16 如图所示,瓶子里装有少量的水,用力打气,瓶塞向上跳起,瓶内有白雾产生.白雾是形成的.瓶塞向上跳起的过程中,瓶内气体,温度降低,内能减小,其能量转化情况与四冲程汽油机的冲程相同.

16.水蒸气液化 对外做功 做功 [解析]瓶内气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,内能减小,温度降低,水蒸气液化形成白雾,同时塞子飞出去,能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同.

【分析】
要解决这道题，需分三步思考：1. 明确白雾的本质是小水滴，判断其形成的物态变化；2. 分析瓶塞跳起时瓶内气体的做功情况与能量变化；3. 结合能量转化匹配对应的汽油机冲程。首先，瓶内气体推动瓶塞跳起时，气体对外做功，内能减小、温度降低，使瓶内水蒸气液化形成白雾；此过程内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化一致。
【解析】
1. 白雾的形成：瓶内原本存在水蒸气，当瓶塞向上跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，自身内能减小、温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，这些小水滴聚集形成了白雾，因此白雾是水蒸气液化形成的。
2. 瓶内气体的变化：瓶塞向上跳起时，瓶内气体推动瓶塞运动，气体对外做功，内能转化为瓶塞的机械能，导致气体温度降低、内能减小。
3. 汽油机冲程的匹配：四冲程汽油机的做功冲程是将燃气的内能转化为活塞的机械能，与瓶塞跳起时的能量转化（内能→机械能）相同，因此对应做功冲程。
【答案】
水蒸气液化；对外做功；做功
【知识点】
液化现象、内能的改变、汽油机的冲程
【点评】
本题结合生活实验现象，考查物态变化、内能改变方式及热机冲程的基础应用，需要学生理解能量转化和物态变化的条件，联系实际分析问题。
【难度系数】
0.6

三、实验探究与阅读题(共34分)
17(16分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让a、b两个小球分别从同一斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的同一木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。

(1)小球进入水平面时的动能是由转化来的.实验时通过来比较动能大小.
(2)分析图甲和图乙两组实验，可以探究动能与有关.
(3)木块最终会停下来的主要原因是，在此过程中木块通过的方式把动能转化为内能.
(4)根据如图乙和图丙所示实验，(填“能”或“不能”)比较出a、b两个小球哪个质量更大，你判断的理由是.
(5)如果木板过于光滑，则更(填“利于”或“不利于”)完成本实验.

17.(1)重力势能 木块被推动的距离大小 (2)速度 (3)受到阻力(或摩擦力)的作用 做功 (4)能 $b$球到水平面的速度较小,却将木块推得更远,说明$b$球的动能更大,可见$b$球质量一定更大 (5)不利于

【分析】
本题是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验，需结合实验原理、控制变量法和转换法分析各问题：
(1) 小球从斜面滚下时，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能；实验中通过木块被推动的距离反映小球动能大小，这是转换法的应用。
(2) 甲、乙实验中小球质量相同，从不同高度滚下导致到达水平面的速度不同，因此探究动能与速度的关系。
(3) 木块在水平面运动时受摩擦力阻碍，最终停下；木块克服摩擦力做功，将动能转化为内能。
(4) 乙中a球释放高度更高，到达水平面速度更大，但丙中木块被推得更远，说明b球动能更大，结合速度小的b球动能更大，可判断b球质量更大。
(5) 木板过光滑时，木块滑动距离过大，难以测量，不利于实验完成。
【解析】
(1) 小球从斜面静止滚下，重力势能减小、动能增大，故进入水平面的动能由重力势能转化而来；实验利用转换法，通过木块被推动的距离大小比较小球动能，距离越远动能越大。
(2) 甲、乙两组实验中，小球质量相同，释放高度不同，导致到达水平面的速度不同，因此探究动能与速度的关系。
(3) 木块在水平面上运动时，受到阻力（摩擦力）作用，阻碍其运动，最终停下；木块运动过程中克服摩擦力做功，将动能转化为内能，属于做功改变内能。
(4) 乙中a球释放高度高于丙中b球，故a球到达水平面的速度更大；但丙中木块滑动距离更远，说明b球动能更大。动能与质量、速度有关，速度小的b球动能更大，说明b球质量更大，因此能比较两球质量。
(5) 若木板过于光滑，木块受到的摩擦力很小，相同条件下滑动距离过大，不便于测量和观察，因此不利于完成本实验。
【答案】
(1)重力势能；木块被推动的距离大小 (2)速度 (3)受到阻力(或摩擦力)的作用；做功 (4)能；b球到水平面的速度较小，却将木块推得更远，说明b球的动能更大，可见b球质量一定更大 (5)不利于
【知识点】
动能的影响因素；能量转化；摩擦力
【点评】
本题是探究动能影响因素的经典实验题，重点考查控制变量法和转换法的应用，需明确实验变量控制、能量转化关系及实验现象分析，是初中物理基础实验考点。
【难度系数】
0.6

18(10分)如图甲所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:


(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、相同的水和煤油($\rho_{水}＞\rho_{煤油}$).选用相同电加热器的目的是使水和煤油在相同时间内.
(2)水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示.
① 根据图甲可判断出a物质是.
② 根据图乙可判断出吸热能力强.
(3)本实验采用的物理研究方法是.
(写一个即可)

18.(1)质量 吸收相同的热量 (2)①水 ②水 (3)控制变量法

【分析】
本题是探究不同物质吸热能力的实验题，解题思路如下：(1) 探究吸热能力需遵循控制变量法，要保证两种物质的初温、质量相同，因此烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油；选用相同电加热器，目的是让相同时间内水和煤油吸收的热量相同，便于比较吸热能力。(2) ① 根据密度公式ρ=m/V，质量相同的水和煤油，水的密度大则体积更小，图甲中a物质体积小，故a是水；② 图乙中，相同加热时间（吸收热量相同），水的温度升高幅度更小，说明水的吸热能力更强。(3) 实验中控制多个变量不变，只改变物质种类，采用了控制变量法。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时，需控制变量，除物质种类外，初温、质量应相同，故第一空填质量；相同电加热器在相同时间内产生的热量相同，因此水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，第二空填吸收相同的热量。(2) ① 由ρ=m/V可知，质量相同的不同物质，密度越大体积越小，因ρ水＞ρ煤油，体积小的a物质是水；② 图乙中，加热相同时间（吸收热量相同），水的温度变化量更小，说明水的吸热能力更强。(3) 实验中控制质量、初温、加热器等变量，仅改变物质种类，采用的研究方法是控制变量法。
【答案】
18.(1)质量 吸收相同的热量 (2)①水 ②水 (3)控制变量法
【知识点】
比热容、控制变量法、探究物质吸热能力
【点评】
本题为初中热学基础实验题，围绕“探究不同物质吸热能力”展开，考查实验控制变量法应用、密度与体积的关系、比热容的物理意义，知识点基础，注重实验过程的理解，难度适中。
【难度系数】
0.7

19(8分)阅读短文,回答问题.
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具.过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理.如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言.在刚刚开始时,过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了.事实上,从这时起,带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”是重力势能,即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的.重力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,它是由于物体和地球的引力相互作用而产生的.对过山车来说,它的重力势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大.当过山车开始下降时,它的重力势能就不断地减少(因为高度下降了),但能量不会消失,而是转化成了动能,也就是运动的能量.不过,在能量的转化过程中,由于过山车的车轮与轨道间的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能,这就是
为什么在设计中随后的小山丘比开始时的小山丘应略矮一点.
在过山车的尾部车厢感觉最为强烈,因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快,这是由于过山车中部的重心最高时,重力势能最大,而当尾部到达最高点时,重心位置已经不在最高位置,已经有一部分重力势能转化为动能了.这样,乘坐在最后一节车厢的人就能够快速地达到和跨越最高点,从而就会产生一种要被抛离的感觉,因为重心正在加速向下运动.尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的,否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨飞出去.中前部的车厢情况就不同了,过山车的重心在“身后”,在短时间内,它虽然处在下降的状态,但是它要“等待”重心越过高点被重力推动.
(1)过山车上升阶段,其重力势能(填“增加”“减少”或“不变”).
(2)过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体的动能和有关.
(3)设计师所设计的过山车轨道中,过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是.
(4)在过山车运行起来以后,坐在过山车不同位置的乘客,通过某一竖直回环的最高点时,乘坐在(填“车中部”或“车尾部”)通过时速度最大.

19.(1)增加 (2)速度大小 (3)过山车的车轮与轨道间的摩擦产生热量,从而损耗了少量的机械能 (4)车尾部

【分析】
本题结合过山车运动场景，考查重力势能、动能及机械能转化的相关知识，需结合物理概念与短文信息逐一分析：
1. 第(1)问：重力势能与质量、高度有关，过山车上升时质量不变，高度变化可判断重力势能；
2. 第(2)问：动能与质量、速度有关，同一过山车质量不变，最低处速度最快、动能最大，可推导动能的影响因素；
3. 第(3)问：短文提到摩擦损耗机械能，机械能总量减少，据此解释回环高度降低的原因；
4. 第(4)问：短文明确尾部车厢通过最高点时速度更快，据此选择。
【解析】
(1) 重力势能的大小由物体质量和被举高的高度决定，公式为$E_p = mgh$。过山车上升阶段，质量不变，高度增大，因此重力势能增加。
(2) 动能的大小由物体质量和运动速度决定，公式为$E_k = \frac{1}{2}mv^2$。同一过山车质量不变，轨道最低处速度最快、动能最大，说明物体的动能与速度大小有关。
(3) 过山车运行时，车轮与轨道间的摩擦会产生热量，损耗部分机械能，导致机械能总量减少，因此后续竖直回环的高度需略低，才能保证过山车顺利通过。
(4) 根据短文内容，车尾部车厢到达最高点时，已有部分重力势能转化为动能，因此其通过最高点的速度比头部车厢更快，故乘坐在车尾部时速度最大。
【答案】
(1)增加 (2)速度大小 (3)过山车的车轮与轨道间的摩擦产生热量，从而损耗了少量的机械能 (4)车尾部
【知识点】
重力势能、动能、机械能转化
【点评】
本题以过山车为载体，将物理知识与实际场景结合，考查基础物理概念的应用，解题需结合短文信息与物理规律，难度适中，注重知识的实际运用能力。
【难度系数】
0.6