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【实验探究系列】机械能与内能-2026年中考科学专项押题
1．科学小组对“用打气筒给篮球打气后，打气筒会发热”的原因进行探究，提出以下猜想：
猜想1：活塞压缩气体会导致打气筒发热
猜想2：活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热
猜想3： ①
为验证猜想，小组同学取一只底座可拆卸的打气筒，在筒的上部和下部标注两个测温点a和b。在室温25℃的环境下进行实验，其中小王用拆除底座的打气筒进行实验，如图甲(固定装置已略去)；小敏用完整的打气筒对篮球进行充气实验(如图乙)。
时间/s 活塞往 复次数 a处温度 /℃ b处温度 /℃
小王的数据 20 30 30.5 30.5
小敏的数据 20 30 32.6 46.5
两位同学都在20s内让活塞在筒内往复运动30次，然后立即测出此时a、b处的温度，并在气筒外壁温度降至室温(篮球放气至实验前水平)后，都重复了3次操作，将处理后的实验数据填写在表中。
（1）①处可以填写的猜想是：　 　；
（2）根据小王的实验数据，可以得出的结论是　 　；
（3）两位同学对数据的处理方法是　 　；
（4）对比分析表中数据，可以得出：使打气筒下部发热的主要原因是　 　。(填“压缩气体做功”或“活塞与筒壁摩擦”)
2．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）实验前，检查图甲装置的气密性：往外拉动注射器活塞，然后松手，若活塞　 　(选填“仍能返回原来刻度处”或“静止不动”)，则说明该装置气密性好。
（2）打气筒打气5秒后，橡皮塞弹出，2出现了白雾现象，白雾主要是　 　(填“瓶内气体”或“瓶外气体”)液化形成的小液滴。
（3）以下改变内能的方式中，与图乙中AB段相同的是____(多选)。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热 B．从滑滑梯上滑落，臀部变热
C．用燃气灶加热水，水温升高 D．手捂热水袋，手会变暖和
（4）不向圆底烧瓶内注入适量酒精，仍用图甲装置进行实验能否得出“做功改变物体内能”的结论。请判断并说明理由：　 　。
3．校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究：
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。
制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其它条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如下表所示：
装水量占瓶内容量的比例 1/5 1/4 1/3 1/2
升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m
【项目评价】
等级 优秀 良好 待改进
指标 能升空，高度不低于30m；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于，但高于20m；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，高度低于20m；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值
请结合以上材料，回答以下问题：
（1）使水火箭升空的施力物体是　 　；
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是　 　；
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的　 　
冲程类似；
（4）图乙是某小组制作的水火箭，其水量约占火箭容积的1/3.根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级能接近或达到良好指标　 　（写出一条）。
4．某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将相同体积的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。
加热的时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 20 22 24 28 30
煤油的温度/℃ 20 24 28 32 37
（1）根据题意，该实验设计有一处明显错误，请指出错误之处：　 　
（2）实验中若让等质量的水和煤油升高相同的温度，吸收热量较多的物质是　 　。
（3）实验中若加热相同时间，水吸收的热量　 　(填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
（4）该装置改装为比较燃料热值大小的实验，用质量相同的两种燃料完全燃烧来加热相同质量的水，燃料放出热量的多少可以通过　 　(填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来进行比较。
5．一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。小温想这类广告牌容易倾倒，是否与底座宽度有关 他绘制了这类广告牌的结构图 (如图乙所示)，制作两个展板相同、底座长度相同且宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。他先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。
（1）如图丁所示，小温拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为　 　。
（2）实验中用铁球撞击代替手推的优点是　 　。
（3）撞击后发现：两块展板都未倾倒，无法得出结论。在不改变图丁的实验装置前提下，如何进一步验证 “在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒” 请写出你的操作方法　 　。
（4）除了底座宽度，这类广告牌容易倾倒还可能与　 　有关。
6．小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案，将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的H1高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。
（1）实验中将小球放置相同高度的目的是　 　。
（2）甲、乙实验中，可通过比较　 　来反映物体动能的大小。
（3）根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是　 　。
（4）接着小明设计了实验丙进行替代，让金属块从光滑斜面的H1高处静止下滑，测量其在水平桌面上滑行距离。改用材质相同、质量不同的金属块，重复实验丙，记录数据，实验结果如表。小明发现根据此方案得出的实验结论与教材实验不同，请从能量转换角度分析原因　 　
质量 m/ kg 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
滑行距离 s/m 0.42 0.41 0.43 0.42 0.43 0.42
7．小柯在探究物体动能与哪些因素有关的实验中，让小球分别从同一斜面上由静止开始滚下，小球滚动到同一水平面时与同一木块相撞，木块在水平面上移动了一段距离后，停在图 1中所示位置。
（1）甲、乙、丙三次实验中，通过比较　 　来比较小球的动能大小，实验中应用到的科学研究方法是控制变量法和　 　。
（2）选择甲、乙两次实验进行比较，可以得到的结论是　 　。
（3）小柯完成上述实验后，选用上述部分材料继续探究物体重力势能大小与质量的关系，实验设计如图2所示；
小妍认为小柯的实验设计不合理，应该设计成图3所示实验，你赞同哪位同学观点，请说明理由：　 　。
8．小柯利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、直径略大于钢球的透明塑料管、泡沫板、长铁钉等)探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关。让质量为m的钢球，在塑料管中分别从高度为h1、h2、h3位置由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉上，如图乙，测量铁钉向下移动的距离为S1、S2、S3。
（1）钢球下落时，重力势能主要转化为　 　能。
（2）测得S1、S2、S3大小顺序为　 　，可知钢球质量一定时，高度越高，重力势能越大。
（3）小妍将质量不同的钢球从同一高度下落，测量铁钉向下移动的距离，是为了探究物体重力势能大小与　 　的关系。
（4）有同学认为钢球高度越高，撞击铁钉速度越大，因此该装置还可研究动能大小与速度大小的关系，你是否认同并说明理由　 　。
答案解析部分
1．【答案】（1）活塞压缩气体、活塞与筒壁摩擦都会导致打气筒发热
（2）活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热
（3）多次测量求平均值
（4）压缩气体做功
2．【答案】（1）仍能返回原来刻度处
（2）瓶内气体
（3）A；B
（4）能，压缩气体做功时，气体温度升高可直接通过温度传感器测得，无需酒精辅助观察
3．【答案】（1）水
（2）根据表格数据分析可知，当其他条件相同时，随着装水量的增加，水火箭升空高度先变大后变小。
（3）压缩
（4）为使火箭平稳降落，可以给水火箭加装降落伞，减缓火箭下降的速度
4．【答案】（1）应控制水和煤油的质量相同而非体积
（2）水
（3）等于
（4）温度计升高的示数
5．【答案】（1）动能
（2）便于控制施力大小
（3）不断增加摆线拉开的角度，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的摆线角度。(或保持摆线拉开角度a相同，逐渐增加撞击所用铁球的质量进行多次撞击，比较使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的铁球质量。
（4）展板质量(或展板高度、底座质量等)
6．【答案】（1）控制小球到达斜面底端时的速度相同
（2）纸盒被撞击后滑行的距离
（3）在速度相同时，质量越大，物体的动能越大
（4）金属块的动能转化为内能，金属块的质量不同，压力大小不变，摩擦力不同，根据W=Fs，不能通过移动距离表示动能大小
7．【答案】（1）木块被撞击后移动的距离；转换法
（2）在质量相同时，速度越大，动能越大
（3）赞同小妍的观点，图3的实验设计可以控制小球下落的高度相同，确保重力势能的变化仅由质量引起，而图2的设计无法保证高度相同
8．【答案】（1）动
（2）
（3）质量
（4）不同意，因为撞击后钢球的重力势能也在减小，影响实验
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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