第十章 机械能、内能及其转化 热点题型专练（实验题30道）2026-2027学年九年级物理上册北师大版

**基本信息** 聚焦机械能与内能实验探究，通过30道题构建"控制变量-数据转换-误差分析"三阶方法体系，强化能量观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |机械能探究|15题（如动能影响因素）|控制变量法（质量/速度）、转换法（木块距离）|从弹力公式推导到动能定理应用，形成"状态量-过程量"关联| |内能实验|15题（如比热容/热值）|图像分析法（温度-时间曲线）、守恒思想|从分子动理论延伸到能量转化，建立"吸热-升温-比热容"定量关系|

第10章 机械能、内能及其转化（实验题30道） 1．实验小组在探究弹簧弹力（F）与形变量（x）关系的实验中，得到如图甲所示的关系图像（图线记为a）。 表1 弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 (1)分析图甲，得到实验结论：常量（设为k），则______N/cm；把这根弹簧截去一部分，对剩余部分弹簧进行探究，实验数据记录如表1； ①根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出图像（对应图线记为b）______； ②比较图线可知，把弹簧截去一部分，剩余部分的k______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)取下钩码时不慎掉落，忽略空气的作用力，钩码在空中两个位置M、N时的机械能和重力势能如表2所示，则钩码在N位置的机械能为______J，在M位置时的动能为______J。 表2 位置 机械能/J 重力势能/J M 0.5 0.2 N 0.3 2．如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作（甲、乙、丙中小球质量分别为、、）。 (1)如图甲、乙所示，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具有相同的___________； (2)实验中通过观察___________来判断小球动能的大小； (3)小明认为由实验步骤乙和丙可以判断动能大小与速度的关系，你认为该观点是___________（选填“正确”或“错误”）的，理由是___________； (4)若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 3．小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 ①图甲是小华的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：________________。 ②纠正错误后继续实验，实验中用________表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知________的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为________。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是____________________（写出一个即可）。 4．小华在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个小球m和M（M的质量大于m），让其分别从不同的高度h和H（）处由静止开始自由滚下撞击木块B，实验过程如图所示。 (1)图乙、丙实验中，分别让小球从斜面的相同高度处由静止开始自由滚下，目的是使小球到达斜面底部时的__________相同。 (2)由图甲、乙所示实验现象可得出结论：在质量一定时，物体的速度越大，动能越__________。 (3)由图_________所示实验现象可得出结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。 (4)若水平面绝对光滑，本实验将_________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 5．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验；比较不同物质吸热升温的特点，物质吸热的多少是通过___________（温度计示数/加热时间）来反映的； (2)若图甲烧杯中为50mL的水，则10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为______J/kg； (3)如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出，_______液体的比热容较大。若b物质的比热容是2.4×103J/（kg•℃），则a物质的比热容是_______J/（kg•℃）。 6．在“比较不同物质吸热情况”的实验中实验装置如图所示： (1)除了图中所示器材外，实验中还需要的测量工具是___________和___________。 (2)在两个相同的烧杯中，分别装入质量相等、初温相同的水和食用油，用两个规格相同的电加热器对其加热，其目的是：___________。 (3)实验过程中记录实验数据如下表： 物质 质量/g 升温10℃ 所需时间/s 升温20℃ 所需时间/s 升温30℃ 所需时间/s 食用油 300 70 140 210 水 300 150 300 450 在此实验中，用加热时间的长短来表示物质___________；分析实验数据可知：质量相等的水和食用油，升高相同温度时，水吸收的热量___________（选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。 (4)根据实验数据得到的结论是：这两种液体中___________的吸热本领更强；如果要从这两种液体中选择一种液体作为柴油机冷却剂，应选择___________。 7．如图所示是某小组“探究影响动能大小的因素”的实验装置图。木块的碰撞面上粘贴海绵片，木块上、下表面粗糙程度不同（上表面更粗糙）。钢球的质量mA=mB＜mC，图示高度hA=hC＞hB。让钢球从斜面上滑下，撞击水平木板上静止的木块。 (1)实验中，探究的动能是指（　　） A．钢球即将撞击木块前的动能 B．木块被钢球撞击时的动能 (2)由甲、乙两次实验，得出实验结论：____________； (3)甲、丙两次实验，让不同质量的钢球从同一斜面同一高度由静止开始滚下，目的是____________； (4)某同学在做丙实验时发现小木块被撞后滑出木板，如何改进呢？三位同学对丙实验展开了讨论： 小明建议换用表面粗糙程度相同但长度更长的木板重新做对比实验； 小华建议换用木块上表面作为与木板的接触面重新做对比实验； 小红建议换用质量比前两次较小的钢球重新做对比实验； 上述建议中有_______（填一、二、三）个人的建议是可行的。 8．为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组完全相同装置，进行实验。 (1)实验需要控制的量除了被加热水的初温和_________相同之外，还要控制燃料燃烧的_________（选填“质量”或“时间”）相同。 (2)实验中通过_________（选填“温度计上升的示数”或“加热的时间”）比较燃料完全燃烧放出热量的多少，小华记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图丙的图像，则可初步判断燃料_________的热值大。 (3)若图甲烧杯中水的质量为0.5kg，实验中消耗的燃料a为30g的汽油，通过计算得出汽油的热值为_________J/kg，小华查阅资料发现算出的汽油热值与实际值相比_________（选填“偏大”“偏小”或“一样大”），出现这种情况的主要原因是_________。[，] 9．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)在组装装置时，应按___________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装： (2)比较不同燃料的热值：应选择________两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在________（选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大； (3)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择___________两图进行实验； ②液体吸收的热量通过___________（选“温度计上升示数”或“加热时间”）来反映； ③如图丁所示，若液体a的温度曲线为A，液体b的温度曲线为B，且液体b的比热容是，液体a的比热容是___________。 10．如下图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同（不计热量损失），燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温也相同。 (1)要比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验，并通过______________________来反映热值的大小；（选填“加热时间”或者“温度计示数的变化量”） (2)要比较不同物质吸热情况的特点，应选择___________两图进行实验； (3)如果质量和初始温度均相同的、两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，若液体的比热容大小，则液体的比热容大小为___________J/（kg·℃）。 11．“探究物体动能与物体运动速度的关系”的实验中，小阳同学设计了如图所示的实验，他让三个质量不同的小球、、（）分别从斜面的不同高度滚下，使得滚下的小球推动水平面上的木块，并对应测出木块被推动的距离，实验数据记录如下表所示： 实验次数 小球 1 2 3 小球释放的高度 小球推移木块的距离 小球释放的高度 小球推移木块的距离 小球释放的高度 小球推移木块的距离 20 32 15 22 10 17 20 23 15 15 10 11 20 16 15 11 10 8 (1)该实验中小球动能的大小是通过________来反映的； (2)比较小球的三次实验数据，可以得到的结论是：物体的________一定时，________越大，物体的动能就越大。 12．探究不同物质的吸热能力： (1)两个相同的烧杯中分别装入初温和_____相同的水和煤油。 (2)实验过程中通过______________反映水和煤油吸收热量的多少，运用的科学方法是________法； (3)根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像。0~4min内，煤油吸收的热量____（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量，____升高的温度多，所以______的吸热能力更强，在物理学中用________表示物质的这种性质。 (4)由图乙可知，煤油的比热容为_____。 (5)如果作为暖手袋的供热物质，则应选_____（选填“水”或“煤油”）。 (6)酒精在燃烧过程中质量变小，热值_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 (1)比较不同物质吸热的能力，应选择___________两图中的装置进行实验。质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示。实验中不同物质吸收热量的多少是通过___________（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映的；由图像可以看出，___________液体的比热容较小。 (2)比较不同燃料的热值大小，应选择甲、乙两图中的装置进行实验。燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过___________（选填“温度计示数的变化”或“加热时间”）来反映的。 (3)在图甲装置中，若燃料1为酒精，烧杯内的液体a为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，可计算出燃料的热值。通过实验数据计算出的燃料的热值与实际值相比___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 14．在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中： (1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节________（选填“A”或“B”）的高度； (2)本实验中，通过比较________________________________的多少来反映物质吸收热量的多少； (3)组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出________相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油________，得出结论。要完成该实验，除了图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是________； (4)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________________________________________________________________________________。（答出一个即可）。 15．如图，小丽在研学活动时，偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落，落地后反弹，发现上端小球反弹的高度大于下落的高度．为了“探究同一个上端小球反弹的高度与哪些因素有关”，小丽和同学们提出如下猜想： 猜想1：与下端弹性球的质量有关； 猜想2：与两个弹性球下落的高度有关； 猜想3：与下端弹性球的材料有关。 (1)两个弹性球自由下落过程中，重力势能______，动能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 (2)为了验证上述猜想是否正确，小丽选取了质量为10g的A球作为上端的反弹小球，用体积相同的B、C、D三个球分别作为下端的弹性球，B、C两球质量相同但材料不同，C、D两球材料相同但质量不同。在同一水平地面上做了多次实验，实验数据如表所示 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 下端弹性球 B C D 质量/kg 0.2 0.2 0.8 下落高度/m 0.9 1.1 1.3 0.9 1.1 1.3 0.9 1.1 1.3 A球反弹高度/m 1.6 1.9 2.1 1.7 2.0 2.5 2.2 2.3 2.8 ①比较实验序号为1、2、3的数据，说明猜想______（选填“1”“2”或“3”）是______（选填“正确”或“错误”）的。 ②比较实验序号为______的数据，可得出的结论是：同一个上端小球反弹的高度与下面弹性球的材料有关。 ③比较实验序号为5、7的数据，______（选填“能”或“不能”）验证猜想1是否正确，理由是______。 (3)实验表明，每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高，请分析造成这一现象的可能原因：______。 16． (1)如图甲、乙是四冲程汽油机中某两冲程时的示意图，图乙是___________冲程，它的能量转化与图___________的演示实验相同（选填“丙”或“丁”）。 (2)如图丙所示把活塞迅速压下去，观察到脱脂棉燃烧，瓶内空气是通过___________方式实现内能的改变。若迅速向上抽活塞，脱脂棉是否能燃烧？___________（选填“能”或“不能”） (3)汽油机的能量流向如图所示，以下说法正确的是___________。（选填以下对应的序号） ① ② ③ ④ ⑤ 17．项目化小组在调查我省煤炭资源相关资料时，发现无烟煤、动力煤等不同煤种价格差异显著，推测煤的价格可能与热值有关。于是在通风的环境中，用如图所示甲、乙两组完全相同的装置进行实验，比较两种煤的热值大小。小煤炉内分别装有无烟煤与动力煤作为燃料，烧杯中盛有质量、初温相同的水。实验后又搜集到下表所示的小资料。请你解答： 小资料“大卡”是煤炭行业常用的热量单位，1大卡等于1000卡。1卡指在标准大气压下使1g水温度升高1℃所需的热量。无烟煤的热值为大卡/千克，动力煤的热值为大卡/千克。 (1)实验思路：控制无烟煤和动力煤的______相同，当两种燃料完全燃尽后，通过______来比较两种燃料热值的大小。 (2)实验过程：点燃燃料加热时发现当水温升高到90℃，两种煤都剩余较多，于是他们改变了思路，撤出煤炉并熄灭煤火，等煤炭冷却后测量煤炉中______，再通过计算比较出两种煤热值的大小。 (3)实验拓展：阅读小资料可知，1卡相当于______J。在标准大气压下，将烧杯中质量为100g、初温为20℃的水加热至90℃，水吸收的热量为______卡，若煤燃烧放出的热量全部被水吸收，则消耗无烟煤与动力煤的质量之比为______[已知]。 18．在跨学科实践课上，某小组围绕“制作内燃机还是外燃机模型”进行了探究，最终完成了简易热机模型的设计与制作。 【项目提出】 简易热机模型的类型探究——内燃机与外燃机的比较与选择。 【项目分析】 （1）热机的原理 如图（a），将试管中的水加热一段时间后，塞子冲了出去，瓶内气体的内能转化为塞子的______能。此实验基本展示了热机的工作原理。 （2）热机的分类 外燃机：燃烧室在气缸外，如蒸汽机、燃烧燃料使水变成______，推动活塞做功。 内燃机：燃料在气缸内部燃烧，利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图（b）中______的原理相同。 【项目实施】 （3）制作简易内燃机模型 如图（c），在塑料瓶的侧壁上打一个小孔，向瓶内喷入适量酒精，将塑料杯倒扣在瓶口，用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精，塑料杯被向上弹开，瓶内气体内能变______，此过程与四冲程内燃机______冲程的能量转化相同。 【评价交流】 若喷入酒精少，实验效果差；喷入酒精多，易引发瓶口及塑料杯燃烧，存在安全隐患。 综合安全性与可操作性的考虑，同学们最终选择了制作外燃机模型。 19．小方发现妈妈炒黄瓜时短短几分钟黄瓜就能入味，而腌黄瓜时却需要几个小时。爱学习的小方知道这种现象是因为温度越高，分子运动越剧烈。请利用生活中的物品设计一个实验，验证温度越高，分子运动越剧烈。 (1)实验器材：___________ (2)实验步骤：___________ (3)实验现象及结论：___________（开放性试题，答案合理即可） 20．滑雪是山西冬季热门运动，小明发现不同助滑赛道设计不同。他猜想：材质、高度相同的甲、乙两种赛道模型（甲更陡、乙更平缓），物体从顶端静止下滑时，到达坡底的速度不同。请你设计一个可操作的实验方案，帮小明验证猜想。 21．图为饭店常用的卡式炉。现需采购一批专用燃气罐，市场上有价格相同的甲、乙两款燃气罐，其罐内燃气质量相同。为选择性价比更高的产品，请你帮助饭店设计一个实验方案，比较两款燃气罐中燃气的热值大小。（温馨提示：燃气罐必须安装于卡式炉上使用） 22．如图，实验小组探究“影响动能大小的因素”，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 (1)实验中通过观察_________来比较钢球动能的大小。 (2)若要探究物体的动能大小与物体速度的关系，应将一个小钢球分别放在同一斜面上的__________（选填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块。实验表明，钢球质量一定时，速度越大，钢球的动能就越__________。 (3)比较甲、丙两次实验，可以得出结论：速度一定时，物体的质量越大，动能越__________；由甲、丙可知高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，__________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 (4)如图乙、丙两次实验过程中，木块克服摩擦力做功分别为和，则__________（选填“>”“=”或“<”）。 (5)若小球在图丁的光滑轨道由A点静止开始滑下，沿轨道到达B点后离开，不计空气阻力，离开B点后最符合题意的运动轨迹是_________（选填“a”“b”“c”或“d”）。 23．某项目式学习小组探究海陆风的成因。 【任务一】探究水和沙子吸热升温的现象 (1)如图甲，在两箱子中分别装入_________（选填“体积”或“质量”）相等、初温相同的水和沙子，用规格_______（选填“相同”或“不同”）的两个白炽灯模拟太阳对水和沙子加热，每隔分钟记录两数显温度计示数，如下表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 温度/℃ 水 20 21 22 23 24 25 26 27 28 沙子 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2)请根据表中数据，在图乙中补画沙子温度随时间变化的图像，_______分析可得，_________（水沙子）吸热升温更快，测得沙子比热容为________J/（kg·℃）。（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）） 【任务二】模拟海边的风向 (3)如图丙，取下箱子封口盖，在侧面分别开一小孔后，接上一个两端开口的透明细管AB，将一支点燃的香放在细管中，一段时间后，观察到白烟将会从________（A/B）管口冒出，模拟风向。 (4)与“用白烟的流向模拟风向”所用方法相同的是 _________。（填选项前字母） A．用喷水的方法显示光路 B．用磁感线来描述磁体周围的磁场 C．用两个大小相同的蜡烛比较像和物的大小 24．小新用如图甲所示的装置，探究不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。 (1)小新用相同的装置，采用相同的加热方式，分别对质量相同的盐水1、盐水2和纯水进行加热，图乙中温度计的示数为___________℃。（） (2)图丙是液体的温度随加热时间变化的关系图像，分析图像可知： ①盐水的沸点随盐水密度的增大而___________（选填“升高”或“降低”）； ②当三种液体的温度都刚达到各自的沸点时，___________吸收的热量多； ③请结合本实验推理：如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量的逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变___________（选填“强”或“弱”）。 25．跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 (1)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易________模型。 【项目实施】 (2)设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐________，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用封口泥将罐与笔的空隙处________。将易拉罐用大铁夹夹住，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 (3)测试实验：点燃易拉罐下面的蜡烛，等待热气喷出推动扇叶转动。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→________→________。 ②此汽轮机模型属于________（填“内”或“外”）热机。 (4)实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，笔尖处出来的水蒸气为“飘动状”，而不是“喷射状”，叶轮没有转动过。思考上述现象中存在的问题，提出一条改进措施：________。 ②改进上述问题后，笔尖处的水蒸气变为“喷射状”，叶轮转动几圈后又停止转动。同学用手拨动叶轮，叶轮转动几圈后仍停止了转动。针对叶轮进行改进的措施可以是：________。 【项目拓展】 (5)同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”、你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是：________（写出一条即可） 26．麦熟的夏天，小明发现穿黑色的衣服走在阳光下很热，而穿白色的衣服却凉爽一些。思考后他认为：不同颜色的衣服吸收太阳光热量的能力不同。为了证实自己的想法，他采用如图甲所示的装置进行实验：在A、B两个相同的薄塑料瓶中装入适量的食用油，用相同规格的黑色和白色衣服布料分别将薄塑料瓶包裹，将其放在温度、光照等环境相同的同一平整泡沫上，用探针式电子温度计测量瓶内食用油的温度，每隔6min记录一次数据，描绘出温度随时间的变化图像如图乙所示。 (1)两个薄塑料瓶中应盛____________和初始温度相同的食用油。 (2)此实验是通过______的方式改变食用油的内能，相同时间内，A瓶和B瓶内食用油升高的温度不同，说明A瓶和B瓶食用油吸收的热量______（选填“相同”或“不同”）。 (3)分析数据可知：______色衣服吸收太阳光热量的能力更强。 (4)实验结束，小明观察实验装置发现两支探针式电子温度计测食用油温度时，金属探针插入食用油内的深度不同，于是他思考金属探针插入液体内的深度会不会影响所测的温度呢？请你帮他利用现有器材设计一个合理的实验方案验证他的想法是否正确：__________________。 27．跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 了解热机的原理，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 将一支去掉笔芯和笔尾的中性笔，笔尖朝外，插入一个装有约半罐水的易拉罐中，用胶将罐的开口处密封。再将易拉罐放在如图所示的支架上，使笔尖对准小风扇。点燃酒精灯，过一会儿扇叶转动起来。 【项目交流】 (1)气流冲击使风车转起来，这与热机的________冲程原理相同。 (2)实验中若闻到酒精气味，属于________现象。 (3)喷气时，笔尖应对准风车的________（选填“扇叶”或“轴心”），能使风车转动得更快。 (4)实验时，发现喷出的水汽较少，风车转动较慢，改进方法是________。 A．向酒精灯内添加酒精 B．将酒精灯改换为煤油灯（） 28．小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 (1)组装器材时应按照___________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)实验时，选取___________相同、初温相同的A、B两种不同液体； (3)此实验通过___________来反映液体吸收热量的多少； (4)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体___________（选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 29．【项目提出】 体育训练课上，同学们进行中考实心球投掷练习。大家发现，实心球被投掷的远近，与抛出时的速度及抛出角度密切相关。项目化学习小组计划通过实验探究，明确实心球抛出的水平距离的影响因素及规律，为体育中考实心球投掷提供科学指导。 【项目分析】物理学中，物体斜向上抛出的运动称为斜抛运动，落地点到抛出点的水平距离为水平射程。 问题：做斜抛运动的物体水平射程可能与哪些因素有关呢？ 猜想一：可能与物体抛出时的速度有关 猜想二：可能与物体抛出时的角度有关 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 抛出角度/° 20 20 20 35 45 60 70 弹簧压缩量/cm 2 4 6 6 6 6 6 水平射程/cm 50 80 90 99 110 95 90 【项目实施】 (1)弹簧固定在斜面上，小球将弹簧压缩到一定长度后静止释放，小球抛出时的速度大小通过___________改变；小球斜向上抛出，在最高点受到___________（选填“平衡力”或“非平衡力”），最后落在水平沙坑上，用刻度尺测量从抛出点正下方地面到落地点的水平距离，即为水平射程。 【项目分析】 (2)通过分析实验，做斜抛运动的物体水平射程与物体抛出速度的关系是：___________；结合实验，给参加体育中考实心球项目的同学提一条建议帮他们抛得更远：___________； 【项目改进】 (3)请你再写出一个可能影响斜抛运动的物体水平射程的因素：___________。 【项目拓展】 (4)同学们发现，实心球砸在沙坑上让沙坑凹陷，但是多次实验中沙坑的凹陷程度不同，所以同学们猜测物体下落时对接触面的作用效果与物体下落高度有关。请你设计实验探究猜想是否正确。 30．小明在进行足球训练时，看到发球装置将足球斜向上抛出。 (1)小明在训练中某次抛出足球轨迹如图1，A、B、C为足球下落过程先后经过的点。若此过程中足球在各点位置的机械能和动能如下表。 位置 机械能/J 动能/J A点 53 30 B点 46 19 C点 40 30 ①足球在A点时的重力势能_________C点时的重力势能，在A点的速度_________C点的速度（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）； ②从A到B的过程中足球的机械能损失量为_________J； (2)小明发现发球装置可调节发射足球的抛射角和抛出速度，实现射程不同。小明查得：忽略空气阻力时，足球被抛出后运动轨迹如图2虚线所示。抛出方向与水平方向的夹角为抛射角，A点的速度为抛出速度v，A点到落地点的水平距离为射程x。同时，x与v之间满足公式，其中k的大小与抛射角的关系如图3所示（g＝10N/kg）。 ①v不变时，抛射角大小为_________度时，x最大。 ②若抛射角为90度，v为10m/s，则x为_________m。 ③小明想探究“抛射角一定时，x与v2的关系”，设计了以下步骤： a.把抛射角调为45度，v设定为5m/s，将足球从A点抛出； b.记录足球落地位置，用卷尺测出x并记录。 c.把抛射角调为_________度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 请帮他设计实验数据记录的表格_________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) 0.5 变大 (2) 0.5 0.3 【详解】（1）[1]由图线a可知，弹簧的伸长量为6cm时，弹簧受到的拉力3N，则 [2]根据表中的数据，在甲图中描点连线，画出图像如下： [3]图线b的k值为 所以把弹簧截去一部分，剩余部分的k变大。 （2）[1][2]忽略空气的作用力，钩码下落时，机械能守恒，则钩码在空中两个位置M、N时的机械能相等，均为，机械能等于动能和势能之和，所以钩码在M位置时的动能为 2．(1)速度 (2)木块B移动的距离 (3) 错误 没有控制小球质量相同 (4)不能 【详解】（1）小球从斜面上由静止滚下时，小球的起始高度越大，进入水平面时的速度越大，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具有相同的速度。 （2）实验中通过物体木块B移动的距离来判断小球动能的大小，木块B移动的距离越大，表明小球进入水平面时的动能越大，采用了转换法。 （3）探究动能大小与速度关系时，应该控制小球质量相同，只改变小球进入水平面时的速度，而乙和丙步骤中，小球的高度和质量均不同，即没有控制小球质量相同，不符合控制变量法的要求，因此观点错误。 （4）若水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法比较木块移动的距离，因此不能达到探究目的。 3．(1)D (2) 没有控制水和食用油的质量相同 加热时间 水 容易控制水和食用油吸收的热量相同 【详解】（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 A．食用油能把食物炸焦黄而水不能，是因为食用油的沸点远高于水的沸点（标准大气压下水沸点 100℃，食用油沸点通常 200℃以上），与比热容无关，故A不符合题意； B．食用油漂在水面上，是因为食用油的密度小于水的密度，属于密度特性，与比热容无关，故B不符合题意； C．食用油比水难蒸发，是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱，与比热容无关，故C不符合题意； D．相同条件下加热时食用油比水热得快，说明在吸收相同热量（相同加热条件）时，食用油的温度升高更快，根据比热容的物理意义，这表明食用油的吸热能力较弱，即比热容比水小，能支持小华的猜想，故D符合题意。 故选D。 （2）[1]探究不同物质的比热容大小，需根据控制变量法保证除物质种类不同外，其他影响实验的因素均相同，包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中，两个烧杯内的水和食用油体积相同，由于水和食用油的密度不同，则烧杯中水和食用油的质量不相等，因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。 [2]实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同（不考虑热量损失时），物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此，加热时间越长，物质吸收的热量越多，可用加热时间表示物质吸热的多少，采用了转换法。 [3]由温度随时间变化的图像可知，水和食用油从20℃升高到60℃，升高相同温度，水的加热时间为8min，食用油的加热时间为4min。由于加热时间反映吸热多少，说明水吸收的热量是食用油的2倍，水的吸热能量较强。对于水来说，对于食用油来说，故，整理得 [4]图丙装置使用电加热器加热，与酒精灯相比，电加热器的优点在于：电加热器可以精确控制在相同时间内释放的热量完全相同，能更准确地保证水和食用油吸收的热量相同，避免了酒精灯火焰大小不稳定导致的热量供应不均匀问题，减少实验误差 4．(1)速度 (2)大 (3)乙、丙 (4)不能 【详解】（1）让小球从斜面相同高度由静止滚下，是为了使小球到达斜面底部时速度相同 ，控制变量研究质量对动能的影响。 （2）甲、乙中球质量相同，甲中球起始高度高（H>h ），到达底部速度大，木块被撞后移动距离，说明在质量一定时，物体速度越大，动能越大。 （3）要研究速度一定时，质量对动能的影响，需控制速度相同（小球从同一高度滚下 ），改变质量，图乙、丙符合，丙中球质量较大，木块移动距离，可得出相应结论。 （4）若水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法通过木块移动距离判断动能大小，所以本实验不能达到探究目的。 5．(1) 甲、乙 加热时间 (2)4.2×105 (3) b 1×103 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热物质的种类相同，燃料的种类不同，因此应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中运用转换法通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。 （2）甲烧杯中为50mL的水，水的质量为 水吸收的热量为 若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精放出的热量为 酒精的热值为 （3）[1]据丁图可知，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物质需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强。 [2]由丁图可知，a物质加热5min，物质升高的温度为 b物质加热6min，升高的温度为 则，由于可得， 解得 6．(1) 天平 秒表 (2)见解析 (3) 吸收热量的多少 大于 (4) 水 水 【详解】（1）[1][2]本实验需要控制物质的质量相等，且要测量加热时间，所以还需要的器材有测量质量的工具天平和测量时间的工具秒表。 （2）实验中用两个规格相同的电加热器对水和食用油加热，相同时间内放出的热量相同，使水和食用油相同时间吸收的热量相同。 （3）[1]实验中用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 [2]由表中数据可知，质量相等的水和食用油，升高相同温度时，水加热时间较长，所以水吸收的热量较多。 （4）[1][2]由表中数据可知，质量相等的水和食用油，当它们升高相同的温度，水的加热时间更长，水吸收的热量更多，则水的吸热本领更强。在质量和升高的温度相同时，水的比热容较大，水吸收的热量多，所以水更适合作为冷却剂。 7．(1)A (2)当物体质量一定时，速度越大，物体动能越大 (3)控制钢球到达水平面的速度相同 (4)二 【详解】（1）实验中探究的是钢球即将撞击木块前的动能，通过木块移动的距离反映钢球的动能大小，故选A。 （2）甲、乙中钢球质量相同（），甲的高度更高（），钢球到达水平面的速度更大，木块移动距离更远（），因此结论：当物体质量一定时，速度越大，物体动能越大。 （3）甲、丙中钢球从同一斜面同一高度滑下，目的是使钢球到达水平面时的速度相同，控制速度变量，探究动能与质量的关系。 （4）小明：换更长的木板，可避免木块滑出，可行； 小华：换用木块上表面作为与木板的接触面重新做对比实验，木块表面的粗糙程度改变了，增大了摩擦力，存在两个变量了，建议不可行； 小红：换质量更小的钢球，动能减小，木块移动距离减小，可避免滑出，可行。 因此2个人的建议可行。 8．(1) 质量 质量 (2) 温度计上升的示数 b (3) 偏小 见解析 【详解】（1）[1][2]比较不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，要比较不同燃料的放热能力，应保证燃料的质量相同，使其完全燃烧；要通过水温度升高的多少来比较水吸收热量的多少，则需要控制水的质量相同。 （2）[1]实验中选择相同的装置，则水的温度升高得越多，水吸收的热量越多，说明燃料完全燃烧放出的热量越多，所以实验中通过比较温度计上升的示数来比较燃料完全燃烧放出热量的多少。 [2]由图乙可知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化量最大，说明相同质量的燃料a和燃料b完全燃烧时，燃料b放出的热量更多，热值大。 （3）[1]a燃料加热时水吸收的热量为 不计热损失，a燃料的热值为 [2][3]由于实验过程中存在热损失及燃料无法完全燃烧等情况，水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，则计算结果与真实值相比偏小。 9．(1)自下而上 (2) 甲、乙 燃料都烧完后 (3) 甲、丙 加热时间 2.0×103 【详解】（1）组装实验装置时，需先固定酒精灯（底部），再调整铁圈、烧杯等高度，故按“自下而上”顺序组装。 （2）[1][2]比较不同燃料的热值，需控制被加热液体相同，燃料不同，故选择甲、乙两图；应待燃料完全燃烧（释放全部热量）后测量液体温度，温度越高说明燃料热值越大。 （3）[1]比较不同物质的吸热能力，需控制燃料相同（相同时间释放热量相同），液体不同，故选择甲、丙两图。 [2]相同装置下，加热时间越长，液体吸收的热量越多，故通过“加热时间”反映吸收的热量。 [3]由图丁，液体a加热10min时，升温，液体b加热20min时，升温；则吸收热量的关系为，由得 代入数据 解得 10．(1) 甲、乙 温度计示数的变化量 (2)甲、丙 (3)/ 【详解】（1）根据控制变量法可知，要比较不同燃料的热值，要控制燃料的质量相同，液体的种类、质量均相同，只改变燃料的种类，因此应选择甲、乙两图进行实验；不计热量损失，根据燃料燃烧放出的热量等于液体吸收的热量，有 其中燃料的质量、液体的比热容和液体的质量均相同，并通过温度计示数的变化量来反映热值的大小。 （2）根据控制变量法可知，要比较不同物质吸热情况的特点，要控制燃料的质量相同，燃料种类相同，保证加热时间能反映吸收热量，同时要控制液体的质量相同，只改变液体的种类，因此应选择甲、丙两图进行实验。 （3）加热时间反映吸收的热量，则 液体质量相等，代入数据有 解得 11．(1)木块被推动的距离 (2) 质量 速度 【详解】（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较， 即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多， 即具有的动能就越大，反之就越少。 （2） [1][2]比较小球A的三次实验数据可知，小球的质量是固定的（同一小球A），小球所处位置越高，则小球到达水平面的初始速度越大，推动木块移动的距离越远，由此可得结论为：物体的质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。 12．(1)质量 (2) 加热时间 转换 (3) 等于 煤油 水 比热容 (4)2.1×103J/（kg·℃） (5)水 (6)不变 【详解】（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故两个相同的烧杯中分别装入初温和质量相同的水和煤油。 （2）[1]实验中用相同的酒精灯加热，相同时间水和煤油吸收热量相同，则实验过程中通过加热时间反映水和煤油吸收热量的多少。 [2]实验中将物质吸收热量的多少转换为加热时间的长短，运用的科学方法是转换法。 （3）[1]根据如图2所示的温度随时间变化关系的图像知，0~4min内，加热时间相同，由转换法，煤油吸收的热量等于水吸收的热量。 [2][3]吸收相同的热量，煤油升高的温度多，根据比较不同物质吸热能力的方法，所以水的吸热能力更强。 [3]在物理学中用比热容来表示物质吸放热能力。 （4）由图2可知，加热5分钟（吸热相同），水升高的温度为30℃-10℃=20℃ 煤油升高的温度为50℃-10℃=40℃ 根据Q=cmΔt可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，煤油的比热容为 （5）水的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，水放热多，如果作为暖手袋的供热物质，则应选水。 （6）热值是燃料的一种特性，与质量大小无关，酒精在燃烧过程中质量变小，热值不变。 13．(1) 甲、丙 加热时间 a (2)温度计示数的变化 (3)偏小 【详解】（1）[1]比较不同物质吸热升温的特点时，需要用相同的加热器加热质量和初温相同的不同种类的物体，所以应对比甲、丙两图。 [2]实验中使用相同的加热器，单位时间内产热相同，通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 [3]由图丁可知，加热相同时间，a液体升温更快。根据可知，当Q、m相同时，越大，比热容c越小，故a液体的比热容较小。 （2）比较不同燃料的热值，需控制液体相同、燃料不同，故选甲、乙两图。燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的。根据，液体升温越高，说明吸收的热量越多，即燃料完全燃烧放出的热量越多。 （3）由于燃烧放出的热会有一部分散失到空气中去、烧杯等实验器材也会吸收一部分热量，从而使，因此，利用此实验方法计算出燃料的热值比实际要偏小些。 14．(1)A (2)加热时间 (3) 质量 升高的温度 秒表 (4)在相同时间内水和煤油吸收的热量相同 【详解】（1）实验组装器材遵循从下到上的顺序，酒精灯需要用外焰加热，因此要先调节下方A的高度，保证加热符合要求。 （2）本实验用到转换法，相同热源相同时间放出热量相同，因此用加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。 （3）探究不同物质吸热能力时需要控制变量，要取质量相等的水和煤油；加热相同时间，保证吸热相同后，通过比较升高的温度，即可比较吸热能力；实验需要记录加热时间，因此除已有器材外，还需要秒表或者停表测量时间。 （4）图乙改进方案用同一个热源同时加热水和煤油，相比原方案，除了缩短加热时间，还可以保证相同时间内水和煤油吸收的热量相等，实验误差更小，也更便于对比升温情况。 15．(1) 减小 增大 (2) 2 正确 1、4/2、5/3、6 能 第7次下落高度比第5次小，但反弹高度却比第5次高 (3)两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功，下面弹性球的机械能减小，转化为A的机械能，使得A球机械能增大 【详解】（1）[1][2]两个弹性球自由下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大。 （2）①[1][2]比较实验序号为1、2、3的数据，相同的弹性球，下落高度越高，上面弹性球反弹的高度越高，说明猜想2是正确的。 ②[3]探究同一个上端小球反弹的高度与下面弹性球的材料的关系，保持上端小球的质量、下面弹性球质量和下落的高度相同，下面弹性球的材料不同，比较实验序号为1、4（或2、5或3、6）的数据。 ③[4][5]比较5、7的数据，根据题意C和D材料相同，第7次下落高度虽然比第5次小，但反弹高度却大，根据前面的结论 推想，如果第7次下落高度增大到与第5次相同，反弹高度比第5次更高，所以能验证猜想1。 （3）每次所测A球反弹的高度总比下落高度要高，是因为在两球碰撞时下面弹性球对上面A球做功，下面弹性球的机械能减小，转化为A的机械能，使得A球机械能增大。 16．(1) 做功 丁 (2) 做功 不能 (3)③⑤ 【详解】（1）图乙中进气门和排气门都处于关闭状态，活塞向下运动，这是做功冲程的特征。图丁演示的是做功冲程，将内能转化为机械能，与图乙的原理相同。 （2）用力下压活塞时，对筒内的空气做功，使空气内能增大，温度升高，达到脱脂棉的着火点，因此脱脂棉燃烧。若迅速向上拉活塞，气体体积增大，气体对外做功，内能减小，温度降低，达不到脱脂棉的着火点，因此脱脂棉不能燃烧。 （3）根据能量流向图，实际放出的热量等于气缸壁散热损失的能量、机械损失的能量及废气带走的能量和有用机械能之和，因此①错误。 燃料完全燃烧放出的热量等于实际放出的热量加上未完全燃烧损失的能量，因此②错误，③正确。 热机效率，因此④错误，⑤正确。 故选③⑤。 17．(1) 质量 水升高的温度 (2)剩余煤的质量 (3) 4.2 /7000 【详解】（1）[1]热值是单位质量燃料完全燃烧放出的热量，所以需控制无烟煤和动力煤的质量相同，然后比较两种燃料完全燃尽后放出的热量，依据，可知燃料质量一定时，放热多的热值大。 [2]燃料完全燃尽后，放出的热量被水吸收，水升温越高，则燃料放热越多、热值越大，因此通过水升高的温度比较热值大小。 （2）煤剩余较多无法燃尽时，可测量煤炉中剩余煤炭的质量，计算出燃烧掉的质量，再结合水吸收的热量比较热值。 （3）[1]由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，则有 [2]水吸收的热量 [3]本实验中无烟煤与动力煤放出的热值相同，即，则，故 18． 机械 水蒸气 甲 小 做功 【详解】[1]将试管中的水加热一段时间后，塞子冲了出去，瓶内气体对塞子做功，瓶内气体的内能减小，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，此实验基本展示了热机的工作原理。 [2]外燃机：燃烧室在气缸外，如蒸汽机、燃烧燃料使水吸收热量，汽化成气态的水蒸气，水蒸气推动活塞做功，水蒸气的内能转化为活塞的机械能。 [3]图(b)中甲燃料燃烧，产生高温高压气体，气体对风车做功，将内能转化为风车的机械能，推动风车转动，图b中乙燃料燃烧，给水加热，水吸收热量，汽化成高温的水蒸气，水蒸气对风车做功，将内能转化为风车的机械能，推动风车转动，因此内燃机燃料在气缸内部燃烧，利用燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功。其原理与图（b）中甲的原理相同。 [4][5]在塑料瓶的侧壁上打一个小孔，向瓶内喷入适量酒精，将塑料杯倒扣在瓶口，用点火器通过侧壁小孔点燃瓶内酒精，酒精燃烧，将化学能转化为内能，内能转化为塑料杯的机械能，塑料杯被向上弹开，瓶内气体内能变小。四冲程内燃机的吸气和排气冲程没有能量转化，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，因此此过程与四冲程内燃机做功冲程的能量转化相同。 19．(1)两个透明杯子、冷水、热水、墨水（或食用色素）、计时器。 (2)在两个杯子中分别倒入等量的冷水和热水。 同时向两杯水中各滴入 1 滴墨水。 观察并记录墨水扩散的速度和均匀所需的时间。 (3)现象：热水中的墨水扩散速度明显快于冷水。 结论：温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快。 【详解】【小题1】选择生活中易得的物品：两个透明杯子（或玻璃碗），冷水与热水，墨水（或红墨水、食用色素），计时器（手机或手表）。 【小题2】①取两个相同的透明杯子，一个加入冷水，一个加入等量的热水（注意安全，热水温度不要过高以免烫伤）。 ②同时向两个杯子中滴入 1 滴墨水（滴入位置、高度尽量一致）。 ③观察并记录墨水在两个杯子中的扩散情况，比较扩散速度。 【小题3】现象：热水中的墨水扩散得更快，短时间内整杯水颜色变得均匀；冷水中的墨水扩散较慢，需要更长时间才能均匀。 结论：温度越高，分子运动越剧烈，扩散速度越快。 20． 实验器材：相同的斜面甲、乙（材质、高度相同，坡度不同）、同一小球、木块、刻度尺 实验步骤：1．将斜面甲放在水平桌面上，在斜面底端前方放置同一木块，用刻度尺记录木块初始位置； 2．让小球从斜面甲顶端由静止释放，小球滑下后撞击木块，待木块静止后，用刻度尺记录木块最终位置，计算木块被推动的距离； 3．换用斜面乙，保持斜面高度以及木块的初始位置不变，重复步骤1-2，记录木块被推动的距离； 4．多次改变斜面高度，重复上述实验，记录多组数据。 实验现象及结论：若每次实验中，木块被推动的距离，说明小球到达坡底的动能不同，又因为是同一小球，质量不变，因此到达坡底的速度不同，猜想成立；若，说明动能相同，到达坡底的速度相同，猜想不成立。 【详解】略 21．实验器材：两个相同的卡式炉、两个相同的锅、电子秤、温度计、足量水、甲、乙全新燃气罐（罐内燃气质量相同）各一个。实验步骤：①用电子秤分别称量甲、乙新燃气罐的质量，记为m甲、m乙；②向两个相同的锅中加入质量相等、初温相同的水；将两锅分别置于安装好甲、乙燃气罐的卡式炉上，同时点燃，调节火焰至相同大小；加热至水温达到90℃立即关闭燃气，再次称量两燃气罐的质量，记为、；③计算燃气消耗量，和，比较消耗燃气的大小。实验结论：若，则乙燃气热值较大，选择乙；若，则甲燃气热值较大，选择甲；若，则两者燃气热值相同，任选其一即可。 【详解】略。 22．(1)木块被推动的距离 (2) 不同 大 (3) 大 大客车 (4)< (5)c 【详解】（1）在该实验中，钢球撞击木块，木块被推动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，也就表明钢球的动能越大，所以通过观察‌木块被推动的距离‌来比较钢球动能的大小。 （2）[1]若要探究物体的动能大小与物体速度的关系，根据控制变量法，应控制质量不变，改变速度，所以将一个小钢球分别放在同一斜面上的‌不同‌高度处由静止滑下，高度不同则到达水平面的速度不同。 [2]实验表明，钢球质量一定时，速度越大，钢球对木块做的功越多，钢球的动能就越‌大‌。 （3）[1]比较甲、丙两次实验，钢球从同一高度滑下，到达水平面的速度相同，丙中钢球质量大，推动木块的距离远，动能大，所以可以得出结论：速度一定时，物体的质量越大，动能越‌大‌；[2]大客车质量比小轿车大，根据上述结论，为保证安全，质量大的大客车限速应低，所以‌大客车‌的限速应该是。 （4）木块克服摩擦力做功 ，乙、丙中接触面粗糙程度相同，木块对水平面的压力相同（摩擦力相同）；丙中木块被推动的距离更远（），因此。 （5）光滑轨道没有摩擦力，不计空气阻力，小球从点由静止滑下，则小球的机械能等于点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，虚线的最高点超过了点的高度，这是不可能的；虚线的最高点与点的高度相同，而在虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以虚线表示小球的机械能大于点的机械能，也是不可能的；虚线的最高点低于点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则虚线不可能，所以符合实际的是。 23．(1) 质量 相同 (2) 沙子 (3)B (4)A 【详解】（1）[1]实验中要探究水和沙子吸热升温的现象，采用的是控制变量法，控制水和沙子的质量、初温相同，比较吸收相同的热量时，温度升高的快慢，温度上升快的，吸热能力弱。 [2]用相同规格的白炽灯，可保证水和沙子在相同时间内吸收的热量相等。 （2）[1]根据表格中的数据，先描点再连线，如图所示： [2]相同加热时间内，沙子的吸热升温更快，说明沙子的吸热能力更弱。 [3]相同时间内水和沙子吸热相等，由，有 取加热 1min 的数据代入，沙子的比热容为 （3）由于水的比热容大，相同条件下，水吸热升温慢，沙子吸热升温快。因此，加热一段时间后，沙子的温度会高于水的温度。空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，冷空气会从四面八方流过来补充。所以，白烟将会从B管口冒出。 （4）“用白烟的流向模拟风向”中，风向是看不见、摸不着的，而白烟的流向是我们可以直接观察到的，通过观察白烟的流向来间接了解风向的情况，这种方法是转换法。选项A中光在空气中传播的路径是看不见的。通过向空气中喷水，水雾会散射光线，从而使我们能够看到光的传播路径，将原本看不见的光路转化为可以观察到的现象，这是转换法的应用。选项B和C分别属于模型法和等效替代法。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 24．(1)93 (2) 升高 纯水 弱 【详解】（1）由图乙可知分度值为1℃，液面在90℃上方第3个小格处，故示数为93℃。 （2）[1]由图丙可知，盐水1的沸点大于盐水2的沸点，盐水2的沸点大于纯水的沸点，且，所以得出盐水的沸点随盐水密度的增大而升高的结论。 [2]由丙图可知，从开始加热到沸腾，纯水加热的时间最长，因此纯水吸收的热量最多。 [3]根据可知，在吸收热量和质量一定时，温度变化越大，比热容越小。由图可知，在其他条件相同时，盐水1温度变化比盐水2温度变化大，所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小，盐水1的密度大于盐水2的密度，故咸水湖含盐量逐渐升高，对周围地区气温的调节作用会变弱。 25．(1)汽轮机 (2) 水 密封 (3) 内能 机械能 外 (4) 见解析 见解析 (5)见解析 【详解】（1）题目要求制作简易汽轮机模型。 （2）[1]向易拉罐内注入水，蜡烛加热后水会汽化成水蒸气。 [2]用封口泥将空隙密封，是为了防止水蒸气泄漏，保证蒸汽能从笔端喷出推动扇叶。 （3）[1][2]蜡烛燃烧是化学能转化为内能，内能使水变成水蒸气，水蒸气喷出推动扇叶转动，内能又转化为扇叶的机械能。 [3]外热机的特点是燃料在外部燃烧，通过加热某种物质（此处为水）产生蒸汽做功，该模型中蜡烛在易拉罐外燃烧加热水，属于外热机。 （4）[1]水蒸气呈“飘动状”而非“喷射状”，是因为蒸汽喷出的压力或速度不足，通过减小喷出口径、提高加热功率、减少待加热水量等方式来改进，写出其中一条即可。 [2] 叶轮转动几圈后停止，是因为摩擦阻力大、叶轮惯性大或蒸汽对扇叶的作用力不足，针对这些问题提出改进措施即可。比如：减小叶轮的质量；给叶轮的转轴添加润滑油；增加扇叶的数量或增大扇叶面积，写出其中一条即可。 （5）太阳能蒸汽机利用太阳能加热，相比酒精灯加热，在能源利用、环保、安全等方面有明显优势，写出其中一条即可。 26．(1)质量 (2) 热传递 不同 (3)黑 (4)在同一瓶温度均匀的食用油中，将同一支探针式电子温度计的金属探针插入不同深度，待示数稳定后，观察并比较温度计的示数，若示数均相同，说明插入深度不影响测温结果，反之则有影响。 【详解】（1）探究不同颜色衣服的吸热能力，采用控制变量法，只改变瓶子的颜色，瓶子中食用油的质量与初温相同。 （2）两瓶中的食用油从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式使其内能增加的。 由图乙可知，相同时间，两瓶中食用油升高的温度不同，则吸收的热量不同。 （3）从图乙可知相同光照时间下，包裹黑色布料的A瓶食用油升温更多，说明黑色衣服吸收太阳光热量的能力更强。 （4）验证插入深度对测温的影响时，需控制液体本身温度、温度计等其他变量完全一致，只改变探针插入液体的深度，通过多次测量对比示数得出结论。 27．(1)做功 (2)扩散 (3)扇叶 (4)B 【详解】（1）高温气流冲击风车，内能转化为机械能；热机做功冲程中燃气推动活塞，同样是内能转化为机械能，原理一致。 （2）酒精分子无规则运动扩散到空气中，人闻到酒精气味，属于扩散现象。 （3）气流冲击扇叶才能给扇叶施加推力，冲击轴心无法产生转动动力，因此笔尖应对准扇叶。 （4）喷出的水汽少、风车慢，是因为供热不足，水难以快速大量汽化成水蒸气。 A．仅添加酒精，单位时间内火焰放出的热量不变，加热效果无明显提升，故A不符合题意； B．煤油热值更大，相同质量燃料放出更多热量，加快水的汽化，产生更多高速水蒸气冲击风车，故B符合题意。 故选B。 28．(1)自下而上 (2)质量 (3)加热时间的长短 (4)B 【详解】（1）实验过程中要用酒精灯的外焰加热，需要先确定火焰的高度，因此应按照自下而上的顺序安装。 （2）根据控制变量法，比较不同物质吸热能力，要控制不同物质的质量相同，实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热相同的时间，通过比较温度计示数的升高情况来比较物质的吸热能力。 （3）根据转换法，此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，加热时间越长，说明液体吸收的热量越多。 （4）根据图丙可知，升高相同的温度，B加热时间长，B的吸热能力强，比热容大。根据可知，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。 29．(1) 弹簧压缩量 非平衡力 (2) 在抛出角度一定时，抛出速度越大，水平射程越远。 ​适当增大出手速度并控制出手角度在45°左右 (3)抛出点的高度 (4)实验步骤： 准备一个沙坑（或橡皮泥），将同一实心球分别从不同高度（例如 0.5m、1m、1.5m）由静止释放，使其自由下落砸入沙坑。 每次释放前确保沙面平整，释放时保证小球无初速度。 测量并比较小球在不同高度下砸入沙坑的凹陷深度。 判断方法： 若下落高度越高，沙坑的凹陷深度越深，则说明物体下落时对接触面的作用效果与下落高度有关（猜想正确）；反之则无关。 【详解】（1）弹簧压缩量越大，弹性势能越大，转化为小球的动能越多，抛出速度越大； 小球在斜抛最高点时，竖直方向速度为零，但仍有重力作用（水平方向若忽略空气阻力则匀速），合力不为零（只有重力），因此受非平衡力，运动状态仍在变化（开始下落）。 （2）看实验1、2、3，抛出角度固定时，随着弹簧压缩量增大，速度增大，水平射程增大；再看实验3~7，压缩量不变，即速度相同，角度从20度到45度到70度，射程从90到110到90，最大射程出现在45°左右。 （3）若从高处抛出，落地时间变长，水平距离可能更大。 （4）这道题主要考查控制变量法和转换法的应用。 实验目的​：探究“物体下落时对接触面的作用效果”与“下落高度”的关系。 控制变量​：必须保持不变的量：物体的质量（用同一个球）、接触面的材质（同一沙坑）、释放方式（静止释放）。 必须改变的量：下落高度。 转换法​：我们无法直接看见“作用力的大小”，但可以通过观察沙坑凹陷的深度来间接反映作用力的大小（凹陷越深，说明作用效果越明显）。 实验过程​：强调“静止释放”（排除初速度干扰）和“平整沙面”（保证每次实验初始条件一致） 30．(1) 大于 等于 7 (2) 45 0 45 见解析 【详解】（1）①[1][2]由图1可知，A点比C点高，质量不变，足球在A点时的重力势能大于C点时的重力势能，由表中数据可知，A点的动能等于C点的动能，质量不变，所以在A点的速度等于C点的速度。 ②[3]从A到B的过程中足球的机械能损失量为53J-46J=7J （2）1①[1] x与v之间满足公式，可知，速度v不变时，x与k成正比，由图3可知，抛射角大小为45°时，k值最大，x最大。 ②[2]若抛射角为90度，由图3可知，k值为0，v为10m/s，则 ③[3]探究“抛射角一定时，x与v2的关系”， 把抛射角调为45度，将v逐次增加5m/s重复步骤a、b，进行多次实验，直到v增加到30m/s为止。 [4]实验数据中需要有抛射角，抛出速度，抛出速度的平方和射程，如下表 实验次数 抛射角（度） 抛出速度 v（m/s） 抛出速度平方v2(m²/s²) 射程x(m) 1 45 5 25 2 45 10 100 3 45 15 225 4 45 20 400 5 45 25 625 6 45 30 900 学科网（北京）股份有限公司 $