九年级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.小明用稳定的热源(即单位时间内放出的热量相等)给一种固体物质均匀加热,且加热过程中质量不变。其熔化图像如图所示,则:
(1)这种物质是_____(选填“晶体”或“非晶体”),它熔化过程用了_____min; (2)该物质第5min末的内能_____第6min 末的内能(选填“小于”“等于”“大于”); (3)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是_____。 【答案】晶体 6 小于 1:4 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图象知,物质在熔化过程中吸收热量温度保持不变,此物质是晶体。 [2]此物质从2min开始熔化,到8min熔化完成,它熔化过程用时
8min?2min=6min
(2)[3]晶体熔化时,不断吸收热量,内能增加,温度保持不变,故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能。
(3)[4]从图上可以看出,在质量不变的前提下,AB段温度升高40°C,CD段温度升高20°C,CD段加热时间是AB段加热时间的2倍,吸收热量之比为1:2,温度升高之比为2:1,根据Q?cmΔt计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。
2.班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”:
(1)石棉网的作用是__________; (2)记录的实验数据如下表: 时间t/min 温度t/°C 0 -10 2 -5 4 0 6 0 8 0 10 0 12 2.5 14 5
状态 固态 固液共存态 液态 根据表格中数据,在方格纸上画出温度与时间的关系图像; (_______)
(3)分析图像,可以得出的探究结论是:________________;
(4)实验中,0~4min冰温度升高10℃,10~14min水温度升高5℃,在两个时段加热时间相同,但物质的温度变化不同的原因可能是:_______________;
(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短,为了增长时间,以下做法可行的是_____(至少一个选项正确)
A.降低冰的初始温度 B.增加冰的质量
C.直接将试管放入常温的水中做实验 D.用底面积更大的小烧杯代替试管做实验
【答案】使烧杯底部受热均匀 冰熔化时继续
吸热,但温度不变 水在固态和液态时比热容不同 BC 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量,受热更加均匀。 (2)[2]描点法画出图像,如下图所示:
(3)[3]由图像可以看出,冰熔化过程中虽然吸收热量,但温度一直不变。
(4)[4]固态时升温较快,液态时升温较慢,这是由于水在液态时的比热容比固态时大。 (5)[5]A.降低冰的温度,冰升温变慢,但熔化时间并不变,故A不符合题意; B.增加冰的质量,升温变慢,熔化时的时间也变长,故B符合题意;
C.将试管放入常温的水中做实验,从水里吸收热量,由于水温较低,所以冰熔化时间变长,故C符合题意;
D.底面积更大的小烧杯,吸热面积变大,所以熔化时间变短,故D不符合题意。 故选BC。
3.小明和小亮通过实验“比较水和铁砂的吸热能力”。他们在两个相同试管中分别加入一定量的初温为20℃的水和铁砂,分别用同一酒精灯加热二者。经正确操作收集了表格中信息:
(1)实验中他们用停表记录加热时间,目的是____; (2)加热的过程中,水和铁砂内能____,表现为其温度____; (3)他们通过实验得到下表的数据:
水 铁砂 质量/g 30 50 末温/℃ 40 65 加热时间/min 12 5
分析实验数据时,有的同学认为无法比较出水和铁砂吸热能力的强弱,因为没有控制质量相同。你是怎样想的,写出你这样认为的理由________。
【答案】通过加热时间长短比较吸收热量的多少 增大 升高 可以比较出水和铁砂吸热能力的强弱,分别求出1g的水和铁砂温度升高1℃时,吸收的热量进行比较得出结论 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用相同的酒精灯加热,时间越长吸收的热量越多,所以用秒表的目的是通过加热时间长短比较吸收热量的多少。
(2)[2][3]水和铁砂吸收热量后内能增加,表现为温度逐渐升高。 (3)[4]假设每分钟从酒精灯吸收的热量为Q0,那么 1g的水温度升高1℃时,吸收的热量为
12Q0?0.02Q0/?g?℃?
30g??40?20?℃1g的铁砂温度升高1℃时,吸收的热量为
5Q0?0.002Q0/?g?℃?
50g??65?20?℃由此可以比较得到水的吸热能力比铁砂强。
4.某班同学利用图甲所示的实验装置探究“水和煤油的吸热能力”。
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有______________;加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过______________来判断的;
(2)实验中第1、2两个小组采用的研究对象都是初温为25℃的质量为200g的水和煤油,加热不同时间使末温都达到40℃,记录的实验数据如表格所示,通过分析实验数据,能够得出的结论是:___________; 实验组别 液体 水 1 煤油 加热时间/min 13.5 6.5
水 2 煤油 12 5.5 (3)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间和第2小组不同,其原因可能是_________________; (4)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是_____________________。
【答案】秒表 加热时间长短 质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同 酒精灯的火焰大小不同 可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量 【解析】 【详解】
(1)[1][2]煤油和水吸收热量的多少,是通过观察加热时间的长短来比较的,要计算时间,所以要用到秒表;
(2)[3]通过分析表中数据可知,质量相同的水和煤油升高相同温度,加热的时间是不同的,所以能得出结论:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同; (3)[4]原因可能是加热装置不一样,即酒精灯的火焰大小不同;
(4)[5]在同一烧杯中,相同时间内吸收热量相同,这样做可以让水和煤油在相同时间内吸收相同热量。
5.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和__________。 (2)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且_____(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。 (3)分析实验数据可知,此实验是通过比较____________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以________(选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。 【答案】天平 相同 质量 温度变化 甲 【解析】 【详解】
(1)本实验中需要测量时间、温度和质量,所以需要的测量工具有:秒表、温度计和天平;
(2)实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相等的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;