深圳市宝安区实验学校物理内能单元达标训练题(Word版 含答案)
一、初三物理 内能 易错压轴题(难)
1.在探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验中。
(1)将适量碎冰放入试管中,利用水给冰加热,目的是______; (2)某时刻观察到温度计的示数如图甲所示,为______°C;
(3)图乙是根据所测数据绘制成的图象。由图象可知,冰的熔化特点是:持续吸热、______;AB和CD两段图象的倾斜程度不同,原因是______; (4)若不计热量损失,物质在AB和BC两段吸收的热量分别为Q1和Q2,则
Q1:Q2=______。
【答案】使冰受热均匀 -4 温度不变 该物质状态不同时比热容不同 2:3 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]将装有冰的试管放入水中加热,这是水浴法,这样冰的温度变化比较均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)[2]由图甲知,温度计的分度值是1°C,此时是零下,液柱上表面对准了0°C下面第4个小格处,读作?4°C。
(3)[3]由图像知冰在熔化过程中持续吸热、温度不变。
[4]冰化成水质量不变,但比热容发生了变化,所以同样受热情况下,温度变化快慢不同。 (4)[5]因为同一加热装置,在相同的时间内吸收的热量相同,已知在AB段时间为2min,BC段为3min,则
Q1:Q2?2:3
2.如图所示,将初温和质量相等的色拉油和水,分别装到相同的烧杯中,探究不同物质吸热升温现象。用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录表中。
(1)选用相同的酒精灯,为使单位时间内色拉油和水________相同,不断搅拌是使色拉油和水______。
(2)导致初始阶段色拉油温度随时间的变化图像不是直线的原因,除色拉油自身外,还有________要吸收热量;要尽量减小此因素的影响,改进的方案有________(写出一种)。 (3)画出水的温度随时间的变化图像______。由图像可知,色拉油和水的温度同时升高时,________需要的时间短,________需要吸收的热量更多。
【答案】吸收的热量 受热均匀容器提高容器的初温色拉油水
【解析】 【详解】
(1)运用控制变量法,使用相同的酒精灯和保证色拉油和水的质量相同,保证加热时间相同;不断搅拌使受热均匀,防止局部过热,产生误差。
(2)容器初温过低,则液体和容器会同时吸收热量,导致温度变化不是直线,可以通过提高容器初始温度,减小容器吸收热量对实验的影响。
(3)相同的加热时间吸收相同的热量,色拉油升温更快,所以需要的时间短,而水升高相等的温度需要加热更长的时间,所以要吸收更多的热量。
3.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
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:
(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示); (2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号 PA的长L/m 木块在P点的速度平方1 0.1 2 0.15 3 0.2 4 0.35 5 0.43 6 0.5 v/m?s2??1?2 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为
1mv2,分析木2块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。 【答案】mgL 正确 木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72 【解析】 【分析】
【详解】
(1)[1]由题知,细绳不可伸长,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,所以重物被提起高度h= L,所以木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定,由表中数据和W= MgL知,L 越大,重力对重物做越多,v2越大,由动能的表达式
12mv知木块动能越大,由此可知猜想是正确的,得到的结2论是:木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。 [4]由v2与L知,两者成正比,即有
v2 =L
且当L= 0.1m时
v2 = 0.2m2/s2
即
0.2m2/s2?k?0.1m
解得
k=2m/s2
所以
v2?2m/s2?L
所以当L=0.8m时
v2?2m/s2?0.8m?1.6m2/s2
则木块在P点获得的动能
Ek?121mv??0.9kg?1.6m2/s2?0.72J 22
5.晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如图)
(1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快速打气,如图(b)所示. 实验现象:________.