物理九年级上册 内能单元培优测试卷

物理九年级上册内能单元培优测试卷一、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。

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。

（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 =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒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 2.1×1034.2×104【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，乙变化的温度为，由于水的比热容较大，所以甲液体为水，其的比热容是；根据公式可知，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．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5．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示．实验时，冰的质量为，相同时间冰和水吸收的热量相同．水的比热容为（1）根据图线，你能得到的一条信息是：________；（2）CD段水吸收的热量是多少___________？（3）计算出冰的比热容____________；（4）设加热器发出的热量有70%被冰或水吸收，求加热器的功率是多大____________？（5）若规定质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热_____________【答案】冰在熔化时温度保持不变（答案不唯一）．【解析】【分析】【详解】（1）冰吸收热量，温度升高．达到熔化，继续吸收热量，温度保持不变，完成熔化过程．冰全部熔化之后，水吸收热量，温度升高．所以可得信息有：冰在熔化时温度保持不变；冰是晶体等．（2）冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，由图象知，水从0℃升高到20℃，所以，水吸收的热量为：3．水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为4.2×104J，需要10min，所以，水1min吸收的热量为4.2×103J．（3）冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要了5min，吸收热量为：，冰的比热容为：．（4）水吸收热量温度升高过程中，，，即， 解得：．（5）0.5kg 冰从5min 到45min 全部熔化，需要40min ，吸收的热量为：，冰的熔化热为：．6．为了“比较水和煤油吸热升温特点”，小明和小华所在的两探究小组都做了如图甲所示的实验：（1）水和煤油吸热的多少是通过________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

（2）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（________）A ．采用完全相同的加热方式B ．酒精灯里所加酒精量相同C ．取相同质量的水和煤油D ．盛放水和煤油的容器相同（3）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的煤油和水升高相同的温度，加热煤油的时间短；②等质量的煤油和水加热相同的时间，煤油的温度上升得多。

你认为能支持本次探究实验的结论是上述_______（选填“①”、“②”或“①和②”）（4）小华组分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T ）随时间（t ）变化的图象（如图乙所示）已知水的比热容是()34.210J/kg ⨯⋅℃，则煤油的比热容是________()J/kg ⋅℃。

【答案】加热时间 B ①和② 2.1310⨯【解析】【分析】【详解】(1)[1]由于是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。