苏州景范中学│草桥中学│物理第十二章 机械能和内能单元达标训练题
（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．（提出问题）水和空气哪种物质的导热性能好？ （猜想与假设）小明进行了如下猜想： 猜想一：水的导热性能好； 猜想二：空气的导热性能好 （设计与进行实验）
小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
（实验结论）
（1）分析表中数据，可得出结论：_____ （评估与交流）
（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的_____相同
（3）热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____（选填“增加”或“减少”）内能 （4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越___的 （实验拓展）
（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是_____ A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶 B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min
（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，_____叫做冷却速度
【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度 【解析】 【详解】
（1）分析可知，在相同时间内水中冷却速度更快，所以在水中比空气中冷却效果更好；
（2）在研究空气和水的导热性时，应该保证其它条件相同，除了水的初温外还要保证水的质量相等；（3）由于水与牛奶瓶有温度差，所以要发生热传递，即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能；（4）这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢，因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响．所以当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．（5）根据（4）中的结论，物体冷却随时间推移是先快后慢，本质原因是温差逐渐缩小，奶茶热的时候温度下降得快，开始快后来越来越慢，开始先让它保持较高的温度，可以在五分钟内放出更多的热量，然后加入冷牛奶，利用热传递使其再次降温。故选A；（6）根据题意可定义冷却速度为：质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
2．小华骑自行车下坡时，想到一个问题：“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想，猜想一：与小车的质量有关；猜想二：与斜面的高度有关；猜想三：与斜面的长度有关。
（1）根据所学知识，物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的，而同一物体质量不变，高度越大势能越大，下滑速度________（选填越大或越小），断定猜想二是正确的。 （2）为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放，用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间．小华测量的结果如下表，她怀疑第三次测量错误，这时她想起释放时推了一下小车，对此她进行了反思：释放时推了一下小车，小车的动能________，下滑时间缩短．于是修正了这一错误并进行了重新测量，发现时间仍为2.5秒。表中四个数据的下滑路程和时间都相同，即速度相同，说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________（选填有关或无关），猜想一是________（选填正确或错误）的。 实验次数 小车内放置钩码的质量m/g 时间t/s 1 0 2.5 2 50 2.5 3 100 2.0 4 150 2.5 （3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放，用停表测出下滑到底端的时间。她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。请对小华这一探究作出评价，指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________（选填“相同”或“不同”），不能只比较时间。正确的方法是计算出每次下滑的速度，才能下结论。
（4）小华又作出：“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为在斜面长度相同的条件下，她________（选填“需”或“不需”）要对这一猜想进行探究，原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角，夹角大小代表斜面陡与平的程度，倾角越大高度
____________。
【答案】越大 增大 无关 错误 不同 不需 越大 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]同一物体质量不变，高度越大势能越大，下滑时转化的动能越大，速度越大。 (2)[2]释放时推了一下小车，使小车的初速度增大，增大了物体的动能。
[3][4]由表中数据可知，当质量不同时，小车滑到低端的时间相同，速度相同，说明从斜面下滑物体的快慢跟质量无关，所以猜想一是错误的。
(3)[5]小华设计的方案中，小车运动的路程不同，不能通过相同路程比时间的方法来比较运动的快慢。
(3)[6][7]倾角是斜面与水平面之间的夹角，夹角大小代表斜面倾斜程度，倾角越大高度越大，所以不需要探究小车下滑的快慢还与斜面倾角的关系。
3．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．
4．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。
5．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，天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图丙中a线所示。
(1)如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应依次调节图中A、B两铁环，应先调节______（选填“A”、“B”）铁环；
(2)实验时水面上方的气压______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压。在第2~4min的过程中，水______（选填“吸”或“不吸”）热；
(3)此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收，则该燃料的热值为______J/kg；[水的比热容为4.2×103J/(kg?°C)，整个过程中忽略水的质量变化]
(4)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丙中b线，则另一杯水的质量______（选填“大于”、“等于”或“小于”）上一杯水质量。 【答案】B 小于 吸 2×106 等于 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用酒精灯加热物体时，应使用酒精灯的外焰加热，且研究某燃料热值的实验装置组装时应由下往上，所以如图甲所示，组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触，应先调节B铁环。
(2)[2]1个标准气压下水的沸点是100°C，由图丙可知实验中水的沸点是99°C，可知实验时水面上方的气压小于1个标准大气压。
[3]水沸腾时，吸收热量，温度不变，由图丙可知：在2min时沸腾，所以在第2~4min的过程中，水持续吸热，温度不变。
(3)[4]水4min吸收的热量等于2min水吸收热量的两倍，
Q吸?2Q吸??2?cm?t?2?4.2?103J/?kg?C??0.1kg??99?C?96?C??5.04?104J
燃料燃烧的质量
m??30g?25.8g?4.2g?4.2?10?3kg
此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收，根据??的热值
Q吸?100%以及Q放?mq可知燃料Q放Q吸5.04?104J6q???2?10J/kg ?3m??60%4.2?10kg?60%(4)[5]由图丙可知：在相同的时间内，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据
Q?cmΔt可知两杯水的质量大小相等。
6．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为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、丙所示的三次实验，其中h1=h3>h2，mA=mB (1)本实验探究的是_______（选填“钢球”或“木块”）的动能与哪些因素有关； (2)甲、乙两图中，改变小球出发的高度是为了探究________对动能的影响； (3)乙、丙实验中木块滑动时受到的摩擦力_______（选填“乙大”、“丙大”或“一样大”）； (4)ABC三个小球从斜面滚下时，_______球重力做功最多。 【答案】钢球 速度 一样大 C 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]本实验探究的是钢球的动能与哪些因素有关，因为钢球从斜面冲下的情况不同，其动 能不同。 (2)[2]甲乙图中，两小球的质量相同，在斜面上的高度不同，是为了让小球冲下的速度不同，所以是探究速度对动能的影响。 (3)[3]乙、丙实验中，木块滑动时受到的摩擦力一样大，因为同一木块在同一接触面上滑动，其压力和接触面的粗糙程度相同。 (4)[4]据题意知 mA=mB 据W=Gh得 WC>WA>WB 所以C球从斜面滚下重力做功最多。 7．为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球，木块等器材开展了如图所示的活动。 (1)实验中通过比较木块_______来判断钢球动能的大小，这里运用的研究方法是_______（选填“转换法”、“控制变量法”）； (2)用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的_______相同；通过比较_______两次实验可知，在速度相同时，质量越大，动能越大； (3)通过比较_______两次实验可知，在质量相同时，速度越大，动能越大； (4)小球从斜面顶端由静止下落的过程中机械能转化是_______能转化为_______能，若水平面表面绝对光滑，本实验将_______（选填“能”或“不能”）达到实验探究目的。 【答案】移动的距离 转换法 速度 甲、丙 甲、乙 重力势 动 不能 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]钢球动能的大小不能直接测量，而钢球在推动木块时，对木块做功，其动能不同对木块做功也不同，那么木块移动的距离也不同。这种研究方法是转换法。 (2)[3]让质量不同的钢球在斜面上相同高度自由滚下的目的是让钢球到达水平面时有相同的初速度，于是撞击木块时的速度也相同。 [4]要探究动能与质量的关系，应让钢球的速度相同，质量不同，所以应选甲、丙两图。 (3)[5]要探究动能与速度的关系应比较甲、乙两图。因为在甲、乙两图中，钢球的质量相 同，但从斜面静止滚下的高度不同，于是到达水平面的速度也不同。 (4)[6][7]钢球从斜面滚下的过程中，动能增大，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能。 [8]若水平面表面绝对光滑，则本实验不能达到探究目的，因为钢球撞击木块后，两者一起做匀速直线运动，无法停下。 8．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?Q可知丙中m 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； (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。 9．某小组同学为了探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在六个相同的烧杯中分别盛上水和煤油，用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热。表一和表二是他记录的实验数据。（设每分钟吸收的热量都相等） 表一 液体种类：水 烧杯号 1 2 3 质量（g） 200 100 50 升高的温度（℃） 8 8 8 加热时间（分钟） 8 4 2 表二 液体种类：煤油 烧杯号 4 5 6 质量（g） 200 100 50 升高的温度（℃） 8 8 8 加热时间（分钟） 4 2 1 请根据表中的实验数据回答下列各题： （1）实验时可以用表中的_____来代表物体吸收的热量。 （2）比较烧杯号1、2与3（或4、5与6）的实验数据，可初步得出的结论是：_____。 （3）比较烧杯号_____ 的实验数据，可初步得出的结论是：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多。 （4）进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：_____。 【答案】加热时间 同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比 1、4或2、5或3、6 同种物质，质量和升高温度的乘积的越大，吸收热量越大 不同种物质，质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同（不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同） 【解析】 【详解】 (1)[1]用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热，加热相等时间加热器放出的热量相等，它们吸收的热量就相等，加热时间越长，物体吸收的热量越多，因此在表中是用加热时间来反映物体吸收热量的多少； (2)[2]由表中1、2与3（或4、5与6）的实验数据可知，水(或煤油)的质量不同而升高的温度相同，需要的加热时间不同，水(或煤油)质量成倍减小，需要的加热时间即吸收的热量也以相同的倍数减小，由此可得：质量不同的同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比； (3)[3]由表中1、4或2、5或3、6数据可知，水与煤油的质量、升高的温度都相等而加热时间不同，水与煤油吸收的热量不同，水吸收的热量是煤油吸收的热量的2倍，由此可得：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多； (4)[4]由表中1、2与3（或4、5与6）次实验数据可知，同种物质水(或煤油)质量和升高温度的乘积的越大，加热时间越长，吸收热量越大； [5]由表中1、4或2、5或3、6次实验数据可知，不同种物质，水(或煤油)质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同；由表中2、4或3、5次实验数据可知，不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同。 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 水 温度/℃ 沙子 0．5 2．0 4．3 1．0 4．0 7．9 1．5 6．0 15．2 2．0 8．0 18．4 2．5 10．0 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。 11．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。 12．在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验． （1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则他应将平衡螺母向_______端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量_____g的酒精； （2）小林组装的实验装置如图丁所示，他在器材安装中的一处错误是_________； （3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_______来反映的； （4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示．根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多．你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是_______． 温度 燃料 酒精 碎纸片 加热前的水温/℃ 20 20 燃料燃尽时的水温/℃ 65 80 水温的变化/℃ 45 60 【答案】左 6.5 温度计的玻璃泡不能接触杯底 温度计的示数变化 没有控制被加热水 的质量相等 【解析】 【分析】 【详解】 由图甲可知，指针向右侧偏转，因此应向左调节平衡螺母； 由图乙、丙可知碎纸片的质量为6.5g，因为要“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”因此酒精的质量应等于纸片的质量为6.5g； 为防止杯底温度对测量水温的影响，因此应将温度计液泡浸没在水中，不接触杯壁也不接触杯底； 燃料燃烧放热，水吸收热量温度升高，温度升高越多，说明燃料放热越多，因此可通过温度计的示数变化来反应燃料完全燃烧放出的热量； 在实验过程中通过比较水升高的温度来比较释放热量的多少，而水吸热升温时由公式 ?t?Q可知，升高的温度还与水的质量有关，因此实验中最有可能遗漏的操作是没有控cm制被加热水的质量相等． 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v/?kmh?1? 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80km/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100km/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4.6?10J/kg，密度为 70.8?103kg/m3）． （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6m2，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_________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＝WFsP＝＝Fv的变形式F＝ 可知，汽车的最大功率一定时，减小行驶速度时，可以ttv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），解得：80km/h的制动距离为32m；(5)由发动机输出特性曲＝8s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＝9dm3＝9×10?3m3，则完全燃烧释放的热量：Q＝mq＝ρVq＝0.8×103kg/m3×9×10?3m3×4.6×107J/kg＝3.312×108J，发 W1.08?108J≈32.6%.(6)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功动机的效率：η＝＝Q3.312?108J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＝ P机械F＝864W＝10.8m/s＝38.88km/h. 80N 14．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 水 食用油 质量/g 60 60 初始温度/℃ 20 20 加热时间/min 6 6 最后温度/℃ 45 70 （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【详解】 求出水吸收的热量及食用油的比热容。 （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；2.1×10。 3 15．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置． （1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________． A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同 （2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压． （3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力． 【答案】B 98 小于 加热时间（长短） 增大 不同 小于 【解析】 【详解】 (1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B； (2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压； (3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大； (4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。
苏州景范中学│草桥中学│物理第十二章 机械能和内能单元达标训练题(Word版 含答案)
