______ W；将杠铃稳稳地举在空中停留3s过程中，杠铃对运动员的压力为______ N，运动员对杠铃做的功为______ J。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 825 ②. 1980 ③. 0
【解析】
【详解】[1]本次举起杠铃的过程中，该运动员对杠铃做的功为
该运动员对杠铃做功的功率为
[2]杠铃在空中静止时对该运动员的压力为
[3]在举起杠铃保持不动的过程中，该运动员对杠铃施加竖直向上的支持力，但竖直向上的方向上没有移动距离，所以该运动员对杠铃做了0J的功。
三、作图题（共3小题，共6分）
15. 物理课上，罗老师在水平桌面上放置一块平面镜，用一支带凸透镜的手电筒竖直向下照射在平面镜上，侧面的同学几乎不能看到经平面镜反射后的光，同学们通过作图明白了其中的道理。如图所示，F为凸透镜的焦点，一条光线经过焦点F射向凸透镜。请在图中画出该条光线经过凸透镜后的折射光线和经过平面镜后的反射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜中，过焦点的光线平行于主光轴射出；平面镜中，垂直于镜面入射的光线，反射光线垂直镜面，与入射光线重合，如图所示：
16. 小明准备用如图的撬棒撬起大石块，D为撬棒和地面接触点，C为石头垂直作用在棒上的力作用点，B为小石块和撬棒的接触点。请在图中画出撬动大石块的最小力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】阻力和阻力臂不变，要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂l1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂为最大值，则动力为最小，过A点做出垂直于DA斜向上的最小的力，如图所示：
17. 请根据图中的实物电路连接情况，在方框中画出的相应的电路图。
【答案】
【解析】
【详解】分析电路可知，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量灯泡L1的电流，开关控制整个电路，如图所示：
四、实验题（共3小题，共21分）
18. 亲爱的同学，你会正确使用下列仪器吗？
（1）图1甲中物体A的长为___________ cm；图1乙中电阻箱此时接入的电阻为___________ ；图1丙中速度表的示数为___________ ；
（2）小明在测物体质量时，选择的天平如图2所示，小明应该选择的砝码盒最合适的是：___________；
（3）如图所示，是家用电吹风的电路图，三角形的联动开关可以同时接触到两个不同的触点，图中开关位置为DC档。则当联动开关在___________档时，电吹风吹冷风； 当联动开关在___________档时，电吹风吹热风，若电阻丝断了，电动机___________（填“能”或“不能”）正常工作。
【答案】 ①. 2.05 ②. 328Ω ③. 70km/h ④. 砝码盒A ⑤. BC ⑥. AB ⑦. 能
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，则此刻度尺的分度值为1mm。物体左侧与4.00cm对齐，右侧与6.05cm对齐，所以物体的长度
L=6.05cm-4.00cm=2.05cm
[2]电阻箱接入电路的电阻为
R=0×1000Ω+3×100Ω+2×10Ω+8×1Ω=328Ω
[3]图中速度表上的单位是km/h，指针指示的数值是70，因此速度为70km/h。
（2）[4]由天平铭牌可知，该天平称量为205g，则砝码盒内砝码质量数之和最大应为205g。砝码盒A中的砝码质量数为
mA=100g+50g+20g+20g+10g+5g=205g
砝码盒B中的砝码质量数为
mB=200g+100g+50g+20g+20g+10g=400g
故选砝码盒A。
（3）[5]电吹风吹冷风，这说明只有电动机在工作，所以联动开关在BC位置。
[6]由图可知，吹热风时，电动机和电热丝是并联接入电路中，所以联动开关在AB位置。
[7]吹热风时，电热丝与电动机并联，由于并联电路工作时互不影响，若电阻丝断了，电动机能正常工作。
19. 在探究凸透镜成像的规律分组实验中，给各个实验小组提供相同的光具座，凸透镜的焦距都是10cm。
（1）小明实验小组，在光具座上摆放的蜡烛、凸透镜、光屏的实际情况（如图所示）。为了使像能成在光屏的中央，接下来的操作是___________；
（2）他们调整好器材位置后，保持凸透镜的位置不变，适当移动蜡烛静止后，再移动光屏，当光屏移至82cm刻度处时，光屏上呈现了烛焰清晰的倒立、___________的实像，此时的像距是___________cm。小明把自己的近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向___________透镜方向移动光屏（选填“靠近”或“远离”），可再次得到清晰的像；
（3）小聪实验小组在实验时，凸透镜的位置与上图相同，且蜡烛所在的位置与（2）中的蜡烛移动静止后的位置也相同，移动光屏且在光屏上成像，但是他们所测得的像距比小明他们少了2cm，其原因是：___________。如光屏与透镜位置互换，屏上一定成倒立___________的实像。
【答案】 ①. 将蜡烛焰凸透镜光屏三者中心调到同一高度 ②. 放大 ③. 32.0 ④. 远离 ⑤. 没调到最清晰的像就测量像距了 ⑥. 缩小
【解析】
【详解】（1）[1]蜡烛偏下，光屏偏上，若点燃蜡烛，发现光屏的像偏上，为了使像能成在光屏的中央，接下来的操作是：向上调蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
（2）[2][3]透镜在50cm处，光屏在82cm处，此时像距
，像在二倍焦距以外，成倒立、放大的实像。
[4]近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，将近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，此时像会远离凸透镜，所以应向远离透镜方向移动光屏，可再次得到清晰的像。
（3）[5]小聪实验小组所测得像距比小明他们少了2cm，其原因是：小聪他们找到的像不是清晰像的像，测得的相距偏小。
[6]如光屏与透镜位置互换，则相距和物距互调，由于光的折射现象中光路可逆，屏上一定成倒立缩小的实像。
20. 图甲所示是小玉探究“串联电路中电压的关系”的实验电路。
（一）实验过程
（1）图甲中有一根导线尚未连接，请你用笔画线代替导线将电路补充完整___________；
（2）连接电路完成后，闭合开关，灯泡不发光，电压表示数不为零，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数无变化，则电路出现的故障是___________ ；
（3）排除故障闭合开关，滑片P移到适当位置，电压表测出灯泡L两端的电压U1，如图乙U1= ___________V；然后保持滑片P不动用电压表测出定值电阻R两端的电压U2；
（4）小玉接下来的操作步骤是： ___________；
（5）移动滑片P的位置，多次重复上述（3）（4）实验步骤，其好处是___________ ；
（二）讨论交流
（6）记录完数据，在分析数据前应该___________ ，再分析数据得出结论；
（7）小玉通过对实验数据分析，得到结论，串联电路中的电压关系：U=U1+U2，且U1=U2；另一小组的同学小梅通过实验得到结论：串联电路中的电压关系：U=U1+U2，U1不一定等于U2，你认为___________的结论更合理，理由是___________。
【答案】 ①. ②. 小灯泡断路 ③. 2.3 ④. 见详解 ⑤. 多次测量寻找普遍规律 ⑥. 断开开关 ⑦. 小梅 ⑧. 实验中需要选用阻值不同的用电器
【解析】
【详解】（一）（1）[1] 滑动变阻器接入电路遵循“一上一下”的原则，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与定值电阻串联，如下图所示：
（2）[2] 闭合开关，灯泡不发光，可能是小灯泡断路或短路，根据电压表示数不为零，说明小灯泡没有短路，调节滑动变阻器滑片，电压表的示数无变化，则故障为小灯泡断路，电压表串联接入电路，测电源电压。
（3）[3] 由图乙可知，电压表接入电路的量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.3V。
（4）[4] 要探究串联电路电压的规律，需要分别测量小灯泡两端的电压、定值电阻两端的电压以及它们的总电压，所以小玉接下来的操作步骤是：保持滑片P位置不动，用电压表测出定值电阻和小灯泡两端的总电压U。
（5）[5] 为了能多次测量寻找普遍规律，实验中需移动滑片P的位置，多次重复上述（3）（4）实验步骤。
（二）（6）[6] 为了保护电路，记录完数据，在分析数据前应该断开开关，再分析数据得出结论。
（7）[7] [8] 为了得到普遍规律，实验中需要选用阻值不同的用电器，所以由实验数据分析可知：串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和，但U1不一定等于U2，故小梅的结论更合理。
五、计算题（共2小题，共13分）
21. 普通手电筒由一个小灯泡、一个开关和两节干电池串联组成电路，每节新干电池的电压为1.5V，当用新干电池时，闭合开关，通过灯泡的电流为0.3A，假设灯泡的电阻不变。求：
（1）灯泡的电阻为多少Ω？
（2）当电池用旧后，电压变低，当通过灯泡的电流为0.25A时，求两节干电池串联后的总电压下降为多少V？
【答案】（1）10Ω；（2）2.5V
【解析】
【详解】解：（1）由题意可知电源为两节干电池串联，故电源电压为
U=2×1.5V=3V
由欧姆定律可得灯泡的电阻为
（2）由题意可知，通过灯泡的电流为0.25A时，此时两节干电池串联后的总电压下降为
答：（1）灯泡的电阻为10Ω；
（2）当电池用旧后，两节干电池串联后的总电压下降为2.5V。
22. 某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；
（2）汽车发动机的功率和热效率。
【答案】（1）800N；（2）1.6×104 W，25%
【解析】
【详解】解：（1）汽车总重力
G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
汽车行驶时受到的阻力
f=0.05G=0.05×1.6×104N=800N
因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则汽车发动机的牵引力
F=f=800N
（2）根据可知，汽车行驶的距离为
牵引力做功
W=Fs=800N×9×104m=7.2×107J
汽车发动机的功率
6.4kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m油q油=6.4kg×4.5×107J/kg=2.88×108J
汽车发动机的热效率
答：（1）汽车发动机的牵引力是800N；
（2）汽车发动机的功率为1.6×104 W，汽车发动机的效率为25%。
六、综合题（共3小题，共 18分）
23. “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）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”）；
（2）如图乙，驾驶位有通风和加热两种功能，且能独立控制，以下简化电路可达到此要求的是___________；
A.B.
C. D.
（3）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）
（4）请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：___________。
【答案】 ①. 向右 ②. B ③. 8.6×108 ④. 60 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]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。
（2）[2]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。
（3）[3][4]柴油的体积
V=25L=0.025m3
25L柴油的质量
m=ρ柴油V=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg
25L柴油完全燃烧可释放的热量
Q=q柴油m=4.3×107J/kg×20kg=8.6×108J
如改用氢燃料电池大巴行驶100km，可减少CO2排放的质量约为
m气=3×20kg=60kg
（4）[5]“低碳生活”出行建议：绿色出行，尽最大可能减少乘坐燃油车出行。
24. 通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车，如图甲，采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源；该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
（1）蓄电池充电时将___________能转化为___________能，此时蓄电池是___________（填“电源”或“用电器”）；
（2）图乙为该汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图，一个工作循环合理的顺序应为___________（填字母）；如图丙所示，用力将活塞迅速下压，筒内硝化棉燃烧，该过程能量转化的特点与图乙中___________图（填字母）的冲程能量转化相同；
（3）汽车中有如图丁所示的电路；电路中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连并接入电路中，M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上，汽车静止时，M上的金属细杆与红、绿灯下端的触头都不接触，当汽车向前启动时___________。
A．红，绿灯都亮
B．红，绿灯都不亮
C．红灯亮，绿灯不亮
D．红灯不亮，绿灯亮
【答案】 ①. 电 ②. 化学 ③. 用电器 ④. BDAC ⑤. D ⑥. D
【解析】
【详解】（1）[1][2][3]蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，此时蓄电池是用电器。
（2）[4][5]A图两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；B图进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；C图排气门打开，吸气门关闭，活塞上行，是排气冲程；D图两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，则一个工作循环合理的顺序应为B、D、A、C；丙图中用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高，达到硝化棉的燃点而着火燃烧。该实验中，压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
（3）[6]当汽车向前启动时，由于惯性，滑块要保持原来的静止状态，使绿灯与电源组成闭合电路，绿灯亮，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
25. 阅读短文，回答问题。
“天问一号”的“生死9分钟”
2021年5月15日7时18分，“天问一号”成功着陆火星，这标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。“天问一号”的着陆过程大致分为三个阶段：
第一阶段：进入。在这一阶段中，“天问一号”需要借助火星大气，进行气动减速，最终将其下降速度减掉90%左右。
第二阶段：降速。在这一阶段中，“天问一号”使用降落伞降速，当速度降至100m/s时，“天问一号”通过反推发动机进行减速，由大气减速阶段进入动力减速阶段。
第三阶段：悬停。在距离火星表面100米时“天问一号”进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后，着陆巡视器在缓冲机构的保护下，抵达火星表面。
整个着陆过程“天问一号”在9分钟内将约2×104km/h的速度降到0km/h，这全靠它自主完成，是真正意义上的“生死9分钟”。
（1）在第一阶段气动减速时，“天问一号”受到火星大气的压强______，动能______，机械能______；（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）当速度降至100m/s时，“天问一号”通过反推发动机进行减速，这是利用了______原理；
（3）“祝融号”火星车的车轮做得比较宽大，并且有花纹是为了______；
（4）“祝融号”火星车的质量为240kg，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，则它静止时，对火星平坦表面的压力是______N，压强是______Pa（已知物体在火星表面受到的重力为在地球上的，地球上g取10N/kg）。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 减小 ④. 力的作用是相互的 ⑤. 减小对火星表面的压强，增大火星表面对火星车车轮的摩擦力 ⑥. 900 ⑦. 2.25×104
【解析】
【详解】（1）[1]越靠近火星表面，大气越密，大气压越大，故“天问一号”下降过程中受到火星大气的压强越来越大。
[2][3]由于“天问一号”在下降时，速度变小，高度变低，所以它的动能减小，重力势能也减小，机械能是动能与势能的总和，故机械能减小。
（2）[4]“天问一号”通过反推发动机进行减速，利用了力的作用是相互的，喷嘴向下喷射高温高压气体时，也受到高温高压气体向上的力的作用，起到减速作用。
（3）[5]“祝融号”火星车的车轮做得比较宽大，是通过增大受力面积的方式减小压强的，车轮上有花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
（4）[6]火星车对火星表面的压力
[7]火星车对火星平坦表面的压强
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