河北师范大学附属中学物理内能单元复习练习(Word版 含答案)
一、初三物理 内能 易错压轴题(难)
1.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水______相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法:______。 (3)根据上表实验数据,在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知,当色拉油和水升高相同温度时,______需要的时间短,______需要吸收的热量更多。 【答案】 吸收的热量 均匀受热 容器 提高容器的初温 色拉油 水 【解析】 【详解】
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量,即开始时先要将容器本身升温,然后热量才能传递给液体;
为尽量减小这种影响,可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大,而色拉油的比热容小,所以当色拉油和水升高相同温度时,根据
知,色拉油吸收的热量少,即色拉油需要的时间短,而水需要吸收的热量更多。
【点睛】
重点是研究吸热能力的实验,注意实验中控制变量法的应用,另外要理解,相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。
2.在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材,如图A装置进行实验。
(1)图B中,温度计的示数为________℃;
(2)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象(如图C),不计能量损耗,则三烧杯中的水的质量:ma______mb;mb______mc。由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压(以上三空均选填“>”“=”或“<”);
(3)水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),质量为200 g的水从30 ℃加热到80 ℃,水吸收的热量是________J。
【答案】47 < > < 42000 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]在温度计上,10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃;“50”在“40”以上,说明温度高于0℃,为47℃。
(2)[2][3][4]由图2可以看出,a、b、c的沸点相同,其中a、b初温相同,加热到沸腾所用的时间不同,则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况;初温相同,b的加热时间比a的长,故b的质量大与a的质量;a、c的温度随时间变化的图象是平行的,在相同时间内升高的温度相同,故a的质量等于c的质量,所以可得
ma?mc?mb
由图象还可以得出,此时水的沸点是98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面上方的气压小于一个标准大气压。 (3)[5]水吸收的热量为
Q?cm?t?4.2?103J/(kg??C)?0.2kg??80?C-30?C?=42000J
3.小军利用如图所示装置和器材,探究不同物质的吸热能力。 时间(min) 0 1 3 4 5 6 7 8 9
温度(℃) 90 92 94 96 97 98 98 98 98 (1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______;
(2)只闭合开关S2,他首先观察了水的加热过程,测得数据如上表。分析数据可知,该地区气压______(选填“高于”或“低于”)标准大气压;
(3)接着断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小军控制水和煤油的质量、初温都相同,他应首先闭合开关______,再闭合另外一个开关,同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。实验表明:水的末温比煤油______,水的吸热能力比煤油强。
【答案】R甲=R乙 低于 S1 98 低 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]探究不同物质的吸热能力时,应选用相同的热源,由图示电路图可知,两电阻并联,它们的电压相等,要使电阻在相等时间内产生的热量相等,应控制两电阻的阻值相等,即R甲=R乙。
(2)[2]由表中实验数据可知,在水沸腾后,水不断吸收热量,但温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃,说明该地区气压低于标准大气压。
(3)[3]要探究水与油的吸热能力,应控制水与煤油的质量、初温相等,还要控制水与煤油在相同时间内吸收的热量相等,所以应控制两个电阻丝同时开始加热,则由图可知应先闭合支路开关S1,然后再闭合干路开关S2。
[4]实验过程中水不能沸腾,所以应控制加热过程中水的末温度应低于98℃。 [5]实验表明:水的末温比油低,水的吸热能力比煤油强。
4.如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B点,PB长为x,不计空气阻力、滑轮摩擦: