第十二章机械能和内能同步拓展提升2024－2025学年苏科版物理九年级上册

第十二章机械能和内能同步拓展提升 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1.白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的(    ) A. 机械能 B. 内能 C. 化学能 D. 电能 2.酿酒是人类神奇的发明，如图是将谷物倒入锅中熬制酒料的过程，下列说法正确的是(    ) A. 用火种引燃木柴的过程是通过做功的方法改变内能 B. 灶台下木柴燃烧的过程，将内能转化成了化学能 C. 酒料在升温的过程中，所含的热量逐渐增大 D. 熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅 3.关于温度、内能、热量，下列说法正确的是(    ) A. 温度高的物体含有的热量多 B. 物体吸收热量，温度一定升高 C. 气体膨胀对外做功，自身内能会减少 D. 热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 4.如图所示是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图像.雨滴在、、三个时刻具有的动能分别是、、，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是(    ) A. B. C. D. 5.如图甲，物体M静止在电梯底部，其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连对电梯底部的压力用F表示，忽略M和电梯的形变，内，电梯静止，弹簧处于伸长状态，时刻后电梯由静止开始沿竖直方向运动内，F随时间t变化的关系图像如图乙所示，则(    ) A. 内，电梯可能向上运动 B. 内，M的机械能保持不变 C. 内，电梯的动能一定增大 D. 内，弹簧的弹性势能不变 6.某乒乓球爱好者将一个乒乓球从一定高度由静止释放，利用设备记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间变化的图像如图所示．下列说法正确的是(    ) A. 每次发声的时间间隔相等 B. 整个过程中乒乓球的机械能不变 C. 乒乓球每次弹起时的动能依次减小 D. 乒乓球每次与台面碰撞时的最大形变程度相同 7.如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验，下列关于两组实验的说法正确的是(    ) A. 每组实验中，燃料的质量均应相等 B. 每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C. 甲组实验中，可以根据温度计示数的变化量来比较吸热的多少 D. 乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少 8.人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞组织控制的，它对人体体温的变化很敏感，当下丘脑温度高于时，人体散热机制如血管舒张、出汗等就会活跃起来．已知时蒸发18 g汗水所需要的能量为现有一个中年人跑步时，每秒钟体内产生的热量为40 J，而此时人体通过传导、辐射等方式不包括出汗散热的功率只有33 W，因此还要通过出汗的方式才能保持的体温不变．那么此人跑步1 h出的汗约为(    ) A. 70 g B. 90 g C. 110 g D. 130 g 9.A，B两个物体质量相等，温度均为，甲、乙两杯中水质量相等，温度均为，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了，乙杯水温降低了，则A、B两个物体的比热容之比为不考虑热量损耗(    ) A. B. C. D. 10.某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”“②”或“③”点中的两点，则小球  (    ) A. 经过的M点就是点② B. 在点③的速度比在点②大 C. 在M点的重力势能大于在N点的 D. 在点①的动能大于260 J 二、填空题：本大题共8小题，共16分。 11.人骑电动自行车下坡时，人的重力势能________选填“增大”“减小”或“不变”到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，人的机械能________选填“增大”“减小”或“不变”刹车后车很快停了下来，发现刹车片很烫，这是通过________的方式改变刹车片的内能． 12.周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度为、质量为2 kg的热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从变成了，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了________J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率为，则水放出的热量为________J，此时盆中水的温度为________盒的质量不计，每盒牛奶的质量为，， 13.小明暑假去研学，中间经过了湘江上某座大桥.大桥全程长约为1700 m，他坐的小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为，受到的阻力恒为220 N，小轿车的长度不计，则通过全程所需的时间为________s，牵引力所做的功为________J；若小轿车通过全程消耗了的汽油，汽油机的效率为________已知汽油的热值 14.如图所示，轻质弹簧底端固定在光滑斜面的一端，物体A放在弹簧的另一端两者未相连将A和弹簧一起压缩至O点由静止释放后，弹簧在C点恢复原长，物体A最后上升到最高点D点．物体A在OC段速度变化情况是________________，物体A在O点时的机械能为，在C点时的机械能为，在D点时的机械能为，则________选填“>”“<”或“=”，下同，弹簧压缩至O点时的弹性势能为，则________ 15.《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的弹性势能转化为箭的________能；经验表明，弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明弦的弹性势能与弦的________选填“质量大小”“形变程度”或“横截面积”有关．若弦被拉的长度相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度________选填“大于”“小于”或“等于”质量小的箭射出的速度． 16.如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，甲实验电火花发生器点火后把盒盖顶出是将______能转化为______能，乙实验对应着如图所示四冲程汽油机的图______所示冲程，若内汽油机完成2400个工作循环，该汽油机每秒钟对外做功______次。 17.家庭轿车的发动机是四冲程内燃机，内燃机在工作过程中将内能转化为机械能的是______冲程；如图是内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为______。已知汽油的热值是，完全燃烧的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是______ J，燃料燃烧更充分时，燃料的热值______选填“变大”“变小”或“不变”。 18.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在内完全燃烧了的煤，水的比热容为，煤的热值为煤完全燃烧产生的热量________J；在烧水过程中，________热效率最高选填“”、“”或“”，其值为________. 三、作图题：本大题共2小题，共4分。 19.图为某城市轻轨车，请从节能角度为了充分利用其机械能的变化为其设计一个停靠车站，在虚线框内画出示意图。 20.用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热，A的温度随时间的变化关系如图所示．若A物质的比热容是水的一半，不计热损失，请在图中画出给水加热温度随时间变化的关系图象． 四、实验探究题：本大题共2小题，共12分。 21.某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时，猜测弹性势能可能与形变量x成正比，也可能与形变量的平方成正比。用如图装置进行探究，将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平面的高度； ②将中间有孔的铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平面的高度； ③释放铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平面的高度； ④改变弹簧被压缩的长度，重复步骤②③，将测出的数据记录在表格中，并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方和铁块上升的距离。 实验次数 1 2 3 4 实验中弹簧的形变量________用所测物理量符号表示。 本实验中，弹簧弹性势能大小是通过________来间接反映的。 A.      该同学根据表中数据分别作出图甲和图乙图像，由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与________成正比。 22.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力． 在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有托盘天平和________.加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过_____________________来判断的． 实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表． 组别 液体 质量 初温 末温 加热时间 1 水 200 25 40 煤油 200 25 40 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 通过分析实验数据，能够得出的结论是_____________________________________________. 下列是第1组同学绘制的“吸收热量-时间”和“温度-时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是________填序号     使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是________________________________________. 这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是________________. 五、计算题：本大题共2小题，共16分。 23.纯电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境的影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好.某汽车品牌的新能源汽车有关数据如表所示，在一次测试过程中，该车以最大功率在水平地面上3分钟内匀速直线行驶了4千米.已知水的比热容为，，则： 该车在这次测试过程中牵引力所做的功是多少？ 若该新能源汽车换由效率为的汽油机提供相同大小的牵引力，在上述过程中以相同速度行驶相同距离需要消耗汽油的质量是多少？ 若中汽油完全燃烧放出热量的被质量为120 kg、温度为的水吸收，水升高的温度是多少？结果保留一位小数 车辆类型 新能源汽车 电池类型 磷酸铁锂电池 续航里程 千米 最大功率 100kW 24.今年“五一”假期，小刚同学家购买了一款如图1所示户外分体式燃气炉，准备去户外野炊．该燃气炉的铭牌如图2所示，其中功率4500 W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500 J的热量． 在标准大气压下，用该燃气炉将1 L水从加热到沸腾用时140 s，燃气炉烧水时的效率是多少？[已知水的密度为，水的比热容为 小刚注意到炉头上标有参数“15”字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是：燃气炉功率[单位：瓦与耗气量[单位：克/时之比的数值为15，计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少？ 小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带几个如图3所示的新储气罐？ 内容 每次耗时 次数/次 炒菜 8 3 煮汤 10 1 烧水 3 2 六、综合题：本大题共1小题，共10分。 25.阅读短文，回答问题． 汽油机 科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机．这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力．第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水． 工程师还制造了四缸四冲程汽油机．制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上，如图所示．四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，一种是异步汽油机．同步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程．异步汽油机各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作． 汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为________能． “六冲程引擎”中第五冲程相当于四冲程热机的________冲程． 与传统的四冲程发动机相比较，“六冲程引擎”发动机的效率要________填“高”或“低”一些． 有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是________. A.四缸四冲程同步汽油机飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功 B.四缸四冲程异步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作 C.若每个汽缸做功功率相同，则同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率 D.四缸四冲程异步汽油机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳 若某四缸四冲程异步汽油机的转速为，则该汽油机1秒对外做功________次． 答案和解析 1.【答案】A  【解析】解：水电站是通过水的机械能转化为电能，因此这些能量来自大坝拦截的水所具有的机械能，故B、C、D错误，A正确。 故选：A。 水力发电时利用水的机械能转化为电能。 本题考查了对水力发电原理的理解，属于基础题，难度不大。 2.【答案】D  【解析】【分析】 此题考查了改变内能的方法、燃料燃烧的本质、热量的说法等，是一道联系实际的应用题，体现了物理知识与实际生活的密切关系。 改变内能有两种方式：做功和热传递； 燃料燃烧实质，是将燃料的化学能转化为内能； 热量是一个过程量，不能说含有。 对加热物体进行搅拌，可以使被加热物体受热均匀，同时也能避免物体粘连。 【解答】 A.用火种引燃木柴的过程是热传递，不是做功改变物体内能的，故A错误； B.木柴燃烧的过程，本质是化学能转化为内能的过程，故B错误； C.热量是一个过程量，只能说吸收或者放出热量不能说含有。故C错误； D.熬制过程中需要不断地搅拌，目的是使酒料受热均匀，同时避免粘锅，故D正确。 故选：D。 3.【答案】C  【解析】解：A、热量是一个过程量，不能说含有，故A错误； B、物体吸收了热量，温度可以不变，比如晶体熔化时，不断吸收热量，但温度不变，故B错误； C、气体膨胀对外做功后，自身的内能减小温度降低，故C正确； D、热传递过程中热量是从温度高的物体传递到温度低的物体物体，传递的不是温度，故D错误。 故选：C。 在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量； 晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变； 做功改变物体内能，对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小； 热量是热传递过程中传递内能的多少，是从高温物体传向低温物体或从高温部分传向低温部分。 此题主要考查了热量、温度、内能的关系，首先要掌握其区别和联系，针对概念一定要注意把握条件，结合实际加以分析。 4.【答案】C  【解析】解：根据图像可知，雨滴在时刻中，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以，雨滴在时刻中，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以，故动能的大小关系是：。 故选：C。 动能的大小与质量和速度有关；根据图像分析速度的变化，从而得出动能的变化。 本题考查了图像的识别、动能的大小，明确动能的影响因素是解题的关键。 5.【答案】D  【解析】物体M静止在电梯底部，内，电梯静止，则物体M静止，受力平衡，弹簧处于伸长状态，则物体M受到重力G、电梯的支持力和弹簧的拉力，由图乙可知，此时M对电梯底部的压力为，由于压力与支持力是相互作用力，大小相等，所以由图乙可知，内，M对电梯底部的压力为，且，弹力和重力不变，则此时，重力的方向竖直向下，则电梯加速向下运动，故A错误；内，M对电梯底部的压力恢复到，说明物体M受力平衡，则物体M匀速下降，动能不变，高度降低，则其重力势能减小，所以M的机械能减小，故B错误；内，M对电梯底部的压力为，且，则此时，电梯减速向下运动或加速向上运动，其动能可能减小，也可能增大，故C错误；忽略M和电梯的形变，内，弹簧的长度始终不变，即弹簧的形变程度不变，所以弹簧的弹性势能不变，故D正确. 6.【答案】C  【解析】由题图可以看出每次发声的时间间隔不相等，A错误；每次发声的时间间隔逐渐变小，说明乒乓球每次上升的最高点逐渐降低，整个过程中乒乓球的机械能变小，B错误；乒乓球的机械能越来越小，则乒乓球每次弹起时的动能依次减小，乒乓球每次与台面碰撞时的弹性势能越来越小，故最大形变程度越来越小，C正确，D错误． 7.【答案】B  【解析】【分析】 本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”两个实验作比较，考查相同和不同之处及转换法和控制变量法，为易错题。 为比较不同燃料燃烧放出的热量大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多； 探究“不同物质吸热升温现象”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料根据转换法，确保相同时间放出的热量相同，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度。 【解答】 AB、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故A错误，B正确； C、甲组实验中，可以根据加热时间来比较吸热的多少，故C错误； D、乙组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少，故D错误。 8.【答案】C  【解析】中年人跑步时，体内每秒产生的热量为40 J，散热时总功率，此时出汗散热的功率，故该人跑步1 h时出汗的散热量，由于每蒸发18 g汗水所需要的能量为4200 J，故该人的出汗量 9.【答案】C  【解析】物体A放入甲杯水中后，热平衡时它们的温度均为，甲杯中的水放出的热量，A吸收的热量，不考虑热量的损耗，则，即，代入相关数据得；物体B放入乙杯水中后，热平衡时它们的温度均为，乙杯中的水放出的热量，B吸收的热量，不考虑热量的损耗，则，即，代入相关数据得，因为A、B两个物体质量相等，即，所以 10.【答案】D  【解析】由图乙可知，小球在M点时的机械能，动能，小球在N点时的机械能，重力势能，可知小球在N点时的机械能大于在M点时的机械能，且在N点时重力势能较大，而小球在运动过程中，机械能不断减小，且位置①和③离地高度相等，小球在此两点时重力势能相等，所以N点对应的是②，M点对应的是③，在M点的重力势能小于在N点的，故A、C不符合题意；由以上分析可知，小球在点③的动能比在点②小，所以小球在点③的速度比在点②小，故B不符合题意；小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，为240 J，若小球在点①时机械能与在点②时相同，为500 J，则它的动能，但小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①时的机械能大于在点②时的机械能500 J，所以小球在点①的动能大于260 J，故D符合题意． 11.【答案】减小不变做功  【解析】人骑自行车下坡时，人所处高度减小，质量不变，重力势能减小；到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，人的速度、质量、高度均不变，则人的动能和重力势能都不变，故机械能不变；刹车时克服摩擦力做功，刹车片的内能增大，是通过做功的方式改变刹车片的内能的． 12.【答案】    【解析】每盒牛奶的质量，则这段时间内每盒牛奶吸收的热量盒牛奶吸收的热量，水放出的热量；由可得，水温降低了，则此时盆中水的温度 13.【答案】     【解析】小轿车行驶的速度，通过全程所需的时间；小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力，则牵引力所做的功汽油完全燃烧放出的热量，则汽油机的效率 14.【答案】先变大后变小  【解析】在O点释放时，弹簧弹力较大，物体所受合力沿斜面向上，做加速运动，在到达C之前某一位置后合力沿斜面向下，做减速运动，所以物体A在OC段的速度先变大后变小，弹簧在C点已恢复原长且斜面光滑，所以物体A从C点到D点机械能不变，即；斜面光滑，物体A从O点到D点，弹簧的弹性势能全部转化为物体A的机械能，即 15.【答案】动  形变程度  小于  【解析】解：在拉弓时，弦会发生弹性形变，拉弯的弓具有弹性势能，箭射出去后具有动能，这一过程中是弓的弹性势能转化为箭的动能； 弦拉得越长，同样的箭射得越远，这说明箭的动能越大，弦的弹性势能就越大，即弹性势能的大小与弹性形变的程度的大小有关； 若弦被拉的长度相同，弦的弹性势能，转化为箭的动能相同，所用箭质量不同，则质量大的箭射出时的速度越小。 故答案为：动；形变程度；小于。 物体由于运动而具有的能叫做动能，动能的大小与质量、速度有关；发生弹性形变的物体所具有的能叫做弹性势能；根据机械能的影响因素分析能量的转化情况。 对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。 16.【答案】内；  机械； B；  40  【解析】【分析】 此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的题目，掌握热机的工作原理，学会变通。 甲实验中，电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化为机械能，据此分析； 改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能； 一个工作循环有4个冲程，做1次功，飞轮转2周。 【解答】 甲实验中，电火花发生器点火后将盒盖顶出，此时燃气的内能转化为机械能； 乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与压缩冲程原理相同，而图中B为压缩冲程，故与B原理相同； 汽油机的一个工作循环对外做功一次，若内汽油机完成2400个工作循环，对外做功2400次，则该汽油机每秒钟对外做功40次。 17.【答案】做功    不变  【解析】内燃机在工作过程中将内能转化为机械能的是做功冲程； 根据图中给出的信息，该内燃机的效率； 完全燃烧的汽油放出的热量， 由可知，该汽车获得的机械能； 热值是燃料本身的性质，只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，所以燃料燃烧更充分时，燃料的热值不变。 故答案为：做功；30；；不变。 分析：内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能； 根据内燃机的能量流向图计算出内燃机的效率； 利用求出汽油完全燃烧放出的热量；利用效率公式求出汽车获得的机械能； 热值是燃料本身的性质，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量多少以及是否充分燃烧无关。 本题考查对热机工作过程的掌握、热机效率的计算、对燃料热值的理解、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用，是一道综合题，难度不大。 18.【答案】  【解析】【分析】 已知煤的质量和热值，利用可求得煤完全燃烧产生的热量； 由图知，时间加热，水的温度升高最快。可知其热效率最高； 烧水时的热效率热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 本题考查了学生对吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用，能从液体的温度随时间变化的图象搜集有关信息是本题的关键。 【解答】 煤完全燃烧产生的热量； 图中所示在时间内，水的温度升高最快，所以该时间段热效率最高； 在时间内煤完全燃烧产生的热量； 在时间内水吸收的热量； 煤炉烧水时的热效率 故答案为：；； 19.【答案】     【解析】【分析】 合理地利用动能与重力势能的转化，从而避免能量的消耗，是解答本题的关键。 火车质量大，速度大，具有很大的动能，可借助动能与重力势能的转化设计停靠车站，使其合理利用机械能的转化。 【解答】 火车质量大，速度大，具有很大的动能。火车进站时，可使其爬坡，将动能转化为重力势能，可尽快停下来；在出站时，火车下坡，再将重力势能转化为动能，使火车短时间内提速。故火车站台可设计成高出地面的形状，如图所示： 20.【答案】  【解析】略 21.【答案】； ； 形变量的平方  【解析】弹簧的形变量x等于弹簧的原长减去弹簧被压缩后的长度，即。 实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点减去弹簧被压缩的最低点，即，故D正确。 由题表可知误差允许范围内，与成正比例函数关系，图像为过原点的倾斜直线，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 【分析】 本题探究弹性势能大小与形变量的关系，考查转换法及数据分析的能力，有一难度。 弹簧的形变量等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度； 根据转换法，实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的； 由表分析与的关系得出结论。 【解答】 解：弹簧的形变量x等于弹簧的原长度减去弹簧被压缩后的长度，即； 实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点减去弹簧被压缩的最低点，即，故ABC错误；D正确； 由表中数据分析可知，即与成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。 故答案为：；；形变量的平方。 22.【答案】停表；加热时间  质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量不同或质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸收的热量多 酒精灯的火焰大小不同  在相同时间内水和煤油吸收的热量相同或避免两个酒精灯火焰大小不同  【解析】解： 加热时间不同，水和煤油吸收热量的多少不同，所以要用停表来测量加热时间． 质量相同的水和煤油升高相同温度，加热水所用时间较长，说明水吸收的热量比煤油多． 加热时间相同，水和煤油吸收的热量相同，但水温升高得比煤油慢，故C图对． 酒精灯火焰大小不同，在相同时间内放出的热量也不相同，则质量相同的水升高相同的温度，所需的加热时间会不相同． 将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，可以保证在相同时间内水和煤油吸收的热量相同． 23.【答案】  【解析】由表中数据可知，该车的最大功率，该车在这次测试过程中牵引力所做的功由可知，在相同大小的牵引力作用下行驶相同的距离，牵引力所做的有用功相等，即汽油机所做的有用功为，由可得，消耗的汽油完全燃烧放出的热量，消耗汽油的质量由题意可知，水吸收的热量，由可得，水升高的温度 24.【答案】   【解析】水的质量  ，  1 L水从升高到吸收的热量  ，  140 s内燃气炉放出的热量  ，  燃气炉烧水时的效率  内燃气炉放出的热量  ，  燃气炉功率与耗气量之比的数值为15，则1 h内燃气炉消耗燃气的质量，  燃气的热值 由题意知，物料总加热时间  ，  2400 s内燃气炉放出的热量  ，  2400 s内消耗燃气的质量 ，  由图可知，一个储气罐燃气净含量是120 g，所以需要的储气罐个数，  小刚至少应携带2个新储气罐． 25.【答案】机械做功高  【解析】略 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$