九年级物理第十二章 机械能和内能专题练习word版Word文档下载推荐.docx
《九年级物理第十二章 机械能和内能专题练习word版Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理第十二章 机械能和内能专题练习word版Word文档下载推荐.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
“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。
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：
①____________；
②____________。
【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
（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）[6][7]使橡皮筋的形变量，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．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如图乙所示，并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。
（1）实验的第2-4min的过程中，水______（选填“吸”或“不吸”热）；
（2）已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，4min内水吸收的热量为______J，则该燃料的热值为______J/kg；
（整个过程中忽略水的质量变化）
（3）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，绘出了如图所示丙中b线，则这杯水的质量______（选填“大于”、“等于”、或“小于”）上一杯水质量。
【答案】吸5.04
104J2.1
106J/kg相等
（1）[1]由图象知，水沸腾时温度保持99℃，说明水的沸点为99℃，水沸腾的特点是：
不断吸热，但温度不变；
此时水面上方的气压小于一标准大气压；
在第2∼4min的过程中，水的温度不变，但内能增大。
（2）[2]水4min吸收的热量为2min吸收热量的2倍，水4min吸收热量
[3]由图乙可知燃料质量
由
可得燃料放出热量
而
，故有
该燃料的热值
（3）[4]由图丙可知，相同时间，两杯水吸收的热量相同，温度变化相同，根据Q=cm△t可知质量的大小相等。
4．用如图甲所示装置进行实验，比较A、B两种不同物质的吸热能力。
在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A、B两种液体，分别接入甲、乙两段电阻丝，实验中记录下A、B两种液体的温度。
（1）要完成该实验探究，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______。
（2）为保证A、B两物质能吸收相同的热量，对甲、乙两段电阻丝的阻值要求
______
（选填“
”、“
”或“
”）。
（3）小明根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。
若加热过程中无热量损失，由乙图分析可知______（选填“A”或“B”）液体的吸热能力强。
（4）若A的比热容为
，则B的比热容为______
。
【答案】秒表
A
（1）实验中需要测量通电的时间；
（2）电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关；
（3）比较物质吸热能力的2种方法：
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（即比较加热时间），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（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；
（4）根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A、B升高的温度，根据
，在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比，从而求出B的比热容。
（1）[1]实验中需要测量导体通电的时间，所以需要用到秒表。
（2）[2]为保证A、B两物质能吸收相同的热量，根据控制变量法可知，实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。
（3）[3]根据描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，A液体升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，A的吸热能力强；
（4）[4]根据描绘出的A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热5分钟（吸热相同），B液体升高的温度为
A液体升高的温度为
根据
可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故B的比热容
5．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示，实验中记录的数据如下表所示。
加热时间/min
甲的温度/°
C
30
34
38
42
46
乙的温度/°
10
18
26
（1）实验中应量取______相等的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；
用相同的电加热器加热，吸热多少可以通过______来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）如果甲物质是水，根据表格中的实验数据可知，乙物质的比热为_______J/（kg·
°
C）；
（3）图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的曲线，则曲线为图中的第_______条。
【答案】质量加热时间
③
（1）[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同。
[2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，为了比较被加热物质吸收热量的多少，利用转换法，通过加热时间长短来反应吸收热量多少。
（2）[3]由表格可知，加热1min时，甲、乙吸收的热量相同，温度变化量分别为4°
C、8°
C，甲的温度变化量恰好是乙的一半；
甲、乙质量相同，根据
可知，乙的比热容为甲的一半，甲为水，则乙的比热容为
（3）[4]由温度-时间图象可知，加热4min时，乙的温度变化量为32°
C，不考虑热损失，用相同的加热器加热，将初温相同的乙物质，质量增加到原来的2倍，加热相同时间，它们吸收的热量相同，根据
可知，质量大的温度变化量小一些，质量增加到原来的2倍，则温度变化量为原来的一半，故曲线为图中的第③条。
6．如图所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同。
燃料的质量都是
，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
水和
水做实验，以吸收的热量
为纵坐标，升高的温度
为横坐标，分别画出
和
水的
图象，它们都是过原点的直线，即
，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
（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
可知，
中的
，则有
，
，故
即这两条直线的
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
小于
，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。
7．回顾实验和探究：
比热容概念的建构
器材
烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、______。
装置
过程
两只烧杯中盛有______相同的水和煤油，用电加热器加热2分钟，我们发现______温度升高的高，若升高相同的温度，______加热时间长，______吸收的热量多。
结论
一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与______之比，叫做这种物质的比热容，在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。
方法
实验中用______来反映物质吸收的热量，这种研究方法是______。
讨论
电加热器工作时，将______能转化为内能；
水吸收热量，温度升高，内能发生了______。
【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位1℃加热时间转换法电转移
[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外，还要记录测量时间用的秒表。
[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油，用电加热器加热两分钟，会发现煤油温度升高的高，如果升高相同的温度，水加热的时间长，那么可以得知水吸收的热量最多。
[7][8][9]一定质量的物质，温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容，在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量，这种研究方法是转换法。
[12][13]电加热器工作时消耗了电能，将电能转化为内能，水吸收热量，温度升高，内能发生了转移。
8．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：
（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；
（2）实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同；
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则______的吸热能力更强；
（4）若甲液体的比热容为2.1×
103J/（kg•°
C），则乙液体的比热容为______J/（kg•°
C）。
【答案】电加热丝质量吸收的热量乙4.2×
103
（1）[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。
（2）[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
（3）[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为
60°
C−20°
C=40°
乙升高的温度为
40°
C=20°
即乙升温小，故乙的吸热能力更强。
（4）[5]根据
在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合（3）[4]，故乙液体的比热容为
9．在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，如图甲、乙所示。
请完成以下实验。
（1）通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可得出：
质量相同时，物体的________越大，动能越大。
对比甲、乙两次实验还可以得出：
质量相同时，物体位置越高，重力势能________。
在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同＂或“不同”）。
（2）如果做图乙实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏，改进图乙实验再与图甲实验对比。
在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法。
A．换用质量更小的钢球B．给水平木板铺上毛巾
C．适当降低钢球的高度D．换用一个较重的硬纸盒
（3）若要採究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是；
选择两个不同的钢球，从同一斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下。
（4）小阳在原硬盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，採究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：
滑动摩擦力大小与______有关。
【答案】速度越大相同C相同压力大小
（1）[1]通过比较甲、乙两次实验知道，两球质量相同，释放的高度不同，即达到水平面时的速度不同，根据硬纸盒被推的远近，可以得出结论是：
质量相同时物体的速度越大，动能越大。
[2]重力势能的大小与质量和高度有关；
质量相同时，物体位置越高，重力势能越大。
[3]在甲、乙两次实验中，硬纸盒对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，所以受滑动摩擦力相同。
（2）[4]做图乙实验时，为了防止造成硬纸盒掉落造成损坏，可适当降低钢球的高度，这样小球的动能减小，撞击纸盒后前进的距离变小，就不会掉落了，同时还控制了质量和接触面相同，故C正确，应选C。
（3）[5]物体的动能与物体的质量和速度有关，若要探究影响动能大小与质量的关系，需要控制小球的速度相同，具体操作方法是：
选择两个质量不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。
（4）[6]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码，改变了压力的大小，可以探究影响滑动摩擦力大小的因素，所以通过比较甲、丙两次实验可得出的结论是：
滑动摩擦力与压力大小有关。
10．室内装修时，工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物，如图甲所示。
安装前需要用电钻在墙壁上打孔。
（1）膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀，这是通过_____从而增大摩擦力，达到固定效果；
用电钻在墙壁上打孔后，钻头发烫，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式改变了钻头的内能。
（2）目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，如图乙所示。
冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔。
关于冲击钻的说法中正确的是_____。
A．其能量转化关系是内能转化为机械能
B．其能量转化关系中，有电能、机械能和内能的转化
C．其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动
D．其内置电动机利用了电磁感应现象
（3）小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。
如图丙所示，他用笔杆代替膨胀螺丝，探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关？
对此提出了以下猜想：
猜想一：
可能与笔杆受到的压力有关：
可能与笔杆的形状有关；
可能与笔杆插入沙子中的深度有关。
A．为验证猜想一，小明用同一笔杆进行实验，保持笔杆_____不变，在瓶内装满沙子的情况下，通过夯实并增加沙子的质量，从而增大沙子对笔杆的挤压力。
然后改变轻质小桶内的物重，用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。
B．为验证猜想二，在其他条件不变的情况下，小明将原笔杆上端劈开使其膨胀，重复上述实验，并将实验数据记入表格。
A分析比较①、②、③组数据，你得到的结论是_____；
分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____（以上两空各写出一条即可）。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
笔杆形状
（未膨胀）
（膨胀）
沙子质量m/g
300
400
500
能吊起的最大物重G/N
0.3
3.6
5.0
1.2
7.4
23.8
【答案】增大压力做功BC形状和深度插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关
（1）[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力，这里是用增大压力的方法来增大摩擦，达到紧固的目的。
[2]钻头打完孔后发烫，这是通过做功改变了钻头的内能。
（2）[3]A．冲击钻内部有电动机，电动机是将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能，打孔时将机械能转化为内能，故B符合题意；
C．电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的，故C符合题意；
D．电动机最根本的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。
故选BC。
（3）[4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关，应改变压力的大小，保持笔杆的形状不变和深度不变；
分析①、②、③组数据可知，在笔杆形状与插入沙子的深度一定时，沙子的质量越大，即笔杆受到的压力越大，能吊起的物重越大；
分析①④（或②⑤或③⑥）组实验数据可知，在沙子质量相同（压力相同）、进入沙子的深度相同的情况下，粗细不同，其与沙子的接触面积不同，产生的摩擦力会不同，即笔杆能吊起的重物不同，即结论为：
在深度、压力相同时，形状不同，提起的物重也不相同。
11．比较不同物质的吸热能力：
小雨用如图1所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，然后分别插入同规格的温度计，并用相同的电加热器分别加热。
（1）要完成该探究实验，除了图1中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_____。
用______来反映物质吸热的多少。
（2）实验中选择相同规格的电热器，体现的科学研究方法是______（单选）
A．分类法B．比较法C．控制变量法D．放大法
（3）小雨根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图2，分析图象可知___（填“A”或“B”）的吸热能力更强。
若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×
103J/（kg·
℃），则B的比热容为_____J/（kg·
℃）
（4）叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力，图3中能合理反映该实验结果的图象是___（填“甲”或“乙”或“丙”）。
【答案】停表加热时间CA
乙
（1）[1]测量时需要加热时间，所以还需要的工具时机械停表或秒表；
[2]实验时，是用加热时间来反映物质吸热的多少；
（2）[3]实验中选择了相同规格的电加热器，体现了控制变量法；
（3）[4]由图2可知相同时间内，A的温度变化小，所以A的吸热能力更强；
[5]相同加热器加热
时有
带入数据
解得
（4）[6]因为水的比热容比食用油高，图乙能合理反映该实验结果
12．铁板
升级会员 