苏科版初中物理九年级上册第十二章《机械能和内能》单元测试卷（较易）（含答案解析）

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苏科版初中物理九年级上册第十二章《机械能和内能》单元测试卷
考试范围：第十二章；考试时间：75分钟；总分：80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
年月日，成都市温江区人民法院开庭审理了江某被诉高空抛物罪一案并当庭宣判。被告人江某犯高空抛物罪，被判处有期徒刑六个月，并处罚金元。据悉，该案是“高空抛物罪”入刑后的四川省首例判决。被抛下的物体在下落过程中逐渐增大的物理量是( )
A. 重力势能 B. 动能 C. 重力 D. 密度
如图所示，吊机将建材匀速直线放下，经过、两点，下列说法正确的是
A. 建材在、两点的动能相等
B. 建材在、两点的机械能相等
C. 建材在、两点的重力势能相等
D. 此过程建材的重力势能转换为动能
中国女足在年亚洲杯决赛中：逆转战胜韩国夺得冠军，以下相关说法不正确的是( )
A. 一个足球的质量约
B. 飞行中的足球既具有动能又具有重力势能
C. 在草地上滚动的足球最后停下，是因为它失去了惯性
D. 球员将飞来的足球踢向另一名球员说明力可以改变物体的运动方向
中华民族茶文化源远流长，庐山云雾茶是中国名茶系列之一。周末，小明到庐山云雾茶产地的茶厂体验手工制茶，手工制茶的部分工序如图所示。下列说法正确的是( )
A. 将新鲜的茶叶摊晾于通风干燥处是为了减慢蒸发
B. 炒茶叶的过程中闻到清香属于机械运动
C. 茶叶被揉捻卷在一起是由于带电体有吸引轻小物体的性质
D. 烘焙的过程中是通过热传递的方式来改变茶叶的内能
如图所示，花馍是陕西地区一绝，是用特殊的技法和工具将发面塑造成各种造型，蒸熟后再上色点彩。下列有关描述正确的是( )
A. 将面团捏成各种造型是弹性形变
B. 很远处就能闻到蒸熟的花馍香味是扩散现象
C. 蒸笼上方冒大量的“白气”是汽化形成的水蒸气
D. “蒸”是利用了做功的方式改变内能使花馍的温度升高
成都一座来了不想走的城市，游客到来喜欢品尝火锅。下列描述正确的是( )
A. 游客路过火锅店门口，香气四溢，说明分子只有在高温条件下才扩散
B. 锅里的金属汤勺很烫手，是因为在搅拌的过程中做了功
C. 刚出锅的肥牛有内能，还没入锅的虾滑没有内能
D. 入锅的毛肚温度升高，内能一定增大
甲、乙、丙三个物体的质量关系为，当其吸收热量情况如图所示时，升高的温度关系为，则关于这三个物体，下列说法正确的是( )
A. 乙的比热容最小
B. 甲、乙的比热容相等
C. 甲、乙的末温一定相等
D. 若三个物体的温度都降低，丙放出的热量最少
利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 应在两个相同的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油
B. 实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
C. 分析图乙可得食用油的比热容为
D. 液体的升温较快，所以更适合作冷却剂
生活中很多现象都蕴含着物理知识，下列说法中不正确的是( )
A. 塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力
B. 用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C. 冬天跑步，身体就感觉暖和，是通过做功的方式改变身体的内能
D. 端午期间，粽香四溢，能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于两组实验的说法正确的是( )
A. 每组实验中，燃料的质量均应相等
B. 每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C. 每组实验中，都需要用到天平和秒表
D. 每组实验中，均应保证温度计上升的示数相同
下列关于热现象、能量及其转化的说法中，正确的是( )
A. 燃料的热值与燃料的种类和质量有关
B. 的冰熔化成的水，温度不变，内能不变
C. 物体温度越高，含有的热量越多
D. 钻木取火的过程，是将机械能转化为内能的过程
下列关于热机的说法正确的是( )
A. 热机所用燃料的热值越大，效率越高
B. 汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能，燃料混合物的温度升高
C. 在设计与制造热机时要不断地改进与创新，以减少能量的损失
D. 柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油的热值比汽油的大
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
质量为的水温度从升高到吸收的热量是________，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需________的煤气．水的比热容为，煤气的热值为
太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等．一同学家中太阳能热水器容量为，则满箱水的质量为________：太阳能热水器使满箱水从升高到，水吸收的热量是________．
如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能______选填“增加”或“减少”，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。
如图所示，乒乓球发球机在同一高度以大小相同的初速度朝不同方向分别发出、、三个相同的乒乓球，若不计空气阻力，落到水平桌面时三者的速度分别为、、，其大小关系是______，这样判断的理由是______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
如图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧来回摆动，请标出小球势能最大的位置并涂黑。
如图为某同学正在投铅球过程，不计空气阻力，请画出铅球离开手后在空中运行直到落地前其动能随时间变化的关系图像。设铅球刚离开手时动能为
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
某兴趣小组为探究物体动能大小的影响因素而设计了如下实验。
【实验步骤】
如图，将质量为克的钢球用绳系着，从厘米的高度由静止释放。
钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块。
木块静止后，记录相关数据。
换用不同质量的钢球，重复实验，记录数据。
【实验数据】
实验次数 钢球质量 钢球下摆高度
【实验交流】
表中空缺栏目“？”处应填______；
换用不同质量的钢球，分别从相同的高度由静止释放，摆到竖直位置时的速度大小______；选填“相等”或“不等”
质量大的钢球将木块推得远，这说明动能的大小与物体的______有关。
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。、是两个质量不同的小球，让小球从同一斜面由静止滚下，撞击水平面上的小木块。
使用甲、丙两图，是为了研究动能大小与______的关系；
小华同学通过比较图乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？______；
很多初中物理实验，选取器材时，采用了与本实验木块类似的作用，下列实验中的器材，没有体现本实验木块作用的是______。
完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，其目的是______。如下表所示，小车从同一斜面同一高度下滑，在不同的表面上滑行的距离不相等，最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等？______选填“相等”或“不相等”。
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
在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”和“牛顿第一定律”实验中，用到了一种相同的科学研究方法是______。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
我国的长征二号遥十三运载火箭将神舟十三号载人飞船送入太空，在此次发射任务中，若以的推力将质量为的火箭和飞船在的时间内推到的高度。如果火箭与发射台的接触面积为，燃料的热值，不考虑火箭升空时质量的变化。求：
火箭静止时对发射台的压强；
火箭发动机推力的平均功率；
若火箭燃料充分燃烧所放出的能量有转化为推力所做的功，则要把火箭推到的高度，需要消耗多少吨燃料？
物理实践活动中，小明体验了乘坐无人驾驶汽车。小明观察到汽车在水平地面上以的速度匀速行驶，行驶汽车发动机的牵引力所做的功为，消耗汽油的质量为。
提供汽车动力的是发动机的______冲程，此过程中发动机将内能转化为______能。
求汽油完全燃放出的热量。
求该发动机的效率。
一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为，某次行驶过程中，搭载的人员及物品共，所受阻力为车总重的倍，内匀速直线行驶了，共消耗天然气天然气完全燃烧，其热值为，针对此次行驶过程。求：
汽车对地面的压力；
汽车的功率；
汽车发动机的效率。
某款电热水壶自重，与桌面的接触面积为。现往该水壶内装入质量为、初温为的水，并放置在水平桌面上，接通电源使其正常工作，在个标准大气压下将水烧开。取，。求：
装入水后水壶的重力；
装入水后水壶对桌面的压强；
水吸收的热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：
、物体在下落过程中，质量不变，高度变小，则重力势能变小，而物体的速度不断增大，所以其动能不断增大，故A错误，B正确；
C、重力大小和物体的质量、重力常数有关，物体在下落过程中，质量和重力常数均不变，所以其重力大小保持不变，故C错误；
D、密度是物质本身的一种特性，与高度无关，即在下落过程中物体的密度不变，故D错误。
故选：。
动能的大小与物体的质量和速度有关，质量不变时，速度越快，动能就越大。
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变时，高度越大，重力势能就越大。
动能和势能可以相互转化。
本题主要考查了对影响动能和重力势能大小的因素的理解和应用，属于基础题。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了机械能的相关知识，要求能根据图片获取信息，难度一般。
动能的影响因素：速度和质量；
重力势能的影响因素：质量、被举的高度；
机械能等于动能和势能的和。
【解答】
A.由图可知，吊机将货物匀速直线放下质量不变，速度不变，故动能不变，货物在、两点的动能相等，故A正确；
C.吊机将货物匀速直线放下质量不变，高度降低，故重力势能减小，货物在点的重力势能大于点的重力势能，故C错误；
B.机械能是动能和势能的总和，货物在点的机械能大于点的机械能，故故B错误。
D.此过程货物的动能不变，故不是重力势能转换为动能，故D错误。
3.【答案】
【解析】解：、一个足球的质量约，故A正确；
B、飞行中的足球，有高度也有速度，所以具有动能和重力势能，故B正确；
C、在草地上滚动的足球最后停下，是因为它受到了阻力的作用，是阻力改变了它的运动状态，惯性是物体的一种属性，一切物体在任何时候都有惯性。故C错误；
D、球员将飞来的足球踢向另一名球员，力使足球的运动方向发生改变，这说明力可以改变物体的运动方向，故D正确。
故选：。
根据生活中对于一些物体质量的认识，同时利用单位的换算可以得出；
物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能；
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性，惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，质量越大，惯性越大；
力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变。
此题考查了对生活中常见物理量的估测、动能势能的概念、惯性现象及力的作用效果，正确理解和运用基本规律，是解答的基础。
4.【答案】
【解析】解：、将新鲜的茶叶摊晾于通风干燥处是加快蒸发，故A错误；
B、炒茶叶的过程中闻到清香是扩散现象，不是机械运动，故B错误；
C、茶叶被揉捻卷在一起是手动塑型工序，茶叶本身也不是带电体，故C错误；
D、烘焙的过程中是通过茶叶和高温热锅的热传递来提高茶叶的温度，从而改变茶叶的内能，故D正确。
故选：。
减慢蒸发，就是从降低温度、减小液体面积和减弱空气流动这三个方面来考虑；
一个物体随着时间而变化的过程叫做机械运动，物质的分子互相进入对方的现象叫扩散现象；
揉捻是乌龙茶初制的塑型工序，通过揉捻形成其紧结弯曲的外形；
热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递；物体间发生热传递的条件是有温度差。
本题通过体验手工制茶，考查运用物理知识解释生活现象，体现了物理与生活的联系。
5.【答案】
【解析】解：、将面团捏成各种造型，不能够恢复原状，是塑性形变，故A错误；
B、由于分子是运动的，花馍的香味分子通过运动分散到周围的空气中，所以很远处就能闻到蒸熟的花馍香味，这是扩散现象，故B正确；
C、蒸笼上方冒大量的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误；
D、“蒸”是利用了热传递的方式改变内能使花馍的温度升高，故D错误。
故选：。
物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变，在外力撤去作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变；不能够恢复原状的形变称为塑性形变；
不同的物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象；
物质由气态变成液态的过程叫液化；
做功和热传递可以改变物体的内能。
本题考查了弹性、扩散现象、液化和改变内能的方法，主要考学生对所学物理知识综合应用能力。
6.【答案】
【解析】解：、游客路过火锅店门口，香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动，分子在任何温度下才扩散，故A错误；
B、锅里的金属汤勺很烫手，是通过热传递的方式增大内能的，故B错误；
C、刚出锅的肥牛有内能，还没入锅的虾滑也有内能，故C错误；
D、入锅的毛肚温度升高，分子运动加剧，内能增大，故D正确。
故选：。
物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越快；
做功和热传递可以改变物体的内能；
一切物体都有内能；
温度越高，分子运动越剧烈，物体具有的内能越多。
本题考查分子热运动和内能的知识，属于基础题。
7.【答案】
【解析】解：
由图可知，甲、乙的质量和吸收的热量相同，，根据可知，；
又，由图可知，根据可知，，又因为，故，故A正确，B错误；
C.不知道甲和乙的初温，因此无法比较甲和乙的末温，故C错误；
D.根据知，，甲乙，温度都降低，甲、乙放出的热量关系为；由图可知，乙、丙升高相同的温度，丙吸收的热量多，所以乙、丙温度都降低，丙放出的热量比乙多，故D错误。
故选：。
由图可知，甲和乙吸收的热量相同，丙吸收的热量大于甲和乙吸收的热量。根据公式可知，质量和吸收的热量相等时，温度变化越明显，则比热容越小。由于不知道甲和乙的初温，因此无法比较甲和乙的末温；由图可知，乙、丙升高相同的温度，丙吸收的热量多，所以乙、丙温度都降低，丙放出的热量比乙多。
本题考查学生对公式的理解和应用，还考查了学生对图像的解读能力。
8.【答案】
【解析】解：、本实验采用的是控制变量法，实验中要控制水和食用油的质量相同；根据图象可知，水、食用油质量相同时，吸收相同的热量，升温较快，吸热能力弱，升温较慢，吸热能力强，故是食用油，是水；
质量相同的食用油和水升高相同的温度，水的加热时间与食用油的加热时间之比为：，则吸收的热量的关系为：；由可知，在质量和升高的温度相同是，比热容之比等于吸收热量之比，即所以，故AC正确；
B、根据转换法可知，实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的，故B正确；
D、因为的比热容比较大，在质量相同时，由可知在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，所以液体更适合作冷却剂，故D错误。
故选：。
比较物质吸热能力的种方法：
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；
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。
本题考查学生会根据在相同质量、吸收相同的热量的不同物质温度升高的高低判断吸热能力的强弱，能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题是解题的关键。
9.【答案】
【解析】解：、塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上，是利用大气压的作用，故A不正确；
B、用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点，在同等情况下，能够吸收较多的热量，故B正确；
C、冬天跑步，身体就感觉暖和，是通过做功的方式改变身体的内能，故C正确；
D、粽香四溢，能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动，故D正确。
故选：。
塑料吸盘靠大气压工作。
水的比热容较大，吸热或放热本领大，在生活中有广泛的应用。
改变内能的方法：做功和热传递。
构成物质的分子总在不停地做无规则运动。
知道大气压的应用，理解比热容概念、改变内能的方法、分子动理论内容，可解答此题。
10.【答案】
【解析】解：、根据比较不同燃料燃烧放出的热量大小和探究“不同物质吸热升温现象”两实验的要求，容器中被加热物质的质量都要相同，而探究“不同物质吸热升温现象”实验时，不需要控制燃料的质量相同，故A错误，B正确；
、甲组实验中需要控制水和沙子的质量相同，所以需要用到天平，实验可以根据加热时间来比较吸热的多少，所以需要用到秒表；乙组实验中需要控制酒精和碎纸、两个烧杯内液体的质量相同，所以需要用到天平，实验中根据温度计示数的变化来比较吸热的多少，不需要用秒表，故C错误；
D、甲实验中两种液体升高相同的温度，根据加热时间比较吸收热量的多少；乙实验中两种燃料全部燃烧完后，通过观察温度计示数来反映燃料放热的多少，所以乙实验中不需要温度计示数相同，故D错误。
故选：。
为比较不同燃料燃烧放出的热量大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，液体升温越高，则燃料放出的热量越多；
探究“不同物质吸热升温现象”，需要用相同的加热装置，燃烧相同的燃料根据转换法，确保相同时间放出的热量相同，加热相同的时间，比较质量和初温相同的液体升高的温度；
本题将“比较不同燃料燃烧放出的热量大小”和探究“不同物质吸热升温现象”两个实验作比较，考查相同和不同之处及转换法和控制变量法，为易错题。
11.【答案】
【解析】解：
A、燃料的热值只与燃料的种类有关，与质量无关，故A错误；
B、的冰熔化成的水，需要吸收热量，温度不变，内能增大，故B错误；
C、热量是过程量，不是状态量，不能说物体含的热量多，故C错误；
D、钻木取火的过程，是通过做功的方式改变内能的，将机械能转化为内能，故D正确。
故选：。
热值是燃料本身的一种属性；
物体吸收热量，内能变大；
热量是过程量，不能说含有；
改变物体内能的方法有两个：做功和热传递。
能深入理解温度、内能、热量几个相似的概念，并能搞清它们之间的联系，是解答的关键，也是考试中经常出现的内容之一。
12.【答案】
【解析】解：、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与燃料的热值无关，故A错误；
B、汽油机在压缩冲程中，将机械能转化为内能，使燃料混合物的温度升高，故B错误；
C、减少能量的损失，可以增大热机有效利用的能量，增大热机效率，因此在设计与制造热机时要不断地改进与创新，故C正确；
D、柴油机的效率比汽油机的效率高，说明其有效利用的能量占燃料完全燃烧释放总能量的比例大，与燃料的热值无关，故D错误。
故选：。
热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，比值越大，效率越高；
汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，在做功冲程中将内能转化为机械能。
本题考查了学生对热机效率概念的理解，属于基础题，难度不大。
13.【答案】；
【解析】
【分析】
本题考查了吸热公式和的应用，注意利用好条件：煤气完全燃烧放出的热量。
知道水的质量、水的比热容、水温度初温和末温，利用吸热公式求出水吸收的热量；
由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量，再根据求出燃烧煤气的质量。
【解答】
水吸收的热量：
；
由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量：
，
由可得完全燃烧煤气的质量：
。
故答案为：；。
14.【答案】；
【解析】
【分析】
本题考查的是热量的计算、质量的计算，注意审题，解题的关键是从题干中得并利用相关信息。
根据密度的变形公式可得水的质量；
根据热量的计算公式计算水吸收的热量。
【解答】
由可得，水的质量：；
水吸收的热量：。
故答案为：；。
15.【答案】增加 压缩
【解析】解：
在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，棉花燃烧起来；此过程中压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
故答案为：增加；压缩。
改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；
内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理能量的转化即可解答此题。
16.【答案】 不计空气阻力，小球的机械能守恒
【解析】解：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出、、三个球，由于高度和速度都相同，则机械能是相同的；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能相同，速度相同。
故答案为；；不计空气阻力，小球的机械能守恒。
首先判定开始时三球机械能的大小；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，据此判定速度的大小。
本题考查了动能、重力势能的影响因素和机械能的守恒，难度不大，要熟记。
17.【答案】解：影响重力势能大小的影响因素是质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
小球无论在哪个位置，其质量不变，由图可知，和点高度相等，且高于、两点，所以小球势能最大的位置是和点，如图所示：

【解析】重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大，据此结合图示分析解答。
此题考查势能大小的判断，掌握影响势能大小的影响因素是关键。
18.【答案】解：铅球离手后，铅球在上升过程中，质量不变，速度不断减小，动能不断变小；铅球在下降过程中，质量不变，速度不断变大，动能不断变大。
铅球在最高点时，仍有一定的速度，故其动能不为零，即图线不能与横轴相交。所以在整个运动过程中，铅球的动能先变小后变大，如图所示：

【解析】动能大小的影响因素：质量、速度。速度一定时，质量越大动能越大；在质量一定时，速度越大，动能越大。
掌握动能大小的影响因素，利用控制变量法，解释动能大小的变化，并通过画图来表示。
19.【答案】木块滑行的距离 相等 质量
【解析】解：钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块滑行的距离越长，就表示钢球的动能越大；所以表格中？处的内容为：木块滑行的距离；
换用不同质量的钢球，分别从相同的高度由静止释放，高度相同，摆到竖直位置时的速度大小相同，是探究动能大小与质量的关系；
在速度相同时，质量大的钢球将木块推得远，这说明动能的大小与物体的质量有关。
故答案为：木块滑行的距离；相等；质量。
一个物体能够做功就说这个物体具有能量，若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大；
影响动能大小的因素是质量和速度，在研究时要采用控制变量法，速度相同是研究动能与质量的关系。
此题考查的影响动能大小实验的探究，考查了控制变量法和转换法的应用，是一道基础题。
20.【答案】速度 没有控制小球到达水平面时的速度相同 使小车到达水平面时的速度相等 相等 控制变量法
【解析】解：比较甲、丙两图，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速度的关系；
要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度自由滚下，而乙、丙两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误；
实验中通过小球撞击木块运动的距离的大小判定动能的大小，采用的是转换法；
A、内能的大小无法观察，通过棉絮的燃烧情况能判定压缩空气内能的变化，属于转换法；
B、研究物质的升温特点时，控制质量相同，采用的是控制变量法；
C、分子的运动无法观察，通过红墨水分子的运动情况判定分子运动与温度的关系，采用的是转换法；
D、电流的大小无法观察，实验中通过电流表示数大小判定电流的大小，采用的是转换法；故选B；
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同；
在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”和“牛顿第一定律”实验中，都用到了控制变量法和转换法。
故答案为：速度；没有控制小球到达水平面时的速度相同；；使小车到达水平面时的速度相等；相等；控制变量法。
小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度来实现的，小球动能的大小是通过物体被推动移动的距离来反映的；
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；
根据转换法分析；
直接比较小车在三个表面上克服摩擦力做功是否相等不好确定，可根据重力势能大小关系及能量的转化分析；
在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”和“牛顿第一定律”实验中，都用到了控制变量法和转换法。
明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法，最后一问有难度。直接比较大小不易出出答案，要从能量转化角度分析。
21.【答案】解：
火箭静止时对发射台的压力，
火箭静止时对发射台的压强；
火箭发动机推力做的功，
火箭发动机推力的平均功率；
燃料完全燃烧放出的热量，
需要消耗燃料的质量。
答：火箭对发射台的压强为；
火箭发动机推力的平均功率为；
火箭需要消耗燃料。
【解析】根据得出火箭静止时对发射台的压力，根据得出火箭静止时对发射台的压强；
根据得出火箭发动机推力做的功，
根据得出火箭发动机推力的平均功率；
根据得出燃料完全燃烧放出的热量，根据得出需要消耗燃料的质量。
本题考查压强、功、功率、热值、效率的有关计算，综合性强，难度适中。
22.【答案】做功 机械
【解析】解：提供汽车动力的是发动机的做功冲程，此过程中发动机将内能转化为机械能。
汽油完全燃放出的热量。
该发动机的效率。
故答案为：做功；机械。
汽油完全燃放出的热量为。
该发动机的效率为。
发动机的做功冲程提供汽车的动力，此过程中发动机将内能转化为机械能。
根据得出汽油完全燃放出的热量。
根据得出该发动机的效率。
本题考查热值和效率的计算，并考查热机的做功冲程的有关知识，综合性较强。
23.【答案】解：汽车总质量：，
总重力：，
汽车对地面的压力：；
因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力：，
牵引力做的功：，
牵引力做功功率：；
天然气完全燃烧放出的热量：
，
汽车发动机的效率：
。
答：汽车对地面的压力为；
汽车的功率为；
汽车发动机的效率为。
【解析】求出汽车总质量，利用求其总重力，对地面的压力等于总重力；
因为汽车匀速直线行驶，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，利用求出，再利用求牵引力做的功，最后利用求牵引力做功功率；
利用求天然气完全燃烧放出的热量，汽车发动机的效率等于牵引力做的功与天然气完全燃烧放出的热量之比。
本题为力学和热学综合计算题，考查了重力公式、功的公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大
24.【答案】解：壶内装入质量为的水，重力为：
，
装入水后水壶的重力：
；
装入水后水壶对桌面的压力：
；
装入水后水壶对桌面的压强：
；
水壶装了质量为，初温为的水，标准大气压下水的沸点是，
则水吸收的热量：
。
答：装入水后水壶的重力为；
装入水后水壶对桌面的压强为；
水吸收的热量是。
【解析】已知壶内装入水的质量，根据求出水的重力；
装入水后水壶对桌面的压力等于壶的总重，根据求出装入水后水壶对桌面的压强；
标准大气压下水的沸点是，根据求出水吸收的热量。
本题考查了重力公式、压强公式和吸热公式，要能题中获取有用的信息，注意标准大气压下水的沸点是。
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