北京温泉第二中学物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(含答案解析)
一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)
1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子
(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______; (2)罩子B的主要作用是______;
(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=______(水的比热容为c水); (4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。 A.蜡烛没有完全燃烧 B.桶A中水的质量太多 C.桶A吸收了部分热量
D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中 【答案】温度计 防止热散失 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]测量蜡的热值时,根据q?c水m水(t2?t1)m1?m2 ACD
Q放m的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧
焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。 (3)[3]由题意知,水吸收的热量
Q吸=c水m水(t2-t1)
而Q吸=Q放,那么蜡的热值
q?(4)[4]据q?Q放m1?m2?c水m水(t2?t1)m1?m2
Q放m,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造
成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。故ACD选项都有可能。
2.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:
橡皮条宽(cm) 0.5 0.5 1.0 橡皮条长(cm) 20 30 20 次数 1 2 3 橡皮条 a b c 弹射的水平距离/m 10.1 8.2 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。
3.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 1 2 3 4 5 6 25 27 29 32 34 36 38 25 26 27 28 29 30 31
(1)在安装?调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定______的位置(均选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的______;