上海金山区教师进修学院附属中学物理内能的利用单元综合测试(Word版 含
答案)
一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)
1.小明学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验的装置如图,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)
加热的时间/min 甲杯水温/℃ 乙杯水温/℃ 0 25 25 1 27 26 3 32 29 5 36 32 7 40 34 … … … 燃料烧完 50 42
(1)为了便于比较,小明在实验时应控制两套装置中相同的量有__________.
(2)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 __________ . (3)这个同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及盘中菜籽油的质量.并由记录的数据,利用公式Q 吸 =cm(t-t
0 )计算出了水吸收的热量.他想通过这些数据计算出菜籽油的热值.你认为他的计算结果
与真实值相比_______________.(填
“偏大”“偏小”或“相等”)因为___________________________.
【答案】水的质量和燃料的质量 煤油 偏小 菜籽油燃烧放出热量的一部分被水吸收 【解析】
(1)要想通过水吸收的热量来体现燃料燃烧放出热量的多少,则必须控制两杯水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等;(2)由表中数据可知,在相同时间内甲杯中的水温度升高得快,甲杯水吸收的热量多,煤油的热值较大;(3)由于燃料不一定完全燃烧,且给水加热时有热损失,因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出菜籽油的热值,要比真实值偏小.故答案为(1)水的质量和燃料的质量;(2)煤油;(3)偏小;菜籽油不一定完全燃烧,且放出的热量不可能全部被水吸收,有热量损失.
2.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。
3.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
3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
m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?℃?。
4.小明利用如图 甲、乙、丙的装置,完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的两个实验,请你解答
(1)完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比;
(2)在以上实验中,若液体质量和初温、燃料质量均相等,当燃料燃尽时,分别测得甲、乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙, 则吸热能力强的为液体_____,热值大的为燃料_____。
【答案】甲乙 b 1 【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,并让液体的质量相同,通过温度计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)[2]由题知,比较a、b 两种液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体, 且保证液体质量相同,应选甲丙两图;燃料燃尽,则液体吸收热量相同,比较温度变化。根据Q?cmΔt得,温度计示数 t 甲>t 丙,温度变化越大,则比热容越小,液体吸热能力越弱,ca [3]比较甲和乙,燃料燃尽放出的热量转换为液体吸收的热量,根据 Q?cmΔt得,温度计示数 t 甲>t 乙,因此 Q1>Q2,则燃料 1 比燃料 2 放出热量多,根据Q?mq知,等质量的燃料1和燃料2完全燃烧,燃料1放出的热量多,则燃料1的热值大。 5.如图所示:甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体的质量和初温均相同。当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取各温度计的示数,分别为t甲、t乙和t丙,且有t甲>t乙>t丙。 (1)在安装实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先固定_____的位置。(选填“A”或“B”); (2)为了比较不同物质的吸热能力,应比较_____两幅图中的装置,其中通过观察_____来比较液体a或b吸收热量的多少。根据题目中的信息可判断出_____的吸热能力强(选填“a”或“b”); (3)还可以利用_____两幅图中的装置比较不同燃料的热值。 【答案】B 甲、丙 加热时间的长短 b 甲、乙 【解析】 【详解】 (1)因酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定下面铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底(即最后固定上面的铁圈),所以先固定B的位置; (2)为了比较两种液体的吸热能力,需要燃烧相同的燃料(即热源应相同),加热不同的液体,让液体的质量相同,通过加热时间得出吸热多少,进而判断两种物质吸热能力的大小关系,应选择甲、丙两图进行实验;由题可知,当燃料燃烧完时,温度计的示数t甲>t 丙 ,根据比较吸热能力的方法,丙图中液体b的吸热能力强; (3)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、燃料的质量相同,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。 6.如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量和初温都相同. (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A、B、C). (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. (3)在“比较不同物质的比热容大小”的实验中,通过控制_____相同,使得液体吸收热量相同. 【答案】B、C A、B 示数变化 加热时间 【解析】 【分析】 【详解】 (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B、C两图进行实验; 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A、B两图进行实验; (2)燃料完全燃烧放出的热量的多少,是通过温度计示数的变化来反应; (3)比较两种液体的比热容,根据转换法可知通过比较加热时间比较吸热多少,加热时间