广东省广州市白云区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份广东省广州市白云区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共25页。试卷主要包含了单项选择题，共10题，共30分，主观题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）如图所示是在电子显微镜下观察2019新型冠状病毒（2019﹣nCV）。该病毒一般呈球形，直径在75～160nm之间，属于单链RNA病毒。下列关于病毒的说法不正确的是（ ）
A．温度升高时，构成新型冠状病毒中的分子无规则运动更剧烈
B．温度一定时，构成新型冠状病毒中所有分子运动速度大小不一定相同
C．新型冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播，说明分子在永不停息地运动
D．佩戴口罩可有效预防新型冠状病毒感染是因为口罩的中间层具有吸附和过滤的作用
2．（3分）部分物质的原子核对核外电子束缚能力的强弱如表所示，小明同学将与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近悬挂的轻质小球，发现轻质小球被吸引，下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．小球一定带负电
C．摩擦时玻璃棒失去电子
D．摩擦时玻璃棒得到正电荷
3．（3分）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（3分）如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，说法正确的是（ ）
A．甲图：不断弯折铁丝，铁丝的温度升高，是通过热传递的方法增大铁丝内能
B．乙图：抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明空气比二氧化氮的密度大
C．丙图：给瓶内打气，瓶内的空气推动塞子跳起来时，瓶内空气的内能减小
D．丁图：玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，其示数将变小
5．（3分）如图所示，闭合开关S后一盏灯亮，另一盏灯不亮，另一个电表无示数，若故障中出现在其中一个灯泡两端（ ）
A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路
C．灯泡L1短路D．灯泡L2短路
6．（3分）如图所示在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的甲和乙，用酒精灯对其加热，实验数据记录如下表，则根据表中的信息说法正确的是（ ）
A．由图可知，甲物质的密度比乙物质的大
B．由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的小
C．若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多
D．乙物质升温20℃所吸收的热量比甲物质升温10℃所吸收的热量要多
7．（3分）光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，控制光照即可实现活塞往复运动。如图中，四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞右移过程中的能量转化情况相同的是（ ）
​
A．B．C．D．
8．（3分）如图所示，单缸汽油机雾炮车通过向空中喷雾，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（ ）
A．用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
B．雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
C．雾炮车行驶过程中，轮胎与地面摩擦，热量从地面转移到轮胎使轮胎温度升高
D．汽油机能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，可提高汽油机的效率
9．（3分）小华实验时连接了如图所示的电路，闭合开关S1和S2后，下列分析正确的是（ ）
A．小灯泡亮、电铃响
B．小灯泡不亮、电铃不响
C．小灯泡不亮、电铃响
D．小灯泡亮、电铃不响
10．（3分）如图甲所示的电路中，当闭合开关S时两个灯泡均正常发光，电流表A1和A2的指针偏转如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联
B．电流表A1一定连接“﹣”“3”接线柱
C．电流表A2的读数是0.34A
D．通过灯泡L1的电流为0.7A
二、主观题。本部分共8题，共60分。按题目要求作答。
11．（8分）神舟航天员在空间站先后进行了四次“太空授课”，激发了青少年学习科学的热情。
（1）如图甲，航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料，观察到整个水球很快就变蓝了 现象，说明 。
（2）如图乙，在“液桥”实验中，将两块透明板上的水球接触后合成一个 ；飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，这是通过 的方式改变了返回舱的内能。
12．（8分）为了保护视力，教室里日光灯更换成如图甲所示的LED护眼灯，LED灯发光效率高，每个教室里由同一个开关控制几盏LED护眼灯，它们的连接方式是 （填“串联”或“并联”）的。如图乙所示，电路中的LED发光时。电流从电池的 （填“左”或“右”）边流出，电子从LED较 （填“长”或“短”）的引脚流入。若将电路中的干电池正负极对调，LED的发光情况是 （填“发光”或“不发光”）。
13．（8分）如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是其杠杆模型示意图。壁灯与支架总重力为G，壁灯与支架总重力的作用线恰好经过横杆上B点
（1）以D为支点，上方螺丝钉A受到垂直于墙面的拉力FA，方向向 （选填“左”或“右”）。若仅将AD之间的直杆改为半圆弧造型，其它不变的情况下，A点拉力大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）如图乙所示，若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请在图乙中画出施加的最小动力F1及其力臂L1。
14．（4分）用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为 V；给铅蓄电池充电时，此时铅蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）；当铅蓄电池放电时，将 能转化为 能。
15．（6分）在如图所示的电路中，请按要求用笔画线代替导线连接实物图。要求：
①L1和L2并联；
②开关能同时控制两盏灯泡；
③电流表测量通过L1的电流。
16．（6分）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
17．（6分）截至2023年10月，省人民体育场改造提升工程项目又有新进展了！在施工过程中，工人师傅用如图甲所示的滑轮组，图乙为物体提升过程中的s﹣t图象。已知动滑轮重为100N，不计绳重及摩擦。求：
（1）拉力F的大小。
（2）拉力F做的功。
（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
18．（8分）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
（1）实验要“比较不同燃料的热值”；
①应选择 两图进行实验；
②实验中，通过比较 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”）来比较燃料燃烧放出的热量多少。
（2）实验要“比较不同物质吸热升温的特点”：
①应选择 两图进行实验；
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，是为了使两种液体在相同的时间内吸收 （选填“相同”或“不同”）的热量，所以该实验主要用 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”）来反映两种液体吸热的多少；
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如丁所示，由图丁可看出b液体的温度升高得较慢 （选填“a”或“b”）液体的比热容较大；
（3）某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2，烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式：q＝ 。
19．（6分）实验桌上有如下器材：满足实验要求的稳压电源，规格不同的小灯泡若干，开关1个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明：两个小灯泡并联时（即该支路电流不变），则电路中总电流I＝I2+b（b为常量），请：
（1）请画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表格。
2023-2024学年广东省广州市白云区九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
​一、单项选择题，共10题，共30分。
1．（3分）如图所示是在电子显微镜下观察2019新型冠状病毒（2019﹣nCV）。该病毒一般呈球形，直径在75～160nm之间，属于单链RNA病毒。下列关于病毒的说法不正确的是（ ）
A．温度升高时，构成新型冠状病毒中的分子无规则运动更剧烈
B．温度一定时，构成新型冠状病毒中所有分子运动速度大小不一定相同
C．新型冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播，说明分子在永不停息地运动
D．佩戴口罩可有效预防新型冠状病毒感染是因为口罩的中间层具有吸附和过滤的作用
【答案】C
【分析】该题新型冠状病毒是由分子构成，分子在不停地做无规则运动，温度越高，运动越剧烈。
【解答】解：A、分子在不停地做无规则运动，运动越剧烈，构成新型冠状病毒中的分子无规则运动更剧烈；
B、在一定温度下，故B正确；
C、新型冠状病毒通过咳嗽或打喷嚏等飞沫传播，不能说明分子在永不停息地运动；
D、佩戴口罩可有效预防新型冠状病毒感染是因为口罩的中间层具有吸附和过滤的作用。
故选：C。
2．（3分）部分物质的原子核对核外电子束缚能力的强弱如表所示，小明同学将与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近悬挂的轻质小球，发现轻质小球被吸引，下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．小球一定带负电
C．摩擦时玻璃棒失去电子
D．摩擦时玻璃棒得到正电荷
【答案】C
【分析】（1）带电物体会吸附轻小颗粒物，故不能判断小球是否带电；
（2）丝绸和玻璃棒摩擦过程中，丝绸对电子的束缚能力强，故玻璃棒会失去电子。
【解答】解：AB、丝绸和玻璃棒相互摩擦，故玻璃棒失去电子，丝绸带的是负电，发现它们相互吸引，说明小球带负电或不带电；
CD．丝绸和玻璃棒摩擦过程中，故丝绸会得到电子，故C正确。
故选：C。
3．（3分）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】根据简单机械的原理：不省功和杠杆平衡条件，分别求出四个力，再确定最小的动力。
【解答】解：设物体重力为G，不计机械自重和摩擦：
A、图中为斜面，F1×4m＝G×2m，解得F1＝0.5G；
B、图中为滑轮组，因此F2＝G；
C、图中为定滑轮，则F3＝G；
D、由图可知，根据杠杆平衡条件可知，F4＝4.5G；
因此动力最小的是B。
故选：B。
4．（3分）如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，说法正确的是（ ）
A．甲图：不断弯折铁丝，铁丝的温度升高，是通过热传递的方法增大铁丝内能
B．乙图：抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明空气比二氧化氮的密度大
C．丙图：给瓶内打气，瓶内的空气推动塞子跳起来时，瓶内空气的内能减小
D．丁图：玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，其示数将变小
【答案】C
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小；
（2）物质是由分子或原子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子间同时存在着引力和斥力。
【解答】解：
A、甲图中，对铁丝做功，是通过做功的方法增大铁丝内能的；
B、乙图中，两瓶中气体逐渐混合均匀，不能说明空气比二氧化氮密度大；
C、丙图中，瓶内的空气推动塞子跳起来时，空气的内能减小，内能转化为机械能；
D、丁图中，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，弹簧测力计的读数将变大。
故选：C。
5．（3分）如图所示，闭合开关S后一盏灯亮，另一盏灯不亮，另一个电表无示数，若故障中出现在其中一个灯泡两端（ ）
A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路
C．灯泡L1短路D．灯泡L2短路
【答案】D
【分析】根据电路图可知，两灯泡串联，电流表A测量电路中的电流，电压表测量L1两端电压；灯泡发光，说明电路是接通的，即电路出现了短路现象；然后分析电流表、电压表的示数情况，得出故障的原因。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量L2两端电压；闭合开关S后一盏灯亮，这说明电路是接通的，故电路中有电流，电压表无示数，与电压表并联部分的电阻为02短路；故D正确。
故选：D。
6．（3分）如图所示在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的甲和乙，用酒精灯对其加热，实验数据记录如下表，则根据表中的信息说法正确的是（ ）
A．由图可知，甲物质的密度比乙物质的大
B．由表格数据可知甲物质的比热容比乙物质的小
C．若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，则乙升高的温度更多
D．乙物质升温20℃所吸收的热量比甲物质升温10℃所吸收的热量要多
【答案】C
【分析】我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
A、根据m＝ρV分析；
BC、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；
根据表格数据推理回答；
D、根据表中数据可知乙物质升温20℃和甲物质升温10℃需要的时间，结合转换法回答。
【解答】解：A、在两个相同的烧杯中、初温都相同的甲和乙，因甲液体的体积大，故A错误；
BC、由表格数据可知，升高相同的温度，吸热多；若甲物质和乙物质吸收了相同的热量，故B错误；
D、根据表中数据可知，甲物质升温10℃需要的时间为96s，乙所吸收的热量要小。
故选：C。
7．（3分）光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，控制光照即可实现活塞往复运动。如图中，四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞右移过程中的能量转化情况相同的是（ ）
​
A．B．C．D．
【答案】A
【分析】分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，这时将化学能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程。
故选：A。
8．（3分）如图所示，单缸汽油机雾炮车通过向空中喷雾，起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法中正确的是（ ）
A．用水循环来降低汽油机的温度主要是利用水蒸发吸热的特点
B．雾炮车汽油机吸气冲程吸入汽油和空气的混合物可以提高汽油的热值
C．雾炮车行驶过程中，轮胎与地面摩擦，热量从地面转移到轮胎使轮胎温度升高
D．汽油机能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，可提高汽油机的效率
【答案】D
【分析】（1）用水循环来降低汽油机的温度，主要是利用水比热容较大的特点；
（2）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值；
（3）改变内能的两种方式：做功和热传递；
（4）热机工作过程中存在的各种形式的能量损失，其中废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高效率的重要途径。
【解答】解：A、用水循环来降低汽油机的温度，故A错误；
B、燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，故B错误；
C、轮胎与地面摩擦，故C错误；
D、热机的能量损失中，设法利用废气的能量，故D正确。
故选：D。
9．（3分）小华实验时连接了如图所示的电路，闭合开关S1和S2后，下列分析正确的是（ ）
A．小灯泡亮、电铃响
B．小灯泡不亮、电铃不响
C．小灯泡不亮、电铃响
D．小灯泡亮、电铃不响
【答案】D
【分析】两灯泡串联，开关S1控制整个电路，开关S2与电铃并联；根据短路的特点进行分析。
【解答】解：当闭合开关S1和S2后，电铃被S8短路，为灯泡的基本电路，小灯泡发光。
故选：D。
10．（3分）如图甲所示的电路中，当闭合开关S时两个灯泡均正常发光，电流表A1和A2的指针偏转如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联
B．电流表A1一定连接“﹣”“3”接线柱
C．电流表A2的读数是0.34A
D．通过灯泡L1的电流为0.7A
【答案】D
【分析】首先对电路进行分析，明确灯泡之间的连接关系，确定电流表的测量位置，然后根据串并联电路电流特点和指针位置，确定电流表选择的量程和对应的分度值，读出电流表的示数；最后根据电路特点得到通过两只灯泡的电流。
【解答】解：由图知两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过灯泡L8的电流，
由于并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和1示数大于A2示数，
比较图乙、丙可知：A4指针偏转角度较大，所以选择的是小量程，分度值为0.02A2＝6.34A，即通过灯泡L2的电流为0.34A；
而A8指针偏转角度较小，所以选择的是大量程0～3A，示数为I＝8.7A；
所以通过灯泡L1的电流为：I3＝I﹣I2＝0.3A﹣0.34A＝0.36A，故ABC正确。
故选：D。
二、主观题。本部分共8题，共60分。按题目要求作答。
11．（8分）神舟航天员在空间站先后进行了四次“太空授课”，激发了青少年学习科学的热情。
（1）如图甲，航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料，观察到整个水球很快就变蓝了 扩散 现象，说明 分子在不停地做无规则运动 。
（2）如图乙，在“液桥”实验中，将两块透明板上的水球接触后合成一个 引力 ；飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，与大气剧烈摩擦，这是通过 做功 的方式改变了返回舱的内能。
【答案】（1）扩散；分子都在不停地做无规则运动；（2）引力；做功。
【分析】（1）一切物质都是由分子组成的或由原子组成的，分子是在永不停息地做无规则运动；
（2）分子间存在相互作用的引力和斥力；改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解：（1）将蓝颜料滴入水中，由于分子都在不停地做无规则运动，属于扩散现象；
（2）两块透明塑料板上的水球接触后融合成一体，然后将两块透明塑料板缓缓分开，形成了一个长约10cm的液桥；
飞船返回舱返回地球时，进入大气层后，舱体外壁的温度达2000℃以上。
故答案为：（1）扩散；分子都在不停地做无规则运动；做功。
12．（8分）为了保护视力，教室里日光灯更换成如图甲所示的LED护眼灯，LED灯发光效率高，每个教室里由同一个开关控制几盏LED护眼灯，它们的连接方式是 并联 （填“串联”或“并联”）的。如图乙所示，电路中的LED发光时。电流从电池的 右 （填“左”或“右”）边流出，电子从LED较 短 （填“长”或“短”）的引脚流入。若将电路中的干电池正负极对调，LED的发光情况是 不发光 （填“发光”或“不发光”）。
【答案】并联；右；短；不发光
【分析】（1）在串联电路中，用电器相互影响；在并联电路中，用电器互不影响；
（2）在电源外部，电流从电源的正极流出，经用电器回到电源的负极；自由电子定向移动的方向与电流的方向相反；
（3）发光二极管具有单向导电性。
【解答】解：（1）每个教室里由同一个开关控制几盏LED护眼灯，这几盏护眼灯工作时互不影响；
（2）如图乙，LED发光时，通过闭合的开关，从较短的引脚流出。自由电子定向移动的方向与电流的方向相反；
（3）若将电路中的干电池正负极对调，由于发光二极管具有单向导电性。
故答案为：并联；右；短；不发光。
13．（8分）如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是其杠杆模型示意图。壁灯与支架总重力为G，壁灯与支架总重力的作用线恰好经过横杆上B点
（1）以D为支点，上方螺丝钉A受到垂直于墙面的拉力FA，方向向 左 （选填“左”或“右”）。若仅将AD之间的直杆改为半圆弧造型，其它不变的情况下，A点拉力大小将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）如图乙所示，若在安装壁灯时需要使壁灯绕A点逆时针转动，请在图乙中画出施加的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】（1）左；不变；
（2）。
【分析】（1）根据动力和阻力的定义确定拉力FA的方向；若仅将AD之间直杆改为的半圆弧造型，动力臂大小不变，据此分析。
（2）由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即OA是力臂时，力是最小的。
【解答】解：（1）由题意知，以D点为支点，阻力臂DB，阻力使杠杆有顺时针转动的趋势，方螺丝钉A受到垂直于墙面的拉力FA方向向左。
若仅将AD之间直杆改为半圆弧造型，动力臂大小不变，A点拉力大小将不变。
（2）由题意可知壁灯绕A点逆时针转动A点为支点，则AC为最长的动力臂，动力最小，如下图所示：
故答案为：（1）左；不变；
（2）。
14．（4分）用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为 2 V；给铅蓄电池充电时，此时铅蓄电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）；当铅蓄电池放电时，将 化学 能转化为 电 能。
【答案】2；用电器；化学；电。
【分析】（1）电池串联后的电压等于每节电池电压之和；
（2）电池是一种将化学能直接转化成电能的装置，蓄电池充电时，将电能转化为化学能，蓄电池放电时，将化学能转化为电能。
【解答】解：用三个相同的铅蓄电池串联的蓄电池组电压为6V，则每节蓄电池电压为n＝；
对铅蓄电池充电时，蓄电池消耗了电能，此时蓄电池相当于用电器；
铅蓄电池在放电时将化学能转化成电能。
故答案为：2；用电器；电。
15．（6分）在如图所示的电路中，请按要求用笔画线代替导线连接实物图。要求：
①L1和L2并联；
②开关能同时控制两盏灯泡；
③电流表测量通过L1的电流。
【答案】见解析中的图。
【分析】两灯并联，开关与控制的电路串联，电流表与待测电路串联，电流表选用大量程与L1串联。据此连接实物图。
【解答】解：两灯并联，开关能同时控制两盏灯泡，要求电流表测量通过L1的电流，电流表选用大量程与L1串联，如下所示：
16．（6分）可燃冰是一种新型能源，它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质，主要成分是甲烷，据中央电视台2017年5月18日报道，我国可燃冰已试采成功，用燃气锅炉烧水时，把质量为500kg，共燃烧了12m3天然气，已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气热值q＝4.2×107J/m3，可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃气锅炉烧水时的效率；
（3）若换用可燃冰，应使用多少m3可燃冰。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由热量公式Q＝cmΔt可以求出水吸收的热量；
（2）由燃烧值公式可以求出天然气完全燃烧释放的热量，由效率公式求出燃气灶烧水的效率；
（3）换用可燃冰，根据可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，可知可燃冰的热值，再利用Q＝Vq可求得应使用多少m3可燃冰。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×104J/（kg•℃）×500kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×108J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq天然气＝12m5×4.2×108J/m3＝5.04×103J；
燃气锅炉烧水时的效率：
η＝×100%＝；
（3）可燃冰的热值为同体积天然气的160倍，
则可燃冰的热值：q可燃冰＝160q天然气＝160×3.2×107J/m3＝6.72×109J/m2，
若换用可燃冰燃烧放出相同的热量，应使用可燃冰的体积：
V可燃冰＝＝＝0.075m3。
答：（1）水吸收的热量为2.68×108J；
（2）燃气锅炉烧水时的效率为33.3%；
（3）若换用可燃冰，应使用6.075m3可燃冰。
17．（6分）截至2023年10月，省人民体育场改造提升工程项目又有新进展了！在施工过程中，工人师傅用如图甲所示的滑轮组，图乙为物体提升过程中的s﹣t图象。已知动滑轮重为100N，不计绳重及摩擦。求：
（1）拉力F的大小。
（2）拉力F做的功。
（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
【答案】（1）拉力F的大小为300N；
（2）拉力F做的功为3600J；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
【分析】（1）根据滑轮组装置确定绳子股数，不计绳重及摩擦，F＝（G+G动）求出拉力F的大小；
（2）根据W总＝Fs可得拉力做的功；
（3）根据W有＝Gh求出有用功，利用η＝求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，
F＝＝×（500N+100N）＝300N；
（2）绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2h＝4×6m＝12m，
拉力F做的功为W总＝Fs＝300N×12m＝3600J，
（3）滑轮组的有用功为W有＝Gh＝500N×6m＝3000J，
则滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝83.6%。
答：（1）拉力F的大小为300N；
（2）拉力F做的功为3600J；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%。
18．（8分）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
（1）实验要“比较不同燃料的热值”；
①应选择 甲、乙 两图进行实验；
②实验中，通过比较 温度计示数的变化 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”）来比较燃料燃烧放出的热量多少。
（2）实验要“比较不同物质吸热升温的特点”：
①应选择 甲、丙 两图进行实验；
②在燃烧同种燃料时还需要控制火力相同，是为了使两种液体在相同的时间内吸收 相同 （选填“相同”或“不同”）的热量，所以该实验主要用 加热时间的长短 （选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”）来反映两种液体吸热的多少；
③如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如丁所示，由图丁可看出b液体的温度升高得较慢 b （选填“a”或“b”）液体的比热容较大；
（3）某同学用图甲装置测燃料1的热值，假设燃料完全燃烧放出的热量全部供液体a吸收。加热前燃料1的质量为m1，加热一段时间后变为m2，烧杯中液体a的质量为m，初温为t1，末温为t2，液体a的比热容用c表示。用以上符号表示该同学测燃料1的热值的计算式：q＝ 。
【答案】（1）甲、乙；温度计示数的变化；（2）甲、丙；相同；加热时间的长短；b；
（3）。
【分析】（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（2）我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；根据控制变量法的要求选择相应的图示进行实验；
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。
（3）根据Q吸＝Q放＝cmΔt进行分析。
【解答】解：（1）为了比较不同燃料的热值，应选择燃料不同但液体相同的装置、乙两图进行实验。
为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少；
（2）①为了比较不同物质吸热升温的特点，应选择相同燃料但液体不同的实验装置、丙两图进行实验。
②为了使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量，在燃烧同种燃料时，所以，这种方法是转换法。
③如果，吸热后它们的温度随时间变化的图象，质量和初始温度均相同的a，温度升高慢的比热容大，b液体的比热容较大。
（3）液体a吸收的热量：Q吸＝cama（t2﹣t1），
酒精灯放出的热量：Q放＝Q吸＝cam酒精（t3﹣t1），
燃烧酒精的质量：m＝m1﹣m6，
由Q＝mq可得酒精的热值：q酒精＝＝；
故答案为：（1）甲、乙；温度计示数的变化、丙；相同；b；
（3）。
19．（6分）实验桌上有如下器材：满足实验要求的稳压电源，规格不同的小灯泡若干，开关1个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明：两个小灯泡并联时（即该支路电流不变），则电路中总电流I＝I2+b（b为常量），请：
（1）请画出实验电路图；
（2）写出实验步骤；
（3）画出实验数据记录表格。
【答案】（1）见解答图；（2）见解答；（3）见解答图。
【分析】（1）根据题意：电路中总电流I＝I2+b（b为常量），可知两灯泡并联，且电源的电压不变，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，据此设计电路；
（2）实验步骤：使用电流表测电流之前，先将电流表调零；读出各个电流表的示数，并将数据记录表格中；更换不同规格的灯泡实验；把电流表的示数记录在实验记录表中。最后利用并联电路的电流特点，分析数据即可得出关系；
（3）根据实验数据设计实验目的和数据设计表格。
【解答】解：（1）要得出两个小灯泡并联时，如果一个小灯泡保持不变2+b，可将灯泡L1和L8并联，电流表A1测总电流I，电流表A2测L5的电流I2，设计的电路如图所示：
（2）实验步骤：
①在使用电流表测电流之前，先将电流表调零；
②闭合开关后，分别用电流表测出干路和支路电流2的电流I8的示数，并记录在表格中；
③当一个灯泡不变时，为了得到总电流与另一个灯泡电流的关系2+b，应改变另一灯泡的电流2更换为不同规格的灯泡，重复上述实验。
（3）由题可知，实验共测得8次数据、通过L2的电流I2、两者的差值常量b，故设计的表格如下：
故答案为：（1）见解答图；（2）见解答。原子核对核外电子的束缚能力：弱→强
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬橡胶
涤纶
硬塑料
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
甲物质
30
96
163
220
乙物质
30
64
89
124
原子核对核外电子的束缚能力：弱→强
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬橡胶
涤纶
硬塑料
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
甲物质
30
96
163
220
乙物质
30
64
89
124
8
2
3
6
5
6
I/A






I5/A
b/A