宜兴市邮堂中学物理第十二章 机械能和内能(培优篇)(Word版 含解析)
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第十二章机械能和内能单元测试.单选题(共12题;共36分)1. 关于温度、内能和热量的说法错误的是()A. 0C的冰也具有内能B.物体放出热量,温度不一定降低C.物体对外做功,内能可能减小D.温度高的物体,内能一定大2. 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此A. 2.1 x3J/)( kg?C)B. 4.2 x3J/)(kg? C)C. 1.2 x310 (kg? C)D.条件不足,不能确定3. 水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务,下列事例中与它的这一特性无关的是()A.让流动的热水流过散热器取暖B.汽车发动机用循环水冷却C.冬季,晚上向稻田里放水,以防冻坏秧苗D.在较大的河流上建水电站,用水发电4. 下列关于汽油机和柴油机的主要区别,其中错误的是()A.柴油机的气缸上是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞B.在做功冲程中,柴油机的点火方式叫点燃式汽油机的点火方式叫压燃式C.柴油机比汽油机笨重,但燃料便宜D.柴油机吸入气缸的只是空气,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物5. 掷实心球是某市的中考体育加试项目之一. 掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力).则实心球()I/ b\0 --------- <2a c \跆齐讣二;:丹脊洱卅t」存丹;烷:带拧“松■,;.:俗IA. 在a处重力势能最小B.在b处动能为零C.在a/b/c三处机械能相等D.在d处动能为零6•摩托车上的热机工作时提供动力的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程HD.排气冲程7. 载重大汽车使用的一般是柴油机,而小汽车使用的一般是汽油机,这是因为柴油机的效率比汽油机高,柴油机的效率高是由于()A.柴油的热值比汽油的热值大柴油的比热容比汽油的比热容大C.柴油机气缸里的燃气产生的压强比汽油机里的高D.柴油的密度比汽油的密度大8. 汽车发动机用水作冷却剂是因为水有较大的()A.质量曲度C匕热容D内能9. 下列有关内能、热量和温度的说法正确的是()A.内能大的物体温度高B.温度高的物体内能大C.物体吸收热量后温度一定升高D.物体温度升高可能是因为吸收了热量10. 在学习了内能的知识后,几位同学对于内能的知识提出了下列说法,正确的是:()A.晓华:炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能B.晓峰:运动速度大的物体内能大C.晓玲:物体的内能与温度无关D.晓平:物体对外做功其内能一定增大11. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体D.物体的温度越高,所含热量越多12. 下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是()A.利用电热水壶将冷水烧开B.用锯锯木头,锯条会发热C.太阳能水箱中的水被晒热D.夏天吹空调,人感到凉爽二.填空题(共8题;共24分)13. 质量为80kg的运动员在某次训练中排汗0.7kg,假如汗水均从身上蒸发掉而没有流掉,这将导致运动员的体温________ 约________ C ,内能改变了__________ J.人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的相等,每千克汗水汽化所需吸收的热量为 2.4 X 16J.14. ___________________________________________________ 转速为2400r/min的四冲程汽油机,每秒内完成___________________________________________________________ 个冲程,对外做功_____________ 次.15. 火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将机械能转化为___________ 能,这是通过________ 的方式实现的.16. _______________________________________________________ 木炭的热值是3.4 X 10/kg, 6kg木炭完全燃烧可放出______________________________________________________ 的热量.若炉中的木炭只剩下0.1kg,它的热值是 _________ 。
九年级上册物理第十二章机械能和内能单元达标训练题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时0123456间/min甲杯水温25272932343638 /℃乙杯水温25262728293031 /℃(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______的位置(均选填“A”或“B”)。
(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加热时间和水的______;(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______;(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用=∆计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜公式Q c m t籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?______,为什么?________。
【答案】B A质量、初温煤油不可靠燃料燃烧的热量有损失(或煤油菜籽油不能完全燃烧)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在安装、调整实验器材时,需要先根据酒精灯外焰调整B的高度,再根据温度计调整A的高度,所以要先固定B的位置,再调整固定A的位置。
(2)[3]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:加热时间和水的质量、水的初温。
(3)[4]通过表中记录的数据可知,加热时间相同,甲杯水温上升快,故甲杯水吸收的热量多,由Q qm =放知,相同时间内煤油燃烧放出的热量多,所以煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是煤油。
(4)[5][6]不可靠。
煤油、菜籽油不可能完全燃烧,且伴有热量损失,故结果不准确。
2.用如图甲所示装置进行实验,比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。
苏科版版九年级物理上册第十二章机械能和内能单元测试题(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g 燃料1放出的热量Q 放=m 1q 1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g 燃料1放出的热量441 4.8101J 2J 122.410Q Q ===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a 吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m ,据Q 吸=cm (t -t 0)得,液体a 的比热容()3041010J 22.4 1.210J()(0)40Q Q c m t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q 放2 =Q 吸2=cm (t '-t 0')=341.210J(3020) 1.210J m m⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值462 1.210J 1.210J/kg 0.01kgQ q m ⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a 、b 液体吸收的热量相同。
宜兴市邮堂中学物理内能的利用(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.(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/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(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=知,末温高的其热值大。
理由:甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q cmΔt=知,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水温上升高的,对应的燃料的热值较大。
2.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸【解析】【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.3.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。
九年级上册第十二章机械能和内能单元达标训练题(Word版含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
苏科版版九年级上册物理第十二章机械能和内能(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
苏科版版九年级上册物理第十二章机械能和内能(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。
为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了以下猜想:A.与卡片的质量有关B.与橡皮筋的形变量有关C.与橡皮筋的条数有关为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是________,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________,因此它具有________能。
(2)为了探究卡片跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其他实验条件相同,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是____________________________,实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量________(选填有关或无关)。
(3)探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法:①____________;②____________。
【答案】卡片跳起做功弹性势使每次橡皮筋的形变量相同有关分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平使小豁口A、B的间距不相同【解析】【分析】【详解】(1)[1]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体想要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施加力,使它弹起。
[2]橡皮筋对卡片施加力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
[3]做功会引起能量的转化,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,因此橡皮筋具有弹性势能。
(2)[4]探究跳起的高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它的实验条件相同,操作中将卡片反过来,根据控制变量法,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
宜兴市东坡中学物理第十二章机械能和内能综合测试卷(word含答案)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,得出温度随时间变化的图像如图乙。
(1)由图乙图像可知,冰熔化时的特点是:持续吸热,______;(2)第8min时,试管内的物质为______ (选填“固”、“固液共存”或“液”)态,AB段与CD段倾斜程度不同的原因是______;(3)实验中冰熔化共用了______min,第6min时的内能______ (选填“大于”、“小于”或“等于)第8min时的内能;(4)待冰完全熔化后,对烧杯中的水继续加热,试管中的水最终______ (选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】温度保持不变固液共存水和冰的比热容不同 6 小于不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图乙可知,冰熔化时持续吸热,温度不变。
(2)[2]由图乙可知第8min时,冰处于熔化过程中,试管内的物质是固液共存状态。
[3]由于水的比热容比冰的比热容大,吸收相同热量下,水的升温要不冰小,所以AB段与CD段倾斜程度不同。
(3)[4]由图乙可知,冰第4min时开始熔化,第10min时熔化完,所以熔化时间持续了10min-4min=6min[5]第6min时和第8min时虽然温度相同,但在持续吸收热量,所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
(4)[6]采用水浴法加热,烧杯中的水能够沸腾,冰完全熔化后全部变成水,此时对烧杯中的水继续加热,试管中的水和烧杯的水温度一致,试管力的水无法吸收热量,不会沸腾。
2.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,实验中记录的数据如下表所示。
加热时间/min01234甲的温度/°C3034384246乙的温度/°C1018263442(1)实验中应量取______相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;用相同的电加热器加热,吸热多少可以通过______来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”);(2)如果甲物质是水,根据表格中的实验数据可知,乙物质的比热为_______J/(kg·°C);(3)图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的曲线,则曲线为图中的第_______条。
宜兴市周铁中学物理第十二章机械能和内能单元测试题(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.回顾实验和探究:比热容概念的建构器材烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、______。
装置过程两只烧杯中盛有______相同的水和煤油,用电加热器加热2分钟,我们发现______温度升高的高,若升高相同的温度,______加热时间长,______吸收的热量多。
结论一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与______之比,叫做这种物质的比热容,在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。
方法实验中用______来反映物质吸收的热量,这种研究方法是______。
讨论电加热器工作时,将______能转化为内能;水吸收热量,温度升高,内能发生了______。
【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位 1℃加热时间转换法电转移【解析】【分析】【详解】[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外,还要记录测量时间用的秒表。
[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油,用电加热器加热两分钟,会发现煤油温度升高的高,如果升高相同的温度,水加热的时间长,那么可以得知水吸收的热量最多。
[7][8][9]一定质量的物质,温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容,在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量,这种研究方法是转换法。
[12][13]电加热器工作时消耗了电能,将电能转化为内能,水吸收热量,温度升高,内能发生了转移。
2.小明利用图甲装置研究某燃料热值。
他取少量燃料置于燃烧皿中,测出总质量为30g,点燃后对100g 的热水加热4min 立即熄灭燃料,再测得燃料和燃烧皿总质量,天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图丙中a 线所示。
苏科版版九年级上册物理第十二章机械能和内能(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
苏科版版九年级上册物理第十二章机械能和内能(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,为水平面,AP段长为,表而光滑:PQ段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M 的木块位于P点,质量为,〃的重物恰好置于地面,将木块从P向右拉至A,放手后木块向左运动,最终停在为点,PBK加。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示);木块经过朋段内能(选填“不变”、“增大”或“减小”):(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是::⑶为了验证猜想,小明做了以下实验,重物,〃= 100g,木块M=900g,改变木块从尸点右移的距离乙,测得一组数据,记录如下:(g取lON/kg)①己知物体动能的表达式为上〃7疽,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多2少,可知猜想是(选填"正确”或“错误”)的,得出的结论是。
在AP段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能 ______________ (选填“守恒”或“不守恒”):②利用实验信息分析,当L = 0.7m时,木块M在P点获得的动能是______________________________ J:(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为力的光滑斜而顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度□ = (用字母表示)。
【答案】mgL增大物体下落过程中速度越来越快正确重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等守恒0.63 ^2gh【解析】【分析】【详解】由题意可知,重物的重力是G = 〃垠,木块在段运动过程中,重物下降的高度是L,那么重物的重力做功大小是W|R = mgL[2]木块经过即段由于受到摩擦力的作用,内能会增大。
苏科版版九年级物理上册第十二章机械能和内能章末训练(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录一次杯中水的温度(见下表)。
加热的时0123456间/min甲杯水温25272932343638 /℃乙杯水温25262728293031 /℃(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______的位置(均选填“A”或“B”)。
(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加热时间和水的______;(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______;(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据,利用=∆计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜公式Q c m t籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?______,为什么?________。
【答案】B A质量、初温煤油不可靠燃料燃烧的热量有损失(或煤油菜籽油不能完全燃烧)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在安装、调整实验器材时,需要先根据酒精灯外焰调整B的高度,再根据温度计调整A的高度,所以要先固定B的位置,再调整固定A的位置。
(2)[3]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:加热时间和水的质量、水的初温。
(3)[4]通过表中记录的数据可知,加热时间相同,甲杯水温上升快,故甲杯水吸收的热量多,由Q qm =放知,相同时间内煤油燃烧放出的热量多,所以煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是煤油。
(4)[5][6]不可靠。
煤油、菜籽油不可能完全燃烧,且伴有热量损失,故结果不准确。
2.小明利用图甲装置研究某燃料热值。
宜兴市邮堂中学物理内能(培优篇)(Word 版 含解析)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材,如图A 装置进行实验。
(1)图B 中,温度计的示数为________℃;(2)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象(如图C ),不计能量损耗,则三烧杯中的水的质量:m a ______m b ;m b ______m c 。
由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压(以上三空均选填“>”“=”或“<”);(3)水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃),质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃,水吸收的热量是________J 。
【答案】47 < > < 42000 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在温度计上,10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃;“50”在“40”以上,说明温度高于0℃,为47℃。
(2)[2][3][4]由图2可以看出,a 、b 、c 的沸点相同,其中a 、b 初温相同,加热到沸腾所用的时间不同,则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况;初温相同,b 的加热时间比a 的长,故b 的质量大与a 的质量;a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的,在相同时间内升高的温度相同,故a 的质量等于c 的质量,所以可得a cb m m m =<由图象还可以得出,此时水的沸点是98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
(3)[5]水吸收的热量为()34.210J/(kg C)0.2kg 80C-30C =42000J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒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13456789(min)温度909294969798989898(℃)(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。
苏科版版九年级物理上册第十二章机械能和内能单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
九年级上册物理第十二章机械能和内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小明用三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条、一个弹珠,探究“影响橡皮条弹性势能的因素”。
他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性限度范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:次数橡皮条橡皮条宽(cm)橡皮条长(cm)弹射的水平距离/m1a0.52010.12b0.5308.23c 1.02014.0请回答以下问题:(1)实验中是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小,下列实验中采取的方法与这一方法不同的是________(填字母)。
A.在研究影响电热大小的因素时,我们可以将电热的多少转换成液柱上升的高度B.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C.研究电流时,将它比作水流(2)比较第1、2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关;比较第1、3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关;你猜想影响橡皮条弹性势能的因素可能还有______________。
(3)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是________。
A.窄而长的 B.宽而长的 C.窄而短的 D.宽而短的(4)请你对小明的实验做出评价_________(写出一条即可)。
【答案】弹珠被弹射的水平距离C长度宽度橡皮条的厚度D多做几次实验,使实验结果具有普遍性【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验通过弹珠被弹射的水平距离反映橡皮条的弹性势能大小,弹珠弹射的越远,说明皮条的弹性势能转化为弹珠的动能越多,说明皮条具有的弹性势能越多。
[2]AB.电热的多少转化为液柱上升的高度,是否有电流转化为灯泡是否发光,应用的转化法与实验中的方法相同,故AB不符合题意;C.研究电流时,将它比作水流,是类比法,与实验中的方法不同,故C符合题意。
苏科版版九年级物理上册第十二章机械能和内能(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧B.桶A中水的质量太多C.桶A吸收了部分热量D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中【答案】温度计防止热散失2112()c m t tm m--水水 ACD【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Qqm=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q吸=c水m水(t2-t1)而Q吸=Q放,那么蜡的热值211212()c m t tQqm m m m-==--水水放(4)[4]据Qqm放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD选项都有可能。
2.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。
为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了以下猜想:A.与卡片的质量有关B.与橡皮筋的形变量有关C.与橡皮筋的条数有关为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。
苏科版版九年级物理上册第十二章机械能和内能章末训练(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧B.桶A中水的质量太多C.桶A吸收了部分热量D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中【答案】温度计防止热散失2112()c m t tm m--水水 ACD【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Qqm=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q吸=c水m水(t2-t1)而Q吸=Q放,那么蜡的热值211212()c m t tQqm m m m-==--水水放(4)[4]据Qqm放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD选项都有可能。
2.小明家买了一台太阳能热水器,他发现真空管是太阳能热水器的核心部件,那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢?他把问题告诉物理小组的成员,大家一起做出了如下猜想:猜想一:热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关;猜想二:热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关;猜想三:热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
苏科版版物理九年级上册第十二章机械能和内能(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.李华同学发现建筑工人在铺设水泥路时,有时要在水泥里面掺入少量纤维材料.他想通过实验来探究在水泥中掺入纤维材料是否会影响水泥路面的牢固程度.关于水泥路面的牢固程度与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下猜想:猜想1:与是否掺入纤维有关;猜想2:与纤维掺入量有关;猜想3:与纤维材料的种类有关。
经过思考后,他们利用图中装置,将铁锤通过电磁铁从某一高度处由静止释放,对水泥样品进行连续撞击,直至水泥样品断裂,收集的数据记录在下表中。
(1)铁锤撞击水泥样品时的动能是由________转化来的。
实验时通过__________________来比较水泥样品的牢固程度。
(2)比较实验序号1、2的两组数据,可得出的结论是:水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维________(选填“有关”或“无关”)。
(3)比较序号2、3、4三组数据,可得出的结论是:在水泥中掺入适量纤维时,掺入纤维材料越多,水泥路面越________(选填“牢固”或“不牢固”)。
(4)比较序号2、5、6的三组数据,________(选填能或不能)比较得出:在水泥中掺入等量不同纤维材料,掺入C纤维材料水泥路面最牢固,你判断的理由是______(5)为缩短上述样品的实验时间,需减少碰撞次数,可采用的方法是_____【答案】重力势能水泥样品断裂时所承受的撞击次数有关牢固能在水泥中掺入C 纤维材料,水泥样品断裂时所承受的撞击次数最多,说明该水泥路面最牢固增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量【解析】【分析】【详解】(1)[1]铁锤下落过程中,重力势能转化为动能,所以铁锤撞击水泥样品时的动能由重力势能转化而来。
[2]实验通过水泥样品断裂时所承受的撞击次数反映水泥样品的牢固程度。
断裂时承受的撞击次数越多水泥样品越牢固。
(2)[3]比较实验序号1、2的两组数据,水泥样品厚度、水泥样品面积、铁锤高度相同,但第一次实验不参入纤维,第二次实验参入纤维,第二次承受的撞击次数多,可知水泥路面的牢固程度与是否掺入纤维有关。
宜春物理第十二章机械能和内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;(2)罩子B的主要作用是______;(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧B.桶A中水的质量太多C.桶A吸收了部分热量D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中【答案】温度计防止热散失2112()c m t tm m--水水 ACD【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量蜡的热值时,根据Qqm=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量Q吸=c水m水(t2-t1)而Q吸=Q放,那么蜡的热值211212()c m t tQqm m m m-==--水水放(4)[4]据Qqm=放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD选项都有可能。
2.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
宜兴市升溪中学物理第十二章机械能和内能章末练习卷(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×10622030根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:加热时间/min0123456液体a25262728293031液体b25272932343638可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a【解析】【分析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量4414.8101J2J122.410Q Q===⨯⨯⨯放放而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容()34110J22.4 1.210J()(0)40QQcm t t m t t m m⨯====--⋅⨯-吸放℃℃乙图中,燃料燃烧放出的热量Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=341.210J(3020) 1.210Jmm⋅-=⨯⨯⋅℃℃则燃料2的热值4621.210J1.210J/kg0.01kgQqm⨯===⨯放2燃料(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
宜兴市邮堂中学物理第十二章机械能和内能(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小明用三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条、一个弹珠,探究“影响橡皮条弹性势能的因素”。
他依次将橡皮条固定在弹弓上,如图所示,在弹性限度范围内,拉伸相同的伸长量,将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离,数据如下表:次数橡皮条橡皮条宽(cm)橡皮条长(cm)弹射的水平距离/m1a0.52010.12b0.5308.23c 1.02014.0请回答以下问题:(1)实验中是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小,下列实验中采取的方法与这一方法不同的是________(填字母)。
A.在研究影响电热大小的因素时,我们可以将电热的多少转换成液柱上升的高度B.判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定C.研究电流时,将它比作水流(2)比较第1、2次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的________有关;比较第1、3次实验可知,拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关;你猜想影响橡皮条弹性势能的因素可能还有______________。
(3)用同种材料同厚度的橡皮条,拉伸相同的伸长量,弹性势能最大的橡皮条是________。
A.窄而长的 B.宽而长的 C.窄而短的 D.宽而短的(4)请你对小明的实验做出评价_________(写出一条即可)。
【答案】弹珠被弹射的水平距离C长度宽度橡皮条的厚度D多做几次实验,使实验结果具有普遍性【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验通过弹珠被弹射的水平距离反映橡皮条的弹性势能大小,弹珠弹射的越远,说明皮条的弹性势能转化为弹珠的动能越多,说明皮条具有的弹性势能越多。
[2]AB.电热的多少转化为液柱上升的高度,是否有电流转化为灯泡是否发光,应用的转化法与实验中的方法相同,故AB不符合题意;C.研究电流时,将它比作水流,是类比法,与实验中的方法不同,故C符合题意。
故选C。
(2)[3]比较第1、2次实验,橡皮条宽相同,橡皮条长不同,弹射的水平距离不同,说明拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关。
[4]比较第1、3次实验,橡皮条长相同,橡皮条宽不同,弹射的水平距离也不同,说明拉伸相同的伸长量,橡皮条的弹性势能与橡皮条的宽度有关。
[5]影响橡皮条弹性势能的因素除橡皮条的长度和厚度外,可能还与橡皮的厚度有关。
(3)[6]由实验数据可知,橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度和宽度有关,在伸长量相同时,长度越短弹性势能越大,宽度越宽弹性势能越大,所以弹性势能最大的橡皮条应当选短而宽的橡皮条,故选D。
(4)[7]实验设计应用了控制变量法和转化法,但实验次数太少,使实验结论得出具有偶然性,应当多做几次实验,使实验结果具有普遍性。
2.为了比较水和沙子吸热的规律,某小组做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:质量/g升温10°C所需时间/s升温20°C所需时间/s升温30°C所需时间/s沙子306492124水3092163220(1)在此实验中用_____________表示水和沙子吸热的多少;(2)分析表中的实验数据可知:当物体温度变化量和____________相同时,水吸收的热量____________(选填“大于”或“小于”或“等于”)沙子吸收的热量;(3)请你写出比较水和沙子吸热能力的另外一种方法:__________。
【答案】酒精灯加热时间质量大于在两个相同的金属盒,加入质量相同的水和沙子,用酒精灯加热相同的时间,比较它们的末温,末温低的吸热能力大【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量越多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2)[2][3]分析表中的实验数据可知:水和沙子质量相同,升高温度相同时,即温度变化量和质量相同时,水所需加热的时间比沙子更长,所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(3)[4]在两个相同的金属盒,加入质量和初温都相同的水和沙子,用酒精灯加热相同的时间,比较它们的末温,末温低的吸热能力大。
即使它们吸收相同的热量,比较它们的温度变化量,温度变化量小的吸热能力大,温度变化大的吸热能力小。
3.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,实验中记录的数据如下表所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/°C 30 34 38 42 46 乙的温度/°C1018263442(1)实验中应量取______相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;用相同的电加热器加热,吸热多少可以通过______来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”); (2)如果甲物质是水,根据表格中的实验数据可知,乙物质的比热为_______J/(kg·°C); (3)图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的曲线,则曲线为图中的第_______条。
【答案】质量 加热时间 32.110⨯ ③ 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同。
[2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,为了比较被加热物质吸收热量的多少,利用转换法,通过加热时间长短来反应吸收热量多少。
(2)[3]由表格可知,加热1min 时,甲、乙吸收的热量相同,温度变化量分别为4°C 、8°C ,甲的温度变化量恰好是乙的一半;甲、乙质量相同,根据Q cm Δt =可知,乙的比热容为甲的一半,甲为水,则乙的比热容为()32.110J/kg?C ⨯︒。
(3)[4]由温度-时间图象可知,加热4min时,乙的温度变化量为32°C,不考虑热损失,用相同的加热器加热,将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,加热相同时间,它们吸收的热量相同,根据Q cmΔt=可知,质量大的温度变化量小一些,质量增加到原来的2倍,则温度变化量为原来的一半,故曲线为图中的第③条。
4.如图所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同。
燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象,由图可以看出,______液体的比热容较大:②小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度t∆为横坐标,分别画出50g和100g水的-Q t∆图象,它们都是过原点的直线,即Q k t=∆,进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等(选填“密度”或“质量”);(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中:①应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______(选填“温度”或“加热时间”)来反应的;②若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的仪器是______,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______;③该实验在取燃料和水时都要注意适量,否则不利于得出实验结论。
当燃料质量一定时,所取水量不能过少的原因是:______。
【答案】b 质量甲乙温度天平小水会沸腾,温度不变,不便于比较【解析】【分析】【详解】(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体,升高相同的温度,b的加热时间长,则b的吸热能力强,比热容大。
[2]根据Q cmΔt=可知,Q k t=∆中的k cm=,则有11k cm=,22k cm=,故111222k cm mk cm m==即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲乙两图进行实验,通过温度的变化来反映的;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值,要控制燃料的质量相等,需要用天平来测量。
[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q吸小于Q放,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时,如果所取水量过少,则水吸热后容易沸腾,沸腾时水的温度不变,不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
5.回顾实验和探究:比热容概念的建构器材烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、______。
装置过程两只烧杯中盛有______相同的水和煤油,用电加热器加热2分钟,我们发现______温度升高的高,若升高相同的温度,______加热时间长,______吸收的热量多。
结论一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与______之比,叫做这种物质的比热容,在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。
方法实验中用______来反映物质吸收的热量,这种研究方法是______。
讨论电加热器工作时,将______能转化为内能;水吸收热量,温度升高,内能发生了______。
【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位 1℃加热时间转换法电转移【解析】【分析】【详解】[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外,还要记录测量时间用的秒表。
[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油,用电加热器加热两分钟,会发现煤油温度升高的高,如果升高相同的温度,水加热的时间长,那么可以得知水吸收的热量最多。
[7][8][9]一定质量的物质,温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容,在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量,这种研究方法是转换法。
[12][13]电加热器工作时消耗了电能,将电能转化为内能,水吸收热量,温度升高,内能发生了转移。
6.小明利用图甲装置研究某燃料热值。
他取少量燃料置于燃烧皿中,测出总质量为30g ,点燃后对100g 的热水加热4min 立即熄灭燃料,再测得燃料和燃烧皿总质量,天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图丙中a 线所示。
(1)如图甲所示,组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触,应依次调节图中A 、B 两铁环,应先调节______(选填“A ”、“B ”)铁环;(2)实验时水面上方的气压______(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压。