2024~2025学年广东省佛山市九年级(上)期中考试物理试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年广东省佛山市九年级(上)期中考试物理试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了考生务必保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔在答题卡填写自己的准考证号、姓名、考场号、座位号，用2B铅笔把对应该号码的标号涂黑。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试题上．
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答、答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效．
4．考生务必保持答题卡的整洁．
第Ⅰ卷（选择题，共21分）
一、选择题（7小题，每小题3分，共21分，在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）古诗文及成语是中华传统文化的瑰宝，有着极其丰富的内涵；其中涉及很多物理知识，请完成1-2题．
1. 下列古诗文加点的字中能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A. 大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门
B. 冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲
C. 城阙辅三秦，风烟望五津
D. 夹岸数百步，中无杂树，落英缤纷
【答案】B
【解析】A．大漠风尘是由于分吹沙粒、灰尘导致的，不是分子的无规则运动，故A不符合题意；
B．冲天的香气是由于散发香气的物质的分子无规则运动，发生了扩散现象，故B符合题意；
C．烟尘是小颗粒，不属于分子的无规则运动，故C不符合题意；
D．花朵落地是受到重力的作用，是宏观物体的机械运动，故D不符合题意。
故选B。
2. 成语“炙手可热，慎莫近前”告诉我们利用热传递的方式可以改变物体的内能，下列情景与之相同的是（ ）
A. 钻木取火B. 围炉烤火
C. 擦燃火柴D. 搓手取暖
【答案】B
【解析】A．钻木取火时，钻头和木头克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是利用做功的方式来改变物体的内能，故A不符合题意；
B．围炉烤火时，人从炉火中吸收热量，内能发生了转移，是利用热传递的方式来改变物体的内能，故B符合题意；
C．擦燃火柴时，火柴头克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是利用做功的方式来改变物体的内能，故C不符合题意；
D．搓手取暖时，双手克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是利用做功的方式来改变物体的内能，故D不符合题意。
故选B。
3. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体内能增加，温度可能不变
B. 20℃的水比90℃的水的内能少
C. 0℃以下的物体内能为零
D. 热量总是自发地从内能大的物体向内能小的物体转移
【答案】A
【解析】A．晶体在熔化过程中吸收热量，内能变大，但是温度不变，故A正确；
B．20℃的水比90℃的水的质量关系未知，所以内能大小无法比较，故B错误；
C．一切物体都有内能，0℃以下的物体内能不为零，故C错误；
D．发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。
4. 下图是氢原子结构示意图，下列说法正确的是（ ）

A. 质子不带电B. 电子带负电
C. 原子是由原子核和中子组成D. 氢原子失去电子后带负电
【答案】B
【解析】A．中子不带电，质子带正电，故A错误；
B．质子带正电，中子不带电，电子带负电，故B正确；
C．原子是由原子核和电子组成的，故C错误；
D．氢原子失去电子后带正电，故D错误。
故选B。
5. 如图，加油站工作人员提取油枪加油前，手必须触摸静电释放器，以清除身体上的静电，确保安全。下列说法正确的是（ ）
A. 静电释放器可由玻璃制成
B. 身体上的静电是人体与衣服摩擦过程创造的
C. 清除静电后，人体上的正、负电荷全部消失
D. 清除静电时，人体的静电经静电释放器释放到大地
【答案】D
【解析】A．为了将人体的静电释放掉，则静电释放器应该是导体，而玻璃是绝缘体，故A错误；
B．人身体与衣物摩擦带电，是由于电荷发生了转移，故B错误；
C．清除静电后，人体的所带的电荷发生转移，但人体内的正负电荷不会消失，故C错误；
D．除静电时，人体、静电释放器和大地连通构成回路，人体的静电经静电释放器释放到大地，故D正确。
故选D。
6. 某电动独轮车，当闭合时，指示灯亮起，独轮车处于待机状态，再当人站在独轮车上时，开关自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列简化模拟电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D. .
【答案】C
【解析】A．图中，当只闭合S1时，指示灯亮，且电动机直接开启，故A不符合题意；
B．由电路图可知，灯和电动机串联，当闭合S1时，指示灯不亮，故B不符合题意；
C．由电路图可知，指示灯与电动机并联，S1在支路上，当S1闭合时，指示灯亮，S2在电动机的支路上，当闭合S2，电动机才启动，故C符合题意；
D．由电路图可知，S1闭合时，电动机启动，故D不符合题意。
故选C。
7. 用下列电路探究电路的电流规律时，电流表A1、A2的示数如图所示，则流过灯泡L1、L2的电流分别是（ ）
A. 1.3A；0.4AB. 0.9A；0.4A
C. 0.26A；0.4AD. 0.7A；2.0A
【答案】B
【解析】由图可知，灯泡L1、L2并联，电流表A1测干路电流，A2测L2支路的电流；根据并联电路的电流特点可知，A1的示数应大于A2的示数，而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小，所以电流表A1选择的是大量程（即0~3A），分度值为0.1A，其示数即干路电流为1.3A；电流表A2选择的是小量程（即0~0.6A），分度值为0.02A，其示数即通过灯泡L2的电流为0.4A；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L1的电流为
故ACD不符合题意，B符合题意
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题，共79分）
二、填空题（共7小题，每空1分，共21分）
8. 国庆假期，高明盈香生态园内花香四溢，“花香四溢”是______现象；荷叶上两滴水珠接触时，能自动结合成一滴较大的水珠，这一事实说明分子间存在着______；将酒精和水混在一起总体积变小，说明分子间存在着______。
【答案】扩散 引力 间隙
【解析】[1]花香四溢它是由于花分子在不停地做无规则运动，扩散到空气之中，属于扩散现象。
[2]两滴水珠接触时，由于分子之间存在相互作用的引力，所以能自动结合成一滴较大的水珠。
[3]酒精和水混合后，总体积减小，是因为分子到彼此的间隙里去了，这一现象直接说明分子间有间隙。
9. 2024年5月3日下午5点27分，我国长征五号遥八运载火箭搭载着嫦娥六号月球探测器，在海南文昌航天发射场成功发射，火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料______大的特性，火箭加速上升过程中机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），该过程中能量______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】热值 增大 守恒
【解析】[1]火箭采用液氢作为火箭的燃料，不仅液态氢的密度小，而且具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢和其他燃料时，氢可以释放出更多的热量。
[2]火箭加速升空时，速度增加，高度增加，动能增大，重力势能增大，则机械能也增大。
[3]由能量守恒定律可知：自然界中，能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。可知该过程中能量守恒。
10. 如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它具有轻便、节能、环保等特点，只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动自行车就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的__________，给电动车充电时，蓄电池相当于电路中的__________，它将电能转化为__________能。
【答案】开关 用电器 化学
【解析】[1]电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，所以这车钥匙其实就是一个开关，车钥匙的作用相当于电路中的开关。
[2][3]给电动车充电时，蓄电池要消耗电能，将其转化为化学能，此时蓄电池相当于电路中的用电器。
11. 我们家庭中的电视机正常工作的电压为______伏，它与家中其他用电器是______（填“并联”或“串联”）连接的，两节串在一起的干电池的电压是______伏。
【答案】220 并联 3
【解析】[1]我国家庭电路的电压为220V，则我们家庭中的电视机正常工作的电压为220V。
[2]家用电器工作时互不影响，故应并联使用。
[3]一节干电池的电压是1.5V，两节串在一起的干电池的电压是3V。
12. 如图所示，某实验小组用铜片、锌片、水果和发光二极管组成的电路，二极管此时正在发光．该水果电池的正极是________（选填“铜片”或“锌片”）：若想让二极管更亮，可将多个水果________（选填“串”或“并”）联接在电路中；现在将二极管两极接线对调，发现二极管不再发光，说明二极管具有________特性。
【答案】铜片 串 单向导电
【解析】[1]由题意可知，二极管正常发光，说明电流从二极管的长脚端流入，短脚端流出，即该水果电池的正极是铜片，负极是锌片。
[2]一个水果电池产生的电压较低，为了提高总电压，根据串联电路电压的规律，可以将多个水果电池串联起来，总电压等于几个水果电池电压之和。
[3]由于水果电池的铜片为正极，锌片为负极，对调接在铜片和锌片上的导线，相当于改变了流入二极管电流方向，此时二极管不发光，表明电流无法通过，说明二极管具有单身导电性。
13. 砂石的比热容为它表示质量为1kg的砂石，温度每升高1℃所吸收的热量为________J；沙漠的昼夜温差比沿海地区________（选填“大”或“小”），原因是相同质量的砂石和水吸收相同热量时，水升高的温度比沙石升高的温度________（选填“大”或“小”）。[水比热容为]
【答案】9.2×102 大 小
【解析】[1]根据比热容的意义可知，砂石的比热容为的物理意义是质量为1kg的砂石，温度每升高1℃所吸收的热量为9.2×102J。
[2][3]沿海地区的水多，沙漠地区的水少，砂石多，因为水的比热容较大，所以相同质量的水和砂石比较，吸收相同的热量，水升高的温度比砂石升高的温度小，故沙漠的昼夜温差比沿海地区大。
14. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中R0是定值电阻，R是滑动变阻器，油量表是由______（选填“电流表”或“电压表”）改装而成。R0在电路中的作用是______。当油箱内所盛油量逐渐增多时，整个电路中的电流______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】电流表 保护电路 增大
【解析】[1]由电路图可知，油量表、R和R0是串联的，因此油量表为电流表改装而成。
[2]当油箱内所盛油量最多时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，为了防止电路短路，在电路中串联一个定值电阻，即定值电阻在电路中的作用是保护电路。
[3]闭合开关，当油箱内所盛油量逐渐增多时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大。
三、作图题（15题共3小题，第1小题2分，第2小题2分，第3小题3分，共7分）
15. 按要求作图。
（1）如图所示，请在虚线方框中填入电流表、电压表符号，开关S闭合后两灯能同时正常发光；
（2）请把如图所示电路补充完整；已知电源电压3V，要求：电压表测量灯泡两端电压，滑动变阻器滑片向右滑动时灯泡变亮；
（3）请在如图的方框内画出下面实物电路对应的电路图。
【答案】（1） （2）
（3）
【解析】（1）开关S闭合后，两灯能同时正常发光，两灯串联，所以右边的虚线方框中填入电流表，左边的虚线方框中不能填入电流表，否则L2被短路，所以左边的虚线方框中填入电压表，如下图所示：
（2）滑动变阻器滑片向右滑动时，灯泡变亮，则电路中电流变大，则滑动变阻器的阻值变小，所以滑动变阻器下方的接线柱接右端；电压表测量灯泡两端电压，则电压表与灯泡并联，如下图所示：
（3）分析实物图可知，两灯泡并联，开关S在干路中，开关S1与灯泡L2在一条支路中，则对应的电路图，如下图所示：
四、实验题（第16题7分，第17题7分，第18题6分，共20分）
16. 在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示；
（1）实验中应取______（选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格______（选填“相同”或“不同”）的电加热器加热，目的是使甲、乙两种液体在相同时间内吸收的热量______，实验中通过______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
（2）实验数据如表所示，______（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强；如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为______（选填“甲”或“乙”）液体较为合理；
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图丙中的______（选填“①”“②”或“③”）。（不考虑热损失）
【答案】（1）质量 相同 相同 加热时间 （2）甲 甲 （3）③
【解析】（1）[1]根据控制变量法可知，物质的吸热与质量、比热容、温度变化量有关，探究“不同物质吸热能力”的实验中，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中。
[2][3][4]实验中，相同的电加热器加热相同时间后，电加热器放出的热量相同，被两种液体全部吸收，则两种液体吸收热量相同，根据转换法可知，加热时间相同，甲和乙两种液体吸收的热量相同，所以实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（2）[1]分析表中数据可知，从10℃升高到18℃，甲用2分钟，乙用1分钟，甲吸热多，乙吸热少，根据可知，当液体质量、升高的温度相同时，甲液体吸热多，说明甲液体的比热容大，即甲液体吸热能力强。
[2]如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，甲液体较为合理，相同质量、升高相同温度时，甲可以吸收更多的热量。
（3）图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，单位时间内吸收的热量相同，根据可知，质量增大后，加热相同时间，温度变化量减小，故温度随时间变化的图线为图中的第③条。
17. 在“探究并联电路中电流的关系”实验中，小乐所在的实验小组设计的电路如图甲所示；
（1）实验中，灯、的规格应选______（选填“相同”或“不同”）的；在连接电路的过程中，开关应该______，目的是______；
（2）若要测量干路电流，电流表应接在图甲中的______（选填“A”、“B”或“C”）处；
（3）实验过程中电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为______A；小乐接着按照如图丙进行实验时，灯突然熄灭，灯仍发光，则电路故障可能是______（选填“短路”或“断路”）；
（4）他排除故障后，多次实验，得到的数据如下表：
通过分析表格中数据，得出的结论：在并联电路中，______（用题目已给的符号表示）。
【答案】（1）不同 断开 保护电路 （2）C （3）0.28 L1断路 （4）IC=IA+IB
【解析】（1）[1]在“探究并联电路中电流的关系”实验中，为了获得普遍规律，避免结论的偶然性，应该选择两个规格不同的灯泡。
[2][3]在连接电路的过程中，为了保护电路中各元件的安全，开关应该处于断开状态。
（2）若要测量干路电流，则电流表应接在干路中，由图甲可知，C处为干路中的一点，所以电流表应接在图甲中的C处。
（3）[1]由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.28A。
[2]由图丙可知，灯泡L1与L2并联，灯突然熄灭，如果短路，则灯不能发光，不符合题意；当断路，对L2没有影响，所以L2仍发光，所以电路故障可能是断路。
（4）分析表格中数据发现，A处的电流与B处的电流之和总是等于C处的电流，所以可以得出的结论是在并联电路中，干路中电流等于各支路中电流之和，用题目中的符号表示为
18. 如图甲所示，在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中：导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同，根据实验回答下列问题：
（1）实验中，通过观察______来比较电阻的大小，这种实验方法叫做______；
（2）分别取两根导线______（填导线对应的字母）接入电路中，可探究电阻大小跟导体横截面积的关系，这种实验方法叫做______；
（3）分别将a和b两导线接入电路进行实验，发现电流表的示数不同，说明电阻的横截面积和长度一定时，导体的电阻还与______有关；
（4）把一段钨丝MN连接在电路中，如图乙，闭合开关，用酒精灯给钨丝加热，发现电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻变______。
【答案】（1）电流表示数 转换法 （2）b、d 控制变量法 （3）导体材料 （4）大
【解析】（1）[1][2]由于电阻大小不能直接观察，当电路接入不同的导体时，通过观察电流表示数大小来比较导体电阻的大小，这种实验方法叫做转换法。
（2）[1][2]探究电阻大小跟导体横截面积的关系时，由控制变量法可知，应控制导体的长度和材料相同，所以选取b、d两根导线接入电路中。
（3）将a和b两导线接入电路进行实验，a和b两导线的长度、横截面积相同，材料不同，发现电流表的示数不同，所以说明电阻的横截面积和长度一定时，导体的电阻还与导体材料有关。
（4）把一段钨丝MN连接在电路中，闭合开关，用酒精灯给钨丝加热，钨丝的温度升高，发现电流表示数变小，说明钨丝的电阻变大，表明温度升高，钨丝的电阻变大。
五、计算题（第19题6分，第20题7分，共13分）
19. 如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒，在标准大气压下，用该燃气灶加热质量为5kg、初温为20℃的水，加热到沸腾，共消耗了的天然气；[水的比热容为，天然气的热值为]求：
（1）的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）水吸收的热量；
（3）该燃气灶烧水热效率。
【答案】（1）2.4×106J （2）1.68×106J （3）70%
【解析】（1）0.06m3的天然气完全燃烧放出的热量
（2）水吸收的热量
（3）该燃气灶烧水的热效率
20. 如图所示电路，、是两个相同的电压表．当闭合开关后，灯泡和灯泡都发光，这时电压表的示数为6.0V，的示数为1.2V，则
（1）电源电压；
（2）求灯泡和灯泡两端的电压；
（3）若灯泡烧断，则此时两电压表与的示数是多少伏？
【答案】（1）6V （2）1.2V，4.8V （3）6V，6V
【解析】（1）分析电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测量电源电源，电压表V2测量灯泡L1两端电压，电压表的示数为6.0V，则电源电压
（2）由于电压表V2测量灯泡L1两端电压，的示数为1.2V，则灯泡两端的电压
由串联电路中电压规律可知，灯泡两端的电压
（3）灯泡烧断，电压表测电源电压，与灯泡L2串联，则电压表测电源电压，所以此时两电压表与的示数
六、综合能力题（第21题6分，第22题6分，第23题6分，共18分）
21. 现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
（1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整：①______；②______；
（2）热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水的______大的特性，这是采用______的方式来减小汽缸的内能的；
（3）有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，就在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水，水在汽缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，水蒸气内能会______（选填“变大”或““变小”），这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功______次。
【答案】（1）压缩冲程 内能转化为机械能 （2）比热容 热传递 （3）变小 2
【解析】（1）[1]汽油机的一个工作循环有四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，压缩冲程中，活塞上升压缩汽缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气，机械能转化为内能。[2]做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，将高温高压的燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
（2）[1][2]因为水的比热容大，所以相同质量的水和其他的液体相比较时，升高相同的温度时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好，由于此时存在温度差，故采用热传递的方式来减小汽缸的内能。
（3）[1]水在汽缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，水蒸气的内能转化为活塞运动的机械能，所以水蒸气内能会变小。
[2]由于做功冲程时，燃料燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功，水蒸气膨胀对活塞做功，所以这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功2次。
22. 小浩和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计如图甲所示的电路；
（1）连接电路前，小浩发现电压表指针如图乙所示，接下来他要对电压表进行______；
（2）小浩根据图甲连接好电路，闭合开关后，发现电压表示数为零，只有一处灯泡发亮，则发生的故障是______；
（3）排除故障后，小浩完成了实验，并把数据记录图表格中，分析实验数据得出两个实验结论：
①串联电路电源两端的电压等于各用电器两端电压之和；
②串联电路中，各部分电路两端电压相等；
实验结束后小浩和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是选用了两个______（选填“相同”或“不同”）规格的灯泡进行实验，另外，小浩在设计实验数据表格上存在一个不足之处是______；
（4）小浩测出两端的电压后，为了节省时间，利用原来的电路图，在测两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，这个方法______（选填“能”或“不能”）测出两端的电压，理由是______。
【答案】（1）调零 （2）L1短路 （3）相同 没有设计多次实验记录表格 （4）不能 正负接线柱接反了
【解析】（1）连接电路前，电路中没有电流，由图乙可知，电压表指针反向偏转，指针没有指零刻度，所以应对电压表进行调零。
（2）连接好电路，闭合开关后，只有一处灯泡发亮，则电路中有电流，电压表示数为零，可能是电压表被短路，所以发生的故障可能是灯L1短路。
（3）[1]分析表格中数据发现，两灯泡两端电压相等，说明两个灯泡的规格相同，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验。
[2]由表格可知，只测出了一组实验数据，实验次数太少，为了得出普遍结论，应改变灯泡的规格进行多次实验，所以实验数据表格上不足之处是没有设计多次实验记录表格。
（4）[1][2]电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并把接线改接到C接点上，使电压表的正负接线柱接反，所以这个方法不能测出两端的电压。
23. 阅读短文，回答问题；
最佳空燃比
进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理如图乙所示：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。
（1）图乙中氧化锆内的电流方向是：由铂电极______（选填“A到B”或“B到A”）；
（2）发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如丙图所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，需要______（选填“增大”或“减小”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为______；
（3）为使质量为、温度为20℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需要吸收______J的热量；[大气比热容取，不计热量损失]
（4）一辆小汽车在5s内匀速行驶160m，其四缸四冲程发动机如丁图所示，单缸全程转速为40转/秒，单缸每秒对外做功______次，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为0.294g，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为______N。
【答案】（1）A到B （2）增大 14.7 （3）0.33 （4）20 1000
【解析】（1）由图乙可知，氧离子从B到A，而氧离子带负电，电流的方向与负电荷定向移动方向相反，所以氧化锆内的电流方向是铂电极A到B。
（2）1][2]当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，所以铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油量。
当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，由图丙可知，最佳空燃比为14.7。
（3）最佳工作温度为350℃，大气需吸收热量
Q吸=cm(t-t0)=1000J/(kg·℃)×1×10-6kg×[350℃-20℃]=0.33J
（4）[1]四冲程发动机单缸全程转速为40转/秒，由于发动机完成4个冲程，曲轴转2圈，发动机对外做功1次，所以单缸每秒对外做功20次。
[2]由于发动机完成4个冲程，进气1次，5s单缸发动机进气的次数
四缸发动机5s内进入空气的质量
m空=4×100次×0.294g/次=117.6g
故汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m油q=8×10-3kg×5×107J/kg=4×105J
则有用功
W有=Q放η=4×105J×40%=1.6×105J
则汽车的牵引力
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
10
14
18
22
26
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.10A
0.12A
0.22A
2
0.22A
0.24A
0.46A
3
0.26A
0.30A
0.56A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.40
2.40
4.80