上海上海师范大学第三附属实验学校物理内能的利用单元练习(Word版 含答
案)
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)
1.物理小组的同学们组装了如图所示的装置,在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体,在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料.
(1)若要比较液体的吸热本领,应选_____两图的实验装置进行实验.(在“甲、乙、丙”中选填)
(2)实验过程中,若浸在液体中的温度计示数都升高了50 ℃,加热时间较短的液体比热容较_____.
(3)实验过程中,若加热相同的时间,温度升高较多的液体比热容较_____. (4)根据实验数据同学们绘制出如图所示的图象.由图象可知:液体_____的比热容较大.(选填“A”或“B”) 【答案】甲丙 小 小 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)在比较液体的吸热本领时,应使质量相同的不同液体在相同时间内吸收的热量相同,所以需要的燃料的种类相同,液体的质量相同但液体种类不同,所以选择甲、丙; (2)实验过程中,两种液体的温度都升高了50℃,加热时间短的液体吸热能力较弱,它的比热容较小;
(3)质量相同的两种物质,加热时间相同时,温度升高较少的液体比热容较大,温度升高较多的液体比热容较小;
(4)质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图所示,由图可以看出,在相同时间内(即吸收的热量相同),B液体的温度升高得较慢,B液体的比热容较大.
2.(实验探究)小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔lmin记录了杯中水的温度;
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36 38 25 26 27 28 29 30 31 (进行实验)
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序(如图甲中):先调整固定_______的位置,再调整固定______的位置(选填“A”成“B”);
(2)为了保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中水的________和________相同,加热时间也相同;同时,还要保证煤油和菜籽油的__________相同; (分析论证)
(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;说明理由:_______。
【答案】B A 质量 初温 质量 煤油 详见解析 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。
(2)[3][4][5]为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,并且油灯的加热时间也要相同;同时还应控制两套装置中燃料的质量相同,比较放出热量的多少;这样才符合控制变量法的要求。
(3)[6][7]分析表格数据可知,甲杯的水温度升高的较快,即煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大。理由:甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q?cmΔt知,末温高的吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗的燃料相同,由Q?qm知,水温上升高的,对应的燃料的热值较大。
3.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质
量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验,实验通过________比较液体吸收热量的多少;
(2)比较不同物质的比热容,选用如图合适装置加热相同时间后,液体a升温多,由此可知,液体a吸收的热量____(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b吸收的热量,液体_____的比热容大;
(3)若甲图烧杯中为50mL的水,10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃,则水吸收了______J热量,若按酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收计算,算出的热值比标准值____选填“偏大”“偏小”或“一样”。
【答案】甲乙 温度计示数 等于 b 4.2×103 偏小 【解析】 【详解】
(1)[1][2]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,通过液体升高的温度即温度计示数来比较吸热多少,进而判断热值大小,故应选择甲和乙两图进行实验;
(2)[3]比较不同物质的比热容,选用甲、丙两实验,加热相同一段时间,燃料放出的热量相,液体a、b吸收的热量也相等;
[4]两种液体吸收的热量相等,液体a升温多,由c=的比热容大;
(3)[5] 50mL水的质量为:
m=?水V=1×103kg/m3×50×10?6m3=0.05kg
水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;
[6]由于酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以算出的热值比标准值偏小。
Q吸可知,液体a的比热容小,液体bmΔt
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___两图。
(2)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的两种不同液体进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图丁所示,实验中,两种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:液体___放热能力强 (选填a或b),若液体a的比热容为2.1?10J/(kg?℃),则液体b的比热容为____J/(kg?℃)。 【答案】甲丙 甲乙 a 1.05×103 【解析】 【详解】
(1)[1]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,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验。
[2]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,应选择甲乙两图进行实验;
(2)[3]时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;利用热量的计算公式Q?cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得慢,它的放热能力大;甲的温度将的慢,故甲的放热能力大;
[4]由题知,而液体的质量相同,即
3m甲?m乙;
当放热时间为15min时,甲降低的温度为
60℃-40℃=20℃;
乙降低的温度为
60℃-20℃=40℃;
则:
c甲m甲?t甲?c乙m?t乙;
即:
2.1?103J/?kg?℃??m?20℃?c乙m?40℃;
解得
c乙?1.05?103J/?kg?℃?。
5.如图所示,小李用装有少量的煤油和酒精的两盏灯,分别给两杯相同的水加热。待煤油和酒精燃尽时,根据水温的变化比较两种燃料的热值大小。请根据小李的方案回答下列问题:
(1)实验前装入灯中的煤油和酒精的_____________必须相同;
(2)在燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则该实验_________(选填“能”或“不能”)达到小李的目的;
(3)燃料燃尽后,甲温度计的示数比乙温度计的示数高,由此判断_______(选填“煤油”或“酒精”)的热值大;
(4)该实验也可以粗略测出燃料的热值,与标准的热值相比,该实验测得的热值__________(选填“偏大”或“偏小”),其主要原因是:_____。 【答案】质量 不能 煤油 偏小 有很多热量耗散到了空气中 【解析】 【详解】
(1)[1]本实验采用控制变量法,除了燃料种类不同其他的要相同,所以实验前装入灯中的煤油和酒精的质量必须相同;
(2)[2]在燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,由于水沸腾后温度保持不变,所以该实验无法比较甲、乙两烧杯中的水,谁吸收的热量比较多,因此该实验不能达到小李的目的;
(3)[3]燃料燃尽后,甲温度计的示数比乙温度计的示数高,说明甲烧杯的水吸收的热量比较多,所以由此判断煤油的热值大;
(4)[4][5]因为燃料放出的热量没有被水全部吸收,所以该实验测得的热值偏小,其主要原因是:有很多热量耗散到了空气中。
6.阅读短文,回答问题
电饭锅中的磁钢限温器
电饭锅是生活中常见的用电器:它利用磁钢限温器来控制煮饭过程中的最高温度,磁钢限温器结构如图甲所示,它由永久磁钢、感温磁钢和弹簧等组成,感温磁钢及其外套由弹簧支撑.永久磁钢的磁性不变,感温磁钢的磁性会随温度的升高而减弱,当温度达到1 0 3℃时,感温磁钢失去磁性.
煮饭时,按下电饭锅的按键,永久磁钢和感温磁钢吸合,同时带动连杆使加热开关闭
上海上海师范大学第三附属实验学校物理内能的利用单元练习(Word版 含答案)
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