2022-2023学年山西省运城市九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（本大题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）如图所示，这是小明家的节能灯，请你估测该节能灯工作时通过的电流约为（ ）
A．1mA B．1A C．100mA D．100A
2．（3分）下列日常生活中的物品，在通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料梳子 B．金属勺子 C．陶瓷碗 D．实木椅子
3．（3分）如图所示，这是冬天人们常用的暖手宝，为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量（ ）
A．酒精 B．水 C．煤油 D．水银
4．（3分）如图所示，N95口罩对病毒具有良好的拦截作用，其通过中间的熔喷布对较小的颗粒实施静电吸附。N95口罩对病毒的拦截作用是由于（ ）
A．分子间存在互相作用的引力
B．带电体能吸引轻小物体
C．分子间存在互相作用的斥力
D．异种电荷相互吸引
5．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢作燃料是由于液氢的热值较大
B．火箭发射前未点燃燃料时，燃料的内能为零
C．火箭燃料燃烧时将燃料的化学能全部转化为机械能
D．火箭升空过程中能量的总量不断减小
6．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池，用电压表测量水果电池的电压。下列说法正确的是（ ）
A．水果电池工作时将电能转化为化学能
B．电流从金属片A流入电压表
C．金属片B为水果电池的正极
D．将三个这样的水果电池并联起来可得到电压为1.8V的电源
7．（3分）如图所示，这是我国自主生产的某品牌智能汽车，展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是（ ）
A．汽车的左右转向灯是串联连接的
B．汽车行驶一段时间后油箱中剩余汽油的热值变小
C．汽车行驶过程中与空气摩擦创造了电荷
D．汽车发动机的做功冲程为汽车提供动力
8．（3分）如图所示，这是调节台灯亮度的电位器的内部构造，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。要使电位器顺时针旋动滑片时，应将（ ）
A．电位器的A、B两点与台灯串联连接
B．电位器的A、C两点与台灯串联连接
C．电位器的B、C两点与台灯串联连接
D．电位器的B、C两点与台灯并联连接
9．（3分）小明做实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示。闭合开关（ ）
A．电压表可能被烧坏 B．电流表可能被烧坏
C．灯L发光正常 D．电压表有示数
10．（3分）如图甲所示的电路中，闭合开关S，两灯均发光（ ）
A．灯L1、L2串联
B．电流表A1测量通过灯L1的电流
C．通过灯L2的电流为1.3A
D．通过灯L1的电流为1.04A
二、实验探究（本大题共5个小题，11小题4分，12小题7分，13小题6分，14小题4分，15小题3分，共24分）
11．（4分）小明组装了如图甲所示的装置探究“不同液体的吸热能力”，根据实验数据绘制的两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 （选填“需要”或“不需要”）点燃。
（2）实验中，通过比较 来间接反映两种液体的吸热能力。
（3）分析图像可知：加热10min，液体A吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液体B吸收的热量，液体 （选填“A”或“B”）的比热容较大。
12．（7分）小明在“探究串联电路中电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。连接电路的过程中，小明发现电压表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是 。
（2）连接好电路，闭合开关后，小明发现两灯不亮，若只有灯L1或灯L2中的一处发生故障，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，小明继续实验，测量灯L1两端的电压时，电压指针偏转如图丙所示，为 V。
（4）为了节省时间，小明在测灯L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，这个方法能不能测出灯L2两端的电压？并说明理由。 。
（5）小明正确测量灯L2两端的电压和总电压，记录的数据如表所示，分析表中数据得出结论。实验结束后，下列说法正确的是 （选填序号）。
灯L1两端的电压U1/V 灯L2两端的电压U2/V 灯L1、L2串联后的总电压U/V
0.9 2.8
A.实验操作无误，实验结论正确无误
B.正确进行的实验，一次实验即可
C.应更换不同规格的小灯泡重复多次实验，避免实验结论的偶然性
13．（6分）实验小组在探究“并联电路中电流的规律”时，设计的实验电路如图甲所示。
（1）挑选器材时，应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（2）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物连接起来，要求电流表测A处的电流（A处的电流小于0.6A）。
（3）同学们连接好电路后，用开关进行“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧 。
（4）同学们正确实验记录的实验数据如下表所示，分析实验数据可得出结论：并联电路中 。
实验序号 A处电流IA/A B处电流IB/A C处电流IC/A
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.58 0.32 0.26
（5）小伟在另一次实验时，测得C处电流IC＝0.30A，观察到A处电流表指针位置如图丙所示，则B处电流大小为 A。
14．（4分）“圆梦”小组在“比较水和空气的冷却性能”实验中，如图甲所示，在两个相同的牛奶瓶中装入质量、初温都相同的热牛奶，另一个放在空气中，并用木块垫起来，实验记录的数据如下表。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
A的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
B的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
（1）实验中通过观察 来比较水和空气的冷却性能。
（2）请根据表格数据，在图乙的坐标系中画出热牛奶在水中温度随时间变化的图像。
（3）分析表中数据或图像可得出结论： （写出一条，合理即可）。
15．（3分）物理兴趣活动中，创新实验小组的同学们对影响食盐水溶液电阻大小的因素提出猜想：
①食盐水溶液的电阻大小与溶液的浓度有关；
②食盐水溶液的电阻大小与溶液的质量有关；
③食盐水溶液的电阻大小与溶液中两点间的距离有关。
请你选择其中一个影响食盐水溶液电阻大小的因素，设计实验方案进行实验探究。（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（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、20小题各4分，21小题2分，22、23小题各5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）运城苹果以口感香脆甜爽、酸甜可口、芳香味浓出名。春天，苹果花开时，满山花香 现象，说明分子在不停地做 。
17．（2分）与毛皮摩擦过的橡胶棒C靠近轻质泡沫小球A、B时的场景如图所示。由此可判断泡沫小球 （选填“A”或“B”）一定带电，其理由是 。
18．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1发光，灯L2不发光。由此小明判断灯L2短路，他的判断是 （选填“正确”或“错误”）的，其理由是 （合理即可）。
19．（4分）阅读短文，回答问题。
氢燃料电池客车
“绿色冬奥”，2022年北京冬奥会大规模使用我国自主研发的氢燃料电池客车，如图所示。
氢燃料电池客车的工作原理：将氢气送到燃料电池的阳极板，经过铂的催化，氢原子中的电子被分离出来（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的阴极板，这个电子只能经外部电路，到达燃料电池的阴极板从而在外电路中产生电流，与氧原子和氢离子结合为水。由于供给阴极板的氧原子可以在空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，并及时把水（水蒸气）带走，经逆变器、控制器等装置供给电动机，再通过传动系统、驱动桥等带动车轮转动，燃料电池的燃料是氢气，生成物是清洁的水。
（1）氢燃料电池客车工作时将化学能转化为 能再转化为机械能。
（2）燃料电池中的阴极板相当于电池的 （选填“正极”或“负极”），从氢原子分离的电子在外电路中定向运动的方向和电路中电流的方向 （选填“相同”或“相反”）。
（3）请写出两条氢燃料电池客车的优点： （合理即可）。
20．（4分）百善孝为先，孝敬父母是我们中华民族的传统美德！如图所示，寒冷的冬天，同时用手搓脚，爸爸感觉脚很快就热了。请运用所学的物理知识解释热水泡脚和用手搓脚使脚热起来的原因。
21．（2分）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
22．（5分）解州羊肉泡馍是运城的特色美食！小伟在家用天然气灶做解州羊肉泡馍，先将质量为2kg的羊肉汤烧至刚好沸腾，羊肉汤的温度升高了80℃3。求：[c羊肉汤＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.2×107J/m3]
（1）羊肉汤吸收的热量；
（2）天然气灶的热效率。
23．（5分）如图所示，这是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。AG600在某次灭火工作时，以270km/h的速度匀速直线航行了20min7W，飞机发动机的热机效率为50%。求：（q航空汽油＝4×107J/kg）
（1）本次灭火工作需要完全燃烧航空燃油的质量；
（2）本次灭火工作AG600飞机飞行过程中受到的阻力。
2022-2023学年山西省运城市九年级（上）期中物理试卷
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。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）如图所示，这是小明家的节能灯，请你估测该节能灯工作时通过的电流约为（ ）
A．1mA B．1A C．100mA D．100A
【答案】C
【分析】估测节能灯的功率，根据P＝UI估测电流。
【解答】解：节能灯的功率大于20W左右，因而工作时通过的电流I＝。
故选：C。
2．（3分）下列日常生活中的物品，在通常情况下属于导体的是（ ）
A．塑料梳子 B．金属勺子 C．陶瓷碗 D．实木椅子
【答案】B
【分析】根据导体和绝缘体的定义进行判断：容易导电的物体是导体；不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解：A、塑料杯子不容易导电；
B、金属勺子容易导电；
C、陶瓷碗不容易导电；
D、实木椅子不容易导电。
故选：B。
3．（3分）如图所示，这是冬天人们常用的暖手宝，为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量（ ）
A．酒精 B．水 C．煤油 D．水银
【答案】B
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：因为水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质比较，水放出的热量多。
故选B。
4．（3分）如图所示，N95口罩对病毒具有良好的拦截作用，其通过中间的熔喷布对较小的颗粒实施静电吸附。N95口罩对病毒的拦截作用是由于（ ）
A．分子间存在互相作用的引力
B．带电体能吸引轻小物体
C．分子间存在互相作用的斥力
D．异种电荷相互吸引
【答案】B
【分析】带电体能够吸引轻小物体。
【解答】解：N95口罩对病毒具有良好的拦截作用，其通过中间的熔喷布对较小的颗粒实施静电吸附，故ACD错误。
故选：B。
5．（3分）2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。下列说法正确的是（ ）
A．火箭使用液氢作燃料是由于液氢的热值较大
B．火箭发射前未点燃燃料时，燃料的内能为零
C．火箭燃料燃烧时将燃料的化学能全部转化为机械能
D．火箭升空过程中能量的总量不断减小
【答案】A
【分析】（1）火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
（2）把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能，一切物体都具有内能；
（3）在能量的转化和转移的过程中，有能量的散失；
（4）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素，物体的质量和高度；机械能是动能和势能之和。
【解答】解：A、火箭燃料使用液态氢，完全燃烧相同质量的氢时，故A正确；
B、一切物体都有内能，故B错误；
C、火箭燃料的化学能先转化为内能，转化为机械能，有能量的散失；
D、火箭在加速升空的过程中，速度变大；质量不变，势能增大，能量总量增大。
故选A。
6．（3分）如图所示，将A、B两个金属片插入柠檬中制成水果电池，用电压表测量水果电池的电压。下列说法正确的是（ ）
A．水果电池工作时将电能转化为化学能
B．电流从金属片A流入电压表
C．金属片B为水果电池的正极
D．将三个这样的水果电池并联起来可得到电压为1.8V的电源
【答案】C
【分析】（1）水果电池是将化学能转化为电能的装置；
（2）由图中电压表指针的偏转方向可判断电流方向，同时能判断水果电池的极性；
（3）根据电压表的量程、分度值和指针的位置读数；根据并联电路的电压规律分析电池串联后的总电压。
【解答】解：A、水果电池和干电池，都是将化学能转化为电能的装置；
BC、图中电压表的指针正常偏转，即金属片B是水果电池的正极；在电源的外部，负极流入，故B错误；
D、电压表选用的是小量程，示数为0.6V，电源电压为8.6V。
故选：C。
7．（3分）如图所示，这是我国自主生产的某品牌智能汽车，展现了“中国智造”的科技风采。下列说法正确的是（ ）
A．汽车的左右转向灯是串联连接的
B．汽车行驶一段时间后油箱中剩余汽油的热值变小
C．汽车行驶过程中与空气摩擦创造了电荷
D．汽车发动机的做功冲程为汽车提供动力
【答案】D
【分析】（1）串联电路电流只有一条路径，各处电流相等，用电器不能独立工作；并联电路：电流有两条或两条以上路径，各用电器可以独立工作，各支路电压相等；
（2）燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关；
（3）摩擦起电的实质是电荷的转移，并不是创造了电荷；
（4）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。
【解答】解：A、汽车的左右转向灯可以独立工作，故A错误；
B、燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，故B错误；
C、摩擦起电的实质是电荷的转移，因此汽车行驶过程中与空气摩擦并不能创造电荷；
D、汽车发动机在做功冲程里、高压的燃气膨胀推动活塞做功，为汽车提供动力。
故选：D。
8．（3分）如图所示，这是调节台灯亮度的电位器的内部构造，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。要使电位器顺时针旋动滑片时，应将（ ）
A．电位器的A、B两点与台灯串联连接
B．电位器的A、C两点与台灯串联连接
C．电位器的B、C两点与台灯串联连接
D．电位器的B、C两点与台灯并联连接
【答案】C
【分析】电位器是一个滑动变阻器，滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，据此进行解答。
【解答】解：电位器控制灯泡时，电位器与灯泡串联，台灯的亮度变亮，根据欧姆定律可知，电位器接入电路的电阻变小，所以电位器的B，故C正确。
故选：C。
9．（3分）小明做实验时，不小心将电压表和电流表的位置互换了，如图所示。闭合开关（ ）
A．电压表可能被烧坏 B．电流表可能被烧坏
C．灯L发光正常 D．电压表有示数
【答案】B
【分析】电流表的电阻很小，相当于一段导线，将电压表和电流表位置接反了，电流表直接接到电源两极上，发生电源短路，据此分析判断。
【解答】解：将电压表和电流表位置接反了，如图所示，造成电源短路，通过电流表的电流会很大；
由于是电源短路，没有电流通过电压表，电压表不会烧坏。
故选：B。
10．（3分）如图甲所示的电路中，闭合开关S，两灯均发光（ ）
A．灯L1、L2串联
B．电流表A1测量通过灯L1的电流
C．通过灯L2的电流为1.3A
D．通过灯L1的电流为1.04A
【答案】D
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流；根据分度值读出示数，根据并联电路的电流规律求出灯L1中的电流。
【解答】解：AB、由电路图可知，电流表A1测干路电流，电流表A2测L6支路电流，故AB错误；
CD、因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，分度值为0.1A；L4支路电流表的量程为0～0.2A，分度值为0.02A2＝4.26A，则灯L1中的电流：I1＝I﹣I2＝1.3A﹣6.26A＝1.04A，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7分，13小题6分，14小题4分，15小题3分，共24分）
11．（4分）小明组装了如图甲所示的装置探究“不同液体的吸热能力”，根据实验数据绘制的两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。
（1）在组装如图甲所示的装置时，两个相同的酒精灯 需要 （选填“需要”或“不需要”）点燃。
（2）实验中，通过比较 升高相同的温度所用的加热时间 来间接反映两种液体的吸热能力。
（3）分析图像可知：加热10min，液体A吸收的热量 等于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液体B吸收的热量，液体 B （选填“A”或“B”）的比热容较大。
【答案】（1）需要；（2）升高相同的温度所用的加热时间；（3）等于；B。
【分析】（1）根据要用酒精的外焰加热分析；
（2）（3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；
比较物质吸热能力的2种方法：使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；或使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。
【解答】解：（1）因要用酒精的外焰加热，在组装如图甲所示的装置时。
（2）根据乙图知，实验中。
（3）分析图像可知：加热10min，由转换法，由上图知，B升温慢。
故答案为：（1）需要；（2）升高相同的温度所用的加热时间；B。
12．（7分）小明在“探究串联电路中电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。
（1）连接电路时，开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态。连接电路的过程中，小明发现电压表指针如图乙所示，出现这种现象的原因是 电压表没有调零 。
（2）连接好电路，闭合开关后，小明发现两灯不亮，若只有灯L1或灯L2中的一处发生故障，则电路故障可能是 L2断路 。
（3）排除故障后，小明继续实验，测量灯L1两端的电压时，电压指针偏转如图丙所示，为 1.9 V。
（4）为了节省时间，小明在测灯L2两端的电压时，电压表所接的B接点不动，只断开A接点，这个方法能不能测出灯L2两端的电压？并说明理由。 不能，电压表的正负接线柱接反了 。
（5）小明正确测量灯L2两端的电压和总电压，记录的数据如表所示，分析表中数据得出结论。实验结束后，下列说法正确的是 C （选填序号）。
灯L1两端的电压U1/V 灯L2两端的电压U2/V 灯L1、L2串联后的总电压U/V
0.9 2.8
A.实验操作无误，实验结论正确无误
B.正确进行的实验，一次实验即可
C.应更换不同规格的小灯泡重复多次实验，避免实验结论的偶然性
【答案】（1）断开；电压表没有调零；（2）L2断路；（3）1.9；（4）不能，电压表的正负接线柱接反了；（5）C。
【分析】（1）为了保护电路，连接接电路时，开关必须要断开；连接电路前，电压表要调零；
（2）两灯都熄灭，说明电路中有断路的地方，根据电压表示数判断故障原因；
（3）根据电压表选用的量程确定分度值，然后根据指针位置读数；
（4）利用电压表测量电压时，电流必须从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，据此进行分析；
（5）为得出普遍结论，应使用不同规格的实验器材进行多次实验，测出多组实验数据。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接接电路时；连接电路前，电压表指针不在零刻度上；
（2）由图甲可知，电压表并联在L1两端，测量L1的电压；闭合开关S后6、L2均不亮，说明电路发生断路，说明电压表的两端不能与电源连通1或L6中的一处发生故障，所以故障可能是L2断路；
（3）如图丙所示，电压表选用量程为0～2V，示数为1.9V；
（4）小明在测灯L5两端的电压时，电压表所接的B接点不动，并把接线改接到C接点上，闭合开关后，这个方法不能测出灯L2两端的电压；
（5）由实验数据可知，只测出了一组实验数据，得出的实验结论具有偶然性和片面性，应换用不同规格的灯泡进行多次实验，C正确。
故答案为：（1）断开；电压表没有调零2断路；（3）6.9，电压表的正负接线柱接反了。
13．（6分）实验小组在探究“并联电路中电流的规律”时，设计的实验电路如图甲所示。
（1）挑选器材时，应选择规格 不同 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡。
（2）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物连接起来，要求电流表测A处的电流（A处的电流小于0.6A）。
（3）同学们连接好电路后，用开关进行“试触”，观察到电流表指针迅速偏转到零刻线左侧 电流表的正负接线柱接反了 。
（4）同学们正确实验记录的实验数据如下表所示，分析实验数据可得出结论：并联电路中 干路电流等于各支路电流之和 。
实验序号 A处电流IA/A B处电流IB/A C处电流IC/A
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.58 0.32 0.26
（5）小伟在另一次实验时，测得C处电流IC＝0.30A，观察到A处电流表指针位置如图丙所示，则B处电流大小为 0.5 A。
【答案】（1）不同；（2）如上图所示；（3）电流表的正负接线柱接反了；（4）干路电流等于各支路电流之和；（5）0.5。
【分析】（1）为了使实验结果具有普遍性，需选择不同规格的灯泡进行实验；
（2）测量A点电流时电流表与灯泡L1串联，两灯泡并联；
（3）电流表在使用时，电流应从正接线柱流入，从负接线柱流出；
（4）根据表格数据可得：IC＝IA+IB，即并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（5）根据并联电路的电流特点，结合指针的位置分析电流表的量程，确定分度值读数，进而算出B处的电流大小。
【解答】解：（1）为了使实验结果具有普遍性，需选择不同规格的灯泡进行多次实验；
（2）由电路图知两灯泡并联，因电流表测A处的电流，由于A处电流小于0.6A，如下图所示：
；
（3）电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转，其可能原因是电流表的正负接线柱接反了；
（4）根据表格数据可得：IC＝IA+IB，即并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（5）由表格数据知A处测量干路的电流，C处测量支路的电流，若选用5～0.6A的量程，小于C处的电流，即5～3A，A点电流为0.5A；
由表格数据知在并联电路中，干路电流等于各支路电流的和，
所以B处的电流为：
IB＝IA﹣IC＝0.8A﹣5.3A＝0.2A。
故答案为：（1）不同；（2）如上图所示；（4）干路电流等于各支路电流之和。
14．（4分）“圆梦”小组在“比较水和空气的冷却性能”实验中，如图甲所示，在两个相同的牛奶瓶中装入质量、初温都相同的热牛奶，另一个放在空气中，并用木块垫起来，实验记录的数据如下表。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
A的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
B的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
（1）实验中通过观察 相同时间热牛奶降低的温度 来比较水和空气的冷却性能。
（2）请根据表格数据，在图乙的坐标系中画出热牛奶在水中温度随时间变化的图像。
（3）分析表中数据或图像可得出结论： 水的冷却性能比空气好（冷却时，牛奶的降低温度越来越慢） （写出一条，合理即可）。
【答案】（1）相同时间热牛奶降低的温度；（2）见解答；（3）水的冷却性能比空气好（冷却时，牛奶的降低温度越来越慢）。
【分析】（1）根据表格数据，比较相同时间热牛奶降低的温度可比较水和空气的冷却性能；
（2）根据描点法画图；
（3）对比AB降温的快慢得出冷却性能好差的结论。
【解答】解：（1）测量测出冷却相同时间时，水和空气使得热牛奶降低的温度；
（2）描处各个时刻的温度，连接成图像
（3）分析表格数据可知，相同时间水使得牛奶降低的温度多，分析图像可得出的结论是：冷却时。
故答案为：（1）相同时间热牛奶降低的温度；（2）见解答，牛奶的降低温度越来越慢）。
15．（3分）物理兴趣活动中，创新实验小组的同学们对影响食盐水溶液电阻大小的因素提出猜想：
①食盐水溶液的电阻大小与溶液的浓度有关；
②食盐水溶液的电阻大小与溶液的质量有关；
③食盐水溶液的电阻大小与溶液中两点间的距离有关。
请你选择其中一个影响食盐水溶液电阻大小的因素，设计实验方案进行实验探究。（温馨提示：注意实验方案的可操作性）
（1）实验器材： 电源、开关、电流表、溶液的浓度和质量一定的食盐水 。
（2）实验步骤： 将金属片a、b分别插入烧杯的溶液中，改变溶液中两点间的距离，观察电流表示数的大小； 。
（3）实验结论： 若电流相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离无关，若电流不相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离有关 。
【答案】（1）电源、开关、电流表、溶液的浓度和质量一定的食盐水；（2）将金属片a、b分别插入烧杯的溶液中，改变溶液中两点间的距离，观察电流表示数的大小；
（3）若电流相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离无关，若电流不相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离有关。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，食盐水溶液的电阻越大，电路电流越小，食盐水溶液的电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断食盐水溶液的电阻的大小；
（2）食盐水溶液的导电性能可能与溶液的浓度、与溶液的质量、与溶液中两点间的距离有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素不变，据此分析；
（3）根据电流表示数的变化得出结论。
【解答】解：（1）在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，通过观察电流表示数来比较食盐水溶液的电阻的大小，电路图如下图所示：
；
（2）根据题意可知，食盐水溶液的电阻大小可能与溶液的浓度、溶液中两点间的距离有关；要验证“食盐水溶液的电阻大小与溶液中两点间的距离有关”猜想、溶液的质量一定，观察电流表示数的大小，故实验步骤为：将金属片a，改变溶液中两点间的距离；
（3）实验结论：若电流相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离无关，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离有关。
故答案为：（1）电源、开关、溶液的浓度和质量一定的食盐水、b分别插入烧杯的溶液中，观察电流表示数的大小；
（3）若电流相同，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离无关，说明食盐水溶液的导电性能与溶液两点间的距离有关。
三、综合应用（本大题共8个小题，16、17、18小题各2分，19、20小题各4分，21小题2分，22、23小题各5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）运城苹果以口感香脆甜爽、酸甜可口、芳香味浓出名。春天，苹果花开时，满山花香 扩散 现象，说明分子在不停地做 无规则运动 。
【答案】扩散；无规则运动。
【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：苹果花开时，满山花香，属于扩散现象。
故答案为：扩散；无规则运动。
17．（2分）与毛皮摩擦过的橡胶棒C靠近轻质泡沫小球A、B时的场景如图所示。由此可判断泡沫小球 B （选填“A”或“B”）一定带电，其理由是 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，带电体还具有吸引轻小物体的性质 。
【答案】B；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，带电体还具有吸引轻小物体的性质。
【分析】带电体具有吸引轻小物体的性质；
电荷间相互作用的规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：
C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，故C带负电，当靠近A小球时，即说明A可能带正电；
C靠近B时，发现排斥，故将AB靠近时，B一定是带电的，也可能不带电。
故答案为：B；同种电荷相互排斥，带电体还具有吸引轻小物体的性质。
18．（2分）如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1发光，灯L2不发光。由此小明判断灯L2短路，他的判断是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，其理由是 若灯L2短路，则电源短路，两个灯泡都不发光 （合理即可）。
【答案】错误；若灯L2短路，则电源短路，两个灯泡都不发光
【分析】并联电路中各支路互不影响；并联电路中一条支路短路，则电源短路。
【解答】解：根据图示可知，两个灯泡并联；闭合开关S1发光，灯L2不发光，由于并联电路各支路互不影响2断路；若灯L2短路，则电源短路。
故答案为：错误；若灯L2短路，则电源短路。
19．（4分）阅读短文，回答问题。
氢燃料电池客车
“绿色冬奥”，2022年北京冬奥会大规模使用我国自主研发的氢燃料电池客车，如图所示。
氢燃料电池客车的工作原理：将氢气送到燃料电池的阳极板，经过铂的催化，氢原子中的电子被分离出来（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的阴极板，这个电子只能经外部电路，到达燃料电池的阴极板从而在外电路中产生电流，与氧原子和氢离子结合为水。由于供给阴极板的氧原子可以在空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，并及时把水（水蒸气）带走，经逆变器、控制器等装置供给电动机，再通过传动系统、驱动桥等带动车轮转动，燃料电池的燃料是氢气，生成物是清洁的水。
（1）氢燃料电池客车工作时将化学能转化为 电 能再转化为机械能。
（2）燃料电池中的阴极板相当于电池的 正极 （选填“正极”或“负极”），从氢原子分离的电子在外电路中定向运动的方向和电路中电流的方向 相反 （选填“相同”或“相反”）。
（3）请写出两条氢燃料电池客车的优点： 零污染；燃料转化效率高 （合理即可）。
【答案】（1）电；（2）正极；相反；（3）零污染；燃料转化效率高。
【分析】（1）氢燃料电池将化学能转化为电能；电动机将电能转化为机械能；
（2）电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，电子是负电荷，同时，在外部电路中，电流从电源的正极出发，回到电源的负极，根据电子的定向移动方向可知电池的正、负极；
（3）分析材料可知，与传统汽车相比氢燃料电池车的能量转化效率高达60%～80%，为内燃机的2～3倍，燃料电池的燃料是氢气，生成物是清洁的水，因此，氢燃料电池车是真正意义上的零排放、零污染的车，据此可知氢燃料车的优点。
【解答】解：氢燃料电池客车工作时将化学能转化为电能，电能再通过电动机转化为机械能。
（2）根据文中信息可知，电子经外部电路到达燃料电池的阴极板，由于电流方向与电子定向移动方向相反；
（3）根据文中信息可知，与传统汽车相比，为内燃机的2～3倍，生成物是清洁的水，氢燃料电池车是真正意义上的零排放，所以优点是零污染。
故答案为：（1）电；（2）正极；（3）零污染。
20．（4分）百善孝为先，孝敬父母是我们中华民族的传统美德！如图所示，寒冷的冬天，同时用手搓脚，爸爸感觉脚很快就热了。请运用所学的物理知识解释热水泡脚和用手搓脚使脚热起来的原因。
【答案】用热水给爸爸泡脚，脚吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变脚的内能；
用手搓脚使脚热起来，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变脚的内能。
【分析】做功内能的方式包括做功和热传递。
【解答】答：用热水给爸爸泡脚，脚吸收热量，通过热传递的方式改变脚的内能；
用手搓脚使脚热起来，克服摩擦做功，通过做功的方式改变脚的内能。
21．（2分）“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求：晚间开关S闭合后，灯亮电铃不响；当房门被打开时，灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】。
【分析】开关闭合时，若导线完好则电铃不响；而当导线被拉断后电铃响，说明导线和电铃并联，导线完好时，电铃被短路；为了保护电路，灯泡应串联在干路中，由此连接电路。
【解答】解：开关闭合时，若导线完好则电铃不响，说明导线和电铃并联，电铃被短路，灯泡应串联在干路中
。
22．（5分）解州羊肉泡馍是运城的特色美食！小伟在家用天然气灶做解州羊肉泡馍，先将质量为2kg的羊肉汤烧至刚好沸腾，羊肉汤的温度升高了80℃3。求：[c羊肉汤＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.2×107J/m3]
（1）羊肉汤吸收的热量；
（2）天然气灶的热效率。
【答案】（1）羊肉汤吸收的热量为6.72×105J；
（2）天然气灶的热效率80%。
【分析】（1）知道羊肉汤的质量、比热容、温度升高值，根据Q吸＝cmΔt求羊肉汤吸收的热量；
（2）知道天然气的体积和热值，根据Q放＝Vq求出天然气完全燃烧放出的热量；
天然气灶的热效率等于羊肉汤吸收的热量与天然气完全燃烧放出的热量之比。
【解答】解：（1）羊肉汤吸收的热量：
Q吸＝c羊肉汤mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×80℃＝6.72×107J；
（2）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Vq天然气＝0.02m3×8.2×107J/m5＝8.4×104J，
天然气灶的热效率：
η＝×100%＝。
答：（1）羊肉汤吸收的热量为6.72×105J；
（2）天然气灶的热效率80%。
23．（5分）如图所示，这是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。AG600在某次灭火工作时，以270km/h的速度匀速直线航行了20min7W，飞机发动机的热机效率为50%。求：（q航空汽油＝4×107J/kg）
（1）本次灭火工作需要完全燃烧航空燃油的质量；
（2）本次灭火工作AG600飞机飞行过程中受到的阻力。
【答案】（1）本次灭火工作需要完全燃烧航空燃油的质量为1350kg；
（2）本次灭火工作AG600飞机飞行过程中受到的阻力为3×105N。
【分析】（1）知道飞机的功率和做功的时间，根据W＝Pt计算有用功，根据η＝计算完全燃烧航空燃油放出的热量，利用Q放＝mq计算完全燃烧航空燃油的质量；
（2）知道飞机飞行的速度和时间，根据速度公式v＝计算飞机飞行的路程，根据W＝Fs计算牵引力，飞机匀速直线飞行，阻力等于牵引力。
【解答】解：（1）此过程中飞机发动机做的机械功为：
W＝Pt＝2.25×107W×20×60s＝6.7×1010J，
根据η＝可知
Q放＝＝＝5.4×1010J，
完全燃烧航空燃油的质量为：
m＝＝＝1350kg；
（2）本次灭火工作AG600飞机飞行的路程s＝vt＝270km/h×h＝90km＝90000m，
飞机的牵引力：F＝＝＝7×105N，
飞机匀速直线飞行，阻力等于牵引力f＝F＝3×103N。
答：（1）本次灭火工作需要完全燃烧航空燃油的质量为1350kg；
（2）本次灭火工作AG600飞机飞行过程中受到的阻力为3×105N。
