湖北省武汉市2023-2024学年九年级（上）开学物理试卷
1．（2023九上·武汉开学考）关于构成物质的分子，下列说法正确的是（ ）
分子非常小，通过电子显微镜才能观察
通常以为单位来量度分子的大小
固体有一定的形状和体积，是因为分子间作用力很大
气体没有一定的体积和形状，是因为分子间几乎没有作用力
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】①分子非常小，通过电子显微镜才能观察，故①正确；
② 通常以 为单位来量度分子的大小，故②错误；
③固体有一定的形状和体积，是因为分子间作用力很大，故③正确；
④气体没有一定的体积和形状，是因为分子间几乎没有作用力，故④正确。
那么正确的是①③④。
故选B。
【分析】根据对分子的认识判断。
2．（2023九上·武汉开学考）下列对相关现象的解释中，正确的说法是（ ）
A．煤堆放在墙角时间长了，墙体内部也变黑了，说明分子在不停地做无规则的运动
B．打开窗户，风带来了房外花坛里花朵的香味，说明分子在不停地做无规则的运动
C．用手捏面包，面包体积缩小了，说明分子间有间隙
D．液体、气体很容易被分开，说明液体、气体分子间不存在引力
【答案】A,B
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A.煤堆放在墙角时间长了，墙体内部也变黑了，说明分子在不停地做无规则的运动，故A正确；
B.打开窗户，风带来了房外花坛里花朵的香味，说明分子在不停地做无规则的运动，故B正确；
C.用手捏面包，面包体积缩小了，说明面包疏松多孔，但是不能说明分子间有间隙，故C错误；
D.液体、气体很容易被分开，是因为液体、气体分子间存在引力，但是很小，故D错误。
故选AB.
【分析】根据分子运动论的知识判断。
3．（2023九上·武汉开学考）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．物体的内能增大，可能吸热，温度一定升高
D．热传递过程中，热量可以从内能小的物体向内能大的物体转移
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.物体的内能跟物体物体的温度，状态、质量和种类有关，与运动速度无关，故A错误；
B.根据可知，质量相同的不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大，故B错误；
C.物体的内能增大，可能吸热，但是温度不一定升高，例如冰块熔化时，故C错误；
D.热传递过程中，热量可以从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体可能内能小，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据内能的影响因素判断；
B.根据热值的影响因素判断；
C.注意冰块熔化时的温度变化；
D.根据热传递的条件判断。
4．（2023九上·武汉开学考）如图四个描述中有一个与另外三个改变内能方法不同，它是（ ）
A．甲图中古人钻木取火
B．乙图中小孩下滑时臀部发热
C．丙图中酒精灯加热水
D．丁图中下落的弹性小球越跳越低
【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.甲图中古人钻木取火，将机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能；
B.乙图中小孩下滑时臀部发热，将机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能；
C.丙图中酒精灯加热水，改变内能的方式为热传递；
D.丁图中下落的弹性小球越跳越低，即小球的机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能。
那么与其它三个改变内能方法不同的是C。
故选C。
【分析】分析各个选项中改变物体内能的方式，然后进行比较即可。
5．（2023九上·武汉开学考）如图所示，下列说法中正确的是（ ）
甲图：这个实验可以作为热机的工作原理模型，是机械能转化为内能
乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生
丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子之间有引力
丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾
A．只有 B．只有 C．只有 D．只有
【答案】A
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机；分子热运动
【解析】【解答】甲图：酒精灯对试管加热，里面的水受热产生大量水蒸气，水蒸气推动塞子跳出，将内能转化为机械能，这和热机的工作原理相似，故①错误；
乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中几乎没有热传递产生，故②正确；
丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子在不停的做无规则运动，故③错误；
丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾，故④正确。
那么正确的是②④。
故选A。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
6．（2023九上·武汉开学考）示例某太阳能电池工作的效率是意义：该太阳能电池可以把的太阳能转化为电能．则下列说法正确的是（ ）
A．某电动机工作的效率是 意义：该电动机可以把的机械能转化为电能
B．某锂电池充电时的效率是 意义：该锂电池充电时可以把化学能转化为电能
C．某柴油机工作的效率是 意义：该柴油机可以把的化学能转化为内能
D．某电热水器工作的效率是 意义：该电热水器可以把的电能转化为水的内能
【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以83%的电能转化为机械能，故A错误；
B.某锂电池充电时的效率是99%意义：该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能，故B错误；
C.某柴油机工作的效率是35%意义：该柴油机可以把35%的内能转化为机械能，故C错误；
D.某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能，故D正确。
故选D。
【分析】根据描述分析效率的定义，然后对各个选项进行判断。
7．（2023九上·武汉开学考）环保太阳能公厕已在部分城市投入使用，其顶部是大面积太阳能电池板，它所转换及贮存的能量可满足厕所内所需要的电力供应，经连续三天充分日照后，可供无日照情况下使用一周，这种能量的转换和贮存形式是（ ）
A．太阳能内能电能 B．太阳能化学能电能
C．太阳能化学能光能 D．太阳能电能化学能电能
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据题意可知，太阳能电池板将太阳能转化为电能，而蓄电池将电能转化为化学能，当放电时再将化学能转化为电能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据能量转化的知识判断。
8．（2023九上·武汉开学考）下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是（ ）
A．用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子
B．导体容易导电是因为导体内部有大量自由电子
C．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有电荷
D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电子
【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子，故A正确；
B.导体容易导电是因为导体内部有大量自由电荷，故B错误；
CD.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷，故C、D错误。
故选A。
【分析】根据导体导电和绝缘体不容易导电的原因分析判断。
9．（2023九上·武汉开学考）如图所示，取两个相同的验电器和，使带正电，不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．中正电荷通过金属棒流向，金属箔的张角减小
B．中正电荷通过金属棒流向，同时中负电荷通过金属棒流向
C．金属棒中瞬间电流的方向从流向，金属箔的张角增大
D．中负电荷通过金属棒流向，金属箔的张角增大
【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；电流的方向
【解析】【解答】根据题意可知，A带正电，B不带电，则B的电子比A的电子多，那么自由电子从B流向A，而电流的方向与电子的移动方向相反，即电流方向从A到B。在此过程中，A的电荷量减小，B的电荷量变大，则A的金属箔张角减小，B的金属箔张角增大。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】在金属导体中形成电流的过程中，移动的是自由电子，而正电荷不能移动。金属箔张开的角度与电荷量的多少有关，据此分析判断。
10．（2023九上·武汉开学考）下列根据如图所示的实物电路画出的电路图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据图片可知，电动机与灯泡并联，开关S1在干路上测总电流，开关S2与电动机串联在同一支路上。电流从正极出发，经过电动机、开关S2和开关S1流回负极，而灯泡L并联在电动机和开关S2两端，如下图所示：
故选B。
【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系，注意元件连接的先后顺序，再据此画出对应的电路图。
11．（2023九上·武汉开学考）如图，关于开关的控制作用，下列说法正确的是（ ）
①当、都闭合时，灯、发光
②只闭合，灯、不发光
③只让灯发光，应该只闭合
④当、都断开时，灯、发光
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据图片可知：
①当S1、S2都闭合时，灯泡L1被短路，此时只有L2和L3发光，故①正确；
②只闭合S2时，灯泡L2和L3并联，再与L1串联，此时它们都发光，故②错误；
③如果只让L3发光，那么只闭合开关S1，故③正确；
④当两个开关都断开时，灯泡L1和L3串联，二者都发光，故④正确。
那么正确的是①③④。
故选D。
【分析】根据题目的描述，分析电流的路径，进而对各个选项进行判断即可。
12．（2023九上·武汉开学考）最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了，消耗汽油，汽油机的效率为。在这段运动过程中，下列说法；（ ）
①所消耗汽油的质量是
②汽油完全燃烧所放出的热量是
③汽车发动机的功率是
④汽车发动机的牵引力是
A．只有正确 B．只有正确
C．只有正确 D．只有正确
【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；功率的计算；燃料的热值；功的计算及应用
【解析】【解答】①消耗汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×1.6×10-3kg=1.2kg，故①正确；
②汽油放出的热量：Q=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J；，故②错误；
③发动机做的功：W=Qη=5.52×107J×30%=1.656×107J，
发动机的工作时间为：
则发动机的功率：，故③正确；
④发动机的牵引力：，故④错误。
则正确的是①③。
故选C。
【分析】①根据m=ρV计算汽油的质量；
②根据Q=qm计算汽油放出的热量；
③根据W=Qη计算发动机做的功，根据计算发动机的工作时间，根据计算发动机的功率；
④根据计算发动机的牵引力。
13．（2023九上·武汉开学考）（1）把分子看成球形，将分子一个挨着一个紧密平铺成边长为的单层正方形，里面约有 个分子。
（2）如图，稍稍用力向上提玻璃板玻璃板未离开水面，测力计的示数 填变化情况，原因是水分子与玻璃分子之间存在 。
【答案】（1）
（2）变大；引力
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）根据题意可知，正方形的边长L=1cm=10-2m；
正方形的面积：S=L2=（10-2m）2=10-4m2；
分子的直径为10-10m，则它占据的正方形的面积为：（10-10m）2=10-20m2；
正方形中分子个数：。
（2）玻璃和水接触在一起时，玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，则水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，测力计的拉力等于玻璃板的重力和分子之间吸引力的和，因此弹簧测力计的读数将变大。
【分析】（1）分子直径约10-10m，根据正方形的面积公式分别计算半程1cm正方形的面积和一个分子占据的正方形的面积，最后二者作比得到分子的个数；
（2）根据分子之间作用力，结合平衡力的知识分析解答。
14．（2023九上·武汉开学考）如图所示是内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为 。完全燃烧的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是 。一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为，该汽油机每秒钟做功 次，每秒钟完成 个冲程。已知。
【答案】40%；；20；80
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率
【解析】【解答】（1）内燃机的效率：η=1-20%-40%=40%；
汽油燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J；
那么汽车获得的机械能：W=Q放η=9.2×107J×40%=3.68×107J。
（2）飞轮的转速为2400r/min，则每分钟对外做功次数：2400÷2=1200，每秒对外做功次数：1200÷60=20，完成工作循环个数为20个，那么完成冲程个数：4×20=80。
【分析】（1）内燃机的效率等于有用机械能占燃料放出热量的比值。首先根据Q放=qm计算汽油燃烧放出的热量，再乘以机械能的转化效率即可；
（2）在四冲程内燃机中，当完成一个工作循环时，要完成4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次，据此分析解答。
15．（2023九上·武汉开学考）实验测得某物质温度随时间变化的图象如图示，已知该物质在液态时的比热容为。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：
（1）该物质固态时在的内能 ，在的内能 。填变化情况
（2）该物质在固态时的比热容 。
（3）在整个熔化过程中，物质吸收的热量为 。
【答案】（1）增大；增大
（2）
（3）
【知识点】比热容
【解析】【解答】（1）根据图片可知，0~2min和4-8min内，物质不断吸热，则内能都在增大。
（2）根据图片可知，固态时0-2min内吸收的热量等于液态时10-12min吸收的热量。
即Q固=Q液；
c2m△t2=c1m△t1；
c2△t2=c1△t1；
c2×[0-（-20℃）]=4.2×103J/(kg·℃)×(10℃-0℃)；、
解得：c2=2.1×103J/(kg·℃)。
（3）根据图片可知，
液态时10-12min时吸收热量：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(10℃-0℃)=2.1×104J；
整个熔化过程加热8min，则整个过程物体吸收热量：Q总=。
【分析】（1）物质吸热则内能增大，物质放热则内能减小；
（2）相同时间内物质吸收相同的热量，根据图片确定固态时升高的温度和液态时升高的温度，根据Q=cm△t计算固态时的比热容；
（3）根据图片可知，该物质液态时，从10-12min时温度地升高10℃，根据Q=cm△t计算出这段时间吸收的热量，再根据吸热与加热时间成正比计算整个过程吸收的热量即可。
16．（2023九上·武汉开学考）如图用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔没有戳穿的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管左端使其带电。
（1）把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此现象 选填“能”或“不能”判断该物体已经带电。
（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在吸管两端的附近，发现吸管都被吸引，则吸管右端被吸引的原因是 ；又可判断在此过程中餐巾纸带 电。
（3）如图取一个验电器，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片会张开，原因是 。
【答案】（1）不能
（2）带电体吸引轻小物体；正
（3）同种电荷相互排斥
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】（1）把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，可能是二者都带电，且带异种电荷；也可能只有吸管带电，而物体部带电，因此不能判断物体是否带电。
（2）①如果吸管带电，那么肯定是一端靠近时吸引，另一端靠近时排斥，而此时吸管两端都被吸引，那么肯定吸管部带电，即吸管右端被吸引的原因是：带电体吸引轻小物体。
②在此过程中餐巾纸失去电子带正电。
（3）验电器的金属箔片会张开，原因是同种电荷相互排斥。
【分析】（1）所有的带电体都有吸引轻小物体的性质；
（2）①根据电荷之间的相互作用规律分析；
②摩擦起电的过程中，得到电子的带负电，失去电子的带正电，二者电性相反，电量相同；
（3）根据电荷之间的相互作用解答。
17．（2023九上·武汉开学考）
（1）小明将铜片、锌片插入土豆，制成土豆电池。将一只发光二极管接入电路，如图甲所示，闭合开关，看到发光二极管发光，此装置的能量转化方式主要是： 能电能 能。若将发光二极管接线脚交换发现二极管不亮，说明二极管具有 性质。土豆电池的正极是 。选填“铜片”、“锌片”
（2）在图乙方框中画出相应的电路图。
【答案】（1）化学；光；单向导电的；铜
（2）
【知识点】能量的转化或转移；根据实物图画电路图
【解析】【解答】（1）闭合开关，看到发光二极管发光，此装置的能量转化方式主要是：化学势能 →电能→光 能。若将发光二极管接线脚交换，此时发现二极管不亮，说明变成断路，即二极管只能让电流从一侧流向另一侧，而不能反向流动，说明二极管具有单向导电性的性质。二极管发光时，长脚接正极，短脚接负极，则土豆电池的正极铜片。
（2）根据甲图可知，电流从电源正极出发，经过开关，二极管，然后回到负极，如下图所示：
【分析】（1）根据能量转化的知识解答；根据二极管对电流流向的要求解答；根据二极管的接线方法判断。
（2）根据实物图画电路图时，要保持串并联关系和电气元件的先后顺序一致。
18．（2023九上·武汉开学考）某同学利用如图甲所示的装置比较、两种液体吸热的情况：
（1）实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用 的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过 填“做功”或“热传递”方式改变的。实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和 。
（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热，液体吸收的热量 填“大于”、“等于”或“小于”液体吸收的热量。分析图象可知：质量相等的液体和，升高相同温度时， 吸收的热量多。
（3）物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图象可知，、液体的比热容之比是 。
【答案】（1）相同；做功；天平
（2）等于；
（3）5：4
【知识点】比热容
【解析】【解答】（1）①实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热；
②通电后电加热器消耗电能转化为内能，则水的内能增加是通过做功方式改变的。
③在实验中还要测量水和食用油的质量大小，因此实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和天平。
（2）①图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，相同的加热器相同时间内放出相同的热量，则同时加热6min，液体吸收的热量相等；
②根据图乙可知，当加热6min时，a升高的温度小于b升高的温度。根据Q=cm△t可知，当其它条件相同时，比热容与升高温度成反比，即此时a的比热容大于b的比热容。那么：质量相等的液体，升高相同温度时，根据Q=cm△t可知，a吸收的热量多。
（3）根据Q=cm△t可知，当液体的质量和吸收热量相同时，比热容与升高温度成反比，即。
【分析】（1）①相同的加热器电功率相同，根据W=Pt可知，相同的时间内放出相同的热量，即可根据加热时间比较吸收热量大小；
②做功改变内能的本质是能量的转化，热传递改变内能的本质是能量的转移；
③根据实验过程确定需要的测量工具；
（2）①根据前面的分析比较吸收热量的多少。根据图像分析解答。
②根据图乙比较二者比热容的大小，再根据Q=cm△t分析解答。
（3）根据图乙确定二者升高温度之比，再根据Q=cm△t计算二者比热容之比。
19．（2023九上·武汉开学考）物理兴趣小组进行社会实践活动。小丽对一台如图所示的便携式丁烷气炉的加热效率进行探究。内置一瓶新的燃气，参数如表所示。
气瓶规格
品名 总质量 主要成分 热值
蓝焰 丁烷
（1）丁烷燃烧 能转化为 能。
（2）用气炉给的水加热，同时绘制出了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。分钟后，停止加热，拆下气瓶，称得气瓶质量为，若每分钟燃烧的丁烷气体质量相等，则 分钟内选填“”、“”、“”的加热效率最大，并计算此最大加热效率是多少。
【答案】（1）化学；内
（2）0~2；30%
【知识点】热量的计算；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）丁烷燃烧化学能转化为内能。
（2）①每分钟内燃烧的丁烷质量相等，根据Q放=q气m气可知，则相同时间内放出相同的热量。根据图2可知，0-2min内温度升高30℃最大，根据Q吸=cm△t可知，此时水吸收的热量最多。根据可知，0-2min内加热效率最大。
②0-2min内燃烧气体质量m气=（354g-312g）×=14g；
则这段时间内放出的热量：Q放=q气m气=9×107J/kg×0.014kg=1.26×106J；
这段时间内水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（50℃-20℃）=3.78×105J；
则最大加热效率为：。
【分析】（1）根据能量转化的知识分析；
（1）根据图像2确定不同时间段内升高的温度，根据Q吸=cm△t比较水吸收热量多少，再根据Q放=q气m气比较放出热量多少，最后根据计算比较加热效率的大小。
1 / 1湖北省武汉市2023-2024学年九年级（上）开学物理试卷
1．（2023九上·武汉开学考）关于构成物质的分子，下列说法正确的是（ ）
分子非常小，通过电子显微镜才能观察
通常以为单位来量度分子的大小
固体有一定的形状和体积，是因为分子间作用力很大
气体没有一定的体积和形状，是因为分子间几乎没有作用力
A． B． C． D．
2．（2023九上·武汉开学考）下列对相关现象的解释中，正确的说法是（ ）
A．煤堆放在墙角时间长了，墙体内部也变黑了，说明分子在不停地做无规则的运动
B．打开窗户，风带来了房外花坛里花朵的香味，说明分子在不停地做无规则的运动
C．用手捏面包，面包体积缩小了，说明分子间有间隙
D．液体、气体很容易被分开，说明液体、气体分子间不存在引力
3．（2023九上·武汉开学考）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大
C．物体的内能增大，可能吸热，温度一定升高
D．热传递过程中，热量可以从内能小的物体向内能大的物体转移
4．（2023九上·武汉开学考）如图四个描述中有一个与另外三个改变内能方法不同，它是（ ）
A．甲图中古人钻木取火
B．乙图中小孩下滑时臀部发热
C．丙图中酒精灯加热水
D．丁图中下落的弹性小球越跳越低
5．（2023九上·武汉开学考）如图所示，下列说法中正确的是（ ）
甲图：这个实验可以作为热机的工作原理模型，是机械能转化为内能
乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中有热传递发生
丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子之间有引力
丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾
A．只有 B．只有 C．只有 D．只有
6．（2023九上·武汉开学考）示例某太阳能电池工作的效率是意义：该太阳能电池可以把的太阳能转化为电能．则下列说法正确的是（ ）
A．某电动机工作的效率是 意义：该电动机可以把的机械能转化为电能
B．某锂电池充电时的效率是 意义：该锂电池充电时可以把化学能转化为电能
C．某柴油机工作的效率是 意义：该柴油机可以把的化学能转化为内能
D．某电热水器工作的效率是 意义：该电热水器可以把的电能转化为水的内能
7．（2023九上·武汉开学考）环保太阳能公厕已在部分城市投入使用，其顶部是大面积太阳能电池板，它所转换及贮存的能量可满足厕所内所需要的电力供应，经连续三天充分日照后，可供无日照情况下使用一周，这种能量的转换和贮存形式是（ ）
A．太阳能内能电能 B．太阳能化学能电能
C．太阳能化学能光能 D．太阳能电能化学能电能
8．（2023九上·武汉开学考）下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是（ ）
A．用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子
B．导体容易导电是因为导体内部有大量自由电子
C．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有电荷
D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电子
9．（2023九上·武汉开学考）如图所示，取两个相同的验电器和，使带正电，不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把和连接起来。下列说法正确的是（ ）
A．中正电荷通过金属棒流向，金属箔的张角减小
B．中正电荷通过金属棒流向，同时中负电荷通过金属棒流向
C．金属棒中瞬间电流的方向从流向，金属箔的张角增大
D．中负电荷通过金属棒流向，金属箔的张角增大
10．（2023九上·武汉开学考）下列根据如图所示的实物电路画出的电路图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2023九上·武汉开学考）如图，关于开关的控制作用，下列说法正确的是（ ）
①当、都闭合时，灯、发光
②只闭合，灯、不发光
③只让灯发光，应该只闭合
④当、都断开时，灯、发光
A． B． C． D．
12．（2023九上·武汉开学考）最新一款无人驾驶汽车，自动驾驶时使用传感器和激光测距仪来了解周围的交通状况。该款车以的速度在一段平直的公路上匀速行驶了，消耗汽油，汽油机的效率为。在这段运动过程中，下列说法；（ ）
①所消耗汽油的质量是
②汽油完全燃烧所放出的热量是
③汽车发动机的功率是
④汽车发动机的牵引力是
A．只有正确 B．只有正确
C．只有正确 D．只有正确
13．（2023九上·武汉开学考）（1）把分子看成球形，将分子一个挨着一个紧密平铺成边长为的单层正方形，里面约有 个分子。
（2）如图，稍稍用力向上提玻璃板玻璃板未离开水面，测力计的示数 填变化情况，原因是水分子与玻璃分子之间存在 。
14．（2023九上·武汉开学考）如图所示是内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为 。完全燃烧的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是 。一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为，该汽油机每秒钟做功 次，每秒钟完成 个冲程。已知。
15．（2023九上·武汉开学考）实验测得某物质温度随时间变化的图象如图示，已知该物质在液态时的比热容为。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：
（1）该物质固态时在的内能 ，在的内能 。填变化情况
（2）该物质在固态时的比热容 。
（3）在整个熔化过程中，物质吸收的热量为 。
16．（2023九上·武汉开学考）如图用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔没有戳穿的饮料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管左端使其带电。
（1）把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此现象 选填“能”或“不能”判断该物体已经带电。
（2）把丝绸摩擦过的玻璃棒放在吸管两端的附近，发现吸管都被吸引，则吸管右端被吸引的原因是 ；又可判断在此过程中餐巾纸带 电。
（3）如图取一个验电器，用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的金属箔片会张开，原因是 。
17．（2023九上·武汉开学考）
（1）小明将铜片、锌片插入土豆，制成土豆电池。将一只发光二极管接入电路，如图甲所示，闭合开关，看到发光二极管发光，此装置的能量转化方式主要是： 能电能 能。若将发光二极管接线脚交换发现二极管不亮，说明二极管具有 性质。土豆电池的正极是 。选填“铜片”、“锌片”
（2）在图乙方框中画出相应的电路图。
18．（2023九上·武汉开学考）某同学利用如图甲所示的装置比较、两种液体吸热的情况：
（1）实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用 的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过 填“做功”或“热传递”方式改变的。实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和 。
（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热，液体吸收的热量 填“大于”、“等于”或“小于”液体吸收的热量。分析图象可知：质量相等的液体和，升高相同温度时， 吸收的热量多。
（3）物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图象可知，、液体的比热容之比是 。
19．（2023九上·武汉开学考）物理兴趣小组进行社会实践活动。小丽对一台如图所示的便携式丁烷气炉的加热效率进行探究。内置一瓶新的燃气，参数如表所示。
气瓶规格
品名 总质量 主要成分 热值
蓝焰 丁烷
（1）丁烷燃烧 能转化为 能。
（2）用气炉给的水加热，同时绘制出了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。分钟后，停止加热，拆下气瓶，称得气瓶质量为，若每分钟燃烧的丁烷气体质量相等，则 分钟内选填“”、“”、“”的加热效率最大，并计算此最大加热效率是多少。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】分子动理论基本观点
【解析】【解答】①分子非常小，通过电子显微镜才能观察，故①正确；
② 通常以 为单位来量度分子的大小，故②错误；
③固体有一定的形状和体积，是因为分子间作用力很大，故③正确；
④气体没有一定的体积和形状，是因为分子间几乎没有作用力，故④正确。
那么正确的是①③④。
故选B。
【分析】根据对分子的认识判断。
2．【答案】A,B
【知识点】分子热运动；分子间相互作用力
【解析】【解答】A.煤堆放在墙角时间长了，墙体内部也变黑了，说明分子在不停地做无规则的运动，故A正确；
B.打开窗户，风带来了房外花坛里花朵的香味，说明分子在不停地做无规则的运动，故B正确；
C.用手捏面包，面包体积缩小了，说明面包疏松多孔，但是不能说明分子间有间隙，故C错误；
D.液体、气体很容易被分开，是因为液体、气体分子间存在引力，但是很小，故D错误。
故选AB.
【分析】根据分子运动论的知识判断。
3．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【解答】A.物体的内能跟物体物体的温度，状态、质量和种类有关，与运动速度无关，故A错误；
B.根据可知，质量相同的不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大，故B错误；
C.物体的内能增大，可能吸热，但是温度不一定升高，例如冰块熔化时，故C错误；
D.热传递过程中，热量可以从温度高的物体向温度低的物体转移，而温度高的物体可能内能小，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据内能的影响因素判断；
B.根据热值的影响因素判断；
C.注意冰块熔化时的温度变化；
D.根据热传递的条件判断。
4．【答案】C
【知识点】做功改变物体内能；热传递改变物体内能
【解析】【解答】A.甲图中古人钻木取火，将机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能；
B.乙图中小孩下滑时臀部发热，将机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能；
C.丙图中酒精灯加热水，改变内能的方式为热传递；
D.丁图中下落的弹性小球越跳越低，即小球的机械能转化为内能，即通过做功改变物体内能。
那么与其它三个改变内能方法不同的是C。
故选C。
【分析】分析各个选项中改变物体内能的方式，然后进行比较即可。
5．【答案】A
【知识点】液化及液化放热；做功改变物体内能；热机；分子热运动
【解析】【解答】甲图：酒精灯对试管加热，里面的水受热产生大量水蒸气，水蒸气推动塞子跳出，将内能转化为机械能，这和热机的工作原理相似，故①错误；
乙图：手迅速下压，筒内观察到硝化棉燃烧，整个实验过程中几乎没有热传递产生，故②正确；
丙图：抽出玻璃板，上瓶也会变成红棕色，说明分子在不停的做无规则运动，故③错误；
丁图：当瓶塞跳起来时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气液化成小水珠形成白雾，故④正确。
那么正确的是②④。
故选A。
【分析】根据图片分析各个选项中包含的物理原理即可。
6．【答案】D
【知识点】热机的效率
【解析】【解答】A.某电动机工作的效率是83% 意义：该电动机可以83%的电能转化为机械能，故A错误；
B.某锂电池充电时的效率是99%意义：该锂电池充电时可以把99%电能转化为化学能，故B错误；
C.某柴油机工作的效率是35%意义：该柴油机可以把35%的内能转化为机械能，故C错误；
D.某电热水器工作的效率是87% 意义：该电热水器可以把87%的电能转化为水的内能，故D正确。
故选D。
【分析】根据描述分析效率的定义，然后对各个选项进行判断。
7．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据题意可知，太阳能电池板将太阳能转化为电能，而蓄电池将电能转化为化学能，当放电时再将化学能转化为电能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据能量转化的知识判断。
8．【答案】A
【知识点】导体与绝缘体
【解析】【解答】A.用铜丝做导线是因为铜内部有大量自由电子，故A正确；
B.导体容易导电是因为导体内部有大量自由电荷，故B错误；
CD.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷，故C、D错误。
故选A。
【分析】根据导体导电和绝缘体不容易导电的原因分析判断。
9．【答案】D
【知识点】验电器的原理及使用；电流的方向
【解析】【解答】根据题意可知，A带正电，B不带电，则B的电子比A的电子多，那么自由电子从B流向A，而电流的方向与电子的移动方向相反，即电流方向从A到B。在此过程中，A的电荷量减小，B的电荷量变大，则A的金属箔张角减小，B的金属箔张角增大。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】在金属导体中形成电流的过程中，移动的是自由电子，而正电荷不能移动。金属箔张开的角度与电荷量的多少有关，据此分析判断。
10．【答案】B
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【解答】根据图片可知，电动机与灯泡并联，开关S1在干路上测总电流，开关S2与电动机串联在同一支路上。电流从正极出发，经过电动机、开关S2和开关S1流回负极，而灯泡L并联在电动机和开关S2两端，如下图所示：
故选B。
【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系，注意元件连接的先后顺序，再据此画出对应的电路图。
11．【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】根据图片可知：
①当S1、S2都闭合时，灯泡L1被短路，此时只有L2和L3发光，故①正确；
②只闭合S2时，灯泡L2和L3并联，再与L1串联，此时它们都发光，故②错误；
③如果只让L3发光，那么只闭合开关S1，故③正确；
④当两个开关都断开时，灯泡L1和L3串联，二者都发光，故④正确。
那么正确的是①③④。
故选D。
【分析】根据题目的描述，分析电流的路径，进而对各个选项进行判断即可。
12．【答案】C
【知识点】密度公式及其应用；功率的计算；燃料的热值；功的计算及应用
【解析】【解答】①消耗汽油的质量：m=ρV=0.75×103kg/m3×1.6×10-3kg=1.2kg，故①正确；
②汽油放出的热量：Q=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J；，故②错误；
③发动机做的功：W=Qη=5.52×107J×30%=1.656×107J，
发动机的工作时间为：
则发动机的功率：，故③正确；
④发动机的牵引力：，故④错误。
则正确的是①③。
故选C。
【分析】①根据m=ρV计算汽油的质量；
②根据Q=qm计算汽油放出的热量；
③根据W=Qη计算发动机做的功，根据计算发动机的工作时间，根据计算发动机的功率；
④根据计算发动机的牵引力。
13．【答案】（1）
（2）变大；引力
【知识点】分子间相互作用力
【解析】【解答】（1）根据题意可知，正方形的边长L=1cm=10-2m；
正方形的面积：S=L2=（10-2m）2=10-4m2；
分子的直径为10-10m，则它占据的正方形的面积为：（10-10m）2=10-20m2；
正方形中分子个数：。
（2）玻璃和水接触在一起时，玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，则水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，测力计的拉力等于玻璃板的重力和分子之间吸引力的和，因此弹簧测力计的读数将变大。
【分析】（1）分子直径约10-10m，根据正方形的面积公式分别计算半程1cm正方形的面积和一个分子占据的正方形的面积，最后二者作比得到分子的个数；
（2）根据分子之间作用力，结合平衡力的知识分析解答。
14．【答案】40%；；20；80
【知识点】燃料的热值；热机；热机的效率
【解析】【解答】（1）内燃机的效率：η=1-20%-40%=40%；
汽油燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×2kg=9.2×107J；
那么汽车获得的机械能：W=Q放η=9.2×107J×40%=3.68×107J。
（2）飞轮的转速为2400r/min，则每分钟对外做功次数：2400÷2=1200，每秒对外做功次数：1200÷60=20，完成工作循环个数为20个，那么完成冲程个数：4×20=80。
【分析】（1）内燃机的效率等于有用机械能占燃料放出热量的比值。首先根据Q放=qm计算汽油燃烧放出的热量，再乘以机械能的转化效率即可；
（2）在四冲程内燃机中，当完成一个工作循环时，要完成4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次，据此分析解答。
15．【答案】（1）增大；增大
（2）
（3）
【知识点】比热容
【解析】【解答】（1）根据图片可知，0~2min和4-8min内，物质不断吸热，则内能都在增大。
（2）根据图片可知，固态时0-2min内吸收的热量等于液态时10-12min吸收的热量。
即Q固=Q液；
c2m△t2=c1m△t1；
c2△t2=c1△t1；
c2×[0-（-20℃）]=4.2×103J/(kg·℃)×(10℃-0℃)；、
解得：c2=2.1×103J/(kg·℃)。
（3）根据图片可知，
液态时10-12min时吸收热量：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(10℃-0℃)=2.1×104J；
整个熔化过程加热8min，则整个过程物体吸收热量：Q总=。
【分析】（1）物质吸热则内能增大，物质放热则内能减小；
（2）相同时间内物质吸收相同的热量，根据图片确定固态时升高的温度和液态时升高的温度，根据Q=cm△t计算固态时的比热容；
（3）根据图片可知，该物质液态时，从10-12min时温度地升高10℃，根据Q=cm△t计算出这段时间吸收的热量，再根据吸热与加热时间成正比计算整个过程吸收的热量即可。
16．【答案】（1）不能
（2）带电体吸引轻小物体；正
（3）同种电荷相互排斥
【知识点】两种电荷；电荷间的相互作用规律
【解析】【解答】（1）把某个物体放在带电吸管一端的附近，发现吸管向物体靠近，可能是二者都带电，且带异种电荷；也可能只有吸管带电，而物体部带电，因此不能判断物体是否带电。
（2）①如果吸管带电，那么肯定是一端靠近时吸引，另一端靠近时排斥，而此时吸管两端都被吸引，那么肯定吸管部带电，即吸管右端被吸引的原因是：带电体吸引轻小物体。
②在此过程中餐巾纸失去电子带正电。
（3）验电器的金属箔片会张开，原因是同种电荷相互排斥。
【分析】（1）所有的带电体都有吸引轻小物体的性质；
（2）①根据电荷之间的相互作用规律分析；
②摩擦起电的过程中，得到电子的带负电，失去电子的带正电，二者电性相反，电量相同；
（3）根据电荷之间的相互作用解答。
17．【答案】（1）化学；光；单向导电的；铜
（2）
【知识点】能量的转化或转移；根据实物图画电路图
【解析】【解答】（1）闭合开关，看到发光二极管发光，此装置的能量转化方式主要是：化学势能 →电能→光 能。若将发光二极管接线脚交换，此时发现二极管不亮，说明变成断路，即二极管只能让电流从一侧流向另一侧，而不能反向流动，说明二极管具有单向导电性的性质。二极管发光时，长脚接正极，短脚接负极，则土豆电池的正极铜片。
（2）根据甲图可知，电流从电源正极出发，经过开关，二极管，然后回到负极，如下图所示：
【分析】（1）根据能量转化的知识解答；根据二极管对电流流向的要求解答；根据二极管的接线方法判断。
（2）根据实物图画电路图时，要保持串并联关系和电气元件的先后顺序一致。
18．【答案】（1）相同；做功；天平
（2）等于；
（3）5：4
【知识点】比热容
【解析】【解答】（1）①实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热；
②通电后电加热器消耗电能转化为内能，则水的内能增加是通过做功方式改变的。
③在实验中还要测量水和食用油的质量大小，因此实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和天平。
（2）①图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，相同的加热器相同时间内放出相同的热量，则同时加热6min，液体吸收的热量相等；
②根据图乙可知，当加热6min时，a升高的温度小于b升高的温度。根据Q=cm△t可知，当其它条件相同时，比热容与升高温度成反比，即此时a的比热容大于b的比热容。那么：质量相等的液体，升高相同温度时，根据Q=cm△t可知，a吸收的热量多。
（3）根据Q=cm△t可知，当液体的质量和吸收热量相同时，比热容与升高温度成反比，即。
【分析】（1）①相同的加热器电功率相同，根据W=Pt可知，相同的时间内放出相同的热量，即可根据加热时间比较吸收热量大小；
②做功改变内能的本质是能量的转化，热传递改变内能的本质是能量的转移；
③根据实验过程确定需要的测量工具；
（2）①根据前面的分析比较吸收热量的多少。根据图像分析解答。
②根据图乙比较二者比热容的大小，再根据Q=cm△t分析解答。
（3）根据图乙确定二者升高温度之比，再根据Q=cm△t计算二者比热容之比。
19．【答案】（1）化学；内
（2）0~2；30%
【知识点】热量的计算；燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】（1）丁烷燃烧化学能转化为内能。
（2）①每分钟内燃烧的丁烷质量相等，根据Q放=q气m气可知，则相同时间内放出相同的热量。根据图2可知，0-2min内温度升高30℃最大，根据Q吸=cm△t可知，此时水吸收的热量最多。根据可知，0-2min内加热效率最大。
②0-2min内燃烧气体质量m气=（354g-312g）×=14g；
则这段时间内放出的热量：Q放=q气m气=9×107J/kg×0.014kg=1.26×106J；
这段时间内水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×（50℃-20℃）=3.78×105J；
则最大加热效率为：。
【分析】（1）根据能量转化的知识分析；
（1）根据图像2确定不同时间段内升高的温度，根据Q吸=cm△t比较水吸收热量多少，再根据Q放=q气m气比较放出热量多少，最后根据计算比较加热效率的大小。
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