【苏科版物理】西安市铁一中学九年级上册 全册全套精选试卷检测题
【苏科版物理】西安市铁一中学九年级上册 全册全套精选试卷检测题
一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难）
1．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示：
次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。这次数据是用图_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ，根据表格中的数据可求出k=_________。 【答案】66.7 乙 变大 16
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J
总功
W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J
那么机械效率
0.2J
66.7%0.3J
W W η=
==有总
[2]由于s =2h ，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。
(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它，根据题意有
=k W W 其它
总
第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ，W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J
即
W 其它1=0.3J ?k
第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为
W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ，W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J
第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了
W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ，W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J
而滑轮组所做的总功
W 总= W 有+ W 动+ W 其它
可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ，那么
220.02J 0.3J k 0.02J
===k 0.42J 0.42J
W W W +?+其它其它1总 所以
1
k 6
=
2．如图是某学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：
(1)沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做__运动。
(2)比较表中“物块重”和“__”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。 (3)第三次实验时即“最陡”时，此次实验把物块拉上去的机械效率是__。
(4)分析第1次实验的数据即“较缓”时可知，斜面对物体摩擦力为__N 。
【答案】匀速直线 沿斜面拉力 625%. 4 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动。 (2)[2]比较表中“物块重”和“沿斜面拉力”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。
(3)[3]第三次实验时即“最陡”时，此次实验把物块拉上去的机械效率是
10N 0.5m =
=
==62.5%8.0N 1m
W Gh W Fs η??有总
(4)[4]由表中第1组实验数据可知
==5.0N 1m=5J W Fs ?总 ==10N 0.1m=1J W Gh ?有用
额外功
=-=5J-1J=4J W W W 额总有用
由W fs =额，得摩擦力大小
4J
=
=
=4N 1m
W f s
额
3．如图甲所示是一款自拍神器，它能够在一定长度内任意伸缩，使用者只需将手机固定在伸缩杆上，通过按键或遥控器就能实现多角度自拍。自拍杆主要有伸缩杆、三角支架、底端按键和蓝牙遥控自拍器。
(1)蓝牙遥控自拍器是一种短距离通信的无线电技术，它是利用______（“电磁波”或“超声波”）来传递信息而控制拍摄的。
(2)如图乙所示是一群人正在利用自拍杆上的手机进行自拍，拿着自拍杆的人发现还有同事没有进入取景窗，请你给她一个合理的操作建议：____________。自拍时自拍杆的简图如图所示，O为支点，请你在图中画出力F2的力臂L2，并画出施加在A点的最小动力F1。（____________）
(3)如图甲中左图，小明把手机固定到自拍杆上，再高高跳起，按下手中的蓝牙遥控自拍器，自拍起跳后的自己（图丙）。他利用蓝牙自拍器设计了如图丁中A图所示的自动拍照装置，他将蓝牙遥控器带有按键的一端套上一个大小合适、另一端封闭的套管，并在套管内放置一个小球（可以在套管内滚动），想利用小球撞击蓝牙按键来自动遥控手机的拍摄。小明起跳时，应该选择图丁中图____（填“B”或“C”）的方式，用手竖直方向握住遥控器，就能自拍到人跳到最高处那个瞬间。为使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那
个瞬间，需要反复调整____________________（写出一条合理的建议）。
【答案】电磁波将自拍杆变的更长一些B套
管与蓝牙遥控器按键的距离
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]蓝牙遥控自拍器是利用电磁波来传递信息而控制拍摄的。
(2)[2]照相时景物没有全部进入镜头的原因是景物到照相机镜头太近，此时应增大它们之间的距离，所以应将自拍杆变的更长一些。
[3]如图，过O点做力F2作用线的垂线，因为过A点的最大力臂就是过A点最小的力，而过A点最大力臂与作自拍杆的简图互相垂直，所以过A点作自拍杆的简图的垂线段，在线段的末端画上箭头就是力F1。
(3)[4]小明起跳时，应该选择图丁中图B的方式，用手竖直方向握住遥控器，人到达最高点时，小球由于惯性继续向上运动，撞击开关，C图起跳时小球在重力的作用下就撞击蓝牙
按键。
[5]为了使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间，需要反复调整套管与蓝牙遥控器按键的距离。
4．小明同学测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：
(1)根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是_____J，总功是_____J。机械效率是_____；
(2)分析数据可知斜面越陡，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
(3)分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_____（填“有关”或“无关”）；
(4)第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是_____W。
【答案】1.5 2.4 62.5% 越高有关 0.3
【解析】
【分析】
(1)物体重力和高度的乘积计算有用功，拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率；
(2)根据实验数据判断机械效率的大小；
(3)当斜面上的重力改变时，机械效率改变，说明斜面的机械效率和物体重力有关；
(4)利用功和时间的比值计算功率。
【详解】
(1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为：
W有=Gh=5N×0.3m=1.5J；
[2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为：
W总=Fs=2.4N×1m=2.4J；
[3]机械效率为：
4
1.5J
100%=100%62.5%
2.4J
W
W
η=??=
有
总
；
(2)[4]根据测量的实验数据，斜面越陡，机械效率越大；
(3)[5]当物体重力增大时，斜面的机械效率变大，说明机械效率和物体重力有关；
(4)[6]利用功和时间计算功率为：
11 1.5J
==0.3W 5s
W P t =
总。
5．小华用一个弹簧测力计、一个圆柱体、两个底面积均为200cm 2的薄壁烧杯（分别装有一定量的酒精和水），对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究，其中C 、D 分别是圆柱体刚好浸没在酒精和水中的情况．如图甲表示探究过程及有关数据．（酒精密度为0.8×103kg/m 3，g =l0N/kg ）
（1）实验中使用弹簧测力计测量拉力前，应将测力计处于________方向将指针调至“0”刻度线上．
（2）比较图甲中A 、B 、C 的数据，可以得出浮力的大小与________有关． （3）如图甲中D 所示，圆柱体浸没在水中所受的浮力是________N.
（4）如图乙所示，完成实验后，小华将烧杯中水倒出，将该圆柱体放在烧杯底部，然后向烧杯倒入另一种液体，圆柱体受到的浮力F 浮与容器内液体的深度关系如图丙所示，圆柱体始终处于沉底状态，则该圆柱体的底面积为______m 2；未倒液体前圆柱体对容器底部的压强为_______Pa ，液体的密度为________kg/m 3.
（5）由图甲中A 到C 的过程中，圆柱体的重力做功是________J ．
【答案】竖直 物体排开液体的体积 4 5×10-3 1.2×103 1.15×103 0.36 【解析】 【详解】
第一空．使用弹簧测力计测量拉力前，将测力计处于竖直方向，需要将指针调到零刻度线；
第二空．分析A 、B 、C 可知：液体均为酒精，探究过程中控制了液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力和物体排开液体体积有关； 第三空．图A 中弹簧测力计的示数为6N ，物体的重力为6N ，图甲D 中，弹簧测力计的示数为2N ，圆柱体浸没在水中所受的浮力 F 浮=G -F =6N-2N=4N ；
第四空．根据阿基米德原理得到圆柱体的体积
V =V 排=33
4N
110kg/m 10N/kg
F g ρ=??浮水=4×10-4m 3， 由图丙可知，容器内水的深度为8cm 时，圆柱体受到的浮力为4.6N ，浮力不变，说明圆柱体全部浸入液体中，圆柱体的高度是8cm ，圆柱体排开液体的体积等于圆柱体的体积，圆柱体的底面积
S =43410m 0.08m
V h -?==5×10-3m 2； 第五空．未倒液体前圆柱体对容器底部的压强 p =
-32
6N
510m
F S =?压=1.2×103Pa ； 第六空．根据阿基米德原理得到液体的密度
ρ液=-434.6N 10N/kg 410m
F gV =??浮=1.15×103kg/m 3。 第七空．由图甲中A 到C 的过程中，圆柱体排开酒精的体积V 排酒=V =4×10-4m 3=400cm 3，圆柱体全部浸入酒精中，酒精上升的高度 Δh =
3
2
400cm =200cm V S 排酒精容
=2cm ， 圆柱体下降的距离 h 1=h -Δh =8cm-2cm=6cm ， 圆柱体的重力做功 W =Gh 1=6N×0.06m=0.36J 。
6．小聪同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如下图所示的实验。
（1）小聪对A 、B 、C 、D 四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度无关。对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。
（2）小聪利用浮力和杠杆的知识。发明了一个密度秤：如图，轻质扛杆可绕O 点转动，杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M 、N （边长为10cm ，重力为20N ）；OA 长度为10cm ，OE 长度为8cm 。小聪向容器中倒入不同密度的液体，每次都将M 浸没于液体中，移动物体N 。使杠杆在水平位置平衡，OE 上便可刻上不同液体的密度值。当物体M 浸没于水中时，物体N 移动到B 点时杠杆恰好水平静止，那么OB 的长度为_________cm 。在B 点标上ρ水；这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m 3。 【答案】增大 无关 5 0.4×103 【解析】 【详解】
第一空．探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，实验B 、C 中物体在液体中浸没的深度改变的同时，
其排开液体体积是变化的，V 排B ＜
V 排C ，图B 中弹簧测力计的示数小于C 图中的示数，根据F 浮=G -F 得到，F 浮B ＜F 浮C ，浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大； 第二空．图C 、D 中，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，弹簧测力计的示数保持不变，浮力的大小与深度无关；
第三空．E 端所受到的力等于重物N 对杠杆的拉力，大小等于物体N 的重力，即 F =G N =20N ；
当物体M 浸没在水中时，受到的浮力为：
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×（0.1m ）3=10N ，
物体M 受到的力：A 点对M 的拉力F A 、浮力、重力，故物体M 受到的拉力为： F A =G M -F 浮=20N-10N=10N ；
此时杠杆受到物体M 的拉力等于F A ，物体N 移动到B 点时杠杆恰好水平静止，由杠杆平衡条件得到：F A OA =FOB ， OB =
A 10N 10cm
=
20N
F OA F ?=5cm ； 第四空．液体密度越小，浮力越小，拉力越大，根据F 1l 1=F 2l 2 得到：在l 1、F 2不变时，拉力F 1越大，l 2越大，最大为OE ，为8cm ，由F A ′OA = FOE 得到 F A ′=
20N 8cm
=
10cm
F OE OA ??=16N ， 物体M 受到的力：A 点对M 的拉力F A ′、浮力F 浮′、重力， 物体M 受到的浮力为： F 浮′=
G M -F A ′=20N -16N=4N ； 根据F 浮=ρ液gV 排得到液体的密度为：
ρ液小=3
4N =10N/kg (0.1m)F gV '?浮排=0.4×103kg/m 3。
7．小敏同学参加研学旅行时,在湖边捡到一块漂亮的小石块,她用家中常见物品与刻度尺巧妙地测出了小石块的密度,她的测量方案如下:
①用细绳将一直杆悬挂,调节至水平位置平衡,记下细绳在直杆上的结点位置O ； ②将一重物悬于结点O 左侧的A 点,小石块悬于结点O 的右侧,调整小石块的位置,如图所示,当小石块悬于B 点时,直杆在水平位置平衡; ③用刻度尺测量OA 的长度为L 1,OB 的长度为L 2;
④保持重物的悬点位置A 不变,将结点O 右侧的小石块浸没在盛水的杯中(且未与杯底、杯壁接触),调整小石块的悬点位置,当小石块悬于C 点时,直杆在水平位置平衡;
⑤用刻度尺测量
OC 的长度为L 3。 请根据她的测量方案回答以下问题
(1)实验中三次调节了直杆在水平位置平衡。其中,第一次调节水平平衡是________，第二次调节水平平衡是_______;(选填“a”或“b”) a.消除直杆自重的影响 b.便于测量力臂
(2)实验中长度_______(选填“L 1”、“L 2”或“L 3”)的测量是多余的； (3)C 点应该在B 点的________(选填“左”或“右”)侧;
(4)小石块密度的表达式为ρ=___(选用字母ρ木、L 1、L 2、L 3表示)。 【答案】a b L 1 右 3
32L L L 水
ρ- 【解析】 【详解】
（1）杠杆在使用时会受自身重力的影响，因此在使用时应先将杠杆调至水平位置平衡，以消除杠杆自重的影响，重物与石块的重力均竖直向下，由力臂垂直于力可知将杠杆调至水平位置平衡时力臂与杠杆重合，测量对应的杠杆长度即可方便的测量出力臂的长度； （2）在空气当中杠杆平衡时由杠杆平衡条件1122F L F L =可知，12G L G L =石物①，在水中杠杆平衡时()13G L G F L =-石浮物② 将①②两式联立可得()
23G L G F L =-石石浮，因为浸没，所以V 石=V 排，结合阿基米德原理可得()
23ρV gL ρV g ρV g L =-石石石石石水，整理可得
3
32
=
L L L -水石ρρ，因此实验中长度L 1的测量是多余的； （3）因为浸没时，石块受到浮力的作用，因此对杠杆的拉力减小了，由杠杆平衡条件1122F L F L =可知拉力减小，力臂变长，所以C 点应该在B 点的右侧；
（4）由（2）推理可知小石块密度的表达式为3
32=
L L L -水
石ρρ。
8．从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来， 哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O 转动， 腰背部复杂肌肉的等效拉力 F 1 作用在 A 点，其实际作用方向与脊柱夹角为 12°且保持不变，搬箱子拉力 F 2 作用在肩关节 B 点，在 B 点挂一重物代替箱子。用测力计沿 F 1 方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉 拉力的大小。接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论．
（1）所谓物理模型，是人们为了研究物理问题方便和探讨物理事物本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。下列选项中没有用到物理模型的是____________。
A．光线 B．卢瑟福提出的原子结构 C．磁场 D．光滑平面
（2）在丙图中画出F2力臂L2．
（_____）
（3）当α角增大时，L2______（选填“变大”“不变”或“变小”），F1_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1 要_______（选填“大”或“小”）。
（5）对比甲、乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，________（选填“甲”或“乙”）图中的姿势比较正确．
【答案】D变小变小大乙
【解析】
【详解】
（1）所谓物理模型，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。
用带箭头的直线表示光线是建立的物理模型；根据卢瑟福提出的原子结构特点构建了原子核的结构模型；人们用带箭头的曲线表示磁场的方向及分布特征，是物理模型；光滑平面只是一种理想化的假设，不是物理模型，故选D。
（1）力臂是支点到力的作用线的距离，所以延长F2作用线，由支点向作用线画垂线，如图L2是其力臂：
（2）当α角增大时，支点到阻力F2的距离变小，即力臂L2变小；
拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12°，故动力臂不变，阻力不变，则杠杆平衡条件可知，动力F1变小；
（3）如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力是阻力的一部分，即阻力更大，根据杠杆平衡条件可知：实际拉力也将变大；
（4）甲、乙两种姿势可知：甲姿势α角小，由（2）分析知，需要的动力F1更大，而乙姿
势α角大，需要的动力F1小一些，所以在搬起物体时，用甲姿势腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要使用较大的力，容易千万损伤，则乙姿势正确。
二、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）
9．小明家买了一台太阳能热水器，他发现真空管是太阳能热水器的核心部件，那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢？他把问题告诉物理小组的成员，大家一起做出了如下猜想：
猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关；
猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关；
猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）经查阅资料发现，真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射，其中太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。经阳光照射，太阳能转化成内能，水从涂层吸收热量，水温升高，质量________，密度________（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”），热水向上运动。
（2）实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水，分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，发现水温几乎相等。由此得出猜想一是______（选填正确或错误）的。
（3）小组成员联系实际，想到夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，于是他们得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度
________（选填“无关”或“有关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管，给管内灌满水，面对阳光，每隔相同的时间检测罐内水的温度，得到的实验数据如下表所示，为了更好地利用太阳能，你建议他家应选择________制成的热水器。
【答案】可再生不变变小相同错误有关紫金管
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]再生能源是不需人为参与，可以循环再生的能源，如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量，水温升高，水的多少没有变化，所以睡得质量不变，但由于水吸收热量，水的体积会增大，所以水的密度会变小。
(2)[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素的关系，要控制真空管内水的初温、质量相同。
[5]其它条件相同，而环境温度不同时，经过相同时间后水温几乎相等，说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。说明“猜想一”是错误的。
(3)[6]夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。
(3)[7]通过实验数据可知，在日照时间相同时，紫金管温度变化量大，所以应选择紫金管制成的热水器。
10．小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热（如图甲），以探究水和食用油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和______；
(2)加热5min，水吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；
(3)比较不同物质的吸热能力，通常有两种方案
方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化
方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量
下表是小明记录的部分实验数据
①分析表中信息可知小明采用的是______（选填“方案一”或“方案二”）； ②分析表中数据，可得出的结论______；
(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像（如图乙），由图像可知，水沸腾时的特点是______，食用油的比热容是______J/（kg ?℃）。[c 水=4.2×103J/（kg ?℃）]
【答案】秒表 等于 方案二 水的吸热能力强 吸热，温度不变 2.1×103 【解析】 【分析】
(1)(2)物体吸收热量本领的大小，不仅与物体升高的温度多少有关，还与质量的大小有关，因此要保证两者质量相等，而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现，由此可以确定需要的测量工具。
(3)根据比较吸热能力的两种方法，由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点，根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知水的沸点；由图可知，加热10min 温度升高30℃水和食用油所用时间，根据转换法结
合=
c Q
m t ?在质量和升高温度相同的情况下，比热容c 与Q 成正比，据此求出食用油的比热容。 【详解】
(1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的，所以还需用秒表记录时间。 (2)[2]加热相同的时间，酒精灯放出的热量相同，则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 (3)①[3]分析表中信息，质量相同，比较升高相同的温度所用加热时间，故小明采用的是方案二。
②[4]分析表中数据知，取相同质量的两种物质，升高相同的温度，水吸收的热量多，即水的吸热能力强。
(4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知，水的沸点是98℃，且继续加热但是温度保持不变，故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。
[6]质量和初始温度均相同的两种液体，加热10min ，温度升高：98℃﹣68℃=30℃，水用20min ，食用油用时10min ，根据转换法，升高相同的温度，食用油吸收热量是水的一半，根据=c Q
m t
?，在质量和升高温度相同的情况下，比热容c 与Q 成正比，故食用油的比热容是
3311
== 4.210J /kg )C =2.110J /k ()g C 2
(2c c ?????油水
【点睛】
本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和
=c
Q
m t
的运用，为热学中的重要实验。
11．小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：
(1)实验中通过______反映小球动能的大小；实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度______（选填“越大”或“越小”）时，观察到弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关，应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下，这样做的目的是______。
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上，为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关，小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面（含斜面和平面）上，进行实验，而保证小球质量和高度______（选填“相同”或“不同”），发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大，在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小，因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回的越高，如果接触面光滑到没有摩擦，那么小球将______
A．沿着斜面匀速直线运动 B．不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C．上升到初始高度后静止 D．能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
(5)小明在(4)中用到一种科学方法，下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法______ A．阿基米德原理 B．杠杆原理 C．牛顿第一定律。
【答案】弹簧被压缩的程度越大使小球到达水平面时速度相同相同 D C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小球压缩弹簧，对弹簧做功，做功的多少反映了小球动能的多少，弹簧被压缩的程度越大，说明小球的动能越大。所以，可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少。
[2]实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下，当高度越小时，小球达到水平面上的速度越小，弹簧被压缩得越短，说明小球动能大小与速度有关。
(2)[3]要研究动能大小与质量的关系，由控制变量法的应用可知：就要控制速度不变，让质量变化；速度是通过起始点的高度来控制的，所以要控制两球从同一高度滚下。
(3)[4]斜面实验中，小球从同一斜面的同一高度滚下，可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度。
(4)[5]接触面越光滑小球被弹回的越高，由此推理，如果接触面光滑到没有摩擦，只有动能和势能相互转化，机械能保持不变，那么小球将能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动。
(5)[6]牛顿第一定律：水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢；由此推理，当水平面绝对光滑时，运动的小车受到的阻力为0，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去；牛顿第一定律也是在实验和科学推理相结合的基础上得出的。
12．探究物体的动能：
（1）如图甲所示，小明先探究动能大小与速度关系，他控制小车的____保持不变，让小车从斜面的____（同一/不同）高度下滑，目的是____．通过比较____，可以比较小车具有的动能．
（2）小明在操作中发现，不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动．若采用此方法来推同一辆小车，____（能/不能）探究动能大小与质量的关系，理由是：____．
（3）小华去掉木块，做了如图乙所示的实验，两次实验中小车克服所有阻力所做的功____（第①次大/第②次大/一样大）．
【答案】质量不同改变小车碰撞木块时的速度小车推动木块的距离不能用手推小车的速度难以控制相等第2次大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）让同一小车从斜面不同高度滑下，是为了控制质量不变，研究动能大小与速度的关系；因此实验中他控制小车的质量保持不变，让小车从斜面的不同高度下滑，目的是改变小车刚到水平面时的速度．通过比较小车推动木块距离的远近，来比较小车具有的动能；（2）不用斜面而直接通过人手推小车，也可以使小车在水平木板上运动．但不能保证用手推小车的速度与小车从斜面落下的速度相同，不能控制好变量．所以采用此方法不能探究动能大小与质量的关系；
（3）第二次小车上放了砝码，相同高度质量更大，重力势能更大，小车克服所有阻力所做的功更多．
13．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中，并测出沙子和水的初温。然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔l min记录一次温度。
实验记录如下表
加热时间/min01234
温度/℃
沙
子
2025293438
水2021222324
（1）实验中，加热时间实质上反应了__________。
（2）根据实验数据，在如图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。
（______）
（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等的热量，升温较快的是______；若使两者升高相同的温度，则______吸收的热量较多。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做__________。
（4）该实验用到的研究方法是__________。
【答案】物质吸收热量的多少见解析所示沙子水比热容转换法
【解析】
【详解】
（1）实验中，加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多．
（2）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象，如图所示：
。
（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多，由上可知，水吸热能力较强，物理学将这种属性叫做比热容；
（4）由（1）可知，实验用加热时间反应吸收热量的多少，用的是转换法。
14．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________．A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是
____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力．【答案】B 98 小于加热时间（长短）增大不同小于
【解析】
【详解】
(1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B ；
(2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压；
(3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大；
(4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。
15．为了比较煤油和菜籽油热值的大小，小明制定了下列的实验方案：取质量相等的小量煤油和菜籽油，分别盛装在空的酒精灯中，制成油灯。点燃后分别给两个相同的烧杯（内装质量相等、初温都是20℃的水）加热，通过观察水温的变化，判断两种燃料热值的大小。请根据小明的设计方案回答下列有关的问题：
（1）如图是煤油燃烧完时，用煤油灯加热的烧杯中温度计的示数，此时水温是96℃。菜籽油燃烧完后，用菜籽油灯加热的烧杯中温度计的读数是87℃，由此判断___的热值比较大。
（2）小明用天平测出水和煤油的质量，并根据Q 吸=cm （t-t 0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比______（偏大、偏小、相等）。分析原因：__________。
（3）小明设计的实验方案中，你认为两杯水的质量要大些好还是小些好？________；理由是_________。
【答案】煤油 偏小 燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，存在热散失 质量大好些 质量小的水吸热升温，容易沸腾，水温变化相同，无法比较两种燃料的热值 【解析】 【详解】
(1)[1]根据热量的计算公式()0-Q cm t t =吸，水的质量相同、比热容相同、初温也相同，但是煤油灯加热的烧杯升高的温度比较高，那么它的Q 吸会比较大，也就是煤油灯放出的热量Q 放会比较大，根据热值公式Q qm =放，煤油和菜籽油的质量相同，那么煤油的热值会比较大；
(2)[2][3]燃料燃烧放出的热量没有完全被水吸收，即Q Q >吸放，根据热值公式变换式
Q
q m
=
，拿Q 吸去计算时，得出的热值是偏小的； (3)[4][5]根据热量的计算公式()0-Q cm t t =吸，质量小的水吸热升温，升高的温度比较大，很容易到达沸腾的温度，然后温度保持不变，无法比较两种燃料放出热量的多少，所以两杯水的质量要大些好。
16．某小组的同学为了研究“液体吸收热量的多少与哪些因素有关”，做了如下实验:他们在完全相同的烧杯中分别装入一定质量的甲 、乙两种液体。实验时，用完全相同的酒精灯分别对烧杯中的液体加热，并利用仪器测量液体的质量、升高的温度和加热时间，并将实验数据整理、记录分别如表一、 表二、表三所示。同一表格内液体的加热时间相等，表一内液体加热时间最短，表二次之，表三内液体加热时间最长。(设加热时间相等时，液体所吸收的热量相等)
①分析比较实验序号_________的数据及相关条件，可得出的初步结论是:同种液体，质量相同时，升高的温度越多，吸收的热量越多。
②分析比较实验序号1与4或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是:_________。
③分析比较实验序号4与8或5与9的数据及相关条件，可得出的初步结论是:__________，升高相同的温度，吸收的热量不同。
④请进一步综合分析比较表- 一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。 (a)分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件，可初步得出:同种液体，质量与升高温度的乘积相等，吸收的热量相等。
(b)分析比较___________中的数据及相关条件，可初步得出:_________。 (c)分析比较______中的数据及相关条件，可初步得出:____________。
【答案】1与5或2与6 同种液体，升高相同温度，质量越大，吸收的热量越多 质量相同的不同液体 表一和表二 同种液体，质量与升高温度的乘积越大，吸收的热量越多