第十二章 机械能和内能单元检测(提高,Word版 含解析)

第十二章 机械能和内能单元检测（提高，Word版 含解析） 一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难） 1．小明用三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条、一个弹珠，探究“影响橡皮条弹性势能的因素”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性限度范围内，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 0.5 20 10.1 2 b 0.5 30 8.2 3 c 1.0 20 14.0

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，下列实验中采取的方法与这一方法不同的是________（填字母）。 A．在研究影响电热大小的因素时，我们可以将电热的多少转换成液柱上升的高度

B．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定

C．研究电流时，将它比作水流

（2）比较第1、2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；比较第1、3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________有关；你猜想影响橡皮条弹性势能的因素可能还有______________。 （3）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

（4）请你对小明的实验做出评价_________（写出一条即可）。 【答案】弹珠被弹射的水平距离 C 长度 宽度 橡皮条的厚度 D 多做几次实验，使实验结果具有普遍性

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验通过弹珠被弹射的水平距离反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠弹射的越远，说明

皮条的弹性势能转化为弹珠的动能越多，说明皮条具有的弹性势能越多。 [2]AB．电热的多少转化为液柱上升的高度，是否有电流转化为灯泡是否发光，应用的转化

法与实验中的方法相同，故AB不符合题意； C．研究电流时，将它比作水流，是类比法，与实验中的方法不同，故C符合题意。

故选C。 (2)[3]比较第1、2次实验，橡皮条宽相同，橡皮条长不同，弹射的水平距离不同，说明拉

伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。 [4]比较第1、3次实验，橡皮条长相同，橡皮条宽不同，弹射的水平距离也不同，说明拉

伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。 [5]影响橡皮条弹性势能的因素除橡皮条的长度和厚度外，可能还与橡皮的厚度有关。

(3)[6]由实验数据可知，橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度和宽度有关，在伸长量相同时，

长度越短弹性势能越大，宽度越宽弹性势能越大，所以弹性势能最大的橡皮条应当选短而宽的橡皮条，故选D。 (4)[7]实验设计应用了控制变量法和转化法，但实验次数太少，使实验结论得出具有偶然

性，应当多做几次实验，使实验结果具有普遍性。

2．如图所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。

(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中：

①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象，由图可以看出，______液体的比热容较大：

②小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度t为横坐标，分别画出50g和100g水的-Qt图象，它们都是过原点的直线，即Qkt，进一步分析发现，这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等（选填“密度”或“质量”）； (2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中：

①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______（选填“温度”或“加热时间”）来反应的； ②若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的仪器是______，利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______； ③该实验在取燃料和水时都要注意适量，否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时，所取水量不能过少的原因是：______。 【答案】b 质量 甲乙 温度 天平 小 水会沸腾，温度不变，不便于比较

【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b的加热时间长，则b的吸热能力强，比热容大。 [2]根据QcmΔt可知，Qkt中的kcm，则有11kcm，22kcm，故

111222

kcmm

kcmm

即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。 (2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，故应选择

甲乙两图进行实验，通过温度的变化来反映的；温度计示数变化越大，表明吸收的热量越多，即该物质放出的热量多，热值大。 [5]利用上述装置估测燃料的热值，要控制燃料的质量相等，需要用天平来测量。

[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q吸小于Q放，

依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。 [7]当燃料质量一定时，如果所取水量过少，则水吸热后容易沸腾，沸腾时水的温度不变，

不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。

3．回顾实验和探究：比热容概念的建构

器材 烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、______。 装置

过程 两只烧杯中盛有______相同的水和煤油，用电加热器加热2分钟，我们发现______温度升高的高，若升高相同的温度，______加热时间长，______吸收的热量多。

结论 一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与______之比，叫做这种物质的比热容，在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。

方法 实验中用______来反映物质吸收的热量，这种研究方法是______。

讨论 电加热器工作时，将______能转化为内能；水吸收热量，温度升高，内能发生了______。

【答案】质量 秒表 质量 煤油 水 水 质量和升高温度之积 单位 1℃ 加热时间

转换法 电 转移

【解析】 【分析】 【详解】 [1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外，

还要记录测量时间用的秒表。 [3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油，用电加热器加热两分钟，会发现煤油温度升

高的高，如果升高相同的温度，水加热的时间长，那么可以得知水吸收的热量最多。 [7][8][9]一定质量的物质，温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容，

在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。 [10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量，这种研究方法是转换法。

[12][13]电加热器工作时消耗了电能，将电能转化为内能，水吸收热量，温度升高，内能发

生了转移。

4．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；

(2)实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液

体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同； (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象，如图

丙所示，则______的吸热能力更强； (4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg•°C)，则乙液体的比热容为______J/(kg•°C)。

【答案】电加热丝 质量 吸收的热量 乙 4.2×103 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。

(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须

要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。 [3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在 相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。 (3)[4]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，由

图知，加热5分钟，甲升高的温度为 60°C −20°C =40°C 乙升高的温度为 40°C −20°C =20°C 即乙升温小，故乙的吸热能力更强。

(4)[5]根据Qcmt在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合

(3)[4]，故乙液体的比热容为

33

40C2.110J/kgC4.210J/kgC20Cc





5．在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，如图甲、乙所示。请完成以下实验。

(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可得出：质量相同时，物体的________越大，动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________（选填“相同＂或“不同”）。 (2)如果做图乙实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏，改进图

乙实验再与图甲实验对比。在不改变木板长度的情况下，应采用以下________方法。 A．换用质量更小的钢球 B．给水平木板铺上毛巾

C．适当降低钢球的高度 D．换用一个较重的硬纸盒

(3)若要採究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是；选择两个不同的钢球，从同一

斜面的________（选填“相同”或“不同”）高度由静止滑下。 (4)小阳在原硬盒的上表面粘上砝码，设计了如图丙所示实验，採究影响滑动摩擦力大小的

因素，通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力大小与______有关。 【答案】速度 越大 相同 C 相同 压力大小

【解析】 【分析】 【详解】