九年级物理上册第十二章 机械能和内能单元检测(提高,Word版 含解析)

九年级物理上册第十二章 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．小明利用图甲装置研究某燃料热值。

他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为 30g ，点燃后对100g 的热水加热4min 立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿总质量如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a 线所示。

(1)实验的第2-4min 的过程中，水______（选填“吸”或“不吸”热）；(2)已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，4min 内水吸收的热量为______J ，则该燃料的热值为 ______J/kg ；（整个过程中忽略水的质量变化）(3)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水，绘出了如图所示丙中b 线，则这杯水的质量______（选填“大于”、“等于”、或“小于”）上一杯水质量。

【答案】吸 5.04⨯104J 2.1⨯106J/kg 相等【解析】 【分析】【详解】(1)[1]由图象知，水沸腾时温度保持99℃，说明水的沸点为99℃，水沸腾的特点是：不断吸热，但温度不变；此时水面上方的气压小于一标准大气压；在第2∼4min 的过程中，水的温度不变，但内能增大。

(2)[2]水4min 吸收的热量为2min 吸收热量的2倍，水4min 吸收热量())()0433=2=2-2 4.210J kg 10010J k 9 5.90g 93410Q Q cm t t -'=⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯-=吸吸℃℃℃ [3]由图乙可知燃料质量30g 25.8g 4.2g m =-=由=Q Q η吸放可得燃料放出热量 Q Q η=吸放而Q mq =放，故有=Q mq η吸该燃料的热值64-3===2.110J kg 4.21.0kg 60%50410J Q q m η⨯⨯⨯⨯吸 (3)[4]由图丙可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cm △t 可知质量的大小相等。

2．为了比较水和沙子吸热的规律，某小组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，实验数据记录如下表：质量/g 升温10°C 所需时间/s升温20°C 所需时间/s 升温30°C 所需时间/s 沙子 30 6492 124 水 3092 163 220(1)在此实验中用_____________表示水和沙子吸热的多少；(2)分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和____________相同时，水吸收的热量____________（选填“大于”或“小于”或“等于”）沙子吸收的热量；(3)请你写出比较水和沙子吸热能力的另外一种方法：__________。

【答案】酒精灯加热时间 质量 大于 在两个相同的金属盒，加入质量相同的水和沙子，用酒精灯加热相同的时间，比较它们的末温，末温低的吸热能力大【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量越多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。

(2)[2][3]分析表中的实验数据可知：水和沙子质量相同，升高温度相同时，即温度变化量和质量相同时，水所需加热的时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。

(3)[4]在两个相同的金属盒，加入质量和初温都相同的水和沙子，用酒精灯加热相同的时间，比较它们的末温，末温低的吸热能力大。

即使它们吸收相同的热量，比较它们的温度变化量，温度变化量小的吸热能力大，温度变化大的吸热能力小。

3．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。

自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。

他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：燃料加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油25 44 菜籽油 25 34(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的______（质量/体积）相同，还要控制______相同；(2)小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______（相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再______；(3)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______；(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是：______。

【答案】质量 水的质量和初温 相同 挑选两支读数相同的温度计 煤油 天平【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]根据Q c m t ∆=吸水水、Q qm =放可知，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同，还要控制水的质量和初温相同。

(2)[3][4]为了选择两只完全相同的温度计，小明应该在盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计。

(3)[5]从表中数据可以看到，燃料燃尽后水温变化较大的是煤油，根据Q c m t ∆=吸水水可知，煤油加热的水温度上升较高，那么煤油加热的水吸收热量较大，根据Q qm =放可知，煤油放出的热量较大，煤油和菜籽油的质量相同，则煤油的热值较大。

(4)[6]要计算出煤油和菜籽油的热值，从Q c m t ∆=吸水水、Q qm =放可知，水的比热容、初温、末温都是知道的，但是水的质量和燃料的质量不知道，那么需要天平来测量质量。

4．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液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min 水10689820食用油10689810①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。

5．(1)甲实验：研究“阻力对物体运动的影响”，提供的铺垫材料分别是毛巾、棉布、木板，为了在实验的基础上进一步科学推理出物体不受力时的运动状态，在水平桌面上铺垫实验材料的顺序应是______；A ．毛巾、棉布、木板B ．木板、毛巾、棉布C ．毛巾、木板、棉布D ．棉布、木板、毛巾(2)乙实验探究“物体的动能跟哪些因素有关”，实验中通过测量和比较______（选填“s ”或“h ”）来反映小球动能的大小；(3)丙实验：研究“影响滑动摩擦力大小的因素”，要研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时，需要控制的物理量是______；(4)丁实验：研究“二力平衡条件”，实验中保持两个力F 1和F 2相等，用手将小车扭转一定角度，松手后，小车将无法在此位置平衡。

实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，必须满足的条件之一是两个力______。

【答案】A s压力应该作用在同一直线上【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了进一步推理出物体不受力时的运动状态，应让物体在水平面上所受的阻力越来越小，才能进一步作出推理，而想要阻力越来越小，那么物体在水平面的接触面应越来越光滑，所以水平桌面上铺垫的材料顺序应是：毛巾、棉布、木板，故A选项正确。

(2)[2]小球的动能不同，在水平桌面推动物体移动的距离也不同，所以通过测量和比较s来反映小球动能的大小。

(3)[3]丙实验中，要研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时，需要控制的物理量是物体对接触面的压力不变。

(4)[4]丁实验中，将受到两个力大小相等力作用的小球扭转一定角度后，两个力的作用线不在同一直线上，那么松手，观察小车能否在扭转后的位置静止，是为了探究二力平衡时，两个力应作用在同一直线上。

6．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中：(1)如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有______ （选填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力______（选填“相同”或“不同”）；(2)实验中小明记录了三次实验小车运动的时间，发现实验①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越______（选填“慢”或“快”）。