山东省诸城市繁华初级中学2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷(含答案)

这是一份山东省诸城市繁华初级中学2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试卷(含答案)，共27页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，作图实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省潍坊市诸城市繁华中学九年级（上）
第一次月考物理试卷
一、单项选择题（本题共8小题，共24分.每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分.多选、不选、错选均不得分，请将正确选项的序号填入题后的括号内。）
1．（3分）下列现象中，与分子热运动有关的是（　　）
A．尘土飞扬 B．烟雾缭绕 C．花香扑鼻 D．余音绕梁
2．（3分）下列有关温度或内能的说法中，正确的是（　　）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．电热水器工作时把电能转化为内能
C．物体内能增大，一定是从外界吸收了热量
D．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
3．（3分）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）
A．热机所用燃料的热值越大，效率越高
B．摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
C．物体的内能越大，温度越高
D．热机所用燃料的化学能转化成内能越多，效率越高
4．（3分）如图是一台四冲程内燃机工作循环中的一个冲程。下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是（　　）

A．它是柴油机的做功冲程，将机械能转化为内能
B．它是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．它是柴油机的压缩冲程，将内能转化为机械能
D．它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
5．（3分）如图所示是某动感单车扶手的示意图，显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中，只有按压显示屏的“开始”按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住“手握感应片”（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是（　　）

A．
B．
C．
D．
6．（3分）如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是（　　）

A．L1变亮，电流表示数变小
B．L1亮度不变，电流表示数变小
C．L1变亮，电流表示数不变
D．L1亮度不变，电流表示数不变
7．（3分）在如图所示电路中，开关闭合时电路中的电流表没有示数，但电压表有示数，那么电路发生故障的原因可能是（　　）

A．灯泡L1灯丝断了 B．灯泡L2灯丝断了
C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
8．（3分）在试管内装些水，用橡皮塞塞住管口，用酒精灯将水加热一段时间，可以看到塞子飞出，瓶口有白雾产生。如图所示，其中正确的是（　　）

A．瓶口的白雾是水蒸气
B．酒精燃烧越充分，其热值越大
C．加热过程中水的比热容变大，内能增大
D．试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小
二、多项选择题（本题共4小题，共16分.每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）
9．（4分）如表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）]：
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据，下列判断正确的是（　　）
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
C．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大
（多选）10．（4分）某物理兴趣小组收集了课本上的4幅图片，并对相关现象进行了描述，正确的是（　　）

A．图甲，向上拉水平接触水面的玻璃板，弹簧测力计的示数保持不变
B．图乙，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能增加，温度升高
C．图丙，烧瓶内的空气推动塞子做功后，瓶内空气的内能减少
D．图丁，掉在地上的弹性小球越跳越低，是因为它的内能减少了
（多选）11．（4分）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度—时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（　　）

A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容大
B．升高相同温度，a物质吸收的热量少，比热容小
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
（多选）12．（4分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．毛皮的原子核朿缚电子的能力比橡胶棒强
B．瞬间电流方向由橡胶棒到金属箔
C．验电器箔片张开是因为两箔片带了同种电荷
D．摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
三、作图实验题（本题共4小题，40分）
13．（10分）按要求先在方框内画出电路图：两灯并联，开关控制整个电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯L1的电流，再按电路图连接实物图。

14．（10分）如图甲、乙是小明和小华“探究不同物质吸热情况”和“比较不同燃料燃烧时的放热能力”的实验装置。

（1）甲、乙两组实验中均用到的实验方法有 　 　；
（2）甲、乙两组实验中，杯中物质的质量应 　 　（“相等”或“不相等”）； 　 　（“甲”或“乙”）组实验中燃料的质量应相等；
（3）甲组实验中，当温度计示数相同时，可以根据 　 　来比较吸热的多少；乙组实验中，当燃料燃尽时，可以根据 　 　来比较燃料放出热的多少。
15．（10分）如图甲是小明在探究并联电路电流规律的实验电路图。

（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流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，则电路可能存在的故障是：　 　。
（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 　 　；
在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 　 　A。
（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 　 　。
16．（10分）在今年的实验操作考试中，吴丽同学抽到“探究串联电路电压的规律”的实验，其实验过程如下：
（1）她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示，接下来她要对电压表进行的操作是　 　。

（2）问题解决后，开始按图乙连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置，则电压表产生此现象的原因是　 　。
（3）改正错误后，她用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UBC，更换不同灯泡，再做两次灯泡，再做两次实验，将三次测出的电压填入下表。
实验次数
UAB
UBC
UAC
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1.0
2.0
3
第三次
1.2
1.8
3
请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题：
①上面设计的表格中存在的不足之处是：　 　。
②分析表格中的数据，得出实验结论是　 　。
③在许多方面实验中都需要进行多次测量：有的是为了找到普遍规律，避免偶然性；有的是为了求平均值以减小误差，下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是　 　（填字母）。
A．探究杠杆的平衡条件B．测量铁块密度的大小C．测量物体的长度。
四、计算题（本题共2小题，共20分。解答过程要写出必要的文字说明和运算步骤，只写出最后结果不得分。）
17．（8分）某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V＝2.5L水，烧水前的水温为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V＝0.105m3”，该同学查得煤气的热值q＝4×107J/m3，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气灶烧水效率。
18．（12分）气候变化是人类面临的全球性问题，为了减排温室气体，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，但为了发展经济又必须确保能源安全，这就要大力发展低碳经济，太阳能的广泛利用必须得到重视。
如图所示，一太阳能热水器内装有质量为100kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
（1）水吸收的太阳能是多少？
（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要完全燃烧煤气1.25kg，求加热效率。（煤气的热值为q＝4.2×107J/kg）
（3）在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.25×103J/（m2•s），若该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是3m2，则太阳照射时间为多长。


2022-2023学年山东省潍坊市诸城市繁华中学九年级（上）
第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（本题共8小题，共24分.每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，选对的每小题得3分.多选、不选、错选均不得分，请将正确选项的序号填入题后的括号内。）
1．（3分）下列现象中，与分子热运动有关的是（　　）
A．尘土飞扬 B．烟雾缭绕 C．花香扑鼻 D．余音绕梁
【考点】分子的热运动．版权所有
【分析】分子运动是肉眼看不见的运动，机械运动是宏观上物体的运动。分子运动，即扩散现象是肉眼看不见的，在不知不觉中发生的。
【解答】解：
A、飘在空中的尘埃是固体小颗粒，比分子要大得多，是由很多分子组成的。扫地时尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故A不符合题意；
B、烟雾缭绕是烟微粒在随热空气的流动而运动，属于机械运动，故B不符合题意；
C、花香扑鼻，是扩散现象，是分子运动的结果，故C符合题意。
D、“余音绕梁”是指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物，从而反射回来，是回声现象，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对：物质运动和分子运动的区别和联系及回声现象的了解和掌握，是一道基础题。
2．（3分）下列有关温度或内能的说法中，正确的是（　　）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．电热水器工作时把电能转化为内能
C．物体内能增大，一定是从外界吸收了热量
D．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能
【考点】温度、热量与内能的关系．版权所有
【分析】A、热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量；
B、电流做功的过程是将电能转化为其它形式能的过程；
C、改变内能的方法：做功和热传递；
D、内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中只有做功冲程对外做功；并且将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。
【解答】解：
A、物体的温度越高，分子无规则运动的越剧烈，说明分子的动能越大，但热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故说法错误；
B、电热水器是电热器，工作时将电能转化为内能。此选项正确；
C、物体吸收热量，内能一定增加；内能增加不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做功。此选项错误。
D、汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程，一个工作循环对外做功1次；并且压缩冲程将机械能转化为内能，此选项错误。
故选：B。
【点评】此题主要考查了热量、温度、内能、比热容这几个量之间的关系，理解它们之间的因果关系是解答此题的关键。同时还考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及能量转化等。
3．（3分）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（　　）
A．热机所用燃料的热值越大，效率越高
B．摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能
C．物体的内能越大，温度越高
D．热机所用燃料的化学能转化成内能越多，效率越高
【考点】热机的效率；温度、热量与内能的关系；做功改变物体内能．版权所有
【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；减少热的损失，可以提高效率；
（2）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化；
（3）影响内能大小的因素：物体内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大；还与物体质量有关。
【解答】解：
A、用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高，故A错误；
B、摩擦生热，该过程中消耗机械能，产生内能，故属于能量的转化，故是做功改变物体内能，故B正确；
C、物体的内能与物体的质量和温度都有关系，物体的质量越大，温度越高，内能越大，故C错误；
D、热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，所用燃料的化学能转化成热机的机械能越多，效率越高，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了本题考查了热机的效率的概念，内能的影响内能的因素，改变内能的方式；是一道综合性题目。
4．（3分）如图是一台四冲程内燃机工作循环中的一个冲程。下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是（　　）

A．它是柴油机的做功冲程，将机械能转化为内能
B．它是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
C．它是柴油机的压缩冲程，将内能转化为机械能
D．它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
【考点】四冲程内燃机的工作过程．版权所有
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气冲程，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定哪个冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断；在四冲程内燃机工作过程中有两个冲程存在能量转化：一个是压缩冲程，将机械能转化为内能；另一个是做功冲程，将内能转化为机械能。
【解答】解：气缸的顶部有个火花塞，是汽油机；由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程，该冲程中内能转化为机械能，故B正确。
故选：B。
【点评】此题考查了内燃机的工作过程以及对能量转化情况的分析，比较简单。
5．（3分）如图所示是某动感单车扶手的示意图，显示屏能显示有关骑行数据。正常骑行中，只有按压显示屏的“开始”按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住“手握感应片”（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据。下列符合要求的模拟电路是（　　）

A．
B．
C．
D．
【考点】串、并联电路的设计与应用．版权所有
【分析】根据“只有按压显示屏的开始按钮（相当于开关S1闭合），且将双手握住手握感应片（相当于开关S2闭合）时，显示屏才能接通电源，显示骑行数据”可知，两开关串联共同控制显示屏。
【解答】解：由电路图可知，
A、两开关串联共同控制显示屏，两开关都闭合时显示屏工作，否则不工作，故A符合题意；
B、两开关并联，任何一个开关闭合显示屏都能工作，故B不符合题意；
C、只闭合开关S1，显示屏能够工作；再闭合S2，会造成电源短路，故C不符合题意；
D、只闭合开关S1，显示屏能够工作；只闭合S2，显示屏不能工作，两个开关同时闭合，会造成电源短路，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查电路的设计，关键是对串并联电路特点正确理解，科学应用。
6．（3分）如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是（　　）

A．L1变亮，电流表示数变小
B．L1亮度不变，电流表示数变小
C．L1变亮，电流表示数不变
D．L1亮度不变，电流表示数不变
【考点】电路的动态分析．版权所有
【分析】首先进行电路分析，得出两种情况下的两灯的连接方式，然后分析随开关的断开或闭合情况；由电阻的变化得出灯亮度的变化及电流表示数的变化。分析电路图可知两灯并联在电路中；电流表测的是干路中的电流；则由开关断开后，L1灯上的电压变化可知电流变化及功率的变化。
【解答】解：两开关均闭合时，两灯并联在电源两端，电压均为电源电压，断开S2后，只有L1接入电路，L1两端电压仍为电源电压故亮度不变；电流表由测两表的电流之和变成只测L1中的电流，故电流减小。
故选：B。
【点评】本题考查欧姆定律的应用；动态分析题目，应在认清电路的前提下，分析电路中的变化。两电阻并联在电源上时，其中一个支路的通断影响干路电流，但不会影响另一支路中的电流。
7．（3分）在如图所示电路中，开关闭合时电路中的电流表没有示数，但电压表有示数，那么电路发生故障的原因可能是（　　）

A．灯泡L1灯丝断了 B．灯泡L2灯丝断了
C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用．版权所有
【分析】分析电路知，两只灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡L2两端电压。闭合开关电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表串联的电路是通路。
【解答】解：
A、如果灯泡L1灯丝断了，整个电路是断路，电流表电压表都没有示数。此选项不符合题意；
B、如果灯泡L2灯丝断了，电流表、灯泡L1、L2是断路，电流表无示数；电压表与灯泡L1、电源是通路有示数。此选项符合题意；
C、如果灯泡L1短路，电流表是通路有示数，电压表是通路有示数。此选项不符合题意；
D、如果灯泡L2短路，电流表是通路有示数，电压表短路无示数。此选项不符合题意。
故选：B。
【点评】用电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，电压表有较大示数（接近电源电压），此处用电器断路或与之串联的用电器短路；电压表无示数，此处用电器短路或与之串联的用电器断路。
8．（3分）在试管内装些水，用橡皮塞塞住管口，用酒精灯将水加热一段时间，可以看到塞子飞出，瓶口有白雾产生。如图所示，其中正确的是（　　）

A．瓶口的白雾是水蒸气
B．酒精燃烧越充分，其热值越大
C．加热过程中水的比热容变大，内能增大
D．试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小
【考点】燃料的热值及其计算；液化及液化的放热特点；做功改变物体内能；比热容的概念及其计算．版权所有
【分析】（1）瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴；
（2）燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关；
（3）比热容是物质本身的一种属性，与温度无关；
（4）物体对外做功，内能减少。
【解答】解：A、瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴，故A错误；
B、燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故B错误；
C、比热容是物质的一种特性，与温度无关，所以，加热过程中水的比热容不变，故C错误；
D、物体对外做功，内能减少，试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热值、比热容及做功的有关知识，难度不大。
二、多项选择题（本题共4小题，共16分.每个小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的，选对的每小题得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分）
9．（4分）如表是一些物质的比热容[J/（kg•℃）]：
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据，下列判断正确的是（　　）
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
C．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大
【考点】比热容的概念及其计算．版权所有
【分析】①比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度计吸放热情况无关；
②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比；
③水在0℃～4℃之间具有热缩冷涨的反常现象。
【解答】解：A、水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关。故A错误；
B、质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式△t＝知，铜块温度变化较大。故B正确；
C、比热容是物质本身的一种特性，同种物质的比热容一定，与质量无关，100g水与50g水的比热容相同。故C错误；
D、水结冰时，体积膨胀密度变小，所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂，与水的比热容大小无关。故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了比热的物理意义、热量的变形公式的应用，其中利用热量或其变形公式分析问题时一定要严谨，自觉应用控制变量法。
（多选）10．（4分）某物理兴趣小组收集了课本上的4幅图片，并对相关现象进行了描述，正确的是（　　）

A．图甲，向上拉水平接触水面的玻璃板，弹簧测力计的示数保持不变
B．图乙，厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能增加，温度升高
C．图丙，烧瓶内的空气推动塞子做功后，瓶内空气的内能减少
D．图丁，掉在地上的弹性小球越跳越低，是因为它的内能减少了
【考点】做功改变物体内能；动能和势能的转化；分子间的作用力．版权所有
【分析】（1）分子间同时存在着引力和斥力，当分子距离较近时表现为斥力，当分子间距离较远时表现为引力，玻璃板和水分子之间存在引力。
（2）（3）对物体做功，机械能转化为内能；物体对外做功，将内能转化为机械能；
（4）小球在弹跳过程中，机械能不断转化成其它形式的能量而逐渐损耗，所以小球会越跳越低，最后停止跳动。
【解答】解：A、因为玻璃分子和水分子之间存在引力，所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程，测力计示数将变大，故A错误；
B、迅速压下活塞，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到棉花的燃点，棉花着火，故B正确；
C、对外做功内能减小，故烧瓶内的空气推动塞子做功后，瓶内空气的内能减少，故C正确；
D、掉在地上的弹性小球越跳越低，是因为它克服空气阻力和与地面的摩擦，将部分机械能转化为内能，机械能减少了，内能增大了，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了能量的转化、做功改变物体的内能、分子间的作用力等，难度不大。
（多选）11．（4分）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度—时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（　　）

A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容大
B．升高相同温度，a物质吸收的热量少，比热容小
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
【考点】比热容的概念及其计算．版权所有
【分析】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。
【解答】解：
ACD、由于用相同的加热器加热，则加热相同的时间物质吸收热量是相同的，由图可知，相同时间内a物质温度升高快，b物质温度升高慢，则a的比热容小，b的比热容大，故AC错误，D正确；
B、由图可知，升高相同温度，a物质的加热时间少，则a物质吸收的热量少，比热容小，故B正确。
故选：BD。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用，为热学中的重要实验。
（多选）12．（4分）用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片张开，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．毛皮的原子核朿缚电子的能力比橡胶棒强
B．瞬间电流方向由橡胶棒到金属箔
C．验电器箔片张开是因为两箔片带了同种电荷
D．摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
【考点】电流的方向；摩擦起电的实质；验电器的原理及使用．版权所有
【分析】A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电；
B、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反；
C、同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
D、摩擦起并不是创造了电荷，而是发生了电荷的转移，使正负电荷分开。
【解答】解：A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，毛皮的原子核朿缚电子的能力比橡胶棒弱，故A错误；
B、橡胶棒接触验电器的金属球时，部分电子由橡胶棒转移到金属箔，瞬间电流方向由金属箔到橡胶棒，故B错误；
C、验电器箔片张开是因为两箔片带了同种电荷，故C正确；
D、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，摩擦过程中毛皮上的部分电子转移到橡胶棒上，故D正确。
故选：CD。
【点评】此题考查了摩擦起电的实质、验电器的原理、电流方向，属基础题目。
三、作图实验题（本题共4小题，40分）
13．（10分）按要求先在方框内画出电路图：两灯并联，开关控制整个电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测灯L1的电流，再按电路图连接实物图。

【考点】串、并联电路的设计与应用；实物的电路连接．版权所有
【分析】电流表与待测电路串联；
开关控制整个电路，开关在干路上；
根据要求画电路图；
根据电路图连接实物图，干路上的电流表选用大量程，支路上的电流表选用小量程。
【解答】解：两灯并联，开关控制整个电路，开关在干路上，电流表A1测干路电流，电流表A1在干路上，电流表A2测灯L1的电流，电流表A2与L1串联，画出电路图，如下左所示；
根据电路图连接实物图，电流表A1选用大量程，A2选用小量程，注意电流从电流表正接柱流入，如下右所示：

【点评】本题考查电路图与实物图的转换，注意电流表量程的选择及正负接线柱的接法。
14．（10分）如图甲、乙是小明和小华“探究不同物质吸热情况”和“比较不同燃料燃烧时的放热能力”的实验装置。

（1）甲、乙两组实验中均用到的实验方法有 　控制变量法和转换法　；
（2）甲、乙两组实验中，杯中物质的质量应 　相等　（“相等”或“不相等”）； 　乙　（“甲”或“乙”）组实验中燃料的质量应相等；
（3）甲组实验中，当温度计示数相同时，可以根据 　加热时间　来比较吸热的多少；乙组实验中，当燃料燃尽时，可以根据 　液体升高的温度　来比较燃料放出热的多少。
【考点】燃料的热值及其计算；实验 比较不同物质吸热的情况．版权所有
【分析】探究“探究不同物质吸热情况”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料（根据转换法，确保相同时间放出的热量相同），加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度；
为比较不同燃料燃烧时的放热能力，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多；
这两个实验都用到了控制变量法和转换法。
【解答】解：
甲装置是比较不同物质吸热升温的现象，需要利用相同的热源（确保相同时间放出的热量相同），对质量和初温相同的不同物质加热，这用到了控制变量法；通过加热时间来比较不同物质吸收热量的多少，利用了转换法；
乙装置是为了比较不同燃料燃烧时的放热能力，需要用相同质量的不同燃料，加热质量相同的同一种液体，用到了控制变量法；通过液体升高的温度来比较不同燃料放出热量的多少，利用了转换法；
可见：（1）甲、乙两组实验中均用到的实验方法有控制变量法和转换法；
（2）甲、乙两组实验中，杯中物质的质量应相等；甲组实验中燃料的质量应相等；
（3）甲组实验中，当温度计示数相同时，可以根据加热时间来比较吸热的多少；乙组实验中，当燃料燃尽时，可以根据液体升高的温度来比较燃料放出热的多少。
故答案为：（1）控制变量法和转换法；（2）相等；乙；（2）加热时间；液体升高的温度。
【点评】本题研究“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”，考查转换法和控制变量法及两实验的相同与不同之处。
15．（10分）如图甲是小明在探究并联电路电流规律的实验电路图。

（1）在连接电路时发现，刚接好最后一根导线，电流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）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，则电路可能存在的故障是：　L1断路　。
（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 　电流表正负接线柱接反了　；
在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 　0.24　A。
（4）在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是 　换用不同的灯泡测量多组数据　。
【考点】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系．版权所有
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）将电流表接A处，闭合开关后，观察到灯L2发光，根据灯L1不发光，电流表的示数为零分析的；
（3）注意电流表正负接线柱的接法，根据电流表小量程读数；
（4）用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。
【解答】解：
（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）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，说明L1所在支路断路；
（3）他在测量B处的电流时，发现电流表的指针偏转如图乙所示，即反向偏转，原因是：电流表正负接线柱接反了；在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A。
（4）只测量了一组数据得出的结论有偶然性，应改进方法是：换用不同的灯泡测量多组数据。
故答案为：（1）断开开关；（2）L1断路；（3）电流表正负接线柱接反了；0.24；（4）换用不同的灯泡测量多组数据。
【点评】本题探究并联电路电流规律，考查注意事项、故障分析、电流表读数、归纳法的运用及并联电路的规律。
16．（10分）在今年的实验操作考试中，吴丽同学抽到“探究串联电路电压的规律”的实验，其实验过程如下：
（1）她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示，接下来她要对电压表进行的操作是　对电压表进行调零　。

（2）问题解决后，开始按图乙连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置，则电压表产生此现象的原因是　电压表的正负接线柱接反了　。
（3）改正错误后，她用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UBC，更换不同灯泡，再做两次灯泡，再做两次实验，将三次测出的电压填入下表。
实验次数
UAB
UBC
UAC
第一次
0.8
2.2
3
第二次
1.0
2.0
3
第三次
1.2
1.8
3
请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题：
①上面设计的表格中存在的不足之处是：　物理量没有单位　。
②分析表格中的数据，得出实验结论是　串联电路中总电压等于各部分电压之和。　。
③在许多方面实验中都需要进行多次测量：有的是为了找到普遍规律，避免偶然性；有的是为了求平均值以减小误差，下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是　A　（填字母）。
A．探究杠杆的平衡条件B．测量铁块密度的大小C．测量物体的长度。
【考点】探究串联电路中的电压规律．版权所有
【分析】（1）使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因；
（3）①被测物理量包括数字和单位；
②根据表中的数据，分别计算出每一次实验中的UAB+UBC，再和相对应的UAC的电压值比较，得出结论；
③在物理实验过程中，多次测量的目的有两个：将测量数据取平均值，减小误差；总结规律，避免结论的片面性。
【解答】解：（1）由图知，电压表指针没有指在零刻度线上，使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；
（2）根据题意可知，电压表的指针发生了反向偏转，说明电压表的正负接线柱接反了；
（3）①分析表格内容可知，表中测量的物理量没有单位，因此该表格的不足之处：物理量没有单位；
②分析表格中的数据可得出结论：串联电路中总电压等于各部分电压之和。
③探究串联电路电压的规律，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A、探究杠杆的平衡条件，多次测量的目的是：总结规律，防止结论的偶然性；
B、测量铁块密度的大小，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；
C、测量课本的长度，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差。
故选A。
故答案为：（1）对电压表进行调零；（2）电压表的正负接线柱接反了；（3）①物理量没有单位；②串联电路中总电压等于各部分电压之和；③A。
【点评】此题为探究串联电路中的电压规律实验，考查电压表的正确使用以及串联电路的电压特点，还考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。
四、计算题（本题共2小题，共20分。解答过程要写出必要的文字说明和运算步骤，只写出最后结果不得分。）
17．（8分）某同学估算煤气灶烧水时的效率，他在烧水壶中装入V＝2.5L水，烧水前的水温为20℃，将水加热至100℃，立即关闭煤气，烧水前、后燃气表的示数变化“△V＝0.105m3”，该同学查得煤气的热值q＝4×107J/m3，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）煤气灶烧水效率。
【考点】热量的计算；能量的利用效率．版权所有
【分析】（1）由密度公式变形可求得水的质量，根据Q吸＝c水m△t算出烧开这壶水，水吸收的热量；
（2）根据Q放＝Vq算出煤气燃烧放出的热量；根据η＝×100%算出燃气灶烧水效率。
【解答】解：（1）已知V＝2.5L＝2.5dm3＝2.5×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水的质量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝2.5kg，
烧开这壶水，水吸收的热量为：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J；
（2）煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝△Vq＝0.105m3×4×107J/m3＝4.2×106J，
煤气灶烧水效率为：
η＝×100%＝×100%＝20%。
答：（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）煤气灶烧水效率为20%。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、放热公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型。
18．（12分）气候变化是人类面临的全球性问题，为了减排温室气体，我国提出“碳达峰”和“碳中和”目标，但为了发展经济又必须确保能源安全，这就要大力发展低碳经济，太阳能的广泛利用必须得到重视。
如图所示，一太阳能热水器内装有质量为100kg，温度为20℃的水，阳光照射一段时间后，水温升高到70℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。
（1）水吸收的太阳能是多少？
（2）如果水吸收的这些热量由燃烧煤气来提供，需要完全燃烧煤气1.25kg，求加热效率。（煤气的热值为q＝4.2×107J/kg）
（3）在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.25×103J/（m2•s），若该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是3m2，则太阳照射时间为多长。

【考点】太阳能．版权所有
【分析】（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水吸收的热量；
（2）知道煤气的热值、煤气的质量，利用Q放＝mq求煤气完全燃烧放出的热量，加热效率等于水吸收的热量与煤气完全燃烧放出的热量之比；
（3）由题知，该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，即Q吸＝E×40%，据此可求每天接收到的太阳能；而晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.25×103J/（m2•s），设太阳照射时间为t，热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是S，则E＝1.25×103J/（m2•s）×S×t，据此求太阳照射时间。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×107J；
（2）1.25kg煤气完全燃烧释放热量：
Q放＝m煤气q＝1.25kg×4.2×107J/kg＝5.25×107J；
加热效率：
η＝×100%＝×100%＝40%；
（3）由题知，该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，则Q吸＝E×40%，
每天接收到的太阳能：
E＝＝＝5.25×107J，
设太阳照射时间为t，热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是S，接收到的太阳能：
E＝1.25×103J/（m2•s）×S×t，
5.25×107J＝1.25×103J/（m2•s）×3m2×t，
解得太阳照射时间：
t＝14000s≈3.9h。
答：（1）水吸收的太阳能是2.1×107J；
（2）加热效率为40%；
（3）太阳照射时间约为3.9h。
【点评】本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，难点在第三问，注意隐含条件：该太阳能热水器可将接收到的热辐射的40%用来升高水温，即Q吸＝E×40%。