上海复旦实验中学物理第十二章 机械能和内能单元测试卷附答案
一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）
1．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 64 92 升温20°C所需时间/s 92 163 升温30°C所需时间/s 124 220 沙子 30 水 30
(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。
2．如图所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中：
①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象，由图可以看出，______液体的比热容较大：
②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（选填“密度”或“质量”）；
(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中：
①应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______（选填“温度”或“加热时间”）来反应的；
②若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的仪器是______，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______；
③该实验在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取水量不能过少的原因是：______。
【答案】b 质量 甲乙 温度 天平 小 水会沸腾，温度不变，不便于比较 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b的加热时间长，则b的吸热能力强，比热容大。
[2]根据Q?cmΔt可知，Q?k?t中的k?cm，则有k1?cm1，k2?cm2，故
k1cm1m1?? k2cm2m2即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择甲乙两图进行实验，通过温度的变化来反映的；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等，需要用天平来测量。 [6]由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q吸小于Q放，依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时，如果所取水量过少，则水吸热后容易沸腾，沸腾时水的温度不变，
不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
3．(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F1和F2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。
4．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
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。
(4)[5]根据c?
①小宇选用质量不同的两个钢球A、B(mA>mB)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 f?F1?0.3F压 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]让质量不同的两个钢球A、B(mA>mB)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(mA>mB)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。
上海复旦实验中学物理第十二章 机械能和内能单元测试卷附答案
