成都市金牛中学物理内能单元综合测试(Word版 含答案)
一、初三物理 内能 易错压轴题(难)
1.小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______; (2)加热5min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)比较不同物质的吸热能力,通常有两种方案
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化 方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量 下表是小明记录的部分实验数据 液体名称 水 食用油 液体质量m/g 10 10 液体初温t1/℃ 68 68 液体末温t2/℃ 98 98 加热时间t/min 20 10
①分析表中信息可知小明采用的是______(选填“方案一”或“方案二”); ②分析表中数据,可得出的结论______;
(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水沸腾时的特点是______,食用油的比热容是______J/(kg?℃)。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【答案】秒表 等于 方案二 水的吸热能力强 吸热,温度不变 2.1×103 【解析】
【分析】
(1)(2)物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现,由此可以确定需要的测量工具。
(3)根据比较吸热能力的两种方法,由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点,根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知水的沸点;由图可知,加热10min温度升高30℃水和食用油所用时间,根据转换法结
Q在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,据此求出食用油的比m?t热容。 【详解】
合c=(1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的,所以还需用秒表记录时间。 (2)[2]加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。 (3)①[3]分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是方案二。
②[4]分析表中数据知,取相同质量的两种物质,升高相同的温度,水吸收的热量多,即水的吸热能力强。
(4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知,水的沸点是98℃,且继续加热但是温度保持不变,故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。
[6]质量和初始温度均相同的两种液体,加热10min,温度升高:98℃﹣68℃=30℃,水用20min,食用油用时10min,根据转换法,升高相同的温度,食用油吸收热量是水的一半,根据c=容是
Q,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c与Q成正比,故食用油的比热m?t11c油=c水=?4.2?103J/(kg?C)=2.1?103J/(kg?C)
22【点睛】
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和
c=Q的运用,为热学中的重要实验。 m?t
2.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。
3.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.
(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)
(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.
(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母). A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等) B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙 C.使用相同的易拉罐.
【答案】天平 使物体受热均匀 加热时间 温度升高的读数 加热时间 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;
放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.
(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;
沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.
(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B.
4.随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.
(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽油是_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源,用水冷却发动机是因为水的_________大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会______,这是通过________方式来改变内能的.
(2)下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______.
(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是___________
A.安全 B.省油 C.减小行驶时的阻力 D.增大爬坡的牵引力
(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示: 速度v/?kmh?1? 40 60 80 100 120 制动距离s/m 8 18 50 72 根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是_____________m.
(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为
2000r/min,平均油耗为9L/100km,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行
驶时,发动机的效率为___________%.(已知汽油的热值为4.6?10J/kg,密度为
70.8?103kg/m3).
(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为6m2,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2?103W/m2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为_________W,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为80N,则汽车的行驶速度为___________km/h. 【答案】不可再生 比热容 增大 热传递 A D 32 32.6% 1080 38.88 【解析】
解答:(1)从能源可否再生的角度看,汽油来源于石油,石油是经过几百万年的演变形成
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