9上第一次月考复习——第十二章《机械能和内能》实验26题（含解析）
文档属性
| 名称 | 9上第一次月考复习——第十二章《机械能和内能》实验26题（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 11.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-09 18:34:37 | ||
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文档简介
第一次月考复习——第十二章《机械能和内能》实验26题
一、探究影响物体弹性势能因素的实验装置及作用
1．（2024·江苏常州·一模）小江同学利用几个等质量的弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m
1 a 0.50 20.00 10.10
2 b 0.50 30.00 8.20
3 c 1.00 20.00 14.00
请回答以下问题：
(1)实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
(2)比较1、2两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关；
(3)比较 两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关；
(4)用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 。
A．窄而长的 B．宽而长的 C．窄而短的 D．宽而短的
2．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接），由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块，分别测量出木块在水平面上滑行的距离，分析实验数据得出结论。
（1）实验中，弹簧弹性势能大小是通过 来反映的，实验中探究了弹簧弹性势能大小跟 的关系。上述实验还能探究动能和 （速度/质量）的关系。
实验中，小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球离地的高度有关；
猜想3：与小球的质量有关。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，发现小球水平飞行的距离不相同，这说明猜想1是 （正确/错误）的。
（3）为了探究猜想2，同组小华按照正确的实验方法，实验并记录数据如下，
离地高度H/cm 5 20 45 80 125
水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25
根据表中数据，可以得出：当该小球以实验中以相同速度离开桌面时，小球离地面的高度H为 cm时，小球水平飞行的距离s为60cm。
（4）小明接下来想探究猜想3，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，由静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案存在的问题是 ，请你为小明设计一个正确的方案： 。
3．（22-23九年级上·江苏南通·阶段练习）小华在“探究弹性势能大小与形变量的关系”时，猜测弹性势能可能与弹簧形变量x有某种定量关系，于是用如图甲所示的装置进行探究，他将轻弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平桌面上。刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
（1）实验步骤如下：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平桌面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平桌面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平桌面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②和③，将测出的数据记录在下面的表格中，并计算出弹簧的形变量x和小铁块移动的距离Δh；
实验次数 h0/m h1/m h2/m
1 0.50 0.40 0.55
2 0.50 0.30 0.90
3 0.50 0.20 1.55
4 0.50 0.15 2.09
（2）实验中计算弹簧形变量的表达式为x= （用所需物理量符号表示）；
（3）实验中，弹簧弹性势能的大小是通过小铁块移动的距离Δh= 来间接反映的；
A．h1
B．h2
C．h2-h0
D．h2-h1
（4）根据表中数据计算出形变量x的平方，在乙图中作出Δh-x2图像，根据所作图像，可得到的实验结论是： 成正比；
（5）小华进一步探究上述四次实验中小铁块动能最大的位置，他发现：
①小铁块从距离地面高度为h1的位置上升至距离地面高度为h2的过程中，小铁块的动能 （填变化情况）；
②测得第1次实验和第3次实验时，小铁块动能最大的位置离水平面的高度分别为ha和hb，则ha hb（选填“>”、“＜”或“=”）。
二、探究动能大小与质量、速度的关系
4．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，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．木块被小球撞击时的动能
(2)实验中，通过观察 来判断钢球的动能大小；
(3)甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（填“>”、“＝”或“<”）；
(4)甲、丙两次实验中，将A和C球同时从两个相同完全相同的斜面由静止下滑，能证明A和C球到水平面时速度大小相等的实验现象是 ；
(5)本实验的甲乙丙图像 （可以/不可以）探究重力势能的影响因素，探究的重力势能转化为 ；
(6)得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是_________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C．质量小的铁球将木块推动的距离较远
5．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）如图所示，小明在“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hA=hC>hB，mA=mB(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
(2)小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
(3)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系，分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
(4)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光滑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，小明设计了如图丁所示的实验：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速度大小相等；
(5)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不同（如下表），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）。
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
6．（23-24九年级下·江苏南京·阶段练习）在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离；
（1）钢球从某一高度由静止释放后，钢球的 能转化为动能，同一钢球从不同高度由静止释放，是为了探究钢球动能与 的关系；
（2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系；
（3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （选填“正确”或“错误”）。
三、探究重力势能大小与质量、高度的关系
7．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验：
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：
实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m
① A 200 0.5 0.1
② B 400 0.5 0.25
③ C 200 1 0.2
④ D 200 1 0.2
(1)为了完成该实验，除了沙子和质量不等的铅球之外，还需要的器材是 ；
(2)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫 （控制变量法/转换法/类比法）；
(3)为验证猜想二，应比较 两球，得到的结论是：当物体质量相同时， ；
(4)比较C、D两球，发现两球两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径 （有关/无关）。
8．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）（1）小明做“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验。实验中，小球从同一斜面由静止滚下，到达水平面后推动木块运动一段距离后静止。回答下列问题：
（1）图甲实验中，让两个质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是 ；该实验是通过观察木块被撞击后移动的 的大小来说明小球动能的大小，探究的是物体动能与 的关系；由图乙实验得到的结论是： ，小球的动能越大；小明在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中用到的实验方法 ；
（2）如图所示，小华探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景，实验中将半径相同的小球从某个高度自由落下到花泥上、（已知m钢>m玻璃）
该实验中用 反映重力势能的大小；实验a、b得出结论：重力势能大小与 有关；实验a、c得出的结论：重力势能大小与 有关。
9．（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球 的做功本领最大；
（2）比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系；
（3）若不计空气阻力，小球在空中下落时机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 。
A． B． C． D．
四、物体运动过程中各种机械能的变化情况
10．（23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习）回顾第十二章的小实验，完成下列二个小题。
（1）如图甲所示，木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中，要将小桌的脚打入沙子中更深些，应选用质量较 （选“大”或“小”）的木块，并将其从更 （选“高”或“低”）处下落；
（2）如图乙所示。这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，迅速松开手，观察到卡向上跳起。这个现象说明：发生弹形变的橡皮筋能对卡片 ，因此它具有弹件势能。
11．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能；小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。
实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm）
1 1.00 1.50
2 2.00 6.00
3 3.00 13.50
4 4.00 24.00
5 5.00
（1）实验时每次将弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 （“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小；
（2）当压缩的弹簧x＝5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时 能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 时刻；
（3）上表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 正比（选“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为 cm。
12．（21-22九年级上·江苏苏州·阶段练习）李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时，有时要在水泥里面掺入少量纤维材料。他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度。关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关，和同学们讨论后，他们提出了以下猜想：
猜想1：与是否掺入纤维有关；
猜想2：与纤维掺入量有关；
猜想3：与纤维材料的种类有关。
经过思考后，他们利用图中装置，将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放，对水泥样品进行连续撞击，直至水泥样品断裂，收集的数据记录在下表中。
实验序号 水泥样品厚度/cm 水泥样品面积/cm2 铁锤高度/cm 掺入纤维种类 纤维掺入量/% 撞击次数
1 4 100 50 无 无 20
2 4 100 50 A纤维 0.1 80
3 4 100 50 A纤维 0.12 95
4 4 100 50 A纤维 0.15 100
5 4 100 50 B纤维 0.1 90
6 4 100 50 C纤维 0.1 98
（1）铁锤撞击水泥样品时的动能是由 转化来的。实验时通过 来比较水泥样品的牢固程度；
（2）比较实验序号1、2的两组数据，可得出的结论是：水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维 （选填“有关”或“无关”）；
（3）比较序号2、3、4三组数据，可得出的结论是：在水泥中掺入适量纤维时，掺入纤维材料越多，水泥路面越 （选填“牢固”或“不牢固”）；
（4）比较序号2、5、6的三组数据，比较得出：在水泥中掺入等量不同纤维材料，掺入 纤维材料水泥路面最牢固；
（5）为缩短上述样品的实验时间，需减少碰撞次数，可采用的方法是 。
五、单摆和滚摆运动时的能量变化情况
13．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）阅读短文，回答问题：
单 摆
单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆．单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。
如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示。把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点。我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O-B-O-A-O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期。单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。
小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验数据如下：
摆长L（cm） 质量为50g的小球30个周期T30（s） 1个周期T（s） 质量为100g的小球的T30（s） 1个周期T（s）
93.76 58.35 1.945 58.30 1.943
83.68 55.05 1.835 55.08 1.836
73.46 51.55 1.718 51.51 1.717
63.44 47.50 1.583 47.56 1.585
53.71 44.70 1.490 44.70 1.490
实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验。
图2是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。
（1）关于单摆的说法中，正确的是
A．单摆能够产生往复的振动
B．单摆摆绳可以用橡皮筋
C．单摆的摆球应该用密度较大的金属球
D．单摆在工作时，摆球应该在角度较大范围内摆动
（2）关于生活中的钟表，下列说法中正确的是
A．石英手表的原理与钟摆的原理相同 B．钟摆可以竖直放置，也可以水平放置
C．钟摆的摆球不可能一直摆动下去 D．生活中的钟摆只有重力势能和动能之间相互转化
（3）单摆是一种理想模型，它的机械能W随时间t的变化图像是
A．B．C．D．
（4）从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是 。
（5）冬天天气变冷，钟摆摆杆容易因为热胀冷缩而变短，这样会导致时钟变 （快/慢）。
六、热传递的条件和方向
14．（23-24九年级下·江苏盐城·阶段练习）如图甲所示，是小明利用装有沸水的烧杯“探究某种固体熔化规律”的实验。图乙是根据实验数据描绘出的该固体温度随时间变化的图像。由图乙可知，该固体是 （晶体/非晶体）；实验中，热从火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有 性；图乙中，物质在A点时具有的内能 （大于/等于/小于）在B点时的内能；
七、比较不同物质的吸热能力
15．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：
(1)实验中必须要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
(2)选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内 ；
(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像，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为 ，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体 （选填“甲”或“乙”）作为供暖物质，其效果更佳。
16．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）小明用如图所示的实验装置探究煤油和水吸热能力的大小，在两个相同的烧杯中加入煤油和水，用两个相同的酒精灯同时加热，记录的数据如下表：
加热时间 0 1 2 3 4
温度 煤油 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
（1）在做该实验前我们需要控制水和煤油的 和初温相同；
（2）用两个相同的酒精灯对其加热相同时间，则煤油和水吸收的热量 （填“相同”或“不相同”）， 的温度升得高，说明这种物质的吸热能力 ；为了表示不同物质这种性质上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量；
（3）分析表中数据，若水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，则煤油的比热容是 ；
（4）如图是冰的熔化图象，从A到B的过程与从C到D的过程，该物质吸收的热量 （填“相同”或“不同”），由此可以得出物质的比热容与物质的 有关。
17．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）小明在探究“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，取质量相同的沙子和水加入易拉罐，用相同的装置加热。
（1）实验中，可以通过比较 （“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种物质吸收热量的多少，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 ；
（2）实验中玻璃棒的作用是 ；
（3）小明将记录的数据填入表格，发现第一行第一列缺少内容，此内容为 ；
0 1 2 3 4 5 6
沙子的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
水的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
（4）分析实验数据：相同质量的沙子和水升高相同的温度， 吸收的热量更多， 的吸热能力强（均选填“沙子”或“水”）。
八、计算物体温度变化时的吸放热
18．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg ℃）。
（1）该物质在B点时的内能 （大于/小于/等于）在A点时的内能；
（2）求该物质在BC段共吸收了多少热量 ？经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大 ？
19．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）图甲是“探究冰熔化特点”的实验装置：
（1）实验过程中，小芳同学应选择 （较大/较小）颗粒的冰块装入试管进行实验；
（2）在实验过程中，每隔1min记下温度计的示数，同时还要观察冰的 变化情况，如图是某时刻温度计的示数，冰此时的温度为 ℃；
（3）如图丙是小芳同学根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像，由此可知，冰熔化过程中温度 （升高/不变/下降），水在液态时的比热容与水在在固态时的比热容之比为 ；
（4）同班的小明同学选择如图丁的装置进行实验，你觉得 同学的实验装置更科学。
九、做功改变物体的内能
20．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）（1）在一个玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，往瓶里打气，如图甲当塞子从瓶口跳起来时，可以看到瓶内会出现白雾，产生上述现象的原因是：瓶内的空气膨胀做功时，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠；
（2）图乙是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止，实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小；
（3）图丙是探究影响弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，确保弹簧压缩量相同，弹簧将质量不同的小球A、B（mA＜mB）弹上相同轨道（水平面和斜面均光滑），则A、B两球的高度Ha Hb（选填“＞”、“＜”或“=”），在最高处拥有的重力势能Ea Eb（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）小华用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A和B两种液体进行加热。如图丁是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像，由图像可知：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”）升温较高。冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）。
十、热值的公式及相关计算
21．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电．测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0107J/kg）
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图1所示是汽油机的 冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 次；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽油机外有一个水套，这是因为水的 大。汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有完全燃烧，热燃料的热值 （变大/变小/不变）。
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大质量/J 1.0103
整车 质量/t 1
（2）下列说法正确的是 。
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 J/（100km·t），汽车的能量利用率为 。
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 km。
22．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 （填“A处向上”或“B处向下”）调整；
(2)要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 ；
(3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知，煤油的比热容为 ；[]
(4)实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J；（q酒精=3.0×107J/kg）
(5)实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在BC阶段中C点处物质的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是 。
23．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验。
假设燃料燃烧时均匀放热，记录结果如表：
表一：煤油
水温/℃ 20 100 100
加热时间/min 0 5（刚好沸腾） 10（刚好燃尽）
表二：菜籽油
水温/℃ 20 40 60 80
加热时间/min 0 5 10 15（刚好燃尽）
（1）为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，并控制 相等（选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”），但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请补充完整他们的探究过程：
①小虎认为实验中是利用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小慧认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以除了 不同外，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水与外界的环境温差都不相同，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况。所以，实验时应该控制水的初温相同。你认为 （选填“小虎”或“小慧”）的想法更合理。
（2）小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长，可以在燃烧3min时就来读数比较，小虎认为不对，理由是 。
（3）实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油和与菜籽油的热值之比为 。
（4）加热功率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，在题（3）条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的 倍。
十一、比较不同燃料的热值大小
24．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失；
（1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （陶土网/温度计）处于适当的高度；
（2）实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 （温度计上升的示数/加热的时间）比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 （a/b）的热值大；
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量；为了防止水提前沸腾，采取的措施有 ；
A．降低两杯水的初温
B．增加两杯水的质量
C．减少燃料c的质量
（5）小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
25．（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：
表一：煤油
水温/℃ 20 100 100
加热时间/min 0 5（刚好沸腾） 10（刚好燃尽）
表二：菜籽油
水温/℃ 20 40 60 80
加热时间/min 0 5 10 15（刚好燃尽）
(1)为了保证实验结论的可靠性，小虎、小慧选择了两套完全相同的装置，并控制 相等（选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”）。实验中通过 来比较煤油和菜籽油放出热量的多少；
(2)小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长，可以在燃烧5min时就来读数比较，小虎认为不对 ；
(3)实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油与菜籽油的热值之比为 。
26．（23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习）实验室准备了如图甲、乙所示的两套“观察水沸腾”的实验装置。
（1）小明同学从水温升高到90℃时开始记录数据，以后每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾5min为止，实验数据如下表所示。分析表中数据可知，李明选择的是 （选填“甲”或“乙”）实验装置（室内为标准大气压）；
（2）给一定质量的水加热，其温度与时间关系如图丙中a所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图像正确的是 （选填“b”“c”或“d”）。分析图像可知，水沸腾时，温度 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 101 102 102 102 102 102
（3）另一同学探究“酒精、煤油、汽油的热值”，三个装置完全相同（如图丁所示），水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点），可以粗略知道它们的热值q大小关系为 。（填选项编号）
A． B． C．
参考答案：
1．(1)弹珠弹射的水平距离
(2)长度
(3)1、3
(4)D
【详解】（1）实验中，是通过比较弹珠弹射的水平距离来间接反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠弹射的水平距离越长，橡皮条的弹性势能越大。
（2）比较1、2两次实验，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条长度相同，橡皮条宽度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。
（4）由以上实验数据可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的，故选D。
2． 木块在水平面上滑行的距离 弹性形变 速度 正确 720 没有控制小球飞出桌面时的速度一定 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下，再观察小球水平飞行的距离
【详解】（1）[1]由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较木块移动的距离来判断弹簧的弹性势能大小。
[2]由实验步骤可知，本实验探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变大小的关系。
[3]将弹簧压缩不同的长度，小球获得的速度不同，还能探究动能和速度的关系。
（2）[4]要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1是正确的。
（3）[5]探究猜想2时保持小球质量为5g不变，将弹簧压缩到相同的长度释放小球即保持小球的开始速度相同，只改变桌子的高度，根据表格数据知离地高度H由5cm变为20cm，变成原来的4倍，水平飞行距离s由5cm变成10cm变成原来的2倍，依此类推离地高度H由5cm变为45cm，变成原来的9倍，水平飞行距离s变成原来的3倍，离地高度H由5cm变为80cm，变成原来的16倍，水平飞行距离s变成原来的6倍，由此可以得出离地高度H变成原来的n2倍，水平飞行距离s变成原来的n倍，所以当小球水平飞行的距离s为60cm时，是原来的12倍，离地高度H变成原来的122＝144倍，即小球离地面的高度H为5cm×144＝720cm。
（4）[6]要探究猜想3，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定，则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
[7]为了保证不同质量小球的初速度相同，可以让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下，再观察小球水平飞行的距离。
3． h0-h1 D 弹簧弹性势能的大小与形变量的平方 先增大后减小 =
【详解】（2）[1]弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即
x=h0-h1
（3）[2]实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即
Δh=h2-h1
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）[3]由图乙和表格中数据，可得出
Δh=15x2
即Δh与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
（5）①[4]当小铁块距离地面高度为h1时，小铁块受到两个力，分别是重力G，和竖直向上的弹力F。铁块能被弹起，则弹力F大于重力G，此时铁块的所受的合力为
F合=F-G
合力方向竖直向上，在铁块上升时，弹簧的形变量x逐渐减小，弹簧的弹力F也逐渐的减小。当弹力F还大于重力G时，即F＞G，由
F合=F-G
得，F合逐渐减小，F合的方向竖直向上与铁块运动方向同向，则铁块做的是加速运动，速度增大，铁块的动能增大。当弹力F减小到和重力G相等时，即F=G，由
F合=F-G=0
得，F合=0，则铁块速度增加到最大，此时铁块的动能最大。当弹力F减小到小于重力G时，即F＜G，由
F合=G-F
得，F合的方向竖直向下与铁块运动方向相反，则铁块做的是减速运动，速度减小，铁块的动能减小。当铁块离开弹簧时，弹力F减小为0，之后铁块再继续上升时，铁块只受重力G作用，重力G方向竖直向下与铁块运动方向相反，则铁块做的是减速运动，速度减小，铁块的动能减小。当铁块运动到最高点时，铁块的速度为0，此时铁块的动能减小为零。所以，整个上升过程中，铁块的速度先增大后减小，则铁块的动能先增大后减小。
②[5]由上面的分析知；在铁块整个上升过程中，当弹簧的弹力F减小到等于重力G时，即F=G，铁块的速度最大，此时的动能最大。当F=G时，由于第1次实验和第3次实验用的都是同一个铁块，重力不变，所以两次实验中，铁块动能最大时，铁块受到弹簧的弹力大小相同。因为弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，所以两次实验中，弹簧的形变量相同，弹簧的长度也相同，此时铁块距离水平面的高度等于此时弹簧的长度。所以两次实验中，小铁块动能最大的位置离水平面的高度相同，即：ha=hb。
4．(1)B
(2)木块移动的距离
(3)>
(4)A和C同时到达斜面底端
(5) 可以 木块被推出去的距离
(6)B
【详解】（1）实验中，通过木块运动距离的远近，探究小球撞击木块时的动能大小与质量和速度的关系，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）实验中，小球的动能无法直接测量，利用转换法，通过观察木块被撞击的距离来判断钢球的动能大小，距离越大，动能越大。
（3）甲、乙两次实验中，两个小球的质量相等，A球高度大于B球高度，则到达水平面时A球的动能大于B球的动能，A球把木块撞击的更远。由于木块受到的摩擦力不变，根据公式W=fs可知，木块滑行过程中克服摩擦力做功
W1>W2
（4）将A和C球同时从两个完全相同的斜面由静止下滑，若A和C同时到达斜面底端，则说明A和C球到水平面时速度大小相等。
（5）利用甲、乙实验可以探究重力势能与高度的关系，钢球质量相同，从不同高度由静止滑下，下滑过程中钢球的动能是由重力势能转化而来的，通过木块被推出去的距离判断重力势能的大小。同理利用甲丙可探究重力势能与质量的关系。
（6）用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．(1)B
(2) 距离s 不能
(3) 速度 大
(4)静止
(5)相等
【详解】（1）据题意可知，实验中探究的是小球进入水平面时的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小球从斜面滑下，到达水平面撞击小木块，通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的，木块被推动的距离越远，说明小球所具有的动能越大。
[2]如果水平面光滑，小球和木块将做匀速直线运动，不能判断小球所具有动能大小了。
（3）[1]动能的大小与物体的速度和质量有关；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。
[2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，推动木块移动的距离越远，则物体的动能越大。
（4）让质量不同的小球、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小相等。
（5）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，最终都停下来，克服摩擦力做功使其动能最终变为零，动能全部转为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。
6． 重力势 速度 速度 错误
【详解】（1）[1]钢球从某一高度由静止释放后，质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，故钢球的重力势能转化为动能。
[2]同一钢球从不同高度由静止释放，钢球的质量是相同的，速度不同，所以是为了探究动能与速度的关系。
（2）[3]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此时质量相同，速度不相同，所以可以研究铁球的动能大小与速度的关系。
（3）[4]观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁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，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的，所以这个设计方案是错误的。
7．(1)刻度尺
(2) 铅球陷入沙中的深度 转换法
(3) A、C 物体的高度越大，重力势能越大
(4)无关
【详解】（1）实验时，需要测量铅球下落时的高度和陷入沙中的深度，所以，还需要的器材是刻度尺。
（2）[1][2]本实验是通过观察铅球陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，铅球陷入沙中的深度越大，表明铅球的重力势能越大，把不便于测量的重力势能大小转换成便于测量的铅球陷入沙中的深度，这种研究问题的物理方法叫转换法。
（3）[1][2]为验证猜想二，即物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制铅球的质量相同，改变其下落高度，观察铅球陷入沙中的深度，所以，应比较A、C两球，由图知，C球下落高度较大，陷入沙中的深度也较大，即C球的重力势能较大，所以，得到的结论是：当物体质量相同时，物体的高度越大，重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，则两球的重力势能相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径无关。
8． 使小车到达水平面时初速度相同 距离 质量 质量相同时，速度越大 控制变量法 球下陷的深度 质量 高度
【详解】（1）[1]探究物体动能的大小与质量的关系，需要控制小球的速度相同，因此让小球从同一高度由静止释放的目的是：使小车到达水平面时初速度相同。
[2]实验中运用转换法通过观察木块移动距离的 远近来表示小球具有动能的大小。
[3]实验中两小球的质量不同，所以探究的是动能与质量之间的关系。
[4]乙图中，两小球的质量相同，小球的速度越快，木块被撞击的越远，可得结论为：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
[5]综合上述分析可知，探究一个因素时需要保持另一个因素不变，运用了控制变量法。
（2）[6]实验中运用转换法通过球下陷的深度来表示物体具有重力势能的大小。
[7]a、b两实验可知两球的质量不同，因此探究的是重力势能与质量之间的关系。
[8]实验a、c可知，小球的质量相同，而高度不同，所以是探究重力势能与高度之间的关系。
9． A 质量 守恒 D
【详解】（1）[1]小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。
（2）[2]比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。
（3）[3]不考虑空气阻力，下落时减少的重力势能全部转化为动能，机械能大小不变，机械能守恒。
（4）[4]小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W=Gh知道，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10． 大 高 做功
【详解】（1）[1][2]重力势能与质量和高度有关，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；要将小桌的脚打入沙子中更深些，需要增大重力势能，且物体质量越大、物体具有的重力势能就越大，故应选用质量较大的木块，并将其从更高处下落。
（2）[3]发生弹性形变的物体就具有了弹性势能，也具有了弹力，必然会对使它发生形变的物体施加力的作用；若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离，就说它做了功。“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要恢复原状，所以橡皮筋会对硬卡片施力，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功。
11． 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 不成 37.50
【详解】（1）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度，反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。
（2）[3]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为重力势能。
[4]小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。
（3）[5]由表中数据知:当压缩量由1.00cm变为2.00cm时，压缩量变为2倍。而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50cm变成了6.00cm，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比。
[6]进一步分析，应该与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，所以小球上升的高度应为
12． 重力势能 铁锤的撞击次数 有关 牢固 C 增大铁锤的质量
【详解】（1）[1]铁锤在某一高度处静止释放时，具有重力势能，下落过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以铁锤撞击水泥样品时的动能是由重力势能转化来的。
[2]实验中水泥样品中纤维掺入量不同，断裂时，铁锤的撞击次数不同，所以通过铁锤的撞击次数来比较水泥样品的牢固程度。
（2）[3]由表格数据中1、2两组数据可知，其它因素相同时，掺入纤维的有或无，铁锤的撞击次数不同，说明水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
（3）[4]由表格中的2、3、4三组数据可知，其它因素相同，掺入同种纤维，其掺入量不同时，铁锤的撞击次数不同，且掺入量越大，撞击次数越多，这说明在水泥中掺入适量的纤维时，掺入纤维材料越多，水泥路面越牢固。
（4）[5]由表格的2、5、6三组数据可知，其它因素相同，掺入量相同，掺入材料不同的纤维，铁锤撞击的次数不同，掺入0.1%的C纤维时，撞击次数最多，说明：在水泥中掺入等量不同纤维材料时，掺入C纤维材料水泥路面最牢固。
（5）[6]铁锤撞击时的动能越大，对水泥路面做功越多，破坏性越大，所以增大铁锤撞击时的动能，能减小碰撞次数。而动能与质量和速度有关，所以可采用的方法是增大铁锤的质量，或增加铁锤静止释放时的高度。
13． C C A 质量 快
【详解】（1）[1]A．单摆是能够产生往复摆动的一种装置，而不是往复的振动，故A错误；
B．单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供，故B错误；
C．为减小空气阻力的影响，摆球的体积应较小，则密度应较大，故C正确；
D．球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°，故D错误。
故选C。
（2）[2]A．石英钟表原理和单摆不相同，故A错误；
B．钟摆不能水平放置，由于摆球受重力的作用，所以钟摆竖直放置，故B错误；
C．钟摆在摆动过程中需要克服摩擦力做功。根据能量守恒定律可知，钟摆的摆球不可能一直摆动下去，故C正确；
D．生活中的钟摆需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，故D错误。
故选C。
（3）[3] 单摆看做理想模型，则不考虑摩擦等因素，单摆运动过程中只有动能和势能的转化。则机械能总量守恒。
故选A。
（4）[4]分析实验数据可知，摆球的质量不影响单排的周期，摆球的周期与绳的长短有关，摆绳越长周期越长。
（5）[5]分析实验数据可知，摆杆的长度越长周期越长，所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变慢。
14． 晶体 方向 小于
【详解】[1]由图乙可知，该固体熔化过程中有一段时间温度不变，持续吸热，符合晶体熔化的特点，所以可知该固体是晶体。
[2]能量的传递具有方向性，无法逆向传递。
[3]由图乙可知，A点是该固体刚开始熔化的时间，B点时其将要完全熔化的时间，从A点到B点这段时间该固体温度不变，但是持续吸热，内能增加，所以物质在A点时具有的内能小于在B点时的内能
15．(1)质量
(2)吸热相同
(3) 1∶2 乙
【详解】（1）
根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同不同物质密度不同，根据，体积相同的不同物质质量不同，实验中必须要选取质量相等的甲、乙两种液体。
（2）选用两个规格相同的电加热器，由转换法，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内吸热相同。
（3）
[1][2]根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像知，加热5分钟吸热相同，甲升高的温度为
乙升高的温度为
根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为
因乙的比热容大，根据，在质量和升高的温度相同时，乙吸热多，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体乙作为供暖物质，其效果更佳。
16． 质量 相同 煤油 弱 不同 状态
【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验前应控制水和沙子的初温和质量相同。
（2）[2][3][4]用两个相同的酒精灯对其加热的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同；由表中数据，质量相同的水和煤油加热4分钟，水升高的温度为4℃，煤油升高的温度为8℃，所以质量相同的水和煤油加热相同的时间，煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力强，煤油的吸热能力弱。
（3）[5]质量相同的水和煤油加热4分钟，水升高的温度为4℃，煤油升高的温度为8℃，煤油升高的温度是水的2倍，由可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，煤油的比热容为
（4）[6][7]该物质在AB段是冰，经过C点后是水，由题意知，从A到B的过程用了2min，从C到D的过程用了4min，CD段的加热时间长，吸收的热量多，故可以得出质量相同的水和冰，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强，冰的比热容小于水的比热容，由此可以推知物质的比热容与物质的状态有关。
17． 加热时间 秒表 使沙子和水受热均匀 加热时间/min 水 水
【详解】（1）[1] 根据转换法，实验中，可以通过比较加热时间来比较两种物质吸收热量的多少。
[2] 因为需要测量加热时间，故除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。
（2）[3] 实验中要用玻璃棒不断搅拌水和沙子，目的是使沙子和水受热均匀
（3）[4] 实验中要记录水和沙子随加热时间的温度变化，故此内容为加热时间/min
（4）[5] [6] 根据实验数据可知，加热相同时间，水升温慢，据此推理可知，相同质量的沙子和水升高相同的温度，水加热时间长，水吸收的热量更多，水的吸热能力强。
18． 大于 6.8×104J 16%
【详解】（1）[1]该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能。
（2）[2][3]由图象知，在第6min水的温度为50℃，则该物质在BC段吸收的热量为
Q吸＝cmΔt＝3×103J/（kg ℃）×0.4kg×（90℃﹣50℃）＝4.8×104J
10g酒精完全燃烧放出的燃料为
Q总＝mq酒精＝10×10-3kg×3.0×107J/kg＝3×105J
则
19． 较小 状态 -3 不变 2:1 小芳
【详解】（1）[1]实验中选择较小颗粒的冰块进行探究，冰块受热更均匀，实验效果更好。
（2）[2]冰块在熔化时，从固态变成固液共存态，完全熔化时，是液态，所以除了观察温度计示数外，实验中还要观察冰块的状态，确定冰熔化过程中的温度与状态变化情况。
[3]由图乙知，温度计分度值为1℃，液面在0以下，示数为-3℃。
（3）[4]由图丙知，第2到5min图线的温度保持不变，是熔化过程，所以冰在熔化过程中温度不变。
[5]由图丙知，用时2min，冰升温4℃，水升温2℃，据Q吸=cm t知，在吸收相同热量时，比热容与温度变化成反比，所以
c水:c冰= t冰: t水=4:2=2:1
（4）[6]小芳同学的实验，冰块放在室温下，自然熔化，温度变化较慢，方便记录温度变化及观察状态变化，小明同学用酒精灯进行加热，温度变化较快，不利于记录数据及现象观察。
20． 减小 降低 木块移动的距离 ＞ ＝ A B
【详解】（1）[1][2]瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能，内能减小；温度降低，水蒸气液化形成小水珠，即为白雾。
（2）[3]钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，故可以根据木块移动的距离来判断钢球的动能的大小。
（3）[4][5]接触面都是光滑的，不考虑摩擦力的影响，弹簧将小球弹上相同轨道，是将弹性势能全部转化为重力势能，由于弹簧压缩量相同，弹性势能相同，由于A球的质量较小，故A球的高度大于B球的高度；由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能，故重力势能相同。
（4）[6][7]根据图丁可知，相同的质量，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
21． 做功 20 比热容 不变 D 8×106 37.5% 80
【详解】（1）[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，由此可知此冲程是做功冲程。
[2]由飞轮转速为2400r/min可知，飞轮1s转动40圈；四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，因此，1s对外做功20次。
[3]因为水的比热容较大，由Q吸=cm△t可知，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽缸。
[4]热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，因此汽油没有充分燃烧时，此时燃料的热值不变。
（2）[5]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误；
B、汽车消耗的电能转化为内能和机械能，故B错误；
C、行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C错误；
D、测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力是2000N，故D正确。
故选D。
（3）[6]由题意可知，测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶，内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量为
汽车匀速行驶1h通过的路程为
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[7]汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量，测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，则牵引力为
牵引力做的功为
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能为
汽车的能量利用率为
（4）[8]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比，设，当车速为50km/h时，阻力为2000N，即
解得
所以车速为25km/h时，阻力大小为
此时牵引力大小
牵引力做的功为
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
22．(1)A处向上
(2)天平
(3)2.1×103
(4)6×105
(5) 大于 水的比热容大于冰的比热容
【详解】（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将A处向上调整。
（2）据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，所以除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平。
（3）根据图丙可知升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，水、煤油的吸热之比为2∶1，在质量和升高的温度相同的情况下，由可知，则煤油的比热容为
（4）20g酒精完全燃烧放出的热量是
（5）[1]熔化是吸热过程，因此在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能。
[2]冰熔化为水后，质量不变，图象中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式可知，这是因为水的比热容比冰的大。
23． 两种油及水的质量 水升高的温度 燃料的种类 小慧 燃料燃烧的质量不一定相等 8︰3 4
【详解】（1）[1]实验时，燃料燃烧放出的热量无法直接测量，要通过被加热的液体的温度变化来反映，所以要加热相同质量的同种液体；燃料的热值等于燃料完全燃烧放出热量与质量的比，所以还要控制燃料的质量相同，比较燃料完全燃烧时放出的热量；所以，为了保证实验结论的可靠性，应控制两种油及水的质量相等。
①[2]实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，用水升高的温度来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，采用了转换法。
②[3]为了比较两种燃料的热值大小，除了燃料的种类外，其他因素都必须控制相同，这里要应用控制变量法。
[4]如果两杯水的初温不同，那么水与外界的环境温差都不相同，温差越大，散热越快，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况，无法用水温的变化来反映燃料燃烧放出热量，所以，实验时应该控制水的初温相同。因此，我认为小慧的想法更合理。
（2）[5]燃烧3min时，燃料燃烧的质量不一定相等，无法只通过水温变化来比较两种燃料的热值。
（3）[6]水温升高到100℃，煤油放出的热量为
水温从20℃升高到100℃用时5min，水温达到100℃后直到煤油燃烧完又用时5min，所以煤油放出的总热量为
菜籽油燃烧放出的总热量为
煤油和与菜籽油的热值之比为
（4）[6]煤油的加热功率与菜籽油的加热功率之比为
所以，在题（3）条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的4倍。
24． 陶土网 质量 温度计上升的示数 b 大于 A 偏小
【详解】（1）[1]实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使陶土网处于适当的高度，方便用外焰加热。
（2）[2][3]根据控制变量法和转换法可知，实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
（3）[4]由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。
（4）[5]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快；由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。
[6]因比较两种燃料的热值的实验中，需控制两种燃料的质量相同，因而不能减少燃料c的质量。增加两杯水的质量，会使d燃料的烧杯温度变化的更缓慢，不便于测量温差。因此为了防止水提前沸腾，所以采取的措施是降低两杯水的初温。
故选A。
（5）[7]由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比c完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出c的热值，要比真实值偏小。
25．(1) 两种油及水的质量 水升高的温度
(2)没有控制燃烧的燃料的质量相等
(3)8：3
【详解】（1）[1][2]为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，并控制煤油和菜籽油的质量和两杯水的质量相同；质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
（2）在相同的时间内燃烧的燃料质量不一定相等，即没有控制燃烧的燃料的质量相等。
（3）使用煤油加热水时，水吸收的热量
Q吸1=cmΔt1=cm(100℃-20℃)=cm×80℃
根据题意和表格数据可知，所有的煤油完全燃烧放出的热量
Q放1=2Q吸1=2×cm×80℃
煤油的热值
使用菜籽油加热水时，水吸收的热量
Q吸2=cmΔt2=cm(80℃-20℃)=cm×60℃
根据题意和表格数据可知，所有的菜籽油完全燃烧放出的热量
Q放2=Q吸2=cm×60℃
菜籽油的热值
煤油和与菜籽油的热值之比
26． 甲 c 102℃ C
【详解】（1）[1]由表中数据可知，小明测得水的沸点温度高于100℃；乙图上面没有容器盖，甲图上面有容器盖，加热时，甲容器内气体压强大于1标准大气压，水的沸点高于100°C，所以小明使用的甲装置。
（2）[2][3]由题可知，其他条件不变，仅将水的质量增加，所以水的沸点是不变的，但加热的时间将变长，故分析图中图象能看出，c是正确的；分析图像可知，水沸腾时，温度保持不变，由表中数据可知，水的沸点温度为102℃。
（3）[4]探究酒精、煤油、汽油的热值，选用三个装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同，通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温可以得出热值的大小，水的末温越高，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，测得水的末温为
由此可知
由可以粗略知道它们的热值q大小关系为
故选C。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
一、探究影响物体弹性势能因素的实验装置及作用
1．（2024·江苏常州·一模）小江同学利用几个等质量的弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：
次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m
1 a 0.50 20.00 10.10
2 b 0.50 30.00 8.20
3 c 1.00 20.00 14.00
请回答以下问题：
(1)实验中，是通过比较 来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
(2)比较1、2两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 有关；
(3)比较 两次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关；
(4)用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 。
A．窄而长的 B．宽而长的 C．窄而短的 D．宽而短的
2．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）为了“探究弹性势能与哪些因素有关”，小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接），由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块，分别测量出木块在水平面上滑行的距离，分析实验数据得出结论。
（1）实验中，弹簧弹性势能大小是通过 来反映的，实验中探究了弹簧弹性势能大小跟 的关系。上述实验还能探究动能和 （速度/质量）的关系。
实验中，小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上
猜想1：与小球离开桌面时的速度有关；
猜想2：与小球离地的高度有关；
猜想3：与小球的质量有关。
（2）为了验证猜想1是否正确，小组成员进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩到不同的长度，发现小球水平飞行的距离不相同，这说明猜想1是 （正确/错误）的。
（3）为了探究猜想2，同组小华按照正确的实验方法，实验并记录数据如下，
离地高度H/cm 5 20 45 80 125
水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25
根据表中数据，可以得出：当该小球以实验中以相同速度离开桌面时，小球离地面的高度H为 cm时，小球水平飞行的距离s为60cm。
（4）小明接下来想探究猜想3，仍采用图乙的装置，用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，由静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系。你认为小明的方案存在的问题是 ，请你为小明设计一个正确的方案： 。
3．（22-23九年级上·江苏南通·阶段练习）小华在“探究弹性势能大小与形变量的关系”时，猜测弹性势能可能与弹簧形变量x有某种定量关系，于是用如图甲所示的装置进行探究，他将轻弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平桌面上。刻度尺与杆平行，进行了如下操作：
（1）实验步骤如下：
①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平桌面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平桌面的高度h1；
③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平桌面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度，重复步骤②和③，将测出的数据记录在下面的表格中，并计算出弹簧的形变量x和小铁块移动的距离Δh；
实验次数 h0/m h1/m h2/m
1 0.50 0.40 0.55
2 0.50 0.30 0.90
3 0.50 0.20 1.55
4 0.50 0.15 2.09
（2）实验中计算弹簧形变量的表达式为x= （用所需物理量符号表示）；
（3）实验中，弹簧弹性势能的大小是通过小铁块移动的距离Δh= 来间接反映的；
A．h1
B．h2
C．h2-h0
D．h2-h1
（4）根据表中数据计算出形变量x的平方，在乙图中作出Δh-x2图像，根据所作图像，可得到的实验结论是： 成正比；
（5）小华进一步探究上述四次实验中小铁块动能最大的位置，他发现：
①小铁块从距离地面高度为h1的位置上升至距离地面高度为h2的过程中，小铁块的动能 （填变化情况）；
②测得第1次实验和第3次实验时，小铁块动能最大的位置离水平面的高度分别为ha和hb，则ha hb（选填“>”、“＜”或“=”）。
二、探究动能大小与质量、速度的关系
4．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA＝mB
(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．木块被小球撞击时的动能
(2)实验中，通过观察 来判断钢球的动能大小；
(3)甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1 W2（填“>”、“＝”或“<”）；
(4)甲、丙两次实验中，将A和C球同时从两个相同完全相同的斜面由静止下滑，能证明A和C球到水平面时速度大小相等的实验现象是 ；
(5)本实验的甲乙丙图像 （可以/不可以）探究重力势能的影响因素，探究的重力势能转化为 ；
(6)得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，观察到木块被撞击后移动的情况是_________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C．质量小的铁球将木块推动的距离较远
5．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）如图所示，小明在“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hA=hC>hB，mA=mB
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
(2)小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的；
(3)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与 的关系，分析比较甲和乙两组实验可得：物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
(4)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光滑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，小明设计了如图丁所示的实验：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速度大小相等；
(5)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不同（如下表），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）。
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
6．（23-24九年级下·江苏南京·阶段练习）在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离；
（1）钢球从某一高度由静止释放后，钢球的 能转化为动能，同一钢球从不同高度由静止释放，是为了探究钢球动能与 的关系；
（2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与 的关系；
（3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是 （选填“正确”或“错误”）。
三、探究重力势能大小与质量、高度的关系
7．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验：
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：
实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m
① A 200 0.5 0.1
② B 400 0.5 0.25
③ C 200 1 0.2
④ D 200 1 0.2
(1)为了完成该实验，除了沙子和质量不等的铅球之外，还需要的器材是 ；
(2)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫 （控制变量法/转换法/类比法）；
(3)为验证猜想二，应比较 两球，得到的结论是：当物体质量相同时， ；
(4)比较C、D两球，发现两球两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径 （有关/无关）。
8．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）（1）小明做“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验。实验中，小球从同一斜面由静止滚下，到达水平面后推动木块运动一段距离后静止。回答下列问题：
（1）图甲实验中，让两个质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是 ；该实验是通过观察木块被撞击后移动的 的大小来说明小球动能的大小，探究的是物体动能与 的关系；由图乙实验得到的结论是： ，小球的动能越大；小明在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中用到的实验方法 ；
（2）如图所示，小华探究重力势能大小与哪些因素有关的实验情景，实验中将半径相同的小球从某个高度自由落下到花泥上、（已知m钢>m玻璃）
该实验中用 反映重力势能的大小；实验a、b得出结论：重力势能大小与 有关；实验a、c得出的结论：重力势能大小与 有关。
9．（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球 的做功本领最大；
（2）比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系；
（3）若不计空气阻力，小球在空中下落时机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 。
A． B． C． D．
四、物体运动过程中各种机械能的变化情况
10．（23-24九年级上·江苏淮安·阶段练习）回顾第十二章的小实验，完成下列二个小题。
（1）如图甲所示，木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中，要将小桌的脚打入沙子中更深些，应选用质量较 （选“大”或“小”）的木块，并将其从更 （选“高”或“低”）处下落；
（2）如图乙所示。这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，迅速松开手，观察到卡向上跳起。这个现象说明：发生弹形变的橡皮筋能对卡片 ，因此它具有弹件势能。
11．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能；小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。
实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm）
1 1.00 1.50
2 2.00 6.00
3 3.00 13.50
4 4.00 24.00
5 5.00
（1）实验时每次将弹簧压缩 （填“相同”或“不同”）的长度，分析比较 （“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高度”），从而比较弹簧的弹性势能大小；
（2）当压缩的弹簧x＝5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时 能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 时刻；
（3）上表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 正比（选“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为 cm。
12．（21-22九年级上·江苏苏州·阶段练习）李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时，有时要在水泥里面掺入少量纤维材料。他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度。关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关，和同学们讨论后，他们提出了以下猜想：
猜想1：与是否掺入纤维有关；
猜想2：与纤维掺入量有关；
猜想3：与纤维材料的种类有关。
经过思考后，他们利用图中装置，将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放，对水泥样品进行连续撞击，直至水泥样品断裂，收集的数据记录在下表中。
实验序号 水泥样品厚度/cm 水泥样品面积/cm2 铁锤高度/cm 掺入纤维种类 纤维掺入量/% 撞击次数
1 4 100 50 无 无 20
2 4 100 50 A纤维 0.1 80
3 4 100 50 A纤维 0.12 95
4 4 100 50 A纤维 0.15 100
5 4 100 50 B纤维 0.1 90
6 4 100 50 C纤维 0.1 98
（1）铁锤撞击水泥样品时的动能是由 转化来的。实验时通过 来比较水泥样品的牢固程度；
（2）比较实验序号1、2的两组数据，可得出的结论是：水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维 （选填“有关”或“无关”）；
（3）比较序号2、3、4三组数据，可得出的结论是：在水泥中掺入适量纤维时，掺入纤维材料越多，水泥路面越 （选填“牢固”或“不牢固”）；
（4）比较序号2、5、6的三组数据，比较得出：在水泥中掺入等量不同纤维材料，掺入 纤维材料水泥路面最牢固；
（5）为缩短上述样品的实验时间，需减少碰撞次数，可采用的方法是 。
五、单摆和滚摆运动时的能量变化情况
13．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）阅读短文，回答问题：
单 摆
单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆．单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成。单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。
如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示。把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点。我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O-B-O-A-O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期。单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。
小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验数据如下：
摆长L（cm） 质量为50g的小球30个周期T30（s） 1个周期T（s） 质量为100g的小球的T30（s） 1个周期T（s）
93.76 58.35 1.945 58.30 1.943
83.68 55.05 1.835 55.08 1.836
73.46 51.55 1.718 51.51 1.717
63.44 47.50 1.583 47.56 1.585
53.71 44.70 1.490 44.70 1.490
实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验。
图2是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。
（1）关于单摆的说法中，正确的是
A．单摆能够产生往复的振动
B．单摆摆绳可以用橡皮筋
C．单摆的摆球应该用密度较大的金属球
D．单摆在工作时，摆球应该在角度较大范围内摆动
（2）关于生活中的钟表，下列说法中正确的是
A．石英手表的原理与钟摆的原理相同 B．钟摆可以竖直放置，也可以水平放置
C．钟摆的摆球不可能一直摆动下去 D．生活中的钟摆只有重力势能和动能之间相互转化
（3）单摆是一种理想模型，它的机械能W随时间t的变化图像是
A．B．C．D．
（4）从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是 。
（5）冬天天气变冷，钟摆摆杆容易因为热胀冷缩而变短，这样会导致时钟变 （快/慢）。
六、热传递的条件和方向
14．（23-24九年级下·江苏盐城·阶段练习）如图甲所示，是小明利用装有沸水的烧杯“探究某种固体熔化规律”的实验。图乙是根据实验数据描绘出的该固体温度随时间变化的图像。由图乙可知，该固体是 （晶体/非晶体）；实验中，热从火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有 性；图乙中，物质在A点时具有的内能 （大于/等于/小于）在B点时的内能；
七、比较不同物质的吸热能力
15．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：
(1)实验中必须要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
(2)选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内 ；
(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像，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为 ，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体 （选填“甲”或“乙”）作为供暖物质，其效果更佳。
16．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）小明用如图所示的实验装置探究煤油和水吸热能力的大小，在两个相同的烧杯中加入煤油和水，用两个相同的酒精灯同时加热，记录的数据如下表：
加热时间 0 1 2 3 4
温度 煤油 20 22 24 26 28
水 20 21 22 23 24
（1）在做该实验前我们需要控制水和煤油的 和初温相同；
（2）用两个相同的酒精灯对其加热相同时间，则煤油和水吸收的热量 （填“相同”或“不相同”）， 的温度升得高，说明这种物质的吸热能力 ；为了表示不同物质这种性质上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量；
（3）分析表中数据，若水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，则煤油的比热容是 ；
（4）如图是冰的熔化图象，从A到B的过程与从C到D的过程，该物质吸收的热量 （填“相同”或“不同”），由此可以得出物质的比热容与物质的 有关。
17．（23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习）小明在探究“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，取质量相同的沙子和水加入易拉罐，用相同的装置加热。
（1）实验中，可以通过比较 （“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种物质吸收热量的多少，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 ；
（2）实验中玻璃棒的作用是 ；
（3）小明将记录的数据填入表格，发现第一行第一列缺少内容，此内容为 ；
0 1 2 3 4 5 6
沙子的温度/℃ 18 30 42 54 66 78 90
水的温度/℃ 18 22 26 30 34 38 42
（4）分析实验数据：相同质量的沙子和水升高相同的温度， 吸收的热量更多， 的吸热能力强（均选填“沙子”或“水”）。
八、计算物体温度变化时的吸放热
18．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg ℃）。
（1）该物质在B点时的内能 （大于/小于/等于）在A点时的内能；
（2）求该物质在BC段共吸收了多少热量 ？经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大 ？
19．（22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习）图甲是“探究冰熔化特点”的实验装置：
（1）实验过程中，小芳同学应选择 （较大/较小）颗粒的冰块装入试管进行实验；
（2）在实验过程中，每隔1min记下温度计的示数，同时还要观察冰的 变化情况，如图是某时刻温度计的示数，冰此时的温度为 ℃；
（3）如图丙是小芳同学根据实验数据绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像，由此可知，冰熔化过程中温度 （升高/不变/下降），水在液态时的比热容与水在在固态时的比热容之比为 ；
（4）同班的小明同学选择如图丁的装置进行实验，你觉得 同学的实验装置更科学。
九、做功改变物体的内能
20．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）（1）在一个玻璃瓶内装少量的水，用塞子塞紧，往瓶里打气，如图甲当塞子从瓶口跳起来时，可以看到瓶内会出现白雾，产生上述现象的原因是：瓶内的空气膨胀做功时，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），使瓶内空气中的水蒸气液化成小水珠；
（2）图乙是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个位置由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直到停止，实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小；
（3）图丙是探究影响弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，确保弹簧压缩量相同，弹簧将质量不同的小球A、B（mA＜mB）弹上相同轨道（水平面和斜面均光滑），则A、B两球的高度Ha Hb（选填“＞”、“＜”或“=”），在最高处拥有的重力势能Ea Eb（选填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）小华用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的A和B两种液体进行加热。如图丁是根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像，由图像可知：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”）升温较高。冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）。
十、热值的公式及相关计算
21．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时又可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池，当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电．测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油10kg，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示，汽车的某些参数如下表所示。（燃油热值q=4.0107J/kg）
（1）该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，如图1所示是汽油机的 冲程，若飞轮转速是2400r/min，则每秒对外做功 次；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽油机外有一个水套，这是因为水的 大。汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有完全燃烧，热燃料的热值 （变大/变小/不变）。
电机 输出最大功率/kW 40
电池 输出电压/V 300
最大质量/J 1.0103
整车 质量/t 1
（2）下列说法正确的是 。
A．蓄电池充电时化学能转化为电能
B．汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C．行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D．测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
（3）“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/（100km·t）”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 J/（100km·t），汽车的能量利用率为 。
（4）在汽车的测试过程中，若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 km。
22．（23-24九年级上·江苏盐城·阶段练习）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 （填“A处向上”或“B处向下”）调整；
(2)要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和 ；
(3)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙，由图象可知，煤油的比热容为 ；[]
(4)实验用酒精20g，这些酒精完全燃烧放出的热量是 J；（q酒精=3.0×107J/kg）
(5)实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，在BC阶段中C点处物质的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能；由图丁可以看出AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间更长，其原因是 。
23．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验。
假设燃料燃烧时均匀放热，记录结果如表：
表一：煤油
水温/℃ 20 100 100
加热时间/min 0 5（刚好沸腾） 10（刚好燃尽）
表二：菜籽油
水温/℃ 20 40 60 80
加热时间/min 0 5 10 15（刚好燃尽）
（1）为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，并控制 相等（选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”），但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请补充完整他们的探究过程：
①小虎认为实验中是利用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以，实验中两杯水的初温可以不同。
②小慧认为因为探究过程中他们采用了控制变量法，所以除了 不同外，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水与外界的环境温差都不相同，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况。所以，实验时应该控制水的初温相同。你认为 （选填“小虎”或“小慧”）的想法更合理。
（2）小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长，可以在燃烧3min时就来读数比较，小虎认为不对，理由是 。
（3）实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油和与菜籽油的热值之比为 。
（4）加热功率是燃料燃烧放出热量的多少与燃烧时间的比值，在题（3）条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的 倍。
十一、比较不同燃料的热值大小
24．（23-24九年级上·江苏南京·阶段练习）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失；
（1）实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （陶土网/温度计）处于适当的高度；
（2）实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 （温度计上升的示数/加热的时间）比较燃料燃烧放出热量的多少；
（3）小明选用了燃料a和燃料b进行实验；当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 （a/b）的热值大；
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙，燃料c在6min时水就沸腾了，分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量；为了防止水提前沸腾，采取的措施有 ；
A．降低两杯水的初温
B．增加两杯水的质量
C．减少燃料c的质量
（5）小华实验前用天平测出了烧杯中水的质量及燃料c的质量并由记录的数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量，他想通过这些数据计算出燃料c的热值你认为他的计算结果与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
25．（23-24九年级上·江苏泰州·阶段练习）小虎和小慧学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验，记录结果如表：
表一：煤油
水温/℃ 20 100 100
加热时间/min 0 5（刚好沸腾） 10（刚好燃尽）
表二：菜籽油
水温/℃ 20 40 60 80
加热时间/min 0 5 10 15（刚好燃尽）
(1)为了保证实验结论的可靠性，小虎、小慧选择了两套完全相同的装置，并控制 相等（选填“两种油的质量”、“两杯水的质量”、“两种油及水的质量”）。实验中通过 来比较煤油和菜籽油放出热量的多少；
(2)小慧认为等燃料完全燃烧完所等待的时间过长，可以在燃烧5min时就来读数比较，小虎认为不对 ；
(3)实验中，若燃料完全燃烧且忽略热量散失，根据表格计算出煤油与菜籽油的热值之比为 。
26．（23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习）实验室准备了如图甲、乙所示的两套“观察水沸腾”的实验装置。
（1）小明同学从水温升高到90℃时开始记录数据，以后每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾5min为止，实验数据如下表所示。分析表中数据可知，李明选择的是 （选填“甲”或“乙”）实验装置（室内为标准大气压）；
（2）给一定质量的水加热，其温度与时间关系如图丙中a所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图像正确的是 （选填“b”“c”或“d”）。分析图像可知，水沸腾时，温度 ；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 101 102 102 102 102 102
（3）另一同学探究“酒精、煤油、汽油的热值”，三个装置完全相同（如图丁所示），水的质量和初温及待测燃料的质量也相同。通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温（均未达到沸点），可以粗略知道它们的热值q大小关系为 。（填选项编号）
A． B． C．
参考答案：
1．(1)弹珠弹射的水平距离
(2)长度
(3)1、3
(4)D
【详解】（1）实验中，是通过比较弹珠弹射的水平距离来间接反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠弹射的水平距离越长，橡皮条的弹性势能越大。
（2）比较1、2两次实验，拉伸相同的伸长量，橡皮条宽度相同，长度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条长度相同，橡皮条宽度不同，弹珠射出的距离不同，故橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。
（4）由以上实验数据可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽面短的，故选D。
2． 木块在水平面上滑行的距离 弹性形变 速度 正确 720 没有控制小球飞出桌面时的速度一定 让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下，再观察小球水平飞行的距离
【详解】（1）[1]由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较木块移动的距离来判断弹簧的弹性势能大小。
[2]由实验步骤可知，本实验探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变大小的关系。
[3]将弹簧压缩不同的长度，小球获得的速度不同，还能探究动能和速度的关系。
（2）[4]要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，所以猜想1是正确的。
（3）[5]探究猜想2时保持小球质量为5g不变，将弹簧压缩到相同的长度释放小球即保持小球的开始速度相同，只改变桌子的高度，根据表格数据知离地高度H由5cm变为20cm，变成原来的4倍，水平飞行距离s由5cm变成10cm变成原来的2倍，依此类推离地高度H由5cm变为45cm，变成原来的9倍，水平飞行距离s变成原来的3倍，离地高度H由5cm变为80cm，变成原来的16倍，水平飞行距离s变成原来的6倍，由此可以得出离地高度H变成原来的n2倍，水平飞行距离s变成原来的n倍，所以当小球水平飞行的距离s为60cm时，是原来的12倍，离地高度H变成原来的122＝144倍，即小球离地面的高度H为5cm×144＝720cm。
（4）[6]要探究猜想3，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定，则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。
[7]为了保证不同质量小球的初速度相同，可以让质量不同的小球从同一斜面的同一高度自由滑下，再观察小球水平飞行的距离。
3． h0-h1 D 弹簧弹性势能的大小与形变量的平方 先增大后减小 =
【详解】（2）[1]弹簧的形变量x等于弹簧的原长度h0减去弹簧被压缩后的长度h1，即
x=h0-h1
（3）[2]实验中弹性势能的大小是通过铁块被弹起的高度来间接反映的，即铁块到达的最高点h2减去弹簧被压缩的最低点h1，即
Δh=h2-h1
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）[3]由图乙和表格中数据，可得出
Δh=15x2
即Δh与x2成正比例函数关系，即弹簧弹性势能的大小与形变量的平方成正比。
（5）①[4]当小铁块距离地面高度为h1时，小铁块受到两个力，分别是重力G，和竖直向上的弹力F。铁块能被弹起，则弹力F大于重力G，此时铁块的所受的合力为
F合=F-G
合力方向竖直向上，在铁块上升时，弹簧的形变量x逐渐减小，弹簧的弹力F也逐渐的减小。当弹力F还大于重力G时，即F＞G，由
F合=F-G
得，F合逐渐减小，F合的方向竖直向上与铁块运动方向同向，则铁块做的是加速运动，速度增大，铁块的动能增大。当弹力F减小到和重力G相等时，即F=G，由
F合=F-G=0
得，F合=0，则铁块速度增加到最大，此时铁块的动能最大。当弹力F减小到小于重力G时，即F＜G，由
F合=G-F
得，F合的方向竖直向下与铁块运动方向相反，则铁块做的是减速运动，速度减小，铁块的动能减小。当铁块离开弹簧时，弹力F减小为0，之后铁块再继续上升时，铁块只受重力G作用，重力G方向竖直向下与铁块运动方向相反，则铁块做的是减速运动，速度减小，铁块的动能减小。当铁块运动到最高点时，铁块的速度为0，此时铁块的动能减小为零。所以，整个上升过程中，铁块的速度先增大后减小，则铁块的动能先增大后减小。
②[5]由上面的分析知；在铁块整个上升过程中，当弹簧的弹力F减小到等于重力G时，即F=G，铁块的速度最大，此时的动能最大。当F=G时，由于第1次实验和第3次实验用的都是同一个铁块，重力不变，所以两次实验中，铁块动能最大时，铁块受到弹簧的弹力大小相同。因为弹簧的弹力大小与弹簧的形变量成正比，所以两次实验中，弹簧的形变量相同，弹簧的长度也相同，此时铁块距离水平面的高度等于此时弹簧的长度。所以两次实验中，小铁块动能最大的位置离水平面的高度相同，即：ha=hb。
4．(1)B
(2)木块移动的距离
(3)>
(4)A和C同时到达斜面底端
(5) 可以 木块被推出去的距离
(6)B
【详解】（1）实验中，通过木块运动距离的远近，探究小球撞击木块时的动能大小与质量和速度的关系，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）实验中，小球的动能无法直接测量，利用转换法，通过观察木块被撞击的距离来判断钢球的动能大小，距离越大，动能越大。
（3）甲、乙两次实验中，两个小球的质量相等，A球高度大于B球高度，则到达水平面时A球的动能大于B球的动能，A球把木块撞击的更远。由于木块受到的摩擦力不变，根据公式W=fs可知，木块滑行过程中克服摩擦力做功
W1>W2
（4）将A和C球同时从两个完全相同的斜面由静止下滑，若A和C同时到达斜面底端，则说明A和C球到水平面时速度大小相等。
（5）利用甲、乙实验可以探究重力势能与高度的关系，钢球质量相同，从不同高度由静止滑下，下滑过程中钢球的动能是由重力势能转化而来的，通过木块被推出去的距离判断重力势能的大小。同理利用甲丙可探究重力势能与质量的关系。
（6）用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．(1)B
(2) 距离s 不能
(3) 速度 大
(4)静止
(5)相等
【详解】（1）据题意可知，实验中探究的是小球进入水平面时的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）[1]在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小球从斜面滑下，到达水平面撞击小木块，通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的，木块被推动的距离越远，说明小球所具有的动能越大。
[2]如果水平面光滑，小球和木块将做匀速直线运动，不能判断小球所具有动能大小了。
（3）[1]动能的大小与物体的速度和质量有关；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。
[2]分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，推动木块移动的距离越远，则物体的动能越大。
（4）让质量不同的小球、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小相等。
（5）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，最终都停下来，克服摩擦力做功使其动能最终变为零，动能全部转为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。
6． 重力势 速度 速度 错误
【详解】（1）[1]钢球从某一高度由静止释放后，质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，故钢球的重力势能转化为动能。
[2]同一钢球从不同高度由静止释放，钢球的质量是相同的，速度不同，所以是为了探究动能与速度的关系。
（2）[3]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此时质量相同，速度不相同，所以可以研究铁球的动能大小与速度的关系。
（3）[4]观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁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，故弹簧的弹性势能相同，转化成的动能相同，因此木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的，所以这个设计方案是错误的。
7．(1)刻度尺
(2) 铅球陷入沙中的深度 转换法
(3) A、C 物体的高度越大，重力势能越大
(4)无关
【详解】（1）实验时，需要测量铅球下落时的高度和陷入沙中的深度，所以，还需要的器材是刻度尺。
（2）[1][2]本实验是通过观察铅球陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，铅球陷入沙中的深度越大，表明铅球的重力势能越大，把不便于测量的重力势能大小转换成便于测量的铅球陷入沙中的深度，这种研究问题的物理方法叫转换法。
（3）[1][2]为验证猜想二，即物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制铅球的质量相同，改变其下落高度，观察铅球陷入沙中的深度，所以，应比较A、C两球，由图知，C球下落高度较大，陷入沙中的深度也较大，即C球的重力势能较大，所以，得到的结论是：当物体质量相同时，物体的高度越大，重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，则两球的重力势能相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径无关。
8． 使小车到达水平面时初速度相同 距离 质量 质量相同时，速度越大 控制变量法 球下陷的深度 质量 高度
【详解】（1）[1]探究物体动能的大小与质量的关系，需要控制小球的速度相同，因此让小球从同一高度由静止释放的目的是：使小车到达水平面时初速度相同。
[2]实验中运用转换法通过观察木块移动距离的 远近来表示小球具有动能的大小。
[3]实验中两小球的质量不同，所以探究的是动能与质量之间的关系。
[4]乙图中，两小球的质量相同，小球的速度越快，木块被撞击的越远，可得结论为：质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
[5]综合上述分析可知，探究一个因素时需要保持另一个因素不变，运用了控制变量法。
（2）[6]实验中运用转换法通过球下陷的深度来表示物体具有重力势能的大小。
[7]a、b两实验可知两球的质量不同，因此探究的是重力势能与质量之间的关系。
[8]实验a、c可知，小球的质量相同，而高度不同，所以是探究重力势能与高度之间的关系。
9． A 质量 守恒 D
【详解】（1）[1]小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。
（2）[2]比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。
（3）[3]不考虑空气阻力，下落时减少的重力势能全部转化为动能，机械能大小不变，机械能守恒。
（4）[4]小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W=Gh知道，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10． 大 高 做功
【详解】（1）[1][2]重力势能与质量和高度有关，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；要将小桌的脚打入沙子中更深些，需要增大重力势能，且物体质量越大、物体具有的重力势能就越大，故应选用质量较大的木块，并将其从更高处下落。
（2）[3]发生弹性形变的物体就具有了弹性势能，也具有了弹力，必然会对使它发生形变的物体施加力的作用；若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离，就说它做了功。“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要恢复原状，所以橡皮筋会对硬卡片施力，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功。
11． 不同 小球第一次弹起的高度 重力势 t1 不成 37.50
【详解】（1）[1][2]弹簧压缩程度不同，具有的弹性势能不同，在此过程中通过小球上升高度，反映弹簧弹性势能的大小；小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因此实验时每次将弹簧压缩不同的长度，分析比较小球第一次弹起的高度，从而比较弹性势能的大小。
（2）[3]小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时，弹性势能全部转化为重力势能。
[4]小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，因为有空气阻力，在此过程中小球的机械能转化为内能；在整个过程中小球的动能不断减小，所以动能最大时是在t1时刻。
（3）[5]由表中数据知:当压缩量由1.00cm变为2.00cm时，压缩量变为2倍。而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50cm变成了6.00cm，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比。
[6]进一步分析，应该与压缩量x的平方成正比，表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm，压缩量变为5倍，所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍，所以小球上升的高度应为
12． 重力势能 铁锤的撞击次数 有关 牢固 C 增大铁锤的质量
【详解】（1）[1]铁锤在某一高度处静止释放时，具有重力势能，下落过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，所以铁锤撞击水泥样品时的动能是由重力势能转化来的。
[2]实验中水泥样品中纤维掺入量不同，断裂时，铁锤的撞击次数不同，所以通过铁锤的撞击次数来比较水泥样品的牢固程度。
（2）[3]由表格数据中1、2两组数据可知，其它因素相同时，掺入纤维的有或无，铁锤的撞击次数不同，说明水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
（3）[4]由表格中的2、3、4三组数据可知，其它因素相同，掺入同种纤维，其掺入量不同时，铁锤的撞击次数不同，且掺入量越大，撞击次数越多，这说明在水泥中掺入适量的纤维时，掺入纤维材料越多，水泥路面越牢固。
（4）[5]由表格的2、5、6三组数据可知，其它因素相同，掺入量相同，掺入材料不同的纤维，铁锤撞击的次数不同，掺入0.1%的C纤维时，撞击次数最多，说明：在水泥中掺入等量不同纤维材料时，掺入C纤维材料水泥路面最牢固。
（5）[6]铁锤撞击时的动能越大，对水泥路面做功越多，破坏性越大，所以增大铁锤撞击时的动能，能减小碰撞次数。而动能与质量和速度有关，所以可采用的方法是增大铁锤的质量，或增加铁锤静止释放时的高度。
13． C C A 质量 快
【详解】（1）[1]A．单摆是能够产生往复摆动的一种装置，而不是往复的振动，故A错误；
B．单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供，故B错误；
C．为减小空气阻力的影响，摆球的体积应较小，则密度应较大，故C正确；
D．球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°，故D错误。
故选C。
（2）[2]A．石英钟表原理和单摆不相同，故A错误；
B．钟摆不能水平放置，由于摆球受重力的作用，所以钟摆竖直放置，故B错误；
C．钟摆在摆动过程中需要克服摩擦力做功。根据能量守恒定律可知，钟摆的摆球不可能一直摆动下去，故C正确；
D．生活中的钟摆需要克服摩擦做功，机械能会转化为内能，故D错误。
故选C。
（3）[3] 单摆看做理想模型，则不考虑摩擦等因素，单摆运动过程中只有动能和势能的转化。则机械能总量守恒。
故选A。
（4）[4]分析实验数据可知，摆球的质量不影响单排的周期，摆球的周期与绳的长短有关，摆绳越长周期越长。
（5）[5]分析实验数据可知，摆杆的长度越长周期越长，所以钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变慢。
14． 晶体 方向 小于
【详解】[1]由图乙可知，该固体熔化过程中有一段时间温度不变，持续吸热，符合晶体熔化的特点，所以可知该固体是晶体。
[2]能量的传递具有方向性，无法逆向传递。
[3]由图乙可知，A点是该固体刚开始熔化的时间，B点时其将要完全熔化的时间，从A点到B点这段时间该固体温度不变，但是持续吸热，内能增加，所以物质在A点时具有的内能小于在B点时的内能
15．(1)质量
(2)吸热相同
(3) 1∶2 乙
【详解】（1）
根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同不同物质密度不同，根据，体积相同的不同物质质量不同，实验中必须要选取质量相等的甲、乙两种液体。
（2）选用两个规格相同的电加热器，由转换法，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内吸热相同。
（3）
[1][2]根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像知，加热5分钟吸热相同，甲升高的温度为
乙升高的温度为
根据可知，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，如图丙所示，甲和乙两种液体比热容之比为
因乙的比热容大，根据，在质量和升高的温度相同时，乙吸热多，冬天，如果你想自制暖水袋，应选液体乙作为供暖物质，其效果更佳。
16． 质量 相同 煤油 弱 不同 状态
【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故实验前应控制水和沙子的初温和质量相同。
（2）[2][3][4]用两个相同的酒精灯对其加热的目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同；由表中数据，质量相同的水和煤油加热4分钟，水升高的温度为4℃，煤油升高的温度为8℃，所以质量相同的水和煤油加热相同的时间，煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力强，煤油的吸热能力弱。
（3）[5]质量相同的水和煤油加热4分钟，水升高的温度为4℃，煤油升高的温度为8℃，煤油升高的温度是水的2倍，由可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，煤油的比热容为
（4）[6][7]该物质在AB段是冰，经过C点后是水，由题意知，从A到B的过程用了2min，从C到D的过程用了4min，CD段的加热时间长，吸收的热量多，故可以得出质量相同的水和冰，升高相同的温度，水的加热时间长，水吸收的热量多，水的吸热能力强，冰的比热容小于水的比热容，由此可以推知物质的比热容与物质的状态有关。
17． 加热时间 秒表 使沙子和水受热均匀 加热时间/min 水 水
【详解】（1）[1] 根据转换法，实验中，可以通过比较加热时间来比较两种物质吸收热量的多少。
[2] 因为需要测量加热时间，故除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。
（2）[3] 实验中要用玻璃棒不断搅拌水和沙子，目的是使沙子和水受热均匀
（3）[4] 实验中要记录水和沙子随加热时间的温度变化，故此内容为加热时间/min
（4）[5] [6] 根据实验数据可知，加热相同时间，水升温慢，据此推理可知，相同质量的沙子和水升高相同的温度，水加热时间长，水吸收的热量更多，水的吸热能力强。
18． 大于 6.8×104J 16%
【详解】（1）[1]该物质在熔化过程中吸收热量、温度不变，是晶体，因此该物质在B点时的内能大于在A点时的内能。
（2）[2][3]由图象知，在第6min水的温度为50℃，则该物质在BC段吸收的热量为
Q吸＝cmΔt＝3×103J/（kg ℃）×0.4kg×（90℃﹣50℃）＝4.8×104J
10g酒精完全燃烧放出的燃料为
Q总＝mq酒精＝10×10-3kg×3.0×107J/kg＝3×105J
则
19． 较小 状态 -3 不变 2:1 小芳
【详解】（1）[1]实验中选择较小颗粒的冰块进行探究，冰块受热更均匀，实验效果更好。
（2）[2]冰块在熔化时，从固态变成固液共存态，完全熔化时，是液态，所以除了观察温度计示数外，实验中还要观察冰块的状态，确定冰熔化过程中的温度与状态变化情况。
[3]由图乙知，温度计分度值为1℃，液面在0以下，示数为-3℃。
（3）[4]由图丙知，第2到5min图线的温度保持不变，是熔化过程，所以冰在熔化过程中温度不变。
[5]由图丙知，用时2min，冰升温4℃，水升温2℃，据Q吸=cm t知，在吸收相同热量时，比热容与温度变化成反比，所以
c水:c冰= t冰: t水=4:2=2:1
（4）[6]小芳同学的实验，冰块放在室温下，自然熔化，温度变化较慢，方便记录温度变化及观察状态变化，小明同学用酒精灯进行加热，温度变化较快，不利于记录数据及现象观察。
20． 减小 降低 木块移动的距离 ＞ ＝ A B
【详解】（1）[1][2]瓶内的空气膨胀做功时，将内能转化机械能，内能减小；温度降低，水蒸气液化形成小水珠，即为白雾。
（2）[3]钢球的动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，故可以根据木块移动的距离来判断钢球的动能的大小。
（3）[4][5]接触面都是光滑的，不考虑摩擦力的影响，弹簧将小球弹上相同轨道，是将弹性势能全部转化为重力势能，由于弹簧压缩量相同，弹性势能相同，由于A球的质量较小，故A球的高度大于B球的高度；由于弹性势能相同，弹性势能全部转化为重力势能，故重力势能相同。
（4）[6][7]根据图丁可知，相同的质量，加热相同的时间，吸收相同的热量，A物质升温比较高；相同的质量，吸收相同的热量，升温比较高，吸热能力比较弱，B物质升温较慢，比热容大，适合做供热物质。
21． 做功 20 比热容 不变 D 8×106 37.5% 80
【详解】（1）[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，由此可知此冲程是做功冲程。
[2]由飞轮转速为2400r/min可知，飞轮1s转动40圈；四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转动2圈，对外做功1次，因此，1s对外做功20次。
[3]因为水的比热容较大，由Q吸=cm△t可知，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽缸。
[4]热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，因此汽油没有充分燃烧时，此时燃料的热值不变。
（2）[5]A．蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，是电能转化为化学能，故A错误；
B、汽车消耗的电能转化为内能和机械能，故B错误；
C、行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故C错误；
D、测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力是2000N，故D正确。
故选D。
（3）[6]由题意可知，测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶，内燃机消耗燃油10kg，10kg汽油完全燃烧放出的热量为
汽车匀速行驶1h通过的路程为
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[7]汽车行驶时，燃烧汽油放出的热量，一部分转化成机械能，还有一部分转化成电能，这两部分能量是有效利用的能量，测试过程中汽车的速度为50km/h，由图乙可知，此时的阻力为2000N，因为汽车匀速运动，所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力，则牵引力为
牵引力做的功为
由于汽车行驶时，蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%，所以蓄电池增加储存的电能为
汽车的能量利用率为
（4）[8]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比，设，当车速为50km/h时，阻力为2000N，即
解得
所以车速为25km/h时，阻力大小为
此时牵引力大小
牵引力做的功为
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程为
22．(1)A处向上
(2)天平
(3)2.1×103
(4)6×105
(5) 大于 水的比热容大于冰的比热容
【详解】（1）实验中要用酒精灯的外焰加热，组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将A处向上调整。
（2）据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，所以除了图甲、乙中所示的器材外，还需要的测量工具有秒表和天平。
（3）根据图丙可知升高30℃，水和煤油的加热时间分别为20min和10min，水、煤油的吸热之比为2∶1，在质量和升高的温度相同的情况下，由可知，则煤油的比热容为
（4）20g酒精完全燃烧放出的热量是
（5）[1]熔化是吸热过程，因此在BC阶段中C点处物质的内能大于B点处物质的内能。
[2]冰熔化为水后，质量不变，图象中AB、CD段升高的温度相同，但CD段加热的时间长，说明水吸收的热量较多，根据公式可知，这是因为水的比热容比冰的大。
23． 两种油及水的质量 水升高的温度 燃料的种类 小慧 燃料燃烧的质量不一定相等 8︰3 4
【详解】（1）[1]实验时，燃料燃烧放出的热量无法直接测量，要通过被加热的液体的温度变化来反映，所以要加热相同质量的同种液体；燃料的热值等于燃料完全燃烧放出热量与质量的比，所以还要控制燃料的质量相同，比较燃料完全燃烧时放出的热量；所以，为了保证实验结论的可靠性，应控制两种油及水的质量相等。
①[2]实验中，燃料燃烧放出的热量被水吸收，用水升高的温度来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，采用了转换法。
②[3]为了比较两种燃料的热值大小，除了燃料的种类外，其他因素都必须控制相同，这里要应用控制变量法。
[4]如果两杯水的初温不同，那么水与外界的环境温差都不相同，温差越大，散热越快，于是两杯水散热就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少，水温变化小的情况，无法用水温的变化来反映燃料燃烧放出热量，所以，实验时应该控制水的初温相同。因此，我认为小慧的想法更合理。
（2）[5]燃烧3min时，燃料燃烧的质量不一定相等，无法只通过水温变化来比较两种燃料的热值。
（3）[6]水温升高到100℃，煤油放出的热量为
水温从20℃升高到100℃用时5min，水温达到100℃后直到煤油燃烧完又用时5min，所以煤油放出的总热量为
菜籽油燃烧放出的总热量为
煤油和与菜籽油的热值之比为
（4）[6]煤油的加热功率与菜籽油的加热功率之比为
所以，在题（3）条件下煤油的加热功率为菜籽油的加热功率的4倍。
24． 陶土网 质量 温度计上升的示数 b 大于 A 偏小
【详解】（1）[1]实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使陶土网处于适当的高度，方便用外焰加热。
（2）[2][3]根据控制变量法和转换法可知，实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
（3）[4]由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。
（4）[5]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快；由图丙可知，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。
[6]因比较两种燃料的热值的实验中，需控制两种燃料的质量相同，因而不能减少燃料c的质量。增加两杯水的质量，会使d燃料的烧杯温度变化的更缓慢，不便于测量温差。因此为了防止水提前沸腾，所以采取的措施是降低两杯水的初温。
故选A。
（5）[7]由于燃料不一定完全燃烧，且给水加热时有热损失，因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比c完全燃烧放出的热量小，利用这个热量计算出c的热值，要比真实值偏小。
25．(1) 两种油及水的质量 水升高的温度
(2)没有控制燃烧的燃料的质量相等
(3)8：3
【详解】（1）[1][2]为了保证实验结论的可靠性，小虎和小慧选择了两套完全相同的装置，并控制煤油和菜籽油的质量和两杯水的质量相同；质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
（2）在相同的时间内燃烧的燃料质量不一定相等，即没有控制燃烧的燃料的质量相等。
（3）使用煤油加热水时，水吸收的热量
Q吸1=cmΔt1=cm(100℃-20℃)=cm×80℃
根据题意和表格数据可知，所有的煤油完全燃烧放出的热量
Q放1=2Q吸1=2×cm×80℃
煤油的热值
使用菜籽油加热水时，水吸收的热量
Q吸2=cmΔt2=cm(80℃-20℃)=cm×60℃
根据题意和表格数据可知，所有的菜籽油完全燃烧放出的热量
Q放2=Q吸2=cm×60℃
菜籽油的热值
煤油和与菜籽油的热值之比
26． 甲 c 102℃ C
【详解】（1）[1]由表中数据可知，小明测得水的沸点温度高于100℃；乙图上面没有容器盖，甲图上面有容器盖，加热时，甲容器内气体压强大于1标准大气压，水的沸点高于100°C，所以小明使用的甲装置。
（2）[2][3]由题可知，其他条件不变，仅将水的质量增加，所以水的沸点是不变的，但加热的时间将变长，故分析图中图象能看出，c是正确的；分析图像可知，水沸腾时，温度保持不变，由表中数据可知，水的沸点温度为102℃。
（3）[4]探究酒精、煤油、汽油的热值，选用三个装置完全相同，水的质量和初温及待测燃料的质量也相同，通过测量全部燃料充分燃烧后水的末温可以得出热值的大小，水的末温越高，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，测得水的末温为
由此可知
由可以粗略知道它们的热值q大小关系为
故选C。
试卷第1页，共3页
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