九年级全一册物理压轴题考卷01（教师版）_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_压轴题训练

九年级全一册物理压轴题考卷01（解析版） 初中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级上册第13-15章。 2．本卷平均难度系数0.15。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目 要求，11、12题有多个选项符合题目要求） 1．某校科创小组为“共享助力车”的安全头盔设计以下方案：扫码成功后开关S 闭合， 1 指示灯L亮；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S 闭合，电动机通电工作； 2 扫码且戴头盔才能骑行。下列电路符合以上设计要求的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，骑行前，扫码成功后开关S 闭合，指示灯L亮，但电机不工作， 1 从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控S 闭合，电动机才通电工作，这说明 2 灯泡与电机工作时互不影响，是并联的，若只戴头盔不扫码则无法骑行，则开关S 在 1 干路中控制整个电路，开关S 与电机在一条支路中。 2故选B。 2．如图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线，为了辨别哪两 个线头为同一根导线的两端，可以用图示方法侧试，其操作过程如下：用两个颜色不同 的小灯泡接入电路，分别用导线连接D、E、F，通过观察现象，就可判断出所有导线的 首尾。依据表格的记载，下列判断正确的是（ ） 实验次数 用导线连接 现象 1 D、E 全不亮 2 D、F 绿灯亮 3 E、F 红灯亮 ①A、D为一根导线 ②A、E为一根导线 ③C、D为一根导线 ④C、F为一根导线 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 【答案】C 【详解】因为连接D、E，全不亮，说明D、E没有与B连通而形成通路，故B不与D、E 相连；连接D、F绿灯亮，说明D、F与B、C连通而形成通路，即D、F中一根与B为一 根导线，或与C为一根导线，所以E一定是与A为一根导线；连接E、F红灯亮，说明 E、F与A、B连通而形成通路，即E、F中一根与A为一根导线，或与B为一根导线，所 以D一定是与C为一根导线。 综上所述，A、E为一根导线，故②正确，C、D为一根导线，故③正确，与B是一根导 线的为F所以正确的有②③，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．现有甲、乙、丙、丁四个轻质小球，相互作用情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．如果乙、丙相互吸引，则甲、丁一定相互排斥 B．如果乙、丙相互排斥，则甲、丁一定相互吸引 C．如果甲、丙相互吸引，则乙、丁一定相互吸引 D．如果甲、丙相互排斥，则乙、丁一定相互排斥 【答案】B 【详解】如图所示，甲乙相互排斥，则甲乙一定带同种电荷，丙丁相互吸引，则两个可 能带异种电荷，也可能只有一个带电，另一个不带电。 A．如果乙、丙相互吸引，表明乙丙可能带异种电荷，也可能丙不带电，则丁一定带电， 但不能确定带何种电荷，无法判断甲丁是否所带电荷相同，无法确定之间是相互排斥还 是相互吸引，故A错误； B．如果乙、丙相互排斥，表明甲乙丙都带同种电荷，则丁可能带异种电荷，也可通不 带电，故甲、丁一定相互吸引，故B正确； C．如果甲、丙相互吸引，表明甲丙可能带异种电荷，也可能丙不带电，则丁一定带电， 但不能确定带何种电荷，无法判断乙丁是否所带电荷相同，无法确定之间是相互排斥还 是相互吸引，故C错误； D．如果甲、丙相互排斥，表明甲乙丙都带同种电荷，则丁可能带异种电荷，也可通不 带电，故甲、丁一定相互吸引，故D错误。 故选B。 4．用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min 时， 分别记录的数据如下表所示．已知 ， ， ，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正 确的是（ ） 加热时间（min） 0 3 水的温度（℃） 18 28油的温度（℃） 18 43 A．因为这种油升温比较快，所以它的比热容比水大 B．这种油的比热容为 C．这种油的比热容为 D．加热效率没有达到100%，是因为有一部分 能量消失了 【答案】B 【详解】ABC．取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热 器，且加热效率都为90%，所以 ， 设它们的体积为V，则水的质量： 油的质量： 根据 有： 代入数据： 解得： 故AC项错误、B项正确； D．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式 转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变． 故D项错误． 5．某同学为探究不同物质的吸热能力，用相同的酒精灯给质量为1kg 的甲、乙两种液体 加热，获得如图所示的甲、乙液体的温度与加热时间的关系图象，已知甲、乙两种液体中有一种是水， 另一种液体的比热容比水的小。下列说法中正确 的是（ ） A．用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不断变小 B．甲、乙液体都加热1min，甲液体吸收热量较多 C．甲液体的比热容为 D．温度升高到20℃时，甲、乙液体吸收的热量之比为3︰1 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种属性，用酒精灯给液体加热过程中，酒精的热值不变， 故A错误； B．相同燃料加热相同时间放出的热量相同，物质吸收的热量相同，故B错误； CD．由图可知，升高相同温度，乙加热时间长，说明乙的比热容大，乙物质是水，可 得 加热时间相同吸热相同，升高相同温度时，乙加热时间是甲的三倍，故乙吸收热量是甲 的三倍，则有 则 故C正确，D错误。 故选C。 6．关于如图所示的热学实验，叙述不正确的是（ ）A．甲图中，两铅块底部磨平并压紧，是为了减小分子间距，增大分子作用力 B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，能量转化类似做功冲程 C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明空气密度较大 D．丁图中，金属管装有乙醚，迅速拉动管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出 【答案】C 【详解】A．甲图表示的是将接触面被削平的两个铅块用力压紧，可以使它们结合在一 起，这样可使两铅块更紧密结合，让两铅块间的分子距离减小，达到分子作用力能起作 用的距离，且这时的距离越小，分子间的作用力便越大，即使在下面挂重物，铅块也不 会分开，是因为此时分子间的作用力表现为引力，故A正确，不符合题意； B．在软木塞被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，能量转化 类似做功冲程，故B正确，不符合题意； C．抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，属于扩散现象，表明分子在不停地做无 规则运动，故C错误，符合题意； D．金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，克服摩擦做功，金属管和内 部乙醚的温度升高，达到乙醚燃点燃烧，产生的高温燃气推动橡皮塞做功，内能转化为 机械能，可使橡皮塞从管口飞出，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．质量相等的甲、乙两金属块， 其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达 到100℃ ， 然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中， 使冷水升温。第一种方式： 先从沸水中取出甲， 将其投入冷水， 当达到热平衡后将甲从杯中取出， 测得水温升 高20℃ ； 然后将乙从沸水中取出投入这杯水中， 再次达到热平衡， 测得水温又升 高了20℃ 。第二种方式： 先从沸水中取出乙投入冷水， 当达到热平衡后将乙从杯中 取出； 然后将甲从沸水中取出， 投入这杯水中， 再次达到热平衡。则在第二种方式 下， 这杯冷水温度的变化是（ ）A．升高不足 40℃ B．升高超过40℃ C．恰好升高了40℃ D．条件不足， 无法判断 【答案】C 【详解】解法一 第一种方式： 甲投入冷水后放热 水吸收的热量为 不考虑热传递过程热量的损失时 即 则 ┄┄① 乙投入冷水后放热 同理 ┄┄② 第二种方式：设乙投入冷水热平衡后，水温为t，则有 1 则 设由②得 则由 则 代入 化简得 设甲投入冷水热平衡后的水温为t，则由 2 则 设 由①得 则有 则代入 化简得 第二种方式水上升的温度为 解法二： 设冷水的初温为t，第一种方式：先加入甲平衡时温度为t，后加入乙时平衡时温度为 0 1 t，第一种方式最终温度与热水温度的差为T，如图所示，不考虑热量的散失，则有： 2 ， 即 ┄┄① ┄┄②第二种方式：先加入甲平衡时温度为t ，后加入乙时平衡温度为t ，第二种最终温度与 3 4 热水温度的差为 ，如图所示，不考虑热量的散失，则有： ， 则 由②得 代入上式化简得 同理 ， 则 由①得 代入上式得 则 代入得 即 则 8．以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（ ） A．物体内能增大，温度一定升高 B．对物体做功，物体的内能不一定增大 C．物体温度升高，内能不一定增大 D．物体内能增大，一定吸收了热量 【答案】B 【详解】A．物体内能增大，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，吸热内能增加， 但温度不变，故A错误； B．外界对物体做功，若物体同时放出热量，则物体的内能不一定增加，故B正确； C．同一物体，质量不变，物体温度升高，内能一定增大，故C错误； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。 故选B。 9．小明在研究并联电路的电流规律时，根据如图所示电路图连接好电路，并闭合开关S和 S 。电源电压不变，当他再闭合开关S 时，电流表示数变化正确的是（ ） 1 2 A．电流表A 的示数变大 1 B．电流表A的示数变小 C．电流表A与电流表A 的示数差值不变 2 D．电流表A与电流表A 的示数差值不变 1【答案】C 【详解】A．闭合开关S和S 时，电路为R 的简单电路，电流表A 、A测通过R 的电流； 1 1 1 1 再闭合开关S 时，R 与R 并联，电流表A 测R 支路的电流，电流表A 测R 支路的电 2 1 2 1 1 2 2 流，电流表A测干路电流。因并联电路中各支路独立工作，所以，闭合开关S 前后，通 2 过R 的电流不变，即电流表A 的示数不变，故A错误； 1 1 B．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，闭合开关S 后，干路电流变大， 2 故B错误； C．因为电流表A与电流表A 的示数差值等于R 支路的电流，由于通过R 的电流不变， 2 1 1 所以电流表A与电流表A 的示数差值不变，故C正确； 2 D．因电流表A与电流表A 示数的差值等于R 支路的电流，由于闭合开关S 后，R 支路 1 2 2 2 的电流变大，所以电流表A与电流表A 的示数差值变大，故D错误。 1 故选C。 10．在太空中用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，设计了出如 图所示的“太空圆珠笔”，使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于 “太空圆珠笔”下列说法正确的是（ ） A．使用时，笔芯内的墨水质量不变 B．使用时，笔芯内氮气的密度变小 C．使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦 D．笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力 【答案】B 【详解】A．使用时，笔芯内的墨水流出导致其质量变小，故A错误； B．由 知，一定质量的气体体积变大，密度变小，使用时，笔芯中的氮气推动活 塞，氮气的体积变大，其密度变小，故B正确； C．笔尖处装有滚珠，使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦，故C错误； D．笔迹能留在纸上是因为墨水分子与纸张分子靠近时，分子间存在引力的缘故，故D 错误。 故选B。11．（多选）关于如图电路，下列说法正确的是（ ） A．闭合S 、S ，断开S 、S 时，灯L 、L 发光，L 、L 串联 3 4 1 2 1 2 1 2 B．闭合S 、S 、S ，断开S 时，灯L 、L 发光，L 、L 并联 1 2 4 3 1 3 1 3 C．闭合S 、S 、S ，断开S 时，灯泡都发光，L 、L 、L 并联 2 3 4 1 1 2 3 D．开关都闭合时，灯L 发光，灯L 、L 被短路不发光 3 1 2 【答案】BC 【详解】A．闭合S 、S ，断开S 、S 时，电流从电源正极出发后分别流经两灯泡，然 3 4 1 2 后又汇合到一起并回到电源的负极，所以灯L 、L 为并联，故A错误； 1 2 B．闭合S 、S 、S ，断开S 时，L 被短路，电流从电源正极出发分别流经L 、L ， 然 1 2 4 3 2 1 3 后又汇合到一点并回到电源的负极，所以灯L 、L 为并联，故B正确； 1 3 C．闭合S 、S 、S ，断开S 时，电流从电源正极出发后分别流经三盏灯泡，然后又汇 2 3 4 1 合到一点并回到电源的负极，所以L 、L 、L 并联，故C正确； 1 2 3 D．开关都闭合时，导线直接连在了电源的两端，所以会造成电路短路，三盏灯都不 发光，故D错误。 故选BC。 12．（多选）用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间 的变化关系如图所示，据此判断下列说法正确的是[已知水的比热容为 ]（ ）A．甲物质10min吸收的热量比水10min吸收的热量少 B．甲物质的比热容为 C．甲物质10min吸收的热量为 D．条件不足，不能计算 【答案】BC 【详解】A．由题知物质甲和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是物质甲 吸收热量的2倍，甲物质10min吸收的热量比水10min吸收的热量多，故A不符合题 意； B．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min， 物质甲温度升高60℃需要10min，所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸 收的热量关系为： ，由比热容公式 可知， ，所以 ，则 故B符合题意； C．甲物质10min升高了60℃，所以 故C符合题意； D．条件满足，可以求出相应数值，故D不符合题意。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分） 13．如图所示的电路中，两个电流表都有两个量程（0~0.6A和0~3A），且R=R 闭合开关 2 3。 S，电路正常工作，两个电流表的指针偏转角度恰好相同。则电流表A 使用的量程应 1 该是 A，通过R 与R 两电阻的电流之比是 。 1 2【答案】 0~0.6 3︰1 【详解】[1]电流表的两个量程分别为0~0.6A、0~3A。因为并联电路中，干路电流大于 支路电流。若两个电流表指针的位置相同，则干路上的电流表使用的量程大，支路上 的电流表使用的量程小。 [2]因为电流表的两个量程中，最大测量值为5倍关系，所以，当两个电流表的指针位 置相同，量程不同时，读数为5倍的关系，即干路电流表示数为支路上电流表示数的 5倍。设通过 的电流为I，则干路电流为5I。并联各个支路两端电压相等，且R=R 2 3， 则通过这两个电阻的电流相等，即通过R 的电流也为I。根据并联电路电流特点可知， 2 通过 的电流为 通过R 与R 两电阻的电流之比是 1 2 14．如图甲所示是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量 仪”连接在XYZ端把它们区分开，将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y 两端，灯泡发光，则 是同一根电线，接着拆开A和C，将A和B拧在一起，测 量仪一端必须与 （选填“X”、“Y”或“Z”）相连，另一端导线连接 次电 路能将导线辨别开。【答案】 BZ Z 1 【详解】[1][2][3]将A和C拧在一起时，当“测量仪”连接在X、Y两端，灯泡发光说 明此时电路时通路，此时只有BZ没有连接，所以BZ应该时同一条电线；应为BZ是同 一根导线，所以当将A和B拧在一起时，Z端必须与测量仪相连，此时测量仪的另一 端只需要连接X或Y一次即可将所有导线分辨开，若与X相连，如果灯亮，则电路为 通路，只剩C、Y，则CY为同一根导线，若灯不亮，此时电路为断路，则AY为同一根 导线。 15．一台单缸汽油机，飞轮的转速是3000r/min，满负荷工作时做功冲程燃气对活塞的平均 压强为2.5×106Pa，汽油机的汽缸横截面积为20cm2，则燃气对活塞的平均压力为 ，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是60mm，且该汽油机一分钟消耗30g汽油，则 这台汽油机效率为 %。（汽油的热值为4.8×107J/kg） 【答案】 5×103N 31.25 【分析】[1]已知活塞面积，可根据压强计算公式 求出活塞上的压力。 [2]根据活塞冲程长度，利用W=Fs求出活塞运动一次所做的功，再根据飞轮的转速可 求汽油机1s做功的次数，求出汽油机的功率，根据功率求出汽油机1min做的功，再 对应的时间内燃料完全燃烧放出的热量，利用效率公式即可求出效率。 【详解】[1]已知活塞的面积 由 可知，燃气对活塞的平均压力 [2]一个做功冲程中燃气对活塞做的功曲轴每转两圈对外做功一次，所以 转动3000转，完成1500个工作循环，对外做 功1500次，则 对外做的总功 汽油机的功率 每分钟消耗 汽油，则汽油完全燃烧放出的热量 汽油机把内能转化为机械能的效率 16．水是生命之源，在生活中的应用很广泛，汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作物 质，是利用水的比热容 （选填“大”或“小”）的特点；墨墨家天然气热 水器的热效率是84%，他某次洗澡耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水 器的温度是40℃，墨墨这次洗澡消耗天然气 。[已知水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃)），天然气的热值是 ] 【答案】 大 0.1 【详解】[1]水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，升高相同的温度，水可以吸 收更多的热量，故用水做汽车的冷却剂。 [2]水吸收的热量 Q =c m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-24℃)=2.688×106J 吸 水 0 天然气完全燃烧放出的热量 消耗的天然气体积 17．生活中常用水作为冷却剂是因为水的比热容 ，将质量为m 的小杯热水倒入盛有质 0量为m的冷水的保温容器中。冷水温度升高了3℃，此时保温容器中的水的比热容 （选填“变大”“不变”或“变小”），然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温 度的热水，水温又上升了2.5℃，不计热量的损失，则m∶m= 。 0 【答案】 大 不变 1∶10 【详解】[1]水的比热容较大，相同质量的水，升高相同的温度，吸收的热量较多，因 此常被用于作为冷却剂。 [2]比热容是物质的特性，与温度改变大小无关，冷水温度升高了3℃，此时保温容器 中的水的比热容不变。 [3]设热水的初温为t ，冷水的初温为t 依题意得 热 冷 ， 解得 18．如图所示，这是小明同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图 像，该物质第6min时的内能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）第8min 时的内能；若该物质在AB段的比热容是2.1×103J/（kg▪℃），则该物质在CD段的比 热容为 J/（kg▪℃）。 【答案】 小于 4.2×103 【详解】[1]由于该物质在持续地吸收热量，所以内能在逐渐增大，第6min时的内能 小于第8min时的内能。 [2]根据图中坐标信息可知，该物质在AB段温度升高10℃，被加热4min；在CD段温 度升高5℃，被加热4min；在AB段和CD段加热的时间相同，则该物质在AB段与CD 段吸收的热量相同，即吸收的热量之比为1∶1，物质熔化过程中质量不变，根据可得 可得，比热容之比即该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍，为 三．解答题（本题共6小题，共46分） 19．按照图甲所示的电路图，将图乙中各个元件连接起来，已知通过电流表的电流不超过 0.6A。（导线不能交叉） 【答案】 【详解】通过电流表的电流不超过0.6A，应使用0~0.6A量程，电路连接如下： 20．小东和小明利用小灯泡探究“串联电路和并联电路电流规律”。（1）连接电路时，如果不能估测电流大小，应该把导线接到电流表标有 （选填 “0.6”或“3”）的接线柱上，利用开关进行试触。 （2）小东将电流表分别接入如图甲所示的a、b、c三点，测出一组数据后得出串联电 路电流规律，小明说这样的结论不具有普遍性，小东接下来的操作是 。 （3）在“探究并联电路电流规律”时，小明设计了如图乙所示的电路，闭合开关后发 现，灯L 发光，L 不发光，故障原因可能是L （选填“短路”或“断路”）。 1 2 2 （4）排除故障后，小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表 中，由表中数据可得：在并联电路中，电流的规律是 （用表中字母表示）。 实验次 支路电流I/A 支路电流I/A 干路电流I/A 数 a b c 1 0.20 0.28 0.48 2 0.25 0.25 0.50 3 0.32 0.24 0.56 （5）实验结束后，小明又连接了如图丙所示的电路，闭合开关S ，电流表示数为 1 0.20A，再闭合开关S ，小灯泡L 的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不 2 1 变”），电流表示数如图丁所示，则通过小灯泡L 的电流为 A。 2 【答案】 3 更换不同规格的灯泡进行多次测量 断路 I＝I+I c a b 不变 0.16 【详解】（1）[1]连接电路时，如果不能估测电流大小，应该选择大量程试触，所以 把导线接到电流表标有3的接线柱上。 （2）[2]一组数据得出的结论不具有普遍性，接下来的操作是更换不同规格的灯泡进 行多次测量。 （3）[3]闭合开关后发现，灯L 发光，L 不发光，若L 短路，整个电路短路，所以故障 1 2 2 可能是L 断路。 2 （4）[4]排除故障后，小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录 在表中，由表中数据可得在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即并联电路的电流的规律是 I＝I+I c a b （5）[5][6]图丙所示的电路，闭合开关S ，电路为灯泡L 的简单电路，电流表示数为 1 1 0.20A，即通过灯泡L 的电流为0.20A，再闭合开关S ，两灯泡并联接入电路，并联电 1 2 路互不影响，小灯泡L 的亮度不变，电流表示数如图丁所示，电流表接入电路的是小 1 量程，分度值为0.02A，示数为0.36A，则通过小灯泡L 的电流为 2 0.36A﹣0.20A＝0.16A 21．同学们为了比较不同物质吸热的情况，两小组同学分别利用不同实验装置进行实验。 A组同学选用如图甲的实验装置进行实验，B组同学用两个相同规格的电加热器分别对 物质加热进行实验（如图丙），请回答下列问题： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的水和煤油。 （2）对满足上述条件的水和煤油用相同酒精灯加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。根据实验数据，甲组同学作 出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示，可知水的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油的比热容。 （3）由图象可知，煤油的比热容是 J/（kg•℃）。[c 水 =4.2×103J/（kg•℃）] （4）实验中水和煤油吸收热量，是通过 （选填“做功”或“热传递”）的 方式改变内能的。 （5）有同学认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点 是： （写出一个优点即可）。 【答案】 质量 等于 大于 2.1×103 热传递 容易控制吸收 的热量相同 【详解】（1）[1]根据比较吸热能力的两种方法，在该实验中要控制不同物质的质量 相同，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。（2）[2]根据转换法可知，用加热时间来反映水和煤油吸收的热量，水和煤油用相同 酒精灯加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 [3]实验中发现要使煤油和水升高相同的温度，应对水加热的时间更长，吸收的热量更 多，这表明水的吸热本能更强，比热容大。 （3）[4]根据图乙可知，升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，所 以水和煤油的吸热之比为2∶1，根据 ，在质量和升高温度相同的条件下，比热 容之比等于吸热之比，故煤油的比热容为 （4）[5]加热过程中，水和煤油是通过吸收了热量使内能增加的，因此该过程是通过 热传递的方式增加的。 （5）[6]他实验中选用两个完全相同的电加热器加热液体，根据Q=W=Pt，这样可以认 为相同时间内两种液体吸收的热量相同，这种方法比用酒精灯加热液体更科学、更精 确。 22．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混 合动力汽启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关 系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×10J，由内燃机提供能量，汽 车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能比之前储存的电能增加了 5.12×10J，求： （1）若所用燃料的热值为4.5×10J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃 烧），则放出的总热量是多少？ （2）当汽车以20km/h的速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力是多少？ （3）内燃机在上面工作过程中的平均效率。【答案】（1）3.6×10J；（2）1000N；（3） 42% 【详解】解：（1）8kg燃料完全燃烧放出的总热量为 Q =mq=8kg× 4.5×10J/kg=3.6×108J 放 （2）由图像可知，汽车的速度为20km/h时，汽车受到的阻力为1000N，由于汽车匀 速运动，所以汽车的受到的牵引力和阻力是一对平衡力，汽车受到的牵引力为 F=f=1000N （3）由 可得，汽车行驶的路程为 s=vt=50km/h×0.5h=25km=2.5×104m 由题可知，蓄电池增加的电能W=5.12×107J，由图象可知，汽车以50km/h的速度匀速 1 行驶阻力f′=4000N，s=2.5×104m，则克服阻力做的功为 W=f′s=4000N×2.5×104m=1×108J 2 所以内能转化为的有用能量为 W =W+W=5.12×107J+1×108J=1.512×108J 有用 1 2 则内燃机的效率为 答：（1)放出的总热量是3.6×108J； （2）汽车受到的牵引力为1000N； （3)内燃机在上面工作过程中的平均效率是42%。 23．有一电热水器，质量为20kg，装满水后的总质量为70kg。如图是电热水器安装的尺寸 及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F 和重力G，在水平方向上热水 2 器受到膨胀螺钉对它的拉力F 和墙壁对它的支持力F。（g取10N/kg） 1 3 （1）这些水从20℃加热到80℃需要吸收多少热量？ （2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F 是多大？ 1【答案】（1） ；（2）500N 【详解】解：（1）该热水器装的水的质量 这些水从20℃加热到80℃需要吸收的热量 （2）电热水器的总重力 因L形挂钩静止，以悬挂架下端为支点，把热水器看成杠杆，则根据杠杆的平衡条件 可得 膨胀螺钉的拉力F 1 答：（1）这些水从20℃加热到80℃需要吸收的热量为 ； （2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F 是500N。 1 24．如图甲是小明家用的燃气热水器，乙图是连接在热水器上的一个混水阀。若将混水阀 开关调到0 位置左边并抬起把手，热水器自动点火，天然气燃烧，水龙头出热水； 往O 点右边调出冷水，按下把手则停止出水。小明在某次使用热水器时，把热水器的 出水温度设定为44℃，此时测得从B管流进的自来水的流量为4L/ min，从C 管流出的温度为 小明检查燃气表，发现热水器工作1 分钟消耗天然气（ （自 来水的温度为20℃）。请解决下列问题： (1)天然气燃烧时， 能转化为 能； (2)从A 管流进混水阀的热水的流量为多少L/ min?（计算过程中不计热损失） (3)该热水器的加热效率是多少? 【答案】(1) 化学 内 (2)10L/min (3)70% 【详解】（1）[1][2]天然气燃烧时，消耗化学能，产生内能，所以是将化学能转化为 内能的过程。 （2）不计热损失，热水放出的热量全部被水吸收，热水放出的热量为 冷水吸收的热量为 则 即① 从B管流进的自来水的流量为2L/min,即每分钟流进B管的冷水体积V =2L，根据 B ，并将数据代入①式可得 解得 故从A管流进混水阀的热水的流量为10L/min。 （3）热水器的出水温度设定为44℃（即加热时水的末温），水加热前的初温为 20℃；被热水器加热的水的体积为V=10L；每分钟被热水器加热的水的质量为 A 则热水器中水吸收的热量 天然气放出的热量为 则烧水的效率为