物理九年级上册 第十二章 机械能和内能中考真题汇编[解析版]

物理九年级上册第十二章机械能和内能中考真题汇编[解析版]

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。

2．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了以下猜想：

A．与卡片的质量有关

B．与橡皮筋的形变量有关

C．与橡皮筋的条数有关

为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。

（1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是________，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片

________，因此它具有________能。

（2）为了探究卡片跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其他实验条件相同，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是

____________________________，实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同，则说明跳起高度与质量________（选填有关或无关）。

（3）探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法：①____________；②____________。

【答案】卡片跳起做功弹性势使每次橡皮筋的形变量相同有关分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平使小豁口A、B的间距不相同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体想要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施加力，使它弹起。

[2]橡皮筋对卡片施加力，卡片弹起即在力的方向上运动了，所以橡皮筋对卡片做功。

[3]做功会引起能量的转化，橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，因此橡皮筋具有弹性势能。

(2)[4]探究跳起的高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它的实验条件相

同，操作中将卡片反过来，根据控制变量法，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。

[5]实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同，则说明跳起高度与质量有关。

(3)[6][7]使橡皮筋的形变量，可以压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平或者使小豁口A、B的间距不相同。

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．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。

5．(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

6．探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。

(1)如图甲，该实验中所探究物体的动能是指_____（选填“小球A”或“木块B”）的动能。该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下，_____（选填“到达水平面时”或“即将碰撞木块B时”）的速度。动能大小是通过_____来显示的。

(2)研究动能与质量的关系时，需不同质量的物体从斜面_____（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。如果水平面是光滑的，则_____（选填“能”或“不能”）完成本实验。

(3)如图甲，先让小球从斜面h高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离s1；在此基础上，如图乙，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面h高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了s2，则s1_____s2（选填“小于”或“等于”“或“大于”）。这种操作_____（选填“能”或“不能”）得出动能与速度的关系。

【答案】小球A 即将碰撞木块B时B物体移动距离的长短相同不能大于能

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2][3]该实验中所探究物体的动能是指小球A的动能，该实验物体的速度是指小球A 从斜面上由静止滚下，即将碰撞木块B时的速度，该实验中小球动能的大小是通过物体B 移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小。

(2)[4]研究动能与质量的关系时，需要让不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下，控制小球的速度相同。

[5]若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小车动能的大小就无法比较，不能完成本实验。

(3)[6][7]小球的动能大小不能直接观察，而是通过小球部分动能转化为木块的动能，推动木块运动距离来反映，影响动能大小的因素有物体的质量与速度；由图甲、乙可知，小球在乙图中水平地面上滚动的距离变大，克服摩擦力消耗的能量变大，则小球即将碰撞木块B 时的速度变小，即碰撞木块B 时的动能变小，故S 1大于S 2，由于小球质量相同，这种操作与相同质量的小球从不同高度滚下以获得不同撞击速度类似，故能得出动能与速度的关系。

7．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

8．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。

加热时间/min

0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 温度/℃

水

2．0 4．0 6．0 8．0 10．0 沙子

4．3

7．9

15．2

18．4

21．5

（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为_____℃。

（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子_____相同。 （3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。 （______）

（4）小明再用50g 水和100g 水做实验，以吸收的热量Q 为纵坐标，升高的温度△t 为横坐标，分别画出50g 水和100g 水的Q ﹣△t 图象,它们都是过原点的直线，即Q =k △t ．进一步分析，发现这两条直线的k 值之比与对应水的_____之比相等。

【答案】18 吸收热量 质量

【解析】 【详解】

(1)[1]由图知：温度计的分度值为1℃；“20”在“10”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为18℃。

(2)[2]选用了两个相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量相同；

(3)[3]根据表中数据在表中找出对应的点连线，水升高的温度随时间变化规律的图线如下图所示：

(4)[4]根据Q =cm △t 可知，知Q =k △t 中的k =cm ，则有k 1=cm 1，k 2=cm 2，故

111

222

==k cm m k cm m 即这两条直线的k 值与对应水的质量之比相等。

9．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所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（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（均填“A”或“B”）

（2）为保证实验结论的可靠性，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的数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）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质量水的初温煤油不可靠煤油和菜籽油不可能完全燃烧，且有热量损失

【解析】

【分析】

根据“煤油和菜籽油的热值大小”可知，本题考查了探究不同物质热值大小的实验，根据实验装置的安装和实验过程中注意的有关事项进行求解。

【详解】

(1)[1]实验前，首先调整好实验装备，根据酒精灯外焰的高度调整铁架台的高度，根据烧杯和烧杯中水的高度调整温度计的高度。

(2)[2][3]实验时应控制两套装置中相同的量：加热时间，水的质量，水的初温。

(3)[4]甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q吸=cm△t知，末温高的吸收的热量较多；两套规格完全相同的装置，可认为相同时间内燃烧的煤油和菜籽油质量相同，由

Q=qm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大。

(4)[5][6]要考虑实验的严密性，燃料并没有完全燃烧，且燃烧后所产生的热量并没有全部传

递给水，有热量损失，结果不可靠。

10．在观察如图小球摆动时动能和势能转化的实验中，小明发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是他产生了猜想，小球每摆动一次所用的时间t

（a）可能跟小球的质量m有关：

（b）可能跟绳子的长度L有关；

（c）可能跟小球移开的距离s有关。

为验证自己的猜想，他在竖起的木板上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米来改变质量，则：

（1）除图中所示的器材外，还需要的测量器材有____________，____________．

（2）在测出不同条件下，瓶子来同摆动一次所用的时间后，得到表中的数据，则：为了研究与L关系，需选择序号为____________的三组实验数据进行分析；

序号瓶子质量m/g移开距离s/格悬线长度L/格来回时间t/s 120312 2.1

240312 2.1

360312 2.1

460212 2.1

560112 2.1

66039 1.9

76036 1.5

（3）通过分析表中的数据可以得出初步的结论：t与_______无关而与_______有关．（均填字母）

（4）实验中发现，瓶子摆动一次的时间很难测准，请你帮他想个更准确的测量方法

____________．

【答案】秒表天平 3、6、7 m、s L测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为t n

【解析】

【分析】

(1)还需要测量质量和时间的仪器。

(2)研究t与L关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，根据以上条件从表中可以选取。

(3)通过分析可以看出，当质量不同时，来回时间可能相同，当s不同时，来回时间可能相同，当悬线长度不同时，来回时间一定不同，从而得出结论。

(4)我们可以测量瓶子摆动多次所用的时间，从而算出摆动一次的时间。

【详解】

(1)[1][2]除如图所示的器材外还需要测量时间的秒表和测量质量的天平。

(2)[3]研究t与L关系，必须保持质量不变，悬线长度不同，应选择序号为3、6、7。

(3)[4][5]由1、2、3知，s与L相同，质量不同，但来回时间相同；3、4、5知，质量m、L 相同，s不同，来回时间相同，所以小球每摆一个来回的时间与m、s无关，当悬线长度不同不同时，来回时间一定不同，所以与L有关。

(4)[6]测出摆动n次的时间t，则摆一次的时间为t

n

。

【点睛】

本题考查的是我们对于物理实验探究方法的掌握，我们学习物理，不仅仅时学习知识，更重要的是学习探究方法，这也是现在中考考查的一个侧重点，需要掌握。

11．为了比较水和煤油比热容，俊羽同学用两个相同的装置做了如图所示的实验。

物质水煤油

体积／ml100125

初始温度／℃2727

加热时间／min66

最后温度／℃4563

(1)实验过程中俊羽同学测出煤油的最后温度如图乙所示，为_____℃；但此数据比实际测量值________(选填“高”或“低”)，其原因是_________。

(2)更正错误后，测量数据记录表格中。水和煤油的质量__________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，煤油的温度变化比水的温度变化_______ (选填“高”或“低”)，由此表明，_______(选填“水”或“煤油”)的比热容较大。(煤油：0.8×103kg/m3)

(3)在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量__________(选填“大于”或“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。

(4)从俊羽同学的实验设计上看，用到的主要实验方法是_______法，学习物理知识过程中，还用这种方法研究过的力学规律有：_________(举一例)。

【答案】（1）78℃；高；温度计的玻璃泡碰到了容器底部（2）相同；高；水（3）大于（4）控制变量；探究动能的大小与物体的质量和速度的关系；探究电流大小与电压和电阻的关系；探究液体压强与液体密度和深度的关系等

【解析】

试题分析：（1）使用温度计测量液体温度时，先要弄清楚温度计的量程和分度值，读数时视线与液柱最高处所对刻度相垂直，并注意区分温度是零上还是零下．温度计上10℃之间有10个小格，高于0℃，为78℃．温度计的玻璃泡虽然完全浸没在液体中，但是碰到了容器底部，而底部的温度稍高点，故测出的温度比实际值高．

（2）水的质量，煤油的质量

，故水和煤油的质量相等．煤油的温度变化

，水的温度变化，故煤油的温度变化比水的温度变化高．水和煤油的加热时间相同即吸收的热量相同，由

可知，水的比热容较大．

（3）要给水加热更长的时间，说明水吸收的热量更多，即水吸收的热量大于煤油吸收的热量。

（4）物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；从

俊羽同学的实验设计上看，他控制了水和煤油的质量、吸收的热量相同，研究温度变化多少与比热容的关系，故主要是采用了控制变量法．控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一．探究动能的大小与物体的质量和速度的关系；探究电流大小与电压和电阻的关系；探究液体压强与液体密度和深度的关系等都用到控制变量法．故答案为：（1）78℃；高；温度计的玻璃泡碰到了容器底部（2）相同；高；水（3）大于（4）控制变量；探究动能的大小与物体的质量和速度的关系；探究电流大小与电压和电阻的关系；探究液体压强与液体密度和深度的关系等． 考点：探究物质的比热容

12．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

22

40km /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/m 2×6m 2×15%＝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.

13．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和食用油加热，他得到如下数据：

物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃

水6020645

食用油6020670

（1）使用相同的加热器的目的是_____

（2）从表中数据可知，水和食用油的质量_____（选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度_____（选填“高”或“低”）。

（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量_____（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。（4）实验表明，在相同条件下吸热的能力更强的是_____（选填“水”或“食用油”）。（5）加热6min水吸收的热量是_____J，食用油的比热容是_____J/（kg?℃）

【答案】相同的时间水和食用油吸收的热量相同相同高大于水 6300 2.1×103【解析】

【分析】

根据题意，可以通过加热时间的长短来比较吸热多少；

比较物质吸热能力的方法可以有两种：

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，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，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；根据求出水吸收的热量及食用油的比热容。

【详解】

（1）使用相同的加热器的目的是：相同的时间水和食用油吸收的热量相同；

（2）从表中数据可知，水和食用油的质量相同；加热结束时，食用油的温度比水温度高；

（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，根据转换法，水吸收的热量大于食用油吸收的热量。

（4）由（3），使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，根据比较吸热

能力的第1种方法，在相同条件下吸热的能力更强的是水； （5）由表中数据知，水从20℃升高到45℃，水吸收的热量为：

；

由图可知，加热6分钟，吸热相同热量时，水升高的温度为25℃； 食用油升高的温度为：

，食用油升高的温度为水的

倍，根据

，在质量和吸热相同的条件下，比热容与升高的温度成反比，故食用油的比热容

为：

。

故答案为：相同的时间水和食用油吸收的热量相同；相同；高；大于；水； 6300；2.1×103

。

14．如图甲所示是某固体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图如图乙．

（1）由乙图可知该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”）．在该物质熔化过程中需要吸收热量同时温度________（选填“升高”或“降低”或“不变”）．

（2）实验中，热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有________．

（3）根据图象和相关知识，该物质从第6分钟至第8分钟共吸收________J 的热．[该物质质量是200g ，液态时的比热容c ＝3×103J/（kg·

℃）]．如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为3.0×107J/kg 的酒精5g ，则可估算出此过程中热转化效率是________． 【答案】晶体 不变 方向性 42.410 64% 【解析】 【详解】

(1)[1]从乙图可以看到，在BC 段时它继续吸热，温度保持不变，那么该物质应该是晶体； [2]在BC 段可以看到，它的温度保持在50℃不变，所以说该物质熔化过程中需要吸收热量同时温度不变．

(2)[3]热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，即由高温物体传递给低温物体，说明了能量的转移具有方向性；

(3)[4]根据热量的计算公式可得该物质从第6分钟至第8分钟共吸收热量为

()134310J/kg 0.2kg 40 2.410J Q cm t ????=?=?=吸℃℃

[5]由题意可知2min 时间吸收了42.410J ?，从开始记录到刚沸腾时，总共经历了8min ，这段时间吸收的热量为

44' 2.410J 9.64410J Q Q ?=??==吸吸

这段时间完全燃烧酒精放出的热量为

75'

-33.010J/kg 510kg 1.510J Q qm =???=?=酒放

可估算出此过程中热转化效率是

'

45

'9.610J 1.51100%100%64%0J

Q Q η=?=??=?吸放

15．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

表二和表三不同液体，质量与升高温度的乘积相同，吸收的热量不同

【解析】

【详解】

①[1] 1与5或2与6，加热的都是甲液体，质量相同，加热时间不同，升高的温度不同，说明同种液体，质量一定时，升高的温度越多，吸收的热量越多；

②[2] 1与4或3与6，加热的都是甲液体，升高的温度相同，质量不相同，加热时间不同，说明同种液体，升高的温度相等时，质量越大，吸收的热量越多；

③[3] 4与8或5与9，加热的分别是甲液和乙液，质量相同，升高的温度相同，加热的时间不同，说明质量相同的不同液体，升高相同的温度，吸收的热量不同；

④(b) 表一和表二中加热的都是甲液体，表一中质量和升高的温度乘积小，加热时间短、吸热少，表二中质量和升高的温度乘积大，加热时间长、吸热多，说明：同种液体，质量与升高温度的乘积越大，吸收的热量越多；

(c)表二加热的是甲液体，表三加热的是乙液体，两表中质量和升高的温度乘积相等，加热时间不同、吸热不同，说明：不同液体，质量与升高温度的乘积相等，吸收的热量不相等。