《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

1. (2024·广东佛山顺德区期末)
小明利用如图所示器材测量家中植物油的比热容. 假设周围环境的气压为一个标准大气压,忽略鹅卵石、水和植物油在空气中的热量散失.

实验步骤:
第一步: 用案秤称出鹅卵石的质量 $ m $, 然后在杯中分别倒入与鹅卵石质量相同的水和植物油, 鹅卵石、水和植物油的温度均为 $ 25^{\circ}C $;
第二步: 将两个相同的鹅卵石放入热水壶的沸水中, 待它们与沸水同温后, 夹起鹅卵石迅速分别放入装有水和植物油的杯中, 测出鹅卵石与水、鹅卵石与植物油同温时的温度分别为 $ t_{水} = 37^{\circ}C $, $ t_{油} = 50^{\circ}C $.
(1) 鹅卵石放入沸水后, 鹅卵石的内能______(填“增大”或“减小”), 这是通过______(填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的.
(2) 第二步中当鹅卵石和水同温时, 鹅卵石放出的热量______水吸收的热量; 杯中水吸收的热量______植物油吸收的热量. (填“大于”“小于”或“等于”)
(3) 鹅卵石的比热容______(填“大于”“小于”或“等于”)植物油的比热容.
(4) 植物油的比热容 $ c_{油} = $______ $ J/(kg \cdot ^{\circ}C) $. $ [c_{水} = 4.2 × 10^{3} J/(kg \cdot ^{\circ}C)] $
1.
(1)增大 热传递
(2)等于 大于
(3)小于
(4)$1.6×10^{3}$

答案： 1.
(1)增大 热传递
(2)等于 大于
(3)小于
(4)$1.6×10^{3}$
[解析]
(1)鹅卵石放入沸水后，沸水温度高于鹅卵石的温度，所以沸水放出热量，鹅卵石吸收热量而温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能的。
(2)鹅卵石放入水中，鹅卵石的温度比水高，其放出的热量，在不计热量散失时，全部被水吸收，所以水吸收的热量等于鹅卵石放出的热量。鹅卵石放入水中，温度降到$37^{\circ}C$，温度变化较大，放出的热量较多；鹅卵石放入植物油中，放出的热量被植物油吸收，鹅卵石温度降到$50^{\circ}C$，温度变化较小，放出的热量较少，植物油吸收的热量较少，所以杯中水吸收的热量大于植物油吸收的热量。
(3)水在一个标准大气压时，沸点为$100^{\circ}C$。鹅卵石放出的热量等于植物油吸收的热量，鹅卵石的温度变化$\Delta t_{1}=100^{\circ}C - 50^{\circ}C = 50^{\circ}C$；植物油的温度变化$\Delta t_{2}=50^{\circ}C - 25^{\circ}C = 25^{\circ}C$；吸、放热且质量相同时，鹅卵石的温度变化较大，所以鹅卵石的比热容小于植物油的比热容。
(4)杯中水和植物油吸收的热量都等于鹅卵石放出的热量，则有$c_{水}m(37 - 25)^{\circ}C = c_{石}m(100 - 37)^{\circ}C$…①，$c_{油}m(50 - 25)^{\circ}C = c_{石}m(100 - 50)^{\circ}C$…②，联立①②得$c_{油}=\frac{8}{21}c_{水}=\frac{8}{21}×4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)=1.6×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$。

2. (2024·上海中考)
如图所示的电路中, 在定值电阻 $ R_{1} $ 或滑动变阻器 $ R_{2} $ 中, 仅有一个故障, 小申为研究故障的原因, 特地设计了两个方案.
方案一:
请你通过移动滑动变阻器的滑片 $ P $ 来探究出故障的原因, 写出开关 $ S $ 闭合后, 电流表示数变化情况及故障情况. 移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数发生变化，说明定值电阻$R_{1}$断路；若电流表的示数不变，说明滑动变阻器$R_{2}$断路.
方案二:
请你用一个完好的电阻 $ R_{0} $ 替换 $ R_{1} $ 来判断发生的故障, 你可选用的电阻 $ R_{0} $ 的阻值是A、B.

A.$ R_{0} ＞ R_{1} $
B.$ R_{0} = R_{1} $
C.$ R_{0} ＜ R_{1} $

答案： 2.方案一:移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数发生变化，说明定值电阻$R_{1}$断路；若电流表的示数不变，说明滑动变阻器$R_{2}$断路。方案二:A、B
[解析]由题图可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器并联，电流表测干路中的电流；由题知，在定值电阻$R_{1}$或滑动变阻器$R_{2}$中，仅有一个故障；若发生的故障是$R_{1}$短路或$R_{2}$短路，由并联电路的特点可知，会造成电源短路，烧坏干路中的电流表，且通过移动变阻器的滑片不能判断短路故障，另外通过更换定值电阻也不能准确判断短路故障，由此可知只能是定值电阻$R_{1}$断路或滑动变阻器$R_{2}$断路；若定值电阻$R_{1}$断路，移动滑动变阻器的滑片时，电路中电阻会发生变化，则电流表示数有变化；若滑动变阻器$R_{2}$断路，移动滑动变阻器的滑片时，电路中电阻不变(等于$R_{1}$的阻值)，则电流表示数不变；若定值电阻$R_{1}$断路，用$R_{0}$替换$R_{1}$时，由电阻的并联可知电路的总电阻将变小，则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大；若变阻器$R_{2}$断路，用$R_{0}$替换$R_{1}$时，如果$R_{0}$等于$R_{1}$，则电流表A的示数不变；如果$R_{0}$大于$R_{1}$，由欧姆定律可知电流表A的示数将变小；如果$R_{0}$小于$R_{1}$，由欧姆定律可知电流表A的示数将变大；综上可知，如果选用的电阻$R_{0}$小于$R_{1}$，当出现电流表A的示数变大时，可能是$R_{1}$断路，也可能$R_{2}$断路，则利用该电阻不能准确判断电路故障；所以，选用的电阻$R_{0}$的阻值应大于或等于$R_{1}$，才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障，故选A、B。
名师点评：若$R_{1}$断路，则$R_{0}$替换$R_{1}$，电路的总电阻将变小，则电流表A的示数将变大；若$R_{2}$断路，则$R_{0}$替换$R_{1}$（$R_{0}$大于或等于$R_{1}$），电流表A的示数变小或不变；若$R_{2}$断路，则$R_{0}$替换$R_{1}$（$R_{0}$小于$R_{1}$），电流表A的示数变大，与$R_{1}$断路，用$R_{0}$替换$R_{1}$，电流表示数变化情况相同，不能准确判断电路故障。

3. 【探究名称】
探究保温瓶的保温效果与什么因素有关.
【问题】
有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用. 使用过程中发现瓶内装水较多时, 保温效果较好; 瓶内装水较少时, 保温效果较差. 据此, 同学们猜想: 保温瓶的保温效果可能与水的体积有关.
【证据】
针对同学们的猜想, 甲、乙两组同学分别设计了一套方案.
甲组方案:
利用五个规格相同的保温瓶 (容积为 $ 2L $) 在同一天进行实验.
(1) 上午 $ 8:00 $ 将不同体积、初温为 $ 98^{\circ}C $ 的热水, 同时装入五个保温瓶内;
(2) 下午 $ 6:00 $ 打开五个保温瓶, 同时测量并记录水温, 计算出水降低的温度.
乙组方案:
利用同一保温瓶 (容积为 $ 2L $) 分五天进行实验.
(1) 每天上午 $ 8:00 $ 将不同体积、初温为 $ 98^{\circ}C $ 的热水装入同一保温瓶内;
(2) 每天下午 $ 6:00 $ 打开保温瓶, 测量并记录水温, 计算出水降低的温度.
上述两套方案, 都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同, 但乙组方案不能保证每天的环境温度完全相同. 所以, 同学们选择了甲组方案在实验室进行实验. 收集的数据如表所示. (水的初温: $ 98^{\circ}C $)

【解释】
(1) 本实验通过相同时间内水降低的温度来反映保温瓶的保温效果, 这种研究方法称为转换法.
(2) 分析实验数据可以得出初步结论: 在其他条件相同的情况下, 水量少于 $ 1.9L $ 时, 水量越多, 其保温效果越好; 水量在 $ 1.9 \sim 2.0L $ 时, 水量越少, 其保温效果越好.
【交流】
(3) 经过讨论, 同学们认为水量在 $ 1.9 \sim 2.0L $ 范围内的初步结论不一定可靠, 原因是实验次数太少，结论具有偶然性.
(4) 实验过程中, 水温下降是通过热传递的方式改变其内能.
(5) 下列实验中也用到转换法的是D.
A. 探究真空不能传声
B. 研究光的传播时引入光线
C. 探究平面镜成像特点时, 用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系
D. 探究物体动能大小时, 用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小

答案： 3.【问题】水的体积 【证据】环境温度 【解释】
(1)水降低的温度
(2)好 【交流】
(3)见解析
(4)热传递
(5)D
[解析]【问题】瓶内装水较多时，保温效果较好，瓶内装水较少时，保温效果较差，猜想：保温瓶的保温效果可能与水的体积有关。【证据】乙组方案中利用同一保温瓶分五天进行实验，不能保证每天的环境温度完全相同。【解释】
(1)本实验通过相同时间内水降低的温度来反映保温瓶的保温效果，相同时间内水降低的温度越低，说明保温效果越好。
(2)由表中数据可知，水量少于1.9L时，保温性能随水量的减小而减弱，水量越多，其保温效果越好；水量在1.9~2L时，保温性能随水量的减小而增强。【交流】
(3)因为没有进行多次实验，实验结论具有偶然性，没有普遍性，所以水量在1.9~2.0L范围内的初步结论不一定可靠。
(4)实验过程中，水放出热量，水温下降，内能减小，是通过热传递的方式改变其内能。
(5)探究声音的传播时，利用真空罩实验，越向外抽空气，声音越小，在此基础上得出声音的传播需要介质，真空不能传声，采用的是科学推理法，A不符合题意；研究光的传播时引入光线，采用的是模型法，B不符合题意；探究平面镜成像特点时，用两支等大的蜡烛探究像与物的大小关系，采用的是等效替代法，C不符合题意；探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能大小，采用了转换法，D符合题意。故选D。