第十二章 机械能和内能单元练习Word版 含答案.docx

1、第十二章 机械能和内能单元练习Word版 含答案第十二章 机械能和内能单元练习（Word版 含答案）一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）1小明家买了一台太阳能热水器，他发现真空管是太阳能热水器的核心部件，那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢？他把问题告诉物理小组的成员，大家一起做出了如下猜想：猜想一：热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关；猜想二：热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关；猜想三：热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。（1）经查阅资料发现，真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射，其中太阳能属于_（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

2、经阳光照射，太阳能转化成内能，水从涂层吸收热量，水温升高，质量_，密度_（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”），热水向上运动。（2）实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量_的水，分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，发现水温几乎相等。由此得出猜想一是_（选填正确或错误）的。（3）小组成员联系实际，想到夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，于是他们得出结论：热水器内水吸收热量的多少与光照强度_（选填“无关”或“有关”）。（4）在探究猜想三的实验中，该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管，给管内灌满水，面对阳

3、光，每隔相同的时间检测罐内水的温度，得到的实验数据如下表所示，为了更好地利用太阳能，你建议他家应选择_制成的热水器。材料初温/20 min后的水温/40 min后的水温/60 min后的水温/普通管12141719三高管12161922紫金管12182328【答案】可再生 不变 变小 相同 错误 有关 紫金管 【解析】【分析】【详解】(1)1再生能源是不需人为参与，可以循环再生的能源，如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。23水从涂层吸收热量，水温升高，水的多少没有变化，所以睡得质量不变，但由于水吸收热量，水的体积会增大，所以水的密度会变小。(2)4实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强

4、度、环境温度、真空管的材料等因素的关系，要控制真空管内水的初温、质量相同。5其它条件相同，而环境温度不同时，经过相同时间后水温几乎相等，说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。说明“猜想一”是错误的。(3)6夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。(3)7通过实验数据可知，在日照时间相同时，紫金管温度变化量大，所以应选择紫金管制成的热水器。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

5、：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

6、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 【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

7、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小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：燃料加热前的水温/燃料燃尽后水温/煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的_（质量/体积）相同，还

8、要控制_相同；(2)小明仔细观察发现：同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同，为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数_（相同/不同）的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再_；(3)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_；(4)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测量工具是：_。【答案】质量 水的质量和初温 相同 挑选两支读数相同的温度计 煤油 天平 【解析】【分析】【详解】(1)12根据、可知，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的质量相同，还要控制水的质量和初温相同。(2)34为了选择两只完全相同的温

9、度计，小明应该在盒中先挑选多支读数相同的温度计，然后把它们一起放到一杯热水中，稍等一会儿后，再挑选两支读数相同的温度计。(3)5从表中数据可以看到，燃料燃尽后水温变化较大的是煤油，根据可知，煤油加热的水温度上升较高，那么煤油加热的水吸收热量较大，根据可知，煤油放出的热量较大，煤油和菜籽油的质量相同，则煤油的热值较大。(4)6要计算出煤油和菜籽油的热值，从、可知，水的比热容、初温、末温都是知道的，但是水的质量和燃料的质量不知道，那么需要天平来测量质量。4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

10、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)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

11、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=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

12、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。5如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1=h3h2，mA=mBmC。(1)本实验探究的是_（选填“钢球”或“木块”）的动能与哪些因素有关；(2)甲、乙两图中，改变小球出发的高度是为了探究_对动能的影响；(3)乙、丙实验中木块滑动时受到的摩擦力_（选填“乙大”、“丙大”或“一样大”）；(4)ABC三个小球从斜面滚下时，_球重力做功最多。【答案】钢球 速度 一样大 C 【解析】【分析】【详解】(

13、1)1本实验探究的是钢球的动能与哪些因素有关，因为钢球从斜面冲下的情况不同，其动能不同。(2)2甲乙图中，两小球的质量相同，在斜面上的高度不同，是为了让小球冲下的速度不同，所以是探究速度对动能的影响。(3)3乙、丙实验中，木块滑动时受到的摩擦力一样大，因为同一木块在同一接触面上滑动，其压力和接触面的粗糙程度相同。(4)4据题意知mA=mBh2据W=Gh得WCWAWB所以C球从斜面滚下重力做功最多。6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

14、中受到的阻力_（选填“相同”或“不同”）；(2)实验中小明记录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

15、能 质量 不能 【解析】【分析】【详解】(1)1在“探究阻力对物体运动的影响”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

16、，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。7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，

17、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，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

18、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

19、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，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

20、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。8(1)在“探究物体的动能与

21、哪些因素有关”的实验中，如图甲所示。小宇选用质量不同的两个钢球A、B(mAmB)从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，分析钢球两次推动水平面上的木块移动的距离，可以探究动能大小与_的关系；实验中，钢球在水平面上推动木块移动的距离_(选填“相同”或“不同”)。比较实验现象，可以得出动能较小的是_钢球；实验中，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，他发现水平面越光滑，木块移动的距离越_(选填“远”或“近”)，若水平面绝对光滑，木块将_；(2)他还想“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”，进行了如图乙所示的实验；在实验操作中他发现，弹簧测力计斜向上拉动物块时，也可使物块在

22、长木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中，物块处于_(选填“平衡”或“非平衡”)状态；弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力_(选填“是”或“不是”)一对平衡力，理由是_；保持接触面粗糙程度不变，沿水平方向拉物块做匀速直线运动，通过实验得到了表格中的相关数据，请帮他分析，此次试验中，滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：_。【答案】质量 不同 B 远 永远做匀速直线运动 平衡 不是 拉力与摩擦力不在同一条直线上、大小也不相等 【解析】【分析】【详解】(1)1让质量不同的两个钢球A、B(mAmB)从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，控制到达水平面的速度相同，可以探究动能大小与质量的关系。

23、23让质量不同的两个钢球A、B(mAmB)从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，可以通过比较钢球在水平面上推动木块移动的距离远近来判断动能大小，质量不同的两个钢球到达水平面速度相同时，钢球在水平面上推动木块移动的距离，质量小的钢球在水平面上推动木块移动的距离小，则动能小，即B的动能小。4水平面越光滑，对木块的阻力越小，则木块移动的距离越远。5因为钢球撞击木块使木块具备一定的初始速度，若水平面绝对光滑，木块将永远做匀速直线运动。(2)6平衡状态指物体保持静止状态或者匀速直线运动状态，实验过程中弹簧测力计斜向上拉动物块时，也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中物块处于平衡状态。78弹

24、簧测力计斜向上拉动物块时，拉力与摩擦力不在同一直线上、大小也不相等，所以弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力。9沿水平方向拉物块做匀速直线运动，物体受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，分析表中数据发现物体受到的摩擦力与压力成正比，进一步对数据分析发现，物体受到的摩擦力是压力的0.3倍，则此次实验中滑动摩擦力的大小与压力之间存在关系式9如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中mA=mBhB： (1)实验中，探究的动能是指_（填序号）；A小球在斜面上的动能 B小球撞击木块时的动能C小球撞击木块后的动能 D木块被小球撞击的动能(2)使质量相同的小球从斜面上不同高

25、度处自由滚下，是为了研究动能大小与_的关系；(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球_（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的_相等；表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远(4)如上表，完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离_

26、（选填“相等”或“不相等”），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_（选填“相等”或“不相等”）。【答案】B 速度 静止 速度 不相等 相等 【解析】【分析】【详解】(1)1实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B。(2)2使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系。(3)34让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大

27、小相等。(4)5根据表中信息可知到小车在三个不同表明受到的摩擦力大小不相同，在三个不同的表面上能滑行的距离不相等。6让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。10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_

28、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较高，那么丙中液体吸收的热量较大，可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大，而乙、丙的燃料质量相同，根据可知丙中燃料b热值较大；2通过对比甲、乙两个实验装置可知，燃料的种类相同，燃料的质量也相同，那么当燃料完全燃烧后，放出的热量是相同的，两种液体吸收的热量也相同，根据可知，乙的温度变化量较大，那么乙中的b液体比热容较小；(2)3由题意可知，水吸收的热量是(1)4标准气压下水的沸点是100，而酒精标准气压下沸点是78，用酒精温度计去测水沸腾时的温度，水还没沸腾，酒精就已经沸腾了，所以不能选用酒精温度计；