广东省惠州市大亚湾经开区西区实验学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份广东省惠州市大亚湾经开区西区实验学校2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列物理量的单位不正确的是（ ）
A．温度的单位是℃B．比热容的单位是J/kg
C．电流的单位是AD．能量的单位是J
2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量后，内能增加，温度一定升高
B．高温高压气体膨胀对外做功，其内能变大
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．对物体做功物体内能会增大
3．（3分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞（ ）
A．硝化棉被点燃，但筒内气体的温度不变
B．下压活塞的过程中，筒内气体内能减小
C．下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做了功
D．下压活塞的过程中，气体的内能转化为活塞的机械能
4．（3分）下列事例中，不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A．沿海地区的温差变化小
B．晚间，在春播秧田里灌水保温
C．在发烧病人的额头上擦冷水降温
D．汽车发动机用水作为冷却剂
5．（3分）如图，电流表能正确直接测量通过灯L1电流的电路是（ ）
A．B．
C．D．
6．（3分）如图是一款平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具，当电源开关S1闭合时指示灯亮起；人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合，电动机才能启动开始运动，紧急情况时S1自动断开，电动机停止工作。下列电路图中，与其原理相符的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同1和L2的电流之比为（ ）
A．1：5B．1：4C．5：1D．4：1
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）某工人在水平方向上用100N的力推动重为550N的重物，使物体在水平地面上以0.3m/s的速度向前运动了10s，物体移动的距离为 ，这一过程中推力所做的功是 ，工人做功的功率为 。
9．（3分）正值入冬季节，同学们将水杯一杯多用，即可以用于喝水（如图甲），他们是利用 的方式获取内能；而另一些同学却用双手反复摩擦（如图乙）让手感到温暖 的方式增加了手的内能，两种改变内能的方式是 的。
10．（3分）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，若汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机1s完成 个冲程。
11．（3分）验电器的工作原理是 。如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间 移动，金属棒中的电流方向是从 （均选填“A→B”或“B→A”）。
12．（3分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，这两个输出端的连接方式是 联。给手机移动电源充电时，将电能转化为 能。用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 。
13．（3分）如图甲所示电路，当开关S闭合后，电流表示数如图乙所示 （选填“电源”“L1”或“L2”）的电流，b电流表的示数应为 A，通过L2的电流是 A。
14．（3分）如图所示电路中，当 闭合时，L1、L2并联；当 闭合时，L1、L2串联；当 闭合时，电路会发生短路，损坏电源。
三、作图题（本大题共3小题，共7分）
15．（3分）如图所示是连接的实物电路，在方框中画出对应的电路图。
16．（2分）在“用电流表测电流”的实验中，已知电路中的电流约在0.4A左右，请你在图中用笔画线代替导线
17．（2分）居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电，晚上，有人走动发出声音；白天，无论发出多大声音（光控开关在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声控开关在有人走动发出声音时就闭合，闭合后经过一两分钟便自动断开）。
四、实验题（本大题共3小题，每空1分，共20分）
18．（6分）被举高的物体具有重力势能，小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关。为了验证自己的猜想，小明进行了如图所示的实验：让物体自由下落冲击小方桌，桌腿是四根钉子。
（1）由 两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是当 一定时，质量越大，重力势能越大。
（2）由甲、丙两图 （填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是 。
（3）本实验是通过观察 来判断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常用的 法。
19．（8分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同
（1）比较不同燃料的热值时，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容时，应选择 两图进行实验，实验使用的物理研究方法为 ；
（2）比较不同物质的比热容时，选用上图中合适的装置加热相同的一段时间后，发现液体a升温最多 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量。由此可知液体a的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容；
（3）比较燃料的热值时，应待燃料 燃烧后，比较液体的 （选填“加热时间”或“升高的温度”）；
（4）小明利用天平和温度计准确测出液体的质量、消耗的燃料质量和液体升高的温度后，计算出燃料1的热值，但他发现与标准值差距较大，你认为还可能是： 。
20．（6分）小明同学和小刚同学分别在“探究并联电路中电流的规律”实验过程中。
（1）选择实验器材时，小明同学发现电流表的指针如图丙所示，在不更换电流表的情况下 ；
（2）小刚同学在闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针如图丙所示 ；
（3）纠正错误后，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是 （选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（4）若在图乙中把a导线的左端由电流表的“0.6”接线柱改接在“﹣”接线柱上，改动后电流表测量的是 （选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（5）测出A、B、C三处的电流如下表所示，由此得出初步结论： （写表达式）；
（6）小明提出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是： 。
五、计算题（本大题共2小题，21（2）4分，22（3）3分，其余每问2分，共13分）
21．（6分）天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。某学校锅炉用天然气做燃料给水加热，将锅炉中质量为1000kg的水由30℃加热至70℃。天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）这过程中水吸收多少热量；
（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气。
22．（7分）装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为36kg的货物，所用的拉力F为200N，重物在10s内被匀速提升2m，求：
（1）提升时绳子自由端的速度；
（2）拉力F的功率；
（3）此滑轮组的机械效率。
六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共18分）
23．（6分）阅读下列短文，回答问题。
2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空。神舟十四号载人飞船入轨后，采用自主快速交会对接模式，与天和核心舱及天舟三号、天舟四号货运飞船形成组合体。飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造，建成国家太空实验室。这是中国人的第九次太空之旅
（1）长征二号F运载火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的 （选填“热值”或“比热容”）；
（2）火箭升空过程中，燃料燃烧将化学能转化为 能；
（3）神舟十四号载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的 ；
（4）长征二号F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船加速升空过程中，飞船中航天员的重力势能 ，惯性 （均选填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）升空后，神舟十四号载人飞船与长征二号F运载火箭成功分离前，飞船相对于火箭是 （选填“静止”或“运动”）的。
24．（6分）阅读下列短文，回答问题。
汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。如图是汽车内的四缸发动机工作示意图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，有一个汽缸在做功。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入气缸，使水瞬间变成水蒸气，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能，甲图中 图（选填“A、B、C、D”）所示的冲程内燃机给汽车提供动力；
（2）当这台四缸四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则1s内该汽油机做功 次；
（3）为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套 的方式减少汽缸内能的；
（4）如乙图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为 ；
A.n＝×100%
B.η＝×100%
C.η＝×100%
D.η＝×100%
（5）“六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的 冲程。
25．（6分）新学期的一节物理课上，同学们和老师一起做“摩擦起电”的小实验。老师将一根橡胶棒与一块毛皮快速摩擦（如图甲），然后用橡胶棒靠近一些纸屑（如图乙），同时大家还发现有一些被吸附的纸屑又迅速从橡胶棒上跳离。请你根据上述实验以及你学过的有关知识分析回答下列问题：
（1）与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫 电荷（选填“正”或“负”），这是因为在摩擦的过程中橡胶棒 了电子（选填“得到”或“失去”）。
（2）一些被吸附到橡胶棒上的纸屑纷纷跳离，是因为纸屑被吸附到橡胶棒上后，橡胶棒将其所带的一些电荷传给了纸屑 的电荷（选填“相同”或“相反”），从而发生相互 。
（3）各种形式的能在一定条件下都可以相互转化，“摩擦起电”的过程即实现了 能向 能的转化。
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共7小题，每题3分，共21分）
1．（3分）下列物理量的单位不正确的是（ ）
A．温度的单位是℃B．比热容的单位是J/kg
C．电流的单位是AD．能量的单位是J
【分析】根据对常见物理量及其单位的掌握作答。
【解答】解：在物理学中，
A、温度的常用单位是℃；
B、比热容的基本单位是J/（kg•℃）；
C、电流的基本单位是A；
D、能量的单位是J。
故选：B。
【点评】此题考查我们对常见物理量及其单位对应关系的掌握情况，属于识记性知识的考查，难度不大。
2．（3分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量后，内能增加，温度一定升高
B．高温高压气体膨胀对外做功，其内能变大
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D．对物体做功物体内能会增大
【分析】（1）物体吸收热量，内能增大，但温度不一定升高；
（2）气体膨胀对外做功，自身的内能减小；
（3）热传递的条件是有温度差；
（4）对物体做功物体内能会增大，物体对外做功物体的内能会减小。
【解答】解：A、物体吸收热量后，温度不一定升高，吸热温度不变，故A错误；
B、高温高压气体膨胀对外做功，故B错误；
C、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故C错误；
D、对物体做功物体内能会增大。
故选：D。
【点评】本题主要考查了对温度、热量和内能概念的理解，以及它们之间关系的认识，属基础题。
3．（3分）如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞（ ）
A．硝化棉被点燃，但筒内气体的温度不变
B．下压活塞的过程中，筒内气体内能减小
C．下压活塞的过程中，活塞对筒内气体做了功
D．下压活塞的过程中，气体的内能转化为活塞的机械能
【分析】做功可以使内能与机械能之间进行转化：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少。
【解答】解：
下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，使气体的内能增加，当温度升高达到棉花的着火点时，故C正确。
故选：C。
【点评】知道做功可以改变物体的内能，并能准确判断其能量的转化过程是解决该题的关键。
4．（3分）下列事例中，不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A．沿海地区的温差变化小
B．晚间，在春播秧田里灌水保温
C．在发烧病人的额头上擦冷水降温
D．汽车发动机用水作为冷却剂
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。
【解答】解：
A、沿海地区和沙漠地区相比，水的比热容大，水的温度变化小，昼夜温差小，砂石的比热容较小，砂石的温度变化大；
B、因为水的比热容大，降低相同的温度，所以晚上向秧苗田里放水，故与水的比热容有关；
C、在发烧病人的额头上擦冷水降温，故C符合题意；
D、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机用循环水冷却。
故选：C。
【点评】本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点题目。
5．（3分）如图，电流表能正确直接测量通过灯L1电流的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】电流表应该与被测用电器串联一起，并且使电流从正接线柱流入，负接线柱流出，据此判断。
【解答】解：A、图中电路为并联电路，不能直接测出L1电流，故A错误；
B、图中电流表与灯L1串联，电流表的正负接线柱接法正确；
C、图中电流表与灯L4串联，测的是通过L2电流，故C错误；
D、图中电流表与灯L1串联，电流表的正负接线柱接法错误。
故选：B。
【点评】熟知电流表的连接方法，会判断电流表与哪个用电器串联，并注意电流表的正负接线柱接法，是解答的关键。
6．（3分）如图是一款平衡车，它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具，当电源开关S1闭合时指示灯亮起；人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合，电动机才能启动开始运动，紧急情况时S1自动断开，电动机停止工作。下列电路图中，与其原理相符的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，然后对各个选项逐一分析即可。
【解答】解：由题意可知，指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机；
A、图中开关S4闭合后，发生电源短路现象；
B、图中指示灯和电动机并联，S1控制干路，开关S2控制电动机，故B符合题意；
C、图中S8和开关S2分别控制两条支路，故C不符合题意；
D、图中指示灯和电动机串联。
故选：B。
【点评】本题考查了串并联电路的设计相关知识的了解与掌握，利用所学知识解释身边现象，学了用，有意义。
7．（3分）如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同1和L2的电流之比为（ ）
A．1：5B．1：4C．5：1D．4：1
【分析】由电路图可知，L1与L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流；根据并联电路的电流特点和两只电流表的指针偏转角度相同判断两电流表的示数关系，再根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比。
【解答】解：两个小灯并联，电流表A2测量通过L2的电流记为I，电流表A6测量干路总电流记为I'。因为电流表的两个量程分别为0～0.3A，且是同一刻度盘标记不了不同的数值，按不同的量程读数，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和知，
此时灯L1和L2的电流之比：。
故选：D。
【点评】本题主要考查了并联电路的特点的应用，关键是知道指针偏转角度相同时大量程示数是小量程示数的5倍。
二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共21分）
8．（3分）某工人在水平方向上用100N的力推动重为550N的重物，使物体在水平地面上以0.3m/s的速度向前运动了10s，物体移动的距离为 3 ，这一过程中推力所做的功是 300J ，工人做功的功率为 30W 。
【分析】根据s＝vt得到物体移动的距离；
根据W＝Fs得到推力所做的功；
根据P＝得到工人做功的功率。
【解答】解：物体移动的距离为s＝vt＝0.3m/s×10s＝8m，
这一过程中推力所做的功W＝Fs＝100N×3m＝300J，
工人做功的功率P＝＝＝30W。
故答案为：3；300。
【点评】本题考查速度的公式、功和功率的公式的应用，在计算时要熟记公式，找出公式中对应的物理量，代入数值计算出结果。
9．（3分）正值入冬季节，同学们将水杯一杯多用，即可以用于喝水（如图甲），他们是利用 热传递 的方式获取内能；而另一些同学却用双手反复摩擦（如图乙）让手感到温暖 做功 的方式增加了手的内能，两种改变内能的方式是 等效 的。
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移，两者是等效的。
【解答】解：手捧热水杯取暖，这是利用热传递的方式获取内能；
用双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用做功的方式增加了手的内能；
两种改变内能的方式是等效的。
故答案为：热传递；做功。
【点评】了解做功和热传递是改变物体内能的两种方式，二者在改变内能上是等效的，要注意区分。
10．（3分）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 做功 冲程，其能量转化情况与 乙 （选填“乙”或“丙”）图相同，若汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机1s完成 100 个冲程。
【分析】（1）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，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析。
（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。
（3）四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
【解答】解：
（1）观察图甲可知，两个气门都关闭，因此是做功冲程；
（2）在热机的做功冲程中，高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能；
乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，体积膨胀，使塞子飞出去。
丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，温度升高，棉花就会燃烧，即是将机械能转化为内能的过程。
因此与做功冲程原理相同的是乙实验。
（3）汽油机的转速为3000r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动50圈。
因为一个工作循环中，四个冲程，对外做功一次，完成100个冲程。
故答案为：做功；乙；100。
【点评】此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，综合性较强，难度不是很大；要掌握课本所学知识，学会变通。
11．（3分）验电器的工作原理是 同种电荷相互排斥 。如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带正电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，则连接的瞬间 B→A 移动，金属棒中的电流方向是从 A→B （均选填“A→B”或“B→A”）。
【分析】（1）验电器的原理是同种电荷相互排斥；
（2）电荷的定向移动形成电流；其中规定正电荷移动的方向为电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解：验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
A带正电是因为缺少电子；B不带电、B连接起来，而自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
故答案为：同种电荷相互排斥；B→A。
【点评】明确形成电流的条件和电流方向的规定，是解答此题的关键。
12．（3分）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，这两个输出端的连接方式是 并 联。给手机移动电源充电时，将电能转化为 化学 能。用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 用电器 。
【分析】（1）并联电路中各支路用电器工作互不影响。
（2）用移动电源为手机充电时，将电能转化为化学能。电路中消耗电能的元件是用电器。
【解答】解：某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，因为两个输出端可以同时给两个用电器充电；
用移动电源为手机充电时，将电能转化为化学能，因为手机消耗电能。
故答案为：并；化学。
【点评】理解并联电路的特点，知道电路中各部分的作用，可解答此题。
13．（3分）如图甲所示电路，当开关S闭合后，电流表示数如图乙所示 L1 （选填“电源”“L1”或“L2”）的电流，b电流表的示数应为 1.2 A，通过L2的电流是 0.9 A。
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表a测L1支路的电流，电流表b测干路电流，根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程，再根据分度值读出示数。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联1支路的电流，电流表b测干路电流，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角，分度值为0.7A；
a电流表的量程为0～0.3A，分度值为0.02A；
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以L2中的电流为6.2A﹣0.5A＝0.9A；
故答案为：L3；1.2；7.9。
【点评】此题主要考查了电流表的读数、使用以及并联电路电流的特点，注意读数时要先确定量程和分度值，否则容易读错量程。
14．（3分）如图所示电路中，当 S1、S3 闭合时，L1、L2并联；当 S2 闭合时，L1、L2串联；当 S2、S3 闭合时，电路会发生短路，损坏电源。
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，电流依次经过各用电器从正极回到电源负极；并联电路电流有多条路径，分别经过各用电器从电源正极回到负极；
（2）短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指用导线直接将电源两端相连；而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来，使电器两端的电压为零。
【解答】解：（1）要使L1、L2并联，则电流应有两条路径：正极→L4→S1→负极，正极→S3→L6→S1→负极，因此需要闭合开关S1和S5；
（2）要使L1、L2串联，则电流只有一条路径：正极→L3→L2→S2→负极，因此需要闭合开关S5；
（3）当开关S2、S3闭合时，电源的两极直接用导线连接起来了，会损坏电源。
故答案为：S7、S3；S2；S6、S3。
【点评】本题考查了学生识别串、并联电路的能力，电路的识别一般就从电流路径上分析，只有一条路径的是串联，有多条路径的是并联。
三、作图题（本大题共3小题，共7分）
15．（3分）如图所示是连接的实物电路，在方框中画出对应的电路图。
【分析】分析实物图，得出两灯的连接方式，以及开关、电流表的位置，据此画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联、电流表A2在干路上，灯L2、电流表A3在一条支路，灯L1单独一条支路，电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，正确分析电路的连接方式是关键。
16．（2分）在“用电流表测电流”的实验中，已知电路中的电流约在0.4A左右，请你在图中用笔画线代替导线
【分析】电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电路电流约为0.4A，故电流表选择0～0.6A量程。
【解答】解：电路中电流约0.4A，电流表选择6～0.6A量程，电流从电流表的正接线柱流入，电路连接如图：
【点评】本题考查了实物图的连接，根据题意得出各电路元件的连接方式和位置是关键。
17．（2分）居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电，晚上，有人走动发出声音；白天，无论发出多大声音（光控开关在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；声控开关在有人走动发出声音时就闭合，闭合后经过一两分钟便自动断开）。
【分析】由题意可知，居民楼的楼道里灯泡亮的条件是：必须是晚上，白天不亮；必须有人走动发出声音，没人不亮，所以光控开关和声控开关不能独立工作，即串联，据此连接电路。
【解答】解：由题知，晚上，灯亮，无论发出多大声音，说明两个开关不能独立工作，再和灯泡串联
【点评】设计电路时，首先考虑开关和用电器之间的连接，再考虑用电器之间的连接，最后和电源构成通路。
四、实验题（本大题共3小题，每空1分，共20分）
18．（6分）被举高的物体具有重力势能，小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关。为了验证自己的猜想，小明进行了如图所示的实验：让物体自由下落冲击小方桌，桌腿是四根钉子。
（1）由 乙和丙 两图可探究重力势能的大小与质量的关系，结论是当 物体的高度 一定时，质量越大，重力势能越大。
（2）由甲、丙两图 不能 （填“能”或“不能”）探究重力势能的大小与高度的关系，理由是 没有控制物体的质量相同 。
（3）本实验是通过观察 钉子进入沙面的深浅 来判断重力势能大小的，这也是物理探究过程中较常用的 转换 法。
【分析】（1）利用控制变量法，要验证重力势能的大小与质量有关，需控制质量其他的因素相同，只有质量不同，从图中找出符合条件的图即可。
（2）利用控制变量法，要验证重力势能与高度的关系，需控制高度以外的因素相同，只有高度不同。
（3）钉子进入沙堆的深浅，体现了物体对其做功的多少，钉子进入沙堆越深反映重锤了具有的重力势能越大，这用到了转换法。
【解答】解：（1）根据控制变量法，要验证重力势能的大小与质量有关，改变物体质量的大小；分析实验现象可得出当物体的高度一定时，具有的重力越大；
（2）比较图中甲和丙可知，两次实验所用的物体质量不同，不能探究重力势能的大小与高度的关系；
（3）通过实验可以知道，他是通过比较钉子进入沙面的深浅来比较重力势能的大小的，它原来具有的重力势能越大。
故答案为：（1）乙和丙；物体的高度；没有控制物体的质量相同；转换。
【点评】该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验，注意转换法和控制变量法在该实验中的应用。
19．（8分）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同
（1）比较不同燃料的热值时，应选择 甲、乙 两图进行实验；比较不同物质的比热容时，应选择 甲、丙 两图进行实验，实验使用的物理研究方法为 控制变量法 ；
（2）比较不同物质的比热容时，选用上图中合适的装置加热相同的一段时间后，发现液体a升温最多 完全 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b吸收的热量。由此可知液体a的比热容 升高的温度 （选填“大于”“小于”或“等于”）液体b的比热容；
（3）比较燃料的热值时，应待燃料 完全 燃烧后，比较液体的 升高的温度 （选填“加热时间”或“升高的温度”）；
（4）小明利用天平和温度计准确测出液体的质量、消耗的燃料质量和液体升高的温度后，计算出燃料1的热值，但他发现与标准值差距较大，你认为还可能是： 燃料没有完全燃烧 。
【分析】（1）燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应。比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，控制不同液体相同时间内吸热相同；
（2）相同质量的不同物质吸收相同的热量，温度变化大的吸热能力小，即比热容小；
（3）比较不同燃料的燃烧值，由控制变量法，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；
（4）燃料在燃烧过程中，不能完全燃烧。
【解答】解：（1）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同、乙两图进行实验，应使用相同的热源，应选择甲，实验使用的物理研究方法为控制变量法；
（2）比较不同物质的比热容，应使用相同的热源，此时液体a吸收的热量等于液体b吸收的热量；
故使用甲丙装置加热相同一段时间后，液体a升温多，b的比热容较大；
（3）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，应待燃料完全燃烧后；
（4）小明利用天平和温度计准确测出液体的质量、消耗的燃料质量和液体升高的温度后，但他发现与标准值差距较大，你认为还有可能的原因是：燃料没有完全燃烧。
故答案为：（1）甲、乙；甲、乙；控制变量法；小于；升高的温度。
【点评】本题比较不同燃料的热值和不同物质的比热容，考查控制变量法及转换法的运用。
20．（6分）小明同学和小刚同学分别在“探究并联电路中电流的规律”实验过程中。
（1）选择实验器材时，小明同学发现电流表的指针如图丙所示，在不更换电流表的情况下 调零 ；
（2）小刚同学在闭合开关前，电流表指针指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针如图丙所示 电流表正负接线柱接反了 ；
（3）纠正错误后，图乙是他们测量电流时连接的实验电路，此时电流表测量的是 C （选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（4）若在图乙中把a导线的左端由电流表的“0.6”接线柱改接在“﹣”接线柱上，改动后电流表测量的是 B （选填“A”、“B”或“C”）处的电流；
（5）测出A、B、C三处的电流如下表所示，由此得出初步结论： IC＝IA+IB （写表达式）；
（6）小明提出：为了得出更普遍的规律，应当进行多次实验。操作方法是： 换用不同规格的灯泡多次测量 。
【分析】（1）使用电流表前应对电流表进行校零，使指针指在零刻度线上；
（2）连接电流表时要注意正负接线柱的接法；
（3）（4）电流表与待测电路串联；
（5）分析表中数据得出结论，并联电路中，干路电流等于支路电流之和；
（6）为得出普遍性的结论，应换用不同规格的灯泡多次测量。
【解答】解：（1）电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表指针校零；
（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图丙所示的情况；
（3）由图可知，电流表接在干路中；
（4）在图乙中把a导线的左端由电流表的“0.6”接线柱改接在“﹣”接线柱上，电流表与灯泡L5串联，此时电流表测量的是B处的电流；
（5）分析表中数据：0.30A+0.24A＝2.54A，可知在并联电路中干路电流等于各支路电流之和1+I2；
（6）实验只测量了一次，具有偶然性；为得出普遍性的结论。
故答案为：（1）调零；（2）电流表正负接线柱接反了；（4）BC＝IA+IB；（6）换用不同规格的灯泡多次测量。
【点评】本题主要考查探究并联电路中电流的规律的实验，我们要掌握电路的连接、分析数据归纳总结结论及归纳法的应用。
五、计算题（本大题共2小题，21（2）4分，22（3）3分，其余每问2分，共13分）
21．（6分）天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。某学校锅炉用天然气做燃料给水加热，将锅炉中质量为1000kg的水由30℃加热至70℃。天然气的热值为4×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）这过程中水吸收多少热量；
（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气。
【分析】（1）知道水的初、末温，又知道水的比热容、质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据η＝求天然气完全燃烧放出的热量，再利用Q放＝Vq求出需要天然气的体积。
【解答】解：
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.4×103J/（kg•℃）×1000kg×（70℃﹣30℃）＝1.68×103J；
（2）由η＝可得天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝＝＝2.2×108J，
由Q放＝Vq得需要天然气的体积：
V＝＝＝5m3。
答：（1）这过程中水吸收1.68×108J的热量；
（2）若这过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则需要天然气的体积是7m3。
【点评】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，熟练运用公式及变形公式即可正确解题，
22．（7分）装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为36kg的货物，所用的拉力F为200N，重物在10s内被匀速提升2m，求：
（1）提升时绳子自由端的速度；
（2）拉力F的功率；
（3）此滑轮组的机械效率。
【分析】（1）由图可知，n＝2，根据s＝nh得出绳子自由端移动的距离，利用速度公式求解提升时绳子自由端的速度。
（2）已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W＝Fs可求拉力做的总功，还知道做功的时间，根据公式P＝可求拉力的功率。
（3）利用G＝mg求出货物重力G，再利用W＝Gh求出有用功，最后利用η＝×100%计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，
绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×4m＝4m，
提升时绳子自由端的速度：
v＝＝＝4.4m/s；
（2）拉力做的功：
W总＝Fs＝200N×4m＝800J，
功率：
P＝＝＝80W；
（3）货物的重力：
G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，
有用功：
W有＝Gh＝360N×7m＝720J，
此滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝。
答：（1）提升时绳子自由端的速度为0.4m/s；
（2）拉力F的功率为80W；
（3）此滑轮组的机械效率为90%。
【点评】本题考查速度、做功、功率、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
六、综合能力题（本大题共3小题，每空1分，共18分）
23．（6分）阅读下列短文，回答问题。
2022年6月5日，我国在酒泉卫星发射中心成功将搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空。神舟十四号载人飞船入轨后，采用自主快速交会对接模式，与天和核心舱及天舟三号、天舟四号货运飞船形成组合体。飞行任务期间将全面完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的天宫空间站建造，建成国家太空实验室。这是中国人的第九次太空之旅
（1）长征二号F运载火箭用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的 热值 （选填“热值”或“比热容”）；
（2）火箭升空过程中，燃料燃烧将化学能转化为 机械 能；
（3）神舟十四号载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的 运动状态 ；
（4）长征二号F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船加速升空过程中，飞船中航天员的重力势能 变大 ，惯性 不变 （均选填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）升空后，神舟十四号载人飞船与长征二号F运载火箭成功分离前，飞船相对于火箭是 静止 （选填“静止”或“运动”）的。
【分析】（1）热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，燃料的热值越大，在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择航天器燃料时首先应该考虑燃料热值的大小；
（2）火箭升空过程中，燃料燃烧将化学能转化为机械能；
（3）根据力的作用下可以改变运动状态填写；
（4）影响重力势能大小的因素有：质量、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；惯性与质量有关，航天员的质量不变；
（5）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
【解答】解：（1）火箭一般使用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，可以释放出更多的热量；
（2）火箭升空过程中，燃料燃烧将化学能转化为机械能；
（3）火箭加速升空说明火箭受力后运动状态发生了改变，即力可以改变物体的运动状态；
（4）飞船加速升空过程中，飞船中宇航员的质量不变，重力势能变大，航天员的质量不变；
（5）分离前，以运载火箭为参照物，因此是静止的。
故答案为：（1）热值；（2）机械；（4）变大；（5）静止。
【点评】本题通过搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F运载火箭发射升空综合考查了热值、运动的相对性、能源的分类、力的作用效果及机械能，需要考生熟练掌握基础知识，属于中考热点。
24．（6分）阅读下列短文，回答问题。
汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。如图是汽车内的四缸发动机工作示意图，内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，有一个汽缸在做功。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入气缸，使水瞬间变成水蒸气，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器
（1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 机械 能，甲图中 C 图（选填“A、B、C、D”）所示的冲程内燃机给汽车提供动力；
（2）当这台四缸四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则1s内该汽油机做功 200 次；
（3）为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套 热传递 的方式减少汽缸内能的；
（4）如乙图所示为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为 C ；
A.n＝×100%
B.η＝×100%
C.η＝×100%
D.η＝×100%
（5）“六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的 做功 冲程。
【分析】（1）汽油机的工作原理是将燃烧燃烧产生的内能转化为汽油机所需的机械能；四冲程汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，给汽车提供动力，根据做功冲程的特点判断哪个冲程属于做功冲程；
（2）四冲程汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，活塞往复1次，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；
（3）热传递：能量会从温度高的物体转移到温度低的物体；
（4）热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值；
（5）根据热机四个冲程的特点，结合材料中给出的信息进行判断。
【解答】解：（1）汽油机工作时将燃料燃烧获得内能转化为机械能；汽油机工作时，由图甲可知，活塞向上运动；
（2）这台四缸四冲程汽油机飞轮转速是6000r/min＝100r/s，所以每秒曲轴转100圈，可以完成50个工作循环，做功4×50＝200次；
（3）汽油机工作时，气缸温度很高，让汽缸被水包围着，则汽缸的热量会传递给水；
（4）由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为E2，所以内燃机的效率可表示为η＝×100%；故选：C。
（5）六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功。
故答案为：（1）机械；C；（2）200；（4）C。
【点评】本题考查了对汽油机工作过程的掌握、功、热量以及对热机效率、热传递的理解，属于基础题，难度不大。
25．（6分）新学期的一节物理课上，同学们和老师一起做“摩擦起电”的小实验。老师将一根橡胶棒与一块毛皮快速摩擦（如图甲），然后用橡胶棒靠近一些纸屑（如图乙），同时大家还发现有一些被吸附的纸屑又迅速从橡胶棒上跳离。请你根据上述实验以及你学过的有关知识分析回答下列问题：
（1）与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫 负 电荷（选填“正”或“负”），这是因为在摩擦的过程中橡胶棒 得到 了电子（选填“得到”或“失去”）。
（2）一些被吸附到橡胶棒上的纸屑纷纷跳离，是因为纸屑被吸附到橡胶棒上后，橡胶棒将其所带的一些电荷传给了纸屑 相同 的电荷（选填“相同”或“相反”），从而发生相互 排斥 。
（3）各种形式的能在一定条件下都可以相互转化，“摩擦起电”的过程即实现了 机械 能向 电能 能的转化。
【分析】（1）毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷；当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电；
（2）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）从能量转化的角度分析摩擦起电的实质，在分析过程中，主要是看在该过程中消耗了什么形式的能量，同时又产生了什么形式的能量，进而分析即可解决。
【解答】解：（1）毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷；这是因为在摩擦的过程中橡胶棒束缚电子能力强；
（2）一些被吸附到橡胶棒上的纸屑纷纷跳离，是因为纸屑被吸附到橡胶棒上后，使纸屑与橡胶棒带了同种电荷；
（3）在摩擦起电的过程中，消耗了机械能，即该过程中还有电能的产生。
故答案为：（1）负；得到；排斥；电能。
【点评】本题考查了摩擦起电的实质、正、负电荷和电荷间的相互作用规律等知识的了解和掌握，属于基础知识考查。
位置
IA
IB
IC
电流/A
0.30
0.24
0.54
位置
IA
IB
IC
电流/A
0.30
0.24
0.54