第十二章机械能和内能 单元测试卷2026-2027学年苏科版九年级上册物理

**基本信息** 初中物理“机械能和内能”单元复习卷，覆盖比热容、内能、机械能、热值、热机效率等核心知识点，结合科技前沿（实践十九号卫星、力箭一号火箭）与生活应用（燃气热水器、汽车），注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|12|比热容特性（1-2题）、动能势能变化（3/8/12题）、热值应用（4题）|以无人机喷洒、卫星发射为情境，考查能量转化与物质属性| |填空题|8|能量转化（13题）、内能改变方式（14/16题）、比热容应用（15题）|结合钻木取火、高海拔防冻等实例，体现科学态度与社会责任| |实验题|4|动能影响因素（21题）、不同物质吸热比较（22-23题）、重力势能探究（24题）|通过控制变量法设计实验，培养科学探究能力| |计算题|2|热量计算与热效率（25-26题）|以燃气热水器、燃气灶为载体，强化科学推理与实际问题解决|

机械能和内能 单元测试卷 一、单选题 1．关于水的比热容的说法错误的是（     ） A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．汽车发动机用水作冷却剂是利用水的比热容大 C．生物体内水的比例很高，利用水的比热容大，有助于调节生物体自身的温度 D．沿海地区比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大 2．下列情况中水的比热容会发生变化的是（　　） A．水凝固成冰 B．将水倒掉一半 C．将水从20℃加热至40℃ D．将水洒在地上 3．无人机已经广泛应用于我国的农业生产中。如图所示，当无人机喷洒农药时，保持一定的高度和速度飞行，无人机的（     ） A．动能不变，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 4．发射火箭使用液态氢燃料，是因为液态氢具有较大的（     ） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 5．质量相等的甲、乙两个物体吸收相同热量后，甲升高的温度比乙多，以下判断中正确的是（     ） A．c甲＜c乙 B．c甲＞c乙 C．c甲＝c乙 D．无法确定 6．下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（     ） A．一定质量的冰熔化成的水，温度不变，内能不变 B．发生热传递时，热量可以从内能小的物体传给内能多的物体 C．温度高的物体比温度低的物体内能大 D．一个物体温度升高，所含热量增加 7．甲、乙两种物质，质量之比为4：1，完全燃烧放出的热量之比是3：1，则它们的热值之比是（     ） A．3：4 B．4：3 C．4：1 D．3：1 8．2024年10月11日，我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示，是卫星发射升空时的情景，下列关于十九号卫星的分析正确的是（     ） A．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能增大 B．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能减小 C．发射十九号卫星的火箭对氢能的利用效率可以达到100% D．十九号火箭加速升空消耗氢燃料过程中，氢的热值减小 9．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 10．根据表格中数据，下列说法正确的是（     ） 物质 铁 铜 水 煤油 A．质量1g的铁温度升高1℃时吸收的热量是 B．1kg铜温度升高1℃时，吸收的热量是 C．煤油和水体积之比为，吸收热量之比为，则升高温度之比为 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块 11．一台柴油机飞轮的转速为1800转/分，则此柴油机每秒内（   ） A．完成60个冲程，做功15次 B．活塞往复120次，做功30次 C．完成30个冲程，做功15次 D．曲轴转60周，做功30次 12．图甲为小球从某高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图，位置①和③高度相同。将小球经过的①、②、③中某两个位置记为M、N，其动能和重力势能数据如图乙所示。下列说法正确的是（　 　） A．小球在①位置的动能可能小于在②位置的动能 B．小球在②位置的动能可能小于在③位置的动能 C．M位置对应轨迹中的①位置 D．小球在整个运动过程中，机械能不断减小 二、填空题 13．如图所示，2026年4月14日，我国在东风商业航天创新试验区使用力箭一号遥十二运载火箭，成功将吉星高分07A02星等8颗卫星发射升空。该火箭的发动机通过燃烧推进剂（如液氧+液氢）为火箭提供动力，其工作时将燃料的化学能转化为燃气的______能，再转化为火箭的_______能，从而为火箭提供动力。 14．内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时，空气体积明显减小，内能增大，这是通过__________的方式改变物体内能，这个过程里发生变化的主要是内能中的__________（选填“分子动能”或“分子势能”）。 15．部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不被冻坏，人们常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出，这是利用水的_________较大的特性，在夜间温度下降时，水放出的热量_________（选填“较多”或“较少”），从而达到秧苗防冻的目的。 16．如图所示，原始人类用“钻木取火”的方法取得火种，现在人们用火柴点火，它们都是通过_________的方式改变物体的内能；请从物理学的视角，简述它们相同的原理_________。 17．在标准大气压下，使用煤气灶将的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是________，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧________的煤气，未使用完的煤气的热值________（填“增大”或“减小”或“不变”）。[水的比热容，煤气的热值] 18．如图是四冲程汽油机工作时的______冲程示意图。有一辆功率为46kW，热机效率为20%的汽车正在平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下10kg汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，则该汽车还可以行驶______km。（汽油的热值） 19．汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为，则在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过该汽油机转化的能对外做的有用功为___________J；该汽油机每秒钟内完成___________个冲程，做功___________次。 20．如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 三、实验题 21．如图小明“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，图（a）、图（b）、图（c）中小球质量分别为m、2m、5m。 (1)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时________。 (2)实验中通过比较木块A被小球撞击后移动的距离s来判断________具有动能的大小。 (3)小明通过比较图（a）和图（b）可以判断动能大小与物体________的关系。 (4)小明通过图（b）、图（c）两次实验可得出动能大小与速度的关系为：物体速度越大动能越大。你认为是否合理？________。 22．实验室现有三种液体，以及1、2、3三种燃料，需要完成如下两个实验：实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量；实验二是探究不同物质吸热升温的现象；如图所示，小明设计了甲、乙、丙三套装置。 (1)实验除用到如图所示的器材外，还需要用到的测量仪器有___________和___________； (2)为完成实验一，应选用___________两套装置，实验时通过比较___________（选填“燃料燃烧时间”或“液体升高的温度”）来反映燃料燃烧放热多少，这里采用的物理方法是___________。 (3)为了两个实验都能完成，须对图中器材进行调整，以下方案可行的是___________； A．将甲图中的液体换成 B．将乙图中的液体换成 C．将甲图中的燃料换成3 D．将乙图中的燃料换成1 (4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分且完全燃烧均用时5分钟）。若燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收，且燃料1的热值是燃料2的0.2倍，则液体a比热容是液体b的___________倍 23．在“探究比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图（a）所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (1)实验中称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，选取相同电加热器加热液体的目的是__________________。实验中通过______反映吸收热量的多少。 (2)当它们吸收相同热量时，通过比较______来判断吸热能力的强弱。 (3)通过实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知液体______（填“甲”或“乙”）的吸热能力强。 (4)另一个实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图（b）所示。如果要从A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，应选择液体______（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为，则液体B的比热容为______。 24．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 (1)实验中金属块的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较金属块A和B将木桩打入沙中的深度可得出结论：当质量一定时，___________。 (3)比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是___________（填“正确”或“错误”）的，理由是___________。 (4)请你根据实验结论，提出一条安全警示标语：___________。 四、计算题 25．燃气热水器，以其加热速度快、节能高效环保等优点受到越来越多的家庭的青睐。燃气热水器的能效（热效率）一般在到之间，阳阳想测试一下家中的燃气热水器的热效率，她用家中的燃气表和水表观察到将水从加热到，需燃烧天然气，已知水的比热容，天然气的热值，水密度。求： (1)此过程中水所吸收的热量是多少？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)该热水器加热这些水的效率是多少？ (4)阳阳通过查阅资料了解到，燃气热水器的能效（热效率）通常指被水吸收的热量与燃气燃烧实际放出的热量之比，所以本次实验所测算的效率要比正常标识的能效______。 26．小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是。 (1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？ (2)小王烧水用的燃气灶使用的是热值为的天然气，整个过程消耗天然气，求此时烧水的效率。 (3)列举一条效率低的原因。 试卷第2页，共8页 试卷第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机械能和内能 单元测试卷 一、单选题 1．关于水的比热容的说法错误的是（     ） A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．汽车发动机用水作冷却剂是利用水的比热容大 C．生物体内水的比例很高，利用水的比热容大，有助于调节生物体自身的温度 D．沿海地区比内陆地区昼夜温差小，原因之一是水的比热容比沙石的比热容大 【答案】A 【详解】A．比热容是物质的固有特性，仅与物质种类、状态有关，与质量无关，倒出一半水后剩余水的比热容不变，故A错误； B．汽车发动机用水做冷却剂，利用了水的比热容大，质量相同的水和其它液体相比较，吸收同样多的热量，水的温度变化较小，故B正确； C．生物体内水比例高，由于水的比热容较大，身体温度变化小，利于调节体温，故C正确； D．沿海多水、内陆多沙石，水的比热容大于沙石，相同吸放热条件下水温度变化更小，故沿海昼夜温差更小，故D正确。 要求选择错误的选项，故选A。 2．下列情况中水的比热容会发生变化的是（　　） A．水凝固成冰 B．将水倒掉一半 C．将水从20℃加热至40℃ D．将水洒在地上 【答案】A 【详解】比热容是物质的固有特性，仅与物质种类、状态有关，与质量、温度、位置、形状等无关。故选A。 3．无人机已经广泛应用于我国的农业生产中。如图所示，当无人机喷洒农药时，保持一定的高度和速度飞行，无人机的（     ） A．动能不变，重力势能减小 B．动能减小，重力势能减小 C．动能增大，重力势能增大 D．动能减小，重力势能不变 【答案】B 【详解】无人机喷洒农药时质量减小，保持一定的高度和速度飞行，无人机的速度不变，质量减小，动能减小；无人机的高度不变，质量减小，重力势能减小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．发射火箭使用液态氢燃料，是因为液态氢具有较大的（     ） A．密度 B．热值 C．比热容 D．凝固点 【答案】B 【详解】A．密度反映单位体积的质量，与燃料燃烧放热能力无关，故A不符合题意； B．燃料燃烧放热为火箭提供动力，由放热公式可知，相同质量m的燃料完全燃烧时，热值q越大，放出的热量越多，液态氢热值远大于常见燃料，适合作为火箭燃料，故B符合题意； C．比热容反映物质的吸热能力，是冷却剂的选择依据，与燃料选择无关，故C不符合题意； D．凝固点是物质凝固时的温度，与燃料燃烧放热能力无关，故D不符合题意。 故选B。 5．质量相等的甲、乙两个物体吸收相同热量后，甲升高的温度比乙多，以下判断中正确的是（     ） A．c甲＜c乙 B．c甲＞c乙 C．c甲＝c乙 D．无法确定 【答案】A 【详解】根据题意得，， 根据的变形公式可知 故选A。 6．下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（     ） A．一定质量的冰熔化成的水，温度不变，内能不变 B．发生热传递时，热量可以从内能小的物体传给内能多的物体 C．温度高的物体比温度低的物体内能大 D．一个物体温度升高，所含热量增加 【答案】B 【详解】A．0℃的冰熔化为0℃的水的过程是晶体熔化，虽然温度保持不变，但需要持续吸收热量，所以内能是增大的，故A错误； B．热传递的条件是存在温度差，热量自发从高温物体传向低温物体，内能小的物体温度可能高于内能大的物体，故热量可以从内能小的物体传给内能大的物体，故B正确； C．内能的大小不仅和温度有关，还和物体的质量、状态等因素有关，温度高的物体如果质量很小，内能也可能比低温的大质量物体小，故C错误； D．热量是过程量，只能描述热传递过程中转移能量的多少，不能说物体“所含热量”，故D错误。 故选B。 7．甲、乙两种物质，质量之比为4：1，完全燃烧放出的热量之比是3：1，则它们的热值之比是（     ） A．3：4 B．4：3 C．4：1 D．3：1 【答案】A 【详解】根据题意， 由知，甲、乙两种物质的热值之比为 故选A。 8．2024年10月11日，我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星。如图所示，是卫星发射升空时的情景，下列关于十九号卫星的分析正确的是（     ） A．当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能增大 B．当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能减小 C．发射十九号卫星的火箭对氢能的利用效率可以达到100% D．十九号火箭加速升空消耗氢燃料过程中，氢的热值减小 【答案】B 【详解】A．卫星发射加速升空，质量不变，速度增大，高度增大，动能增大，重力势能增大，故A错误； B．卫星回收着陆减速下降，质量不变，速度减小，高度减小，动能减小，重力势能减小，故B正确； C．火箭发动机工作时存在废气带走热量、散热及摩擦等能量损失，有用功小于燃料完全燃烧放出的热量，由可知效率小于，故C错误； D．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与消耗的质量无关，十九号火箭加速升空消耗氢燃料过程中，氢的热值不变，故D错误。 故选B。 9．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故A错误； B．由图乙能量流向图可知，该汽油机的效率为，故B错误； C．汽油机的工作冲程中，吸气、压缩、排气冲程均是由飞轮惯性完成，做功冲程靠燃料内能做功完成，故C错误； D．热值是燃料的属性，与热机的效率无关，因此汽油机效率的升高，热值不变，故D正确。 故选D 。 10．根据表格中数据，下列说法正确的是（     ） 物质 铁 铜 水 煤油 A．质量1g的铁温度升高1℃时吸收的热量是 B．1kg铜温度升高1℃时，吸收的热量是 C．煤油和水体积之比为，吸收热量之比为，则升高温度之比为 D．初温、质量相同的铁块和铜块，吸收相同的热量后互相接触，内能从铁块转移到铜块 【答案】C 【详解】A．质量1g的铁温度升高1℃时铁吸收的热量为 故A错误； B．根据铜的比热容的物理意义，1kg铜温度升高1℃时，吸收的热量是，故B错误； C．由、得，根据题意，得 故C正确； D．由，、相同，，得，铜末温更高，内能从铜转移到铁，故D错误。 故选C。 11．一台柴油机飞轮的转速为1800转/分，则此柴油机每秒内（   ） A．完成60个冲程，做功15次 B．活塞往复120次，做功30次 C．完成30个冲程，做功15次 D．曲轴转60周，做功30次 【答案】A 【详解】四冲程柴油机，1个完整工作循环的规律是：飞轮转2圈、曲轴同步转2圈，活塞往复2次，完成4个冲程，对外做功1次。飞轮转速，即每秒飞轮转30圈。对应完成的工作循环数为 个，因此每秒总冲程数为个，对外做功15次；同时活塞往复30次，曲轴转30周。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 12．图甲为小球从某高度水平抛出后的部分运动轨迹示意图，位置①和③高度相同。将小球经过的①、②、③中某两个位置记为M、N，其动能和重力势能数据如图乙所示。下列说法正确的是（　 　） A．小球在①位置的动能可能小于在②位置的动能 B．小球在②位置的动能可能小于在③位置的动能 C．M位置对应轨迹中的①位置 D．小球在整个运动过程中，机械能不断减小 【答案】D 【详解】A．小球在①位置的机械能大于②位置机械能，①位置的重力势能比②位置的重力势能小，所以①位置的动能比②位置的动能大，故A错误； B．M位置的重力势能240J占总机械能的75%，因此总机械能 动能 N位置的动能占总机械能的40%，因此总机械能 重力势能 可得 ，机械能越大越靠前，说明N在M之前；由，说明N高度更高，因此N是重力势能更大的②位置；M的机械能更小，是③位置 。 由于，即小球在②位置的动能大于③位置的动能，故B错误； C．由B选项分析可知，M位置对应轨迹中的③位置，故C错误； D．小球弹跳过程中，克服空气阻力和碰撞地面做功，机械能不断减小，故D正确。 故选D。 二、填空题 13．如图所示，2026年4月14日，我国在东风商业航天创新试验区使用力箭一号遥十二运载火箭，成功将吉星高分07A02星等8颗卫星发射升空。该火箭的发动机通过燃烧推进剂（如液氧+液氢）为火箭提供动力，其工作时将燃料的化学能转化为燃气的______能，再转化为火箭的_______能，从而为火箭提供动力。 【答案】 内 机械 【详解】火箭发动机工作时，燃料燃烧发生化学变化，将化学能转化为燃气的内能；随后高温高压的燃气膨胀对外做功，推动火箭运动，将内能转化为火箭的机械能。 14．内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时，空气体积明显减小，内能增大，这是通过__________的方式改变物体内能，这个过程里发生变化的主要是内能中的__________（选填“分子动能”或“分子势能”）。 【答案】 做功 分子势能 【详解】压缩空气时外界对空气做功，将机械能转化为内能，所以是通过做功的方式改变物体内能。 压缩空气时，分子间距离变小，分子势能发生明显变化，所以发生变化的主要是分子势能。 15．部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不被冻坏，人们常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出，这是利用水的_________较大的特性，在夜间温度下降时，水放出的热量_________（选填“较多”或“较少”），从而达到秧苗防冻的目的。 【答案】 比热容 较多 【详解】因水的比热容较大，由可知，相同质量的水降低相同温度时放出的热量较多，故能保护秧苗夜间不被冻坏。 16．如图所示，原始人类用“钻木取火”的方法取得火种，现在人们用火柴点火，它们都是通过_________的方式改变物体的内能；请从物理学的视角，简述它们相同的原理_________。 【答案】 做功 都是通过做功将机械能转化为物体的内能，使物体内能增加，温度升高 【详解】钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为木头的内能，木头温度升高而燃烧，这是通过做功的方式改变物体内能；擦火柴时，也是克服摩擦做功，使火柴头的内能增大，温度升高而燃烧，所以二者的原理是相同的。 17．在标准大气压下，使用煤气灶将的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是________，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧________的煤气，未使用完的煤气的热值________（填“增大”或“减小”或“不变”）。[水的比热容，煤气的热值] 【答案】 不变 【详解】水吸收的热量为 因不计热量损失，故煤气完全燃烧放出的热量 由得，需要完全燃烧煤气的质量为 热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，故未使用完的煤气的热值不变。 18．如图是四冲程汽油机工作时的______冲程示意图。有一辆功率为46kW，热机效率为20%的汽车正在平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下10kg汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，则该汽车还可以行驶______km。（汽油的热值） 【答案】 做功 40 【详解】由图中进气门和排气门均关闭、活塞向下运动、火花塞点火，可知为做功冲程； 10kg汽油完全燃烧放出的热量为 汽车获得的有用功为 汽车可行驶的时间为 汽车还可行驶的路程为 19．汽油机是工农业生产中常用的热机，某型号汽油机的效率是20%，飞轮转速是1200r/min，汽油的热值为，则在汽油机内完全燃烧2kg汽油放出的热量通过该汽油机转化的能对外做的有用功为___________J；该汽油机每秒钟内完成___________个冲程，做功___________次。 【答案】 40 10 【详解】汽油完全燃烧放出的热量为 汽油机对外做的有用功为 飞轮每秒转过的圈数为 四冲程汽油机完成一个工作循环，飞轮转2周，完成4个冲程并做功1次。每秒完成的工作循环数为 每个工作循环完成4个冲程并做功1次，因此每秒完成40个冲程，做功10次。 20．如图所示是“套圈”游戏。“圈”从抛出到落地的过程先后经历a、b、c三个位置（不计空气影响）。a为“圈”抛出后运动的最高点，，“圈”由a点运动到c点的过程中，受到___________个力作用，动能___________；若“圈”在ab段重力做功为W1，平均功率为P1，在bc段重力做功为W2，平均功率为P2，则W1___________W2，P1___________P2． 【答案】 1 增大 = 【详解】[1]圈在空中运动过程中，如果不计空气阻力的影响。圈受到的力只有1个重力。 [2] 圈由a点运动到c点过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能，动能增大。 [3] 圈由位置a运动到位置c，高度逐渐降低，此过程重力做功。ab段重力做功为；bc段重力做功为，已知，所以。 [4] 圈由a到c过程中做加速运动，速度越来越快，。已知，，所以在ab段和bc段所用的时间。根据可知，ab段和bc段的功率 三、实验题 21．如图小明“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，图（a）、图（b）、图（c）中小球质量分别为m、2m、5m。 (1)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时________。 (2)实验中通过比较木块A被小球撞击后移动的距离s来判断________具有动能的大小。 (3)小明通过比较图（a）和图（b）可以判断动能大小与物体________的关系。 (4)小明通过图（b）、图（c）两次实验可得出动能大小与速度的关系为：物体速度越大动能越大。你认为是否合理？________。 【答案】(1)速度相同 (2)小球 (3)质量 (4)不合理 【详解】（1）当小球从斜面同一高度由静止滚下时，到达水平面时的初速度大小相等，这是控制变量法的操作要求。 （2）实验采用转换法：小球动能的大小无法直接观测，通过木块被撞击后移动的距离远近，来间接反映撞击它的小球所具有的动能大小，木块移动越远，说明小球动能越大。 （3）图(a)和图(b)中，小球从同一高度滚下，到达水平面的初速度相同，但小球质量分别为m和2m，质量不同，因此是探究动能大小与物体质量的关系。 （4）该结论不合理：探究动能与速度的关系时，需要控制小球的质量相同，只改变速度大小；但图(b)和图(c)中，小球的质量不相同，没有控制小球质量不变，无法得出动能和速度的对应关系。 22．实验室现有三种液体，以及1、2、3三种燃料，需要完成如下两个实验：实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量；实验二是探究不同物质吸热升温的现象；如图所示，小明设计了甲、乙、丙三套装置。 (1)实验除用到如图所示的器材外，还需要用到的测量仪器有___________和___________； (2)为完成实验一，应选用___________两套装置，实验时通过比较___________（选填“燃料燃烧时间”或“液体升高的温度”）来反映燃料燃烧放热多少，这里采用的物理方法是___________。 (3)为了两个实验都能完成，须对图中器材进行调整，以下方案可行的是___________； A．将甲图中的液体换成 B．将乙图中的液体换成 C．将甲图中的燃料换成3 D．将乙图中的燃料换成1 (4)小明使用未调整的甲、乙图示装置进行实验，收集数据并作出液体的温度随加热时间的变化图线如图丁所示（两燃料充分且完全燃烧均用时5分钟）。若燃料燃烧放出的热量全部被液体吸收，且燃料1的热值是燃料2的0.2倍，则液体a比热容是液体b的___________倍 【答案】(1) 天平 秒表 (2) 甲、丙 液体升高的温度 转换法 (3)D (4)0.4 【详解】（1）实验除用到如图所示的器材外，需要测量燃料及液体的质量，需要用到的测量仪器有天平； 为了比较物体吸收的热量的多少还需要测量加热时间，用到秒表。 （2）实验一是比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量，要保证选取相同质量的相同液体和相同质量的不同燃料进行实验，所以为了完成实验一，应选用甲、丙两套装置； 实验时通过比较液体升高的温度来反映燃料燃烧放热多少，运用了转换法。 （3）实验二是探究不同物质吸热升温的现象，需要选取种类相同的燃料、相同质量的不同液体进行实验； A．将甲图中的液体换成c，甲、乙、丙三套装置的燃料都不相同，不能完成实验，故A不符合题意； B．将乙图中的液体换成c，甲、乙、丙三套装置中，燃料的质量相同、种类不同，三套装置中液体的质量相同、种类不相同，不能完成实验二，故B不符合题意； C．将甲图中的燃料换成3，甲、丙两套装置中，燃料的质量相同、种类相同，液体的质量、种类相同，不能完成实验二，故C不符合题意； D．将乙图中的燃料换成1，甲、乙两套装置中，燃料的质量相同、种类相同，液体的种类不同，可以完成实验二，故 D符合题意。 故选D。 （4）已知燃料1热值，燃料质量相等，即，完全燃烧5min放出的热量，，因此。 由图丁得，液体a初温10℃，末温30℃，升高温度；液体b初温10℃，末温50℃，升高温度， 根据，可得 23．在“探究比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图（a）所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (1)实验中称取质量相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，选取相同电加热器加热液体的目的是__________________。实验中通过______反映吸收热量的多少。 (2)当它们吸收相同热量时，通过比较______来判断吸热能力的强弱。 (3)通过实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知液体______（填“甲”或“乙”）的吸热能力强。 (4)另一个实验小组用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图（b）所示。如果要从A、B两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，应选择液体______（填“A”或“B”）。若加热过程中没有热量损失，已知液体A的比热容为，则液体B的比热容为______。 【答案】(1) 让两种液体相同时间内吸收的热量相等 加热时间 (2)升高的温度 (3)甲 (4) A 【详解】（1）选用相同的电加热器，是利用控制变量法，保证相同时间内两个加热器放出的热量完全相同，从而让两种液体相同时间内吸收的热量相等； 本实验中无法直接测量液体吸收的热量，因此通过转换法，用加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少，加热时间越长，代表液体吸收的热量越多。 （2）根据吸热公式，当质量相同、吸收热量相同时，温度变化越小，说明物质的吸热能力越强，因此可以通过比较升高的温度判断吸热能力强弱。 （3）分析表格数据：加热相同时间，吸收相同热量，甲的温度升高量始终小于乙，说明甲的吸热能力更强。 （4）汽车冷却液需要选用吸热能力强、温度升高慢的液体，相同条件下能带走更多热量，因此选A； 由图b可知，加热5min时A、B吸收的热量相同、质量也相同，A的温度变化 B的温度变化 根据，、相同时比热容与温度变化成反比，因此 24．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个金属块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC。如图甲，让它们从不同高度处释放。木桩被击打后陷入沙中的情形如图乙所示。 (1)实验中金属块的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较金属块A和B将木桩打入沙中的深度可得出结论：当质量一定时，___________。 (3)比较金属块B和C将木桩打入沙中的深度，小海认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小海的观点是___________（填“正确”或“错误”）的，理由是___________。 (4)请你根据实验结论，提出一条安全警示标语：___________。 【答案】(1)木桩被击打后陷入沙中的深度 (2)物体的高度越高，具有的重力势能越大 (3) 错误 B、C两金属块释放的高度不同 (4)禁止高空抛物 【详解】（1）实验中金属块的重力势能大小是通过木桩被击打后陷入沙中的深度来反映的，这是转换法的应用。 （2）A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击的木桩陷入沙中的深度大于A撞击的木桩陷入沙中的深度，B对木桩做的功多，B的重力势能大，所以结论为：当质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）[1][2]由图可知，B、C下落的高度不同，质量也不同，击打木桩的深度相同；根据控制变量法，要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，故结论是错误的。 （4）由上述实验可知，物体的质量越大，高度越高，重力势能越大，为了避免安全事故的发生，可以提出的安全警示标语：禁止高空抛物。 四、计算题 25．燃气热水器，以其加热速度快、节能高效环保等优点受到越来越多的家庭的青睐。燃气热水器的能效（热效率）一般在到之间，阳阳想测试一下家中的燃气热水器的热效率，她用家中的燃气表和水表观察到将水从加热到，需燃烧天然气，已知水的比热容，天然气的热值，水密度。求： (1)此过程中水所吸收的热量是多少？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)该热水器加热这些水的效率是多少？ (4)阳阳通过查阅资料了解到，燃气热水器的能效（热效率）通常指被水吸收的热量与燃气燃烧实际放出的热量之比，所以本次实验所测算的效率要比正常标识的能效______。 【答案】(1) (2) (3) (4) 低 【详解】（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）热水器的热效率为 （4）本次测算时假设天然气完全燃烧，计算所用的为天然气完全燃烧放出的热量，大于天然气燃烧实际放出的热量，因此测算得到的效率比正常标识的能效低。 26．小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是。 (1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量？ (2)小王烧水用的燃气灶使用的是热值为的天然气，整个过程消耗天然气，求此时烧水的效率。 (3)列举一条效率低的原因。 【答案】(1) (2) (3) 天然气燃烧不充分（或热量散失到空气中、容器吸收热量等，合理即可） 【详解】（1）水升高的温度为 水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的总热量为 烧水的效率为 （3）略 试卷第16页，共16页 试卷第1页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 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