九年级物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(含答案解析)

九年级物理第十二章机械能和内能单元测试卷（含答案解析）

一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）

1．如图所示，甲、乙、丙图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____

两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须___（填“相等”或“不相等”）；

(2)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/（J/kg）12040 2.4×106

22030

根据表中数据计算：完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J，燃料2的热值是____J/kg；

(3)比较不同物质的比热容实验时，记录数据如下表：

加热时间/min0123456

液体a25262728293031

液体b25272932343638

可知道：对液体a和液体b都加热6min，液体a吸收热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”），比热容较大的是__________。

【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲乙两图进行实验。

[2]比较不同物质的比热容，应用相同的燃料给不同的液体加热，所以应选择甲丙两图进行实验。

[3]在实验中用上控制变量法进行探究，所以要探究不同燃料的热值，除了燃料种类不同，其它物理量要控制相同，即液体的种类及其质量、初温要相同；同理要探究不同物质的比热容时，除了液体种类不同，其它物理量要相同，即热源、燃料的质量要相同。

(2)[4]由表格数据知，完全燃烧20g燃料1放出的热量

Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J

[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量

44

1

4.810

1

J2J

1

22

.410

Q Q

==

=???

放放

而甲图中，液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，设液体的质量为m，据Q吸=cm(t-t0)得，液体a的比热容

()

3

4

1

10J

2

2

.4 1.210J

()(0)

40

Q

Q

c

m t t m t t m m

?

====

--?

?

-

吸放

℃℃

乙图中，燃料燃烧放出的热量

Q放2 =Q吸2=cm(t＇-t0＇)=

3

4

1.210J

(3020) 1.210J

m

m

?-=

?

?

?℃℃

则燃料2的热值

4

6

2

1.210J

1.210J/kg

0.01kg

Q

q

m

?

===?

放2

燃料

(3)[6][7]在甲和丙中，用相同的热源给液体加热，在相同的时间内放出的热量相同，则a、b液体吸收的热量相同。分析表格数据知，吸收相同的热量，液体a升温慢，其比热容较大。

2．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验．

(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．该方案是为了探究动能大小与_________关系，若木块被撞后移动的距离越远，说明小球对木块的推力______越多，小球撞击木块时的动能________．

(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此，你能得出的结论是_____．

(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ ____，理由是___________．

(4)若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块，则

_______(选填“能”或“不能”)根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小．

【答案】质量做功越大当质量相同时，物体的速度越大动能越大不能小球与木块会做匀速直线运动能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2][3]图甲两个小球质量不一样，下落时高度一样，到达斜面底部时速度一样．该方案是为了探究动能大小与质量的关系；若木块被撞后移动的距离越远，说明小球对木块的推力做功越多，小球撞击木块时的动能越大；

(2)[4]图乙的情景能得到的结论是，质量相同时，物体的运动速度越大，动能越大；

(3)[5][6]本实验装置的水平面如果绝对光滑，那么木块就会一直运动下去，不能比较谁的动能大，不能得出结论；

(4)[7]木块被推动的距离越远，证明小球的动能越大，斜面光滑，没有能量损失，那么动能大小等于重力势能，重力势能也大，故能判断小球初始重力势能的大小．

3．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。

4．在做“观察水的沸腾”实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材，如图A 装置进行实验。

（1）图B 中，温度计的示数为________℃；

（2）三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象（如图C ），不计能量损耗，则三烧杯中的水的质量：m a ______m b ；m b ______m c 。由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压（以上三空均选填“＞”“＝”或“＜”）；

（3）水的比热容为4.2×103 J/（kg ·℃），质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃，水吸收的热量是________J 。

【答案】47 ＜ ＞ ＜ 42000

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在温度计上，10℃之间有10个小格，一个小格代表1℃，所以此温度计的分度值为1℃；“50”在“40”以上，说明温度高于0℃，为47℃。

(2)[2][3][4]由图2可以看出，a 、b 、c 的沸点相同，其中a 、b 初温相同，加热到沸腾所用的时间不同，则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况；初温相同，b 的加热时间比a 的长，故b 的质量大与a 的质量；a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的，在相同时间内升高的温度相同，故a 的质量等于c 的质量，所以可得

a c

b m m m =<

由图象还可以得出，此时水的沸点是98℃，由液体的沸点跟气压的关系可知，此时水面上

方的气压小于一个标准大气压。

(3)[5]水吸收的热量为

()

3

=?=???????

Q c m t

4.210J/(kg C)0.2kg80C-30C=42000J

5．《民法典》要求物业服务企业等建筑物管理人员应采取必要的安全保障措施，防止高空抛物现象发生。小明对物体从高空落到地面的破坏力进行模拟探究：

实验器材：几张大小相同的普通白纸、表面涂有黑色粉末的篮球、刻度尺

实验过程：将同一个篮球从不同高度由静止释放，落到铺在地面的白纸上，实验记录如下表

(1)实验中，蓝球从高空坠落的破坏力可以通过__________反映出来，这种研究物理的方法是_________ 法；

(2)根据实验现象，可以得出的结论是_____________；

(3)在建筑高层楼房时，为了避免高空施工建筑物坠落砸伤地面上的人，请你为工程队提一条预防措施________________________（合理即可）

【答案】篮球在白纸上留下的圆斑大小转换质量相等的物体，所处的高度越高，落到地面破坏力越大在主通道顶部装设安全防护棚（安装防护棚网或封闭作业）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]实验中，为了能够比较物体从高空坠落的破坏力大小，我们可以通过篮球在在白纸上留下的圆斑大小来反映，这种方法称之为转换法。

(2)[3]根据表中数据可知，同一个物体，由静止释放的高度越大，在白纸上留下的圆斑越大，即质量相等的物体，所处的高度越高，落到地面破坏力越大。

(3)[4]为了避免高空施工建筑物坠落砸伤地面上的人，在建筑高层楼房时，在主通道顶部装设安全防护棚、安装防护棚网或封闭作业。

6．水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。小明同学在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度：(1)将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线，然后调节_____使指针指在分度盘中央；

(2)实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出量筒中水的体积为_____cm3。测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，为

_____g；

(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_____kg/m 3；

(4)在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

(5)小明还了解到水的比热容较大，人们用它的这一特征为生产、生活服务。下列与这个特征无关的是______

A ．让热水流过散热器来取暖

B ．在落差大的河流上建水电站，用水发电

C ．内陆地区早晚温差比沿海地区大

D ．汽车发动机用水循环冷却

【答案】平衡螺母 60 58.2 1.01×103 偏大 B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]使用天平时，游码移到标尺左侧的零刻度线后，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。

(2)[2]由图甲知，量筒中水的体积为60cm 3。

[3]如图乙知，剩余自来水和杯子的质量为58.2g 。

(3)[4]量筒中的水的质量

m =118.8g-58.2g=60.6g

则自来水的密度

333360.6g 1.01g/cm 1.0110kg/m 60cm

m V ρ====? (4)[5]在向量筒倒入自来水时，如不慎有水溅出，则测出的自来水体积偏小，但测量的质量不变，那么测得的密度偏大。

(5)[6]因为水的比热容较大，所以可以用水来取暖、冷却，而且水也可调节气温，即沿海地区早晚温差较小，而在落差大的河流上建水电站，是利用水能发电，故B 不是利用水的比热容较大来工作的。

7．(1)在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，如图甲所示。

①小宇选用质量不同的两个钢球A 、B(m A >m B )从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，分析钢球两次推动水平面上的木块移动的距离，可以探究动能大小与__________的关系； ②实验中，钢球在水平面上推动木块移动的距离__________(选填“相同”或“不同”)。比较实验现象，可以得出动能较小的是__________钢球；

③实验中，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，他发现水平面越光滑，木块移动的距离越__________(选填“远”或“近”)，若水平面绝对光滑，木块将____________________；

(2)他还想“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”，进行了如图乙所示的实验；

①在实验操作中他发现，弹簧测力计斜向上拉动物块时，也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中，物块处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态；弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是__________；

②保持接触面粗糙程度不变，沿水平方向拉物块做匀速直线运动，通过实验得到了表格中的相关数据，请帮他分析，此次试验中，滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：__________。

【答案】质量 不同 B 远 永远做匀速直线运动 平衡 不是 拉力与摩擦力不在同一条直线上、大小也不相等 10.3f F F ==压

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]让质量不同的两个钢球A 、B(m A >m B )从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，控制到达水平面的速度相同，可以探究动能大小与质量的关系。

[2][3]让质量不同的两个钢球A 、B(m A >m B )从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，可以通过比较钢球在水平面上推动木块移动的距离远近来判断动能大小，质量不同的两个钢球到达水平面速度相同时，钢球在水平面上推动木块移动的距离，质量小的钢球在水平面上推动木块移动的距离小，则动能小，即B 的动能小。

[4]水平面越光滑，对木块的阻力越小，则木块移动的距离越远。

[5]因为钢球撞击木块使木块具备一定的初始速度，若水平面绝对光滑，木块将永远做匀速直线运动。

(2)[6]平衡状态指物体保持静止状态或者匀速直线运动状态，实验过程中弹簧测力计斜向上拉动物块时，也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中物块处于平衡状态。

[7][8]弹簧测力计斜向上拉动物块时，拉力与摩擦力不在同一直线上、大小也不相等，所以弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力。

[9]沿水平方向拉物块做匀速直线运动，物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，分析表中数据发现物体受到的摩擦力与压力成正比，进一步对数据分析发现，物体受到的摩擦力是压力的0.3倍，则此次实验中滑动摩擦力的大小与压力之间存在关系式

10.3

f F F

==

压

8．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。

9．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力，g 取10N/kg ）：

让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s 。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度≤和弹簧缩短的长度△x 之间的关系如图丁所示，其中A 为曲线的最高点。已知该轻弹簧每受到0.1N 的压力就缩短1cm ，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是_________，小球机械能的变化情况是______________。

（2）实验中所用小球的质量为_____kg ，全过程中，弹簧中弹力的最大值为_____N 。

（3）由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______态（选填“平衡”或“非平衡”）。

（4）已知物体的重力势能表达式为E P =mgh ，动能表达式为：2k 12

E mv =；其中m 为物体的质量，h 为物体距离水平地面的高度，v 为物体的运动速度，g 为常量，取10N/kg 。若本题中弹簧的原长为1m ，则本题的小球是从距离地面________m 的位置下落的。

【答案】先增加后减小 减小 0.1 6.1 非平衡 2.25

【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1][2]小球刚接触弹簧时，弹簧发生形变，产生弹力，此时小球的重力大于弹力，小球做加速运动，这一过程小球动能增大，随着弹簧的形变程度越来越大，弹力增加，当弹力等于小球重力时，小球所受合力为0，小球停止加速，此时速度最大，动能最大，下一时刻，小球由于惯性继续向下运动，弹力大于球的重力，小球做减速运动，动能减小，弹性势能增加，最低点时，小球的动能为0，重力势能最小，弹性势能最大。故小球动能的变化情况是先增大后减小，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小。

(2)[3]弹簧每受到0.1N 的压力就缩短1cm ，由丁图可知速度最大时，弹簧的弹力和重力相等，此时弹簧缩短了0.1m ，合10cm 则此时受到弹力

F =10×0.1N=1N

由G mg =得出小球的质量

1N 0.1kg 10N kg

G F m g g ==== [4]小球在最低点时，弹簧的弹力最大，由丁图知此时弹簧被压缩0.61m ，合61cm 则弹力最大为

610.1N=6.1N F '=?

(3)[5]小球在最低点时，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力，此时弹力大于重力，小球受力不平衡，处于非平衡状态。

(4)[6]由能量守恒定律可知，小球从最高处下落，到小球刚接触弹簧，弹簧还未发生形变那一刻，不考虑空气阻力时，机械能守恒，即

212

mgh mv '= 由丁图可知此时小球速度为5.0m/s ，代入式中有 ()22

5m s 1.25m 2210N kg

v h g '===? 弹簧原长1m ，所以小球距离底面的高度

=1.25m+1m=2.25m h h L '=+弹

10．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A,铁球B 和塑料球C ，球A,C 离沙地高度相同.现让三个球同时从图示位置由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示.

(1)根据____________________可以判断出球________释放前的重力势能最大.

(2)比较球A,C 可得出影响重力势能大小的因素是_____________.

(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为______________.

【答案】小球陷入沙的深度 A 质量 动能

【解析】

【详解】

(1).三个小球砸到地面沙坑时具有的能量转化为球陷入沙中的深度，根据图中信息可知A 球陷入深度大于其它俩个球的，所以A 球释放前重力势能最大；（2）高度相同时，比较球

A 、C 可得出影响重力势能大小的因素是质量（3）球在空中下落过程中，重力势能主要转化为动能．

11．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

12．为了研究不同物质的吸热能力是否相同，小雨和小风用了同样的酒精灯分别加热水和煤油，他们所用的实验装置如图所示：

(1)小雨刚要开始做实验，细心的小风质疑道：“两个烧杯中的液体体积不一样多，你没有控制变量！”，你认为小风的说法是_____（填“正确”或“不正确”）的。

(2)在达成一致后，他们迅速完成了实验，并将测得的数据填入下表。在实验中，水和煤油吸热的多少是通过_____来反映的，这种方法叫做_____法。 t/s

0 20 40 60 80 100 120 … △t 水/℃

0 1 2 3 4 5 6 … △t 煤油/℃ 0 2 4 6 8 10 12 …

(3)分析上表数据：如果使水和煤油都升高10℃，他们发现给_____加热的时间长，这表明_____相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般_____。正因为如此，物理学中引入比热容这个物理量。

(4)若已知水的比热容为()3

4J .210kg ??℃ ，则根据小雨实验所得的数据可知：煤油的比热容为_____()J kg ?℃。

【答案】不正确 加热时间 转换法 水 质量 不同 2.1×103

【解析】

【详解】

(1)[1] 研究不同物质的吸热能力实验时，需要控制不同物质的质量相同，故小风的说法不正确；

(2)[2][3]因为用了相同的加热器，相同时间物质吸收热量相同，物质吸热多少可以通过加热时间来反映，这种方法叫做转换法；

(3)[4][5][6]

由表中实验数据可知，质量相同的水与煤油，升高相同的温度，水需要的加热时间长，水吸收的热量多，由此可知，如果使水和煤油都升高10℃，给水加热的时间长，这表明质量相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是不同的。由此引入比热容这个物理量；

(4)[7] 用相同的酒精灯对水与煤油进行加热，在相等时间内吸收的热量相等，由表中实验数据可知，加热20s ，它们吸收的热量Q 相等，水升高的温度为1℃，煤油升高的温度为2℃，

水与煤油的质量m 相等，由热量公式Q cm Δt =可知：

c m t c m t ?=?水水油油

煤油的比热容：

334.210J/(kg 1=2.110J/)()kg 2c t c t ????=

=???水水油油℃℃℃℃

13．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＝

8

8

1.0810

3.31210

W 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/m2,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.

14．为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：

a. 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体

b. 用温度计分别测出甲乙两种液体的初温

c. 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同

d. 用温度计分别测出甲乙两种液体的末温

（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，步骤a存在错误，该步骤中错误的内容应改为_____；

（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体__________；

（3）更正步骤a中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体__________温度升高得快，甲乙两种液体比热容的大小关系是c甲__________c乙．

【答案】装入等质量的甲乙两种液体吸收的热量相同甲<

【解析】

【详解】

(1)[1]依题意，比较甲乙两种液体的吸热能力，根据吸收热量的公式Q=cm△t可知，实验需要采用控制变量法，控制甲乙的质量，故在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体是不合理的，应当装入等质量的甲乙液体；

(2)[2]吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来，相同的热源在相同的时间内放出的热量相等，为了比较两种液体的吸热能力，应当控制加热时间，所以步骤c加热时间相同是为了使两种液体吸收相等的热量；

(3)[3]甲、乙两种液体质量和初温都相同，观察图象可知：在相同时间内温度变化较大的是甲；

[4]因使用的是相同的“电热器”加热，所以在相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同；

根据

Q

c

m t

=

?

可知，在两种液体质量相等，吸收的热量相同时，当升高温度越大，它的比

热容就越小，所以c甲＜c乙。

15．如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图．

（1）该实验是通过比较_____来反映动能的大小．该小车A的动能是由_____能转化而来的．

（2）实验可以得出的结论是：_____.

（3）若在实验中，由于木板较短，物体B碰后滑出木板，在不改变原有器材的情况下，如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行?方法是_____.

（4）实验后,同学们联想到造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,用该图所示的实验可以探究_____（选填“超载”或“超速”）安全隐患．

（5）拿去物块B,把小车A从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,如把两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾

_____W玻璃（选填“>”、“<”、“=”或“不确定”）．

【答案】木块移动的距离重力势质量相同的物体，物体的速度越大，动能越大降低小车A的下落高度超速 =

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]该实验是通过比较木块移动距离的长短来反映动能的大小，木块移动距离越大，则小车的动能越大，木块移动距离越小，则小车的动能越小；

[2]该小车A从顶端下滑，高度减小，速度变大，重力势能会转化为动能；

(2)[3]都是同一个小车，质量相同，小车的速度越大，那么动能越大，可以得出的结论是，质量相同的物体，物体的速度越大，动能越大；

(3)[4]保证碰后物体B能始终在木板上滑行，即小车A的动能不大，那么降低小车A的下落高度即可；

(4)[5]该图所示的实验，小车A的质量相等，下落高度不同，则到底端时速度不同，探究的是速度和动能的关系，故可探究超速安全隐患；

(5)[6]小车A从斜面同一高度由静止释放，滑到底端时具有相同的动能，分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止，那么两种情况转化的动能大小也相同，即克服摩擦力做的功是相同的．