1、苏科版版九年级物理上册 第十二章 机械能和内能单元测试与练习word解析版苏科版版九年级物理上册 第十二章 机械能和内能单元测试与练习（word解析版）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
2、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
3、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
4、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某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了以下猜想：A与卡片的质量有关B与橡皮筋的形变量有关C与橡皮筋的条数有关为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。（1）小明将图中的卡片反过来，把
5、它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是_，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_，因此它具有_能。（2）为了探究卡片跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其他实验条件相同，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_，实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同，则说明跳起高度与质量_（选填有关或无关）。（3）探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法：_；_。【答案】卡片跳起 做功 弹性势 使每次橡皮筋的形变量相同 有关 分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平 使小豁口A、B的间距不相同 【
6、解析】【分析】【详解】(1)1橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体想要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施加力，使它弹起。2橡皮筋对卡片施加力，卡片弹起即在力的方向上运动了，所以橡皮筋对卡片做功。3做功会引起能量的转化，橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，因此橡皮筋具有弹性势能。(2)4探究跳起的高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其它的实验条件相同，操作中将卡片反过来，根据控制变量法，每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。5实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同，则说明跳起高度与质量有关。(3)67使橡皮筋的形变
7、量，可以压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平或者使小豁口A、B的间距不相同。3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8所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录一次杯中水的温度（见下表）。加热的时间/min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031(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，再调整固定_的位置（均选填“A”或“B”）。(2)为保证实验结论的可靠，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
8、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了数据，利用公式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 A 质量、初温 煤油 不可靠 燃料燃烧的热量有损失（或煤油菜籽油不能完全燃烧） 【解析】【分析】【详解】(1)12在安装、调整实验器材时，需要先根据酒精灯外焰调整B的高度，再根据温度计调整A的高度，所以要先固定B的位置，再调整固定A的位置。(2)3为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：加热时间和水的质量、水的初温。(3)4通过表中记录
9、的数据可知，加热时间相同，甲杯水温上升快，故甲杯水吸收的热量多，由知，相同时间内煤油燃烧放出的热量多，所以煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是煤油。(4)56不可靠。煤油、菜籽油不可能完全燃烧，且伴有热量损失，故结果不准确。4探究不同物质的吸热能力(1)如图所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验中，小雨同学在两只烧杯中装入_相同的食用油和水，用相同的酒精灯给它们加热，目的是使食用油和水在相同时间内_，从而通过_来反映吸收热量的多少；(2)小雨同学进行实验时，每隔一分钟记录食用油和水的温度，记录的实验数据如下表：升高的温度t/C510152025食用油的加热时间t/min12345水的加热时间t
10、/min246810根据实验数据可以发现_相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是_的。为了表示物质的这种特性，物理学中引入物理量_，定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的_和_的比值；(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力，除了利用上述方法外，还可以使_相同的不同物质吸收相同的热量，比较_。【答案】质量 吸收的热量相同 加热时间 质量 不同 比热容 质量 升高的温度乘积 质量 升高的温度 【解析】【分析】【详解】(1)1在探究不同物质的吸热能力的实验中，烧杯中装入的食用油和水要质量相同，因为探究不同物质的的吸热能力，除了物质的种类不同外，其它物理量都必须相同。23用
11、相同的酒精灯加热，目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量，才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同，从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。(2)45由表格数据知，质量相同的不同食物质，升高相同温度时，吸收的热量是不同的。678为了表示不同物质的吸热能力不同的特性，物理学中引入比热容这个物理量，其定义是：一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量，与它的质量和升高的温度乘积的比值。(3)910比较不同物质的吸热能力，还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量，比较升高的温度，因为相同质量的不同物质吸收相同热量时，温度升高一般不同。5(1)甲实验：研究“阻力对物体运动的影响”，提供的铺
12、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
13、，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
14、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。6水是生命之源，保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。小明同学在学习了密度知识后，想进一步了解家里的水质，为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度：(1)将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左侧的零刻度线，然后调节_使指针指在分度盘中央；(2)实验正确操作，测出自来水和杯子总质量为118.8g，将部分水倒入量筒，如图甲所示，测出量筒中水的体积为_cm3。测出剩余自来水和杯子的质量，如图乙所示，为_g；(3)根据上述实验数据，计算出自来水的密度为_kg/m3；(4)
15、在向量筒倒入自来水时，如果不慎有水溅出，则测出的自来水密度会_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；(5)小明还了解到水的比热容较大，人们用它的这一特征为生产、生活服务。下列与这个特征无关的是_A让热水流过散热器来取暖B在落差大的河流上建水电站，用水发电C内陆地区早晚温差比沿海地区大D汽车发动机用水循环冷却【答案】平衡螺母 60 58.2 1.01103 偏大 B 【解析】【分析】【详解】(1)1使用天平时，游码移到标尺左侧的零刻度线后，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央。(2)2由图甲知，量筒中水的体积为60cm3。3如图乙知，剩余自来水和杯子的质量为58.2g。(3)4量筒中的水的质量m
16、=118.8g-58.2g=60.6g则自来水的密度(4)5在向量筒倒入自来水时，如不慎有水溅出，则测出的自来水体积偏小，但测量的质量不变，那么测得的密度偏大。(5)6因为水的比热容较大，所以可以用水来取暖、冷却，而且水也可调节气温，即沿海地区早晚温差较小，而在落差大的河流上建水电站，是利用水能发电，故B不是利用水的比热容较大来工作的。7在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中： (1)如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有_ （选填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力_（选填“相同”或“不同”）；(2)实验中小明记录
17、了三次实验小车运动的时间，发现实验中小车运动运动时间最短， 实验中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越_（选填“慢”或“快”）。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持_运动状态；(3)完成上面的实验后，小明想探究动能的大小与速度的关系，实验过程如图乙：在、两次实验中，小车的动能是由_能转化而来的；通过、两次实验可以得出：当_一定时，运动物体的速度越大，动能越大。如果在实验的木板上铺上毛巾，实验的木板上铺上棉布，那么通过该实验_（选填“仍能” 或“不能”）得到正确结论。【答案】相同 不同 慢 匀速直线 重力势能 质量 不能 【解析】【分析】【详解】(1)1在“探究阻力对
18、物体运动的影响”的实验中，为了能够完成实验，应该使小车到达水平面刚开始运动时的速度相同。2在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，为了使小车运动过程中受到的阻力不同，应该让小车在不同的物体表面运动。(2)34实验中小车受到的阻力最大，运动运动时间最短，实验中小车受到的阻力最小，运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持原有的速度沿直线一直运动下去，即匀速运动状态。(3)5探究动能的大小与速度的关系实验中，是将小车的重力势能能转化为小车的动能。6由图可知，小车在斜面上的高度不同，运动到水平面具备的速度不同，则获得的动能不同，由、两次实验可
19、以得出：当质量一定时，运动物体的速度越大，动能越大。7实验物体具备的初始动能比实验的大，初始速度要大，动能的大小是通过木块移动的距离来反应的，所以要求木块所受摩擦力相同，即应该选择相同材料的接触面，而毛巾对物体的阻碍作用比棉布大，所以不能通过该实验得到正确结论。8阅读资料，完成下面问题。（1）现象一：如图甲所示，将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上， 摔烂了；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损。此现象说明鸡蛋_（填“P”或“Q”） 受到的撞击力较小；现象二：如图乙中a所示，一根细线拴着一个重物，把重物拿到一定高度，然后释放，重物可以把细线拉断；如图b，如果在细线上端拴段橡皮筋
20、，再从同样的高度释放该重物，细线就不会被拉断。此现象说明图_中细线的拉力较小；这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象，这种现象背后的物理原因是什么呢？现象一中，鸡蛋P从接触地板到摔烂的时间为 t1，鸡蛋Q从接触海绵到抵达最低点的时间为t2，则 t1_（填“”、“=”或“”）t2；现象二：图a中，细线从刚好拉直到它断开的时间为t3；图b中，细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为t4，则t3小于t4；（2）综上分析，导致上述现象中两个力变小的可能原因是_；（3）为了进一步探究这种现象，兴趣小组的同学做了一个实验：先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入
21、同一水路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如下表所示：实验次数捏刹车的用力情况在水平面上滑行时间1较小的力40s2较大的力17s3更大的力4s由以上实验数据可以得出的结论是：在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来，作用_越长，作用力越_；（4）下列现象中没有利用缓冲知识的是_。A自行车坐垫上装减震弹簧 B运动员跳远时跳到沙坑里C装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤 D用撬杠撬石头【答案】Q b 力作用时间变长 时间 小 D 【解析】【分析】【详解】(1)1现象一：力可以改变物体的形状，当将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上，摔烂了，受到的力为；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损
22、，乙的形变小，受到的力为，说明乙受到的作用力小，即2现象二：当在细线上端拴一段橡皮筋后，再从同样的高度释放该重物，细线不会被拉断，说明细线受力较小，故此现象说明细线中的拉力是栓有一段橡皮筋的b较小。3地板比较硬，鸡蛋从接触地面到摔烂的时间比较长，海绵比较软，鸡蛋从接触到抵达最低点的时间比较长，即图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为，作用力为；图b中，细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为，作用力为，图b中的橡皮筋起到一个缓冲的作用，使得图b中细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间较长，作用力小，即(2)4综上分析，根据，可知：作用时间越长，作用力越小。(3)56由表格实验数据可知：捏刹车的
23、用力越小，车在水平面上滑行时间越长，越不容易停下来，故可以得出的结论是：在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来作用时间越长，作用力越小。(4)7 A自行车坐垫上装减震弹簧，是通过弹簧的缓冲延长了作用时间，减小了人受到的缓冲力，故A不符合题意；B运动员跳远时跳到沙坑里，沙坑里的沙对运动员有一个缓冲力，避免对运动员造成伤害，故B不符合题意；C装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤是因为橡胶锤有弹性，延长了作用时间，减小了作用力，故C不符合题意；D用撬棒撬石头利用了杠杆的原理，与缓冲没有关系，故D符合题意。故选D。9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。(
24、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)12钢球动能的大小不能直接测量，而钢球在推动木块时，
25、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)67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，
26、无法停下。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/min0.51.01.52.02.5升高的温度/水2.04.06.08.010.0沙子4.37.915.218.421.5（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）沙子在1.01.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是_。（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为
27、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=kt进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的_之比相等。【答案】（1）18 （2）吸收的热量 （3）答案如图所示 （4）没有及时用玻璃棒搅拌，使沙子受热均匀 （5）质量【解析】试题分析：物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子；采用相同的加热器，可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。在实验器材中还需要搅拌棒，沙子是固体，加热时上下沙子受热不均匀，需要不断搅拌；水是液体，加热时通过对流使其受热均匀的。吸收热量的
28、多少可以利用Q=cmt计算，水的比热是相同的，Q与t是正比关系，所以画出来的是过原点的直线，利用Q=kt表示它们的关系时，k=cm，c是比热容，是一个定值，实验中改变水的质量m，就是改变了k的值。考点：比较质量相等的不同物质吸热升温快慢11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：物质酒精煤油水银比热容2.41032.11030.14103标准气压下沸点（）78180310356.7（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】 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，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
