九年级上册物理 内能的利用单元测试与练习(word解析版)
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九年级物理上册内能单元测试题(Word版含解析)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.班级各小组同学利用如图所示的实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”:(1)石棉网的作用是__________;(2)记录的实验数据如下表:时间t/min024********温度t/°C-10-50000 2.55状态固态固液共存态液态根据表格中数据,在方格纸上画出温度与时间的关系图像;(_______)(3)分析图像,可以得出的探究结论是:________________;(4)实验中,0~4min冰温度升高10℃,10~14min水温度升高5℃,在两个时段加热时间相同,但物质的温度变化不同的原因可能是:_______________;(5)某小组做实验时发现冰熔化时间太短,为了增长时间,以下做法可行的是_____(至少一个选项正确)A.降低冰的初始温度 B.增加冰的质量C.直接将试管放入常温的水中做实验 D.用底面积更大的小烧杯代替试管做实验【答案】使烧杯底部受热均匀冰熔化时继续吸热,但温度不变水在固态和液态时比热容不同 BC【解析】【分析】【详解】(1)[1]烧杯从石棉网上吸收热量,受热更加均匀。
(2)[2]描点法画出图像,如下图所示:(3)[3]由图像可以看出,冰熔化过程中虽然吸收热量,但温度一直不变。
(4)[4]固态时升温较快,液态时升温较慢,这是由于水在液态时的比热容比固态时大。
(5)[5]A.降低冰的温度,冰升温变慢,但熔化时间并不变,故A不符合题意;B.增加冰的质量,升温变慢,熔化时的时间也变长,故B符合题意;C.将试管放入常温的水中做实验,从水里吸收热量,由于水温较低,所以冰熔化时间变长,故C符合题意;D.底面积更大的小烧杯,吸热面积变大,所以熔化时间变短,故D不符合题意。
故选BC。
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。
物理九年级上册 内能单元测试卷 (word 版,含解析)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______;(2)实验中必须要选取初温相同且______(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同;(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图丙所示,则______的吸热能力更强;(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg•°C ),则乙液体的比热容为______J/(kg•°C )。
【答案】电加热丝 质量 吸收的热量 乙 4.2×103 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。
(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,由图知,加热5分钟,甲升高的温度为60°C −20°C =40°C乙升高的温度为40°C −20°C =20°C即乙升温小,故乙的吸热能力更强。
(4)[5]根据Qc m t=∆在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,结合(3)[4],故乙液体的比热容为()()3340C 2.110J/kg C 4.210J/kg C 20Cc ︒=⨯⨯︒=⨯︒︒2.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。
人教版物理九年级上册内能的利用单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.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.假设燃料完全然烧释放热量都被液体吸收.(1)若比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出热量的多少,是通过_____来反映的,通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏______(选填“大”或“小”).(2)若比较不同物质的吸热本领,应选择____两图进行实验;不同物质吸热的多少是通过____来反映的.【答案】甲乙升高的温度小甲丙加热时间【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了比较不同燃料的热值,应控制被加热液体相同而燃料不同,应选择甲、乙两图进行实验;[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收,燃料完全燃烧放出热量的多少,可以通过液体升高的温度来反映;[3]因为燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收,则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小;(2)[4]若比较不同物质的吸热本领,应控制燃料相同而被加热的液体不同,应选择甲、丙两图进行实验;[5]用相同的加热装置对液体加热,相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间反应了不同物质吸热的多少.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/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:_______。
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.铁板文蛤是南通的特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成,在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具.热容量的定义是:物体的温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量.查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关,由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想:猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大.同学们先用图甲所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度,示数如图乙;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表.(1)安装装置时应先固定线夹_______(选填“A”或“B”);图乙温度计示数为_______℃.(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水;热容量最大的是_________金属块.(3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是_______的.请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由:______________________.(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义:________________.【答案】B 99 铁铁错误猜想1:铁的热容量最大,但是铁的质量不是很大,铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比【解析】【详解】第一空.用酒精灯加热时,由于酒精灯的高度是固定的,所以安装装置时应先固定线夹B;第二空.图乙中温度计的分度值是1℃,示数是99℃;第三空.从表中数据可知,放入铁块的烧杯中水的末温最高,为48.1℃,第四空.由于放入铁块的水的末温最高,说明铁块放出的热量最多,即热容量最大的是铁块;第五空.分析数据可知,质量最大的铅块其热容量不是最大,比热容最大的铝块其热容量不是最大,故猜想1、猜想2都是错误的;第六空.猜想1:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁块的质量不是最大的,故猜想1错误;猜想2:由数据可知,铁块的热容量最大,但是铁的比热容不是最大的,故猜想2错误;第七空.物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。
九年级上册物理 内能单元测试题(Word 版 含解析)一、初三物理 内能 易错压轴题(难)1.实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力,使用相同的电加热器给水和食用油加热。
(1)实验前,小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。
(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油_____相同,再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。
(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较_____来判断吸热能力的强弱。
(4)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是_____(选填“a”或“b”),煤油的比热容为_____()J/kg ⋅℃()34.210J/kg c ⨯⋅水=℃(5)分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,_____需要的时间短,_____的吸热能力更强。
(均选填“水”或“食用油”)(6)该实验是利用_____(选填“热传递”或“做功”)的方式来改变食用油的内能的。
【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,实验前,小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。
(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,根据转换法,目的是使水和食用油吸热相同;再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱;(4)[5][6]根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,升高相同的温度,水加热时间长,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是a ;由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,升高30℃,b 用时3min ,a 用时6min ,根据Q =cm △t ,在质量和升高温度相同的情况下,吸热与比热容成成正比,煤油的比热容为()()333min=4.210J/kg =2.110J/kg 6minc ⨯⨯⋅⨯⋅℃℃ 煤油的比热容为()32.110J/kg ⨯⋅℃。
人教版九年级物理上册内能的利用单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(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。
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度(见表)。
加热的时间/0123456(min)甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(1)为保证实验的可靠性,实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。
(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)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的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)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籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗_____?为什么______?。
【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】【分析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【详解】(1)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,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)分析表格数据可知,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠;故答案为:(1)水的初温;(2)煤油;(3)不可靠;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
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/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:_______。
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.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013456789(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。
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。
2.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度.实验记录如下表:加热时间/min01234温度/℃沙子2025293438水2021222324(1)除了图示的器材外,本实验还需要的测量工具有天平和________.(2)水和沙子吸热的多少是通过_____来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”).(3)根据实验数据,小明画出了沙子的温度随时间变化的图像(如图乙),请画出水的温度随时间变化的图像.(_______)(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是________;若使两者升高相同的温度,则________吸收的热量较多.【答案】秒表加热时间沙子水【解析】实验中需要记录不同时刻水和沙子的温度所以还需要温度计;因为酒精灯在相同时间放出热量的多少是一样的,加热时间越长表示物体吸热越多,所以水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的;根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来即可得到水的温度随时间变化的图像:(4)分析图象可知,对于质量相等的沙子和水:吸收相等热量,升温较快的是沙子;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,说明吸收的热量较多.点睛:(1)实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少;(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来;(3)分析图象分析水和沙子的温度变化情况,得出结论.3.如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置.(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________(选填“相等”或“不相等”).(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同.(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质_______________.(4)观察分析表格和图像,我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤.(选填“大于”、“小于”或“等于”)油【答案】(1)相等;(2)质量;(3)吸热的多少;(4)大于【解析】试题分析:(1)根据焦耳定律,甲乙串联电流和通电时间相同,为保证不同物质能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等;(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同;(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸热的多少;(4)分析表格,均加热5min,水和煤油吸收的热量相同,水温升高了40℃-30℃=10℃;煤油温度升高了50℃-30℃=20℃,说明了水的比热容大于煤油的比热容.考点:比热容;焦耳定律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。
人教版九年级上册物理内能的利用单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(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。
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1min记录了杯中水的温度(见表)。
加热的时间/0123456(min)甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(1)为保证实验的可靠性,实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。
(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)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的数据,利用公式Q吸=cm(t﹣t0)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籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗_____?为什么______?。
【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】【分析】(1)探究两种燃料的热值时,需要控制水的质量和水的初温相同,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)由表格数据可知,在其它条件相同时,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小。
【详解】(1)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,并且酒精灯的加热时间也要相同;(2)分析表格数据可知,甲杯中水的温度升高的较快,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以其热值大;(3)因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠;故答案为:(1)水的初温;(2)煤油;(3)不可靠;燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。
2.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 0 1 3 5 7 … 燃料烧完甲杯水温/℃25 27 32 36 40 (50)乙杯水温/℃25 26 29 32 34 (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-t0 )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.3.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:(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.4.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。
人教版九年级物理上册内能的利用单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.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.2.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如下:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃煤油2544花生油2534(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的_____相同。
九年级物理上册内能的利用单元测试卷(解析版)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.为比较酒精和汽油热值的大小,小华制定了以下实验方案:(1)取质量_____(选填“相等”或“不等”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热(两个烧杯完全相同)如图所示;(3)通过观察水温的变化,判断两种燃料热值的大小。
请根据设计方案回答:①安装实验器材时,应按照_____(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序组装。
②当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置中温度计的读数是90℃,由此判断_____(选填“酒精”或“汽油”)的热值较大;③实验中燃料燃烧放出的热量,通过_____(选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大;④根据Q吸=c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现计算结果与教科书上给出的汽油热值相比_____(选填“偏大”或“偏小”)了,结合装置图,分析原因_____【答案】相等自下而上汽油热传递偏小有热量损失【解析】【详解】(1)[1]为比较酒精和汽油热值的大小,实验过程中应采用控制变量法,需要控制酒精和汽油的质量相同;(3)①[2]为保证用火焰的外焰加热,且温度计的玻璃泡不能接触容器底和容器壁,所以先安装下面器材,再安装上面器材,便于调节器材间的距离;②[3]当两灯的燃料完全燃烧完后,甲装置中温度计读数是80℃,而乙装置的读数是90℃,根据公式Q吸=cmΔt可知,汽油灯加热的那杯水吸热多,说明在质量相同时汽油放出的热量较多,由公式Q放=mq可知汽油的热值大于酒精的热值;③[4]实验中燃料燃烧放出的热量,水吸收热量,是通过热传递的方式使水的内能增大的;④[5][6]由于热量的直接散失、烧杯未加盖等,所以汽油燃烧放出的热量大部分未被水吸收,则根据Q吸=c水m水(t﹣t0)计算出水吸收的热量偏小,从而根据公式q=Qm放计算出的汽油的热值偏小。
九年级上册物理内能的利用单元测试与练习(word解析版)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 0 1 3 5 7 ... 燃料烧完甲杯水温/℃25 27 32 36 40 (50)乙杯水温/℃25 26 29 32 34 (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-t0 )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、丙三图中的装置完全相同,用相同质量的燃料加热质量和初温相同的液体。
(1)若要通过实验“比较不同燃料的热值”,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____________来反映的(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是____________。
(3)该实验装置还能比较不同物质吸热能力,为了比较这种能力。
引入了比热容这一概念。
物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的____________之比,叫做比热容。
(4)图丁所示a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像,由图可以看出:升高相同的温度,____________液体吸收热量多。
【答案】甲乙温度计升高的示数天平质量和升高温度的乘积b【解析】【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,所以,应选择甲、乙两图进行实验,[2]燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应;(2)[3]因为要控制不同物质质量相同完全燃烧释放的热量,需要测量质量的工具是天平,测量温度的工具为温度计;(3)[4]比热容的概念采用比值定义法,物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积质量和升高温度的乘积之比,叫做比热容。
(4)[5]由图知道,如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后a液体的温度升高得较快,所以,升高相同的温度时,b液体需要加热的时间长,即b液体吸收热量多。
3.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,加热时间相同,液体吸收热量相同.4.如图甲是质量为200 g 固体的熔化实验装置,乙图是根据实验数据绘制出的曲线图.(1)根据图象和相关知识,该物质从第6 min 至第8 min 共吸收热量多少焦耳?[该物质的液态比热容c =3×103 J/(kg·℃)] (2)如果从第6 min 开始到第8 min ,完全燃烧了热值为3.0×107 J/kg 的酒精1.25 g .可估算出此过程中,热转化效率是多少?【答案】(1)2.4×104 J ;(2)64%.【解析】(1)质量为200 g ,即0.2kg ,()()34310/?·0.29050 2.410Q cm t J kg kg J =∆=⨯⨯⨯-=⨯℃℃℃(2)完全燃烧热值为3.0×107 J/kg 的酒精1.25 g .放出的热量为:7343.010/ 1.2510 3.7510Q q m J kg kg J -==⨯⨯⨯=⨯放酒精酒精热效率为:442.410100%100%64%3.7510Q J Q J放η⨯=⨯=⨯=⨯ 答案:(1)2.4×104 J ;(2)64%.点睛:考查吸热公式和热值公式的应用,容易出现问题的地方是有些同学会不统一单位直接代入公式计算,当然计算的结果肯定也是不正确的,要养成统一单位的习惯.5.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量都是10g ,烧杯内的液体初温相同.当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T 甲、T 乙和T 丙,且有T 甲>T 乙>T 丙.(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的(选填“质量”或“体积”)必须相同;(2)比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验,实验液体a的比热容x水与实验液体b的比热容c b相比,有c a c b(选填“>”、“=”或“<”);(3)比较不同物质的热值,应选择两图进行实验,实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”);(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为质量为200g的水,点燃燃料直至燃烧完,温度计的示数由20℃上升到70℃,再结合“10g”燃料这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比(选填“偏大”或“偏小”),理由是:.【答案】(1)质量;(2)甲、丙;<;(3)甲、乙;>;(4)小;存在热散失【解析】试题分析:(1)根据控制变量法的要求,根据所探究的问题,确定需要控制的变量;(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;(3)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此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;(4)存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,测得的热值会偏小.解:(1)根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同;(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;甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同,则燃料燃烧释放的热量相等,即Q甲=Q丙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则Q a=Q b,甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T丙,则△t甲>△t丙,即△t a>△t b,因为Q a=Q b,m相等,△t a>△t b,Q=cm△t,所以由c=可知,c a<c b.(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,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;由题意在,甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T乙,则△t甲>△t乙,由图甲、乙所示实验可知,两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等,由热量公式Q=cm△t可知,Q甲>Q乙,燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则燃料释放的热量Q1>Q2,由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同,由Q=mq可知,q1>q2.(4)因为存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,所以测得的热值会偏小.故答案为:(1)质量;(2)甲、丙;<;(3)甲、乙;>;(4)小;存在热散失.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,烧杯内液体的质量都相同.(1)比较不同燃料的热值应选择两个装置(选填装置序号A、B、C),当温度计的示数变化相同时,燃料剩下的越多,则该燃料的热值.(选填“越大”或“越小”)(2)比较不同物质的吸热能力应选择两个装置(选填装置序号A、B、C),当燃料燃烧相同的时间,温度计示数变化越大的那杯液体的比热容.(选填“越大”或“越小”)【答案】(1)B、C;越大;(2)A、B;越小.【解析】试题分析:(1)根据控制变量法的应用规则,要比较不同燃料的热值,必须取不同种类的燃料;放出相同的热量,消耗的燃料越少,燃料的热值越大;(2)要比较不同物质的比热,就要取不同种类的液体;质量和初温相同的液体,吸收相同的热量,升高温度越高的液体比热容越小.解:(1)由图知,要比较不同燃料的热值,需要选择B和C两图,因为只有燃料不同;由热值公式q=可知,当温度计的示数变化相同时,放出的热量相同,燃料消耗的越少,剩下的越多,该燃料的热值越大;(2)要比较不同物质的吸热能力应选择A和B两图,因为只有液体种类不同;当燃料燃烧相同的时间,放出相同的热量,液体a和液体b吸收的热量相同,由热量公式Q=cm△t可知,液体a和液体b在质量相同时,温度变化越大,吸热能力越差,即比热容越小.故答案为:(1)B、C;越大;(2)A、B;越小.点评:本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握,分析时利用好控制变量法是解决本题的关键. 7.为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg 该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示.通过查阅资料已知该物质液态(BC 阶段)时的比热容为3×103J/(kg•℃).(1)该物质是__________(选填“晶体”或“非晶体”),在B 点时的内能__________(选填“大于” “小于” 或“等于”)在A 点时的内能;(2)该物质从第6min 到第10min 共吸收__________J 热量,该物质在固态(OA 阶段)时的比热容为____________J/(kg•℃);(3)经测量BC 阶段消耗热值为3.0×107J/kg 的酒精10g (酒精完全燃烧),则在BC 阶段的热转化效率为_________.【答案】晶体 大于 4.8×1.5× 16%【解析】试题分析:(1)物体吸热内能一定增加,故该物质熔化过程中吸热,虽然温度没有变化,但内能是增加的,所以B 点时的内能大于在A 点时的内能.(2)由图可知该物质BC 段从50℃升高到90℃,所以该物质此阶段吸收的热量()340t-t =310/()0.490-50=4.810Q Cm J Kg Kg J =⨯⋅⨯⨯⨯()℃℃℃.0-A 段加热了两分钟,B-C 段加热了4分钟,所以BC 段吸收的热量是0A 段吸收热量的2倍,432.410===1.510/()Δt 0.440Q J C J Kg m Kg ℃℃⨯⨯⋅⨯,(3)BC 段的热转化效率474.810====16%3.010/0.01Q Q J Q mq J Kg Kgη⨯⨯⨯放. 考点: 比热容、热值、热效率8.如图所示,甲、乙、丙三图中装置完全相同。