深圳大浪博恒中英学校物理第十二章 机械能和内能专题练习(解析版)
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九年级物理上册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.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。
九年级物理第十二章机械能和内能单元测试卷(解析版)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。
九年级物理上册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.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。
物理九年级上册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.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
九年级物理上册 第十二章 机械能和内能专题练习(解析版)一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(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.《民法典》要求物业服务企业等建筑物管理人员应采取必要的安全保障措施,防止高空抛物现象发生。
小明对物体从高空落到地面的破坏力进行模拟探究:实验器材:几张大小相同的普通白纸、表面涂有黑色粉末的篮球、刻度尺实验过程:将同一个篮球从不同高度由静止释放,落到铺在地面的白纸上,实验记录如下表(1)实验中,蓝球从高空坠落的破坏力可以通过__________反映出来,这种研究物理的方法是_________ 法;(2)根据实验现象,可以得出的结论是_____________;(3)在建筑高层楼房时,为了避免高空施工建筑物坠落砸伤地面上的人,请你为工程队提一条预防措施________________________(合理即可)【答案】篮球在白纸上留下的圆斑大小转换质量相等的物体,所处的高度越高,落到地面破坏力越大在主通道顶部装设安全防护棚(安装防护棚网或封闭作业)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]实验中,为了能够比较物体从高空坠落的破坏力大小,我们可以通过篮球在在白纸上留下的圆斑大小来反映,这种方法称之为转换法。
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.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。
物理九年级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.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
物理九年级上册第十二章机械能和内能单元测试卷(含答案解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.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。
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。
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25 44 菜籽油 25 34(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学应该选择两套完全相同的装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的______(质量/体积)相同,还要控制______相同;(2)小明仔细观察发现:同一批次同一包装盒子中外形相同的温度计的读数不尽相同,为了选择两只完全相同的温度计小明应该在盒中先挑选多支读数______(相同/不同)的温度计,然后把它们一起放到一杯热水中,稍等一会儿后,再______;(3)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;(4)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测量工具是:______。
深圳清华实验学校物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(含答案解析)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如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a 线所示。
(1)实验的第2-4min 的过程中,水______(选填“吸”或“不吸”热);(2)已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放热量仅60%能被水吸收,4min 内水吸收的热量为______J ,则该燃料的热值为 ______J/kg ;(整个过程中忽略水的质量变化)(3)若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水,绘出了如图所示丙中b 线,则这杯水的质量______(选填“大于”、“等于”、或“小于”)上一杯水质量。
【答案】吸 5.04⨯104J 2.1⨯106J/kg 相等【解析】【分析】【详解】 (1)[1]由图象知,水沸腾时温度保持99℃,说明水的沸点为99℃,水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变;此时水面上方的气压小于一标准大气压;在第2∼4min 的过程中,水的温度不变,但内能增大。
(2)[2]水4min 吸收的热量为2min 吸收热量的2倍,水4min 吸收热量())()0433=2=2-2 4.210J kg 10010J k 9 5.90g 93410Q Q cm t t -'=⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯-=吸吸℃℃℃ [3]由图乙可知燃料质量30g 25.8g 4.2g m =-=由=Q Q η吸放可得燃料放出热量 Q Q η=吸放而Q mq =放,故有=Q mq η吸该燃料的热值64-3===2.110J kg 4.21.0kg 60%50410J Q q m η⨯⨯⨯⨯吸 (3)[4]由图丙可知,相同时间,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据Q=cm △t 可知质量的大小相等。
九年级物理上册第十二章机械能和内能单元测试卷(解析版)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。
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.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。
2.探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。
(1)如图甲,该实验中所探究物体的动能是指_____(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
该实验物体的速度是指小球A从斜面上由静止滚下,_____(选填“到达水平面时”或“即将碰撞木块B时”)的速度。
九年级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.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.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。
九年级物理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.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。
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。
深圳深圳大学附属中学物理第十二章机械能和内能中考真题汇编[解析版]一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。
首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。
(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度________(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。
(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能________,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。
表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量________(选填有关或无关),猜想一是________(选填正确或错误)的。
实验次数1234小车内放置钩码的质量m/g050100150时间t/s 2.5 2.5 2.0 2.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。
她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。
请对小华这一探究作出评价,指出她“速度不同”判断错误的原因是路程________(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。
正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。
(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她________(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度____________。
深圳东方英文书院物理第十二章机械能和内能单元测试卷(解析版)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。
深圳大浪爱义学校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。
九年级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.(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。
一、选择题1.如图所示,用一个始终水平向右的力F ,把杠杆OA 从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F 的大小将( )A .变小B .不变C .变大D .先变大后变小C解析:C如图所示用一个始终水平向右的力F ,把杠杆OA 从图示位置缓慢拉至水平的过程中,阻力的大小不变(等于物重G ),阻力臂变大,动力臂不断变小,根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2可知,动力将F 变大。
故选C 。
2.将一个重为4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知斜面长1.2m ,高为0.4m ,斜面对物体的摩擦力为1N (物体的大小、空气阻力等可忽略不计).则在上述过程中 A .有用功为5.4JB .额外功为1.8JC .机械效率为60%D .沿斜面向上的拉力大小为2N C解析:CA .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的有用功:W 有=Gh =4.5N ×0.4m=1.8J故A 错误;B .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的额外功为:W 额=fs =1N ×1.2m=1.2J故B 错误;C .拉力做的总功:W 总=W 额+W 有=1.8J+1.2J=3J ;斜面的机械效率为: 1.8100%60%3有用总J JW W η==⨯= 故C 正确;D .由W 总=Fs 可得拉力: 3 2.51.2总J N mW F s === 故D 错误. 3.如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )A .羊角锤 B .核桃夹C .镊子D .裁纸刀C解析:C镊子在正常使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;羊角锤、核桃夹、裁纸刀在正常使用时,属于省力杠杆,C 选项符合题意。
故选C 。
4.工人利用图所示的滑轮组,将重180N 的物体竖直向上匀速提起2m ,用时5s ;所用拉力F 为80N (不计绳重和摩擦)。
以下相关计算正确的是( )A .有用功是400JB .动滑轮的重力为55NC .拉力F 的功率为72WD .动滑轮的机械效率为75%D解析:DA .所做的有用功W 有用180N 2m 360J Gh ==⨯=故A 错误;B .由图知3n =,,不计绳重和摩擦,拉力 ()13F G G =+动 则动滑轮重力 G 动3380N 180N 60N F G =-=⨯-=故B 错误;C .拉力端移动的距离332m 6m s h ==⨯=拉力做的总功W 总80N 6m 480J Fs ==⨯=拉力做功的功率480J =96W 5sW P t ==总 故C 错误;D .滑轮组的机械效率 360J ×100%=75%480JW W η==有总 故D 正确。
深圳大浪博恒中英学校物理第十二章机械能和内能专题练习(解析版)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。
故选A;(6)根据题意可定义冷却速度为:质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。
3.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。
(3)[4]比较序号2、3、4三组数据,水泥样品厚度、水泥样品面积、参入纤维的种类、铁锤高度相同时,随着参入纤维的量增加,水泥样品承受的撞击次数多随之增加。
说明在水泥中掺入适量纤维时,掺入纤维材料越多,水泥路面越牢固。
(4)[5][6]比较序号2、5、6的三组数据,水泥样品厚度、水泥样品面积、参入纤维的量、铁锤高度相同时,参入纤维的种类不同,水泥样品承受的撞击次数不同;参入C纤维时,水泥样品承受的撞击次数最多。
所以能说明,在水泥中掺入等量C纤维材料水泥路面最牢固。
[7]为缩短上述样品的实验时间,需减少碰撞次数,可增加铁锤下落时的高度或增加铁锤质量,以增大撞击水泥样品时的动能。
4.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 =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒5.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。
在第2~4min 的过程中,水______(选填“吸”或“不吸”)热;(3)此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收,则该燃料的热值为______J/kg ;[水的比热容为4.2×103J/(kg•°C),整个过程中忽略水的质量变化](4)若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水绘出了如图丙中b 线,则另一杯水的质量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)上一杯水质量。
【答案】B 小于 吸 2×106 等于 【解析】 【分析】【详解】(1)[1]用酒精灯加热物体时,应使用酒精灯的外焰加热,且研究某燃料热值的实验装置组装时应由下往上,所以如图甲所示,组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触,应先调节B 铁环。
(2)[2]1个标准气压下水的沸点是100°C ,由图丙可知实验中水的沸点是99°C ,可知实验时水面上方的气压小于1个标准大气压。
[3]水沸腾时,吸收热量,温度不变,由图丙可知:在2min 时沸腾,所以在第2~4min 的过程中,水持续吸热,温度不变。
(3)[4]水4min 吸收的热量等于2min 水吸收热量的两倍,()()34222 4.210J/kg C 0.1kg 99C 96C 5.0410J Q Q cm t '==⨯∆=⨯⨯︒⨯⨯︒-︒=⨯吸吸燃料燃烧的质量330g 25.8g 4.2g 4.210kg m -'=-==⨯此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收,根据100%Q Q η=⨯吸放以及Q mq =放可知燃料的热值4635.0410J 210J/kg 60% 4.210kg 60%Q q m -⨯===⨯'⨯⨯⨯吸 (4)[5]由图丙可知:在相同的时间内,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据Q cm Δt =可知两杯水的质量大小相等。