实验专题:机械能与内能-2026年中考科学专项特训(含答案)

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实验专题:机械能与内能-2026年中考科学专项特训(含答案)

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实验专题:机械能与内能-2026年中考科学专项特训(浙教版)
1.小科在做“探究物体的动能跟什么因素有关”的实验中,设计了如图实验。具体步骤如下:
步骤1:用一条没有弹性的细绳下方悬挂一个实心铁球,将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方;
步骤2:将铁球移到a点位置静止释放,撞到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离S1;
步骤3:将滑块摆放到原处,将铁球移到b点位置静止释放,撞到滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离 S2;
步骤4:将铁球换成等体积的实心木球,将实心木球移到b点位置静止释放,撞到摆放在原处的滑块上,记录滑块在滑槽上移动的距离S3。
(1)小科进行“步骤2”、“步骤3”的实验目的是想探究动能大小与   的关系;
(2)小科发现滑块在滑槽上移动的距离 ,由此可得出的结论是   ;
(3)实验中发现,S1和S2的距离差别不明显,请从实验操作角度对实验进行改进:   ;
(4)这个实验中,利用滑块在滑槽上移动的距离来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有   (填序号)。
①认识电流大小时,用水流进行类比
②探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,控制导体电阻不变
③用酚酞试液滴入溶液变色来判断溶液呈碱性
2.小吴同学做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量为m、2m的两个钢球,分别从同一斜面的h、2h高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后在水平木板上运动的距离,实验过程如图所示( 回答下列问题。
(1)实验过程中是通过比较   来反映钢球的动能大小。
(2)图甲、乙实验是探究物体的动能跟   的关系。
(3)上述实验中,探究的“动能”是指( )。
A.钢球在斜面上时的动能 B.钢球撞击木块时的动能
C.钢球撞击木块后的动能 D.钢球在刚释放时的动能
(4)在做图乙、丙所示的实验时,图丙实验中木块滑出了水平木板。不更换实验器材,使木块不滑出水平木板,可以采用的措施是   。
3.在做“探究动能大小与质量关系”的实验时,小尹想:小球从相同高度滚下,若小球材质和斜面倾角不同,到达水平位置时的速度会相同吗
(1)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的A. B方案,小尹实验时应选方案   ;
(2)小尹选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放,利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示;
斜面倾角 速度(米/秒) 球的类别 10° 20° 30° 40° 50° 60°
大钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
小钢球 2.67 2.67 2.67 2.75 2.88 2.97
木球 2.67 2.67 2.67 2.67 2.74 2.89
分析表中数据可知:要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关,则斜面倾角不可能是____;
A.15° B.25 C.35° D.45°
(3)小尹利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时,通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验,原因是   。
4.许多实验器材在科学的探究实验中多次使用,斜面就是其中之一,但用法不尽相同。请完成下列利用斜面进行实验的有关内容:
(1)甲实验中,为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持   (填“较大”或“较小”)的坡度;
(2)在乙、丙这两个实验中,斜面的作用是   ;
(3)实验丙,将物体A 从斜面的不同高度由静止释放撞击同一木块,用   来显示物体A 的动能大小;
(4)丁实验,物体重为4N,斜面长1.2m、高0.3m。用弹簧测力计沿斜面拉物体到高处,实验中弹簧测力计示数如右图所示,则此时斜面上物体所受的摩擦力大小为   N。
5.小文利用自制的实验器材来探究物体动能大小的影响因素,如图甲所示。实验过程如下:
①取2条相同带凹槽的轨道,用双面胶将软尺粘在轨道上。
②将两条轨道平行放置在水平桌面上,钢球可以在轨道上自由滚动。
③取两个完全相同的小钢球,放在如图甲所示位置。
④一只手握住木尺的一端(O点)固定不动,另一只手向前推动木尺,使木尺绕着 O 点旋转。
⑤当木尺与轨道垂直(虚线位置)时停止推动,同时释放两个小球。
⑥读出圆柱体被小钢球推动的距离,比较小钢球动能的大小。
(1)小文的实验基于的猜想:   。
(2)图乙是教材中探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置,图甲装置的优点是   (写出2点即可)。
(3)实验过程中,小文发现两个圆柱体在轨道上滑动的距离相同(均未滑出轨道),测量发现圆柱体1的质量大于圆柱体2 的质量。请根据此现象,能否判断哪个小球动能大,并说明理由。   。
6.某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
(1)学习小组同学用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、质量相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,这是为了保证相同时间内水和沙子   相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,可知在质量,吸收热量相同时,沙子升高的温度比水升高的温度多,说明   的吸热能力强。
(3)该实验中除了用到控制变量法外,还用了   法。
(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区大,这是因为水和沙土相比,水比热容较大,下列事例中属于应用水的这种特性的是( )。
A.夏天给教室洒水,感觉凉;
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,
C.用水冷却汽车的发动机;
D.冰熔化成水需要吸收热量。
(5)水的比热容为 则可以算出沙子的比热容为   J/(kg·℃)。
7.项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题,开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
(1)图甲为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于   实验操作。
(2)【项目二】加热原理
其加热部分的工作原理电路图如图乙所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管(阻值不变),R2为定值电阻。S接1时,红灯L1亮,表示饮水机处于加热状态;当水被加热到设定温度时,S自动切换到2位置,绿灯L2亮,表示饮水机处于保温状态。饮水机加热时,电路中消耗的电功率为400 W。保温时,电路中消耗的电功率为80 W。不考虑温度对电阻的影响,不计指示灯L1、L2的阻值。求:
①1kg的水被加热,温度升高50℃,水吸收的热量[已知 ②求 R1和R2的阻值。
8. 在制作“简易制氧机”项目式学习中,师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后,完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体 置于塑料瓶中,再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
简易制氢机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳,不易倒伏 摆放较平稳,轻碰后易倒伏 摆放不稳定,不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中,适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢,不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸,让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿,呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿,呼吸道极度不适
请回答:
(1)对1.0版的制氧机进行测试时,发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是   反应。
(2)从评价指标看,2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是   。
(3)3.0版的制氧机,发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线,以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线,原因是   。
(4)制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液,需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是   。
9.为了比较不同物质吸收热量的多少跟物质自身的特性有关,小明选取了水和煤油进行实验,并组装了下图所示的装置,将质量和初始温度均相同的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度(记录结果如下表),请回答下列问题。
加热的时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35
煤油的温度/℃ 25 28 31 34 37 40
(1)实验时比较水和煤油吸热本领大小的方法:
方法一:   
方法二:   
(2)由表中数据可得出结论:相同质量的水和煤油加热5min后,煤油升高的温度高,煤油的比热容比水的比热容   (填“大”或“小”)一些。
(3)为了缩短实验时间,使效果更加显著,下列改进措施合理的是   (填字母,多选)。
A.将两个烧杯均盖上相同的盖子
B.-将装置移到通风良好处进行
C.减少水和煤油的质量
10.在探究水和食用油吸热能力的实验中,小金同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案。
方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收的热量。
方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高的温度。
(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、两个烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要   。
(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过   来反映的。
(3)为了验证猜想,小金做了如下实验:在两个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,下表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小金选择   (填“方案一或“方案二”)进行实验。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32
油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44
答案解析部分
1.【答案】(1)速度
(2)当速度相同时,物体的动能与质量有关,质量越大,动能越大
(3)加大 ab位置的高度差 或换成质量更大的金属球
(4)③
2.【答案】(1)被撞木块移动的距离
(2)速度
(3)B
(4)降低钢球的释放高度(如从2h改为h)或减小斜面的倾角
3.【答案】(1)B
(2)D
(3)体积不同的球撞击塑料软片的接触面积不同,导致实验结果不准确
4.【答案】(1)较小
(2)使物体获得一定的速度
(3)木块被撞击后移动的距离
(4)1.5
5.【答案】(1)物体动能大小和速度有关
(2)小球不会脱轨,能准确撞击圆柱体;通过对比,现象更直观;可以直接在轨道上读出圆柱体通过的距离(合理即可)
(3)能判断,因为圆柱体1的质量大于圆柱体2,圆柱体1所受的摩擦力更大,移动距离相同时,摩擦力做的功 W1 大于W2,所以钢球1的动能更大
6.【答案】(1)吸收的热量
(2)水
(3)转换
(4)C
(5)1.05×103
7.【答案】(1)过滤
(2)5 J
②当电路处于加热挡时,电路中加热部分只有R1工作,则R1 的阻值:
当电路处于保温挡时,R1和R2串联接入电路,则电路中的总电阻:
则R2的阻值:
8.【答案】(1)放热
(2)提高制氧机的稳定性
(3)由于夏季环境温度高于冬季,故反应速率较快,需要较高的水位来稀释反应物,通过降低反应物浓度来减慢反应速率;同时,较多的水可以吸收较多的热量
(4)氯化钙
9.【答案】(1)在加热时间相同的情况下,比较升高的温度;在升高相同温度的情况下,比较加热的时间
(2)小
(3)A、C
10.【答案】(1)托盘天平
(2)加热时间的长短
(3)方案二
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