九年级物理第十二章 机械能和内能单元检测(提高,Word版 含解析)

九年级物理第十二章 机械能和内能单元检测（提高，Word 版 含解析）

一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）

1．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ 为水平面，AP 段长为L ，表面光滑；PQ 段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M 的木块位于P 点，质量为m 的重物恰好置于地面，将木块从P 向右拉至A ，放手后木块向左运动，最终停在B 点，PB 长为x 。不计空气阻力、滑轮摩擦。

(1)木块在AB 段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过PB 段内能______________（选填“不变”、“增大”或“减小”）；

(2)观察实验并联系生活实际，小明提出猜想：重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。他提出猜想的生活依据是：________________ ；

(3)为了验证猜想，小明做了以下实验，重物100g m =，木块900g M =，改变木块从P 点右移的距离L ，测得一组数据，记录如下：（g 取10N/kg ） 序号 1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L

0.1 0.15 0.2 0.35 0.45 0.5 木块在P 点的速度平

方()221/m s v -? 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0

①已知物体动能的表达式为212

mv ，分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少，可知猜想是____________（选填“正确”或“错误”）的，得出的结论是

__________。在AP 段滑行的过程中，该系统（重物和木块）的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）；

②利用实验信息分析，当0.7m L =时，木块M 在P 点获得的动能是

___________________J ；

(4)如果上述结论具有普遍性，则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v =_____________（用字母表示）。

【答案】mgL 增大 物体下落过程中速度越来越快 正确 重物和木块获得的总动能与

重物重力做功的多少相等 守恒

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，重物的重力是G mg =，木块在AB 段运动过程中，重物下降的高度是L ，那么重物的重力做功大小是

W mgL =重

[2]木块经过PB 段由于受到摩擦力的作用，内能会增大。

(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关，随着重物重力做功越来越大，速度也越来越大，所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。

(3)[4]由表中数据可看到，PA 的数值越大，木块在P 点的速度越大，动能越大，所以猜想是正确的。

[5]由表中数据可知，第1次实验中重物和木块获得的总动能是

()()2-1110.1kg 0.9kg 0.2m s 0.1J 2

W =?+??=总动能 重物的重力做功是

110.1kg 10N/kg 0.1m 0.1J W mgL ==??=重力

第2次实验中重物和木块获得的总动能是

()()2-12

10.1kg 0.9kg 0.3m s 0.15J 2

W =?+??=总动能 重物的重力做功是 220.1kg 10N/kg 0.15m 0.15J W mgL ==??=重力

同理，第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据，所以可得出结论：重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。

[6]AP 段是光滑的，所以势能完全转化为动能，系统机械能守恒。

[7]比较表中数据可知，2v 与L 成正比，当0.1m L =时，()2

2-10.2m s v =?，那么 ()2

-10.2m s 0.1m k ?=? 解得22m/s k =，可得到222m/s v L =?，当0.7m L =时

22222m/s 0.7m 1.4m /s v =?=

所以可知木块M 在P 点获得的动能是

222110.9kg 1.4m /s 0.63J 22

W Mv ==??= (4)[8]一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，则机械能是守恒的，物体重力所做的功转化为动能，可以得到关系式

212

mgh mv =

解得2v gh =。

2．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度（见下表）。

加热的时

间/min

0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温

/℃

25 27 29 32 34 36 38 乙杯水温

/℃ 25 26 27 28 29 30 31

(1)在安装?调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定______的位置，再调整固定______的位置（均选填“A ”或“B ”）。

(2)为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______；

(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______；

(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据，利用公式Q c m t =?计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗?______，为什么?________。

【答案】B A 质量、初温 煤油 不可靠 燃料燃烧的热量有损失（或煤油菜籽油不能完全燃烧）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]在安装、调整实验器材时，需要先根据酒精灯外焰调整B 的高度，再根据温度计调整A 的高度，所以要先固定B 的位置，再调整固定A 的位置。

(2)[3]为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的质

量、水的初温。

(3)[4]通过表中记录的数据可知，加热时间相同，甲杯水温上升快，故甲杯水吸收的热量多，由Q qm =放知，相同时间内煤油燃烧放出的热量多，所以煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油。

(4)[5][6]不可靠。煤油、菜籽油不可能完全燃烧，且伴有热量损失，故结果不准确。

3．用如图甲所示装置进行实验，比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A 、B 两种液体，分别接入甲、乙两段电阻丝，实验中记录下A 、B 两种液体的温度。

(1)要完成该实验探究，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______。

(2)为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，对甲、乙两段电阻丝的阻值要求R 甲______R 乙（选填“>”、“=”或“<”）。

(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。若加热过程中无热量损失，由乙图分析可知______（选填“A ”或“B ”）液体的吸热能力强。

(4)若A 的比热容为34.210J/(kg C)o ??，则B 的比热容为______J/(kg C)o ?。

【答案】秒表 = A 32.110?

【解析】

【分析】

(1)实验中需要测量通电的时间；

(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关；

(3)比较物质吸热能力的2种方法：

①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；

②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；

(4)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A 、B 升高的温度，根据

Q c m

t =

△，在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比，从而求出B 的比热容。

【详解】 (1)[1]实验中需要测量导体通电的时间，所以需要用到秒表。

(2)[2]为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，根据控制变量法可知，实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。

(3)[3]根据描绘出A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，A 液体升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，A 的吸热能力强；

(4)[4]根据描绘出的A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热5分钟（吸热相同），B 液体升高的温度为

B 50

C 10C 40C t ????=-=

A 液体升高的温度为

A 30C 10C 20C t ????=-=

根据Q c m t

=

△可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故B 的比热容 ()()33A B A B 20J 4.210 2.11040kg J kg t c c t =

?=??=???℃℃

℃℃ 4．如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，得出温度随时间变化的图像如图乙。

(1)由图乙图像可知，冰熔化时的特点是：持续吸热，______；

(2)第8min 时，试管内的物质为______ (选填“固”?“固液共存”或“液”)态，AB 段与CD 段倾斜程度不同的原因是______；

(3)实验中冰熔化共用了______min ，第6min 时的内能______ (选填“大于”?“小于”或“等于)第8min 时的内能；

(4)待冰完全熔化后，对烧杯中的水继续加热，试管中的水最终______ (选填“会”或“不会”)沸腾。

【答案】温度保持不变 固液共存 水和冰的比热容不同 6 小于 不会

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由图乙可知，冰熔化时持续吸热，温度不变。

(2)[2]由图乙可知第8min时，冰处于熔化过程中，试管内的物质是固液共存状态。

[3]由于水的比热容比冰的比热容大，吸收相同热量下，水的升温要不冰小，所以AB段与CD段倾斜程度不同。

(3)[4]由图乙可知，冰第4min时开始熔化，第10min时熔化完，所以熔化时间持续了

10min-4min=6min

[5]第6min时和第8min时虽然温度相同，但在持续吸收热量，所以第6min时的内能小于第8min时的内能。

(4)[6]采用水浴法加热，烧杯中的水能够沸腾，冰完全熔化后全部变成水，此时对烧杯中的水继续加热，试管中的水和烧杯的水温度一致，试管力的水无法吸收热量，不会沸腾。

5．相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，m A=m B﹤m C：

小球质量/g高度/cm木块移动的距离/cm

A10510

B20518

C30529

D101038

E101586

(1)小球在水平面上越滚越慢最后停下来，是因为小球受到了 _________的作用；

(2)小球在滚下斜面的过程中，它的______能转化为动能，实验中超载超速带来的危害程度用 _____（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。

(3)分析比较 _______两次实验可得，小球质量相同时，速度越大，动能越 _______ 从而反映出超速带来的危害程度。

(4)分析比较 ______两次实验可得，小球速度相同时，质量越大，动能越大；从而反映出超载带来的危害程度。

(5)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。得到数据如

表，请根据上表数据分析，货车超载与超速两者相比，潜在危害较大的是 __________。【答案】摩擦力重力势距离S甲乙大甲丙超速

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]小球在水平面上滚动时受到（滚动）摩擦力的作用，故越滚越慢最后停下来。

(2)[2][3]小球在滚下斜面的过程中，重力势能减小动能增加，故重力势能转化为动能；实验中超载超速带来的危害程度用小球推动同一小木块向前移动的距离大小来反映，距离越大，危害程度越高。

(3)[4][5]比较甲乙两次实验可得，小球质量相同时，速度越大，木块被推动的距离越大，故可得小球质量相同时，速度越大，动能越大。

(4)[6]比较甲丙两次实验可得，小球速度相同时，质量越大，木块被推动的距离越大，故可得小球速度相同时，质量越大，动能越大。

(5)[7]比较A、 B、 C三个小球，高度相同，质量变为2倍、3倍，木块滑动的距离也基本上是2倍、3倍，即动能也是2倍、3倍；比较A、D、 E三个小球，质量相同，高度变为2倍、3倍，木块滑动的距离基本上是4倍、9倍，即动能也是4倍、9倍；所以速度对物体的动能影响更大，当超速发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

6．如图甲，教科书上在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始自由滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。

(1)小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过______大小来反映的；

(2)让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下，是为了探究物体的动能与物体的______的关系。让不同的钢球分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下，是为了探究物体的动能与物体的______的关系；

(3)结合实验结论，分析在图乙交通标志牌中，交通管理部门对于不同的车型要设定不同的最高车速行驶速度的理由是______；

(4)用此实验装置，只要改变______，就可以完成探究“阻力对物体运动的影响”实验；

(5)图丙的是教科书中“小资料”栏目中介绍的一些物体的动能。若要用图丙中的数据来说明“速度”对物体的动能影响较大，需要对比的三组物体是______。

【答案】木块移动的距离速度质量速度相同时，质量越大，动能越大，行驶时危险性越大水平面的粗糙程度牛与子弹（或牛与砖块、牛与运动员）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，用到的是转换法。

(2)[2]动能与质量和速度有关，让同一钢球（质量一定）分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下，撞击木块的速度不同，所以是为了探究物体的动能与物体的速度的关系。

[3]让不同的钢球（质量不同）分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下，撞击木块的速度相同，所以是为了探究物体的动能与物体的质量的关系。

(3)[4]机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶。

(4)[5]探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须改变的是水平面的粗糙程度。

(5)[6]由生活经验知，牛与子弹比较，牛的质量大，速度小；子弹质量小，速度大；由表中的数据知牛的动能小，子弹的动能大，说明速度对物体动能的影响更大；同理牛与砖块、牛与运动员比较都有相同的结论。

7．为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球，木块等器材开展了如图所示的活动。

(1)实验中通过比较木块_______来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是_______（选填“转换法”、“控制变量法”）；

(2)用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的

_______相同；通过比较_______两次实验可知，在速度相同时，质量越大，动能越大；(3)通过比较_______两次实验可知，在质量相同时，速度越大，动能越大；

(4)小球从斜面顶端由静止下落的过程中机械能转化是_______能转化为_______能，若水平面表面绝对光滑，本实验将_______（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。

【答案】移动的距离 转换法 速度 甲、丙 甲、乙 重力势 动 不能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]钢球动能的大小不能直接测量，而钢球在推动木块时，对木块做功，其动能不同对木块做功也不同，那么木块移动的距离也不同。这种研究方法是转换法。

(2)[3]让质量不同的钢球在斜面上相同高度自由滚下的目的是让钢球到达水平面时有相同的初速度，于是撞击木块时的速度也相同。

[4]要探究动能与质量的关系，应让钢球的速度相同，质量不同，所以应选甲、丙两图。

(3)[5]要探究动能与速度的关系应比较甲、乙两图。因为在甲、乙两图中，钢球的质量相同，但从斜面静止滚下的高度不同，于是到达水平面的速度也不同。

(4)[6][7]钢球从斜面滚下的过程中，动能增大，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能。

[8]若水平面表面绝对光滑，则本实验不能达到探究目的，因为钢球撞击木块后，两者一起做匀速直线运动，无法停下。

8．比较不同物质的吸热能力：

小雨用如图1所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A 、B 两种液体，然后分别插入同规格的温度计，并用相同的电加热器分别加热。

(1)要完成该探究实验，除了图1中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_____。用______来反映物质吸热的多少。

(2)实验中选择相同规格的电热器，体现的科学研究方法是______（单选）

A ．分类法

B ．比较法

C ．控制变量法

D ．放大法

(3)小雨根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象如图2，分析图象可知___（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A 的比热容为2.4×103J/(kg·℃)，则B 的比热容为_____J/(kg·℃)

(4)叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力，图3中能合理反映该实验结果的图象是___(填“甲”或“乙”或“丙”)。

【答案】停表 加热时间 C A 31.210 乙

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]测量时需要加热时间，所以还需要的工具时机械停表或秒表；

[2]实验时，是用加热时间来反映物质吸热的多少；

(2)[3]实验中选择了相同规格的电加热器，体现了控制变量法；

(3) [4]由图2可知相同时间内，A 的温度变化小，所以A 的吸热能力更强；

[5]相同加热器加热5min 时有

A A A

B B B =c m t c m t ??

带入数据

()()()3A B B 3205.410J/kg 20010m c m ??-=?-???℃℃℃℃℃

解得

()3B 1.210J/kg c =??℃

(4)[6]因为水的比热容比食用油高，图乙能合理反映该实验结果

9．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料a 、b 的质量都为10g ，烧杯内液体 的质量均为100g 。当燃料完全燃烧后，甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。

（1）燃料a 的热值__________燃料b 的热值；液体a 的比热容__________液体b 比热容。（两空均选填“＞”、“=”或“＜”）

（2）若液体a 是水，则水吸收的热量是____________________

（拓展）实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计（玻璃泡中液体质量相等），小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示，则：

物质

酒精 煤油 水银 比热容[()J/kg ?℃]

2.4×103 2.1×103 0.14×103 标准气压下沸点

（℃） 78 180?310 356.7

（1）在探究水沸腾的特点时，不能选用____________温度计。

（2）在测量质量较小但温度较高的物体温度时，温度计吸收的热量就会影响被测物体温度，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应选择____________温度计。

【答案】< > 38.410J ? 酒精 水银

【解析】

【详解】

(1)[1]通过对比乙、丙两个实验装置可知，根据比热容的公式Q cm Δt =，液体的质量都相同，同种液体比热容也相同，丙中液体升高的温度较高，那么丙中液体吸收的热量较大，可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大，而乙、丙的燃料质量相同，根据Q q m

=

可知丙中燃料b 热值较大；

[2]通过对比甲、乙两个实验装置可知，燃料的种类相同，燃料的质量也相同，那么当燃料完全燃烧后，放出的热量是相同的，两种液体吸收的热量也相同，根据Q cm Δt =可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b 液体比热容较小；

(2)[3]由题意可知，水吸收的热量是 ()334.210J/kg 0.1kg 208.410J Q c m t =?=????=?吸水℃℃

(1)[4]标准气压下水的沸点是100℃，而酒精标准气压下沸点是78℃，用酒精温度计去测水沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；

(2)[5]当被测物体温度较高质量较小时，该物体会和温度计发生热传递，被测物体的温度降低，这种情况下为了使测量值更接近真实值，应该选择水银温度计，水银的比热容相对比来说较小，在相同的情况下，升温较快。

10．某小组同学为了探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在六个相同的烧杯中分别盛上水和煤油，用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热。表一和表二是他记录的实验数据。（设每分钟吸收的热量都相等）

表一 液体种类：水

表二 液体种类：煤油

请根据表中的实验数据回答下列各题：

（1）实验时可以用表中的_____来代表物体吸收的热量。

（2）比较烧杯号1、2与3（或4、5与6）的实验数据，可初步得出的结论是：_____。（3）比较烧杯号_____ 的实验数据，可初步得出的结论是：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多。

（4）进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。

【答案】加热时间同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比 1、4或2、5或3、6 同种物质，质量和升高温度的乘积的越大，吸收热量越大不同种物质，质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同（不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同）

【解析】

【详解】

(1)[1]用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热，加热相等时间加热器放出的热量相等，它们吸收的热量就相等，加热时间越长，物体吸收的热量越多，因此在表中是用加热时间来反映物体吸收热量的多少；

(2)[2]由表中1、2与3（或4、5与6）的实验数据可知，水(或煤油)的质量不同而升高的温度相同，需要的加热时间不同，水(或煤油)质量成倍减小，需要的加热时间即吸收的热量也以相同的倍数减小，由此可得：质量不同的同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比；

(3)[3]由表中1、4或2、5或3、6数据可知，水与煤油的质量、升高的温度都相等而加热时间不同，水与煤油吸收的热量不同，水吸收的热量是煤油吸收的热量的2倍，由此可得：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多；

(4)[4]由表中1、2与3（或4、5与6）次实验数据可知，同种物质水(或煤油)质量和升高温度的乘积的越大，加热时间越长，吸收热量越大；

[5]由表中1、4或2、5或3、6次实验数据可知，不同种物质，水(或煤油)质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同；由表中2、4或3、5次实验数据可知，不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同。

11．比较不同物质吸热升温的特点：

(1)小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验记录的数据如下表所示．

①在此实验中，用____ (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示物质吸收热量的多少．

②分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量____(＞/＜)沙子吸收的热量．

③实验中小明发现：刚开始加热时，情况与②结论不符，沙子升温反而比水慢，你认为可能的原因是__．

(2)小红进行了如下实验，将体积相同甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热．记录相关数据，

①小红实验设计错误之处是____________________________．

②改正错误后，小红继续实验加热并绘制出如图所示的图象．(不计热量损失)则甲液体的沸点是_______℃．要比较甲、乙两液体吸热本领，应分析_______（填“10min 前”“15min 前”“20min 前”“20min 后”或“以上时间段均可”)的实验数据．

③若乙液体是水，则甲液体的比热容为_______．

(3)就小明和小红正确的实验设计，请你评估，谁的设计方案更好．

答________，理由是______________________．

【答案】加热时间的长短 ＞ 没有均匀受热 应取质量相等的甲、乙两种液体 60 10min ()3

2.110J/kg ??℃ 小红 小红选择的物体受热更易均匀 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在此实验中，用相同的热源，相同的时间里物体吸收的热量相同．加热时间越长物体吸收的热量越多．用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；

[2]从表中数据可以知道，升高相同的温度，水吸收的热量总是大于沙子吸收的热量；

[3]沙子加热时，受热不均匀，不同于水，所以沙子升温反而比水慢；

(2)[4]添加体积相同甲、乙两种不同的液体，应为质量相同的两种液体；

[5]从图中可以知道，甲从第10min 到第20min ，温度保持在60℃不变，这就是它的沸点；

[6]从第10min 开始，甲的温度保持不变，不能进行比较，那么只能在10min 前进行比较，才能知道甲、乙两液体吸热本领；

[7]若乙液体是水，根据热量的计算公式，从一开始到第10min 有：

6030Q Q m m c c t t =??=??=???=??=??甲乙甲乙乙水甲

乙℃℃

，

代入公式Q cm Δt =，化简得：

()()3311 4.210J/kg 2.110J/kg 22

c c ==???=??甲水℃℃ (3)[8]小红的设计方案更好；

[9]小红选择的物体受热更易均匀；小红选择的热源仪控制相同时间内提供的热量相同；小红选择的热原受环境因素影响小．

12．铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．

（1）安装装置时应先固定线夹_______（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为

_______℃．

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水；热容量最大的是_________金属块．

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是_______的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：______________________．

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：________________．

【答案】B 99 铁铁错误猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比

【解析】

【详解】

第一空．用酒精灯加热时，由于酒精灯的高度是固定的，所以安装装置时应先固定线夹B；

第二空．图乙中温度计的分度值是1℃，示数是99℃；

第三空．从表中数据可知，放入铁块的烧杯中水的末温最高，为48.1℃，

第四空．由于放入铁块的水的末温最高，说明铁块放出的热量最多，即热容量最大的是铁块；

第五空．分析数据可知，质量最大的铅块其热容量不是最大，比热容最大的铝块其热容量不是最大，故猜想1、猜想2都是错误的；

第六空．猜想1：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁块的质量不是最大的，故猜想1错误；猜想2：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁的比热容不是最大的，故猜想2错误；

第七空．物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。

13．在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验．

（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则他应将平衡螺母向_______端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量_____g的酒精；

（2）小林组装的实验装置如图丁所示，他在器材安装中的一处错误是_________；

（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_______来反映的；

（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示．根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多．你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是_______．

温度

加热前的水温/℃燃料燃尽时的水温/℃水温的变化/℃

燃料

酒精206545

碎纸片208060

【答案】左 6.5 温度计的玻璃泡不能接触杯底温度计的示数变化没有控制被加热水的质量相等

【解析】

【分析】

【详解】

由图甲可知，指针向右侧偏转，因此应向左调节平衡螺母；

由图乙、丙可知碎纸片的质量为6.5g，因为要“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”因此酒精的质量应等于纸片的质量为6.5g；

为防止杯底温度对测量水温的影响，因此应将温度计液泡浸没在水中，不接触杯壁也不接触杯底；

燃料燃烧放热，水吸收热量温度升高，温度升高越多，说明燃料放热越多，因此可通过温度计的示数变化来反应燃料完全燃烧放出的热量；

在实验过程中通过比较水升高的温度来比较释放热量的多少，而水吸热升温时由公式Q

t

?=可知，升高的温度还与水的质量有关，因此实验中最有可能遗漏的操作是没有控cm

制被加热水的质量相等．

14．小明同学“探究不同物质吸热升温的现象”，同时又“探究不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置如下图：

（1）你认为“探究不同燃料燃烧的放热能力”应选用_____（选填“甲”或“乙“）组器材．

（2）除了图中已经呈现的器材，还需要用到其他测量工具．你认为两个实验都还要用到的其他测量工具是_____；仅甲组实验还需要的测量工具是_____．

（3）甲组实验是通过_____来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过_____来反映燃料放出热量的多少．

（4）小明购买了一盒薯片，取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg，他又观察到包装盒上印有“质量：100g”，他据此算出了整盒薯片能提供的热量为_____．这个结果与包装盒上注明的“能量：2100kJ”不等，原因可能是_____．

【答案】乙天平秒表加热时间水升高的温度 1.4×106J 实验中存在热量的损失，或实验时薯片没有完全燃烧

【解析】

【分析】

【详解】

（1）研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，加热相同的流体，因此选乙组器材．（2）观察甲、乙两图，物质的质量都必须相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平；仅甲组实验来说，还需要测量加热时间，所用工具是秒表；

（3）甲组实验用相同的加热装置，所以是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少，

因此秒表用在甲装置中；

乙组燃料放出热量的多少不易直接测量，所以是通过水温升高的度数或水温的变化来反映

燃料放出热量的多少．

（4）质量为：100g 0.1kg m ==，整盒薯片能提供的热量为：

760.1kg 1.410J/kg 1.410J 1400kJ Q mq ==??=?=放，

用试验中测得的薯片的热值计算出整盒薯片能提供的热量小于包装盒上注明的能量，原因可能是实验中有部分热量直接散发到了空气中，所以存在热量的损失，另外实验时薯片可能没有完全燃烧．

【点睛】

“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两实验都用到了控制变量法和转换法，两种方法都是初中物理常用的研究方法，注意理解体会．

15．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小林的爸爸最近也购买了一辆轿车．

（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水”，汽油是_________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会______，这是通过________方式来改变内能的．

（2）下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______．

（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档，以减小行驶的速度，这样做的目的是

___________

A ．安全

B ．省油

C ．减小行驶时的阻力

D ．增大爬坡的牵引力

（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如表所示： 速度

()1v /km h - 40 60 80 100 120 制动距离s /m 8 18 50 72 根据表中数据所反映的规律，当轿车速度为80/km h 时对应的制动距离是

_____________m ．

（5）小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示．小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为100/km h ，发动机转速为

2000r /min ，平均油耗为9L /100km ，参考图中的数据，分析这辆汽车在这种状态下行驶时，发动机的效率为___________%．（已知汽油的热值为7

4.610J /kg ?，密度为

330.810/kg m ?）．

（6）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染．汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为26m ，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为321.210W /m ?，如将太阳能转化为电能的效率为15%，则电池的输出功率为_________W ，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力为80N ，则汽车的行驶速度为___________/km h ．

【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88

【解析】

解答：(1)从能源可否再生的角度看，汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作．由公式Q ＝cm △t 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好．发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，所以水的内能增大．这是通过热传递的方式改变内能的．(2)A 、电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化机械能，故与题目中的情境相同，故A 正确；B. 滚摆向下运动，动能增加，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能的过程，故B 错误；C. 向下压缩空气引火仪，即将机械能转化为仪器内部空气的内能，所以是将机械能转化为内能的过程，故C 错误；

D. 酒精灯加热杯中冷水，这是通过热传递的方式改变内能的，故D 错误；故选A.(3)由P ＝W Fs t t ＝＝Fv 的变形式F ＝P v

可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力，故选D.(4)通过对1、2、4、5的分析可知，速度越大制动距离越大，即制动距离一定与速度有关，但明显不是正比关系，故可以想到可能与速度的平方成正比，通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比，所以有

2240km /h 80km /h 8s

（）（）＝，解得：80km/h 的制动距离为32m ；(5)由发动机输出特性曲线可知：发动机转速为2000r/min 时，其输出功率约为30kW ，每小时对外所做的有用功：W ＝Pt ＝30×103W×3600s ＝1.08×108J ；行驶100km 消耗的汽油是9L ＝9dm 3＝9×10?3m 3，则完全燃烧释放的热量：Q ＝mq ＝ρVq ＝0.8×103kg/m 3×9×10?3m 3×4.6×107J/kg ＝3.312×108J ，发

动机的效率：η＝881.08103.31210W J Q J

??＝≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m 2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P ＝P 太阳能

η＝1.2×103W/m2×6m2×15%＝1080W；因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P机械＝P×η′＝1080W×80%＝864W；由公式P＝Fv可得汽车的行驶速度：

v＝

864

80

P W

F N

机械＝＝10.8m/s＝38.88km/h.