北京永乐店中学物理第十二章 机械能和内能检测题(Word版 含答案)

北京永乐店中学物理第十二章 机械能和内能检测题（Word版 含答案）

一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）

1．某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子

(1)要完成本实验，还需要的测量工具是天平、砝码和______； (2)罩子B的主要作用是______；

(3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=______（水的比热容为c水）； (4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是______（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。 A．蜡烛没有完全燃烧 B．桶A中水的质量太多 C．桶A吸收了部分热量

D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中 【答案】温度计 防止热散失 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]测量蜡的热值时，根据q?c水m水(t2?t1)m1?m2 ACD

Q放m的原理进行实验，而蜡的质量用天平进行测量，燃烧

焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下，等于A桶中内水吸收的热量，而Q吸=c水m(t-t0)，所以还需要温度计来测量温度。

(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。 (3)[3]由题意知，水吸收的热量

Q吸=c水m水(t2-t1)

而Q吸=Q放，那么蜡的热值

q?(4)[4]据q?Q放m1?m2?c水m水(t2?t1)m1?m2

Q放m，实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有：蜡烛没有完全燃烧，造

成放出的热量偏少，则热值偏小；桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少，则热值偏小；蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中，造成测量的热量偏少，则热值偏小。故ACD选项都有可能。

2．小明用三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条、一个弹珠，探究“影响橡皮条弹性势能的因素”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性限度范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：

橡皮条宽（cm） 0.5 0.5 1.0 橡皮条长（cm） 20 30 20 次数 1 2 3 橡皮条 a b c 弹射的水平距离/m 10.1 8.2 14.0

请回答以下问题：

（1）实验中是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小，下列实验中采取的方法与这一方法不同的是________（填字母）。

A．在研究影响电热大小的因素时，我们可以将电热的多少转换成液柱上升的高度 B．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 C．研究电流时，将它比作水流

（2）比较第1、2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关；比较第1、3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关；你猜想影响橡皮条弹性势能的因素可能还有______________。 （3）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是________。

A．窄而长的 B．宽而长的 C．窄而短的 D．宽而短的 （4）请你对小明的实验做出评价_________（写出一条即可）。

【答案】弹珠被弹射的水平距离 C 长度 宽度 橡皮条的厚度 D 多做几次实验，使实验结果具有普遍性 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]实验通过弹珠被弹射的水平距离反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠弹射的越远，说明皮条的弹性势能转化为弹珠的动能越多，说明皮条具有的弹性势能越多。

[2]AB．电热的多少转化为液柱上升的高度，是否有电流转化为灯泡是否发光，应用的转化

法与实验中的方法相同，故AB不符合题意；

C．研究电流时，将它比作水流，是类比法，与实验中的方法不同，故C符合题意。 故选C。

(2)[3]比较第1、2次实验，橡皮条宽相同，橡皮条长不同，弹射的水平距离不同，说明拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。

[4]比较第1、3次实验，橡皮条长相同，橡皮条宽不同，弹射的水平距离也不同，说明拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。

[5]影响橡皮条弹性势能的因素除橡皮条的长度和厚度外，可能还与橡皮的厚度有关。 (3)[6]由实验数据可知，橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度和宽度有关，在伸长量相同时，长度越短弹性势能越大，宽度越宽弹性势能越大，所以弹性势能最大的橡皮条应当选短而宽的橡皮条，故选D。

(4)[7]实验设计应用了控制变量法和转化法，但实验次数太少，使实验结论得出具有偶然性，应当多做几次实验，使实验结果具有普遍性。

3．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。

4．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．

5．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：ma______mb；mb______mc。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

ma?mc?mb

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

Q?cm?t?4.2?103J/(kg??C)?0.2kg??80?C-30?C?=42000J

6．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据

如下表所示。 加热时间/min 0 甲的温度/°C 乙的温度/°C 30 10 1 34 18 2 38 26 3 42 34 4 46 42

(1)实验中应量取______相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过______来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）； (2)如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热为_______J/(kg·°C)； (3)图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第_______条。 【答案】质量 加热时间 2.1?103 ③ 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同。

[2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，为了比较被加热物质吸收热量的多少，利用转换法，通过加热时间长短来反应吸收热量多少。

(2)[3]由表格可知，加热1min时，甲、乙吸收的热量相同，温度变化量分别为4°C、8°C，甲的温度变化量恰好是乙的一半；甲、乙质量相同，根据Q?cmΔt可知，乙的比热容为

?C?。 甲的一半，甲为水，则乙的比热容为2.1?10J/?kg?3(3)[4]由温度-时间图象可知，加热4min时，乙的温度变化量为32°C，不考虑热损失，用相同的加热器加热，将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据Q?cmΔt可知，质量大的温度变化量小一些，质量增加到原来的2倍，则温度变化量为原来的一半，故曲线为图中的第③条。

7．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；

(2)实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同；

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则______的吸热能力更强；

(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg?°C)，则乙液体的比热容为______J/(kg?°C)。 【答案】电加热丝 质量 吸收的热量 乙 4.2×103 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。

(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。

[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。

(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为

60°C ?20°C =40°C

乙升高的温度为

40°C ?20°C =20°C

即乙升温小，故乙的吸热能力更强。

Q在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合m?t(3)[4]，故乙液体的比热容为

40?Cc??2.1?103J/?kg?C??4.2?103J/?kg?C?

20?C

(4)[5]根据c?8．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，mA=mB﹤mC：

小球 A B C D E 质量/g 10 20 30 10 10 高度/cm 5 5 5 10 15 木块移动的距离/cm 10 18 29 38 86

(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。

9．室内装修时，工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物，如图甲所示。安装前需要用电钻在墙壁上打孔。

(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀，这是通过_____从而增大摩擦力，达到固定效果；用电钻在墙壁上打孔后，钻头发烫，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式改变了钻头的内能。

(2)目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，如图乙所示。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔。关于冲击钻的说法中正确的是_____。

A．其能量转化关系是内能转化为机械能

B．其能量转化关系中，有电能、机械能和内能的转化 C．其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动 D．其内置电动机利用了电磁感应现象

(3)小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。如图丙所示，他用笔杆代替膨胀螺丝，探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关？对此提出了以下猜想： 猜想一：可能与笔杆受到的压力有关： 猜想二：可能与笔杆的形状有关；

猜想三：可能与笔杆插入沙子中的深度有关。

A．为验证猜想一，小明用同一笔杆进行实验，保持笔杆_____不变，在瓶内装满沙子的情况下，通过夯实并增加沙子的质量，从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重，用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。 B．为验证猜想二，在其他条件不变的情况下，小明将原笔杆上端劈开使其膨胀，重复上述实验，并将实验数据记入表格。A分析比较①、②、③组数据，你得到的结论是_____；分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____（以上两空各写出一条

即可）。 实验序号 笔杆形状 沙子质量m/g 300 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ （膨胀） 300 1.2 400 7.4 500 23.8 （未膨胀） 400 3.6 500 5.0 能吊起的最大物重G/N 0.3

【答案】增大压力 做功 BC 形状和深度 插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关 插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力，这里是用增大压力的方法来增大摩擦，达到紧固的目的。

[2]钻头打完孔后发烫，这是通过做功改变了钻头的内能。

(2)[3]A．冲击钻内部有电动机，电动机是将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能，打孔时将机械能转化为内能，故B符合题意；

C．电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的，故C符合题意； D．电动机最根本的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。 故选BC。

(3) [4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关，应改变压力的大小，保持笔杆的形状不变和深度不变；分析①、②、③组数据可知，在笔杆形状与插入沙子的深度一定时，沙子的质量越大，即笔杆受到的压力越大，能吊起的物重越大；分析①④（或②⑤或③⑥）组实验数据可知，在沙子质量相同（压力相同）、进入沙子的深度相同的情况下，粗细不同，其与沙子的接触面积不同，产生的摩擦力会不同，即笔杆能吊起的重物不同，即结论为：在深度、压力相同时，形状不同，提起的物重也不相同。

10．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 升高的水 0.5 2.0 1.0 4.0 1.5 6.0 2.0 8.0 2.5 10.0

温度/℃ 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）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是__________。 （5）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值与对应水的__________之比相等。

【答案】（1）18 （2）吸收的热量 （3）答案如图所示 （4）没有及时用玻璃棒搅拌，使沙子受热均匀 （5）质量

【解析】

试题分析：物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子；采用相同的加热器，可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。在实验器材中还需要搅拌棒，沙子是固体，加热时上下沙子受热不均匀，需要不断搅拌；水是液体，加热时通过对流使其受热均匀的。吸收热量的多少可以利用Q=cm△t计算，水的比热是相同的，Q与△t是正比关系，所以画出来的是过原点的直线，利用Q=k△t表示它们的关系时，k=cm，c是比热容，是一个定值，实验中改变水的质量m，就是改变了k的值。

考点：比较质量相等的不同物质吸热升温快慢

11．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 比热容[J/?kg?℃?] 标准气压下沸点（℃） 酒精 2.4×103 78 煤油 2.1×103 180?310 水银 0.14×103 356.7 （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】< > 8.4?103J 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?cmΔt，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?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?cmΔt可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b液体比热容较小；

Q可知丙中m

(2)[3]由题意可知，水吸收的热量是

Q吸?c水m?t?4.2?103J/?kg?℃??0.1kg?20℃?8.4?103J

(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。

12．小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现不同的笔弹得高低不一样，他认为：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？

猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关； 猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。

（1）在上面的实验中，他们运用到了控制变量法和________两种物理思想方法。 （2）为了验证猜想①，在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外，还需要控制________相同。

（3）实验中可以用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”，请你从功和能的角度分析解释 _____________。

（4）在完成实验后，小南又用不同质量的小球（m1>m2）在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块，得到木块移动的距离分别为S1和S2 ，忽略小球自身摩擦对实验的影响。请你比较S1和S2的大小关系。________

【答案】转换法 弹簧的压缩量 弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能，具有动能的小球推动木块移动对木块做功，小球动能减小 S1=S2 【解析】 【详解】

[1]实验中，把弹簧的弹性势能转换为小球的动能，小球动能转换为木块移动的距离来表现出来，所以他们运用了控制变量法和转换法两种物理思想方法。 [2]弹簧的压缩量也应控制相同。

[3] 弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能，具有动能的小球推动木块移动对木块做功，小球动能减小。

[4]两球把同一根弹簧压缩到相同位置时，弹簧具有相同的弹性势能，弹簧弹出小球时，两小球具有相同的动能，小球对木块做功使木块克服阻力移动一定距离，即小球动能转化为木块的内能也相等。由于木块相同，阻力相同，所以以木块移动的距离也相同。故S1=S2。

13．物理兴趣小组成员想知道：质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是否相同呢？他们在相同的烧杯甲、乙中分别装上了100g的冰、萘，用同样的酒精灯(恒热源)加热，并用停表测出它们熔化过程所用的时间，记录的数据如下表所示。 物质 冰 萘 熔化时间/min 10 4

（1）分析实验数据，可以得出结论：质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是_____的。

（2）通过查找资料，他们知道为了表示晶体的这种性质，物理学中引入了熔化热这个物理量。依照热值的定义可知：某种晶体熔化成同温度的液体时吸收的热量与其_____之比，叫做这种晶体的熔化热。用字母?表示。公式：?=_____。

（3）请你根据图中反映的甲烧杯中的物质温度随时间变化的图象回答：第10min时，甲烧杯中的物质所处状态是_____；甲烧杯中这种物质从C点加热到D点吸热为_____J；已知该物质从B点到C点吸热335J，这种晶体的熔化热是_____J/kg。 【答案】不同 质量 【解析】 【详解】

(1)[1]根据题干中的提供的数据可知：冰和萘的质量相等，熔化时间不同（熔化时间不同也就说明了吸收热量是不同的），从而得出结论：质量相同的不同晶体熔化时吸收的热量是不同的；

(2)[2]仿照比热容的定义，可知：单位质量的某种晶体熔化成同温度的液体时吸收的热量，叫做这种晶体的熔化热；

[3]用字母?表示熔化热，则公式为:??Q 固液共存态 4200 3.35?103 mQ m(3)[4]由图象可知第10min时物体处于熔化过程，晶体未全部熔化，所以状态为固液共存状态；

[5]C点后冰完全熔化成水，100g的水从C点加热到D点（沸腾）需要吸收热量为：

Q吸?cmt?4.2?103J/?kg??C??0.1kg?10?C?4200J

[6]这种晶体的熔化热为：

??

Q335J??3.35?103J/kg m0.1kg14．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 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 2 29 27 3 32 28 4 34 29 5 36 30 6 38 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。

15．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℃）]．如果从开始记录到刚沸腾时，完质质量是200g，液态时的比热容c＝3×103J/（kg·

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 2.4?104 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

Q吸?cm1?t?3?103J/?kg?℃??0.2kg?40℃?2.4?104J

[5]由题意可知2min时间吸收了2.4?104J，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

'Q吸?4Q吸?4?2.4?104J?9.6?104J

这段时间完全燃烧酒精放出的热量为

'Q放?qm酒?3.0?107J/kg?5?10-3kg?1.5?105J

可估算出此过程中热转化效率是

'Q吸9.6?104J??'?100%??100%?64% 5Q放1.5?10J