山西省长治市部分学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）

这是一份山西省长治市部分学校2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份），共23页。试卷主要包含了实验探究，综合应用温馨提示等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年山西省长治市部分学校九年级（上）月考物理试卷（9月份）
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号答题卡相应位置涂黑。
1．（3分）关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的水不具有内能
B．足球运动得越慢，它的内能越小
C．热机的功率大，效率就一定高
D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递
2．（3分）铅笔是我们常用的学习用具，如图所示。关于铅笔，下列说法正确的是（　　）

A．铅笔芯是绝缘体 B．木质杆是绝缘体
C．金属套是绝缘体 D．橡皮擦是导体
3．（3分）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B．图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式
C．图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
4．（3分）热现象与我们的生活息息相关，下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论，其中正确的是（　　）
A．物体发生物态变化时，内能一定变化，温度也一定变化
B．做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C．烧开水时，壶嘴冒出的“白气”能说明分子在不停地做无规则的运动
D．1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小
5．（3分）冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的（　　）
A．密度大 B．热值大 C．比热容大 D．流动性
6．（3分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）

A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
7．（3分）如图所示，林芳自制了一个柠檬电池，她把一个小灯泡接入电路时，发现小灯泡发出了微弱的光，则下列说法中错误的是（　　）

A．柠檬相当于电源，作用是向电路中提供电能，在此过程中将化学能转化为电能
B．铜棒和锌棒相当于电源的两极
C．该电路是一个完整的电路
D．灯泡是用电器，其作用是将电能转化为光能和内能
8．（3分）如图所示，关于手机的使用和充电情况，下列说法中正确的是（　　）

A．使用时，手机的电池相当于用电器
B．使用时，手机电池将化学能转化为电能
C．充电时，手机的电池相当于电源
D．充电时，将内能转化为电能
9．（3分）如图所示，老师正在演示“静电章鱼”实验，她用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后将塑料丝抛在塑料管上方，塑料丝就会像章鱼一样，悬在空中。对该现象下列解释正确的是（　　）

A．塑料丝和塑料管带电是因为摩擦创造了电荷
B．毛皮和塑料管摩擦后带上了同种电荷
C．这种现象与验电器的工作原理相同
D．塑料丝和塑料管因带了异种电荷而互相排斥
10．（3分）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（　　）

A．a液体比热容小
B．b液体是水
C．0～3min内a液体吸收的热量少
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题8分，13小题4分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11．（4分）如图所示，现有一个大口玻璃瓶，瓶底装有少量的水，用塞子塞紧瓶口，利用打气筒通过塞子上的橡胶管往瓶里打气。
（1）反复向瓶内打气，会看到瓶塞从瓶口跳出来，同时瓶内出现了 　 　；
（2）产生以上现象的原因是：反复往瓶内打气，使瓶内气压过大，瓶内空气膨胀对塞子做功，使空气的内能 　 　，温度降低，瓶内空气中的水蒸气 　 　（填物态变化）成小水珠；
（3）利用此实验可以验证的一个物理道理是：物体对外做功，本身内能会 　 　。

12．（8分）如图是探究“物质吸热规律”的实验装置。

（1）取初温和质量相同的水和煤油分别放入两个完全相同的容器里，用两盏 　 　的酒精灯对它们进行加热，升高 　 　温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了 　 　（选填“便于比较”或“控制变量”）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 　 　更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）如图丙是同学们作出的水和煤油的温度随时间变化的图象，可以发现a的温度比b的温度升高得 　 　（选填“快”或“慢”），这表明 　 　（选填“a”或“b”）的吸热本领更强。
（5）除图中所示的器材外，实验还需要的测量工具有 　 　和 　 　。
13．（4分）如图所示，给试管内盛有部分水并用木塞塞紧管口后用酒精灯对其加热。
（1）试管内的水加热至一定程度后，发现试管口木塞会 　 　；
（2）给水加热是通过 　 　的方式使水的内能增加，木塞被推出后水蒸气的内能转化为木塞的 　 　。四冲程内燃机的 　 　冲程与这个原理相同。

14．（4分）小明家装修房子，需要安装暖气片，他发现市场上暖气片的材料各有不同，而且片数也不同，他想暖气片散热快慢与哪些因素有关呢？他猜想：
猜想一：散热快慢与暖气片的散热面积有关。
猜想二：散热快慢与暖气片的散热材料有关。
小明根据猜想设计并进行如下实验。
实验一：
①在探究猜想一的实验中，小明制作了体积相同的两个隔热性良好的长方体容器，如图甲所示，用相同的散热材料分别替代两个容器的某个面；
②给这两个容器装满沸水并将其置于体积、温度相同的密闭盒内，在距离散热材料相同的位置插入温度计，如图乙所示。用秒表测出温度计升高相同温度所用的时间。
实验二：在探究猜想二的实验中，小明用不同的散热材料分别代替其中一个长方体容器相同一个面，再次实验。得到的实验数据如表所示：
散热材料
散热面积/cm2
初温/℃
末温/℃
时间/s
钢
10
16
78
391
钢
20
16
78
280
铸铁
20
16
78
583
铜铝复合
20
16
78
198
（1）实验中小明是根据 　 　判断散热快慢的，分析表中数据可得出结论：　 　。（写出一条即可）
（2）如果要选散热快的暖气片，你建议小明选用表格中 　 　材料制成的暖气片。
（3）细心的小明发现自己距离暖气片越近时，感觉越暖，请你针对此现象提出一个可探究的问题：　 　。

15．（4分）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性能，创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和岩棉板进行研究，发现不同的材料保温性能不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板。请你添加适当的器材，设计一个实验方案探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的保温性能。
（1）实验器材：　 　；
（2）实验步骤：　 　；
（3）实验结论：　 　。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题4分，23小题6分，共26分）温馨提示：22、23小题解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
16．（2分）a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电情况是 　 　（选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球，二者将互相 　 　（选填“吸引”或“排斥”）。

17．（2分）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图。图E、F是演示实验的示意图。图D是 　 　冲程。与图B原理相同的是图 　 　所示的演示实验。

18．（2分）某电路中连有两只灯泡，一只开关，当开关闭合，两灯均发光。若拧下其中一只灯泡，另一只灯泡就熄灭，则两灯肯定是　 　联；若拧下一只灯泡，另一只灯泡仍发亮，则两灯肯定　 　联。
19．（4分）阅读材料，回答问题。
燃气轮机
燃气轮机是以连续流动的气体带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机工作时将空气从进气口吸入，通过压气叶片将其压力升高，送入燃烧室后，与周围喷入的天然气混合并点火燃烧。气体燃烧受热后膨胀，进入涡轮区逐级推动叶片转动，叶片转动带动轴和轴上连接的机械一起转动，最后气体从出气口排出，成为废气。因为涡轮叶片要在燃烧的温度下工作，所以这些高温热部件是燃气轮机真正的难点。为了在工作中保护叶片，把冷空气引入到叶片上，从叶片上的孔中喷出，与燃烧膨胀的热空气逆流，形成冷却的气膜包裹叶片，在一种动平衡下持续工作。
燃气轮机和冲程发动机不同，没有往复过程，燃气轮机是连续不间断地旋转做功，效率比柴油机高得多，体积小，但单位体积出能大。
（1）燃气轮机是将燃料的能量转变为 　 　的内燃式动力机械。燃气轮机在工作时为保护涡轮叶片采取将 　 　从叶片上的孔中喷出形成冷却的气膜包裹叶片。
（2）燃气轮机的整个工作过程相当于内燃机的 　 　冲程。
（3）燃气轮机与冲程发动机相比它的优势有 　 　（写出一条即可）。
20．（4分）夏日海边海风拂面，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉，而沙漠地区的昼夜温差可达50℃。请你分析造成此现象的原因。
21．（2分）下表是小丽小组在探究“比较不同物质的吸热情况”时记录的实验数据，请你帮小丽做出能反映水和沙子加热时间与升高温度关系的图象。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24

22．（4分）小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值q＝3.36×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该火炉烧水的热效率。
23．（6分）新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是1.4×108J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。试计算：
（1）我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带3×104kg液态氢燃料。这些燃料完全燃烧，最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（当地大气压为标准大气压）
（2）氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率（小数点后保留一位小数）。

2023-2024学年山西省长治市部分学校九年级（上）月考物理试卷（9月份）
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分）在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项的字母标号答题卡相应位置涂黑。
1．（3分）关于内能及其利用，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的水不具有内能
B．足球运动得越慢，它的内能越小
C．热机的功率大，效率就一定高
D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递
【解答】解；A、因为一切物体都有内能，所以0℃的水也有内能，故A错误；
B、内能是不同与机械能的另一种形式的能，足球质量不变运动的越慢动能越小，与内能无关，故B错误；
C、热机的功率是功和做功时间的比值，而效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，两者没有关系，故C错误；
D、两个相互接触的物体，发生热传递的条件是有温度差，两个物体内能相同，温度也可能不一样，也有可能发生热传递，故D正确。
故选：D。
2．（3分）铅笔是我们常用的学习用具，如图所示。关于铅笔，下列说法正确的是（　　）

A．铅笔芯是绝缘体 B．木质杆是绝缘体
C．金属套是绝缘体 D．橡皮擦是导体
【解答】解：铅笔芯、金属套容易导电，是导体；木质杆、橡皮擦不容易导电，是绝缘体。故ACD错误，B正确。
故选：B。
3．（3分）如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）

A．图甲中，闻到花香说明了分子在永不停息地做无规则运动
B．图乙中，让笔杆热起来，只能采用做功的方式
C．图丙中，两个铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在斥力
D．图丁中，汽油机的做功冲程把机械能转化为内能
【解答】解：A．闻到花香，是鲜花的芳香油分子运动到空气中的结果，这种现象叫做扩散现象，说明了组成物质的分子在永不停息地做无规则运动。故A正确；
B．让笔杆热起来，除了做功的方式，还有热传递的方式，故B错误；
C．图丙中，底面削平的铅块紧压后，能吊住重物，是因为两铅块分子距离足够小，分子间的作用力表现为引力，而不是斥力，故C错误；
D．图丁中，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程内能转化为机械能，故D错误。
故选：A。
4．（3分）热现象与我们的生活息息相关，下面是某同学学习了热学知识后归纳总结的四个结论，其中正确的是（　　）
A．物体发生物态变化时，内能一定变化，温度也一定变化
B．做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C．烧开水时，壶嘴冒出的“白气”能说明分子在不停地做无规则的运动
D．1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，其热值一定越小
【解答】解：A、物质发生物态变化时，有吸热和放热的现象，如晶体熔化吸热时温度不变，但内能一定增加，如晶体凝固放热时温度不变，但内能一定减少，故A错误；
B、做功和热传递都可以使物体的内能增加，做功和热传递也可以使同一物体升高相同的温度，故B正确；
C、烧开水时壶嘴冒出的“白气”是由水蒸气液化而形成的小水滴，是液化现象，是看见的宏观物体的运动，不能说明分子运动，故C错误；
D、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，1千克某种燃料燃烧放出的热量越少，可能是未完全燃烧，其热值未必小，故D错误。
故选：B。
5．（3分）冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的（　　）
A．密度大 B．热值大 C．比热容大 D．流动性
【解答】解：水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，可以释放出更多的热量，因此，热水袋的内部液体主要是水，就是利用了水的比热容大这一特性。
故选：C。
6．（3分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）

A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【解答】解：
A、根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高，故A正确；
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用功所占比例为：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即该汽油机的效率为28%，故B错误；
CD、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，故CD错误。
故选：A。
7．（3分）如图所示，林芳自制了一个柠檬电池，她把一个小灯泡接入电路时，发现小灯泡发出了微弱的光，则下列说法中错误的是（　　）

A．柠檬相当于电源，作用是向电路中提供电能，在此过程中将化学能转化为电能
B．铜棒和锌棒相当于电源的两极
C．该电路是一个完整的电路
D．灯泡是用电器，其作用是将电能转化为光能和内能
【解答】解：本题是找出错误的说法。
A、小灯泡发出了微弱的光，说明柠檬相当于电源，能提供电能，在此过程中将化学能转化为电能，故A不符合题意；
B、一个电源有两个极：正极和负极，所以铜棒和锌棒相当于电源的两极，铜棒为正极，锌棒为负极，故B不符合题意；
C、图中缺少开关，不是一个完整的电路，故C符合题意；
D、灯泡是用电器，会消耗电能，灯泡发光时，将电能转化为光能和内能，故D不符合题意。
故选：C。
8．（3分）如图所示，关于手机的使用和充电情况，下列说法中正确的是（　　）

A．使用时，手机的电池相当于用电器
B．使用时，手机电池将化学能转化为电能
C．充电时，手机的电池相当于电源
D．充电时，将内能转化为电能
【解答】解：AB、使用手机时，手机的电池是电源，是提供电能的装置；将储存的化学能转化为电能，故A错误、B正确；
CD、充电时，手机的电池是用电器，是消耗电能的，将电能转化为电池的化学能，故CD错误。
故选：B。
9．（3分）如图所示，老师正在演示“静电章鱼”实验，她用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后将塑料丝抛在塑料管上方，塑料丝就会像章鱼一样，悬在空中。对该现象下列解释正确的是（　　）

A．塑料丝和塑料管带电是因为摩擦创造了电荷
B．毛皮和塑料管摩擦后带上了同种电荷
C．这种现象与验电器的工作原理相同
D．塑料丝和塑料管因带了异种电荷而互相排斥
【解答】解：A、毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，毛皮和塑料丝以及毛皮与塑料管之间发生了电子的转移，并没有创造电荷，故A错误；
B、毛皮和塑料管摩擦，他们之间存在得失电子的现象，失去电子的物体因缺少电子带正电，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电，所以毛皮和塑料管摩擦后带上了异种电荷，故B错误；
C、将塑料丝抛在塑料管上方，塑料丝就会像章鱼一样，悬在空中，说明同种电荷相互排斥，所以这种现象与验电器的工作原理相同，故C正确；
D、塑料丝和塑料管因带了同种电荷而互相排斥，故D错误。
故选：C。
10．（3分）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像如图，由图像可知（　　）

A．a液体比热容小
B．b液体是水
C．0～3min内a液体吸收的热量少
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
【解答】解：ABD、由图可知，将水和另一种液体都从15℃加热到35℃，b需要加热3min，a需要加热6min，说明b液体吸收的热量少、a液体吸收的热量多，则a的吸热能力强、比热容大，故a液体是水，故AB错误、D正确。
C、使用相同的加热器，在相同的加热时间内吸收的热量相等，则0～3min内a、b液体吸收的热量相等，故C错误，
故选：D。
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题8分，13小题4分，14小题4分，15小题4分，共24分）
11．（4分）如图所示，现有一个大口玻璃瓶，瓶底装有少量的水，用塞子塞紧瓶口，利用打气筒通过塞子上的橡胶管往瓶里打气。
（1）反复向瓶内打气，会看到瓶塞从瓶口跳出来，同时瓶内出现了 　白雾　；
（2）产生以上现象的原因是：反复往瓶内打气，使瓶内气压过大，瓶内空气膨胀对塞子做功，使空气的内能 　减小　，温度降低，瓶内空气中的水蒸气 　液化　（填物态变化）成小水珠；
（3）利用此实验可以验证的一个物理道理是：物体对外做功，本身内能会 　减小　。

【解答】解：（1）反复向瓶内打气，会看到瓶塞从瓶口跳出来，同时瓶内出现了白雾；
（2）当塞子从瓶口跳起来时，瓶内的空气膨胀对塞子做功时，空气的内能转化为机械能，内能减小，温度降低，使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠，形成白雾，这是通过做功的方式改变空气的内能；
（3）物体对外做功，本身内能会减小。
故答案为：（1）白雾；（2）减小；液化；（3）减小。
12．（8分）如图是探究“物质吸热规律”的实验装置。

（1）取初温和质量相同的水和煤油分别放入两个完全相同的容器里，用两盏 　相同　的酒精灯对它们进行加热，升高 　相同　温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了 　控制变量　（选填“便于比较”或“控制变量”）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用 　电加热器　更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）如图丙是同学们作出的水和煤油的温度随时间变化的图象，可以发现a的温度比b的温度升高得 　快　（选填“快”或“慢”），这表明 　b　（选填“a”或“b”）的吸热本领更强。
（5）除图中所示的器材外，实验还需要的测量工具有 　天平　和 　秒表　。
【解答】解：（1）为控制相同时间不同物质吸热相同，取初温和质量相同的水和煤油分别放入两个完全相同的容器里，用两盏相同的酒精灯对它们进行加热，升高相同温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了控制变量；
（3）根据Q＝W＝Pt，在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用电加热器（规格相同）更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）根据作出的水和煤油的温度随时间变化的图象，可以发现相同的条件下，a的温度比b的温度升高得快，b升温慢，这表明 b的吸热本领更强。
（5）因要控制不同物质的质量相同，故需要天平，因通过加热时间的长短来比较吸热多，故需要秒表。
故答案为：（1）相同；相同；（2）控制变量；（3）电加热器；（4）快；b；（5）天平；秒表。
13．（4分）如图所示，给试管内盛有部分水并用木塞塞紧管口后用酒精灯对其加热。
（1）试管内的水加热至一定程度后，发现试管口木塞会 　跳起来　；
（2）给水加热是通过 　热传递　的方式使水的内能增加，木塞被推出后水蒸气的内能转化为木塞的 　机械能　。四冲程内燃机的 　做功　冲程与这个原理相同。

【解答】解：（1）试管内的水加热至一定程度后，发现试管口木塞会跳起来；
（2）给水加热是通过热传递的方式改变水的内能；木塞被推出后水蒸气的内能转化为木塞的机械能，四冲程内燃机的做功冲程与这个原理相同。
故答案为：（1）跳起来；（2）热传递；机械能，做功。
14．（4分）小明家装修房子，需要安装暖气片，他发现市场上暖气片的材料各有不同，而且片数也不同，他想暖气片散热快慢与哪些因素有关呢？他猜想：
猜想一：散热快慢与暖气片的散热面积有关。
猜想二：散热快慢与暖气片的散热材料有关。
小明根据猜想设计并进行如下实验。
实验一：
①在探究猜想一的实验中，小明制作了体积相同的两个隔热性良好的长方体容器，如图甲所示，用相同的散热材料分别替代两个容器的某个面；
②给这两个容器装满沸水并将其置于体积、温度相同的密闭盒内，在距离散热材料相同的位置插入温度计，如图乙所示。用秒表测出温度计升高相同温度所用的时间。
实验二：在探究猜想二的实验中，小明用不同的散热材料分别代替其中一个长方体容器相同一个面，再次实验。得到的实验数据如表所示：
散热材料
散热面积/cm2
初温/℃
末温/℃
时间/s
钢
10
16
78
391
钢
20
16
78
280
铸铁
20
16
78
583
铜铝复合
20
16
78
198
（1）实验中小明是根据 　温度计示数升高相同时所用的时间　判断散热快慢的，分析表中数据可得出结论：　散热片的材料一定时，散热片的散热面积越大，散热越快　。（写出一条即可）
（2）如果要选散热快的暖气片，你建议小明选用表格中 　铜铝复合　材料制成的暖气片。
（3）细心的小明发现自己距离暖气片越近时，感觉越暖，请你针对此现象提出一个可探究的问题：　暖气片散热快慢与温度差是否有关　。

【解答】解：（1）散热面放出的热量被密闭盒内空气吸收，散热面散热越快，盒内空气升温越快，所以用温度计示数升高相同时所用的时间来判断散热的快慢，采用的是转换法；由第一行和第二行的数据可得结论：散热片的材料一定时，散热片的散热面积越大，散热越快；还可以得出：散热面积相同时，散热快慢与暖气片的材料有关；
（2）由表格数据可知，使盒内空气升高相同温度时，铜铝复合材料所用时间最短，所以用铜铝复合做暖气片材料；
（3）由于小明发现自己距离暖气片越近时，感觉越暖，温度越高，散热快慢可能不同，所以可以提出可探究性的问题为：暖气片散热快慢与温度差是否有关。
故答案为：（1）温度计示数升高相同时所用的时间；散热片的材料一定时，散热片的散热面积越大，散热越快；（2）铜铝复合；（3）暖气片散热快慢与温度差是否有关。
15．（4分）近几年，我省对老旧小区的楼房进行外墙保温改造。为了了解材料的性能，创新小组的同学在老师的指导下，从市场上选取了常用的保温材料聚氨酯泡沫板和岩棉板进行研究，发现不同的材料保温性能不同。现有两张厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板。请你添加适当的器材，设计一个实验方案探究聚氨酯泡沫板和岩棉板的保温性能。
（1）实验器材：　相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个　；
（2）实验步骤：　①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔
②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；
③上述实验再重复做两次　；
（3）实验结论：　若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说明岩棉板的保温性能好　。
【解答】解：（1）实验器材：相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个；
（2）实验步骤：①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔
②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；
③上述实验再重复做两次。
（3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；若岩棉板盒中水温下降慢，则说明岩棉板的保温性能好。
故答案为：（1）相同的烧杯2个、热水、相同的温度计2支、两种材料制成的厚度相同的盒子各一个；
（2）①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和岩棉板制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔
②分别在两个盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的温度相同的热水，盖上盖子，分别两只盒子中记录温度计示数下降10℃所用的时间；
③上述实验再重复做两次。
（3）若聚氨酯泡沫板盒中水温下降慢，则说明聚氨酯泡沫板的保温性能好；反之，则说明岩棉板的保温性能好。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19小题4分，20小题4分，21小题2分，22小题4分，23小题6分，共26分）温馨提示：22、23小题解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写最后结果不得分。
16．（2分）a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带电情况是 　带负电　（选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近c球，二者将互相 　吸引　（选填“吸引”或“排斥”）。

【解答】解：电荷间的相互作用规律为：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。带电体有吸引轻小物体的性质。a带正电，b与a互相吸引，则b有可能带负电或不带电；因为b与c互相排斥，则b与c都带电且带同种电荷，所以b与c都带负电。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，c带负电，因异种电荷相互吸引，则两者互相吸引。
故答案为：带负电；吸引。
17．（2分）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图。图E、F是演示实验的示意图。图D是 　排气　冲程。与图B原理相同的是图 　E　所示的演示实验。

【解答】解：（1）A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
（2）E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能。
综上所述，B图是压缩冲程，与它原理相同的是E图所示的演示实验。
故答案为：排气；E。
18．（2分）某电路中连有两只灯泡，一只开关，当开关闭合，两灯均发光。若拧下其中一只灯泡，另一只灯泡就熄灭，则两灯肯定是　串　联；若拧下一只灯泡，另一只灯泡仍发亮，则两灯肯定　并　联。
【解答】解：两个电灯串联时，开关可以同时控制两个电灯，但当两个电灯并联时，电路中只有一个开关，且在干路上时，也能同时控制两个电灯，故不能由两个电灯同亮同灭来判断连接方式，但当去掉一个电灯时，若另一个不能亮，说明是串联，若能亮，则是并联。
故答案为：串；并。
19．（4分）阅读材料，回答问题。
燃气轮机
燃气轮机是以连续流动的气体带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机工作时将空气从进气口吸入，通过压气叶片将其压力升高，送入燃烧室后，与周围喷入的天然气混合并点火燃烧。气体燃烧受热后膨胀，进入涡轮区逐级推动叶片转动，叶片转动带动轴和轴上连接的机械一起转动，最后气体从出气口排出，成为废气。因为涡轮叶片要在燃烧的温度下工作，所以这些高温热部件是燃气轮机真正的难点。为了在工作中保护叶片，把冷空气引入到叶片上，从叶片上的孔中喷出，与燃烧膨胀的热空气逆流，形成冷却的气膜包裹叶片，在一种动平衡下持续工作。
燃气轮机和冲程发动机不同，没有往复过程，燃气轮机是连续不间断地旋转做功，效率比柴油机高得多，体积小，但单位体积出能大。
（1）燃气轮机是将燃料的能量转变为 　机械能　的内燃式动力机械。燃气轮机在工作时为保护涡轮叶片采取将 　冷空气　从叶片上的孔中喷出形成冷却的气膜包裹叶片。
（2）燃气轮机的整个工作过程相当于内燃机的 　做功　冲程。
（3）燃气轮机与冲程发动机相比它的优势有 　连续不间断地旋转做功，效率比柴油机高得多　（写出一条即可）。
【解答】解：（1）燃气轮机是将燃料的能量转变为机械能的内燃式动力机械。燃气轮机在工作时为保护涡轮叶片采取将冷空气从叶片上的孔中喷出形成冷却的气膜包裹叶片。
（2）燃气轮机的整个工作过程相当于内燃机的做功冲程。
（3）燃气轮机与冲程发动机相比它的优势有连续不间断地旋转做功，效率比柴油机高得多。
故答案为：（1）机械能；冷空气；（2）做功；（3）连续不间断地旋转做功，效率比柴油机高得多。
20．（4分）夏日海边海风拂面，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉，而沙漠地区的昼夜温差可达50℃。请你分析造成此现象的原因。
【解答】答：沿海地区水多，水的比热容较大；沙漠地区，地表以砂石为主，砂石比热容较小；白天，相同质量的水和砂石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，砂石温度升高的多，所以海边升高温度较低，沙漠升高温度较高；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，砂石温度降低的多，所以海边降低温度较少，沙漠的降低温度较多，因此海边白天海风拂面，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉，沙漠的昼夜温差大。
21．（2分）下表是小丽小组在探究“比较不同物质的吸热情况”时记录的实验数据，请你帮小丽做出能反映水和沙子加热时间与升高温度关系的图象。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24

【解答】解：根据表格中数据描点，然后用直线将各点连接起来，如图所示：

22．（4分）小红一家到某基地露营时，用火炉将质量为2kg、初温为20℃的水加热到60℃，燃烧了100g木炭。已知：水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），木炭的热值q＝3.36×107J/kg。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该火炉烧水的热效率。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（60℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）木炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝m木炭q＝100×10﹣3kg×3.36×107J/kg＝3.36×106J，
火炉烧水的热效率：
η＝×100%＝×100%＝10%。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）该火炉烧水的热效率为10%。
23．（6分）新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是1.4×108J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。试计算：
（1）我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带3×104kg液态氢燃料。这些燃料完全燃烧，最多能将多少千克初温为20℃的水加热至沸腾？（当地大气压为标准大气压）
（2）氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以75kW的功率匀速行驶0.5h，消耗了2kg燃料，求该发动机的效率（小数点后保留一位小数）。
【解答】解：（1）氢燃料完全燃烧放出的热量Q1放＝m1q＝3×104kg×1.4×108J/kg＝4.2×1012J，
燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则水吸收的热量Q吸＝Q1放＝4.2×1012J，
标准大气压下，水的沸点是100℃，则水的质量m水＝＝＝1.25×107kg；
（2）氢能源车做的功W＝Pt＝75×103W×0.5×3600s＝1.35×108J，
2kg燃料完全燃烧放出的热量Q2放＝m2q＝2kg×1.4×108J/kg＝2.8×108J，
该发动机的效率η＝×100%＝×100%≈48.2%。
答：（1）最多能将1.25×107kg的水由20℃加热至沸腾；
（2）该发动机的效率为48.2%。