九年级物理上册内能单元测试与练习(word解析版)
一、初三物理 内能 易错压轴题(难)
1.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5min测量一次温度,数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水______相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量,为尽量减小这种影响,写出一种改进方法:______。 (3)根据上表实验数据,在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知,当色拉油和水升高相同温度时,______需要的时间短,______需要吸收的热量更多。 【答案】 吸收的热量 均匀受热 容器 提高容器的初温 色拉油 水 【解析】 【详解】
(l)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同,不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量,即开始时先要将容器本身升温,然后热量才能传递给液体;
为尽量减小这种影响,可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大,而色拉油的比热容小,所以当色拉油和水升高相同温度时,根据
知,色拉油吸收的热量少,即色拉油需要的时间短,而水需要吸收的热量更多。
【点睛】
重点是研究吸热能力的实验,注意实验中控制变量法的应用,另外要理解,相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。另外牢记水的比热容大的特点。
2.小军利用如图所示装置和器材,探究不同物质的吸热能力。 时间(min) 温度(℃) 0 1 3 4 5 6 7 8 9 90 92 94 96 97 98 98 98 98 (1)小军设计的电路中的R甲、R乙的阻值大小必须满足的条件是______;
(2)只闭合开关S2,他首先观察了水的加热过程,测得数据如上表。分析数据可知,该地区气压______(选填“高于”或“低于”)标准大气压;
(3)接着断开S2,待水冷却后,继续探究物质的吸热能力。小军控制水和煤油的质量、初温都相同,他应首先闭合开关______,再闭合另外一个开关,同时控制加热过程中水的末温度应低于______℃。实验表明:水的末温比煤油______,水的吸热能力比煤油强。
【答案】R甲=R乙 低于 S1 98 低 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]探究不同物质的吸热能力时,应选用相同的热源,由图示电路图可知,两电阻并联,它们的电压相等,要使电阻在相等时间内产生的热量相等,应控制两电阻的阻值相等,即R甲=R乙。
(2)[2]由表中实验数据可知,在水沸腾后,水不断吸收热量,但温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃,说明该地区气压低于标准大气压。
(3)[3]要探究水与油的吸热能力,应控制水与煤油的质量、初温相等,还要控制水与煤油在相同时间内吸收的热量相等,所以应控制两个电阻丝同时开始加热,则由图可知应先闭合支路开关S1,然后再闭合干路开关S2。
[4]实验过程中水不能沸腾,所以应控制加热过程中水的末温度应低于98℃。 [5]实验表明:水的末温比油低,水的吸热能力比煤油强。
3.如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情
况”的实验装置.
(1)图甲实验装置中除了图示的器材外,还需要的测量工具有天平和________;加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的.
(2)另一实验小组对图甲实验装置进行了改进,将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是:______________________________________________。 (3)在如图丙中,最能反映该实验的真实情况(__________)
(4)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出:另一种液体的比热容为_____J/(kg·℃),这种液体在0~15min内放出的热量为__________ J.
【答案】秒表 加热时间 确保水和煤油在相同时间内吸收的热量相等 C 2.1×10 4.2×104 【解析】 【详解】 (1)根据吸热公式
可以知道,实验除了需要称质量的天平,还需要秒表记录时间,并
用温度计测量温度的变化;加热过程中通过加热时间来控制水和煤油吸热的多少; (2)分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热,这样可确保水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量;
(3)由于丙图中加热环境相同,所以相同时间内,水和煤油所吸收的热量应相同,所以AB选项均不符合题意;根据公式
得,
,由于水的比热容较大,所以水和煤油
3
质量和吸收的热量相同时,煤油温度变化大,由图知C符合题意。
(4)观察图像可知,在第15min时,甲变化的温度为度为
;
根据公式
可知
,乙变化的温
,由于水的比热容较大,所以甲液体为水,其的比热容是
,质量相同的水和另一种液体,在相同时间内放出的热量相
等,所以c乙是c甲的一半,即c乙=2.1×103 J/(kg·℃);则15min时,这种液体放出的热量为:【点睛】
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,由此可以确定需要的测量工具.通过加热时间来比较吸收热量的多少,由此可以知道还需钟表。实验中要确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,根据其进行分析;
4.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。 (2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
(3)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(4)实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知_____(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(5)下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。 A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸 C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D.夏大给教室洒水,感觉凉爽
【答案】相同 电加热器 加热时间 甲 A 【解析】 【分析】
(1)根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系;
(2)根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方;
(3)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法;
(4)使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
(5)水的比热容较大,与其它物质相比,吸收相同的热量,升高的温度较低。 【详解】
(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中; (2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器;
(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(4)[4]由实验数据可知,加热相同的时间,甲升高的温度比乙升高的温度要低一些,甲物质的吸热能力强;
(5)A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小,是因为水的比热容较大,故A符合题意; B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,属于扩散现象,故B不符合题意; C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,属于扩散现象,故C不符合题意; D.夏天给教室洒水,感觉凉爽,是因为蒸发吸热,故D不符合题意。 故选A。
5.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验,实验数据记录如下:
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):先调整固定______的位置,再调整固定另一个的位置(选填“A”或“B”);
(2)为保证实验结论的可靠,关于实验时“应控制两套装置中相同的量”的说法中,不必要的是______
A.食用油和水的质量相等 B.两套装置中的烧杯相同 C.两酒精灯的火焰大小相同 D.两酒精灯内酒精的质量相等
(3)实验中食用油和水从20℃升温至45℃,______(水/食用油)所需时间较长,_____(水/食用油)吸收的热量较多,由此可见, _____(水/食用油)吸热能力较强. (4)实验中,加热相同的时间,水吸收的热量______(大于/小于/等于)食用油吸收的热量,______(水/食用油)升高的温度较多,______(水/食用油)吸热能力较强. 【答案】B D 水 水 水 等于 食用油 水 【解析】
(1)在安装、调整如图(甲)的实验器材时,应先固定B,再调整固定A,因为底部的距离应是固定的,而上部可以根据下部的情况进行灵活调节;(2)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油(ρ水>ρ食用油)的质量和初温度、烧杯等,酒精灯中的酒精多少不一定相同,D错误;(3)食用油和水从