深圳市龙华中学物理内能的利用单元测试题(Word版 含解析)
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)
1.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量都相同.
(1)比较不同燃料的热值应选择__两个装置,比较不同物质的比热容应选择__两个装置(选填装置序号甲、乙、丙).
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少.已知酒精的热值为3.0×107J/kg,10g酒精完全燃烧放出的热量是__J. (3)水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),它的含义是__. 【答案】甲和乙 甲和丙 示数变化 3.0×105 见解析 【解析】 【详解】
(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验; [2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;
(2)[3]燃料燃烧放热,热量被同种液体吸收,放出热量越多,液体升高温度越多,温度计的示数变化越多; [4]酒精的质量为:
m=10g=10-2kg,
酒精完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J;
(3)[5]水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
2.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 煤油 菜籽油 加热前的水温/℃ 25 25 燃料燃尽后水温/℃ 44 34 (1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.
(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .
【答案】质量 水的质量 煤油 天平 偏小 燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸 【解析】 【分析】
本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同. 【详解】
(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.
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所示的两套规格完全相同的装置。 加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 2 29 27 3 32 28
(1)为保证实验结论的可靠性,实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____(质量/体积)和水的质量。
(2)实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min内的温度(见上表),根据表中数据_____(能/不能)判定出煤油和菜籽油的热值大小关系,判断依据是_____。
(3)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式Q吸=cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。他的计算结果_____(大于/小于/等于)真实值。 【答案】质量 不能 未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等 小于 【解析】 【详解】
(1)[1]探究不同燃料的热值大小时,应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。 (2)[2][3]甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q=cm比较煤油和菜籽油的热值大小关系。
(3)[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
t知,末温高的吸收的热量
较多,即燃料燃烧放出的热量多。但相同时间内,消耗的燃料质量不一定相同,所以不能
4.用所学的知识解决下列问题:
(1)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,比较不同液体的比热容,可以选择___两图: 比较不同燃料的热值,可以选择___两