第12章《机械能和内能》单元综合检测（分层练习）-2023-2024学年九年级物理上册（苏科版）

第12章机械能和内能单元综合检测（分层练习）

基础练

一、单选题

1.关于热和能，下列说法中正确的是（）

A.热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体

B.一块0回的冰熔化成0回的水后，温度不变，内能变大

C.相同温度下，1kg水比1kg冰含有的热量多

D.物体的内能与温度有关，0回的物体内能为0

【答案】B

【解析】A.发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；

B.一块0团的冰熔化成00的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确;

C.热量是过程量，不能说含有，故C错误；

D.内能与温度有关，一切物体都有内能，故D错误。

故选Bo

2.下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（）

A.古人钻木取火B.冬天双手摩擦取暖

C.一杯热水慢慢变凉D.人从滑梯滑下臀部发热

【答案】C

【解析】A.古人钻木取火，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；

B.冬天双手摩擦取暖，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；

C.一杯热水慢慢变凉，热水放出热量，温度降低，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意;

D.人从滑梯滑下臀部发热，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。

故选C。

3.下列画线物体具有的能量不是弹性势能的是（）

拉开的且可以将箭

射出去

压变形的蹦床可以将人弹起来D.抬高的桩锤可以

将地桩打入地下

【答案】D

【解析】A.变形的撑杆发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A不符合题意;

B.拉开的弓发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故B不符合题意;

C.压变形的蹦床发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故C不符合题意;

D.抬高的桩锤没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故D符合题意。

故选Do

4.如图，C919大型客机起飞升空的过程中,下列说法正确的是（

A.客机重力势能减小B.客机重力势能增大

C.客机机械能减小D.客机机械能不变

【答案】B

【解析】AB.C919大型客机起飞升空的过程中,质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能

变大，故B正确，A错误;

CD.动能变大，重力势能变大，机械能包括动能和势能，所以机械能变大，故CD错误。

故选Bo

5.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）

A.燃料的热值数值上等于1kg该燃料燃烧时放出的热量

B.燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多

C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D.相同质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放出的热量多

【答案】D

【解析】A.燃料的热值数值上等于1kg该燃料完全燃烧时放出的热量，说法错误，故A错误;

B.质量相同的不同燃料，热值越大完全燃烧放出的热量越多，条件不足，无法判断燃料燃烧放出的热量

的多少，故B错误;

C.燃料热值的大小只与物质的种类有关，与质量无关，故C错误；

D.由燃料完全燃烧放热公式。放=〃应可知，相同质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放出的热量多，

故D正确。

故选D。

6.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热（不计热量损失），如图是甲和乙的温度随时

A.甲的比热容与乙的比热容之比为2:3

B.甲的比热容与乙的比热容之比为1:2

C.甲和乙都加热10分钟，甲吸收热量比乙吸收热量多

D.甲和乙升高相同的温度，甲吸收热量较多

【答案】B

【解析】AB.由图像知道，吸收热量相同时（即加热时间相同），甲的温度变化为

%甲=40℃

乙的温度变化为

△乞=20℃

由Q=cmAt知道c=°，因。畋、；〃均相同，则

m\t

年：c乙=△%：Ar,=20℃：40℃=1：2

故A错误、B正确；

C.用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热时，在相同的时间lOmin内电热器产生的热

量相等，不计热量损失，则甲、乙吸收的热量相等，故C错误；

D.由图像知道，甲、乙升高相同的温度，加热乙的时间长，则乙吸收的热量多，故D错误。

故选Bo

7.下列图中箭头表示空气流动的方向。炎热晴朗的夏夜，我市老坝港海边的陆地与海面之间空气循环流

动的示意图表示正确的是（）

热空气<—冷空气冷空气<—热空气

A.、，___>B.”___>

陆地大海陆地大海

冷空气一►热空气热空气一►冷空气

C.<、，D.<、，

【答案】B

【解析】海洋中水的比热容较大，夏季夜晚放出热量，比热容大的海水温度降低得较少，海面温度较高,

空气密度较小，海面上方的热空气上升；而陆地多比热容较小的沙石，夜晚放出相同的热量，比热容小的

沙石温度降低得更多，近地空气温度低，气体密度大，盛行下行气流；同时同一水平面出现气压差异，空

气由高气压流向低气压，即近地由陆地流向海洋，从而循环流动，故ACD错误，B正确。

故选Bo

8.小明根据如图提供的信息得出以下四个结论，其中正确的是（）

1kg的物质温度升高-C吸收的热量/J

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

A.铁块和铝块升高相同温度，一定吸收相等的热量

B.质量相等的水和沙子，吸收相同热量，水比沙子升温多

C.冬天楼房中的“暖气”用水做介质，是因为水的比热容大

D.质量相等的沙子和铁，降低相同温度，沙子放出的热量小于铁放出的热量

【答案】C

【解析】A.由图可知，铁块和铝块升高相同温度，吸收的热量不同，故A错误;

B.根据加=义可知，质量相等的水和沙子，吸收的热量相同，水的比热容大，则温度变化量小，即升高

cm

的温度少，故B错误；

C.因为水的比热容大，升高相同的温度时，吸收的热量多，所以可以用作取暖，故C正确；

D.根据图中，质量相等的沙子和铁，升高相同的温度，沙子吸收的热量多，同理，若沙子和铁温度降低

的相同时，沙子放出的热量也会比铁多，故D错误。

故选C。

9.如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁

B.甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能

C.飞轮转速3000r/min,则该汽油机1s能做功25次

D.在一个工作循环中，工作过程依次是乙、甲、丁、丙

【答案】C

【解析】D.甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门

开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排

气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；所以正确的排序是乙、丁、甲、

丙，故D错误；

A.内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三

个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故A错误；

B.甲图是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，故B错误；

C.四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四

个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C正

确。

故选Co

10.打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正

A.篮球经过相同高度的2、C两点时，动能相等

B.篮球第一次反弹后到达最高点。时，动能为零

C.篮球经过3、E两点时，动能可能相等

D.篮球在整个过程中机械能守恒

【答案】C

【解析】AD.由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断

减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，&C两点的重力势能相等，则动能不相等，故AD错误；

B.篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高

点。时动能不为零，故B错误；

C.在B点的机械能大于在E点的机械能，在8、E两点高度不相同则重力势能不相同，即B点的重力势能

大于E点的重力势能机械能是物体动能与势能的总和，因此在8点的动能可能等于在E点的动能，故C正

确；

故选C。

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。当燃料燃烧完时（烧杯内液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为7＞、Tz、T丙,且有T

A.比较不同燃料的热值应选择图甲和图乙进行实验，燃料完全燃烧放出的热量通过加热时间反映

B.比较不同物质吸热升温的特点应选择图甲和图丙进行实验，吸热的多少通过液体升高的温度反映

C.实验液体。的比热容与实验液体b的比热容外相比，心＞以

D.实验燃料1的热值处与实验燃料2的热值@相比，/＞发

【答案】D

【解析】A.为了比较不同燃料的热值,要用相同质量的不同燃料,加热质量相同的同种液体,根据成V,

液体升温越高，则燃料放出的热量越多，这种燃料热值越大，故应选择甲、乙两图进行实验，燃料燃烧放

出热量的多少，是通过温度计示数的变化来反映的，故A错误；

B.比较不同物质吸热升温的特点时，需要用相同的加热器加热质量和初温相同的不同种类的物体，所以

应对比甲、丙两图；我们使用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，故B错误；

C.为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度

计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验；甲、丙

所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即。所。沟，燃料燃烧释放的热量被

烧杯中的液体吸收，则Qa=Qh,甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温TAT丙,则Z丙,即Ma＞Mb,

因为Qo=Q","Z相等，Ata＞Atb,由可得,ca＜cb,故C错误；

D.为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低

得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验；由题意知甲、乙两实验烧杯中液体的初

温相等，末温T2T乙,则"声加，，由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容以质量加

都相等，由热量公式。可知，。用＞Qz,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热

量。/＞。2,由于甲、乙两实验所使用的燃料质量，"相同而种类不同，由。可知，qi＞q2,故D正确。

故选D。

12.小叶看见面点师傅将面拉成长条，放入滚烫的油中就炸出了香脆可口的油条，于是很想了解油的吸热

能力。在老师指导下，他用酒精灯分别加热质量为50g、初温为20团的油和水，记录的相关数据如下表所

示。若单位时间内油吸收的热量与水吸收的热量相等,酒精的热值为3xl07j/kg,水的比热容为4.2xl03j/(kg-EI)。

下列说法正确的是()

物质种类加热时间(min)消耗酒精(g)末温(0)

油2188

水2150

A.2min内油吸收的热量为3xl04j

B.他使用的酒精灯的加热效率为21%

C.油的末温比水的高，所以吸热能力更强

D.油的吸热能力与其吸收的热量多少有关

【答案】B

【解析】A.由题意可知，油和水的质量相等，都为%=50g=0.05kg,水的比热容为c次=4.2xl03j/(kg回,

2min内水的温度由切=20国上升到"50回，则水吸收的热量为

33

087k=c^t-r0)=4.2x10J/(kg•℃)x0.05kg*(50℃-2O℃)=6.3xlOJ

2min内油吸收的热量与水吸收的热量相等，则油吸收的热量为

Q及油=%水=6.3x103J

所以2min内油吸收的热量为6.3xlO3J,故A错误；

B.由题意可知，酒精的热值为q=3xlO7j/g,加热2min消耗了初瞬=lg=lxl03kg的酒精，则完全燃烧1g酒

精放出的热量为

Q放=4%酉精=3xlO7J/kgxlxlO-3kg=3xlO4J

则酒精灯的加热效率为

OR油_6.3x1()J

=21%

~Q^=3xlO4J

故B正确;

C.相同质量和相同初温的油和水吸收相同的热量，末温度越低表示物质吸热能力越强，所以油的末温比

水的高，说明油吸热能力更弱，故c错误；

D.物质的吸热能力即比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其吸收的热量多少无关，

故D错误。

故选Bo

二、填空题

13.如图是在疫情防控期间，消毒车正在喷洒消毒液的情景。消毒车正在匀速行驶，它的动能将

机械能将(两空均选填"变大"、"变小"或"不变")。

【答案】变小变小

【解析】四消毒车匀速前进喷洒过程中，速度不变，但质量变小，故消毒车的动能变小；高度不变，质量

变小，故重力势能变小。

⑵由于机械能等于动能和重力势能的总和，动能和重力势能都变小，所以机械能变小。

14.在物理学中常提到"热"字，但其含义各不相同，请将下歹『‘热"的含义填入空格内。

（1）这盆水很热，这里的"热”是指—;

（2）物体吸热升温，这里的"热”是指―；

（3）摩擦生热，这里的"热"是指o

【答案】温度热量内能

【解析】（1）田这盆水很热是反映水的冷热程度，所以这个"热"指温度.

（2）⑵物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高，故这里的"热"指热量。

（3）⑶摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的"热"指内能。

15.预计2021年5月我国火星探测"天问一号”将择机实施火星着陆，登陆火星的降落过程又被称为死亡七

分钟。前5分钟"天间一号”的速度将从约5千米/秒迅速减到数百米/秒，此时"天间一号"的隔热大底温度

将会升到约2000机由以上材料可知，"前5分钟"内"天间一号"的机械能（选填"增大"、"减小"

或"不变"），内能（选填"增大"、"减小"或"不变"）。

【答案】减小增大

【解析】⑴"天问一号"的降落过程，高度和速度都在减小，所以其动能和重力势能都减小，机械能等于动

能和势能之和，所以机械能减小。

⑵"天问一号"在降落过程中，温度升到约2000囿所以温度升高，内能增大。

16.今年入冬以来我国大部分地区遭遇强冷空气，为了使双手不至于冻坏，可以两手摩擦使手发热，这是

通过的方式增加手的内能。洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，它的动能,机械

能（选填"变大"、"变小"或"不变"）。

【答案】做功变小变小

【解析】［1］两手摩擦使手发热，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能。

⑵动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能就越大；洒水车匀速前进不断洒水的过程中，

质量变小，速度不变，则动能变小。

⑶重力势能与物体的质量及其所处的高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大；洒水车质量变小，

高度不变，则重力势能变小；机械能是动能与势能之和，因为洒水车的动能变小，重力势能变小，故机械

能变小。

17.2022年6月5日10时44分，“长征2F"火箭载着带有3名航天员的"神舟十四号"飞船，从大漠深处的

酒泉卫星发射中心拔地而起，飞赴苍穹，与中国空间站会合。加速上升过程中，飞船的机械能（选

填"增大"、"减小"或"不变"），飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高，这是以的方

式改变了整流罩的内能。

【答案】增大做功

【解析】⑴飞船的质量不变，速度变大，动能增大；高度增大，重力势能增大，故机械能增大。

[2]飞船外面的整流罩因与大气产生强烈摩擦温度升高，这是以做功的方式改变了整流罩的内能。

18.某家用燃气热水器将40kg的水从24回加热到40回，燃烧了0.1m3的天然气，水吸收的热量是J,

天然气放出的热量是J,燃气热水器的热效率是o[c^4.2xlO3J/（kg.0）,q^^3.2xlO7J/m3]

【答案】2.688xl063.2xl0684%

【解析】[1]水吸收的热量是

Q女=c/小（f%）=4.2xl03j/（kg•团）x40kgx（40回24勖=2.688x106」

⑵天然气放出的热量是

Qtg=q>e#<V=3.2xl07J/m3x0.1m3=3.2xl06J

⑶燃气热水器的热效率是

7=—xl00%=2688x1,Jx100%=84%

。放3.2X106J

19.老师演示了如图实验，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，迅速压下活塞，是通过的方

式、主要使管内（选填"空气"或"硝化棉"）的内能增加，炒菜时不断翻炒食物，食物变熟，主要是

通过改变了内能。

【答案】做功空气热传递

【解析】⑴⑵当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，活塞的内能就会增加，空气的温度就会升高，达

到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来，因此硝化棉燃烧是由于做功使管内空气的内能增加所致。

[3]炒菜时不断翻炒食物，使其受热均匀，食物吸收热量，主要是通过热传递改变了内能。

20.中国的载人航天技术已经取得了举世瞩目的成就，其中，返回技术已经处于世界领先水平，嫦娥五号

返回器用类似"打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示A8段返回器的动能—

（选填"变大""不变"或"变小"）：段返回器的机械能（选填"变大""不变"或"变小"）；段返

回器动能增加量（选填"大于""等于"或"小于"）重力势能的减小量。

【解析】［1］由图知返回器在AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化

为重力势能，所以返回器的动能变小。

⑵在8c段，返回器处在大气层外，没有受到空气的阻力，由于机械能是守恒的，故将保持不变。

⑶在CO段，返回器质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，

由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减

小量。

三、作图题

21.如图所示，摆球从a位置由静止释放，先后经过6、c两个位置，请在摆球动能最大位置的圆圈内标上

数字1,重力势能最大位置的圆圈内标上数字2。

【解析】由图知，摆球从。位置由静止释放，先后经过氏c两个位置；摆球的质量不变，在。点时高度最

高，重力势能最大；在b点时，速度最大，动能最大，如图所示

b

22.夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气产生流动。请在图中圆圈上画上

箭头表示空气流动方向。

【解析】在太阳光照射下，陆地与海面吸收同样多的热量，由于砂石的比热容比水的比热容小，所以陆地

温度升高快，海面温度升高慢，则陆地表面空气温度高，热空气上升，海面空气温度低，冷空气下降，然

后冷空气从海洋吹向陆地，如下图所示：

23.用两个相同的加热器同时给质量和初温均相同的物质A和水加热，A的温度随时间的变化关系如图所

示。若A物质的比热容是水的一半，不计热损失，请在图中画出给水加热20min温度随时间变化的关系图

像。

O5101520时间/min

【答案】

【解析】相同时间内，两个相同的加热器同时给质量均为根的物质A和水加热，物质A和水吸收的热量相

同，根据题意知道，A物质比热是水的一半，由Q=cm△t变形"=2知道，当A和水升高的温度相同时，

cm

A吸收的热量（加热时间）是水的一半，由此可画图，如下

°5101520时间/min

四、实验题

24.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

甲乙

（1）实验中控制了钢球的相同，从而探究动能与的关系；

（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"）。

【答案】速度质量速度错误

【解析】（1）⑺⑵与从斜面上滚下类似，质量不同的钢球从相同高度处摆下，摆线竖直时，钢球的速度是

相同的；钢球的速度相同而质量不同，是探究动能与质量的关系。

（2）⑶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）⑷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。

25.小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质

量也相同。

，液体2

C

3o

广中燃料A

2O

甲乙丙

图1图2图3

（1）丙装置在安装时的一处错误是，重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数

为回；

（2）同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度AT,直至燃料全部烧完。

小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图3所示；

①通过图1中的两个装置可比较液体1和液体2的比热容，根据图3中所绘制的图线分析：液

体的比热容大。

②分析图线可知：燃料A和B的热值之比为（设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收）。

【答案】温度计的玻璃泡没有全部浸没被测液体中24甲、丙甲3：4

【解析】（1）⑴温度计的玻璃泡要全部浸没被测液体中，丙装置在安装时的一处错误是温度计的玻璃泡没

有全部浸没被测液体中。⑵重新安装后，小华所测液体的初温均如图2所示，示数为24人

（2）①⑶比较液体1和液体2的比热容，应选用相同的加热装置加热相同时间，观察两种物质的温度变

化量，通过图1中的甲、丙两个装置可比较液体1和液体2的比热容。

⑷液体1和2的质量相同根据图3中所绘制的图线分析，加热相同时间，甲的温度变化量较小，液体甲的

比热容大。

②[5]根据乙、丙可知，燃料完全燃烧后，液体2升高的温度变化量之比为

300:400=3:4

根据。斫cmAt可知液体2吸收的热量之比为3：4；设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料A

和B的质量也相同，根据Qit=qm可知，燃料A和B的热值之比为3:4„

26.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。

-4-r-^―r

j|水食

甲乙

（1）实验中，要控制水和食用油的（选填"质量"或"体积"）相同，通过（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，就要给加热更长的时间，

此过程中水吸收的热量_________（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像，如图乙，其中吸热本领较强的是

图线（选填"A"或"8"）对应的液体；它们的比热容之比CA回CB=;

（4）同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为力的相同金属块，分别浸没在温度均

为短的水与食用油中（力＞/2）,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。（选填"可行"或"不可行”）。

【答案】质量加热时间长短水大于A904可行

【解析】（1）［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。

⑵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）⑶⑷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）⑸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。

⑹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：

A对应的液体吸收的热量为QA=CA成山，B对应的液体吸收的热量为。8=你必力，则

6A_CAfflAfA

QB

整理得

1.5=£AX2

cB3

则它们的比热容之比为

S=?=9:4

CR4

（4）⑺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。

27."交通事故十个里头八个快”，说明车速过快导致的交通安全事故很多。小明看到高速公路旁标志牌上

显示不同车型设定的最大速度不一样，如图甲所示，大型客车及大货车的最大速度比小汽车的低，他猜想

动能的大小跟物体的速度和质量有关。于是他设计实验探究影响动能大小的因素，选用的实验器材有：斜

面、长木板、钢球A和B（A的质量大于B的质量）、木块、小车、刻度尺。

如图乙所示，实验步骤如下：

首先，让钢球A从斜面一定高度由静止开始滚下，在水平面上运动，撞到木块后，能将木块推出一段距离，

记录多组钢球A在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离S/。然后，换用钢球B重复上边的实验,

记录多组钢球B在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离52o

实验数据如下表:

钢球在斜面上的高度h/cm68101214

钢球A撞击后木块移动的距禺s〃cm57.5111520

钢球B撞击后木块移动的距离S2/cm468.51216

（1）实验中木块的作用是;

（2）让钢球从斜面不同高度滑下来的目的是;

（3）实验时，小明发现钢球撞击木块，木块常常被撞偏，请你提出一个解决办法：;

（4）分析钢球A撞击后木块移动的距离s/与〃的多组实验数据，可初步得到的结论是；

（5）分析表中数据，请你说明大型客车及大货车的最大速度比小汽车低的道理是。

【答案】反映钢球动能的大小使钢球到达水平面的速度不同在斜面上装一轨道，让钢球

沿轨道滚下（合理即可）质量一定，物体的速度越大，动能就越大速度相同时，质量越大动能

就越大，若发生碰撞，造成的伤害会更严重

【解析】（1）田该实验采用转换法，将刚球的动能转化为木块移动的距离，木块移动的距离越远，刚球的

动能越大。

（2）⑵实验中为了探究动能与物体的速度是否有关，应控制钢球质量相同，到达水平面时的速度不同，

因此让钢球从斜面不同高度滑下来，是为了让钢球到达水平面的速度不同。

（3）⑶钢球撞击木块，木块常常被撞偏，可以在斜面上装一轨道，让钢球沿轨道滚下。

（4）⑷由表格数据可知，钢球在斜面上的高度力越高，钢球A撞击后木块移动的距离S/越远，因此可初

步得到的结论是：质量一定，物体的速度越大，动能就越大。

（5）⑸由表格数据可知，当钢球所处的高度相同时，质量越大的钢球撞击木块移动的距离更远，具有的

动能越大。大型客车及大货车比小汽车的质量大，当速度相同时，其动能较大，若发生紧急情况，造成的

伤害会更严重，因此在相同的道路上，大型客车及大货车的最大速度比小汽车低。

28.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/回20100100

加热时间/min05（刚好沸腾）10（刚好燃尽）

表二：菜籽油

水温/团20406080

加热时间/min051015（刚好燃尽）

;温度计

水水（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

二望籽油

油

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，那么水的快慢以及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。

【答案】两种油及水的质量水升高的温度燃料的种类蒸发小慧没有控制

燃烧的燃料的质量相等8：34

【解析】（1）⑴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。

①⑵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；所以，实验中两杯水的初温可以不同。

②⑶⑷⑸探究燃料热值的大小，需要控制燃料的种类不同，其他因素完全相同；如果两杯水的初温不同，

那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，这就会造成两杯水的散热不相同，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，实验是必须控制水的初温相同；

由上分析可知，小慧的分析更加合理。

(2)⑹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)[7]使用煤油加热水时，水吸收的热量为

2Kl=cm\t=cm(l00℃-20℃)=cmx80℃

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为

。放1=2%]=2xcmx80℃

煤油的热值为

_Q放1_2xcmx80℃

9煤油——

机油加油

使用菜籽油加热水时，水吸收的热量为

Q及2=cm\t=cm(80℃-20℃)=cmx60℃

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为

。放2=Q»2=C"X6O℃

菜籽油的热值为

。放2cmx60℃

4菜籽油一一

"2油"1油

则煤油和与菜籽油的热值之比

2xcmx80℃

4煤油=加油=8

4菜籽油一一x60C-3

小油

(4)[8]根据题意可知，煤油的加热功率为

P_。煤油库由

唳油一t

菜籽油的加热功率为

P_4菜籽油加油

曝籽油一■

“2

则煤油的加热功率为菜籽油的加热功率之比为

4煤油7n油

“油一44煤油Ji一8、，15min.

--------------------------------------------------------------------X-------——X----------------------

与籽油9菜籽油加油4菜籽油43lOmin

’2

五、计算题

29.正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光

照射lOmin,水温升高了2.5EI,不计水的蒸发(水的比热容是4.2xl03j/(kg・回))。

(1)该过程水吸收的热量是多少？

(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大？

然太阳

,I、

7_7_77_7_777_77_7_77_77_7_77_7_77_7_77_7_7/

【答案】(1)4.2xlO3J；(2)28%

【解析】解：(1)由。可得，该过程水吸收的热量为

%=cm4=4.2x103J/(kg•℃)x0.4kgx2.5℃=4.2xIO3J

(2)由可得，照射到水面上的太阳能为

4

|V=pf=25Wx10x60s=1.5xlOJ

故水获取太阳能的效率为

〃=线x100%=Mx?x100%=28%

W1.5xl04J

答：(1)该过程水吸收的热量是4.2x103」；

(2)水获取太阳能的效率是28%。

30.物理兴趣小组的同学在研究"砂石和某种液体谁的吸热本领大"时，选用了两只完全相同的酒精灯，分

别给盛放在相同容器中质量都是100g的砂石和某种液体加热他们绘制出砂石与液体的温度随加热时间变

化的图像分别如图a、b所示，已知酒精的热值是3xl07j/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，已知

砂石的比热容是0.84xl03j/(kg.E),那么请问：

(1)加热2min时，砂石吸收的热量；

(2)求出该液体的比热容；

⑶酒精灯加热液体时的效率是多少。

【答案】⑴21000J；(2)4200J/(kg»E)；(3)70%

【解析】(1)加热2min时，砂石吸收的热量

Q及=cmA/=0.84x103J/(kg-℃)xlOOgx(270℃-20℃)=0.84x103J/(kg•℃)x0.1kgx250℃=2.1xl04J

(2)加热2min时，酒精释放的热量相同，故该液体也在这两分钟内吸收了相同的热量，故其液体的比热容

为

一卷Kg；.2。。0尸29(kgQ

⑶酒精完全燃烧释放的热量为

Q放=mq=lxIO-3kgx3xIO7J/kg=3x104J

酒精灯加热液体时的效率是

7=—xlOO%=21x1?!x100%=70%

Q放3xlO4J

答：⑴加热2min时,砂石吸收的热量2.卜10打

(2)该液体的比热容4.2xl03j/(kgJC)；

(3)酒精灯加热液体时的效率是70%。

31.《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道："凡河滨有制

筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于视内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”

该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示，若接水槽离取水处高4m,水

轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s。(接水槽离倒水处的高度

忽略不计，g取10N/kg)

(1)求该筒车旋转一周，一个取水桶对进入接水槽的水所做的功；

(2)若水流冲击筒车的功率为40W,求筒车旋转一周取水的机械效率；

(3)若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是多少

7

克？结果取整。(柴油的热值为：?=4.2xlOJ/kg)

【答案】(])160J；(2)80%；(3)9

【解析】解：(1)一个取水桶对进入接水槽的水所做的功

W=Gh=mgh=4kgxlON/kgx4m=160J

(2)水流对水槽做的功

W'=Pt=40Wx60s=2400J

筒车旋转一周取水的机械效率

12W=12X160J=80%

W'2400J

(3)1小时对水所做的功

w„=3600sxl2xl60J=1152()0J

60s

则燃烧柴油放出的热量为

卬〃

115200J5

Q==3.84X10J

30%

则需要燃烧柴油的质量是

3.84X105J

=9g

q4.2xlO7J/kg

答：(1)一个取水桶对进入接水槽的水所做的功为160J；

(2)若水流冲击筒车的功率为40W,筒车旋转一周取水的机械效率为80%；

(3)若采用效率为30%的柴油发动机代替水车旋转一小时抽相同质量的水，需要燃烧柴油的质量是9g。

提升练

一、单选题

1.在相同的加热条件下，对质量为mA,比热容为C4的A液体和质量为机B、比热容为CB的B液体均匀加

热，液体A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。下列推断正确的是()

A.若mA=ntB,贝!ICA<CBB.mA—mg,贝!|CA=CB

C.若则CA=CBD.若WUOWB,则CA>CB

【答案】D

【解析】在相同的加热条件下，在相同时间内，两个物体吸收的热量是相同的。有

%A=。吸B

即

CAWAAZA=CB〃3B

通过图像知道，在相等的加热时间内

如果

mA=uiB

则

CA>CB

如果

〃入<“%

则

CA>CB

故ABC错误，D正确。

故选D。

2.我校某同学查阅资料了解到质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化

热，不同晶体的熔化热一般不同。老师鼓励小红去探究冰的熔化热。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4.2x103〃（kg.g］）。下列说法中正确的是（）

A.C£）段水吸收的热量是4.2X105J

B.A2段冰吸收的热量是2.1x106」

C.根据上述信息算出冰的比热容2.1xlO4〃（kg同

D.根据图中信息，冰的熔化热是3.36xl05j/kg

【答案】D

【解析】A.冰的质量为0.5kg,冰熔化成水，状态变化，但质量不变，则水的质量为0.5kg,由图像可知,

CD段水从00升高到20回，所以，水吸收的热量为

□^=O.5kgx4.2xlO3J/（kg.0）x2OE=4.2xlO4J

故A错误；

BC.由图像知，段水从0回升高到20回，用了lOmin的时间，则