九年级上册物理 第十二章 机械能和内能中考真题汇编解析版.docx
《九年级上册物理 第十二章 机械能和内能中考真题汇编解析版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级上册物理 第十二章 机械能和内能中考真题汇编解析版.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
九年级上册物理第十二章机械能和内能中考真题汇编解析版
九年级上册物理第十二章机械能和内能中考真题汇编[解析版]
一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）
1．小明家买了一台太阳能热水器，他发现真空管是太阳能热水器的核心部件，那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢？
他把问题告诉物理小组的成员，大家一起做出了如下猜想：
猜想一：
热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关；
猜想二：
热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关；
猜想三：
热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
（1）经查阅资料发现，真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层，用来吸收太阳辐射，其中太阳能属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
经阳光照射，太阳能转化成内能，水从涂层吸收热量，水温升高，质量________，密度________（后两空均选填“变大”“变小”或“不变”），热水向上运动。
（2）实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水，分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中，经过相同时间后测量水温，发现水温几乎相等。
由此得出猜想一是______（选填正确或错误）的。
（3）小组成员联系实际，想到夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，于是他们得出结论：
热水器内水吸收热量的多少与光照强度________（选填“无关”或“有关”）。
（4）在探究猜想三的实验中，该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管，给管内灌满水，面对阳光，每隔相同的时间检测罐内水的温度，得到的实验数据如下表所示，为了更好地利用太阳能，你建议他家应选择________制成的热水器。
材料
初温/℃
20min后的水温/℃
40min后的水温/℃
60min后的水温/℃
普通管
12
14
17
19
三高管
12
16
19
22
紫金管
12
18
23
28
【答案】可再生不变变小相同错误有关紫金管
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]再生能源是不需人为参与，可以循环再生的能源，如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量，水温升高，水的多少没有变化，所以睡得质量不变，但由于水吸收热量，水的体积会增大，所以水的密度会变小。
（2）[4]实验要探究热水器内水吸收的热量多少与光照强度、环境温度、真空管的材料等因素的关系，要控制真空管内水的初温、质量相同。
[5]其它条件相同，而环境温度不同时，经过相同时间后水温几乎相等，说明热水器内水吸收的热量多少与环境温度无关。
说明“猜想一”是错误的。
（3）[6]夏天如果没有阳光，热水器的水温就较低，而冬天如果有太阳，热水器内水温就很热，说明热水器内水吸收热量的多少与光照强度有关。
（3）[7]通过实验数据可知，在日照时间相同时，紫金管温度变化量大，所以应选择紫金管制成的热水器。
2．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，________（选填能或不能）比较得出：
在水泥中掺入等量不同纤维材料，掺入C纤维材料水泥路面最牢固，你判断的理由是______
（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_____
【答案】重力势能水泥样品断裂时所承受的撞击次数有关牢固能在水泥中掺入C纤维材料，水泥样品断裂时所承受的撞击次数最多，说明该水泥路面最牢固增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]铁锤下落过程中，重力势能转化为动能，所以铁锤撞击水泥样品时的动能由重力势能转化而来。
[2]实验通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数反映水泥样品的牢固程度。
断裂时承受的撞击次数越多水泥样品越牢固。
（2）[3]比较实验序号1、2的两组数据，水泥样品厚度、水泥样品面积、铁锤高度相同，但第一次实验不参入纤维，第二次实验参入纤维，第二次承受的撞击次数多，可知水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
（3）[4]比较序号2、3、4三组数据，水泥样品厚度、水泥样品面积、参入纤维的种类、铁锤高度相同时，随着参入纤维的量增加，水泥样品承受的撞击次数多随之增加。
说明在水泥中掺入适量纤维时，掺入纤维材料越多，水泥路面越牢固。
（4）[5][6]比较序号2、5、6的三组数据，水泥样品厚度、水泥样品面积、参入纤维的量、铁锤高度相同时，参入纤维的种类不同，水泥样品承受的撞击次数不同；参入C纤维时，水泥样品承受的撞击次数最多。
所以能说明，在水泥中掺入等量C纤维材料水泥路面最牢固。
[7]为缩短上述样品的实验时间，需减少碰撞次数，可增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量，以增大撞击水泥样品时的动能。
3．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。
4．阅读资料，完成下面问题。
（1）现象一：
如图甲所示，将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上，摔烂了；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损。
此现象说明鸡蛋________（填“P”或“Q”）受到的撞击力较小；
现象二：
如图乙中a所示，一根细线拴着一个重物，把重物拿到一定高度，然后释放，重物可以把细线拉断；如图b，如果在细线上端拴段橡皮筋，再从同样的高度释放该重物，细线就不会被拉断。
此现象说明图__________中细线的拉力较小；
这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象，这种现象背后的物理原因是什么呢？
①现象一中，鸡蛋P从接触地板到摔烂的时间为t1，鸡蛋Q从接触海绵到抵达最低点的时间为t2，则t1______（填“＜”、“=”或“＞”）t2；
②现象二：
图a中，细线从刚好拉直到它断开的时间为t3；图b中，细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为t4，则t3小于t4；
（2）综上分析，导致上述现象中两个力变小的可能原因是_________；
（3）为了进一步探究这种现象，兴趣小组的同学做了一个实验：
先后三次让同一个同学骑同一辆自行车，从斜坡上的同一位置由静止开始滑下，每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏刹车，实验数据如下表所示：
实验次数
捏刹车的用力情况
在水平面上滑行时间
1
较小的力
40s
2
较大的力
17s
3
更大的力
4s
由以上实验数据可以得出的结论是：
在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来，作用______越长，作用力越__________；
（4）下列现象中没有利用缓冲知识的是_______。
A．自行车坐垫上装减震弹簧B．运动员跳远时跳到沙坑里
C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤D．用撬杠撬石头
【答案】Qb＜力作用时间变长时间小D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]现象一：
力可以改变物体的形状，当将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放，鸡蛋甲落到地板上，摔烂了，受到的力为
；而鸡蛋乙落到一块海绵上，完好无损，乙的形变小，受到的力为
，说明乙受到的作用力小，即
[2]现象二：
当在细线上端拴一段橡皮筋后，再从同样的高度释放该重物，细线不会被拉断，说明细线受力较小，故此现象说明细线中的拉力是栓有一段橡皮筋的b较小。
[3]①地板比较硬，鸡蛋从接触地面到摔烂的时间比较长，海绵比较软，鸡蛋从接触到抵达最低点的时间比较长，即
②图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为
，作用力为
；图b中，细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间为
，作用力为
，图b中的橡皮筋起到一个缓冲的作用，使得图b中细线从刚好拉直到物体下落到最低点的时间较长，作用力小，即
（2）[4]综上分析，根据
，
，
可知：
作用时间越长，作用力越小。
（3）[5][6]由表格实验数据可知：
捏刹车的用力越小，车在水平面上滑行时间越长，越不容易停下来，故可以得出的结论是：
在质量和速度相同的情况下，要使物体停下来作用时间越长，作用力越小。
（4）[7]A．自行车坐垫上装减震弹簧，是通过弹簧的缓冲延长了作用时间，减小了人受到的缓冲力，故A不符合题意；
B．运动员跳远时跳到沙坑里，沙坑里的沙对运动员有一个缓冲力，避免对运动员造成伤害，故B不符合题意；
C．装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤是因为橡胶锤有弹性，延长了作用时间，减小了作用力，故C不符合题意；
D．用撬棒撬石头利用了杠杆的原理，与缓冲没有关系，故D符合题意。
故选D。
5．如图甲，教科书上在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始自由滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过______大小来反映的；
（2）让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下，是为了探究物体的动能与物体的______的关系。
让不同的钢球分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下，是为了探究物体的动能与物体的______的关系；
（3）结合实验结论，分析在图乙交通标志牌中，交通管理部门对于不同的车型要设定不同的最高车速行驶速度的理由是______；
（4）用此实验装置，只要改变______，就可以完成探究“阻力对物体运动的影响”实验；
（5）图丙的是教科书中“小资料”栏目中介绍的一些物体的动能。
若要用图丙中的数据来说明“速度”对物体的动能影响较大，需要对比的三组物体是______。
【答案】木块移动的距离速度质量速度相同时，质量越大，动能越大，行驶时危险性越大水平面的粗糙程度牛与子弹（或牛与砖块、牛与运动员）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，用到的是转换法。
（2）[2]动能与质量和速度有关，让同一钢球（质量一定）分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下，撞击木块的速度不同，所以是为了探究物体的动能与物体的速度的关系。
[3]让不同的钢球（质量不同）分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下，撞击木块的速度相同，所以是为了探究物体的动能与物体的质量的关系。
（3）[4]机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶。
（4）[5]探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，据此可知必须改变的是水平面的粗糙程度。
（5）[6]由生活经验知，牛与子弹比较，牛的质量大，速度小；子弹质量小，速度大；由表中的数据知牛的动能小，子弹的动能大，说明速度对物体动能的影响更大；同理牛与砖块、牛与运动员比较都有相同的结论。
6．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度
的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块就会在水平面上滑行一定距离后停止。
图中的摆长L都相同，
，球A、B的质量分别为
、
（
）。
（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置．说明两小球在摆动过程中的速度大小与小球的______无关。
（2）分析比较_______两次实验，可探究出的结论是：
速度相同的物体，质量越大，动能越大
（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：
_________________________________________。
（4）质量和速度谁对动能的影响较大呢？
小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一（钢球撞击速度v=8cm/s
序号
钢球质量
木块滑行距离
1
100
10
2
200
20
3
300
30
表二（钢球质量m=100g）
序号
钢球撞击速度
木块滑行距离
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析表一、二两组数据可以得出：
__________________对物体的动能影响较大。
【答案】质量甲、乙质量相同的物体，速度越大，动能越大速度
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]甲、乙两图中，A、B小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球相对静止，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关。
（2）[2]如图甲、乙所示，
，摆角相同，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
（3）[3]乙、丙两图，小球的质量相同，
，所以乙图中小球B到达竖直位置时的速度小于图丙中小球B到达竖直位置时的速度，图丙中木块C滑行得更远些，因此可得：
质量相同的物体，速度越大，动能越大。
（4）[4]对比分析表一、表二中三次实验数据发现，物体获得的动能跟物体的质量和速度有关，但是速度对物体的动能影响较大。
7．探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。
（1）如图甲，该实验中所探究物体的动能是指_____（选填“小球A”或“木块B”）的动能。
该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下，_____（选填“到达水平面时”或“即将碰撞木块B时”）的速度。
动能大小是通过_____来显示的。
（2）研究动能与质量的关系时，需不同质量的物体从斜面_____（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。
如果水平面是光滑的，则_____（选填“能”或“不能”）完成本实验。
（3）如图甲，先让小球从斜面h高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离s1；在此基础上，如图乙，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面h高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了s2，则s1_____s2（选填“小于”或“等于”“或“大于”）。
这种操作_____（选填“能”或“不能”）得出动能与速度的关系。
【答案】小球A即将碰撞木块B时B物体移动距离的长短相同不能大于能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2][3]该实验中所探究物体的动能是指小球A的动能，该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下，即将碰撞木块B时的速度，该实验中小球动能的大小是通过物体B移动的距离体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小。
（2）[4]研究动能与质量的关系时，需要让不同质量的物体从斜面相同高度由静止滚下，控制小球的速度相同。
[5]若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去，木块通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定，所以小车动能的大小就无法比较，不能完成本实验。
（3）[6][7]小球的动能大小不能直接观察，而是通过小球部分动能转化为木块的动能，推动木块运动距离来反映，影响动能大小的因素有物体的质量与速度；由图甲、乙可知，小球在乙图中水平地面上滚动的距离变大，克服摩擦力消耗的能量变大，则小球即将碰撞木块B时的速度变小，即碰撞木块B时的动能变小，故S1大于S2，由于小球质量相同，这种操作与相同质量的小球从不同高度滚下以获得不同撞击速度类似，故能得出动能与速度的关系。
8．小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现不同的笔弹得高低不一样，他认为：
笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
（1）在上面的实验中，他们运用到了控制变量法和________两种物理思想方法。
（2）为了验证猜想①，在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外，还需要控制________相同。
（3）实验中可以用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”，请你从功和能的角度分析解释_____________。
（4）在完成实验后，小南又用不同质量的小球（m1>m2）在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块，得到木块移动的距离分别为S1和S2 ，忽略小球自身摩擦对实验的影响。
请你比较S1和S2的大小关系。
________
【答案】转换法弹簧的压缩量弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能，具有动能的小球推动木块移动对木块做功，小球动能减小S1=S2
【解析】
【详解】
[1]实验中，把弹簧的弹性势能转换为小球的动能，小球动能转换为木块移动的距离来表现出来，所以他们运用了控制变量法和转换法两种物理思想方法。
[2]弹簧的压缩量也应控制相同。
[3]弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能，具有动能的小球推动木块移动对木块做功，小球动能减小。
[4]两球把同一根弹簧压缩到相同位置时，弹簧具有相同的弹性势能，弹簧弹出小球时，两小球具有相同的动能，小球对木块做功使木块克服阻力移动一定距离，即小球动能转化为木块的内能也相等。
由于木块相同，阻力相同，所以以木块移动的距离也相同。
故S1=S2。
9．某小组同学为了探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：
在六个相同的烧杯中分别盛上水和煤油，用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热。
表一和表二是他记录的实验数据。
（设每分钟吸收的热量都相等）
表一液体种类：
水
烧杯号
质量（g）
升高的温度（℃）
加热时间（分钟）
1
200
8
8
2
100
8
4
3
50
8
2
表二液体种类：
煤油
烧杯号
质量（g）
升高的温度（℃）
加热时间（分钟）
4
200
8
4
5
100
8
2
6
50
8
1
请根据表中的实验数据回答下列各题：
（1）实验时可以用表中的_____来代表物体吸收的热量。
（2）比较烧杯号1、2与3（或4、5与6）的实验数据，可初步得出的结论是：
_____。
（3）比较烧杯号_____的实验数据，可初步得出的结论是：
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，水吸收的热量多。
（4）进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：
_____。
进一步综合分析表一或表二的数据，可初步得出结论：
_____。
【答案】加热时间同种物质升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比1、4或2、5或3、6同种物质，质量和升高温度的乘积的越大，吸收热量越大不同种物质，质量和升高温度的乘积相同，吸收热量不同（不同种物质，质量和升高温度的乘积不同，吸收热量可能相同）
【解析】
【详解】
（1）[1]用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热，加热相等时间加热器放出的热量相等，它们吸收的热量就相等，加热时间越长，物体吸收的热量越多，因此在表中是用加热时间来反映物体吸收热量的多少；
（2）[2]由表中1、2与3（或4、5与6）的实验数据可知，水（或煤油）的质量不同而升高的温度相同，需要的加热时间不同，水（或煤油）质量成倍减小，需要的加热时间即吸收的热量也以
升级会员 