九年级上册物理 内能单元练习(Word版 含答案)

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九年级上册物理 内能单元练习(Word版 含答案)

一、初三物理 内能 易错压轴题(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。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。

2.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/kgc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/kg6minc℃℃

煤油的比热容为32.110J/kg℃。

(5)[7][8] )分析图像可推断,当水和食用油升高相同温度时,煤油需要的时间短;水的吸热能力更强。

(6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。

3.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.

(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)

(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.

(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).

A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)

B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙

C.使用相同的易拉罐.

【答案】天平 使物体受热均匀 加热时间 温度升高的读数 加热时间 B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;

放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.

(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;

沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.

(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,

所以不正确的是B.

4.在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:

(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和__________。

(2)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且_____(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。

(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较____________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以________(选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。

【答案】天平 相同 质量 温度变化 甲

【解析】

【详解】

(1)本实验中需要测量时间、温度和质量,所以需要的测量工具有:秒表、温度计和天平;

(2)实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相等的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;

(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,吸收相同的热量时,乙的温度变化大,乙的吸热本领弱;所以甲液体吸热本领强;

5.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/min 0 1 2 3 4

温度/℃ 沙子 20 25 29 34 38

水 20 21 22 23 24

(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.

6.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 2.1×103

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。