2024年苏科版物理九年级上册第12章《机械能和内能》单元测试卷（基础卷）（原卷版+解析版）

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第十二章《机械能和内能》单元测试卷（基础卷）（解析版）训练范围：苏教版九年级上册第12章第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．（2023•常州模拟）人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ）A．比热容大 B．吸收的热量多 C．放出的热量多 D．密度较大【答案】A【分析】水的比热容大，说明相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。【解答】解：水的比热容大，降低相同温度时，相同质量的水和其它物质比较，水放出的热量多，用热水取暖的效果好；因为水的比热容大，升高相同的温度时，相同质量的水和其它物质比较，水可以吸收更多的热量，冷却效果好，而且水便宜，所以用水作冷却剂。故选：A。2．（2022秋•黄埔区期末）如图所示，同一杯水经过加热，温度从30℃升高到70℃（水的质量不变，周围气压不变）。下列说法正确的是（　　）A．水分子动能变小 B．70℃的水热量较多 C．水的内能变大 D．水的比热容变大【答案】C【分析】（1）温度升高，分子的无规则运动加剧；（2）热量是一个过程量，不能说物体具有热量；（3）水吸热升温，内能变大；（4）比热容是物质的一种特性，与物体温度高低无关。【解答】解：A、温度升高，水分子的无规则运动加剧，水分子的动能变大，故A错误；B、热量是一个过程量，不能说物体具有热量，所以物体不存在热量多或者少的情况，故B错误；C、水吸热升温，内能变大，故C正确；D、比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物质的种类和状态有关，与物体温度高低无关，故D错误。故选：C。3．（2023春•佛山期末）学校田径比赛中，运动员跳远的几个阶段如图所示，则运动员（　　）A．助跑阶段机械能不变 B．经过最高点时动能为零 C．全程惯性大小不变 D．起跳后在空中“飞行”过程中处于平衡状态【答案】C【分析】动能的影响因素是质量和速度，重力势能与物体的质量和高度有关，机械能等于动能和势能的和。惯性的大小只与质量有关。物体处于静止或匀速直线运动时，物体处于平衡状态。【解答】解：A、运动员加速助跑过程中，质量不变，高度不变，重力势能不变，速度变大，动能增大，所以机械能增大，故A错误；B、运动员经过最高点时，速度不为零，所以动能不为零，故B错误；C、全程中，运动员的质量不变，惯性大小不变，故C正确；D、起跳后在空中“飞行”过程中，运动员的速度、运动方向发生了改变，处于非平衡状态，故D错误。故选：C。4．（2023春•汉阳区期末）如图所示为人拉弓射箭的示意图，下列说法中正确的是（　　）A．放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能 B．箭离弦时，弓的弹性势能转化为弓的动能 C．箭在水平飞行时，箭的动能转化为重力势能 D．在弹性限度内，弓拉得越弯，弓的弹性势能越大【答案】D【分析】弓的弹性势能与弓的形变有关，形变量越大，弹性势能越大，而放在弓上的箭没有弹性势能，箭在离弦时，弓的弹性势能可以转化为箭的动能。【解答】解：A、张紧了的弓具有弹性势能，弓上的箭没有弹性势能，故A错误；B、箭离弦时，弓的弹性势能转化为箭的动能，故B错误；C、箭在水平飞行时，箭的高度不变，所以重力势能也不变，故C错误；D、弓的弹性势能与弓的形变有关，形变量越大，弹性势能越大，故弓拉得越弯，弓的弹性势能越大，故D正确。故选：D。5．（2023•深圳模拟）如图在一端封闭的玻璃管中注水至一半后，再注入酒精直至充满，封闭管口。将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合后，酒精与水的总体积变小。这个实验事实主要说明（　　） A．分子在做永不停息的无规则运动 B．分子之间存在斥力 C．分子之间存在引力 D．分子间有空隙【答案】D【分析】物质是由分子或原子组成的，一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。【解答】解：因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。故选：D。6．（2023•朝天区模拟）如图所示的四个实验现象中，能说明分子间有吸引力的是（　　）A．如图中、两个表面光滑的铅块紧压后能粘在一起 B．如图中、两个塑料吸盘之间的空气被挤掉后能吊起重物 C．如图中，带电体能吸引轻小物体 D．如图中、打开醋瓶盖能嗅到醋味【答案】A【分析】（1）分子动理论内容为：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力；（2）我们周围存在大气压强；（3）带电体具有吸引轻小物体的性质；（4）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，扩散现象是分子运动的结果。【解答】解：A、两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起，故A正确；B、两塑料吸盘间空气被挤掉后能吊起重物，说明了大气压强的存在，不能说明分子间存在引力，故B错误；C、图丙实验说明带电体能吸引轻小物体，不能说明分子间存在引力；故C错误；D、图丁中，打开醋瓶盖能嗅到醋味，说明分子不停地做无规则运动，不能说明分子间存在引力；故D错误。故选：A。7．（2023•五华区校级模拟）如图是某老师自制的模拟内燃机工作的教具。他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。这个过程发生的能量转化与图中四冲程汽油机冲程相同的是（　　）A． B． C． D．【答案】B【分析】内燃机的压缩冲程是压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。【解答】解：从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程；A、进气门打开，是吸气冲程，故A错误；B、两个气门关闭、活塞下行，为做功冲程，故B正确；C、两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程，故C错误；D、排气门打开，为排气冲程，故D错误。故选：B。8．（2023•抚松县一模）下列说法正确的是（　　）A．新型冠状病毒的传播是扩散现象 B．一杯水的比热容比一桶水的比热容小 C．一个物体的内能增加了，一定是它吸收了热量 D．四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能【答案】D【分析】（1）冠状病毒不是分子，属于微生物；（2）比热容的大小与物质的种类和状态有关，与质量、热量等因素无关；（3）改变内能的方法有两种：做功和热传递；（4）做功冲程将内能转化为机械能。【解答】解：A、新冠病毒属于微生物，它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动，不是分子的运动，不属于扩散现象，故A错误；B、水的比热容的大小与水的质量无关，一杯水的比热容和一桶水比热容是相同的，故B错误；C、一个物体的内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对此物体做功，故C错误；D、四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故D正确。故选：D。9．（2023春•江岸区期末）图甲所示为惊险刺激的过山车，图乙所示为模拟过山车的某一段，过山车从o处由静止滑下，沿轨道先后经过a、b、c、d、e、f，其中a与d等高、c与e等高。若过山车与轨道之间的机械摩擦不能忽略，下列说法正确的是（　　）A．过山车从a到b的过程中，机械能守恒 B．过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度 C．过山车经过a点时的动能等于经过d点时的动能 D．过山车从a到f的过程中，重力势能先增大后减小【答案】B【分析】（1）过山车在运动的过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能；（2）动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；动能和势能的总和称为机械能。【解答】解：A．过山车从a到b的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以过山车从a到b的过程中机械能不守恒，故A错误；B．c与e等高，在c与e两点，过山车的重力势能相等，过山车先通过c点，再到达e点，因为机械能的总量减小，所以过山车在c点的动能大于在e点的动能，又因为过山车的质量不变，所以过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度，故B正确；C．a与d等高，在a与d两点，过山车的重力势能相等，过山车先通过a点，再到达d点，因为机械能的总量减小，所以过山车在a点的动能大于在d点的动能，故C错误；D．由图可知，过山车从a到f的过程中，重力势能经过了减小、增大，再减小的过程，故D错误。故选：B。10．（2023•站前区校级一模）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）A．温度越高的物体含有的热量越多 B．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 C．0℃的冰水混合物的内能为零 D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变【答案】B【分析】（1）热量是热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量；（2）发生热传递的条件是存在温度差；（3）任何物体都有内能；（4）晶体熔化时，吸收热量，内能增大，但温度不变。【解答】解：A、热量是一个过程量，不能用含有来表示，故A错误；B、热量总是从高温物体传向低温物体，或者从同一物体的高温部分传向低温部分，跟内能多少无关，所以内能少的物体可以把热量传递给内能多的物体，故B正确；C、任何物体都有内能，0℃的冰水混合物内能不为零，故C错误；D、冰在熔化过程中吸收热量，内能增大，温度不变，故D错误。故选：B。11．（2023•武侯区校级模拟）同学们根据表提供的几种物质的熔点、比热容得出下列四个结论，其中正确的是（　　）A．标准大气压下，水在 0℃时一定处于固液共存态 B．把﹣5℃的冰放入盛有 0℃的水的密闭隔热容器中一段时间后，冰的质量会增加 C．单位质量的水升高 1℃时，吸收的热量是 4.2×103J/（kg•℃） D．质量相同、初温相同的铝块和铜块放出相同热量后接触，内能从铜块转移到铝块【答案】B【分析】（1）水的凝固点是0℃；（2）晶体凝固的条件：温度达到凝固点、继续放热；（3）根据水的比热容分析，热量的单位是J；（4）由放热计算公式Q放＝cmΔt可知，质量相同的不同物质，放出相同的热量，比热容大的温度变化慢，比热容小的温度变化快；温度不同的两个物体相互接触时，内能可以从高温物体转移到低温物体。【解答】解：A．标准大气压下，水的凝固点是0℃，水可能是固态，也可能是液态，或固液混合态，故A错误；B．把温度为﹣5℃的冰放入盛有0℃水的密闭隔热容器中，冰的熔点是0℃，冰块吸热温度升高可以达到0℃，但不能继续吸热，所以冰不会熔化，0℃的水放热凝固，冰的质量增加，水的质量变小，故B正确；C．由表中数据可知，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），所以质量为1kg的水升高1℃时，吸收的热量是4.2×103J，故C错误；D．质量相同的铝块和铜块，因为铜的比热容小于铝的比热容，放出相同的热量后，由Q放＝cmΔt可知，铜块的温度降低的多；因为铝块和铜块的初温相同，所以铜块的末温更低，则相接触时，内能将从温度高的铝块转移到温度低的铜块，故D错误。故选：B。12．（2023•河南模拟）如图为甲、乙两汽油机的圆形比例图，白色部分表示“损耗的能量”，黑色部分表示“有用机械能”。分析数据可知，甲汽油机（　　）A．热机效率较高 B．热机效率较低 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能较多【答案】B【分析】根据甲、乙两汽油机的圆形比例图进行分析解答。【解答】解：AB、由甲、乙两汽油机的圆形比例图可知，甲汽油机有用机械能为25%，乙汽油机有用机械能为30%，所以甲汽油机热机效率较低，故A错误，B正确；CD、甲产生的有用机械能W甲＝×25%＝600J，乙产生的有用机械能W乙＝×30%≈600J，故C错误，D错误。故选：B。二、填空题（本题共10小题，每空1分，共22分）13．（2023春•包河区期末）在过去的三年中，为防控新冠疫情的传播，城市的大街小巷都经常进行消毒，如图是一辆消毒车街道上喷洒消毒液。消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，消毒车整体的动能将 　减小　，机械能将 　减小　（均选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】减小；减小【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和。【解答】解：消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，速度不变，高度不变，它里面的消毒液质量变少，动能和重力势能都变小，故机械能减小。故答案为：减小；减小。14．（2023春•南岗区期末）如图，将小球从A点静止释放，小球由A点到B点运动过程中，其主要的能量转化是 　重力势能转化为动能　；小球由B点到C点运动过程中，其速度逐渐 　减小　。【答案】重力势能转化为动能；减小【分析】动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关。【解答】解：将小球从A点静止释放，小球由A点到B点运动过程中，小球的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，是重力势能转化为动能；小球由B点到C点运动过程中，是动能转化为重力势能，动能逐渐减小，速度逐渐减小。故答案为：重力势能转化为动能；减小。15．（2023春•万州区期末）如图所示，2023年4月小艺同学到江南新区参观梨花，满园花香扑鼻而来，这说明分子在永不停息地做 　无规则　运动；她看到一个小朋友正在玩泡泡枪，当手按动开关时，枪膛内的小风扇就会转动，下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜，由于分子间存在 　引力　，不易破裂，就形成了美丽的泡泡。【答案】无规则；引力。【分析】分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力。【解答】解：满园花香扑鼻而来，这说明分子在永不停息地做无规则运动；由于分子间存在引力，皂液膜在风力的作用下就形成了美丽的泡泡。故答案为：无规则；引力。16．（2023•鲁甸县二模）如图所示，稀豆粉是云南夏季消暑佳品，闻着豆香味醇厚，吃着口感温润。吃前闻到豆香味是 　扩散　现象；制作中将一碗豆粉水倒进锅里煮制时，主要是通过 　热传递　的方式增大豆粉水的内能。【答案】扩散；热传递。【分析】不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象；改变内能的方式包括做功和热传递。【解答】解：吃前闻到豆香味是扩散现象，说明豆香分子在不停地做无规则运动；制作中将一碗豆粉水倒进锅里煮制时，通过热传递的方式改变物体的内能。故答案为：扩散；热传递。17．（2023•泰和县模拟）如图为某种物质凝固时的图像，由图可知该物质在B点的内能比C点的 　大　，在AB段的比热容比CD段的 　大　。（均选填“大”或“小”）【答案】大；大。【分析】（1）利用凝固放热，物体内能减小进行分析；（2）利用比热容的定义式进行分析。【解答】解：凝固时要放出热量，所以B点内能要大于C点内能；由比热容的定义式c＝知，在AB和CD段时间相等，说明放出的热量相等，AB段温度变化量小于CD段温度变化量，又由于质量相等，故物质在AB段的比热容比CD段的大。故答案为：大；大。18．（2023•江西一模）由于海水的比热容 　大于　陆地上砂石的比热容，故根据这一物质的属性等相关知识，我们可以判断海滨城市白天和夜晚的风向。如图所示，是陆地和海面之间空气流动情况的示意图，则其中 　甲　图能描述夜晚的风向。【答案】大于；甲【分析】沿海地区水多，水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；热空气会上升。【解答】解：沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区，地表以砂石泥土为主，砂石泥土比热容较小；由于水的比热容大，所以对于相同质量的水和砂石相比较，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，而砂石的温度变化大，所以白天陆地的温度高、海水温度低，晚上陆地温度低、海水温度高；白天陆地上方空气的温度高，密度小，砂石上方空气上升，海面上的冷空气过来补充，所以白天的风常常从海面吹向陆地，而晚上海面上方的热空气上升，风从陆地吹向海面，故甲能能描述夜晚的风向。故答案为：大于；甲。19．（2023•鼓楼区校级一模）象限仪座流星雨是2023年开年的第一个重要天象．流星体穿越大气层时，温度急剧升高，这是通过 　做功　方式使流星体的内能发生了改变；用望远镜观察流星体时，目镜所成的像是正立的 　虚　（选填“虚”或“实”）像。【答案】做功；虚【分析】改变内能的方式包括做功和热传递；望远镜是由两组透镜组成，靠近眼睛的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像。【解答】解：流星体穿越大气层时，克服摩擦做功，温度急剧升高，是通过做功的方式使流星体的内能发生了改变；望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像。故答案为：做功；虚。20．（2023•乾安县模拟）北京2022年冬奥会冰壶赛场上。一名队员将冰壶掷出后，另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是利用 　做功　的方式改变物体的内能，使一些冰熔化成薄薄的一层水，　减小　冰壶与冰面之间摩擦，增大冰壶滑行的距离。（选填“增大”或“减小”）【答案】做功；减小。【分析】改变内能的方式包括做功和热传递；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、以滚动代替滑动、使接触面彼此离开。【解答】解：两名队员用冰刷刷冰面的过程中，因摩擦生热，通过做功的方式改变物体的内能，使得部分冰面熔化产生水，减小了接触面的粗糙程度，从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦，增大冰壶滑行的距离。故答案为：做功；减小。21．（2023春•沈河区期末）苏轼在宋词《江城子•密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”，表达了苏轼为国御敌立功的壮志。射箭过程中将弓的 　弹性势　能转化为箭的动能；射出的箭继续向前运动，它的机械能会 　减小　；最终箭会落回地面是因为它受到了 　重力　的作用。【答案】弹性势；减小；重力。【分析】（1）动能转化为弹性势能的特点是物体的弹性形变变大，弹性势能变大；速度减小，动能减小；（2）动能大小与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，动能与势能的总和叫做机械能；（3）地球周围的物体都受到竖直向下的重力作用。【解答】解：射箭过程中弓的弹性势能减小，箭的动能增大，将弓的弹性势能转化为箭的动能；箭在运动过程中，由于空气的摩擦阻力，速度减小，动能减小、下降高度、重力势能减小，机械能减小；射出去的箭最终落在地面上是由于受到了竖直向下的重力作用。故答案为：弹性势；减小；重力。22．（2023•遂宁）小明乘电梯回家，如果以电梯为参照物他是 　静止　的；到家后，他用热水加热盒装牛奶。5min后牛奶的温度升高了40℃，这是通过 　热传递　方式改变了内能；已知牛奶的体积为250mL，则牛奶吸收的热量为 　2.55×104　J。[ρ牛奶＝1.02×103kg/m3，c牛奶＝2.5×103J/（kg•℃）]【答案】静止；热传递；2.55×104。【分析】（1）物体相对于参照物的位置发生了变化，则物体是运动的；物体相对于参照物的位置没有发生变化，则物体是静止的；（2）做功和热传递都可以改变物体的内能；（3）利用密度公式求出牛奶的质量，根据Q吸＝cmΔt求出牛奶吸收的热量。【解答】解：小明乘电梯回家，小明与电梯之间没有位置的变化，所以以电梯为参照物他是静止的；牛奶吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变牛奶的内能；牛奶的体积V＝250mL＝250cm3＝2.5×10﹣4m3，由ρ＝可知，牛奶的质量：m＝ρ牛奶V＝1.02×103kg/m3×2.5×10﹣4m3＝0.255kg，牛奶吸收的热量：Q吸＝c牛奶mΔt＝2.5×103J/（kg•℃）×0.255kg×40℃＝2.55×104J。故答案为：静止；热传递；2.55×104。三．解答题（本题共8小题，共42分）23．（2023•衡南县三模）李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。（1）甲图实验中，探究的“动能”是指 　B　。A．小球在斜面上时的动能B．小球撞击木块时的动能C．小球撞击木块后的动能D．小球在刚释放时的动能（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，李烨应让不同质量的小球从斜面的 　相同　（选填“不同”或“相同”）高度处释放；用甲图中的装置 　能　（选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过 　木块移动的距离　来反映小球的动能大小。（3）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf　＝　Ek（选填“＞”“＜”或“＝”）。（4）李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，如乙图所示，这个设计方案 　不可行　（选填“可行”或“不可行”）。【答案】（1）B；（2）相同；能；木块移动的距离；（3）＝；（4）不可行。【分析】（1）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小；（2）动能大小跟质量和速度有关；在探究动能大小跟质量关系时，控制速度大小不变；在探究动能大小跟速度关系时，控制质量不变；影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；（3）木块滑动过程中，克服摩擦力做功；（4）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。【解答】解：（1）小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，所以探究的动能指的是小球撞击木块时的动能，故选B；（2）要探究动能大小与物体质量的关系，应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下，保持小球到达水平面的速度相同；图甲中可以让相同小球从不同高度滑下，从而改变速度大小，故图甲中的装置能探究动能大小与速度的关系；实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小；（3）木块在运动过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小，即Wf＝Ek；（4）观察图乙的装置可知，若用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧弹性势能相同，转化出的动能相同，质量不同，则速度不同，因而不能探究与质量的关系；如果按此方案操作，可以观察到的现象是木块最终移动的距离相同。故答案为：（1）B；（2）相同；能；木块移动的距离；（3）＝；（4）不可行。24．（2023•如皋市一模）在探究不同物质吸热升温特点实验中，如图甲，小明用同一装置给相同质量的水和食用油加热。（1）实验中，要控制水和食用油的 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同，通过 　加热时间长短　（选填“温度的升高多少”或“加热时间长短”）来比较液体吸收热量的多少。（2）实验后发现水的比热容较大，要使水和食用油升高相同的温度，就要给 　水　加热更长的时间，此过程中水吸收的热量 　大于　（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量。（3）根据实验数据作出两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙，其中吸热本领较强的是 　A　图线（选填“A”或“B”）对应的液体；它们的比热容之比CA：CB＝　9：4　。（4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1＞t2），待温度均稳定后，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行？　可行　（选填“可行”或“不可行”）。【答案】（1）质量；加热时间长短；（2）水（1分） 大于；（3）A；9：4；（4）可行。【分析】（1）实验中采用了转换法，通过观察液体温度的变化来研究水和食用油的吸热能力；（2）两个相同的酒精灯对其加热，加热时间多，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多；（3）根据图象，利用Q吸＝cmΔt分析；（4）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。【解答】解：（1）探究水与食用油吸热能力大小关系时，采用的是控制变量法，实验中需要保持水与食用油的质量相等。用两个相同的加热装置分别给水和食用油加热，相同时间内，酒精灯放出的热量相同，水和食用油吸收的热量相同，所以用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多。即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。（3）由图可知，加热时间相同，即吸收的热量相同，A升高的温度低于B升高的温度，故A的吸热能力强；由图可知，A的加热时间是B加热时间的1.5倍，A升高的温度是B升高温度的，根据吸热公式可知：QA＝cAmΔtA，QB＝cBmΔtB，则：＝，整理得： 1.5＝×则：＝＝9：4；（4）该方案可行，因为在该过程中水吸收的热量多，而升高的温度小，所以水的比热容大。故答案为：（1）质量；加热时间长短；（2）水（1分） 大于；（3）A；9：4；（4）可行。25．（2023春•徐汇区校级期末）将质量为2千克、温度为10℃的水加热至100℃，求水在这个过程中吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【答案】水吸收的热量Q吸为7.56×105J。【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量。【解答】解：水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣10℃）＝7.56×105J。答：水吸收的热量Q吸为7.56×105J。26．（2022秋•莱阳市期末）小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。（1）CD段水吸收的热量是多少；（2）计算出冰的比热容？【答案】（1）4.2×104 J；（2）2.1×103 J/（kg•℃）。【分析】（1）由图像读出CD段水温的变化量，然后根据热量公式计算可得CD段水吸收的热量；（2）由图象可知，冰温度升高20℃是水温度升高20℃吸收热量的一半，据此求出冰温度升高20℃吸收热量Q冰，然后将数据代入热量公式可求出冰的比热容。【解答】解：（1）m水＝m冰＝0.5kg，由图可知CD段水温的变化量Δt＝20℃，故CD段水吸收的热量是：Q水＝c水m水Δt水＝0.5kg×4.2×103 J/（kg•℃）×20℃＝4.2×104 J；（2）由图象知道，冰从﹣20℃吸收热量升高到0℃，需要5min，CD段水从0℃升高到20℃，需要10min，故冰在AB段吸收的热量为：Q冰＝Q水＝×4.2×104 J＝2.1×104 J；冰的比热容为：c冰＝Q冰/mΔt冰＝2.1×104J/0.5kg×20℃＝2.1×103 J/（kg•℃）。故答案为：（1）4.2×104 J；（2）2.1×103 J/（kg•℃）。27．（2023•常州一模）如图所示为常州某公司推出的“氢能自行车”，该车整车质量为27kg；充满氢后，一位质量为53kg的人在水平路面上以最快速度能连续骑行2.5h，续航里程56km。该车以最快速度行驶时受到的阻力是总重的0.05倍，动力系统把氢能转化为牵引自行车前进所需能量的效率为80%，氢气的热值为1.4×108J/kg，g＝10N/kg。（1）该车的最快速度是多大？（2）该车的最大储氢量是多少千克？【答案】（1）该车的最快速度是22.4km/h；（2）该车的最大储氢量是0.02千克。【分析】（1）根据v＝计算该车的最快速度。（2）先算出阻力，推算出牵引力，然后算出有用功，再根据效率公式计算氢气燃烧放出的热量，最后根据m＝计算质量。【解答】解：（1）该车的最快速度：v＝＝＝22.4km/h；（2）一位质量为53kg的人在水平路面上以最快速度能连续骑行2.5h，即车做匀速直线运动，根据题意和二力平衡条件可得，此时该车受到的牵引力：F＝f＝0.05G＝0.05×（27+53）kg×10N/kg＝40N；汽车做的有用功：W有＝Fs＝40N×56000m＝2.24×106J；氢气燃烧放出的热量：Q＝＝＝2.8×106J；该车的最大储氢量：m＝＝＝0.02kg。（1）该车的最快速度是22.4km/h；（2）该车的最大储氢量是0.02千克。28．（2023•高新区一模）小明将质量为20kg的水从25℃加热到75℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为3.5×107J/m3]。求：（1）这些水吸收的热量；（2）若天然气燃烧的热量中50%被这些水吸收，则需要多少m3天然气。【答案】（1）这些水吸收的热量为4.2×106J；（2）需要0.24m3的天然气。【分析】（1）可直接利用热量计算公式Q吸＝cm（t﹣t0）求解；（2）天然气燃烧的热量中50%被这些水吸收，根据Q吸＝Q放×50%求出天然气完全燃烧放出的热量，由Q放＝Vq变形后求出需要天然气的体积。【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（75℃﹣25℃）＝4.2×106J；（2）Q放＝＝＝8.4×106J，需要的天然气体积为：V＝＝＝0.24m3。答：（1）这些水吸收的热量为4.2×106J；（2）需要0.24m3的天然气。29．（2023•常德模拟）如图所示为弹簧砸壳器，使用方法是：先把核桃放在托盘的凹槽上，罩上弹簧后，一手按住弹簧的底部，一只手拉起弹簧，当拉弹簧的手松手后，弹簧上端的重锤在弹簧的作用下，把核桃击碎。请你用学过的物理知识回答下列问题：（1）弹簧在恢复到原形状的过程中弹性势能如何变化？（2）核桃受力后被击碎说明了力的哪个作用效果？（3）在拉弹簧的过程中为什么手会感觉疼？【答案】（1）不断减小；（2）力能改变物体的形状；（3）弹簧被拉伸过程中，弹性势能不断变大，弹力也不断变大，手受到弹簧的拉力不断变大，因而手会感觉疼。【分析】（1）弹簧在恢复到原形状的过程中，形变量减小，弹性势能减小；（2）力的作用效果有：力可以使物体的形状发生改变（简称形变），也可以使物体的运动状态发生改变；（3）手拉弹簧，手给弹簧的力和弹簧给手的力是一对平衡力。【解答】解：（1）弹簧在恢复到原形状的过程中，伸长量变短，重锤的动能增大，将弹性势能转化为动能，弹性势能不断减小；（2）能把核桃击碎说明力能改变物体的形状；（3）弹簧被拉伸过程中，弹性势能不断变大，弹力也不断变大，手受到弹簧的拉力不断变大，因而手会感觉疼。故答案为：（1）不断减小；（2）力能改变物体的形状；（3）弹簧被拉伸过程中，弹性势能不断变大，弹力也不断变大，手受到弹簧的拉力不断变大，因而手会感觉疼。30．（2023•鲁甸县二模）氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。如图所示，这是我国国产的氢能源环卫车，该车的质量为16t，静止在水平地面上时与地面的总接触面积为0.8m2。某次环卫作业时，该车以42kW的恒定功率匀速行驶25min，燃烧了0.9kg的氢燃料。（q氢＝1.4×108J/kg）（1）氢能源环卫车匀速直线作业时，随着吸入垃圾的增多，环卫车的动能 　增大　，机械能 　增大　。（均选填“增大”、“减小”或“不变”；不考虑氢燃料质量的变化）（2）求氢能源环卫车静止在水平地面上时对地面的压强。（3）求氢能源环卫车发动机的热机效率。（4）请写出氢能源发动机相比传统燃油发动机的一个优点：　清洁、无污染　。【答案】（1）增大；增大；（2）氢能源环卫车静止在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa；（3）氢能源环卫车发动机的热机效率为50%；（4）清洁、无污染。【分析】（1）物体由于运动而具有的能量叫做动能，物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小；物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。重力势能的大小与质量和高度有关；不考虑弹性势能的情况下，机械能为动能与重力势能二者之和；（2）根据G＝mg计算环卫车受到的重力，环卫车静止时对水平地面的压力等于重力，根据p＝计算环卫车静止时对水平地面的压强；（3）根据Q放＝mq计算量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；根据W＝Pt计算该车匀速行驶24.5min做的有用功，根据η＝×100%计算该车的氢燃料电池的效率；（4）氢燃烧放热生成水，清洁、无污染。【解答】解：（1）氢能源环卫车匀速直线作业时，速度不变、高度不变，随着吸入垃圾的增多，质量变大，所以环卫车的动能增大；机械能增大；（2）环卫车受到的重力G＝mg＝16×103kg×10 N/kg＝1.6×105N，环卫车静止时对水平地面的压力F＝G＝1.6×105N，环卫车静止时对水平地面的压强p＝＝＝2×105Pa；（3）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝m氢q氢＝0.9kg×1.4×108J/kg＝1.26×108J；该车匀速行驶25min做的有用功W有用＝Pt＝42×103W×25×60s＝6.3×107J，氢能源环卫车发动机的热机效率为：η＝×100%＝×100%＝50%；（4）氢能源发动机相比传统燃油发动机的一个优点是清洁、无污染。答：（1）增大；增大；（2）氢能源环卫车静止在水平地面上时对地面的压强为2×105Pa；（3）氢能源环卫车发动机的热机效率为50%；物质熔点t/℃（标准大气压）物质比热容c[J/（kg•℃）]冰0冰2.1×103铝660水4.2×103铁1535铝0.88×103铜1083铜0.39×103