专题12 机械能和内能- 中考物理实验与探究专题训练（全国通用）

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1．如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
（1）实验中是通过比较 来比较动能大小。
（2）本实验研究的动能是指 （填序号）
A．小球在斜面上时的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后木块的动能
（3）比较图A、B是为了研究动能大小与 的关系。
（4）小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为S1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为S2，如图所示，则S1 S2（大于/小于/等于），你判断的依据是 （从能量角度解释）。
2．为了杜绝2.21特大交通事故在我县重演，祁阳县交警大队全员出动，在我县开展了交通大整治工作，严查车辆超速、超载。爱动脑筋的刘依蝶同学想通过实验方法得出超速、超载车辆发生碰撞时带来的危害，于是她在家里设计了如图实验，请你帮助她一起完成实验方案：
（1）她用小球代替了车辆，实验中通过观察 的大小，来判断车辆碰撞时造成危害的大小
（2）实验中为了要探究超载的危害要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（3）实验中为了要探究超速的危害要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（4）通过比较分析可以得出的结论是：车辆超速、超载时 能越大，发生碰撞事故时造成的伤害更大。因此请广大司机朋友自觉遵守交通规则，严禁超速、超载。
3．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。
（1）实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小。
（2）比较甲、乙两图，得到的结论是 。
（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究，获得了表格内的数：
分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与 有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是 ，理由是 。
4．为比较不同燃料的热值，小明利用图示两套完全相同的装置做实验。他分别在燃烧皿中放入相同 （质量/体积）的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的液体加热，直至燃料完全燃烧。
（1）小明通过 （加热时间/温度计上升的示数）来比较不同燃料完全燃烧产生热量的多少。
（2）小明设计的方案存在明显的缺陷，请你指出并改正。
答： 。
（3）表是小明设计记录实验数据的表格，请你在①处帮他补充完整。答： 。
（4）小明按正确方法进行实验，发现用燃料2作为燃料的水升高的温度△t1是用燃料1作为燃料的水升高的温度△t2的2倍。由此，他能否得出“燃料2的热值是燃料1的2倍”的结论。
答： （能/不能）；简要说明理由： 。
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；燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过 来反映的。
（2）比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择 两图进行实验；
②不同物质吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计升高的示数”或“加热时间”）。
③关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是
A、采用相同的加热方法
B、烧杯中分别装入相同体积的不同液体
C、使用相同的烧杯
④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象如图丁所示，由图可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。
6．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。他实验时组装了如下图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度。
（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（选填“A”或“B”）。
（2）为保证实验结论的可靠，实验时两套装置中应控制加热时间、水的 和水的 相同。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热传值较大的是 。
（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，并记录的数据、利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）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？ ，原因是： 。
7．为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：
（1）提出问题：同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（2）设计实验（实验装置如图所示）：除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具 。
（3）进行实验，该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是 。
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（4）数据分析：改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是 。
（5）在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是
A.水、煤油都沸腾
B.水、煤油都不沸腾
C.水沸腾，煤油不沸腾
D.水不沸腾，煤油沸腾
8．实验一：小宇先用如图1所示装置进行“研究阻力对物体运动的影响”实验。
（1）实验时，需要控制小车到达水平面时具有的初始速度相同，为达到这一目的应进行的操作是： 。
（2）如图所示的三种情况中，根据 的现象，可知小车在木板表面运动时速度减小得最慢。
（3）分析实验可知：小车受到的阻力越小，小车运动的路程越长；在此基础上推理：如果在水平面上运动的小车不受到阻力作用，它将 。这一步所用方法和下列 选项的方法相同。
A.探究平面镜成像规律时，用棋子B代替棋子A的像
B.如果将瓶内抽成真空，将听不到铃声
C.探究摩擦力大小与压力大小的关系时，控制接触面粗糙程度相同
D.用光线来研究光的直线传播
实验二：接着，小宇对实验器材进行改进，设计了如图2甲、乙所示的实验装置来探究“物体的动能大小与哪些因素有关？”，图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放然后分别撞击到放在是同一水平面上的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景。
（4）实验中所探究的“物体的动能”是指 （填“小球”或“木块”）的动能；
（5）实验中通过小球推动木块的距离越远，可以间接反映小球具有的动能越大的原因是 ；
（6）图乙实验探究的是“物体的动能大小与 的关系”。
9．如图甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置，使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体，并用相同的装置加热。
（1）如图乙所示为B液体在第2分钟时温度计的示数，其示数为 ℃；液体吸收热量的多少可通过 来比较；
（2）将实验数据记录在表格中，分析数据可知，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）升高的温度较高； （选填“A”或“B”）的吸热能力强；
（3）停止加热后， （选填“A”或“B”）物质的温度下降得快；此过程中A和B的内能 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）分析表格数据可知，升高相同温度时， 物质吸收的热量更多， 物质更适合做汽车发动机的冷却液。（均选填“A”或“B”）
10．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。
（1）比较不同燃料的热值应选择 两个装置，比较不同物质的比热容应选择 两个装置（选填装置序号甲、乙、丙），选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法。
（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的；在“比较不同物质的吸热能力强弱”实验中，通过 间接反映不同物质吸热的多少（以上两空均选填“温度计示数的变化”或“加热时间的长短”），这种研究问题的方法叫做 法。
（3）利用此实验方法计算出的热值跟真实值相比会 （选填“偏大”、“偏小”或“一样”）。
11．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。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验。
（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度﹣时间图像（如图丁），由图像可看出液体a的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容。
（3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则酒精的热值是 。实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的热值比“标准值” （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
12．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
（1）在此实验中用 （选填“加热时间”或“升高的温度”）表示水和沙子吸热的多少。
（2）分析上表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， （选填“水”或“沙子”）升高的温度更高，所以海边昼夜温度变化比沙漠中 （选填“大”或“小”）。
（4）小明在研究表格内的实验数据发现：水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间很长，其中的原因是石棉网、铁圈等也需要吸收热量，这样加热效率变 （选填“高”或“低”）。
（5）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。
（1）实验通过观察 来比较动能的大小；
（2）甲、乙两次实验中，将同一小球从斜面的不同高度由静止释放，这是为了探究动能大小与 的关系；
（3）比较甲、丙两图进行的实验，得出的结论是 。
（4）小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丁所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击回一木块，该实验方案是 （选填“可行”或“不可行”），理由是： 。
14．某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：
（1）提出问题：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？
（2）设计实验
实验装置如图所示：
①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 ；
②本实验的主要探究方法是 法和 法；
①实验中，煤油和水吸热多少通过 （填“温度升高的高低”或“加热时间长短”）来反映的；
（3）进行实验：该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是 ；
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油
B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间
D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同
（4）数据分析：改正错误后，如图是该兴趣小组绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是 。
15．在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验，让铁球从斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰。铁球推动木块在水平面上移动一段距离后静止，图中的s1、s2、s3分别是三次实验中木块在铁球推动下前进的距离，已知木块的质量m1＝m2≠m3。不计铁球受到的摩擦力。
（1）实验中应选用 （选填“光滑”或“粗糙”）水平面。
（2）实验中是通过观察 来判断 （选填“木块”或“小球”）的动能大小，下列实验中也用到此种方法的是 。
①比较质量相同的不同燃料燃烧时放出的热量；
②探究杠杆平衡的条件。
（3）对比甲、乙两次实验，可得出的结论是 。
（4）分析乙、丙两次实验，小球从斜面滚落过程中重力做功 （选填“乙大”、“丙大”或“相等”）；两次实验中s2＞s3，则m2 m3（选填“＞”或“＜”）。
16．如图所示是某物理实验小组完成热学实验时的装置图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，甲、乙、丙烧杯内的液体质量也都相同。
（1）液体a沸腾图像如图丁所示，则a液体的沸点为 ℃；
（2）若要比较不同燃料的热值，应选择 两图来进行实验；
（3）在比较不同液体的吸热能力实验中，通过比较 （选填“升高温度”或“加热时间”）来比较物质吸收热量的多少；若已知液体a的吸热能力更强，则实验中a、b升高相同温度， 消耗的燃料更多（选填“a”或“b”）。
17．小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。
（1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
（2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是： 。测得实验数据如表格所示。
（3）5min时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为 ℃。
（4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点 （选填“正确”或“错误”）。
（5）分析数据可得沙子的比热容 （选填“小于”、“等于”或“大于”）水的比热容。
（6）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和 法。
18．某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
（1）加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。下列实验与此实验方法相同的是 。
A.探究通过导体的电流和它两端电压的关系
B.探究影响电阻大小的因素时观察灯泡的亮度和电流表的示数
（2）实验中记录的实验数据如表。
通过分析实验数据，质量相同的水和煤油升高相同温度， 吸收的热量较多，则 的比热容较大。
（3）如图所示是某同学绘制的“吸收热量﹣时间”和“温度﹣时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是 （选填序号）。
（4）图甲中实验器材的安装顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”）。
（5）这组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，而不是用两个酒精灯分别加热，如图乙所示。这样做的好处是 。实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
甲
20
20
16
乙
20
10
4
丙
40
20
32
温度
燃料
加热前液体的温度/℃
①
燃料1
燃料2
加热时间
0
1
2
3
4
5
6
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
A液体的温度/℃
10
14
18
22
26
30
B液体的温度/℃
10
18
34
42
50
质量
/g
温度升高10℃
所需要的时间/s
温度升高20℃
所需要的时间/s
温度升高30℃所
需要的时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
加热时间
/min
0
1
2
3
4
5
温度
/℃
沙子
18
22
29
37
45
——
水
18
19
21
23
25
27
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5