机械能及其转化和简单电路实验探究题专项练习

1、某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时，同学们提出了如下猜想：猜想一：动能的大小可能与物体的密度有关；猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；猜想三：动能的大小可能与物体的质量有关。为了验证同学们的猜想，老师提供如下器材：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）、小木块和长木板。同学们组装了图21所示的实验装置，让小球从斜面上由静止滚下，碰上水平面上的小木块后，将木块撞出一段距离。在同样的平面上，木块被撞得越远，说明球的动能越大。请你帮同学们完成下列任务：（1）写出探究“猜想一”的实验方案；（2）设计出探究“猜想二”的记录数据表格。

2、如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．请回答以下问题：（1）设计实验的目的是研究（钢球/木块）动能的大小与的关系．（2）实验是通过观察，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的．（3）若水平面光滑，该实验还能得出结论吗？，理由是：．

3、图14是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置。（1）让体积相等的实心铜球和实心铁球分别从斜面的h高度处开始自由滚下，这样做是为了探究物体的动能大小与

的关系。（2）该实验中铜球和铁球在斜面相同高度滚下，铜球把物块B推出的距离更

一些（ρ铜＞ρ铁）。（3）进一步探究发现，同一小球下落的高度越高，物块B被推出的距离越

。（4）高速行驶的小汽车具有较大的动能，小汽车动能大的主要原因是

。4、在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩＿＿＿＿＿＿(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的

相同木块上，分析比较＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，从而比较弹性势能的大小；（2）为验证猜想二，需选用

的两根弹簧，实验时分别将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若

，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点是

(正确/不正确)的，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。5、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用_____________两图；实验中应保证________________________________相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__________________________________________。

（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论________________________________。

（3）该实验是通过观察______________________________来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是

。A．认识电压时，我们可以用水压来类比B．用磁感线来描述磁场C．探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少D．保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系

（4）若水平面绝对光滑，铁球将做_______________________________运动。6、在探究物质的吸热本领实验中，小明将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中，分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度，液体温度随时间变化关系如图所示。（说明原卷没有图，本文配了一幅插图，并对试题作了适当修改）(1)实验中，所用的液体温度计制作原理是：

(2)实验中，记录加热时间的意义是：

。(3)分析图像可知，

液体的吸热本领强；(4)若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是

J/kg.℃[已知c水=4.2×103J/(kg．℃)]。7、如下图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值。(1)用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：

。(2)要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要加热的时间长？答：_________。(3)下表是实验记录的数据。请分析实验数据，回答下列问题：①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量

；②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度

；（以上两空选填“相同或不同”）③比较2、4的实验数据得出的结论是：

___________。（4）①加热过程中，用搅棒搅动的目的是_______________；水和煤油吸热的多少是通过____________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是________（填字母）A．采用相同的加热方法B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油

C．使用相同的烧杯液体名称实验次数液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃升高的温度t2-t1/℃通电时间t/min水1100203818421002056368煤油3100202991410020563648、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示水和沙子

．

(2)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是：

．(3)分析表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量__________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量．(4)可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则

(选填“沙子”或“水”)升高的温度会更高些.(5)实验中，有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)的结论不符，你认为可能的原因是

．（写出一点）9、某实验小组利用如图27所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量

间接测量蜡烛燃烧放出的热量；（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是

和

；（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q=

J/kg。物理量测量值容器中水的质量m/g150容器中水的初温t1/℃25容器中水的末温t2/℃40燃烧前蜡烛的质量m1/g20.6燃烧后蜡烛的质量m2/g20

（4）本实验测出的热值会比真实值更

，造成这一偏差的原因是

（写一条即可）。

加油站质量为m的燃料完全燃烧放出的热量是Q＝mq。c水＝4.2×103J/（kg·℃）10、在“用电流表测电流”的实验中，某同学连接的电路如图所示：(1)闭合开关，观察到灯泡L1和L2的发光情况是：______________________．(2)针对上述现象，该电路存在的问题是：_______________________．(3)请在原图上只改动一根导线，使两只电流表分别测干路和支路的电流．(要求：在需改动的导线上画“×”，用笔将改动后的导线画出，导线不许交叉)(4)在虚线框中画出改正后的电路图． 11、小明和小强在“探究并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”时，利用一个开关、一个电流表、一个学生电源(有多个电压档位)、四个阻值不等的电灯以及若干条导线，进行了大胆地探究。如下图所示是他们的实验电路图。(1)他们的猜想是：________________________(只写一种猜想)。（2)小明按照电路图正确地进行实验，得到了表1中的实验数据。小明在实验中，是靠只改变________而得到实验数据的。(3)小强也按照上述同样的器材和同样的电路进行了实验，却得到了表2中的数据。小强在实验中是靠只改变________而得到实验数据的。(4)从表1、表2中的实验数据可以看出，并联电路电流的规律是：________________。 12、为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图所示的电路实验。⑴在连接电路时，开关应处于_________状态。⑵小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后，看到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：_____________。⑶排除故障后,她测出了L1L2支路和干路上的电流分别为I1I2和I，电流表示数如图中甲、乙、丙所示，可读出：I1=0.5A，I2=_______A,I=________A。根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各路电流的关系是:_______________。（写出关系式即可）⑷为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：_______________。 13、某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验，闭合开关后，发现电流表的指针偏转到如图所示的位置，于是他立即断开开关.则：（1）测量时产生这种现象的原因是__________________________（2）该同学为了完成实验，下一步应该采取的措施是___________________________。（3）改正错误后，该同学再闭合开关，发现指针的读数是1.8A，请你在图中画出指针的位置。

14、某电流表有两个量程，只知道大量程是0～9A，小量程刻度值未标明，王强为了探究电流表的小量程是多少，他先用大量程测一较小的电流，其示数如图甲，再改用小量程测同一电流，指针指在图乙的位置.（1）他测得的电流值是_____A；（2）在下表中填写与大量程数字相对应的小量程的数字.15、甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处，当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图15甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上：甲同学的问题：_____________________________________________；乙同学的问题：_____________________________________________；丙同学的问题：_____________________________________________。16、在用电流表测电流的实验中：（1）连接电路时，开关应

，电流表应先用

量程试触；（2）若某同学连接的电路如图11甲所示，则电流表测的是灯

的电流。合上开关后，如果电流表的示数如图乙所示，则通过该灯的电流是

mA；（3）只需改动一根导线就可测得总电流，请在图中用“×”号指出需改动的导线，并在原图中画出正确的电路连线；

（4）若合上开关后，灯均亮，电流表指针不发生偏转，那么原因可能是（

）

A．电流表内部开路

B．开关处接触不良C．电流表被短路

D．电源供电不足

17、小明对水果电池进行探究．他准备了西红柿、苹果、柠檬、铜片、锌片、电压表、电流表及导线若干．如图所示，他先将铜片和锌片插入西红柿中，将电压表用导线接在铜片和锌片两端，记下电压表的示数．接着他用苹果、柠檬代替西红柿重复上述实验，三次的电压表示数如下表所示：水果种类

西红柿

苹果

柠檬电压值

0.8V

0.6V

0.9V（1）小明是在探究水果电池电压与的关系．（2）关于水果电池你还想探究什么？①你想探究：．②请写出你的探究方案：．18、灯L1与灯L2串联，先用电压表测灯Ll两端的电压，如图所示．再测L2两端电压时，只将电压表接A的一端改接C，这种接法__________（填“正确”或“不正确”）．理由是________________________．19、小明同学对串联电路电压规律进行了探究

【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和

【设计与进行实验】

（1）按图12所示的电路图连接电路.

（2）闭合开关，排除故障，用电压表测出L1两端的电压.

（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上.

（4）测出AC间的电压，得出结论.【交流与评估】（1）在拆接电路时，开关必须

.（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是

.（3）小明用上面的方法不能否测出L2两端的电压，为什么？.

（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是

.改进方法

.20、瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究.【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和【设计与进行实验】⑴按图所示的电路图连接电路；⑵闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；⑶在测L2两端的电压时,瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上；⑷测出AC间的电压.【交流与评估】⑴在拆接电路时,开关必须_________；⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?___________________________.UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.75⑶方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是:串联电路总电压________各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）.⑷这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：___________________________.21、为探究影响导体电阻大小的因素，小明找到了不同规格的导线，如表所示．(1)要探究电阻大小与导体长度的关系，应选择

和

两根导线进行实验；(2)要探究电阻大小与导体材料的关系，应选择

和

两根导线进行实验；(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系，则导线C的长度应为

．

22、在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5

（1）按照图17所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察

来比较导体电阻的大小．（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验．（3）分别将A和D两电阻丝接入图17电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟

有关．（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图18所示．但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差

，解决这一问题的措施是

．

图18

图1723、如图所示是演示动能和势能相互转化的实验装置。小球从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过H点被抛出去，在整个过程中，小球的动能最大的位置是()。A．E点

B．F点

C．G点

D．H点24、如图2所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)A.铅球由a→b时,动能逐渐增大B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能C.铅球由b→c时,机械能逐渐减小D.铅球在c点时动能最大 25、将10ml的水与10ml的酒精相混合，混合后水和酒精的总体积小于20ml，这表明（

）

A．分子之间有空隙

B．分子之间存在着相互作用的斥力

C．分子之间存在着相互作用的引力

D．分子是在不停地做无规则运动的26、某同学查阅资料时，得到了一头牛慢走和一个中学生百米赛跑时的一些数据。从表中的数据，你可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是，你这样判断的依据是物体质量m/kg速度v/m·s－1动能E/J牛6000.575中学生506900。27、快速发展的南昌为缓解城市交通压力，正在兴建地铁．地铁站台的设计方案如图l0所示。进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡．从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么?28、安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示，一太阳能热水器内装有质量为250kg，温度为20℃的水，在阳光照射5h内可使水的温度升高60℃，求：⑴阳光照射5h水吸收多少焦的热量?⑵这些热量相当于完全燃烧多少Kg的焦炭放出的热量？（q焦炭=3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)）29、小高家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。（1）若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？（2）若液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg？（液化石油气的热值是8.0×107J/kg）（3）请你说出太阳能热水器的优点。（只要写出一条）30、某中学为学生供应开水，用锅炉将200Kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6Kg的无烟煤。（无烟煤的热值是3.4×107J/Kg）求：（1）锅炉内200Kg的水吸收的热量是多少？（2）6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多大？（4）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？31、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求：(1)锅炉内的水吸收的热量是多少?(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?(3)此锅炉的效率是多少32、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用效率，也要考虑发动机的冷却问题．

(1)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.5kg水在冷却系统中升高50℃，所吸收的热量是多少？[C水＝4.2×103J/(kg·℃)](2)柴油在某汽车发动机汽缸内燃烧时，如果每分钟释放1.2×107J的能量，发动机输出的功率是8.5×104W，则此汽车发动机的效率是多少？33、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动2400周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)汽油机的功率.参考答案1、（1）方案：将100g的铁球和100g的铝球（或50g的铁球和50g的铜球）分别从斜面的同一高度处由静止滚下，撞击水平面上同一位置的小木块，用刻度尺分别测量小木块被撞出的距离。（2）利用同一金属球次数金属球释放高度h/cm木块移动距离s/cm结论1232、解：（1）实验中，同一个钢球，控制了质量相同，从不同高度滚下，控制了球的速度不同，由控制变量法的研究方法可知实验目的是研究钢球的动能与速度的关系．（2）物体能量的多少，可由它对外做功的多少来确定．而做功的多少，是通过木块运动距离的长短来反映的．（3）若水平面光滑，物体不受摩擦力，物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少，也无法确定．所以动能的大小就无法比较．故答案为：（1）钢球；速度．（2）木块通过距离的长短；（3）不能；若物体不受外力，将保持匀速直线运动状态，不会停下来，距离不确定，动能就无法比较．3、（1）质量（2）远

（3）远

（4）速度大4、（1）不同

木块被撞击后移动的距离（2）长度和粗细相同而材料不同

木块被撞击后移动的距离不同（3）不正确

由于机械能守恒，机械能不可能凭空消灭，机械能转化成了内能。5、（1）甲、乙

铁球在水平面开始运动时的速度相同（铁球到达水平面时具有相同的初速度）

让铁球从同一斜面的同一高度由静止开始运动

（2）质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大

（3）纸盒被撞击后移动的距离

C

（4）匀速直线

6、(1)热胀冷缩

（2）比较吸收热量的多少

（3）乙

（4）2.1×1037、（1）使水和煤油吸收相同的热量

（2）水加热时间长

（3）①不同

、②

不同

、③质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。（4）①使水和煤油受热均匀，加热时间

②B8、

吸收热量的多少；使它们均匀受热；大于；沙子；(5)没有搅拌或者受热不均匀（只要合理就给分）9、（1)A容器中水升高的温度（2）温度计、天平（3）1.575×107偏小、蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收或蜡烛没有完全燃烧(合理即可）10、

(1)_____L1不亮，L2亮____．(2)____L1被短路/A2的正负接线柱接反了_____． 11、

(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和（2）不同的电灯（3）电源电压（4）并联电路中干路电流等于各支路电流之和12、13、（1）量程选错。（2）把量程改接3A的。（3）见图。

14、因为电流表的大量程是0～9A，所以被测电流为1.5A,由于被测电流的值不变，用小量程测时应该也为1.5A，所以小量程为0～3A.答案：（1）1.5

（2）1

2

315、

(1)电流表的正负接线柱接反了（2分）(2)电流表的量程选大了

（2分）(3)电流表的量程选小了

（2分）16、（1）断开，0～3A（2）L2，460（3）见下图（4）C

17、（1）由数据记录的情况可以看出，小明探究的是水果电池电压与水果种类的关系；（2）还可以探究水果电池的电压（电流）与铜片和锌片间的距离是否有关？方案是：把铜片、锌片插入柠檬，铜片、锌片与电压表（电流表）连接，记录下电压（电流）数值；改变铜片、